随着汽车设计师不断使车内体验与我们的移动设备使用体验更相配，电容式开关的背光照明变得越来越普遍。汽车 OEM 发现，将背光照明添加到触摸开关、表盘和按钮上可以作为一种区别于竞争对手的方法，并为汽车内饰增添高级美学感。
然而，将背光功能整合到电容式接口的技术却充满挑战，应对这些挑战会增加设计时间和成本。以下是其中一些挑战及可能的解决方案。
挑战 1：光均匀度
均匀照明的电子功能使控制面板的外观显得高端有品质。此外，电容功能可能由于发光二极管放置不当而变得暗淡，或者指示功能键出现模糊的热点，妨碍用户理解如何使用车内电子设备。因此，优质的均匀照明还可以改善仪表板导航，帮助指导用户完成操作。
实现均匀照明的一种方法是从电容式表面对发光二极管进行支撑以提供充足的空间，让光线在整个指定的区域上散射开来。然而，在设计受到空间上的制约、需要超薄电容式开关的情况下，这种方法很难或不可能实现。
解决方案
侧射式的发光二极管可以作为一种有效提供均匀照明的方法，无需制作较厚的电容式开关。由于侧射式发光二极管是从侧面而不是在垂直方向上照亮，而且使用了导光管来向上重新引导光线，因此它们并不需要与指定区域相隔一定的距离。这样一来，便能取得所需的光均匀度，同时仍可以限制电容式开关的厚度。
由于光导管会稍微降低亮度，因此务必使用高品质、高效率的发光二极管。而且，这种设计本身也会影响侧射式发光二极管发射出的光线的质量。光导管的选择以及其相对于发光二极管的布局位置也会影响亮度。
垂直式发光二极管形成较厚的电路
侧射式发光二极管形成较薄的电路
挑战 2：光线透射
当光线从电容式按钮或电容式开关漏入到旁边的按钮或开关时，就会发生光线透射。这会降低豪华车仪表盘的美感，并且妨碍开关的使用。相反，受照面之间应当预留一定的空间，作为电容式功能之间的一个过渡区。但要确保将照明光线留在指定的图形范围内具有挑战性，尤其是在空间受限的应用情形下，按钮和其他受照面紧紧挨在一起时。
解决方案
在电容式开关的薄型化至关重要的汽车应用中，有几种侧射式发光二极管可以在指定的图形范围内实现精准的照明效果。然而，这种解决方案对于一些设计预算来说成本可能过于高昂，在这种情况下，汽车内饰设计人员可以与开关工程师合作，对图形进行修改以支持较少数量的发光二极管，从而准确地照亮电容式设备。
挑战 3：阳光下可视性
每个人都经历过难以在阳光充足的光线下看清智能手机屏幕的情况。由于背光通常可帮助驾驶员/乘客导航应用程序，并在应用程序激活时提醒他们，因此这一功能必须全天候清晰可见，而不仅仅是在夜间可见。然而，使汽车电容式背光在阳光下清晰可见是一项艰巨的挑战，因为它的亮度必须超过日光。但是，当太阳落下后，背光必须进行调节，使其变得足够暗，以避免让车上人员看不见东西。
解决方案
采用更高流明度的发光二极管可以增强背光在强太阳光下的可视性。但是，发光二极管的功率越大，成本就越高。此外，还需要将传感器集成到电路中，以便根据环境光来自动调节发光二极管的亮度。为了不超出预算的限制，还必须在设计上进行其他调整，以抵消高流明发光二极管和传感器的成本。
挑战 4：色彩匹配
汽车内饰领域一个前沿的趋势是发光二极管氛围照明，例如，围绕仪表盘和中控台的边缘来布置发光灯带。为了达到美观的目的，按钮和开关的背光应与氛围照明相配。但是电容式电路会使这项色彩匹配工作变得棘手。
解决方案
PEDOT 是一种呈半透明状的材料，这使得它成为制作背光电容式接口的有效材料。电容式开关的设计人员在采用 PEDOT 时，应当评估车辆氛围照明的具体色调，并与供应商合作，采购波长准确的发光二极管，以补偿 PEDOT 的轻微色调，并让色彩与氛围照明相配。结果则是整辆车的内饰获得均匀一致的照明，达到精巧美观的效果。
挑战 5：触觉反馈
出于安全上的考虑，触觉反馈尤其适合车载电子设备。虽然智能手机和平板电脑仅提供视觉反馈就已足够，但这却会对驾驶员构成危险，因为驾驶员应该将视线放在路面上，而不是时不时地瞥一下仪表盘。《心理学前沿》上的一篇白皮书引用的研究表明，在使用车载电子设备时，触觉功能已经证明可以缩短反应时间，减轻驾驶时的认知负荷，进而最终提高驾驶员的安全性。
然而，同时实现触觉响应和背光功能所需的电子元件数量会给设计人员带来空间上的顾虑。而且，触觉元件也许并不是半透明的，因而设计人员可能需要对发光二极管做出补偿或使用带光导管的侧射式发光二极管，而这两种方式只会增加空间上的限制。
解决方案
柔性印刷电路 (FPC) 让设计人员能够找到几种途径，同时将背光功能和触觉反馈集成到电容式开关中。FPC 比印刷电路板等其他电路更轻更薄，可以补偿触觉功能和发光二极管的空间和重量。此外，这种轻薄、可弯曲的电路可以做成 3D 形状，为工程师提供了更多选择，可以把电路装入仪表板、中控台或扶手。
Molex 的优势
Molex 莫仕设计的背光电容式触控面板
凭借在电容式电路设计和制造方面 40 多年的丰富经验，Molex 莫仕每年还为全球领先的汽车业 OEM 及其他行业的客户生产数百万件箔片。我们让行业领先的专长与出色的服务互为补充，提供创新的工程服务、可靠的品质、专注的业务运营以及绝佳的客户支持。
Molex 莫仕工程师提供车载电子应用方面的专业知识，与客户密切合作，开发专门意在实现其特定目标的解决方案。设计和生产流程。我们的一些能力包括：
- 黑色覆面以避免光线透射效应
- 通过集成光漫射膜或油墨来提高背光性能
- PET 薄膜生产工艺优化设计（材料选择、堆叠、测试）
- 选择合适的油墨材料（银、PEDOT、碳、电介质）
- 电路布线和设计（带通孔的单面或双面、功能尺寸、电路布局）
Molex 莫仕的核心能力是其在印刷电路方面的专业知识和对电容接口背后的电子技术的理解，这让我们的工程师能够提供面向成本和质量设计的印刷电子解决方案。因此，Molex 莫仕能够在全球范围内交付如今行业领先的背光显示屏、印刷电路板和PEDOT 导电传感器，并提供可预测和克服明日挑战的路线图。请联系我们获取有关 Molex 莫仕如何让车内背光照明概念变成现实的更多信息。