CN1902989A - 可印刷机电输入装置和包括这种输入装置的电子设备 - Google Patents

Abstract

用于便携式电子设备的机电输入装置包括导电材料或电阻材料的第一层和第二层。第二层至少部分地与第一层相重叠，使得第一层和第二层在一起的重叠部分响应于触摸或按压来产生到便携式电子设备的电输入信号。有用于第一层和第二层的介电支撑层。用于第一层的介电支撑层的至少一部分继续经过第一层而且往回弯曲以充当用于第二层的介电支撑层。

Description

可印刷机电输入装置和包括这种输入装置的电子设备

技术领域

本发明一般涉及用来将数据输入到尺寸紧凑的电子设备中的机电输入装置的结构。本发明特别地涉及有助于触板(touch pad)和键盘(key pad)型输入装置的有利物理实施的新颖机电结构。

背景技术

诸如计算机、个人数字助理、便携式电话设备等电子设备都需要用于使得人类用户能够输入命令和其它信息的输入装置。最常用的输入装置包括键盘和触板。这二者均涉及到产生电信号作为对于由用户进行的按压移动的响应的概念；二者之间的差异主要在于，键盘仅给予数目相对少的离散按压点或键用于按压，而触板能在许多按压位置之间进行区分而且甚至能够提供对于跨越可按压表面的按压移动的真正连续的检测。二者之间的界限并不总是很明显可辨的。

图1是代表性现有技术的键盘结构的分解剖视图。键盘的支撑结构部分是印刷电路板101。它在其顶表面上具有导电图案层102，这些图案在某些位置构成了缠结指状物(intertwined finger)的补块(patch)102a。导电图案覆盖有穿孔绝缘层103，该绝缘层的孔与补块102a相重合。在导电层的顶部上有所谓的圆顶片104，该圆顶片的圆顶在其凹面上是导电的。每个圆顶覆盖有弹性键帽105，而且整个布局装入外盖部分106内，使得键帽105从外盖部分106中的各孔中突出。按压键帽105将造成在键帽之下的圆顶的中央部分向下凸出，使得它在补块102a之一处形成导电连接。一块读取电子器件(未示出)耦合到导电图案102而且适于检测该连接出现于哪个补块102处。所述读取电子器件将此位置信息转换成明确的电输入信号。

触板输入装置有许多种类型，甚至包括彼此大相径庭的技术解决方案。图2示意性地图示了分层结构，该分层结构能够几乎不加改型地用于实现电阻式耦合触板或电容式耦合触板。在印刷电路板201的顶表面上有基本上均匀的电阻层202，该电阻层的相对边缘配备有导电电极203和204。术语“电阻”用来描述如下材料，该材料既不是绝缘体也不是导电体，但是具有能够用来检测电流在所述材料内须传播多远的具体电抗性。在电阻层202的顶部上有隔离网205和第二电阻层206，该第二电阻层也具有沿着其相对侧延伸的导电电极207和208。第二电阻层206的电极207和208位于电阻层202和206的大体矩形形式的不同侧处。整个布局覆盖有保护外层209。

在图2的触板中，隔离网205、第二电阻层206和外层209都弹性地可变形至某一程度。当用户以触笔或其它按压装置的点来按压外层209的某点时，出现基本上点状的弹性变形，该变形造成第二电阻层206的该点靠近最初提及的电阻层202。在通电耦合的触板中该变形大到足以造成电阻层实际上彼此接触，而在电容耦合的触板中它有能力局部地减少电阻层之间的距离，使得电阻层之间的电容的局部变化大到足以得以检测。在任何情况下，一块检测电子件件(未示出)耦合到电极203、204、207和208，而且适于测量所创建的连接的电阻或电容特征。将从电阻层202和206获得的两个同时测量相关联，有可能推断按压出现的位置。

使用沿着电阻层整个侧长度的连续电极并不是用于将电阻层耦合到读取电子器件的唯一可能选择。一些其它解决方案运用了离散导电接线，这些接线连接到沿着电阻层各侧的具体点或者甚至是电阻层内的某些中间点。

更少遇到的触板技术例如涉及到检测由按压装置造成的声振动变化，或者使用发光触笔而且观察来自触笔尖的光在形成显示器分层结构一部分的光导中传播的路线。很有可能的是，在有源层将触摸或按压转换成代表其出现位置的电信号这一基本方面，新的技术理念继续面世。

现有技术的键盘和触板的不足主要涉及在它们的制造中要求的数目相对大的分离部件和/或方法步骤。作为例子，可以考虑图2的触板结构。印刷电路板201、隔离网205、第二电阻层206和保护外层209都是必须制造、带入组装机中、恰当地对准而且附着于彼此的分离部件。电连接必须从电极203、204、207和208建立到读取电子器件。为了降低规模生产中的制造成本，更简单的结构将是合乎需要的。

发明内容

本发明的目的是呈现一种用于机电输入装置的结构，该结构简单而且仅要求少量不同部件和制造步骤。本发明的附加目的是提供广泛适用于不同种类的机电输入装置的上述种类的结构。本发明的另一目的是呈现一种用于特别是为便携式电子设备制造结构简单的电子输入装置的方法。本发明的又一目的是呈现一种用于便携式电子设备的整体结构解决方案，该便携式电子设备包括上述种类的机电输入装置。

本发明的目的是通过为机电输入装置的至少两层使用公共支撑结构来实现的，这使得有可能在单个处理步骤中将所述至少两层产生到支撑结构上，在该步骤之后能够通过使所述支撑结构机械地变形来将所述至少两层堆叠在一起。

根据本发明的机电输入装置包括：

-导电材料或电阻材料的第一层，

-导电材料或电阻材料的第二层，第二层至少部分地与第一层相重叠，使得第一层和第二层在一起的重叠部分响应于触摸或按压来产生到便携式电子设备的电输入信号，

-用于第一层的介电支撑层，以及

-用于第二层的介电支撑层；

其中用于第一层的介电支撑层的至少一部分继续经过第一层而且往回弯曲以充当用于第二层的弹性支撑层。

本发明还应用到一种用于便携式电子设备的机电功能模块，包括：

-柔性印刷电路板，用于支撑电子部件和电子部件之间的导电轨迹，

-柔性印刷电路板的表面上的导电材料或电阻材料的第一层，以及

-柔性印刷电路板的表面上的导电材料或电阻材料的第二层；

其中柔性印刷电路板的一部分将第一层与第二层相分离，由此允许柔性印刷电路板绕着横过柔性印刷电路板的所述部分的假想轴弯曲，使得在弯曲之后第二层至少部分地与第一层相重叠，而且第一层和第二层在一起的重叠部分然后响应于触摸或按压来产生到便携式电子设备的电输入信号。

本发明也应用到一种便携式电子设备，包括：

-柔性印刷电路板，

-引擎模块，该引擎模块是微处理器，附着和电连接到柔性印刷电路板，以及

-机电输入装置，用于为引擎模块产生电输入信号；

其中该机电输入装置包括在柔性印刷电路板的表面上的导电材料或电阻材料的第一层和在柔性印刷电路板的表面上的导电材料或电阻材料的第二层，第二层至少部分地与第一层相重叠，以及其中柔性印刷电路板充当用于第一层的介电支撑层而且继续经过第一层并且往回弯曲以充当用于第二层的介电支撑层。

此外，本发明应用到一种用于制造机电输入装置的方法。该方法包括步骤：

-将导电材料或电阻材料的第一层产生到介电支撑层的表面上，

-将导电材料或电阻材料的第二层产生到相同介电支撑层的表面上与所述第一层不重叠的位置中，

-将导电连接产生到所述介电支撑层上以有助于将在所述第一层和第二层中产生的电输入方式传送到便携式电子设备的其它部分，以及

-将介电支撑层弯曲到所述第一层和第二层至少部分地彼此相重叠的位置中。

构成机电输入装置重要功能部件的电阻或导电图案和层很少具有用以在结构中足以支撑自身的机械和其它性质。因此要求介电支撑结构或者可选地是任何导电性质的支撑结构，通过该结构将电阻或导电图案和层电隔离。最有利地，在制造电阻或导电图案和层期间而且也在完成的设备中至少部分地使用同一支撑结构。

已经证明作为支撑结构具有许多有利性质的材料是柔性印刷电路板，通常简称为柔性板(flex)。它包括：典型地由聚酰亚胺或其它聚合隔离材料制成的介电层或者夹层介电层的叠层；以及在一个或多个介电层上构图的导电路径、通路和连接补块的布局，其用于附着电子部件而且用于将这样附着的电子部件导电地连接到彼此。

根据本发明，包括至少两个电阻和/或导电层的机电输入装置是通过如下步骤制造的：先将所述两层产生到柔性板上，然后使所述柔性板机械地变形以使所述两层至少部分地彼此相重叠。此基本原理能够以许多方式加以利用，得到本发明的许多实施例，这些实施例能够例如根据是生成触板还是键盘来加以分类。

实施例的第一类涉及到产生触板，该触板具有通过弹性隔离装置彼此相分离的两个导电或电阻层。两个导电或电阻层能够在柔性板的相同侧上彼此接近地产生，该柔性板在此阶段仍然是平直的。可以使用任何构图工艺，包括但不限于真空沉积工艺、喷墨印刷、丝网印刷和光刻。为了将导电或电阻层的各部分连接到彼此和/或连接到读取电子器件而需要的所有电连接也产生到柔性板的各个表面上，如果使用所谓的多层柔性板则也可能使用中间层的表面。弹性隔离装置最有利地构成能够在构图工艺中在导电或电阻层的至少一层的顶上类似地产生的层。在已经产生所述层之后，在两个导电或电阻层之间弯曲柔性板，使得这些层最终彼此相向而其间仅有弹性隔离装置。此分层结构准备用作为触板的中央部分。在一些具体实施例中，甚至能够省略单独提供用于充当弹性隔离装置的任何层。

传导或电阻层能够基本上连续，在此情况下其结果是模拟触板，其中输出信号是按压位置的连续函数，而且必须相应地设计检测电子器件。作为可选方式，传导或电阻层的至少一层可以包括条带图案，使得检测按压位置的任务至少部分地减少为简单地检测所得连接出现在哪个条带中。可以产生通电耦合和电容耦合触板。

实施例的第二类涉及到产生键盘，其中仅有数目有限的容许按压位置。在这些实施例中，在传导或电阻层中有某些图案，这些图案构成了与所述按压位置相对应的而且与所述按压位置相重合的开关点。甚至有可能在构成用于这些层之一的支撑结构的柔性板部分中引起永久机械变形，引起出现许多弹性圆顶。这些就能够用来为使用根据本发明实施例的键盘而提供更便利的触感。

附图说明

被认为是本发明特性的新颖特征特别地在所附权利要求书中加以阐明。然而，本发明本身关于其构造及其操作方法将与其附加目的和优点一起从联系附图来阅读的具体实施例的如下描述中得以最佳理解。

图1图示了现有技术的键盘结构，

图2图示了现有技术的触板结构，

图3图示了用于本发明的触板型实施例的结构原理，

图4图示了用于本发明的触板型实施例的可选结构，

图5图示了用于本发明的触板型实施例的又一可选结构，

图6图示了用于本发明的触板型实施例的又一可选结构，

图7图示了用于本发明的触板型实施例的又一可选结构，

图8图示了用于本发明的键盘型实施例的结构原理，

图9图示了如何形成柔性板以便产生本发明的键盘型实施例，

图10图示了在本发明的键盘型实施例中利用上述种类的形成的柔性板，

图11图示了根据本发明的实施例在便携式电子设备中使用对准孔和栓，

图12a-12d图示了根据本发明实施例的便携式电子设备，

图13图示了根据本发明的实施例在便携式电子设备中放置部件和弯曲柔性板的可选方法，

图14图示了根据本发明实施例在便携式电子设备中放置部件和弯曲柔性板的另一可选方法，以及

图15示意性地图示了根据本发明实施例的方法。

具体实施方式

本专利申请中呈现的发明示例性实施例不应解读为对所附权利要求书的应用性造成限制。动词“包括”在本专利申请中用作为并不排除也存在未记载的特征的开放式限制。除非另有指明，从属权利要求中记载的特征是可相互自由地组合的。

图3示意性地图示了如何制造根据本发明实施例的某些机电输入装置。首先是柔性板301，该柔性板在此阶段可能已经包括许多导电图案、通路和附着部件(为了图的简洁，这些并未示出)。均为导电性或电阻性的第一层302和第二层303彼此相对接近地产生到柔性板301的一个表面上。第一层302与第二层303之间的距离d长到足以允许将柔性板301绕着如下假想轴弯曲180度，该假想轴接近于柔性板301的表面、处于第一层302与第二层303之间的中间、而且垂直于连接第一层302与第二层303的最短假想线。从柔性板材料的技术规范中容易找到对于距离d的最小值。

在图3所示的下一步骤中，在第一层和第二层之一的顶上产生附加层304；这里是在第一层302的顶上。附加层304要在完成的结构中充当弹性隔离装置。因此如果该结构要构成通电耦合的触板则它必须是网状的或者是由隔离的间隔点阵构成的，或者如果该结构要构成电容耦合触板则它是可充分地压缩的。从制造的观点来看，如果附加层304能够在如下工艺步骤中产生则最为有利，该工艺步骤尽可能地类似于或者至少在技术上尽可能地兼容于产生第一层302和第二层303的工艺步骤。这意味着，例如如果某种印刷工艺用来产生第一和第二层302和303，则附加层304也能够通过印刷来产生则最为有利。然而，即使其中使用完全不同的工艺步骤用来产生附加层304的实施例仍在本发明的范围内；例子包括但不限于使用喷枪来分布将会凝固到位的液体层或者使用工业机器人的致动臂把许多离散的分离器块播撒到第一层302和第二层303中的至少一层上。

在图3中所示的最后步骤中，将柔性板301弯曲以使第二层303成为与由第一层301和附加层304构成的叠层准确地相重合。即使附加层304已产生到第二层303上，或者即使附加层304已部分地产生到第一层302上而且部分地产生到第二层303上，所得结构仍将会基本上相同。此最后提到的事实由图3中的括号中的参考标号304来图示。

第一层302和第二层303是连续的还是网状的或者它们是由指向不同的条带图案还是由其它实现检测的形式构成对于本发明并不重要。所得触板是通电耦合型还是电容耦合型的事实对于本发明同样也不重要。这些都是涉及触板的先前已知变形的考虑事项。根据系统级要求来选择适当的层组分、材料和厚度以及正确类型的读取电子器件将完全在本领域技术人员的能力之内。

图4图示了其中不需要分离的弹性隔离装置的本发明可选实施例。在柔性板301的不同侧上产生第一层302和第二层303，而且随后将柔性板弯曲形成叠层，在该叠层中柔性板301的一部分保留于第一层302与第二层303之间。为了本发明的此实施例起作用，必要的是柔性板的材料可压缩到足以使得按压所得层的叠层的一点将造成第一层302和第二层303局部地彼此靠近到足以造成例如经过柔性板材料的独特电容耦合。如果柔性板的可压缩性不够则有可能将图4的“不同侧”实施例与分离地产生的弹性隔离装置的使用相结合；在此情况下，应当在第一层302的顶上或者在柔性板301与第二层303之间产生充当弹性隔离装置的附加层(图4中未示出)。

参与到触板的构成和操作中的各层不限于第一层302和第二层303以及充当弹性隔离装置的附加层304。图5图示了有先产生到柔性板301的一个表面上的第一层302和第二层303的方式。第三层501产生到柔性板301的相对表面上，使得它在空间上与第二层303相重合。形成层的步骤的次序能够容易地加以改变，使得先产生第三层501而且其后产生第一层302和第二层303。在第一层302和第二层303中至少一层的顶上产生在完成的结构中将充当弹性隔离装置的附加层304。然后将柔性板弯曲到使得所有层成为叠层的形成物中，其中各层从上到下是第三层501、柔性板301、第二层303、附加层304、第一层302和柔性板301。

第三层501在结构中的目的不受本发明限制。例如，它可以只是接地导电层，该导电层形成EMI(电磁干扰)屏蔽布局或屏蔽防范静电荷的一部分。另一方面，如果触板例如运用了其中从多于两层收集位置信息的多层原理，则它也可以具有作为触板一部分的明显功能任务。在后者情况下必须注意，如果产生和检测位置信息的过程要求触摸或按压以造成第二层303与第三层501之间的某些局部交互，则某些具体可压缩性要求可以施加到柔性板的材料。

图6图示了可选的触板实施例，其中最先在柔性板上比允许安全地弯曲柔性板的最小分离d彼此更为接近地产生第一层302和第二层303。在弯曲步骤之前或者与弯曲步骤相关联，在第一层302与第二层303之间有意地切割柔性板。此实施例特别地适用于不需要对第二层303的电连接的结构，因为切割柔性板将自然地排除连续的电连接。与其中独立地制造触板各层的现有技术解决方案相对照，先将第一层302和第二层303制造到公共支撑结构(柔性板301)上而且其后将它们彼此分离，给予了在产生各层的那些工艺步骤期间有助于更为简单的部件处理的优点。

图7图示了本发明的又一多层触板型实施例。在图中所示的结构中，第一层302和第二层303以及第三层501都先产生到柔性板301的相同面上。附加层304产生到第二层303上；它也能够产生到第三层501上。柔性板301先绕着在第二层303与第三层501之间的中间的假想轴一次弯曲180度，这使得所述各层成为叠层构造，以附加层304在其间充当弹性隔离装置。然后柔性板301再次弯曲180度，这次是绕着在第一层302与第二层303之间的中间的假想轴。在最后的弯曲之前，会有可能将又一附加层(未示出)产生到第一层302上(或者甚至是最先在柔性板301与第三层501之间)。在所得叠层中，从上到下有柔性板301、第二层303、附加层304、第三层501、又是柔性板301、第一层302以及再次是柔性板301。

现在将继续描述本发明的键盘型实施例。图8是经过本发明键盘型实施例的剖视图。用于导电或电阻层的公共支撑结构又是柔性板301。有第一层302，该第一层在此情况下特别是导电的而且包括接触垫801的矩阵布局。对于经常用键盘来工作的人士，最自然的是考虑位于规则矩阵布局中的接触垫801，尽管本发明自然地并不将它们排除于任何布局之外。已经弯曲到覆盖第一层302的柔性板301的末端包括第二层303，该第二层在此实施例中特别是导电的而且包括接触垫802，接触垫802的位置对应于第一层302的接触垫801的位置。有附加层304，该附加层充当弹性隔离装置而且在没有按压力存在时阻止第一层302和第二层303(而且特别是接触垫801和802)彼此接触。附加层304在接触垫801和802的位置处具有开口；附加层304也能够由分离的间隔粒子构成，这些粒子都不位于接触垫801和802中的任一接触垫上。

各层的叠层构造从上到下由柔性板301、第二层303、附加层304、第一层302以及又是柔性板301构成。在此叠层的顶上有键帽803，这些键帽能够彼此相分离或者构成连续的键罩。每个键帽803位于成对接触垫801和802的顶上。典型地有其它结构部分，比如用以使键帽803就位而且允许它们在竖直方向上移动的外盖部分，但是这样的其它结构部分在图8中并未示出以求图的简洁。其理念在于当按压键帽803时，其下侧上的致动器造成直接在键帽之下的柔性板部分中的局部变形，由此第二层303的对应接触垫802向下弯曲而且接触第一层302的对应接触垫801。

图9和图10图示了本发明的甚至更简单的键盘型实施例，该实施例运用了如下事实：柔性板的聚合物材料不仅在正常条件下是弹性的而且对于基本上永久的变形也是适合的，其中“永久的”意味着该变形在没有力施加于其上时以某一形式存在，但是能够通过使用充分弱的力来进一步弹性地变形。特别地，在图9和图10的实施例中，在柔性板301的一个部分处形成有许多圆顶901。每个圆顶901是一种泡状形成物，其中柔性板301的材料从如下平面凸出，该平面由柔性板301在非弯曲状态中的另外平坦形式来限定。圆顶901可以例如通过在成对相互接合的凹钳与凸钳之间挤压柔性板301的适当点也可能施加热来产生。如果完成的圆顶901从其凸面来按压，则至少圆顶的中央部分凸出到凹面中，但是圆顶在按压力去除时恢复其最初形式。

在图9中柔性板301具有在其第一表面上的第一导电层302以及接着第一导电层301的圆顶901的矩阵布局(或任何布局)。第二导电层303包括在圆顶901的凹侧上的导电补块。图10是当图9的柔性板301绕着在第一导电层302与圆顶901的矩阵之间的中间的假想轴902弯曲180度时得到的结构的剖视图。容易推断，如果在图10的结构中从上方按压圆顶901之一，则该圆顶的导电内部将与紧接着它的第一导电层302的部分相接触。

以与本发明触板型实施例的类似方式，第一层302和第二层303的实际组成是什么并不重要。层组分的一种基本类别涉及到使第一层302包括缠结指状物的补块，使得当按压键时，向下凸出的圆顶的导电内部造成缠结指状物之间的电连接而基本上没有任何电流流过第二层303。另一基本类别要求使每个圆顶的导电内部成为所讨论的开关的第二极，使得当圆顶向下凸出时，电流在第一层302与第二层303之间流动。这些基本途径的组合和变形是可能的。

在根据本发明的实用机电输入装置中，尤其是在触板型实施例中，重要的是阻止结构的各层相对于彼此移动。图11图示了能够用来排除各层不经意移动的简单结构解决方案。电子装置典型地包括外盖部分1001或者为整个设备充当支撑结构的某些其它固体主体部分。在图10中这样的部分包括栓1002，而且柔性板301沿着包括第一层和第二层(图10中未示出)的柔性板的那些部分的各侧包括孔1003。在组装的设备中，栓1002穿过孔1003而且阻止柔性板301的适当部分移动。

将通过解释用于便携式电子设备的某些结构解决方案来做出结论，这些电子设备运用了上述种类的机电输入装置。图12a、12b、12c和12d一起图示了便携式电子设备特别是便携式电话设备如何能够构建到柔性板301上。图12a图示了其上附着有部件的柔性板的一侧，图12b图示了具有部件的柔性板的另一侧，而图12c是在柔性板已经弯曲到它将在完成的便携式电话设备中出现的形式中时的柔性板和部件的侧视图。

便携式电话设备的中央功能部件是所谓的引擎模块1201，该模块是定制构建的微处理器。在图12a、12b、12c和12d的结构中，引擎模块1201在拉长的柔性板301的表面上位于中央位置。在拉长的柔性板301的一端有显示器1202，该显示器例如是液晶显示器或TFT(薄膜晶体管)显示器。引擎模块1201与显示器1202之间的电连接实现为柔性板301上的导电轨迹。在本结构中，这些连接穿过分离的显示器接口模块1203，但是有可能将所有显示器驱动功能构建为引擎模块1201或显示器1202的一部分，因此消除对于其间任何分离接口模块的需要。

柔性板301上的另一部件是用户接口模块1204，该模块在一方面是引擎模块1201与另一方面是扬声器1205、麦克风1206和机电输入装置之间实施功能接口。机电输入装置则包括在柔性板301的表面上的第一层302和第二层303。也有功率接口模块1207和电池连接器128，它们附着到柔性板301而且具有对引擎模块1201的电连接。柔性板301上的又一部件是射频模块1209，该模块至少包括天线和连接于天线的某些射频部件，以便使得便携式电话设备能够与基站建立和维持无线电连接。

在组装阶段期间，柔性板301绕着轴902和轴1210弯曲180度，使得如果该弯曲从图12b中所示的位置开始，则柔性板的两端从图的平面“向外”弯曲。在从图12c中的一侧所示的完全弯曲形式中，射频模块1209的底部与引擎模块1201的底部的一部分相重合，这有助于射频模块1209与引擎模块1201之间经过柔性板301中的通路的直接连接。电池包1211要附着到电池连接器1208，使得电池包1211的平坦表面变成柔性板301中如下部分的机械支撑表面，该部分包括机电输入装置的第一层302和第二层303。换句话说，当机电输入装置通过触摸和/或按压来操作时，电池包1211的机械硬度阻止整个柔性板301弯曲到任何肉眼可见的程度。

在图12b中也看到沿着分别第一层302的“北”侧和“南”侧的电极条1212和1213以及分别沿着第二层303的“东”侧和“西”侧的电极条1214和1215。换句话说，在此实施例中假设机电输入装置包括以已知同质电阻率的连续层为基础的触板，这是为本领域所知的触板功能原理之一。

图12d图示了完成的柔性板如何放置于两个外盖部分1221与1222之间。将覆盖机电输入装置的上部外盖部分1211必须设计成允许人类用户操作机电输入装置。例如，上部外盖部分1221可以在将覆盖机电输入装置的位置1223处制作得足够的薄和柔韧，使得机电输入装置能够经过外盖部分1221来操作。可选地，可以有附着于外盖部分1221的开口或分离的薄屏蔽窗以实现机电输入装置的操作。

图13和图14图示了根据本发明在便携式电子设备中如何能够放置部件和如何能够弯曲柔性板的某些变形。参考标号与前面的图中相同。图13和图14的实施例包括如下假设：柔性板301是透明的而且能够在显示器1202的可见侧之上折叠，使得所述显示器以及机电输入装置的第一层302和第二层303实际上实施触感显示器。在图13中柔性板301弯曲到S状形式中，而在图14中柔性板是在“卷形物”上。而且不假设显示器和机电输入装置应当堆叠于彼此的顶上也能够呈现对应的可选实施例。

图15是根据本发明实施例的方法的简单示意性图示。它包括步骤：

-将导电材料或电阻材料的第一层1501产生到介电支撑层的表面上，

-将导电材料或电阻材料的第二层1502产生到同一介电支撑层的表面上与所述第一层不重叠的位置中，

-将绝缘材料的附加层1503产生在所述第一层和第二层的至少一层的顶上以充当弹性隔离装置，

-将导电连接1504产生到所述介电支撑层上以有助于将所述第一层和第二层中产生的电输入方式传送到便携式电子设备的其它部分，以及

-将介电支撑层弯曲1505到所述第一层和第二层至少部分地彼此相重叠的位置中。

步骤1501和1502的相互次序能够改变，而步骤1504能够置于步骤1501和1502之前、它们之间或者直接在它们之后。如果要产生的结构不要求附加层充当弹性隔离装置，则步骤1503不是必要的。

在上面的描述中，已经利用具体的例子说明了本发明的应用性，但是这些例子不应当理解为限制性的。例如，用于第一层和第二层的介电支撑层始终如一地指代为柔性板；然而，能够以具有适度柔性的任何介电材料来实现相同的原理，即：允许第一层的介电支撑层的至少一部分继续经过第一层而且将它往回弯曲以充当用于第二层的介电支撑层。使用柔性板的具体优点涉及如下可能性，即：将完全相同的柔性板也用作导电轨迹、通路和连接补块的载体，使得在最优情况下对于便携式电子设备的所有电功能部件仅需要单个介电支撑层。类似地，尽管说明书已经始终如一地指代第一层与第二层之间的附加层，该附加层应充当弹性隔离装置，但是如果第一层和第二层能够以其它方式来彼此保持适度的距离，则这样的层实际上不是必要的，该其它方式比如使用沿着它们外围的支撑缘而且有赖于介电支撑层的弹性。

Claims (19)

1.一种用于便携式电子设备的机电输入装置，包括：

-导电材料或电阻材料的第一层，

-导电材料或电阻材料的第二层，该第二层至少部分地与该第一层相重叠，使得该第一层和第二层在一起的重叠部分响应于触摸或按压来产生到该便携式电子设备的电输入信号，

-用于该第一层的介电支撑层，以及

-用于该第二层的介电支撑层；

其中用于该第一层的介电支撑层的至少一部分继续经过该第一层而且往回弯曲以充当用于该第二层的介电支撑层。

2.根据权利要求1所述的机电输入装置，其中用于该第一层的介电支撑层和用于该第二层的介电支撑层是柔性印刷电路板的部分，该柔性印刷电路板也包括用于在附着到所述柔性印刷电路板的部件之间实现电连接的导电轨迹。

3.根据权利要求1所述的机电输入装置，其中该第一层和第二层的重叠部分构成触板。

4.根据权利要求3所述的机电输入装置，还包括在该第一层与第二层之间的附加层，该附加层在该第一层与第二层的重叠部分之间充当弹性隔离装置。

5.根据权利要求1所述的机电输入装置，其中该第一层和第二层的重叠部分构成键盘。

6.根据权利要求5所述的机电输入装置，其中：

-与该第二层相重叠的第一层的部分包括缠结导电指状物补块，以及

-与该第一层相重叠的第二层的部分在与该第一层中的所述缠结导电指状物补块相重合的位置处包括导电补块；

使得该第一层和第二层的重叠部分响应于按压来产生由于该第二层中的导电补块在该第一层中的指状物之间造成的通电连接而产生的电输入信号。

7.根据权利要求5所述的机电输入装置，其中用于该第二层的介电支撑层包括圆顶形的变形体，每个变形体具有凸侧和凹侧，其中该圆顶形的变形体的凹侧朝着该第一层而且包括导电补块形式的该第二层。

8.根据权利要求1所述的机电输入装置，其中还包括导电或电阻的而且由介电层支撑的其它层，该介电层与该第一层和第二层的介电支撑层是同一块材料。

9.一种用于便携式电子设备的机电功能模块，包括：

-柔性印刷电路板，用于支撑电子部件和电子部件之间的导电轨迹，

-该柔性印刷电路板的表面上的导电材料或电阻材料的第一层，以及

-该柔性印刷电路板的表面上的导电材料或电阻材料的第二层；

其中该柔性印刷电路板的一部分将该第一层与该第二层相分离，由此允许该柔性印刷电路板绕着横过该柔性印刷电路板的所述部分的假想轴弯曲，使得在弯曲之后该第二层至少部分地与该第一层相重叠，而且该第一层和第二层在一起的重叠部分然后响应于触摸或按压来产生到该便携式电子设备的电输入信号。

10.根据权利要求9所述的机电功能模块，其中该柔性印刷电路板也包括附着到它的电子部件，而且该导电轨迹将所述电子部件的至少一个连接到该第一层和第二层，用于允许在该第一层和第二层中产生的电输入信号传播到所述电子部件的至少一个。

11.根据权利要求9所述的机电功能模块，其中该第一层和第二层位于该柔性印刷电路板的同一表面上，使得绕着横过该柔性印刷电路板的所述部分的假想轴将该柔性印刷电路板弯曲180度引起该第一层和第二层彼此相抵而其间没有柔性印刷电路板部分。

12.根据权利要求11所述的机电功能模块，还包括在该第一层和第二层的至少一层的顶上的附加层，使得绕着横过该柔性印刷电路板的所述部分的假想轴将该柔性印刷电路板弯曲180度引起该第一层和第二层彼此相抵而其间没有所述附加层。

13.根据权利要求9所述的机电功能模块，其中该第一层和第二层位于该柔性印刷电路板的不同表面上，使得绕着横过该柔性印刷电路板的所述部分的假想轴将该柔性印刷电路板弯曲180度引起该第一层和第二层在叠层中，该层叠中印刷电路板的一部分位于该第一层与第二层之间。

14.根据权利要求9所述的机电功能模块，包括附着到该柔性印刷电路板的如下部件：

-便携式电话设备的引擎模块，

-显示器

-麦克风，以及

-扬声器。

15.一种便携式电子设备，包括：

-柔性印刷电路板，

-引擎模块，该引擎模块是微处理器，附着和电连接到该柔性印刷电路板，以及

-机电输入装置，用于为该引擎模块产生电输入信号；

其中该机电输入装置包括在该柔性印刷电路板的表面上的导电材料或电阻材料的第一层和在该柔性印刷电路板的表面上的导电材料或电阻材料的第二层，该第二层至少部分地与该第一层相重叠，以及其中该柔性印刷电路板充当用于该第一层的介电支撑层而且继续经过该第一层并且往回弯曲以充当用于该第二层的介电支撑层。

16.根据权利要求15所述的便携式电子设备，还包括具有平坦侧表面的电池包，该电池包设置为使其平坦侧表面在该柔性印刷电路板的第一和第二表面的相对侧上平行于第一和第二表面，使得该电池包的所述平坦侧表面在该第一层和第二层的重叠部分的位置处充当用于该柔性印刷电路板的机械支撑。

17.一种用于为便携式电子设备制造机电输入装置的方法，包括步骤：

-将导电材料或电阻材料的第一层产生到介电支撑层的表面上，

-将导电材料或电阻材料的第二层产生到该同一介电支撑层的表面上与所述第一层不重叠的位置中，

-将导电连接产生到所述介电支撑层上以有助于将在所述第一层和第二层中产生的电输入方式传送到该便携式电子设备的其它部分，以及

-将该介电支撑层弯曲到所述第一层和第二层至少部分地彼此相重叠的位置中。

18.根据权利要求17的方法，还包括步骤：在弯曲该介电支撑层之前在所述第一层和第二层的至少一层的顶上产生绝缘材料的附加层，使得随后弯曲该介电支撑层得到叠层，在该叠层中所述附加层位于所述第一层和第二层的重叠部分之间而且充当弹性隔离装置。

19.根据权利要求17的方法，还包括步骤：在该介电层与所述第一层和第二层的至少一层相重合的某些位置处使该介电支撑层永久地变形，以便产生由该介电层支撑层构成的弹性圆顶。

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