深度解读:从 LCD 到 Micro LED,苹果使用的终极显示技术到底是什么

观点
2021
06/02
10:37
亚设网
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近日,AI(人工智能网站)的作者 Malcolm Owen 发布了关于 LCD、OLED、Mini LED、Micro LED 技术的文章。文中他介绍了以上四种技术,对将取代 LCD 与 OLED 的 Micro LED 表示期待,这些技术都与苹果目前或将来的产品相关。

深度解读:从 LCD 到 Micro LED,苹果使用的终极显示技术到底是什么

显示屏进步缓慢,这一行业似乎需要几十年的时间才能升级。例如阴极射线管 (CRT) 屏幕在 LCD 出现前已经存在了很长时间,但直到轻薄的 LCD 屏幕足够便宜,它才逐渐被取代;上世纪 90 年代 OLED 屏幕便已经出现,但它直到最近几年才获得普遍使用。

目前,苹果公司已经为 iPad Pro 带来了 Mini LED,同时它也在研究 Micro LED 屏幕。

这两种技术很有趣,每种技术都有自己的独特优点。尤其是 Micro LED,它将对设备的设计、生产以及显示效果带来根本性变化。

要完全了解这两种技术,我们首先需要其他主流的显示技术。

一、传统、低成本屏幕方案,LCD

LCD(薄膜晶体管液晶显示器)是最早的显示技术,它已经在屏幕上使用了几十年。LCD 最常被使用于笔记本电脑,在平板电脑、智能手机和其他移动设备上也能看到它的身影。

当 LCD 屏幕通电时,液晶的性状会发生变化,这将影响光线透过液晶材料,使屏幕成像。例如给计算器通电,电流会使部分液晶材料变得透明,某些部分变得不透明,另外部分则保持半透明,最终屏幕中就会显示出数字。当一个屏幕上有更多红、黄、蓝像素,这个屏幕就能显示出不同颜色来。

深度解读:从 LCD 到 Micro LED,苹果使用的终极显示技术到底是什么

LCD 为设备制造商提供了一种廉价、低成本且可靠的屏幕。多年来,它一直是苹果产品屏幕主要在使用的技术。

二、OLED:我的像素自己会发光

LCD 屏幕之后,下一代重要显示屏是 OLED,即有机电致发光显示(Organic Electroluminescence Display)。LCD 屏幕是依靠 LED 背光模组发光,而 OLED 屏幕则是利用自发光像素主动发光。

LCD 屏幕通常要求背光模组中的所有 LED 都开着,而 OLED 成像只需要亮起它所需要像素,这使得 OLED 具有巨大的节电潜力。显示方面,由于背光一直存在的缘故,LCD 屏幕无法显示通透的黑。因此对比度上,OLED 屏幕要略胜一筹。

深度解读:从 LCD 到 Micro LED,苹果使用的终极显示技术到底是什么

虽然 OLED 屏幕有黑白分明、逼真生动、厚度薄、视角广等优点,但它也有生产成本相对较高,在生产过程中极易受灰尘和水的污染的缺点。OLED 技术不仅能在平板电脑和智能手机上使用,多年来一直有传言称苹果将把 OLED 搭载在 MacBook Pro 中。尽管到目前为止,这还没有实现。不过苹果自 iPhone X 开始,Apple Watch 和 iPhone 中便广泛使用 OLED 屏幕。

业内人士认为苹果将在未来的 iPad Pro 中使用 OLED 代替 LCD,这将使平板电脑更薄、具有更高的对比度。不过,平板电脑的使用年限通常较长,较长的使用时间容易让 OLED 面板老化或亮度下降。

三、运用在最新 iPad Pro 上的 Mini LED

深度解读:从 LCD 到 Micro LED,苹果使用的终极显示技术到底是什么

虽然 LCD 的吸引力不及 OLED,但 Mini LED 技术使 LCD 扳回一城。Mini LED 本质上是 LCD,只是它拥有更好的背光,具有类似于 OLED 的显示效果。

显然,Mini LED 比 LCD 生产成本更高,但相较于 OLED,它还是更为便宜的。技术上,Mini LED 相对成熟,因此它会是苹果设备的理想选择。

目前,苹果公司已经将手伸向 Mini LED。2021 款 12.9 英寸 iPad Pro,它使用 10000 个小型 LED 作为背光。在整个背光区域,它拥有超过 2500 个调光区,这使得整个屏幕的亮度和对比度非常精细。

随着 Mini LED 在 iPad Pro 上的成功应用,苹果极有可能将 Mini LED 技术应用到其他产品中,例如 MacBook Pro。相比于 OLED,利用 Mini LED 升级显示器会降低生产成本,获得更长的屏幕使用时间以及不俗的显示效果。

由于这一技术才刚刚开始商业化,Mini LED 在技术上并不成熟,模具成本相当高。郭台铭认为,通过引入三安光电、欧司朗(Osram)和首尔半导体(Seoul Semiconductor)等生产商,可以大幅降低生产成本。

郭台铭估计,2021 年,苹果 Mini LED 的成本将降低至最初的 50%,然后在 2022 年降低至 35%。

四、比 OLED 亮 30 倍的 Micro LED

深度解读:从 LCD 到 Micro LED,苹果使用的终极显示技术到底是什么

Mini LED 技术更上一层楼,那就是 Micro LED 了。与 Mini LED 非常相似,Micro LED 使用更小的微米级 LED。由于不使用背光,Micro LED 与 LCD 、OLED 有很大不同。

每个 Micro LED 都可以发出红、绿、蓝光,将足够多的 Micro LED 平铺开来,就能得到一个显示屏。这就像体育场里的巨型屏幕一样,巨型屏幕的每一部分都是由一组 LED 组成。Micro LED 显示器原理和它相同,只是体积要小得多。与 OLED 相比,Micro LED 在用更少电的同时,还可以显示比 OLED 亮 30 倍的图像。

Micro LED 具有众多 OLED 没有的优点。由于它生产过程不易受水和空气的污染,因此良品率更高,寿命也更长。在柔性屏或是折叠屏上使用时,Micro LED 面板比 OLED 面板更不易破裂或损坏。美中不足的是,Micro LED 的技术在成熟之前,生产成本十分高昂。

五、苹果的终极野心,Micro LED

目前苹果已投入大量资金开发 Micro LED。苹果于 2014 年 5 月收购 LuxVue,该公司主营 Micro LED 业务,拥有多项可用于苹果设备的 Micro LED 专利。

2018 年 3 月有报道称,苹果公司正运营着专门用于 Micro LED 研究的部门。据称,这个占地 62000 平方英尺的部门距离苹果总部仅 15 分钟路程,有 300 名工程师在其中从事 Micro LED 研究。

2020 年 5 月,苹果向台湾北部的一家工厂投资了 3.34 亿美元,这笔投资将用于生产 Mini LED 和 Micro LED 显示面板。此外,苹果公司还获得过一项有关 Micro LED 生产的专利,这项专利可以提高显示器的可靠性和质量。

结语:Micro LED 前的漫漫长路

在使用 LCD、OLED、Mini LED 屏幕的苹果设备取得巨大成功后,苹果继续着自己的屏幕升级之路。未来,苹果很可能在 Micro LED 上取得巨大突破,这会让消费者获得更优质的消费电子产品。

与 LCD、OLED 或 Mini LED 不同,苹果设备距离完美使用 Micro LED 还有很长的路要走。

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