超高峰值亮度
经 DisplayMate 测试，当自动亮度开启时，Galaxy Note 9 的峰值亮度范围在 710 cd/m² 到 1050 cd/m² (尼特) 之间，很明显在自动亮度关闭时比手动调整亮度要亮很多。其中，710 cd/m² 基于全白色 100% APL 图像，这对于 OLED 显示器来说是最具挑战性的图像，因为所有像素都是全功率状态，而这个数字比 Galaxy Note 8 亮度提升了 27%，高环境光的对比度也比 Note 8 高出了 32%。
当然了，在非全白仅 1% APL 图像下，1050 cd/m² 的峰值亮度，还是低于上一代 Galaxy Note 8上的 1240 cd/m² 水平，但 DisplayMate 指出，这只适用于 APL 变化非常低的应用程序和图像，很少有应用程序和图像需要这么高的峰值亮度，而且会将电量耗尽。
高动态范围 Mobile HDR 屏幕
HDR 是最新 4K 超高清电视的标准新特性之一，HDR 对扩展亮度、颜色、对比度以及图像处理性能等要求非常高，目的就是为了还原真实的光线和对比度，是的显示效果更接近于人眼所见的暗部细节和亮度。
与 Note 8 一样，Note 9 的屏幕提供了数字影院所需的 DCI-P3 广色域，以及 OLED 完美的纯黑显示以提供最出色的对比度，还有超过 1000 尼特的峰值亮度，这些都为满足 HDR 提供了坚实的保障，其他智能手机厂商目前很难真正实现。
得益于如此优越的基础条件，Note 9 也符合 UHD Alliance (UHDA) 组织 “Mobile HDR Premium”认证的手机，此前 S8 和 Note 8 都获得了这个认证，虽然 Note 9 三星未具体公布认证情况，但既然 Note 8 符合，Note 9 也不例外。UHDA 组织对显示屏幕的分辨率、动态范围、位深度、色彩空间、图像质量等要求十分严格， 所以 Note 9 所显示的 HDR 效果，也同等于真正 4K HDR 电视所能呈现的效果。
正背面双环境光传感器
市面上的智能手机和平板电脑对测量光线落在屏幕的多少，一般只启用了单一的环境光传感器，当自动亮度开启时，而系统会根据测量的值对屏幕亮度进行调整。一个传感器是因为通常光亮都是自上而下的照明，只要根据这个亮度调整即可。然而，人的眼睛通常更适应于周围环境光，特别是电话背部的亮度水平，所以三星之前在 Note 8 和 S0 都加了一个背部的亮度传感器，基于最强光和人眼最适应的光亮来调整屏幕的亮度，这才是更加完美的自动亮度控制。
如今 Galaxy Note 9 也延续了双环境光传感器的配置。在两个传感器的帮助下，响应和调整时间得到了加强，用户查看 Note 9 的屏幕绝大多数时候都能调整到最合适的水平。其实三星近两代旗舰都采用了双环境光感应器的设计，这一点很多手机厂商暂时难以比肩，甚至很多厂商的手机屏幕自动亮度工作非常差劲，往往需要手动调节。
另外，三星旗舰还提供有 Super Dimming 模式，可以让屏幕的最低亮度可以达到 2 cd/m 2 (nits) ，通过滑动滑块就能实现。因此在伸手不见五指关完所有灯的夜间，用户依然可以非常舒适的查看手机屏幕，而不会因为过亮而视觉疲劳，或者影响眼镜对暗环境的快速适应性，又或者屏幕太亮而打扰同房间的人。
Diamond Pixels 排列
从三星官方提供的示意图了解来看，三星 Galaxy Note 9 的 OLED 屏幕采用的是与 Note 8 相同的 Diamond Pixels 子像素排列，红绿蓝三个子像素的尺寸不同。蓝色尺寸最大，因为具有较低的发光率，而绿色最小，毕竟效率最高。红色和蓝色子像素是菱形，而不是方形或条形，绿色则是椭圆形，三星之所以采用这样的红绿蓝子像素布局，目的是最大程度的通过子像素堆高密度，让每英寸像素密度可以达到更高的水平。 但更小的绿色子像素偏多的情况下，依然能保证精确的色彩精确度，在业界确实数一数二的水平。
