CN104914616A - 显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示面板及显示装置，包括相对设置的第一基板和第二基板；设置于第一基板和第二基板之间的液晶层；以及，设置于第一基板和液晶层之间的第一膜层和设置于第二基板和液晶层之间的第二膜层；其中，第一膜层包括：第一光配向基材和第一碳纳米管层，第一碳纳米管层通过第一光配向基材粘结于第一基板靠近液晶层的一侧，第一碳纳米管层包括多个沿第一方向延伸的碳纳米管，第一光配向基材的取向与第一方向平行；以及，多个与第一碳纳米管层电连接的第一触控电极，其中，多个第一触控电极沿垂直第一方向间隔设置于第一碳纳米管层的第一侧边，简化了显示面板的结构，且降低显示面板的厚度和重量，满足现今电子产品轻薄化的趋势。

Description

显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更为具体的说，涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
近年来，随着信息科学技术的快速发展和应用，人们对电子产品的依赖与日俱增，例如智能手机、平板电脑等电子产品。并且，采用触控方式操控电子产品的操控方式，正在逐渐取代传统采用按键方式操控电子产品的操控方式。但是，现有的触控显示装置，其结构复杂，且厚度和重量较大，不满足现今电子产品轻薄化的趋势。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种显示面板和显示装置，显示面板中的第一膜层集成有偏光功能、配向功能和触控功能，简化了显示面板的结构，且降低显示面板的厚度和重量。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种显示面板，包括：相对设置的第一基板和第二基板；
设置于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；
以及，设置于所述第一基板和液晶层之间的第一膜层和设置于所述第二基板和液晶层之间的第二膜层；
其中，所述第一膜层包括：第一光配向基材和第一碳纳米管层，所述第一碳纳米管层通过所述第一光配向基材粘结于所述第一基板靠近所述液晶层的一侧，所述第一碳纳米管层包括多个沿第一方向延伸的碳纳米管，所述第一光配向基材的取向与所述第一方向平行；
以及，多个与所述第一碳纳米管层电连接的第一触控电极，其中，多个所述第一触控电极沿垂直所述第一方向间隔设置于所述第一碳纳米管层的第一侧边。
相应的，本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述的显示面板。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：
本发明提供了一种显示面板及显示装置，包括相对设置的第一基板和第二基板；设置于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；以及，设置于所述第一基板和液晶层之间的第一膜层和设置于所述第二基板和液晶层之间的第二膜层；其中，所述第一膜层包括：第一光配向基材和第一碳纳米管层，所述第一碳纳米管层通过所述第一光配向基材粘结于所述第一基板靠近所述液晶层的一侧，所述第一碳纳米管层包括多个沿第一方向延伸的碳纳米管，所述第一光配向基材的取向与所述第一方向平行；以及，多个与所述第一碳纳米管层电连接的第一触控电极，其中，多个所述第一触控电极沿垂直所述第一方向间隔设置于所述第一碳纳米管层的第一侧边。
由上述内容可知，本发明提供的技术方案具有如下有益效果。首先，第一碳纳米管层的多个碳纳米管均沿第一方向延伸，使得第一碳纳米管层具有偏光特性，另外，第一碳纳米管层中相邻碳纳米管之间形成凹槽，因此凹槽可以用于液晶分子的初始配向，换言之所述第一膜层可以同时具有陪向及偏光性能。其次，通过光配向基材将所述碳纳米管层粘结于基板上，并使该光配向基材的取向设置与第一方向平行，可以无需额外粘结剂且可以进一步提高第一碳纳米管层的配向性能。此外，由于碳纳米管具有导电异向性，因此设置第一触控电极与第一碳纳米管层电连接，使第一碳纳米管层兼具触控功能。故而，本发明提供的显示面板中的第一膜层集成有偏光功能、配向功能和触控功能，切无需额外的粘结剂，故，简化了显示面板的结构，且降低显示面板的厚度和重量，满足现今电子产品轻薄化的趋势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种第一膜层的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种第一膜层的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种第二膜层的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种液晶分子配向示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种第二膜层的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种第一光配向基材的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
正如背景技术所述，现有的触控显示装置，其结构复杂，且厚度和重量较大，不满足现今电子产品轻薄化的趋势。
基于此，本申请实施例提供了一种显示面板，显示面板中的第一膜层集成有偏光功能、配向功能和触控功能，简化了显示面板的结构，且降低显示面板的厚度和重量。具体结合图1至图7所示，对本申请实施例提供的显示面板进行详细的描述。
结合图1和图2所示，图1为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图，图2为本申请实施例提供的一种第一膜层的结构示意图，其中，
显示面板包括：
相对设置的第一基板100和第二基板200；
设置于第一基板100和第二基板200之间的液晶层300；
以及，设置于第一基板100和液晶层300之间的第一膜层400和设置于第二基板200和液晶层300之间的第二膜层500；
其中，第一膜层400包括：第一光配向基材401和第一碳纳米管层402，第一碳纳米管层402通过第一光配向基材401粘结于第一基板100靠近液晶层300的一侧，第一碳纳米管层402包括多个沿第一方向X延伸的碳纳米管402a，第一光配向基材401的取向与第一方向X平行；
以及，多个与第一碳纳米管层402电连接的第一触控电极403，其中，多个第一触控电极403沿垂直第一方向X间隔设置于第一碳纳米管层402的第一侧边。
本申请实施例提供的第一基板和第二基板主要起支撑作用，其材质可以为玻璃、石英、金刚石、塑料等。此外，第一基板和第二基板还可以为液晶显示装置中的阵列基板、彩膜基板或其他结构，对此本申请不作具体限制，需要根据实际应用进行具体设计。
由上述内容可知，第一碳纳米管层的多个碳纳米管均沿第一方向延伸，使得第一碳纳米管层具有偏光特性，即，对偏振方向垂直第一方向的光具有透过作用，而对于偏振方向平行于第一方向的光具有一定的吸收作用；另外，第一碳纳米管层中相邻碳纳米管之间形成凹槽，因此凹槽可以用于液晶分子的初始配向；并且将具有较好光配向特性的光配向基材的取向设置与第一碳纳米管层中碳纳米管的延伸方向一致，即，光配向基材的微结构与所述碳纳米管层的微结构取向一致，从而可以发挥两者之间的协同作用，从而显著提高第一碳纳米管层的配向性能；此外，由于碳纳米管具有导电异向性，因此设置第一触控电极与第一碳纳米管层电连接，使第一碳纳米管层具有触控功能。故而，本申请实施例提供的显示面板中的第一膜层集成有偏光功能、配向功能和触控功能，简化了显示面板的结构，且降低显示面板的厚度和重量，满足现今电子产品轻薄化的趋势。
参考图2所示，本申请实施例提供的触控结构，即第一碳纳米管层402和第一触控电极403组成的触控结构，可以为自电容触控结构；此外，本申请实施例提供的触控结构还可以为互电容触控结构。
具体的，参考图3所示，为本申请实施例提供的另一种第一膜层的结构示意图，其中，第一膜层还包括多个与第一碳纳米管层402电连接的第二触控电极404，多个第二触控电极404沿垂直第一方向X间隔设置于第一碳纳米管层402的第二侧边，其中，第一触控电极403和第二触控电极404一一对应设置。
其中，第一触控电极、第二触控电极和第一碳纳米管层组成为互容触控结构的第一功能层，且第一功能层为发射层或接收层，而后通过在显示面板上形成与第一功能层不同的第二功能层，以得到互容触控结构。
本申请实施例提供的显示面板，其第一膜层采用碳纳米管层对液晶分子进行初始配向，而第二膜层可以为现有的配向层，以对液晶分子进行配向。此外，为了进一步简化显示面板的结构，且进一步减小显示面板的厚度和重量，本申请实施例提供的第二膜层可以集成偏光性能和配向性能。参考图4所示，为本申请实施例提供的一种第二膜层的结构示意图，其中，第二膜层包括：第二光配向基材501和第二碳纳米管层502；
其中，第二碳纳米管层502通过第二光配向基材501粘结于第二基板200靠近液晶层300一侧，第二碳纳米管层502包括多个沿第二方向Y延伸的碳纳米管502a，第二光配向基材501的取向与第二方向Y平行。
由上述内容可知，第二碳纳米管层的多个碳纳米管均沿第二方向延伸，使得第二碳纳米管层同样具有偏光特性，即，对偏振方向垂直第二方向的光具有透过作用，而对于偏振方向平行于第二方向的光具有一定的吸收作用；另外，第二碳纳米管层中相邻碳纳米管之间同样形成凹槽，因此凹槽可以用于液晶分子的初始配向。
结合图5所示，为本申请实施例提供的一种液晶分子配向示意图，其中，第一方向X与第二方向Y交叉，第一碳纳米管层402和第二碳纳米管层502对液晶分子进行初始配向。
第一碳纳米管层和第二碳纳米管层均包括至少一个碳纳米管膜，其中，碳纳米管膜可以直接从一碳纳米管阵列中拉取获得的一种自支撑的膜状结构。第一碳纳米管层和第二碳纳米管层可以为多个碳纳米管膜平行铺设而形成一较大面积的碳纳米管层；或者，第一碳纳米管层和第二碳纳米管层可以为多个碳纳米管膜层叠铺设而形成一较大厚度的碳纳米管层。无论采用何种铺设方式，只需要保证使碳纳米管层中碳纳米管均沿同一方向延伸即可。另外，第一碳纳米管层中的碳纳米管与在第一方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连；第二碳纳米管层中的碳纳米管与在第二方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。
碳纳米管可以为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的一种或多种，对此本申请实施例不作具体限制。此外，碳纳米管的直径范围为0.5纳米～50纳米，包括端点值，长度范围为50纳米～5毫米，包括端点值。本申请实施例提供的碳纳米管的长度优为100微米～900微米，包括端点值。
进一步的，在显示面板中触控结构为互电容触控结构时，可以采用第二膜层中的第二碳纳米管层制作第二功能层。参考图6所示，为本申请实施例提供的另一种第二膜层的结构示意图，其中，第二膜层还包括多个与第二碳纳米管层502电连接的第三触控电极503和第四触控电极504，多个第三触控电极503和多个第四触控电极504均沿垂直第二方向Y间隔设置，第三触控电极503设置于第二碳纳米管层502的第一侧边，第四触控电极504设置于第二碳纳米管层502的第二侧边，且第三触控电极503和第四触控电极504一一对应设置。
其中，第一触控电极、第二触控电极和第一碳纳米管层组成为互容触控结构的第一功能层，而第三触控电极、第四触控电极和第二碳纳米管层组成为互容触控结构的第二功能膜层。第一功能膜层和第二功能膜层为不同的功能膜层，即，当第一功能膜层为发射端时，则第二功能膜层为接收端；或者，当第一功能膜层为接收端时，第二功能膜层为发射端。
需要说明的是，本申请实施例提供的触控电极，可以在碳纳米管层的表面而与碳纳米管层电连接，也可以设置于碳纳米管层内而与碳纳米管层电连接，对此本申请不作具体限制。
为了进一步提高第一膜层和第二膜层的配向性能，本申请实施例提供的第一光配向基材和第二光配向基材均可以渗透入其对应碳纳米管层的相邻碳纳米管之间的间隙，且第一光配向基材和第二光配向基材均覆盖其对应碳纳米管层靠近液晶层一侧表面。其中，第一光配向基材靠近液晶层一侧表面具有多个第一凹槽，第一凹槽的延伸方向与第一方向平行；第二光配向基材靠近液晶层一侧表面具有多个第二凹槽，第二凹槽的延伸方向与第二方向平行。其中，第一凹槽和第二凹槽能够更好的对液晶分子进行初始配向。
具体以第一光配向基材为例进行说明，参考图7所示，为本申请实施例提供的一种第一光配向基材的结构示意图。其中，第一碳纳米管层402的相邻碳纳米管402a之间具有间隙，第一光配向基材401渗透入相邻的碳纳米管402a之间的间隙，使得第一光配向基材401更好的将第一碳纳米管层402a固定。并且，在第一光配向基材401靠近液晶层一侧表面具有多个第一凹槽401a，第一凹槽401a的延伸方向与第一方向平行。
光配向基材不仅能够将碳纳米管层粘结于基板表面，无需额外的粘结剂，而且与碳纳米管层结合还能够提高所在膜层的偏光特性。其中，光配向基材具有良好的光配向特性，在紫外偏振光的照射下，能够产生特定的取向，从而使光配向基材具有一定取向。本申请实施例中光配向基材的取向与碳纳米管的延伸方向平行，即，光配向基材的取向与碳纳米管的延伸方向形成一0度夹角，从而提高镜片的偏光特性。第一光配向基材和第二光配向基材可以为三醋酸纤维素、聚酰亚胺、聚酰胺酸等采用中的一种或多种。本申请实施例中，第一光配向基材和第二光配向基材优选为聚酰亚胺。
另外，本申请提供了一碳纳米管层通过光配向基材粘结于基板表面的制备方法，包括：
S1、提供一基板。
S2、在基板一表面涂覆光配向基材。
光配向基材初始为液态，经过光照配向并固化后可以用于粘结固定碳纳米管层。可以通过甩胶法或旋转涂覆法将光配向基材的溶液均匀的涂覆于基板的表面。涂层的厚度可以根据实际选择，优选的，涂层的厚度可以为100nm-100μm，且包括端点值。
S3、在光配向基材背离基板一侧表面铺设碳纳米管层。
碳纳米管层可以完全浸没或是局部浸没在涂层内。另外，在该步骤还可以包括对所述液态的光配向基材进行预烘烤处理的步骤，从而去除形成的结构中多余的溶剂，以便于后期的光配向以及固化处理。具体地，预烘烤处理的温度可选为90℃-130℃，包括端点值，时间为60s-120s，包括端点值。本申请实施例中，烘烤处理的温度约为130℃，时间约为120s。
S4、固化所述光配向基材，将所述碳纳米管层粘结在所述衬底表面。
采用紫外偏振光照射所述光配向基材，使得光配向基材固化后具有设定的光配向取向方向。其中，紫外偏振光的能量可以为300mj-1000mj，包括端点值，本申请实施例可选为500mj-800mj，包括端点值。优选的采用聚酰亚胺膜作为光配向基材。这种光照能量情况下，聚酰亚胺膜的光配向能力最佳。可以通过调整紫外偏振光的偏振方向，使得紫外偏振光的偏振方向与碳纳米管层中碳纳米管的延伸方向所形成的夹角优选为0度，即，紫外偏振光的偏振方向与碳纳米管层中的碳纳米管的延伸方向平行。
光配向基材经过紫外偏振光的光配向后，可以在210℃-230℃(包括端点值)条件下加热加速固化，时间可选为20min-50min，包括端点值。本申请实施例中，固化的温度约为230℃，时间约为30min。
进一步的，为了提高第一膜层和第二膜层的偏光特性，其中，第一光配向基材和第二配向基材中至少一个光配向基材还掺杂有二色性染料，二色性染料的偏光方向与其所在配向基材的取向相同。
具体的，将二色性染料掺杂于光配向基材中，进而在通过紫外偏振光照射时，光配向基材产生特定的取向，从而使二色性染料的取向也随之改变，提高镜片的偏光性能。
其中，二色性染料的二色性比不小于7。二色性染料包括偶氮型染料、蒽醌型染料、联苯型染料、三苯二嗪及衍生物型染料、单甲川型染料、多甲川型染料和聚环形染料中的一种或多种。在本申请实施例中，二色性染料为偶氮型染料。
相应的，本申请实施例还提供了一种显示装置，显示装置包括上述任意一实施例提供的显示面板。
本申请实施例提供了一种显示面板及显示装置，包括相对设置的第一基板和第二基板；设置于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；以及，设置于所述第一基板和液晶层之间的第一膜层和设置于所述第二基板和液晶层之间的第二膜层；其中，所述第一膜层包括：第一光配向基材和第一碳纳米管层，所述第一碳纳米管层通过所述第一光配向基材粘结于所述第一基板靠近所述液晶层的一侧，所述第一碳纳米管层包括多个沿第一方向延伸的碳纳米管，所述第一光配向基材的取向与所述第一方向平行；以及，多个与所述第一碳纳米管层电连接的第一触控电极，其中，多个所述第一触控电极沿垂直所述第一方向间隔设置于所述第一碳纳米管层的第一侧边。
由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，第一碳纳米管层的多个碳纳米管均沿第一方向延伸，使得第一碳纳米管层具有偏光特性，即，对偏振方向垂直第一方向的光具有透过作用，而对于偏振方向平行于第一方向的光具有一定的吸收作用；另外，第一碳纳米管层中相邻碳纳米管之间形成凹槽，因此凹槽可以用于液晶分子的初始配向；并且将具有较好光配向特性的光配向基材的取向设置与第一方向平行，进一步提高第一碳纳米管层的配向性能；此外，由于碳纳米管具有导电异向性，因此设置第一触控电极与第一碳纳米管层电连接，使第一碳纳米管层具有触控功能。故而，本申请实施例提供的显示面板中的第一膜层集成有偏光功能、配向功能和触控功能，简化了显示面板的结构，且降低显示面板的厚度和重量，满足现今电子产品轻薄化的趋势。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：相对设置的第一基板和第二基板；
设置于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；
以及，设置于所述第一基板和液晶层之间的第一膜层和设置于所述第二基板和液晶层之间的第二膜层；
其中，所述第一膜层包括：第一光配向基材和第一碳纳米管层，所述第一碳纳米管层通过所述第一光配向基材粘结于所述第一基板靠近所述液晶层的一侧，所述第一碳纳米管层包括多个沿第一方向延伸的碳纳米管，所述第一光配向基材的取向与所述第一方向平行；
以及，多个与所述第一碳纳米管层电连接的第一触控电极，其中，多个所述第一触控电极沿垂直所述第一方向间隔设置于所述第一碳纳米管层的第一侧边。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一膜层还包括多个与所述第一碳纳米管层电连接的第二触控电极，多个所述第二触控电极沿垂直所述第一方向间隔设置于所述第一碳纳米管层的第二侧边，其中，所述第一触控电极和所述第二触控电极一一对应设置。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第二膜层包括：第二光配向基材和第二碳纳米管层；
其中，所述第二碳纳米管层通过所述第二光配向基材粘结于所述第二基板靠近所述液晶层一侧，所述第二碳纳米管层包括多个沿第二方向延伸的碳纳米管，所述第二光配向基材的取向与所述第二方向平行。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向交叉。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述第二膜层还包括多个与所述第二碳纳米管层电连接的第三触控电极和第四触控电极，多个所述第三触控电极和多个所述第四触控电极均沿垂直所述第二方向间隔设置，所述第三触控电极设置于所述第二碳纳米管层的第一侧边，所述第四触控电极设置于所述第二碳纳米管层的第二侧边，且所述第三触控电极和所述第四触控电极一一对应设置。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第一碳纳米管层中的碳纳米管与在所述第一方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连；
所述第二碳纳米管层中的碳纳米管与在所述第二方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。
7.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第一光配向基材和第二光配向基材均渗透入其对应碳纳米管层的相邻碳纳米管之间的间隙。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述第一光配向基材和第二光配向基材均覆盖其对应碳纳米管层靠近所述液晶层一侧表面。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述第一光配向基材靠近所述液晶层一侧表面具有多个第一凹槽，所述第一凹槽的延伸方向与所述第一方向平行；
所述第二光配向基材靠近所述液晶层一侧表面具有多个第二凹槽，所述第二凹槽的延伸方向与所述第二方向平行。
10.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第一光配向基材和第二配向基材中至少一个光配向基材还掺杂有二色性染料，所述二色性染料的偏光方向与其所在配向基材的取向相同。
11.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述二色性染料的二色性比不小于7。
12.根据权利要求11所述的显示面板，其特征在于，所述二色性染料包括偶氮型染料、蒽醌型染料、联苯型染料、三苯二嗪及衍生物型染料、单甲川型染料、多甲川型染料和聚环形染料中的一种或多种。
13.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第一光配向基材和第二配向基材为三醋酸纤维素、聚酰亚胺和聚酰胺酸中的一种或多种。
14.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1～13任意一项所述的显示面板。
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