蘋果只講了3分鐘的這塊屏,將引爆千億市場


逐幀解析iPad Pro雙層OLED屏,微米級像素裡藏了什麼黑科技?


智東西5月10日報導,最近蘋果iPad Pro要「碾壓」各路AI PC的消息成為科技圈最熱的話題之一,新款iPad Pro的風頭幾乎都被M4晶片搶去,不論是AI算力數倍提升帶來的巨大想像空間,還是台積電二代3nm製程的應用,的確都吸引力十足。

相較於被捧上天的M4,其實蘋果這次悄悄放出的另一個重磅大招,足以牽動另一個千億產業,卻被不少人忽視了,這就是雙層OLED(Tandem OLED)螢幕。


要知道,這是蘋果iPad Pro自2021年換用Mini LED技術後的另一個里程碑式螢幕升級。


▲新款iPad Pro顯示效果實拍,來源:Nikias Molina


▲新款iPad Pro顯示效果實拍,來源:Nikias Molina

在蘋果38分鐘的發佈會中,iPad Pro的螢幕介紹環節獨佔了3分鐘,6個核心升級點令其成為了蘋果眼中“全世界最好的螢幕”,雙層OLED螢幕背後的4個關鍵特性也令其成為攪動整個OLED產業的存在。


仔細梳理後我們會發現,蘋果很多看似「吹牛」的地方,的確藏了不少「遙遙領先」的新特性、黑科技,相比三星、華為此前平板電腦中所使用的OLED螢幕,蘋果這塊螢幕可以說是真正實現了性能指標上的「碾壓」。而為了爭奪這塊頂級OLED螢幕的供應權,全球頂級顯示器巨頭三星和LG可以說是爭得不可開交。

蘋果為什麼要從Mini LED轉向OLED,蘋果又是如何解決雙層OLED背後的關鍵技術困難的?這塊雙層OLED背後藏著哪些發表會上沒有透露的關鍵細節?我們將嘗試找到答案。可以確定的是,從上游到下游,蘋果的入局必將深度影響全球市場規模超2,600億元的OLED產業。

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01 . 蘋果雙層OLED亮度遙遙領先 像素排列竟像極了Switch?

蘋果在發佈會上形容這塊螢幕的用詞是“Breakthrough(突破性的)”,所以這個突破性到底在哪裡?


要知道,三星的平板電腦從四年前開始就用上OLED螢幕了,而雙層OLED(Tandem OLED)也由榮耀今年3月首發在了Magic6 RSR保時捷設計版上,榮耀手機上用的這塊雙層OLED螢幕,供應商為京東方。

亮度,是明面上拉開差距最大的一環。

為什麼蘋果也要用雙層OLED而不是傳統的單層?蘋果給出的理由是,一層OLED面板無法實現XDR所需的亮度,而XDR等級的顯示效果是iPad Pro使用者們的剛需。


在亮度顯示方面,OLED螢幕的短板主要是全螢幕亮度較低,採用兩層OLED面板主要就是要解決這個問題-提供足夠高的全螢幕亮度。

新款iPad Pro的全螢幕亮度為1000nit,峰值HDR亮度為1600nit。


細心的人可能會發現,2021年蘋果發表的首款Mini LED螢幕iPad Pro,其螢幕的全螢幕亮度和HDR峰值亮度同樣是1000nit和1600nit。

如果再進一步,我們會發現,MacBook Pro的Mini LED螢幕、iPhone 15 Pro Max的OLED螢幕,以及售價4萬元的蘋果Pro Display XDR顯示器LCD螢幕的全螢幕亮度和HDR峰值亮度均為1000nit和1600nit。


可以看到,一方面,蘋果在升級產品的時候是非常謹慎的,至少要確保新品的基礎性能指標與上代產品看齊,避免「反向升級、體驗倒退」的情況出現。另一方面,蘋果產品螢幕顯示亮度的統一性非常好,這也為色彩管理的統一性提供了便利,這是許多廠商都忽略且難以做到的一點。

在蘋果的框架內,1000nit全螢幕亮度和1600nit峰值亮度就是XDR這種顯示效果的標準線,所有產品都要向這個標準統一。


蘋果在記者會上說,沒有其他同類裝置可以實現這樣的螢幕顯示效果,這話說得很滿了,事實真是如此嗎?

在三星官方網站上我們可以查到,三星最新的旗艦平板電腦Galaxy Tab S9 Ultra搭載了採用Vision Booster技術的第二代動態AMOLED螢幕,這塊螢幕的峰值亮度為930nit,三星並未公佈其全螢幕亮度。


在華為官網上我們同樣可以查到,華為最新旗艦平板電腦MatePad Pro的OLED螢幕在顯示HDR內容時局部峰值亮度可以達到1000nit。


單從全螢幕亮度這項核心指標來看,蘋果這次的確是遙遙領先了,領先幅度超過了60%,蘋果也是唯一一個在參數頁明確標註OLED全螢幕亮度的廠商。

值得注意的是,蘋果iPad Pro這塊螢幕的像素密度(PPI)與華為、三星這兩款產品相比,也是其中最高的,達到了264,華為為262,三星經計算約為239,當然,三星這塊14.6吋的OLED螢幕是三者中尺寸最大的。

根據OLED面板特性,像素密度越高,就越不容易做高亮度,蘋果達到1600nit的峰值亮度,並沒有犧牲像素密度。

所以蘋果是怎麼做出這樣一塊性能優異的雙層OLED螢幕的呢?在發表會上,蘋果並沒有提及雙層OLED的相關技術細節。

從發表會上的示範影片來看,蘋果這塊雙層OLED的像素排列方式是較為特殊的,與目前iPhone 15 Pro Max上的OLED螢幕、上代Mini LED螢幕都有差別。


▲蘋果雙層OLED子像素形態

智慧型手機OLED螢幕的像素排列多為“菱形”,而Mini LED螢幕面板本身為LCD螢幕,像素排列為類似標準RGB的“魚鱗狀”排列。


▲iPad Pro Mini LED螢幕像素排列

iPad Pro雙層OLED螢幕的像素排列更接近非標準的“品字形”,與Apple Watch、任天堂Switch、蘋果Vision Pro的螢幕像素排列更相似,不過紅色與綠色子像素的位置略有不同。


▲各類消費性電子產品OLED螢幕像素排列,來源:Reddit


▲蘋果Vision Pro螢幕像素

在榮耀Magic6 RSR保時捷設計版的發表會上,榮耀同樣沒有對雙層OLED技術細節做過多解讀,重點提及了其在螢幕功耗、螢幕壽命方面的明顯提升。


▲榮耀Magic6 RSR保時捷設計版發表會

根據榮耀官方數據,Tandem雙棧串聯OLED架構可達到6倍螢幕壽命,同時功耗收益最高提升40%。簡單來說就是同樣的亮度更省電,同樣的功耗更亮,同時壽命更長。


▲榮耀Magic6 RSR保時捷設計版發表會

榮耀稱這塊螢幕的研發投入達到了5億元,籌備時間為3年,他們與京東方聯合研發了這塊螢幕。

根據業界訊息,雙層OLED需要解決的最主要難題之一就是雙層疊加後上下層之間的串擾(Cross Talk)導致的光洩漏(Light Leakage)問題,但蘋果具體是如何解決的,我們暫時不得而知。


▲雙層OLED的串擾問題,來源:DSCC


02 . Mini LED為什麼打不過? 揭秘雙層OLED三個關鍵優勢

除了這塊雙層OLED螢幕有多牛,大家關心的另一個問題是:Mini LED用得好好的,蘋果為啥要換OLED?

仔細梳理後,我們可以找到OLED螢幕帶來的三個關鍵優勢。

首先,就是更精準的亮度和色彩控制。用蘋果的話來說,OLED對於每個像素的色彩和亮度都可以實現亞毫秒級的控制,進而讓XDR顯示的精度提升到了一個新的高度。


蘋果也為這個新高度取了一個新的名字,叫做Ultra Retina XDR(超精視網膜XDR)。

所以實際使用者能夠感知到的改變是什麼?

首先,照片和影片中的高光部分更亮了,黑色更加深邃和真實,陰影和暗部的細節也更加豐富了。

這在顯示「星空」這種畫面內容時效果非常明顯,每一顆星星都會非常清晰明亮,與周圍夜空的顏色產生清晰區隔。


這在過去的Mini LED螢幕上從技術原理層就是無法實現的,因為Mini LED的控光分區很難小到「一顆星星」的尺寸。


▲iPad Pro Mini LED螢幕背光層實拍,來源:iFixit

在看風景圖片時,畫面會看起來更生動,用這塊銀幕來看電影,蘋果的形容是「把電影院捧在了手裡」。


同時,螢幕對於動態內容的反應速度也更快了,例如在看一個後空翻的影片時,人物在整個動作過程中都會保持非常清晰的狀態,而不會因為像素反應速度過慢產生「拖影」和「模糊」。

除了顯示效果的“質變”,其實這塊OLED螢幕還帶來了一個可能被很多人忽略的優點——更輕、更薄。


13吋iPad Pro的厚度僅有5.1毫米,比起上代的6.4毫米,減薄是非常明顯的。


這也是發表會現場上手體驗過程中大家回饋最直覺的感受之一——iPad Pro真的輕了、薄了許多。


▲新款iPad Pro

相較之下,iPhone 15 Pro和iPhone 15 Pro Max的厚度皆為8.25毫米,iPad Pro甚至比一個iPod nano還要薄,成為史上最薄的蘋果產品。


iPad Pro為什麼能輕薄了這麼多?這塊OLED螢幕比上代的Mini LED螢幕更輕、更薄了是主要原因之一。

簡單來說,Mini LED螢幕由於背光層的存在,天然就比OLED螢幕厚得多,OLED螢幕是像素自發光,不需要背光層來驅動。

根據iFixit的拆解,2021款iPad Pro這塊Mini LED螢幕背光模組本身的厚度已經超過了2毫米,相較之下螢幕面板本身的厚度不到0.3毫米,1塊背光模組的厚度大約相當於7塊螢幕。


▲2021款iPad Pro Mini LED螢幕背光模組厚度測量(左側),來源:iFixit

這代OLED iPad Pro相較上代薄了1.3毫米,背光模組的減少立了大功。

重量方面,Mini LED螢幕模組整個的重量為285克,已經約等於一台折疊屏旗艦機的重量,等此次新款iPad Pro拆解報告出爐,我們就將瞭解到這塊OLED螢幕究竟輕了多少。


▲2021款iPad Pro Mini LED螢幕模組重量,來源:iFixit

綜合來看,iPad Pro上用的這塊螢幕,的確是兼顧了亮度、畫面細節、色彩、輕薄等多方面特性,用蘋果略狂的描述來說,這是世界上最先進的螢幕。


在顯示效果之外,換用OLED或許還有一個隱形的優點-成本。但這個優勢是否成立,仍有待後續詳細的成本拆解報告出爐。

根據目前的產業資訊,從成本的角度來考量,現階段在平板電腦這個中尺寸領域,Mini LED的成本並沒有優勢,甚至可能會更高,根據Omdia發布的2022年數據,12.9英吋Mini LED平板電腦螢幕的成本大約在230美元左右,相較之下,同尺寸OLED平板電腦螢幕成本約140美元。

因此對於蘋果來說,如果能以更低的成本實現相近的顯示效果,這個生意是很划算的。根據TrendForce預估,2024年,蘋果新款iPad Pro出貨量將在450萬到500萬台之間。

根據這項數據,假設每塊OLED螢幕相比MiniLED螢幕成本低80-90美元,那麼此次換用OLED面板每年最多可以為蘋果省下近4.5億美元。

當然,蘋果雙層OLED的螢幕成本一定高於先前傳統OLED平板電腦螢幕,因此蘋果究竟能否省下這筆巨款,仍是個問號。倘若蘋果雙層OLED螢幕成本如果高於上代Mini LED螢幕,那麼節省成本的說法將不成立。


03 .蘋果OLED十年: 從手錶、手機到平板,Mac在路上

蘋果此次在iPad Pro上應用OLED螢幕,看似突然,但其實鋪墊已久。此前各路業內人士也是爆料已久,大家對此早有預料。

蘋果在產品中用OLED屏,已經有十年了。

其實蘋果最早用上OLED螢幕的產品,是2014年9月發布的初代Apple Watch,根據最新爆料資訊,蘋果的自研Micro LED螢幕也將大機率率先應用在Apple Watch Ultra上,蘋果的智能手錶產品,似乎已經成為了螢幕新技術的「試驗田」。


▲初代Apple Watch


手機這邊,蘋果2017年9月發表的iPhone X系列是第一款用上OLED螢幕的iPhone手機,當時OLED螢幕在智慧型手機領域的滲透率並不高,壽命問題依然沒有很好解決, 「OLED會燒屏」的問題也是從那時起被更多普通人知曉。

可以看到,蘋果在產品中應用OLED屏,似乎有種「從小到大」的趨勢,這與產品的主要應用場景以及OLED技術特點都有一定關係。

從小尺寸的手錶、手機到大尺寸的OLED電視,OLED技術都已應用多年,技術也已迭代多輪,但中尺寸的平板電腦、PC筆記型電腦以及顯示器領域,OLED的應用卻相對緩慢。

平板、PC筆記型電腦在平時的使用過程中,有大量涉及生產力創作、辦公室的使用場景,這些場景中,螢幕經常會長時間顯示靜止畫面,對OLED抗老化、壽命的要求都會更高,這也是中尺寸OLED技術迭代的重要方向。

此次蘋果OLED核心解決的正是亮度與壽命難以兼顧的難題。

在蘋果iPad Pro採用OLED螢幕之前,三星、華為都早已在各家平板電腦和筆記型電腦產品線中應用了OLED技術。

三星從2020年開始就已經在其旗艦平板中應用OLED技術,2023年三星發表的全系旗艦平板電腦新品都已轉向OLED。華為這邊則是從2021年開始在Mate Pad Pro應用OLED技術,2023年華為發表的旗艦平板電腦也越來越多的採用OLED螢幕。


▲三星平板OLED應用節奏,來源:天風證券

雖然OLED技術已應用多年,但在平板以及PC筆記型電腦領域,OLED技術仍然是一個「新兵」。

根據TrendForce資料,2023年OLED在智慧型手機市場的滲透率將超過50%,目前所有主流廠商的全部旗艦智慧型手機均搭載OLED螢幕。

相較之下,2022年電視市場中OLED滲透率僅3.3%,2023年1-10月,OLED在筆記型電腦市場和平板電腦市場的滲透率分別為1.7%和1.64%,佔比極低。

根據Omdia發佈的蘋果產品螢幕技術路線圖,蘋果未來將會“All in OLED”,在Mac電腦產品線中引入OLED屏,首先就是MacBook Pro。


▲蘋果iPad和Mac產品螢幕迭代路線圖,來源:Omdia

當然,目前三星、華為、小米等廠商也早有OLED螢幕筆記型電腦產品發表,華碩的柔性OLED螢幕筆記型電腦也已量產多時。


04 .蘋果入局攪動千億OLED產業 三星、LG搶單激烈

整體看來,OLED在中尺寸領域的應用仍處於早期階段,但隨著蘋果的入局,中尺寸OLED市場或將迎來新一輪高成長。

從技術層面來看,蘋果在產品中應用OLED螢幕帶來的巨大需求成長,刺激每一個面板廠商的神經,倒逼他們盡快迭代技術,以適應蘋果的需求。

近幾年中尺寸OLED在良率提升、製程製程改良、材料改良、新結構研發等方面都取得了一定進展,例如當下大火也是蘋果採用的雙層串聯OLED技術就很好的解決了OLED屏亮度和壽命難以兼顧的難題。

相較於技術的迭代,產能的提升則更為明顯。韓國顯示巨頭三星、LG都在積極佈局中尺寸OLED產線,國內巨頭京東方也緊隨其後。在各路巨頭佈局之下,新一輪高世代OLED產線的投資熱潮已經湧起,對於OLED成本下降、技術迭代都有正面意義。

三星這邊正投資4.1兆韓元(約民215億元)建設8.6代OLED面板生產線,LG這邊同樣投入超萬億韓元加碼OLED產能擴張。國內京東方已經開始了總投資630億元人民幣的8.6代OLED產線計畫。


▲三星8.6代OLED面板生產線

據瞭解,該產線的定位就是筆記型電腦、平板電腦等中尺寸「IT OLED」類產品。

根據知名顯示產業機構DSCC的報告,LG這次是蘋果12.9吋iPad Pro OLED螢幕的獨家供應商,也部分供應了11.1吋的版本,三星則主要供應11.1一個版本。

目前三星正重點攻克前文提到的「光洩漏」難題,進一步提升11.1吋版本產能。


▲iPad Pro OLED面板出貨量預測,資料來源:DSCC

根據群智諮詢預計,2028年OLED產能面積供應量或成長近10倍。

不只上游面板廠商,下游終端廠商同樣會受到蘋果入局的影響加碼OLED產品線佈局,陸續量產更多的OLED平板電腦和PC筆記型電腦。

根據群智諮詢預測,2028年全球OLED平板電腦市場出貨滲透率將達到17.9%,OLED筆記型電腦為21.5%,相比今天的數字,翻了十余倍。

目前全球OLED面板市場營收規模約366億美元(約2,630億元),從上游到下游,蘋果的入局必將深度影響整個OLED產業。


05 . 結論:技術細節亟待解密 蘋果繼續引領螢幕潮流

先不說M4晶片的iPad Pro作為一台平板電腦是否真的能夠「吊打」AI PC,蘋果這塊雙層OLED螢幕給所有友商上了一課的確是實打實的,作為一塊OLED螢幕,它幾乎補齊了所有短板(價格或成最大“短板”),並把長處發揮到了最大。

蘋果的產品一向是產業“風向標”,其對產業的帶動作用,往往要放到更長的時間線上來看。 2021年蘋果引爆了新一輪Mini LED熱潮,但直到去年2023年,Mini LED筆記型電腦、顯示器才真正迎來廣泛落地的一年,如今Mini LED幾乎成為了兼顧顯示特性和性價比的最佳選擇。

從OLED手機、Mini LED平板、Micro OLED的Vision Pro到今天的OLED平板,再到未來大機率會發佈的搭載Micro LED的Apple Watch,蘋果一直是螢幕領域的“先行者”,蘋果這次給中尺寸OLED產品打了個樣,也是意料之中。

目前iPad Pro的雙層OLED螢幕仍有許多技術細節亟待解密,我們也將進一步關注這款產品實際發售後的量產版螢幕表現。不論如何,這股OLED的新風,是颳起來了。 (智東西)