Экран падвышанай супраціўляльнасці Gorilla Glass

У той час як углеволокно, алюміній і кеўлар знаходзяць абмежаванае ўжыванне ў партатыўнай тэхніцы, у сферы ахоўных пакрыццяў для дысплея усе некалькі інакш. Сярод экранаў з павышаным супрацівам да ізаляцыі, драпін і іншым механічных пашкоджанняў даўно намеціўся эфектыўны лідэр. Ён усім вядомы. Гаворка ідзе пра Gorilla Glass, пра асаблівасці якога мы і пагаворым сёння.

Экскурс у гісторыю

Хоць у сучасным свеце гэты матэрыял вядомы толькі пяць гадоў, аднак у інавацыйнага тэхнічнага рашэння ёсць малавядомы папярэднік, які быў вынайдзены яшчэ ў 60-х гадах XX стагоддзя. Як сцвярджаюць спецыялісты кампаніі Corning, яшчэ 50 гадоў таму былі пачаты адны з самых першых эксперыментаў, накіраваныя на паляпшэнне трывальных параметраў шкла.

Вынікам гэтых пошукаў стаў матэрыял, які набыў назву Chemcor. На жаль, прадукт апярэдзіў свой час і не знайшоў якога-небудзь практычнага прымянення ў той эпосе. Ён застаўся неоценённым, таму да цяперашняга часу практычна не захавалася пэўных прыкладаў яго выкарыстання ў шырокім ужытку. Толькі некалькі гоначных аўто ў Злучаных Штатах Амерыкі атрымалі некаторыя элементы шклення з-за меншага вагі Chemcor, чым у традыцыйных вырабаў.

Аднак інжынеры Corning ўжо неаднаразова падкрэслівалі, што Gorilla Glass кардынальна адрозніваецца ад свайго папярэдніка. Не варта меркаваць, што сучаснае пакрыццё для дысплеяў смартфонаў і планшэтаў было вынайдзена больш за паўстагоддзя таму. Зараз Chemcor мог бы прымяняцца ў якасці ахоўнага экрана для мабільных тэлефонаў і іншых кампактных гаджэтаў, але яго сабекошт значна вышэй з-за розных метадаў вытворчасці і тэхналогій.

запатрабаванасць

Толькі ў 2006 годзе, калі стартавалі працы над iPhone першай генерацыі, у карпарацыі Apple сутыкнуліся з неабходнасцю павышэння механічнай стойкасці палімерных экранаў, якія ўжываліся тады паўсюдна.

Існуе легенда, што гэтым пытаннем зацікавіліся толькі пасля таго, як прататып смартфона апынуўся ў кішэні з ключамі ў аднаго з топ-мэнэджараў падчас ранішняй прабежкі. Сталь пакінула некалькі прыкметных драпін, якія азмрочвалі трыумф Apple. Як вынік, выклік быў прыняты, і Стыў Джобс дамовіўся з кампаніяй Corning, у якой быў вопыт распрацоўкі падыходнага палімернага пакрыцця.

Нягледзячы на тое, што паданне смартфона ад Apple было запланавана на пачатак 2007 года (яго рэліз павінен быў прайсці толькі крыху пазней), задача была выканана ў поўным аб'ёме. Corning атрымалася удасканаліць свой прадукт і паставіць неабходную колькасць палімерных плёнак Gorilla Glass для карпарацыі Стыва Джобса.

Варта адзначыць, што хоць металічныя прадметы не ў стане пакінуць сляды на ахоўным пакрыцці, яно ўсё яшчэ бяссільна перад асобнымі часціцамі пяску. Пранікаючы ў кішэні карыстальнікаў і прыводзячы да ўзнікнення розных дэфектаў на ідэальнай паверхні экранаў тэлефонаў, гэтыя сілікатныя часціцы ўсё яшчэ застаюцца праблемай для мноства высокатэхналагічных девайсов.

прызнанне

У першыя некалькі гадоў пасля ўзнікнення Gorilla Glass шкло з такімі выбітнымі асаблівасцямі запоўнілі вельмі запатрабаваную нішу. Але тэхналагічныя даследаванні над далейшым развіццём матэрыялу не стаялі на месцы. Наступныя пяць гадоў былі выдаткаваныя на ўсебаковае ўдасканаленне, мэтай якога было атрыманне вырабы з мінімальнай таўшчынёй, але як мінімум з такой жа трываласцю.

Вынікі не прымусілі сябе чакаць, і ў пачатку 2012 года з'явілася годная альтэрнатыва - Gorilla Glass 2, лінейныя памеры якога зменшыліся на 20%. Хоць астатнія характарыстыкі ахоўнага пакрыцця не зведалі значных змен, гэты матэрыял дазволіў вытворцам наладзіць выпуск больш кампактных і прадукцыйных гаджэтаў. З'явіўся выбар: пакідаць вага і таўшчыню тэхнічных сродкаў на тым жа ўзроўні небудзь рабіць іх ахоўныя экраны трывалей, а памеры - менш.

Другая «Гарыла»

З-за ўкаранення Corning Gorilla Glass другой генерацыі палепшыліся аптычныя ўласцівасці дысплеяў і іх функцыянальнасць. Памяншэнне таўшчыні матэрыялу прывяло да таго, што павялічыліся куты агляду і яркасць, сэнсарныя матрыцы сталі значна адчувальней да дотыку, а пра значныя цяжкасцях «зімовага кіравання» можна было забыцца. Гэта ў пэўнай меры забяспечыла папулярнасць гаджэтаў з тачскрын і вывела іх аб'ёмы продажаў на недасяжны ўзровень.

Супрацоўніцтва з гігантамі

На працягу таго ж 2012 года кампанія Corning адзначылася ў супрацоўніцтве з Samsung, які быў зацікаўлены ў далейшым развіцці палімерных пакрыццяў з палепшанымі ўласцівасцямі. Па ўмовах тэхнічнага задання неабходна было стварыць альтэрнатыву, якая б магла адначасова замяняць існуючыя рашэнні і дапаўняць іх. Гаворка ідзе не толькі аб разнастайнасці смартфонаў з Gorilla Glass.

Samsung быў зацікаўлены, каб палепшыць супраціву цеплавым нагрузак, што падвышала водгук сэнсарных дысплеяў і прыводзіла да зніжэння дэфармацый падчас механічных уздзеянняў націскам. Гэта павялічвала рэсурс тачскрын і паляпшала зручнасць яго выкарыстання.

Вынікам ўзаемадзеяння паміж двума кампаніямі стала ўзнікненне Lotus Glass. Гэты матэрыял у поўным аб'ёме задавальняў усім запатрабаваным параметрах. Аднак паўстала і пэўнае функцыянальнае размеркаванне: экран Gorilla Glass - гэта толькі пакрыццё, тады як Lotus - падкладка для дысплеяў, што не забяспечвае абароны ад драпін. Такім чынам, гэтыя матэрыялы сталі ўжываць толькі сумесна, што шмат у чым павялічвае трываласць экрана, яго ўстойлівасць да ўдараў, узнікненню расколін і іншым механічным уздзеянням.

Наступны віток эвалюцыі для прадукцыі кампаніі Corning прайшоў у рамках CES-2013. Тады было прадстаўлена пакрыццё Gorilla Glass 3, якое стала на 50% трывалей пры ўздзеянні удараў і не менш чым на 40% ўстойлівей да драпін. У рамках правядзення выставы ў Лас-Вегасе дадзеныя лічбы пацвердзіліся перад публікай. Выбітныя вынікі, якія можна назваць практычна бездакорнымі, абумовілі прымяненне новага ахоўнага пакрыцця на iPhone5S і флагманах ад Samsung.

распаўсюджванне

У сухім астатку Gorilla Glass знайшло прымяненне ў прадукцыі больш чым трыццаці найбуйнейшых вытворцаў электронікі, а само ахоўнае пакрыццё было ўстаноўлена не менш чым на 300 мільёнах прылад ва ўсіх частках сьвету.

Вось і ўся кароткая гісторыя трыумфу гэтага ахоўнага матэрыялу, але нельга ўпусціць і яго асаблівасці.

прызначэнне

Асноўная мэта гэтага пакрыцця - мінімізацыя наступстваў, якія могуць развівацца пры значных дынамічных або статычных уздзеяннях. У той жа час ад гэтага ахоўнага экрана патрабуецца захаванне кампактных памераў, таўшчыні і малой вагі прылад пры невялікі кошту, скажэннях якасці карцінкі і адчувальнасці тачскрын.

вытворчасць

Сакрэт трываласці Gorilla Glass 3 заключаецца ў высокатэхналагічнай хімічнай апрацоўцы шкла, у працэсе якой адбываецца абмен іёнамі. Для гэтага матэрыял змяшчаецца ў раствор каліевае соляў, які нагрэць да тэмпературы не менш за 400 градусаў па Цэльсіі. Пасля гэтага варта працэс замяшчэння іёнаў натрыю, прысутных у шкле, на зараджаныя часціцы калія - яны адрозніваюцца вялікімі памерамі.

Па выніках астуджэння і здабывання зыходнага сыравіны з раствора лінейныя памеры шкла памяншаюцца, замещённый калій ўшчыльняе паверхню матэрыялу, што дазваляе атрымаць больш трывалы і аднастайны пласт рэчывы.

Вытворчы працэс вырабу Gorilla Glass 3 аптымізаваны такім чынам, каб мноства часціц пранікала праз яго тоўшчу і раўнамерна мацаваць ахоўнае пакрыццё.

геаграфія

На сённяшні дзень тэрытарыяльнае размяшчэнне прадпрыемстваў-вытворцаў кампаніі Corning не зведала асаблівых зменаў. Вытворчасць толькі пашырылася, і акрамя Злучаных Штатаў Амерыкі ахоўнае пакрыццё вырабляецца ў Тайвані і Японіі.

таўшчыня

Калі казаць пра змены ў лінейных памерах матэрыялу, то варта згадаць аб паўсюдным распаўсюдзе Gorilla Glass. Смартфон без гэтага загартаванага шкла ўжо немагчыма ўявіць, хоць дапушчальная таўшчыня пакрыцця складае толькі ад 0,5 да 2 міліметраў (гэта ў 10-50 разоў больш, чым дыяметр воласа чалавека).

Ўжываць для мабільных тэлефонаў матэрыял у 2 мм залішне, бо агульная таўшчыня сучасных гаджэтаў рэдка перавышае 1 гл, а падобнае павелічэнне габарытаў можа прывесці да зніжэння ТТХ і прадукцыйнасці. Таму для смартфонаў і іншай ультракомпактный электронікі выкарыстоўваюць ахоўнае пакрыццё да 0,8 мм, што не прыводзіць да пагаршэння эксплуатацыйных характарыстык або трываласці. Калі ж загартаванае шкло прызначана для тэлевізараў або наўтбукаў, то прымяняецца матэрыял таўшчынёй 2 мм. Ён забяспечвае аптымальнае спалучэнне надзейнасці і ўстойлівасці да зносу.

трываласць

Вымярэнне гэтага параметру для Corning Gorilla Glass 3 праводзілася метадам Виккерса, што ўяўляюць сабой працэс уціскання прызмы з алмазным напыленнем і вуглом у 136 градусаў, адлік якога пачынаецца ад процілеглых граняў фігуры.

Для вызначэння цвёрдасці ў гэтым выпадку выкарыстоўваюцца стандартныя фізічныя значэння ціску, прынятыя ў міжнароднай сістэме SI. Звыклай мерай у гэтым выпадку з'яўляюцца Пасканная (Па), сэнс якіх заключаецца ў дачыненні да прыкладвалі нагрузкі да плошчы ўзаемадзеяння. Па Виккерсу прыняты спрошчаны метад запісу цвёрдасці, ён адлюстроўваецца ў знаках HV. Гэты спосаб часцей за ўсё ўжываецца для тонкіх ліставых матэрыялаў, да якіх адносяцца і ахоўныя пакрыцця. Для прыкладу: 120HV50 пазначае, што пад уплывам сілы ў пяцьдзесят кілаграм цвёрдасць склала 120 адзінак. У агульнапрынятых выпадках працягласць прыкладанага ўздзеяння складае каля дзесяці-пятнаццаці секунд. Аднак пры неабходнасці ў канцы запісу дадаецца працягласць выпрабаванні нагрузкай праз слеш 30. Поўнае адлюстраванне будзе выглядаць наступным чынам: 120HV50 / 30.

сухія факты

Па выніках выпрабаванняў, цвёрдасць Gorilla Glass (тэлефоны першага пакалення абсталёўваліся ім) склала каля 700 адзінак пры дзеянні сілы ў дзвесце грам. Для прыкладу: жалеза характарызуецца паказчыкам толькі ў 30 адз. - 80HV5. Як можна пераканацца на прыкладзе гэтых значэнняў, цвёрдасць доследнага ахоўнага пласта перавышае гэты паказчык у звычайнага содавай (вапнавае-натрыевага) шкла не менш чым у тры разы. Калі растлумачыць больш падрабязна, то найбольш распаўсюджаны выгляд гэтага матэрыялу сустракаецца ў вонкавым шкленні або бутэльках.

публічныя выпрабаванні

Кампанія Corning праводзіла мноства дэманстрацый, якія на практыцы пацвердзілі гэтую лічбу. На выставах любы жадаючы мог пераканацца ў пэўнасці заяўленых значэнняў, калі пры выкарыстанні мініятурнага прэса прабівалася звычайнае шкло таўшчынёй 1 мм і Gorilla Glasss. У першым выпадку разбурэнне надыходзіла пры нагрузцы ў дваццаць тры кілаграма, тады як у другім - пры не менш за пяцьдзесят пяць кг. Гэта дае каэфіцыент трываласці ў 2,4. Аднак для трэцяй «Гарылы» гэтыя значэння вышэй на 50%, а параўноўваў запас па надзейнасці перавысіць 3,6 разы.

Гэта тлумачыць, чаму ўсё сузор'е вядучых вытворцаў электронікі сочыць за развіццём дадзенага матэрыялу з прыдыханнем і робіць усё магчымае, каб аператыўна абнаўляць глянцавыя твары сваіх смартфонаў і іншых гаджэтаў. Яшчэ з канца 2013 года практычна ўсе флагманы электроннай індустрыі абзавяліся звышмоцнай навінкай ад Corning.

Дадзенае падзея не прайшло міма вачэй радавых карыстальнікаў, якія, як заўсёды, звяртаюць увагу на практычную бок пытання. Яны адразу ж пачалі сачыць, дзе ўжываюць інавацыйную распрацоўку, бо шматлікія даследаванні і пошукі дазволілі прадугледзець усе нюансы эксплуатацыі.

Гэта загартаванае шкло было пратэставана не толькі на ўстойлівасць да механічных уздзеянняў, але і на ўплыў мноства хімічных і біялагічных рэчываў, а таксама харчовых прадуктаў і касметыкі. Цяпер духі, памада, сродкі для галення, вада або алкаголь не змогуць пашкодзіць яго структуру. Акрамя таго, Gorilla Glass лёгка мыецца - варта толькі працерці яго сухой сурвэткай, і адбіткаў пальцаў як не было. Няма ніякай неабходнасці марнавацца на спецыяльныя мыйныя сродкі. Гэта годнасць у поўнай меры ацэняць уладальнікі смартфонаў або планшэтаў з іншымі відамі ахоўнага пакрыцця, ім як нікому іншаму вядома пра якія ўзнікаюць пры чыстцы цяжкасцях.

У выніку найбольш уразлівая частка тэлефона - дысплей - стала яго годнасцю. Дзякуючы мноству моцных бакоў «Гарыла» пераўзыходзіць сваіх канкурэнтаў па ўсіх паказчыках і не пакідае ім шанцаў.