CN109929351A - 透明构件、成像装置以及制造透明构件的方法 - Google Patents

透明构件、成像装置以及制造透明构件的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109929351A
CN109929351A CN201811553063.4A CN201811553063A CN109929351A CN 109929351 A CN109929351 A CN 109929351A CN 201811553063 A CN201811553063 A CN 201811553063A CN 109929351 A CN109929351 A CN 109929351A
Authority
CN
China
Prior art keywords
organic
transparent component
porous layer
group
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811553063.4A
Other languages
English (en)
Inventor
中山宽晴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2018222755A external-priority patent/JP7271145B2/ja
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN109929351A publication Critical patent/CN109929351A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/53—Base coat plus clear coat type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/42—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating of an organic material and at least one non-metal coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/10—Glass or silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/18—Metallic material, boron or silicon on other inorganic substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/02—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of crystals, e.g. rock-salt, semi-conductors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/18—Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/002—Processes for applying liquids or other fluent materials the substrate being rotated
    • B05D1/005—Spin coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2203/00—Other substrates
    • B05D2203/30—Other inorganic substrates, e.g. ceramics, silicon
    • B05D2203/35—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2601/00—Inorganic fillers
    • B05D2601/20—Inorganic fillers used for non-pigmentation effect
    • B05D2601/22—Silica
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/42—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of particles only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/47—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
    • C03C2217/475—Inorganic materials
    • C03C2217/478—Silica
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/118—Anti-reflection coatings having sub-optical wavelength surface structures designed to provide an enhanced transmittance, e.g. moth-eye structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

本发明提供透明构件、成像装置以及制造透明构件的方法。提供了具有优异透明性并长时间保持防雾性的透明构件及用于制造透明构件的方法。透明构件包括基材和堆叠体，所述堆叠体具有有机层和无机多孔层，所述有机层和无机多孔层以所述顺序堆叠在基材上，使得两层彼此接触，其中有机层包括有机分子链网络和酸性基团集合体，上述有机分子链网络包括有机聚合物链和具有3个以上至30个以下碳原子的有机交联链，并且其中无机多孔层具有亲水性且包括氧化硅。

Description

透明构件、成像装置以及制造透明构件的方法
技术领域
本发明涉及具有优异的防雾性和光学性质的透明构件、包括该透明构件的成像装置，以及制造透明构件的方法。
背景技术
当基材表面具有不高于露点温度的温度时，透明基材(诸如玻璃基材和塑料基材)由于附着在基材表面上的微细水滴而散射透射光，并且透明性受损而导致所谓的“雾化”状态。为了防止雾化，已经公开了多种方法。
例如，在防止雾化的方法中，在基材上设置加热器等以进行加热，并且将基材表面保持在露点温度以上。该技术需要电源，但具有能够半永久地保持防雾性的优点。
在另一种方法中，改进基材表面的润湿性以抑制水滴的发展。日本专利申请公开号H11-100234公开了一种防雾化方法，在该方法中，基材表面覆盖有包含金属氧化物颗粒的凹凸膜以改进水润湿性。
在另一种方法中，在基材表面上设置吸湿性膜，并允许该膜吸水以防止水滴发展。例如，日本专利申请公开号2001-40294公开了一种方法，在该方法中，使基材表面覆盖有利用无机粘合剂通过固化吸水聚合物所制备的吸湿性膜。
另外，已经公开了一种防雾膜，在该防雾膜中，吸水聚合物层堆叠在基材上，并且含有金属氧化物颗粒的层堆叠在其上(日本专利申请公开号2002-355916)。
发明内容
然而，提供加热器以使基材表面具有不高于露点的温度的方法具有如下缺点：为了加热器和电源而增加重量和空间。
通过设置凹凸结构以改进水润湿性、通过使用吸水聚合物来改进吸湿能力、或通过它们的组合，应该能够改进防雾性。然而，即使在任何情况下，在膜被水饱和之前，都可以简单地防止水滴发展。当意图通过增加膜厚度或过度增加每单位体积的吸湿量来改进防雾性时，溶胀可能降低透明性或使面变形，因此防雾性仍没有得到显著改进。
鉴于上述情况已经完成了本发明，并且本发明提供了一种具有优异透明性并且长时间保持防雾性的透明构件、包括该透明构件的成像装置、以及制造透明构件的方法。
本发明的一个方面是一种透明构件，其包括基材和堆叠体；所述堆叠体具有有机层和无机多孔层，所述有机层和无机多孔层从基材侧开始以所述顺序堆叠在基材上以使得两层彼此接触，其中有机层包括有机分子链网络和酸性基团集合体，所述有机分子链网络包括有机聚合物链和有机交联链，且其中无机多孔层具有亲水性。
本发明的另一方面是一种成像装置，该成像装置包括壳体、放置在壳体内部的光学系统、被配置为将经由光学系统入射的图像转换为信号的图像传感器，其中光学系统包括设置在壳体的外部和内部之间的边界处的透明构件，其中透明构件包括基材和堆叠体，所述堆叠体具有有机层和无机多孔层，所述有机层和无机多孔层从基材侧开始以所述顺序堆叠在朝向壳体内部的基材表面上使得两层彼此接触，其中有机层包括有机分子链网络和酸性基团集合体，所述有机分子链网络包括有机聚合物链和有机交联链，且其中无机多孔层具有亲水性。
本发明的又一方面是一种用于制造包括在基材上的堆叠体的透明构件的方法，并且该方法包括通过溶液施加和热固化在基材上形成有机层的步骤和通过液体施加在有机层上形成含氧化硅的亲水性无机多孔层的步骤，上述有机层包含有机分子链网络，且包含酸性基团集合体，所述有机分子链网络包括有机聚合物链和有机交联链。
根据本发明，可以提供具有优异透明性和防雾性的透明构件。
参考附图，根据以下示例性实施方案的描述，本发明的其他特征将变得明显。
附图说明
图1是显示本发明的透明构件的实施方案的示意图。
图2是显示本发明的透明构件的另一个实施方案的示意图。
图3是显示实施例1中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图4是显示实施例1中的透明构件的压缩防雾指数随加湿时间的改变的曲线图。
图5是显示实施例3中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图6是显示实施例3中的透明构件的压缩防雾指数随加湿时间的改变的曲线图。
图7是显示实施例6中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图8是显示实施例6中的透明构件的压缩防雾指数随加湿时间的改变的曲线图。
图9是显示实施例7中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图10是显示实施例8中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图11是显示实施例8中的透明构件的压缩防雾指数随加湿时间的改变的曲线图。
图12是显示实施例11中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图13是显示实施例11的透明构件的压缩防雾指数随加湿时间的改变的曲线图。
图14是显示实施例12中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图15是显示实施例13中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图16是显示实施例13中的透明构件的压缩防雾指数随加湿时间的改变的曲线图。
图17是显示实施例15中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图18是显示比较例1中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图19是显示比较例1中的透明构件的压缩防雾指数随加湿时间的改变的曲线图。
图20是显示比较例2中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图21是显示比较例3中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图22是显示比较例4中的透明构件的绝对反射率的曲线图。
图23是显示比较例4的透明构件的压缩防雾指数随加湿时间的改变的曲线图。
图24是显示成像装置的构造实例的视图，所述成像装置包括属于本发明的透明构件作为光学系统。
具体实施方式
现将参考附图具体描述本发明的实施方案。
[透明构件]
图1是显示属于本发明的透明构件的实施方案的示意图。在本发明中，“透明”物质是指具有50％以上的可见光透射率的物质。
本实施方案的透明构件1包括基材2和堆叠体3，堆叠体3具有有机层4和无机多孔层5，有机层4和无机多孔层5依次堆叠在基材上，使得两层彼此接触。
如图1所示，有机层4包含有机分子链网络6和酸性基团集合7。多孔层5包括亲水性氧化硅，并包含氧化硅体8和孔9。孔9优选彼此连通。
本发明的透明构件1能在氧化硅多孔层5上持续地保持水膜，因此即使在长时间暴露在结露的环境中也不会产生雾化。由此，本发明的透明构件1可广泛应用于窗玻璃、镜子、透镜、透明膜等。
只要多孔层5在其上保持水膜，穿过透明构件1的图像就不会变形，因此透明构件特别优选地用于光学应用，所述光学应用包括用于成像光学系统的透镜、用于投影光学系统的透镜、光学反射镜、滤光器、目镜、用于户外相机的平盖和用于监视摄像机的圆顶盖。
(多孔层)
包含在氧化硅多孔层5中的氧化硅体8包括亲水性氧化硅。
氧化硅多孔层5能捕获来自外部空气的水且在外部空气具有高湿度时能将水送到有机层4，并且在外部空气具有低湿度时能将由有机层4吸收的水排出到外部空气中。因此，孔9优选具有3nm以上至30nm以下的平均孔径，该平均孔径是通过根据氮气吸附法的孔分布测量来确定的。如果平均孔径小于3nm，则水保持在这样的多孔层5中，因此可能阻止空气或水经由接触表面从多孔层5移动到有机层4中，可能无法实现足够的防雾性。如果平均孔径大于30nm，则这样的多孔层以更高的比例包含具有大于100nm的孔径的孔，从而导致光散射，并且可能损害透明性。孔径更优选为5nm以上至20nm以下。
氧化硅多孔层5中的孔9的体积百分比称为空隙百分率或孔隙率。孔隙率P可以根据表达式(1)来确定，其中n是氧化硅多孔层5的折射率，1.46是氧化硅体8的折射率，并且孔的折射率是1.00。
P(体积％)＝(1.46-n)/0.46 (1)
氧化硅多孔层5优选具有10体积％以上至70体积％以下的孔隙率P。如果孔隙率P小于10体积％，则空气或水不足地从多孔层5移动到有机层4，并且可能无法实现足够的防雾性。如果孔隙率大于70体积％，则硬度降低，并且可能无法实现足够的耐擦伤性。孔隙率P更优选为20体积％以上至60体积％以下。
氧化硅多孔层5的表面优选具有3°以上至30°以下的纯水接触角。如果纯水接触角小于3°，则难以排出捕获的水，并且防雾性可能不会持续。如果纯水接触角大于30°，则易于在氧化硅多孔层5的表面上形成水滴，并且防雾性可能降低。纯水接触角更优选为5°以上至20°以下。
氧化硅多孔层5可以是真空沉积层、通过溶胶-凝胶法等的氧化硅前体的湿法成膜而成的层、或来自氧化硅颗粒分散液的湿法成膜而成的层，并且优选尽可能不含有机物质。具体地，氧化硅多孔层5优选以3/100以下的C/Si元素比包含有机物质。如果氧化硅多孔层5以大于3/100的C/Si元素比包含疏水性有机物质，则氧化硅多孔层5具有更高的表面疏水性，因此不能捕获来自外部的水，且可能无法将水供应到有机层4。如果以大于3/100的C/Si元素比包含亲水性或吸湿性有机物质，则氧化硅多孔层5可能捕获水，且可能无法将水供应到有机层4。
为了通过真空方法形成多孔层，可以采用如下现象：在该现象中，增大真空沉积中的压力以增加气相中蒸发颗粒的碰撞概率，并且降低颗粒能量以减少基材上的表面扩散(参见日本专利申请公开号2012-185495)。为了由湿法成膜而成(wet film-formed)的氧化硅层来形成多孔层，可以采用如下方法：该方法中，形成包括有机物质的氧化硅层，上述有机物质导致相分离成几纳米到几十纳米的域(domain)，然后通过加热和/或紫外光分解和去除该有机物质，或者可以采用利用有机溶剂等洗去有机物质的方法。
用于形成多孔层的有机物质优选为聚乙二醇、聚丙二醇或其无规共聚物或嵌段共聚物，其能够形成微细均匀的孔，并且可以作为与通过氧化硅前体(诸如硅酸酯)的水解所制备的溶胶液的混合物而使用。
为了帮助孔隙9连接在一起并提供均匀的平均孔径和孔隙率，优选使用源自氧化硅颗粒分散液的湿法成膜而成的层。
图2是显示本发明的透明构件的另一个实施方案的示意图。
与图1中所示的实施方案一样，本实施方案的透明构件1包括基材2和堆叠体3，堆叠体3具有有机层4和无机多孔层5，有机层4和无机多孔层5依次堆叠在基材2上，使得两层彼此接触。
有机层4包含有机分子链网络6和酸性基团集合7。多孔层5包括亲水性氧化硅并包含氧化硅体8和孔9。
本实施方案与图1中所示的实施方案的不同在于，氧化硅多孔层5包含氧化硅颗粒10，氧化硅颗粒连接在一起以形成氧化硅体8。同样在本实施方案中，氧化硅多孔层5优选尽可能不含有机物质，具体地，氧化硅多孔层5优选以3/100以下的C/Si元素比包含有机物质。
氧化硅多孔层5优选以80重量％以上的量包含氧化硅颗粒10。
氧化硅颗粒10的形状可以适当地选自包括球形、链状、圆盘形、椭圆形、棒状、针形和方形的多种形状。具体地，从优异成膜性和更高孔隙率且同时保持足够的膜硬度的观点来看，颗粒更优选具有球形或链形。
在本发明中，可用作氧化硅颗粒10的链状颗粒是颗粒集合体，在该颗粒集合体中，多个颗粒以线性方式或弯曲方式链接或成念珠状。即使当包含在链状氧化硅颗粒中的每个颗粒具有可以清楚观察到的单独形状或者由于熔合等因素颗粒失去各自的形状并形成膜时，也能保持链状或成念珠状结构。因此，与使用球形颗粒等时相比，可以扩大颗粒之间的空隙，并且可以形成具有高孔隙率的氧化硅多孔层5。
具有球形、圆盘形或椭圆形的氧化硅颗粒10优选具有5nm以上至100nm以下的平均粒径。如果平均粒径小于5nm，则这样的氧化硅多孔层5非常有可能由于成膜时残留的压缩应力而引起破裂。如果平均粒径大于100nm，则颗粒直径的增加引起光散射，因此透明性降低，因此这样的情况是不利的。平均粒径更优选为10nm以上至60nm以下。
当氧化硅颗粒10具有链形、棒状或针形时，氧化硅颗粒10是具有有着短轴长度和长轴长度的形状的颗粒，并且平均短轴长度优选为5nm以上至40nm以下，更优选8nm以上至30nm以下。如果氧化硅颗粒10具有小于5nm的平均短轴长度，则颗粒具有过大的表面积，并且由于捕获气氛中的水或化学物质而可靠性非常有可能降低。如果平均短轴长度大于40nm，则由于颗粒的直径而引起散射，因此这样的情况是不利的。长轴长度/短轴长度的比例优选为3以上至12以下。如果长轴长度/短轴长度的比例小于3，则难以实现增加孔隙率的效果，并且如果该比例大于12，则平均孔径过大，并且可能发生光散射，从而损害透明性。长轴长度/短轴长度的比例更优选为4以上至10以下。
在说明书中，氧化硅颗粒的平均粒径是平均弗雷特直径。平均弗雷特直径可以通过对在透射电子显微镜下观察的图像进行图像处理来确定。可以通过使用市售的图像处理软件(诸如Image-Pro Plus(商品名；由Nipppon Roper Media Cybernetics制造))来进行图像处理。在某些图像区域中，根据需要适当地进行对比度调整，然后进行颗粒测量以测量每个颗粒的平均弗雷特直径，并计算平均值。
作为氧化硅颗粒10，除了链状颗粒之外，可以适当地混合并使用具有包括正圆形、椭圆形、圆盘形、棒状、针形和方形的形状的颗粒。对于全部氧化硅颗粒10，具有非链状的形状的颗粒的比率优选为40质量％以下，更优选为20质量％以下。如果以大于40质量％包含具有非链状的形状的颗粒，则可能无法实现通过氟化合物的添加来降低折射率的效果。
氧化硅颗粒10是亲水性氧化硅颗粒，并且优选是通过水热合成由原硅酸(H4SiO4)作为原料制造的湿法合成颗粒。这是因为颗粒表面上的硅烷醇基团(Si-OH)改进了氧化硅颗粒在溶剂中的分散性，并改进了氧化硅多孔层5与水的润湿性。由每个Si原子的-OH基团数确定的硅烷醇基团含量优选为0.15以上至0.4以下。如果硅烷醇基团含量小于0.15，则这样的氧化硅多孔层5具有不足的表面亲水性，并且可能无法表现出防雾性。如果含量大于0.4，则过量的硅烷醇基团捕获水并且难以排出所捕获的水，防雾性可能不会持续。硅烷醇基团含量更优选为0.2以上至0.35以下。
只要在酸性或碱性水溶液中在表面上已形成许多硅烷醇基团，干法合成的氧化硅颗粒10就可用作亲水性氧化硅颗粒。
氧化硅颗粒10是主要包括氧化硅的颗粒，但是一些Si元素可以被其他元素(诸如Al、Ti、Zn、Zr和B)代替，或者Si元素可以与有机基团结合。在这样的情况下，在除了氧和氢之外的元素中，除Si之外的元素的含量优选为10原子％以下，更优选为5原子％以下。如果除Si之外的元素的含量超过10原子％，则颗粒表面上将与氧化硅粘合剂反应的硅烷醇基团减少，因此耐擦伤性可能降低，或者可能丧失亲水性。
为了改进氧化硅体8的耐擦伤性，可以将氧化硅颗粒10结合在一起。将氧化硅颗粒10结合在一起的方法包括用粘合剂固定全部颗粒的方法和经由活化的硅烷醇基团将氧化硅颗粒10粘合在一起的方法。后一种方法包括用强酸等处理氧化硅颗粒10的表面的方法和使硅烷醇基团附着到氧化硅颗粒10的表面的方法。
用于将氧化硅颗粒10结合在一起而加入的粘合剂优选是氧化硅化合物。氧化硅化合物的优选实例是通过硅酸酯的水解和缩合所制备的氧化硅低聚物。
当加入氧化硅化合物作为粘合剂时，其量优选相对于氧化硅颗粒10为1质量％以上至30质量％以下。如果氧化硅化合物的量少于1质量％，则耐擦伤性可能不足，并且如果该量大于30质量％，则孔9可能被部分掩埋，从而损害防雾性。氧化硅化合物的量更优选为4质量％以上至20质量％以下。
为了使本发明的透明构件1具有减反射功能，从降低反射率并改进透射率的观点来看，氧化硅多孔层5优选具有70nm以上至150nm以下的膜厚度。如果膜厚度小于70nm，则膜强度可能不足，并且如果膜厚度大于150nm，则难以实现降低反射率的效果。
(有机层)
有机层4包含有机分子链网络6和酸性基团集合7，且有机分子链网络6包括有机聚合物链和有机交联链。
这样的有机聚合物链和有机交联链在其链中至少含有CH-CH键和CH＝CH键中的任意，可另外含有杂原子(诸如氧和氮)、羰基碳或芳环，且可含有C-Si键。然而，本发明中的有机聚合物链或有机交联链中不包括通过不稳定键或离子键(诸如M-O-C键和-O-M+-，其中M是金属原子)连接的分子链。
有机交联链优选具有3以上至30以下的碳数。具有小于3的碳数的有机交联链短，从而缩短了有机聚合物链之间的距离，而具有大于30的碳数的有机交联链增大了有机聚合物链之间的距离。这使得难以形成能够保留足够量的水的酸性基团集合体7。有机交联链更优选具有6个以上至20个以下的碳数。
包含有机聚合物链和有机交联链的有机分子链网络6比用金属盐等交联的网络具有更高的疏水性和更优异的柔性。因此，当有机层4与水接触时，酸性基团集合体7捕获水和周围酸性基团以在有机层4中形成更牢固的氢键合的酸性基团集合体7。此时，形成了由疏水性有机分子链网络6包围亲水性酸性基团集合体7这样的结构，因此有机层4的表面疏水性显著增加。如果仅使用有机层4，则水滴将易于附着在表面上，并且将会在短时间内引起雾化。当在有机层4上形成多孔层5时，同时发挥润湿有机层4的防水能力和多孔层5的水铺展能力，因此水通过多孔层5内部和形成在其上的水膜内部之间的对流而循环。通常，捕获在多孔层中的水是固定的并且不通过对流循环，因此水滴附着到被水饱和的多孔体表面上，从而引起雾化。然而，本发明的透明构件1由于表面的水对流而防止水滴附着，并且长时间发挥防雾性。
包含在酸性基团集合体7中的酸性基团优选与有机聚合物链结合，酸性基团的实例包括酚羟基、羧基、硫代羧基、磺酰胺基和磺酸基。从酸性基团集合体7的稳定形成的观点来看，酸性基团优选具有5以下的酸离解常数pKa。
有机层4优选为具有所述酸性基团的有机聚合物和具有两个以上与所述酸性基团反应的有机基团的交联剂的固化物。在这种情况下，由通过有机聚合物的酸性基团与交联剂的有机基团的反应所生成的连接基团形成有机层4中的有机分子链网络。从与酸性基团的反应性或固化后的稳定性的观点来看，有机基团更优选为阳离子固化性有机基团。阳离子固化性有机基团的实例包括环氧基、氧杂环丁烷基、环硫化物基、羟甲基、烷基化羟甲基、乙酰化羟甲基和乙烯醚基。
从与交联剂的有机基团的高反应性和稳固连接基团的形成的观点来看，酸性基团更优选为羧基和硫代羧基。
有机层4优选具有100nm以上至5,000nm以下的膜厚度。如果膜厚度小于100nm，则本发明的透明构件1可能具有不足的防雾性，并且如果膜厚度大于5,000nm，则可能损害有机层4的膜厚度均匀性，并且可能难以制造平坦透明构件。
(基材)
作为基材2，可以使用具有50％以上的可见光透射率的玻璃、树脂等。其形状不受限制，基材可以具有平面、曲面、凹面、凸面或膜状形状。
例如，玻璃可以是含有氧化锆、氧化钛、氧化钽、氧化铌、氧化铪、氧化镧、氧化钆、氧化硅、氧化钙、氧化钡、氧化钠、氧化钾、氧化硼或氧化铝的无机玻璃。玻璃基材可以是例如通过研削研磨、模制成型或浮法成型(フロート成形，flow forming)而形成的玻璃基材。
树脂的实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、三乙酰纤维素、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯、环烯烃聚合物和聚乙烯醇。
为了改进基材2的密合性、强度、平坦度等或为了发挥诸如减反射性和防眩性的功能，可以对基材表面进行清洗或研磨，或者可以在基材表面上设置粘接层、硬涂层或折射率调节层。
(制造方法)
制造包括在基材2上的堆叠体3的透明构件1的方法包括：通过溶液施加及热固化在基材2上或在形成在基材2上的另一层上形成有机层4的步骤，和通过液体施加在有机层4上形成亲水性氧化硅多孔层5的步骤，上述有机层4含有有机分子链网络6且含有酸性基团集合体7，所述有机分子链网络6包括有机聚合物链和具有3以上至30以下的碳数的有机交联链。
用于形成有机层4的溶液优选含有具有所述酸性基团的有机聚合物和具有两个以上与所述酸性基团反应的有机基团的交联剂。
具有所述酸性基团的有机聚合物的实例包括具有酚羟基的聚合物(诸如酚醛树脂和聚(4-乙烯基苯酚)，以及它们的共聚物)；具有羧基或硫代羧基的聚合物(诸如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚(4-乙烯基苯甲酸)和聚乙烯基硫代羧酸，以及它们的共聚物)；具有磺酰胺基团的聚合物(诸如聚乙烷磺酰胺和聚乙烯基磺酰胺，以及它们的共聚物)；具有磺酸基的聚合物(诸如聚乙烯基磺酸、聚苯乙烯磺酸和聚(丙烯酰胺-叔丁基磺酸)，以及它们的共聚物)。从在各种溶剂中的溶解性或成膜性的观点看，优选具有羧基或硫代羧基的聚合物，诸如聚丙烯酸以及它们的共聚物。
具有所述酸性基团的有机聚合物优选具有1,000以上至500,000以下的分子量。如果分子量小于1,000，则这样的聚合物易于在高湿度环境中溶出；如果分子量大于500,000，则这样的聚合物具有过高的粘度以致于成膜困难。有机聚合物更优选具有3,000以上至300,000以下的分子量。
具有两个以上与所述酸性基团反应的有机基团的交联剂的实例包括：具有羟甲基或烷基化羟甲基作为与所述酸性基团反应的有机基团的化合物(诸如1,3-双(羟甲基)脲、1,3-双(羟甲基)-5-[1,3-双(羟甲基)脲基]乙内酰脲、1,3,4,6-四(甲氧基甲基)甘脲、1,3-双(甲氧基甲基)-4,5-二甲氧基-2-咪唑啉酮、1,3-双(甲氧基甲基)脲、2,6-二羟基甲基-4-甲基苯酚、2,4-二羟基甲基-6-甲基苯酚、2,2-双(4-羟基-3,5-二羟基甲基苯基)丙烷和2,4,6-三[双(甲氧基甲基)氨基]-1,3,5-三嗪、或它们的二聚体或三聚体)；具有环氧基团作为与所述酸性基团反应的有机基团的化合物(诸如1,3-丁二烯二环氧化物、1,7-辛二烯二环氧化物、1,5-己二烯二环氧化物、2,2'-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟辛烷-1,8-二基)双(环氧乙烷)、1,2-双(2,3-环氧丙氧基)乙烷、1,4-双(2,3-环氧丙氧基)丁烷、1,2-环己烷二甲酸二缩水甘油酯、2,2-双(4-缩水甘油氧基苯基)丙烷、新戊二醇二缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、三(2,3-环氧丙基)异氰脲酸酯、三(4,5-环氧戊基)异氰脲酸酯、4,4'-亚甲基双(N,N-二缩水甘油基苯胺)、双(4-缩水甘油氧基苯基)甲烷、3',4'-环氧环己基甲基9,9-双(4-缩水甘油氧基苯基)芴、乙烯基环己烯二氧化物、3,4-环氧环己烷羧酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、1,4-环己烷二甲醇(3,4-环氧环己烷羧酸酯)、ε-己内酯改性3'、4'-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯、或它们的二聚体或三聚体)；具有氧杂环丁烷基作为与酸性基团反应的有机基团的化合物(诸如亚二甲苯基双氧杂环丁烷、3-乙基-3{[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧杂环丁烷、双[(3-乙基-3氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]联苯和双[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲基]苯-1,4-二羧酸酯、或它们的二聚体或三聚体)；具有乙烯基醚基团作为与酸性基团反应的有机基团的化合物(诸如1,4-丁二醇二乙烯基醚、1,4-双[(乙烯基氧基)甲基]环己烷、1,1'-[氧基双(2,1-乙烷二基氧基)]双乙烯和3,6,9,12-四氧杂十四-1,13-二烯)；以及具有多种与酸性基团反应的有机基团的化合物(诸如乙基氧杂环丁烷甲基乙烯基醚)。
可以使用通过使各自具有与所述酸性基团反应的单一有机基团的硅烷化合物的硅烷醇化物部分反应而制备的产物(诸如3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、[8-(缩水甘油氧基)-正辛基]三甲氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷和2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷)作为具有两个以上有机基团的硅氧烷低聚物交联剂。
这些交联剂可以单独使用，也可以将它们的两种以上组合使用。
交联剂的添加量优选为相对于有机聚合物为2重量份以上至40重量份以下。如果交联剂的量小于2重量份，则成分可能在高湿度环境中从有机层4溶出，并且可能损害透明性。如果该量大于40重量份，则有机层4具有过高的疏水性，并且可能无法呈现出防雾性。
用于形成有机层4的溶液中可用的溶剂可以是其中原料均匀溶解并且没有反应产物沉淀的任何溶剂。实例包括水；一元醇(诸如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基丙醇、1-戊醇、2-戊醇、环戊醇、2-甲基丁醇、3-甲基丁醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-1-戊醇、2-乙基丁醇、2,4-二甲基-3-戊醇、3-乙基丁醇、1-庚醇、2-庚醇、1-辛醇和2-辛醇)；二元醇或多元醇(诸如乙二醇和三甘醇)；醚醇(诸如甲氧基乙醇、乙氧基乙醇、丙氧基乙醇、异丙氧基乙醇、丁氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇和1-丙氧基-2-丙醇)；醚(诸如二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚(Diglyme)、四氢呋喃、二噁烷、二异丙基醚、二丁基醚、和环戊基甲基醚)；酯(诸如甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯和丙二醇单甲基醚乙酸酯)；各种酮(诸如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环戊酮和环己酮)；和非质子极性溶剂(诸如N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和碳酸亚乙酯)。溶剂可以以它们中的两种或多种的混合物使用。
特别地，从具有酸性基团的有机聚合物的令人满意的溶解性的观点看，优选水、醇和醚醇。
为了改进在基材上形成有机层4所用的溶液的润湿性、增加膜厚度均匀性、改进有机层4与基材等的密合性、或者减少固化时间，除了具有酸性基团的有机聚合物或交联剂之外，还可以添加添加剂。添加剂的实例包括表面活性剂、流平剂、密合促进剂和酸催化剂。添加量优选为相对于具有酸性基团的有机聚合物为2重量份以下。
在用于形成有机层4的溶液中，有机聚合物和交联剂的总浓度优选为1质量％以上至40质量％以下。具有小于1质量％的浓度的溶液可能产生过小的膜厚度，而具有大于40质量％的浓度的溶液可能具有过高的粘度，并且在成膜中可能损害膜厚度均匀性。
形成氧化硅多孔层5的步骤优选是使用氧化硅颗粒10的分散液的步骤。
可以通过以下方法制备用于形成氧化硅多孔层5的氧化硅颗粒10的分散液：用水或其它溶剂稀释通过湿法(诸如水热合成)制造的球形或链状氧化硅颗粒的分散液的方法；通过蒸馏或超滤用预定溶剂代替以与上述类似方式制备的分散液的溶剂的方法；或通过例如超声处理或用珠磨机在水或其它溶剂中分散通过干法合成的氧化硅颗粒10(诸如气相二氧化硅颗粒)的方法。
所添加的用于将氧化硅颗粒10粘合在一起的粘合剂优选是氧化硅化合物。氧化硅化合物的优选实例是通过硅酸酯的水解和缩合所制备的氧化硅低聚物。
添加氧化硅低聚物的方法的实例包括：将预先在水或其他溶剂中制备的氧化硅低聚物溶液与氧化硅颗粒10的分散液混合的方法，以及下述方法：将氧化硅低聚物的原料与氧化硅颗粒10的分散液混合，然后将原料转化为氧化硅低聚物。通过水、酸或碱的加入，在溶剂或分散液中使硅酸酯(诸如硅酸甲酯和硅酸乙酯)水解和缩合来制备氧化硅低聚物。反应中可用的酸是例如盐酸、硝酸、甲磺酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸、磷酸或对甲苯磺酸，碱是例如氨或各种胺。考虑到硅酸酯在溶剂中的溶解性或反应性，适当选择酸或碱。为了制备粘合剂溶液，可以在80℃以下的温度下加热溶液。
包含在粘合剂溶液中的氧化硅缩合物(低聚物)优选具有以聚苯乙烯换算的500以上至3,000以下的重均分子量。如果重均分子量小于500，则固化后的产物容易引起破裂，并且作为涂料的稳定性降低。如果重均分子量大于3,000，则这样的溶液具有更高的粘度，因此粘合剂容易含有不均匀的空隙，并且易于形成大的空隙。
制备氧化硅颗粒10的分散液的可用的溶剂可以是其中原料均匀溶解并且没有反应产物沉淀的任何溶剂。实例包括一元醇(诸如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基丙醇、1-戊醇、2-戊醇、环戊醇、2-甲基丁醇、3-甲基丁醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-1-戊醇、2-乙基丁醇、2,4-二甲基-3-戊醇、3-乙基丁醇、1-庚醇、2-庚醇、1-辛醇和2-辛醇)；二元醇或多元醇(诸如乙二醇和三甘醇)；醚醇(诸如甲氧基乙醇、乙氧基乙醇、丙氧基乙醇、异丙氧基乙醇、丁氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇和1-丙氧基-2-丙醇)；醚(诸如二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚(Diglyme)、四氢呋喃、二噁烷、二异丙基醚、二丁基醚、环戊基甲基醚)；酯(诸如甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯和丙二醇单甲基醚乙酸酯)；各种脂族或脂环族烃(诸如正己烷、正辛烷、环己烷、环戊烷和环辛烷)；各种芳烃(诸如甲苯、二甲苯和乙苯)；各种酮(诸如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环戊酮和环己酮)；各种氯化烃(诸如氯仿、二氯甲烷、四氯化碳和四氯乙烷)；和非质子极性溶剂(诸如N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和碳酸亚乙酯)。溶剂可以以它们的两种以上的混合物使用。
施加用于形成有机层4的溶液或用于形成氧化硅多孔层5的液体的方法的实例包括旋涂、喷涂、刮涂、辊涂、狭缝涂覆、印刷和浸涂。为了制造具有三维复杂形状(诸如凹面)的光学构件，从膜厚度均匀性的观点来看，优选采用旋涂或喷涂。
在施加用于形成有机层4或氧化硅多孔层5的溶液或液体之后进行干燥和/或固化。干燥和固化是主要用于去除溶剂或用于促进氧化硅粘合剂彼此的反应或氧化硅粘合剂与氧化硅颗粒的反应的步骤。干燥和固化的温度优选为20℃以上至200℃以下，更优选为60℃以上至150℃以下。如果干燥和固化的温度低于20℃，则残留溶剂，并且耐磨性降低。如果干燥和固化的温度高于200℃，则粘合剂过快固化，并且固化的粘合剂容易引起破裂。干燥和固化的时间优选为5分钟以上至24小时以下，更优选15分钟以上至5小时以下。如果干燥和固化的时间少于5分钟，则部分地残留溶剂，并且容易引起部分雾化。如果时间超过24小时，则形成的膜有可能会导致破裂。
(应用实例)
作为属于本发明的透明构件的优选应用实例，将描述其中透明构件被集成到光学系统中的成像装置。图24是成像装置的构造实例的概略图。
成像装置30具有由透明保护构件31和壳体37围绕的空间，并且在该空间中包括透镜32、图像传感器33、图像引擎34、压缩输出电路35和输出单元36。在成像装置30中，保护构件31和透镜32构成光学系统。
从外部入射的图像经由保护构件31和透镜32被引导到图像传感器33，并且由图像传感器33转换成图像模拟信号(电信号)，并且输出图像模拟信号。通过图像引擎34将从图像传感器33输出的图像模拟信号转换为图像数字信号，并且在压缩输出电路35中将从图像引擎34输出的图像数字信号压缩为数字文件。在将图像模拟信号转换为图像数字信号的过程中，图像引擎34可以进行包括亮度、对比度、颜色校正和噪声去除的图像质量的调整处理。从压缩输出电路35输出的信号经由配线从输出单元36输出到外部设备。
保护构件31包括基材2和堆叠体，所述堆叠体具有有机层和无机多孔层，所述有机层和无机多孔层从基材侧依次堆叠在基材上，使得两层彼此接触并且保护构件31如此安装使得其上设置有堆叠体的面朝向壳体37的内部。
利用这样结构，空气流通被限制在由保护构件31和壳体37围绕的空间(壳体的内部)与外部之间，并且该空间缓慢地跟随外部环境中的温度变化。例如，当外部温度突然下降时，位于壳体的外部和内部之间的边界处的保护构件可以具有比壳体的露点温度低的温度。如果没有防雾性的保护构件处于这样的条件下，则水滴会附着在壳体内部的保护构件的表面上并引起雾化。在属于本发明的保护构件31的情况下，当保护构件31具有比壳体中的露点温度低的温度、并且要成为水滴的水量小于一定量时，空间中的水被有机层吸收，并且防止保护构件31的表面引起雾化。当要成为水滴的水量进一步增加时，未被有机层吸收的水光滑地铺展在无机多孔膜上，从而在无机多孔膜的表面上形成水膜。因此，在光学透镜32的表面上不形成引起雾化的水滴，并且可以防止雾化。
成像装置30可以与用以调整视角的云台(pan tilt)、用以控制成像条件等的控制器、用以存储捕获的图像数据的存储器、用以将来自输出单元35的数据输出传输到外部的传输手段等一起构成成像系统。
[实施例]
下面将参考实施例进一步详细描述本发明。以下实施例将描述具有减反射功能的实例透明构件。在不脱离本发明的范围的情况下，本发明不意欲限于以下实施例。
(颗粒分散液和有机聚合物溶液的制备)
(1)氧化硅颗粒分散液1的制备
由500g链状氧化硅颗粒在2-丙醇(IPA)中的分散液(由Nissan ChemicalIndustries,Ltd.制造；IPA-ST-UP(商品名)；12nm的平均粒径，15质量％的固体浓度)，蒸发去除IPA，同时加入1-乙氧基-2-丙醇，得到2,060.8g链状氧化硅颗粒在1-乙氧基-2-丙醇中的分散液，其具有3.64质量％的固体浓度。
向在另一容器中的62.6g硅酸乙酯和36.8g 1-乙氧基-2-丙醇的溶液中，逐渐加入54g 0.01mol/L的稀盐酸，并将全部物质在室温下搅拌90分钟，然后在40℃下加热1小时，得到11.8质量％的固体浓度的氧化硅低聚物溶液。
向在1-乙氧基-2-丙醇中的链状氧化硅颗粒的分散液中逐渐加入95.5g作为粘合剂的氧化硅低聚物溶液，并将全部物质在室温下搅拌2小时，得到链状氧化硅颗粒分散液1(下文中也简称为涂覆溶液1)。
通过动态光散射对涂覆溶液1进行粒径分布测量(由Malvern制造的ZetasizerNano ZS(商品名))，以确定分散了具有11nm的短轴长度和77nm的长轴长度的链状氧化硅颗粒。
(2)氧化硅颗粒分散液2的制备
向370g的在1-甲氧基-2-丙醇中的球形氧化硅颗粒的分散液(下文中称为PGME)(由Nissan Chemical Industries,Ltd.制造，PGM-ST(商品名))，12nm的平均粒径，30质量％的固体浓度)中加入1-乙氧基-2-丙醇，得到2,018.2g的在1-乙氧基-2-丙醇中的球形氧化硅颗粒的分散液，其具有5.5质量％的固体浓度。
向在另一容器中的62.6g硅酸乙酯和36.8g 1-乙氧基-2-丙醇的溶液中，逐渐加入54g 0.01mol/L的稀盐酸，并将全部物质在室温下搅拌90分钟，然后在40℃下加热1小时，得到具有11.8质量％的固体浓度的氧化硅低聚物溶液。
向在1-乙氧基-2-丙醇中的球形氧化硅颗粒的分散液中，逐渐加入94.1g作为粘合剂的氧化硅低聚物溶液，并将全部物质在室温下搅拌2小时，得到球形氧化硅颗粒分散液2(下文中也简称为涂覆溶液2)。
通过动态光散射对涂覆溶液2进行粒径分布测量(由Malvern制造的ZetasizerNano ZS)，以确定分散了具有15nm的粒径的球形氧化硅颗粒。
(3)聚丙烯酸溶液3的制备
在750g的PGME和纯水的混合溶剂(质量比：PGME/纯水＝7/3)中，溶解了240g作为具有羧基(pKa＝4.0至4.6)的有机聚合物的聚丙烯酸(由Wako Pure ChemicalIndustries,Ltd.制造；25,000的平均分子量)，以得到24质量％的聚丙烯酸溶液3。
(4)聚丙烯酸溶液4至7的制备
向50g聚丙烯酸溶液3中加入3.9g 3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(由Shin-Etsu Chemical制造；KBM-403(商品名))，并将全部物质搅拌2小时，得到聚丙烯酸溶液4。通过气相色谱测量，在搅拌期间观察到甲醇形成，这表明加入的3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷被水解并缩合以形成低聚物。
用PGME和纯水的混合溶剂(质量比：PGME/纯水＝7/3)稀释聚丙烯酸溶液4两倍、三倍或六倍，得到具有不同浓度的溶液作为聚丙烯酸溶液5、6和7。
(5)聚丙烯酸溶液8的制备
向50g聚丙烯酸溶液3中加入3.9g 2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(由Shin-Etsu Chemical制造；KBM-303(商品名))，并将全部物质搅拌2小时，得到聚丙烯酸溶液8。在搅拌期间观察到甲醇形成，这表明加入的2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷被水解并缩合以形成低聚物。
(6)聚丙烯酸溶液9和10的制备
向50g聚丙烯酸溶液3中加入1.8g 1,3,4,6-四(甲氧基甲基)甘脲(由TokyoChemical Industry Co.,Ltd.制造)和0.24g 3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷，并将全部物质搅拌2小时。用PGME和纯水的混合溶剂(质量比：PGME/纯水＝7/3)稀释所得到的聚丙烯酸溶液两倍或六倍，得到具有不同浓度的溶液作为聚丙烯酸溶液9和10。
(7)聚丙烯酸溶液11的制备
向50g聚丙烯酸溶液3中加入2.4g 2,4,6-三[双(甲氧基甲基)氨基]-1,3,5-三嗪(由SANWA Chemical制造；Nikalac MX-706(商品名))和0.24g 3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷，并将全部物质搅拌2小时。用PGME和纯水的混合溶剂(质量比：PGME/纯水＝7/3)稀释所得到的聚丙烯酸溶液两倍，得到聚丙烯酸溶液11。
(8)膜厚度的测量
使用可变角度光谱椭偏仪(由J.A.Woollam JAPAN Co.,Inc.制造；VASE(商品名))在380nm至800nm的波长范围内进行测量，并且分析结果以确定膜厚度。
(9)折射率的测量
使用可变角度光谱椭偏仪在380nm至800nm的波长范围内进行测量，以确定550nm波长处的折射率。
(10)反射率的评估
使用反射分光光度计(由Olympus Corporation制造；USPM-RU(商品名))来测量380nm至780nm波长范围内的绝对反射率，并计算450至650nm波长范围内的平均反射率。基于下面所示的标准来评估平均反射率。
A：具有不大于0.5％的平均值
B：具有大于0.5％且不大于1.0％的平均值
C：具有大于1.0％的平均值
(11)纯水接触角的测量
使用自动接触角测量仪(由Kyowa Interface Science Co.,Ltd.制造；DMo-701(商品名))来确定在23℃和40％RH的环境中与2μL纯水滴接触时的接触角。测量结果如表1所示。
(12)防雾性的评估
使用防雾性评估装置(由Kyowa Interface Science Co.,Ltd.制造；AFA-2(商品名))，在使在25℃和70％RH的气氛下静置的透明基材冷却至15℃的同时，在600秒内每5秒记录透射图像。对透射图像进行压缩防雾指数分析，绘制压缩防雾指数随时间的改变。
从所获得的绘图中，确定直至压缩防雾指数达到40以下的时间，并且基于下面所示的标准来评估防雾性。
A：不少于300秒
B：不少于150秒且少于300秒
C：少于150秒
(实施例1)
在实施例1中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液4，然后以1,200rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有3,100nm的膜厚度的有机层(下层)。在有机层上，滴加适量的氧化硅颗粒分散液1，然后以4,000rpm旋涂20秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下加热30分钟，得到在有机层上的具有120nm膜厚度的链状氧化硅颗粒多孔层(表面层)。
所获得的多孔层具有1.235的折射率、0.17％的平均反射率(图3)、9°的纯水接触角。由折射率确定的孔隙率为49％。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化(图4)，并且防雾性评估后的平均反射率为0.18％，与评估前基本相同。评估结果显示在表1中。
(表1中的缩写的含义)
KBM-403：3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷
KBM-303：2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷
TMG：1,3,4,6-四(甲氧基甲基)甘脲
MX-706：2,4,6-三[双(甲氧基甲基)氨基]-1,3,5-三嗪
(实施例2)
在实施例2中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液5，然后以3,000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有980nm的膜厚度的有机层。随后，进行与实施例1中相同的工序，以在有机层上形成链状氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有0.18％的平均反射率。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化，并且防雾性评估后的平均反射率为0.18％，与评估前相同。
(实施例3)
在实施例3中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液6，然后以3,000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有490nm的膜厚度的有机层。随后，进行与实施例1中相同的工序，以在有机层上形成链状氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有0.17％的平均反射率(图5)。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化(图6)，并且防雾性评估后的平均反射率为0.17，与评估前相同。
(实施例4)
在实施例4中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液7，然后以3,000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有250nm的膜厚度的有机层。随后，进行与实施例1中相同的工序，以在有机层上形成链状氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有0.17％的平均反射率。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化，并且防雾性评估后的平均反射率为0.18％，与评估前基本相同。
(实施例5)
在实施例5中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液8，然后以1,200rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有3,040nm的膜厚度的有机层。随后，进行与实施例1中相同的工序，以在有机层上形成链状氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有0.18％的平均反射率。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化，并且防雾性评估后的平均反射率为0.19％，与评估前基本相同。
(实施例6)
在实施例6中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液9，然后以3,000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有1050nm的膜厚度的有机层。随后，进行与实施例1中相同的工序，以在有机层上形成链状氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有0.19％的平均反射率(图7)。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化(图8)，并且防雾性评估后的平均反射率为0.19％，与评估前相同。
(实施例7)
在实施例7中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液10，然后以3000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有230nm的膜厚度的有机层。随后，进行与实施例1中相同的工序，以在有机层上形成链状氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有0.18％的平均反射率(图9)。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化，并且防雾性评估后的平均反射率为0.18％，与评估前相同。
(实施例8)
在实施例8中，在具有60mm直径(φ)和4mm厚度的圆盘形聚碳酸酯基材(nd＝1.58)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液9，然后以3000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在120℃下热固化40分钟，得到具有1070nm的膜厚度的有机层。在有机层上，滴加适量的氧化硅颗粒分散液1，然后以4,000rpm旋涂20秒，并在热空气循环烘箱中在120℃下加热40分钟，得到在有机层上的具有123nm膜厚度的链状氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有1.236的折射率、0.20％的平均反射率(图10)和10°的纯水接触角。由折射率确定的孔隙率为49％。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化(图11)，并且防雾性评估后的平均反射率为0.21％，与评估前基本相同。
(实施例9)
在实施例9中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液11，然后以3000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有1020nm的膜厚度的有机层。随后，进行与实施例1中相同的工序，以在有机层上形成链状氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有0.19％的平均反射率。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化，并且防雾性评估后的平均反射率为0.18％，与评估前基本相同。
(实施例10)
在实施例10中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液5，然后以3,000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有980nm的膜厚度的有机层。在有机层上，滴加适量的氧化硅颗粒分散液2，然后以4,500rpm旋涂20秒，并在热空气循环烘箱中在140℃加热30分钟，得到在有机层上的具有105nm膜厚度的球形氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有1.313的折射率、0.52％的平均反射率和7°的纯水接触角。由折射率确定的孔隙率为32％。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化，并且防雾性评估后的平均反射率为0.52％，与评估前相同。
(实施例11)
在实施例11中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液7，然后以3,000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有220nm的膜厚度的有机层。随后，进行与实施例10中相同的工序，以在有机层上形成球形氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有0.51％的平均反射率(图12)。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化(图13)，并且防雾性评估后的平均反射率为0.51％，与评估前相同。
(实施例12)
在实施例12中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液9，然后以3,000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有1,040nm的膜厚度的有机层。随后，进行与实施例10中相同的工序，以在有机层上形成球形氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有0.48％的平均反射率(图14)。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化，并且防雾性评估后的平均反射率为0.49％，与评估前基本相同。
(实施例13)
在实施例13中，在具有60mm直径(φ)和4mm厚度的圆盘形聚碳酸酯基材(nd＝1.58)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液9，然后以3,000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有1,080nm的膜厚度的有机层。在有机层上，滴加适量的氧化硅颗粒分散液2，然后以4,500rpm旋涂20秒，并在热空气循环烘箱中在120℃加热40分钟，得到在有机层上的具有108nm膜厚度的球形氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有1.314的折射率、0.50％的平均反射率(图15)、和8°的纯水接触角。由折射率确定的孔隙率为32％。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化(图16)，并且防雾性评估后的平均反射率为0.51％，与评估前基本相同。
(实施例14)
在实施例14中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液11，然后以3,000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有1,000nm的膜厚度的有机层。随后，进行与实施例10中相同的工序，以在有机层上形成球形氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有0.51％的平均反射率。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化，并且防雾性评估后的平均反射率为0.51％，与评估前相同。
(实施例15)
在实施例15中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液5，然后以1,200rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有980nm的膜厚度的有机层。将适量的通过混合5.2g硅酸乙酯、0.7g嵌段共聚物(Pluronic P123(商品名)，由BASF制造)、10g乙醇和2.7g 0.01mol/L的稀盐酸所制备溶胶液滴加在有机层上，并以2,000rpm旋涂20秒。将涂层在热空气循环烘箱中在160℃下加热4小时，并用UV清洁装置(由Eye Graphics Co.,Ltd.制造；OC-2506(商品名))进一步处理10分钟以去除嵌段共聚物，得到在有机层上的具有110nm膜厚度的氧化硅多孔层。
由此获得的多孔层具有1.265的折射率、0.20％的平均反射率(图17)和7°的纯水接触角。由折射率确定的孔隙率为42％。在防雾性评估中，即使在600秒后也未观察到雾化，并且防雾性评估后的平均反射率为0.22％，与评估前基本相同。
(比较例1)
在比较例1中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的氧化硅颗粒分散液1，然后在4,000rpm下旋涂20秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下加热30分钟，得到具有122nm的膜厚度的链状氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有1.234的折射率、0.16％的平均反射率(图18)和9°的纯水接触角。由折射率确定的孔隙率为49％。在防雾性评估中，雾化在75秒时开始并在100秒时完成(图19)。防雾性评估后的平均反射率为0.16％，与评估前相同。
(比较例2)
在比较例2中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的氧化硅颗粒分散液2，然后在4,500rpm下旋涂20秒，在热空气循环烘箱中在140℃加热30分钟，得到具有107nm的膜厚度的球形氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有1.312的折射率、0.52％的平均反射率(图20)、7°的纯水接触角。由折射率确定的孔隙率为32％。在防雾性评估中，雾化在65秒时开始并在95秒时完成。防雾性评估后的平均反射率为0.52％，与评估前相同。
(比较例3)
在比较例3中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的通过混合5.2g硅酸乙酯、0.7g嵌段共聚物(Pluronic P123，由BASF制造)、10g乙醇和2.7g 0.01mol/L的稀盐酸所制备的溶胶液，并以2,000rpm旋涂20秒。将涂层在热空气循环烘箱中在160℃下加热4小时，并用UV清洁装置(由Eye Graphics Co.,Ltd.制造；OC-2506(商品名))进一步处理10分钟以去除嵌段共聚物，得到具有110nm的膜厚度的氧化硅多孔层。
所获得的多孔层具有1.265的折射率、0.22％的平均反射率(图21)和7°的纯水接触角。由折射率确定的孔隙率为42％。在防雾性评估中，雾化在70秒时开始并在100秒时完成。防雾性评估后的平均反射率为0.24％，与评估前基本相同。
(比较例4)
在比较例4中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液4，然后以1200rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有3,080nm的膜厚度的有机层。没有形成多孔层。
所形成的有机层具有4.40％的平均反射率(图22)和43°的纯水接触角。在防雾性评估中，雾化在205秒时开始并在230秒时完成(图23)。防雾性评估后的平均反射率为4.70％，观察到可能由溶胀引起的变化。
(比较例5)
在比较例5中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液5，然后以3000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有500nm的膜厚度的有机层。没有形成多孔层。
所形成的有机层具有4.15％的平均反射率和41°的纯水接触角。在防雾性评估中，雾化在90秒时开始并在120秒时完成。防雾性评估后的平均反射率为4.30％，观察到可能由溶胀引起的变化。
(比较例6)
在比较例6中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的聚丙烯酸溶液9，然后以3000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下热固化30分钟，得到具有1050nm的膜厚度的有机层。没有形成多孔层。
所形成的有机层具有4.37％的平均反射率和37°的纯水接触角。在防雾性评估中，雾化在125秒时开始并在150秒时完成。防雾性评估后的平均反射率为4.50％，观察到可能由溶胀引起的变化。
(比较例7)
在比较例7中，在具有70mm直径(φ)和3mm厚度的圆盘形玻璃基材(nd＝1.52)上，滴加适量的通过用PGME和纯水的混合溶剂(质量比：PGME/纯水＝7/3)稀释聚丙烯酸溶液3两倍所制备的液体，然后以3,000rpm旋涂30秒，并在热空气循环烘箱中在140℃下进行热固化30分钟，得到具有3,150nm膜厚度且不含有机交联链的有机层。随后，进行与实施例1中相同的工序，以在有机层上形成链状氧化硅颗粒多孔层。
所获得的多孔层具有0.28％的平均反射率，但观察到不均匀的反射光。在防雾性评估中，雾化在230秒时开始，并且压缩防雾指数在260秒时达到0以表明完全雾化。防雾性评估后的平均反射率明显降低至1.20％。
(实施例和比较例的评估)
在比较例1至3中仅包括氧化硅多孔层的每个透明构件都具有低反射率，其在防雾性评估之后略微改变，但是在防雾性评估中开始雾化的时间是远小于100秒。在其中仅设置有机层作为具有酸性基团的聚合物和交联剂的固化膜的比较例4至6中，根据其膜厚度，开始雾化的时间延长至约200秒，但是反射率由于吸湿而很高。在其中在具有酸性基团但没有有机交联链的聚合物膜上形成氧化硅多孔层的比较例7中，开始雾化的时间延长至超过200秒，但可能是由于在防雾测试期间聚合物在多孔层中的扩散，反射率明显降低。在每个比较例中，压缩防雾指数在200秒后为0，并且观察到完全雾化。
与此相对，在实施例1至15中，在防雾性评估中，无论膜厚度等如何，每个透明构件即使在600秒之后也未开始引起雾化。此外，显示反射率是低的，并且在防雾性评估之后保持了低反射率。
结果，与比较例中的透明构件相比，实施例中的透明构件显示出具有优异的防雾性、减反射功能和耐久性。
本发明的透明构件可以原样用于包括窗玻璃、镜子、透镜和透明膜的常规应用，以及用于光学构件，上述光学构件包括用于成像和投影的光学透镜、光学反射镜、滤光器、目镜、以及用于户外相机和监控摄像机的平盖和圆顶盖。
尽管已经参考示例性实施方案描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以包含所有这些修改和等同的结构和功能。

Claims (20)

1.透明构件，包括：
基材；和
具有有机层和无机多孔层的堆叠体，所述有机层和无机多孔层从基材侧以所述顺序堆叠在基材上，使得两层彼此接触，
其中所述有机层包括有机分子链网络和酸性基团集合体，所述有机分子链网络包括有机聚合物链和有机交联链，且
其中所述无机多孔层具有亲水性。
2.根据权利要求1所述的透明构件，其中所述无机多孔层具有3nm以上至30nm以下的平均孔径。
3.根据权利要求1所述的透明构件，其中所述有机交联链的碳原子数为3以上至30以下。
4.根据权利要求1所述的透明构件，其中所述酸性基团集合体中包含的酸性基团与所述有机聚合物链结合。
5.根据权利要求4所述的透明构件，其中所述酸性基团是羧基或硫代羧基。
6.根据权利要求5所述的透明构件，其中所述酸性基团具有5以下的pKa。
7.根据权利要求1所述的透明构件，其中所述有机层是具有所述酸性基团的有机聚合物和具有两个以上与所述酸性基团反应的有机基团的交联剂的固化物。
8.根据权利要求7所述的透明构件，其中所述有机基团是阳离子固化性有机基团。
9.根据权利要求1所述的透明构件，其中所述有机层具有100nm以上至5,000nm以下的厚度。
10.根据权利要求1所述的透明构件，其中所述无机多孔层含有80重量％以上的氧化硅颗粒。
11.根据权利要求1所述的透明构件，其中所述无机多孔层具有70nm以上至150nm以下的厚度。
12.根据权利要求1所述的透明构件，其中所述无机多孔层具有10体积％以上至70体积％以下的孔隙率。
13.根据权利要求1所述的透明构件，其中所述无机多孔层的表面具有3°以上至30°以下的纯水接触角。
14.一种覆盖构件，包括根据权利要求1所述的透明构件。
15.一种用于光学系统的透镜，包括根据权利要求1所述的透明构件。
16.一种成像装置，包括：
壳体；
设置在所述壳体内的光学系统；和
图像传感器，其被配置为将经由光学系统入射的图像转换为信号，
其中所述光学系统包括设置在所述壳体外部和内部之间的边界处的透明构件，
其中所述透明构件包括基材和堆叠体，所述堆叠体具有有机层和无机多孔层，所述有机层和无机多孔层从所述基材侧以所述顺序堆叠在所述基材的朝向所述壳体内部的表面上，使得两层彼此接触，且
其中所述有机层包含有机分子链网络和酸性基团集合体，所述有机分子链网络包括有机聚合物链和有机交联链，并且所述无机多孔层具有亲水性。
17.根据权利要求16所述的成像装置，其中所述无机多孔层具有3nm以上至30nm以下的平均孔径。
18.一种用于制造透明构件的方法，所述透明构件具有设置在基材上的堆叠体，所述方法包括：
通过溶液施加和热固化而在基材上形成有机层的步骤，所述有机层包括有机分子链网络和酸性基团集合体，所述有机分子链网络包括有机聚合物链和有机交联链；和
通过液体施加在有机层上形成含有氧化硅的亲水性无机多孔层的步骤。
19.根据权利要求18所述的用于制造透明构件的方法，其中在形成有机层的步骤中，使用含有具有所述酸性基团的有机聚合物和具有两个以上与所述酸性基团反应的有机基团的交联剂的溶液。
20.根据权利要求18所述的用于制造透明构件的方法，其中在形成亲水性无机多孔层的步骤中，使用其中分散有氧化硅颗粒的液体。
CN201811553063.4A 2017-12-19 2018-12-19 透明构件、成像装置以及制造透明构件的方法 Pending CN109929351A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017243145 2017-12-19
JP2017-243145 2017-12-19
JP2018-222755 2018-11-28
JP2018222755A JP7271145B2 (ja) 2017-12-19 2018-11-28 透明部材、撮像装置、および透明部材の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109929351A true CN109929351A (zh) 2019-06-25

Family

ID=66815236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811553063.4A Pending CN109929351A (zh) 2017-12-19 2018-12-19 透明构件、成像装置以及制造透明构件的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11520083B2 (zh)
JP (1) JP2023099550A (zh)
CN (1) CN109929351A (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12006439B2 (en) 2019-03-27 2024-06-11 Canon Kabushiki Kaisha Optical member, optical device and coating liquid
US11506522B2 (en) 2019-07-31 2022-11-22 Itron, Inc. Solar shield for utility meter
US11334956B2 (en) * 2019-07-31 2022-05-17 Itron, Inc. Vented utility meter enclosure
JP6972271B1 (ja) * 2020-10-09 2021-11-24 キヤノン株式会社 透光部材およびシールド
KR20230021827A (ko) * 2021-08-06 2023-02-14 (주)이녹스첨단소재 유기발광소자의 봉지재용 열경화성 액상 조성물

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6055376A (en) * 1997-09-05 2000-04-25 Canon Kabushiki Kaisha Observation optical system and optical apparatus having the same
US6287683B1 (en) * 1997-04-09 2001-09-11 Canon Kabushiki Kaisha Anti-fogging coating and optical part using the same
CN101296875A (zh) * 2005-11-01 2008-10-29 旭硝子株式会社 防雾物品和防雾剂组合物

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0931107A (ja) * 1995-07-18 1997-02-04 Sanyo Chem Ind Ltd 吸水性樹脂の製造法
JPH11100234A (ja) 1996-12-09 1999-04-13 Nippon Sheet Glass Co Ltd 防曇物品及びその製造方法
WO1998025761A1 (fr) * 1996-12-09 1998-06-18 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Article anti-buee et son procede de production
JP2001040294A (ja) 1999-02-17 2001-02-13 Toto Ltd 吸湿性コーティング組成物
JP4013242B2 (ja) 2001-03-27 2007-11-28 Ｔｏｔｏ株式会社 親水性材及び親水性部材、並びに親水性コーティング剤セット
JP2006225614A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Sdc Technologies Asia Kk 防曇処理塗布液および塗布物品
JP4639241B2 (ja) 2007-02-20 2011-02-23 キヤノン株式会社 光学用部材、それを用いた光学系及び光学用部材の製造方法
US20120207973A1 (en) 2011-02-15 2012-08-16 Canon Kabushiki Kaisha Optical member, method of manufacturing the same, and optical system using the same
JP2014224205A (ja) * 2013-05-17 2014-12-04 日東電工株式会社 光学部品用光硬化型樹脂組成物およびそれを用いた光学部品、並びに光学部品の製法
JP6418672B2 (ja) * 2014-03-31 2018-11-07 日東電工株式会社 光学部品用樹脂組成物およびそれを用いた光学部品
US10520647B2 (en) * 2017-08-16 2019-12-31 Honeywell International Inc. Anti-fog and anti-reflective dual-functional coating for optical articles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6287683B1 (en) * 1997-04-09 2001-09-11 Canon Kabushiki Kaisha Anti-fogging coating and optical part using the same
US6055376A (en) * 1997-09-05 2000-04-25 Canon Kabushiki Kaisha Observation optical system and optical apparatus having the same
CN101296875A (zh) * 2005-11-01 2008-10-29 旭硝子株式会社 防雾物品和防雾剂组合物

Also Published As

Publication number Publication date
US11520083B2 (en) 2022-12-06
JP2023099550A (ja) 2023-07-13
US20190187335A1 (en) 2019-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109929351A (zh) 透明构件、成像装置以及制造透明构件的方法
CN102186668B (zh) 低折射率膜及其制造方法、防反射膜及其制造方法、低折射率膜用涂敷液套剂、带有微粒层叠薄膜的基材及其制造方法、以及光学部件
TWI579341B (zh) 低折射率膜形成用組成物及使用此之低折射率膜之形成方法
JP4639241B2 (ja) 光学用部材、それを用いた光学系及び光学用部材の製造方法
JP5057199B2 (ja) 中空状ＳｉＯ２微粒子分散液の製造方法、塗料組成物及び反射防止塗膜付き基材
US11009627B2 (en) Antireflective optical member and method for producing antireflective optical member
CN106526715A (zh) 光学部件及其制造方法
CN101384924A (zh) 抗反射涂层
CN105652351B (zh) 光学元件和光学元件的制备方法
JP5594110B2 (ja) 撮像装置用レンズおよび撮像装置
JP2022082589A (ja) 透明物品
JP2024022641A (ja) 塗工液、部材の製造方法および部材
JP5765052B2 (ja) 光学部品、光学装置
TWI571497B (zh) 遮光塗料，遮光塗料組，遮光膜，光學元件，以及製造光學元件的方法
JP2017167271A (ja) 光学部材及び光学部材の製造方法
JP7383418B2 (ja) 部材および部材の製造方法
US20200068106A1 (en) Member and method of manufacturing member
JP7423261B2 (ja) 透明部材および撮像装置並びに透明部材の製造方法
JP2013105846A (ja) 防曇性膜を有する光学部品、半導体装置
JP7271145B2 (ja) 透明部材、撮像装置、および透明部材の製造方法
WO2024048254A1 (ja) 光吸収性組成物、光吸収体、光学フィルタ、環境光センサ、撮像装置、光吸収性組成物の製造方法、及び光吸収体の製造方法
TWI650351B (zh) 光學薄膜及其製備方法
WO2023162864A1 (ja) 光学フィルタ、光吸収性組成物、光学フィルタを製造する方法、センシング装置、及びセンシング方法
JP5535052B2 (ja) 光学用部材、それを用いた光学系
TW202419904A (zh) 光吸收體、光吸收性化合物、光吸收性化合物之分散液、光吸收性組成物、濾光器、光電轉換元件、環境光感測器、及攝像裝置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190625