CN103425302A - 触控面板及其制作方法 - Google Patents

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CN103425302A CN2012101510661A CN201210151066A CN103425302A CN 103425302 A CN103425302 A CN 103425302A CN 2012101510661 A CN2012101510661 A CN 2012101510661A CN 201210151066 A CN201210151066 A CN 201210151066A CN 103425302 A CN103425302 A CN 103425302A
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夏祥龍
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Abstract

本发明提供一种触控面板，包含有一强化上盖基板以及一触控电极层，该强化上盖基板包含一第一非平面表面，并且该强化上盖基板规划有一显示区以及一围绕该显示区的周边区，该触控电极层形通过一包含喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程来形成于该第一非平面表面，并且涵盖于该显示区及至少部分的该周边区，以制作出非平面式的触控面板。

Description

触控面板及其制作方法
【技术领域】
本发明有关于一种触控面板及其制作方法，且特别关于一种非平面式触控面板及其制作方法。
【背景技术】
在现今各式消费性电子产品的市场中，个人数字助理(PDA)、移动电话(mobile Phone)、笔记本电脑(notebook)及平板计算机(tablet PC)等可携式电子产品皆已广泛的使用触控面板(touch panel)作为人机界面。
为符合电子产品轻薄化的需求，现今触控面板已具有将触控玻璃与保护玻璃一体化的技术，意即将触控电极直接制作于保护玻璃上，此技术可省去原本用来承载触控电极的触控玻璃，有效地缩减触控面板的整体厚度及降低触控面板的成本。
然而，由于一般将触控电极直接制作于保护玻璃的触控面板的微影制程技术，例如包含溅镀光阻、紫外线曝光等，仅能适用于平面结构。因为若光阻采用湿膜，则因流动性佳而导致在非平面结构上会造成涂布不均，若光阻采用干膜，则无法符合实际需求的薄度；另外，由于非平面结构具有高度差，使得紫外线曝光会导致线宽及线距不均匀。也就因此，将触控电极直接制作于保护玻璃的触控面板无法与非平面的显示设备进行贴合与应用，局限了触控面板的应用性。
目前有发展出将触控电极制作于非平面结构上的技术，但是由于制程步骤繁琐并且需搭配特殊材质的导电层才得以实现，例如铺附分散用溶剂、使用清洗用溶剂去除分散用溶剂、蒸发清洗用溶剂等一连串的堆积步骤。因此，要如何在不增加制程及改变导电层材料的情况下，有效地实现将触控电极直接制作于保护玻璃的非平面触控面板也就是目前值得加以研究发展的地方。
【发明内容】
本发明提供一种触控面板及其制作方法，其使用具有非平面表面的强化上盖基板来做为触控基板，并且再搭配经设计改良过的触控电极的图案化制程，以制作出非平面式的触控面板，以达到有效地应用于各种非平面的显示设备，增加触控面板应用性的目的。
为达上述目的，本发明提供一种触控面板，包含有一强化上盖基板，该强化上盖基板包含一第一非平面表面，并且该强化上盖基板规划有一显示区以及一围绕该显示区的周边区，以及一触控电极层，通过一包含喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程来形成于该第一非平面表面，并且涵盖于该显示区及至少部分的该周边区。
进一步的，所述第一非平面表面为一平滑曲面或一由至少两棱面所构成的表面，其中该两棱面之间形成一夹角。
进一步的，所述触控面板更包括：一引线结构，位于该周边区，并且电性连接该触控电极层；及一遮蔽层，全面位于该周边区，并且设置于该强化上盖基板及该引线结构之间。
进一步的，所述引线结构及该遮蔽层分别通过该包含喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程技术所形成。
进一步的，所述触控面板更包括一保护层，位于该显示区及该周边区，用以覆盖该触控电极层及该引线结构。
进一步的，所述触控电极层包括：复数个第一感应电极，沿该强化上盖基板的一第一轴向来平行排列；及复数个第二感应电极，沿该强化上盖基板的一第二轴向来平行排列；其中，该些第一感应电极与该些第二感应电极形成交错并且彼此绝缘。
进一步的，所述第一感应电极及所述第二感应电极形成于该第一非平面表面。
进一步的，所述触控电极层进一步包括一绝缘层，形成于该些第一感应电极及该些第二感应电极之间。
进一步的，所述强化上盖基板进一步包含一对应于该第一非平面表面的第二非平面表面。
进一步的，所述第一感应电极形成于该第一非平面表面，而所述第二感应电极形成于该第二非平面表面。
进一步的，所述第二非平面表面为一平滑曲面或一由至少两棱面所构成的表面，其中该两棱面之间形成一夹角。
进一步的，每一该些第一感应电极包含复数个第一导电单元及复数个第一导线，该些第一导线连接该第一轴向上相邻的两个第一导电单元；而每一该些第二感应电极包含复数个第二导电单元及复数个第二导线，该些第二导线连接该第二轴向上相邻的两个第二导电单元；其中该些第一感应电极及该些第二感应电极在该些第一导线及该些第二导线的位置形成交错。
本发明亦提供一种触控面板的制造方法，包含以下步骤：首先提供一包含一第一非平面表面的强化上盖基板，其中该强化上盖基板规划有一显示区及一围绕该显示区的周边区。接着以喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程技术，形成一触控电极层于该强化上盖基板的该第一非平面表面，并且涵盖于该显示区及至少部分的该周边区。
进一步的，所述第一非平面表面为一曲面或一由至少两棱面所构成的表面，其中该两棱面之间形成一夹角。
进一步的，所述触控面板的制造方法更包括：形成一引线结构于该周边区，以电性连接该触控电极层；及形成一遮蔽层，以全面位于该周边区并且设置于该强化上盖基板及该引线结构之间；其中，该形成引线结构及该形成遮蔽层的步骤分别采用该包含喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程技术。
进一步的，所述触控面板的制造方法更包括：形成一第一保护层于该显示区及该周边区，用以覆盖该触控电极层及该引线结构。
进一步的，所述形成触控电极层的步骤进一步包括：形成复数个第一感应电极及复数个第二感应电极于该第一非平面表面，其中该些第一感应电极沿一第一轴向来平行排列，该些第二感应电极沿一第二轴向来平行排列，其中该些第一感应电极与该些第二感应电极形成交错；及形成一绝缘层于该些第一感应电极及该些第二感应电极之间，使该些第一感应电极与该些第二感应电极彼此绝缘。
进一步的，所述强化上盖基板进一步包含一对应于该第一非平面表面的第二非平面表面。
进一步的，所述形成触控电极层的步骤进一步包括：形成复数个第一感应电极于该第一非平面表面，并沿一第一轴向来平行排列；及形成复数个第二感应电极于该第二非平面表面，并沿一第二轴向来平行排列；其中，该些第一感应电极与该些第二感应电极形成交错并且彼此绝缘。
进一步的，所述第二非平面表面为一平滑曲面或一由至少两棱面所构成的表面，其中该两棱面之间形成一夹角。
基于上述，本发明所提供的触控面板及其制作方法不仅本身即具有轻薄化及降低成本的特点，更因采用非平面式的强化上盖基板的设计而可广泛地应用于各种非平面显示设备，并且相较于平板式的基板而言，非平面的结构具有更为强化的结构特性。
【附图说明】
图1绘示了本发明第一较佳实施例的上视示意图。
图2绘示了图1沿剖面线A-A’的剖面示意图。
图3绘示了本发明第一较佳实施例局部放大示意图。
图4绘示了本发明触控面板的第一实施例的制造方法的流程图。
图5绘示了本发明触控面板的第二实施例的结构剖面示意图。
图6绘示了本发明触控面板的第三实施例的结构剖面示意图。
【具体实施方式】
为使熟习本发明所属技术领域的一般技艺者能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。
请参考图1至图3。图1绘示了本发明第一较佳实施例的上视示意图，图2绘示了图1沿剖面线A-A’的剖面示意图，图3绘示了本发明第一较佳实施例局部放大示意图。为了方便说明，本实施例的各图式仅为示意以更容易了解本发明，其详细的比例可依照设计的需求进行调整。
本实施例的触控面板100包含有一强化上盖基板110，并且该强化上盖基板110包含有一第一非平面表面112。其中强化上盖基板110规划一显示区120以及一周边区130，周边区130围绕显示区120。一般而言，显示区120例如为习知触控面板的可视区，而周边区130则可为非透明遮掩区。第一非平面表面112可以为一平滑的曲面或是由至少两棱面所构成的表面，且两棱面之间具有一夹角。
本实施例中的触控电极层122形成于第一非平面表面112，并且涵盖于显示区120及至少部分的周边区130。触控电极层122包含有复数条沿着强化上盖基板110的第一轴向(X轴)平行排列的第一感应电极124以及复数条沿着强化上盖基板110的第二轴向(Y轴)平行排列的第二感应电极126。第一感应电极124以及第二感应电极126呈现交错排列且互相绝缘。本实施例的第一感应电极124与第二感应电极126是同样形成于第一非平面表面112。
进一步说明的是，各第一感应电极124包含复数个第一导电单元152及复数个第一导线154，该些第一导线154连接X轴上相邻的两个第一导电单元152；而各第二感应电极126包含复数个第二导电单元156及复数个第二导线158，该些第二导线158连接Y轴上相邻的两个第二导电单元156。换句话说，每一条第一感应电极124由复数个第一导电单元152以及复数条第一导线154串接而成；每一条第二感应电极126由复数个第二导电单元156以及复数条第二导线158串接而成。其中该些第一感应电极124及该些第二感应电极126在该些第一导线154及该些第二导线158的位置形成交错。
此外，触控电极层122另包含一绝缘层127位于该些第一感应电极124与该些第二感应电极126的交错位置，并形成于第一导线154及第二导线158之间，使该些第一感应电极124与该些第二感应电极126彼此绝缘，避免第一感应电极124与第二感应电极126相互导通干扰，影响触控感应功能而无法正确接收信号。如此一来，在架构上，第一感应电极124的第一导线154藉由绝缘层127的设置而得以形成一架桥结构。
本实施例的触控面板100另包含有一引线结构132位于周边区130内，并且电性连接触控电极层122。更具体来讲，引线结构132可例如包含复数条连接线，分别对应电性连接第一感应电极124以及第二感应电极126，藉以将驱动信号传送至触控电极层122，并将触控电极层122上的感测信号传送至后端控制处理器(图未示)进行运算解析。此外，触控面板100还包含一遮蔽层134，全面位于周边区130且设置于强化上盖基板110以及引线结构132之间，遮蔽层134通常由黑色不透光材质，如黑色光阻所形成，用以遮蔽所有对应位于周边区130内的组件及电路走线，例如可遮蔽引线结构132，达到美观效果。
此外，本实施例的触控面板100更包含一保护层140，位于显示区120以及周边区130，用以覆盖触控电极层122以及引线结构132，避免触控电极层122以及引线结构132因化学变化或物理作用影响而损害。
针对本发明第一实施例，各组件所适用的材料或其可选用的群组如下：强化上盖基板110可例如为一玻璃，并在其表面覆盖强化层而形成一刚性玻璃，让本实施例的强化上盖基板110不仅可以用来提供承载感测电极层122之作用，更是用来作为保护上盖的作用。其中，强化上盖基板110并不限于单面或双面非平面，也不限于曲面或多面组合。第一感应电极124、第二感应电极126可由透明导电材料所组成，包含氧化铟锡（indium tin oxide,ITO）、氧化铟锌(indiumzinc oxide,IZO)、氧化镉锡(cadmium tin oxide,CTO)、氧化铝锌(aluminum zincoxide,AZO)、氧化铟锌锡(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化锌(zinc oxide)、氧化镉(cadmium oxide)、氧化铪(hafnium oxide,HfO)、氧化铟镓锌(indium gallium zincoxide,InGaZnO)、氧化铟镓锌镁(indium gallium zinc magnesium oxide,InGaZnMgO)、氧化铟镓镁(indium gallium magnesium oxide,InGaMgO)或氧化铟镓铝(indium gallium aluminum oxide,InGaAlO)等。此外，本实施例的第一感应电极124的第一导线154更可进一步采用金属材质的设计，藉以让第一导线154所形成的架桥结构得以较为坚固而不易断裂。再者，引线结构132可包含导电金属如银、铜或铝等，绝缘层127材料可包括绝缘材质，例如聚亚酰胺(Polyimide,PI)、氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiCN)、碳化硅(SiC)等。保护层140可包括无机材料，例如氮化硅(silicon nitride)、氧化硅(silicon oxide)与氮氧化硅(silicon oxynitride)、或是有机材料，例如丙烯酸类树脂(acrylic resin)及其它适合的材料。但不以上述为限。
值得注意的是，本实施例为使各组件制作于第一非平面表面112上，故使用高压喷涂方式将光阻以高压压缩后再喷涂于非平面表面之上，喷出的光阻将会雾化，可均匀覆盖于非平面表面，藉以解决一般使用溅镀光阻的方式在非平面表面上会产生光阻涂布不均的问题。另外，由于非平面表面有高度差，因此本实施例进一步采用以雷射作为光源进行曝光，由于雷射曝光的光束直径公差极小，因此能解决在非平面表面上用紫外线(UV)曝光所导致的线宽及线距不均匀的问题。本实施例所使用的雷射光源的曝光线距于±5μm以内，对于线宽的控制具有良好效果。
为了进一步说明本发明的触控面板的制程，请基于图2的剖面架构来参考图4，为本发明触控面板的第一实施例的制造方法的流程图。首先，提供一包含一第一非平面表面112的强化上盖基板110(步骤S401)。其中，强化上盖基板110规划有一显示区120及一围绕显示区120的周边区130。接着采用一包含喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程技术来形成一图案化的遮蔽层134以全面位于周边区130(步骤S403)。
接下来，同样采用包含喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程技术来形成一图案化的触控电极层122于强化上盖基板110的第一非平面表面112(步骤S405)，并且触控电极层122的范围涵盖于显示区120及至少部分的周边区130。其中，上述形成触控电极层122的步骤进一步包括：形成复数个第一感应电极124及复数个第二感应电极126于第一非平面表面112，该些第一感应电极124沿一第一轴向(X轴)平行排列，该些第二感应电极126沿一第二轴向(Y轴)平行排列，并且该些第一感应电极124与该些第二感应电极126彼此形成交错。之后，采用包含喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程技术来形成一图案化的绝缘层127于该些第一感应电极124及该些第二感应电极126之间(步骤S407)，使该些第一感应电极124与该些第二感应电极126彼此绝缘。
更具体来讲，由本发明结构已知每一条第一感应电极124由复数个第一导电单元152以及复数条第一导线154串接而成；每一条第二感应电极126由复数个第二导电单元156以及复数条第二导线158串接而成。本实施例可先形成复数个第一导电单元152、复数条第一导线154及复数个第二导电单元156，其中第一导电单元152及第一导线154是于第一轴向上彼此相互电性连接，以串接成为第一感应电极124。接着再形成绝缘层127以设置于各第一导线154上方。最后再形成复数条第二导线158设置于绝缘层127上方并且电性连接第二轴向上相邻的两个第二导电单元156，以串接成为第二感应电极126，并且达到第一感应电极124与该些第二感应电极126彼此绝缘的效果。
接着，采用包含喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程技术来形成一图案化的引线结构132于周边区130(步骤S409)，以电性连接第一轴向电极124以及第二轴向电极126。如此一来，前述所形成的遮蔽层134即是设置于强化上盖基板110及引线结构132之间，藉以达到遮蔽引线结构132的作用。此外，引线结构132较佳由导电性良好的金属材质所构成，以增加传导速率。
值得一提的是，由于本实施例是将触控电极层122、引线结构132及遮蔽层134制作于强化上盖基板110的第一非平面表面112。因此，在上述的图案化制程中是采用喷涂光阻及雷射曝光等制程技术来实现，藉以避免产生光阻涂布不均匀及线宽、线距不均匀等问题。
最后，形成一保护层140于显示区120及周边区130(步骤S411)，用以覆盖触控电极层122及引线结构132，避免触控电极层122以及引线结构132因化学变化或物理作用影响而损害。
下文将针对本发明的触控面板的不同实施样态进行说明，且为简化说明，以下说明主要针对各实施例不同处进行详述，而不再对相同处作重复赘述。此外，本发明的各实施例中相同的组件以相同的标号进行标示，以利于各实施例间互相对照。
本发明的第二实施例，如图5所示，图5绘示了本发明触控面板的第二实施例的结构剖面示意图。比较本发明的第一实施例，本实施例提供一触控面板200，与本发明第一实施例不同处在于，本实施例的遮蔽层134在触控电极层122完成之后才形成，也就是说，遮蔽层134位在触控电极层122以及引线结构132之间。在此架构下，本实施例的触控面板200更包括复数个导电胶160用来将第一感应电极124及第二感应电极126电性连接于引线结构132。本实施例其余组件与步骤皆与本发明的第一实施例相同，在此不再赘述。此外，导电胶160的选用方式除了可如本实施例是采用透明导电胶设置在显示区120与周边区130的交界处之外，更可例如是采用与遮蔽层134相同颜色的导电胶来填充于具穿孔结构的遮蔽层134，以达到电性连接的作用。然而导电胶160的选用更可依实际设计需求而有所不同，在此并非为本发明所限制。
值得一提的是，本发明的触控电极层122并不限于只形成于强化上盖基板110的特定一面，也可将触控电极层122分层来形成于强化上盖基板110的双面。请见本发明的第三实施例。如图6所示，图6绘示本发明触控面板的第三实施例的结构剖面示意图。本实施例提供一触控面板300，与本发明第一实施例不同处在于，本实施例的触控面板300进一步包含一对应于该第一非平面表面112的第二非平面表面114。其中，第二非平面表面114可以为一平滑的曲面或是由至少两棱面所构成的表面，且两棱面之间具有一夹角。
本实施例的第一感应电极124形成于该第一非平面表面112，而第二感应电极126形成于该第二非平面表面114。也就是说，在强化上盖基板110的两非平面表面分别形成复数条沿第一方向平行排列的第一感应电极124以及复数条沿第二方向平行排列的第二感应电极126。在此架构下，强化上盖基板110即具有绝缘层的功能，使得第一感应电极124以及第二感应电极126形成相互交错并且彼此绝缘而得以进行触控感测。之后，再形成一引线结构132与第一感应电极124以及第二感应电极126电性连接。最后，形成一保护层140全面性覆盖于引线结构132以及第一感应电极124，以及形成一硬化涂层142(Hard Coating)全面性覆盖于引线结构132以及第二感应电极126。
综上所述，本发明提供一非平面式触控面板以及其制作方法，本发明的图案化制程是以喷涂光阻及雷射曝光来分别取代溅镀光阻及紫外线曝光，藉以实现触控电极层、引线结构及遮蔽层等在一非平面基板。藉由本发明的实施方式所制作的触控面板，其表面应力层最深可达20μm以上，表面应力值可达800Mpa以上。
因此，本发明的触控面板及其制作方法不仅本身即具有轻薄化及降低成本的特点，更因采用非平面式的强化上盖基板的设计而可广泛地应用于各种非平面显示设备，并且相较于平板式的基板而言，非平面的结构具有更为强化的结构特性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种触控面板，其特征在于，包含：
一强化上盖基板，包含一第一非平面表面，并且该强化上盖基板规划有一显示区以及一围绕该显示区的周边区；以及
一触控电极层，通过一包含喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程来形成于该第一非平面表面，并且涵盖于该显示区及至少部分的该周边区。
2.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该第一非平面表面为一平滑曲面或一由至少两棱面所构成的表面，其中该两棱面之间形成一夹角。
3.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，更包括：
一引线结构，位于该周边区，并且电性连接该触控电极层；及
一遮蔽层，全面位于该周边区，并且设置于该强化上盖基板及该引线结构之间。
4.如权利要求3所述的触控面板，其特征在于，该引线结构及该遮蔽层分别通过该包含喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程技术所形成。
5.如权利要求3所述的触控面板，其特征在于，更包括一保护层，位于该显示区及该周边区，用以覆盖该触控电极层及该引线结构。
6.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该触控电极层包括：
复数个第一感应电极，沿该强化上盖基板的一第一轴向来平行排列；及
复数个第二感应电极，沿该强化上盖基板的一第二轴向来平行排列；
其中，该些第一感应电极与该些第二感应电极形成交错并且彼此绝缘。
7.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，该些第一感应电极及该些第二感应电极形成于该第一非平面表面。
8.如权利要求7所述的触控面板，其特征在于，该触控电极层进一步包括一绝缘层，形成于该些第一感应电极及该些第二感应电极之间。
9.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，该强化上盖基板进一步包含一对应于该第一非平面表面的第二非平面表面。
10.如权利要求9所述的触控面板，其特征在于，该些第一感应电极形成于该第一非平面表面，而该些第二感应电极形成于该第二非平面表面。
11.如权利要求9所述的触控面板，其特征在于，该第二非平面表面为一平滑曲面或一由至少两棱面所构成的表面，其中该两棱面之间形成一夹角。
12.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，每一该些第一感应电极包含复数个第一导电单元及复数个第一导线，该些第一导线连接该第一轴向上相邻的两个第一导电单元；而每一该些第二感应电极包含复数个第二导电单元及复数个第二导线，该些第二导线连接该第二轴向上相邻的两个第二导电单元；其中该些第一感应电极及该些第二感应电极在该些第一导线及该些第二导线的位置形成交错。
13.一种触控面板的制造方法，其特征在于，步骤包含：
提供一包含一第一非平面表面的强化上盖基板，其中该强化上盖基板规划有一显示区及一围绕该显示区的周边区；及
采用一包含喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程技术来形成一触控电极层于该强化上盖基板的该第一非平面表面，并且涵盖于该显示区及至少部分的该周边区。
14.如权利要求13所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该第一非平面表面为一曲面或一由至少两棱面所构成的表面，其中该两棱面之间形成一夹角。
15.如权利要求13所述的触控面板的制造方法，其特征在于，更包括：
形成一引线结构于该周边区，以电性连接该触控电极层；及
形成一遮蔽层，以全面位于该周边区并且设置于该强化上盖基板及该引线结构之间；
其中，该形成引线结构及该形成遮蔽层的步骤分别采用该包含喷涂光阻及雷射曝光的图案化制程技术。
16.如权利要求15所述的触控面板的制造方法，其特征在于，更包括：
形成一第一保护层于该显示区及该周边区，用以覆盖该触控电极层及该引线结构。
17.如权利要求13所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该形成触控电极层的步骤进一步包括：
形成复数个第一感应电极及复数个第二感应电极于该第一非平面表面，其中该些第一感应电极沿一第一轴向来平行排列，该些第二感应电极沿一第二轴向来平行排列，其中该些第一感应电极与该些第二感应电极形成交错；及
形成一绝缘层于该些第一感应电极及该些第二感应电极之间，使该些第一感应电极与该些第二感应电极彼此绝缘。
18.如权利要求13所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该强化上盖基板进一步包含一对应于该第一非平面表面的第二非平面表面。
19.如权利要求18所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该形成触控电极层的步骤进一步包括：
形成复数个第一感应电极于该第一非平面表面，并沿一第一轴向来平行排列；及
形成复数个第二感应电极于该第二非平面表面，并沿一第二轴向来平行排列；
其中，该些第一感应电极与该些第二感应电极形成交错并且彼此绝缘。
20.如权利要求18所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该第二非平面表面为一平滑曲面或一由至少两棱面所构成的表面，其中该两棱面之间形成一夹角。
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