Сызатқа төзімді экраны бар смартфонды қалай жасауға болады
Смартфондар күнделікті өмірдің ажырамас бөлігіне айналған дәуірде экран пайдаланушылар жиі өзара әрекеттесетін және зақымдануға ең осал компонент болып табылады. Кішігірім сызаттардан бастап жарықтарға дейін, ол пайдаланушы тәжірибесін бұзуы, қайта сату құнын төмендетуі және тіпті одан әрі зақым келтіруі мүмкін. Сондықтан көптеген өндірушілер сызаттарға төзімді экрандар шығаруға асығып жатыр. Бірақ сызаттарға төзімді экраны бар смартфонды қалай жасауға болады? Бұл мақалада материалды таңдау мен өндіріс процестерінен бастап жобалау мен сынауға дейінгі техникалық тәсіл мен негізгі қадамдар талқыланады.
1. Смартфон экрандарына арналған «сызаттарға төзімділік» стандарттарын түсініңіз.
Біреуін жасамас бұрын, «сызаттарға төзімділік» дегеннің не екенін түсіну маңызды. Сызаттарға төзімді экрандар «сызат түсіру мүмкін емес» дегенді білдірмейді, керісінше, олар кварц құмы, кілттер немесе қарқынды үйкеліс сияқты қатты заттардан үйкеліске жоғары төзімділікке ие. Өнеркәсіпте сызаттарға төзімділік көбінесе бірнеше әдісті қолдану арқылы өлшенеді:
– Моос шкаласы: Материалдың салыстырмалы қаттылығын өлшейді. Құмның (кремний диоксиді/кварц) Моос шкаласы шамамен 7, бұл оны экран әйнегінің негізгі жауы етеді.
– Бақыланатын сызат сынағы: Белгілі бір қаттылықтағы және белгілі бір жүктемедегі стилусты пайдалану.
– Абразия сынағы (табер абразиясы): Беттің қайталанатын үйкеліске төзімділігін тексереді.
Осы көрсеткіштерді түсіну арқылы өндірушілер экран өнімділігінің мақсаттарын белгілей алады — мысалы, жарыққа төзімділік, күнделікті сызаттар және микро сызаттарды азайту.
2. Дұрыс шыны материалын таңдаңыз
Сызаттардан қорғайтын экранның мәні қорғаныс материалында жатыр. Қазіргі заманғы смартфондарда ең сыртқы қабат әдетте күшейтілген әйнек болып табылады. Қарастыруға болатын кейбір кең таралған нұсқалар:
а. Алюминосиликат шыны
Алюмосиликатты әйнек беріктік, мөлдірлік және химиялық нығайту мүмкіндіктерінің тепе-теңдігіне байланысты кеңінен қолданылады. Бұл материал автоматты түрде «сызаттарға төзімді» емес, бірақ оның беріктігі нығайту және жабу арқылы жақсартылуы мүмкін.
b) Боросиликат шыны
Температураның өзгеруіне төзімдірек, бірақ құнына, интеграциясына және белгілі бір механикалық қасиеттеріне байланысты смартфон дисплейлері үшін әрқашан бірінші таңдау бола бермейді.
c) Керамикалық шыны
Кейбір өндірушілер қаттылықты арттыру үшін керамикалық элементтері бар материалдарды жасайды. Бұл әдетте сызаттарға төзімділікті жақсартады, бірақ процесс пен өндіріс шығындары жоғары болуы мүмкін және соққыға төзімділікті жоғалтпау үшін арнайы дизайнды қажет етеді.
d. Сапфир (синтетикалық сапфир кристалы)
Сапфир өте қатты (Mohs 9-ға жақындайды), бұл оны сызаттарға төзімді етеді. Кемшіліктері - ол қымбатырақ, үлкен өлшемдерде өндіру қиынырақ және дұрыс жасалмаған жағдайда белгілі бір соққылардан жарылуға немесе сынуға бейім болуы мүмкін. Сондықтан, сапфир көбінесе камера линзаларының қақпақтарында немесе сағаттарда, ал тұтас смартфон экрандарында сирек қолданылады.
Өндіріс тәжірибесінде жаппай өндірістің ең нақты нұсқасы - шыңдалған алюмосиликат әйнегі, содан кейін тиісті түрде қапталған.
3. Ион алмасу процесімен әйнекті нығайту (химиялық нығайту)
Шыныны берік етудің маңызды әдістерінің бірі - ион алмасу. Бұл процесс әдетте келесідей:
1. Стакан тұзды ваннада қыздырылады (көбінесе құрамында калий иондары бар).
2. Шыны бетіндегі ұсақ натрий иондары үлкенірек калий иондарымен алмастырылады.
3. Калий ионы «үлкенірек» болғандықтан, әйнек беті қысу кернеуін сезінеді.
4. Бұл қысу кернеуі әйнекті жарықтарға төзімдірек және механикалық кернеуге төзімдірек етеді.
Айта кету керек: бұл арматура, ең алдымен, жарықшақтарға және сынуға төзімділікті арттырады, бірақ жанама түрде кейіннен жарықтарға айналатын сызаттардан болатын зақымды азайтуға көмектеседі.
Оңтайландыру үшін маңызды параметрлер:
– Сулау температурасы мен ұзақтығы
– Тұздың құрамы
– Әйнек қалыңдығы
– Мақсатты қысу кернеуі және қабат тереңдігі
4. Қорғаныш қабаты мен беткі жабынды қосады
Материал мен химиялық арматурадан басқа, сызаттарға төзімділік жоғарғы қабатқа қатты байланысты.
а) Олеофобты жабын
Олеофобты жабындар саусақ іздерін тазалауды жеңілдететін «май өткізбейтін» жабындар ретінде белгілі. Сызаттардан қорғайтын етіп арнайы жасалмағанымен, бұл жабындар ұсақ үйкелісті азайтуға және бетті тегістеуге көмектеседі, осылайша микро абразияларды азайтады.
b. Қатты жабын (қатты жабын)
Кейбір өндірушілер бетінің сызаттарға төзімділігін арттыратын мөлдір қатты жабын қосады. Қиындық мынада:
– Мөлдірлік және түс дәлдігі
– Сенсорлық сезімталдық (сенсорлық жауап)
– Уақыт өте келе тозуға төзімділік
c. Шағылыстырмайтын және дақ түсірмейтін
Қосымша қабаттарды біріктіруге болады, бірақ қабаттар көбірек болса, сапаны бақылау күрделірек болады. Дұрыс емес тұжырымдалса, қабаттар қабыршақтануы немесе бұлыңғырлануы мүмкін.
Табысты жабынның кілттері - берік адгезия, біркелкі қалыңдық және экранды ламинациялау процесімен үйлесімділік.
5. Экранның құрылымдық дизайны: әйнектің пішіні, шеттері және тереңдігі
Сызаттардан қорғалған экран жалғыз емес — құрылғының дизайны оның беріктігінде маңызды рөл атқарады. Кейбір дизайн ерекшеліктері:
– Әйнек жиектері (жиектерін өңдеу): Өткір жиектер жарықшақтардың бастапқы нүктесіне айналуы мүмкін. Қиғаштау немесе белгілі бір радиусты пайдалану сияқты әрлеу беріктікті жақсарта алады.
– Жалпақ және қисық әйнек: қисық экрандар эстетиканы жақсарта алады, бірақ шеттері сызаттар мен кедір-бұдырларға көбірек ұшырайды. Олар қосымша қорғауды қажет етеді.
– Көтерілген жиек немесе қорғаныс жақтауы: Экран бетінен сәл биік орналасқан жақтау экранның үстел бетімен тікелей жанасуын азайтуға көмектеседі.
– Әйнектің қалыңдығы: Қалыңдығы әрқашан жақсы бола бермейді, себебі ол салмақ қосады және жанасу реакциясын өзгерте алады, бірақ механикалық кедергіні арттыруы мүмкін.
Дұрыс дизайнмен экран тек сызаттарға төзімді ғана емес, сонымен қатар соққыға төзімдірек.
6. Экранды ламинациялау және желімді таңдау (OCA/LOCA)
Қорғаныш әйнегінің астында дисплей панелі және сенсорлық қабат орналасқан. Ламинациялау процесінде келесідей желімдер қолданылады:
– OCA (оптикалық мөлдір желім): Пленка түріндегі мөлдір желім.
– LOCA (сұйық оптикалық мөлдір желім): УК сәулесімен қатаятын сұйық желім.
Егер желім нашар болса, ол келесідей көрінуі мүмкін:
– Көпіршік
– Деламинация
– Оптикалық бұрмалану
– «Жұмсақ» жерлерді басқан кезде оңай зақымдайды
Жақсы ламинация экран құрылымын тұрақты етеді және сызаттар пайда болғаннан кейін жарықтар тудыруы мүмкін қысымға немесе соққыларға ұшыраған кезде зақымдану қаупін азайтады.
7. Сапаны бақылау: оптикалық тексеру және беріктік сынағы
Сызылуға төзімді экран жасау тек материалдарға ғана емес, сонымен қатар өндірістің тұрақтылығына да байланысты. Сапаны бақылаудың негізгі қадамдарына мыналар жатады:
– Беткі ақауларды тексеру: жабындағы микросызаттар, толқындар, бөлшектер, түйреуіш тесіктер.
– Беттік қаттылық сынағы: сипаттамалардың сақталуын қамтамасыз етеді.
– Қайталанатын тозу сынағы: күнделікті үйкелісті модельдейді.
– Тамшылау сынағы және қысым сынағы: оның оңай жарылып кетпеуін қамтамасыз етіңіз.
– Температура мен ылғалдылықтың өзгеруін тексеру: жабынның тез бұзылмауын қамтамасыз ету үшін.
Көптеген экрандар іс жүзінде «берік», бірақ біркелкі емес жабынға немесе нашар адгезияға байланысты сапаны бақылаудан өтпейді.
8. Өндірушілер ұсына алатын қосымша қорғаныс
Экрандар сызаттарға төзімді етіп жасалғанымен, өндірушілер қосымша құралдар немесе өнім стратегиялары арқылы қорғанысты арттыра алады:
– Алдын ала орнатылған жоғары сапалы экран қорғағышы
– Экранды қорғайтын ерні бар кіріктірілген қорап
– Пайдаланушыларды құммен жанасудан аулақ болуға үйретіңіз (кварц бөлшектері шынының негізгі жауы болып табылады)
Өйткені нақты жағдайларда сызаттардың себебі көбінесе кілт емес, қалтадағы немесе сөмкедегі ұсақ құм болады.
9. Негізгі қиындықтар: сызаттарға төзімділік, құлауға төзімділік және шығындарды теңестіру
Сызылуларға төзімділікті жақсарту көбінесе басқа қажеттіліктермен қақтығысады:
– Өте қатты материалдар соққыға төзімдірек болуы мүмкін.
– Қатты жабындар жанасу кезіндегі жайлылықты төмендетуі немесе адгезия нашар болса, оңай қабыршақтануы мүмкін.
– Жоғары сапалы материалдар (мысалы, сапфир) өндіріс құнын, салмағын немесе күрделілігін арттырады.
Сонымен, «сызаттарға төзімді экраны бар смартфонды қалай жасауға болады» - бұл сайып келгенде оңтайландыру процесі: нарық сегменті үшін ең жақсы материалды таңдау, дұрыс химиялық арматураны анықтау, тиісті жабынды қосу және құрылғы дизайнының қорғанысты қолдайтынына көз жеткізу.
Қорытынды
Сызаттарға төзімді экраны бар смартфон жасау үшін стратегиялардың үйлесімі қажет: дұрыс әйнекті (әдетте алюмосиликатты) таңдау, оны ион алмасу арқылы нығайту, беткі жабынды қосу, шеттері мен бетін қорғайтын құрылымды жобалау және қатаң ламинация процесі мен сапаны бақылау. Ешбір экран толығымен сызаттарға төзімді емес, бірақ заманауи өндіріс әдістері мен мұқият дизайнның көмегімен өндірушілер сызаттарды азайтып, экранның қызмет ету мерзімін айтарлықтай ұзарта алады.
Қаласаңыз, мақаланың техникалық нұсқасын (өндіріс терминдері мен үлгілік процесс параметрлерімен) немесе жалпы оқырманға арналған танымал нұсқасын жаза аламын.
