ニューハンプシャー州に拠点を置く素材製造会社GTアドバンストは昨日、Apple社とサファイアガラスの安定供給に関する複数年契約を締結したことを発表しました。サファイアガラスは、優れた耐久性と耐傷性で知られる酸化アルミニウムの結晶構造です。Apple社はこの高価な宝石をiPhone 5sのTouch IDセンサーの保護に活用しており、iPhone 5以降、すべてのiOSデバイスのカメラレンズカバーにも使用しています。
この戦略的供給契約は、最先端機器で5億ドル以上の価値があり、ゴリラガラスの代わりにサファイアガラスカバーを備えた次世代iDevicesを製造するための手がかりを求めて、Appleの特許出願を精査している人もいる。
傷に強く、Gorilla Glass よりも頑丈なスマートフォン用サファイア ディスプレイを製造する GT の製造工程を紹介するビデオ ツアーをご覧ください。
このビデオはPocketnowによって録画されたもので、同社は6か月前にGTのマサチューセッツ州工場を見学し、GTアドバンスト・テクノロジーズのジェフ・ネステル・パット氏からその舞台裏を特別に覗く機会を得た。
このプロセスは比較的簡単だと、同誌は4月に報じている。
ホッケーのパックとほぼ同じ大きさと形状のサファイアの種結晶を、るつぼと呼ばれる使い捨てのモリブデン容器の底に置きます。るつぼには、凝縮したコランダム(酸化アルミニウムの結晶)と、前回の実験で残ったサファイアの「クラックル」と呼ばれる物質の混合物が充填されます。
るつぼは炉の中に入れられ、「フィンガー」と呼ばれる液体ヘリウム冷却式の小型プラットフォームの上に置かれます。このフィンガーはサファイアの種結晶が早期に溶解するのを防ぎます。炉は密閉され、空気が排出され、温度は2100℃まで上昇し、材料が融解します。
(動画では2200℃とありますが、これは間違いです。自宅でサファイアを作る趣味をお持ちの皆さん、正しくは2100℃です。)この材料は、その後16~17日間かけて一連の冷却サイクルにかけられ、その間にサファイアは下から上へとゆっくりと結晶化します。こうして出来上がるのが、「ブール」と呼ばれる、重さ115kgの円筒形の工業用サファイアです。
サファイア製のスマートフォンディスプレイカバーは、ゴリラガラスの2.5倍の強度があり、「ダイヤモンドを除くほぼすべての素材よりも」頑丈であるため、著者はこれを「実質的に傷がつかないディスプレイコーティング」と表現しています。
こちらがそのクリップです。
動画に映っているGT Crystal Systemsの施設はマサチューセッツ州セーラムにあるが、GTは昨日のメディアリリースで「アリゾナ州メサにあるAppleの施設で材料を生産する」と認めている。
GTは、「サファイア材料の低コスト、大量生産」を実現するために、次世代の大容量ASF炉(記事上部の画像を参照)の開発を加速していると述べている。
アリゾナ州は昨日、アップルが従業員700名を擁するアリゾナの新工場を建設中であることを確認した。アップルの広報担当者は、この工場では「アップル製品の部品を製造」し、 「初日から」 100%再生可能エネルギーで稼働する予定であることを確認した。
契約条件には、メサ工場で使用される「加熱炉および関連機器」の購入費用として、アップルがGTに5億7800万ドルを前払いすることが含まれている。GTはその後、2015年から5年間かけてアップルに返済する。つまり、ティム・クックCEO率いるApple社は、実質的にこれらの最新式の加熱炉を前払いしていることになる。
同様に、AppleはFoxconnに製造設備の費用として数十億ドルを前払いし、その後CEOの郭台銘(テリー・ゴウ)に請求書を送っています。これは基本的に長期的な返済の一種です。興味深いことに、Appleは最近、わずか1mmの厚さの保護コーティングを実現する新しいタイプのサファイア積層プロセスの特許を申請しました。
「サファイアラミネート」と題された特許出願は、サファイアシートのラミネート加工や、サファイアオンサファイア、サファイアオンガラスの応用について説明しており、高価な宝石を消費者向け電子機器の大量生産に実用的な選択肢にする製造プロセスをアップルが開発したことを示唆している。
具体的には、Apple は 0.55 mm のシートを 2 枚使用し、1 枚は画面の傷防止用、もう 1 枚は画面の破損防止用とすることを述べています。
業界ウォッチャーの中には、AppleとGTの関係は噂されているiWatchプロジェクトと大きく関係していると推測する者もいる。
業界で最も低コストのサファイア製造業者と謳われるGTアドバンストは、2013年4月当時の業界標準であるディスプレイ1台あたり30ドルという価格に対して、スマートフォン用サファイアカバーを1画面あたり10ドル以下で販売することを目指している。
比較すると、Gorilla Glass はディスプレイ 1 枚あたり 3 ドルです。