TWI540334B

TWI540334B - 透光性基體之穿透可見光量增加劑及使用其之高透光性基體之製造方法

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Publication number: TWI540334B
Application number: TW098114523A
Authority: TW
Inventors: 諸方四郎; 松井義光
Original assignee: 耐久氧化鈦科技股份有限公司
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2016-07-01
Also published as: TW201038963A

Description

透光性基體之穿透可見光量增加劑及使用其之高透光性基體之製造方法

本發明係關於一種使透光性基體之穿透可見光量增大之穿透可見光量增加劑、及以利用該穿透可見光量增加劑進行表面處理為特徵的高透光性基體之製造方法、以及使穿透透光性基體之可見光量增加之方法。

自先前，為了提高具有穿透光之功能的光學元件之功能性，而要求提高該元件之透光性。例如於透鏡等光學元件中，使用透明度較高之玻璃作為基體，或者將用於降低反射率之有機高分子膜應用於基體表面。但是，使用高透明度之玻璃在經濟性方面存在問題，又，當使用有機高分子膜時，難以將非常薄之膜的厚度均勻地控制在不會影響透鏡等之光學特性的程度。又，對於太陽光發電用電池等光學構件、及各種影像裝置之發光元件等光學元件，其功能特性受穿透光量影響，需要提高透光性能，以可獲得更高之穿透光量，但增大穿透光量較為困難。

又，在日本專利特開昭50-70040號公報中，記載有為了降低反射率而對透鏡基體之表面進行蝕刻處理從而形成具有規定圖案的微細凹凸，但由於在蝕刻處理中利用雷射光干涉故而處理裝置會成為大規模，又，在透鏡基體上具有曲面之情形時，難以於該曲面上形成凹凸。又，該方法無法使穿透光量之增加量達到反射光之減少量以上。

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開昭50-70040號公報

本發明係鑒於上述先前技術研究而成者，其目的在於藉由無論基體之材質及形狀如何均可使用之簡易方法，而使基體之可見光穿透量增大。

本發明之目的可藉由在透光性基體之表面形成包含有機矽化合物及無機矽化合物之層而實現。上述層可藉由將包含有機矽化合物及無機矽化合物的透光性基體之穿透可見光量增加劑塗佈在透光性基體上，並進行加熱處理或非加熱處理而形成。此處，所謂「加熱處理」，係指加熱至超過常溫(20~30℃，較好的是25℃)之溫度，亦包括於室外在太陽光下曝曬一定時間(例如有時達到50~100℃)。另一方面，所謂「非加熱處理」，係指於常溫下維持一定時間。

上述層及上述穿透可見光量增加劑較好的是包含氧化鈦。進而，上述氧化鈦較好的是摻雜金屬之氧化鈦。上述氧化鈦亦可為過氧化鈦。並且，上述基體較好的是其至少一部分為樹脂、金屬或者玻璃製。

上述穿透可見光量增加劑較好的是包含熱分解性有機化合物。於此情形時，加熱處理較好的是在400℃以上之溫度下進行。

上述熱分解性有機化合物可為糖或糖醇，糖可為選自單糖類及二糖類所組成之群中之至少1種。另一方面，上述熱分解性有機化合物亦可為水溶性有機高分子。

上述穿透可見光量增加劑可進而包含選自(1)陽離子、(2)具有正電荷之導電體或介電質、以及(3)具有正電荷之導電體及介電質或半導體之複合體所組成之群中之1種或2種以上的正電荷物質。

上述穿透可見光量增加劑可進而包含選自(4)陰離子、(5)具有負電荷之導電體或介電質、(6)具有負電荷之導電體及介電質或半導體之複合體、以及(7)具有光觸媒功能之物質所組成之群中之1種或2種以上的負電荷物質。

上述穿透可見光量增加劑可進而同時包含上述正電荷物質及上述負電荷物質。

再者，本發明中，所謂「光」，係指紫外線、可見光、紅外線等電磁波，此處所謂「可見光」，係指波長為380nm至780nm之電磁波。

根據本發明，無論基體之材質及形狀如何，均可藉由簡易之方法，使透光性基體之穿透可見光量增大。因此，根據本發明，可簡便且經濟地製造高透光性基體。由本發明所獲得之基體特別好的是用作需要光等電磁波之高穿透性的光學元件、光學構件。

又，當將包含有機矽化合物及無機矽化合物，較好的是進而包含氧化鈦、特別是摻雜金屬之氧化鈦的穿透可見光量增加劑，塗佈在透光性基體上，並進行加熱處理或非加熱處理，而在透光性基體表面形成包含有機矽化合物及無機矽化合物(較好的是進而包含氧化鈦，特別是摻雜金屬之氧化鈦)之層時，於該穿透可見光量增加劑進而包含熱分解性有機化合物之情形時，加熱後上述層之表面形成微細之凹凸結構，而使表面積增大，光之飛散減少，因此可見光量進一步增大，透光性基體之反射率下降，進而可使透光性基體之穿透光量增大。

並且，當上述穿透可見光量增加劑包含正電荷物質及/或負電荷物質之情形時，可防止透光性基體表面之污染，因此可長時間維持穿透光量之增大效果。

通常，若將基體對光之吸收除外，則通過透光性基體之光量為自入射至透光性基體之光量減去在被透光性基體表面所反射之光量而成者。換言之，如下式子成立：透光性基體之穿透光量=入射至透光性基體之入射光量-穿透性基體之反射光量。

本發明者等人發現：藉由在透光性基體表面形成包含有機矽化合物與無機矽化合物之層，該透光性基體之穿透可見光量出乎預料地超過自入射至透光性基體之入射光量減去透光性基體之反射光量(及基體之吸收光量)而獲得者，從而完成本發明。又，若向上述層中調配氧化鈦，則穿透可見光量進一步增大，若使用摻雜金屬之氧化鈦作為上述氧化鈦，則穿透可見光量進一步增大。

即，藉由實施本發明，透光性基體之穿透可見光量會增大，而透光性基體之穿透可見光量>入射至透光性基體之入射可見光量-(穿透性基體之反射可見光量+基體之吸收光量)之關係成立。

透光性基體之穿透可見光量增大可認為是由於包含有機矽化合物及無機矽化合物之層，包含有機矽化合物、無機矽化合物以及氧化鈦之層，或者包含有機矽化合物、無機矽化合物以及摻雜金屬之氧化鈦的層本身會放射可見光。上述層放射可見光之原因認為是：上述層中之原子或分子因紫外線等可見光區域以外之電磁波而成為激發態，自激發態恢復至基態時會射出可見光。如上所述，被紫外線等短波長(能量更高之)電磁波激發之分子例如作為螢光而射出可見光等長波長(能量更低之)電磁波之原理已在例如衣料或製紙領域中所通用之螢光增白劑領域中確立。總之，本發明係利用包含有機矽化合物及無機矽化合物之層，包含有機矽化合物、無機矽化合物以及氧化鈦之層，或者包含有機矽化合物、無機矽化合物以及摻雜金屬之氧化鈦之層所參與之可見光放射現象者。再者，由於認為正電荷物質及/或負電荷物質會以某種形式有助於該可見光放射現象，故而較好的是包含正電荷物質或負電荷物質。

本發明中，藉由將包含(a)有機矽化合物及無機矽化合物、(b)有機矽化合物、無機矽化合物以及氧化鈦、或者(c)有機矽化合物、無機矽化合物以及摻雜金屬之氧化鈦之透光性基體的穿透可見光量增加劑塗佈在透光性基體上，並進行加熱處理或非加熱處理，而在透光性基體上形成包含有機矽化合物及無機矽化合物的層，包含有機矽化合物、無機矽化合物以及氧化鈦的層，或者包含有機矽化合物、無機矽化合物以及摻雜金屬之氧化鈦的層，使其穿透可見光量增大。即，本發明亦為使用上述穿透可見光量增加劑的高透光性基體之製造方法、或者使用上述穿透可見光量增加劑的透光性基體之穿透可見光量增加方法。

作為根據本發明進行表面處理之基體，可使用各種透光性基體。作為基體之材質，並無特別限定，可使用親水性或疏水性之無機系基體及有機系基體、或者該等之組合。

作為無機系基體，例如可舉出：鈉鈣玻璃、石英玻璃、耐熱玻璃等透明或半透明玻璃；或者包含氧化銦錫(ITO)等金屬氧化物之基體；以及矽或金屬等。又，作為有機系基體，例如可舉出包含塑膠之基體。若更具體地例示塑膠，則例如可舉出：聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、丙烯酸系樹脂、PET(Polyethylene Terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)等聚酯；聚醯胺、ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Terpolymers，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂、聚氯乙烯等熱塑性樹脂；以及聚胺基甲酸酯、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、聚矽氧樹脂、氟樹脂、環氧樹脂等熱硬化性樹脂。就耐熱性方面而言，較好的是無機系基體，特別好的是至少一部分或較好的是全部為樹脂、金屬或者玻璃製之基體。再者，作為有機系基體之材質，較好的是熱硬化性樹脂。

基體之形狀並無特別限定，可採用立方體、長方體、球形、紡錘形、片體形、膜形、纖維狀等任意形狀。基體表面亦可藉由電暈放電處理或紫外線照射處理等進行親水性化或疏水性化。基體表面亦可具備平面及/或曲面，又，亦可進行壓花加工，但較好的是具有平滑性。

本發明中所使用之穿透可見光量增加劑係至少包含有機矽化合物及無機矽化合物之液狀組成物。上述穿透可見光量增加劑較好的是進而包含氧化鈦、特別是摻雜金屬之氧化鈦。

本發明中所使用之所謂氧化鈦，係指鈦之氧化物，例如可舉出TiO、TiO₂、TiO₃、TiO₃/nH₂O等各種一氧化鈦、二氧化鈦、過氧化鈦等，較好的是具有過氧基之過氧化鈦。又，較好的是氧化鈦為微粒子狀。氧化鈦可為非晶型，或者為非晶型、銳鈦礦型、板鈦礦型、金紅石型中之任意結晶形，但較好的是非晶型，特別好的是非晶型與銳鈦礦型之混合物。本發明中，作為氧化鈦，可使用市售之各種結晶型之氧化鈦之溶膠液。

作為摻雜金屬之氧化鈦中所含之金屬，較好的是選自金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鈣以及鉭所組成之群中之金屬元素的至少1種。作為摻雜金屬之氧化鈦，可使用將市售之各種結晶型之氧化鈦之溶膠液與各種金屬之溶膠液混合而成者。

作為摻雜金屬之氧化鈦，特別好的是摻雜金屬之過氧化鈦。作為摻雜金屬之過氧化鈦之製造方法，可採用以作為通常之二氧化鈦粉末之製造方法的鹽酸法或硫酸法為基礎的製造方法，亦可採用各種液體分散二氧化鈦溶液之製造方法。並且，上述金屬在任何製造階段均可與過氧化鈦進行複合化。

本發明中所使用之過氧化鈦較好的是非晶型，特別好的是非晶型過氧化鈦與銳鈦礦型過氧化鈦之混合物。

作為上述摻雜金屬之過氧化鈦之製造方法，可採用以作為通常之二氧化鈦粉末之製造方法的鹽酸法或硫酸法為基礎的製造方法，亦可採用各種液體分散二氧化鈦溶液之製造方法。並且，上述金屬在任何製造階段均可與過氧化鈦進行複合化。

例如，作為上述摻雜金屬之過氧化鈦之具體製造方法，可舉出以下之第1~第3製造方法以及先前已知之溶膠-凝膠法。

第1製造方法

首先，使四氯化鈦等四價鈦之化合物與氨等鹼基進行反應而生成氫氧化鈦。然後，以氧化劑將該氫氧化鈦過氧化，而形成超微細粒子之非晶型過氧化鈦。該反應較好的是於水介質中進行。進而，亦可藉由任意地進行加熱處理而轉化成銳鈦礦型過氧化鈦。在上述各步驟之任意步驟中，可混合金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鈣以及鉭、或者該等之化合物中的至少1種。

過氧化用氧化劑並無特別限定，只要可形成鈦之過氧化物、即過氧化鈦，則可使用各種類者，但較好的是過氧化氫。當使用過氧化氫水作為氧化劑之情形時，過氧化氫之濃度並無特別限制，較好的是30~40%。較好的是在進行過氧化之前冷卻氫氧化鈦。此時之冷卻溫度較好的是1~5℃。

將上述第1製造方法之一例示於圖1。圖示之製造方法中，在金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、鐵、錫、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鈣以及鉭、或者該等之化合物中之至少1種的存在下混合四氯化鈦水溶液與氨水，而生成該金屬之氫氧化物及鈦之氫氧化物的混合物。此時之反應混合液之濃度及溫度並無特別限定，但較好的是較稀且為常溫。該反應為中和反應，較好的是將反應混合液之pH值最終調整為7左右。

以純水清洗藉由上述方式所獲得之金屬及鈦之氫氧化物後，冷卻至5℃左右，然後以過氧化氫水將其過氧化。藉此，可製造包含摻雜有金屬的非晶型之具有過氧基的過氧化鈦微細粒子之水性分散液、即包含摻雜有金屬之過氧化鈦的水性分散液。

第2製造方法

利用氧化劑將四氯化鈦等四價鈦之化合物過氧化後，使其與氨等鹼基進行反應而形成超微細粒子之非晶型過氧化鈦。該反應較好的是在水介質中進行。進而，亦可藉由任意地進行加熱處理而轉化成銳鈦礦型過氧化鈦。上述各步驟之任意步驟中，可混合金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鈣以及鉭、或者該等之化合物中之至少1種。

第3製造方法

使四氯化鈦等四價鈦之化合物與氧化劑及鹼基同時進行反應，同時進行氫氧化鈦之形成與其過氧化，而形成超微細粒子之非晶型過氧化鈦。該反應較好的是在水介質中進行。進而，亦可藉由任意地進行加熱處理而轉化成銳鈦礦型過氧化鈦。上述各步驟之任意步驟中，可混合金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鈣以及鉭、或者該等之化合物中之至少1種。

再者，在第1至第3製造方法中，非晶型過氧化鈦與對其進行加熱而獲得之銳鈦礦型過氧化鈦之混合物當然可用作摻雜金屬之過氧化鈦。

藉由溶膠-凝膠法之製造方法

向烷氧化鈦中混合水、醇等溶劑、酸或鹼基觸媒並進行攪拌，使烷氧化鈦水解而生成超微粒子之過氧化鈦之溶膠溶液。可在該水解前後之任意時刻，混合金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鈣以及鉭、或者該等之化合物中之至少1種。再者，藉由上述方式所獲得之過氧化鈦係具有過氧基之非晶型。

作為上述烷氧化鈦，較好的是通式：Ti(OR')₄(其中，R'為烷基)所表示之化合物、或者上述通式中之1個或2個烷氧基(OR')被羧基或β-二羰基所取代之化合物、或者該等之混合物。

作為上述烷氧化鈦之具體例，可舉出：Ti(O-isoC₃H₇)₄、Ti(O-nC₄H₉)₄、Ti(O-CH₂CH(C₂H₅)C₄H₉)₄、Ti(O-C₁₇H₃₅)₄、Ti(O-isoC₃H₇)₂[CO(CH₃)CHCOCH₃]₂、Ti(O-nC₄H₉)₂[OC₂H₄N(C₂H₄OH)₂]₂、Ti(OH)₂[OCH(CH₃)COOH]₂、Ti(OCH₂CH(C₂H₅)CH(OH)C₃H₇)₄、Ti(O-nC₄H₉)₂(OCOC₁₇H₃₅)等。

四價鈦之化合物

作為製造摻雜金屬之過氧化鈦時所使用之四價鈦之化合物，只要與鹼基反應時可形成亦稱為正鈦酸(H₄TiO₄)之氫氧化鈦，則可使用各種鈦化合物，例如有：四氯化鈦、硫酸鈦、硝酸鈦、磷酸鈦等鈦之水溶性無機酸鹽。此外，亦可使用草酸鈦等鈦之水溶性有機酸鹽。再者，該等各種鈦化合物中，就水溶性特別優異且鈦以外之成分不會殘留在摻雜金屬之過氧化鈦之分散液中方面而言，較好的是四氯化鈦。

又，當使用四價鈦之化合物之溶液之情形時，該溶液之濃度只在可形成氫氧化鈦之凝膠的範圍內，則並無特別限制，但較好的是相對較稀之溶液。具體而言，四價鈦之化合物的溶液濃度較好的是5~0.01重量%，更好的是0.9~0.3重量%。

鹼基

與上述四價鈦之化合物反應之鹼基，只要可與四價鈦之化合物進行反應而形成氫氧化鈦，則可使用各種，其中可例示：氨、苛性鈉、碳酸鈉、苛性鉀等，較好的是氨。

又，當使用上述鹼基之溶液之情形時，該溶液之濃度只要在可形成氫氧化鈦之凝膠的範圍內，則並無特別限制，較好的是相對較稀之溶液。具體而言，鹼基溶液之濃度較好的是10~0.01重量%，更好的是1.0~0.1重量%。特別是當使用氨水作為鹼基溶液之情形時的氨濃度較好的是10~0.01重量%，更好的是1.0~0.1重量%。

金屬化合物

作為源自金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀，釩、鈮、鈣以及鉭之化合物，可分別例示以下者：

Au化合物：AuCl、AuCl₃、AuOH、Au(OH)₂、Au₂O、Au₂O₃

Ag化合物：AgNO₃、AgF、AgClO₃、AgOH、Ag(NH₃)OH、Ag₂SO₄

Pt化合物：PtCl₂、PtO、Pt(NH₃)Cl₂、PtO₂、PtCl₄、[Pt(OH)₆]₂ ^-

Ni化合物：Ni(OH)₂、NiCl₂

Co化合物：Co(OH)NO₃、Co(OH)₂、CoSO₄、COCl₂

Cu化合物：Cu(OH)₂、Cu(NO₃)₂、CuSO₄、CuCl₂、Cu(CH₃COO)₂

Zr化合物：Zr(OH)₃、ZrCl₂、ZrCl₄

Mn化合物：MnNO₃、MnSO₄、MnCl₂

Sn化合物：SnCl₂、SnCl₄、[Sn(OH)]⁺

Fe化合物：Fe(OH)₂、Fe(OH)₃、FeCl₃

Zn化合物：Zn(NO₃)₂、ZnSO₄、ZnCl₂

Ge化合物：GeO、Ge(OH)₂、GeCl₂、GeH₄、GeFe、GeCl₄

Hf化合物：HfCl₂、HfO₂、Hf(OH)₃ ⁺、HfCl₄

Y化合物：Y₂O₃、Y(OH)₃、YCl₃

La化合物：La₂O₃、LaCl₃、La(OH)₃

Ce化合物：CeO₃、Ce(OH)₃、CeCl₃

Pd化合物：[Pd(H₂O)₄]²⁺、PdCl₂、PdO₂

V化合物：VCl₂、VCl₄、VOSO₄

Nb化合物：NbO₂、NbF₄、NbCl₄

Ca化合物：Ca(OH)₂、CaCl₂、CaSO₄

Ta化合物：TaF₃、TaCl₃、TaCl₄、TaO₂

藉由第1至第3製造方法所獲得之水性分散液中之過氧化鈦濃度(包括共存之源自金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鈣以及鉭者在內之總量)較好的是0.05~15重量%，更好的是0.1~5重量%。又，本發明中，源自金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鈣以及鉭者之調配量，以鈦與金屬成分之莫耳比計，理想的是1:1，就水性分散液之穩定性而言，較好的是1:0.01~1:0.5，更好的是1:0.03~1:0.1。

作為市售之過氧化鈦，例如可舉出:非晶型過氧化鈦水分散液SP185、摻雜二氧化矽之非晶型過氧化鈦水分散液SPS185、摻雜銅及鋯之二氧化鈦水分散液Z18-1000 Super A、摻雜銀之二氧化鈦水分散液SP-10(Sustainable Titania Technology(股))。

本發明中所使用之穿透可見光量增加劑較好的是含有藉由上述方式所獲得之摻雜金屬之非晶型過氧化鈦，並且含有銳鈦礦型過氧化鈦。作為銳鈦礦型過氧化鈦，可為非晶型過氧化鈦藉由加熱(典型的是於後述之透光性基體表面塗佈後)轉化而成者，但較好的是並非由非晶型過氧化鈦藉由加熱轉化而成者的銳鈦礦型過氧化鈦。即，穿透可見光量增加劑中所含之銳鈦礦型過氧化鈦亦可為非晶型過氧化鈦之一部分藉由加熱進行轉化而以原位(in-situ)形成者，但較好的是該銳鈦礦型過氧化鈦之至少一部分(較好的是全部)係自外部另外添加者。

上述穿透可見光量增加劑中所含之過氧化鈦的濃度，可根據基體之表面處理程度而進行適當變更，典型的是0.01~90重量%，較好的是0.1~50重量%，更好的是1~20重量%。

上述穿透可見光量增加劑在用於耐熱性無機系基體或熱硬化性樹脂製基體之情形時，較好的是含有熱分解性有機化合物。熱分解性有機化合物只要為藉由加熱而分解之有機化合物，則並無特別限定，較好的是藉由加熱進行分解而放出CO₂等氣體者。加熱溫度較好的是300℃以上，更好的是400℃以上，更好的是450℃以上。作為分解性有機化合物，例如可舉出糖或糖醇、水溶性有機高分子以及該等之混合物，較好的是糖或糖醇，更好的是糖。

此處，所謂「糖」，係指具有多個羥基與羰基之碳水化合物，可舉出單糖類、二糖類、低聚糖類、多糖類等。作為單糖類，可舉出葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、核糖、赤藻糖等。作為二糖類，可舉出麥芽糖、乳糖、蔗糖等。作為低聚糖類，可舉出低聚果糖、低聚半乳糖等。作為多糖類，可舉出澱粉、纖維素、果膠等。該等可單獨使用，亦可為混合物。就使用性之觀點而言，作為糖，較好的是高水溶性者。因此，本發明中，可較好地使用選自單糖類及二糖類所組成之群中之1種或2種以上的混合物。

所謂「糖醇」，係指糖之羰基被還原者。作為糖醇，具體可舉出：赤藻糖醇、蘇糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、核糖醇、甘露醇、山梨糖醇、麥芽糖醇、肌醇等。該等可單獨使用，亦可以兩種以上之混合物之形式使用。

作為「水溶性有機高分子」，只要為水溶性，則可使用任意之熱分解性有機高分子，可舉出：聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚物等聚醚；聚乙烯醇；聚丙烯酸(包括鹼基金屬鹽、銨鹽等鹽)、聚甲基丙烯酸(包括鹼基金屬鹽、銨鹽等鹽)、聚丙烯酸-聚甲基丙烯酸(包括鹼基金屬鹽、銨鹽等鹽)共聚物；聚丙烯醯胺；聚乙烯吡咯啶酮等。

上述水溶性有機高分子可單獨使用，亦可作為糖或糖醇之溶解助劑而發揮作用，因此可與糖或糖醇一併調配。藉此可使糖或糖醇良好地溶解於穿透可見光量增加劑中。

熱分解性有機化合物包含於上述穿透可見光量增加劑中之情形時的濃度，可根據基體之表面處理程度進行適當變更，典型的是0.01~20重量%，較好的是0.05~15重量%，更好的是0.1~10重量%。

作為上述有機矽化合物，例如可舉出各種有機矽烷化合物、及聚矽氧油、聚矽氧橡膠以及聚矽氧樹脂等聚矽氧。該等可單獨使用，亦可為混合物。作為聚矽氧，較好的是分子中具有矽酸烷基酯結構或聚醚結構者、或者具有矽酸烷基酯結構及聚醚結構之兩方者。此處，所謂矽酸烷基酯結構，係指烷基鍵結在矽氧烷骨架之矽原子上的結構。另一方面，所謂聚醚結構，係指具有醚鍵之結構，具體可舉出：聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚氧雜環戊烷、聚環氧乙烷-聚環氧丙烷嵌段共聚物、聚乙烯-聚1,4-丁二醇共聚物、聚1,4-丁二醇-聚環氧丙烷共聚物等分子結構，但並不限定於該等。其中，聚環氧乙烷-聚環氧丙烷嵌段共聚物，就可根據其嵌段度及分子量而控制基體表面之潤濕性的觀點而言較好。

作為有機矽化合物，特別好的是分子中具有矽酸烷基酯結構及聚醚結構兩者之聚矽氧。具體而言，較好的是聚醚改質聚二甲基矽氧烷等聚醚改質矽氧。其可藉由公知之方法來製造，例如可藉由日本專利特開平4-242499號公報之合成例1、2、3、4，或者日本專利特開平9-165318號公報之參考例中所記載之方法等來製造。特別好的是使兩末端甲基烯丙基聚環氧乙烷-聚環氧丙烷嵌段共聚物與二氫化聚二甲基矽氧烷進行反應而獲得之聚環氧乙烷-聚環氧丙烷嵌段共聚物改質聚二甲基矽氧烷。具體而言，可使用TSF4445、TSF4446(GE Toshiba Silicone(股))，KP系列(信越化學工業(股))，以及SH200、SH3746M、DC3PA、ST869A(Dow Corning Toray(股))等。

上述穿透可見光量增加劑中之有機矽化合物的濃度，可根據基體之表面處理程度進行適當變更，典型的是0.01~5.0重量%，較好的是0.05~2.0重量%，更好的是0.1~1.0重量%。

作為無機矽化合物，可舉出氧化矽(二氧化矽)、氮化矽、碳化矽、矽烷等，較好的是氧化矽。作為氧化矽，可使用燻矽、膠質氧化矽、沈澱氧化矽等，較好的是膠質氧化矽。作為市售之膠質氧化矽，例如可使用PL-1、PL-3(扶桑化學工業(股))；作為聚矽酸鹽，可使用WM-12(多摩化學工業(股)製造)、Silicasol 51(COLCOAT(股)製造)等。

上述穿透可見光量增加劑中之無機矽化合物的濃度，可根據基體之表面處理程度進行適當變更，典型的是0.01~98重量%，較好的是0.1~90重量%，更好的是10.0~80重量%。

上述穿透可見光量增加劑較好的是含有：水、醇或該等之混合物即水介質，或者有機溶劑等非水介質。就熱分解性有機化合物之溶解性方面而言，本發明之穿透可見光量增加劑較好的是含有水介質。該等介質之濃度典型的是50~99.9重量%，較好的是60~99重量%，更好的是70~97重量%。

上述穿透可見光量增加劑係塗佈在透光基體之表面，而接受非加熱處理或加熱處理。藉此，在透光性基體表面形成包含有機矽化合物及無機矽化合物之層，而使透光性基體之可見光穿透量增大。穿透可見光量增加劑之塗佈裝置及塗佈方法並無特別限定，可使用任意之裝置及方法，例如可使用浸漬法、噴霧法、輥塗法、旋塗法、發泡膠塗佈法等任意之塗佈方法。

加熱時之溫度並無特別限定，例如可加熱至30℃以上之任意溫度。當含有分解性有機物之情形時，更好的是300℃以上，更好的是400℃以上，更好的是450℃以上。加熱溫度之上限並無特別限定，但就對基體之各種特性的影響方面而言，較好的是1000℃以下，更好的是850℃以下，更好的是800℃以下。加熱時間只要可充分進行熱分解性有機化合物之碳化，則並無特別限定，較好的是1分鐘至3小時，更好的是1分鐘至1小時，更好的是1分鐘至30分鐘。

當穿透可見光量增加劑中含有過氧化鈦之情形時，藉由加熱，該過氧化鈦會轉化為氧化鈦(二氧化鈦)。此時，非晶型氧化鈦進一步轉化成銳鈦礦型氧化鈦(通常，非晶型氧化鈦係藉由在100℃下加熱2小時以上而轉化成銳鈦礦型)。因此，當穿透可見光量增加劑中含有非晶型過氧化鈦之情形時，藉由非晶型過氧化鈦→非晶型氧化鈦→銳鈦礦型氧化鈦之製程而獲得之銳鈦礦型氧化鈦存在於基體表面。進而，當上述穿透可見光量增加劑中已含有銳鈦礦型過氧化鈦之情形時，藉由加熱，該銳鈦礦型過氧化鈦會直接轉化為銳鈦礦型氧化鈦。

當上述穿透可見光量增加劑含有熱分解性有機化合物之情形時，藉由噴出源自穿透可見光量增加劑中之熱分解性有機化合物的分解物(碳酸氣體等)，可在經加熱處理之基體表面形成表面上具有多個微細凹凸的多孔質層。藉由該微細之凹凸可降低基體表面之反射率，結果基體之透光率進一步提昇。關於上述多孔質層之平均層厚，只要可提昇基體之穿透率，則並無特別限定，較好的是0.1至3μm，更好的是0.5至1μm，更好的是0.1至0.5μm，更好的是0.05至0.3μm(50~300nm)，更好的是80~250nm，更好的是130~250nm，特別好的是130~180nm。

上述多孔質層之表面較好的是具有最大高度(Rmax)為50nm以下之表面粗糙度，最大高度更好的是30nm以下。多孔質層中所含之氧化鈦的粒徑較好的是1nm~100nm，更好的是1nm~50nm，更好的是1nm~20nm。

在本發明中，並非藉由蝕刻處理等在基體本身之表面形成微細之凹凸，而是藉由在其表面形成較薄之多孔質層，來在基體表面形成微細之凹凸，因此無需對基體本身進行微細加工，從而容易形成凹凸。又，作為多孔質層之前驅物的穿透可見光量增加劑係藉由塗佈而應用於基體表面，因此可遍及廣大範圍對基體表面進行處理，進而即使針對如透鏡般具有曲面之基體，亦可容易地形成凹凸。

因此，本發明中，藉由無論基體之材質及形狀如何均可應用之簡易方法，可使基體之穿透可見光量增大，且可降低反射率，藉此可提供一種穿透率增大且光學特性提昇之高透光性基體。

本發明之穿透可見光量增加劑中，除上述成分外，可調配各種正電荷物質、負電荷物質或者該等之混合物。藉此，可避免或降低基體表面之污染，並且將因來自銳鈦礦型氧化鈦及/或矽化合物之電子之飛出而成為激發態的氧、氫、氮等自由基分子恢復至基態，藉由上述作用可防止因各自由基與上述層附近之有機物等之吸附而導致透光性下降的情況，因此可長期維持高透光性。

作為正電荷物質，例如可舉出：陽離子；具有正電荷之導電體或介電質；具有正電荷之導電體與介電質或半導體之複合體；或者該等之混合物。

作為上述陽離子，並無特別限定，較好的是鈉、鉀等鹼基金屬之離子；鈣等鹼基土金屬之離子；鋁、錫、銫、銦、鈰、硒、鉻、鎳、銻、鐵、銅、錳、鎢、鋯、鋅等金屬元素之離子，特別好的是銅離子。進而，亦可使用甲基紫、俾斯麥棕、亞甲基藍、孔雀綠等陽離子性染料、經含四級氮原子之基團改質之聚矽氧等具有陽離子基之有機分子。離子之價數亦無特別限定，例如可使用1~4價之陽離子。

作為上述金屬離子之供給源，亦可使用金屬鹽。具體可舉出：氯化鋁、二氯化錫及四氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、三氯化銻及五氯化銻、二氯化鐵及三氯化鐵、氯化銫、三氯化銦、三氯化鈰、四氯化硒、二氯化銅、氯化錳、四氯化鎢、二氯氧化鎢、鎢酸鉀、氧氯化鋯、氯化鋅、碳酸鋇等各種金屬鹽。進而，亦可使用氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化鉻、氫氧化銦等金屬氫氧化物，矽鎢酸等之氫氧化物，或者油脂氧化物等氧化物。

作為具有正電荷之導電體或介電質，可舉出述陽離子以外之可產生正電荷之導電體或介電質，例如就耐久性方面而言，所使用之導電體理想的是金屬，可舉出：鋁、錫、銫、銦、鈰、硒、鉻、鎳、銻、鐵、銀、銅、錳、鉑、鎢、鋯、鋅等金屬或氧化金屬。又，亦可使用該等金屬之複合體或合金。導電體之形狀並無特別限定，可採用粒子狀、薄片狀、纖維狀等任意形狀。

作為導電體，亦可使用部分金屬之金屬鹽。具體可例示：氯化鋁、二氯化錫及四氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、三氯化銻及五氯化銻、二氯化鐵及三氯化鐵、硝酸銀、氯化銫、三氯化銦、三氯化鈰、四氯化硒、二氯化銅、氯化錳、四氯化鉑、四氯化鎢、二氯氧化鎢、鎢酸鉀、三氯化金、氧氯化鋯、氯化鋅等各種金屬鹽。又，亦可使用氫氧化銦、矽鎢酸等之氫氧化物或氧化物等。

作為具有正電荷之介電質，例如可舉出藉由摩擦而帶正電之羊毛、尼龍等介電質。

其次，將藉由上述複合體而賦予正電荷之原理示於圖2。圖2係於省略圖示之基體之表面上或表面層中排列有導電體-介電質或半導體-導電體之組合的概念圖。導電體由於以高濃度存在可於內部自由移動之自由電子，而可在表面具有正電荷狀態。再者，亦可使用包含陽離子之導電性物質作為導電體。

另一方面，與導電體鄰接之介電質或半導體由於導電體之表面電荷狀態的影響而介電極化。其結果，在與導電體鄰接之側，介電質或半導體中產生負電荷，且在非鄰接側，介電質或半導體中產生正電荷。藉由該等作用，導電體-介電質或半導體-導電體之組合之表面帶正電荷，而對基體表面賦予正電荷。上述複合體之尺寸(係指通過複合體之最長軸之長度)可為如下範圍：1nm至100μm，較好的是1nm至10μm，更好的是1nm至1μm，更好的是1nm至100nm。

構成本發明中所使用之複合體之導電體，就耐久性方面而言，理想的是金屬，可舉出鋁、錫、銫、銦、鈰、硒、鉻、鎳、銻、鐵、銀、銅、錳、鉑、鎢、鋯、鋅等金屬。又，亦可使用該等金屬之氧化物或複合體或者合金。導電體之形狀並無特別限定，可採用粒子狀、薄片狀、纖維狀等任意形狀。

作為導電體，亦可使用一部分金屬之金屬鹽。具體可例示：氯化鋁、二氯化錫及四氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、三氯化銻及五氯化銻、二氯化鐵及三氯化鐵、硝酸銀、氯化銫、三氯化銦、三氯化鈰、四氯化硒、二氯化銅、氯化錳、四氯化鉑、四氯化鎢、二氯氧化鎢、鎢酸鉀、三氯化金、氧氯化鋯、氯化鋅、磷酸鐵鋰等之各種金屬鹽。又，亦可使用氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化鉻等上述導電體金屬之氫氧化物，以及氧化鋅等上述導電體金屬之氧化物。

作為導電體，亦可使用聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚噻吩維尼綸、聚異硫茚、聚乙炔、聚烷基吡咯、聚烷基噻吩、聚對苯、聚苯維尼綸、聚甲氧基苯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚蒽、聚萘、聚芘、聚薁等導電性高分子。

作為半導體，例如有C、Si、Ge、Sn、GaAs、Inp、GeN、ZnSe、PbSnTe等，亦可使用半導體氧化金屬或光半導體金屬、光半導體氧化金屬。較好的是，除氧化鈦(TiO₂)以外，使用ZnO、SrTiOP₃、CdS、CdO、CaP、InP、In₂O₃、CaAs、BaTiO₃、K₂NbO₃、Fe₂O₃、Ta₂O₃、WO₃、NiO、Cu₂O、SiC、SiO₂、MoS₃、InSb、RuO₂、CeO₂等，理想的是利用Na等使光觸媒功能失活者。

作為介電質，可使用作為強介電質之鈦酸鋇(PZT)、所謂SBT、BLT、或如下所舉出之PZT、PLZT-(Pb、La)(Zr、Ti)O₃，SBT、SBTN-SrBi₂(Ta、Nb)₂O₃，BST-(Ba、Sr)TiO₃，LSCO-(La、Sr)CoO₃，BLT、BIT-(Bi、La)₄Ti₃O₁₂，BSO-Bi₂SiO₃等複合金屬。又，亦可使用作為有機矽化合物之矽烷化合物、聚矽氧化合物、所謂有機改質氧化矽化合物，又，亦可使用有機聚合物絕緣膜芳醚系聚合物、苯并環丁烯、氟系聚合物聚對二甲苯N或F、氟化非晶形碳等之各種低介電材料。

接著，將自帶正電荷之基體表面除去污染物質之機理示於圖3。

首先，對基體表面賦予正電荷(圖3(1))。

污染物質在基體表面堆積，並藉由太陽光等電磁波的作用而被光氧化。所謂光氧化反應，係指如下現象：藉由以太陽光為首之電磁波的作用，由有機物或無機物表面之水分(H₂O)、氧氣(O₂)產生羥基自由基(‧OH)及單態氧(1O₂)時，自該有機物或無機物奪取電子(e-)而被氧化之現象。有機物之分子結構會因該氧化而發生變化，可見稱為劣化之變色或者脆化現象，而無機物、特別是金屬會生銹。該等被「氧化」之有機物或無機物之表面因電子(e-)之奪去而帶正電。如此，污染物質亦被賦予正電荷(圖3(2))。

在基體表面與污染物質之間會產生正電荷彼此之靜電斥力，而對污染物質產生排斥脫離力。藉此，污染物質對基體表面之固著力降低(圖3(3))。

藉由風雨等之物理作用，可容易地將污染物質自基體上除去(圖3(4))。藉此，基體可進行自我清潔。

如上述對基體表面之包含有機矽化合物及無機矽化合物的層賦予正電荷，藉此可避免帶正電荷之污染物質附著在基體表面。但是，另一方面，污染物質中存在：如自來水中之氯化物離子等帶負電荷者；原本帶正電荷，但藉由與其他物體之相互作用(摩擦等)而變為帶負電荷者等。此種帶負電荷之污染物質容易吸附在僅帶正電荷之基體表面。因此，上述層亦可同時具有負電荷。藉此，可防止具有負電荷之污染物質附著在基體表面。

作為負電荷物質，例如可舉出：陰離子；具有負電荷之導電體或介電質；具有負電荷之導電體與介電質或半導體之複合體；具有光觸媒功能之物質；或者該等之混合物。

作為上述陰離子，並無特別限定，可舉出：氟化物離子、氯化物離子、碘化物離子等鹵化物離子；氫氧化物離子、硫酸離子、硝酸離子、碳酸離子等無機系離子；乙酸離子等有機系離子。離子之價數亦無特別限定，例如可使用1~4價之陰離子。

作為具有負電荷之導電體或介電質，可舉出上述陰離子以外之可產生負電荷之導電體或介電質，例如可舉出：金、銀、鉑等金屬；石墨、硫、硒、碲等元素；硫化砷、硫化銻、硫化水銀等硫化物；黏土、玻璃粉、石英粉、石棉、澱粉、木棉、絲綢、羊毛等；普魯士藍、靛藍、苯胺藍、曙紅、萘酚黃等染料之膠體。該等中，較好的是金、銀、鉑等金屬之膠體，特別好的是銀膠體。此外，可舉出包含前文已述之各種導電體的電池之負電極，以及帶負電之鐵氟龍(註冊商標)、氯乙烯、聚乙烯、聚酯等介電質。

作為半導體，可使用前文已述者。

作為具有光觸媒功能之物質，可使用含有特定金屬化合物、且具有藉由光激發而將該層表面之有機及/或無機化合物氧化分解之功能者。光觸媒之原理通常理解為：特定之金屬化合物藉由光激發而由空氣中之水或氧氣產生OH^-或O₂ ^-之自由基種，該自由基種將有機及/或無機化合物氧化還原分解。

作為上述金屬化合物，除代表性之氧化鈦(TiO₂)外，已知有ZnO、SrTiOP₃、CdS、CdO、CaP、InP、In₂O₃、CaAs、BaTiO₃、K₂NbO₃、Fe₂O₃、Ta₂O₅、WO₃、NiO、Cu₂O、SiC、SiO₂、MoS₃、InSb、RuO₂、CeO₂等。

具有光觸媒功能之物質亦可含有提昇光觸媒性能之金屬(Ag、Pt)。又，可在不會使光觸媒功能失活之程度之範圍內含有金屬鹽等各種物質。作為上述金屬鹽，例如有鋁、錫、鉻、鎳、銻、鐵、銀、銫、銦、鈰、硒、銅、錳、鈣、鉑、鎢、鋯、鋅等之金屬鹽，此外，對於一部分金屬或非金屬等，亦可使用氫氧化物或氧化物。具體可例示：氯化鋁、二氯化錫及四氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、三氯化銻及五氯化銻、二氯化鐵及三氯化鐵、硝酸銀、氯化銫、三氯化銦、三氯化鈰、四氯化硒、二氯化銅、氯化錳、氯化鈣、四氯化鉑、四氯化鎢、二氯氧化鎢、鎢酸鉀、三氯化金、氧氯化鋯、氯化鋅等之各種金屬鹽。又，作為金屬鹽以外之化合物，可例示氫氧化銦、矽鎢酸、二氧化矽溶膠、氫氧化鈣等。

上述具有光觸媒功能之物質在激發態下，自其物質表面之物理吸附水或氧氣吸附OH^-(氫氧化自由基)、O₂ ^-(氧化自由基)，而使其表面具有陰離子之特性，但若使正電荷物質共存於其上，則根據其濃度比，所謂光觸媒活性會下降或喪失。但是，在本發明中，具有光觸媒功能之物質無需對污染物質之氧化分解作用，因此可用作負電荷物質。

帶負電荷之基體表面與圖3所示之帶正電荷之基體的情況相同，靜電排斥帶負電荷之污染物質，因此可避免該污染物質附著在基體表面。

另一方面，污染物質中存在原本具有正電荷但藉由與其他物體之相互作用(摩擦等)而變為帶負電荷者等。此種帶正及負兩方之電荷之污染物質易吸附於僅帶單一電荷之基體表面上。因此，於此情形時，藉由對基體賦予正及負兩方之電荷，可防止此等污染物質附著在基體表面。

例如，對於花粉等具有正電荷及負電荷兩方之污染物質，藉由向本發明之穿透可見光量增加劑中調配正電荷物質與負電荷物質兩者，可避免或減少此等污染物質附著在基體上。例如，在具有正電荷與負電荷之基體表面，對如黃砂或高嶺土黏土微粉末、藻菌類或花粉、自來水中之氯化物離子等般具有負電荷或兩性電荷之污染引發物質亦會靜電排斥，而防止其附著在基體表面。因此，可防止因此種雜質之附著所導致之基體表面特性的變化，從而可維持基體表面之潔淨。再者，若正電荷量或負電荷量之一方過大，則吸附具有負電荷之雜質或者藉由光氧化而帶正電荷之污染物質的傾向增強，結果存在基體表面會被污染之虞，因此在基體表面，較好的是正電荷量及負電荷量看起來均衡之狀態，具體而言，較好的是基體表面之帶電壓在-50V至50V之範圍內。

又，包含正電荷或負電荷之帶電量相對較少之絕緣物(例如聚矽氧油)的污染物質，根據該物質之種類，若在基體表面僅存在強之正電荷或負電荷，則污染物質之表面電荷會反轉，結果存在該污染物質吸附在該基體表面之虞，因此藉由使正電荷物質及負電荷物質兩者共存，可避免或減少此種吸附，藉此可防止穿透率之下降。

圖4係表示對基體表面上之層賦予正電荷及負電荷兩方之一態樣的概念圖，且為使用介電質或半導體-具有負電荷之導電體-介電質或半導體-具有正電荷之導電體之組合作為層的例子。作為圖4所示之具有負電荷之導電體及具有正電荷之導電體，可使用前文已述者。

如圖4所示，與具有負電荷之導電體鄰接之介電質或半導體，由於導電體之表面電荷狀態的影響而介電極化。其結果，在與具有負電荷之導電體鄰接之側，介電質或半導體中產生正電荷，且在與具有正電荷之導電體鄰接之側，介電質或半導體中產生負電荷。藉由該等作用，圖4所示之介電質或半導體-導電體-介電質或半導體-導電體之組合的表面變為帶正電荷或負電荷。上述導電體與介電質或半導體之複合體之尺寸(係指通過複合體之最長軸的長度)可為如下範圍：1nm至100μm，較好的是1nm至10μm，更好的是1nm至1μm，更好的是1nm至100nm之範圍。

圖5係表示對上述層賦予正電荷及負電荷之另一態樣的概念圖。

圖5係具有負電荷之導電體與具有正電荷之導電體相鄰接，正電荷及負電荷發生接觸抵消等而較少的狀態。再者，作為具有負電荷之導電體及具有正電荷之導電體，可使用前文已述者。

接著，將自帶正電荷及負電荷之層表面除去污染物質的機理示於圖6。

在該態樣中，係藉由配置選自陰離子、具有負電荷之導電體或介電質、具有負電荷之導電體與介電質或半導體之複合體、具有光觸媒功能之物質、或者該等之混合物中的負電荷物質，而對層賦予正電荷及負電荷(圖6(1))。

污染物質在層表面堆積，藉由太陽光等電磁波之作用而被光氧化。藉此，亦對污染物質賦予正電荷(圖6(2))。

在層表面與污染物質之間產生正電荷彼此之靜電斥力，而對污染物質產生排斥脫離力。藉此，污染物質對層表面之固著力下降(圖6(3))。

藉由風雨等之物理作用，可容易地將污染物質自層上除去(圖6(4))。藉此，基體可進行自我清潔。

並且，由於層表面亦存在負電荷，故而亦同樣排斥高嶺土黏土微粉末、氯化物離子等具有負電荷之污染物質或污染引發物質，而使其對層表面之固著力降低。

上述穿透可見光量增加劑亦可含有各種金屬(Ag、Pt)。又，可在不會使功能失活之程度之範圍內含有金屬鹽等之各種物質。作為上述金屬鹽，例如有鋁、錫、鉻、鎳、銻、鐵、銀、銫、銦、鈰、硒、銅、錳、鈣、鉑、鎢、鋯、鋅等之金屬鹽，此外，對於一部分金屬或非金屬等，亦可使用氫氧化物或氧化物。具體而言，可例示：氯化鋁、二氯化錫及四氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、三氯化銻及五氯化銻、二氯化鐵及三氯化鐵、硝酸銀、氯化銫、三氯化銦、三氯化鈰、四氯化硒、二氯化銅、氯化錳、氯化鈣、四氯化鉑、四氯化鎢、二氯氧化鎢、鎢酸鉀、三氯化金、氧氯化鋯、氯化鋅等之各種金屬鹽。又，作為金屬鹽以外之化合物，可例示氫氧化銦、矽鎢酸、二氧化矽溶膠、氫氧化鈣等。

另外，該等正電荷物質、負電荷物質或者該等之組合會使基體表面成為親水性，因此可防止或減少水滴在基體表面之形成。因此，可避免因基體表面之水滴所引起之折射及漫反射而導致透光性下降的情況。

本發明中，亦可在上述包含有機矽化合物及無機矽化合物之層與基體表面之間存在中間層。上述中間層例如可包含對基體賦予親水性、疏水性、斥水性或者斥油性之各種有機或無機物質。

由本發明所獲得之基體可用於任意領域，特別是可有效地用作要求透光性提高、反射率降低之設備的零件。例如可用於太陽電池等光電池之表面玻璃，作為發電元件之矽電池，液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL(electroluminescence，電致發光)顯示器、布朗管電視等各種顯示器之表面玻璃，透鏡等光學元件，窗玻璃等建築構件，以及各種受光體、發光體、投影儀、偏光玻璃、光學玻璃等。特別是在用於室外使用之太陽電池等光電池之表面玻璃或者發電體電池表面時，可藉由高透光性而有助於提高發電效率。

進而，當使用包含正電荷物質、負電荷物質或者此等之混合物的穿透可見光量增加劑，對基體進行表面處理之情形時，與由於基體表面之親水化而產生之防止水滴形成之效果相互作用，藉由基體表面之靜電斥力而長時間避免或減少污染物質之附著，因此可經時地維持基體之高透光性，例如將該基體用作表面玻璃之光電池可於室外持續地進行高效率之發電。

[實施例]

以下，藉由實施例對本發明進行更詳細地例證，但本發明並不限定於實施例。

[評價1] (評價液1)

以純水分別將二氧化矽溶膠液WM-12(多摩化學工業(股))、摻雜銅及鋯之二氧化鈦水分散液：Z18-1000 Super A(Sustainable Titania Technology(股))、以及摻雜銀之二氧化鈦水分散液SP-2(Sustainable Titania Technology(股))調整為0.6重量%後，以8：1:1之重量比將該等混合，向該混合物中添加2重量%之市售之綿白糖、20重量%之有機矽界面活性劑：Z-B(Sustainable Titania Technology(股))而作為評價液1。

(評價液2)

以純水分別將二氧化矽溶膠液WM-12(多摩化學工業(股))、摻雜錫及銅之二氧化鈦水分散液：SnZ18-1000 A(Sustainable Titania Technology(股))、藉由下述方法調製之摻雜鐵之二氧化鈦水分散液調整為0.6重量%後，以8：1:1之重量比將該等混合，向該混含物中添加2重量%之市售之綿白糖、20重量%之有機矽界面活性劑：Z-B(Sustainable Titania Technology(股))而作為評價液2。

(摻雜鐵之二氧化鈦水分散液)

準備如下溶液：向將0.712g之FeCl₃‧6H₂O完全溶解於純水500ml中而成的溶液中，進而添加50%之四氯化鈦溶液(住友Sitix(股)製造)10g後，加入純水而製成1000ml之溶液。向其中滴加將25%之氨水(高杉製藥(股)製造)稀釋10倍而成之氨水，將pH值調整為7.0，使氫氧化鐵與氫氧化鈦之混合物沈澱。以上清液中之導電率達到0.8mS/m之方式以純水持續清洗該沈澱物，於導電率達到0.744mS/m時結束清洗，而製作420g之濃度為0.47重量%之氫氧化物含有液。然後，一面將該氫氧化物含有液冷卻至1~5℃，一面添加25g之35%之過氧化氫(Taiki Chemicals Industry(股)製造)並攪拌16小時後，獲得深黃褐色之透明的摻雜鐵之0.44重量%之非晶型過氧化鈦的分散液440g。以超過濾濃縮裝置將其濃縮，而製備220g之使濃度為0.85重量%之上述分散液。

(評價液3)

以純水分別將二氧化矽溶膠液WM-12(多摩化學工案(股))、以及摻雜銅及鋯之二氧化鈦水分散液：Z18-1000 Super A(Sustainable Titania Technology(股))調整為0.6重量%後，以9：1之重量比將該等混合，向該混合物中添加2重量%之市售之綿白糖、20重量%之有機矽界面活性劑：Z-B(Sustainable Titania Technology(股))而作為評價液3。

(評價液4)

以純水將二氧化矽溶膠液WM-12(多摩化學工業(股))調整為0.6重量%，向其中添加2重量%之市售白糖與20重量%之有機矽界面活性劑：Z-B(Sustainable Titania Technology(股))而作為評價液4。

(評價液5)

向評價液4中添加10重量%之銳鈦礦型二氧化鈦水分散液：STi-560 B(Sustainable Titania Technology(股))而作為評價液5。

(比較液1)

以純水將二氧化矽溶膠液WM-12(多摩化學工業(股))調整為0.6重量%，向其中添加2重量%之市售白糖而作為比較液1。

(評價基板之製作)

藉由噴塗法，以20g/m²之比例將評價液1~5及比較液1塗佈在使市售透明浮法玻璃(厚度為3mm)成為50mm×50mm之尺寸的各玻璃基板上，進行自然乾燥後，以580℃煅燒30分鐘(高溫加熱處理)而作為評價基板1~5及比較基板1。又，將未處理之玻璃基板作為對照。

[評價方法]

使用紫外線-可見光光度計V-550DS(日本分光(股))，在以下條件下，分別對評價基板1~5、比較基板1及對照測定可見光線之穿透率及反射率。測光模式：%T、%R，應答：Medium，掃描速度為100nm/分，起始波長為780nm，結束波長為380nm，資料提取間隔為1.0nm。將結果示於表1。

[表1]

根據表1之結果可知：與對照相比，評價基板1~5及比較基板1之透光性有意義地提昇。又，通常可見光穿透率(A)、可見光反射率(B)以及基板之可見光吸收率之和應該為100(%)以下，但對於評價基板1~5而言，可見透光率(A)、可見光反射率(B)以及基板可見光吸收率之和超過了100(%)，顯示出在可見光波長區域穿透基板之光的量增大。穿透光量之大小為：評價基板2>評價基板1>評價基板3>評價基板5>評價墓板4>比較基板1。

[評價2] (評價液6~10及比較液2)

將除不添加作為熱分解性有機物之市售之綿白糖以外，與評價液1~5及比較液1同樣地製備而成者作為評價液6~10及比較液2。

(評價基板之製作)

藉由與評價1中之評價基板之製作相同的方法，塗佈評價液6~10及比較液2並在80℃下加熱15分鐘，並進行乾燥後，利用純水進行清洗，進而使其乾燥(非加熱處理)而作為評價基板6~10及比較基板2。又，將未處理玻璃基板作為對照。

[評價方法]

與評價1中之評價方法同樣地，對評價基板6~10、比較基板2及對照各自測定可見光線之穿透率及反射率。將結果示於表2。

[表2]

根據表2之結果可知：不使用熱分解性有機化合物之情形時，亦顯示相同之傾向。

圖1係表示摻雜金屬之過氧化鈦的第1製造方法之一例之概略的圖；

圖2係表示複合體之正電荷賦予機構之概念圖；

圖3(1)~(4)係表示自帶正電荷之基體表面除去污染物質之機構的概念圖；

圖4係表示本發明中之正電荷及負電荷賦予機構之一例的概念圖；

圖5係表示本發明中之正電荷及負電荷賦予機構之另一例的概念圖；及

圖6(1)~(4)係表示自帶正電荷及負電荷之基體表面除去污染物質之機構的概念圖。

(無元件符號說明)

Claims

一種透光性基體之穿透可見光量增加劑，其包含具有矽酸烷基酯結構及/或聚醚結構之有機矽化合物、氧化矽、及摻雜金屬之氧化鈦，且其係用以在透光性基體表面形成層者，藉由來自透光性基體表面上所形成之層的可見光放射，使透光性基體之穿透可見光量增加。
如請求項1之穿透可見光量增加劑，其中上述氧化鈦為過氧化鈦。
如請求項1之穿透可見光量增加劑，其進而包含熱分解性有機化合物。
如請求項3之穿透可見光量增加劑，其中上述熱分解性有機化合物為糖或糖醇。
如請求項4之穿透可見光量增加劑，其中上述糖為選自單糖類及二糖類所組成之群中之至少1種。
如請求項3之穿透可見光量增加劑，其中上述熱分解性有機化合物為水溶性有機高分子。
如請求項1之穿透可見光量增加劑，其進而包含選自(1)陽離子、(2)具有正電荷之導電體或介電質、以及(3)具有正電荷之導電體及介電質或半導體之複合體所組成的群中之1種或2種以上的正電荷物質。
如請求項1之穿透可見光量增加劑，其進而包含選自(4)陰離子、(5)具有負電荷之導電體或介電質、(6)具有負電荷之導電體及介電質或半導體之複合體所組成的群中之1種或2種以上的負電荷物質。
如請求項1之穿透可見光量增加劑，其進而包含選自(1)陽離子、(2)具有正電荷之導電體或介電質、以及(3)具有正電荷之導電體及介電質或半導體之複合體所組成的群中之1種或2種以上的正電荷物質；以及選自(4)陰離子、(5)具有負電荷之導電體或介電質、(6)具有負電荷之導電體及介電質或半導體之複合體所組成的群中之1種或2種以上的負電荷物質。
一種高透光性基體之製造方法，其特徵在於：將如請求項1之穿透可見光量增加劑塗佈於透光性基體，並進行加熱處理或非加熱處理。
如請求項10之高透光性基體之製造方法，其中上述基體之至少一部分為樹脂、金屬或玻璃製。
如請求項10之高透光性基體之製造方法，其係在400℃以上之溫度下進行上述加熱處理。
一種高透光性基體，其係藉由如請求項10之高透光性基體之製造方法所獲得。
一種光學構件或光學元件，其具備如請求項13之高透光性基體。
一種透光性基體之穿透可見光量增加方法，其特徵在於：在透光性基體表面形成包含具有矽酸烷基酯結構及/或聚醚結構之有機矽化合物、氧化矽、及摻雜金屬之氧化鈦之層，藉由來自所形成之層的可見光放射，使透光性基體之穿透可見光量增加。