Складка на экране iPhone Duo неизбежна из-за законов физики и материаловедения: полимерный субстрат и ультратонкое стекло при постоянном сгибании накапливают усталость материала. Никакие инженерные ухищрения не способны полностью отменить этот физический процесс, хотя точный расчет шарнира позволяет отсрочить появление дефекта и свести его к минимуму.
Содержание8 разделов · нажмите, чтобы развернуть
Появление складки на сгибаемых мобильных устройствах долгое время обсуждалось индустрией. В преддверии выпуска складных гаджетов от Apple в профильных кругах часто звучали утверждения о том, что проблему износа экрана удалось полностью победить. Однако с точки зрения прикладной инженерии полную победу над физикой одержать невозможно. Существует принципиальная разница между устранением проблемы и ее инженерным смягчением.
Что можно контролировать разработчикам, так это инженерные допуски в сочетании с точным проектированием, адаптированным под известные точки напряжения. Речь идет о преодолении проблем гибридного экрана, обладающего свойствами как стекла, так и пластика.
Инженеры работают с жесткими физическими ограничениями гибридных панелей. Экран складного смартфона сочетает свойства пластика и стекла, что создает постоянную точку напряжения при каждом цикле открытия корпуса.
Пластиковая природа гибких матриц и особенности стекла
Сам по себе субстрат OLED-экрана не жесткий, он может гнуться и изгибаться, поскольку по сути является пластиком. Он также может ломаться и рваться, и он очень мягкий. Из-за своей мягкости он лишен того, что делает стекло хорошим материалом для сенсорной поверхности смартфона.
Любой тип стекла представляет собой некристаллическое аморфное твёрдое тело. Оно обычно характеризуется высокой химической стойкостью и твердостью, что делает его хорошей сенсорной поверхностью для смартфона, чего нельзя сказать об экране. У стекла плохая теплопроводность, низкий коэффициент теплового расширения и некоторая эластичность, особенно когда оно очень тонкое.
По этой причине стекло складного смартфона представляет собой не единый лист. Ультратонкое стекло состоит из слоев, расположенных в виде сэндвича, где каждый слой тоньше человеческого волоса. Каждый слой покрыт скользящим клеем. Когда устройство открывается и закрывается, это позволяет слоям оставаться целыми и очень слегка скользить относительно друг друга. Более толстый цельный кусок стекла треснул бы и разбился вместо того, чтобы гнуться. Шарнир гарантирует, что каждый изгиб будет одинаковым и оптимизирован для минимального растяжения стекла.
Экстремально тонкое стекло не является абсолютной новиной для рынка. Партнер Apple по производству стекла, компания Corning, создала стекло Willow Glass в 2012 году и с тех пор продает его в рулонах. В то время оно использовалось для статических изогнутых экранов, задолго до появления первого складного смартфона и фактически на заре эпохи OLED. Сочетание этих двух факторов привело нас туда, где мы находимся сейчас. Складка появится на любом складном экране, даже на экране от Apple.
Усталость материала и образование центральной линии сгиба
В течение многих лет велись разговоры об этой складке на смартфонах. Она была очень заметна на ранних смартфонах с пластиковыми экранами из-за физических свойств материала. Возможно, большинство поломок будет происходить из-за падений пользователями и других ударов, но падение только усугубит формирование складки.
Прогрессирующая усталость материала в точке шарнира является основным фактором, стоящим за появлением заметной складки. Сомните банку по центру и сгибайте ее до тех пор, пока она не порвется — это наглядная, ускоренная демонстрация того же процесса, посредством которого со временем на смартфоне образуется складка.
Apple не застрахована от неумолимых законов физики. Тем не менее, инженерия способна до определенной степени смягчить влияние физики. Шарнир здесь является ключевым фактором. Я относительно уверен, что Apple спроектировала шарнир, который сохранит свою прочность и точность работы. Однородный и точный изгиб при каждом открытии ограничит количество переменных, которые необходимо контролировать для минимизации усталостных повреждений.
У каждого материала есть минимальный радиус изгиба, при котором он разрушается или получает повреждения. Шарнир удерживает стекло по правильную сторону этой границы за счет дуги, а не строгого изгиба. И тем не менее, со временем вдоль шарнира появятся микротрещины, а экран начнет слегка расслаиваться. Все эти повреждения носят кумулятивный характер. К счастью, экраны рассчитаны примерно на 250 000 сгибаний за срок службы продукта. Простые подсчеты показывают, что это более 125 циклов закрытия-открытия и обратно в день в течение пяти лет.
| Параметр конструкции | Характеристика материала | Инженерное решение |
| Защитный слой | Ультратонкое многослойное стекло | Использование скользящего клея между слоями |
| Основная матрица | Гибкий пластиковый OLED-субстрат | Распределение нагрузки по дуге шарнира |
| Ресурс механизма | Циклы открытия и закрытия | Расчет на 250 000 сгибаний за срок службы |
Однако по ходу дела эти накапливающиеся повреждения станут заметны визуально и на ощупь в точке максимального напряжения. Эту точку представляет центр шарнира. Эта точка и есть складка. Складка, даже на складном iPhone от Apple за 2000 долларов, неизбежна. Это вопрос времени и использования.
Инженерные компромиссы и реальные условия эксплуатации
Каждая инженерная проблема представляет собой компромисс между физикой, доступными материалами, возможностями инженерии и затратами на производство материала. Давно говорят, что Apple уделяет слишком много внимания инженерной проработке проблем. Я не могу придумать проблему, которая нуждалась бы в сверхъинженерном решении больше, чем минимизация накопившейся усталости в материале с шарниром.
У Apple было семь лет, чтобы понаблюдать за конкурентами, увидеть, в чем потерпели неудачу их инженерные решения и как они были общо обойдены. Это огромный массив данных о чужих ошибках, который можно использовать, чтобы собственный продукт не потерпел крах. Apple преуспела в этом вопросе, но насколько хорошо — покажут время и контакт с потребителями. Уже возникают опасения по поводу складывания, и в магазинах Apple обязательно найдется пара посетителей, любящих поколотить демо-оборудование, что ускорит эти циклы.
Ожидайте увидеть людей, которые открывают и закрывают iPhone Duo десятки раз за минуту, улыбаясь как безумцы и записывая это на свои собственные устройства ради авторитета в социальных сетях. Мы также уверены, что Apple заберет каждый из тех экземпляров, которые будут затисканы в магазинах розничной продажи, и протестирует их до полного разрушения.
Телефоны будут уничтожаться ради кликов на YouTube, а те пользователи, у которых действительно возникнут преждевременные поломки, будут несоразмерно громко жаловаться в социальных сетях. Наслаждайтесь своими технологиями. Переживать по поводу складки на данном этапе является пустой тратой времени, как и попытки довести до идеала время работы аккумулятора с помощью привычек использования.
Хотя складка неизбежна, на сегодняшний день нет никаких признаков того, что она является фатальным недостатком. Телефоны созданы для использования, для того чтобы их открывать и закрывать, чтобы вызывать такси, смотреть видео и просматривать сайты. У нас все еще есть связи в отделах обслуживания магазинов Apple. Позвольте нам понаблюдать за цифрами, позвольте нам выяснить, является ли это гигантской проблемой вроде подсветки экрана на 13-дюймовом MacBook Pro несколько лет назад или проблемной клавиатурой.
И Apple заменила или исправила все эти реальные проблемы. А до тех пор не обращайте внимания на тех, кто проводит стресс-тесты на разрушение, и пользуйтесь своим iPhone Duo. Сообщайте о проблемах в Apple, а мы дадим вам знать, возникнет ли какая-то реальная проблема со временем.
FAQ
Почему складка на экране появляется со временем?
Складка формируется из-за накопления усталости материала в зоне постоянного изгиба. Пластиковый субстрат и тончайшие слои стекла испытывают механическое напряжение при каждом открытии и закрытии корпуса.
Можно ли полностью предотвратить появление складки?
Полностью исключить образование складки невозможно, так как это противоречит законам физики. Инженеры могут лишь отсрочить ее появление и сделать менее заметной с помощью точного шарнирного механизма.
Какой ресурс закладывается в современные складные экраны?
Большинство панелей в подобных устройствах рассчитаны примерно на 250 000 циклов сгибания, чего достаточно для многолетней активной эксплуатации.
Является ли складка браком или дефектом конструкции?
Нет, появление небольшой складки на сгибаемом экране iPhone Duo считается штатным физическим следствием использования гибридных материалов, а не заводским браком.
Комментариев 0