iPad Pro 上的 mini-LED 究竟是个啥？一起来看看

　　在2021款的iPad Pro发布之前，就有很多消息在称，苹果本次将在iPad上采用mini-LED。在原定计划一个月后，我们终于看到了这款产品。一句话总结，除了地表最强移动端处理器外，从发布会给出的参数来看，iPad Pro 2021 12.9搭载的的mini-LED也许就是你能买到的， 的 显示屏。

　　这里就产生了一个问题，什么是mini-LED，它到底厉害在哪里？

　　要想讲清楚这一点我们需要从LCD说起。我们以LCD显示器的一种简单结构来举例说明，不同的屏幕可能对这种结构做出了各种改进，我们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，膜本身是不能发光的，那么在这些乱七八糟的薄膜下面，需要一个很关键东西，那就是光源——LED，发光二极管。

　　一种 LED 灯珠

　　目前LCD的光源一般直接放在屏幕下面，或者放在屏幕的边缘，出于量产成本考虑，光源一般本身比较分散，并不均匀，这就需要一片导光的膜，让屏幕的亮度尽量均匀，在这之上是一个控制液晶的电路板，还有两个偏光片，在偏光片中间夹着的就是液晶了。

　　液晶是很常见的显示材料，最简单的就是计算器那块屏幕。我们现在一般使用TFT面板（TFT简单但来说就是给液晶供电的电路板）来对液晶进行控制。

　　一种液晶排列方式

　　液晶可以通过通电以进行不同程度的偏转，和滤光片结合起来，就可以实现透光与不透光，以及不同程度的亮度。根据不同的液晶排列方式，又衍生出TN、VA、IPS等不同的技术流派，各有各的优缺点，不过这都是小改进了。

　　因为LED本身是单色的，还不能实现不同颜色的显示，因此在这些薄膜之上，还需要一个彩色滤光片，通过不同RGB组合，最终呈现在你的屏幕上。最后，盖一层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

　　是不是有点难理解？没关系，我们可以把液晶显示屏想象成一块板子，上打了很多孔，孔上面镶嵌着很多可以转的挡片，如果在后面放一些光源的话，瞧，这就是液晶屏。

　　02 LCD最大的一个缺点

　　光通过一个东西会产生衰减的，我们想象一下，这么多层的「膜」叠加在一起，势必会对发光效率产生影响，要想亮度高，那就得非常费电，发热也会很很高。而且，由于「开了孔的东西」你安上一个可以活动的挡板，其实是没办法完全挡住背光光源的，计算器的那块屏幕是不是不亮的时候还是能看到一些痕迹？

　　LCD 屏幕在显示纯黑色的画面时仍然是发光的

　　因此在显示纯黑色画面的时候，你会发现屏幕依然是微微发亮的。也就是说不管显示怎样的画面，背光的光源就要一直开启，这就导致LCD所显示的黑色不够黑，画面中亮的地方亮起来的同时，暗的地方也会跟着亮起来，也就是我们一般说的「对比度」上不去，屏幕发灰。

　　03 mini-LED又是什么？

　　既然从根本上来说，LED是发光源，为什么不直接用LED涂上RGB的颜色做成显示屏呢？LCD这样做也太麻烦了吧。

　　理论上我们可以，事实上很多大型的LED电子显示屏就是这么干的，比如你在机场和火车站看到的列车时刻表。但是，放在移动端，诸如桌面显示器、笔记本、手机这样的体积较小，分辨率高的设备，目前技术达不到——因为把这么多LED放在如此小的面积之中很难。

　　户外大型 LED 显示器

　　首先你要考虑怎么把LED做小，这本身在技术上已经没什么大问题了，关键在于如何能够做的足够薄，成本怎样才能压得更低，以及最关键的——大规模量产。然后是怎么把LED放到那么小的面积上，从技术上来说，如何把数以百万计的微小的LED等挪到TFT基板之上，这在业界是个难题，瓶颈就在这。想象一下，你需要在一块屏幕大小的地方，把几百万粒细菌整整齐齐地排列，并且不能有任何失误。

　　micro-LED 需要把LED灯珠做的非常小

　　理想状态下，屏幕上所显示的每个像素对应一组LED发光单元才是最合理的选择，这就叫micro-LED。不过鉴于此前提到的一些问题，还无法实现量产，因此，一种折衷的方式产生了——mini-LED。

　　传统的LCD屏背光光源比较少，LED灯珠也比较大。这个时候为了提高对比度和亮度，分区背光应运而生。分区背光顾名思义，就是使用数量更多的LED灯珠做为背光源，并且把整块屏幕分成若干个区域，每个区域都可以独立进行光源的开关和控制。分区越多，意味着显示黑色时刚好覆盖一个区域的几率就越大，这样使LCD也能实现比较高的对比度和亮度，同时在一定程度上更省电。

　　分区少的分区背光其实用处不大，只有足够多，才可以获得比较好的显示效果。当分区背光做到极致的时候，我们就称之为mini-LED背光。所以实际上，mini-LED是一种背光技术，mini-LED屏幕本质上还是基于IPS技术的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。

　　这种工艺想要实现量产对于一般厂商简直就是不可能的，即便如苹果强大的供应链管控能力，在全球芯片短缺的情况下，还是将原本预计3月的发布会往后延迟了一个月，发布后还要等一个月的时间才能正式出货。

　　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

　　我们可以看图片中的例子。你会发现纯黑的屏幕上有集中的光源的时候，周围有一块都是亮的。