ディスプレイ下カメラ透過率向上ソリューション：新素材と配置技術の徹底分析

フルスクリーンのスマートフォンが普及するにつれて、ディスプレイ下カメラ技術が業界の焦点として浮上しました。現在の技術進歩の核心は、画面の完全性を維持しながらカメラの透過率を高めることです。この記事では、新しい技術とピクセル配置技術の両方の応用から最新のソリューションについて詳しく説明します。

従来のスクリーンは、ピクセルユニット、基板、カラーフィルターなど、光が画面に到達するために通過しなければならない複数の層で構成されています。 カメラ センサーですが、OLED スクリーンの発光層と遮断層は光の一部を吸収するため、透過率は 30% ～ 40% にとどまり、画質に直接影響を及ぼします。そのため、透過率を高めるには、発光層と遮断層の両方で画期的な進歩が必要です。

透明 OLED テクノロジー: 従来の OLED 画面では、金属電極が光を遮断します。透明 OLED では、金属電極をインジウムスズ酸化物 (ITO) に置き換え、発光層材料を最適化することで透過率を 60% ～ 70% に高めています。たとえば、Samsung の最新の「ClearView」テクノロジーでは、ナノ透明電極と高透過率のパッケージング材料を使用して、画面の明るさを維持しながら、カメラ領域へのより明確なパスを提供します。

ナノスケール光学コーティング: 画面表面をナノスケールの二酸化ケイ素または酸化物コーティングで覆うことで、光の反射を抑え、透過率を高めることができます。Huawei の研究所によるテストでは、この技術により透過率が 8%～12% 向上するとともに、指紋防止と傷防止の性能も実現できることが示されています。

マイクロレンズアレイ: 画面とセンサーの間にマイクロレンズアレイを埋め込むことで、光をセンサーに分散させることができます。Apple の特許によると、MLA 技術により実効透過率が 20% 以上向上し、特に低照度環境での撮影が大幅に改善されます。

チェッカーボード配列（チェックパターン）：従来の「ダイヤモンド配列」は、画面下部の領域で黒と白のピクセルが交互に配置され、ブロック層の面積が減少します。Xiaomi MIXはこの方式を採用しており、透過率が55％に増加しますが、解像度が低下するという問題があります。

ハニカム透明穴設計: V の「Invisible Screen」テクノロジーは、六角形の透明穴アレイを使用し、ピクセル密度を維持しながら透過面積を拡大します。ダイナミックピクセルアルゴリズムと組み合わせることで、透過率は 65% に達し、4K 解像度のディスプレイをサポートします。

ダイナミック ピクセル調整テクノロジー: Qualcomm の「Clear Sight システム」は、周囲の光に応じてカメラ領域のピクセル状態を自動的に調整できます。撮影時には発光層がオフになり、透過モードがオンになり、写真を撮影していないときはディスプレイが通常に戻ります。テスト データによると、このテクノロジーにより透過率が瞬時に 80% まで向上しますが、高性能な駆動チップのサポートが必要です。

センサー感度の向上: ソニーの IMX989 などの新世代センサーは、4 ピクセル結合技術により光を 30% 向上させ、透過率不足の問題を間接的に軽減します。

ディスプレイ下の光路設計: OO の「光路」技術は、屈折プリズムを使用して光を側面のセンサーに導き、画面の障害物を回避して 90 を超える透過率を実現しますが、本体の構造を再設計する必要があります。

現在、業界最高の透過率は75％を超えていますが、画面の明るさと透過率のバランスに対処する必要があります。将来的には、量子ドット材料とフレキシブルセンサーの応用により、パフォーマンスがさらに向上する可能性があります。ただし、コストと量産安定性は、技術実装の重要な障壁のままです。

アンダースクリーンカメラの透過率の向上は、材料科学の光学設計とアルゴリズムの最適化の総合的な成果です。技術の反復により、フルスクリーンの携帯電話は2026年までに90％以上の透過率を達成し、「パンチホールスクリーン」の視覚的な断片化を真に排除すると予想されています。