Màn hình OLED có thể bền đến hơn 100 năm nếu không hiển thị màu xanh dương
Theo nghiên cứu của các giáo sư Stephen R. Forrest và Chris Giebink của Đại học University of Michigan, tuổi thọ của bóng OLED màu đỏ và xanh lá có thể lên tới 100,000 giờ, tương đương với hơn 10 năm sử dụng liên tục. Tuy nhiên, tuổi thọ của bóng OLED màu xanh dương chỉ khoảng 10,000 giờ, tương đương với khoảng 1 năm sử dụng liên tục. Thậm chí, nếu có được điều kiện thích hợp, các bóng OLED có thể tồn tại đến 100 năm tương đương với 1,000,000 giờ sử dụng liên tục khi không hiển thị màu xanh dương.
Nguyên nhân là do màu xanh dương là màu có bước sóng ngắn nhất trong ba màu cơ bản. Bước sóng ngắn khiến các electron trong phân tử OLED dễ bị kích thích và bị ion hóa hơn, dẫn đến giảm độ bền của bóng OLED. Nếu các nhà sản xuất màn hình OLED có thể tìm ra cách cải thiện tuổi thọ của bóng OLED màu xanh dương, thì tuổi thọ của màn hình OLED nói chung có thể được cải thiện đáng kể.
Hãy nhớ lại Sony với chiếc máy nghe nhạc huyền thoại
Thực ra, công nghệ OLED không phải mới xuất hiện trong thời gian gần đây mà đã tồn tại hơn 35 năm từ thế kỷ trước. Điều khiến cho công nghệ này ít được áp dụng trên điện thoại mãi tới những năm 2016 hay 2017 mới phổ biến rộng rãi là do độ bền rất kém trong thời gian đầu phát triển.
Những chiếc điện thoại Galaxy với màn hình AMOLED là điển hình cho công nghệ OLED đời đầu trên những chiếc điện thoại. Đặc điểm chung của màn hình OLED hay AMOLED trên điện thoại thời điểm đó là độ bền kém, hiện tượng burn-in diễn ra thường xuyên và dễ bị hồng màn hình do các bóng LED hiển thị màu sắc khác bị oxi hoá.
Nhưng nên nhớ rằng, Sony cũng từng sử dụng màn hình OLED trên những chiếc máy nghe nhạc huyền thoại - Walkman với tuổi thọ đã lên đến hơn 20 năm về trước. Tức có nghĩa là đầu những năm 2000, Sony đã trình làng những chiếc máy nghe nhạc với màn hình OLED màu xanh lá nhưng chẳng ai tin là chúng còn hoạt động tốt thời thời điểm này.
Nhưng tới thời điểm hiện tại, những chiếc Sony Walkman vẫn hoạt động tốt và màn hình hiển thị vẫn rất ấn tượng như những ngày đầu tiên xuất hiện. Điều này là do màn hình của những chiếc máy nghe nhạc huyền thoại này chỉ hiển thị màu xanh lá cây thay vì có màu xanh dương.
Về cơ bản thì những nghiên cứu chưa hề được kiểm chứng cụ thể vì những công nghệ OLED chỉ mới ra mắt từ 35 năm về trước. Nên các thước đo 1,000,000 giờ hay 10 năm liên tục chỉ được kiểm tra trên phương diện các phương pháp nghiên cứu mà thôi.
Nhưng với sự xuất hiện của Sony Walkman thì dường như những kiểm chứng trên có thể có được cơ sở đàng hoàng. Và nếu những chiếc Sony Walkman có thể đạt được quá trình hoạt động trong thời gian dài và nếu hư hỏng thì chiếc màn hình vẫn còn sống thì vẫn có thể chứng minh được màn hình OLED có thể tồn tại đến 100 năm như lý thuyết.
Ngoài ra, tuổi thọ của các bóng LED còn bị ảnh hưởng khá nhiều đến từ nhiệt độ và độ sáng bề mặt. Đặc biệt, màu xanh dương càng dễ bị oxi hoá nên việc giảm nhiệt độ nhanh chóng là điều rất cần thiết để màn hình OLED trở nên bền bỉ hơn. Vì thế ngày càng có nhiều sản phẩm trang bị diện tích bề mặt (surface area) lớn hơn nhằm giảm nhiệt độ của các bóng LED màu xanh dương.
Nếu không có các bóng LED màu xanh dương thì độ sáng của màn hình có thể lên tới 10,000 cd/m2 tương đương với 10,000 nits. Trong khi đó, độ sáng của màn hình tương tự trên iPhone chỉ dừng lại con số 1,600 nits khi phát nội dung HDR và 2,000 nits khi sử dụng ngoài trời với một số bóng LED nhất định.
Độ sáng ảnh hưởng rất lớn đến tuổi thọ màn hình
Theo các nhà nghiên cứu, độ sáng là một trong những yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến độ bền của màn hình OLED. Một tấm PHOLED trắng (phosphorescent/PH) có độ sáng 1000 cd/m2 có độ bền khoảng 30,000 giờ ở giá trị LT70 (70% độ sáng sau một khoảng thời gian nhất định). Điều này có nghĩa là sau 30,000 giờ sử dụng, màn hình OLED sẽ giảm độ sáng xuống còn 30% ban đầu.
Đặc biệt với những màn hình OLED thời gian đầu, tuổi thọ của bóng LED liên quan lớn đến độ sáng màn hình và khi độ sáng được duy trì trong thời gian dài thì tuổi thọ của màn hình sẽ suy giảm nhanh chóng. Với giá trị 70% trong vòng 30,000 giờ sử dụng thì không phải là con số nhỏ để bạn có thể đổi chiếc máy mới nhanh đến vậy.
Ngay khi thay đổi con số này thành độ sáng lên tới 3,000 nits tương đương với 3,000 cd/m2 thì tuổi thọ của màn hình càng giảm thêm nữa. Tuổi thọ của màn hình chỉ dừng lại con số 4,000 giờ và lúc này màn hình sẽ không hỏng hoàn toàn. Có điều khi vượt qua con số tuổi thọ này thì bạn sẽ rất khó sử dụng vì màn hình đã giảm đến 70% độ sáng so với ban đầu.
Nhưng về cơ bản thì độ sáng màn hình không thực sự ảnh hưởng nhiều đến thế nếu không có những yếu tố khác mà chỉ liên quan đến độ sáng. Nhưng cơ bản nhất thì độ sáng của màn hình ảnh hưởng rất lớn đến tuổi thọ bóng LED nói riêng và toàn bộ màn hình OLED nói chung.
OLED vẫn có thể rất sáng nhưng chỉ trong thời gian ngắn
Theo Giebink, màn hình OLED có thể rất sáng và thậm chí vượt xa con số mà người dùng cơ bản có thể tưởng tượng được. Trong đó, thì nghiệm đã cho thấy màn hình OLED có thể rất sáng lên đến 1,000,000 cd/m2 tương đương với 1,000,000 nits, lớn hơn rất nhiều so với màn hình cơ bản trên điện thoại hay máy tính thời điểm hiện tại.
Tuy nhiên, màn hình OLED chỉ có thể phát sáng trong thời gian rất ngắn nếu không muốn các bóng LED chính thức “dừng cuộc chơi'. Theo thí nghiệm, các bóng LED chỉ có thể phát sáng trong thời gian khoảng 1 micro giây nhưng đảm bảo thời gian nghỉ lên đến 100 micro giây. Điều này đồng nghĩa cho 1 giây phát sáng thì thời gian nghỉ cần gấp 100 lần.
Theo nghiên cứu của các nhà khoa học tại Đại học Michigan, tuổi thọ của các điểm ảnh màu xanh dương trong màn hình OLED chỉ bằng khoảng 1/3 so với các điểm ảnh màu đỏ và xanh lục. Nguyên nhân là do các điểm ảnh màu xanh dương có cấu tạo phức tạp hơn, với nhiều lớp vật liệu hơn. Khi các lớp vật liệu này bị lão hóa theo thời gian, chúng sẽ khiến điểm ảnh bị giảm sáng và thậm chí là bị cháy ảnh.
Để khắc phục vấn đề này, các nhà sản xuất màn hình OLED đã nghiên cứu và phát triển nhiều giải pháp khác nhau. Một trong những giải pháp phổ biến là sử dụng các linh kiện OLED xếp chồng theo chiều dọc.
Giải pháp này hoạt động dựa trên nguyên tắc chia tải cho nhiều linh kiện hơn. Cụ thể, mỗi điểm ảnh màu xanh dương sẽ được tạo thành từ hai linh kiện OLED xếp chồng lên nhau. Khi một linh kiện bị lão hóa, linh kiện còn lại sẽ tiếp tục phát sáng, giúp kéo dài tuổi thọ của điểm ảnh. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học tại Đại học Michigan, giải pháp này có thể giúp tăng tuổi thọ của các điểm ảnh màu xanh dương lên đến hơn 3 lần.
OLED cần thêm thời gian
Forrest và Giebink đã cho biết trong bài kiểm tra rằng các bóng LED màu xanh dương có những phản ứng khi hiển thị ảnh hưởng rất lớn đến độ bền của thiết bị. Trong đó, có đến 2 phản ứng ở mức độ phân tử ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của bóng LED màu xanh dương và khiến tuổi thọ của các bóng LED này chỉ bằng phân nửa hoặc thậm chí thấp hơn đến 10 lần.
Trong khi đó, các bóng LED màu xanh là và màu đỏ có thể sẽ không gặp các phản ứng tương tự với bóng LED màu xanh dương. Hoặc nếu có gặp thì ảnh hưởng của chúng cũng chẳng đáng kể với các bóng LED này vì đơn giản, tuổi thọ các bóng LED màu xanh lá cây hay màu đỏ là quá cao.
Công nghệ OLED (Organic Light-Emitting Diode) là một loại màn hình mới đang dần thay thế cho màn hình LCD truyền thống. OLED có nhiều ưu điểm vượt trội so với LCD, như độ tương phản cao, màu sắc rực rỡ, góc nhìn rộng, và khả năng hiển thị hình ảnh sống động. Tuy nhiên, OLED cũng có một số nhược điểm, như độ sáng tối đa thấp hơn, và giá thành cao hơn.
Nhưng đặc biệt, nhược điểm lớn nhất của màn hình OLED là tuổi thọ rất thấp. Điều này khiến cho OLED ngoài được ứng dụng rộng rãi trên smartphone hay các thiết bị ít hiển thị màn hình thì rất hiểm gặp trên các thiết bị khác. Chúng ta có một số phiên bản TV hay laptop sử dụng màn hình OLED nhưng vẫn còn rất hạn chế vì những yếu tố liên quan như độ sáng và tuổi thọ gây cản trở khá nhiều.
Kết luận
Về cơ bản màn hình OLED giờ đây đã dần khá hoàn thiện hơn so với trước kia và công nghệ này đã kéo dài được đến hơn 35 năm. Tuy nhiên, màu xanh dương vẫn là ám ảnh lớn của những nhà sản xuất màn hình OLED vì tuổi thọ rất kém gây cản trở đến hoạt động bình thường của cả màn hình.
Màn hình OLED dù đã chứng minh được những điểm mạnh đáng kể so với màn hình cơ bản nhưng dù sao chúng vẫn cần thêm thời gian để phát triển. Chính vì thế, chúng ta đã dần dần có được những chiếc màn hình OLED chất lượng cao trên TV và laptop nhưng mức giá vẫn còn quá cao so với mặt bằng chung.
Xem thêm:- Sau sạc siêu nhanh, các hãng Trung Quốc đua nhau kích thước camera, độ sáng màn hình
- Bài viết chuyên mụcThị trường
Bình luận (0)