- LG và Samsung đã trình diễn màn hình trong suốt tại CES 2024. Những mẫu TV trong suốt cỡ lớn này đã thu hút rất nhiều sự chú ý từ khách tham quan
- Tuy nhiên, khả năng TV trong suốt xuất hiện trong phòng khách là khá thấp.
- LG tập trung vào màn hình OLED, còn Samsung đang phát triển màn hình microLED, nhưng cả hai công nghệ này đều chưa sẵn sàng cho việc ứng dụng thực tế. Để hiểu những khó khăn của từng công nghệ, cần phải đi sâu hơn
Công nghệ màn hình OLED trong suốt của LG
- LG đang đặt cược vào màn hình OLED trong suốt
- OLED là viết tắt của diode phát quang hữu cơ, tức các hợp chất nền carbon phát ra ánh sáng khi được cấp năng lượng điện
- Các hợp chất khác nhau sẽ phát ra các màu khác nhau, và có thể kết hợp chúng để tạo nên hình ảnh đủ màu
- Màn hình được tạo ra bằng cách lắng đọng vật liệu OLED dưới dạng màng mỏng lên đế nền
- Cách phổ biến nhất là sắp xếp các vật liệu RGB theo hoa văn để tạo nên mảng dày đặc các pixel đủ màu
- Màn hình độ phân giải 4K gồm 3,84 triệu pixel, tương đương gần 25 triệu subpixel RGB
- Thời điểm và lượng dòng điện cấp cho từng subpixel sẽ quyết định độ phát sáng
- Cần dùng các đường dẫn điện trong suốt thay cho dây dẫn để không chặn ánh sáng
- Hàng nghìn đường dẫn này được sắp xếp theo hàng và cột để cung cấp các kết nối điện cần thiết cho từng subpixel
- Các công tắc transistor cũng được chế tạo trên cùng đế nền
- Để OLED có thể trông trong suốt, tất cả những vật liệu này phải được lựa chọn rất cẩn thận
- Với đường dẫn điện, người ta dùng màng mỏng indium tin oxide, độ dày thông thường là 135nm nhưng vẫn cho phép khoảng 80% ánh sáng đi qua
- Vật liệu transistor về bản chất là không trong suốt, nên phải làm chúng nhỏ nhất có thể để chặn ít ánh sáng hơn
- Silicon vô định hình dùng trong hầu hết màn hình LCD có giá rẻ nhưng độ linh động điện tử thấp, nên có giới hạn trong việc thu nhỏ transistor
- Có thể cải thiện độ linh động điện tử và giảm kích thước transistor bằng cách ủ silicon vô định hình bằng laser để tạo thành polysilicon kết tinh, nhưng cách này chỉ khả thi với các đế kính nhỏ
- Các nhà thiết kế màn hình OLED trong suốt đã chuyển sang IGZO. IGZO có độ linh động điện tử cao, nên có thể tạo transistor nhỏ hơn silicon vô định hình và do đó chặn ít ánh sáng hơn
- OLED cần lớp bao kín phủ lên bề mặt và các cạnh vì vật liệu phát sáng sẽ bị phá hủy nếu tiếp xúc với oxy hoặc hơi nước
- Lớp này tạo ra khe hở dễ nhận thấy khi ghép các tấm panel ở cạnh, khiến không thể ghép nhiều màn hình nhỏ thành một màn hình lớn
- Nếu cần màn hình OLED lớn, phải chế tạo một panel lớn duy nhất
- Mẫu thử của LG dường như có độ truyền sáng khoảng 45%. Người và vật phía sau màn hình trông tối hơn rõ rệt so với khi nhìn trực tiếp
Công nghệ microLED của Samsung
- Samsung đang dùng LED vô cơ cho màn hình trong suốt
- LED có hiệu suất chuyển điện thành ánh sáng rất cao và được sử dụng rộng rãi trong bóng đèn gia dụng, đèn pha và đèn hậu ô tô, cũng như đèn báo nguồn trên thiết bị điện tử
- Trong màn hình LED, mỗi pixel gồm một LED RGB
- Cách này phù hợp với hình ảnh được xem từ khoảng cách xa như biển quảng cáo ngoài đường cao tốc hay bảng điện tử trong sân vận động
- Tuy nhiên, màn hình TV cần được xem ở khoảng cách vừa phải nên đòi hỏi LED nhỏ hơn nhiều
- Mới chỉ 2 năm trước, màn hình microLED còn dùng chip 30x50μm, nhưng hiện nay kích thước đã giảm hơn một nửa xuống dưới 12x27μm
- Những chip LED nhỏ như vậy hầu như không chặn ánh sáng, giúp màn hình trong suốt hơn
- Nhà sản xuất màn hình AUO của Đài Loan gần đây đã trình diễn màn hình microLED có độ truyền sáng trên 60%
- microLED không bị ảnh hưởng bởi oxy và độ ẩm nên không cần lớp bao kín
- Nhờ đó có thể lắp ghép các panel nhỏ để tạo thành màn hình lớn hơn mà không bị đứt đoạn
- Lớp phủ silicon của các panel nhỏ có thể được ủ thành polysilicon, vốn cho hiệu năng tốt hơn IGZO, giúp tạo transistor nhỏ hơn và chặn ít ánh sáng hơn
- Tuy nhiên, cách tiếp cận microLED cũng có vấn đề. Công nghệ này vẫn còn ở giai đoạn đầu nên chi phí sản xuất rất cao và cần quy trình phức tạp để đạt được độ sáng và màu sắc đồng đều trên toàn bộ màn hình
- Các OLED riêng lẻ phát ra màu được xác định rõ, nhưng LED thì không như vậy. Chỉ cần khác biệt rất nhỏ về đặc tính vật lý của chip LED cũng có thể làm thay đổi rõ rệt bước sóng ánh sáng phát ra
- Các nhà sản xuất từ trước đến nay xử lý vấn đề này bằng cách kiểm tra hàng nghìn chip, sau đó phân nhóm theo các bước sóng tương tự nhau và loại bỏ những chip không nằm trong dải mong muốn
- Đây là một trong những lý do khiến màn hình LED đắt đỏ, vì nhiều LED dùng trong quá trình sản xuất phải bị loại bỏ
- Nhưng cách này không hiệu quả với microLED. Việc kiểm tra các chip nhỏ rất khó, và nếu loại bỏ nhiều thì chi phí sẽ tăng lên mức khổng lồ
- Thay vào đó, các nhà sản xuất sẽ kiểm tra độ đồng đều của màn hình microLED sau khi lắp ráp, rồi điều chỉnh dòng điện cấp cho từng subpixel để hiệu chỉnh màu sắc và độ sáng đồng đều trên toàn màn hình
- Quá trình hiệu chỉnh này bao gồm việc quét hình ảnh trên panel rồi lập trình lại mạch điều khiển, và đôi khi có thể cần lặp lại hàng nghìn lần
- Việc lắp ráp panel cũng là một vấn đề. 25 triệu chip microLED cấu thành một màn hình 4K phải được đặt chính xác vào đúng vị trí và kết nối với đúng tiếp điểm điện
- Các chip LED được chế tạo trên wafer sapphire, và mỗi wafer chỉ chứa chip của một màu
- Những chip này được chuyển từ wafer sang carrier để cố định tạm thời trước khi được đặt lên backplane của panel
- Công ty microLED PlayNitride của Đài Loan đã phát triển quy trình tạo các tile lớn với khoảng cách đặt chip dưới 2μm, đồng thời sở hữu quy trình định vị chip nhỏ với tỷ lệ đạt trên 99,9%
- Tuy nhiên, ngay cả với tỷ lệ đạt 99,9%, một màn hình 4K vẫn được dự đoán sẽ có khoảng 25.000 subpixel lỗi
- Có thể chip bị đặt sai vị trí khiến không tạo được tiếp xúc điện, chip sai màu bị đặt vào hoa văn, hoặc chính chip subpixel bị lỗi
- Dù đôi khi có thể sửa những lỗi này, việc đó chỉ càng làm tăng thêm chi phí vốn đã rất cao
Ứng dụng thực tế của màn hình trong suốt
- Không chỉ Samsung và LG mà các công ty khác gần đây cũng đã giới thiệu panel trong suốt
- Màn hình trong suốt dạng tile 60 inch của AUO đã giành giải thưởng công nghệ nền tảng microLED được yêu thích tại SID Display Week tổ chức ở San Jose vào tháng 5
- BOE của Trung Quốc đã trình diễn màn hình OLED trong suốt 49 inch tại CES 2024
- Điểm chung của tất cả các màn hình trong suốt này là chúng sẽ có giá cực kỳ đắt
- Chỉ có màn hình OLED trong suốt của LG được công bố là sản phẩm thương mại, nhưng giá bán và ngày phát hành vẫn chưa được tiết lộ
- Tuy nhiên, xét đến việc bản không trong suốt cũng đã đủ đắt, không khó để hình dung mức giá. TV OLED 77 inch cao cấp nhất của LG có giá $4,500
- Nhờ khả năng ghép tile liền mạch, màn hình microLED trong suốt có thể lớn hơn OLED, nhưng chi phí sản xuất cũng cao hơn rất nhiều
- Điều này được phản ánh vào giá bán. Chẳng hạn, TV microLED không trong suốt 114 inch của Samsung được bán với giá $150,000, và mẫu trong suốt được dự đoán sẽ còn đắt hơn
- Nhìn vào mức giá đó, người ta không khỏi đặt câu hỏi ứng dụng thực tế của màn hình trong suốt sẽ là gì
- Giá quá cao nên khó có thể xuất hiện như TV phòng khách. Hơn nữa, đây không chỉ là vấn đề giá
- Không ai muốn khi xem phim lại thấy thấp thoáng cả giá sách ở phía sau làm nền
- Vì lý do đó, TV OLED trong suốt mà LG trình diễn tại CES 2024 có thêm một "lớp tương phản" bằng vải đen để che phía sau màn hình khi cần
- Màn hình trong suốt có thể được ứng dụng trên desktop. Không phải để nhìn xuyên qua, mà là đặt camera phía sau để ghi lại hình ảnh trong khi vẫn nhìn trực tiếp vào màn hình
- Điều này có thể giúp duy trì giao tiếp bằng mắt trong các cuộc gọi Zoom
- Một công ty tên Veeo đã trình diễn mẫu thử của loại sản phẩm này tại CES 2024 và có kế hoạch ra mắt mẫu 30 inch giá $3,000 cùng mẫu 55 inch giá $8,500 vào cuối năm nay
- Sản phẩm của Veeo sử dụng công nghệ OLED trong suốt của LG
- Màn hình trong suốt đã được dùng cho biển hiệu và các màn hình thông tin công cộng
- LG đã lắp các panel OLED trong suốt 55 inch lên cửa sổ của tuyến tàu điện ngầm cao tốc GTX mới tại Seoul
- Hành khách có thể xem bản đồ và thông tin trên màn hình này, đồng thời khi cần vẫn có thể nhìn ra cảnh vật bên ngoài nhờ tính trong suốt của nó
- Panel trong suốt của LG cũng đã được dùng trong mẫu thử máy xúc E35e của Doosan Bobcat
- Màn hình cảm ứng này đóng vai trò như kính chắn gió hoặc cửa sổ bên cạnh cho người vận hành, đồng thời có thể hiển thị dữ liệu máy móc quan trọng hoặc video trực tiếp từ camera gắn trên xe
- Những màn hình trong suốt như vậy có thể đảm nhiệm chức năng tương tự màn hình hiển thị trên kính lái của một số máy bay
- Vì vậy, màn hình trong suốt cỡ lớn tuy ấn tượng nhưng trong giai đoạn đầu nhiều khả năng sẽ được thấy nhiều hơn trong màn hình dành cho người vận hành máy móc, giải trí công cộng, biển hiệu bán lẻ và kính chắn gió ô tô
- Những bên chấp nhận sớm có thể gánh chi phí phát triển quy trình sản xuất hàng loạt, từ đó giúp giá giảm xuống
- Tuy nhiên, ngay cả khi chi phí đạt đến mức hợp lý, vẫn còn phải chờ xem liệu người tiêu dùng phổ thông có thực sự muốn một chiếc TV trong suốt ở nhà hay không
Ý kiến của GN⁺
- Công nghệ màn hình trong suốt rõ ràng rất thú vị và mang tính tương lai. Tuy vậy, vẫn còn nhiều nghi vấn về tính thực dụng
- Thị trường màn hình vốn đã cạnh tranh khốc liệt giữa OLED và microLED, nay lại được bổ sung thêm yếu tố mới là độ trong suốt. Rất khó dự đoán công nghệ nào sẽ dẫn dắt thị trường
- Thách thức lớn nhất của màn hình trong suốt là giá quá cao. Điều này gắn trực tiếp với bài toán chi phí sản xuất, nên có vẻ trong thời gian tới khó phổ cập rộng rãi
- Một vấn đề khác là lĩnh vực ứng dụng thực tế của màn hình trong suốt. Nó rất ấn tượng cho mục đích trình diễn công nghệ, nhưng vẫn còn nghi ngờ liệu đây có phải tính năng thật sự cần thiết trong đời sống hằng ngày hay không
- Nhìn vào hướng tiến hóa của công nghệ, màn hình trong suốt có khả năng trở thành xu hướng tương lai, nhưng dự kiến sẽ cần rất nhiều thời gian để thương mại hóa rộng rãi
- Có vẻ công nghệ này nhiều khả năng sẽ được triển khai trước cho các mục đích đặc thù như môi trường công nghiệp hoặc không gian thương mại, thay vì hộ gia đình phổ thông
- Việc ứng dụng trong các phương tiện vận tải như ô tô hay máy bay cũng đáng chú ý, và nếu kết hợp với công nghệ AR/VR thì có thể tạo ra hiệu ứng cộng hưởng lớn hơn
- Trên thị trường TV, những yếu tố như chất lượng hình ảnh, độ phân giải và kích thước có lẽ vẫn sẽ quan trọng hơn tính trong suốt. TV trong suốt được dự đoán sẽ khó trở nên phổ biến
- Tuy vậy, khi màn hình trong suốt được chú ý như một thế hệ màn hình kế tiếp, nó có thể tiếp tục thúc đẩy mạnh hơn sự phát triển của các công nghệ màn hình như OLED và microLED
- Đặc biệt, tiềm năng của màn hình trong suốt có thể tỏa sáng trong các thiết bị đeo như kính AR hay các thiết bị Internet vạn vật (IoT)
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News