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极果 2021-11-26

iPad 史上最顶级的屏幕用了什么技术?一文带你全解析…

作者|松鼠

来源|极果编辑部

今年春天苹果发布新款 iPad pro 的时候,有一项技术突然火了起来。它就是 iPad Pro 屏幕上使用的 mini-LED。

mini-LED 不是啥新鲜技术,苹果 2019 年发布的显示器 Pro Display XDR 早已用上。

这波 " 技术挪用 " 让 iPad Pro 屏幕对比度提升到一百万比一,峰值亮度(HDR)提升到 1600 尼特。相比同时发布的 11 寸机型,屏幕领先优势可不是一丁半点儿。

左为 11 英寸 iPad Pro,右为 12.9 英寸 iPad Pro ▲

光看参数没啥感觉,落实到实际观感上则是,显示黑色内容更加纯净,色彩表现精准、细腻,几乎可以媲美 OLED 屏幕。

左为 OLED 屏幕,右侧屏幕采用 mini-LED 背光▲

不只是苹果,其他厂商比如华为,曾推出过使用 mini-LED 技术的智慧屏,华硕和宏基也发布过使用相同技术的显示器。

华硕 PA32UCX-P ▲

众多厂商追捧 mini-LED 技术不是空穴来风,它确实有点儿东西。mini-LED 是一种背光技术,使用 mini-LED 技术的屏幕本质上仍然属于 LCD。要是给它定性的话,可以说它是 LCD 的升级版。从画质表现上看,搭载 mini-LED 技术的屏幕与 OLED 有相近的实力,并且不会像 OLED 屏幕那样容易烧屏。

一块 " 普通 " 的 LCD 屏幕竟然可以比拟 OLED?它到底是怎么一种技术?

LCD 即 liquid-crystal display,就是大家常说的液晶显示屏。现在市面上最常见是 TFT-LCD(薄膜电晶体液晶显示器)。

在结构上,可以把它简化为两个部分。一部分是下方的背光区域,负责给屏幕提供光源,常见的光源是 LED ( light-emitting diode 发光二极体)芯片。大家常说的 LED 其实就是 LED 芯片的简称。

另外那部分是两层玻璃板夹着一块液晶层的结构,外加上面的一层彩色滤光片。LED 芯片发出的白光照射到彩色滤光片上会被染成相应的颜色。两个玻璃板通电后,中间的液晶发生偏转。

为了好理解,大家可以将液晶想象成百叶窗。百叶窗开合的角度不同,进光量也会不同。同理,液晶偏转角度大,照射在个红绿蓝上的亮度越大;反之亦然。通过液晶偏转调整红绿蓝受到的光照强度,就能混合出不同的色彩。

由于 LCD 屏幕的 LED 数量不多,拿手机屏幕来说,少的只有几十个,这就导致了单个 LED 芯片负责点亮的像素点较多,所以当 LCD 显示黑色背景的物体时,物体周围会出现光晕。

显示全黑画面时,背光层保持常亮,液晶层也不能完全阻挡背光,造成了显示黑色时发灰的视觉效果。

OLED 结构相对来说简单一点,可以将它简化为三层。上层是玻璃面板,中间是有机发光层,下层是基板。上下两层各分布着正负极电路。

电路通电之后,便可控制每个像素中红绿蓝子像素的显示比例,以混合出不同的颜色。由于可以控制单个像素,显示纯黑画面时,把不需要的单个像素关闭就可以了。这样一来,整个画面的对比度(白色与黑色的亮度比值)就提高了,对比度越高,屏幕显示的色彩层次就越丰富,使得 OLED 看起来颜色鲜艳。

知道了 LCD 和 OLED 的原理,mini-LED 技术就好理解了。其实,mini-LED 不过是把原先 LCD 中起到背光作用的 LCD 芯片尺寸缩小,缩小后的尺寸为 50-200 μ m(微米)。

不过还没有小到像素点那般大小,如果真是这样就不叫 mini-LED 了,而是叫 Micro-LED。关于 Micro-LED,极果君下文还会讲到。

以 2021 款 iPad Pro 为例,四个 mini-LED 芯片是一组,一组 mini-LED 芯片是一个控光分区,共有 2596 个分区,每个分区都可以单独控制。听着咋这么熟悉?没错,这就是 mini-LED 技术和 OLED 相像的地方。

而 mini-LED 和 OLED 在显示上的差距也体现在这。

在显示黑色背景的物体时,使用 mini-LED 技术的屏幕调动的是包含四个 LED 芯片的控光分区;而 OLED 可以直接控制尺寸更加小的单个像素。

左侧屏幕采用 mini-LED 背光,右侧为 OLED 屏幕▲

最终的结果是,使用 mini-LED 技术的屏幕存在光晕,比不上 OLED 的显示效果,但相较于 LCD 已经有了进步。可谓 " 比上不足,比下有余 "。

苹果 Pro Display XDR,使用了 mini-LED 技术▲

mini-LED 技术也有缺点。刚才提到,使用 mini-LED 技术的屏幕显示背景为黑色的物体时,会出现 " 光晕 "。另外一个问题是漏光,这个算是 LCD 的 " 历史遗留问题 "。除此之外,高密度的 LED 灯珠和由此带来的高能耗、高发热也让使用 mini-LED 技术的屏幕成本增加。mini-LED 背光的加入还会带来屏幕厚度增加的问题。

左侧为 iPad Pro 2021,右侧为 iPadPro 2020 ▲

实际上,mini-LED 只是一个 " 折衷 " 的技术,最先被提出来的是 Micro-LED。每颗 Micro-LED 芯片尺寸小于 50 微米,小到可以把每个 LED 芯片当成像素点。和 OLED 一样,采用自发光技术,但是亮度要高出 30%。它的反应速度更快,比 LCD 和 OLED 都要节能,算得上是一个理想屏幕。不由于技术的困难和成本上的高昂,真正达到那种 " 遍地开花 " 的程度,还要等上很久。

如果你想提前尝鲜,也不是不可以。三星在 2020 年末推出了 110 英寸的 Micro-LED 电视 "The Wall",售价高达 1.7 亿韩元,合人民币约 91 万。

好家伙,一台电视相当于曹县老家一套房。

总结一下,mini-LED 拥有不少优点,比如说超高的对比度,显示黑色比 LCD 更加纯净,显示颜色更加艳丽、细腻。使用 mini-LED 技术的屏幕本质上是 LCD,LCD 有的光晕和漏光它也都有,价格也比 LCD 贵。

但瑕不掩瑜,mini-LED 还是很受欢迎的。

苹果在今年连续推出了使用 mini-LED 技术的 iPad Pro 和 MacBook Pro;去电商平台一搜,你能看到一大堆的 mini-LED 产品,显示器、笔记本、电视都有得选。不过,价格稍贵。

如果没有刚需的话,可以再等等;如果你预算充足,趁现在 mini-LED 产品还没丰富到到那种眼花缭乱的程度入手,也是一个不错的选择。

本文由极果用户极果媒体原创

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