蘋科技|mini LED 是什麼?為什麼大家都在談論它?

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iPad Pro mini LED 分析

圖、文/ 愛范兒,蘋果仁授權轉載 

今年三月底,蘋果公佈 WWDC 開發者大會舉辦時間的消息引發了不少討論,按照蘋果以往的慣例,都是先公佈春季新品發表會而非更晚舉辦的 WWDC。

而今年的春季發表會會也更受期待,iPad Pro 自從換上 iPadOS 後,本身的硬體尚未獲得太大的升級,不少人也還在使用 iPad Pro 2018 搭配巧控鍵盤使用。

iPad Pro mini LED 分析

在許多二手交易平台也會發現,iPad Pro 2018 的保值率在近年發表的 iPad Pro 中算是比較高的。今年蘋果要拿出什麼樣的 iPad Pro 改變這一狀態吸引消費者換機,是不少 iPad 用戶所感興趣的地方。

而蘋果的給出的答案大概就是「螢幕」,根據知名蘋果分析師郭明錤的預測報告,iPad Pro 將用上新的 mini LED 螢幕。

mini LED 其實是改良版的 LCD

為了更好的說明 mini LED 的特性以及蘋果為什麼要選擇它,我們這次還是拿它和業界常見的 LCD 螢幕以及 OLED 螢幕作對比。

一般而言 LCD 螢幕都是在螢幕四周放上白色 LED 燈組成背光層,再經過濾光層、液晶層等元件,將紅、綠、藍三原色進行混合、濾光等操作後顯示出各種不同的顏色。

iPad Pro mini LED 分析

▲ iPad 出現漏光現象,就是螢幕四周的 LED 貼合不緊密

而 mini LED 又稱次毫米發光二極體,這種螢幕一般的做法是將成千上萬個細小的 LED 燈鋪滿整個背光層,可以說 mini LED 是 LCD 螢幕的進化改良版。

mini LED 實現 AOD 功能,畫面更好、亮度更亮

也因為鋪滿了成千上萬的細小 LED,以致於可以單獨操控單個 LED 燈,實現類似 Always On Display(AOD)的功能,某部分亮起而另外一部分熄滅,省電的同時還能夠顯示一些簡單的訊息。

且更多的 LED 燈有利於更精細的顯示,最直觀的應該是顏色對比度了,相比 LCD 螢幕,mini LED 螢幕能實現更細微的顏色層級調整,實現高對比度,甚至能媲美 OLED 螢幕。

 

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▲ 蘋果高階顯示器 Pro Display XDR 用上了 576 藍光 LED

此外就是亮度了,更多的 LED 燈也有利於實現較高的亮度,蘋果在 2019 年剛推出的 Pro Display XDR 顯示器就採用了類似的技術,利用增加 LED 燈和鋪滿背光層的方式提升螢幕整體素質。

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Pro Display XDR 的亮度達到了 1000 尼特,峰值亮度達到了 1600 尼特,對比度則達到了 1000000:1,相信更精細的 mini LED 螢幕也不會和 Pro Display XDR 有太大的差距。

說到這你可能會好奇,Always On Display 、高對比度、高亮度不是 OLED 螢幕的特性嗎?確實,在這些方面,mini LED 的技術原理和 OLED 螢幕是相近的,都是對單個 LED 精準控制以提高螢幕素質。

雖然 OLED 與 mini LED 類似,但是缺點不少

如今已經是手機界主流的 OLED 螢幕並沒有讓消費者滿意。它的問題一是烙印,二是而是為了減少烙印發生,將亮度調低之下,觀看螢幕容易產生疲勞感,俗稱「瞎眼螢幕」,這和 OLED 螢幕的所採用的材料有關。

OLED 的全稱是有機發光二極體(organic light-emitting diode),作為有機材料的它相比非有機材料更容易衰老損壞,而螢幕不同位置的有機發光二極體老化程度更是不一樣。

長期顯示同一內容的有機發光二極體老化之後就無法通電調整顏色、亮度,這些老化的有機發光二極體所處位置也將長期顯示固定內容,就是俗稱的「烙印」。

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雖然隨著技術的發展,近幾年使用 OLED 的手機並沒有大規模出現烙印的案例,但有機發光二極體的壽命有限仍然是事實,而 mini LED 和 LCD 螢幕都沒有採用有機材料,自然也就不會有烙印的問題。

第二個問題就是傷眼,OLED 螢幕一般是通過不斷亮滅來成像,基於人眼的視覺停留原理顯示內容的,也就是 PWM 調光顯示,但這也有一個問題,那就是人眼在低頻率的亮滅環境中容易感到不適。

同時又加上有機發光二極體存在容易老化的問題,LED 開關閃動頻率一般也不會做的很高,在低亮度下螢幕閃動頻率會進一步降低。

這就造成了很多人在晚上時螢幕看久了會感到眼睛乾澀、不舒服,但作為 LCD 螢幕改良版的 mini LED 自然沒有這個問題。

mini LED 綜合了OLED 螢幕的優勢,解決了它和 LCD 的部分缺點,是一個很好的替代品,在此之前的 Sony、小米等都已經推出相應的電視產品,隨著新 iPad Pro 發布,採用 mini LED 螢幕的產品勢必也會越來越多。

 

我們還能在哪些蘋果產品上看到 mini LED?

2019 年蘋果推出 Pro Display XDR 時,它高昂的價格和本身的高品質就引發了不少討論,這也讓我們更期待採用了 mini LED 螢幕的新 iPad Pro 實際體驗能達到了什麼地步。

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當然,蘋果一直以來,都是秉持著把好的設計、好的技術鋪陳到更多蘋果生態系的產品中,形成完善生態體驗的策略。 Touch ID、震動馬達等都是案例,mini LED 也有可能會進入其他的產品當中。

蘋果利用硬體差異進行定位差異化策略

就拿 iPad 產品線來說,iPad Pro 會採用 mini LED 螢幕這件事情已經被多次曝光,但 iPad Air 以及普通 iPad 短期內應該還是不會採用 mini LED 螢幕的,一方面是成本限制,另一方面蘋果也需要藉由 mini LED 螢幕來凸顯 iPad Pro 的高階定位。

這也和以往蘋果利用 A 系列晶片、螢幕、鏡頭、乃至機身造型和材質來突顯產品差異性定位的策略相符合。

iPad Pro mini LED 分析

知名蘋果分析師郭明錤最近發布的分析報告指出,iPad Pro 將採用 mini LED 螢幕,而 iPad Air 在未來則可能會採用 OLED 螢幕,畢竟經過長久的發展,OLED 螢幕的成熟度和成本控制都已經很不錯了。

Mac 有機會有上 mini LED 嗎?

此外就是 Mac 產品線了,自從去年蘋果在 MacBook Pro 和 MacBook Air 上用上 M1 晶片後,關於它續航和性能優勢的討論就一直沒有結束。

從拆機圖中也可以看出這款舊的機身已經不再適用於 M1 晶片了,業界關於蘋果要在今年推出新 MacBook Pro 和 MacBook Air 的爆料也不在少數。

iPad Pro mini LED 分析

▲採用 M1 晶片後的 MacBook Air 機身沒有變化,風扇位置替換為鋁製 HUB

關於 MacBook Air、MacBook Pro 以及 iMac 要用上新的設計以至於外觀會發生較大變化的爆料也不少,郭明錤的預測報告中也提到了 MacBook Air 和 MacBook Pro 都將採用 mini LED 螢幕。

而且相較 iPad Pro,Mac 系列的產量也會高一些,據 MacRumors 報導,蘋果 2020 年第四季的 Mac 銷量創下了新紀錄,Mac 產品創造的營收是 90 億美元,高於去年同期的 70 億美元,增長了29%。

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新的機身設計加上新的螢幕勢必會進一步加強產品對消費者的吸引力,當然業界也有說法稱蘋果自行研發晶片而降低成本,能夠抵消 mini LED 所帶來的的成本上升壓力,不過實際上能抵消多少還是要看新品發售的情況。

iPhone 會用上 mini LED 嗎?

最後就是 iPhone 未來是否會用上 mini LED 螢幕了,普遍認為,短期內並不能抱太大希望。

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首先就是受限於良率和成本,無論是 Pro Display XDR 還是 iPad Pro,其設備體積都遠超過 iPhone,內部空間更大。

若要在小設備內放下足夠的 LED 燈,實現高分辨率,還要放進專門的控制晶片和相關電路以達到精確調整 LED 亮度、顏色,都對組裝的精細程度有較高的要求,目前 mini LED 螢幕大多出現在電視、顯示器上這種體積較大的設備上,也是因為技術難度高、成本限制的原因。

mini LED 會造成整體機身更厚,與 iPhone 的輕薄理念背道而馳

另一方面,mini LED 的結構和 LCD 螢幕還是比較類似,都有背光層、液晶層等零件,螢幕厚度較高,而 OLED 螢幕由於是自發光,螢幕上的紅黃藍 LED 都可以通電發光,因此可以讓螢幕做到很薄,不需要像 LCD 一樣需要好幾層組成才能達到顯示的效果,因此 OLED 目前看起來比較適合用於於手機這種小型便於攜帶的產品身上。

iPad Pro mini LED 分析

▲ OLED 螢幕結構比 LCD 螢幕簡單許多,也輕薄了不少

技術突破需要持續的投入,同時也需要時間,而對「正面全是螢幕」的追求也會讓 iPhone 持續採用 OLED 螢幕。

mini LED 很棒,但顯示器的未來,不是它

剛剛我們說了很多有關 mini LED 螢幕的特性以及優勢,市面上相關的產品也逐漸多了起來,但這並不意味著包含「螢幕」的產品都會採用它。

一方面是成本和產品定位的考量,另一方面則是業界並不是沒有比它更好的螢幕顯示技術,以目前來說,Micro LED 螢幕就比 mini LED 更好。

iPad Pro mini LED 分析

▲LCD、OLED、micro LED 對比

Micro LED 螢幕同樣是由非有機發光二級體組成,和 OLED 螢幕類似,它也是由數百萬計的 LED 組成,基本的尺寸都在 30μm 以內,有的甚至會達到 5μm 的等級。
 
每個 LED 也都不需要靠背光層就可以自發光,這樣就能實現更高的亮度和顏色對比度。同時由於 Micro LED 用的不是有機材料,不會出現 OLED 螢幕上的烙印問題和 PWM 調光導致長期看螢幕時眼睛的不適感了。
 
和 mini LED 對比,Micro LED 因為自發光的特性能做到更薄、可彎曲,適用於更多類型的設備。

iPad Pro mini LED 分析

不過相比 mini LED 和 OLED,Micro LED 比較吃虧的是成本和技術難度更高,要生產如此微小的顆粒本身就比較難了,還要將數以百萬計的顆粒組裝到一塊螢幕當中,其生產難度可想而知,良率相對而言也比較低。
 

Sony 曾在 2012 年展示一款名為 Crystal LED Display 的 DEMO 產品,就是使用 Micro LED 螢幕,55 吋解析度為 1080p。到了 2019 年 Sony 宣布可以使用多塊 Micro LED 螢幕組裝出達到 16K 解析度的顯示螢幕,但市面上的 Micro LED 螢幕價格都比較昂貴,不是一般消費者可以消費得起的。

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▲ Sony 曾在 CES 展示巨型的「Crystal LED Display」

Sony 也曾表示這項技術目前適用於電影院、博物館、影劇院等對顯示效果要求較高的場所。作為過渡品的 mini LED 螢幕雖然不夠完美,但由於其高素質的表現,在 Micro LED 螢幕技術沒有成熟的這段時間內將會成為主流選擇之一。

新的技術能帶來更好的體驗,但成本降低、大量生產同樣有它的意義,讓更好的體驗普及開來。也因此 mini LED 螢幕在眾多蘋果產品,甚至是其他顯示產品中的應用也依然值得期待。

 

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