TWI402534B - 光學功能薄膜 - Google Patents

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TWI402534B TW096136585A TW96136585A TWI402534B TW I402534 B TWI402534 B TW I402534B TW 096136585 A TW096136585 A TW 096136585A TW 96136585 A TW96136585 A TW 96136585A TW I402534 B TWI402534 B TW I402534B
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Description

光學功能薄膜
本發明係關於一種適用於液晶顯示裝置等之顯示器等的最表層，且於最表面具有耐指紋性、耐標記油墨性、光滑性優良之防污層的光學功能薄膜。
為讀取所顯示之文字或圖形以及其他資訊，電視、個人電腦、行動電話等之顯示器，曲面鏡，後鏡，護目鏡，窗玻璃以及其他商業顯示器，必須具有防止表面之光反射的抗反射性或防眩性、遮蔽電磁波之導電性、防止鏽等之阻隔性、提高新穎性或安全性之全像圖等之光繞射性、及/或防止由於外力造成損傷之硬塗性等功能性。故而，一般於如此之顯示器表面設置具有該等功能之光學功能薄膜。
然而，光學功能薄膜於其用途上係配置於顯示器等之最表面，故而會附著人手直接觸摸而留下之指紋，或附著風雨等之污垢。附著上述污垢時，可能妨礙讀取顯示器等所顯示之文字、圖形等資訊。故而，於光學功能薄膜之最表面通常形成防止污垢附著之防污層。
作為上述防污層所必需之要求特性，可列舉：針對上述由人手觸摸而附著之作為油脂成分之指紋的耐指紋性、針對雨水之斥水性、針對污垢之擦拭性之光滑性、進而針對使用標記油墨而塗寫之耐標記油墨性等。對於要求具有上述各種性能之防污層，至今為止使用矽烷系化合物、或氟系化合物。
然而，矽烷系化合物之耐標記油墨性、光滑性、斥水性良好，但存在耐指紋性不良之問題。另一方面，氟系化合物之耐指紋性、斥水性良好，但存在耐標記油墨性不良之問題。因此，進行有使上述矽烷系化合物與氟系化合物混合、或共聚合，從而組合兩者之優點之嘗試(專利文獻1、專利文獻2)，然而無法獲得同時滿足兼具兩者優點之耐指紋性、耐標記油墨性、光滑性、斥水性者。
【專利文獻1】日本專利特公平6－29332號公報【專利文獻2】日本專利特開平7－16940號公報
本發明係鑒於上述問題點而成，主要目的在於提供一種於最表面具有同時滿足耐指紋性、耐標記油墨性、光滑性、斥水性之防污層的光學功能薄膜。
為解決上述課題，本發明提供一種光學功能薄膜，其特徵在於具有：基材；形成於上述基材上之光學功能層；及形成於上述光學功能層上之防污層，其表面之元素比例係矽元素(Si)與碳元素(C)之比Si/C為0.25~1.0，且氟元素(F)與碳元素(C)之比F/C為0.10~1.0，並且具有以下特性。
a.液態石蠟接觸角為65°以上，且液態石蠟滑落角為15°以下；b.黑色標記油墨接觸角為35°以上，且黑色標記油墨滑落角為15°以下；c.動摩擦係數未滿0.15。
根據本發明，上述防污層由於具有液態石蠟接觸角為65°以上、且液態石蠟滑落角為15°以下之特性而具有優良之耐指紋性，由於黑色標記油墨接觸角為35°以上、且黑色標記油墨滑落角為15°以下而具有優良之耐標記油墨性；並且由於動摩擦係數未滿0.15而具有優良之光滑性，從而可同時滿足耐指紋性、耐標記油墨性、光滑性。
於上述發明中，較佳為，上述防污層之水接觸角為100°以上。其原因在於可成為斥水性優良者。
於上述發明中，較佳為，使用原子力顯微鏡進行測定時之上述防污層之表面粗糙度(Ra)為2 nm以下。其原因在於，由於上述防污層之平滑性優良，故耐擦傷性、耐磨損性優良，從而可抑制灰塵之附著。
於上述發明中，較佳為，上述防污層具有：具有矽氧烷基之含矽化合物；及包含全氟烷基或全氟烷基醚基中之至少一者之含氟化合物。其原因在於，一般而言，兩化合物之表面張力較低，易於存在於表面，故而即使與其他成分混合時，亦易於滲出於表面，容易調整存在比率。
本發明發揮提供於最表面具有同時滿足耐指紋性、耐標記油墨性、光滑性之防污層的光學功能薄膜之效果。
本發明係關於一種光學功能薄膜。以下就本發明之光學功能薄膜加以說明。
本發明之光學功能薄膜的特徵在於具有：基材；形成於上述基材上之光學功能層；及形成於上述光學功能層上之防污層，其具有以下特性，且表面之元素比例係矽元素(Si)與碳元素(C)之比Si/C為0.25~1.0，且氟元素(F)與碳元素(C)之比F/C為0.10~1.0。
a.液態石蠟接觸角為65°以上，且液態石蠟滑落角為15°以下；b.黑色標記油墨接觸角為35°以上，且黑色標記油墨滑落角為15°以下；c.動摩擦係數未滿0.15。
首先，一面參照圖一面說明本發明之光學功能薄膜。圖1係表示本發明之光學功能薄膜一例之概略剖面圖。如圖1所示，本發明之光學功能薄膜10係具有基材1、形成於上述基材1上之光學功能層2、及形成於上述光學功能層2上之防污層3者。
習知之光學功能薄膜之最表層上所形成之防污層係使用矽烷系化合物、或氟系化合物。矽烷系化合物之耐標記油墨性、光滑性、斥水性良好，但存在耐指紋性不良之問題。另一方面，氟系化合物之耐指紋性、斥水性良好，但存在耐標記油墨性不良之問題。因此，進行有使上述矽烷系化合物與氟系化合物混合、或共聚合，從而組合兩者之優點的嘗試，然而無法獲得同時滿足兼具兩者優點之耐指紋性、耐標記油墨性、光滑性、斥水性者。
針對該方面，根據本發明，上述防污層由於具有液態石蠟接觸角為65°以上、且液態石蠟滑落角為15°以下之特性而具有優良之耐指紋性，由於黑色標記油墨接觸角為35°以上、且黑色標記油墨滑落角為15°以下而具有優良之耐標記油墨性，並且由於動摩擦係數未滿0.15而具有優良之光滑性，從而可同時滿足耐指紋性、耐標記油墨性、光滑性。
本發明之光學功能薄膜係具有基材、光學功能層、及防污層者。以下，就上述本發明之光學功能薄膜之各構成加以說明。
1.防污層
本發明中所使用之防污層係形成於後述光學功能層上者，且根據形成狀態可採取2個態樣。即，上述防污層可採取如下2個態樣：將構成後述防污層之材料於上述光學功能層上形成為膜狀者；以及使構成後述防污層之材料混合於上述光學功能層內後，使其滲出於上述光學功能層之最表面。本發明中可採用上述2個態樣中之任一個態樣。
本發明中所使用之防污層係具有以下特性，並且元素比例為：矽元素(Si)與碳元素(C)之比Si/C為0.25~1.0，氟元素(F)與碳元素(C)之比F/C為0.10~1.0者。
a.液態石蠟接觸角為65°以上，且液態石蠟滑落角為15°以下；b.黑色標記油墨接觸角為35°以上，且黑色標記油墨滑落角為15°以下；c.動摩擦係數未滿0.15。
以下，就上述防污層加以詳細說明。
(1)液態石蠟接觸角及液態石蠟滑落角液態石蠟接觸角及液態石蠟滑落角，係藉由評估以液態石蠟為代表之親油性成分的附著容易度及擦拭容易度，而評估本發明中所使用之防污層的指紋附著容易度及擦拭容易度者。以下，就上述液態石蠟接觸角及液態石蠟滑落角加以說明。
(a)液態石蠟接觸角所謂液態石蠟接觸角，係指使液態石蠟接觸防污層表面而製作液滴，以測定接觸角。
由於人手觸摸而附著之指紋係油脂成分、親油性物質，故而藉由測定同樣為親油性物質之一的液態石蠟之接觸角，可將其作為指紋之附著容易度之指標。此處，接觸角越大，表示越難以與防污層表面黏著，越難以附著。即，具有液態石蠟之接觸角越大，指紋越難以附著之性質。
本發明之液態石蠟接觸角之特徵為65°以上，其中，較佳為70°以上之範圍內，尤佳為75°以上。其原因在於，若小於上述範圍，則用於本發明之光學功能薄膜中時，指紋易於附著。
再者，上述液態石蠟接觸角之測定方法，係於乾燥狀態(20℃－65%RH)下，使以針尖製作之直徑為3.0 mm之液態石蠟的液滴接觸於水平設置之防污層上，於上述防污層上形成液態石蠟之液滴。所謂接觸角，係指上述防污層與液態石蠟之液滴接觸之點對液態石蠟之液滴表面所作之切線與上述防污層表面形成之角，係包含液態石蠟液滴之側的角度。
關於如此接觸角之測定，例如，可使用全自動接觸角計(協和界面科學(股)製造，DM700)測定上述接觸角。
(b)液態石蠟滑落角所謂液態石蠟滑落角，係指使液態石蠟接觸於防污層表面上而製作液滴後，將防污層逐漸傾斜時，將液滴向下方滑動時之傾斜角度作為滑落角進行評估者。以上述測定方法所獲得之液態石蠟滑落角，係測定液態石蠟對防污層表面之附著力者，可作為指紋之擦拭容易度之指標。此處，滑落角越小，表示附著力越弱，從而具有易於擦拭指紋之性質。本發明之液態石蠟滑落角之特徵為15°以下，其中，較佳為10°以下之範圍內，尤佳為5°以下之範圍內。其原因在於，若大於上述範圍，則用於本發明之光學功能薄膜中時，難以擦拭指紋。
再者，作為上述液態石蠟滑落角，係於乾燥狀態(20℃－65%RH)下，使以針尖製作之直徑為3.0 mm之液態石蠟的液滴接觸於水平設置之防污層上，從而於上述防污層上形成液態石蠟之液滴。繼而，以2°/s之速度增大上述防污層之傾斜角度，將液態石蠟之液滴向下方滑動時之傾斜角度稱為液態石蠟滑落角。
關於如此接觸角之測定，例如，可使用全自動接觸角計(協和界面科學(股)製造，DM700)測定上述滑落角。
(c)液態石蠟接觸角及液態石蠟滑落角本發明中所使用之液態石蠟接觸角及液態石蠟滑落角分別表示指紋之附著容易度、及指紋之擦拭容易度，藉由將兩者均設於上述範圍內，而難以附著指紋，且易於擦拭所附著之指紋，從而具有優良之耐指紋性。
(2)黑色標記油墨接觸角及黑色標記油墨滑落角黑色標記油墨接觸角及黑色標記油墨滑落角，係評估油性黑色標記油墨之附著容易度、及擦拭容易度者，係評估對本發明中所使用之防污層表面，由油性黑色標記油墨記載文字等之容易度、及擦拭容易度者。以下，就上述黑色標記油墨接觸角、及黑色標記油墨滑落角加以說明。
(a)黑色標記油墨接觸角所謂黑色標記油墨接觸角，係指將油性之黑色標記油墨作為黑色標記油墨，滴下至防污層表面，製作標記油墨之液滴，以測定接觸角。
藉由測定上述黑色標記油墨之接觸角，可將其作為黑色標記油墨與防污層之黏著容易度、即附著容易度之指標。此處，接觸角越大，表示越難以附著於防污層。
本發明之黑色標記油墨接觸角之特徵為35°以上，其中，較佳為40°以上之範圍內，尤佳為50°以上之範圍內。其原因在於，若小於上述範圍，則用於本發明之光學功能薄膜中時，黑色標記油墨易於附著。
再者，作為測定黑色標記油墨接觸角之方法，除使用油性黑色標記油墨而形成液滴以外，以與上述「(1)液態石蠟接觸角及液態石蠟滑落角」之「(a)液態石蠟接觸角」項所記載之內容相同之方法進行測定。
此處，作為上述油性黑色標記油墨，通常可使用市售之油性黑色標記油墨，具體而言，可使用MHJ60－T1黑(寺西化學工業(股)製造)。
(b)黑色標記油墨滑落角所謂黑色標記油墨滑落角，係指使油性之黑色標記油墨接觸於防污層表面上，製作標記油墨之液滴，將防污層逐漸傾斜時，將液滴向下方滑動時之傾斜角度作為滑落角，進行評估。
如上所述由測定方法所獲得之黑色標記油墨滑落角，係測定黑色標記油墨對防污層表面之附著力者，可作為黑色標記油墨之擦拭容易度之指標。此處，滑落角越小，表示附著力越弱，從而具有易於擦拭指紋之性質。本發明之黑色標記油墨滑落角之特徵為15°以下，其中，較佳為10°以下之範圍內，尤佳為5°以下之範圍內。其原因在於，若大於上述範圍，則黑色標記油墨之附著力強，用於本發明之光學功能薄膜中時，難以擦拭黑色標記油墨。
再者，作為黑色標記油墨接觸角之測定方法，除使用油性黑色標記油墨形成液滴以外，以與上述「(1)液態石蠟接觸角及液態石蠟滑落角」之「(b)液態石蠟滑落角」項所記載之內容相同之方法進行測定。
又，作為上述黑色標記油墨，可使用與上述「(a)黑色標記油墨接觸角」相同者。
(c)黑色標記油墨接觸角及黑色標記油墨滑落角本發明中所使用之黑色標記油墨接觸角及黑色標記油墨滑落角，分別表示油性黑色標記油墨之附著容易度、及擦拭容易度。藉由將黑色標記油墨接觸角及黑色標記油墨滑落角兩者均設於上述範圍內，而難以附著黑色標記油墨，且附著時易於擦拭，從而具有優良之耐標記油墨性。
(3)動摩擦係數本發明中所使用之動摩擦係數，係表示例如以布等擦拭附著於上述防污層表面之指紋或標記油墨時之擦拭容易度之指標(即，光滑性)者。此處，動摩擦係數較小時，上述防污層表面易於光滑，容易以布等擦拭指紋或標記油墨。於本發明中，上述動摩擦係數之特徵為未滿0.15，其中，較佳為0.10以下之範圍內，尤佳為0.08以下之範圍內。其原因在於，若大於上述範圍，則難以擦拭指紋等。
再者，上述動摩擦係數係使用於乾燥狀態(20℃－65%RH)下，利用HEIDON HHS－2000動摩擦試驗機，以10 mm ψ之不鏽鋼鋼球、荷重為200 g、速度為5 mm/s之條件進行測定而得之值。
(4)其他特性本發明中所使用之防污層之表面的元素比例為：矽元素(Si)與碳元素(C)之比Si/C為0.25~1.0，且氟元素(F)與碳元素(C)之比F/C為0.10~1.0，若為具有上述特性者，則並無特別限制，亦可具有其他特性。於本發明中，例如亦可使水接觸角為100°以上，表面粗糙度(Ra)為2 nm以下。
上述水接觸角係表示與水黏著之容易度即水之附著容易度者，若接觸角大，則表示具有難以附著水之特性。近年來，不僅屋內使用顯示器等，屋外亦使用顯示器等，故要求即使暴露於風雨中亦可良好地識別圖像。針對上述需求，藉由將上述水接觸角設為100°以上，故難以附著水且易於擦拭，從而可具有優良之斥水性。於本發明中，若水接觸角為100°以上，則較佳，其中，較佳為105°以上之範圍內，尤其更佳為110°以上。其原因在於，若小於上述範圍，則無法發揮充分之斥水性，可能無法良好地識別顯示於顯示器之圖像。
再者，作為水接觸角之測定方法，除使用蒸餾水形成液滴以外，以與上述「(1)液態石蠟接觸角及液態石蠟滑落角」之「(a)液態石蠟接觸角」項所記載之內容相同之方法進行測定。
上述防污層之表面粗糙度(Ra)係表示防污層表面有無凹凸者，若該值大，則表示表面具有較大凹凸。上述表面粗糙度(Ra)大時，產生耐擦傷性、耐磨損性弱且易於附著灰塵之問題。針對於此，藉由將表面粗糙度(Ra)設為2 nm以下，可製成耐擦傷性、耐磨損性優良，且灰塵難以附著於防污層表面之凹凸者。於本發明中，若表面粗糙度(Ra)為2 nm以下，則較佳，其中，較佳為1.5 nm以下之範圍內，尤佳為1 nm以下之範圍內。其原因在於，若大於上述範圍，則耐擦傷性、耐磨損性易於劣化，且灰塵易於附著於防污層表面。
此處，上述表面粗糙度(Ra)表示平均面粗糙度，係使用原子力顯微鏡(日本VEECO(股)製造，Nanoscope Ⅲ a)，掃描器係使用DMLS－633G。懸臂係使用矽製之MPP－21100－10。均係可自日本VEECO公司購買之通常所使用者。觀察模式係以間歇接觸式進行。為避免由於探針污染而導致解析度降低，故用於觀察之懸臂常使用新品。又，為防止觀察時之磨損劣化，故於不會犧牲分解能之範圍內儘可能以對探針施加之負荷較小之條件進行。於乾燥狀態(20℃－65%RH)下測定1 μm×1 μm之微小範圍，以解析度256像素×256像素進行觀察。掃描速度以1.0 Hz進行，若對解析度無影響，則並不限於該速度。觀察後利用附屬之軟體校正資料之偏差，其後，利用附屬之軟體進行表面粗糙度評估。表面粗糙度(Ra)係由下述計算式(1)獲得。
以上述計算式(1)所獲得之平均面粗糙度Ra值(nm)，係將JIS B 0601所定義之中心線平均粗糙度Ra應用於測定面且三維性擴大而得者，表示為「將自基準面至指定面之偏差的絕對值加以平均而得之值」。此處，上述計算式(1)中所使用之S0 、F(X,Y)、XL ~XR 、YB ~YT 、Z0 之含義如下所示。
Ra：平均面粗糙度值(nm)S0 ：測定面係理想平面時之面積(| XR －XL |×| YT －YB |)F(X,Y)：測定點(X,Y)之高度(X係X座標，Y係Y座標)XL ~XR ：測定面之X座標的範圍YB ~YT ：測定面之Y座標的範圍Z0 ：測定面內之平均高度
(5)防污層本發明中所使用之防污層表面的元素比例係具有上述特性者，若矽元素(Si)與碳元素(C)之比Si/C為0.25~1.0、且氟元素(F)與碳元素(C)之比F/C為0.10~1.0，則並無特別限制。於本發明中，其特徵在於，Si/C為0.25~1.0且F/C為0.10~1.0，其中，上述元素比例較佳為：Si/C為0.3以上之範圍內且F/C為0.15以上之範圍內，尤佳為Si/C為0.35以上之範圍內且F/C為0.20以上之範圍內。其原因在於，若小於上述範圍，則無法充分發揮上述特性。又，若為Si/C超過1.0之元素比例，則與其他成分之相溶性顯著惡化，故而於塗佈面產生下陷或不均勻，或者出現白化，造成不良影響。又，亦引起最表層之膜強度的降低。於成為F/C超過1.0之元素比例時，亦產生相同之不良，故欠佳。
再者，上述元素比例之測定中，係利用使用ESCA(角度分解型微小區域X射線光電子分光裝置Theta Probe(Thermo Electron(股)製造)，於以下條件下測定上述防污層表面之結果。X射線光電子分光法(XPS)之測定中，自抗反射膜之表面檢測出大約1 nm~10 nm之範圍的元素。
(測定條件)X射線源：單色化AlK α測定面積：400 μm ψ X射線輸出：100 W
作為構成表面為上述元素比例之防污層的材料，可列舉具有含矽化合物、及含氟化合物者，其中較佳為具有：具有矽氧烷基之含矽化合物、及包含全氟烷基或全氟烷基醚基中之至少一者之含氟化合物。其原因在於，一般而言，兩化合物之表面張力較低，易於存在於表面，故而即使與其他成分混合時，亦易於滲出於表面，容易調整存在比率。
作為本發明中所使用之具有矽氧烷基之含矽化合物，可使用由下述通式(1)表示者。式中，Ra表示甲基等碳數為1~20之烷基；Rb表示未經取代，或者經胺基、環氧基、羧基、羥基、或(甲基)丙烯醯基所取代之碳數為1~20之烷基、碳數為1~3之烷氧基、或聚醚改質基，各Ra、Rb彼此之間可相同亦可不同。又，m係0~250之整數，n係0~250之整數。
於本發明中，具有由上述通式(1)所表示之構造之化合物中，尤可較佳使用對單末端進行(甲基)丙烯酸改質而得之X－22－174DX、X－22－2426(均為信越化學工業(股)製造)或者對兩末端進行(甲基)丙烯酸改質而得之X－22－164A、X－22－164E(均為信越化學工業(股)製造)。
又，作為本發明中所使用之含氟化合物，若為包含由Cd F2d＋1 (d為1~21之整數)所表示之全氟烷基、或由－(CF2 －CF2 －O)－所表示之全氟烷基醚基中之至少一者，則並無特別限制，例如，可使用含氟單體之聚合物、或含氟單體與非含氟單體之共聚物等。
於本發明中，其中尤其可較佳使用由下述通式(2)所表示之具有全氟聚醚基之化合物。又，p係0~2000之整數，q係0~2000之整數。
於本發明中，由上述通式(2)所表示之具有全氟聚醚基之化合物中，尤佳為使用對兩末端、或單末端進行(甲基)丙烯酸改質而得之全氟聚醚化合物。具體而言，可列舉：對兩末端進行甲基丙烯酸胺基甲酸酯改質而得之MD700、5101X(均為Solvay Solexis(股)製造)、對兩末端進行丙烯酸胺基甲酸酯改質而得之5090X(Solvay Solexis(股)製造)。
又，作為構成本發明中所使用之防污層的材料，若為具有：具有上述矽氧烷基之含矽化合物、及包含全氟烷基或全氟烷基醚基中之至少一者之含氟化合物者，則並無特別限制，且亦可用作混合物，亦可為將兩者共聚合而包含於同一分子內者。本發明中，可較佳地使用兩者中之任一者，較佳為包含於同一分子內者。其原因在於，可容易地調整上述防污層表面之元素比例。
於本發明中，作為上述含矽化合物與含氟化合物之比，若上述防污層表面之Si/C及F/C在上述範圍內，則並無特別限制，可根據所使用之化合物種類適當選擇。
於上述防污層係將構成上述防污層之材料滲出於後述光學功能層之最表面而形成者時，亦有無法明確規定本發明中所使用之防污層膜厚之情況，然而於上述防污層係於後述光學功能層上形成為膜狀時，膜厚通常較佳為1 nm~30 nm之範圍內，其中較佳為5 nm~10 nm之範圍內。其原因在於，若厚於上述範圍，則會影響光學特性，用於顯示器等時，可能無法良好地識別圖像。
作為本發明之上述防污層的形成方法，可列舉下述方法：使上述具有矽氧烷基之含矽化合物、及包含全氟烷基或全氟烷基醚基中之至少一者之含氟化合物溶解或分散於溶劑中，以製備防污層塗佈液，於後述光學功能層上進行塗佈、乾燥之方法；或將上述含矽化合物及含氟化合物溶解於形成後述光學功能層之光學功能層形成用塗佈液中，且塗佈於後述之基材上，藉此使上述含矽化合物、及含氟化合物滲出於上述光學功能層表面之方法。於本發明中，較佳為使用後者方法。其原因在於，可使得膜厚變薄，進而可減少步驟數，提高生產性。
2.基材
作為本發明中所使用之基材，若為配置於顯示器等圖像顯示裝置之前表面時可良好地識別顯示器等所顯示之圖像者，則並無特別限制。作為上述基材，可使用並不吸收可見光之透明薄膜。作為上述透明薄膜，例如可列舉：三乙醯基纖維素薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、二乙醯基纖維素薄膜、乙酸丁酸酯纖維素薄膜、聚醚碸薄膜、聚丙烯酸系薄膜、聚胺基甲酸酯系薄膜、聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚碸薄膜、聚醚薄膜、三甲基戊烯薄膜、聚醚酮薄膜、丙烯腈薄膜、甲基丙烯腈薄膜等。於本發明中，上述透明薄膜材料中，較佳為使用一軸或二軸延伸聚酯薄膜、及三乙醯基纖維素薄膜。其原因在於，上述一軸或二軸延伸聚酯薄膜之透明性、耐熱性優良，且三乙醯基纖維素薄膜無光學異向性。
上述透明薄膜之厚度若為可良好地識別圖像者，則並無特別限制，通常為25 μm~1000 μm之範圍內。
3.光學功能層
本發明中所使用之光學功能層係形成於上述基材上及防污層之間者，若為用於顯示器等之表面時具有所需之光學功能者，則並無特別限制。於本發明中，作為上述光學功能層，例如可列舉：為避免薄膜表面產生刮傷而具有耐擦傷性功能之硬塗層，具有抗反射功能之低折射率層，具有藉由抗靜電而防止灰塵附著之功能的抗靜電層，具有藉由擴散外光之反射而擴散反射、且減少螢光燈等對畫面之映入之功能的防眩層等，且本發明之光學功能層係於上述光學功能層中積層至少1層以上而製成者。
作為本發明中所使用之光學功能層的積層順序，通常自基材側以抗靜電層、硬塗層、防眩層、低折射率層之順序進行積層。故而，作為上述光學功能層之層構成，例如可列舉：基材/抗靜電層、基材/硬塗層、基材/低折射率層、基材/抗靜電層/硬塗層、基材/硬塗層/低折射率層、基材/抗靜電層/硬塗層/低折射率層、基材/防眩層、基材/防眩層/低折射率層、基材/防眩層/硬塗層/低折射率層、基材/抗靜電層/防眩層、基材/抗靜電層/防眩層/低折射率層、基材/抗靜電層/防眩層/硬塗層/低折射率層等。
(1)抗靜電層本發明中所使用之抗靜電層由於抗靜電效果，而可防止灰塵附著，或者可獲得將本發明之光學功能薄膜用於陰極射線管(CRT)時之電磁屏蔽效果。
作為上述抗靜電層，通常使用將導電性微粒子分散於樹脂組成物中而得者。
作為上述抗靜電層中所使用之導電性微粒子，例如可列舉：摻雜銻之氧化銦錫(ATO)或氧化銦錫(ITO)、以金及/或鎳進行有表面處理之有機化合物微粒子等。又，作為抗靜電劑，可為：四級銨鹽等陽離子性抗靜電劑，磺酸根離子、硫酸根離子等陰離子系抗靜電劑，聚乙二醇系等非離子性抗靜電劑等各種界面活性劑型抗靜電劑，進而亦可為如上述般將抗靜電劑高分子量化而得之高分子型抗靜電劑等。進而亦可使用聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚對苯乙炔、聚並苯、或該等之各衍生物等導電性聚合物。
作為上述抗靜電層中所使用之樹脂組成物，若為可包含上述導電性微粒子之透明樹脂組成物，則並無特別限制，例如可使用熱可塑性樹脂、熱硬化型樹脂、感光性樹脂等。
本發明中所使用之抗靜電層的製造方法，若為可以均勻膜厚形成者，則並無特別限制，可使用通常之塗佈方法。
又，於本發明中，亦可藉由將上述導電性微粒子添加於後述之硬塗層、低折射率層、防眩層中，從而使該等分別兼具抗靜電層之功能。
(2)硬塗層本發明中所使用之硬塗層係為避免本發明之光學功能薄膜表面出現損傷而賦予耐擦傷性效果者。於本發明中，上述硬塗層係於JIS 5600－5－4：1999中所示之鉛筆硬度試驗中表現出H以上之硬度者。
作為構成上述硬塗層之材料，若為具有透明性且可獲得硬塗性者，則並無特別限制，例如可使用熱可塑性樹脂、熱硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂等。於本發明中，就可製成硬塗性優良者之優點而言，其中較佳為使用反應硬化型樹脂即熱硬化型樹脂及/或電離放射線硬化型樹脂，尤佳為將電離放射線硬化型樹脂用於硬塗層之黏合劑樹脂中。其原因在於，生產性、能量效率、對其他構件之熱損害降低等特性優良。
作為適於形成本發明中所使用之硬塗層的電離放射線硬化型樹脂組成物，較佳為具有丙烯酸酯系之官能基者，例如可使用：分子量較低之聚酯樹脂、聚醚樹脂、聚醚樹脂、丙烯酸系樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、聚硫醇聚醚樹脂、多元醇、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯單硬脂酸酯等二(甲基)丙烯酸酯；三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等三(甲基)丙烯酸酯；季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯衍生物或二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯等多官能化合物等之單體類或環氧丙烯酸酯或丙烯酸胺基甲酸酯等之寡聚物等。
上述電離放射線硬化型樹脂組成物中所使用之光聚合起始劑，可根據上述電離放射線硬化型樹脂組成物之反應形式而適當選擇光自由基起始劑或光陽離子起始劑等。對光聚合起始劑並無特別限制，例如，光聚合起始劑可根據黏合劑成分之電離放射線硬化性之反應形式而適當選擇光自由基起始劑或光陽離子起始劑等。
作為上述光聚合起始劑並無特別限制，例如可列舉：苯乙酮類、二苯甲酮類、縮酮類、蒽醌類、二硫化物化合物類、甲硫碳醯胺化合物類、氟胺化合物類等。更具體而言，可例示：1－羥基－環己基－苯基－酮、2－甲基－1－[4－(甲硫基)苯基]－2－嗎啉基丙烷－1－酮、苄基二甲基酮、1－(4－十二烷基苯基)－2－羥基－2－甲基丙烷－1－酮、2－羥基－2－甲基－1－苯基丙烷－1－酮、1－(4－異丙基苯基)－2－羥基－2－甲基丙烷－1－酮、2－羥基－1－{4－[4－(2－羥基－2－甲基－丙醯基)－苄基]苯基}－2－甲基－丙烷－1－酮、二苯甲酮等。該等中，1－羥基－環己基－苯基－酮、及2－甲基－1－[4－(甲硫基)苯基]－2－嗎啉基丙烷－1－酮，由於即使少量亦可引發且促進利用有電離放射線照射之聚合反應，故而可較佳地用於本發明中。該等可單獨使用任一者，或亦可組合使用兩者。該等亦有市售品，例如，1－羥基－環己基－苯基－酮之商品名係IRGACURE 184，可自Ciba Specialty Chemicals(股)購員。
本發明中所使用之硬塗層的膜厚，若為可發揮耐擦傷性且具有充分強度者，則並無特別限制，硬化後，較佳為0.1 μm~100 μm之範圍內，其中較佳為0.8 μm~20 μm之範圍內。其原因在於，若薄於上述範圍，則無法獲得充分之硬塗性能，若厚於上述範圍，則易於因來自外部之衝擊而破裂。
本發明中所使用之硬塗層的製造方法，若為可以均勻膜厚形成者，則並無特別限制，可使用通常之塗佈方法。
(3)防眩層本發明中所使用之防眩層係於表面具有微細之凹凸形狀且提供防眩功能之層。
上述防眩層係含有用以賦予防眩性之透光性微粒子、及用以賦予對基材及鄰接之層的密著性之黏合劑，進而，視需要而含有均化劑等添加劑，以及用以調整折射率、防止交聯收縮、賦予高壓入強度之無機填充料等而形成。
上述各透光性微粒子並無特別限制，可使用無機系、有機系者。作為由有機系材料所形成之微粒子的具體例，可列舉塑膠珠。作為塑膠珠，可列舉：苯乙烯珠(折射率為1.60)、三聚氰胺珠(折射率為1.57)、丙烯酸珠(折射率為1.50~1.53)、丙烯酸－苯乙烯珠(折射率為1.54~1.58)、苯代三聚氰胺珠、苯代三聚氰胺．甲醛縮合珠、聚碳酸酯珠、聚乙烯珠等。較佳為上述塑膠珠於其表面具有疏水性基，例如可列舉苯乙烯珠。作為無機系微粒子，可列舉：無定形矽、無機矽珠等。
本發明中所使用之透光性微粒子之粒徑，若為可使透光性微粒子均勻分散於黏合劑中，且可獲得所需之凹凸者，則並無特別限制，較佳為使用0.5 μm~8 μm者。
又，作為上述透光性微粒子在黏合劑中之含量，較佳為相對於黏合劑100質量份，於1質量份~15質量份之範圍內使用。
作為可用於本發明所使用之防眩層中的黏合劑，若為透明樹脂，則並無特別限制，例如可使用熱可塑性樹脂、及反應硬化型樹脂即熱硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂等。
作為本發明中所使用之防眩層的膜厚，若為可獲得所需之防眩性者，則並無特別限制，可根據所使用之透光性微粒子的種類、及本發明之光學功能薄膜的用途等進行適當設定。
又，上述防眩層可為單層，亦可為包含多數層者。於防眩層為多數層時，較佳為包含基礎凹凸層及設置於該基礎凹凸層上之表面形狀調整層。此處，表面形狀調整層係具有將上述基礎凹凸層之表面形狀調整為更合適之凹凸形狀之功能的層。防眩層為多數層時之基礎凹凸層係表面具有凹凸形狀者，可藉由與凹凸層為單層時之防眩層實質上相同之方法而獲得。
本發明中所使用之防眩層的形成方法，通常係藉由塗佈將上述透光性微粒子混合於上述黏合劑中所製成之塗佈液而形成。
上述塗佈液中，使用時必須將所沉澱之透光性微粒子充分攪拌而使其分散。為避免上述缺陷，亦可於上述塗佈液中添加粒徑為0.5 μm以下、較佳為0.1 μm~0.25 μm之矽珠，作為沉澱防止劑。再者，該矽珠添加越多，則越可有效防止有機填充料沉澱，但會對塗膜之透明性造成不良影響。因此，較佳為添加並不損及塗膜之透明性且可防止沉澱之範圍內的矽珠，即相對於黏合劑100質量份，添加未滿0.1質量份左右之矽珠。
(4)低折射率層作為本發明之低折射率層，若為可對上述光學功能層賦予抗反射效果者，則並無特別限制，例如可列舉具有低折射率微粒子及黏合劑成分者。低折射率微粒子係折射率低於黏合劑成分之折射率的微粒子。
(低折射率微粒子)本發明中所使用之成為核心之低折射率微粒子，係折射率低於塗佈組成物中所使用之黏合劑成分的微粒子。於本發明中，作為上述低折射率微粒子之折射率，較佳為1.44以下，尤佳為1.40以下。其原因在於可賦予充分之低折射率性。
作為本發明中所使用之低折射率微粒子，可列舉：具有空隙之微粒子、或者具有低折射率性之金屬氟化物微粒子等。
於本發明中，所謂上述具有空隙之微粒子，係指於微粒子內部形成填充有氣體之構造及/或包含氣體之多孔質構造體的微粒子。於氣體為折射率1.0之空氣時，相較於微粒子原本之折射率，折射率與微粒子中之佔有率成比例地降低。又，於本發明中，根據微粒子之形態、構造、凝集狀態、於膜內部之微粒子分散狀態，亦包括可於內部、及/或表面之至少一部分形成奈米孔洞構造之微粒子。
本發明中所使用之低折射率微粒子中，作為具有空隙之微粒子的材料，可為無機物、或有機物中之任一者，例如可列舉包含金屬、金屬氧化物、樹脂者，其中較佳為使用氧化矽(二氧化矽)微粒子。上述二氧化矽微粒子可為結晶性、溶膠狀、凝膠狀之狀態等。
作為具有空隙之無機系微粒子之具體例，可列舉：日本專利特開平7－133105號公報、日本專利特開2001－233611號公報等中所揭示之複合氧化物溶膠或中空二氧化矽微粒子。其中較佳為使用日本專利特開2001－233611號公報中所揭示之技術而製備之中空二氧化矽微粒子。其原因在於，具有空隙之無機系微粒子之硬度高，故與黏合劑成分混合而形成低折射率層時，可提高該層強度，且可將折射率調整為1.20~1.44左右之範圍內。
如上所述之中空二氧化矽微粒子等具有空隙之無機系微粒子，具體而言可藉由以下之第1~第3步驟而製造。
即，第1步驟為：事先分別製備二氧化矽原料以及除二氧化矽以外之無機氧化物原料之鹼性水溶液、或者製備兩者之混合水溶液。繼而，根據作為目的之複合氧化物的複合比例，將所獲得之上述水溶液一面攪拌，一面添加入pH10以上之鹼性水溶液中。再者，亦可將事先包含晶種粒子之分散液作為起始原料，以替代第1步驟。
其次，第2步驟為：自包含上述步驟所獲得之複合氧化物之膠體粒子中選擇性除去除矽與氧以外之元素的至少一部分。具體而言，係使用礦酸或有機酸溶解除去複合氧化物中之元素，或者使複合氧化物中之元素與陽離子交換樹脂接觸而將其離子交換除去。
繼而，第3步驟為：藉由於該去除一部分元素之複合氧化物的膠體粒子中添加水解性有機矽化合物或矽酸液等，而以水解性有機矽化合物或矽酸液等聚合物包覆膠體粒子之表面。藉此，可製造上述公報中所記載之複合氧化物溶膠。
又，作為可於所形成之低折射率層之內部及/或表面之至少一部分上形成奈米孔洞構造之微粒子，除上述二氧化矽微粒子以外，可列舉：以增大比表面積為目的而製造之於填充用之管柱及表面之多孔質部吸附各種化學物質之緩釋材、用於觸媒固定用之多孔質微粒子、或者以組入於隔熱材或低介電係數材為目的之中空微粒子的分散體或凝集體。作為上述之具體例，可利用下述市售品：日本Silica工業股份公司製造之商品名Nipsil或Nipgel中之多孔質二氧化矽微粒子之聚集體、日產化學工業(股)製造之具有二氧化矽微粒子連接成鏈狀之構造的膠體二氧化矽UP系列(商品名)中粒徑在本發明之較佳粒徑範圍內者。
另一方面，作為具有空隙之有機系微粒子之具體例，較佳可列舉：使用日本專利特開2002－80503號公報中所揭示之技術而製備之中空高分子微粒子。中空高分子微粒子具體而言可藉由下述方法而製造：於分散穩定劑之水溶液中，使包含(i)至少1種交聯性單體、(ii)起始劑、(iii)由至少1種交聯性單體所獲得之聚合物或至少一種交聯性單體與至少1種單官能性單體之共聚物、以及對(i)~(iii)之相溶性較低之水難溶性溶劑的混合物分散，進行懸浮聚合。再者，此處，所謂交聯性單體，係指具有2個以上之聚合性反應基者；所謂單官能性單體，係指具有一個聚合性反應基者。
於本發明中，作為將具有空隙之微粒子用作低折射率微粒子時之折射率，較佳為1.20~1.44之範圍內，其中較佳為1.22~1.40之範圍內。其原因在於，若大於上述範圍，則無法充分地低折射率化；若小於上述範圍，則難以確保微粒子自身之強度。
另一方面，作為本發明中所使用之金屬氟化物微粒子之材料，若為折射率低者，則並無特別限制，例如可列舉：氟化鎂、氟化鋁、氟化鈣、氟化鋰等。
又，於本發明中，作為將金屬氟化物微粒子用作低折射率微粒子時之折射率，較佳為1.30~1.44之範圍內，其中較佳為1.33~1.40之範圍內。其原因在於，若大於上述範圍，則無法充分地低折射率化，就可使低折射率層充分地低折射率化之觀點而言，上述範圍較佳。
微粒子之形狀可為球狀、鏈狀、針狀、板狀、片狀、棒狀、纖維狀、樹脂狀中之任一者。
低折射率微粒子之平均粒徑較佳為1 nm以上、100 nm以下，更佳為下限為10 nm以上，上限為50 nm以下。其原因在於，微粒子之平均粒徑超過100 nm時，有損壞透明性之虞。另一方面，微粒子之平均粒徑未滿1 nm時，有微粒子難以分散之虞。藉由將微粒子之平均粒徑設於該範圍內，可對低折射率層賦予優良之透明性。
(黏合劑成分)作為本發明中所使用之黏合劑成分，若為可將上述低折射率微粒子均勻分散後使用，且可賦予優良之成膜性、及對基材與鄰接之層之密著性者，則並無特別限制。
作為上述黏合劑成分，若為固化或硬化時具有透明性者，則並無特別限制，例如可使用：對可見光、紫外線、電子射線等電磁波或能量粒子束起感應而硬化之光硬化性黏合劑成分，或以對熱起感應而硬化之熱硬化性黏合劑成分為代表之反應性黏合劑成分，或以不對光或熱等起感應而是藉由乾燥或冷卻而進行固化之熱可塑性樹脂等為代表之非反應性黏合劑成分。
其中，於本發明中，較佳為使用光硬化性黏合劑成分，尤佳為使用電離放射線硬化性黏合劑成分。其原因在於，可製備塗佈適應性優良之塗佈組成物，且易於形成均勻之大面積塗膜。又，其原因在於，塗佈塗膜中之黏合劑成分後利用光聚合而使其硬化，藉此可獲得強度較高之塗膜。
作為上述電離放射線硬化性黏合劑成分，可使用具有下述聚合性官能基之單體、寡聚物及聚合物，該聚合性官能基係受到電離放射線照射時直接、或受到起始劑作用後間接地產生聚合或二聚化等大分子化之反應者。於本發明中，主要可使用具有丙烯酸基、乙烯基、烯丙基等乙烯性不飽和鍵之自由基聚合性者，或如含有環氧基之化合物般的光陽離子聚合性者。
作為上述熱硬化性黏合劑成分，可使用具有下述硬化反應性官能基之單體、寡聚物及聚合物，該硬化反應性官能基係可藉由加熱，於相同官能基之間或與其他官能基之間進行聚合或交聯等大分子量化反應而硬化者。具體而言可列舉具有烷氧基、羥基、羧基、胺基、環氧基、氫鍵形成基等之單體、寡聚物。
於本發明中，作為上述電離放射線硬化性黏合劑成分、上述熱硬化性黏合劑成分，較佳為於一分子內具有2個以上之聚合性官能基之多官能性者，以使可於黏合劑成分之間進行交聯鍵結。
作為上述非反應性黏合劑成分，可例示先前用於形成光學薄膜之非聚合反應性透明樹脂，例如：聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚烯烴、聚苯乙烯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯丁醛、聚碳酸酯等。
於本發明中，亦可使用上述黏合劑成分之1種，亦可混合2種以上。例如，亦可如上述熱硬化性黏合劑成分、或上述非反應性黏合劑成分般，於上述電離放射線硬化性黏合劑成分中組合其他反應形式之聚合性單體、寡聚物、聚合物。
作為構成本發明中所使用之低折射率層之上述低折射率微粒子及上述黏合劑成分之調配比率，較佳為相對於低折射率微粒子10質量份，調配黏合劑成分3質量份~20質量份。
本發明中所使用之低折射率層的厚度，若為可發揮抗反射效果者，則並無特別限制，通常係10 nm~200 nm之範圍內。
作為本發明中所使用之低折射率層的形成方法，若為可形成膜厚均勻者，則並無特別限制，例如可使用：真空蒸鍍法、濺鍍法、熱化學氣相沉積(CVD)法等各種真空成膜方法，或者利用有溶膠－凝膠法等之濕式塗佈法等公知方法，通常係利用塗佈將上述低折射率微粒子及黏合劑成分製成塗佈液狀而得之低折射率層用塗佈組成物之濕式塗佈法而形成。
作為上述低折射率層用塗佈組成物，係至少具有上述低折射率微粒子及黏合劑成分者，除此以外，亦可視需要而含有溶劑、光聚合起始劑、其他添加劑。
(溶劑)作為本發明中所使用之上述低折射率層用塗佈組成物中所包含之溶劑，若為可將上述低折射率微粒子及黏合劑成分等均勻溶解或分散者，則並無特別限制，可使用普通有機溶劑。
作為上述溶劑，例如可使用：甲醇、乙醇、異丙醇等醇類；甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮類；乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯類；鹵化烴類；甲苯、二甲苯等芳香族烴類；或者該等之混合物。
於本發明中，其中較佳為使用酮系有機溶劑。若使用酮系溶劑製備本發明之塗佈組成物，則可容易地將該組成物於基材表面均勻塗佈成較薄，且，塗佈後，溶劑之蒸發速度適當，難以引起乾燥不均，故而可容易地獲得均勻且較薄之大面積塗膜。作為酮系溶劑，可使用包含1種酮之單獨溶劑、包含2種以上酮之混合溶劑、及含有1種或2種以上之酮以及其他溶劑且未失去酮溶劑之性質者。較佳為使用溶劑之70質量%以上、尤佳為80質量%以上係1種或2種以上之酮的酮系溶劑。
又，可適當調整溶劑之量，以使各成分均勻溶解、分散，製備後保存時不會產生凝集，且塗佈時不會成為過於稀薄之濃度。較佳為，於滿足該條件之範圍內，減少溶劑之使用量，製備高濃度之塗佈組成物，於不佔容量之狀態下保存，使用時取出必需部分，稀釋為適合塗佈作業之濃度。將固形份與溶劑之合計量設為100質量份時，相對於0.5質量份~50質量份之總固形份，以50質量份~95.5質量份之比例使用溶劑；更佳為相對於10質量份~30質量份之總固形份，以70質量份~90質量份之比例使用溶劑，藉此可獲得分散穩定性尤其優良、且適合於長期保存之低折射率層用塗佈組成物。
(光聚合起始劑)本發明中所使用之黏合劑成分為電離放射線硬化性時，較理想的是為引發光聚合而使用光聚合起始劑。作為光聚合起始劑，可使用與上述「(2)硬塗層」項所記載者相同者。
又，使用光聚合起始劑時，較佳為，相對於電離放射線硬化性黏合劑成分100質量份，通常以3質量份~8質量份之比例調配該光聚合起始劑。
(其他)於本發明中，除上述低折射率微粒子及黏合劑成分以外，亦可視需要而添加其他添加物。作為上述添加物，可較佳地使用環氧丙烯酸酯樹脂(共榮社化學製造之「環氧酯」或昭和高分子製造之「環氧」等)，或者各種異氰酸酯與具有羥基之單體經由胺基甲酸酯鍵而進行加成聚合所獲得之丙烯酸胺基甲酸酯樹脂(日本合成化學工業製造之「紫光」或共榮社化學製造之「丙烯酸胺基甲酸酯」)等數量平均分子量(以凝膠滲透層析法(GPC)法測定之聚苯乙烯換算數量平均分子量)為2萬以下之寡聚物類。其原因在於，該等單體類或寡聚物類不僅提高塗膜之交聯密度的效果高，且數量平均分子量為2萬以下，較小，故而係流動性高之成分，從而具有提高上述低折射率層用塗佈組成物之塗佈適應性之效果。
又，作為黏合劑，以降低折射率為目的，亦可添加含有氟之單體、及聚合物。
又，本發明中所使用之低折射率層，亦可於上述低折射率層之基材側進而設置其他折射率層(高折射率層及中折射率層)。其原因在於，藉由將上述高折射率層、中折射率層與低折射率層組合使用，可有效防止由於各個折射率不同而引起光反射。
作為該等其他折射率層之折射率，若為折射率高於上述低折射率層者，則並無特別限制，可於1.46~2.00之範圍內任意設定。於本發明中，中折射率層係指折射率至少高於上述低折射率層，且其折射率為1.46~1.80之範圍內者；高折射率層係指與中折射率層併用時，折射率至少高於上述中折射率層，且其折射率為1.65~2.00之範圍內者。
作為本發明中所使用之上述中折射率層及高折射率層，若折射率在上述範圍內，則並無特別限制，例如，可列舉含有超微粒子中具有所需折射率的微粒子、及黏合劑成分者。
作為上述超微粒子之材料，例如可列舉：氧化鋅(1.90)、二氧化鈦(2.3~2.7)、二氧化鈰(1.95)、摻錫氧化銦(1.95~2.00)、摻銻氧化錫(1.75~1.85)、氧化釔(1.87)、氧化鋯(2.10)。再者，上述括號內表示各超微粒子之材料的折射率。
於本發明中，作為上述中折射率層及高折射率層之折射率的調整方法，通常根據上述超微粒子之含有率而確定，故而可根據添加量進行調整。
又，本發明中所使用之超微粒子之平均粒徑，若為可形成具有所需折射率之層者，則並無特別限制，通常為100 nm以下。又，可使用與上述低折射率層相同者作為上述黏合劑成分。
該等其他折射率層之膜厚較佳為10 nm~300 nm、更佳為30 nm~200 nm之範圍。
作為上述其他折射率層(高折射率層與中折射率層)之形成位置，若為上述低折射率層與上述基材之間，則並無特別限制，亦可直接設置於上述基材上，較佳為於上述基材上形成硬塗層後，將上述其他折射率層設置於硬塗層與低折射率層之間。其原因在於，可更有效地發揮抗反射功能。
又，若本發明中所使用之超微粒子係具有導電性者，則使用該超微粒子所形成之其他折射率層(高折射率層或中折射率層)亦具有導電性，故而亦可作為兼具抗靜電層之功能者。
作為本發明之上述高折射率層或中折射率層之形成方法，可利用與上述低折射率層相同之方法而形成，且可製成利用化學蒸鍍法(CVD)、物理蒸鍍法(PVD)等蒸鍍法所形成之如二氧化鈦或氧化鋯般之折射率高的無機氧化物之蒸鍍膜，或者亦可製成使如二氧化鈦般之折射率高之無機氧化物微粒子分散而得之膜。
再者，本發明並不限於上述實施形態。上述實施形態係例示，具有本發明之申請專利範圍中所記載之技術思想、及實質上相同之結構且可起到相同作用效果者，無論為何種情況均包含於本發明之技術範圍內。
[實施例]
其次，列舉實施例及比較例，進一步具體說明本發明。
[評估方法]
對實施例、比較例之光學功能薄膜，就(1)反射率測定、(2)表面之元素比例(Si/C及F/C)、(3)接觸角及滑落角、(4)表面之動摩擦係數、(5)表面之平均面粗糙度(Ra)、(6)耐擦傷性評估試驗進行測定。其結果示於表1。
(1)反射率測定使用島津製作所(股)製造之分光光度計(UV－3100PC)測定絕對反射率。將最低反射率示於表1。再者，最低反射率係以反射率之最小值為波長550 nm附近之方式而設定低折射率層之膜厚時之反射率的值。
(2)表面之元素比例(Si/C及F/C)使用ESCA(角度分解型微小區域X射線光電子分光裝置Theta Probe(Thermo Electron(股)製造)，於以下條件下測定塗佈膜表面之元素比例。
(測定條件)X射線源：單色化AlK α測定面積：400 μm ψ X射線輸出：100 W
(3)接觸角、及滑落角使用DM700(協和界面科學(股)製造)測定表面之液態石蠟、黑色標記油墨(MHJ60－T1黑，寺西化學工業(股)製造)之接觸角及滑落角、水之接觸角。
(4)表面之動摩擦係數利用HEIDON HHS－2000動摩擦試驗機，於乾燥狀態(20℃－65%RH)下，以10 mm ψ不鏽鋼鋼球、荷重為200 g、速度為5 mm/s之條件測定表面之動摩擦係數。
(5)表面之平均面粗糙度(Ra)使用原子力顯微鏡(日本VEECO(股)製造，Nanoscope Ⅲ a)，於乾燥狀態(20℃－65%RH)下，以1 μm×1 μm之範圍測定表面之平均面粗糙度(Ra)。
(6)耐擦傷性評估試驗使用# 0000之鋼絲絨，藉由目視確認以荷重200 g往復摩擦20次時有無擦傷。評估基準如下所示。
○：完全未觀察到擦傷者○~△：觀察到細小擦傷(5處以下)者△：擦傷較顯著，但未觀察到剝離者×：剝離者
[實施例1]
(1)硬塗層之形成(硬塗層形成用組成物之製備)混合下述組成之成分，製備硬塗層形成用組成物。
．季戊四醇三丙烯酸酯(PET－30：商品名，日本化藥製造)；30.0質量份．IRGACURE 907(商品名，Ciba Specialty Chemicals公司製造)；1.5質量份．甲基異丁基酮：73.5質量份
(硬塗層之製作)於厚度為80 μm之三乙醯基纖維素(TAC)薄膜上棒塗上述所製備之硬塗層形成用組成物，藉由乾燥而除去溶劑後，使用紫外線照射裝置以約20 mJ/cm2 之照射線量進行紫外線照射，使塗膜硬化，從而獲得具有膜厚為10 μm之硬塗層之包含基材/硬塗層之積層薄膜。
(2)低折射率層之形成混合下述組成之成分，製備低折射率層形成用組成物。
(低折射率層形成用組成物)．中空二氧化矽微粒子分散液(中空二氧化矽甲基異丁基酮溶膠；平均粒徑為50 nm，固形份為20%，觸媒化成工業(股)製造)；13.6質量份．季戊四醇三丙烯酸酯(PET－30：商品名，日本化藥製造)；1.8質量份．IRGACURE 127(商品名，Ciba Specialty Chemicals公司製造)；0.1質量份．X－22－164E(商品名，信越化學工業製造，兩末端甲基丙烯酸改質矽酮)；0.2質量份．5101X(商品名，Solvay Solexis製造，兩末端4官能甲基丙烯酸酯改質全氟聚醚化合物)；0.2質量份.甲基異丁基酮；84.1質量份
(3)光學功能薄膜之製作於(1)中所獲得之包含基材/硬塗層之積層薄膜上棒塗上述所製備之低折射率層形成用組成物，藉由乾燥而除去溶劑後，使用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan(股)，光源H閥)，以200 mJ/cm2 之照射線量進行紫外線照射，使塗膜硬化，形成膜厚約為100 nm之低折射率層。
藉由以上，可獲得具有基材/硬塗層/低折射率層/防污層(藉由滲出而形成)之層構造之光學功能薄膜。
[實施例2]
除將低折射率層形成用組成物設為下述組成之成分以外，以與實施例1相同之方式，獲得具有基材/硬塗層/低折射率層/防污層(藉由滲出而形成)之層構造之光學功能薄膜。
(低折射率層形成用組成物)．中空二氧化矽微粒子分散液(中空二氧化矽甲基異丁基酮溶膠；平均粒徑為50 nm，固形份為20%，觸媒化成工業(股)製造)；13.6質量份．季戊四醇三丙烯酸酯(PET－30：商品名，日本化藥製造)；1.8質量份．IRGACURE 127(商品名，Ciba Specialty Chemicals公司製造)；0.1質量份．ZX－007C(固形份為35%，商品名，富士化成工業製造，氟樹脂/矽氧烷接枝型聚合物)；0.5質量份．5088X(商品名，Solvay Solexis製造，兩末端2官能甲基丙烯酸胺基甲酸酯改質全氟聚醚化合物)；0.2質量份．甲基異丁基酮；83.4質量份
[實施例3]
(1)基材/硬塗層/低折射率層之形成以與實施例1相同之方式，獲得包含基材/硬塗層之積層薄膜。繼而，將低折射率層形成用組成物設為下述組成之成分，從而於上述積層薄膜上形成低折射率層。
(低折射率層形成用組成物)．中空二氧化矽微粒子分散液(中空二氧化矽甲基異丁基酮溶膠；平均粒徑為50 nm，固形份為20%，觸媒化成工業(股)製造)；16.4質量份．季戊四醇三丙烯酸酯(PET－30：商品名，日本化藥製造)；1.6質量份．IRGACURE 127(商品名，Ciba Specialty Chemicals公司製造)；0.1質量份甲基異丁基酮；81.9質量份
(2)防污層之形成混合下述組成之成分，製備防污層形成用組成物。
(防污層形成用組成物)．ZX－007C(固形份為35%，商品名，富士化成工業製造，氟樹脂/矽氧烷接枝型聚合物)；0.6質量份．FLUOROLINK D(商品名，Solvay Solexis製造，兩末端羥基改質全氟聚醚化合物)；0.1質量份．CORONATE HX(商品名，日本聚胺基甲酸酯製造，異氰尿酸酯型預聚物)；0.3質量份．異丙醇；9.4質量份
於(1)中所獲得之包含基材/硬塗層/低折射率層之積層薄膜上棒塗上述中所製備之防污層形成用組成物，且藉由乾燥而除去溶劑後，於烘箱中以80℃、1 h之條件使塗膜硬化，形成膜厚約為10 nm之防污層。
藉由以上，獲得具有基材/硬塗層/低折射率層/防污層(膜狀)之層構造之光學功能薄膜。
[比較例1]
除將低折射率層形成用組成物設為下述組成之成分以外，以與實施例1相同之方法，製作抗反射膜，從而獲得基材/硬塗層/低折射率層之層構造之光學功能薄膜。
(低折射率層形成用組成物)．中空二氧化矽微粒子分散液(中空二氧化矽甲基異丁基酮溶膠；平均粒徑為50 nm，固形份為20%，觸媒化成工業(股)製造)；14.7質量份．季戊四醇三丙烯酸酯(PET－30：商品名，日本化藥製造)；2.0質量份．IRGACURE 127(商品名，Ciba Specialty Chemicals公司製造)；0.1質量份．甲基異丁基酮；83.2質量份
[比較例2]
除將低折射率層形成用組成物設為下述組成之成分以外，以與實施例1相同之方式，製作抗反射膜，從而獲得具有基材/硬塗層/低折射率層/防污層(僅使矽系防污劑滲出而形成)之層構造之光學功能薄膜。
(低折射率層形成用組成物)．中空二氧化矽微粒子分散液；14.0質量份．季戊四醇三丙烯酸酯(PET－30：商品名，日本化藥製造)；1.9質量份．IRGACURE 369(商品名，Ciba Specialty Chemicals公司製造)；0.1質量份．X－22－162C(商品名，信越化學工業製造，兩末端羧基改質矽酮添加劑)；0.2質量份．甲基異丁基酮；83.8質量份
[比較例3]
除將低折射率層形成用組成物設為下述組成之成分以外，以與實施例1相同之方式，製作抗反射膜，從而獲得具有基材/硬塗層/低折射率層(僅使氟系防污劑滲出而形成)之層構造之光學功能薄膜。
(低折射率層形成用組成物)．中空二氧化矽微粒子分散液；14.0質量份．季戊四醇三丙烯酸酯(PET－30：商品名，日本化藥製造)；1.9質量份．IRGACURE 369(商品名，Ciba Specialty Chemicals公司製造)；0.1質量份．F200(固形份為30%，商品名，日本油脂製造，氟系嵌段共聚物添加劑)；0.8質量份．甲基異丁基酮；83.2質量份
測定實施例及比較例之光學功能薄膜之表面元素比例，結果實施例中均為：矽元素(Si)與碳元素(C)之比Si/C為0.25以上，且氟元素(F)與碳元素(C)之比F/C為0.10以上，且滿足以下特性。
a.液態石蠟接觸角為65°以上，且液態石蠟滑落角為15°以下。
b.黑色標記油墨接觸角為35°以上，且黑色標記油墨滑落角為15°以下。
c.動摩擦係數未滿0.15。
與此相對，比較例中並未滿足上述a~c之所有特性。
(產業上之可利用性)
因於最表面具有耐指紋性、耐標記油墨性、光滑性優良之防污層，故可用於電視、個人電腦、行動電話等之顯示器，曲面鏡，後鏡，護目鏡，窗玻璃，以及其他商業顯示器之最表層，尤其可適用於液晶顯示裝置等之顯示器的最表層。
1．．．基材
2．．．光學功能層
3．．．防污層
10．．．光學功能薄膜
圖1係表示本發明之光學功能薄膜一例的概略剖面圖。
1．．．基材
2．．．光學功能層
3．．．防污層
10．．．光學功能薄膜

Claims (5)

  1. 一種光學功能薄膜，其特徵在於具有：基材；光學功能層，其係形成於上述基材上；以及防污層，其係形成於上述光學功能層上，表面之元素比例係矽元素(Si)與碳元素(C)之比Si/C為0.25~1.0，且氟元素(F)與碳元素(C)之比F/C為0.10~1.0，並且具有以下特性：a.液態石蠟接觸角為65°以上，且液態石蠟滑落角為15°以下；b.黑色標記油墨接觸角為35°以上，且黑色標記油墨滑落角為15°以下；c.動摩擦係數未滿0.15。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學功能薄膜，其中，上述防污層之水接觸角為100°以上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之光學功能薄膜，其中，上述防污層使用原子力顯微鏡所測定之表面粗糙度(Ra)為2 nm以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之光學功能薄膜，其中，上述防污層具有：具有矽氧烷基之含矽化合物；以及包含全氟烷基或全氟烷基醚基中之至少任一者之含氟化合物。
  5. 如申請專利範圍第3項之光學功能薄膜，其中，上述防污層具有：具有矽氧烷基之含矽化合物；以及包含全氟烷基或全氟烷基醚基中之至少任一者之含氟化合物。
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