转投OLED面板,苹果将“远离”MiniLED背光技术路线?

智者先行 2023-12-11
3638 字丨阅读本文需 9 分钟

供应链消息透露,苹果正考虑逐步取消旗下产品中的miniLED面板,包括iPad、MacBook等热门产品,预计在2024年将投入OLED面板的怀抱。这一转变主要是由于miniLED面板与苹果未来的发展计划不符。

在过去几年中,苹果一直在寻找适合大尺寸显示设备的面板材料,以提供更好的视觉效果。miniLED的应用在iPad Pro上取得了显著的成功,让这款平板电脑在视觉效果方面成为市场上的佼佼者。然而,最新的供应链消息表明,苹果可能会在未来几代产品中以OLED面板逐步取代miniLED面板。

近期,知名苹果供应链分析师郭明錤发布了2024年新款iPad预测报告。新款iPad Pro将采用OLED面板取代目前的MiniLED背光面板。而12.9英寸版本的iPad Air机型则是采用了与MiniLED背光面板同款的Oxide氧化物背板以增强显示效果。

此次苹果iPad Pro产品弃用MiniLED转向OLED阵营主要是成本问题。尽管MiniLED近年制造工艺不断成熟,成本持续下降,但相较发展时间更长、技术更成熟的OLED而言,目前MiniLED成本仍较高。而据TrendForce集邦咨询观察,OLED厂商今年为了将笔电和平板的经济切割达到更高的境界,已确定了对8.5代OLED的投资,也就是说,OLED的成本有望继续下降。

而且,相较MiniLED背光技术,OLED同样具有轻薄、功耗低、响应快、清晰度高、柔性好的特性,为iPad Pro带来了更好的显示效果的同时,优化了iPad Pro的厚度、重量、耗能等方面的问题,符合平板产品便携使用的特点。

一、从MiniLED转向OLED,苹果早有计划

回顾MiniLED近年发展历程,苹果对于MiniLED技术的应用时间并不算长,其将应用MiniLED背光技术的屏幕称作“Liquid视网膜XDR显示屏”,且通常只搭载在苹果最高端的产品上。

2019年,苹果发布了首款专业级显示器Pro Display XDR,采用了MiniLED背光技术,屏幕峰值亮度达到1600nits,对比度达到1,000,000:1,具有超十亿色彩。

2021年4月,苹果发布第5代12.9英寸iPad Pro,这是首款采用MiniLED背光技术的平板产品,内嵌了1万颗MiniLED灯珠。2021年10月,苹果发布新款14/16英寸MacBook Pro,成为苹果首款搭载MiniLED背光技术的笔记本电脑。

此后,苹果又在2022年发布的第6代12.9英寸iPad Pro,以及2023年款14/16英寸MacBook Pro中继续采用MiniLED背光方案。

5年的时间内,苹果把MiniLED背光技术应用在了最高端版本的显示器、平板、笔记本电脑上。然而,在这期间,一些苹果MiniLED背光产品的发布和生产则被延迟,如传闻搭载MiniLED背光屏的苹果一体机iMac Pro,以及27英寸显示器第二代Apple Studio Display。从最新消息透露,这些延后的产品将会在2025年推出。

将MiniLED背光技术往高端产品上搭载的同时,苹果也在探讨将OLED技术从iPhone手机应用扩大至更多产品之中,与苹果关联的面板供应商在近年持续有相关动态传出。

去年,有媒体透露,针对苹果未来搭载OLED显示屏iPad和MacBook机型订单,京东方正在建设一条8.6代OLED显示面板生产线,预计2024年底投入使用。另外,京东方正在测试更高亮度和更长寿命的双层串联OLED技术。

三星显示在今年获得了3.1万亿韩元(约人民币168亿元)的资本性投资资金,业内分析该资金将集中用于IT设备用中小尺寸OLED面板和高附加值柔性OLED面板,以实现业绩稳定增长,以及与苹果进行深度绑定。

对于Q3报告期内三星显示的大部分资本支出,业内分析则认为这与配合苹果计划在未来3~4年推出的MacBook上搭载混合Hybrid OLED面板的目标有关。

回到最快即将在明年推出的iPad Pro平板上,则有消息称三星和LG将会为iPad Pro提供双层结构的OLED面板,屏幕亮度将提升2倍、寿命延长4倍,并较MiniLED背光技术降低30%的耗电量。

种种消息显示,苹果大概率已确定未来对OLED显示技术的应用。从韩媒报道的苹果最新发展规划来看,苹果将在2027年前推出9款OLED设备,包括iPad平板产品、MacBook笔记本产品。

二、OLED成为新一代宠儿的原因

OLED最典型的结构就是“类三明治”型,由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO),与电力之正极相连,再加上另一个金属阴极组成,来构建成电洞传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)三个结构。

当给到一定电压的时候,阳极与阴极的电子就会在发光层中相遇、结合,产生光子。发光层中带有特殊的有机材料(OLED中的O),来与光子一起变成红绿蓝三原色。

用一个通俗易懂的比喻来说,OLED的原理就好像给有机材料做“电刑”,阴极阳极一通电,有机材料就被“电得发光”。由于每个像素中的红绿蓝三原色点都可以被单独的电压所控制来发光,不需要大面积的背光作为屏幕的“亮源”,故这种技术也被称为自发光技术。

OLED具有自发光的特性,省却了背光模组、彩色滤光片的构造,相对更薄。而且OLED每个像素点都可以独立控制开关,可以做到像素级控光。LCD屏幕通常要求背光模组中的所有LED都开着,而OLED成像只需要亮起它所需要像素,这使得OLED具有巨大的节电潜力。

显示方面,由于背光一直存在的缘故,LCD屏幕无法显示通透的黑。因此对比度上,OLED屏幕要略胜一筹,有黑白分明、逼真生动、厚度薄、视角广等优点。

相比起Mini LED,全新的OLED面板拥有更高的对比度与更低的功耗,为苹果下一代设备在显示效果和续航时间上提供更多的可能性。一块好屏幕的最重要的定义应该就是能够尽可能地还原出世界真实的色彩,而这一点上OLED肯定是能做得好的。但OLED就是最终的答案吗?

三、MiniLED背光需求仍在增长

根据TrendForce集邦咨询报告《2024 MiniLED新型背光显示趋势分析报告》显示,由于RGB OLED持续扩张,2023年MiniLED背光平板和笔电两大应用出货量将会出现拐点,其中MiniLED背光笔电出货量年减幅度预估约39%;由于12.9英寸iPad Pro 也将在2024年停产(EOL),MiniLED背光平板今年出货量年减幅度预估约15.6%。

预计2024年,MiniLED背光市场内,平板应用的出货量占比仅为6%,笔电应用出货量占比为33%。预测到2027年,笔电应用出货量占比缩减到9%,平板应用出货量占比将大幅缩减。

不可否认,苹果显示技术路线的改变对MiniLED背光市场造成了一定的影响。但跳出苹果占据较大份额的平板和笔电应用外,MiniLED电视、显示器、车载显示应用仍走在增长的道路上:

电视:电视产品是目前MiniLED背光技术主要应用之一,今年在LCD面板价格持续上涨,以及OLED产品折旧成本仍高的情况下,MiniLED背光零部件的持续降价。因此,除玻璃基板之外的其他类型MiniLED背光电视面板成本均低于白光OLED(White OLED)与QD OLED。

MiniLED背光成本持续下跌,终端电视厂商也乐于继续推出MiniLED背光电视新品。截至今年10月,已约有40款MiniLED背光电视新品推出,TCL、海信、三星三大电视巨头更是推出多款产品,涵盖各价位段,满足各类消费群体的需求。

从销售情况来看,除三星MiniLED背光电视出货量下降外,今年上半年TCL、海信在业绩报告中均表示MiniLED背光电视销售同比增长,TCL的MiniLED智屏出货量增长114.5%,海信的ULED X及ULED电视销售额同比增长84%,销量同比增长59%。

由于成本持续下跌,MiniLED背光面板成为了电视厂商改善对比度的最佳方案,消费市场对MiniLED背光电视的反馈也较为积极,这都为未来MiniLED背光电视成长打下基础。

TrendForce集邦咨询预计,2024年MiniLED背光电视出货量将会持续成长,可达621万台,年增53.5%;至2027年出货量预估2440万台,占整体电视市场约12.1%,2023~2027年的CAGR约56.7%。

显示器:作为MiniLED背光技术另一主要应用,与电视产品发展情况类似,近两年MiniLED背光显示器新品不断涌现。截至今年11月,已约有29款新品问世,其中,联合创新、创维、AOC冠捷、KTC康冠、钛度等国内厂商占据主要市场份额,预计今年国内品牌在MiniLED背光市场占比份额可能从2022年的39%升至70%。

尽管在显示器市场,MiniLED背光还面临OLED的挑战,但展望未来,在国内品牌的高产品推广力道及成本压缩力道下, MiniLED背光将快速渗透显示器市场。TrendForce集邦咨询预估,2023年MiniLED背光液晶监视器(Monitor)出货量为29.6万台。

未来,OLED显示器逐步饱和与MiniLED背光成本持续压缩后,MiniLED背光显示器有望在2026~2027年进入爆发期,市场渗透率至2027年明显成长,预估约3.1%。

车载显示:在汽车行业的新四化发展趋势下,现代汽车提高了对显示屏数量的需求与质量的要求,在此背景下,MiniLED背光技术逐渐打开车载显示市场的应用大门。

2023年,已有多款新车型搭载MiniLED背光屏幕。2月,理想发布的理想L7则搭载了一块MiniLED安全驾驶交互屏;4月,林肯发布全新一代航海家搭载了双23.6英寸环抱式4K超高清MiniLED屏;7月,仰望发布的U8豪华版配备了23.6英寸的MiniLED仪表盘与MiniLED副驾驶娱乐屏。

此外,荣威RX5、理想L9、凯迪拉克LYRIQ、林肯航海家、理想L7等已上市车型也均搭载了MiniLED背光车载显示屏。而宝马、奔驰、沃尔沃等知名汽车品牌则正在积极导入MiniLED背光车载显示器。

四、Micro LED才是终极答案

除了扩大OLED使用范围外,苹果还在积极使用其它新显示技术。据爆料人Mark Gurman透露,目前苹果正在研发Micro LED屏幕,这将是苹果自己定制设计的首款显示屏,并且这块屏幕会被应用到2024年发布的Apple Watch Ultra上,不仅如此,之后还将会应用到iPhone、iPad等设备上。

Micro LED即微型发光二极管,是LED微缩化和矩阵化技术。简单点说,既是将LED背光源进行薄膜化、微小化、阵列化,集成度高并且具有自发光无需背光源的特性,采用无机氮化镓作为发光材料。

由于Micro LED采用的是自发光的单独的微米级LED,与当下顶级的OLED显示器所能提供的色域几乎是一致的。同时由于LED无机物的稳定性,让色彩无论在使用多少时间后都可以保持一致性与稳定性,这一点是OLED所无法比拟的。

同时Micro LED由于结构简单、能耗较小、拥有更高的光电转换效率,功率消耗量可低至LCD的10%、OLED的50%,在大幅度减少单位用电的同时还允许更高的能量用于直接发光,让最高亮度可以去到近2000尼特。

与OLED相比,Micro LED可以支持更高的亮度、更高的动态范围和更广的色域,同时实现更快的更新速率、更广的视角和更低的功耗,这是苹果要研发Micro LED的重要原因。

将Micro LED应用于Apple Watch的最大阻碍或许会是Micro LED屏幕的高成本。MicroLED协会预估1.78英寸Apple Watch的OLED格为20美元,而同分辨率的Micro LED显示器目标价将超过40美元。

在达到显示目标价格外,在背板 ( TFT ) 技术和 Micro LED 芯片转移与维修方面还有许多挑战需要解决。

Micro LED优势来自于它多达百万级的微米LED,而难度也出现在这上面。目前,Micro LED主要有三个技术难点和问题:量子效率Droop效应(有效发光面有限、红光LED效率低)、驱动能力匹配问题(需要高电流、低功耗的驱动材料)、巨量转移问题(工艺要求高、精度要求高、成本高)。

即便Micro LED技术不够成熟,主要的挑战集中在关键技术的突破与量产成本的降低。在大众消费市场的商用化进程还很漫长,但是它的种种优势表明,它确实代表着电子设备屏幕的未来方向。

总结

苹果在显示技术应用策略上的改变,一定程度削减了MiniLED背光在平板及笔电市场的成长力度。

但不可忽视的是,电视、显示器主要应用仍保持成长趋势,而车载显示等未来潜力应用则为未来MiniLED背光市场的成长提供了更多可能性。在技术与成本继续优化的背景下,MiniLED背光市场整体仍保持成长趋势。

文章来源: ​LEDinside Irving,EEPWweixin,雷科技

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