iPhone 15和新款iPad Pro的OLED面板技术分析_

2024年5月7日，苹果发布了新款iPad Pro系列，新增多项功能。最大的变化是，该系列产品采用了刚柔混合型OLED基板的串联结构OLED显示面板。从去年开始，苹果就计划用刚柔混合型OLED基板和混合氧化物多晶硅（LTPO）薄膜晶体管（TFT）背板打造全新RGB串联结构的OLED显示面板，以取代前代机型所使用的Mini LED背光显示结构的氧化物TFT液晶面板。最终，苹果完成了这一场华丽的转变。

RGB串联结构OLED显示面板的优势在于色域广且面板可靠性高。与传统OLED相比，刚柔混合型OLED更为轻薄。LTPO TFT背板更是为显示面板赋予了可变刷新率的特性，功耗也随之降低。

LG Display和Samsung Display计划在2024年为苹果新款iPad Pro平板电脑出货890万片显示面板。其中，500万片为11英寸显示面板，而其余390万片为12.9英寸（13英寸）显示面板。

在过去的十年里，苹果的iPhone显示屏从LTPS TFT液晶面板升级为了OLED显示面板。如今，苹果又一次走上相同的道路，正在将手提电脑和平板电脑显示屏从带有Mini LED背光的液晶面板逐步升级为OLED显示面板。不过，值得注意的是，6.7英寸智能手机和13英寸手提电脑与平板电脑显示面板所采用的OLED技术和像素结构是不同的（图1）。

图1：iPhone和iPad Pro的OLED像素布局和显示面板形状

来源：Omdia

乍看之下，两者的区别似乎只有像素布局和驱动IC封装结构。iPhone 15 Pro Max的OLED显示面板采用pentile像素结构，而iPad Pro 13英寸OLED显示面板则采用S-Stripe像素结构。智能手机OLED采用COP（Chip On Plastic）封装技术，而手提电脑和平板电脑OLED则采用COF（Chip On Film）封装技术。

表1列出了iPhone 15 Pro Max的6.7英寸柔性OLED和iPad Pro的13英寸刚柔混合型OLED之间的详细对比。

表1：OLED显示面板差异：6.7英寸iPhone 15 Pro Max与13英寸iPad Pro

来源：Omdia

以下是关于采用OLED显示面板的iPhone和iPad之间的对比分析：

• iPhone长宽比为19.5：9，而iPad长宽比为4：3。

• iPhone采用pentile像素结构，像素形状为菱形，而iPad采用S-stripe像素结构，像素形状为正方形。

• 对于iPhone的OLED显示面板，三种像素中蓝色发光面积（即蓝色子像素面积占比）最大，占15.5%。原因在于，与红、绿光材料相比，蓝光OLED材料的寿命最短，必须增加面积来抵消亮度和颜色衰减。但对于iPad的OLED显示面板，情况却有所不同，绿色发光面积最大，占14.3%。iPhone的OLED显示面板采用的是RGB单层堆栈OLED结构，而iPad的OLED显示面板采用的是RGB串联堆栈OLED结构。

• iPad Pro的像素开口率比iPhone高。

• iPhone的OLED显示面板具有更高的峰值亮度、标准动态范围（SDR）亮度和高动态范围（HDR）亮度，因为它的屏幕尺寸比iPad Pro要小。不过，13英寸的OLED能达到1600尼特的峰值亮度也算相当不错的成绩。

• iPad Pro配有Apple Pencil，但没有on-cell触控模块（即触控薄膜封装[TFE]），而iPhone不支持任何手写笔输入，但在薄膜封装上集成了触控传感器。

• 起初，苹果计划在iPad Pro上采用带有on-cell触控模块的OLED显示面板。但是，为了达到240Hz触控采样率并克服技术难题，苹果只能采用当前的配置参数，以有效检测Apple Pencil的输入。为了解决这一难题，苹果于2024年在手写笔触控检测层中采用了双层ITO（DITO）触控传感器面板架构。这种面板内置屏蔽层，可以防止OLED TFT信号干扰。苹果计划于2027年将手指和手写笔触控检测层逐步更换为触控薄膜封装。这种新解决方案的优势在于使用了低介电常数的绝缘体，可有效防止OLED TFT信号干扰。图2显示了iPad Pro触控传感器的发展史。

图2：iPad Pro OLED触控传感器发展预测 (2024 到2027 年的结构改变)