TWI733551B - 微型發光二極體顯示器 - Google Patents

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Abstract

一種微型發光二極體顯示器，其包括殼體、透光蓋板、微型發光二極體陣列載板、電路板以及至少一功能元件。透光蓋板配置於殼體上，且具有顯示區、非顯示區以及多個第一穿孔。所述多個穿孔位於顯示區內。微型發光二極體陣列載板對應於顯示區配置，且配置於透光蓋板與殼體之間。微型發光二極體陣列載板具有多個第二穿孔，且所述多個第二穿孔在正投影方向上重疊於所述多個第一穿孔。電路板配置於微型發光二極體陣列載板與殼體之間，其中電路板具有功能元件配置區，且功能元件配置區在正投影方向上重疊於顯示區。所述至少一功能元件配置於電路板上，且位於功能元件配置區內。所述至少一功能元件在正投影方向上重疊於所述多個第二穿孔。

Description

微型發光二極體顯示器
本發明是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種微型發光二極體顯示器。
顯示器作為影像的輸出介面，常見於智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦(laptop computer)、桌上型電腦(desktop personal computer)、一體機電腦(All-In-One computer)或其他電子裝置。
在顯示器的尺寸固定的前提下，為求提升有效顯示面積，窄邊框與全面屏設計已成為當前的設計主流。一般而言，顯示器的顯示面可概分為顯示區與非顯示區，且喇叭、相機、麥克風或感測器等功能元件大多配置於非顯示區。以窄邊框顯示器而論，為保留喇叭、相機、麥克風或感測器等功能元件的配置空間，邊框的縮減幅度受到限制。以全面屏顯示器而論，喇叭、相機、麥克風或感測器等功能元件大多配置於瀏海(notch)空間內，但瀏海空間佔據一部分的有效顯示面積，不僅不美觀，也破壞畫面的完整性。
本發明提供一種微型發光二極體顯示器，不僅能滿足窄邊框或全面屏的設計需求，也能維持畫面的完整性並提升有效顯示面積。
本發明提出一種微型發光二極體顯示器，其包括殼體、透光蓋板、微型發光二極體陣列載板、電路板以及至少一功能元件。透光蓋板配置於殼體上，且具有顯示區、非顯示區以及多個第一穿孔。所述多個穿孔位於顯示區內。微型發光二極體陣列載板對應於顯示區配置，且配置於透光蓋板與殼體之間。微型發光二極體陣列載板具有多個第二穿孔，且所述多個第二穿孔在正投影方向上重疊於所述多個第一穿孔。電路板配置於微型發光二極體陣列載板與殼體之間，其中電路板具有功能元件配置區，且功能元件配置區在正投影方向上重疊於顯示區。所述至少一功能元件配置於電路板上，且位於功能元件配置區內。所述至少一功能元件在正投影方向上重疊於所述多個第二穿孔。
在本發明的一實施例中，上述的微型發光二極體陣列載板包括線路基板與多個微型發光二極體。所述多個第二穿孔貫穿線路基板。所述多個微型發光二極體排列於線路基板上，且位於透光蓋板與線路基板之間。相鄰的任二個發光二極體之間設有至少一個第二穿孔。
在本發明的一實施例中，上述的微型發光二極體陣列載板還包括填充層。填充層覆蓋所述多個微型發光二極體，且配置於透光蓋板與線路基板之間。
在本發明的一實施例中，上述的所述多個第二穿孔進一步貫穿填充層。
在本發明的一實施例中，上述的每一個微型發光二極體的厚度介於5至10微米，且邊長介於3至50微米。
在本發明的一實施例中，上述的所述至少一功能元件在正投影方向上重疊於所述多個微型發光二極體的一部分。
在本發明的一實施例中，上述的至少一功能元件包括喇叭、相機、麥克風、太陽能電池或感測器。
在本發明的一實施例中，上述的非顯示區環繞顯示區。
在本發明的一實施例中，上述的透光蓋板還具有外表面與相對於外表面的內表面，且內表面朝向微型發光二極體陣列載板。所述多個第一穿孔貫通外表面與內表面。
在本發明的一實施例中，上述的所述多個第一穿孔的延伸方向垂直於外表面。
在本發明的一實施例中，上述的所述多個第二穿孔的延伸方向垂直於外表面。
在本發明的一實施例中，上述的所述多個第一穿孔於透光蓋板的孔徑不同於所述多個第二穿孔於線路基板的孔徑。
基於上述，在本發明的微型發光二極體顯示器中，功能元件採用屏下(under display)設計，也就是說，功能元件配置於顯示區的正下方。屏下設計不僅能滿足窄邊框或全面屏的設計需求，也能維持畫面的完整性並提升有效顯示面積。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A是本發明第一實施例的微型發光二極體顯示器的示意圖。圖1B是圖1A沿線段I-I的截面示意圖。請參考圖1A與圖1B，在本實施例中，微型發光二極體顯示器100可具體化於智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦(laptop computer)、桌上型電腦(desktop personal computer)、一體機電腦(All-In-One computer)或其他電子裝置，且包括殼體110、透光蓋板120、微型發光二極體陣列載板130、電路板140以及至少一功能元件150。
透光蓋板120配置於殼體110上，其中微型發光二極體陣列載板130配置於透光蓋板120與殼體110之間，且電路板140配置於微型發光二極體陣列載板130與殼體110之間。也就是說，電路板140、微型發光二極體陣列載板130以及透光蓋板120由下往上依序排列，其中殼體110用以裝載電路板140、微型發光二極體陣列載板130以及透光蓋板120，且透光蓋板120用以保護微型發光二極體陣列載板130與電路板140。
透光蓋板120可採用玻璃蓋板，具有良好的透光率，以供微型發光二極體陣列載板130發出的光線向外傳送。具體而言，透光蓋板120具有顯示區121、非顯示區122以及多個第一穿孔123，其中微型發光二極體陣列載板130對應於顯示區121配置，且所述多個第一穿孔123位於顯示區121內。另外，非顯示區122設有油墨層，以遮蔽微型發光二極體顯示器100的內部的元件或線路。舉例來說，非顯示區122位於顯示區121的外圍，且環繞顯示區121。又或是，非顯示區122被殼體110覆蓋以嵌設於殼體110內。
微型發光二極體陣列載板130具有多個第二穿孔131，且所述多個第二穿孔131在正投影方向PD上對準所述多個第一穿孔123。另外，正投影方向PD實質上平行於第一穿孔123的延伸方向D1與第二穿孔131的延伸方向D2。進一步而言，透光蓋板120還具有外表面124與相對於外表面124的內表面125，且內表面125朝向微型發光二極體陣列載板130。外表面124與內表面125互為平行，其中所述多個第一穿孔123貫通外表面124與內表面125，且所述多個第一穿孔123的延伸方向D1與所述多個第二穿孔131的延伸方向D2實質上垂直於外表面124。
進一步而言，在正投影方向PD上，每一個第一穿孔123重疊於並連通於一個第二穿孔131，且每一個第一穿孔123的孔徑與對應的第二穿孔131的孔徑相同或相近。
請參考圖1A與圖1B，在本實施例中，電路板140具有功能元件配置區141，且功能元件配置區141在正投影方向PD上重疊於顯示區121。另外，功能元件150配置於電路板140上，且位於功能元件配置區141內。也就是說，功能元件150採用屏下設計，且配置於顯示區121的正下方。屏下設計不僅能滿足窄邊框或全面屏的設計需求，也能維持畫面的完整性並提升有效顯示面積。
進一步而言，功能元件150在正投影方向PD上重疊於所述多個第二穿孔131，因此音訊或光訊號可自外界經由所述多個第一穿孔123與所述多個第二穿孔131傳送到微型發光二極體顯示器100的內部並由功能元件150接收。又或者是，功能元件150發出的音訊或光訊號自微型發光二極體顯示器100的內部經由所述多個第二穿孔131與所述多個第一穿孔123傳送到外界。舉例來說，功能元件150可為喇叭、相機鏡頭、麥克風、太陽能電池或感測器，其中，感測器可為近接感測器、紅外線感測器、光感測器、光收發器或其他適用者。
請參考圖1B，微型發光二極體陣列載板130包括線路基板130a、多個微型發光二極體130b以及覆蓋所述多個微型發光二極體130b的填充層160，其中所述多個微型發光二極體130b排列於線路基板130a上，且所述多個第二穿孔131貫穿線路基板130a與填充層160。所述多個微型發光二極體130b位於透光蓋板120與線路基板130a之間，其中透光蓋板120貼附於填充層160上，且填充層160配置於透光蓋板120與線路基板130a之間。
詳細而言，相鄰的二個微型發光二極體130b之間設有一個第二穿孔131與一個第一穿孔123。也就是說，在正投影方向PD上，所述多個第一穿孔123不重疊於所述多個微型發光二極體130b，且所述多個第二穿孔131也不重疊於所述多個微型發光二極體130b。在其他實施例，線路基板130a具有多個陣列的顯示畫素，每一顯示畫素設置至少三個可分別發出紅、藍、綠光的微型發光二極體130b以顯示全彩畫面。並且，所述第二穿孔131是分別形成於兩相鄰顯示畫素之間。
另一方面，填充層160例如是光學膠或其他透光膜層。功能元件150的尺寸與厚度大於微型發光二極體130b，也大於微型發光二極體130b的排列間距。
舉例來說，每一個微型發光二極體130b可為邊長小於100微米且厚度小於10微米的發光二極體晶粒。進一步來說，每一個微型發光二極體130b的邊長介於3至50微米，且厚度介於5至10微米。功能元件150的尺寸與厚度大於每一個微型發光二極體130b，且大於任二相鄰的微型發光二極體130b的排列間距。進一步來說，功能元件150在正投影方向PD上重疊於所述多個微型發光二極體130b的一部分。另外，每一個第一穿孔123的孔徑或每一個第二穿孔131的孔徑介於1微米至20微米之間，以確保音訊或光訊號能夠在外界與微型發光二極體顯示器100的內部之間進行傳送，並令使用者的肉眼難以察覺第一穿孔123。
圖2A是本發明第二實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。請參考圖2A，相較於圖1B的微型發光二極體顯示器100而言，在本實施例的微型發光二極體顯示器100A中，每一個第二穿孔131的孔徑大於對應的第一穿孔123的孔徑。
圖2B是本發明第三實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。請參考圖2B，相較於圖1B的微型發光二極體顯示器100而言，在本實施例的微型發光二極體顯示器100B中，每一個第二穿孔131可分為貫穿線路基板130a的下穿孔與貫穿填充層160的上穿孔，其中每一個下穿孔的孔徑大於對應的上穿孔的孔徑，且每一個上穿孔的孔徑與對應的第一穿孔123的孔徑相同或相近。
圖2C是本發明第四實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。請參考圖2C，相較於圖1B的微型發光二極體顯示器100而言，在本實施例的微型發光二極體顯示器100C中，兩個功能元件150配置於功能元件配置區141內，所述兩個功能元件150可為喇叭、相機鏡頭、麥克風、太陽能電池、感測器或其組合。在正投影方向PD上，所述兩個功能元件150的其一重疊於所述多個第二穿孔131的一部分，且所述兩個功能元件150的另一重疊於所述多個第二穿孔131的另一部分。特別說明的是，本實施例的第一穿孔123與第二穿孔131的孔徑設計可依據第二實施例的第一穿孔123與第二穿孔131的孔徑設計或第三實施例的第一穿孔123與第二穿孔131的孔徑設計進行調整。
圖2D是本發明第五實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。請參考圖2D，相較於圖1B的微型發光二極體顯示器100而言，在本實施例的微型發光二極體顯示器100D中，相鄰的任二個微型發光二極體130b之間設有二個第二穿孔131與二個第一穿孔123。在正投影方向PD上，每一個第一穿孔123重疊於一個第二穿孔131，且每一個第一穿孔123的孔徑與對應的第二穿孔131的孔徑相同或相近。
圖2E是本發明第六實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。請參考圖2E，相較於圖2D的微型發光二極體顯示器100D而言，在本實施例的微型發光二極體顯示器100E中，兩個功能元件150配置於功能元件配置區141內，所述兩個功能元件150可為喇叭、相機鏡頭、麥克風、太陽能電池、感測器或其組合。在正投影方向PD上，所述兩個功能元件150的其一重疊於所述多個第二穿孔131的一部分，且所述兩個功能元件150的另一重疊於所述多個第二穿孔131的另一部分。
圖2F是本發明第七實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。請參考圖2F，相較於圖2D的微型發光二極體顯示器100D而言，在本實施例的微型發光二極體顯示器100F中，相鄰的任二個微型發光二極體130b之間僅設有一個第二穿孔131。在正投影方向PD上，位於相鄰的二個微型發光二極體130b之間的二個第一穿孔123重疊於一個第二穿孔131，且第二穿孔131的孔徑大於二個第一穿孔123的孔徑。
圖2G是本發明第八實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。請參考圖2G，相較於圖2D的微型發光二極體顯示器100G而言，在本實施例的微型發光二極體顯示器100G中，每一個第二穿孔131可分為貫穿線路基板130a的下穿孔與貫穿填充層160的上穿孔，且每一個上穿孔的孔徑與對應的第一穿孔123的孔徑相同或相近。另一方面，位於相鄰的二個微型發光二極體130b之間的二個第二穿孔131的二個下穿孔彼此相通，故彼此相通的二個下穿孔的孔徑大於二個上穿孔的孔徑且大於二個第一穿孔123的孔徑。
特別說明的是，第六實施例的第一穿孔123與第二穿孔131的孔徑設計可依據第七實施例的第一穿孔123與第二穿孔131的孔徑設計或第八實施例的第一穿孔123與第二穿孔131的孔徑設計進行調整。
圖3是本發明又一實施例的顯示器整合於筆記型電腦的示意圖。請參考圖3，在本實施例中，顯示器100H可為筆記型電腦200的一部分，且連接主機210。舉例來說，顯示器100D設有三個屏下的功能元件配置區141，惟功能元件配置區141的數量可是實際設計需求增減。
另一方面，顯示器100H的設計原理可參酌第一實施例的顯示器100的設計原理、第二實施例的顯示器100A的設計原理、第三實施例的顯示器100B的設計原理、第四實施例的顯示器100C的設計原理、第五實施例的顯示器100D的設計原理、第六實施例的顯示器100E的設計原理、第七實施例的顯示器100F的設計原理、第八實施例的顯示器100G的設計原理或其組合。
綜上所述，在本發明的微型發光二極體顯示器中，功能元件採用屏下設計，也就是說，功能元件配置於顯示區的正下方。屏下設計不僅能滿足窄邊框或全面屏的設計需求，也能維持畫面的完整性並提升有效顯示面積。進一步而言，在對應於功能元件所在處，透光蓋板設有多個第一穿孔，並且，在正投影方向上，微型發光二極體陣列載板設有重疊於所述多個第一穿孔的多個第二穿孔，以供音訊或光訊號自外界經由所述多個第一穿孔與所述多個第二穿孔傳送到微型發光二極體顯示器的內部並由功能元件接收。又或者是，功能元件發出的音訊或光訊號自微型發光二極體顯示器的內部經由所述多個第二穿孔與所述多個第一穿孔傳送到外界。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、100A~100H:微型發光二極體顯示器 110:殼體 120:透光蓋板 121:顯示區 122:非顯示區 123:第一穿孔 124:外表面 125:內表面 130:微型發光二極體陣列載板 130a:線路基板 130b:微型發光二極體 131:第二穿孔 140:電路板 141:功能元件配置區 150:功能元件 160:填充層 200:筆記型電腦 210:主機 D1、D2:延伸方向 I-I:線段 PD:投影方向
圖1A是本發明第一實施例的微型發光二極體顯示器的示意圖。 圖1B是圖1A沿線段I-I的截面示意圖。 圖2A是本發明第二實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。 圖2B是本發明第三實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。 圖2C是本發明第四實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。 圖2D是本發明第五實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。 圖2E是本發明第六實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。 圖2F是本發明第七實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。 圖2G是本發明第八實施例的微型發光二極體顯示器的局部截面示意圖。 圖3是本發明又一實施例的微型發光二極體顯示器整合於筆記型電腦的示意圖。
100:微型發光二極體顯示器
110:殼體
120:透光蓋板
121:顯示區
123:第一穿孔
124:外表面
125:內表面
130:微型發光二極體陣列載板
130a:線路基板
130b:微型發光二極體
131:第二穿孔
140:電路板
141:功能元件配置區
150:功能元件
160:填充層
D1、D2:延伸方向
PD:投影方向

Claims (12)

  1. 一種微型發光二極體顯示器，包括：殼體；透光蓋板，配置於該殼體上，具有顯示區、非顯示區以及多個第一穿孔，且該些第一穿孔位於該顯示區內；微型發光二極體陣列載板，對應於該顯示區配置，且配置於該透光蓋板與該殼體之間，其中該微型發光二極體陣列載板具有多個第二穿孔，該些第二穿孔在正投影方向上重疊於該些第一穿孔，且該些第一穿孔對準該些第二穿孔；電路板，配置於該微型發光二極體陣列載板與該殼體之間，其中該電路板具有功能元件配置區，且該功能元件配置區在正投影方向上重疊於該顯示區；以及至少一功能元件，配置於該電路板上，且位於該功能元件配置區內，其中該至少一功能元件在正投影方向上重疊於該些第二穿孔。
  2. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中該微型發光二極體陣列載板包括：線路基板，其中該些第二穿孔貫穿該線路基板；以及多個微型發光二極體，排列於該線路基板上，且位於該透光蓋板與該線路基板之間，其中相鄰的任二該微型發光二極體之間設有至少一該第二穿孔。
  3. 如請求項2所述的微型發光二極體顯示器，其中該微型發光二極體陣列載板還包括一填充層，該填充層覆蓋該些微型發光二極體，且該填充層配置於該透光蓋板與該線路基板之間。
  4. 如請求項3所述的微型發光二極體顯示器，其中該些第二穿孔進一步貫穿該填充層。
  5. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中每一該微型發光二極體的厚度介於5至10微米，且每一該微型發光二極體的邊長介於3至50微米。
  6. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中該至少一功能元件在正投影方向上重疊於部分的該些微型發光二極體。
  7. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中該至少一功能元件包括喇叭、相機、麥克風、太陽能電池或感測器。
  8. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中該非顯示區環繞該顯示區。
  9. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中該透光蓋板還具有外表面與相對於該外表面的內表面，且該內表面朝向該微型發光二極體陣列載板，該些第一穿孔貫通該外表面與該內表面。
  10. 如請求項9所述的微型發光二極體顯示器，其中該些第一穿孔的延伸方向垂直於該外表面。
  11. 如請求項9所述的微型發光二極體顯示器，其中該些第二穿孔的延伸方向垂直於該外表面。
  12. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中該些第一穿孔於該透光蓋板的孔徑不同於該些第二穿孔於該線路基板的孔徑。
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