CN108829290B - 触控单元及其形成方法、显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触控单元及其形成方法、显示面板。由于第一触控层的第一支撑层和第二触控层的第二支撑层，两者的分子取向不同，相应的使第一支撑层的快轴方向和第二支撑层的快轴方向不相同，从而光线经过第一支撑层所产生的相位延迟量，能够被光线经过第二支撑层时所产生的相位延迟量部分补偿甚至全部补偿，避免光线在通过触控单元之后发生较大的光学性质的变化。如此，即有利于保证显示面板的显示效果，并且能够改善显示面板出现眩光现象或者彩虹状干涉条纹的问题，进一步提高显示面板的显示效果。

Description

触控单元及其形成方法、显示面板

技术领域

本发明涉及面板显示技术领域，特别涉及一种触控单元及其形成方法、显示面板。

背景技术

一般的触控显示面板，大多包含盖板玻璃(cover glass)、偏光片、触控单元、发光单元等组件。现有的显示面板在其显示过程中常常会出现眩光现象或者彩虹状干涉条纹的问题，尤其是，在室外等光线强度较大的场景中，眩光现象将更为明显，极大影响了用户的观看体验。

具体的说，当显示面板在明亮的环境中时，环境中的自然光会通过滤光片形成特定偏振方向的入射光而进入到显示面板的内部，并在显示面板的内部反射之后，进一步从显示面板的内部传播至滤光片。理想状体下，经过反射之后的反射光其偏振方向发生改变(反射光的偏振方向与入射光的偏振方向垂直)，从而不能够从所述偏光片中出射出。

然而，在实际情况下，当光线经过显示面板内的各个组件时可能会发生光线性质的变化(例如，偏振特征的变化)，从而导致到达滤光片上的反射光由于其偏振方向与入射光的偏振方向并不是垂直关系，进而使得部分光线能够通过滤光片出射出。如此，即会产生眩光现象或者彩虹状干涉条纹的问题，影响了触控显示装置的光学特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种触控单元，以解决现有的触控单元极易改变光线的光学特性的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种触控单元，包括堆叠设置的第一触控层和第二触控层；其中，所述第一触控层包括第一支撑层，所述第一支撑层中的分子取向为第一方向，所述第二触控层包括第二支撑层，所述第二支撑层中的分子取向为第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交。

可选的，所述第一支撑层和所述第二支撑层的材质均包括聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚醚酮、聚芳基醚酮、聚乙烯醇、聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺中的一种或几种的组合。

可选的，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

可选的，所述第一触控层还包括第一触控电极层，所述第一触控电极层形成在所述第一支撑层上；所述第二触控层还包括第二触控电极层，所述第二触控电极层形成在所述第二支撑层上。

可选的，所述触控单元还包括介质层，所述介质层形成在所述第一触控层和所述第二触控层之间。

本发明的又一目的在于，提供一种触控单元的形成方法，包括：

形成一支撑材料层，所述支撑材料层中的分子取向为第一方向；

截断所述支撑材料层，以分别形成第一支撑层和第二支撑层，并使所述第二支撑层旋转预定角度，以使所述第二支撑层中的分子取向转变为第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交；以及，

将所述第一支撑层和所述第二支撑层堆叠设置，并分别用于构成触控单元的第一触控层和第二触控层。

可选的，在形成所述支撑材料层之后，以及截断所述支撑材料层之前，还包括：

在所述支撑材料层上形成电极薄膜层；

同时截断所述电极薄膜层和所述支撑材料层，以形成第一触控层和第二触控层；以及，

将所述第一触控层和所述第二触控层堆叠设置。

本发明的另一目的在于，提供一种显示面板，所述显示面板包括如上所述的触控单元。

可选的，所述显示面板还包括：偏光片，设置在所述触控单元的上方，并相对于所述触控单元更靠近所述显示面板的显示面。

可选的，所述显示面板还包括：发光单元，设置在所述触控单元的下方，并相对于所述触控单元更远离所述显示面板的显示面。

在本发明提供的触控单元中，由于第一触控层的第一支撑层和第二触控层的第二支撑层，两者的分子取向并不相同(相交)，相应的使第一支撑层的快轴方向和第二支撑层的快轴方向不相同(非平行关系)，可以认为第二支撑层的慢轴方向更偏向于第一支撑层的快轴方向。如此一来，当光线经过第一支撑层而产生有第一相位延迟量之后，再经过第二支撑层时，由于第二支撑层的慢轴方向偏向于第一支撑层的快轴方向，因此能够产生相反方向的第二相位延迟量，从而能够补偿光线在经过第一支撑层而产生的第一相位延迟量，使得光线在通过整个触控单元前后产生的相位延迟量减小甚至减小为0，进而可以避免光线在通过触控单元之后发生较大的光学性质的变化。

基于此，在将本发明中的触控单元应用到显示面板中时，由于触控单元具有相位延迟的自补偿性能，使光线在通过触控单元前后不会产生较大的偏振特性的变化，从而有利于保证显示面板的显示效果。以及，当显示面板处于光线较强的环境中，也可有效改善显示面板出现眩光现象或者彩虹状干涉条纹的问题。

附图说明

图1为一种显示面板的结构示意图；

图2为本发明实施例一中的触控单元的示意图；

图3为本发明实施例二中的触控单元的形成方法的流程示意图；

图4a～图4d为本发明实施例一中的触控单元在其制备过程中的结构示意图；

图5为本发明实施例三中的显示面板的结构示意图。

其中，附图标记如下：

10-发光单元；

20-触控单元；

30-偏光片；

100-触控单元；

110-第一触控层；

111-第一支撑层；

112-第一触控电极层；

120-第二触控层；

121-第二支撑层；

122-第二触控电极层；

130-介质层；

140-支撑材料层；

141-第一支撑层；

142-第二支撑层；

150-基底；

160-电极薄膜层；

200-发光单元；

300-偏光片；

400-1/4波片。

具体实施方式

如背景技术所述，现有的显示面板在其显示过程中常常会出现眩光现象或者彩虹状干涉条纹的问题，这将极大影响显示面板的显示效果。尤其是，在室外等光线强度较大的场景中，眩光现象将更为明显，极大影响了用户的观看体验。

图1为一种显示面板的结构示意图，如图1所述，所述显示面板中包括：发光单元10、触控单元20和偏光片30。当外界的自然光从显示面板的显示面进入到显示面板内部时，入射光通过偏光片30以形成在特定方向偏振的入射光，入射光再依次通过触控单元20和发光单元10，并经过反射形成反射光，该反射光再依次通过所述发光单元10和触控单元20，并到达偏光片30。

由于光线在通过显示面板中的相关组件(例如，触控单元)的前后，会存在光线性质的变化(例如，相位延迟而导致偏振特征的变化)，从而会导致到达偏光片30上的反射光的光线其偏振方向并不垂直于入射光的偏振方向，因此部分反射光能够从偏光片30出射出，导致偏光片30失效，造成了显示面板产生漏光或偏光干涉的问题。

本发明的发明人通过大量的研究发现，尤其是光线通过触控单元之后，极易容易出现相位延迟的问题。发明人通过进一步的研究发现，光线通过触控单元容易出现相位延迟的主要原因在于，触控单元中用于支撑触控电极的支撑层，其分子常常会沿着预定方向取向，从而具有二向色性，因此光线经过触控单元的支撑层时即容易出现相位延迟的问题。尤其是，触控单元具有上下叠置的两个触控电极，相应的具有上下叠置的两个支撑层，并且两个支撑层一般采用相同的材料形成而具有相同的分子取向，当光线依次经过触控单元的两个支撑层时，即相当于会出现两次相位延迟并相互叠加，从而使穿透触控单元的光线出现更大的相位延迟，进而使光线的偏振特征发生更大的改变。

基于此，本发明提供了一种触控单元，包括堆叠设置的第一触控层和第二触控层。其中，所述第一触控层包括第一支撑层，所述第一支撑层中的分子取向为第一方向，所述第二触控层包括第二支撑层，所述第二支撑层中的分子取向为第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交。

本发明中的触控单元，由于第一支撑层和第二支撑层的分子取向不同，从而光线经过第一支撑层所产生的相位延迟量，能够被光线经过第二支撑层时所产生的相位延迟量部分补偿甚至全部补偿，避免光线在通过触控单元之后发生较大的光学性质的变化。在将其应用到显示面板中，即相应的能够保证显示面板的显示效果。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的触控单元及其形成方法、显示面板作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

图2为本发明实施例一中的触控单元的示意图。如图2所示，所述触控单元包括：堆叠设置的第一触控层110和第二触控层120。其中，所述第一触控层110包括第一支撑层111，所述第一支撑层111中的分子取向为第一方向；所述第二触控层120包括第二支撑层121，所述第二支撑层121中的分子取向为第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交。

需要说明的是，第一支撑层111的分子取向和第二支撑层121的分子取向可以理解为，在形成第一支撑层111和第二支撑层121时，材料中的分子/分子链能够在预定方向上有序排列，即材料中的分子/分子链在预定方向上取向。例如，第一支撑层111和第二支撑层121采用有机聚合物形成，则第一支撑层111的聚合物分子/分子链和第二支撑层121中的聚合物分子/分子链分别在第一方向和第二方向上有序排布，从而在两个不同的方向上取向。

由于第一触控层110中的第一支撑层111的分子取向和第二触控层120中的第二支撑层121的分子取向相交，即第一支撑层111的分子取向和第二支撑层121的分子取向不同，从而使得第一支撑层111的快轴方向和第二支撑层121的快轴方向也互不相同，此时可以认为，第二支撑层121的慢轴方向偏向第一支撑层111的慢轴方向。如此一来，假设光线穿过第一支撑层111而发生第一相位延迟量，接着光线进一步传导至第二支撑层121并穿过第二支撑层121时，由于第二支撑层121的慢轴方向更偏向与第一支撑层111的快轴方向，因此可使光线产生相反方向的第二相位延迟，进而能够补偿第一相位延迟量，通过触控单元100的自补偿性能，使得光线在经过整个触控单元100前后产生的相位延迟量得以减小，避免光线在经过触控单元之后发生较大的光学性质的变化。

可选的方案中，第一支撑层111的分子取向(即，第一方向)和第二支撑层121的分子取向(即，第二方向)相互垂直。相当于，第一支撑层111的快轴方向和第二支撑层121的慢轴方向相同。此时，当光线经过第一支撑层111并产生正方向的第一相位延迟量时，光线接着经过第二支撑层121时即能够产生负方向的第二相位延迟量，并且第一相位延迟量的绝对值和第二相位延迟量的绝对值相近甚至相同，因此第二相位延迟量能够近乎完全的抵消了第一相位延迟量，使得光线经过触控单元100时其偏振特性不会发生变化。

进一步的，所述第一支撑层111和所述第二支撑层121的材质例如可均包括聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚醚酮、聚芳基醚酮、聚乙烯醇、聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺中的一种或几种的组合。以及，所述第一支撑层111和所述第二支撑层121还可以具备相同的厚度。

继续参考图2所示，所述第一触控层110还包括第一触控电极层112，所述第一触控电极层112形成在所述第一支撑层111上；所述第二触控层120还包括第二触控电极层122，所述第二触控电极层122形成在所述第二支撑层121上。

即，利用所述第一支撑层111和所述第二支撑层121分别对第一触控电极层112和第二触控电极层122进行支撑。尤其是，当第一触控电极层112和第二触控电极层122采用涂覆的方式形成时，则第一支撑层111和第二支撑层121还用于构成基底以辅助触控电极层的形成。具体的，当第一触控电极层112和第二触控电极层122均采用纳米银线材料形成时，由于纳米银线材料难以单独成膜，因此需要利用支撑层辅助纳米银线层的形成。

进一步的，所述触控单元100还包括介质层130，所述介质层130形成在所述第一触控层110和所述第二触控层120之间，用于间隔所述第一触控层110和所述第二触控层120。

优选的方案，所述介质层130还具有粘附性能，以利用所述介质层130将第一触控层110和第二触控层120相互粘合，形成所述触控单元100。具体的，所述介质层130例如为光学透明胶(OCA光学胶)，所述OCA光学胶具有高透光性、高黏着力、厚度可控等优点，并且长时间使用不会产生剥离及变质的问题。

如图2所示，所述介质层130具有相对的第一表面和第二表面，所述介质层130的第一表面上粘附有第一触控层110，所述第一触控层110的第一支撑层111更靠近所述介质层130(本实施例中，第一支撑层111接触所述介质层130的第一表面)；所述介质层130的第二表面上粘附有第二触控层120，所述第二触控层120的第二触控电极层122更靠近所述介质层130(本实施例中，第二触控电极层122接触所述介质层130的第二表面)。

实施例二

基于如上所述的触控单元，本发明还提供了一种触控单元的形成方法。

图3为本发明实施例二中的触控单元的形成方法的流程示意图，如图3所所示，所述触控单元的形成方法包括：

步骤S100，形成一支撑材料层，所述支撑材料层中的分子取向为第一方向；

步骤S200，截断所述支撑材料层，以分别形成第一支撑层和第二支撑层，并使所述第二支撑层旋转预定角度，以使所述第二支撑层中的分子取向转变为第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交；

步骤S300，将所述第一支撑层和所述第二支撑层堆叠设置，并分别用于构成触控单元的第一触控层和第二触控层。

图4a～图4d为本发明实施例一中的触控单元在其制备过程中的结构示意图。以下结合附图对本实施例中形成触控单元的各个步骤进行详细说明。

在步骤S100中，具体参考图4a所示，形成一支撑材料层140，所述支撑材料层140中的分子取向为第一方向(X方向)。其中，所述支撑材料层140的材质例如包括聚酰亚胺等。

具体的，所述支撑材料层140的形成方法例如为：首先，提供一基底150；接着，在所述基底150上形成沿第一方向分子取向的支撑材料层140。

进一步的，支撑材料层140的分子取向方法例如可采用摩擦定向法、光配向法或拉伸取向法等。其中，摩擦定向法包括：利用滚轮对待取向薄膜进行接触式并沿着预定方向摩擦，从而使待取向薄膜中的分子/分子链能够顺应排列，实现在预定方向的分子取向的目的。光配向法包括：利用规定波长的偏振光照射在待取向薄膜上，以使待取向薄膜发生光致反应，例如光致交联、光致分解或光致异构，进而使待取向薄膜产生各向异性，以实现分子取向的目的。以及，拉伸取向法包括：在外力作用下，使分子链沿外力方向平行排布。其中，所述拉伸取向法可进一步为单轴取向，即，在一个轴向上施加外力，从而使分子链沿一个方向取向。

需要说明的是，形成有支撑材料层140的基底150可进一步保留，以用于对后续的工艺也能够进行支撑并辅助完成后续的制备流程。

例如，在形成所述支撑材料层之后，还包括步骤S110，以形成一电极薄膜层。

在步骤S110中，具体参考图4b所示，在所述支撑材料层140上形成电极薄膜层160。所述电极薄膜层160在后续的工艺中用于构成触控单元的触控电极层。其中，所述电极薄膜层160的材质例如包括纳米银等。

在步骤S200中，具体参考图4c所示，截断所述支撑材料层140，以分别形成第一支撑层141和第二支撑层142，并使所述第二支撑层142旋转预定角度，以使所述第二支撑层142中的分子取向转变为第二方向(Y方向)，所述第一方向(X方向)和所述第二方向(Y方向)相交。

本实施例中，在截断所述支撑材料层140之前，在所述支撑材料层140上形成有电极薄膜层160，因此在截断所述支撑材料层140的同时，还相应的截断电极薄膜层160，以用于分别构成第一触控电极层和第二触控电极层。即，通过同一次切割，以同时截断支撑材料层140和电极薄膜层160，其中，第一触控电极层形成在第一支撑层141上，构成第一触控层，第二触控电极层形成在第二支撑层142上，构成第二触控层。

重点参考图4c所示，图4c中示出了截断后的支撑材料层其第二支撑层旋转预定角度的示意图。即，如上所述，在截断支撑材料层140之前，其分子取向均为第一方向(X方向)；在截断支撑材料层140之后，旋转第二支撑层142，从而可使第二支撑材料层142的分子取向从第一方向(X方向)调整为第二方向(Y方向)。如此，即实现了第一支撑层141和第二支撑层142的分子取向相交的目的。

可选的方案中，第二支撑层142的旋转角度为80°～100°，例如可以为90°，从而可使第一方向和第二方向相互垂直，相应的使第一支撑层141的快轴方向和第二支撑层142的快轴方向垂直。

此外，在截断所述支撑材料层140之前，还可包括去除所述基底，即将支撑材料层140从基底上剥离，避免后续的切割支撑材料层时还同时切割所述基底。

在步骤S300，具体参考图4d所示，将所述第一支撑层141和所述第二支撑层142堆叠设置，并分别用于构成触控单元100的第一触控层和第二触控层。如图4d所示，上下堆叠的第一支撑层的分子取向和第二支撑层的分子取向互不相同。

本实施例中，形成有第一触控电极层的第一支撑层141用于构成第一触控层，形成有第二触控电极层的第二支撑层142用于构成第二触控层，并将第一触控层和第二触控层堆叠设置。

进一步的，所述第一触控层和所述第二触控层之间还设置有介质层，以利用所述介质层隔离所述第一触控层和第二触控层。可选的方案中，所述介质层还具有粘附性能，从而可用于实现第一触控层和第二触控的堆叠设置。

具体的，将所述第一触控层和所述第二触控层堆叠设置的方法包括：首先，提供一介质层，所述介质层具备粘附性能；接着，将第一触控层和第二触控层分别粘附在介质层的两个相对的表面上。

此外需要说明的是，本实施例中是在截断支撑材料层之前，即在支撑材料层上形成电极薄膜层。然而应当认识到，在其他实施例中，也可以在截断支撑材料层之后，分别在第一支撑层和第二支撑层上分别形成电极薄膜层，以分别形成第一触控层和第二触控层。

实施例三

本实施例提供了一种显示面板，所述显示面板即包括如上所述的触控单元。图5为本发明实施例三中的显示面板的结构示意图，以下结合附图5对本实施例中的显示面板进行详细说明。

参考图5所示，本实施例中显示面板包括由下至上依次堆叠的发光单元200、触控单元100和偏光片300。即，偏光片300设置在所述触控单元100的上方，并相对于所述触控单元100更靠近所述显示面板的显示面；以及，发光单元200设置在所述触控单元100的下方，并相对于所述触控单元100更远离所述显示面板的显示面。其中，所述发光单元200例如为有机发光单元(OLED)。

继续参考图5所示，当自然光从显示面板进入之后，光线的变化如下所述：

首先，外界自然光从显示面板的显示面进入，并通过偏光片300形成在预定方向偏振的光线；

接着，光线进一步穿过触控单元100并到达发光单元200，如上所述，由于触控单元100具相位延迟的自补偿性能，因此光线穿过触控单元100时能够保持光线的偏振特性不发生变化；

接着，光线在显示面板的内部反射而形成反射光，反射光的偏振方向与入射光的偏振方向垂直，反射光继续穿过触控单元100，同样的，光线的偏振特征并不会受到触控单元100的影响而发生改变；

接着，反射之后的光线到达偏光片300，此时由于反射之后的光线其偏振特性与偏光片300不匹配，从而使反射之后的光线无法从偏光片300中出射出。如此，即能够有效避免显示面板出现眩光现象，保证显示面板的显示效果。

如上所述，外界自然光进入到显示面板中通常会两次穿过触控单元100。表1为入射光和反射光在两次通过触控单元时，其触控单元的第一触控层和第二触控层产生的相位延迟量，下面结合表1并以一具体数据解释说明两次光线穿透触控单元时，触控单元进行相位延迟的自补偿过程。

具体参考表1所示，基于第一触控层其第一支撑层的快轴方向，假设入射光通过第一触控层之后所产生的相位延迟量为+300nm。接着，光线会继续传播并第一次通过第二触控层，由于第二触控层其第二支撑层的快轴方向垂直于第一触控层其第一支撑层的快轴方向，从而在当次可产生的相位延迟即为-300nm，此时，对应于光线通过整个触控单元而言，其整体产生的相位延迟为0或接近于0。类似的，当反射光通过触控单元时，即光线第二次依次通过第二触控层和第一触控层，此时对应于光线第二通过整个触控单元而言，其整体产生的相位延迟也为0或接近于0。

继续参考图5所示，所述显示面板还包括一1/4波片，所述1/4波片设置在偏光片300和触控单元100之间。当线偏振光经过1/4波片之后，即可转变为圆偏振光；反之，当圆偏振光经过1/4波片之后，即能够转变为线偏振光。

综上所示，本发明提供的触控单元中，直接对触控单元中的第一触控层和第二触控层进行优化，以实现触控单元其相位延迟的自补偿性能，从而使光线在通过触控单元时，能够有效改善相位延迟的问题。以及，针对具有本发明提供的触控单元的显示面板而言，由于触控单元的自补偿性能，从而可以不需要在额外设置光学补偿组件，有利于实现显示面板的尺寸缩减，同时还能够有效改善显示面板出现眩光现象或者彩虹状干涉条纹的问题，保证显示面板的显示效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种触控单元，其特征在于，包括堆叠设置的第一触控层和第二触控层；其中，所述第一触控层包括第一支撑层和形成在所述第一支撑层上的第一触控电极层，所述第一支撑层中的分子取向为第一方向，所述第二触控层包括第二支撑层和形成在所述第二支撑层上的第二触控电极层，所述第二支撑层中的分子取向为第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交，以及光线经过所述第一支撑层产生的第一相位延迟量被光线经过所述第二支撑层产生的第二相位延迟量部分补偿或全部补偿。

2.如权利要求1所述的触控单元，其特征在于，所述第一支撑层和所述第二支撑层的材质均包括聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚醚酮、聚芳基醚酮、聚乙烯醇、聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺中的一种或几种的组合。

3.如权利要求1所述的触控单元，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

4.如权利要求1所述的触控单元，其特征在于，所述触控单元还包括介质层，所述介质层形成在所述第一触控层和所述第二触控层之间。

5.一种触控单元的形成方法，其特征在于，包括：

形成一支撑材料层，所述支撑材料层中的分子取向为第一方向；

在所述支撑材料层上形成电极薄膜层；截断所述支撑材料层和所述电极薄膜层，所述支撑材料层截断形成第一支撑层和第二支撑层，所述电极薄膜层截断形成第一触控电极层和第二触控电极层，并使所述第二支撑层旋转预定角度，以使所述第二支撑层中的分子取向转变为第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交；以及，

将所述第一支撑层和所述第二支撑层堆叠设置，并分别用于构成触控单元的第一触控层和第二触控层。

6.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的触控单元。

7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，还包括：

偏光片，设置在所述触控单元的上方，并相对于所述触控单元更靠近所述显示面板的显示面。

8.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，还包括：

发光单元，设置在所述触控单元的下方，并相对于所述触控单元更远离所述显示面板的显示面。

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