LED发光单元及发光键盘的制作方法

文档序号:15967827发布日期:2018-11-16 23:17阅读:121来源:国知局

本实用新型涉及一种发光单元,特别是一种应用于发光键盘的混光形式的LED发光单元,及具有混光形式的LED发光单元的发光键盘。



背景技术:

现有的发光键盘所使用的LED发光单元,其发光构件与驱动电路大多独立设置于电路板上,如此,造成发光键盘的制作流程复杂及组装不易等问题。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于提供一种LED发光单元及发光键盘,用以改善现有技术中,发光键盘使用的LED发光单元所存在的问题。

为了实现上述目的,本实用新型提供一种LED发光单元,其中,所述LED发光单元包含:一不透光封装体,其一侧内凹形成有一容置槽;各个导电接脚,各个导电接脚的一端位于容置槽中,各个导电接脚的另一端外露于不透光封装体,且外露于不透光封装体的四个导电接脚包含有一焊接部,各个焊接部邻近不透光封装体内凹形成有容置槽的一侧面设置,各个焊接部的用以焊接于一电路板;一第一发光二极管芯片、一第二发光二极管芯片及一第三发光二极管芯片,第一发光二极管芯片能发出波长610纳米至780纳米的光束;第二发光二极管芯片能发出波长500纳米至570纳米的光束;第三发光二极管芯片能发出波长450纳米至495纳米的光束;第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片中的任一者的照射范围能与其余的所述第一发光二极管芯片、所述第二发光二极管芯片及所述第三发光二极管芯片中的至少一个的照射范围部分重叠;其中,第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片所发出的光束,能相互混合成为一混光光束;一控制单元,所述控制单元其与、第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片对应与容置槽的四个导电接脚电性连接,而控制单元电性连接第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片,而控制单元能独立控制进入第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片或第三发光二极管芯片的电流及电压,以控制混光光束的色温及亮度;一透光封装体,其填充设置于容置槽中,且透光封装体对应包覆第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片、第三发光二极管芯片及控制单元;其中,混光光束能通过透光封装体的一出光面向外射出;其中,LED发光单元的四个焊接部焊接固定于电路板时,出光面能对应露出于电路板的一穿孔,而通过出光面向外射出的混光光束则能对应向相反于LED发光单元设置于电路板的一侧射出。

优选地,第一发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束,与第二发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束及第三发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束相互重叠;第二发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束,与第三发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束相互重叠。

优选地,第一发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束、第二发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束及第三发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束,能直接通过透光封装体向外射出。

优选地,形成容置槽的环状壁设置有一反射层,反射层能将第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片所发出的部分光束,向透光封装体的出光面方向反射。

优选地,各个焊接部的用以焊接于电路板的壁面定义为一焊接面,各个焊接面高于、低于出光面或是与出光面齐平。

为了实现上述目的,本实用新型还提供一种发光键盘,其包含:多个键帽;多个电开关单元;多个复位组件;一电路板,其包含有多个穿孔,各个穿孔贯穿电路板设置,电路板两个彼此相反的宽侧面定义为一第一面及一第二面,多个电开关单元及多个复位组件固定设置于电路板的第一面,多个复位组件与多个键帽相连接;当键帽被按压时,键帽相对应的电开关单元将被触发,而对应产生一按键信号,而键帽不再被按压时,复位组件将能使键帽回复至未被按压的位置;多个LED发光单元,其固定设置于电路板的第二面,各个LED发光单元包含:一不透光封装体,其一侧内凹形成有一容置槽;四个导电接脚,各个导电接脚的一端位于容置槽中,各个导电接脚的另一端外露于不透光封装体,且外露于不透光封装体的各个导电接脚包含有一焊接部,各个焊接部与不透光封装体内凹形成有容置槽的一侧面齐平,各个焊接部的用以焊接于电路板的第二面;一第一发光二极管芯片、一第二发光二极管芯片及一第三发光二极管芯片,第一发光二极管芯片能发出波长610纳米至780纳米的光束;第二发光二极管芯片能发出波长500纳米至570纳米的光束;第三发光二极管芯片能发出波长450纳米至495纳米的光束;第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片中的任一个的照射范围能与其余的所述第一发光二极管芯片、所述第二发光二极管芯片及所述第三发光二极管芯片中的至少一个的照射范围部分重叠;其中,第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片所发出的光束,能相互混合成为一混光光束;一控制单元,所述控制单元、与第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片对应与容置槽的四个导电接脚电性连接,而控制单元电性连接第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片,而控制单元能独立控制进入第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片或第三发光二极管芯片的电流及电压,以控制混光光束的色温及亮度;一透光封装体,其填充设置于容置槽中,且透光封装体对应包覆第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片、第三发光二极管芯片及控制单元;其中,混光光束能通过透光封装体的一出光面向外射出;其中,各个焊接部用以与电路板焊接的接触面与出光面齐平;其中,各个LED发光单元的四个焊接部焊接固定于电路板的第二面时,出光面将对应露出于电路板的穿孔,而各个LED发光单元所产生的混光光束,能通过出光面及电路板相对应的穿孔,而向键帽方向射出。

优选地,各个LED发光单元的第一发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束,与第二发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束及第三发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束相互重叠;第二发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束,与第三发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束相互重叠。

优选地,各个LED发光单元的第一发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束、第二发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束及第三发光二极管芯片所发出位于半值角内的光束,能直接通过透光封装体向外射出。

优选地,各个LED发光单元形成容置槽的环状壁设置有一反射层,反射层能将第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片所发出的部分光束,向透光封装体的出光面方向反射。

优选地,各个LED发光单元的各个焊接部的用以焊接于电路板的壁面定义为一焊接面,各个焊接面高于、低于出光面或是与出光面齐平。

本实用新型的有益效果可以在于:本实用新型的LED发光单元,其内部包含有控制单元,而相关制造厂商仅需适当地连接LED发光单元所外露的导电接脚,就能控制使各个LED发光单元发出不同色彩的混光光束。本实用新型的发光键盘所包含的多个LED发光单元,其内部包含有控制单元,且其能直接焊接或是贴附于电路板相反于设置有键帽的一侧,如此,将可大幅提升LED发光单元的安装效率,且亦能提高安装的优良率。

附图说明

图1为本实用新型的LED发光单元的立体示意图。

图2为本实用新型的LED发光单元的侧视局部剖面示意图。

图3为本实用新型的LED发光单元的俯视示意图。

图4为本实用新型的发光键盘的组装示意图。

图5为本实用新型的发光键盘的分解示意图。

图6为本实用新型的发光键盘的单一按键的局部组装示意图。

具体实施方式

请一并参阅图1至图3,其为本实用新型的LED发光单元的示意图。如图所示,本实用新型的LED发光单元1包含有一不透光封装体10、四个导电接脚11、一第一发光二极管芯片12、一第二发光二极管芯片13、一第三发光二极管芯片14、一控制单元15及一透光封装体16。

不透光封装体10的一侧内凹形成有一容置槽101,且不透光封装体10包覆四个导电接脚11的部分,而四个导电接脚11的一端对应露出于容置槽101,四个导电接脚11的另一端则外露不透光封装体10。在具体实施中,四个导电接脚11可以是对应作为电源输入脚位(VDD)、电源输出脚位(GND)、频率数据输入端(CLKI)及频率数据输出端(CLKO)。在实际应用中,不透光封装体10及四个导电接脚11可以是以塑封带引线片式载体封装(Plastic Leaded Chip Carrier,PLCC)的方式封装成型,而四个导电接脚11即为导线架,但封装方式不以此为限;在另一实施例中,不透光封装体10中也可以是设置有一基板(图未示),第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13、第三发光二极管芯片14及控制单元15则是固定设置于基板,且四个导电接脚11同样是电性连接基板,而四个导电接脚11透过基板,以直接或间接电性连接第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13、第三发光二极管芯片14及控制单元15。

如图2所示,各个导电接脚11包含有一焊接部111,且各个焊接部111包含有一焊接面111a,焊接面111a用以焊接于电路板,各个焊接面111a是大致与不透光封装体10内凹形成有容置槽101的一侧面齐平。在不同的应用中,各个焊接面111a也可以是略高或略低于不透光封装体10内凹形成有容置槽101的一侧面,于此不加以限制。

第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13、第三发光二极管芯片14及控制单元15设置于露出于容置槽101中的导电接脚11,而通过四个导电接脚11将可通入电流及信号,而通过控制单元15控制第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13及第三发光二极管芯片14。

第一发光二极管芯片12能发出波长610纳米至780纳米的光束,第二发光二极管芯片13能发出波长500纳米至570纳米的光束,第三发光二极管芯片14能发出波长450纳米至495纳米的光束,亦即,第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13及第三发光二极管芯片14,能对应发出以肉眼观之为红色、绿色及蓝色的光束。

第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13及第三发光二极管芯片14所发出的光束,能相互混合成为一混光光束,亦即,第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13及第三发光二极管芯片14中的任一个的照射范围能与其余发光二极管芯片中的至少一个的照射范围部分重叠。

值得一提的是,在具体实施中,第一发光二极管芯片12所发出位于半值角内的光束,与第二发光二极管芯片13所发出位于半值角内的光束及第三发光二极管芯片14所发出位于半值角内的光束相互重叠;第二发光二极管芯片13所发出位于半值角内的光束,与第三发光二极管芯片14所发出位于半值角内的光束相互重叠。如此,将可大幅提高各个发光二极管芯片所发出的光束的利用率。

在实际应用中,容置槽101的外形可以是依据需求设计,举例来说,形成容置槽101的侧壁例如可以是呈现为倾斜状,且形成容置槽101的侧壁1011是不遮蔽第一发光二极管芯片12所发出位于半值角内的光束、第二发光二极管芯片13所发出位于半值角内的光束及第三发光二极管芯片14所发出位于半值角内的光束,而第一发光二极管芯片12所发出位于半值角内的光束、第二发光二极管芯片13所发出位于半值角内的光束及第三发光二极管芯片14所发出位于半值角内的光束,是能直接通过透光封装体16向外射出。如此,将可最大化地利用第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13及第三发光二极管芯片14所发出的光束。

在不同的应用中,形成容置槽101的侧壁还可以是具有一反射层(图未示),其用以将第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13及第三发光二极管芯片14所发出的部分光束反射至透光封装体16的出光面16a。如此,将可提升三个发光二极管芯片所发出的光束的使用效率。

控制单元15电性连接第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13及第三发光二极管芯片14,而控制单元15能独立控制进入第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13或第三发光二极管芯片14的电流及电压,如此,通过四个导电接脚11通入预定电压、预定电流及预定信号,将可藉由控制单元15控制混光光束的色温及亮度。

透光封装体16填充设置于容置槽101中,而透光封装体16对应包覆第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13、第三发光二极管芯片14及控制单元15,亦即,混光光束能通过透光封装体16的一出光面16a向外射出。在实际应用中,透光封装体16可以是依据需求,掺有多个扩散粒子(例如PMMA、Silicone等),据以使第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13及第三发光二极管芯片14所发出的光束,能更好地相互混合。

请再次参考图2,本实用新型的LED发光单元1通过邻近于透光封装体16的出光面16a的四个焊接部111,直接贴附、焊接于电路板S的一侧时,第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片13及第三发光二极管芯片14所发出的光束,将可通过透光封装体16,而向电路板S的另一侧方向射出。

请参阅图4至图6,其为本实用新型的发光键盘的分解及单一按键的组装示意图。如图所示,发光键盘2包含有多个LED发光单元1、一底外框20A、一上外框架20B、一电路板21、多个电开关单元22、多个复位组件23及多个键帽24。底外框20A上固定设置有电路板21,电路板21上设置有多个电开关单元22及多个复位组件23。多个电开关单元22可以是模块化,例如是制作为薄膜电路开关膜。多个复位组件23可以是依据电开关单元22的不同,而对应为剪刀脚、弹片、弹性体、弹簧等,于此不加以限制。

多个键帽24对应与电开关单元22相连接,且多个键帽24对应与多个复位组件23相连接。当键帽24被按压时,与键帽24相连接的电开关单元22将被按压,而对应产生一按键信号,且复位组件23同时被连动,而当键帽24不再被按压时,复位组件23则会使键帽24回复至未被按压的位置。上外框架20B与底外框20A相互固定,而多个键帽24的一部分对应外露于上外框架20B。

请参阅图6,其显示为单一个按键的局部组装示意图,图中省略了图5所示的上外框架20B与底外框20A。电路板21包含有多个穿孔211,各个穿孔211贯穿电路板21设置,电路板21两个彼此相反的宽侧面定义为一第一面21a及一第二面21b,电开关单元22及复位组件23设置于电路板21的第一面21a。

各个LED发光单元1固定于电路板21的第二面21b,而LED发光单元1所发出的混光光束,能对应通过电路板21的穿孔211向电路板21的第一面21a方向射出,据以使键帽24发光。在具体的应用中,LED发光单元1相对于键帽24的设置位置,可以是依据需求变化,举例来说,LED发光单元1可以是对应设置于键帽24的正下方,或者,LED发光单元1为了闪避电开关单元22也可以是不对应位于键帽24的正下方。

由于各个LED发光单元1内部设置有控制单元15(如图3所示),因此,电路板21上将无需对于各个LED发光单元1另外设置相关控制单元,从而可大幅降低电路板21上电路设计的复杂度,进而可降低成本。特别说明的是,在不同的应用中,多个LED发光单元1可以是共同固定设置于软性电路板上,且软性电路板上可以是贴附有背胶,如此,相关生产厂商可以直接利用背胶,而将软性电路板贴附于前述电路板21,电路板21则可以是薄膜开关软板。关于各个LED发光单元1的详细说明,请参阅前述实施例,于此不再赘述。

如图4至图6所示,本实用新型的发光键盘2,通过将多个LED发光单元1设置于电路板21的第二面21b,而将键帽24、电开关单元22及复位组件23设置于电路板21的第一面21a的设计,以及各个LED发光单元1内设置有控制单元15(如图3所示)的设计,将可大幅降低电路板21生产制造上的复杂度,而相对提升整体生产的效率。

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