(57)【要約】【課題】基体の表面、特に高精細表示画面を傷や汚れ等から保護すると共に、基体の有する光学的機能を維持又は向上させ、さらに指による操作性を維持又は向上させる手段を提供する。【解決手段】本発明による基体の表面保護用構造体は、基体の表面又は基体の表面層の上に直接形成された微細な凹凸構造体、又は、基体の表面又は基体の表面層の上に造膜された膜に形成された微細な凹凸構造体であって、凹凸構造体の高さ及びピッチが５０ｎｍ〜９００ｎｍであることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体の表面又は基体の表面層の上に直接形成された微細な凹凸構造体、又は、
基体の表面又は基体の表面層の上に造膜された膜に形成された微細な凹凸構造体であって、
凹凸構造体の高さ及びピッチが５０ｎｍ〜９００ｎｍである、基体の表面保護用構造体。
【請求項２】
基体の表面又は基体の表面層の上に高さ及びピッチが５０ｎｍ〜９００ｎｍである微細な凹凸構造体を直接形成する基体の表面保護方法であって、該凹凸構造体を形成する成分を含有する液体を基体の表面又は表面層上に滴下した後、該液体中の溶媒を加熱又は乾燥により揮散させ、または、酸やアルカリ溶液で表面を溶融させる、ウェット工法により該凹凸構造体を表面又は表面層上に形成する、基体の表面保護方法。
【請求項３】
基体の表面又は基体の表面層の上に高さ及びピッチが５０ｎｍ〜９００ｎｍである微細な凹凸構造体を直接形成する基体の表面保護方法であって、該凹凸構造体を形成する成分をスパッタリング・イオンプレーティングを含むドライ工法によりイオン化して基体の表面又は表面層上に噴射し、または基体表面を研磨することにより、該凹凸構造体を形成する、基体の表面保護方法。
【請求項４】
基体の表面又は基体の表面層の上に造膜された膜に高さ及びピッチが５０ｎｍ〜９００ｎｍである微細な凹凸構造体を形成する基体の表面保護方法であって、凹凸構造体を形成する成分及び有機物を含有する液体を基体の表面又は表面層上に塗布して造膜した後、高温での加熱又は紫外線・プラズマの照射により有機物を燃焼させて該凹凸構造体を該膜に形成する、基体の表面保護方法。
【請求項５】
上記凹凸構造体を形成する成分が、以下に列記した物質の少なくともいずれか一つを含む、請求項１に記載の基体の表面保護用構造体。
・酸化ケイ素の粒子又は結晶体
・酸化チタンの粒子又は結晶体
・酸化ケイ素を除く無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体
・酸化チタンを除く金属化合物の粒子又は結晶体
・イオン
・金属の粒子又は結晶体をドープしたケイ素の粒子又は結晶体
・金属の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・金属化合物の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・イオンをドープしたケイ素の粒子又は結晶体
・イオンをドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたケイ素の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたケイ素の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・金属（チタンを除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体
・金属（チタンを除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
・金属（チタンを除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体
・金属（チタンを除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
・イオンをドープしたチタンの粒子又は結晶体
・イオンをドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
【請求項６】
上記凹凸構造体を形成する成分が、さらに有機物を含有する、請求項５に記載の基体の表面保護用構造体。
【請求項７】
上記凹凸構造体を形成する成分が、以下に列記した物質の少なくともいずれか一つを含む、請求項２〜請求項４に記載の基体の表面保護方法。
・酸化ケイ素の粒子又は結晶体
・酸化チタンの粒子又は結晶体
・酸化ケイ素を除く無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体
・酸化チタンを除く金属化合物の粒子又は結晶体
・イオン
・金属の粒子又は結晶体をドープしたケイ素の粒子又は結晶体
・金属の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・金属化合物の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・イオンをドープしたケイ素の粒子又は結晶体
・イオンをドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたケイ素の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたケイ素の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・金属（チタンを除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体
・金属（チタンを除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
・金属（チタンを除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体
・金属（チタンを除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
・イオンをドープしたチタンの粒子又は結晶体
・イオンをドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
【請求項８】
上記凹凸構造体を形成する成分が、さらに有機物を含有する、請求項７に記載の基体の表面保護方法。
【請求項９】
請求項１に記載の基体の表面保護用構造体を備えた基体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体表面又は基体表面層上に、微細な構造体を形成することにより、基体表面の防汚性を維持し、あるいは汚れが付着した場合でも簡単に汚れを除去可能にし、操作性にも優れた基体表面の保護技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本願の発明者は、これまで基体表面を保護（防汚）する様々な方法を提案してきた。例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３は、光触媒技術に関連するものである。
【０００３】
一方、出願人は、特許文献４において、基体表面又は基体表面層に、導電体と誘電体又は半導体との複合体を配置することによって基体表面に正電荷を発生させ、外部からの汚染物質を静電的に吸着又は反発させることにより、基体表面を保護する技術を開示している。また、出願人は、特許文献５において、基体表面又は基体表面層に、正電荷物質及び負電荷物質を配置して、基体表面を正及び負に帯電させ、外部からの汚染物質を基体表面において静電的に吸着又は反発させることにより、基体表面を保護する技術を開示している。
【０００４】
さらに、出願人は、特許文献６において、表面上に、光半導体含有層及び、正電荷物質若しくは負電荷物質含有層、又は、光半導体・正電荷物質及び負電荷物質含有単層、を備える基体に光を照射し、基体表面の導電特性を変化させることにより、基体表面を保護する技術を開示している。
【０００５】
上記した特許文献１〜特許文献６に開示されている技術は、屋内外で使用される各種機器や構築物の表面を保護するものとして、汎用基材、例えば、塗装面、金属面、石、コンクリート面、ガラス面、高分子樹脂面等、基材の種類を問わず適用することを目的としたものであった。
【０００６】
一方、スマートフォン、タブレット端末、小型電子機器等の高精細表示画面では、防傷性、防汚性と共に、防眩性、外光の映り込みを抑制する反射防止性、などの光学的機能が求められる。また、これらの機器では、画面を指で操作することから、画面表面に指紋が付着し、画像の視認性が損なわれやすいという問題がある。そこで、表示画面上にフィルムを貼ることによって、上記のような問題を解決するための光学的な機能を提供するフィルムが提案されている（例えば、特許文献７、特許文献８）。
【０００７】
しかしながら、表示画面に製造段階で上記のようなフィルムを設けることにより、製造コストが高くなるという問題がある。また、これらの機器では、画面を指で操作することから、表示画面上に保護用のフィルムやハードコートを施すことにより操作性を損なうことがないようにするのが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２６２４８１号公報
【特許文献２】特開平１０−２３５２０１号公報
【特許文献３】特開平１１−３３３３０３号公報
【特許文献４】国際公開ＷＯ２００５／１０８０５６号公報
【特許文献５】国際公開ＷＯ２００８／０１３１４８号公報
【特許文献６】国際公開ＷＯ２０１２／０９３６３２号公報
【特許文献７】特開２００９−０２５７３４号公報
【特許文献８】特開２０１４−２３５２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、基体の表面、特に高精細表示画面を傷や汚れ等から保護すると共に、基体の有する光学的機能を維持又は向上させ、さらに指による操作性を維持又は向上させる手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による基体の表面保護用構造体は、基体の表面又は基体の表面層の上に直接形成された微細な凹凸構造体、又は、基体の表面又は基体の表面層の上に造膜された膜に形成された微細な凹凸構造体であって、凹凸構造体の高さ及びピッチが５０ｎｍ〜９００ｎｍであることを特徴とする。
【００１１】
上記凹凸構造体を形成する好ましい成分は、酸化ケイ素の粒子又は結晶体、酸化チタンの粒子又は結晶体、酸化ケイ素を除く無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体、酸化チタンを除く金属化合物の粒子又は結晶体、イオン、金属の粒子又は結晶体をドープしたケイ素の粒子又は結晶体、金属の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体、金属化合物の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体、イオンをドープしたケイ素の粒子又は結晶体、イオンをドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体、無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたケイ素の粒子又は結晶体、無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体、無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたケイ素の粒子又は結晶体、無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体、金属（チタンを除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体、金属（チタンを除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体、金属（チタンを除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体、金属（チタンを除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体、イオンをドープしたチタンの粒子又は結晶体、イオンをドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体、無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体、無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体、無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体、及び無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体の少なくともいずれか一つを含む。
また、上記凹凸構造体を形成する成分は、さらに有機物を含有することができる。
【００１２】
本発明による基体の表面保護方法は、基体の表面又は基体の表面層の上に高さ及びピッチが５０ｎｍ〜９００ｎｍである微細な凹凸構造体を直接形成する基体の表面保護方法であって、該凹凸構造体を形成する成分を含有する液体を基体の表面又は表面層上に滴下した後、該液体中の溶媒を加熱又は乾燥により揮散させ、または、酸やアルカリ溶液で表面を溶融させる、ウェット工法により該凹凸構造体を表面又は表面層上に形成する。
【００１３】
本発明による基体の表面保護方法の他の態様では、基体の表面又は基体の表面層の上に高さ及びピッチが５０ｎｍ〜９００ｎｍである微細な凹凸構造体を直接形成する基体の表面保護方法であって、該凹凸構造体を形成する成分をスパッタリング・イオンプレーティングを含むドライ工法によりイオン化して基体の表面又は表面層上に噴射し、または基体表面を研磨することにより、該凹凸構造体を形成する。
【００１４】
本発明による基体の表面保護方法のさらに他の態様では、基体の表面又は基体の表面層の上に造膜された膜に高さ及びピッチが５０ｎｍ〜９００ｎｍである微細な凹凸構造体を形成する基体の表面保護方法であって、凹凸構造体を形成する成分及び有機物を含有する液体を基体の表面又は表面層上に塗布して造膜した後、高温での加熱又は紫外線・プラズマの照射により有機物を燃焼させて該凹凸構造体を該膜に形成する。
【００１５】
なお、上記した基体の表面保護方法において、上記凹凸構造体を形成する成分は、上記に列記した凹凸構造体を形成する成分の少なくとも１つを含むことが好ましい。また、上記凹凸構造体を形成する成分が、さらに有機物を含有することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基体の表面、特に高精細表示画面を傷や汚れ等から保護すると共に、防眩性（光沢度）や可視光透過、反射率等基体の有する光学的機能を維持又は向上させ、さらに指紋付着に対する防汚性に優れると共に、指による基体表面の操作性（すべり性）を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本願発明による基体の表面保護用構造体の形成された基体断面の例を模式的に示す図である。
【図２】本願発明による基体の表面保護用構造体と接触物との関係を模式的に示す図である。
【図３】本願発明による基体の表面保護用構造体における高さとピッチとの関係を模式的に示す図である。
【図４】金属（無機物）ドープ酸化チタンの分散液の作製方法の一例を示す図である。
【図５】金属（無機物）ドープ酸化ケイ素の分散液の作製方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態について説明する。
概要
本発明による基体の表面の保護は、基体の表面又は基体の表面層の上に直接微細な凹凸構造体を形成し、又は、基体の表面又は基体の表面層の上に造膜された膜を微細な凹凸構造体に形成することによるものである。
上記の微細な凹凸構造体の形成方法として、ウェット工法、ドライ工法等いくつかの方法を選択することが出来る。
【００１９】
また、上記の微細な凹凸構造体を形成する成分は、以下に列挙する物質の少なくともいずれか一つを含むことにより、また、さらにその他の成分を加えることにより、基体の表面の保護のための多様な機能を提供することが出来る。
・酸化ケイ素の粒子又は結晶体
・酸化チタンの粒子又は結晶体
・酸化ケイ素を除く無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体
・酸化チタンを除く金属化合物の粒子又は結晶体
・イオン
・金属の粒子又は結晶体をドープしたケイ素の粒子又は結晶体
・金属の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・金属化合物の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・イオンをドープしたケイ素の粒子又は結晶体
・イオンをドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたケイ素の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたケイ素の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたケイ素化合物の粒子又は結晶体
・金属（チタンを除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体
・金属（チタンを除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
・金属（チタンを除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体
・金属（チタンを除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
・イオンをドープしたチタンの粒子又は結晶体
・イオンをドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタンの粒子又は結晶体
・無機物（金属を除く）化合物の粒子又は結晶体をドープしたチタン化合物の粒子又は結晶体
なお、上記した各物質は、主として基体の表面を保護するための様々な機能を提供するための物質であるが、上記した物質のほかに、凹凸形状を低温で形成・維持するため、または、凹凸形状を低温で加工するために、樹脂分を凹凸構造体の成分として含有させてもよい。
【００２０】
以下、微細な凹凸構造体、その形成方法、その成分、の詳細について順番に説明する。
【００２１】
＜凹凸構造体の構造＞
本発明による基体の表面保護用構造体は、基体の表面又は基体の表面層の上に直接形成された微細な凹凸構造体、又は、基体の表面又は基体の表面層の上に造膜された膜に形成された微細な凹凸構造体である。基体の表面に保護用のフィルムを設けるのではなく、基体の表面や表面層、あるいは、基体の表面や表面層に造膜した膜に、微細な凹凸構造体を直接形成して基体表面を保護することによって、製造コストを低減することが出来る。
【００２２】
以下、図１を用いて、本発明による基体の表面保護用構造体の態様及び形状について説明する。図１は、基体の表面又は基体の表面層の上に形成された表面保護用構造体を模式的に示した図である。本発明による基体の表面保護用構造体は、図１（ａ）及び（ｃ）に示すような、基体の表面に形成された凹凸構造体、あるいは図１（ｂ）及び（ｄ）に示すような、基体表面に造膜された機能膜上に形成され、下層の機能膜の特性を複合化させた凹凸構造体、図１（ｅ）に示すような、基体の表面そのものを加工等することにより形成された凹凸構造体、を含む。
【００２３】
基体の表面又は基体の表面層の上に形成された凹凸構造体（以下、「凹凸構造体」という）は、図１（ａ）に示すように凸部同士が接していてもよいし、凸部と凸部との間に基体表面が露出する状態でもよい。また、図１（ｂ）に示すように、凸部が基体や基体の表面層に間隔を空けて形成されることにより、下層に形成されている機能膜の特性を複合化するように構成されていてもよい。さらに、図１（ｃ）及び（ｄ）に示す態様において、凹凸構造体の成分による層の表面により微細な凹凸が形成されていてもよい。特に、図１（ｄ）に示す態様において、表面に形成されている凹凸層の成分が超微細粒子で形成されている場合、下層の機能膜の特性が表出して機能を複合化することが可能となる。
【００２４】
上記の凹凸構造体は、粒子又は結晶体の単体又は積層体により形成されており、その断面形状は、台型、三角型、四角型、円型、半円型など、どのような形状でもよいが、汚染物との接触面積を小さくすることによる防染効果の向上、指や固体汚染物との接触面積を小さくすることによるスベリ性の向上、反射光の規則性の点等から、三角型、円型、半円型等が望ましい。
【００２５】
凹凸構造体の高さ及びピッチは、５０ｎｍ〜９００ｎｍ、望ましくは、７０ｎｍ〜６００ｎｍ、より望ましくは、８０ｎｍ〜４００ｎｍである。図２で示すように、基本的には、ピッチとは、隣り合った凸部の頂部同士の間隔、又は、隣り合った凹部の底部同士との間隔をいう。しかしながら、図３に示すように、形成された凹凸の凸部のそれぞれに細かい凹凸がさらに形成されている場合には（実際にはこのような場合が多いと考えられる）、ピッチは、ピッチ１だけでなく、ピッチ２（細かい凹凸におけるに隣り合った凸部の頂部同士の間隔、又は、隣り合った凹部の底部同士の間隔）も含める。また、高さとは、凹部の底部と凸部の頂部との距離をいうが、形成された凹凸の凸部のそれぞれに細かい凹凸が形成されている場合には、高さ１だけでなく、高さ２（細かい凹凸における凹部の底部と凸部の頂部との距離）をも含める。前述した望ましい数値の根拠は以下の通りである。
【００２６】
凹凸構造体の表面に汚染物が載った場合の滑落性を考慮すると、汚染物の大きさを１μｍとした場合、汚染物を凹部に埋没させない２点支持寸法５００ｎｍ前後以下が、高さ及びピッチの最大最適な寸法といえる。ちなみに、環境汚染物質ＰＭ２．５は、粒子径が平均２．５μｍの大きさである。
【００２７】
また、指等で基体表面を操作するときの「スベリ」性（指で表面を操作するとき摩擦が少なくスムースに操作できる性能）を与える場合は、指圧により凹凸面に接触した場合、凸部の高さ及びピッチが４０ｎｍ以下、又は、６００〜８００ｎｍ以上の場合、接点面積が増加して接触抵抗値が大きくなり、凹凸面の効果、いわゆる「スベリ」性が低下するため、高さ及びピッチがこれらの数値の間にある数値であることが望ましい。
【００２８】
さらに、可視光波長４００〜７００ｎｍの透過量が増加することから、上記した望ましい凹凸構造体の高さ及びピッチの数値が選択される。
【００２９】
＜凹凸構造体の形成方法＞
凹凸構造体の基体の表面又は基体の表面層への形成方法として、例えば、以下に記載する＜１＞〜＜４＞の方法がある。
【００３０】
＜１＞ウェット工法
凹凸構造体を形成する成分を含有する液体を基体の表面又は表面層上に滴下した後、該液体中の溶媒を加熱又は乾燥により揮散させるウェット工法により該凹凸構造体を表面又は表面層上に形成することができる。
【００３１】
また、凹凸構造体を形成する成分を含有する液体に基体を浸漬してディップコーティングを行い、或いは、前記液体を基体の表面又は表面層上にスプレー、ロール、刷毛、スポンジ等で塗布した後に乾燥させて溶媒を揮散させる工程を少なくとも一回行うことによって形成することができる。
【００３２】
望ましい高さ及びピッチで凹凸構造体を形成するためには、例えば、水やアルコール溶媒や揮発性有機溶媒等のゾル液を使用して、ミスト径をスプレー工法で１００μｍと設定した場合、押出し圧力と基体への離隔寸法を決定した上で、ゾル液中の凹凸組成分濃度１％液を滴下し、基体上でのミスト径の広がりを約２００μｍ、高さが約５０μｍとすれば、乾燥時には約５００ｎｍのピッチ及び高さの凹凸構造が形成され、ピッチや高さの寸法は、滴下移動速度や重ね塗りにより、想定凹凸ピッチ寸法への複合化も可能である。
【００３３】
＜２＞ドライ工法
凹凸構造体を形成する成分を、スパッタリング・イオンプレーティングを含むドライ工法によりイオン化して基体の表面又は表面層上に噴射して凹凸構造体を形成することができる。凹凸構造体を望ましいピッチや高さに調整するためには、想定する高さ及びピッチ寸法に基づいて粒径を選定し、粒径の異なるイオン化物質を複数回積層することにより作り出すことが出来る。
【００３４】
＜３＞造膜による工法
凹凸構造体を形成する成分及び有機物（例えば、糖類や炭素化合物）を含有する液体を基体の表面又は表面層上に塗布して造膜した後、高温での加熱又は紫外線・プラズマの照射により有機物を燃焼させて凹凸構造体を形成することができる。凹凸構造体を望ましい高さやピッチに調整するためには、造膜する膜厚と含有させる焼成離脱成分の分子量によって決めることができる。例えば、糖類を使用することによって、高さ及びピッチを１００ｎｍにすることが可能である。
【００３５】
＜４＞基体表面を加工する方法
基体の表面に微細な粒子を激しく衝突させ、あるいは、研磨剤の硬度や粒径を選択して基体の表面を研磨することにより、基体自体の表面を凹凸構造体として形成することができる。また、基体表面を溶かす酸やアルカリ性溶液に、凹凸ピッチに見合う大きさで酸やアルカリに溶融する時間の異なる物質を複合化し、時間を調整しながら溶液を基体表面に塗布し又は基体を溶液にディップして、基体自体の表面を凹凸構造体として形成することができる。
【００３６】
＜凹凸構造体を形成する成分＞
本発明による基体の表面保護用の凹凸構造体は、その形状及びサイズから、基体表面の防染効果の向上や、スベリ性の向上、透過量の増加、等の効果を奏することができる。一方、凹凸構造体を形成する成分として含まれる物質を選択することにより、また、これらの物質にさらに他の成分を複合化することにより、凹凸構造体に様々な機能を与えることができる。凹凸構造体の成分として選択できる物質については、概要の欄ですでに列挙したが、上記した＜３＞の方法により凹凸構造体を形成する場合は、有機物を含むことが必要である。さらに、その他の成分を組みあわせることにより、防汚及び光学的な機能だけではなく、基体に親水性、疎水性、撥水性、撥油性などの機能を与えることができる。
【００３７】
以下の＜ア＞〜＜サ＞では、凹凸構造体の成分等として好ましい物質について、主として機能別に詳細に説明する。なお、以下の説明では特に言及していない場合であっても、凹凸構造体は、凹凸構造体を形成する物質の粒子又は結晶体の単体又は積層体により形成されている。
【００３８】
＜ア＞酸化ケイ素と酸化チタン
酸化ケイ素は、凹凸構造体を形成する成分として、安価で安定的な供給が可能な材料であり、屈折率が比較的小さく、半導体として電気的に中性であり、加工がしやすく、定着性にも優れている。
【００３９】
また、酸化チタンは、凹凸構造体を形成する成分として、屈折率が比較的大きく、誘電体（半導体）又は複合金属として電気的特性を形成しやすく、紫外線吸収力に優れ、高い透明性を実現することができる。酸化チタンは他の成分との共存や複合化により、基体表面の親水性や撥水性を制御することが可能である。また、各バインダーを含有しない膜を形成するには好適である。
【００４０】
酸化ケイ素及び酸化チタンは、それぞれ、後述する正電荷物質や負電荷物質が凹凸構造体を形成する成分として含まれている場合に、これらの正電荷物質や負電荷物質に介在させる誘電体又は半導体として機能する。この場合、酸化チタンと酸化ケイ素はそれぞれ単独でも共存させてもよく、酸化チタンや酸化ケイ素の各種の酸化物や過酸化物やこれらの化合物を使用することが出来、さらに、アルカリ金属やアルカリ土類金属をはじめ４族のジルコニウムやハフニウムなど、これらの化合物も含め、導電性金属以外の誘電体又は半導体を複合化させたり共存させたりしてもよい。
【００４１】
＜イ＞金属、金属化合物、無機物（金属を除く）、その他の無機物（金属を除く）化合物の粒子をドープした酸化チタン
金属、金属化合物、無機物（金属を除く）、その他の無機物（金属を除く）化合物の粒子をドープした酸化チタンは、凹凸構造体の成分とした場合、基体表面を正電荷及び／又は負電荷に帯電させる物質として機能する。基体表面に正電荷及び／又は負電荷を付与可能なものであれば、任意の正電荷又は負電荷を有する物質を酸化チタンと組み合わせることが出来るが、基体表面に安定した電荷形成を可能にする点では、金属や金属以外の一部の無機物質を使用することが好ましい。正電荷及び／又は負電荷物質と複合化する酸化チタンは、誘電体又は半導体として機能し、これらの複合化された物質の表面に均一かつ均等な電荷を形成するための物質として機能する。
【００４２】
酸化チタンと複合させる金属としては、金、銀、白金、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、ジルコニウム、ハフニウムをはじめとする遷移金属、亜鉛やスズをはじめとする典型金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、から選択された金属元素の少なくとも１つであることが好ましく、金属元素を２つ複合させることがより好ましい。また、複合させる金属元素としては、特に、銀と銅が好ましい。酸化チタンと複合させる金属以外の無機物質としては、ケイ素が好ましい。
【００４３】
金属（金属以外の一部の無機物質を含む）と複合させる、酸化チタン（酸化チタンの化合物を含む）について説明する。金属（金属以外の一部の無機物質を含む）と複合させる酸化チタン（酸化チタンの化合物を含む）としては、ＴｉＯ２、ＴｉＯ３、ＴｉＯ、ＴｉＯ３／ｎＨ２Ｏ等の各種の酸化物や過酸化物が使用可能である。特に、ペルオキソ基を有する過酸化チタンが好ましい。酸化チタンは、アモルファス型、アナターゼ型、ブルッカイト型、ルチル型のいずれでもよく、これらが混在していてもよいが、アモルファス型酸化チタンが好ましい。
【００４４】
ここで、酸化チタンが有する光触媒機能と上記の金属ドープ酸化チタンとの関係について説明する。酸化チタンが基体表面で光触媒機能を発揮すると、基体の種類によっては、光触媒作用により基体そのものが分解劣化するおそれがあるからである。酸化チタン中、アモルファス型酸化チタンは光触媒機能を有さない。一方、アナターゼ型、ブルッカイト型及びルチル型の酸化チタンは光触媒機能を有するが、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄又は亜鉛を一定濃度以上これらの酸化チタンに複合させると、光触媒機能が低下又は喪失する。なお、アモルファス型酸化チタンは、太陽光による加熱等により経時的にアナターゼ型酸化チタンに変換されるが、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄又は亜鉛と複合させるとアナターゼ型酸化チタンは光触媒機能が低下する。従って、いずれの型の酸化チタンであっても、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄又は亜鉛をドープしたチタン酸化物は、光触媒作用による悪影響を考慮しなくてよい。なお、金、銀、白金をドープしたチタン酸化物は、アモルファス型酸化チタンがアナターゼ型酸化チタンに変換された場合も含めて、光触媒性能を有するが、金、銀、白金をドープしたチタン酸化物において、正電荷物質を一定濃度以上共存させた場合は光触媒性能を示さない。従って、金、銀、白金、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄又は亜鉛を複合させた金属ドープ酸化チタンは、結局、光触媒性能を喪失あるいは低下させることが出来るので、光触媒作用による悪影響を考慮しなくてよい。但し、負電荷物質として光触媒物質を使用する場合は、光触媒機能により生成される表面負電荷又は負性電荷物を有効に使用することが出来る。
【００４５】
＜ウ＞金属又はその他の無機物粒子ドープ酸化チタンの製造方法
次に、金属又はその他の無機物粒子ドープ酸化チタンの製造方法について説明する。上記した金属又はその他の無機物粒子ドープ酸化チタンは、一般的な二酸化チタン粉末の製造方法である塩酸法又は硫酸法をベースとする製造方法を採用してもよいし、各種の液体分散チタニア溶液の製造方法を採用してもよい。そして、酸化チタンに複合させる金属や金属以外の一部の無機物質は、製造段階の如何を問わず、酸化チタンと複合化させることが出来る。
【００４６】
以下、図４を参照しながら、金属又はその他の無機物ドープ酸化チタンの分散液の作製方法の一例について説明する。まず、５０％四塩化チタン（市販品）を純水で８０〜１００倍希釈した溶液に、図４の左側に例示する無機物化合物や金属化合物（結晶水を有する化合物）を、モル比で１：０．０５の割合で混合する。
【００４７】
無機物化合物や金属化合物は、複数の種類を混合することができる。四塩化チタンと無機物化合物や金属化合物との混合割合は、モル比で好ましくは１：０．０１〜１：０．３、より好ましくは、１：０．０２〜１：０．１がよい。これに、２５％アンモニア水（市販品）を純水で１０倍希釈調整した２．５％アンモニア水を滴下して、ｐＨ７前後に調整して、チタン及び無機物や金属の水酸化物を析出させる。この析出した水酸化物を純水で上澄み液の導電率が０．９ｍＳ／ｍ以下になるまで洗浄する。洗浄された水酸化物に、濃度が３５％の過酸化水素水を混合し、数時間反応させて限外濾過することにより、複合された無機物質や金属が修飾されたアモルファス型過酸化チタンの微細不定形物質が分散された溶液が得られる。また、上記した水酸化物に、過酸化水素水を混合して反応させた後、加熱して限外濾過することにより、複合された無機物質や金属が修飾されたアナターゼ型過酸化チタンの微細粒子又は結晶体が分散された溶液が得られる。
【００４８】
なお、上記した製造方法で得られる水性分散液中の過酸化チタン濃度（共存する金、銀、白金、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛等の金属を含む合計量）は、０．０５〜１５ｗｔ％が好ましく、０．１〜５ｗｔ％がより好ましい。
【００４９】
上記の金属又はその他の無機物ドープ酸化チタンの製造工程において、酸化チタン（その化合物を含む）と複合される無機物質や金属（アルカリ金属、アルカリ土類金属を含む）を得るために混合される金、銀、白金、ニッケル、コバルト、銅、マンガン、鉄、亜鉛、リチウム、ナトリウム、ケイ素、カリウム、ジルコニウム、セリウム、ハフニウムの化合物の例としては、それぞれ以下のものが例示できる。
【００５０】
Ａｕ化合物：ＡｕＣｌ、ＡｕＣｌ３、ＡｕＯＨ、Ａｕ（ＯＨ）４、Ａｕ２Ｏ、Ａｕ２Ｏ３等
Ａｇ化合物：ＡｇＮＯ３、ＡｇＦ、ＡｇＣｌＯ３、ＡｇＯＨ、Ａｇ（ＮＨ３）ＯＨ、Ａｇ２ＳＯ４等
Ｐｔ化合物：ＰｔＣｌ２、ＰｔＯ、Ｐｔ（ＮＨ３）Ｃｌ２、ＰｔＯ２、ＰｔＣｌ４、［Ｐｔ（ＯＨ）６］２−等
Ｎｉ化合物：Ｎｉ（ＯＨ）２、ＮｉＣｌ２等
Ｃｏ化合物：Ｃｏ（ＯＨ）ＮＯ３、Ｃｏ（ＯＨ）２、ＣｏＳＯ４、ＣｏＣｌ２等
Ｃｕ化合物：Ｃｕ（ＯＨ）２、Ｃｕ（ＮＯ３）２、ＣｕＳＯ４、ＣｕＣｌ２等
Ｍｎ化合物：ＭｎＮＯ４、ＭｎＳＯ４、ＭｎＣｌ２等
Ｆｅ化合物：Ｆｅ（ＯＨ）２、Ｆｅ（ＯＨ）３、ＦｅＣｌ３等
Ｚｎ化合物：Ｚｎ（ＮＯ３）２、ＺｎＳＯ４、ＺｎＣｌ２等
Ｌｉ化合物：ＬｉＯＨ、Ｌｉ２ＣＯ３、ＬｉＣｌ等
Ｎａ化合物：ＮａＯＨ、ＮａＣｌ、Ｎａ２ＣＯ２等
Ｓｉ化合物：ＳｉＯ２、ＳｉＨ４、ＳｉＣｌ４等
Ｋ化合物：ＫＯＨ、Ｋ２Ｏ、ＫＣｌ等
Ｚｒ化合物：Ｚｒ２Ｏ、Ｚｒ（ＯＨ）２、ＺｒＣｌ等
Ｃｅ化合物：ＣｅＯ２、ＣｅＣｌ２等
Ｈｆ化合物：ＨｆＣｌ２、Ｈｆ（ＯＨ）２等
なお、図４を参照して説明した金属又はその他の無機物ドープ酸化チタン分散液の製造方法以外にも、無機物質や金属と酸化チタンを複合化する方法は多数存在し、例えば、あらかじめ酸化チタンの粒子と、複合化する無機物質や金属の粒子とを別々に作製し、それぞれを混合してもよい。本願発明において、金属ドープ酸化チタンを作製するためには、上記の製法以外にも、多種の酸化チタンの微細粒子及びその分散溶液を製造する方法があり、そのいずれを用いてもよい。
【００５１】
＜エ＞金属、金属化合物、無機物（金属を除く）、その他の無機物（金属を除く）化合物の粒子をドープした酸化ケイ素
金属、金属化合物、無機物（金属を除く）、その他の無機物（金属を除く）化合物の粒子をドープした酸化ケイ素は、上述した金属、金属化合物、無機物（金属を除く）、その他の無機物（金属を除く）化合物の粒子をドープした酸化チタンと同様に、凹凸構造体の成分とした場合、基体表面を正電荷及び／又は負電荷に帯電させる物質として機能する。基体表面に正電荷及び／又は負電荷を付与可能なものであれば、任意の正電荷又は負電荷を有する物質を酸化ケイ素と組み合わせることが出来るが、基体表面に安定した電荷形成を可能にする点では、金属や金属以外の一部の無機物質を使用することが好ましい。正電荷又は負電荷物質と複合化する酸化ケイ素は、誘電体又は半導体として機能し、これらの複合化された物質の表面に均一かつ均等な電荷を形成するための物質として機能する。
【００５２】
金属（金属以外の一部の無機物質を含む）と複合させる酸化ケイ素（酸化ケイ素の化合物を含む）としては、ＳｉＯ２、ＳｉＯ３、ＳｉＯ、ＳｉＯ３／ｎＨ２Ｏ等の各種の酸化物や過酸化物が使用可能である。
【００５３】
酸化ケイ素を含有する材として、多数の種類の製品が市販されている。例えば、有機材料と無機材料の結合材料（複合材料）として、以下のものを挙げることが出来る。
・複合材料の機械的強度の向上や結合性の改良や表面親水性を付与するシランカップリング剤中、加水分解性からメトキシ基やエトキシ基を有する水溶性コーティング剤。
・有機官能基とアルコキシ基を分子内に有するオリゴマ型のカップリング剤として、各種の物質を複合化して樹脂改質や機能性コーティング剤として使用されるシリコーンオリゴマー。
・後述する基材への撥水性付与機能材として使用される、メチル基や長鎖アルキル基、フェニル基を有するアルコキシランやアルコキシラザン。
・有機材料や無機材料の活性水素の保護機能を有するオリガノシリル基を有していたり、アルキル基の反応位置を制御することによって有機合成部材を作ることの出来るシリル化剤等
【００５４】
＜オ＞金属又はその他の無機物粒子ドープ酸化ケイ素の製造方法
上記した酸化ケイ素を含有する材を使用して、金属又はその他の無機物粒子ドープ酸化ケイ素の造膜液を作ることができる。以下、図５を用いて、複合化するのが金、銀、白金、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛等の典型金属及び遷移金属である場合の、金属又はその他の無機物ドープ酸化ケイ素の分散液の作製方法の一例について説明する。まず、メチルシリケートに、アルコールと純水と所定量の触媒を混合して加水分解させる。透明になるまで攪拌すると、シリカゾルが作製される。このシリカゾルを純水で希釈する。シリカゾル希釈液における固形分濃度は、好ましくは１０％〜０．２％、より好ましくは４％〜０．８５％である。このシリカゾル希釈液と、１％濃度に調整した金属化合物（結晶水を持つ化合物）とを、シリカに対するモル濃度比で、好ましくは１：０．０３〜１：２．７、より好ましくは、１：０．０３〜１：０．２７の割合で混合する。
【００５５】
次に、複合化するのがカリウム、ナトリウム等のアルカリ金属である場合の、無機物・金属ドープ酸化ケイ素の分散液の作製方法の一例について説明する。まず、メチルシリケートに、アルコールと純水と所定量の触媒を混合して加水分解させる。透明になるまで攪拌すると、シリカゾルが作製される。このシリカゾルを純粋で希釈する。シリカゾル希釈液における固形分濃度は、好ましくは１０％〜０．２％、より好ましくは４％〜０．８５％である。このシリカゾル希釈液と、１％濃度に調整したＮａ等のアルカリ金属とを、シリカに対するモル濃度比で、好ましくは１：０．０３〜１：２．７、より好ましくは、１：０．０３〜１：０．２７で混合する。
【００５６】
なお、図５に示すとおり、上記した分散液の作製において、酸化ケイ素に複合化できる金属化合物や無機化合物は、金属ドープ酸化チタンを作製するときに使用する金属化合物や無機物化合物と同様のものが可能である。
【００５７】
＜カ＞金属又はその他の無機物粒子ドープ酸化チタン及び酸化ケイ素の製造方法
最後に、酸化チタン及び酸化ケイ素に対して、金属又はその他の無機物を複合化させた溶液の作製方法について説明する。まず、純水に対して、四塩化チタンとシリカゾルを、モル比で１：０．５の割合で混合し、無機物化合物や金属化合物（結晶水を有する化合物）を、さらに混合する。無機物化合物や金属化合物は複数の種類を混合することができる。四塩化チタンと無機物化合物や金属化合物との混合割合は、モル比で好ましくは１：０．０１〜１：０．３、より好ましくは、１：０．０２〜１：０．１がよい。これに２５％に調整したアンモニア水を滴下して、ｐＨ７前後に調整して、チタン、ケイ素及び複合化する無機物質や金属の水酸化物を析出させる。この析出した水酸化物を純水で上澄み液の導電率が０．９ｍＳ／ｍ以下になるまで洗浄する。洗浄された水酸化物に、濃度が３５％の過酸化水素水を混合し、数時間反応させて限外濾過することにより、シリカと複合された金属や無機物質が修飾されたアモルファス型過酸化チタンの微細不定形物質が分散された溶液が得られる。
【００５８】
なお、上記した製造方法で得られる水性分散液中の過酸化チタン濃度（共存する金、銀、白金、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛等の金属や無機物質を含む合計量）は、０．０５〜１５ｗｔ％が好ましく、０．１〜５ｗｔ％がより好ましい。
【００５９】
＜キ＞誘電体又は半導体としての酸化チタン及び／又は酸化ケイ素（これらの化合物を含む）と、酸化チタン及び酸化ケイ素を除いた誘電体及び／又は半導体との組合せ
基体表面又は基体表面層を帯電させる物質間に介在させる誘電体又は半導体として、酸化チタン及び／又は酸化ケイ素（酸化チタン及び／又は酸化ケイ素の化合物を含む）を使用した場合に、酸化チタン及び／又は酸化ケイ素（酸化チタン及び／又は酸化ケイ素の化合物を含む）を除いた誘電体や半導体を１種以上複合させると、基体表面が正電荷や負電荷及び両性電荷に帯電する。基体の表面にこの態様による造膜を形成するための造膜方法は、前記の金属ドープ酸化チタンと同様に実施することが出来る。
【００６０】
酸化チタン及び／又は酸化ケイ素（酸化チタン及び／又は酸化ケイ素の化合物を含む）と組み合わせる、酸化チタン及び／又は酸化ケイ素（酸化チタン及び／又は酸化ケイ素の化合物を含む）を除いた誘電体や半導体としては、例えば以下を使用することができる。
【００６１】
すなわち、電荷を形成するための複合体である誘電体としては、強誘電体である、いわゆるＳＢＴ、ＢＬＴ、ＳＢＴＮ―ＳｒＢｉ２（Ｔａ、Ｎｂ）２Ｏ９、ＬＳＣＯ―（Ｌａ、Ｓｒ）ＣｏＯ３、等の複合金属が使用可能である。また、有機ポリマー絶縁膜アリレンエーテル系ポリマー、ベンゾシクロブテン、フッ素系ポリマーパリレンＮ、またはＦ、フッ素化アモルファス炭素等の各種低誘電材料も使用可能である。
【００６２】
また、半導体としては、例えば、Ｃ、Ｇｅ、Ｓｎ、ＧａＡｓ、Ｉｎｐ、ＧｅＮ、ＺｎＳｅ、ＰｂＳｎＴｅ等があり、半導体酸化金属や光半導体金属、光半導体酸化金属も使用可能である。好ましくは、ＺｎＯ、ＣｄＳ、ＣｄＯ、ＣａＰ、ＩｎＰ、Ｉｎ２Ｏ３、ＣａＡｓ、Ｋ２ＮｂＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ３、ＷＯ３、ＮｉＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＭｏＳ３、ＩｎＳｂ、ＲｕＯ２、ＣｅＯ２等が使用される。
【００６３】
＜ク＞凹凸構造体を形成する成分としての正電荷物質及び負電荷物質
本願発明において、凹凸構造体を形成する成分のうち、基体表面を帯電させる正電荷物質及び負電荷物質として、金属、金属化合物、無機物（金属を除く）、無機物（金属を除く）化合物の粒子をドープした酸化ケイ素と、金属、金属化合物、無機物（金属を除く）、無機物（金属を除く）化合物の粒子をドープした酸化チタンを好ましい例として説明した。しかし、基体表面を帯電させるための正電荷物質及び負電荷物質として、他の物質を用いることもできるので、以下では、本願発明において凹凸構造体を形成する成分として使用し得る正電荷物質及び負電荷物質全般について詳しく説明する。
【００６４】
上記した正電荷物質は、下記の（１）及び（２）からなる群から選択される１種又は２種以上の、正電荷を有する物質である。
【００６５】
（１）陽イオン
（２）正電荷を有する導電体、正電荷を有する導電体と誘電体又は半導体との複合体、正電荷を有する２種以上の誘電体又は半導体からなる複合体
また、上記した負電荷物質は、下記の（３）〜（５）からなる群から選択される１種又は２種以上の、負電荷を有する物質である。
（３）陰イオン
（４）負電荷を有する導電体、負電荷を有する導電体と誘電体又は半導体との複合体、負電荷を有する２種以上の誘電体又は半導体からなる複合体
（５）光触媒機能を有する物質
正電荷物質として用いる陽イオンとしては、特に限定されるものではないが、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属のイオン；カルシウム等のアルカリ土類金属のイオン；アルミニウム、錫、セシウム、インジウム、セリウム、セレン、クロム、コバルト、ニッケル、アンチモン、鉄、銅、マンガン、タングステン、ジルコニウム、亜鉛等の他の金属元素のイオンが好ましく、特に銅イオンが好ましい。更に、メチルバイオレット、ビスマルクブラウン、メチレンブルー、マラカイトグリーン等のカチオン性染料、第４級窒素原子含有基により変性されたシリコーン等のカチオン基を備えた有機分子も使用可能である。イオンの価数も特に限定されるものではなく、例えば、１〜４価の陽イオンが使用可能である。
【００６６】
上記した陽イオンとしての金属イオンの供給源として、金属塩を使用することも可能である。具体的には、塩化アルミニウム、塩化第１及び第２錫、塩化クロム、塩化ニッケル、塩化第１及び第２アンチモン、塩化第１及び第２鉄、塩化セシウム、三塩化インジウム、塩化第１セリウム、四塩化セレン、塩化第２銅、塩化マンガン、四塩化タングステン、オキシ二塩化タングステン、タングステン酸カリウム、オキシ塩化ジルコニウム、塩化亜鉛、炭酸バリウム等の各種の金属塩が挙げられる。更に、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、水酸化クロム、水酸化インジウム等の金属水酸化物、ケイタングステン酸等の水酸化物、または、油脂酸化物等の酸化物等も使用可能である。
【００６７】
正電荷を有する導電体としては、上記の陽イオン以外の、正電荷が発生した導電体を挙げることができ、例えば、後述する各種の導電体からなる電池の正電極、並びに、摩擦により正に帯電した羊毛、ナイロン等の誘電体が挙げられる。
【００６８】
負電荷物質として用いる陰イオンとしては、特に限定されるものではないが、フッ化物イオン、塩化物イオン、ヨウ化物イオン等のハロゲン化物イオン；水酸化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、炭酸イオン等の無機系イオン；酢酸イオン等の有機系イオンが挙げられる。イオンの価数も特に限定されるものではなく、例えば、１〜４価の陰イオンが使用可能である。
【００６９】
負電荷を有する導電体としては、上記の陰イオン以外の、負電荷が発生した導電体を挙げることができ、例えば、金、銀、白金等の金属；金属酸化物；石墨、硫黄、セレン、テルル等の元素；硫化ヒ素、硫化アンチモン、硫化水銀等の硫化物；粘土、ガラス粉、石英粉、石綿、澱粉、木綿、絹、羊毛等；コンジョウ、インジゴ、アニリンブルー、エオシン、ナフトールイエロー等の染料のコロイドが挙げられる。これらの中でも金、銀、白金等の金属及び金属酸化物のコロイドが好ましく、特に銀コロイドがより好ましい。この他に、後述する各種の導電体からなる電池の負電極、並びに、負に帯電したハロゲン、フッ素樹脂、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエステル等の誘電体、並びに、これらの化合物及び複合体が挙げられる。
【００７０】
負電荷物質として用いる光触媒機能を有する物質としては、特定の金属化合物を含んでおり、光励起により当該層表面の有機及び／又は無機化合物を酸化分解する機能を有するものを使用することができる。光触媒の原理は、特定の金属化合物が光励起により、空気中の水又は酸素からＯＨ−やＯ２−のラジカル種を発生させ、このラジカル種が有機及び／又は無機化合物を酸化還元分解することであると一般的に理解されている。
【００７１】
前記の光触媒機能を有する物質としての金属化合物としては、代表的な酸化チタン（ＴｉＯ２）の他、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯＰ３、ＣｄＳ、ＣｄＯ、ＣａＰ、ＩｎＰ、Ｉｎ２Ｏ３、ＣａＡｓ、ＢａＴｉＯ３、Ｋ２ＮｂＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、ＮｉＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、ＭｏＳ３、ＩｎＳｂ、ＲｕＯ２、ＣｅＯ２等が知られている。
【００７２】
光触媒機能を有する物質は光触媒性能が向上する金属（Ａｇ、Pｔ）を含んでいてもよい。また、金属塩等の各種物質を、光触媒機能を失活させない程度の範囲で含むことできる。前記金属塩としては、例えば、アルミニウム、錫、クロム、ニッケル、アンチモン、鉄、銀、セシウム、インジウム、セリウム、セレン、銅、マンガン、カルシウム、白金、タングステン、ジルコニウム、亜鉛等の金属塩があり、それ以外にも一部の金属或いは非金属等については水酸化物又は酸化物も使用可能である。具体的には、塩化アルミニウム、塩化第一及び第二錫、塩化クロム、塩化ニッケル、塩化第一及び第二アンチモン、塩化第一及び第二鉄、硝酸銀、塩化セシウム、三塩化インジウム、四塩化セレン、塩化第二銅、塩化マンガン、塩化カルシウム、塩化第二白金、四塩化タングステン、オキシ二塩化タングステン、タングステン酸カリウム、塩化第二金、オキシ塩化ジルコニウム、塩化亜鉛等の各種金属塩が例示できる。また、金属塩以外の化合物としては、水酸化インジウム、ケイタングステン酸、シリカゾル、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等が例示できる。
【００７３】
本発明において使用される導電体は耐久性の点から金属が好ましく、アルミニウム、錫、インジウム、セリウム、セレン、クロム、ニッケル、アンチモン、鉄、銀、銅、マンガン、白金、タングステン、亜鉛等の金属が挙げられる。また、これらの金属の酸化物や複合体又は合金も使用することができる。導電体の形状は特に限定されるものではなく、粒子状、薄片状、繊維状等の任意の形状をとることができる。
【００７４】
上記した導電体としては、一部の金属の金属塩も使用可能である。具体的には、塩化アルミニウム、塩化第１及び第２錫、塩化クロム、塩化ニッケル、塩化第１及び第２アンチモン、塩化第１及び第２鉄、硝酸銀、塩化セシウム、三塩化インジウム、四塩化セレン、塩化第２銅、塩化マンガン、塩化第２白金、四塩化タングステン、オキシ二塩化タングステン、タングステン酸カリウム、塩化第２金、塩化亜鉛等の各種の金属塩が例示できる。また、水酸化インジウム、ケイタングステン酸等の水酸化物又は酸化物等も使用可能である。
【００７５】
さらに、上記した導電体としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリチオフェンビニロン、ポリイソチアナフテン、ポリアセチレン、ポリアルキルピロール、ポリアルキルチオフェン、ポリ−ｐ−フェニレン、ポリフェニレンビニロン、ポリメトキシフェニレン、ポリフェニレンスルファイド、ポリフェニレンオキシド、ポリアントラセン、ポリナフタレン、ポリピレン、ポリアズレン等の導電性高分子も使用可能である。
【００７６】
本発明で使用される導電体との複合体を構成する半導体としては、例えば、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、ＧａＡｓ、Ｉｎｐ、ＧｅＮ、ＺｎＳｅ、ＰｂＳｎＴｅ等があり、半導体酸化金属や光半導体金属、光半導体酸化金属も使用可能である。好ましくは、酸化チタン（ＴｉＯ２）の他に、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯＰ３、ＣｄＳ、ＣｄＯ、ＣａＰ、ＩｎＰ、Ｉｎ２Ｏ３、ＣａＡｓ、ＢａＴｉＯ３、Ｋ２ＮｂＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ３、ＷＯ３、ＮｉＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、ＭｏＳ３、ＩｎＳｂ、ＲｕＯ２、ＣｅＯ２等が使用されるが、半導体として使用する場合は、Ｎａ等で光触媒能を不活性化したものが好ましい。
【００７７】
本発明で使用される導電体との複合体を構成する誘電体としては、強誘電体であるチタン酸バリウム（ＰＺＴ）いわゆるＳＢＴ、ＢＬＴや次に挙げる  ＰＺＴ、ＰＬＺＴ―（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３、ＳＢＴ、ＳＢＴＮ―ＳｒＢｉ２（Ｔａ、Ｎｂ）２Ｏ９、ＢＳＴ―（Ｂａ、Ｓｒ）ＴｉＯ３、ＬＳＣＯ―（Ｌａ、Ｓｒ）ＣｏＯ３、ＢＬＴ、ＢＩＴ―（Ｂｉ、Ｌａ）４Ｔｉ３Ｏ１２、ＢＳＯ―Ｂｉ２ＳｉＯ５等の複合金属が使用可能である。また、有機ケイ素化合物であるシラン化合物、シリコーン化合物、いわゆる有機変性シリカ化合物、また、有機ポリマー絶縁膜アリレンエーテル系ポリマー、ベンゾシクロブテン、フッ素系ポリマーパリレンＮ、またはＦ、フッ素化アモルファス炭素等の各種低誘電材料も使用可能である。
【００７８】
本発明で正電荷物質及び／又は負電荷物質として使用される、酸化チタン及び／又は酸化ケイ素（酸化チタン及び／又は酸化ケイ素の化合物を含む）を除いた誘電体や半導体としては、前記に説明した、導電体との複合体を構成する半導体や誘電体（酸化チタン、酸化ケイ素及びこれらの化合物を除く）が使用可能である。
【００７９】
＜ケ＞基体表面の電気抵抗を、導電性を有する表面状態と絶縁性を有する表面状態に周期的に変動させる物質（１）
凹凸構造体の成分として、金属、金属化合物、無機物（金属を除く）又は無機物（金属を除く）化合物粒子をドープした光半導体の酸素欠損物質粒子（又は結晶）は、基体表面の電気抵抗を、導電性を有する表面状態と絶縁性を有する表面状態に周期的に変動させる物質として機能する。
【００８０】
上記の光半導体として使用できる物質は、二酸化チタン（ＴｉＯ2）の他、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯＰ３、ＣｄＳ、ＣｄＯ、ＣａＰ、ＩｎＰ、Ｉｎ２Ｏ３、ＣａＡｓ、ＢａＴｉＯ３、Ｋ２ＮｂＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、ＮｉＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、ＭｏＳ３、ＩｎＳｂ、ＲｕＯ２、ＣｅＯ２及びＴｉＯ２と周期表第４周期及び第５周期金属或いは非金属ドープ物質等を使用することが出来る。本発明では、これらの光半導体物質を１種類使用しても良く、２種類以上併用しても良い。
【００８１】
上記の光半導体に加えて金属（Ａｇ、Ｐｔ等）を含んでいても良い。また金属塩等の各種物質を含むこともできる。前記金属塩としては、例えば、アルミニウム、錫、クロム、ニッケル、アンチモン、鉄、セシウム、インジウム、セリウム、セレン、銅、マンガン、カルシウム、白金、タングステン、ジルコニウム、亜鉛等の金属塩が有り、それ以外にも一部の金属あるいは非金属等については水酸化物又は酸化物を含むことも可能である。具体的には、塩化アルミニウム、塩化第一及び第二錫、塩化クロム、塩化ニッケル、塩化第一及び第二アンチモン、塩化第一及び第二鉄、硝酸銀、塩化セシウム、三塩化インジウム、塩化第一セリウム、四塩化セレン、塩化第二銅、塩化マンガン、塩化カルシウム、塩化第二白金、四塩化タングステン、オキシ二塩化タングステン、タングステン酸カリウム、塩化第二金、オキシ塩化ジルコニウム、塩化亜鉛等の各種金属塩が例示できる。また、金属塩以外の化合物としては、水酸化インジウム、ケイタングステン酸、シリカゾル、水酸化カルシウム等が例示できる。
【００８２】
これらにドープする無機物質や金属は、複合化によってその物質が正電荷、若しくは負電荷を帯電するものが望ましい。又、これらドープする物質は有機物質でも構わない。
【００８３】
また、光半導体等にドープする無機物質や金属のうち、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｓｎ等の第５周期金属種や、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ等の無機物との複合物が望ましい。
【００８４】
＜コ＞基体表面の電気抵抗を、導電性を有する表面状態と絶縁性を有する表面状態に周期的に変動させる物質（２）
凹凸構造体の成分として、アルカリ金属又は／及びアルカリ土金属ドープ酸化ケイ素化合物粒子（結晶）、又は、導電性金属粒子ドープケイ素化合物と正電荷物質及び／又は負電荷物質との複合物質粒子（結晶）は、基体表面の電気抵抗を、導電性を有する表面状態と絶縁性を有する表面状態に周期的に変動させる物質として機能する。
【００８５】
上記した導電性金属粒子ドープケイ素化合物と複合させる正電荷物質や負電荷物質については、上記＜ケ＞の項で説明したものと同様である。
【００８６】
＜サ＞中間層又は下地基板及び凹凸構造体中の機能複合化について
上記した凹凸構造体と基体との間に中間層を設けることが出来る。この中間層や、下地基板には、例えば、基体に親水性若しくは疎水性又は撥水性若しくは撥油性を付与することのできる各種の有機又は無機物質を使用することができる。また、基体自体の表面を加工して凹凸構造体を形成する場合の基体や、基体上に形成する凹凸構造体に含まれる成分として、同様に、基体に親水性若しくは疎水性又は撥水性若しくは撥油性を付与することのできる各種の有機又は無機物質を使用することができる。
【００８７】
機能複合化のために中間層や基体や凹凸構造体に使用できる有機又は無機物質のうち、親水性の有機物質としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体等のポリエーテル；ポリビニルアルコール；ポリアクリル酸（アルカリ金属塩、アンモニウム塩等の塩を含む）、ポリメタクリル酸（アルカリ金属塩、アンモニウム塩等の塩を含む）、ポリアクリル酸−ポリメタクリル酸（アルカリ金属塩、アンモニウム塩等の塩を含む）共重合体；ポリアクリルアミド；ポリビニルピロリドン；カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース（ＭＣ）等の親水性セルロース類；多糖類等の天然親水性高分子化合物等が挙げられる。これらの高分子材料にガラス繊維、炭素繊維、シリカ等の無機系誘電体を配合して複合化したものも使用可能である。また、上記の高分子材料として塗料を使用することも可能である。
【００８８】
機能複合化のために中間層や基体や凹凸構造体に使用できる有機又は無機物質のうち、親水性の無機材料としては、例えば、シランカップリング剤、ＳｉＯ２又はその他のケイ素化合物が挙げられる。
【００８９】
機能複合化のために中間層や基体や凹凸構造体に使用できる有機又は無機物質のうち、撥水性の有機物質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等のポリオレフィン；ポリアクリレート、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）等のアクリル樹脂；ポリアクリロニトリル；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のポリハロゲン化ビニル；ポリテトラフルオロエチレン、フルオロエチレン・プロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニリデン・トリフルオロエチレン共重合体等のフッ素樹脂；ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート等のポリエステル；フェノール樹脂；ユリア樹脂；メラミン樹脂；ポリイミド樹脂；ナイロン等のポリアミド樹脂；エポキシ樹脂；ポリウレタン等が挙げられる。
【００９０】
上記した撥水性の有機物質の中では、フッ素樹脂が好ましく、特に、強誘電性と撥水性を有するフッ化ビニリデン・トリフルオロエチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライドのβ型結晶体及びそれを含有するものが好ましい。フッ素樹脂としては市販のものを使用することが可能であり、市販品としては、例えば、ＮＴＴ−ＡＴ株式会社製のＨＩＲＥＣ１５５０等が挙げられる。
【００９１】
さらに、フッ素原子を含有するオレフィンの２種以上からなる共重合体、フッ素原子を含有するオレフィンと炭化水素モノマーとの共重合体、及びフッ素原子を含有するオレフィンの２種以上からなる共重合体と熱可塑性アクリル樹脂との混合物からなる群より選ばれた少なくとも１種のフッ素樹脂と界面活性剤からなるフッ素樹脂エマルジョン、並びに硬化剤（特開平５−１２４８８０号公報、特開平５−１１７５７８号公報、特開平５−１７９１９１号公報参照）及び／又は上記シリコーン樹脂系撥水剤からなる組成物（特開２０００−１２１５４３号公報、特開２００３−２６４６１号公報参照）も使用することができる。このフッ素樹脂エマルジョンとしては、市販されているものを使用することができ、ダイキン工業株式会社よりゼッフルシリーズとして、旭硝子株式会社よりルミフロンシリーズとして購入可能である。上記硬化剤としては、メラミン系硬化剤、アミン系硬化剤、多価イソシアネート系硬化剤、及びブロック多価イソシアネート系硬化剤が好ましく使用される。
【００９２】
機能複合化のために中間層や基体や凹凸構造体に使用できる有機又は無機物質のうち、撥水性の無機系材料としては、例えば、シラン系、シリコネート系、シリコーン系及びシラン複合系、又は、フッ素系の撥水剤或いは吸水防止剤等が挙げられる。特に、フッ素系撥水剤が好ましく、例としては、パーフルロロアルキル基含有化合物などの含フッ素化合物又は含フッ素化合物含有組成物が挙げられる。なお、基材表面への吸着性が高い含フッ素化合物を中間層や凹凸構造体に含む場合に、中間層や凹凸構造体の撥水剤又は吸水防止剤の化学成分が基材と反応して化学結合を生じていたり、中間層や凹凸構造体と基材との化学成分同士が架橋していたりする必要はかならずしもない。
【００９３】
このようなフッ素系撥水剤として用いることができる含フッ素化合物は、分子中にパーフルオロアルキル基を含有する分子量１，０００〜２０，０００のものが好ましく、具体的には、パーフルオロスルホン酸塩、パーフルオロスルホン酸アンモニウム塩、パーフルオロカルボン酸塩、パーフルオロアルキルべタイン、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルアミンオキシド、パーフルオロアルキルリン酸エステル、及びパーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩などが挙げられる。中でも、基材表面への吸着性に優れることから、パーフルオロアルキルリン酸エステル、及びパーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩が好ましい。このような材料としては、サーフロンＳ−１１２，及びサーフロンＳ−１２１（共に商品名、セイミケミカル株式会社製）などが市販されている。
【００９４】
なお、吸水性の基体の場合では、上記した正電荷物質及び／又は負電荷物質と誘電体又は半導体としての酸化チタン及び／又は酸化ケイ素による凹凸構造体の下に、シラン化合物を含む中間層を予め基体上に形成することが好ましい。この中間層は吸水防止層として機能し、Ｓｉ−Ｏ結合を大量に含有する為、正電荷物質及び／又は負電荷物質と誘電体又は半導体としての酸化チタン及び／又は酸化ケイ素による層の強度や基体との密着性を向上することが可能になる。また、前記中間層は、基体への水分の浸入を防止する機能をも有していることになる。
【００９５】
上記したシラン化合物としては、加水分解性シラン、その加水分解物及びこれらの混合物が挙げられる。加水分解性シランとしては、各種のアルコキシシランが使用でき、具体的には、テトラアルコキシシラン、アルキルトリアルコキシシラン、ジアルキルジアルコキシシラン、トリアルキルアルコキシシランが挙げられる。これらのうち、１種類の加水分解性シランを単独で使用してもよく、必要に応じて２種類以上の加水分解性シランを混同して使用してもよい。また、これらのシラン化合物に、各種のオルガノポリシロキサンを配合してもよい。このようなシラン化合物を含有する吸水防止層の構成材料としては、例えば、ドライシールＳ（東レ・ダウコーニング株式会社製）がある。
【００９６】
また、機能複合化のために中間層や基体や凹凸構造体に使用する構成材料としては、メチルシリコーン樹脂及びメチルフェニルシリコーン樹脂等の室温硬化型シリコーン樹脂を使用してもよい。このような室温硬化型シリコーン樹脂としては、例えば、ＡＹ４２−１７０、ＳＲ２５１０、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４０５、ＳＲ２４１１（東レ・ダウコーニング株式会社製）がある。
【００９７】
上記した正電荷物質及び／又は負電荷物質と誘電体又は半導体としての酸化チタン及び／又は酸化ケイ素による凹凸構造体成分は、中間層が、シラン化合物又はシリコーン樹脂を含む場合は、これらのシラン化合物又はシリコーン樹脂との混合比（重量比）は、１：２〜１：０．０５の範囲が好ましく、１：１〜１：０．１の範囲がより好ましい。
【００９８】
＜基体について＞
本発明による基体の表面保護用構造体及び基体の表面保護方法は、スマートフォン、タブレット端末、小型電子機器、その他様々な機能を提供する機器類等、機種を問わず、また操作方法が表示画面に指等を直接接触すると否とに拘らず、高精細表示画面に適用した場合に効果を発揮するものである。しかしながら、本発明の対象となる基体の材質は、特にこれらに限定されるものではなく、各種の親水性又は疎水性の無機系基体及び有機系基体、あるいは、それらを組み合わせたものを使用することができる。
【００９９】
無機系基体としては、例えば、ソーダライムガラス等の透明または不透明ガラス、ジルコニア等の金属酸化物、セラミックス、コンクリート、モルタル、石材、金属等の物質からなる基体が挙げられる。また、有機系基体としては、例えば、有機樹脂、木材、紙、布等の物質からなる基体が挙げられる。有機樹脂をより具体的に例示すると、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＰＥＴ等のポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、シリコーン、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、セルロース、エポキシ変性樹脂等が挙げられる。
【０１００】
本発明の対象となる基体の形状は、特に限定されるものではなく、立方体、直方体、球形、シート形、繊維状等の任意の形状をとることができる。なお、基体は多孔質であってもよい。基体表面は、コロナ放電処理又は紫外線照射処理等によって親水性化されていてもよい。基体としては、建築・土木用基板又はシーリング材や、機器、装置搬送用ボディ、表示画面等の用途が好適である。
【実施例】
【０１０１】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０１０２】
［凹凸表面基板作製実施例１］
透明ソーダライムガラス厚さ３ｍｍの基板表面にポリシリケート（サスティナブル・テクノロジー社製：ＭＳ−ＡＡＡＬ）を純水で４ｗｔ％液に調整し、スプレー工法（株式会社明治機械製作所製カップガン吹出し口径１．０ｍｍエア空気圧０．３ＭＰａ）で塗布し、表面乾燥の上２００℃で１５分加熱して凹凸造膜基板を作製した。造膜基板をレーザー顕微鏡（表面形状測定顕微鏡：株式会社キーエンス社製：ＶＦ−７５００）にて表面粗さの平均値（Ｒａ値）を測定した。その数値は６６０ｎｍ（凹凸ピッチ４５０ｎｍ）であった。
【０１０３】
［凹凸表面基板作製実施例２］
透明ソーダライムガラス厚さ３ｍｍの基板表面に正電荷表面形成膜液の銅ドープアモルファス型過酸化チタン溶液（サスティナブル・テクノロジー株式会社製：Ｚ１８−１６００Ａ）を０．８４ｗｔ％に調整し、凹凸表面基板作製実施例１で使用したものと同じ装置とスプレー工法にて塗布し、表面乾燥の上２００℃で１５分加熱して凹凸造膜基板を作製した。造膜基板の凹凸測定数値はＲａ値：８２ｎｍ、凹凸ピッチ１５０ｎｍ）であった。
【０１０４】
［凹凸表面基板作製実施例３］
透明ソーダライムガラス厚さ３ｍｍの基板表面に両性電荷表面形成造膜液の銅・錫ドープアモルファス型過酸化チタン溶液（サスティナブル・テクノロジー株式会社製：ＳＺ−１２００Ａ）を０．８４ｗｔ％に調整し、凹凸表面基板作製実施例１で使用したものと同じ装置とスプレー工法にて塗布し、表面乾燥の上２００℃で１５分加熱して凹凸造膜基板を作製した。造膜基板の凹凸測定数値はＲａ値：２００ｎｍ、凹凸ピッチ３８０ｎｍ）であった。
【０１０５】
［凹凸表面基板作成実施例４］
透明ソーダライムガラス厚さ３ｍｍの基板表面にインジウムドープアナターゼ型過酸化チタン分散液（０．８４ｗｔ％）と銅ドープアナターゼ型過酸化チタン分散液（０．８４ｗｔ％）＝１：１混合液と、カリウムドープシリカゾル（ポリシリケート）を２：８で複合した「導電性⇔絶縁性」スイッチング膜を凹凸表面基板作製実施例１で使用したものと同じ装置とスプレー工法にて塗布し、表面乾燥の上２００℃で１５分加熱して凹凸造膜基板を作製した。この下層には同種の膜厚８０ｎｍの平坦膜を形成した上に凹凸形状を作製した。造膜基板の凹凸測定数値はＲａ値：３１０ｎｍ、凹凸ピッチ１９０ｎｍ）であった。
【０１０６】
［凹凸表面基板作製実施例５］
透明ソーダライムガラス厚さ３ｍｍの基板表面に１層目膜厚約１００ｎｍの平坦な体積抵抗値（Ω／□）：１０３〜１０４の半導体膜を形成した後、２層目に凹凸形成用半導体膜液として錫ドープポリシリケートシリカゾル４．０ｗｔ％を調整し、凹凸表面基板作製実施例１で使用したものと同じ装置とスプレー工法にて塗布し、表面乾燥の上２００℃で１５分加熱して凹凸造膜基板を作製した。造膜基板の凹凸測定数値はＲａ値：１５０ｎｍ、凹凸ピッチ３２０ｎｍ）であった。
【０１０７】
［凹凸表面基板作製実施例６］
透明ソーダライムガラス厚さ３ｍｍの基板表面に１層目として、正電荷表面形成膜液の銅ドープアモルファス型過酸化チタン溶液（サスティナブル・テクノロジー株式会社製：Ｚ１８−１６００Ａ）を用いて膜厚約１００ｎｍの平坦な正電荷表面膜をスポンジスキージー工法で形成した後、２層目に凹凸形成用撥水・撥油チタニア膜液としてアモルファス型過酸化チタン溶液（０．８４ｗｔ％）とＰＴＦＥディスバージョン分散液（旭硝子株式会社：ＡＤ９１５Ｅ）を容量比１：１で混合した上で、凹凸表面基板作製実施例１で使用したものと同じ装置とスプレー工法にて塗布し、表面乾燥の上２００℃で１５分加熱して撥水・撥油・両性電荷表面凹凸造膜基板を作製した。造膜基板の凹凸測定数値はＲａ値：２２０ｎｍ、凹凸ピッチ３６０ｎｍ）であった。
【０１０８】
［評価基板１〜６］
凹凸表面基板作製実施例１〜６を各々評価基板１〜６とした。
［比較基板１〜６］
凹凸表面基板作製実施例１〜６のスプレー工法のために作製した表面凹凸形成膜液を用いて、スポンジスキージー工法（ＳＳ工法）により凹凸を形成しない平坦な８０〜１００ｎｍ膜を塗布形成（加熱条件は同じ）して比較例１〜６とした。
【０１０９】
評価１
評価基板１〜６及び比較基板１〜６と、無造膜基板の表面形状と滑り性、及び光学特性の透過率との反射率を日本分光株式会社製紫外線可視光高度計（Ｖ−５５０型）分光光度計で測定し、表面乱反射特性を光沢計（１Ｇ−３３１：堀場製作所社製）で評価した。その結果を表１に示す。
【０１１０】
【表１】
2017196874.tif 000003
[結果１]：表１の評価１結果から
凹凸を形成した評価基板１〜６は、凹凸構造により表面の指表面接触面積が減少し、表面摩擦抵抗が減少しスベリ性に優れていることが分かる。これに対し、比較例１〜６及び無造膜表面は、凹凸形状がだいたい１０〜３０ｎｍ程度であり、指表面と造膜表面及び無造膜ガラス表面との接触面積が凹凸基板に対して増大し、滑り性が悪い。また、評価基板１〜６では光沢度が比較例や無造膜基板に比べて低いが、光沢度が低い方が光反射性が低い。さらに、評価基板１〜６は、可視光透過、反射率も比較例及び無造膜基板に比べて優れていることが分かる。
【０１１１】
評価２
評価基板１〜６及び比較基板１〜６と、無造膜基板の防汚性を指紋付着（指圧１ｋｇ）、難視性と付着除去性を指紋を強制的に付着させた上、視覚評価を実施した。また、砂塵他汚れ付着特性を関東ローム層粉体＋コットンリンタ複合粉体、ドバイ砂漠砂塵、火山灰の３種を各基板上に小さじ１杯滴下し、垂直に立て２回軽く打設して残留付着物量の視覚評価を実施した。その結果を表２に示す。
【０１１２】
【表２】
2017196874.tif 000004
○：付着認知無、△：付着認知多少有、×：付着認知有
[結果２]：表２の評価２の結果から
指紋付着難視性及び除去性については、凹凸構造が平坦造膜である比較基板１〜６や無造膜表面では難視性及び除去性が悪いのに対し、８０ｎｍ〜６００ｎｍ、Ｒａ値やピッチを有する凹凸表面では指紋付着防汚性に対し優れていることが分かる。これには、合わせて表面の電荷及び水に対する親和度が関わることが分かる。
【０１１３】
これに対し、汚染物と造膜表面（無造膜も含む）の接触面積が多い比較例１〜６、及び無造膜基板表面では指紋付着防汚性が悪い傾向を示している。また、砂塵等粉体付着評価では凹凸表面を有する評価基板１〜６は、表面の電荷に多少影響を受けつつも防汚性に優れているが、比較基板１〜６や無造膜表面ではその表面電荷に直接的に影響を受けることが分かり、汚れの総合的な対応能力は、凹凸表面形状を有することが指紋付着除去性、防汚性に優れていることが分かる。また、その凹凸表面の形成と表面電荷等の電気特性や、表面の水や油との親和性が、紛体物防汚性に関わっていることが分かる。
【図１】
2017196874.tif 000005
【図２】
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【図３】
2017196874.tif 000007
【図４】
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【図５】
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