虎嗅 前天 11:34
iPhone可能要用上双层OLED了,20周年能赶上吗?
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双层OLED技术通过串联两层或多层OLED发光材料,显著提升屏幕亮度并延长使用寿命。该技术在户外强光下能提供更佳显示效果,并有望改善手机续航。尽管目前面临成本高、良率低等挑战,但LG提出的“部分串联”和“Dream OLED”等创新方案正逐步解决这些难题。双层OLED有望成为未来旗舰手机的标配,在轻薄、省电和显示效果上带来革命性提升,并为国产供应链带来新的发展机遇。

💡 双层OLED技术的核心在于将两层或多层OLED发光材料串联堆叠,相较于传统单层OLED,其优势在于显著提升峰值亮度,并在低亮度场景下分摊工作负荷,从而延长屏幕寿命和降低能耗。

🚀 在实际应用中,双层OLED技术能实现更高的电光转换效率,尤其在中高亮度使用环境下,能耗更低,这使得在户外强光下使用手机或观看HDR内容时,显示效果更佳,续航表现也可能更优。

📱 尽管苹果尚未在iPhone上广泛应用,但其M4 iPad Pro已展示了双层OLED的强大实力,峰值亮度可达1600nits。华为和荣耀等国产品牌已率先将该技术应用于旗舰手机,实现了接近智能手机天花板级别的亮度和显示效果。

🚧 双层OLED目前面临的主要挑战包括高昂的材料成本、极高的工艺精度要求(5µm误差内的精准对齐)、较低的良品率以及可能放大的OLED屏幕均匀度问题(如“抹布屏”现象)。这些因素导致其初期成本高昂,仅用于高端机型。

✨ 为应对挑战,LG正探索“部分串联”或“简化串联”OLED技术,通过只堆叠蓝色发光器层来降低成本和提高良率,尽管可能牺牲部分极限亮度和色彩均匀性,但更适合手机量产。同时,“Dream OLED”技术通过结合蓝色磷光和蓝色荧光,在稳定性和功耗上取得平衡。

🌟 双层OLED技术被视为OLED的“终点”或“终极显示技术”micro-LED之前的理想过渡方案,它在保持OLED薄的优势的同时,提升了亮度和能效,契合了当前手机、平板向更轻薄、更省电、更全场景适用的发展趋势。同时,它也为国产供应链提供了重要的技术升级机遇。

根据外媒Wccftech爆料,苹果正在考虑将去年那块在iPad Pro上惊艳四座的双层OLED屏幕,也带到iPhone手机上。

不过先别高兴太早,目前的消息指出,双层OLED预计还要等至少2年~3年才会真正实装——最快,也得等到后年的20周年庆iPhone。

不止苹果对双层OLED屏幕动了心思。国产厂商比如华为和荣耀,从去年就开始了双层OLED产品的探索,包括平板和手机。

双层OLED屏幕,很可能将成为日后旗舰手机的标配。

又亮又省电的双层OLED

“双层OLED”全称为双层串联OLED技术,顾名思义,就是将两层或多层OLED发光材料串联堆叠在一块屏幕之中。

左:单层 OLED;右:双层 OLED

好处也是显而易见的。既然多出一层OLED发光材料,双层OLED的峰值亮度,自然也比传统单层更高。

而在日常使用的较低亮度场景下,以前一块OLED发光单元的工作负荷,现在由两个单元承担,工作量下去了,自然消耗就会小很多,因此双层OLED屏幕的寿命要比OLED更强。

也因为两层OLED之间采用串联的方式,可以实现更高的电光转换效率,理论上在日常主要是中高亮度的使用环境中,屏幕能耗会更低。

也就是说,在户外刷手机、看HDR内容的时候,双层OLED能有更优秀的显示效果,并且有可能会给手机带来更好的续航表现。

M4 iPad Pro(左)和采用 LCD 屏幕的 M2 iPad Air(右)对比,图源:Reddit@Dance with Macaw

这种技术其实更像是电视领域的OLED堆叠下放。今年LG推出的G5电视,就采用了四层堆叠屏幕,不过一块面板只负责一种颜色的光源,而并非RGB排列,但理念类似,最大的好处也是亮度和寿命。

LG G5,图源:Tech Radar

由于能实现较高的峰值亮度和寿命,其实双层OLED技术在几年前已经在被不少汽车品牌用来打造车机的显示屏幕。

而从去年开始,我们终于能在手机、平板以及笔记本上见到这个技术了。

其中最出名的当然是苹果M4型号iPad Pro,相信也是不少人第一次听到这项技术。

iPhone上的双层OLED还停留在爆料阶段,而华为和荣耀已经率先将双层OLED屏幕带到了自家的旗舰手机超大杯上。

提升是非常明显的。M4款iPad Pro承诺全屏幕亮度能达到1000nits,峰值有1600nits,在这个尺寸已经是非常夸张的水平,而不少实测都能达到甚至超越纸面数据。

室内环境锁500nits,户外激发全屏能到1000nits,而HDR在50%窗口能达到1600nits以上,图源:digitec

同样的情况也发生在华为Mate 70 RS上,据实测,HDR峰值亮度实测能达到4000nits,全屏激发亮度也有2000nits,几乎就是智能手机目前的天花板级别。

而这些“光鲜亮丽”的实际表现背后,作为一种还很新的技术,双层OLED在来到更多消费者手上之前,还面临不少难题。

双层OLED的落地难题

优质OLED材料本身的价格就不算低,一次用两块的材料成本可想而知。

而将两层OLED发光材料做进同一个屏幕,还需要做到5µm误差内的精准对齐,比对接一根头发丝要难五倍,本身就是工艺上的一个挑战。产量不高,自然导致成本水涨船高。

昂贵的双层OLED屏幕,自然基本都用在最昂贵的一小批机型上。

虽然用上多个OLED发光层,能起到事半功倍的效果,但是同样也放大了OLED屏幕自己的缺陷,特别是均匀度的问题。

不知道大家还记不记得,OLED屏幕早年间的“抹布屏”现象,也就是屏幕在低亮度下的灰阶的均匀度表现不一的问题。

iPhone 12 屏幕当年就有“抹布屏”通病,图源:YouTube@KDCloudy

“抹布屏”出现的原因离不开OLED屏幕本身的特性:在亮度或者说电流较低时,OLED发光器的稳定性也会下降,而由于自发光的特性,会导致每个发光器的亮度色彩的不一致,整块屏幕就会出现青一块紫一块的现象。

OLED 对低电流的反应更敏感,导致不稳定,图源:Ossila

而现在用两个OLED层,均匀度要更大打折扣。不管是荣耀Magic 6 RS还是去年的华为MatePad Pro 12.2,都能在社交媒体上看到相关的吐槽。

要解决亮度不均的问题,除了锁最低亮度,就是采用低频调光的方式,代价就是“瞎眼屏”,对眼睛的负担会更重,这也是iPad Pro采取的策略。

而华为Mate 70 RS的屏幕均匀度水平更高,业界认为华为很可能采用了仪器卡良品率的方式,提升了出货屏幕的总体水平,成本自然也会飙升。

图源:PoorPlayers穷玩组

材料成本高,生产难度高,良品率也不高,导致双层OLED屏幕推广起来,还没那么容易。荣耀Magic 6 RSR是第一台运用双层OLED的手机,但下一代又换回了传统的屏幕。

有意思的是,苹果目前正在评估LG一种全新的双层OLED技术,企图巧妙地解决成本和良率上的挑战。

传统的双层OLED屏幕,两层结构都是完整的RGB阵列,都含有红、蓝、绿三色发光器。

而LG现在推出了一种全新的双层架构,一层继续保留红绿蓝三色发光器,而另一层只有蓝色发光器,被称为“部分串联”或“简化串联”OLED。

由于蓝色光波长短、能量较高,因此OLED面板中,蓝色发光器是发光效率最低,因此是寿命最短、能耗最大的部分。

因此简化串联OLED可以说是利用了这个技术更长寿和低能耗的特性,对蓝色发光器下药。

并且对比完整的双层串联OLED,部分串联OLED只堆叠单色在工艺和良率控制难度上都要更低,能够极大降低成本,更适合手机量产,可以说是一种四两拨千斤的解决方案。

简化串联 OLED 屏幕技术示意图

当然,对比完整的双层串联,部分串联OLED在亮度,特别是极限亮度,以及色彩均匀性上会有所不如,但是一笔更值得的取舍,也有望让更多人能享受到这块好屏幕。

而爱范儿查阅资料发现,LG还有另外一种屏幕串联技术,同样非常适合手机平板采用。

Dream OLED 的实际演示,图源:LG Display Newsroom

OLED发光器其实有两种:荧光和磷光。

前者的发光方式比较简单,材料在接收电能后会立即发光,但其发光效率仅为25%。

而磷光发光方式则会在接收电能后短暂储存,然后再发光,功耗仅为荧光的四分之一,但技术上非常复杂。

特别是蓝色磷光,由于所需能量更大,在绿色和红色磷光商业化已经实现二十多年后,依旧很难实现稳定的蓝色磷光发光。

而LG借助双层串联OLED提出了一个新的解决方案:两个叠层都是完整三色,但一层用的是蓝色磷光,另一层继续用蓝色荧光,确保了发光稳定性的同时,也实现了更低的功耗表现。

这种梦幻般的技术,被LG称为“Dream OLED”。

双层OLED,是个困难但正确的方向

在更加优秀的“终极显示技术”micro-LED能来到我们的手机电脑之前,串联OLED的出现,很好填补了中间的过渡期。

microLED 屏幕更清、更薄、更亮,但也更贵,图源:What's Hi-Fi

能保持OLED薄的优势,并延长使用寿命,还能实现甚至超越LCD的高亮度,以及更优秀的能耗表现,因此双层,甚至多层OLED串联技术,也被称为OLED的终点。

这些优势,刚好和当下智能手机、平板的发展趋势相吻合。

作为最耗电的部件,厂商们想要对屏幕开刀已久。前段时间,有消息称某厂商下一代超大杯机型将从2K屏改为1.5K,就引发了广泛的讨论,有为了能耗支持的,也有为了显示效果反对的。

而曾经这个画质和续航不可兼得的问题,能够很好被双层OLED技术解决,即使是1.5K分辨率,也能实现超越当下2K屏幕的观感。

而对于受到海外政策影响,难以配备高密度大电池的苹果等厂商来说,解决屏幕这个高耗电来源,意味着能进一步将机身做薄。

更轻薄却更省电,并且能在像户外等更多场景中不受限制使用,这不仅是iPhone的目标,也是其他品牌智能手机,乃至大部分消费电子产品也想去努力的方向。

并且,双层OLED依旧很适合做成柔性屏幕,适配机身、续航以及显示效果都有需求的大屏折叠设备,而这也是苹果正在押注的设备形态。

根据博主爆料,除了华为,也有更多的厂商开始探索串联OLED方案,有望在这两年内渐渐实装。

这其实也给了国产供应链一个新的机遇。

国产的LCD和单层OLED供应链,更多是一个后来居上的姿态,而双层OLED这个技术,国内像京东方这样的上游,也已经拿出了自己的量产产品。虽然不管是产品素质还是技术都距离LG还有差距,但依旧有可圈可点之处。

而随着供应链的逐步成熟,双层OLED屏幕也不再是曾经高高在上的顶配专属,华为今年发布的MatePad Pro就搭载了一块素质相当不错的12.2英寸双层OLED屏幕,起售价3999元。

当其他参数带来的体验进步越来越不明显,屏幕的更新,特别是双层OLED屏幕,带给消费者的感知,依旧属于“一眼能看出”的级别,加上看不到的低能耗、长寿命特性,已经称得上是一种非常利好消费者的技术。

所以做双层OLED虽然难,但确实是一个正确的方向。

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