スマートフォンのディスプレイ技術と用語の説明(OLED、LCD)

スマートフォンのディスプレイはシンプルに見えるかもしれませんが、主力デバイスの OLED と LCD の製造には多くの研究開発が行われています。

に照らして スマートフォンのディスプレイに関する最近の会話、一歩下がって、私たちが読み続けているすべての用語を文脈の中で検討することが重要です。 のような電話 Google ピクセル 2 XL ディスプレイについては批判もあるが、一方で消費者はOLEDパネルをおおむね賞賛している。 このような堅牢なエコシステムにより、2017 年のデバイスの画面などについて学ぶべきことがたくさんあります。 彼らの長所と短所を知れば知るほど、オンライン議論の根本に迫ることができます。

AMOLED ディスプレイと P-OLED ディスプレイ、または LTPS ディスプレイと IGZO ディスプレイの違いは何ですか? あるスマートフォンのディスプレイが他のスマートフォンよりも優れているのはなぜですか? 客観的なデータに基づいて評価するべきでしょうか、それとも主観的な印象に基づいて評価すべきでしょうか? ここで、スマートフォンのディスプレイ分析のトピックが重要な役割を果たします。

スマートフォンのディスプレイ分析は簡単な分野ではなく、スマートフォンのディスプレイの特性を正確に測定するには、レビュー担当者が数百から数千のデータを必要とします。 比色計、分光光度計、色校正ソフトウェア、輝度計などを含む (ただしこれらに限定されない)、数ドル相当の機器。 しかし、設備を備えているだけでは十分ではありません。 スマートフォンのディスプレイテスターは、さまざまなパネル間の違いを正確に示す有効で複製可能なデータを確保するために、厳格な方法論を採用する必要があります。 この分野では技術用語が多量に使用されていますが、説明が不十分なことが多く、次のようなサイトのレポートを読んでもほとんどの人が理解できません。 ディスプレイメイト 少し混乱しています。 ただし、それは市場の問題の氷山の一角にすぎません。

では、なぜわざわざスマートフォンのディスプレイを観察する必要があるのでしょうか? 理由は簡単です。高解像度、高品質のタッチスクリーン ディスプレイがなければ、最新のスマートフォンは今ほどの魅力を持っていないからです。 スクリーンは、何百万ものクリエイターや開発者が懸命に制作したコンテンツと対話し、消費するための媒体であり、スクリーンはそのコンテンツを正当に評価する必要があります。

スマートフォンのディスプレイの品質が長年にわたり着実に向上していることと、ディスプレイが現在直面している問題がわかります。 この記事では、2007 年以降に発売されたタッチスクリーン スマートフォンの表示品質のみを考慮します。

タイトルを読めばこの作品の内容がわかるので、始めましょう。


スマートフォンのディスプレイの進化

2007年に発売されたAppleの初代iPhone。 出典: アップル

初代 iPhone には、HVGA (480x320) 解像度の 3.5 インチ TFT ディスプレイが搭載されていました。 最初の Android スマートフォン、 HTC ドリーム / T-Mobile G1、同じ解像度でより小さい3.2インチディスプレイを備えていました。 これらのディスプレイは IPS (インプレーン スイッチングの頭字語。後で説明します) ではありませんでした。 16:9 のアスペクト比はありませんでした。実際、ほとんどの人にとって、古い 3:2 のアスペクト比は少し奇妙に見えます。 時代遅れです。 ディスプレイの品質に関して言えば、通常、スクリーンは色の精度が調整されておらず、明るさ、コントラスト、視野角は今日のスクリーンと比べて標準以下でした。

それ以来、スマートフォンのディスプレイは大きな進歩を遂げました。 2009 年に、WVGA (800x480) ディスプレイと 15:9 のアスペクト比を備えた最初の Android スマートフォンが登場しました。 その後、2010 年初頭に、最初の OLED スマートフォンがリリースされました。 サムスンの AMOLED ディスプレイが使用されました ネクサスワン そして HTC ディザイア、公称 WVGA 解像度は同じですが、PenTile マトリックス ピクセル配置により、画面の効率が低下します。 解像度(これについては後で詳しく説明します)。 このテクノロジーの初期段階であったため、AMOLED のディスプレイ品質はまだゼロに達していませんでした。

Apple は、2010 年 6 月に iPhone 4 でデビューした Retina ディスプレイでサムスンの衝撃を奪いました。 IPS テクノロジでは、当時比類のない 960x640 解像度 (326 ppi) を備えており、これは当時のテクノロジで可能な最高の解像度でした。

アップルのiPhone4。 出典: アップル

iPhone 4 の Retina ディスプレイは、Android の世界では比類のないものでした。 しかし、それはサムスンがそれを上回ろうとする試みを思いとどまらせるものではなかった。 の ギャラクシーSは、iPhone 4 とほぼ同時期にリリースされ、韓国に拠点を置く会社の新しい Super AMOLED ディスプレイ技術を搭載しました。 Nexus One のディスプレイと比べて新しい世代であり、直射日光下での視認性が向上しました。 しかし、残念なことに、PenTile ピクセル配列が使用されており、その画像の鮮明さは LCD 競合製品には及ばなかった。

しかし、スマートフォンの表示品質は時間の経過とともに向上し続けました。 2011 年には、この種のものとしては最初で最後となる、RGB マトリックス ピクセル配置を備えた Samsung の Super AMOLED Plus ディスプレイが登場しました。 そして、LCD スクリーンと OLED スクリーンの両方で 720p HD ディスプレイが台頭し、Apple のオリジナル Retina 解像度を追い越し、ディスプレイ戦争の新たな前線、つまりピクセル密度での優位性が始まりました。

この間、ディスプレイはかつてないほど急速なペースで進歩してきました。 LCD は大幅に改善され、1080p フル HD に達し、さらに RGB マトリックス技術により QHD 解像度に達しました。 最大700ニトの明るさ。 178 度の視野角 (IPS のおかげでスペクトルの最高値)。 コントラスト比は 2000:1 に達します。

実際、サムスンの AMOLED ディスプレイは急速に改良され、2014 年にはその技術が LCD を飛び越え始めました。 数年連続で、すべてのサムスンのフラッグシップモデルは トッピングされた ディスプレイメイトの スマートフォンのトップ画面リスト -- トレンドが崩れるまで iPhone XのOLEDディスプレイを搭載 (サムスン製パネル) ディスプレイメイト 今年のベストスマートフォンディスプレイに輝いた。

しばらくの間、 サムスンディスプレイ は OLED 分野で注目を集める唯一のメーカーでしたが、2017 年に状況が一変しました。 LGディスプレイ スマートフォンに搭載する P-OLED ディスプレイを出荷するという注目度の高い契約を獲得しました。

そのため、スマートフォンでは sRGB および DCI-P3 カラー キャリブレーションが台頭しており、現在では両方の主要なモバイル オペレーティング システムがカラー マネージメントをサポートしています。 また、モバイル HDR ディスプレイや、最大 120 Hz の適応型画面リフレッシュ レートの登場も見られました。 それには疑いの余地がありません。スマートフォン ディスプレイの未来は明るいです。

以上のことを念頭に置いて、いくつかの一般的な表示用語を整理して詳しく説明しましょう。


用語を簡単な用語で表示する

いくつかのディスプレイ技術とピクセル配置の比較。 出典: ウィキメディア

LCD(液晶ディスプレイ): LCD は、液晶の光変調特性に基づいたフラット パネル ディスプレイです。 LCD は非常に薄いですが、複数の層で構成されています。 これらの層には、間に液晶溶液を挟んだ 2 つの偏光パネルが含まれています。光は液晶層を通って投影され、色付けされ、可視画像が生成されます。

注意すべき重要なことは、 液晶自体は発光しないため、LCDにはバックライトが必要です. 薄くて軽く、一般に製造コストが安く、スマートフォンで使用されている最も成熟したディスプレイ技術です。

LCD の利点には、高輝度、さまざまな視野角での一貫した色の忠実度、優れた色の鮮明さなどがあります。 RGB マトリックスの使用と寿命のおかげで (LCD は一時的な画像が残る可能性がありますが、焼き付きの影響を受けません) 保持)。 また、一部の同等の OLED と比較して、コントラストが低く、応答時間が劣る傾向があります。

インプレーンスイッチング技術の図。 出典: SIIM

IPS (面内スイッチング): インプレーンスイッチングには、ディスプレイのガラス基板間の液晶層の分子の配向の配置と切り替えが含まれます。 簡単に言うと、これは TFT ディスプレイの視野角と色の再現性を向上させるために使用されるテクノロジーであり、TN (Twisted Nematic) ディスプレイの代替として使用されることを目的としています。 LCD で使用され、最大 178 度の水平および垂直視野角を実現します。

OLED(有機発光ダイオード): OLED は、LCD とは異なり、バックライトを必要としません。これは、ピクセルに個別に電源がオンおよびオフになる発光ダイオードが含まれているためです。 OLED ディスプレイの利点には、理論的には「無限」のコントラスト比があり、ネイティブ色域が広いこと、さまざまな表示での明るさの変化が少ないことも含まれます。 角度が低くなり、APL が低くても電力効率が向上します。 欠点としては、異なる視野角での色の変化、焼き付き、高 APL での電力効率の低下などが挙げられます。 アプリケーション。

APL (平均ピクチャーレベル): APL は、特定の画面上の白いコンテンツの量を決定します。 コンテンツの APL が分からなければ、OLED ディスプレイの実際の明るさを決定することはできません。そのため、通常、異なる APL パーセンテージで複数の測定値が表示されることを示しています。 100% APL は完全に白ですが、0% APL は白の痕跡がない完全に黒い画面です。 OLED パネルの輝度は変動します。APL が低いシナリオでは輝度が上がり、その逆も同様です。

LTPS の利点。 出典: ウベルギズモ

LTPS(低温ポリシリコン):LCDの製造技術です。 ポリシリコンの代わりにアモルファスシリコンを使用することで、ディスプレイの解像度を高め、低温を維持します。 電力効率とピクセル密度を高めるために使用されます。

IGZO(インジウムガリウム亜鉛酸化物): IGZOは、人工透明結晶性酸化物半導体で作られたディスプレイであり、最初に製造されました。 シャープ. これはインジウム、ガリウム、亜鉛、酸素で構成されており、主にタブレットに使用されていますが、一部のスマートフォン メーカーも使用し始めています。 (良い例は、Android デバイスの 120Hz ディスプレイです。 Razer フォン) 大幅な電力効率の向上が期待できますが、一部のディスプレイでは LTPS LCD に比べて輝度とコントラストが低下するという欠点があります。

HDR(ハイダイナミックレンジ): HDR (ハイ ダイナミック レンジ) は、一部の新しいデバイスや将来の主力製品に搭載されているディスプレイ機能で、よりリアルなメディア視聴体験を約束します。 簡単に説明すると、HDR 対応ディスプレイはピーク輝度が高く、ハイライトの細部を犠牲にすることなく、シーンにより詳細な影を与えます。 さらに、より広い色範囲と豊富な色深度を表示できるため、各色のグラデーションの段階が増え、より多くの色が得られます。

これは、HDR ディスプレイが広色域をサポートし (DCI-P3 が現在最も広くサポートされている広色域です)、10 ビット カラーもサポートしているためです ( UHD アライアンス). これにより、理論的には、HDR 対応スマートフォンで 10 億色を超える色を表示できるようになります。 現時点では、主力スマートフォンは HDR10 と ドルビービジョン 規格。

カンデラ/平方メートル: ニットとしても知られる平方メートルあたりのカンデラは、光源の強度の関数であり、あらゆる画面の明るさを測定するために使用されます)。 cd/m^2 の数値が大きいほど、ディスプレイは明るくなります。 スマートフォンのディスプレイのほとんどのレビューでは、約 200 nits で測定が行われていることがわかります。

コントラスト比: これは、ディスプレイのピーク輝度と黒レベルの比率です。 OLED ディスプレイは、ピクセルを完全に切り替えることができるため、理論的には無限のコントラスト比を実現します。 オフですが、実際には、完全に暗い場合を除いて、周囲光によりこれが実現されません。 部屋。 したがって、OLED パネルは画面の反射率を下げることでコントラスト比を向上させることができます。


最新の LCD の問題点

液晶ディスプレイは、 最も人気のある スマートフォンのディスプレイ技術が市場に投入されています。 低価格および中価格帯のスマートフォンの大部分は、主にコストの理由から、OLED ディスプレイではなく LCD を搭載しています。 非主力スマートフォンでは、OLED の代わりに LCD を使用することでメーカーの部品表 (BOM) が削減され、結果として利益率が向上し、コストが削減されます。

ただし、LCD に欠点がないわけではありません。 LCD は OLED などの代替技術よりも成熟した技術とみなされていますが、いくつかの点で OLED に劣ります。 一つずつ見ていきましょう。

OLEDとLCDのコントラスト比の比較。 出典: 4K LED テレビのレビュー

対比。 最新の LCD の静的コントラストは最大 2000:1 ですが、メーカーがより高い動的コントラストを販売している場合もあります。 この点で、LCD は OLED の理論上無限のコントラストには遠く及ばないが、Apple や Huawei などのベンダーは無限のコントラスト評価を放棄することを選択している。 理由? 液晶ディスプレイの黒さは問題ありません 真実 画面のバックライトのせいで黒くなります。 最も深い黒でも暗い灰色のように見え、これは特に暗闇で目立ちます。

LCD が機能するにはバックライトが必要であり、バックライトがないと画面が見えないため、この問題に対する本当の解決策はありません。 ディスプレイ メーカーがとるべき唯一の手段は、黒レベルの輝度を下げることです。黒レベルが暗ければ暗いほど、コントラストは高くなります。

周囲光が多い環境では、実際には、知覚できる違いはほとんどありません。 LCD ディスプレイと OLED ディスプレイ (少なくともこの面では)、後者の利点は基本的に次のとおりです。 否定された。 ただし、ビデオを見たり、暗いテーマや壁紙を使用したりすると、LCD の弱点が強調されます。 この問題はディスプレイの視野角でも明らかで、角度が左から右に変わると黒が薄れる傾向があります。 これにより、メディア視聴体験の没入感が低下する可能性があります。

LCD ディスプレイのコントラストの欠点は、太陽光の下での可読性にも影響します。 以前は、直射日光の下では LCD が OLED ディスプレイよりも間違いなく優れていましたが、今はそうではありません。 自動輝度ブースト モードやその他の技術を備えた OLED ディスプレイは、低反射率と高いコントラストを利用して LCD を上回ることができます。

LCD は OLED ディスプレイよりも持続可能な輝度レベルが高いにもかかわらず、太陽光 最新の LCD では反射率とコントラストが不足しているため、OLED では可読性が向上する傾向があります。 パネル。 将来的には、ネイティブ コントラストが高く、明るいディスプレイが登場することでこれらの問題は軽減されるかもしれませんが、LCD はここで勢いを失っています。

液晶視野角の比較。 出典:三菱

視野角における輝度の忠実度. 最高の IPS LCD にはほとんどカラーシフトがありません。つまり、角度が変化しても色が変化したり色合いが現れたりしません。 ただし、角度がわずかにずれただけでも、知覚される明るさのレベルに影響を与えるのは避けられません。 これは問題を解決するものではありませんが、低価格および中価格帯のスマートフォンではより顕著であり、プレミアム デバイスよりも色の変化が大きくなる傾向があります。

OLED ディスプレイは、視野角を変えても明るさやコントラストの低下の影響を受けないため、 結局のところ、色の変化と体の喪失を抱えて生きていけるか、という 2 つの悪のうち、小さい方を選択することになります。 輝度? 前者の場合は OLED ディスプレイを選択する必要があり、後者の場合は LCD が最適です。 高品質のパネル (主力製品に通常使用されている) を使用すると、このジレンマを軽減できます。

OLEDと比較して応答時間が遅い. LCD はこの点で着実に改善されており、新世代の LCD では古いディスプレイに比べてゴーストが少なくなります。 ただし、これは軽減することはできても解決できない別の問題です。 OLED はこの分野では単純に優れており、それが Google の Daydream モバイル VR プラットフォームが選ばれる理由の 1 つです。 必要 OLEDディスプレイ。

低価格および中価格帯のスマートフォンの LCD はゴーストが発生しやすく、応答時間が短くなります。 そのため、OLED ディスプレイを搭載した競合他社と比べて、携帯電話のスムーズさや応答性が劣る可能性があります。

全体として、LCD はここ数年で大幅に進歩したため、厳しく批判するのは困難です。 低価格スマートフォンにカラーシフトのない 5.5 インチ フル HD IPS ディスプレイが搭載されていることは珍しくありません。 解像度、明るさ、色が劣っていた数年前の主力スマートフォンよりも明らかに優れています 正確さ。

しかし、LCD の制限が醜い頭をもたげているのは、フラッグシップ (そしてますますミッドレンジ) デバイスです。 専門家らの証拠は、OLEDが相対的に未熟であるにもかかわらず、ハイエンドではLCDよりも全体的に優れていることを示唆しています。 より幅広い機能をサポートしているにもかかわらず、主力スマートフォンでは LCD があまり一般的ではなくなっているのはこのためです。 色域 (DCI-P3 など)、HDR10 や Dolby Vision などの HDR 規格、これまでよりも優れた応答時間 前に。

OLED の現在の進歩のペースでは、LCD に対する OLED の優位性が確実になると思われます。 しかし、OLEDも完璧ではありません。 次に進みましょう その 最大の問題。


OLEDディスプレイの問題点

サムスンは2010年代からOLEDに全力を注いでいる ギャラクシーS. 現在、多くの OEM が自社の主力スマートフォンに OLED ディスプレイを採用しているようで、この技術はミッドレンジおよび手頃な価格の主力デバイスに徐々に浸透しつつあります。 OLED を搭載した格安携帯電話は特に一般的ではありませんが、OLED ディスプレイの価格が下がり続けるため、数年後には状況が変わる可能性があります。

ただし、特定のテクノロジーが人気があるからといって、問題がないわけではありません。 OLED スクリーンは目に見えて不完全で、数日で品質が劣化し始める可能性があり、一部のユーザーは携帯電話を使い始めてからすぐに焼き付きの兆候に気づきます。 ディスプレイ技術には、何世代にもわたって解決されていない長年の問題もあります。

PenTile マトリックス OLED ディスプレイを S-Stripe と比較。 出典: サムモバイル

PenTile マトリックス. PenTile マトリックス OLED ディスプレイは、画像の鮮明さが不十分です。 ほとんどの LCD は RGB マトリックスを使用します。これは、ピクセルごとに 3 つの均一なサブピクセル (赤、緑、青) があることを意味します。 PenTile OLED ディスプレイには、不均一なレイアウトで 1 ピクセルあたり 2 つのサブピクセル (赤と緑、または青と緑) しかありません。 2013 年の Galaxy S4 以来、PenTile OLED ディスプレイはダイヤモンドの形に似たサブピクセル レイアウトを使用しているため、「Diamond PenTile」という用語が付けられています。 PenTile OLED ディスプレイの緑のサブピクセルの数は LCD の緑のサブピクセルの数と同じですが、赤と青のサブピクセルの数はそれよりも少なくなります。

正確に言うと、PenTile OLED ディスプレイには、緑のサブピクセルの数と比較して、赤と青のサブピクセルの数が半分しか含まれていません。 つまり、PenTile OLED ディスプレイは、LCD と比較して公称ピクセル密度が同等であるにもかかわらず、サブピクセル密度が低いため、それほど鮮明ではありません。

したがって、フル HD (1920x1080) LCD ディスプレイはフル HD ペンタイル OLED ディスプレイよりも鮮明ですが、その差は画面に表示されるコンテンツによって異なります。 PenTile OLED ディスプレイの実効色解像度は、常に公称解像度よりも低くなります。 フル HD (1920x1080) ディスプレイの場合、有効なカラー解像度は 1357x763 (垂直解像度と水平解像度を 2 の平方根で割ったもの) です。

それは、PenTile OLED ディスプレイの鮮明さが、RGB マトリックス ピクセル レイアウトを備えた競合 LCD ディスプレイの半分しかないという意味ではありません。 PenTile OLED ディスプレイは、ピクセルの欠陥をカバーするサブピクセル アンチエイリアシングと呼ばれる技術を備えています。 ギャップを完全に埋めることはできませんが、有効な色の解像度の損失を軽減するのに役立ちます。

PenTile 配置の効果は、テキストのレンダリングで最も顕著に現れます。 サブピクセルの配置が不均一であるため、文字の端にペンタイル効果が生じます。 本質的に、テキストは RGB マトリックス LCD ほど鮮明ではありませんが、実際には QHD ペンタイル ディスプレイがフル HD RGB ディスプレイとほぼ同じくらい鮮明です。

それで解決策はあるのでしょうか? 2011 年、サムスンは RGB マトリックス AMOLED ディスプレイを出荷しました。 ギャラクシーS II スーパーAMOLEDプラスと呼ばれます。 2012 年には、 ギャラクシーSIII サムスンは HD 解像度に対応するために再び PenTile 配置を採用しましたが、Galaxy Note II では、サムスンは別のことを試みました。

Note IIには Sストライプディスプレイ (漏洩したマーケティング資料に基づいて) 非標準の RGB マトリックスを使用しています。 サブピクセルのレイアウトは従来の RGB マトリックスほど均一ではありませんでしたが、重要な点はディスプレイが 1 ピクセルあたり 3 サブピクセルで、比較的高い解像度を維持しながら PenTile の鮮明さの問題を克服します。 (HD)。

しかし、サムスンがダイヤモンド PenTile に移行したため、S ストライプ ディスプレイは短命に終わりました。 ギャラクシーノート3、そして同社はS-Stripe AMOLEDディスプレイを次のような10インチタブレットに使用し続けましたが、 ギャラクシータブS、この技術は他のスマートフォンには登場していません。

iPhone Xでさえ、サブピクセルアンチエイリアシングを備えたPenTileディスプレイを使用しており、高いPPI(ピクセル/インチ)でのSストライプは経済的または技術的に依然として実現不可能であることが証明されています。 (青色のサブピクセルは OLED で最も早く老化します。これが、Samsung が Galaxy S III で PenTile に戻った理由として挙げています)。

iPhone XのPenTile OLEDスクリーン。 出典: ザ・バージ

要約すると、PenTile は、特に低解像度の場合、OLED に関する問題のままです。 PenTile HD ディスプレイの鮮明さは最適ではありません。 フル HD 範囲では状況は改善されますが、通常の表示範囲や特定の状況では、個々のピクセルが依然として表示される可能性があります。 PenTile が問題でなくなり始めるのは、QHD 以上の解像度になってからです。

カラーシフト。 これは、OLED ディスプレイの 2 番目の根本的な問題です。 OLED ディスプレイは伝統的に優れた輝度とコントラストを備えており、視野角が変化してもディスプレイの色のコントラストが失われないことを意味します。 一方で、角度が変わるとディスプレイの色調や色合いが変化するカラーシフトに悩まされます。

この点において、一部の OLED ディスプレイは他のディスプレイよりも優れています。 たとえば、サムスンの AMOLED ディスプレイは以前は大量のカラーシフトに悩まされていましたが、同社はその影響を徐々に軽減することに取り組んできました。 世代が変わるごとに、色の変化は目立たなくなりましたが、完全には解消されていません。 Note 8 などの携帯電話に搭載されているサムスンの最新 AMOLED ディスプレイでは、依然として斜めの角度でわずかな色ずれが発生します。 2012/2013 年の AMOLED ディスプレイよりも明らかに優れていますが、たとえば Galaxy S7 のディスプレイから劇的に改善されているわけではありません。

一方で、V30 や Pixel 2 XL に見られる LG の P-OLED ディスプレイ技術は、より明らかなカラーシフトに悩まされています。 ディスプレイは、わずかな角度の変化でも青みがかったカラーシフトを発生させます。これは、Samsung の 2012/2013 年時代のディスプレイを思い出させます。

色の変化は大きな問題ですか? これは P-OLED ディスプレイでは大きな問題だが、ほとんどの AMOLED ディスプレイでは「大した問題ではない」というのが一般的な意見です。 しかし、私たちの見解では、次の大きな前進はカラーシフトを完全に排除することです。 ディスプレイを正面から見ていない場合、カラーシフトにより色の精度が低下します。 また、複数の人が同時にディスプレイを見ている場合、色の変化により一貫した視聴体験が妨げられます。

Google Pixel 2 での画像の焼き付き。 出典: ザ・バージ

エージング。 OLED ディスプレイのもう 1 つの残念な特性は、LCD よりも早く劣化する傾向があることです。 OLED ディスプレイには、画像保持 (短期) とディスプレイの焼き付きという 2 つの経年変化の問題があります。 (長期)。

残像は本質的に一時的なもので、画面上のコンテンツの一部がディスプレイ上に重ね合わされたり、「スタック」したりするときに発生します。 この問題は LCD (特に LG の主力スマートフォンの Quantum IPS ディスプレイ) でより一般的ですが、OLED ディスプレイでも発生します。

より一般的には、OLED ディスプレイでは焼き付きが発生します。 これは、ディスプレイ上の領域に永久的な変色という形で現れます。最も一般的なのは、 Android のナビゲーション バーやステータス バーなど、長時間静的なままの領域に見られます。 電話。

焼き付きが発生するまでにかかる時間は通常数か月、最良の場合は数年かかります。 ただし、焼き付きは非常に変化しやすい現象です。 一部のユーザーは、Samsung 製の最新の AMOLED ディスプレイを搭載したスマートフォン (Galaxy S8 など) を使用した場合でも、わずか数日または数週間使用しただけでも永久的な焼き付きを報告しています。 また、ユーザーは、で使用されている P-OLED ディスプレイで短期間後に焼き付きが発生することを報告しています。 LG V30 そしてGoogle Pixel 2 XL。

焼き付きの問題に対する解決策はありますか? 繰り返しになりますが、メーカーはこの問題を軽減することはできますが、解決することはできません。これは現行世代の OLED ディスプレイに固有の特性です。 OEM は、白いナビゲーション バーを使用したり、ナビゲーション バーのボタンを暗くしたり、常時表示のディスプレイで時計をわずかに動かすなどのその他のソフトウェアの調整を行ったりすることで、この問題を軽減することがよくあります。 Samsung、Apple、Google はいずれも、焼き付きと戦うためにソフトウェアを使用していると述べていますが、3 社とも焼き付きは避けられないと述べています。 簡単に言うと、OLED ディスプレイの品質は、数か月定期的に使用すると永久に劣化します (ただし、その期間内では大幅な劣化はありません)。

焼き付きが発生する理由の 1 つは、OLED ディスプレイの LED の有機的な性質にあります。前述したように、青色のサブピクセルは最も早く劣化します。 MicroLEDは、無機LEDとOLEDのサブピクセル技術を組み合わせることで、理論的にはこの問題を解決できる技術ですが、まだ実用化されていません。 近い将来、OLED はブレークスルーの代わりに永久的な焼き付きを特徴とし続けるでしょう。

高いAPLでの電力効率. 用語のセクションで説明したように、OLED のディスプレイの輝度は、平均ピクチャ レベル (APL) が高いと低下し、APL が低いと増加するため、変化します。 OLED の電力効率は、ディスプレイに表示されるコンテンツの APL に関係します。

によると、APL が低い (<65%) 場合、OLED は LCD よりも電力効率が高くなります。 ディスプレイメイト. つまり、ディスプレイ上のコンテンツに白い背景があまり含まれていない場合、消費電力は少なくなります。 これは、白色の背景が優勢ではないビデオなどのメディア コンテンツにとって重要です。メディア コンテンツでは、より多くのサブピクセルが点灯して白色光が生成されます。

一方、Web ページの背景は主に白いため、Web コンテンツでは通常、OLED の消費電力が増加します。 したがって、高い APL が得られます。 (Android 5.0 Lollipop の UI の平均 APL が 80% であることが判明したことは注目に値します。 モトローラ)。

最新世代の OLED ではエミッタ効率が大幅に向上しているにもかかわらず、Web ブラウジングなどのタスクでは、LCD の方がほとんどの場合 OLED よりも電力効率が高くなります。 OLEDは高APLでの差を縮めつつあり、低APLではすでにLCDを追い越しています。 まだ完全には実現していませんが、数年後には高 APL シナリオにおいて OLED が LCD よりも電力効率が高くなるという期待はそれほど突飛なものではありません。

OLED と LCD の両方のディスプレイ テクノロジに影響を与える問題を簡単に見てきました。次に、ディスプレイの品質に関して OEM が喧伝する誤解を招く仕様について考えてみましょう。


スマートフォンのディスプレイの誤解を招く仕様

サムスンのGalaxy Note 8。

によると ディスプレイメイト、Galaxy Note 8 のディスプレイは 1200 nit まで明るくなります。 ただし、この数値は太陽光の下での自動輝度ブーストにのみ適用されます。 APL 1% (ディスプレイが全画面でほぼ黒の背景を表示していることを意味します) では、Note 8 のディスプレイは、明るさを手動で上げると 728 nit に達します。 ただし、実際の明るさは、アダプティブ モードで 100% APL で 423 nit です。 2 つの数値の間には明らかに大きな差があり、必要な条件情報を追加せずに 728 nits という数値を Note 8 の機能として宣伝するのは誤解を招きます。

コントラストに関しては、メーカーは一見して高いダイナミック コントラストを宣伝する傾向があります。 静的コントラストは定格コントラストよりも低いことが多く、これは LCD に影響を及ぼす問題です (OLED は真の黒のおかげでコントラストの問題がありません)。 動的コントラストは静的コントラストよりもはるかに高くなる傾向がありますが、平均的なユーザーにとってはあまり役に立ちません。 さらに、静的なコントラストの数値は、周囲光量が多い環境を考慮していないという事実もあります。 ライト。 その時点で、実際のコントラストは 100:1 ~ 200:1 に減少し、ディスプレイの定格コントラストとは大きく異なります。


方程式の供給側

OLED ディスプレイは優れた画像精度を実現できるため、その需要はますます高まっています。 しかし、供給は行き届いているでしょうか?

答えは「現時点ではありません」です。 LCD 分野で注目されるディスプレイ メーカーは数多くあり、ジャパン ディスプレイ (JDI)、シャープ、LG ディスプレイ、天馬、BOE などが含まれます。 しかし、OLEDテクノロジーに関しては、Samsung Displayが市場で支配的な地位を占めています。 特にLGディスプレイは2017年にP-OLEDディスプレイの販売を開始しており、BOEなどの中国メーカーもOLEDディスプレイの製造に向けた準備を進めている。 しかしサムスンディスプレイには、競合他社よりも数年先を行っているという利点がある。

過去にサムスンディスプレイはその立場を利用して販売を行っていた n-1 AMOLED ディスプレイを他の OEM に提供し、Samsung Electronics のモバイル部門向けに最高の現行世代 AMOLED パネルを維持します。 現在でも、18:9 WQHD+ (2880x1440) AMOLED ディスプレイを搭載したスマートフォンはほとんどありません。 のようなデバイス ファーウェイメイト10プロ そしてその ワンプラス 5T 6 インチのフル HD+ (2160x1080) 18:9 ディスプレイを搭載しています。 これらのディスプレイは現行世代のパネルですが、解像度が低くなります。 もちろん、企業が OLED パネルにより多くのお金を払うのであれば、Samsung Display は喜んで最高品質の AMOLED テクノロジーを企業に供給するでしょう。 その一例は、業界で大きな影響力を持つ Apple です。 同社は供給源に最高品質のディスプレイを求めており、iPhone Xに搭載されているOLEDディスプレイも例外ではありません。

サムスンディスプレイの収益成長。 出典: ディスプレイデイリー

iPhone Xのディスプレイは、Appleが設計し、Samsungが製造したカスタムパネルであると言われています。 サムスンのスマートフォンのディスプレイとはアスペクト比 (19.5:9)、解像度 (2436x1125)、およびピクセル密度 (458 PPI) が異なります。

iPhone Xは大量生産製品であるため、OLEDディスプレイの需要はSamsung Displayがほぼ満たすことができないほどに高い。 同社は2017年にiPhone X向けに約5000万枚のOLEDパネルをAppleに供給しており、次期iPhoneではさらにその数が増えると予想されている。 これは、OLED ディスプレイ市場の不足につながる可能性があります。供給されている AMOLED ディスプレイのほとんどは、Android OEM ではなく Apple 向けです。

OLED における競争は解決策の 1 つです。 LGディスプレイは以前、G FlexスマートフォンシリーズでP-OLEDディスプレイを採用しており、2017年に再びOLEDディスプレイ事業に参入した。 GoogleはLGのP-OLEDディスプレイを使用するために数百万ドル相当の契約を結ぶことで関心を示した。 Appleもこれまでに関心を示してきた。

P-OLED ディスプレイはまだ AMOLED ディスプレイと競合できませんが、LG ディスプレイは 2018 年以降にその差を埋める可能性があります。 それは業界にとって朗報でしかない。


最後の言葉

この記事を通じて、ディスプレイ分析の分野がいかに複雑であるかを見てきました。 多くのディスプレイ専門家は、ディスプレイを主観的に判断してはいけないと言っています。 ただし、特に客観的なテスト ワークフローを設定することが非常に難しいという事実を考慮すると、ほとんどの人にとって、主観的な評価は依然として役立ちます。 心に留めておきたいのは、誤った情報によって意見が左右されるのを防ぐために、判断を下す前にユーザーはスマートフォンのディスプレイ技術についての予備知識を持っている必要があるということです。

もちろん、主観的な好みは人によって異なりますが、それは問題ありません。 多くの人は、客観的に見て不正確な飽和色を好みます。 sRGB または DCI-P3 色空間に関して調整された正確なカラー モードを好む人もいます。 クアッド HD 解像度を好む人もいれば、OLED ディスプレイの PenTile フル HD 解像度に完全に満足している人もいます。 スマートフォンのディスプレイに関しては選択が適切であり、ディスプレイのメーカーとスマートフォンのベンダーの両方がそれを尊重する必要があります。

ここで重要なのは、LCD と OLED にはそれぞれ長所と短所があり、両方とも異なる軌道で進歩してきました。 OLED は今後数年間、スマートフォンに最適なテクノロジーであり続ける可能性がありますが、現時点では、 PenTile、カラーシフト、焼き付きなどの問題により、テクノロジーは完璧なユーザーの実現を妨げています 経験。 ローエンドデバイス範囲で実行可能になる前に、電源側も改善する必要があります。

2007 年の最初のタッチスクリーン スマートフォン ディスプレイから私たちは長い道のりを歩んできましたが、まだまだ道半ばです。