Zatiaľ čo uhlíkové vlákna, hliník a kevlar majú v prenosných aplikáciách obmedzené využitie, v oblasti ochranných náterov displejov je to trochu inak. Medzi obrazovkami so zvýšenou odolnosťou proti oderu, poškriabaniu a inému mechanickému poškodeniu je už dlho efektívny líder. Je známy každému. Hovoríme o Gorilla Glass, o ktorých vlastnostiach si dnes niečo povieme.
Výlet do histórie
Hoci tento materiál je v modernom svete známy len päť rokov, inovatívne technické riešenie má málo známeho predchodcu, ktorý bol vynájdený už v 60. rokoch XX storočia. Podľa odborníkov z Corningu sa niektoré z úplne prvých experimentov zameraných na zlepšenie pevnostných parametrov skla začali pred 50 rokmi.
Výsledkom týchto štúdií bol materiál, ktorý získal názov Chemcor. Žiaľ, produkt predbehol dobu a v tej dobe nenašiel praktické uplatnenie. Zostal nedocenený, takže v súčasnosti neexistujú prakticky žiadne konkrétne príklady jeho širokého použitia. Len niekoľko pretekárskych áut v Spojených štátoch amerických dostalo nejaké sklenené prvky kvôliľahšia hmotnosť Chemcor ako bežné produkty.
Inžinieri spoločnosti Corning však opakovane zdôraznili, že sklo Gorilla Glass sa zásadne líši od svojho predchodcu. Nemali by ste predpokladať, že moderný povlak pre displeje smartfónov a tabletov bol vynájdený pred viac ako polstoročím. Teraz by sa Chemcor mohol použiť ako ochranná obrazovka pre mobilné telefóny a iné kompaktné prístroje, ale jeho cena je oveľa vyššia v dôsledku rôznych výrobných metód a technológií.
Dopyt
Až v roku 2006, keď sa začali práce na prvej generácii iPhonu, čelil Apple potrebe zlepšiť mechanickú odolnosť polymérových obrazoviek, ktoré sa potom používali všade.
Existuje legenda, že táto problematika sa začala zaujímať až potom, čo bol prototyp smartfónu vo vrecku s kľúčmi jedného z top manažérov pri rannom behu. Oceľ zanechala niekoľko viditeľných škrabancov, ktoré pokazili triumf Applu. Výsledkom bolo, že výzva bola prijatá a Steve Jobs súhlasil so spoločnosťou Corning, ktorá mala skúsenosti s vývojom vhodného polymérového povlaku.
Napriek tomu, že predstavenie smartfónu od Apple bolo naplánované na začiatok roka 2007 (jeho vydanie malo prebehnúť až o niečo neskôr), úloha bola splnená v plnom rozsahu. Corning dokázal vylepšiť svoj produkt a dodať požadované množstvo polymérových fólií Gorilla Glass pre Steve Jobs Corporation.
Za zmienku stojí, že aj keď kovové predmety nie sú vnútrischopný zanechať stopy na ochrannom nátere, je stále bezmocný pred jednotlivými časticami piesku. Tieto silikátové častice, ktoré prenikajú do vreciek používateľov a spôsobujú rôzne defekty na ideálnom povrchu obrazoviek telefónov, sú stále problémom mnohých špičkových zariadení.
Uznanie
V prvých rokoch po príchode Gorilla Glass sklo s takými vynikajúcimi vlastnosťami zaplnilo veľmi žiadanú medzeru. Technologický výskum ďalšieho vývoja materiálu však nestál. Nasledujúcich päť rokov sa venovalo komplexnému zlepšovaniu, ktorého cieľom bolo získať produkt s minimálnou hrúbkou, no minimálne rovnakou pevnosťou.
Výsledky na seba nenechali dlho čakať a začiatkom roka 2012 sa objavila dôstojná alternatíva - Gorilla Glass 2, ktorého lineárne rozmery sa zmenšili o 20 %. Hoci sa ostatné charakteristiky ochranného náteru výrazne nezmenili, tento materiál umožnil výrobcom vyrábať kompaktnejšie a produktívnejšie prístroje. Bolo na výber: ponechať váhu a hrúbku technických prostriedkov na rovnakej úrovni, alebo ich ochranné mriežky zosilniť a zmenšiť.
Druhá „Gorila“
Vďaka predstaveniu Corning Gorilla Glass druhej generácie sa zlepšili optické vlastnosti displejov a ich funkčnosť. Zníženie hrúbky materiálu viedlo k tomu, že sa zvýšili pozorovacie uhly a jas, matrice snímačov sa stali oveľa citlivejšími na dotyk a výraznena ťažkosti „zimného manažmentu“by sa dalo zabudnúť. To do určitej miery zabezpečilo popularitu zariadení s dotykovým displejom a posunulo ich predaj na nedosiahnuteľnú úroveň.
Spolupráca s gigantmi
V tom istom roku 2012 bola spoločnosť Corning známa spoluprácou so spoločnosťou Samsung, ktorá mala záujem o ďalší vývoj polymérových povlakov so zlepšenými vlastnosťami. Podľa zadávacích podmienok bolo potrebné vytvoriť alternatívu, ktorá by súčasne mohla nahradiť existujúce riešenia a doplniť ich. Nie je to len o rôznych smartfónoch s Gorilla Glass.
Samsung sa zaujímal o zlepšenie odolnosti voči tepelnému namáhaniu, čo zvýšilo odozvu dotykových displejov a viedlo k zníženiu deformácie pri mechanickom tlaku. Tým sa zvýšil zdroj dotykovej obrazovky a zlepšila sa jej použiteľnosť.
Výsledkom interakcie medzi týmito dvoma spoločnosťami bol vznik Lotus Glass. Tento materiál plne spĺňal všetky požadované parametre. Objavila sa však aj určitá funkčná distribúcia: obrazovka Gorilla Glass je len povlak, kým Lotus je substrát pre displeje, ktorý neposkytuje ochranu proti poškriabaniu. Tieto materiály sa teda začali používať iba spolu, čo výrazne zvyšuje pevnosť obrazovky, jej odolnosť voči nárazom, praskaniu a inému mechanickému namáhaniu.
Ďalšie kolo vývoja produktov Corning sa uskutočnilo ako súčasť CES-2013. Potom bol predstavený Gorilla CoatingSklo 3, ktoré je o 50 % odolnejšie voči nárazom a minimálne o 40 % odolnejšie voči poškriabaniu. V rámci výstavy v Las Vegas boli tieto čísla potvrdené verejnosti. Vynikajúce výsledky, ktoré možno nazvať takmer bezchybnými, viedli k aplikácii novej ochrannej vrstvy na iPhone 5S a vlajkové lode od spoločnosti Samsung.
Distribúcia
Podstatné je, že Gorilla Glass si našlo cestu do produktov viac ako tridsiatich najväčších výrobcov elektroniky a samotná ochranná vrstva bola nainštalovaná na najmenej 300 miliónoch zariadení po celom svete.
To je stručná história triumfu tohto ochranného materiálu, ale tiež by ste si to nemali nechať ujsť.
Účel
Hlavným účelom tohto náteru je minimalizovať následky, ktoré sa môžu vyvinúť s výraznými dynamickými alebo statickými vplyvmi. Zároveň je táto ochranná obrazovka potrebná na udržanie kompaktných rozmerov, hrúbky a nízkej hmotnosti zariadení pri nízkej cene, skreslenia kvality obrazu a citlivosti dotykovej obrazovky.
Produkcia
Tajomstvo sily Gorilla Glass 3 spočíva v high-tech chemickej úprave skla, pri ktorej dochádza k výmene iónov. Na tento účel sa materiál umiestni do roztoku draselných solí, ktorý sa zahreje na teplotu najmenej 400 stupňov Celzia. Potom nasleduje proces nahradenia iónov sodíka prítomných v skle nabitými časticami draslíka - sú veľké.
Podľa výsledkovchladenie a extrakcia suroviny z roztoku, lineárne rozmery skla sa zmenšujú, substituovaný draslík zhusťuje povrch materiálu, čo umožňuje získať odolnejšiu a rovnomernejšiu vrstvu látky.
Výrobný proces Gorilla Glass 3 je optimalizovaný tak, aby veľa častíc preniklo cez jeho hrúbku a rovnomerne posilnili ochranný povlak.
Geografia
K dnešnému dňu sa výrobné miesta Corningu príliš nezmenili. Výroba sa len rozšírila a okrem Spojených štátov amerických sa ochranný náter vyrába aj na Taiwane a v Japonsku.
Hrúbka
Ak hovoríme o zmenách lineárnych rozmerov materiálu, potom stojí za zmienku všadeprítomnosť Gorilla Glass. Smartfón bez tohto tvrdeného skla si už ani nemožno predstaviť, hoci povolená hrúbka povlaku je len od 0,5 do 2 milimetrov (to je 10- až 50-krát viac ako priemer ľudského vlasu).
Pre mobilné telefóny nie je potrebné používať 2 mm materiál, pretože celková hrúbka moderných prístrojov zriedka presahuje 1 cm a takéto zväčšenie rozmerov môže viesť k zníženiu výkonnostných charakteristík a výkonu. Preto sa pre smartfóny a inú ultrakompaktnú elektroniku používa ochranný povlak do hrúbky 0,8 mm, ktorý nevedie k zhoršeniu výkonu ani pevnosti. Ak je tvrdené sklo určené pre televízory alebo notebooky, potom sa používa materiál s hrúbkou 2 mm. Poskytuje dokonalú kombináciuspoľahlivosť a odolnosť proti opotrebovaniu.
Sila
Meranie tohto parametra pre Corning Gorilla Glass 3 bolo vykonané Vickersovou metódou, čo je proces vtláčania diamantom potiahnutého hranola s uhlom 136 stupňov, ktorého odpočítavanie začína od protiľahlých plôch postava.
Na určenie tvrdosti v tomto prípade sa používajú štandardné hodnoty fyzikálneho tlaku akceptované v medzinárodnom systéme SI. Obvyklou mierou sú v tomto prípade pascaly (Pa), ktorých význam je pomer aplikovaného zaťaženia k interakčnej ploche. Podľa Vickersa sa preberá zjednodušený spôsob zaznamenávania tvrdosti, zobrazuje sa v symboloch HV. Táto metóda sa najčastejšie používa pre tenké plechové materiály, ktoré zahŕňajú ochranné nátery. Napríklad: 120HV50 znamená, že pod vplyvom sily päťdesiat kilogramov bola tvrdosť 120 jednotiek. Vo všeobecne akceptovaných prípadoch je trvanie aplikovaného nárazu približne desať až pätnásť sekúnd. V prípade potreby sa však na koniec záznamu pridá trvanie záťažového testu, za ktorým nasleduje lomka 30. Úplné zobrazenie bude vyzerať takto: 120HV50/30.
Suché fakty
Podľa výsledkov testu bola tvrdosť Gorilla Glass (bola ním vybavená prvá generácia telefónov) približne 700 jednotiek pri pôsobení sily dvesto gramov. Napríklad: železo sa vyznačuje indikátorom iba 30 jednotiek. - 80HV5. Ako je zrejmé z príkladu týchto hodnôt, tvrdosť študovanej ochrannej vrstvy prekračuje tento ukazovateľ pre obyčajnú sódu(sodnovápenatého) skla aspoň trikrát. Aby sme to vysvetlili podrobnejšie, najbežnejší typ tohto materiálu sa nachádza vo vonkajšom zasklení alebo fľašiach.
Verejné pokusy
Corning urobil veľa demonštrácií, ktoré skutočne potvrdili toto číslo. Na výstavách sa mohol ktokoľvek presvedčiť o spoľahlivosti deklarovaných hodnôt, keď sa pomocou miniatúrneho lisu prerazilo obyčajné sklo s hrúbkou 1 mm a Gorilla Glasss. V prvom prípade došlo k zničeniu pri zaťažení dvadsaťtri kilogramov, zatiaľ čo v druhom prípade najmenej päťdesiatpäť kilogramov. To dáva bezpečnostný faktor 2,4. V prípade tretej Gorily sú však tieto hodnoty o 50 % vyššie a porovnávaná bezpečnostná rezerva presiahne 3,6-krát.
To vysvetľuje, prečo celá plejáda popredných výrobcov elektroniky sleduje vývoj tohto priedušného materiálu a robí všetko pre to, aby rýchlo aktualizovala lesklé tváre svojich smartfónov a iných zariadení. Od konca roka 2013 získali takmer všetky vlajkové lode elektronického priemyslu od spoločnosti Corning novinku pre veľké zaťaženie.
Táto akcia neprešla očami bežných užívateľov, ktorí ako vždy dbajú na praktickú stránku veci. Okamžite začali sledovať, kde uplatňujú inovatívny vývoj, pretože početné štúdie a prieskumy umožnili predvídať všetky nuansy fungovania.
Toto tvrdené sklo bolo testované nielen na mechanickú odolnosť proti nárazu, ale aj na nárazmnohé chemické a biologické látky, ako aj potraviny a kozmetika. Teraz parfum, rúž, prípravky na holenie, voda ani alkohol jej štruktúru nepoškodia. Sklo Gorilla Glass sa navyše ľahko čistí – stačí ho utrieť suchou handričkou a odtlačky prstov sú preč. Nie je potrebné míňať peniaze na špeciálne čistiace prostriedky. Túto výhodu plne ocenia majitelia smartfónov či tabletov s inými typmi ochrannej vrstvy, ktorí si ako nikto iný uvedomujú ťažkosti, ktoré pri čistení vznikajú.
V dôsledku toho sa najzraniteľnejšia časť telefónu – displej – stala jeho výhodou. Vďaka svojim mnohým prednostiam Gorila prekonáva svojich konkurentov vo všetkých ohľadoch a nenecháva im šancu.
