OnePlus Nord AMOLED 디스플레이 그린 틴트 [설명]

OnePlus Nord는 현재까지 가장 과대 광고된 스마트폰 중 하나인 동시에 플라스틱 프레임, 평균적인 카메라, 그리고 가장 균형이 맞지 않는 녹색 색조 "문제"를 가지고 있다는 평판을 받았습니다. "라고 표시됩니다. OnePlus Nord의 디스플레이는 특히 가격을 고려할 때 실제로 매우 좋은 패널입니다. 90Hz 주사율, 듀얼 펀치 홀 카메라 및 HDR 10 인증을 갖춘 1080P AMOLED 디스플레이입니다.

디스플레이 사양은 괜찮은데, 많은 분들이 궁금해 하시는 점은 어두운 환경에서 휴대폰 밝기를 10~15% 이하로 설정했을 때 화면에 회색 배경이 나타나는 현상입니다. 화면에서 디스플레이의 일부 영역은 회색인 실제 색상을 표시하지 않고 녹색으로 나타납니다. 이것은 낮은 밝기 수준에서만 발생하므로 밝기가 증가하거나 배경이 다른 색조이면 이 틴팅 효과가 사라지고 색상이 정상적으로 보입니다.

실제 시나리오에서 디스플레이에 이 녹색 색조를 복제하기 위해 위에서 언급한 조건은 거의 발생하지 않으며 실제로 찾아보지 않는 한 그다지 명확하지 않습니다. OnePlus Nord를 사용한지 약 2주 동안 모든 조명이 꺼진 방에서 전화기를 사용하는 동안에도 화면에 틴팅이 발생하지 않았습니다. 우리가 소셜 미디어에서 보고를 본 바로 그 때 우리가 그것을 복제하려고 시도했고 면밀한 조사에서 그것을 발견할 수 있었습니다.

이제 이것은 대부분의 사용자에게 문제가 되지 않아야 하지만 모든 사람이 좋은 금액을 지불할 때 완벽한 스마트폰을 원한다는 것이 타당한 주장입니다. 디스플레이에 결함이 있거나 문제가 있는 전화기를 원하는 사람은 없습니다. 그러나 여기서 문제는 이것이 문제가 되는가? 우리는 OLED 디스플레이의 제조 공정과 개별 LED에 대해 더 깊이 파고들기 위해 노력했고 착색 현상을 설명하기 위해 우리의 발견을 문서화하는 것을 생각했습니다.

여기서 논의할 몇 가지 개념에는 반도체와 반도체 작동 방식에 대한 기본적인 이해가 필요하다는 점을 언급할 가치가 있습니다. 우리는 더 나은 이해를 위해 그것을 기본으로 분해하려고 노력할 것입니다.

반도체 작업

먼저 반도체와 그 기본 특성을 이해하는 것으로 시작하겠습니다. 이름에서 알 수 있듯이 반도체는 완전히 전도성이 아니며 완전한 절연체도 아닌 물질입니다. 실리콘, 게르마늄과 같은 반도체 물질은 정상적인 조건에서는 절연체처럼 행동하지만 기본적으로 물질의 온도가 상승하면 열 에너지를 받으면 전도성을 나타내기 시작합니다.

이러한 물질이 고온에서 전도성을 갖는 이유는 전자와 정공이라고 하는 하전 입자 때문입니다. 전자는 음전하를 운반하는 반면 정공은 본질적으로 양전하를 운반하는 공극입니다. 이제 고등학교 화학을 아직도 기억한다면 주기율표의 모든 원소에는 원자 번호가 있습니다. 전하를 띠지 않은 원자의 경우, 원자 번호는 또한 원자가 가지고 있는 전자의 수를 나타냅니다. 예를 들어, 규소는 원자 번호 14를 가지고 있는데, 이는 1개의 규소 원자에 14개의 전자가 있음을 의미합니다.

이 전자는 원자의 중심(핵) 주위의 원형 궤도에 있습니다. 모든 궤도(밴드)는 고정된 수의 전자만 수용할 수 있기 때문에 핵 주위에는 여러 개의 궤도가 있습니다. 첫 번째 밴드는 2개를 수용할 수 있고 다음 밴드는 각각 8개를 수용할 수 있습니다. 실리콘에 14개의 전자가 있는 경우, 그 중 2개가 첫 번째 대역을 차지하고 그 다음 8개가 두 번째 대역을 차지하고 나머지 4개가 최종 대역을 차지하는 우리가 고려한 예에서. 우리는 가전자대(valence band)라고 하는 최종 대역에만 관심이 있고 원자가 대역에 있는 전자는 원자가 전자(valence electrons)로 알려져 있습니다.

반도체에 열이 가해지면 가전자대의 전자가 '여기'되어 자유롭게 움직일 수 있고 더 이상 핵의 힘에 구속되지 않습니다. 열 에너지와 이제 자유롭게 움직일 수 있다는 사실 때문에 가전자대의 전자는 전도대로 알려진 것으로 점프합니다. 가전자대에서 전도대로 전자의 이동은 반도체를 전도성으로 만드는 원인입니다.

그러나 진성 반도체로 더 일반적으로 알려진 순수 반도체는 그 자체로 전도성이 아니며 전자 목적으로 사용할 수 없습니다. 따라서 외부 반도체로 변환하는 도핑이라는 프로세스를 거칩니다. 도핑은 본질적으로 반도체에 불순물을 추가하여 전도성을 높이는 것을 의미합니다. 물질을 더 전도성으로 만드는 방법은 더 많은 전하를 띤 입자를 추가하는 것입니다. 즉 더 많은 자유 전자나 정공을 추가하는 것입니다.

이것은 또한 과잉 전자가 있는 n형 반도체와 과잉 정공이 있는 p형 반도체의 두 가지 유형의 반도체를 발생시킵니다. N형 반도체는 인, 비소, 안티몬 등과 같은 원소를 사용하여 도핑됩니다. P형 반도체는 붕소, 알루미늄, 갈륨 등과 같은 원소로 도핑됩니다. 이러한 전제 조건은 우리가 논의할 추가 개념을 이해하기에 충분해야 합니다. .

다이오드

다이오드는 전류의 흐름을 반대 방향으로 허용하면서 특정 방향의 전류 흐름을 제한하는 데 사용되는 반도체 장치입니다. 우리가 다이오드의 작동을 이해하려고 하는 이유는 LED가 기본적으로 발광 다이오드이기 때문입니다. 다이오드는 n형 반도체와 p형 반도체가 융합되어 구성됩니다. 이것은 다이오드 양단에 전압이 공급될 때 재결합이라고 하는 프로세스가 발생하는 공핍 영역을 발생시킵니다. 간단히 말해서 전자는 정공과 결합하여 에너지를 방출합니다. 재결합으로 인해 방출되는 이 에너지는 LED에서 빛(광자)의 형태입니다.

일반적으로 LED는 실리콘으로 만들어지지 않습니다. 대신 반도체인 질화갈륨을 사용합니다. OLED는 유기화합물을 이용하여 빛을 생성하지만 기본 작동 원리는 동일합니다.

LED의 색 재현

반도체 작동에 대해 왜 그렇게 자세히 설명했는지 궁금하다면 LED가 어떻게 다른 색상을 생성하는지 이해하는 데 필요합니다. 이제 두 가지 방법이 있습니다. 디스플레이는 빛을 생성하는 픽셀로 구성되므로 여러 픽셀이 완전한 그림을 생성하는 데 기여합니다. 픽셀에는 개별적으로 다른 색상을 생성하는 하위 픽셀도 있습니다. 이러한 하위 픽셀은 가장 일반적인 패턴이 RGGB인 다른 패턴으로 구성될 수 있습니다. 빨간색 LED 1개, 녹색 LED 2개, 파란색 LED 1개. 먼저 픽셀의 이러한 개별 LED가 색상을 생성하는 방법을 살펴보겠습니다.

여기에서 고려해야 할 두 가지 변수가 있습니다. 반도체를 도핑하기 위해 사용되는 도펀트와 가전자대와 전도대 사이의 거리인 반도체의 밴드갭입니다. 이 두 가지 요소가 LED의 색상을 결정합니다. 예를 들어 밴드 갭이 작으면 결과 LED가 빨간색으로 빛날 수 있습니다. 밴드갭이 크면 결과 LED가 녹색으로 빛날 수 있습니다. 기본적으로 서로 다른 밴드갭은 서로 다른 에너지를 방출합니다.

가변 전압 – 첫 번째 방법

이러한 LED가 다른 색상의 빛을 방출하려면 약간의 전압이 공급되어야 합니다. 이 전압은 전용 회로를 통해 조절되는 전화기의 배터리에 의해 제공됩니다. 또한 모든 단일 LED의 강도는 공급되는 전압에 정비례합니다. 공급되는 전압이 높으면 LED가 더 높은 강도의 빛을 방출하며 이것이 전화기의 밝기 슬라이더가 작동하는 방식입니다.

OnePlus Nord의 녹색 색조로 돌아가면 밝기 슬라이더가 최소값에 도달하면 일부 녹색 하위 픽셀(LED)에 공급되는 전압이 일부 영역에서 비례적으로 감소하지 않을 수 있습니다. 디스플레이의 특정 영역에서 더 높은 강도의 녹색 빛을 유발할 수 있습니다. 그러나 이것만으로 그치지 않습니다.

컬러 마스킹/섀도우 마스크 패터닝 – 두 번째 방법

OLED가 색상을 표시하도록 하는 또 다른 방법이 있으며 이는 섀도우 마스크 패터닝으로 알려진 프로세스를 사용하는 것입니다. 이 방법은 각 백색 픽셀에 RGB 발광층을 증착하는 것을 포함합니다. 픽셀에서 생성된 백색광은 화면에 표시되어야 하는 색상에 따라 RGB 증착에 의해 필터링됩니다.

OLED 디스플레이의 각 픽셀에서 빛을 발산하는 Red, Green, Blue 레이어를 배열하는 방식입니다. LED가 패턴의 픽셀 내부에 하위 픽셀로 배열되는 것에 대해 앞에서 언급한 것처럼, 유사하게 이러한 발광층도 특정 패턴, 예를 들어 RBG로 배열됩니다. 즉, 각 하위 픽셀에는 개별 색상이 있습니다.

디스플레이 틴트가 발생하는 이유는 무엇입니까?

이 과정에서 오류가 발생하여 OnePlus Nord 디스플레이에 녹색 색조가 나타납니다. 이러한 컬러 레이어는 컬러 마스크라고 하는 스텐실을 사용하여 LED에 증착됩니다. 증착 중 마스크가 흐트러지거나 정확하게 배치되지 않으면 증착된 색상의 간격에 오류가 발생하여 이미지에서 볼 수 있듯이 디스플레이에 균일하지 않은 색상 출력이 발생할 수 있습니다.

이것은 단지 녹색일 필요가 없습니다. 일부 전화기, 즉 작년의 ROG phone 2는 디스플레이에 분홍빛이 도는 색조가 있는 경우가 있습니다. 또한 OLED TV에서도 틴팅이 관찰되는 경우가 있다.

정말 문제입니까?

원래 질문으로 돌아가서 이것이 정말 문제입니까? 스마트폰 제조업체는 다양한 공급업체로부터 디스플레이 패널을 소싱합니다. 이러한 공급업체는 매우 큰 규모로 디스플레이를 제조하기 때문에 우리가 이야기한 이러한 결함은 규칙적이며 피하기가 쉽지 않습니다. OLED 디스플레이의 제조는 복잡한 공정이며 많은 정밀도가 필요합니다.

삼성이나 애플 등의 기기에 디스플레이 색조가 없는 이유를 묻는다면 아마도 해당 OLED 패널에 사용되는 제조 공정이 다르기 때문일 수 있습니다(Color Filtering이나 Electron Beam을 사용하는 것과 같은 OLED 디스플레이를 제조하는 다른 방법이 있음). 사용되는 방법은 사람의 실수를 제거하는 더 정확합니다.

디스플레이 틴트는 제조 과정에서 발생하기 때문에 본질적으로 패널의 특성이 됩니다. 단일 공급업체에서 수백만 대의 디스플레이를 제조하기 때문에 정상적으로 작동하는 사소한 결함이 있는 패널을 폐기하는 것은 불가능합니다. 따라서 이러한 디스플레이는 일반 시나리오에서 색조를 거의 알아차리지 못하기 때문에 QC 테스트도 통과합니다.

디스플레이 색조에도 불구하고 OnePlus Nord를 구입해야 합니까?

OnePlus Nord를 사용하는 동안 가끔 녹색 색조가 발견되면 OCD가 트리거되는 경우 문제처럼 보일 수 있습니다. 다른 모든 사람들의 경우 매일 정기적으로 전화를 사용하거나 디스플레이의 콘텐츠를 소비하는 동안 녹색 색조가 보이지 않으므로 이것이 거래 차단기가되어서는 안됩니다. 운이 좋다면 디스플레이가 정밀하게 제조된 경우 OnePlus Nord의 장치에 색조가 없을 수도 있습니다.

어느 쪽이든, 우리는 전체 녹색 색조 시나리오가 이제 더 명확해지고 발생하는 실제 이유를 알기를 바랍니다. 그것은 그 자체로 문제가 아니라 복잡한 제조 공정의 부산물일 뿐입니다.