本發(fā)明涉及觸控技術領域，特別是涉及一種智能可穿戴設備、觸摸屏及其制作方法。

背景技術：

觸摸屏是一個非常直觀、方便、快捷的人機交互工具，廣泛用于平板電腦、手機、筆記本電腦、公共信息查詢以及其他需要人機交互的地方。

目前市面上的智能手機、平板電腦、筆記本電腦、一體機等較大尺寸的電子設備其電容式觸摸屏表面的保護蓋板一般都采用基于二氧化硅材質的強化玻璃，并且在蓋板玻璃背面的四周制作有一定厚度的不透光遮光層，用以遮擋玻璃蓋板下方感應層四周的引線以及電子設備內部的器件等，最常見的有黑色、白色兩種顏色的遮光層，另外還有諸如土豪金等其他顏色的彩色遮光層。

傳統(tǒng)電容式觸摸屏感測單元的主要材質為氧化銦錫(ITO)，然后通過化學蝕刻或者鐳射的方法制作出電容感測電極圖案，由于氧化銦錫(ITO)通常電阻較高，無法直接作為電容觸摸屏的引線，因此通常需要在透明電極圖案的軸向端點處制作相應的金屬引線與透明的電極圖案搭接，通過金屬引線將電容變化信號傳輸至控制電路中的芯片中。其中，金屬引線與控制電路通過柔性電路板連接。

因此傳統(tǒng)的諸如智能手機等電容式觸摸屏的可視區(qū)下方為透明的氧化銦錫(ITO)導電電極圖案，兩側的遮光區(qū)下方為金屬引線。正是由于兩側的遮光區(qū)構成的邊框減小了觸摸屏可視區(qū)的面積，因此觸摸屏開始朝著窄邊框甚至無邊框方向發(fā)展，從而獲得更大的可視區(qū)面積。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種無邊框的智能可穿戴設備、觸摸屏及其制作方法。

一種觸摸屏，包括：透明導電膜，所述透明導電膜包括透明感光樹脂層及 由導電納米銀絲線交錯連接形成的導電層，所述透明感光樹脂層具有相對的第一表面及第二表面，所述導電納米銀絲線嵌入所述第一表面，其中，所述導電層形成透明電極圖案及透明引線，所述透明電極圖案用于獲取觸摸點的坐標信息，所述透明引線與所述透明電極圖案電連接，用于將所述透明電極圖案獲取的坐標信息傳輸至觸摸屏的控制電路的芯片中。

在其中一個實施例中，所述觸摸屏為互電容式的支持多點的觸摸屏。

在其中一個實施例中，所述透明導電膜的數(shù)目為一層，所述透明電極圖案包括第一觸控電極及第二觸控電極，所述第一觸控電極及所述第二觸控電極分別用于獲取X軸坐標的信息及Y軸坐標的信息，所述第一觸控電極的數(shù)目及所述第二觸控電極的數(shù)目的和與所述透明引線的數(shù)目相同，每一透明引線與一第一觸控電極或一第二觸控電極電連接；

或者，所述透明導電膜的數(shù)目為兩層，分別第一透明導電膜及第二透明導電膜，所述第一透明導電膜及所述第二透明導電膜層疊設置，且所述透明感光樹脂層與所述導電層交錯層疊，其中，所述第一透明導電膜的透明電極圖案包括第一觸控電極，所述第一透明導電膜的透明引線為第一透明引線，所述第一透明引線的數(shù)目與所述第一觸控電極的數(shù)目相同，每一第一透明引線與一第一觸控電極電連接，所述第二透明導電膜的透明電極圖案包括第二觸控電極，所述第二透明導電膜的透明引線為第二透明引線，所述第二透明引線的數(shù)目與所述第二觸控電極的數(shù)目相同，每一第二透明引線與一第二觸控電極電連接，所述第一觸控電極及所述第二觸控電極分別用于獲取X軸坐標的信息及Y軸坐標的信息。

在其中一個實施例中，所述觸摸屏為自電容式的支持單點的觸摸屏。

在其中一個實施例中，所述透明導電膜的數(shù)目為一層，所述透明電極圖案只包括多個相互絕緣的第一觸控電極，每一第一觸控電極包括多個相互絕緣的子電極，所述透明引線的數(shù)目與所述子電極的數(shù)目相同，且每一透明引線與每個所述多個相互絕緣的第一觸控電極中的一個子電極電連接。

在其中一個實施例中，所述觸摸屏的尺寸小于等于3英寸。

在其中一個實施例中，所述觸摸屏還包括設于所述第一表面上的金屬層；

部分所述導電納米銀絲線露出所述第一表面，所述金屬層包括多個相互絕緣的金屬引腳，以與觸摸屏的柔性電路板連接，所述透明引線與所述透明電極圖案連接的一端為第一端，另一端為第二端，每一透明引線與一金屬引腳連接。

在其中一個實施例中，所述透明導電膜還包括透明基材，所述透明感光樹脂層的第二表面設于所述透明基材上。

在其中一個實施例中，所述觸摸屏還包括保護蓋板，所述保護蓋板具有相對的觸摸表面及承載表面，所述透明導電膜設于所述承載表面上，所述觸摸表面的表面硬度大于等于3H。

在其中一個實施例中，所述保護蓋板為可彎折蓋板。

在其中一個實施例中，所述保護蓋板包括塑膠基材及設于所述塑膠基材表面的硬化涂層，所述硬化涂層背向所述塑膠基材的表面為所述觸摸表面，所述塑膠基材背向所述硬化涂層的表面為所述承載表面，其中，所述塑膠基材的厚度為0.1～0.3mm，所述硬化涂層的厚度小于0.05mm；

或者，所述保護蓋板為一表面經(jīng)硬化處理的塑膠基材，所述塑膠基材經(jīng)硬化處理的表面為所述觸摸表面，另一表面為所述承載表面，其中，所述塑膠基材的厚度為0.1～0.3mm。

一種上述觸摸屏的制作方法，包括如下步驟：

提供待處理膜，所述待處理膜包括基質層及由導電納米銀絲線形成的導電層，所述基質層具有相對的連接表面及加工表面，所述導電納米銀絲線嵌入所述加工表面，其中，所述基質層為半固化的透明感光樹脂層；

提供光罩，所述光罩預設有圖案區(qū)，所述透明導電膜的透明電極圖案及透明引線構成的圖案為標準圖案，所述圖案區(qū)上的圖案與所述標準圖案相同或互補，將所述光罩置于所述待處理膜具有所述導電層的一側，并依次進行曝光及顯影處理，得到具有透明電極圖案及透明引線的中間產(chǎn)品；以及

對所述中間產(chǎn)品進行固化處理。

一種上述觸摸屏的制作方法，包括如下步驟：

提供待處理膜以及保護蓋板，所述待處理膜包括基質層及由導電納米銀絲線形成的導電層，所述基質層具有相對的連接表面及加工表面，所述導電納米 銀絲線嵌入所述加工表面，其中，所述基質層為半固化的透明感光樹脂層，將所述待處理膜設于所述保護蓋板上，且所述連接表面靠近所述保護蓋板；

提供光罩，所述光罩預設有圖案區(qū)，所述透明導電膜的透明電極圖案及透明引線構成的圖案為標準圖案，所述圖案區(qū)上的圖案與所述標準圖案相同或互補，將所述光罩置于所述待處理膜具有所述導電層的一側，并依次進行曝光及顯影處理，得到具有透明電極圖案及透明引線的中間產(chǎn)品；以及

進行固化處理，使得所述基質層固化。

在其中一個實施例中，所述保護蓋板為柔性基材，所述保護蓋板及所述待處理膜的尺寸均是一個觸摸屏的尺寸的多倍，所述光罩上具有多個圖案區(qū)；

在得到所述中間產(chǎn)品后，且在進行固化處理前，還包括采用激光鐳射的方式進行切割以得到多個觸摸屏的步驟；

或者，在進行固化處理后，還包括采用激光鐳射的方式進行切割以得到多個觸摸屏的步驟。

一種智能可穿戴設備，包括上述觸摸屏。

上述透明導電膜采用導電納米銀絲線實現(xiàn)導電，而導電納米銀絲線相對于傳統(tǒng)的導電層具有相對較低的電阻，因此導電納米銀絲線既可以用于形成透明電極圖案，又可以用于形成透明引線。由于透明引線本身具有透明性，因此不需要在保護蓋板背面的兩側制作遮光層，也即上述觸摸屏無邊框。而且導電納米銀絲線嵌入第一表面，從而使得上述透明導電膜能較好的避免劃傷，不容易損壞。同時大大降低了透明導電膜與空氣接觸的機會，使得上述透明導電膜不容易被氧化。

附圖說明

圖1為一實施方式的觸摸屏的結構示意圖；

圖2為圖1中的觸摸屏的分解圖；

圖3為保護蓋板的結構示意圖；

圖4為透明感光樹脂層的結構示意圖；

圖5為另一實施方式的觸摸屏的結構示意圖；

圖6為一實施方式的透明導電膜的結構示意圖；

圖7為待處理膜的結構示意圖；

圖8為在制作觸摸屏的過程中的滾輪熱壓步驟的示意圖；

圖9為在制作觸摸屏的過程中的曝光步驟的示意圖；

圖10為在制作觸摸屏的過程中的顯影步驟的示意圖；

圖11為在制作觸摸屏的過程中的固化步驟的示意圖；

圖12為同時制作多個觸摸屏的示意圖；

圖13為智能手表用透明導電膜的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對智能可穿戴設備、觸摸屏及其制作方法進行進一步描述。

如圖1及圖2所示，一實施方式的觸摸屏10包括保護蓋板100及透明導電膜200。

保護蓋板100具有相對的觸摸表面110及承載表面120。其中，觸摸表面110的表面硬度大于等于3H(3H為鉛筆硬度等級)，從而能有效避免刮傷。

傳統(tǒng)的保護蓋板通常為強化玻璃，由于強化玻璃為剛性材質，不能彎折，因此無法滿足即將到來的諸如智能手表等可穿戴設備對柔性觸摸屏的需求。在本實施方式中，保護蓋板100為可彎折蓋板。

進一步，在本實施方式中，如圖3所示，保護蓋板100包括塑膠基材130及設于塑膠基材130表面的硬化涂層140，硬化涂層140背向塑膠基材130的表面為觸摸表面110，塑膠基材130背向硬化涂層140的表面為承載表面120。其中，塑膠基材130的厚度為0.1～0.3mm，硬化涂層140的厚度小于0.05mm。具體的，塑膠基材130為PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二醇酯)膜材、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)膜材及PMMA(PolymethylMethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)膜材中的一種或多種復合。硬化涂層140為玻璃鋼層、二氧化硅層或碳纖維與玻璃纖維的混合短纖維。

在其他實施方式中，保護蓋板100可以為一表面經(jīng)硬化處理的塑膠基材，塑膠基材經(jīng)硬化處理的表面為觸摸表面110，另一表面為承載表面120。其中，保護蓋板100的厚度為0.1～0.3mm。具體的，塑膠基材可以為PET膜材、PC膜材及PMMA膜材中的一種或多種復合。

進一步，在本實施方式中，保護蓋板100的透過率大于等于90％，霧度值小于等于1％。具體的，在本實施方式中，保護蓋板100的厚度為0.1mm、透過率大于91％，霧度值小于0.55％。

如圖2及圖4所示，透明導電膜200設于承載表面120上。透明導電膜200包括透明感光樹脂層210及由導電納米銀絲線222交錯連接形成的導電層220。透明感光樹脂層210具有相對的第一表面212及第二表面214，導電納米銀絲線222嵌入第一表面212。其中，導電層220形成透明電極圖案230及透明引線240，透明電極圖案230用于獲取觸摸點的坐標信息，透明引線240與透明電極圖案230電連接，用于將透明電極圖案230獲取的坐標信息傳輸至觸摸屏10的控制電路的芯片中。

在制作傳統(tǒng)的觸摸屏的過程中，通常對ITO導電層進行圖案處理得到透明電極圖案，但ITO的電阻較高，無法直接作為觸摸屏的引線，因此通常需要在透明電極圖案的軸向端點處制作相應的金屬引線(通常為銀漿線)與透明電極圖案搭接，通過金屬引線將觸摸點的坐標信息傳輸至控制電路中的芯片中。而金屬引線通常不具有透明性，因此需要在保護蓋板100背面(承載表面120)四周制作具有一定厚度的不透明的遮光層，遮擋保護蓋板100下方的金屬引線。而正是由于兩側的遮光層構成的邊框減小了觸摸屏可視區(qū)的面積。

而上述透明導電膜200采用導電納米銀絲線222實現(xiàn)導電，而導電納米銀絲線222相對于傳統(tǒng)的ITO導電層具有相對較低的電阻，因此導電納米銀絲線222既可以用于形成透明電極圖案230，又可以用于形成透明引線240。由于透明引線240本身具有透明性，因此不需要在保護蓋板100背面的兩側制作遮光層，也即上述觸摸屏10無邊框。而且導電納米銀絲線222嵌入第一表面212，從而使得上述透明導電膜200能較好的避免劃傷，不容易損壞。同時大大降低了透明導電膜200與空氣接觸的機會，使得上述透明導電膜200不容易被氧化。

由于ITO具有脆性，不能彎折，而導電納米銀絲線222具有較好的柔韌性，能夠彎折。而且透明感光樹脂層210也具有柔韌性，能夠彎折，也即上述透明導電膜200具有柔韌性。當保護蓋板100為可彎折蓋板時，上述觸摸屏10具有柔性，能滿足即將到來的諸如智能手表等可穿戴設備對柔性觸摸屏的需求。

進一步，在本實施方式中，導電納米銀絲線222的長度為30～50μm，導電納米銀絲線222的直徑為30～50nm。

在本實施方式中，透明導電膜200直接形成于保護蓋板100上，且透明感光樹脂層210的第二表面214與承載表面120連接?？梢岳斫猓谄渌麑嵤┓绞街?，如圖5所示，透明導電膜200還包括透明基材250。透明感光樹脂層210的第二表面214設于透明基材250上。透明導電膜200通過光學膠層(Oracle Certified Associate，OCA)300與保護蓋板100的承載表面120連接。在本實施方式中，透明感光樹脂層210的第一表面212靠近承載表面120。在其他實施方式中，也可以是透明基材250遠離透明感光樹脂層210的表面靠近承載表面120。

在本實施方式中，觸摸屏10的尺寸小于等于3英寸，這種小尺寸的觸摸屏不太適合人的手指在其上面進行較復雜的操作。為此，本實施方式提供一種自容式的支持單點的觸摸屏。在實際應用中，觸摸屏10還可以設置手勢操作，從而使得觸摸屏10能與互電容式的支持多點的觸摸屏具有相似的操作功能。

具體的，如圖6所示，上述觸摸屏10只包括一層透明導電膜200。透明電極圖案230只包括多個相互絕緣的第一觸控電極232。每一第一觸控電極232包括多個相互絕緣的子電極2322。透明引線240的數(shù)目與子電極2322的數(shù)目相同，且每一透明引線240與一子電極2322電連接。進一步，在本實施方式中，第一觸控電極232的數(shù)目為兩個，每一第一觸控電極232包括8個子電極2322。

可以理解，在其他實施方式中，觸摸屏10也可以為互電容式的支持多點的觸摸屏。

具體的，觸摸屏只包括一層透明導電膜200。透明電極圖案230包括第一觸控電極及第二觸控電極。第一觸控電極及第二觸控電極分別用于獲取X軸坐標的信息及Y軸坐標的信息。第一觸控電極的數(shù)目及第二觸控電極的數(shù)目的和與透明引線240的數(shù)目相同，每一透明引線240與一第一觸控電極或一第二觸控 電極電連接。

或者，觸摸屏包括兩層透明導電膜200，分別第一透明導電膜及第二透明導電膜。第一透明導電膜及第二透明導電膜層疊設置，且透明感光樹脂層210與導電層220交錯層疊。其中，第一透明導電膜的透明電極圖案230包括第一觸控電極，第一透明導電膜的透明引線為第一透明引線。第一透明引線的數(shù)目與第一觸控電極的數(shù)目相同，每一第一透明引線與一第一觸控電極電連接。第二透明導電膜的透明電極圖案230包括第二觸控電極，第二透明導電膜的透明引線為第二透明引線。第二透明引線的數(shù)目與第二觸控電極的數(shù)目相同，每一第二透明引線與一第二觸控電極電連接。第一觸控電極及第二觸控電極分別用于獲取X軸坐標的信息及Y軸坐標的信息。

進一步，如圖6及圖13所示，在本實施方式中，觸摸屏10還包括設于第一表面212上金屬層400。部分導電納米銀絲線222露出第一表面212。

其中，金屬層400包括多個相互絕緣的金屬引腳410，以與觸摸屏的柔性電路板連接。透明引線240與透明電極圖案230連接的一端為第一端242，另一端為第二端244。每一透明引線240與一金屬引腳連接。由于部分導電納米銀絲線222露出第一表面212，從而使得透明引線240能與金屬層400電連接，以將坐標信息傳輸至觸摸屏的控制電路的芯片中。

本實施方式還提供一種觸摸屏的制作方法，包括如下步驟：

步驟S510，提供待處理膜及保護蓋板。如圖7所示，待處理膜600包括本體610及兩保護膜620，兩保護膜620分別設于本體610相對的兩表面上。本體610包括基質層630及由導電納米銀絲線642形成的導電層640。基質層630具有相對的連接表面632及加工表面634，導電納米銀絲線642嵌入加工表面634，其中，基質層630內嵌入有導電納米銀絲線642的區(qū)域為導電區(qū)650，沒有嵌入有導電納米銀絲線642的區(qū)域為非導電區(qū)660?；|層630為半固化的透明感光樹脂層。除去兩保護膜620后，將本體610設于保護蓋板100上，且連接表面632靠近保護蓋板。

如圖8所示，在本實施方式中，部分導電納米銀絲線642露出加工表面634。

在本實施方式中，通過滾輪熱壓的方式將本體610設于保護蓋板100上， 其中，滾輪700沿著一定方向勻速移動。非導電區(qū)660相當于粘結層將導電區(qū)650連接于保護蓋板100上。

其中，半固化的透明感光樹脂包括如下重量份數(shù)的各組分：60～80份成膜樹脂、1～10份感光劑、5～20份溶劑、0.1～5份穩(wěn)定劑、0.1～5份流平劑、0.1～5份消泡劑，各組分的份數(shù)之和為100。

固化的透明感光樹脂包括如下重量份數(shù)的各組分：30～50份成膜樹脂、1～10份感光劑、0.1～5份穩(wěn)定劑、0.1～5份流平劑及0.1～5份消泡劑。

成膜樹脂為聚甲基丙烯酸甲酯、線性酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、巴豆酸、丙烯酸酯、乙烯基醚與丁烯酸甲酯中的至少一種。感光劑為重氮苯醌、重氮萘醌酯、聚乙烯醇肉桂酸酯、聚肉桂叉丙二酸乙二醇酯聚酯、芳香重氮鹽、芳香硫鎓鹽、芳香碘鎓鹽與二茂鐵鹽中的至少一種。溶劑為四氫呋喃、甲基乙基酮、環(huán)己酮、丙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙二醇乙醚乙酸酯、乙酸乙酯與乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇甲氧基單丙烯酸酯與乙氧基化新戊二醇甲氧基單丙烯酸酯中的至少一種。穩(wěn)定劑為對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、2,6一二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪與蒽醌中的至少一種。流平劑為聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、硝化纖維素與聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種。消泡劑為磷酸酯、脂肪酸酯與有機硅的至少一種。

其中，透明感光樹脂的半固化狀態(tài)具有感光性能，而透明感光樹脂的固化狀體不具有感光性能。

步驟S520，提供光罩。如圖9所示，光罩800預設有圖案區(qū)810，透明導電膜的透明電極圖案及透明引線構成的圖案為標準圖案，圖案區(qū)810上的圖案與標準圖案相同或互補。將光罩800置于本體610具有導電層(導電區(qū)650)的一側，并依次進行曝光及顯影處理，得到具有透明電極圖案及透明引線的中間產(chǎn)品。

在本實施方式中，形成本體610的透明感光樹脂為負性感光樹脂，即光照處不溶于顯影液。由于光照處不溶于顯影液，如果要保留標準圖案，應采用具有與標準圖案相同的圖案區(qū)的光罩800。圖9為曝光過程，采用紫外光照射光罩 800遠離本體610的一側，其中，導電區(qū)650被光照射的部分為光照區(qū)652，沒有被光照射的部分為非光照區(qū)654。圖10為顯影過程，非光照區(qū)654被去除。

可以理解，在其他實施方式中，形成待處理膜600的透明感光樹脂也可以為正性感光樹脂，即光照處溶于顯影液。由于光照處溶于顯影液，如果要保留標準圖案，應采用具有與標準圖案互補的圖案區(qū)的光罩800。

步驟S530，對中間產(chǎn)品進行固化處理。

在本實施方式中，采用紫外光照的方式來進行固化處理。如圖11為固化處理過程。

進一步，如圖12所示，在本實施方式中，保護蓋板100為柔性基材，保護蓋板100與本體610的尺寸均是一個觸摸屏10的尺寸的多倍。在本實施方式中，保護蓋板100的尺寸大于本體610的尺寸。光罩800上具有多個圖案區(qū)810。在得到中間產(chǎn)品后，且在進行固化處理前，還包括采用激光鐳射的方式進行切割以得到多個觸摸屏的步驟?；蛘?，在進行固化處理后，還包括采用激光鐳射的方式進行切割以得到多個觸摸屏的步驟。

傳統(tǒng)的觸摸屏的保護蓋板為強化玻璃，強化玻璃需要經(jīng)過多道強化處理，強化玻璃的邊角需要打磨及切割，而且在強化玻璃上形成孔洞(傳聲孔)需要專業(yè)工具。因此，采用強化玻璃作為保護蓋板的觸摸屏只適合于單片操作，也即一次只能加工出一個觸摸屏，不能批量生產(chǎn)。

而在本實施方式中，保護蓋板100為柔性基材，可以采用激光鐳射的方式直接形成預定的外形及/或孔洞等。也即在本實施方式中，可以直接通過在大張保護蓋板上一次性制作多個獨立的透明導電膜，最后通過激光鐳射形成多個獨立的觸摸屏。

在其他實施方式中，當透明導電膜200還包括透明基材250，且透明基材250也為柔性基材時，也可以直接在大張透明基材上一次性制作多個獨立的小型觸控單元，然后再采用光學膠與大張保護蓋板貼合，最后通過激光鐳射將透明基材250與保護蓋板均切割成小塊，從而形成多個獨立的觸摸屏。

采用柔性基材作為保護蓋板相對于采用強化玻璃作為保護蓋板，可以大大簡化觸摸屏的制造工序，提供制作效率。

在本實施方式中，還將上述觸摸屏10應用于智能可穿戴設備中。圖13所示的透明導電膜200為智能手表用透明導電膜200。圖13中的透明導電膜200為圖6中的透明導電膜200的具體應用。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。