‘OLED’ là viết tắt của Organic Light-Emitting Diode, một công nghệ sử dụng điốt phát quang hữu cơ để tạo ra ánh sáng. Công nghệ này được biết đến với khả năng tạo ra những màn hình hiển thị chất lượng cao.
Vật liệu OLED được sử dụng để tạo ra các lớp màng mỏng, thường trong môi trường trơ như hộp găng tay, sử dụng máy phủ quay để sản xuất. Lớp màng này được đặt giữa hai dây dẫn, và khi có dòng điện chạy qua, nó phát ra ánh sáng rực rỡ. Thiết kế này mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các công nghệ màn hình khác.
OLED là công nghệ hiển thị phát xạ, cho phép mỗi pixel được điều khiển riêng lẻ và phát ra ánh sáng độc lập. Điều này khác với màn hình LCD, nơi ánh sáng phải đi qua một tấm đèn nền. Nhờ vậy, màn hình OLED mang lại chất lượng hình ảnh tuyệt vời với màu sắc tươi sáng, chuyển động mượt mà, và độ tương phản rất cao. Đặc biệt, OLED có khả năng hiển thị màu đen thực sự sâu, điều mà màn hình LCD không thể đạt được do sự hiện diện của đèn nền. Thiết kế đơn giản của OLED cũng cho phép sản xuất màn hình linh hoạt và trong suốt một cách dễ dàng hơn.
Ngày nay, OLED có thể được tìm thấy ở đâu?
Hiện nay, OLED chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị di động, với nhiều điện thoại thông minh cao cấp sử dụng công nghệ này. Hơn 500 triệu tấm nền OLED được sản xuất hàng năm bởi nhiều nhà sản xuất khác nhau, và thị trường đang phát triển mạnh mẽ. OLED được ưa chuộng vì mang lại chất lượng hình ảnh tốt hơn, thiết kế mỏng hơn và tính linh hoạt mà màn hình LCD khó có thể đạt được.
Công nghệ OLED cũng được ứng dụng trong sản xuất TV, với nhiều tấm nền TV hàng đầu thế giới sử dụng công nghệ tiên tiến này. Nhiều nhà sản xuất TV đã cho ra mắt các dòng TV OLED cao cấp, từng đoạt giải thưởng, nổi bật với chất lượng hình ảnh vượt trội và thiết kế siêu mỏng.
Trong tương lai gần, dự kiến sẽ có thêm nhiều công ty tham gia vào thị trường này với các công nghệ mới, chẳng hạn như OLED in phun mực và OLED lai chấm lượng tử.
Màn hình có thể gập và cuộn thế hệ tiếp theo
OLED là một công nghệ màn hình tương đối mới và vẫn đang phát triển rất nhanh. Hiện tại, nhiều tấm nền OLED linh hoạt đã được sử dụng, nhưng các thế hệ màn hình tiếp theo đang được phát triển, hứa hẹn mang đến những cải tiến như thiết bị có thể gập, cuộn, và thậm chí kéo dãn.
Làn sóng tiếp theo của màn hình OLED dự kiến sẽ tập trung vào các tấm nền có khả năng gập lại, hỗ trợ cho các thiết kế thiết bị di động mới. Hãy tưởng tượng những chiếc điện thoại có thể mở ra thành máy tính bảng hoặc đồng hồ thông minh có thể mở rộng để cung cấp màn hình lớn như điện thoại thông minh. Những đổi mới này không chỉ mang lại trải nghiệm người dùng đa dạng mà còn mở ra nhiều khả năng thiết kế mới cho các thiết bị điện tử.
Cấu trúc thiết bị OLED
Cấu trúc cơ bản của OLED khá đơn giản, với một lớp phát sáng hữu cơ được kẹp giữa hai điện cực. Tuy nhiên, để tạo ra các thiết bị hiệu suất cao và bền bỉ, các sản phẩm OLED thương mại thường tích hợp thêm một số lớp trung gian như lớp vận chuyển điện tử và lớp chặn điện tử. Toàn bộ ngăn xếp hữu cơ này được đặt giữa các điện cực và gắn trên một đế, có thể là thủy tinh hoặc nhựa, cùng với bảng nối đa năng chứa các trình điều khiển điện tử. Một số màn hình OLED trên thị trường hiện nay có đến hàng chục lớp khác nhau, mỗi lớp đảm nhận một chức năng cụ thể, giúp tối ưu hóa hiệu suất và chất lượng hiển thị.
Quy trình sản xuất OLED
Hiện nay, hầu hết các màn hình OLED trên thị trường được sản xuất bằng quy trình bay hơi, trong đó vật liệu OLED được đưa vào một buồng chân không. Mặc dù đây là phương pháp hiệu quả để sản xuất OLED, nhưng nó có một số hạn chế như lãng phí vật liệu và chi phí cao.
Các công ty đang phát triển các quy trình lắng đọng thế hệ tiếp theo để tăng hiệu quả sản xuất. Một ví dụ là công nghệ in phun mực, sử dụng mực OLED hòa tan để in bằng máy in khổng lồ. Quy trình này nhanh hơn và giảm thiểu lãng phí nguyên liệu so với phương pháp bay hơi truyền thống. Dù vẫn còn một số thách thức cần vượt qua, công nghệ in phun mực dự kiến sẽ sớm được áp dụng rộng rãi, đặc biệt là trong sản xuất TV và tấm nền màn hình.
Trong nghiên cứu và phát triển OLED, các quy trình quy mô nhỏ hơn như lớp phủ quay, lớp phủ khuôn dạng khe và lớp phủ nhúng cũng được sử dụng để thử nghiệm và cải tiến công nghệ.
Thế hệ vật liệu phát OLED
Các thiết bị OLED đầu tiên sử dụng các bộ phát huỳnh quang, được gọi là bộ phát thế hệ thứ nhất. Đây là những hợp chất tương đối ổn định và dễ sản xuất, nhưng hiệu suất chuyển đổi năng lượng thành ánh sáng của chúng chỉ đạt khoảng 25%.
Bộ phát OLED thế hệ thứ hai, được gọi là OLED lân quang, pha tạp các kim loại nặng như iridium vào các bộ phát để nâng hiệu suất chuyển đổi lên tới 100%. Hiện nay, OLED lân quang màu đỏ và xanh lục đã rất hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trong các màn hình OLED.
Tuy nhiên, việc phát triển một bộ phát OLED màu xanh lam hiệu quả và bền vững vẫn là một thách thức lớn. Thành công trong lĩnh vực này sẽ cải thiện đáng kể hiệu suất năng lượng của các màn hình OLED. Ngoài OLED lân quang màu xanh lam, các công nghệ OLED thế hệ thứ ba và thứ tư như TADF (Thermally Activated Delayed Fluorescence) và Hyperfluorescence cũng đang được nghiên cứu và cho thấy nhiều triển vọng trong việc nâng cao hiệu suất và độ bền của OLED.
Kiểm tra thiết bị OLED
Quá trình kiểm tra thiết bị OLED bao gồm đo lường đồng thời các đặc tính điện và quang học để tạo ra đường cong độ sáng dòng điện-điện áp-độ sáng (IVL). Điều này giúp đánh giá hiệu suất năng lượng và độ sáng của thiết bị. Bên cạnh đó, thử nghiệm độ bền cũng rất quan trọng để xác định tốc độ xuống cấp của màn hình OLED khi sử dụng lâu dài, đảm bảo chất lượng và tuổi thọ của sản phẩm.
Vì vậy, tiếp theo là gì?
Tương lai của OLED rất hứa hẹn khi sự hiện diện của công nghệ này trong các sản phẩm như điện thoại thông minh và TV ngày càng tăng, cùng với sự mở rộng sang các lĩnh vực khác như thiết bị đeo và thực tế ảo (VR).
Dù đã đạt được nhiều thành tựu, OLED vẫn là một công nghệ mới nổi. Nhiều cơ hội vẫn còn mở ra để phát triển các vật liệu và quy trình mới, giúp nâng cao chất lượng và hiệu suất của màn hình OLED trong tương lai.
