Zatímco uhlíková vlákna, hliník a kevlar mají v přenosných aplikacích omezené použití, v oblasti ochranných povlaků displejů je to trochu jinak. Mezi zástěnami se zvýšenou odolností proti oděru, poškrábání a jinému mechanickému poškození je již dlouho účinný lídr. Je známý všem. Řeč je o Gorilla Glass, o jehož vlastnostech si dnes povíme.
Výlet do historie
Ačkoli je tento materiál v moderním světě známý teprve pět let, inovativní technické řešení má málo známého předchůdce, který byl vynalezen již v 60. letech 20. století. Podle odborníků z Corningu byly některé z vůbec prvních experimentů zaměřených na zlepšení pevnostních parametrů skla zahájeny před 50 lety.
Výsledkem těchto studií byl materiál, který získal název Chemcor. Výrobek bohužel předběhl dobu a nenašel v té době praktické uplatnění. Zůstal nedoceněný, takže v současnosti neexistují prakticky žádné konkrétní příklady jeho širokého použití. Pouze několik závodních vozů ve Spojených státech amerických dostalo některé skleněné prvky kvůlilehčí Chemcor než běžné produkty.
Inženýři společnosti Corning však opakovaně zdůrazňovali, že sklo Gorilla Glass se zásadně liší od svého předchůdce. Neměli byste předpokládat, že moderní povlak pro displeje smartphonů a tabletů byl vynalezen před více než půl stoletím. Nyní by mohl být Chemcor použit jako ochranná obrazovka pro mobilní telefony a další kompaktní zařízení, ale jeho cena je mnohem vyšší kvůli různým výrobním metodám a technologiím.
Poptávka
Pouze v roce 2006, kdy začaly práce na první generaci iPhonu, čelil Apple potřebě zlepšit mechanickou odolnost polymerových obrazovek, které se pak používaly všude.
Existuje legenda, že se tato problematika začala zajímat až poté, co byl prototyp smartphonu v kapse s klíči jednoho z top manažerů při ranním běhu. Ocel zanechala několik znatelných škrábanců, které pokazily triumf Applu. Výsledkem bylo, že výzva byla přijata a Steve Jobs souhlasil se společností Corning, která měla zkušenosti s vývojem vhodného polymerního povlaku.
Navzdory tomu, že představení smartphonu od Applu bylo naplánováno na začátek roku 2007 (jeho vydání mělo proběhnout až o něco později), byl úkol splněn beze zbytku. Společnost Corning dokázala vylepšit svůj produkt a dodat požadované množství polymerových fólií Gorilla Glass pro společnost Steve Jobs Corporation.
Za zmínku stojí, že ačkoliv kovové předměty nejsou uvnitřschopný zanechat stopy na ochranném povlaku, je stále bezmocný před jednotlivými částicemi písku. Tyto silikátové částice, které pronikají do kapes uživatelů a způsobují různé vady na ideálním povrchu obrazovek telefonů, jsou stále problémem mnoha špičkových zařízení.
Uznání
V prvních několika letech po příchodu Gorilla Glass zaplnilo sklo s takovými vynikajícími vlastnostmi velmi vyhledávané místo. Technologický výzkum dalšího vývoje materiálu však nezůstal stát. Následujících pět let bylo věnováno komplexnímu zlepšování, jehož cílem bylo získat produkt s minimální tloušťkou, ale minimálně stejnou pevností.
Výsledky na sebe nenechaly dlouho čekat a začátkem roku 2012 se objevila hodná alternativa - Gorilla Glass 2, jehož lineární rozměry se zmenšily o 20 %. Přestože se ostatní vlastnosti ochranného povlaku výrazně nezměnily, tento materiál umožnil výrobcům vyrábět kompaktnější a produktivnější zařízení. Bylo na výběr: ponechat váhu a tloušťku technických prostředků na stejné úrovni, nebo jejich ochranné kryty vyrobit pevnější a menší.
Druhá "Gorila"
Vzhledem k uvedení druhé generace skla Corning Gorilla Glass se zlepšily optické vlastnosti displejů a jejich funkčnost. Snížení tloušťky materiálu vedlo k tomu, že se zvýšily pozorovací úhly a jas, matrice snímačů se staly mnohem citlivějšími na dotek a výrazněna obtíže „zimního managementu“by se dalo zapomenout. To do jisté míry zajistilo popularitu gadgetů s dotykovou obrazovkou a posunulo jejich prodeje na nedosažitelnou úroveň.
Spolupráce s giganty
Ve stejném roce 2012 byla společnost Corning známá svou spoluprací se společností Samsung, která měla zájem o další vývoj polymerních povlaků se zlepšenými vlastnostmi. Podle zadání bylo nutné vytvořit alternativu, která by mohla současně nahradit stávající řešení a doplnit je. Není to jen o různých chytrých telefonech s Gorilla Glass.
Samsung se zajímal o zlepšení odolnosti vůči tepelnému namáhání, což zvýšilo odezvu dotykových displejů a vedlo ke snížení deformace během mechanického tlaku. To zvýšilo zdroje dotykové obrazovky a zlepšilo její použitelnost.
Výsledkem interakce mezi těmito dvěma společnostmi byl vznik Lotus Glass. Tento materiál plně vyhovoval všem požadovaným parametrům. Objevila se však i určitá funkční distribuce: obrazovka Gorilla Glass je pouze povlak, zatímco Lotus je substrát pro displeje, který neposkytuje ochranu proti poškrábání. Tyto materiály se tedy začaly používat pouze společně, což značně zvyšuje pevnost obrazovky, její odolnost proti nárazu, prasknutí a jinému mechanickému namáhání.
Další kolo vývoje produktů Corning proběhlo v rámci CES-2013. Poté byl představen Gorilla CoatingSklo 3, které je o 50 % odolnější proti nárazu a minimálně o 40 % odolnější proti poškrábání. V rámci výstavy v Las Vegas byla tato čísla veřejnosti potvrzena. Vynikající výsledky, které lze nazvat téměř bezchybnými, vedly k aplikaci nové ochranné vrstvy na iPhone 5S a vlajkové lodě společnosti Samsung.
Distribuce
Sečteno a podtrženo, Gorilla Glass si našlo cestu do produktů více než třiceti největších výrobců elektroniky a samotný ochranný povlak byl instalován na nejméně 300 milionů zařízení po celém světě.
To je stručná historie triumfu tohoto ochranného materiálu, ale také si to nesmíte nechat ujít.
Účel
Hlavním účelem tohoto nátěru je minimalizovat následky, které se mohou vyvinout s významnými dynamickými nebo statickými dopady. Zároveň je tato ochranná obrazovka vyžadována pro zachování kompaktní velikosti, tloušťky a nízké hmotnosti zařízení za nízkou cenu, zkreslení kvality obrazu a citlivosti dotykové obrazovky.
Produkce
Tajemství síly Gorilla Glass 3 spočívá v high-tech chemickém ošetření skla, při kterém dochází k výměně iontů. K tomu se materiál vloží do roztoku draselných solí, který se zahřeje na teplotu nejméně 400 stupňů Celsia. Následuje proces nahrazení sodných iontů přítomných ve skle nabitými částicemi draslíku – ty jsou velké.
Podle výsledkůchlazení a extrakce suroviny z roztoku, lineární rozměry skla jsou zmenšeny, substituovaný draslík zhušťuje povrch materiálu, což umožňuje získat odolnější a stejnoměrnější vrstvu látky.
Výrobní proces Gorilla Glass 3 je optimalizován tak, aby mnoho částic proniklo jeho tloušťkou a rovnoměrně zpevnilo ochranný povlak.
Geografie
K dnešnímu dni se výrobní závody společnosti Corning příliš nezměnily. Výroba se pouze rozšířila a kromě Spojených států amerických se ochranný nátěr vyrábí na Tchaj-wanu a v Japonsku.
Tloušťka
Pokud mluvíme o změnách lineárních rozměrů materiálu, pak stojí za zmínku všudypřítomnost Gorilla Glass. Smartphone bez tohoto tvrzeného skla si již nelze představit, ačkoli přípustná tloušťka povlaku je pouze od 0,5 do 2 milimetrů (to je 10-50krát více než průměr lidského vlasu).
U mobilních telefonů není nutné používat 2mm materiál, protože celková tloušťka moderních přístrojů zřídka přesahuje 1 cm a takové zvětšení rozměrů může vést ke snížení výkonnostních charakteristik a výkonu. Proto se pro smartphony a další ultrakompaktní elektroniku používá ochranný povlak do 0,8 mm, který nevede ke zhoršení výkonu ani pevnosti. Pokud je tvrzené sklo určeno pro televizory nebo notebooky, pak se používá materiál o tloušťce 2 mm. Poskytuje dokonalou kombinacispolehlivost a odolnost proti opotřebení.
Síla
Měření tohoto parametru pro Corning Gorilla Glass 3 bylo provedeno metodou Vickers, což je proces vtlačování diamantem potaženého hranolu s úhlem 136 stupňů, jehož odpočítávání začíná od protilehlých ploch postava.
K určení tvrdosti v tomto případě se používají standardní hodnoty fyzikálního tlaku akceptované v mezinárodní soustavě SI. Obvyklou mírou jsou v tomto případě Pascaly (Pa), jejichž význam je poměr působícího zatížení k interakční ploše. Podle Vickerse je přijata zjednodušená metoda pro záznam tvrdosti, zobrazuje se v HV symbolech. Tato metoda se nejčastěji používá u tenkých deskových materiálů, které zahrnují ochranné nátěry. Například: 120HV50 znamená, že pod vlivem síly padesáti kilogramů byla tvrdost 120 jednotek. V obecně uznávaných případech je trvání aplikovaného dopadu asi deset až patnáct sekund. V případě potřeby se však na konec záznamu přidá doba trvání zátěžového testu a za ním lomítko 30. Úplné zobrazení bude vypadat takto: 120HV50/30.
Suchá fakta
Podle výsledků testů byla tvrdost Gorilla Glass (byly jím vybaveny telefony první generace) asi 700 jednotek při působení síly dvě stě gramů. Například: železo se vyznačuje indikátorem pouze 30 jednotek. – 80HV5. Jak je vidět z příkladu těchto hodnot, tvrdost studované ochranné vrstvy tento ukazatel u běžné sody převyšuje(sodnovápenaté) sklo alespoň třikrát. Abychom to vysvětlili podrobněji, nejběžnější typ tohoto materiálu se nachází ve vnějším zasklení nebo lahvích.
Veřejné zkoušky
Corning provedl mnoho demonstrací, které toto číslo skutečně potvrdily. Na výstavách se o spolehlivosti deklarovaných hodnot mohl každý přesvědčit, když se pomocí miniaturního lisu prorazilo obyčejné sklo o tloušťce 1 mm a Gorilla Glasss. V prvním případě došlo ke zničení při zatížení dvacet tři kilogramů, zatímco ve druhém - nejméně padesát pět kilogramů. To dává bezpečnostní faktor 2,4. U třetí Gorily jsou však tyto hodnoty o 50 % vyšší a porovnávaná bezpečnostní rezerva překročí 3,6krát.
To vysvětluje, proč celá plejáda předních výrobců elektroniky sleduje vývoj tohoto prodyšného materiálu a dělá vše pro to, aby rychle aktualizovali lesklé obličeje svých smartphonů a dalších gadgetů. Od konce roku 2013 získaly téměř všechny vlajkové lodě elektronického průmyslu od společnosti Corning odolnou novinku.
Tato akce neprošla očima běžných uživatelů, kteří jako vždy dbají na praktickou stránku věci. Okamžitě začali sledovat, kde aplikují inovativní vývoj, protože četné studie a průzkumy umožnily předvídat všechny nuance provozu.
Toto tvrzené sklo bylo testováno nejen na mechanickou odolnost proti nárazu, ale také na nárazmnoho chemických a biologických látek, ale i potravin a kosmetiky. Nyní parfém, rtěnka, přípravky na holení, voda ani alkohol nepoškodí její strukturu. Gorilla Glass se navíc snadno čistí – stačí otřít suchým hadříkem a otisky prstů jsou pryč. Není třeba utrácet peníze za speciální mycí prostředky. Tuto výhodu plně ocení majitelé chytrých telefonů nebo tabletů s jinými typy ochranného nátěru, stejně jako nikdo jiný si uvědomují obtíže, které při čištění vznikají.
V důsledku toho se nejzranitelnější část telefonu – displej – stala jeho výhodou. Díky mnoha silným stránkám Gorilla překonává své konkurenty ve všech ohledech a nenechává jim šanci.
