Kuigi süsinikkiudu, alumiiniumi ja kevlari kasutatakse kaasaskantavates rakendustes piiratud ulatuses, on ekraanide kaitsekatete osas asjad veidi erinevad. Suurenenud kulumiskindlusega, kriimustuste ja muude mehaaniliste kahjustustega ekraanide hulgas on pikka aega olnud tõhus liider. Ta on kõigile teada. Räägime Gorilla Glassist, mille omadustest täna räägime.
Reis ajalukku
Kuigi seda materjali tuntakse tänapäeva maailmas vaid viis aastat, on uuenduslikul tehnilisel lahendusel vähetuntud eelkäija, mis leiutati juba XX sajandi 60ndatel. Corningi ekspertide sõnul alustati esimestest katsetest, mille eesmärk oli parandada klaasi tugevusparameetreid, 50 aastat tagasi.
Nende uuringute tulemuseks oli materjal, mis sai nime Chemcor. Kahjuks oli toode oma ajast ees ega leidnud sellel ajastul praktilist rakendust. See jäi hindamatuks, nii et praeguseks pole selle laialdase kasutamise kohta praktiliselt ühtegi konkreetset näidet. Vaid vähesed Ameerika Ühendriikide võidusõiduautod said mõne klaasielemendi tõttukergem Chemcor kui tavalised tooted.
Samas on Corningi insenerid korduv alt rõhutanud, et Gorilla Glass erineb põhimõtteliselt oma eelkäijast. Te ei tohiks eeldada, et nutitelefonide ja tahvelarvutite ekraanide kaasaegne kate leiutati rohkem kui pool sajandit tagasi. Nüüd saab Chemcorit kasutada mobiiltelefonide ja muude kompaktsete vidinate kaitseekraanina, kuid selle maksumus on erinevate tootmismeetodite ja tehnoloogiate tõttu palju suurem.
Nõudlus
Alles 2006. aastal, kui töö esimese põlvkonna iPhone'iga alustati, seisis Apple silmitsi vajadusega parandada polümeerekraanide mehaanilist vastupidavust, mida siis kõikjal kasutati.
Ligib legend, et see teema hakkas huvi tundma alles pärast seda, kui nutitelefoni prototüüp oli hommikujooksul ühe tippjuhi võtmetega taskus. Teras jättis mõned märgatavad kriimud, mis rikkusid Apple'i võidukäiku. Selle tulemusena võeti väljakutse vastu ja Steve Jobs nõustus Corningiga, kellel oli sobiva polümeerkatte väljatöötamise kogemus.
Hoolimata asjaolust, et Apple'i nutitelefoni esitlus oli kavandatud 2007. aasta algusesse (selle väljalaskmine pidi toimuma alles veidi hiljem), sai ülesanne täielikult täidetud. Corning suutis oma toodet täiustada ja tarnida Steve Jobs Corporationile vajaliku koguse Gorilla Glassi polümeerkilesid.
Väärib märkimist, et kuigi metallesemed pole seessuudab kaitsekattele jälgi jätta, on see üksikute liivaosakeste ees siiski jõuetu. Need silikaadiosakesed, mis tungivad kasutajate taskutesse ja põhjustavad telefoniekraanide ideaalsel pinnal mitmesuguseid defekte, on endiselt paljude kõrgtehnoloogiliste seadmete probleem.
Tunnustus
Esimestel aastatel pärast Gorilla Glassi tulekut täitis nii silmapaistvate omadustega klaas väga nõutud niši. Kuid materjali edasiarendamise tehnoloogilised uuringud ei seisnud paigal. Järgmised viis aastat kulus igakülgsele täiustamisele, mille eesmärk oli saada minimaalse paksusega, kuid vähem alt sama tugevusega toode.
Tulemused ei lasknud end kaua oodata ja 2012. aasta alguses ilmus vääriline alternatiiv - Gorilla Glass 2, mille lineaarmõõtmed vähenesid 20%. Kuigi muud kaitsekatte omadused ei ole oluliselt muutunud, on see materjal võimaldanud tootjatel toota kompaktsemaid ja produktiivsemaid vidinaid. Oli valida: kas jätta tehniliste vahendite kaal ja paksus samale tasemele või muuta nende kaitseekraanid tugevamaks ja väiksemaks.
Teine "Gorilla"
Seoses teise põlvkonna Corning Gorilla Glassi kasutuselevõtuga on ekraanide optilised omadused ja nende funktsionaalsus paranenud. Materjali paksuse vähendamine tõi kaasa asjaolu, et vaatenurgad ja heledus suurenesid, anduri maatriksid muutusid puutetundlikumaks ja umbes oluliseks."talvemajandamise" raskused võiks ära unustada. See tagas teatud määral puuteekraaniga vidinate populaarsuse ja viis nende müügi saavutamatule tasemele.
Koostöö hiiglastega
Samal 2012. aastal paistis Corning silma koostöö eest Samsungiga, kes oli huvitatud täiustatud omadustega polümeerkatete edasiarendamisest. Lähteülesande kohaselt oli vaja luua alternatiiv, mis suudaks üheaegselt asendada olemasolevaid lahendusi ja neid täiendada. See ei puuduta ainult Gorilla Glassiga varustatud nutitelefonide valikut.
Samsung oli huvitatud vastupidavuse parandamisest termilisele pingele, mis suurendas puuteekraanide reageerimist ja vähendas deformatsiooni mehaanilise surve ajal. See suurendas puuteekraani ressurssi ja parandas selle kasutatavust.
Kahe ettevõtte vahelise suhtluse tulemuseks oli Lotus Glassi ilmumine. See materjal vastas täielikult kõigile nõutavatele parameetritele. Siiski on tekkinud ka teatav funktsionaalne jaotus: Gorilla Glassi ekraan on vaid kattekiht, Lotus aga kuvarite substraat, mis ei paku kaitset kriimustuste eest. Seega hakati neid materjale kasutama ainult koos, mis suurendab oluliselt ekraani tugevust, selle vastupidavust põrutustele, pragudele ja muudele mehaanilistele pingetele.
Corningi toodete järgmine arendusvoor toimus CES-2013 raames. Seejärel võeti kasutusele Gorilla CoatingKlaas 3, mis on 50% löögi- ja vähem alt 40% kriimustuskindlam. Las Vegase näituse raames kinnitati need arvud avalikkusele. Silmapaistvad tulemused, mida võib nimetada peaaegu veatuteks, viisid iPhone5S-ile ja Samsungi lipulaevadele uue kaitsekatte pealekandmiseni.
Levitamine
Põhimõte on see, et Gorilla Glass on leidnud tee enam kui kolmekümne suurima elektroonikatootja toodetesse ja kaitsekate ise on paigaldatud vähem alt 300 miljonile seadmele üle maailma.
See on selle kaitsematerjali võidukäigu lühike ajalugu, kuid seda ei tohi ka vahele jätta.
Eesmärk
Selle katte põhieesmärk on minimeerida tagajärgi, mis võivad tekkida oluliste dünaamiliste või staatiliste mõjude korral. Samal ajal on see kaitseekraan vajalik seadmete kompaktse suuruse, paksuse ja väikese kaalu säilitamiseks madala hinnaga, pildikvaliteedi moonutuste ja puuteekraani tundlikkusega.
Tootmine
Gorilla Glass 3 tugevuse saladus peitub kõrgtehnoloogilises klaasi keemilises töötlemises, mille käigus toimub ioonide vahetus. Selleks asetatakse materjal kaaliumisoolade lahusesse, mis kuumutatakse temperatuurini vähem alt 400 kraadi Celsiuse järgi. Sellele järgneb protsess, kus klaasis olevad naatriumiioonid asendatakse laetud kaaliumiosakestega – need on suured.
Tulemuste järgilähteaine jahutamisel ja lahusest eraldamisel vähenevad klaasi lineaarsed mõõtmed, asendatud kaalium tihendab materjali pinda, mis võimaldab saada vastupidavama ja ühtlasema ainekihi.
Gorilla Glass 3 tootmisprotsess on optimeeritud nii, et paljud osakesed tungivad läbi selle paksuse ja tugevdavad ühtlaselt kaitsekatet.
Geograafia
Seni pole Corningi tootmiskohad palju muutunud. Tootmine on ainult laienenud ning lisaks Ameerika Ühendriikidele toodetakse kaitsekatet Taiwanis ja Jaapanis.
Paksus
Kui rääkida materjali lineaarsete mõõtmete muutumisest, siis tasub mainida Gorilla Glassi kõikjal esinemist. Nutitelefoni ilma selle karastatud klaasita on juba võimatu ette kujutada, kuigi katte lubatud paksus on vaid 0,5–2 millimeetrit (see on 10–50 korda rohkem kui juuksekarva läbimõõt).
Mobiiltelefonide jaoks pole vaja kasutada 2 mm materjali, kuna tänapäevaste vidinate kogupaksus ületab harva 1 cm ning selline mõõtmete suurendamine võib kaasa tuua jõudlusnäitajate ja jõudluse vähenemise. Seetõttu kasutatakse nutitelefonide ja muu ülikompaktse elektroonika puhul kuni 0,8 mm kaitsekihti, mis ei põhjusta jõudluse ega tugevuse halvenemist. Kui karastatud klaas on mõeldud teleritele või sülearvutitele, siis kasutatakse materjali paksusega 2 mm. See annab täiusliku kombinatsioonitöökindlus ja kulumiskindlus.
Jõud
Selle parameetri mõõtmine Corning Gorilla Glass 3 puhul viidi läbi Vickersi meetodil, mis on 136-kraadise nurgaga teemantkattega prisma süvendamise protsess, mille loendus algab prisma vastaskülgedelt. joonis.
Sel juhul kasutatakse kõvaduse määramiseks rahvusvahelises SI-süsteemis aktsepteeritud standardseid füüsikalise rõhu väärtusi. Tavaline mõõt on sel juhul Pascals (Pa), mille tähendus on rakendatud koormuse ja interaktsiooniala suhe. Vickersi sõnul kasutatakse kõvaduse salvestamiseks lihtsustatud meetodit, seda kuvatakse HV sümbolites. Seda meetodit kasutatakse kõige sagedamini õhukeste lehtmaterjalide puhul, mis hõlmavad kaitsekatteid. Näiteks: 120HV50 tähendab, et viiekümnekilose jõu mõjul oli kõvadus 120 ühikut. Üldtunnustatud juhtudel on rakendatud löögi kestus kümme kuni viisteist sekundit. Vajadusel lisatakse aga kirje lõppu koormustesti kestus, millele järgneb kaldkriips 30. Täisekraan näeb välja selline: 120HV50/30.
Kuivad faktid
Testitulemuste järgi oli Gorilla Glassi (esimese põlvkonna telefonid olid sellega varustatud) kõvadus kahesajagrammise jõu mõjul umbes 700 ühikut. Näiteks: rauda iseloomustab näitaja vaid 30 ühikut. – 80HV5. Nagu nende väärtuste näitest näha, ületab uuritud kaitsekihi kõvadus tavalise sooda puhul seda näitajat(sooda-lubi) klaas vähem alt kolm korda. Üksikasjalikumaks selgitamiseks on selle materjali levinuim tüüp välisklaasides või pudelites.
Avalikud katsed
Corning on teinud palju demonstratsioone, mis seda arvu tegelikult kinnitasid. Näitustel võis igaüks veenduda deklareeritud väärtuste usaldusväärsuses, kui miniatuurse pressi abil torgati läbi tavaline 1 mm paksune klaas ja Gorilla Glass. Esimesel juhul toimus hävitamine kahekümne kolme kilogrammi, teisel juhul aga vähem alt viiskümmend viis kilogrammi. See annab ohutusteguriks 2,4. Kolmanda Gorilla puhul on need väärtused aga 50% kõrgemad ja võrreldav ohutusvaru ületab 3,6 korda.
See selgitab, miks kogu juhtivate elektroonikatootjate konstellatsioon jälgib selle hingava materjali arengut ja teeb kõik endast oleneva, et oma nutitelefonide ja muude vidinate läikivaid nägusid kiiresti värskendada. Alates 2013. aasta lõpust on peaaegu kõik elektroonikatööstuse lipulaevad omandanud Corningilt tugeva uudse toote.
See sündmus ei läinud mööda tavakasutajate silmist, kes, nagu alati, pööravad tähelepanu probleemi praktilisele küljele. Kohe hakati jälgima, kus uuenduslikku arendust rakendatakse, sest arvukad uuringud ja küsitlused võimaldasid kõiki toimimise nüansse ette näha.
Seda karastatud klaasi on testitud mitte ainult mehaanilise löögikindluse, vaid ka löökide suhtespalju keemilisi ja bioloogilisi aineid, samuti toiduaineid ja kosmeetikat. Nüüd ei kahjusta parfüüm, huulepulk, habemeajamistooted, vesi ega alkohol selle struktuuri. Lisaks on Gorilla Glassi lihtne puhastada – lihts alt pühkige see kuiva lapiga ja sõrmejäljed on kadunud. Spetsiaalsetele pesuvahenditele pole vaja raha kulutada. Seda eelist hindavad täielikult teist tüüpi kaitsekattega nutitelefonide või tahvelarvutite omanikud, kuna nad, nagu keegi teine, on teadlikud puhastamisel tekkivatest raskustest.
Selle tulemusena on telefoni kõige haavatavam osa – ekraan – muutunud selle eeliseks. Tänu oma paljudele tugevatele külgedele ületab Gorilla oma konkurente igas mõttes ega jäta neile võimalust.
