專利名稱：熱致顯示元件及熱致顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱致顯示元件及使用該熱致顯示元件的熱致顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前，電子紙是一種比較常用的不需要背光源的顯示裝置。電子紙是一種新型的 信息載體，由于可以替代傳統(tǒng)的紙張，在廣告、報(bào)紙、圖書等多種領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景 和巨大的商業(yè)價(jià)值。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的電子紙主要采用電泳顯示技術(shù)。電泳顯示技術(shù)包括 微膠囊型電泳技術(shù)、微杯型電泳技術(shù)以及電子粉流體技術(shù)。微膠囊型電泳技術(shù)是將黑、白兩色的帶電顆粒以及電泳介質(zhì)封裝于微囊化液滴結(jié) 構(gòu)中形成微膠囊，然后在每個(gè)微膠囊上下兩端分別設(shè)置導(dǎo)電背板及透明導(dǎo)電層。通過(guò)導(dǎo)電 背板及透明導(dǎo)電層對(duì)微膠囊施加電場(chǎng)來(lái)控制微膠囊中不同電荷黑白顆粒的升降移動(dòng)，以呈 現(xiàn)出黑白單色的顯示效果。微杯型電泳技術(shù)是在有透明導(dǎo)電層的塑料薄膜上涂布?jí)耗Ｒ后w，經(jīng)連續(xù)式微壓模 制程產(chǎn)生微杯數(shù)組，填入電泳介質(zhì)以及帶正電的白色顆粒后，涂布密封液體再加以固化，然 后再設(shè)置導(dǎo)電背板及透明導(dǎo)電層。通過(guò)供電給導(dǎo)電背板及透明導(dǎo)電層形成正負(fù)電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng) 帶正電的白色顆粒移動(dòng)，形成眼睛所看到的圖案。電子粉流體技術(shù)是將電泳介質(zhì)和帶正負(fù)電荷的黑白兩色粉末密封于具有電極的 兩底板之間。通過(guò)在具有電極的兩底板之間施加電場(chǎng)，使分別帶正負(fù)電荷的黑白兩色粉末 流動(dòng)，以達(dá)到顯示影像。然而，由于上述應(yīng)用電泳顯示技術(shù)的電子紙中均需要用到帶電顆粒，帶電顆粒一 般僅為白色和黑色兩種，導(dǎo)致電子紙不能實(shí)現(xiàn)彩色顯示。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一成本較低，可以實(shí)現(xiàn)彩色顯示的熱致顯示元件及顯示裝置。一種熱致顯示元件，其包括一封閉殼體，該封閉殼體包括一上基板及一下基板， 該下基板與上基板相對(duì)設(shè)置；一第一加熱元件，該第一加熱元件設(shè)置在該上基板上；一第 二加熱元件，該第二加熱元件設(shè)置在該下基板上；其中，所述上基板為半透明結(jié)構(gòu)，其包括 一第一表面及一與第一表面相對(duì)的第二表面；該熱致顯示元件進(jìn)一步包括一有色材料層， 該有色材料層設(shè)置于該封閉殼體內(nèi)并在第一加熱元件和第二加熱元件的交替加熱作用下 通過(guò)相變于上基板和下基板之間位置轉(zhuǎn)換。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的熱致顯示元件和熱致顯示裝置通過(guò)加熱元件加 熱有色材料層，使有色材料層發(fā)生相變變成氣體，該氣態(tài)狀態(tài)的有色材料層通過(guò)位置變換 從而實(shí)現(xiàn)彩色顯示，由于有色材料層的色彩比較豐富，因此，該熱致顯示元件的色彩較為豐富。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的熱致顯示元件的俯視示意圖。
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的熱致顯示元件的側(cè)面剖視圖。
圖3為本發(fā)明第一-實(shí)施例的熱致顯示元件中用作加熱元件的碳納米1f拉膜的掃描電鏡照片。
圖4為本發(fā)明第一-實(shí)施例的熱致顯示元件中用作加熱元件的碳納米1f絮化膜的掃描電鏡照片。
圖5為本發(fā)明第一-實(shí)施例的熱致顯示元件中用作加熱元件的碳納米1f碾壓膜的掃描電鏡照片。
圖6為本發(fā)明第二.實(shí)施例所提供的熱致顯示元件的側(cè)視剖面示意圖。
圖7為本發(fā)明所提供的熱致顯示裝置的側(cè)視示意圖。
圖8為圖7熱致顯示裝置中第一電極板與熱致顯示元件的第一加熱元件電連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖7熱致顯示裝置中第二電極板與熱致顯示元件的第二加熱元件電連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
熱致顯示元件100,200
封閉殼體102,202
上基板1022,2022
第一表面1022a
第二表面1022b
下基板1024,2024
側(cè)板1026,2026
第一加熱元件106,206
第二加熱元件108,208
有色材料層110,210
第一電極114,214
第二電極116,216
空間120,220
熱致顯示裝置40
第一電極板42
第二電極板44
第一表面420
第二表面440
第一行電極422
第一列電極424
第二行電極442
第二列電極444
第一網(wǎng)格426
5
第二網(wǎng)格446
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的熱致顯示元件和熱致顯示裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1及圖2，本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種熱致顯示元件100，該熱致顯示元 件100包括一封閉殼體102，該封閉殼體102包括一上基板1022及一下基板1024 ；該封閉 殼體102包括一空間120，該空間120位于上基板1022和下基板1024之間；一有色材料層 110，該有色材料層110設(shè)置于空間120內(nèi)，并與該下基板1024接觸，該有色材料層110為 固體有色材料，其在一定溫度下發(fā)生相變變成氣態(tài)；一第一加熱元件106，該第一加熱元件 106設(shè)置于上基板；一第二加熱元件108，該第二加熱元件108設(shè)置于下基板；第一加熱元 件106和第二加熱元件108均用于加熱有色材料層110。該熱致顯示元件100進(jìn)一步包括 至少兩個(gè)第一電極114和至少兩個(gè)第二電極116。該至少兩個(gè)第一電極114分別與該第一 加熱元件106電連接，該至少兩個(gè)第二電極116分別與該第二加熱元件108電連接。所述封閉殼體102的形狀不限，可以為立方體、長(zhǎng)方體、三棱柱、圓柱體等結(jié)構(gòu)。所 述封閉殼體102進(jìn)一步包括側(cè)板1026，封閉殼體102由所述上基板1022、所述下基板1024 和側(cè)板1026封裝形成。所述上基板1022、下基板1024或側(cè)板1026的形狀不限，可以為平 面板狀結(jié)構(gòu)，也可以為曲面板狀結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，所述封閉殼體102為一立方體結(jié)構(gòu)，所 述上基板1022和該下基板1024相對(duì)設(shè)置。該封閉殼體102包括四個(gè)側(cè)板1026，該四個(gè)側(cè) 板1026設(shè)置于上基板1022和下基板1024之間。所述上基板1022、下基板1024與四個(gè)側(cè) 板1026封裝形成該封閉殼體102，所述空間120由上基板1022、下基板1024和四個(gè)側(cè)板 1026圍成。所述上基板1022為一半透明基板，所述上基板1022包括一第一表面1022a及 一第二表面1022b，所述第二表面1022b面向于該封閉殼體102內(nèi)部。所述第一表面1022a 和第二表面1022b中至少一個(gè)為粗糙表面，即包括三種情況所述第一表面1022a為一粗 糙表面，所述第二表面1022b為一平面；所述第二表面1022b為一粗糙表面，所述第一表面 1022a為一平面；所述第一表面1022a和第二表面1022b均為粗糙表面。本實(shí)施例中，所述 第二表面1022b為一粗糙表面，從而使該上基板1022的透光度降低，透光率大概為40% 80%左右。所述上基板的材料可以為毛玻璃(磨砂玻璃或噴砂玻璃等)或具有粗糙表面的 透明高分子材料。所述透明高分子材料包括聚苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亞胺(PI)、聚 苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯丁烯(PC)或聚氯乙烯(PVC)。本實(shí)施例中，上 基板1022為一單面拋毛的毛玻璃基板。所述下基板1024及四個(gè)側(cè)板1026的材料為絕緣 材料，可以為陶瓷、塑料、橡膠等。所述上基板1022和下基板1024的材料優(yōu)選為耐高溫的 材料。所述有色材料層110的材料為有色材料，該有色材料在常溫下處于固體狀態(tài)。在 加熱到一固定溫度下，該有色材料層110發(fā)生相變變成氣體狀態(tài)。該有色材料層110的材 料可以為易升華的固體，如碘或萘等。該有色材料層110的材料還可以為易升華有色顏料， 如靛藍(lán)，龍膽紫，品紅，檸檬黃等。該有色材料層Iio設(shè)置于空間120內(nèi)部。所述第一加熱元件106可設(shè)置于上基板1022第一表面1022a。所述第一加熱元件 106也應(yīng)該為一透明層狀結(jié)構(gòu)。所述第一加熱元件106可以為一氧化銦錫(ITO)薄膜或一碳納米管層狀結(jié)構(gòu)。所述第二加熱元件108可設(shè)置于下基板1024的外表面或內(nèi)表面。所述 下基板1024的外表面指的是下基板1024的一個(gè)位于封閉殼體102外部的表面，所述下基 板1024的內(nèi)表面指的是下基板1024的一個(gè)位于封閉殼體102內(nèi)部的表面。本實(shí)施例中， 所述第二加熱元件108設(shè)置于下基板1024的外表面，通過(guò)該下基板1024向第二空間122 提供熱量。該第二加熱元件108為一層狀結(jié)構(gòu)，可以透明也可以不透明。所述第二加熱元 件108可以為一金屬層、一 ITO薄膜或一碳納米管層狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)第一加熱元件106與第 二加熱元件108的作用，所述有色材料層110在所述空間120內(nèi)部交替發(fā)生氣固相變于上 基板1022和下基板1024之間位置轉(zhuǎn)換。所述碳納米管層狀結(jié)構(gòu)包括至少一層碳納米管膜。當(dāng)碳納米管層狀結(jié)構(gòu)包括至 少兩層碳納米管膜時(shí)，該至少兩層碳納米管膜層疊設(shè)置或并排設(shè)置。所述碳納米管膜包括 均勻分布的碳納米管，碳納米管之間通過(guò)范德華力緊密結(jié)合。該碳納米管膜中的碳納米管 為無(wú)序或有序排列。這里的無(wú)序排列指碳納米管的排列方向無(wú)規(guī)律，這里的有序排列指至 少多數(shù)碳納米管的排列方向具有一定規(guī)律。具體地，當(dāng)碳納米管膜包括無(wú)序排列的碳納米 管時(shí)，碳納米管相互纏繞或者各向同性排列；當(dāng)碳納米管層狀結(jié)構(gòu)包括有序排列的碳納米 管時(shí)，碳納米管沿一個(gè)方向或者多個(gè)方向擇優(yōu)取向排列。本實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述碳納米 管層狀結(jié)構(gòu)包括多個(gè)層疊設(shè)置的碳納米管膜，且該碳納米管層狀結(jié)構(gòu)的厚度優(yōu)選為0. 5納 米 1毫米。優(yōu)選地，該碳納米管層狀結(jié)構(gòu)的厚度為100納米 0.1毫米?？梢岳斫?，碳 納米管層狀結(jié)構(gòu)的透明度與碳納米管層狀結(jié)構(gòu)的厚度有關(guān)，當(dāng)碳納米管層狀結(jié)構(gòu)的厚度越 小時(shí)，該碳納米管層狀結(jié)構(gòu)的透光度越好。所述碳納米管層狀結(jié)構(gòu)的單位面積熱容小于 2X10—4焦耳每平方厘米開爾文。優(yōu)選地，所述碳納米管層狀結(jié)構(gòu)的單位面積熱容可以小于 等于1.7X10—6焦耳每平方厘米開爾文。由于碳納米管的熱容較小，所以由該碳納米管層狀 結(jié)構(gòu)構(gòu)成的加熱元件具有較快的熱響應(yīng)速度，可用于對(duì)物體進(jìn)行快速加熱?？梢岳斫?，碳納 米管層狀結(jié)構(gòu)的熱響應(yīng)速度與其厚度有關(guān)。在相同面積的情況下，碳納米管層狀結(jié)構(gòu)的厚 度越大，熱響應(yīng)速度越慢；反之，碳納米管層狀結(jié)構(gòu)的厚度越小，熱響應(yīng)速度越快。請(qǐng)參閱圖3，所述碳納米管膜可以為一碳納米管拉膜。該碳納米管拉膜為從碳納米 管陣列中直接拉取獲得的一種碳納米管膜。每一碳納米管膜是由若干碳納米管組成的自支 撐結(jié)構(gòu)。所述若干碳納米管為基本沿同一方向擇優(yōu)取向排列。所述擇優(yōu)取向是指在碳納米 管膜中大多數(shù)碳納米管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多數(shù)碳納米管的整 體延伸方向基本平行于碳納米管膜的表面。進(jìn)一步地，所述碳納米管膜中多數(shù)碳納米管是 通過(guò)范德華力首尾相連。具體地，所述碳納米管膜中基本朝同一方向延伸的大多數(shù)碳納米 管中每一碳納米管與在延伸方向上相鄰的碳納米管通過(guò)范德華力首尾相連。當(dāng)然，所述碳 納米管膜中存在少數(shù)隨機(jī)排列的碳納米管，這些碳納米管不會(huì)對(duì)碳納米管膜中大多數(shù)碳納 米管的整體取向排列構(gòu)成明顯影響。所述自支撐為碳納米管膜不需要大面積的載體支撐， 而只要相對(duì)兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態(tài)，即將該碳納米管膜置于 (或固定于)間隔一固定距離設(shè)置的兩個(gè)支撐體上時(shí)，位于兩個(gè)支撐體之間的碳納米管膜 能夠懸空保持自身膜狀狀態(tài)。所述自支撐主要通過(guò)碳納米管膜中存在連續(xù)的通過(guò)范德華力 首尾相連延伸排列的碳納米管而實(shí)現(xiàn)。具體地，所述碳納米管膜中基本朝同一方向延伸的多數(shù)碳納米管，并非絕對(duì)的直 線狀，可以適當(dāng)?shù)膹澢?；或者并非完全按照延伸方向上排列，可以適當(dāng)?shù)钠x延伸方向。因
7此，不能排除碳納米管膜的基本朝同一方向延伸的多數(shù)碳納米管中并列的碳納米管之間可 能存在部分接觸。所述碳納米管拉膜的厚度為0. 5納米 100微米，寬度與拉取該碳納米管拉膜的 碳納米管陣列的尺寸有關(guān)，長(zhǎng)度不限。所述碳納米管拉膜的具體結(jié)構(gòu)及其制備方法請(qǐng)參見 范守善等人于2007年2月9日申請(qǐng)的，于2008年8月13公開的第CN101239712A號(hào)中國(guó) 大陸公開專利申請(qǐng)。為節(jié)省篇幅，僅引用于此，但所述申請(qǐng)所有技術(shù)揭露也應(yīng)視為本發(fā)明申 請(qǐng)技術(shù)揭露的一部分。當(dāng)所述碳納米管層狀結(jié)構(gòu)采用碳納米管拉膜時(shí)，其可以包括層疊設(shè)置的多層碳納 米管拉膜，且相鄰兩層碳納米管拉膜中的碳納米管之間沿各層中碳納米管的軸向形成一交 叉角度α，α大于等于0度小于等于90度(0° < α < 90° )。所述多個(gè)碳納米管拉膜 之間或一個(gè)碳納米管拉膜之中的相鄰的碳納米管之間具有間隙，從而在碳納米管結(jié)構(gòu)中形 成多個(gè)微孔，微孔的孔徑約小于10微米。請(qǐng)參見圖4，所述碳納米管膜還可以為一碳納米管絮化膜。所述碳納米管絮化膜為 通過(guò)一絮化方法形成的碳納米管膜。該碳納米管絮化膜包括相互纏繞且均勻分布的碳納米 管。所述碳納米管之間通過(guò)范德華力相互吸引、纏繞，形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)。所述碳納米管絮化 膜各向同性。所述碳納米管絮化膜的長(zhǎng)度和寬度不限。由于在碳納米管絮化膜中，碳納米 管相互纏繞，因此該碳納米管絮化膜具有很好的柔韌性，且為一自支撐結(jié)構(gòu)，可以彎曲折疊 成任意形狀而不破裂。所述碳納米管絮化膜的面積及厚度均不限，厚度為1微米 1毫米。所述碳納米管膜還可以為通過(guò)碾壓一碳納米管陣列形成的碳納米管碾壓膜。該碳 納米管碾壓膜包括均勻分布的碳納米管，碳納米管沿同一方向或不同方向擇優(yōu)取向排列。 碳納米管也可以是各向同性的。所述碳納米管碾壓膜中的碳納米管相互部分交疊，并通過(guò) 范德華力相互吸引，緊密結(jié)合。所述碳納米管碾壓膜中的碳納米管與形成碳納米管陣列的 生長(zhǎng)基底的表面形成一夾角β，其中，β大于等于0度且小于等于15度β <15° )。 依據(jù)碾壓的方式不同，該碳納米管碾壓膜中的碳納米管具有不同的排列形式。請(qǐng)參閱圖5， 當(dāng)沿同一方向碾壓時(shí)，碳納米管沿一固定方向擇優(yōu)取向排列。可以理解，當(dāng)沿不同方向碾壓 時(shí)，碳納米管可沿多個(gè)方向擇優(yōu)取向排列。該碳納米管碾壓膜厚度不限，優(yōu)選為為1微米 1毫米。該碳納米管碾壓膜的面積不限，由碾壓出膜的碳納米管陣列的大小決定。當(dāng)碳納米 管陣列的尺寸較大時(shí)，可以碾壓制得較大面積的碳納米管碾壓膜。采用碳納米管層狀結(jié)構(gòu)作為第一加熱元件106或第二加熱元件108時(shí)具有以下優(yōu) 點(diǎn)其一，由于碳納米管層狀結(jié)構(gòu)由碳納米管構(gòu)成，碳納米管不易被氧化，因此第一加熱元 件106或第二加熱元件108的壽命較長(zhǎng)；其二，所述碳納米管狀結(jié)構(gòu)的密度較小，因此該熱 致顯示元件100的質(zhì)量較輕；其三，碳納米管層狀結(jié)構(gòu)具有較好的柔韌性，可以任意彎折而 不被破壞，因此，該熱致顯示元件100可以做成柔性結(jié)構(gòu)；其四，碳納米管層狀結(jié)構(gòu)的熱容 較小，熱響應(yīng)速度快，可以使熱致顯示元件100反應(yīng)靈敏，實(shí)現(xiàn)較快速的顯示效果和擦拭效果。所述至少兩個(gè)第一電極114用于連接第一加熱元件106和外部電路，使外部電路 通過(guò)該至少兩個(gè)第一電極114向第一加熱元件106通入電流，從而使該第一加熱元件106 產(chǎn)生焦耳熱，起到加熱作用。所述至少兩個(gè)第一電極114設(shè)置于第一加熱元件106的表面。 所述的至少兩個(gè)第一電極114可通過(guò)一導(dǎo)電粘結(jié)劑(圖未示)設(shè)置于該第一加熱元件106的表面，導(dǎo)電粘結(jié)劑在實(shí)現(xiàn)第一電極114更好地固定于第一加熱元件106的表面同時(shí)，還 可以使第一電極114與第一加熱元件106之間保持良好的電接觸。該導(dǎo)電粘結(jié)劑可以為銀 膠。所述至少兩個(gè)第一電極114由導(dǎo)電材料制成，其形狀不限，可為導(dǎo)電膜、金屬片或者金 屬引線。當(dāng)該至少兩個(gè)第一電極114設(shè)置于該第一加熱元件106的表面時(shí)，為防止該至少 兩個(gè)第一電極114影響第一加熱元件106的透光性，該第一電極114的數(shù)量?jī)?yōu)選為兩個(gè)，且 該第一電極114為線狀或帶狀結(jié)構(gòu)或者第一電極114為為透光性良好的材料。該至少兩個(gè) 第一電極114分別為一層導(dǎo)電膜。該導(dǎo)電膜的材料可以為金屬、合金、銦錫氧化物(ΙΤ0)、 銻錫氧化物(ΑΤΟ)、導(dǎo)電銀膠、導(dǎo)電聚合物或?qū)щ娦蕴技{米管等。該金屬或合金材料可以為 鋁、銅、鎢、鉬、金、鈦、釹、鈀、銫或其任意組合的合金。本實(shí)施例中，第一電極114的數(shù)量為 兩個(gè)，其材料為帶狀金屬鈀膜，厚度為5微米，該兩個(gè)第一電極114分別設(shè)置于第一加熱元 件106的兩端，并相互平行。當(dāng)?shù)谝患訜嵩?06采用一碳納米管層狀結(jié)構(gòu)，該碳納米管層 狀結(jié)構(gòu)包括多個(gè)有序的碳納米管時(shí)，該多個(gè)有序碳納米管的軸向基本垂直于該至少兩個(gè)第 一電極114。進(jìn)一步地，所述至少兩個(gè)第一電極114分別通過(guò)電極引線(圖未示)與外部電 路電連接。所述至少兩個(gè)第二電極116用于連接第二加熱元件108和外部電路，使外部電路 通過(guò)該至少兩個(gè)第二電極116向第二加熱元件108通入電流，從而使該第二加熱元件108 產(chǎn)生焦耳熱，起到加熱作用。所述至少兩個(gè)第二電極116設(shè)置于第二加熱元件108的表面。 所述至少兩個(gè)第二電極116的材料和第一電極114的材料相同，第二電極116和第二加熱 元件108之間的設(shè)置方式與第一電極114和第一加熱元件106之間的設(shè)置關(guān)系相同。進(jìn)一 步地，所述至少兩個(gè)第二電極116分別通過(guò)電極引線(圖未示)與外部電路電連接。該熱致顯示元件100的工作原理是基于有色材料層110設(shè)置于該封閉殼體內(nèi)并在 第一加熱元件106和第二加熱元件108的交替加熱作用下通過(guò)相變于上基板1022和下基 板1024之間位置轉(zhuǎn)換，具體為在非顯示狀態(tài)，有色材料層110位于所述下基板，由于上基 板1022為一半透明結(jié)構(gòu)，有色材料層110與上基板1022之間存在一定距離，因此無(wú)法通過(guò) 上基板1022顯示顏色。當(dāng)通過(guò)第二加熱元件108通過(guò)下基板1024向有色材料層110加熱 時(shí)，使該有色材料層110在一固定溫度下發(fā)生相變變成氣體狀態(tài)，該氣體狀態(tài)的有色材料 層110接觸到上基板1022，由于上基板1022的溫度較低，該氣態(tài)狀態(tài)的有色材料層110在 上基板1022的第二表面1022b上變回固態(tài)。此時(shí)，由于上基板1022的為一半透明結(jié)構(gòu)， 有色材料層110形成在上基板1022的表面上之后，可以通過(guò)上基板1022顯示有色材料層 110的顏色，從而可以實(shí)現(xiàn)熱致顯示元件100的顏色顯示。且，由于上基板1022的第二表 面1022b為粗糙表面，有色材料層較易粘附于該第二表面1022b上。當(dāng)熱致顯示元件100 需要擦除顏色時(shí)，通過(guò)第一加熱元件106加熱上基板1022上的有色材料層110，使有色材 料層110在一固定溫度下發(fā)生相變變成氣體狀態(tài)，由于下基板1024的溫度較低，該氣態(tài)狀 態(tài)的有色材料層110在下基板1024的表面變回固態(tài)。此時(shí)，由于上基板1022為一半透明 結(jié)構(gòu)，有色材料層110與上基板1022之間存在一定距離，因此無(wú)法通過(guò)上基板1022顯示顏 色，從而實(shí)現(xiàn)了熱致顯示元件100的顏色擦除。本發(fā)明提供的熱致顯示元件具有以下優(yōu)點(diǎn)第一，所述的熱致顯示元件和熱致顯 示裝置通過(guò)加熱元件加熱有色材料層，使有色材料層發(fā)生相變變成氣體，該氣態(tài)狀態(tài)的有 色材料層通過(guò)位置變換從而實(shí)現(xiàn)彩色顯示，由于有色材料層的色彩比較豐富，因此，該熱致顯示元件的色彩較為豐富；第二，所述熱致顯示元件和熱致顯示裝置無(wú)需帶電粒子，成本較 低；第三，所述熱致熱致顯示元件即使在斷電的情況下，也可以使有色材料層保持一定的顏 色，依然可以實(shí)現(xiàn)彩色顯示，有利于節(jié)約能源。所述熱致顯示元件和熱致顯示裝置可以應(yīng)用 于廣告、報(bào)紙、圖書等領(lǐng)域。請(qǐng)參見圖6，本發(fā)明第二實(shí)施例提供一種熱致顯示元件200，該熱致顯示元件200 包括一封閉殼體202，該封閉殼體202包括一上基板2022及一下基板2024 ；該封閉殼體202 包括一空間220，該空間220位于上基板1022和下基板2024之間；一有色材料層210，該有 色材料層210設(shè)置于空間220內(nèi)，并與該下基板2024接觸；一第一加熱元件206設(shè)置于上 基板；一第二加熱元件108設(shè)置于下基板2024。該熱致顯示元件200進(jìn)一步包括至少兩個(gè) 第一電極214和至少兩個(gè)第二電極216。該至少兩個(gè)第一電極214分別與該第一加熱元件 206電連接，該至少兩個(gè)第二電極216分別與該第二加熱元件208電連接。本實(shí)施例所提供的熱致顯示元件200與第一實(shí)施例所提供的熱致顯示元件100的 結(jié)構(gòu)基本相同，其不同之處在于，所述第一加熱元件206和第二加熱元件208的位置及第一 電極214和第二電極216的設(shè)置方式。所述第一加熱元件206設(shè)置于上基板2022的內(nèi)表面，位于空間220的內(nèi)部，與有 色材料層210直接接觸。所述至少兩個(gè)第一電極214分別與第一加熱元件206電連接。本 實(shí)施例中，第一電極214的數(shù)量為兩個(gè)，該兩個(gè)第一電極214分別位于第一加熱元件206的 兩端，每個(gè)第一電極214與第一加熱元件206相互接觸。第一電極214包括一延伸部2142， 該延伸部2142延伸至封閉殼體202的外部。該第一電極214的延伸部2142使該第一電極 214與外部電路電連接。所述第二加熱元件208設(shè)置于下基板2024的內(nèi)表面，位于空間220的內(nèi)部，與有 色材料層210直接接觸。所述至少兩個(gè)第二電極216分別與第二加熱元件208電連接。本 實(shí)施例中，第二電極216的數(shù)量為兩個(gè)，分別位于第二加熱元件208的兩端，每個(gè)第二電極 216與第二加熱元件208相互接觸。第二電極216包括一延伸部2162，該延伸部2162延伸 至封閉殼體202的外部。該第二電極216的延伸部2162使該第二電極216與外部電路電 連接。本實(shí)施例所提供的熱致顯示元件200，由于第一加熱元件206和第二加熱元件208 分別位于空間220的內(nèi)部，可以分別直接向有色材料層210加熱，熱量損耗較少，且加熱速 度較快，使熱致顯示元件200的顯示速度較快。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種應(yīng)用上述熱致顯示元件的熱致顯示裝置。所述熱致顯示 裝置包括多個(gè)熱致顯示元件按行列式排布形成一像素陣列；以及一驅(qū)動(dòng)電路和多個(gè)電極引 線，該驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)所述多個(gè)電極引線分別控制每個(gè)熱致顯示元件的加熱元件獨(dú)立工作。 具體地，本發(fā)明實(shí)施例將多個(gè)熱致顯示元件中的第一加熱元件共用一第一電極板，多個(gè)熱 致顯示元件的第二加熱元件共用一個(gè)第二電極板，并通過(guò)第一電極板和第二電極板上的行 列電極形成的尋址電路獨(dú)立控制每個(gè)熱致顯示元件工作以實(shí)現(xiàn)顯示效果。以下將以應(yīng)用本 發(fā)明第一實(shí)施例的熱致顯示元件100的熱致變色顯示裝置為例，對(duì)本發(fā)明的熱致變色顯示 裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參見圖7，本發(fā)明提供一種使用上述熱致顯示元件100的熱致顯示裝置40。該 熱致顯示裝置包括一第一電極板42、一第二電極板44及設(shè)置于該第一電極板42和第二電極板44之間的多個(gè)熱致顯示元件100。所述第一電極板42和第二電極板44相對(duì)設(shè)置。請(qǐng)參見圖8，所述第一電極板42為一透明基板，其包括一第一表面420。所述第一 電極板42包括多個(gè)第一行電極422和多個(gè)第一列電極424，該多個(gè)第一行電極422和多個(gè) 第一列電極424交叉設(shè)置于該第一電極板42的第一表面420。該多個(gè)第一行電極422和多 個(gè)第一列電極424之間相互絕緣。所述多個(gè)第一行電極422之間間隔設(shè)置，所述多個(gè)第一 列電極424之間間隔設(shè)置。相鄰的兩個(gè)第一行電極422和相鄰的兩個(gè)第一列電極424之間 形成一第一網(wǎng)格426。請(qǐng)參見圖9，所述第二電極板44包括一第二表面440。所述第二電極 板44的結(jié)構(gòu)與第一電極板42的結(jié)構(gòu)相同，其包括設(shè)置在第二電極板44的第二表面440的 多個(gè)第二行電極442、多個(gè)第二列電極444和多個(gè)第二網(wǎng)格446。所述第一電極板42的第一表面420和第二電極板44的第二表面440面對(duì)設(shè)置， 所述第一表面420上的多個(gè)第一行電極422、多個(gè)第一列電極424和多個(gè)第一網(wǎng)格426與第 二表面440上的多個(gè)第二行電極442、多個(gè)第二列電極444和多個(gè)第二網(wǎng)格446分別一一對(duì) 應(yīng)。每?jī)蓚€(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置的第一網(wǎng)格426和第二網(wǎng)格446構(gòu)成一顯示單元。每個(gè)熱致顯示元件 100設(shè)置于一個(gè)顯示單元中，位于第一電極板42和第二電極板44之間。該多個(gè)熱致顯示元 件100排列形成多個(gè)行和列。每個(gè)熱致顯示元件100對(duì)應(yīng)該熱致顯示裝置40的一個(gè)像素 點(diǎn)。請(qǐng)一并參見圖2，每個(gè)熱致顯示元件100的上基板1022位于第一電極板42的第一網(wǎng)格 426中，并與該第一電極板42的第一表面420相互接觸。由于第一加熱元件106設(shè)置于上 基板1022的表面，第一加熱元件106設(shè)置于第一網(wǎng)格426中，并通過(guò)兩個(gè)第一電極114分 別與第一行電極422和第一列電極424電連接。該熱致顯示元件100的下基板1024位于 與該第一網(wǎng)格426對(duì)應(yīng)設(shè)置的第二網(wǎng)格446內(nèi)，并與第二電極板44相互接觸。由于第二加 熱元件108設(shè)置于下基板1024的表面，第二加熱元件108設(shè)置于第一網(wǎng)格426中，并通過(guò) 兩個(gè)第二電極116分別與第二行電極442和第二列電極444電連接。所述上基板1022上 的兩個(gè)第一電極114分別與組成該第一網(wǎng)格426的一個(gè)第一行電極422和一個(gè)第一列電極 424電連接。該兩個(gè)第一電極114可分別通過(guò)電極引線與該第一行電極422和第一列電極 424電連接。即，每一行的熱致顯示元件100的一個(gè)第一電極114與一個(gè)第一行電極422電 連接，每一列的熱致顯示元件100的一個(gè)第一電極114與一個(gè)第一列電極424電連接。每 個(gè)所述下基板1024上的兩個(gè)第二電極116分別與組成該第二網(wǎng)格446的一個(gè)第二行電極 442和一個(gè)第二列電極444電連接，即，每一行的熱致顯示元件100的一個(gè)第二電極116與 一個(gè)第二行電極442電連接，每一列的熱致顯示元件100的一個(gè)第二電極116與一個(gè)第二 列電極444電連接。進(jìn)一步地，所述第一電極板42和第二電極板44之間可進(jìn)一步包括至少一支撐結(jié) 構(gòu)(圖未示)。該至少一支撐結(jié)構(gòu)用于支撐第一電極板42和第二電極板44，使第一電極板 42和第二電極板44間隔設(shè)置，從而使熱致顯示元件100位于第一電極板42和第二電極板 44之間。該至少一支撐結(jié)構(gòu)可防止第一電極板42或第二電極板44對(duì)熱致顯示元件產(chǎn)生 壓力，對(duì)熱致顯示元件100具有保護(hù)作用。具體地，該至少一支撐結(jié)構(gòu)可以為設(shè)置在第一電 極板42和第二電極板44之間的一邊框，該至少一支撐結(jié)構(gòu)與第一電極板42和第二電極板 44封裝形成一封閉結(jié)構(gòu)，該多個(gè)熱致顯示元件100位于該封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)。該熱致顯示裝置通過(guò)第一電極板和第二電極板上的行列電極，第一加熱元件和第 二加熱元件，實(shí)現(xiàn)該熱致顯示裝置的顯示效果和擦拭效果。同時(shí)，通過(guò)控制不同的行列電極
11的導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)不同像素點(diǎn)的顯示，從而顯示不同的圖樣或字型。通過(guò)在不同的熱致顯示元件 中設(shè)置不同顏色的有色材料層，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)顏色的顯示。 另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精 神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種熱致顯示元件，其包括一封閉殼體，該封閉殼體包括一上基板及一下基板，所述上基板包括一第一表面及一與第一表面相對(duì)的第二表面，所述下基板與上基板相對(duì)設(shè)置；一第一加熱元件，該第一加熱元件設(shè)置于該上基板；一第二加熱元件，該第二加熱元件設(shè)置于該下基板；其特征在于，所述上基板為半透明結(jié)構(gòu)，該熱致顯示元件進(jìn)一步包括一有色材料層，該有色材料層設(shè)置于該封閉殼體內(nèi)并在第一加熱元件和第二加熱元件的交替加熱作用下通過(guò)相變于上基板和下基板之間位置轉(zhuǎn)換。
2.如權(quán)利要求1所述的熱致顯示元件，其特征在于，所述第一表面和第二表面中至少 一個(gè)表面為粗糙表面。
3.如權(quán)利要求1所述的熱致顯示元件，其特征在于，所述封閉殼體進(jìn)一步包括側(cè)板，該 側(cè)板與該上基板、下基板封裝形成所述封閉殼體，該封閉殼體具有一由上基板、下基板及側(cè) 板圍成的空間，所述有色材料層設(shè)置在該空間內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的熱致顯示元件，其特征在于，所述上基板的透光度為40% 80%。
5.如權(quán)利要求1所述的熱致顯示元件，其特征在于，所述上基板為毛玻璃或具有粗糙 表面的透明高分子材料。
6.如權(quán)利要求5所述的熱致顯示元件，其特征在于，所述透明高分子材料為聚苯二甲 酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯丁烯或聚氯乙烯。
7.如權(quán)利要求1所述的熱致顯示元件，其特征在于，所述第一加熱元件為一透明層狀 結(jié)構(gòu)，該第一加熱元件設(shè)置于所述上基板的第一表面或第二表面。
8.如權(quán)利要求7所述的熱致顯示元件，其特征在于，所述第一加熱元件為氧化銦錫薄 膜或碳納米管層狀結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的熱致顯示元件，其特征在于，所述第二加熱元件設(shè)置于所述下 基板的內(nèi)表面或外表面，所述第二加熱元件為金屬層、氧化銦錫薄膜或碳納米管層狀結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的熱致顯示元件，其特征在于，所述碳納米管層狀結(jié)構(gòu)包括 至少一層碳納米管膜，該碳納米管膜包括多個(gè)碳納米管通過(guò)范德華力相互連接。
11.如權(quán)利要求10所述的熱致顯示元件，其特征在于，所述碳納米管膜中的大多數(shù)碳 納米管基本朝同一方向延伸，且基本朝同一方向延伸的大多數(shù)碳納米管中每一碳納米管與 在延伸方向上相鄰的碳納米管通過(guò)范德華力首尾相連。
12.如權(quán)利要求10所述的熱致顯示元件，其特征在于，所述碳納米管層狀結(jié)構(gòu)的單位 面積熱容小于2X ΙΟ"4焦耳每平方厘米開爾文。
13.如權(quán)利要求1所述的熱致顯示元件，其特征在于，所述有色材料層的材料為碘或-U-* ^^ ο
14.一種熱致顯示裝置，其包括一第一電極板，該第一電極板包括多個(gè)第一行電極和多個(gè)第一列電極，該多個(gè)第一行 電極和多個(gè)第一列電極交叉設(shè)置形成多個(gè)第一網(wǎng)格；一第二電極板，該第二電極板包括多個(gè)第二行電極和多個(gè)第二列電極，該多個(gè)第二行 電極和多個(gè)第二列電極交叉設(shè)置形成多個(gè)第二網(wǎng)格，所述第二電極板與第一電極板相對(duì)設(shè)置，第一網(wǎng)格和第二網(wǎng)格一一對(duì)應(yīng)，每對(duì)對(duì)應(yīng)的第一網(wǎng)格與第二網(wǎng)格構(gòu)成一個(gè)顯示單元；多個(gè)熱致顯示元件，每個(gè)熱致顯示元件分別對(duì)應(yīng)設(shè)置于每個(gè)顯色單元中，位于第一電 極板與第二電極板之間，該熱致顯示元件為權(quán)利要求1至17中的任意一項(xiàng)所述的熱致顯示 元件；每個(gè)熱致顯示元件的第一加熱元件分別與第一電極板的一第一行電極和一第一列電 極電連接；每個(gè)熱致顯示元件的第二加熱元件分別與第二電極板的一第二行電極和一第二列電 極電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱致顯示元件，其包括一封閉殼體，該封閉殼體包括一上基板及一下基板，該下基板與上基板相對(duì)設(shè)置；一第一加熱元件，該第一加熱元件設(shè)置在該上基板上；一第二加熱元件，該第二加熱元件設(shè)置在該下基板上；其中，所述上基板為半透明結(jié)構(gòu)，其包括一第一表面及一與第一表面相對(duì)的第二表面；該熱致顯示元件進(jìn)一步包括一有色材料層，該有色材料層設(shè)置于該封閉殼體內(nèi)并在第一加熱元件和第二加熱元件的交替加熱作用下通過(guò)相變于上基板和下基板之間位置轉(zhuǎn)換。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種應(yīng)用所述熱致顯示元件的熱致顯示裝置。
文檔編號(hào)G02F1/01GK101923227SQ201010262550
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者柳鵬, 范守善 申請(qǐng)人:清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司