Thế giới công nghệ hiển thị chưa bao giờ ngừng phát triển và bây giờ cũng vậy. Từ những chiếc TV CRT cồng kềnh, chúng ta đã chứng kiến sự ra đời của LCD, sau đó là sự phổ biến của OLED với màu đen tuyệt đối và thiết kế siêu mỏng. Giờ đây, một thuật ngữ mới đang dần trở thành tâm điểm của sự chú ý và được kỳ vọng sẽ là công nghệ đáng chú ý tiếp theo: MicroLED.
Dù đã được nhắc đến trong nhiều năm, MicroLED vẫn còn là một khái niệm khá xa vời với người dùng phổ thông, chủ yếu xuất hiện trong các sản phẩm siêu cao cấp với mức giá rất cai. Tuy nhiên, với những tiến bộ vượt bậc trong những năm gần đây và sự đầu tư từ Samsung, LG, AUO, năm 2025 được dự báo sẽ là một năm bản lề, đánh dấu sự chuyển dịch của MicroLED từ phòng thí nghiệm ra sản xuất hàng loạt.
Về cơ bản, MicroLED là viết tắt của "micro light-emitting diode", tức là các đi-ốt phát quang siêu nhỏ. Cốt lõi của công nghệ này là việc sử dụng hàng triệu bóng đèn LED vô cơ với kích thước hiển vi (micromet), mỗi bóng đèn bao gồm ba đi-ốt con (sub-pixel) có khả năng tự phát ra ánh sáng và màu sắc cơ bản là Đỏ, Xanh lá và Xanh dương. Hàng triệu điểm ảnh MicroLED này kết hợp lại để tạo thành một màn hình hoàn chỉnh.
Dù đã được nhắc đến trong nhiều năm, MicroLED vẫn còn là một khái niệm khá xa vời với người dùng phổ thông, chủ yếu xuất hiện trong các sản phẩm siêu cao cấp với mức giá rất cai. Tuy nhiên, với những tiến bộ vượt bậc trong những năm gần đây và sự đầu tư từ Samsung, LG, AUO, năm 2025 được dự báo sẽ là một năm bản lề, đánh dấu sự chuyển dịch của MicroLED từ phòng thí nghiệm ra sản xuất hàng loạt.
MicroLED là gì?
Về cơ bản, MicroLED là viết tắt của "micro light-emitting diode", tức là các đi-ốt phát quang siêu nhỏ. Cốt lõi của công nghệ này là việc sử dụng hàng triệu bóng đèn LED vô cơ với kích thước hiển vi (micromet), mỗi bóng đèn bao gồm ba đi-ốt con (sub-pixel) có khả năng tự phát ra ánh sáng và màu sắc cơ bản là Đỏ, Xanh lá và Xanh dương. Hàng triệu điểm ảnh MicroLED này kết hợp lại để tạo thành một màn hình hoàn chỉnh.
Điểm mấu chốt và cũng là sự đột phá lớn nhất của MicroLED nằm ở việc tự phát sáng (self-emissive). Giống như OLED, mỗi điểm ảnh MicroLED là một nguồn sáng độc lập. Nó có thể tự bật, tắt hoặc điều chỉnh độ sáng mà không cần bất kỳ nguồn sáng phụ trợ nào.
Điều này hoàn toàn khác biệt so với công nghệ LCD hay thậm chí là Mini-LED, vốn vẫn phải dựa vào một hệ thống đèn nền (backlight) để chiếu sáng qua các lớp tinh thể lỏng và bộ lọc màu. Khi một điểm ảnh MicroLED cần hiển thị màu đen, nó chỉ đơn giản là tắt hoàn toàn, tạo ra một màu đen tuyệt đối và độ tương phản gần như vô hạn.
So sánh MicroLED, OLED và Mini-LED: Khác nhau cái gì, trải nghiệm sao?
Để hiểu rõ giá trị của MicroLED, chúng ta cần đặt nó bên cạnh 2 công nghệ hiển thị cao cấp phổ biến nhất hiện nay là OLED và Mini-LED.
OLED (Organic Light-Emitting Diode) hiện đang thống trị thị trường màn hình cao cấp, từ smartphone, TV cho đến các thiết bị đeo. Giống như MicroLED, OLED cũng là công nghệ tự phát sáng, mang lại màu đen tuyệt đối và độ tương phản xuất sắc.
Quảng cáo
Tuy nhiên, điểm yếu cố hữu của OLED nằm ở chữ "Organic" - nó sử dụng các hợp chất hữu cơ để phát sáng. Theo thời gian, các hợp chất này sẽ bị suy thoái, dẫn đến hiện tượng lưu ảnh (burn-in) và làm giảm tuổi thọ của màn hình, đặc biệt là với các điểm ảnh màu xanh dương. Hơn nữa, độ sáng tối đa của màn hình OLED cũng bị giới hạn.
Mini-LED, cần làm rõ, không phải là một công nghệ hiển thị mới mà là một sự cải tiến vượt bậc của công nghệ LCD truyền thống. Thay vì sử dụng vài chục hoặc vài trăm đèn LED nền, Mini-LED sử dụng hàng ngàn bóng đèn LED siêu nhỏ, tạo ra hàng trăm hoặc hàng ngàn local dimming zones.
Điều này giúp cải thiện đáng kể độ tương phản và độ sáng so với LCD thông thường. Tuy nhiên, vì vẫn phải dựa vào đèn nền, Mini-LED không thể kiểm soát ánh sáng ở cấp độ từng điểm ảnh, dẫn đến hiện tượng quầng sáng (blooming) quanh các vật thể sáng trên nền tối và không thể đạt được màu đen tuyệt đối.
MicroLED ra đời như một giải pháp kết hợp những ưu điểm tốt nhất của cả hai công nghệ trên. Nó có khả năng tự phát sáng và kiểm soát từng điểm ảnh như OLED, nhưng lại sử dụng vật liệu vô cơ (Gallium Nitride - GaN) có độ bền tốt hơn. Điều này giúp MicroLED loại bỏ hoàn toàn nguy cơ burn-in và có tuổi thọ cao hơn rất nhiều so với OLED.
Quảng cáo
Đồng thời, MicroLED có thể đạt được độ sáng cực cao, vượt xa cả OLED và Mini-LED, mang lại khả năng hiển thị nội dung HDR ấn tượng và sử dụng tốt ngoài trời. Có thể nói, MicroLED sở hữu độ tương phản của OLED và độ sáng vượt trội của Mini-LED, nhưng không có các nhược điểm cố hữu của cả hai.
Tại sao MicroLED vẫn chưa phổ biến?
Với những ưu điểm vượt trội như vậy, tại sao MicroLED vẫn chưa trở nên phổ biến? Câu trả lời nằm ở những thách thức trong quy trình sản xuất.
Thách thức lớn nhất và tốn kém nhất chính là công đoạn mass transfer. Để tạo ra một màn hình 4K, các nhà sản xuất cần phải di chuyển và đặt chính xác gần 24 triệu (8 triệu điểm ảnh x 3 sub-pixel) con chip MicroLED siêu nhỏ từ tấm wafer bán dẫn lên tấm nền màn hình. Đây là một quy trình đòi hỏi độ chính xác gần như tuyệt đối. Chỉ cần một tỷ lệ lỗi rất nhỏ cũng có thể dẫn đến hàng ngàn điểm ảnh chết, khiến việc sửa chữa trở nên cực kỳ phức tạp và tốn kém, đẩy giá thành sản phẩm lên rất cao.
Bên cạnh đó, việc duy trì hiệu suất đồng đều cho cả ba màu R-G-B ở kích thước siêu nhỏ cũng là một vấn đề. Đặc biệt, các chip LED màu đỏ thường có hiệu suất giảm nhanh hơn khi thu nhỏ kích thước so với màu xanh lá và xanh dương, gây khó khăn trong việc cân bằng màu sắc.
Chính những rào cản về chi phí và độ phức tạp trong sản xuất hàng loạt này được cho là lý do chính khiến Apple, một trong những công ty đầu tư mạnh mẽ nhất vào MicroLED, đã quyết định tạm dừng dự án Apple Watch MicroLED của mình vào năm 2024.
Tương lai của trải nghiệm hiển thị: Từ màn hình trong suốt đến ứng dụng AR/VR
Bất chấp những thách thức, tiềm năng của MicroLED là vô cùng to lớn và nó đang mở ra những hướng đi mới cho ngành công nghiệp hiển thị.
Đầu tiên là khả năng tạo ra các màn hình module với kích thước không giới hạn. Do được lắp ráp từ các "viên gạch" MicroLED nhỏ, các nhà sản xuất có thể ghép nối chúng lại với nhau một cách liền mạch để tạo ra những bức tường video khổng lồ với mọi hình dạng và kích thước.
Thứ hai, và cũng là một trong những ứng dụng thú vị nhất, là màn hình trong suốt. Bằng cách tạo ra khoảng trống giữa các điểm ảnh, màn hình MicroLED có thể đạt được độ trong suốt rất cao. Điều này mở ra các ứng dụng như cửa sổ thông minh, màn hình hiển thị trên kính chắn gió ô tô (HUD), tủ trưng bày sản phẩm tương tác trong các cửa hàng bán lẻ.
Thứ ba, MicroLED được xem là công nghệ lý tưởng cho các thiết bị thực tế tăng cường (AR) và thực tế ảo (VR) thế hệ mới. Với độ sáng cực cao, nó có thể hiển thị rõ nét thông tin ngoài trời nắng gắt. Mật độ điểm ảnh siêu cao giúp loại bỏ hoàn toàn hiệu ứng screen-door.
Cuối cùng, tính chất vô cơ và bền bỉ của MicroLED cũng giúp nó trở thành ứng cử viên sáng giá cho các màn hình uốn dẻo, màn hình tích hợp trong xe hơi và các biển báo kỹ thuật số đòi hỏi hoạt động liên tục 24/7.
Nói chung là…
MicroLED rõ ràng là một bước nhảy về công nghệ, hội tụ gần như mọi yếu tố của một màn hình hoàn hảo: độ sáng, độ tương phản, tuổi thọ, hiệu quả năng lượng và sự linh hoạt. Tuy nhiên, con đường để công nghệ này trở nên phổ biến trong các sản phẩm tiêu dùng như TV hay smartphone vẫn còn dài và đầy chông gai, với rào cản lớn nhất là chi phí và độ phức tạp trong sản xuất.
Trong tương lai gần, chúng ta sẽ thấy MicroLED xuất hiện ngày càng nhiều trong các lĩnh vực chuyên nghiệp như biển quảng cáo kỹ thuật số, màn hình ô tô, thiết bị AR/VR và các TV siêu cao cấp. Khi các quy trình sản xuất dần được hoàn thiện và chi phí giảm xuống, một kỷ nguyên mới của công nghệ hiển thị, nơi màn hình không chỉ mỏng hơn, sáng hơn mà còn trong suốt, linh hoạt và thông minh hơn, sẽ thực sự bắt đầu.
