OnePlus Nord AMOLED Display Green Tint [Spiegato]

Il OnePlus Nord, oltre ad essere uno degli smartphone più pubblicizzati fino ad oggi, ha anche ricevuto la sua parte di critiche per avere un telaio in plastica, fotocamere medie e, quella che viene amplificata di più, un “problema” di tinta verde sul suo pannello display. Ricordate, il display del OnePlus Nord è in realtà un pannello molto buono, soprattutto considerando il prezzo. È un display AMOLED 1080P con un refresh rate di 90Hz, doppie fotocamere a foro e certificazione HDR 10.

Mentre le specifiche del display sono buone, ciò che solleva preoccupazione nella mente di molte persone è il fatto che in un ambiente buio, quando la luminosità del telefono è impostata sotto il 10-15% e c’è uno sfondo grigio sullo schermo, alcune aree del display appaiono verdi anziché mostrare il colore reale che è grigio. Questo accade solo a livelli di luminosità bassi, quindi se la luminosità viene aumentata o lo sfondo è di un’altra tonalità, questo effetto di tinta scompare e i colori appaiono normali.

In uno scenario pratico, le condizioni sopra menzionate per replicare questa tinta verde sul display si verificano raramente e non sono molto evidenti a meno che non si vada effettivamente a cercarle. In circa due settimane di utilizzo del OnePlus Nord, non abbiamo riscontrato la tinta sullo schermo nemmeno mentre usavamo il telefono in una stanza con tutte le luci spente. È solo quando abbiamo visto rapporti sui social media che abbiamo provato a replicarlo e siamo riusciti a individuarlo dopo un attento esame.

Ora, mentre questo dovrebbe essere un non-problema per la maggior parte degli utenti, un argomento valido è che tutti vogliono uno smartphone perfetto quando pagano una buona somma di denaro per esso. Nessuno vuole un telefono con un display difettoso o uno che ha problemi. Ma la domanda qui è, è davvero un problema? Abbiamo cercato di approfondire il processo di produzione dei display OLED e anche ulteriormente fino ai singoli LED e abbiamo pensato di documentare le nostre scoperte per spiegare il fenomeno della tinta.

Vale la pena menzionare che alcuni concetti di cui discuteremo qui richiedono una comprensione di base dei semiconduttori e del modo in cui funzionano. Cercheremo di semplificare le cose per una migliore comprensione.

Funzionamento dei Semiconduttori

Iniziamo prima a comprendere i semiconduttori e le loro proprietà di base. I semiconduttori, come suggerisce il nome, sono materiali che non sono né completamente conduttivi né completamente isolanti. I materiali semiconduttori come il Silicio e il Germanio si comportano come isolanti in condizioni normali, ma quando sono sottoposti a energia termica, il che significa fondamentalmente quando la temperatura dei materiali aumenta, iniziano a mostrare proprietà conduttive.

La ragione della natura conduttiva di questi materiali ad alte temperature è dovuta a particelle cariche che vengono definite elettroni e lacune. Gli elettroni portano una carica negativa mentre le lacune sono essenzialmente vuoti che portano una carica positiva. Ora, se ricordate ancora un po’ di chimica delle superiori, ogni elemento nella tavola periodica ha un numero atomico. Per un atomo non carico, il numero atomico indica anche il numero di elettroni che l’atomo possiede. Il silicio, ad esempio, ha un numero atomico 14 che indica che in un atomo di silicio ci sono 14 elettroni.

Questi elettroni risiedono in orbite circolari attorno al centro (nucleo) dell’atomo. Ci sono più orbite attorno al nucleo poiché ogni orbita (band) può ospitare solo un numero fisso di elettroni. La prima banda può ospitare due elettroni, le bande successive possono ospitarne otto ciascuna. Nell’esempio che abbiamo considerato, dove il silicio ha 14 elettroni, due di essi occupano la prima banda seguiti dagli otto successivi che occupano la seconda banda e i restanti quattro occupano l’ultima banda. Siamo interessati solo all’ultima banda, che è chiamata banda di valenza, e gli elettroni che risiedono nella banda di valenza sono noti come elettroni di valenza.

Quando viene applicato calore a un semiconduttore, gli elettroni nella banda di valenza vengono “eccitati”, il che significa che sono liberi di muoversi e non sono più legati dalla forza del nucleo. A causa dell’energia termica e del fatto che ora sono liberi di muoversi, gli elettroni nella banda di valenza saltano a qualcosa noto come banda di conduzione. Questo movimento di elettroni dalla banda di valenza alla banda di conduzione è ciò che causa ai semiconduttori di essere conduttivi.

I semiconduttori puri, più comunemente noti come semiconduttori intrinseci, tuttavia, non sono così conduttivi da soli e non possono essere utilizzati per scopi elettronici. Pertanto, subiscono un processo chiamato drogaggio che li trasforma in semiconduttori estrinseci. Il drogaggio significa essenzialmente aggiungere impurità al semiconduttore per renderlo più conduttivo. Il modo per rendere un materiale più conduttivo è aggiungere più particelle cariche, cioè aggiungendo più elettroni o lacune libere.

Questo dà origine a due tipi di semiconduttori: semiconduttori di tipo n, dove ci sono elettroni in eccesso, e semiconduttori di tipo p con lacune in eccesso. I semiconduttori di tipo n sono drogati utilizzando elementi come Fosforo, Arsenico, Antimonio, ecc. I semiconduttori di tipo p sono drogati con elementi come Boro, Alluminio, Gallio, ecc. Questi prerequisiti dovrebbero essere sufficienti per comprendere ulteriori concetti di cui discuteremo.

Diodi

Un diodo è un dispositivo semiconduttore utilizzato per limitare il flusso di corrente in una particolare direzione consentendo il flusso di corrente nella direzione opposta. Il motivo per cui stiamo cercando di comprendere il funzionamento di un diodo è che i LED sono fondamentalmente Diodi Emittenti di Luce. Un diodo è composto da un semiconduttore di tipo p fuso con un semiconduttore di tipo n. Questo dà origine a una regione di esaurimento dove si verifica un processo chiamato ricombinazione quando viene fornita tensione attraverso le estremità del diodo. In termini semplici, gli elettroni si combinano con le lacune per rilasciare energia. Questa energia rilasciata a causa della ricombinazione è sotto forma di luce (fotoni) nei LED.

Di solito, i LED non sono fatti di silicio. Invece, utilizzano Nitrato di Gallio che è anch’esso un semiconduttore. Gli OLED utilizzano un composto organico per produrre luce, ma il principio di funzionamento di base è lo stesso.

Riproduzione del Colore in un LED

Se vi state chiedendo perché abbiamo spiegato così tanto in dettaglio il funzionamento di un semiconduttore, ne avrete bisogno per comprendere come i LED producono colori diversi. Ora, ci sono due modi in cui questo viene fatto. I display consistono in pixel che producono luce e quindi più pixel contribuiscono a produrre un’immagine completa. Un pixel ha anche sub-pixel che producono individualmente colori diversi. Questi sub-pixel possono essere organizzati in diversi schemi, con il più comune che è RGGB. Un LED rosso, due LED verdi e un LED blu. Prima, diamo un’occhiata a come questi singoli LED in un pixel producono colore.

Ci sono due variabili da considerare qui: il drogante utilizzato per drogare il semiconduttore e anche il gap di banda del semiconduttore, che è la distanza tra la banda di valenza e la banda di conduzione. Questi due fattori decidono il colore di un LED. Ad esempio, se il gap di banda è piccolo, il LED risultante può emettere luce rossa. Se il gap di banda è grande, il LED risultante può emettere luce verde. Fondamentalmente, diversi gap di banda rilasciano diverse energie.

Variazione della Tensione – Primo Metodo

Affinché questi LED emettano luci di colori diversi, devono essere forniti di una certa tensione. Questa tensione è fornita dalla batteria di un telefono che verrebbe regolata attraverso un circuito dedicato. È anche importante notare che l’intensità di ogni singolo LED è direttamente proporzionale alla tensione fornita. Se la tensione fornita è alta, il LED emetterà un’intensità di luce maggiore, ed è così che funziona il cursore di luminosità sul tuo telefono.

Tornando alla tinta verde sul OnePlus Nord, è possibile che quando il cursore di luminosità è impostato al valore minimo, la tensione fornita ad alcuni sub-pixel verdi (LED) non venga ridotta proporzionalmente in alcune aree, il che può portare a un’intensità maggiore di luce verde in quelle specifiche aree del display. Tuttavia, non si ferma solo a questo.

Mascheramento del Colore / Patterning con Maschera Ombra – Secondo Metodo

C’è un altro metodo per consentire agli OLED di visualizzare il colore ed è attraverso un processo noto come patterning con maschera ombra. Questo metodo implica il deposito di strati emittenti RGB su ogni pixel bianco. La luce bianca prodotta dal pixel viene quindi filtrata dal deposito RGB in base al colore che deve essere visualizzato sullo schermo.

Il modo in cui questo viene fatto è organizzando strati rossi, verdi e blu che emettono luce in ogni pixel del display OLED. Come abbiamo menzionato in precedenza riguardo ai LED organizzati come sub-pixel all’interno di un pixel in uno schema, similmente questi strati emittenti di luce sono anche disposti in uno schema particolare, ad esempio, RBG. Ciò significa che ogni sub-pixel ha un colore individuale.

Perché si verifica la tinta del display?

Durante questo processo è quando si verifica il difetto che porta alla tinta verde sul display del OnePlus Nord. Questi strati colorati vengono depositati sui LED utilizzando uno stencil chiamato maschera di colore. Se la maschera viene disturbata o non posizionata accuratamente durante il deposito, può verificarsi un errore nello spazio dei depositi di colore che causa un’uscita di colore non uniforme sul display, come si può vedere dall’immagine.

Questo non deve essere solo verde. Ci sono casi in cui alcuni telefoni, in particolare il ROG phone 2 dell’anno scorso, avevano una tinta rosata sul display. Inoltre, ci sono casi in cui la tinta viene osservata anche su TV OLED.

È davvero un problema?

Tornando alla domanda originale, è davvero un problema? I produttori di smartphone ottengono i loro pannelli display da diversi fornitori. Poiché questi fornitori producono display su scala molto ampia, questi difetti di cui abbiamo parlato sono comuni e non facili da evitare. La produzione di display OLED è un processo complesso e richiede molta precisione.

Se chiedete perché i dispositivi di Samsung o Apple o altri non hanno tinti di display, probabilmente è perché il processo di produzione utilizzato in quei pannelli OLED è diverso (ci sono altri modi di produrre display OLED come il Filtro Colore o l’uso di Fasci Elettroni) o il metodo utilizzato è più preciso, il che annulla qualsiasi errore umano.

Poiché la tinta del display si verifica durante la produzione stessa, diventa essenzialmente una caratteristica del pannello. Con milioni di display prodotti da un singolo fornitore, non è fattibile scartare pannelli con difetti così minori che altrimenti funzionano normalmente. Pertanto, questi display superano anche il test di QC poiché difficilmente si noterebbe la tinta in scenari normali.

Dovresti acquistare il OnePlus Nord nonostante la tinta del display?

Se il tuo OCD verrà attivato nel vedere la tinta verde di tanto in tanto, mentre usi il OnePlus Nord, questo potrebbe sembrare un problema per te. Per tutti gli altri, la tinta verde non è visibile mentre si usa il telefono regolarmente giorno per giorno o mentre si consuma contenuto sul display, quindi questo non dovrebbe essere un fattore decisivo. Se sei fortunato, la tua unità del OnePlus Nord potrebbe non avere nemmeno una tinta se il display è stato prodotto con precisione.

In ogni caso, speriamo che l’intero scenario della tinta verde sia ora più chiaro per te e che tu conosca il motivo reale per cui si verifica. Non è un problema di per sé, è solo un sottoprodotto del complesso processo di produzione.