TWM569084U - LED lighting unit and illuminated keyboard - Google Patents

Abstract

一種發光鍵盤，其包含有多個LED發光單元，各LED發光單元包含有不透光封裝體、四個導電接腳、紅光、綠光及藍光的發光二極體芯片、控制單元及透光封裝體。不透光封裝體的一側內凹形成有容置槽，四個導電接腳的兩端分別露出於容置槽及不透光封裝體外，三個發光二極體芯片及控制單元固定設置位於容置槽中的四個導電接腳。外露於不透光封裝體的四個導電接腳包含有焊接部，各個焊接部用以焊接於電路板。各個LED發光單元固定於電路板時，各LED發光單元所發出的混光光束，能通過電路板的穿孔，而由電路板的另一側向外射出。

Description

LED發光單元及發光鍵盤

本創作涉及一種發光單元，特別是一種應用於發光鍵盤的混光形式的LED發光單元，及具有混光形式的LED發光單元的發光鍵盤。

現有的發光鍵盤所使用的LED發光單元，其發光構件與驅動電路大多獨立設置於電路板上，如此，造成發光鍵盤的製作流程複雜及組裝不易等問題。緣此，本創作人乃潛心研究並配合學理的運用，而提出一種設計合理且有效改善上述問題的本創作。

本創作的主要目的在於提供一種LED發光單元及發光鍵盤，用以改善現有技術中，發光鍵盤使用的LED發光單元所存在的問題。

為了實現上述目的，本創作提供一種LED發光單元，其中，LED發光單元包含：一不透光封裝體、四個導電接腳、一第一發光二極體芯片、一第二發光二極體芯片、一第三發光二極體芯片、一控制單元及一透光封裝體。不透光封裝體的一側內凹形成有一容置槽。各個導電接腳的一端位於容置槽中，各個導電接腳的另一端外露於不透光封裝體，且外露於不透光封裝體的四個導電接腳包含有一焊接部，各個焊接部鄰近不透光封裝體內凹形成有容置槽的一側面設置，各個焊接部用以焊接於一電路板。第一發光二極體芯片能發出波長610奈米至780奈米的光束；第二發光二極體芯片能發出波長500奈米至570奈米的光束；第三發光二極體芯 片能發出波長450奈米至495奈米的光束；第一發光二極體芯片、第二發光二極體芯片及第三發光二極體芯片中的任一個的照射範圍能與其餘發光二極體芯片中的至少一個的照射範圍部分重疊；其中，第一發光二極體芯片、第二發光二極體芯片及第三發光二極體芯片所發出的光束，能相互混合成為一混光光束。控制單元與第一發光二極體芯片、第二發光二極體芯片及第三發光二極體芯片與容置槽的四個導電接腳電性連接，且控制單元電性連接第一發光二極體芯片、第二發光二極體芯片及第三發光二極體芯片，而控制單元能獨立控制進入第一發光二極體芯片、第二發光二極體芯片或第三發光二極體芯片的電流及電壓，以控制混光光束的色溫及亮度。透光封裝體填充設置於容置槽中，且透光封裝體對應包覆第一發光二極體芯片、第二發光二極體芯片、第三發光二極體芯片及控制單元；其中，混光光束能通過透光封裝體的一出光面向外射出；其中，四個焊接部用以與電路板焊接的接觸面與出光面齊平。其中，LED發光單元的四個焊接部焊接固定於電路板時，出光面能對應露出於電路板的一穿孔，而通過出光面向外射出的混光光束則能對應向相反於LED發光單元設置於電路板的一側射出。

為了實現上述目的，本創作還提供一種發光鍵盤，其包含：多個鍵帽、多個電電開關單元、多個復位組件、一電路板及多個LED發光單元。電路板包含有多個穿孔，各個穿孔貫穿電路板設置，電路板兩個彼此相反的寬側面定義為一第一面及一第二面，多個電電開關單元及多個復位組件固定設置於電路板的第一面，多個復位組件與多個鍵帽相連接；當鍵帽被按壓時，鍵帽相對應的電電開關單元將被觸發，而對應產生一按鍵訊號，而鍵帽不再被按壓時，復位組件將能使鍵帽回復至未被按壓的位置。多個LED發光單元固定設置於電路板的第二面，各個LED發光單元包含：一不透光封裝體、四個導電接腳、一第一發光二極體芯片、一第 二發光二極體芯片、一第三發光二極體芯片、一控制單元及一透光封裝體。不透光封裝體的一側內凹形成有一容置槽。各個導電接腳的一端位於容置槽中，各個導電接腳的另一端外露於不透光封裝體，且外露於不透光封裝體的四個導電接腳包含有一焊接部，各個焊接部與不透光封裝體內凹形成有容置槽的一側面齊平，各個焊接部用以焊接於電路板的第二面。第一發光二極體芯片能發出波長610奈米至780奈米的光束；第二發光二極體芯片能發出波長500奈米至570奈米的光束；第三發光二極體芯片能發出波長450奈米至495奈米的光束；第一發光二極體芯片、第二發光二極體芯片及第三發光二極體芯片中的任一個的照射範圍能與其餘發光二極體芯片中的至少一個的照射範圍部分重疊；其中，第一發光二極體芯片、第二發光二極體芯片及第三發光二極體芯片所發出的光束，能相互混合成為一混光光束。控制單元與第一發光二極體芯片、第二發光二極體芯片及第三發光二極體芯片與容置槽的四個導電接腳電性連接，且控制單元電性連接第一發光二極體芯片、第二發光二極體芯片及第三發光二極體芯片，而控制單元能獨立控制進入第一發光二極體芯片、第二發光二極體芯片或第三發光二極體芯片的電流及電壓，以控制混光光束的色溫及亮度。透光封裝體填充設置於容置槽中，且透光封裝體對應包覆第一發光二極體芯片、第二發光二極體芯片、第三發光二極體芯片及控制單元；其中，混光光束能通過透光封裝體的一出光面向外射出；其中，四個焊接部用以與電路板焊接的接觸面與出光面齊平。其中，各個LED發光單元的四個焊接部焊接固定於電路板的第二面時，出光面將對應露出於電路板的穿孔，而各個LED發光單元所產生的混光光束，能通過出光面及電路板相對應的穿孔，而向鍵帽方向射出。

本創作的有益效果可以在於：本創作的LED發光單元，其內部包含有控制單元，而相關製造廠商僅需適當地連接LED發光單 元所外露的導電接腳，即能控制使各個LED發光單元發出不同色彩的混光光束。本創作的發光鍵盤所包含的多個LED發光單元，其內部包含有控制單元，且其能直接焊接或是貼附於電路板相反於設置有鍵帽的一側，如此，將可大幅提升LED發光單元的安裝效率，且亦能提高安裝的良率。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

1‧‧‧LED發光單元

10‧‧‧不透光封裝體

101‧‧‧容置槽

1011‧‧‧側壁

11‧‧‧導電接腳

111‧‧‧焊接部

111a‧‧‧焊接面

12‧‧‧第一發光二極體芯片

13‧‧‧第二發光二極體芯片

14‧‧‧第三發光二極體芯片

15‧‧‧控制單元

16‧‧‧透光封裝體

16a‧‧‧出光面

2‧‧‧發光鍵盤

20A‧‧‧底外框

20B‧‧‧上外框架

21‧‧‧電路板

211‧‧‧穿孔

21a‧‧‧第一面

21b‧‧‧第二面

22‧‧‧電開關單元

23‧‧‧復位組件

24‧‧‧鍵帽

S‧‧‧電路板

S1‧‧‧穿孔

圖1為本創作的LED發光單元的立體示意圖。

圖2為本創作的LED發光單元的側視局部剖面示意圖。

圖3為本創作的LED發光單元的俯視示意圖。

圖4為本創作的發光鍵盤的組裝示意圖。

圖5為本創作的發光鍵盤的分解示意圖。

圖6為本創作的發光鍵盤的單一按鍵的局部組裝示意圖。

以下係藉由特定的具體實例說明本創作之LED發光單元及發光鍵盤的實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本創作之其他優點與功效。本創作亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。又本創作之圖式僅為簡單說明，並非依實際尺寸描繪，亦即未反應出相關構成之實際尺寸，先予敘明。以下之實施方式係進一步詳細說明本創作之觀點，但並非以任何觀點限制本創作之範疇。

請一併參閱圖1至圖3，其為本創作的LED發光單元的示意圖。如圖所示，本創作的LED發光單元1包含有一不透光封裝體10、四個導電接腳11、一第一發光二極體芯片12、一第二發光二極體芯 片13、一第三發光二極體芯片14、一控制單元15及一透光封裝體16。

不透光封裝體10的一側內凹形成有一容置槽101，且不透光封裝體10包覆四個導電接腳11的部份，而四個導電接腳11的一端對應露出於容置槽101，四個導電接腳11的另一端則外露不透光封裝體10。在具體實施中，四個導電接腳11可以是對應作為電源輸入腳位(VDD)、電源輸出腳位(GND)、時脈數據輸入端(CLKI)及時脈數據輸出端(CLKO)。在實際應用中，不透光封裝體10及四個導電接腳11可以是以塑封带引线片式载体封裝(Plastic Leaded Chip Carrier,PLCC)的方式封裝成型，而四個導電接腳11即為導線架，但封裝方式不以此為限；在另一實施例中，不透光封裝體10中也可以是設置有一基板(圖未示)，第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13、第三發光二極體芯片14及控制單元15則是固定設置於基板，且四個導電接腳11同樣是電性連接基板，而四個導電接腳11透過基板，以直接或間接電性連接第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13、第三發光二極體芯片14及控制單元15。

如圖2所示，各個導電接腳11包含有一焊接部111，且各個焊接部111包含有一焊接面111a，所述焊接面111a用以焊接於電路板，各個焊接面111a是大致與不透光封裝體10內凹形成有所述容置槽101的一側面齊平。在不同的應用中，各個焊接面111a也可以是略高或略低於不透光封裝體10內凹形成有所述容置槽101的一側面，於此不加以限制。

第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13、第三發光二極體芯片14及控制單元15設置於露出於容置槽101中的導電接腳11，而透過四個導電接腳11將可通入電流及訊號，而透過控制單元15控制第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13及第三發光二極體芯片14。

第一發光二極體芯片12能發出波長610奈米至780奈米的光束，第二發光二極體芯片13能發出波長500奈米至570奈米的光束，第三發光二極體芯片14能發出波長450奈米至495奈米的光束，亦即，第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13及第三發光二極體芯片14，能對應發出以肉眼觀之為紅色、綠色及藍色的光束。

第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13及第三發光二極體芯片14所發出的光束，能相互混合成為一混光光束，亦即，第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13及第三發光二極體芯片14中的任一個的照射範圍能與其餘發光二極體芯片中的至少一個的照射範圍部分重疊。

值得一提的是，在具體實施中，第一發光二極體芯片12所發出位於半值角內的光束，與第二發光二極體芯片13所發出位於半值角內的光束及第三發光二極體芯片14所發出位於半值角內的光束相互重疊；第二發光二極體芯片13所發出位於半值角內的光束，與第三發光二極體芯片14所發出位於半值角內的光束相互重疊。如此，將可大幅提高各個發光二極體芯片所發出的光束的利用率。

在實際應用中，容置槽101的外型可以是依據需求設計，舉例來說，形成容置槽101的側壁例如可以是呈現為傾斜狀，且形成容置槽101的側壁1011是不遮蔽第一發光二極體芯片12所發出位於半值角內的光束、第二發光二極體芯片13所發出位於半值角內的光束及第三發光二極體芯片14所發出位於半值角內的光束，而第一發光二極體芯片12所發出位於半值角內的光束、第二發光二極體芯片13所發出位於半值角內的光束及第三發光二極體芯片14所發出位於半值角內的光束，是能直接通過透光封裝體16向外射出。如此，將可最大化地利用第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13及第三發光二極體芯片14所發出的光束。

在不同的應用中，形成容置槽101的側壁還可以是具有一反射層(圖未示)，其用以將第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13及第三發光二極體芯片14所發出的部份光束反射至透光封裝體16的出光面16a。如此，將可提升三個發光二極體芯片所發出的光束的使用效率。

控制單元15電性連接第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13及第三發光二極體芯片14，而控制單元15能獨立控制進入第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13或第三發光二極體芯片14的電流及電壓，如此，透過四個導電接腳11通入預定電壓、預定電流及預定訊號，將可藉由控制單元15控制混光光束的色溫及亮度。

透光封裝體16填充設置於容置槽101中，而透光封裝體16對應包覆第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13、第三發光二極體芯片14及控制單元15，亦即，混光光束能通過透光封裝體16的一出光面16a向外射出。在實際應用中，透光封裝體16可以是依據需求，摻有多個擴散粒子(例如PMMA、Silicone等)，據以使第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13及第三發光二極體芯片14所發出的光束，能更好地相互混合。

請復參圖2，本創作的LED發光單元1透過鄰近於透光封裝體16的出光面16a的四個焊接部111，直接貼附、焊接於電路板S的一側時，第一發光二極體芯片12、第二發光二極體芯片13及第三發光二極體芯片14所發出的光束，將可通過透光封裝體16，而通過穿孔S1，而向電路板S的另一側方向射出。

請參閱圖4至圖6，其為本創作的發光鍵盤的分解及單一按鍵的組裝示意圖。如圖所示，發光鍵盤2包含有多個LED發光單元1、一底外框20A、一上外框架20B、一電路板21、多個電開關單元22、多個復位組件23及多個鍵帽24。底外框20A上固定設置有電路板21，電路板21上設置有多個電開關單元22及多個復位 組件23。多個電開關單元22可以是模組化，例如是製作為薄膜電路開關膜。多個復位組件23可以是依據電開關單元22的不同，而對應為剪刀腳、彈片、彈性體、彈簧等，於此不加以限制。

多個鍵帽24對應與電開關單元22相連接，且多個鍵帽24對應與多個復位組件23相連接。當鍵帽24被按壓時，與該鍵帽24相連接的電開關單元22將被按壓，而對應產生一按鍵訊號，且復位組件23相同時被連動，而當鍵帽24不再被按壓時，復位組件23則會使鍵帽24回復至未被按壓的位置。上外框架20B與底外框20A相互固定，而多個鍵帽24的一部份對應外露於上外框架20B。

請參閱圖6，其顯示為單一個按鍵的局部組裝示意圖，圖中省略了圖5所示的上外框架20B與底外框20A。電路板21包含有多個穿孔211，各個穿孔211貫穿電路板21設置，電路板21兩個彼此相反的寬側面定義為一第一面21a及一第二面21b，電開關單元22及復位組件23設置於電路板21的第一面21a。

各個LED發光單元1固定於電路板21的第二面21b，而LED發光單元1所發出的混光光束，能對應通過電路板21的穿孔211向電路板21的第一面21a方向射出，據以使鍵帽24發光。在具體的應用中，LED發光單元1相對於鍵帽24的設置位置，可以是依據需求變化，舉例來說，LED發光單元1可以是對應設置於鍵帽24的正下方，或者，LED發光單元1為了閃避電開關單元22也可以是不對應位於鍵帽24的正下方。

由於各個LED發光單元1內部設置有控制單元15，因此，電路板21上將無需對於各個LED發光單元1另外設置相關控制單元，從而可大幅降低電路板21上電路設計的複雜度，進而可降低成本。特別說明的是，在不同的應用中，多個LED發光單元1可以是共同固定設置於軟性電路板上，且軟性電路板上可以是貼附有背膠，如此，相關生產廠商可以直接利用背膠，而將軟性電路 板貼附於前述電路板21，電路板21則可以是薄膜開關軟板。關於各個LED發光單元1的詳細說明，請參閱前述實施例，於此不再贅述。

如圖6所示，本創作的發光鍵盤2，透過將多個LED發光單元1設置於電路板21的第二面21b，而將鍵帽24、電開關單元22及復位組件23設置於電路板21的第一面21a的設計，以及各個LED發光單元1內設置有控制單元15的設計，將可大幅降低電路板21生產製造上的複雜度，而相對提升整體生產的效率。

以上所述僅為本創作的較佳可行實施例，非因此侷限本創作的專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的保護範圍內。

Claims (10)

1. 一種LED發光單元，其中，所述LED發光單元包含：一不透光封裝體，其一側內凹形成有一容置槽；四個導電接腳，各個所述導電接腳的一端位於所述容置槽中，各個所述導電接腳的另一端外露於所述不透光封裝體，且外露於所述不透光封裝體的四個所述導電接腳包含有一焊接部，各個所述焊接部鄰近所述不透光封裝體內凹形成有所述容置槽的一側面設置，各個所述焊接部用以焊接於一電路板；一第一發光二極體芯片、一第二發光二極體芯片及一第三發光二極體芯片，所述第一發光二極體芯片能發出波長610奈米至780奈米的光束；所述第二發光二極體芯片能發出波長500奈米至570奈米的光束；所述第三發光二極體芯片能發出波長450奈米至495奈米的光束；所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片及所述第三發光二極體芯片中的任一個的照射範圍能與其餘發光二極體芯片中的至少一個的照射範圍部分重疊；其中，所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片及所述第三發光二極體芯片所發出的光束，能相互混合成為一混光光束；一控制單元，其與所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片及所述第三發光二極體芯片與所述容置槽的四個所述導電接腳電性連接，且所述控制單元電性連接所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片及所述第三發光二極體芯片，而所述控制單元能獨立控制進入所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片或所述第三發光二極體芯片的電流及電壓，以控制所述混光光束的色溫及亮度；以及 一透光封裝體，其填充設置於所述容置槽中，且所述透光封裝體對應包覆所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片、所述第三發光二極體芯片及所述控制單元；其中，所述混光光束能通過所述透光封裝體的一出光面向外射出；其中，所述LED發光單元的四個所述焊接部焊接固定於所述電路板時，所述出光面能對應露出於所述電路板的一穿孔，而通過所述出光面向外射出的混光光束則能對應向相反於所述LED發光單元設置於電路板的一側射出。
2. 如請求項1所述的LED發光單元，其中，所述第一發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束，與所述第二發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束及所述第三發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束相互重疊；所述第二發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束，與所述第三發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束相互重疊。
3. 如請求項1所述的LED發光單元，其中，所述第一發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束、所述第二發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束及所述第三發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束，能直接通過所述透光封裝體向外射出。
4. 如請求項1所述的LED發光單元，其中，形成所述容置槽的環狀壁設置有一反射層，所述反射層能將所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片及所述第三發光二極體芯片所發出的部份光束，向所述透光封裝體的出光面方向反射。
5. 如請求項1所述的LED發光單元，其中，各個所述焊接 部用以焊接於所述電路板的壁面定義為一焊接面，各個所述焊接面高於、低於所述出光面或是與所述出光面齊平。
6. 一種發光鍵盤，其包含：多個鍵帽；多個電開關單元；多個復位組件；一電路板，其包含有多個穿孔，各個所述穿孔貫穿所述電路板設置，所述電路板兩個彼此相反的寬側面定義為一第一面及一第二面，多個所述電開關單元及多個所述復位組件固定設置於所述電路板的第一面，多個所述復位組件與多個所述鍵帽相連接；當所述鍵帽被按壓時，所述鍵帽相對應的所述電開關單元將被觸發，而對應產生一按鍵訊號，而所述鍵帽不再被按壓時，所述復位組件將能使所述鍵帽回復至未被按壓的位置；多個LED發光單元，其固定設置於所述電路板的第二面，各個所述LED發光單元包含：一不透光封裝體，其一側內凹形成有一容置槽；四個導電接腳，各個所述導電接腳的一端位於所述容置槽中，各個所述導電接腳的另一端外露於所述不透光封裝體，且外露於所述不透光封裝體的四個所述導電接腳包含有一焊接部，各個所述焊接部與所述不透光封裝體內凹形成有所述容置槽的一側面齊平，各個所述焊接部用以焊接於所述電路板的第二面；一第一發光二極體芯片、一第二發光二極體芯片及一第三發光二極體芯片，所述第一發光二極體芯片能發出波長610奈米至780奈米的光束；所述第二發光二極體芯片能發 出波長500奈米至570奈米的光束；所述第三發光二極體芯片能發出波長450奈米至495奈米的光束；所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片及所述第三發光二極體芯片中的任一個的照射範圍能與其餘發光二極體芯片中的至少一個的照射範圍部分重疊；其中，所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片及所述第三發光二極體芯片所發出的光束，能相互混合成為一混光光束；一控制單元，其與所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片及所述第三發光二極體芯片與所述容置槽的四個所述導電接腳電性連接，且所述控制單元電性連接所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片及所述第三發光二極體芯片，而所述控制單元能獨立控制進入所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片或所述第三發光二極體芯片的電流及電壓，以控制所述混光光束的色溫及亮度；以及一透光封裝體，其填充設置於所述容置槽中，且所述透光封裝體對應包覆所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片、所述第三發光二極體芯片及所述控制單元；其中，所述混光光束能通過所述透光封裝體的一出光面向外射出；其中，四個所述焊接部用以與所述電路板焊接的接觸面與所述出光面齊平；其中，各個所述LED發光單元的四個所述焊接部焊接固定於所述電路板的第二面時，所述出光面將對應露出於所述電路板的穿孔，而各個所述LED發光單元所產生的混光光束，能通過所述出光面及所述電路板相對應的穿孔，而向所述鍵帽方向射出。
7. 如請求項6所述的發光鍵盤，其中，各個所述LED發光單 元的所述第一發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束，與所述第二發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束及所述第三發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束相互重疊；所述第二發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束，與所述第三發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束相互重疊。
8. 如請求項6所述的發光鍵盤，其中，各個所述LED發光單元的所述第一發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束、所述第二發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束及所述第三發光二極體芯片所發出位於半值角內的光束，能直接通過所述透光封裝體向外射出。
9. 如請求項6所述的發光鍵盤，其中，各個所述LED發光單元形成所述容置槽的環狀壁設置有一反射層，所述反射層能將所述第一發光二極體芯片、所述第二發光二極體芯片及所述第三發光二極體芯片所發出的部份光束，向所述透光封裝體的出光面方向反射。
10. 如請求項6所述的發光鍵盤，其中，各個所述LED發光單元的各個所述焊接部用以焊接於所述電路板的壁面定義為一焊接面，各個所述焊接面高於、低於所述出光面或是與所述出光面齊平。