Màn hình tinh thể lỏng - LCD

Màn hình tinh thể lỏng - LCD

Máy tính sổ tay (notebook) khác với máy để bàn ở nhiều điểm: chúng nhỏ gọn, cơ động, làm việc với pin. Chúng thường được trang bị BXL kém mạnh hơn, có ít bộ nhớ hơn và ít có khả năng mở rộng. Tuy nhiên, một trong những khác biệt cơ bản là màn hình hiển thị. Trong khi các hệ máy để bàn sử dụng loại màn hình CRT (Cathode Ray Tube - ống phóng tia điện tử) kềnh càng, thường lớn và nặng hơn cả bản thân máy thì notebook lại được trang bị màn hình mỏng, nhẹ - LCD (Liquid Crystal Display - màn hình tinh thể lỏng).

Cho đến hiện nay, màn hình LCD đều thua kém trước CRT về tất cả các đặc tính cơ bản về hiển thị. Trước tiên, màn hình LCD màu chỉ trở nên thông dụng khoảng 2 năm trước đây. Đó là những loại ma trận thụ động (passive - matrix) có độ phân giải thấp (640 x 480) so với CRT (1600 x 1200), độ tương phản (contrast) và độ nét (sharpness) kém, thậm chí cả khi sử dụng màn hình LCD TFT (Thin Film Transistor - transistor loại mỏng). Mặc dù có những hạn chế như vậy, màn hình LCD loại VGA màu 640 x 480 vẫn đắt hơn nhiều so với màn hình CRT SVGA màu 800 x 600.

Tuy nhiên, những bước phát triển công nghệ và sự cạnh tranh gay gắt đã dẫn đến những thay đổi. Bạn được chứng kiến màn hình LCD TFT 800 x 600 chất lượng tốt đi kèm với những máy mức trung, trong khi màn hình LCD dual-scan rẻ tiền cũng cho chất lượng chấp nhận. Và cơ bản là giá thành cũng giảm nhiều.

Các loại màn hình LCD

Những màn hình LCD bạn thấy hiện nay, về cơ bản có thể được hình dung như hệ thống van điều tiết lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng phía sau. bản thân LCD không tự phát sáng như màn hình CRT. Trong màn hình LCD, ánh sáng đi qua một vài lớp cực mỏng được cấu tạo từ vật liệu tinh thể lỏng có tính phân cực. Chất tinh thể lỏng nằm giữa hai mặt kính mỏng tạo nên màn hình. Hình ảnh hiển thị trên màn hình được xác định bởi một hệ thống lưới (ma trận) bao gồm nhiều điện cực, điều tiết lượng ánh sáng đi qua mổi điểm của lưới (pixel).

Hiện nay, màn hình LCD được phân ra làm hai loại chính: thụ động (passive, bao gồm cả dual-scan) và tích cực (active - TFT). Sự khác biệt cơ bản giữa hai loại là cách thức diều khiển mổi điểm (pixel) riêng biệt. Trong màn hình ma trận thụ động, mổi hàng điểm (pixel) ngang do một transistor điều khiển. Vì vậy, mổi điểm được điều khiển một cách thụ động. Trong khi đó, đối với màn hình LCD tích cực, mổi điểm có một transistor riêng để điều khiển, và đối với màn hình màu thì có đến 3 transistor cho mổi điểm (mổi transistor cho một màu cơ bản). Màn hình thực chất là một tập hợp (array) hình chữ nhật bao gồm nhiều transistor ở dạng lớp mỏng (thin film). Vì vậy còn có tên gọi là TFT (Thin film transistor).

Màn hình LCD ma trận tích cực cho hình ảnh nhanh và đẹp hơn nhiều so với màn hình thụ động bởi khả năng điều khiển lượng ánh sáng đi qua mổi điểm tốt hơn. Bạn có thể nhận sự khác biệt ở đường nét, độ tương phản, tính trung thực màu cũng như khả năng phản ứng nhanh của màn hình đóng vai trò rất quan trọng trong hiển thị video chuyển động thực. Trong khi các loại màn hình ma trận tích cực mới nhất có khả năng tái hiện video với tốc độ 20 - 30 khung hình trong một giây thì màn hình ma trận thụ động, kể cả loại dual-scan chỉ đạt tới mức 5 khung hình một giây. Bởi vậy, nếu muốn chơi video MPEG trên máy notebook, bạn không nên chọn màn hình thụ động. Tuy nhiên, do công nghệ phức tạp trong quy trình sản xuất, cũng như tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng không cao (chỉ cần 3 trong số hàng trăm nghìn transistor bị hỏng, màn hình coi như bị loại bỏ), màn hình ma trận tích cực đắt hơn rất nhiều so với màn hình thụ động.

Công nghệ Dual - scan là một cố gắng nhằm tăng cường hiệu năng của màn hình thụ động mà không làm tăng giá thành. Về cơ bản, theo công nghệ này, màn hình được chia thành hai nửa, với hai transistor cho mổi hàng. Như vậy, thời gian phản ứng, cũng như độ tương phản và độ sáng có tăng lên một ít. Tuy nhiên, so với màn hình tích cực, màn hình thụ động vẫn còn kém một khoảng xa.

Hiện tại, các loại màn hình dual - scan hay TFT có độ phân giải 640 x 480 hay 800 x 600. Màn hình 640 x 480 thường có kích thước 9,5 hay 10,4 inch (theo đường chéo). Loại 800 x 600 có kích thước từ 10,4 đến 12 inch. Giá của màn hình 800 x 600 đắt hơn loại 640 x 480 không quá 50 USD.

Tương lai

Điều gì sẽ xảy ra trong tương lai gần. Nhiều dấu hiệu cho thấy thậm chí các máy notebook bình thường nhất cũng sẽ được trang bị màn hình LCD 800 x 600 chỉ trong vài tháng tới bởi giao diện đồ họa tăng cường của phần lớn các hệ điều hành hiện nay. Về kích thước màn hình, loại 10,4 hay 11,3 inch cho phép thể hiện tốt văn bản và đồ họa thậm chí khi font chữ nhỏ, sẽ trở nên thông dụng.

Trong khi đó, màn hình có độ phân giải 1024 x 768 sẽ được trang bị cho các máy cấp cao hơn với kích cỡ màn hình 12,3 đến 13,3 inch. Chẳng hạn như máy thế hệ kế tiếp của IBM, ThinkPad siêu mỏng và nhiều sản phẩm khác của các nhà sản xuất có tên tuổi. Loại màn hình này không cho cho độ phân giải cao, mà còn trở nên mỏng hơn, còn khoảng 8 mm và không nặng hơn bao nhiêu so với loại 11,3 hay 11,8 inch hiện có.

Do phần lớn người sử dụng độ phân giải 1024 x 768 sẽ chuyển sang dùng font màn hình lớn (120 dpi), màn hình 12,3 inch sẽ thích hợp với độ phân giải này. Trong khi font lớn có thể hạn chế số lượng ký tự thể hiện trên màn hình (với số ký tự tương đương trên màn hình 800 x 600 với font nhỏ), độ phân giải và độ chính xác của ký tự sẽ giống với bản in ra máy in. Việc tăng kích thước của ký tự trên màn hình cũng sẽ cho phép đạt được sự hiển thị tốt hơn khi sử dụng độ phân giải cao trên màn hình nhỏ. Đó là tại sao màn hình "nhỏ" 12,3 inch vẫn sẽ cho sự hiển thị tốt ngay với cả độ phân giải 1024 x 768.

Một yếu tố quan trọng khác nữa là bảng màu hiển thị (color palette). Cho đến cuối năm ngoái, phần lớn các loại máy notebook trên thị trường đều hạn chế ở 256K màu cùng lúc, hoặc 512K (dual-scan) và 4096K cho TFT. Việc thay đổi tín hiệu vào thành 8 bit cho mổi màu dẫn đến khả năng thể hiện đến 16 triệu màu. Tuy nhiên hiện nay, không loại màn hình LCD nào có thể sánh được với màn hình CRT.

Trong năm nay, 64K out of 256K màu sẽ là tối thiểu cho các máy notebook mức trung, trong nhiều máy cao cấp sẽ cho 16 triệu màu (màu thực) đồ họa trên màn hình LCD TFT. Tuy nhiên, 64K (high color) màu cũng đủ đáp ứng phần đông người dùng notebook, kể cả những ai cần xem phim MPEG-2 ghi trên đĩa DVD dung lượng lớn (DVD - Digital Video Disk, xem thêm bài đăng trên PC World VN số 5/1996, trang 20).

Về mặt công nghệ, bạn sẽ chứng kiến sắp tới một đối thủ mới giữa màn hình thụ động và tích cực. Được biết với tên gọi: màn hình "active-addressing", loại LCD này có các hàng điểm được cập nhật một cách ngẫu nhiên dưới sự điều khiển của một chip được thiết kế chuyên cho mục đích này. Chất lượng màu, tốc độ tái hiện, độ tương phản, cũng như giá thành của loại mới này nằm ở mức giữa hai công nghệ đã biết.

Ngoài ra, đã có những công nghệ vật liệu silicon mới dùng cho màn hình ma trận tích cực, cho phép giảm giá thành, tăng hiệu năng và độ tin cậy của màn hình. Với công nghệ này, các loại màn hình LCD siêu mịn có thể đạt tới độ phân giải 2560 x 2048 điểm trên màn hình 21 inch.

Cả hai loại, màn hình tích cực và thụ động sẽ được cải tiến về những phương diện khác. Một trong những vấn đề quan trọng là màu sắc của màn hình sẽ được tăng cường để cho độ tương phản và độ sáng tốt hơn, dẫn đến tốc độ cập nhật từng điểm của màn hình sẽ nhanh hơn, hổ trợ tốt hơn cho video chuyển động thật.

Nói tóm lại, công nghệ LCD sẽ tiếp tục phát triển nhanh trong vài năm tới. Bạn sẽ được chứng kiến những màn hình LCD đầu tiên cho chất lượng hiển thị tương đương với màn hình CRT, nhưng lại trở nên mỏng hơn, nhẹ hơn.

Ngoài ra, bạn cũng sẽ được biết tới những đối thủ mới của LCD: công nghệ màn hình tấm dẹt (plat-panel), chẳng hạn như FED (Field Emission Display - màn hình phát xạ trường: một loại CRT phẳng) và AM-EL (Active-Matrix Electroluminescent - Phát quang điện tử ma trận tích cực). Thay vì phải có nguồn sáng phía sau, loại màn hình AM-EL, giống như CRT và FED tự tạo ra nguồn sáng. Tuy nhiên, màn hình AM-EL sử dụng chất phát quang (phosphor) và điện áp để tạo ra ánh sánh, không giống như FED sử dụng lưới bao gồm các phần tử phát xạ (emitter) trên nền phẳng. Hai loại màn hình này sẽ được đưa ra thị trường trong đầu năm tới.

Lê Trung Việt Theo tài liệu nước ngoài