Medan kolfiber, aluminium och Kevlar har begränsad användning i bärbara applikationer, är saker och ting lite annorlunda när det gäller skyddande beläggningar för skärmar. Bland skärmarna med ökad motståndskraft mot nötning, repor och andra mekaniska skador har det länge funnits en effektiv ledare. Han är känd för alla. Vi pratar om Gorilla Glass, vars egenskaper vi kommer att prata om idag.
En resa till historien
Även om detta material har varit känt i den moderna världen i bara fem år, har den innovativa tekniska lösningen en föga känd föregångare, som uppfanns redan på 60-talet av XX-talet. Enligt Corning-experter startade några av de allra första experimenten som syftade till att förbättra glasets hållfasthetsparametrar för 50 år sedan.
Resultatet av dessa studier var materialet som fick namnet Chemcor. Tyvärr var produkten före sin tid och hittade ingen praktisk tillämpning under den eran. Det förblev ouppskattat, så vid det här laget finns det praktiskt taget inga konkreta exempel på hur det används i stor utsträckning. Endast ett fåtal racerbilar i USA fick några glaselement pgalättare Chemcor än konventionella produkter.
Cornings ingenjörer har dock upprepade gånger betonat att Gorilla Glass är fundament alt annorlunda än sin föregångare. Du bör inte anta att den moderna beläggningen för smartphones och surfplattor uppfanns för mer än ett halvt sekel sedan. Nu skulle Chemcor kunna användas som en skyddande skärm för mobiltelefoner och andra kompakta prylar, men kostnaden är mycket högre på grund av olika produktionsmetoder och teknologier.
Demand
Först 2006, när arbetet med den första generationens iPhone började, mötte Apple behovet av att förbättra den mekaniska motståndskraften hos polymerskärmar, som sedan användes överallt.
Det finns en legend om att den här frågan blev intresserad först efter att prototypen av smarttelefonen fanns i fickan med nycklarna till en av toppcheferna under en morgonrunda. Stålet lämnade några märkbara repor som förstörde Apples triumf. Som ett resultat antogs utmaningen och Steve Jobs kom överens med Corning, som hade erfarenhet av att utveckla en lämplig polymerbeläggning.
Trots att presentationen av smarttelefonen från Apple var planerad till början av 2007 (dess release var tänkt att ske bara lite senare), slutfördes uppgiften i sin helhet. Corning kunde förbättra sin produkt och leverera den erforderliga mängden Gorilla Glass polymerfilmer till Steve Jobs Corporation.
Det är värt att notera att även om metallföremål inte finns ikan lämna märken på den skyddande beläggningen är den fortfarande kraftlös framför enskilda sandpartiklar. Dessa silikatpartiklar, som tränger in i användarens fickor och orsakar olika defekter på den ideala ytan av telefonskärmar, är fortfarande ett problem för många högteknologiska enheter.
Erkännande
Under de första åren efter Gorilla Glass tillkomst fyllde glas med sådana enastående egenskaper en mycket eftertraktad nisch. Men teknisk forskning om vidareutvecklingen av materialet stod inte stilla. De följande fem åren ägnades åt omfattande förbättringar, vars mål var att få en produkt med en minsta tjocklek, men minst samma styrka.
Resultaten lät inte vänta på sig, och i början av 2012 dök ett värdigt alternativ upp - Gorilla Glass 2, vars linjära dimensioner minskade med 20 %. Även om andra egenskaper hos den skyddande beläggningen inte har förändrats nämnvärt, har detta material gjort det möjligt för tillverkare att producera mer kompakta och produktiva prylar. Det fanns ett val: att lämna vikten och tjockleken på tekniska medel på samma nivå, eller att göra deras skyddsskärmar starkare och mindre i storlek.
Andra "Gorilla"
På grund av introduktionen av andra generationens Corning Gorilla Glass har de optiska egenskaperna hos skärmar och deras funktionalitet förbättrats. Att minska tjockleken på materialet ledde till att betraktningsvinklarna och ljusstyrkan ökade, sensormatriserna blev mycket känsligare för beröring och ungefär betydandesvårigheterna med "vinterskötsel" kunde glömmas. Detta säkerställde i viss utsträckning pekskärmsprylarnas popularitet och förde deras försäljning till en ouppnåelig nivå.
Samarbete med jättar
Under samma år 2012 uppmärksammades Corning för sitt samarbete med Samsung, som var intresserade av att vidareutveckla polymerbeläggningar med förbättrade egenskaper. Enligt uppdragsbeskrivningen var det nödvändigt att skapa ett alternativ som samtidigt kunde ersätta befintliga lösningar och komplettera dem. Det handlar inte bara om mängden smartphones med Gorilla Glass.
Samsung var intresserade av att förbättra motståndet mot termisk stress, vilket ökade responsen från pekskärmar och ledde till minskad deformation under mekaniskt tryck. Detta ökade resursen för pekskärmen och förbättrade dess användbarhet.
Resultatet av interaktionen mellan de två företagen var framväxten av Lotus Glass. Detta material uppfyllde helt alla nödvändiga parametrar. En viss funktionell fördelning har dock också uppstått: Gorilla Glass-skärmen är bara en beläggning, medan Lotus är ett substrat för skärmar, som inte ger repskydd. Således började dessa material endast användas tillsammans, vilket avsevärt ökar skärmens styrka, dess motståndskraft mot stötar, sprickor och andra mekaniska påfrestningar.
Nästa utvecklingsomgång för Corning-produkter ägde rum som en del av CES-2013. Sedan introducerades Gorilla CoatingGlas 3 som är 50% mer slagtålig och minst 40% mer reptålig. Som en del av utställningen i Las Vegas bekräftades dessa siffror för allmänheten. Enastående resultat som kan kallas nästan felfria ledde till appliceringen av en ny skyddande beläggning på iPhone5S och flaggskepp från Samsung.
Distribution
Samlet är att Gorilla Glass har hittat in i produkterna från mer än trettio av de största elektroniktillverkarna, och själva skyddsbeläggningen har installerats på minst 300 miljoner enheter över hela världen.
Det här är den korta historien om detta skyddsmaterials triumf, men det är inte heller att missa.
Purpose
Huvudsyftet med denna beläggning är att minimera de konsekvenser som kan uppstå vid betydande dynamiska eller statiska effekter. Samtidigt krävs den här skyddsskärmen för att behålla en kompakt storlek, tjocklek och låg vikt på enheter till en låg kostnad, förvrängning av bildkvalitet och pekskärmskänslighet.
Produktion
Hemligheten bakom Gorilla Glass 3:s styrka ligger i den högteknologiska kemiska behandlingen av glas, under vilken joner byts ut. För att göra detta placeras materialet i en lösning av kaliums alter, som värms upp till en temperatur på minst 400 grader Celsius. Detta följs av processen att ersätta natriumjonerna som finns i glaset med laddade kaliumpartiklar - de är stora i storlek.
Enligt resultatenkylning och extraktion av råvaran från lösningen, glasets linjära dimensioner reduceras, det substituerade kaliumet förtätar materialets yta, vilket gör det möjligt att erhålla ett mer hållbart och enhetligt lager av ämnet.
Tillverkningsprocessen för Gorilla Glass 3 är optimerad så att många partiklar penetrerar genom dess tjocklek och jämnt förstärker den skyddande beläggningen.
Geografi
Hittills har Cornings tillverkningsplatser inte förändrats mycket. Produktionen har bara utökats, och förutom i USA tillverkas skyddsbeläggningen i Taiwan och Japan.
Thickness
Om vi talar om förändringar i materialets linjära dimensioner, så är det värt att nämna Gorilla Glass allestädes närvarande. En smartphone utan detta härdade glas är redan omöjligt att föreställa sig, även om den tillåtna beläggningstjockleken bara är från 0,5 till 2 millimeter (detta är 10-50 gånger mer än diametern på ett människohår).
Det är onödigt att använda 2 mm material för mobiltelefoner, eftersom den totala tjockleken på moderna prylar sällan överstiger 1 cm, och en sådan ökning av dimensioner kan leda till en minskning av prestandaegenskaper och prestanda. Därför används för smartphones och annan ultrakompakt elektronik en skyddande beläggning på upp till 0,8 mm, vilket inte leder till en försämring av prestanda eller styrka. Om härdat glas är avsett för TV-apparater eller bärbara datorer, används ett material med en tjocklek på 2 mm. Det ger den perfekta kombinationentillförlitlighet och slitstyrka.
Strength
Mätningen av denna parameter för Corning Gorilla Glass 3 utfördes med Vickers-metoden, som är en process för indragning av ett diamantbelagt prisma med en vinkel på 136 grader, vars nedräkning startar från motsatta sidor av figuren.
För att bestämma hårdheten i detta fall används standardvärdena för fysiskt tryck som accepteras i det internationella SI-systemet. Det vanliga måttet i detta fall är Pascals (Pa), vars betydelse är förhållandet mellan den applicerade belastningen och interaktionsområdet. Enligt Vickers används en förenklad metod för att registrera hårdhet, den visas i HV-symboler. Denna metod används oftast för tunna plåtmaterial, som inkluderar skyddande beläggningar. Till exempel: 120HV50 betyder att under påverkan av en kraft på femtio kilogram var hårdheten 120 enheter. I allmänt accepterade fall är varaktigheten av den applicerade stöten cirka tio till femton sekunder. Vid behov läggs dock varaktigheten av belastningstestet till i slutet av posten, följt av ett snedstreck 30. Hela displayen kommer att se ut så här: 120HV50/30.
Torra fakta
Enligt testresultaten var hårdheten hos Gorilla Glass (den första generationens telefoner utrustade med det) cirka 700 enheter under inverkan av en kraft på tvåhundra gram. Till exempel: järn kännetecknas av en indikator på endast 30 enheter. – 80HV5. Som framgår av exemplet med dessa värden överstiger hårdheten hos det studerade skyddsskiktet denna indikator för vanlig soda(soda-lime) glas minst tre gånger. För att förklara mer i detalj, den vanligaste typen av detta material finns i yttre glas eller flaskor.
Offentliga försök
Corning har gjort många demonstrationer som faktiskt bekräftade denna siffra. På utställningar kunde vem som helst övertygas om tillförlitligheten hos de deklarerade värdena när man genomborrade vanligt glas 1 mm tjockt och Gorilla Glass med hjälp av en miniatyrpress. I det första fallet inträffade förstörelse vid en last på tjugotre kilo, medan i det andra - minst femtiofem kilo. Detta ger en säkerhetsfaktor på 2,4. Men för den tredje Gorillan är dessa värden 50 % högre och den jämförda säkerhetsmarginalen kommer att överstiga 3,6 gånger.
Detta förklarar varför hela konstellationen av ledande elektroniktillverkare följer utvecklingen av detta material som andas och gör allt för att snabbt uppdatera de glansiga ansiktena på sina smartphones och andra prylar. Sedan slutet av 2013 har nästan alla flaggskepp inom elektronikindustrin skaffat en kraftig nyhet från Corning.
Det här evenemanget gick inte förbi ögonen på vanliga användare, som, som alltid, uppmärksammar den praktiska sidan av frågan. De började omedelbart följa var de tillämpar innovativ utveckling, eftersom många studier och undersökningar gjorde det möjligt att förutse alla nyanser av verksamheten.
Det här härdade glaset har testats inte bara för mekanisk slagtålighet utan också för slagmånga kemiska och biologiska ämnen, såväl som livsmedel och kosmetika. Nu kommer inte parfym, läppstift, rakprodukter, vatten eller alkohol att skada dess struktur. Dessutom är Gorilla Glass lätt att rengöra - torka bara av det med en torr trasa, så är fingeravtrycken borta. Det finns ingen anledning att spendera pengar på speciella tvättmedel. Denna fördel kommer att uppskattas fullt ut av ägarna av smartphones eller surfplattor med andra typer av skyddande beläggning, de är, som ingen annan, medvetna om de svårigheter som uppstår vid rengöring.
Som ett resultat har den mest sårbara delen av telefonen - displayen - blivit dess fördel. Tack vare sina många styrkor överträffar Gorilla sina konkurrenter i alla avseenden och ger dem ingen chans.
