Ưu điểm và nhược điểm của màn hình LTPS LCD

LTPS (Low Temperature Poly-silicon) hay silic đa tinh thể ở nhiệt độ thấp là một vật liệu dựa trên silicon được sử dụng trong các linh kiện và thiết bị bán dẫn. Trong công nghệ tinh thể lỏng hoặc LCD, nó là thành phần chính của bóng bán dẫn màng mỏng hoặc TFT chịu trách nhiệm bật và tắt các pixel riêng lẻ. Vì vậy, bạn sẽ thấy LTPS LCD còn có cái tên khác là LTPS TFT.

Các nhà sản xuất đã và đang sử dụng LTPS LCD trong một số thiết bị điện tử tiêu dùng của họ vì những ưu điểm của nó so với các công nghệ màn hình khác dựa trên silicon vô định hình (a-Si) hoặc IGZO (indium gallium zinc oxide).

Ưu điểm của màn hình LTPS LCD

Các màn hình LCD thông thường sử dụng vật liệu silicon vô định hình. Tuy nhiên, một trong những lý do tại sao các nhà sản xuất đang chuyển sang silic đa tinh thể ở nhiệt độ thấp là tính ưu việt tổng thể. Cụ thể hơn, LTPS LCD có những lợi thế vốn có so với A-Si TFT LCD và thậm chí cả IGZO LCD.

• Dòng điện tử di chuyển nhanh hơn. Một ưu điểm đáng chú ý của màn hình LTPS LCD là nó có các hạt silic đa tinh thể lớn hơn và đồng đều hơn. Lưu ý rằng màn hình A-Si TFT LCD có các hạt có kích thước ngẫu nhiên. Do đó, trong silic đa tinh thể ở nhiệt độ thấp, các điện tử di chuyển nhanh hơn 100 lần so với silicon vô định hình. Mặt khác, IGZO có độ linh động electron gấp 30 đến 40 lần so với a-SI. Do đó, về mặt này, màn hình LTPS LCD vẫn tốt hơn cả màn hình A-Si TFT LCD và IGZO LCD
• Mật độ điểm ảnh cao hơn. Dòng điện tử nhanh hơn hoặc tính linh động của điện tử tốt hơn sẽ kéo theo độ phân giải cao hơn và thời gian phản hồi pixel nhanh hơn. Do đó, các nhà sản xuất có thể sản xuất các màn hình LCD với mật độ điểm ảnh cao hơn, tốc độ làm tươi cao hơn và thời gian phản hồi nhanh hơn với silic đa tinh thể ở nhiệt độ thấp.
• Tiêu thụ điện năng hiệu quả hơn. Trong số các loại màn hình LCD, LTPS là loại tiết kiệm năng lượng nhất, sau đó đến IGZO xếp thứ vị trí thứ hai và a-SI ở vị trí thứ ba. Hiệu suất năng lượng này đến từ khả năng di chuyển điện tử vượt trội của silic đa tinh thể ở nhiệt độ thấp, cũng như thực tế là số lượng thành phần trong mô-đun LCD có thể giảm tới 40% bằng cách tích hợp trình điều khiển.
• Hiển thị linh hoạt hơn. Một ưu điểm của LTPS là giúp các thiết bị điện tử có màn hình mỏng và linh hoạt hơn. Hơn nữa, khả năng hỗ trợ độ phân giải cao và độ tin cậy ổn định khiến công nghệ này trở thành ứng cử viên lý tưởng cho màn hình di động so với các vật liệu bán dẫn khác.

Nhược điểm của màn hình LTPS LCD

Mặc dù có rất nhiều ưu điểm so với các công nghệ LCD khác, màn hình LTPS LCD vẫn có một số nhược điểm như sau:

• Các vấn đề về sản xuất. Hai trong số những nhược điểm lớn của LTPS là nó có quy trình sản xuất phức tạp và chi phí nguyên vật liệu cao hơn a-Si. Do đó, loại màn hình LCD này thường đắt hơn để sản xuất. Màn hình LCD TFT silic đa tinh thể ở nhiệt độ thấp 1080p sẽ có giá cao hơn khoảng 12 đến 14% so với màn hình LCD TFT silicon vô định hình.
• Tỷ lệ xuống cấp nhanh hơn. Một nhược điểm khác là màn hình LTPS LCD có tuổi thọ ngắn hơn so với màn hình A-Si TFT LCD và IGZO LCD. Chất lượng của LTPS LCD giảm theo thời gian do quá nhiệt vì việc bật bóng bán dẫn sẽ tạo ra nhiệt. Silic đa tinh thể ở nhiệt độ thấp dễ bị quá nhiệt. Nhiệt độ cao làm suy giảm hiệu suất của toàn bộ bóng bán dẫn bằng cách phá vỡ các liên kết silicon-hydro trên vật liệu.

Kết luận

Silic đa tinh thể ở nhiệt độ thấp là công nghệ có thể được áp dụng không chỉ trong LCD mà còn trong các công nghệ hiển thị khác. Ngày nay, nó đã được sử dụng để cải thiện hiệu suất và chất lượng của chuyển mạch trong IPS LCD. Nó cũng được áp dụng trong công nghệ diode phát sáng hữu cơ hoặc OLED. Các nhà nghiên cứu và nhà sản xuất cũng đang lựa chọn sử dụng vật liệu này để sử dụng trong các công nghệ màn hình mới nổi như LCD mini-LED và công nghệ hiển thị micro LED.

Gần đây, Apple còn có thể kết hợp giữa IGZO và LTPS để tạo ra màn hình của Apple Watch. Họ gọi đó là màn hình LPTO hoặc oxit đa tinh thể nhiệt độ thấp.

Xem thêm:

Màn hình LCD là gì? Cấu tạo màn hình LCD có phức tạp không?

So sánh màn hình OLED và AMOLED có gì khác nhau?