Màn hình LED backlit/ backlight LCD là gì? Ưu điểm ra sao?

Công nghệ màn hình LED backlight (backlit) được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm như TV, máy tính, thiết bị di động, máy tính bảng… LED-backlit LCD không phải là màn hình LED thực sự, mà chỉ là một cách sử dụng đèn LED để chiếu sáng màn hình tinh thể lỏng LCD. Màn hình LED sử dụng các điểm ảnh LED riêng lẻ để tạo ra hình ảnh giúp tăng độ tương phản và độ sáng cũng như giảm mức tiêu thụ điện năng.

Màn hình LED backlit LCD là gì?

Màn hình LED backlight (backlit) là loại màn hình phẳng sử dụng bóng đèn LED để làm đèn nền thay vì đèn nền huỳnh quang cathode lạnh (CCFL) được sử dụng trong màn hình LCD truyền thống. Chính vì thế màn hình LCD sử dụng công nghệ backlit mỏng hơn, hình ảnh sáng hơn và tiêu thụ điện năng thấp hơn.

Hầu hết các màn hình backlit LCD đều sử dụng đèn nền LED màu trắng, nhưng một số kiểu sử dụng đèn LED RGB để tạo ra gam màu rộng hơn.

Các kiểu bố trí đèn LED trong màn hình backlit LCD

Đèn LED thường được bố trí theo dạng lưới ở mặt sau của màn hình LCD. Cách bố trí đèn LED rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh trên màn hình.

Có thể có một số cách sắp xếp đèn nền LED trong các màn hình LCD có đèn nền LED này:

Đèn LED chiếu sáng cạnh (LED)

Với các loại TV LED sử dụng màn hình LCD có đèn LED chiếu sáng cạnh (Edge-lit), đèn nền LED nằm ở cạnh của tấm nền và không chiếu sáng từ mặt sau của tấm nền. Điều này giúp giảm độ dày của màn hình và tạo ra một thiết kế mỏng hơn so với các mô hình sử dụng đèn LED ở phía sau. Edge-Lit LEDs thường được sử dụng trong các sản phẩm có yêu cầu về thiết kế mỏng và nhẹ, độ mỏng của màn hình là mối quan tâm hàng đầu

Đèn LED chiếu sáng trực tiếp (DLED)

Trong mô hình DLED, đèn LED được đặt ở phía sau bảng LCD thay vì chỉ ở mép màn hình như trong trường hợp edge-lit. Đèn LED trong DLED chiếu sáng toàn bộ bảng màn hình, giúp tạo ra một nguồn sáng đồng đều trên toàn bộ diện tích màn hình. Điều này giúp cải thiện độ tương phản và độ sáng của hình ảnh.

Loại đèn nền DLED thường mang lại hiệu suất tốt và là lựa chọn phổ biến trong các màn hình LCD hiện đại, đặc biệt là trong các ứng dụng nơi yêu cầu chất lượng hình ảnh cao và đồng đều trên toàn bộ màn hình.

Để phân biệt với TV có đèn nền LED chiếu sáng cạnh, các nhà sản xuất sử dụng mảng full led gọi sản phẩm của họ là Full Array LED TV, sau này được rút gọn thành Full LED TV.

Làm mờ cục bộ (Local Dimming )

Local Dimming là một công nghệ sử dụng trong các TV LED-Backlit LCD để tăng cường chất lượng hình ảnh bằng cách kiểm soát độ sáng của các phần khác nhau của màn hình. Thay vì chiếu sáng toàn bộ màn hình một cách đồng đều, Local Dimming cho phép các vùng nhỏ có thể được kiểm soát độc lập, giúp tạo ra hình ảnh với độ tương phản cao hơn và màu sắc tốt hơn. Điều này được thực hiện bằng cách có đèn nền nhỏ phía sau màn hình có thể bật và tắt độc lập.

Công nghệ làm mờ cục bộ đã xuất hiện được một thời gian nhưng nó ngày càng trở nên tốt hơn. Một số TV hiện có các vùng có thể được điều khiển với độ chính xác đáng kinh ngạc giúp hình ảnh chân thực hơn nhiều, đặc biệt là khi xem những cảnh tối.

Ví dụ khi bạn xem hình ảnh mặt trăng trên bầu trời đêm, các đèn nền xung quanh vùng đêm có thể được tắt hoặc giảm độ sáng, tạo ra một khung cảnh với ánh trăng sáng huyền ảo, trong khi vùng nền đêm vẫn giữ độ tối và chiều sâu, tạo nên một hình ảnh ấn tượng và chân thực hơn

Làm mờ cục bộ toàn mảng (FALD)

Full-Array Local Dimming (FALD) là loại đèn nền LED sử dụng dãy đèn nền LED phía sau màn hình. Các đèn này có thể được điều chỉnh độ sáng và tối độc lập từng khu vực trên màn hình. Điều này giúp tối ưu hóa chất lượng hình ảnh và độ tương phản, đặc biệt là trong các cảnh quay có sự chênh lệch lớn giữa khu vực sáng và tối.

Nó trái ngược với đèn nền LED chiếu sáng cạnh, chỉ có thể làm sáng các cạnh của màn hình. Chính vì ưu điểm vượt trội này, công nghệ FALD thường áp dụng ở các loại TV cao cấp và mang lại hiệu suất hình ảnh cao, với giá thành khá đắt đỏ.

Lợi ích của màn hình backlit LCD

1. Gam màu màn hình được cải thiện

Màn hình LED backlight LCD có thể mở rộng gam màu đến 105% theo tiêu chuẩn NTSC. Nói đơn giản, điều này có nghĩa là màn hình có khả năng hiển thị một phạm vi màu sắc lớn hơn so với tiêu chuẩn, tạo ra hình ảnh sắc nét và sống động hơn.

Từ ví dụ thực tế, khi chúng ta xem một video quang cảnh bầu trời xanh và bãi biển với làn nước trong trẻo trên màn hình LED backlight LCD, lúc này bạn sẽ thấy bầu trời sẽ có màu xanh sâu và đậm, trong khi nước biển có thể hiển thị các tông màu biển khác nhau với độ chuyển động và chi tiết tốt, giúp tạo ra một trải nghiệm xem ảnh sống động và gần gũi với thực tế.

2. Tuổi thọ của màn hình dài hơn

Các loại màn hình TV LED backlight LCD có tuổi thọ cao hơn các loại TV khác như TV CCFL LCD và Plasma, vì các bóng đèn LED có tuổi thọ > 10 năm.

Đèn nền LED cũng bền hơn đèn huỳnh quang hoặc đèn CCFL truyền thống. Nó không tạo ra nhiều nhiệt khi chạy ở mức điện năng thấp (nhiệt độ của đèn nền LED  thường được quy định là -20°C~80°C)

3. Độ sáng tốt hơn, phạm vi điều chỉnh độ sáng tốt hơn

LED là một loại nguồn sáng phẳng, đơn vị phát sáng cơ bản nhất là cụm đèn LED có chiều dài cạnh 3 ~ 5mm, rất dễ kết hợp với nhau thành một vùng ánh sáng bề mặt nhất định, có độ sáng đồng đều tốt. Nếu được sử dụng làm đèn nền của TV LCD, các thành phần quang học phụ trợ cần thiết có thể được chế tạo rất đơn giản và độ đồng đều của độ sáng màn hình sẽ tốt hơn.

Đèn nền LED trên màn hình LCD có khả năng điều chỉnh độ sáng ở mức rộng. Cho nên, người dùng có thể tăng hoặc giảm độ sáng của màn hình theo sở thích hoặc theo điều kiện ánh sáng môi trường mà không ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh. Điều này tạo ra sự linh hoạt cho người sử dụng để tối ưu hóa trải nghiệm xem và tiết kiệm năng lượng.

Trong khi đó, CCFL là một loại đèn sử dụng để chiếu sáng màn hình LCD truyền thống. Một đặc điểm của CCFL là có một ngưỡng tối thiểu về độ sáng mà nó có thể đạt được mà không gặp phải các vấn đề kỹ thuật hoặc hiệu suất. Do đó, nó là không thể giảm độ sáng xuống mức quá thấp mà không ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của đèn.
Khi giảm độ sáng quá mức nào đó, đèn CCFL có thể gặp phải vấn đề như hiện tượng nhấp nháy, mất màu sắc, hoặc giảm độ ổn định. Do đó, có một giới hạn về độ sáng tối thiểu mà CCFL có thể đảm bảo mà không làm giảm chất lượng hiển thị.

4. Có tần số nhấp nháy cao

Đèn nền LED có khả năng điều chỉnh tần số sáng linh hoạt hơn so với đèn CCFL. Chính vì thế, chúng có thể tăng tần số nhấp nháy, thậm chí điều chỉnh theo nhu cầu cụ thể của ứng dụng hoặc môi trường xem. Việc có tần số nhấp nháy cao hơn giúp giảm hiện tượng nhấp nháy hình ảnh, đặc biệt quan trọng khi xem các cảnh động nhanh.

5. Tỷ lệ tương phản được cải thiện với màu đen sâu hơn

TV LCD có đèn nền LED cung cấp màu đen sâu hơn và tỷ lệ tương phản được cải thiện so với TV LCD có đèn nền CCFL.

Điều này là do đèn LED có thể tắt hoàn toàn, còn CCFL thì không. Kết quả là mức độ màu đen được cải thiện và tỷ lệ tương phản tổng thể được tăng lên.

Đèn LED có thể phát ra ánh sáng độc lập với màu đỏ, xanh lục và xanh lam, dễ dàng  kiểm soát và hiển thị chính xác các đặc tính màu sắc.

6. Góc nhìn tốt hơn

Màn hình TV LED backlight LCD mang lại góc nhìn tốt hơn nhiều so với TV LCD có đèn nền CCFL truyền thống.

Điều này là do các đèn LED chiếu sáng nền cho màn hình LCD được đặt xung quanh mép của TV, trong khi các đèn CCFL được sử dụng trong đèn nền truyền thống nằm ở giữa màn hình.

Do đó, màn hình LCD có đèn nền LED ít có khả năng hiển thị biến dạng hình ảnh khi nhìn từ một góc.

7. Tiết kiệm điện

Màn hình TV LED backlight LCD tiết kiệm điện hơn so với TV LCD truyền thống. TV  LCD backlight sử dụng nguồn điện hạ áp 5-24v, không cần điện áp cao. Nó rất an toàn và  thiết kế mô-đun nguồn điện khá đơn giản. Đèn nền LED sử dụng một phần công suất của đèn nền CCFL (đèn huỳnh quang cathode lạnh) truyền thống và vì đèn LED được gắn gần mép màn hình nên chúng có thể tắt hoàn toàn khi hình ảnh tối, thậm chí còn tiết kiệm điện hơn .

Theo nghiên cứu của Tomshardware, đèn LED tiêu thụ điện năng ít hơn từ 30% đến 40% so với chạy màn hình có độ sáng 100% đến độ sáng 50%. Vì vậy, chúng tiết kiệm năng lượng.

8. Trải nghiệm xem tốt cho thị giác hơn

Quá trình sản xuất màn hình LED backlight thường sử dụng công nghệ sản xuất đèn tiên tiến nhất trên thế giới với các quy trình sản xuất hiện đại, vật liệu chất lượng cao và kỹ thuật tiên tiến để tạo ra các thành phần chất lượng cho màn hình.

ED backlight display sử dụng công nghệ ánh sáng bề mặt tạo ra một không gian chiếu sáng đồng nhất trên màn hình, cung cấp trải nghiệm xem tốt hơn. Ánh sáng từ nguồn LED được tạo ra có đặc tính tương tự như ánh sáng tự nhiên, gần với phổ ánh sáng mà mắt con người thường xuyên tiếp xúc. Điều này có thể giảm mệt mỏi và tạo ra một trải nghiệm xem thoải mái hơn, đặc biệt là khi sử dụng màn hình trong thời gian dài.

9. Thời gian phản hồi nhanh hơn

Các màn hình LED-backlit LCD có thời gian phản hồi nhanh hơn CCFL nên giúp giảm hiện tượng mờ và bị nhòe (blur) chuyển động hơn các công nghệ khác.

Vì vậy, loại màn hình này thích hợp được sử dụng trong các nội dung chuyển động nhanh như trò chơi điện tử hoặc phim.

10. Thân thiện với môi trường hơn

Các bóng đèn LED không có thủy ngân, chì hoặc các chất có hại khác nên màn hình LED backlight LCD thân thiện với môi trường. Như đã nói trên, các bóng đèn LED cũng có tuổi thọ dài hơn, điều đó góp phần hạn chế thay thế thiết bị, giảm thiểu số lượng rác thải ra môi trường.

Đèn LED cũng an toàn hơn và dễ bảo trì hơn so với đèn huỳnh quang hoặc đèn LED. Bạn có thể tái chế màn hình LCD có đèn nền LED với ít tác động đến môi trường hơn các công nghệ màn hình khác.

Hạn chế của màn hình LED backlight LCD

1. Đắt hơn

Bóng LED đắt hơn đèn CCFL, do đó các thiết bị có sử dụng màn hình LED backlight LCD có chi phí cao hơn.

2. Độ chói thấp hơn

Màn hình LED backlight LCD cũng cung cấp mức độ sáng thấp hơn so với đèn CCFL.

3. Chảy ngược sáng và IPS Glow 

Màn hình LED backlight LCD cũng gặp phải hiện tượng  tràn đèn nền (thường xảy ra ở các khu vực góc hoặc các vùng mép của màn hình), đây là một nhược điểm. Ở các góc, cũng có một số ánh sáng được gọi là  IPS Glow .