WO2013002153A1 - 光透過性基体の透過光量増加 - Google Patents

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WO2013002153A1
WO2013002153A1 PCT/JP2012/066084 JP2012066084W WO2013002153A1 WO 2013002153 A1 WO2013002153 A1 WO 2013002153A1 JP 2012066084 W JP2012066084 W JP 2012066084W WO 2013002153 A1 WO2013002153 A1 WO 2013002153A1
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WO
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light
substrate
transmitted light
increasing agent
titanium
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Application number
PCT/JP2012/066084
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English (en)
French (fr)
Inventor
緒方　四郎
義光 松井
Original Assignee
サスティナブル・テクノロジー株式会社
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    • 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
    • G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only

Definitions

  • the present invention relates to a transmitted light amount increasing agent for increasing the transmitted light amount of a light transmitting substrate, a method for producing a highly light transmitting substrate, characterized by performing surface treatment with the transmitted light amount increasing agent, and a light transmitting substrate. It relates to a method for increasing the amount of light that passes through.
  • optical elements such as photovoltaic power generation cells and optical elements such as light emitting elements of various video apparatuses whose functional characteristics depend on the amount of transmitted light, so that a larger amount of transmitted light can be obtained.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-70040 describes that the surface of the lens substrate is etched to form fine irregularities having a predetermined pattern in order to reduce reflectivity.
  • the processing apparatus becomes large, and when the lens base has a curved surface, it is difficult to form irregularities on the curved surface. Also, with this method, the amount of transmitted light cannot be increased more than the amount of reflected light reduced.
  • the present invention has been made in view of the above-described prior art, and an object thereof is to increase the light transmission amount of the substrate by a simple method applicable regardless of the material and shape of the substrate.
  • the object of the present invention is to form (1) an inorganic silicon compound and (2a) titanium oxide and / or (2b) an alkali metal or alkaline earth metal or a layer containing the compound on the surface of the light-transmitting substrate. Is achieved.
  • the layer transmits (1) an inorganic silicon compound, and (2a) titanium oxide, and / or (2b) a transmitted light amount increasing agent of a light-transmitting substrate containing an alkali metal or alkaline earth metal or a compound thereof. It can form by apply
  • the light transmissive substrate may have a light transmissive electrode layer or a reflective layer.
  • heating treatment means heating to a temperature exceeding normal temperature (20 to 30 ° C., preferably 25 ° C.), and exposure to sunlight for a certain period of time (for example, reaching 50 to 100 ° C.). To be).
  • non-heat treatment means maintaining at room temperature for a certain period of time.
  • light means electromagnetic waves such as ultraviolet rays, visible light, and infrared rays.
  • the titanium oxide is preferably anatase type. Furthermore, the titanium oxide is preferably metal-doped titanium oxide. The titanium oxide may be titanium peroxide.
  • the metal may be copper, tin, iron, germanium, yttrium, lanthanum, cobalt, zirconium, hafnium, cerium, alkali metal, and / or alkaline earth metal.
  • the substrate is made of resin, metal or glass.
  • the transmitted light amount increasing agent may contain a thermally decomposable organic compound.
  • the heat treatment is preferably performed at a temperature of 400 ° C. or higher.
  • the thermally decomposable organic compound can be a sugar or a sugar alcohol, and the sugar can be at least one selected from the group consisting of monosaccharides and disaccharides. Meanwhile, the thermally decomposable organic compound may be a water-soluble organic polymer.
  • the transmitted light amount increasing agent further comprises a composite of (1) a cation; (2) a conductor or dielectric having a positive charge; and (3) a conductor having a positive charge and a dielectric or semiconductor.
  • One or more positively charged substances selected from the group can be contained.
  • the transmitted light amount increasing agent further comprises: (4) anion; (5) a conductor or dielectric having a negative charge; (6) a composite of a conductor having a negative charge and a dielectric or semiconductor; ) One or more kinds of negatively charged substances selected from the group consisting of substances having a photocatalytic function can be contained.
  • the transmitted light amount increasing agent may further contain both the positively charged substance and the negatively charged substance.
  • an inorganic silicon compound and (2a) titanium oxide, and / or (2b) a layer containing an alkali metal or alkaline earth metal or a compound thereof, and a light transmissive layer having a reflective layer on the surface
  • the present invention also relates to a method for increasing the amount of reflected light of a light-transmitting substrate, which is formed on the surface of the transparent substrate other than the reflective layer.
  • the amount of light transmitted through the light-transmitting substrate can be increased by a simple method regardless of the material and shape of the substrate. Therefore, according to the present invention, a highly light-transmitting substrate can be easily and economically produced.
  • the high light-transmitting substrate obtained by the present invention is preferable as an optical element or optical member that is required to have high electromagnetic wave permeability or low reflectivity.
  • a light transmission amount increasing agent containing (1) an inorganic silicon compound and (2a) titanium oxide, particularly metal-doped titanium oxide, and / or (2b) an alkali metal or an alkaline earth metal or a compound thereof is optically transmitted.
  • the transmitted light amount increasing agent further includes a thermally decomposable organic compound when the transmitted light amount increasing layer is formed on the surface of the light transmissive substrate by applying heat treatment or non-heat treatment to the conductive substrate,
  • a fine uneven structure is formed on the surface of the layer, the surface area is increased, and the scattering of light is reduced, so that the amount of transmitted light is further increased, and the reflectance of the light transmissive substrate is reduced.
  • the amount of transmitted light can be further increased.
  • the transmitted light amount increasing agent contains a positively charged substance and / or a negatively charged substance, contamination of the surface of the light transmissive substrate is prevented, so that the effect of increasing the transmitted light amount is maintained for a long period of time. Can do.
  • an inorganic silicon compound and (2a) titanium oxide and / or (2b) a layer containing an alkali metal or alkaline earth metal or a compound thereof, and a light-transmitting substrate having a reflective layer on the surface When formed on the surface other than the reflective layer, the amount of reflected light passing through the light transmissive substrate can be increased by increasing the amount of light transmitted through the light transmissive substrate.
  • the inventors form (1) an inorganic silicon compound and (2a) titanium oxide and / or (2b) a layer containing an alkali metal or alkaline earth metal or a compound thereof on the surface of the light-transmitting substrate.
  • the amount of light transmitted through the light transmissive substrate unexpectedly exceeds that obtained by subtracting the amount of light reflected from the light transmissive substrate (and the amount of light absorbed by the substrate) from the amount of light incident on the light transmissive substrate.
  • the present invention has been completed. Further, the amount of transmitted light further increases when anatase-type titanium oxide is added to the layer, and the amount of transmitted light further increases when metal-doped titanium oxide is used as the titanium oxide.
  • the amount of light transmitted through the light transmissive substrate is increased, the amount of light transmitted through the light transmissive substrate> the amount of light incident on the light transmissive substrate ⁇ (the amount of light reflected by the transmissive substrate + the amount of light absorbed by the substrate).
  • the relationship is established.
  • the amount of light transmitted through the light-transmitting substrate is increased because (1) the inorganic silicon compound and (2a) titanium oxide and / or (2b) the layer containing the alkali metal or alkaline earth metal or the compound itself. It is considered to emit light, particularly visible light and infrared light, and / or to reduce light absorption in the light-transmissive substrate (including the transparent electrode layer).
  • the reason why the layer emits light may be that atoms or molecules in the layer are excited by electromagnetic waves such as ultraviolet rays and emit light when returning from the excited state to the ground state.
  • the present invention provides (1) an inorganic silicon compound, and (2a) titanium oxide, and / or (2b) a light emission phenomenon involving a layer containing an alkali metal or alkaline earth metal or a compound thereof, and / Or utilizing light absorption reduction.
  • a positively charged substance and / or a negatively charged substance contribute in some way to this light emission phenomenon and light absorption reduction, it is preferable to contain a positively charged substance or a negatively charged substance.
  • a transmitted light amount increasing agent for a light-transmitting substrate containing (1) an inorganic silicon compound and (2a) titanium oxide and / or (2b) an alkali metal or alkaline earth metal or a compound thereof is used as a light source.
  • (1) inorganic silicon compound and (2a) titanium oxide and / or (2b) alkali metal or alkaline earth metal or compound thereof The containing layer is formed on the light-transmitting substrate to increase the amount of transmitted light. That is, the present invention is also a method for producing a highly transparent substrate using the transmitted light amount increasing agent, or a method for increasing the transmitted light amount of a light transmitting substrate using the transmitted light amount increasing agent.
  • the substrate to be surface-treated according to the present invention various light transmissive substrates can be used.
  • the material of the substrate is not particularly limited, and a hydrophilic or hydrophobic inorganic substrate and organic substrate, or a combination thereof can be used.
  • the inorganic substrate examples include transparent or translucent glass such as soda lime glass, quartz glass, and heat-resistant glass, or transparent electrodes such as indium tin oxide (ITO), ZnO, AlO, and SnO 2 oxide (TCO). Examples thereof include a transparent or translucent substrate having a metal oxide layer and silicon or metal.
  • the organic base examples include a base made of plastic. Specific examples of plastics include, for example, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, acrylic resin, polyester such as PET, polyamide, ABS resin, thermoplastic resin such as polyvinyl chloride, and polyurethane, melamine resin, urea resin, Examples thereof include thermosetting resins such as silicone resins, fluororesins, and epoxy resins. In view of heat resistance, an inorganic base is preferable, and a base made of resin, metal, or glass is particularly preferable at least partially or preferably all.
  • the material of the organic base is preferably a thermosetting resin.
  • the shape of the substrate is not particularly limited, and can be any shape such as a cube, a rectangular parallelepiped, a sphere, a spindle, a sheet, a film, and a fiber.
  • the substrate surface may be rendered hydrophilic or hydrophobic by corona discharge treatment or ultraviolet irradiation treatment.
  • the substrate surface may have a flat surface and / or a curved surface, and may be embossed, but preferably has smoothness.
  • the transmitted light amount increasing agent used in the present invention is a liquid containing at least (1) an inorganic silicon compound and (2a) titanium oxide and / or (2b) an alkali metal or alkaline earth metal or a compound thereof. It is a composition.
  • the titanium oxide is particularly preferably metal-doped titanium oxide.
  • Examples of the inorganic silicon compound include silica (silicon dioxide), polysilicate, silicon nitride, silicon carbide, silane and the like, and silica and polysilicate are preferable.
  • silica fumed silica, colloidal silica, precipitated silica and the like can be used, but colloidal silica is preferable.
  • Commercially available colloidal silica is, for example, PL-1, PL-3 (Fuso Chemical Co., Ltd.), and polysilicate is WM-12 (manufactured by Tama Chemical Co., Ltd.), silica sol 51 (manufactured by Colcoat Co., Ltd.) ) Etc. can be used.
  • the concentration of the inorganic silicon compound in the transmitted light amount increasing agent is typically 0.01 to 95% by weight, preferably 0.1 to 80% by weight, more preferably 10.0 to 75% by weight. It is.
  • Titanium oxide used in the present invention means an oxide of titanium, for example, various kinds of titanium monoxide such as TiO, TiO 2 , TiO 3 , TiO 3 .nH 2 O, titanium dioxide, Although titanium peroxide etc. are mentioned, the titanium peroxide which has a peroxo group is preferable.
  • the titanium oxide is preferably in the form of fine particles.
  • the titanium oxide may be an amorphous type or an anatase type, a brookite type, or a rutile type, but is preferably an anatase type, a brookite type, or a rutile type, and particularly preferably an anatase type.
  • Each of the anatase type, brookite type, and rutile type titanium oxides may be used alone or as a mixture, or may be used as a mixture with an amorphous type.
  • commercially available titanium oxide sol solutions of various crystal types can be used as the titanium oxide.
  • Metals contained in the metal-doped titanium oxide include gold, silver, platinum, copper, zirconium, manganese, nickel, cobalt, tin, iron, zinc, germanium, hafnium, yttrium, lanthanum, cerium, palladium, vanadium, niobium, and tantalum. At least one of metal elements selected from the group consisting of alkaline metals such as lithium and alkaline earth metals such as calcium is preferred.
  • alkali metals such as copper, tin, iron, germanium, yttrium, lanthanum, cobalt, zirconium, hafnium, cerium, lithium, and / or alkaline earth metals such as calcium, and weak magnetism such as cobalt, tin, iron, etc.
  • a metal having As the metal-doped titanium oxide a mixture of various crystal-type titanium oxide sol liquids and various metal sol liquids can be used.
  • metal-doped titanium peroxide is particularly preferable.
  • a method for producing metal-doped titanium peroxide a production method based on a hydrochloric acid method or a sulfuric acid method, which is a general method for producing titanium dioxide powder, may be employed, and methods for producing various liquid-dispersed titania solutions May be adopted. And the said metal can be compounded with titanium peroxide regardless of the manufacturing stage.
  • the titanium peroxide used in the present invention may be an amorphous type or any crystalline form of anatase type, brookite type, or rutile type, but anatase type, brookite type, or rutile type is preferred, and anatase type is particularly preferred. preferable.
  • Each of the anatase type, brookite type, and rutile type titanium oxides may be used alone or as a mixture.
  • the method for producing the metal-doped titanium peroxide a production method based on a hydrochloric acid method or a sulfuric acid method, which is a general method for producing titanium dioxide powder, may be employed, and production of various liquid-dispersed titania solutions. A method may be adopted. And the said metal can be compounded with titanium peroxide regardless of the manufacturing stage.
  • specific methods for producing the metal-doped titanium peroxide include the following first to third production methods and conventionally known sol-gel methods.
  • a tetravalent titanium compound such as titanium tetrachloride is reacted with a base such as ammonia to form titanium hydroxide.
  • this titanium hydroxide is peroxo-oxidized with an oxidizing agent to form ultrafine particles of amorphous titanium peroxide.
  • This reaction is preferably carried out in an aqueous medium.
  • it is also possible to transfer to anatase-type titanium peroxide by arbitrary heat treatment.
  • the peroxidation oxidizing agent is not particularly limited, and various agents can be used as long as they can form a titanium peroxo compound, that is, titanium peroxide, but hydrogen peroxide is preferred.
  • hydrogen peroxide is used as the oxidizing agent, the concentration of hydrogen peroxide is not particularly limited, but is preferably 30 to 40%. It is preferred to cool the titanium hydroxide before peroxolation. The cooling temperature at that time is preferably 1 to 5 ° C.
  • FIG. 1 shows an example of the first manufacturing method.
  • an aqueous solution of titanium tetrachloride and aqueous ammonia are mixed with gold, silver, platinum, copper, zirconium, manganese, nickel, cobalt, iron, tin, zinc, germanium, hafnium, yttrium, lanthanum, cerium, palladium. , Vanadium, niobium, calcium and tantalum or in the presence of at least one of these compounds to form a mixture of the metal hydroxide and titanium hydroxide.
  • the concentration and temperature of the reaction mixture at that time are not particularly limited, but are preferably dilute and normal temperature. This reaction is a neutralization reaction, and it is preferable that the pH of the reaction mixture is finally adjusted to around 7.
  • the metal and titanium hydroxides thus obtained are washed with pure water, cooled to around 5 ° C., and then peroxoated with hydrogen peroxide.
  • an aqueous dispersion containing titanium peroxide fine particles having amorphous peroxo groups doped with metal that is, an aqueous dispersion containing metal-doped titanium peroxide can be produced.
  • the obtained amorphous type titanium peroxide aqueous dispersion may be heated at 100 ° C. for 2 to 5 hours.
  • Rutile titanium peroxide can be obtained by heating for 5 hours or more, but can also be obtained by heating at a low temperature of 60 to 90 ° C. for a long time.
  • a tetravalent titanium compound such as titanium tetrachloride is peroxylated with an oxidizing agent, and this is reacted with a base such as ammonia to form amorphous fine titanium peroxide.
  • This reaction is preferably carried out in an aqueous medium.
  • an alkaline earth metal such as calcium, or at least one of these compounds is mixed.
  • a tetravalent titanium compound such as titanium tetrachloride is reacted simultaneously with an oxidizing agent and a base to simultaneously form titanium hydroxide and its peroxo group, thereby producing amorphous fine titanium peroxide particles.
  • This reaction is preferably carried out in an aqueous medium.
  • it is possible to transfer to anatase-type titanium peroxide by arbitrarily heat-treating.
  • an alkaline earth metal such as calcium, or at least one of these compounds is mixed.
  • a solvent such as water or alcohol, an acid or a base catalyst is mixed and stirred in a titanium alkoxide, and the titanium alkoxide is hydrolyzed to produce a sol solution of ultrafine titanium peroxide.
  • the titanium peroxide thus obtained is an amorphous type having a peroxo group.
  • titanium alkoxide a compound represented by the general formula: Ti (OR ′) 4 (where R ′ is an alkyl group), or one or two alkoxide groups (OR ′) in the general formula is a carboxyl group.
  • R ′ is an alkyl group
  • OR ′ is an alkoxide groups
  • a compound substituted with a ⁇ -dicarbonyl group or a mixture thereof is preferable.
  • titanium alkoxide examples include Ti (O—isoC 3 H 7 ) 4 , Ti (O—nC 4 H 9 ) 4 , Ti (O—CH 2 CH (C 2 H 5 ) C 4 H 9 ) 4. Ti (O—C 17 H 35 ) 4 , Ti (O—isoC 3 H 7 ) 2 [CO (CH 3 ) CHCOCH 3 ] 2 , Ti (O—nC 4 H 9 ) 2 [OC 2 H 4 N ( C 2 H 4 OH) 2] 2, Ti (OH) 2 [OCH (CH 3) COOH] 2, Ti (OCH 2 CH (C 2 H 5) CH (OH) C 3 H 7) 4, Ti (O -NC 4 H 9 ) 2 (OCOC 17 H 35 ) and the like.
  • Tetravalent titanium compound Tetravalent titanium compound used in the production of metal-doped titanium peroxide forms titanium hydroxide, also called orthotitanic acid (H 4 TiO 4 ), when reacted with a base.
  • various titanium compounds can be used, and examples thereof include water-soluble inorganic acid salts of titanium such as titanium tetrachloride, titanium sulfate, titanium nitrate, and titanium phosphate.
  • water-soluble organic acid salts of titanium such as titanium oxalate can be used.
  • titanium tetrachloride is preferred because it is particularly excellent in water solubility and no components other than titanium remain in the dispersion of metal-doped titanium peroxide.
  • the concentration of the solution is not particularly limited as long as a titanium hydroxide gel can be formed, but a relatively dilute solution is preferable.
  • the solution concentration of the tetravalent titanium compound is preferably 5 to 0.01% by weight, more preferably 0.9 to 0.3% by weight.
  • the base to be reacted with the above tetravalent titanium compound various substances can be used as long as they can react with the tetravalent titanium compound to form titanium hydroxide.
  • ammonia caustic soda, sodium carbonate
  • caustic potash examples thereof include caustic potash, and ammonia is preferable.
  • the concentration of the solution is not particularly limited as long as a titanium hydroxide gel can be formed, but a relatively dilute solution is preferable.
  • the concentration of the base solution is preferably 10 to 0.01% by weight, more preferably 1.0 to 0.1% by weight.
  • the ammonia concentration is preferably 10 to 0.01% by weight, more preferably 1.0 to 0.1% by weight.
  • Metal compounds Gold, silver, platinum, copper, zirconium, manganese, nickel, cobalt, tin, iron, zinc, germanium, hafnium, yttrium, lanthanum, cerium, palladium, vanadium, niobium, tantalum, lithium and other alkali metals, and Examples of alkaline earth metal compounds such as calcium include the following.
  • Au compound AuCl, AuCl 3 , AuOH, Au (OH) 2 , Au 2 O, Au 2 O 3
  • Ag compound AgNO 3 , AgF, AgClO 3 , AgOH, Ag (NH 3 ) OH, Ag 2 SO 4
  • Pt compounds PtCl 2 , PtO, Pt (NH 3 ) Cl 2 , PtO 2 , PtCl 4 , [Pt (OH) 6 ] 2 ⁇
  • Ni compound Ni (OH) 2 , NiCl 2 Co compound: Co (OH) NO 3 , Co (OH) 2 , CoSO 4 , CoCl 2
  • Cu compound Cu (OH) 2 , Cu (NO 3 ) 2 , CuSO 4 , CuCl 2 , Cu (CH 3 COO) 2
  • Zr compound Zr (OH) 3 , ZrCl 2 , ZrCl 4 Mn compound: MnNO 3 , MnSO 4 , MnCl 2 Sn compound: SnCl 2
  • the concentration of titanium peroxide in the aqueous dispersion obtained by the first to third production methods is preferably 0.05 to 15% by weight, preferably 0.1 to 5%. Weight percent is more preferred.
  • the compounding amount of the metal is preferably 1: 1 from the present invention in terms of the molar ratio of titanium to the metal component, but from 1: 0.01 to 1 from the stability of the aqueous dispersion. : 0.5 is preferable, and 1: 0.03 to 1: 0.1 is more preferable.
  • titanium peroxides examples include amorphous titanium peroxide aqueous dispersion SP185, silica-doped amorphous titanium peroxide aqueous dispersion SPS185, copper and zirconium-doped titania aqueous dispersion Z18-1000SuperA, and silver-doped titania aqueous dispersion. SP-10 (Sustainable Technology Co., Ltd.).
  • the transmitted light amount increasing agent used in the present invention preferably contains anatase type titanium peroxide, brookite type and / or rutile type titanium peroxide together with the metal-doped amorphous type titanium peroxide obtained as described above.
  • anatase type titanium peroxide amorphous type titanium peroxide may be transferred by heating (typically after application of a light-transmitting substrate surface described later), but amorphous type titanium peroxide is heated. Anatase type titanium peroxide which is not transferred by the above is preferable.
  • the anatase type, brookite type and / or rutile type titanium peroxide contained in the transmitted light amount increasing agent may be formed in-situ by transferring a part of the amorphous type titanium peroxide by heating. However, at least a part (preferably all) of them may be added separately from the outside.
  • the concentration of (2a) (per) titanium oxide contained in the transmitted light amount increasing agent can be appropriately changed according to the degree of surface treatment of the substrate, but is typically 0.01 to 90% by weight. And preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 0.5 to 5.0% by weight.
  • the (2b) alkali metal or alkaline earth metal or compound thereof used in the present invention is not particularly limited, but examples of the alkali metal include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and the like. Examples of the earth metal include calcium, strontium, barium, and radium.
  • the “alkaline earth metal” in this specification includes Group II elements beryllium and magnesium.
  • the alkali metal or alkaline earth metal may be a simple substance, but is preferably in the form of ions.
  • alkali metal or alkaline earth metal compound examples include alkali metal or alkaline earth metal salts, oxides, hydroxides, halides and the like, and salts or hydroxides are preferred.
  • the concentration of (2b) alkali metal or alkaline earth metal or a compound thereof contained in the transmitted light amount increasing agent can be appropriately changed according to the degree of surface treatment of the substrate. It is 01 to 90% by weight, preferably 0.1 to 50% by weight, and more preferably 0.5 to 5.0% by weight.
  • the transmitted light amount increasing agent preferably contains a thermally decomposable organic compound when applied to a heat-resistant inorganic base or a thermosetting resin base.
  • the thermally decomposable organic compound is not particularly limited as long as it is an organic compound that is decomposed by heating, but is preferably one that decomposes by heating to release a gas such as CO 2 .
  • heating temperature 300 degreeC or more is preferable, 400 degreeC or more is more preferable, and 450 degreeC or more is still more preferable.
  • the thermally decomposable organic compound include sugars or sugar alcohols, water-soluble organic polymers, and mixtures thereof. Sugars or sugar alcohols are preferable, and sugars are more preferable.
  • “sugar” is a carbohydrate having a large number of hydroxy groups and carbonyl groups, and examples thereof include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides.
  • monosaccharides include glucose, fructose, galactose, mannose, ribose and erythrose.
  • disaccharides include maltose, lactose, and sucrose (sucrose).
  • Examples of oligosaccharides include fructooligosaccharides and galactooligosaccharides.
  • Examples of the polysaccharide include starch, cellulose, and pectin. These may be used alone or in a mixture. From the viewpoint of usability, a highly water-soluble sugar is preferable. Therefore, in this invention, the 1 type, or 2 or more types of mixture selected from the group which consists of a monosaccharide and a disaccharide is used suitably.
  • “Sugar alcohol” is a sugar whose carbonyl group is reduced. Specific examples of the sugar alcohol include erythritol, threitol, arabinitol, xylitol, ribitol, mannitol, sorbitol, and multitoinositol. These may be used alone or as a mixture of two or more.
  • any thermally decomposable organic polymer can be used as long as it is water-soluble, but a polyether such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer, etc.
  • Polyvinyl alcohol polyacrylic acid (including salts such as alkali metal salts and ammonium salts), polymethacrylic acid (including salts such as alkali metal salts and ammonium salts), polyacrylic acid-polymethacrylic acid (alkali metal salts, Examples thereof include copolymers (including salts such as ammonium salts), polyacrylamides, and polyvinylpyrrolidone.
  • the water-soluble organic polymer may be used alone, but can function as a sugar or sugar alcohol solubilizing agent, and therefore can be blended together with the sugar or sugar alcohol. Thereby, sugar or sugar alcohol can be dissolved well in the transmitted light amount increasing agent.
  • the concentration of the thermally decomposable organic compound when included in the transmitted light amount increasing agent can be appropriately changed according to the degree of surface treatment of the substrate, but is typically 0.01 to 20% by weight, The amount is preferably 0.05 to 15% by weight, and more preferably 0.1 to 10% by weight.
  • the transmitted light amount increasing agent preferably includes an aqueous medium that is water, alcohol, or a mixture thereof, or a non-aqueous medium such as an organic solvent.
  • the transmitted light amount increasing agent of the present invention preferably contains an aqueous medium.
  • the concentration of these media is typically 50-99.9% by weight, preferably 60-99% by weight, more preferably 70-97% by weight.
  • the transmitted light amount increasing agent is applied to the surface of the light-transmitting substrate and subjected to non-heat treatment or heat treatment. As a result, a layer containing (1) an inorganic silicon compound and (2a) titanium oxide and / or (2b) an alkali metal or alkaline earth metal or a compound thereof is formed on the surface of the light transmissive substrate. The light transmission amount of the conductive substrate is increased.
  • the application means and application method of the transmitted light amount increasing agent are not particularly limited, and any means and method can be used, for example, dip method, spray method, roll coater method, spin coater method, slit coater method, Any coating method such as a sponge sheet method can be used.
  • the temperature in the case of heating is not specifically limited, For example, it can heat to arbitrary temperature of 30 degreeC or more. When it contains a thermally decomposable organic substance, 300 degreeC or more is more preferable, 400 degreeC or more is still more preferable, 450 degreeC or more is still more preferable.
  • the upper limit of the heating temperature is not particularly limited, but is preferably 1000 ° C. or less, more preferably 850 ° C. or less, and still more preferably 800 ° C. or less from the viewpoint of influence on various properties of the substrate. .
  • the heating time is not particularly limited as long as the heat decomposable organic compound can be sufficiently carbonized, but is preferably 1 minute to 3 hours, more preferably 1 minute to 1 hour, and even more preferably 1 minute to 30 minutes.
  • titanium peroxide When titanium peroxide is contained in the transmitted light amount increasing agent by heating, the titanium peroxide changes to titanium oxide (titanium dioxide). At this time, the amorphous titanium oxide is further transferred to anatase titanium oxide (generally, amorphous titanium oxide is transferred to anatase type by heating at 100 ° C. for 2 hours or more).
  • the transmitted light amount increasing agent contains amorphous type titanium peroxide, amorphous type titanium peroxide ⁇ amorphous type titanium oxide ⁇ anatase type titanium oxide (further, anatase type titanium oxide ⁇ brookite type titanium oxide ⁇ rutile type oxidation)
  • amorphous type titanium peroxide ⁇ amorphous type titanium oxide ⁇ anatase type titanium oxide further, anatase type titanium oxide ⁇ brookite type titanium oxide ⁇ rutile type oxidation
  • Various titanium oxides obtained by the process are present on the substrate surface.
  • an anatase-type titanium peroxide or rutile-type titanium peroxide is already contained in the transmitted light amount increasing agent, it is directly changed into anatase-type titanium oxide or rutile-type titanium oxide by heating.
  • the transmitted light amount increasing agent contains a thermally decomposable organic compound
  • a large number of jetted decomposition products such as carbon dioxide
  • a porous layer having fine irregularities on the surface is formed. Due to this fine unevenness, the reflectance of the substrate surface is reduced, and as a result, the light transmittance of the substrate is further improved.
  • the average layer thickness of the porous layer is not particularly limited as long as the transmittance of the substrate is improved, but is preferably 0.1 to 0.5 ⁇ m, more preferably 0.1 to 0.3 ⁇ m, To 0.2 ⁇ m is even more preferable, 0.05 to 0.15 ⁇ m (50 to 150 nm) is still more preferable, 80 to 250 nm is still more preferable, 100 to 200 nm is still more preferable, and 110 to 180 nm is particularly preferable.
  • the surface of the porous layer preferably has a surface roughness with a maximum height (Rmax) of 50 nm or less, and the maximum height is more preferably 30 nm or less.
  • the particle size of titanium oxide contained in the porous layer is preferably 1 nm to 100 nm, more preferably 1 nm to 50 nm, and still more preferably 1 nm to 20 nm.
  • fine irregularities are not formed on the surface of the substrate itself by etching or the like, but fine irregularities are formed on the surface of the substrate by forming a thin porous layer on the surface. Microfabrication is not required and it is easy to form irregularities. Further, since the transmitted light amount increasing agent that is a precursor of the porous layer is applied to the substrate surface by coating, the substrate surface can be treated over a wide range, and further, it is a substrate having a curved surface like a lens. However, irregularities can be easily formed.
  • the present invention it is possible to increase the amount of light transmitted through the substrate by a simple method applicable regardless of the material and shape of the substrate, and to reduce the reflectance, thereby increasing the transmittance.
  • Examples of the positively charged substance include a cation; a conductor or dielectric having a positive charge; a composite of a conductor having a positive charge and a dielectric or semiconductor; or a mixture thereof.
  • the cation is not particularly limited, but ions of alkali metals such as lithium, sodium and potassium; ions of alkaline earth metals such as beryllium, magnesium and calcium; aluminum, tin, cesium, indium and cerium , Ions of metal elements such as selenium, chromium, nickel, antimony, iron, copper, manganese, tungsten, zirconium and zinc are preferable, and copper ions are particularly preferable. Furthermore, cationic molecules such as methyl violet, bismarck brown, methylene blue and malachite green, and organic molecules having a cationic group such as silicone modified with a quaternary nitrogen atom-containing group can also be used.
  • the valence of ions is not particularly limited, and for example, a monovalent to tetravalent cation can be used.
  • metal salt as a source of the metal ions.
  • metal salts such as selenium tetrachloride, cupric chloride, manganese chloride, tungsten tetrachloride, tungsten oxychloride, potassium tungstate, zirconium oxychloride, zinc chloride, and barium carbonate.
  • metal hydroxides such as aluminum hydroxide, iron hydroxide, chromium hydroxide, and indium hydroxide, hydroxides such as silicotungstic acid, and oxides such as oil and fat oxides can also be used.
  • the positively charged conductor or dielectric may include a conductor or dielectric having a positive charge other than the above-mentioned cation.
  • the conductor used may be a metal from the viewpoint of durability.
  • metals such as aluminum, tin, cesium, indium, cerium, selenium, chromium, nickel, antimony, iron, silver, copper, manganese, platinum, tungsten, zirconium, and zinc, and metal oxides can be used.
  • a composite or alloy of these metals can also be used.
  • the shape of the conductor is not particularly limited, and may be any shape such as a particle shape, a flake shape, or a fiber shape.
  • a metal salt of some metals can also be used as the conductor.
  • metal salts such as cerium, selenium tetrachloride, cupric chloride, manganese chloride, platinum chloride, tungsten tetrachloride, tungsten oxychloride, potassium tungstate, gold chloride, zirconium oxychloride, zinc chloride, etc. It can be illustrated.
  • hydroxides or oxides such as indium hydroxide and silicotungstic acid can be used.
  • dielectric having a positive charge examples include dielectrics such as wool and nylon that are positively charged by friction.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram in which a conductor-dielectric or semiconductor-conductor combination is arranged on the surface of a substrate (not shown) or in a surface layer.
  • the conductor can have a positively charged state on the surface by the presence of a high concentration of free electrons that can freely move inside.
  • a conductive substance containing a cation may be used as the conductor.
  • the dielectric or semiconductor adjacent to the conductor is dielectrically polarized due to the influence of the surface charge state of the conductor.
  • negative charges are generated in the dielectric or semiconductor on the side adjacent to the conductor and positive charges are generated on the non-adjacent side.
  • the surface of the conductor-dielectric or semiconductor-conductor combination is positively charged, and a positive charge is imparted to the substrate surface.
  • the size of the complex (referring to the length of the longest axis passing through the complex) can be in the range of 1 nm to 100 ⁇ m, preferably 1 nm to 10 ⁇ m, more preferably 1 nm to 1 ⁇ m, more preferably 1 nm to 100 nm. .
  • the conductor constituting the composite used in the present invention is preferably a metal from the viewpoint of durability.
  • oxides, composites or alloys of these metals can be used.
  • the shape of the conductor is not particularly limited, and may be any shape such as a particle shape, a flake shape, or a fiber shape.
  • a metal salt of some metals can also be used as the conductor.
  • hydroxides of the above conductor metals such as aluminum hydroxide, iron hydroxide and chromium hydroxide, and oxides of the above conductor metals such as zinc oxide can also be used.
  • Conductors include polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polythiophene vinylon, polyisothianaphthene, polyacetylene, polyalkylpyrrole, polyalkylthiophene, poly-p-phenylene, polyphenylene vinylon, polymethoxyphenylene, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyphenylene oxide Conductive polymers such as anthracene, polynaphthalene, polypyrene, and polyazulene can also be used.
  • Examples of the semiconductor include C, Si, Ge, Sn, GaAs, Inp, GeN, ZnSe, and PbSnTe.
  • a semiconductor metal oxide, a photo semiconductor metal, and a photo semiconductor metal oxide can also be used.
  • TiO 2 titanium oxide
  • Examples of the dielectric include barium titanate (PZT), which is a ferroelectric material, so-called SBT, BLT, and the following PZT, PLZT- (Pb, La) (Zr, Ti) O 3 , SBT, SBTN-SrBi 2 (Ta, Nb) 2 O 9 , BST— (Ba, Sr) TiO 3 , LSCO— (La, Sr) CoO 3 , BLT, BIT— (Bi, La) 4 Ti 3 O 12 , BSO—Bi 2 SiO 5, etc. Metal can be used.
  • PZT barium titanate
  • SBT barium titanate
  • BLT barium titanate
  • silane compounds silicone compounds, so-called organic modified silica compounds, which are organosilicon compounds, organic polymer insulating films, arylene ether-based polymers, benzocyclobutene, fluorine-based polymer parylene N, or F, fluorinated amorphous carbon, etc.
  • organic modified silica compounds which are organosilicon compounds, organic polymer insulating films, arylene ether-based polymers, benzocyclobutene, fluorine-based polymer parylene N, or F, fluorinated amorphous carbon, etc.
  • Various low dielectric materials can also be used.
  • FIG. 3 shows a mechanism for removing contaminants from a positively charged substrate surface.
  • Contaminants accumulate on the substrate surface and are photooxidized by the action of electromagnetic waves such as sunlight.
  • the photo-oxidation reaction means that hydroxyl radical (.OH) or singlet oxygen (1O2) is generated from moisture (H2O) or oxygen (O2) on the surface of an organic or inorganic substance by the action of electromagnetic waves including sunlight.
  • hydroxyl radical (.OH) or singlet oxygen (1O2) is generated from moisture (H2O) or oxygen (O2) on the surface of an organic or inorganic substance by the action of electromagnetic waves including sunlight.
  • e ⁇ electrons
  • Due to this oxidation the molecular structure of the organic substance is changed, and a discoloration or embrittlement phenomenon called deterioration is observed, and rust is generated in the inorganic substance, particularly metal.
  • These “oxidized” organic or inorganic surfaces are positively charged by the extraction of electrons (e ⁇ ). Thus, a positive charge is also given to the contaminant (FIG. 3 (2)).
  • Contaminants are easily removed from the substrate by physical action such as wind and rain (FIG. 3 (4)). Thereby, the substrate is self-cleaned.
  • the layer containing the inorganic silicon compound and titanium oxide on the substrate surface By applying a positive charge to the layer containing the inorganic silicon compound and titanium oxide on the substrate surface as described above, adhesion of a positively charged contaminant to the substrate surface can be avoided.
  • some pollutants are negatively charged, such as chloride ions in tap water, and initially had a positive charge, but they were negative due to interaction with other objects (friction, etc.). There are things that have become charged. Such negatively charged contaminants are easily adsorbed on the surface of the positively charged substrate. Therefore, the layers may have both negative charges. Thereby, it is possible to prevent a contaminant having a negative charge from adhering to the substrate surface.
  • Examples of the negatively charged substance include an anion; a negatively charged conductor or dielectric; a composite of a negatively charged conductor and dielectric or semiconductor; a substance having a photocatalytic function, or a mixture thereof. It is done.
  • the anion is not particularly limited, but halide ions such as fluoride ion, chloride ion and iodide ion; inorganic ions such as hydroxide ion, sulfate ion, nitrate ion and carbonate ion An organic ion such as acetate ion.
  • the valence of ions is not particularly limited, and for example, a monovalent to tetravalent anion can be used.
  • Examples of the conductor or dielectric having a negative charge include conductors or dielectrics in which a negative charge is generated other than the above anions, for example, metals such as gold, silver, platinum, tin, and cerium; Elements such as graphite, sulfur, selenium, tellurium; sulfides such as arsenic sulfide, antimony sulfide, mercury sulfide; clay, glass powder, quartz powder, asbestos, starch, cotton, silk, wool, etc .; conger, indigo, aniline blue, Examples thereof include colloids of dyes such as eosin and naphthol yellow.
  • metals such as gold, silver, platinum, tin, and cerium
  • Elements such as graphite, sulfur, selenium, tellurium
  • sulfides such as arsenic sulfide, antimony sulfide, mercury sulfide
  • clay glass powder, quartz powder, asbestos, starch, cotton, silk, wool,
  • colloids of metals such as gold, silver, platinum, tin and cerium are preferable, and cerium, tin and silver colloids are more preferable.
  • the negative electrode of the battery made of the various conductors described above, and dielectrics such as negatively charged Teflon (registered trademark), vinyl chloride, polyethylene, and polyester can be used.
  • a substance having a photocatalytic function a substance containing a specific metal compound and having a function of oxidizing and decomposing organic and / or inorganic compounds on the surface of the layer by photoexcitation can be used.
  • the principle of photocatalyst by photoexcitation specific metal compounds, from the water or oxygen in the air OH - or O 2 - radical species is generated in, that the radical species oxidize reductive decomposition of organic and / or inorganic compound It is generally understood that there is.
  • the metal compound examples include typical titanium oxide (TiO 2 ), ZnO, SrTiOP 3 , CdS, CdO, CaP, InP, In 2 O 3 , CaAs, BaTiO 3 , K 2 NbO 3 , Fe 2 O 3. , Ta 2 O 5 , WO 3 , NiO, Cu 2 O, SiC, SiO 2 , MoS 3 , InSb, RuO 2 , CeO 2 and the like are known.
  • the substance having a photocatalytic function may contain a metal (Ag, Pt) that improves the photocatalytic performance.
  • various substances such as a metal salt, can be included in a range that does not deactivate the photocatalytic function.
  • the metal salt include metal salts such as aluminum, tin, chromium, nickel, antimony, iron, silver, cesium, indium, cerium, selenium, copper, manganese, calcium, platinum, tungsten, zirconium, and zinc.
  • hydroxides or oxides can be used for some metals or nonmetals.
  • Various metals such as cerium, selenium tetrachloride, cupric chloride, manganese chloride, calcium chloride, platinum chloride, tungsten tetrachloride, tungsten oxychloride, potassium tungstate, ferric chloride, zirconium oxychloride, zinc chloride
  • Examples of compounds other than metal salts include indium hydroxide, silicotungstic acid, silica sol, and calcium hydroxide.
  • the substance having the photocatalytic function adsorbs OH ⁇ (hydroxylated radical) and O 2 ⁇ (oxygenated radical) from physically adsorbed water or oxygen on the surface of the substance, and the surface has an anion.
  • OH ⁇ hydroxylated radical
  • O 2 ⁇ oxygenated radical
  • photocatalytic activity is reduced or lost in accordance with the concentration ratio.
  • a substance having a photocatalytic function does not need to oxidatively decompose a pollutant, and therefore can be used as a negatively charged substance.
  • the negatively charged substrate surface is electrostatically repelled by the negatively charged contaminant as in the case of the positively charged substrate shown in FIG. 3, the contaminant is transferred to the substrate surface. Can be avoided.
  • adhesion to these substrates can be avoided by adding both positive and negative charge substances to the transmitted light amount increasing agent of the present invention. Or it can be reduced.
  • contamination attracting substances having a negative charge or an amphoteric charge such as yellow sand, carillon clay fine powder, algae, pollen, chloride ions in tap water, etc. Repulsively, preventing adhesion to the substrate surface. Therefore, it is possible to prevent changes in the substrate surface characteristics due to the adhesion of such impurities and to keep the substrate surface clean.
  • the amount of positive charge and the amount of negative charge are balanced on the surface of the substrate.
  • the charged voltage on the surface of the substrate is preferably in the range of ⁇ 50V to 50V. is there.
  • a pollutant made of an insulator eg, silicone oil having a relatively small amount of positive or negative charge, depending on the type of the substance, if there is only a strong positive or negative charge on the substrate surface, the pollutant As a result, the surface charge of the substrate may be reversed, and as a result, the contaminant may be adsorbed on the surface of the substrate, so that both the positive charge substance and the negative charge substance coexist to avoid or reduce such adsorption. By doing so, a decrease in transmittance can be prevented.
  • an insulator eg, silicone oil
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing one embodiment for imparting both a positive charge and a negative charge to a layer on the surface of a substrate, and a dielectric or semiconductor-conductor having a negative charge-dielectric or semiconductor-positive charge. This is an example in which a combination of conductors is used as a layer. As the conductor having a negative charge and the conductor having a positive charge shown in FIG. 4, those described above can be used.
  • the dielectric or semiconductor adjacent to the negatively charged conductor is dielectrically polarized due to the influence of the surface charge state of the conductor.
  • a positive charge is generated in the dielectric or semiconductor on the side adjacent to the conductor having a negative charge
  • a negative charge is generated on the side adjacent to the conductor having a positive charge. Due to these actions, the surface of the dielectric or semiconductor-conductor-dielectric or semiconductor-conductor combination shown in FIG. 4 is positively charged or negatively charged.
  • the size of the composite of the conductor and dielectric or semiconductor (referring to the length of the longest axis passing through the composite) is 1 nm to 100 ⁇ m, preferably 1 nm to 10 ⁇ m, more preferably 1 nm to 1 ⁇ m, more preferably 1 nm. To 100 nm. *
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing another mode in which a positive charge and a negative charge are imparted to the layer. *
  • a conductor having a negative charge and a conductor having a positive charge are adjacent to each other, and the positive charge and the negative charge are reduced due to contact disappearance or the like.
  • the conductor having a negative charge and the conductor having a positive charge those already described can be used.
  • FIG. 6 shows a mechanism for removing contaminants from the surface of a layer having a positive charge and a negative charge.
  • a negative charge selected from an anion; a negatively charged conductor or dielectric; a composite of a negatively charged conductor and a dielectric or semiconductor; a substance having a photocatalytic function; or a mixture thereof
  • Contaminants accumulate on the surface of the layer and are photooxidized by the action of electromagnetic waves such as sunlight. Thus, a positive charge is also given to the contaminant (FIG. 6 (2)).
  • Contaminants are easily removed from the layer by physical action such as wind and rain (FIG. 6 (4)). Thereby, the substrate is self-cleaned.
  • the transmitted light amount increasing agent may contain various metals (Ag, Pt). Moreover, various substances, such as a metal salt, can be included in the range which does not deactivate a function.
  • the metal salt include metal salts such as aluminum, tin, chromium, nickel, antimony, iron, silver, cesium, indium, cerium, selenium, copper, manganese, calcium, platinum, tungsten, zirconium, and zinc.
  • hydroxides or oxides can be used for some metals or nonmetals.
  • Various metals such as cerium, selenium tetrachloride, cupric chloride, manganese chloride, calcium chloride, platinum chloride, tungsten tetrachloride, tungsten oxydichloride, potassium tungstate, gold chloride, zirconium oxychloride, zinc chloride
  • Examples of compounds other than metal salts include indium hydroxide, silicotungstic acid, silica sol, and calcium hydroxide.
  • the transmitted light amount increasing agent of the present invention can contain an organosilicon compound.
  • organosilicon compound include various organosilane compounds, and silicones such as silicone oil, silicone rubber, and silicone resin. These may be used alone or in a mixture.
  • silicone those having an alkyl silicate structure or a polyether structure in the molecule, or those having both an alkyl silicate structure and a polyether structure are preferable.
  • the alkyl silicate structure refers to a structure in which an alkyl group is bonded to a silicon atom of a siloxane skeleton.
  • a polyether structure means a structure having an ether bond, and is not limited to these.
  • polyethylene oxide, polypropylene oxide, polytetramethylene oxide, polyethylene oxide-polypropylene oxide block copolymer are used.
  • examples thereof include molecular structures such as a polymer, a polyethylene polytetramethylene glycol copolymer, and a polytetramethylene glycol-polypropylene oxide copolymer.
  • a polyethylene oxide-polypropylene oxide block copolymer is preferable from the viewpoint that the wettability on the substrate surface can be controlled by the block degree and molecular weight.
  • silicone having both alkyl silicate structure and polyether structure in the molecule is particularly preferable.
  • polyether-modified silicone such as polyether-modified polydimethylsiloxane is suitable. This can be produced by a known method, for example, by the method described in Synthesis Examples 1, 2, 3, 4 of JP-A-4-242499, or Reference Example of JP-A-9-165318. be able to.
  • polyethylene oxide-polypropylene oxide block copolymer-modified polydimethylsiloxane obtained by reacting methallyl polyethylene oxide-polypropylene oxide block copolymer with dihydropolydimethylsiloxane is preferred.
  • TSF4445, TSF4446 (GE Toshiba Silicone Co., Ltd.), KP series (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SH 200, SH3746M, DC3PA, ST869A (Toray Dow Corning Co., Ltd.), etc. are used. be able to.
  • the concentration of the organosilicon compound in the transmitted light amount increasing agent can be appropriately changed according to the degree of surface treatment of the substrate, but is typically 0.01 to 95% by weight, preferably 0.05. Is 50.0 wt%, more preferably 0.1-10.0 wt%.
  • the organosilicon compound contained in the transmitted light amount increasing agent of the present invention is preferably less than 10% by weight, more preferably less than 5% by weight, and even more preferably less than 2% by weight. In particular, it is preferable that the transmitted light amount increasing agent of the present invention does not contain an organosilicon compound.
  • an intermediate layer may exist between the layer containing the inorganic silicon compound and titanium oxide and the substrate surface.
  • the intermediate layer can be made of, for example, various organic or inorganic substances that can impart hydrophilicity or hydrophobicity or water repellency or oil repellency to the substrate.
  • the substrate obtained according to the present invention can be used in any field, and is particularly effective as a component of equipment that requires improved light transmission or reduced reflectance.
  • translucent face glass of photovoltaic cells such as solar cells; silicon cells that are power generation elements; translucent substrates for various displays such as liquid crystal displays, plasma displays, organic EL displays, and CRT televisions (face glasses, polarizing plates, Color filters, etc.); optical members or optical elements such as various photoreceptors, light emitters (LED, organic EL) projectors, polarizing glass, optical glass, optical lenses, touch panels; and building materials such as window glass Can do.
  • LED light emitters
  • Translucent face glass (including electrodes) of photovoltaic cells such as solar cells, inner and outer transparent substrates of various displays, and touch panels (transparent glass with electrodes or resin substrates) are particularly preferable.
  • the present invention can reduce the reflected light and absorbed light of the substrate, and can improve the light transmittance which is lowered by the electrode.
  • the present invention when the present invention is applied to the face glass of a photovoltaic cell such as a solar cell used outdoors and the surface of a silicon cell as a power generation element, it can contribute to improvement in power generation efficiency due to the development of high light transmittance.
  • the substrate is surface-treated using a transmitted light amount increasing agent containing a positively charged substance, a negatively charged substance, or a mixture thereof, coupled with the effect of preventing the formation of water droplets by hydrophilization of the substrate surface,
  • the repulsion avoids or reduces the adhesion of contaminants over a long period of time, so that the high light transmittance of the substrate can be maintained over time.
  • a photovoltaic cell using the substrate as a face glass has high efficiency outdoors. Can be continuously generated.
  • the transmitted light amount increasing agent of the present invention reduces scattered light or absorbed light of a light transmissive substrate itself or a light transmissive electrode layer such as ITO or TCO provided on the light transmissive substrate.
  • the transmitted light can be increased, and the reflectance of the light-transmitting substrate can be reduced, so that the function of the “optical isolator” can be increased. Therefore, the highly light-transmitting substrate of the present invention is suitable as an “optical isolator”.
  • the above-described transmittance improving characteristics can be imparted not only by the surface of the light transmissive substrate, but also by implementing the present invention on the electrode surface of the light transmissive substrate having the light transmissive electrode layer.
  • a light-transmitting substrate preferably a transparent substrate
  • a light-transmitting electrode layer preferably a transparent electrode layer
  • Increasing the amount of light transmitted through the substrate by forming a layer containing an inorganic silicon compound and (2a) titanium oxide and / or (2b) an alkali metal or alkaline earth metal or a compound thereof. Can do.
  • the transmitted light amount increasing agent of the present invention is applied to the surface of the light-transmitting substrate having a reflective layer on the surface other than the reflective layer, and (1) an inorganic silicon compound, and (2a) titanium oxide, and / or (2b) in the case of forming a layer containing an alkali metal or alkaline earth metal or a compound thereof (for example, applied to at least the other surface of a light-transmitting substrate having a reflective layer on one surface, and an inorganic silicon compound and In the case where a layer containing titanium oxide is formed on the surface), the amount of reflected light passing through the light transmissive substrate can be increased by increasing the amount of light transmitted through the light transmissive substrate.
  • this invention can be used suitably for surface treatments, such as a reflecting mirror and mirror glass for solar cells, for example.
  • a layer containing (1) an inorganic silicon compound and (2a) titanium oxide and / or (2b) an alkali metal or alkaline earth metal or a compound thereof is provided between the one surface and the reflective layer. May be. In this case, the reflectance can be further increased.
  • the raw materials (1) to (6) used in the examples and comparative examples are as follows.
  • Inorganic silicon compound aqueous dispersion silica sol solution WM-12 (manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.) (2) TiO 2 amorphous type titanium peroxide STi titania high coat A37 (manufactured by Sustainable Technology Co., Ltd.) (3) TiO 2 anatase type titanium peroxide STi titania high coat B56 (manufactured by Sustainable Technology Co., Ltd.) (4) Positively charged copper-doped anatase-type titanium peroxide STi titania high coat Z18-1200A (manufactured by Sustainable Technology Co., Ltd.) (5) Copper / zirconia-doped anatase-type titanium peroxide STi Z18-1000ZAsuper SA (made by Sustainable Technology Co., Ltd.) (6) Copper / zirconia doped amorphous titanium peroxide STi Z18-1000ZAsuper (manufactured by Sustainable Technology Co., Ltd.)
  • the raw materials (7) to (13) used in the examples are as follows.
  • a 10% diluted 25% aqueous ammonia (manufactured by Takasugi Pharmaceutical Co., Ltd.) was added dropwise to adjust the pH to 7.0 to precipitate a mixture of iron hydroxide and titanium hydroxide.
  • the precipitate is continuously washed with pure water so that the conductivity in the supernatant is 0.8 mS / m or less, and when the conductivity is 0.744 mS / m, the washing is terminated.
  • 420 g of a hydroxide-containing liquid was produced.
  • 25 g of 35% hydrogen peroxide manufactured by Taiki Pharmaceutical Co., Ltd.
  • the precipitate is continuously washed with pure water so that the conductivity of the supernatant liquid is 0.8 mS / m or less. When the conductivity is 0.713 mS / m, the washing is terminated. 317 g of hydroxide was produced. Next, 28 g of 35% hydrogen peroxide (manufactured by Taiki Pharmaceutical Co., Ltd.) was added while cooling this to 1 to 5 ° C. and stirred for 16 hours, and 0.51 wt% of tan transparent tin was doped. 345 g of an amorphous type titanium peroxide solution was obtained. This was heated at 100 ° C. for 5 hours to obtain a tin-doped anatase-type TiO 2 titanium peroxide dispersion.
  • the precipitate is continuously washed with pure water so that the conductivity of the supernatant liquid is 0.8 mS / m or less.
  • the conductivity is 0.634 mS / m
  • the washing is terminated and water having a concentration of 0.40 wt% is obtained.
  • 700 g of oxide dispersion was produced.
  • 112 g of 35% hydrogen peroxide (Taiki Pharmaceutical Co., Ltd.) was added to this solution at room temperature and stirred for 16 hours, a 0.43 wt% amorphous titanium peroxide solution doped with yellowish brown calcium 810 g was obtained.
  • 200 g of the amorphous titanium peroxide dispersion prepared above was weighed and heated at 100 ° C. for 5 hours, 180 g of a pale yellow anatase type titanium peroxide dispersion was obtained at a concentration of 0.48 wt%.
  • This precipitate is washed with pure water until the conductivity of the supernatant is 0.8 mS / m or less.
  • 650 g of a 0.40 wt% concentration hydroxide dispersion was produced.
  • 112 g of 35% hydrogen peroxide solution (manufactured by Taiki Pharmaceutical Co., Ltd.) was added to this solution at room temperature and stirred for 16 hours.
  • 0.43 wt% amorphous titanium peroxide solution doped with tan yttrium 760 g was obtained.
  • 200 g of the amorphous titanium peroxide dispersion prepared above was weighed and heated at 100 ° C. for 5 hours, 180 g of a pale yellow anatase type titanium peroxide dispersion was obtained at a concentration of 0.48 wt%.
  • the raw materials (14) and (15) used in the comparative examples are as follows.
  • Organic silicon compound aqueous dispersion STi Titania Hi-Coat Z-B (Sustainable Technology Co., Ltd.)
  • Inorganic silicon compound solution polysilicate solution: MS-AAAL (manufactured by Sustainable Technology Co., Ltd.)
  • the raw materials of (1) to (15) were mixed in the proportions shown in Table 1 (the mixing ratio was the solid weight (mass) ratio) to obtain the surface treating agents of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 3.
  • the total solid concentration of the surface treatment agent was unified to 1.45% by weight (mass).
  • Examples 1 to 4, 6 to 8, and 10 and Comparative Examples 1 and 2 were mixed with commercially available white sucrose (the mixing ratio of the white saccharose was the total amount of the transmitted light amount increasing agent of the Example or Comparative Example before mixing). Weight (mass) ratio to solid weight (mass)).
  • Evaluation substrates 1 to 4 and comparative substrates 1 to 2 were manufactured by heating at 550 ° C. for 15 minutes. The blue float glass plate itself was used as a control.
  • the light transmittance is more improved when the inorganic silicon compound and titanium oxide (Examples 1 to 4) or the organic silicon compound (Comparative Example 1) are combined than the inorganic silicon compound alone (Comparative Example 2).
  • the light transmittance is more improved when the combination of the inorganic silicon compound and titanium oxide (Examples 1 to 4) is used than when the combination of the inorganic silicon compound and the organic silicon compound (Comparative Example 1) is used.
  • the light transmittance is more improved when the anatase type is used as the titanium oxide (Example 2) than when the amorphous type is used (Example 1). Furthermore, it can be seen that the light transmittance is further improved when metal-doped titanium oxide is used (Examples 3 and 4).
  • the average transmittance and the average reflectance of visible light were measured using a photometer V-550DS (JASCO Corporation) under the following conditions.
  • Photometric mode % T,% R, response: Medium, scanning speed 100 nm / min, start wavelength 780 nm, end wavelength 380 nm, data capture interval 1.0 nm. The results are shown in Table 3.
  • the light transmittance is improved by adding upper white sugar (Example 6) than by adding no white sugar (Example 5). This is because the reflectance is further reduced by forming fine irregularities on the surface of the evaluation substrate 6 by thermal decomposition of the white sucrose.
  • the average transmittance and the average reflectance of visible light were measured using a photometer V-550DS (JASCO Corporation) under the following conditions.
  • Photometric mode % T,% R, response: Medium, scanning speed 100 nm / min, start wavelength 780 nm, end wavelength 380 nm, data capture interval 1.0 nm. The results are shown in Table 4.
  • Example 7 The surface treatment agent of Example 7 was spray-coated at a rate of 7 g / m 2 on the surface of a commercially available mirror glass for solar thermal power generation (manufactured by AGC USA: silver-deposited reflective film on the back of the transparent substrate) and dried at room temperature. To 150 ° C. for 30 minutes to prepare an evaluation substrate 11. In addition, the mirror glass for solar power generation itself was used as a control.
  • the average reflectance of light rays (420 nm to 2000 nm) was measured using a photometer V-670 (JASCO Corporation) under the following conditions.
  • Photometric mode % T,% R, response: Medium, scanning speed 100 nm / min, start wavelength 420 nm, end wavelength 2000 nm, data capture interval 1.0 nm. The results are shown in Table 5.
  • the surface treatment agent of the present invention improves the reflectance by about 1.5%.
  • Example 7 The surface treatment agent of Example 7 was applied by a sponge squeegee method at a rate of 7 g / m 2 on the glass surface side of the blue float glass for touch panel (thickness 1.1 mm) with the ITO film, dried, and then 150 ° C.
  • the substrate for evaluation was prepared by heating for 30 minutes.
  • membrane itself of the blue float glass (thickness 1.1mm) for touchscreens was made into the control
  • the average transmittance of light rays (300 nm to 2500 nm) was measured using a photometer V-670 (JASCO Corporation) under the following conditions.
  • Photometric mode % T,% R, response: Medium, scanning speed 100 nm / min, start wavelength 300 nm, end wavelength 2500 nm, data capture interval 1.0 nm.
  • Table 6 shows the results of the transmittance of light having wavelengths of 900 nm, 1300 nm, 1900 nm, and 2500 nm.
  • the surface treatment agent of the present invention greatly improves the transmittance of light (visible light, infrared rays, etc.) of the light-transmitting substrate.
  • the transmittance of light visible light, infrared rays, etc.
  • the surface treatment agent of the present invention greatly improves the transmittance of light (visible light, infrared rays, etc.) of the light-transmitting substrate.
  • the average light transmittance is improved by 4.92% in the visible light (380 nm to 780 nm) region, but also the light transmittance can be greatly improved in the near infrared region (particularly 900 nm to 2500 nm).
  • Example 7 The surface of Example 7 only on the ITO film side of the same blue float glass (thickness 1.1 mm) for touch panel as used in [Evaluation 5], and on both the ITO film side and the glass surface side A treatment agent is applied at a rate of 7 g / m 2 by a sponge squeegee method, dried, and heated at 150 ° C. for 30 minutes to prepare an evaluation substrate 13 (ITO film side film formation) and an evaluation substrate 14 (double-side film formation), respectively. did. The non-formed substrate itself was used as a control.
  • the average transmittance of light (380 nm to 780 nm and 600 nm to 800 nm) was measured using a photometer V-550DS (JASCO Corporation) under the following conditions.
  • Photometric mode % T,% R, response: Medium, scanning speed 100 nm / min, start wavelength 380 nm or 600 nm, end wavelength 780 nm or 800 nm, data capture interval 1.0 nm. The results are shown in Table 7.
  • the layer containing the inorganic silicon compound and titanium oxide on the ITO film side, or both the ITO film side and the glass surface side, the light transmittance as a touch panel is greatly increased. You can see that it improves.
  • the volume resistivity of the evaluation substrate 13 and the control was measured using a resistance meter (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd .: Lorester GP) under the condition of an applied voltage of 90V. The results are shown in Table 8.
  • Example 12 After thoroughly washing the blue float glass (length 10 cm ⁇ 10 cm, thickness 3 mm), the surface treatment agents of Example 12 and Comparative Example 3 were each applied at a rate of 8.5 g / m 2 , and then at 200 ° C.
  • substrate 3 were produced by heating for 15 minutes.
  • the blue float glass substrate itself was used as a control.
  • the light transmittance can also be improved by a composite of an inorganic silicon compound and an alkali metal or alkaline earth metal.
  • Example 11 on only the TCO film surface of a solar cell (sunlight) face glass (thickness: 3.0 mm) substrate on which a transparent electrode (TCO film) is formed on a transparent substrate, or on both the TCO film surface and the glass surface
  • the surface treatment agent was applied at a rate of 8.0 g / m 2 by a sponge squeegee method and dried at room temperature to obtain an evaluation substrate 16, which was dried at room temperature using the surface treatment agent of Example 1 instead of Example 11. Then, the substrate heated at 200 ° C. for 15 minutes was used as an evaluation substrate 17, and a non-formed glass substrate with a TCO film itself was used as a control.

Abstract

本発明は、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属、又は、その化合物を使用する、光透過性基体の透過光量増加剤若しくは透過光量増加方法、又は、光透過性基体の反射光量増加方法に関する。本発明は、基体の材質及び形状に係わらず適用可能な簡易な方法により基体の光透過量又は反射光量を増大させることができる。

Description

光透過性基体の透過光量増加
本願は、２０１１年６月２９日に日本国に出願された特願２０１１－１４４１３６号に基づく優先権を主張しており、その内容はここに参照として組み込まれる。本発明は、光透過性基体の透過光量を増大させる透過光量増加剤、及び、当該透過光量増加剤で表面処理を行うことを特徴とする高光透過性基体の製造方法、並びに、光透過性基体を透過する光量を増加させる方法に関する。
従来より、光を透過する機能を有する光学素子の機能性向上のために、当該素子の光透過性の向上が求められている。例えば、レンズ等の光学素子では、基体として透明度の高いガラスを使用したり、反射率を低減させるための有機高分子フィルムを基体表面に適用することが行われている。しかし、高透明度のガラスの使用は経済性に問題があり、また、有機高分子フィルムの適用では非常に薄いフィルムの厚みをレンズ等の光学特性に影響を与えない程度に均一に制御することが困難であった。また、太陽光発電用セル等の光学部材、及び、各種映像装置の発光素子等の光学素子では、透過光量により機能特性が左右されるものがあり、より多くの透過光量を得ることができるように光透過性能を向上する必要があるが、透過光量を増大することは困難であった。
また、特開昭５０－７００４０号公報には、反射率低減のためにレンズ基体の表面にエッチング処理を行って所定のパターンを有する微細な凹凸を形成することが記載されているが、エッチング処理にレーザー光干渉を利用するために処理装置が大掛かりとなり、また、レンズ基体が曲面を有する場合は、当該曲面上での凹凸の形成が困難であった。また、この方法では、反射光の低減量以上に透過光量を増大させることはできなかった。
特開昭５０－７００４０号公報
本発明は、上記の従来技術に鑑みて為されたものであり、基体の材質及び形状に係わらず適用可能な簡易な方法により基体の光透過量を増大させることをその目的とする。
本発明の目的は、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む層を光透過性基体表面に形成することによって達成される。前記層は、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む光透過性基体の透過光量増加剤を光透過性基体に塗布し、加熱処理又は非加熱処理を行うことによって、形成することができる。前記光透過性基体は光透過性電極層又は反射層を有していてもよい。
ここで「加熱処理」とは、常温（２０～３０℃、好ましくは２５℃）を超える温度に加熱することを意味し、屋外において太陽光に一定時間曝露（例えば５０～１００℃に達することがある）することも含む。一方、「非加熱処理」とは、常温に一定時間維持することを意味する。なお、本発明において、「光」とは、紫外線、可視光、赤外線等の電磁波を意味する。
前記酸化チタンはアナターゼ型であることが好ましい。更に、前記酸化チタンは金属ドープ酸化チタンであることが好ましい。前記酸化チタンは過酸化チタンであってもよい。
前記金属は銅、錫、鉄、ゲルマニウム、イットリウム、ランタン、コバルト、ジルコニウム、ハフニウム、セリウム、アルカリ金属、及び／又は、アルカリ土類金属であってよい。
前記基体は少なくとも一部が樹脂、金属又はガラス製であることが好ましい。
前記透過光量増加剤は熱分解性有機化合物を含んでもよい。この場合、加熱処理は、４００℃以上の温度で行われることが好ましい。
前記熱分解性有機化合物は糖又は糖アルコールであることができ、糖は、単糖類及び二糖類からなる群から選択される少なくとも１つであることができる。一方、前記熱分解性有機化合物は水溶性有機高分子であってもよい。
前記透過光量増加剤は、更に（１）陽イオン；（２）正電荷を有する導電体又は誘電体；並びに（３）正電荷を有する導電体、及び、誘電体又は半導体、の複合体からなる群から選択される１種又は２種以上の、正電荷物質を含有することができる。
前記透過光量増加剤は、更に（４）陰イオン；（５）負電荷を有する導電体又は誘電体；（６）負電荷を有する導電体、及び、誘電体又は半導体、の複合体；（７）光触媒機能を有する物質からなる群から選択される１種又は２種以上の、負電荷物質を含有することができる。
前記透過光量増加剤は、更に、前記正電荷物質及び前記負電荷物質を共に含有することができる。
なお、本発明は（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む層を、反射層を表面に有する光透過性基体の該反射層以外の表面に形成することを特徴とする、光透過性基体の反射光量増加方法にも関する。
本発明によれば、基体の材質及び形状に係わらず、簡易な方法により、光透過性基体の透過光量を増大させることができる。したがって、本発明により、高光透過性基体を簡便、且つ、経済的に製造することができる。本発明により得られる高光透過性基体は、電磁波の高透過性又は低反射性が求められる光学素子、光学部材として好ましい。
また、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、特に金属ドープ酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物、を含む透過光量増加剤を光透過性基体に塗布し、加熱処理又は非加熱処理を行い、透過光量増加性層を光透過性基体表面に形成するにあたり、当該透過光量増加剤が熱分解性有機化合物を更に含む場合は、加熱後、微細な凹凸構造が前記層の表面に形成され、表面積が増大し、光の飛散が低減するので、透過光量がより増大し、光透過性基体の反射率が低減して、光透過性基体の透過光量を更に増大させることができる。
そして、前記透過光量増加剤が正電荷物質及び／又は負電荷物質を含む場合は、光透過性基体の表面の汚染が防止されるので、透過光量の増大効果を長期間に亘って維持することができる。
なお、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む層を、反射層を表面に有する光透過性基体の該反射層以外の表面に形成する場合は、当該光透過性基体の透過光量増加により、当該光透過性基体を通過する反射光量も増大させることができる。
金属ドープ過酸化チタンの第１の製造方法の一例の概略を示す図。 複合体による正電荷付与機構を示す概念図。 正電荷を帯びる基体表面から汚染物質が除去される機構を示す概念図。 本発明における正電荷及び負電荷付与機構の一例を示す概念図。 本発明における正電荷及び負電荷付与機構の他の例を示す概念図。 正電荷及び負電荷を帯びる基体表面から汚染物質が除去される機構を示す概念図。 評価基板１２の光透過率特性を示す図。 評価基板１６及び評価基板１７の光透過率特性を示す図。
一般に、光透過性基体を通過する光の量は、基体による光の吸収を除外すると、光透過性基体に入射する光の量から光透過性基体表面で反射される光の量を減じたものである。
換言すれば、光透過性基体の透過光量＝光透過性基体への入射光量－透過性基体の反射光量の式が成立する。
本発明者らは、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む層を光透過性基体表面に形成することによって、当該光透過性基体の透過光量が、予想外に、光透過性基体への入射光量から光透過性基体の反射光量（及び基体による吸収光量）を減じたものを上回ることを見出し、本発明を完成した。また、前記層にアナターゼ型酸化チタンを配合すると透過光量は更に増大し、前記酸化チタンとして金属ドープ酸化チタンを使用すると透過光量は更に増大する。
すなわち、本発明を施すことにより、光透過性基体の透過光量が増大し、光透過性基体の透過光量＞光透過性基体への入射光量－（透過性基体の反射光量＋基板の吸収光量）の関係が成立する。
光透過性基体の透過光量が増大するのは、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む層自体が光、特に可視光及び赤外線、を放射するか、及び／又は、光透過性基体(透明電極層も含む)内の光吸収を低減するためであると考えられる。前記層が光を放射する理由としては、前記層中の原子又は分子が紫外線等の電磁波により励起状態となり、励起状態から基底状態に戻る際に光を放出することが考えられる。このように、紫外線等の短波長（よりエネルギーが高い）電磁波によって励起された分子が例えば蛍光として長波長（よりエネルギーが低い）電磁波を放出する原理は、例えば、衣料や製紙分野で汎用される蛍光増白剤の分野では既に確立されている。いずれにせよ、本発明は、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む層が関与する光放射現象及び／又は光吸収低減を利用するものである。なお、この光放射現象及び光吸収低減には正電荷物質及び／又は負電荷物質が何らかの形で寄与すると考えられるので、正電荷物質や負電荷物質を含有することが好ましい。
本発明では、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む、光透過性基体の透過光量増加剤を光透過性基体に塗布し、加熱処理又は非加熱処理することによって、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む層を光透過性基体上に形成して、その透過光量を増大させる。すなわち、本発明は、前記透過光量増加剤を使用する光高透過性基体の製造方法、或いは、前記透過光量増加剤を用いた光透過性基体の透過光量増加方法でもある。
本発明により表面処理される基体としては、各種の光透過性基体を使用することができる。基体の材質としては、特に限定されるものではなく、親水性又は疎水性の無機系基体及び有機系基体、或いは、それらの組み合わせを使用することができる。
無機系基体としては、例えば、ソーダライムガラス、石英ガラス、耐熱ガラス等の透明若しくは半透明ガラス、又は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、ＺｎＯ、ＡｌＯ、ＳｎＯ２酸化物（ＴＣＯ）等の透明電極金属酸化物層を有する透明又は半透明基体、及び、シリコン若しくは金属等が挙げられる。また、有機系基体としては、例えば、プラスチックからなる基体が挙げられる。プラスチック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、ボリカーボネート、アクリル樹脂、ＰＥＴ等のポリエステル、ポリアミド、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂、及び、ポリウレタン、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。耐熱性の点では無機系基体が好ましく、特に、少なくとも一部若しくは好ましくは全部が、樹脂、金属又はガラス製の基体が好ましい。なお、有機系基体の材質としては熱硬化性樹脂が好ましい。
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、紡錘形、シート形、フィルム形、繊維状等の任意の形状をとることができる。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又は疎水性化されていてもよい。基体表面は平面及び／又は曲面を備えていてもよく、また、エンボス加工されていてもよいが、平滑性を有することが好ましい。
本発明において使用される透過光量増加剤は、少なくとも、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む液状の組成物である。前記酸化チタンは、特に、金属ドープ酸化チタンであることが好ましい。
（１）無機ケイ素化合物としては、シリカ（二酸化ケイ素）、ポリシリケート、窒化ケイ素、炭化ケイ素、シラン等が挙げられるが、シリカ及びポリシリケートが好ましい。シリカとしては、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカ、沈降シリカ等を使用することができるがコロイダルシリカが好ましい。市販のコロイダルシリカとしては、例えば、ＰＬ－１，ＰＬ－３（扶桑化学工業（株））、ポリシリケートとして、ＷＭ－１２（多摩化学工業（株）製）、シリカゾル５１（コルコート（株）製）等を用いることができる。
前記透過光量増加剤中の無機ケイ素化合物の濃度は、典型的には０．０１～９５重量％であり、好ましくは０．１～８０重量％であり、より好ましくは１０．０～７５重量％である。
本発明で使用される（２ａ）酸化チタンとは、チタンの酸化物の意味であり、例えば、ＴｉＯ、ＴｉＯ２、ＴｉＯ３、ＴｉＯ３・ｎＨ２Ｏ等の各種の一酸化チタン、二酸化チタン、過酸化チタン等が挙げられるが、ペルオキソ基を有する過酸化チタンが好ましい。また、酸化チタンは微粒子状である事が好ましい。酸化チタンは、アモルファス型、又は、アナターゼ型、ブルッカイト型、ルチル型のいずれの結晶形であってもよいが、アナターゼ型、ブルッカイト型、ルチル型が好ましく、特にアナターゼ型が好ましい。アナターゼ型、ブルッカイト型、ルチル型の酸化チタンはそれぞれ単独か又は混合物であってもよく、或いは、アモルファス型との混合物でもよい。酸化チタンとして、本発明では、市販の各種結晶型の酸化チタンのゾル液を使用することができる。
金属ドープ酸化チタンに含まれる金属としては、金、銀、白金、銅、ジルコニウム、マンガン、ニッケル、コバルト、錫、鉄、亜鉛、ゲルマニウム、ハフニウム、イットリウム、ランタン、セリウム、パラジウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、リチウム等のアルカリ金属、及び、カルシウム等のアルカリ土類金属からなる群から選択された金属元素の少なくとも１つが好ましい。銅、錫、鉄、ゲルマニウム、イットリウム、ランタン、コバルト、ジルコニウム、ハフニウム、セリウム、リチウム等のアルカリ金属、及び／又は、カルシウム等のアルカリ土金属がより好ましく、コバルト、錫、鉄等の微弱な磁性を有する金属が特に好ましい。金属ドープ酸化チタンとしては、市販の各種結晶型の酸化チタンのゾル液と各種金属のゾル液を混合したものを使用することができる。
金属ドープ酸化チタンとしては、特に、金属ドープ過酸化チタンが好ましい。金属ドープ過酸化チタンの製造方法としては、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良いし、各種の液体分散チタニア溶液の製造方法を採用しても良い。そして、上記金属は、製造段階の如何を問わず過酸化チタンと複合化することができる。
本発明で使用される過酸化チタンはアモルファス型、又は、アナターゼ型、ブルッカイト型、ルチル型のいずれの結晶形であってもよいが、アナターゼ型、ブルッカイト型、ルチル型が好ましく、特にアナターゼ型が好ましい。アナターゼ型、ブルッカイト型、ルチル型の酸化チタンはそれぞれ単独又は混合物であってもよい。
前記金属ドープ過酸化チタンの製造方法としては、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、上記金属は、製造段階の如何を問わず過酸化チタンと複合化することができる。
例えば、前記金属ドープ過酸化チタンの具体的な製造方法としては、以下の第１～第３の製造方法、並びに、従来から知られているゾル－ゲル法が挙げられる。
第１の製造方法
まず、四塩化チタン等の四価チタンの化合物とアンモニア等の塩基とを反応させて、水酸化チタンを形成する。次に、この水酸化チタンを酸化剤でペルオキソ化し、超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。この反応は好ましくは水性媒体中で行なわれる。さらに、任意に加熱処理することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させることも可能である。上記の各工程のいずれかにおいて金、銀、白金、銅、ジルコニウム、マンガン、ニッケル、コバルト、錫、鉄、亜鉛、ゲルマニウム、ハフニウム、イットリウム、ランタン、セリウム、パラジウム、バナジウム、ニオブ、カルシウム、及び、タンタルから又はそれらの化合物の少なくとも１つが混合される。
ペルオキソ化用酸化剤は特に限定されるものではなく、チタンのペルオキソ化物、すなわち過酸化チタンが形成できるものであれば各種のものが使用できるが、過酸化水素が好ましい。酸化剤として過酸化水素水を使用する場合は、過酸化水素の濃度は特に制限されることはないが、３０～４０％のものが好適である。ペルオキソ化前には水酸化チタンを冷却することが好ましい。その際の冷却温度は１～５℃が好ましい。
図１に上記第１の製造方法の一例を示す。図示される製造方法では、四塩化チタン水溶液とアンモニア水とを、金、銀、白金、銅、ジルコニウム、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、錫、亜鉛、ゲルマニウム、ハフニウム、イットリウム、ランタン、セリウム、パラジウム、バナジウム、ニオブ、カルシウム、及び、タンタルから又はそれらの化合物の少なくとも１つの存在下で混合し、当該金属の水酸化物及びチタンの水酸化物の混合物を生成させる。その際の反応混合液の濃度及び温度については、特に限定されるわけではないが、希薄且つ常温とすることが好ましい。この反応は中和反応であり、反応混合液のｐＨは最終的に７前後に調整されることが好ましい。
このようにして得られた金属及びチタンの水酸化物は純水で洗浄した後、５℃前後に冷却され、次に、過酸化水素水でペルオキソ化される。これにより、金属がドープされた、アモルファス型のペルオキソ基を有するチタン過酸化物微細粒子を含有する水性分散液、すなわち金属ドープ過酸化チタンを含有する水性分散液を製造することができる。前記アモルファス型をアナターゼ型に転移させるには、例えば、得られたアモルファス型過酸化チタン水性分散液を１００℃で２～５時間加熱すればよい。ルチル型過酸化チタンは５時間以上加熱すれば得られるが、６０～９０℃の低温で長時間加熱しても得ることができる。
第２の製造方法
四塩化チタン等の四価チタンの化合物を酸化剤でペルオキソ化し、これとアンモニア等の塩基とを反応させて超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。この反応は好ましくは水性媒体中で行なわれる。さらに、任意に加熱処埋することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させることも可能である。上記の各工程のいずれかにおいて金、銀、白金、銅、ジルコニウム、マンガン、ニッケル、コバルト、錫、鉄、亜鉛、ゲルマニウム、ハフニウム、イットリウム、ランタン、セリウム、パラジウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、リチウム等のアルカリ金属、及び、カルシウム等のアルカリ土類金属、又は、それらの化合物の少なくとも１つが混合される。
第３の製造方法
四塩化チタン等の四価チタンの化合物を、酸化剤及び塩基と同時に反応させて、水酸化チタン形成とそのペルオキソ化とを同時に行い、超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。この反応は好ましくは水性媒体中で行なわれる。さらに、任意に加熱処埋することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させることも可能である。上記の各工程のいずれかにおいて金、銀、白金、銅、ジルコニウム、マンガン、ニッケル、コバルト、錫、鉄、亜鉛、ゲルマニウム、ハフニウム、イットリウム、ランタン、セリウム、パラジウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、リチウム等のアルカリ金属、及び、カルシウム等のアルカリ土類金属、又は、それらの化合物の少なくとも１つが混合される。
なお、第１乃至第３の製造方法において、アモルファス型過酸化チタンと、これを加熱して得られるアナターゼ型過酸化チタンとの混合物を金属ドープ過酸化チタンとして使用できることは言うまでもない。
ゾル－ゲル法による製造方法
チタンアルコキシドに、水、アルコール等の溶媒、酸又は塩基触媒を混合撹拌し、チタンアルコキシドを加水分解させ、超微粒子のチタン過酸化物のゾル溶液を生成する。この加水分解の前後のいずれかに、金、銀、白金、銅、ジルコニウム、マンガン、ニッケル、コバルト、錫、鉄、亜鉛、ゲルマニウム、ハフニウム、イットリウム、ランタン、セリウム、パラジウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、リチウム等のアルカリ金属、及び、カルシウム等のアルカリ土類金属、又は、それらの化合物の少なくとも１つが混合される。なお、このようにして得られるチタン過酸化物は、ペルオキソ基を有するアモルファス型である。
上記チタンアルコキシドとしては、一般式：Ｔｉ（ＯＲ´）４（ただし、Ｒ´はアルキル基）で表示される化合物、又は上記一般式中の１つ或いは２つのアルコキシド基（ＯＲ´）がカルボキシル基或いはβ－ジカルボニル基で置換された化合物、或いは、それらの混合物が好ましい。
上記チタンアルコキシドの具体例としては、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）等が挙げられる。
四価チタンの化合物
金属ドープチタン過酸化物の製造に使用する四価チタンの化合物としては、塩基と反応させた際に、オルトチタン酸（Ｈ４ＴｉＯ４）とも呼称される水酸化チタンを形成できるものであれば各種のチタン化合物が使用でき、例えば四塩化チタン、硫酸チタン、硝酸チタン、燐酸チタン等のチタンの水溶性無機酸塩がある。それ以外にも蓚酸チタン等のチタンの水溶性有機酸塩も使用できる。なお、これらの各種チタン化合物の中では、水溶性に特に優れ、かつ金属ドープ過酸化チタンの分散液中にチタン以外の成分が残留しない点で、四塩化チタンが好ましい。
また、四価チタンの化合物の溶液を使用する場合は、当該溶液の濃度は、水酸化チタンのゲルが形成できる範囲であれば特に制限されるものではないが、比較的希薄な溶液が好ましい。具体的には、四価チタンの化合物の溶液濃度は、５～０．０１重量％が好ましく、０．９～０．３重量％がより好ましい。
塩基
上記四価チタンの化合物と反応させる塩基は、四価チタンの化合物と反応して水酸化チタンを形成できるものであれば、各種のものが使用可能であり、それにはアンモニア、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、苛性カリ等が例示できるが、アンモニアが好ましい。
また、上記の塩基の溶液を使用する場合は、当該溶液の濃度は、水酸化チタンのゲルが形成できる範囲であれば特に制限されるものではないが、比較的希薄な溶液が好ましい。
具体的には、塩基溶液の濃度は、１０～０．０１重量％が好ましく、１．０～０．１重量％がより好ましい。特に、塩基溶液としてアンモニア水を使用した場合のアンモニアの濃度は、１０～０．０１重量％が好ましく、１．０～０．１重量％がより好ましい。
金属化合物
金、銀、白金、銅、ジルコニウム、マンガン、ニッケル、コバルト、錫、鉄、亜鉛、ゲルマニウム、ハフニウム、イットリウム、ランタン、セリウム、パラジウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、リチウム等のアルカリ金属、及び、カルシウム等のアルカリ土類金属の化合物としては、それぞれ以下のものが例示できる。
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
　　　　　　Ｔａ化合物：ＴａＦ３、ＴａＣｌ３、ＴａＣｌ４、ＴａＯ２
　　　　　　アルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物：塩、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物
第１乃至第３の製造方法で得られる水性分散液中の過酸化チタン濃度（金属を含む場合は当該金属を含む合計量）は、０．０５～１５重量％が好ましく、０．１～５重量％がより好ましい。また、金属を含む場合の当該金属の配合量については、チタンと金属成分とのモル比で、本発明からは１：１が望ましいが、水性分散液の安定性から１：０．０１～１：０．５が好ましく、１：０．０３～１：０．１がより好ましい。
市販の過酸化チタンとしては、例えば、アモルファス型過酸化チタン水分散液ＳＰ１８５、シリカドープアモルファス型過酸化チタン水分散液ＳＰＳ１８５、銅及びジルコニウムドープチタニア水分散液Ｚ１８－１０００SuperA、銀ドープチタニア水分散液ＳＰ－１０（サスティナブル・テクノロジー（株））を挙げることができる。
本発明で使用される透過光量増加剤は、上記のようにして得られた金属ドープアモルファス型過酸化チタンと共に、アナターゼ型過酸化チタン、ブルッカイト型及び／又はルチル型過酸化チタンを含むことが好ましい。例えば、アナターゼ型過酸化チタンとしては、アモルファス型過酸化チタンが加熱（典型的には後述する光透過性基体表面塗布後）により転移したものであってもよいが、アモルファス型過酸化チタンが加熱により転移したものではないアナターゼ型過酸化チタンが好ましい。すなわち、透過光量増加剤に含まれるアナターゼ型、ブルッカイト型及び／又はルチル型過酸化チタンはアモルファス型過酸化チタンの一部が加熱により転移してｉｎ－ｓｉｔｕで形成されたものであってもよいが、その少なくとも一部（好ましくは全部）は外部より別途添加されたものであってもよい。
前記透過光量増加剤に含まれる場合の（２ａ）（過）酸化チタンの濃度は、基体の表面処理の程度に応じて適宜変更することができるが、典型的には０．０１～９０重量％であり、好ましくは０．１～５０重量％であり、より好ましくは０．５～５．０重量％である。
本発明で使用される（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物は、特には限定されるものではないが、アルカリ金属としてはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等が挙げられ、アルカリ土類金属としてはカルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウム等が挙げられる。なお、本明細書中の「アルカリ土類金属」には第ＩＩ族元素であるベリリウム、マグネシウムも含まれる。本発明においては、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属は単体でもよいが、イオンの形態にあることが好ましい。
アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の化合物としては、例えば、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の塩、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物等が挙げられるが、塩又は水酸化物が好ましい。
前記透過光量増加剤に含まれる場合の（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物の濃度は、基体の表面処理の程度に応じて適宜変更することができるが、典型的には０．０１～９０重量％であり、好ましくは０．１～５０重量％であり、より好ましくは０．５～５．０重量％である。
前記透過光量増加剤は、耐熱性無機系基体や熱硬化性樹脂製基体に適用される場合は熱分解性有機化合物を含むことが好ましい。熱分解性有機化合物は、加熱により分解する有機化合物であれば特に限定されないが、加熱により分解してＣＯ２等のガスを放出するものが好ましい。加熱温度としては、３００℃以上が好ましく、４００℃以上がより好ましく、４５０℃以上が更により好ましい。熱分解性有機化合物としては、例えば、糖又は糖アルコール、水溶性有機高分子、及び、これらの混合物が挙げられるが、糖又は糖アルコールが好ましく、糖が更に好ましい。
ここで、「糖」とは、多数のヒドロキシ基とカルボニル基を有する炭水化物であり、単糖類、二糖類、オリゴ糖類、多糖類等が挙げられる。単糖類としては、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、リボース、エリトロース等が挙げられる。二糖類としては、マルトース、ラクトース、スクロース（ショ糖）等が挙げられる。オリゴ糖類としては、フルクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖等が挙げられる。多糖類としては、デンプン、セルロース、ペクチン等が挙げられる。これらは単独で使用されてもよく、混合物であってもよい。使用性の観点からは、糖としては高水溶性のものが好ましい。したがって、本発明においては、単糖類及び二糖類からなる群から選択される１つ又は２種以上の混合物が好適に使用される。
「糖アルコール」とは、糖のカルボニル基が還元されたものである。糖アルコールとしては、具体的には、エリスリトール、トレイトール、アラビニトール、キシリトール、リビトール、マンニトール、ソルビトール、マルチトイノシトール等が挙げられる。これらは単独で使用されてもよく、また、二種類以上の混合物として使用されてもよい。
「水溶性有機高分子」としては、水溶性である限り任意の熱分解性有機高分子を使用することができるが、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等を挙げることができる。
前記水溶性有機高分子は、単独で使用してもよいが、糖又は糖アルコールの溶解助剤としても機能することができるので、糖又は糖アルコールと共に配合することが出来る。これにより糖又は糖アルコールを透過光量増加剤に良好に溶解させることができる。
前記透過光量増加剤に含まれる場合の熱分解性有機化合物の濃度は、基体の表面処理の程度に応じて適宜変更することができるが、典型的には０．０１～２０重量％であり、好ましくは０．０５～１５重量％であり、より好ましくは０．１～１０重量％である。
前記透過光量増加剤は、水、アルコール又はこれらの混合物である水性媒体、或いは、有機溶媒等の非水性媒体を含むことが好ましい。熱分解性有機化合物の溶解性の点では、本発明の透過光量増加剤は水性媒体を含むことが好ましい。これらの媒体の濃度は典型的には５０～９９．９重量％であり、好ましくは６０～９９重量％であり、より好ましくは７０～９７重量％である。
前記透過光量増加剤は、光透過性基体の表面に塗布されて、非加熱処理又は加熱処理を受ける。これにより、光透過性基体表面に（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む層が形成され、光透過性基体の光透過量が増大する。透過光量増加剤の塗布手段及び塗布方法は特に限定されるものではなく任意の手段及び方法を使用することができ、例えば、ディップ工法、スプレー工法、ロールコーター工法、スピンコーター工法、スリットコーター工法、スポンジシート工法等の任意の塗布方法を使用することができる。
加熱する場合の温度は特に限定されるものではなく、例えば、３０℃以上の任意の温度に加熱することができる。熱分解性有機物を含有する場合は３００℃以上がより好ましく、４００℃以上が更により好ましく、４５０℃以上が更により好ましい。加熱温度の上限については特に限定されるものではないが、基体の各種特性への影響の点からは、１０００℃以下とすることが好ましく、８５０℃以下がより好ましく、８００℃以下が更により好ましい。加熱時間も熱分解性有機化合物の炭化を十分に行える限り特に限定されるものではないが、１分から３時間が好ましく、１分から１時間がより好ましく、１分から３０分が更により好ましい。
加熱により、透過光量増加剤中に過酸化チタンが含まれる場合は、当該過酸化チタンは酸化チタン（二酸化チタン）に変化する。このとき、更に、アモルファス型酸化チタンはアナターゼ型酸化チタンに転移する（一般に、アモルファス型酸化チタンは、１００℃で２時間以上加熱することによりアナターゼ型に転移する）。したがって、透過光量増加剤中にアモルファス型過酸化チタンが含まれる場合は、アモルファス型過酸化チタン→アモルファス型酸化チタン→アナターゼ型酸化チタン（更に、アナターゼ型酸化チタン→ブルッカイト型酸化チタン→ルチル型酸化チタンと変化しうる）のプロセスにより得られた各種酸化チタンが基体表面上に存在する。更に、前記透過光量増加剤中にアナターゼ型過酸化チタン又はルチル型過酸化チタンが既に含まれている場合は、加熱により、そのままアナターゼ型酸化チタン又はルチル型酸化チタンに変化する。
前記透過光量増加剤が熱分解性有機化合物を含む場合は、加熱処理された基体の表面に、透過光量増加剤中の熱分解性有機化合物由来の分解物（炭酸ガス等）の噴出により、多数の微細な凹凸を表面に有する多孔質層が形成される。この微細な凹凸により、基体表面の反射率が低減され、結果的に、基体の光透過率が更に向上する。前記多孔質層の平均層厚は基体の透過率が向上する限り特に限定されるものではないが、０．１から０．５μｍが好ましく、０．1～０．３μｍがより好ましく、０．１から０．２μｍが更により好ましく、０．０５から０．１５μｍ（５０～１５０ｎｍ）が更により好ましく、８０～２５０ｎｍが更により好ましく、１００～２００ｎｍが更により好ましく、１１０～１８０ｎｍが特に好ましい。
前記多孔質層の表面は、最大高さ（Ｒｍａｘ）５０ｎｍ以下の表面粗さを有することが好ましく、最大高さは、より好ましくは３０ｎｍ以下である。多孔質層に含まれる酸化チタンの粒径は、１ｎm～１００ｎｍが好ましく、１ｎm～５０ｎｍがより好ましく、１ｎm～２０ｎｍが更により好ましい。
本発明では、基体自体の表面にエッチング処理等によって微細な凹凸を形成するのではなく、その表面に薄い多孔質層を形成することによって基体表面に微細な凹凸を形成するので、基体自体への微細加工が不要であり、凹凸形成が容易である。また、多孔質層の前駆体である透過光量増加剤は塗布により基体表面に適用されるので、広範囲に亘って基体表面を処理することができ、更に、レンズのように曲面を有する基体であっても容易に凹凸を形成することができる。
したがって、本発明では、基体の材質及び形状に係わらず適用可能な簡易な方法により基体の透過光量を増大させ、また、反射率を低減させることが可能であり、これにより、透過率が増大して光学特性が向上した光高透過性基体を提供することができる。
本発明の透過光量増加剤には、上記の成分の他に、各種の正電荷物質、負電荷物質若しくはこれらの混合物を配合することができる。これにより、基体表面の汚染が回避又は低減されると同時にアナターゼ型、ルチル型等の酸化チタン及び／又はケイ素化合物からの電子の飛び出しにより励起状態となった酸素・水素・窒素等のラジカル分子を基底状態に戻す役割と合わせて、各ラジカルと前記層近傍の有機物等の吸着による光透過の低下を防ぐことが出来るので、長期亘って、光高透過性を維持することができる。
正電荷物質としては、例えば、陽イオン；正電荷を有する導電体又は誘電体；正電荷を有する導電体と誘電体又は半導体との複合体；或いは、これらの混合物が挙げられる。
前記陽イオンとしては、特に限定されるものではないが、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属のイオン；ベリリウム、マグネシウム、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、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。
前記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、又は、油脂酸化物等の酸化物も使用可能である。
正電荷を有する導電体又は誘電体としては、上記の陽イオン以外の、正電荷が発生した導電体又は誘電体を挙げることができ、例えば、使用される導電体は耐久性の点から金属が望ましく、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、ニッケル、アンチモン、鉄、銀、銅、マンガン、白金、タングステン、ジルコニウム、亜鉛等の金属や酸化金属が挙げられる。また、これらの金属の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。
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、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、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、オキシ塩化ジルコニウム、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。
正電荷を有する誘電体としては、例えば、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。
次に、前記複合体によって正電荷を付与する原理を図２に示す。図２は図示を省略する基体の表面上又は表面層中に、導電体－誘電体又は半導体－導電体の組み合わせを配列した概念図である。導電体は、内部に自由に移動できる自由電子が高い濃度で存在することによって、表面に正電荷状態を有することができる。なお、導電体として陽イオンを含む導電性物質を使用することも可能である。
一方、導電体に隣接する誘電体又は半導体は、導電体の表面電荷状態の影響により誘電分極される。この結果、導電体に隣接する側には負電荷が、また、非隣接側には正電荷が誘電体又は半導体に発生する。これらの作用により導電体－誘電体又は半導体－導電体の組み合わせの表面は正電荷を帯びることとなり、基体表面に正電荷が付与される。前記複合体のサイズ（複合体を通過する最長軸の長さをいう）は１ｎｍから１００μｍ、好ましくは１ｎｍから１０μｍ、より好ましくは１ｎｍから１μｍ、より好ましくは１ｎｍから１００ｎｍの範囲とすることができる。
本発明において使用される複合体を構成する導電体は耐久性の点から金属が望ましく、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、ニッケル、アンチモン、鉄、銀、銅、マンガン、白金、タングステン、ジルコニウム、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。
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、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、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、オキシ塩化ジルコニウム、塩化亜鉛、リン酸鉄リチウム等の各種の金属塩が例示できる。また、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、水酸化クロム等の上記導電体金属の水酸化物、並びに、酸化亜鉛等の上記導電体金属の酸化物も使用可能である。
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。
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、Ｎａ等で光触媒能を不活性化したものが望ましい。
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。
次に、正電荷を帯びる基体表面から汚染物質が除去される機構を図３に示す。
まず、基体表面に正電荷が付与される（図３（１））。
基体表面に汚染物質が堆積し、太陽光等の電磁波の作用により光酸化される。光酸化反応とは、太陽光をはじめとした電磁波の作用により、有機物又は無機物表面の水分（Ｈ２Ｏ）、酸素（Ｏ２）からヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）や一重項酸素（１Ｏ２）が生成される際に当該有機物又は無機物から電子（ｅ－）が引き抜かれて酸化される現象をいう。この酸化により、有機物では分子構造が変化し、劣化と称される変色又は脆化現象がみられ、無機物、特に金属では錆が発生する。これら「酸化」された有機物又は無機物の表面は、電子（ｅ－）の引き抜きにより、正に帯電する。こうして汚染物質にも正電荷が付与される（図３（２））。
基体表面と汚染物質との間に正電荷同士の静電反発が発生し、反発離脱力が汚染物質に発生する。これにより、基体表面への汚染物質の固着力が低減される（図３（３））。
風雨等の物理的な作用により、汚染物質は基体から容易に除去される（図３（４））。
これにより、基体はセルフクリーニングされる。
上記のように正電荷を基体表面の無機ケイ素化合物及び酸化チタンを含む層に付与することによって、正電荷を帯びた汚染物質の基体表面への付着を回避することができる。しかし、その一方で、汚染物質の中には水道水中の塩化物イオン等のように負電荷を帯びたもの、正電荷を当初有していたが他物体との相互作用（摩擦等）により負電荷を帯びるに至ったもの等が存在する。このような負電荷を帯びた汚染物質は正電荷のみを帯びた基体表面に容易に吸着される。そこで、前記層は負電荷を共に有していてもよい。これにより、負電荷を有する汚染物質が基体表面に付着することを防止することができる。
負電荷物質としては、例えば、陰イオン；負電荷を有する導電体又は誘電体；負電荷を有する導電体と誘電体又は半導体との複合体；光触媒機能を有する物質、或いは、これらの混合物が挙げられる。
前記陰イオンとしては、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。
負電荷を有する導電体又は誘電体としては、上記の陰イオン以外の、負電荷が発生した導電体又は誘電体を挙げることができ、例えば、金、銀、白金、錫、セリウム等の金属；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、錫、セリウム等の金属のコロイドが好ましく、特にセリウム、錫、銀コロイドがより好ましい。この他に、既述した各種の導電体からなる電池の負電極、並びに、負に帯電したテフロン（登録商標）、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエステル等の誘電体が挙げられる。
半導体としては既述したものを使用することができる。
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。
前記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。
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、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。
　前記の光触媒機能を有する物質は、励起状態においてはその物質表面の物理的吸着水や酸素からＯＨ－（水酸化ラジカル）、Ｏ２ －（酸素化ラジカル）を吸着させて、その表面は陰イオンの特性を有しているが、そこに正電荷物質を共存させると、その濃度比に合せて、いわゆる光触媒活性は低下もしくは喪失する。しかし、本発明では、光触媒機能を有する物質が汚染物質に対して酸化分解作用をする必要はないので、負電荷物質として使用できる。
負電荷を帯びた基体表面は、図３に示した正電荷を帯びた基体の場合と同様に、負の電荷を帯びた汚染物質を静電的に反発するので、当該汚染物質の基体表面への付着を回避することができる。
一方、汚染物質の中には、正電荷を当初有していたが他物体との相互作用（摩擦等）により負電荷を帯びるに至ったもの等が存在する。このような正及び負の両方の電荷を帯びた汚染物質は単一の電荷のみを帯びた基体表面に容易に吸着される。そこで、その場合には正及び負の両方の電荷を基体に付与することにより、これら汚染物質が基体表面に付着することを防止することができる。
例えば、花粉等の正電荷及び負電荷の両方を有する汚染物質には、本発明の透過光量増加剤に正電荷物質と負電荷物質の両者を配合することにより、これらの基体への付着を回避又は低減することができる。例えば、正電荷と負電荷を有する基体の表面では、黄砂やカリオン粘土微粉末、藻菌類や花粉、水道水中の塩化物イオン等のように負電荷や両性電荷を有する汚染誘引物質も、静電的に反発して、基体表面への付着が妨げられる。したがって、そのような不純物の付着による基体表面特性の変化を防止して、基体表面を清浄に維持することが可能となる。なお、正電荷量又は負電荷量の一方が過剰に大きいと、負電荷を有する不純物又は光酸化により正電荷を帯びた汚染物質を吸着する傾向が強まり、結果的に基体表面が汚染されるおそれがあるので、基体表面では見かけ上、正電荷量及び負電荷量が均衡している状態が好ましく、具体的には、基体表面の帯電圧が－５０Ｖから５０Ｖの範囲内であることが好適である。
また、正電荷又は負電荷の帯電量が比較的少ない絶縁物（例えばシリコーンオイル）からなる汚染物質は、当該物質の種類によっては、基体表面に強い正電荷又は負電荷のみが存在すると、汚染物質の表面電荷が反転してしまい、結果的に当該基体表面に当該汚染物質が吸着する恐れがあるので、正電荷物質及び負電荷物質の両者を共存させることによって、そのような吸着を回避又は低減することで透過率の低下を防ぐことができる。
図４は、基体表面上の層に正電荷及び負電荷の両方を付与する一つの態様を示す概念図であり、誘電体又は半導体－負電荷を有する導電体－誘電体又は半導体－正電荷を有する導電体の組み合わせを層とした例である。図４に示す負電荷を有する導電体及び正電荷を有する導電体としては、既述したものを使用することができる。
図４に示すように、負電荷を有する導電体に隣接する誘電体又は半導体は、導電体の表面電荷状態の影響により誘電分極される。この結果、負電荷を有する導電体に隣接する側には正電荷が、また、正電荷を有する導電体に隣接する側には負電荷が誘電体又は半導体に発生する。これらの作用により図４に示す誘電体又は半導体－導電体－誘電体又は半導体－導電体の組み合わせの表面は正電荷又は負電荷を帯びることとなる。前記導電体と誘電体又は半導体との複合体のサイズ（複合体を通過する最長軸の長さをいう）は１ｎｍから１００μｍ、好ましくは１ｎｍから１０μｍ、より好ましくは１ｎｍから１μｍ、より好ましくは１ｎｍから１００ｎｍの範囲とすることができる。　
図５は、前記層に正電荷及び負電荷を付与する他の態様を示す概念図である。　
図５では、負電荷を有する導電体と正電荷を有する導電体とが隣接し、正電荷及び負電荷が接触消滅等して少ない状態である。なお、負電荷を有する導電体及び正電荷を有する導電体としては、既述したものを使用することができる。
次に、正電荷及び負電荷を帯びる層表面から汚染物質が除去される機構を図６に示す。
この態様では、陰イオン；負電荷を有する導電体又は誘電体；負電荷を有する導電体と誘電体又は半導体との複合体；光触媒機能を有する物質、或いは、これらの混合物から選択される負電荷物質を配置することにより、層に正電荷及び負電荷を付与する（図６（１））。
層表面に汚染物質が堆積し、太陽光等の電磁波の作用により光酸化される。こうして汚染物質にも正電荷が付与される（図６（２））。
層表面と汚染物質との間に正電荷同士の静電反発が発生し、反発離脱力が汚染物質に発生する。これにより、層表面への汚染物質の固着力が低減される（図６（３））。
風雨等の物理的な作用により、汚染物質は層から容易に除去される（図６（４））。これにより、基体はセルフクリーニングされる。
そして、層表面には負電荷も存在するために、カリオン粘土微粉末、塩化物イオン等のような負電荷を有する汚染物質又は汚染誘引物質も同様に反発されて層表面への固着力が低減される。
前記透過光量増加剤は、各種金属（Ａｇ、Pｔ）を含んでいてもよい。また、金属塩等の各種物質を、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、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。
ところで、これらの正電荷物質、負電荷物質又はこれらの組み合わせは、基体表面を親水性とするので、基体表面における水滴の形成が防止又は低減される。したがって、基体表面の水滴による屈折及び乱反射によって光透過性が低下することを回避できる。
本発明の透過光量増加剤は有機ケイ素化合物を含むことができる。前記有機ケイ素化合物としては、例えば、各種の有機シラン化合物、並びに、シリコーンオイル、シリコーンゴム及びシリコーンレジン等のシリコーンが挙げられる。これらは単独で使用されてもよく、混合物であってもよい。シリコーンとしては、分子中にアルキルシリケート構造若しくはポリエーテル構造を有するもの、又は、アルキルシリケート構造及びポリエーテル構造の両方を有するものが好ましい。ここで、アルキルシリケート構造とは、シロキサン骨格のケイ素原子にアルキル基が結合した構造をさす。一方、ポリエーテル構造とは、エーテル結合を有する構造をさし、これらに限定されるものではないが、具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリテトラメチレンオキサイド、ポリエチレンオキサイド―ポリプロピレンオキサイドブロック共重合体、ポリエチレンポリテトラメチレングリコール共重合体、ポリテトラメチレングリコール―ポリプロピレンオキサイド共重合体等の分子構造が挙げられる。そのなかでも、ポリエチレンオキサイド―ポリプロピレンオキサイドブロック共重合体は、そのブロック度及び分子量により、基体表面における濡れ性を制御できる観点から好適である。
有機ケイ素化合物としては、分子中にアルキルシリケート構造及びポリエーテル構造の双方を有するシリコーンが特に好ましい。具体的には、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン等のポリエーテル変性シリコーンが好適である。これは公知の方法で製造することができ、例えば、特開平４―２４２４９９号公報の合成例１,２,３,４や、特開平９－１６５３１８号公報の参考例記載の方法等により製造することができる。特に、両末端メタリルポリエチレンオキサイド－ポリプロピレンオキサイドブロック共重合体とジヒドロポリジメチルシロキサンとを反応させて得られるポリエチレンオキサイド－ポリプロピレンオキサイドブロック共重合体変性ポリジメチルシロキサンが好適である。具体的には、ＴＳＦ４４４５、ＴＳＦ４４４６（ＧＥ東芝シリコーン（株））、ＫＰシリーズ（信越化学工業（株））、並びに、ＳＨ　２００、ＳＨ３７４６Ｍ、ＤＣ３ＰＡ、ＳＴ８６９Ａ（東レ・ダウコーニング（株））等を用いることができる。
前記透過光量増加剤中の有機ケイ素化合物の濃度は、基体の表面処理の程度に応じて適宜変更することができるが、典型的には０．０１～９５重量％であり、好ましくは０．０５～５０．０重量％であり、より好ましくは０．１～１０．０重量％である。なお、本発明の透過光量増加剤に含まれる有機ケイ素化合物は１０重量％未満が好ましく、５重量％未満がより好ましく、２重量％未満が更により好ましい。特に、本発明の透過光量増加剤は有機ケイ素化合物を含まない方が好ましい。
本発明では、前記無機ケイ素化合物及び酸化チタンを含む層と基体表面との間に中間層が存在してもよい。前記中間層は、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からなることができる。
本発明により得られた基体は任意の分野に使用することができ、特に、光の透過性向上又は反射率低減が求められる機器の部品として有効である。例えば、太陽電池等の光電池の透光性フェイスガラス；発電素子であるシリコンセル；液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ブラウン管テレビ等の各種ディスプレイの内外透光性基板（フェイスガラス、偏光板、カラーフィルタ等）；各種の受光体、発光体（ＬＥD、有機ＥＬ）プロジェクター、偏光ガラス、光学ガラス、光学レンズ、タッチパネル等の光学部材又は光学素子；並びに、窓ガラス等の建築部材に使用することができる。太陽電池等の光電池の透光性フェイスガラス（電極付きも含む）、各種のディスプレイの内外透光性基板、タッチパネル（電極付き透明ガラス又は樹脂製基板）が特に好ましい。本発明は、基板の反射光、吸収光を減少させたり、電極によって低下する光透過性を向上することができる。特に、本発明を屋外で使用される太陽電池等の光電池のフェイスガラス及び発電素子であるシリコンセルの表面に適用すると高光透過性の発現により発電効率の向上に寄与することができる。
更に、正電荷物質、負電荷物質又はこれらの混合物を含む透過光量増加剤を使用して基体を表面処理した場合は、基体表面の親水化による水滴の形成防止効果と相まって、基体表面における静電反発によって長期間に亘って汚染物質の付着が回避又は低減されるので、基体の高光透過性を経時的に維持することができ、例えば、当該基体をフェイスガラスとして使用した光電池は屋外において高効率の発電を継続的に行うことができる。
また、本発明の透過光量増加剤は、例えば、光透過性基体自体、或いは、光透過性基体上に設けたＩＴＯ、ＴＣＯ等の光透過性電極層の散乱光若しくは吸収光を低減させ、実質的に透過光を増大させることが可能であり、また、光透過性基体の反射率を低減できるので、「光アイソレータ」の機能を増大することもできる。したがって、本発明の高光透過性基体は「光アイソレータ」として好適である。なお、上記の透過率向上特性は、光透過性基体表面のみならず、光透過性電極層を有する光透過性基体の当該電極表面において本発明を実施することでも付与することができる。すなわち、光透過性電極層（好ましくは透明電極層）を有する光透過性基体（好ましくは透明基体）の場合は、該電極層上及び／又は該電極層が存在しない光透過性基体上において、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む層を形成することにより、該基体の透過光量を増大することができる。
なお、本発明の透過光量増加剤を、反射層を表面に有する光透過性基体の該反射層以外の表面に塗布して（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む層を形成する場合（例えば、一方の表面に反射層を備える光透過性基板の少なくとも他方の表面に塗布して、無機ケイ素化合物及び酸化チタンを含む層を当該表面に形成する場合）は、当該光透過性基体の透過光量増加により、当該光透過性基体を通過する反射光量も増大させることができる。したがって、本発明は、例えば、反射鏡、太陽電池用ミラーガラス等の表面処理に好適に使用することができる。なお、（１）無機ケイ素化合物、並びに、（２ａ）酸化チタン、及び／又は、（２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はその化合物を含む層を前記一方の表面と反射層との間に設けてもよい。この場合は反射率を更に高めることができる。
以下、実施例により本発明をより詳細に例証するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例において使用される原料（１）～（６）は以下のとおりである。
（１）無機ケイ素化合物水分散液
シリカゾル液ＷＭ－１２（多摩化学工業（株）製）
（２）ＴｉＯ２アモルファス型過酸化チタン
ＳＴｉチタニア・ハイコートＡ３７（サスティナブル・テクノロジー（株）製）
（３）ＴｉＯ２アナターゼ型過酸化チタン
ＳＴｉチタニア・ハイコートＢ５６（サスティナブル・テクノロジー（株）製）
（４）正電荷付与銅ドープアナターゼ型過酸化チタン
ＳＴｉチタニア・ハイコートＺ１８－１２００Ａ（サスティナブル・テクノロジー（株）製）
（５）銅・ジルコニアドープアナターゼ型過酸化チタン
ＳＴｉ　Ｚ１８－１０００ＺＡｓｕｐｅｒ・ＳＡ（サスティナブル・テクノロジー（株）製）
（６）銅・ジルコニアドープアモルファス型過酸化チタン
ＳＴｉ　Ｚ１８－１０００ＺＡｓｕｐｅｒ（サスティナブル・テクノロジー（株）製）
実施例において使用される原料（７）～（１３）は以下のとおりである。
（７）正電荷付与磁性コバルトドープアナターゼ型過酸化チタン
純水５００ｍｌにＣｏＣｌ２・６Ｈ２Ｏ（関東化学（株）製）　０．６２６ｇを完全に溶かした溶液に、更に５０％四塩化チタン溶液（住友シチックス（株）製）　１０ｇを添加し、純水を加え１０００ｍｌにした溶液を準備した。これに２５％アンモニア水（高杉製薬（株）製）を１０倍希釈したアンモニア水を滴下してｐＨを７．０に調整して水酸化コバルトと水酸化チタンとの混合物を沈殿させた。この沈殿物を純水で上澄み液中の導電率が０．８ｍＳ／ｍ以下になるよう洗浄を継続し、導電率が０．６８ｍＳ／ｍになったところで洗浄を終了すると、０．７２ｗｔ％濃度の水酸化物の含有液が３４１ｇ作製された。次いで、この含有液を１～５℃に冷却しながら３５％過酸化水素（タイキ薬品工業（株）製）を２５ｇ添加し１６時間撹拌すると暗緑色の半透明なコバルトがドープされた０．８５ｗｔ％のアモルファス型過酸化チタンの分散液３６４ｇが得られた。これを１００℃で５時間加熱してコバルトドープアナターゼ型ＴｉＯ２過酸化チタンの分散液が得られた。
（８）正電荷付与磁性鉄ドープアナターゼ型過酸化チタン
純水５００ｍｌにＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ　０．７１２ｇを完全に溶かした溶液に、更に５０％四塩化チタン溶液（住友シチックス（株）製）１０ｇを添加し、純水を加え１０００ｍｌにした溶液を準備した。これに２５％アンモニア水（高杉製薬（株）製）を１０倍希釈したものを滴下してｐＨを７．０に調整して水酸化鉄と水酸化チタンとの混合物を沈殿させた。この沈殿物を純水で上澄み液中の導電率が０．８ｍＳ／ｍ以下になるよう洗浄を継続し、導電率が０．７４４ｍＳ／ｍになったところで洗浄を終了すると、０．４７ｗｔ％濃度の水酸化物の含有液が４２０ｇ作製された。次いで、この含有液を１～５℃に冷却しながら３５％過酸化水素（タイキ薬品工業（株）製）を２５ｇ添加し１６時間撹拌すると濃黄褐色の透明な鉄がドープされた０．４４ｗｔ％のアモルファス型過酸化チタンの分散液４４０ｇが得られた。これを１００℃で５時間加熱して鉄ドープアナターゼ型ＴｉＯ２過酸化チタンの分散液が得られた。
（９）負電荷付与磁性錫ドープアナターゼ型過酸化チタン
純水５００ｍｌにＳｎＣｌ２・２Ｈ２Ｏ（塩化第一錫）　０．２９７ｇを完全に溶かした溶液に、更に５０％四塩化チタン溶液（住友シチックス（株）製）５ｇを添加し、純水を加え５００ｍｌにした溶液を準備した。これに２５％アンモニア水（高杉製薬（株）製）を１０倍希釈したものを滴下してｐＨを７．０に調整して水酸化錫と水酸化チタンとの混合物を沈殿させた。この沈殿物を純水で上澄み液の導電率が０．８ｍＳ／ｍ以下になるよう洗浄を継続し、導電率が０．７１３ｍＳ／ｍになったところで洗浄を終了すると、０．４８ｗｔ％濃度の水酸化物が３１７ｇ作製された。次いで、これを１～５℃に冷却しながら３５％過酸化水素（タイキ薬品工業（株）製）を２８ｇ添加し１６時間撹拌すると０．５１ｗｔ％濃度の黄褐色の透明な錫がドープされたアモルファス型過酸化チタン溶液３４５ｇが得られた。これを１００℃で５時間加熱して錫ドープアナターゼ型ＴｉＯ２過酸化チタン分散液が得られた。
（１０）正電荷付与カルシウムドープアナターゼ型過酸化チタン
純水１０００ｇにＣａＣｌ２・２H２O（塩化カルシウム）　０．７７４ｇを完全に溶かした溶液に、更に５０％四塩化チタン溶液（住友シチックス株式会社製）２０ｇを添加し純水を加え２０００ｇにメスアップした溶液を準備した。この液に２５％アンモニア水（高杉製薬（株）製）を１０倍希釈したアンモニア水を滴下してｐＨを７．０に調整して水酸化カルシウムと水酸化チタンの混合物を沈殿させた。この沈殿物を純水で上澄み液の導電率が０．８ｍＳ／ｍ以下になるよう洗浄を継続し、導電率が０．６３４ｍＳ／ｍになったところで洗浄を終了すると０．４０ｗｔ％濃度の水酸化物分散液が７００ｇ作製された。次に、この液を室温下で３５％過酸化水素水（タイキ薬品工業株式会社製）を１１２ｇ添加し１６時間撹拌すると黄褐色のカルシウムがドープされた０．４３ｗｔ％のアモルファス型過酸化チタン溶液８１０ｇが得られた。さらに、上記で作製したアモルファス型過酸化チタン分散液を２００ｇ計量し、１００℃で５時間加熱すると淡黄色のアナターゼ型過酸化チタン分散液が０．４８ｗｔ％濃度で１８０ｇが得られた。
（１１）イットリウムドープアナターゼ型過酸化チタン
　　純水１０００ｇにＹＣｌ３・６Ｈ２Ｏ（塩化イットリウムIII）０．４１２ｇを完全に溶かした溶液に、更に５０％四塩化チタン溶液（株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ製）２０ｇを添加し純水を加え２０００ｇにメスアップした溶液を準備する。この液に２５％アンモニア水（高杉製薬株式会社製）を１０倍希釈したアンモニア水を滴下してｐＨ７．０に調整して水酸化イットリウムと水酸化チタンの混合物を沈殿させた。この沈殿物を純水で上澄み液の導電率が０．８ｍＳ／ｍ以下になるまで洗浄する。導電率が０．６４０ｍＳ／ｍになったところで洗浄を終了すると０．４０ｗｔ％濃度の水酸化物分散液が６５０ｇ作製された。次に、この液を室温下で３５％過酸化水素水（タイキ薬品工業株式会社製）を１１２ｇ添加し１６時間撹拌すると黄褐色のイットリウムがドープされた０．４３ｗｔ％のアモルファス型過酸化チタン溶液７６０ｇが得られた。さらに、上記で作製したアモルファス型過酸化チタン分散液を２００ｇ計量し、１００℃で５時間加熱すると淡黄色のアナターゼ型過酸化チタン分散液が０．４８ｗｔ％濃度で１８０ｇが得られた。
（１２）ランタンドープアナターゼ型過酸化チタン
　　純水１０００ｇにＬａＣｌ３・７Ｈ２Ｏ（塩化ランタニウム）１．２９８ｇを完全に溶かした溶液に、更に５０％四塩化チタン溶液（株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ製）２０ｇを添加し純水を加え２０００ｇにメスアップした溶液を準備する。この液に２５％アンモニア水（高杉製薬株式会社製）を１０倍希釈したアンモニア水を滴下してｐＨ７．０に調整して水酸化ランタニウムと水酸化チタンの混合物を沈殿させた。この沈殿物を純水で上澄み液の導電率が０．８ｍＳ／ｍ以下になるまで洗浄する。導電率が０．７７１ｍＳ／ｍになったところで洗浄を終了すると０．３８ｗｔ％濃度の水酸化物分散液が７００ｇ作製された。次に、この液を室温下で３５％過酸化水素水（タイキ薬品工業株式会社製）を１１２ｇ添加し１６時間撹拌すると黄褐色の透明なランタンがドープされた０．４２ｗｔ％のアモルファス型過酸化チタン溶液８１０ｇが得られた。さらに、上記で作製したアモルファス型過酸化チタン分散液を２００ｇ計量し、１００℃で５時間加熱すると淡黄色のアナターゼ型過酸化チタン分散液が０．４７ｗｔ％濃度で１７０ｇが得られた。
（１３）カリウムドープ二酸化ケイ素
　　メチルシリケート５１（三菱化学株式会社製）３０ｇ、メタノール変性アルコール６０ｇ、純水５．７ｇ、アセチルアセトンアルミニウム０．３ｇを混合し６０℃に加温しながら２４時間撹拌するとポリシリケート液９６ｇが得られた。更に、このポリシリケート液２０ｇと１％KOH　１ｇを混合調製するとKOHを含有したシリカ分散液２１ｇが得られた。
比較例において使用される原料（１４）（１５）は以下のとおりである。
（１４）有機ケイ素化合物水分散液：
ＳＴｉチタニア・ハイコートＺ－Ｂ（サスティナブル・テクノロジー（株）製）
（１５）無機ケイ素化合物溶液（ポリシリケート液）：ＭS-AAAL（サスティナブル・テクノロジー（株）製）
（１）～（１５）の原料を表１に示す割合で混合（混合比は固形重量（質量）比）し、実施例１～１２と比較例１～３の表面処理剤を得た。表面処理剤の全固形分濃度は１．４５重量（質量）％に統一した。更に、実施例１～４、６～８、１０及び比較例１～２には市販の上白糖を混合した（上白糖の混合比は混合前の実施例又は比較例の透過光量増加剤の全固形重量（質量）に対する重量（質量）比である）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
［評価１] 
実施例１～４及び比較例１～２の表面処理剤の特性を以下のようにして評価した。
（評価基板及び比較基板の作製）
青フロートガラス板（縦横１０ｃｍ×１０ｃｍ、厚さ３ｍｍ）を十分に洗浄後、実施例１～４と比較例１～２の表面処理剤をそれぞれ７．５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、その後、５５０℃で１５分加熱して評価基板１～４及び比較基板１～２を作製した。なお、青フロートガラス板そのものを対照とした。
評価基板１～４、比較基板１～２及び対照のそれぞれについて、光度計Ｖ－５５０ＤＳ（日本分光（株））を用いて、以下の条件で可視光線（３８０ｎｍ～７８０ｎｍ）の平均透過率及び平均反射率を測定した。測光モード：％Ｔ、％Ｒ、レスポンス：Medium、走査速度１００ｎｍ／分、開始波長７８０ｎｍ、終了波長３８０ｎｍ、データ取込間隔１．０ｎｍ。結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　　・　青フロートガラスの可視光平均吸収率＝１．５２％
無機ケイ素化合物単独（比較例２）よりも無機ケイ素化合物と酸化チタン（実施例１～４）又は有機ケイ素化合物（比較例１）を組み合わせた方が光透過率はより向上する。但し、無機ケイ素化合物と酸化チタンの組み合わせ（実施例１～４）を使用する方が無機ケイ素化合物と有機ケイ素化合物の組み合わせ（比較例１）を使用するよりも光透過率がより向上することが分かる。
　また、酸化チタンとしてアナターゼ型を使用する方（実施例２）がアモルファス型を使用する方（実施例１）よりも光透過率がより向上することが分かる。更に、金属ドープ酸化チタンを使用する（実施例３及び４）と更に光透過率が向上することが分かる。
[評価２]
実施例５～６の表面処理剤の特性を以下のようにして評価した。
（評価基板の作製）
青フロートガラス板（縦横１０ｃｍ×１０ｃｍ、厚さ３ｍｍ）を十分に洗浄後、実施例５～６の表面処理剤をそれぞれ７．５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、その後、５５０℃で１５分加熱して評価基板５～６を作製した。なお、青フロートガラス板そのものを対照とした。
評価基板５～６及び対照のそれぞれについて、光度計Ｖ－５５０ＤＳ（日本分光（株））を用いて、以下の条件で可視光線（３８０ｎｍ～７８０ｎｍ）の平均透過率及び平均反射率を測定した。測光モード：％Ｔ、％Ｒ、レスポンス：Medium、走査速度１００ｎｍ／分、開始波長７８０ｎｍ、終了波長３８０ｎｍ、データ取込間隔１．０ｎｍ。結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 　　・　青フロートガラスの可視光平均吸収率＝１．５２％
上白糖を添加しない（実施例５）よりも、上白糖を添加する方（実施例６）が光透過率は向上することが分かる。これは、上白糖の熱分解により、評価基板６の表面に微細な凹凸が形成されることにより反射率がより低減することによる。
［評価３］
実施例７～１０の表面処理剤の特性を以下のようにして評価した。
（評価基板の作製）
青フロートガラス板（縦横１０ｃｍ×１０ｃｍ、厚さ３ｍｍ）を十分に洗浄後、実施例７～１０の表面処理剤をそれぞれ７．５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、その後、５５０℃で１５分加熱して評価基板７～１０を作製した。なお、青フロートガラス板そのものを対照とした。
評価基板７～１０及び対照のそれぞれについて、光度計Ｖ－５５０ＤＳ（日本分光（株））を用いて、以下の条件で可視光線（３８０ｎｍ～７８０ｎｍ）の平均透過率及び平均反射率を測定した。測光モード：％Ｔ、％Ｒ、レスポンス：Medium、走査速度１００ｎｍ／分、開始波長７８０ｎｍ、終了波長３８０ｎｍ、データ取込間隔１．０ｎｍ。結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 　　・　青フロートガラスの可視光平均吸収率＝１．５２％
　酸化チタンとしてアナターゼ型を使用する方（実施例７）がアモルファス型を使用する方（実施例８）よりも光透過率がより向上することが分かる。
また、評価基板９と評価基板１０の対比から、アモルファス型酸化チタンに対するアナターゼ型酸化チタンの優位性は、上白糖を添加しないことによる負の影響を超えるものであることが分かる。
 [評価４] 
（評価基板の作製）
　市販の太陽熱発電用ミラーガラス（ＡＧＣ　ＵＳＡ社製：透明基板の裏面に銀蒸着反射膜あり）の表面に実施例７の表面処理剤を７ｇ／ｍ２の割合でスプレーコーティングし、常温乾燥してから１５０℃で３０分加熱して、評価基板１１を調製した。なお、太陽熱発電用ミラーガラスそのものを対照とした。
評価基板１１及び対照について、光度計Ｖ－６７０（日本分光（株））を用いて、以下の条件で光線（４２０ｎｍ～２０００ｎｍ）の平均反射率を測定した。測光モード：％Ｔ、％Ｒ、レスポンス：Medium、走査速度１００ｎｍ／分、開始波長４２０ｎｍ、終了波長２０００ｎｍ、データ取込間隔１．０ｎｍ。結果を表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
反射ミラー付ガラスにおいて、本発明の表面処理剤は反射率を約１．５％向上させることが分かる。
[評価５] 
　タッチパネル用青フロートガラス（厚さ１．１ｍｍ）のＩＴＯ膜付基板のガラス表面側に、実施例７の表面処理剤を７ｇ／ｍ２の割合でスポンジスキージー工法で塗布し、乾燥後、１５０℃で３０分加熱して、評価基板１２を調製した。なお、タッチパネル用青フロートガラス（厚さ１．１ｍｍ）のＩＴＯ膜付基板そのものを対照とした。
評価基板１２及び対照について、光度計Ｖ－６７０（日本分光（株））を用いて、以下の条件で光線（３００ｎｍ～２５００ｎｍ）の平均透過率を測定した。測光モード：％Ｔ、％Ｒ、レスポンス：Medium、走査速度１００ｎｍ／分、開始波長３００ｎｍ、終了波長２５００ｎｍ、データ取込間隔１．０ｎｍ。結果を図７に示す。また、９００ｎｍ、１３００ｎｍ、１９００ｎｍ及び２５００ｎｍの波長光の透過率の結果を表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
評価基板１２の結果から、本発明の表面処理剤は光透過性基体の光（可視光、赤外線等）の透過率を大幅に向上させることが分かる。特に、可視光（３８０ｎｍ～７８０ｎｍ）領域において、平均光透過率を４．９２％向上するだけでなく、近赤外線領域（特に９００ｎｍ～２５００ｎｍ）において光透過率を大幅に改善できることが分かる。
 [評価６] 
　[評価５]で使用したものと同一のタッチパネル用青フロートガラス（厚さ１．１mm）のＩＴＯ膜付基板のＩＴＯ膜側のみと、ITO膜側とガラス表面側の両面に実施例７の表面処理剤を７ｇ／ｍ２の割合で、スポンジスキージー工法で塗布し、乾燥後１５０℃で３０分加熱して評価基板１３（ＩＴＯ膜側造膜）、評価基板１４（両面造膜）をそれぞれ調製した。尚、無造膜基板そのものを対照とした。
評価基板１３、１４及び対照について、光度計Ｖ－５５０ＤＳ（日本分光（株））を用いて、以下の条件で光線（３８０ｎｍ～７８０ｎｍ及び６００ｎｍ～８００ｎｍ）の平均透過率を測定した。測光モード：％Ｔ、％Ｒ、レスポンス：Medium、走査速度１００ｎｍ／分、開始波長３８０ｎｍ又は６００ｎｍ、終了波長７８０ｎｍ又は８００ｎｍ、データ取込間隔１．０ｎｍ。結果を表７に示す
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
評価基板１３及び１４の結果から、無機ケイ素化合物及び酸化チタンを含む層を、ＩＴＯ膜側、或いは、ＩＴＯ膜側及びガラス表面側の両面に形成することにより、タッチパネルとしての光透過性が大幅に改善することが分かる。
[評価７] 
　　[評価６]で作製した評価基板１３（ＩＴＯ膜側造膜）の電極特性について評価した。また、［評価６］と同様に無造膜基板を対照とした。
評価基板１３及び対照についての体積抵抗率を抵抗測定器（三菱化学（株）製：ロレスターＧＰ）を用いて加圧電圧９０Ｖの条件下で測定した。結果を表８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
評価基板１３の結果から、本発明の表面処理剤をＩＴＯ膜側に塗布して無機ケイ素化合物及び酸化チタンを含む層を形成してもＩＴＯ膜の電極としての導電特性には殆ど影響がないことが分かる。
[評価８] 
実施例１２、及び、比較例３の表面処理剤の特性を以下のようにして評価した。
（評価基板の作製）
青フロートガラス（縦横１０ｃｍ×１０ｃｍ、厚さ３ｍｍ）を十分に洗浄後、実施例１２と比較例３の表面処理剤を、それぞれ８．５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、その後、２００℃で１５分加熱して評価基板１５及び比較基板３を作製した。なお、青フロートガラス基板そのものを対照とした。
評価基板１５、比較基板３及び対照のそれぞれについて、光度計Ｖ－５５０ＤＳ（日本分光（株））を用いて、以下の条件で可視光線（３８０ｎｍ～７８０ｎｍ）の平均透過率及び平均反射率を測定した。測光モード：％Ｔ、％Ｒ、レスポンス：Medium、走査速度１００ｎｍ／分、開始波長７８０ｎｍ、終了波長３８０ｎｍ、データ取込間隔１．０ｎｍ。結果を表９に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 　　・　青フロートガラスの可視光平均吸収率＝１．５２％
　なお、カリウムの他に、リチウム、ナトリウム、カルシウムについても同様の特性があることを確認した。これらの結果から、無機ケイ素化合物とアルカリ金属又はアルカリ土類金属との複合物によっても、光透過性を向上可能であることがわかる。
[評価９] 
　透明電極付ガラス（ＴＣＯ膜付ガラス）表面における、実施例１１及び実施例１の光透過性向上効果を以下のように評価した。
透明基板に透明電極（ＴＣＯ膜）が形成された太陽電池（太陽光）フェイスガラス（厚さ３．０ｍｍ）基板のＴＣＯ膜表面のみ、或いは、ＴＣＯ膜表面及びガラス表面の両面、に実施例１１の表面処理剤を８．０ｇ／ｍ２の割合でスポンジスキージー工法で塗布し常温乾燥したものを評価基板１６とし、実施例１１に代えて実施例１の表面処理剤を使用して常温乾燥させた後２００℃で１５分加熱したものを評価基板１７とし、無造膜のＴＣＯ膜付ガラス基板そのものを対照とした。
評価基板１６、評価基板１７及び対照のそれぞれについて、光度計Ｖ－５５０ＤＳ（日本分光（株））を用いて、以下の条件で可視光線（３８０ｎｍ～７８０ｎｍ）の平均透過率及び平均反射率を測定した。測光モード：％Ｔ、％Ｒ、レスポンス：Medium、走査速度１００ｎｍ／分、開始波長７８０ｎｍ、終了波長３８０ｎｍ、データ取込間隔１．０ｎｍ。結果を表１０に示す。また、これらの詳細な光透過率特性を図８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
評価９の結果から、本発明の表面処理剤による無機ケイ素化合物及び酸化チタン含有層の形成により、基板の光透過性が大幅に改善されることがわかる。なお、［評価８］と同様に、基板のＴＣＯ膜表面導電性の抵抗率についても測定したが、ほとんど変化はなかった。
 

Claims (20)

  1. （１）無機ケイ素化合物、並びに、
    （２ａ）酸化チタン、及び／又は、
    （２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属、又は、その化合物
    を含む光透過性基体の透過光量増加剤。
  2. 前記酸化チタンがアナターゼ型である、請求項１記載の透過光量増加剤。
  3. 前記酸化チタンが金属ドープ酸化チタンである、請求項１又は２記載の透過光量増加剤。
  4. 前記金属が銅、錫、鉄、ゲルマニウム、イットリウム、ランタン、コバルト、ジルコニウム、ハフニウム、セリウム、アルカリ金属、及び／又は、アルカリ土類金属である、請求項３記載の透過光量増加剤。
  5. 前記酸化チタンが過酸化チタンである、請求項１乃至４のいずれかに記載の透過光量増加剤。
  6. 熱分解性有機化合物を更に含む、請求項１乃至５のいずれかに記載の透過光量増加剤。
  7. 前記熱分解性有機化合物が糖又は糖アルコールである、請求項６記載の透過光量増加剤。
  8. 前記糖が、単糖類及び二糖類からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項７記載の透過光量増加剤。
  9. 前記熱分解性有機化合物が水溶性有機高分子である、請求項６乃至８のいずれかに記載の透過光量増加剤。
  10. （１）陽イオン；（２）正電荷を有する導電体又は誘電体；並びに（３）正電荷を有する導電体、及び、誘電体又は半導体、の複合体からなる群から選択される１種又は２種以上の、正電荷物質を更に含有する、請求項１乃至９のいずれかに記載の透過光量増加剤。
  11. （４）陰イオン；（５）負電荷を有する導電体又は誘電体；（６）負電荷を有する導電体、及び、誘電体又は半導体、の複合体；（７）光触媒機能を有する物質からなる群から選択される１種又は２種以上の、負電荷物質を更に含む、請求項１乃至９のいずれかに記載の透過光量増加剤。
  12. （１）陽イオン；（２）正電荷を有する導電体又は誘電体；並びに（３）正電荷を有する導電体、及び、誘電体又は半導体、の複合体からなる群から選択される１種又は２種以上の、正電荷物質、並びに、
    （４）陰イオン；（５）負電荷を有する導電体又は誘電体；（６）負電荷を有する導電体、及び、誘電体又は半導体、の複合体；（７）光触媒機能を有する物質からなる群から選択される１種又は２種以上の、負電荷物質
    を更に含む、請求項１乃至９のいずれかに記載の透過光量増加剤。
  13. 請求項１乃至１２のいずれかに記載の透過光量増加剤を光透過性基体に塗布し、加熱処理又は非加熱処理を行うことを特徴とする、高光透過性基体の製造方法。
  14. 前記基体の少なくとも一部が樹脂、金属又はガラス製である、請求項１３記載の高光透過性基体の製造方法。
  15. 前記加熱処理を４００℃以上の温度で行う、請求項１３又は１４記載の高光透過性基体の製造方法。
  16. 請求項１３乃至１５のいずれかに記載の製造方法により得られた高光透過性基体。
  17. 請求項１６記載の高光透過性基体を備える光学部材又は光学素子。
  18. （１）無機ケイ素化合物、並びに、
    （２ａ）酸化チタン、及び／又は、
    （２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属、又は、その化合物
    を含む層を光透過性基体表面に形成することを特徴とする、光透過性基体の透過光量増加方法。
  19. 前記光透過性基体が光透過性電極層を有する、請求項１８記載の透過光量増加方法。
  20. （１）無機ケイ素化合物、並びに、
    （２ａ）酸化チタン、及び／又は、
    （２ｂ）アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属、又は、その化合物
    を含む層を、反射層を表面に有する光透過性基体の該反射層以外の表面に形成することを特徴とする、光透過性基体の反射光量増加方法。
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