苹果推出的Mini LED屏究竟好在哪

2021 年 4 月 21 日凌晨，苹果公司举办了 2021 年度的春季发布会，此次发布会压轴出场的重磅产品，是新一代的 iPad Pro。其关键的性能升级主要在于 M1 芯片、5G 网络，和一块 Mini LED 材质、据称能匹敌苹果最高端专业级显示器 Pro Display XDR 的屏幕。

据介绍，在这块屏幕内置了上万颗 LED 发光二极管，对比度甚至能达到 1000000:1。 Mini LED 屏幕这项技术的优势究竟何在？回答这个问题，或许要从最基本的当代显示器原理说起。生活中最常见到的就是液晶显示器（LCD）。

LCD的工作原理是：在电场的作用下，利用液晶分子的排列方向发生变化，使外光源透光率改变（调制），完成电一光变换，再利用R、G、B三基色信号的不同激励，通过红、绿、蓝三基色滤光膜，完成时域和空间域的彩色重显。 不过，LCD 的背光在穿透多层结构后，最终的有效光线仅为 5% 左右。由于滤光效率不能做到100%，这使得黑色只能显示为深灰色，画面的明暗比值（对比度）约为 1000:1，远不能再现真实的世界。

因此，高端产品常使用OLED。LED 是光电二极管，O 代表使用有机物。 光电二极管（Photo-Diode）和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。在复合物产生能量后，有机物作为发光层与其连接，吸收能量并以光的形式释放。不同的有机物能发出不同颜色的光，且光色纯，能显示的色彩范围广，并可独立控制，对比度可视为无限大。它结构轻薄又省电，更适合使用在随身设备上。

不过，OLED 使用的有机物容易老化，寿命较短。再加上OLED 在低电压下不稳定，降低电压调暗屏幕会使显色失常，因此常使用 PWM 调节亮度——即让屏幕快速闪烁来调节亮度，而这样的频闪，会使部分人感到头晕目眩，尤其是低频的闪烁，甚至会危害健康。

那为什么不将OLED中的有机物换为无机物呢？因为太难了。普通的 LED 正是使用的无机物。常见的 LED 显示器常作广告展示或背景墙，靠近后很容易看出一颗一颗的灯珠。要想手机、电脑都能用上，就必须得做小。 我们一般将尺寸 100 μm 以下称作 Micro LED（Micro 代表微型）。

iPhone 8 Plus 有一块 5.5 英寸的 1080p 液晶显示屏，拥有约 207 万颗像素，每整颗像素的尺寸约为 63 μm，相当于头发的直径。 Micro LED 性能优异，还可制作透明屏幕和柔性屏幕，是最适合制作显示器的材料，十分诱人，但迟迟不能量产。

相比 Micro LED，它对尺寸的要求更宽松，一般为 100~300 μm，直接制作小型显示器，清晰度还不能满足，但可以将其作为 LCD 的背光。

这种背光方式被称作直下式，虽部分高端显示设备早有使用，但碍于灯珠大，分区数量并不多，还会使屏幕变厚，不适用于随身设备。缩小制成 Mini LED 后问题迎刃而解。 不过，Mini LED 还有较大的提升空间，也可能会存在部分问题。如画面存在高对比的细节时，明亮物体周围可能会出现朦胧的光晕。新的技术投入使用是个好的开始，Mini LED 拥有光明的未来。

编辑：jq