Công nghệ màn hình OLED là gì? Khác biệt như thế nào so với màn hình LCD

Công nghệ màn hình OLED ngày nay được sử dụng phổ biến trên tivi, smartphone, tablet, laptop… Vậy màn hình OLED là gì, có bao nhiêu công nghệ sản xuất màn hình OLED?

OLED (Organic Light Emitting Diode): là loại công nghệ màn hình có cấu tạo mới gồm các Diode phát sáng hữu cơ, loại vật liệu này có khả năng phát sáng khi có dòng điện chạy qua.

Đây là công nghệ màn hình phát quang nổi tiếng và được đánh giá cao hơn LCD truyền thống, giới công nghệ luôn mong muốn màn hình OLED trở nên phổ biến hơn và nâng cao chất lượng hơn, nhằm thay thế các màn hình LCD.

Ưu điểm của màn hình OLED

Nhược điểm của màn hình OLED

Sony là nhà sản xuất đi đầu về nghiên cứu sản phẩm màn hình OLED, vào năm 1990 hãng bắt đầu nghiên cứu và sản phẩm đầu tay vào năm 2004, khi đó do chi phí sản xuất đắt đỏ họ tạm dừng việc sản xuất ra những tấm nền OLED và tập trung vào màn hình Micro LED. Năm 2017, họ đã quay trở lại việc ra mắt TV OLED A1E sau 10 năm bỏ ngỏ, thậm chí năm 2018 những dòng Xperia sẽ trang bị màn hình OLED. Hiện tại, LG là nhà sản xuất tấm nền OLED lớn nhất thế giới cung cấp hơn 73% lượng tấm nền OLED cho các hãng sản xuất TV Nhật Bản hay Trung Quốc.

Dựa trên kích thước của phân tử hữu cơ, người ta chia OLED ra làm hai loại là SMOLED và PLED. Trong đó Small Molecule OLED là loại có kích thước phân tử nhỏ, còn Polymer LED là loại kích thước lớn.

Small Molecule OLED hay SMOLED, tức “diode phát quang hữu cơ phân tử nhỏ”. Chúng có thể rắn vật lý và sử dụng quá trình bay hơi lắng đọng để tạo thành các điểm ảnh trên bề mặt chất nền. Công việc này được thực hiện bằng hệ thống lắng động hơi hóa học (CVD: chemical vapor depositor) trong môi trường chân không. Lí do là bởi SMOLED rất “ghét” không khí có chứa oxygen và hơi ẩm. Ngay cả trong tấm nền OLED, người ta cũng dùng các tấm film mỏng đóng vai trò hàng rào (barrier) giữa các thành phần nhằm hạn chế tối đa nguy cơ ô nhiễm oxygen hay hơi ẩm, làm hỏng màn hình.

Hiện tại, SMOLED đang là loại phổ biến dùng trong các thiết bị điện tử của chúng ta. Các công ty như Samsung Display hay LG Display, BOE và cả Sony đều đang dùng loại này. Trong tương lai khi nhu cầu tăng cao thì PLED nhiều khả năng sẽ được sử dụng nhiều hơn.

Dựa trên loại sơ đồ ma trận mạch điều khiển dòng điện, tức là cách bố trí hệ thống cực dương, cực âm, dây dẫn và kẹp giữa là lớp phát sáng, người ta chia màn hình OLED ra làm hai loại:

Ma trận thụ động: PMOLED có các dải cathode và các dải anode được xếp vuông góc với nhau. Phần giao nhau giữa cathode và anode tạo thành các điểm ảnh mà tại đó ánh sáng được phát ra. Mạch điện bên ngoài cung cấp các dòng điện cho các hàng anode và cathode được chọn để làm cho những điểm ảnh nhất định sẽ phát sáng còn các cái khác thì không. Một lần nữa, độ sáng của mỗi điểm ảnh sẽ tỷ lệ với độ lớn của dòng điện.

Ma trận chủ động: AMOLED sử dụng lớp TFT gắn với các tụ điện tại mỗi điểm ảnh, vừa để điều khiển dòng điện chính xác tại điểm ảnh cần phát sáng, vừa để lưu trữ dòng điện tại điểm ảnh đó để kích hoạt lại khi cần thiết.

PMOLED là công nghệ kém hiệu quả hơn AMOLED. Nó tiêu thụ nhiều điện năng hơn với cùng một nhu cầu phát sáng, bị giới hạn về kích thước và độ phân giải, điều khiển vừa chậm hơn vừa kém chính xác hơn. Do vậy, PMOLED tồn tại trên các màn hình thông tin đơn giản, kích thước nhỏ, trong khi AMOLED thì được ứng dụng cực kỳ phổ biến do nhiều đặc tính ưu việt.

Sản phẩm sử dụng AMOLED áp đảo, các màn hình TRIMASTER OLED của Sony, TV OLED của LG Electronics, Sony, Panasonic,… màn hình trên các máy Samsung,… đều là loại AMOLED. Vậy nên đôi khi, người ta cũng dùng AMOLED để chỉ màn hình OLED mặc dù nó chỉ là một biến thể xét theo cấu trúc ma trận, đơn giản bởi 99% các màn hình OLED hiện nay đều là AMOLED.