CN115139595A - 硬涂薄膜、光学构件及图像显示装置 - Google Patents

硬涂薄膜、光学构件及图像显示装置 Download PDF

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安藤豪彦
高见佳史
横井辽太郎
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Abstract

提供硬度高、卷曲得到抑制、且视觉辨识侧表面与其它层的密合性高的硬涂薄膜、光学构件及图像显示装置。为了达到上述目的，本发明的硬涂薄膜(100a)及(100b)的特征在于，包含基材(110)、第1硬涂层(101)、第2硬涂层(102)和第3硬涂层(103)，第1硬涂层(101)、第2硬涂层(102)、基材和第3硬涂层(103)从视觉辨识侧起按照该顺序而层叠，第1硬涂层(101)及第2硬涂层(102)分别包含纳米二氧化硅颗粒，第1硬涂层(101)中所含的纳米二氧化硅颗粒(101P)的重均粒径大于第2硬涂层(102)中所含的纳米二氧化硅颗粒(102P)的重均粒径。

Description

硬涂薄膜、光学构件及图像显示装置
技术领域
本发明涉及硬涂薄膜、光学构件及图像显示装置。
背景技术
硬涂薄膜是在薄膜表面设置硬涂层而提高了耐擦伤性等的薄膜，被广泛用于图像显示装置(专利文献1等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-221746号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，若提高硬涂层的硬度，则有硬涂薄膜因固化收缩而发生卷曲之虞。另一方面，若降低固化收缩，则有硬涂层的硬度变低之虞。即，对于硬涂薄膜而言，存在硬度与抑制卷曲处于制衡关系的问题。
另外，有时在硬涂层的视觉辨识侧表面进一步层叠防反射层等其它层而使用。但是，若将硬涂层表面的硬度设为较高，则有视觉辨识侧表面与其它层的密合性下降之虞。
因此，本发明的目的在于，提供硬度高、卷曲得到抑制、且视觉辨识侧表面与其它层的密合性高的硬涂薄膜、光学构件及图像显示装置。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明的硬涂薄膜的特征在于，
包含基材、第1硬涂层、第2硬涂层和第3硬涂层，
上述第1硬涂层、上述第2硬涂层、上述基材和上述第3硬涂层从视觉辨识侧起按照该顺序而层叠，
上述第1硬涂层及上述第2硬涂层分别包含纳米二氧化硅颗粒，
上述第1硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径大于上述第2硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径。
本发明的光学构件为包含本发明的硬涂薄膜的光学构件。
本发明的图像显示装置为包含本发明的硬涂薄膜或本发明的光学构件的图像显示装置。
发明的效果
根据本发明，可提供硬度高、卷曲得到抑制、且视觉辨识侧表面与其它层的密合性高的硬涂薄膜、光学构件及图像显示装置。
附图说明
图1为例示出本发明的硬涂薄膜的构成的剖视图。
图2为示出将本发明的硬涂薄膜层叠在玻璃板上的例子的剖视图。
图3为例示出本发明的硬涂薄膜的制造工序的工序剖视图。
附图标记说明
100a、100b 硬涂薄膜
101 第1硬涂层
102 第2硬涂层
103 第3硬涂层
101P、102P、103P 纳米二氧化硅颗粒
110 基材
120 保护薄膜
210 玻璃板
220 粘合层
具体实施方式
接着，列举例子对本发明进一步进行具体说明。但是，本发明并不因以下的说明而受任何限定。
就本发明的硬涂薄膜而言，例如，上述第3硬涂层可以不包含纳米二氧化硅颗粒。
就本发明的硬涂薄膜而言，例如上述第3硬涂层的厚度可以小于上述第1硬涂层的厚度与上述第2硬涂层的厚度的合计厚度。
本发明的硬涂薄膜例如可以：上述第1硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径为30～50nm，上述第2硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径为5～30nm。
本发明的硬涂薄膜例如可以：上述硬涂薄膜整体在波长550nm下的透光率为90％以上。
本发明的光学构件例如可以是偏光板。
需要说明的是，本发明中，“重量”和“质量”只要没有特别声明则可以相互替换。例如，“质量份”可以替换为“重量份”，“重量份”可以替换为“质量份”，“质量％”可以替换为“重量％”，“重量％”可以替换为“质量％”。
[1.硬涂薄膜]
如上所述，本发明的硬涂薄膜中，上述第1硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径大于上述第2硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径。即，上述第1硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径与上述第2硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径满足下述式(1)的关系。
Ra＞Rb(1)
上述式(1)中，Ra为上述第1硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径[nm]。Rb为上述第2硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径[nm]。
图1的(a)的剖视图中示出本发明的硬涂薄膜的构成的一例。如图所示，该硬涂薄膜100a包含基材110、第1硬涂层101、第2硬涂层102和第3硬涂层103。并且如图所示，第1硬涂层101、第2硬涂层102、基材110和第3硬涂层103从视觉辨识侧起按照该顺序而进行层叠。换言之，在基材110的一个面(视觉辨识侧的面)上依次层叠有第2硬涂层102和第1硬涂层101，在基材110的另一个面(视觉辨识背面侧的面)上层叠有第3硬涂层103。第1硬涂层101包含纳米二氧化硅颗粒101P。第2硬涂层102包含纳米二氧化硅颗粒102P。并且，第1硬涂层101中所含的纳米二氧化硅颗粒101P的重均粒径(上述数学式(1)的Ra)大于第2硬涂层102中所含的纳米二氧化硅颗粒102P的重均粒径(上述数学式(1)的Rb)。
另外，图1的(b)的剖视图中示出本发明的硬涂薄膜的构成的另一例。如图所示，该硬涂薄膜100b除了第3硬涂层103包含纳米二氧化硅颗粒103P以外，与图1的(a)的硬涂薄膜100a相同。
如上所述，本发明的硬涂薄膜硬度高且卷曲得到抑制。具体而言，例如通过在基材的两侧层叠有硬涂层而抑制卷曲、进而通过在表面侧(视觉辨识侧)层叠有上述第1硬涂层及上述第2硬涂层而硬度高。因此，本发明的硬涂薄膜例如不仅能够作为偏光板的构件使用，而且也能够作为前面板使用。
本发明的硬涂薄膜例如可以作为透明薄膜或防眩性薄膜(也称为AG薄膜)使用。例如，可以为了作为防眩性薄膜使用而使视觉辨识侧的最表层(例如上述第1硬涂层)具有防眩性(AG性)。
另外，本发明的硬涂薄膜可以包含除上述基材、上述第1硬涂层、上述第2硬涂层及上述第3硬涂层以外的其它层，也可以不包含。例如，上述基材、上述第1硬涂层、上述第2硬涂层及上述第3硬涂层可以分别直接层叠，也可以借助粘合粘接层等其它层而层叠。另外，例如，上述第1硬涂层及上述第3硬涂层可以分别在外侧层叠其它层，也可以不层叠其它层。具体而言，例如通过在上述第1硬涂层的外侧层叠作为其它层的防反射层(也称为AR层)，还可以赋予防反射效果。上述防反射层没有特别限定，例如可以是DRY-AR层(通过溅射法、蒸镀法等干式方法形成的AR层)。另外，例如上述第3硬涂层的外侧可以形成有粘合/粘接层。上述其它层例如可以通过涂覆而形成。如上所述，本发明的硬涂薄膜的视觉辨识侧表面与其它层的密合性高。更具体而言，本发明的硬涂薄膜例如上述第1硬涂层(纳米二氧化硅颗粒的重均粒径大)表面与其它层的密合性高，因此适宜在上述第1硬涂层上设置作为其它层的防反射层(例如DRY-AR层)。另外，本发明的硬涂薄膜例如由于在上述第1硬涂层(纳米二氧化硅颗粒的重均粒径大)与上述基材之间存在上述第2硬涂层(纳米二氧化硅颗粒的重均粒径小)而硬度高。进而，如上所述，本发明的硬涂薄膜可抑制卷曲，因此在通过涂覆形成其它层时输送性良好。
需要说明的是，本发明中，“粘合/粘接层”表示“粘合层或粘接层”。“粘合层”是指“由粘合剂形成的层”。“粘接层”表示“由粘接剂形成的层”。通常，有时将粘接力(粘合力)比较小、能够进行被粘物的再剥离者称为“粘合剂”，将粘接力(粘合力)比较大、不能或难以进行被粘物的再剥离者称为“粘接剂”，从而加以区分。本发明中，将粘接力(粘合力)比较小者称为“粘合剂”，将粘接力(粘合力)比较大者称为“粘接剂”，但是两者并没有明确的区别。
本发明的硬涂薄膜中，上述基材、上述第1硬涂层、上述第2硬涂层及上述第3硬涂层的材质没有特别限定，例如可以与通常的硬涂薄膜相同或相似。具体例将在后述的本发明的硬涂薄膜的制造方法中示出。上述纳米二氧化硅颗粒也没有特别限定，例如可以与通常的硬涂薄膜相同或相似。本发明的硬涂薄膜例如通过使用与这样的通常的硬涂薄膜相同的材质(不需要特别的材质、加工等)，由此能够在不牺牲外观、显示特性等的情况下兼顾高硬度和卷曲的抑制。
近年来，例如在笔记本电脑显示器中，即使是大尺寸的显示器，也在进行将触控传感器整合到液晶单元中的操作(触控传感器的内嵌)。另外，例如从轻质、减薄、加工性的观点出发，对于笔记本电脑显示器要求无玻璃的构成(显示器中不使用玻璃的构成)。例如，本发明的硬涂薄膜的硬度高，从而也能够满足这种需求。
本发明的硬涂薄膜中的上述第3硬涂层可以包含纳米二氧化硅颗粒，如上所述也可以不含纳米二氧化硅颗粒。上述第3硬涂层不含纳米二氧化硅颗粒的方式容易进一步提高硬涂薄膜的硬度，因此优选。若上述第3硬涂层不含纳米二氧化硅颗粒，则例如上述第3硬涂层不易产生由弯折引起的裂纹(龟裂)。另外，若上述第3硬涂层不含纳米二氧化硅颗粒，则例如即使在上述第3硬涂层的外侧形成厚度大的粘合/粘接层，上述第3硬涂层也不易产生由刮擦等引起的龟裂。另外，通过使上述第3硬涂层不含纳米二氧化硅颗粒，从而还具有能够大幅削减材料费用、硬涂薄膜的加工性提高等优点。
本发明中，上述基材的厚度没有特别限定，从强度、处理性等操作性及薄层性等观点出发，例如可以为80μm以上、90μm以上、100μm以上、110μm以上、或120μm以上，例如可以为60μm以下、50μm以下、40μm以下、30μm以下、或20μm以下，例如可以为10～40μm、40～70μm、70～100μm、100～130μm、或130～160μm。从薄层性的观点出发，上述基材的厚度优选不过大，从维持硬度的观点出发，优选不过小。
本发明中，上述第1硬涂层的厚度没有特别限定，例如可以为0.1μm以上、1μm以上、2μm以上、3μm以上、4μm以上、5μm以上、6μm以上、7μm以上、8μm以上、9μm以上、或10μm以上，例如可以为30μm以下、20μm以上、10μm以上、5μm以下、4μm以下、3μm以下、2μm以下、或1μm以下，例如可以为0.1～30μm、0.1～20μm、0.1～10μm、0.1～5μm、1～30μm、1～20μm、1～10μm、1～5μm、5～30μm、5～20μm、5～10μm、0.1～1μm、1～5μm、5～10μm、10～20μm、或20～30μm。关于上述第1硬涂层的厚度，从加工性、弯曲性的观点出发，优选不过大，从硬度的观点出发，优选不过小。
本发明中，上述第2硬涂层的厚度没有特别限定，例如可以为0.1μm以上、1μm以上、2μm以上、3μm以上、4μm以上、或5μm以上，例如可以为50μm以下、30μm以下、20μm以下、15μm以下、10μm以下、5μm以下、4μm以下、3μm以下、2μm以下、或1μm以下，例如可以为0.1～50μm、0.1～30μm、0.1～20μm、0.1～10μm、0.1～5μm、1～50μm、1～30μm、1～20μm、1～10μm、5～50μm、5～30μm、5～20μm、10～50μm、0.1～1μm、1～5μm、5～10μm、10～20μm、或20～50μm。关于上述第2硬涂层的厚度，从加工性、弯曲性的观点出发，优选不过大，从硬度的观点出发，优选不过小。
本发明中，上述第3硬涂层的厚度没有特别限定，例如可以为0.1μm以上、1μm以上、2μm以上、3μm以上、4μm以上、或5μm以上，例如可以为50μm以下、30μm以下、20μm以下、15μm以下、10μm以下、5μm以下、4μm以下、3μm以下、2μm以下、或1μm以下，例如可以为0.1～50μm、0.1～30μm、0.1～20μm、0.1～10μm、0.1～5μm、1～50μm、1～30μm、1～20μm、1～10μm、5～50μm、5～30μm、5～20μm、10～50μm、0.1～1μm、1～5μm、5～10μm、10～20μm、或20～50μm。关于上述第3硬涂层的厚度，从加工性、弯曲性的观点出发，优选不过大，从硬度的观点出发，优选不过小。
需要说明的是，本发明的硬涂薄膜中，包括基材在内，任意层的厚度不均匀时(例如层的表面存在凹凸时)，该层的“厚度”是指平均厚度。
例如如上所述，本发明的硬涂薄膜的上述第3硬涂层的厚度可以小于上述第1硬涂层的厚度与上述第2硬涂层的厚度的合计厚度。即，上述第1硬涂层的厚度、上述第2硬涂层的厚度及上述第3硬涂层的厚度可以满足下述数学式(2)的关系。通过像这样使上述第3硬涂层的厚度较小，例如具有能够减小硬涂薄膜的整体厚度、能够使硬涂薄膜整体轻质化、提高硬涂薄膜的加工性、削减材料费、抑制硬涂薄膜弯折时的裂纹(龟裂)等效果。
Tab＞Tc(2)
上述数学式(2)中，Tab为上述第1硬涂层的厚度与上述第2硬涂层的厚度的合计[μm]。Tc为上述第3硬涂层的厚度[μm]。
如上所述，本发明的硬涂薄膜例如通过在纳米二氧化硅颗粒的重均粒径大的上述第1硬涂层上形成防反射层，从而硬涂层与防反射层(例如DRY-AR层)的密合性高。另外，本发明的硬涂薄膜例如由于在上述第1硬涂层与上述基材之间存在纳米二氧化硅颗粒的重均粒径小的上述第2硬涂层，从而硬度高。
需要说明的是，本发明中，“纳米二氧化硅颗粒”是指重均粒径为约数百nm以下的二氧化硅颗粒。本发明中，“纳米二氧化硅颗粒”的重均粒径没有特别限定，例如可以为1nm以上、10nm以上、50nm以上、100nm以上、150nm以上、200nm以上、或250nm以上，例如可以为300nm以下、250nm以下、200nm以下、100nm以下、50nm以下、40nm以下、30nm以下、20nm以下、或10nm以下，例如可以为1～300nm、1～250nm、1～200nm、1～100nm、1～50nm、10～300nm、10～250nm、10～200nm、10～100nm、50～300nm、50～250nm、50～200nm、50～100nm、100～300nm、100～250nm、1～10nm、10～50nm、50～100nm、100～200nm、或200～300nm。
需要说明的是，本发明中，重均粒径的测定方法没有特别限定，例如如下所述。例如硬涂层中的纳米颗粒的平均粒径可通过上述硬涂层截面的TEM(Transmission ElectronMicroscope、透射型电子显微镜)分析来测定，可以将其推断为重均粒径。具体而言，可以将在截面的TEM图像中的0.5μm×0.5μm的区域内观察到的全部颗粒的粒径(将长径和短径相加并除以2而得的数值)的平均值推断为重均粒径。另外，在测定分散有纳米颗粒的材料(溶液)中的上述纳米颗粒的重均粒径时，例如可以使用光散射·衍射法进行测定。
本发明中，上述第1硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径没有特别限定，例如可以为1nm以上、10nm以上、50nm以上、100nm以上、150nm以上、200nm以上、或250nm以上，例如可以为300nm以下、250nm以下、200nm以下、100nm以下、50nm以下、40nm以下、30nm以下、20nm以下、或10nm以下，例如可以为1～300nm、1～250nm、1～200nm、1～100nm、1～50nm、10～300nm、10～250nm、10～200nm、10～100nm、50～300nm、50～250nm、50～200nm、50～100nm、100～300nm、100～250nm、1～10nm、10～50nm、50～100nm、100～200nm、或200～300nm。关于上述第1硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径，从薄膜的透明性的观点出发，优选不过大，从与防反射层(AR层)的密合性的观点出发，优选不过小。
本发明中，上述第2硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径没有特别限定，例如可以为1nm以上、10nm以上、50nm以上、100nm以上、150nm以上、200nm以上、或250nm以上，例如可以为300nm以下、250nm以下、200nm以下、100nm以下、50nm以下、40nm以下、30nm以下、20nm以下、或10nm以下，例如可以为1～300nm、1～250nm、1～200nm、1～100nm、1～50nm、10～300nm、10～250nm、10～200nm、10～100nm、50～300nm、50～250nm、50～200nm、50～100nm、100～300nm、100～250nm、1～10nm、10～50nm、50～100nm、100～200nm、或200～300nm。关于上述第2硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径，从薄膜的透明性的观点出发，优选不过大，从薄膜的硬度的观点出发，优选不过小。
如上所述，上述第3硬涂层可以包含纳米二氧化硅颗粒，也可以不含。上述第3硬涂层包含纳米二氧化硅颗粒的情况下，上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径没有特别限定，例如可以为1nm以上、10nm以上、50nm以上、100nm以上、150nm以上、200nm以上、或250nm以上，例如可以为300nm以下、250nm以下、200nm以下、100nm以下、50nm以下、40nm以下、30nm以下、20nm以下、或10nm以下，例如可以为1～300nm、1～250nm、1～200nm、1～100nm、1～50nm、10～300nm、10～250nm、10～200nm、10～100nm、50～300nm、50～250nm、50～200nm、50～100nm、100～300nm、100～250nm、1～10nm、10～50nm、50～100nm、100～200nm、或200～300nm。关于上述第3硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径，从薄膜的透明性的观点出发，优选不过大，从薄膜的硬度的观点出发，优选不过小。
如上所述，本发明的硬涂薄膜例如可以：上述第1硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径为30～50nm，上述第2硬涂层中所含的上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径为5～30nm。
另外，上述第1硬涂层中，上述纳米二氧化硅颗粒的含有率相对于上述第1硬涂层整体的质量(重量)例如可以为1质量％以上、20质量％以上、30质量％以上、40质量％以上、50质量％以上、60质量％以上、70质量％以上、80质量％以上、或90质量％以上，例如可以为小于100质量％、90质量％以下、80质量％以下、70质量％以下、60质量％以下、50质量％以下、40质量％以下、30质量％以下、或20质量％以下，例如可以为1～90质量％、1～80质量％、1～70质量％、1～60质量％、1～50质量％、1～40质量％、20～90质量％、20～80质量％、20～70质量％、20～60质量％、20～50质量％、30～90质量％、30～80质量％、30～70质量％、30～60质量％、30～50质量％、30～40质量％、40～90质量％、40～80质量％、40～70质量％、40～50质量％、60～90质量％、1～20质量％、20～40质量％、40～60质量％、60～80质量％、或80～90质量％。关于上述第1硬涂层中的上述纳米二氧化硅颗粒的含有率，从加工性、弯曲性的观点出发，优选不过大，从硬度的观点出发，优选不过小。
上述第2硬涂层中，上述纳米二氧化硅颗粒的含有率相对于上述第2硬涂层整体的质量(重量)，例如可以为1质量％以上、20质量％以上、30质量％以上、40质量％以上、50质量％以上、60质量％以上、70质量％以上、80质量％以上、或90质量％以上，例如可以为小于100质量％、90质量％以下、80质量％以下、70质量％以下、60质量％以下、50质量％以下、40质量％以下、30质量％以下、或20质量％以下，例如可以为1～90质量％、1～80质量％、1～70质量％、1～60质量％、1～50质量％、1～40质量％、20～90质量％、20～80质量％、20～70质量％、20～60质量％、20～50质量％、30～90质量％、30～80质量％、30～70质量％、30～60质量％、30～50质量％、30～40质量％、40～90质量％、40～80质量％、40～70质量％、40～50质量％、60～90质量％、1～20质量％、20～40质量％、40～60质量％、60～80质量％、或80～90质量％。关于上述第2硬涂层中的上述纳米二氧化硅颗粒的含有率，从加工性、弯曲性的观点出发，优选不过大，从硬度的观点出发，优选不过小。
上述第3硬涂层中，上述纳米二氧化硅颗粒的含有率相对于上述第3硬涂层整体的质量(重量)，例如可以为1质量％以上、20质量％以上、30质量％以上、40质量％以上、50质量％以上、60质量％以上、70质量％以上、80质量％以上、或90质量％以上，例如可以为小于100质量％、90质量％以下、80质量％以下、70质量％以下、60质量％以下、50质量％以下、40质量％以下、30质量％以下、或20质量％以下，例如可以为1～90质量％、1～80质量％、1～70质量％、1～60质量％、1～50质量％、1～40质量％、20～90质量％、20～80质量％、20～70质量％、20～60质量％、20～50质量％、30～90质量％、30～80质量％、30～70质量％、30～60质量％、30～50质量％、30～40质量％、40～90质量％、40～80质量％、40～70质量％、40～50质量％、60～90质量％、1～20质量％、20～40质量％、40～60质量％、60～80质量％、或80～90质量％。关于上述第3硬涂层中的上述纳米二氧化硅颗粒的含有率，从加工性、弯曲性的观点出发，优选不过大，从硬度的观点出发，优选不过小。
本发明的硬涂薄膜如上所述，例如上述硬涂薄膜整体在波长550nm下的透光率可以为90％以上。上述硬涂薄膜整体在波长550nm下的透光率例如可以为90％以上、92％以上、94％以上、95％以上、96％以上、97％以上、98％以上、或99％以上，例如可以为100％以下、99％以下、98％以下、97％以下、96％以下、95％以下、94％以下、93％以下、92％以下、或90％以下，例如可以为90～100％、90～99％、90～98％、90～97％、90～96％、90～95％、90～94％、90～93％、90～92％、92～100％、92～99％、92～98％、92～97％、92～96％、92～95％、92～94％、92～93％、94～100％、94～99％、94～98％、94～97％、94～96％、94～95％、95～100％、95～99％、95～98％、95～97％、95～96％、96～100％、96～99％、96～98％、96～97％、97～100％、97～99％、97～98％、98～100％、98～99％、或99～100％。通过使硬涂薄膜整体的透光率高，例如具有制成偏光板时不损害亮度、由于透明度高而容易进行外观检查等优点。
需要说明的是，本发明中，透光率的测定方法没有特别限定，例如，可以通过下述测定方法来进行测定。
[透光率的测定方法]
·装置：积分球式分光透射率测定器(商品名：DOT-3C、村上色彩技术研究所制)
·测定模式：总透光率&色彩计算
·光源：D65光源
·视场角：2度视场
·按照以上的设定在气温23度、湿度50％的测定条件下测定波长550nm下的透光率。
[2.硬涂薄膜的制造方法]
本发明的硬涂薄膜的制造方法没有特别限定，例如可以与通常的硬涂薄膜的制造方法同样进行。以下列举例子对本发明的硬涂薄膜的制造方法进行说明。
在图3的(a)～(d)的工序剖视图中示出本发明的硬涂薄膜的制造方法的一例。
首先，如图3的(a)所示那样准备基材110，在其一面上形成第3硬涂层103。
基材110没有特别限定，例如可以为透光性基材，具体而言可列举例如透明塑料薄膜基材等。上述透明塑料薄膜基材没有特别限定，优选可见光的透光率优异(优选透光率为90％以上)、透明性优异者(优选雾度值为1％以下者)，可列举例如日本特开2008-90263号公报中记载的透明塑料薄膜基材。作为上述透明塑料薄膜基材，适合使用光学上的双折射少者。本发明的硬涂薄膜例如也可以作为保护薄膜用于偏光板，这种情况下，作为上述透明塑料薄膜基材，优选由三醋酸纤维素(TAC)、聚碳酸酯、丙烯酸系聚合物、具有环状或降冰片烯结构的聚烯烃等形成的薄膜。另外，本发明中，上述透明塑料薄膜基材可以为偏光件本身。若为这样的构成，则不需要由TAC等形成的保护层，能够简化偏光板的结构，因此能够减少偏光板或者图像显示装置的制造工序数、实现生产效率的提高。另外，若为这样的构成，能够使偏光板进一步薄层化。需要说明的是，在上述透明塑料薄膜基材为偏光件时，例如上述非透明层发挥作为保护层的作用。另外，若为这样的构成，本发明的硬涂薄膜例如在被装配于液晶单元表面时还兼具作为盖板的功能。
本发明中，上述基材的厚度没有特别限定，例如如上所述。上述基材的折射率没有特别限制。上述折射率例如为1.30～1.80或1.40～1.70的范围。
需要说明的是，本发明中，“折射率”只要没有特别声明则是指波长550nm的折射率。另外，本发明中，折射率的测定方法没有特别限定，对于颗粒等微细物质的折射率的情况，例如可以使用贝克法进行测定。贝克法是如下测定方法：将在载玻片上使测定试样分散在标准折射液中、并用显微镜观察时试样的轮廓消失或模糊时的标准折射液的折射率作为该试样的折射率。另外，用贝克法无法测得折射率的测定对象物(例如防眩性薄膜、防眩层、或构成防眩层的树脂等)的折射率的测定方法没有特别限定，例如，可以使用通常的折射计(用于测定折射率的设备)进行测定。上述折射计也没有特别限定，可列举例如阿贝折射计等。作为上述阿贝折射计，可列举例如ATAGO CO.,LTD.制造的多波长阿贝折射计DR-M2/1550(商品名)。
在基材110上形成第3硬涂层103的方法没有特别限定，例如如下所述。以下，有时将该形成第3硬涂层103的工序称为“第3硬涂层形成工序”。上述第3硬涂层形成工序例如可包括：在基材110上涂覆第3硬涂层形成用涂覆液(以下有时简称为“涂覆液”或“第3硬涂层形成材料”。)的涂覆工序、和使所涂覆的上述涂覆液干燥而形成涂膜的涂膜形成工序。另外，例如上述第3硬涂层形成工序可以还包括使上述涂膜固化的固化工序。上述固化例如可以在上述干燥之后进行，但是不限于此。上述固化例如可通过加热、光照射等来进行。上述光没有特别限定，例如可以是紫外线等。上述光照射的光源也没有特别限定，例如可以是高压汞灯等。
上述涂覆液(第3硬涂层形成材料)例如可以是包含树脂材料和稀释溶剂(以下有时简称为“溶剂”。)的涂覆液。另外，上述涂覆液可以包含这些以外的其它成分，也可以不含。作为上述其它成分，没有特别限定，可列举例如触变性赋予剂及上述纳米二氧化硅颗粒等。需要说明的是，图3示出了第3硬涂层103包含纳米二氧化硅颗粒103P的例子。但是，如上所述，本发明的硬涂薄膜的上述第3硬涂层可以包含纳米二氧化硅颗粒，也可以不含。
上述涂覆液中所含的上述树脂材料例如可以是形成第3硬涂层103的树脂本身，也可以是通过聚合、固化等形成上述树脂的树脂材料。上述树脂没有特别限定，例如可以是热固化性树脂、电离辐射线固化树脂等。另外，上述树脂例如可以包含丙烯酸酯树脂(也称为丙烯酸类树脂)，例如可以包含氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂。另外，上述树脂例如可以是固化型氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂与多官能丙烯酸酯的共聚物。
上述树脂材料例如可以含有具有官能团的低聚物和单体。例如，形成第3硬涂层103的树脂可以是上述具有官能团的低聚物与上述单体的共聚物。作为上述具有官能团的低聚物，没有特别限定，可列举例如固化型氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂等。作为上述固化型氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂，可列举例如三菱化学株式会社制造的商品名“UV-1700TL”、三菱化学株式会社制造的商品名“UT-7314”等。作为上述单体，没有特别限定，可列举例如多官能丙烯酸酯等。作为上述多官能丙烯酸酯，可列举例如东亚合成株式会社制造的商品名“M-920”等。
上述溶剂没有特别限制，可使用各种溶剂，可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。例如，可以根据上述树脂的组成、上述纳米二氧化硅颗粒和上述触变性赋予剂的种类、含量等适宜地选择最适合的溶剂种类、溶剂比率。作为上述溶剂，没有特别限定，可列举例如：甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)、丁醇、叔丁醇(TBA)、2-甲氧基乙醇等醇类；丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环戊酮等酮类；醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类；二异丙基醚、丙二醇单甲醚等醚类；乙二醇、丙二醇等二醇类；乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等溶纤剂类；己烷、庚烷、辛烷等脂肪族烃类；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类等。另外，例如，上述溶剂可以包含烃溶剂和酮溶剂。上述烃溶剂例如可以为芳香族烃。上述芳香族烃例如可以为选自由甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯和苯组成的组中的至少一种。上述酮溶剂例如可以为选自由环戊酮和丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、二乙基酮、环己酮、异佛尔酮、苯乙酮组成的组中的至少一种。例如，为了溶解触变性赋予剂(例如增稠剂)，上述溶剂优选包含上述烃溶剂(例如甲苯)。上述溶剂例如可以为将上述烃溶剂与上述酮溶剂以90：10～10：90的质量比混合而得到的溶剂。上述烃溶剂与上述酮溶剂的质量比例如可以为80：20～20：80、70：30～30：70、或40：60～60：40等。这种情况下，例如可以是上述烃溶剂为甲苯、上述酮溶剂为甲乙酮。另外，上述溶剂例如可以在包含甲苯的同时还包含选自由乙酸乙酯、乙酸丁酯、IPA、甲基异丁基酮、甲乙酮、甲醇、乙醇、和TBA组成的组中的至少一种。
例如在采用丙烯酸类薄膜作为基材110，形成中间层(渗透层)时，可以适宜地使用相对于丙烯酸类薄膜(丙烯酸类树脂)的良溶剂。作为该溶剂，例如如上所述可以为包含烃溶剂和酮溶剂的溶剂。上述烃溶剂例如可以为芳香族烃。上述芳香族烃例如可以为选自由甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯和苯组成的组中的至少一种。上述酮溶剂例如可以为选自由环戊酮、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、二乙基酮、环己酮、异佛尔酮、和苯乙酮组成的组中的至少一种。上述溶剂例如可以为将上述烃溶剂与上述酮溶剂以90：10～10：90的质量比混合而得到的溶剂。上述烃溶剂与上述酮溶剂的质量比例如可以为80：20～20：80、70：30～30：70、或40：60～60：40等。这种情况下，例如可以是上述烃溶剂为甲苯、上述酮溶剂为甲乙酮。
例如在使用三醋酸纤维素(TAC)作为基材110时，作为上述溶剂，没有特别限定，可列举例如乙酸乙酯、甲乙酮、MIBK(甲基异丁基酮)、环戊酮等，可以仅使用一种，也可以将多种组合使用。这种情况下，上述溶剂例如可以为MIBK与环戊酮的混合溶剂。MIBK与环戊酮的混合比没有特别限定，例如以质量比计可以为90：10～10：90、80：20～20：80、70：30～30：70。
另外，通过适宜地选择溶剂，在含有触变性赋予剂时能够良好地表现出对防眩性硬涂层形成材料(涂覆液)的触变性。例如，在使用有机粘土时，可以适宜地单独使用或组合使用甲苯和二甲苯，例如在使用氧化聚烯烃时可以适宜地单独使用或组合使用甲乙酮、乙酸乙酯、丙二醇单甲醚，例如在使用改性脲时，可以适宜地单独使用或组合使用乙酸丁酯和甲基异丁基酮。
上述第3硬涂层形成材料中可以添加各种流平剂。作为上述流平剂，以防止涂覆不均(涂覆面的均匀化)为目的，可以使用例如氟系或有机硅系的流平剂。本发明中，可以根据对第3硬涂层表面要求防污性的情况或者在第3硬涂层上形成作为上述其它层的防反射层(低折射率层)、包含层间填充剂的层的情况等适宜地选择流平剂。
上述流平剂的配混量相对于上述树脂100重量份例如为5重量份以下，优选为0.01～5重量份的范围。
上述第3硬涂层形成材料中，也可以根据需要在不损害性能的范围内添加颜料、填充剂、分散剂、增塑剂、紫外线吸收剂、表面活性剂、防污剂、抗氧化剂等。这些添加剂可以单独使用一种，另外也可以将两种以上组合使用。
上述第3硬涂层形成材料中，例如可以使用如日本特开2008-88309号公报所记载的现有公知的光聚合引发剂。
作为将上述第3硬涂层形成材料(涂覆液)涂覆在基材110上而形成涂膜的方法，可以使用例如喷注式涂布法、模涂法、喷涂法、凹版涂布法、辊涂法、棒涂法等涂覆法。
接着，如上述那样使上述涂膜干燥及固化，形成第3硬涂层。上述干燥例如可以为自然干燥，可以为送风风干，可以为加热干燥，还可以为将他们组合的方法。
上述第3硬涂层形成材料(涂覆液)的干燥温度例如可以为30～200℃的范围。上述干燥温度例如可以为40℃以上、50℃以上、60℃以上、70℃以上、80℃以上、90℃以上、或100℃以上，可以为190℃以下、180℃以下、170℃以下、160℃以下、150℃以下、140℃以下、135℃以下、130℃以下、120℃以下、或110℃以下。干燥时间没有特别限定，例如可以为30秒以上、40秒以上、50秒以上、或60秒以上，可以为150秒以下、130秒以下、110秒以下、或90秒以下。
上述涂膜的固化手段没有特别限定，优选紫外线固化。能量射线源的照射量以紫外线波长365nm下的累计曝光量计优选为50～500mJ/cm2。照射量若为50mJ/cm2以上，则固化容易充分地进行，所形成的第3硬涂层的硬度容易提高。另外，若为500mJ/cm2以下，则能够防止所形成的第3硬涂层的着色。
如以上那样进行，可以制造图3的(a)所示的基材110与第3硬涂层103的层叠体。
接着，如图3的(b)所示那样，在第3硬涂层103的表面(与基材110处于相反侧的面)上层叠保护薄膜120(保护薄膜层叠工序)。该保护薄膜层叠工序在本发明中并非必需，可以进行也可以不进行。保护薄膜120没有特别限定，例如可以是聚乙烯薄膜、聚酯薄膜、PET薄膜等，例如可以是日东电工株式会社制造的商品名“SPV”系列等。另外，虽然未进行图示，但是例如可以在第3硬涂层103的表面上形成粘合层、并借助该粘合层贴附保护薄膜120。另外，可以用保护薄膜120进行保护，以避免上述粘合层表面露出。另外，可以在即将使用上述粘合层之前剥离保护薄膜120，利用上述粘合层将本发明的硬涂薄膜添加到被粘接物上。上述被粘接物例如可以是图像显示装置中的本发明的硬涂薄膜以外的其它构件。上述粘合层的形成方法没有特别限定，可以适宜使用通常的方法，例如可以通过涂覆等来形成。
上述粘合层例如可以是由粘合剂(粘合剂组合物)形成的粘合层。本发明中，上述粘合层例如可以是能够使保护薄膜120从第3硬涂层103再剥离的层。上述粘合层的厚度没有特别限定，例如可以为5μm以上、10μm以上、20μm以上、或25μm以上，例如可以为50μm以下、40μm以下、30μm以下、25μm以下、或20μm以下。上述粘合剂没有特别限定，可列举例如(甲基)丙烯酸系聚合物等。这些例如可以溶解或分散在溶剂中而制成溶液或分散液的形态，将其作为上述粘合剂(粘合剂组合物)使用。作为上述溶剂，可列举例如乙酸乙酯等，可以仅使用1种，也可以将多种组合使用。上述溶液或分散液中的溶质或分散质(例如上述丙烯酸系聚合物)的浓度例如可以为10质量％以上、或15质量％以上，例如可以为60质量％以下、50质量％以下、40质量％以下、或25质量％以下。需要说明的是，本发明中，“(甲基)丙烯酸系聚合物”是指(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酰胺中的至少一种单体的聚合物或共聚物。另外，本发明中，(甲基)丙烯酸是指“丙烯酸及甲基丙烯酸中的至少一者”，“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的至少一者”。作为上述(甲基)丙烯酸酯，可列举例如(甲基)丙烯酸的直链或支链烷基酯等。上述(甲基)丙烯酸的直链或支链烷基酯中，烷基的碳数例如可以为1以上、2以上、3以上、或4以上，例如可以为18以下、16以下、14以下、12以下、10以下、或8以下。上述烷基例如可以被1个或多个取代基取代，也可以未被取代。上述取代基可列举例如羟基等，在多个时，可以相同或不同。作为上述(甲基)丙烯酸酯，具体可列举例如丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸4-羟基丁酯等。另外，上述粘合剂可以仅使用一种，也可以将多种组合使用。
进而，如图3的(c)所示，在基材110的另一面(与第3硬涂层103处于相反侧的面)上形成第2硬涂层102(第2硬涂层形成工序)。进而，此后如图3的(d)所示那样在第2硬涂层102的表面(与基材110处于相反侧的面)上形成第1硬涂层101(第1硬涂层形成工序)。第2硬涂层形成工序及第1硬涂层形成工序没有特别限定，例如，除了根据第2硬涂层102及第1硬涂层101而适宜设定涂覆液(硬涂层形成材料)的组成、硬涂层的厚度等以外，可以与上述的第3硬涂层形成工序同样进行。具体而言，例如使用包含纳米二氧化硅颗粒的涂覆液，并且根据第2硬涂层102及第1硬涂层101适宜地设定上述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径等。此外的条件也可以根据第2硬涂层102及第1硬涂层101适宜设定。另外，例如将本发明的硬涂薄膜作为防眩性薄膜(防眩性硬涂薄膜)时，第1硬涂层101的表面可以形成凹凸。形成该凹凸的方法也没有特别限定，例如可以使用通常的方法。
可以如以上那样制造本发明的硬涂薄膜。但是，如上所述，该制造方法为例示，本发明的硬涂薄膜的制造方法不限于此。例如如上所述，本发明的硬涂薄膜可以包含除上述基材、上述第1硬涂层、上述第2硬涂层及上述第3硬涂层以外的其它层。因此，本发明的硬涂薄膜的制造方法可以还包括形成上述其它层的工序。更具体而言，例如如上所述，可以在上述第1硬涂层的外侧(上述第2硬涂层的相反侧)形成防反射层。上述防反射层的形成方法也没有特别限定，例如可以使用通常的方法。
另外，本发明的硬涂薄膜的制造方法例如可以设为连续制造方法。具体而言，例如本发明的硬涂薄膜的制造方法可以是如下的制造方法：上述基材为长条状，一边输送上述基材一边连续进行上述第3硬涂层形成工序、上述第2硬涂层形成工序、上述第1硬涂层形成工序及根据需要进行的其它工序。更具体地，例如可以为：上述长条状的基材为卷状，一边从卷中退出上述基材一边实施本发明的硬涂薄膜的制造方法。
[3.硬涂薄膜、光学构件及图像显示装置]
本发明的硬涂薄膜没有特别限定，例如，如上所述可以为透明薄膜，也可以为防眩性薄膜(防眩性硬涂薄膜)。
本发明的光学构件没有特别限定，例如可以为偏光板。上述偏光板也没有特别限定，例如可以包含本发明的防眩性薄膜及偏光件，也可以还包含其它构成要素。上述偏光板的各构成要素例如可以利用粘接剂或粘合剂等进行贴合。
本发明的图像显示装置也没有特别限定，可以为任意图像显示装置，可列举例如液晶显示装置、有机EL显示装置、无机EL显示装置、等离子体显示装置等。
本发明的图像显示装置的构成没有特别限定，例如可以为与通常的图像显示装置同样的构成。例如在LCD的情况下，可以通过将液晶单元、偏光板等光学构件及根据需要使用的照明系统(背光等)等各构成部件适宜地组装、并且组入驱动电路等来制造。
本发明的图像显示装置的用途没有特别限定，能够用于任何用途。作为其用途，可列举例如个人电脑监视器、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、复印机等OA设备、手机、钟表、数码相机、便携信息终端(PDA)、便携游戏机等便携设备、摄像机、电视机、微波炉等家庭用电气设备、后视监视器、汽车导航系统用监视器、汽车音响等车载用设备、商业店铺用信息用监视器等展示设备、监视用监视器等警备设备、护理用监视器、医疗用监视器等护理、医疗设备、智能眼镜、VR设备等。本发明的图像显示装置例如可以是具有相机功能的图像显示装置。这种情况下，例如如上所述，本发明的硬涂薄膜中的上述透明层可以为图像显示装置的摄像孔用透明层。根据本发明，如上所述能够在不损害透明层的透明性的情况下提供硬涂薄膜，因此例如能够在不损害相机图像的画质的情况下提供图像显示装置。
实施例
接着将本发明的实施例与比较例一并进行说明。但是本发明不因以下的实施例及比较例而受到限制。
需要说明的是，以下的实施例及比较例中，物质的份数只要没有特别声明则为质量份(重量份)。
以下的实施例及比较例中，第1硬涂层形成材料、第2硬涂层形成材料及第3硬涂层形成材料按照下述组成来制备。
[第1硬涂层形成材料]
将含有重均粒径40nm的纳米二氧化硅的多官能丙烯酸酯(商品名“NC035”、荒川化学工业株式会社制)100质量份及流平剂(商品名“LE-303”、信越化学工业株式会社制)2质量份使用作为稀释溶剂的环戊酮稀释成固体成分浓度35质量％。将其作为第1硬涂层形成材料。
[第2硬涂层形成材料]
将含有重均粒径10nm的纳米二氧化硅的多官能丙烯酸酯(商品名“オプスターZ7540”、荒川化学工业株式会社制)100质量份及流平剂(商品名“LE-303”、信越化学工业株式会社制)2质量份使用作为稀释溶剂的甲乙酮稀释成固体成分浓度55质量％。将其作为第2硬涂层形成材料。
[第3硬涂层形成材料(无纳米二氧化硅颗粒的情况)]
将多官能丙烯酸酯(商品名“VISCOAT#300”、大阪有机化学工业株式会社制)100质量份及光聚合引发剂(商品名“OMNIRAD907”、BASF公司制)3质量份使用作为稀释溶剂的甲乙酮稀释成固体成分浓度55质量％。将其作为第3硬涂层形成材料(无纳米二氧化硅颗粒的情况)。
[第3硬涂层形成材料(有纳米二氧化硅颗粒的情况)]
第3硬涂层形成材料(有纳米二氧化硅颗粒的情况)使用与上述第2硬涂层形成材料相同的材料。
[实施例1]
通过图3中说明的制造方法如以下那样制造硬涂薄膜。首先，准备厚80μm的TAC基材(柯尼卡美能达株式会社制、商品名“KC8UA”)作为基材。接着，在上述基材的一个面上涂覆上述第3硬涂层形成材料(无纳米二氧化硅颗粒的情况)，在60℃的烘箱中干燥60秒而形成涂膜。用高压汞灯以累计照射光量为300mJ/cm2的方式对该涂膜照射波长365nm的紫外线而使其固化，由此形成第3硬涂层。需要说明的是，本实施例中，以第3硬涂层的厚度为5μm的方式涂覆上述第3硬涂层形成材料(无纳米二氧化硅颗粒的情况)。进一步在所形成的第3硬涂层的、与上述基材处于相反侧的面上贴附保护薄膜(东丽株式会社制、商品名“TORETEC-7832C”)。
接着，在上述基材中的与上述第3硬涂层形成面处于相反侧的面上涂覆上述第2硬涂层形成材料，用60℃的烘箱干燥60秒而形成涂膜。用高压汞灯以累计照射光量为300mJ/cm2的方式对该涂膜照射波长365nm的紫外线而使其固化，由此形成第2硬涂层。需要说明的是，本实施例中以第2硬涂层的厚度为10μm的方式涂覆上述第2硬涂层形成材料。
进而，在所形成的上述第2硬涂层中的与上述基材处于相反侧的面上涂覆上述第1硬涂层形成材料，用60℃的烘箱干燥60秒而形成涂膜。用高压汞灯以累计照射光量为300mJ/cm2的方式对该涂膜照射波长365nm的紫外线使其固化，由此形成第1硬涂层。需要说明的是，本实施例中，以第1硬涂层的厚度为5μm的方式涂覆上述第1硬涂层形成材料。
如以上那样进行，制造本实施例(实施例1)的硬涂薄膜。需要说明的是，本实施例和以下的各实施例及比较例的硬涂薄膜在贴附于后述的玻璃板等时，从上述第3硬涂层剥离上述保护薄膜。
[实施例2]
将第2硬涂层的厚度变更为20μm，将第3硬涂层的厚度变更为10μm，除此以外与实施例1同样地制造本实施例(实施例2)的硬涂薄膜。
[实施例3]
将第1硬涂层的厚度变更为10μm，将第3硬涂层的厚度变更为10μm，除此以外与实施例1同样地制造本实施例(实施例3)的硬涂薄膜。
[实施例4]
将第1硬涂层的厚度变更为10μm，将第2硬涂层的厚度变更为20μm，将第3硬涂层的厚度变更为15μm，除此以外与实施例1同样地制造本实施例(实施例4)的硬涂薄膜。
[实施例5]
使用上述第3硬涂层形成材料(有纳米二氧化硅颗粒的情况)代替上述第3硬涂层形成材料(无纳米二氧化硅颗粒的情况)而形成了包含纳米二氧化硅颗粒的第3硬涂层，将第3硬涂层的厚度变更为15μm，除此以外与实施例1同样地制造本实施例(实施例5)的硬涂薄膜。
[实施例6]
将第2硬涂层的厚度变更为20μm，将第3硬涂层的厚度变更为25μm，除此以外与实施例5同样地制造本实施例(实施例6)的硬涂薄膜。
[比较例1]
将第1硬涂层的厚度变更为20μm，未形成第2硬涂层及第3硬涂层，除此以外与实施例1同样地制造本比较例(比较例1)的硬涂薄膜。
[比较例2]
未形成第1硬涂层，除此以外与实施例5同样地制造本比较例(比较例2)的硬涂薄膜。
[比较例3]
将第2硬涂层及第3硬涂层的层厚度分别变更为20μm，除此以外与比较例2同样地制造本比较例(比较例3)的硬涂薄膜。
[防反射层的形成]
在上述各实施例及比较例的硬涂层薄膜中的第1硬涂层(其中，无第1硬涂层时，在第2硬涂层上)的与基材处于相反侧的面上，通过以下方法形成防反射层(DRY-AR层)。首先，将Nb靶设置于磁控溅射装置，进行反应性溅射，在第1硬涂层(无第1硬涂层时，在第2硬涂层)上形成第1Nb2O5层(厚12nm、折射率2.34)。接着，将Si靶设置于磁控溅射装置，进行反应性溅射，从而在上述第1Nb2O5层上形成第1SiO2层(厚39nm、折射率1.46)。接着，在上述第1SiO2层上，通过与第1Nb2O5层的形成方法相同的方法形成第2Nb2O5层(厚119nm、折射率2.34)。进而，在上述第2Nb2O5层上，通过与上述第1SiO2层的形成方法相同的方法形成第2SiO2层(厚：78nm、折射率1.46)。由此形成Nb2O5层及SiO2层交替层叠了各2层的防反射层(DRY-AR层)。
[厚度的测定方法]
通过用TEM(透射型电子显微镜)观察截面而测定了硬涂薄膜的各层的厚度。
[铅笔硬度的测定方法]
铅笔硬度的测定除了将载荷设为750g重以外基于JIS K 5600-5-4的铅笔硬度试验进行。另外，如后所述，对于上述各实施例及比较例的硬涂薄膜，分别按照下述(1)～(3)的3种条件测定铅笔硬度。需要说明的是，下述(1)～(3)的玻璃板的厚度为1.5mm。另外，下述(2)中的厚25μm的粘合层是使用日东电工株式会社制造的商品名“CS9821UD”作为粘合剂而形成的。下述(3)中的厚5μm的粘合层是使用日东电工株式会社制造的商品名“Monkey”作为粘合剂而形成的。
(1)以厚度25μm的粘合层使玻璃板和第3硬涂层贴合的情况
(2)以厚度5μm的粘合层使玻璃板和第3硬涂层贴合的情况
(3)不在玻璃板上设置粘合层而直接使第3硬涂层密合的情况
[卷曲的测定及评价方法]
对于上述各实施例及比较例的硬涂薄膜，相对于坯料的宽度方向从中心切出边长为15cm的正方形，将其作为测定样品。在切出上述测定样品时，以上述正方形的对角线与MD方向及TD方向一致的方式来进行。需要说明的是，MD方向是指：在基材的面上与制造硬涂薄膜时的上述基材的输送方向(基材的长边方向)平行的方向。TD方向是指：在上述基材的面上与MD方向垂直的方向。在上述测定样品的MD方向的对角线上放置棒状的重物并按压，测定上述测定样品的TD方向的端部翘起的最大高度[mm]，将其作为TD方向的卷曲的大小来进行评价。同样地，在上述测定样品的TD方向的对角线上放置棒状的重物并按压，测定上述测定样品的MD方向的端部翘起的最大高度[mm]，将其作为MD方向的卷曲的大小来进行评价。翘起的高度越大则卷曲越大。
[防反射层的密合性的测定及评价方法]
将形成有防反射层的上述各实施例及比较例的硬涂薄膜切成5cm见方的正方形，将其基材侧用日东电工株式会社制粘合剂、商品名“CS9821UD”贴合于5cm见方的正方形的厚1.5mm的玻璃板，用金属卤化物灯进行紫外线照射。照射条件设为环境温度55℃、环境湿度45％、光照射强度830W/m2、照射时间240h、BPT温度85℃。紫外线照射后，向防反射层上滴加异丙醇1～2mL，用施加了载荷的布(商品名“Anticon Gold”、Contec Group制)滑动后，通过目视及显微镜(倍率100倍)确认防反射层有无划痕。在通过目视及显微镜观察均未在防反射层发现划痕时，将密合性评价为○，在至少一种情况下可见划痕的情况下，将密合性评价为×。
将上述各实施例及比较例中的硬涂薄膜的构成和特性的评价结果示于下述表1及表2。需要说明的是，下述表1及2中，“HC厚度”表示各硬涂层的厚度。“糊”表示在玻璃板与第3硬涂层的贴合中使用的粘合层。“MD”表示上述的MD方向，即，在基材的面上与制造硬涂薄膜时的上述基材的输送方向(基材的长边方向)平行的方向。“TD”表示上述的TD方向，即，在上述基材的面上与MD方向垂直的方向。
需要说明的是，如下述表1及表2所示，实施例1～4的硬涂层的第3硬涂层不含纳米二氧化硅颗粒，为与图1的(a)的硬涂薄膜100a相同的构成。实施例5～6的硬涂层的第3硬涂层包含纳米二氧化硅颗粒，为与图1的(b)的硬涂薄膜100b相同的构成。进而，如下述表1及2所示，对(1)以厚度25μm的粘合层使玻璃板和第3硬涂层贴合的情况、(2)以厚度5μm的粘合层使玻璃板和第3硬涂层贴合的情况及(3)不在玻璃板上设置粘合层而直接使第3硬涂层密合的情况这3种情况测定铅笔硬度。图2的(a)～(d)的剖视图中示出它们的构成。图2的(a)及(b)为使用实施例1～4的硬涂薄膜(第3硬涂层103不含纳米二氧化硅颗粒)的例子。图2的(a)为不使用粘合剂、使第3硬涂层103直接与玻璃板210密合的例子。图2的(b)为将第3硬涂层103利用粘合剂220直接与玻璃板210贴合的例子。图2的(c)及(d)为使用实施例5～6的硬涂薄膜(第3硬涂层103包含纳米二氧化硅颗粒103P)的例子。图2的(c)为不使用粘合剂、使第3硬涂层103直接与玻璃板210密合的例子。图2的(d)为将第3硬涂层103利用粘合剂220直接与玻璃板210贴合的例子。
【表1】
Figure BDA0003572480690000261
【表2】
Figure BDA0003572480690000271
如上述表1及2所示，实施例1～6的硬涂薄膜的硬度(铅笔硬度)均高、均抑制了卷曲(卷曲测定中，硬涂薄膜的端部的翘起为0mm)、且视觉辨识侧表面与其它层(DRY-AR层)的密合性均高。特别是第3硬涂层不含纳米二氧化硅颗粒的实施例1～4的硬涂薄膜，即使在使用厚25μm的粘合层与玻璃板贴合的情况下，硬度(铅笔硬度)也高。与此相对地，不具有第2硬涂层及第3硬涂层的比较例1中，硬度(铅笔硬度)低且发生卷曲，硬涂薄膜变成筒状。另一方面，虽然具有第2硬涂层及第3硬涂层但不具有第1硬涂层的比较例2及3中，虽然硬度(铅笔硬度)高、抑制了卷曲，但是视觉辨识侧表面与其它层(DRY-AR层)的密合性低。
产业上的可利用性
如以上所说明，根据本发明，可以提供硬度高、卷曲得到抑制、且视觉辨识侧表面与其它层的密合性高的硬涂薄膜、光学构件及图像显示装置。本发明的硬涂薄膜如上所述既能够用作透明薄膜，也能够用作防眩性薄膜(防眩性硬涂薄膜)，并且可以用于多种多样的光学构件及图像显示装置，因此其产业利用价值非常大。
该申请以2021年3月31日提出申请的日本申请特愿2021-059320为基础要求优先权，将其公开的全部内容援引于此。

Claims (8)

1.一种硬涂薄膜，其特征在于，包含基材、第1硬涂层、第2硬涂层和第3硬涂层，
所述第1硬涂层、所述第2硬涂层、所述基材和所述第3硬涂层从视觉辨识侧起按照该顺序而层叠，
所述第1硬涂层及所述第2硬涂层分别包含纳米二氧化硅颗粒，
所述第1硬涂层中所含的所述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径大于所述第2硬涂层中所含的所述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径。
2.根据权利要求1所述的硬涂薄膜，其中，所述第3硬涂层不含纳米二氧化硅颗粒。
3.根据权利要求1或2所述的硬涂薄膜，其中，所述第3硬涂层的厚度小于所述第1硬涂层的厚度与所述第2硬涂层的厚度的合计厚度。
4.根据权利要求1或2所述的硬涂薄膜，其中，
所述第1硬涂层中所含的所述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径为30～50nm，
所述第2硬涂层中所含的所述纳米二氧化硅颗粒的重均粒径为5～30nm。
5.根据权利要求1或2所述的硬涂薄膜，其中，所述硬涂薄膜整体在波长550nm下的透光率为90％以上。
6.一种光学构件，其包含权利要求1至5中任一项所述的硬涂薄膜。
7.根据权利要求6所述的光学构件，其为偏光板。
8.一种图像显示装置，其包含权利要求1至5中任一项所述的硬涂薄膜、或者权利要求6或7所述的光学构件。
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