集微网 · 2020年07月20日

【专利解密】屏下摄像技术之小米的双显示区技术

【嘉德点评】小米发明的屏下摄像头技术,利用双显示屏的设计,将显示区域分为主显示区和辅显示区,使得辅显示区的透光性能优于主显示区的透光性能,同时控制主显示区和辅显示区的像素属性,从而让两个显示区域的显示效果较为接近

集微网消息,最近关于小米11的消息可谓是铺天盖地,据了解,这款手机在各方面都有着全面的提升。例如使用AMOLED 2K曲面屏、144HZ高刷屏幕、骁龙875处理器等,而据传,小米11将会采用前沿的屏下摄像头技术,同时,这一技术也将会成为明年旗舰手机的主流。

近年来,手机行业对屏占比有着越来越高的追求,期望产出接近100%屏占比的手机。手机屏占比提升的难点在于:如何将手机前面板上的功能器件(如摄像头、听筒、光线传感器、距离传感器、指纹传感器等器件)进行合理设置,以最大化地提升屏占比。

在相关技术中,提出了将摄像头等功能器件设置在手机屏幕下方的技术构想。通过将这些功能器件设置在手机屏幕下方,可以利用手机前面板的空间以提升屏占比。但是,对于一些需要接收或发射光线的光学器件来说,在将这些光学器件设置在手机屏幕下方之后,由于手机屏幕的透光性较弱,会导致这些光学器件的工作性能受到影响,甚至无法正常工作。

为此,小米在19年9月16日申请了一项名为“终端屏幕及终端”的发明专利(申请号:201910872904.6),申请人为北京小米移动软件有限公司。该专利将手机的显示区域分为主显示区以及辅显示区,以此来满足上述这些需求。

根据目前该专利公开的资料,让我们一起来看看小米的这项屏下摄像技术吧。

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如上图,为该专利中发明的终端屏幕的示意图,这种终端屏幕包括基板10以及位于基板上层的显示层20,显示层用于实现终端屏幕的显示功能,其包括主显示区21和辅显示区22,且均具有显示功能。

要说明的是,主显示区和辅显示区在物理结构上是一个统一的整体,两者之间并不存在间隙,因此主显示区和辅显示区的显示内容之间也不会存在间隙,从而达到整个显示层的显示内容浑然一体、无间隙的显示效果。

那这种双显示区的设置有什么好处呢?由于主显示区和辅显示区的多种像素属性中存在多种像素属性(例如像素尺寸、分辨率、相邻像素的中心间距、像素排列方式、像素结构、像素连接方式、像素形状等等),这样就可以使得辅显示区的透光性能优于主显示区的透光性能,因此可以在辅显示区的下方设置光学器件,就可以实现在尽可能地少牺牲终端屏幕的显示效果的前提下,使得屏下的光学器件能够正常工作。

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如上图,为双显示区的过渡显示区的示意图,显示层的过渡显示区域为图中25区域所示,位于主显示区和辅显示区之间。辅显示区22的像素控制电路位于主显示区和过渡显示区中,由于过渡显示区和辅显示区的多种像素属性中存在一些像素属性是相同的,因此可以使得主显示区和辅显示区之间的显示效果的差异不会出现突变,从而优化了终端屏幕的显示效果。

另外在示意图中看到的辅显示区的切面形状也可以具有多样性,例如为矩形、圆角矩形、圆形等规则形状,也可以是诸如水滴形、弧形等非规则形状。

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最后我们再来看看该专利中展示的终端示意图,其包括基板以及基板上层的显示层20,显示层上覆盖有触摸感应层和玻璃盖板,辅显示区22与主显示区21共同形成一个切面呈圆角矩形的显示层,在辅显示区的下方设置有光学器件用于前置拍摄以及面容解锁等功能。

以上就是小米发明的屏下摄像头技术,利用双显示屏的设计,将显示区域分为主显示区和辅显示区,使得辅显示区的透光性能优于主显示区的透光性能,同时控制主显示区和辅显示区的像素属性,从而让两个显示区域的显示效果较为接近。既达到了提升整个屏幕显示效果的一体性目的,同时也可以在尽可能地少牺牲屏幕显示效果的前提下,使屏下光学器件能够正常工作。

关于嘉德

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深圳市嘉德知识产权服务有限公司由曾在华为等世界500强企业工作多年的知识产权专家、律师、专利代理人组成,熟悉中欧美知识产权法律理论和实务,在全球知识产权申请、布局、诉讼、许可谈判、交易、运营、标准专利协同创造、专利池建设、展会知识产权、跨境电商知识产权、知识产权海关保护等方面拥有丰富的经验。

(校对/holly)

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