本实用新型涉及导电膜材料技术领域，特别涉及一种透明导电性薄膜及触控屏、薄膜电阻应变式压力传感器。
背景技术：
透明导电性薄膜是电容式触控屏以及薄膜电阻应变式压力传感器等电子元器件的核心元件。随着智能终端技术的飞速发展，对透明导电性薄膜的需求量也是日益增大。透明导电性薄膜一般包括基材及设置于基材两侧的中间保护层及功能层。
目前，高性能透明导电薄膜一般使用非晶型聚合薄膜作为基材。但是，非晶性聚合物薄膜比结晶性聚合物薄膜更脆弱。在卷曲呈筒状时，相邻的透明导电薄膜的最外层彼此容易产生粘连及压接的问题，从而导致薄膜损坏。针对该问题，一般采取的方式是中间保护层内添加颗粒，以使在功能层的表面形成凸起。凸起可使相邻的透明导电薄膜最外层之间形成点接触，从而避免发生粘连及压接。
然而，添加的颗粒会对光线产生遮挡、散射等作用，从而导致导电膜的整体光学效果较差。
技术实现要素：
基于此，有必要针对现有透明导电性薄膜光学效果较差的问题，提供一种能有效改善光学效果的透明导电性薄膜及触控屏、薄膜电阻应变式压力传感器。
一种透明导电性薄膜，包括基材、光学调整层及功能层，所述基材包括相对设置的第一表面及第二表面，且所述第一表面及所述第二表面均依次形成有所述光学调整层及所述功能层，其中至少一个所述光学调整层中设置有多个颗粒，所述光学调整层设置有所述颗粒的区域形成突出部，未设置有所述颗粒的区域形成平坦部，所述功能层的表面与所述突出部对应的区域因所述突出部形成凸起；
其中，在平行于所述平坦部表面的方向上，所述突出部的尺寸为5微米至30微米；在垂直于所述平坦部表面的方向上，所述突出部的高度为0.1微米至3微米。
上述透明导电性薄膜，光学调整层中的颗粒使得功能层的表面形成凸起，从而可有效地起到防粘连的作用。而且，在平行于平坦部表面及垂直于平坦部表面的方向上，突出部的尺寸分别为5至30微米以及0.1至3微米。可见，垂直方向上的尺寸远小于平行方向上的尺寸，表示突出部的坡度较小，突出部平缓地向平坦部过渡。因此，在突出部和平坦部产生的光反射、透射、折射等都相对均匀，避免了形成过大的突变落差，从而有效地改善了上述透明导电性薄膜的光学效果。
在其中一个实施例中，所述颗粒在所述光学调整层中的分布密度为100个至2000个/mm2。
颗粒分布密度过大会导致上述透明导电性薄膜的雾度值过大、光透过率降低，进而严重影响透明导电性薄膜的外观和光学效果。而如果颗粒的分布密度过小，则抗粘连的效果有限。在上述密度范围内，上述透明导电性薄膜能较好的兼顾抗粘连及光学效果。
在其中一个实施例中，所述颗粒与所述光学调整层的材质相同。
因此，颗粒与光学调整层的光学参数也相同，故在颗粒与光学调整层的连接界面光线传播所受影响较小，颗粒与光学调整层更接近为一个整体。当光线穿过含有颗粒的光学调整层时，其传播路线产生的扭曲较小。因此，上述透明导电性薄膜的光学效果可得到进一步的改善。
在其中一个实施例中，所述基材为非晶型聚合薄膜。
由于非晶性聚合物薄膜比结晶性聚合物薄膜双折射率小并且均匀，可消除上述透明导电性薄膜中的颜色不均匀。
在其中一个实施例中，还包括分别附着于所述第一表面及所述第二表面的硬涂层，所述光学调整层形成于所述硬涂层远离所述基材的表面。
由于一般的非晶性聚合物材料比结晶性聚合物材料的脆性要高，从而易导致基材发生断裂。而硬涂层可对基材的起到保护作用，从而防止基材断裂。
在其中一个实施例中，所述功能层包括依次层叠设置于所述光学调整层表面的透明导电层及金属层。
在其中一个实施例中，所述功能层为金属导电层。
一种触控屏，所述触控屏由上述优选实施例中的透明导电性薄膜所制成，所述触控屏包括触控区及引线区，所述金属层位于所述引线区；所述触控区包括由所述透明导电层蚀刻而成的电极；所述引线区包括由所述金属层及位于所述引线区的透明导电层被蚀刻形成的引线。
上述触控屏，由功能层直接蚀刻得到第一引线及第二引线。因此，由于无需丝印，直接由黄光制程形成的电极引线的宽度可进一步缩小，故触控屏具有窄边框。
一种薄膜电阻应变式压力传感器，包括：
柔性衬底；及
附着于所述柔性衬底表面的应变电阻，所述应变电阻由上述优选实施例中的透明导电性导电薄膜蚀刻形成。
一种透明导电性薄膜，包括基材、硬涂层、光学调整层及功能层，所述基材包括相对设置的第一表面及第二表面，且所述第一表面及所述第二表面均依次形成有所述硬涂层、所述光学调整层及所述功能层，其中至少一个所述硬涂层层中设置有多个颗粒，所述硬涂层设置有所述颗粒的区域形成突出部，未设置有所述颗粒的区域形成平坦部，所述功能层的表面与所述突出部对应的区域因所述突出部形成凸起；
其中，在平行于所述平坦部表面的方向上，所述突出部的尺寸为5微米至30微米；在垂直于所述平坦部表面的方向上，所述突出部的高度为0.1微米至3微米。
上述透明导电性薄膜，硬涂层中的颗粒使得功能层的表面形成凸起，从而可有效地起到防粘连的作用。而且，在平行于平坦部表面及垂直于平坦部表面的方向上，突出部的尺寸分别为5至30微米以及0.1至3微米。可见，垂直方向上的尺寸远小于平行方向上的尺寸，表示突出部的坡度较小，突出部平缓地向平坦部过渡。因此，在突出部和平坦部产生的光反射、透射、折射等都相对均匀，避免了形成过大的突变落差，从而有效地改善了上述透明导电性薄膜的光学效果。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例中透明导电性薄膜的层叠结构示意图；
图2为图1所示透明导电性薄膜中突出部与平坦部的局部示意图；
图3为另一个实施例中透明导电性薄膜的层叠结构示意图；
图4为本实用新型较佳实施例中触控屏的结构示意图；
图5为本实用新型较佳实施例中薄膜电阻感应式压力传感器的结构示意图；
图6为本实用新型另一个实施例中透明导电性薄膜的层叠结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1及图2，本实用新型较佳实施例中的透明导电性薄膜1包括基材10、光学调整层20、功能层30及颗粒40。
基材10包括相对设置的第一表面(图1所示上表面)及第二表面(图1所示下表面)。其中，第一表面及第二表面只是为了对基材10的两个表面进行区分，第一表面及第二表面的位置可互换。基材10可由结晶性聚合物薄膜形成，也可由非晶性聚合物薄膜形成。
由于非晶性聚合物薄膜比结晶性聚合物薄膜双折射率小并且均匀，可消除本实用新型的透明导电性薄膜1中的颜色不均匀。因此，具体在本实施中，基材10为非晶性聚合物薄膜。
具体的，用于本实用新型的非晶性聚合物薄膜的面内的双折射率优选为0～0.001，进一步优选为0～0.0005。用于本实用新型的非晶性聚合物薄膜的面内的双折射率的偏差优选为0.0005以下，进一步优选为0.0003以下。前述双折射率和其偏差可通过选择适宜的种类的非晶性聚合物薄膜而达成。由非晶性聚合物薄膜形成的基材10的厚度一般为20μm～200μm。
然而，一般的非晶性聚合物材料比结晶性聚合物材料的脆性要高，从而易导致基材10发生断裂。为了克服上述问题，在本实施例中，透明导电性薄膜1还包括分别附着于第一表面及第二表面的硬涂层50。具体的，光学调整层20形成于硬涂层50远离基材10的表面。
硬涂层50对基材10的起到保护作用，从而防止基材10断裂。其中，硬涂层50包含粘结剂树脂。该粘结剂树脂包含例如基于紫外线、电子射线的固化性树脂组合物。固化性树脂组合物优选包含丙烯酸缩水甘油酯系聚合物与丙烯酸进行加成反应而得到的聚合物。或者，固化性树脂组合物优选包含多官能丙烯酸酯聚合物(季戊四醇、二季戊四醇等)。固化性树脂组合物还包含聚合引发剂。
具体的，硬涂层50包括两个，分别为第一硬涂层51及第二硬涂层52，第一硬涂层51及第二硬涂层52分别设置于第一表面及第二表面。其中，第一硬涂层51与第二硬涂层52仅仅表示同一元件的不同名称，故其结构、成分及功能均相同。
需要指出的是，硬涂层50并非透明导电性薄膜1实现其功能的必要元件。如图3所示，在另一个实施例中，导电性薄膜1并不包括硬涂层，光学调整层20直接形成于基材10的表面。
请再次参阅图1至图3，光学调整层20用于改善透明导电性薄膜1的光学效果。形成光学调整层20的材料包括树脂及掺杂于树脂内的其他有机物或无机物。例如，有机硅类聚合物、丙烯酸酯类聚合物、芳环或萘环聚合物、氧化锆、氧化钛、氧化锑中的一种或者几种。其中，光学调整层20的折射率优选设定为在基材10的折射率与功能层30的折射率之间的数值。因此，可在光线的传播路径上起到过渡作用。
具体的，光学调整层20包括两个，分别为第一光学调整层21及第二光学调整层22，第一光学调整层21及第二光学调整层22分别设置于第一表面及第二表面。其中，第一光学调整层21与第二光学调整层22仅仅表示同一元件的不同名称，故其结构、成分及功能均相同。
功能层30用于实现透明导电性薄膜1特定的功能。具体的，功能层30包括两个，分别为第一功能层31及第二功能层32，第一功能层31及第二功能层32分别设置于第一光学调整层21及第二光学调整层22表面。其中，第一功能层31与第二功能层32仅仅表示同一元件的不同名称，故其结构、成分及功能均相同。透明导电性薄膜1可应用于触控屏、应变式压力传感器等电子元器件的制备。相应的，功能层30则为对应的结构。
在本实施例中，功能层30包括依次层叠设置于光学调整层20表面的透明导电层301及金属层302。其中：
透明导电层301由在可见光区域(380nm～780nm)中透射率高(80％以上)、且每单位面积的表面电阻值(单位：Ω/m2)为500Ω/m2以下的层形成。透明导电层301的厚度优选15nm～100nm、更优选的为15nm～50nm。具体的，透明导电层301例如由铟锡氧化物(ITO)、或者氧化铟-氧化锌复合物的任一种形成。
金属层302形成在透明导电层301的表面上。关于形成金属层302的材料，有代表性的是铜、银，也可使用除此以外的导电性优异的任意的金属。金属层302的厚度优选为20nm～500nm、更优选为30nm～100nm。
此时，透明导电性薄膜1可应用于触控屏的制备。请一并参阅图4，本实用新型还提供一种触控屏200。触控屏200由上述实施例中的透明导电性薄膜1所制成。其中：
触控屏200包括触控区210及引线区220。具体的，触控区210位于触控屏200的中部，而引线区220则围绕触控区210的周向设置。金属层302位于引线区220。
触控区210包括由透明导电层301蚀刻而成的电极。具体的，电极包括第一电极211及第二电极212。其中，第一电极211及第二电极212分别由第一功能层31及第二功能层32中的透明导电层301蚀刻而成。第一电极211及第二电极212蚀刻成电极图案。具体的，电极图案一般呈长条形并垂直相交呈网格状，相对的第一电极211及第二电极212形成电容结构的两极。
引线区220包括由金属层302及位于引线区220的透明导电层301蚀刻而成的引线。具体的，引线包括第一引线221及第二引线222。其中，第一引线221及第二引线222分别由第一功能层31及第二功能层32中的金属层302及位于引线区220的透明导电层301蚀刻而成。第一引线221及第二引线222为双层结构，从而实现与第一电极211及第二电极212电连接。
上述触控屏200，由功能层30直接蚀刻得到第一引线221及第二引线222。因此，由于无需丝印，直接由黄光制程形成的电极引线的宽度可进一步缩小，故触控屏200具有窄边框。
需要指出的是，根据功能层30所起的作用不同，其结构不限定为上述透明导电层301及金属层302层叠设置。例如，在另一个实施例中，功能层30为金属导电层。其中，金属导电层可以由铜、银或金属合金制成。功能层30为单层结构，用于导电。
此时，透明导电性薄膜1可应用于应变式压力传感器。请一并参阅图5，本实用新型还提供一种薄膜应变式压力传感器300。薄膜电阻应变式压力传感器300包括应变电阻310及柔性衬底320。其中，应变电阻310附着于柔性衬底320的表面。而且，应变电阻11由透明导电性薄膜1蚀刻形成。
具体的，柔性衬底320可以为表面有绝缘层的金属或石英、云母等无机材料。压力作用于应变电阻310时，应变电阻310的电阻值变化，从而引起电信号的变化。进一步的，通过对电信号进行分析，便可得到压力值。
此外，至少一个光学调整层20中设置有多个颗粒40，光学调整层20设置有颗粒40的区域形成突出部201，未设置有颗粒40的区域形成平坦部202。而且，功能层30的表面与突出部201对应的区域因突出部201形成凸起(图未标)。
具体的，由于功能层30依次层叠设置于光学调整层20的表面，故两者的表面形状相同。因此，在功能层30与突出部201对应的区域，会因为突出部201的存在而形成多个凸起。
颗粒40可以无规则地、也可以预设规则(如均匀地)分布于光学调整层20内。颗粒40可仅包含于第一光学调整层21或第二光学调整层22内，从而得到单面形成有凸起的透明导电性薄膜1；也可即包含于第一光学调整层21内，又包含于第二光学调整层22内，从而得到双面形成有凸起的透明导电性薄膜1。
卷绕长条的透明导电薄膜1时，多个凸起可使相邻两个功能层30之间形成点接触，从而防止其相互粘连、压接。
进一步的，在平行于平坦部202表面的方向上，突出部201的尺寸为5微米至30微米；在垂直于平坦部202表面的方向上，突出部201的高度为0.1微米至3微米。相应的颗粒40的粒径范围为0.1-5微米。在其中一实施例中，颗粒40的粒径为2微米，突出部201的尺寸为10微米，突出部201的尺寸为颗粒40的粒径的五倍，这种尺寸比例使得突出部具有最优的平坦度，即光学调整层的材料21、22沿着颗粒40的顶部缓慢变薄，因此使得导电薄膜1具有优异的光学效果。
在其他实施方式中，多个颗粒40包覆于光学调整层20内。因此，光学调整层20的材料会覆盖于颗粒40的表面，并沿颗粒40的顶部向两侧逐渐延伸，从而形成具有较小坡度的突出部201。相应的，颗粒40的粒径范围为0.1至5微米。在其中一实施例中，颗粒40的粒径为2微米，突出部201的尺寸为10微米，突出部201的尺寸为颗粒40的粒径的五倍，这种尺寸比例使得突出部201具有最优的平坦度，即光学调整层20的材料沿着颗粒40的顶部缓慢变薄，因此使得导电薄膜1具有优异的光学效果。
如图2所示，平行于平坦部202表面方向的突出部201的尺寸理解为突出部201的宽度W，垂直于平坦部202表面方向的突出部201的尺寸理解为突出部201的高度H。可见，高度H远小于宽度W，表示突出部201的坡度较小，突出部201平缓地向平坦部202过渡。因此，在突出部201和平坦部202产生的光反射、透射、折射等都相对均匀，避免了形成过大的突变落差，从而有效地改善了透明导电性薄膜1的光学效果。
需要指出的是，在实际生产中，由于难以对每个颗粒40的进行准确的控制，故难以避免的会有极少部分颗粒40所形成的突出部201的尺寸(宽度W及高度H)位于上述范围外。但是，该部分凸起40所产生的影响可忽略不计。
在本实施例中，颗粒40的材质与光学调整层20的材质相同。
因此，颗粒40与光学调整层20的光学参数也相同，故在颗粒40与光学调整层20的连接界面光线传播所受影响较小，颗粒40与光学调整层20更接近为一个整体。当光线穿过含有颗粒40的光学调整层20时，其传播路线产生的扭曲较小。因此，透明导电性薄膜1的光学效果可得到进一步的改善。
在本实施例中，颗粒40在光学调整层20中的分布密度为100个至2000个/mm2。
具体的，颗粒40分布密度过大会导致透明导电性薄膜1的雾度值过大、光透过率降低，进而严重影响透明导电性薄膜1的外观和光学效果。而如果颗粒40的分布密度过小，则抗粘连的效果有限。在上述密度范围内，透明导电性薄膜1能较好的兼顾抗粘连及光学效果。
上述透明导电性薄膜1，光学调整层20中的颗粒40使得功能层30的表面形成凸起，从而可有效地起到防粘连的作用。而且，在平行于平坦部202表面及垂直于平坦部202表面的方向上，突出部201的尺寸分别为5至30微米以及0.1至3微米。可见，垂直方向上的尺寸远小于平行方向上的尺寸，表示突出部201的坡度较小，突出部201平缓地向平坦部202过渡。因此，在突出部201和平坦部202产生的光反射、透射、折射等都相对均匀，避免了形成过大的突变落差，从而有效地改善了透明导电性薄膜1的光学效果。
请参阅图6，本实用新型另一个实施例中的透明导电性薄膜1’包括基材10’、光学调整层20’、功能层30’、颗粒40’及硬涂层50’。
基材10’包括相对设置的第一表面及第二表面，且第一表面及所述第二表面均依次形成有硬涂层50’、光学调整层20’及功能层30’。其中，至少一个硬涂层层50’中设置有多个颗粒40’，硬涂层50’设置有颗粒40’的区域形成突出部(图未标)，未设置有颗粒40’的区域形成平坦部(图未标)，功能层30’的表面与突出部对应的区域因突出部形成凸起(图未标)。
本实施例中的透明导电性薄膜1’与上述实施例中的透明导电性薄膜1相比，基材10’、光学调整层20’、功能层30’及硬涂层50’与基材10、光学调整层20、功能层30及硬涂层50的成分、功能及结构均相同，故在此不再赘述。其区别仅在于：
透明导电性薄膜1’中的颗粒40’设置于硬涂层50’中，而透明导电性薄膜1中的颗粒40设置于光学调整层20中。
上述透明导电性薄膜1’，硬涂层50’中的颗粒40’使得功能层30’的表面形成凸起，从而可有效地起到防粘连的作用。而且，在平行于平坦部表面及垂直于平坦部表面的方向上，突出部的尺寸分别为5至30微米以及0.1至3微米。可见，垂直方向上的尺寸远小于平行方向上的尺寸，表示突出部的坡度较小，突出部平缓地向平坦部过渡。因此，在突出部和平坦部产生的光反射、透射、折射等都相对均匀，避免了形成过大的突变落差，从而有效地改善了透明导电性薄膜1’的光学效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。