Telas AMOLED: Vantagens, Desvantagens e Análise Técnica

Se você presta atenção a smartphones, televisores ou outros dispositivos eletrônicos, provavelmente já ouviu o termo "AMOLED" muitas vezes. Mas o que é exatamente? Quais são suas vantagens e desvantagens?E quais são as diferenças entre os diferentes tipos de AMOLEDEste artigo responderá a todas estas perguntas.

Vantagens principais do AMOLED

O AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) é uma tecnologia avançada de exibição em que cada pixel pode emitir luz de forma independente, dando-lhe muitas vantagens únicas.

Excelente contraste e desempenho de cores

Um dos maiores destaques do AMOLED é o seuRelação de contraste ultra-altaComo os seus pixels podem ser completamente desligados, quando exibidos em preto, os pixels relevantes não emitem luz alguma, tornando a cor preta mais pura e profunda,com uma relação de contraste teoricamente infinitaEm contraste, os ecrãs LCD tradicionais têm uma camada de luz de fundo, por isso as partes pretas são na verdade o resultado da luz de fundo sendo bloqueada, o que sempre permite que alguma luz passe,resultando numa relação de contraste geralmente em torno de 1000:1.

Em termos de cor, o AMOLED suporta uma gama de cores mais ampla, cobrindo facilmente padrões como DCI-P3 e BT.2020Isso significa que pode exibir cores mais ricas e saturadas, sejam as reflexões metálicas de destaque no conteúdo HDR ou os magníficos gradientes de um pôr do sol, tudo pode ser apresentado de forma realista.

Possível magro, leve e flexível

Os ecrãs AMOLED não exigem uma camada de luz de fundo e camada de cristal líquido como os LCDs, por isso podem ser feitos muito finos, geralmente apenas 1/3 a 1/2 da espessura dos LCDs.ecrãs de smartphones usando AMOLED pode ser menor que 0.5 mm de espessura, o que é muito importante para dispositivos que buscam a espessura e a leveza.

O que é mais emocionante é que o AMOLED pode usar materiais flexíveis como substratos, como a poliimida (PI), permitindo que a tela seja dobrada, dobrada ou até mesmo enrolada.Os telefones com tela curva e telefones dobráveis que vemos agora (como a série Samsung Galaxy Z Fold) são manifestações do potencial flexível do AMOLED, e mais novas formas de produto surgirão no futuro.

Resposta rápida e baixa latência

Quando se jogam jogos ou se assistem a vídeos em movimento de alta velocidade, a velocidade de resposta da tela é crucial.enquanto os LCDs geralmente requerem 5 a 10msIsso significa que o AMOLED tem muito pouco desfoque de movimento ao exibir imagens dinâmicas, proporcionando uma experiência visual mais suave, especialmente adequada para cenários de alta taxa de atualização como 120Hz.

Maior eficiência energética em cenários específicos

A vantagem do AMOLED torna-se aparente quando se usa o modo escuro. Como os pixels pretos são completamente desligados, ao contrário dos LCDs onde a luz de fundo ainda emite luz, ele pode economizar 30% a 50% de energia.Por exemplo:, ao usar um telefone à noite ou ler e-books, o AMOLED é mais eficiente em termos de energia.

Deficiências do AMOLED

Embora o AMOLED tenha muitas vantagens, ele não é perfeito. Limitado pelas propriedades físicas dos materiais orgânicos emissores de luz e pelos níveis de processo, ele tem algumas desvantagens.

Tempo de Vida Limitado e Risco de "Combustão"

Os materiais orgânicos utilizados no AMOLED, especialmente os materiais de luz azul, são propensos ao envelhecimento.000 horas.

O que é mais problemático é o problema do "burn-in". Se as imagens estáticas são exibidas por um longo tempo, como a barra de navegação do telefone ou logotipos de aplicativos,causará taxas de envelhecimento desigual de pixels nas áreas correspondentesOs fabricantes agora usam métodos como mudança de pixel e ajuste automático de brilho para aliviar isso, mas não pode ser completamente evitado.

O brilho e a visibilidade na luz forte precisam ser melhorados

As primeiras telas AMOLED tinham um brilho de pico relativamente baixo, geralmente abaixo de 500 nits, o que as tornava propensas a brilhar em luz forte, dificultando a visão clara do conteúdo da tela.Embora alguns modelos emblemáticos tenham agora melhorado o brilho máximo para 2000 a 3000 nits através de melhorias técnicas, tais como o uso de escurecimento PWM de alta frequência e camadas de emissão de luz melhoradas (como o ecrã de material E7 da Samsung), em alto brilho, não só aumenta significativamente o consumo de energia,Mas também acelera o envelhecimento da tela..

Alto consumo de energia em telas em branco completo

Ao exibir uma tela branca completa, o AMOLED requer que os subpixels vermelho, verde e azul emitam luz simultaneamente, de modo que seu consumo de energia é 20% a 40% maior do que o dos LCDs.Os ecrãs LCD têm apenas a luz de emissão da luz de fundo, que é mais eficiente em termos de energia quando exibido em branco, levando a um baixo desempenho da bateria em alguns dispositivos que usam AMOLED, como os primeiros tablets AMOLED.

Custo elevado e limiar de processo elevado

O processo de produção de AMOLED é relativamente complexo. A taxa de rendimento de planos de fundo de alta precisão (como LTPS) e processos de evaporação (para alinhar sub-pixels RGB) é relativamente baixa,geralmente entre 60% e 70%, enquanto a taxa de rendimento do LCD pode atingir mais de 80%, o que torna o custo do AMOLED 30% a 50% superior ao do LCD do mesmo tamanho, especialmente para painéis de grande porte,A diferença de custo é mais óbvia.

Questões de exatidão das cores

Os primeiros AMOLEDs tinham uma calibração de cores agressiva em busca de alta saturação, o que facilmente levou ao desvio de cor, como tons verdes ou avermelhados.Embora muitos produtos tenham agora uma precisão de cor que atinge Delta E < 1 através de ajustes técnicos, alguns produtos de baixo custo podem ainda ter problemas de precisão de cor.

Comparação das principais direcções técnicas do AMOLED

A tecnologia AMOLED está em constante desenvolvimento, principalmente em torno de três aspectos fundamentais: materiais, direção e forma.As diferentes direcções técnicas têm características diferentes e são adequadas para diferentes cenários.

Roteiros de materiais emissores de luz

• OLED RGBCada pixel é composto por três sub-pixels independentes: vermelho, verde e azul, que emitem luz diretamente.Não há perdas de filtros de coresNo entanto, seu processo é complexo, exigindo três alinhamentos de evaporação, e o custo é cerca de 20% maior do que o WOLED.É usado principalmente em telefones emblemáticos (como o iPhone 15 Pro) e monitores profissionais.
• WOLED + filtros de cores: O OLED branco emite luz primeiro, depois gera cores através de filtros vermelhos, verdes e azuis, usando um único processo de evaporação.com uma taxa de rendimento elevadaMas os filtros causam 30% a 40% de perda de brilho, e a precisão da cor é ligeiramente pior, com Delta E em torno de 2 a 3.É comumente usado em TVs de gama média a alta (como a série LG C3) e tablets.
• OLEDs fosforescentes: utiliza materiais fosforescentes em vez de materiais fluorescentes tradicionais, com uma eficiência de emissão de luz melhorada de 2 a 3 vezes, especialmente para a luz azul.Isto estende a vida útil do ecrã em 50%No entanto, a estabilidade dos materiais de luz azul fosforescentes é insuficiente.e ainda não foi comercializado em larga escala, principalmente na fase de laboratório e alguns protótipos de ponta.

Tecnologia de condução de plano traseiro

• LTPS (poli-sílico a baixa temperatura)Tem uma elevada mobilidade de elétrons, entre 100 e 200 cm2/V·s, suportando resoluções elevadas como 4K e 8K. Tem uma velocidade de resposta rápida, adequada para telas de pequeno porte com alta taxa de atualização,como telas de telefone de 120 HzMas para painéis de tamanho grande, o custo é relativamente alto, e a taxa de rendimento cai significativamente para painéis acima de 65 polegadas.
• IGZO (óxido de índio, gálio e zinco)A sua mobilidade é moderada, entre 10 e 30 cm2/V·s, o seu custo é baixo e é adequado para ecrãs de grande dimensão.a taxa de rendimento de TVs de 75 polegadas pode chegar a 80%No entanto, sua resolução máxima é relativamente baixa e é difícil exceder 4K @ 120Hz.É frequentemente usado em televisores e monitores de tamanho médio a grande.

Design do arranjo de pixels

• Arranjo de pêntil: O número de sub-pixels é 2/3 do do arranjo RGB, como uma combinação de 1 vermelho, 2 verde e 1 azul, reduzindo a proporção de sub-pixels azuis.Este arranjo tem alta transmissão de luzMas em baixas resoluções, a granulação é óbvia, por exemplo, em telas 1080P,as bordas do texto serão um pouco desfocadasFoi comumente usado em primeiros telefones AMOLED (como o Samsung S5).
• Disposição de diamantes (Dynamic AMOLED): Os subpixels são distribuídos em forma de diamante, aumentando a densidade dos subpixels verdes porque o olho humano é mais sensível ao verde.tendo em conta o consumo de energiaNo entanto, ainda requer compensação de algoritmos, como o afiamento de IA da Samsung, e suas vantagens são mais óbvias em altas resoluções.Muitos telefones principais atuais, como o Samsung Galaxy S23 e o Xiaomi 13, adotam este arranjo.

Tecnologia de forma flexível

• AMOLED rígido: Utiliza um substrato de vidro e não pode ser dobrado. Tem baixo custo, forte resistência a arranhões com uma dureza de Mohs de 7, adequado para dispositivos de tela reta. Mas não tem expansão de forma,e a sua espessura é 50% superior à das telas flexíveisÉ utilizado principalmente em telefones móveis de nível de entrada e monitores fixos.
• Ecrã flexível (curvado): utiliza um substrato PI mais vidro ultrafino (UTG) e pode ser dobrado com um raio de curvatura superior a 3 mm. Pode caber na superfície curva do corpo do dispositivo,Melhorar a sensação de aderência e reduzir a molduraNo entanto, as bordas são propensas ao brilho e o custo de manutenção é alto; toda a tela precisa ser substituída se quebrada.
• Ecrã dobrável: Pode ser dobrado repetidamente mais de 200.000 vezes, usando uma dobradiça mais uma camada composta PI/UTG, suportando dobragem interna e externa.4 polegadas quando dobrado)Mas o custo é elevado, 50% superior ao dos aparelhos de ecrã reto com a mesma configuração, e a dobra é difícil de eliminar completamente.Samsung Z Fold5 e Huawei Mate X5 são produtos representativos de telas dobráveis.

Tecnologia de miniaturização (micro OLED)

O tamanho dos pixels desta tecnologia é inferior a 10μm, enquanto o do AMOLED tradicional é de 50 a 100μm, de modo que sua resolução pode exceder 3000PPI.O consumo de energia é 60% inferior ao do AMOLED comumNo entanto, a taxa de rendimento de produção é baixa, menos de 30%, e o custo é extremamente alto, com um painel de 1 polegada superior a 1.000 yuans..É usado principalmente em dispositivos VR / AR, como o Apple Vision Pro.

Resumo

Com suas características únicas, como autoiluminação e flexibilidade, o AMOLED tornou-se a escolha principal no campo de exibição de alta qualidade.Embora ainda tenha alguns problemas em termos de duração e custo, estas questões estão a ser gradualmente resolvidas com o progresso contínuo da tecnologia.As diferentes direcções técnicas do AMOLED têm as suas próprias vantagens e desvantagens e desempenham papéis importantes nos respectivos campos adequadosNo futuro, com a maturidade de tecnologias como materiais fosforescentes e Micro OLED, a gama de aplicações do AMOLED será ainda mais alargada.A sua concorrência com o LCD (como o LCD retroiluminado Mini LED) também promoverá a actualização contínua de toda a tecnologia de exibição., trazendo-nos uma melhor experiência visual.