CN105955561A - 一种具有电容式触摸功能的表壳、智能手表及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有电容式触摸功能的表壳及其制备方法，所述表壳包括金属基体以及依次覆盖在所述金属基体上的底层绝缘层、中间导电层、透明保护层，优选还包括覆盖在所述透明保护层的防指纹层，所述中间导电层和所述金属基体分别通过电子线路连接到手表内的控制元器件，以在手指触摸所述表壳时产生变化的电容。在此还公开了一种具有该表壳的智能手表。该表壳不仅具有金属外壳的高硬度、耐磨性、金属触感和光泽等特点，还具备电容式触摸功能，可以让用户通过触摸表壳来实现对智能手表的使用与控制。

Description

一种具有电容式触摸功能的表壳、智能手表及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有电容式触摸功能的表壳、智能手表及其制备方法。
背景技术
随着电子产品和家用电器的多样化发展，市场对产品设计的需求变得越来越多样化和特性化，电子产品已经进入了工艺设计的高层次阶段。传统的不锈钢金属电子表外壳如不锈钢表壳虽然高硬度、耐磨性能强、冰冷的触感和奢华的光泽感，但只是使表壳具有高强度的外壳效果和外观装饰效果，并没有其他使用功能，尤其是触摸控制功能，传统的控制功能需要在外壳上设置按键或者是通过触摸屏来实现。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有电容式触摸功能的表壳、智能手表及其制备方法，该表壳使得用户可以通过触摸表壳来使用智能手表。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有电容式触摸功能的表壳，包括金属基体以及依次覆盖在所述金属基体上的底层绝缘层、中间导电层、透明保护层，优选还包括覆盖在所述透明保护层的防指纹层，所述中间导电层和所述金属基体分别通过电子线路连接到手表内的控制元器件，以在手指触摸所述表壳时产生变化的电容。
进一步地：
所述金属基体为不锈钢。
所述底层绝缘层为UV丙烯酸涂料与硅烷按1：0.5～0.8混合反应的改性涂料通过UV光固化形成的绝缘膜层。
所述中间导电层为锡或铟锡镀膜。
所述透明保护层为UV丙烯酸透明涂料通过UV光固化形成的透明膜层。
一种智能手表，包括所述表壳以及所述表壳内部设置的控制元器件，所述控制元器件通过电子线路连接所述表壳的中间导电层和金属基体。
优选地，所述电子线路为柔性印刷电路板。
一种表壳的制备方法，包括以下步骤：
a.制备金属基体；
b.在所述金属基体上形成底层绝缘层；
c.在所述底层绝缘层上形成中间导电层；
d.在所述中间导电层上形成透明保护层；
优选地，还包括e.在所述透明保护层上形成防指纹层。
步骤b包括：
先将UV丙烯酸涂料与硅烷按着1：0.5～0.8比例混合均匀，反应5～10min，然后将改性后的涂料与稀释剂按着1：1.5～2稀释，将稀释好的涂料喷涂到金属基体表面，然后通过UV光固化机固化而形成所述底层绝缘层。
步骤c包括：
先将步骤b得到的产品放入真空镀膜室内，真空抽至2.0×10-2～5.0×10-2Pa，然后充入氩气，流量保持在800～1300sccm，在电压2～2.4KV，电流0.8～1A下，氩气产生电离并轰击产品的表面，轰击时间150～180秒；然后在电压220～240V和电流60～65A下，将锡靶材或铟锡靶材镀到产品表面，镀膜时间20～35s，形成所述中间导电层。
步骤d包括：
将步骤c得到的产品喷涂用于增强所述透明保护层的附着性的金属处理剂，烘烤干燥，接着将UV丙烯酸透明涂料和稀释剂按着1:0.8～1比例稀释，稀释完之后喷涂到产品表面，然后通过UV光固化机固化而形成所述透明保护层。
本发明的有益效果：
本发明提供的表壳包括金属基体以及依次覆盖在金属基体上的底层绝缘层、中间导电层、透明保护层，所述中间导电层和所述金属基体分别通过电子线路连接到手表内的控制元器件，以在手指触摸所述表壳时产生变化的电容，从而，该表壳不仅具有金属外壳的高硬度、耐磨性、金属触感和光泽等特点，还具备电容式触摸功能，可以让用户通过触摸表壳来实现对智能手表的使用与控制。
附图说明
图1为本发明一种实施例具有电容式触摸功能的表壳结构示意图。
图2为本发明一种实施例具有电容式触摸功能的表壳制作流程图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参阅图1，在一种实施例中，一种具有电容式触摸功能的表壳，包括金属基体1以及依次覆盖在所述金属基体1上的底层绝缘层2、中间导电层3、透明保护层4，所述中间导电层3和所述金属基体1可各自通过电子线路连接到手表内的控制元器件，相当于形成相对应的感测电极，当手指触摸所述表壳时会对感测电极间耦合电容产生影响，产生变化的电容，从而能够感测出手指对表壳的触摸。
在优选的实施例中，表壳还包括覆盖在所述透明保护层4的防指纹层5。
在优选的实施例中，所述金属基体1为不锈钢。
在优选的实施例中，所述底层绝缘层2为UV丙烯酸涂料与硅烷按1：0.5～0.8混合反应的改性涂料通过UV光固化形成的绝缘膜层。
在优选的实施例中，所述中间导电层3为锡或铟锡镀膜。
在优选的实施例中，所述透明保护层4为UV丙烯酸透明涂料通过UV光固化形成的透明膜层。
一种智能手表，包括所述表壳以及所述表壳内部设置的控制元器件，所述控制元器件通过电子线路连接所述表壳的中间导电层3和金属基体1。
优选地，所述电子线路为柔性印刷电路板。
如图2所示，一种表壳的制备方法，包括以下步骤：
a.制备金属基体1；
b.在所述金属基体1上形成底层绝缘层2；
c.在所述底层绝缘层2上形成中间导电层3；
d.在所述中间导电层3上形成透明保护层4；
优选地，还包括e.在所述透明保护层4上形成防指纹层5。
步骤b包括：
先将UV丙烯酸涂料与硅烷按着1：0.5～0.8比例混合均匀，反应5～10min，然后将改性后的涂料与稀释剂按着1：1.5～2稀释，将稀释好的涂料喷涂到金属基体1表面，然后通过UV光固化机固化而形成所述底层绝缘层2。
步骤c包括：
先将步骤b得到的产品放入真空镀膜室内，真空抽至2.0×10-2～5.0×10-2Pa，然后充入氩气，流量保持在800～1300sccm，在电压2～2.4KV，电流0.8～1A下，氩气产生电离并轰击产品的表面，轰击时间150～180秒；然后在电压220～240V和电流60～65A下，将锡靶材或铟锡靶材镀到产品表面，镀膜时间20～35s，形成所述中间导电层3。
步骤d包括：
将步骤c得到的产品喷涂用于增强所述透明保护层的附着性的金属处理剂，金属处理剂例如是硅烷系的处理剂，烘烤干燥，接着将UV丙烯酸透明涂料和稀释剂按着1:0.8～1比例稀释，稀释完之后喷涂到产品表面，然后通过UV光固化机固化而形成所述透明保护层4。
一种具体实施例中，该手表外壳具有如图1所示的结构，该结构具有触摸功能。所述的制备方法采用不锈钢金属作为基底材料和导电层，底层绝缘层采用改性涂层，附着性好而且绝缘性强，中间导电层采用真空镀膜方式，在底层绝缘层上镀上一层金属膜层，该膜层具有光泽和优异的导电性能，外层保护层采用高硬度透明涂层和防指纹膜，既起到保护产品外观作用，又能充分展现中层金属光泽。
不锈钢基体绝缘层制备：将功能助剂添加到普通底涂油漆进行改性，并稀释到一定比例，然后喷涂到表面光亮的不锈钢基体上面，再经过UV光固化即形成绝缘膜层，该膜层厚度为5～15μm。
中层导电层制备：将上述的不锈钢基体放入到真空镀膜机中，真空镀上一层金属膜层，该金属膜层具有优异的导电性，膜层厚度为3～8μm。
面层保护层制备：将上述膜层经过金属处理剂处理，处理后镀层与面层油漆可以很好的附着，而不改变金属膜层的光泽感，然后再喷涂UV透明面漆，接着再喷一层防指纹面漆，就完成了整个面层，该面层具有耐磨和防指纹效果。
通过该方法制作的手表外壳，在中层导电层和金属基体连接上柔性印刷电路板(FFC)，可以形成感测电极，再与其他必要的电子元器件组装起来就可以形成耦合电容，实现电容触摸功能。当手指触摸到表壳时，会对中间导电层3和所述金属基体1对应触摸点的电极间耦合电容产生影响，产生变化的电容，从而能够感测出手指对表壳的触摸。
实施例1
不锈钢基体316，UV丙烯酸涂料，硅烷，稀释剂，无水乙醇，UV光固化机，靶材锡，真空镀膜机，金属处理剂，UV丙烯酸透明涂料，立邦防指纹油。
底层绝缘层制备
先将UV丙烯酸涂料与硅烷按着1：0.5～0.8比例混合均匀，反应5～10min，然后将改性后的涂料与稀释剂按着1：1.5～2稀释，接着将不锈钢基体表面用无水乙醇擦拭除污，擦拭完将稀释好的涂料喷涂到不锈钢基体表面，静止3～5min，然后通过UV光固化机，UV灯功率为60～100W，基体表面就会形成一层绝缘膜，膜层厚度为5～10μm。
中层导电层制备
先将上述产品放入真空镀膜室内，真空抽至2.0×10-2～5.0×10-2Pa，然后充入氩气，流量保持在800～1300sccm，在电压2～2.4KV，电流0.8～1A下，氩气产生电离并轰击产品的表面，轰击时间150～180秒；然后在电压220～240V和电流60～65A下，将锡靶材镀到产品表面，镀膜时间25～35s，镀完后产品表面就具有较高的金属质感，且导电性优异。
面层保护层制备
将上述产品先喷一层薄薄的金属处理剂，静止10～15s，再放入烤箱80度下烘烤3～5min，接着将UV丙烯酸透明涂料和稀释剂按着1:0.8～1比例稀释，稀释完之后喷涂到产品表面，静止20～30s，然后通过UV光固化机，UV灯功率为40～60W，接着将立邦防指纹油喷涂到产品表面，然后放入烤箱80度，烘烤10～20min，即得到表面比较细腻的外观保护层，该外观保护膜层厚度为3～8μm，具有耐磨和防指纹效果。
该产品连接上柔性印刷电路板，再与其他电子元器件组装起来就可以触摸使用。
实施例2
不锈钢基体304，UV丙烯酸涂料，硅烷，稀释剂，无水乙醇，UV光固化机，靶材氧化铟锡，真空镀膜机，金属处理剂，UV丙烯酸透明涂料，立邦防指纹油。
底层绝缘层制备
先将UV丙烯酸涂料与硅烷按着1：0.5～0.8比例混合均匀，反应5～10min，然后将改性后的涂料与稀释剂按着1：1.5～2稀释，接着将不锈钢基体表面用无水乙醇擦拭除污，擦拭完将稀释好的涂料喷涂到不锈钢基体表面，静止3～5min，然后通过UV光固化机，UV灯功率为60～100W，基体表面就会形成一层绝缘膜，膜层厚度为8～10μm。
中层导电层制备
先将上述产品放入真空镀膜室内，真空抽至2.0×10-2～5.0×10-2Pa，然后充入氩气，流量保持在800～1300sccm，在电压2～2.4KV，电流0.8～1A下，氩气产生电离并轰击产品的表面，轰击时间150～180秒；然后在电压220～240V和电流60～65A下，将铟锡靶材镀到产品表面，镀膜时间20～30s，镀完后产品表面就具有较高的金属质感，且导电性优异。
面层保护层制备
将上述产品先喷一层薄薄的金属处理剂，静止10～15s，再放入烤箱80度下烘烤3～5min，接着将UV丙烯酸透明涂料和稀释剂按着1:0.8～1比例稀释，稀释完之后喷涂到产品表面，静止20～30s，然后通过UV光固化机，UV灯功率为40～60W，接着将立邦防指纹油喷涂到产品表面，然后放入烤箱80度，烘烤10～20min，即得到表面比较细腻的外观保护层，该外观保护膜层厚度为5～8μm，具有耐磨和防指纹效果。
该产品连接上柔性印刷电路板，再与其他电子元器件组装起来就可以触摸使用。
实施例3
不锈钢基体17-4，UV丙烯酸涂料，硅烷，稀释剂，无水乙醇，UV光固化机，靶材锡，真空镀膜机，金属处理剂，UV丙烯酸透明涂料，立邦防指纹油。
底层绝缘层制备
先将UV丙烯酸涂料与硅烷按着1：0.5～0.8比例混合均匀，反应5～10min，然后将改性后的涂料与稀释剂按着1：1.5～2稀释，接着将不锈钢基体表面用无水乙醇擦拭除污，擦拭完将稀释好的涂料喷涂到不锈钢基体表面，静止3～5min，然后通过UV光固化机，UV灯功率为60～100W，基体表面就会形成一层绝缘膜，膜层厚度为10～15μm。
中层导电层制备
先将上述产品放入真空镀膜室内，真空抽至2.0×10-2～5.0×10-2Pa，然后充入氩气，流量保持在800～1300sccm，在电压2～2.4KV，电流0.8～1A下，氩气产生电离并轰击产品的表面，轰击时间150～180秒；然后在电压220～240V和电流60～65A下，将锡靶材镀到产品表面，镀膜时间20～30s，镀完后产品表面就具有较高的金属质感，且导电性优异。
面层保护层制备
将上述产品先喷一层薄薄的金属处理剂，静止10～15s，再放入烤箱80度下烘烤3～5min，接着将UV丙烯酸透明涂料和稀释剂按着1:0.8～1比例稀释，稀释完之后喷涂到产品表面，静止20～30s，然后通过UV光固化机，UV灯功率为40～60W，接着将立邦防指纹油喷涂到产品表面，然后放入烤箱80度，烘烤10～20min，即得到表面比较细腻的外观保护层，该外观保护膜层厚度为5～8μm，具有耐磨和防指纹效果。
该产品连接上柔性印刷电路板，再与其他电子元器件组装起来就可以触摸使用。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有电容式触摸功能的表壳，其特征在于，包括金属基体以及依次覆盖在所述金属基体上的底层绝缘层、中间导电层和透明保护层，优选还包括覆盖在所述透明保护层的防指纹层，所述中间导电层和所述金属基体分别通过电子线路连接到手表内的控制元器件，以在手指触摸所述表壳时产生变化的电容。
2.如权利要求1所述的表壳，其特征在于，所述金属基体为不锈钢。
3.如权利要求1所述的表壳，其特征在于，所述底层绝缘层为UV丙烯酸涂料与硅烷按1：0.5～0.8混合反应的改性涂料通过UV光固化形成的绝缘膜层。
4.如权利要求1所述的表壳，其特征在于，所述中间导电层为锡或铟锡镀膜。
5.如权利要求1所述的表壳，其特征在于，所述透明保护层为UV丙烯酸透明涂料通过UV光固化形成的透明膜层。
6.一种智能手表，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的表壳以及所述表壳内部设置的控制元器件，所述控制元器件通过电子线路连接所述表壳的中间导电层和金属基体，优选地，所述电子线路为柔性印刷电路板。
7.一种表壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.制备金属基体；
b.在所述金属基体上形成底层绝缘层；
c.在所述底层绝缘层上形成中间导电层；
d.在所述中间导电层上形成透明保护层；
优选地，还包括e.在所述透明保护层上形成防指纹层。
8.如权利要求7所述表壳的制备方法，其特征在于，步骤b包括：
先将UV丙烯酸涂料与硅烷按着1：0.5～0.8比例混合均匀，反应5～10min，然后将改性后的涂料与稀释剂按着1：1.5～2稀释，将稀释好的涂料喷涂到金属基体表面，然后通过UV光固化机固化而形成所述底层绝缘层。
9.如权利要求7所述表壳的制备方法，其特征在于，步骤c包括：
先将步骤b得到的产品放入真空镀膜室内，真空抽至2.0×10-2～5.0×10-2Pa，然后充入氩气，流量保持在800～1300sccm，在电压2～2.4KV，电流0.8～1A下，氩气产生电离并轰击产品的表面，轰击时间150～180秒；然后在电压220～240V和电流60～65A下，将锡靶材或铟锡靶材镀到产品表面，镀膜时间20～35s，形成所述中间导电层。
10.如权利要求7所述表壳的制备方法，其特征在于，步骤d包括：
将步骤c得到的产品喷涂用于增强所述透明保护层的附着性的金属处理剂，烘烤干燥，接着将UV丙烯酸透明涂料和稀释剂按着1:0.8～1比例稀释，稀释完之后喷涂到产品表面，然后通过UV光固化机固化而形成所述透明保护层。
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