Công nghệ màn hình MicroLED hứa hẹn thay thế OLED hoạt động như thế nào?

VNR Content

02/03/2021

Nếu bạn đủ giàu thì giấc mơ sở hữu một chiếc TV to bằng cả bức tường đã có thể thực hiện rồi đấy!

Gần đây, một công nghệ màn hình TV mới đã ra mắt hứa hẹn sẽ mang lại chất lượng hình ảnh tuyệt vời và thậm chí là có thể tạo ra một màn hình khổng lồ. Hiện tại, trên thị trường đã xuất hiện một số TV đời mới sử dụng công nghệ này. MicroLED kết hợp tất cả những công nghệ tiên tiến nhất trên TV thành một sản phẩm mới có kích thước siêu to khổng lồ. Với hàng triệu điểm ảnh riêng lẻ siêu nhỏ, MicroLED có thể mang lại chất lượng hình ảnh sánh ngang với công nghệ OLED (đang dẫn đầu về chất lượng hình ảnh). Thậm chí, MicroLED có độ sáng cao hơn cả OLED và có tỉ lệ bị hiện tượng lưu ảnh (burn-in) thấp hơn.

Vài năm trước, Samsung đã giới thiệu một số nguyên mẫu màn hình đầu tiên sử dụng công nghệ MicroLED tại CES với kích thước màn hình từ 75 đến 292 inch. Tại sự kiện CES 2021, Samsung cũng giới thiệu một màn hình trị giá 156.000 USD (khoảng 3,6 tỉ đồng) với kích thước 110 inch. Màn hình này có thể hiển thị cùng lúc 4 khung hình với kích thước 55 inch ở độ phân giải HD.

Dự kiến vào cuối năm nay, Samsung sẽ cho ra mắt thêm hai phiên bản 88 và 99 inch. Ngoài ra, Sony cũng có phiên bản MicroLED của riêng mình với tên gọi CrystalLED. Tuy chỉ mới xuất hiện trên quảng cáo nhưng công nghệ mới của Sony hứa hẹn tạo ra chiếc TV với kích thước bằng cả một bức tường. Ngoài cuộc cạnh tranh về kích thước, công nghệ MicroLED cũng đang được sử dụng trong sản phẩm kính thông minh để chiếu màn hình hiển thị thông báo cá nhân.

MicroLED là gì?

Đầu tiên, MicroLED là một công nghệ khác hoàn toàn với mini-LED. Dù cả hai đều là công nghệ mới và có tên tương tự nhau, nhưng mini-LED là phiên bản phát triển từ công nghệ LCD. Mini-LED sử dụng đèn LED có kích thước nhỏ hơn với số lượng nhiều hơn để làm đèn nền, nhưng vẫn sử dụng tấm nền LCD để tạo hình ảnh.

Với công nghệ MicroLED, những đèn LED siêu nhỏ sẽ trực tiếp hiển thị hình ảnh. Những hình ảnh bạn quan sát được trên màn hình xuất phát từ những chiếc đèn LED phát sáng độc lập, tương đối giống với cách công nghệ OLED hoạt động. Màn hình MicroLED không sử dụng tấm nền LCD như mini-LED.

Trên thị trường, giá của TV sử dụng công nghệ mini-LED tương đối rẻ, chỉ nhỉnh hơn các công nghệ khác một chút. Trong khi đó, những TV sử dụng công nghệ MicroLED hiện nay đều có kích thước lớn và giá cao hơn nhiều. Các hãng cũng đã bắt đầu nghiên cứu sản xuất các mẫu MicroLED TV có kích thước nhỏ hơn và giá thành dễ chịu hơn cho người dùng phổ thông.

MicroLED hoạt động như thế nào ư? Đúng như tên gọi, màn hình MicroLED sử dụng hàng triệu bóng đèn micro LED. Là phiên bản nhỏ hơn của bóng đèn LED mà bạn thường thấy trên màn hình TV hiện nay, hay trong đèn pin hay bất cứ thiết bị chiếu sáng nào. Nghe thì việc chế tạo ra micro LED khá đơn giản, vậy thì vì sao chúng ta lại mất nhiều thời gian như vậy chỉ để thu nhỏ bóng đèn LED?

Hóa ra, quá trình thu nhỏ đèn LED phức tạp hơn nhiều. Một trở ngại là khi thu nhỏ đèn LED, độ sáng nó phát ra cũng giảm theo. Vì vậy, các nhà khoa học phải tìm cách để tăng mật độ đèn hoặc tăng độ sáng, hoặc cả hai. Chỉ riêng việc tăng mật độ cũng đã là một vấn đề lớn. Với số lượng bóng đèn nhiều hơn, TV sẽ tiêu thụ nhiều điện năng hơn và tỏa ra nhiều nhiệt hơn. Vài chục bóng đèn LED trên những TV công nghệ cũ không tỏa quá nhiều nhiệt, tất nhiên là không so với những công nghệ xa xưa như plasma hay CRT. Nhưng với hàng triệu bóng đèn LED xếp cạnh nhau cùng phát sáng, nếu vấn đề tỏa nhiệt không được xử lý, có lẽ bạn nướng thịt trên màn hình TV cũng được đấy.

Xác định khoảng cách giữa các điểm ảnh cũng là một thách thức lớn. Nếu bạn không thể thu nhỏ khoảng cách giữa các điểm ảnh thì nó sẽ ảnh hưởng đến việc thu nhỏ kích thước của MicroLED TV. Do đó việc Samsung có thể tạo ra màn hình MicroLED với kích thước 88 inch đã là một kết quả rất ấn tượng.

Mô phỏng sự khác biệt giữa bảng đèn LED thông thường với bảng MicroLED (Ảnh: Trendforce)

Chắc chắn, một chiếc TV to bằng bức tường trông sẽ rất tuyệt, nhưng chẳng mấy người có thể mua nó cả. Nếu nhà sản xuất muốn tạo ra lợi nhuận từ công nghệ mới này, họ sẽ cần tạo ra những mẫu TV với kích thước từ 60 inch trở xuống. Nếu thành công, giá thành của những chiếc TV kích thước lớn cũng sẽ giảm xuống.

Và giờ thì đến phần giá cả. Thay vì vài chục bóng đèn LED trên các dòng TV phổ thông hiện nay, hay kể cả vài nghìn bóng trên mini-LED TV, thì một chiếc MicroLED TV độ phân giải 4K 3840x2160 sẽ cần đến 8,3 triệu bóng đèn LED ứng với số điểm ảnh. Thật ra, con số còn nhiều hơn thế. Vì mỗi điểm ảnh sẽ cần 3 bóng LED màu đỏ, xanh lá và xanh dương, nên sẽ có tổng cộng gần 25 triệu bóng đèn LED được sử dụng. Hàng nghìn bóng đèn LED sẽ được nhóm lại thành một mô-đun, và nhiều mô-đun kết hợp với nhau tạo thành màn hình TV hoặc màn chiếu.

So sánh độ phức tạp và số lớp trên màn hình LCD, OLED và MicroLED (Ảnh: Trendforce)

Màn hình siêu to khổng lồ

OK, vậy đó là những thách thức. Các kỹ sư rất thích giải quyết chúng. Và trong lịch sử ngành điện dân dụng, xu hướng thường là "càng nhỏ càng hiệu quả".

Những lợi ích tiềm năng từ công nghệ này rất nhiều: hình ảnh sáng hơn so với OLED nhưng vì có khả năng tắt từng điểm ảnh nền sẽ đạt màu đen tương tự OLED. Điều đó có nghĩa là hình ảnh trên màn hình MicroLED thậm chí sẽ sắc nét và chân thực hơn cả màn hình OLED, cũng như có khả năng tái tạo HDR tốt hơn.

Và bạn có nhớ chúng tôi đã nói xu hướng hiện nay là "càng nhỏ càng hiệu quả" chứ? Nguyên mẫu màn hình MicroLED đầu tiên của Samsung tên The Wall với kích thước 146 inch, nó có kích thước điểm ảnh <1mm. Và nguyên mẫu có kích thước 75 inch đã giảm kích thước điểm ảnh chỉ còn 0,15mm.

Hình ảnh một điểm ảnh sử dụng hệ màu RGB trên màn hình MicroLED, bạn sẽ cần đến 8 triệu điểm ảnh như thế này trên một chiếc TV 4K (Ảnh: Samsung)

Việc sử dụng các mô-đun cũng giúp giải quyết vấn đề tăng kích thước màn hình dễ dàng hơn. Bạn có thể hiểu đơn giản như sau: một chiếc TV 50 inch gồm 10 mô-đun, mỗi mô-đun có khoảng 830.000 điểm ảnh. Ghép nhiều mô-đun hơn và nhà sản xuất có thể tạo ra một chiếc TV 8K có kích thước 100 inch mà không có sự khác biệt về chi phí sản xuất cơ bản. Cùng chi phí sản xuất nhưng giá bán sản phẩm cao hơn, chẳng có công ty nào không thích điều này cả.

Ví dụ đơn giản trên chỉ lý tưởng hóa mục tiêu của các nhà sản xuất. Dù bạn cần TV có độ phân giải chính xác 4K hay xê dịch một chút như 5327x2997, 8000x4500… hay thậm chí là một chiếc TV to bằng bức tường với độ phân giải 10K, thì nhà sản xuất cũng sẽ sử dụng giải pháp tương tự.

Nói cách khác, những TV sử dụng màn hình LCD hay OLED tùy vào kích thước màn hình sẽ có kích thước điểm ảnh khác nhau. Ví dụ một màn hình LCD 4K 75 inch có cùng số lượng điểm ảnh với màn hình LCD 4K 50 inch nhưng kích thước điểm ảnh của màn hình 75 inch sẽ lớn hơn. Với công nghệ MicroLED, nhà sản xuất cho thể tăng số lượng điểm ảnh trong cùng một kích thước màn hình, từ đó tạo ra TV có kích thước lớn hơn với độ phân giải cao hơn. Từ quan điểm của nhà sản xuất, điều này đơn giản hơn việc thu nhỏ kích thước đèn LED trong mỗi điểm ảnh. Chúng ta sẽ cần chờ thêm một thời gian xem MicroLED sẽ phát triển theo hướng nào. Hiện tại, ba nguyên mẫu của Samsung có ba kích thước khác nhau nhưng có cùng độ phân giải, như vậy màn hình 88 inch đang có kích thước điểm ảnh nhỏ nhất.

Lớn và nhỏ

Samsung là hãng đầu tiên thương mại hóa công nghệ MicroLED, nhưng không phải là hãng duy nhất. LG, TCL và một số hãng khác cũng đang nghiên cứu MicroLED. CrytalLED của Sony đã được nghiên cứu từ năm 2012 và hiện tại họ đã có ít nhất hai mẫu sản phẩm chuẩn bị thương mại hóa.

Tuy nhiên, MicroLED không chỉ có khả năng tạo ra màn hình kích thước lớn. Apple hiện đang sử dụng màn hình OLED cho các dòng iPhone cao cấp và Apple Watch. Tuy vậy, có một số thông tin cho biết Apple đang tự phát triển màn hình MicroLED để ứng dụng trên các thiết bị di động. Tuy nhiên, Apple hiếm khi đi tiên phong trong việc ứng dụng công nghệ mới nên có lẽ phải rất lâu nữa chúng ta mới thấy màn hình MicroLED trên iPhone.

Sau nữa là Vuzix. Kính thông minh Next Gen Smart Glasses của Vuzix sử dụng máy chiếu MicroLED trên gọng kính để chiếu hình ảnh lên tròng kính. Các dòng kính thông minh thế hệ trước sử dụng máy chiếu DLP, dù có kích thước nhỏ nhưng vẫn lớn hơn kích thước tròng kính thông thường. MicroLED đủ nhỏ để nằm gọn bên trong tròng kính. Trong tương lai, có thể các nhà nghiên cứu sẽ còn gắn máy chiếu MicroLED lên nhiều thiết bị thú vị khác.

Tương lai của MicroLED

Cách đây không lâu, OLED dường như là thứ công nghệ vượt bậc và sẽ không thể nào thương mại hóa. Nhưng giờ đây, thị trường đã có rất nhiều thiết bị, đa dạng về kích thước lẫn độ phân giải, sử dụng chính công nghệ tưởng chừng như không thể ấy. Hiện tại, chúng ta chỉ mới ở giai đoạn đầu của MicroLED. Đây là một công nghệ có rất nhiều tiềm năng, cả về chất lượng hình ảnh, kích thước màn hình và vô số công dụng khác. Nhưng chính nó cũng còn nhiều vấn đề phải giải quyết. Nhiệt độ và giá cả là hai thách thức lớn nhất. Liệu công nghệ này có thể thay thế cho TV màn hình LCD trong các gia đình hiện nay? Có thể. Liệu nó có thể cạnh tranh với công nghệ OLED? Có thể. Nó sẽ thay thế cả công nghệ máy chiếu hiện tại? Cũng có thể. Như đã nói, MicroLED là một thứ công nghệ rất thú vị.

Minh Bảo;(Tham khảo Cnet)

Thành viên mới đăng