LCD, S-LCD, AMOLED... liệu đây là các đổi mới công nghệ thực sự hay chỉ là một chiến lược kinh doanh? (Phần 1)

Đa số các nhà sản xuất thiết bị điện tử cao cấp ngày nay, bao gồm điện thoại, laptop, máy tính bảng và cả TV, đều cố gắng tung ra sản phẩm tích hợp một loại công nghệ màn hình, đặc biệt là màn hình. Mặc dù các hãng liên tục giới thiệu các định nghĩa khác nhau, nhưng thực tế không có sự khác biệt nhiều ngoài việc tên gọi dài dòng và khó hiểu như LED, IPS, Super IPS, AMOLED, Super AMOLED, OLED v.v...

Trong số các công nghệ màn hình, có những loại thực sự mới mẻ, nhưng cũng có những loại chỉ là tên gọi khác để tăng cường thương hiệu. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các loại màn hình hiện nay, từ đó phân biệt được công nghệ thực sự và chiêu trò quảng cáo.

Hiện nay, công nghệ màn hình chủ yếu bao gồm LCD, OLED và Plasma, trừ loại màn hình CRT đã cũ.

Công nghệ màn hình Plasma

Trên thị trường hiện nay, công nghệ màn hình Plasma thường chỉ được áp dụng cho các TV lớn (40 inch trở lên) với mức giá phải chăng. Tuy nhiên, không nhiều người muốn đầu tư vào TV lớn với nhiều tính năng và giá rẻ hơn so với LCD cùng kích thước. Nguyên nhân cho điều này sẽ được bàn luận chi tiết hơn trong bài viết.

Một màn hình Plasma là tổ hợp của hàng triệu ô nhỏ, mỗi ô nhỏ này có thể xem như một điểm ảnh trên màn hình. Trong mỗi ô, chúng tôi bơm khí Xenon và neon, đồng thời ở mặt trên và dưới của mỗi ô 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 ô và điện cực kể trên được giữ giữa 2 lớp kính.

Khi cấp điện, dòng điện sẽ đi từ điện cực ở mặt trên của ô xuống điện cực ở mặt dưới. Các hạt điện tử này chạy qua khí xeon và neon bên trong ô và phát sáng, giống nguyên tắc hoạt động của một chiếc đèn ống thông thường. Ánh sáng này tắt bật trong thời gian rất ngắn, nhưng những tia phát ra từ các ô này là dạng tia cực tím, một loại tia mà mắt thường không nhìn thấy được, vì vậy ở đáy mỗi ô, chúng tôi thêm một lớp phốt pho màu cơ bản (đỏ, xanh lá hoặc xanh dương), khi tia cực tím chạy qua lớp phốt pho này sẽ tạo ra ánh sáng nhìn thấy theo màu sắc của lớp phốt pho được phủ.

Thực tế, mỗi Pixel trên màn hình được cấu tạo từ 3 Pixel phụ với 3 màu kể trên, mỗi Pixel phụ là một ô và 3 ô này được đặt cạnh nhau để tạo ra màu chính xác cho một điểm ảnh.

Màn hình Plasma có độ tương phản rất tốt, màu đen sâu và màu trắng sáng, vì vậy các cảnh phim ở những đoạn khung cảnh tối tăm được TV plasma thể hiện rất thực. Đặc biệt 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, giá thành để chế tạo các loại màn hình ngoại cỡ rất rẻ vì vậy giá thành sản xuất những chiếc TV sử dụng màn hình này rất phải chăng. Một điểm mạnh khác là tốc độ đáp ứng của màn hình (Response time), thời gian tối thiểu cần thiết để 1 điểm ảnh trên màn hình thay đổi màu sắc, thời gian này càng cao đồng nghĩa với hình ảnh bạn xem trên TV sẽ ít bị mờ viền hơn.

Mặc dù có nhiều lợi ích như vậy, Plasma cũng có nhược điểm lớn khiến nó không thích hợp cho các thiết bị cầm tay ngày nay. Đầu tiên, các loại màn hình Plasma rất dày và nặng do có nhiều thủy tinh không thể thay thế được bằng nhựa. Lý do quan trọng khác là nó tiêu thụ năng lượng, đặc biệt là trong thời kì các loại pin Li-ion đã đi đến giới hạn như hiện nay. Do thiết kế mỗi điểm ảnh là 3 ô nên loại màn hình này rất khó chế tạo độ phân giải cao, cách duy nhất là chế tạo màn hình lớn để nhồi nhét cho đủ số điểm ảnh, vì vậy màn hình Plasma khi áp dụng lên các thiết bị cầm tay sẽ có độ phân giải rất thấp. Quan trọng hơn, khi xem ở khoảng cách gần, rất dễ nhận ra hiện tượng 'screen door effect', là hiện tượng xuất hiện những khe tối màu nhỏ nằm giữa các điểm ảnh lân cận nhau do độ dày của ô 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 không thể nhận ra, nhưng khi đưa lên điện thoại thì ở khoảng cách 30 cm dễ dàng nhìn thấy những đường kẻ này.

OLED là một trong những công nghệ màn hình mới nhất hiện nay, thường xuất hiện trên các 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. Hầu hết các loại màn hình LCD và OLED ngày nay đều sử dụng công nghệ Active Matrix để điều khiển các điểm ảnh.

Màn hình OLED hoạt động gần giống màn Plasma, nhưng thay vì các cell nhỏ chứa khí, chúng ta sử dụng lớp nhựa hữu cơ có thể tự phát sáng khi có dòng điện chạy qua.

Khi các hạt điện tử đi qua lớp nhựa này, chúng giải phóng năng lượng dưới dạng photon (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 3 pixel phụ này đứng cạnh nhau tạo ra 1 điểm ảnh hoàn chỉnh. Thay đổi dòng điện chạy qua các lớp nhựa sẽ tạo ra các màu sáng tối khác nhau gần như ngay lập tức, nên tốc độ đáp ứng của các màn hình OLED thường cao hơn rất nhiều so với màn LCD.

Công nghệ OLED mang lại nhiều ưu điểm từ màn Plasma và sửa đổi nhược điểm của Plasma như tiêu thụ điện năng và độ mỏng. Lớp chất hữu cơ trong màn hình OLED tự phát sáng khi có dòng điện đi qua, nên màn hình thường mỏng hơn nhiều và phù hợp với điện thoại thông minh ngày nay. OLED gần như giống màn Plasma nhưng mỏng hơn và tiêu thụ ít điện năng hơn.

Màn hình OLED đang gặp vấn đề về giá thành sản xuất, đắt hơn rất nhiều so với màn Plasma và LCD, đặc biệt là ở kích thước lớn. Hiện nay, chúng ta chưa thấy TV hoặc laptop nào sử dụng màn hình OLED, chỉ thấy trên smartphone và máy tính bảng. Mặc dù có lời hứa rằng màn hình OLED sẽ trở thành loại rẻ nhất trong số các công nghệ màn hình khác, nhưng hiện tại nó vẫn là loại đắt nhất.

Màn hình OLED gặp vấn đề về màu sắc, đặc biệt là điểm ảnh màu xanh da trời. Vật liệu hữu cơ trong các điểm ảnh xanh da trời không chuyển hóa điện năng thành ánh sáng một cách hoàn toàn, nên màu xanh da trời thường không đủ sáng để cân bằng với màu sắc khác, tạo ra cảm giác màn hình tổng hợp màu xanh lá.

Các thế hệ màn hình OLED mới 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 vẫn là một thách thức xa với OLED. Một vấn đề nhỏ khác tồn tại trên loại màn này là lượng điện tiêu thụ không đồng đều giữa các màu sắc, giống như màn Plasma. Khi hiển thị màu đen hoặc tối, OLED thể hiện sâu và tiêu thụ điện năng ở mức rất thấp, nhưng khi hiển thị màu trắng, màn hình này cần nhiều điện hơn so với màn LCD.

Các công nghệ OLED khác như Super AMOLED hay Super AMOLED chỉ là những 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 hoặc 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 vì cơ bản nó vẫn là OLED.