昨天晚上的蘋果新品發布會，蘋果終于帶來了盛傳已久的OLED版iPad Pro。全新iPad Pro這次帶來了一項全新的“雙層串聯 OLED”技術，官方表示在該技術加持下的iPad Pro的屏幕，在XDR顯示效果上已達到“全新水平”。

那麽很多人就要問了：什麽是雙層串聯OLED？它跟我們現在使用的主流的OLED屏幕又有什麽區別？今天我們就來聊聊。

什麽是串聯式OLED？

衆所周知，OLED技術自20世紀末商業化以來，一直是顯示技術領域的明星。與傳統的液晶顯示屏(LCD)相比，OLED以其自發光特性、快速響應、超薄設計和可彎曲性等優勢，成爲高端的顯示設備首選顯示技術。

在新款的iPad Pro上，蘋果抛棄了之前的mini LED方案轉而采用OLED屏幕的原因，也是因爲OLED材質具備的上述天然優勢。也正是因爲采用了OLED材質，新的iPad Pro才能做到不可思議的5.1mm的機身厚度。

然而OLED技術也面臨著一些問題，其中最主要的就是壽命。尤其是在高亮度下，OLED屏幕的有機發光材料會隨著時間的推移而老化，可能導致屏幕出現“燒屏”或“彩虹效應”。爲了解決壽命的問題，OLED又只能盡可能降低亮度。相較于LCD，它最大的問題就是無法實現亮度和壽命二者的有機結合。

爲了解決這些問題，科學家和工程師們一直在探索新的OLED結構設計。串聯式OLED就是在這種背景下誕生的。它通過將兩個OLED器件疊加在一起，形成了一種全新的顯示技術。

想象一下，如果你有兩盞燈，串聯起來一起發光，會比單獨一盞燈更亮。串聯式OLED也是類似的原理，它通過將兩層OLED像夾心餅幹一樣疊加在一起，使得屏幕可以發出更亮的光，同時還能減少耗電量。

雙層串聯式OLED的工作原理也是如此。一個OLED像素由陽極、陰極和夾在中間的多層有機材料構成。當電流通過時，陽極會發射出空穴，陰極會發射出電子，這些空穴和電子在有機層中相遇並複合，産生光。在串聯式OLED中，這種結構被複制了兩次，形成了兩個發光層。這兩個發光層通過一個電荷産生層(CGL)連接在一起。當電流通過時，一部分空穴和電子在第一個發光層中複合發光，剩下的空穴和電子穿過CGL，在第二個發光層中再次複合發光。

串聯式OLED有哪些優勢？

這種設計帶來了幾個顯著的優勢：

首先就是相較于單層OLED，雙層串聯式的亮度極大提升。還是前面那個例子，在一個房間中，開兩盞燈肯定比開一盞燈更亮。由于有兩個發光層，串聯式OLED的亮度理論上可以比單層OLED高出一倍。

其次就是功耗降低。因爲發光任務被分攤到了兩個發光層，達到同樣的亮度的情況下，所需的電流更少，從而降低了功耗。

第三個優點就是壽命延長。在串聯式OLED中，每個發光層承受的電場強度只有單層OLED的一半，這大大延緩了材料的老化速度，延長了屏幕的使用壽命。

最後一點，串聯式OLED的顯示效率更高。由于兩個發光層可以獨立控制，串聯式OLED可以實現更高的色彩准確度和更精細的亮度調節。

蘋果在昨晚發布的iPad Pro上，它的OLED屏幕實現了最大 1000 尼特 的全屏亮度和1600 尼特的峰值亮度 (僅限 HDR 內容)。在亮度指標方面，采用OLED方案的新款iPad Pro跟上一代采用mini LED方案的老款保持了一致。

但要注意的是，老款iPad Pro做到這樣的亮度，是通過集成了超過10000顆mini LED燈珠，以及2500多個局部調光分區來做到的。而新款的iPad Pro的屏幕面板直接就能夠在亮度指標上追平mini LED，同時在色彩、對比度等表現上，OLED相較于LCD又有碾壓性的優勢。這裏就能看出，新款iPad Pro的雙層串聯式OLED方案有多厲害了。

蘋果其實並不是第一家

盡管有如此多的優勢，但串聯式OLED直到今年才大規模商業化，是因爲要做到這樣的方案背後有很多的技術難題需要解決。

首先是制造難度。串聯式OLED需要精確地對齊兩層OLED，這在制造過程中非常困難，任何微小的偏差都可能導致顯示效果的下降。事實上，當前大尺寸的OLED面板本身良率就相比LCD更低，串聯式OLED由于工藝更複雜，良率就更低了。這就導致串聯式OLED的成本，是要遠遠高于一般的屏幕的。

其次就是雙層串聯式結構對于顯示算法、調校有很高的要求。尤其是低亮度下，OLED材料的紅綠藍發光器件效率差異很大。爲了充分發揮串聯式OLED的優勢，需要開發新的顯示算法來精確控制兩個發光層的亮度和色彩。

盡管存在這些問題，但串聯式OLED的應用前景非常廣闊。

串聯式OLED以其高亮度、低功耗和長壽命等優勢，有望成爲高端設備的的理想選擇。這其中包括了手機、PC、平板甚至是電視這樣的設備。另外串聯式OLED的高亮度和長壽命特性，使其非常適合用于車載顯示。考慮到現在的智能汽車，對于智能中控屏有更高的要求，所以未來串聯式OLED在車載顯示領域有非常廣闊的應用前景。

事實上，在雙層串聯式OLED的應用方面，蘋果其實並不是第一家。

之前榮耀發布的Magic6RSR保時捷設計就采用了業內首個基于Tandem雙棧串聯OLED架構的榮耀疊光綠洲護眼屏。官方表示，通過引入兩層堆疊的RGB發光層，這塊屏幕實現了手動峰值亮度1000nits，全局峰值亮度1800nits的水平。今年早些時候，京東方也宣布給極氪供應了串聯式OLED中控屏。

如果向更早時間追溯，早在2019年，LG Display就在業界首次批量生産了車載Tandem結構OLED。與發光層爲一層的“單堆棧”（Single Stack）方式相比，雙層串聯結構(Two Stack Tandem)的OLED面板具有兩個發光層，當時的官方數據是雙層結構面板的屏幕亮度可擴大2倍，使用壽命可延長4倍。

不過考慮到手機、平板的雙層串聯結構，相較于車機屏幕來說，能效比、顯示精度要求更高，所以不能簡單認爲蘋果和榮耀的雙棧串聯OLED架構就是就是“炒冷飯”。

可以預見的是，串聯式OLED將在未來幾年內實現大規模商業化，成爲高端顯示市場的重要力量。