Новости

Apr 02, 2023

Объяснение нового керамического экрана Apple iPhone 12

Все новые модели iPhone 12 оснащены дисплеем, который Apple называет

Все новые модели iPhone 12 оснащены дисплеем, который Apple называет керамическим экраном. Что это такое? Вот объяснение керамического щита.

Во-первых, вот что говорит Apple:

… новый элегантный дизайн с плоскими краями, корпус из алюминия аэрокосмического класса в сочетании с передней крышкой Ceramic Shield, которая выходит за рамки стекла, добавляя новый этап высокотемпературной кристаллизации, который выращивает нанокерамические кристаллы внутри стеклянной матрицы, что повышает устойчивость к падениям в 4 раза.

С момента первой продажи iPhone в 2007 году у него был стеклянный дисплей. Что нужно знать о стекле, так это то, что его молекулы диоксида кремния не выстроены каким-либо упорядоченным образом. Такое вещество называется аморфным, не имеющим формы.

Атомы других веществ выстроены в трехмерную упорядоченную матрицу. Примеры включают, в небольших масштабах, металлы, алмазы, сапфир и керамику. Они имеют так называемую кристаллическую структуру. Они имеют тенденцию быть очень прочными.

Стекло, хотя и твердое, но хрупкое и довольно легко разбивается, как обнаружили многие владельцы iPhone. Со временем Apple (и другие производители смартфонов) начали сотрудничать с Corning, Inc. над разработкой более прочного и устойчивого к царапинам стекла. Теперь, в седьмом поколении, оно известно как Gorilla Glass. Из Википедии:

Стекло [Gorilla] приобретает поверхностную прочность, способность сдерживать дефекты и устойчивость к растрескиванию при погружении в запатентованную горячую ионообменную ванну с калийной солью [во время производства].

Однако, несмотря на химическое усиление, классическое стекло Gorilla Glass по-прежнему остается стеклом и сохраняет свою аморфную структуру. Если бы только был способ придать ему одновременно прочность кристаллической структуры (как в злополучной авантюре Apple с Sapphire) и высокую прозрачность.

Именно над этим работает компания Corning. Вот короткая версия со страницы Corning's Ceramic Science.

Керамику можно рассматривать как близкого родственника стекла.

Однако основное различие между стеклом и керамикой заключается в химических связях, которые скрепляют внутреннюю структуру материала. В отличие от стекла, в котором атомы расположены в случайном порядке, связи в керамических материалах возникают, когда положительные и отрицательные ионы связываются, образуя регулярный узор кристаллов, который, в свою очередь, может рассеивать свет, которому они подвергаются. В результате этого явления обычно получается непрозрачный, а не прозрачный материал, хотя есть примеры прозрачной керамики. [Например, посуда Visions.]

На полпути между этими двумя материалами находится стеклокерамика, которая начинает свою жизнь как стекло, а затем превращается в почти полностью кристаллическое или керамическое вещество. Это происходит при интенсивном применении тщательно контролируемого тепла и добавлении зародышеобразователя — например, серебра или титана — который образует «зародыши», вокруг которых могут расти кристаллы.

Это похоже на описание Apple «этапа высокотемпературной кристаллизации» выше.

Задача заключалась в том, чтобы разработать продукт Ceramic Shield таким образом, чтобы он обладал высокой прозрачностью и другими желаемыми оптическими свойствами.

Включение кристаллической матрицы в стекло придает ему большую прочность и устойчивость к разрушению в четыре раза. Это огромный инженерный прогресс. [И за небольшую часть стоимости Сапфира.]

Теперь вы знаете все о керамическом защитном покрытии iPhone 12.