Первый iPhone помпезно презентовали на самой заре 2007 года. Смартфон сотворил настоящую революцию и задал абсолютно новый вектор развития мобильной индустрии. Однако в прототипе «Айфона» был установлен обычный пластиковый экран. Глава компании Apple Стив Джобс подметил, что дисплей аппарата сильно царапался, лежа в кармане с ключами и прочей мелочевкой. До выхода смартфона в широкие массы оставалось менее полугода...

За это короткое время для первого iPhone удалось создать стеклянный экран, заручившись поддержкой компании Corning. Она проводила эксперименты с обработкой поверхности стекла химическими соединениями еще в далеком 1959 году (Project Muscle). По неизвестным причинам проект был заморожен и возродили его спецом по настоянию Стива Джобса. Плодом коллаборации между Apple и Corning стало закаленное стекло Gorilla Glass, которое нынче применяется в мобильных устройствах повсеместно.

Как изготавливаются стекла Gorilla Glass

Основой в производстве стекол Gorilla Glass служит диоксид кремния, сдобренный присадками из фракции известняка и карбоната натрия. Полученную смесь плавят в печи при температуре порядка 1000 °С, в результате чего образуется алюмосиликатное стекло. Расплавленная масса помещается в ванну с оловом — стекло плывет по его поверхности из-за разности в плотности материалов, притом все тяжелые элементы оседают на дно ванны. Контактирующая с оловом поверхность получается невероятно гладкой. На выходе будут представлены полированные листы алюмосиликатного стекла.

Наглядные принципы обработки стекол и процедуры ионного обмена при закалке.

Следом стекло подлежит закалке при температуре порядка 400 °С. Готовые листы пропускаются через ванну с расплавом калийных солей. В ходе закалки мелкие ионы натрия замещаются крупными ионами калия, которые при остывании создают более плотную структуру стеклянного листа. Как результат, стекло обладает высокой прочностью и не теряет свою гибкость. Еще одним весомым достоинством ионного обмена является улучшенная стойкость получаемого стекла к температурным расширениям.

Gorilla Glass v1

Первое поколение Gorilla Glass появилось в 2007 году. Стекло имело толщину 1.5 мм, на него наносилось олеофобное покрытие для защиты поверхности дисплея от следов отпечатков пальцев и жирных разводов. По минералогической шкале Мооса твердость стекол Gorilla Glass первой редакции равняется 6-6.5 единиц, тогда как большинство металлических сплавов имеют твердость на уровне 5-5.5 единиц. Нанести вред такому стеклу можно песчинками (кварц стоит выше в шкале Мооса по показателям твердости), топазами, корундами и алмазами (последнее трио крайне редко встречается в обиходе).

Кроме iPhone, стекло Gorilla Glass v1 использовалось и в других смартфонах. Всего таковых моделей насчитывалось около 250-ти.

Смартфоны со cтеклом Gorilla Glass

Gorilla Glass v2

Вторую версию Gorilla Glass пришлось ждать без малого 5 лет. Представили ее на выставке потребительской электроники CES в самом начале 2012 года. Стекло осталось столь же стойким к царапинам, а его толщину уменьшили примерно на 20 %. В лабораторных тестах вторая редакция Gorilla Glass выдерживала давление до 50 кг без риска быть сломанным или потресканным.

Вторую редакцию Gorilla Glass представили на выставке CES 2012.

Благодаря уменьшению толщины стекла Gorilla Glass v2 начали еще более широко применяться в смартфонах. Также улучшились оптические свойства дисплеев, в частности, показатели яркости. А сенсорные матрицы стали более чувствительными к касаниям.

Gorilla Glass v3

Стекло Gorilla Glass v3 начали выпускать в 2013 году по новому техпроцессу с использованием технологии Native Damage Resistance для повышения прочности. Впредь «горилловые» стекла стали выдерживать давление до 150 кг, а их стойкость к царапинам повысилась на добрую треть (примерно на 35 %). Толщина стекла составила 0.8 мм.

Несмотря на «почтенный возраст», третье поколение стекол Gorilla Glass до сих пор пользуется спросом. Все из-за высокой стойкости к царапинам — превзойти этот показатель удалось лишь 7 лет спустя в версии Victus.

Телефоны в стеклянном корпусе Gorilla Glass

Gorilla Glass v4

Экраны мобильников получают наибольшие повреждения при падениях на твердую поверхность. Именно на этом факторе акцентировали внимание при разработке четвертой редакции Gorilla Glass, вышедшей в 2014 году. По результатам лабораторных испытаний стекло v4 оказалось в два раза крепче предыдущих поколений. Параллельно инженеры Corning уменьшили толщину стекла — до 0.4 мм.

Один из тестовых стендов, на которых проводятся прочностные испытания стекол Gorilla Glass.

Усиление стойкости стекла к ударным нагрузкам позволило сохранить жизни очень многим экранам. А еще больше этот параметр прокачали в следующей версии Gorilla Glass.

Gorilla Glass v5

По стойкости к ударным воздействиям защитное стекло v5 в четыре раза превосходит предшественника. Обещается, что примерно в 80 % случаев падений смартфона на твердые поверхности с высоты 1 м дисплей гаджета останется невредимым. Притом неплохие шансы на сохранение целостности экрана сохраняются и при падениях с 1.6-метровой высоты.

Толщина у стекла Gorilla Glass v5 осталась прежней — 0.4 мм. Применялось защитное стекло повсеместно.

Смарт часы с Gorilla Glass

Gorilla Glass v6

Шестую версию Gorilla Glass представили в разгар лета 2018 года. Отличительной чертой ее характера стала устойчивость ко многократным падениям на твердые неровные поверхности. Стекло v6 способно выдержать до 15 падений кряду с высоты 1 м. Первоначально таким стеклом оборудовали флагманские смартфоны, затем же технология распространилась и на девайсы медиум-звена.

Gorilla Glass Victus / Victus+

От цифровой нумерации поколений компания Corning отказалась в 2020 году, когда на смену версии v6 выпустили защитное стекло Gorilla Glass Victus. Оно позволяет гарантированно переносить единократные падения с высоты до 2 м, а также до 20 последовательных падений с высоты в 1 м. По стойкости к царапинам редакция Victus в два раза превосходит предшественника v6 и обошла несменного лидера v3.

Стекла Gorilla Glass Victus и Victus+ по праву считаются одними из наиболее выносливых.

Существует и улучшенная модификация защитного стекла Gorilla Glass Victus — с дополнительной «плюсовой» приставкой. По устойчивости к царапинам она максимально приближена к керамике. В соответствии с минералогической шкалой твердости Мооса стекло начинает царапаться на уровне 7/10, тогда как оригинальная версия Victus царапается на уровне 6/10. Стеклу Victus+ наконец-то не страшны песчинки.

Смартфоны со стеклом Gorilla Glass Victus

Gorilla Glass Victus 2

Под занавес 2022 года состоялся анонс поколения защитных стекол Gorilla Glass Victus 2. В нем учли набор веса и увеличение габаритов современных смартфонов, а также поставили упор на обеспечение наилучшей защиты при падениях гаджета на бетонные поверхности. Экранам «под прикрытием» стекла Victus 2 не страшны падения с высоты 1 м на бетонный пол.

По прочим параметрам защитное стекло сохранило достоинство предыдущей редакции — оно все так же выдерживает до 20 кряду падений на твердые поверхности с метровой высоты и однократные падения с высоты 2 м на асфальт. Стекло Gorilla Glass Victus 2 ожидается в облачении топовых мобильных устройств.

Познавательный факт. Закаленные стекла размещают не только над поверхностью дисплеев, но и на задних крышках, чтобы защитить стеклянные задние панели от повреждений.

Gorilla Glass SR+

Для гвардии носимой электроники, в частности, смарт-часов, в 2016 году выпустили защитное стекло Gorilla Glass SR+. В нем реализовали технологию Project Phire, которая является неким гибридом между традиционными «горилловыми» и сапфировыми стеклами. Сухие цифры гласят, что покрытие SR+ примерно на 70 % крепче и на 25 % меньше бликует в сравнении с аналогами, используемыми для защиты циферблатов носимых гаджетов.

Дебют Gorilla Glass SR+ состоялся на борту «умных» часов Samsung Gear S3. Стеклокомпозитный материал стекла хорошо переносит толчки, удары и царапины от одежды с сохранением оптической прозрачности и сенсорной чувствительности.

Gorilla Glass DX / DX+

В 2018 году на смену SR+ пришли два поколения закаленных стекол Gorilla Glass DX и DX+. Изначально они предназначены для борьбы с солнечными бликами и улучшения читабельности экрана на борту носимой электроники под прямыми солнечными лучами. Также эти стекла защищают поверхность экрана от царапин и повреждений при ударах.

С экранов смарт-часов и фитнес-браслетов защитные стекла Gorilla Glass DX и DX+ перекочевали на объективы камер смартфонов.

Спустя некоторое время стеклышки DX и DX+ адаптировали под применение для защиты объективов в камерах смартфонов. Состав стеклокомпозита переработали в угоду обеспечения высокой стойкости к царапинам и улучшения светопропускания (сквозь стекло проходит до 98 % света).

Альтернативы

Годные альтернативы «горилловым» защитным стеклам можно пересчитать на пальцах одной руки. Наибольшую популярность завоевала продукция японской компании Asahi Glass — алюмосиликатные стекла Dragontrail. Их производственный процесс предполагает отправку заготовок из жидкого стекла в печь с расплавленным оловом и добавку частиц для упрочнения материала, после чего стекло быстро охлаждается и отправляется на резку. Покрытия Dragontrail X чаще всего присутствуют в китайских смартфонах из низкого и среднего ценового сегментов, а модификации Pro — на борту мобильников крепкого медиум-уровня.

Компания Asahi Glass выпускает как штатные стекла Dragontrail для экранов смартфонов, так и сменные защитные панели из закаленного стекла.

Другие конкуренты стеклам Gorilla Glass сыскали еще меньше популярности. Это продукция компании Schott AG и ее стекло Xensation, а также Nippon Electric Glass со стеклом Dinorex.

Сапфировые стекла — не панацея?

По вышеупомянутой шкале Мооса сапфировые стекла находятся почти на самой верхушке — выше размещаются лишь алмазы. А значит такие покрытия очень сложно поцарапать. Однако при точечных ударах сапфир тут же разлетается на мелкие осколки. В качестве защитного покрытия дисплеев применение этого материала нецелесообразно, за исключением кавалерии носимой электроники и камер смартфонов. Есть у сапфировых стекол и другие недостатки: худшее светопропускание и дороговизна производства. В свете этих факторов даже в «умных» часах все чаще отказываются от сапфировых стекол в пользу Gorilla Glass.

_____

Монополия компании Corning в сфере выпуска закаленных стекол с каждым годом лишь укрепляется. Предпочтение стоит отдавать устройствам именно со стеклами Gorilla Glass в качестве защитного покрытия поверхностей, поскольку видных альтернатив «горилловой» продукции в широком обиходе практически не существует.