專利名稱：：防水性防反射結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及由具有防止水滴附著的防水功能的微細(xì)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的防水性防反射結(jié)構(gòu)，以及具有上述微細(xì)結(jié)構(gòu)、可以作為低反射防水板而較佳地使用于例如建筑材料、車輛、船舶及航空器等的各種窗板、顯示器裝置等中的防水性防反射結(jié)構(gòu)體，進(jìn)而涉及該結(jié)構(gòu)體的制造方法。
背景技術(shù)：
：在車輛、船舶、航空器等的各種窗板中，為了去除雨水而引入了刮水器系統(tǒng)，希望通過使窗板防水化來實(shí)現(xiàn)不需要刮水器的窗板，從而降低成本、減少生產(chǎn)工時(shí)。作為解決上述那樣的問題的方法，近年來，開發(fā)出了這樣的方法使以小于使用光的波長的光柵周期二維排列成的次波長光柵的表面低表面能量化(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。采用這樣的次波長光柵，能使表面具有折射率分布，從而能獲得防反射特性，并且能通過增加表面積而具有防水特性。專利文南大l:曰本凈爭開2006—178147號(hào)7>才艮但是，憑借上述專利文獻(xiàn)1所述的次波長光柵結(jié)構(gòu)難以使防反射特性和防水特性并存。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決上述課題而作成的，其目的在于，提供一種兼具更出色防水功能的防水性防反射結(jié)構(gòu)，并且提供具有該結(jié)構(gòu)的防水性防反射結(jié)構(gòu)體及其制造方法，進(jìn)而提供具有上述防水性防反射結(jié)構(gòu)的汽車用零件，例如顯示器、窗板。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人反復(fù)專心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過采用與水的接觸角大于等于90。的材料作為構(gòu)成發(fā)揮防反射功能的錐體狀突起的表面的材料、并且通過設(shè)定該錐體狀突起的縱橫尺寸比可以實(shí)現(xiàn)上述目的，最終完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明是基于上述見解而作成的，本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)的特征在于，該結(jié)構(gòu)以50~380nm的間距配置無數(shù)錐體狀突起而成，這些錐體狀突起具有圓形或多邊形底面，且圓形底面的直徑或形成多邊形底面的多邊形的外接圓的直徑為該錐體狀突起的、至少是構(gòu)成其表面的材料對水的接觸角大于等于90°。本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)體的特征在于，該結(jié)構(gòu)體在基材的至少一表面上具有上述防水性防反射結(jié)構(gòu)。此外，在該防水性防反射結(jié)構(gòu)體的制造方法中，其特征在于，準(zhǔn)備使上述防水性防反射結(jié)構(gòu)的錐體狀突起翻轉(zhuǎn)了的結(jié)構(gòu)的成型模具(壓模)，通過熱壓紋在基材表面上形成上述錐體狀突起，或是以在上述成型模與基材之間夾設(shè)有活性能量線固化性樹脂的狀態(tài)照射活性能量線，從而在該基材的表面上形成上述防水性防反射結(jié)構(gòu)的錐體狀突起。此外，本發(fā)明的汽車用零件的特征在于，該零件具有本發(fā)明的上述防水性防反射結(jié)構(gòu)。采用本發(fā)明，由于是利用波長小于可見光波長、并以小于可見光波長的間距排列的無數(shù)錐體狀突起來發(fā)揮防反光功能，突起的、至少是構(gòu)成其表面的材料與水的接觸角大于等于90。，即采用與水的接觸角大于等于90。的材料作為構(gòu)成該錐體狀突起的材料、或作為覆蓋這些錐體狀突起的表面的材料，因此，能使防反射性與防水性并存，從而能獲得兼具這兩種性能的板等。圖l(a)及圖l(b)是表示本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的主視圖和俯視圖。圖2是表示材料對水的接觸角與防水特性之間的關(guān)系的說明圖。圖3是以n次函數(shù)式(1)表達(dá)本發(fā)明的防水性防反射微細(xì)結(jié)構(gòu)的錐體狀突起的棱線形狀的說明圖。圖4是表示本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)體的錐體狀突起的縱橫尺寸比對防水特性的貢獻(xiàn)的圖。具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)及適用了它的結(jié)構(gòu)體、與該結(jié)構(gòu)的制造方法及實(shí)施方式等一起更詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖l(a)及圖l(b)是表示本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)的典型例的主視圖及俯視圖。如上所述，圖中所示的防水性防反射結(jié)構(gòu)l由無數(shù)錐體狀突起2構(gòu)成，這些錐體狀突起2具有小于可見光波長的50~380nm的圓形或多邊形底面(在圖l中示出了具有圓形底面的錐體狀突起2)。由于這些錐體狀突起以小于可見光波長的50380nm的間距P配置，因此，取決于厚度方向上的各截面的材料占有面積的厚度方向折射率不會(huì)急劇變化。而且，由于從空氣折射率1.0到材料的折射率是平緩地直線性變化的，因此，入射到該防水性防反射結(jié)構(gòu)l上的光幾乎不產(chǎn)生衍射及反射地直線前進(jìn)到該防水性防反射結(jié)構(gòu)l中，從而能有效減小入射表面的反光率。另一方面，通過在平面上的某區(qū)域內(nèi)形成上述那樣的由無數(shù)錐體狀突起構(gòu)成的微細(xì)結(jié)構(gòu)而增大了表面積，在該區(qū)域內(nèi)的平面對水的表觀表面張力增大了，由此使微細(xì)結(jié)構(gòu)表面防水化。此外，采用錐體狀突起的形狀，不僅平面對水的表觀表面張力增大了，而且由于在附著水滴時(shí)、在水滴與微細(xì)結(jié)構(gòu)之間形成有空氣的層，因此，能顯著提高防水功能。首先，材料的對水的接觸角與防水特性之間的關(guān)系如圖2所示。即，當(dāng)材料對水的接觸角大于等于90。時(shí)，該材料具有防水特性，并且防水特性隨材料與水的接觸角的增大而提高。另一方面，當(dāng)材料與水的接觸角小于90。時(shí)，該材料不具有防水特性，而具有親水特性。因而，在本發(fā)明中，由于目的在于提高防水特性，因此，要選擇材料對水的接觸角大于等于90°的材料。在本發(fā)明中，作為用于使防反射結(jié)構(gòu)與防水結(jié)構(gòu)并存的條突起2的縱橫尺寸比之間的關(guān)系。接觸角大于等于90。，且設(shè)錐體狀突起2的縱橫尺寸比大于等于1.5，由此，既能在水滴與微細(xì)結(jié)構(gòu)之間可靠地形成空氣層以確保防水性，又能有效地發(fā)揮防反射功能。其結(jié)果是，能使防反射與防水功能并存。上述錐體狀突起2的底面大小這樣來表示當(dāng)其形狀為圓形時(shí)，設(shè)其直徑為D;當(dāng)?shù)酌嫘螤顬槎噙呅螘r(shí)，設(shè)形成該底面的多邊形的外接圓的直徑為D。使該直徑D小于等于可見光波長，具體為50380nm、優(yōu)選為50~250nm的范圍內(nèi)。在此，當(dāng)上述直徑D大于380nm時(shí)，會(huì)發(fā)生擴(kuò)散或衍射而增大反光率。另一方面，當(dāng)上述直徑D小于50rim時(shí)，均勻地且用工業(yè)方法獲得上述微細(xì)結(jié)構(gòu)是極其困難的。點(diǎn)之間的距離、或錐體狀突起2底面重心(底面為圓形時(shí)與圓的中心一致)之間的距離。需要使該間距P也小于等于可見光波長，具體為50-380nm、優(yōu)選為50~250nm的范圍內(nèi)。這是由于，若間距P大于380nm,則與上述說明相同，會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)散或衍射光而降低防反射性。此外，若間距P小于50nm,則難以工業(yè)化。另外，當(dāng)D二P時(shí)，錐體狀突起2為排列密度最大的狀態(tài)，因此，優(yōu)選是使D二P。另一方面，錐體狀突起2的縱橫尺寸比用該錐體狀突起2的高度H與該錐體狀突起2的底面直徑D、或形成底面的多邊形的外接圓的直徑D之比(H/D)來表示。在本發(fā)明中，需要使該縱橫尺寸比(H/D)為大于等于1.5的范圍內(nèi)。即，當(dāng)錐體狀突起2的縱橫尺寸比(H/D)小于1.5時(shí)，難以在水滴與微細(xì)結(jié)構(gòu)之間形成空氣層、或難以確保防反射效果。并且，從耐久性方面考慮，若該縱橫尺寸比大于3，則錐體狀突起2在受到外力時(shí)容易破損，從而難以長期維持這些功能。因而，從耐久性方面考慮，優(yōu)選是，使錐體狀突起2的縱橫尺寸比小于等于3。此外，特別是在重視防反射效果的情況下，優(yōu)選是，使該縱橫尺寸比(H/D)大于等于2。此外，在圖1中，作為構(gòu)成本發(fā)明防水性防反射結(jié)構(gòu)l的錐體狀突起2的形狀，示出了圓錐形的錐體狀突起2。但是，作為本發(fā)明錐體狀突起2的形狀，不限于標(biāo)準(zhǔn)的圓錐(母線為直線)或棱錐(棱為直線、側(cè)面為平面)，也可以是母線為曲線的圓錐狀、或側(cè)面呈曲面的棱錐狀，只要是截面積從底面朝頂端側(cè)逐漸減小的形狀即可。此外，從成形性、耐破損性方面考慮，也可以是使頂端部變平坦、或加設(shè)有圓頂?shù)膱A臺(tái)狀、棱錐臺(tái)狀。并且，連接錐體狀突起2的底面中心與頂點(diǎn)(在棱錐臺(tái)狀突起中為上表面中心點(diǎn))的直線未必需要垂直于底面，只要滿足上述數(shù)值也可以是傾斜的。這樣，在本發(fā)明中，所謂"錐體狀"，是指不限定于標(biāo)準(zhǔn)的圓錐或棱錐、也包括吊鐘形、米櫧籽形狀的變型圓錐狀、具有由曲面構(gòu)成的側(cè)面的變型棱錐狀的形狀，還可指沒有頂端突起的圓錐臺(tái)或棱錐臺(tái)狀的形狀，也包括傾斜的形狀。雖然如上所述，作為錐體狀突起2的底面形狀，只要滿足上述數(shù)值，可以是圓形也可以是多邊形，但是為了消除方向性、提高特定波長的反射率、進(jìn)一步降低平均反射率，優(yōu)選為圓形。而且，上述錐體狀突起2的棱線，即，圓錐狀突起的母線、棱錐狀突起中連接頂點(diǎn)與底面多邊形頂點(diǎn)的線，優(yōu)選為以式(1)表達(dá)的線形式(其中，n二1.15)的形狀。這樣一來，可使從微細(xì)結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)到底面之間的折射率的變化率均勻化，從而進(jìn)一步提高防反射功能。即，若使通過錐體狀突起2頂點(diǎn)的垂直截面的底邊落在X軸上，使錐體狀突起2的頂點(diǎn)落在Z軸上，則基于式(l),可以如圖3那樣表示棱線上的Z坐標(biāo)值。此時(shí)，也可以根據(jù)頂點(diǎn)的位置加上常數(shù)項(xiàng)來進(jìn)行校正。Z=H-{H/(D/2)n)xXn(1)此外，上述錐體狀突起2只要滿足上述數(shù)值即可，可以規(guī)則地排列，也可以不規(guī)則地隨機(jī)排列。并且，也可以包含兩種以上形狀不同的微細(xì)結(jié)構(gòu)，但是為了提高防反射功能的均勻性，優(yōu)選是，具有以均勻的間隔配置相同錐體狀突起的周期性結(jié)構(gòu)，更優(yōu)選為正方排列或六方細(xì)密排列。當(dāng)構(gòu)成上述錐體狀突起2的材料本身、或用于覆蓋該錐體狀突起2表面的材料與水滴的接觸角大于等于110。時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出更出色的防水特性。另外，在本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)中，考慮到對雨滴的防水性，根據(jù)與水的接觸角而規(guī)定構(gòu)成錐體狀突起2的表面的材料的潤濕性。但是，在將本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)應(yīng)用于與水以外的液體相接觸那樣的用途時(shí)，例如應(yīng)用于各種成套設(shè)備裝置的反應(yīng)器、蒸餾塔等的監(jiān)視窗板、或內(nèi)窺鏡的透鏡表面等時(shí)，需要根據(jù)各自的用途來規(guī)定對所要接觸的液體的接觸角。在制造本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)體時(shí)，作為形成上述錐體狀突起的方法，雖無特別限定，但是可以舉出熱壓法(熱壓紋法)、注射模塑成型法等，特別是作為可以容易地形成小于等于光波長的微細(xì)結(jié)構(gòu)的方法，優(yōu)選為采用納米壓印。作為該納米壓印的方法，可以是使用熱以及使用活性能量線中的任一種方法。使用熱的方法是，將熱可塑性樹脂加熱、再通過擠壓模具而將上述那樣的錐體狀突起轉(zhuǎn)印到該樹脂上的方法。此外，使用活性能量線的方法是，將利用活性能量線進(jìn)行聚合并硬化的聚合物、低聚物或單體等置入到模具中、再通過照射紫外線、X射線等活性能量線使它們固化的方法。作為上述成形中所用的壓模，只要是能形成上述那樣的微細(xì)錐體狀突起的方法即可，其制造方法無特別限定，可根據(jù)生產(chǎn)率或成本等而使用適當(dāng)?shù)姆椒āＡ硗?，在本發(fā)明中，所謂納米壓印，是指幾nm至幾十！im的范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)印。作為本發(fā)明使用的沖壓裝置，為了高效地轉(zhuǎn)印圖案，優(yōu)選是，具有加熱、加壓機(jī)構(gòu)的沖壓裝置，或是具有可以從透光性壓模的上方照射活性能量線的機(jī)構(gòu)的沖壓裝置。上述壓模具有應(yīng)轉(zhuǎn)印的微細(xì)圖案，對于在壓模上形成圖案的方法無特別限定，可以根據(jù)希望的加工精度而選擇例如光刻或電子束曝光法等。此外，作為壓模的材料，只要是硅晶圓、各種金屬材料、玻璃、陶瓷、塑料、碳素材料等具有強(qiáng)度與所要求精度的加工性的材料即可，具體地講，可以例舉出Si、SiC、SiN、多晶Si、玻璃、Ni、Cr、Cu、C,還有包含一種以上上述材料的材料。作為用于形成上述結(jié)構(gòu)的材料(基材)，只要是可通過上述說明中所示的任一種方法賦予由上述錐體狀突起構(gòu)成的微細(xì)結(jié)構(gòu)的基材即可。例如，可使用聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚偏氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS樹脂、AS樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰胺、聚甲醛、聚對苯二曱酸丁二醇酯、玻璃強(qiáng)化聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、變性聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚醚酮、液晶性聚合物、氟樹脂、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、熱塑性聚酰亞胺等熱塑性樹脂，或酚醛樹脂、三聚氰氨曱醛樹脂、脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、硅樹脂、苯二酸二烯丙酯樹脂、聚酰胺雙馬來酰亞胺、聚雙酰胺三唑等熱硬化樹脂，而且也可以使用混合兩種以上上述材料而成的材料，特別是具有透明性的材料可以很好地應(yīng)用于例如窗子(擋風(fēng)玻璃)、儀表類的罩等。當(dāng)使用活性能量線時(shí)，用可因活性能量線而開始聚合的樹脂。作為這種樹脂，可以舉出例如紫外線固化性丙烯酸聚氨酯系樹脂、紫外線固化性聚酯丙烯酸酯系樹脂，紫外線固化性環(huán)氧丙烯酸酯樹脂、紫外線固化性多元醇丙烯酸酯樹脂、紫外線固化性環(huán)氧樹脂等，根據(jù)需要，還可以用通過照射活性能量線而產(chǎn)生自由基的聚合引發(fā)劑，為了更堅(jiān)固地固化還可以加入異氰酸酯之類固化劑。此外，作為這里所用的活性能量線，通?？梢耘e出紫外線、X射線、其他電子射線及電磁波等，但無特別限定。在本發(fā)明中，在想進(jìn)一步增加與水的接觸角而進(jìn)一步提高防水性時(shí)，用具有本發(fā)明中的對水的接觸角的材料覆蓋如上所述那樣地得到的錐體狀突起的表面。作為這樣的覆蓋處理方法，只要不是用覆蓋材料掩埋由錐體狀突起形成的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的方法即可，無特別限定，例如，可以舉出LB法、PVD法、CVD法、自組織化法、賊射法、涂敷用溶劑稀釋了單分子而成的材料的方法等。例如，作為用于上述那樣的覆蓋處理的、對水的接觸角大于等于110。的防水材料，例如，可以舉出長鏈烷氧基硅烷、氟代烷氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷等。另外，也可以在使用上述那樣的材料對形成錐體狀突起之前的平板實(shí)施任意厚度的防水處理之后，通過上述方法形成錐體狀突起。本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)體雖然是在基材的至少一表面上形成有上述防水性防反射結(jié)構(gòu)，但優(yōu)選是，在光的入射面與透射光的出射面兩表面上形成上述防水性防反射結(jié)構(gòu)。對于形成由錐體狀突起構(gòu)成的防水性防反射結(jié)構(gòu)無特別限定，例如有，直接形成于基材上的方法、涂敷與基材折射率相同、容易成型的材料做成薄膜、將上述錐體狀突起轉(zhuǎn)印到薄膜上的方法等。在將上述結(jié)構(gòu)用于成型品、裝入顯示裝置時(shí)，用于最外表面是最有效的，只要將該結(jié)構(gòu)用于至少一表面即可，對成型品的內(nèi)表面，可以使用未對材料限定接觸角的以往的防反射方法。作為這樣的防反射方法，例如，可以舉出利用僅有小于等于光波長的微細(xì)結(jié)構(gòu)的防反射結(jié)構(gòu)的方法、或控制防反射層的膜厚而使薄膜表面與基材粘接面之間的反射光產(chǎn)生干涉、從而消除反射光的方法等。具有本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)的成型品(防水性防反射結(jié)構(gòu)體)使用于在顯示裝置的最外表面需要防反射功能而又可能暴露于雨水等水、油污之中那樣的顯示裝置，例如，汽車及摩托車的儀表板、手機(jī)、電子筆記本等移動(dòng)設(shè)備、廣告牌、鐘表等。作為顯示裝置的形式無特別限定，例如，可以用像模擬儀表那樣將機(jī)械性顯示與照明組合起來的形式、像數(shù)字儀表或監(jiān)視器那樣用液晶、LED及EL等背光照明或發(fā)光面的方式，像移動(dòng)設(shè)備那樣使用反射方式的液晶的形式。上述那樣的成型品，由于用于暴露于光的場所，因此，為了防止光引起的劣化，優(yōu)選是，預(yù)先在材料中添加紫外線吸收劑、防氧化劑及活性基補(bǔ)充劑等。此外，也可以使用補(bǔ)償樹脂老化引起的變黃用的發(fā)藍(lán)劑或熒光顯色顏料。本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)體由于在基材的至少一表面上形成有上述防水性防反射結(jié)構(gòu)，因此，可以將光的反射抑制得極低，如上所述，由于適用于以汽車為首的各種零件，例如儀表罩、擋風(fēng)玻璃，可以防止戶外景色或內(nèi)部裝飾等的映入、并表現(xiàn)出極佳的防水性，所以可以提高去污漬性，從而實(shí)現(xiàn)不需要刮水器的擋風(fēng)玻璃。實(shí)施例以下，基于實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明，但是不言自明，本發(fā)明不限定于這些實(shí)施例。另外，在本說明書中，針對濃度、含量等的"％",只要未特別注明，均表示質(zhì)量百分率。實(shí)施例1用市場上銷售的電子束曝光裝置制作了以250nm的間距正方排列有開口直徑250nm、深375nm的圓錐狀凹部的壓模。使用該壓模，將以間距P二250nm正方排列底面直徑D二250nm、高度H二375nm的圓錐形突起(縱橫尺寸比1.5)而成的防水性防反射結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到厚2mm的丙烯酸板的表里兩面上。用氟代烷基硅烷(FluoroTechnology制FLUOROSURFFG-5010、接觸角118。)對該表面實(shí)施CVD處理，由此得到了本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。根據(jù)以下要領(lǐng)對這樣得至ij的防水性防反射結(jié)構(gòu)體進(jìn)行防反射功能、與水的接觸角、防水性及耐久性評價(jià)。反射率測定作為防反射功能的評價(jià)方法，針對380~780nm的各波長，用變角分光光度計(jì)(OTSUKAELECTRONICS大塚電子制可見'近紅外自動(dòng)變角測定裝置)，在基準(zhǔn)試樣上用鏡面鋁測定入射角為0。時(shí)的反射率，在該值上乘以基準(zhǔn)校正系數(shù)，根據(jù)得到的光譜算出了平均反射率。水的接觸角作為水的接觸角的評價(jià)方法，用注射器在試樣表面上靜置IOiiL的水，使用接觸角計(jì)(協(xié)和界面化學(xué)社制CA-X)測量五次該接觸角，取平均值作為接觸角。防水性作為防水功能的評價(jià)方法，基于JISL1092中規(guī)定的方法，用噴霧測試器(東洋精器制)，按以下基準(zhǔn)進(jìn)行了評價(jià)?！?液滴不附著于表面〇液滴的粘接面為半球狀x:液滴附著于表面耐久性作為耐久性的評價(jià)方法，用摩擦試驗(yàn)機(jī)TRIBOGEAR(HEIDON)，在磨損布細(xì)毛織布、載荷1N、滑動(dòng)速度30往復(fù)/分的條件下滑動(dòng)100次，用與上述防水性評價(jià)相同的方法進(jìn)行了評價(jià)?！?液滴不附著于表面〇液滴的粘接面為半球狀x:液滴附著于表面在該實(shí)施例l中得到的防水性防反射結(jié)構(gòu)體在可見光范圍(380~780nm)內(nèi)的平均反射率為0.65%。此外，水滴在該防水性防反射結(jié)構(gòu)體表面上的接觸角為145°，防水性評價(jià)為"〇"，耐久性也為"〇"。將這些結(jié)果示于表l。實(shí)施例2用市場上銷售的電子束曝光裝置制作了以250nm的間距六方細(xì)密排列有開口直徑250nm、深375nm的圓錐狀凹部的壓模。在該壓模上涂敷紫外線固化性丙烯酸單體，通過照射紫外線，將以間距P:250nm六方排歹'J底面直徑D二250nm、高度H二375nm的圓錐形突起(縱橫尺寸比1.5)而成的防反射結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到厚2mm的丙烯酸板表里兩面上。然后，用真空蒸鍍法對該表面實(shí)施防水處理(T&Kinc.抹式會(huì)社NANOSB,接觸角116。)，由此得到了本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，對這樣得到的防水性防反射結(jié)構(gòu)體進(jìn)行相同的性能評價(jià)，結(jié)果是，平均反射率為0.68%，水滴在該結(jié)構(gòu)體表面的4妻觸角為144。，防水性及耐久性均為"◎"。此外，通過改變壓模深度，用相同的方法得到了縱橫尺寸比2.5(實(shí)施例4)、縱橫尺寸比3.0(實(shí)施例5)及縱橫尺寸比4.0(實(shí)施例6)的本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。將這些結(jié)果一并示于表l。實(shí)施例3用市場上銷售的電子束曝光裝置制作了以250nm的間距六方細(xì)密排列有開口直徑250nm、深500nm、具有以n二1.5次的式(1)表達(dá)的棱線形狀的大致圓錐狀凹部的壓模。在該壓模上涂敷紫外線固化性丙烯酸單體，通過照射紫外線，將以間3巨P二250nm六方4非歹寸底面直^圣D:250nm、高度H二500nm的大致圓錐形突起(縱橫尺寸比2)而成的防反射結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到厚2mm的丙烯酸板表里兩面上。接著，用真空蒸鍍法實(shí)施與上述實(shí)施例2相同的防水處理，由此得到了本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)，結(jié)果是，平均反射率為0.09%，水滴在該防水性防反射結(jié)構(gòu)體表面的接觸角為162。，防水性及耐久性均為"◎"。將這些結(jié)果一并示于表l。實(shí)施例7用市場上銷售的電子束曝光裝置制作了以250nm的間距六方細(xì)密排列有開口直徑250nm、深375nm的圓錐狀凹部的壓模。使用該壓模，將以間距P=250nm六方排列底面直徑D=250nm、高度H二375nm的圓錐形突起(縱橫尺寸比1.5)而成的防反射結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到與水的接觸角為110。、厚2mm的全氟烷基曱基丙烯酸酯板的表里兩面上，得到了本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，對這樣得到的防水性防反射結(jié)構(gòu)體進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)，結(jié)果是，平均反射率為0.71%。此外，水滴在該防水性防反射結(jié)構(gòu)體表面上的接觸角為142。，防水性及耐久性均為"◎"。此外，通過改變壓模深度，用相同的方法得到了縱橫尺寸比2.0(實(shí)施例8)、縱橫尺寸比2.5(實(shí)施例10)和縱橫尺寸比3.0(實(shí)施例ll)的本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)。將這些結(jié)果一并示于表l。實(shí)施例9用市場上銷售的電子束曝光裝置制作了以250nm的間距六方細(xì)密排列有開口直徑250nm、深500nm的圓錐狀凹部的壓模。使用該壓模，將以間距P二250nm六方細(xì)密排列底面直徑D=250nm、高度H二500nm的圓錐形突起(縱橫尺寸比2)而成的防反射結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到平面時(shí)反射率為7%、與水的接觸角為30。、厚2mm的玻璃板的表里兩面上，接著，通過旋轉(zhuǎn)覆蓋法進(jìn)行作為氟代烷氧基硅烷的CF3(CH2)7(CH2)2Si(OCH3)3(接觸角110。)的表面處理，得到了本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)，結(jié)果是，平均反射率為0.41%,水滴在該防水性防反射結(jié)構(gòu)體表面上的接觸角為161。，雖然防水性評價(jià)結(jié)果為但耐久性為"〇"。將這些結(jié)果一并示于表l。實(shí)施例12用市場上銷售的電子束曝光裝置了制作了以200nm的間距六方細(xì)密排列有開口直徑200nm、深375nm的圓錐狀凹部的壓模。使用該壓才莫，將以間距P二200nm正方排列底面直徑D=200nm、高度H二375nm的圓錐形突起(縱橫尺寸比1.5)而成的微細(xì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到與水的接觸角為100°、厚2mm的接枝聚合了氟的丙烯酸板的表里兩面上，得到了本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。對這樣得到的防水性防反射結(jié)構(gòu)體進(jìn)行相同的性能評價(jià)，結(jié)果是，平均反射率為0.8%,水滴在結(jié)構(gòu)體表面上的接觸角為128°,防水性評價(jià)結(jié)果為"〇"，耐久性為"〇，，。將這些結(jié)果一并示于表l。通過使用改變了開口直徑、深度的壓模，用與上述實(shí)施例12相同的方法分別得到了底面直徑D:250nm、高度H:500nm、縱橫尺寸比2.0(實(shí)施例13)的防水性防反射結(jié)構(gòu)；底面直徑D:200nm、高度H:500nm、縱一黃尺寸比2.5(實(shí)施例14)的防水性防反射結(jié)構(gòu)；底面直徑D:250nm、高度H:750nm、縱橫尺寸比3.0(實(shí)施例15)的防水性防反射結(jié)構(gòu)。并且，將進(jìn)行了相同的性能評價(jià)所得的結(jié)果一并示于表l。實(shí)施例16用市場上銷售的電子束曝光裝置制作了以250nm的間距正方排列有開口直徑250nm、深375nm的圓錐狀凹部的壓模。使用該壓才莫，將以間距P二250nm正方排列底面直徑D二250nm、高度H二375nm的圓錐形突起(縱橫尺寸比1.5)而成的微細(xì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到與水的接觸角為92°、厚2mm的丙烯酸板的表里兩面上，得到了本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)，結(jié)果是，平均反射率為1.0%,水滴在該防水性防反射結(jié)構(gòu)體的表面的接觸角為120。，防水性為"〇"，耐久性為"〇"。此外，通過改變壓模深度，用相同的方法得到了縱橫尺寸比2.0(實(shí)施例17)、縱4黃尺寸比2.5(實(shí)施例18)和縱4黃尺寸比3.0(實(shí)施例19)的本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)。將這些結(jié)果一并示于表l。比較例1用市場上銷售的電子束曝光裝置制作了以250nm的間距六方細(xì)密排列有開口直徑250nm、深250nm的圓錐狀凹部的壓模。在該壓模上涂敷紫外線固化性丙烯酸單體，通過照射紫外線，將以間距P二250nm六方排歹寸底面直徑D:250nm、高度H二250nm的圓錐形突起(縱橫尺寸比1.0)而成的防反射結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到厚2mm的丙烯酸板的表里兩面上。然后，用真空蒸鍍法對該表面實(shí)施防水處理(T&Kinc.抹式會(huì)社NANOSB,接觸角116°),由此得到了本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，對這樣得到的防水性防反射結(jié)構(gòu)體進(jìn)行相同的性能評價(jià)，結(jié)果是，平均反射率為0.92%，水滴在該防水性防反射結(jié)構(gòu)體表面上的接觸角為134°,防水性及耐久性均為"〇"。將這些的結(jié)果一并示于表l。比壽交例2用市場上銷售的電子束曝光裝置制作了以300nm的間距六方排列有開口直徑300nm、深330nm、具有以n二1.5次的式(1)表達(dá)的棱線形狀的大致圓錐狀凹部的壓模。在該壓模上涂敷紫外線固化性丙烯酸單體，通過照射紫外線，將以間距P二300nm六方排列底面直徑D二300nm、高度H二330nm的大致圓錐形突起(縱橫尺寸比1.1)而成的微細(xì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到厚2mm的丙烯酸板的表里兩面上之后，用真空蒸鍍法對該表面實(shí)施與上述相同的防水處理(T&Kinc.抹式會(huì)社NANOSB，接觸角116。)，由此得到了本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。對這樣得到的防水性防反射結(jié)構(gòu)體進(jìn)行相同的性能評價(jià)，結(jié)果是，平均反射率為0.90%。此外，水滴在該結(jié)構(gòu)體表面上的接觸角為136。，防水性評價(jià)結(jié)果為"O"，耐久性為"〇"。此外，通過改變壓模深度，用相同的方法得到了縱橫尺寸比1.4(比較例3)的本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)。將這些的結(jié)果一并示于表l。比l交例4用市場上銷售的電子束曝光裝置制作了以250nm的間距六方細(xì)密排列有開口直徑250nm、深250nm的圓錐狀凹部的壓模。用該壓模，將以間距P:250nm六方細(xì)密排列底面直徑D二250nm、高度H二250nm的圓錐形突起(縱橫尺寸比l)而成的防水性防反射結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到厚2mm的全氟烷基曱基丙烯酸酯板的表里兩面上，得到了本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，對這樣得到的防水性防反射結(jié)構(gòu)體進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)，結(jié)果是，平均反射率為0.95%。此外，水滴在該結(jié)構(gòu)體表面上的接觸角為129。，防水性及耐久性均為"O，，。此外，通過改變壓模深度，用相同的方法得到了縱橫尺寸比1.1(比較例5)和縱橫尺寸比1.4(比較例6)的本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)。將這些的結(jié)果一并示于表l。比4交例7用市場上銷售的電子束曝光裝置，制作了以500nm的間距正方排列有開口直徑500nm、深500nm的圓錐狀凹部的壓模。使用該壓才莫，將以間距P:500nm正方排歹'J底面直徑D:500nm、高度H二500nm的圓錐形突起(縱橫尺寸比1)而成的微細(xì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到與水的接觸角100。、厚2mm的接枝聚合了氟的烯酸板的表里兩面上，得到了本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)，結(jié)果是，平均反射率為0.98%,水滴在該防水性防反射結(jié)構(gòu)體表面上的接觸角為120°,防水性為"〇，，，耐久性為"〇，，。此外，通過改變壓模的深度，用相同的方法得到了縱橫尺寸比1.1(比較例8),和縱橫尺寸比1.4(比較例9)的本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)。將這些結(jié)果一并示于表l。比壽交例10用市場上銷售的電子束曝光裝置制作了以250nm的間距正方排列有開口直徑250nm、深250nm的圓錐狀凹部的壓模。使用該壓模，將以間距P二250nm正方排列底面直徑D二250nm、高度H二250nm的圓錐形突起(縱橫尺寸比1)而成的防水性防反射結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到與水的接觸角為92°、厚2mm的丙烯酸板的表里兩面上，得到了本例防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)，結(jié)果是，平均反射率為1.19%,水滴在該防水性防反射結(jié)構(gòu)體表面的接觸角為112°，防水性為"〇"，耐久性為"〇"。此外，通過改變壓模的深度，用相同的方法得到了縱橫尺寸比1.1(比較例ll)和縱橫尺寸比1.4(比較例12)的本例的防水性防反射結(jié)構(gòu)體。然后，進(jìn)行與上述實(shí)施例l相同的性能評價(jià)。將這些的結(jié)果一并示于表l。比較例13對平面時(shí)的反射率為7%、與水的接觸角為102。、厚2mm的丙烯制平板進(jìn)行上述相同的性能評價(jià)，結(jié)果是，防水性為"X，，o此外，為了確認(rèn)本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)體的錐體狀突起的縱橫尺寸比對防水特性的效果，針對實(shí)施例l~19及比較例l~12求出從所得到的防水性防反射結(jié)構(gòu)體與水的接觸角減去該結(jié)構(gòu)體表面的材料對水的接觸角的值(縱橫尺寸比引起的防水性防反射結(jié)構(gòu)體的接觸角增加量)△。將該結(jié)果示于圖4。另外，雖然未記載于表l，但是將使用了結(jié)構(gòu)體表面的材料對水的接觸角為118°的材料的結(jié)構(gòu)體的縱橫尺寸比1.5以外的評價(jià)也一并示于圖4。由表l及圖4可知，若防水性防反射結(jié)構(gòu)體的錐體狀突起的縱橫尺寸比大于等于1.5,則由縱橫尺寸比引起的防水性防反射結(jié)構(gòu)體的接觸角增加量A急劇增加，防水性防反射結(jié)構(gòu)體與水的接觸角大于等于120。以上。此外，由于防水性防反射結(jié)構(gòu)體的平均反射率也表現(xiàn)出小于等于1%,因此，本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)體可使防反射性與防水性并存。此外可知，當(dāng)結(jié)構(gòu)體表面的材料對水的接觸角大于等于110°時(shí)，防水性防反射結(jié)構(gòu)體的4#體狀突起的縱一黃尺寸比對防水性的效果特別大。由此可知，若結(jié)構(gòu)體表面的材料對水的接觸角大于等于110。，則防水性防反射結(jié)構(gòu)體與水的接觸角成為大于等于142°，本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)體可使防反射性與極佳的防水性(超防水性)并存。此外，由表l可知，若防水性防反射結(jié)構(gòu)體的錐體狀突起的縱橫尺寸比大于等于2,則防水性防反射結(jié)構(gòu)體的平均反射率小于等于0.5。由此可知，本發(fā)明的防水性防反射結(jié)構(gòu)體還可使出色的防反射性與防水性并存。此外，由表1可知，若防水性防反射結(jié)構(gòu)體的錐體狀突起的縱橫尺寸比大于等于4，則有損于耐久性。因此，從耐久性的方面考慮，優(yōu)選是，使錐體狀突起的縱橫尺寸比小于等于3。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>權(quán)利要求1.一種防水性防反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)以50～380nm的間距配置無數(shù)錐體狀突起而成，上述錐體狀突起具有圓形或多邊形底面，圓形底面的直徑或多邊形底面外接圓的直徑為50～380nm；上述錐體狀突起的縱橫尺寸比大于等于1.5，并且，該錐體狀突起的、至少是構(gòu)成其表面的材料對水的接觸角大于等于90°。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水性防反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，構(gòu)成上述錐體狀突起的、至少是構(gòu)成其表面的材料對水的接觸角大于等于110。。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防水性防反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述錐體狀突起的縱橫尺寸比大于等于2。4.根據(jù)權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的防水性防反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述錐體狀突起的縱橫尺寸比小于等于3。5.根據(jù)權(quán)利要求l~4中任一項(xiàng)所述的防水性防反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述錐體狀突起為正方排列或六方排列。6.根據(jù)權(quán)利要求l~5中任一項(xiàng)所述的防水性防反射結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述錐體狀突起的棱線形狀由下式(1)表達(dá)，指數(shù)n為1.1~5。Z=H-{H/(D/2)n)(l)7.—種防水性防反射結(jié)構(gòu)體，其特征在于，該結(jié)構(gòu)體在其基材的至少一表面上具有權(quán)利要求l~6中任一項(xiàng)所述的防水性防反射結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防水性防反射結(jié)構(gòu)體，其特征在于，上述基材由透明材料構(gòu)成。9.一種防水性防反射結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于，在制造權(quán)利要求7或8所述的防水性防反射結(jié)構(gòu)體時(shí)，通過熱壓紋在基材上形成上述錐體狀突起。10.—種防水性防反射結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于，在制造權(quán)利要求7或8所述的防水性防反射結(jié)構(gòu)體時(shí)，以在具有使上述錐體狀突起翻轉(zhuǎn)了的微細(xì)結(jié)構(gòu)的成型模具與基材之間夾設(shè)有活性能量線固化性樹脂的狀態(tài)照射活性能量線，從而在該基材的表面上形成上述錐體狀突起。11.一種汽車用零件，其特征在于，該零件具有權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的防水性防反射結(jié)構(gòu)。全文摘要本發(fā)明提供一種防水性防反射結(jié)構(gòu)及其制造方法，該結(jié)構(gòu)兼具出色的防水功能與防反光功能，并且提供具有上述結(jié)構(gòu)的防水性防反射結(jié)構(gòu)體及其制造方法，進(jìn)而提供具有上述防水性防反射結(jié)構(gòu)的汽車用零件，例如顯示器、窗板等。該結(jié)構(gòu)以50～380nm的間距配置無數(shù)錐體狀突起(2)，這些錐體狀突起(2)具有圓形或多邊形底面，圓形底面的直徑或形成底面的多邊形的外接圓的直徑為50～380nm，使這些錐體狀突起的縱橫尺寸比大于等于1.5，并且，用與水的接觸角大于等于90°的材料形成錐體狀突起的表面。文檔編號(hào)G02B1/11GK101178442SQ20071016379公開日2008年5月14日申請日期2007年11月8日優(yōu)先權(quán)日2006年11月8日發(fā)明者福井孝之,野口雄司,黑田元彥申請人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社