واحد خبر mobile.ir : سال‌هاست که از شیشه‌های مقاوم‌شده‌ و آب‌دیده، برای محافظت از صفحات نمایش دستگاه‌های مختلفی از جمله گوشی‌ها و ساعت‌های هوشمند، تبلت‌ها و تلویزیون‌ها استفاده می‌شود. این شیشه‌های اصطلاحا مقاوم‌شده و آب‌دیده، غالبا نوع خاصی از صفحات آلومینوسیلیکات قلیایی هستند که به منظور افزایش سختی و مقاومت‌شان، تحت یک فرآیند کنترل‌شده حرارتی و یا شیمیایی قرار گرفته‌اند. قرارگیری این شیشه‌های مقاوم‌شده روی صفحه‌نمایش، به طور معمول مقاومت آن‌ها را در برابر ضربه و خش به مراتب افزایش می‌دهد. البته با تمام پیشرفت‌های حاصل شده، این شیشه‌ها همچنان قابل شکستن بوده و معمولا قدرت تحمل ضربات شدید را ندارند. امروزه این شیشه‌ها به سطحی از مقاومت و استحام رسیده‌اند که بسیاری از کاربران گوشی‌های هوشمند را بی‌نیاز از خرید و نصب برچسب‌های محافظ صفحه‌نمایش و کیف‌های ضربه‌گیر نموده‌اند.

با وجود این‌که در سال‌های اخیر شاهد رقابت شدیدی میان شرکت‌های فعال در زمینه‌های مختلف مرتبط با تکنولوژی موبایل هستیم، عرصه شیشه‌های محافظ صفحات نمایش همواره از این قاعده مستثنی بوده است. در دهه اخیر، شرکت Corning با محصولات خانواده Gorilla Glass تامین کننده اصلی شیشه‌های به کار رفته روی اغلب گوشی‌های هوشمند پرچم‌دار شرکت‌های مختلف بوده است. البته در این سال‌ها شرکت‌های دیگری همچون GT Advanced با شیشه‌های Sapphire و یا شرکت ژاپنی AGC با شیشه‌های Dragontrail، محصولات خوبی را به بازار عرضه نموده و بعضا محافظت از صفحه‌نمایش گوشی‌های مطرحی را به عهده داشته‌اند. اما تا به ‌حال هیچ‌یک از این تولیدکنندگان نتوانسته‌اند سهم قابل توجهی از این بازار را در اختیار گرفته و به رقیبی جدی برای شرکت Corning بدل شوند. در ادامه این مطلب نگاهی خواهیم داشت به مهم‌ترین شیشه‌های محافظ صفحه‌نمایش، تکنولوژی ساخت و شرکت‌های تولیدکننده آن‌ها.

Gorilla Glass

Gorilla Glass برند نام‌آشنای شیشه‌های مقاوم‌شده‌‌ شرکت Corning برای محافظت از صفحه‌نمایش تجهیزات مختلف الکترونیکی‌ست. شیشه‌های گوریلا از صفحات آلومینوسیلیکات قلیایی ساخته شده، و با این هدف طراحی و توسعه یافته‌اند تا نازکی و سبکی را همراه با مقاومت بالا در برابر ضربه و خش‌ برای صفحه‌نمایش به ارمغان آورند. از سال 2007 تاکنون 5 عضو از این خانواده معرفی گردیده‌ و در محصولات مختلفی از جمله گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌ها و حتی تلویزیون‌ها به کار رفته‌اند.

به گفته شرکت Corning، فرآیند ذوب انحصاری و خاص آن‌ها برای تولید صفحات شیشه، عامل اصلی موفقیت‌شان در این عرصه بوده‌ است. پس از آماده‌سازی صفحات اولیه شیشه طی فرآیند ذوب، این صفحات در جریان یک فرآیند ویژه تبادل یون، مقاوم‌سازی می‌شوند. در این فرآیند شیمیایی تبادل یون، سطح شیشه با یون‌های بزرگ‌تر پر شده و به حالتی متراکم در می‌آید. برای بیشینه‌سازی این تراکم سطحی در شیشه‌های گوریلا، صفحات شیشه‌ درون نمک پتاسیم الکالاین مذاب با دمای 400 درجه سانتیگراد غوطه‌ور می‌گردند. در این حمام داغ، یون‌های کوچک‌تر سدیم سطح شیشه را ترک نموده و با یون‌های بزرگ‌تر پتاسیم جایگزین می‌شوند. این یون‌های بزرگ‌تر که جای بیشتری اشغال می‌نمایند، در هنگام سرد شدن شیشه به هم فشرده شده و لایه‌ای به شدت متراکم را در سطح شیشه تشکیل می‌دهند. این لایه متراکم، استحکام سطحی شیشه را افزایش داده و مقاومت آن را در مقابل ترک خوردگی، خش‌ها و ضربات ناشی از برخورد اشیای مختلف، افزایش می‌دهد.

شرکت Corning از سال 1960 میلادی کار روی مقاوم‌سازی شیمیایی شیشه‌ها را آغاز نموده و موفق شد شیشه‌ای مقاوم را با نام Chemcor برای کاربردهای تجاری و صنعتی به بازار عرضه نماید. این شیشه‌ها تا سال 1990 در صنایع هوایی، دارویی و اتومبیل سازی مورد استفاده قرار می‌گرفتند. این شرکت از سال 2005 میلادی آزمایشات و تحقیقات خود را برای ساخت شیشه‌هایی مقاوم‌شده که برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی به اندازه کافی نازک و سبک باشند، آغاز نمود. نتیجه این تحقیقات، اولین نسل از شیشه‌های گوریلا بود که به سفارش اپل در تعداد بالا تولید و در سال 2007 روی اولین نسل از iPhone وارد بازار گردید. پس از آن Gorilla Glass روی دستگاه‌های همراه دیگری همچون نوکیا N8، نوکیا Lumia 900، اچ‌تی‌سیDesire، مایکروسافت Surface، سامسونگ Galaxy S، سامسونگGalaxy Tab 7.7 و سامسونگ Galaxy Note به کار گرفته شده و تا سال 2010 وظیفه محافظت از صفحه‌نمایش 200 میلیون دستگاه همراه –معادل 20 درصد از کل گوشی‌های همراه-- را به عهده داشت.

دومین نسل از شیشه‌های گوریلا که علاوه بر مقاومت بیشتر، 20 درصد نسبت به نسل اول نازک‌تر بود، در سال 2012 میلادی معرفی و عرضه گردید. در تاریخ 24 اکتبر سال 2012، شرکت Corning اعلام نمود که شیشه‌های گوریلا روی 1 میلیارد دستگاه همراه مورد استفاده قرار گرفته‌اند. از جمله مهمترین دستگاه‌های مجهز به Gorilla Glass 2 می‌توان به ال‌جی Nexus 4، سامسونگ Nexus 10، سامسونگ Galaxy S III، اچ‌تی‌سی One X، اچ‌تی‌سیOne M7، ال‌جی G2 و مایکروسافت Surface 2 اشاره نمود.

در سال 2013 شرکت کورنینگ Gorilla Glass 3 را در نمایشگاه CES معرفی نمود. به گفته این شرکت، نسل سوم از شیشه‌های گوریلا نسبت به نسل قبل خود 40 درصد در مقابل خش‌ها مقاوم‌تر بوده و به میزان قابل توجهی انعطاف‌پذیرتر است. همچنین این شیشه‌ها دارای ویژگی NDR (Native Damage Resistance) هستند که به موجب آن حتی پیش از انجام فرآیند مقاوم‌سازی شیمیایی، به طور ذاتی سخت‌تر و در برابر ضربه مقاوم‌تر هستند. بنا به ادعای Corning، به موجب همین خاصیت ویژه این نسل نسبت به نسل قبل تا 3 برابر در برابر آسیب‌دیدگی مقاوم‌تر است. جالب است بدانید که شرکت Corning در طراحی Gorilla Glass 3 و نسل‌های بعدی آن، از مدل‌سازی در مقیاس اتمی استفاده نموده است. از سال 2013 تا کنون دستگاه‌های بسیاری برای محافظت از صفحه‌نمایش خود به این نسل از شیشه‌های گوریلا مجهز شده‌اند، از جمله موتورولا Moto G، موتورولا Moto X، سامسونگ Galaxy S4، سامسونگ Galaxy Note 3، ال‌جی Nexus 5، موتورولا Nexus 6، ال‌جی Nexus 5X، مایکروسافت Lumia 950، نوکیا Lumia 1020، و آمازون Fire Phone. شرکت Corning در مراسم معرفی نسل سوم شیشه‌های گوریلا در CES 2013 اعلام نمود که مهندسینش در حال تحقیق و آزمایش برای تولید شیشه‌هایی هستند که علاوه بر سبک‌تر بودن، نازک‌تر بودن و مقاومت بیشتر در برابر ضربه و خش، انعکاس نور کمتری نیز داشته، کثیفی و اثر انگشت کمتری را به خود جذب نمایند.

Gorilla Glass 4 که نسبت به نسل قبل خود مقاوم‌تر، نازک‌تر و سبک‌تر است، در اواخر سال 2014 میلادی معرفی گردید. هدف اصلی در طراحی و تولید این نسل از شیشه‌های گوریلا، افزایش مقاومت در برابر ضربات ناشی از سقوط‌ها بوده است. دانشمندان شرکت Corning صدها دستگاه همراه و صفحه‌نمایش شکسته شده را برای این منظور بررسی نموده و آزمایش‌های جدیدی را برای بررسی مقاومت شیشه‌های‌شان طراحی نمودند. به گفته متخصصین این شرکت، آن‌ها تعدادی Gorilla Glass 4 را همراه با شیشه‌هایی از تولیدکنندگان رقیب، از ارتفاع 1 متری و در زوایای مختلف روی سطوح سخت انداخته‌اند. نتیجه این آزمایش بدین صورت بود که Gorilla Glass 4 از 80 درصد این سقوط‌ها جان سالم به در برد که از این لحاظ تا دو برابر نسبت به نسل سوم گوریلا و دیگر شیشه‌های مقاوم موجود در بازار آن زمان مقاوم‌تر بوده است. بنابراین با وجود تلاش‌های شرکت Corning، نسل چهارم شیشه‌های گوریلا هم همچنان ممکن است در اثر سقوط از دست شما روی سطوح سخت بشکند. اما لااقل احتمال شکستن صفحه‌نمایش گوشی شما در این حالت بسیار کمتر از گذشته خواهد بود. با وجود این که اعلام شده است این افزایش قابل توجه مقاومت Gorilla Glass 4 در برابر سقوط و ضربه، تاثیر منفی خاصی را روی دیگر ویژگی‌های آن نگذاشته است، برخی از کارشناسان و منتقدین معتقدند که این بهبود به بهای کاهش مقاومت آن در مقابل خراشیدگی‌های نسبت به Gorilla Glass 3 و دیگر شیشه‌های مقاوم هم رده آن در بازار تمام شده است.

از ابتدای سال 2015 میلادی تا کنون بسیاری از دستگاه‌های هوشمند همراه از Gorilla Glass 4 بهره گرفته‌اند. برخی از مهم‌ترین و شناخته‌شده‌ترین این دستگاه‌ها عبارتند از هواوی Nexus 6P، وان‌پلاس 3، سامسونگ Galaxy S6، سامسونگ Note 4، مایکروسافت Surface Pro 4، مایکروسافت Surface Book و ال‌جی G5

چندی پیش --در تاریخ 20 جولای 2016—شرکت Corning از جدیدترین عضو خانواده Gorilla Glass پرده‌برداری نمود. نسل پنجم از شیشه‌های گوریلا همچون نسل قبل از خود با هدف اصلی افزایش مقاومت در برابر سقوط‌ها طراحی و توسعه یافته است. بر اساس تحقیقاتی که به تازگی در مقیاس جهانی صورت گرفته است، بیش از 85 درصد از گوشی‌های هوشمند کاربران حداقل سالی یک بار از دست‌شان به زمین افتاده و 55 درصد از صاحبان این دستگاه‌ها، گوشی هوشمند خود را در هر سال 3 بار یا بیش‌تر به زمین انداخته‌اند. گزارش‌ها نشان می‌دهد که بیش از 60 درصد این سقوط‌ها از ارتفاعی بین کمر تا شانه افراد به سطح زمین رخ داده است. بنا بر همین تحقیقات سعی شده است تا این نسل از شیشه‌های محافظ گوریلا بتواند از چنین سقوط‌هایی جان سالم به در ببرد. John Bayne نایب رئیس و مدیر کل شرکت Gorilla Corning Glass در این خصوص می‌گوید: "ما با هر نسل متوالی از شیشه‌ Corning Gorilla ، تکنولوژی شیشه‌های محافظ را وارد سطوحی جدید نموده‌ایم." او همچنین می‌افزاید: "با توجه به این که بسیاری از سقوط‌های روزمره [دستگاه‌ها] از ارتفاع شانه تا کمر رخ می‌دهند، ما می‌دانستیم که بهبود عملکرد [و مقاومت شیشه] در برابر سقوط‌های این چنینی، پیشرفتی مهم و لازم خواهد بود."

متخصصین شرکت Corning برای آزمایش عملکرد این شیشه‌ها در شرایط سقوط، ابتدا آن‌ها را از ارتفاع 22 سانتیمتری روی سطوح مختلف رها نموده و در صورتی که دچار ترک خوردگی یا شکستگی نشوند، ارتفاع سقوط را هر بار 10 سانتیمتر افزایش می‌دهند. نتیجه این آزمایش‌ها روی Gorilla Glass 5 نشان می‌دهد که این شیشه محافظ قادر است 80 درصد سقوط‌ها از ارتفاع بیش از 1.6 متر روی سطوح سختی همچون آسفالت و بتن را بدون هیچ‌گونه شکستگی یا ترک خوردگی تحمل ‌کند. از این لحاظ نسل پنجم شیشه‌های گوریلا نسبت به نسل قبل خود حدود 1.8 برابر مقاوم‌تر بوده و نسبت به محصولات شرکت‌های رقیب به مراتب در برابر سقوط و ضربه مقاوم‌تر است. البته لازم به ذکر است که این نتایج از انجام آزمایش روی صفحات 0.6 میلیمتری شیشه‌های گوریلا حاصل گردیده، در حالی که این شرکت به سفارش برخی از تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند، شیشه‌هایی با ضخامت 0.4 میلیمتر نیز تولید می‌نماید که طبیعتا از مقاومت کمتری برخوردار خواهند بود. طبق اعلام این شرکت، Gorilla Glass 5 در مرحله تولید انبوه قرار داشته و Samsung Galaxy Note7 یکی از اولین گوشی‌های معرفی شده با این فناوری به حساب می‌آید.

10 سال پیش و با تولید اولین شیشه گوریلا، بازار شیشه‌های محافظ تلفن‌های همراه به پیشتازی Corning پدید آمد. از آن زمان تا به امروز این شرکت همواره بیش‌ترین سهم فروش را از این بازار در اختیار داشته و در حال حاضر مستحکم‌ترین شیشه‌های محافظ دستگاه‌های همراه را تولید می‌نماید. تا به امروز محصولات خانواده Gorilla Glass روی بیش از 4.5 میلیارد دستگاه در سرتاسر جهان مورد استفاده قرار گرفته است، که این تعداد شامل 1800 محصول مختلف از 40 برند مطرح جهانی می‌شود. برند‌هایی همچون مایکروسافت، سامسونگ، موتورولا، آمازون، اچ‌تی‌سی، ایسوس، نوکیا و ال‌جی. بد نیست بدانید که در حال حاضر کار ساخت شیشه‌های گوریلا در کارخانه‌هایی واقع در شهر Harrodsburg ایالت کنتاکی امریکا، شهر Asan کره جنوبی و همچنین کشور تایوان انجام می‌شود.

Sapphire Glass

Sapphire یا یاقوت کبود به عنوان یک سنگ قیمتی آبی شناخته می‌شود که در طبیعت به صورت کریستال‌هایی ایجاد می‌گردد. البته یاقوت نیز همچون الماس، به صورت مصنوعی قابل تولید است. برای تولید یاقوت مصنوعی، اکسید آلومینیم با پودری خاص ترکیب شده و تا دمایی حدود 2000 درجه سانتیگراد حرارت داده می‌شود. کریستال‌های حاصل شده علاوه بر استفاده در کاربردهای تزئینی، طی فرآیندی امکان تبدیل به صفحات شیشه‌ای شکل شفاف را نیز دارند. این صفحات شیشه‌ای یاقوت کبود سال‌هاست که در صنایع ساعت‌سازی به عنوان شیشه محافظ صفحه ساعت‌ برندهایی مطرح مورد استفاده قرار می‌گیرد. صفحات یاقوت بسیار در مقابل خش‌ها مقاوم بوده و از این لحاظ پس از الماس در رده دوم استحکام قرار دارند.

مساله اصلی که مانع استفاده از این صفحات برای محافظت از صفحه‌نمایش دستگاه‌های الکترونیکی بوده‌ است، زمان نسبتا بالای مورد نیاز برای تولید این صفحات، شکنندگی در ضخامت‌های کم و از همه مهم‌تر قیمت تمام شده بالای آن‌هاست. با این حال شرکتی با نام GT Advanced Technologies که مدعی توسعه فرآیندی برای تولید این صفحات با هزینه تمام شده کم‌تر و در مقیاس انبوه‌تر بود، برای ساخت صفحات محافظ Apple Watch و iPhone 6 قراردادی با شرکت اپل منعقد نمود. اما در نهایت به دلیل این‌که تولید‌کننده مذکور موفق به تولید به موقع و مناسب صفحات مورد سفارش اپل نشده بود، با فسخ قرارداد از سوی شرکت اپل مواجه گردید. از دست دادن مبلغ هنگفت مربوط به این قرارداد از یک سو، و سقوط ارزش سهام این شرکت از سوی دیگر منجر به اعلام ورشکستگی آن گردید تا دیگر شاهد استفاده از شیشه‌های یاقوت کبود برای محافظت از صفحه‌نمایش گوشی‌های هوشمند –حداقل در مقیاس بالا و در آینده نزدیک-- نباشیم. اگرچه پیش از ورشکستگی شرکت GT Advanced، صفحات یاقوت کبود تولید شده توسط آن در مقیاس بالا برای محافظت از لنز دوربین برخی گوشی‌های هوشمند از جمله iPhone 5 و iPhone 5s شرکت اپل مورد استفاده قرار گرفتند.

Dragon Trail Glass

شرکت ژاپنی Asahi Glass، تولیدکننده دیگری‌ست که همچون Corning برای ساخت شیشه‌هایی مقاوم، سبک و نازک، از صفحاتی با جنس آلومینوسیلیکات قلیایی بهره می‌گیرد. شیشه‌هایی که این شرکت برای محافظت از صفحه‌نمایش دستگاه‌های همراه تولید می‌نماید، تحت نام تجاری Dragontrail به بازار عرضه می‌شوند. تاکنون دو عضو از خانواده Dragontrail معرفی و تولید گردیده‌اند که عبارتند از Dragontrail و Dragontrail X. این دو محصول تا کنون روی 350 مدل گوشی‌های هوشمند و 30 مدل مختلف تبلت از برندهای مختلف و مطرحی همچون سونی، سامسونگ، شیائومی، لنوو، آلکاتل و ZTE مورد استفاده قرار گرفته‌اند. از جمله این دستگاه‌ها می‌توان به آلکاتل Hero 2، آلکاتل One Touch Idol 3، لنوو ThinkPad Yoga 12، سامسونگ Galaxy J3 2016، سونی Xperia Z3، سونی Xperia Z5، شیائومی Redmi 1S و ZTE Obsidian اشاره نمود.

Xensation Glass

Xensation نام برند دیگری از شیشه‌های مقاوم‌شده با جنس آلومینوسیلیکات است که توسط تولیدکننده‌ای آلمانی به نام SCHOTT تولید می‌گردد. این شرکت آلمانی مدعی‌ست که مقاوم‌ترین شیشه‌های محافظ را تولید می‌کند که تا حد بالایی از خصوصیت ضد بازتابش نور و عدم جذب اثرانگشت برخوردارند. اگرچه اطلاعات دقیقی از محصولات مجهز به شیشه‌های Xensation این شرکت در دسترس نیست، اما حداقل با اطمینان می‌توان گفت که شرکت Huawei از این شیشه‌ها استفاده می‌کند.