投射式电容触控白板的制造方法及该投射式电容触控白板

摘要

本发明公开了一种投射式电容触控白板的制造方法及该投射式电容触控白板，该制造方法包括：S1、制作主板及投射式电容屏；S2、将投射式电容屏的边缘走线与主板上的电容式触控集成电路芯片连接；S3、将主板安装到壳体内，将投射式电容屏安装到壳体的前端，制得投射式电容触控白板。本发明的投射式电容触控白板制造方法，其中通过在基板设金属层来制作电容屏的电极，以制得多点触摸式的投射式电容屏；由该电容屏制造的触控白板，可配合投影仪使用，实现多点触摸，减少误操作，且不需专用笔，手指触摸即可实现触控操作。

说明书

技术领域

本发明涉及电容触控技术领域，尤其涉及一种投射式电容触控白板的制造 方法及该投射式电容触控白板。

背景技术

随着电子技术的不断发展，出现了电子白板，可配合电脑和投影机使用， 可以实现无纸化办公、教学，具有无尘书写、随意书写、可远程交流等特点。 现有的电子白板包括有红外式电子白板和电磁式电子白板；其中，红外式电子 白板主要是依靠板体周围的红外管进行感应操作，无需专用笔，可直接用手指 或其他物体进入板面感应区域即可实现触控操作；电磁式电子白板主要依靠电 磁笔和板内的金属网络配合实现触控操作。

上述现有的两种电子白板中，电磁式电子白板需要采用电磁笔才能实现触 控操作，使用不方便；而红外式电子白板不需专用笔，没有压力感应，只要有 手指或物体进入感应区域，即可被识别为触控操作，容易产生误操作，且易受 外界环境如强光照射、粉尘覆盖等干扰，因此操作不灵敏或误操作。

因此，有必要设计一种结合上述两种电子白板优点，而避免其缺点的新型 电子白板，满足用户使用需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种制造简单，可实现多点触摸、使 用方便及误操作少的投射式电容触控白板的制造方法及该投射式电容触控白 板。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种投射式电容触控白 板的制造方法，包括以下步骤：

S1、制作主板及投射式电容屏；所述投射式电容屏的制作包括：

S1.1、在基板的相对两面设置金属层；

S1.2、采用黄光工艺、激光或蚀刻膏蚀刻的方式在所述基板两面的金属层 上分别形成横向电极图案和纵向电极图案、以及形成在所述金属层四周边缘并 围绕所述横向电极图案和纵向电极图案的边缘走线图案；所述横向电极图案形 成横向电极，所述纵向电极图案形成纵向电极，所述边缘走线图案形成边缘走 线；所述横向电极和纵向电极形成触摸感应层，制得投射式电容屏；

S1.3、分别在所述横向电极和所述纵向电极上设置保护层；所述保护层分 别将所述横向电极和所述纵向电极覆盖；

S2、将投射式电容屏的边缘走线与主板上的电容式触控集成电路芯片连 接；

S3、提供壳体，将主板安装到壳体内，将投射式电容屏安装到壳体的前端， 制得投射式电容触控白板。

优选地，在所述步骤S1.1中，所述金属层为铝箔或铜箔；所述金属层的 厚度为0.02-200mm；

所述步骤S1.1包括：S1.1.1、在基板的相对两面设置胶层；S1.1.2、将 金属层通过胶层分别粘贴在所述基板的相对两面上；或者，

所述步骤S1.1包括：S1.1.1、在金属层的一面设置胶层；S1.1.2、将金 属层通过胶层分别粘贴在所述基板的相对两面上。

优选地，所述步骤S1.2包括：

S1.2.1、在所述基板两面的金属层上分别覆设感光膜，并通过黄光工艺进 行曝光显影，所述感光膜在两所述金属层上分别形成横向电极图案和纵向电极 图案、以及形成在所述金属层四周边缘并围绕所述横向电极图案和纵向电极图 案的边缘走线图案；

S1.2.2、将对应所述横向电极图案、纵向电极图案以及边缘走线图案以外 的其他金属层蚀刻去除，以留下形成所述横向电极图案、纵向电极图案以及边 缘走线图案的所述感光膜及对应的金属层；

S1.2.3、将步骤S1.2.2的所述感光膜去除，以留下所述金属层；对应所 述横向电极图案的所述金属层形成横向电极，对应所述纵向电极图案的所述金 属层形成纵向电极，对应所述边缘走线图案的所述金属层形成边缘走线。

优选地，在所述步骤S1.2.1中，所述感光膜为采用感光胶涂覆在所述金 属层上后固化形成；或者，所述感光膜为采用感光胶干膜贴设在所述金属层上 形成；

在所述步骤S1.2.2中，采用酸溶液浸泡或喷淋的方式处理经所述步骤 S1.2.1曝光显影后的基板，以蚀刻去除所述基板上的横向电极图案、纵向电 极图案以及边缘走线图案以外的所述感光膜及对应的金属层；

在所述步骤S1.2.3中，将经所述步骤1.2.2处理后的基板浸泡到碱液中、 或采用碱液喷淋经所述步骤1.2.2处理后的基板，以将步骤S1.2.2的所述感 光膜去除。

优选地，所述步骤S1.2.2蚀刻后，还包括清洗步骤：采用清水将蚀刻后 的基板进行清洗；

所述步骤S1.2.2中，所述酸溶液为包括盐酸、硝酸以及纯水的混合溶液；

所述步骤S1.2.3中，所述碱液为浓度1-3％的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶 液。

优选地，在所述步骤S1.2中，采用激光分别将所述基板两面的金属层切 割成横向电极图案和纵向电极图案、以及形成在所述金属层四周边缘并围绕所 述横向电极图案和纵向电极图案的边缘走线图案；或者，

在所述步骤S1.2中，通过网板将蚀刻膏丝印在所述基板两面的金属层上， 并进行烘烤，对所述金属层进行蚀刻；未被所述蚀刻膏蚀刻的所述金属层则分 别形成横向电极图案和纵向电极图案、以及形成在所述金属层四周边缘并围绕 所述横向电极图案和纵向电极图案的边缘走线图案。

优选地，在所述步骤S1.2中，所述烘烤的温度为100-140℃，烘烤的时 间为2-30min。

优选地，所述步骤S1中，还包括制作柔性电路板，并将所述柔性电路板 与所述主板上的电容式触控集成电路芯片连接；

所述步骤S2中，所述柔性电路板绑定所述投射式电容屏的边缘走线，实 现所述电容式触控集成电路芯片和所述边缘走线的电连接。

本发明还提供一种采用上述制造方法制得的投射式电容触控白板，包括壳 体、设置在所述壳体内的主板、以及设置在所述壳体前端且与所述主板电连接 的投射式电容屏，所述主板上设有与所述投射式电容屏电连接的电容式触控集 成电路芯片；

所述投射式电容屏包括基板、设置在所述基板上触摸感应层、设置在所述 基板四周边缘并围绕所述触摸感应层的边缘走线、以及分别覆盖在所述横向电 极和纵向电极上的保护层，所述触摸感应层包括分别位于所述基板相对两面上 的横向电极和纵向电极，所述触摸感应层通过所述边缘走线与所述电容式触控 集成电路芯片电连接。

优选地，该投射式电容触控白板还包括柔性电路板，所述投射式电容屏通 过所述柔性电路板与所述主板电连接；

该投射式电容触控白板还包括用于进行数据交互的数据接口、和/或数据 线；所述数据接口设置在所述壳体上并与所述主板电连接，所述数据线一端连 接在所述主板上，另一端穿出所述壳体。

本发明的投射式电容触控白板制造方法，其中通过在基板设金属层来制 作电容屏的电极，以制得多点触摸式的投射式电容屏；由该电容屏制造的触控 白板，可配合投影仪使用，实现多点触摸，减少误操作，且不需专用笔，手指 触摸即可实现触控操作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的投射式电容触控白板的制造方法流程图；

图2是图1所示制造方法中投射式电容屏的制作流程图；

图3是本发明一实施例的投射式电容触控白板的结构示意图；

图4是图3所示投射式电容触控白板中投射式电容屏的结构示意图；

图5是图4所示投射式电容触控白板中投射式电容屏的剖视图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图 详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明一实施例的投射式电容触控白板的制造方法，包括以 下步骤：

S1、制作主板及投射式电容屏。主板的制作可采用现有技术实现。

S2、将投射式电容屏的边缘走线与主板上的电容式触控集成电路芯片连 接。

S3、提供壳体，将主板安装到壳体内，将投射式电容屏安装到壳体的前端， 制得投射式电容触控白板。壳体可预先制成，根据触控白板外形要求制成相应 形状。

在步骤S1中，分别制作带有电容式触控集成电路芯片的主板以及投射式 电容屏。特别地，如图2所示，其中投射式电容屏的制作包括：

S1.1、在基板的相对两面设置金属层。在该步骤S1.1中，金属层可为铝 箔或铜箔；该金属层的厚度可根据需要设置为0.02-200mm，优选0.05mm。金 属层可通过粘贴方式设置在基板上，因此，该步骤S1.1进一步可包括：

S1.1.1、在基板的相对两面设置胶层，优选环氧胶。胶层可通过涂覆方式 将胶水涂覆在基板的两面上。

S1.1.2、将金属层通过胶层分别粘贴在基板的相对两面上，以在基板上形 成金属层。具体地，将金属层对准分别覆盖在胶层上，可通过覆膜机将金属层 通过胶层压覆在基板上。压覆后，还包括烘烤步骤，以将胶层固化，达到将金 属层稳固粘贴在基板上。烘烤时，烘烤温度采用循序渐进的方式，分阶段烘烤 将胶层完全固化到基板和金属层之间。

或者，步骤S1.1中：S1.1.1、在金属层的一面设置胶层；S1.1.2、将金 属层通过胶层分别粘贴在基板的相对两面上。

S1.2、采用黄光工艺、激光或蚀刻膏蚀刻的方式在基板两面的金属层上分 别形成横向电极图案和纵向电极图案、以及形成在金属层四周边缘并围绕横向 电极图案和纵向电极图案的边缘走线图案；横向电极图案形成横向电极，纵向 电极图案形成纵向电极，边缘走线图案形成边缘走线；横向电极和纵向电极形 成触摸感应层，制得投射式电容屏。

S1.3、分别在横向电极和纵向电极上设置保护层；保护层分别将横向电极 和纵向电极覆盖。该保护层可由油墨或树脂固化形成，或者为保护膜、电木板、 碳纤维板或玻纤板等。横向电极和纵向电极上的保护层可相同或不同。

在本实施例中，采用黄光工艺在金属层上分别形成横向电极图案和纵向电 极图案、以及形成在金属层四周边缘并围绕横向电极图案和纵向电极图案的边 缘走线图案。具体地，步骤S1.2可包括：

S1.2.1、在基板两面的金属层上分别覆设感光膜，并通过黄光工艺进行曝 光显影，感光膜在两金属层上分别形成横向电极图案和纵向电极图案、以及形 成在金属层四周边缘并围绕横向电极图案和纵向电极图案的边缘走线图案。感 光膜为采用感光胶涂覆在金属层上后固化形成；或者，感光膜为采用感光胶干 膜贴设在金属层上形成。

具体地，将具有对应横向电极图案和边缘走线图案、纵向电极图案和边缘 走线图案的光罩分别放置在基板两面的感光膜上进行曝光。光罩上分别具有镂 空图案，未镂空的部分即分别对应横向电极图案和边缘走线图案、纵向电极图 案和边缘走线图案。

经曝光后，通过光罩的镂空图案部分被照射到的感光膜发生变化，对应光 罩未镂空的部分的感光膜则未被照射到，在感光膜上分别形成横向电极图案和 边缘走线图案、纵向电极图案和边缘走线图案。曝光可采用紫外灯或汞灯以 70mj/cm²(毫焦每平方厘米)的能量照射，曝光时间可根据实际需要效果所定， 例如可为5-15秒；在本实施例中，通过70mj/cm²的能量照射7秒。

将曝光后的基板进行显影，以去除经曝光发生变化的感光膜部分，余下的 感光膜部分分别在金属层上形成横向电极图案和边缘走线图案、纵向电极图案 和边缘走线图案。其中，可采用浓度1-3％的碳酸钠溶液，以浸泡或喷淋的方 式对基板进行显影。

S1.2.2、将对应横向电极图案、纵向电极图案以及边缘走线图案以外的其 他金属层蚀刻去除，以留下形成横向电极图案、纵向电极图案以及边缘走线图 案的感光膜及对应的金属层。所述的其他金属层即对应光罩的镂空图案部分的 金属层。

在该步骤S1.2.2中，将经步骤S1.2.1曝光显影后的基板浸泡到酸溶液中， 以蚀刻去除基板上的横向电极图案、纵向电极图案以及边缘走线图案以外的感 光膜及对应的金属层。在该步骤S1.2.2中，也可以采用酸溶液喷淋基板的方 式，以蚀刻去除基板上的横向电极图案、纵向电极图案以及边缘走线图案以外 的感光膜及对应的金属层。浸泡或喷淋的方式采用的酸溶液可为包括盐酸、硝 酸和纯水的混合溶液，浓度可为18mol/l；该酸溶液配制时采用纯盐酸、纯硝 酸和水按一定体积比例混合，三者体积比例可为17：17：20；酸溶液的具体 浓度可根据实际需要配制。

在蚀刻后，还包括清洗步骤：采用清水将蚀刻后的基板进行清洗。

S1.2.3、将步骤S1.2.2的感光膜去除，以留下金属层，对应横向电极图 案的金属层形成横向电极，对应纵向电极图案的金属层形成纵向电极，边缘走 线图案的金属层形成边缘走线；其中横向电极和纵向电极形成触摸感应层，制 得投射式电容屏。

具体地，在该步骤S1.2.3中，将经步骤1.2.2处理后的基板浸泡到碱液 中或采用碱液喷淋经步骤1.2.2处理后的基板，以将步骤S1.2.2的对应横向 电极图案、纵向电极图案以及边缘走线图案的感光膜及金属层中的感光膜去 除，从而留下对应的金属层。优选地，碱液为浓度1-3％的氢氧化钠溶液或氢 氧化钾溶液。该步骤之后还可包括清洗步骤：采用清水进行清洗并干燥。

在实际实施过程中，依次且分别在基板两面金属层上设横向电极和纵向电 极。

在其他实施例中，步骤S1.2中可采用激光或蚀刻膏蚀刻的方式在基板两 面的金属层上分别形成横向电极图案和纵向电极图案、以及形成在金属层四周 边缘并围绕横向电极图案和纵向电极图案的边缘走线图案。其中，激光方式操 作如下：采用激光分别将基板两面的金属层切割成横向电极图案和纵向电极图 案、以及形成在金属层四周边缘并围绕横向电极图案和纵向电极图案的边缘走 线图案。操作过程中在基板的两面上分别留下形成对应横向电极图案和纵向电 极图案、以及对应边缘走线图案的金属层，其余部分通过激光从基板上切割下 来。该种激光的方式操作简单快捷。

蚀刻膏蚀刻方式操作如下：通过网板将蚀刻膏丝印在基板两面的金属层 上，并进行烘烤，对金属层进行蚀刻；未被蚀刻膏蚀刻的金属层则分别形成横 向电极图案和纵向电极图案、以及形成在金属层四周边缘并围绕横向电极图案 和纵向电极图案的边缘走线图案。其中，烘烤的温度为100-140℃，烘烤的时 间为2-30min，具体温度和时间可根据实际操作设置；蚀刻膏可采用德国默克 蚀刻膏(如德国默克的19S蚀刻膏)、或其他能够蚀刻金属层的蚀刻膏。蚀刻 膏在金属层上分布的图案为对应横向电极图案、纵向电极图案和边缘走线图案 以外的图案，即，未被蚀刻膏覆盖的金属层则分别形成横向电极图案、纵向电 极图案和边缘走线图案。蚀刻完成后即可去除蚀刻膏，并采用清水进行清洗并 干燥。

在步骤S2、可直接将投射式电容屏的边缘走线与主板上的电容式触控集 成电路芯片连接；或者，投射式电容屏通过柔性电路板与主板上的电容式触控 集成电路芯片连接。

对于采用柔性电路板实现连接的方式，在步骤S1中，还包括制作柔性电 路板，并将柔性电路板与主板上的电容式触控集成电路芯片连接。在步骤S2 中，柔性电路板绑定投射式电容屏的边缘走线，实现电容式触控集成电路芯片 和边缘走线的电连接。柔性电路板的制作可采用现有技术实现。

如图3-5所示，本发明一实施例的投射式电容触控白板，采用上述制造方 法制得。该投射式电容触控白板包括壳体10、设置在壳体10内的主板(未图 示)、以及设置在壳体10前端且与主板电连接的投射式电容屏20，主板上设 有与投射式电容屏20电连接的电容式触控集成电路芯片。

投射式电容屏20包括基板21、设置在基板21上触摸感应层22、以及设 置在基板21四周边缘并围绕触摸感应层的边缘走线23，触摸感应层22通过 边缘走线23与电容式触控集成电路芯片电连接。触摸感应层22和边缘走线 23均由粘覆在基板21上的金属层制作形成。其中，触摸感应层22包括分别 位于基板21相对两面上的横向电极221和纵向电极222，横向电极221和纵 向电极222在基板21上呈相互垂直交叉，交叉的地方将会形成电容。当手指 触摸到投射式电容屏20时，影响了触摸点附近两个交叉的电极之间的耦合， 从而改变了这两个电极之间的电容量，检测互电容大小时，横向电极221依次 发出激励信号，纵向电极222同时接收信号，这样可以得到所有横向电极221 和纵向电极222交叉点的电容值大小，即整个投射式电容屏的二维平面的电容 大小，根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。因 此，屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标，实现投射式 电容屏20的多点触摸，不需专用笔，手指触摸即可实现触控操作。

其中，基板21可以选用电木板、FR4、碳纤维板、环氧板或玻纤板等，基 板21还可以采用在满足耐温非导电条件下任意材料。

优选地，触摸感应层22设置在基板21中部，边缘走线23围绕触摸感应 层22设置。如图3所示，在本实施例中，投射式电容屏20通过柔性电路板 30与主板电连接。该柔性电路板30绑定边缘走线23，并与主板上的电容式触 控集成电路芯片电连接，从而实现触摸感应层22与电容式触控集成电路芯片 之间的电连接。

在其他实施例中，投射式电容屏20的基板21与主板可为一体结构，触摸 感应层22、边缘走线23和电容式触控集成电路芯片共同排布在同一块板上。

进一步地，如图5所示，投射式电容屏20还包括覆盖在横向电极221和 纵向电极222上的保护层24。保护层24可以是由油墨或树脂固化形成的油墨 层或树脂层，或者为保护膜、电木板、碳纤维板或玻纤板等非导电保护材料。 横向电极221和纵向电极222上的保护层24可相同或不同。

壳体10包括具有视窗的面板11、以及后盖板12，面板11和后盖板12 相互配合形成该壳体10。投射式电容屏20和主板依次固定在面板11和后盖 板12之间，从而投射式电容屏20位于壳体10的前端，主板则位于壳体10 的后端。

壳体10上还设有用于将壳体10悬挂的安装部(未图示)。该安装部可为 固定孔，可供螺丝等连接件穿接，以将触控白板挂在墙壁上，或者锁固移动座 上，可跟随移动座移动。具体地，安装部设置在后盖板12上。

该投射式电容触控白板还包括用于进行数据交互的数据接口(未图示)， 数据接口设置在壳体10上并与主板电连接，通过数据线一端插接在该数据接 口上，另一端插接在电脑或投影仪上进行数据交互，从而实现在触控白板上多 点触摸操作。数据接口可设置在面板11和/或后盖板12上。

该投射式电容触控白板还可包括用于进行数据交互的数据线(未图示)， 数据线一端连接在主板上并与主板电连接，另一端穿出壳体10，用于与电脑 或投影仪连接以进行数据交互，从而实现在触控白板上多点触摸操作。可以理 解地，数据接口和数据线可均设置，或者只设其中之一。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是 利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间 接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。