按鍵結構及輸入裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明關于一種按鍵結構，具體而言，本發明關于一種具有觸覺回饋的按鍵結構及具有此按鍵結構的輸入裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電子裝置的薄型化要求日益增高，適用的按鍵結構高度顯著縮小。因此，習知按壓行程較大的機械式按鍵結構已逐漸為小行程按鍵或觸碰式按鍵所取代。然而，隨著行程的縮小或采用觸碰式輸入，使用者通常難以感受到按壓回饋，導致使用者無法確認按壓操作是否完成，造成操作上的困擾。
[0003]目前已有以震動器產生震動以提供使用者按壓回饋的設計，但此設計通常是在既有的按鍵結構加設震動器，或是震動器與按鍵結構的整合具有復雜的電路及支撐設計，不利于薄型化。再者，行動裝置，例如平板電腦或智慧型手機的屏幕鍵盤，在手指觸碰時雖然會提供震動回饋，提示使用者已完成按壓操作。然而，此類提供震動回饋的裝置通常是使整個裝置一起震動，或是使裝置的某個面震動，無法提供獨立與局部的回饋，不利于操作確認。
[0004]因此，如何在薄型化同時達到有效的觸覺回饋為按鍵結構設計的主要議題之一。

【發明內容】

[0005]本發明之一目的在于提供一種具有觸覺回饋功能的按鍵結構及具有此按鍵結構的輸入裝置，以提供獨立及局部的按壓回饋，提升使用者的使用經驗。
[0006]本發明之一目的在于提供一種按鍵結構及具有此按鍵結構的輸入裝置，其具有多層式薄膜結構，有效縮小按鍵尺寸，增加可應用性。
[0007]于一實施例，本發明提供一種按鍵結構，其包含鍵帽層、電路層、至少一觸覺產生器、緩沖層、感應單元及控制電路。鍵帽層具有鍵帽區；電路層設置于鍵帽層下方，電路層的下表面對應鍵帽區具有電隔離的至少一第一接點及至少一第二接點；至少一觸覺產生器設置于電路層下方且電連接至少一第一接點及至少一第二接點；緩沖層設置于電路層下方，緩沖層具有容置空間，至少一觸覺產生器位于容置空間中；感應單元設置于緩沖層下方，當感應單元被觸發時可輸出觸發信號；控制電路耦接于感應單元與電路層，控制電路接收觸發信號而可輸出驅動信號給至少一觸覺產生器；其中當外界施加按壓力時，該按壓力透過緩沖層向下傳遞以觸發感應單元，使感應單元輸出觸發信號，進而使至少一觸覺產生器接收到驅動信號而震動。
[0008]于一實施例，緩沖層包含膜片部及突出部，其中膜片部具有容置區，突出部設置于容置區周圍并自膜片部朝電路層突起，以在容置區上方形成容置空間。
[0009]于一實施例，容置區為通孔，其中突出部設置于通孔周圍，且通孔與容置空間連通。
[0010]于一實施例，本發明的按鍵結構還包含支撐層，其中支撐層設置于電路層及感應單元之間，支撐層具有開口，且突出部穿設于開口，當外界于鍵帽區施加按壓力時，按壓力透過突出部而向下傳遞以觸發感應單元。
[0011]于一實施例，支撐層開口具有第一外形，緩沖層容置空間具有第二外形，至少一觸覺產生器具有第三外形，其中第一外形、第二外形、第三外形同時均為四邊形或同時均為圓形。
[0012]于一實施例，電路層還具有第一電路徑與第二電路徑，緩沖層的突出部為U形結構，U形結構定義出U形結構開口，第一電路徑與第二電路徑經過U形結構開口而分別電性連接第一接點及第二接點。
[0013]于一實施例，支撐層的硬度大于緩沖層的硬度，且支撐層的厚度大于觸覺產生器的厚度，使電路層與感應單元之間保持適當間距，以提供至少一觸覺產生器震動的空間。
[0014]于一實施例，上述的適當間距指至少一觸覺產生器與感應單元之間保持0.8mm以上距離。
[0015]于一實施例，緩沖層更具有延伸部，其中延伸部自突出部朝容置空間內側延伸，且延伸部的頂面低于突出部的頂面，至少一觸覺產生器部分重疊延伸部。
[0016]于一實施例，膜片部更具有至少一肋條，其中至少一肋條設置于通孔中，且肋條的頂面低于突出部的頂面，以使容置空間分隔為復數個子空間。
[0017]于一實施例，還包含復數個觸覺產生器，復數個第一接點及復數個第二接點，復數個第一接點及復數個第二接點以分別對應復數個觸覺產生器，且復數個觸覺產生器分別對應復數個子空間。
[0018]于一實施例，至少一肋條的厚度大于等于至少一觸覺產生器的厚度。
[0019]于一實施例，緩沖層為硬度70A以下的硅膠材料所制成。
[0020]于一實施例，本發明的按鍵結構更包含黏著層，其中黏著層設置于鍵帽層下表面且位于鍵帽區之外，以黏著鍵帽層及電路層，且使鍵帽區的鍵帽層下表面與電路層保持分離。
[0021]于另一實施例，本發明提供一種輸入裝置，其包含鍵帽層、電路層、復數觸覺產生器、緩沖層、感應層及控制電路。鍵帽層具有復數個鍵帽區；電路層設置于鍵帽層下方，電路層之下表面對應各鍵帽區具有電隔離的至少一第一接點及至少一第二接點；復數觸覺產生器對應復數鍵帽區設置于電路層下方且分別電連接對應的第一接點及第二接點；緩沖層設置于電路層下方，緩沖層對應復數個鍵帽區具有復數容置空間，以供容置復數觸覺產生器；感應層設置于緩沖層下方，感應層包含復數感應單元分別對應復數鍵帽區，當各感應單元被觸發時可輸出觸發信號；控制電路耦接于復數應單元與電路層，控制電路接收觸發信號而可輸出驅動信號給對應的觸覺產生器；其中當外界施加按壓力于復數按鍵區其中一個時，按壓力透過緩沖層向下傳遞以觸發對應的感應單元，使感應單元輸出觸發信號，進而使對應的觸覺產生器接收到驅動信號而震動。
[0022]于一實施例，緩沖層包含膜片部及復數個突出部，其中膜片部具有復數個通孔，復數個突出部分別設置于復數個通孔周圍并自膜片部朝電路層突起，以形成復數個容置空間。
[0023]于一實施例，本發明的輸入裝置還包含支撐層，其中支撐層設置于電路層及緩沖層之間，支撐層具有復數開口分別對應復數個鍵帽區，且復數個突出部分別穿設于復數個開口。
[0024]于一實施例，復數個鍵帽區包含倍數鍵帽區與非倍數鍵帽區，倍數鍵帽區的尺寸大于非倍數鍵帽區的尺寸，復數個容置空間具有第一容置空間，第一容置空間對應倍數鍵帽區以供容置至少兩個觸覺產生器，倍數鍵帽區所對應的膜片部更具有至少一肋條，至少一肋條設置于對應第一容置空間的通孔中，且至少一肋條的頂面低于突出部的頂面，以使對應的第一容置空間分隔為復數子空間，且至少兩個觸覺產生器分別對應復數子空間。
[0025]于一實施例，電路層包含復數條第一線路及復數條第二線路，其中復數條第一線路的數目對應復數個觸覺產生器的數目，且復數條第一線路的每一第一線路具有一個第一接點。
[0026]于一實施例，復數條第二線路的數目少于復數個觸覺產生器的數目，且復數條第二線路的每一第二線路具有一個以上的第二接點，以使第二接點的數目對應復數個觸覺產生器的數目。
[0027]相較于習知技術，本發明的按鍵結構及輸入裝置藉由層疊結構達到薄型化的特性，同時藉由觸覺產生器提供按壓的觸覺回饋作為使用者操作提示。再者，本發明的按鍵結構及輸入裝置藉由電路層同時作為觸覺產生器(例如壓電材料)的基板層及電路徑層，且藉由緩沖層作為力傳導層及支撐結構層，有助于簡化組裝程序且增加可制造性。
【附圖說明】
[0028]圖1A為本發明一實施例的按鍵結構的爆炸圖；
[0029]圖1B為本發明一實施例的按鍵結構的電路層、觸覺產生器及緩沖層的配置示意圖；
[0030]圖1C為圖1A的按鍵結構的截面示意圖；
[0031]圖1D為圖1A的按鍵結構的作動示意圖；
[0032]圖2A為本發明另一實施例的按鍵結構的爆炸圖；
[0033]圖2B為本發明另一實施例的按鍵結構的電路層、觸覺產生器、支撐層及緩沖層的配置示意圖；
[0034]圖2C為圖2A的按鍵結構的截面示意圖；
[0035]圖2D為圖2A的按鍵結構的按鍵結構的作動示意圖；
[0036]圖2E為本發明另一實施例的按鍵結構的電路層、觸覺產生器、支撐層及緩沖層的配置示意圖；
[0037]圖2F為本發明另一實施例的按鍵結構的電路層、觸覺產生器、支撐層及緩沖層的配置示意圖；
[0038]圖3A及圖3B分別為本發明一實施例的輸入裝置的爆炸圖及組合圖；
[0039]圖4A為圖3A的輸入裝置的鍵帽層的示意圖；
[0040]圖4B為圖3A的輸入裝置的電路層的示意圖；
[0041]圖4C為圖4B的電路層的第一線路的配置示意圖；
[0042]圖4D為圖4B的電路層的第二線路的配置示意圖；
[0043]圖4E為圖3A的輸入裝置的支撐層的示意圖；
[0044]圖4F為圖3A的輸入裝置的緩沖層的示意圖；
[0045]圖5為本發明另一實施例的按鍵結構的局部截面示意圖；
[0046]圖6為本發明另一實施例的輸入裝置的鍵帽層及黏著層的配置示意圖。
【具體實施方式】
[0047]本發明提供一種具有觸覺回饋功能的按鍵結構及具有此按鍵結構的輸入裝置。具體而言，本發明的輸入裝置可為任何具有按鍵結構的輸入裝置，例如獨立的鍵盤裝置、整合于電子產品的輸入裝置(例如行動裝置、平板電腦等配備的按鍵或鍵盤等)