1、故事要从2019年年中讲起然鹅细心的童鞋们大概已然发现了它们“不约儿童”都使用了BlingBling闪闪发光的3D玻璃背板除此之外，它们的外观几乎毫无二致那么WHY？要解答这个疑问，我们先看手机的正面发展史功能机时代智能机时代后苹果时代从上面的对比图我们可以发现，手机的整体造型从功能机时代的百花齐放奇形怪状，逐渐简化为圆角方块。屏幕也从小屏到大屏继而发展为全面屏，屏幕以外的边缘越来越小甚至几乎完全消失。不仅如此，其他元素比如听筒孔、摄像头孔和按键，也面临同样的命运，逐渐减少直至完全消失。因此手机的正面可以让设计师发挥的空间越来越小，最后完全被GUI（用户界面）取代。&这仅仅是开始，让我们再来看
2、侧面20mm12mm8mm看出来了吧，从功能机时代开始，手机设计一直在“轻薄”的道路上竭尽全力，厚度从20多mm一路直降，现在的全面屏手机的厚度已经突破8mm的底线，如果再算上曲面屏对侧面的侵占，侧面的宽度所剩不足5mm在如此有限的空间，并不是没有办法进行设计挖掘，而是为此消耗的精力及增加的成本并不能形成明显的差异化，从而让消费者为此买单。So背面-已经成为设计决战的唯一战场就目前的CMF发展阶段来看，智能手机背盖目前可以使用的材料和工艺大致如下图：材料成型工艺外观工艺成本区间设计特点玻璃2.5DCNC丝印、PVD光学镀膜、光刻结构光栅、UV转印高端设计多样性、易碎3DCNC+热弯陶瓷烧结原料
3、调色工艺单一铝合金型材CNC氧化着色中端强度高、电磁屏蔽、设计单调压铸/冷锻+CNC不锈钢CNCPVD塑胶透明复合板仿玻璃中低端塑胶感强注塑实色注塑喷涂、转印原料调色免喷涂超低端廉价感看上去挺丰富对不对？按理说有这么多材料和工艺可以选择，设计上应该更加丰富多彩才对，然而智能手机的特殊情况让设计师们麻了爪子：首先是射频，随着功能越来越强大，智能手机对射频信号的依赖也越来越强，除了GSM/LTE主天线之外，WIFI、蓝牙、GPS甚至NFC都有极高的射频灵敏度要求，金属背盖一直以来就麻烦不断，由于金属的“法拉第笼”原理会对射频信号形成电磁屏蔽，因此伤透了设计师的脑筋，连大名鼎鼎的苹果都在这个问题上栽
4、过大跟头，当年iPhone4的天线门事件机友们应该还记忆犹新吧。除了射频问题，ESD静电防护也是金属机身的雷区，复杂的绝缘屏蔽和昂贵的ESD芯片会推高隐形成本。抛开上述电气性能不谈，就设计角度上来讲，不锈钢PVD稳定的颜色就那么几种，纹理和图案一旦制成就一成不变，在手表这些小面积产品上还勉强可以，放在手机背板这么大的面积上，随着时间的推移难免视觉疲劳。铝合金虽然氧化色彩丰富，但从IPhone5开始，苹果就一直沿用到IPhone8，加上友商追捧模仿的话，几乎持续了近十年之久，iPhone7黑色版的磁流变研磨镜面黑色硬质氧化由于工艺限制昙花一现即湮灭无踪。面对单调的表面效果，消费者早已失望和厌倦。
5、智能机复杂的天线设计大名鼎鼎的法拉第笼金属上的纹理无论多么精致复杂，一旦成型即固定不变先进陶瓷是非常有发展潜力的材料。无论是刚性还是表面硬度都远远超过不锈钢，难能可贵的是氧化锆领衔的先进陶瓷是金属氧化物，属于非金属不导电材料，拥有优异的介电性。无论是RF灵敏度还是ESD性能都是智能手机特别是5G时代智能手机外壳优秀的备选材料。然而，优点突出的先进陶瓷缺点同样突出。成型方式困难造成的高成本和单调的外观处理手段成为限制其推广的巨大阻碍。先进（氧化锆）陶瓷高昂的成本与单调的外观形成巨大的反差塑胶件目前有PC+PMMA复合板和透明素材注塑背面工艺两种工艺可以来模拟钢化玻璃的效果。然而模仿始终是模仿，塑
6、胶件的质感、刚性性能和表面性能始终略逊钢化玻璃一筹,其中最致命的就是塑胶的那种廉价感难以满足中高端机的品质要求。但其较低的成本和近似玻璃的效果，在低端机领域几乎没有对手。IMD模内装饰仿玻璃透明片材/复合板仿玻璃千言万语归根结底，目前智能手机的主流装饰工艺无论是膜内注塑、板材还是钢化玻璃，都离不开那种闪亮的炫光效果，它究竟是什么工艺，又是如何实现的呢? VIVO X27炫酷的纹理效果光刻结构光栅UV转印NCVM技术炫酷华丽的效果并不是某一种单一工艺能轻易实现的，它是集合光影效果、金属质感、色彩实现等数种顶尖工艺与一身的复杂工艺集合体。要想清晰的解构这个复杂的综合工艺集合体。所谓光刻结构光栅UV
7、转印技术（本文以下简称“LUN”*）就是使用纳米级黄光波长激光Laser在模具上蚀刻出纳米级别光栅，然后用UV转印技术将纹理转印到3D玻璃上并施以NCVM光学镀膜（PVD）的复合工艺。该工艺最大的优势在于能在方寸之间实现流动变换的反射光效，兼顾了“远观整体大气”、“靠近灵动多变”、“细看内涵丰富”的特点。下面，我们就从光效、质感和色彩三个方面，详细的解析。首先要讲到的就是实现光影效果的最核心的工艺黄光蚀刻。光刻技术最初其实并不是用来处理外观效果的加工工艺，其实大家对它既熟悉又陌生，从我们接触电脑的那一刻起，这个工艺就一直伴随着我们的成长而飞速进步。英特尔创始人之一戈登摩尔曾经提出著名的“摩尔定
8、律” ：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。这里的“集成电路上容纳的元器件”就是使用光刻技术在抛光的晶圆上加工出半导体电路上元器件（如二极管、三极管、电容和电阻等）的精密工艺。惊不惊喜，意不意外？这玩意是用来加工CPU的。那么是什么原因让一个硬核儿理工男转变成妖艳的艺术女的呢？这个，还得从三棱镜说起光效这张图大家还有印象吧，初中的物理课告诉我们，白光是各种波长不同的光波混合而成的，经过三棱镜的折射之后波长不同的光线折射角不同，因此被分解成光谱，由于人眼对波长不同的光线感受不一样，因此形成了不同色彩排列的光带，也就是我们通常所说的彩虹
9、。那么这个跟光刻技术有什么关系么？嗯，我们先摁住好奇心，继续往下看另一个熟悉的现象东西CD光盘放大150倍后华为MATE 20 pro纹理没错，就是光盘。光盘的其实是一圈一圈极细的凹槽，镀上反射膜之后形成这种各向异性的现象。我们通常把这种效果称之为“镭射纹”或者“CD纹”。理解了这些原理和效果，使用黄光蚀刻技术制作光效就不难理解了，只不过用激光制作模具纹理跟CPU制作在晶圆上蚀刻纳米级的电路不同的是，LUN是在碳素钢模具上蚀刻设计好的纹路。大致的工艺路径如下图：模具抛光镜面电镀喷涂遮蔽油墨退掉保护油墨腐蚀黄光镭雕纹理实际过程比上图所示要复杂的多，但基本原理差不多。通过类似的手段，设计师将自己的
10、设计意图实现到模具上，当然，这个过程难以一次成功，通常都会反复调整直至设计师满意为止。模具制作好之后就需要下一道工艺，将模具上的纹理转移到目标工件上，目前比较常用的方法是利用光学级别的高透UV树脂将模具纹路转移到超薄PET片材上备用。据说韩国也有直接转移到玻璃背板上的技术，但笔者并没有刺探到详细的资料。就以常用工艺进行说明。UV转印UV转印是一种利用液态UV固话树脂优异的流动性带来的超高读模能力，将模具上的纹路充分浸润，压覆上高透超薄PET膜片之后照射UV紫外光使其固化，将模具纹路转移到PET膜片上的工艺过程。这个工艺全程跟印刷其实没有半毛钱的关系，只不过无论是施工动作还是结果，都像极了印刷，
11、因此得了一个UV转印的名字。纹理模具UV胶水PET覆膜加压平整UV光固脱模现在，我们得到了带纹理的膜片。接下来的工作就是讲膜片复合到玻璃上了。通常的工艺是使用OCA光学胶，将膜片粘贴到玻璃盖板上，如果盖板只是平面或者2.5D的平面玻璃，只需要在真空无尘环境下贴合即可。如果玻璃盖板是类似三星EDGE或者华为MATE 20 PRO那种3D真折边曲面造型就麻烦点，先要给片材预成型。那么讲到这里，光影效果已经基本实现。下面就是质感的实现PVD严格来说是一种物理现象，“物理气相沉积 Physical vapor deposition ”的英文缩写。按照加工方式可以分为：蒸发镀PVD、离子镀IP与溅射镀M
12、SD三个大类。在塑胶等非金属材料上进行PVD镀膜称为仿金属化镀膜（VM），其中不导电的特殊应用称为非导仿金属化镀膜（NCVM）。PVD的用途非常广泛，既可以在金属上应用也可以在非金属上应用，既可以用来制备性能强大的功能镀膜，也可以制作装饰性镀膜。比如在LUN工艺当中，它的作用就是增加金属质感和镜面反射。金属镀氮化钛膜光学镜片镀光学膜NCVM非导仿金属镜面镀膜VM塑胶仿金属镀膜PVD光影效果和金属质感已经具备，最后就是色彩的实现。在LUN工艺集合体中，由于有PET膜片的存在（UV转印的载体），着色方式变得多变且灵活了。从传统的丝印、印刷、喷涂以外，浸染、万能打印、PVD（NCL）等特殊工艺也可以
13、应用。更有趣的是，这些工艺不但可以单独使用，还可以交叉综合应用，设计师可以根据自己的需求进行灵活搭配，以实现独特的色彩呈现。比如单色可以使用丝印喷涂，多色图案可以使用印刷和万能打印，浸染和喷涂可以实现渐变色，金属色上面PVD部分已经解析过，这里不再赘述。GF工艺产品整体结构解析3D glass平板玻璃使用石墨模具放入加热炉热弯，然后通过钾钠离子置换法进行钢化。钢化时间跟最终产品的性能和成本成正比，这也是市面上钢化玻璃膜价格相差巨大的重要原因。LOGO层，一般采取丝印镜面银油墨工艺，镜面效果好，成本可控良率高。但高品质要求的产品还是可能采取退镀工艺，先NCVM镀一层镜面，然后激光退掉多余的部分。
14、在激光工艺普及之前退镀是个相当麻烦的工艺，光是曝光显影就会将成本堆高。OCA光学胶，主要成分是亚克力树脂，透光率极高，以前大部分是用在光学仪器、摄影设备的镜头加工。在这里是用来将UV转印膜粘贴到3D玻璃上。贴合过程必须在高度无尘环境下操作，还需要真空脱泡和精确定位。属于决定良率的关键工序。UV transfer film就是前面已经制备好的UV转印膜片，上面有精密的纹理。NCVM非导真空镀仿金属层，虽然前面提到光感来自UV转印的纹理折射光线。但是最终的产品表面处的金属质感和（类似光盘的）镭射反射效果，还是需要镀仿金属化镜面镀层来实现。Main color 主色彩层是整个产品最终呈现的主色彩的主
15、要来源，前面讲的左右功能层几乎都是透明的，最终产品所呈现的色彩就由主色层决定。所使用的工艺也丰富多变。Opacifier spray/silk遮光油墨涂层，此层最重要的功能就是遮光，一方面防止屏幕背光漏光，另一方面当主色层是浅色的时候防止机器内部的元器件透过背盖。由于涂层极其的薄，因此通常需要多次施工。从左图我们可以管窥，一片不足1MM的3D钢化玻璃GF完整工艺其实包含了约十几层工序层，每一层都有自己的独特的功能。本文里面列举的是比较主要的功能层，实际上的产品可能还要复杂的多。AF Coating是Anti finger的缩写，是通过表面处理的方法在钢化玻璃表面施加的一层疏油疏水涂层，以达到抗
16、脏污指纹和防水的目的。涂层的施工方法也是层出不穷各显神通，按照成本从低到高大致可以分为涂抹、喷涂和PVD等。表面上看，纹理之战如火如荼，各家品牌各出奇谋异彩纷呈，X27甚至将理性的激光纹路超脱到美轮美奂的笔触效果，一时惊才绝艳。然而繁华的背后隐藏着巨大的隐忧。从2014年小米的一块钢板的艺术之旅开启CMF飞入寻常百姓家的大门开始，到2016年三星S7 EDGE 3D曲面屏，到2018年小米MIX3的先进氧化锆陶瓷背盖，直至今日的3D玻璃LUN复合工艺。我们明显能感觉出来手机设计的瓶颈。作为电子产品技术与设计巅峰的手机，是否会走下神坛被其他产品取代？设计该何去何从？下一个爆点会是什么？让我们尝试
17、从C、M、F几个方向畅想一下未来的方向。后纹理时代，CMF该何去何从色彩，其实手机的色彩趋势从功能机时代就有其固有的模式，无论是原始的模拟信号塑胶免喷涂大哥大还是现代超高集成度智能手机，黑、白永远是不过时的主题，辅以金色、粉色（粉红粉蓝）的循环登场，包括现在炫彩极光色效果加持。可谓万变不离其宗。值得期待的是高级灰与透明度的组合，比如向98年的iMAC G3致敬的米8透明版、以及渐变和混色与其他纹理的组合，有没有可能异军突起。材料，前文已经详细的分析过，5G时代对于RF射频的极致要求，材料选择变得捉襟见肘。金属因其电气性能举步维艰；传统的高分子材料（塑胶注塑和复合板）廉颇虽老但尚能饭；玻璃也迎来
18、了史上最低成本时代，估计很长一段时间内不会被淘汰；陶瓷依然孤芳自赏量产困难，即使短时间内解决了量产性的问题（产能与良率）其狭窄的外观处理选择性也无法克服，大规模量产仍然面临重重考验。目前也有一些差异化的新材料，如石墨烯、碳纳米管、生态树脂板、天然纤维板等等，但要么外观无法满足要求，要么表面性能差强人意，不太可能形成爆点。工艺，任何工艺都必须依托材料，抛开材料谈工艺没有意义，在材料受限的大前提下，工艺能够提供创新的突破口并不乐观。目前广大的CMFer都将目光聚焦在传统工艺的解构重组，让其焕发新的生机。在质变没有机会的情况下，量的叠加也许是一个比较靠谱的机会。总之，在没有新材料横空出世之前，如何在有限的材料中运用合适的工艺组合形成差异化，我们拭目以待。END
