隨著消費電子設備向更小、更薄的形態演進,圖像傳感技術正面臨前所未有的挑戰與機遇。全球傳感器市場規模在2025年預計突破680億美元,其中移動圖像傳感器占比超40%,而像素微型化已成為核心發展方向。在此背景下,如何通過技術創新提升微小像素的光吸收效率,成為傳感器廠商競爭的關鍵領域。本年度推出的移動圖像傳感器ISOCELL JNP正是這一趨勢下的技術代表,其創新性納米稜鏡結構將行業標準推向新高度。
中國報告大廳發布的《2025-2030年中國傳感器行業運營態勢與投資前景調查研究報告》指出,在智慧型手機攝像頭模塊尺寸受限的現實條件下,傳感器廠商持續推動像素小型化進程。數據顯示,2025年主流旗艦手機主攝傳感器已實現1.0μm以下像素規模,但傳統技術在此節點面臨兩大瓶頸:
1. 光吸收效率下降:當像素麵積縮減至1.0μm²時,單像素進光量較上一代減少約30%;
2. 色彩串擾加劇:相鄰亞微米級像素間因光學衍射導致的色彩干擾,使暗光場景畫質損失率達45%。
為解決這些問題,傳感器設計從單純縮小物理尺寸轉向重構光學路徑。ISOCELL JNP通過納米稜鏡技術,在0.64μm像素間距下實現了25%的感光度提升,證明了微型化與性能優化可並行發展。
該技術的核心突破在於將Meta-Photonics(超光子學)原理引入傳感器設計。傳統微透鏡系統中,每個像素僅能接收與其濾色片匹配波長的光線;而納米稜鏡通過以下機制實現效率提升:
實驗數據顯示,在等效0.64μm像素規模下,該技術使量子效率提升至72%,較傳統方案提高35個百分點。
當前全球傳感器市場競爭呈現三大特徵:
1. 技術壁壘升級:納米級加工設備投資占比已達晶圓廠CAPEX的60%;
2. 工藝整合難度:低溫化學機械拋光(CMP)與熱解吸質譜分析(TDMS)等特殊工藝,使良率控制複雜度提升4倍;
3. 應用滲透加速:搭載納米稜鏡技術的傳感器已進入高端手機供應鏈,並計劃於2026年擴展至AR眼鏡、車載成像系統等領域。
以ISOCELL JNP為例,其量產標誌著傳感器行業在微型化道路上實現關鍵突破:通過工藝創新將亞微米像素的動態範圍(DR)從12bit提升至14bit,在弱光場景下噪點水平降低67%。
展望
2025年全球傳感器產業正經歷結構性變革,納米稜鏡技術驗證了光學路徑重構對微型化瓶頸的有效突破。隨著0.5μm級像素研發提上日程,傳感器廠商需在超精密加工、材料科學等領域持續投入。未來三年內,預計該技術將推動移動影像畫質提升40%,同時帶動車載、醫療等領域的高精度傳感需求增長。行業數據顯示,到2030年具備納米級光學架構的傳感器市場占比有望突破65%,重新定義"小尺寸與高性能不可兼得"的傳統認知邊界。