Ngành công nghiệp TV đã trải qua hàng loạt sự thay đổi lớn và những quyết định mạo hiểm nhưng đúng đắn mới có thể đưa ra những sản phẩm tivi có độ dày được đo bằng milimet mà vẫn sở hữu chất lượng hình ảnh tuyệt vời. Vậy Điện Máy Người Việt sẽ giúp bạn hiểu được cách hoạt động tưởng như ma thuật của tivi OLED và khởi nguồn của công nghệ màn hình này nhé.

Nếu đã trải qua những năm đầu thế kỉ 21, có lẽ không ai là không nhớ đến những chiếc tivi CRT cồng kềnh, dày hàng chục cm và có kích thước màn hình tí hon. Nhưng chúng vẫn còn tốt hơn rất nhiều so với những chiếc tivi được sản xuất trong các năm 1940 khi mà bạn sẽ còn chẳng có thể phẩn biệt được màu sắc ngoài đen và trắng. Nhờ vào những cải tiển và thay đổi, nghiên cứu và phát triển, hàng loạt công nghệ TV khác hiện đại hơn, hiệu quả hơn và nhẹ hơn đã được ra mắt. Từ màn hình LCD (TInh thể lỏng) sau đó là tivi LED có cùng nguyên lý hoạt động nhưng thay đèn ống bằng các đèn LED nhỏ và bền hơn. 

(Một mẫu tivi CRT của Panasonic)

OLED (organic light-emitting diode) sử dụng các tấm đi-ốt hữu cơ phát quang là bước tiếp theo của tivi LCD có chất lượng hình ảnh và công dụng vượt trội. Ngoài ra chúng cũng có độ dày rất mỏng, rất nhẹ và cũng có thể uốn cong như tờ giấy mà chẳng lo gãy. Vậy chúng hoạt động ra sao và cha đẻ của OLED là ai? Hãy tìm câu trả lời dưới bài viết này.

Các bán dẫn hữu cơ được phát hiện ra từ giữa những năm 1970 bởi Alan Heeger, Alan MacDiarmind, và Hideki Shirakawa. Cũng chính vì lí do này mà cả ba đã nhận được giải Nobel hóa học năm 2000. Tấm OLED có thể hoạt dộng hiệu quả đầu tiên được phát triển bởi Ching Tang và Steven Vanslyke khi cả hai đang làm việc tại phòng thí nghiệm của hãng máy ảnh Kodak năm 1987. Tuy nhiên, sản phẩm của họ được cải tiến và phát triển dựa trên nghiên cứu trước đó của một nhà vật lý người Pháp có tên André Bernanose vào thập kỷ 50.

Cho đến những năm gần đây, Samsung và LG là hai thương hiệu đi đầu trong việc đưa OLED vào sử dụng trong các màn hình TV lớn. Dù ra mắt mẫu OLED đầu tiên tại CES 2013, Samsung đã nhanh chóng rời khỏi cuộc đua để tập trung hơn vào công nghệ QLED. Với các cố gắng và đầu tư thông minh, LG đã chính thức đẩy Samsung xuống vị trí thứ hai ở phân khúc tivi cao cấp trong năm 2018. Bên cạnh đó thì Apple hiện nay cũng đã đưa OLED vào sử dụng lần đầu trong sản phẩm đồng hồ thông minh Apple Watch trong năm 2015 và sau đó là điện thoại iPhone X.

(Mẫu OLED TV của Samsung tại CES 2013)

LED là gì?

LED (light-emitting diodes), đi-ốt phát quang, là những chiếc đèn nhỏ li ti mà bạn thường thấy trên các bảng điện tử. Chúng có kích thước nhỏ, sử dụng năng lượng ít và hiệu quả hơn loại đèn đốt sáng như sợi đốt và huỳnh quang. Thay vì tạo ra ánh sáng bằng việc làm nóng sợi đốt (lí do tại sao khi sờ vào sẽ thấy nóng), đèn LED tạo ra ánh sáng khi có dòng điện chạy qua chất liệu xử lý đặc biệt. 

Còn OLED chỉ đơn giản là ánh sáng sẽ được phát ra bởi các phân tử hữu cơ. Khi nhắc đến hữu cơ, mọi người sẽ thường nghĩ ngay đến thức ăn, thực phẩm chức năng hay mỹ phẩm sạch và thân thiện với môi trường. Nhưng khi nói đến hữu cơ trong hóa học thì nó lại có một ý nghĩa hoàn toàn khác. Các phân tử hữu cơ sẽ bay quanh các nguyên tử carbon, có thể được thấy trong đường, xăng dầu, gỗ và nhựa.

OLED hoạt động như thế nào?

Cũng giống như đèn đi-ốt và LED thông thường, OLED cũng có nguyên lý hoạt động không khác biệt là mấy. Sự khác biệt chỉ nằm ở chất liệu hữu cơ. Một tấm OLED đơn giản có sau lớp khác nhau. Nằm trên cùng và dưới cùng là lớp bảo vệ có chất liệu bằng kính hoặc nhựa. Lớp trên cùng được gọi là Seal và lớp dưới cùng là Substrate. Dưới và trên hai lớp bảo vệ là cực điện âm (negative terminal) hay còn được gọi là Cathode và cực điện dương (positive terminal) hay còn được gọi là Anode. Cuối cùng, ở trong cùng và giữa tất cả các lớp trên bao gồm một lớp phát sáng (emissive layer) có khả năng tự phát sáng nằm cạnh Cathode và lớp dẫn (conductive layer) nằm cạnh Anode.

Để tấm OLED có thể phát sáng, chúng ta chỉ cần nối vào nguồn điện thông qua hai cực âm và dương. Khi có dòng điện chạy qua, cực âm sẽ nhận các electron từ nguồn điện và cực dương sẽ mất dần đi. Như vậy, lớp phát sáng và lớp dẫn sẽ tích điện âm và dương. Và một khi gặp nhau, chúng sẽ phát ra năng lượng dưới dạng hạt photon. Hay nói cách khác, chúng sẽ phát sáng liên tục bởi sự va chạm này miễn là có dòng điện chạy qua. Nếu muốn tạo màu sắc, chúng ta chỉ cần thêm các lớp lọc màu vào dưới hai lớp bảo vệ.

Tuy nhiên đối với màn hình OLED thì có khá nhiều thiết kế khác nhau. Ở một vài thiết kế, ánh sáng sẽ được thiết kế để phát ra từ tấm bảo vệ ở trên cùng; số khác thì lại đưa ánh sáng qua tấm bảo vệ ở dưới. 

Lợi ích và hạn chế của OLED

OLED đem lại những lợi ích rất lớn so với LCD. Dễ nhận biết ra nhất chính là độ mỏng của chúng. Bạn có thể thấy mẫu OLED W7 ra mắt năm 2017 của LG chỉ dày không quá 2.7 millimet. Bên cạnh đồ dày, OLED cũng nhẹ hơn và có thể bị bẻ cong mà vẫn hoạt động bình thường. Và bởi không cần sử dụng tấm đèn nền do chúng có thể tự phát sáng, qua đó khả năng tiết kiệm điện cũng tốt hơn. 

(Độ dày của mẫu LG OLED W7 được so sánh với chìa khóa) 

Trong khi các màn hình LCD có tốc độ làm mới màn hình (refresh rate) khá chậm khiến hiện tượng ghosting thường thay ra trong các cảnh có tiết tấu nhanh, thì màn hình OLED có thể phản ứng nhanh hơn gấp 200 lần. Chúng cũng có độ tương phản mà không màn hình LCD nào có thể chạm đến bởi màu đen mà màn hình OLED tạo ra có độ sâu vô hạn, qua đó màu sắc được tái tạo cũng chính xác hơn.

Về mặt hạn chế, chỉ có một vấn đề mà mọi vật liệu được làm từ chất hữu cơ gặp phải đó là hạn sử dụng. Bởi lí do này, với các mẫu OLED khi mới được ra mắt giảm chất lượng nhanh hơn gấp 4 lần so với màn hình LCD thông thường. HIện nay thì các nhà sản xuất, đặc biệt là LG, đã giảm tốc độ này đi rất nhiều và cho biết các sản phẩm của họ có thể kéo dài lên đến 100.000 giờ xem. Một điểm yếu nữa của OLED chính là nước. Mặc dù đây không phải là vấn đề lớn cho các sản phẩm sử dụng trong nhà như TV, nhưng có thể sẽ gây ra khó khăn cho điện thoại hay đồng hồ.

(Bài viết được tham khảo từ trang explainthatstuff.com)

Xem thêm: mua tivi LG giá rẻ