Các nhà khoa học tìm ra cách giúp màn hình OLED sáng hơn mà không tốn thêm pin

Chắc bạn cũng từng gặp cảnh này rồi: bước ra ngoài trời nắng, rút điện thoại ra xem, và… chẳng nhìn thấy gì trên màn hình. Bạn nheo mắt, kéo thanh chỉnh độ sáng lên mức tối đa, rồi nhìn pin tụt không phanh ngay trước mắt. Đây là nỗi khổ chung của gần như tất cả chúng ta. Nhưng tin vui là một nhóm nhà khoa học tại Hàn Quốc có thể đã tìm ra cách giải quyết triệt để vấn đề này — mà vẫn không biến chiếc smartphone mỏng nhẹ thành một “cục gạch” dày cộp.

Nhóm nghiên cứu đến từ KAIST, do giáo sư Seunghyup Yoo dẫn đầu, vừa công bố một phát hiện rất đáng chú ý trên tạp chí Nature Communications. Về cơ bản, họ đã tìm ra cách giúp màn hình OLED — loại đang được dùng trên hầu hết smartphone và TV cao cấp — sáng hơn đáng kể, mà không cần hy sinh thiết kế mỏng phẳng vốn là điểm mạnh lớn nhất của OLED.

Vấn đề nằm ở chính OLED hiện nay

Ít ai biết rằng OLED thực chất hoạt động khá kém hiệu quả. Chúng ta yêu OLED vì màu sắc rực rỡ và màu đen sâu, nhưng phía sau đó lại tồn tại một nhược điểm lớn: gần 80% lượng ánh sáng tạo ra không bao giờ đến được mắt người dùng. Thay vào đó, ánh sáng bị “mắc kẹt” bên trong các lớp cấu trúc của màn hình, phản xạ qua lại rồi cuối cùng chuyển thành nhiệt.

Đó cũng là lý do vì sao điện thoại thường nóng lên khi xem video độ phân giải cao, và tại sao pin lại hao nhanh đến vậy. Một lượng lớn năng lượng đơn giản là đang bị lãng phí.

Trước đây, các kỹ sư từng thử khắc phục vấn đề này bằng cách gắn những thấu kính siêu nhỏ lên từng điểm ảnh, giúp ánh sáng thoát ra ngoài tốt hơn. Có thể hình dung như việc đặt một chiếc kính lúp lên bóng đèn. Cách này có hiệu quả, nhưng lại phát sinh rắc rối: hoặc là màn hình trở nên dày và gồ ghề, hoặc là chất lượng hình ảnh bị ảnh hưởng do các điểm ảnh bị “nhòe” vào nhau.

Nhóm nghiên cứu của KAIST đã đi theo một hướng hoàn toàn khác. Thay vì coi nguồn sáng là một khái niệm lý thuyết vô hạn, họ thiết kế lại cấu trúc màn hình dựa trên kích thước hữu hạn, thực tế của từng pixel. Kết quả là một cấu trúc mới gọi là “near-planar”, hoạt động tương tự các thấu kính cồng kềnh trước đây nhưng vẫn giữ được độ mỏng đáng kinh ngạc.

Cấu trúc này giúp dẫn ánh sáng đi thẳng ra phía người xem, thay vì lan tỏa sang hai bên và làm giảm độ sắc nét của hình ảnh.

Với người dùng phổ thông, đây là một bước tiến rất lớn

Điều này đồng nghĩa với việc smartphone trong tương lai có thể sáng gấp đôi mà không tốn thêm pin. Hoặc ngược lại, màn hình vẫn giữ độ sáng như hiện tại nhưng tiêu thụ ít năng lượng hơn nhiều, giúp điện thoại có thể trụ được cả ngày dài sử dụng nặng.

Chưa hết, ánh sáng bị giữ lại trong màn hình chính là nguyên nhân gây nhiệt, và nhiệt thì luôn là “kẻ thù” của linh kiện điện tử. Vì vậy, các màn hình OLED thế hệ mới này cũng hứa hẹn bền hơn, ít xuống cấp hơn và giảm nguy cơ burn-in theo thời gian.

Các nhà nghiên cứu còn cho biết công nghệ này không chỉ giới hạn ở OLED hiện tại, mà còn có thể áp dụng cho những công nghệ hiển thị thế hệ tiếp theo như quantum dot. Cảm giác như chúng ta đang dần bước qua thời kỳ phải lựa chọn giữa pin trâu và màn hình đủ sáng để nhìn ngoài trời.