Màn hình

A. Cấu tạo LCD :

Màn hình LCD (Liquid Crystal Display) là một loại màn hình sử dụng công nghệ tinh thể lỏng để hiển thị hình ảnh. Dưới đây là cấu tạo chung của một màn hình LCD:

• Backlight (Đèn nền): Đèn nền chiếu sáng qua lớp LCD để tạo ra hình ảnh. Có nhiều loại đèn nền khác nhau, nhưng đèn LED là phổ biến hiện nay.

• Glass Substrate (Lớp kính): Màn hình LCD thường được làm bằng hai lớp kính mỏng. Các tinh thể lỏng được đặt giữa hai lớp kính này.

• Tinh thể lỏng: Là chất lỏng có khả năng thay đổi cấu trúc tinh thể khi được điện áp. Khi có điện áp được áp dụng, các tinh thể lỏng này thay đổi cấu trúc, làm thay đổi ánh sáng đi qua.

• Polarizing Filters (Bộ lọc phân cực): Có hai lớp bộ lọc phân cực được đặt ở cả hai phía của lớp tinh thể lỏng để kiểm soát hướng của ánh sáng.

• Color Filters (Bộ lọc màu): Được sử dụng để tạo ra màu sắc trên màn hình. Mỗi điểm ảnh trên màn hình LCD thường bao gồm ba điểm ảnh con với ba màu cơ bản: đỏ, xanh lá cây và lam.

• Thin Film Transistor (TFT) Layer (Lớp TFT): Mỗi điểm ảnh trên màn hình LCD thường được điều khiển bởi một transistor dạng màng mỏng. Lớp này giúp điều khiển cường độ ánh sáng qua từng điểm ảnh và tạo ra hình ảnh chính xác.

• Driver Circuit (Mạch điều khiển): Điều khiển các transistor và các yếu tố khác trên màn hình để tạo ra hình ảnh mong muốn.

• Display Controller: Một bộ điều khiển hiển thị nằm bên trong màn hình hoặc có thể nằm ở một vị trí ngoại vi, thường được kết nối với máy tính hoặc thiết bị điều khiển khác để hiển thị thông tin.

Nguyên lý hoạt động của màn hình LCD như sau:

• Màn hình LCD hoạt động dựa trên nguyên tắc ánh sáng nền, bao gồm một lớp chất lỏng nằm giữa 2 lớp kiếng phân cực ánh sáng. Đèn nền có vai trò cung cấp nguồn sáng phía sau màn hình. Ánh sáng này bị phân cực, hay có thể hiểu là chỉ một nửa ánh sáng chiếu qua lớp tinh thể lỏng. Các tinh thể lỏng này được tạo thành từ một phần chất rắn, một phần chất lỏng và có thể "xoắn" khi dòng điện chạy qua. Các tinh thể lỏng sẽ chặn ánh sáng phân cực khi chúng tắt, nhưng lại phản xạ các loại ánh sáng đỏ, lục hoặc lam khi được kích hoạt. 

Màu sắc của hình ảnh được tạo ra bởi các điểm ảnh (pixel) trên màn hình LCD. Mỗi điểm ảnh được tạo thành bởi 3 pixel phụ, mỗi pixel phụ có thể hiển thị một trong ba màu cơ bản: đỏ, xanh lá cây và xanh lam. Bằng cách kết hợp các màu cơ bản này, màn hình LCD có thể hiển thị được tất cả các màu sắc khác.

Màn hình LCD có những biến thể phổ biến là IPS, TN và VA. Dưới đây sẽ so sánh 3 loại màn hình :

Ba loại tấm nền chính là IPS, TN và VA. Mỗi loại tấm nền có những ưu điểm và nhược điểm riêng.

IPS

Ưu điểm của màn hình IPS

• Góc nhìn rộng: Hình ảnh không bị thay đổi màu sắc khi nhìn từ nhiều góc độ khác nhau.

• Tỷ lệ tương phản tốt: Tạo ra hình ảnh với độ đen sâu và độ sáng cao, tuy nhiên chưa bằng VA

• Chất lượng hình ảnh tốt: Màu sắc chính xác, sống động.

Nhược điểm của màn hình IPS

• Tốc độ phản hồi trung bình: Có thể bị nhòe khi xem các chuyển động nhanh.

• Giá thành cao hơn TN và VA.

TN

Ưu điểm của màn hình TN

• Tốc độ phản hồi nhanh nhất: Không bị nhòe khi xem các chuyển động nhanh.

• Giá thành rẻ nhất.

Nhược điểm của màn hình TN

• Góc nhìn hẹp: Hình ảnh bị thay đổi màu sắc khi nhìn từ nhiều góc độ khác nhau.

• Tỷ lệ tương phản thấp: Tạo ra hình ảnh với độ đen không sâu và độ sáng không cao.

• Chất lượng hình ảnh không tốt: Màu sắc không chính xác, không sống động.

VA

Ưu điểm của màn hình VA

• Góc nhìn rộng hơn TN: Hình ảnh không bị thay đổi màu sắc nhiều khi nhìn từ nhiều góc độ khác nhau.

• Tỷ lệ tương phản cao: Tạo ra hình ảnh với độ đen sâu và độ sáng cao.

Nhược điểm của màn hình VA

• Tốc độ phản hồi trung bình: Có thể bị nhòe khi xem các chuyển động nhanh.

• Giá thành cao hơn TN.

Thông tin trên chỉ là tổng quát, các nhà sản xuất sẽ có những công nghệ riêng để tối ưu cho sản phẩm.

B. Cấu tạo màn hình OLED :

Màn hình OLED (Organic Light-Emitting Diode) sử dụng công nghệ hiển thị hữu cơ để tạo ra hình ảnh. Dưới đây là cấu trúc cơ bản của một màn hình OLED:

• Tấm Substrate : Thường là một tấm thủy tinh hoặc tấm nhựa, tấm substrate là bề mặt cơ bản mà lớp OLED sẽ được tạo ra. Có thể có hai tấm substrate, một ở trên và một ở dưới, hoặc chỉ có một tấm, tùy thuộc vào loại màn hình cụ thể.

• Anode : Lớp Anode  chịu trách nhiệm cung cấp điện tích dương cho các lớp OLED.

• Lớp OLED (Organic Layer): Đây là lớp quan trọng nhất trong cấu trúc. Lớp này chứa các hợp chất hữu cơ (organic compounds) có khả năng phát sáng khi chúng nhận được điện từ lớp Anode và lớp Cathode.

• Lớp Cathode : Lớp Cathode chịu trách nhiệm cung cấp điện tích âm cho lớp OLED. Khi có điện áp được áp dụng giữa lớp Anode và lớp Cathode, các hợp chất hữu cơ trong lớp OLED bắt đầu phát sáng.

• Nguyên lý hoạt động của màn hình OLED như sau:

Khi không có điện áp được cấp cho các điện cực, các phân tử hữu cơ sẽ ở trạng thái tắt, không phát sáng.

Khi có điện áp được cấp cho các điện cực, các phân tử hữu cơ sẽ ở trạng thái bật, phát sáng.

Màu sắc của hình ảnh được tạo ra bởi các điểm ảnh (pixel) trên màn hình OLED. Mỗi điểm ảnh được tạo thành bởi 3 pixel phụ, mỗi pixel phụ có thể hiển thị một trong ba màu cơ bản: đỏ, xanh lá cây và xanh lam. Bằng cách kết hợp các màu cơ bản này, màn hình OLED có thể hiển thị được tất cả các màu sắc khác.

 Điểm ảnh trên màn hình OLED có thể tắt hoàn toàn nên cho màu đen sâu hơn và tiết kiệm điện hơn màn LCD.

C. Một số cổng kết nối trên màn hình 

• HDMI (High-Definition Multimedia Interface): Đây là một cổng kết nối số được sử dụng rộng rãi cho việc truyền tải video và âm thanh chất lượng cao. Nó thường được sử dụng để kết nối màn hình với máy tính, đầu phát video, console game, và các thiết bị giải trí khác.

• DisplayPort: Cổng này cung cấp khả năng truyền tải video và âm thanh chất lượng cao, thường được sử dụng trong môi trường máy tính và đa nhiệm với tốc độ truyền tải dữ liệu cao.

• VGA (Video Graphics Array): Mặc dù đang dần lạc quanh bởi các công nghệ kết nối số mới hơn, nhưng cổng VGA vẫn được sử dụng trên một số màn hình cũ và thiết bị, đặc biệt là trong môi trường văn phòng.

• DVI (Digital Visual Interface): Cổng này hỗ trợ tín hiệu video số và analog, thường được sử dụng cho kết nối máy tính với màn hình.

• USB (Universal Serial Bus): Nhiều màn hình cũng có các cổng USB để kết nối với các thiết bị ngoại vi khác nhau như chuột, bàn phím, hoặc thậm chí là sạc điện thoại.

• Audio Jack: Cổng này cho phép kết nối loa hoặc tai nghe trực tiếp vào màn hình để truyền tải âm thanh.

• Ethernet: Một số màn hình có tích hợp cổng Ethernet, cho phép kết nối trực tiếp với mạng có dây.

• Thunderbolt/USB-C: Cổng kết nối đa chức năng, có thể hỗ trợ truyền tải dữ liệu, video, âm thanh và cả sạc điện qua một cáp duy nhất.