Smartphone-skärmar kan verka enkla, men det finns mycket forskning och utveckling som går till att göra OLED- och LCD-skärmar i flaggskeppsenheter.
I ljuset av senaste konversationer om smartphone-skärmar, är det viktigt att ta ett steg tillbaka och överväga alla termer vi fortsätter att läsa om i sitt sammanhang. Telefoner som Google Pixel 2 XL har fått kritik för sina skärmar, men å andra sidan har konsumenterna generellt hyllat OLED-paneler. Med ett så robust ekosystem finns det mycket att lära om våra enheters skärmar under 2017, och ju mer vi vet om deras styrkor och svagheter, desto mer kan vi komma till roten av dessa onlinedebatter.
Vad är skillnaden mellan en AMOLED-skärm och en P-OLED-skärm, eller mellan en LTPS-skärm och en IGZO-skärm? Vad gör en smartphone-skärm bättre än den andra? Ska vi basera våra bedömningar på objektiva data eller på subjektiva intryck? Det är här ämnet smartphone-displayanalys spelar en nyckelroll.
Analys av smartphoneskärmar är inte ett lätt fält, och för att exakt mäta egenskaperna hos smartphoneskärmar behöver granskare hundratals till tusentals utrustning till ett värde av dollar, inklusive (men inte begränsat till) kolorimetrar, spektrofotometrar, programvara för färgkalibrering, luminansmätare och mer. Men det räcker inte att ha utrustningen; Testare av smarttelefonskärmar måste använda stränga metoder för att säkerställa giltiga och replikerbara data som korrekt visar skillnaderna mellan olika paneler. Det här är ett område där teknisk jargong används i överflöd, men ändå ofta dåligt förklarad, vilket gör att de flesta som läser rapporter från webbplatser som
DisplayMate lite förvirrad. Det är dock bara toppen av marknadens isberg av problem.Så varför göra allt besväret med att ge smartphoneskärmarna ett hårt utseende? Anledningen är enkel: Utan deras högupplösta, högkvalitativa pekskärmsskärmar skulle moderna smartphones inte ha samma attraktionskraft som de har nu. Skärmar är det medium genom vilket vi interagerar med och konsumerar innehållet som miljontals kreatörer och utvecklare arbetar hårt för att producera, och skärmar bör göra det innehållet rättvisa.
Vi kan se hur skärmkvaliteten på smartphones stadigt har förbättrats under åren tillsammans med de problem som skärmar möter idag. I den här artikeln överväger vi endast visningskvalitet på smartphones med pekskärm som släpptes 2007 eller senare.
Du läser titeln, du vet vad det här stycket handlar om, så låt oss börja!
Utvecklingen av smartphone-skärmar
Den ursprungliga iPhonen hade en 3,5-tums TFT-skärm med HVGA-upplösning (480x320). Den första Android-telefonen, den HTC Dream / T-Mobile G1, hade en mindre 3,2-tumsskärm med samma upplösning. Dessa skärmar var inte IPS (en akronym för in-plane switching, som vi kommer tillbaka till senare), och de hade inte ett bildförhållande på 16:9 -- för de flesta ser faktiskt deras gamla bildförhållande på 3:2 lite ut föråldrad. När det gäller bildkvalitet var skärmarna vanligtvis inte kalibrerade för färgnoggrannhet, och ljusstyrka, kontrast och betraktningsvinklar var underpar jämfört med dagens skärmar.
Smartphone-skärmar har kommit långt sedan dess. 2009 kom de första Android-telefonerna med WVGA-skärmar (800x480) och bildförhållandet 15:9. Sedan, i början av 2010, släpptes de första OLED-telefonerna. Samsungs AMOLED-skärmar användes på Nexus One och HTC Desire, med samma nominella WVGA-upplösning men ett PenTile matrix pixel arrangemang, vilket sänkte skärmarnas effektiva Färg upplösning (mer om detta senare). Eftersom det här var den här teknikens tidiga dagar var skärmkvaliteten på AMOLED inte upp till noll än.
Apple stal Samsungs åska med sin Retina-skärm, som debuterade på iPhone 4 i juni 2010. Den hade en då oöverträffad upplösning på 960x640 (326 ppi) med IPS-teknik, vilket var så bra som tekniken kunde bli vid den tiden.
iPhone 4:s Retina-skärm var utan motstycke i Android-världen. Men det avskräckte inte Samsung från att försöka förbättra det. De Galaxy S, som släpptes ungefär samtidigt som iPhone 4, innehöll det Sydkorea-baserade företagets nya Super AMOLED-skärmteknik. Det var en nyare generation jämfört med Nexus Ones skärm, och den hade bättre synlighet i direkt solljus. Tyvärr använde den dock ett PenTile-pixelarrangemang och dess bildskärpa var sämre än LCD-konkurrensen.
Men skärmkvaliteten på smartphones blev bättre med tiden. 2011 såg Samsungs Super AMOLED Plus-skärm med ett RGB-matrispixelarrangemang, den första och sista i sitt slag. Och det såg uppkomsten av 720p HD-skärmar både i LCD- och OLED-skärmar, som gick om Apples ursprungliga Retina-upplösning och startade en ny front i skärmkrigen: Pixeldensity one-upmanship.
Displayer har avancerat i en allt snabbare takt under de mellanliggande åren. LCD-skärmar förbättrades avsevärt och nådde 1080p Full HD och sedan QHD-upplösningar med RGB-matristeknik; ljusstyrka upp till 700 nits; 178-graders betraktningsvinklar (i den övre delen av spektrumet, tack vare IPS); och kontrastförhållanden på 2000:1.
Samsungs AMOLED-skärmar förbättrades faktiskt så snabbt att tekniken började språnga LCD-skärmar 2014. För några år i rad har alla Samsungs flaggskepp toppad DisplayMates lista över bästa smartphone-skärmar -- tills trenden bröts med iPhone X: s OLED-skärm (en Samsung-tillverkad panel), som DisplayMate krönt till årets bästa smartphone-skärm.
Under en tid, Samsung Display var den enda tillverkaren av noter i OLED-utrymmet, men det ändrades 2017 när LG Display säkrade ett högprofilerat kontrakt för att skicka sina P-OLED-skärmar på smartphones.
Så vi har sett ökningen av sRGB- och DCI-P3-färgkalibrering i smartphones, och båda de stora mobiloperativsystemen stöder färghantering nu. Vi har också sett uppkomsten av mobila HDR-skärmar och adaptiva skärmuppdateringshastigheter upp till 120Hz. Det råder inga tvivel om det: framtiden är ljus för smartphone-skärmar.
Med allt detta i åtanke, låt oss reda ut och utöka några vanliga visningsterminologier.
Visa terminologi i enkla termer
LCD (Liquid Crystal Display): En LCD är en plattskärm som är baserad på de ljusmodulerande egenskaperna hos flytande kristaller. Även om LCD-skärmar är mycket tunna, består de av flera lager. Dessa skikt inkluderar två polariserade paneler med en flytande kristalllösning mellan dem - ljus projiceras genom skiktet av flytande kristaller och färgas, vilket ger den synliga bilden.
Det viktiga att notera är det de flytande kristallerna avger inte ljus själva, så LCD-skärmar kräver bakgrundsbelysning. De är tunna, lätta och generellt sett billiga att tillverka, och den mest mogna skärmtekniken som används i smartphones.
Några av fördelarna med LCD-skärmar inkluderar hög ljusstyrka, konsekvent färgåtergivning vid olika betraktningsvinklar, bättre färgskärpa tack vare användningen av en RGB-matris och lång livslängd (LCD-skivor är inte känsliga för inbränning, även om de kan drabbas av tillfällig bild bibehållande). De tenderar också att uppvisa lägre kontrast och sämre svarstider jämfört med vissa OLED-motsvarigheter.
IPS (In-Plane Switching): Växling i planet innebär att man arrangerar och ändrar orienteringen av molekylerna i det flytande kristallskiktet mellan bildskärmens glassubstrat. Enkelt uttryckt är det en teknik som används för att förbättra betraktningsvinklar och färgåtergivning på TFT-skärmar, och som är tänkt som en ersättning för TN-skärmar (Twisted Nematic). Den används på LCD-skärmar för att få upp till 178 graders horisontella och vertikala betraktningsvinklar.
OLED (Organic Light Emitting Diode): OLED, till skillnad från LCD, kräver ingen bakgrundsbelysning, eftersom pixlarna innehåller lysdioder som slås på och stängs av på individuell basis. Fördelarna med OLED-skärmar inkluderar ett teoretiskt "oändligt" kontrastförhållande, och även ett bredare inbyggt färgomfång, en mindre förändring i ljusstyrka vid olika visningar vinklar och bättre energieffektivitet med låga APL. Nackdelarna inkluderar färgskiftning vid olika betraktningsvinklar, inbränning och lägre energieffektivitet i hög APL applikationer.
APL (Average Picture Level): APL bestämmer hur mycket vitt innehåll som finns på en given skärm. Utan att känna till APL för ett innehåll kan den verkliga ljusstyrkan för en OLED-skärm inte bestämmas, vilket är anledningen till att vi vanligtvis visar flera mätningar med olika APL-procent. 100 % APL är helt vit, medan 0 % APL är en helt svart skärm utan några spår av vitt. Ljusstyrkan i OLED-paneler är variabel -- den ökar i scenarier med låg APL och vice versa.
LTPS (lågtemperatur polykisel): Detta är en tillverkningsteknik för LCD-skärmar. Det ersätter amorft kisel med polykisel för att öka bildskärmens upplösning och bibehålla låga temperaturer. Den används för att öka energieffektiviteten och pixeltätheten.
IGZO (Indium Gallium Zink Oxide): En IGZO är en bildskärm gjord med en konstgjord transparent kristallin oxidhalvledare, först tillverkad av Skarp. Den består av indium, gallium, zink och syre, och den används mest i surfplattor, även om vissa smartphonetillverkare också börjar använda den. (Ett bra exempel är 120Hz-skärmarna på Android-enheter som Razer telefon.) Det lovar stora förbättringar av energieffektiviteten, men nackdelen är att vissa skärmar har minskad ljusstyrka och kontrast jämfört med LTPS LCD-skärmar.
HDR (High Dynamic Range): HDR, eller högt dynamiskt omfång, är en skärmfunktion i vissa nyare enheter och framtida flaggskepp som lovar en mer verklighetstrogen medieupplevelse. Här är den enkla förklaringen: HDR-kompatibla skärmar har en hög toppljusstyrka, vilket ger scener mer detaljerade skuggor utan att offra detaljer i högdagrar. Utöver det kan de visa bredare färgintervall och rikare färgdjup, vilket leder till ett högre antal färger med fler steg i varje färggradient.
Detta beror på att HDR-skärmar stöder breda färgomfång (DCI-P3 är för närvarande det bredaste färgomfånget som stöds mest), och stöder även 10-bitars färg (enligt UHD Alliance). Detta tillåter teoretiskt HDR-aktiverade smartphones att visa över 1 miljard färger. Från och med nu börjar flaggskeppssmarttelefoner stödja HDR10 och Dolby Vision standarder.
Candela per kvadratmeter kvadrat: Candela per kvadratmeter, även känd som nits, är en funktion av ljuskällans intensitet, och den används för att mäta ljusstyrkan på vilken skärm som helst). Ju högre cd/m^2-tal, desto ljusare blir skärmen. Du kommer att upptäcka att de flesta skärmrecensioner för smartphones utför mätningar på cirka 200 nits.
Kontrastförhållande: Detta är förhållandet mellan en skärms högsta ljusstyrka och dess svartnivå. OLED-skärmar har ett teoretiskt oändligt kontrastförhållande eftersom pixlarna kan bytas helt släckt, men i praktiken förhindrar omgivande ljus detta från att realiseras utom i ett helt mörkt rum. Således kan OLED-paneler förbättra sitt kontrastförhållande genom att minska skärmens reflektans.
Problem med moderna LCD-skärmar
LCD-skärmar är mest populär smartphone-displayteknik på marknaden. De allra flesta budget- och mellanklasssmarttelefoner har LCD-skärmar snarare än OLED-skärmar, mest på grund av kostnaden. I icke-flaggskeppssmarttelefoner minskar användningen av LCD istället för OLED tillverkarnas stycklista (BOM), vilket sedan ökar vinstmarginalen och sänker kostnaderna.
Det betyder dock inte att LCD-skärmen är fri från nackdelar. Även om det betraktas som en mer mogen teknik än alternativ som OLED, är LCD sämre än OLED i flera avseenden. Låt oss ta en titt på dem en efter en:
Kontrast. Moderna LCD-skärmar har upp till 2000:1 statisk kontrast, även om tillverkare ibland marknadsför en högre dynamisk kontrast. I det avseendet faller LCD-skärmar långt ifrån OLED: s teoretiskt oändliga kontrast, även om leverantörer som Apple och Huawei väljer att avstå från den oändliga kontrasten. Anledningen? Svarta på LCD-skärmar är det inte Sann svarta på grund av skärmens bakgrundsbelysning. Även de djupaste svarta ser ut som en mörk nyans av grått, och detta märks särskilt i mörker.
Det finns ingen riktig lösning på detta problem, eftersom LCD-skärmar kräver bakgrundsbelysning för att fungera - skärmen skulle inte synas annars. Bildskärmstillverkarnas enda utväg är att minska luminansen för svartnivåerna - ju mörkare de är, desto högre kontrast.
I miljöer med mycket omgivande ljus är det faktiskt väldigt liten märkbar skillnad mellan LCD- och OLED-skärmar (åtminstone i denna aspekt), eftersom fördelarna med den senare är i grunden förnekade. Men när du tittar på en video eller använder ett mörkt tema eller bakgrund, är LCD: s svagheter framhävda. Problemet är också uppenbart i bildskärmarnas betraktningsvinklar, eftersom svarta färger tenderar att tvättas ut när vinkeln skiftar från vänster till höger. Detta kan göra att medieupplevelsen känns mindre uppslukande.
LCD-skärmars kontrastbrister påverkar också läsbarheten i solljus. Tidigare var LCD-skärmar otvivelaktigt överlägsna OLED-skärmar i direkt solljus, men det är inte längre fallet. OLED-skärmar utrustade med automatiska ljusstyrkeförstärkningslägen och andra teknologier kan dra fördel av låg reflektans och högre kontrast till överlägsna LCD-skärmar.
Trots att LCD-skärmar har högre hållbara ljusstyrkanivåer än OLED-skärmar, är solljus läsbarheten tenderar att vara bättre på OLED tack vare reflektans- och kontrastbristerna i modern LCD paneler. De kan mildras i framtiden med ljusare skärmar med högre inbyggda kontraster, men LCD-skärmar har tappat fart här.
Ljusstyrka trohet i betraktningsvinklar. De bästa IPS LCD-skärmarna är för det mesta fria från färgskiftning, vilket innebär att deras färger inte ändras eller uppvisar en nyans vid vinkelskiftningar. Men även en liten förskjutning i vinkeln påverkar oundvikligen den upplevda ljusstyrkan. Det är inte en dealbreaker, men det är mer påtagligt i budget- och mellanklasssmartphones, som också tenderar att uppleva en högre grad av färgskiftning än premiumenheter.
OLED-skärmar påverkas inte av ljusstyrka och förlust av kontrast när deras betraktningsvinklar ändras, så det handlar verkligen om att välja det minsta av två onda: Kan du leva med färgskiftning eller en förlust i ljusstyrka? I fallet med det förra bör du välja en OLED-skärm, och i fallet med det senare är LCD din bästa insats. Paneler av högre kvalitet (finns vanligtvis i flaggskepp) kan minska detta dilemma.
Sämre svarstider jämfört med OLED. LCD-skärmar har stadigt förbättrats på denna front, med nyare generationens LCD-skärmar som lider av mindre spökbilder jämfört med äldre skärmar. Detta är dock ett annat problem som kan mildras men inte lösas. OLED: er är helt enkelt överlägsna på detta område, och det är en av anledningarna till att Googles Daydream mobila VR-plattform kräver OLED-skärmar.
LCD-skärmar i budget- och medelstora smartphones är mer benägna att få spökbilder och lägre svarstider. Detta kan göra att telefonerna känns mindre smidiga och lyhörda än konkurrenter med OLED-skärmar.
Sammantaget är det svårt att allvarligt kritisera LCD-skärmar på grund av hur oerhört mycket de har förbättrats under de senaste åren. Det är inte ovanligt att budgetsmarttelefoner har 5,5-tums Full HD IPS-skärmar utan färgskiftning, vilket är mätbart bättre än flaggskeppssmarttelefonerna för några år sedan med sämre upplösningar, ljusstyrka och färg noggrannhet.
Men det är i flaggskeppet (och allt mer mellanklass) som LCD: s begränsningar drar upp sina fula huvuden. Bevisen från experter tyder på att OLED, trots sin relativa omogenhet, överlag är bättre än LCD i den höga delen. Det är därför LCD-skärmar blir mycket mindre vanliga i flaggskeppssmarttelefoner, trots att de stöder bredare färgomfång (som DCI-P3), HDR-standarder som HDR10 och Dolby Vision och bättre svarstider än någonsin innan.
Det verkar troligt att den nuvarande förbättringstakten för OLED kommer att säkerställa dess överlägsenhet gentemot LCD. Men OLED är inte heller perfekt. Låt oss gå vidare dess största problemen.
Problem med OLED-skärmar
Samsung har gått all-in med OLED sedan 2010-talet Galaxy S. En mängd OEM-tillverkare verkar nu föredra OLED-skärmar i sina flaggskeppssmartphones, och tekniken genomsyrar långsamt mellanklass och prisvärda flaggskeppsenheter. Och även om budgettelefoner med OLED inte är särskilt vanliga, kan det förändras inom några år eftersom priset på OLED-skärmar fortsätter att sjunka.
Bara för att en viss teknik är populär betyder det dock inte att den är fri från problem. OLED-skärmar är synbart ofullkomliga, i den mån att kvaliteten kan börja försämras på flera dagar, med vissa användare som märker tecken på inbränning inte långt efter att de började använda sin telefon. Displaytekniken har också långvariga problem som inte har åtgärdats efter flera generationer.
PenTile matris. PenTile matrix OLED-skärmar saknar bildskärpa. De flesta LCD-skärmar använder en RGB-matris, vilket innebär att de har tre enhetliga subpixlar (röd, grön och blå) per pixel. PenTile OLED-skärmar har bara två subpixlar per pixel (röd och grön, eller blå och grön) i en ojämn layout. Sedan Galaxy S4 2013 har PenTile OLED-skärmar använt en subpixellayout som liknar formen på en diamant - därav termen "Diamond PenTile". Medan antalet gröna subpixlar i en PenTile OLED-skärm motsvarar antalet gröna subpixlar i en LCD, är antalet röda och blå subpixlar mindre.
För att vara exakt innehåller PenTile OLED-skärmar bara hälften av antalet röda och blå subpixlar jämfört med antalet gröna subpixlar. Det betyder att trots att de har motsvarande nominell pixeltäthet jämfört med LCD-skärmar är PenTile OLED-skärmar inte lika skarpa eftersom deras subpixeltäthet är lägre.
Därför är en Full HD (1920x1080) LCD-skärm skarpare än en Full HD PenTile OLED-skärm, även om den skillnaden varierar beroende på innehållet som visas på skärmen. Den effektiva färgupplösningen för en PenTile OLED-skärm är alltid lägre än dess nominella upplösning. För en Full HD-skärm (1920x1080) är den effektiva färgupplösningen 1357x763 (dela både vertikal och horisontell upplösning med kvadratroten av 2).
Det betyder inte att PenTile OLED-skärmar bara är hälften så skarpa som deras LCD-konkurrenter med RGB-matrispixellayouter. PenTile OLED-skärmar har en teknik som kallas subpixel kantutjämning för att täcka upp pixelunderskottet. Även om det inte stänger gapet helt, hjälper det till att minska förlusten av effektiv färgupplösning.
Effekten av PenTile-arrangemang är mest uppenbar i textåtergivning. Eftersom subpixlarna har en ojämn layout har bokstävernas kanter en PenTile-effekt. I huvudsak är texten inte lika skarp som RGB-matris-LCD-skärmar, till den punkt där QHD PenTile-skärmar är ungefär lika skarpa i praktiken som Full HD RGB-skärmar.
Så finns det en lösning? 2011 levererade Samsung en RGB-matris AMOLED-skärm i Galaxy S II kallas Super AMOLED Plus. År 2012 Galaxy S III antog ett PenTile-arrangemang igen för att passa HD-upplösningen, men med Galaxy Note II försökte Samsung något annat.
Note II hade en S-Stripe display (på basis av läckt marknadsföringsmaterial) med en icke-standardiserad RGB-matris. Även om subpixellayouten inte var lika jämn som en traditionell RGB-matris, var nyckelpunkten att skärmen hade tre subpixlar per pixel, vilket övervinner PenTiles skärpaproblem samtidigt som en relativt hög upplösning bibehålls (HD).
Men S-Stripe-skärmen var kortlivad när Samsung gick över till diamant PenTile med Galaxy Note 3, och medan företaget fortsatte att använda S-Stripe AMOLED-skärmar i 10-tums surfplattor som t.ex. Galaxy Tab S, tekniken har inte gjort ett framträdande i andra smartphones.
Till och med iPhone X använder en PenTile-skärm med subpixel kantutjämning, vilket bevisar att S-Stripe med hög PPI (pixlar per tum) förblir ekonomiskt eller tekniskt omöjligt. (Blå subpixlar åldras snabbast i OLED, vilket Samsung citerade som anledningen till sin återgång till PenTile med Galaxy S III).
Sammanfattningsvis är PenTile fortfarande ett problem med OLED, särskilt vid lägre upplösningar. PenTile HD-skärmar är suboptimala i skärpa. Saker och ting blir bättre i Full HD-omfång, men enskilda pixlar kan fortfarande vara synliga vid normala visningsintervall och i vissa sammanhang. Det är inte förrän QHD-upplösningar och högre som PenTile börjar bli ett mindre problem.
Färgskiftning. Detta är det andra grundläggande problemet med OLED-skärmar. OLED-skärmar har traditionellt sett haft utmärkt ljusstyrka och kontrast, vilket innebär att bildskärmarna inte förlorar sin färgkontrast när betraktningsvinklarna ändras. Å andra sidan lider de av färgskiftning, vilket innebär att skärmens färgton eller nyans ändras när vinkeln ändras.
Vissa OLED-skärmar är bättre än andra i detta avseende. Till exempel brukade Samsungs AMOLED-skärmar lida av en hög grad av färgskiftning, men företaget har arbetat för att gradvis minska effekten. Med varje ny generation har färgskiftningen blivit mindre uttalad - men den har inte eliminerats. Samsungs senaste AMOLED-skärmar, som ses i telefoner som Note 8, lider fortfarande av små färgskiftningar i sneda vinklar. Det är märkbart bättre än AMOLED-skärmar från 2012/2013, men inte dramatiskt förbättrat från Galaxy S7:s skärm, till exempel.
Å andra sidan lider LGs P-OLED-skärmteknik, som ses i V30 och Pixel 2 XL, av mycket mer uppenbara färgskiftningar. Skärmarna utvecklar ett blåtonat färgskifte även vid små vinkelförändringar, vilket påminner om Samsungs skärmar från 2012/2013-eran.
Är färgskifte ett stort problem? Den rådande uppfattningen är att det är ett stort problem på P-OLED-skärmar, men "inte en stor sak" för de flesta AMOLED-skärmar. Men enligt vår uppfattning är nästa stora steg framåt att helt eliminera färgskifte. Färgskiftning minskar färgnoggrannheten om du inte tittar på skärmen direkt. När flera personer tittar på en skärm samtidigt förhindrar färgskiftning en konsekvent tittarupplevelse.
Åldrande. En annan olycklig egenskap hos OLED-skärmar är att de tenderar att åldras snabbare än LCD-skärmar. OLED skärmar lider av två åldringsproblem: bildretention (kortvarig) och bildskärmsbränning (långsiktigt).
Bildkvarhållning är till sin natur tillfällig och uppstår när en del av innehållet på skärmen överlagras eller "fastnar" på skärmen. Problemet är vanligare i LCD-skärmar (särskilt i Quantum IPS-skärmar i LG: s flaggskeppssmarttelefoner), men det förekommer också i OLED-skärmar.
Vanligare är att OLED-skärmar lider av inbränning. Det visas i form av permanent missfärgning i områden på skärmen, och det är vanligast finns i områden som förblir statiska under lång tid, som navigering och statusfält på Android telefoner.
Den tid det tar att utveckla inbränning är normalt flera månader och i bästa fall år. Men inbränning är ett mycket varierande fenomen. Vissa användare har rapporterat permanent inbränning även efter bara några dagars eller veckors användning, även med smartphones som har de senaste AMOLED-skärmarna från Samsung (som Galaxy S8). Användare har också rapporterat inbränning efter en kort tidsperiod på P-OLED-skärmarna som används i LG V30 och Google Pixel 2 XL.
Finns det någon lösning på inbränningsproblemet? Återigen kan tillverkare mildra det, men de kan inte lösa det - det är en inneboende egenskap hos nuvarande generationens OLED-skärmar. OEM-tillverkare dämpar ofta det genom att använda vita navigeringsfält, dämpa navigeringsfältets knappar och göra andra mjukvarujusteringar som lätt rörliga klockor i skärmar som alltid är på. Samsung, Apple och Google har alla sagt att de använder programvara för att bekämpa inbränning, men alla tre har sagt att inbränning är oundviklig. Enkelt uttryckt försämras OLED-skärmkvaliteten permanent efter några månaders regelbunden användning (men inte i betydande grad under den tidsramen).
En av anledningarna till att inbränning sker är den organiska karaktären hos lysdioderna i OLED-skärmar - och den blå subpixeln åldras snabbast, som tidigare nämnts. MicroLED är en teknik som teoretiskt kan lösa problemet genom att kombinera oorganiska lysdioder med OLED: s subpixelteknologier, men den har inte kommersialiserats ännu. Inom en snar framtid kommer OLED att fortsätta att kännetecknas av permanent inbränning om inte i stället för ett genombrott.
Effekteffektivitet vid hög APL. Som förklaras i terminologiavsnittet är skärmens ljusstyrka i OLED variabel, eftersom den minskar med hög genomsnittlig bildnivå (APL) och ökar med låg APL. Strömeffektiviteten i OLED är relaterad till APL för innehållet som visas på skärmen.
Vid låg APL (<65%) är OLED mer strömeffektiv än LCD, enligt DisplayMate. Det betyder att om innehållet på skärmen inte har många vita bakgrunder kommer det att dra mindre ström. Det är viktigt för medieinnehåll som videor som inte har dominerande vit bakgrund, där fler subpixlar lyser upp för att kombineras till det resulterande vita ljuset.
Å andra sidan får webbinnehåll vanligtvis OLED: er att dra mer ström eftersom webbsidor övervägande har vit bakgrund, och därmed höga APL. (Det är värt att notera att den genomsnittliga APL i Android 5.0 Lollipops användargränssnitt visade sig vara 80 %, enligt Motorola).
Här är affären: För uppgifter som att surfa på webben kommer LCD nästan alltid att vara mer strömsnål än OLED, trots de avsevärda förbättringarna av strålningseffektiviteten i de senaste generationerna av OLED. OLED minskar gapet i hög APL och har redan gått om LCD i låg APL. Det är inte helt där än, men det är inte långsökt att förvänta sig att OLED ska vara mer strömeffektiv än LCD i scenarier med hög APL om några år.
Nu när vi har tagit en kort titt på de problem som påverkar både OLED- och LCD-skärmstekniker, låt oss nu överväga de vilseledande specifikationerna som OEM-tillverkare använder sig av när det gäller bildskärmskvalitet.
Vilseledande specifikationer i smartphone-skärmar
Enligt DisplayMate, Galaxy Note 8:s skärm kan bli så ljus som 1200 nits. Den siffran gäller dock bara den automatiska ljusstyrkan i solljus. Vid 1 % APL, vilket betyder att skärmen visar en nästan svart bakgrund i helskärm, kan Note 8:s skärm nå 728 nits med ljusstyrkan uppskruvad manuellt. Dess verkliga ljusstyrka är dock 423 nits vid 100 % APL i adaptivt läge. Det finns uppenbarligen en enorm skillnad mellan de två siffrorna, och det är missvisande att marknadsföra siffran på 728 nits som en funktion i Note 8 utan att lägga till den nödvändiga kvalificerande informationen.
När det gäller kontrast tenderar tillverkare att marknadsföra en bedrägligt hög dynamisk kontrast. Den statiska kontrasten är ofta lägre än den nominella kontrasten, vilket är ett problem som påverkar LCD-skärmar (tack vare deras sanna svarta färger har OLED-enheter inga kontrastproblem). Dynamisk kontrast tenderar att vara mycket högre än statisk kontrast, men det är inte till stor nytta för den genomsnittliga användaren Sedan är det faktum att statiska kontrastsiffror inte tar hänsyn till miljöer med höga mängder omgivning ljus. Vid den tidpunkten minskar den verkliga kontrasten till 100:1-200:1, en enorm skillnad från skärmens nominella kontrast.
Ekvationens utbudssida
OLED-skärmar kan uppnå stor bildnoggrannhet, och de efterfrågas allt mer. Men är utbudet uppe på noll?
Svaret är: Inte just nu. Displaytillverkarna av notering i LCD-utrymmet är många, och de inkluderar Japan Display (JDI), Sharp, LG Display, Tianma, BOE och andra. Men när det kommer till OLED-teknik har Samsung Display en dominerande ställning på marknaden. LG Display började särskilt sälja P-OLED-skärmar 2017, och de kinesiska tillverkarna som BOE rustar sig för att också tillverka OLED-skärmar. Men Samsung Display har fördelen att vara flera år före konkurrenterna.
Tidigare använde Samsung Display sin position för att sälja n-1 AMOLED-skärmar för andra OEM-tillverkare och behåller den bästa generationens AMOLED-paneler för Samsung Electronics mobilavdelning. Än idag är det få smartphones som har 18:9 WQHD+ (2880x1440) AMOLED-skärmar. Enheter som Huawei Mate 10 Pro och den OnePlus 5T har en 6-tums Full HD+ (2160x1080) 18:9-skärmar. Även om dessa skärmar är paneler av nuvarande generation, har de lägre upplösning. Om företag är villiga att betala mer för OLED-paneler, kommer naturligtvis Samsung Display gärna att förse dem med sin AMOLED-teknik av högsta kvalitet. Ett exempel är Apple, som har betydande inflytande i branschen. Företaget kräver högkvalitativa skärmar från sina leveranskällor, och OLED-skärmen i iPhone X är inget undantag.
iPhone X: s display sägs vara en specialbyggd panel designad av Apple och tillverkad av Samsung. Den har ett annat bildförhållande (19,5:9), upplösning (2436x1125) och pixeltäthet (458 PPI) än skärmarna i Samsungs smartphones.
Eftersom iPhone X är en högvolymprodukt är efterfrågan på OLED-skärmar sådan att Samsung Display nästan inte kan uppfylla den. Företaget levererade cirka 50 miljoner OLED-paneler till Apple under 2017 för iPhone X, och förväntas öka antalet för nästa iPhone. Det kan leda till en brist på OLED-skärmmarknaden -- de flesta av AMOLED-skärmarna som levereras är på väg till Apple och inte till Android OEMs.
Konkurrens inom OLED är en lösning. LG Display använde tidigare P-OLED-skärmar i sin G Flex-smarttelefonserie och gick in i OLED-skärmsbranschen igen 2017. Google signalerade sitt intresse genom att ingå ett avtal värt miljontals dollar för att använda LG: s P-OLED-skärmar. Även Apple har visat intresse tidigare.
P-OLED-skärmar är inte konkurrenskraftiga med AMOLED-skärmar ännu, men LG Display kan minska gapet under 2018 och framåt. Det skulle bara vara goda nyheter för branschen.
Slutord
Under den här artikeln har vi sett hur komplext fältet visningsanalys är. Många skärmexperter säger att du aldrig ska bedöma någon skärm subjektivt. Men för de flesta människor kan subjektiva bedömningar fortfarande vara användbara - särskilt med tanke på att det är mycket svårt att skapa ett objektivt testarbetsflöde. Saken att komma ihåg är att innan de fäller dom bör användarna ha förkunskaper om smartphone-displaytekniker för att förhindra att felaktig information färgar deras åsikter.
Folk har olika subjektiva preferenser, naturligtvis, och det är bra. Många föredrar mättade färger som är objektivt felaktiga. Andra föredrar exakta färglägen som är kalibrerade med avseende på sRGB- eller DCI-P3-färgrymden. Vissa föredrar Quad HD-upplösning, medan andra är helt nöjda med PenTile Full HD-upplösning i OLED-skärmar. Valet är bra när det gäller smartphoneskärmar, och både bildskärmstillverkare och smartphoneleverantörer bör respektera det.
Här är takeaway: LCD och OLED har sina fördelar och brister, och båda har utvecklats med olika banor. Det är troligt att OLED kommer att förbli den teknik som väljs för smartphones under de närmaste åren, men för nu, frågor som PenTile, färgskiftning och inbränning hindrar tekniken från att uppnå en felfri användare erfarenhet. Försörjningssidan måste också förbättras innan den blir lönsam i lågprissortiment.
Vi har kommit långt från de första pekskärmssmarttelefonskärmarna 2007, men det finns en lång väg att gå.