
這裏就産生了一個問題,什麽是mini-LED,它到底厲害在哪裏?
要想講清楚這一點我們需要從LCD說起。我們以LCD顯示器的一種簡單結構來舉例說明,不同的屏幕可能對這種結構做出了各種改進,我們了解基本的原理即可。
01 什么是LCD
LCD是Liquid Crystal Display的缩写,即液晶显示器。LCD是目前大多数显示设备所采用的材料,如果你「有幸」搞坏了一块LCD显示器的话,那么恭喜你,你可以把它拆开看看内部结构了。你会发现,这块屏幕是由很多层薄膜叠加在一起而成的,这些膜各司其职,一同构成了一块LCD显示面板。

LCD 面板的一般组成方式 图源TechTerms
首先,膜本身是不能發光的,那麽在這些亂七八糟的薄膜下面,需要一個很關鍵東西,那就是光源——LED,發光二極管。

一种 LED 灯珠
目前LCD的光源一般直接放在屏幕下面,或者放在屏幕的邊緣,出于量産成本考慮,光源一般本身比較分散,並不均勻,這就需要一片導光的膜,讓屏幕的亮度盡量均勻,在這之上是一個控制液晶的電路板,還有兩個偏光片,在偏光片中間夾著的就是液晶了。
液晶是很常見的顯示材料,最簡單的就是計算器那塊屏幕。我們現在一般使用TFT面板(TFT簡單但來說就是給液晶供電的電路板)來對液晶進行控制。

一種液晶排列方式
液晶可以通過通電以進行不同程度的偏轉,和濾光片結合起來,就可以實現透光與不透光,以及不同程度的亮度。根據不同的液晶排列方式,又衍生出TN、VA、IPS等不同的技術流派,各有各的優缺點,不過這都是小改進了。
因爲LED本身是單色的,還不能實現不同顔色的顯示,因此在這些薄膜之上,還需要一個彩色濾光片,通過不同RGB組合,最終呈現在你的屏幕上。最後,蓋一層玻璃或者塑料用于加固,大功告成。

LCD 显示器放大之后的样子
是不是有點難理解?沒關系,我們可以把液晶顯示屏想象成一塊板子,上打了很多孔,孔上面鑲嵌著很多可以轉的擋片,如果在後面放一些光源的話,瞧,這就是液晶屏。
02 LCD最大的一个缺点
光通過一個東西會産生衰減的,我們想象一下,這麽多層的「膜」疊加在一起,勢必會對發光效率産生影響,要想亮度高,那就得非常費電,發熱也會很很高。而且,由于「開了孔的東西」你安上一個可以活動的擋板,其實是沒辦法完全擋住背光光源的,計算器的那塊屏幕是不是不亮的時候還是能看到一些痕迹?

LCD 屏幕在显示纯黑色的画面时仍然是发光的
因此在顯示純黑色畫面的時候,你會發現屏幕依然是微微發亮的。也就是說不管顯示怎樣的畫面,背光的光源就要一直開啓,這就導致LCD所顯示的黑色不夠黑,畫面中亮的地方亮起來的同時,暗的地方也會跟著亮起來,也就是我們一般說的「對比度」上不去,屏幕發灰。
03 mini-LED又是什么?
既然從根本上來說,LED是發光源,爲什麽不直接用LED塗上RGB的顔色做成顯示屏呢?LCD這樣做也太麻煩了吧。
理論上我們可以,事實上很多大型的LED電子顯示屏就是這麽幹的,比如你在機場和火車站看到的列車時刻表。但是,放在移動端,諸如桌面顯示器、筆記本、手機這樣的體積較小,分辨率高的設備,目前技術達不到——因爲把這麽多LED放在如此小的面積之中很難。

户外大型 LED 显示器
首先你要考慮怎麽把LED做小,這本身在技術上已經沒什麽大問題了,關鍵在于如何能夠做的足夠薄,成本怎樣才能壓得更低,以及最關鍵的——大規模量産。然後是怎麽把LED放到那麽小的面積上,從技術上來說,如何把數以百萬計的微小的LED等挪到TFT基板之上,這在業界是個難題,瓶頸就在這。想象一下,你需要在一塊屏幕大小的地方,把幾百萬粒細菌整整齊齊地排列,並且不能有任何失誤。

micro-LED 需要把LED灯珠做的非常小
理想狀態下,屏幕上所顯示的每個像素對應一組LED發光單元才是最合理的選擇,這就叫micro-LED。不過鑒于此前提到的一些問題,還無法實現量産,因此,一種折衷的方式産生了——mini-LED。
傳統的LCD屏背光光源比較少,LED燈珠也比較大。這個時候爲了提高對比度和亮度,分區背光應運而生。分區背光顧名思義,就是使用數量更多的LED燈珠做爲背光源,並且把整塊屏幕分成若幹個區域,每個區域都可以獨立進行光源的開關和控制。分區越多,意味著顯示黑色時剛好覆蓋一個區域的幾率就越大,這樣使LCD也能實現比較高的對比度和亮度,同時在一定程度上更省電。
分區少的分區背光其實用處不大,只有足夠多,才可以獲得比較好的顯示效果。當分區背光做到極致的時候,我們就稱之爲mini-LED背光。所以實際上,mini-LED是一種背光技術,mini-LED屏幕本質上還是基于IPS技術的LCD屏。

iPad Pro 2021 的 mini-LED 背光
iPad Pro 2021上所搭载的mini-LED背光屏幕,将一块12.9英寸4:3 的屏幕分为2596个区域,每个区域有4颗灯珠用于背光,控制500多个像素点的明暗。这样的做法使这块LCD屏幕拥有十分出色的对比度、亮度、和色彩表现。
這種工藝想要實現量産對于一般廠商簡直就是不可能的,即便如蘋果強大的供應鏈管控能力,在全球芯片短缺的情況下,還是將原本預計3月的發布會往後延遲了一個月,發布後還要等一個月的時間才能正式出貨。

Pro Display XDR
苹果之前推出的一款名为Pro Display XDR的显示器,仅使用了576个分区(苹果称之为:全阵列局部调光分区),而这些分区是放在一块32英寸的屏幕上的,所以显示效果其实并没有很理想。

Pro Display XDR 的分区背光
我們可以看圖片中的例子。你會發現純黑的屏幕上有集中的光源的時候,周圍有一塊都是亮的。

Pro Display XDR 分区背光效果 图源 HDTVTest 评测 Apple Pro Display XDR
不过,既然苹果可以实现iPad Pro的量产,就说明供应链已经拥有了成熟的技术,距离mini-LED真正大批量到来已经并不遥远了。在micro-LED技术成熟之前,mini-LED背光技术的LCD或许能让LCD党们在面临OLED的蚕食时,真正地永不为奴!
04 那么这一切,与我们有什么关系呢?
屏幕現如今已經成爲我們與外界溝通的一塊窗口了,那麽當然是越真實越好。一切的技術進步,都是爲了改善人類的生活,而科技的最高境界,便是讓我們感受不到科技的存在,一切都是那麽自然而然。
科技産品本該如此,作爲一個普通消費者,我告訴你這是最好的,它就是最好的,你拿過去用,不會有任何負擔,能夠給你的生活工作帶來極大的幫助,這就夠了。
对于现阶段的mini-LED,这就是最优秀的屏幕,所以有了iPad Pro不管是看风景还是看自己的老婆(们),都能获得更加真实的效果。
而在探索極致顯示技術的方向上,OLED——有機發光二極管則另辟蹊徑,更早地實現了一個目前看來十分優秀的顯示效果,當然這條道路相對曲折,OLED也有自身的劣勢,這個我們有機會另說。
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