TW202341209A - 用於背光鍵盤的背光模組和按鍵 - Google Patents
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Abstract
在此提供了一種用於背光鍵盤的背光模組。該背光模組包括一燈板。燈板包括一基板和一電子元件層。電子元件層設置在基板上。電子元件層包括複數個按鍵電路組。每一個按鍵電路組對應一背光鍵盤的一按鍵分區,並包括一或多個光源和一電阻。當該按鍵電路組包括複數個光源時該些光源彼此並聯配置。該一或多個光源對應該按鍵分區的一或多個按鍵。電阻與該一或多個光源串聯配置。
Description
本發明是關於用於背光鍵盤的背光模組和按鍵。
人們對於周遭的生活工具,除了基本功能的完善之外,往往也會追求美感、使用上的舒適感等其他附加價值。舉例來說,就鍵盤而言,在基本的打字應用之外,可能還會希望加上發光功能,以利於在光線不足的情況下使用。因此,背光鍵盤隨之誕生。當在鍵盤附加上發光的功能之後,又產生進一步地改善出光均勻度、增加發光多樣性、薄化鍵盤等需求。
本發明提供用於背光鍵盤的背光模組和按鍵。藉由本發明的概念,可以進一步地改善背光鍵盤的出光均勻度。
在本發明的第一實施例中,提供了一種用於背光鍵盤的背光模組。該背光模組包括一燈板。燈板包括一基板和一電子元件層。電子元件層設置在基板上。電子元件層包括複數個按鍵電路組。每一個按鍵電路組對應一背光鍵盤的一按鍵分區,並包括一或多個光源和一電阻。當該按鍵電路組包括複數個光源時該些光源彼此並聯配置。該一或多個光源對應該按鍵分區的一或多個按鍵。電阻與該一或多個光源串聯配置。
在本發明的第二實施例中,提供了一種用於背光鍵盤的背光模組。該背光模組包括一燈板。燈板包括一高分子基板和一電子元件層。電子元件層設置在基板上。電子元件層包括複數個按鍵電路組。每一個按鍵電路組對應一背光鍵盤的一按鍵分區,並包括一或多個光源和一電阻。當該按鍵電路組包括複數個光源時該些光源彼此並聯配置。該一或多個光源對應該按鍵分區的一或多個按鍵。電阻與該一或多個光源串聯配置。至少一個按鍵電路組更包括一超額佈線。超額佈線與光源和電阻串聯配置。超額佈線具有來回彎折的部分。
在本發明的第三實施例中,提供了一種用於背光鍵盤的按鍵。該按鍵具有一按鍵投影。該按鍵包括一背光模組和一鍵帽。背光模組包括一燈板。燈板包括一基板和一電子元件層。電子元件層設置在基板上,電子元件層包括一或多個光源和一電阻。光源和電阻位在按鍵投影內。鍵帽設置在背光模組上。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解,下文特舉實施例,並配合所附圖式詳細說明如下:
以下將配合所附圖式對於各種實施例進行更詳細的敘述。敘述內容和圖式的提供只是用於說明,並不意欲造成限制。為了清楚起見,元件可能並未依照實際比例加以繪示。此外,在某些圖式中可能省略一些元件和/或符號。可以預期的是,一實施例中的元件和特徵,可以被有利地納入於另一實施例中,而未作進一步的詳述。
本發明是關於用於背光鍵盤的背光模組和按鍵。請參照第1圖,其為可應用本發明的第一實施例和第二實施例之背光模組100及第三實施例之按鍵K的背光鍵盤10的示意圖。在第1圖中,除了鍵帽層之外,其他元件都只以空白層表示,以在維持圖面乾淨的同時仍能夠理解背光鍵盤10中各層的相對位置。如第1圖所示,背光鍵盤10可以包括一背光模組100、一底板200、一薄膜開關層300、一支撐結構層400、和一鍵帽層500。底板200設置在背光模組100上。薄膜開關層300設置在底板200上。支撐結構層400設置在薄膜開關層300上。鍵帽層500設置在支撐結構層400上。背光模組100將在以下的實施例進行詳細說明。其他元件的具體細節在此將不贅述,以避免模糊本發明的焦點。
本發明的第一實施例是關於一種可以用於背光鍵盤10的背光模組100。請參照第2A-2B圖,背光模組100包括一燈板102,其中第2A圖是燈板102的結構的部分元件的配置示意圖,第2B圖是燈板102的電路示意圖。燈板102包括一基板102S和一電子元件層102C。電子元件層102C設置在基板102S上。電子元件層102C包括複數個按鍵電路組KCG。每一個按鍵電路組KCG對應一背光鍵盤10的一按鍵分區KG1、KG2、KG3、KG4、KG5、或KG6,並包括一或多個光源D和一電阻R。當該按鍵電路組KCG包括複數個光源D時該些光源D彼此並聯配置。該一或多個光源D對應按鍵分區KG1、KG2、KG3、KG4、KG5、或KG6的一或多個按鍵K。電阻R與光源D串聯配置。光源D例如是發光二極體(LED)。電阻R可以輕易地精確調控按鍵分區的線路等效電阻值以確保背光鍵盤10整體的出光均勻度。
更具體來說,請參照第2B圖,其由上至下示出了對應按鍵分區KG1至KG6(示於第1圖和第2A圖)的按鍵電路組KCG。對應按鍵分區KG1的按鍵電路組KCG包括並聯的光源D11至D1n和電阻R1與之串聯。對應按鍵分區KG1的按鍵電路組KCG包括並聯的光源D11至D1n和電阻R1與之串聯。對應按鍵分區KG2的按鍵電路組KCG包括並聯的光源D21至D2n和電阻R2與之串聯。對應按鍵分區KG3、KG4的按鍵電路組KCG於第2B圖中省略。對應按鍵分區KG5的按鍵電路組KCG包括並聯的光源D51至D5n和電阻R5與之串聯。對應按鍵分區KG6的按鍵電路組KCG包括並聯的光源D61至D6n和電阻R6與之串聯。
按鍵電路組KCG配置成使得對應的該些按鍵分區KG1、KG2、KG3、KG4、KG5、和KG6的出光均勻。為了達成此目的,該些按鍵電路組KCG的線路等效電阻值實質上相同。或者,該些按鍵電路組KCG的線路等效電阻值可以落在相對小的範圍內,使得按鍵分區KG1、KG2、KG3、KG4、KG5、和KG6的出光在各種出光要求條件的變異量仍維持在允許的變異量範圍內。電阻R的存在是用於調整按鍵電路組KCG的線路等效電阻值,使得該些按鍵電路組KCG的線路等效電阻值實質上相同。在這種情況下,至少二個按鍵電路組KCG的電阻R的電阻值可能不同。
按鍵電路組KCG對應的該些按鍵分區KG1、KG2、KG3、KG4、KG5、和KG6在形狀、尺寸、對應的按鍵數目中的至少一者可以不同。也就是說,依照分區需求,按鍵分區的形狀、尺寸、和對應的按鍵數目可以不同。可以理解的是,所附圖式的按鍵分區KG1、KG2、KG3、KG4、KG5、和KG6只是舉例之用,可以採用其他方式將背光鍵盤10分區,例如背光鍵盤10的每一列按鍵可以設計為一個按鍵分區而將背光鍵盤10以另一種方式分成六個按鍵分區。分區的數目也可以改變,例如在某些背光鍵盤中,可以有高達19個按鍵分區。
至少一個按鍵電路組KCG可以更包括一超額佈線ES。超額佈線ES可以與電阻R串聯或並聯配置。超額佈線ES具有一來回彎折的部分。如第2A-2B圖所示,超額佈線ES在該來回彎折的部分可以具有彼此平行的佈線部分。此外,超額佈線ES在該來回彎折的部分可以是連續的佈線。超額佈線ES是在形成電子元件層102C的線路時一併以導電漿料製作而成。導電漿料是含有金屬、合金、和/或導體的導電液體材料。常見為銀漿/銅漿,包含銀/銅等導電金屬和/或合金微粒。此外,導電漿料可以進一步包括石墨烯等添加劑,以提升導電率和降低流變性(rheology)的負面影響。導電漿料可以藉由引刷之類的製程塗佈至基板102上。藉由超額佈線ES的長度變化可以調整燈板上對應的按鍵電路組KCG的線路等效電阻值。相較於電阻R來說,超額佈線ES受限於導電漿料和印刷製程的不穩定性,較難精確調控按鍵分區的線路等效電阻值以確保背光鍵盤10整體的出光均勻度。然而,超額佈線ES的成本較低,可以先以超額佈線ES進行大致的調控,再配合電阻R作微調。舉例來說,可以只在某個按鍵電路組KCG的線路等效電阻值較小時,於其該按鍵電路組KCG配置超額佈線ES。
電子元件層102C可以更包括複數個主線路對。每一個主線路對包括二個主線路108。並且,電子元件層102C可以更包括複數個子線路110。每一個子線路110配置在對應的一個主線路對的二個主線路108之間。主線路108和子線路110可以由上述導電漿料以印刷製程形成或至少形成一部分,但不限於此。每一個主線路對可以延伸在對應的一個按鍵分區KG1、KG2、KG3、KG4、KG5、或KG6的按鍵K的鍵帽下。
每一個按鍵電路組KCG的光源D位在對應的一個主線路對的二個主線路108之間。更具體地說,每一個按鍵電路組KCG的一或多個光源D分別配置在對應的一或多個子線路110上。每一個按鍵電路組KCG的電阻R配置在對應的一個主線路對的其中一個主線路108上。電阻R可以位在對應的二個主線路對之間、位在二個相鄰的超額佈線ES之間、位在二個相鄰的按鍵K之間、或全部位在同一個按鍵K(例如空白鍵)的鍵帽下,依照實際設計需求而定。超額佈線ES可以位在對應的二個主線路對之間、位在二個相鄰的電阻R之間、相鄰於光源D和/或電阻R、或全部位在同一個倍數鍵(例如空白鍵)的鍵帽下,依照實際設計需求而定。由於方鍵的面積較小,超額佈線ES可以不設置在方鍵的鍵帽下,以避免影響其出光。在單一個按鍵分區KG1、KG2、KG3、KG4、KG5、或KG6中,光源D的數目可以大於、等於、或小於電阻R的數目。單一個按鍵K下,光源D的數目可以大於、等於、或小於電阻R的數目。
背光模組100可以更包括一導光板104,位在燈板102上。導光板104用於引導照明光線的路徑。背光模組100可以更包括複數個微結構M(示於第3A-3C圖和第4圖),位在導光板104與燈板102之間,以引導照明光線的路徑。光源D和電阻R可以位在該些微結構M下。此外,燈板102可以更包括一反射層112,設置在基板102S上,用於輔助引導照明光線的路徑。導光板104設置有複數個導光板孔以容納光源D和電阻R。
背光模組100可以更包括一遮光片106,例如位在導光板104上。遮光片106包括一透光基材114、一透光反射層116、和一不透光層118。透光反射層116設置在透光基材114上。不透光層118設置在透光反射層116之上。在此,應該將某個元件設置在另一元件「之上」理解成可以包括該元件直接設置在另一元件上以及該元件位在另一元件上方二種情況,以此類推。光源D和電阻R可以位在不透光層118下。
本發明的第二實施例是關於一種用於背光鍵盤的背光模組。該背光模組包括一燈板。燈板包括一高分子基板和一電子元件層。電子元件層設置在基板上。電子元件層包括複數個按鍵電路組。每一個按鍵電路組對應一背光鍵盤的一按鍵分區,並包括複數個光源和一電阻。該些光源彼此並聯配置。該些光源對應該按鍵分區的一或多個按鍵。電阻與該些光源串聯配置。至少一個按鍵電路組更包括一超額佈線。超額佈線與光源和電阻串聯配置。超額佈線具有來回彎折的部分。
第二實施例之背光模組可以視為第一實施例之背光模組100在基板102S的材料為高分子且至少一個按鍵電路組KCG更包括超額佈線ES的一種特例。第二實施例之背光模組的其他細節可以類似於第一實施例之背光模組100,在此不再贅述。
本發明的第三實施例是關於一種可以用於背光鍵盤10的按鍵K。按鍵K具有一按鍵投影。在此,應該將「按鍵投影」理解成按鍵K的所有元件(包括所有按鍵K通用之元件中對應該特定按鍵K的部分)在該按鍵K處平行於背光鍵盤10的一主延伸面的投影面上的投影。在一般的鍵盤中,主延伸面和投影面與背光鍵盤10的一些所有按鍵K通用之大面積元件如背光模組100的基板102S和導光板104及底板200等平行。在人體工學鍵盤之類的鍵盤中,主延伸面可能是曲面,但在該按鍵K處仍可以將對應的主延伸面部分視為平面而定義出投影面。第3A-3B圖所示的即是按鍵K的按鍵投影,其中第3A圖省略遮光片106,以更清楚地辨識其他元件,第3B圖則示出遮光片106,以方便說明遮光片與其他元件的關係。
按鍵K包括一背光模組100和一鍵帽。背光模組100包括一燈板102。燈板102包括一基板102S和一電子元件層102C(示於第2A-2B圖)。電子元件層設置在基板102S上,電子元件層102C包括一或多個光源D和一電阻R。光源D和電阻R位在按鍵投影內。鍵帽502設置在背光模組100上。
鍵帽502可以具有透光的一或多個字符。也就是說,按鍵K可以是方鍵或除了空白鍵之外的倍數鍵,且鍵帽502對應字符具有出光區504。
回到背光模組100,背光模組100除了燈板102之外,可以更包括一導光板104、複數個微結構M、和一遮光片106。
燈板102的基板102S可以是可撓性基板,例如高分子基板。在按鍵K中,電子元件層102C可以更包括一個主線路對,其包括二個主線路108,以及一或更多個子線路110。子線路110配置在二個主線路108之間。主線路108和子線路110可以由上述導電漿料以印刷製程形成或至少形成一部分,但不限於此。子線路110可以依照光源D的數目而定,舉例來說,光源D可以分別配置在子線路110上。在這種情況下,子線路110的數目可以相同於光源D的數目。在方鍵的示例中,如第3A-3B圖所示,可以只設置一個光源D,而子線路110的數目為一個。電阻R配置在其中一個主線路108上。燈板102可以更包括一反射層112。反射層112設置在基板102S上,用於輔助引導照明光線的路徑。微結構M可以位在二個主線路108之間,且/或複數個微結構M可以位在子線路110的相對兩側。
導光板104位在燈板102上。導光板104例如是導光板。微結構M位在導光板104與燈板102之間,以引導照明光線的路徑。在第3C圖中,微結構M被繪示成位在導光板104下表面。背光模組100可以更包括複數個微結構M’,用於輔助引導照明光線的路徑。微結構M’同樣位在導光板104與燈板102之間,但是位在基板102S上,特別是位在反射層112的上表面。如第3A-3B圖所示,在按鍵投影內,光源D和電阻R被微結構M和/或M’至少局部的圍繞;或者說,光源D和電阻R分別與微結構M和/或M’形成的圖案重疊。
遮光片106位在導光板104上。遮光片106包括一透光基材114、一透光反射層116、和可選的一不透光層118。透光反射層116設置在透光基材114上。透光反射層116可以由白漆塗佈而成。不透光層118設置在透光反射層116上。透光反射層116可以由黑漆塗佈而成。如第3A-3B圖所示,在按鍵投影內,透光反射層116具有一開口120,不透光層118具有一開口122,且透光反射層116的開口120的面積可以大於不透光層118的開口122的面積。透光反射層116還具有一光源遮蓋部124位在開口120內,不透光層118還具有一光源遮蓋部126,光源D在透光反射層116的開口120和不透光層118的開口122內與透光反射層116的光源遮蓋部124和不透光層118的光源遮蓋部126重疊,且透光反射層116的光源遮蓋部124的面積可以大於不透光層118的光源遮蓋部126的面積。電阻R同時與透光反射層116和不透光層118重疊,例如是在透光反射層116的開口120和不透光層118的開口122外與透光反射層116和不透光層118重疊。在按鍵投影內,微結構M可以位在開口102和122中,並與光源遮蓋部124和126重疊。
背光模組100可以更包括一黏著層128,例如用於接合基板102與導光板104以及接合導光板104與遮光片106。在按鍵K的某些位置,導光板104上或遮光片106下可以未設置黏著層128,形成淨空區在黏著層128與導光板孔之間。黏著層128和複數微結構M至少局部地圍繞電阻R。如第4圖所示,至少局部圍繞電阻R的黏著層128可以和微結構M上下重疊,以便提早擴散並損耗光線,避免從容納電阻R的導光板孔大量漏光。
按鍵K可以更包括一底板200。底板200設置在背光模組100上。底板200在按鍵投影內具有複數個破孔202。在方鍵的示例中,如第3A-3B圖所示,在按鍵投影內,光源D與對應的底板200的一個破孔202重疊。電阻R與對應的底板200的一個破孔202重疊。微結構M與底板200的該些破孔202重疊。
按鍵K可以更包括一薄膜電路板300。薄膜電路板300設置在底板200上。按鍵K可以更包括一支撐結構,設置在薄膜電路板300上並位於鍵帽502下。該支撐結構包括一升降支架402和一復位件404。
請參照第4圖,其示出另一種本發明的第三實施例之按鍵的按鍵投影示意圖。在第4圖的示例中,按鍵K是一倍數鍵。在這種情況下,電子元件層102C可以包括多個光源D,分別與對應的底板200的多個破孔202重疊。電子元件層102C可以更包括一超額佈線ES,超額佈線ES與電阻R串聯配置,超額佈線ES具有來回彎折的部分。如第4圖所示,在按鍵投影內,超額佈線ES重疊用於引導照明光線的路徑的複數個微結構M。超額佈線ES可以部份重疊燈板200的破孔202。
綜上所述,本發明利用電阻和選擇性的超額佈線調整按鍵分區的線路等效電阻值,藉此可以進一步地改善背光鍵盤的出光均勻度。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。因此,本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10:背光鍵盤
100:背光模組
102:燈板
102C:電子元件層
102S:基板
104:導光板
106:遮光片
108:主線路
110:子線路
112:反射層
114:透光基材
116:透光反射層
118:不透光層
120,122:開口
124,126:光源遮蓋部
128:黏著層
200:底板
202:破孔
300:薄膜開關層
400:支撐結構層
402:升降支架
404:復位件
500:鍵帽層
502:鍵帽
504:出光區
D,D11-D1n,D21-D2n,D51-D5n,D61-D6n:光源
ES:超額佈線
K,K’:按鍵
KCG:按鍵電路組
KG1,KG2,KG3,KG4,KG5,KG6:按鍵分區
M,M’:微結構
R,R1,R2,R5,R6:電阻
第1圖是可應用本發明的第一實施例至第三實施例的背光鍵盤的示意圖。
第2A圖是本發明的第一實施例之背光模組的燈板的示意圖。
第2B圖是本發明的第一實施例之背光模組的燈板的電路示意圖。
第3A圖是本發明的第三實施例之按鍵去除某些元件之後的按鍵投影示意圖。
第3B圖是本發明的第三實施例之按鍵的按鍵投影示意圖。
第3C圖是本發明的第三實施例之按鍵的側視示意圖。
第4圖是另一種本發明的第三實施例之按鍵的按鍵投影示意圖。
102C:電子元件層
D11-D1n,D21-D2n,D51-D5n,D61-D6n:光源
ES:超額佈線
KCG:按鍵電路組
R1,R2,R5,R6:電阻
Claims (20)
- 一種用於背光鍵盤的背光模組,包括: 一燈板,包括: 一基板;以及 一電子元件層,設置在該基板上,該電子元件層包括複數個按鍵電路組,每一個該按鍵電路組對應一背光鍵盤一的按鍵分區,並包括: 一或多個光源,當該按鍵電路組包括複數個光源時該些光源彼此並聯配置,該一或多個光源對應該按鍵分區的一或多個按鍵;及 一電阻,與該一或多個光源串聯配置。
- 如請求項1所述之用於背光鍵盤的背光模組,更包含一黏著層和複數個微結構,該黏著層和該些微結構至少局部地圍繞該電阻,且該黏著層和該複數微結構至少局部地重疊。
- 如請求項1所述之用於背光鍵盤的背光模組,其中該些按鍵電路組的線路等效電阻值實質上相同。
- 如請求項1所述之用於背光鍵盤的背光模組,其中至少二個該些按鍵電路組的該些電阻的電阻值不同。
- 如請求項1所述之用於背光鍵盤的背光模組,其中該些按鍵電路組對應的該些按鍵分區在形狀、尺寸、對應的按鍵數目中的至少一者不同。
- 如請求項1所述之用於背光鍵盤的背光模組,其中至少一個該按鍵電路組更包括一超額佈線,該超額佈線具有一來回彎折的部分。
- 如請求項6所述之用於背光鍵盤的背光模組,其中該超額佈線在該來回彎折的部分具有彼此平行的佈線部分,且該超額佈線在該來回彎折的部分是連續的佈線。
- 如請求項1所述之用於背光鍵盤的背光模組,其中該電子元件層更包括: 複數個主線路對;以及 複數個子線路,每一個該子線路配置在對應的一個主線路對的二個主線路之間; 其中每一個該按鍵電路組的該一或多個光源分別配置在對應的一或多個子線路上,每一個該按鍵電路組的該電阻配置在對應的一個主線路對的其中一個主線路上。
- 如請求項8所述之用於背光鍵盤的背光模組,其中一超額佈線位在對應的二個主線路對之間。
- 如請求項1所述之用於背光鍵盤的背光模組,更包括: 一導光板,位在該燈板上;以及 複數個微結構,位在該導光板與該燈板之間,以引導照明光線的路徑,其中每一個該按鍵電路組的該一或多個光源和該電阻位在該些微結構下。
- 如請求項1所述之用於背光鍵盤的背光模組,更包括: 一遮光片,包括: 一透光基材; 一透光反射層,設置在該透光基材上;以及 一不透光層,設置在該透光反射層之上,其中每一個該按鍵電路組的該一或多個和該電阻位在該不透光層下。
- 一種用於背光鍵盤的背光模組,包括: 一燈板,包括: 一高分子基板;以及 一電子元件層,設置在該基板上,該電子元件層包括複數個按鍵電路組,每一個該按鍵電路組對應一背光鍵盤一的按鍵分區,並包括: 一或多個光源,當該按鍵電路組包括複數個光源時該些光源彼此並聯配置,該一或多個對應該按鍵分區的一或多個按鍵;及 一電阻,與該一或多個光源串聯配置; 其中至少一個該按鍵電路組更包括一超額佈線,該超額佈線具有來回彎折的部分。
- 一種用於背光鍵盤的按鍵,具有一按鍵投影,該用於背光鍵盤的按鍵包括: 一背光模組,包括: 一燈板,包括: 一基板;及 一電子元件層,設置在該基板上,該電子元件層包括一或多個光源和一電阻,該一或多個光源和該電阻位在該按鍵投影內;以及 一鍵帽,設置在該背光模組上。
- 如請求項13所述之用於背光鍵盤的按鍵,其中該鍵帽具有透光的一或多個字符。
- 如請求項13所述之用於背光鍵盤的按鍵,更包括: 一底板,設置在該背光模組上,該底板在該按鍵投影內具有複數個破孔; 其中在該按鍵投影內,該一或多個光源分別與對應的該底板的一或多個破孔重疊,該電阻與對應的該底板的一個破孔重疊。
- 如請求項13所述之用於背光鍵盤的按鍵,其中該背光模組更包括: 複數個微結構,位在該燈板的該基板之上,以引導照明光線的路徑; 其中在該按鍵投影內,該一或多個光源和該電阻分別與該些微結構形成的圖案重疊。
- 如請求項16所述之用於背光鍵盤的按鍵,其中該背光模組更包括: 一遮光片,位在該導光板上,該遮光片包括: 一透光基材;以及 一透光反射層,設置在該透光基材上; 其中在該按鍵投影內,該透光反射層具有一開口,該透光反射層還具有一光源遮蓋部位於該開口內,該一或多個光源與該透光反射層的該光源遮蓋部重疊。
- 如請求項17所述之用於背光鍵盤的按鍵,其中該遮光片更包括一不透光層,設置在該透光反射層之上,該電阻同時與該透光反射層和該不透光層重疊。
- 如請求項13所述之用於背光鍵盤的按鍵,其中該電子元件層更包括一超額佈線,該超額佈線與該電阻串聯配置,該超額佈線具有來回彎折的部分。
- 如請求項19所述之用於背光鍵盤的按鍵,其中在該按鍵投影內,該超額佈線重疊用於引導照明光線的路徑的複數個微結構。
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