(57)【要約】  サファイア材料の処理方法であって、前記方法は、サファイア材料においてイオン注入層を生成するように一価及び／又は多価ガスイオンビームによる、サファイア材料の表面の照射を含み、前記表面はサファイア材料とは異なる媒体に面し、前記イオンは、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの元素のイオンから選択される。処理は、未処理基板（６０）に比べて処理材料（６１、６２、６３）に対して防眩効果を生じる。前記方法を使用して、可視域における透過性が高い静電容量式タッチパネルを得ることができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サファイア材料の処理方法であって、前記方法は、前記サファイア材料においてイオン注入層を生成するように、一価及び／又は多価ガスイオンビームによる前記サファイア材料の表面の照射を含み、前記表面は前記サファイア材料とは異なる媒体に面しており、
−単位表面積当たりの注入一価及び／又は多価ガスイオンの線量が、１０１２イオン／ｃｍ２から１０１８イオン／ｃｍ２の範囲で選択され、
−加速電圧が５ｋＶから１０００ｋＶの範囲で選択され、
−前記注入一価及び／又は多価ガスイオンの線量並びに前記加速電圧が、更に、可視域における防眩処理が得られるように選択され、
−前記一価及び／又は多価ガスイオンのイオンが、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの元素のイオンから選択される、
処理方法。
【請求項２】
前記一価及び／又は多価ガスイオンの前記イオンが、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、窒素（Ｎ）及び酸素（Ｏ）からなるリスト、例えば、窒素（Ｎ）及び酸素（Ｏ）からなるリストからの元素のイオンから選択される、請求項１に記載の処理方法。
【請求項３】
一価及び／又は多価ガスイオンビームによる照射用イオンが電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）源によって生成される、請求項１又は２に記載の処理方法。
【請求項４】
−前記単位表面積当たりの注入一価及び／又は多価ガスイオンの線量が、前記注入層の屈折率ｎが（ｎＡ．ｎＳ）１／２にほぼ等しい、例えば、０．８×（ｎＡ．ｎＳ）１／２以上１．２×（ｎＡ．ｎＳ）１／２以下であるような前記注入層におけるイオンの原子濃度が得られるように選択され、ここでｎＡは空気の屈折率であり、ｎＳはサファイア材料の屈折率であり、
−前記加速電圧が、０．７５×ｐ．λ／（４．ｎＬ）以上１．２５×ｐ．λ／（４．ｎＬ）以下である、例えば、ｐ．λ／（４．ｎＬ）に等しい、注入層厚さｅが得られるように選択され、
・ｅが、注入一価及び／又は多価ガスイオンの原子濃度が１％以上である注入領域に対応する注入層厚さであり、ナノメートルで表され、
・ｐがゼロでない正の整数であり、
・λが入射波長であり、ナノメートルで表され、例えば、５６０ｎｍに等しく、
・ｎＬが前記イオン注入層の屈折率であり、例えば、１．４に等しい、
請求項１から３のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項５】
前記ガスビームの前記イオンが一価及び多価であり、１０％の多価イオン又は１０％を超える多価イオンを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項６】
前記加速電圧が、ｎｍで表して７５．ｐから１２５．ｐを含む、例えば、１００．ｐに等しい注入層厚さが得られるように選択され、ｐがゼロでない正の整数である、請求項１から５のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項７】
前記単位表面積当たりの注入一価及び／又は多価ガスイオンの線量が、５％以上２０％以下、例えば、９．５％以上１０．５％以下の注入イオンの原子濃度が得られるように選択される、請求項１から６のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項８】
前記サファイア材料が、前記一価及び／及び多価ガスイオンビームに対して０．１ｍｍ／ｓから１０００ｍｍ／ｓの速度ＶＤで移動可能である、請求項１から７のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項９】
サファイア材料の同じ領域が、前記一価及び／又は多価ガスイオンビームの下で複数ＮＰの経路に沿って前記速度ＶＤで移動する、請求項８に記載の処理方法。
【請求項１０】
前記単位表面積当たりの注入一価及び／又は多価ガスイオンの線量が、１０１６イオン／ｃｍ２から１０１８イオン／ｃｍ２の範囲で選択される、例えば、２．１０１６イオン／ｃｍ２から２．１０１７イオン／ｃｍ２の範囲で選択される、請求項１から９のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１１】
前記加速電圧が１０ｋＶから１００ｋＶの範囲で選択される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１２】
前記注入一価及び／又は多価ガスイオンの線量並びに前記加速電圧が、更に、追加の選択則に従って選択される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１３】
前記追加の選択則が、処理される前記サファイア材料の一価及び／又は多価ガスイオンビームによる照射前のステップにおいて収集されたデータの使用を含み、
−前記ステップが、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの元素の一価及び／又は多価イオンのうち１タイプを選択するステップと、照射される前記イオンを用いることによって、処理されるものと類似したサファイア材料を用いて複数の実験を実施するステップと、可視域における所望の防眩処理が得られるイオン注入層を生成するように所望の単位表面積当たりの注入一価及び／又は多価ガスイオン線量範囲並びに加速電圧範囲を決定するまで、前記単位表面積当たりの注入一価及び／又は多価ガスイオン線量並びに前記加速電圧を変化させるステップとからなり、
−単位表面積当たりの一価及び／又は多価ガスイオン線量並びに加速電圧値を先行ステップの範囲内で選択し、処理される前記サファイア材料を前記イオン前記値で処理する、
請求項１２に記載の処理方法。
【請求項１４】
前記追加の選択則が、
−ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの元素の一価及び／又は多価イオンのうち１タイプを選択するステップ、
−５％以上２０％以下、例えば、９．５％以上１０．５％以下の注入イオンの原子濃度が得られるように、前記選択されるイオンの注入深さに応じたイオン注入プロファイルに基づく計算に従って単位表面積当たりの一価及び／又は多価ガスイオン線量並びに加速電圧値を選択するステップ、ここで、前記イオン注入プロファイルは、可視域における所望の防眩処理が得られるイオン注入層を生成するように、複数の加速電圧に対して前もって計算又は決定される、
を含む、請求項１２に記載の処理方法。
【請求項１５】
前記追加の選択則が、
−ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの元素の一価及び／又は多価イオンのうち１タイプを選択するステップ、
−単位表面積当たりの一価及び／又は多価ガスイオン線量並びに加速電圧値を以下の式に従って選択するステップ
０．０２≦Ｄ．Ｃ２／（Ｔ．Δｎ）≦２
を含み、ここで、
・Ｄは、１０１６イオン／ｃｍ２で表される、選択される単位表面積値当たりの一価及び／又は多価ガスイオン線量であり、
・Ｃ＝Ｍ／１５であり、ここで、Ｍは原子質量前記選択されるイオンであり、
・Ｔは、ｋＶで表される、選択される加速電圧であり、
・Δｎは、処理される前記サファイア材料の屈折率ｎＳと前記サファイア材料のイオン照射される表面に面した媒体の屈折率ｎＭとの屈折率差である、
請求項１２に記載の処理方法。
【請求項１６】
Ｄ．Ｃ２／（Ｔ．Δｎ）が０．１以上、例えば、０．５以上、及び／又は１以下、例えば、０．８以下である、請求項１５に記載の処理方法。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか一項に記載の注入イオンを有する少なくとも１つの表面を含む合成サファイア材料でできた部品であって、可視域における入射波の反射が、前記未処理サファイア材料上の例えば入射波波長５６０ｎｍなどの可視域における入射波の反射に比べて少なくとも１／３だけ、例えば、１／２だけ低下する、部品。
【請求項１８】
例えばタッチスクリーンなどのスクリーン、窓、腕時計ガラス、発光装置（ＬＥＤ）部品、照明装置部品、例えば装置レンズなどの光学部品からなるリストから選択された合成サファイア材料でできた固体部品を処理するための、請求項１から１６のいずれか一項に記載の処理方法の使用。
【請求項１９】
ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの元素の注入イオンを有する少なくとも１つの表面を含む合成サファイア材料であって、前記表面の可視域における入射波の反射が、波長５６０ｎｍで測定して、２％以下、例えば、１％以下である、合成サファイア材料。
【請求項２０】
可視域における透過性が高い静電容量式タッチパネルであって、
ａ）サファイア材料でできた前面、ここで前記サファイア材料の前側はイオンビームによってイオン照射されており、前記イオンは、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの原子のイオンから選択される、
ｂ）静電容量式タッチ検出層、
ｃ）表示画面
を備えた静電容量式タッチパネル。
【請求項２１】
前記サファイア材料の前記前側は厚さが１ｍｍ以下である、請求項２０に記載の静電容量式タッチパネル。
【請求項２２】
表示画面に面した、サファイア材料でできた後面を更に含み、サファイア材料の前記後面がイオンビームによってイオン照射されており、前記イオンが、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの原子のイオンから選択される、請求項２０又は請求項２１に記載の静電容量式タッチパネル。
【請求項２３】
サファイア材料の前記後面は厚さが４００μｍ以下、例えば、１００μｍである、請求項２２に記載の静電容量式タッチパネル。
【請求項２４】
前記前面、前記静電容量式検出層及び前記後面が、集成され、前記表示画面から空気層によって分離されている、請求項２２又は請求項２３に記載の静電容量式タッチパネル。
【請求項２５】
サファイア材料でできた少なくとも１つの面の少なくとも一側面がイオンビームによってイオン照射されており、前記イオンが、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの原子のイオンから選択される、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の静電容量式タッチパネル。
【請求項２６】
例えば波長５６０ｎｍで測定される、前記表示画面によって放射される光の光透過が９０％以上、例えば、９７％以上、更には９８％以上である、請求項２０から２５のいずれか一項に記載の静電容量式タッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一価及び／又は多価ガスイオンビームによってサファイア材料を処理する方法に関し、この方法は、例えば、可視域の波長のスペクトルにおいて、例えば、長期使用において、反射を抑制し、光透過を高めるように意図される。本発明は、可視域における透過性が高い静電容量式タッチパネルにも関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明によれば、「サファイア材料」は、コランダム、すなわち酸化アルミニウム（α−Ａｌ２Ｏ３）から実質的になる材料である。サファイア材料は、コランダムにそれぞれ青、黄、紫、オレンジ又は緑色を与えることができる鉄、チタン、クロム、銅、マグネシウムなどの微量の元素を含むことができる。コランダム中のクロム不純物は、ピンク又は赤の色合いを与え、後者は、通常、「ルビー」と呼ばれる。ルビーは、本発明の用語ではサファイア材料の一部である。色は、不純物の存在に起因するコランダムバンドギャップ内のエネルギー準位の出現に起因する。これらのレベルは、材料の発光及び吸収スペクトルを変え、したがってその色を変える。他の微量元素もサファイア材料の一部であり得る。
【０００３】
サファイア材料は、少なくとも９８重量％の酸化アルミニウム、例えば、少なくとも９９重量％の酸化アルミニウム、例えば、少なくとも９９．９重量％の酸化アルミニウムを含む。
【０００４】
サファイア材料は、１個又は複数のコランダム単結晶（単数又は複数）でできていてもよく、したがって多結晶とすることができ、本発明の一実施形態によれば、サファイア材料は、１個のコランダム単結晶部品である。
【０００５】
サファイア材料は天然でも合成でもよく、一実施形態によれば、本発明のサファイア材料は、合成サファイア材料である。
【０００６】
１９世紀初頭から、合成サファイア（及び合成ルビー）を実験室で製造する方法が知られており、その化学組成及び物性は天然宝石と同じである。少なくとも最古の製造では、これらの合成宝石を一般に曲線状のその結晶線によって検出することができる。
【０００７】
合成サファイア材料製造は、現在、産業段階にある。合成サファイア材料は、例えば、Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉプロセスによって、又はＣｚｏｃｈｒａｌｓｋｉプロセスから誘導される方法（例えば、Ｋｙｒｏｐｏｌｉｓ法、Ｂａｇｄａｓａｒｏｖ法、Ｓｔｅｐａｎｏｖ法、Ｅｄｇｅ  ｄｅｆｉｎｅｄ  Ｆｉｌｍ  ｆｅｄ  Ｇｒｏｗｔｈ（ＥＦＧ）プロセス）によって製造することができる。合成サファイア材料は、不活性雰囲気で（熱間静水圧プレスなどによって）焼結及び融合された凝集酸化アルミニウムから製造することもでき、透明であるが、わずかに多孔質の多結晶生成物を生成する。
【０００８】
サファイア材料は、「ブルーガラス」又は「サファイアガラス」としても知られるが、それ自体はガラスではなく、結晶性材料である。
【０００９】
物理用語では、合成サファイア材料は、コランダム系に属する極めて硬い結晶性材料（モース尺度で硬度９）であり、１．７６の極めて高い屈折率を有する。
【００１０】
サファイアは熱処理され得る。明るすぎる、暗すぎる、又は包有物の多い宝石は、熱処理され得る。このプロセスは、宝石中に痕跡として存在する元素を溶解しながら、色及び透明性を増大させることができる。
【００１１】
１９世紀初頭から、合成サファイア及び合成ルビーを実験室で製造する方法が知られており、その化学組成及び物性は天然宝石と同じである。しかしながら、少なくとも最古の製造では、これらの合成宝石を一般に曲線状のその結晶線によって検出することができる。
【００１２】
その高い耐引っかき傷性のために、合成サファイア材料は、スクリーン、例えばタッチスクリーン、窓、腕時計ガラス、発光装置（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）部品、照明装置部品、例えば装置レンズ、カメラレンズなどの光学部品などの広範囲の用途に使用される。スマートフォンの分野において合成サファイア材料を使用することは、特に関連があり得る。
【００１３】
合成サファイア材料表面が入射光の約１５．５％を反射することは周知である。こうした高い光反射は、サファイア材料窓の後ろにある情報を読みたいときに欠点となり得る。それは、実際に、例えば、時計又はコンピュータ若しくは携帯電話のフラットスクリーンの読解力を低下させ得る。
【００１４】
合成サファイア材料表面のこの光反射は、入射角９０°、以下の反射係数（Ｒ）及び透過係数（Ｔ）で界面を通過する光線に対するフレネルの式によってより一般的に説明される。
Ｒ＝（（ｎＳ−ｎＭ）／（ｎＳ＋ｎＭ））２、
Ｔ＝４．ｎＭ．ｎＳ／（ｎＳ＋ｎＭ）２。
【００１５】
反射係数（Ｒ）は、通常、「パワー反射係数（ｐｏｗｅｒ  ｒｅｆｌｅｘｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）」又は「反射率」とも呼ばれる。
【００１６】
透過係数（Ｔ）は、通常、「パワー透過係数（ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）」又は「透過率」とも呼ばれる。
【００１７】
本明細書全体を通して式における記号「．」は、２つのパラメータの間に含まれるときには乗法記号を意味する。記号「×」を乗法記号を示すのに使用することもできる。
【００１８】
ｎＳ及びｎＭは、それぞれサファイア材料、及びサファイア材料に隣接し、界面によってそれから分離されている媒体の可視光範囲（４００から８００ｎｍを含む波長値）における屈折率である。
【００１９】
なお、Ｒ＋Ｔ＝１である（エネルギー保存）。
【００２０】
一例として、空気／サファイア材料構成のＲ及びＴを計算することができる。ここで、空気の場合はｎＭ＝１であり（ｎＭ＝ｎＡ、空気の屈折率）、合成サファイア材料の一例ではｎＳ＝１．７６であり、上記式は以下の結果を与える。
Ｒ＝０．０７５８及びＴ＝１−Ｒ＝０．９２４２
【００２１】
したがって、前記サファイア材料と空気の屈折率差のために、光の７．６％が反射され、光の９２．４％が透過する。この光反射レベルは、高いと考えられる場合もあり、幾つかの用途では欠点となり得る。
【００２２】
この欠点は、２つの空気層で囲まれ、したがって２つの空気／サファイア材料界面を有するサファイア材料を考えるときにはより一層重要である。２面からなるこうした合成サファイア材料片の場合、反射損は２倍、すなわち２×７．６％＝１５．２％になる。この高反射の結果、サファイア材料スクリーン又は腕時計ガラスの下にあるデータが読みづらくなる。
【００２３】
防眩方法は、先行技術から公知であり、比較的複雑であり使用するのに費用のかかる金属酸化物堆積物からなる。例えば、腕時計ガラスの場合、精度が１オングストロームの領域である金属酸化物の薄層の真空蒸着（１０−５トール）からなる方法を挙げることができる。無塵の囲いの中で、腕時計ガラスをまず洗浄ラインで洗浄し、超音波乾燥させる。それをホルダーに載せ、処理鐘状チャンバに入れる。鐘状チャンバを減圧して、酸化物をより低温で蒸発（昇華）させる。蒸発は、酸化物を加熱することによって、又は電子銃を使用して、ジュール効果によって行うことができる。減圧の質及び測定、蒸発速度、並びに堆積層厚さを完全に制御する必要がある。これらの厚さは、明らかに均一でなくてはならない。フッ化マグネシウムＭｇＦ２（屈折率１．３８）、クリオライトＮａ３ＡｌＦ６（屈折率１．３５）などの別のタイプのより安価な物理蒸着（ＰＶＤ：ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）コーティングも存在し、屈折率は、理想的な屈折率（１．３３）に近づくが、本発明に係る方法によって可能になる合成サファイア材料と同等以上の耐引っかき傷性は得られない。前記サファイア材料に防眩性を付与する目的で合成サファイア材料上に堆積されたＰＶＤコーティングは、傷つきやすく、又は欠けやすく、したがって当初は興味を持たれなかった。
【００２４】
それでも、ＰＶＤコーティング法には以下の欠点がある。すなわち、ＰＶＤコーティング法は、極めて正確な屈折率を有する干渉層の各堆積を形成するために完全に制御されなければならない厚さ及び化学組成を有する幾つかの薄層を形成することから成る。難点は、こうした方法を使用するときに生じ得る。すなわち、関連する及び／又は再現性のある結果を得ることが困難な場合があり、この難点は、厚さ制御問題、屈折率制御問題、真空室における部品の形状及び位置、各層を形成する前のガスタイプの変更、金属タイプの変更、各ガス及び／又は金属変更後の残留汚染層、新しい部品の処理前の処理パラメータの検証から生じ得る。
【００２５】
上記のすべてのことから、サファイア材料処理方法はより高い防眩性を与える必要がある。好ましくは、こうした方法によって得られる防眩性は、極めて長期間安定であるべきであり、好ましくは、前記防眩性は、例えば、元の合成サファイア材料にほぼ匹敵する、又はそれよりも優れた、良好な耐引っかき傷性を有するべきである。したがって、前記サファイア材料表面処理法は、防眩ＰＶＤコーティングに取って代わることができ、防眩結果が向上する可能性がある。好ましくは、前記サファイア材料表面処理法は、こうしたサファイア材料を多量に、かつ妥当なコストで提供できるように、容易な工業化に適しているべきである。
【００２６】
本発明の目的は、新たな道を開くサファイア材料を処理する方法を提供することであり、好ましくは、前記方法は、高価でなく、又は安価でありながら、表面を処理して多数の用途の要求を満たすのに適切である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２７】
そのために、本発明の一目的は、サファイア材料の処理方法であって、前記方法は、サファイア材料においてイオン注入層を生成するように、一価及び／又は多価ガスイオンビームによるサファイア材料の表面の照射を含み、前記表面はサファイア材料とは異なる媒体に面しており、
−単位表面積当たりの注入一価及び／又は多価ガスイオンの線量が、１０１２イオン／ｃｍ２から１０１８イオン／ｃｍ２の範囲で選択され、
−加速電圧が５ｋＶから１０００ｋＶの範囲で選択され、
−注入一価及び／又は多価ガスイオンの線量並びに加速電圧が、更に、可視域における防眩処理が得られるように選択され、
−一価及び／又は多価ガスイオンのイオンが、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの元素のイオンから選択される。
【００２８】
前記処理方法によって、サファイア材料の防眩処理を行うことができ、こうした防眩処理は、優れた透過結果、すなわち可視域をもたらし得る。実施形態によれば、これまで到達しなかった透過結果を得ることができる。前記処理方法によって、サファイア材料表面を処理して、多数の用途の要求を満たすことができる。これらの用途としては、タッチスクリーン、窓、腕時計ガラス、発光装置（ＬＥＤ）部品、照明装置部品、例えば装置レンズなどの光学部品を挙げることができる。
【００２９】
サファイア材料の新しい用途を本発明の処理方法によって開拓することもできる。
【００３０】
さらに、本発明の処理方法を費用効果の高い装置のゆえに実施することもできる。それを高い生産性レベルが得られるように実施することもできる。
【００３１】
したがって、本発明は、サファイア材料の処理及び使用に新たな道を開くものである。
【００３２】
本発明の種々の実施形態によれば、以下のすべての技術的価値のある実施形態を組み合わせることができる。
・一価及び／又は多価ガスイオンのイオンが、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、窒素（Ｎ）及び酸素（Ｏ）からなるリスト、例えば、窒素（Ｎ）及び酸素（Ｏ）からなるリストからの元素のイオンから選択される。
・一価及び／又は多価ガスイオンビームによる照射用イオンが電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ：ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）源によって生成される。
・更なる特徴が実現され、
−単位表面積当たりの注入一価及び／又は多価ガスイオンの線量が、注入層の屈折率ｎが（ｎＡ．ｎＳ）１／２にほぼ等しい、例えば、０．８×（ｎＡ．ｎＳ）１／２以上１．２×（ｎＡ．ｎＳ）１／２以下であるような注入層におけるイオンの原子濃度が得られるように選択され、ここでｎＡは空気の屈折率であり、ｎＳはサファイア材料の屈折率であり、
−加速電圧が、０．７５×ｐ．λ／（４．ｎＬ）以上１．２５×ｐ．λ／（４．ｎＬ）以下である、例えば、ｐ．λ／（４．ｎＬ）に等しい、注入層厚さｅが得られるように選択され、
・ｅが、注入一価及び／又は多価ガスイオンの原子濃度が１％以上である注入領域に対応する注入層厚さであり、ナノメートルで表され、
・ｐがゼロでない正の整数であり、
・λが入射波長であり、ナノメートルで表され、例えば、５６０ｎｍに等しく、
・ｎＬがイオン注入層の屈折率であり、例えば、１．４に等しい。
・ガスビームのイオンが一価及び多価であり、１０％の多価イオン又は１０％を超える多価イオンを含む。
・加速電圧が、ｎｍで表して７５．ｐから１２５．ｐを含む、例えば、１００．ｐに等しい注入層厚さが得られるように選択され、ｐがゼロでない正の整数である。
・単位表面積当たりの注入一価及び／又は多価ガスイオンの線量が、５％以上２０％以下、例えば、９．５％以上１０．５％以下の注入イオンの原子濃度が得られるように選択される。
・サファイア材料が一価及び／及び多価ガスイオンビームに対して０．１ｍｍ／ｓから１０００ｍｍ／ｓの速度ＶＤで移動可能であり、一実施形態によれば、サファイア材料の同じ領域が、一価及び／又は多価ガスイオンビームの下で複数ＮＰの経路に沿って速度ＶＤで移動する。
・単位表面積当たりの注入一価及び／又は多価ガスイオンの線量が、１０１６イオン／ｃｍ２から１０１８イオン／ｃｍ２の範囲で選択される、例えば、２．１０１６イオン／ｃｍ２から２．１０１７イオン／ｃｍ２の範囲で選択される。
・加速電圧が１０ｋＶから１００ｋＶの範囲で選択される。
・注入一価及び／又は多価ガスイオンの線量並びに加速電圧が、更に、追加の選択則に従って選択され、種々の実施形態によれば、
・追加の選択則が、処理されるサファイア材料の一価及び／又は多価ガスイオンビームによる照射前のステップにおいて収集されたデータの使用を含み、
−ステップが、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの元素の一価及び／又は多価イオンのうち１タイプを選択するステップと、照射されるイオンを用いることによって、処理されるものと類似したサファイア材料を用いて複数の実験を実施するステップと、可視域における所望の防眩処理が得られるイオン注入層を生成するように所望の単位表面積当たりの注入一価及び／又は多価ガスイオン線量範囲並びに加速電圧範囲を決定するまで、単位表面積当たりの注入一価及び／又は多価ガスイオン線量並びに加速電圧を変化させるステップとからなり、
−単位表面積当たりの一価及び／又は多価ガスイオン線量並びに加速電圧値を先行ステップの範囲内で選択し、処理されるサファイア材料をイオン値で処理するステップ
・追加の選択則は、
−ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの元素の一価及び／又は多価イオンのうち１タイプを選択するステップ、
−５％以上２０％以下、例えば、９．５％以上１０．５％以下の注入イオンの原子濃度が得られるように、選択されるイオンの注入深さに応じたイオン注入プロファイルに基づく計算に従って単位表面積当たりの一価及び／又は多価ガスイオン線量並びに加速電圧値を選択するステップ、ここで、イオン注入プロファイルは、可視域における所望の防眩処理が得られるイオン注入層を生成するように、複数の加速電圧に対して前もって計算又は決定される、
を含む。
・追加の選択則は、
−ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの元素の一価及び／又は多価イオンのうち１タイプを選択するステップ、
−単位表面積当たりの一価及び／又は多価ガスイオン線量並びに加速電圧値を以下の式に従って選択するステップ
０．０２≦Ｄ．Ｃ２／（Ｔ．Δｎ）≦２
を含み、ここで、
・Ｄは、１０１６イオン／ｃｍ２で表される、選択される単位表面積値当たりの一価及び／又は多価ガスイオン線量であり、
・Ｃ＝Ｍ／１５であり、ここで、Ｍは原子質量選択されるイオンであり、
・Ｔは、ｋＶで表される、選択される加速電圧であり、
・Δｎは、処理されるサファイア材料の屈折率ｎＳとサファイア材料のイオン照射される表面に面した媒体の屈折率ｎＭとの屈折率差であり、一実施形態によれば、Ｄ．Ｃ２／（Ｔ．Δｎ）が０．１以上、例えば、０．５以上、及び／又は１以下、例えば、０．８以下である。
【００３３】
本発明は、先行の請求項のいずれか一項に記載の注入イオンを有する少なくとも１つの表面を含む合成サファイア材料でできた部品であって、可視域における入射波の反射が、未処理サファイア材料上の例えば入射波波長５６０ｎｍなどの可視域における入射波の反射に比べて少なくとも１／３だけ、例えば、１／２だけ減少する、部品も対象とする。
【００３４】
本発明は、例えばタッチスクリーンなどのスクリーン、窓、腕時計ガラス、発光装置（ＬＥＤ）部品、照明装置部品、例えば装置レンズなどの光学部品からなるリストから選択された合成サファイア材料でできた固体部品を処理するための、前述の方法の任意の実施形態に係る処理方法の使用も対象とする。
【００３５】
本発明は、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの元素の注入イオンを有する少なくとも１つの表面を含む合成サファイア材料も対象とする。前記表面の可視域における入射波の反射は、波長５６０ｎｍで測定して、２％以下、例えば、１％以下である。
【００３６】
本発明は、
ａ）サファイア材料でできた前面、ここでサファイア材料の前側はイオンビームによってイオン照射されており、イオンは、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの原子のイオンから選択される、
ｂ）静電容量式タッチ検出層、
ｃ）表示画面
を含む、可視域における透過性が高い静電容量式タッチパネルも対象とする。
【００３７】
前記静電容量式タッチパネルの一実施形態によれば、サファイア材料の前側は厚さが１ｍｍ以下である。
【００３８】
前記静電容量式タッチパネルの一実施形態によれば、静電容量式タッチパネルは、更に、表示画面に面した、サファイア材料でできた後面を含み、サファイア材料の後面がイオンビームによってイオン照射されており、イオンが、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの原子のイオンから選択される。
【００３９】
前記静電容量式タッチパネルの一実施形態によれば、サファイア材料の後面は厚さが４００μｍ以下、例えば、１００μｍである。
【００４０】
前記静電容量式タッチパネルの一実施形態によれば、前面、静電容量式検出層及び後面が、集成され、表示画面から空気層によって分離されている。
【００４１】
前記静電容量式タッチパネルの一実施形態によれば、サファイア材料でできた少なくとも１つの面の少なくとも一側面がイオンビームによってイオン照射されており、イオンが、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの原子のイオンから選択される。
【００４２】
前記静電容量式タッチパネルの一実施形態によれば、例えば波長５６０ｎｍで測定される、表示画面によって放射される光の光透過が９０％以上、例えば、９７％以上、更には９８％以上である。
【００４３】
本発明の実施形態によれば、本発明は、以下にも関する。
・電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）源によって生成される一価又は多価ガスイオンビームによる照射からなる合成サファイア材料の可視域における長期防眩処理方法であって、
−単位表面積当たりの注入一価及び多価ガスイオンの線量は、注入層の屈折率ｎが（ｎＡ．ｎＳ）１／２にほぼ等しいようなガスイオンの原子濃度が得られるように１０１２イオン／ｃｍ２から１０１８イオン／ｃｍ２の範囲で選択され、ここでｎＡは空気の屈折率であり、ｎＳは合成サファイア材料の屈折率であり、
−加速電圧は、ｐ．λ／４．ｎに等しい注入厚さｅが得られるように５ｋＶから１０００ｋＶの範囲で選択され、ここでｅは注入領域に対応する注入厚さであり、注入一価及び多価ガスイオンの原子濃度は１％以上であり、ｐは整数であり、λは入射波長であり、ｎＬは注入層の屈折率である。
・前記方法においては、イオンビームの一価及び多価ガスイオンは、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）からなるリストからの元素のイオンから選択することができる。
・前記方法においては、イオンビームの一価及び多価ガスイオンは、窒素（Ｎ２）及び酸素（Ｏ２）からなるリストからのガスのイオンから選択することができる。
・前記方法においては、一価及び多価ガスイオンビームは、１０％の多価イオン又は１０％を超える多価イオンを含む。
・前記方法においては、加速電圧は、ｐ．１００ｎｍに等しい注入厚さが得られるように選択され、ここでｐは整数である。
・前記方法においては、単位表面積当たりの注入一価又は多価ガスイオンの線量は、（＋／−）５％の不確実性で１０％に等しい注入イオンの原子濃度が得られるように選択することができる。
・前記方法においては、単位表面積当たりの注入一価及び多価ガスイオン線量の選択、並びに加速電圧の選択は、単位表面積当たりの注入一価又は多価ガスイオン線量を評価するために前もって行われる計算によって、注入深さに応じて選択されるイオン注入プロファイルに基づいて（＋／−）５％の不確実性で１０％に等しい注入イオンの原子濃度が得られるように行うことができる。
・前記方法においては、合成サファイア材料が、一価及び多価ガスイオンビームに対して０．１ｍｍ／ｓから１０００ｍｍ／ｓの速度ＶＤで移動可能である。
・前記方法においては、合成サファイア材料の同じ領域が、一価及び多価ガスイオンビームの下で複数Ｎの経路に沿って速度ＶＤで移動することができる。
・前記方法においては、合成サファイア材料の同じ領域が、一価及び多価ガスイオンビームの下で複数Ｎの経路に沿って速度ＶＤで移動する。
・前記方法の実施形態によって得られる部品は、可視域における入射波の反射が少なくとも１／２だけ減少した少なくとも１つの表面を含む合成サファイア材料でできた部品とすることができる。
・前記方法は、タッチスクリーン、腕時計ガラス、光学装置レンズからなるリストから選択された合成サファイア材料でできた固体部品の処理に使用することができる。
【００４４】
本発明の実施形態によれば、本発明は、以下にも関する。
・ａ）イオンビームを用いたイオン照射によって、接触面側（前側）の、例えば、３３０μｍに等しい、可視域におけるグレアに対して処理された、１ｍｍ以下、例えば、４００μｍに等しい厚さのサファイア材料でできた「前」面、ここで、イオンは、ヘリウム（Ｈｅ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）からなるリストからの原子のイオンから選択される、
ｂ）電気的トラック、絶縁樹脂を含む静電容量式タッチ検出層
を含むことを特徴とする、可視域における透過性が高い耐引っかき傷静電容量式タッチパネル。
・前記静電容量式タッチパネルの検出層の電気的トラックは、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）材料でできていてもよい。
・前記静電容量式タッチパネルの静電容量式タッチ検出層の電気的トラックは、格子を形成することができ、その体積は、少なくとも９０％の空隙を含むことができ、純粋なアルミニウム、銀ナノワイヤ、銀ナノ粒子又はカーボンナノチューブ以上の導電率を有する金属でできていてもよい。
・前記静電容量式タッチパネルの静電容量式タッチ検出層の電気的トラックは、絶縁樹脂を用いて集成することができ、可視域における屈折率は１．６以上、例えば、１．８とすることができる。
・前記静電容量式タッチパネルは、「前」面の接触面の防眩処理に使用されるものと同じイオン照射によって表示画面側（裏側）のグレアに対して処理された、厚さが４００μｍ以下、例えば、１００μｍのサファイア材料でできた「後」面を含むことができる。
・前記静電容量式タッチパネルの「前」面、静電容量式検出層及び「後」面は、接続することができ、表示画面から空気層によって分離することができる。
・前記静電容量式タッチパネルのサファイア材料の可視域における防眩処理は、一価及び多価イオンビーム照射からなることができ、
○単位表面積当たりの注入一価及び多価ガスイオンの線量は、注入層の屈折率ｎが（ｎＡ．ｎＳ）１／２にほぼ等しいようなガスイオンの原子濃度が得られるように１０１６イオン／ｃｍ２から１０１８イオン／ｃｍ２の範囲で選択され、ここでｎＡは空気の屈折率であり、ｎＳはサファイア材料の屈折率であり、
○加速電圧は、ｐ．λ／４．ｎＬに等しい注入厚さ（ｅ）が得られるように１０ｋＶから１００ｋＶの範囲で選択され、ここでｅは注入領域に対応する注入厚さであり、注入一価及び多価ガスイオンの原子濃度は１％以上であり、ｐは整数であり、λは入射波長であり、ｎＬは注入層の屈折率である。
・前記静電容量式タッチパネルの注入厚さをｐ．８０ｎｍと等しくすることができ、ｐは整数である。
・前記一価及び多価ガスイオンビームは、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）源によって生成させることができる。
・前記静電容量式タッチパネルのサファイア材料は、一価及び多価ガスイオンビームに対して０．１ｍｍ／ｓから１０００ｍｍ／ｓの速度ＶＤで移動することによって、グレアに対して処理することができる。
・前記静電容量式タッチパネルのサファイア材料の同じ領域は、一価及び多価ガスイオンビームの下で複数ＮＰの経路に沿って速度ＶＤで移動することによって、グレアに対して処理することができる。
・前記静電容量式タッチパネルの少なくとも１種のサファイア材料は、注入イオンを用いてグレアに対して処理することができ、可視における入射波の反射を少なくとも１／２だけ低減することができる。
・前記静電容量式タッチパネルの少なくとも１種のサファイア材料をグレアに対して処理することができ、注入厚さは化学式Ａｌ２Ｏ３＋Ｘを有することができ、Ｘは、注入厚さにおいて０．０１から０．５である。
・前記静電容量式タッチパネルの光透過は、波長５６０ｎｍに対して９０％以上、例えば、９７％とすることができる。
【００４５】
本発明の一実施形態によれば、本発明は、基本的静電容量式タッチパネルの集成体からなる大きいサイズの静電容量式タッチパネルにも関し、基本的静電容量式タッチパネルは、上記耐引っかき傷静電容量式タッチパネルであり、各基本的タッチパネルのサファイア材料でできた「前」面及び／又は「後」面は、その前側及び／又は裏側の防眩処理に用いられたものと同一の条件下で、その側面がイオン照射によってグレアに対して処理されている。
【００４６】
以下、実施例を添付図面を参照して記述する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】サファイア材料結晶の略図である。
【図２】先行技術の方法に従う物理蒸着（ＰＶＤ）によって処理されたサファイア材料試料の透過の図である。
【図３】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図４】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図５】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図６】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図７】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図８】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図９】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図１０】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図１１】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図１２】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図１３】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図１４】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図１５】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の結果の考察に使用された図である。
【図１６】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の結果の考察に使用された図である。
【図１７】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の結果の考察に使用された図である。
【図１８】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の結果の考察に使用された図である。
【図１９】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図２０】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図２１】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図２２】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図２３】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過のグラフである。
【図２４】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の結果の考察に使用された図である。
【図２５】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の結果の考察に使用された図である。
【図２６】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の結果の考察に使用された図である。
【図２７】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の結果の考察に使用された図である。
【図２８】本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の結果の考察に使用された図である。
【図２９】先行技術に係る静電容量式タッチパネルの略図である。
【図３０】先行技術に係る静電容量式タッチパネルの略図である。
【図３１】本発明に係る静電容量式タッチパネルの略図である。
【図３２】本発明に係る静電容量式タッチパネルの略図である。
【図３３】本発明に係る静電容量式タッチパネルの略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図中の要素は、簡単かつ見やすいように示されており、必ずしも一定の縮尺で描かれてはいない。例えば、図中の要素の一部の寸法は、本発明の実施形態の理解の向上を助けるために、他の要素よりも拡大することができる。
【００４９】
しかしながら、透過の図は、一定の縮尺で描かれている。透過の図は、光の波長の関数としての１つ（又は複数）の透過係数（Ｔ）（通常、「パワー透過係数」又は「透過率」とも呼ばれる）の変化を示す。波長範囲は、可視波長範囲を含む。
【００５０】
透過の図は、分光光度計を用いて成された測定の結果であり、入射光線は試料の２つの主面を通過し、前記試料を通る光の透過が複数の波長で測定される。前記２つの主面は、通常、平行な面である。
【００５１】
本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過の図は、ＭＥＴＡＳＨ  Ｃｏｍｐａｎｙによって市販されたＵＶ−５２００ＵＶ／ＶＩＳ分光光度計を用いて測定された。この測定においては、サファイア材料試料の主面の各々に面する（及び接する）媒体は空気である。
【００５２】
図１は、サファイア材料単結晶の略図であり、こうした結晶の結晶学的な主な特徴を識別することができる。サファイア（コランダム）単結晶構造は、Ｏ２−イオンが八面体の頂部（ピーク）にあり、Ａｌ３＋イオンが八面体の内部にある八面体を規定することによって表すことができる。図１は、サファイアの構造システムに対応するサファイア結晶の主要な面の構造を示す。この図には以下の面が示されている：Ｃ面は（０００１）であり、Ａ面は（１１２０）であり、Ｒ面は（１０１２）である。面の命名法は、通常の結晶学的命名法に対応する。
【００５３】
上述したように、未処理サファイア材料試料の各面は、入射光の約７．７５％を反射し、したがって、未処理サファイア材料試料の透過は可視域において約８４．５％である。
【００５４】
図２は、先行技術の方法による物理蒸着（ＰＶＤ）処理後のサファイア材料試料の透過の図であり、サファイア材料試料の両面がＰＶＤ処理されている。前記ＰＶＤ処理は、Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｂｌｏｅｓｃｈによって行われた。曲線２１は、前記サファイア材料試料の測定された透過の図であり、曲線２２は、前記サファイア材料試料の透過の計算平均曲線である。防眩性が達成されており、可視域の平均透過値は約９５．５％である。したがって、前記試料の反射は、サファイア材料試料の両面ＰＶＤ処理によって可視域で約１１％減少する。
【００５５】
本発明者らは、本発明によって処理されたサファイア材料試料を用いて試験を行った。
【００５６】
使用したサファイア材料試料は、それぞれ直径１インチ及び一辺１０ｍｍの円形又は正方形の板であり、その厚さは１ｍｍ以下である。
【００５７】
本発明の実施形態の例によれば、合成サファイア材料の試料が試験対象であり、一部の試料では一価及び多価ヘリウムイオン、別の試料では一価及び多価アルゴンイオンを用いた。
【００５８】
これらの一価及び多価ガスイオンをＥＣＲ源（電子サイクロトロン共鳴源）によって放出させた。
【００５９】
本発明者らは、以下を用いて第１のシリーズの試験を行った。
・Ｈｅ＋及びＨｅ２＋イオンを含むアンペア数１ｍＡの一価及び多価ヘリウムイオンビーム。加速電圧は３５ｋＶであり、Ｈｅ＋のエネルギーは３５ｋｅＶであり、Ｈｅ２＋は７０ｋｅＶである。処理線量は、１０１６、５．１０１６及び１０１７イオン／ｃｍ２に等しい。
・Ａｒ＋、Ａｒ２＋、Ａｒ３＋イオンを含むアンペア数１ｍＡの一価及び多価ヘリウムイオンビーム。加速電圧は３５ｋＶであり、Ａｒ＋のエネルギーは３５ｋｅＶであり、Ａｒ２＋は７０ｋｅＶであり、Ａｒ３＋は１０５ｋｅＶである。処理線量は、１０１６、５．１０１６及び１０１７イオン／ｃｍ２に等しい。
【００６０】
処理試料はビームに対して速度１２０ｍｍ／ｓ及び各戻りの移動の側方ピッチ（ｌａｔｅｒａｌ  ｐｉｔｃｈ）４ｍｍ（ビーム直径測定値４０ｍｍの１０％）で移動する。必要な線量に達するには、処理を複数回行う。
【００６１】
本発明者らは、わずかに傾いた処理表面に対して様々な線量でネオンランプの光の反射を裸眼で観察することによって定性試験を行った。このネオンランプから反射された画像を角度約１０度で観察した。
【００６２】
これらの定性試験から、より低いコントラストの点でネオンランプの反射は、アルゴンの場合には５．１０１６イオン／ｃｍ２、ヘリウムの場合には１０１７イオン／ｃｍ２の線量の付近に出現することが明らかになった。
【００６３】
本発明者らは、定性的な観察試験によって、本発明に係る方法によって処理された合成サファイア表面を通して目的の画像を見ることが（無処理合成サファイア表面に比べて）より容易でより快適であることも認めた。
【００６４】
本発明者らによって開発された半経験的データに基づく多価イオン注入シミュレータ上で行われた予備試験は、上記処理条件下で、ヘリウムに対して表１、アルゴンに対して表２に記載の以下の結果を与えた。
【００６５】
【表１】
2017518440.tif 000003
【００６６】
【表２】
2017518440.tif 000004
【００６７】
本発明の一実施形態に係る方法によって推奨されるように、注入厚さを約１００ｎｍの倍数にわたって設定するようにイオン加速電圧設定を計算する。反射係数の最適な減少を評価する正確な干渉手段を用いて実験の調節段階中にこれらの挿入値（加速電圧）をより正確に設定することができる。
【００６８】
更なる実験を実施し、試料の透過性能を測定した。
【００６９】
図３から１４は、本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過の図であり、以下の実験条件に従ってサファイア材料試料を処理した後に測定された。
【００７０】
図３から１４に関する限り、一価及び／又は多価ガスイオンビームは、一価及び多価酸素イオンＯ＋、Ｏ２＋、Ｏ３＋ビームであり、Ｏイオンの推定分布は以下の通り、すなわち、Ｏ＋６０％、Ｏ２＋３０％、Ｏ３＋１０％である。
【００７１】
図３及び４に関する限り、サファイア材料試料の片面のみを処理した。
【００７２】
図５から１４に関する限り、サファイア材料試料の両面を処理した。
【００７３】
図３、５、７及び１３に関する限り、サファイア材料試料の面（単数又は複数）Ａを処理した。
【００７４】
図４、６、８から１２及び１４に関する限り、サファイア材料試料の面（単数又は複数）Ｃを処理した。
【００７５】
以下のデータにおいては、イオン線量（更に「線量」とも称する）を１０１６イオン／ｃｍ２で表し、加速電圧（更に「電圧」とも称する）をｋＶで表す。
【００７６】
図３においては、曲線３０は未処理サファイア材料試料に関し、曲線３１は線量＝１１及び電圧＝１７．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線３２は線量＝１２．５及び電圧＝２５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線３３は線量＝１５及び電圧＝３２．５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【００７７】
図４においては、曲線４０は未処理サファイア材料試料に関し、曲線４１は線量＝１１及び電圧＝１７．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線４２は線量＝１２．５及び電圧＝２５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線４３は線量＝１５及び電圧＝３２．５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【００７８】
図５においては、曲線５０は未処理サファイア材料試料に関し、曲線５１は線量＝１１及び電圧＝１７．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線５２は線量＝１２．５及び電圧＝２５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線５３は線量＝１５及び電圧＝３２．５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【００７９】
図６においては、曲線６０は未処理サファイア材料試料に関し、曲線６１は線量＝１１及び電圧＝１７．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線６２は線量＝１２．５及び電圧＝２５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線６３は線量＝１５及び電圧＝３２．５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【００８０】
図７においては、曲線７１は線量＝１１．９及び電圧＝２５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線７２は線量＝１２．５及び電圧＝２５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線７３は線量＝１３．１及び電圧＝２５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【００８１】
図８においては、曲線８１は線量＝１２．５及び電圧＝２２．５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【００８２】
図９においては、曲線９１は線量＝１３．８及び電圧＝２２．５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【００８３】
図１０においては、曲線１０１は線量＝１５及び電圧＝２２．５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【００８４】
図１１においては、曲線１１１は線量＝１５及び電圧＝２５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【００８５】
図１２においては、曲線１２１は線量＝１１．９及び電圧＝２５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線１２２は線量＝１２．５及び電圧＝２５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線１２３は線量＝１３．１及び電圧＝２５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【００８６】
図１３においては、曲線１３１は線量＝１３．５及び電圧＝３２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線１３２は線量＝１５及び電圧＝３２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線１３３は線量＝１６．５及び電圧＝３２．５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【００８７】
図１４においては、曲線１４１は線量＝１３．５及び電圧＝３２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線１４２は線量＝１５及び電圧＝３２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線１４３は線量＝１６．５及び電圧＝３２．５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【００８８】
これらの図によって、複数のプロセスパラメータの影響を考えることができる。
【００８９】
図３及び４をそれぞれ図５及び６と比較して、片面対両面処理の影響を示すことができる。
【００９０】
図７、８から１０、１２、１３及び１４は、定電圧での線量の影響を示す。
【００９１】
図３から１４に報告された測定結果は、一価及び／又は多価ガスイオンビームによる、サファイア材料とは異なる媒体に面したサファイア材料の表面の照射が、サファイア材料において可視域における防眩処理を与えるイオン注入層の生成に適していることを示している。
【００９２】
驚くべきことに、極めて高い透過が可視域において得られた。
【００９３】
注入イオンを有する少なくとも１つの表面を含む合成サファイア材料が得られ、前記表面の可視域における入射波の反射は、波長５６０ｎｍで測定して２％以下、例えば、１％以下である。
【００９４】
したがって、本発明に従って処理されたサファイア材料の透過結果は、物理蒸着（ＰＶＤ）によって処理された得られたサファイア材料よりもかなり高くなり得る。
【００９５】
図３から１４に報告された結果から、本発明に係る方法を実施するのに好ましい範囲を決定することができる。ここで、
−酸素（Ｏ）を一価及び／又は多価イオンとして選択する。
−単位表面積当たりの一価及び／又は多価ガスイオン線量並びに加速電圧値を以下の式に従って選択する：
０．０２≦Ｄ．Ｃ２／（Ｔ．Δｎ）≦２
ここで、
・Ｄは、１０１６イオン／ｃｍ２で表される、選択される単位表面積値当たりの一価及び／又は多価ガスイオン線量であり、
・Ｃ＝Ｍ／１５であり、ここで、Ｍは原子質量前記選択されるイオンであり、
・Ｔは、ｋＶで表される、選択される加速電圧であり、
・Δｎは、処理される前記サファイア材料の屈折率ｎＳと前記サファイア材料のイオン照射される表面に面した媒体の屈折率ｎＭとの屈折率差である。
【００９６】
本実施形態においては、Ｍ（酸素）＝１６、ｎＭ＝ｎＡ（空気）＝１、Ｎｓ＝１．７６である。
【００９７】
酸素を一価及び／又は多価イオンとして、空気をサファイア材料の表面に面する媒体として使用するときには、好ましい範囲は０．０１５≦Ｄ／Ｔ≦１．３である。更に好ましい範囲は、０．５≦Ｄ／Ｔ≦１である。
【００９８】
図１５から１８は、一価及び／又は多価イオンとして酸素を使用するときのパラメータを選択するのに有用であり得るデータを示す。
【００９９】
本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過の図を図１５に基づいて分析することができ、透過の図（１５０）に基づいて３つのパラメータを明確にする。ここで、Ｐは透過ピーク位置（ｎｍ）であり、Ｄは可変性パラメータ（透過単位）であり、ＬはＤ可変性に対応する透過の図の幅（ｎｍ）である。
【０１００】
図３から１４の結果に基づいて、図１６に加速電圧の関数として最大透過ピーク（Ｐ）を得るための最適計算線量を示す。曲線１６０は、Ａ面に従って処理されたサファイア材料に関し、曲線１６１は、Ｃ面に従って処理されたサファイア材料に関する。
【０１０１】
先の図の結果に基づいて、図１７に、Ａ面に従って処理されたサファイア材料の可変性パラメータ（Ｄ）の関数としての透過の図の幅（Ｌ）の変化を示す。
【０１０２】
先の図の結果に基づいて、図１７に、Ｃ面に従って処理されたサファイア材料の可変性パラメータ（Ｄ）の関数としての透過の図の幅（Ｌ）の変化を示す。
【０１０３】
図１９から２２は、本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過の図であり、以下の実験条件に従ってサファイア材料試料を処理した後に測定された。
【０１０４】
図１９から２２に関する限り、一価及び／又は多価ガスイオンビームは、一価及び多価窒素イオンＮ＋、Ｎ２＋、Ｎ３＋ビームであり、Ｎイオンの推定分布は以下の通り、すなわち、Ｎ＋５７％、Ｎ２＋３２％、Ｎ３＋１１％であり、サファイア材料試料の１面のみを処理した。
【０１０５】
図１９及び２０に関する限り、サファイア材料試料の面Ａを処理した。
【０１０６】
図２１及び２２に関する限り、サファイア材料試料の面Ｃを処理した。
【０１０７】
以下のデータにおいては、イオン線量（更に「線量」とも称する）を１０１６イオン／ｃｍ２で表し、加速電圧（更に「電圧」とも称する）をｋＶで表す。
【０１０８】
図１９及び２１に関する限り、電圧＝２０である。
【０１０９】
図２０及び２２に関する限り、電圧＝２５である。
【０１１０】
図１９においては、曲線１９０は未処理サファイア材料試料に関し、曲線１９１は線量＝２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線１９２は線量＝５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線１９３は線量＝７．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線１９４は線量＝１０で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線１９５は線量＝１２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線１９６は線量＝１５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【０１１１】
図２０においては、曲線２００は未処理サファイア材料試料に関し、曲線２０１は線量＝２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２０２は線量＝５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２０３は線量＝７．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２０４は線量＝１０で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２０５は線量＝１２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２０６は線量＝１５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２０７は線量＝１７．５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【０１１２】
図２１においては、曲線２１０は未処理サファイア材料試料に関し、曲線２１１は線量＝２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２１２は線量＝５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２１３は線量＝７．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２１４は線量＝１０で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２１５は線量＝１２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２１６は線量＝１５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２１７は線量＝１７．５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【０１１３】
図２２においては、曲線２２０は未処理サファイア材料試料に関し、曲線２２１は線量＝２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２２２は線量＝５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２２３は線量＝７．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２２４は線量＝１０で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２２５は線量＝１２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２２６は線量＝１５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２２７は線量＝１７．５で処理されたサファイア材料試料に関する。
【０１１４】
したがって、防眩性は、窒素イオンを使用するときに本発明の方法によって得ることができる。
【０１１５】
図２３は、本発明の方法によって処理されたサファイア材料試料の透過の図であり、以下の実験条件に従ってサファイア材料試料を処理した後に測定された。
【０１１６】
一価及び／又は多価ガスイオンビームは、一価及び多価アルゴンイオンＡｒ＋、Ａｒ２＋、Ａｒ３＋ビームであり、Ａｒイオンの推定分布は以下の通り、すなわち、Ａｒ＋７１％、Ａｒ２＋２３％、Ａｒ３＋６％であり、サファイア材料試料の２面を処理した。処理は、サファイア材料の面Ａである。加速電圧は３５ｋＶである。以下のデータにおいては、イオン線量（更に「線量」とも称する）を１０１６イオン／ｃｍ２で表す。
【０１１７】
曲線２３０は未処理サファイア材料試料に関し、曲線２３１は線量＝２．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２３２は線量＝７．５で処理されたサファイア材料試料に関し、曲線２３３は線量＝１０で処理されたサファイア材料試料に関する。
【０１１８】
したがって、防眩性は、アルゴンイオンを使用するときに本発明の方法によって得ることができる。
【０１１９】
収集したデータに基づいて、他のイオンも本発明の方法の実施に適しているはずであり、サファイア材料に関する限り、防眩性の生成に関連することを高い信頼度で推定することができる。
【０１２０】
ヘリウム（Ｈｅ）及びアルゴン（Ａｒ）イオンが本発明の方法の実施に適していることが上で示され、したがって、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）などの他の「貴」ガスイオンも本発明の方法の実施に適しているように見える。任意の科学理論に拘泥するつもりはないが、本発明者らは、貴ガスイオンが、注入時、サファイア材料の屈折率を低下させることができるナノバブルをサファイア材料中で生成すると考えている。
【０１２１】
窒素（Ｎ）及び酸素（Ｏ）イオンが本発明の方法の実施に適していることが上で示され、したがって、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）などの他の周期表の周囲のイオンも本発明の方法の実施に適しているように見える。任意の科学理論に拘泥するつもりはないが、本発明者らは、酸素、窒素及び周期表の周囲のイオンが、注入時、サファイア材料の屈折率を低下させることができるサファイア材料の局所的環境において低下する極性を生じると考えている。
【０１２２】
すべての前記イオンは、注入時、注入層の少なくとも部分的なアモルファス化プロセスのために、サファイア材料の屈折率の低下に寄与すると仮定することもできる。
【０１２３】
任意の科学理論に拘泥するつもりはないが、本発明者らは、結果を解釈する方法、及び最適化された結果を得る方法を予測するのに適切であり得る手法を提案する。
【０１２４】
酸素イオンを使用したときに得られた上記結果に基づく例を示す。
【０１２５】
図２４、２５、２６は、１．２５、１．３７５、１．５．１０１７酸素イオン／ｃｍ２の３つの異なる線量に対して計算された、オングストロームで表される深さ（ｘ軸上）の関数としての注入酸素濃度プロファイルＸ（ｙ軸上）（それぞれ２４０、２５０、２６０）である。これらの濃度プロファイルをデジタルシミュレーションし、加速電圧２２．５ｋＶを受ける一価及び多価Ｏ＋、Ｏ２＋、Ｏ３＋イオンビームに相当する。Ｏ＋／Ｏ２＋／Ｏ３＋イオン分布は、５８％／３１％／１１％に等しいと推定され、それぞれのエネルギーは２２．５ｋｅＶ／４５ｋｅＶ／６７．５ｋｅＶに等しい。
【０１２６】
ｙ軸上で、Ｘは、式Ａｌ２Ｏ３で記述される純粋なサファイアの化学組成に追加される注入酸素イオンの追加の原子濃度を表す。酸素注入によってドープされたサファイアの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の亜酸化体に関連した化学式Ａｌ２Ｏ３＋Ｘで記述される化学組成を有すると考えることができる。Ｘは、注入領域を越えると０に等しく、注入領域においてゼロと異なる値を採る。本発明者らは、酸素注入によって形成される防眩層は、アルミナの亜酸化体からなり、化学式Ａｌ２Ｏ３＋Ｘを有すると考える。ここで、Ｘは、注入領域において０．０１から０．５である。
【０１２７】
本発明者らは、図２４、２５及び２６において、注入酸素イオンの原子濃度Ｘが０．３５から０．３の最大値を有し、０．５を超えず、８０ｎｍに等しい注入厚さにおいて、ゼロとは異なり、減少する値を有することを認めた。Ｘの漸進的変化は、本発明者らによって認められた反射防止性の出現に好都合な屈折率勾配の出現に関係する可能性が極めて高い。本発明者らは、酸素イオンが注入されたサファイアの化学的及び結晶学的組成は、注入厚さにおいて連続的に変化し、表面末端から、非晶形の化学式Ａｌ２Ｏ３．５から注入領域の境界末端における菱面体形の化学式Ａｌ２Ｏ３（サファイア）に変わるはずであると考えた。
【０１２８】
本発明者らは、８０ｎｍの注入厚さが、サファイアにおける四分の一波長（５６０ｎｍ）に対応したものにほぼ類似した値を有することを実験的に認めた。実際には、（５６０ｎｍ／１．７６×４）＝７９．５ｎｍである。
【０１２９】
注入厚さは、注入酸素イオンの原子濃度が１％（換言すればＸ＝０．０１）以上である領域に対応する。それぞれ図２４、２５、２６において２４１、２５１、２６１として示された、濃度プロファイルの右側の接線（Ｔ）とｘ軸の交点Ｉを計算することによって、この値を推定することもできる。図２４、２５、２６は、実質的に約８０ｎｍ（８００オングストローム）に位置するそれぞれの交点Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を示す。
【０１３０】
図２７は、線量１．５．１０１７イオン／ｃｍ２に対して計算された濃度プロファイル（２７０）であり、加速電圧２５ｋＶを受ける一価及び多価イオンＯ＋、Ｏ２＋、Ｏ３＋イオンビームに相当する。Ｏ＋／Ｏ２＋／Ｏ３＋イオン分布は、５８％／３１％／１１％に等しいと推定され、それぞれのエネルギーは２５ｋｅＶ／５０ｋｅＶ／７５ｋｅＶに等しい。接線２７１を示す。交点Ｉ４は、約８５ｎｍに実質的に位置する。
【０１３１】
図２８は、線量５．１０１６イオン／ｃｍ２に対して計算された濃度プロファイル（２８０）であり、加速電圧３５ｋＶを受ける一価及び多価イオンアルゴンＡｒ＋、Ａｒ２＋、Ａｒ３＋イオンビームに相当する。Ａｒ＋／Ａｒ２＋／Ａｒ３＋イオン分布は、６０％／３０％／１０％に等しいと推定され、それぞれのエネルギーは３５ｋｅＶ／７０ｋｅＶ／１０５ｋｅＶに等しい。接線２８１を示す。交点Ｉは、約７２ｎｍに実質的に位置する。
【０１３２】
本発明に係る一価及び多価ガスイオンの選択、並びにこれらの一価及び多価ガスイオンの照射条件によって、サファイア材料の屈折率の減少を有利なことに得ることができ、反射係数が減少し、透過係数が増加する。これらの性質は、例えば、静電容量式タッチパネルの透過の有意な増大に極めて重要である。
【０１３３】
本発明者らは、加速電圧並びに単位表面積当たりの一価及び多価ガスイオン線量に応じて選択される範囲では、グレア（したがって反射係数）の減少が一価及び多価ガスイオン照射によって可能である実験条件を選択できることを認めた。
【０１３４】
さらに、彼らは、本発明によって、ある場合には、基準サファイア及び処理サファイア上の所与の荷重でダイアモンドによって残される圧痕を観察することによって処理サファイアの表面靭性を高め得ることを認めた。処理サファイア上に残る圧痕は、輪郭が部分的に引き伸ばされた菱形であるのに対して、基準サファイア上に残る圧痕は、全周でグレアを示し、光を回折させる。処理後、サファイアは、優れた表面靭性、換言すれば、優れた耐引っかき傷性を有することができる。
【０１３５】
本発明に係る線量範囲の単位表面積当たりの一価及び多価ガスイオン線量の選択は、事前の較正段階に由来することができ、想定サファイア材料からなる試料は、例えば、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｎ２、Ｏ２からの一価又は多価ガスイオンの１種を照射される。このサファイア材料に、材料の様々な領域において、本発明に係る範囲内で、複数の一価又は多価ガスイオン線量を照射することができる。次いで、角度０度（表面に垂直）における処理表面のグレアのある程度意味がある観察によって適切な線量を選択するように処理領域を観察する。
【０１３６】
したがって、処理領域の観察は、実際の観察者又は反射画像（例えば、試料に近い壁）からそれぞれ０度又は１０度の入射角における裸眼での観察、４００から８００ｎｍの可視スペクトルの各波長に関連する透過プロファイルを定量的に測定する通常の実験室の実験技術などの単純な観察技術によって実施することができる。
【０１３７】
任意の科学理論に拘泥するつもりはないが、注入厚さの屈折率の低下に関するこの現象は、間隙の形成及び凝集、又は屈折率が１に極めて近いガスで満たされたナノ空洞の形成によって説明できると推測することができる。実際、これらの一価及び多価ガスイオンは、ある原子濃度閾値（１％未満と推定される）未満でサファイアに溶解させることができる。濃度閾値を超えると、ガスで満たされたナノ空洞が形成され、注入層の屈折率の低下に寄与すると思われる。イオン照射によってサファイアの規則的結晶学的秩序を破壊し（アモルファス化）、屈折率と相関する注入層の誘電率を低下させることも可能である。酸素の場合、酸素ドーピングは、ｘが０から０．５である式Ａｌ２Ｏ３＋ｘで記述される化学式がアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）に比較的近い亜酸化物の形成に有利に働き、化学的及び／又は結晶学的組成に関する可変性のために、別のタイプのイオンに比べて極めて有効な屈折率勾配を形成することができ、光反射をかなり弱めることも考えられる。
【０１３８】
本発明は、可視域において、既存のタッチパネルよりも極めて優れた、例えば、９０％以上、更には９７％もの透過を有し、耐引っかき傷接触面（ダイアモンドとの接触に起因するひっかきを除く）を有する静電容量式タッチパネルにも関する。それは、表示画面からの光透過をかなり増加させ、表示画面の読みを困難又は不可能にする（特に、屋外環境における）環境光の寄生反射をかなり減少させ、表示に付随する電気消費を継続的に比例して減少させ、最終的に電池寿命をかなり延長させるために、イオン照射によってグレアに対して処理された少なくとも１個又は２個のサファイア基板を含む。本発明に使用されるイオン照射処理は、サファイアに付随する耐引っかき傷性を維持し、静電容量式タッチパネルの検出感度に影響せず、有利には、タッチに関連した曲げの動き又は衝撃を受けるタッチパネルの機械的耐性を高めることができる。本発明は、サイズの制限がなく、視覚的に区別することができない基本的静電容量式タッチパネルの接続集成体からなる、静電容量式タッチパネルを製造することができる。
【０１３９】
なお、タッチスクリーンは、２つの機能、すなわち、スクリーン（モニター）の表示とマウス、タッチパネル、光学的タッチペンなどのポインティングデバイスとを組み合わせた電子装置である。
【０１４０】
このため、一部のシステム上の装置数を減らすことができ、ある種の機能に極めて適切な人間工学ソフトウェアを作成することができる。タッチスクリーンは、例えば、ＰＤＡ、ＧＰＳシステム、ＭＰ３プレーヤ、スマートフォン、タブレット、携帯ゲーム機、券売機、ＡＴＭ、すべての自給式精算及びコンピュータに使用される。
【０１４１】
タッチパネルという用語は、優れた分解能で２つを超える圧力レベルに感応することができ（グラフィックタブレット及びタッチペン）、１つを超える箇所で同時に感応することができる（マルチタッチ及び多指）スクリーンの部品を表す。
【０１４２】
タッチパネル上の圧力点の検出は、物理量の変化の測定に基づく。
【０１４３】
タッチ技術は、測定された様々な物理量、及び測定値を座標（ｘ；ｙ）に変換する取得方法を特徴とする。最も一般的なタッチ技術の原理は、本質的に抵抗、静電容量式及び赤外である。
【０１４４】
静電容量式タッチパネルという用語は、帯電グリッドが接触面の下を横切る、ガラス製であり得る、又はサファイア製であり得る、少なくとも１つの固体接触面を含むパネルを表す。使用者の指が接触面に接触すると、これらの電荷の一部が指に移行し、情報を処理するために単純に位置決めする必要がある損失を生じる。
【０１４５】
情報処理は、装置に直接組み込まれた計算アルゴリズムによって行われる。それは、衝撃点（マルチタッチの場合には複数）、移動方向、場合によっては加えられた圧力を測定し、それに応じて作動する。
【０１４６】
既存の静電容量式タッチパネルは、互いに異なるものの（ガラス又はサファイアでできた）硬質接触面及び下にある電気グリッドを有するという共通の性質を有する層状構造を有し、電気グリッドは、同じ面にある電気的トラックＸＹのグリッド、又は２つの別の面における電気的トラックＹのグリッド上に置かれた電気的トラックＸのグリッドの形で存在し得る。どちらの場合も、電気的トラックＸとＹは、分離しており、絶縁樹脂によって集成される。
【０１４７】
現在、タッチパネルの９０％は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、すなわち以下の性質を有する金属酸化物でできた電気的トラックを備える。
・可視光における透明性、
・波長に応じた可視光における１．７から２の高い光学屈折率（ｏｐｔｉｃａｌ  ｉｎｄｅｘ）
・以下に制限された導電率：
・（軟質）ポリマー上で１００オーム／□
・（硬質）ガラス材料上で５０オーム／□
【０１４８】
この導電率の制限は、静電容量式タッチパネルのサイズを１２インチ（すなわち、約３０ｃｍ）に制限する直接の影響を有する。
【０１４９】
インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）は、以下の本質的な欠点を有する：
・高温においてそれを堆積させるためのそのエネルギーコスト、
・（空気（ｎ＝１）又はガラス（ｎ＝１．５）と界面を形成する）その極めて高い反射率、
・その脆弱性、
・その低柔軟性、
・許容されるが、銀、銅に比べて高いその抵抗率。
【０１５０】
ガラスの全面に置かれたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）グリッドを有する静電容量式パネル構造としては、
・構成１：ガラス（前面接触面）／グリッドＸ／ガラス／接着剤／グリッドＹ／ガラス（後面）
・構成２：接触ガラス（前面接触面）／グリッドＸＹ／ガラス（後面）
・構成３：接触ガラス（前面接触面）／グリッドＸ／ガラス／グリッドＹ
・構成４：接触ガラス（前面接触面）／グリッドＸＹ
が挙げられる。
【０１５１】
ガラス上に部分的に置かれた、また、ポリマーフィルム上に部分的に置かれたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）グリッドを有する静電容量式パネル構造としては、
・構成５：接触ガラス（前面接触面）／グリッドＸ／ガラス／接着剤／グリッドＹ／ポリマーフィルム（後面）
が挙げられる。
【０１５２】
ポリマーフィルムの全面に置かれたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）グリッドを有する静電容量式パネル構造としては、
・構成６：ガラス（前面接触面）／グリッドＸ／フィルム／接着剤／グリッドＹ／ガラス（後面）
・構成７：ガラス（前面接触面）／グリッドＸＹ／ガラス（後面）
・構成８：ガラス（前面接触面）／グリッドＸ／ガラス／グリッドＹ
・構成９：接触ガラス（前面接触面）／グリッドＸＹ
が挙げられる。
【０１５３】
静電容量式タッチパネルは、現在、その構造及び組成に固有な光学的制限がある。これらの光学的制限は、表示画面からの光の透過及び反射、周囲環境のそれ、並びに表示画面の寸法に関連する。これらの制限は、静電容量式タッチパネルの構造の複雑さ（読者と表示画面の間に挿入されたインターフェースの数）及び層の物理的性質（グリッド抵抗率、種々の界面によって分離された媒体の屈折率の差）に関係する。このタイプの光学的制限の原因、想定される解決策、及び付随する欠点を以下に示す。
【０１５４】
表示画面と読者の間に挿入されたインターフェースの数の増加が可能である。
【０１５５】
表示画面からの光透過は、通過するインターフェースの数が増えると弱くなる。同様に、インターフェースの数が増えると（特に、屋外環境における）環境光の反射率が増加する。効果の組合せは、表示画面の可読性の低下を招く。
【０１５６】
一解決策は、その機械的耐性を犠牲にして、静電容量式タッチパネルを形成する層の数を削減することである。
【０１５７】
その下地基板に対して、ＩＴＯでできたグリッドの電気的トラックの過剰に高い屈折率を検討することができる。
【０１５８】
インターフェースの光の反射は、インターフェースによって分離された媒体間の屈折率差が増すと増加する。これは、ガラス基板（屈折率１．５）上のＩＴＯ（屈折率１．８）に基づく電気的トラックの場合である。約１％の反射の損失は、無視できず、他の反射損に追加される。
【０１５９】
一解決策は、タッチに関連した曲げ荷重を受けるＩＴＯでできた電気的トラックのコスト及び耐久性を犠牲にして、ガラス基板とＩＴＯでできた電気的トラックの間のＴｉＯ２及びＳｉＯ２に基づく防眩処理を堆積させることである。
【０１６０】
３０インチを超える電気信号の検出を可能にするＩＴＯでできた電気的トラックの不十分な伝導率を検討することができる。
【０１６１】
一解決策は、媒体の透明度を高くすることによって、光の流れ、換言すれば、その透過を容易にする利点を有する、低密度格子（少なくとも９０％の空隙を含む体積）の形で存在する高伝導性電気的トラックを導入することであろう。この手法は、工業化及びコスト問題に対して成果がまだ得られていない。現在、グリッドの９０％は、ＩＴＯに基づく電気的トラックでできている。
【０１６２】
ＩＴＯを潜在的に継承する技術的例としては、
・１００から４００ミクロン間隔の４から５ミクロン伝導性トラックからなる金属グリッド。このタイプのグリッドは、基板を極めて部分的にしか覆わない（空隙率＞９０％）。
・銀ナノワイヤ格子（１０オーム／□、空隙率＞９４％）。
・銀ナノ粒子格子（４オーム／□、空隙率＞９５％空隙）。
・カーボンナノチューブ格子
が挙げられる。
【０１６３】
上記光学的制限に加えて、任意の時間で生じやすく、静電容量式タッチスクリーンの使用に関係した第２のカテゴリの光学的制限が存在する：接触面の引っかき能力（ｓｃｒａｔｃｈ  ａｂｉｌｉｔｙ）、衝撃又は屈曲の作用の下の静電容量式タッチパネルのクラッキング、指跡。このタイプの光学的制限の原因、想定される解決策、及びそれに付随する欠点を以下に示す。
【０１６４】
考慮すべき接触面の引っかき能力：
ガラス表面は、指で動かす前にその上に堆積しやすい環境中の研磨粒子によって容易に引っかかれる。引っかき傷及び生成する細片は、表示画面を透過する光と前記接触面によって反射された環境光の両方を散乱させる。この光の散乱は、表示画面が発する画像の読みの劣化に加わる。
【０１６５】
一解決策は、ガラス表面の代わりにサファイア表面を使用することである。サファイアは、ダイアモンドをほんの少し下回るその極度の硬度で知られているが、２０５０℃に加熱された炉における長時間の費用のかかる製造、及びその極めて高い屈折率（ｎ＝１．７６）という主要な欠点を有し、その直接効果は、接触面の環境光の高反射（１５％反射）、及び表示画面からの画像のかなりの減衰（８５％透過）を生じる。これを補うために、ディスプレイからの光、換言すれば、電気エネルギー消費を増加させる必要がある。ＰＶＤ型防眩コーティングは、サファイア腕時計ガラスの内部コーティングとして極めて適しているが、例えば、スリーブの後ろからの摩耗にさらされる外部コーティングとしては（その脆弱性という理由から）適しておらず、タッチに起因する摩耗にはなおさら適していない。
【０１６６】
考慮すべき衝撃及び曲げ荷重に対する感度：
高硬度には、低耐衝撃性が付随するものの、曲げ荷重に対するより高い耐性（より高い弾性）が付随する。
【０１６７】
一解決策は、より低硬度の厚さに埋め込まれた亀裂先端をほとんど又は全く含まない比較的硬い表面からなるハイブリッド表面の形で妥協案を見いだすことである。
【０１６８】
考慮すべき油吸収：表面をはつ油性にする製品は、存在するが、高価で耐久性がないという欠点を有する。
【０１６９】
本発明の一目的は、上記限定、欠点及び技術的問題を改善することである。
【０１７０】
一実施形態によれば、本発明は、（空気層のない）以下の接続部品を連続的に含む静電容量式タッチパネルに関する。
ａ）側面の１つがタッチパネルの接触面を形成する、サファイアでできた硬質基板からなる「前」面。この「前」面は、（指と接触する）一側面のみがイオン照射処理を受けて、その反射率が低下する。イオン照射は、イオンビームを用いて行われ、イオンは、ヘリウム（Ｈｅ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）からなるリストからの原子から選択される。以下、静電容量式タッチパネルの「前」面という用語は、このサファイア層を表し、後面は、使用者の指との接触面である。この層は、面であり、厚さが１ｍｍ未満、例えば４００μｍ、又は例えば３３０μｍである。
ｂ）１層又は複数の層からなる静電容量式検出層、その機能は、「前」面の接触面の指（単数又は複数）の接触を検出する静電容量式技術を可能にするものである。これらの層は、１セットの電気的トラックからなる静電容量式検出グリッドを含み、絶縁樹脂が電気的トラックを絶縁し、集成する。これらの電気的トラックは、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、高伝導性金属のグリッド（アルミニウムを超える導電率）、銀ナノワイヤ若しくはナノ粒子、又はカーボンナノチューブでできていてもよい。使用される絶縁樹脂は、屈折率がＩＴＯ（約１．８）に類似している。以下、静電容量式検出層という用語は、「前」面及び「後」面から離れ、下記「前」面と「後」面の間に（空気層なしで）接続様式で置かれた上記層の集成体を表す。
ｃ）表示画面に面した側で、「前」面の処理に使用されるものと同一の条件下で、その反射率を低下させるようにイオン照射によって処理されたサファイア基板からなる「後」面。有利な反射防止効果がこうして得られ、それによって、９０％を超える、例えば９７％に等しい、上部パネルを介した表示画面からの光透過を達成するのに適した「前」面で得られたものをかなり増加させる。この後面は、厚さが薄く、サファイアに関連したコスト問題のために好ましくは４００μｍ未満、例えば１００μｍである。
【０１７１】
反射防止処理という用語は、光反射を、例えば、少なくとも１／２だけ低減する処理を表す。空気／サファイア界面では、反射は約７．５％であり、反射防止処理によって、この反射の値を３．７５％未満の値に減少させることができる。例として、空気／サファイア界面の透過は、９２．５％にほぼ等しく、サファイアの反射防止処理は、例えば、少なくとも９６．２５％に等しい透過を可能にすべきである。両側が処理されたサファイア片の場合、これは、例えば、８５％ではなく少なくとも９２．５％に等しい前記片を通る光透過をもたらすはずである。
【０１７２】
上に示したように、したがって、イオン照射反射防止処理によって接触面の空気とサファイアの間の屈折率勾配をもたらすことができる。
【０１７３】
この屈折率勾配は、摩耗作用、例えば、接触面上で使用者の指によってなされる研磨粒子の移動に対するその抵抗が高いために持続性がある。
【０１７４】
イオン照射反射防止処理は、通常、本発明に使用される手段によって生成されるビームの安定性が極めて高く、処理に関連する運動パラメータ（速度、ピッチ）の設定に関する鋭敏さのために、完全に均一である。設定は、例えば、注入イオンの平均原子濃度を必要な精度の（＋／−）５％以内の精度で、例えば、静電容量式タッチパネルの「前」面の接触面のすべての点において、達成するのに必要な程度に細かくすることができる。その厚さが薄く（約８０ｎｍ）、完全に均一であるために、処理は、下にある静電容量式検出層の感度に影響しない。
【０１７５】
一実施形態によれば、本発明は、その後面及び前面並びに側面が前もって処理され、次いで、集成されて、完全な面を形成し、裸眼及び触覚的にその間（隣接反射防止面）が分離していない、サファイア材料（単数又は複数）でできた複数の静電容量式タッチパネルを含む静電容量式タッチパネルに関する。ガラス材料とは異なり、サファイアは、サファイアを温度に対して極度に安定にし（ガラス転移がない）、同じ均一性及び極めて正確な結晶学的切断面を与える物性を有する。サファイア材料の結晶学的特性は、炉におけるサファイア材料の成長中に完全に制御される。
【０１７６】
本発明に係る静電容量式タッチパネルによって、表示画面の可読性は、環境光の反射の減少、及び９０％以上、例えば、９７％に等しい表示画面からの光透過のかなりの増加によって、かなり高めることができる。
【０１７７】
本発明に係る静電容量式タッチパネルによって、表示画面の電気消費は、表示画面からの光透過を増し、その上の環境光の反射を弱めることによって得られる輝度及びコントラストの増加に比例して、少なくとも１５％、更には３０％だけ大きく削減することができる。
【０１７８】
本発明に係る静電容量式タッチパネルによって、表示画面の電気消費の著しい減少のために、電池寿命をかなり延長させることができる。
【０１７９】
本発明に係る静電容量式タッチパネルによって、接触面は、耐引っかき傷性を高くし、上記光学的品質を長期間保持することができる。
【０１８０】
本発明に係る静電容量式タッチパネルによって、前面の機械的強度は、衝撃及び曲げ荷重に対して増加し、上記光学的品質を長期間保持することができる。
【０１８１】
本発明に係る静電容量式タッチパネルによって、指跡をかなり減少させて、上記光学的品質を長期間保持することができる。
【０１８２】
本発明に係る静電容量式タッチパネルによって、後及び／又は前側並びに側面のイオン照射によってグレアに対して処理されたサファイア材料を含み、裸眼及び触覚的にその間が分離していない、多数の基本的静電容量式タッチパネルのエッジ間集成体（ｅｄｇｅ−ｔｏ−ｅｄｇｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）からなる、大きいサイズの静電容量式パネルを表面積を制限せずに想定することができる。
【０１８３】
一実施形態によれば、本発明に使用されるサファイア材料のイオン照射反射防止処理は、長い処理時間を必要としない（１ｃｍ２及び超小型加速度計（ｍｉｃｒｏ−ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ）１台当たり数秒）。
【０１８４】
本発明に使用されるサファイア材料の反射防止処理は、産業におけるその使用を可能にし得るものであり、そのコストは、サファイア基板のコストに対して売買契約取消し（ｒｅｄｈｉｂｉｔｏｒｙ）されないものでなくてはならない（例えば、タッチパネル用サファイア１ｃｍ２は約４ユーロであり、本発明の範囲内で処理される１ｃｍ２は数セントである）。
【０１８５】
本発明の一実施形態によれば、静電容量式タッチパネルは、同じ反射防止性を付与するイオン照射によって前側（接触面）が処理されたサファイアでできた「前」面と、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）でできた電気的トラック、又は低密度格子（少なくとも９０％の空隙を含む体積）の形で存在する、高伝導性金属（純粋なアルミニウムよりも高い導電率）、銀ナノワイヤ、銀ナノ粒子若しくはカーボンナノチューブでできた電気的トラックを含む静電容量式タッチ検出層とを含み、電気的トラックが、電気的に絶縁され、絶縁樹脂を用いて集成され、屈折率が、好ましくは１．６以上、好ましくはサファイア（１．７６）又はＩＴＯ（１．８）に類似している。
【０１８６】
本発明の一実施形態によれば、静電容量式タッチパネルは、同じ反射防止性を付与するイオン照射によって前側（接触面）が処理されたサファイアでできた「前」面と、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）でできた電気的トラック、又は低密度格子（少なくとも９０％の空隙を含む体積）の形で存在する、高伝導性金属（純粋な銅よりも高い導電率）、銀ナノワイヤ、銀ナノ粒子若しくはカーボンナノチューブでできた電気的トラックを含む静電容量式タッチ検出層と、前が「前」面の前側に使用されたものと同一の反射防止処理に供された、サファイアでできた「後」面とを含み、電気的トラックが、電気的に絶縁され、絶縁樹脂を用いて集成され、屈折率が、好ましくは１．６以上、好ましくはサファイア（１．７６）又はＩＴＯ（１．８）に類似している。後面は、好ましくは、サファイアに関連したコスト問題のために、４００μｍ未満、例えば１００μｍと厚さが薄い。
【０１８７】
本発明に係る静電容量式タッチパネルの実施形態の例を、図３１から３３に示す。一方、図２９及び３０は、先行技術に係る静電容量式タッチパネルの実施形態の例である。
【０１８８】
図２９から３３においては、同じ参照符号を使用して、静電容量式タッチパネルの同じ部品を示す。
・ＦＰは「前パネル」を指す。
・ＣＤＬは、１つ（又は複数）の「静電容量式検出層（単数又は複数）」を指す。
・ＲＦは、「後面」を指し、「後パネル」と呼ぶこともできる。
・ＡＬは「空気層」を指す。
・ＤＳは「表示画面」を指す。
【０１８９】
静電容量式タッチパネルは、図２９から３３に示した実施形態によれば、前パネルＦＰ、静電容量式検出層ＣＤＬ、及び空気層ＡＬによって静電容量式タッチ検出層ＣＤＬから分離された表示画面ＤＳを備える。静電容量式タッチ検出層ＣＤＬは、小型の集成体（グリッド＋絶縁樹脂）を形成し、（それを場合によっては分離する空気層なしで）前パネルＦＰに接続される。
【０１９０】
静電容量式タッチパネルの前パネルＦＰは、通常、ガラスでできており、サファイア材料でできていてもよく、本発明に係る静電容量式タッチパネルの前パネルＦＰは、サファイア材料でできている。
【０１９１】
静電容量式タッチ検出層は、通常、屈折率が１．６以上、好ましくはＩＴＯトラックに使用される樹脂（屈折率約１．８）に類似した絶縁樹脂で絶縁された低密度格子（９０％の空隙を含む体積）の形（ｏｒ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅｓ  ｆｏｒｍ  ａ  ｌｏｗ−ｄｅｎｓｉｔｙ  ｌａｔｔｉｃｅ）の高伝導性金属（アルミニウム以上の伝導率）、銀ナノワイヤ若しくはナノ粒子、又はカーボンナノチューブでできている。
【０１９２】
静電容量式タッチ検出層は、状況に応じて面に対する屈折率が異なり、通常、屈折率が（ＩＴＯ及びその絶縁樹脂に対応する）１．８に近く、前面は屈折率がガラス製の場合１．５１に近く、サファイア製の場合１．７６に近い。
【０１９３】
図２９は、先行技術の静電容量式タッチパネル２９０の図であり、光反射及び透過の原理を示す。表示画面ＤＳによって放射され、（矢印Ｔに従って、前パネルＦＰの外部の）周囲の空気に向かう光の透過Ｔ０の変化を見ることができる。反射による損失としては、以下に付随するものが挙げられる。
・空気層ＡＬと静電容量式タッチ検出層ＣＤＬの界面に位置するインターフェース上の放射光Ｔ０の第１の光反射Ｒ１、
・静電容量式タッチ検出層ＣＤＬと前パネルＦＰの間の透過光Ｔ１の第２の光反射Ｒ２、
・前パネルＦＰと周囲の空気（矢印Ｔに従って、前パネルＦＰの外部）の間の透過光Ｔ２の第３の光反射Ｒ３。
【０１９４】
光の反射と透過は、反射Ｒと透過Ｔに関して関連した係数を有し、それらの値は、０と１の間であり、以下の式に基づいて計算するのに適している。
【０１９５】
ディスプレイによって放射される光の透過の減少は、静電容量式タッチパネルの種々の界面で連続的に生じる反射の集合に対応する。
Ｔ＝Ｔ０−（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）
【０１９６】
屈折は、界面によって分離された２つの媒体ｎ１、ｎ２間の屈折率差が増加すると増加する。反射及び透過係数は、（フレネルの式として知られる）以下の式を用いて計算することができる。
Ｒ＝（（ｎ１−ｎ２）／（ｎ１＋ｎ２））２、
Ｔ＝（２ｎ１×ｎ２／（ｎ１＋ｎ２））２、
ここで、Ｒ＋Ｔ＝１である。
【０１９７】
以下の例及び計算においては、静電容量式検出層（ＣＤＬ）、空気層（ＡＬ）及び表示画面（ＤＳ）と称する部品は、同じタイプであり、同様の特徴を有すると考える。
【０１９８】
以下の表は、前パネルがガラス（屈折率１．５１）でできており、静電容量式検出層が、実際に類似した屈折率を有する樹脂によって、又はＩＴＯ（屈折率１．８）に使用された樹脂に類似した屈折率を有する樹脂で絶縁された低密度（少なくとも９０％の空隙を含む体積）の高伝導性電気的トラック格子（純粋なアルミニウム以上の導電率）によって、絶縁されたＩＴＯ（屈折率１．８）でできた電気的トラックを含むときの、図２９に記載の静電容量式タッチパネルを形成する種々の界面を通過する際の光反射係数値を示す。第１のカラムは、計算に関係した界面Ｄを示し、第２及び第３のカラム（ｎ１）及び（ｎ２）は、界面によって分離された媒体の屈折率ｎ１及びｎ２を示し、第４のカラム（Ｒ）は、フレネルの式を用いて計算される％で表される反射係数を含む。ＲＴ（％）を含むセルの反対側は、静電容量式タッチパネルを通した光反射係数の総計であり、すなわち、８７％の光透過に相当する１３％の損失である。
【０１９９】
詳細な結果は以下の通りである。
【０２００】
【表３】
2017518440.tif 000005
【０２０１】
以下の表は、前パネルがサファイア（屈折率１．７６）でできており、静電容量式検出層が、実際に同一の屈折率を有する樹脂によって、又はＩＴＯ（屈折率１．８）に使用された樹脂に実際に類似した屈折率を有する樹脂で絶縁され、集成された低密度（少なくとも９０％の空隙を含む体積）の高伝導性電気的トラック格子（純粋なアルミニウム以上の導電率）によって、絶縁され、集成されたＩＴＯ（屈折率１．８）でできた電気的トラックを含むときの、図２９に記載の種々の界面を通過する際の光反射係数値を示す。ＲＴ（％）を含むセルの反対側は、静電容量式タッチパネルを通した光反射係数の総計であり、すなわち、８４．２５％の光透過に相当する１５．７５％の損失である。
【０２０２】
詳細な結果は以下の通りである。
【０２０３】
【表４】
2017518440.tif 000006
【０２０４】
以下の表は、図３０に記載の静電容量式タッチパネルを形成する種々の界面を通過する際の光反射係数値を示す。前記先行技術の静電容量式タッチパネル３００は、前パネルＦＰと後面ＲＦの両方を備える。前パネル及び後面がガラス（屈折率１．５１）でできており、静電容量式検出層が、実際に同一の屈折率を有する樹脂によって、又はＩＴＯ（屈折率１．８）に使用された樹脂に類似した屈折率を有する樹脂で絶縁された低密度（少なくとも９０％の空隙を含む体積）を有する高伝導性電気的トラック格子（純粋なアルミニウム以上の伝導率）によって、絶縁されたＩＴＯ（屈折率１．８）でできた電気的トラックを含むとき。第１のカラムは、計算に関係した界面Ｄを示し、第２及び第３のカラム（ｎ１）及び（ｎ２）は、界面によって分離された媒体の屈折率ｎ１及びｎ２を示し、第４のカラム（Ｒ）は、フレネルの式を用いて計算される％で表される反射係数を含む。ＲＴ（％）を含むセルの反対側は、静電容量式タッチパネルを通した光反射係数の総計である。この和は、９０．２１％の光透過に相当する９．７９％の反射による損失に対応する。前記表は、「従来の」ガラス系静電容量式タッチパネル技術（公知の先行技術）に関する最も定常的で最適なシナリオを含む。これらの図は、以下に詳述する本発明の様々な実施形態で得られた利益を強調するために、現行市場の標準的基準として使用される。
【０２０５】
詳細な結果は以下の通りである。
【０２０６】
【表５】
2017518440.tif 000007
【０２０７】
以下の表は、前パネルＦＰ及び後面ＲＦがサファイア（屈折率１．７６）でできており、静電容量式検出層が、実際に同一の屈折率を有する樹脂によって、又はＩＴＯ（屈折率１．８）に使用された樹脂に類似した屈折率を有する樹脂で絶縁された低密度（少なくとも９０％の空隙を含む体積）の高伝導性電気的トラック格子（純粋なアルミニウム以上の伝導率）によって、絶縁されたＩＴＯ（屈折率１．８）でできた電気的トラックを含むときの、図３０に記載の種々の界面を通過する際の光反射係数値を示す。ＲＴ（％）を含むセルの反対側は、静電容量式タッチパネルを通過する光に適用される反射の総計であり、すなわち、８５．８１％の光透過に相当する１５．１９％の損失である。図２９に記載のサファイアでできた単一の前面を含む構造の透過係数をわずかに超えている。これは、ＩＴＯに比較的近いサファイアの屈折率が、表示画面を「後」面から分離する空気層よりも依然としてはるかに高く、驚くほどのことではない。
【０２０８】
詳細な結果は以下の通りである。
【０２０９】
【表６】
2017518440.tif 000008
【０２１０】
以下の表は、本発明の一実施形態に係る静電容量式タッチパネル３１０の図３１に記載の種々の界面を通過する際の光反射係数値を示す。サファイア（屈折率１．７６）でできた前パネルＦＰに、本発明の方法に従って形成される防眩処理層３１１を設ける。第１及び第２の実施形態によれば、静電容量式タッチ検出層が、ほぼ類似した屈折率を有する樹脂によって、又はＩＴＯ（屈折率１．８）に使用された樹脂に類似した屈折率を有する樹脂で絶縁された低密度（少なくとも９０％の空隙を含む体積）の高伝導性電気的トラック格子（アルミニウム以上の伝導率）によって、絶縁されたＩＴＯ（屈折率１．８）でできた電気的トラックを含むという仮定で、防眩処理層の効果は、界面Ａ／ＦＰにおいて、それぞれ、光の反射が５０％減少して反射係数が７．５％から３．７５％に変化し（３１１（５０％）と称する）、８０％減少して反射係数が７．５％から１．５％に変化する（３１１（８０％）と称する）。ＲＴ（％）を含むセルの反対側は、静電容量式タッチパネルを通過する光に適用される反射係数の総計である。損失ＲＴ（％）は、３１１（５０％）の場合、８８．０８％の光透過に相当する１１．９２％に等しく、３１１（８０％）の場合、９０．３２％の光透過に相当する９．６８％に等しい。３１１（５０％）は、空気とサファイアの間の反射係数が５０％減少して７．５％から３．７５％に変化する平均屈折率１．４８の層に対応することが認められ、３１１（８０％）は、空気とサファイアの間の反射係数が８０％減少して７．５％から１．５％に変化する平均屈折率１．２８の層に対応することが認められ、後者の場合、屈折率は、（１×１．７６）１／２＝１．３２に等しい、空気とサファイアの屈折率の積の平方根に対応するものに近い。ＡＲ（８０％）では、本発明のこの実施形態は、前パネル及び後面にガラス材料を用いた「従来の」静電容量式タッチパネルを用いて得られる透過の光学的品質に類似し（第１では９０．３２％、第２では９０．２１％の透過）、衝撃及び曲げ荷重に対する機械的耐性の増大に伴う接触面の耐引っかき傷性の明白な利点を有する。
【０２１１】
詳細な結果は以下の通りである。第１の表は、防眩処理層の光の反射の５０％の減少を示し（第１の上記実施形態）、第２の表は、光の反射の８０％の減少を示す（第２の上記実施形態）。
【０２１２】
【表７】
2017518440.tif 000009
【０２１３】
【表８】
2017518440.tif 000010
【０２１４】
以下の表は、本発明の一実施形態に係る静電容量式タッチパネル３２０の図３２に記載の種々の界面を通過する際の光反射係数値を示す。サファイア（屈折率１．７６）でできた前パネルＦＰに防眩処理層３２１を設ける。前記静電容量式タッチパネル３２０は、防眩処理層３２２が設けられたやはりサファイアでできた後面ＲＦも備える。
【０２１５】
第１及び第２の実施形態によれば、静電容量式タッチ検出層が、ほぼ類似した屈折率を有する樹脂によって、又はＩＴＯ（屈折率１．８）に使用された樹脂に類似した屈折率を有する樹脂で絶縁された低密度（空隙率９０％以上を含む体積）の高伝導性電気的トラック格子（純粋なアルミニウム以上の伝導率）によって、絶縁されたＩＴＯ（屈折率１．８）でできた電気的トラックを含むという仮定で、防眩処理層（３２１）及び（３２２）は、界面空気Ａ／（ＦＰ＋３２１）及び（ＲＦ＋３２２）／ＡＬにおいて、光の反射が５０％減少して反射係数が７．５％から３．７５％に変化し（３２１（５０％）と称する）、８０％減少して反射係数が７．５％から１．５％に変化する（３２１（８０％）と称する）効果を有する。ＲＴ（％）を含むセルの反対側は、静電容量式タッチパネルを通過する光に適用される反射の総計である。損失ＲＴ（％）は、３２１（５０％）及び３２２（５０％）の場合、９２．４９％の光透過に相当する７．５１％に等しく、３２１（８０％）及び３２２（８０％）の場合、９６．９６％の光透過に相当する３．０４％に等しい。３２１（５０％）及び３２２（５０％）の場合、透過が９２．４９％に等しく、ガラス材料を「前」面として用いた「従来の」静電容量式タッチパネルの９０．２１％に等しい透過を超え、衝撃及び曲げ荷重に対する機械的耐性の増大に伴う接触面の耐引っかき傷性の明白な利点を有することが認められた。これらの光学的及び機械的利点は、３２１（８０％）及び３２２（８０％）でかなり増加し、透過は、実際に９７％に等しく、ガラス材料を前パネル及び後面として用いた「従来の」静電容量式タッチパネルの９０．２１％に等しい透過をはるかに超え、さらに、ここでも、衝撃及び曲げ荷重に対するその機械的耐性の増大に伴う接触面の耐引っかき傷性に関する明白な優位性の利点を有する。エネルギーの点で、３２１（５０％）、３２１（５０％）の場合、表示画面のエネルギー消費が約１５％減少（表示画面からの光透過の７．５％増加と環境光の反射の７．５％減少）し得ると考えられ、３２１（８０％）、３２１（８０％）の場合、表示画面のエネルギー消費が約２４％減少（表示画面からの光透過の１２％増加と環境光の反射の１２％の減少）し得ると考えられる。したがって、電池寿命をかなり延長させることができる。
【０２１６】
詳細な結果は以下の通りである。第１の表は、防眩処理層の光の反射の５０％の減少を示し（第１の上記実施形態）、第２の表は、光の反射の８０％の減少を示す（第２の上記実施形態）。
【０２１７】
【表９】
2017518440.tif 000011
【０２１８】
【表１０】
2017518440.tif 000012
【０２１９】
図３３は、本発明の一実施形態に係る静電容量式タッチパネル３３０を示す。サファイア（屈折率１．７６）でできた前パネルＦＰに防眩処理層３３１を設け、前記静電容量式タッチパネル３３０は、防眩処理層３３２が設けられたやはりサファイアでできた後面ＲＦも備える。この実施形態においては、前パネルＦＰの側面３３２、３３３及び後面ＲＦの側面３３５、３３６にも防眩処理層が設けられる。防眩処理層は、本発明の方法によって得られた。
【０２２０】
このようにして適用される防眩処理によって、表示画面ＤＳによって放射される光は、反射率が極度に減少して、空気層ＡＬ、静電容量式タッチ検出層ＣＤＬ、前パネルＦＰ面３３１、前パネルＦＰの側面３３２、３３３、後面ＲＦ面３３４、後面ＲＦの側面３３５、３３６を通過することができ、連続性の視覚的印象を基本的静電容量式タッチパネルの集成体に付与することができる。一実施形態によれば、異なる面の防眩処理は同じである。
【０２２１】
最後に、静電容量式パネルのサイズ制限を超えることができるように、本発明者らは、前又は裏側だけでなく側面も本発明の方法によるイオン照射によってグレアに対して処理されたサファイア材料を含む基本的静電容量式タッチパネルの集成を推奨する。集成すると、サファイア材料の側面は、裸眼に対して透明になり、したがって単一の大きいサイズの静電容量式パネルの印象を与える。イオン照射防眩処理は、前又は裏側及び側面に対して同じ条件で使用することができる。
【０２２２】
本発明者らは、さらに、複数の静電容量式タッチパネル「構造」に対して得られた透過値を下の比較表にまとめた。前記静電容量式タッチパネルは、ガラス及び／又はサファイア材料の前パネル及び／又は後面を備えることができる。本発明に係る静電容量式タッチパネルは、サファイア材料の前パネル及び／又は後面を備え、そのサファイア材料面（単数又は複数）の少なくとも１つは、本発明の方法によって防眩処理され、こうした防眩処理サファイア材料を以下の表では「Ｔ＿サファイア」（「本発明の方法に係る処理サファイア材料」）と称する。波長５６０ｎｍに対する透過値を示す。静電容量式タッチ検出層ＣＤＬは、ＩＴＯ部品を含む。ＤＳは、表示画面に関する。
【０２２３】
【表１１】
2017518440.tif 000013
【０２２４】
比較の上記表から、本発明に係る静電容量式タッチパネルは、光透過が単一の処理（Ｔ＿サファイア／ＣＤＬ／空気／ＤＳ）の場合、５６０ｎｍにおいて９０％を超え、両面処理の場合、５６０ｎｍにおいて９７％に等しく（Ｔ＿サファイア／ＣＤＬ／Ｔ＿サファイア／空気／ＤＳ）、耐引っかき傷、耐衝撃性及び耐曲げ荷重である、換言すれば、この高透過品質を長期間保持することができる、大きな利点を有することが注目される。ガラス／ＣＤＬ／ガラス／ＤＳ技術は、ガラスでできた後面と表示画面の間の空気層を、表示画面とガラスの接着によって除去することからなる。この公知の技術は、せいぜい９５％しか達成できないが、引っかき傷のできるガラスでできた接触面を有する欠点があり、亀裂が生じた場合には、タッチパネルを単独で交換できず（タッチパネルに強固に接続された表示画面を同時に交換する）、最終的には、本発明によって得られる高透過を超えない。
【０２２５】
本発明によれば、注入イオンを有する少なくとも１つの表面を含むサファイア材料でできた部品であって、可視域における入射波の反射が、未処理サファイア材料上の例えば入射波波長５６０ｎｍなどの可視域における入射波の反射に比べて少なくとも１／３だけ、例えば、１／２だけ減少する、部品を得ることができる。
【０２２６】
本発明によれば、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなるリストからの元素の注入イオンを有する少なくとも１つの表面を含む合成サファイア材料を得ることができ、前記表面の可視域における入射波の反射は、波長５６０ｎｍで測定して、２％以下、例えば、１％以下である。
【０２２７】
本発明の処理方法は、例えば、それだけに限定されないが、例えばタッチスクリーンなどのスクリーン、窓、腕時計ガラス、発光装置（ＬＥＤ）部品、照明装置部品、例えば装置レンズなどの光学部品からなるリストから選択されるサファイア材料でできた固体部品の処理に使用することができる。
【０２２８】
本発明を実施形態を利用して一般的な発明の概念に限定されずに上述した。特に、パラメータは、記載した実施例に限定されない。
【図１】
2017518440.tif 000014
【図２】
2017518440.tif 000015
【図３】
2017518440.tif 000016
【図４】
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【図５】
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【図６】
2017518440.tif 000019
【図７】
2017518440.tif 000020
【図８】
2017518440.tif 000021
【図９】
2017518440.tif 000022
【図１０】
2017518440.tif 000023
【図１１】
2017518440.tif 000024
【図１２】
2017518440.tif 000025
【図１３】
2017518440.tif 000026
【図１４】
2017518440.tif 000027
【図１５】
2017518440.tif 000028
【図１６】
2017518440.tif 000029
【図１７】
2017518440.tif 000030
【図１８】
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【図１９】
2017518440.tif 000032
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2017518440.tif 000035
【図２３】
2017518440.tif 000036
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【国際調査報告】
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