CN106158232B - 数位板用隔磁片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了数位板用隔磁片，包括第一磁性薄片层和第二磁性薄片层；该第一磁性薄片层包括若干个由高磁导率材料制成的第一磁性薄片，相邻第一磁性薄片通过粘结剂粘结；该第二磁性薄片层包括若干个由低磁导率、低电阻率材料制成的第二磁性薄片，相邻第二磁性薄片通过粘结剂粘结；该第一磁性薄片层的一侧通过粘结剂与第二磁性薄片层粘结，另一侧设有用于起绝缘保护作用的保护膜层。本发明还公开了制造上述数位板用隔磁片的制造方法。本发明具有结构简单、性能优异、隔磁片品质因数显著提高、生产过程简单便利等优点。

Description

数位板用隔磁片及其制造方法
技术领域
本发明涉及数位板，尤其是涉及数位板用隔磁片及制造方法。
背景技术
数位板，又名绘图板、绘画板、手绘板等等，是计算机输入设备的一种，通常是由一块板子和一支压感笔组成。数位板是靠磁场工作的，接上数位板后，其板面上就有一层电磁场，而电磁笔通过不同的方式也会产生电磁场。当电磁笔在数位板的板面上工作时，通过计算两种磁场之间互相作用的结果来判断电磁笔的运行轨迹和定位，通过计算电磁场的大小，从而产生不同的压感的。
目前市场上的数位板主要利用无源无线技术和有源无线技术。
有源无线技术的工作原理：电磁笔用电池驱动产生磁场，再和数位板的板面的磁场相互作用，进而产生不同的压感。然而，这种技术有很多缺点：一、电池的电量不是恒定不变的，随着电池电量的变化，电磁笔产生的磁场也会变化；随着电池电量的减少，产品的感应精度降低，效果越来越差；二、电池在长时间供电的情况下，容易会发生漏液的现象，这不仅会损坏电磁笔，还会对人体产生危害；三、因为电磁笔额外产生了磁场，产品的磁场辐射比较强；四、使用电池不利于环保；五、因为有源无线技术需要使用电池，对应的，电磁笔的结构难以缩小，电磁笔的重量较重，不利于长时间使用。
无源无线技术的工作原理：数位板靠电脑USB接口供电，而USB的功率是恒定的，因此，数位板的板面产生的磁场比较恒定。同时，无源无线的电磁笔自身没有电源，它是利用电磁感应原理，吸收数位板的板面的磁场，然后积蓄能量向感应屏发射电磁信号，再和数位板的板面的磁场互相作用进行工作。这种技术有很多优点，首先，整个电磁板的辐射小，无线笔没有额外的磁场辐射；其次，不需使用电池，比较环保；再者，无线笔轻盈，粗细自定；最重要的是性能非常稳定，抗干扰能力强，稳定性非常好。
从上述两种技术方式的对比可知，无源无线技术有很大的优势，但是，这种技术很容易受到外界磁场的影响，并且数位板的板面磁场为中高频交变磁场，遇到外界环境中有金属物体，会在金属物体上产生涡流损耗，消耗板面磁场，产生热量，从而使电磁笔接收不到板面的电磁信号。所以，采用无源无线技术的数位板必须使用隔磁材料屏蔽外界磁场的干扰，同时，避免外部金属环境消耗板面的磁场。
针对无源无线技术，目前市场主要使用高磁导率坡莫合金作为隔磁材料，该种材料加工困难，成本非常高，而且，其本身为金属材料，使用时就会产生涡流，消耗一大部分板面磁场，进而产生热量，导致产品的反应不灵敏，书写绘画效果并不理想。同时，在当下电子产品要求轻薄化的背景下，坡莫合金难以做到轻薄化。
因此，有必要对隔磁材料进行研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁导率高、产品厚度小、使用过程中涡流损耗低的隔磁片。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
数位板用隔磁片，特别的，包括第一磁性薄片层和第二磁性薄片层；该第一磁性薄片层包括若干个由高磁导率材料制成的第一磁性薄片，相邻第一磁性薄片通过粘结剂粘结；该第二磁性薄片层包括若干个由低磁导率、低电阻率材料制成的第二磁性薄片，相邻第二磁性薄片通过粘结剂粘结；该第一磁性薄片层的一侧通过粘结剂与第二磁性薄片层粘结，另一侧设有用于起绝缘保护作用的保护膜层。
本发明的原理如下：
本发明的隔磁片，其第一磁性薄片层由高磁导率材料制成，从而可在有效磁性能满足要求的情况下，大幅降低隔磁片的厚度，而第二磁性薄片层采用低磁导率、低电阻率材料制成，有效消除了内部元器件发射的高频电磁信号及外部金属环境对数位板内的板面磁场造成的干扰。此外，第一磁性薄片层还可进行单元化处理，使第一磁性薄片层上形成多个细小的单元块，以降低隔磁片在使用过程中的涡流损耗，使数位板使用时的线条能够还原真实笔迹。
上述粘结剂可以是液态或薄膜态的粘结剂，在各第一磁性薄片之间、各第二磁性薄片之间、第一磁性薄片层与第二磁性薄片层之间其粘结作用。
上述高磁导率材料是指在100KHz的条件下，该高磁导率材料的磁导率在300～10000范围内。
上述低磁导率材料是指在100KHz的条件下，该低磁导率材料的磁导率在0～1000范围内。
上述单元化处理是指利用具有网纹结构的钢辊挤压第一磁性薄片层，使第一磁性薄片层碎裂，形成多个细小的单元块，即细小的薄片碎块。在单元化处理中，第一磁性薄片层由粘结剂维持整体结构，使单元化后的第一磁性薄片层仍可在外观上保持整体结构。而经单元化处理后，第一磁性薄片层的各细小的单元块(即各薄片碎块)的尺寸范围在1μm～5cm范围内，以保证各薄片碎块可有效降低隔磁片在使用过程中的涡流损耗。
单元块的外轮廓可以是圆形，也可以是方形。单元块的外轮廓形状与钢辊的网纹结构相关。单元块的外轮廓呈圆形时，上述尺寸范围即是单元块的直径范围；单元块的外轮廓呈方形时，上述尺寸范围即是单元块的长宽范围。
为生产上述数位板用隔磁片，本发明还提供数位板用隔磁片的制造方法，包括以下步骤：
A)用高磁导率材料制作若干个呈片状结构的高磁导片，用低磁导率、低电阻率材料制作若干个呈片状结构的低磁导片；
B)用粘结剂连续覆盖任一高磁导率片的一侧，形成一块第一磁性薄片；重复本步骤，直至第一磁性薄片的数量N1满足设计要求，N1≥1；
C)对数量为N1的第一磁性薄片进行同向粘结，形成第一磁性薄片层；此时，该第一磁性薄片层的最上端为裸露面，最下端为粘结剂；
D)使粘结剂连续覆盖任一低磁导率片的一侧，形成一块第二磁性薄片；重复本步骤，直至第二磁性薄片的数量N2满足设计要求，N2≥1；
E)对数量为N2的第二磁性薄片进行同向粘结，形成第二磁性薄片层；此时，该第二磁性薄片层的最上端为裸露面，最下端为粘结剂；
F)将第二磁性薄片层的最上层与第一磁性薄片层的最下层通过粘结剂粘结；
G)在第一磁性薄片层的最上层粘贴保护膜，制成隔磁片。
上述步骤B～C与步骤D～E无特定顺序。
上述呈片状结构的高磁导片可以是硬度较高的片状件或者硬度较低的卷材，上述呈片状结构的低磁导片可以是硬度较高的片状件或者硬度较低的卷材。
上述第一磁性薄片进行同向粘结是指任一第一磁性薄片未覆盖有粘结剂的一侧与另一第一磁性薄片覆盖有粘结剂的一侧相互粘结；所有第一磁性薄片同向粘结后，位于第一磁性薄片层最上端的是第一磁性薄片未覆盖有粘结剂的一侧，即为裸露面，而位于第一磁性薄片层最下端的是第一磁性薄片覆盖有粘结剂的一侧。
上述第二磁性薄片进行同向粘结是指任一第二磁性薄片未覆盖有粘结剂的一侧与另一第二磁性薄片覆盖有粘结剂的一侧相互粘结；所有第二磁性薄片同向粘结后，位于第二磁性薄片层最上端的是第二磁性薄片未覆盖有粘结剂的一侧，即为裸露面，而位于第二磁性薄片层最下端的是第二磁性薄片覆盖有粘结剂的一侧。
为降低隔磁片在使用过程中的涡流损耗，上述制造方法中，在步骤B后可增加步骤B'：对数量为N1的第一磁性薄片进行单元化处理；在步骤C中，对单元化处理后的第一磁性薄片进行同向粘结，形成第一磁性薄片层；该第一磁性薄片层的最上层为裸露面，最下层为粘结剂。
上述步骤B'中，对第一磁性薄片进行单元化处理是指：将第一磁性薄片送入单元机中，通过单元机内相互配合的压辊和光辊，对第一磁性薄片进行挤压破碎处理，使第一磁性薄片碎裂形成多个细小单元块。该压辊是具有网纹结构的钢辊，其网纹可以是任意形状，而网纹的边缘应为刀刃状，以便切碎第一磁性薄片。
在上述制造方法中，所有材料均可选用卷材，其操作过程均可以采用收放卷方式制作，大大降低人工成本，避免材料的浪费，同时避免人员直接接触产品，保证了产品外观。
本发明具有结构简单、性能优异、隔磁片品质因数显著提高、生产过程简单便利等优点。
附图说明
图1是本发明实施例1中隔磁片的示意图；
图2是图1中A的局部放大图；
图3是本发明实施例1中单元块的示意图；
图4是本发明实施例2中隔磁片的示意图；
图5是本发明实施例3中第一磁性薄片单元化处理的示意图。
附图标记说明：1-第一磁性薄片层；2-第二磁性薄片层；3-保护膜层；4-第一磁性薄片；5-第二磁性薄片；6-粘结剂；7-单元块；8-离型纸；9-钢辊；10-光辊。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1：
如图1～3所示的数位板用隔磁片，该隔磁片包括第一磁性薄片层1、第二磁性薄片层2、保护膜层3，其中，
第一磁性薄片层1由一个第一磁性薄片4构成，该第一磁性薄片4由高磁导率材料制成；上述高磁导率磁性薄片经过单元化处理后形成多个细小的单元块，使隔磁片在使用过程中的品质因数(Q值)显著提高，交变磁场在隔磁片上产生的涡流损耗大大减少，电磁笔接收到的电磁信号增强，书写效果非常理想；
本实施例1中，该高磁导率材料是经热处理后的非晶带材；而该非晶带材可以是Fe基、Co基或Ni基非晶带材，非晶带材的厚度在18～30μm范围内；而考虑热处理后，非晶带材较脆，且非晶带材越薄越不容易粘结，非晶带材优选使用25μm～30μm的Fe基非晶带材；
第二磁性薄片层2由一个第二磁性薄片5构成，该第二磁性薄片5由低磁导率、低电阻率材料制成，第二磁性薄片5的电阻率越低，隔磁片在使用过程中吸收内部元器件发射高频电磁波的效果越好，元器件之间的干扰也越小；该低磁导率、低电阻率材料可以是未经热处理的非晶带材或铝箔或铜箔等材料；若低磁导率、低电阻率材料是未经热处理的非晶带材(Fe基、Co基或Ni基非晶带材)，第二磁性薄片5厚度优选在18μm～30μm范围内；若低磁导率、低电阻率材料是铝箔或铜箔，第二磁性薄片5厚度优选在30μm～200μm范围内；
本实施例1中，保护膜层3可由PE(聚乙烯)或PET(聚酯薄膜)或PP(聚丙烯膜)等树脂类材质制成，保护膜层3的厚度在1μm～200μm范围内。
本实施例1中，粘结剂6选用双面胶。双面胶可选用厚度范围在1μm～100μm内的规格，优选选用厚度为10μm的以PET为基材的薄膜态双面胶。如图2所示，本实施例1中，第一磁性薄片层1的最下端为粘结剂6，即双面胶，而第一磁性薄片层1的最下端与第二磁性薄片层2的最上端即通过双面胶粘结，而第二层磁性薄片层的最下端亦为粘结剂6，即双面胶，而该双面胶的下部还贴合有离型纸8。
如图3所示，本实施例1中，第一磁性薄片4经单元化处理，碎裂形成多个细小的单元块7。本实施例1中，该单元块7的尺寸范围在10μm～500μm范围内。单元块7的尺寸范围在上述尺寸范围内，有助于隔磁片在使用过程中的涡流损耗进一步降低。而由于第一磁性薄片层1的最下端设有双面胶，且在单元化处理过程中，双面胶并不会被碎裂，因此，经单元化处理后，第一磁性薄片4在外观上仍可保持整体结构。
由上述第一磁性薄片层1、第二磁性薄片层2、保护膜层3制成的隔磁片，其厚度在35μm～5000μm范围内，其所使用的频率为50KHz～1GHz。
实施例2：
本实施例2与实施例1的不同之处在于，本实施例2中，如图4所示，第一磁性薄片层1由两个第一磁性薄片4构成，相邻两个第一磁性薄片4通过粘结剂6，即双面胶同向粘结；任一第一磁性薄片4未覆盖有粘结剂6的一侧与另一第一磁性薄片4覆盖有粘结剂6的一侧相互粘结，此时，第一磁性薄片层1的的最下端为粘结剂6；
本实施例2中，第二磁性薄片5由两个第二磁性薄片5构成，相邻两个第二磁性薄片5同样通过粘结剂6，即双面胶同向粘结；任一第二磁性薄片5未覆盖有粘结剂6的一侧与另一第二磁性薄片5覆盖有粘结剂6的一侧相互粘结，此时，第二磁性薄片层2的的最上端为裸露面。
实施例3：
为制造实施例1的隔磁片，本实施例3采用下述步骤：
A)将成卷的非晶带材进行高温热处理，以制备高磁导率材料；在高温热处理过程中，非晶带材的热处理温度范围为320℃～750℃，热处理的时间为30min～500min，且热处理过程使用真空氮气炉完成；经高温热处理后所得的成卷非晶带材即为高磁导片；
B)将经高温热处理后的非晶带材，即步骤A的非晶带材安装在贴合机上，随后，将双面胶一侧的离型纸8剥离并粘贴在非晶带材的一侧，此时，双面胶另一侧仍保留有离型纸8；本步骤中，双面胶可选用粘度较高而厚度较薄的产品，以便操作；
C)将步骤B的非晶带材安装在单元机中；在单元机中，具有网纹结构的钢辊和对之对应的光辊对非晶带材进行单元化处理，得到第一磁性薄片层1：如图5所示，非晶带材未粘结有双面胶的一侧朝向具有网纹结构的钢辊9，该钢辊9上设有网纹，而网纹的结构形状可按设计要求选取，而网纹的边缘呈刀刃状；离型纸8则朝向光辊10；非晶带材通过钢辊9时，钢辊9随即对非晶带材进行挤压，使非晶带材碎裂，形成多个细小的单元块7；此时，该第一磁性薄片层1的最上端为裸露面，最下端为保留有离型纸8的双面胶；第一磁性薄片层1由1块第一磁性薄片4构成，N1＝1；
D)将另一卷非晶带材安装在贴合机上，随后，将双面胶一侧的离型纸8剥离并粘贴在本步骤的非晶带材的一侧，得到第二磁性薄片层2；此时，双面胶另一侧仍保留有离型纸8；本步骤中，双面胶可选用粘度较高而厚度较薄的产品，以便操作；此时，该第二磁性薄片层2的最上端为裸露面，最下端为保留有离型纸8的双面胶；第二磁性薄片层2由1块第二磁性薄片5构成，N2＝1；
E)将第一磁性薄片层1最下端的离型纸8剥离，并将第二磁性薄片层2的最上端粘贴到第一磁性薄片层1的最下端，即将第二磁性薄片层2的裸露面粘贴到第一磁性薄片层1的双面胶上；
F)将保护膜通过双面胶贴合在第一磁性薄片层1的最上端，即第一磁性薄片层1的裸露面上，形成保护膜层3；
G)根据所需的尺寸形状，裁切或模切步骤F所得的产品，制成数位板用隔磁片。
实施例4：
为制造实施例2的隔磁片，本实施例4采用下述步骤：
A)将成卷的非晶带材进行高温热处理，以制备高磁导率材料；在高温热处理过程中，非晶带材的热处理温度范围为320℃～750℃，热处理的时间为30min～500min，且热处理过程使用真空氮气炉完成；经高温热处理后所得的成卷非晶带材即为高磁导片；
B)将经高温热处理后的非晶带材，即步骤A的非晶带材安装在贴合机上，随后，将双面胶一侧的离型纸8剥离并粘贴在非晶带材的一侧，此时，双面胶另一侧仍保留有离型纸8；本步骤中，双面胶可选用粘度较高而厚度较薄的产品，以便操作；
C)将步骤B的非晶带材安装在单元机中；在单元机中，具有网纹结构的钢辊和对之对应的光辊对非晶带材进行单元化处理，得到1块第一磁性薄片4：非晶带材未粘结有双面胶的一侧朝向具有网纹结构的钢辊9，该钢辊9上设有网纹，而网纹的结构形状可按设计要求选取，而网纹的边缘呈刀刃状；离型纸8则朝向光辊10；非晶带材通过钢辊9时，钢辊9随即对非晶带材进行挤压，使非晶带材碎裂，形成多个细小的单元块7；
D)重复步骤B～步骤C，获得第2块第一磁性薄片4；
E)将任一第一磁性薄片4的离型纸8剥离，并将双面胶与另一第一磁性薄片4的裸露面相互粘结，得到第一磁性薄片层1；此时，该第一磁性薄片层1的最上端为裸露面，最下端为保留有离型纸8的双面胶；第一磁性薄片层1由2块第一磁性薄片4构成，N1＝2；
F)将另一卷非晶带材安装在贴合机上，随后，将双面胶一侧的离型纸8剥离并粘贴在本步骤的非晶带材的一侧，得到第二磁性薄片5；此时，双面胶另一侧仍保留有离型纸8；本步骤中，双面胶可选用粘度较高而厚度较薄的产品，以便操作；此时，该第二磁性薄片层2的最上端为裸露面，最下端为保留有离型纸8的双面胶；第二磁性薄片层2由1块第二磁性薄片5构成，N2＝1；
G)重复步骤F，获得第2块第二磁性薄片5；
H)将任一第二磁性薄片5的离型纸8剥离，并将双面胶与另一第二磁性薄片5的裸露面相互粘结，得到第二磁性薄片层2；此时，该第二磁性薄片层2的最上端为裸露面，最下端为保留有离型纸8的双面胶；第二磁性薄片层2由2块第一磁性薄片5构成，N2＝2；
I)将第一磁性薄片层1最下端的离型纸8剥离，并将第二磁性薄片层2的最上端粘贴到第一磁性薄片层1的最下端，即将第二磁性薄片层2的裸露面粘贴到第一磁性薄片层1的双面胶上；
J)将保护膜通过双面胶贴合在第一磁性薄片层1的最上端，即第一磁性薄片层1的裸露面上，形成保护膜层3；
K)根据所需的尺寸形状，裁切或模切步骤J所得的产品，制成数位板用隔磁片。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.数位板用隔磁片，其特征在于：包括第一磁性薄片层和第二磁性薄片层；所述第一磁性薄片层包括多个由高磁导率材料制成的第一磁性薄片，相邻第一磁性薄片通过粘结剂粘结；所述高磁导率材料是在100KHz的条件下，磁导率在300～10000范围内的经热处理后的Fe基或Co基或Ni基的非晶带材，所述非晶带材的厚度在18μm～30μm范围内，非晶带材的热处理温度范围为320℃～750℃，热处理的时间为30min～500min，且热处理过程使用真空氮气炉完成；所述第一磁性薄片层经单元化处理，于第一磁性薄片层上形成多个单元块，所述单元块的尺寸范围在1μm～5cm范围内；所述第二磁性薄片层包括多个由低磁导率和低电阻率材料制成的第二磁性薄片，相邻第二磁性薄片通过粘结剂粘结；所述低磁导率材料是在100KHz的条件下，磁导率在0～1000范围内的铝箔或铜箔或未经热处理的Fe基或Co基或Ni基的非晶带材，所述第二磁性薄片厚度在18μm～200μm范围内；所述第一磁性薄片层的一侧通过粘结剂与第二磁性薄片层粘结，另一侧设有用于起绝缘保护作用的保护膜层。
2.根据权利要求1所述的数位板用隔磁片，其特征在于：所述粘结剂是液态或薄膜态的粘结剂。
3.根据权利要求1所述的数位板用隔磁片，其特征在于：所述隔磁片的厚度在35μm～5000μm范围内，其所使用的频率为50KHz～1GHz。
4.数位板用隔磁片的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
A)用高磁导率材料制作多个呈片状结构的高磁导片，用低磁导率和低电阻率材料制作多个呈片状结构的低磁导片；所述高磁导率材料是在100KHz的条件下，磁导率在300～10000范围内的经热处理后的Fe基或Co基或Ni基的非晶带材，所述非晶带材的厚度在18μm～30μm范围内，非晶带材的热处理温度范围为320℃～750℃，热处理的时间为30min～500min，且热处理过程使用真空氮气炉完成的材料；所述低磁导率材料是在100KHz的条件下，磁导率在0～1000范围内的铝箔或铜箔或未经热处理的Fe基或Co基或Ni基的非晶带材，所述低磁导片厚度在18μm～200μm范围内；
B)用粘结剂连续覆盖任一高磁导率片的一侧，形成一块第一磁性薄片；重复本步骤，直至第一磁性薄片的数量N1满足设计要求，N1≥2；
B')对数量为N1的第一磁性薄片进行单元化处理：将第一磁性薄片送入单元机中，通过单元机内相互配合的压辊和光辊，对第一磁性薄片进行挤压破碎处理，使第一磁性薄片碎裂形成多个单元块；所述单元块的尺寸范围在1μm～5cm范围内；
C)对单元化处理后的数量为N1的第一磁性薄片进行同向粘结，形成第一磁性薄片层；此时，该第一磁性薄片层的最上端为裸露面，最下端为粘结剂；
D)使粘结剂连续覆盖任一低磁导率片的一侧，形成一块第二磁性薄片；重复本步骤，直至第二磁性薄片的数量N2满足设计要求，N2≥2；
E)对数量为N2的第二磁性薄片进行同向粘结，形成第二磁性薄片层；此时，该第二磁性薄片层的最上端为裸露面，最下端为粘结剂；
F)将第二磁性薄片层的最上层与第一磁性薄片层的最下层通过粘结剂粘结；
G)在第一磁性薄片层的最上层粘贴保护膜，制成隔磁片。
5.根据权利要求4所述的数位板用隔磁片的制造方法，其特征在于：所述压辊是具有网纹结构的钢辊；所述网纹的边缘为刀刃状。
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