昨天晚上的苹果新品发布会,苹果终于带来了盛传已久的OLED版iPad Pro。全新iPad Pro这次带来了一项全新的“双层串联 OLED”技能,官方表示在该技能加持下的iPad Pro的屏幕,在XDR显示效果上已达到“全新水平”。
那么很多人就要问了:什么是双层串联OLED?它跟我们现在利用的主流的OLED屏幕又有什么差异?本日我们就来聊聊。
什么是串联式OLED?

众所周知,OLED技能自20世纪末商业化以来,一贯是显示技能领域的明星。与传统的液晶显示屏(LCD)比较,OLED以其自发光特性、快速相应、超薄设计和可波折性等上风,成为高真个显示设备首选显示技能。
在新款的iPad Pro上,苹果抛弃了之前的mini LED方案转而采取OLED屏幕的缘故原由,也是由于OLED材质具备的上述天然上风。也正是由于采取了OLED材质,新的iPad Pro才能做到不可思议的5.1mm的机身厚度。
然而OLED技能也面临着一些问题,个中最紧张的便是寿命。尤其是在高亮度下,OLED屏幕的有机发光材料会随着韶光的推移而老化,可能导致屏幕涌现“烧屏”或“彩虹效应”。为理解决寿命的问题,OLED又只能尽可能降落亮度。相较于LCD,它最大的问题便是无法实现亮度和寿命二者的有机结合。
为理解决这些问题,科学家和工程师们一贯在探索新的OLED构造设计。串联式OLED便是在这种背景下出身的。它通过将两个OLED器件叠加在一起,形成了一种全新的显示技能。
想象一下,如果你有两盏灯,串联起来一起发光,会比单独一盏灯更亮。串联式OLED也是类似的事理,它通过将两层OLED像夹心饼干一样叠加在一起,使得屏幕可以发出更亮的光,同时还能减少耗电量。
双层串联式OLED的事情事理也是如此。一个OLED像素由阳极、阴极和夹在中间的多层有机材料构成。当电流利过期,阳极会发射出空穴,阴极会发射出电子,这些空穴和电子在有机层中相遇并复合,产生光。在串联式OLED中,这种构造被复制了两次,形成了两个发光层。这两个发光层通过一个电荷产生层(CGL)连接在一起。当电流利过期,一部分空穴和电子在第一个发光层中复合发光,剩下的空穴和电子穿过CGL,在第二个发光层中再次复合发光。
串联式OLED有哪些上风?
这种设计带来了几个显著的上风:
首先便是相较于单层OLED,双层串联式的亮度极大提升。还是前面那个例子,在一个房间中,开两盏灯肯定比开一盏灯更亮。由于有两个发光层,串联式OLED的亮度理论上可以比单层OLED赶过一倍。
其次便是功耗降落。由于发光任务被分摊到了两个发光层,达到同样的亮度的情形下,所需的电流更少,从而降落了功耗。
第三个优点便是寿命延长。在串联式OLED中,每个发光层承受的电场强度只有单层OLED的一半,这大大延缓了材料的老化速率,延长了屏幕的利用寿命。
末了一点,串联式OLED的显示效率更高。由于两个发光层可以独立掌握,串联式OLED可以实现更高的色彩准确度和更风雅的亮度调节。
苹果在昨晚发布的iPad Pro上,它的OLED屏幕实现了最大 1000 尼特 的全屏亮度和1600 尼特的峰值亮度 (仅限 HDR 内容)。在亮度指标方面,采取OLED方案的新款iPad Pro跟上一代采取mini LED方案的老款保持了同等。
但要把稳的是,老款iPad Pro做到这样的亮度,是通过集成了超过10000颗mini LED灯珠,以及2500多个局部调光分区来做到的。而新款的iPad Pro的屏幕面板直接就能够在亮度指标上追平mini LED,同时在色彩、比拟度等表现上,OLED相较于LCD又有碾压性的上风。这里就能看出,新款iPad Pro的双层串联式OLED方案有多厉害了。
苹果实在并不是第一家
只管有如此多的上风,但串联式OLED直到今年才大规模商业化,是由于要做到这样的方案背后有很多的技能难题须要办理。
首先是制造难度。串联式OLED须要精确地对齐两层OLED,这在制造过程中非常困难,任何眇小的偏差都可能导致显示效果的低落。事实上,当前大尺寸的OLED面板本身良率就比较LCD更低,串联式OLED由于工艺更繁芜,良率就更低了。这就导致串联式OLED的本钱,是要远远高于一样平常的屏幕的。
其次便是双层串联式构造对付显示算法、调校有很高的哀求。尤其是低亮度下,OLED材料的红绿蓝发光器件效率差异很大。为了充分发挥串联式OLED的上风,须要开拓新的显示算法来精确掌握两个发光层的亮度和色彩。
只管存在这些问题,但串联式OLED的运用前景非常广阔。
串联式OLED以其高亮度、低功耗和龟龄命等上风,有望成为高端设备的的空想选择。这个中包括了手机、PC、平板乃至是电视这样的设备。其余串联式OLED的高亮度和龟龄命特性,使其非常适宜用于车载显示。考虑到现在的智能汽车,对付智能中控屏有更高的哀求,以是未来串联式OLED在车载显示领域有非常广阔的运用前景。
事实上,在双层串联式OLED的运用方面,苹果实在并不是第一家。
之前光彩发布的Magic6RSR保时捷设计就采取了业内首个基于Tandem双栈串联OLED架构的光彩叠光绿洲护眼屏。官方表示,通过引入两层堆叠的RGB发光层,这块屏幕实现了手动峰值亮度1000nits,全局峰值亮度1800nits的水平。今年早些时候,京东方也宣告给极氪供应了串联式OLED中控屏。
如果向更早韶光追溯,早在2019年,LG Display就在业界首次批量生产了车载Tandem构造OLED。与发光层为一层的“单堆栈”(Single Stack)办法比较,双层串联结构(Two Stack Tandem)的OLED面板具有两个发光层,当时的官方数据是双层构造面板的屏幕亮度可扩大2倍,利用寿命可延长4倍。
不过考虑得手机、平板的双层串联结构,相较于车机屏幕来说,能效比、显示精度哀求更高,以是不能大略认为苹果和光彩的双栈串联OLED架构便是便是“炒冷饭”。
可以预见的是,串联式OLED将在未来几年内实现大规模商业化,成为高端显示市场的主要力量。