Драгоценный сенсорный экран: сапфир вытесняет “гориллу”
Сенсорные экраны находят применение во всё большем числе мобильных устройств. Возрастающая интерактивность приложений и самих пользователей приводит к необходимости более частой замены дисплеев.
На них быстро появляются мелкие царапины от ногтей, потёртости от контакта с ключами в кармане, следы падений и прочие дефекты. Бюджетные смартфоны защищают полимерной плёнкой, на аппаратах среднего ценового сегмента можно встретить стекло Gorilla Glass, а модели премиум-класса от Vertu и Savelli стремятся впечатлить «сапфировым стеклом», которое исключительно трудно поцарапать при обычном использовании.
Появление инженерных образцов и последние сделки говорят о том, что компания Apple вскоре начнёт использовать сапфировое покрытие дисплеев в новом поколении своих мобильных гаджетов.
Сапфировое защитное покрытие для iPhone 6 с диагональю 4.7? (фото: Marques Brownlee).
Маркетологи любят использовать приём сравнения новинок с драгоценностями, тем более если инженеры сами дают им такой повод. К примеру, позолоту на контактах можно преподнести не только как технологический стандарт, но и как атрибут роскоши.
Похожее явление происходит и с термином «сапфировое стекло», которое находит всё большее применение. Задолго до появления мобильных телефонов его можно было встретить в наручных часах, иллюминаторах самолётов и космических аппаратов, а у iPhone 5s сапфировое покрытие защищает от царапин кнопку «домой».
Почему же в отношении этого материала у ведущих игроков мобильного рынка столько скептицизма?
Обычно тем, кто готов приобрести телефон из белого золота за $160 тысяч, нет смысла объяснять, что экран в нём сделан не из природного драгоценного камня, памятного им по сказкам Шахеризады. Пускай они будут счастливы в неведении и чувствуют себя обладателями чего-то престижного.
Savelli Geneve – возможность купить смартфон с сапфировым покрытием по цене квартиры (фото: warwickfashiongroup.com).
Остальные уже знают (или могут узнать за пять минут, воспользовавшись поиском), что речь идёт о синтетическом монокристаллическом сапфире. Из-за своей прозрачности он также называется оптический или лейкосапфир. С химической точки зрения в нём нет ничего редкоземельного.
Это всего лишь кристаллический оксид алюминия, но при этом – один из самых твёрдых оксидов.
По десятибалльной шкале твёрдости немецкого минералога Фридриха Мооса монокристаллический сапфир набирает девять баллов, уступая лишь алмазу. Он практически ничем не царапается и сам может поцарапать стекло.
Обратная сторона высокой твёрдости заключается в сложности алмазной обработки кристалла, что и обуславливает сравнительно высокую стоимость конечной детали.
Дисплей с покрытием из лейкосапфира практически невозможно поцарапать (фото: engadget.com).
У многих производителей оптики пластинки из лейкосапфира закрывают переднюю линзу дорогих объективов. При диаметре 77 мм её себестоимость получается в 2,6 раза выше, чем у защитного стекла высокой твёрдости.
Площадь экрана iPhone больше, поэтому разница в цене должна быть ещё заметнее. В прошлом году компания GT Advanced Technologies (производитель оптических компонентов) оценила себестоимость защитного стекла Gorilla Glass для смартфона в три доллара, в то время как «сапфировое» по их расчётам обойдётся минимум в $30.
Царапины на Gorilla Glass через два года аккуратного использования (фото: А.В.).
“Показатели себестоимости и мощности производства сапфировых дисплеев ещё далеки от уровня, который мы бы оценили как практичный, – прокомментировал ситуацию глобальный директор по коммуникациям LG Кен Хонг изданию Engadget. – Долговечность сапфира и его устойчивость к появлению царапин, конечно, выглядит привлекательно, однако ему не вытеснить Gorilla Glass в ближайшее время”.
Тем не менее, идеей заменить покрытия дисплея на более прочные вдохновились многие производители гаджетов. Вероятно, одними из первых «сапфировым» стеклом защитят часы Motorola Moto 360, представленные на конференции Google I/O 2014.
Тем более, что проблему с хрупкостью твёрдых материалов удалось каким-то образом решить. Новые сапфировые покрытия спокойно выдерживают сильные изгибы, и даже скручивание.
Новое сапфировое покрытие для iPhone 6 удалось сделать гибким без ущерба твёрдости (фото: Marques Brownlee).
Ситуация с производством тоже быстро меняется. По данным сайта 9to5Mac, чьи журналисты редко ошибаются в прогнозах и слухах относительно Apple, компания строит в штате Аризона завод по изготовлению «сапфировых» пластин для дисплеев iPhone следующего поколения.
Расчётная мощность производства оценивается минимум в 100 млн. единиц в год.
Большинство кристаллов сегодня выращивают из расплава методом горизонтально направленной кристаллизации. Это сравнительно быстрый и энергоэффективный метод, поскольку локальная зона расплава формируется между затравочным кристаллом и шихтой без необходимости полностью расплавлять последнюю сразу.
Лейкосапфир интересен и тем, что он устойчив к действию агрессивных сред. Он не реагирует с большинством кислот и щелочей даже при нагревании до трёхсот градусов.
Однако рекордные защитные свойства помимо цены имеют и другую отрицательную сторону – светопропускание. У оптического сапфира оно хуже, чем у обычного стекла или у сверхпрочного Gorilla Glass, в котором ионы натрия вытеснены ионами калия.
Показатель преломления лейкосапфира сильно зависит от длины волны. В диапазоне видимого света он составляет ~ 1,76 – 1,78. Следовательно, около 14% составят потери на отражение.
Для сравнения: у дешёвых линз из аллилдигликолькарбоната они не превышают четырёх процентов.
Сапфировое покрытие превратит экран смартфона в зеркало (фото: engadget.com).
Уменьшить число бликов можно за счёт нанесения широкополосного просветляющего покрытия с обеих сторон защитной пластины из лейкосапфира. С внутренней стороны оно сделает экран более прозрачным, а значит – улучшит восприятие изображения и позволит снизить яркость подсветки.
Однако его использование в качестве наружного слоя лишает смысла все разговоры о стойкости сенсорного экрана к истиранию и появлению царапин. Облезшее просветляющие покрытие выглядит совершенно неэстетично.
Впрочем, даже с односторонним просветлением светопропускание получается на уровне около 88% – приемлемый показатель. Грамотная рекламная акция примирит поклонников фирмы с необходимостью усиливать яркость подсветки, смотреть на сверкающий экран и почаще заряжать iPhone.
Как отметил главный аналитик Jackdaw Research Ян Доусон, компания Apple использует массивный финансовый рычаг для ускоренного продвижения инновационных продуктов в ключевых компонентах своих устройств. Он считает, что среди всех других производителей, пожалуй, только Samsung сможет включиться в эту гонку.
При всей сомнительной целесообразности перехода на более твёрдые защитные стёкла, особо преданные пользователи наверняка скажут, что трогать «настоящий сапфир» им приятнее, чем какую-то «гориллу».
Драгоценный подарок (1956) Полная версия
