OnePlus Nord AMOLED Display Grüner Farbton [Erklärt]

Der OnePlus Nord, der zusammen mit dem Hype um Smartphones bis heute auch seine eigene Kritik für einen Kunststoffrahmen, durchschnittliche Kameras und das, was am meisten übertrieben wird, ein grüner Farbton “Problem” auf seinem Display-Panel erhalten hat. Beachten Sie, dass das Display des OnePlus Nord tatsächlich ein sehr gutes Panel ist, insbesondere in Anbetracht des Preises. Es handelt sich um ein 1080P AMOLED-Display mit einer Bildwiederholfrequenz von 90 Hz, dualen Punch-Hole-Kameras und HDR 10-Zertifizierung.

Während die Display-Spezifikationen in Ordnung sind, ist das, was in vielen Köpfen Besorgnis erregt, die Tatsache, dass in einer dunklen Umgebung, wenn die Helligkeit des Telefons unter 10-15 % eingestellt ist und es einen grauen Hintergrund auf dem Bildschirm gibt, einige Bereiche des Displays grün erscheinen, anstatt die tatsächliche Farbe, die grau ist, anzuzeigen. Dies geschieht nur bei niedrigen Helligkeitsstufen, sodass dieser Farbton-Effekt verschwindet, wenn die Helligkeit erhöht wird oder der Hintergrund eine andere Farbe hat.

In einem praktischen Szenario treten die oben genannten Bedingungen, um diesen grünen Farbton auf dem Display zu reproduzieren, selten auf und sind nicht sehr offensichtlich, es sei denn, man sucht tatsächlich danach. In etwa zwei Wochen Nutzung des OnePlus Nord haben wir den Farbton auf dem Bildschirm nicht bemerkt, selbst während wir das Telefon in einem Raum mit allen ausgeschalteten Lichtern verwendet haben. Es war nur, als wir Berichte in sozialen Medien sahen, dass wir versuchten, es zu reproduzieren und es bei genauerer Betrachtung erkennen konnten.

Jetzt, während dies für die meisten Benutzer kein Problem sein sollte, ist ein valides Argument, dass jeder ein perfektes Smartphone möchte, wenn er einen guten Betrag dafür bezahlt. Niemand möchte ein Telefon mit einem defekten Display oder eines, das Probleme hat. Aber die Frage hier ist, ist es überhaupt ein Problem? Wir haben versucht, tiefer in den Herstellungsprozess von OLED-Displays einzutauchen und sogar weiter zu einzelnen LEDs, und wir dachten daran, unsere Erkenntnisse zu dokumentieren, um das Tintphänomen zu erklären.

Es ist erwähnenswert, dass einige Konzepte, die wir hier besprechen werden, ein grundlegendes Verständnis von Halbleitern und deren Funktionsweise erfordern. Wir werden versuchen, es auf die Grundlagen zu reduzieren, um ein besseres Verständnis zu ermöglichen.

Funktionsweise von Halbleitern

Lassen Sie uns zunächst Halbleiter und ihre grundlegenden Eigenschaften verstehen. Halbleiter, wie der Name schon sagt, sind Materialien, die weder vollständig leitfähig noch vollständige Isolatoren sind. Halbleitermaterialien wie Silizium und Germanium verhalten sich unter normalen Bedingungen wie Isolatoren, aber wenn sie thermischer Energie ausgesetzt werden, was im Grunde bedeutet, dass die Temperatur der Materialien erhöht wird, beginnen sie, leitfähige Eigenschaften zu zeigen.

Der Grund für die leitfähige Natur dieser Materialien bei hohen Temperaturen sind geladene Teilchen, die als Elektronen und Löcher bezeichnet werden. Elektronen tragen eine negative Ladung, während Löcher im Wesentlichen Hohlräume sind, die eine positive Ladung tragen. Wenn Sie sich noch an etwas Chemie aus der Oberstufe erinnern, hat jedes Element im Periodensystem eine Atomnummer. Für ein ungeladenes Atom bedeutet die Atomnummer auch die Anzahl der Elektronen, die das Atom besitzt. Silizium hat beispielsweise die Atomnummer 14, was bedeutet, dass in einem Siliziumatom 14 Elektronen vorhanden sind.

Diese Elektronen befinden sich in kreisförmigen Bahnen um das Zentrum (Kern) des Atoms. Es gibt mehrere Bahnen um den Kern, da jede Bahn (Band) nur eine feste Anzahl von Elektronen aufnehmen kann. Das erste Band kann zwei Elektronen aufnehmen, die folgenden Bänder können jeweils acht Elektronen aufnehmen. In dem Beispiel, das wir betrachtet haben, wo Silizium 14 Elektronen hat, besetzen zwei von ihnen das erste Band, gefolgt von den nächsten acht, die das zweite Band besetzen, und die verbleibenden vier besetzen das letzte Band. Wir sind nur am letzten Band interessiert, das als Valenzband bezeichnet wird, und die Elektronen, die sich im Valenzband befinden, werden als Valenzelektronen bezeichnet.

Wenn Wärme auf einen Halbleiter angewendet wird, werden die Elektronen im Valenzband “aufgeregt”, was bedeutet, dass sie sich frei bewegen können und nicht mehr durch die Kraft des Kerns gebunden sind. Aufgrund der Wärmeenergie und der Tatsache, dass sie jetzt frei sind, springen die Elektronen im Valenzband in etwas, das als Leitungsband bekannt ist. Diese Bewegung der Elektronen vom Valenzband zum Leitungsband ist es, was Halbleiter leitfähig macht.

Reine Halbleiter, die häufiger als intrinsische Halbleiter bezeichnet werden, sind jedoch von sich aus nicht so leitfähig und können nicht für elektronische Zwecke verwendet werden. Daher durchlaufen sie einen Prozess namens Dotierung, der sie in extrinsische Halbleiter verwandelt. Dotierung bedeutet im Wesentlichen, Verunreinigungen zum Halbleiter hinzuzufügen, um ihn leitfähiger zu machen. Der Weg, um ein Material leitfähiger zu machen, besteht darin, mehr geladene Teilchen hinzuzufügen, d.h. indem man mehr freie Elektronen oder Löcher hinzufügt.

Dies führt weiter zu zwei Arten von Halbleitern – n-Typ-Halbleiter, bei denen es einen Überschuss an Elektronen gibt, und p-Typ-Halbleiter mit Überschuss an Löchern. N-Typ-Halbleiter werden mit Elementen wie Phosphor, Arsen, Antimon usw. dotiert. P-Typ-Halbleiter werden mit Elementen wie Bor, Aluminium, Gallium usw. dotiert. Diese Voraussetzungen sollten ausreichen, um die weiteren Konzepte zu verstehen, die wir besprechen werden.

Dioden

Eine Diode ist ein Halbleiterbauelement, das verwendet wird, um den Stromfluss in eine bestimmte Richtung zu beschränken, während der Stromfluss in die entgegengesetzte Richtung erlaubt wird. Der Grund, warum wir versuchen, die Funktionsweise einer Diode zu verstehen, ist, dass LEDs im Grunde Licht emittierende Dioden sind. Eine Diode besteht aus einem p-Typ-Halbleiter, der mit einem n-Typ-Halbleiter verbunden ist. Dies führt zu einer Verarmungszone, in der ein Prozess namens Rekombination stattfindet, wenn Spannung an die Enden der Diode angelegt wird. Einfach ausgedrückt kombinieren Elektronen mit Löchern, um Energie freizusetzen. Diese Energie, die aufgrund der Rekombination freigesetzt wird, erfolgt in Form von Licht (Photonen) in LEDs.

Normalerweise bestehen LEDs nicht aus Silizium. Stattdessen verwenden sie Gallium-Nitrid, das ebenfalls ein Halbleiter ist. OLEDs verwenden eine organische Verbindung, um Licht zu erzeugen, aber das grundlegende Funktionsprinzip ist dasselbe.

Farbwiedergabe in einer LED

Wenn Sie sich fragen, warum wir so detailliert über die Funktionsweise eines Halbleiters erklärt haben, werden Sie es benötigen, um zu verstehen, wie LEDs verschiedene Farben erzeugen. Es gibt jetzt zwei Möglichkeiten, wie dies geschieht. Displays bestehen aus Pixeln, die Licht erzeugen, und daher tragen mehrere Pixel zur Erzeugung eines vollständigen Bildes bei. Ein Pixel hat auch Sub-Pixel, die jeweils verschiedene Farben erzeugen. Diese Sub-Pixel können in verschiedenen Mustern angeordnet werden, wobei das häufigste RGGB ist. Eine rote LED, zwei grüne LEDs und eine blaue LED. Lassen Sie uns zunächst betrachten, wie diese einzelnen LEDs in einem Pixel Farbe erzeugen.

Es gibt hier zwei Variablen zu berücksichtigen – das Dotiermittel, das verwendet wird, um den Halbleiter zu dotieren, und auch die Bandlücke des Halbleiters, die der Abstand zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband ist. Diese beiden Faktoren entscheiden über die Farbe einer LED. Wenn beispielsweise die Bandlücke klein ist, kann die resultierende LED rot leuchten. Wenn die Bandlücke groß ist, kann die resultierende LED grün leuchten. Grundsätzlich setzen unterschiedliche Bandlücken unterschiedliche Energien frei.

Variierende Spannung – Erste Methode

Damit diese LEDs verschiedene farbige Lichter emittieren, müssen sie mit einer bestimmten Spannung versorgt werden. Diese Spannung wird von der Batterie eines Telefons bereitgestellt, die durch einen speziellen Schaltkreis geregelt wird. Es ist auch wichtig zu beachten, dass die Intensität jeder einzelnen LED direkt proportional zur ihr zugeführten Spannung ist. Wenn die zugeführte Spannung hoch ist, emittiert die LED eine höhere Lichtintensität, und so funktioniert der Helligkeitsregler auf Ihrem Telefon.

Zurück zum grünen Farbton auf dem OnePlus Nord, es ist möglich, dass, wenn der Helligkeitsregler auf den minimalen Wert eingestellt ist, die Spannung, die einigen grünen Sub-Pixeln (LEDs) zugeführt wird, in einigen Bereichen nicht proportional reduziert wird, was zu einer höheren Intensität des grünen Lichts in diesen spezifischen Bereichen des Displays führen kann. Allerdings endet es nicht nur dabei.

Farbmaskierung/Schattierungsmaske – Zweite Methode

Es gibt eine weitere Methode, um OLEDs die Farbdarstellung zu ermöglichen, und dies geschieht durch einen Prozess, der als Schattierungsmaske bezeichnet wird. Diese Methode beinhaltet das Abscheiden von RGB-emittierenden Schichten auf jedem weißen Pixel. Das weiße Licht, das vom Pixel erzeugt wird, wird dann durch die RGB-Ablagerung gefiltert, basierend auf welcher Farbe auf dem Bildschirm angezeigt werden soll.

Die Art und Weise, wie dies geschieht, besteht darin, rote, grüne und blaue Schichten, die Licht emittieren, in jedem Pixel des OLED-Displays anzuordnen. So wie wir zuvor erwähnt haben, dass LEDs als Sub-Pixel innerhalb eines Pixels in einem Muster angeordnet sind, sind diese lichtemittierenden Schichten ebenfalls in einem bestimmten Muster angeordnet, zum Beispiel RBG. Das bedeutet, dass jedes Sub-Pixel eine individuelle Farbe hat.

Warum tritt der Farbton auf?

Während dieses Prozesses tritt der Fehler auf, der zu dem grünen Farbton auf dem Display des OnePlus Nord führt. Diese farbigen Schichten werden auf die LEDs mithilfe einer Schablone aufgebracht, die als Farbmaske bezeichnet wird. Wenn die Maske während der Ablagerung gestört oder nicht genau platziert wird, kann es zu einem Fehler im Abstand der Farbablagerungen kommen, was eine nicht uniforme Farbausgabe auf dem Display verursacht, wie Sie auf dem Bild sehen können.

Das muss nicht nur grün sein. Es gibt Fälle, in denen einige Telefone, nämlich das ROG Phone 2 vom letzten Jahr, einen rötlichen Farbton auf dem Display hatten. Darüber hinaus gibt es Fälle, in denen Farbton auch bei OLED-Fernsehern beobachtet wird.

Ist es wirklich ein Problem?

Zurück zur ursprünglichen Frage, ist das wirklich ein Problem? Smartphone-Hersteller beziehen ihre Display-Panels von verschiedenen Anbietern. Da diese Anbieter Displays in sehr großem Maßstab herstellen, sind die Fehler, über die wir gesprochen haben, regelmäßig und nicht leicht zu vermeiden. Die Herstellung von OLED-Displays ist ein komplexer Prozess und erfordert viel Präzision.

Wenn Sie fragen, warum Geräte von Samsung oder Apple oder anderen keine Display-Tönungen haben, liegt es wahrscheinlich daran, dass der Herstellungsprozess, der in diesen OLED-Panels verwendet wird, entweder anders ist (es gibt auch andere Möglichkeiten zur Herstellung von OLED-Displays, wie Farbfilterung oder Verwendung von Elektronenstrahlen) oder die verwendete Methode präziser ist, was menschliche Fehler ausschließt.

Da der Display-Ton bereits während der Herstellung auftritt, wird er im Wesentlichen zu einem Merkmal des Panels. Bei Millionen von Displays, die von einem einzigen Anbieter hergestellt werden, ist es einfach nicht praktikabel, Panels mit solchen geringfügigen Fehlern, die ansonsten normal funktionieren, abzulehnen. Daher bestehen diese Displays auch den QC-Test, da man den Farbton in regulären Szenarien kaum bemerken würde.

Sollten Sie den OnePlus Nord trotz des Display-Tons kaufen?

Wenn Ihr OCD ausgelöst wird, wenn Sie den grünen Farbton gelegentlich beim Verwenden des OnePlus Nord bemerken, könnte dies für Sie wie ein Problem erscheinen. Für alle anderen ist der grüne Farbton beim regelmäßigen Gebrauch des Telefons oder beim Konsumieren von Inhalten auf dem Display nicht sichtbar, sodass dies kein Ausschlussgrund sein sollte. Wenn Sie Glück haben, hat Ihre Einheit des OnePlus Nord möglicherweise keinen Farbton, wenn das Display mit Präzision hergestellt wurde.

Wie auch immer, wir hoffen, dass das gesamte Szenario des grünen Farbtons jetzt klarer für Sie ist und Sie den tatsächlichen Grund wissen, warum es auftritt. Es ist per se kein Problem, es ist nur ein Nebenprodukt des komplexen Herstellungsprozesses.