LCD, S-LCD, AMOLED... công nghệ mới hay chỉ là chiến lược kinh doanh (Phần 1)
| 30/04/2012 0:00 AM
![[Wallpaper] Mang vũ trụ bao la vào màn hình desktop](https://gamek.mediacdn.vn/zoom/170_113/N0WoyYblO3QdmZFKPMtKnadHAHTevz/Image/2012/VienChinh/04/a_46ca4.jpg)
Các hãng liên tục đưa ra các loại định nghĩa màn hình khác nhau dù trên thực tế nó không có gì khác ngoài cái tên dài dòng hơn và khó đọc khó viết hơn như LED, IPS, Super IPS AMOLED, Super AMOLED, OLED v.v...
Hầu hết các hãng sản xuất đồ điện tử cao cấp ngày nay bao gồm cả điện thoại, laptop, máy tính bảng hay kể TV đều luôn cố gắng tung ra một sản phẩm có gắn mác một loại công nghệ nào đó, đặc biệt ở màn hình. Các hãng liên tục đưa ra các loại định nghĩa màn hình khác nhau dù trên thực tế nó không có gì khác ngoài cái tên dài dòng hơn và khó đọc khó viết hơn như LED, IPS, Super IPS, AMOLED, Super AMOLED, OLED v.v...
Tất nhiên trong những cái tên kể trên có những công nghệ màn hình mới thực sự nhưng cũng có những loại chỉ là cách gọi khác mang tính quảng cáo, nâng cao thương hiệu mà thôi. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ thực hư các loại màn hình hiện nay để tìm ra đâu là công nghệ mới thực sự còn đâu chỉ là một chiêu quảng cáo quá lố.
Công nghệ màn hình hiện nay nếu nói rộng hơn thì trừ loại màn CRT sử dụng đèn hình từ thuở sơ khai của truyền hình chúng ta có thể thống kê được 3 loại chính đó là LCD, OLED và Plasma.
Plasma
Trên thị trường hiện tại, chúng ta chỉ còn thấy công nghệ màn hình Plasma này áp dụng ở những chiếc TV cỡ lớn (40 inch trở lên) với giá thành rất hợp túi tiền. Mặc dù vậy vẫn không có nhiều người muốn mua những chiếc TV hoành tráng với rất nhiều thông số kĩ thuật khủng với giá rẻ bằng nửa những chiếc LCD cùng cỡ. Nguyên nhân do đâu thì chúng ta cùng đi sâu vào cấu tạo của nó.
Cấu tạo và hoạt động của tế bào Plasma
Một chiếc màn hình Plasma là tập hợp của hàng triệu ô nhỏ (cell), mỗi ô nhỏ này có thể tạm coi là một điểm ảnh trên màn hình. Trong mỗi ô người ta bơm khí Xenon và neon vào, đồng thời ở mặt trên và mặt dưới của mỗi cell là các dãy điện cực, các dãy này đặt vuông góc với nhau trong không gian tạo thành một mạng lưới điện cực cơ bản, sau đó toàn bộ cell và điện cực kể trên được mang kẹp giữa 2 lớp kính.
Khi cấp điện, dòng điện sẽ phóng từ điện cực nằm ở mặt trên của cell xuống điện cực nằm ở mặt dưới. Các hạt điện tử này chạy qua lớp khí xeon và neon bên trong cell và phát sáng, hoàn toàn giống nguyên lý làm việc của một chiếc đèn ống thông thường. Ánh sáng này tắt bật trong thời gian rất ngắn nhưng những chùm tia phát ra từ các cell này là dạng tia cực tím, một loại tia mà mắt thường không thể nhìn thấy, vì thế ở đáy mỗi cell người ta phủ thêm một lớp phốt pho màu cơ bản (đỏ, xanh lá hoặc xanh da trời), khi tia cực tím chạy qua lớp phốt pho này sẽ tạo ra anh sáng nhìn thấy theo màu sắc của lớp phốt pho được phủ.
Trên thực tế, mỗi Pixel trên màn hình có cấu tạo từ 3 Pixel phụ với 3 màu kể trên, mỗi Pixel phụ là một cell và 3 cell này được đặt cạnh nhau để phối màu chính xác cho một điểm ảnh.
Màn hình Plasma có độ tương phản rất tốt nếu không muốn nói là tốt hơn nhiều so với LCD thông thường, màu đen rất sâu và màu trắng cũng rất sáng nên các cảnh phim ở những đoạn khung cảnh tối tăm được TV plasma thể hiện rất thật. Đặc biệt là ở góc nhìn, TV Plasma có góc nhìn lý tưởng gần như bằng với màn hình CRT khi nhìn từ bên cạnh vào, độ biến màu gần như không thể nhận thấy, thêm vào đó là giá thành để chế tạo các loại màn hình ngoại cỡ rất rẻ vì thế mà giá thành sản xuất những chiếc TV sử dụng màn hình này có giá rất phải chăng. Một điểm mạnh khác nữa cũng phải đề cập đó là tốc độ đáp ứng của màn hình (Response time), thông số này thể hiện thời gian tối thiểu cần thiết để 1 điểm ảnh trên màn hình thay đổi màu sắc, thông số này càng cao đồng nghĩa với hình ảnh bạn xem trên TV sẽ ít bị mờ viền hơn.
Mặc dù có rất nhiều lợi thế như vậy nhưng Plasma lại có những nhược điểm rất lớn khiến nó không thể áp dụng cho các loại thiết bị cầm tay ngày nay. Thứ nhất là các loại màn hình Plasma rất dày và nặng do cấu tạo có nhiều thủy tinh không thể thay thế được bằng nhựa. Và một lý do quan trọng khác đó là nó rất tốn năng lượng, đặc biệt là trong thời kì các loại pin Li-ion đã đi đến giới hạn như hiện nay. Đồng thời do thiết kế mỗi điểm ảnh là 3 tế bào hay ô nhỏ (cell) nên loại màn hình này rất khó chế tạo độ phân giải cao, cách duy nhất là chế tạo cỡ màn hình lớn lên để nhồi nhét cho đủ số điểm ảnh trên diện tích đó, vì vậy mà màn hình Plasma khi áp dụng lên các thiết bị cầm tay sẽ có độ phân giải rất thảm hại. Quan trọng hơn là màn hình Plasma khi xem ở khoảng cách gần rất dễ nhận ra hiện tượng "screen door effect" có thể tạm dịch là rỗ màn hình. Hiệu ứng này là hiện tượng xuất hiện những khe tối màu rất nhỏ nằm giữa các điểm ảnh lân cận nhau do độ dày của thành cell tạo nên, những đường tối này nhỏ hơn rất nhiều so với phần sáng của pixel nên khi nhìn ở khoảng cách từ 3-5 mét chúng ta không thể nhận ra, nhưng khi đưa lên điện thoại thì ở khoảng cách 30 cm chúng ta sẽ dễ dàng nhìn thấy những đường kẻ này.
OLED
OLED là một trong các loại công nghệ màn hình mới nhất hiện nay, một loại màn hình vẫn thường thấy trên các dòng điện thoại cao cấp của Samsung với cái tên AMOLED, tiền tố AM trong AMOLED để mô tả từ Active Matrix, tiền tố này chỉ nêu lên cách các điểm ảnh được điều khiển khi có lệnh tắt hoặc bật các pixel phụ. Cái đáng nói là hầu như toàn bộ các loại màn hình LCD và OLED ngày này đều sử dụng công nghệ Active Matrix để điều khiển các điểm ảnh nên chúng ta không cần quan tâm tới yếu tố này nữa, hay nói đơn giản hơn AMOLED vẫn chỉ đơn giản là OLED.
Cấu tạo vào nguyên lý hoạt động
Màn hình OLED có nguyên tắc hoạt động gần giống như màn Plasma chỉ khác một chỗ là các cell nhỏ chứa khí được thay bằng những lớp nhựa hữu cơ có thể phát sáng khi có dòng điện chạy qua.
Các hạt electron (hạt điện) khi đi qua lớp nhựa đặc biệt này sẽ giải phóng năng lượng dưới dạng photon (tạm hiểu là hạt ánh sáng). Mỗi pixel phụ sẽ sử dụng một loại nhựa hữu cơ khác nhau để tạo 3 màu cơ bản của màn hình và cứ 3 pixel phụ này đứng cạnh nhau chúng ta sẽ có 1 điểm ảnh hoàn chỉnh, khi điều chỉnh dòng điện qua các lớp này thì lượng ánh sáng phát ra cũng tăng giảm theo nên bằng cách thay đổi dòng điện chạy qua các lớp nhựa này ta sẽ có các màu sáng tối khác nhau gần như ngay lập tức nên tốc độ đáp ứng của các loại màn OLED thường cao hơn rất nhiều so với loại màn LCD có tốc độ đáp ứng nhanh nhất hiện nay.
Công nghệ OLED mang theo gần như toàn bộ ưu điểm từ màn Plasma sang và sửa đổi những điểm yếu của Plasma như tốn điện và nhẹ hơn do các tế bào dạng cốc chứa khí đã bị loại bỏ. Thêm nữa là lớp chất hữu cơ sử dụng trong màn hình OLED sẽ tự phát sáng khi có các hạt điện tử chạy qua chứ không phụ thuộc vào đèn nền giống như màn LCD nên màn OLED thường mỏng hơn nhiều nên nó phù hợp với các loại điện thoại thông minh ngày nay bởi chiều dày của những chiếc điện thoại này đều phải tính chi tiết tới từng mili mét. Nói tóm lại OLED gần như màn hình Plasma có thêm những ưu điểm như thiết kế được ở kích thước mỏng và phân giải cao và điện năng tiêu thụ thấp hơn nhiều so với plasma hay kể cả là LCD.
Vấn đề chính mà màn OLED gặp phải đó là giá thành sản xuất màn hình rất tốn kém, tốn hơn rất nhiều lần so với màn Plasma và LCD đặc biệt là ở kích thước lớn. Chính vì thế mà hiện nay chúng ta chưa thấy được những chiếc TV hay màn hình Laptop nào sử dụng loại màn hình này mà nó mới chỉ dừng lại ở Smartphone hay cùng lắm là tới máy tính bảng. Mặc dù nhà sản xuất có đưa ra lời hứa là sẽ biến màn OLED thành loại màn hình rẻ nhất trong số các công nghệ màn hình khác nhưng đó là tương lai, còn hiện tại nó vẫn là loại đắt nhất.
Ngoài ra, màn hình OLED còn mắc phải một vấn đề khá khó giải quyết khác nữa về mặt mầu sắc và nó đã tạo thành đặc điểm của loại màn hình này. Vấn đề nằm ở điểm ảnh màu xanh da trời của màn hình, do loại vật liệu hữu cơ dùng trong các điểm xanh da trời khiến điện năng đi qua nó không chuyển hóa hoàn toàn thành các hạt photon ánh sáng nên với cùng một lượng điện ánh sáng trên các điểm màu đỏ và xanh lá sáng hơn nhiều so với điểm ảnh màu xanh da trời, điều này sẽ tạo ra cảm giác màu tổng hợp trên màn hình sẽ bị phủ một màu xanh lá do màu xanh da trời không đủ sáng để cân bằng màu sắc.
Các thế hệ màn hình OLED mới nhất đã cải thiện được vấn đề này khá nhiều nhưng để đạt được độ cân bằng về màu sắc như các loại màn hình khác thì vẫn còn là một thách thức khá xa đối với OLED. Một vấn đề nhỏ khác nữa tồn tại trên loại màn này đó là lượng điện tiêu thụ không đồng đều giữa các màu sắc giống như màn Plasma, khi thể hiện màu đen hay màu tối thì OLED thể hiện khá sâu và điện năng tiêu thụ ở mức rất thấp, nhưng khi thể hiện màu trắng (các ứng dụng duyệt web và soạn thảo văn bản) thì màn hình này lại cần một lượng điện nhiều hơn so với các loại màn LCD.
Các công nghệ OLED khác như Super AMOLED hay Super AMOLED+ cũng chỉ là những cái tên dài dòng mà các hãng sản xuất đặt ra để quảng cáo cho các loại màn hình biến thể của AMOLED thông thường như thay đổi hình dạng của các điểm ảnh phụ hay thêm một lớp cảm ứng tích hợp vào màn hình v.v... Những thay đổi đó dù có tác dụng nhưng vẫn chưa đủ để có thể gọi là một loại công nghệ màn hình mới được về cơ bản nó vẫn là OLED.
(Còn tiếp)
Tham khảo: PC World