本发明涉及一种按键，更详而言之，是一种可藉由薄膜式开关的结构设计降低按键操作时所需施加的按压力的按键。
背景技术：
传统按键的触发开关通常可区分成机械式跟非机械式。机械式的触发开关会在按键壳体内设置一对金属电极，藉由该对金属电极的电性接触与否来决定该触发开关的触发状态，但是，要让按键壳体内的该对金属电极接触，一般都需要对按键施加很大的按压力，让该对金属电极的至少一个移位，而造成该对金属电极彼此之间的电性接触，此为采用机械式触发开关的按键为人所诟病的主要议题之一。
非机械式的触发开关会在键帽下方设置橡胶弹性体(rubberdome)，以藉由橡胶弹性体对受按压的键帽提供弹性回复力，使键帽可回复到按压前的位置，并对按压键帽的使用者提供机械式触发开关所未有的阶段性按压手感。然而，为能提供足够的弹性回复力，橡胶弹性体的体积通常难以缩小，因此不利于按键薄型化的应用。此外，橡胶弹性体于长期使用下常会有橡胶老化的状况，进而使按键的使用寿命无法有效提升。
因此，如何在按键中省去机械式触发开关的一对金属电极的设置，以降低按键操作时所需施加的按压力，并省去非机械式触发开关的橡胶弹性体的设置，以缩小按键的厚度并提升按键的寿命，即为本发明解决的技术课题。
技术实现要素：
为改善上述按键按压力所需过大以及厚度、寿命方面的问题，本发明提供一种按键。
上述的按键包括：
按键壳体，该按键壳体具有上方引导结构与下方引导结构；
受力体，该受力体可移动地嵌设于该上方引导结构；
薄膜式开关，该薄膜式开关具有按压部、上可挠电路层与下底板电路层，且该上可挠电路层与该下底板电路层分别具有上接点与下接点，其中，当该按压部受到的按压力大于触发压力时，该薄膜式开关处于触发状态；
按压块状体，该按压块状体可移动地嵌设于该下方引导结构且保持接触该按压部；以及
环状弹性体，该环状弹性体设置于该按键壳体内，且该环状弹性体分别接触该受力体与该按压块状体，其中，当该受力体未受力时，该环状弹性体藉由该按压块状体对该按压部施加第一按压力，若该第一按压力小于该触发压力，则该薄膜式开关处于未触发状态；当该受力体受按压外力时，该受力体会受该上方引导结构的引导沿着z轴方向移动，促使该环状弹性体沿着该z轴方向压缩长度，进而迫使该按压块状体受该下方引导结构的引导沿着该z轴方向移动，以藉由该按压块状体对该按压部施加第二按压力，若该第二按压力大于该触发压力，则该上可挠电路层朝向该下底板电路层变形，使该上接点与该下接点彼此电性接触而触发该薄膜式开关。
本发明还提供一种按键，该按键包括：
键帽；
按键壳体，该按键壳体具有上方引导结构与下方引导结构，该按键壳体设置于该键帽的下方；
受力体，该受力体可移动地嵌设于该上方引导结构；
按压块状体，该按压块状体可移动地嵌设于该下方引导结构；
环状弹性体，该环状弹性体设置于该按键壳体内，该环状弹性体具有弹性体上部与弹性体下部，该弹性体上部与该弹性体下部分别抵接该受力体与该按压块状体；
薄膜式开关，该薄膜式开关具有按压部、上可挠电路层、间隔层与下底板电路层，其中，
该上可挠电路层设置于该按键壳体的下方，该上可挠电路层具有上透光区与上接点，该上透光区位于该按压块状体的下方，该上接点设置在该按压块状体的下方且位于该上透光区以外的区域，该按压部位于该上接点的上方；
该间隔层设置于该上可挠电路层的下方，该间隔层具有导通通道，该导通通道位于该上接点的下方；
该下底板电路层设置于该间隔层的下方，且该下底板电路层具有下透光区与下接点，该下透光区位于该上透光区的下方，该下接点设置在该上接点的下方且位于该下透光区以外的区域；以及
光源，该光源具有出光面，该出光面提供光线，该出光面的区域范围小于等于该上透光区的区域范围，使该光线能够经由该上透光区输出；
其中，当该受力体未受力时，该按压块状体保持接触该按压部而施加第一按压力，当该第一按压力小于触发压力时，该间隔层使该上接点与该下接点保持分离，使该薄膜式开关处于未触发状态；
其中，当该受力体受按压外力时，该受力体会受该上方引导结构的引导而向下移动，促使该环状弹性体压缩变短，而将该按压外力的至少一部分传递到该按压块状体上，使该按压块状体对该按压部施加第二按压力，该第二按压力大于该触发压力，使该上可挠电路层向该下底板电路层变形，而经由该导通通道让该上接点与该下接点彼此电性接触而触发该薄膜式开关。
作为可选的技术方案，该下底板电路层为硬质电路板，该下接点设置于该硬质电路板的上方，该硬质电路板可承载该按键壳体的重量与该按压外力。
作为可选的技术方案，该下底板电路层包含下可挠电路膜与硬质底板，该下可挠电路膜设置于该硬质底板上，该下接点设置于该下可挠电路膜的上方，该硬质底板可承载该按键壳体的重量与该按压外力。
作为可选的技术方案，该按键壳体具有上键壳与下键壳，该上方引导结构设置于该上键壳，该下方引导结构设置于该下键壳。
作为可选的技术方案，该按压块状体还具有弹性体引导结构，该环状弹性体具有内部空腔，该弹性体引导结构沿垂直方向延伸进入该内部空腔中，当该环状弹性体受力时，该环状弹性体受该弹性体引导结构的引导而沿垂直方向压缩长度，该垂直方向垂直于该薄膜式开关。
作为可选的技术方案，该弹性体引导结构为直立柱状体，该直立柱状体的外围轮廓对应该内部空腔的腔体轮廓，该直立柱状体设置于该按压块状体背离该按压部的一侧，该直立柱状体的外周缘侧面构成引导面，可于该环状弹性体受力时引导该环状弹性体沿垂直方向压缩长度。
作为可选的技术方案，该弹性体引导结构为圆柱体，该圆柱体的外围轮廓对应该内部空腔的腔体轮廓，该圆柱体设置于该按压块状体背离该按压部的一侧，该圆柱体的外周缘侧面构成引导面，可于该环状弹性体受力时引导该环状弹性体沿垂直方向压缩长度。
作为可选的技术方案，该环状弹性体为螺旋弹簧，该螺旋弹簧的下端套接在该圆柱体上，该螺旋弹簧的延伸长度的一半大于该圆柱体的延伸长度。
本发明还提供一种按键，该按键包括：
键帽；
引导机构，该引导机构可引导该键帽上下移动；
按压块状体，该按压块状体位于该键帽的下方；
环状弹性体，该环状弹性体具有弹性体上部与弹性体下部，该弹性体上部与该弹性体下部分别抵接该键帽与该按压块状体；
薄膜式开关，该薄膜式开关具有按压部、上可挠电路层、间隔层与下底板电路层，其中，
该上可挠电路层具有上透光区与上接点，该上透光区位于该按压块状体的下方，该上接点设置在该按压块状体的下方且位于该上透光区以外的区域，该按压部位于该上接点的上方；
该间隔层设置于该上可挠电路层的下方，该间隔层具有导通通道，该导通通道位于该上接点的下方；
该下底板电路层设置于该间隔层的下方，该下底板电路层具有下透光区与下接点，该下透光区位于该上透光区的下方，该下接点设置在该上接点的下方且位于该下透光区以外的区域；以及
光源，该光源具有出光面，该出光面提供光线，该出光面的区域范围小于等于该上透光区的区域范围，使该光线得经由该上透光区输出；
其中，当该键帽未受力时，该按压块状体保持接触该按压部而施加第一按压力，若该第一按压力小于触发压力，则该间隔层使该上接点与该下接点保持分离，使该薄膜式开关处于未触发状态；
其中，当该键帽受按压外力时，该键帽受该引导机构的引导向下移动，促使该环状弹性体压缩变短，而将该按压外力的至少一部分传递到该按压块状体上，使该按压块状体对该按压部施加第二按压力，若该第二按压力大于该触发压力，则该上可挠电路层向该下底板电路层变形，而经由该导通通道让该上接点、该下接点彼此电性接触，可达成该薄膜式开关的触发。
作为可选的技术方案，该上接点包含复数个分离的上电极单元，该复数个分离的上电极单元彼此隔开而环绕设置于邻近该上透光区周边的位置。
作为可选的技术方案，该上接点包含单个环状上电极，该环状上电极为封闭圆环体，并环绕设置于邻近该上透光区周边的位置。
作为可选的技术方案，该光线可向上行进穿过该下透光区、该导通通道与该上透光区而进入该按压块状体中，该受力体具有透光区域，该按压块状体由透光材质制成，其中，进入该按压块状体中的该光线可继续向上行进而到达该透光区域，可使该键帽发光。
作为可选的技术方案，该键帽依据预定按压行程上下移动，而该薄膜式开关的触发时点在该键帽行进到该预定按压行程的一半时。
作为可选的技术方案，该按键还包括手感弹簧，该手感弹簧可搭配该受力体侧面的凹凸结构，当该受力体向下移动时，该手感弹簧会对该受力体的向下移动提供阶段性的弹性阻力。
作为可选的技术方案，该按压部为环状体，该按压块状体还具有环状抵触部，该环状抵触部抵触该环状体。
相比于现有技术，本发明的按键主要藉由环状弹性体保持接触薄膜式开关，而随时对薄膜式开关施加按压力，当所施加的按压力小于薄膜式开关的触发压力时，则令薄膜式开关处于未触发状态，反之，当所施加的压力大于薄膜式开关的触发压力时则触发薄膜式开关，如此，本发明按键可藉由薄膜式开关的结构设计，例如通过改变薄膜式开关中的间隔层尺寸或外形，来改变薄膜式开关预设的触发压力，进而降低按键操作时所需施加的按压力，甚至可设计让键帽向下移动到按压行程一半时让薄膜式开关导通。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1a为本发明按键的第一实施例示意图。
图1b为图1a所示按键的部份构件组立图。
图2为图1a所示按键于第一视角的构件分解图。
图3为图1a所示按键于第二视角的构件分解图。
图4为图1a所示按键的俯视图。
图5a为图4所示按键沿i-i线段截切示意按键未按压前的示意图。
图5b为图5a所示符号a所指区域的局部放大图。
图6a为图4所示按键沿i-i线段截切示意按键按压后的示意图。
图6b为图6a所示符号b所指区域的放大图。
图7为本发明按键的第二实施例示意图。
图8为图7所示按键于第一视角的构件分解图。
图9为图7所示按键于第二视角的构件分解图。
图10为图7所示按键的俯视图。
图11a为图10所示按键沿ii-ii线段截切示意按键未按压前的示意图。
图11b为图11a所示符号c所指区域的放大图。
图12a为图10所示按键沿ii-ii线段截切示意按键按压后的示意图。
图12b为图12a所示符号d所指区域的放大图。
图13a为本发明按键的薄膜式开关的第一实施例示意图。
图13b为图13a所示薄膜式开关的第一结构例分解图。
图13c为图13a所示薄膜式开关的第二结构例分解图。
图13d为图13a所示薄膜式开关的俯视图。
图13e为图13d所示薄膜式开关沿iii-iii线段截切示意薄膜式开关处于未触发状态的示意图。
图13f为图13d所示薄膜式开关沿iii-iii线段截切示意薄膜式开关处于触发状态的示意图。
图14a为本发明按键的薄膜式开关的第二实施例示意图。
图14b为图14a所示薄膜式开关的第一结构例分解图。
图14c为图14a所示薄膜式开关的第二结构例分解图。
图14d为图14a所示薄膜式开关的俯视图。
图14e为图14d所示薄膜式开关沿iv-iv线段截切示意薄膜式开关处于未触发状态的示意图。
图14f为图14d所示薄膜式开关沿iv-iv线段截切示意薄膜式开关处于触发状态的示意图。
具体实施方式
以下内容将搭配图式，藉由特定的具体实施例说明本发明的技术内容，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可藉由其它不同的具体实施例加以施行或应用。本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下，进行各种修饰与变更。尤其是，于图式中各个组件的比例关系及相对位置仅具示范性用途，并非代表本发明实施的实际状况。
针对本发明技术思想，请一并参考图1a至图14f的实施例揭露：
第一实施例
如图1a至图6b所示意，本实施例的按键1包括键帽10、按键壳体11、受力体12、薄膜式开关13、按压块状体14、环状弹性体15、光源16及手感弹簧17。受力体12可嵌设键帽10而可用于接受来自键帽10的按压力。手感弹簧17例如为扭力弹簧，可搭配受力体12侧面的凹凸结构，当使用者按压键帽10而致使受力体12向下移动时，手感弹簧17由于自身的弹簧特性会对受力体12的向下移动提供阶段性的弹性阻力，而让按压键帽10的使用者感受到阶段性地按压手感。光源16具有出光面161，而可发出光线以照亮键帽10。按键壳体11设置于薄膜式开关13的上方且设置于键帽10的下方。于本实施例中，按键壳体11至少由上键壳113与下键壳114所组成，且上键壳113、下键壳114可组接成为一体，以于内部形成设置空间而依序容纳受力体12、环状弹性体15与按压块状体14，使环状弹性体15上下部分别接触受力体12与按压块状体14，可供弹性变形而传导力量，将受力体12接受的按压力的至少一部份传导到按压块状体14，而促使按压块状体14移动。
更具体而言，如图2、图3、图5a及图6a所示意，环状弹性体15例如为螺旋弹簧而具有弹性体上部151、弹性体下部152与内部空腔153。弹性体上部151与弹性体下部152分别抵接受力体12与按压块状体14，因而，环状弹性体15可将受力体12受到的按压外力的至少一部分传递到按压块状体14上，以达成薄膜式开关13的触发。
再者，于本实施例中，于按压块状体14背离薄膜式开关13的一侧形成弹性体引导结构141。从图3的视图角度观看，弹性体引导结构141的外周缘可嵌入环状弹性体15，而抵接于环状弹性体15的内表面，更具体而言，于本实施例中，弹性体引导结构141的外围轮廓形状和环状弹性体15的内部空腔153的腔体轮廓形状两者互为几何学上相似的轮廓形状，故弹性体引导结构141可垂直地延伸进入环状弹性体15的内部空腔153中，而完成弹性体下部152与按压块状体14的抵接。如图3所示意，弹性体引导结构141例如为圆柱体的直立柱状体，且于外周缘侧面具有引导面1411，可引导弹性体下部152套接在按压块状体14，还可于受力体12受力时，引导环状弹性体15沿垂直方向压缩长度，而垂直方向垂直于薄膜式开关13，于本实施例中，前述垂直方向可为z轴方向。可选择性地，如图5a所示意，环状弹性体15的延伸长度的一半大于按压块状体14的延伸长度，可确保弹性体15被压缩一半长度后，仍有足够长度套接于按压块状体14上，避免受力体12过早直接抵接到按压块状体14上，而影响按键1操作时的按压手感。
上键壳113、下键壳114的内壁面分别设置有上方引导结构111、下方引导结构112，而受力体12与按压块状体14可以分别移动地嵌设于上方引导结构111、下方引导结构112中。如此，当受力体12受到按压力时，受力体12可受上方引导结构111的引导在z轴方向移动，可促使环状弹性体15沿着z轴方向压缩长度而产生弹性变形，进而迫使按压块状体14受下方引导结构112的引导沿着z轴方向移动，而达成薄膜式开关13的触发。
如图13b与图13c所示意，薄膜式开关13具有上可挠电路层132、下底板电路层133与间隔层134。其中，如图5b与图6b所示意，上可挠电路层132具有按压部131，上透光区1322与上接点1321，按压部131为上可挠电路层132邻近上透光区1322的环状区域.上透光区1322位于按压块状体14的下方，上接点1321设置在按压块状体14的下方且位于上透光区1322以外的区域。
下底板电路层133具有适当的刚性强度，而可对按键壳体11提供结构支撑，如图5b与图6b所示意，下底板电路层133具有下透光区1332与下接点1331，下透光区1332位于上透光区1322的下方，下接点1331设置在上接点1321的下方且位于下透光区1332以外的区域。
间隔层134设置于上可挠电路层132和下底板电路层133之间；且间隔层134具有导通通道1341，导通通道1341延伸于上接点1321和下接点1331之间。如图3所示，按压块状体14具有环状抵触部142；如图6a及图6b所示，当块状体14向下移动时，环状抵触部142向下推挤按压部131，进而使上接点1321和下接点1331彼此互相接近，穿过导通通道1341而接触导通。
另外，自光源16出光面161发出的光线可向上行进穿过下透光区1332、导通通道1341与上透光区1322，而进入按压块状体14中以令键帽10发光，其中，受力体12具有透光区域121，按压块状体14由透光材质制成，使得进入按压块状体14中的光线可继续向上行进而到达透光区域121可使键帽10发光。
如图5a、图5b、图13e与图14e所示，当受力体12未受力时，按压块状体14保持接触按压部131，使环状弹性体15可以藉由按压块状体14对按压部131施加第一按压力p1，而所施加的第一按压力p1小于薄膜式开关13预设的触发压力，使上可挠电路层132与下底板电路层133的上接点1321、下接点1331保持分离，而让薄膜式开关13处于未触发的状态。
如图6a、图6b、图13f与图14f所示意，当受力体12受到按压外力时，受力体12会受上方引导结构111的引导沿着z轴方向移动，促使环状弹性体15沿着z轴方向压缩长度，而让环状弹性体15压缩变短产生弹性回复力，可藉此将受力体12所接受的按压外力的至少一部分传递到按压块状体14上，进而迫使按压块状体14受下方引导结构112的引导沿着z轴方向移动，以令按压块状体14对按压部131施加第二按压力p2。当按压部131受到的第二按压力p2大于薄膜式开关13预设的触发压力时，则上可挠电路层132可朝向下底板电路层133变形，而让上接点1321、下接点1331经由导通通道1341彼此电性接触，藉以触发薄膜式开关13。
所以，本实施例的按键1通过环状弹性体15促使按压块状体14触发薄膜式开关13，而可省去机械式触发开关的一对金属电极的设置，因此，可藉由薄膜式开关13的结构设计，改变薄膜式开关预设的触发压力，进而降低按键操作时所需施加的按压力，举例而言：藉由薄膜式开关13的结构设计可使按键操作时所需施加的按压力精确地控制在55公克(按压力为质量乘上重力加速度，而在这里，为简单说明，以质量代表按压力)左右，而让使用者操作按键的按压力符合预期。更甚者，于本实施例中，还可藉由薄膜式开关13的结构设计，让薄膜式开关13的触发时点在键帽10行进到预定按压行程的一半时，而避免薄膜式开关13过早或过晚的触发对使用者造成不便。
另外，本实施例的按键1因有环状弹性体15，而可省去非机械式触发开关呈碗状的橡胶弹性体的设置，因此，可以有效缩小按键的厚度并提升按键的寿命，且在搭配手感弹簧17后还可以而让按压键帽10的使用者感受到阶段性的按压手感。
然而，另应说明的是，如图13a至图13f所示意，下底板电路层133为硬质电路板，下接点1331设置于硬质电路板的上方，硬质电路板具有一定程度的结构强度，而可承载按键壳体11的重量与受力体12所接受的按压外力。但不以此为限，如图14a至图14f所示意，下底板电路层133至少由下可挠电路膜1333与硬质底板1334所构成，下可挠电路膜1333设置于硬质底板1334上，且下可挠电路膜1333的上方设置有下接点1331。硬质底板1334具有一定程度的结构强度，而可承载下可挠电路膜1333、按键壳体11的重量与受力体12所接受的按压外力。
于本实施例中，如图13c与图14c所示意，上可挠电路层132的上接点1321至少由复数个分离的上电极单元1321a所构成，而复数个分离的上电极单元1321a彼此隔开而环绕设置于邻近上透光区1322周边的位置，可便于完成上可挠电路层132的电路布局。但是不以此为限，如图13b与图14b所示意，上可挠电路层132的上接点1321至少由单个环状上电极1321b所构成，环状上电极1321b为封闭圆环体，而环绕设置于邻近上透光区1322周边的位置，可便于完成上可挠电路层132的电路布局。
第二实施例
相较于上述实施例，本实施例省略了受力体与按键壳体的设置，采用例如为剪刀脚机构的引导机构引导键帽的上下移动。更具体而言，如图7至图12b所示意，本实施例的按键1包括键帽10、引导机构110、薄膜式开关13、按压块状体14、环状弹性体15与光源16。按压块状体14位于键帽10的下方，且具有内部空腔以供收容环状弹性体15的弹性体下部152。另外，如图9所示意，按压块状体14的内部空腔的腔壁面上形成有引导面1411，可于环状弹性体15受力时，引导环状弹性体15沿垂直方向压缩长度。如图11a与图12a所示意，环状弹性体15例如为螺旋弹簧，且弹性体上部151与弹性体下部152分别抵接键帽10与按压块状体14，因此，当键帽10受到按压外力时，引导机构110会引导键帽10向下移动，而促使环状弹性体15压缩变短，以将键帽10所接受的按压外力的至少一部分传递到按压块状体14上，使按压块状体14对按压部131施加按压力。
再者，如图11b与图12b所示意，薄膜式开关13的上可挠电路层132具有上透光区1322与上接点1321，上透光区1322位于按压块状体14的下方，上接点1321设置在按压块状体14下方且位于上透光区1322以外的区域，可便于上可挠电路层132的电路布局。如图11b、图12b所示意，光源16的出光面161的区域范围小于等于上透光区1322的区域范围，使出光面161所提供的光线可经由上透光区1322输出。如图13a、图13f所示意，薄膜式开关13的按压部131位于上接点1321的上方，可便于接收按压力时促使上接点1321移动，而让上接点1321可电性接触下接点1331。间隔层134设置于上可挠电路层132的下方，可便于隔开上可挠电路层132与下底板电路层133两者。如图13e至图13f与图14e至图14f所示意，薄膜式开关13的间隔层134的导通通道1341位于上接点1321的下方，可便于按压部131受力时，让上接点1321穿过而与下接点1331电性接触。下底板电路层133设置于间隔层134的下方，且具有下透光区1332与下接点1331，下透光区1332位于上透光区1322的下方，下接点1331设置在上接点1321的下方且位于下透光区1332以外的区域，可便于下底板电路层133的电路布局。如图11b、图12b所示意，光源16的出光面161的区域范围小于等于下透光区1332的区域范围，使出光面161所提供的光线可经由下透光区1332输出。
于本实施例实施时，如图11a至图11b所示意，当键帽10未受力时，按压块状体14保持接触按压部131而施加第一按压力p1’，当第一按压力p1’小于薄膜式开关13的触发压力时，间隔层134隔开上接点1321与下接点1331，使上接点1321与下接点1331保持分离，而让薄膜式开关13处于未触发状态。
再者，如图12a至图12b所示意，当键帽10受到按压外力时，键帽10可受到引导机构110的引导而向下移动，促使环状弹性体15压缩变短而产生弹性回复力，藉此将按压外力的至少一部分传递到按压块状体14上，使按压块状体14对按压部131施加第二按压力p2’，若第二按压力p2’大于薄膜式开关13的触发压力，则上可挠电路层132向下底板电路层133变形，而让上接点1321、下接点1331经由导通通道1341彼此电性接触，可达成该薄膜式开关13的触发。
综上所述，本发明的按键主要藉由例如为螺旋弹簧的环状弹性体和按压块状体保持接触薄膜式开关，而对薄膜式开关施加按压力，当所施加的按压力小于薄膜式开关的触发压力时，则令薄膜式开关处于未触发状态，反之，当所施加的压力大于薄膜式开关的触发压力时则触发薄膜式开关，如此，本发明按键可藉由薄膜式开关的结构设计，例如通过改变薄膜式开关中的间隔层尺寸或外形，来改变薄膜式开关预设的触发压力，进而降低按键操作时所需施加的按压力，更甚者，还可设计让键帽向下移动到按压行程一半时让薄膜式开关导通。此外，本发明还可藉由薄膜式开关的结构设计，让薄膜式开关的触发时点在键帽行进到预定按压行程的一半时，而避免薄膜式开关过早或过晚的触发对使用者造成不便。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。