Micro-LED - vũ khí bí mật của Apple trên iPhone 2017 là gì, khác ở đâu so với OLED?

Trong khi một cuộc cách mạng về pin sẽ không đến sớm như mong đợi, Apple dường như đã tìm ra một cách để giải quyết vấn đề về thời lượng sử dụng pin cho thiết bị của mình. Màn hình cảm ứng trên iPhone, một trong những bộ phận tiêu tốn nhiều năng lượng nhất khi sử dụng, có lẽ sắp chứng kiến một thay đổi lớn nhất về công nghệ, từ khi thiết bị này ra đời cho đến nay.

Đó là thay vì công nghệ TFT-LCD như truyền thống, ngày càng nhiều các tin đồn cho thấy Apple sẽ sử dụng công nghệ màn hình micro LED cho chiếc Apple Watch 2017 hoặc thậm chí trên iPhone 2017. Vậy thực sự công nghệ mới này có giải quyết được vấn đề của Apple?

µLED (Micro-LED) là gì?

Được các nhà nghiên cứu từ Đại học Công nghệ Texas, III-N Technology Inc, và nhóm nghiên cứu cảm biến nhìn đêm của Quân đội Mỹ, phát hiện ra từ năm 2011, tuy nhiên công nghệ này vẫn được ít người biết tới. Mọi việc chỉ thay đổi từ khi Apple thâu tóm một công ty đang nghiên cứu về công nghệ này, có tên gọi LuxVue vào năm 2014.

Ngay ở tên gọi của mình, µLED (micro LED) đã cho thấy sự tương đồng về công nghệ của nó với màn hình công nghệ OLED. Cả hai cùng dựa vào cơ chế của các đi-ốt tự phát sáng (LED) với ba màu cơ bản, Đỏ (Red), Xanh lá cây (Green) và Xanh lam (Blue). Do vậy cả hai công nghệ này không cần dùng đến các tấm nền để phát sáng như công nghệ màn hình LCD.

Loại bỏ được tấm nền giúp cả hai công nghệ đều có ưu điểm hơn hẳn LCD về khả năng tiết kiệm năng lượng, đặc biệt khi hiển thị màu đen. Khi hiển thị một hình ảnh toàn màu đen, một màn hình OLED chỉ tiêu thụ 40% năng lượng so với màn hình LCD, còn với đa số các hình ảnh khác, nó chỉ tiêu thụ năng lượng bằng 60%-80% so với màn hình LCD.

Ngoài ra, nó còn giúp tăng cường độ tương phản và mang lại thời gian phản hồi nhanh hơn. Hơn nữa, do loại bỏ được một lớp tấm nền, cả hai công nghệ này đều giúp giảm đáng kể độ dày và trọng lượng của màn hình, làm nó trở nên mỏng hơn và nhẹ hơn so với màn LCD.

Mặc dù vậy, cả hai công nghệ này có những điểm khác biệt rất lớn.

OLED về cơ bản vẫn là công nghệ đèn LED được bổ sung thêm một tấm phim mỏng bằng chất hữu cơ để phát sáng khi có dòng điện chạy qua. Trong mỗi mảng đèn OLED tiêu chuẩn, mỗi pixel là một cụm ba đèn LED với ba mầu cơ bản. Trong khi đó, một mảng µLED có thể được chế tạo để mỗi pixel có thể chứa một nhóm nhiều µLED riêng biệt.

Một cụm 25 µLED bên cạnh một đầu kim.

Điều này làm cho màn hình công nghệ micro LED có thể gia tăng mật độ và cường độ điểm ảnh lên mức đáng kể so với OLED. Với mỗi pixel theo công nghệ micro LED thông thường chỉ có kích thước 20 µm (micromet), như vậy mỗi inch trên màn hình có thể chứa tới hơn hàng nghìn điểm ảnh khác nhau, vượt xa so với các thông số 400-500 ppi của màn hình OLED hiện tại (chiếc Sony Xperia Z5 Premium đang có mật độ điểm ảnh cao nhất với hơn 800ppi).

Các thông số cho thấy mật độ cao đáng kể của µLED trên một đơn vị diện tích.

Ngoài ra, các thông số trong phòng thí nghiệm cho thấy, những thiết bị sử dụng công nghệ micro LED full color có thể đạt tới độ sáng xấp xỉ 100.000 cd/m², cải thiện gấp khoảng 100 lần so với các màn hình OLED full color (thường đạt độ sáng khoảng 1500 cd/m²). Không những gia tăng đáng kể độ sáng màn hình, với mật độ dòng điện đi qua mỗi pixel thấp hơn nhiều so với công nghệ OLED, màn hình hiển thị micro LED cũng sử dụng năng lượng hiệu quả hơn hẳn.

Để có được những thông số ấn tượng trên, công nghệ micro LED được phát triển dựa trên chất bán dẫn GaN (Gallium Nitride), một hợp chất bán dẫn từ lâu đã được phát triển để tạo ra đèn LED độ sáng cao. Trước khi được đưa vào công nghệ màn hình, một trong những ứng dụng phổ biến nhất của hợp chất bán dẫn GaN là những đi-ốt laser tím, được sử dụng trong đầu đọc đĩa Blu-ray.

Một trong những ưu điểm khác so với công nghệ OLED đó là vòng đời của sản phẩm. Với đặc tính chịu được nhiệt độ cao, điện thế cao cũng như khả năng ion hóa thấp của chất bán dẫn GaN, micro LED sẽ cho phép tạo ra các màn hình có tuổi thọ cao hơn trong khi không cần phải giảm độ sáng hay cường độ hoạt động của thiết bị.

Nhược điểm về tuổi thọ thấp này không chỉ xuất hiện trên màn hình OLED, mà nó vẫn tồn tại trên các công nghệ cao cấp hơn như AMOLED. Hơn nữa, do chỉ là một sự tăng cường về khả năng kiểm soát các điểm ảnh so với OLED, AMOLED cũng tỏ ra thua kém micro LED về độ sáng, mật độ điểm ảnh và hiệu quả sử dụng điện năng.

Bộ đôi Galaxy S7 Edge và Note 7 mới của Samsung với cạnh màn hình cong đặc trưng.

Tuy nhiên, nếu so với OLED, micro LED có một nhược điểm có thể những nhà sản xuất smartphone như Samsung yên lòng: Đó là màn hình sử dụng công nghệ micro LED hiện tại sẽ không thể gấp hay cuộn cũng như làm cong được. Do vậy, những smartphone đời mới của Samsung, với đặc trưng của màn hình cong ở góc, vẫn có thể trở thành một điểm khác biệt để hấp dẫn khách hàng khi bị đem so sánh với công nghệ micro LED mới này.

Liệu có sớm khả thi?

Dù sao, với những ưu điểm đáng kể ở trên, có thể thấy µLED sẽ là sự thay thế xứng đáng cho các công nghệ màn hình hiện tại, đặc biệt khi xuất hiện trên các sản phẩm của Apple. Nhưng vẫn là quá sớm để nói rằng Apple sẽ sớm sử dụng chúng. Cho đến nay trên thế giới vẫn chưa có nhà sản xuất nào cho thấy mình đủ khả năng cung cấp một số lượng lớn sản phẩm màn hình công nghệ µLED này ra thị trường.

Vì vậy, càng bất khả thi hơn khi cho rằng công nghệ µLED này có thể sớm thay thế OLED hay AMOLED. Những khó khăn trong công đoạn sản xuất đã làm các tấm panel màn hình cỡ lớn hiện vẫn chưa xuất hiện trên thị trường. Hiện tại, ngay cả các màn hình LCD, dù thua kém nhiều các công nghệ mới, nhưng giá thành rẻ nên vẫn giúp công nghệ này xuất hiện phổ biến trên thế giới.

Tuy vậy, với việc Apple mua lại LuxVue Technology vào năm 2014 và gần đây, một bằng sáng chế mới được công bố của họ cho thấy khả năng ứng dụng µLED trên thiết bị đeo. Các dấu hiệu này cho thấy, dường như Apple đang tích cực tìm cách ứng dụng công nghệ vượt trội này trên thiết bị của mình. Cộng với các tin đồn thổi gần đây, rất có thể trong thời gian tới đây, chúng ta sẽ được chứng kiến các thiết bị như vậy ra mắt trên thị trường.

Tham khảo TTU.edu, Oled-a.org