OnePlus Nord AMOLEDディスプレイの緑色の色合い[説明]

OnePlus Nord は、これまでで最も誇大宣伝されたスマートフォンの 1 つであるだけでなく、プラスチック製のフレーム、平均的なカメラ、そして最もバランスが取れていないもの、緑色の色合いの問題を抱えていることで、独自の高評価を受けています。 」が表示パネルに表示されます。 OnePlus Nordのディスプレイは、特に価格を考えると、実際には非常に優れたパネルです. これは、90Hz のリフレッシュ レート、デュアル パンチホール カメラ、および HDR 10 認証を備えた 1080P AMOLED ディスプレイです。

ディスプレイのスペックは申し分ありませんが、暗い環境で携帯電話の明るさを 10 ～ 15% 未満に設定し、画面に灰色の背景が表示されると、多くの人々の心に懸念が生じています。画面では、ディスプレイの一部の領域が実際の色である灰色ではなく緑色に表示されます。 これは低輝度レベルでのみ発生するため、輝度を上げるか、背景の色合いを変えると、この着色効果がなくなり、色が正常に見えます。

実際のシナリオでは、ディスプレイ上でこの緑色の色合いを再現する上記の条件はめったに発生せず、実際に探しに行かない限りあまり明白ではありません。 OnePlus Nordを使用して約2週間で、すべてのライトをオフにした部屋で電話を使用している場合でも、画面に色合いが発生しませんでした. ソーシャルメディアで報告を見たとき、私たちはそれを複製しようとし、綿密な調査でそれを見つけることができました.

さて、これはほとんどのユーザーにとって問題ではないはずですが、妥当な議論は、十分な金額を支払っているときに誰もが完璧なスマートフォンを望んでいるということです. ディスプレイに欠陥のある電話や問題のある電話を望んでいる人はいません。 しかし、ここで問題になるのは、それは問題でさえあるのでしょうか? 私たちは、OLED ディスプレイの製造プロセスをさらに掘り下げ、個々の LED にまで掘り下げようとしました。そして、着色現象を説明するために調査結果を文書化することを考えました。

ここで説明するいくつかの概念については、半導体とその仕組みについての基本的な理解が必要であることを言及する価値があります。 理解を深めるために、基本に分解してみます。

半導体の働き

まず、半導体とその基本的な性質を理解することから始めましょう。 半導体は、その名前が示すように、完全な導電性でも完全な絶縁体でもない材料です。 シリコンやゲルマニウムなどの半導体材料は、通常の状態では絶縁体のように振る舞いますが、熱エネルギーを受けると、つまり材料の温度が上昇すると、導電性を示し始めます。

これらの材料が高温で導電性を示す理由は、電子および正孔と呼ばれる荷電粒子によるものです。 電子は負の電荷を帯びていますが、正孔は本質的に正の電荷を帯びた空隙です。 さて、高校の化学をまだ覚えているなら、周期表のすべての元素には原子番号があります。 荷電していない原子の場合、原子番号は原子が持つ電子の数も意味します。 たとえば、シリコンの原子番号は 14 で、これは 1 つのシリコン原子に 14 個の電子があることを意味します。

これらの電子は、原子の中心 (原子核) の周りの円軌道に存在します。 すべての軌道 (バンド) には決まった数の電子しか収容できないため、原子核の周りには複数の軌道があります。 最初のバンドには 2 つ、次のバンドにはそれぞれ 8 つ収容できます。 検討した例では、シリコンに 14 個の電子があり、そのうち 2 個が最初のバンドを占有し、次の 8 個が 2 番目のバンドを占有し、残りの 4 個が最終バンドを占有します。 価電子帯と呼ばれる最終バンドのみに関心があり、価電子帯に存在する電子は価電子として知られています。

半導体に熱が加えられると、価電子帯の電子が「励起」されます。これは、電子が自由に動けるようになり、原子核の力に拘束されなくなることを意味します。 熱エネルギーと自由に動けるようになったという事実により、価電子帯の電子は伝導帯と呼ばれるものにジャンプします。 この価電子帯から伝導帯への電子の移動が、半導体の導電性を引き起こします。

真性半導体としてより一般的に知られている純粋な半導体は、それ自体では導電性がなく、電子的な目的には使用できません。 したがって、それらはドーピングと呼ばれるプロセスを経て、外因性半導体になります。 ドーピングとは、本質的に、半導体の導電性を高めるために半導体に不純物を追加することを意味します。 材料の導電性を高める方法は、荷電粒子を追加することです。つまり、自由電子または正孔を追加します。

これによりさらに、電子が過剰な n 型半導体と正孔が過剰な p 型半導体の 2 種類の半導体が生成されます。 n 型半導体は、リン、ヒ素、アンチモンなどの元素を使用してドープされます。p 型半導体は、ホウ素、アルミニウム、ガリウムなどの元素でドープされます。これらの前提条件は、これから説明するさらなる概念を理解するのに十分なはずです。 .

ダイオード

ダイオードは、特定の方向への電流の流れを制限し、反対方向への電流の流れを許可するために使用される半導体デバイスです。 ダイオードの働きを理解しようとしている理由は、LED は基本的に発光ダイオードだからです。 ダイオードは、n 型半導体と融合した p 型半導体で構成されています。 これにより、ダイオードの両端に電圧が供給されると、再結合と呼ばれるプロセスが発生する空乏領域が生じます。 簡単に言えば、電子は正孔と結合してエネルギーを放出します。 再結合によって放出されるこのエネルギーは、LED では光 (フォトン) の形をしています。

通常、LED はシリコン製ではありません。 代わりに、半導体でもある窒化ガリウムを使用しています。 OLED は有機化合物を使用して光を生成しますが、基本的な動作原理は同じです。

LEDの色再現

半導体の働きについてここまで詳細に説明した理由が気になる場合は、LED がどのように異なる色を生成するかを理解する必要があります。 現在、これを行うには 2 つの方法があります。 ディスプレイは光を生成するピクセルで構成されているため、複数のピクセルが完全な画像の生成に寄与しています。 ピクセルには、個別に異なる色を生成するサブピクセルもあります。 これらのサブピクセルはさまざまなパターンで編成でき、最も一般的なパターンは RGGB です。 赤の LED 1 つ、緑の LED 2 つ、青の LED 1 つです。 まず、ピクセル内のこれらの個々の LED がどのように色を生成するかを見てみましょう。

ここで考慮すべき2つの変数があります。半導体をドープするために使用されるドーパントと、価電子帯と伝導帯の間の距離である半導体のバンドギャップです。 これらの 2 つの要因が LED の色を決定します。 たとえば、バンド ギャップが小さい場合、結果として得られる LED は赤く光る場合があります。 バンドギャップが大きい場合、結果として得られる LED は緑色に点灯することがあります。 基本的に、異なるバンドギャップは異なるエネルギーを放出します。

電圧の変化 – 最初の方法

これらの LED が異なる色の光を発するためには、ある程度の電圧を供給する必要があります。 この電圧は、専用回路を介して調整される電話のバッテリーによって提供されます。 また、すべての LED の強度は、供給される電圧に正比例することに注意することも重要です。 供給される電圧が高い場合、LED はより高い強度の光を放出します。これが、携帯電話の輝度スライダーの動作です。

OnePlus Nord の緑の色合いに戻ると、輝度スライダーが最小値に達したときに、一部の緑のサブピクセル (LED) に供給されている電圧が比例して減少していない領域がある可能性があります。ディスプレイの特定の領域で緑色の光の強度が高くなる可能性があります。 しかし、これだけにとどまりません。

カラーマスキング/シャドウマスクパターニング – 第二の方法

OLEDに色を表示させる別の方法があり、これはシャドウマスクパターニングとして知られるプロセスを使用することです。 この方法では、各白色ピクセルに RGB 発光層を堆積させます。 次に、ピクセルによって生成された白色光は、画面に表示されるはずの色に基づいて RGB デポジットによってフィルタリングされます。

これを行う方法は、OLED ディスプレイの各ピクセルで発光する赤、緑、および青の層を配置することです。 LEDがピクセル内のサブピクセルとしてパターンで配置されていることについて前述したように、同様に、これらの発光層も特定のパターン、たとえばRBGで配置されます。 つまり、各サブピクセルには個別の色があります。

ディスプレイの色合いが発生するのはなぜですか?

このプロセス中に障害が発生し、OnePlus Nord のディスプレイに緑色の色合いが表示されます。 これらの着色層は、カラー マスクと呼ばれるステンシルを使用して LED に堆積されます。 蒸着中にマスクが乱れたり、正確に配置されていない場合、画像からわかるように、カラー蒸着の間隔にエラーが発生し、ディスプレイに不均一なカラー出力が発生する可能性があります。

これは緑だけである必要はありません。 一部の電話機、つまり昨年のROG phone 2では、ディスプレイがピンクがかっていた場合があります。 また、有機ELテレビでも色づきが見られる場合があります。

それは本当に問題ですか？

元の質問に戻りますが、これは本当に問題ですか? スマートフォン メーカーは、さまざまなベンダーからディスプレイ パネルを調達しています。 これらのベンダーは非常に大規模にディスプレイを製造しているため、前述の障害は定期的に発生し、回避するのは容易ではありません。 OLED ディスプレイの製造は複雑なプロセスであり、多くの精度が必要です。

サムスンやアップルなどのデバイスにディスプレイの色合いがない理由を尋ねると、おそらくそれらのOLEDパネルで使用される製造プロセスが異なるためです（カラーフィルタリングや電子ビームを使用するなど、OLEDディスプレイを製造する他の方法もあります）または使用されている方法はより正確であり、人的エラーをキャンセルします。

表示の色味は製造過程で発生するものであり、本質的にはパネルの特性となります。 1 つのベンダーが何百万ものディスプレイを製造しているため、正常に動作するような軽微な欠陥があるパネルを廃棄することは現実的ではありません。 したがって、これらのディスプレイは、通常のシナリオでは色合いにほとんど気付かないため、QC テストにも合格しています。

ディスプレイの色合いにもかかわらず、OnePlus Nord を購入する必要がありますか?

OnePlus Nordを使用しているときに、緑色の色合いを時々見つけてOCDがトリガーされる場合、これは問題のように思えるかもしれません. 他のすべての人にとって、電話を日常的に定期的に使用している間、またはディスプレイでコンテンツを消費している間は緑色の色合いが見えないため、これは取引を妨げるものではありません. 運が良ければ、ディスプレイが正確に製造されていれば、OnePlus Nord のユニットに色合いさえないかもしれません。

いずれにせよ、緑色の色合いのシナリオ全体がより明確になり、それが発生する実際の理由を理解していただければ幸いです. それ自体は問題ではなく、複雑な製造プロセスの副産物にすぎません。