CN105185631B - 按键结构及输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种按键结构及使用其的输入装置，该按键结构包含，具有键帽区的键帽层、设置于键帽层下方的支撑层、设置于键帽层下方的力传导单元及设置于力传导单元下方的感应单元。支撑层具有开口，开口对应于键帽区，而力传导单元具有突出部，突出部位于开口内。当外界施加按压力时，按压力通过力传导单元向下传递，藉由突出部的底面压迫感应单元以触发感应单元，使感应单元输出触发信号。本发明藉由层叠的结构达到薄型化，同时藉由力传导单元作为力传导层，以及支撑层作为支撑结构层，不仅可确保触觉产生器具有适宜的震动空间，更可减少误触发感应单元的可能性。

Description

按键结构及输入装置

技术领域

本发明一般关于一种按键结构，具体而言，本发明关于一种具有力传导路径设计的按键结构及具有此按键结构的输入装置。

背景技术

随着电子装置的薄型化要求日益增高，适用的按键结构高度显着缩小。因此，习知按压行程较大的机械式按键结构已逐渐为小行程按键或触碰式按键所取代。然而，随着行程的缩小或采用触碰式输入，使用者通常难以感受到按压回馈，导致使用者无法确认按压操作是否完成，造成操作上的困扰。

目前已有以震动器产生震动以提供使用者按压回馈的设计，但此设计通常是在既有的按键结构加设震动器，或是震动器与按键结构的整合具有复杂的电路及支撑设计，不利于薄型化。再者，行动装置，例如平板电脑或智慧型手机之萤幕键盘，在手指触碰时虽然会提供震动回馈，提示使用者已完成按压操作。然而，此类提供震动回馈的装置通常是使整个装置一起震动，或是使装置的某个面震动，无法提供独立与局部的回馈，不利于操作确认。

此外，由于此类键盘在使用者按压时并无有效的力传递路径，常导致下方感应区因未感受到按压力而无法有效地被触发。另一方面，感应区内之感应线路亦有可能因上述震动器或其他机构的加入，却在不应该被触发时被触发了，而产生了错误的触发信号。

发明内容

本发明之一目的在于提供一种按键结构及具有此按键结构的输入装置，其具有多层式薄膜结构，有效缩小按键尺寸，增加可应用性。

本发明之一目的在于提供一种按键结构及具有此按键结构的输入装置，其 具有力传导单元及对应形状的感应单元，有效增加力传导的效果及降低误触机会。

本发明之一目的在于提供一种具有触觉回馈功能的按键结构及具有此按键结构的输入装置，以提供独立及局部的按压回馈，提升使用者的使用经验。

于一实施例，本发明提供一种按键结构，其包含键帽层、支撑层、力传导单元、感应单元及控制电路。键帽层具有键帽区；支撑层设置于键帽层下方，并具有开口。力传导单元至少部分设置于支撑层下方，且力传导单元包含膜片部及突出部。膜片部具有通孔，而突出部则自通孔周围延伸而出；其中通孔及突出部均位于支撑层的开口内。感应单元设置于力传导单元下方，当感应单元被触发时可输出触发信号。当外界施加按压力时，该按压力通过力传导单元向下传递，突出部的底面压迫感应单元以触发感应单元，使感应单元输出触发信号。

作为可选的技术方案，该感应单元为薄膜式开关，该薄膜开关具有感应区，该感应区具有复数个开关线路，且其中，该感应区的形状与该突出部形状相似。

作为可选的技术方案，其特征在于，该感应区的形状与该突出部形状都是U字型。

作为可选的技术方案，该按键结构进一步包含：电路层，其设置于该键帽层及该力传导单元之间；以及触觉产生器，其电性连接该电路层，该触觉产生器容纳于该通孔中。

作为可选的技术方案，该支撑层的硬度大于该突出部的硬度，且该支撑层的厚度大于该触觉产生器的厚度，以提供该触觉产生器震动的空间。

作为可选的技术方案，该突出部为硬度70A以下的硅胶材料所制成。

作为可选的技术方案，该突出部具有延伸部，其中该延伸部自该突出部朝该通孔内侧延伸，且该延伸部的顶面低于该突起部的顶面，该触觉产生器抵靠该延伸部。

作为可选的技术方案，还包括：控制电路，其耦接于该感应单元与该电路层，该控制电路接收该触发信号而输出驱动信号给该触觉产生器；其中，当外界施加按压力时，该按压力透过该力传导单元向下传递以触发该感应单元，使该感应单元输出该触发信号，进而使该触觉产生器接收到该驱动信号而震动。

于另一实施例，本发明提供一种输入装置，其包含键帽层、支撑层、力传导层及感应单元。键帽层具有复数个键帽区；支撑层设置于键帽层下方，并具有复数个开口，复数个开口的每一开口分别对应于复数个键帽区的每一键帽区；力传导层包含有膜片部及复数个突出部，膜片部具有复数个通孔，而复数个突出部的每一突出部则设置于每一通孔的周围，且复数个通孔及复数个突出部分别位于复数个开口内；感应单元设置于力传导层下方，感应单元被触发时可输出触发信号。当外界施加按压力于复数个按键区其中一个时，按压力通过力传导层向下传递，藉由突出部的底面压迫感应单元，使感应单元输出触发信号。

作为可选的技术方案，该复数个感应区的至少一感应区的形状与对应的突出部的形状都是U字型。

作为可选的技术方案，进一步包含：电路层，其设置于该键帽层及该力传导层之间；以及复数个触觉产生器，该复数个触觉产生器分别电性连接该电路层，该复数个触觉产生器分别容纳于该复数个通孔中。

作为可选的技术方案，该支撑层的硬度大于该复数个突出部的至少一突出部的硬度，且该支撑层的厚度大于该复数个触觉产生器的厚度，以提供该复数个触觉产生器震动的空间。

作为可选的技术方案，该复数个突出部为硬度70A以下的硅胶材料所制成。

作为可选的技术方案，该复数个突出部的至少一突出部具有延伸部；其中该延伸部自该至少一突出部朝与该至少一突出部对应的通孔的内侧延伸，且该延伸部的顶面低于该至少一突起部的顶面，该复数个触觉产生器的至少一个触觉产生器抵靠该延伸部。

作为可选的技术方案，还包括：控制电路，其耦接于该感应单元与该电路 层，该控制电路接收该触发信号而分别输出驱动信号给该复数个触觉产生器；其中，当外界施加按压力于该复数个键帽区的其中之一时，该按压力透过该力传导层向下传递以触发该对应的感应单元，使该对应的感应单元输出该触发信号，进而使对应的触觉产生器接收到该驱动信号而震动。

与现有技术相比，本发明的按键结构及输入装置藉由层叠的结构达到薄型化的特性，同时本发明的按键结构及输入装置藉由电路层同时作为触觉产生器(例如压电材料)的基板层及电路径层，且藉由力传导单元作为力传导层，有助于简化组装程序且增加可制造性。此外，本发明的按键结构及输入装置藉由力传导单元作为力传导层且藉由支撑层作为支撑结构层，不仅可确保触觉产生器具有适宜的震动空间，更可减少误触发感应单元的可能性。

附图说明

图1A为本发明一实施例的按键结构的爆炸图；

图1B为图1A的按键结构的截面示意图；

图1C为图1A的按键结构的作动示意图；

图2为本发明一实施例的按键结构的感应单元的爆炸图；

图3A为本发明另一实施例的按键结构的爆炸图；

图3B为本发明另一实施例的按键结构的电路层、触觉产生器、支撑层及力传导单元的配置示意图；

图3C为图3A的按键结构的截面示意图；

图3D为图3A的按键结构的作动示意图；

图3E为本发明另一实施例的按键结构的电路层、触觉产生器、支撑层及力传导单元的配置示意图；

图4A及图4B分别为本发明一实施例的输入装置的爆炸图及组合图；

图5A为图4A的输入装置键帽层的示意图；

图5B为图4A的输入装置电路层的示意图；

图5C为图5B的输入装置的电路层的第一线路的配置示意图；

图5D为图5B的输入装置的电路层的第二线路的配置示意图；

图5E为图4A的输入装置的支撑层的示意图；

图5F为图4A的输入装置的力传导单元的示意图；

图6为本发明另一实施例的输入装置的键帽层及黏着层的配置示意图。

具体实施方式

本发明提供一种具有力传导单元的按键结构及具有此按键结构的输入装置。具体而言，本发明的输入装置可为任何具有按键结构的输入装置，例如独立的键盘装置、整合于电子产品的输入装置(例如行动装置、平板电脑等配备的按键或键盘等)，但不以此为限。于后以键盘为例，参考图式详细说明本发明实施例之按键结构及输入装置的细节。

如图1A至图1B所示，于一实施例，本发明的按键结构100具有多层式薄膜结构，其包含键帽层110、支撑层140、力传导单元150、感应单元160及控制电路170(见图1B)。于此实施例，键帽层110具有键帽区112，键帽区112作为使用者按压按键结构100的介面层。支撑层140设置于键帽层110及力传导单元150之间，以作为按键结构100的主要支撑结构层，并具有开口140a。力传导单元150设置于键帽层110与感应单元160之间，力传导单元150作为传导按压力至感应单元160的力传导路径。感应单元160设置于力传导单元150下方，且感应单元160被触发时可输出触发信号T。在本发明的又一实施例中，按键结构100还包括电路层120和触觉产生器130，电路层120设置于键帽层110与支撑层140之间，触觉产生器130设置于电路层120对应于键帽区112的下方并电连接电路层120。其中，控制电路170耦接于感应单元160与电路层120，且控制电路170可依据实际应用需求设置于任何合宜的位置。控制电路170用以接收感应单元160的触发信号T以 产生感应信号及驱动触觉产生器130的驱动信号D。

具体而言，力传导单元150用以传递自键帽层110传递下来的按压力，当外界施加按压力时，按压力通过力传导单元150向下传递以触发感应单元160。感应单元160为开关式感应单元，当感应单元160被按压触发时，感应单元160可输出触发信号T，进而使控制电路170产生(1)使用者输入字元或指令的感应信号。

如图1A至图1C所示，键帽层110覆盖于支撑层140上，且键帽层110具有键帽区112及周边区114，其中周边区114邻接于键帽区112的周围。键帽区112作为供使用者按压的区域，且周边区114用于与相邻按键连接。于此实施例，周边区114环绕键帽区112设置，且键帽区112可具有字符或图案112a(见图3A)，以指示按键结构100所输入的对应指令或字符。再者，于键帽区112周围可具有区域界定符111(见图3A)，以定义键帽区112的范围，让使用者轻易辨识键帽区112的位置，提高按压的正确性。换言之，区域界定符111设置于键帽区112及周边区114的交界处，以界定出键帽区112及周边区114。于此实施例，区域界定符111可为突起的框形图案，且于框形图案内定义为键帽区112，于框形图案外定义为周边区114。当使用者进行盲打时，可藉由键帽区112周围突起的区域界定符111辨识键帽区112的位置，有助于提升输入的速度及正确性。再者，区域界定符111及字符或图案112a可藉由印刷、压印、黏贴、雷射等方式形成于键帽层110的上表面，且区域界定符111及字符或图案112a可具有不同形式，不以实施例所示为限。

键帽层110的厚度较佳为0.075～2mm，且较佳为软性材质，以增加使用者按压按键结构100的舒适感。当使用者按压键帽区112时，软性材质可具有相对较低的硬度以提升按压舒适感，且在按压点的径向上具有较小的能量损失。此外，软性材质因为键帽区112的按压挠曲对于接受触觉回馈亦可提供较佳的效应。当键帽区112的按压挠曲越大时，键帽区112对应按压点的厚度越小，使得将能量传递至使用者(例如手指)的路径越短，有利于减少触觉产生器130发生震动时的动能损耗。键帽层110的材料可包含例如聚酯(PU)、热塑聚酯(TPU)、皮革、织物、硅胶等。

此外，于一实施例，键帽层110可仅覆盖于支撑层140上作为按键结构100的最上层；此时按键结构100可选择性具有将各元件整合的壳体，使得各元件设置 于壳体中且裸露出键帽层110供使用者操作。再者，按键结构100可选择性包含基底层(未图示)，其中基底层设置于感应单元160下方，以增进按键结构100的整体结构强度。基底层较佳为相对刚性较大的材质(例如金属板材，硬质塑料或聚合物层)，以维持按键结构100的强度而不至于弯折损坏。上述壳体亦可与基底层整合在一起，使得壳体的底部作为基底层。于另一实施例，键帽层110可作为包覆按键结构100的整体元件的包覆层，但不以此为限。

如图1A至图1B所示，力传导单元150至少部分设置于支撑层140下方。具体而言，力传导单元150包含膜片部152及突出部154，其中膜片部152具有容置区152a，突出部154设置于容置区152a周围并自膜片部152突起，以定义容置空间150a。于此实施例，膜片部152具有通孔以作为容置区152a。换言之，突出部154设置于通孔152a周围并自膜片部152上表面朝键帽层110突起，以形成容置空间150a，使得突出部154的顶面158高于膜片部152的上表面。在此需注意，于此实施例，虽以通孔作为膜片部152的容置区152a，但不以此为限。于其他实施例，膜片部152的容置区152a可为膜片部152的部分表面区域或凹陷区域。此外，容置区152a较佳对应于键帽区112，且可依据按键实际需求设计，而不限于图1A所示的矩形。于其他实施例(未图示)，容置区152a可为圆形、椭圆形或任何合宜形状。对应于容置区152a的形状，突出部154可仅环绕容置区152a的部分周边或实质环绕容置区152a的所有周边。举例而言，如图1A所示，当容置区152a对应键帽区112为矩形时，突出部154可环绕容置区152a的三个侧边设置。于此实施例，突出部154较佳为连续的突出结构，但不以此为限。于其他实施例，突出部154亦可为不连续的突出结构，即突出部154可由复数个凸柱或凸块沿容置区152a的周围设置所构成。

力传导单元150，特别是突出部154，较佳由硬度70A以下的缓冲材，更佳由硬度10A～60A的缓冲材，藉由雷射或热压模技术所制成。于一实施例，力传导单元150由例如硅胶材料所制成。亦即，力传导单元150可为软性材料，以免设置于感应单元160上时会因其自身的重量而使感应单元160在键帽层110未被按压的情况下产生误触信号。如上所述，力传导单元150用以传递按压力至其下方的感应单元160，以触发感应单元160输出触发信号T。于此实施例，按压力可通 过键帽层110及突出部154传递；当键帽区受压迫时，突出部154的底面155即压迫感应单元160而产生触发信号T。于一实施例，如图1B所示，突出部154的外侧壁较佳为实质对准键帽区112的边界，或略大于键帽区112的边界，藉此当使用者按压于键帽区112的边界时，亦可有效通过突出部154向下传递按压力，但不以此为限。

如图1A至图1B所示，支撑层140设置于膜片部152上且具有开口140a，使得突出部154位于开口140a。亦即，开口140a较佳为对应键帽层110的键帽区112且范围涵盖环绕容置区152a的突出部154，而使得支撑层140设置于膜片部152上时，突出部154位于开口140a中(如图1B所示)。于此实施例，支撑层140的硬度较佳大于力传导单元150的硬度。换言之，支撑层140的设置可确保使用者按压键帽层110时不会因为力传导单元150的硬度太低而变形压缩容置空间150a。

于一实施例，当力传导单元150的突出部154穿设于支撑层140的开口140a时，支撑层140的顶面较佳实质等于或略高于突出部154的顶面158，以供支撑键帽层110，且减少误触发生的机会，但不限于此。于一实施例，支撑层140的开口140a较佳对应键帽区112，亦即开口140a的形状、大小、位置较佳与键帽区112对应，以使得使用者按压于键帽区112时可确保藉由力传导单元150的力传递部分(例如突出部154)传递按压力至感应单元160。

如图1C所示，当外界施加按压力F时，按压力F通过力传导单元150向下传递以触发感应单元160，使得感应单元160输出触发信号T到控制电路170。亦即，当使用者按压按键结构100时(例如按压于键帽层110的键帽区112时)，藉由力传导单元150的结构特性(例如突出部154的底面155压迫感应单元160)，按压力通过上述的途径向下传递以触发感应单元160发出触发信号T，触发信号T较佳作为操作按键结构100以输入相应的字元或指令的感应信号。

再者，感应单元160的感应线路较佳为对应于力传导单元150的力传递部分(例如突出部154的底面155)设置，以使得按压力仅藉由上述途径传递，而不会通过支撑层140传递，进而降低误触邻近按键的感应区165的可能性。具体而言，感应单元160为薄膜式开关(membrane)，如图1A所示。作为感应单元160的薄膜式开关具有感应区165，其形状较佳与突出部154的形状近似，例如与突出部154 的底面155形状对应。如图1A所示，由于突出部154围绕着矩形空间的三边设置而形成类似U字形，因此感应区165的形状亦随之为围绕矩形空间的三边设置，而形成类似U字形的形状。然而在不同实施例中，由于突出部154亦可形成为环形或其他形状，因此感应区165亦可随之改变分布的形状。

如图2所示，作为感应单元160的薄膜式开关由第一薄膜161、第二薄膜162及间隔层168叠合而成，其中间隔层168夹设于第一薄膜161及第二薄膜162之间。第一薄膜161及第二薄膜162上分别形成有金属线路163，而形成感应区165内的开关线路。如图2所示，第一薄膜161上的金属线路163与第二薄膜162上的金属线路163呈交错设置，因此所组成的开关线路从上方俯看即形成为网格形状。

如图3A至图3C所示，为本发明的另一实施例的按键结构。在此实施例中，按键结构100′进一步包含电路层120及至少一触觉产生器130。于此实施例，电路层120设置于键帽层110下方，作为提供驱动触觉产生器130的信号传递途径的电路径层及载置触觉产生器130的基板层。至少一触觉产生器130设置于电路层120下方并电连接电路层120，以作为按压后的触觉回馈层。控制电路170耦接于感应单元160与电路层120，且可依据实际应用需求设置于任何合宜的位置。当控制电路170用以接收感应单元160的触发信号T时，即产生感应信号及驱动触觉产生器130的驱动信号D。

具体而言，力传导单元150具有容置空间150a供容置触觉产生器130。电路层120用以电连接触觉产生器130，并提供驱动触觉产生器130的电路径，使得控制电路170可通过电路层120电连接触觉产生器130。如上所述，感应单元160较佳为开关式感应单元，当感应单元160被按压触发时，感应单元160可输出触发信号T，进而使控制电路170产生(1)使用者输入字元或指令的感应信号，及(2)驱动触觉产生器130震动的驱动信号D。电路层120的下表面对应键帽区112具有至少第一接点122a及至少第二接点124a，其中第一接点122a与第二接点124a电性隔离。至少一触觉产生器130位于力传导单元150的容置空间150a中，且电连接第一接点部122a及第二接点124a。感应单元160被触发时可输出触发信号T，而控制电路170于接收触发信号T后，会输出驱动信号D给触觉产生器130，以驱动触觉产生器130发生震动(详见图3D的相关说明)。

再者，本发明于此所述的“触觉产生器”泛指可受驱动信号D驱动而提供触觉回馈(例如震动)的元件。触觉产生器可包含，例如但不限于：压电致动器(piezoelectricactuator)、声圈致动器(voice coil actuator)、震动马达(pager motor)、电磁震动器(solenoid)或其他类型的触觉产生器。压电致动器具有非常薄且小的优点，因此非常适合用于多层式薄膜结构的按键结构。于后，以压电致动器为例，说明本发明的按键结构各元件的细部结构及相互作用。

如图3A至图3C所示，键帽层110覆盖于电路层120上，且键帽层110具有键帽区112及周边区114，其中周边区114邻接于键帽区112的周围。键帽区112对应触觉产生器130并作为供使用者按压的区域，且周边区114用于连接下方的电路层120。

键帽层110的厚度较佳为0.075～2mm，且较佳为软性材质，软性材质因为键帽区112的按压挠曲对于接受触觉回馈亦可提供较佳的效应。当键帽区112的按压挠曲越大时，键帽区112对应按压点的厚度越小，使得将能量传递至使用者(例如手指)的路径越短，有利于减少触觉产生器130发生震动时的动能损耗。键帽层110的材料可包含例如聚酯(PU)、热塑聚酯(TPU)、皮革、织物、硅胶等。

电路层120较佳为相对较硬的材料所构成的薄片形式，以作为载置触觉产生器130的基板。电路层120的厚度较佳为0.05～0.5mm，且电路层120可由绝缘层及设置于绝缘层的导电路径线路所构成，其中绝缘层可由例如聚对苯二甲酸乙二酯(PolyethyleneTerephthalate,PET)所构成。换言之，电路层120的硬度大于键帽层110的硬度，且电路层120的厚度较佳小于键帽层110的厚度。如图3A及图3B所示，电路层120设置于键帽层110下方，其中电路层120的下表面对应键帽区112具有电隔离的至少一第一接点122a及至少一第二接点124a，以供电连接触觉产生器130。具体而言，电路层120具有提供驱动信号D传递至触觉产生器130的第一电路径122及第二电路径124，其中第一电路径122及第二电路径124电隔离地设置于电路层120的下表面，且分别包含第一接点122a及第二接点124a。亦即，第一电路径122及第二电路径124设置于电路层120背向于键帽层110的一侧(即下侧)，以使得触觉产生器130及键帽层110分别设置电路层120的两相对侧。

于此实施例，触觉产生器130由压电材料所构成，且较佳为片状形式，其中 压电材料可包含例如压电单晶体、压电多晶体(压电陶瓷)、压电聚合物、或压电复合材料，但不以此为限。触觉产生器130设置于电路层120下方，且电连接第一电路径122的第一接点122a及第二电路径124的第二电接点124a，使得驱动信号D可经由电路径122、124传递，以驱动触觉产生器130产生应变而提供触觉回馈(例如震动)。在此需注意，触觉产生器130较佳仅藉由第一接点122a及第二电接点124a实体连接于电路层120，以使得触觉产生器130具有较大震动效应。亦即，触觉产生器130可藉由例如银胶、焊锡等电连接材料连接第一接点122a及第二电接点124a，进而达到实体连接电路层120，使得触觉产生器130未连接电路层120的部分具有较大的震动效应。然而，于其他实施例，除了藉由第一接点122a及第二电接点124a外，触觉产生器130可藉由其他黏着方式加强与电路层120的实体连接，以防止触觉产生器130自电路层120脱离但仍保有预期的触觉回馈效应。再者，触觉产生器130相对于电路层120的震动方向可包含例如上/下蝶式震动或水平伸缩式震动，且振动方式可包含例如连续震动或脉冲式震动，但不以此为限。

如图3A至图3C所示，力传导单元150设置于电路层120下方，且力传导单元150具有容置空间150a，其中触觉产生器130位于容置空间150a中。具体而言，力传导单元150包含膜片部152及突出部154，其中膜片部152具有容置区152a，突出部154设置于容置区152a周围并自膜片部152突起，以定义容置空间150a供容置触觉产生器130。于此实施例，膜片部152具有通孔以作为容置区152a。换言之，触觉产生器130容纳于通孔中。如图3A及图3B所示，当容置区152a对应键帽区112为矩形时，突出部154可环绕容置区152a的三个侧边设置，仅保留设置第一接点122a及第二接点124a之侧边未设置突出部154。于其他实施例，当容置区152a对应键帽区112为圆形时，除对应第一接点122a及第二接点124a的位置外，突出部154可实质环绕容置区152a的所有周边。

当力传导单元150作为电路层120的支撑结构层时，突出部154的厚度较佳大于触觉产生器130的厚度。当触觉产生器130于容置空间150a震动时，突出部154的厚度足以提供触觉产生器130适当的震动空间(即触觉产生器130的下方具有足够空间)。此外，支撑层140的厚度较佳大于触觉产生器130的厚度，以确保触觉 产生器130震动的空间。换言之，支撑层140的设置可确保使用者按压键帽层110时使触觉产生器130具有足够的震动空间，而不会因为力传导单元150的硬度太低而变形压缩容置空间150a，进而使得触觉产生器130压抵感应单元160而无法发生震动回馈。具体而言，支撑层140的厚度取决于触觉产生器130的厚度及震动空间的高度。举例而言，当震动空间的高度大于例如0.8mm时，触觉产生器130会具有较佳的震动效果。因此，支撑层140的厚度较佳设计为大于触觉产生器130的厚度且在按压时能于触觉产生器130下方保有高度大于0.8mm的震动空间。

再者，于一实施例，力传导单元150更具有延伸部156，其中延伸部156自突出部154朝容置空间150a内侧延伸，且延伸部156的顶面低于突出部154的顶面。如图3C所示，当触觉产生器130容置于容置空间150a时，触觉产生器130较佳部分重叠延伸部156或抵靠于延伸部156。换言之，延伸部154的顶面较佳高于膜片部152的上表面且低于触觉产生器130的底面，且延伸部154较佳朝容置空间150a内侧延伸至部分触觉产生器130下方。藉此，力传导单元150向上突起的突出部154于键帽层110下方提供触觉产生器130震动的空间(例如150a)，且延伸部156提供触觉产生器130发生震动时的局部支撑，以免触觉产生器130压抵感应单元160。

再者，于一实施例，如图3C所示，按键结构100更包含黏着层180，其中黏着层180设置于键帽层110下表面且位于键帽区112之外，以黏着键帽层110及电路层120。具体而言，黏着层180仅设置于键帽层110对应于周边区114的下表面。换言之，黏着层180并未设置于键帽层110对应于键帽区112的下表面，使得键帽区112及电路层120对应键帽区112的部分不黏着在一起(或有空隙)。藉此，当触觉产生器130受到驱动信号D的驱动而震动时，可以减少触觉产生器130发生震动时的动能损耗。亦即，若电路层120与键帽层110全部都黏起来时，触觉产生器130的「负载」加重，不易产生震动，而使得动能损耗加大。于此实施例，黏着层180的厚度较佳小于0.5mm，但不以此为限。再者，按键结构100的其余元件(例如电路层120、力传导单元150、感应单元160等)之间亦可藉由黏着方式固定，以定位各元件间的相对位置。

如图3D所示，当外界施加按压力F时，按压力F通过力传导单元150向下传递 以触发感应单元160，使得感应单元160输出触发信号T到控制电路170。控制电路170接收触发信号T而可输出驱动信号D给触觉产生器130进而驱动触觉产生器130发生震动。亦即，当使用者按压按键结构100时(例如按压于键帽层110之键帽区112时)，支撑层140在按压力的作用下使触觉产生器130仍有足够的震动空间，且藉由力传导单元150的结构特性(例如突出部154、延伸部156)，按压力通过上述的两种途径向下传递以触发感应单元160发出触发信号T，触发信号T一方面作为操作按键结构100以输入相应的字元或指令的感应信号，同时亦作为产生驱动信号D的指示信号，使得控制电路170接收触发信号T而发出驱动信号D。当触觉产生器130经由电路层120的电路径(例如第一电路径122及第二电路径124)接收到来自控制电路170的驱动信号D时，触觉产生器130可于容置空间150a中产生震动，以提供使用者确认按压的震动回馈。

再者，于前述实施例中，延伸部156为沿突出部154朝容置空间150a内侧连续延伸的形式。然而，于其他实施例，如图3E所示，延伸部156’可为沿突出部154’朝容置空间150a内侧不连续延伸的形式，以配合实际需求增加按键结构的设计弹性。

如图4A及图4B所示，于另一实施例，本发明提供一种包含多个前述实施例的按键结构的输入装置10。在此需注意，于此实施例，输入装置10以键盘装置为例进行说明，但于其他实施例，输入装置可包含一个以上的按键结构且以任何合宜的方式配置，不以实施例所示为限。再者，于此实施例，输入装置10以包含图3A的按键结构为例说明，但不以此为限。

具体而言，如图4A所示，输入装置10包含键帽层210、电路层220、复数触觉产生器230、力传导层250、感应层260及控制电路270(参见4B)，其中，复数个触觉产生器230设置于电路层220上。此外，输入装置10进一步可选择性包含支撑层240。请继续参照图5A至图5F，于此实施例，键帽层210具有复数个键帽区212。电路层220设置于键帽层210下方，且电路层220的下表面对应各键帽区212具有电隔离的至少一第一接点222a及至少一第二接点224a。力传导层250设置于电路层220下方，且力传导层250对应复数个键帽区212具有复数个容置空间250a，以供容置复数个触觉产生器230。感应层260设置于力传导层250下方，且 感应层260包含复数感应单元262分别对应复数个键帽区212。换言之，当多个按键结构整合成输入装置10(例如键盘)时，各按键结构的元件可对应整合成单一部件层。

举例而言，如图4A及图5A所示，复数个键帽区212可藉由周边区214相互连接形成单一键帽层210。具体而言，键帽层210可依据各按键配置的位置于其上表面形成复数个区域界定符211，以界定出对应的键帽区212，而键帽区212之间的空间及周边部分即形成周边区214。类似于上述，各键帽区212具有对应的字符或图案(未图示)，以指示各按键结构所输入的对应指令或字符。于此实施例，键帽层210可具有与上述键帽层110类似的特性，例如材质、厚度等，于此不再赘述。

如图4A及图5B所示，电路层220设置于键帽层210下方，且电路层220的下表面对应各键帽区212具有电隔离的至少一第一接点222a及至少一第二接点224a，供电连接对应的触觉产生器230。亦即，复数个触觉产生器230对应复数个键帽区212设置于电路层220下方且分别电连接对应的第一接点222a及第二接点224a。在此需注意，触觉产生器230具有类似于上述实施例中的触觉产生器130的特性，且其与电路层220的连接方式亦可参考上述图1A实施例的相关说明，于此不再赘述。具体而言，电路层220包含复数条第一线路222及复数条第二线路224，以分别提供驱动对应触觉产生器230的电路径。于一实施例，如图5C所示，复数条第一线路222的数目对应复数个触觉产生器230的数目且复数条第一线路222的每一第一线路222具有一个第一接点222a，以分别电连接对应的复数个触觉产生器230。如图5D所示，复数条第二线路224的数目较佳少于复数个触觉产生器230的数目，且复数条第二线路224的每一第二线路224具有一个以上的第二接点224a，以使第二接点224a的数目对应复数个触觉产生器230的数目，以分别电连接对应的触觉产生器230。于此实施例，复数条第一线路222作为驱动触觉产生器230的驱动路径，而复数条第二线路224作为驱动复数个触觉产生器230的接地路径。换言之，复数个触觉产生器230的接地路径(即第二线路224)较佳分组连接在一起，使得单一条第二线路224具有一个或至少两个的第二接点224a，且所有第二线路224所包含的第二接点224a的总数量与复数个触觉产生器230的数量相 同，以达到简化电路径的布局，减少所需的布局面积，进而缩小输入装置的尺寸。

如图4A及图5E所示，支撑层240设置于电路层220及力传导单元250之间，其中支撑层240具有复数个开口240a分别对应复数个键帽区212，且复数个开口240a供复数个突出部254分别穿设于其中。类似于上述，支撑层240的硬度大于力传导单元250的硬度，且支撑层250的厚度大于复数个触觉产生器230的厚度，以提供触觉产生器230震动的空间。

如图4A及图5F所示，力传导层250设置于电路层220下方，其中力传导层250对应复数个键帽区212具有复数容置空间250a，以供容置复数个触觉产生器230。具体而言，力传导单元250包含膜片部252及复数个突出部254，其中复数个突出部254藉由膜片部252相互连接成单一力传导单元250。亦即，类似于上述，膜片部252具有复数个容置区(例如复数个通孔)，且复数个突出部254分别设置于复数个容置区(例如通孔)周围并自膜片部252朝电路层220突起，以形成复数个容置空间250a。类似地，当支撑层240设置于力传导层250的膜片部252时，复数个突出部254分别穿设于复数个开口254a。再者，力传导层250更具有复数个延伸部256，其中复数个延伸部256自复数个突出部254朝对应的容置空间250a内侧延伸，且复数个延伸部256的每一延伸部256的顶面低于与每一延伸部256对应的每一突出部254的顶面。再者，复数个延伸部256较佳延伸于对应复数个触觉产生器230的下表面，以使得复数个触觉产生器230的每一触觉产生器230部分重叠对应的每一延伸部256。

再者，如图4A及图4B所示，复数个感应单元262可整合于感应层260，且可藉由单一控制电路270控制多个按键，以简化制造程序及组装程序，但不以此为限。

类似于图1C或图3D所示的作动说明，当外界施加按压力于复数个键帽区212其中一个时，按压力通过对应的力传导层250的力传递部分(例如突出部254、延伸部256)经由上述的两种途径向下传递以触发对应的感应单元262，使得感应单元262输出触发信号T到控制电路270。触发信号T一方面作为操作按键结构以输入相应的字元或指令的感应信号，同时亦作为产生驱动信号D的指示信号，使得 控制电路270接收触发信号T而可输出驱动信号D给对应的触觉产生器230。当触觉产生器230经由电路层220的电路径(例如对应的第一电路径222及第二电路径224)接收到来自控制电路270的驱动信号D时，触觉产生器230可于容置空间250a中产生震动，以提供使用者确认按压的震动回馈。

再者，如图6所示，本发明的输入装置更包含黏着层280，其中黏着层280设置于键帽层210下表面且位于复数键帽区212之外，以黏着键帽层210及电路层220。类似于上述，黏着层280仅设置于键帽层210对应于周边区214的下表面。换言之，黏着层280并未设置于键帽层210对应于键帽区212的下表面，使得键帽区212及电路层220对应键帽区212的部分不黏着在一起(或有空隙)。藉此，当触觉产生器230受到驱动信号的驱动而震动时，可以减少触觉产生器230发生震动时的动能损耗。亦即，若电路层220与键帽层210全部都黏起来时，触觉产生器230的“负载”加重，不易产生震动，而使得动能损耗加大。再者，输入装置10的其余元件(例如电路层220、支撑层240、力传导层250、感应单元260等)之间亦可藉由黏着方式固定，以定位各元件间的相对位置。

相较于习知技术，本发明的按键结构及输入装置藉由层叠的结构达到薄型化的特性，同时藉由触觉产生器提供按压的触觉回馈作为使用者操作提示。再者，本发明的按键结构及输入装置藉由电路层同时作为触觉产生器(例如压电材料)的基板层及电路径层，且藉由力传导单元作为力传导层及支撑结构层，有助于简化组装程序且增加可制造性。此外，本发明的按键结构及输入装置藉由力传导单元作为力传导层且藉由支撑层作为支撑结构层，不仅可确保触觉产生器具有适宜的震动空间，更可减少误触发感应单元的可能性。

本发明已由上述实施例加以描述，然而上述实施例仅为例示目的而非用于限制。熟此技艺者当知在不背离本发明精神下，于此特别说明的实施例可有例示实施例的其他修改。因此，本发明范畴亦涵盖此类修改且仅由所附申请专利范围限制。

Claims (22)

1.一种按键结构，其特征在于，该按键结构包含：

键帽层，其包含键帽区；

支撑层，其设置于该键帽层下方，该支撑层具有开口；

力传导单元，其包含膜片部及突出部，该膜片部具有通孔，该突出部设置于该通孔周围，且该通孔及该突出部位于该开口内；

感应单元，其设置于该力传导单元下方；

电路层，其设置于该键帽层及该力传导单元之间；以及

触觉产生器，其电性连接该电路层，该触觉产生器容纳于该通孔中;

其中，当该键帽区受到按压力时，该突出部的底面压迫该感应单元而产生触发信号，该支撑层的硬度大于该突出部的硬度，且该支撑层的厚度大于该触觉产生器的厚度，以提供该触觉产生器震动的空间。

2.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，该感应单元为薄膜式开关，该薄膜开关具有感应区，该感应区具有复数个开关线路，且其中该感应区的形状与该突出部形状相似。

3.如权利要求2所述的按键结构，其特征在于，该感应区的形状与该突出部形状都是U字型。

4.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，该突出部为硬度70A以下的硅胶材料所制成。

5.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，该突出部具有延伸部，其中该延伸部自该突出部朝该通孔内侧延伸，且该延伸部的顶面低于该突出部的顶面，该触觉产生器抵靠该延伸部。

6.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，还包括：

控制电路，其耦接于该感应单元与该电路层，该控制电路接收该触发信号而输出驱动信号给该触觉产生器；

其中，当外界施加按压力时，该按压力透过该力传导单元向下传递以触发该感应单元，使该感应单元输出该触发信号，进而使该触觉产生器接收到该驱动信号而震动。

7.一种按键结构，其特征在于，该按键结构包含：

键帽层，其包含键帽区；

支撑层，其设置于该键帽层下方，该支撑层具有开口；

力传导单元，其包含膜片部及突出部，该膜片部具有通孔，该突出部设置于该通孔周围，且该通孔及该突出部位于该开口内；

感应单元，其设置于该力传导单元下方；

电路层，其设置于该键帽层及该力传导单元之间；以及

触觉产生器，其电性连接该电路层，该触觉产生器容纳于该通孔中;

其中，当该键帽区受到按压力时，该突出部的底面压迫该感应单元而产生触发信号，该突出部具有延伸部，其中该延伸部自该突出部朝该通孔内侧延伸，且该延伸部的顶面低于该突出部的顶面，该触觉产生器抵靠该延伸部。

8.如权利要求7所述的按键结构，其特征在于，该感应单元为薄膜式开关，该薄膜开关具有感应区，该感应区具有复数个开关线路，且其中该感应区的形状与该突出部形状相似。

9.如权利要求8所述的按键结构，其特征在于，该感应区的形状与该突出部形状都是U字型。

10.如权利要求7所述的按键结构，其特征在于，该突出部为硬度70A以 下的硅胶材料所制成。

11.如权利要求7所述的按键结构，其特征在于，还包括：

控制电路，其耦接于该感应单元与该电路层，该控制电路接收该触发信号而输出驱动信号给该触觉产生器；

其中，当外界施加按压力时，该按压力透过该力传导单元向下传递以触发该感应单元，使该感应单元输出该触发信号，进而使该触觉产生器接收到该驱动信号而震动。

12.一种输入装置，其特征在于，该输入装置包含：

键帽层，其包含复数个键帽区；

支撑层，其设置于该键帽层下方，该支撑层具有复数个开口，该复数个开口的每一开口分别对应于该复数个键帽区的每一键帽区；

力传导层，其包含膜片部及复数个突出部，该膜片部具有复数个通孔，该复数个突出部的每一突出部设置于该复数个通孔的每一通孔周围，且该复数个通孔及该复数个突出部分别位于该复数个开口内；

感应单元，其设置于该力传导层下方；

电路层，其设置于该键帽层及该力传导层之间；以及

复数个触觉产生器，该复数个触觉产生器分别电性连接该电路层，该复数个触觉产生器分别容纳于该复数个通孔中；

其中，当该复数个键帽区的其中之一受到按压力时，与该复数个键帽区的其中之一对应的突出部的底面压迫与该复数个键帽区的其中之一对应的感应单元而产生触发信号；该支撑层的硬度大于该复数个突出部的至少一突出部的硬度，且该支撑层的厚度大于该复数个触觉产生器的厚度，以提供该复数个触觉产生器震动的空间。

13.如权利要求12所述的输入装置，其特征在于，该感应单元为薄膜式开关，该薄膜开关具有复数个感应区，该复数个感应区分别位于该复数个突出部下方，该复数个感应区的每一感应区具有复数个开关线路，且其中该复数个感应区的该每一感应区的形状与对应的该复数个突出部的该每一突出部的形状相似。

14.如权利要求13所述的输入装置，其特征在于，该复数个感应区的至少一感应区的形状与对应的突出部的形状都是U字型。

15.如权利要求12所述的输入装置，其特征在于，该复数个突出部为硬度70A以下的硅胶材料所制成。

16.如权利要求12所述的输入装置，其特征在于，该复数个突出部的至少一突出部具有延伸部；其中该延伸部自该至少一突出部朝与该至少一突出部对应的通孔的内侧延伸，且该延伸部的顶面低于该至少一突出部的顶面，该复数个触觉产生器的至少一个触觉产生器抵靠该延伸部。

17.如权利要求12所述的输入装置，其特征在于，还包括：

控制电路，其耦接于该感应单元与该电路层，该控制电路接收该触发信号而分别输出驱动信号给该复数个触觉产生器；

其中，当外界施加按压力于该复数个键帽区的其中之一时，该按压力透过该力传导层向下传递以触发该对应的感应单元，使该对应的感应单元输出该触发信号，进而使对应的触觉产生器接收到该驱动信号而震动。

18.一种输入装置，其特征在于，该输入装置包含：

键帽层，其包含复数个键帽区；

支撑层，其设置于该键帽层下方，该支撑层具有复数个开口，该复数个开口的每一开口分别对应于该复数个键帽区的每一键帽区；

力传导层，其包含膜片部及复数个突出部，该膜片部具有复数个通孔，该 复数个突出部的每一突出部设置于该复数个通孔的每一通孔周围，且该复数个通孔及该复数个突出部分别位于该复数个开口内；

感应单元，其设置于该力传导层下方；

电路层，其设置于该键帽层及该力传导层之间；以及

复数个触觉产生器，该复数个触觉产生器分别电性连接该电路层，该复数个触觉产生器分别容纳于该复数个通孔中；

其中，当该复数个键帽区的其中之一受到按压力时，与该复数个键帽区的其中之一对应的突出部的底面压迫与该复数个键帽区的其中之一对应的感应单元而产生触发信号，该复数个突出部的至少一突出部具有延伸部；其中该延伸部自该至少一突出部朝与该至少一突出部对应的通孔的内侧延伸，且该延伸部的顶面低于该至少一突出部的顶面，该复数个触觉产生器的至少一个触觉产生器抵靠该延伸部。

19.如权利要求18所述的输入装置，其特征在于，该感应单元为薄膜式开关，该薄膜开关具有复数个感应区，该复数个感应区分别位于该复数个突出部下方，该复数个感应区的每一感应区具有复数个开关线路，且其中该复数个感应区的该每一感应区的形状与对应的该复数个突出部的该每一突出部的形状相似。

20.如权利要求19所述的输入装置，其特征在于，该复数个感应区的至少一感应区的形状与对应的突出部的形状都是U字型。

21.如权利要求18所述的输入装置，其特征在于，该复数个突出部为硬度70A以下的硅胶材料所制成。

22.如权利要求18所述的输入装置，其特征在于，还包括：

控制电路，其耦接于该感应单元与该电路层，该控制电路接收该触发信号而分别输出驱动信号给该复数个触觉产生器；

其中，当外界施加按压力于该复数个键帽区的其中之一时，该按压力透过该力传导层向下传递以触发该对应的感应单元，使该对应的感应单元输出该触发信号，进而使对应的触觉产生器接收到该驱动信号而震动。