CN102576095A - 光学薄膜以及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供具有高抗反射性，且具备硬度及耐擦伤性优异的低折射率层的低成本光学薄膜。一种光学薄膜，其特征在于，在光透过性基材的一面侧具备膜厚d的低折射率层，其中该低折射率层含有平均初级粒径为10～100nm的中空粒子、及分散平均粒径1～20nm且为该膜厚d的一半以下的实心粒子，在该低折射率层的膜厚方向的断面且层平面方向的宽500nm的区域中，至少1个该中空粒子被该低折射率层的固化树脂所被覆且与该低折射率层的与光透过性基材相反一侧的界面接触，该实心粒子占有该中空粒子接触的部分以外的该界面的50％以上范围，且偏在于从该界面至膜厚方向的该实心粒子的2个分散平均粒径为止的深度中。还提供具备该光学薄膜的偏振片、显示面板、显示器。

Description

光学薄膜以及显示面板
技术领域
本发明关于设置在液晶显示器(LCD)、阴极管显示装置(CRT)、等离子显示器(PDP)、有机电致发光(有机EL)、电子纸终端等的显示器(图像显示设备)前面的光学薄膜、具备该光学薄膜的偏振片、具备该光学薄膜或偏振片的显示面板、及具备该光学薄膜、该偏振片或该显示面板的显示器。
背景技术
例如，电视、个人计算机、移动电话、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、汽车导航系统、图形输入板(graphics tablet)、CAD(Computer-Assisted Design，计算机支持设计)、小型游戏机、携带式音响等的显示器的图像显示面，要求对于来自荧光灯和太阳光等的外部光源所照射的光线的反射少，并且提高其辨识性。因此，自以往，将利用以折射率低的透明皮膜(低折射率层)被覆透明物体的表面而使反射性变小现象的抗反射膜设置于显示器的显示面，以进行降低显示面的反射性并且提高辨识性。
为了此种低折射率化，有使低折射率层内部含有折射率为1的空气的方法，例如，专利文献1中使用粒子内部为多孔质或空腔的中空粒子以实现折射率层的低折射率化。
另外，对于含有此种中空粒子的低折射率层而言，虽然中空粒子对于低折射率化有效，但因中空粒子具有多孔质或空腔的内部，故硬度低，且具有低折射率层本身的硬度及耐擦伤性低的问题。特别是若硬度和耐擦伤性低，则在尖锐物质接触表面时易产生损伤，若发生损伤则抗反射膜的辨识性降低且连带外观劣化。
专利文献1中，对于此问题，提出了使用内部既非多孔质且也非空腔，比中空粒子具有更优异硬度的实心粒子，并再将中空粒子与实心粒子的表面以具有类似构造的交联形成基予以修饰，使得经交联的中空粒子与实心粒子在低折射率层内均匀且致密填充，并且通过交联而可提高低折射率层(抗反射层叠体)的耐擦伤性。
但是，如专利文献1的抗反射层叠体虽获得良好的抗反射性，但因中空粒子与实心粒子在低折射率层内均匀且致密填充，故实心粒子的使用量变多，具有成本增大和密合性降低等问题。
另外，还要求具有高抗反射性并且硬度及耐擦伤性优异的光学薄膜(抗反射层叠体)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2008-107792号公报
发明内容
(发明所要解决的问题)
本发明是为了解决所述问题而完成的，其目的在于提供一种具有高抗反射性，并且具备硬度及耐擦伤性优异、密合性也优异的低折射率层的低成本光学薄膜、使用该光学薄膜的偏振片及显示面板、及使用该光学薄膜偏振片或显示面板的显示器。
(解决问题的手段)
本发明者等人专心研究的结果，发现通过使实心粒子占有低折射率层的与基材相反一侧的界面(空气界面侧)的一定范围，则可以以少量的实心粒子获得优异的硬度及耐擦伤性，并且通过使中空粒子也存在于该界面及低折射率层内部，则可以降低低折射率层的折射率，获得具有高抗反射性的低成本的光学薄膜，从而完成了本发明。
即，解决所述问题的本发明的光学薄膜，其特征在于，是在光透过性基材的一面侧具备膜厚d的低折射率层的光学薄膜，其中
该低折射率层含有平均初级粒径为10～100nm的中空粒子以及分散平均粒径为1～20nm且为该膜厚d的一半以下的实心粒子。
在该低折射率层的膜厚方向的断面且层平面方向的宽500nm的区域中，至少1个该中空粒子被该低折射率层的固化树脂所被覆并且与该低折射率层的与光透过性基材相反一侧的界面接触，
该实心粒子占有该中空粒子接触的部分以外的该界面的50％以上范围，且偏在(“偏在”的含义：物质偏集于某一地方存在)于从该界面至膜厚方向的该实心粒子的2个分散平均粒径为止的深度中。
通过中空粒子被固化树脂被覆并且与界面接触而存在，则可确保低折射率层的良好耐擦伤性，并且利用中空粒子含有的空气使低折射率层的反射率降低。
另外，通过将实心粒子的分散平均粒径设为膜厚d的一半以下，提高低折射率层的耐擦伤性。并且，通过在中空粒子接触的部分以外的该界面中，实心粒子占有50％以上的范围且偏在于至实心粒子的2个分散平均粒径为止的深度中，则可以以少的实心粒子的含量有效率地提高低折射率层的耐擦伤性。
另外，所谓中空粒子是指外壳层所围住的内部为多孔质或空腔，且在粒子内部含有空气的粒子。
所谓实心粒子是指内部既非多孔质且也非空腔的粒子。
所谓分散平均粒径，在未凝聚粒子的情况下指其初级粒径的平均，在粒子凝聚体的情况下指其凝聚体的粒径的平均(平均二级粒径)。
另外，所述所谓粒子的平均粒径，是指由固化膜断面的透过型电子显微镜(TEM)照片观察的20个粒子的平均值。所谓平均初级粒径，即使在如此观察到的粒子为凝聚连接的情况下，也非指其凝聚体的粒径，是指粒子1个1个的平均粒径。即，本发明的平均初级粒径、分散平均粒径，均是断面TEM观察的结果，测定所观察粒子的粒径所得的值。
从有效率地提高低折射率层的耐擦伤性方面而言，优选在本发明的光学薄膜中所述偏在的实心粒子的比例为所述区域中存在的实心粒子全量的40～100％。
在本发明的光学薄膜中，从易于提高低折射率层界面的耐擦伤性方面而言，优选所述中空粒子的平均初级粒径与所述实心粒子的分散平均粒径之比(平均初级粒径/分散平均粒径)为2.0以上。
在本发明的光学薄膜中，从获得良好的耐擦伤性方面而言，所述低折射率层的所述界面的基于JIS B 0601-1998规定测定得到的最大高度Ry为0.050μm以下。
在本发明的光学薄膜的优选实施形态中，也可设成在所述光透过性基材与所述低折射率层之间进一步设置有选自由硬涂层、高折射率层、中折射率层、防静电层及防眩层所组成的一组中的1种以上的层的层结构。
在本发明的光学薄膜的优选实施形态中，也可设成在所述低折射率层的与光透过性基材相反一侧的界面进一步设置有防污层的层结构。
本发明的偏振片的特征在于，具备所述本发明的光学薄膜。
另外，本发明的显示面板的特征在于，含有所述本发明的光学薄膜或偏振片。
另外，本发明的显示器的特征在于，在背面侧构件的视听者一侧具备所述本发明的光学薄膜、偏振片或显示面板。
发明效果
通过至少一部分的中空粒子经固化的树脂被覆并且和低折射率层的与光透过性基材的相反一侧的界面接触而存在，则可确保低折射率层的良好耐擦伤性，并且利用中空粒子所含有的空气使低折射率层的反射率降低。此外，通过使实心粒子的分散平均粒径为膜厚d的一半以下，且在中空粒子存在的部分以外的该界面中实心粒子占有50％以上的范围，且偏在于至实心粒子的2个分散平均粒径为止的深度中，则可以以少含量的实心粒子有效率地提高低折射率层的耐擦伤性。通过将所述这些综合，则可获得具有高抗反射性，并且具备硬度及耐擦伤性优异、密合性也优异的低折射率层的低成本光学薄膜。
附图说明
图1是表示本发明的光学薄膜的层结构的一例的示意图。
图2是表示本发明的光学薄膜的低折射率层的膜厚方向的断面、且层平面方向的宽500nm区域中的粒子分布的一例的示意图。
图3是表示本发明的光学薄膜的层结构的其他一例的示意图。
图4是表示本发明的光学薄膜的层结构的其他一例的示意图。
图5是表示本发明的光学薄膜的层结构的其他一例的示意图。
图6是实施例2的光学薄膜的膜厚方向的断面的TEM照片。
图7是示意性地表示图6照片的低折射率层中的粒子分布的状态的图。
符号说明
1、2、3、4  光学薄膜
10  光透过性基材
20  低折射率层
21  区域
30  硬涂层
40  低折射率层的与光透过性基材相反一侧的界面
50  中空粒子
60  中空粒子接触的部分
70  实心粒子
80  实心粒子的2个分散粒径的深度
90  界面中的实心粒子未占有的部分
100  低折射率层的光透过性基材一侧的界面
110  高折射率层
120  中折射率层
130  防静电层
140  防污层
150  中空粒子接触的部分以外的界面中实心粒子占有的范围
具体实施方式
以下，说明本发明的光学薄膜、偏振片、显示面板及显示器。
在本发明中，(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
另外，本发明的光不仅包括可见及非可见区域波长的电磁波，还包括像电子射线那样的粒子射线、以及总称为电磁波和粒子线的放射线或电离放射线。
在本发明中，所谓「硬涂层」，是指JIS K5600-5-4(1999)规定的铅笔硬度试验(4.9N载荷)中显示「H」以上的硬度的层。
另外，薄膜与薄片在JIS-K6900的定义中，所谓薄片是指薄、一般其厚度在和长度、宽度的比例上为小且平的制品，所谓薄膜是指厚度相比于长度和宽度极小、且最大厚度被任意地限定的薄平制品，通常以滚筒形式供给。因此，在薄片中厚度特别薄的也可称为薄膜，但薄片与薄膜的界线并不确定，且难以明确地区分开，因此本发明中，「薄膜」定义中包含厚度厚的和薄的两种膜。
在本发明中，所谓树脂是除了包括单体和低聚物以外还包括聚合物的概念，是指固化后成为HC层、其他功能层的基质的成分。
在本发明中，所谓分子量，在具有分子量分布的情况下，是指于THF溶剂中利用凝胶渗透层析(GPC)测定的聚苯乙烯换算值的重均分子量，且在不具有分子量分布的情况下，是指化合物本身的分子量。
在本发明中，所谓粒子的平均粒径，是指由固化膜断面的透过型电子显微镜(TEM)照片观察的20个粒子的平均值。平均初级粒径、分散平均粒径均依据此定义。
以下，说明本发明的光学薄膜及其制造方法。
(光学薄膜)
本发明的光学薄膜，其特征在于是在光透过性基材的一面侧具备膜厚d的低折射率层的薄膜，该低折射率层包含平均初级粒径为10～100nm的中空粒子、以及分散平均粒径为1～20nm且为该膜厚d的一半以下的实心粒子，
在该低折射率层的膜厚方向的断面且层平面方向的宽500nm的区域中，至少1个该中空粒子被该低折射率层的固化树脂所被覆并且与该低折射率层的与光透过性基材相反一侧的界面接触。
该实心粒子占有该中空粒子接触的部分以外的该界面的50％以上范围，且偏在于从该界面至膜厚方向的该实心粒子的2个分散平均粒径为止的深度中。
图1是表示本发明的光学薄膜的层结构的一例的示意图。
在光透过性基材10的一面侧，从光透过性基材一侧依次设置有硬涂层30及低折射率层20。
图2是表示在本发明的光学薄膜的低折射率层的膜厚方向的断面且层平面方向的宽500nm区域中的粒子分布的一例的TEM断面观察照片的示意图。
低折射率层的区域21中，至少1个中空粒子50被低折射率层的固化树脂所被覆且与界面40接触。此处，所谓「被树脂所被覆且与界面接触」，是指中空粒子隔着极薄的树脂层与空气界面接触。
此外，实心粒子70占有中空粒子50接触的部分60以外的界面40的50％以上范围，且偏在于从界面40至膜厚方向中实心粒子的2个分散平均粒径为止的深度(符号80)中。所谓「中空粒子50接触的部分60」，是指实施TEM断面观察时，在宽度方向延伸至500nm的直线上的区域中，从与空气界面接触的各中空粒子50所占部分的投影区域中减去与空气界面接触的中空粒子50和与空气界面接触的实心粒子70重叠的部分的投影区域后剩下的区域。
图2中，具体而言，是指「500nm-(部分60×3)」的界面。此例中表示的是全部为相同粒径的情况。观察断面中的粒径只不过是此时在断面所观察到的粒子直径，与平均粒径不同。
另外，为了简化说明，在图2中改变膜厚方向和层平面方向的缩尺予以示意性表示。
通过中空粒子被固化树脂被覆且存在于低折射率层的与光透过性基材相反一侧的界面(以下，只要无特别指明，界面是指低折射率层的与光透过性基材相反一侧的界面)，与未被固化树脂被覆而由界面突出中空粒子的情况相比，可确保良好的耐擦伤性，并且利用中空粒子含有的空气使低折射率层的反射率降低。
另外，通过在中空粒子接触的部分以外的界面中使实心粒子接触的部分占有50％以上的范围，且偏在于至实心粒子的2个分散平均粒径为止的深度中，则可以以少含量的实心粒子有效率地提高低折射率层的耐擦伤性。
另外，该实心粒子所占的范围并不是指至2个分散平均粒径为止的深度(例如，在图2中以符号80所示的深度)的面积的范围，而是指中空粒子接触的部分以外的空气界面中的占有范围(例如，在图2中，「500nm-(部分60×3)-(部分90×2)」)。
即，所谓「实心粒子接触的部分」，是指实施TEM断面观察时，在宽度方向延伸至500nm的直线上的区域中，从与空气界面接触的实心粒子70所占部分的投影区域中减去与空气界面接触的中空粒子50和与空气界面接触的实心粒子70重叠的部分的投影区域后剩下的区域。
此外，所述所谓「部分90」是指中空粒子和实心粒子均不存在的界面中的树脂部分。
再者，只要实心粒子占有此范围且偏在于至2个分散平均粒径的深度80为止即可，如图2所示，实心粒子也可存在于比深度80更深的光透过性基材侧的界面100一侧。
同样地，只要中空粒子在界面至少1个被固化树脂所被覆并接触界面即可，如图2所示，也可在区域21的实心粒子70所占部分以外均匀分散。
另外，在本发明中，具有此种粒子分布的区域只要在低折射率层中存在至少1个即可。
在本发明的光学薄膜中，所述偏在的实心粒子的比例优选为所述区域中存在的实心粒子总量的40～100％。若在此范围，则可以使用少量的实心粒子，有效率地提高低折射率层的耐擦伤性。而且，所述偏在的实心粒子的比例优选为所述区域中存在的实心粒子总量的60～100％。
例如图2中，对于偏在的实心粒子的比例而言，在2个分散平均粒径为止的深度中存在12个、在光透过性基材一侧的界面附近存在7个，因此12/(12+7)×100＝63％。
从获得良好的耐擦伤性方面而言，在本发明的光学薄膜中，优选所述低折射率层的所述界面的基于JIS B 0601-1998规定测定得到的最大高度Ry为0.050μm以下。
在将低折射率层的与光透过性基材相反一侧的界面用钢丝绒等划刮、擦拭时，若该界面的所述最大高度Rz大于0.050μm，则钢丝绒等划刮物被剐到其凹凸中，易成为界面的损伤。
相对地，通过如所述将最大高度Rz设定为0.050μm以下，则不容易被钢丝绒等剐到，在界面不容易发生损伤。
最大高度Ry愈小对耐擦伤性和光学特性愈有效，优选0.050μm以下，更优选0.010μm以下，且其最小值优选为0.005μm左右。
另外，如JIS B 0601-1998所记载的那样，在求出Ry的情况下，从不存在视为损伤的不寻常高山及低谷的部分中选取所述区域。
以下，说明作为本发明的光学薄膜的必要构成要件的光透过性基材及低折射率层以及根据需要适当设置的其他层。
(光透过性基材)
本发明的光透过性基材只要是满足可用作光学层叠体的光透过性基材的物性的材料，则无特别限定，可适当选择使用公知的硬涂薄膜和光学薄膜中使用的三乙酰纤维素(TAC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或环烯烃聚合物等。
可见光区域380～780nm中的光透过性基材的平均光透过率优选为50％以上，更优选为70％以上，特别优选为85％以上。另外，光透过率的测定中采用使用紫外线可见光分光光度计(例如，岛津制作所(股)制的UV-3100PC)在室温、大气中测定的值。
另外，也可对光透过性基材实施皂化处理和设置涂底层等的表面处理。此外，也可以添加抗静电剂等添加剂。
光透过性基材的厚度并无特别限定，通常为30～200μm左右，优选40～200μm。
(低折射率层)
低折射率层是由至少含有中空粒子、实心粒子及粘合剂成分的低折射率层用固化性树脂组合物(以下，有时简单称为「低折射率层用组合物」)的固化物所构成的层。低折射率层与光学薄膜中的比该低折射率层更邻接光透过性基材侧的硬涂层、高折射率层等层相比，折射率较低，通过与该邻接的层的折射率之差而具有降低光学薄膜的表面反射的作用。
对于低折射率层的折射率而言，根据光学薄膜所要求的性能、与光透过性基材侧邻接的层的折射率而适当调节即可。例如，低折射率层的折射率优选为1.45以下。
对于低折射率层的膜厚d(nm)而言，根据要求的性能适当调节即可，优选满足下述式(I)。
d＝mλ/(4n)    ....(I)
(所述式(I)中，n表示低折射率层的折射率，m表示正的奇数，λ为波长。)
式(I)中，m优选为1，λ优选为480～580nm。λ在所述范围的情况下，膜厚优选为80～120nm。
低折射率层中的中空粒子及实心粒子的分布为如所述，故在此省略说明。
以下，说明作为固化成为低折射率层的低折射率层用组合物的必要成分的中空粒子、实心粒子及粘合剂成分、以及根据需要也可适当含有的其他成分。
(中空粒子)
中空粒子是具有外壳层且外壳层所围住的内部为多孔质组织或空腔的粒子。此外壳层的厚度为1～30nm，优选为2～20nm。在该多孔质组织及空腔中含有折射率为1的空气，通过使低折射率层含有中空粒子，则可降低低折射率层的折射率。
中空粒子的空隙率为10～80％。此外，根据如图6的TEM断面观察此中空粒子，可观察到外壳部分比低折射率层用组合物更浓且黑的浓度。与外壳层的黑色部分不同的内部为空腔部分。本发明中的平均初级粒径，例如是测定20个由此外壳层所围住的部分的最大径的平均值。
作为中空粒子，可以使用公知的、抗反射薄膜中所用的中空粒子。例如，可使用专利文献1中记载的金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物及金属氟化物等无机系中空粒子，中空聚合物粒子等有机系粒子。由生产性和强度等方面而言，优选无机系粒子。就降低低折射率层的折射率方面而言，更优选折射率低至1.20～1.40的中空二氧化硅粒子。
本发明所用的中空粒子在属于低折射率层用组合物的固化物的低折射率层中，平均初级粒径为10～100nm。中空粒子的平均初级粒径若小于10nm，则后述的实心粒子难以形成如所述的界面中的分布。此外，中空粒子的平均初级粒径若超过100nm，则界面的凹凸变大，耐擦伤性降低。
本发明中，中空粒子的平均初级粒径为10～100nm。
此外，就可易于形成如所述的界面中的分布的方面而言，优选中空粒子的平均初级粒径比后述实心粒子的分散平均粒径更大。具体而言，优选中空粒子的平均初级粒径为30～100nm，且后述实心粒子的分散平均粒径为5～20nm。
对于中空粒子的含量，根据低折射率层的厚度和所要求的耐擦伤性等而适当调节即可。对于中空粒子的含量而言，例如相对于低折射率层用组合物的全体固体成分的总质量，优选为20～80质量％，更优选为30～70质量％。
(实心粒子)
本发明中，实心粒子是指粒子内部既不是多孔质也不是空腔的粒子。因为不具有空隙，因此相比于中空粒子，粒子不容易因由外部所加的压力(外压)而崩溃，耐压性优异。因此，通过使低折射率层含有该实心粒子，则可易于提高低折射率层的硬度及耐擦伤性。
实心粒子的情况与所述中空粒子不同，是在进行如图6所示的断面TEM观察时，在粒子中无法观察到任何的孔和空腔的粒子。因为不存在空腔等，因此折射率比中空粒子高，为1.42～1.46。并且粒子既可以是非结晶状态也可以是结晶状态。
作为实心粒子，可以使用公知的、抗反射薄膜或硬涂薄膜等中所用的实心粒子。例如可以使用专利文献1中记载的金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物及金属氟化物等的无机系实心粒子。
本发明中使用的实心粒子，在作为低折射率层用组合物的固化物的低折射率层中，分散平均粒径为1～20nm且为低折射率层的膜厚d的一半以下即可。因此，既可以是未凝聚的初级粒径为1～20nm的实心粒子，也可以是粒径为1～20nm的凝聚体。
实心粒子的分散平均粒径如果在1nm以上，则有助于提高硬度和耐擦伤性。如果实心粒子的分散平均粒径大于20nm，则实心粒子难以形成如所述的界面中的分布，因此设定为20nm以下。此外，如果实心粒子的分散平均粒径超过低折射率层的膜厚的一半，则界面的平滑性变低，低折射率层的耐擦伤性降低。
实心粒子的分散平均粒径优选为5～20nm。
作为实心二氧化硅粒子的市售品，可列举例如，日产化学工业(股)制的商品名MIBK-ST(平均初级粒径12nm)及MIBK-ST-ZL(平均初级粒径88nm)及日挥触媒化成工业(股)制的商品名OSCAL系列(平均初级粒径7～100nm)等。
就可易于提高低折射率层的界面的耐擦伤性方面而言，在本发明的光学薄膜中，优选中空粒子的平均初级粒径与实心粒子的分散平均粒径的比(平均初级粒径/分散平均粒径)为2.0以上。通过设定为此范围，则实心粒子可更易于形成如所述的界面中的分布。这可以推测为实心粒子易于穿行中空粒子之间。
该比的下限值优选为2.5以上。
对于实心粒子的含量，根据低折射率层的厚度和所要求的耐擦伤性等适当调节即可。对于实心粒子的含量而言，例如相对于低折射率层用组合物的全体固体成分的总质量，优选为1～30质量％，更优选为5～20质量％。此外，就易于形成如所述的界面中的分布的方面而言，优选实心粒子的含量相对于低折射率层用组合物的全体固体成分的总质量为5～20质量％、并且中空粒子的含量相对于低折射率层用组合物的全体固体成分的总质量为30～70质量％。
(粒子的表面处理)
对于所述中空粒子和实心粒子而言，优选其粒子表面被偶合剂等的具有可形成交联的光固化性基团的有机基被覆。通过该光固化性基，该中空粒子和实心粒子可在同种或异种的粒子间以及与后述粘合剂成分之间形成交联，提高低折射率层的耐擦伤性。此外，通过用该有机基团被覆粒子表面，可抑制粒子彼此间的凝聚，难以发生因过大凝聚体造成界面的凹凸，可确保界面的平滑性。
作为可形成交联的光固化性基团，优选为电离放射线固化性不饱和基团。作为其具体例，可列举(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等的乙烯性不饱和键及环氧基等。
作为所用的偶合剂，可使用用于向对象物导入交联形成基的先前公知的偶合剂，可列举例如3-(甲基)丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷等。
此外，通过使用三氟丙基三甲氧基硅烷、十七氟基癸基三甲氧基硅烷及2-(全氟己基)乙基三甲氧基硅烷等的含氟系偶合剂被覆实心粒子，具有可更加容易降低低折射率层的折射率，且该经被覆的实心粒子易于形成如所述的界面中的分布的优点。
将中空粒子及实心粒子用交联形成基团予以被覆的方法可使用先前公知的方法。例如，可使用专利文献1的表面修饰中空二氧化硅微粒子A的制备方法。
此外，对于实心粒子，也可使用日本专利特开2009-108123号公报记载的、二氧化硅微粒子以链状连结该连结的二氧化硅微粒子经硅烷偶合剂予以表面处理的粒子(反应性异型二氧化硅微粒子)。
作为此种反应性实心二氧化硅粒子的市售品，可列举例如，日挥触媒化成(股)制的商品名DP 1039 SIV(平均初级粒径20nm、平均连结数3.5个、平均二级粒径55nm、光固化性基团为甲基丙烯酰基)。
(粘合剂成分)
粘合剂成分是具有光固化性基团且通过光照射固化成为低折射率层的基质的成分。光固化性基团只要是所述粒子的表面处理中所列举的即可。
低折射率层用组合物所含的粘合剂成分并无特别限定，可使用先前公知的抗反射薄膜和硬涂薄膜的粘合剂成分。粘合剂成分可使用单独1种，且也可组合使用2种以上。
作为粘合剂成分，可列举例如，1个分子中具有2个以上光固化性基团的多官能单体。作为多官能单体，可列举例如，季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷六(甲基)丙烯酸酯及聚酯三丙烯酸酯及其改性体。
另外，作为改性体，可列举EO(环氧乙烷)改性体、PO(环氧丙烷)改性体、CL(己内酯)改性体及异三聚氰酸改性体等。
从固化反应性的观点而言，在所述多官能单体中，光固化性基以丙烯酰基比甲基丙烯酰基更优选。
作为多官能单体，特别优选使用季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、二季戊四醇五丙烯酸酯(DPPA)、异三聚氰酸EO改性三丙烯酸酯及聚酯三丙烯酸酯等。
除了所述多官能单体以外，聚合物类也适于使用。例如，可使用日本特开2008-165040号公报记载的含有聚环氧化物链的聚合物(A)等。此外，单官能单体也可适当使用。
此外，为了降低低折射率层的折射率，优选使用含氟的粘合剂成分。
作为含氟的粘合剂，可列举例如含有聚硅氧烷的偏氟乙烯共聚物。该含有聚硅氧的偏氟乙烯共聚物，具体而言，是以含有偏氟乙烯和六氟丙烯的单体组合物作为原料的共聚而得的、由含氟比例为60～70％的含氟共聚物100份和具有乙烯性不饱和基的聚合性化合物80～150份所构成的共聚物。
对于含有聚硅氧烷的偏氟乙烯共聚物而言，单体组合物中的各成分的比例为：偏氟乙烯为30～90％、优选为40～80％、特别优选为40～70％，六氟丙烯为5～50％、优选为10～50％、特别优选为15～45％。该单体组合物也可再含有0～40％、优选0～35％、特别优选为10～30％的四氟乙烯。
含有聚硅氧烷的偏氟乙烯共聚物也可含有例如20％以下、优选为10％以下范围的其他的共聚物成分，且作为这种其他的共聚成分的具体例，可例示氟乙烯、三氟乙烯、氯三氟乙烯、1，2-二氯-1，2-二氟乙烯、2-溴-3，3，3-三氟乙烯、3-溴-3，3-二氟丙烯、3，3，3-三氟丙烯、1，1，2-三氯-3，3，3-三氟丙烯及α-三氟甲基丙烯酸等的具有氟原子的聚合性单体。
对于由如所述单体组合物所得的含氟共聚物的含氟比例而言，优选为62～70％、特别优选为64～68％。通过将含氟比例设为这样的60～70％，含氟聚合体对于溶剂具有良好的溶解性。此外，低折射率层用组合物通过含有这种含氟聚合体作为成分，可对于光透过性基材具有优异的密合性，具有高透明性和低折射率，同时可提高低折射率层的耐擦伤性。
该含氟共聚物的分子量优选为5,000～200,000，更优选10,000～100,000。通过在此范围，可使低折射率层用组合物的涂布性变为良好。含氟共聚物其本身的折射率为1.45以下，特别以1.42以下、更以1.40以下者优选。
粘合剂成分的含量相对于低折射率层用组合物的全体固体成分的总质量，优选10～70质量％，更优选20～60质量％。
(低折射率层用固化性树脂组合物的其他成分)
在低折射率层用组合物中，除了所述中空粒子、实心粒子及粘合剂成分以外，根据需要也可适当含有溶剂、聚合引发剂、匀涂剂、防静电剂及抗菌剂等。以下，说明低折射率层用组合物中也可以含有的其他成分。
(溶剂)
在使用较多量粘合剂成分的情况下，粘合剂成分中的单体及/或低聚物也可发挥作为液状介质的功能，因此有时即使不使用溶剂也可制备低折射率层用组合物。因此，为了可适当地将固体成分溶解或分散并调整浓度，制备出涂布性优异的低折射率层用组合物，而使用溶剂即可。
溶剂并无特别限定，可使用各种有机溶剂，例如可以使用异丙醇、甲醇及乙醇等的醇类、甲基乙基酮、甲基异丁基酮及环己酮等的酮类、醋酸乙酯及醋酸丁酯等的酯类、卤化烃类、甲苯及二甲苯等的芳香族烃类及它们的混合溶剂。
所述溶剂可使用单独1种，且也可混合使用2种以上。
所述溶剂中优选使用酮系的有机溶剂。若使用酮系溶剂制备低折射率层用组合物，则可易于在光透过性基材表面容易且薄薄地均匀涂布，并且涂布后溶剂的蒸发速度适度难以引起干燥不匀，具有可易于获得均匀厚度的大面积涂膜的优点。
此外，酮系溶剂与所述实心粒子的亲和性良好，在溶剂的干燥过程中，实心粒子与溶剂共同移动至界面侧，因此具有易于形成如所述界面中的实心粒子分布的优点。
作为酮系溶剂，可使用单独1种，也可组合使用2种以上的酮系溶剂。此外，也可组合使用酮系溶剂与酮系以外的溶剂。并用该不同种类的溶剂时，优选含有总溶剂的70质量％以上、特别优选80质量％以上的酮系溶剂。
在本发明中，从易于获得如所述界面中的实心粒子分布方面以及提高界面平滑性方面而言，低折射率层用组合物的固体成分浓度(全体固体成分的总质量相对于组合物总质量的比例)优选为0.1～30质量％，更优选为1～10质量％。
但是，根据所用的溶剂，干燥速度若过快则实心粒子的移动时间变短，难以形成所述的分布，因此优选适当调整且事前确认溶剂组成等。
(聚合引发剂)
为了促进粘合剂成分、具有光固化性基的经过表面处理的中空粒子及实心粒子的交联反应等，根据需要也可适当选择使用自由基及阳离子聚合引发剂等。这些聚合引发剂是通过光照射及/或加热而被分解，产生自由基或阳离子并且进行自由基聚合和阳离子聚合的物质。例如，作为自由基聚合引发剂，可列举Ciba Japan(股)制的商品名Irugacure 184(1-羟基-环己基-苯基-酮)。
使用聚合引发剂时，其含量相对于低折射率层用组合物的全体固体成分的总质量，优选使用1～10质量％。
(防静电剂)
作为防静电剂，可使用先前公知的防静电剂，例如，可使用季铵盐等的阳离子性防静电剂、锡掺混氧化铟(ITO)等的微粒子。
使用防静电剂时，其含量相对于低折射率层用组合物的全体固体成分的总质量优选为1～30质量％。
(匀涂剂)
在本发明的低折射率层用组合物中，在赋予滑性、防污性及耐擦伤性的目的下，也可含有先前公知的匀涂剂(防污染剂)。
作为匀涂剂，可使用先前公知的硬涂层、防污层中所用的氟系或聚硅氧烷系等的匀涂剂。此外，也可为含有氟系及聚硅氧烷系两者的共聚物。
作为匀涂剂的市售品，可列举例如，DIC(股)制的Megafac系列(商品名MCF350-5)等的不具有电离放射线固化性基团的匀涂剂、信越化学工业(股)制的商品名X22-163A及X22-164E等的具有电离放射线固化性基团的匀涂剂。
使用匀涂剂时，其含量相对于低折射率层用组合物的全体固体成分的总质量优选使用0.1～10质量％。
(抗菌剂)
作为抗菌剂，可使用一般市售的工业用抗菌剂。工业用抗菌剂中有有机系抗菌剂和无机系抗菌剂，使用任一者均可。
作为无机系抗菌剂，可列举例如，东亚合成(股)制的商品名NovaronAG330、AG020、AG300及AG1100等。
作为有机系抗菌剂，可列举例如，新中村化学工业(股)制的商品名NK Economer ADP-51、ADP-33、AL、AL-4G、AL-8G、AL-12G、ML、ML-4G、ML-8G及ML-12G及日华化学(股)制的商品名BZBEHS(X8129)、BZBEHP(X8128)及AL00GT等。
使用抗菌剂时，其含量相对于低折射率层用组合物的全体固体成分的总质量优选为0.001～10质量％。
(其他层)
在本发明的光学薄膜的优选实施形态中，可以设置成在光透过性基材与低折射率层之间进一步设置有选自由硬涂层、高折射率层、中折射率层、防静电层及防眩层所组成的一组中的1种以上层的层结构。
此外，在本发明的光学薄膜的其他的优选实施形态中，也可以设置成在所述低折射率层的与光透过性基材为相反一侧的界面进一步设置有防污层的层结构。
通过作成这种层结构，可对本发明的光学薄膜赋予硬度、防静电性、防眩性及防污性并且可提高本发明的光学薄膜的抗反射性。
图3是显示本发明的光学薄膜的层结构的其他一例的示意图。
在光透过性基材10的一面侧，从光透过性基材侧开始依次设置有高折射率层110及低折射率层20。
图4是显示本发明的光学薄膜的层结构的其他一例的示意图。
在光透过性基材10的一面侧，从光透过性基材侧开始依次设置有中折射率层120、高折射率层110及低折射率层20。
图5是显示本发明的光学薄膜的层结构的其他一例的示意图。
在光透过性基材10的一面侧，从光透过性基材侧开始依次设置有防静电层130、硬涂层30、低折射率层20及防污层140。
以下，说明根据需要可设置的硬涂层、高折射率层、中折射率层、防静电层及防污层等其他层。
(硬涂层)
硬涂层是在JIS K5600-5-4(1999)规定的铅笔硬度试验(4.9N载荷)中显示「H」以上硬度的层，具有提高本发明的光学薄膜的硬度的作用。
硬涂层可使用先前公知的硬涂层，也可以是由仅含粘合剂成分的组合物的固化物所构成的层，此外，在组合物中也可含有用在所述低折射率层用组合物中所列举的交联形成基实施了表面修饰的实心二氧化硅粒子(反应性二氧化硅微粒子)和聚合引发剂等。
硬涂层的粘合剂成分可使用先前公知的硬涂层的粘合剂成分，例如，可使用所述低折射率层用组合物中所列举的粘合剂成分。
硬涂层的膜厚适当调节即可，例如，为1～20μm即可。
(高折射率层及中折射率层)
高折射率层及中折射率层是为了调整本发明的光学薄膜的反射率所设置的层，高折射率层是邻接低折射率层的光透过性基材侧而设置的层，中折射率层是邻接高折射率层的光透过性基材侧而设置的层。
高折射率层及中折射率层通常主要含有粘合剂成分和调整折射率用的粒子。作为粘合剂成分，可使用低折射率层用组合物中所列举的粘合剂成分。
作为调整折射率用的粒子，可列举例如，粒径为100nm以下的微粒子。作为此种微粒子，可列举选自由氧化锌(折射率：1.90)、二氧化钛(折射率：2.3～2.7)、氧化铈(折射率：1.95)、锡掺混氧化铟(折射率：1.95)、锑掺混氧化锡(折射率：1.80)、三氧化二钇(折射率：1.87)、氧化锆(折射率2.0)所组成的一组中的1种以上。
高折射率层具体而言优选1.50～2.80的折射率。
中折射率层比高折射率层的折射率更低，优选折射率为1.50～2.00。膜厚优选为10～300nm。根据所求的光学特性适当设定折射率及膜厚。
(防静电层)
防静电层是具有抑制静电发生而防止尘埃的附着，或防止组装至液晶显示器等时来自外部的静电损害的作用的层。
防静电层由含有防静电剂和粘合剂成分的组合物的固化物所构成。防静电层的膜厚适当调节即可，优选为30nm～3μm。
作为防静电层的性能优选形成光学薄膜后的表面电阻为1012Ω/□以下。另外，表面电阻值可使用三菱油化(股)制的High Rester HT-210测定。
防静电剂可使用先前公知物质，可使用低折射率层用组合物中所列举的。
防静电剂的含量相对于防静电层用组合物的全体固体成分的总质量优选为1～30质量％。
作为固化形成防静电层的粘合剂成分，使用先前公知的防静电层的粘合剂成分即可，例如，可使用低折射率层用组合物中所列举的粘合剂。
(防污层)
以防止光学薄膜最表面的污染为目的，可在光学薄膜的与光透过性基材为相反侧的最表面设置防污层。通过防污层，可对光学薄膜赋予防污性，并且进一步提高耐擦伤性。
防污层是由含有防污剂和粘合剂成分的防污层用组合物的固化物所构成的层。
作为防污剂，可使用低折射率层用组合物中所列举的匀涂剂。
防污剂的含量相对于防污层用组合物的全体固体成分的总质量优选为1～30质量％。
作为固化形成防污层的粘合剂成分，使用先前公知的粘合剂成分即可，例如，可使用低折射率层用组合物中所列举的粘合剂成分。
防污层的膜厚适当调整即可，但优选可维持低折射率层的抗反射机能的膜厚，为1～30nm。
(光学薄膜的制造方法)
本发明的光学薄膜的制造方法，包含在光透过性基材的一面侧涂布所述低折射率层用组合物，照射光使其固化形成低折射率层的步骤。
低折射率层用组合物可直接涂布至光透过性基材上，也可在光透过性基材上形成的所述硬涂层、防静电层等的其他层上涂布。此外，设置其他层时，也可与防静电层等其他层的组合物同时涂布。
对于低折射率层用组合物，通常利用一般的制备法在溶剂中将粘合剂成分、中空粒子及实心粒子以及聚合引发剂等混合并且分散处理而制备。在混合分散中可使用涂料振荡机或珠粒磨机等。在粘合剂成分具有流动性的情况下，即使不使用溶剂也可在基材上涂布低折射率层用组合物，因此适当根据需要使用溶剂即可。
涂布方法使用先前公知的方法即可，并无特别限定，可使用旋涂法、浸渍法、喷雾法、滑动片涂敷法、棒涂法、辊涂法、弯月面涂敷法、挠性印刷法、网版印刷法及珠粒涂敷法等各种方法。
光照射主要使用紫外线、可见光、电子线、电离放射线等。紫外线固化的情况下，使用由超高压水银灯、高压水银灯、低压水银灯、碳弧灯、氙弧灯、金属卤素灯等光线所发出的紫外线等。能量线源的照射量，以在紫外线波长365nm的累积曝光量计，为50～500mJ/cm2左右。
从防止低折射率层用组合物表面的氧阻碍的方面而言，优选在氮气氛下，例如以氧浓度1000ppm以下进行光照射。
除了光照射还进行加热的情况下，通常在40～120℃的温度下处理。
在低折射率层用组合物的涂布后、进行光照射前，优选进行干燥。作为干燥方法，可列举例如，减压干燥或加热干燥、以及组合这些干燥的方法等。例如，使用甲基乙基酮作为低折射率层用组合物的溶剂时，可在30～150℃、优选为35℃～100℃的温度，以20秒钟～3分钟、优选为30秒钟～1分钟的时间进行干燥步骤。若为此温度，则溶剂由涂膜挥发的速度和实心粒子朝向界面侧移动的速度适当。
(其他层的形成)
在光透过性基材上形成其他层的情况下，在涂布低折射率层用组合物前涂布其他层的组合物，并且进行光照射及/或加热而形成其他层即可。
(偏振片)
接着说明本发明的偏振片。本发明的偏振片是具有偏光膜和保护该偏光膜两面的2片保护薄膜的偏振片，其特征在于该保护薄膜中的至少一个是所述本发明的光学薄膜。
优选如下的结构：光学薄膜的光透过性基材根据需要隔着由聚乙烯醇构成的粘接剂层等与偏光膜粘接，成为偏光膜的保护薄膜，并且在偏光膜的另一侧也具有保护薄膜。也可在另一保护薄膜的与偏光膜为相反侧的面具有粘合剂层。
通过将本发明的光学薄膜用作为偏振片用保护薄膜，可制作具有耐擦伤性、密合性优异的抗反射功能的偏振片，可降低成本、使显示设备薄型化等。
(显示面板和显示器)
本发明的显示面板具备本发明的光学薄膜。此外，同样使用具备所述本发明的光学薄膜的偏振片时，也可获得显示面板。
显示器由显示器的视听者侧构件的显示面板和包含驱动部的背面侧构件所构成。若以液晶显示器举例说明，所谓显示面板是由封闭液晶材料的2片玻璃板(例如，彩色滤光片基板和数组基板)、偏振片、及如本发明的具备抗反射性等的光学薄膜等所构成的构件，所谓背面侧构件是由称为背光的光源、控制LCD的驱动电路、控制光源的电路及底架等所构成的构件。作为此情况的液晶显示器层结构的1例，是具有包含导光板和扩散薄膜等的背光部，并且在其上方依次层叠偏振片、数组基板、液晶层、彩色滤光片基板、偏振片、光学薄膜而成的结构。
在背面侧构件的视听者侧，通过配置所述本发明的光学薄膜、所述偏振片、或所述显示面板，可构成显示器(图像显示设备)。例如，可在所述光学薄膜的光透过性基材侧配置背面侧构件。
作为显示器，根据背面侧构件的差异(用于图像再现的驱动原理等的差异)，可列举LCD、PDP、ELD(有机EL、无机EL)、CRT、SED(表面电场显示器)等，或者根据显示器用途的差异，可列举电视、计算机监视器、触控面板、电子纸等。
所述显示器的代表例LCD是具备透过性显示体和由其背面照射的光源装置而成的。在所述显示器为LCD的情况下，是在其透过性显示体的表面配置本发明的光学薄膜或具备该光学薄膜的偏振片而成的。
所述显示器的其他一例的PDP是具备表面玻璃基板和与该表面玻璃基板对置并在之间封入放电气体而配置的背面玻璃基板而成的。在所述显示器为PDP的情况下，也有在表面玻璃基板的表面或其前面板(玻璃基板或薄膜基板)具备所述光学薄膜的结构。
所述显示器也可以是将施加电压就发光的硫化锌、二胺类物质等的发光体蒸镀至玻璃基板，控制施加至基板的电压而进行显示的ELD装置，或者是将电信号转换成光，产生人类肉眼可见的图像的CRT等显示器。此时，在ELD装置或CRT的最表面或其前面板的表面具备所述硬涂薄膜。
[实施例]
以下，列举实施例，进一步具体说明本发明。本发明并不局限于这些记载。另外，所谓分散液等固化前的油墨组合物中所用的各微粒子的平均初级粒径，是指原材料的粒径，与固化膜中的平均粒径是不同的。
作为中空二氧化硅粒子(1)，使用日挥触媒化成工业(股)制的中空二氧化硅分散液(平均初级粒径60nm、异丙醇分散液(固体成分20质量％))。
作为中空二氧化硅粒子(2)，使用日挥触媒化成工业(股)制的中空二氧化硅分散液(平均初级粒径50nm、异丙醇分散液(固体成分20质量％))。
作为实心二氧化硅粒子(1)，使用日产化学工业(股)制的商品名MIBK-ST(平均初级粒径12nm、甲基异丁基酮分散液(固体成分30质量％))。
作为实心二氧化硅粒子(2)，使用日挥触媒化成(股)制的商品名OSCAL(平均初级粒径7nm、异丙醇分散液(固体成分20质量％))。
作为实心二氧化硅粒子(3)，使用日挥触媒化成(股)制的商品名OSCAL(平均初级粒径17nm、异丙醇分散液(固体成分20质量％))。
作为实心二氧化硅粒子(4)，使用日产化学工业(股)制的商品名MIBK-ST-ZL(平均初级粒径88nm、甲基异丁基酮分散液(固体成分30质量％))。
作为实心二氧化硅粒子(5)，使用日产化学工业(股)制的商品名MIBK-ST-L(平均初级粒径44nm、甲基异丁基酮分散液(固体成分30质量％))。
作为粘合剂成分(1)，使用季戊四醇三丙烯酸酯。
作为粘合剂成分(2)，使用日本合成化学工业(股)制的商品名UV1700-B。
作为聚合引发剂，使用Ciba Japan(股)制的商品名Irugacure(Irg)184。
作为匀涂剂，使用信越化学工业(股)制的具有电离放射线固化性基的匀涂剂商品名X-22-164E。
作为光透过性基材，使用富士胶片(股)制的TAC基材、商品名TF80UL(厚度80μm)。
各化合物的简称分别如下。
PETA：季戊四醇三丙烯酸酯
MIBK：甲基异丁基酮
MEK：甲基乙基酮
IPA：异丙醇
PGME：丙二醇单甲醚
TAC：三乙酰纤维素
Irg184：Irugacure 184(1-羟基-环己基-苯基-酮)
(表面处理中空二氧化硅粒子(1)的制备)
将中空二氧化硅粒子(1)的分散液，使用旋转蒸发器由IPA进行溶剂置换成MIBK，获得中空二氧化硅粒子20质量％的分散液。在此MIBK分散液100质量％中添加3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷5质量％，并以50℃加热处理1小时，获得经表面处理的中空二氧化硅粒子(1)20质量％的MIBK分散液。
(表面处理中空二氧化硅粒子(2)的制备)
在所述表面处理中空二氧化硅粒子(1)的制备中，除了使用中空二氧化硅粒子(2)代替中空二氧化硅粒子(1)以外，同样地进行表面处理，获得经表面处理的中空二氧化硅粒子(2)20质量％的MIBK分散液。
(表面处理实心二氧化硅粒子(1)的制备)
在实心二氧化硅粒子(1)的分散液100质量％中，添加3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷5质量％，并以50℃加热处理1小时，获得经表面处理的实心二氧化硅粒子(1)20重量％的MIBK分散液。
(表面处理实心二氧化硅粒子(2)的制备)
在所述表面处理中空二氧化硅粒子(1)的制备中，除了使用实心二氧化硅粒子(2)代替中空二氧化硅粒子(1)以外，同样地进行表面处理，获得经表面处理的实心二氧化硅粒子(2)20质量％的MIBK分散液。
(表面处理实心二氧化硅粒子(3)的制备)
在所述表面处理中空二氧化硅粒子(1)的制备中，除了使用实心二氧化硅粒子(3)代替中空二氧化硅粒子(1)以外，同样地进行表面处理，获得经表面处理的实心二氧化硅粒子(3)20质量％的MIBK分散液。
(表面处理实心二氧化硅粒子(4)的制备)
在所述表面处理实心二氧化硅粒子(1)的制备中，除了使用实心二氧化硅粒子(4)代替实心二氧化硅粒子(1)以外，同样地进行表面处理，获得经表面处理的实心二氧化硅粒子(4)20质量％的MIBK分散液。
(表面处理实心二氧化硅粒子(5)的制备)
在所述表面处理实心二氧化硅粒子(1)的制备中，除了使用实心二氧化硅粒子(5)代替实心二氧化硅粒子(1)以外，同样地进行表面处理，获得经表面处理的实心二氧化硅粒子(5)20质量％的MIBK分散液。
(低折射率层用固化性树脂组合物的制备)
分别配合下述所示组成的成分，制备低折射率层用固化性树脂组合物1～4。
(低折射率层用固化性树脂组合物1)
表面处理中空二氧化硅粒子(1)分散液：8.4质量份(固体成分1.7质量份)
表面处理实心二氧化硅粒子(1)：1.4质量份(固体成分0.4质量份)
PETA：1.7质量份
Irg184：0.1质量份
X-22-164E：0.1质量份
MIBK：59.5质量份
PGME：28.8质量份
(低折射率层用固化性树脂组合物2)
表面处理中空二氧化硅粒子(2)分散液：10.8质量份(固体成分2.2质量份)
表面处理实心二氧化硅粒子(1)：1.1质量份(固体成分0.3质量份)
PETA：1.3质量份
Irg184：0.1质量份
X-22-164E：0.1质量份
MIBK：57.8质量份
PGME：28.8质量份
(低折射率层用固化性树脂组合物3)
表面处理中空二氧化硅粒子(1)分散液：8.4质量份(固体成分1.7质量份)
表面处理实心二氧化硅粒子(2)：1.4质量份(固体成分0.4质量份)
PETA：1.7质量份
Irg184：0.1质量份
X-22-164E：0.1质量份
MIBK：59.5质量份
PGME：28.8质量份
(低折射率层用固化性树脂组合物4)
表面处理中空二氧化硅粒子(2)分散液：10.8质量份(固体成分2.2质量份)
表面处理实心二氧化硅粒子(3)：1.1质量份(固体成分0.3质量份)
PETA：1.3质量份
Irg184：0.1质量份
X-22-164E：0.1质量份
MIBK：57.8质量份
PGME：28.8质量份
(低折射率层用固化性树脂组合物5)
表面处理中空二氧化硅粒子(1)分散液：8.4质量份(固体成分1.7质量份)
PETA：2.1质量份
Irg184：0.1质量份
X-22-164E：0.1质量份
MIBK：60.5质量份
PGME：28.8质量份
(低折射率层用固化性树脂组合物6)
表面处理中空二氧化硅粒子(1)分散液：8.4质量份(固体成分1.7质量份)
表面处理实心二氧化硅粒子(4)：1.1质量份(固体成分0.3质量份)
PETA：1.3质量份
Irg184：0.1质量份
X-22-164E：0.1质量份
MIBK：57.8质量份
PGME：28.8质量份
(低折射率层用固化性树脂组合物7)
表面处理中空二氧化硅粒子(1)分散液：8.4质量份(固体成分1.7质量份)
表面处理实心二氧化硅粒子(5)：1.4质量份(固体成分0.4质量份)
PETA：1.7质量份
Irg184：0.1质量份
X-22-164E：0.1质量份
MIBK：59.5质量份
PGME：28.8质量份
(低折射率层用固化性树脂组合物8)
表面处理中空二氧化硅粒子(1)分散液：8.4质量份(固体成分1.7质量份)
表面处理实心二氧化硅粒子(1)：1.4质量份(固体成分0.4质量份)
PETA：1.7质量份
Irg184：0.1质量份
X-22-164E：0.1质量份
MIBK：88.3质量份
(低折射率层用固化性树脂组合物9)
表面处理中空二氧化硅粒子(1)分散液：8.4质量份(固体成分1.7质量份)
表面处理实心二氧化硅粒子(1)：4.2质量份(固体成分1.3质量份)
PETA：0.8质量份
Irg184：0.1质量份
X-22-164E：0.1质量份
MIBK：57.6质量份
PGME：28.8质量份
(硬涂层用固化性树脂组合物的制备)
配合下述所示组成的成分，制备硬涂层用固化性树脂组合物。
(硬涂层用固化性树脂组合物)
表面处理实心二氧化硅粒子(1)：25质量份(固体成分0.3质量份)
UV1700-B：25质量份
Irg184：0.2质量份
MEK：49.8质量份
(光学薄膜的制作)
(实施例1)
在TAC基材(TF80UL)的一面侧，将所述硬涂层用固化性树脂组合物予以棒涂敷，并在温度70℃的热烤炉中干燥60秒钟，使涂膜中的溶剂蒸发，氮气氛下，使用Fusion UV Systems Japan(股)的紫外线照射装置(光源H灯)，将紫外线以累积光量为200mJ/cm2照射使涂膜固化，形成硬涂层。
接着，在硬涂层上，将所述低折射率层用固化性树脂组合物1予以棒涂敷，并与硬涂层同样地进行紫外线照射，形成低折射率层，获得光学薄膜。
另外，低折射率层的膜厚设定成使用岛津制作所(股)制的分光光度计(UV-3100PC)测定的反射率极小值在波长550nm附近。
(实施例2～4及比较例1～5)
除了将实施例1中将低折射率层用固化性树脂组合物1分别以下述表1所示的低折射率层用固化性树脂组合物代替以外，同实施例1处理，获得光学薄膜。
但是，在比较例2中，实心二氧化硅粒子的分散平均粒径超过低折射率层的膜厚的一半。
比较例3中，中空二氧化硅与实心二氧化硅的平均粒径小且耐擦伤性差；比较例4中，实心二氧化硅未偏在于表层附近，而在膜内均匀，耐擦伤性差；比较例5中，因粒子使实心二氧化硅成为各条，因此膜硬而脆，从而密合性变差。
对于实施例1～4及比较例1～5的低折射率层的膜厚而言，如果由利用所述分光光度计测定的反射率极小的部分的反射率和波长算出，则全部为约100nm。
[表1]
(光学薄膜的评价)
对于所述实施例及比较例的光学薄膜，分别如下述所示对最低反射率、耐擦伤性、铅笔硬度、密合性、及界面的最大高度(Ry)进行测定。
对于实心粒子占有的界面的比例，进行光学薄膜的断面TEM照片观察，并根据所述的计算方法算出。
此外，对于实施例2中所得的光学薄膜的膜厚方向的断面的TEM照片及其低折射率层中粒子的分布状态予以示意性示出的图，分别示于图6及7。在本发明中，如图6所示，以低折射率层的500nm区域的横宽全体可完全观察到的倍率进行TEM照片摄影。
(反射率的测定)
使用岛津制作所(股)制分光光度计(UV-3100PC)，测定入射角与反射角分别为5°时的最低反射率。
(耐擦伤性的评价)
使用#0000的钢丝绒，改变载荷，以目视确认在光学薄膜表面来回10次时有无损伤。评价基准如下。
○：无损伤
×：确认到许多(10根以上)损伤
对于耐擦伤性试验的加重，以4.9N加重和9.8N加重实施，将于此两者中无损伤的：○的情况视为良好。
(铅笔硬度的测定)
对于所述实施例及比较例的光学薄膜，以温度25℃、相对湿度60％的条件调湿2小时后，进行JIS K5600-5-4(1999)规定的铅笔硬度试验(4.9N)，求出不造成损伤的最高硬度。
(密合性的测定)
对于所述实施例及比较例的光学薄膜，放入1mm正方形总共有100格的棋盘格中，使用Nichiban(股)制工业用24mm透明胶带(Cellotape)(注册商标)进行5次连续剥离试验，由此进行评价。评价基准如下。
○：无剥离
×：确认到剥离
[表2]
(结果总结)
由表1可获得，实施例中最低反射率低、耐擦伤性及硬度均良好且密合性也良好的结果。并且最大高度Ry也低，实心粒子占有界面的比例也高。
由图6的实施例2的低折射率层的断面照片及其示意图的图7可知，实心粒子在断面的层平面方向500nm的范围中，在中空粒子接触的部分以外区域中占有100％的范围。
但是，比较例1～52中，耐擦伤性为不够充分的结果，硬度也低。比较例5中，密合性也进一步降低。认为其是由于比较例1中，不含有实心二氧化硅，且认为比较例2中是由于实心粒子虽占有界面的50％以上，但实心粒子的分散平均粒径大，低折射率层的界面凹凸变大，界面的平滑性降低。认为比较例3中是由于实心粒子的粒径大，因此实心粒子占有界面的比例变小。认为比较例4中是由于实心二氧化硅未偏在于表层附近，而在膜内均匀，实心粒子占有界面的比例变小。认为比较例5中是由于粒子过量存在，因此变脆。

Claims (13)

1.一种光学薄膜，其特征在于，是在光透过性基材的一面侧具备膜厚d的低折射率层的光学薄膜，
其中该低折射率层含有平均初级粒径为10～100nm的中空粒子和分散平均粒径为1～20nm且为该膜厚d的一半以下的实心粒子，
在该低折射率层的膜厚方向的断面且层平面方向的宽500nm的区域中，至少1个该中空粒子被该低折射率层的固化树脂所被覆并且与该低折射率层的与光透过性基材相反一侧的界面接触，
该实心粒子占有该中空粒子接触部分以外的该界面的50％以上范围，且偏在于从该界面至膜厚方向的该实心粒子的2个分散平均粒径为止的深度中。
2.根据权利要求1所述的光学薄膜，其中，所述偏在的实心粒子的比例为所述区域中存在的实心粒子总量的40～100％。
3.根据权利要求1所述的光学薄膜，其中，所述中空粒子的平均初级粒径与所述实心粒子的分散平均粒径之比(平均初级粒径/分散平均粒径)为2.0以上。
4.根据权利要求1所述的光学薄膜，其中，所述界面的基于JIS B0601-1998规定测定得到的最大高度Ry为0.050μm以下。
5.根据权利要求1所述的光学薄膜，其中，在所述光透过性基材与所述低折射率层之间进一步设置有选自由硬涂层、高折射率层、中折射率层、防静电层及防眩层组成的一组中的1种以上的层。
6.根据权利要求1所述的光学薄膜，其中，在所述低折射率层的与光透过性基材相反一侧的界面进一步设置有防污层。
7.一种偏振片，其特征在于具备权利要求1所述的光学薄膜。
8.一种显示面板，其特征在于包含权利要求1所述的光学薄膜。
9.一种显示面板，其特征在于包含权利要求8所述的偏振片。
10.一种显示器，其特征在于在背面侧构件的视听者侧配置有权利要求1所述的光学薄膜。
11.一种显示器，其特征在于在背面侧构件的视听者侧具备有权利要求7所述的偏振片。
12.一种显示器，其特征在于在背面侧构件的视听者侧具备权利要求8所示的显示面板。
13.一种显示器，其特征在于在背面侧构件的视听者侧具备权利要求9所示的显示面板。
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