پوشش محافظ نمایشگر در دستگاه‌های انعطاف‌پذیر همواره میان دو عامل تضاد ایجاد می‌کند: انعطاف‌پذیری مکانیکی برای خم شدن مداوم و مقاومت فیزیکی در برابر خط‌وخش. کاربران هنگام خریداری این دستگاه‌های گران‌قیمت انتظار دارند صفحه‌نمایش در برابر تماس کلید، ناخن و اشیای تیز مقاوم باشد، اما شیشه‌های به کار رفته به دلیل ضخامت بسیار کم آسیب‌پذیر هستند. اکنون شرکت‌های اپل و سامسونگ برای محصولات تاشو سال ۲۰۲۸ در حال آزمایش راهکاری مهندسی مبتنی بر حکاکی شیمیایی انتخابی هستند. در این روش، لایه محافظ شیشه گوشی تاشو تنها در محل تا شدن باریک می‌شود تا علاوه بر حفظ دوام ساختاری، حس لمس یک صفحه شیشه‌ای واقعی را فراهم آورد.
در این مطلب می خوانید
در حال حاضر تولیدکنندگان از لایه‌های یکنواخت شیشه فوق باریک یا UTG استفاده می‌کنند تا لولا بدون شکستن شیشه بسته شود. برای نمونه، گلکسی Z Fold 8 به شیشه‌ای با ضخامت ۶۰ میکرومتر مجهز است و Z Flip 8 از لایه ۵۰ میکرومتری بهره می‌برد. در عین حال مدل‌های Z Fold 8 Ultra و آیفون Duo ضخامت شیشه محافظ را تا ۴۵ میکرومتر کاهش داده‌اند. اگرچه کاهش ضخامت در سراسر صفحه باعث می‌شود لایه شیشه‌ای شعاع خمیدگی تندتر را تحمل کند، اما سختی سطح را افت می‌دهد و فرو رفتگی‌های کوچک را بر جای می‌گذارد. از سوی دیگر افزایش یکنواخت ضخامت شیشه نیز امکان‌پذیر نیست، زیرا فشار کششی وارد شده بر محور مرکزی هنگام بسته شدن دستگاه، به شکستن فوری لایه شیشه‌ای می‌انجامد.
نقش حکاکی متغیر در افزایش مقاومت شیشه گوشی تاشو
فناوری مورد آزمایش اپل و سامسونگ بر پایه تغییر ضخامت موضعی در طول فرایند ساخت استوار است. در این فرایند، لایه UTG به صورت شیمیایی اسیدشویی می‌شود تا بخش مرکزی آن که دقیقا روی محور لولا قرار می‌گیرد، تا حدود ۴۰ میکرومتر کاهش یابد. این کاهش ضخامت در مرکز، انعطاف‌پذیری لازم را برای خم شدن بدون ایجاد ترک‌های میکروسکوپی فراهم می‌سازد. در مقابل، بخش‌های صاف نمایشگر که خارج از محور چرخش هستند، ضخامتی بیش از ۱۰۰ میکرومتر حفظ می‌کنند. این ضخامت بالا در نواحی اصلی لمس، مقاومت سطح را در برابر فشار انگشت و شیارهای فیزیکی به شدت بالا می‌برد.
ایجاد اختلاف ضخامت شدید میان مرکز و کناره‌های شیشه می‌تواند عبور نور را دچار اختلال کند و خطوط شکست مرئی روی تصویر پدید آورد. برای حل این مشکل، فاصله ایجاد شده در بخش حکاکی شده با نوعی رزین شفاف پر می‌شود. ضریب شکست نوری این رزین به طور دقیق با ضریب شکست شیشه پایه تطبیق داده شده است. بدین ترتیب، نور ساطع شده از پنل OLED بدون بازتاب‌های ناخواسته یا خطوط سایه از شیشه عبور می‌کند و کاربر هنگام مشاهده محتوا هیچ مرز مشخصی میان بخش ۴۰ میکرومتری و بخش ۱۰۰ میکرومتری احساس نمی‌کند.
صنعت موبایل سال‌ها است که برای رسیدن به نمایشگری بدون چین‌خوردگی تلاش می‌کند. با توجه به اینکه احتمال ورود آیفون تاشو به بازار در سال‌های آینده مطرح است، توسعه این فناوری شیشه‌ای می‌تواند استانداردهای دوام را در تمام این بخش دگرگون سازد. ساختار متغیر اجازه می‌دهد پنل نمایشگر در برابر فشارهای نقطه‌ای مقاومت کند، بدون آنکه فشار اضافی به مکانیزم داخلی لولا وارد شود.
تفاوت راهکار اپل و سامسونگ در لایه‌های زیرین پنل OLED
در کنار تغییر ساختار شیشه رویی، نحوه پشتیبانی از پنل OLED در لایه‌های زیرین نیز نقش تعیین‌کننده‌ای در کاهش خط تا ایفا می‌کند. بر اساس گزارش‌های موجود، اپل در حال آزمایش یک لایه دوم از شیشه فوق باریک با ضخامت ۴۰ میکرومتر در زیر پنل OLED است. این ساختار دوگانه، نیروهای مکانیکی وارد شده هنگام باز و بسته شدن را توزیع می‌کند تا از گود افتادن بخش مرکزی در طول زمان جلوگیری کند. در مقابل، سامسونگ در حال حاضر بر صفحات پشتیبان تیتانیومی در زیر پنل OLED متکی است، اگرچه این شرکت نیز روی راهکار شیشه‌ای اختصاصی خود کار می‌کند.
صفحات تیتانیومی سامسونگ استحکام بالایی ارائه می‌دهند و وزن کل بدنه را در محدوده مناسبی نگه می‌دارند، همان‌طور که پیش‌تر در طراحی بدنه باریک گلکسی زد فولد ۷ شاهد تمرکز بر کاهش وزن بودیم. با این حال، لایه شیشه‌ای زیرین اپل به دلیل صلبیت یکنواخت، سطح صاف‌تری ایجاد می‌کند. طبق ارزیابی‌های منتشرشده از زنجیره تامین فناوری، هر دو شرکت به دنبال ارزیابی بازدهی تولید این لایه‌ها هستند تا الگوی نهایی ساخت را تثبیت کنند.
چالش‌های تولید انبوه و هزینه تعمیرات در نسل‌های آینده
بزرگ‌ترین چالش در مسیر تجاری‌سازی شیشه‌های حکاکی شده، بازدهی خطوط تولید و نرخ ضایعات کارخانه‌ها است. اسیدشویی شیمیایی شیشه در مقیاس میکرومتر نیازمند کنترل بی‌نهایت دقیق است، چرا که ناخالصی‌های کوچک یا ناهماهنگی در ضخامت می‌تواند به ترک‌های مویی منجر شود. این ترک‌ها زیر فشار مداوم باز و بسته شدن روزمره گسترش می‌یابند و به شکست کامل صفحه می‌انجامند. تصمیم نهایی سازندگان درباره بازدهی اقتصادی این فناوری در سه ماهه چهارم سال ۲۰۲۷ (پاییز ۱۴۰۶) گرفته خواهد شد تا مشخص شود آیا تولید تجاری برای سال ۲۰۲۸ امکان‌پذیر است یا خیر.
علاوه بر چالش‌های ساخت، پیچیدگی این شیشه‌های چندلایه بر هزینه تعمیرات و تعویض قطعات نیز اثر می‌گذارد. ترکیب شیشه با ضخامت متغیر و رزین نوری کالیبره‌شده، تعویض صفحه‌نمایش را دشوارتر می‌کند و هزینه‌های پس از فروش را برای خریداران افزایش می‌دهد. از سوی دیگر، اضافه شدن ضخامت شیشه در بخش‌های غیرخمیده می‌تواند وزن نهایی دستگاه را اندکی افزایش دهد. رقابت میان اپل و سامسونگ نشان می‌دهد که دستیابی به گوشی تاشو بدون چین‌خوردگی و مقاوم در برابر خط‌وخش، مستلزم تعادلی پیچیده میان هزینه‌های ساخت، دوام مکانیکی و رضایت بلندمدت کاربران خواهد بود.
