Technologie displeje a vysvětlení terminologie pro chytré telefony (OLED, LCD)

Displeje chytrých telefonů se mohou zdát jednoduché, ale výroba OLED a LCD ve vlajkových zařízeních zahrnuje mnoho výzkumu a vývoje.

Ve světle nedávné rozhovory o displejích smartphonů, je důležité udělat krok zpět a zvážit všechny termíny, o kterých stále čteme, v kontextu. Telefony jako Google Pixel 2 XL byly kritizovány za své displeje, ale na druhou stranu si spotřebitelé OLED panely vesměs pochvalovali. Díky tak robustnímu ekosystému se o obrazovkách našich zařízení v roce 2017 můžeme hodně dozvědět a víme o jejich silných a slabých stránkách, tím více se můžeme dostat ke kořenům těchto online debat.

Jaký je rozdíl mezi AMOLED displejem a P-OLED displejem nebo mezi LTPS displejem a IGZO displejem? V čem je jeden displej smartphonu lepší než ten druhý? Měli bychom svá hodnocení založit na objektivních datech nebo na subjektivních dojmech? Zde hraje klíčovou roli téma analýzy displeje smartphonu.

Analýza displejů chytrých telefonů není jednoduchá oblast a pro přesné měření vlastností displejů chytrých telefonů potřebují recenzenti stovky až tisíce zařízení v hodnotě dolarů, včetně (mimo jiné) kolorimetrů, spektrofotometrů, softwaru pro kalibraci barev, měřičů jasu a dalších. Ale mít vybavení nestačí; Testeři displejů smartphonů musí přijmout přísné metodiky, aby zajistili platná a replikovatelná data, která přesně ukazují rozdíly mezi různými panely. Toto je oblast, kde se hojně používá technický žargon, ale často je špatně vysvětlen, takže většina lidí čtou zprávy z webů, jako je

DisplayMate trochu zmatený. To je však jen špička ledovce problémů na trhu.

Proč si tedy lámat hlavu s tím, že displej smartphonu bude tvrdý? Důvod je jednoduchý: Bez vysokého rozlišení a vysoce kvalitních dotykových displejů by moderní smartphony neměly stejnou přitažlivost jako nyní. Obrazovky jsou médiem, jehož prostřednictvím komunikujeme s obsahem, na jehož produkci miliony tvůrců a vývojářů tvrdě pracují, a využíváme jej, a obrazovky by měly tento obsah zajistit spravedlivě.

Můžeme vidět, jak se kvalita displeje smartphonu v průběhu let neustále zlepšuje spolu s problémy, kterým displeje dnes čelí. Pro účely tohoto článku zvažujeme pouze kvalitu zobrazení na chytrých telefonech s dotykovou obrazovkou vydaných v roce 2007 nebo později.

Přečetli jste si název, víte, o čem tento díl je, takže začínáme!


Evoluce displejů smartphonů

Původní Apple iPhone, vydaný v roce 2007. Zdroj: Apple

Původní iPhone měl 3,5palcový TFT displej s HVGA (480x320) rozlišením. První telefon s Androidem, HTC Dream / T-Mobile G1, měl menší 3,2palcový displej se stejným rozlišením. Tyto displeje nebyly IPS (zkratka pro přepínání v rovině, ke které se vrátíme později) a neměly poměr stran 16:9 – ve skutečnosti většině lidí jejich staré poměry stran 3:2 vypadají trochu zastaralý. Pokud jde o kvalitu zobrazení, obrazovky nebyly obvykle kalibrovány na přesnost barev a jas, kontrast a pozorovací úhly byly ve srovnání s dnešními obrazovkami podprůměrné.

Displeje smartphonů od té doby ušly dlouhou cestu. V roce 2009 dorazily první telefony Android s WVGA (800x480) displeji a poměrem stran 15:9. Poté, na začátku roku 2010, byly uvedeny první OLED telefony. Displeje Samsung AMOLED byly použity na Nexus One a HTC Desirese stejným nominálním rozlišením WVGA, ale uspořádáním pixelů s maticí PenTile, což snížilo účinnost obrazovek barva rozlišení (více o tom později). Protože to byly počátky této technologie, kvalita zobrazení na AMOLED ještě nebyla na špičkové úrovni.

Apple ukradl Samsungu hrom se svým Retina displejem, který debutoval na iPhonu 4 v červnu 2010. Měl tehdy bezkonkurenční rozlišení 960 x 640 (326 ppi) s technologií IPS, což bylo tak dobré, jak tehdejší technologie mohla dosáhnout.

Apple iPhone 4. Zdroj: Apple

Retina displej iPhonu 4 neměl ve světě Androidu obdoby. To však Samsung neodradilo od pokusu o jeho vylepšení. The Galaxy S, který byl vydán přibližně ve stejnou dobu jako iPhone 4, obsahoval novou technologii displeje Super AMOLED od jihokorejské společnosti. Ve srovnání s displejem Nexus One to byla novější generace a mohla se pochlubit lepší viditelností na přímém slunci. Bohužel však používal uspořádání pixelů PenTile a jeho ostrost obrazu nedosahovala konkurenci LCD.

Ale kvalita zobrazení na chytrých telefonech se postupem času stále zlepšovala. V roce 2011 se objevil Super AMOLED Plus displej Samsung s maticovým uspořádáním pixelů RGB, první a poslední svého druhu. A došlo k nárůstu 720p HD displejů na LCD i OLED obrazovkách, které překonaly původní rozlišení Retina společnosti Apple a odstartovaly novou frontu ve válkách displejů: hustota pixelů jedna vyšší.

Displeje postupovaly v posledních letech stále rychlejším tempem. LCD se podstatně zlepšily a dosáhly rozlišení 1080p Full HD a poté QHD s technologií RGB matrix; jas až 700 nitů; Pozorovací úhly 178 stupňů (na horním konci spektra, díky IPS); a kontrastní poměry praskají 2000:1.

Displeje Samsung AMOLED se zlepšily tak rychle, že technologie začala v roce 2014 přeskočit LCD. Již několik let po sobě má každá vlajková loď Samsungu pokryto DisplayMate's seznam nejlepších obrazovek smartphonů -- dokud nebyl trend prolomen s OLED displejem iPhonu X (panel vyrobený společností Samsung), který DisplayMate korunován za nejlepší displej letošního smartphonu.

na nějaký čas, Displej Samsung byl jediným výrobcem poznámky v prostoru OLED, ale to se změnilo v roce 2017, kdy Displej LG zajistila významnou smlouvu na dodávku svých P-OLED displejů na smartphony.

Viděli jsme tedy vzestup kalibrace barev sRGB a DCI-P3 v chytrých telefonech a oba hlavní mobilní operační systémy nyní podporují správu barev. Zaznamenali jsme také vznik mobilních HDR displejů a adaptivní obnovovací frekvence obrazovky až do 120 Hz. O tom nemůže být pochyb: Budoucnost je pro displeje smartphonů jasná.

S ohledem na to vše si ujasněme a rozvedeme některé běžné zobrazovací terminologie.


Zobrazte terminologii jednoduchými pojmy

Porovnání několika zobrazovacích technologií a uspořádání pixelů. Zdroj: Wikimedia

LCD (displej z tekutých krystalů): LCD je plochý displej, který je založen na vlastnostech modulace světla tekutých krystalů. Přestože jsou LCD velmi tenké, skládají se z několika vrstev. Tyto vrstvy zahrnují dva polarizované panely s roztokem tekutých krystalů mezi nimi - světlo je promítáno vrstvou tekutých krystalů a je zbarveno, což vytváří viditelný obraz.

Důležité je poznamenat, že tekuté krystaly samy nevyzařují světlo, takže LCD vyžadují podsvícení. Jsou tenké, lehké a obecně levné na výrobu a jsou to nejvyspělejší zobrazovací technologie používaná v chytrých telefonech.

Mezi výhody LCD patří vysoký jas, konzistentní věrnost barev při různých pozorovacích úhlech, lepší ostrost barev díky použití matice RGB a dlouhé životnosti (LCD nejsou náchylné k vypálení, i když mohou trpět dočasným obrazem retence). Mají také tendenci vykazovat nižší kontrast a horší doby odezvy ve srovnání s některými ekvivalenty OLED.

Schéma technologie přepínání v rovině. Zdroj: SIMIM

IPS (In-Plane Switching): Přepínání v rovině zahrnuje uspořádání a přepínání orientace molekul vrstvy tekutých krystalů mezi skleněnými substráty displeje. Jednoduše řečeno, je to technologie, která se používá ke zlepšení pozorovacích úhlů a reprodukce barev na TFT displejích a která je určena jako náhrada za TN (Twisted Nematic) displeje. Používá se na LCD k získání až 178° horizontálních a vertikálních pozorovacích úhlů.

OLED (Organic Light Emitting Diode): OLED na rozdíl od LCD nevyžaduje podsvícení, protože pixely obsahují světelné diody, které se zapínají a vypínají individuálně. Mezi výhody OLED displejů patří teoreticky „nekonečný“ kontrastní poměr a také širší nativní barevný gamut, menší posun jasu při různém zobrazení. úhly a lepší energetická účinnost s nízkými APL. Mezi nevýhody patří posun barev při různých úhlech pohledu, vypalování a nižší energetická účinnost při vysokém APL aplikací.

APL (průměrná úroveň obrazu): APL určuje, kolik bílého obsahu je na dané obrazovce. Bez znalosti APL části obsahu nelze určit skutečný jas OLED displeje, a proto ukazujeme, že obvykle vidíme více měření v různých procentech APL. 100% APL je zcela bílá, zatímco 0% APL je zcela černá obrazovka bez jakékoli stopy bílé. Jas v OLED panelech je proměnlivý – zvyšuje se ve scénářích s nízkým APL a naopak.

Výhody LTPS. Zdroj: Ubergizmo

LTPS (nízkoteplotní polysilikon): Jedná se o výrobní techniku ​​LCD. Nahrazuje polysilikon amorfním křemíkem pro zvýšení rozlišení displeje a udržení nízkých teplot. Používá se ke zvýšení energetické účinnosti a hustoty pixelů.

IGZO (oxid indium gallium a zinku): IGZO je displej vyrobený z umělého průhledného krystalického oxidového polovodiče, poprvé vyrobený společností Ostrý. Skládá se z india, galia, zinku a kyslíku a většinou se používá v tabletech, i když jej začínají používat i někteří výrobci chytrých telefonů. (Dobrým příkladem jsou 120Hz displeje na zařízeních Android, jako je např Telefon Razer.) Slibuje velké zlepšení energetické účinnosti, ale nevýhodou je, že některé displeje mají oproti LTPS LCD snížený jas a kontrast.

HDR (vysoký dynamický rozsah): HDR neboli vysoký dynamický rozsah je funkce zobrazení některých novějších zařízení a budoucích vlajkových lodí, která slibuje realističtější zážitek ze sledování médií. Zde je jednoduché vysvětlení: Displeje s podporou HDR mají vysoký špičkový jas a poskytují scénám detailnější stíny bez obětování detailů ve světlech. Kromě toho mohou zobrazovat širší rozsah barev a bohatší barevné hloubky, což vede k vyššímu počtu barev s více kroky v každém barevném přechodu.

Je to proto, že displeje HDR podporují široký barevný gamut (DCI-P3 je v současnosti nejrozšířenější široký barevný gamut) a také 10bitové barvy (podle Aliance UHD). To teoreticky umožňuje smartphonům s podporou HDR zobrazit více než 1 miliardu barev. Od této chvíle začínají vlajkové smartphony podporovat HDR10 a Dolby Vision standardy.

Candela na metr čtvereční: Kandela na metr čtvereční, známá také jako hnidy, je funkcí intenzity světelného zdroje a používá se k měření jasu jakékoli obrazovky). Čím vyšší je číslo cd/m^2, tím jasnější je displej. Zjistíte, že většina recenzí displejů pro chytré telefony provádí měření kolem 200 nitů.

Kontrastní poměr: Toto je poměr mezi maximálním jasem displeje a úrovní černé. OLED displeje mají teoreticky nekonečný kontrastní poměr, protože pixely lze zcela přepínat vypnuto, ačkoli v praxi okolní světlo brání tomu, aby se to realizovalo s výjimkou úplné tmy pokoj, místnost. Panely OLED tak mohou zlepšit svůj kontrastní poměr snížením odrazivosti obrazovky.


Problémy moderních LCD

LCD jsou nejoblíbenější technologie displeje smartphonů na trhu. Naprostá většina levných a středních smartphonů má LCD spíše než OLED displeje, většinou kvůli ceně. U smartphonů, které nejsou vlajkovou lodí, použití LCD namísto OLED snižuje kusovník (BOM) výrobce, což následně zvyšuje ziskovou marži a snižuje náklady.

To však neznamená, že LCD je bez nevýhod. I když je to považováno za vyspělejší technologii než alternativy jako OLED, LCD je v několika ohledech horší než OLED. Pojďme se na ně jeden po druhém podívat:

Porovnání kontrastních poměrů OLED a LCD. Zdroj: Recenze 4K LED TV

Kontrast. Moderní LCD mají statický kontrast až 2000:1, ačkoli výrobci někdy prodávají vyšší dynamický kontrast. V tomto ohledu LCD zdaleka nedosahují teoreticky nekonečného kontrastu OLED, i když se prodejci jako Apple a Huawei rozhodli vzdát se nekonečného hodnocení kontrastu. Důvod? Černé na LCD displejích nejsou skutečný černá kvůli podsvícení obrazovek. I ta nejhlubší černá vypadá jako tmavý odstín šedé, a to je zvláště patrné ve tmě.

Neexistuje žádné skutečné řešení tohoto problému, protože LCD vyžadují podsvícení, jinak by obrazovka nebyla viditelná. Jediným řešením výrobců displejů je snížení jasu úrovní černé – čím tmavší, tím vyšší kontrast.

V prostředích s velkým množstvím okolního světla je mezi nimi ve skutečnosti velmi malý znatelný rozdíl LCD a OLED displeje (alespoň v tomto ohledu), protože výhody těch druhých jsou v zásadě negoval. Když však sledujete video nebo používáte tmavý motiv nebo tapetu, slabé stránky LCD jsou zvýrazněny. Problém je také zřejmý v pozorovacích úhlech displejů, protože černá má tendenci se vymývat, když se úhel posouvá zleva doprava. Díky tomu může být zážitek ze sledování médií méně pohlcující.

Nedostatky kontrastu LCD displejů také ovlivňují čitelnost na slunci. V minulosti byly LCD bezesporu lepší než OLED displeje na přímém slunci, ale to už neplatí. OLED displeje vybavené režimy automatického zvýšení jasu a dalšími technologiemi dokážou využít výhod nízké odrazivosti a vyššího kontrastu ve srovnání s prvotřídními LCD.

Navzdory skutečnosti, že LCD mají vyšší udržitelné úrovně jasu než OLED displeje, sluneční světlo čitelnost má tendenci být lepší na OLED díky nedostatkům odrazivosti a kontrastu u moderních LCD panely. V budoucnu by mohly být zmírněny jasnějšími displeji s vyššími přirozenými kontrasty, ale LCD zde ztratily na síle.

Porovnání pozorovacích úhlů LCD. Zdroj: Mitsubishi

Věrnost jasu v pozorovacích úhlech. Nejlepší IPS LCD většinou nemají barevný posun, což znamená, že jejich barvy se nemění ani nevykazují odstín při posunu úhlu. Avšak i nepatrné posunutí úhlu nevyhnutelně ovlivňuje vnímanou úroveň jasu. Nejedná se o průkopník, ale je hmatatelnější u chytrých telefonů s nízkým rozpočtem a střední třídy, které mají také tendenci zažívat vyšší stupeň barevného posunu než prémiová zařízení.

OLED displeje nejsou ovlivněny jasem a ztrátou kontrastu, když se jejich pozorovací úhly posunou jde opravdu o to vybrat si to menší ze dvou zel: Dokážete žít s barevným posunem nebo se ztrátou jas? V prvním případě byste se měli rozhodnout pro OLED displej a v případě druhého je nejlepší volbou LCD. Kvalitnější panely (obvykle se vyskytující ve vlajkových lodích) mohou toto dilema snížit.

Nižší doba odezvy ve srovnání s OLED. Displeje LCD se v této oblasti neustále zlepšují, přičemž LCD novější generace trpí menším množstvím duchů ve srovnání se staršími displeji. To je však další problém, který lze zmírnit, ale nevyřešit. OLED jsou v této oblasti prostě lepší, a to je jeden z důvodů, proč platforma Google Daydream pro mobilní VR vyžaduje OLED displeje.

LCD v levných a středních chytrých telefonech jsou náchylnější k tvorbě duchů a kratší doby odezvy. To může způsobit, že telefony budou méně hladké a reagují než konkurenti s OLED displeji.

Celkově je těžké LCD displeje tvrdě kritizovat kvůli tomu, jak se v posledních několika letech nesmírně zlepšily. Není neobvyklé, že levné smartphony mají 5,5palcové Full HD IPS displeje bez posunu barev, což je měřitelně lepší než vlajkové smartphony před několika lety s horším rozlišením, jasem a barvami přesnost.

Ale právě ve vlajkových lodích (a stále častěji ve středních) zařízeních se kvůli omezením LCD staví jejich ošklivé hlavy. Důkazy od odborníků naznačují, že OLED je navzdory své relativní nevyzrálosti celkově lepší než LCD na vyšší úrovni. To je důvod, proč jsou LCD displeje ve vlajkových smartphonech mnohem méně běžné, a to navzdory skutečnosti, že podporují širší barevné gamuty (jako DCI-P3), HDR standardy jako HDR10 a Dolby Vision a lepší časy odezvy než kdy dříve před.

Zdá se pravděpodobné, že současné tempo zlepšování OLED zajistí jeho převahu nad LCD. Ale ani OLED není dokonalý. Pojďme dál své největší problémy.


Problémy s OLED displeji

Samsung od roku 2010 naplno využívá OLED Galaxy S. Zdá se, že mnoho výrobců OEM nyní upřednostňuje OLED displeje ve svých vlajkových smartphonech a tato technologie pomalu proniká do středních a cenově dostupných vlajkových lodí. A ačkoli levné telefony s OLED nejsou příliš běžné, to se může za pár let změnit, protože cena OLED displejů bude stále klesat.

To, že je konkrétní technologie populární, však neznamená, že je bez problémů. Obrazovky OLED jsou viditelně nedokonalé, a to do té míry, že se kvalita může začít zhoršovat během několika dní, přičemž někteří uživatelé zaznamenají známky vypálení nedlouho poté, co začali používat svůj telefon. Technologie displeje má také dlouhodobé problémy, které nebyly vyřešeny po několika generacích.

PenTile matrix OLED displeje ve srovnání s S-Stripe. Zdroj: SamMobile

PenTile matice. OLED displeje PenTile matrix nedosahují ostrosti obrazu. Většina LCD používá matici RGB, což znamená, že mají tři jednotné subpixely (červený, zelený a modrý) na pixel. PenTile OLED displeje mají pouze dva subpixely na pixel (červený a zelený nebo modrý a zelený) v nerovnoměrném rozložení. Od Galaxy S4 v roce 2013 používají displeje PenTile OLED uspořádání subpixelů, které připomíná tvar diamantu – odtud termín „Diamond PenTile“. Zatímco počet zelených subpixelů na PenTile OLED displeji je ekvivalentní počtu zelených subpixelů na LCD, počet červených a modrých subpixelů je menší.

Abychom byli přesní, PenTile OLED displeje obsahují pouze poloviční počet červených a modrých subpixelů ve srovnání s počtem zelených subpixelů. To znamená, že navzdory ekvivalentní nominální hustotě pixelů ve srovnání s LCD nejsou displeje PenTile OLED tak ostré, protože jejich hustota subpixelů je nižší.

Proto je Full HD (1920x1080) LCD displej ostřejší než Full HD PenTile OLED displej, i když se tento rozdíl liší v závislosti na obsahu zobrazeném na obrazovce. Efektivní barevné rozlišení displeje PenTile OLED je vždy nižší než jeho nominální rozlišení. V případě Full HD (1920x1080) displeje je efektivní barevné rozlišení 1357x763 (vertikální i horizontální rozlišení vydělte druhou odmocninou 2).

To neznamená, že PenTile OLED displeje jsou jen z poloviny tak ostré než jejich LCD konkurenti s rozvržením RGB maticových pixelů. PenTile OLED displeje jsou vybaveny technikou zvanou subpixel anti-aliasing, která zakrývá deficit pixelů. I když mezeru úplně neuzavře, pomáhá zmírnit ztrátu efektivního barevného rozlišení.

Efekt uspořádání PenTile je nejzřetelnější při vykreslování textu. Protože subpixely mají nerovnoměrné rozložení, okraje písmen mají efekt PenTile. Text v podstatě není tak ostrý jako RGB maticové LCD, a to do té míry, že QHD PenTile displeje jsou v praxi asi tak ostré jako Full HD RGB displeje.

Existuje tedy řešení? V roce 2011 Samsung dodal RGB maticový AMOLED displej Galaxy S II s názvem Super AMOLED Plus. V roce 2012, Galaxy S III opět přijal PenTile uspořádání, aby vyhovoval HD rozlišení, ale s Galaxy Note II Samsung zkusil něco jiného.

Note II měl Displej S-Stripe (na základě uniklých marketingových materiálů) s nestandardní maticí RGB. Přestože rozložení subpixelů nebylo tak rovnoměrné jako tradiční matice RGB, klíčovým bodem bylo, že displej měl tři subpixely na pixel, což překonává problémy s ostrostí PenTile při zachování relativně vysokého rozlišení (HD).

Displej S-Stripe však neměl dlouhého trvání, protože Samsung přešel na diamantový PenTile Galaxy Note 3a zatímco společnost nadále používala S-Stripe AMOLED displeje v 10palcových tabletech, jako jsou Galaxy Tab S, tato technologie se neobjevila v jiných smartphonech.

Dokonce i iPhone X používá PenTile displej se subpixelovým vyhlazováním, což dokazuje, že S-Stripe při vysokém PPI (pixely na palec) zůstává finančně nebo technicky neproveditelný. (Modré subpixely stárnou nejrychleji v OLED, což Samsung uvedl jako důvod svého návratu k PenTile s Galaxy S III).

PenTile OLED obrazovka iPhonu X. Zdroj: The Verge

Stručně řečeno, PenTile zůstává problémem s OLED, zejména při nižších rozlišeních. Displeje PenTile HD nejsou v ostrosti optimální. V rozsahu Full HD se věci zlepšují, ale jednotlivé pixely mohou být stále viditelné při normálním rozsahu sledování a v určitých kontextech. Až s rozlišením QHD a vyšším začne být PenTile menším problémem.

Barevný posun. To je druhý zásadní problém OLED displejů. OLED displeje mají tradičně vynikající jas a kontrast, což znamená, že displeje neztrácejí svůj barevný kontrast, když se mění pozorovací úhly. Na druhou stranu trpí barevným posunem, což znamená, že barevný tón nebo odstín displeje se mění se změnou úhlu.

Některé OLED displeje jsou v tomto ohledu lepší než jiné. Například AMOLED displeje společnosti Samsung dříve trpěly velkým barevným posunem, ale společnost pracovala na postupném snižování tohoto efektu. S každou novou generací je barevný posun méně výrazný – ale nebyl eliminován. Nejnovější AMOLED displeje společnosti Samsung, které lze vidět v telefonech, jako je Note 8, stále trpí mírným barevným posunem v šikmých úhlech. Je to znatelně lepší než displeje AMOLED z roku 2012/2013, ale ne dramaticky lepší než displej Galaxy S7, například.

Na druhou stranu technologie displeje P-OLED společnosti LG, kterou lze vidět ve V30 a Pixel 2 XL, trpí mnohem zjevnějším barevným posunem. Displeje vyvinou modrý barevný posun i při nepatrných změnách úhlu, což připomíná displeje Samsungu z éry 2012/2013.

Je barevný posun zásadní problém? Převládající názor je, že je to hlavní problém na displejích P-OLED, ale u většiny displejů AMOLED „není velký problém“. Podle našeho názoru je však dalším velkým krokem vpřed úplné odstranění barevného posunu. Posun barev snižuje přesnost barev, pokud se nedíváte na displej. Také když se na displej dívá více lidí současně, barevný posun brání konzistentnímu zážitku ze sledování.

Vypálení obrázku na Google Pixel 2. Zdroj: The Verge

Stárnutí. Další nešťastnou vlastností OLED displejů je, že mají tendenci stárnout rychleji než LCD. OLED displeje trpí dvěma problémy se stárnutím: zachováním obrazu (krátkodobým) a vypálením displeje (dlouhodobý).

Zachování obrazu je dočasné povahy a dochází k němu, když je část obsahu na obrazovce překryta nebo „zaseknuta“ na displeji. Problém je častější u LCD (zejména u Quantum IPS displejů ve vlajkových smartphonech LG), ale vyskytuje se také u OLED displejů.

Častěji trpí OLED displeje vypalováním. Objevuje se ve formě trvalého zabarvení v oblastech na displeji a je to nejčastěji nachází se v oblastech, které zůstávají po dlouhou dobu statické, jako jsou navigační a stavové řádky v systému Android telefony.

Doba potřebná k rozvoji vyhoření je obvykle několik měsíců, v nejlepších případech roky. Vyhoření je však velmi variabilní jev. Někteří uživatelé hlásili trvalé vypalování i po několika dnech nebo týdnech používání, a to i u smartphonů, které mají nejnovější AMOLED displeje od Samsungu (jako je Galaxy S8). Uživatelé také hlásili vypálení, ke kterému dochází po krátké době na displejích P-OLED používaných v LG V30 a Google Pixel 2 XL.

Existuje nějaké řešení problému s vypalováním? Výrobci to opět mohou zmírnit, ale nemohou to vyřešit - je to přirozená vlastnost OLED displejů současné generace. Výrobci OEM jej často zmírňují používáním bílých navigačních pruhů, ztlumením tlačítek na navigačním panelu a prováděním dalších softwarových vylepšení, jako jsou mírně se pohybující hodiny na stále zapnutých displejích. Samsung, Apple a Google uvedli, že používají software k boji proti vypálení, ale všichni tři uvedli, že vypálení je nevyhnutelné. Jednoduše řečeno, kvalita OLED displeje se po několika měsících pravidelného používání trvale zhoršuje (i když v tomto časovém rámci ne v podstatné míře).

Jedním z důvodů, proč dochází k vypalování, je organická povaha LED v OLED displejích - a modrý subpixel stárne nejrychleji, jak již bylo zmíněno. MicroLED je technologie, která může teoreticky vyřešit problém kombinací anorganických LED se subpixelovými technologiemi OLED, ale ještě nebyla komercializována. V blízké budoucnosti se bude OLED nadále vyznačovat trvalým vypálením, pokud nenahradí průlom.

Energetická účinnost při vysokém APL. Jak je vysvětleno v části o terminologii, jas displeje v OLED je proměnlivý, protože klesá s vysokou průměrnou úrovní obrazu (APL) a zvyšuje se s nízkou APL. Energetická účinnost v OLED souvisí s APL obsahu zobrazeného na displeji.

Při nízkém APL (<65 %) je OLED energeticky účinnější než LCD DisplayMate. To znamená, že pokud obsah na displeji nemá mnoho bílého pozadí, bude spotřebovávat méně energie. To je důležité pro mediální obsah, jako jsou videa, která nemají převládající bílé pozadí, kde se rozsvítí více subpixelů, které se spojí do výsledného bílého světla.

Na druhou stranu webový obsah obvykle způsobuje, že OLED spotřebovávají více energie, protože webové stránky mají převážně bílé pozadí, a tím i vysoké APL. (Stojí za zmínku, že průměrné APL v uživatelském rozhraní Android 5.0 Lollipop bylo zjištěno 80 %, podle Motorola).

Tady je řešení: Pro úkoly, jako je procházení webu, bude LCD téměř vždy energeticky účinnější než OLED, a to navzdory podstatnému zlepšení účinnosti emitoru v nejnovějších generacích OLED. OLED uzavírá mezeru ve vysokém APL a již předstihl LCD v nízkém APL. Ještě to není úplně tam, ale není přitažené za vlasy očekávat, že OLED bude za několik let energeticky účinnější než LCD ve scénářích s vysokým APL.

Nyní, když jsme se stručně podívali na problémy ovlivňující technologie OLED i LCD displejů, pojďme se nyní zamyslet nad zavádějícími specifikacemi, které výrobci OEM ohledně kvality zobrazení obrážejí.


Zavádějící specifikace v displejích smartphonů

Samsung Galaxy Note 8.

Podle DisplayMateDisplej Galaxy Note 8 může mít jas až 1200 nitů. Toto číslo však platí pouze pro automatické zvýšení jasu na slunci. Při 1% APL, což znamená, že displej zobrazuje celou obrazovku, téměř černé pozadí, může displej Note 8 dosáhnout 728 nitů s manuálně nastaveným jasem. Jeho skutečný jas je však 423 nitů při 100% APL v adaptivním režimu. Mezi těmito dvěma čísly je zjevně obrovský rozdíl a je zavádějící propagovat hodnotu 728 nits jako vlastnost Note 8 bez přidání nezbytných kvalifikačních informací.

Pokud jde o kontrast, výrobci mají tendenci inzerovat klamavě vysoký dynamický kontrast. Statický kontrast je často nižší než jmenovitý kontrast, což je problém, který ovlivňuje LCD (díky jejich skutečné černé nemají OLED problémy s kontrastem). Dynamický kontrast má tendenci být mnohem vyšší než statický kontrast, ale to není pro běžného uživatele příliš užitečné Pak je tu skutečnost, že statická kontrastní čísla neberou v úvahu prostředí s velkým množstvím okolního prostředí světlo. V tomto okamžiku se skutečný kontrast sníží na 100:1-200:1, což je obrovský rozdíl oproti jmenovitému kontrastu displeje.


Strana nabídky rovnice

Displeje OLED mohou dosahovat vysoké přesnosti obrazu a jsou stále žádanější. Ale je nabídka na nule?

Odpověď zní: V tuto chvíli ne. Výrobců displejů významných v oblasti LCD je mnoho a patří mezi ně Japan Display (JDI), Sharp, LG Display, Tianma, BOE a další. Pokud však jde o technologii OLED, Samsung Display zaujímá na trhu dominantní postavení. LG Display zejména začal prodávat displeje P-OLED v roce 2017 a čínští výrobci, jako je BOE, se také připravují na výrobu displejů OLED. Samsung Display má ale tu výhodu, že je o několik let před konkurencí.

Samsung Display v minulosti využíval své pozice k prodeji n-1 AMOLED zobrazuje ostatním výrobcům OEM a ponechává nejlepší panely AMOLED současné generace pro mobilní divizi Samsung Electronics. I dnes má jen málo smartphonů AMOLED displej 18:9 WQHD+ (2880x1440). Zařízení jako Huawei Mate 10 Pro a OnePlus 5T mají 6palcový Full HD+ (2160x1080) 18:9 displej. I když jsou tyto displeje panely současné generace, mají nižší rozlišení. Pokud jsou firmy ochotny za OLED panely zaplatit více, Samsung Display jim samozřejmě rád dodá svou nejkvalitnější AMOLED technologii. Jedním z příkladů je Apple, který má v tomto odvětví významnou páku. Společnost požaduje špičkové displeje ze svých dodavatelských zdrojů a OLED displej v iPhonu X není výjimkou.

Růst tržeb Samsung Display. Zdroj: Display Daily

O displeji iPhonu X se říká, že je to panel vyrobený na zakázku navržený společností Apple a vyrobený společností Samsung. Má jiný poměr stran (19,5:9), rozlišení (2436x1125) a hustotu pixelů (458 PPI) než displeje smartphonů Samsung.

Vzhledem k tomu, že iPhone X je velkoobjemový produkt, poptávka po OLED displejích je taková, že ji Samsung Display téměř nedokáže splnit. Společnost dodala Applu v roce 2017 asi 50 milionů OLED panelů pro iPhone X a očekává se, že počet navýší pro další iPhone. Mohlo by to vést k nedostatku na trhu s OLED displeji – většina dodávaných AMOLED displejů míří do Applu a ne do Android OEM.

Konkurence v OLED je jedním z řešení. Společnost LG Display dříve používala displeje P-OLED ve své řadě chytrých telefonů G Flex a v roce 2017 znovu vstoupila do podnikání s OLED displeji. Google signalizoval svůj zájem uzavřením smlouvy v hodnotě milionů dolarů na používání displejů LG P-OLED. V minulosti projevil zájem i Apple.

Displeje P-OLED zatím nejsou konkurenceschopné s displeji AMOLED, ale LG Display by mohl v roce 2018 a dále zacelit mezeru. To by byla jen dobrá zpráva pro průmysl.


Závěrečná slova

V průběhu tohoto článku jsme viděli, jak složitá je oblast analýzy zobrazení. Mnoho odborníků na displeje říká, že byste nikdy neměli posuzovat žádný displej subjektivně. Pro většinu lidí však může být subjektivní hodnocení stále užitečné – zejména s ohledem na skutečnost, že je velmi obtížné nastavit objektivní testovací pracovní postup. Je třeba mít na paměti, že před vynesením rozsudku by uživatelé měli mít předchozí znalosti o technologiích zobrazování smartphonů, aby se zabránilo tomu, že dezinformace zbarví jejich názory.

Lidé mají samozřejmě různé subjektivní preference, a to je v pořádku. Mnozí preferují syté barvy, které jsou objektivně nepřesné. Jiní preferují přesné barevné režimy, které jsou kalibrovány s ohledem na barevné prostory sRGB nebo DCI-P3. Někteří preferují rozlišení Quad HD, zatímco jiní jsou naprosto spokojeni s rozlišením PenTile Full HD v OLED displejích. Pokud jde o displeje smartphonů, volba je dobrá a měli by ji respektovat jak výrobci displejů, tak prodejci smartphonů.

Zde je závěr: LCD a OLED mají své výhody a nevýhody a oba pokročily různými trajektoriemi. Je pravděpodobné, že OLED zůstane technologií volby pro smartphony v příštích několika letech, ale prozatím problémy jako PenTile, barevný posun a vypalování brání technologii dosáhnout bezchybného uživatele Zkušenosti. Je třeba zlepšit i stranu nabídky, než se stane životaschopnou v řadách zařízení nižší třídy.

Od prvních dotykových displejů smartphonů v roce 2007 jsme ušli dlouhou cestu, ale je tu ještě cesta.