Sự khác biệt giữa màn hình LCD và LED là gì? Loại đèn nền nào được sử dụng trong màn hình LED?

Tại sao người tiêu dùng nhầm lẫn giữa màn hình LCD và LED

Mọi người vẫn còn nhầm lẫn về điểm khác biệt giữa màn hình LCD và LED, chủ yếu là do các công ty đã sử dụng những thuật ngữ tiếp thị gây hiểu lầm trong nhiều năm. Vào khoảng năm 2008, các nhà sản xuất TV bắt đầu gọi sản phẩm của họ là màn hình LED để nhấn mạnh những cải tiến so với các màn hình LCD truyền thống dùng đèn nền CCFL. Nhưng vấn đề ở đây là cả hai loại thực chất đều sử dụng các tấm tinh thể lỏng làm nền tảng chính. Việc thay đổi tên gọi này đã đánh lừa nhiều người vào suy nghĩ rằng LED là một công nghệ hoàn toàn khác biệt, trong khi thực tế chúng chỉ là phiên bản nâng cấp của LCD với hệ thống chiếu sáng bên dưới tốt hơn. Theo một nghiên cứu được công bố năm ngoái, khoảng hai phần ba số người được khảo sát cho rằng có sự khác biệt cơ bản trong cách hoạt động của hai công nghệ hiển thị này.

Cách Hoạt Động Thực Tế Của Công Nghệ Màn Hình LCD Và LED

Các màn hình LCD cần một loại nguồn sáng để làm cho những tinh thể lỏng phát huy tác dụng và thực sự hiển thị hình ảnh trên màn hình. Trước đây, hầu hết các màn hình LCD dựa vào các đèn huỳnh quang cathode lạnh, thường được gọi là CCFL, để cung cấp ánh sáng nền cần thiết. Nhưng ngày nay, chúng ta đã chuyển sang công nghệ LED thay thế. Các điốt phát quang này tiết kiệm năng lượng hơn nhiều so với các phiên bản cũ. Hiện nay, về cơ bản có hai cách mà các nhà sản xuất triển khai chiếu sáng nền bằng LED. Cách đầu tiên là chiếu sáng viền, trong đó họ bố trí các đèn nhỏ dọc theo các cạnh của bảng điều khiển; cách thứ hai là đặt chúng trải đều phía sau bảng điều khiển, còn được gọi là cấu hình mảng toàn phần. Việc chuyển đổi từ CCFL sang LED đã mang lại những kết quả khá ấn tượng. Màn hình trở nên mỏng hơn khoảng 40 phần trăm tổng thể, và người dùng nhận thấy sự đồng nhất tốt hơn trong độ sáng ở các phần khác nhau của màn hình. Theo nghiên cứu được Hội Quang học công bố năm 2022, sự cải thiện về độ đồng đều ánh sáng này thực sự tạo ra khác biệt trong trải nghiệm xem.

Sự thật: Tất cả Màn hình LED đều là màn hình LCD có đèn nền LED

Marketing có thể gọi chúng là màn hình LED, nhưng thực chất bên trong chúng vẫn chủ yếu là màn hình LCD. Điều làm nên sự khác biệt chủ yếu nằm ở cách chúng chiếu sáng. Thay vì sử dụng những ống CCFL cũ kỹ như trước đây, các nhà sản xuất hiện nay đặt các đèn LED phía sau màn hình. Phần tinh thể lỏng thực tế hầu như không thay đổi nhiều. Theo một bài viết trên GeeksforGeeks, việc chuyển sang dùng đèn LED mang lại tỷ lệ tương phản tốt hơn khoảng 5000:1 so với tỷ lệ 1000:1 của đèn nền CCFL trước kia. Ngoài ra, nó còn cho phép điều chỉnh độ tối chính xác hơn ở từng khu vực cụ thể, nghĩa là màu đen trông sâu hơn nhiều trên những màn hình này. Đó là lý do tại sao những người làm trong ngành công nghiệp thường xuyên gọi chúng là màn hình LCD có đèn nền LED thay vì xem chúng như một loại công nghệ hoàn toàn mới.

Vai trò của Đèn nền LED trong Hiệu suất Màn hình Hiện đại

Loại Đèn nền Nào Được Sử dụng trong Màn hình LED?

Các màn hình LED hiện nay dựa trên các mảng điốt phát quang nhỏ mà chúng ta đều biết dưới tên gọi LED, thay vì sử dụng đèn huỳnh quang cathode lạnh kiểu cũ vốn từng là tiêu chuẩn trước đây. Hầu hết các màn hình hiện có trên thị trường hiện nay đang sử dụng LED trắng vì chúng mang lại lợi ích tài chính rõ rệt hơn cho các nhà sản xuất. Theo báo cáo DisplayTech Insights từ năm ngoái, khoảng 9 trong số 10 tấm nền LCD được chiếu sáng nền bằng LED thực tế sử dụng hệ thống chiếu sáng viền hoặc chiếu sáng nền mảng toàn phần. Điều làm nên sự khác biệt giữa chúng với các bóng đèn thông thường nằm ở cách chúng hoạt động ở cấp độ bán dẫn. Điều này cho phép kiểm soát mức độ sáng tốt hơn nhiều, đặc biệt là trên các TV cao cấp, nơi một số mẫu có thể điều chỉnh ánh sáng ở những khu vực cụ thể trên màn hình một cách riêng biệt, tạo ra màu đen sâu hơn và màu trắng sáng hơn khi cần thiết.

Từ CCFL đến LED: Sự phát triển của công nghệ chiếu sáng nền

Sự chuyển đổi sang đèn nền LED bắt đầu vào cuối những năm 2000, được thúc đẩy bởi mức giảm 60% tiêu thụ điện năng so với các hệ thống CCFL (báo cáo Energy Star 2023). Các nhà sản xuất đã loại bỏ dần các đèn CCFL chứa thủy ngân vào năm 2015, với tỷ lệ áp dụng LED vượt quá 98% trong các màn hình thương mại vào năm 2021. Sự chuyển đổi này mang lại ba lợi thế quan trọng:

1. Thiết kế mỏng hơn (các tấm viền chiếu cạnh có độ dày dưới 0,3 inch)
2. Tỷ lệ tương phản động vượt quá 10.000:1
3. Mở rộng dải màu lên đến 95% DCI-P3 ở các mẫu cao cấp

Đèn nền LED cải thiện độ sáng và độ rõ hình ảnh như thế nào

Các màn hình chuyên nghiệp sử dụng đèn nền LED có thể đạt được độ sáng ấn tượng khoảng 1.200 nit, mức này vượt xa so với công nghệ CCFL cũ với mức tối đa chỉ khoảng 400 nit. Điều kỳ diệu thực sự đến từ công nghệ điều chỉnh độ sáng cục bộ (local dimming), cho phép tắt các đèn LED cụ thể ở những vùng hình ảnh tối, làm cho màu đen trông sâu hơn nhiều. Các bài kiểm tra từ Phòng thí nghiệm Chất lượng Hình ảnh cho thấy phương pháp này giảm hiệu ứng viền mờ khó chịu xuống gần ba phần tư so với các phương pháp điều chỉnh độ sáng toàn bộ thông thường. Về độ chính xác màu sắc, các thiết lập LED RGB hiện đại kết hợp với cải tiến chấm lượng tử đạt được chỉ số dưới ΔE 2, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của các phòng thu biên tập video. Những màn hình này cũng có tuổi thọ đáng kinh ngạc, kéo dài khoảng 100.000 giờ trước khi cần thay thế, ngay cả khi sử dụng hàng ngày trong môi trường văn phòng.

Các loại đèn nền LED: Đèn nền mảng đầy đủ (Full-Array) so với đèn nền viền (Edge-Lit)

Đèn nền LED mảng đầy đủ (Full-Array) cải thiện độ tương phản và độ đồng nhất như thế nào

Đèn nền LED mảng đầy đủ hoạt động bằng cách đặt hàng trăm đèn LED nhỏ theo cấu trúc lưới phía sau tấm nền LCD. Cấu hình này cho phép kiểm soát từng vùng riêng biệt trên màn hình, nhờ đó các khu vực sáng có thể được làm sáng hơn trong khi các vùng tối vẫn giữ màu đen thực sự. Theo dữ liệu từ HP năm 2023, các hệ thống này đạt tỷ lệ tương phản ấn tượng khoảng 1 triệu trên 1. Nguyên lý rất đơn giản: chúng chỉ cần tắt bớt đèn ở những nơi cần tối và tăng độ sáng ở những vị trí cần chiếu sáng. Màn hình chiếu sáng viền thường gặp phải hiện tượng các vết mờ khó chịu trong điều kiện tương phản mạnh, một vấn đề mà các thiết lập đèn nền mảng đầy đủ hoàn toàn tránh được. Đó là lý do vì sao các chuyên gia trong các lĩnh vực như đọc phim X-quang tại khoa chẩn đoán hình ảnh hay kiểm tra hình ảnh tại các studio truyền hình đều tin dùng công nghệ này. Đối với bất kỳ ai cần tái tạo màu sắc ổn định tuyệt đối trên toàn bộ màn hình mà không có điểm nóng hay điểm tối, đèn nền mảng đầy đủ vẫn là tiêu chuẩn vàng dù kích thước của nó hơi cồng kềnh hơn so với các lựa chọn chiếu sáng viền.

LED viền: Ưu điểm thiết kế và hạn chế về chiếu sáng

Các hệ thống chiếu sáng viền đặt các đèn LED dọc theo chu vi màn hình, sử dụng các tấm dẫn sáng để phân bố ánh sáng đều trên toàn bộ bề mặt. Mặc dù phương pháp này cho phép thiết kế siêu mỏng (mỏng tới 4mm) và giảm tiêu thụ điện năng lên đến 30% so với hệ thống đèn nền toàn bộ (WhatHiFi 2023), nhưng lại đánh đổi khả năng kiểm soát vùng sáng. Các điểm nổi bật bao gồm:

• Hiệu quả không gian : Lý tưởng cho biển hiệu kỹ thuật số treo tường trong các cửa hàng bán lẻ
• Tiết kiệm chi phí : Chi phí sản xuất rẻ hơn 20-40% so với hệ thống đèn nền toàn bộ (Wired 2023)
• Hạn chế : Độ sáng đỉnh giới hạn (≤500 nit) và phân bố ánh sáng nền không đồng đều trên các màn hình lớn

Lựa chọn loại phù hợp: Cân nhắc môi trường xem và mục đích sử dụng

Lựa chọn phụ thuộc vào ba yếu tố chính:

Ví dụ, một nghiên cứu năm 2023 của DisplayMate cho thấy mảng đèn nền toàn phần cải thiện chất lượng hình ảnh cảm nhận được bởi 47%trong các phòng có ánh sáng mặt trời so với loại viền sáng. Tuy nhiên, loại viền sáng vẫn được ưa chuộng hơn trong các sảnh công ty tiết kiệm chi phí, nơi thiết kế mỏng quan trọng hơn nhu cầu hiệu suất thuần túy.

Bác bỏ những hiểu lầm phổ biến về màn hình LED và LCD

Hiểu lầm: Màn hình LED phát sáng giống như các tấm nền OLED

Nhiều người nhầm lẫn giữa màn hình LCD dùng đèn nền LED và công nghệ OLED, nghĩ rằng chúng hoạt động tương tự nhau trong khi thực tế lại không phải vậy. Với màn hình OLED, mỗi điểm ảnh đều tự phát ra ánh sáng riêng biệt. Nhưng màn hình LED lại cần một thứ hoàn toàn khác - chúng phụ thuộc vào một đèn nền riêng biệt được làm từ các đèn LED trắng hoặc màu đặt phía sau các lớp tinh thể lỏng. Vì cấu tạo này, màn hình LCD dùng đèn nền LED đơn giản là không thể đạt được mức độ đen sâu như OLED. Ngay cả khi hiển thị nội dung tối, một lượng ánh sáng nền nhất định vẫn phải bật, điều này có nghĩa là việc đạt được màu đen tuyệt đối gần như là không thể với các loại màn hình này.

Marketing so với Thực tế: Tại sao 'TV LED' là thuật ngữ sai

Chúng ta vẫn nghe thấy cụm từ TV LED được sử dụng phổ biến mặc dù về mặt kỹ thuật nó không còn chính xác nữa. Theo báo cáo của Samsung năm ngoái về công nghệ màn hình, những gì chúng ta gọi là TV LED thực chất chỉ là màn hình LCD bên trong. Chúng đã thay thế các đèn nền CCFL cũ bằng đèn LED. Điều này hợp lý khi bạn suy nghĩ kỹ. Đối với các doanh nghiệp mua màn hình để sử dụng cho các bảng quảng cáo kỹ thuật số bên ngoài, sự khác biệt giữa các loại đèn nền này thực sự quan trọng. Độ sáng đồng đều hơn trên toàn màn hình và mức tiêu thụ điện năng giảm đáng kể, điều này tích lũy theo thời gian, đặc biệt trong môi trường thương mại.

Giải thích Thuật ngữ Ngành dành cho Người Mua B2B

Chuyên gia nên ưu tiên các thông số kỹ thuật như đèn nền LED full-array so với edge-lit hơn các thuật ngữ mơ hồ như "màn hình LED". Các nhà sản xuất sử dụng ngôn ngữ chính xác ("LCD có đèn nền LED") cho thấy sự tuân thủ tiêu chuẩn IEC 62512 về độ ổn định độ sáng, giảm thiểu sai sót mua sắm trong triển khai thiết bị AV doanh nghiệp.

Hiệu suất và Lợi ích Thực tế của Màn hình LCD có Đèn nền LED

Màn hình LCD có đèn nền LED mang lại hiệu suất vượt trội so với các mẫu đèn nền CCFL cũ hơn, đặc biệt trong ba lĩnh vực chính: chất lượng hình ảnh, hiệu quả năng lượng và tuổi thọ hoạt động.

Chất lượng Hình ảnh: Độ sáng, Độ chính xác Màu sắc và Mức độ đen

Các màn hình LED viền sáng hiện nay có thể đạt độ sáng hơn 1000 nit ở mức đỉnh, gần gấp đôi so với các mẫu CCFL đời cũ, đồng thời duy trì độ lệch màu dưới 1 dE để đảm bảo độ chính xác ở mức chuyên nghiệp theo báo cáo mới nhất từ DisplayMate năm 2024. Với cấu hình mảng đèn nền cục bộ (full array local dimming), những tấm nền này có thể đạt được mức đen thực sự vì chúng điều khiển từng khu vực LED riêng biệt, đôi khi lên tới 2500 vùng khác nhau trên toàn bộ màn hình. Kết quả là tỷ lệ tương phản vượt quá một triệu:1 ở một số phiên bản mini LED mới hơn. Độ chính xác như vậy rất quan trọng vì nó giúp loại bỏ hiện tượng lớp sương xám khó chịu thường thấy ở các màn hình chiếu sáng viền cạnh. Đối với những người làm việc với hình ảnh y tế hoặc thực hiện công việc cân chỉnh màu sắc chuyên sâu, điều này tạo nên sự khác biệt lớn trong việc đạt được kết quả chính xác mỗi ngày.

Hiệu suất Năng lượng và Tác động Môi trường của Đèn nền LED

Dữ liệu mới nhất từ Báo cáo Năng lượng Hiển thị 2023 cho thấy công nghệ LED giảm nhu cầu điện khoảng 40% so với các đèn nền CCFL cũ mà chúng ta từng phụ thuộc. Lấy một màn hình thương mại cỡ 65 inch tiêu chuẩn làm ví dụ, nó chỉ tiêu thụ 98 watt khi sử dụng LED, trong khi mẫu CCFL cùng kích thước sẽ ngốn khoảng 163 watt. Điều đó có nghĩa là các doanh nghiệp vận hành màn hình 24/7 có thể tiết kiệm khoảng 570 kilowatt giờ mỗi năm. Và điều này ảnh hưởng thế nào đến môi trường? Các nghiên cứu vòng đời chỉ ra rằng những màn hình LED để lại lượng khí thải carbon ít hơn khoảng 28% so với loại dùng CCFL. Đối với các công ty đang tìm cách xanh hóa hoạt động của mình, việc chuyển sang LED mang lại lợi ích cả về mặt môi trường lẫn tài chính.

Tuổi thọ và độ tin cậy dài hạn của các tấm nền được chiếu sáng bằng LED

Các bài kiểm tra trong điều kiện căng thẳng cho thấy màn hình có đèn nền LED vẫn giữ được khoảng 90 phần trăm độ sáng ban đầu ngay cả sau khi hoạt động từ 70.000 đến 100.000 giờ, tương đương với thời gian dài hơn gấp ba lần so với các mẫu CCFL cũ. Cách thức suy giảm của LED không nghiêm trọng như OLED, nơi các vật liệu hữu cơ bị phân hủy theo thời gian. Thay vào đó, sự suy giảm độ sáng của LED tuân theo các xu hướng khá đều đặn, cho phép các quản lý cơ sở lên kế hoạch thay thế khi cần thiết. Các doanh nghiệp vận hành biển hiệu kỹ thuật số liên tục suốt ngày này sang ngày khác thường sử dụng các màn hình LED này được khoảng năm đến bảy năm trước khi xuất hiện bất kỳ sự cố nào. Và theo báo cáo của Hiệp hội Biển báo Kỹ thuật số từ năm ngoái, các hệ thống hiện đại này gặp sự cố chỉ bằng khoảng 38 phần trăm so với công nghệ LCD cũ mà chúng thay thế.

Các câu hỏi thường gặp

Màn hình LCD và LED có giống nhau không?

Không, chúng không giống nhau. Màn hình LED là một loại màn hình LCD sử dụng đèn nền LED thay vì công nghệ CCFL cũ hơn, mang lại hiệu quả năng lượng tốt hơn, thiết kế mỏng hơn và độ sáng được cải thiện.

Sự khác biệt giữa đèn nền LED chiếu cạnh và đèn nền LED mảng đầy đủ là gì?

Đèn nền LED chiếu cạnh đặt các đèn LED xung quanh các cạnh của màn hình, cho phép thiết kế mỏng hơn nhưng kiểm soát độ đồng đều ánh sáng kém hơn. Đèn nền LED mảng đầy đủ bố trí các đèn LED khắp mặt sau màn hình, cho phép độ tương phản tốt hơn và độ sáng đồng đều hơn trên toàn bộ màn hình.

Tại sao lại có sự nhầm lẫn giữa màn hình LED và OLED?

Sự nhầm lẫn này xuất phát từ việc cả hai đều có cụm 'LED' trong tên, nhưng chúng hoạt động khác nhau. Màn hình OLED tạo ra ánh sáng riêng biệt tại từng điểm ảnh, cho phép có màu đen sâu hơn và màu sắc sống động hơn so với màn hình LCD dùng đèn nền LED, vốn sử dụng đèn nền riêng biệt.

Màn hình dùng đèn nền LED có thể đạt được mức độ đen như màn hình OLED không?

Không, mặc dù các màn hình có đèn nền LED đã cải thiện đáng kể, chúng vẫn không thể đạt được mức độ đen tuyệt đối như màn hình OLED do cần duy trì một phần đèn nền bật sáng.

Tại sao các nhà sản xuất thường gọi màn hình LCD có đèn nền LED là 'TV LED'?

Các nhà sản xuất quảng bá chúng là 'TV LED' để nhấn mạnh việc sử dụng công nghệ LED cho đèn nền, mang lại hiệu quả năng lượng tốt hơn và chất lượng hình ảnh vượt trội so với các phương pháp chiếu sáng cũ. Tuy nhiên, về bản chất chúng vẫn là màn hình LCD.