逐帧解析iPad Pro双层OLED屏，微米级像素里藏了什么黑科技？智东西5月10日报道，最近苹果iPad Pro要“碾压”各路AI PC的消息成为科技圈最热的话题之一，新款iPad Pro的风头几乎都被M4芯片抢去，不论是AI算力数倍提升带来的巨大想象空间，还是台积电二代3nm工艺的应用，的确都吸引力十足。相比被捧上天的M4，其实苹果这次悄悄放出的另一个重磅大招，足以牵动另一个千亿产业，却被不少人忽视了，这就是双层OLED（Tandem OLED）屏幕。
要知道，这是苹果iPad Pro自2021年换用Mini LED技术后的又一次里程碑式屏幕升级。
▲新款iPad Pro显示效果实拍，来源：Nikias Molina
▲新款iPad Pro显示效果实拍，来源：Nikias Molina
在苹果38分钟的发布会中，iPad Pro的屏幕介绍环节独占了3分钟，6个核心升级点令其成为了苹果眼中“全世界最好的屏幕”，双层OLED屏幕背后的4个关键特性也令其成为搅动整个OLED产业的存在。
仔细梳理后我们会发现，苹果很多看似“吹牛”的地方，的确藏了不少“遥遥领先”的新特性、黑科技，相比三星、华为此前平板电脑中所使用的OLED屏幕，苹果这块屏可以说是真正实现了性能指标上的“碾压”。而为了争夺这块顶级OLED屏幕的供应权，全球顶级显示巨头三星和LG可以说是争得不可开交。苹果为什么要从Mini LED转向OLED，苹果又是如何解决双层OLED背后的关键技术难点的？这块双层OLED背后藏着哪些发布会上没有透露的关键细节？我们将尝试找到答案。可以确定的是，从上游到下游，苹果的入局必将深度影响全球市场规模超2600亿元的OLED产业。本文福利：多层次布局AI，苹果不断发布产品。推荐精品报告《云端之下，苹果端侧AI布局加速》，可在公众号聊天栏回复关键词【智东西418】获取。苹果双层OLED亮度遥遥领先
像素排列竟像极了Switch？
苹果在发布会上形容这块屏幕的用词是“Breakthrough（突破性的）”，所以这个突破性到底在哪里？
要知道，三星的平板电脑从四年前开始就用上OLED屏幕了，而双层OLED（Tandem OLED）也由荣耀今年3月首发在了Magic6 RSR保时捷设计版上，荣耀手机上用的这块双层OLED屏幕，供应商为京东方。为什么苹果也要用双层OLED而不是传统的单层？苹果给出的理由是，一层OLED面板无法实现XDR所需要的亮度，而XDR级别的显示效果是iPad Pro用户们的刚需。
在亮度显示方面，OLED屏幕的短板主要是全屏亮度较低，采用两层OLED面板主要就是要解决这一问题——提供足够高的全屏亮度。新款iPad Pro的全屏亮度为1000nit，峰值HDR亮度为1600nit。
细心的人可能会发现，2021年苹果发布的首款Mini LED屏幕iPad Pro，其屏幕的全屏亮度和HDR峰值亮度同样是1000nit和1600nit。如果再进一步，我们会发现，MacBook Pro的Mini LED屏幕、iPhone 15 Pro Max的OLED屏幕，以及售价4万元的苹果Pro Display XDR显示器LCD屏幕的全屏亮度和HDR峰值亮度均为1000nit和1600nit。
可以看到，一方面，苹果在升级产品的时候是非常谨慎的，至少要保证新品的基础性能指标与上代产品看齐，避免“反向升级、体验倒退”的情况出现。另一方面，苹果产品屏幕显示亮度的统一性非常好，这也给色彩管理的统一提供了便利，这是很多厂商都忽略且很难做到的一点。在苹果的框架内，1000nit全屏亮度和1600nit峰值亮度就是XDR这种显示效果的标准线，所有产品都要向这一标准统一。
苹果在发布会上说，没有其他同类设备可以实现这样的屏幕显示效果，这话说得很满了，事实真是如此吗？在三星官网上我们可以查到，三星最新的旗舰平板电脑Galaxy Tab S9 Ultra搭载了采用Vision Booster技术的第二代动态AMOLED显示屏，这块屏幕的峰值亮度为930nit，三星并未公布其全屏亮度。
在华为官网上我们同样可以查到，华为最新旗舰平板电脑MatePad Pro的OLED屏幕在显示HDR内容时局部峰值亮度可以达到1000nit。
单从全屏亮度这一核心指标来看，苹果这次的确是遥遥领先了，领先幅度超过了60%，苹果也是唯一一个在参数页明确标注OLED全屏亮度的厂商。值得注意的是，苹果iPad Pro这块屏幕的像素密度（PPI）与华为、三星这两款产品相比，也是其中最高的，达到了264，华为为262，三星经计算约为239，当然，三星这块14.6英寸的OLED屏幕是三者中尺寸最大的。根据OLED面板特性，像素密度越高，就越不容易做高亮度，苹果实现1600nit的峰值亮度，并没有牺牲像素密度。所以苹果是怎么做出这样一块性能优异的双层OLED屏幕的呢？在发布会上，苹果并没有提及双层OLED的相关技术细节。从发布会上的演示视频来看，苹果这块双层OLED的像素排列方式是较为特殊的，与目前iPhone 15 Pro Max上的OLED屏幕、上代Mini LED屏幕均有差别。
▲苹果双层OLED子像素形态
智能手机OLED屏幕的像素排列多为“菱形”，而Mini LED屏幕面板本身为LCD屏幕，像素排列为类似标准RGB的“鱼鳞状”排列。
▲iPad Pro Mini LED屏幕像素排列
iPad Pro双层OLED屏幕的像素排列更接近于非标准的“品字形”，与Apple Watch、任天堂Switch、苹果Vision Pro的屏幕像素排列更相似，不过红色与绿色子像素的位置略有不同。
▲各类消费电子产品OLED屏幕像素排列，来源：Reddit
▲苹果Vision Pro屏幕像素
在荣耀Magic6 RSR保时捷设计版的发布会上，荣耀同样没有对双层OLED技术细节做过多解读，重点提及了其在屏幕功耗、屏幕寿命方面的明显提升。
▲荣耀Magic6 RSR保时捷设计版发布会
根据荣耀官方数据，Tandem双栈串联OLED架构可以实现6倍屏幕寿命，同时功耗收益最高提升40%。简单来说就是同样的亮度更省电，同样的功耗更亮，同时寿命更长。
▲荣耀Magic6 RSR保时捷设计版发布会
荣耀称这块屏幕的研发投入达到了5亿元，筹备时间为3年，他们与京东方联合研发了这块屏幕。根据业内信息，双层OLED需要解决的最主要难题之一就是双层叠加后上下层之间的串扰（Cross Talk）导致的光泄漏（Light Leakage）问题，但苹果具体是如何解决的，我们暂时不得而知。
▲双层OLED的串扰问题，来源：DSCC
Mini LED为什么打不过？
揭秘双层OLED三个关键优势
除了这块双层OLED屏幕有多牛，大家关心的另一个问题是：Mini LED用得好好的，苹果为啥要换OLED？仔细梳理后，我们可以找到OLED屏幕带来的三个关键优势。首先，就是更精准的亮度和色彩控制。用苹果的话来说，OLED对于每个像素的色彩和亮度都可以实现亚毫秒级的控制，进而让XDR显示的精度提升到了一个新的高度。
苹果还给这个新高度起了一个新的名字，叫Ultra Retina XDR（超精视网膜XDR）。首先，照片和视频中的高光部分更亮了，黑色更加深邃和真实，阴影和暗部的细节也更加丰富了。这在显示“星空”这种画面内容时效果非常明显，每一颗星星都会非常清晰明亮，与周围夜空的颜色产生清晰区隔。
这在过去的Mini LED屏幕上从技术原理层就是无法实现的，因为Mini LED的控光分区很难小到“一颗星星”的尺寸。
▲iPad Pro Mini LED屏幕背光层实拍，来源：iFixit
在看风景图片时，画面会看起来更生动，用这块屏幕来看电影，苹果的形容是“把电影院捧在了手里”。
同时，屏幕对于动态内容的响应速度也更快了，比如在看一个后空翻的视频时，人物在整个动作过程中都会保持非常清晰的状态，而不会因为像素响应速度过慢产生“拖影”和“模糊”。除了显示效果的“质变”，其实这块OLED屏幕还带来了一个可能被很多人忽略的优点——更轻、更薄。
13英寸iPad Pro的厚度仅有5.1毫米，相比上代的6.4毫米，减薄是非常明显的。
这也是发布会现场上手体验过程中大家反馈最直观的感受之一——iPad Pro真的轻了、薄了很多。
▲新款iPad Pro
相比之下，iPhone 15 Pro和iPhone 15 Pro Max的厚度均为8.25毫米，iPad Pro甚至比一个iPod nano还要薄，成为史上最薄的苹果产品。
iPad Pro为什么能轻薄了这么多？这块OLED屏幕比上代的Mini LED屏幕更轻、更薄了是主要原因之一。简单来说，Mini LED屏幕由于背光层的存在，天然就比OLED屏幕要厚得多，OLED屏幕是像素自发光，不需要背光层来驱动。根据iFixit的拆解，2021款iPad Pro这块Mini LED屏幕背光模组本身的厚度已经超过了2毫米，相比之下屏幕面板本身的厚度不到0.3毫米，1块背光模组的厚度大约相当于7块屏幕。
▲2021款iPad Pro Mini LED屏幕背光模组厚度测量（左侧），来源：iFixit
这代OLED iPad Pro相较上代薄了1.3毫米，背光模组的减少立了大功。重量方面，Mini LED屏幕模组整个的重量为285克，已经约等于一台折叠屏旗舰机的重量，等此次新款iPad Pro拆解报告出炉，我们就将了解到这块OLED屏幕究竟轻了多少。
▲2021款iPad Pro Mini LED屏幕模组重量，来源：iFixit
综合来看，iPad Pro上用的这块屏幕，的确是兼顾了亮度、画面细节、色彩、轻薄等多方面特性，用苹果略狂的描述来说，这是世界上最先进的屏幕。
在显示效果之外，换用OLED或许还有一个隐形的优势——成本。但这个优势是否成立，仍然有待后续详细的成本拆解报告出炉。根据目前的产业信息，从成本的角度来考量，现阶段在平板电脑这个中尺寸领域，Mini LED的成本并没有优势，甚至可能会更高，根据Omdia发布的2022年数据，12.9英寸Mini LED平板电脑屏幕的成本大约在230美元左右，相比之下，同尺寸OLED平板电脑屏幕成本在140美元左右。因此对于苹果来说，如果能以更低的成本实现相近的显示效果，这个生意是很划算的。根据TrendForce预估，2024年，苹果新款iPad Pro出货量将在450万到500万台之间。根据这一数据，假设每块OLED屏相比MiniLED屏成本低80-90美元，那么此次换用OLED面板每年最多可以为苹果省下近4.5亿美元。当然，苹果双层OLED的屏幕成本一定高于此前传统OLED平板电脑屏幕，因此苹果究竟能否省下这笔巨款，仍然是个问号。倘若苹果双层OLED屏幕成本如果高于上代Mini LED屏幕，那么节省成本的说法将不成立。苹果OLED十年：
从手表、手机到平板，Mac在路上
苹果此次在iPad Pro上应用OLED屏幕，看似突然，实则铺垫已久。此前各路业内人士也是爆料已久，大家对此早有预料。其实苹果最早用上OLED屏幕的产品，是2014年9月发布的初代Apple Watch，根据最新爆料信息，苹果的自研Micro LED屏幕也将大概率率先应用在Apple Watch Ultra上，苹果的智能手表产品，似乎已经成为了屏幕新技术的“试验田”。
▲初代Apple Watch
手机这边，苹果2017年9月发布的iPhone X系列是第一款用上OLED屏幕的iPhone手机，当时OLED屏幕在智能手机领域的渗透率并不高，并且寿命问题依然没有得到很好解决，“OLED会烧屏”的问题也是从那时起被更多普通人知晓。可以看到，苹果在产品中应用OLED屏，似乎有种“从小到大”的趋势，这与产品的主要应用场景以及OLED技术特点都有一定关系。从小尺寸的手表、手机到大尺寸的OLED电视，OLED技术都已应用多年，技术也已迭代多轮，但中尺寸的平板电脑、PC笔记本电脑以及显示器领域，OLED的应用却相对缓慢。平板、PC笔记本电脑在平时的使用过程中，有大量涉及生产力创作、办公的使用场景，这些场景中，屏幕经常会长时间显示静止画面，对OLED抗老化、寿命的要求都会更高，这也是中尺寸OLED技术迭代的重要方向。此次苹果OLED核心解决的正是亮度和寿命难以兼顾的难题。在苹果iPad Pro采用OLED屏之前，三星、华为都早已在各家平板电脑和笔记本电脑产品线中应用了OLED技术。三星从2020年开始就已经在其旗舰平板中应用OLED技术，2023年三星发布的全系旗舰平板电脑新品都已转向OLED。华为这边则是从2021年开始在Mate Pad Pro中应用OLED技术，2023年华为发布的旗舰平板电脑也越来越多的采用OLED屏。
▲三星平板OLED应用节奏，来源：天风证券
虽然OLED技术已应用多年，但在平板以及PC笔记本电脑领域，OLED技术仍然是一个“新兵”。根据TrendForce数据，2023年OLED在智能手机市场中的渗透率将超过50%，目前所有主流厂商的全部旗舰智能手机均搭载OLED屏幕。相比之下，2022年电视市场中OLED渗透率仅为3.3%，2023年1-10月，OLED在笔记本电脑市场和平板电脑市场的渗透率分别为1.7%和1.64%，占比极低。根据Omdia发布的苹果产品屏幕技术路线图，苹果未来将会“All in OLED”，在Mac电脑产品线中引入OLED屏，首先就是MacBook Pro。
▲苹果iPad和Mac产品屏幕迭代路线图，来源：Omdia
当然，目前三星、华为、小米等厂商也早有OLED屏笔记本电脑产品发布，华硕的柔性OLED屏幕笔记本电脑也已量产多时。
整体看来，OLED在中尺寸领域的应用仍然处于早期阶段，但随着苹果的入局，中尺寸OLED市场或将迎来新一轮高增长。从技术层面来看，苹果在产品中应用OLED屏幕带来的巨大需求增长，刺激着每一个面板厂商的神经，倒逼他们尽快迭代技术，以适应苹果的需求。近几年中尺寸OLED在良率提升、制程工艺改进、材料改进、新结构研发等方面都取得了一定进展，比如当下大火也是苹果采用的双层串联OLED技术就很好的解决了OLED屏亮度和寿命难以兼顾的难题。相比技术的迭代，产能的提升则更为明显。韩国显示巨头三星、LG都在积极布局中尺寸OLED产线，国内巨头京东方也紧随其后。在各路巨头布局之下，新一轮高世代OLED产线的投资热潮已经涌起，这对于OLED成本下降、技术迭代都有积极意义。三星这边正投资4.1万亿韩元（约合人民币215亿元）建设8.6代OLED面板生产线，LG这边同样投入超万亿韩元加码OLED产能扩张。国内京东方已经开始了总投资630亿元人民币的8.6代OLED产线项目。
▲三星8.6代OLED面板生产线
据了解，该产线的定位就是笔记本电脑、平板电脑等中尺寸“IT OLED”类产品。根据知名显示产业机构DSCC的一份报告，LG这次是苹果12.9英寸iPad Pro OLED屏幕的独家供应商，也部分供应了11.1英寸的版本，三星则主要供应11.1一个版本。目前三星正重点攻克前文提到的“光泄露”难题，进一步提升11.1英寸版本产能。
▲iPad Pro OLED面板出货量预测，来源：DSCC
根据群智咨询预计，2028年OLED产能面积供应量或增长近10倍。不仅是上游面板厂商，下游终端厂商同样会受到苹果入局的影响加码OLED产品线布局，陆续量产更多的OLED平板电脑和PC笔记本电脑。根据群智咨询预测，2028年全球OLED平板电脑市场出货渗透率将达到17.9%，OLED笔记本电脑为21.5%，相比今天的数字，翻了十余倍。目前全球OLED面板市场营收规模约为366亿美元（约合人民币2630亿元），从上游到下游，苹果的入局必将深度影响整个OLED产业。
先不说M4芯片的iPad Pro作为一台平板电脑是否真的能够“吊打”AI PC，苹果这块双层OLED屏幕给所有友商上了一课的确是实打实的，作为一块OLED屏幕，它几乎补齐了所有短板（价格或成最大“短板”），并把长处发挥到了最大。苹果的产品一向是行业“风向标”，其对产业的带动作用，往往要放到更长的时间线上来看。2021年苹果引爆了新一轮Mini LED热潮，但直到去年2023年，Mini LED笔记本电脑、显示器才真正迎来广泛落地的一年，如今Mini LED几乎成为了兼顾显示特性和性价比的最佳选择。从OLED手机、Mini LED平板、Micro OLED的Vision Pro到今天的OLED平板，再到未来大概率会发布的搭载Micro LED的Apple Watch，苹果一直是屏幕领域的“先行者”，苹果这次给中尺寸OLED产品打了个样，也是意料之中。目前iPad Pro的双层OLED屏幕仍有诸多技术细节亟待解密，我们也将进一步关注这款产品实际发售后的量产版屏幕表现。不论如何，这股OLED的新风，是刮起来了。本文福利：多层次布局AI，苹果不断发布产品。推荐精品报告《云端之下，苹果端侧AI布局加速》，可在公众号聊天栏回复关键词【智东西418】获取。
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