디스플레이 하부 카메라 투과율 향상 솔루션: 새로운 소재 및 배열 기술에 대한 심층 분석

풀스크린 스마트폰이 보편화됨에 따라 언더디스플레이 카메라 기술이 업계의 초점으로 부상했습니다. 현재 기술 발전의 핵심은 화면의 무결성을 유지하면서 카메라 투과율을 높이는 것입니다. 이 글에서는 새로운 기술과 픽셀 배열 기술을 적용한 최신 솔루션을 자세히 살펴보겠습니다.

기존 스크린은 픽셀 단위, 기판, 색상 필터 등 여러 층으로 구성되어 있으며, 빛이 화면에 도달하기 위해서는 이를 통과해야 합니다. 카메라 센서. 그러나 OLED 화면의 방출층과 차단층은 일부 빛을 흡수하여 투과율이 30%-40%에 불과하여 화질에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 투과율을 높이기 위해서는 구조 설계와 디스플레이 모두에서 획기적인 진전이 필요합니다.

투명 OLED 기술: 기존 OLED 화면에서는 금속 전극이 빛을 차단합니다. 투명 OLED는 금속 전극을 인듐 주석 산화물(ITO)로 대체하고 방출층 재료를 최적화하여 투과율을 60%-70%로 높입니다. 예를 들어, 삼성의 최신 "ClearView" 기술은 나노 투명 전극과 고투과율 패키징 재료를 사용하여 화면 밝기를 유지하면서 카메라 영역에 더 선명한 경로를 제공합니다.

나노스케일 광학 코팅: 화면 표면을 나노스케일 실리콘 이산화물 또는 산화물 코팅으로 덮으면 빛 반사를 줄이고 투과율을 높일 수 있습니다. Huawei의 연구실에서 실시한 테스트에 따르면 이 기술은 투과율을 8%-12%까지 개선할 수 있으며 지문 방지 및 긁힘 방지 성능도 제공합니다.

마이크로 렌즈 어레이: 화면과 센서 사이에 마이크로 렌즈 어레이를 내장하면 센서에 빛을 분산시킬 수 있습니다. Apple의 특허는 MLA 기술이 유효 투과율을 20% 이상 증가시켜 특히 저조도 환경에서 이미징을 크게 개선할 수 있음을 보여줍니다.

체커보드 배열(체크 패턴): 전통적인 "마름모 배열"은 화면 아래 영역에서 흑백 픽셀을 번갈아 가며 변경하여 차단 레이어의 면적을 줄입니다. Xiaomi MIX는 이 방식을 채택하여 투과율을 55%까지 높이지만 해상도가 감소하는 문제가 있습니다.

허니컴 투명 홀 디자인: V의 "Invisible Screen" 기술은 육각형 투명 홀 어레이를 사용하여 픽셀 밀도를 유지하면서 투과율을 높입니다. 동적 픽셀 알고리즘과 결합하면 투과율이 65%에 도달하고 4K 해상도 디스플레이를 지원할 수 있습니다.

동적 픽셀 조정 기술: Qualcomm의 "Clear Sight" 시스템은 주변광에 따라 카메라 영역의 픽셀 상태를 자동으로 조정할 수 있습니다. 촬영 시 방출 층이 꺼지고 투과 모드가 켜지고, 사진을 찍지 않을 때는 디스플레이가 정상으로 돌아갑니다. 테스트 데이터에 따르면 이 기술은 투과율을 즉시 80%까지 높일 수 있지만 성능 구동 칩 지원이 필요합니다.

센서 감도 업그레이드: 소니의 IMX989와 같은 차세대 센서는 4픽셀 병합 기술을 통해 빛을 30%까지 개선하여 투과율 부족 문제를 간접적으로 완화합니다.

디스플레이 하부 광학 경로 설계: OO의 "광선 경로" 기술은 굴절 프리즘을 사용하여 빛을 측면 센서로 유도하여 화면 장애물을 우회하고 90% 이상의 투과율을 달성하지만 본체 구조를 재설계해야 합니다.

현재 업계 최고 투과율은 75%를 넘었지만, 여전히 화면 밝기와 투과율 간의 균형을 해결해야 할 문제가 있습니다. 앞으로 양자점 소재와 유연한 센서를 적용하면 성능이 더욱 향상될 수 있습니다. 그러나 비용과 대량 생산 안정성은 기술 구현에 대한 주요 장벽으로 남아 있습니다.

언더스크린 카메라의 투과율 개선은 재료 과학 광학 설계와 알고리즘 최적화의 종합적인 성과입니다. 기술 반복을 통해 풀스크린 모바일폰은 2026년까지 90% 이상의 투과율을 달성하여 "홀펀치 스크린"의 시각적 단편화를 진정으로 제거할 것으로 예상됩니다.