TWI559173B - 輸入裝置之電路結構 - Google Patents

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TWI559173B
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吳健民
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陳飛雅
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達方電子股份有限公司
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輸入裝置之電路結構
本發明一般係關於一種電路支撐結構,具體而言,本發明係關於一種輸入裝置及其用於支撐壓電致動器之電路支撐結構。
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,隨著行程的縮小或採用觸碰式輸入,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。
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複雜的電路及支撐設計,不利於薄型化。再者,行動裝置,例如平板電腦或智慧型手機之螢幕鍵盤,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,不利於操作確認。
再者,裝置尺寸的縮小已成為目前設計的趨勢,造成電路布局的可用面積也相應減少,使得電路短路的可能性遽增。因此,如何在受限的可用布局面積達到最佳化的電路布局係為電路支撐結構設計的主要議 題之一。
本發明之一目的在於提供一種輸入裝置之電路支撐結構,其整合電路徑於支撐結構,以在提供支撐壓電致動器震動空間的同時亦提供驅動壓電致動器的電路徑。
本發明之一目的在於提供一種輸入裝置之電路支撐結構,其具有多層式薄膜結構,增加電路徑布局的彈性及結構的可製造性。
於一實施例,本發明之輸入裝置之電路支撐結構係用於支撐至少一壓電致動器,其中電路支撐結構包含:支撐層、第一路徑層及第二路徑層。支撐層具有至少一容置部,第一路徑層疊置於支撐層上並具有第一電路徑,其中第一電路徑包含至少一第一接點部。第二路徑層具有第二電路徑,其中第二電路徑包含至少一第二接點部。第二路徑層疊置於第一路徑層上並裸露出至少一第一接點部及至少一第二接點部。第一路徑層及第二路徑層係與至少一容置部共同形成至少一容置空間,以提供至少一壓電致動器之振動空間,且第一接點部及第二接點部分別用於電性連接壓電致動器。
於一實施例,輸入裝置之電路支撐結構更包含保護層,其中保護層係設置於第二路徑層上以遮蔽除至少一第一接點部及至少一第二接點部之外裸露的第二電路徑及第一電路徑。
於一實施例,至少一容置部係為形成於支撐層之開口或凹槽。
於一實施例,第一路徑層具有至少一第一開口及至少一舌 部,其中至少一第一開口係對應至少一容置部,舌部係自第一開口之一側朝第一開口突伸,且第一接點部係設置於舌部。
於一實施例,第二路徑層具有至少一第二開口及至少一延伸部,其中至少一第二開口係對應至少一第一開口及至少一容置部以共同形成至少一容置空間。延伸部係自第二開口之一側朝第二開口突伸,且延伸部係遮蔽舌部的一部分以裸露出第一接點部。
於一實施例,輸入裝置之電路支撐結構更包含隔離層,其中隔離層係設置於第一路徑層及第二路徑層之間以電隔離第一電路徑及第二電路徑。隔離層係具有至少一第三開口及至少一遮蔽部,其中至少一第三開口係對應至少一容置部,遮蔽部係設置於第三開口之一側,以遮蔽舌部的一部分並裸露出第一接點部。
於一實施例,第二路徑層具有至少一第二開口,其中至少一第二開口係對應至少一容置部以裸露出遮蔽部。
於一實施例,至少一壓電致動器係為複數個壓電致動器,至少一第一接點部係為多個第一接點部且多個第一接點部係分組為第一組第一接點部及第二組第一接點部。第一路徑層係包含第一路徑甲層及第一路徑乙層,其中第一路徑甲層具有第一電路徑甲,第一路徑乙層具有第一電路徑乙,第一電路徑甲係包含第一組第一接點部,第一電路徑乙係包含第二組第一接點部。第一路徑甲層及第一路徑乙層係層疊設置以使得第一組第一接點部及第二組第一接點部於複數個壓電致動器之排列方向上交錯設置。
於一實施例,至少一壓電致動器係為複數個壓電致動器,至 少一容置空間係為複數個容置空間,至少一第一接點部係為複數個第一接點部,至少一第二接點部係為複數個第二接點部。複數個第一接點部及複數個第二接點部係分別對應設置於複數個容置部之內側及外側以構成複數個電路支撐單元,複數個電路支撐單元係分別用以支撐複數個壓電致動器。
於一實施例,輸入裝置之電路支撐結構更包含複數個切割槽貫穿支撐層、第一路徑層及第二路徑層,以單個化複數個電路支撐單元,使得相鄰的電路支撐單元不直接對應連接,以降低複數個電路支撐單元之間的連動性。
於一實施例,複數個切割槽係分別圍繞複數個電路支撐單元,使得複數個電路支撐單元各藉由至少一連接部相互連接,且相鄰的電路支撐單元之至少一連接部係錯開設置。
於一實施例,複數個切割槽係為至少一開放環形切割槽,其中開放環形切割槽係為矩形環或圓形環。
於一實施例,複數個切割槽係分別位於複數個電路支撐單元之周圍,使得相鄰的電路支撐單元之至少一側邊係互不相連。
於一實施例,複數個切割槽係為複數條直線切割槽,其中複數條直線切割槽至少有一端互不連通。
於另一實施例,本發明提供一種輸入裝置之電路支撐結構,用於支撐至少一壓電致動器,其中電路支撐結構包含支撐層及電路徑層。支撐層具有至少一容置部。電路徑層疊置於支撐層上以與容置部形成至少一容置空間,以提供至少一壓電致動器之振動空間。電路徑層具有第一電路徑及第二電路徑,其中第一電路徑包含至少一第一接點部,第二電路徑 包含至少一第二接點部,且第一接點部及第二接點部分別用於電性連接壓電致動器。
於一實施例,電路徑層具有至少一開口及至少一舌部,其中開口係對應容置部以與容置部共同形成容置空間,舌部係自開口之一側朝開口突伸,且第一接點部係設置於舌部。
於一實施例,輸入裝置之電路支撐結構更包含保護層,其中保護層係設置於電路徑層上以遮蔽除第一接點部及第二接點部之外裸露的第二電路徑及第一電路徑。
於另一實施例,本發明提供一種輸入裝置,其包含至少一壓電致動器、上述之電路支撐結構以及感應層,其中電路支撐結構用以支撐至少一壓電致動器。感應層具有至少一感應單元,且至少一感應單元係對應至少一壓電致動器。當施加按壓力於壓電致動器時,壓電致動器傳遞按壓力至電路支撐結構,以觸發對應的感應單元產生觸發訊號,進而依據觸發訊號驅動壓電致動器產生震動。
於一實施例,輸入裝置更包含基底層,其中基底層係設置於感應層下方,以增進輸入裝置之結構強度。
於一實施例,輸入裝置更包含包覆層,其中包覆層係覆蓋於壓電致動器上,且包覆層具有字符或圖案以作為鍵帽層。
於一實施例,輸入裝置更包含包覆層,其中壓電致動器、電路支撐結構、感應層及基底層係完全被包覆於包覆層內。
1‧‧‧輸入裝置
11‧‧‧壓電致動器組合
11a‧‧‧導電片
12、12’‧‧‧電路支撐結構層
13‧‧‧感應層
14‧‧‧基底層
15‧‧‧包覆層
16‧‧‧控制電路
100、100’‧‧‧按鍵結構
110‧‧‧壓電致動器
112‧‧‧壓電部
114‧‧‧被驅動部
116‧‧‧連接件
116a‧‧‧連接條
118‧‧‧切割槽
118a‧‧‧主槽
118b‧‧‧梳齒槽
120、120’、120”‧‧‧電路支撐結構
120a‧‧‧容置空間
120b‧‧‧第一接點部
120c‧‧‧第二接點部
120d‧‧‧突出部
122‧‧‧支撐層
122a‧‧‧容置部
124、124’‧‧‧第一路徑層
124a‧‧‧第一開口
124b‧‧‧舌部
124c‧‧‧第一電路徑
126‧‧‧第二路徑層
126a、126a’‧‧‧第二開口
126b‧‧‧第二電路徑
126c‧‧‧延伸部
128‧‧‧隔離層
128a‧‧‧第三開口
128b‧‧‧遮蔽部
129‧‧‧保護層
129a‧‧‧開口
129b‧‧‧遮蔽部
130‧‧‧感應單元
140‧‧‧基底層
150、150’‧‧‧包覆層
150a‧‧‧字符或圖案
152‧‧‧鍵帽區
160‧‧‧控制電路
170、170a、170b‧‧‧切割槽
172‧‧‧連接部
180a、180b、180c‧‧‧切割槽
182、184、186‧‧‧連接部
210‧‧‧支撐層
210a‧‧‧容置部
220‧‧‧第一路徑層
220a‧‧‧第一開口
222‧‧‧第一電路徑
226‧‧‧舌部
230‧‧‧第二路徑層
230a‧‧‧第二開口
232‧‧‧第二電路徑
234‧‧‧延伸部
240‧‧‧保護層
240a‧‧‧開口
310‧‧‧支撐層
310a、310a’、3l0a”‧‧‧容置部
320‧‧‧第一路徑甲層
320a、320a’、320b‧‧‧第一開口
322‧‧‧第一電路徑甲
324‧‧‧第一接點部
326‧‧‧舌部
330‧‧‧第一路徑乙層
330a、330a’、330b、330b’‧‧‧個第二開口
332‧‧‧第一電路徑乙
334‧‧‧第一接點部
336‧‧‧舌部
338‧‧‧遮蔽部
340‧‧‧第二路徑層
340a、340b‧‧‧第三開口
342‧‧‧第二電路徑
344‧‧‧第二接點部
346‧‧‧延伸部
350‧‧‧保護層
710‧‧‧支撐層
710a‧‧‧容置部
720‧‧‧電路徑層
720a‧‧‧第一開口
722‧‧‧第一電路徑
726‧‧‧舌部
728‧‧‧第二電路徑
730‧‧‧保護層
730a‧‧‧第二開口
734‧‧‧遮蔽部
D‧‧‧驅動訊號
F‧‧‧按壓力
T‧‧‧觸發訊號
圖1A及圖1B分別為本發明一實施例之按鍵結構之爆炸圖及剖截面示意圖;圖1C為圖1B之按鍵結構之按壓作動圖;圖1D為本發明另一實施例之按鍵結構之剖截面示意圖;圖2為圖1A之電路支撐結構之爆炸圖;圖3A及圖3B分別為本發明另一實施例之電路支撐結構之爆炸圖及立體圖;圖3C及圖3D分別為本發明又一實施例之電路支撐結構之爆炸圖及立體圖;圖4為本發明一實施例之輸入裝置之爆炸圖;圖4A至圖4D係分別為圖4A之電路支撐結構層之支撐層、第一路徑層、第二路徑層及保護層之平面示意圖;圖4E至圖4F係分別為圖4A之電路支撐結構層之透視圖及平面圖;圖5A至圖5E係分別為本發明另一實施例之電路支撐結構層之支撐層、第一路徑甲層、第一路徑乙層、第二路徑層及保護層之平面示意圖;圖6為本發明一實施例之壓電致動器組合之示意圖;圖7A至圖7C係分別為本發明又一實施例之電路支撐結構層之支撐層、電路徑層及保護層之平面示意圖;圖7D為圖7A至圖7C之電路支撐結構層之組合平面圖;圖8A至圖8C係分別為本發明之迴避感應誤判結構設置於不同位置之實施例示意圖;圖9A至圖9C係分別為本發明之輸入裝置於電路支撐結構層具有不同態樣之切割槽之實施例示意圖;以及圖10A至圖10C係分別為本發明之輸入裝置於感應層具有不同態樣之切割槽之實施例示意圖。
本發明提供一種具有震動回饋功能的按鍵結構及具有此按鍵結構之輸入裝置及其壓電致動器組合。具體而言,本發明之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、整合於電子產品的輸入裝置(例如行動裝置、平板電腦等配備之按鍵或鍵盤等),但不以此為限。於後以鍵盤為例,參考圖式詳細說明本發明實施例之按鍵結構及輸入裝置之細節。
如圖1A及圖1B所示,於一實施例,本發明之按鍵結構100包含壓電致動器110、電路支撐結構120、感應單元130及控制電路160(見圖1B),其中壓電致動器110係疊置於電路支撐結構120上,感應單元130設置於電路支撐結構120下方,且控制電路160耦接感應單元130及壓電致動器110。具體而言,電路支撐結構120用以支撐壓電致動器110並提供驅動壓電致動器110的電路徑,使得控制電路160可透過電路支撐結構120電連接壓電致動器110。感應單元130係為開關式感應單元,當感應單元130被按壓觸發時,感應單元130可輸出觸發訊號T,進而使控制電路160產生(1)使用者輸入字元或指令的感應訊號,及(2)產生驅動壓電致動器110震動之驅動訊號D(如後詳述)。電路支撐結構120具有容置空間120a、第一接點部120b及第二接點部120c,其中第一接點部120b係與第二接點部120c電性隔離。壓電致動器110具有被驅動部114及壓電部112,其中壓電部112係設置於容置空間120a內且供電連接第一接點部120b,被驅動部114係受電路支撐結構120所支撐,並供電連接第二接點部120c。感應單元130被觸發時可輸出觸發訊號T,而控制電路160於接收觸發訊號T後,會輸出驅動訊號D給壓電致動器110,以驅 動壓電致動器110發生震動(詳述於圖1C之相關說明)。
此外,如圖1A及圖1B所示,按鍵結構100進一步可包含基底層140、包覆層150。於一實施例,基底層140係設置於感應單元130下方,以增進按鍵結構100之整體結構強度。換言之,基底層140較佳為相對剛性較大的材質(例如金屬板材,硬質塑料或聚合物層),以維持按鍵結構100的強度而不至於彎折損壞。基底層140可依據電路支撐結構120的結構強度選擇性設置。換言之,當電路支撐結構120的結構強度足以支撐按鍵結構100不至於彎折損壞時,則無需設置基底層140。於一實施例,如圖1B所示,包覆層150係覆蓋於壓電致動器110上,其中包覆層150具有字符或圖案150a(見圖1A)以作為按鍵結構100之鍵帽層。字符或圖案150a可藉由印刷、壓印、黏貼等方式形成於包覆層150,但不以此為限。於另一實施例,如圖1D所示,包覆層150’係設計為使得壓電致動器110、電路支撐結構120、感應單元130及基底層140(或甚至連同控制電路160)完全被包覆於包覆層150’內。換言之,包覆層150、150’不僅可作為按鍵結構100之鍵帽層,同時可用以保護構成按鍵結構的其他元件(例如壓電致動器、電路支撐結構、感應單元、基底層、及控制電路)。包覆層150、150’較佳為撓性材質(例如矽膠墊),以增加使用者按壓按鍵結構100的舒適感。於一實施例(未圖示),當包覆層150僅覆蓋於壓電致動器110上作為鍵帽層時,按鍵結構100可選擇性具有將各元件(例如110、120、130、140、150、160)整合的殼體,使得各元件設置於殼體中且裸露出包覆層150供使用者操作。此外,上述殼體亦可與基底層140整合在一起,使得殼體的底部係作為基底層。
再者,控制電路160可依據實際應用需求設置於任何合宜的 位置,例如亦被包覆於包覆層150’中,或設置於包覆層150之外。舉例而言,控制電路160可設置於基底層140上、包覆層150、150’下、或包覆層150、150’中,但不以此為限。壓電致動器110可藉由黏著方式固定於電路支撐結構120及/或包覆層150、150’,或可藉由包覆層150、150’夾設於包覆層150、150’及電路支撐結構120之間,但不以此為限。於此實施例,壓電致動器110較佳係部分固定於電路支撐結構120於容置空間120a的一側,使得壓電致動器110在保持元件間的相對設置位置的情況下,仍保有相當程度的懸臂彈性。再者,按鍵結構100的各元件(例如包覆層150、壓電致動器110、電路支撐結構120、感應單元130、基底層140等)之間亦可藉由黏著方式固定,以定位各元件間的相對位置。於後詳述各元件的細部結構及相互作用。
於一實施例,如圖1A及圖1B所示,壓電致動器110為薄膜型壓電致動器,其包含被驅動部114及壓電部112。被驅動部114可為導電薄膜/薄板形式,且壓電部112係由壓電材料形成並設置於被驅動部114上。於此實施例,被驅動部114較佳為導電金屬層,例如但不限於銅片。於其他實施例,被驅動部114可為導電非金屬層。於此實施例,壓電部112可為陶瓷壓電材料層且設置於被驅動部114的一側形成單側壓電致動器,但不以此為限。依實際需求,於其他實施例,壓電部112可設置於被驅動部114的兩側而形成雙側壓電致動器。如圖1B所示,當壓電致動器110疊置於電路支撐結構120上時,被驅動部114之周圍部分係疊置於電路支撐結構120上,並由電路支撐結構120所支撐以電連接第二接點部120c,而位於被驅動部114下表面中央部分的壓電部112係朝向容置空間120a突伸,並實質懸空設置於電路支撐結構120的容置空間120a中以電連接第一接點部120b。
電路支撐結構120可為具有容置空間120a之矩形、圓形或任何合宜形狀之電路支撐結構。於此實施例,容置空間120a可為形成於電路支撐結構120的凹槽或開口,且容置空間120a的形狀、大小較佳以容置壓電部112為設計考量。第一接點120b及第二接點120c分別為傳遞驅動訊號之電路徑上電性隔離的兩個接點。換言之,第一接點120b係為電連接壓電部112之第一電路徑(例如壓電路徑)的接點,而第二接點120c係為電連接被驅動部114之第二電路徑(例如被驅動路徑)的接點。於此實施例,如圖1A所示,電路支撐結構120較佳具有突出部120d,其中突出部120d係自容置空間120a之一側朝容置空間120a中央突出形成懸臂結構,使得突出部120d可相對於電路支撐結構120本體在容置空間120a中上/下位移。第一接點部120b係設置於突出部120d上(較佳位於突出部120d末端),使得第一接點部120b伸入容置空間120a。第二接點部120c可設置於容置空間120a周圍之電路支撐結構120上。於此實施例,被驅動部114未被壓電部112覆蓋的部分係藉由電路支撐結構120支撐並同時用以電連接第二接點部120c,而壓電部112朝下面對容置空間120a並電連接伸入容置空間120a的第一接點部120b。藉由懸臂式突出部120d可提供的彈性位移特性,當壓電致動器110震動時,突出部120d及其上設置的第一接點部120b可隨著壓電致動器110於容置空間120a中震動,增加結構彈性。
如圖1C所示,當外界施加按壓力F時,按壓力F透過壓電致動器110、電路支撐結構120向下傳遞以觸發感應單元130,使得感應單元130輸出觸發訊號T到控制電路160。控制電路160接收觸發訊號T而可輸出驅動訊號D給壓電致動器110進而驅動壓電致動器110發生震動。亦即,當使用者 按壓按鍵結構100時(例如按壓於包覆層150、150’時),藉由電路支撐結構120的結構特性向下壓抵觸發感應單元130發出觸發訊號T,觸發訊號T一方面係作為操作按鍵結構100以輸入相應的字元或指令的感應訊號,同時亦作為產生驅動訊號D的指示訊號,使得控制電路160接收觸發訊號T而發出驅動訊號D。當壓電致動器110經由電路支撐結構120的電路徑(例如於後敘述的第一電路徑及第二電路徑)接收到來自控制電路160的驅動訊號D時,壓電致動器110可於容置空間120a中產生震動,以提供使用者確認按壓的震動回饋。
於此實施例,如圖2所示,電路支撐結構120可為多層結構,其包含支撐層122、第一路徑層124以及第二路徑層126,其中支撐層122、第一路徑層124以及第二路徑層126較佳係以黏著方式固定,以整合成模組化多層式電路支撐結構。具體而言,支撐層122具有容置部122a,以提供壓電致動器110支撐及震動空間。支撐層122較佳具有相對較大的剛性且具有預設的厚度,以限制壓電致動器110受到按壓時的變形極限,使得壓電致動器110不至於受巨大外力而過度變形損壞。換言之,壓電致動器110相對於電路支撐結構120震動的變形量,較佳係由支撐層122的剛性及厚度(或容置部122a的深度)來控制。在此需注意,當支撐層122的結構強度足以支撐按鍵結構不因按壓而彎折損壞時,支撐層122可同時提供基底層140的作用而使得按鍵結構不需要設置基底層140。第一路徑層124係疊置於支撐層122上,且第二路徑層126疊置於第一路徑層124上,以提供電連接壓電致動器110的電路徑。於此實施例,電路支撐結構120之電路徑係設計為兩層的路徑層,其中第一路徑層124具有第一電路徑124c,第二路徑層126具有第二電路徑126b。第一路徑層124及第二路徑層126較佳分別為絕緣層上形成有第一電 路徑124c或第二電路徑126b之可撓性薄膜路徑層。第一電路徑124c係連接壓電部112之電路徑,其包含第一接點部120b,而第二電路徑126b係連接被驅動部114之電路徑,其包含第二接點部120c。
具體而言,支撐層122之容置部122a可為形成於支撐層122的開口或凹槽。第一路徑層124具有第一開口124a及舌部124b,其中第一開口124a係對應支撐層122之容置部122a。舌部124b係自第一開口124a之一側朝第一開口124a中央突伸而形成懸臂結構,且舌部124b係作為上述突出部120d的底層部分。第一電路徑124c係延伸至舌部124b以形成第一接點部120b於舌部124b的末端。相應地,第二路徑層126具有第二開口126a,其中第二開口126a係對應第一開口124a及容置部122a。第二開口126a、第一開口124a及容置部122a較佳係大小、形狀實質相同,但不以此為限。第二路徑層126較佳更具有延伸部126c,其中延伸部126c係自第二開口126a之一側朝第二開口126a中央突伸,且延伸部126c係遮蔽舌部124b的一部分以裸露出第一接點部120b。亦即,延伸部126c的延伸長度係小於舌部124b的延伸長度,以裸露出設置於舌部124b末端的第一接點部120b。於此實施例,延伸部126c係作為上述突出部120d的上層部分。
參考圖1A及圖2,當支撐層122、第一路徑層124及第二路徑層126由下而上依序疊置時,容置部122a、第一開口124a及第二開口126a係相互對準連通以共同形成容置空間120a,且第二路徑層126疊置於第一路徑層124上時,第二路徑層126較佳係遮蔽除第一接點部120b外的第一電路徑124c,並裸露出第一接點部120b及第二接點部120c,以分別電連接壓電致動器110的壓電部112及被驅動部114。亦即,支撐層122、第一路徑層124及第 二路徑層126較佳具有實質相同的外型,使得各層主體相互疊合,且驅動路徑層126的延伸部126c係疊合於第一路徑層124的舌部124b。於此實施例,藉由第二路徑層之薄膜絕緣層覆蓋第一路徑層之第一電路徑,可有效電性隔離第二電路徑及第一電路徑,使得電路徑分布得到較佳的配置。
在此需注意,電路支撐結構依據電路徑設計及支撐強度的要求可具有不同實施方式。如圖3A及圖3B所示,於另一實施例,電路支撐結構120’除上述之支撐層122、第一路徑層124、第二路徑層126’,更包含隔離層128,其中隔離層128係設置於第一路徑層124及第二路徑層126’之間以電隔離第一電路徑124c及第二電路徑126b。於此實施例,配合隔離層128的設置,第二路徑層126’可具有不同的形式,其中第二路徑層126’具有第二開口126a’,且第二開口126a’對應容置部122a。隔離層128係具有第三開口128a及遮蔽部128b,其中第三開口128a係對應第一開口124a、第二開口126a’及容置部122a。遮蔽部128b係設置於第三開口128a之一側,以遮蔽舌部124b的一部分並裸露出第一接點部120b。於此實施例,遮蔽部128b係作為上述突出部120d的上層部分。當支撐層122、第一路徑層124、隔離層128及第二路徑層126’由下而上依序疊置時,容置部122a、第一開口124a、第三開口128a及第二開口126a’係相互對準連通以共同形成容置空間120a,其中隔離層128疊置於第一路徑層124上時,遮蔽部128b係疊合於舌部124b且隔離層128較佳係實質遮蔽除第一接點部120b以外的第一電路徑124c。於此實施例,藉由隔離層的設置,不僅可達到第一電路徑及第二電路徑的電隔離,更可進一步增加電路支撐結構的結構強度,以免壓電致動器過度變形損壞。
在此需注意,於圖3A及圖3B的實施例中,第二路徑層126’ 係選擇不設置上述的延伸部126c,而使得第二路徑層126’疊置於隔離層128上時,第二路徑層126’較佳係裸露出遮蔽部128b、第一接點部120b及第二接點部120c,以保持突出部120d的彈性。然而,於其他實施例,電路支撐結構可藉由圖2之第二路徑層126的延伸部126c及圖3B之隔離層128的遮蔽部128b之至少其中之一,來遮蔽部分舌部124b上的第一電路徑124c並裸露出舌部124b末端的第一接點部120b。當同時使用延伸部126c及遮蔽部128b來遮蔽部分舌部124b時,遮蔽部128b係為突出部120d的中間層部分,而延伸部126c係為突出部120d的上層部分。
再者,當電路支撐結構作為電路徑的面積夠大或電路徑較簡單時,可將上述的第一電路徑及第二電路徑整合於同一個電路徑層,以減少電路徑層數進而節省成本。於另一實施例,如圖3C及圖3D所示,電路支撐結構120”包含上述的支撐層122及電路徑層124’,其中電路徑層124’疊置於支撐層122上以與容置部122a形成容置空間120a,且電路徑層124’同時具有第一電路徑124c及第二電路徑126b。類似地,第一電路徑124c包含第一接點部120b,且第二電路徑126b包含第二接點部120c。具體而言,電路徑層124’具有第一開口124a及舌部124b,其中第一開口124a係對應容置部122a,且舌部124b係自第一開口124a之一側朝第一開口124a中央突伸形成懸臂結構,而第一接點部120b係設置於舌部124b。於此實施例,第一電路徑124c係自電路徑層124’之一側延伸至舌部124b而於其末端形成第一接點部120b。第二電路徑126b係設置於電路徑層124’之另一側(例如鄰側),以在簡化電路徑層數的同時達到第一電路徑124c及第二電路徑126b的電性隔離,且不顯著影響壓電致動器110與電路支撐結構120”電連接時的震動彈性。
此外,電路支撐結構120”更包含保護層129,其中保護層129係設置於電路徑層124’上以遮蔽除第一接點部120b及第二接點部120c之外裸露的第二電路徑126b及第一電路徑124c。於此實施例,保護層129係為絕緣層,且具有開口129a及遮蔽部129b,其中開口129a係對應容置部122a及第一開口124a,遮蔽部129b係設置於開口129a之一側。當支撐層122、電路徑層124’及保護層129由下而上依序疊置時,容置部122a、第一開口124a及開口129a係相互對準連通以共同形成容置空間120a,其中遮蔽部129b疊合於舌部124b,以遮蔽舌部124b的一部分並裸露出第一接點部120b。在此需注意,於此實施例,保護層129的開口129a係大於電路徑層124’的第一開口124a,使得保護層129疊置於電路徑層124’時,可裸露出設置於第一接點部120b相鄰側的第二接點部120c,但不以此為限。於其他實施例(未圖示),保護層除對應容置部110a的開口外,還可具有額外的接點窗,其中接點窗設置於對應第二接點部120c的位置,以裸露出第二接點部120c。此外,依據電路設計需求,電路支撐結構120、120’亦可進一步包含類似上述的保護層,以遮蔽除第一接點部120b及第二接點部120c之外裸露的第二電路徑126b及第一電路徑124c。
再者,如圖4所示,於另一實施例,本發明提供一種包含多個前述實施例之按鍵結構的輸入裝置1。在此需注意,於此實施例,輸入裝置1係為包含9個按鍵結構以3 x 3陣列方式排列設置進行說明,但於其他實施例,輸入裝置可包含一個以上的按鍵結構且以任何合宜的方式配置,不以實施例所示為限。再者,於此實施例,輸入裝置1係以圖1A及圖1B具有電路支撐結構120之按鍵結構為例說明,但不以此為限。亦即,本發明之輸入 裝置可由具有電路支撐結構120、120’及/或120”的多個按鍵結構所組成。具體而言,如圖4所示,輸入裝置1包含複數個(例如9個)壓電致動器110、電路支撐結構層12、感應層13以及控制電路16。電路支撐結構層12具有複數個電路支撐結構120,感應層13包含複數個感應單元130。換言之,當多個按鍵結構整合成輸入裝置1(例如鍵盤)時,各按鍵結構的元件可對應整合成單一部件層,例如複數個電路支撐結構120可整合於電路支撐結構層12,使得各電路支撐結構120可視為電路支撐結構層12上的一個電路支撐單元、複數個感應單元130可整合於感應層13,且可藉由單一控制電路16控制多個按鍵,以簡化製造程序及組裝程序,但不以此為限。
如圖4所示,複數個壓電致動器110係分別對應設置於複數個電路支撐結構120上。感應層13設置於電路支撐結構層12下方,使得複數個感應單元130分別對應複數個電路支撐結構120,且各感應單元130可被獨立觸發以產生相應的觸發訊號。控制電路16耦接於複數個感應單元130與複數個壓電致動器110。具體而言,控制電路16係藉由複數個電路支撐結構120分別電連接對應的壓電致動器110,使得控制電路16接收感應單元130之觸發訊號而可輸出驅動訊號給對應的壓電致動器110,進而驅動對應的壓電致動器110發生震動。於此實施例,複數個壓電致動器110、複數個電路支撐結構120及複數個感應單元130較佳係一對一相互對應以構成類似上述的複數個按鍵結構100,且藉由控制電路16獨立控制多個按鍵結構,但不以此為限。舉例而言,於其他實施例,依據按鍵的大小、數量及電路複雜度,一個電路支撐結構120可支撐一個以上的壓電致動器(參見圖5A至圖5E之實施例),且可藉由一個以上的控制電路控制多個按鍵結構。
再者,類似上述,輸入裝置1可更包含基底層14及包覆層15,其中基底層14係設置於感應層13的下方,以增進輸入裝置1之結構強度。在此需注意,基底層14較佳具有對應感應層13的尺寸(即輸入裝置1的尺寸),且具有與上述基底層140相似的性質,於此不再贅述。包覆層15係覆蓋於複數個壓電致動器110上,且包覆層15具有複數個字符或圖案150a分別設置於複數個鍵帽區152,其中複數個鍵帽區152係分別對應複數個電路支撐結構120,使得包覆層15可作為鍵帽層。在此需注意,包覆層15可具有類似於包覆層150或150”的結構及性質,例如包覆層15可僅覆蓋於複數個壓電致動器上,或者設計為將複數個壓電致動器110、電路支撐結構層12、感應層13及基底層14(或甚至包含控制電路16)完全被包覆於包覆層內,於此不再贅述。
類似圖2之實施例,各電路支撐結構120具有容置空間120a、第一接點部120b及第二接點部120c,其中第一接點部120b係伸入容置空間120a且與第二接點部120c電性隔離。換言之,第一接點部120b及第二接點部120c係分別位於容置空間120a的內側及外側,使得第一接點部120b係在容置空間120a於感應單元130上的投影範圍內,而第二接點部120c係在容置空間120a於感應單元130上的投影範圍外。各壓電致動器110具有被驅動部114及壓電部112,其中壓電部112係設置於被驅動部114以對應容置空間120a並供電連接第一接點部120b,且被驅動部114係受電路支撐結構120所支撐並供電連接第二接點部120c。當外界施加按壓力給複數個按鍵結構其中一個時,按壓力透過壓電致動器110,電路支撐結構120而向下傳遞以觸發感應單元130,使感應單元130輸出觸發訊號,進而使對應的壓電致動器110接收到控制電路16輸出的驅動訊號而發生震動。在此需注意,各按鍵結構之壓 電致動器110、電路支撐結構120、感應單元130的結構細節及其相互之間與控制電路16之間的作動方式可參考上述圖1A至圖1C的相關說明,於此不再贅述。以下的實施例著重在於電路支撐結構層的電路徑配置及支撐結構細節。
如圖4及圖4A至圖4F所示,電路支撐結構層12係為多層結構,其包含支撐層210、第一路徑層220以及第二路徑層230。如圖4A所示,支撐層210具有複數個(例如9個)容置部210a分別對應複數個壓電致動器110。複數個容置部210a係為形成於支撐層220之複數個開口或凹槽。於一實施例,複數個容置部210a較佳係為形成於支撐層220上實質相同的開口或凹槽,但不以此為限。於其他實施例,依據設計需求,複數個容置部210a可為形成於支撐層220上相同或不同形狀、大小的開口或凹槽(參考圖5A)。於此實施例,電路支撐結構層之電路徑係設計為兩層的路徑層(例如第一路徑層220及第二路徑層230),其中第一路徑層220疊置於支撐層210上,且第二路徑層230疊置於第一路徑層220上。如圖4B所示,第一路徑層220具有第一電路徑222,且第一電路徑222包含複數個第一接點部120b。如圖4C所示,第二路徑層230具有第二電路徑232,且第二電路徑232包含複數個第二接點部120c。第一接點部120b及第二接點部120c係分別位於容置部122a的內側及外側,使得第一接點部120b係在容置部122a於感應單元130上的投影範圍內,而第二接點部120c係在容置部122a於感應單元130上的投影範圍外。
類似圖2之實施例,第一路徑層220具有複數個第一開口220a及複數個舌部226,其中複數個第一開口230a係分別對應複數個容置部210a。換言之,複數個第一開口230a的數目、大小、位置、係分別對應複數 個容置部220a。複數個舌部226係分別對應複數個第一開口220a且自對應的第一開口220a之一側朝第一開口220a中央突伸。亦即,各第一開口220a較佳具有一個舌部226自開口側緣朝開口中央突出形成懸臂結構。複數個第一接點部120b係分別設置於複數個舌部226。換言之,如圖4B所示,第一電路徑222係具有對應按鍵數目的電路徑(例如9條),分別電性隔離地延伸至各舌部226以於舌部226末端形成對應的第一接點部120b。
如圖4C所示,第二路徑層230具有複數個第二開口230a及複數個延伸部234,其中複數個第二開口230a係分別對應複數個第一開口220a及複數個容置部210a。複數個延伸部234係對應複數個第二開口230a並自對應的第二開口230a之一側朝第二開口230a中央突伸。於此實施例,第二電路徑232係作為接地路徑,因此第二電路徑232係設計成網狀電路徑,使得第二電路徑232至少分布於各第二開口230a之一側,以形成對應的第二接點部120c。
如圖4E之透視圖及如圖4F之上視圖所示,當支撐層210、第一路徑層220及第二路徑層230由下而上依序疊置時,複數個容置部210a、複數個第一開口220a及複數個第二開口230a係分別相互對準連通,且對應的容置部210a、第一開口220a及第二開口230a係共同形成容置空間120a。第二路徑層230疊置於第一路徑層220時,構成第二路徑層230之絕緣層係覆蓋於第一路徑層220之第一電路徑222,且裸露出形成於絕緣層上的第二電路徑232及其複數個第二接點部120c,其中各舌部226僅被對應延伸部234部分覆蓋,而裸露出複數個第一接點部120b。
如圖4D所示,電路支撐結構12可更包含保護層240,其中保 護層240係設置於第二路徑層230上以遮蔽除複數個第一接點部120b及複數個第二接點部120c之外裸露的第二電路徑232及第一電路徑222(若未被第二路徑層230遮蔽),以保護電路徑避免形成短路或因裸露而受到損壞。於此實施例,保護層240具有一個開口240a,且開口240a係設計為使得複數個(例如9個)電路支撐結構120皆自同一開口240a裸露出。然而,於其他實施例,保護層可具有複數個開口,以分別對應複數個電路支撐結構120,而使得電路支撐結構120係自對應的開口中裸露出(詳見圖7A至圖7D的實施例)。此外,類似於圖3A及圖3B的電路支撐結構,電路支撐結構層12可進一步包含隔離層,其中隔離層係設置於第一路徑層及第二路徑層之間,以電性隔離第一電路徑及第二電路徑,於此不再贅述。
此外,當輸入裝置之按鍵結構數目增加而使得第一電路徑布局更加複雜,而無法配置於單一第一路徑層時,電路支撐結構層可設計為具有多層堆疊的第一路徑層。如圖5A至圖5E所示,於一實施例,電路徑支撐結構層係用於具有81個按鍵結構之輸入裝置,且包含支撐層310、第一路徑甲層320、第一路徑乙層330、被驅動電路層340以及保護層350。在此需注意,支撐層310、第一路徑甲層320、第一路徑乙層330、被驅動電路層340以及保護層350之結構細節及作用可參考上述電路支撐結構層12之各對應元件的說明,於後僅就本實施例不同之處進行說明。如圖5A所示,支撐層310具有複數個容置部310a,其中依據對應按鍵結構的大小,複數個容置部(例如310a、310a’、310a”)可具有不同的尺寸及不同的形狀。
再者,於此實施例,電路支撐結構層之第一路徑層係布局為兩層的第一路徑層,例如第一路徑甲層320及第一路徑乙層330,進而使得 複數個電路支撐結構之複數個第一接點部分組為第一組第一接點部324及第二組第一接點部334。如圖5B所示,第一路徑甲層320具有第一電路徑甲322,其中第一電路徑甲322包含第一組的第一接點部324。具體而言,第一路徑甲層320具有複數個第一開口(例如320a、320b),以分別對應支撐層310的複數個容置部310a,其中第一開口320a係為設置有舌部326的開口,而第二開口320b係為未設置舌部326的開口。至少一第一舌部326係自第一開口320a之一側朝開口中央突伸,以供設置第一接點部324。換言之,於此實施例,第一路徑甲層320較佳係僅在欲設置第一接點部324的對應開口(例如320a)設置第一舌部326,而在不設置第一接點部的其餘開口(例如320b)則不設置第一舌部。此外,依據按鍵尺寸,相應於大容置部310a’之大第一開口320a’可設置有複數個第一舌部326,以供電連接一個以上的壓電致動器110。
類似地,如圖5C所示,第一路徑乙層330具有第一電路徑乙332,其中第一電路徑乙332係包含第二組的第一接點部334。具體而言,第一路徑乙層330具有複數個第二開口330a、330b,以分別對應第一路徑甲層320的複數個第一開口320b、320a,其中第二開口330a係為設置第二舌部336的開口,而第二開口330b係為設置遮蔽部338的開口。至少一第二舌部336係自第二開口330a之一側朝開口中央突伸,以供設置第一接點部334。再者,至少一遮蔽部338係自第二開口330b之一側朝開口中央突伸,以供遮蔽第一路徑甲層320之第一舌部324的一部分以裸露出第一接點324。換言之,第二舌部336係設置於與第一路徑甲層320未設置舌部之開口(例如320b)對應的第二開口(例如330a)之一側,而遮蔽部338係設置於與第一路徑甲層320設置有第一舌部326之第一開口(例如320a)對應的第二開口(例如330b)之一 側。於此實施例,對應的第一開口320a、320b及第二開口330b、330a較佳具有相同的形狀、尺寸,而第一舌部326及第二舌部336較佳具有相同的延伸長度。相應於此,遮蔽部338的延伸長度係小於第二舌部336的延伸長度。類似地,依據按鍵尺寸,相應於大容置部310a”之大第二開口330a’可設置有複數個第二舌部336,以供電連接一個以上的壓電致動器110,而相應於大第一開口320a’之第二開口330b’可設置有對應數目的遮蔽部338,以分別遮蔽對應之第一舌部326的一部分而使其上的第一接點部234裸露出。
如圖5D所示,第二路徑層340具有複數個第三開口340a、340b,以分別對應複數個第二開口330a、330b,其中第三開口340a係為設置有延伸部346的開口,而第三開口340b係為未設置延伸部346的開口。至少一遮蔽部346係自第三開口340a之一側朝開口中央突伸,以供遮蔽第一路徑乙層330之第二舌部336的一部分以裸露出第一接點334。換言之,延伸部346係設置於與第一路徑乙層330設置有第二舌部336之第二開口(例如330a)對應的第三開口(例如340a)之一側。第二路徑層340係具有第二電路徑342以作為接地路徑,因此第二電路徑342係設計成網狀電路徑,使得第二電路徑342至少分布於各第三開口340a、340b之一側,以形成對應的第二接點部344。
如圖5E所示,保護層350係疊置於第二路徑層340上,以遮蔽除第一組第一接點部324、第一組第二接點部334及複數個第二接點部344以外裸露的電路徑(例如第二電路徑342、第一電路徑乙332、第一電路徑甲322)。保護層350可依據欲遮蔽/保護的裸露電路徑的分布而具有不同的形狀,且保護層350可為單一連續層或由多個分離保護段所組成的組合層。
當支撐層310、第一路徑甲層320、第一路徑乙層330、被驅 動電路層340以及保護層350由下而上依序疊置時,複數個容置部310a、第一開口320a、320b、第二開口330b、330a、第三開口340b、340a係相互對準連通以共同形成對應的容置空間120a,且第一組第一接點部324及第二組第一接點部326較佳於複數個按鍵結構(或於壓電致動器110)之排列方向上交錯設置,以使得第一電路徑甲322及第一電路徑乙332具有較佳的布局分布。換言之,以第一路徑甲層320而言,複數個第一開口320a及第一開口320b較佳係間隔設置,而第一路徑乙層330之第二開口330a及第二開口330b係對應地間隔設置,而使得複雜的第一電路徑具有較寬鬆的布局面積,增加電路支撐結構的可製造性。在此需注意,第一組第一接點部324及第二組第一接點部326的配置方式可依實際設計而變化。舉例而言,於其他實施例,第一組第一接點部324及第二組第一接點部326可配置為間隔成行或成列交錯間隔的方式,或每兩個接點間隔交錯的方式,但不以此為限。
此外,當輸入裝置具有少數按鍵結構而使電路支撐結構層之電路徑設計相對簡單時,電路支撐結構層可具有第一電路徑及第二電路徑整合於單一層的電路徑層。如圖7A至圖7D所示,電路支撐結構層12’係包含支撐層710、電路徑層720及保護層730。在此需注意,支撐層710、電路徑層720及保護層730之結構細節及作用可參考上述電路支撐結構層12之各對應元件的說明,於後僅就本實施例不同之處進行說明。如圖7A所示,支撐層710具有複數個(例如9個)容置部710a。如圖7B所示,電路層720疊置於支撐層710上,並具有對應數目的第一開口720a及複數個舌部726。複數個第一開口720a係分別對應複數個容置部710a,以共同形成複數個容置空間120a。複數個舌部726係分別自對應的第一開口720a之一側朝開口中央突 伸。第一電路徑722係包含複數條(例如9條)電路徑分別延伸至第一開口720a中之對應舌部726,以於舌部末端形成第一接點120b。第二電路徑728係作為接地路徑,因此第二電路徑728係設計成網狀電路徑,使得第二電路徑728至少分布於各開口710a之一側,以形成對應的第二接點部120c。於此實施例,第一電路徑722較佳係集中設置電路徑層720的一側(例如左側),而第二電路徑728係自電路徑層720之另一側(例如右側)伸入相鄰開口710a之間,使得第一電路徑722及第二電路徑728彼此電性隔離。
如圖7C所示,保護層730係設置於電路徑層720上,以遮蔽除複數個第一接點部120b及複數個第二接點部120c之外裸露的第二電路徑728及第一電路徑722。具體而言,於此實施例,保護層730具有複數個第二開口730a及複數個遮蔽部734,其中複數個第二開口730a係分別對應電路徑層720的第一開口720a,以使各電路徑支撐結構係自對應的開口730a裸露出以供電連接壓電致動器110,如圖7D所示。
再者,輸入裝置之複數個壓電致動器亦可整合成單一的壓電致動器組合,以簡化組裝程序。如圖6所示,壓電致動器組合11係對應於圖5A至圖5E之電路支撐結構層,其包含複數個(例如82個)壓電致動器110及連接件116,其中連接件116係連接複數個壓電致動器110。如圖所示,各壓電致動器110具有被驅動部114及壓電部112,且壓電部112係設置於被驅動部112。此外,依據對應按鍵的尺寸,壓電致動器110可具有一個以上的壓電部112設置於被驅動部114。連接件116係連接於複數個壓電致動器110之被驅動部114之同一側,以使得複數個壓電致動器110以陣列方式排列連接且各壓電致動器110可相對於連接件116獨立地擺動。於此實施例,連接件116可 為具有複數條平行連接條116a的框形連接件。複數個壓電致動器110係沿連接條116a相互間隔,且較佳以被驅動部114之同一側(例如上側)與連接條116a相接。如圖所示,各被驅動部114係為矩形形狀,且複數個被驅動部114係僅以矩形形狀之一側邊(例如水平上側邊)與連接條116a相互連接。在此需注意,連接件116的形狀及連接條116a的數目及配置,可依據設計需求而變化,不以實施例所示為限。
再者,從另一觀點而言,圖6所示的壓電致動器組合可視為包含導電片11a(例如但不限於銅片)及複數個壓電件(即壓電部112),其中導電片11a具有複數個切割槽118以定義出複數個被驅動部114,且複數個被驅動部114係以一側相互連接,形成懸臂式的複數片體。複數個壓電件112係分別設置於複數個被驅動部114,以形成複數個壓電致動器110。換言之,複數個切割槽118係將導電片11a切割為複數個壓電致動器110及連接件116。以矩形被驅動部為例,複數個切割槽118係包含至少一梳齒狀切割槽,其中梳齒狀切割槽118具有主槽118a及複數個梳齒槽118b。複數個梳齒槽118b係連通主槽118a並沿主槽118a之延伸方向平行排列,其中主槽118a係位於複數個被驅動部114的一側,而梳齒槽118b係伸入相鄰被驅動部114之間。當壓電致動器組合11疊置於電路支撐結構層時,可藉由固定連接條116a或導電片11a位於主槽118a相對側之部分於電路支撐結構層,即可達到複數個壓電致動器110與對應電路支撐結構120的連接。
在此需注意,當多個按鍵結構之各元件整合成對應的部件層時,為了避免相鄰按鍵結構之間的干擾或誤觸而影響感應單元的感測,輸入裝置可具有迴避誤判感應結構。如圖8A至圖8C之實施例所示,電路支撐 結構層12及感應層13至少其中之一具有複數個切割槽170、170a、170b,以單個化複數個電路支撐結構120及/或單個化複數個感應單元130,使得相鄰的電路支撐結構120及/或相鄰的感應單元130不直接對應連接。
於一實施例,如圖8A所示,複數個切割槽170a係形成於電路支撐結構層12,以單個化複數個電路支撐結構(或稱單元)120,使得相鄰的電路支撐結構不直接對應連接,以降低複數個電路支撐結構120之間的連動性。具體而言,切割槽170a係貫穿電路支撐結構層12(例如貫穿上述的支撐層、第一路徑層、第二路徑層、保護層等),以使得各電路支撐結構120至少有一側邊與相鄰的電路支撐結構120藉由切割槽170a分隔。亦即,複數個切割槽170a係分別位於複數個電路支撐結構120之周圍,使得相鄰的電路支撐結構120之至少一側邊係互不相連(即具有間隙)。從另一觀點而言,複數個切割槽170a係圍繞複數個電路支撐結構120,使得相鄰的電路支撐結構120各藉由至少一連接部172相互連接,且相鄰的電路支撐結構120之至少一連接部172係錯開設置。如圖所示,對應於矩形的電路支撐結構120,切割槽170a係為具有一個開口的矩形開放式環形切割槽,其中連接部172係位於開放環形切割槽的開口處,使得各電路支撐結構120形成電路支撐結構層12上的懸臂式電路支撐結構120。再者,複數個切割槽170a皆以開口位於上方的方式環繞對應的電路支撐結構120,使得相鄰電路支撐結構120的連接部172不相互直接連接。亦即,複數個切割槽170a係設置為不使得切割槽170a的開口直接面對面。
當外界施加按壓力時,被按壓的電路支撐結構120係結構上與相鄰的電路支撐結構120分隔卻又並未真正分離,可有效觸發下方對應的 感應單元130,而不會帶動相鄰的電路支撐結構120發生誤觸操作。
於另一實施例,如圖8B所示,複數個切割槽170b係形成於感應層13,以單個化複數個感應單元130,使得相鄰的感應單元130不直接對應連接,以降低複數個感應單元130之間的連動性。於此實施例,切割槽170b具有與圖8A之切割槽170a實質相同的配置,使得相鄰的感應單元130之至少一側邊係互不相連,於此不再贅述。
於又一實施例,如圖8C所示,複數個切割槽170a及170b係分別形成於電路支撐結構層12及感應層13,以單個化複數個電路支撐結構120及複數個感應單元130,使得相鄰的電路支撐結構120/感應單元130不直接對應連接,以降低複數個電路支撐結構120/感應單元130之間的連動性。在此需注意,當切割槽同時形成於電路支撐結構層12及感應層13時,形成於對應電路支撐結構120及感應單元130周圍的切割槽170a及170b較佳係具有對應的性狀、大小及位置,使得對應切割槽170a及170b可連通為同時貫穿電路支撐結構層12及感應層13的切割槽170。
再者,切割槽可依據實際需求而有不同的態樣。如圖9A及圖10A所示,形成於電路支撐結構層12及感應層13之切割槽180a,係為具有兩個開口的開放環形切割槽,其中兩個連接部182係分別位於切割槽180a的兩個開口處,且相鄰的電路支撐結構120/感應單元130的連接部182係錯開設置,即開口設置成不直接面對面。
如圖9B及圖10B所示,形成於電路支撐結構層12及感應層13之切割槽180b係為複數條直線切割槽,其中複數條直線切割槽180b至少有一端互不連通。於此實施例,電路支撐結構120及感應單元130係為四條切 割槽180b所圍繞(即四條切割槽180b形成於其四周),且每條四條切割槽180b互不連通,使得電路支撐結構120/感應單元130藉由四個連接部186與其他電路支撐結構120/感應單元130連接。於此實施例,四個連接部186係分別位於電路支撐結構120/感應單元130的四個角落,但不以此為限。於其他實施例,可藉由設置複數條長度不同、連接方式不同的直線切割槽於電路支撐結構120/感應單元130的周圍,而改變連接部的位置。
如圖9C及圖10C所示,於此實施例,相鄰的電路支撐結構120/感應單元130於其至少一側係具有共同的切割槽180d,而於其他側設置有各自的切割槽180c。亦即,相鄰的電路支撐結構120/感應單元130之間可藉由一或多個切割槽分離。
在此需注意,切割槽較佳圍繞個別的電路支撐結構/感應單元,且切割槽的長度越長越有利於迴避感應誤判。此外,切割槽的形狀不以實施例所示為限。於其他實施例,對應按鍵結構的形狀,切割槽可為圓形環形式或其他幾何形式的開放環形切割槽。再者,迴避感應誤判結構可形成於輸入裝置之外部觸發源與感應層之間的其他結構層,不限於上述實施例的電路支撐結構層(例如圖4、圖5A至圖5E、圖7D所示)、感應層。亦即,切割槽可形成於具有其他電路設計的支撐結構層,以達到各個感應單元操作上的分離,同時亦保持整體形狀上的完整性。
相較於習知技術,本發明之按鍵結構及輸入裝置藉由層疊結構達到薄型化的特性,同時藉由壓電致動器提供按壓回饋作為使用者操作提示。再者,本發明之按鍵結構及輸入裝置藉由整合電路徑於支撐結構而成為模組化多層堆疊的電路支撐結構(層),不僅增加電路支撐結構(層)的可 製造性,更可藉由層與層之間的相互堆疊而有效達到不同電路徑層的電性隔離,有效防止短路發生。此外,本發明之輸入裝置藉由複數個壓電致動器整合為單一部件的壓電致動器組合,使壓電致動器可輕易地疊置於電路支撐結構而達到電性連接及支撐目的,以簡化製造程序及節省成本。再者,本發明之迴避感應誤判結構設計可有效達到輸入裝置操作上的感應分離增進感應正確性,同時保持輸入裝置的完整性。
本發明已由上述實施例加以描述,然而上述實施例僅為例示目的而非用於限制。熟此技藝者當知在不悖離本發明精神下,於此特別說明的實施例可有例示實施例的其他修改。因此,本發明範疇亦涵蓋此類修改且僅由所附申請專利範圍限制。
120‧‧‧電路支撐結構
120a‧‧‧容置空間
120b‧‧‧第一接點部
120c‧‧‧第二接點部
122‧‧‧支撐層
122a‧‧‧容置部
124‧‧‧第一路徑層
124a‧‧‧第一開口
124b‧‧‧舌部
124c‧‧‧第一電路徑
126‧‧‧第二路徑層
126a‧‧‧第二開口
126b‧‧‧第二電路徑
126c‧‧‧延伸部

Claims (20)

  1. 一種輸入裝置之電路支撐結構,用於支撐至少一壓電致動器,包含:一支撐層,具有至少一容置部;一第一路徑層,疊置於該支撐層上,該第一路徑層具有一第一電路徑,該第一電路徑包含至少一第一接點部;以及一第二路徑層,具有一第二電路徑,該第二電路徑包含至少一第二接點部,其中該第二路徑層疊置於該第一路徑層上並裸露出該至少一第一接點部及該至少一第二接點部,該第一路徑層及該第二路徑層係與該至少一容置部共同形成至少一容置空間,以提供該至少一壓電致動器之振動空間,且該第一接點部及該第二接點部分別用於朝同一方向電性連接該壓電致動器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之輸入裝置之電路支撐結構,更包含:一保護層,其中該保護層係設置於該第二路徑層上以遮蔽除該至少一第一接點部及該至少一第二接點部之外裸露的該第二電路徑及該第一電路徑。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之輸入裝置之電路支撐結構,其中該至少一容置部係為形成於該支撐層之開口或凹槽。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之輸入裝置之電路支撐結構,其中該第一路徑層具有至少一第一開口及至少一舌部,該至少一第一開口係對應該至少一容置部,該舌部係自該第一開口之一側朝該第一開口的中央突伸,該第一接點部係設置於該舌部。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之輸入裝置之電路支撐結構,其中該第二路徑 層具有至少一第二開口及至少一延伸部,該至少一第二開口係對應該至少一第一開口及該至少一容置部以共同形成該至少一容置空間,該延伸部係自該第二開口之一側朝該第二開口的中央突伸,且該延伸部係遮蔽該舌部的一部分以裸露出該第一接點部。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之輸入裝置之電路支撐結構,更包含:一隔離層,係設置於該第一路徑層及該第二路徑層之間以電隔離該第一電路徑及該第二電路徑,其中該隔離層係具有至少一第三開口及至少一遮蔽部,該至少一第三開口係對應該至少一容置部,該遮蔽部係設置於該第三開口之一側,以遮蔽該舌部的一部分並裸露出該第一接點部。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之輸入裝置之電路支撐結構,其中該第二路徑層具有至少一第二開口,該至少一第二開口係對應該至少一容置部以裸露出該遮蔽部。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之輸入裝置之電路支撐結構,其中該至少一壓電致動器係為複數個壓電致動器,該至少一第一接點部係為多個第一接點部且該多個第一接點部係分組為一第一組第一接點部及一第二組第一接點部,該第一路徑層係包含一第一路徑甲層及一第一路徑乙層,該第一路徑甲層具有一第一電路徑甲,該第一路徑乙層具有一第一電路徑乙,該第一電路徑甲係包含該第一組第一接點部,該第一電路徑乙係包含該第二組第一接點部,該第一路徑甲層及該第一路徑乙層係層疊設置以使得該第一組第一接點部及該第二組第一接點部於該複數個壓電致動器之一排列方向上交錯設置。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之輸入裝置之電路支撐結構,其中該至少一壓 電致動器係為複數個壓電致動器,該至少一容置部係為複數個容置部,該至少一第一接點部係為複數個第一接點部,該至少一第二接點部係為複數個第二接點部,該複數個第一接點部及該複數個第二接點部係分別對應設置於該複數個容置部之內側及外側以構成複數個電路支撐單元,該複數個電路支撐單元係分別用以支撐該複數個壓電致動器。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之輸入裝置之電路支撐結構,更包含複數個切割槽貫穿該支撐層、第一路徑層及該第二路徑層,以單個化該複數個電路支撐單元,使得相鄰的該電路支撐單元不直接對應連接,以降低該複數個電路支撐單元之間的連動性。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之輸入裝置之電路支撐結構,其中該複數個切割槽係分別圍繞該複數個電路支撐單元,使得該複數個電路支撐單元各藉由至少一連接部相互連接,且相鄰的該電路支撐單元之該至少一連接部係錯開設置。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之輸入裝置之電路支撐結構,其中複數個切割槽係為至少一開放環形切割槽,該開放環形切割槽係為矩形環或圓形環。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之輸入裝置之電路支撐結構,其中該複數個切割槽係分別位於該複數個電路支撐單元之周圍,使得相鄰的該電路支撐單元之至少一側邊係互不相連。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之輸入裝置之電路支撐結構,其中該複數個切割槽係為複數條直線切割槽,其中該複數條直線切割槽至少有一端互不連通。
  15. 一種輸入裝置之電路支撐結構,用於支撐至少一壓電致動器,包含: 一支撐層,具有至少一容置部;一電路徑層,具有至少一開口及至少一舌部,該舌部係自該開口之一側朝該開口的中央突伸,該電路徑層疊置於該支撐層上以使該開口對應該容置部,以與該容置部共同形成至少一容置空間,以提供該至少一壓電致動器之振動空間,該電路徑層具有一第一電路徑及一第二電路徑分離地設置於該電路徑層之同一表面上,該第一電路徑包含至少一第一接點部設置於該舌部,該第二電路徑包含至少一第二接點部,且該第一接點部及該第二接點部分別用於朝同一方向電性連接該壓電致動器。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之輸入裝置之電路支撐結構,更包含:一保護層,其中該保護層係設置於該電路徑層上以遮蔽除該第一接點部及該第二接點部之外裸露的該第二電路徑及該第一電路徑。
  17. 一種輸入裝置,包含:至少一壓電致動器;如申請專利範圍第1至16項任一項所述之電路支撐結構,用以支撐該至少一壓電致動器;以及一感應層,具有至少一感應單元,該至少一感應單元係對應該至少一壓電致動器,其中當施加一按壓力於該壓電致動器時,該壓電致動器傳遞該按壓力至該電路支撐結構,以觸發對應的該感應單元產生一觸發訊號,進而依據該觸發訊號驅動該壓電致動器產生震動。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之輸入裝置,更包含一基底層,係設置於該感應層下方,以增進該輸入裝置之結構強度。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之輸入裝置,更包含一包覆層,係覆蓋於該壓電致動器上,該包覆層具有字符或圖案以作為一鍵帽層。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之輸入裝置,更包含一包覆層,其中該壓電致動器、該電路支撐結構、該感應層及該基底層係完全被包覆於該包覆層內。
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