專利名稱：光能發(fā)電信息輸入模組和信息處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息輸入模組及信息處理裝置，尤其涉及一種利用光能發(fā)電進(jìn)行信息輸入的信息輸入模組和應(yīng)用該信息輸入模組的信息處理裝置。
背景技術(shù)：
人們在電子裝置上裝設(shè)由光能發(fā)電材料制成的太陽能發(fā)電模組，用于接收自然環(huán)境光能轉(zhuǎn)換成電能并存儲于電子裝置的充電電池中。同時，當(dāng)遮蔽太陽能發(fā)電模組的表面時，其相關(guān)的發(fā)電參數(shù)(如電壓、電流或發(fā)電功率等電參數(shù))發(fā)生變化，即電參數(shù)明顯下降。 基于太陽能發(fā)電模組的電參數(shù)的明顯變化可用作電子裝置信息輸入的電信號。將太陽能發(fā)電模組改進(jìn)成為電子裝置的類似觸摸功能的信息輸入界面具有很大應(yīng)用前景。太陽能發(fā)電模組包括多個太陽能發(fā)電單元，而每一個太陽能發(fā)電單元由一個PN 結(jié)構(gòu)成，每一 PN結(jié)接收光能使其結(jié)內(nèi)的電子運(yùn)動而產(chǎn)生發(fā)電電壓，每一 PN結(jié)的發(fā)電電壓值約0. 5V。每一個太陽能發(fā)電單元的發(fā)電電壓大小與光能發(fā)電區(qū)域的面積無關(guān)，而其發(fā)電電流大小與光能發(fā)電區(qū)域面積成正比。在發(fā)電電壓一定的情況下，太陽能發(fā)電單元的發(fā)電電流越大越有利于收集太陽能，即其面積越大越有利于快速收集太陽能。而對于類似手指觸摸操作的輸入界面，則希望每一太陽能發(fā)電單元的面積與手指觸摸面積相當(dāng)，從而提供準(zhǔn)確的輸入電參數(shù)信號。實(shí)驗表明若每一個太陽能發(fā)電單元的面積設(shè)置過大，即手指觸摸面積小于太陽能發(fā)電單元的面積1/4時，該太陽能發(fā)電單元相關(guān)的發(fā)電參數(shù)變化不明顯，從而使電子裝置基于變化不明顯的電參數(shù)而產(chǎn)生錯誤判斷，從而無法實(shí)現(xiàn)電子裝置相應(yīng)的功能操作。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種光能發(fā)電信息輸入模組，以解決電子裝置上的太陽能發(fā)電單元的面積較大時，手指觸摸操作輸入信息的靈敏度和準(zhǔn)確度不高的問題。還有必要提供一種應(yīng)用該光能發(fā)電信息輸入模組的信息處理裝置。一種光能發(fā)電信息輸入模組包括透光基板、第一電極層、光能發(fā)電層及第二電極層。所述透光基板用于承載光能發(fā)電層且在光能發(fā)電層的兩側(cè)分別設(shè)置第一電極層和第二電極層。所述光能發(fā)電層包括多個相互獨(dú)立設(shè)置的光能發(fā)電單元；所述第一電極層和第二電極層分別與光能發(fā)電單元的兩端電連接；所述光能發(fā)電單元包括至少兩個串聯(lián)電連接的子光能發(fā)電單元；當(dāng)用戶遮蔽或遮擋操作所述子光能發(fā)電單元時，所述子光能發(fā)電單元的電參數(shù)發(fā)生變化而用作所述光能發(fā)電信息模組的輸入電信號?！N包含上述光能發(fā)電信息輸入模組的信息處理裝置，信息處理裝置還包括掃描檢測模塊及處理模塊。所述掃描檢測模塊用于掃描檢測所述子光能發(fā)電單元的電參數(shù)；處理器用于判斷電參數(shù)發(fā)生變化的子光能發(fā)電單元所屬的光能發(fā)電單元，并產(chǎn)生該光能發(fā)電單元所對應(yīng)的輸入命令。與現(xiàn)有技術(shù)相比，將光能發(fā)電單元進(jìn)一步設(shè)置若干個相互分隔的且串聯(lián)連接的子光能發(fā)電單元，使得子光能發(fā)電單元的面積與手指觸摸面積相當(dāng)。因此用戶輸入操作過程中，只要用戶遮蔽光能發(fā)電單元中任意一個子光能發(fā)電單元，信息處理裝置輸出該光能發(fā)電單元對應(yīng)的控制命令，進(jìn)而提高遮蔽操作的靈敏度和準(zhǔn)確度。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式中信息處理裝置的模塊圖。
圖2為圖1所示信息處理裝置的示意圖。
圖3a為圖2所示光能發(fā)電信息輸入模組沿A-A’方向剖面圖。
圖北為圖2所示光能發(fā)電信息輸入模組另一實(shí)施方式的剖面圖。
圖4為另一實(shí)施方式中的信息處理裝置的示意圖。
圖5為圖4所示信息處理裝置的電路示意圖。
主要元件符號說明
信息處理裝置100
光能發(fā)電信息輸入模組10,10'
命令指示單元16
輸入指示單元18
充/供電管理模塊19
掃描檢測模塊20
處理模塊30
充電單元91
充電電池92
導(dǎo)電柱3、3’
光能發(fā)電單元6
子光能發(fā)電單元61,61'
隔離單元7
導(dǎo)電電極8、8’
絕緣區(qū)域9、9’
透光基板101
第一電極層102,102'
光能發(fā)電層103
第二電極層104,104'
保護(hù)層10具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。請參閱圖1，信息處理裝置100包括光能發(fā)電信息輸入模組10、充/供電管理模塊 19、掃描檢測模塊20及處理模塊30。其中充/供電管理模塊19包括充電單元91和充電電池92，所述光能發(fā)電信息輸入模組10將光能轉(zhuǎn)換為電能并通過充電單元91將已轉(zhuǎn)換的電能存儲于充電電池92中。
4
請同時參閱圖2，所述光能發(fā)電信息輸入模組10包括若干個相互獨(dú)立設(shè)置的光能發(fā)電單元6，每一光能發(fā)電單元6用于響應(yīng)用戶的遮蔽或遮擋操作(手指觸摸操作)而使其相關(guān)發(fā)電電參數(shù)產(chǎn)生變化。掃描檢測模塊20掃描并檢測每一光能發(fā)電單元6發(fā)電產(chǎn)生的電參數(shù)信號，處理模塊30接收掃描檢測結(jié)果確定一光能發(fā)電單元6發(fā)電產(chǎn)生的電參數(shù)信號發(fā)生變化時，產(chǎn)生該光能發(fā)電單元6對應(yīng)的信息輸入操作命令。所述電參數(shù)包括電壓、電流和發(fā)電功率等。在本實(shí)施例中，每一光能發(fā)電單元6對應(yīng)該信息處理裝置100 —個信息輸入操作功能。從而使該光能發(fā)電信息輸入模組10將光能轉(zhuǎn)換為電能的同時，又可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械輸入按鍵或觸摸板、觸摸屏等供用戶進(jìn)行信息輸入操作。請參閱圖3a，在本實(shí)施方式中，所述光能發(fā)電信息輸入模組10包括透光基板101、 光能發(fā)電層103、第一電極層102、第二電極層104及保護(hù)層105。在本實(shí)施方式中，所述透光基板101、光能發(fā)電層103、第一電極層102、第二電極層104及保護(hù)層105通過粘膠依次
相互疊加固定。透光基板101選用透光率良好的玻璃材料或塑膠材質(zhì)。多個光能發(fā)電單元6彼此相互獨(dú)立設(shè)置于透光基板101和保護(hù)層105之間以形成所述光能發(fā)電層103。所述光能發(fā)電層103還包括用于將光能發(fā)電單元6相互分隔的隔離單元7。在本實(shí)施例中，隔離單元7采用絕緣材料；光能發(fā)電單元6采用非晶硅、單晶硅、多晶硅、有機(jī)硅等一種或多種太陽能發(fā)電材料且涂敷于透光基板101上。第一電極層102和第二電極層104均與光能發(fā)電單元6電連接。在本實(shí)施方式中， 所述第一電極層102和第二電極層104均呈平面結(jié)構(gòu)，所述光能發(fā)電層103設(shè)置于第一電極層102和第二電極層104之間，并分別與之電連接。其中，第一電極層102設(shè)置于所述透光基板101與光能發(fā)電層103之間并選用透明的導(dǎo)電材料，如銦錫氧化物(ITO)薄膜等制成。第一電極層102與多個光能發(fā)電單元6 一端均電連接以形成接地的公共電極。第二電極層104包括多個相互絕緣設(shè)置的導(dǎo)電電極 8，且每一個導(dǎo)電電極8與一光能發(fā)電單元6的另一端電連接。其中絕緣區(qū)域9將導(dǎo)電電極 8相互絕緣隔離。第二電極層104的各個導(dǎo)電電極8還通過至少一個導(dǎo)電柱3分別與掃描檢測模塊20和充電電路91相連接，以便將光能發(fā)電單元6產(chǎn)生電能通過充電電路91存儲于充電電池20內(nèi)的同時，將其發(fā)電電參數(shù)輸出至掃描檢測模塊20。在本實(shí)施方式中，掃描檢測模塊20采用一單刀多擲開關(guān)芯片(如CD4051等)，即所述單刀多擲開關(guān)輪流高速接通每一個導(dǎo)電柱3，從而導(dǎo)電柱3輪流進(jìn)行采集光能發(fā)電單元6相關(guān)電參數(shù)并傳送給處理模塊 30。在另一實(shí)施方式中，請參閱圖北，所述第一電極層102’包括多個相互絕緣的透光導(dǎo)電電極8’和透光絕緣區(qū)域9’。其中每一個透光導(dǎo)電電極8’與一個光能發(fā)電單元6 —端電連接且通過至少一個導(dǎo)電柱3’分別與掃描檢測模塊20和充電電路91相連接。所述第二電極層104’與所述多個光能發(fā)電單元6另一端電連接以形成接地的公共電極。保護(hù)層105用于將第一電極層102、光能發(fā)電層103及第二電極層104固定設(shè)置于透光基板101上。所述每一光能發(fā)電單元6包括多個串聯(lián)電連接的子光能發(fā)電單元61。當(dāng)光能發(fā)電單元6的一子光能發(fā)電單元61被遮蔽或遮擋時，所述子光能發(fā)電單元61的電流及發(fā)電效率等相關(guān)電參數(shù)發(fā)生變化，掃描檢測模塊20用于掃描并檢測每一子光能發(fā)電單元61的相關(guān)電參數(shù)并將檢測結(jié)果傳送給處理模塊30，處理模塊30根據(jù)檢測結(jié)果判斷電參數(shù)發(fā)生變化的子光能發(fā)電單元61所屬的光能發(fā)電單元6并生成所述光能發(fā)電單元6對應(yīng)的功能操作的信息輸入操作命令。當(dāng)用戶遮蔽或遮擋操作所述子光能發(fā)電單元61時，所述子光能發(fā)電單元61的電參數(shù)發(fā)生變化而用作所述光能發(fā)電信息輸入模組10的輸入電信號。在本實(shí)施方式中，每一子光能發(fā)電單元61由單獨(dú)一個光敏二極管的PN結(jié)構(gòu)成，即所述光敏二極管的PN結(jié)接收光能使PN結(jié)內(nèi)的電子運(yùn)動，從而使該P(yáng)N結(jié)產(chǎn)生的電壓約0. 5V，其發(fā)電電流與該子光能發(fā)電單元61的面積成正比。請同時參閱圖5，每一光能發(fā)電單元6包含8個電串聯(lián)連接的子光能發(fā)電單元61。 因此每一光能發(fā)電單元6產(chǎn)生約4V電壓信號，可直接用于充電電壓為4V的電池充電，不需要額外變壓電路或變壓設(shè)備。請參閱圖4所示，在圖4所示的實(shí)施方式中，信息處理裝置100還包括命令指示單元16和輸入指示單元18，用戶根據(jù)命令指示單元16提示的信息輸入操作命令以遮蔽相應(yīng)的光能發(fā)電單元6或子光能發(fā)電單元61 ；輸入指示單元18采用多個發(fā)光二極管并列設(shè)置， 且每一個發(fā)光二極管對應(yīng)連接一個操作功能，用于提示用戶遮蔽操作已經(jīng)產(chǎn)生對應(yīng)的信息輸入操作命令。例如，當(dāng)用戶需要啟動信息處理裝置100 “主菜單”功能時，遮蔽輸入指示單元18上顯示“主菜單”對應(yīng)下方的光能發(fā)電單元6或其中之一的子光能發(fā)電單元61。此時，若輸入指示單元18中的對應(yīng)的一光二極管被點(diǎn)亮，則表明用戶遮蔽操作已經(jīng)啟動“主菜單”功能操作。為了滿足信息處理裝置100的充電電池的充電電流要求，每一光能發(fā)電單元6的面積一般設(shè)置為大于人手指的面積，每一光能發(fā)電單元6對應(yīng)信息處理裝置100 —個功能操作。所以光能發(fā)電單元6進(jìn)一步設(shè)置成包含若干個相互分隔且串聯(lián)連接的子光能發(fā)電單元61，每一子光能發(fā)電單元61的面積與人手指觸摸面積相當(dāng)。因此用戶輸入操作過程中， 只要用戶遮蔽光能發(fā)電單元6中任意一個子光能發(fā)電單元61，信息處理裝置100輸出該光能發(fā)電單元6對應(yīng)的控制命令，從而可提高遮蔽操作的靈敏度和準(zhǔn)確度。是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干的變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光能發(fā)電信息輸入模組，其特征在于，包括透光基板、第一電極層、光能發(fā)電層及第二電極層；所述透光基板用于承載光能發(fā)電層且在光能發(fā)電層的兩側(cè)分別設(shè)置第一電極層和第二電極層；所述光能發(fā)電層包括多個相互獨(dú)立設(shè)置的光能發(fā)電單元；所述第一電極層和第二電極層分別與光能發(fā)電單元的兩端電連接；所述光能發(fā)電單元包括至少兩個串聯(lián)電連接的子光能發(fā)電單元；當(dāng)用戶遮蔽或遮擋操作所述子光能發(fā)電單元時，所述子光能發(fā)電單元的電參數(shù)發(fā)生變化而用作所述光能發(fā)電信息輸入模組的輸入電信號。
2.如權(quán)利要求1所述的光能發(fā)電信息輸入模組，其特征在于所述光能發(fā)電層還包括多個隔離單元，所述隔離單元采用絕緣材料且用于將所述光能發(fā)電單元相互電分隔。
3.如權(quán)利要求1所述的光能發(fā)電信息輸入模組，其特征在于所述透光基板選用透光率良好的玻璃材料或塑膠材質(zhì)制成。
4.如權(quán)利要求1所述的光能發(fā)電信息輸入模組，其特征在于所述子光能發(fā)電單元的電參數(shù)包括電壓、電流和發(fā)電功率。
5.如權(quán)利要求1所述的光能發(fā)電信息輸入模組，其特征在于所述第一電極層和第二電極層呈層狀結(jié)構(gòu)，第一電極層選用透光材料且用做所述光能發(fā)電單元接地的公共電極; 第二電極層包括多個相互絕緣設(shè)置的導(dǎo)電電極；其中每一個導(dǎo)電電極與所述多個光能發(fā)電單元中的對應(yīng)一光能發(fā)電單元電連接。
6.如權(quán)利要求1所述的光能發(fā)電信息輸入模組，其特征在于所述第一電極層和第二電極層呈層狀結(jié)構(gòu)，第一電極層包括多個相互絕緣設(shè)置的導(dǎo)電電極；其中每一個導(dǎo)電電極與所述多個光能發(fā)電單元中的對應(yīng)一光能發(fā)電單元電連接；第二電極層用做所述光能發(fā)電單元接地的公共電極。
7.如權(quán)利要求1所述的光能發(fā)電信息輸入模組，其特征在于所述信息輸入模組還包括一保護(hù)層，用于將第一電極層、光能發(fā)電層及第二電極層固定設(shè)置透明基板上。
8.一種包含權(quán)利要求1所述的光能發(fā)電信息輸入模組的信息處理裝置，包括掃描檢測模塊及處理模塊；其特征在于，所述掃描檢測模塊用于掃描檢測所述子光能發(fā)電單元的電參數(shù)；所述處理模塊用于判斷電參數(shù)發(fā)生變化的子光能發(fā)電單元所屬的光能發(fā)電單元，并產(chǎn)生該光能發(fā)電單元所對應(yīng)的輸入命令。
9.如權(quán)利要求8所述的信息處理裝置，其特征在于所述子光能發(fā)電單元的電參數(shù)包括電壓、電流、發(fā)電功率。
10.如權(quán)利要求8所述的信息處理裝置，其特征在于所述信息處理裝置還包括命令指示單元和輸入指示單元，所述命令指示單元用于提示用戶信息輸入操作命令所對應(yīng)的光能發(fā)電單元；輸入指示單元用于將輸入命令生成與否的情況反饋給用戶。
全文摘要
一種光能發(fā)電信息輸入模組包括透光基板、第一電極層、光能發(fā)電層及第二電極層。所述透光基板用于承載光能發(fā)電層且在光能發(fā)電層的兩側(cè)分別設(shè)置第一電極層和第二電極層。所述光能發(fā)電層包括多個相互獨(dú)立設(shè)置的光能發(fā)電單元；所述第一電極層和第二電極層分別與光能發(fā)電單元的兩端電連接；所述光能發(fā)電單元包括至少兩個串聯(lián)電連接的子光能發(fā)電單元；當(dāng)用戶遮蔽或遮擋操作所述子光能發(fā)電單元時，所述子光能發(fā)電單元的電參數(shù)發(fā)生變化而用作所述光能發(fā)電信息模組的輸入電信號。從而滿足信息處理裝置的電池充電電壓幅值以實(shí)現(xiàn)將光能儲存于信息處理裝置電池中。本發(fā)明還提供一種包含該光能發(fā)電信息輸入模組的信息處理裝置。
文檔編號G06F3/042GK102169393SQ20111002722
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者張明洲, 林久雄, 段斌剛, 王漢哲, 謝冠宏, 鄭博夫 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司