← 返回列表

五大設計挑戰與方案,為您打開背光電容式觸控感應開關設計的新思路

隨著移動設備在汽車的應用越來越多,人們希望汽車駕駛體驗能像使用移動設備那樣便捷,這促進了電容式開關的背光應用正大量增長。汽車 OEM 公司發現,將背光功能添加到觸摸式開關、表盤及按鈕當中,可以作為增強在同類競爭產品中的優勢,并且為汽車的內飾增添設計美感。


然而,將背光整合到電容式接口的技術卻充滿挑戰,增加了設計時間與成本。今天我們為大家介紹5種常見的挑戰及其解決方案。


挑戰一

光均勻度




照明效果均勻使控制面板的外觀顯得高端有品質。此外,電容控制面板可能由于LED板放置不當而變得暗淡,或者指示功能鍵出現模糊的熱點,造成用戶無法正確的操作面板。因此,品質優異的均勻照明效果可以改善儀表盤的使用效率,在整個過程中正確指導用戶應該如何操作。
均勻照明的一種方法就是從電容式表面上對 LED 進行支撐,為光線提供充足的空間,在整個指定的區域上散射開來。然而,在設計受到空間上的制約、需要超薄電容式開關的情況下,這種方法極難實現。

解決方案


側射式的LED可以作為一種有效提供均勻照明的方法。由于是從側面而不是在垂直方向上來照亮,而且使用了導光管來向上重新引導光線,側射式 LED 并不需要與指定區域相隔一定的距離。如此一來,在達到所需光均勻度的同時,仍然可以限制住電容式開關的厚度。

由于光導管的亮度會稍微降低,重要的一點則是要使用高品質高效率的 LED。而且,設計本身也會影響到側射式 LED 發射出的光線的品質。光導管的選擇以及相對于 LED 的放置位置都會對亮度產生影響。

7962f4f677.png



垂直放置LED形成較厚的面板



側射式方案使面板變薄

 



挑戰二

光線透射





 

當光線從電容式按鈕或電容式開關中漏入到旁邊的按鈕或開關后,就會發生光線的透射。這會降低豪華車儀表盤的美感,并且妨礙開關的使用。與之相反的是,受照面之間應當留有一定的空間,作為電容式功能之間的一個過渡區。但現實情況是儀表盤的空間非常有限,當按鈕和其他的受照面緊緊挨在一起時,要確保將僅對指定的圖形進行照明是非常具有挑戰性的。


解決方案



 

在汽車應用中,電容式開關能否做到超薄將具有至關重要作用的,有幾種側射式 LED 在指定的圖形中可以實現精準的照明效果。然而,這種解決方案對于一些設計預算來說成本可能過于高昂,在這種情況下,汽車內飾的設計人員可以和開關工程師一同來對圖形進行修改,在后部設置數量少一些的 LED燈珠,從而準確的照亮所需區域。




挑戰三

強光可視性





 

我們都知道,當室外光線過于強烈的時候,人們閱讀看智能手機屏幕時眼睛會產生不舒適的感覺。在使用車載電容式開關時,背光會向司機和其他乘客發出提醒,告知指令,這意味著這一功能必須全天候的清晰可見,而并非只在夜間使用。然而,使車載的電容式背光在日光充足的情況下仍然保持清晰可見,卻是一項艱巨的挑戰– 白天,背光的亮度必須超過日光。但是,當太陽落下后,則需要降低背光的亮度,避免使車上人員眼睛不適而引發駕駛危險。


解決方案


提高LED燈珠的流明度,可以增強背光強光可視性。但是,LED的功率越大,成本就越高昂。此外,還需要將傳感器集成到電路中,以便根據環境光來自動調節LED的亮度。為了不超出預算的限制,則必須在設計上進行其他的調整,從而抵消高流明LED和增加傳感器產生的成本。




挑戰四

色彩匹配





 

汽車內飾領域一個居于前沿的趨勢就是LED氛圍照明,比如說,圍繞著儀表盤和中控的邊緣來布置發光燈帶。為了達到美觀的目的,按鈕和開關的背光應該和氛圍照明相匹配。然而,電容式電路會使得這項色彩匹配工作非常的棘手。


解決方案



 

PEDOT是一種呈半透明狀的材料,可以作為一種有效的材料來制作背光電容式接口。電容式開關的設計人員在使用PEDOT時,應當對車輛氛圍燈的具體色彩進行評估,并與供應商合作,采購波長準確的LED,從而對PEDOT的輕微色彩做出補償,并且為氛圍照明進行色彩匹配。結果則是可以在整輛車的內飾中獲得均勻一致的照明,達到精巧美觀的效果。




挑戰五

觸覺反饋





 

出于安全上的考慮,觸覺反饋尤其適合用于車載電子設備。盡管智能手機和平板電腦僅提供視覺反饋已經足夠,但這卻會對駕駛員構成危險,因為駕駛員應該將視線放在路面上,而不是不時的瞥一下儀表盤。《心理學前沿》上的一篇白皮書引用的研究表明,在使用車載電子設備時,觸覺功能已經證明可以縮短反應時間,并且減輕駕駛時的認知負荷,最終可以增進駕駛員的安全性。

然而,要同時實現觸覺響應和背光功能,則會增加電子元件數量,這會給設計人員帶來對空間上的顧慮。并且,觸覺組件也許并不是半透明的,因而設計人員可能需要對 LED 做出補償,或者使用帶光導管的側射式LED,而這兩種方式都會進一步的增加空間上的限制。


解決方案



 

柔性印刷電路 (FPC) 使設計人員能夠找到幾種途徑,同時將背光和觸覺反饋集成到電容式開關當中。FPC比PCB更輕更薄,從而對觸覺功能和LED的空間和重量加以補償。從理論上講,這種輕薄、可彎曲的電路可以做成3D形狀,提供工程師更多的選擇,可以把電路安裝在儀表板、中央控制臺或扶手上。

ce799c9296.png


莫仕背光電容式觸控面板設計


莫仕在電容式電路的設計與制造方面擁有40年以上的豐富經驗,每年為全球領先的汽車業 OEM廠商以及其他行業的客戶生產數以百萬件計的卷材。我們行業領先的專業經驗與出色的服務相輔相成,提供創新性的工程服務、可靠的品質、專注的業務運營以及絕佳的客戶支持。
莫仕的工程師可提供車載電子應用領域的專業經驗,與廣大客戶緊密合作,針對客戶的具體目標來開發定制化的解決方案,與此同時,我們也提供專業設計和生產。其中我們的技術能力包括:
·      避免光線透射效應的黑色覆蓋層

·      集成光擴散膜或油墨以改善背光性能

·      PET而設計的薄膜生產工藝的優化(材料的選取、層疊、優化)

·      適宜油墨材料的選擇(銀質、PEDOT、碳墨、介電)

·      電路的路由和設計(單側或雙側帶通孔、特征尺寸、電路布局)

Capture.PNG


莫仕的核心競爭力在于印刷電路方面的專業經驗,以及對于電容式接口背后的電子元件的深入理解,這使我們的工程師能夠提供面向成本以及面向質量而設計的印刷型電子產品解決方案。如此一來,莫仕就可以在全球范圍內交付當今行業領先的背光顯示屏、印刷型電路以及 PEDOT 電導傳感器,并且提供路線圖以預計并克服明日將會遇到的挑戰。


By

相關推薦

?
二分彩规则