Míg a szénszálat, az alumíniumot és a kevlárt korlátozott mértékben használják a hordozható alkalmazásokban, a dolgok egy kicsit másképp alakulnak a kijelzők védőbevonatai terén. A kopással, karcolásokkal és egyéb mechanikai sérülésekkel szembeni fokozott ellenállással rendelkező képernyők között régóta hatékony vezető volt. Őt mindenki ismeri. A Gorilla Glass-ról beszélünk, amelynek tulajdonságairól ma fogunk beszélni.
Utazás a történelembe
Bár ezt az anyagot csak öt éve ismerik a modern világban, az innovatív műszaki megoldásnak van egy kevéssé ismert elődje, amelyet még a XX. század 60-as éveiben találtak fel. A Corning szakértői szerint az üveg szilárdsági paramétereinek javítását célzó legelső kísérletek egy része 50 évvel ezelőtt kezdődött.
E vizsgálatok eredménye az az anyag, amely a Chemcor nevet kapta. Sajnos a termék megelőzte korát, és nem talált gyakorlati alkalmazást abban a korszakban. Értéktelen maradt, így mára gyakorlatilag nincs konkrét példa a széles körű használatára. Az Amerikai Egyesült Államokban csak néhány versenyautó kapott valamilyen üvegelemet ennek köszönhetőenkönnyebb Chemcor, mint a hagyományos termékek.
A Corning mérnökei azonban többször is hangsúlyozták, hogy a Gorilla Glass alapvetően különbözik elődjétől. Nem szabad feltételezni, hogy az okostelefonok és táblagépek kijelzőinek modern bevonatát több mint fél évszázaddal ezelőtt találták fel. Mostantól a Chemcor védőképernyőként használható mobiltelefonokhoz és egyéb kompakt kütyükhöz, de költsége sokkal magasabb a különböző gyártási módszerek és technológiák miatt.
Igénylet
Csak 2006-ban, amikor elkezdődött az első generációs iPhone-on a munka, az Apple szembesült azzal, hogy javítani kell az akkor mindenhol használt polimer képernyők mechanikai ellenállását.
A legenda szerint ez a kérdés csak azután vált érdekeltté, hogy az okostelefon prototípusa az egyik felsővezető kulcsaival a zsebében volt egy reggeli futás során. Az acél néhány észrevehető karcolást hagyott hátra, amelyek megzavarták az Apple diadalát. Ennek eredményeként a kihívást elfogadták, és Steve Jobs egyetértett Corninggal, amely tapasztalattal rendelkezik a megfelelő polimer bevonat kifejlesztésében.
Annak ellenére, hogy az Apple okostelefonjának bemutatását 2007 elejére tervezték (kiadása csak valamivel később történt volna), a feladatot maradéktalanul elvégezték. A Corning javítani tudta termékét, és a szükséges mennyiségű Gorilla Glass polimer fóliát szállította a Steve Jobs Corporation számára.
Érdemes megjegyezni, hogy bár fémtárgyak nincsenek benneképes nyomokat hagyni a védőbevonaton, mégis tehetetlen az egyes homokszemcsék előtt. Ezek a szilikát részecskék, amelyek behatolnak a felhasználók zsebébe, és különféle hibákat okoznak a telefonok képernyőjének ideális felületén, még mindig problémát jelentenek számos csúcstechnológiás eszköz számára.
Elismerés
A Gorilla Glass megjelenése utáni első néhány évben az ilyen kiemelkedő tulajdonságokkal rendelkező üvegek egy nagyon keresett rést töltöttek be. Az anyag továbbfejlesztésére irányuló technológiai kutatás azonban nem állt meg. A következő öt év átfogó fejlesztéssel telt, melynek célja egy minimális vastagságú, de legalább azonos szilárdságú termék beszerzése volt.
Az eredmények nem sokáig vártak, és 2012 elején megjelent egy méltó alternatíva - a Gorilla Glass 2, amelynek lineáris méretei 20%-kal csökkentek. Bár a védőbevonat egyéb jellemzői nem változtak jelentősen, ez az anyag lehetővé tette a gyártók számára, hogy kompaktabb és termelékenyebb szerkentyűket gyártsanak. Választhattunk: a műszaki eszközök súlyát és vastagságát szinten hagyjuk, vagy a védőernyőjüket erősebbé és kisebb méretűvé teszik.
Második "Gorilla"
A második generációs Corning Gorilla Glass bevezetésének köszönhetően a kijelzők optikai tulajdonságai és funkcionalitása javult. Az anyag vastagságának csökkentése oda vezetett, hogy a betekintési szögek és a fényerő nőtt, az érzékelő mátrixok sokkal érzékenyebbek lettek az érintésre, és kb.a "téli gazdálkodás" nehézségeit el lehetne felejteni. Ez bizonyos mértékig biztosította az érintőképernyős kütyük népszerűségét, és elérhetetlen szintre emelte eladásaikat.
Együttműködés óriásokkal
Ugyanebben 2012-ben a Corning a Samsunggal folytatott együttműködéséről ismertté vált, amely a javított tulajdonságokkal rendelkező polimer bevonatok továbbfejlesztésében volt érdekelt. A feladatmeghatározás szerint olyan alternatívát kellett alkotni, amely egyszerre tudja helyettesíteni és kiegészíteni a meglévő megoldásokat. Ez nem csak a Gorilla Glass üveggel ellátott okostelefonok sokféleségéről szól.
A Samsung a hőterheléssel szembeni ellenállás javítása iránt érdeklődött, ami növelte az érintőképernyők reakcióját, és csökkentette a deformációt a mechanikai nyomás során. Ez növelte az érintőképernyő erőforrásait és javította a használhatóságát.
A két vállalat közötti interakció eredménye a Lotus Glass megjelenése volt. Ez az anyag teljes mértékben megfelelt az összes szükséges paraméternek. Kirajzolódott azonban egy bizonyos funkcionális eloszlás is: a Gorilla Glass képernyő csak bevonat, míg a Lotus a kijelzők szubsztrátuma, ami nem nyújt karcolásvédelmet. Így ezeket az anyagokat csak együtt kezdték el használni, ami nagymértékben növeli a képernyő szilárdságát, ütésekkel, repedésekkel és egyéb mechanikai igénybevételekkel szembeni ellenállását.
A Corning termékek fejlesztésének következő fordulójára a CES-2013 keretében került sor. Aztán bemutatták a Gorilla bevonatotÜveg 3, amely 50%-kal ütésállóbb és legalább 40%-kal karcállóbb. A Las Vegas-i kiállítás részeként ezeket az adatokat megerősítették a nyilvánosság előtt. A szinte hibátlannak mondható kiemelkedő eredmények új védőbevonat alkalmazásához vezettek az iPhone5S-en és a Samsung zászlóshajóin.
Terjesztés
A lényeg az, hogy a Gorilla Glass több mint harminc legnagyobb elektronikai gyártó termékei közé került, és magát a védőbevonatot legalább 300 millió készülékre szerelték fel világszerte.
Ez a védőanyag győzelmének rövid története, de ezt sem szabad kihagyni.
Cél
Ennek a bevonatnak a fő célja, hogy minimalizálja a jelentős dinamikus vagy statikus hatások következményeit. Ugyanakkor erre a védőképernyőre szükség van az eszközök kompakt méretének, vastagságának és könnyű súlyának alacsony költséggel, torzításával a képminőség és az érintőképernyő érzékenységének fenntartásához.
Gyártás
A Gorilla Glass 3 erejének titka az üveg csúcstechnológiás kémiai kezelésében rejlik, amely során ioncsere történik. Ehhez az anyagot káliumsók oldatába helyezik, amelyet legalább 400 Celsius fokos hőmérsékletre melegítenek. Ezt követi az üvegben jelenlévő nátriumionok töltött káliumrészecskékkel való helyettesítésének folyamata – ezek nagy méretűek.
Az eredmények szerinta nyersanyag hűtése és az oldatból való extrakciója az üveg lineáris méretei csökkennek, a helyettesített kálium sűrűsíti az anyag felületét, ami lehetővé teszi, hogy tartósabb és egyenletesebb anyagréteget kapjunk.
A Gorilla Glass 3 gyártási folyamata úgy van optimalizálva, hogy sok részecske áthatoljon a vastagságán, és egyenletesen erősítse meg a védőbevonatot.
Földrajz
A Corning gyártási helyszínei a mai napig nem sokat változtak. A gyártás csak bővült, és az Amerikai Egyesült Államokon kívül Tajvanon és Japánban is gyártják a védőbevonatot.
Vastagság
Ha az anyag lineáris méreteinek változásáról beszélünk, akkor érdemes megemlíteni a Gorilla Glass mindenütt jelenlétét. Okostelefon edzett üveg nélkül már elképzelhetetlen, bár a megengedett bevonatvastagság csak 0,5-2 milliméter (ez 10-50-szer több, mint egy emberi haj átmérője).
Fölösleges 2 mm-es anyagot használni mobiltelefonokhoz, mivel a modern kütyük teljes vastagsága ritkán haladja meg az 1 cm-t, és a méretek ilyen növekedése a teljesítményjellemzők és a teljesítmény csökkenéséhez vezethet. Ezért az okostelefonokhoz és más ultrakompakt elektronikához legfeljebb 0,8 mm-es védőbevonatot használnak, amely nem vezet a teljesítmény vagy az erő romlásához. Ha az edzett üveget TV-hez vagy laptophoz szánják, akkor 2 mm vastagságú anyagot használnak. Tökéletes kombinációt biztosítmegbízhatóság és kopásállóság.
Erő
Ennek a paraméternek a mérését a Corning Gorilla Glass 3 esetében a Vickers-módszerrel végeztük, amely egy 136 fokos szögű gyémántbevonatú prizma bemélyedésének folyamata, amelynek visszaszámlálása a szemközti lapokról indul. az ábra.
A keménység meghatározásához ebben az esetben a nemzetközi SI-rendszerben elfogadott szabványos fizikai nyomásértékeket használjuk. A szokásos mérték ebben az esetben a Pascals (Pa), melynek jelentése az alkalmazott terhelés és a kölcsönhatási terület aránya. Vickers szerint egy egyszerűsített módszert alkalmaznak a keménység rögzítésére, ez HV szimbólumokkal jelenik meg. Ezt a módszert leggyakrabban vékony lemezanyagoknál alkalmazzák, amelyek védőbevonatokat is tartalmaznak. Például: 120HV50 azt jelenti, hogy ötven kilogrammos erő hatására a keménység 120 egység volt. Általánosan elfogadott esetekben az alkalmazott hatás időtartama körülbelül tíz-tizenöt másodperc. Szükség esetén azonban a terhelési teszt időtartamát hozzáadjuk a rekord végéhez, majd egy 30-as perjellel. A teljes kijelző így fog kinézni: 120HV50/30.
Száraz tények
A teszteredmények szerint a Gorilla Glass keménysége (az első generációs telefonokat ezzel szerelték fel) körülbelül 700 egység volt kétszáz grammos erő hatására. Például: a vasat mindössze 30 egység mutató jellemzi. – 80HV5. Amint az ezen értékek példájából látható, a vizsgált védőréteg keménysége meghaladja ezt a mutatót a közönséges szóda esetében(szóda-mész) pohár legalább háromszor. Hogy részletesebben elmagyarázzuk, ennek az anyagnak a leggyakoribb típusa a külső üvegezésben vagy palackokban található.
Nyilvános tárgyalások
Corning sok demonstrációt végzett, amelyek valóban megerősítették ezt az adatot. Kiállításokon bárki meggyőződhetett a deklarált értékek megbízhatóságáról, amikor miniatűr prés segítségével 1 mm vastag közönséges üveget és Gorilla Glass üveget szúrtak ki. Az első esetben a megsemmisítés huszonhárom kilogramm, míg a második esetben legalább ötvenöt kilogramm terhelésnél történt. Ez 2,4-es biztonsági tényezőt ad. A harmadik Gorilla esetében azonban ezek az értékek 50%-kal magasabbak, és az összehasonlított biztonsági ráhagyás meghaladja a 3,6-szeresét.
Ez megmagyarázza, hogy a vezető elektronikai gyártók konstellációja miért követi ennek a légáteresztő anyagnak a fejlődését, és mindent megtesz annak érdekében, hogy gyorsan frissítse okostelefonjaik és egyéb kütyük fényes felületét. 2013 vége óta az elektronikai ipar szinte valamennyi zászlóshajója beszerzett egy nagy teherbírású újdonságot a Corningtól.
Ez az esemény nem ment el a hétköznapi felhasználók szeme előtt, akik, mint mindig, a probléma gyakorlati oldalára figyelnek. Azonnal követni kezdték, hol alkalmazzák az innovatív fejlesztést, mert számos tanulmány és felmérés lehetővé tette a működés minden árnyalatának előrelátását.
Ezt az edzett üveget nem csak a mechanikai ütésállóság, hanem az ütésállóság szempontjából is teszteltékszámos kémiai és biológiai anyag, valamint élelmiszerek és kozmetikumok. Most a parfüm, rúzs, borotválkozási termékek, víz vagy alkohol nem károsítja a szerkezetét. Ezenkívül a Gorilla Glass könnyen tisztítható - csak törölje le egy száraz ruhával, és eltűnnek az ujjlenyomatok. Nem kell pénzt költeni speciális tisztítószerekre. Ezt az előnyt a más típusú védőbevonattal ellátott okostelefonok vagy táblagépek tulajdonosai teljes mértékben értékelni fogják, hiszen senki máshoz hasonlóan ők is tisztában vannak a tisztítás során felmerülő nehézségekkel.
Ennek eredményeként a telefon legsérülékenyebb része - a kijelző - az előnye lett. Számos erősségének köszönhetően a Gorilla minden tekintetben felülmúlja versenytársait, és esélyt sem hagy nekik.
