CN104331188B - 一种触控模组及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触控模组，包括：触控面板；太阳能板，设置在触控面板下方，且太阳能板上的受光区朝向触控面板；光栅透镜，设置在太阳能板和触控面板之间，光栅透镜在第一控制模式下呈现第一透镜效果，使经触控面板入射至光栅透镜上的外部光线导引至受光区上。本发明还公开了一种移动终端，其包括上述触控模组。通过上述方式，本发明将太阳能板与触控面板层叠设置，并利用光栅透镜的透镜作用对外部光线进行汇聚，由此能够有效降低触控模组的非显示区域，并提高光电转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及移动终端领域，特别涉及一种触控模组及移动终端。
背景技术
当前移动终端中一般是使用化学电池来供电，例如锂离子电池、镍镉电池等，这些化学电池仅仅能存储有限的电量。然而，随着移动终端软硬件的不断升级，其所需要的电量也越来越多。同时，移动终端的充电必须在充电电源及充电设备同时具备的情况下才能实现。因此续航能力不足且无法随时随地充电成为了现今移动终端的一个主要问题。
有人提出使用太阳能电池，这需要将太阳能电池设置在移动终端中，同时要保证太阳能电池能够接收到外部光线。图1给出了常见的设置方式，图1中的移动终端102的表面上设置有太阳能板104、显示屏幕106以及按键区108。其中，太阳能板104用于接收外部光线，并将光能转化为电能。太阳能板104的面积大小决定了接收外部光线的多少，即转化出的电能的大小。
然而，如今的移动终端越来越多的使用触摸面板，导致移动终端外部可以设置太阳能板的非显示区域越来越小，因此存在能够得到的光线不足的问题，并且将太阳能板设置在移动终端外部也会存在美观问题及用户体验不佳的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种触控模组及移动终端，能够通过将太阳能板与触控面板层叠设置，并利用光栅透镜的透镜作用将外部光线导引至太阳能板，进而有效降低触控模组的非显示区域面积且充分提高太阳能板的光电转换效率。
为发明解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案，提供一种触控模组，包括：
触控面板；太阳能板，设置在触控面板下方，且太阳能板设置有受光区，且受光区朝向触控面板；光栅透镜，设置在太阳能板和触控面板之间，光栅透镜在第一控制模式下呈现第一透镜效果，进而将经触控面板入射至光栅透镜上的外部光线导引至受光区上。
其中，触控模组进一步包括显示面板，显示面板位于太阳能板下方，光栅透镜在第二控制模式下呈现第二透镜效果，进而将显示面板所显示的左眼立体图像和右眼立体图像分别导引至用户的左眼和右眼。
其中，光栅透镜在第三控制模式下呈现折射率一致的非透镜效果，进而将显示面板所显示的平面图像直接透射至用户的眼睛。
其中，显示面板上设置有透光区和非透光区，其中太阳能板的受光区分别与显示面板的非透光区重叠设置。
其中，显示面板的非透光区为数据线区、扫描线区、黑矩阵区以及边框区中的至少一个。
为解决上述问题，本发明采用另一个技术方案，提供一种触控模组，包括：
触控面板；显示面板，设置在触控面板下方，且显示面板上设置有透光区和非透光区，其中非透光区能够将入射的太阳能转化为电能；光栅透镜，设置在显示面板和触控面板之间，光栅透镜在第一控制模式下呈现第一透镜效果，进而将经触控面板入射至光栅透镜上的外部光线导引至所述非透光区上。
其中，光栅透镜在第二控制模式下呈现第二透镜效果，进而将显示面板的透光区上显示的左眼立体图像和右眼立体图像分别导引至用户的左眼和右眼。
其中，光栅透镜在第三控制模式下呈现非透镜效果，进而将显示面板的透光区上显示的平面图像直接透射至用户的眼睛。
其中，显示面板的非透光区为数据线区、扫描线区、黑矩阵区以及边框区中的至少一个。
为解决上述问题，本发明采用另一个技术方案，提供一种触控模组，包括以上所述的任一触控模组。
本发明的有益效果是：区别于现有技术，在本发明中，太阳能板和触控面板层叠设置，并利用光栅透镜的透镜作用对外部光线进行汇聚，将外部光线导引至太阳能板，能够有效降低触控模组的非显示区域，并充分提高太阳能板的光电转化效率。
附图说明
图1是现有技术中设置有太阳能板的移动终端的结构示意图；
图2是本发明触控模组的第一实施方式的结构示意图；
图3是第一控制模式下光线的传输过程示意图；
图4是本发明触控模组的第二实施方式的结构示意图；
图5a是第二控制模式下光线的传输过程示意图；
图5b是第三控制模式下光线的传输过程示意图；
图6是本发明触控模组中显示面板的结构示意图；
图7是本发明触控模组的第三实施方式的结构示意图；
图8是本发明移动终端的第四实施方式的结构示意图；
图9是三种控制模式的选择流程示意图；
图10是本发明移动终端第四实施方式中电池管理流程示意图。
具体实施方式
请参阅图2，图2是本发明触控模组的第一实施方式，本第一实施方式提供一种触控模组200，其中包括触控面板201、太阳能板202以及光栅透镜203。
在本实施方式中，触控面板201可以是现有的各种触控面板。一般来说，触控面板201为方形，无镂空结构的平面构造。以电容式触控面板为例，该触控面板201可以包括玻璃基板、传导层、电极层以及保护层。触控功能的具体实现过程如下：将电压施加于触控面板201上，使之产生一固定电场，当手指接触触控面板201时，电极层与人体之间的静电结合产生电容变化，使电场引发电流变化。根据电流变化的不同， 可以计算出接触的位置。其中，触控面板201可以是使用单层玻璃基板，能够达到90％的透光率。
在其他实施方式中，触控面板201可根据具体的使用环境而制作为不同的形状，使用于运动手表中时可以为圆形；使用于智能家居中时可以为多个形状的组合，例如方形和菱形的组合等。当然也可以为具有某种花纹的镂空结构。触控面板201可选用柔性材料，则呈现为曲面触控面板。同样，触控面板201可选用电阻式、光学式或音波式，也可以将各种类型结合使用，使得触控面板201能够实现不同触控模式。
太阳能板202设置在触控面板201下方。太阳能板202进一步包括受光区2021，且受光区2021朝向触控面板201；
本实施方式中，触控面板201将其下方的太阳能板202完全覆盖，位于太阳能板202某一面的受光区2021朝向触控面板201设置，太阳能板202通过柔性排线与触控面板201连接，为触控面板201提供电能。本实施方式中，太阳能板202选用薄膜太阳能电池板，且其具有柔性，能够制作成形状不同的平面结构或非平面结构、太阳能板202一般依附在其他元件上，则依照其他元件的形状来制作。因此在本实施方式中，对其形状不做限制。
在其他实施方式中，太阳能板202也可以设置在触控面板201下方，而部分被其覆盖。太阳能板202及触控面板201之间可以不连接，则触控面板201使用另外设置的化学电池供电。当触控面板201或太阳能板202为柔性可弯曲时，两者之间的连接也可为直接接触，而不需采用柔性排线等。
光栅透镜203设置在太阳能板202和触控面板201之间，光栅透镜203在第一控制模式下呈现第一透镜效果，将经触控面板201入射至光栅透镜203上的外部光线导引至受光区2021。
本实施方式中，光栅透镜203优选为可调式液晶光栅透镜，其具体包括上基板、下基板以及密封于上下基板之间的液晶层。其中，上基板和下基板的至少一个上设置有电极。通过在电极上施加特定的电压，而产生预定形状的电场，使得液晶层的液晶分子沿电场方向进行排列，进 而产生预定的透镜效果。其中，通过改变电场可以控制透镜的位置、焦距等特性。
在本实施方式中，光栅透镜203设置在太阳能板202及触控面板201之间，且包括多个平行排列的透镜单元。光栅透镜203与太阳能板202的距离优选设置为透镜单元的焦距。
请参阅图3，图3为第一控制模式下光线的传输过程示意图。在第一控制模式下，外部光线经过触控面板201入射至光栅透镜203，一般将外部光线认为是平行光，因此经光栅透镜203后发生折射汇聚到透镜的焦点上，即光线汇聚到受光区2021上。
在其他实施方式中，光栅透镜203可以由不同的透镜单元组成，其中每个透镜单元的焦距可以不一样。在此情况下，太阳能板202为柔性立体结构，且对应各个透镜单元，保证经过每个柱透镜单元的光线能够聚集到太阳能板202的受光区2021。
区别于现有技术，本实施方式将太阳能板和触控面板层叠设置，并使用两者之间的光栅透镜将外部光线导引至太阳能板的受光区上，使太阳能板能够接收到更多的光线，继而产生更多的光能。
请参阅图4，图4是本发明触控模组的第二实施方式，本实施方式提供一种触控模组400，包括触控面板401、太阳能板402、光栅透镜403以及显示面板404。
其中，太阳能板402设置在触控面板401下方，其中太阳能板402进一步包括受光区4021，且受光区4021朝向触控面板401；
光栅透镜403设置在太阳能板402和触控面板401之间，光栅透镜403在第一控制模式下呈现第一透镜效果，将经触控面板401入射至光栅透镜403上的外部光线导引至受光区4021；
本实施方式中触控面板401、太阳能板402以及光栅透镜403类似于第一实施方式中的相应元件，在此不做赘述。
本实施方式中的显示面板404位于太阳能板402下方，光栅透镜403在第二控制模式下呈现第二透镜效果，进而将显示面板404所显示的左眼立体图像和右眼立体图像分别导引至用户的左眼和右眼；光栅透镜 403在第三控制模式下呈现折射率一致的非透镜效果，进而将显示面板404所显示的平面图像直接透射至用户的眼睛；其中，显示面板404包括透光区4041和非透光区4042。
本实施方式中，光栅透镜403能够在三种控制模式下呈现三种透镜效果。第一控制模式下，外部光线经过触控面板401入射至光栅透镜403，经光栅透镜403后发生折射汇聚到受光区4021上。
在第二控制模式下，显示面板404将所显示的立体图像分为左眼立体图像及右眼立体图像，光栅透镜403为柱透镜光栅，其由众多完全相同的柱透镜平行排列而成，请参阅图5a，图5a是第二控制模式下光线的传输过程示意图。第二控制模式下，显示面板404所显示的左眼图像和右眼图像经过光栅透镜403，分别导引至用户的左眼和右眼，双眼接收到不同的视差图像，经过大脑融合产生具有立体效果的3D立体图像。
在第三控制模式下，光栅透镜403呈现折射率一致的非透镜效果，进而将显示面板所显示的平面图像直接透射至用户的眼睛，实现2D图像显示。请参阅图5b，图5b是第三控制模式下光线的传输过程示意图。第二控制模式及第三控制模式所呈现的透镜效果是光栅透镜403与显示面板404共同作用的结果，当用户需要显示3D立体图像时，显示面板会接收立体图像数据并显示，图像经过光栅透镜403到用户眼睛，呈现3D立体效果；当用户需要显示2D平面图像时，显示面板接收平面图像数据并显示，图像同样经过光栅透镜403到用户眼睛，呈现2D平面效果。
在其他实施方式中，还可以通过调节光栅透镜403实现多种透镜模式，当光栅透镜403为柱透镜光栅时，可以调节其安装的角度，使光线入射角度改变，从而改变其显示效果。
在本实施方式中，显示面板404上设置有透光区4041和非透光区4042，其中太阳能板402的受光区4021分别与显示面板404的非透光区4042重叠设置。
在显示面板404工作时，可选择第二控制模式或第三控制模式，此时显示面板404所发射的光线不会受到太阳能板402的干扰。在显示面 板404不工作时，可以开启第一控制模式，使得外部光线聚集到太阳能板402的受光区4021上，实现光能与电能的转化及存储。太阳能板402受光区4021依据显示面板404中非透光区4042的位置来设置，显示面板404的非透光区4042一般有数据线区、扫描线区、黑矩阵区或边框区，即受光区4021可选择性的设置在以上几个区域的一个或几个上。具体请参阅图6，图6是显示面板的结构示意图。
区别于现有技术，本实施方式使用光栅透镜将外部光线导引至受光区上，使太阳能板能够接收到更多的光线，继而产生更多的光能，且光栅透镜能够在三种控制模式下，呈现三种透镜效果，能够依照用户的使用要求，实现导引光线至太阳能板、3D立体图像显示以及2D平面图像显示的三种功能。
请参阅图7，图7是本发明触控模组的第三实施方式，本实施方式提供一种触控模组700，包括触控面板701、显示面板702以及光栅透镜703。
其中，显示面板702设置在触控面板701下方，且显示面板702上设置有透光区7021和非透光区7022，其中非透光区7022能够将入射的太阳能转化为电能；
显示面板702的非透光区7022具有光电转化的功能，本实施方式中，将薄膜太阳能电池固定在显示面板702的非透光区7022，可选用粘贴、扣合或嵌套等固定方式，所选用的薄膜太阳能电池厚度为0.1um～1um，且具有柔性，能够紧贴在立体或平面结构上，作为显示面板702的一部分。其中，显示面板702的非透光区7022主要有数据线区、扫描线区、黑矩阵区以及边框区。
在其他实施方式中，也可使用光伏材料来制作显示面板702的非透光区7022，使其具有光电转化的功能，光伏材料可以为晶体硅材料、非晶硅或多元化合物。
光栅透镜703，设置在显示面板702和触控面板701之间，并且可以在三种控制模式下呈现三种透镜效果，实现三种不同的功能。在第一控制模式下呈现第一透镜效果，进而将经触控面板701入射至光栅透镜 703上的外部光线导引至非透光区7022上；在第二控制模式下呈现第二透镜效果，进而将显示面板702的透光区7021上显示的左眼立体图像和右眼立体图像分别导引至用户的左眼和右眼；在第三控制模式下呈现非透镜效果，进而将显示面板702的透光区7021上显示的平面图像直接透射至用户的眼睛。
以上三种控制模式类似第二实施方式中的三种控制模式，在此不做赘述。
区别于现有技术，本实施方式中制作的显示面板能够将光能转化为电能，相比于其他实施方式减少了太阳能板的设置，使得整个结构更加简洁，利于平薄设计；且类似于第二实施方式，本实施方式中，光栅透镜也能够在三种控制模式下，呈现三种透镜效果，能够依照用户的使用要求，实现导引光线至太阳能板、3D立体图像显示以及2D平面图像显示的三种功能。
请参阅图8，图8是本发明移动终端的第四实施方式，本实施方式提供一种移动终端800，其中包括触控面板801、太阳能板802、光栅透镜803、显示面板804、化学电池805以及处理器806。
其中，太阳能板802设置在触控面板801下方，太阳能板802进一步包括受光区8021，且受光区8021朝向触控面板801；
光栅透镜803，设置在太阳能板802和触控面板801之间，光栅透镜803在第一控制模式下呈现第一透镜效果，将经触控面板801入射至光栅透镜803上的外部光线导引至受光区8021；
显示面板804，显示面板804位于太阳能板802下方，光栅透镜803在第二控制模式下呈现第二透镜效果，进而将显示面板804所显示的左眼立体图像和右眼立体图像分别导引至用户的左眼和右眼；光栅透镜803在第三控制模式下呈现折射率一致的非透镜效果，进而将显示面板804所显示的平面图像直接透射至用户的眼睛；
显示面板804上还设置有透光区和非透光区，太阳能板802的受光区8021为间隔设置的多个，其中太阳能板802的受光区8021分别与显示面板804的非透光区重叠设置；
本实施方式中触控面板801、太阳能板802、光栅透镜803以及显示面板804类似于第二实施方式中的相应元件，在此不做赘述。
化学电池805，为移动终端800提供电量；
本实施方式中，化学电池805为锂电池，也可选用铅酸电池、镍镉电池、镍铁电池、镍氢电池等。
处理器806，连接触控面板801、太阳能板802、光栅透镜803、显示面板804以及化学电池805。用于控制三种控制模式的选择，请参阅图9，图9为三种控制模式的选择流程示意图，具体步骤包括：
步骤901：开启显示；
步骤902：选择控制模式；
步骤903：若进入第一控制模式，则太阳能板802将光能转化为电能并进行存储；若进入第二控制模式，则显示面板804所显示左眼立体图像及右眼立体图像通过光栅透镜803分别进入到用户的左眼和右眼，实现3D立体显示；若进入第三控制模式，则显示面板804所显示的平面图像直接投射至用户的眼睛，实现2D屏幕显示。
步骤904：结束显示。
处理器806还可以用于管理太阳能板802及化学电池805的电量使用，移动终端800中，主要使用化学电池805供电，当化学电池805电量不足时，采用太阳能板802供电。请参阅图10，图10为本发明移动终端第四实施方式中电池管理流程示意图，具体步骤包括：
步骤1001：判断移动终端800中化学电池805是否电量不足；若电量足够则进入步骤1003，若电量不足，则进入步骤1002；
步骤1002：太阳能板802为移动终端800供电；
步骤1003：判断太阳能板802是否充满电，若已充满电，则进入步骤1005，若未充满电，则进入步骤1004；
步骤1004：进入第一控制模式，对太阳能板802进行充电；
步骤1005：为化学电池805充电。此步骤中，用户可选两种充电模式，一种是使用太阳能板802为化学电池805充电，另一种是使用常规的连接电源的方式为化学电池805充电。
其他实施方式中，移动终端800也可以不包含化学电池805，仅使用太阳能板802供电，且相应的电池管理流程也可选用其他方式。
区别于现有技术，本实施方式将触控模组应用于移动终端中，使得太阳能板能够为移动终端提供电量，并且能够实现3D立体显示以及2D平面显示，且移动终端中建立有电池的管理流程，使用化学电池主要供电，太阳能板辅助供电的方式，保证移动终端能够随时保持足够的电量。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种触控模组，其特征在于，所述触控模组包括：
触控面板；
太阳能板，设置在所述触控面板下方，且所述太阳能板设置有受光区，且所述受光区朝向所述触控面板；
光栅透镜，设置在所述太阳能板和所述触控面板之间，所述光栅透镜在第一控制模式下呈现第一透镜效果，进而将经所述触控面板入射至所述光栅透镜上的外部光线导引至所述受光区上；
所述触控模组进一步包括显示面板，所述显示面板位于所述太阳能板下方，所述光栅透镜在第二控制模式下呈现第二透镜效果，进而将所述显示面板所显示的左眼立体图像和右眼立体图像分别导引至用户的左眼和右眼；
所述光栅透镜在第三控制模式下呈现折射率一致的非透镜效果，进而将所述显示面板所显示的平面图像直接透射至用户的眼睛；
所述显示面板上设置有透光区和非透光区，其中所述太阳能板的所述受光区分别与所述显示面板的非透光区重叠设置；
所述光栅透镜包括上基板、下基板以及密封于所述上基板和所述下基板之间的液晶层，所述上基板和下基板的至少一个上设置有电极；在所述电极上施加不同电压，使所述光栅透镜产生不同透镜效果。
2.如权利要求1所述的模组，其特征在于，所述显示面板的非透光区为数据线区、扫描线区、黑矩阵区以及边框区中的至少一个。
3.一种触控模组，其特征在于，所述触控模组包括：
触控面板；
显示面板，设置在所述触控面板下方，且所述显示面板上设置有透光区和非透光区，其中所述非透光区能够将入射的太阳能转化为电能；
光栅透镜，设置在所述显示面板和所述触控面板之间，所述光栅透镜在第一控制模式下呈现第一透镜效果，进而将经所述触控面板入射至所述光栅透镜上的外部光线导引至所述非透光区上；
所述光栅透镜在第二控制模式下呈现第二透镜效果，进而将所述显示面板的所述透光区上显示的左眼立体图像和右眼立体图像分别导引至用户的左眼和右眼；
所述光栅透镜在第三控制模式下呈现非透镜效果，进而将所述显示面板的所述透光区上显示的平面图像直接透射至用户的眼睛；
所述光栅透镜包括上基板、下基板以及密封于所述上基板和所述下基板之间的液晶层，所述上基板和下基板的至少一个上设置有电极；在所述电极上施加不同电压，使所述光栅透镜产生不同透镜效果。
4.如权利要求3所述的触控模组，其特征在于，所述显示面板的非透光区为数据线区、扫描线区、黑矩阵区以及边框区中的至少一个。
5.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括如权利要求1-4任意一项所述的触控模组。
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