Chuyên gia xem xét: Chu Hồng Trực, Giảng viên cao cấp của Khoa Vật lý và Kỹ thuật quang điện, Đại học Công nghiệp Bắc Kinh, Người hướng dẫn sinh viên cao học.
Bạn có thấy đau mắt khó chịu khi nhìn điện thoại quá lâu không? Bạn có biết rằng, các mẫu điện thoại khác nhau có nguyên lý phát sáng màn hình khác nhau, việc chọn màn hình điện thoại phù hợp sẽ giúp bảo vệ mắt tốt hơn.
Điện thoại thông minh liên tục được cập nhật và công nghệ màn hình điện thoại cũng đang phát triển nhanh chóng, với các nâng cấp về tần số làm tươi, độ phân giải, và điều chỉnh ánh sáng, liên tục tối ưu hóa trải nghiệm hiển thị trên điện thoại. Bạn có biết màn hình điện thoại khác nhau như thế nào không? Hãy cùng xem điện thoại của bạn thuộc loại nào!
0
1 Các loại bảng điều khiển màn hình điện thoại phổ biến
Hiện nay, màn hình điện thoại chủ yếu được chia thành hai loại lớn, mỗi loại có nhiều công nghệ phân chia khác nhau:
Màn hình LCD: Màn hình tinh thể lỏng
Màn hình OLED: Diode phát quang hữu cơ
Màn hình LCD
Màn hình LCD sử dụng nguyên lý hiển thị sự kết hợp của các phân tử lỏng và lớp đèn nền. Các điểm ảnh của nó không phát sáng mà phụ thuộc vào ánh sáng từ đèn nền, thông qua việc điều chỉnh góc quay của các phân tử lỏng để kiểm soát lượng ánh sáng đi qua, kết hợp với bộ lọc màu để tạo ra các biến đổi màu sắc.
Cấu trúc màn hình này ổn định, không dễ xuất hiện hiện tượng bóng ma khi hiển thị hình ảnh tĩnh trong thời gian dài, và thường sử dụng chế độ điều chỉnh ánh sáng DC không nhấp nháy, bảo vệ mắt hơn ở độ sáng thấp.
Tuy nhiên, do cần các lớp đèn nền và lớp lỏng chồng lên nhau, màn hình tổng thể dày hơn, không thể uốn cong linh hoạt, và khả năng thể hiện màu sắc và góc nhìn thường kém hơn OLED tự phát sáng. Do đèn nền luôn mở, ngay cả khi hiển thị màu đen cũng cần chặn ánh sáng, làm cho tỷ lệ tương phản khá hạn chế, các chi tiết tối có thể hiển thị màu xám.
LCD với tính đáng tin cậy và đặc tính không nhấp nháy là lựa chọn thân thiện với mắt, phù hợp cho việc hiển thị nội dung tĩnh trong thời gian dài, nhưng bị hạn chế về chất lượng hình ảnh, độ sắc nét và thiết kế mỏng nhẹ.
Ảnh nguồn: Tài liệu của ZTE
Hiện nay, công nghệ màn hình LCD đã phát triển rất trưởng thành, giá cả tương đối rẻ so với các loại màn hình khác, vì vậy tỷ lệ chiếm thị trường và độ phổ biến cao hơn. Chúng ta cũng có thể hiểu rằng màn hình LCD là người thống trị trong thị trường màn hình điện thoại từ những ngày đầu.
Tuy nhiên, do cách phát sáng của nó dựa vào lớp đèn nền và phản xạ, màn hình tương đối dày và cứng. Để khắc phục nhược điểm của LCD, các nhà nghiên cứu đã phát triển màn hình mới: OLED.
Màn hình OLED
Trước khi giới thiệu về OLED, hãy cùng tìm hiểu về khái niệm LED.
LED là viết tắt của diode phát quang, là một thiết bị điện tử có khả năng phát sáng. Diode phát quang được sắp xếp theo thứ tự màu đỏ, xanh lá, xanh dương để phù hợp với mục đích sử dụng, khi áp dụng tín hiệu điều khiển, nó có thể chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng, được gọi là nguồn sáng thế hệ thứ tư. Nó được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực chiếu sáng thông thường, như đèn tín hiệu giao thông, trang trí, v.v.
OLED là viết tắt của diode phát quang hữu cơ, chủ yếu bao gồm đơn vị hiển thị và vật liệu phát sáng. Nó được cấu thành từ ba diode tương ứng phát sáng độc lập màu đỏ, xanh lá, và xanh dương, tạo thành các điểm ảnh độc lập. Những vật liệu hữu cơ này khi được dòng điện cấp vào sẽ tự phát sáng mà không cần thêm đèn nền.
Ảnh nguồn: Tài liệu của ZTE
Khi hiển thị màu đen, các điểm ảnh tương ứng sẽ hoàn toàn ngắt điện, do đó có thể tạo ra màu đen thuần khiết và độ tương phản cao. Màn hình này khi hiển thị hình ảnh tối kích hoạt ít pixel hơn, tiêu thụ điện năng thấp hơn. Đồng thời, độ sáng cao có thể tạo ra màu sắc rực rỡ hơn và động lực độ sáng lớn hơn.
Màn hình cũng có thể mỏng nhẹ hơn, sử dụng nền linh hoạt để hỗ trợ uốn cong và gập lại.
Tuy nhiên, do tuổi thọ của vật liệu hữu cơ có hạn, nếu hiển thị hình ảnh cố định ở độ sáng cao trong thời gian dài (như biểu tượng thanh trạng thái), một số pixel con sẽ xuất hiện hiện tượng bóng ma do lão hóa, được gọi là “burn-in”; ngoài ra, việc điều chỉnh độ sáng bằng cách nhanh chóng mở tắt pixel ở độ sáng thấp (PWM tức điều chỉnh độ rộng xung) có thể gây mỏi mắt.
0
2 Điều chỉnh ánh sáng và nhấp nháy là gì?
Điều chỉnh ánh sáng là công nghệ kiểm soát độ sáng của màn hình, chủ yếu chia thành DC (điều chỉnh điện áp trực tiếp) và PWM (điều chỉnh độ rộng xung).
Nói một cách đơn giản, cái trước điều chỉnh độ sáng màn hình bằng cách thay đổi kích thước dòng điện, trong khi cái sau điều chỉnh độ sáng màn hình bằng cách kiểm soát thời gian sáng tối của màn hình.
Điều chỉnh DC: thay đổi cường độ đầu ra của nguồn sáng (như đèn nền LCD hoặc pixel OLED) bằng cách điều chỉnh dòng điện hoặc điện áp trực tiếp. Khi độ sáng giảm, tất cả các đơn vị làm việc (như bóng đèn LED) vẫn phát sáng nhưng trở nên tối hơn.
Phương pháp này không nhấp nháy, nhưng ở độ sáng thấp, LCD có thể xuất hiện sai lệch màu sắc hoặc ánh sáng không đồng đều.
Điều chỉnh PWM: điều chỉnh nhanh chóng nguồn sáng (hàng trăm đến hàng nghìn lần/giây), sử dụng hiệu ứng tồn tại của mắt người để pha trộn tỷ lệ thời gian giữa sáng và tối (tỷ lệ áp suất cao/thấp) để thay đổi độ sáng.
Ví dụ, khi tỷ lệ chiếm dụng là 1:1, nếu màn hình hoạt động với tần suất 240 lần bật tắt mỗi giây, 50% thời gian cung cấp điện (120 lần nguồn cao, phát sáng), 50% thời gian ngắt điện (120 lần không phát sáng), thì độ sáng thực tế cảm nhận gần bằng một nửa độ sáng tối đa.
Nhấp nháy là tác dụng phụ của điều chỉnh PWM. Khi độ sáng màn hình giảm, tỷ lệ “ngắt điện” trong chu kỳ bật tắt tăng lên (ví dụ, ở độ sáng thấp chỉ mở 20% thời gian và ngắt 80% thời gian) sẽ dẫn đến nguồn sáng có sự thay đổi hơn rõ rệt.
Độ nhạy của mắt người với nhấp nháy liên quan đến tần số:
PWM tần số cao (trên 2000Hz): Mắt người gần như không thể phát hiện được nhấp nháy, cảm nhận thị giác mượt mà;
PWM tần số thấp (khoảng 240Hz): Dễ dàng nhận thấy sự thay đổi sáng tối, sử dụng lâu có thể gây căng mắt, mệt mỏi, đặc biệt nhóm nhạy cảm sẽ cảm nhận mạnh mẽ hơn.
Màn hình LCD thường sử dụng điều chỉnh DC và chỉ trong trường hợp độ sáng rất thấp, một số mẫu có thể kích hoạt PWM, nhưng tổng thể nguy cơ nhấp nháy thấp; OLED do đặc tính độ sáng pixel cần dựa vào điều chỉnh PWM, giải pháp PWM tần số cao hoặc tương tự DC (chỉ một số nhà sản xuất hỗ trợ) có thể được sử dụng để giảm ảnh hưởng của nhấp nháy.
0
3 Đề xuất lựa chọn
Nếu có nhu cầu bảo vệ mắt nghiêm trọng, có thể ưu tiên chọn OLED PWM tần số cao, hoặc các mẫu LCD chất lượng cao, tốt nhất là có chế độ chống ánh sáng xanh.
Nếu muốn cân bằng giữa hiệu ứng hiển thị tốt và nhu cầu bảo vệ mắt, có thể lựa chọn OLED PWM tần số cao và tránh các tình huống độ sáng thấp.
Quan trọng nhất là: Mặc dù với công nghệ hiện nay, hầu hết đều sử dụng công nghệ PWM tần số cao, nhưng để bảo vệ mắt, vẫn cần có thói quen sử dụng đúng cách: Giảm thiểu việc sử dụng trong môi trường ánh sáng yếu, có thể sử dụng ánh sáng phụ để giảm độ mở của đồng tử, hoặc bật chế độ điều chỉnh độ sáng tự động, thường xuyên nhắm mắt nghỉ ngơi.
