Gorilla Glass, Dragontrail и Sapphire. Какое защитное стекло лучше?

Каждый раз, когда вы касаетесь смартфона — вы касаетесь защитного стекла. Но вряд ли вы интересовались как они устроены и чем все они отличаются друг от друга? Или вы вообще только и слышали, что о Gorilla Glass?

На сегодняшний день существует три вида защитных стёкол:

• Gorilla Glass от американской компании Corning
• Dragontrail от японского промышленного гиганта Asahi Glass Company
• Сапфировые защитные стёкла, выпускаемые корпорацией GT Advanced Technologies.

Пойдём по очереди. Отдельно скажем и про инновацию от Apple — стекло Ceramic Shield.

Corning Gorilla Glass

Своё производство Corning начала ещё в 60-х годах прошлого столетия, но по-настоящему их технология стала востребована с выходом первого iPhone в 2007 году. На конец 2020 года вышло уже семь поколений стёкол Gorilla Glass.

Базовый процесс производства одинаков для каждого поколения с использованием «ионного обмена». Если схематически описать ионный обмен, то это выглядело бы так: представьте себе натянутую сетку ворот, в каждом отверстии сетки закреплён мяч для гольфа в процессе обмена эти мячи заменяются на гандбольные или футбольные.

Это похоже на то, что происходит на атомном уровне с ионным обменом. По словам производителя Corning, это, по сути, процесс упрочнения, когда стекло помещают в ванну с расплавленной солью с температурой 400 градусов. Ионы калия в ванне создают «слой напряжения сжатия» на стекле, что придаёт ему дополнительную прочность.

Dragontrail

В свою очередь Dragontrail, производимое японским гигантом Asahi Glass, вероятно, является вторым по популярности брендом среди производителей.

Компания использует так называемый флоат-процесс для создания стекла, отправляя жидкое стекло в печь с расплавленным оловом. Затем добавляются частицы для упрочнения, после чего стекло быстро охлаждается и отправляется на резку.

Dragontrail Glass выпускается в нескольких вариантах — Dragontrail, Dragontrail X и Dragontrail Pro. Dragontrail Pro — это новейший продукт, обеспечивающий на 30 процентов большую устойчивость к падению с углов благодаря закруглённым краям стекла. Asahi добавляет, что он также должен выдерживать больший изгиб, чем стандартный Dragontrail.

Если думаете, что эти стёкла не особо популярны, вот вам интересный факт — в Google Pixel 3a и Pixel 3a XL используется стекло Dragontrail вместо более популярного Gorilla Glass.

Сапфировые стёкла

Самый дорогой вариант в этом списке. Согласно видеоролику Pocketnow 2013 года, стёкла Sapphire изготавливаются путём помещения синтетического сапфира на дно бочки. Затем этот бочонок заполняется конденсированным корундом и остатками некристаллизованного сапфира от предыдущих партий. Затем бочку помещают в печь, которая нагревает материалы до 2200 градусов Цельсия.

Процесс занимает от 16 до 17 дней, и в результате получается 115-килограммовый кусок сапфира. Затем из него вырезается блок для дисплея смартфона, полируется и режется дальше. 

Чем они отличаются друг от друга?

Всё зависит от того, какой параметр важнее: устойчивость к царапинам, вес и тонкость, доступность, ударопрочность или тонкий баланс между всеми этими качествами.

Чтобы сравнить их и понять, что делает все эти стекла стойким к царапинам и таким твердым, мы должны понять, что называется «шкалой твёрдости минералов Мооса». Говоря языком непрофессионала: более высокое число на шкале означает лучшую стойкость к царапинам, тальк — один, а алмаз — 10. Материал с более высоким рейтингом также способен поцарапать материал с более низким рейтингом.

Сторонний тест, проведённый на YouTube-канале JerryRigEverything, показал, что Gorilla Glass 7 начинает царапаться на отметке шесть по шкале Мооса, а это результат Gorilla Glass 6, поэтому справедливо будет сказать, что Gorilla Glass 7 устойчива к царапина также, как и её предшественники. Для общего понимания, Pixel 4a, экран которого покрывает Gorilla Glass 3 выпущенное в 2013-ом, справляется c устойчивостью так же.

Стекло компании Asahi Glass Company тоже не отстаёт. Dragontrail (1 мин 16 сек) на Pixel 3 выдерживает ту же шкалу Мооса:

Но вот с сапфировым стеклом всё намного интереснее. Сапфир получил девятое место по шкале Мооса, сразу после бриллианта, у которого 10. Поэтому от этого стекла можно ожидать большего, что успешно доказывает ранее упомянутый JerryRigEverything.

На рынке практически нет смартфонов с сапфировым покрытием, но один из таких — HTC U Ultra Sapphire Edition. Согласно тесту блогера, защитное стекло легко преодолело отметки 6 и 7 по шкале Мооса, на которых сдаётся большинство смартфонов. Следы появились лишь на отметке 8, а заметные полосы появились на 9 уровне:

И, казалось бы, вот он победитель — дайте два, но всё не так просто, как кажется на первый взгляд.

Почему сапфир — не панацея?

У сапфира есть заметный недостаток в сравнении со стеклом — он хуже пропускает свет. Это значит, что при добавлении сапфира в стекло, яркость дисплея нужно заметно увеличивать, что будет негативно сказываться на автономности.

Помимо этого, на сапфировом стекле будет больше бликов, а нанесение антибликового покрытия снижает устойчивость к царапинам.

Ещё один важный вопрос — стоимость производства. Сапфировый дисплейный покров обходится в несколько долларов за квадратный дюйм, тогда как стекло — несколько десятков центов.

Но все эти проблемы меркнут в сравнении с главной — прочность. Как мы уже поняли, сапфир устойчив к царапинам, но вот если уронить смартфон с сапфировым покрытием, такое стекло быстрее разобьётся, чем привычное закалённое. Это обусловлено кристаллической хрупкостью.

Совокупность всего вышеперечисленного привела к тому, что сапфировые стёкла используют лишь для защиты часов или сенсоров камер смартфонов.

А как насчёт устойчивости к изгибам или ударам?

Царапины — это лишь одна из основных составляющих уравнения прочности, а падение — ещё одна серьёзная проблема. В конце концов, многие люди покупают чехлы из-за случайных падений, а не из-за повседневных царапин.

Согласно более раннему видео UBreakIFix, Gorilla Glass может гнуться больше во время теста на четырёхточечный изгиб, чем любое другое стекло.

Этот результат подтверждается собственным тестом Corning на прочность в котором стеклянные листы бросают в бочку, заполненную различными предметами, и переворачивают их в течение 45 минут. После этого листы удаляются и подвергаются нагрузочному тестированию. Corning утверждает, что сапфировый лист сломался после того, как на него была помещена нагрузка в 73 кг, в то время как его собственное решение выдержало силу более 195 кг. Это внутреннее испытание производства Corning, но результат все же показательный.

Производитель Dragontrail Asahi не опубликовал видеоролик о четырёхточечном тесте на изгиб для своего решения, просто продемонстрировав трёхточечный тестовый ролик 2011 года с приложением силы до 60 кг. Это не идеальное сравнение, учитывая различия в испытательных установках (и более старое стекло в случае Dragontrail).

Так последняя версия Gorilla Glass 7 в тесте на падение показала замечательные результаты, поскольку выдержала 11 падений лицом вниз с высоты 1,5 метра без единой трещины на экране:

А вот Dragontrail такими выдающимися показателями похвастаться не смог и после первого падения в высоты 1,5 метра его стекло треснуло:

Про сапфировое даже упоминать не стоит.

А что с Ceramic Shield?

Осенью Apple представила линейку флагманов iPhone 12 с новым защитным стеклом — Ceramic Shield. Его компания разрабатывала самостоятельно в партнёрстве с Corning. Если верить рекламе, оно «в четыре раза прочнее обычного закалённого стекла», но что это вообще такое?

В основе стеклокерамика, а процесс изготовления схож с обычным закалённым стеклом. Отличие в том, что на одном из этапов добавляют частицы серебра и титана, вокруг которых растут кристаллы нанокерамики. Благодаря этим кристаллам повышается ударопрочность стекла. 

По факту тесты показывают всё тот же результат Gorilla Glass — Ceramic Shield царапается на отметке 6 по шкале Мооса:

Некоторые пользователи отмечают, что новое Ceramic Shield царапается лучше, чем Gorilla Glass 6. Поэтому вопрос инновационности технологии остаётся под вопросом.

Выводы

На данный момент все основные защитные решения довольно хороши. Хорошую устойчивость к царапинам показывает, как решение от Gorilla Glass так и от Dragontrail. Но вот к падениям лучше всего приспособлено решение от Gorilla Glass.

По части устойчивости к царапинам Sapphire безоговорочно опережает решения от Gorilla Glass и Dragontrail, но и стоит значительно дороже и сравнительно ужасен при сгибании и падении.

А что вы предпочитаете в стеклах дисплея? Лучшая устойчивость к царапинам или ударам? Пишите в комментариях!