Việc những tập đoàn điện tử hàng đầu thế giới như Samsung Display, LG Display, hay Foxconn đặt nhà máy và liên tục mở rộng quy mô tại Việt Nam đã tạo ra những cơ hội phát triển kinh tế to lớn cho địa phương cũng như toàn quốc. Những đơn vị này cũng thu hút lực lượng lao động chất lượng cao trong rất nhiều ngành nghề, đặc biệt là ngành Vật lý kỹ thuật và Công nghệ nano. Vậy ứng dụng của ngành VLKT & CNNN trong lĩnh vực nghiên cứu, sản xuất chế tạo màn hình là gì? Cơ hội việc làm cho sinh viên như thế nào?

Công nghệ hiển thị ngày nay

Lịch sử công nghệ hiển thị được bắt đầu từ việc nghiên cứu và chế tạo TV CRT đơn sắc những năm cuối thế kỷ 19, đầu thế kỷ 20, sau đó phát triển liên tục với các thế hệ màn hình màu CRT, Plasma, LED, LCD, OLED, MicroLED, và QDLED. Kích thước, cấu trúc và tính chất cơ học của màn hình cũng thay đổi và phát triển không ngừng, từ màn hình lồi, kích thước lớn cho đến màn hình phẳng, siêu mỏng, trong suốt, và có khả năng uốn dẻo, cuộn hay gấp. Xét trong những ứng dụng phổ biến nhất trong TV, điện thoại, màn hình PC hay laptop, hiện nay có 3 loại màn hình thương mại thường gặp nhất là màn hình tinh thể lỏng (LCD), màn hình diode phát quang hữu cơ (OLED) và màn hình diode phát quang chấm lượng tử (QDLED Display).

Màn hình LCD

LCD là viết tắt của cụm từ Liquid Crystal Display nghĩa là hiển thị bằng tinh thể lỏng. Công nghệ LCD liên quan mật thiết tới khái niệm ánh sáng phân cực trong vật lý đại cương.

                                               Hình 2. (a) Cấu trúc màn LCD, (b) Cấu tạo một phần tử ảnh²

LCD bao gồm hàng triệu phần tử nhỏ. Mỗi phần tử nhỏ gồm một lớp tinh thể lỏng nằm giữa hai tấm điện cực trong suốt và hai tấm điện cực này lại nằm giữa hai tấm lọc phân cực có phương truyền qua vuông góc với nhau. Khi có điện thế tác dụng, tùy vào cường độ mà các phân tử tinh thể lỏng bị xoắn khác nhau, kết quả là độ sáng tối của màn hình sẽ được điều khiển ở các mức khác nhau. Để kiểm soát điện thế từng phần tử, một tranzito trường màng mỏng TFT (Thin film transitor) được chế tạo dựa trên quy trình quang khắc (photolithography) phức tạp.

Màn hình OLED

Màn hình OLED (Organic Light Emitting Diodes) là công nghệ màn hình có cấu tạo bao gồm các diode phát sáng và sử dụng một lớp phát xạ điện quang với vật liệu bán dẫn hữu cơ có khả năng phát sáng khi có dòng điện chạy qua.

Màn hình QDLED

Màn hình diode chấm lượng tử QDLED được phát triển dựa trên vật liệu chấm lượng tử. Với hiệu ứng giam cầm lượng tử, vật liệu bán dẫn chấm lượng tử (0D) có kích thước càng nhỏ thì phát ra ánh sáng xanh lam (~ 2-3 nm đường kính), ngược lại, màu sắc vật liệu phát quang chuyển dần về phía dải màu đỏ khi tăng dần kích thước của vật liệu (~ 7-10 nm).

Dựa vào tính chất đặc biệt của vật liệu chấm lượng tử, các nhà khoa học đã tổng hợp và chế tạo những màng mỏng QDs, sau đó phủ lên, hoặc chèn giữa cấu trúc đa lớp trên những thế hệ màn hình truyền thống như LCD hay OLED nhằm cải thiện chất lượng hiển thị. Hiện nay, màn hình QDLEDs với vật liệu chấm lượng tử được chế tạo với vai trò là lớp phát quang đang được tập trung nghiên cứu thông qua quá trình cải thiện chất lượng (life-time) của vật liệu Blue- QDs.

Triển vọng nghề nghiệp cho sinh viên ngành VLKT&CNNN

Việc chế tạo và sản xuất màn hình đòi hỏi nguồn nhân lực chất lượng cao với kiến thức phù hợp, từ hóa học polymer, vật liệu và linh kiện bán dẫn, kỹ thuật phân tích tính chất đặc trưng vật liệu, công nghệ chế tạo vật liệu cấu trúc nano, điều khiển và xử lý tín hiệu, ma trận TFTs, v.v. Do đó, với lượng kiến thức được trang bị phong phú, đầy đủ qua 4 năm học, sinh viên tốt nghiệp chuyên ngành VLKT&CNNN hoàn toàn đáp ứng được những yêu cầu công việc từ những tập đoàn sản xuất màn hình lớn như Samsung, hay LG Display. Một số công việc phù hợp với sinh viên ngành VLKT&CNNN trong các trung tâm, đơn vị chức năng của công ty như: kiểm tra lỗi sản phẩm, nghiên cứu và phát triển sản phẩm, QA/QC, phụ trách sản xuất, phụ trách kinh doanh.

Ngoài ra sinh viên sau đại học ngành VLKT&CNNN cũng có thể tham khảo các chương trình đào tạo của Samsung Display tại Pohang Univ., Hàn Quốc dành cho chuyên gia trong lĩnh vực công nghệ màn hình.

Thông tin tham khảo về ngành học, chương trình học và tư vấn tuyển sinh, liên hệ:

KHOA VẬT LÝ KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ NANO

Địa chỉ: Khoa Vật lý kỹ thuật và Công nghệ nano, Phòng 2.2, nhà E4, 144 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội

Điện thoại: (024) 3754 9429 - Fax: (024) 3754 9429

Email: vlkt-cnnn@vnu.edu.vn

Fanpage: https://www.facebook.com/FEPN.UET

TS. Nguyễn Tuấn Cảnh. Trợ lý KHCN& HTPT K.VLKT&CNNN. SĐT: 0832888869.

Tài liệu tham khảo

1. PhD thesis: “Electrohydrodynamic Printing for Quantum Dots Light Emitting Diode Fabrication”. Dr. Nguyen Tuan Canh. 2020.

2. https://www.howstuffworks.com/

3. https://www.dienmayxanh.com/

4. https://www.samsungdisplay.com/