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手機後蓋內住著“變色龍”?電致變色工藝瞭解一下!

為了提升辨識度,智慧手機總喜歡搭配彩色後蓋。但是,如果選擇紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等一類的純色又很容易“撞車”,所以廠商們更喜歡引入“漸變色”,以帶來獨一無二的個性色彩。

2017年,以OPPO和vivo為代表的品牌就實現了基於金屬機身的陽極氧化漸變工藝。隨著玻璃後蓋一統江湖,漸變鍍膜、漸變噴塗、漸變印刷、漸變浸染等工藝先後登場,在AG工藝、光學紋理技術及光變材料(油墨等)的最佳化與融合之後,手機後蓋又開始朝著3D立體式光影變幻特效邁進,同時還衍生出了晶鑽工藝和夜光(如realme螢火蟲配色)等特殊設計。

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不過,上述設計的變色效果都屬於“被動技能”,需要藉助光線和改變觀察視角才能呈現個性的光影漸變。而電致變色工藝的變色效果則屬於“主動技能”,無需光線,想變就變,可以打造出更為炫酷的視覺體驗。

什麼是電致變色工藝

簡單來說,所謂的電致變色就是材料(EC薄膜)的光學屬性(反射率、透過率、吸收率)在外加電場的作用下發生穩定、可逆的顏色變化的現象。EC薄膜材料在電場作用下會發生氧化還原反應,產生對光的透過率和反射率的變化,進而實現產品外觀顏色或透明度的變化。

有關於電致變色的記錄最早可追溯到20世紀30年代,當時有德國科學家首次注意到氧化鎢的電化學著色現象。電致變色的概念則於20世紀60年代正式提出,1969年就曾有人使用WO3薄膜(一種變色材料)做出了電致變色器件。

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在智慧手機之前,電致變色工藝主要應用在建築和交通領域,比如一些高階酒店會使用基於電致變色的靈巧窗,這種窗戶可透過改變自身顏色來控制射入房間的光照強度,不僅可以實時保護隱私還能帶來冬暖夏涼的效果。再比如,很多飛機也早已淘汰了機械式遮陽板,改用基於電致變色材料做的舷窗,可手動或自動調節窗戶顏色的深淺從而達到遮陽的效果。

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此外,電致變色工藝還出現在了很多汽車上,一些防眩光的後視鏡就利用電致變色技術自動變色來減少反射率,部分新款的電動汽車還使用電致變色材料作為內部的裝飾以提升科技感。

電致變色與手機聯姻

電致變色工藝雖然歷史悠久,但無論建築、飛機還是汽車上的玻璃或內飾,都對厚度這個引數無感,當它遇到以“骨感為美”的智慧手機時,必然會出現“水土不服”的現象。

原因很簡單,電致變色玻璃為了實現變色效果需要採用多層結構。而智慧手機鏡頭玻璃(包括後蓋)卻是一種高度整合、對光線極為敏感的光學元器件,如果玻璃太厚會使相機模組更加凸起,還會影響透光率從而導致成像偏色。因此,電致變色要想與手機(的鏡頭或玻璃後蓋)聯姻,需要對工藝進行特別的定製最佳化,也就是要更輕更薄、更高的透光率、更快的反應(變色)速度。

目前,電致變色材料已經經歷了三次迭代。

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第一代的“無機固態電致變色材料”大多被應用於建築領域,但其自身毒性較強,重量、厚度、變色速度等均無法滿足手機等移動產品對體積的要求;第二代的“液態電致變色材料”相較於初代產品變色速度相對更快,但仍然存在諸如高功耗、顏色不討喜、易漏液(也存在一定毒)等問題;

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第三代“柔性電致變色材料”基本解決了前兩代材料的缺點,整體更為輕薄耐用,也是智慧手機的首選。

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下面,咱們就來簡單瞭解下曾引入過電致變色工藝的手機們。

OnePlus Concept One

在2020年初的CES大展上,一加展示了一款名為OnePlus Concept One的概念手機,這款產品的背部採用了邁凱倫跑車同款皮革+變色玻璃,將後置攝像頭完全隱藏了起來。奇妙的是,當用戶執行相機APP或其他需要拍照或掃描的應用程式時,變色玻璃僅需0。7秒就能從黑色變至透明,露出裡面的3顆攝像頭和閃光燈等模組,速度甚至比喚醒相機還快,而且1個小時只耗費電池2mAh~3mAh,能通電1000個小時,迴圈壽命也能做到接近20萬次。

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一加將OnePlus Concept One的這種電致變色玻璃稱為“ECMF”方案。在工業設計中,通常將顏色、材質、工藝(Color、Material、Finishing)稱為CMF,ECMF中的“E”就代表電子化。

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具體來說,OnePlus Concept One的電致變色玻璃採用了5層結構,上下兩層為經過AR鍍膜處理的0。15mm厚的玻璃(GLASS);中間兩層為透明導電薄膜(ITO),內藏透明的奈米級別線路用來控制變色的電流電壓;中心層則是負責變色的僅0。05mm厚的EC材料。

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電致變色玻璃的總厚度僅0。35mm,經由一系列光學最佳化將透光率提升到了另一個高度,透過控制後蓋玻璃的顏色還帶來了獨特的ND濾鏡功能,哪怕在白天也能拍攝出絲絹流水等特殊效果。

vivo智慧變色玻璃技術

2020年9月初,vivo在微博官宣了旗下的智慧變色玻璃技術,其靈感來自飛機上可自動變色的舷窗,也就是EC電致變色工藝。vivo技術相關負責人曾透露,vivo的智慧變色玻璃技術的耗電量很小,只有在手機變色時機身玻璃才會耗電,相較於AMOLED螢幕的顯示功耗,其耗電量基本可以忽略不計。

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OnePlus 8T Concept

2020年12月底,一加發布了另一款名為OnePlus 8T Concept的概念手機,後蓋採用了類似浪狀和花型的圖案,並在其內部添加了包含金屬氧化物的可變色EC材料。

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這款手機利用電致變色玻璃拓展了一個通知系統——當有電話撥打進來時,手機後蓋會自動改變顏色,呈現出一種類似呼吸燈的展示效果。同時,OnePlus 8T Concept背部攝像頭的凸起中還集成了雷達感測器,可幫助手機“感知、成像、定位和跟蹤物體”。比如透過雷達感知使用者的呼吸進而改變背部顏色;再比如當你看到手機背面變色就知道來電了,此時你可以用手勢接聽或結束通話而無需觸控手機。

努比亞在2020年12月中旬也展示了一款引入了電致變色技術的紅魔手機,透過輕觸機身側鍵,黑色的手機後蓋就能變透明從而露出裡面的晶片,科技感爆棚。

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OPPO Reno5 Pro+

藝術家限定版

同樣是2020年12月底釋出的OPPO Reno5 Pro+藝術家限定版是全球首款搭載了電致變色技術的量產手機,它採用了一種凝膠態的有機小分子材料作為柔性電致變色膜片(0。15mm厚,1。5g重),半固態的有機電解質材料安全無毒,且通過了SGS權威認證。OPPO還使用貼近LCD的封裝工藝,讓柔性電致變色膜片隔絕水氧,可做到3萬次以上的迴圈壽命,正常使用情況下完全可以使用3年以上。

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只需用指關節敲擊Reno5 Pro+藝術家限定版機身背面,其後蓋的顏色就可以由灰色變為藍色,從而帶來奇妙的視覺衝擊力。為了提升儀式感,該產品還準備了“咚咚傳情”功能,兩部手機完成繫結後,雙擊後殼就可以“傳情”,讓對方的手機收到怦然心動的手機機身特效,還可以雙擊後殼來互相迴應,讓使用OPPO Reno5 Pro+藝術家定製版的情侶感受到彼此的心跳,真正做到“心電感應”。

OPPO Reno6 Pro+柯南限定版

2021年7月,OPPO釋出的Reno6 Pro+柯南限定版延續了電致變色技術,而且還首次量產了紅色電致變色技術,相較於前代技術難度更高。同時,這代電致變色技術響應速度更快。在25°常溫環境中變色速度同比提升20%左右,低溫環境下的變色表現也更加優秀。

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華為P50 Pro

漣漪雲波

華為在7月釋出的P50 Pro漣漪雲波配色版手機採用了毫秒級電致調光工藝,帶來獨特的動態變色,機身色彩和紋理在來電和鬧鐘響起時會產生波光粼粼的視覺效果,完成了早前OnePlus 8T Concept概念手機提出的設計理念。

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relame V25

紫微星

真我V25獨特的“紫微星”配色,力求還原紫禁城夜晚的星辰變幻,使用複合工藝打造“星空紋理設計”——雙紋雙鍍工藝將光線彙集在後蓋中心,並漾印星河,極具辨識度。而且realme在價位段首次應用光致變色工藝,將中高階產品工藝下放,讓真我V25在不同的光線下實現色彩變化流轉的動態效果,形成“手握星河”的奇幻觀感。

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聯想拯救者Y700

平板

聯想拯救者Y700遊戲平板有一款採用電感玻璃的特別版本,在這種獨特材質的幫助下,平板背部可以展現出純色或蜂窩式發散設計,讓整部產品更具科技感和個性。

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小結

在未來的很長一段時間裡,屏下攝像頭和電致變色都是智慧手機實現差異化突圍的技術賣點。有了OPPO和華為的“帶頭”,相信未來會有更多高階手機引入這種炫酷的視覺特效。由於電致變色技術原理類似,手機廠商也是直接購買來自沃格、光羿、雅譜新等供應商的成熟方案,所以大家之間可以比拼的主要就是變色圖案的樣式和顏色,與系統軟硬結合的聯動(如電話或微信通知等)。作為普通消費者,我們只是希望電致變色工藝何時“下嫁”到更多主流價位的手機(如真我V25)身上。