OnePlus Nord AMOLED Display Green Tint [Explicado]

O OnePlus Nord, além de ser um dos smartphones mais hypados até hoje, também recebeu sua cota de críticas por ter uma estrutura de plástico, câmeras medianas e, o que está sendo exagerado, um “problema” de tonalidade verde em seu painel de display. Lembre-se, o display do OnePlus Nord é, na verdade, um painel muito bom, especialmente considerando o preço. É um display AMOLED 1080P com taxa de atualização de 90Hz, câmeras de dupla perfuração e certificação HDR 10.

Embora as especificações do display sejam boas, o que está gerando preocupação na mente de muitas pessoas é o fato de que, em um ambiente escuro, quando o brilho do telefone está ajustado para abaixo da marca de 10-15% e há um fundo cinza na tela, algumas áreas do display aparecem verdes em vez de mostrar a cor real, que é cinza. Isso acontece apenas em níveis de brilho baixos, então, se o brilho for aumentado ou o fundo for de um tom diferente, esse efeito de tonalidade desaparece e as cores parecem normais.

Em um cenário prático, as condições mencionadas acima para replicar essa tonalidade verde no display ocorrem raramente e não são muito óbvias, a menos que alguém realmente vá procurá-las. Em cerca de duas semanas de uso do OnePlus Nord, não encontramos a tonalidade na tela, mesmo enquanto usávamos o telefone em uma sala com todas as luzes apagadas. Foi apenas quando vimos relatos nas redes sociais que tentamos replicá-la e conseguimos identificá-la após uma inspeção mais próxima.

Agora, embora isso deva ser um não-problema para a maioria dos usuários, um argumento válido é que todos querem um smartphone perfeito quando estão pagando uma boa quantia por ele. Ninguém quer um telefone com um display defeituoso ou que tenha problemas. Mas a questão aqui é: isso é realmente um problema? Tentamos investigar mais a fundo o processo de fabricação de displays OLED e até mesmo os LEDs individuais e pensamos em documentar nossas descobertas para explicar o fenômeno da tonalidade.

Vale mencionar que alguns conceitos que discutiremos a partir de agora requerem um entendimento básico de semicondutores e como eles funcionam. Tentaremos simplificá-los para melhor compreensão.

Funcionamento dos Semicondutores

Vamos começar entendendo primeiro os semicondutores e suas propriedades básicas. Semicondutores, como o nome sugere, são materiais que não são totalmente condutores nem são isolantes completos. Materiais semicondutores como Silício e Germânio se comportam como isolantes em condições normais, mas quando submetidos a energia térmica, que basicamente significa quando a temperatura dos materiais é aumentada, eles começam a exibir propriedades condutoras.

A razão pela qual esses materiais têm natureza condutora em altas temperaturas é por causa de partículas carregadas que são chamadas de elétrons e lacunas. Elétrons carregam uma carga negativa, enquanto lacunas são essencialmente vazios que carregam uma carga positiva. Agora, se você ainda se lembra de alguma química do ensino médio, cada elemento na tabela periódica tem um número atômico. Para um átomo não carregado, o número atômico também indica o número de elétrons que o átomo possui. O silício, por exemplo, tem um número atômico 14, o que significa que em um átomo de silício, há 14 elétrons.

Esses elétrons residem em órbitas circulares ao redor do centro (núcleo) do átomo. Existem múltiplas órbitas ao redor do núcleo, uma vez que cada órbita (banda) pode abrigar apenas um número fixo de elétrons. A primeira banda pode abrigar dois, as bandas seguintes podem abrigar oito cada. No exemplo que consideramos, onde o silício tem 14 elétrons, dois deles ocupam a primeira banda, seguidos pelos próximos oito que ocupam a segunda banda e os quatro restantes ocupam a banda final. Estamos interessados apenas na banda final, que é chamada de banda de valência, e os elétrons que residem na banda de valência são conhecidos como elétrons de valência.

Quando o calor é aplicado a um semicondutor, os elétrons na banda de valência ficam “excitados”, o que significa que estão livres para se mover e não estão mais vinculados pela força do núcleo. Devido à energia térmica e ao fato de que agora estão livres para se mover, os elétrons na banda de valência saltam para algo conhecido como banda de condução. Esse movimento de elétrons da banda de valência para a banda de condução é o que faz com que os semicondutores sejam condutores.

Semicondutores puros, mais comumente conhecidos como semicondutores intrínsecos, no entanto, não são tão condutores por si mesmos e não podem ser usados para fins eletrônicos. Portanto, eles passam por um processo chamado dopagem, que os transforma em semicondutores extrínsecos. Dopagem essencialmente significa adicionar impurezas ao semicondutor para torná-lo mais condutor. A maneira de tornar um material mais condutor é adicionar mais partículas carregadas, ou seja, adicionando mais elétrons livres ou lacunas.

Isso dá origem a dois tipos de semicondutores – semicondutores do tipo n, onde há elétrons em excesso, e semicondutores do tipo p, com lacunas em excesso. Semicondutores do tipo n são dopados usando elementos como Fósforo, Arsênio, Antimônio, etc. Semicondutores do tipo p são dopados com elementos como Boro, Alumínio, Gálio, etc. Esses pré-requisitos devem ser suficientes para entender os conceitos adicionais que discutiremos.

Diodos

Um diodo é um dispositivo semicondutor que é usado para restringir o fluxo de corrente em uma direção particular, permitindo o fluxo de corrente na direção oposta. A razão pela qual estamos tentando entender o funcionamento de um diodo é que LEDs são basicamente Diodos Emissores de Luz. Um diodo é feito de um semicondutor do tipo p fundido com um semicondutor do tipo n. Isso dá origem a uma região de depleção onde um processo chamado recombinação ocorre quando a tensão é fornecida nas extremidades do diodo. Em termos simples, os elétrons se combinam com lacunas para liberar energia. Essa energia liberada devido à recombinação é na forma de luz (fótons) em LEDs.

Geralmente, LEDs não são feitos de silício. Em vez disso, eles usam Nitreto de Gálio, que também é um semicondutor. OLEDs usam um composto orgânico para produzir luz, mas o princípio básico de funcionamento é o mesmo.

Reprodução de Cor em um LED

Se você está se perguntando por que explicamos tanto em detalhes sobre o funcionamento de um semicondutor, você precisará disso para entender como os LEDs produzem cores diferentes. Agora, existem duas maneiras de fazer isso. Displays consistem em pixels que produzem luz e, portanto, múltiplos pixels contribuem para produzir uma imagem completa. Um pixel também tem sub-pixels que produzem individualmente cores diferentes. Esses sub-pixels podem ser organizados em diferentes padrões, sendo o mais comum RGGB. Um LED Vermelho, dois LEDs verdes e um LED Azul. Primeiro, vamos ver como esses LEDs individuais em um pixel produzem cor.

Existem duas variáveis a considerar aqui – o dopante sendo usado para dopar o semicondutor e também a largura de banda do semicondutor, que é a distância entre a banda de valência e a banda de condução. Esses dois fatores decidem a cor de um LED. Por exemplo, se a largura de banda for pequena, o LED resultante pode brilhar em vermelho. Se a largura de banda for grande, o LED resultante pode brilhar em verde. Basicamente, diferentes larguras de banda liberam diferentes energias.

Variação de Tensão – Primeiro Método

Para que esses LEDs emitam luzes de cores diferentes, eles precisam ser fornecidos com alguma tensão. Essa tensão é fornecida pela bateria de um telefone, que seria regulada através de um circuito dedicado. Também é importante notar que a intensidade de cada LED é diretamente proporcional à tensão fornecida a ele. Se a tensão fornecida for alta, o LED emitirá uma intensidade maior de luz, e é assim que o controle deslizante de brilho do seu telefone funciona.

Voltando à tonalidade verde no OnePlus Nord, é possível que, quando o controle deslizante de brilho é ajustado para o valor mínimo, a tensão que está sendo fornecida a alguns sub-pixels verdes (LEDs) não está sendo reduzida proporcionalmente em algumas áreas, o que pode levar a uma maior intensidade de luz verde nessas áreas específicas do display. No entanto, não para apenas nisso.

Máscara de Cor/Patterning de Máscara Sombra – Segundo Método

Há outro método de permitir que OLEDs exibam cor, e isso é através de um processo conhecido como patterning de máscara sombra. Esse método envolve a deposição de camadas que emitem RGB em cada pixel branco. A luz branca produzida pelo pixel é então filtrada pelo depósito RGB com base na cor que deve ser exibida na tela.

A maneira como isso é feito é organizando camadas de Vermelho, Verde e Azul que emitem luz em cada pixel do display OLED. Assim como mencionamos anteriormente sobre LEDs sendo organizados como sub-pixels dentro de um pixel em um padrão, essas camadas emissoras de luz também são organizadas em um padrão particular, por exemplo, RBG. O que significa que cada sub-pixel tem uma cor individual.

Por que ocorre a tonalidade no display?

Durante esse processo é quando ocorre a falha que leva à tonalidade verde no display do OnePlus Nord. Essas camadas coloridas são depositadas nos LEDs usando um estêncil chamado máscara de cor. Se a máscara for perturbada ou não colocada com precisão durante a deposição, pode haver um erro no espaçamento dos depósitos de cor, o que causa uma saída de cor não uniforme no display, como você pode ver na imagem.

Isso não precisa ser apenas verde. Existem casos em que alguns telefones, nomeadamente o ROG phone 2 do ano passado, tiveram uma tonalidade rosada no display. Além disso, há casos em que a tonalidade é observada até mesmo em TVs OLED.

É realmente um problema?

Voltando à pergunta original, isso é realmente um problema? Fabricantes de smartphones obtêm seus painéis de display de diferentes fornecedores. Como esses fornecedores fabricam displays em uma escala muito grande, essas falhas das quais falamos são regulares e não fáceis de evitar. A fabricação de displays OLED é um processo complexo e requer muita precisão.

Se você perguntar por que dispositivos da Samsung ou Apple ou outros não têm tonalidades de display, provavelmente é porque o processo de fabricação usado nesses painéis OLED é diferente (existem outras maneiras de fabricar displays OLED também, como Filtragem de Cor ou usando Feixes de Elétrons) ou o método sendo usado é mais preciso, o que cancela qualquer erro humano.

Como a tonalidade do display ocorre durante a fabricação, ela se torna essencialmente uma característica do painel. Com milhões de displays sendo fabricados por um único fornecedor, simplesmente não é viável descartar painéis com falhas tão pequenas que, de outra forma, funcionam normalmente. Portanto, esses displays também passam no teste de QC, já que dificilmente se notaria a tonalidade em cenários regulares.

Você deve adquirir o OnePlus Nord apesar da tonalidade do display?

Se seu TOC for acionado ao notar a tonalidade verde de vez em quando, enquanto usa o OnePlus Nord, isso pode parecer um problema para você. Para todos os outros, a tonalidade verde não é visível enquanto usa o telefone regularmente no dia a dia ou enquanto consome conteúdo no display, então isso não deve ser um fator decisivo. Se você tiver sorte, sua unidade do OnePlus Nord pode nem ter uma tonalidade se o display foi fabricado com precisão.

De qualquer forma, esperamos que todo o cenário da tonalidade verde agora esteja mais claro para você e você saiba a razão real pela qual ocorre. Não é um problema em si, é apenas um subproduto do complexo processo de fabricação.