CN104347299A - 发光键盘及其导光板模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光键盘及其导光板模块，发光键盘包括发光元件、薄膜线路板、多个按键以及导光板模块，多个按键用以对应及导通薄膜线路板的多个薄膜开关，且发光元件用以提供光线予发光键盘，而导光板模块包括第一反射层、第二反射层以及位于第一反射层与第二反射层之间的导光层，导光层具有对应于多个按键的多个出光区域以及出光区域以外的空隙区域，且出光区域用以设置导光点，而空隙区域用以设置光扩散结构。

Description

发光键盘及其导光板模块
技术领域
本发明涉及一种键盘，尤其涉及一种具有发光功能的键盘及其导光板模块。
背景技术
近年来，由于信息产业发展迅速，许多使用者可能在不同环境下使用携带型信息装置，例如笔记本电脑、手机或个人数字助理等。在光线较弱的环境，使用者可能看不清楚键盘按键上所标示的数字以及文字，因而造成作业困难，严重者甚至可能因勉强辨识按键标示而让视力受损。因此，发光键盘1的推出可以改善使用者于光线不足处使用键盘的不便。更甚者，借由不同的发光配置，可令使用发光键盘1的信息装置看起来更为美观，进而增加其销路。
请参阅图1～图3，图1为现有发光键盘的结构侧视图，图2为图1所示发光键盘的薄膜线路板的立体分解图，图3为图1所示发光键盘的导光板内的光路示意图。发光键盘1包括反射板11、导光板12、金属按键底板13、薄膜线路板14、多个按键15以及发光元件16，且薄膜线路板14包括下层板141、上层板142以及介于下层板141与上层板142之间的中层板143；其中，下层板141、中层板143以及上层板142皆由透明材质所制成。
再者，下层板141具有由多个银胶线路14111与多个下接点14112所组成的第一电路图案1411，而上层板142具有由多个银胶线路14211与多个上接点14212所组成的第二电路图案1421，又，中层板143具有对应于多个下接点14112与多个上接点14212的接点开孔1431，其中，每一上接点14212与其对应的下接点14112共同形一薄膜开关144。
又，金属按键底板13设置于薄膜线路板14的下方，用以供多个按键15连接于其上，并具有对应于多个按键15的多个底板透孔131，且每一按键15则对应设置于每一薄膜开关144的上方，于任一按键15被按压而向下移动时，该按键15会抵顶相对应的薄膜开关144，令该相对应的薄膜开关144达成电性导通，进而产生一相对应的按键信号。
其次，发光元件16设置于导光板12的侧边，用以提供光线射入导光板12，而导光板12设置于反射板11上，其下表面具有用以聚集且散射光线的多个导光点121，且多个导光点121依所对应多个按键15的位置而被设置。其中，于光线射入导光板12时，光线得以被扩散至整个导光板12，且光线中的部分光束L11会投射至导光点121上，并因导光点121的材质的关系而往上散射及往下散射，往上散射的光束L111会依序通过金属按键底板13的多个透孔131以及薄膜线路板14而投射至多个按键15，而往下散射的光束L112会再经由反射板11的辅助而使光束L112向上反射，以使发光元件16所提供的光线可被完善利用。如上所述，即可使多个按键15产生发光的效果。
然而，现有发光键盘的缺点在于，由于射入导光板12的光线中，部分的光束L12入射角度太小，即光束L12的行进方向过平，因此光束L12不容易射到导光点121上，导致光束L12无法被从导光板12中导出而供多个按键15利用，造成光使用效率不佳的情况；是以，现有的发光键盘仍具有改善的空间。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种发光键盘，尤其关于一种提升光使用效率的发光键盘。
为实现上述目的，本发明提供一种发光键盘，包括：
一薄膜线路板，具有多个薄膜开关；以及
多个按键，用以对应及导通该多个薄膜开关；
一导光板模块，设置于该薄膜线路板下方，包括：
一导光层，具有对应于该多个按键的多个出光区域以及位在该多个出光区域以外的一空隙区域，且该多个出光区域用以设置多个导光点，而该空隙区域用以设置至少一光扩散结构；
一第一反射层，设置于该导光层的上方，并具有对应于该多个导光点的多个透光区域；以及
一第二反射层，设置于该导光层的下方；
至少一发光元件，用以提供一光束入射至该导光层；
其中，该至少一光扩散结构用以散射投射至该至少一光扩散结构上的该光束，且产生散射后的该光束于该第一反射层以及该第二反射层之间行进，而任一该导光点用以散射投射至该任一导光点上的该光束，使该光束朝该多个出光区域中的一出光区域的方向行进，以使该光束于穿过一该出光区域而投射至一该按键。
本发明亦提供一种发光键盘，包括：
一薄膜线路板，包括：
一下层板，形成有一第一电路图案，且该第一电路图案上具有多个下接点；
一上层板，形成有一第二电路图案，且该第二电路图案上具有对应于该多个下接点的多个上接点，且每一该上接点与其相对应的该下接点之间具有一间隔距离，并与该相对应的下接点共同形成一薄膜开关；以及
一中层板，设置于该上层板以及该下层板之间，以使每一该上接点以及每一该下接点之间具有该间隔距离，且该中层板具有对应于该多个下接点及该多个上接点的多个开孔；
多个按键，用以对应及导通该多个薄膜开关；以及
至少一发光元件，用以提供一光束入射至该薄膜线路板；
其中，该下层板以及该上层板之间包括：
一导光层，具有对应于该多个按键的多个出光区域以及位在该多个出光区域以外的一空隙区域，且该多个出光区域用以设置多个导光点，而该空隙区域用以设置至少一光扩散结构；
一第一反射层，设置于该导光层的上方，并具有对应于该多个导光点的多个透光区域；以及
一第二反射层，设置于该导光层的下方；
至少一发光元件，用以提供一光束入射至该导光层；
其中，该至少一光扩散结构系用以散射投射至该至少一光扩散结构上的该光束，且产生散射后的该光束于该第一反射层以及该第二反射层之间行进，而任一该导光点用以散射投射至该任一导光点上的该光束，使该光束朝该多个出光区域中的一出光区域的方向行进，以使该光束于穿过一该出光区域而投射至一该按键。
本发明亦提供一种应用于发光键盘的一导光板模块，包括：
一导光层，具有多个出光区域以及位在该多个出光区域以外的一空隙区域，且该多个出光区域用以设置多个导光点，而该空隙区域用以设置至少一光扩散结构；
一第一反射层，设置于该导光层的上方，并具有对应于该多个导光点的多个透光区域；以及
一第二反射层，设置于该导光层的下方；
其中，所述至少一光扩散结构用以散射投射至该至少一光扩散结构上的一光束，且产生散射后的该光束于该第一反射层以及该第二反射层之间行进，而任一该导光点用以散射投射至该任一导光点上的该光束，使该光束朝该多个出光区域中的一出光区域的方向行进，以使该光束于经过一该出光区域而向外输出。
本发明实施例提出的发光键盘及其导光板模块能够提升发光键盘的光使用效率。
附图说明
图1为现有发光键盘的结构侧视图。
图2为图1所示发光键盘的薄膜线路板的立体分解图。
图3为图1所示发光键盘的导光板内的光路示意图。
图4为本发明发光键盘于第一较佳实施例中的结构侧视图。
图5为图4所示发光键盘的薄膜线路板的立体分解图。
图6为图5所示发光键盘的导光板模块的结构示意图内的光路示意图。
图7为本发明发光键盘于第二较佳实施例中的结构侧视图。
图8至图10为本发明发光键盘于第三至第五较佳实施例中的结构侧视图。
其中，附图标记说明如下：
1发光键盘 2发光键盘
2’发光键盘 2’’发光键盘
2’’’发光键盘 2’’’’发光键盘
11反射板 12导光板
13金属按键底板 14薄膜线路板
15多个按键 16发光元件
17键盘电路板 22导光板模块
22’导光板模块 22’’导光板模块
22’’’导光板模块 22’’’’导光板模块
23金属按键底板 24薄膜线路板
24’薄膜线路板 24’’薄膜线路板
24’’’薄膜线路板 24’’’’薄膜线路板
25按键 26发光元件
29固定层 131底板透孔
121导光点 141下层板
142上层板 143中层板
144薄膜开关 221导光层
222第一反射层 223第二反射层
231底板破孔 232第一固定结构
233第二固定结构 241下层板
242上层板 243中层板
244薄膜开关 251键帽
252弹性体 253连接元件
1411第一电路图案 1421第二电路图案
1431接点开孔 2211出光区域
2212空隙区域 2213导光点
2214光扩散结构 2221透光区域
2411第一电路图案 2421第二电路图案
2431开孔 2511第一键帽固定结构
2512第二键帽固定结构 2521抵顶部
2531第一框架 2532第二框架
14111银胶线路 14112下接点
14211银胶线路 14212上接点
24111银胶线路 24112下接点
24211银胶线路 24212上接点
25311第一框架的一端 25312第一框架的另一端
25321第二框架的一端 25322第二框架的另一端
L11光束 L12光束
L111光束 L112光束
L21光束 L22光束
L23光束 L211光束
L212光束
具体实施方式
请参阅图4～图6，图4为本发明发光键盘于第一较佳实施例中的结构侧视图，图5为图4所示发光键盘的薄膜线路板的立体分解图，图6为图5所示发光键盘的导光板模块的结构示意图内的光路示意图。发光键盘2包括由下而上依序包括导光板模块22、金属按键底板23、薄膜线路板24、固定层29以及多个按键25，且发光键盘2还包括设置于导光板模块22的侧边的发光元件26；于本较佳实施例中，发光元件26为发光二极体，但不以此为限。
再者，薄膜线路板24包括下层板241以及上层板242，下层板241的上表面具有第一电路图案2411，且第一电路图案2411上具有多个银胶线路24111以及多个下接点24112，而上层板242的下表面具有第二电路图案2421，且第二电路图案2421上具有多个银胶线路24211以及对应于多个下接点24112的多个上接点24212；其中，每一上接点24212与其相对应的下接点24112之间具有一间隔距离，并与相对应的下接点24112共同形成一薄膜开关244。又，为了使每一上接点24212与其相对应的下接点24112之间具有间隔距离，于本较佳实施例中，薄膜线路板24更包括一中层板243，设置于下层板241与上层板242之间；其中，中层板243具有对应于多个下接点24112及多个上接点24212的多个开孔2431。
其次，金属按键底板23用以供多个按键25连接于其上，并具有对应于多个按键25的多个底板破孔231，且多个按键25设置于对应于多个薄膜开关244之处，而每一按键25皆具有键帽251以及连接元件253，其中，连接元件253设置于金属按键底板23以及键帽251之间，用以连接金属按键底板23以及键帽251，并使键帽251可相对于金属按键底板23上下移动。
于本较佳实施例中，连接元件253为一剪刀式连接元件，且包括第一框架2531以及第二框架2532；而金属按键底板23更具有第一固定结构232以及第二固定结构233，且多个按键25中的每一按键25更具有一弹性体252，其固定在固定层29上，并位于键帽251与固定层29之间，且弹性体252具有一抵顶部2521；此外，每一按键25的键帽251皆包括一第一键帽固定结构2511以及一第二键帽固定结构2512。
其中，第一框架2531的一端25311可连接于第二固定结构233，且其另一端25312可连接于第一键帽固定结构2511，而第二框架2532的一端25321可连接于第一固定结构232，且其另一端25322可连接于第二键帽固定结构2512。当然，上述仅为一实施态样，并不以此限定本发明连接元件253、金属按键底板23以及键帽251间的连结关系。
又，于本较佳实施例中，当任一按键25被触压而相对于薄膜线路板24往下移动时，连接元件253的第一框架2531与第二框架2532由开合状态变更为叠合状态，且往下移动的键帽251会挤压弹性体252，使弹性体252的抵顶部2521抵顶其相对应的上接点24212，进而使其相对应的上接点24212经由相对应的接点开孔2431而接触相对应的下接点24112，借此令相对应的薄膜开关244达成电性导通，以使薄膜线路板24产生一相对应的按键信号。此外，当按键25不再被触压时，键帽251会响应弹性体252的弹性力而相对于薄膜线路板24往上移动，此时第一框架2531与第二框架2532由叠合状态变更为开合状态，且键帽251会恢复原位。
接下来说明本发明的发明精神。导光板模块22包括导光层221以及分别设置于导光层221的上方与下方的第一反射层222以及第二反射层223，且导光层221具有对应于多个按键25的多个出光区域2211以及位在多个出光区域2211以外的空隙区域2212；其中，每一出光区域2211设置有导光点2213，空隙区域2212则设置有光扩散结构2214，而第一反射层222具有对应于多个导光点2213的多个透光区域2221。
于本较佳实施例中，导光层221可由聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)材质、聚碳酸酯(PC)材质、热塑性聚氨基甲酸酯(TPU)或压克力塑胶(PMMA)材质所制成，而第一反射层222可为由聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)材质所制成的黑色薄膜或是形成于导光层221的上表面的黑色遮光油墨，且第一反射层222的透光区域2221可为穿孔或是非黑色的透明区块，但不以上述为限。再者，光扩散结构2214为往上伸入导光层221内并具有厚度的微结构，如V形切割(V-CUT)结构、咬花结构或微透镜(Micro Lens)结构等，并可通过压合工艺而形成于导光层221中。
其中，当发光元件26提供的光线射入导光板模块22时，光线中的一部分光束L23会因未投射至导光点2213上而在导光层221中(即第一反射层222以及第二反射层223之间)不断地全反射行进，因此光线得以被扩散至整个导光层221；其次，光线中的另一部分光束L21会投射至导光点2213上，并因导光点2213的材质的关系而往上散射及往下散射，往上散射的光束L211会依序通过第一反射层222的透光区域2221、金属按键底板23的底板破孔231、薄膜线路板24以及固定层29而投射至按键25，并由键帽251的出光区域(如键帽251上的符号、数字或文字，图中未标示)向外输出，借此使用者就可在光线较弱的环境下进行作业，而往下散射的光束L212可经由第二反射层223的辅助而向上反射，以再度进入导光层221，如此一来，往下散射的光束212就能够被回收利用。
特别说明的是，光线中还有一部分行进方向较平的光束L22，即入射导光板12的角度较小的光束，会投射至光扩散结构2214上，并于光扩散结构2214上产生散射，而产生散射后的光束L221可进而在导光层221中(即第一反射层222以及第二反射层223之间)全反射行进，也就是说，由于原本行进方向较平的光束L22因打在光扩散结构2214上而改变了行进方向，使得该些光束L22能够在后续的行程中投射到导光点121并从导光层221被导出的机率大增，进而增加了键帽251的出光区域2211的光线强度，是以，本发明能够提升发光键盘2的光使用效率。
请参阅图7，其为本发明发光键盘于第二较佳实施例中的结构侧视图。本较佳实施例的发光键盘2’大致类似于本发明第一较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第一较佳实施例不同之处在于，导光板模块22’中，光扩散结构2214为往下伸入导光层221内并具有厚度的微结构，如此同样具有提升发光键盘2’的光使用效率的效果。又，本领域普通技术人员皆可由本较佳实施例所获得的启示而将往下伸入导光层221内并具有厚度光扩散结构2214应用于下述各实施例中。
请参阅图8，其为本发明发光键盘于第三较佳实施例中的结构侧视图。本较佳实施例的发光键盘2’’大致类似于本发明第一较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第一较佳实施例不同之处在于，发光键盘2’’中是直接采用导光板模块22’’作为薄膜线路板24’’的下层板，也就是说，直接在导光板模块22’’上形成第一电路图案，如此一来，薄膜线路板24’’的下层板即具有导光功能，进而令发光键盘2’’薄形化。
请参阅图9，其为本发明发光键盘于第四较佳实施例中的结构侧视图。本较佳实施例的发光键盘2’’’大致类似于本发明第三较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第二较佳实施例不同之处在于，仅以导光板模块22’’’的导光层221与第二反射层223作为薄膜线路板24’’’的下层板，而薄膜线路板24’’’的上层板还包括导光板模块22’’’的第一反射层222；于本较佳实施例中，第一反射层222可为形成于上层板的反射油墨，如此一来，本较佳实施例的发光键盘2’’’较第三较佳实施例的2’’更加薄形化。
请参阅图10，其为本发明发光键盘于第五较佳实施例中的结构侧视图。本较佳实施例的发光键盘2’’’’大致类似于本发明第一较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第一较佳实施例不同之处在于，发光键盘2’’’’中直接采用导光板模块22’’’’作为薄膜线路板24’’’’的上层板，也就是说，直接在导光板模块22’’’’上形成第二电路图案，如此一来，薄膜线路板24’’’’的上层板即具有导光功能，进而令发光键盘2’’’’更加薄形化。
此外，上述仅为本发明导光板模块的一种应用实施例，本领域普通技术人员皆可依据实际应用需求而进行任何均等的变更设计，举例来说，可变更设计为，将导光板模块应用于需要背光功能的电子装置，如手机、电视、平板电脑等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求范围，因此凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (23)

1.一种发光键盘，包括：
一薄膜线路板，具有多个薄膜开关；以及
多个按键，用以对应及导通该多个薄膜开关；
一导光板模块，设置于该薄膜线路板下方，包括：
一导光层，具有对应于该多个按键的多个出光区域以及位于该多个出光区域以外的一空隙区域，且该多个出光区域用以设置多个导光点，而该空隙区域用以设置至少一光扩散结构；
一第一反射层，设置于该导光层的上方，并具有对应于该多个导光点的多个透光区域；以及
一第二反射层，设置于该导光层的下方；
至少一发光元件，用以提供一光束入射至该导光层；
其中，该至少一光扩散结构用以散射投射至该至少一光扩散结构上的该光束，且产生散射后的该光束于该第一反射层以及该第二反射层之间行进，而任一该导光点用以散射投射至该任一导光点上的该光束，使该光束朝该多个出光区域中的其中一个出光区域的方向行进，以使该光束于穿过该其中一个出光区域而投射至该多个按键的其中一个。
2.如权利要求1所述的发光键盘，其中该至少一光扩散结构为微结构。
3.如权利要求2所述的发光键盘，其中该微结构为V形切割结构、咬花结构或微透镜结构。
4.如权利要求1所述的发光键盘，其中该至少一光扩散结构通过一压合工艺而伸入于该导光层内。
5.如权利要求1所述的发光键盘，其中该第一反射层是由聚乙烯对苯二甲酸酯材质所制成或是形成于该导光层的一上表面的一遮光油墨。
6.如权利要求1所述的发光键盘，其中该薄膜线路板包括：
一下层板，具有一第一电路图案，且该第一电路图案上具有多个下接点；以及
一上层板，具有一第二电路图案，且该第二电路图案上具有对应于该多个下接点的多个上接点，且每一该上接点与其相对应的该下接点之间具有一间隔距离，并与该相对应的下接点共同形成一薄膜开关。
7.如权利要求6所述的发光键盘，其中该薄膜线路板还包括一中层板，设置于该上层板以及该下层板之间，以使每一该上接点以及每一该下接点之间具有该间隔距离，且该中层板具有对应于该多个下接点及该多个上接点的多个开孔。
8.如权利要求1所述的发光键盘，还包括一按键底板，用以供至少一个该按键连接于其上，且具有对应于该至少一个按键的至少一个底板穿孔；其中，该按键底板设置于该薄膜线路板与该至少一个按键之间或设置于该薄膜线路板与该导光板模块之间。
9.如权利要求8所述的发光键盘，其中每一该按键包括：
一键帽，显露于该发光键盘的外部；以及
一连接元件，设置于该按键底板以及该键帽之间，用以连接该按键底板以及该键帽，并使该键帽相对于该按键底板上下移动。
10.如权利要求9所述的发光键盘，其中每一该按键还包括一弹性体，其设置于该键帽与该金属按键底板之间，并具有一抵顶部；其中，该连接元件为一剪刀式连接元件，且当该键帽被触压时，该弹性体被压缩而使该抵顶部抵顶相对应的该薄膜开关，而当该键帽不再被触压时，该弹性体提供一弹性力予该键帽以使该键帽恢复原位。
11.一种发光键盘，包括：
一薄膜线路板，包括：
一下层板，形成有一第一电路图案，且该第一电路图案上具有多个下接点；
一上层板，形成有一第二电路图案，且该第二电路图案上具有对应于该多个下接点的多个上接点，且每一该上接点与其相对应的该下接点之间具有一间隔距离，并与该相对应的下接点共同形成一薄膜开关；以及
一中层板，设置于该上层板以及该下层板之间，以使每一该上接点以及每一该下接点之间具有该间隔距离，且该中层板具有对应于该多个下接点及该多个上接点的多个开孔；
多个按键，用以对应及导通该多个薄膜开关；以及
至少一发光元件，用以提供一光束入射至该薄膜线路板；
其中，该下层板以及该上层板之间包括：
一导光层，具有对应于该多个按键的多个出光区域以及位在该多个出光区域以外的一空隙区域，且该多个出光区域用以设置多个导光点，而该空隙区域用以设置至少一光扩散结构；
一第一反射层，设置于该导光层的上方，并具有对应于该多个导光点的多个透光区域；以及
一第二反射层，设置于该导光层的下方；
至少一发光元件，用以提供一光束入射至该导光层；
其中，该至少一光扩散结构用以散射投射至该至少一光扩散结构上的该光束，且产生散射后的该光束于该第一反射层以及该第二反射层之间行进，而任一该导光点用以散射投射至该任一导光点上的该光束，使该光束朝该多个出光区域中的其中一个出光区域的方向行进，以使该光束于穿过该其中一个出光区域而投射至该多个按键的其中一个。
12.如权利要求11所述的发光键盘，其中该至少一光扩散结构为微结构。
13.如权利要求12所述的发光键盘，其中该微结构V形切割结构、咬花结构或微透镜结构。
14.如权利要求11所述的发光键盘，其中该至少一光扩散结构通过一压合工艺伸入该导光层内。
15.如权利要求11所述的发光键盘，其中该第一反射层是由聚乙烯对苯二甲酸酯材质所制成或是形成于该导光层的一上表面的一遮光油墨。
16.如权利要求11所述的发光键盘，还包括一按键底板，用以供至少一个该按键连接于其上，且具有对应于该至少一个按键的至少一个底板穿孔；其中，该按键底板设置于该薄膜线路板与该至少一个按键之间或设置于该薄膜线路板与该导光板模块之间。
17.如权利要求16所述的发光键盘，其中每一该按键包括：
一键帽，显露于该发光键盘的外部；以及
一连接元件，设置于该按键底板以及该键帽之间，用以连接该按键底板以及该键帽，并使该键帽相对于该按键底板上下移动。
18.如权利要求17所述的发光键盘，其中每一该按键还包括一弹性体，其设置于该键帽与该按键底板之间，并具有一抵顶部；其中，该连接元件为一剪刀式连接元件，且当该键帽被触压时，该弹性体被压缩而使该抵顶部抵顶相对应的该薄膜开关，而当该键帽不再被触压时，该弹性体提供一弹性力予该键帽以使该键帽恢复原位。
19.一种应用于发光键盘的一导光板模块，包括：
一导光层，具有多个出光区域以及位于该多个出光区域以外的一空隙区域，且该多个出光区域用以设置多个导光点，而该空隙区域用以设置至少一光扩散结构；
一第一反射层，设置于该导光层的上方，并具有对应于该多个导光点的多个透光区域；以及
一第二反射层，设置于该导光层的下方；
其中，该至少一光扩散结构用以散射投射至该至少一光扩散结构上的一光束，且产生散射后的该光束于该第一反射层以及该第二反射层之间行进，而任一该导光点用以散射投射至该任一导光点上的该光束，使该光束朝该多个出光区域中的其中一个出光区域的方向行进，以使该光束于经过该其中一个出光区域而向外输出。
20.如权利要求19所述的导光板模块，其中该至少一光扩散结构为微结构。
21.如权利要求20所述的导光板模块，其中该微结构为V形切割结构、咬花结构或微透镜结构。
22.如权利要求19所述的导光板模块，其中该至少一光扩散结构通过一压合工艺伸入该导光层内。
23.如权利要求19所述的导光板模块，其中该第一反射层是由聚乙烯对苯二甲酸酯材质所制成或是形成于该导光层的一上表面的一遮光油墨。
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