CN103245982B - 光学层叠体、偏振片和图像显示装置 - Google Patents

光学层叠体、偏振片和图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供光学层叠体、偏振片和图像显示装置。所述光学层叠体能够在充分抑制干涉条纹和卷曲的发生的同时实现光学功能层的薄膜化，能够防止制造成本增加。本发明的光学层叠体在透光性基材的一个面上具有光学功能层，其特征在于，上述光学功能层的表面具有凹凸形状，对于该凹凸形状，设凹凸部的平均倾斜角为θa、凹凸的偏度为Sk时，上述Sk的绝对值和θa满足下式。0.01°≦θa≦0.10°｜Sk｜≦0.5。

Description

光学层叠体、偏振片和图像显示装置
技术领域
本发明涉及光学层叠体、偏振片和图像显示装置。
背景技术
在阴极射线管显示装置(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(ELD)、场发射显示器(FED)等图像显示装置中，设有由具有防反射性能、抗静电性能、硬涂性、防污性等各种性能的功能层构成的光学层叠体。
这样的光学层叠体是在透光性基材上层叠各种光学功能层而形成的。因此，透光性基材上形成例如硬涂层的情况下，透光性基材和硬涂层的界面的反射光与硬涂表面的反射光发生干涉，由于膜厚不均而出现被称作干涉条纹的不均匀图样，产生了外观受损的问题。
为了防止这种干涉条纹的产生，例如，在透光性基材上形成硬涂层的情况下，众所周知的是，在用于形成硬涂层的树脂组合物中使用能够渗入透光性基材中并使其溶胀或溶解的溶剂(例如，参见专利文献1、2)。通过使用含有这样的溶剂的树脂组合物，伴随着溶剂渗透进透光性基材，形成树脂组合物中的树脂渗入透光性基材中而成的浸渗层，结果能够实质上消除透光性基材与硬涂层的界面，能够防止干涉条纹的产生。
但是，在通过形成这样的浸渗层来谋求防止干涉条纹的现有的光学层叠体中，为了充分防止干涉条纹的产生，需要厚厚地形成浸渗层，从而必然在形成硬涂层时需要加大所使用的组合物的涂布量。
因此存在光学层叠体难以薄膜化或发生卷曲之类的问题，并且，形成硬涂层时的组合物的涂布量增多时，不仅会导致所形成的硬涂层的厚度不均，也存在制造成本增加的问题。
另外，作为图像显示装置的表面上所用的光学层叠体，也已知通过将表面具有凹凸形状的防眩层设置在透光性基材上而赋予了防眩性的光学层叠体(防眩性膜)。但是，这样的防眩性膜中，即使能够防止干涉条纹的产生，但也还具有产生了白浊感、对比度降低这样的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-131007号公报
专利文献2：日本特开2003-205563号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明鉴于上述现状，目的在于提供光学层叠体、使用该光学层叠体而成的偏振片和图像显示装置，所述光学层叠体能够在充分抑制干涉条纹和卷曲的发生的同时，不产生白浊感，实现光学功能层的薄膜化，能够防止制造成本增加。
解决课题的手段
本发明是一种光学层叠体，其是在透光性基材的一个面上具有光学功能层的光学层叠体，其特征在于，上述光学功能层的表面具有凹凸形状，对于该凹凸形状，设凹凸部的平均倾斜角为θa、凹凸的偏度(スキユ一ネス)为Sk时，上述Sk的绝对值和θa满足下式。
0.01°≦θa≦0.10°
｜Sk｜≦0.5
并且，对于上述光学功能层的凹凸形状，设凹凸的算术平均粗糙度为Ra时，优选满足下式。
0.02μm≦Ra≦0.10μm
并且，对于上述光学功能层的凹凸形状，优选以λa=2π×(Ra/tan(θa))表示的平均波长λa满足下式。
200μm≦λa≦800μm
并且，上述光学功能层优选为硬涂层。
并且，上述光学功能层优选是在硬涂层上层叠有低折射率层的结构。
上述硬涂层优选含有无机氧化物微粒和粘合剂树脂，该无机氧化物微粒优选是疏水化处理后的无机氧化物微粒。
并且，优选上述无机氧化物微粒形成凝集体且包含在硬涂层中，优选上述凝集体的平均粒径为100nm～2.0μm。
本发明还涉及一种偏振片，其是具备偏振元件而成的，其特征在于，上述偏振片是在偏振元件表面具备上述的光学层叠体的偏振片。
本发明也涉及图像显示装置，其特征在于，其具备上述的光学层叠体或上述的偏振片。
以下详细说明本发明。
本发明人对于具有在透光性基材的一个面上具有光学功能层的构成的光学层叠体进行了深入研究，结果发现，通过在光学功能层的表面(背对透光性基材的一侧的面)形成特定的凹凸形状，能够适宜地防止干涉条纹的发生，由于不必形成渗入透光性基材的浸渗层，因而能够实现薄膜化，进而能够防止卷曲的发生和制造成本的高涨，基于这些发现完成了本发明。
并且，根据本发明的光学层叠体，由于不必在透光性基材中形成浸渗层，因此具有如下效果：与现有的光学层叠体相比，透光性基材的材料的选择幅度以及能够在用于形成光学功能层的组合物中使用的溶剂的材料的选择幅度均大。
需要说明的是，现有技术中，已知以赋予防眩性为目的的在光学功能层的表面具有凹凸形状的光学层叠体(防眩性膜)，但本发明的光学层叠体与这样的现有技术中的防眩性膜不同。即，本发明的光学层叠体的光学功能层表面所形成的凹凸形状与现有的防眩性膜的表面所形成的凹凸形状相比，凹凸的高度更低，而且凹凸部的倾斜角度更平缓。因此，利用在光学功能层上形成有这样的凹凸形状的本发明的光学层叠体不能获得现有的防眩性膜那样的防眩性。另一方面，根据本发明，不会发生在防眩性膜中成为问题的由于外光而导致的白浊感的产生，能够得到可提供对比度优异的影像(映像)的光学层叠体。即，本发明的光学层叠体能够用于图像显示装置的可见性改善方法中。
对于本发明的光学层叠体，在透光性基材的一个面上具有光学功能层。
上述透光性基材优选具有平滑性、耐热性且机械强度优异的基材。作为形成透光性基材的材料的具体例，可以举出例如聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、三乙酸纤维素、二乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚氨酯等热塑性树脂、玻璃。可以优选举出聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、三乙酸纤维素。
上述透光性基材优选以将上述材料制成富于柔软性的膜状体的形式使用，但也可以应对要求固化性的使用方式而使用板状体的基材。
此外，作为上述透光性基材，可以举出具有脂环结构的非晶态烯烃聚合物(Cyclo-Olefin-Polymer：COP)膜。其是使用降冰片烯系聚合物、单环的环状烯烃系聚合物、环状共轭二烯系聚合物、乙烯基脂环式烃系聚合物等的基材，例如可以举出日本Zeon社制造的ZEONEX和ZEONOR(降冰片烯系树脂)、SUMITOMO BAKELITE社制造的SUMILIT FS-1700、JSR社制造的ARTON(改性降冰片烯系树脂)、三井化学社制造的APEL(环状烯烃共聚物)、Ticona社制造的Topas(环状烯烃共聚物)、日立化成社制造的OPTOREZ OZ-1000系列(脂环式丙烯酸类树脂)等。
并且，作为三乙酰纤维素的代替基材，也优选旭化成化学社制造的FV系列(低双折射率、低光弹性模量膜)。
作为上述透光性基材的厚度，其为膜状体的情况下优选为20μm～300μm，更优选下限为30μm、上限为200μm。透光性基材为板状体的情况下，也可以是超过上述厚度的厚度。
对于上述透光性基材，在其上形成上述硬涂层时，为了提高粘接性，除了电晕放电处理、氧化处理等物理性处理或化学性处理外，也可以预先涂布增粘剂或被称作底漆的涂料。
并且，在以主要作为面向LCD的透光性基材而较多使用的三乙酰纤维素为材料，并且以显示器薄膜化为目标的情况下，优选上述透光性基材的厚度为20μm～65μm。
上述光学功能层优选具有硬涂性能，例如在基于JIS K5600-5-4(1999)的铅笔硬度试验(负荷4.9N)中，硬度优选为H以上，更优选为2H以上。
本发明的光学层叠体中，上述光学功能层形成于上述透光性基材的一个面上，表面具有凹凸形状。
本发明的光学层叠体中，对于上述光学功能层的表面上形成的凹凸形状，设凹凸部的平均倾斜角为θa、凹凸的偏度为Sk时，上述θa和Sk满足下式。
0.01°≦θa≦0.10°
｜Sk｜≦0.5
利用形成于上述光学功能层的表面的凹凸形状能够防止干涉条纹的理由是，在光学功能层表面反射的光发生漫射，成为非干涉性的光。为了使光漫射，需要在凹凸表面具有倾斜，其指标为平均倾斜角θa。
本发明的光学层叠体中，上述凹凸部的平均倾斜角θa的下限为0.01°。小于0.01°时，倾斜不充分，不能防止干涉条纹。更优选的下限为0.03°、进一步优选的下限为0.04°。并且，上述凹凸部的平均倾斜角θa的上限为0.10°。大于0.10°时，上述凹凸部的倾斜角度过大，因而会产生由于外光的漫反射所导致的白浊感的问题。更优选的上限为0.09°，进一步优选的上限为0.08°。
并且，本发明中，上述凹凸的偏度Sk的绝对值为0.5以下。对于上述偏度Sk，其绝对值越大，说明表面凹凸形状相对于平均线的不对称性越大。表面凹凸形状的不对称性大时，会存在陡峭的山部和平缓的谷部(Sk>0时)，即便上述平均倾斜角θa满足上述范围，也显示出该倾斜角分布存在不均。即，山部的倾斜角变大、谷部的倾斜角变小(Sk<0时山与谷的关系相反)。这样的情况下，倾斜角大的部分中，光的漫射变得过大，可能会出现白浊感的问题，而另一方面，倾斜角小的部分中，可能无法适宜地防止干涉条纹。上述Sk的绝对值为0.5以下时，表面凹凸形状的不对称性小，倾斜角度分布的不均得以适度抑制，能够适宜地防止干涉条纹，同时也能够抑制白浊感。上述Sk的绝对值更优选为0.4以下，进一步优选为0.2以下。
此外，本发明中，设凹凸的算术平均粗糙度为Ra时，优选满足下式。
0.02μm≦Ra≦0.10μm
本发明中，优选对凹凸形状的各凸部的尺寸(高度)进行控制，其指标为算术平均粗糙度Ra。
上述凹凸的算术平均粗糙度Ra的下限为0.02μm。上述Ra小于0.02μm时，各凸部的尺寸(高度)相对于光的波长过小，有时无法获得漫射效果。更优选的下限为0.03μm，进一步优选的下限为0.04μm。并且，上述Ra的上限为0.10μm。Ra超过0.10μm时，各凸部变得过大，会使透过光歪斜，从而可能得不到鲜明的图像。更优选的上限为0.09μm，进一步优选的上限为0.08μm。
并且，本发明中，优选以λa=2π×(Ra/tan(θa))表示的平均波长λa为200μm以上且800μm以下。
上述平均波长λa是表示凹凸的平均间隔的参数。平均波长λa小于200μm时，凹凸过小，无法防止干涉条纹，或者，凹凸平面的倾斜角的变化过大，可能会出现白浊感。平均波长λa超过800μm时，凹凸平面的倾斜角的变化变小，可能无法适宜地防止干涉条纹。上述平均波长λa的更优选的下限为300μm，更优选的上限为600μm。
此外，在上述硬涂层的表面所形成的凹凸形状的十点平均粗糙度(Rz)优选小于0.5μm，更优选的上限为0.3μm。上述Rz为0.5μm以上时，凹凸过大，可能会出现白浊感。对上述Rz的下限没有特别限定，可以在能获得漫射效果的范围进行适宜调整。
需要说明的是，本说明书中，上述的θa、Sk、Ra和Rz是利用依照JIS B 0601-1994的方法得到粗糙度曲线并根据该粗糙度曲线按单位基准长度求出的值。Ra和Rz是JISB0601-1994中定义的值，θa是基于表面粗糙度测定器：SE-3400操作说明书(1995.07.20修订)(株式会社小坂研究所)中记载的定义的值，如图1所示，可以以基准长度L中存在的凸部高度之和(h1+h2+h3+…+hn)的反正切θa=tan-1｛(h1+h2+h3+…+hn)/L｝来求出。
并且，上述Sk是以下述式定义的值。
【数1】
此处，l表示基准长度；f(x)表示粗糙度曲线；Rq是均方根粗糙度，以下述式定义。
【数2】
这样的θa、Sk、Ra和Rz可以利用例如表面粗糙度测定器：SE-3400/株式会社小坂研究所制等来测定求出。
为了得到上述特定的凹凸形状，可以举出如下方法等：(1)将含有微粒和粘合剂树脂的组合物涂布在透光性基材上，形成凹凸；(2)将含有2种相互为非相容性的粘合剂树脂的组合物涂布在透光性基材上，通过相分离形成凹凸；(3)将粘合剂树脂涂布在透光性基材上，转印具有凹凸形状的压纹辊，形成凹凸；等等。这些方法中，从制造容易的方面出发，优选(1)的方法，下文将进行详细说明。
上述光学功能层优选含有无机氧化物微粒。
上述无机氧化物微粒是形成上述光学功能层的表面的凹凸形状的材料，本发明的光学层叠体中，优选上述无机氧化物微粒形成凝集体且包含在上述光学功能层中，通过该无机氧化物微粒的凝集体来形成上述光学功能层的表面的凹凸形状。
作为无机氧化物颗粒，可以举出例如二氧化硅微粒、氧化铝微粒、氧化锆微粒、二氧化钛微粒、氧化锡微粒、ATO颗粒、氧化锌微粒等。
并且，上述无机氧化物微粒优选已被表面处理。通过对上述无机氧化物微粒进行了表面处理，能够适宜地控制该无机氧化物微粒的凝集体在上述光学功能层中的分布，并且能够实现无机氧化物微粒本身的耐化学药品性和耐皂化性的提高。
作为上述表面处理，优选疏水化处理，例如，可以举出用具有甲基或辛基的硅烷化合物等表面处理剂对上述无机氧化物微粒进行处理的方法等，其中，用具有辛基的硅烷化合物进行处理的方法是适合的。
此处，通常在上述无机氧化物微粒的表面存在羟基，通过进行上述表面处理，上述无机氧化物微粒表面的羟基变少，进而，通过调整上述表面处理剂的种类、处理量，能够调整上述无机氧化物微粒表面的羟基的比例。由此，能够控制上述无机氧化物微粒的凝集程度，容易在光学功能层的表面形成上述的特定的凹凸形状。
并且，上述无机氧化物微粒优选为非晶态。上述无机氧化物微粒为结晶性的情况下，由于其结晶结构中所含有的晶格缺陷，无机氧化物微粒的路易斯酸性变强，可能无法控制无机氧化物微粒的过度凝集。
作为这样的无机氧化物微粒，从其自身易于凝集而易形成后述的凝集体的方面考虑，适宜使用例如气相法二氧化硅。此处，上述气相法二氧化硅是指通过干式法制作的具有200nm以下的粒径的非晶态的二氧化硅，是使含有硅的挥发性化合物在气相中反应而得到的。具体可以举出例如将硅化合物(例如SiCl4)在氧和氢的火焰中水解而生成的物质等。具体可以举出例如AEROSIL R805(NIPPON AEROSIL社制造)等。
对上述无机氧化物微粒的含量没有特别限定，优选在上述光学功能层中为0.1质量％～5.0质量％。小于0.1质量％时，可能无法在光学功能层的表面形成上述的特定的凹凸形状，无法防止干涉条纹，超过5.0质量％时，由于过度生成凝集体，出现内部漫射和/或在光学功能层产生较大表面凹凸，因而有时出现白浊感的问题。更优选的下限为0.5质量％、更优选的上限为3.0质量％。
上述无机氧化物微粒优选平均一次粒径为1nm～100nm。小于1nm时，可能无法在光学功能层的表面形成上述的特定的凹凸形状，超过100nm时，由于无机氧化物微粒而导致光漫射，使用本发明的光学层叠体的图像显示装置的暗室对比度有可能变差。更优选的下限为5nm，更优选的上限为50nm。
需要说明的是，上述无机氧化物微粒的平均一次粒径是根据截面电子显微镜(优选为TEM、STEM等透过型且倍率为5万倍以上)的图像使用图像处理软件而测定的值。
上述无机氧化物微粒优选单颗粒状态下的形状为球状。通过上述无机氧化物微粒的单颗粒为这样的球状，在将本发明的光学层叠体应用于图像显示装置的情况下，能够获得高对比度的显示图像。
需要说明的是，上述“球状”可以举出例如正球状、椭圆球状等，是指除去所谓无定形的含义。
并且，本发明中，上述无机氧化物微粒的凝集体优选在上述光学功能层中形成上述无机氧化物微粒连接成念珠状(珍珠项链状)的结构。
通过在上述光学功能层中形成上述无机氧化物微粒连接成念珠状的凝集体，基于该凝集体的凸部成为倾斜少的平缓的形状，因而容易使上述光学功能层的表面凹凸形状成为上述特定的凹凸形状。
需要说明的是，所谓上述无机氧化物微粒连接成念珠状的结构，可以举出例如上述无机氧化物微粒直线状地连续连接的结构(直链结构)、两个以上的该直链结构缠绕而成的结构、上述直链结构上具有1个或2个以上侧链(侧链由两个以上无机氧化物微粒连续形成)的支链结构等任意的结构。
并且，上述无机氧化物微粒的凝集体优选平均粒径为100nm～2.0μm。若不足100nm，则可能无法在光学功能层的表面形成上述特定的凹凸形状，若超过2.0μm，则由于上述无机氧化物微粒的凝集体而导致光漫射，使用本发明的光学层叠体的图像显示装置的暗室对比度有可能变差。上述凝集体的平均粒径的更优选的下限为200nm，更优选的上限为1.5μm。
需要说明的是，上述无机氧化物微粒的凝集体的平均粒径如下得出：通过利用截面电子显微镜的观察(1万～2万倍的程度)选出较多含有无机氧化物微粒的凝集体的5μm见方的区域，测定该区域中无机氧化物微粒的凝集体的粒径，将10个最大的无机氧化物微粒的凝集体的粒径平均，即为上述无机氧化物微粒的凝集体的平均粒径。需要说明的是，上述“无机氧化物微粒的凝集体的粒径”是如下测定的：将无机氧化物微粒的凝集体的截面以任意平行的2条直线夹住的情况下，该2条直线间距离最大时的2条直线的组合中的直线间距离即为无机氧化物微粒的凝集体的粒径。并且，上述无机氧化物微粒的凝集体的粒径也可以利用图像解析软件求出。
本发明的光学层叠体中，上述光学功能层优选为硬涂层。
上述硬涂层的厚度优选为2.0μm～7.0μm。若不足2.0μm，则硬涂层表面有时容易受伤，若超过7.0μm，则不仅不能实现硬涂层的薄膜化，还可能使硬涂层易于断裂，或卷曲成为问题。上述硬涂层的厚度的更优选的范围为2.0μm～5.0μm。需要说明的是，上述硬涂层的厚度可以通过截面显微镜观察来测定。
对于上述硬涂层，优选上述无机氧化物微粒在粘合剂树脂中分散。
作为上述粘合剂树脂，优选根据上述经疏水化处理的无机氧化物微粒的疏水性来调整极性。作为调整粘合剂树脂的极性的方法，可以举出例如调节粘合剂树脂的羟值。通过使粘合剂树脂的极性变得适宜，能适宜地控制上述无机氧化物微粒的凝集和分散性，容易形成上述特定的凹凸形状。
上述粘合剂树脂优选透明性物质，优选例如电离射线固化型树脂(其是受紫外线或电子射线的作用而固化的树脂)受到紫外线或电子射线的照射所固化成的物质。
需要说明的是，本说明书中除非特别注明，“树脂”是也包括单体、低聚物、聚合物等的概念。
作为上述电离射线固化型树脂，可以举出例如具有丙烯酸酯系等官能团的化合物等具有1个或2个以上不饱和键的化合物。作为具有1个不饱和键的化合物，可以举出例如(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮等。作为具有2个以上的不饱和键的化合物，可以举出例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、一缩二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、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、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸二(甲基)丙烯酸酯、聚酯三(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、双酚二(甲基)丙烯酸酯、双甘油四(甲基)丙烯酸酯、金刚烷基二(甲基)丙烯酸酯、异冰片基二(甲基)丙烯酸酯、二环戊烷二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯等多官能化合物等。其中适宜使用季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)。需要说明的是，本说明书中，“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。并且，本发明中，作为上述电离射线固化型树脂，也可以使用将上述的化合物用PO、EO等改性后的物质。
除了上述化合物外，具有不饱和双键的分子量相对低的聚酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、多硫醇-多烯树脂等也可以用作上述电离射线固化型树脂。
上述电离射线固化型树脂也可以与溶剂干燥型树脂(热塑性树脂等仅使涂布时用于调整固体成分而添加的溶剂干燥则成为覆膜的树脂)合用后使用。通过合用溶剂干燥型树脂，能够在形成硬涂层时有效地防止涂布液的涂布面的覆膜缺陷。
对能够与上述电离射线固化型树脂合用而进行使用的溶剂干燥型树脂没有特别限定，一般可以使用热塑性树脂。
对上述热塑性树脂没有特别限定，可以举出例如苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、乙酸乙烯酯系树脂、乙烯基醚系树脂、含卤素的树脂、脂环式烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、纤维素衍生物、硅酮系树脂以及橡胶或弹性体等。上述热塑性树脂优选为非结晶性且可溶于有机溶剂(特别是可溶解2种以上的聚合物和/或固化性化合物的通用溶剂)。特别是从透明性和耐候性这样的方面考虑，优选苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、脂环式烯烃系树脂、聚酯系树脂、纤维素衍生物(纤维素酯类等)等。
并且，上述硬涂层也可以含有热固化性树脂。
对上述热固化性树脂没有特别限定，可以举出例如酚树脂、脲树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、三聚氰胺树脂、胍胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、氨基醇酸树脂、三聚氰胺-脲共缩合树脂、硅树脂、聚硅氧烷树脂等。
含有上述无机氧化物微粒和粘合剂树脂的硬涂层例如可以如下形成：将含有上述的无机氧化物微粒、粘合剂树脂的单体成分和溶剂的硬涂层用组合物涂布在透光性基材上并使其干燥，对于所形成的涂膜，通过电离射线照射等使其固化，从而形成硬涂层。
作为上述硬涂层用组合物所含有的溶剂，可以举出例如醇(例如，甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、苯甲醇、PGME、乙二醇)、酮类(丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等)、醚类(二氧六环、四氢呋喃等)、脂肪族烃类(己烷等)、脂环式烃类(环己烷等)、芳香族烃类(甲苯、二甲苯等)、卤代碳类(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯类(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、溶纤剂类(甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等)、乙酸溶纤剂类、亚砜类(二甲亚砜等)、酰胺类(二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)等，也可以是这些的混合物。
上述硬涂层用组合物优选进一步含有光聚合引发剂。
对上述光聚合引发剂没有特别限定，可以使用公知的物质，具体例可以举出例如苯乙酮类、二苯甲酮类、米蚩苯甲酰基苯甲酸酯(Michler's benzoyl benzoate)、α-阿米罗基酯(α-アミロキシムエステル)、噻吨酮类、苯丙酮类、苯偶酰类、苯偶姻类、酰基氧化膦类。并且，优选混合光敏剂后使用，作为其具体例，可以举出例如正丁胺、三乙胺、三正丁基膦等。
作为上述光聚合引发剂，上述粘合剂树脂为具有自由基聚合性不饱和基团的树脂系的情况下，优选单独或混合使用苯乙酮类、二苯甲酮类、噻吨酮类、苯偶姻、苯偶姻甲醚等。并且，上述粘合剂树脂为具有阳离子聚合性官能团的树脂系的情况下，作为上述光聚合引发剂，优选单独或以混合物的形式使用芳香族重氮鎓盐、芳香族锍盐、芳香族碘鎓盐、茂金属化合物、苯偶姻磺酸酯等。
上述硬涂层用组合物中上述光聚合引发剂的含量优选相对于100质量份上述粘合剂树脂为0.5质量份～10.0质量份。若小于0.5质量份，则形成的硬涂层的硬涂性能可能变得不充分，若超过10.0质量份，则反而会出现阻碍固化的可能性，因此不优选。
对上述硬涂层用组合物中原料的含有比例(固体成分)没有特别限定，通常优选为5质量％～70质量％，特别优选为25质量％～60质量％。
上述硬涂层用组合物中，也可以根据提高硬涂层的硬度、抑制固化收缩、控制折射率等目的，添加现有公知的分散剂、表面活性剂、抗静电剂、硅烷偶联剂、增稠剂、防着色剂、着色剂(颜料、染料)、消泡剂、流平剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、粘接赋予剂、阻聚剂、抗氧化剂、表面改性剂、防粘剂等。
作为上述流平剂，例如硅油、氟系表面活性剂等由于可避免硬涂层形成贝纳涡胞结构而优选。涂布含有溶剂的树脂组合物并进行干燥的情况下，在涂膜内，涂膜表面与内面产生表面张力差等，由此在涂膜内引起大量的对流。由该对流产生的结构被称为贝纳涡胞结构，是导致所形成的硬涂层出现橙皮或涂布缺陷之类的问题的原因。
并且，上述贝纳涡胞结构有可能使硬涂层的表面的凹凸过大而损害光学层叠体的外观。若使用上述那样的流平剂，则能够防止该对流，因此不仅能够得到没有缺陷和不均的硬涂层膜，而且也容易调整硬涂层表面的凹凸形状。
作为上述硬涂层用组合物的制备方法，只要能够将各成分均一混合就没有特别限定，例如可以使用涂料摇摆器、珠磨机、捏合机、混合器等公知的装置进行制备。
对将上述硬涂层用组合物涂布在透光性基材上的方法没有特别限定，例如可以举出旋涂法、浸渍法、喷雾法、模涂法、棒涂法、辊涂法、弯月面涂布法、柔性印刷法、丝网印刷法、液滴涂布(bead coater)法等公知的方法。
用上述的任一种方法涂布硬涂层用组合物后，为了使形成的涂膜干燥，将其传送至被加热了的区域，用各种公知的方法使涂膜干燥使溶剂蒸发。在此，可以通过对溶剂相对蒸发速度、固体成分浓度、涂布液温度、干燥温度、干燥风的风速、干燥时间、干燥区域的溶剂气氛浓度等进行选择来调整无机氧化物微粒的凝集体的分布状态。
特别地，通过选择干燥条件来调整无机氧化物微粒的凝集体的分布状态的方法由于简便而优选。具体的干燥温度优选为30～120℃，干燥风速优选为0.2～50m/s，通过进行一次或两次以上的在该范围内适当调整了的干燥处理，能够将无机氧化物微粒的凝集体的分布状态调整至所期望的状态。
并且，作为将上述干燥后的涂膜固化时的电离射线的照射方法，可以举出例如使用超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、碳弧灯、黑光荧光灯、金属卤化物灯等光源的方法。
并且，作为紫外线的波长，可以使用190nm～380nm的波段。作为电子射线源的具体例，可以举出考克罗夫特-瓦尔顿(コツククロフトワルト)型、范德格里夫特(バンデグラフト)型、共振变压器型、绝缘芯变压器型、或者直线型、地拉米(ダイナミトロン)型、高频型等各种电子射线加速器。
并且，从本发明的光学层叠体能够降低来自周围的图像映入，提高透过率的方面出发，优选上述光学功能层是在上述硬涂层上层叠有低折射率层的结构。
需要说明的是，本发明的光学层叠体中，作为光学功能层，在上述硬涂层上具有上述低折射率层的情况下，需要在该低折射率层的表面形成上述特定的凹凸形状。
上述低折射率层是来自外部的光(例如荧光灯、自然光等)在光学层叠体的表面反射时起到降低其反射率的作用的层。
上述低折射率层优选由1)含有二氧化硅、氟化镁等低折射率颗粒的树脂、2)作为低折射率树脂的氟系树脂、3)含有二氧化硅或氟化镁的氟系树脂、4)二氧化硅、氟化镁等低折射率物质的薄膜等中的任一种构成。对于氟系树脂以外的树脂，可以使用与构成上述硬涂层的粘合剂树脂同样的树脂。
并且，上述二氧化硅优选为中空二氧化硅微粒，这样的中空二氧化硅微粒可以利用例如日本特开2005-099778号公报的实施例中记载的制造方法来制作。
这些低折射率层优选其折射率为1.45以下、特别是1.42以下。
并且，对低折射率层的厚度没有限定，通常在30nm～1μm左右的范围内适宜设定即可。
并且，上述低折射率层以单层即可获得效果，但出于调整更低的最低反射率、或更高的最低反射率的目的，也可以适当设置2层以上的低折射率层。上述设置2层以上的低折射率层的情况下，优选各低折射率层的折射率和厚度存在差异。
作为上述氟系树脂，可以使用至少分子中含有氟原子的聚合性化合物或其聚合物。对聚合性化合物没有特别限定，优选例如具有受电离射线作用而固化的官能团、热固化的极性基团等固化反应性的基团的化合物。并且也可以是同时兼具这些反应性基团的化合物。相对于该聚合性化合物，所谓聚合物完全不带有上述那样的反应性基团等。
作为具有上述受电离射线的作用而固化的官能团的聚合性化合物，可以广泛使用具有烯键式不饱和键的含氟单体。更具体地说，可以举出氟代烯烃类(例如氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟丁二烯、全氟-2,2-二甲基-1,3-间二氧杂环戊烯等)。作为具有(甲基)丙烯酰氧基的化合物，有2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3,3-五氟丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟己基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟辛基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟癸基)乙基(甲基)丙烯酸酯、α-三氟甲基丙烯酸甲酯、α-三氟甲基丙烯酸乙酯之类的分子中具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物；分子中具有至少带3个氟原子的碳原子数为1～14的氟代烷基、氟代环烷基或氟代亚烷基、以及至少2个(甲基)丙烯酰氧基的含氟多官能(甲基)丙烯酸酯化合物等。
作为上述热固化的极性基团，优选例如羟基、羧基、氨基、环氧基等氢键形成基团。这些基团不仅与涂膜的密合性优异，与二氧化硅等无机超微粒的亲和性也优异。作为具有热固化性极性基团的聚合性化合物，可以举出例如4-氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物；氟乙烯-烃系乙烯基醚共聚物；环氧、聚氨酯、纤维素、酚醛(フエノ一ル)、聚酰亚胺等各树脂的氟改性物等。作为上述兼具受电离射线的作用而固化的官能团和热固化的极性基团的聚合性化合物，可以举出丙烯酸或甲基丙烯酸的部分和完全氟代烷基、链烯基、芳基酯类、完全或部分氟化乙烯基醚类、完全或部分氟化乙烯基酯类、完全或部分氟化乙烯基酮类等。
并且，作为氟系树脂，可以举出例如如下树脂。
含有具有上述电离射线固化性基团的聚合性化合物的含氟(甲基)丙烯酸酯化合物中的至少一种的单体或单体混合物的聚合物；上述含氟(甲基)丙烯酸酯化合物的至少一种与(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基已酯那样的分子中不含有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物的共聚物；氟乙烯、偏二氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯、3,3,3-三氟丙烯、1,1,2-三氯-3,3,3-三氟丙烯、六氟丙烯那样的含氟单体的均聚物或共聚物等。也可以使用这些共聚物中含有硅酮成分的含硅酮偏二氟乙烯共聚物。作为这种情况下的硅酮成分，可以举出(聚)二甲基硅氧烷、(聚)二乙基硅氧烷、(聚)二苯基硅氧烷、(聚)甲基苯基硅氧烷、烷基改性(聚)二甲基硅氧烷、含偶氮基(聚)二甲基硅氧烷、二甲基硅酮、苯基甲基硅酮、烷基·芳烷基改性硅酮、氟硅酮、聚醚改性硅酮、脂肪酸酯改性硅酮、甲基氢硅酮、含硅烷醇基硅酮、含烷氧基硅酮、含酚基硅酮、甲基丙烯酸改性硅酮、丙烯酸改性硅酮、氨基改性硅酮、羧酸改性硅酮、甲醇改性硅酮、环氧改性硅酮、巯基改性硅酮、氟改性硅酮、聚醚改性硅酮等。其中，优选具有二甲基硅氧烷结构。
进一步地，由以下的化合物构成的非聚合物或聚合物也可以用作氟系树脂。即，使分子中具有至少1个异氰酸酯基的含氟化合物与分子中至少具有1个氨基、羟基、羧基之类的与异氰酸酯基反应的官能团的化合物发生反应所得到的化合物；使含氟聚醚多元醇、含氟烷基多元醇、含氟聚酯多元醇、含氟ε-己内酯改性多元醇之类的含氟多元醇与具有异氰酸酯基的化合物发生反应所得到的化合物等。
并且，还可以与上述具有氟原子的聚合性化合物、聚合物一起混合上述硬涂层中记载的各粘合剂树脂来使用。另外，可以适宜使用用于使反应性基团等固化的固化剂；为了提高涂布性或赋予防污性的各种添加剂、溶剂。
上述低折射率层的形成中，优选将添加上述材料而成的低折射率层用组合物的粘度设为可得到优选的涂布性的0.5～5mPa·s(25℃)(优选为0.7～3mPa·s(25℃))的范围。从而能够实现可见光线的优异的抗反射层，能够形成均一且没有涂布不均的薄膜，并且能够形成密合性特别优异的低折射率层。
树脂的固化手段可以与在上述的硬涂层中说明过的手段相同。为了固化处理而利用加热手段的情况下，优选在氟系树脂组合物中添加通过加热例如产生自由基而引发聚合性化合物的聚合的热聚合引发剂。
低折射率层的层厚(nm)dA优选满足下式(1)：
dA=mλ/(4nA)(1)
(上述式中，
nA表示低折射率层的折射率，
m表示正的奇数，优选表示1，
λ为波长，优选为480～580nm的范围的值)。
并且，本发明中，从低反射率化的方面考虑，优选低折射率层满足下式(2)：
120<nAdA<145(2)。
本发明的光学层叠体优选全光线透过率为90％以上。若不足90％，则在将本发明的光学层叠体安装至图像显示装置的表面的情况下，有可能会损害色彩再现性和可见性。上述全光线透过率更优选为91％以上。
需要说明的是，上述全光线透过率可以通过使用雾度计(村上色彩技术研究所制造，制品型号；HM-150)利用基于JIS K-7361的方法来测定。
并且，本发明的光学层叠体优选雾度小于1％。若超过1％，则对比度变差等将本发明的光学层叠体设置于图像显示表面时的可见性可能会降低。优选为0.5％以下，进一步优选为0.3％以下。上述雾度可以通过使用雾度计(村上色彩技术研究所制造，制品型号；HM-150)利用基于JIS K-7136的方法来测定。
并且，本发明的光学层叠体优选透过图像鲜明度在0.125mm光梳(櫛)下为75％～95％且在2.0mm光梳下为95％以上。若0.125mm光梳下的透过图像鲜明度不足75％，则显示图像时的图像鲜明性受损，画质有可能变差。若超过95％，则有可能无法适宜地防止干涉条纹。更优选0.125mm光梳下的透过图像鲜明度为80％～90％。并且，若2.0mm光梳下的透过图像鲜明度不足95％，则图像的鲜明性受损，并且有可能由于外光的漫反射而产生白浊感。
上述透过图像鲜明度可以通过使用图像清晰度测定器(写像性測定器)(SUGATEST INSTRUMENTS制造，制品型号；ICM-1T)利用基于JIS K-7105的像鲜明度的透过法的方法来测定。
本发明的光学层叠体优选对比度比为80％以上，更优选为90％以上。若小于80％，则将本发明的光学层叠体安装于显示器表面时，暗室对比度变差，可能会损害可见性。需要说明的是，本说明书中的上述对比度比是按以下的方法测定的值。
即，作为背光单元使用在冷阴极管光源上设有漫射板的装置，使用测定样品和2片偏振片(三星社制造AMN-3244TP)，用将该测定样品设于最外表面、该偏振片设于平行尼科耳时通过的光的亮度Lmax除以设于正交尼科耳时通过的光的亮度Lmin，以得到的值(Lmax/Lmin)作为对比度，以用样品为光学层叠体(透光性基材+硬涂层等)时的对比度(L1)除以样品为透光性基材时的对比度(L2)所得到的值(L1/L2)×100(％)作为对比度比。
需要说明的是，上述亮度的测定在暗室下进行。上述亮度的测定中，使用色彩亮度计(拓普康社制造BM-5A)，将色彩亮度计的测定角设定为1°，以样品上的视野φ5mm进行测定。并且，设置背光源的光量以使得在不设置样品的状态下将2片偏振片设于平行尼科耳时的亮度为3600cd/m2。
对于本发明的光学层叠体，上述光学功能层为硬涂层的情况下，可以通过在透光性基材上使用例如含有无机氧化物微粒、粘合剂树脂的单体成分和溶剂的硬涂层用组合物来形成硬涂层而进行制造。并且，上述光学功能层为在上述硬涂层上层叠有低折射率层的结构的情况下，可以通过在透光性基材上使用例如含有无机氧化物微粒、粘合剂树脂的单体成分和溶剂的硬涂层用组合物来形成硬涂层后，使用上述的低折射率层用组合物在硬涂层上形成低折射率层，由此制造本发明的光学层叠体。
关于上述硬涂层用组合物和硬涂层的形成方法、低折射率层用组合物和低折射率层的形成方法，可以举出与上述同样的材料、方法。
对于本发明的光学层叠体，可以通过将本发明的光学层叠体以该光学层叠体的与存在硬涂层的面背对的面设置于偏振元件的表面上来制成偏振片。这样的偏振片也是本发明之一。
对上述偏振元件没有特别限定，例如可以使用用碘等染色并拉伸后的聚乙烯醇膜、聚乙烯醇缩甲醛膜、聚乙烯醇缩乙醛膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系皂化膜等。上述偏振元件与本发明的光学层叠体的层叠处理中，优选对透光性基材(三乙酰纤维素膜)进行皂化处理。通过皂化处理，粘接性变得良好，也能够得到抗静电效果。
本发明还涉及具备上述光学层叠体或上述偏振片而成的图像显示装置。
上述图像显示装置可以是LCD、PDP、FED、ELD(有机EL、无机EL)、CRT、平板电脑、触摸屏、电子纸等图像显示装置。
作为上述代表例的LCD通过具备透过性显示体和从背面照射上述透过性显示体的光源装置而成。本发明的图像显示装置为LCD的情况下，是在该透过性显示体的表面形成本发明的光学层叠体或本发明的偏振片而成的。
本发明为具有上述光学层叠体的液晶显示装置的情况下，光源装置的光源从光学层叠体的下侧进行照射。需要说明的是，可以在液晶显示元件与偏振片之间插入相位差板。可以根据需要在该液晶显示装置的各层间设置接合剂层。
作为上述图像显示装置的PDP通过具备表面玻璃基板(表面形成有电极)和与该表面玻璃基板相对且之间封入放电气体而配置的背面玻璃基板(表面形成有电极和微小的槽，槽内形成红、绿、蓝的荧光体层)而成。本发明的图像显示装置为PDP的情况下，也是在上述表面玻璃基板的表面或其前面板(玻璃基板或膜基板)上具有上述的光学层叠体的装置。
对于上述图像显示装置，其可以是在玻璃基板上蒸镀有施加电压时会发光的硫化锌、二胺类物质即发光体、对施加于基板的电压进行控制来进行显示的ELD装置，或者可以是将电信号转换为光、产生出人眼可见的图像的CRT等图像显示装置。这种情况下，在上述那样的各显示装置的最外表面或其前面板的表面具有上述的光学层叠体。
本发明的图像显示装置可以在任意情况下用于电视机、计算机、电子纸、触摸屏、平板电脑等显示器的显示。可以特别适宜地用于CRT、液晶面板、PDP、ELD、FED、触摸屏等高精细图像用显示器的表面。
发明效果
本发明的光学层叠体由于具有上述的构成，因此能够不产生白浊感、充分抑制干涉条纹和卷曲的发生的同时实现硬涂层的薄膜化，能够防止制造成本增加。
因此，本发明的光学层叠体能够适宜地用于阴极射线管显示装置(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(ELD)、场发射显示器(FED)、电子纸等。
附图说明
图1是θa的测定方法的说明图(株式会社小坂研究所制)。
具体实施方式
通过下述实施例说明本发明的内容，但本发明的内容不限于这些实施方式来解释。
(实施例1)
准备透光性基材(厚度60μm三乙酰纤维素树脂膜、富士胶片社制造、TD60UL)，在该透光性基材的单面上涂布下述所示组成的硬涂层用组合物，形成涂膜。接下来，对于形成的涂膜，以0.2m/s的流速流通70℃的干燥空气15秒钟后，进而以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒钟，使其干燥，由此使涂膜中的溶剂蒸发，使用紫外线照射装置(Fusion UV Systems Japan社制造，光源H管)，在氮气气氛(氧浓度200ppm以下)下照射紫外线以使累积光量为100mJ/cm2，使涂膜固化，由此形成4μm厚(固化时)的硬涂层，制成实施例1的光学层叠体。
(硬涂层用组合物)
气相法二氧化硅(辛基硅烷处理；平均粒径12nm、NIPPONAEROSIL社制造)
1质量份
季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)(制品名：PETA、Daicel·SciTech社制造)
60质量份
氨基甲酸酯丙烯酸酯(制品名：UV1700B、日本合成化学社制造)
40质量份
Irgacure184(BASF Japan社制造)
5质量份
聚醚改性硅酮(TSF4460、Momentive Performance Materials公司制造)
0.025质量份
甲苯
105质量份
异丙醇
30质量份
环己酮
15质量份
需要说明的是，气相法二氧化硅是通过利用具有辛基的硅烷化合物(例如，辛基硅烷)将硅烷醇基取代为辛基甲硅烷基而进行了疏水化处理的二氧化硅。
(实施例2)
除了将气相法二氧化硅的混合量设为1.5质量份以外，与实施例1同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例1同样地制作实施例2的光学层叠体。
(实施例3)
除了将气相法二氧化硅的混合量设为0.5质量份以外，与实施例1同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例1同样地制作实施例3的光学层叠体。
(实施例4)
除了将气相法二氧化硅的混合量设为2.5质量份以外，与实施例1同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例1同样地制作实施例4的光学层叠体。
(实施例5)
准备透光性基材(厚度60μm三乙酰纤维素树脂膜、富士胶片社制造、TD60UL)，在该透光性基材的单面上涂布下述所示组成的硬涂层用组合物，形成涂膜。接下来，对于形成的涂膜，以0.2m/s的流速流通70℃的干燥空气15秒钟后，进而以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒钟，使其干燥，由此使涂膜中的溶剂蒸发，使用紫外线照射装置(Fusion UV Systems Japan社制造，光源H管)，在氮气气氛(氧浓度200ppm以下)下照射紫外线以使累积光量为50mJ/cm2，使涂膜固化，由此形成4μm厚(固化时)的硬涂层。
(硬涂层用组合物)
气相法二氧化硅(辛基硅烷处理；平均粒径12nm、NIPPONAEROSIL社制造)
1质量份
季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)(制品名：PETA、Daicel·SciTech社制造)
60质量份
氨基甲酸酯丙烯酸酯(制品名：UV1700B、日本合成化学社制造)
40质量份
Irgacure184(BASF Japan社制造)
5质量份
聚醚改性硅酮(TSF4460、Momentive Performance Materials公司制造)
0.025质量份
甲苯
105质量份
异丙醇
30质量份
环己酮
15质量份
需要说明的是，气相法二氧化硅是通过利用具有辛基的硅烷化合物(例如，辛基硅烷)将硅烷醇基取代为辛基甲硅烷基而进行了疏水化处理的二氧化硅。
接下来，在形成的硬涂层的表面涂布下述组成的低折射率层用组合物以使干燥后(40℃×1分钟)的膜厚为0.1μm，使用紫外线照射装置(Fusion UV Systems Japan社制造、光源H管)，在氮气气氛(氧浓度200ppm以下)下进行紫外线照射以使累积光量为100mJ/cm2，使之固化形成低折射率层，制造出实施例5的光学层叠体。
(低折射率层用组合物)
中空二氧化硅微粒(该二氧化硅微粒的固体成分：20质量％、溶液；甲基异丁基酮、平均粒径：50nm)
40质量份
季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(Daicel·SciTech社制造)
10质量份
聚合引发剂(Irgacure127；BASF Japan社制造)
0.35质量份
改性硅油(X22164E；信越化学工业社制造)
0.5质量份
MIBK
320质量份
PGMEA
161质量份
(实施例6)
除了将气相法二氧化硅的混合量设为1.5质量份以外，与实施例5同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例5同样地制作实施例6的光学层叠体。
(实施例7)
除了将气相法二氧化硅的混合量设为0.5质量份以外，与实施例5同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例5同样地制作实施例7的光学层叠体。
(实施例8)
除了将气相法二氧化硅的混合量设为2.5质量份以外，与实施例5同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例5同样地制作实施例8的光学层叠体。
(比较例1)
除了未混配气相法二氧化硅以外，与实施例1同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例1同样地制作比较例1的光学层叠体。
(比较例2)
除了使用下述所示组成的硬涂层用组合物以外，与实施例1同样地涂布，形成涂膜。接下来，对于形成的涂膜，以0.2m/s的流速流通70℃的干燥空气15秒钟后，进而以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒钟，使其干燥，由此使涂膜中的溶剂蒸发，使用紫外线照射装置(Fusion UV Systems Japan社制造、光源H管)，在氮气气氛(氧浓度200ppm以下)下照射紫外线以使累积光量为100mJ/cm2，使涂膜固化，由此形成10μm厚(固化时)的硬涂层，制作出比较例2的光学层叠体。
(硬涂层用组合物)
季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(制品名：PET30、日本化药社制造)
100质量份
Irgacure184(BASF Japan社制造)
5质量份
聚醚改性硅酮(TSF4460、Momentive Performance Materials公司制造)
0.025质量份
甲基乙基酮(MEK)
80质量份
甲基异丁基酮(MIBK)
35质量份
(比较例3)
除了添加有机微粒(亲水化处理丙烯酸-苯乙烯共聚物颗粒、平均粒径2.0μm、折射率1.55、积水化成品工业社制造)3质量份以外，与实施例1同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例1同样地制作比较例3的光学层叠体。
(比较例4)
除了添加有机微粒(亲水化处理丙烯酸-苯乙烯共聚物颗粒、平均粒径2.0μm、折射率1.515、积水化成品工业社制造)15质量份以外，与实施例1同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例1同样地制作比较例4的光学层叠体。
(比较例5)
除了将气相法二氧化硅的混合量设为4质量份以外，与实施例1同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例1同样地制作比较例5的光学层叠体。
(比较例6)
除了未混配气相法二氧化硅以外，与实施例5同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例5同样地制作比较例6的光学层叠体。
(比较例7)
除了使用下述所示组成的硬涂层用组合物以外，与实施例5同样地涂布，形成涂膜。接下来，对于形成的涂膜，以0.2m/s的流速流通70℃的干燥空气15秒钟后，进而以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒钟，使其干燥，由此使涂膜中的溶剂蒸发，使用紫外线照射装置(Fusion UV Systems Japan社制造、光源H管)，在氮气气氛(氧浓度200ppm以下)下照射紫外线以使累积光量为50mJ/cm2，使涂膜固化，由此形成10μm厚(固化时)的硬涂层，其后与实施例5同样地设置低折射率层，制作出比较例7的光学层叠体。
(硬涂层用组合物)
季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(制品名：PET30、日本化药社制造)
100质量份
Irgacure184(BASF Japan社制造)
5质量份
聚醚改性硅酮(TSF4460、Momentive Performance Materials公司制造)
0.025质量份
甲基乙基酮(MEK)
80质量份
甲基异丁基酮(MIBK)
35质量份
(比较例8)
除了添加有机微粒(亲水化处理丙烯酸-苯乙烯共聚物颗粒、平均粒径2.0μm、折射率1.55、积水化成品工业社制造)3质量份以外，与实施例5同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例5同样地制作比较例8的光学层叠体。
(比较例9)
除了添加有机微粒(亲水化处理丙烯酸-苯乙烯共聚物颗粒、平均粒径2.0μm、折射率1.515、积水化成品工业社制造)15质量份以外，与实施例5同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例5同样地制作比较例9的光学层叠体。
(比较例10)
除了将气相法二氧化硅的混合量设为4质量份以外，与实施例5同样地制备硬涂层用组合物，除了使用该硬涂层用组合物以外，与实施例5同样地制作比较例10的光学层叠体。
对所得到的实施例和比较例的光学层叠体评价下述项目。
全部的结果列于表1。
(凹凸部的平均倾斜角(θa)、凹凸的偏度(Sk)、凹凸的算术平均粗糙度(Ra))
使用表面粗糙度测定器：SE-3400/株式会社小坂研究所制，依据JIS B0601-1994，并且按以下的条件测定粗糙度曲线，测定θa、Sk和Ra。需要说明的是，表1中偏度(Sk)表示实测值。
(1)表面粗糙度检出部的触针：
型号/SE2555N(2μ触针)、株式会社小坂研究所制
(前端曲率半径2μm/顶角：90度/材质：金刚石)
(2)表面粗糙度测定器的测定条件：
基准长度(粗糙度曲线的截取长度值(カツトオフ値)λc)：2.5mm
评定长度(基准长度(截取长度值λc)×5)：12.5mm
触针的移动速度：0.5mm/s
预备长度：(截取长度值λc)×2
纵向倍数：2000倍
横向倍数：10倍
需要说明的是，通常截取长度值多使用0.8mm，但本发明中将截取长度值设为2.5mm进行了测定。
另外，基于λa=2π×(Ra/tan(θa))的式计算出λa。
(雾度)
依据JIS K7136，使用雾度计HM-150(村上色彩技术研究所制造)对所得到的光学层叠体的雾度进行测定。
(透过图像鲜明度)
依据JIS K7105，使用图像清晰度测定器ICM-1T(SUGA TEST INSTRUMENTS制造)，通过透过测定对所得到的光学层叠体的0.125mm光梳和2.0mm光梳下的透过图像鲜明度进行测定。
(干涉条纹)
借助透明粘着剂将实施例和比较例得到的各光学层叠体的与硬涂层相反的面(透光性基材面)贴在用于防止背面反射的黑亚克力(丙烯酸)板上，由硬涂层或低折射率层的面向各光学层叠体照射钠灯，目视观察，按以下的基准评价有无干涉条纹的产生。
◎：完全没有干涉条纹的产生。
○：虽有若干干涉条纹的产生，但属于不存在问题的水平。
×：产生了干涉条纹。
(白浊感)
借助透明粘着剂将实施例和比较例得到的各光学层叠体的与硬涂层相反的面(透光性基材面)贴在黑亚克力(丙烯酸)板上，在暗室中于台灯(3波长荧光灯管)下观察白浊感，按以下的基准进行评价。
○：未观察到白色。
×：观察到白色。
(卷曲)
对于光学层叠体的卷曲程度，将实施例和比较例的光学层叠体切成10cm×10cm，将切得的样品片置于水平的台(平面)上，测定硬涂层的端点间的距离，对这种情况下该距离的平均值(mm)进行以下评价。
○：80mm以上
×：不足80mm
表1
如表1所示，实施例的光学层叠体在干涉条纹、白浊感、卷曲的全部评价中为良好。
另一方面，对于比较例1和6的光学层叠体，由于硬涂层或低折射率层表面的平均倾斜角过小，没能防止干涉条纹。对于比较例2和7的光学层叠体，作为硬涂层用组合物使用了使透光性基材溶胀的MEK，进而增大涂布量以使硬涂层膜厚为10μm，由此降低了来自硬涂层与透光性基材的界面的反射光，从而防止了干涉条纹，但在卷曲的评价方面差。对于比较例3～5和8～10的光学层叠体，平均倾斜角或偏度中的一者或两者过大，在白浊感方面差。
工业实用性
本发明的光学层叠体可以适宜地应用于阴极射线管显示装置(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(ELD)、场发射显示器(FED)、触摸屏、电子纸、平板电脑等。

Claims (17)

1.一种光学层叠体，其是在透光性基材的一个面上具有光学功能层的光学层叠体，其特征在于，
所述光学功能层的表面具有凹凸形状，对于该凹凸形状，设凹凸部的平均倾斜角为θa、凹凸的偏度为Sk时，所述Sk的绝对值和θa满足下式：
0.01°≦θa≦0.10°
|Sk|≦0.5
其中，所述光学层叠体的雾度小于1％。
2.如权利要求1所述的光学层叠体，其中，对于光学功能层的凹凸形状，设凹凸的算术平均粗糙度为Ra时，满足下式：
0.02μm≦Ra≦0.10μm。
3.如权利要求2所述的光学层叠体，其中，对于光学功能层的凹凸形状，以λa＝2π×(Ra/tan(θa))表示的平均波长λa满足下式：
200μm≦λa≦800μm。
4.如权利要求1、2或3所述的光学层叠体，其中，光学功能层为硬涂层。
5.如权利要求1、2或3所述的光学层叠体，其中，光学功能层是在硬涂层上层叠有低折射率层的结构。
6.如权利要求4所述的光学层叠体，其中，硬涂层含有无机氧化物微粒和粘合剂树脂。
7.如权利要求5所述的光学层叠体，其中，硬涂层含有无机氧化物微粒和粘合剂树脂。
8.如权利要求6所述的光学层叠体，其中，无机氧化物微粒是疏水化处理后的无机氧化物微粒。
9.如权利要求7所述的光学层叠体，其中，无机氧化物微粒是疏水化处理后的无机氧化物微粒。
10.如权利要求6所述的光学层叠体，其中，无机氧化物微粒形成凝集体且包含在硬涂层中，所述凝集体的平均粒径为100nm～2.0μm。
11.如权利要求7所述的光学层叠体，其中，无机氧化物微粒形成凝集体且包含在硬涂层中，所述凝集体的平均粒径为100nm～2.0μm。
12.如权利要求8所述的光学层叠体，其中，无机氧化物微粒形成凝集体且包含在硬涂层中，所述凝集体的平均粒径为100nm～2.0μm。
13.如权利要求9所述的光学层叠体，其中，无机氧化物微粒形成凝集体且包含在硬涂层中，所述凝集体的平均粒径为100nm～2.0μm。
14.一种偏振片，其特征在于，其是具备偏振元件而成的偏振片，
在所述偏振片的偏振元件表面具备权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13所述的光学层叠体。
15.一种图像显示装置，其特征在于，其具备权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13所述的光学层叠体或权利要求14所述的偏振片。
16.一种可见性改善方法，该方法使用了光学层叠体，该光学层叠体是在透光性基材的一个面上具有光学功能层的光学层叠体，其特征在于，
所述光学功能层的表面具有凹凸形状，对于该凹凸形状，设凹凸部的平均倾斜角为θa、凹凸的偏度为Sk时，所述Sk的绝对值和θa满足下式：
0.01°≦θa≦0.10°
|Sk|≦0.5
其中，所述光学层叠体的雾度小于1％。
17.一种干涉条纹、卷曲和白浊感的抑制方法，该方法使用了光学层叠体，该光学层叠体是在透光性基材的一个面上具有光学功能层的光学层叠体，其特征在于，
所述光学功能层的表面具有凹凸形状，对于该凹凸形状，设凹凸部的平均倾斜角为θa、凹凸的偏度为Sk时，所述Sk的绝对值和θa满足下式：
0.01°≦θa≦0.10°
|Sk|≦0.5
其中，所述光学层叠体的雾度小于1％。
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