TWI696328B - 離子風扇及顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種離子風扇包括第一電極以及第二電極。第一電極與第二電極極性相反，第二電極包括分開的第一部與第二部，且第一部與第二部於相異時間點開啟。

Description

離子風扇及顯示裝置

本揭露是關於一種離子風扇及顯示裝置。

在顯示器的發展中，高品質的產品不斷的被推出。舉例而言，顯示器可以提供高對比度的顯示畫面，例如可直接調整背光源的亮度以達到更高的對比度。若以發光源直接作為顯示畫面，則僅點亮要顯示畫面的位置。然而，這樣可能會造成局部的高溫，或是長時間使用下會局部顯示異常。

使顯示器散熱的傳統方式中，多採用高傳導性質的散熱片(例如石墨散熱片)、均熱板或熱管，然而，此作法無法因應局部做散熱。其他的散熱方式，例如外加的風扇，亦無法針對顯示器的局部做散熱。

本揭露提供一種離子風扇及顯示裝置，可調控氣流的方向，有效地局部降溫。

本揭露的離子風扇包括第一電極以及第二電極。第一電極與第二電極極性相反，第二電極包括分開的第一部與 第二部，第一部與第二部於相異時間點開啟。

在本揭露的一實施例中，上述的第二電極為正極，第一部及第二部呈線狀。

在本揭露的一實施例中，上述的該第二電極為負極，第一部具有第一凹口，第二部具有第二凹口，第一凹口及第二凹口朝遠離第一電極的方向凹陷。

本揭露的顯示裝置包括發光模組以及風扇模組。風扇模組設置於非顯示面上，且包括至少一第一離子風扇以及至少一第二離子風扇。發光模組具有相對的顯示面及非顯示面。第一離子風扇產生往第一方向流動的第一氣流。第二離子風扇產生往第二方向流動的第二氣流，第二方向平行且相反於第一方向。

在本揭露的一實施例中，上述的第一離子風扇在發光模組的正投影與第二離子風扇在發光模組的正投影之間具有一距離。

在本揭露的一實施例中，上述的第一方向朝向顯示面，第二方向遠離顯示面。

在本揭露的一實施例中，上述的第一離子風扇與第二離子風扇絕緣連接。

在本揭露的一實施例中，上述的顯示面具有至少一發光區，第一離子風扇在顯示面的正投影重疊於發光區。

在本揭露的一實施例中，上述的第一離子風扇與發光模組之間的距離約在8公厘至12公厘的範圍中，且第二離子風扇與發光模組之間之間的距離約在8公厘至12公厘的範圍 中。

本揭露的顯示裝置包括顯示面板、背光模組以及風扇模組。背光模組疊設於顯示面板，背光模組包括導光板以及發光模組。導光板具有至少一側入光面、第一表面及相對於第一表面之第二表面，第一表面位於顯示面板與第二表面之間。發光模組鄰近於導光板之側入光面設置。風扇模組設置於發光模組的一側，風扇模組包括至少一第一離子風扇以及至少一第二離子風扇。第一離子風扇產生往第一方向流動的第一氣流。第二離子風扇產生往第二方向流動的第二氣流，第二方向平行且相反於第一方向。

基於上述，本揭露一實施例的離子風扇及顯示裝置藉由第二電極的第一部與第二部於相異時間點開啟，可提供沿著至少二種方向(例如第一方向及第二方向)流動的氣流，達到可調控氣流的方向的優點。第一方向與第二方向平行且相反，如此一來，可以避免發光模組的殼內壓力過大的問題，以提高在發光模組殼內的空氣流速，有效地使發光模組局部降溫。

100‧‧‧離子風扇

102‧‧‧第一電極

102A‧‧‧第一凹口

102B‧‧‧第二凹口

104‧‧‧第二電極

104A‧‧‧第一部

104B‧‧‧第二部

106‧‧‧第一氣流

108‧‧‧第二氣流

110‧‧‧區域

200‧‧‧離子風扇

202‧‧‧第一電極

204‧‧‧第二電極

204A‧‧‧第一部

204B‧‧‧第二部

206‧‧‧絕緣層

208‧‧‧第一氣流

210‧‧‧第二氣流

212‧‧‧區域

300‧‧‧顯示裝置

302‧‧‧發光模組

302s‧‧‧側面

304‧‧‧風扇模組

306‧‧‧第一離子風扇

308‧‧‧第二離子風扇

310‧‧‧絕緣層

312‧‧‧空氣層

400‧‧‧顯示裝置

402‧‧‧顯示面板

403‧‧‧背光模組

404‧‧‧導光板

404a‧‧‧側入光面

404b‧‧‧第一表面

404c‧‧‧第二表面

406‧‧‧發光模組

408‧‧‧風扇模組

410‧‧‧絕緣層

412‧‧‧電路板

414‧‧‧第一離子風扇

416‧‧‧第二離子風扇

AA‧‧‧顯示面

AF1‧‧‧第一氣流

AF2‧‧‧第二氣流

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

E1‧‧‧發光區

E2‧‧‧發光區

I-I‧‧‧剖線

NA‧‧‧非顯示面

S1‧‧‧間距

S1’‧‧‧間距

S2‧‧‧距離

S3‧‧‧距離

S4‧‧‧距離

S5‧‧‧距離

T‧‧‧厚度

P1‧‧‧尖點結構

P2‧‧‧尖點結構

R1‧‧‧第一凹口

R2‧‧‧第二凹口

閱讀以下詳細敘述並搭配對應之圖式，可了解本揭露之多個樣態。需留意的是，圖式中的多個特徵並未依照該業界領域之標準作法繪製實際比例。事實上，所述之特徵的尺寸可以任意的增加或減少以利於討論的清晰性。

第1A圖是依照本揭露一實施例的離子風扇的立體示意圖。

第1B圖是依照本揭露另一實施例的離子風扇的立體示意圖。

第2圖是第1A圖的俯視示意圖。

第3A圖是第1A圖的側視圖。

第3B圖及第3C圖是依照本揭露其他實施例之離子風扇的側視圖。

第3D圖、第3E圖及第3F圖是依照本揭露其他實施例的第2圖的區域110的示意圖。

第4A圖是依照本揭露另一實施例之離子風扇的立體示意圖。

第4B圖是依照本揭露另一實施例的離子風扇的立體示意圖。

第5圖是第4A圖的俯視示意圖。

第6A圖是第4A圖的側視圖。

第6B圖及第6C圖是依照本揭露其他實施例之離子風扇的側視圖。

第6D圖、第6E圖及第6F圖是依照本揭露其他實施例的第5圖的區域212的示意圖。

第7A圖是依照本揭露一實施例之顯示裝置的立體示意圖。

第7B圖是沿著第7A圖之剖線I-I切開的立體圖。

第8圖是發光模組的上視示意圖。

第9圖是風扇模組的上視示意圖。

第10A圖至第10C圖是依照本揭露一實施例之第一離子風扇及第二離子風扇配置於發光模組的上視示意圖。

第11圖是依照本揭露另一實施例之顯示裝置的立體示意圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本揭露之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭露之實施例後，當可由本揭露所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本揭露之精神與範圍。舉例而言，敘述「第一特徵形成於第二特徵上方或上」，於實施例中將包含第一特徵及第二特徵具有直接接觸；且也將包含第一特徵和第二特徵為非直接接觸，具有額外的特徵形成於第一特徵和第二特徵之間。此外，本揭露在多個範例中將重複使用元件標號以和/或文字。重複的目的在於簡化與釐清，而其本身並不會決定多個實施例以和/或所討論的配置之間的關係。

此外，方位相對詞彙，如「在...之下」、「下面」、「下」、「上方」或「上」或類似詞彙，在本文中為用來便於描述繪示於圖式中的一個元件或特徵至另外的元件或特徵之關係。方位相對詞彙除了用來描述裝置在圖式中的方位外，其包含裝置於使用或操作下之不同的方位。當裝置被另外設置(旋轉90度或者其他面向的方位)，本文所用的方位相對詞彙同樣可以相應地進行解釋。

第1A圖是依照本揭露一實施例的離子風扇100的立體示意圖。第2圖是第1A圖的俯視示意圖。第3A圖是第1A圖的側視圖。請一併參照第1A圖、第2圖及第3A圖。離子風扇 100包括第一電極102以及第二電極104。第一電極102與第二電極104極性相反，且第一電極102與第二電極104的第一部104A之間具有間距S1，第一電極102與第二電極104的第二部104B之間亦具有間距S1。

於一實施例中，第一電極102為負極，第二電極104為正極。第二電極104包括分開的第一部104A與第二部104B。於第一時間點時，藉由施加高電壓於第一電極102及第二電極104的第一部104A，使第二電極104的第一部104A的周遭產生高電場而導致其周遭的氣體被離子化，離子化的氣體被吸引到第一電極102的途中會與中性(不帶電)分子碰撞，而產生沿著第一方向D1流動的第一氣流106，此氣流被稱為離子風(ionic wind)，且間距S1足夠大使得第一氣流106有流動的空間。

電極的曲率半徑與電暈電流呈負相關，例如當施加相同電壓下，曲率半徑越小的電極其電暈電流越大。於本實施例中，第二電極104的第一部104A呈線狀，可作為發射電極。於其他實施例中，第一部104A呈具有尖點結構P1的線狀(見第1B圖)，尖點結構P1朝向第一凹口102A以及第二凹口102B，可提升離子風產生效率。第一電極102包括至少一凹口。具體而言，第一電極102包括第一凹口102A以及第二凹口102B，第一凹口102A朝遠離第二電極104的第一部104A的方向凹陷，第二凹口102B朝遠離第二電極104的第二部104B的方向凹陷，以作為接收電極。於本實施例中，第一凹口102A與第二凹口102B的側視形狀呈圓弧狀。於其他實施例中，第一 凹口102A及第二凹口102B的側視形狀亦可為其他形狀，例如為矩形(見第3B圖)或多邊形(見第3C圖)。第一凹口102A與第二凹口102B的俯視形狀為格柵狀，第一氣流106可穿過第一電極102的第一凹口102A、第二凹口102B的格柵而流到外界環境。同理，於第二時間點時，藉由施加高電壓於第一電極102與第二電極104的第二部104B，可產生沿著第二方向D2流動的第二氣流108，第一方向D1與第二方向D2平行且相反，第二氣流108可穿過第一電極102的第一凹口102A、第二凹口102B的格柵而流到外界環境。於本實施例中，第二電極104的第一部104A與第二部104B於相異時間點開啟，換言之，第一時間點與第二時間點不同。藉此，離子風扇100可提供沿著至少二種方向(即第一方向D1及第二方向D2)流動的氣流，達到可調控氣流的方向的優點。

第3D圖、第3E圖及第3F圖是依照本揭露其他實施例的第2圖的區域110的示意圖，請先一併參照第3D圖及第1A圖，於其他實施例中，第一凹口102A與第二凹口102B的俯視形狀可為網狀。接著，請一併參照第3E圖及第1A圖，於其他實施例中，第一凹口102A與第二凹口102B的俯視形狀可具有多個圓柱形孔洞。接著，請一併參照第3F圖及第1A圖，於其他實施例中，第一凹口102A與第二凹口102B的俯視形狀可具有多個錐形孔洞。

電暈放電會產生離子衝擊(ion bombardment)效應，加速破壞電力設備(例如電極)，或是產生臭氧、氮氧化物及硝酸等腐蝕性物質，加速電極表面的氧化而使其絕緣、老 化，而影響電極的導電效果，並且當電極是尖狀則耐腐蝕性越差。於本實施例中，第一電極102與第二電極104包括鎢，具有良好的耐腐蝕性，可使第一電極102及第二電極104於電暈放電時免於被腐蝕，提供了良好的可靠度。於其他實施例中，第一電極102與第二電極104為金屬(例如銅)上覆石墨薄膜或氧化鋁薄膜，石墨薄膜及氧化鋁薄膜可保護金屬免於電暈放電時被氧化或被腐蝕。

第4A圖是依照本揭露另一實施例之離子風扇200的立體示意圖。第5圖是第4A圖的俯視示意圖。第6A圖是第4A圖的側視圖。請一併參照第4A圖、第5圖及第6A圖，第4A圖至第6A圖與第1A圖至第3A圖的差異在於：第一電極202為正極，第二電極204為負極。第二電極204的第一部204A及第二部204B之間以絕緣層206隔開，絕緣層206可避免第一部204A及第二部204B導通。

第一部204A具有第一凹口R1，第二部204B具有第二凹口R2，第一凹口R1及第二凹口R2朝遠離第一電極202的方向凹陷，且第一凹口R1與第二凹口R2彼此相對，以作為接收電極。第一電極202與第一凹口R1之間具有間距S1’，第一電極202與第二凹口R2之間亦具有間距S1’，間距S1’足夠大以提供氣流流通的空間。於本實施例中，第一凹口R1與第二凹口R2的側視形狀呈圓弧狀。於其他實施例中，第一凹口R1及第二凹口R2的側視形狀亦可為其他形狀，例如為矩形(見第6B圖)或多邊形(見第6C圖)。第一電極202呈線狀，以作為發射電極。於其他實施例中，第一電極202呈具有尖點結構P2的線狀 (見第4B圖)，可提升離子風產生效率。於第一時間點時，藉由施加高電壓於第一電極202及第二電極204的第一部204A，產生沿著第一方向D1流動的第一氣流208，並於第二時間點，藉由施加高電壓於第一電極202與第二電極204的第二部204B，產生沿著第二方向D2流動的第二氣流210。第二電極204的第一部204A與第二部204B的俯視形狀為格柵狀，第一氣流208可穿過第二電極204的第一部204A的格柵而流到外界環境，第二氣流210可穿過第二電極204的第二部204B的格柵而流到外界環境。於本實施例中，第二電極104的第一部104A與第二部104B於相異時間點開啟，換言之，第一時間點與第二時間點不同。藉此，離子風扇100可提供沿著至少二種方向流動的氣流，達到可調控氣流的方向的優點。

第6D圖、第6E圖及第6F圖是依照本揭露其他實施例的第5圖的區域212的示意圖。請先一併參照第6D圖及第4A圖，於其他實施例中，第二電極204的第一部204A與第二部204B的俯視形狀可為網狀。接著，請一併參照第6E圖及第4A圖，於其他實施例中，第二電極204的第一部204A與第二部204B的俯視形狀可具有多個圓柱形孔洞。接著，請一併參照第6F圖及第4A圖，於其他實施例中，第二電極204的第一部204A與第二部204B的俯視形狀可具有多個錐形孔洞。

第7A圖是依照本揭露一實施例之顯示裝置300的立體示意圖。第7B圖是沿著第7A圖之剖線I-I切開的立體圖。顯示裝置300包括發光模組302以及風扇模組304。第8圖是發光模組302的上視示意圖，第9圖是風扇模組304的上視示意 圖，請一併參照第7A圖至第9圖。發光模組302具有相對的顯示面AA以及非顯示面NA，並具有連接顯示面AA及非顯示面NA的側面302s。發光模組302可根據想要的顯示畫面的位置，而僅使此位置發光(即其他位置不發光)來顯示此位置之畫面。換言之，發光模組302可局部顯示畫面。舉例而言，顯示面AA具有至少一發光區E1。第7A圖、第7B圖及第8圖僅繪示一個發光區E1，但本揭露不限於此，於其他實施例中，顯示面AA可根據需要的顯示畫面而具有多個發光區E1。

發光區E1在顯示畫面時其溫度會上升，風扇模組304設置於非顯示面NA上，且包括至少一第一離子風扇306以及至少一第二離子風扇308。風扇模組304可使發光區E1散熱，以避免發光模組302殼內溫度局部地過高。第一離子風扇306及第二離子風扇308的結構配置相似於前述的離子風扇100、200的結構配置，因此於此不再贅述。於本實施例中，第一離子風扇306產生往第一方向D1流動的第一氣流AF1，第二離子風扇308產生往第二方向D2流動的第二氣流AF2，第一氣流AF1與第二氣流AF2可使空氣流動於發光模組302與外界環境之間，以帶走發光區E1的熱能使其降溫。離子風的氣流流速與壓力呈負相關，例如壓力越小則氣流流速越快。若將離子風自外界環境朝向非顯示面NA吹風，並使此離子風從發光模組302的側面302s出風，則可能發生殼內壓力過大的問題，使得離子風流速降低，不利於降溫。於本實施例中，第二方向D2不同於第一方向D1，第一方向D1與第二方向D2平行且相反，如此一來，可以避免發光模組302的殼內壓力過大的問題，以 提高在發光模組302殼內的空氣流速，有效地使發光區E1降溫。

於本實施例中，第一方向D1朝向顯示面AA，第二方向D2遠離顯示面AA。藉此，可以避免發光模組302的殼內壓力過大的問題，使風扇模組304具有高散熱效益。第一離子風扇306在發光模組302的正投影與第二離子風扇308在發光模組302的正投影之間具有一距離S2，以使第一氣流AF1與第二氣流AF2可與發光模組302及外界環境之間有順暢的流通路徑。第一離子風扇306與第二離子風扇308絕緣連接，舉例而言，第一離子風扇306與第二離子風扇308之間以絕緣層310隔開。藉此，可以避免氣流在第一離子風扇306與第二離子風扇308之間水平流動，而干擾風扇模組304的散熱效果。

風扇模組304與發光模組302之間以空氣層312隔開，空氣層312的厚度T約在8公厘至12公厘的範圍中，舉例而言，風扇模組304例如可以機架(未示)與發光模組302組裝，並使風扇模組304與發光模組302之間隔有空氣層312。於一實施例中，第一離子風扇306與發光模組302之間的距離S3約在8公厘至12公厘的範圍中，且第二離子風扇308與發光模組302之間的距離S4約在8公厘至12公厘的範圍中，藉此，可控制發光模組302的殼內壓力在適當的範圍，使其殼內氣流流速足夠大以利其降溫。

第10A圖是依照本揭露一實施例之第一離子風扇306及第二離子風扇308配置於發光模組302的上視示意圖。請一併參照第7A圖及第10A圖。發光區E1比非發光區(即發光區E1外的顯示面AA的區域)具有較高的溫度。於本實施例中，第 一離子風扇306在顯示面AA的正投影重疊於發光區E1，從而第一氣流AF1可沿著第一方向D1直吹發光區E1，以有效帶走發光區E1的熱能。於本實施例中，第二離子風扇308設置於俯視視角的第一離子風扇306的上側。於其他實施例中，第二離子風扇308可設置於俯視視角的第一離子風扇306的下側(見第10B圖)。第二離子風扇308的數量不限於一個。於其他實施例中，第二離子風扇308可以為四個(見第10C圖)，並可設置於俯視視角的第一離子風扇306的上、下、左、右側。由於可僅開啟對應的第一離子風扇306及第二離子風扇308來對發光區E1進行散熱，因此，可減少風扇模組304的功耗。

第11圖是依照本揭露另一實施例之顯示裝置400的立體示意圖。顯示裝置400包括顯示面板402、背光模組403以及風扇模組408。背光模組403包括發光模組406及導光板404。導光板404具有至少一側入光面404a、第一表面404b及相對於第一表面404b之第二表面404c，第一表面404b位於顯示面板402與第二表面404c之間。發光模組406包括至少一發光區E2及電路板412，發光區E2配置於電路板412上，發光區E2等同光源。發光模組406鄰近於導光板404之側入光面404a設置，使得發光區E2的光線由導光板404的側入光面404a進入導光板404，形成側入式背光模組。發光區E2例如可以發出白光、藍光或其他顏色的光線。在本實施例中，是以發光白光的發光區E2為例，但本揭露不以此為限。

發光模組406的發光區E2可單獨地個別開啟及關閉，如前所述，發光區E2在顯示畫面時其溫度會上升，造成 發光模組406的局部高溫。風扇模組408設置於發光模組406的一側，用以使發光模組406降溫。風扇模組408包括至少一第一離子風扇414以及至少一第二離子風扇416。第一離子風扇414產生往第一方向D1流動的第一氣流AF1。第二離子風扇416產生往第二方向D2流動的第二氣流AF2。第二方向D2不同於第一方向D1，第一方向D1與第二方向D2平行且相反。如此一來，可以避免發光模組406的殼內壓力過大的問題，以提高在發光模組406殼內的空氣流速，有效地使發光區E2降溫，達到局部降溫的效果。

第一離子風扇414與第二離子風扇416之間相距一距離S5，如此一來，可使第一氣流AF1與第二氣流AF2與發光模組302及外界環境之間有順暢的流通路徑。並且，第一離子風扇414與第二離子風扇416之間以絕緣層410隔開，絕緣層410可避免第一離子風扇414的氣流。藉此，可以避免氣流在第一離子風扇414與第二離子風扇416之間水平流動，而干擾風扇模組408的散熱效果。

綜上所述，本揭露的實施例的離子風扇與顯示裝置，藉由第二電極的第一部與第二部於相異時間點開啟，可提供沿著至少二種方向(例如第一方向及第二方向)流動的氣流，達到可調控氣流的方向的優點。第一方向與第二方向平行且相反，如此一來，可以避免發光模組的殼內壓力過大的問題，以提高在發光模組殼內的空氣流速，有效地使發光模組局部降溫。

以上概述數個實施方式或實施例的特徵，使所屬 領域中具有通常知識者可以從各個方面更加瞭解本揭露。本技術領域中具有通常知識者應可理解，且可輕易地以本揭露為基礎來設計或修飾其他製程及結構，並以此達到相同的目的及/或達到在此介紹的實施方式或實施例相同之優點。本技術領域中具有通常知識者也應了解這些相等的結構並未背離本揭露的揭露精神與範圍。在不背離本揭露的精神與範圍之前提下，可對本揭露進行各種改變、置換或修改。

100‧‧‧離子風扇

102‧‧‧第一電極

102A‧‧‧第一凹口

102B‧‧‧第二凹口

104‧‧‧第二電極

104A‧‧‧第一部

104B‧‧‧第二部

106‧‧‧第一氣流

108‧‧‧第二氣流

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

S1‧‧‧間距

Claims (10)

1. 一種離子風扇，包含：一第一電極；以及一第二電極，其中該第一電極與該第二電極極性相反，該第二電極包含分開的一第一部與一第二部，且該第一部與該第二部於相異時間點開啟，該第一部及該第二部位於該第一電極的相反側。
2. 如請求項1所述之離子風扇，其中該第二電極為正極，且該第一部及該第二部呈線狀。
3. 如請求項1所述之離子風扇，其中該第二電極為負極，該第一部具有一第一凹口，該第二部具有一第二凹口，該第一凹口及該第二凹口朝遠離該第一電極的方向凹陷。
4. 一種顯示裝置，包含：一發光模組，具有相對的一顯示面及一非顯示面；以及一風扇模組，設置於該非顯示面上；至少一第一離子風扇，其中該第一離子風扇產生往一第一方向流動的一第一氣流；以及至少一第二離子風扇，其中該第二離子風扇產生往一第二方向流動的一第二氣流，且該第二方向平行且相反於該第一方向。
5. 如請求項4所述之顯示裝置，其中該第一離子風扇在該發光模組的正投影與該第二離子風扇在該發光模組的正投影之間具有一距離。
6. 如請求項4所述之顯示裝置，其中該第一方向朝向該顯示面，該第二方向遠離該顯示面。
7. 如請求項4所述之顯示裝置，其中該第一離子風扇與該第二離子風扇絕緣連接。
8. 如請求項4所述之顯示裝置，其中該顯示面具有至少一發光區，該第一離子風扇在該顯示面的正投影重疊於該發光區。
9. 如請求項4所述之顯示裝置，其中該第一離子風扇與該發光模組之間的距離約在8公厘至12公厘的範圍中，且該第二離子風扇與該發光模組之間的距離約在8公厘至12公厘的範圍中。
10. 一種顯示裝置，包含：一顯示面板；一背光模組，疊設於該顯示面板，該背光模組包含；一導光板，具有至少一側入光面、一第一表面及相對於該第一表面之一第二表面，其中該第一表面位於該顯示面板與該第二表面之間；以及 一發光模組，鄰近於該導光板之該側入光面設置；以及一風扇模組，設置於該發光模組的一側，其中該風扇模組包含：至少一第一離子風扇，其中該第一離子風扇產生往一第一方向流動的一第一氣流；以及至少一第二離子風扇，其中該第二離子風扇產生往一第二方向流動的一第二氣流，且該第二方向平行且相反於該第一方向。

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