JPH07206475A - Water repellent layer carrying member - Google Patents
Water repellent layer carrying memberInfo
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- JPH07206475A JPH07206475A JP5354190A JP35419093A JPH07206475A JP H07206475 A JPH07206475 A JP H07206475A JP 5354190 A JP5354190 A JP 5354190A JP 35419093 A JP35419093 A JP 35419093A JP H07206475 A JPH07206475 A JP H07206475A
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- repellent
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- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は撥水性層担持部材に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water repellent layer carrying member.
【０００２】[0002]
【従来の技術】表面上に複数個の凹部および凸部を交互
に繰り返し形成し、該表面を撥水性材料からなる撥水性
膜により被覆した熱交換器用放熱フィン材が公知である
（特開平３−４５８９３号公報参照）。この公報中に
は、凸部の高さが０．２μｍから３．０μｍであり、か
つ凸部の高さ／凸部の径が０．１から０．５（このとき
凸部の径は２μｍから１５μｍ）であるときに特に優れ
た撥水性能が得られることが示されている。2. Description of the Related Art A heat radiating fin material for a heat exchanger is known in which a plurality of concave portions and convex portions are alternately and repeatedly formed on a surface and the surface is covered with a water-repellent film made of a water-repellent material (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 3). No. 45893). In this publication, the height of the convex portion is 0.2 μm to 3.0 μm, and the height of the convex portion / the diameter of the convex portion is 0.1 to 0.5 (the diameter of the convex portion is 2 μm at this time). It has been shown that particularly excellent water repellency is obtained when the thickness is 0.1 to 15 μm).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したフ
ィン材におけるように凸部を繰り返し形成するとこれら
凸部間には凹部が形成されることとなり、上述したフィ
ン材におけるように凸部の寸法を例えば２μｍから１５
μｍの範囲に形成した場合には凹部も同程度の寸法に形
成されることとなる。しかしながら、このように凹部の
寸法が小さく形成された場合この凹部内に例えばほこ
り、油などの汚れが一旦入り込むとこの凹部内の汚れを
除去するのは極めて困難であり、その結果表面が平坦で
ある表面と同様になってしまうので表面の汚れにより撥
水性層の撥水性能を維持できなくなるという問題があ
る。By the way, when the convex portions are repeatedly formed as in the fin material described above, a concave portion is formed between these convex portions, and the dimension of the convex portion is changed as in the fin material described above. For example, 2 μm to 15
When it is formed in the range of μm, the recesses are also formed to the same size. However, in the case where the size of the recess is formed small as described above, it is extremely difficult to remove the dirt in the recess once dirt, such as dust or oil, has entered the recess, and as a result, the surface is flat. Since the surface becomes the same as a certain surface, there is a problem that the water repellency of the water repellent layer cannot be maintained due to dirt on the surface.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、表面上に複数個の凹部および凸部
を交互に繰り返し形成し、該表面を撥水性材料からなる
撥水性膜により被覆した撥水性層担持部材において、上
記撥水性膜により被覆された凹部または凸部のピッチが
２０μｍから１５０μｍまでの範囲にあり、該ピッチに
対する凹部の深さまたは凸部の高さの比が０．３以上で
あり、さらに凸部の頂部を結ぶことによって得られる仮
想表面の表面粗さが５００μｍ以下であるように凹部お
よび凸部を形成している。さらに本発明によれば、上記
部材を珪素からなる基板から構成し、上記凹部または凸
部をフォトリソグラフィーにより四角錘状に形成してい
る。さらに本発明によれば、請求項２に記載の撥水性層
担持部材を金型として用いて上記凹部および凸部を形成
している。さらにまた本発明によれば、上記凹部および
凸部を交互に繰り返し形成することによってフレネルレ
ンズにしている。また上記問題点を解決するために本発
明によれば、表面上に複数個の凹部および凸部を交互に
繰り返し形成し、該表面を撥水性材料からなる撥水性膜
により被覆した撥水性層担持部材において、上記部材を
珪素からなる基板から構成し、上記凹部または凸部をフ
ォトリソグラフィーにより形成すると共に上記撥水性膜
により被覆された凹部または凸部のピッチが２０μｍか
ら４００μｍまでの範囲にあるように上記凹部および凸
部を形成し、上記凸部の頂部にフォトリソグラフィーに
おいて用いたマスクを残存させている。In order to solve the above problems, according to the present invention, a plurality of recesses and protrusions are alternately and repeatedly formed on a surface, and the surface is made of a water repellent material. In the water-repellent layer-supporting member coated with a film, the pitch of the recesses or protrusions covered with the water-repellent film is in the range of 20 μm to 150 μm, and the ratio of the depth of the recesses or the height of the protrusions to the pitch. Is 0.3 or more, and the concave portion and the convex portion are formed such that the surface roughness of the virtual surface obtained by connecting the tops of the convex portions is 500 μm or less. Further, according to the present invention, the member is composed of a substrate made of silicon, and the concave portion or the convex portion is formed into a quadrangular pyramid shape by photolithography. Further, according to the present invention, the water-repellent layer-carrying member according to claim 2 is used as a mold to form the recess and the protrusion. Furthermore, according to the present invention, the Fresnel lens is formed by alternately and repeatedly forming the concave portions and the convex portions. In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a water-repellent layer carrying a plurality of recesses and protrusions alternately and repeatedly formed on the surface and coating the surface with a water-repellent film made of a water-repellent material. In the member, the member is composed of a substrate made of silicon, the recesses or protrusions are formed by photolithography, and the pitch of the recesses or protrusions covered with the water-repellent film is in the range of 20 μm to 400 μm. The concave portions and the convex portions are formed in the above, and the mask used in the photolithography is left on the top of the convex portions.
【０００５】[0005]
【作用】請求項１に記載の発明では、表面上の汚れの除
去が容易にされると共に高い撥水性能が確保される。請
求項２に記載の発明ではさらに、部材の全表面上に整然
と配列された凹部および凸部が容易に形成される。請求
項３に記載の発明ではさらに、部材が珪素以外の材料か
ら構成された場合にも予め定められた寸法の凹部および
凸部が容易に形成される。請求項４に記載の発明ではさ
らに、撥水性層担持部材をフレネルレンズにすることに
より透明の撥水性層担持部材を透過する光の散乱が阻止
され、撥水性層担持部材を介した視認性が確保される。
請求項５に記載の発明では、表面上の汚れの除去が容易
にされると共に高い撥水性能が確保される。According to the first aspect of the invention, dirt on the surface can be easily removed and high water repellency can be secured. Further, in the invention described in claim 2, the concave portions and the convex portions arranged in order are easily formed on the entire surface of the member. Further, in the invention described in claim 3, even when the member is made of a material other than silicon, the concave portion and the convex portion having a predetermined size are easily formed. Further, in the invention according to claim 4, the Fresnel lens is used as the water-repellent layer-carrying member to prevent scattering of light transmitted through the transparent water-repellent layer-carrying member, thereby improving the visibility through the water-repellent layer-carrying member. Reserved.
According to the invention described in claim 5, dirt on the surface is easily removed and high water repellency is secured.
【０００６】[0006]
【実施例】図１は本発明の実施例による撥水性層担持基
板１の拡大部分頂面図であり、図２は図１の線ＩＩ−Ｉ
Ｉに沿ってみた撥水性層担持基板１の側面断面図であ
り、図３は図１に示した撥水性層担持基板１の表面の微
細パターンを示す写真である。図１から図３を参照する
と、撥水性層担持基板１はその表面上に撥水性層１ａを
担持している。この撥水性層１ａには四角錘状の凹部２
が繰り返し形成されている。このためこれら凹部２間に
は凸部３が形成されることとなり、したがって基板１の
表面上には凹部２と凸部３とが交互に繰り返し形成され
ることとなる。また、図２に示すように凹部２および凸
部３は撥水性膜４により被覆されている。この撥水性膜
４は撥水性材料から構成され、本実施例において撥水性
材料は例えばテトラエトキシシランおよびフルオロアル
キルシランなどを含むフッ素系樹脂から構成される。表
面が平坦な基板、すなわち表面に凹部２および凸部３を
設けていない基板上にこの撥水性膜４を被覆した場合の
水接触角（後述する）は１１５°であった。1 is an enlarged partial top view of a water repellent layer carrying substrate 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a line II-I in FIG.
FIG. 4 is a side sectional view of the water-repellent layer-supporting substrate 1 taken along I, and FIG. 3 is a photograph showing a fine pattern on the surface of the water-repellent layer-supporting substrate 1 shown in FIG. 1. Referring to FIGS. 1 to 3, the water-repellent layer-supporting substrate 1 carries a water-repellent layer 1a on its surface. The water-repellent layer 1a has a square pyramidal recess 2
Are repeatedly formed. Therefore, the convex portions 3 are formed between the concave portions 2, and therefore the concave portions 2 and the convex portions 3 are alternately and repeatedly formed on the surface of the substrate 1. Further, as shown in FIG. 2, the concave portion 2 and the convex portion 3 are covered with a water-repellent film 4. The water-repellent film 4 is made of a water-repellent material, and in this embodiment, the water-repellent material is made of a fluorine-based resin containing, for example, tetraethoxysilane and fluoroalkylsilane. The water contact angle (described later) when the water-repellent film 4 was coated on a substrate having a flat surface, that is, a substrate having no concave portions 2 and convex portions 3 on the surface was 115 °.
【０００７】本実施例において撥水性層担持基板１は珪
素から構成され、撥水性層１ａの凹部２および凸部３は
フォトリソグラフィーにより形成される。このフォトリ
ソグラフィーでは、順に、（ａ）基板１の表面上への酸
化膜の形成、（ｂ）酸化膜上へのフォトレジストの塗
布、（ｃ）熱処理、（ｄ）フォトマスクを用いた露光、
（ｅ）現像、（ｆ）熱処理、（ｇ）バッファフッ酸によ
る酸化膜のエッチング、（ｈ）フォトレジストの除去、
がまず行われる。これらの工程が完了したとき基板１は
図４（Ａ）に示すようになっており、このとき基板１表
面の一部は酸化膜５により被覆され、一方残りの基板１
表面は露出している。なお、この酸化膜５のパターンは
フォトマスクのパターンに対応しており、また酸化膜５
のパターンにより凹部２および凸部３の寸法が定められ
ることとなる。次いでフォトリソグラフィーにおいて、
例えばＮａＯＨ、ＫＯＨなどのアルカリ水溶液により基
板１がエッチングされる。このとき、酸化膜５はアルカ
リ水溶液にエッチングされにくいのでマスクとして作用
して基板１のみがエッチングされ、その結果図４（Ｂ）
に示すように四角錘台状の凹部６が形成される。さらに
エッチングを進行させると図４（Ｃ）に示すように四角
錘状の凹部７が形成され、さらにエッチングを進行させ
ると図４（Ｄ）に示すように酸化膜５の下方にもエッチ
ングが進行して凹部７が拡大する。さらにエッチングを
進行させると図４（Ｅ）に示すように四角錐状の凹部２
が形成され、また酸化膜５が除去されてフォトリソグラ
フィーが完了する。フォトリソグラフィーが完了した後
基板１の凹部２および凸部３は撥水性膜４により被覆さ
れ、その結果基板１の表面上には図２に示したような撥
水性膜４を備えた撥水性層１ａが形成されることとな
る。In this embodiment, the water-repellent layer-supporting substrate 1 is made of silicon, and the concave portions 2 and the convex portions 3 of the water-repellent layer 1a are formed by photolithography. In this photolithography, (a) formation of an oxide film on the surface of the substrate 1, (b) application of a photoresist on the oxide film, (c) heat treatment, (d) exposure using a photomask,
(E) development, (f) heat treatment, (g) etching of oxide film with buffer hydrofluoric acid, (h) removal of photoresist,
Is done first. When these steps are completed, the substrate 1 is as shown in FIG. 4 (A), in which a part of the surface of the substrate 1 is covered with the oxide film 5, while the remaining substrate 1 is covered.
The surface is exposed. The pattern of the oxide film 5 corresponds to the pattern of the photomask.
The dimensions of the concave portion 2 and the convex portion 3 are determined by the pattern. Then in photolithography,
For example, the substrate 1 is etched with an alkaline aqueous solution such as NaOH or KOH. At this time, since the oxide film 5 is hard to be etched by the alkaline aqueous solution, it acts as a mask and only the substrate 1 is etched. As a result, FIG.
As shown in FIG. 5, a truncated pyramid-shaped recess 6 is formed. When the etching is further advanced, a quadrangular pyramid-shaped recess 7 is formed as shown in FIG. 4C, and when the etching is further advanced, the etching is also advanced below the oxide film 5 as shown in FIG. 4D. Then, the concave portion 7 expands. When the etching is further advanced, as shown in FIG. 4E, the pyramidal recess 2 is formed.
Is formed, and the oxide film 5 is removed to complete the photolithography. After the photolithography is completed, the concave portions 2 and the convex portions 3 of the substrate 1 are covered with the water repellent film 4, so that the water repellent layer having the water repellent film 4 as shown in FIG. 1a will be formed.
【０００８】図５は、撥水性膜４により被覆された凹部
２のピッチＰ（図２参照）を変化させたときの水接触角
θの変化を示す、実験結果である。ここで、水接触角θ
は、図６に示すように基板１の表面上において水滴８の
表面の接線方向と基板１の表面間に形成される角度であ
り、この水接触角θが大きいとき程撥水性層担持基板１
の撥水性能が高いことを示している。図５を参照する
と、ピッチＰが２０μｍから１５０μｍであるときに水
接触角θが約１５０°以上となり、すなわち高い撥水性
能が得られることがわかる。なお、図５においてＰ＝０
μｍのときは基板１に凹部２および凸部３を形成してい
ない場合であり、すなわち基板１の表面が平坦である場
合を示している。FIG. 5 is an experimental result showing the change in the water contact angle θ when the pitch P (see FIG. 2) of the recesses 2 covered with the water-repellent film 4 is changed. Where water contact angle θ
Is an angle formed between the surface of the substrate 1 and the tangential direction of the surface of the water droplet 8 on the surface of the substrate 1 as shown in FIG. 6, and the greater the water contact angle θ, the more the water repellent layer-carrying substrate 1 is.
Shows that the water repellent performance of is high. Referring to FIG. 5, it can be seen that the water contact angle θ is about 150 ° or more when the pitch P is 20 μm to 150 μm, that is, high water repellency is obtained. Note that P = 0 in FIG.
In the case of μm, the concave portions 2 and the convex portions 3 are not formed on the substrate 1, that is, the surface of the substrate 1 is flat.
【０００９】また図７は、撥水性膜４が被覆された凹部
２の高さｈ（図２参照）のピッチＰに対する比ｈ／Ｐを
変化させたときの水接触角θの変化を示す、実験結果で
ある。図７を参照すると、Ｐ＝５０μｍの場合もＰ＝１
５０μｍの場合もｈ／Ｐが０．３以上になると水接触角
θが急激に向上することがわかる。なお図７において、
図４に示す凹部２の形成工程においてエッチング時間を
変化させることにより凹部２の高さｈを変化させてい
る。したがってｈ／Ｐが例えば０．２のように小さいと
きには凹部２は図８に示すように四角錘台状をなしてい
る。また本実施例においてｈ／Ｐが約０．７になると凹
部２は図２に示したような四角錘状をなすようになる。FIG. 7 shows changes in the water contact angle θ when the ratio h / P of the height h (see FIG. 2) of the recess 2 covered with the water-repellent film 4 to the pitch P is changed. These are the experimental results. Referring to FIG. 7, when P = 50 μm, P = 1
It can be seen that also in the case of 50 μm, the water contact angle θ sharply improves when h / P becomes 0.3 or more. In addition, in FIG.
In the step of forming the recess 2 shown in FIG. 4, the height h of the recess 2 is changed by changing the etching time. Therefore, when h / P is as small as 0.2, for example, the recess 2 has a truncated pyramid shape as shown in FIG. Further, in the present embodiment, when h / P becomes about 0.7, the concave portion 2 has a quadrangular pyramid shape as shown in FIG.
【００１０】さらに図９は、凸部３の頂部を結ぶことに
よって得られる仮想表面Ｓの表面粗さＲ（以後仮想表面
Ｓの表面粗さＲと称する）を変化させたときの水接触角
θの変化を示す、実験結果である。この仮想表面Ｓの表
面粗さＲは、図１０に示すように凸部３の頂部を結ぶこ
とによって得られる仮想表面Ｓが断面曲線に一致してい
る基板の表面粗さであり、また図１０に示すようにこの
仮想表面Ｓの表面粗さＲは測定長さＬにおける最大高さ
である。図９を参照すると、いずれのピッチＰにおいて
も仮想表面Ｓの表面粗さＲが５００μｍ以下である場合
に高い水接触角θを確保できることがわかる。なお、鉄
からなる基板の表面上にショットブラスタにより凹部お
よび凸部を形成した場合の水接触角θも測定した。この
場合凸部の高さが約３０μｍでありかつ仮想表面の表面
粗さが約７００μｍである撥水性層が形成されたが、こ
のときの水接触角θは約１２０°であり、本実施例によ
る撥水性層担持基板１の撥水性能よりも劣ることとなっ
た。またガラスからなる基板の表面上にショットブラス
タにより凹部および凸部を形成した場合には、凸部の高
さが約５０μｍでありかつ仮想表面の表面粗さが約６０
０μｍである撥水性層が形成されたが、このときの水接
触角θは約１２０°であり、この場合も本実施例による
撥水性層担持基板１の撥水性能よりも劣ることとなっ
た。Further, in FIG. 9, the water contact angle θ when the surface roughness R of the virtual surface S obtained by connecting the tops of the convex portions 3 (hereinafter referred to as the surface roughness R of the virtual surface S) is changed. It is an experimental result which shows the change of. The surface roughness R of the virtual surface S is the surface roughness of the substrate in which the virtual surface S obtained by connecting the tops of the projections 3 as shown in FIG. As shown in, the surface roughness R of the virtual surface S is the maximum height in the measurement length L. Referring to FIG. 9, it can be seen that at any pitch P, a high water contact angle θ can be secured when the surface roughness R of the virtual surface S is 500 μm or less. The water contact angle θ was also measured when the concave and convex portions were formed by the shot blaster on the surface of the substrate made of iron. In this case, a water-repellent layer was formed in which the height of the convex portions was about 30 μm and the surface roughness of the virtual surface was about 700 μm. At this time, the water contact angle θ was about 120 °, and the present example was used. The water repellent layer-carrying substrate 1 was inferior in water repellent performance. When the recesses and protrusions are formed by the shot blaster on the surface of the substrate made of glass, the height of the protrusions is about 50 μm and the surface roughness of the virtual surface is about 60 μm.
A water-repellent layer having a thickness of 0 μm was formed, but the water contact angle θ at this time was about 120 °, which was also inferior to the water-repellent performance of the water-repellent layer-carrying substrate 1 according to this example. .
【００１１】図５、図７、および図９に示した実験結果
によれば、凹部２のピッチＰが２０μｍから１５０μｍ
までの範囲にあり、ｈ／Ｐが０．３以上であり、さらに
仮想表面Ｓの表面粗さＲが５００μｍ以下であるように
凹部２および凸部３を形成することによって、高い撥水
性能を得ることができることが確認された。そこで、本
実施例ではこれらの条件を満たすように凹部２および凸
部３を形成するようにして撥水性層担持基板１の高い撥
水性能を確保するようにしている。According to the experimental results shown in FIGS. 5, 7 and 9, the pitch P of the recesses 2 is 20 μm to 150 μm.
Up to 0.3, h / P is 0.3 or more, and the concave portion 2 and the convex portion 3 are formed so that the surface roughness R of the virtual surface S is 500 μm or less. It was confirmed that it can be obtained. Therefore, in this embodiment, the concave portions 2 and the convex portions 3 are formed so as to satisfy these conditions, so that the high water-repellent performance of the water-repellent layer-carrying substrate 1 is ensured.
【００１２】本実施例において、凹部２の開口部の寸法
は凹部２のピッチＰとほぼ同様であり、その結果凹部２
内に入り込んだ汚れを容易に除去することができるので
基板１の撥水性能を汚れに対して良好に維持することが
できる。また、本実施例では基板１を珪素から構成して
フォトリソグラフィーにより凹部２および凸部３を形成
するようにしており、その結果基板１の表面全体にわた
って整然と配列された凹部２および凸部３を容易に形成
できる。さらに、凹部２のピッチＰが２０から１５０μ
ｍの範囲にあるように凹部２および凸部３を形成してい
るのでフォトリソグラフィーにおけるフォトマスクを特
別に高精度に加工する必要がなくなり、したがって凹部
２および凸部３を容易に形成できる。なお、本実施例に
おいて基板１は例えば太陽電池として構成できる。In the present embodiment, the dimensions of the openings of the recesses 2 are almost the same as the pitch P of the recesses 2, and as a result, the recesses 2 are formed.
Since the dirt entering the inside can be easily removed, the water repellency of the substrate 1 can be favorably maintained against the dirt. Further, in this embodiment, the substrate 1 is made of silicon to form the concave portions 2 and the convex portions 3 by photolithography, and as a result, the concave portions 2 and the convex portions 3 arranged in order over the entire surface of the substrate 1 are formed. It can be easily formed. Furthermore, the pitch P of the recesses 2 is 20 to 150 μm.
Since the concave portion 2 and the convex portion 3 are formed so as to be in the range of m, it is not necessary to process the photomask in photolithography with high precision, and therefore the concave portion 2 and the convex portion 3 can be easily formed. In this embodiment, the substrate 1 can be configured as a solar cell, for example.
【００１３】次に本発明による別の実施例を説明する。
この実施例において図１から図３に示した実施例と同様
の構成要素は同一の番号で示している。図１１は本実施
例による撥水性層担持基板１の拡大部分頂面図であり、
図１２は図１１の線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿ってみた撥水性
層担持基板１の側面断面図であり、図１３は図１１に示
した撥水性層担持基板１の表面の微細パターンを示す写
真である。図１１から図１３を参照すると、本実施例に
おいても撥水性層担持基板１はその表面上に撥水性層１
ａを担持している。この撥水性層１ａには四角錘状の凸
部３が繰り返し形成されている。このためこれら凸部３
間には凹部２が形成されることとなり、したがって基板
１の表面上には凹部２と凸部３とが交互に繰り返し形成
されることとなる。また、図１２に示すように凹部２お
よび凸部３は撥水性材料からなる撥水性膜４により被覆
されている。Next, another embodiment according to the present invention will be described.
In this embodiment, components similar to those in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference numerals. FIG. 11 is an enlarged partial top view of the water-repellent layer-supporting substrate 1 according to the present embodiment,
12 is a side sectional view of the water-repellent layer-supporting substrate 1 taken along the line XII-XII in FIG. 11, and FIG. 13 is a photograph showing a fine pattern on the surface of the water-repellent layer-supporting substrate 1 shown in FIG. is there. With reference to FIGS. 11 to 13, the water-repellent layer-carrying substrate 1 also has the water-repellent layer 1 on the surface thereof in this example as well.
It carries a. Square-pyramidal protrusions 3 are repeatedly formed on the water-repellent layer 1a. Therefore, these convex portions 3
The recesses 2 are formed between them, and therefore the recesses 2 and the protrusions 3 are alternately and repeatedly formed on the surface of the substrate 1. Further, as shown in FIG. 12, the concave portions 2 and the convex portions 3 are covered with a water repellent film 4 made of a water repellent material.
【００１４】本実施例においても撥水性層担持基板１は
珪素から構成され、撥水性層１ａの凹部２および凸部３
はフォトリソグラフィーにより形成される。このフォト
リソグラフィーの工程は図１から図３に示した実施例
（図４参照）と同様であるので説明を省略する。しかし
ながら、本実施例におけるフォトマスクのパターンは図
１から図３に示した実施例におけるフォトマスクのパタ
ーンとは異なっている。なお、本実施例においてもフォ
トリソグラフィーにより凹部２および凸部３が形成され
た後凹部２および凸部３は撥水性膜４により被覆され、
その結果基板１の表面上には１２に示したような撥水性
層１ａが形成されることとなる。Also in this embodiment, the water-repellent layer-supporting substrate 1 is made of silicon, and the concave portions 2 and the convex portions 3 of the water-repellent layer 1a are formed.
Are formed by photolithography. The steps of this photolithography are the same as those of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 (see FIG. 4), and the description thereof will be omitted. However, the pattern of the photomask in this embodiment is different from the pattern of the photomask in the embodiment shown in FIGS. Also in this embodiment, after the concave portions 2 and the convex portions 3 are formed by photolithography, the concave portions 2 and the convex portions 3 are covered with the water-repellent film 4,
As a result, the water repellent layer 1a as shown in 12 is formed on the surface of the substrate 1.
【００１５】図１４は、撥水性膜４により被覆された凸
部３のピッチＰ（図１２参照）を変化させたときの水接
触角θの変化を示す、実験結果である。図１４を参照す
ると、本実施例においてもピッチＰが２０μｍから１５
０μｍであるときに水接触角θが約１５０°以上とな
り、すなわち高い撥水性能が得られることがわかる。そ
こで、本実施例でも凹部２のピッチＰが２０μｍから１
５０μｍまでの範囲にあるように凹部２および凸部３を
形成するようにしている。FIG. 14 is an experimental result showing the change in the water contact angle θ when the pitch P (see FIG. 12) of the convex portions 3 covered with the water-repellent film 4 is changed. Referring to FIG. 14, the pitch P is 20 μm to 15 μm also in this embodiment.
It can be seen that when the water contact angle θ is 0 μm, the water contact angle θ is about 150 ° or more, that is, high water repellency is obtained. Therefore, also in this embodiment, the pitch P of the recesses 2 is from 20 μm to 1 μm.
The concave portion 2 and the convex portion 3 are formed so as to have a range of up to 50 μm.
【００１６】また図１５は、撥水性膜４により被覆され
た凸部３の高さｈ（図１２参照）のピッチＰに対する比
ｈ／Ｐを変化させたときの水接触角θの変化を示す、実
験結果である。図７を参照すると、図１から図３に示し
た実施例と同様に、Ｐ＝５０μｍの場合もＰ＝１５０μ
ｍの場合もｈ／Ｐが０．３以上になると水接触角θが急
激に向上することがわかる。そこで、本実施例でもｈ／
Ｐが０．３以上になるように凹部２および凸部３を形成
するようにしている。なお図１５において、凸部３の形
成工程においてエッチング時間を変化させることにより
凸部３の高さｈを変化させている。したがってｈ／Ｐが
例えば０．２のように小さいときには凸部３は図１６に
示すように四角錘台状をなしている。FIG. 15 shows changes in the water contact angle θ when the ratio h / P of the height h (see FIG. 12) of the convex portion 3 covered with the water-repellent film 4 to the pitch P is changed. , Experimental results. Referring to FIG. 7, similarly to the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, when P = 50 μm, P = 150 μm.
Also in the case of m, it can be seen that the water contact angle θ sharply improves when h / P becomes 0.3 or more. Therefore, in this embodiment, h /
The concave portion 2 and the convex portion 3 are formed so that P is 0.3 or more. In FIG. 15, the height h of the convex portion 3 is changed by changing the etching time in the process of forming the convex portion 3. Therefore, when h / P is as small as 0.2, the convex portion 3 has a truncated pyramid shape as shown in FIG.
【００１７】なお、図１０を参照して説明した仮想表面
Ｓの表面粗さＲは本実施例の場合にも同様に定義でき、
このため図９の実験結果は本実施例においても適用でき
ると考えられる。そこで、本実施例においても凸部３の
頂部を結ぶことによって得られる仮想表面Ｓの表面粗さ
Ｒが５００μｍ以下であるように凹部２および凸部３を
形成し、これにより基板１の高い撥水性能を確保できる
ようにしている。The surface roughness R of the virtual surface S described with reference to FIG. 10 can be defined similarly in the case of this embodiment.
Therefore, it is considered that the experimental result of FIG. 9 can be applied to this embodiment. Therefore, also in this embodiment, the concave portions 2 and the convex portions 3 are formed so that the surface roughness R of the virtual surface S obtained by connecting the tops of the convex portions 3 is 500 μm or less, whereby the high repellency of the substrate 1 is obtained. It is designed to ensure water performance.
【００１８】本実施例でも、凸部３のピッチＰが２０か
ら１５０μｍの範囲にあるように凹部２および凸部３を
形成しており、このため凹部２の開口も同様の寸法に形
成されることとなる。その結果凹部２内に入り込んだ汚
れを容易に除去することができ、したがって基板１の撥
水性能を良好に維持することができる。また、本実施例
でも基板１を珪素から構成してフォトリソグラフィーに
より凹部２および凸部３を形成するようにしており、そ
の結果基板１の表面全体にわたって整然と配列された凹
部２および凸部３を容易に形成できる。Also in this embodiment, the concave portions 2 and the convex portions 3 are formed so that the pitch P of the convex portions 3 is in the range of 20 to 150 μm, and therefore the opening of the concave portion 2 is also formed in the same size. It will be. As a result, it is possible to easily remove the dirt that has entered the concave portion 2, and therefore the water repellent performance of the substrate 1 can be maintained excellent. Also in this embodiment, the substrate 1 is made of silicon and the recesses 2 and the protrusions 3 are formed by photolithography. As a result, the recesses 2 and the protrusions 3 arranged in order over the entire surface of the substrate 1 are formed. It can be easily formed.
【００１９】次に本発明によるさらに別の実施例を説明
する。この実施例においても図１から図３に示した実施
例と同様の構成要素は同一の番号で示している。図１７
は本実施例による撥水性層担持基板１の表面の微細パタ
ーンを示す写真であり、図１８は図１７に示した撥水性
層担持基板１の側面断面図である。図１７および図１８
を参照すると、本実施例においても図１１から図１３に
示した実施例と同様に、撥水性層担持基板１はその表面
上に撥水性層１ａを担持している。この撥水性層１ａに
は図１１から図１３に示した実施例と同様に凸部３が繰
り返し形成される。このためこれら凸部３間には凹部２
が形成されることとなり、したがって基板１の表面上に
は凹部２と凸部３とが交互に繰り返し形成されることと
なる。しかしながら、本実施例においてフォトリソグラ
フィー（図４参照）におけるエッチング時間は図１１か
ら図１３に示した実施例の場合よりも短くされ、また四
角錘台状の凸部３の頂部にはフォトリソグラフィーにお
いて用いた酸化膜５が残存されている。この酸化膜５は
本実施例においてマスクを構成し、マスク５は図１８に
示すように凹部２内に突出して残存される。なお、図１
８には示していないが、凹部２、凸部３、およびマスク
５は撥水性材料からなる撥水性膜により被覆されてい
る。Next, another embodiment according to the present invention will be described. Also in this embodiment, the same components as those in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are indicated by the same numbers. FIG. 17
18 is a photograph showing a fine pattern on the surface of the water-repellent layer-supporting substrate 1 according to this example, and FIG. 18 is a side sectional view of the water-repellent layer-supporting substrate 1 shown in FIG. 17 and 18
Referring to FIG. 11, also in this embodiment, the water-repellent layer-supporting substrate 1 carries the water-repellent layer 1a on the surface thereof, as in the embodiment shown in FIGS. 11 to 13. The convex portions 3 are repeatedly formed on the water-repellent layer 1a as in the embodiment shown in FIGS. 11 to 13. Therefore, the concave portion 2 is provided between these convex portions 3.
Therefore, the concave portions 2 and the convex portions 3 are alternately and repeatedly formed on the surface of the substrate 1. However, in this embodiment, the etching time in photolithography (see FIG. 4) is shorter than that in the embodiment shown in FIGS. 11 to 13, and the top of the truncated pyramid-shaped convex portion 3 is subjected to photolithography. The used oxide film 5 remains. This oxide film 5 constitutes a mask in this embodiment, and the mask 5 is projected and remains in the recess 2 as shown in FIG. Note that FIG.
Although not shown in FIG. 8, the concave portion 2, the convex portion 3, and the mask 5 are covered with a water repellent film made of a water repellent material.
【００２０】図１９は、撥水性膜４により被覆された凸
部３のピッチＰを変化させたときの水接触角θの変化を
示す、実験結果である。図１９を参照すると、ピッチＰ
が２０μｍから４００μｍであるときに水接触角θが約
１５０°以上となり、すなわち高い撥水性能が得られる
ことがわかる。本実施例において、高い撥水性能が得ら
れるピッチＰの範囲は図１から図３に示した実施例、お
よび図１１から図１３に示した実施例よりも広くなって
いる。ところで、基板１の表面上に微小な凹部２および
凸部３を形成した場合凹部２内に保持された空気層によ
って基板１の撥水性能が向上されると考えられる。本実
施例では、図１８に示すように凹部２内に突出するマス
ク５によって凹部２内の空気層をより強固に保持するこ
とが可能となり、その結果、より広いピッチＰの範囲に
おいて高い撥水性能を確保できると考えられる。そこ
で、本実施例では凹部２のピッチＰが２０μｍから４０
０μｍまでの範囲にあるように凹部２および凸部３を形
成するようにしている。なお、撥水性層担持基板１のそ
の他の構成については図１１から図１３に示した実施例
と同様であるので説明を省略する。FIG. 19 is an experimental result showing a change in the water contact angle θ when the pitch P of the convex portions 3 covered with the water-repellent film 4 is changed. Referring to FIG. 19, the pitch P
It can be seen that the water contact angle θ is about 150 ° or more when the value is 20 μm to 400 μm, that is, high water repellency is obtained. In this embodiment, the range of the pitch P where high water repellency is obtained is wider than that of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 and the embodiment shown in FIGS. 11 to 13. By the way, when minute recesses 2 and protrusions 3 are formed on the surface of the substrate 1, it is considered that the water repellency of the substrate 1 is improved by the air layer retained in the recesses 2. In the present embodiment, as shown in FIG. 18, the mask 5 protruding into the recess 2 can hold the air layer in the recess 2 more firmly, and as a result, high water repellency in a wider pitch P range. It is thought that the performance can be secured. Therefore, in the present embodiment, the pitch P of the recesses 2 is 20 μm to 40 μm.
The concave portion 2 and the convex portion 3 are formed so as to be in the range of 0 μm. The other structure of the water-repellent layer supporting substrate 1 is the same as that of the embodiment shown in FIGS.
【００２１】ところで、上述した実施例では基板１を珪
素から構成して凹部２および凸部３をフォトリソグラフ
ィーにより形成するようにしている。しかしながら、フ
ォトリソグラフィーにより凹部２および凸部３が形成さ
れた珪素基板を金型として用いて例えば射出成形によ
り、フォトリソグラフィーを用いることができない珪素
以外の材料、例えば金属または樹脂など、からなる基板
の表面にも凹部２および凸部３を形成することができ
る。この場合、金型となる珪素基板に凹部２または凸部
３のピッチＰが２０μｍから１５０μｍまでの範囲にあ
り、ｈ／Ｐが０．３以上であり、さらに仮想表面Ｓの表
面粗さＲ（図１０参照）が５００μｍ以下であるように
凹部２および凸部３を形成することによって、金属また
は樹脂からなる基板の表面上にこれと同様の寸法の凹部
２および凸部３を容易に形成することができるようにな
る。By the way, in the above-mentioned embodiment, the substrate 1 is made of silicon and the concave portions 2 and the convex portions 3 are formed by photolithography. However, a silicon substrate on which the concave portions 2 and the convex portions 3 are formed by photolithography is used as a mold, for example, by injection molding, and a substrate made of a material other than silicon, such as metal or resin, for which photolithography cannot be used. The concave portions 2 and the convex portions 3 can also be formed on the surface. In this case, the pitch P of the concave portions 2 or the convex portions 3 is in the range of 20 μm to 150 μm, h / P is 0.3 or more, and the surface roughness R ( (See FIG. 10) is 500 μm or less, the concave portions 2 and the convex portions 3 are formed so that the concave portions 2 and the convex portions 3 having similar dimensions can be easily formed on the surface of the substrate made of metal or resin. Will be able to.
【００２２】図２０および図２１は、表面に凹部および
凸部が形成された珪素基板を金型として用いて射出成形
により形成されたリニアフレネルレンズ９を示してい
る。このリニアフレネルレンズ９は例えばポリカーボネ
ートなどの透明樹脂から構成され、射出成形の後凹部お
よび凸部は撥水性材料からなる撥水性膜により被覆され
て撥水性層９ａが構成される。またリニアフレネルレン
ズ９は、撥水性膜により被覆された凹部または凸部のピ
ッチが２０μｍから１５０μｍの範囲にあり、このピッ
チに対する凹部の深さまたは凸部の高さの比が０．３以
上であり、さらに仮想表面の表面粗さが５００μｍ以下
であるように凹部および凸部が形成されている。なお、
この実施例においてリニアフレネルレンズ９は凹レンズ
と同様の光発散作用を備えているが、フレネルレンズ９
が凸レンズと同様の光収束作用を備えるようにも構成で
きる。20 and 21 show a linear Fresnel lens 9 formed by injection molding using a silicon substrate having a concave portion and a convex portion formed on the surface as a mold. The linear Fresnel lens 9 is made of, for example, a transparent resin such as polycarbonate, and after the injection molding, the concave portions and the convex portions are covered with a water repellent film made of a water repellent material to form a water repellent layer 9a. Further, in the linear Fresnel lens 9, the pitch of the concave portions or the convex portions covered with the water-repellent film is in the range of 20 μm to 150 μm, and the ratio of the depth of the concave portions or the height of the convex portions to this pitch is 0.3 or more. In addition, the concave portion and the convex portion are formed so that the surface roughness of the virtual surface is 500 μm or less. In addition,
In this embodiment, the linear Fresnel lens 9 has the same light diverging action as the concave lens, but the Fresnel lens 9
Can have a light converging function similar to that of a convex lens.
【００２３】図２２は、水滴８の直径ｄを変化させたと
きの転落角φの変化を示す、実験結果である。図２２に
おいて転落角φは、図２３に示すように基板１’の撥水
性層上に直径ｄの水滴８を置き、次いで基板１’を傾斜
させたときに水滴８が基板１’から落下し始める角度で
あり、この転落角φが小さいとき程撥水性能が高いこと
を示している。また図２２において、曲線Ａは図２０お
よび図２１に示したリニアフレネルレンズ９の場合を示
し、曲線Ｂは表面が平坦なガラス平板上にリニアフレネ
ルレンズ９と同一の撥水性膜を被覆した場合を示してい
る。図２２を参照すると、本実施例によるリニアフレネ
ルレンズ９では転落角φをガラス平板における場合より
も極めて小さくすることができ、その結果本実施例によ
るリニアフレネルレンズ９では良好な撥水性能が確保で
きることがわかる。FIG. 22 is an experimental result showing a change in the falling angle φ when the diameter d of the water droplet 8 is changed. In FIG. 22, the falling angle φ is such that, as shown in FIG. 23, when a water droplet 8 having a diameter d is placed on the water-repellent layer of the substrate 1 ′ and then the substrate 1 ′ is tilted, the water droplet 8 falls from the substrate 1 ′. This is the starting angle, and the smaller the falling angle φ, the higher the water repellency. In FIG. 22, a curve A shows the case of the linear Fresnel lens 9 shown in FIGS. 20 and 21, and a curve B shows a case where the same water repellent film as that of the linear Fresnel lens 9 is coated on a flat glass plate having a flat surface. Is shown. Referring to FIG. 22, the linear Fresnel lens 9 according to the present embodiment can make the falling angle φ extremely smaller than that in the case of using a glass flat plate, and as a result, the linear Fresnel lens 9 according to the present embodiment ensures good water repellency. I know that I can do it.
【００２４】図２４および図２５は、図２０および図２
１に示したリニアフレネルレンズ９を自動車１０に用い
た場合を示している。図２４および図２５を参照する
と、リニアフレネルレンズ９はドア１１に固定されてガ
ラス窓１２の外側面に対面配置され、またこのときリニ
アフレネルレンズ９の撥水性層９ａは自動車１０の外側
に向けて配置される。さらに、リニアフレネルレンズ９
は自動車１０の乗員のアイポイント、すなわち自動車１
０の乗員の通常の目の位置とドアミラー１３間のドア１
１に固定され、その結果自動車１０の乗員はドアミラー
１３を常時リニアフレネルレンズ９を介して見ることと
なる。FIGS. 24 and 25 show FIGS. 20 and 2.
The case where the linear Fresnel lens 9 shown in FIG. 24 and 25, the linear Fresnel lens 9 is fixed to the door 11 and is arranged facing the outer surface of the glass window 12, and at this time, the water-repellent layer 9a of the linear Fresnel lens 9 is directed to the outer side of the automobile 10. Are arranged. Furthermore, linear Fresnel lens 9
Is the eye point of the occupant of car 10, that is, car 1
Door 1 between the passenger's normal eye position of 0 and the door mirror 13
It is fixed at 1, so that an occupant of the vehicle 10 always sees the door mirror 13 through the linear Fresnel lens 9.
【００２５】ところで、通常の自動車におけるようにリ
ニアフレネルレンズ９が設けられていない場合、ガラス
窓１２の撥水性能は低いので例えば雨天時には自動車１
０の乗員がドアミラー１３を見るのが困難になり、その
結果乗員が自動車１０の外部の状況をドアミラー１３に
より良好に確認できなくなる。このとき、乗員のアイポ
イントとドアミラー１３間に、例えば四角錘状の凹部ま
たは凸部を有しかつ透明な撥水性層担持基板を設けると
撥水性能は向上する。ところが、この場合この撥水性層
９ａを透過する光が四角錘状の凹部または凸部において
散乱し、その結果この撥水性層担持基板を介した視認性
が低下してしまう。しかしながら、図２４および図２５
に示した実施例では乗員のアイポイントとドアミラー１
３間に撥水性層９ａを備えたリニアフレネルレンズ９を
設けており、その結果撥水性能を確保しつつ撥水性層９
ａにおいて光が散乱するのが阻止されている。したがっ
て、自動車１０の乗員がリニアフレネルレンズ９を介し
てドアミラー１３を良好に視認できるようになり、した
がって乗員が自動車１０の外部の状況をドアミラー１３
により良好に確認できるようになる。By the way, when the linear Fresnel lens 9 is not provided as in an ordinary automobile, the water repellency of the glass window 12 is low, so that the automobile 1 will be exposed to rain, for example.
It becomes difficult for an occupant of 0 to see the door mirror 13, and as a result, the occupant cannot confirm the external condition of the vehicle 10 by the door mirror 13 in a good condition. At this time, if a transparent water-repellent layer-carrying substrate having, for example, a quadrangular pyramid-shaped concave portion or a convex portion is provided between the occupant's eyepoint and the door mirror 13, the water-repellent performance is improved. However, in this case, the light transmitted through the water-repellent layer 9a is scattered at the quadrangular pyramidal recesses or protrusions, and as a result, the visibility through the water-repellent layer-carrying substrate is deteriorated. However, FIGS.
In the embodiment shown in FIG. 1, the passenger's eye point and the door mirror 1
The linear Fresnel lens 9 having the water-repellent layer 9a is provided between the three, and as a result, the water-repellent layer 9 is secured while ensuring the water-repellent performance.
Light is blocked from scattering at a. Therefore, an occupant of the vehicle 10 can visually recognize the door mirror 13 through the linear Fresnel lens 9, so that the occupant can see the situation outside the vehicle 10 by the door mirror 13.
Will be able to confirm better.
【００２６】さらに、本実施例ではリニアフレネルレン
ズ９が凹レンズと同様の光発散作用を備えており、その
結果乗員のドアミラー１３を介した視野を拡大すること
も可能になる。リニアフレネルレンズ９を設けない場合
と、リニアフレネルレンズ９を設けた場合との、自動車
１０の乗員の視野領域の差を示す図２６を参照すると、
１４は自動車１０の乗員のアイポイント、Ｖ０はリニア
フレネルレンズ９を設けない場合の乗員の視野領域、Ｖ
１はリニアフレネルレンズ９を設けた場合の乗員の視野
領域をそれぞれ示している。図２６からわかるようにリ
ニアフレネルレンズ９を設けることによって乗員の視野
領域Ｖ１を広くすることができる。その結果、自動車１
０の乗員が自動車１０の外部の状況をドアミラー１３に
より広範囲にわたって容易に認識できるようになる。な
お、この実施例においてフレネルレンズ９はリニアフレ
ネルレンズから構成されるが、円形のフレネルレンズか
ら構成することもできる。Further, in this embodiment, the linear Fresnel lens 9 has a light diverging action similar to that of a concave lens, and as a result, it becomes possible to expand the visual field of the passenger through the door mirror 13. Referring to FIG. 26 showing the difference in the visual field area of the occupant of the automobile 10 between the case where the linear Fresnel lens 9 is not provided and the case where the linear Fresnel lens 9 is provided,
Reference numeral 14 is an occupant's eye point of the automobile 10, V0 is an occupant's visual field when the linear Fresnel lens 9 is not provided, V0
Reference numeral 1 denotes the visual field area of the occupant when the linear Fresnel lens 9 is provided. As can be seen from FIG. 26, by providing the linear Fresnel lens 9, the visual field area V1 of the occupant can be widened. As a result, car 1
The occupant of 0 can easily recognize the external condition of the automobile 10 through the door mirror 13 over a wide range. Although the Fresnel lens 9 is composed of a linear Fresnel lens in this embodiment, it may be composed of a circular Fresnel lens.
【００２７】[0027]
【発明の効果】請求項１に記載の発明では、表面上の汚
れの除去を容易に行えると共に高い撥水性能を確保でき
る。請求項２に記載の発明ではさらに、部材の全表面上
に整然と配列された凹部および凸部を容易に形成するこ
とができる。請求項３に記載の発明ではさらに、部材が
珪素以外の材料から構成された場合にも予め定められた
寸法の凹部および凸部を容易に形成することができる。
請求項４に記載の発明ではさらに、撥水性層担持部材を
フレネルレンズにすることにより透明の撥水性層担持部
材を透過する光の散乱を阻止でき、このため撥水性能を
確保しつつ撥水性層担持部材を介した視認性を確保する
ことができる。請求項５に記載の発明では、表面上の汚
れの除去を容易に行えると共に高い撥水性能を確保でき
る。According to the first aspect of the present invention, dirt on the surface can be easily removed and high water repellency can be secured. Further, in the invention described in claim 2, it is possible to easily form the concave portions and the convex portions arranged in order on the entire surface of the member. Further, in the invention according to claim 3, even when the member is made of a material other than silicon, the concave portion and the convex portion having a predetermined size can be easily formed.
In the invention according to claim 4, further, by using a Fresnel lens as the water-repellent layer-supporting member, it is possible to prevent the scattering of light transmitted through the transparent water-repellent layer-supporting member. It is possible to ensure visibility through the layer carrying member. According to the invention of claim 5, dirt on the surface can be easily removed and high water repellency can be secured.
【図１】本発明の実施例による撥水性層担持基板の拡大
部分頂面図である。FIG. 1 is an enlarged partial top view of a water-repellent layer-supporting substrate according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿ってみた撥水性層担持
基板の拡大側面断面図である。FIG. 2 is an enlarged side cross-sectional view of the water-repellent layer-supporting substrate taken along line II-II in FIG.
【図３】図１に示した撥水性層担持基板の表面の微細パ
ターンを示す写真である。FIG. 3 is a photograph showing a fine pattern on the surface of the water-repellent layer-supporting substrate shown in FIG.
【図４】フォトリソグラフィーの一部の工程を示す基板
の拡大側面断面図である。FIG. 4 is an enlarged side sectional view of the substrate showing a part of the steps of photolithography.
【図５】水接触角と凹部のピッチとの関係を示す線図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a water contact angle and a pitch of recesses.
【図６】水接触角を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a water contact angle.
【図７】水接触角と凹部のピッチに対する凹部の深さの
比との関係を示す線図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the water contact angle and the ratio of the depth of the recesses to the pitch of the recesses.
【図８】エッチング時間が短い場合における、撥水性層
担持基板の表面の微細パターンを示す写真である。FIG. 8 is a photograph showing a fine pattern on the surface of the water-repellent layer-supporting substrate when the etching time is short.
【図９】水接触角と仮想表面の表面粗さとの関係を示す
線図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a water contact angle and a surface roughness of a virtual surface.
【図１０】仮想表面の表面粗さを説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the surface roughness of a virtual surface.
【図１１】本発明の別の実施例による撥水性層担持基板
の拡大部分頂面図である。FIG. 11 is an enlarged partial top view of a water-repellent layer-supporting substrate according to another embodiment of the present invention.
【図１２】図１１の線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿ってみた撥水
性層担持基板の拡大側面断面図である。FIG. 12 is an enlarged side cross-sectional view of the water-repellent layer-supporting substrate taken along the line XII-XII in FIG.
【図１３】図１１に示した撥水性層担持基板の表面の微
細パターンを示す写真である。FIG. 13 is a photograph showing a fine pattern on the surface of the water-repellent layer-supporting substrate shown in FIG.
【図１４】水接触角と凸部のピッチとの関係を示す線図
である。FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a water contact angle and a pitch of convex portions.
【図１５】水接触角と凸部のピッチに対する凸部の高さ
の比との関係を示す線図である。FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the water contact angle and the ratio of the height of the convex portions to the pitch of the convex portions.
【図１６】エッチング時間が短い場合における、撥水性
層担持基板の表面の微細パターンを示す写真である。FIG. 16 is a photograph showing a fine pattern on the surface of the water-repellent layer-supporting substrate when the etching time is short.
【図１７】本発明の別の実施例による撥水性層担持基板
の表面の微細パターンを示す写真である。FIG. 17 is a photograph showing a fine pattern on the surface of a water-repellent layer-supporting substrate according to another example of the present invention.
【図１８】図１７に示した実施例による撥水性層担持基
板の拡大側面断面図である。FIG. 18 is an enlarged side sectional view of the water-repellent layer-carrying substrate according to the embodiment shown in FIG.
【図１９】水接触角と凸部のピッチとの関係を示す線図
である。FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the water contact angle and the pitch of the convex portions.
【図２０】リニアフレネルレンズの頂面図である。FIG. 20 is a top view of a linear Fresnel lens.
【図２１】図２０の線ＸＸＩ−ＸＸＩに沿ってみたリニ
アフレネルレンズの側面断面図である。21 is a side sectional view of the linear Fresnel lens taken along line XXI-XXI of FIG. 20. FIG.
【図２２】転落角と水滴の直径との関係を示す線図であ
る。FIG. 22 is a diagram showing the relationship between the falling angle and the diameter of a water droplet.
【図２３】転落角を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a falling angle.
【図２４】図２０に示したリニアフレネルレンズを自動
車に適用した場合を示す図である。24 is a diagram showing a case where the linear Fresnel lens shown in FIG. 20 is applied to an automobile.
【図２５】図２４の線ＸＸＶ−ＸＸＶに沿ってみた自動
車のドアの側面断面図である。25 is a side cross-sectional view of the vehicle door taken along the line XXV-XXV in FIG. 24.
【図２６】視野の範囲の差を説明する図である。FIG. 26 is a diagram for explaining the difference in the range of the visual field.
１…撥水性層担持基板 １ａ…撥水性層 ２…凹部 ３…凸部 ４…撥水性膜 ５…酸化膜 ９…リニアフレネルレンズ １１…ドア １２…ガラス窓 １３…ドアミラー 1 ... Water-repellent layer supporting substrate 1a ... Water-repellent layer 2 ... Recessed portion 3 ... Convex portion 4 ... Water repellent film 5 ... Oxide film 9 ... Linear Fresnel lens 11 ... Door 12 ... Glass window 13 ... Door mirror
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 83:00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display area B29K 83:00
Claims (5)
に繰り返し形成し、該表面を撥水性材料からなる撥水性
膜により被覆した撥水性層担持部材において、上記撥水
性膜により被覆された凹部または凸部のピッチが２０μ
ｍから１５０μｍまでの範囲にあり、該ピッチに対する
凹部の深さまたは凸部の高さの比が０．３以上であり、
さらに各凸部の頂部を結ぶことによって得られる仮想表
面の表面粗さが５００μｍ以下であるように凹部および
凸部を形成した撥水性層担持部材。1. A water-repellent layer-carrying member, wherein a plurality of recesses and protrusions are alternately and repeatedly formed on a surface and the surface is covered with a water-repellent film made of a water-repellent material. The concave or convex pitch is 20μ
m to 150 μm, the ratio of the depth of the recesses or the height of the projections to the pitch is 0.3 or more,
Further, the water-repellent layer-carrying member having a concave portion and a convex portion formed so that the surface roughness of a virtual surface obtained by connecting the tops of the respective convex portions is 500 μm or less.
し、上記凹部または凸部をフォトリソグラフィーにより
四角錘状に形成した請求項１に記載の撥水性層担持部
材。2. The water-repellent layer-carrying member according to claim 1, wherein the member is made of a substrate made of silicon, and the recesses or protrusions are formed into a quadrangular pyramid shape by photolithography.
型として用いて上記凹部および凸部を形成した撥水性層
担持部材。3. A water-repellent layer-supporting member in which the recesses and protrusions are formed by using the water-repellent layer-supporting member according to claim 2 as a mold.
成することによってフレネルレンズにした請求項１に記
載の撥水性層担持部材。4. The water-repellent layer-carrying member according to claim 1, wherein a Fresnel lens is formed by alternately and repeatedly forming the concave portions and the convex portions.
に繰り返し形成し、該表面を撥水性材料からなる撥水性
膜により被覆した撥水性層担持部材において、上記部材
を珪素からなる基板から構成し、上記凸部または凹部を
フォトリソグラフィーにより形成すると共に上記撥水性
膜により被覆された凹部または凸部のピッチが２０μｍ
から４００μｍまでの範囲にあるように上記凹部および
凸部を形成し、上記凸部の頂部にフォトリソグラフィー
において用いたマスクを残存させた撥水性層担持部材。5. A water-repellent layer-carrying member, wherein a plurality of concave portions and convex portions are alternately and repeatedly formed on a surface and the surface is covered with a water-repellent film made of a water-repellent material, wherein the member is a substrate made of silicon. And the pitch of the recesses or projections covered with the water-repellent film is 20 μm.
To 400 μm, the water-repellent layer-carrying member having the recesses and the projections formed therein, and the mask used in photolithography remaining on the tops of the projections.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5354190A JPH07206475A (en) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | Water repellent layer carrying member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5354190A JPH07206475A (en) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | Water repellent layer carrying member |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07206475A true JPH07206475A (en) | 1995-08-08 |
Family
ID=18435895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5354190A Pending JPH07206475A (en) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | Water repellent layer carrying member |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07206475A (en) |
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-
1993
- 1993-12-29 JP JP5354190A patent/JPH07206475A/en active Pending
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