Gorilla Glass , разработанное и производимое Corning , является брендом химически упрочненного стекла , находящегося в девятом поколении. Разработанное тонким, легким и устойчивым к повреждениям, его поверхностная прочность и устойчивость к трещинам достигаются путем погружения в горячую ионообменную ванну с калиевой солью . [1]
Щелочно - алюмосиликатное листовое стекло в основном используется в качестве защитного стекла для портативных электронных устройств, включая смартфоны , умные часы , портативные медиаплееры , дисплеи портативных компьютеров и телевизионные экраны. [2] Оно производится в Харродсбурге , Кентукки ; Асане , Южная Корея ; [3] и Тайване . По состоянию на октябрь 2017 года Gorilla Glass использовалось примерно в пяти миллиардах устройств по всему миру. [4] Несмотря на свое доминирование на рынке, Gorilla Glass сталкивается с конкуренцией со стороны аналогичных продуктов, включая Dragontrail компании AGC Inc. , Xensation компании Schott AG и синтетический сапфир . [5] [6] [7] [4]
Corning экспериментировал с химически упрочненным стеклом в 1960 году в рамках инициативы «Project Muscle». Замена меньших ионов натрия на большие ионы калия путем химической обработки с целью улучшения прочности на сжатие поверхностного слоя стекла была впервые разработана Стивеном Кистлером в 1962 году. [8] [9] Вскоре исследователи Corning обнаружили, что добавление оксидов алюминия и циркония еще больше улучшает качества. [10] [9]
В течение нескольких лет они разработали «мускулистое стекло» [11], продаваемое под маркой Chemcor . Продукт использовался до начала 1990-х годов в коммерческих и промышленных целях, включая автомобильную, авиационную и фармацевтическую промышленность, [11] в частности, примерно в 100 гоночных автомобилях Dodge Dart и Plymouth Barracuda в 1968 году, где минимизация веса автомобиля была существенным фактором. [12]
Эксперименты возобновились в 2005 году, исследуя, можно ли сделать стекло достаточно тонким для использования в потребительской электронике. [13] Хотя в то время оно не называлось Gorilla Glass, оно было введено в коммерческое использование с запуском iPhone в июне 2007 года. [14] [15] iPhone, который Стив Джобс представил в январе 2007 года, по-прежнему имел пластиковый дисплей. На следующий день после того, как он поднял пластиковый iPhone на сцене, Джобс пожаловался на царапины, которые появились на дисплее телефона после того, как он носил его в кармане. Затем Apple связалась с Corning и попросила использовать тонкое, закаленное стекло в своем новом телефоне. [16] Устойчивое к царапинам стекло, которое поставлялось [17] в iPhone первого поколения, в конечном итоге стало известно как Gorilla Glass, официально представленное в феврале 2008 года. [18] Corning далее разработала материал для различных смартфонов и других устройств потребительской электроники для ряда компаний. [19] [20] [21]
Corning продвигает основные свойства материала, такие как его высокая устойчивость к царапинам (защитное покрытие) и его твердость (с показателем твердости по Виккерсу от 622 до 701), [22] что позволяет стеклу быть тонким, не будучи хрупким. Стекло может быть переработано. [19]
В декабре 2015 года Ford объявил, что будет использовать этот материал для лобового и заднего стекла своего спортивного автомобиля Ford GT второго поколения , который поступит в продажу в 2016 году. [23] Позднее он распространился на основные модели, такие как Ford F-150 и Jeep Wrangler . [24]
В процессе производства стекло закаливается ионным обменом . Материал погружается в расплавленную щелочную калиевую соль при температуре около 400 °C (750 °F), [25] где более мелкие ионы натрия в стекле заменяются более крупными ионами калия из соляной ванны. Более крупные ионы занимают больший объем и тем самым создают поверхностный слой с высоким остаточным напряжением сжатия , придавая поверхности стекла повышенную прочность, способность содержать изъяны, [26] и общую трещиностойкость, [27] делая его устойчивым к повреждениям при повседневном использовании. [25]
Стекло Gorilla Glass, первоначально представленное на оригинальном iPhone после его выпуска в июне 2007 года, [14] было официально представлено в феврале 2008 года. [18] К 2010 году стекло использовалось примерно в 20% мобильных телефонов по всему миру, или около 200 миллионов единиц. [28]
Gorilla Glass 2 был представлен в январе 2012 года. [29] Второе поколение на 20% тоньше оригинального Gorilla Glass. [30] Впервые оно было использовано в Samsung Galaxy S III . [31] В октябре 2012 года Corning объявила, что более миллиарда мобильных устройств используют Gorilla Glass. [32]
Gorilla Glass 3 был представлен на выставке CES 2013 7 января. [33] По словам Corning, материал в три раза более устойчив к царапинам, чем предыдущая версия, с улучшенной способностью противостоять глубоким царапинам, которые обычно ослабляют стекло. [34] [35] Рекламные материалы Gorilla Glass 3 утверждают, что он на 40% более устойчив к царапинам, а также более гибкий. [36] Конструкция Gorilla Glass 3 была первым применением Corning атомного моделирования до того, как материал был расплавлен в лабораториях, с прогнозированием оптимального состава, полученным с помощью применения теории жесткости . [37] Первым телефоном, в котором использовалось Gorilla Glass 3, был Samsung Galaxy S4 . [38]
Когда было объявлено о Gorilla Glass 3, Corning указала, что области для будущих улучшений включают снижение отражательной способности и восприимчивости к отпечаткам пальцев, изменение обработки поверхности и способа отделки стекла. [30] Антимикробное стекло Gorilla Glass с антибактериальным ионным серебром, встроенным в его поверхность, было представлено и продемонстрировано на выставке CES 2014 в январе. [39]
Стекло Gorilla Glass 4 было представлено в ноябре 2014 года. [40] Оно обладает лучшей устойчивостью к повреждениям и может быть сделано тоньше, сохраняя при этом те же характеристики, что и его предшественник. [41] Впервые оно было использовано в Samsung Galaxy Alpha . [42]
Стекло Gorilla Glass 5 было представлено в июле 2016 года. [43] Оно обеспечивает лучшую устойчивость к трещинам при падениях и впервые было использовано в Samsung Galaxy Note 7. [ 44]
Gorilla Glass SR+ был представлен в августе 2016 года. [45] Он был разработан для носимых мобильных устройств, уделяя особое внимание прочности, устойчивости к царапинам и оптической прозрачности. [46] Впервые он был использован в умных часах Samsung Gear S3 . [47]
Gorilla Glass 6 был представлен в июле 2018 года. [48] Он имеет устойчивость к царапинам Gorilla Glass 5, но разработан так, чтобы выдерживать многократные падения с еще большей высоты. Впервые он был использован в Samsung Galaxy S10 . [49]
Gorilla Glass DX и DX+ были представлены в июле 2018 года после запуска Gorilla Glass 6. [50] Gorilla Glass DX, являющееся расширением Gorilla Glass SR+, отличается улучшенной антибликовой оптикой с той же устойчивостью к царапинам, что и Gorilla Glass, в то время как Gorilla Glass DX+ обеспечивает улучшенную антибликовую оптику с превосходной устойчивостью к царапинам. Хотя в первую очередь оно предназначалось для носимых мобильных устройств, велись разработки по адаптации этих новых стеклянных композитов к устройствам большего форм-фактора. [50] Gorilla Glass DX+ впервые было использовано в Samsung Galaxy Watch . [51]
Стекло Gorilla Glass 3+ было представлено в августе 2019 года. [52] Оно было разработано для мобильных устройств среднего и бюджетного сегмента, а его устойчивость к падениям заполняет пробел между Gorilla Glass 3 и Gorilla Glass 5 в этом сегменте рынка. [52]
Стекло Gorilla Glass Victus было представлено в июле 2020 года. [53] Оно повышает устойчивость к падениям и царапинам и, по заявлению Corning, вдвое более устойчиво к царапинам, чем Gorilla Glass 6. [53] Впервые оно было использовано в Samsung Galaxy Note 20 Ultra . [54]
В июле 2021 года компания Corning объявила, что будет использовать свои композитные стекла Gorilla Glass DX и DX+ для покрытия объективов камер смартфонов, и заявила, что Samsung станет первым клиентом, который примет их на вооружение. [55] Первыми телефонами Samsung, в которых использовалась защита Gorilla Glass DX для камер, были Galaxy Z Fold 3 и Galaxy Z Flip 3. [ 56]
Gorilla Glass Victus 2 был представлен в ноябре 2022 года. [57] Второе поколение Victus имеет новый состав для улучшения характеристик падения на грубые поверхности, такие как бетон. С точки зрения устойчивости к царапинам, как говорят, оно похоже на своего предшественника. [58] Однако, согласно одному из отчетов пользователей, стекло подвержено микроцарапинам, и было высказано предположение, что это может быть связано с использованием более мягких материалов для повышения устойчивости к разрушению. [59] [60] Gorilla Glass Victus 2 впервые было использовано в серии Samsung Galaxy S23 . [61]
Девятое поколение Gorilla Glass, получившее название Gorilla Armor, было представлено в январе 2024 года. [62] Хотя Corning напрямую не сравнивала его с предыдущим поколением, компания утверждает, что стекло показывает себя в три раза лучше в испытаниях на падение на бетон и в четыре раза более устойчиво к царапинам, чем конкурирующие алюмосиликатные покровные стекла. Кроме того, оно повышает визуальную четкость, снижая отражательную способность до 75% по сравнению с типичной стеклянной поверхностью, тем самым улучшая читаемость дисплея. Впервые оно было использовано в Samsung Galaxy S24 Ultra . [62]
Gorilla Glass 7i был представлен в июне 2024 года, специально ориентированный на смартфоны среднего и бюджетного сегментов. Он обеспечивает улучшенную защиту от падений и устойчивость к царапинам, превосходя конкурирующие литий-алюмосиликатные стекла. По данным Corning, Gorilla Glass 7i может выдерживать падения с высоты до одного метра (3,3 фута) на шероховатые поверхности, что является улучшением по сравнению с аналогичными материалами, которые обычно выходят из строя на половине этой высоты, а также в два раза более устойчивы к царапинам. [63]
Gorilla Armor 2 был представлен в январе 2025 года, ознаменовав введение стеклокерамических материалов в линейку Gorilla Glass. [64] Основываясь на фокусе Gorilla Armor на ударопрочности и антибликовых свойствах, Armor 2 дополнительно повышает ударопрочность за счет своего стеклокерамического состава. В лабораторных испытаниях Corning Armor 2 выдерживает падения с высоты до 2,2 метра (7,2 фута) на поверхность, имитирующую бетон, сохраняя при этом свою устойчивость к царапинам. Впервые он был использован в Samsung Galaxy S25 Ultra . [64]
Поколение | 1 [22] | 2 [65] [66] | 3 [67] | 4 [68] [69] | 5 [70] | СР+ [а] | 6 [71] | DX/DX+ [а] | 3+ | Виктус [72] | Виктус 2 [73] | Броня | 7и [74] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Объявлено | Февраль 2008 г. [18] | Янв 2012 [29] | Янв 2013 [33] | Ноябрь 2014 [40] | Июль 2016 [43] | Август 2016 [45] | Июль 2018 [48] | Июль 2018 [50] | Август 2019 [52] | Июль 2020 [53] | Ноябрь 2022 [57] | Янв 2024 [62] | Июн 2024 [63] |
Плотность в г/см 3 | 2.45 | 2.42 | 2.39 | 2.42 | 2.43 | 2.4 | 2.4 | 2.41 | 2.41 | ||||
Модуль Юнга в ГПа | 73.3 | 71,5 | 70 | 65,8 | 77 | 77 | 77 | 79 | 77 | ||||
Коэффициент Пуассона | 0,21 | 0,21 | 0,22 | 0,22 | 0,21 | 0,21 | 0,21 | 0,22 | 0,22 | ||||
Модуль сдвига в ГПа | 30.1 | 29.6 | 28.5 | 26 | 31.7 | 31.9 | 31.4 | 32.2 | 31.8 | ||||
Твердость по Виккерсу (нагрузка 200 г): Неупрочненный в кгс/мм 2 | 622 | 534 | 555 | 489 | 559 | 611 | 590 | 595 | 591 | ||||
Твердость по Виккерсу (нагрузка 200 г): Упрочнение в кгс/мм 2 | 701 | 649 | 653 | 596 | 608 | 678 | 651 | 670 | 658 | ||||
Вязкость разрушения в МПа м 0,5 | 0,7 | 0,68 | 0,66 | 0,67 | 0,69 | 0,7 | 0,76 | 0,82 | 0,78 | ||||
Коэффициент теплового расширения (0–300 °C) в 10−7 / К | 91.0 | 81.4 | 75,8 | 86.9 | 78,8 | 75.2 | 72,5 | 58.8 | 59.9 |
Superfest — химически закаленное стекло, также известное как Ceverit и CV-Glas. Разработано в Восточной Германии в 1970-х годах.
26 октября 2011 года компания Corning объявила о коммерческом запуске Lotus Glass , разработанного для OLED и ЖК- дисплеев следующего поколения . [75] Внутренняя термическая стабильность Lotus Glass позволяет ему сохранять свою форму и качество во время высокотемпературной обработки. Уменьшение уплотнения и вариации на этапе кристаллизации и активации дополнительно снижает напряжение и искажения подложки. Это позволяет применять более жесткие правила проектирования в усовершенствованных объединительных платах для более высокого разрешения и более быстрого времени отклика. [76] По словам Corning, Gorilla Glass — это специальное защитное стекло для внешней поверхности устройств отображения, в то время как Lotus Glass разработано как стеклянная подложка для использования в жидкокристаллических панелях отображения. Другими словами, один продукт может включать как Gorilla Glass, так и Lotus Glass. [77]
2 февраля 2012 года Corning Incorporated и Samsung Mobile Display Co., Ltd. подписали соглашение о создании нового акционерного предприятия для производства специальных стеклянных подложек для рынка OLED -устройств в Корее. Совместное предприятие основано на Lotus Glass. [78] Lotus XT Glass стало доступно в 2013 году. [79]
В 2012 году компания Corning представила Willow Glass [ 80] — гибкое стекло на основе боросиликатного стекла [81] , предназначенное для использования в качестве подложки дисплея.
Ceramic Shield — закаленное керамическое переднее стекло, разработанное совместно с Apple и используемое на всех iPhone, начиная с iPhone 12 (за исключением iPhone SE третьего поколения ). [82]
[В 2005 г.] генеральный директор Corning Уэнделл Уикс продемонстрировал Стиву Джобсу материал стекла своей компании. Джобс был впечатлен и решил использовать защитное стекло Corning для оригинального iPhone, как объясняется в авторизованной биографии покойного соучредителя Apple Уолтера Айзекса