查看原文
其他

最新发布,一加手机电致变色技术大揭秘!

作者 Diudi团队 CMF设计军团号
2024-09-28

产业的发展离不开CMF(色彩、材料、工艺)




 
近年来,手机终端与豪车品牌隐隐出现合作共赢的趋势,比如华为和保时捷、OPPO和兰博基尼等。1月8日,一加首款概念机Concept One正式发布,首次采用电致变色技术,兼顾性能与美学,开创了行业先例。那么这种电致变色技术究竟是什么?文章主要包括四个部分。
 
  • 什么是电致变色技术?
  • 电致变色技术的发展历程及趋势
  • “隐藏式设计”或成为手机未来主流设计趋势!
  • 未来产品设计畅想

目前军团成立了手机等3C电子CMF(色彩、材料、工艺)行业微信交流群,小米、华为、三星、锤子科技、TCL、华硕电脑、oppo、vivo、努比亚、闻泰通讯、华勤、伯恩光学、蓝思科技、富士康、仁宝电脑、瑞声科技、歌尔股份、比亚迪电子等均已加入,请长按如下二维码或加群主微信13480765097,备注“3C电子CMF”,加入技术交流群,与行业专家一起交流!



图 oppo、华为等与汽车主机厂的合作机型
 
这款手机是一加与迈凯伦合作完成,背盖采用了皮革与玻璃结合技术,皮革部分采用了迈凯轮专为自家汽车定制的时尚皮革,每一部手机的皮革均为手工打造,经过裁切、铲薄、缝线、贴合等复杂的步骤。而这款手机最亮眼的就是:全新的电致变色技术带来的开创性“潜隐式后摄”。据了解,这种设计灵感同样来自迈凯轮,一加的创意总监在迈凯伦超级跑车720S上发现可变色天窗得到启发,思考将这种变色玻璃技术缩小并应用到手机后摄玻璃上的可能性。历经一年半才打造出这款概念机。


 
这款手机将整个后置摄像头模组隐藏在手机玻璃后壳下,平时,黑色的玻璃镜头与周围的整块玻璃融为一体,日常使用几乎不会察觉摄像头的存在。当你使用摄像头时,后摄镜头上的玻璃会变为透明,使镜头显露。从黑色到全透明变色的过程非常快,仅需要0.7秒(而其他行业需要5-8秒)。

图 使用摄像头之后,玻璃逐渐变透明,镜头逐渐显现

那么这种技术效果是如何实现的呢?


 一、什么是电致变色技术?

 
电致变色(EC)是指材料在外加电场的作用下产生的可逆颜色变化,本质上是EC薄膜发生氧化还原反应改变其对光的透过率或反射率,在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。
 
注:氧化还原反应是一种化学反应,材料组成会发生变化,实质是电子的得失或共用电子对的偏移。生活中的燃烧、金属冶炼、电镀等都属于氧化还原反应。


这种技术一般被应用在飞机和跑车玻璃上,能使玻璃在电场的作用下,实现颜色和透明度的可逆变化。而当它被用于手机时,难度极高,因为要将电致变色技术缩小并应用到对镜片要求极高的手机相机上,无疑意味着有大量难题需要克服,比如要解决透光度、反应速度、小型化和超薄等问题。据说是一加手机的研发人员经过了数月的研究和实验,最终在一台 7T Pro 原型机上应用了电致变色技术,实现了这种效果。

小视频:镜头显现过程展示,仅10秒,请放心观看~~
 
下面这个是目前整个行业内非常薄的电致变色玻璃。降低厚度的同时也保证变色效果,一加做了两个特别的设计。首先对 EC 材料反复调整,在 EC 材料厚度只有 0.05 毫米的前提下,实现了业界领先的透过率对比度,其次加入了直径不足 0.05 毫米的非极性的玻璃球,保证玻璃不出现形变的情况下,大幅度降低了玻璃厚度。
 
 
如此有难度的技术方案是哪家做的呢?据透露,这种一体电致变色解决方案和超轻薄器件来自于沃格光电(603773)。全程采用了真空镀膜(ITO)及其他工艺,控制玻璃厚度在0.15mm,均一性控制在0.01mm(如上图)。将透明的纳米级别线路做到玻璃上,使玻璃在通电与不通电状态下呈现不同的颜色,开发出世界首创的手机电致变色领先技术方案。
 

 

 二、电致变色技术的发展历程及趋势 


其实,电致变色技术由来已久~~

  • 上世纪30年代,该技术首次出现并被初步报道;
  • 20世纪60年代,Plant在研究有机染料时发现有电致变色现象,并进行研究;
  • 1999年,Stadt Sparkasse储蓄银行建设了欧洲第一面用电致变色玻璃制成的可控制外墙;
  • 2004年1月,英国伦敦的瑞士再保险大厦玻璃幕墙使用电致变色技术;
  • 2005年1月,法拉利Superamerica敞篷跑车的挡风玻璃和顶棚玻璃采用了电致变色技术;
  • 2008年7月,波音787客机客舱窗玻璃首次采用了电致变色技术,真正为大家所熟知。

图 德国德累斯顿Stadt Sparkasse储蓄银行新大楼,电致变色玻璃外墙

图法拉利Superamerica敞篷跑车的电致变色挡风和顶棚玻璃

图 波音787梦幻客机电致变色窗

目前,电致变色玻璃,在汽车后视镜、飞机玻璃和建筑等领域均已有了广泛应用,随着技术的不断跨界应用,未来市场空间巨大。据相关数据显示,2020年,全球电致变色玻璃及膜系市场将达30亿美元,并且保持持续增长,预计2023年可达近42亿美元。
 
但当下国内电致变色玻璃企业数量还较少,还处在初步发展阶段,建筑行业仍是主导市场,未来还需不断努力。


 三、“隐藏式设计”或成为手机未来主流趋势!

 
随着5G时代的到来及技术的不断发展,屏占比极致化及元器件小型化等都逐渐成为了主流趋势。同时,为了不占用手机前后盖的使用空间,“隐藏式”设计也逐渐被应用到一些主流机型中,华为、三星、小米、oppo、vivo等主流终端近年来都在不断研发,推陈出新。比如下面几款机型采用了摄像头电机自动升降
 
图 vivo NEX 3

图 Redmi K20Pro

图 OPPO Find X

还有磁吸滑盖手动的。

图 小米MIX3

也有技术要求超高的折叠屏,三星Galaxy Fold,以及HUAWEI Mate X等,属于前后盖面积隐藏。

图 三星Galaxy Fold

图 HUAWEI Mate X

而一加的这款电致变色可以理解为通过一种智能表面技术将摄像头隐藏了。相比于前面几种“物理变化”,属于是“化学变化”了,正如前面所介绍的,是里面的薄膜材料发生了氧化还原反应,材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象,在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。

图 这种电致变色玻璃会在你使用摄像头时变透明,让摄像头显现

可以预想,未来手机界,“隐藏式”技术将成为各大品牌终端竞逐的关键性技术,毕竟随着科技的不断提升,轻薄、便捷是未来手机的标配性功能。隐藏式设计会给消费者带来更新颖的产品体验及更便捷的功能性应用,对品牌市占率的提升会起到很大的帮助。


 四、未来产品设计畅想 


未来,CMF(色彩、材料、工艺)产业会随着这种技术及市场趋势而不断延伸和变化升级。会在基本的色彩、材料、工艺、纹理上做扩展,“电”、“光”或其他元素会被引入而进入新阶段,本质还是通过材料和工艺来实现,但由于“电子化技术”及“光学”等导入,设计自由度会越来越高,真正呈现出一种“会动”的设计(比如光变、电/热致变色)。比如前几天奔驰刚发布的一款概念车,车轮以灵魂之树的种子作为设计灵感,胎面和发光的轮毂臂融合。不仅充满了美感,还极具科技感。详情可点击文章查看:奔驰重磅发布最新概念车,设计灵感来自阿凡达。
 

座椅上灯带设计元素延伸到了中控台。


再比如光变结构色的大量应用,产品外观效果随着光影的变幻而变化,通过纳米级的激光镭雕+UV转印而制造。详情可点击文章查看:CMF | 一种会“动”的色彩,纳米结构色
 
图 幻彩光变手机后盖

图 通过印刷工艺的高端光变颜料,图片拍摄来源于厦门曦恩科技
 
未来,甚至还有更高级的生物光子晶体技术等。其中,图案化光子晶体不仅具有光晶的结构色,还呈现出更加生动和独特的表达方式,可以设计特定的图案以识别目标应用环境。去年年末中科院理化技术研究所仿生实验室江雷院士团队王京霞研究员就仿生光子晶体图案研究进展发表综述文章,系统总结了自然界光子晶体图案的神奇功能演化及仿生图案化光子晶体包括制备策略,功能演变和应用研究的新进展。
 
图 自然界和实验室制备的光子晶体图案
 
图 超浸润性光子晶体图案的制备及应用

未来,随着更多“可变”元素的引入,设计永无止境!
 
新行材料与工艺的创新视角,在产品创新中愈发重要,学习这类创新思维、掌握创新技能非常关键,这就是当下备受关注的CMF创新。如何掌握CMF的创新能力、培养CMF团队、学习CMF设计技能,则非常的重要。由CMF设计研究院举办的CMF设计研修班,成为各大企业、个人设计师、工程师的首选,来自各行业CMF专家亲自授课的,分享最为前沿的CMF知识。课程详情如下:



课 程 优 势

聘请经验丰富的行业专家亲自面授;系统、全面的学习CMF设计流程体系;更加专业、便捷、有规律可循的色彩搭配实操与色彩管理知识;消费电子、家电、汽车内外饰等行业的CMF设计方法和案列分享;更可深入工厂内部参观交流,学习产品如何在设计之后进行转化并生产。


详细介绍请点击:CMF设计研修班 | 第五期课程,元旦限时特惠报名中!



推荐阅读:

CMF | 看表面装饰技术释放的设计力量

如何让车全身发光?| 黑科技

奔驰重磅发布最新概念车,设计灵感来自阿凡达



关于CMF设计军团:CMF行业第一平台,由Samy团长黄明富创办,致力于推动CMF行业发展,专注于CMF探索研究与分享传播。为主机厂提供CMF创意资源支持;为供应商提供精准业务对接;为高校提供CMF教学支持;为设计师提供交流平台,分享对CMF的践行与感知,详询可加军团微信:CMFDESIGN999(请备注姓名、需求)


为探索CMF深度与广度,提升行业水平,军团邀请到:

海尔、美的、格力、西门子、奥克斯、小天鹅、海信、康佳、TCL、松下、奥马、长虹、飞利浦、创维、莱克、科沃斯、苏泊尔、史密斯、美菱、九阳、海派、仁宝、罗技、华硕;Apple、华为、小米、三星、OPPO、联想、中兴、vivo、酷派、魅族、乐视、Motorola、传音、努比亚、奇酷360、一加、美图;微软、intel;宝马、大众、广汽、北汽、上汽、一汽、长安、长城、吉利、海马、江淮、比亚迪、奇瑞、现代、中车、陕汽、东风、潍柴、蔚来、泛亚、小鹏、宝沃、伊狄达、开云、同捷科技;佳普、老板、正大、模德、奥普、樱花、欧普、欧派、顾家、华帝;杜邦、库尔兹、巴斯夫、陶氏、PPG、苏威、阿克苏诺贝尔、3M、艾文德、LG;武汉大学、天津大学、东南大学、湖南大学、吉林大学、江南大学、东华大学、同济大学、中央美院、天津科技、天津工业、广州大学、南京艺术学院、浙江理工、浙江工业、中国地质、南京理工、南京航空航天、北京理工、西南交通、广东工业、华南理工、华南工业、华南农业、安徽农业、哈尔滨理工大学;北京服装学院色彩设计研究中心、中国流行色协会、中国色彩中心、爱色丽&潘通、丽华创新制造、江南大学&卡秀堡辉联合创新实验室、荣格、YANG DESIGN等诸多业界同仁,分别来自家电、3C、汽车、家居、资源方、学术界、第三方平台、设计企业等,共同探索CMF,助力行业发展。


用心研究分享

设计、材料、工艺、趋势、文稿、资讯

CMF设计军团免责说明:本文仅代表作者本人对于行业的个人看法,作为分享交流。本文引用的图文、数据等其它内容,来源于网络或公开资料,版权归原作者及原出处所有,仅用于学习之用。任何商业盈利目的均不得使用,否则产生的一切后果将由您自己承担。如需转载,请与军团联系。


点击阅读原文,在线购买CMF工具,提升工作效率!

继续滑动看下一个
CMF设计军团号
向上滑动看下一个

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存