NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ỨNG DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ TIVI

Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
MỤC LỤC
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 1
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
LỜI NÓI ĐẦU
Sáng tạo là cốt lõi của sự phát triển, là tất yếu cho sự cải tạo thế giới, giúp sự
tiến bộ của khoa học kỹ thuật, xây dựng xã hội loài người ngày càng văn minh hiện
đại. Con người đã bắt đầu sáng tạo để tồn tại từ khi có mặt trên trái đất, từ sự phục vụ
nhu cầu cơ bản ăn-ở-mặt đến việc chinh phục cả vũ trụ.
TV là một thiết bị điện tử ngày càng trở nên phổ biến trong mọi gia đình. Quá
trình phát triển của TV từ thời kỳ đầu đến thế hệ TV thông minh nhất được em tổng
hợp và ứng dụng vào 40 nguyên lý sáng tạo cơ bản, để thấy được sự sáng tạo trong
công nghệ sản xuất TV phát triển một cách nhanh chóng, vượt bậc trong những năm
gần đây. Từ những ý tưởng sáng tạo này, các nhà sản xuất TV đã cho ra đời những thế
hệ TV ngày một thông minh hơn, mang lại những sản công nghệ cao phục vụ nhu cầu
trong cuộc sống con người.
Chân thành cám ơn thầy đã tận tình giảng dạy, cung cấp đầy đủ tài liệu của môn
học, giúp chúng em tiếp thu kiến thức về các nguyên tắc, phương pháp sáng tạo để
không những vận dụng trong bài thu hoạch mà còn giúp ích cho chúng em giải quyết
các bài toán trong đời sống cũng như trong nghiên cứu sau này.
Trân trọng kính chúc thầy sức khỏe và niềm vui!
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 2
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
A. LỊCH SỬ VÀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ TV
(MÁY THU HÌNH):
I. Khái niệm và lịch sử phát triển
1) Tivi là gì?
Truyền hình hay còn gọi là vô tuyến truyền hình (truyền hình không dây), máy
thu hình, máy phát hình là hệ thống điện tử viễn thông có khả năng thu nhận tín hiệu
sóng và tín hiệu qua đường cáp để chuyển thành hình ảnh và âm thanh (truyền thanh
truyền hình) và là một loại máy phát hình truyền tải nội dung chủ yếu bằng hình ảnh

sống động và âm thanh kèm theo.
Tivi (television hay TV) là máy nhận những tín hiệu vô tuyến truyền hình (qua
ăng-ten hoặc cáp) và phát bằng hình ảnh.
2) Lịch sử phát triển:
Sự phát triển của công nghệ truyền hình có thể được thực hiện trên 2 phạm vi:
các phát triển trên phương diện cơ học và điện tử học, và các phát triển hoàn toàn trên
điện tử học. Sự phát triển thứ hai là nguồn gốc của các tivi hiện đại, nhưng những điều
trên không thể thực hiện nếu không có sự phát hiện và sự thấu hiểu từ hệ thống cơ khí.
Một sinh viên người Đức Paul Gottlieb Nipkow đưa ra phát kiến hệ thống tivi
cơ điện tử đầu tiên năm 1885. Thiết kế quay đĩa của Nipkow được xem là chuyển đổi
hình ảnh thành các chấm điểm. Tuy nhiên, phải tới năm 1907, sự phát minh của công
nghệ ống phóng đại mới giúp các thiết kế thành hiện thực. Trong thời điểm đó
Constatin Perskyi đề xuất từ tivi trong một xuất bản tại Viện điện tử quốc tế ở Hội chợ
Quốc tế ở Paris vào 25 tháng 8 năm 1900. Các xuất bản của Perskyi tóm tắt lại công
nghệ cơ điện tử, đề cập đến thành quả của Nipkow và các đồng sự.
Năm 1911, Boris Rosing và học trò của ông Vladimir Kosma Zworykin thành
công trong việc tạo ra hệ thống tivi sử dụng bộ phân hình gương để phát hình, theo
Zworykin, "các hình rất thô" qua các dây tới ống điện tử Braun (ống cathode) trong
đầu nhận. Các hình chuyển động là không thể, bởi vì bộ phân hình, có "độ nhạy cảm
không đủ và các phân tử selen quá chậm".
Năm 1920, hai nhà khoa học Mỹ Charles Francis Jenkins và nhà khoa học Anh
John Logie Baird đã tạo ra vật mẫu thành công đầu tiên của chiếc TV.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 3
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
Năm 1927, một người Mỹ trẻ tuổi là Philo Taylor Farnsworth đã phát triển
thành công phiên bản thương mại ống tia cực âm nhằm phát tín hiệu truyền hình điện
tử và đây là bước đột phá trong nghệ truyền hình của nhân loại.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 4
Chiếc TV – vật mẫu thành công đầu tiên của hai nhà khoa
học Mỹ Charles Francis Jenkins và nhà khoa học Anh John

Logie Baird tạo ra năm 1920.
Ông Philo Taylor Farnsworth
Phiên bản thương mại kết hợp máy quét điện tử
và ống tia cực âm (vật bằng kính trong ảnh) của
Philo Taylor Farnsworth năm 1927.
Phiên bản thương mại kết hợp máy quét điện tử và
ống tia cực âm (vật bằng kính trong ảnh) của Philo
Taylor Farnsworth năm 1927.
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
Năm 1928, Farnsworth phát triển hệ thống và trình diễn cho báo giới những
đoạn phim chuyển động.
Năm 1929, hệ thống đã được nâng tầm với việc loại bỏ được mô tơ chuyển
động, từ đây hệ thống truyền hình đã không còn bộ phận cơ khí chuyển động nữa.
Cũng năm này, Farnsworth đã truyền hình ảnh một con người thật bằng hệ thống
truyền hình của mình, đó là hình ảnh bà vợ Pem của ông. Farnsworth đã công chiếu
thiết bị truyền hình cho công chúng vào ngày 25/8/1934 tại Franklin Institute,
Philadelphia.
Trong khi các nhà phát minh trước sử dụng các bức ảnh tĩnh hay đoạn phim
chuyển động thì Farnsworth là người đầu tiên sử dụng kết hợp giữa các máy quét điện
tử và ống tia cực âm để thu - nhận hình ảnh (đen trắng) về cuộc sống hiện tại. Mở đầu
bước đột phá trong nghệ truyền hình của nhân loại.
Nhiều nhà phát minh đã nỗ lực rồi thất bại trong việc khai thác thương mại sản
phẩm TV. Tới cuối những năm 1930, một vài tiêu chuẩn của công nghệ TV cùng xuất
hiện và cạnh tranh để thống trị thị trường non trẻ này. Một trong những sản phẩm
chiếm ưu thế là chiếc EMI-Marconi. Năm 1950 có thể chạy 25 khung hình trên một
giây và khá phổ biến tại Anh. Một tiêu chuẩn TV khác có thể chạy 30 khung hình trên
giây và chủ yếu phát triển tại Mỹ.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 5
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
Chiếc TV thương mại thành công đầu tiên bắt đầu xuất hiện tại các showroom ở

Mỹ vào đầu những năm 1950.
Ngay khi nhận thấy nội dung trên TV có giá trị khai thác, các công ty lập tức
lao vào chạy đua trong ngành truyền hình. Thực tế này dẫn đến sự cần thiết phải có
quy định về tần số phát sóng của các kênh.
Sức mạnh của TV là việc phát trực tiếp những bước đi lịch sử của nhà du hành
Mỹ Neil Amstrong trên mặt trăng, ngày 20/1/1969
Nỗ lực phát triển TV màu xuất hiện từ đầu những năm 1950 và chiếc đầu tiên
được hãng RCA giới thiệu năm 1954. Nhưng phải đến những năm 1960 việc bán các
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 6
Đám đông trong ảnh đang theo dõi lễ đăng quang của Nữ hoàng Anh Elizabeth
qua chiếc TV đặt trong tủ kính của Trung tâm Rockefeller tại New York.
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
TV màu mới bắt đầu sinh lợi. Tới năm 1974 thì TV màu đã trở thành biểu tượng cho
các gia đình giàu có tại Mỹ.
Khi TV đã phổ biến trong các gia đình Mỹ, giới phát minh lại lao vào tìmcách
thu nhỏ chúng để khách hàng có thể xem bất cứ đâu khi đang đi trênđường. Năm 1959,
hãng Philco đưa vào thị trường chiếc TV chỉ có màn hình rộng 2 inch và có thể thu cả
sóng radio
Năm 1980, ngành truyền hình Mỹ do 3 mạng lưới chính thống trị, trong khi
khán giả tại các nước châu Âu và châu Á bị giới hạn trong các lựa chọn chương trình.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 7
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
II. Quá trình phát triển sáng tạo trong công nghệ TV:
1) TV CRT
TV CRT của
Sony
TV CRT được giới thiệu lần đầu vào năm 1922. Đến năm 1950, sản phẩm
thương mại đầu tiên mới bắt đầu xuất hiện. TV CRT có tỷ lệ màn hình 6:4, phần hông
dày, cồng kềnh và sử dụng công nghệ thu phát hình analog.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 8

Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
a) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động màn hình CRT:
Màn hình CRT hoạt động theo nguyên lý ống phóng chùm điện tử (ống CRT,
nên thường đặt tên cho loại này là "loại CRT"). Màn hình CRT sử dụng phần màn
huỳnh quang dùng để hiển thị các điểm ảnh, để các điểm ảnh phát sáng theo đúng màu
sắc cần hiển thị cần các tia điện tử tác động vào chúng để tạo ra sự phát xạ ánh sáng.
Ống phóng CRT sẽ tạo ra các tia điện tử đập vào màn huỳnh quang để hiển thị các
điểm ảnh theo mong muốn.
Để tìm hiểu nguyên lý hiển thị hình ảnh của các màn hình CRT, ta hãy xem
nguyên lý để hiển thị hình ảnh của một màn hình đơn sắc (đen trắng), các nguyên lý
màn hình CRT màu đều dựa trên nền tảng này.
b) Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình đen-trắng:
Ở các màn hình CRT cổ điển: Toàn bộ lớp huỳnh quang trên bề mặt chỉ hiển
phát xạ một màu duy nhất với các mức thang xám khác nhau để tạo ra các điểm ảnh
đen trắng. Một điểm ảnh được phân thành các cường độ sáng khác nhau sẽ được điều
khiển bằng chùm tia điện tử có cường độ khác nhau.
Chùm tia điện tử được xuất phát từ một ống phát của đèn hình. Tại đây có một
dây tóc (kiểu giống dây tóc bóng đèn sợi đốt) được nung nóng, các điện tử tự do trong
kim loại của sợi dây tóc nhảy khỏi bề mặt và bị hút vào điện trường tạo ra trong ống
CRT. Để tạo ra một tia điện tử, ống CRT có các cuộn lái tia theo hai phương (ngang và
đứng) điều khiển tia này đến các vị trí trên màn huỳnh quang.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 9
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
Để đảm bảo các tia điện tử thu hẹp thành dạng điểm theo kích thước điểm ảnh
thiết đặt, ống CRT có các thấu kính điện từ (hoàn toàn khác biệt với thấu kính quang
học) bằng các cuộn dây để hội tụ chùm tia.
Tia điện tử được quét lên bề mặt lớp huỳnh quang theo từng hàng, lần lượt từ
trên xuống dưới, từ trái qua phải một cách rất nhanh để tạo ra các khung hình tĩnh,
nhiều khung hình tĩnh như vậy thay đổi sẽ tạo ra hình ảnh chuyển động.
Cường độ các tia này thay đổi theo điểm ảnh cần hiển thị trên màn hình, với các

điểm ảnh màu đen các tia này có cường độ thấp nhất (hoặc không có), với các điểm
ảnh trắng thì tia này lớn đến giới hạn, với các thang màu xám thì tuỳ theo mức độ sáng
mà tia có cường độ khác nhau.
c) Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình màu:
Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình màu loại CRT giống với màn hình
đen trắng đã trình bày ở trên. Các màu sắc được hiển thị theo nguyên tắc phối màu
phát xạ: Mỗi một màu xác định được ghép bởi ba màu cơ bản.
Trên màn hình hiển thị lớp huỳnh quang của màn hình đen trắng được thay
bằng các lớp phát xạ màu dọc từ trên xuống dưới màn hình (điều này hoàn toàn có thể
quan sát được bằng mắt thường).
2) TV Plasma
TV Plasma thể hiện hình ảnh chuyển động ưu việt so với các dòng TV khác.

Công nghệ Plasma được trình làng vào năm 1997, với ưu thế là thiết kế mỏng,
độ tương phản cùng tốc độ quét hình cao giúp người xem cảm nhận tốt hơn trong các
cảnh chuyển động nhanh. Tuy có nhiều ưu điểm nhưng plasma vẫn không theo kịp với
mức hạ giá chóng mặt của LCD.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 10
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
a) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động màn hình Plasma:
Plasma là một trong các pha (trạng thái) của vật chất. Ở trạng thái plasma, vật
chất bị ion hoá rất mạnh, phần lớn các phân tử hoặc nguyên tử chỉ còn lại hạt nhân, các
electron chuyển động tương đối tự do giữa các hạt nhân. Ứng dụng đặc tính này của
plasma, người ta đã chế tạo ra màn hình plasma.
Ở trạng thái bình thường, các ion dương và electron chuyển động hỗn loạn. Vận
tốc tương đối của chúng so với nhau không lớn. Khi đặt khí plasma vào giữa hai điện
cực, điện trường tác dụng lên các hạt mang điện sẽ làm cho chúng chuyển động có
hướng: các electron bị hút về phía cực dương, các ion dương bị hút về phía cực âm.
Trong quá trình chuyển động ngược chiều nhau như vậy, các hạt mang điện va chạm
vào nhau với vận tốc tương đối rất lớn. Va chạm sẽ truyền năng lượng cho các electron

ở lớp ngoài cùng của nguyên tử khí, làm cho các electron này nhẩy lên mức năng
lượng cao hơn, sau một khoảng thời gian rất ngắn, các electron sẽ tự động chuyển
xuống mức năng lượng thấp hơn và sinh ra một photon ánh sáng theo định luật bức xạ
điện từ. Trong màn hình plasma, người ta sử dụng khí xenon hoặc khí neon. Các chất
khí này khi bị kích thích sẽ phát ra tia cực tím, không nhìn được trực tiếp bằng mắt
thường, nhưng có thể gián tiếp tạo ra ánh sáng khả kiến.
Cũng giống như màn hình LCD, màn hình Plasma cũng có cấu tạo từ các điểm
ảnh, trong mỗi điểm ảnh cũng có ba điểm ảnh con thể hiện ba màu đỏ, xanh lá, xanh
lam. Mỗi điểm ảnh là một buồng kín, trong đó có chứa chất khí xenon hoặc neon. Tại
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 11
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
mặt trước của buồng có phủ lớp phôt pho. Tại hai đầu buồng khí cũng có hai điện cực.
Khi có điện áp được đặt vào hai điện cực, chất khí bên trong buồng kín sẽ bị ion hoá,
các nguyên tử bị kích thích và phát ra tia cực tím. Tia cực tím này đập vào lớp phôt
pho phủ trên mặt trước của buồng kín sẽ kích thích chất phôt pho, làm cho chúng phát
sáng. Ánh sáng phát ra sẽ đi qua lớp kính lọc màu đặt trước mỗi buồng kín và cho ra
một trong ba màu cơ bản: đỏ, xanh lá, xanh lam. Phối hợp của ba ánh sáng này từ ba
điểm ảnh con trong mỗi điểm anh sẽ cho ra màu sắc của điểm ảnh. Nhược điểm chủ
yếu của màn hình Plasma so với màn hình LCD là chúng không hiển thị được một độ
phân giải cao như màn hình LCD có cùng kích thước. Điều này do trong màn hình
LCD, mỗi điểm ảnh con chỉ cần một lớp tinh thể lỏng khá bé cũng có thể thay đổi
phương phân cực của ánh sáng một cách dễ dàng, từ đó tạo điều kiện để chế tạo các
điểm ảnh với kích thước bé, tạo nên một số lượng lớn điểm ảnh trên một đơn vị diện
tích (độ phân giải cao). Còn với màn hình Plasma, mỗi điểm ảnh con thực chất là một
buồng kín chứa khí. Thể tích của lượng khí chứa trong một buồng kín này phải đạt một
giá trị nhất định để có thể phát ra bức xạ tử ngoại đủ mạnh khi bị kích thích lên trạng
thái plasma. Chính vì thế, kích thước một điểm ảnh của màn hình Plasma khá lớn so
với một điểm ảnh của màn hình LCD, dẫn đến việc với cùng một diện tích hiển thị, số
lượng điểm ảnh của màn hình Plasma ít hơn LCD, đồng nghĩa với độ phân giải thấp
hơn.

b) Chất lượng hình ảnh của Plasma:
Với công nghệ Plasma, mỗi điểm ảnh bao gồm các màu cơ bản đỏ, lục, lam kết
hợp với nhau để hiển thị hàng tỷ màu sắc giúp hình ảnh chính xác hơn so với LCD hay
LED. Ngoài ra, TV Plasma chiếm ưu thế ở độ tương phản siêu cao, cho màu đen đạt
gần mức hoàn hảo cùng độ quét hình lên đến 600 Hz giúp người xem cảm nhận tốt
hơn trong các cảnh chuyển động nhanh.
TV Plasma có nhược điểm là thường xảy ra hiện tượng cháy hình "burn-in".
Khi người dùng để TV hiển thị một hình tĩnh trong 30 phút, ảnh này sẽ lưu lại ở dạng
vệt mờ trên TV sau đó vài ngày hoặc có khi cả tháng. Hiện tượng này xuất hiện vì
phốt-pho ở trong màn hình bị đốt nóng trong khoảng thời gian dài dẫn đến mất khả
năng phát sáng, tạo ra vệt mờ.
PLASMA: có độ sáng màn hình (brightness) tốt thứ ba so với LCD và LED.
Sáng và trong hơn màn hình CRT cổ điển. Tuy nhiên ở mức độ đen sâu (black level)
màn hình Plasma lại đứng nhất.
Màn hình công nghệ Plasma với các tinh thể phốt-pho sẽ cung cấp đầy đủ nhất
các mức độ đen sâu của hình ảnh, tái hiện chân thực nhất từng chi tiết. Lượng điện tiêu
thụ của một chiếc tivi Plasma cao gấp 3 - 4 lần so với màn hình LED và lượng nhiệt
tỏa ra từ tivi cũng lớn hơn.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 12
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
Về mức độ tương phản (contrast ratio): Plasma đứng nhất. Tỷ lệ tương phản
hay còn gọi là tỷ số khác biệt giữa hai gam màu đen và trắng. Tỷ số này càng lớn cho
hình ảnh càng chân thực. Đây là thông số quan trọng trong việc làm nên tổng thể chất
lượng của một hình ảnh. Do vậy Tv Plasma rất thích hợp cho khán giả xem phim vào
ban đêm, cần nâng cao hiệu quả hình ảnh nhiều.
3) TV LCD
TV LCD được chính thức giới thiệu từ năm 1983, nhưng đến 20 năm sau, công
nghệ này mới thật sự phổ biến. Vào năm 2007, LCD chính thức vượt qua CRT để
chiếm lĩnh thị trường TV do cỡ màn hình lớn hơn và giá hạ nhanh. Theo nghiên cứu
gần đây của công ty Display Search, 80% TV được bán ra là loại LCD (bao gồm cả

TV LED). Sự phát triển của dòng TV LCD gắn liền với thành công của Samsung (Hàn
Quốc) khi 5 năm liên tục (từ 2006) luôn đứng đầu thị trường TV toàn cầu.
TV LCD đang dẫn đầu trong kỷ nguyên TV kỹ thuật số
a) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của màn hình LCD:
Màn hình tinh thể lỏng (liquid crystal display, LCD) là loại thiết bị hiển thị cấu
tạo bởi các tế bào (các điểm ảnh) chứa tinh thể lỏng có khả năng thay đổi tính phân
cực của ánh sáng và do đó thay đổi cường độ ánh sáng truyền qua khi kết hợp với các
kính lọc phân cực. Chúng có ưu điểm là phẳng, cho hình ảnh sáng, chân thật và tiết
kiệm năng lượng.
Có hai kiểu cấu tạo màn hình tinh thể lỏng chính, khác nhau ở thiết kế nguồn
sáng.
Kiểu thứ nhất: ánh sáng được phát ra từ một đèn nền, có vô số phương phân
cực như các ánh sáng tự nhiên. Ánh sáng này được cho lọt qua lớp kính lọc phân cực
thứ nhất, trở thành ánh sáng phân cực phẳng chỉ có phương thẳng đứng. Ánh sáng
phân cực phẳng này được tiếp tục cho truyền qua tấm thủy tinh và lớp điện cực trong
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 13
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
suốt để đến lớp tinh thể lỏng. Sau đó, chúng tiếp tục đi tới kính lọc phân cực thứ hai;
có phương phân cực vuông góc với kính lọc thứ nhất, rồi đi tới mắt người quan sát.
Kiểu màn hình này thường áp dụng cho màn hình màu ở máy tính hay TV. Để tạo ra
màu sắc, lớp ngoài cùng, trước khi ánh sáng đi ra đến mắt người, có kính lọc màu.
Màn hình tinh thể lỏng dùng nguồn sáng tự cấp
(thường dành cho màn hình màu của máy tính hay TV).
Kiểu thứ hai: chúng sử dụng ánh sáng tự nhiên đi vào từ mặt trên và có gương
phản xạ nằm sau, dội ánh sáng này lại cho người xem. Đây là cấu tạo thường gặp ở các
loại màn hình tinh thể lỏng đen trắng trong các thiết bị bỏ túi. Do không cần nguồn
sáng nên chúng tiết kiệm năng lượng.
Cấu trúc các lớp của một màn hình tinh thể lỏng đen trắng không tự phát sáng
(thường thấy trên máy tính bỏ túi).
1.Kính lọc phân cực thẳng đứng để lọc ánh sáng tự nhiên đi vào.

2.Lớp kính có các điện cực ITO. Hình dáng của điện cực là hình cần hiển thị.
3.Lớp tinh thể lỏng.
4.Lớp kính có điện cực ITO chung.
5.Kính lọc phân cực nằm ngang.
6.Gương phản xạ lại ánh sáng cho người quan sát.
Nếu điện cực của một điểm ảnh con không được áp một điện thế, thì phần tinh
thể lỏng ở nơi ấy không bị tác động gì cả, ánh sáng sau khi truyền qua chỗ ấy vẫn giữ
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 14
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
nguyên phương phân cực, và cuối cùng bị chặn lại hoàn toàn bởi kính lọc phân cực thứ
hai. Điểm ảnh con này lúc đó bị tắt và đối với mắt đây là một điểm tối.
Để bật một điểm ảnh con, cần đặt một điện thế vào điện cực của nó, làm thay
đổi sự định hướng của các phân tử tinh thể lỏng ở nơi ấy; kết quả là ánh sáng sau khi
truyền qua phần tinh thể lỏng ở chỗ điểm ảnh con này sẽ bị xoay phương phân cực đi,
có thể lọt qua lớp kính lọc phân cực thứ hai, tạo ra một điểm màu trên tấm kính trước.
Hình ảnh hiện ra trên tấm kính trước là do sự cảm nhận tổng thể tất cả các điểm
ảnh, ở đấy mỗi điểm ảnh mang một màu sắc và độ sáng nhất định, được qui định, theo
quy tắc phối màu phát xạ, bởi mức độ sánh của ba điểm ảnh con của nó (tỉ lệ của ba
màu đỏ, lục và lam), tức được qui định bởi việc bật/tắt các điểm ảnh con ấy.
Để làm điều này, cùng một lúc các điện thế thích hợp sẽ được đặt vào các điểm
ảnh con nằm trên cùng một hàng, đồng thời phần mềm trong máy tính sẽ ra lệnh áp
điện thế vào những cột có các điểm ảnh con cần bật.
Ở mỗi thời điểm, các điểm ảnh ở một trạng thái bật/tắt nhất định - ứng với một
ảnh trên màn hình. Việc thay đổi trạng thái bật/tắt của các điểm ảnh tạo ra một hình
ảnh chuyển động. Điều này được thực hiện bằng cách áp điện thế cho từng hàng từ
hàng này đến hàng kế tiếp (gọi là sự quét dọc) và áp điện thế cho từng cột từ cột này
đến cột kế tiếp (sự quét ngang). Thông tin của một ảnh động từ máy tính được chuyển
thành các tín hiệu quét dọc và quét ngang và tái tạo lại hình ảnh đó trên màn hình.
b) Các loại màn hình LCD:
LCD ma trận thụ động (dual scan twisted nematic, DSTN LCD) có đặc điểm là

đáp ứng tín hiệu khá chậm (300ms) và dễ xuất hiện các điểm sáng xung quanh điểm bị
kích hoạt khiến cho hình có thể bị nhòe. Các công nghệ được Toshiba và Sharp đưa ra
là HPD (hybrid passive display), cuối năm 1990, bằng cách thay đổi công thức vật liệu
tinh thể lỏng để rút ngắn thời gian chuyển đổi trạng thái của phân tử, cho phép màn
hình đạt thời gian đáp ứng 150ms và độ tương phản 50:1. Sharp và Hitachi cũng đi
theo một hướng khác, cải tiến giải thuật phân tích tín hiệu đầu vào nhằm khắc phục
các hạn chế của DSTN LCD, tuy nhiên hướng này về cơ bản chưa đạt được kết quả
đáng chú ý.
LCD ma trận chủ động: thay thế lưới điện cực điều khiển bằng loại ma trận
transistor phiến mỏng (thin film transistor, TFT LCD) có thời gian đáp ứng nhanh và
chất lượng hình ảnh vượt xa DSTN LCD. Các điểm ảnh được điều khiển độc lập bởi
một transistor và được đánh dấu địa chỉ phân biệt, khiến trạng thái của từng điểm ảnh
có thể điều khiển độc lập, đồng thời và tránh được bóng ma thường gặp ở DSTN LCD.
c) Chất lượng hình ảnh của TV LCD
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 15
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
LCD: có độ sáng màn hình (brightness) tốt thứ nhì so với Plasma và LED. Độ
đen sâu đứng thứ ba. So với LED, Plasma, LCD lại càng khó trình diễn những gam
màu đen tuyệt đối bởi hệ thống đèn chiếu là những bóng đèn huỳnh quang lạnh CCFL.
Về mức độ tương phản (contrast ratio): LCD đứng thứ ba. LCD cũng ít tốn hao năng
lượng hơn Plasma.
4) TV LED
TV LED có độ tương phản và độ sáng cao cùng kích thước mỏng hơn
TV LED có cùng công nghệ với LCD nhưng sử dụng đèn chiếu sáng tiên tiến
hơn nên cho kiểu dáng siêu mỏng, dải màu rộng, màu sắc trung thực, độ tương phản
cao hơn 40% và tiêu thụ ít điện năng hơn. Ngoài ra, tốc độ quét hình của các dòng
LED hiện nay từ 120 Hz đến 240 Hz (hơn hẳn LCD là 50 và 100 Hz), giúp giảm rõ rệt
hiện tượng vệt chuyển động thường xuất hiện trên các màn LCD. Các TV LED đã
được bày bán từ năm 2007.
a) LED là gì?

HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 16
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
LED (viết tắt của : Light Emitting Diode) được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại
p ghép với một khối bán dẫn loại n, đèn LED tạo ra nhiều ánh sáng hơn, tỏa nhiệt ít
hơn so với các thiết bị chiếu sáng khác vì vậy cũng tiêu thụ ít điện năng hơn.
b) Cấu tạo màn hình LED:
Màn hình LED (Light Emitting Diode) được hợp thành từ nhiều điốt có khả
năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại. Giống như điốt, LED được cấu tạo từ một
khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n. Để chiếu sáng hình ảnh trên toàn
bộ màn hình tivi các đèn nền LED phải xếp tương ứng 1-1 với ma trận điểm ảnh màu,
việc sắp xếp như vậy cho phép điều chỉnh độ sáng chính xác đến từng điểm ảnh trên
toàn bộ màn hình, mang lại sự tương phản tốt hơn và loại bỏ được hiện tượng lệch
màu tại các góc, vì thế mà một màn hình tivi càng lớn thì càng cần nhiều điểm LED.
c) Công nghệ màn hình LED:
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 17
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
Những tính chất riêng có đã quy định đặc thù của công nghệ đèn LED và tạo
nên những ưu điểm khiến LED đánh bại bất cứ công nghệ chiếu sáng nào đã từng tồn
tại.
Tiêu thụ điện năng thấp so với ánh sáng thông thường. Tiết kiệm mức thấp
nhất, hiệu suất chiếu sáng cao hơn nữa tiết kiệm khoảng 75% điện so với đèn chiếu
sáng thông thường.
Thân thiện với môi trường: Không tia cực tím, không bức xạ tia hồng ngoại,
phát nhiệt của ánh sánh thấp, không chứa thủy ngân và những chất có hại…, không
gây ô nhiễm môi trường. Không sử dụng thủy ngân, giảm thiểu tối đa việc sử dụng chì
cho các mối hàn, ít nhất thì người dùng cũng sẽ an tâm hơn hẳn khi giảm được 1 phần
tác hại không mong muốn của các vật dụng luôn theo sát bên mình trong khi làm việc
hay giải trí.
Nhiệt độ làm việc thấp: Nhiệt độ làm việc của bóng đèn LED cao hơn nhiệt độ
môi trường khoảng 5 – 80C, thấp hơn so với đèn huỳnh quang thông thường là khoảng

13 – 250C.
Tuổi thọ cao: Vượt qua 50,000 giờ (tương đương với 6 năm thắp sáng liên tục).
Theo các tài liệu về đặc tả các tiêu chuẩn kỹ thuật của công nghệ LED thì ít nhất màn
hình của bạn cũng sẽ có tuổi thọ cao hơn 2 lần so với các sản phẩm LCD cũ. Mỏng và
nhẹ: các sản phẩm sử dụng công nghệ LED thường có ưu điểm là thiết kế mỏng và
trọng lượng nhẹ. Chất lượng hình ảnh: Màu đen rất chân thực trong khi màu trắng vẫn
có được độ sáng cần thiết, điều này tạo nên sự tương phản rất cao - thể hiện qua thông
số độ tương phản động (DCR) của đã vượt qua mức 10.000.000:1, gấp hàng chục lần
so với công nghệ tốt nhất của LCD - giúp các sản phẩm màn hình công nghệ LED có
hình ảnh có chiều sâu và sống động và "đều" hơn.
Đa dụng: Một điểm rất đặc trưng của các màn hình công nghệ LED chính là
khả năng thể hiện hình ảnh rất tốt ngay cả trong điều kiện môi trường có độ sáng cao,
việc thử nghiệm rất dễ dàng, hãy dùng 1 đèn công suất cao và chiếu thẳng vào màn
hình của bạn và cảm nhận.
d) Chất lượng hình ảnh của TV LED:
LED: độ sáng màn hình của TV LED là số 1. Trung bình, độ sáng màn hình
LED đều vượt quá con số 100 bước sáng Lambert (cách tính trong vật lý) nên để xem
được những thước phim tuyệt đẹp được trình chiếu như trong rạp, màn hình TV cũng
chỉ cần điều chỉnh ở thang 5 trong tổng số 10.
TV LED cũng có độ đen sâu đứng nhì, có thể trình diễn những gam màu đen
tuyệt đối bằng cách tắt hết các đèn LED phía sau nhưng điều này khó có thể thực hiện
khi TV đang hoạt động.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 18
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
Về mức độ tương phản (contrast ratio): LED đứng nhì. Mặc dù vậy nhưng vẫn
có những ngoại lệ với những màn hình LED công nghệ mới. Với một màn hình LED
nền trang bị kỹ thuật xử lý vùng tối mờ cục bộ sẽ có thể cho độ tương phản tương tự
như một màn hình Plasma (cùng phân khúc). Tuy nhiên, loại màn hình này còn khá đắt
đỏ, đắt hơn cả LED viền và rất nhiều so với màn hình Plasma cùng kích thước. Về tiêu
thụ năng lượng: LCD ít hao nhất. Ngay cả khi các đèn led bật sáng tối đa. Về giá cả:

đắt nhất vẫn là các dòng LED đặc biệt có trang bị thêm kỹ thuật xử lý vùng tối mờ cục
bộ (Local dimming). Tv LED lại thích hợp đặt ở căn phòng có đầy đủ ánh sáng và
nhiều cửa sổ.
III. Công nghệ TV mới thay thế cho Plasma, LCD, LED trong tương lai gần:
Trong tương lai gần, với sự phát triển của công nghệ TV đầy sáng tạo như hiệu
nay thì các hãng xuất tivi hàng đầu hiện nay cho ra đời những Smart TV tích hợp được
nhiều tích năng hơn và ngày càng thông minh hơn.
Hình thành và phát triển trong khoảng 2-3 năm trở lại đây, đến năm 2013 này
Smart TV sẽ trở thành chuẩn mực cho tất cả các mẫu TV mới được sản xuất trên thị
trường. Khả năng kết nối với mạng internet và chạy trên nền tảng ứng dụng giúp TV
mang lại cho người xem vô vàn các nội dung đa dạng, bao gồm phim ảnh, âm nhạc, tin
tức và giải trí, chứ không chỉ bó buộc người xem lệ thuộc vào những nội dung do đài
truyền hình phát nữa.
Tính đến cuối năm 2012, đã có khoảng 100 triệu người sử dụng các ứng dụng
Smart TV mỗi ngày. Các nhà sản xuất TV hàng đầu như Samsung hay LG không
ngừng giới thiệu các model mới không chỉ có chất lượng hình ảnh lớn hay thiết kế
mỏng, mà quan trọng hơn nữa là khả năng cung cấp các tính năng Smart TV cho người
xem.
Trong năm 2013 này, đúng như tên gọi của nó, Smart TV sẽ tiếp tục trở nên
thông minh hơn. TV sẽ tự động tùy biến các nội dung sao cho phù hợp với từng cá
nhân. Điều khiển từ xa sẽ mất dần ý nghĩa bởi mọi thao tác đều có thể điều khiển bằng
giọng nói và cử chỉ. TV không chỉ là một màn hình vô tri vô giác, mà sẽ trở thành
trung tâm giải trí sống động và trực quan đáp ứng nhu cầu của cả gia đình sau một
ngày làm việc vất vả.
Một xu hướng khác có thể thấy trong giai đoạn gần đây là việc kết nối và chia
sẻ giữa thiết bị di động (máy tính bảng, điện thoại) với Smart TV thông qua nền tảng
ứng dụng. Thiết bị di động của bạn đóng vai trò như một màn hình thứ hai, cung cấp
những thông tin và nội dung có liên quan, và bạn có thể gửi email, duyệt internet hay
chia sẻ trên mạng xã hội về những trải nghiệm và cảm xúc hiện thời của bạn về các
chương trình bạn đang xem.

HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 19
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
Việc chia sẻ và phát các nội dung giữa TV và thiết bị di động cũng càng trở nên
đơn giản hơn bao giờ hết với những chuẩn kết nối tốc độ cao – Wi-Fi, Bluetooth hoặc
NFC, nhất là khi bạn sử dụng các thiết bị của cùng một hãng sản xuất.
Dưới đây là một số loại Smart TV đã và sẽ được thương mại hóa trong tương
lai gần.
1) TV 3D
TV 3D được các tập đoàn công nghệ hàng đầu tập trung phát triển từ năm 2010.
TV 3D đang ngày càng phổ biến hơn với lượng tiêu thụ trong quý II/2011 tăng 9% so
với cùng kỳ năm trước. Nguyên nhân được cho là do mẫu mã xuất hiện nhiều hơn, đa
dạng về kích cỡ cùng mức giá trải dài từ phân khúc phổ thông cho đến cao cấp.
TV 3D của Samsung
Các bạn đã quá quen với các hình ảnh hai chiều (rộng và cao) trên ti vi. Bây giờ
một công nghệ mới phát triển sẽ cho bạn có khả năng trải nghiệm thêm một chiều nữa,
đó là chiều sâu của hình ảnh.
Ti vi 3D (3D Television) là thuật ngữ diễn tả công nghệ hiển thị cho phép người
xem truyền hình tại nhà có thể trải nghiệm các chương trình truyền hình, phim ảnh,
game và các nội dung video khác trong một hiệu ứng lập thể.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 20
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
2) Internet TV
Trước đây khi muốn xem tivi bạn phải chờ đợi nhà đài phát sóng, chờ đợi để
xem những bộ phim yêu thích vào đúng khung giờ của mình và nếu bỏ lỡ thì rất khó
để có thể xem lại. Với tốc độ phát triển Internet ngày cầng cao như hiện tại thì một thế
hệ TV cho phép sử dụng mạng Internet để xem tivi đã được phát triển. Khác với
truyền hình cáp (cable TV), truyền hình trực tuyến (Internet TV) không phụ thuộc vào
thời gian phát sóng. Khán giả có thể xem bất cứ chương trình nào vào bất kỳ thời điểm
nào, nên không còn phải lo bỏ lỡ chương trình yêu thích. Không những thế, Internet
TV có tính năng tương tự như việc trải nghiệm Internet trên màn hình máy tính – có

thể kết nối, lướt web và tìm kiếm thông tin. Bạn có thể vào trang web yêu thích, tìm
kiếm thông tin về những bộ phim và chương trình TV ngay tại phòng khách. Bạn thậm
chí có thể sử dụng remote để nhập liệu trên nhiều vị trí khác nhau như các thanh tìm
kiếm chẳng hạn. Việc nhập văn bản tương tự như khi bạn sử dụng bàn phím điện
thoại.
Internet TV có khả năng truyền phát trên toàn cầu đến bất cứ nơi nào có kết nối
Internet băng thông rộng và có thể tương tác với người dùng qua việc cho phép họ
chọn nội dung theo ý muốn, còn chất lượng hình ảnh cũng không thua gì truyền hình
truyền thống. Một điểm mạnh của Internet TV là truyền hình theo yêu cầu (Video on
demand), cho phép bạn lựa chọn và xem lại các chương trình đã phát trước đó. Vì vậy
bạn không phụ thuộc vào thời gian phát sóng của các đài truyền hình và không bỏ lỡ
bất cứ một chương trình truyền hình yêu thích nào.
3) TV OLED
OLED đang được xem là TV của tương lai do sử dụng đèn phát sáng cao cấp
nhất hiện nay, cho phép tạo ra sản phẩm kiểu dáng siêu mỏng, hình ảnh đẹp, sắc nét,
độ tương phản cao và điện năng tiêu thụ thấp.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 21
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
Thế hệ TV ứng dụng màn hình công nghệ OLED sẽ mang lại hình ảnh cực kỳ
sắc nét trong khi màn hình chỉ mỏng như tờ giấy và khá linh hoạt khi có thể uốn cong,
gấp nếp nhưng không để lại vết gập.
TV OLED mỏng,
sáng và ít tốn điện
năng hơn
Chuyển giao từ ý tưởng sử dụng màn hình OLED kích cỡ nhỏ trên những thiết
bị di động, TV OLED sẽ được ra mắt trong tương lai gần.
OLED - Organic Light Emitting Diodes, là công nghệ quang điện hữu cơ. Một
màng mỏng hữu cơ với thành phần chính là hợp chất carbon được tráng giữa hai dây
dẫn. Khi dòng điện chạy qua, các chất liệu OLED đều phát sáng, mỗi điểm ảnh là một
diode phát sáng nhỏ và cho phép hiển thị hình ảnh theo từng phần.

Dựa trên nền tảng các diode phát sáng nên màn hình OLED sẽ tự phát sáng thay
vì phải sử dụng hệ thống đèn chiếu nền như các màn hình LCD hay LED. Điều này
giúp cho màn hình cực kỳ mỏng, chỉ 2 đến 3 mm, tiết kiệm năng lượng hơn LCD, đặc
biệt là Plasma. Khả năng hiển thị hình ảnh cũng sáng hơn và trong hơn so với bộ phận
lọc màu của màn hình tinh thể lỏng LCD.
Bên cạnh đó, màn hình OLED cũng cần ít vật liệu chế tạo hơn so với công nghệ
cũ. Tiêu tốn ít điện năng, sử dụng các vật liệu xanh nhưng vẫn cho hình ảnh đẹp khiến
OLED TV dần trở thành sản phẩm thân thiện môi trường.
4) 4K TV (Ultra HD TV)
4K TV có độ phân giải cao gấp 4 lần chuẩn “siêu nét” Full HD, màn hình 4K này
có khả năng tái tạo hình ảnh tuyệt đẹp và sắc nét ngay cả khi lại gần, TV có thể kết nối
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 22
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
với những thiết bị công nghệ khác ở trong nhà, bao gồm cả những khung ảnh kỹ thuật
số treo ở xung quanh để mở rộng thêm hình ảnh được hiển thị trên màn hình lớn.
LG UltraHD TV cho hình ảnh siêu nét và sống động như thật
5) Laser TV
Sử dụng ánh sáng laser để tạo ra một hình ảnh sáng hơn trong ánh sáng ban
ngày là điều ấn tượng từ LG HECTO Laser TV, mặc dù vẫn còn gây tranh cãi đây là
một bước tiến quan trọng trong công nghệ truyền hình hoặc chỉ đơn thuần là một bước
phụ.
Sử dụng một màn hình 100-inch có độ dày chưa bằng thẻ tín dụng, hệ thống
này trông giống như máy chiếu ultra shot-throw hơn là một chiếc TV. Nó cũng gây ấn
tượng khi được tích hợp các ứng dụng Smart TV, TV tuner, Magic Remote và
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 23
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
soundbar mạnh mẽ ở bên dưới. Có lẽ LG cần đẩy Laser TV tăng từ độ phân giải Full
HD lên Ultra HD trước khi HECTO có thể là một “cầu thủ lớn” trong rạp hát tại gia.
6) Water TV
Màn hình nước là một khái niệm khá xa lạ với người dùng. Nếu Laser TV

giống như một máy chiếu tầm gần có độ sáng cao thì Water TV là một cái gì đó thực
sự mới. Tại triển lãm CES vừa rồi, công ty Displair của Nga đã đã phát triển một màn
hình mà sử dụng nước được phun lên để làm bề mặt màn hình. Không khí và ánh sáng
được đẩy lên xung quanh lớp màng của những giọt nước để tạo ra một màn hình ảo có
hình ảnh HD và cả tính năng cảm ứng.
Vẫn còn rất xa cho công nghệ mới này đi vào thực tiễn, tuy nhiên trong mùa hè
này Displair có thể giới thiệu cho ta biết thêm về nó. Hẳn nhiên sử dụng công nghệ
này để làm TV và có giá cả phải chăng sẽ là một vấn đề nhưng chắc nó sẽ là chiếc TV
tốt nhất mà bạn muốn đặt trong phòng tắm.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 24
Tiểu luận môn Phương pháp nghiên cứu Khoa học
7) TV điều khiển bằng giọng nói
Trong năm qua ta có thể thấy phong cách Kinect trên các smart TV, năm 2013
này, ngoài có mắt, có thể smart TV có thêm cả tai để bạn có thể điều khiển từ xa.
Smart TV mới nhất của Panasonic có máy ảnh mà có thể bật lên mỗi khi bạn bước vào
phòng, tự động xác định bằng cách sử dụng công nghệ nhận diện khuôn mặt và tải
riêng những thiết lập tùy chỉnh của bạn lên màn hình chủ.
Tương tự sẽ có một micro để có thể nhận diện giọng nói, TV mới nhất của
Samsung có vốn từ vựng ấn tượng cho hoạt động và tìm kiếm web, mặc dù là điều
khiển bằng tay vẫn cần thiết lúc ban đầu và nói chung là vẫn chưa thực sự tốt lắm. Hy
vọng các hệ thống này sẽ tốt hơn sau mỗi năm như micro trở nên chính xác hơn, nhiều
hơn và tránh nhiễu âm thanh từ môi trường cũng như camera có độ phân giải cao hơn.
HV: Nguyễn Duy Lộc – CH1201115 Trang 25