就显示技术本身而言,Mini LED/Micro LED技术才是苹果iPad的“终极选项”。未来可以预测,随着Mini LED/Micro LED不断成熟,OLED iPad将是苹果入门和中端产品的专用配置。

如今,移动端电子产品大多数采用OLED显示屏,而一些平板电脑也已采用OLED面板,比如三星平板电脑Tab S7。近日,据业内消息,苹果公司在预计于2024年发布的OLED iPad中,或将使用混合型OLED面板。据悉,苹果做出这一选择的原因除了成本因素之外,还意在解决柔性OLED“起皱”的问题。

结合之前“苹果公司计划从2023年开始在部分iPad机型上采用OLED显示屏,而不是LCD显示屏”的消息,苹果采用OLED显示屏将是确定的事情了。值得关注的是,这将是iPad系列第一次采用OLED显示屏。目前除了12.9英寸iPad Pro配备了Mini LED显示屏之外,苹果目前所有的iPad机型都使用TFT-LCD显示屏。

不过,相对OLED面板,近年来苹果似乎也在重推MiniLED技术,根本原因在于MiniLED技术具有更高的对比度、更高的峰值亮度和持续亮度;通过分区背光,得到更黑的背景,更节能等诸多特点。仅亮度上这一性能指标,OLED就不能与MiniLED对抗。那么,未来苹果iPad将采用哪种显示技术?

什么是混合型OLED面板

近日,传闻苹果公司为未来的iPad型号过渡到OLED技术的计划可能涉及使用 Hybrid(混合 )OLED 技术,该技术结合了刚性和柔性OLED面板材料。据悉,苹果此举就是为了克服柔性OLED面板,特别是适用于iPad的更大尺寸的柔性OLED面板“起皱”的问题。

据了解,这种混合型OLED面板是结合了刚性OLED的玻璃基板和柔性OLED的薄膜封装(TFE)的技术。一般而言,刚性OLED将玻璃封装应用于玻璃基板,而柔性 OLED 将薄膜封装应用于聚酰亚胺 (PI) 基板;而当薄膜封装应用于混合OLED面板的玻璃基板时,OLED面板可以做得比刚性OLED更薄,同时也比柔性OLED更便宜。

因此,苹果未来将采用的是一款结合了柔性与刚性OLED技术的混合OLED面板,其要比普通OLED面板还要薄。毫无疑问,由于柔性OLED面板具有可弯曲的特性,能够让智能手机设计更加自由。然而,柔性OLED面板具有“起皱”的倾向,而且随着产品屏幕尺寸增大,这种问题会更加明显。据悉,iPad屏幕比iPhone大3倍,因此若在iPad产品上应用柔性OLED屏,将可能出现“起皱”问题。

有行业人士分析道,“柔性POLED背面是PI衬底,模组背面还会贴上铜箔,刚性GOLED背面是玻璃,模组背面是塑料。POLED采用薄膜封装,GOLED用的是玻璃封装。POLED在静电ESD、射频EMI和隔绝空气水氧造成的黑屏等性能也普遍比GOLED要优越;成本也较GOLED贵,整体POLE的模组还是要软一些。”不过,对于苹果而言,其首要考虑的自然不是成本,主要因为POLED偏软,大尺寸的屏幕起皱纹的风险高,因此传闻是将POLED的衬底改选用玻璃。

今年7月,就有业内消息表示苹果公司确定在2024年推出搭载OLED显示屏的iPad。搭载OLED的iPad画质会改善,重量也会非常轻,其主要供应商为三星显示和LG。据悉,三星显示器公司将自家这类产品称作“Advanced Thin OLED”(简称 ATO),而 LG 这边则是“Thin Film Encapsulation”(简称 TFE)。

目前来看,“起皱”问题还是难以解决。因此,混合OLED应该是更好的选择,毕竟其比刚性面板更薄,比柔性面板更便宜。但值得一提的是,混合OLED 技术尚未完善,至少需要一年的时间才能实现商业化应用,而到2024年左右才能被纳入OLED iPad,也契合技术的研发进度。据悉,目前三星和LG都在研发厚度仅为0.2毫米的超薄玻璃基板,以用于该技术,低于目前0.5毫米左右的标准。这也是超薄电子玻璃厂商值得关注的一个趋势。

京东方也有意进入苹果iPad供应链

除了上述混合型OLED面板,我们也有必要提一下双层串联结构OLED。

据悉,苹果计划于2024年左右推出12.9英寸和11.0英寸有机发光二极管(OLED) iPad,并将采用双层串联(Two stack Tandem)结构。LG display将同时参与两款型号的OLED iPad面板的开发,而三星Display仅参与开发11.0英寸款。Apple还计划在这些面板上应用低温多晶氧化物(LTPO)薄膜晶体管(TFT)与单层OLED面板相比,新款面板的亮度提高了一倍,使用寿命延长了四倍。

与此同时,LTPO TFT是苹果和三星目前广泛用于旗舰智能手机OLED面板的技术,可提供120Hz可变刷新率。LG Display同时参与两款型号的OLED面板开发,使其在Apple的iPad显示面板供应链中比三星显示更具优势。这与 iPhone的显示面板供应链不同,三星显示占据主导地位,LG Display正在迎头赶上。

据了解,苹果之所以让LG Display处理更多的iPad OLED项目,主要在于其在制造具有两层串联结构的OLED面板方面比三星显示器更有经验。因为LG Display多年来一直在为汽车应用生产的 OLED 面板使用两层串联结构。

不过,除了三星显示、LG Display之外,京东方也计划在2022年内实现双层串联结构OLED显示屏的量产,预计将于下半年开始批量化生产,并有望最终向苹果IT产品供应这种新型OLED面板。根据京东方于2021年11月23日申请的一项名为“双层OLED显示单元、显示面板及电子设备”的发明专利:通过将两个发光单元叠放并限定其在高电流密度下所偏移的颜色不同,以使两种不同的偏移颜色叠加后减弱色偏效果,保证OLED显示单元整体所呈现的显示效果更佳,用户体验更好。

今年初,有传闻称,苹果就与京东方合作开发可用于Mac与iPad的大尺寸面板,而京东方也配合在改建的工厂生产尺寸达15吋的OLED显示器。另有消息称,京东方正在与荣耀洽谈生产一款双层串联OLED面板,用于后者计划于今年晚些时候推出的一款智能手机。这种OLED面板具有两层发射层,可以降低智能手机功耗约30%。

OLED面板将沦为低端iPad专用

实际上,苹果对于OLED屏幕的采用一直很谨慎,目前也只有iPhone和智能手表系列产品使用了OLED屏幕。不过,为了实现更薄、色彩更好、续航更长的性能,苹果不得不选择OLED屏幕作为iPad的显示屏。当然,还有一个原因是苹果押注的MiniLED/Micro LED屏幕的造价太高,技术难度更大。

从技术对比来看,OLED比LCD更轻薄、亮度高、功耗低、响应快、清晰度高、柔性好、发光效率高,但其作为有机发光材料,每一颗像素的老化不可控。然而,对比iPhone,iPad和Mac的使用寿命一般会更长,更容易在用户群爆发屏幕老化问题。这也是尽管OLED具有更好的显示性能、但苹果一直在iPad和Mac采用LCD的重要原因。

而Micro LED显示被誉为显示技术“终极发展方向”,其以自发光的微米量级的LED为发光像素单元,将其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术。由于Micro LED芯片尺寸小、集成度高和自发光等特点, 在显示方面与 LCD、OLED相比在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势。简单来说,Micro LED汇集了当下LCD和OLED的优点于一身,既可以单独控制像素发光,又可以规避有机材料老化,还可以极大地让屏幕轻薄,功耗下降。

不过,Micro LED仍面临技术与成本的双重挑战,尤其又以Micro LED芯片成本、背板与驱动技术以及巨量转移制程等三方面为主要关键技术。Mini LED作为Micro LED过渡期形态,在光源的均匀性、画面对比度、散热能力和使用寿命、以及轻薄度上具有显著的优势。因此,整体来看,Mini LED显示性能优势要强于OLED,而且OLED不仅大尺寸显示应用上成本很高,且在低成本下大尺寸OLED很难做真HDR。

HDR主要由两部分组成:一是高亮度,最好是1000nit以上的峰值亮度;二是分区控光,最好是像素级的分区控光。众所周知,大尺寸的OLED的亮度不容易做得很高,其与OLED的发光原理有关。OLED有机自发光的面板要想提高亮度,只能从基础材料入手,强行提高亮度常亮会更容易烧屏。这些问题在MiniLED/Micro LED技术上根本不存在。可以说,相比较而言,OLED有的性能,MiniLED/Micro LED也有;OLED没有的性能,Mini LED/Micro LED同样有。

另外,从商业层面考量,三星最早布局和下注OLED产业,尽管早期产品有着各种烧屏、偏色等问题,但其优化提升多年,目前业内几乎无敌手。如果苹果选择OLED作为未来屏幕,显然缺乏技术壁垒,容易失去主动权,更受制于三星这个强大的竞争对手。目前,苹果选择另辟蹊径,联合厂商共同研发Mini LED和Micro LED,就能把核心技术掌控在自己手中,自然更有话语权,也能更好控制成本。

但就显示技术本身而言,Mini LED/Micro LED技术才是苹果iPad的“终极选项”。未来可以预测,随着Mini LED/Micro LED不断成熟,OLED iPad将是苹果入门和中端产品的专用配置。

责编:Jimmy.zhang
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