苹果屏幕到底好在哪里？一文带你了解屏幕显示技术

苹果在 9 月 15 号如期举办了秋季新品发布会，在会上推出了 13 系列、2021 款新 iPad、iPad mini 6 还有 Apple Watch 7 这四款新品。

对电子产品爱好者来说，苹果新品发布会可以说是世界科技界的春晚。即便是很多不是真正意义上的果粉的人，对于苹果手机仍然有着不小的渴望。那么苹果为什么这么受人喜欢？

除了简单易用的产品风格、完备的硬件设施，除此之外，高素质的定制屏幕更是让它成为了众多设计工作者的快乐老家。连续多年将年度最佳屏幕颁给，这块屏幕，是当之无愧的世界第一。

那么苹果产品的屏幕到底好在哪里呢？

在挑选屏幕时，我们往往会通过这几项指标来衡量屏幕显示的好坏

指标名称

意义

分辨率

分辨率大小与画面清晰程度成正比。

色域

屏幕色域越大，能显示的颜色就越多。

对比度

高对比度有利于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现。

亮度

亮度保证了手机在强光/暗光下的可视性。

（分辨率高/低对比）

（色域高/低对比）

（对比度高/低对比）

（亮度高/低对比）

而这些指标又要如何提升以获得最好的显示状态呢？这便要依靠屏幕显示技术——打个比方，屏幕指标和屏幕技术就像水和装水的桶，若想要装下足够的水，最大的问题是，如何找到更大的桶呢？下面就要从屏幕显示技术的发展开始说起↓

LCD显示技术

目前市面上最常见的显示屏都是LCD屏幕，也就是最常见的液晶屏。LCD显示屏是市场上最主流最成熟的产品，经过这么多年的发展，这种技术已经非常成熟了，所以它可以在保证质量的前提下把成本压得非常低，但是因为它的成像原理导致色彩体现相对来说比较差，总会或多多少少出现一些漏光的现象。

简单来说液晶结构就相当于百叶窗，我们在三扇百叶窗前面挂上红绿蓝三幅透明床帘，就可以通过调节百叶窗的开关来调整不同颜色光线的量级，来混合成我们需要的颜色，但是由于我们的光源是固定的，百叶窗无论如何也没法完全挡住光源，所以总会多多少少有光线透出来。

显而易见，这种结构上的劣势是无法通过技术的成熟来弥补的，那么这种问题要如何解决呢？

OLED显示技术

其中一种方法就是把透光板、液晶、光源合为一体，把无数个可以自发光的红绿蓝三色光源单位组合在一起，在显示黑色时不用像LCD那样遮盖光源，只需要让像素熄灭不发光即可。所以OLED能显示的黑色是完全的黑色。

除此之外，OLED屏幕要比LCD屏幕少两层（背光层和液晶层），可以将厚度控制得更薄，故也具有轻薄柔软的特性，而这对于移动设备来说尤为重要。很多曲面屏手机就是靠着OLED技术做支撑的。但OLED的价格相对来说比较高昂，且最致命的一点是：oled屏幕的发光单元是有机材料，用到一定时间之后有机分子的寿命就会衰减，所以会出现“烧屏”，也就是图像残留的现象。

而OLED技术正是目前市面上的智能手机比较常用的一种屏幕显示技术，既然有这样的问题，为啥大家还是觉得苹果的屏幕好？其实苹果只把OLED技术用在了手机上，比如 x/12/13都是用了OLED技术。因为大多数人的手机都会在5年以内更换——要么是屏幕碎了，要么是想换新品了，所以没等到OLED的弊端暴露出来就要换手机了。

但是手机换得快，电脑电视又怎么办？

mini LED显示技术

透光问题的另一种解决方法就是，不改变LCD整体结构，但是把一个大光源变成多个小光源，这样需要黑色可以直接把个别区域的光源关掉。这就是跟oled一样能保证画质，不会出现透光现象的mini led技术。

这种结构跟LCD相似，所以不存在像OLED一样寿命短的问题，但是相对来说会更厚重，所以mini led一般运用在比较大型的屏幕上，比如说2021版的ipad pro。

总的来讲，苹果公司目前所采用的OLED与Mini LED技术，都各有其局限性：OLED轻薄，但是寿命短而且造价高；Mini LED耐用，但是厚重。那么有没有一种技术可以让屏幕既轻薄又耐用？

答案是↓

QLED（量子点显示技术）

QLED的结构与OLED技术非常相似，主要区别在于QLED的发光中心由量子点( dots)物质构成。量子点是一种纳米级别的半导体材料，其发出光的频率会随着这种半导体尺寸的改变而变化，因而通过调节这种纳米半导体的尺寸就可以控制其发光的颜色。同时，改变材料的组成元素也可以对发光进行调控，使色彩更加丰富。

量子点薄膜的优势可以概括为“高（色域高）、纯（颜色纯）、稳（性能稳定）”三大方面。

这种QLED显示技术，画质效果毫无疑问地吊打其他技术，且既有OLED的轻薄，又有Mini LED的耐用。如果说OLED可以让画质稳定发挥，QLED就可以让它超常发挥，但是，目前的QLED也还只是处于刚刚问世的阶段，所以又到了我们最关心的问题：QLED要怎么量产？

钙钛矿与QLED技术

目前研究最广泛的量子点是镉基量子点。然而镉基量子点的一些问题限制了其实际的运用，例如，为了提高稳定性和量子产率，要求有高的反应温度和完整的核壳钝化；制备工艺复杂，未来产业化面临价格、成本等挑战。因此寻求新型量子点替代材料是本领域的重要挑战之一。

所以钙钛矿量子点的开发，无疑是缓解了量子点显示技术领域的燃眉之急。我们先来了解一下钙钛矿是什么：

钙钛矿是指一类陶瓷氧化物，其分子通式为ABO3 ，其外型一般为立方体或八面体形状，具有光泽，浅色到棕色。它们可用于提炼钛、铌和稀土元素。

钙钛矿作为当前最热门的明星材料，因制备成本低、色纯度高且颜色可调等特性，在平面显示和固体照明领域极具潜力。

与传统的镉基量子点不同，钙钛矿量子点在发光材料中极具竞争优势：因其制备工艺简单、荧光量子产率高、色域覆盖范围广以及发光纯度高等优点，引起了国内外研究人员的广泛关注。

然而，尽管钙钛矿量子点荧光效率高，但是稳定性差和转化率低等问题也阻碍了其进一步的实际应用。

面对这种现状，2021年11月25日，华侨大学发光材料与信息显示研究院、材料科学与工程学院魏展画教授团队与多伦多大学电子与计算机工程系 H. 教授团队，合作在国际顶级学术期刊在线发表了研究论文 - LEDs。该工作通过缺陷钝化和发光中心维度调控，实现了钙钛矿LED器件性能和寿命的大幅提升，其所制备的绿光LED器件外量子效率高达25.6%，远超目前报道的同类器件。

魏展画教授表示，过去几年，钙钛矿LED的器件性能和工况寿命都得到了显著提升，但仍然是任重道远。未来需要更多的科学家一起努力提高器件的稳态输出性能、高效器件重复性和多色光谱输出性能等。而正是钙钛矿在新型显示和照明等领域的稳步前进，也有利于提高qled的效率，降低造价，将其更快商业化。

苹果专利：QLED与OLED合体

对于这种优秀的技术，苹果公司显然也已有所准备。根据国外媒体报道，苹果最近申请通过了一项新的专利，据美国商标和专利局最新的专利清单显示，该专利名称为：“ dot LED(QLED)和OLED集成于显示器”。

据了解，该专利原理是将单个像素的元件分解为若干子像素，接着在像素中融入QLED和OLED技术。

苹果表示，有了这项新专利，显示屏色彩的真实度会更高，观看效果会更佳，而其所消耗的电量也比原先的显示屏更低。此外，QLED－OLED显示屏会比OLED屏更薄，这意味着其操控性能会更好。当然，也有一点也是值得肯定的，那就是QLED－OLED显示屏使用寿命会更长。

而随着科研人员的不断努力，目前钙钛矿led的转化效率也在逐年被刷新，相信实现规模化商业应用也已不再是遥不可及的事。