OLED vs AMOLED: quali sono le differenze?

Lorenzo Delli -

Quando si parla di tecnologie per gli schermi di dispositivi mobili quali smartphone, tablet o smartwatch, ci sono oramai termini, o meglio sigle, ricorrenti quali AMOLED, Super AMOLED, TFT, IPS e così via. Due dispositivi in particolare però, LG V30 per quanto riguarda l’universo Android e iPhone 8/iPhone X per quanto riguarda quello iOS, hanno portato alla ribalta il termine OLED. Ma perché un’azienda come LG, e probabilmente anche Apple a partire dal 12 settembre, dovrebbe vantarsi di avere a bordo dei suoi dispositivi schermi con tecnologia OLED? Quali sono le differenze tra OLED e AMOLED? Cerchiamo di capirlo insieme!

Schermi OLED (LG V30, iPhone X?)

Iniziamo dal significato dell’acronimo OLED, ovvero Organic Light Emitting Diode, traducibile come diodo organico ad emissione di luce. A differenza degli LCD, ovvero schermi a cristalli liquidi (Liquid Crystal Display) che richiedono una fonte di illuminazione o uno specchio posto dietro lo schermo utile a riflettere la luce ambientale, i display OLED hanno la capacità di emettere luce propria. Si utilizzano materiali organici elettroluminescenti, ovvero materiali che hanno la capacità di emettere luce sotto l’azione di un campo elettrico (banalmente quindi quando attraversati da corrente elettrica). Ad esempio si può usare un polimero conduttivo simile alla plastica, da qui l’acronimo POLED (Plastic OLED).

Non servono quindi componenti aggiuntivi (come specchi o retro-illuminazioni), e ciò permette la realizzazione di display più sottili, pieghevoli (o arrotolabili) e che quindi richiedono anche meno energia per funzionare. Una tecnologia quindi che si adatta alla perfezione al contesto mobile.

Uno schermo OLED osservato al microscopio

Tornando a noi, in sostanza ogni punto di immagine è costituito da 3 “microschermi affiancati, uno per la luce rossa, uno per quella verde e infine uno per quella blu. Dalla distanza i 3 microschermi appaiono come un unico punto, e variando l’intensità della luce dei 3 colori si possono ottenere milioni di colori. Questi microschermi vengono definiti sub-pixel, e un’insieme di sub-pixel va appunto a comporre un pixel. I neri degli OLED (e degli AMOLED) sono più intensi perché di fatto i pixel vengono “spenti“. Come risultato il contrasto delle immagini è maggiore rispetto a quello che si avrebbe con un pannello LCD.

I vantaggi di utilizzo di una simile tecnologia sono insiti nella stessa descrizione che vi abbiamo fornito, ma quali sono quindi gli svantaggi? Un tempo uno dei limiti era da ricercarsi nei costi di produzione superiori a quelli previsti per gli schermi LCD, ma c’è da dire che le dinamiche, vista anche la domanda del mercato, sono cambiate nel corso di questi ultimi anni. In teoria poi l’utilizzo di materiali organici ne riduce il tempo di vita, rispetto ad altre tecnologie ovviamente. C’è un altro problema: i “microschermi” rossi e verdi hanno un tempo di vita superiore a quelli blu, il che significa che dopo svariate ore di utilizzo si avrà un bilanciamento dei colori sempre meno fedele.

Schermi AMOLED (Samsung)

Anche in questo caso iniziamo dall’acronimo: AMOLED, ovvero Active Matrix Organic Light Emitting Diode, che può essere tradotto come diodo organico ad emissione di luce a matrice attiva. Proprio la presenza della così detta matrice attiva rende i display AMOLED una evoluzione dei più classici OLED. Oltre allo strato di diodi organici ad emissione di luce, troviamo anche uno strato realizzato con tecnologia TFT (Thin-Film Transistor), che affianca due sottilissimi transistor ad ogni pixel dello schermo. I transistor fungono da “interruttori”, utili a controllare il flusso di corrente di ogni singolo pixel. Gli schermi AMOLED prevedono una frequenza di aggiornamento maggiore rispetto ai modelli a matrice passiva, e consumi inferiori, caratteristica non da poco considerato che stiamo parlando di display per dispositivi mobili.

Un AMOLED con matrice PenTile. Si può notare la disposizione quinconce dei pixel. Cinque pixel (due rossi, due verdi, un blu) formano un sub-pixel.

Quando si parla di schermi AMOLED è poi obbligatorio citare i Super AMOLED di Samsung, che offrono sulla carta maggior luminosità, consumi minori, una miglior resa sotto la luce diretta del sole. Per arrivare a questi risultati, i display Super AMOLED sono realizzati su matrice PenTile. Qui le cose si fanno leggermente complicate, ma vediamo di fare chiarezza. Torniamo al discorso dei sub-pixel a cui abbiamo fatto cenno nel precedente paragrafo. In una matrice Pentile, i sub-pixel, ovvero l’insieme dei microschermi che vanno a comporre il pixel, sono disposti come una quinconce, per intenderci come il numero cinque sulla faccia di un dado: due sub-pixel rossi, due verdi ed uno centrale blu. L’utilizzo di tale disposizione permette di avere meno sub-pixel di un display tradizionale, contenendo appunto i consumi.

La matrice PenTile degli AMOLED, osservata al microscopio, sembra effettivamente composta da quinconce. La disposizione però è leggermente diversa da quella appena descritta: si tratta di una disposizione RGBG (Red Green Blu Green); ogni pixel è composto da una coppia di sub-pixel, uno Rosso-Verde (RG), uno Blu-Verde (BG).

Il display Super AMOLED di un Galaxy S7 edge in redazione. Da notare il burn-in nella parte superiore. Per apprezzarlo al meglio aprite l’immagine in un nuovo tab premendoci.

Abbiamo elencato tanti pregi, ma c’è anche un problema ben noto: il burn-in. Il burn-in è causato da una combinazione di fattori, come temperature elevate (causate magari dall’utilizzo continuato del dispositivo a luminosità elevata), il deterioramento dei materiali organici utilizzati e anche il tempo di vita inferiore dei sub-pixel blu rispetto a quelli rossi e verdi. L’effetto potete osservarlo anche nell’immagine che vi abbiamo appena proposto. Sezioni dell’interfaccia come la barra superiore di notifica possono rimanere impresse sullo schermo.

OLED vs AMOLED: quali sono le differenze?

In relazione a quanto detto all’inizio, ovvero che Apple e LG utilizzano stanno per utilizzare o utilizzano effettivamente display OLED invece che AMOLED, e in relazione anche a quanto detto nei due paragrafi precedenti, forse la domanda “quali sono le differenze tra OLED e AMOLED” non è la più pertinente. Le differenze sono state ben evidenziate, vista la presenza delle matrici attive e della diversa disposizione dei sub-pixel negli AMOLED. La domanda giusta sarebbe: “perché Apple e LG utilizzano una tecnologia meno evoluta rispetto a quella utilizzata da Samsung?“.

Possibile che iPhone X utilizzi una tecnologia meno “evoluta” rispetto a quella utilizzata da Samsung? Ovviamente no.

La risposta è: perché in realtà non stanno utilizzando una tecnologia meno evoluta. I display OLED di Apple sono prodotti da Samsung, e al più utilizzeranno una configurazione diversa dei sub-pixel (PenTile è un trademark di Samsung), ma utilizzeranno comunque una matrice attiva e come confermato da questa immagine di Display Mate utilizzano una matrice PenTile. Idem dicasi per LG V30, che di fatto utilizza un AMOLED che sulla carta potrebbe persino risultare superiore ai display utilizzati di recente da Samsung. In sostanza quello che può cambiare sono scelte nel processo costruttivo e, soprattutto, come viene gestito il display a livello software dal dispositivo.

Se volete approfondire, i colleghi di Android Authority hanno effettuato dei test piuttosto interessanti mettendo a confronto il display di LG V30 con quello di Galaxy S8, Google Pixel XL e LG G6. Di fatto nomi come AMOLED e Super AMOLED sono maggiormente legati al marchio Samsung, e con buona probabilità marchi come LG e Apple vogliono semplicemente prendere le distanze dalla concorrenza.

Un’altra domanda potrebbe sorgere spontanea. Se iPhone X utilizza display AMOLED, soffrirà quindi di burn-in? La risposta è sì, ma Apple in teoria si sta muovendo a livello software per evitare il problema. Nelle stringhe di codice di iOS 11 sono presenti riferimenti specifici al burn-in, come si può osservare anche in questo screenshot riportato dai colleghi di 9to5Mac. Si parla di burn-in mitigation, probabilmente un qualche accorgimento che si attiverà automaticamente quando il sistema rileverà un’immagine statica sul display per un tempo superiore ad una certa soglia.

Anche Samsung si era mossa contro il burn-in. Vi ricordate il tasto home di Galaxy S8? Di fatto “vive di vita propria“, visto che si sposta di qualche pixel per evitare di utilizzare sempre i soliti. Ci vorrà comunque un bel po’ per scoprire se gli schermi dei nuovi iPhone X e di LG V30 soffriranno di evidenti problemi di burn-in così come molti esemplari di casa Samsung.

Aggiornamento12/01/2018 ore 16:55

Nel seguente paragrafo andremo ad analizzare come vengono realizzati i sub-pixel dai vari produttori e che differenze ci sono tra i pannelli OLED degli smartphone e dei TV.

OLED TV vs. OLED Smartphone

Prima di spiegare le differenze tra i pannelli OLED dedicati a televisori e smartphone, può anche essere interessante soffermarsi su come i vari produttori vanno a produrre tali pannelli OLED. Come già accennato, ogni pixel è composto da più sub-pixel, ma non è solo la disposizione dei sub-pixel a cambiare da produttore a produttore. Ad esempio Samsung per i suoi smartphone (i QLED sono ancora diversi) utilizza materiali OLED rossi, blu e verdi per creare i vari sub-pixel. LG per i suoi pannelli OLED agisce in modo diverso. Viene realizzato un vero e proprio sandwich RGB che crea luce bianca. La luce bianca viene fatta passare attraverso dei filtri di colore per creare appunto il rosso, il verde, il blu o anche il colore bianco.

1. è il Sandwich che crea 2., ovvero la luce bianca; 3. è il filtro che fa passare la luce 4. del colore desiderato.

Una inutile complicazione, direte voi: non proprio. Da quanto riportato da CNET, i cui colleghi hanno avuto modo di confrontarsi con esperti di pannelli OLED, tale espediente permette di minimizzare l’invecchiamento più rapido del materiale OLED blu, che appunto si rovina più velocemente degli altri colori, andando ad eliminare uno dei talloni d’Achille di tale tecnologia. Realizzando i “sandwich”, ogni sub-pixel invecchia allo stesso modo.

Veniamo quindi alle differenze tra i pannelli dei televisori e degli smartphone. La differenza sta nuovamente nella disposizione dei sub-pixel! OLED è una tecnologia emissiva, ovvero realizzata con materiali che hanno la capacità di emettere luce (come già specificato all’inizio). Ciò significa che riducendo le dimensioni dello schermo, a parità di condizioni, si emetterà sempre meno luce. Si rimedia quindi aumentando l’azione del campo elettrico (semplificando la cosa), ma nascono di conseguenza problemi di autonomia (visto che si usa più energia), di surriscaldamento e così via. La soluzione è utilizzare proprio la matrice PenTile per disporre i sub-pixel, condividendo i sub-pixel rossi e blu tra più pixel (in modo da ridurre l’energia richiesta compensando con quella in più richiesta dalle dimensioni ridotte dello schermo), ma non quelli verdi a cui l’occhio umano è più sensibile. In sostanza in uno schermo PenTile con risoluzione pari a 2.560 x 1.440 pixel ci saranno 3.686.400 sub-pixel verdi, 1.843.200 sub-pixel blu e 1.843.200 sub-pixel rossi.

Come accennato prima è questa la soluzione adottata sugli AMOLED presenti su iPhone X, ma esistono anche altre disposizioni per i sub-pixel. Quindi? Cosa cambia con i televisori? Semplicemente non ci sono problemi di spazio, né tanto meno di luce emessa. Si possono quindi disporre i sub-pixel in modo diverso, evitando di dover risparmiare sui sub-pixel rossi e verdi.