“變色龍”附體

智能手機(jī)的變色之旅

智能手機(jī)的變色之旅為了提升辨識(shí)度，智能手機(jī)總喜歡搭配彩色后蓋。但是，如果選擇紅、橙、黃、綠、藍(lán)、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(dú)一無二的個(gè)性色彩。

2017年，以O(shè)PPO和vivo為代表的品牌就實(shí)現(xiàn)了基于金屬機(jī)身的陽極氧化漸變工藝。隨著玻璃后蓋一統(tǒng)江湖，漸變鍍膜、漸變噴涂、漸變印刷、漸變浸染等工藝先后登場(chǎng)，在AG工藝、光學(xué)紋理技術(shù)及光變材料（油墨等）的優(yōu)化與融合之后，手機(jī)后蓋又開始朝著3D立體式光影變幻特效邁進(jìn)，同時(shí)還衍生出了晶鉆工藝和夜光（如realme螢火蟲配色）等特殊設(shè)計(jì)（圖1）。

不過，上述設(shè)計(jì)的變色效果都屬于“被動(dòng)技能”，需要借助光線和改變觀察視角才能呈現(xiàn)個(gè)性的光影漸變。而電致變色工藝的變色效果則屬于“主動(dòng)技能”，無需光線，想變就變，可以打造出更為炫酷的視覺體驗(yàn)。

什么是電致變色工藝

什么是電致變色工藝簡(jiǎn)單來說，所謂的電致變色就是材料（EC薄膜）的光學(xué)屬性（反射率、透過率、吸收率）在外加電場(chǎng)的作用下發(fā)生穩(wěn)定、可逆的顏色變化的現(xiàn)象。EC薄膜材料在電場(chǎng)作用下會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生對(duì)光的透過率和反射率的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品外觀顏色或透明度的變化。

有關(guān)于電致變色的記錄最早可追溯到20世紀(jì)3 0年代，當(dāng)時(shí)有德國科學(xué)家首次注意到氧化鎢的電化學(xué)著色現(xiàn)象。電致變色的概念則于20世紀(jì)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（圖2）。

在智能手機(jī)之前，電致變色工藝主要應(yīng)用在建筑和交通領(lǐng)域，比如一些高端酒店會(huì)使用基于電致變色的靈巧窗，這種窗戶可通過改變自身顏色來控制射入房間的光照強(qiáng)度，不僅可以實(shí)時(shí)保護(hù)隱私還能帶來冬暖夏涼的效果。再比如，很多飛機(jī)也早已淘汰了機(jī)械式遮陽板，改用基于電致變色材料做的舷窗，可手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)窗戶顏色的深淺從而達(dá)到遮陽的效果。此外，電致變色工藝還出現(xiàn)在了很多汽車上，一些防眩光的后視鏡就利用電致變色技術(shù)自動(dòng)變色來減少反射率（圖3），部分新款的電動(dòng)汽車還使用電致變色材料作為內(nèi)部的裝飾以提升科技感。

電致變色與手機(jī)聯(lián)姻

電致變色工藝雖然歷史悠久，但無論建筑、飛機(jī)還是汽車上的玻璃或內(nèi)飾，都對(duì)厚度這個(gè)參數(shù)無感，當(dāng)它遇到以“骨感為美”的智能手機(jī)時(shí)，必然會(huì)出現(xiàn)“水土不服”的現(xiàn)象。

原因很簡(jiǎn)單，電致變色玻璃為了實(shí)現(xiàn)變色效果需要采用多層結(jié)構(gòu)。而智能手機(jī)鏡頭玻璃（包括后蓋）卻是一種高度集成、對(duì)光線極為敏感的光學(xué)元器件，如果玻璃太厚會(huì)使相機(jī)模組更加凸起，還會(huì)影響透光率從而導(dǎo)致成像偏色。因此，電致變色要想與手機(jī)（的鏡頭或玻璃后蓋）聯(lián)姻，需要對(duì)工藝進(jìn)行特別的定制優(yōu)化，也就是要更輕更薄、更高的透光率、更快的反應(yīng)（變色）速度。

目前，電致變色材料已經(jīng)經(jīng)歷了三次迭代：

第一代的“無機(jī)固態(tài)電致變色材料”大多被應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，但其自身毒性較強(qiáng)，重量、厚度、變色速度等均無法滿足手機(jī)等移動(dòng)產(chǎn)品對(duì)體積的要求（圖4）;第二代的“液態(tài)電致變色材料”相較于初代產(chǎn)品變色速度相對(duì)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（圖5）;第三代“柔性電致變色材料”基本解決了前兩代材料的缺點(diǎn)，整體更為輕薄耐用，也是智能手機(jī)的首選（圖6）。

下面，咱們就來簡(jiǎn)單了解下曾引入過電致變色工藝的手機(jī)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(jī)，這款產(chǎn)品的背部采用了邁凱倫跑車同款皮革+變色玻璃，將后置攝像頭完全隱藏了起來。奇妙的是，當(dāng)用戶運(yùn)行相機(jī)APP或其他需要拍照或掃描的應(yīng)用程序時(shí)，變色玻璃僅需0.7秒就能從黑色變至透明，露出里面的3顆攝像頭和閃光燈等模塊（圖7），速度甚至比喚醒相機(jī)還快，而且1個(gè)小時(shí)只耗費(fèi)電池2mAh～3mAh，能通電1000個(gè)小時(shí)，循環(huán)壽命也能做到接近20萬次。

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

具體來說，OnePlus Concept One的電致變色玻璃采用了5層結(jié)構(gòu)（圖8），上下兩層為經(jīng)過AR鍍膜處理的0.15mm厚的玻璃（GL ASS）;中間兩層為透明導(dǎo)電薄膜（ITO），內(nèi)藏透明的納米級(jí)別線路用來控制變色的電流電壓;中心層則是負(fù)責(zé)變色的僅0.05mm厚的EC材料（圖9）。電致變色玻璃的總厚度僅0.35mm，經(jīng)由一系列光學(xué)優(yōu)化將透光率提升到了另一個(gè)高度，通過控制后蓋玻璃的顏色還帶來了獨(dú)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智能變色玻璃技術(shù)

2020年9月初，vivo在微博官宣了旗下的智能變色玻璃技術(shù)，其靈感來自飛機(jī)上可自動(dòng)變色的舷窗，也就是EC電致變色工藝（圖10）。vivo技術(shù)相關(guān)負(fù)責(zé)人曾透露，vivo的智能變色玻璃技術(shù)的耗電量很小，只有在手機(jī)變色時(shí)機(jī)身玻璃才會(huì)耗電，相較于AMOLED屏幕的顯示功耗，其耗電量基本可以忽略不計(jì)。

OnePlus 8TConcept

2020年12月底，一加發(fā)布了另一款名為OnePlus 8T Concept的概念手機(jī)，后蓋采用了類似浪狀和花型的圖案，并在其內(nèi)部添加了包含金屬氧化物的可變色EC 材料（圖11）。這款手機(jī)利用電致變色玻璃拓展了一個(gè)通知系統(tǒng)——當(dāng)有電話撥打進(jìn)來時(shí)，手機(jī)后蓋會(huì)自動(dòng)改變顏色，呈現(xiàn)出一種類似呼吸燈的展示效果。同時(shí)，OnePlus 8TConcept背部攝像頭的凸起中還集成了雷達(dá)傳感器，可幫助手機(jī)“感知、成像、定位和跟蹤物體”。比如通過雷達(dá)感知用戶的呼吸進(jìn)而改變背部顏色;再比如當(dāng)你看到手機(jī)背面變色就知道來電了，此時(shí)你可以用手勢(shì)接聽或掛斷而無需觸摸手機(jī)。

需要注意的是，截至2021年8月初，一加、vivo和紅魔的電致變色玻璃技術(shù)都沒有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)，比如已上市的紅魔6 Pro氘鋒透明版最終還是直接采用了透明后蓋。這種工藝的真實(shí)效果，還得根據(jù)已量產(chǎn)手機(jī)加以窺視。

OPPO Reno5 Pro+藝術(shù)家限定版

同樣是2020年12月底發(fā)布的OPPOReno5Pro+藝術(shù)家限定版是全球首款搭載了電致變色技術(shù)的量產(chǎn)手機(jī)（圖13），它采用了一種凝膠態(tài)的有機(jī)小分子材料作為柔性電致變色膜片（0.15mm厚，1.5g重），半固態(tài)的有機(jī)電解質(zhì)材料安全無毒，且通過了SGS權(quán)威認(rèn)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3萬次以上的循環(huán)壽命，正常使用情況下完全可以使用3年以上。

只需用指關(guān)節(jié)敲擊Reno5Pro+藝術(shù)家限定版機(jī)身背面，其后蓋的顏色就可以由灰色變?yōu)樗{(lán)色，從而帶來奇妙的視覺沖擊力。為了提升儀式感，該產(chǎn)品還準(zhǔn)備了“咚咚傳情”功能，兩部手機(jī)完成綁定后，雙擊后殼就可以“傳情”，讓對(duì)方的手機(jī)收到怦然心動(dòng)的手機(jī)機(jī)身特效，還可以雙擊后殼來互相回應(yīng)，讓使用OPPOReno5Pro+藝術(shù)家定制版的情侶感受到彼此的心跳，真正做到“心電感應(yīng)”。

OPPO Reno6 Pro+柯南限定版

2021年7月，OPPO發(fā)布的Reno6 Pro+柯南限定版延續(xù)了電致變色技術(shù)，而且還首次量產(chǎn)了紅色電致變色技術(shù)（圖14），相較于前代技術(shù)難度更高。同時(shí)，這代電致變色技術(shù)響應(yīng)速度更快。在25°常溫環(huán)境中變色速度同比提升20%左右，低溫環(huán)境下的變色表現(xiàn)也更加優(yōu)秀。

華為P50 Pro漣漪云波版

華為在7月發(fā)布的P50 Pro漣漪云波配色版手機(jī)采用了毫秒級(jí)電致調(diào)光工藝，帶來獨(dú)特的動(dòng)態(tài)變色，機(jī)身色彩和紋理在來電和鬧鐘響起時(shí)會(huì)產(chǎn)生波光粼粼的視覺效果（圖15），完成了早前OnePlus 8T Concept概念手機(jī)提出的設(shè)計(jì)理念。

小結(jié)

在未來的很長(zhǎng)一段時(shí)間里，屏下攝像頭和電致變色都是智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)差異化突圍的技術(shù)賣點(diǎn)。有了OPPO和華為的“帶頭”，相信步入2022年后會(huì)有更多高端手機(jī)引入這種炫酷的視覺特效。由于電致變色技術(shù)原理類似（圖16），手機(jī)廠商也是直接購買來自沃格、光羿、雅譜新等供應(yīng)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(tǒng)軟硬結(jié)合的聯(lián)動(dòng)（如電話或微信通知等）。作為普通消費(fèi)者，我們只是希望電致變色工藝何時(shí)“下嫁”到主流價(jià)位的手機(jī)身上。