特許 7041769 光学積層体、物品および画像表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-15

(45)【発行日】2022-03-24

(54)【発明の名称】光学積層体、物品および画像表示装置

(51)【国際特許分類】

   B32B 7/023 20190101AFI20220316BHJP

   G02B 1/14 20150101ALI20220316BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20220316BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20220316BHJP

【ＦＩ】

B32B7/023

G02B1/14

G02F1/1335

G09F9/00 313

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021051937

(22)【出願日】2021-03-25

【審査請求日】2021-10-11

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000108410

【氏名又は名称】デクセリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100163496

【弁理士】

【氏名又は名称】荒 則彦

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100114937

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 裕幸

(72)【発明者】

【氏名】小野 哲哉

(72)【発明者】

【氏名】中西 大地

(72)【発明者】

【氏名】木伏 祐子

【審査官】塩屋 雅弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１９６４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－００１３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０３２３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０３６８６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ１／００－４３／００

Ｇ０２Ｆ１／１３３５

１／１３３６３

Ｇ０９Ｆ９／００

Ｇ０２Ｂ１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透明基材とハードコート層と光学機能層と防汚層とが順に積層された光学積層体であって、
前記ハードコート層は、フィラーを含有し、
前記ハードコート層は、厚みが３μｍ以上２５μｍ以下であり、
前記光学積層体の表面の１０点平均粗さＲｚは、１９ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、
前記光学機能層は低屈折率層と高屈折層とが交互に積層されたものである、光学積層体。

【請求項2】

透明基材とハードコート層と光学機能層と防汚層とが順に積層された光学積層体であって、
前記ハードコート層は、フィラーを含有し、
前記ハードコート層は、厚みが３μｍ以上２５μｍ以下であり、
前記光学積層体の表面の１０点平均粗さＲｚは、１９ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、
前記光学積層体の表面を原子間力顕微鏡で測定して得られる前記フィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径が１５０ｎｍ以上２２００ｎｍ以下である、光学積層体。

【請求項3】

透明基材とハードコート層と光学機能層と防汚層とが順に積層された光学積層体であって、
前記ハードコート層は、フィラーを含有し、
前記ハードコート層は、厚みが３μｍ以上２５μｍ以下であり、
前記光学積層体の表面の１０点平均粗さＲｚは、１９ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、
前記ハードコート層の表面を原子間力顕微鏡で測定して得られる前記フィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径が１１０ｎｍ以上１６００ｎｍ以下である、光学積層体。

【請求項4】

前記ハードコート層の表面を原子間力顕微鏡で測定して得られる前記フィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径が１１０ｎｍ以上１６００ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載の光学積層体。

【請求項5】

前記光学積層体の表面を原子間力顕微鏡で測定して得られる前記フィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径が１５０ｎｍ以上２２００ｎｍ以下である、請求項１又は３に記載の光学積層体。

【請求項6】

前記光学機能層は少なくとも低屈折率層を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の光学積層体。

【請求項7】

スチールウール摺動試験を２０００サイクルした後の水接触角の値が、前記スチールウール摺動試験前の水接触角の値の８４％以上である、請求項１～６のいずれか一項に記載の光学積層体。

【請求項8】

前記防汚層は、フッ素系化合物を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の光学積層体。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載の光学積層体を備える、物品。

【請求項10】

画面と、前記画面の表面に形成された請求項１～８のいずれか一項に記載の光学積層体とを備える、画像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学積層体、物品および画像表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、タッチパネル、太陽電池等の表面に、反射防止用の光学積層体を設けることがある。近年、スマートフォン、各種操作機器のタッチパネル等の市場の増加に伴い、反射防止用の光学積層体の耐擦傷性の向上が求められている。

【0003】

例えば、特許文献１には、反射防止層の動摩擦係数を規定することで、耐擦傷性を制御することが記載されている。また例えば、特許文献２には、ハードコート層の表面粗さ及びシリカ微粒子径を規定することで、耐擦傷性を制御することが記載されている。また例えば、特許文献３には、低屈折率ナノ微粒子の平均粒子径及び低屈折率層内の無機粒子の固形分比率を規定することで、機械特性を制御することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－００８８７７号公報

【文献】特開２０１９－１３６８８０号公報

【文献】特開２０１４－１０６２４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

光学積層体の耐擦傷性は更なる向上が求められており、耐擦傷性を高めるための新たな構成の開発が求められている。

【0006】

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、耐擦傷性に優れる光学積層体、物品および画像表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。

【0008】

（１）第１の態様にかかる光学積層体は、透明基材とハードコート層と光学機能層と防汚層とが順に積層された光学積層体であって、前記ハードコート層は、フィラーを含有し、前記ハードコート層は、厚みが３μｍ以上２５μｍ以下であり、前記光学積層体の表面の１０点平均粗さＲｚは、１９ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。

【0009】

（２）上記態様にかかる光学積層体において、前記光学積層体の表面を原子間力顕微鏡で測定して得られる前記フィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径が１５０ｎｍ以上２２００ｎｍ以下であってもよい。

【0010】

（３）上記態様にかかる光学積層体において、前記ハードコート層の表面を原子間力顕微鏡で測定して得られる前記フィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径が１１０ｎｍ以上１６００ｎｍ以下であってもよい。

【0011】

（４）上記態様にかかる光学積層体において、前記光学機能層は少なくとも低屈折率層を含んでもよい。

【0012】

（５）上記態様にかかる光学積層体において、前記光学機能層は低屈折率層と高屈折層とが交互に積層されたものであってもよい。

【0013】

（６）上記態様にかかる光学積層体において、スチールウール摺動試験を２０００サイクルした後の水接触角の値が、前記スチールウール摺動試験前の水接触角の値の８４％以上であってもよい。

【0014】

（７）上記態様にかかる光学積層体において、前記防汚層は、フッ素系化合物を含んでもよい。

【0015】

（８）第２の態様にかかる物品は、上記態様にかかる光学積層体を備える。

【0016】

（９）第３の態様にかかる画像表示装置は、画面と、前記画面の表面に形成された上記態様にかかる光学積層体とを備える。

【発明の効果】

【0017】

上記態様にかかる光学積層体、物品および画像表示装置は、耐擦傷性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態に係る光学積層体の一例の断面図である。

【図2】第１実施形態に係る光学積層体を製造する製造装置の一例の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本実施形態について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲で適宜変更して実施することが可能である。

【0020】

図１は、第１実施形態に係る光学積層体１０の一例の断面図である。光学積層体１０は、透明基材１とハードコート層２と密着層３と光学機能層４と防汚層５とが順に積層されている。

【0021】

透明基材１は、可視光域の光を透過可能な透明材料からなる。透明基材１は、例えば、プラスチックフィルムである。プラスチックフィルムの構成材料は、例えば、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、である。透明基材１は、無機基材であって、ガラスフィルムでもよい。

【0022】

透明基材１の構成材料は、好ましくは、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂である。透明基材１は、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）基材が好ましい。プラスチックフィルムがＴＡＣ基材の場合、その一面にハードコート層２を形成したときに、ハードコート層２を構成する成分の一部が浸透してなる浸透層が形成される。その結果、透明基材１とハードコート層２との密着性が良好になるとともに、互いの層間の屈折率差に起因した干渉縞の発生を抑制できる。

【0023】

なお、本発明でいう「透明材料」とは、本発明の効果を損なわない範囲で、使用波長域の光の透過率が８０％以上の材料であることをいう。また、本実施形態において「（メタ）アクリル」は、メタクリル及びアクリルを意味する。

【0024】

透明基材１は、光学特性を著しく損なわない限りにおいて、補強材料を含んでいてもよい。補強材料は、例えば、セルロースナノファイバー、ナノシリカ等である。

【0025】

透明基材１は、光学的機能および／または物理的機能が付与されたフィルムであっても良い。光学的および／または物理的な機能を有するフィルムは、例えば、偏光板、位相差補償フィルム、熱線遮断フィルム、透明導電フィルム、輝度向上フィルム、バリア性向上フィルムなどである。

【0026】

透明基材１の厚みは、特に限定されないが、例えば２５μｍ以上であり、好ましくは４０μｍ以上である。透明基材１の厚みが２５μｍ以上であると、基材自体の剛性が確保され、光学積層体１０に応力が加わっても皺が発生し難くなる。また透明基材１の厚みが２５μｍ以上であると、透明基材１上にハードコート層２を連続的に形成しても、皺が生じにくく製造上の懸念が少ない。透明基材１の厚みが４０μｍ以上であると、より一層皺が生じにくい。

【0027】

製造時において光学積層体１０をロール状に巻き取り、巻き出しする場合、透明基材１の厚みは、１０００μｍ以下であることが好ましく、６００μｍ以下であることがより好ましい。透明基材１の厚みが１０００μｍ以下であると、製造途中の光学積層体１０および製造後の光学積層体１０をロール状に巻きつけやすく、光学積層体１０の製造効率が高まる。また、透明基材１の厚みが１０００μｍ以下であると、光学積層体１０の薄膜化、軽量化が可能となる。透明基材１の厚みが６００μｍ以下であると、より効率良く光学積層体１０を製造できるとともに、より一層の薄膜化、軽量化が可能となり、好ましい。

【0028】

透明基材１は、表面に予めスパッタリング、コロナ放電、紫外線照射、電子線照射、化成、酸化等のエッチング処理および／または下塗り処理が施されていてもよい。これらの処理が予め施されていることで、透明基材１の上に形成されるハードコート層２の密着性が向上する。また透明基材１上にハードコート層２を形成する前に、必要に応じて、透明基材１の表面に対して溶剤洗浄、超音波洗浄等を行うことにより、透明基材１の表面を除塵、清浄化させてもよい。

【0029】

ハードコート層２は、バインダー樹脂とフィラーとを含む。ハードコート層２は、この他、凝集剤を含んでもよい。

【0030】

バインダー樹脂は、好ましくは透明性を有するものであり、例えば、紫外線、電子線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などである。

【0031】

バインダー樹脂である電離放射線硬化型樹脂の一例は、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ－ビニルピロリドン等である。また電離放射線硬化型樹脂は、２以上の不飽和結合を有する化合物でもよい。２以上の不飽和結合を有する電離放射線硬化型樹脂は、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ（メタ）アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレート、ポリエステルトリ（メタ）アクリレート、ポリエステルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールジ（メタ）アクリレート、ジグリセリンテトラ（メタ）アクリレート、アダマンチルジ（メタ）アクリレート、イソボロニルジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタンジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート等の多官能化合物等である。これらのなかでも、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）及びペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＴＡ）が、バインダー樹脂に好適に用いられる。なお、「（メタ）アクリレート」は、メタクリレート及びアクリレートを指すものである。また、電離放射線硬化型樹脂として、上述した化合物をＰＯ（プロピレンオキサイド）、ＥＯ（エチレンオキサイド）、ＣＬ（カプロラクトン）等で変性したものでもよい。電離放射線硬化型樹脂は、アクリル系の紫外線硬化型樹脂組成物が好ましい。

【0032】

またバインダー樹脂である熱可塑性樹脂の一例は、スチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース誘導体、シリコーン系樹脂及びゴム又はエラストマー等である。上記熱可塑性樹脂は、非結晶性で、かつ有機溶媒（特に複数のポリマー、硬化性化合物を溶解可能な共通溶媒）に可溶である。特に、透明性および耐候性という観点から、バインダー樹脂は、スチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース誘導体（セルロースエステル類等）等であることが好ましい。

【0033】

バインダー樹脂である熱硬化性樹脂は、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン－尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロキサン樹脂（かご状、ラダー状などのいわゆるシルセスキオキサン等を含む）等でもよい。

【0034】

ハードコート層２は、有機樹脂と無機材料を含んでいても良く、有機無機ハイブリッド材料でもよい。一例としては、ゾルゲル法で形成されたものが挙げられる。無機材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアが挙げられる。有機材料としては、例えば、アクリル樹脂が挙げられる。

【0035】

フィラーは、有機物からなるものでもよいし、無機物からなるものでもよいし、有機物および無機物からなるものでもよい。ハードコート層２に含まれるフィラーは、防眩性、後述する光学機能層４との密着性、アンチブロッキング性の観点等から、光学積層体１０の用途に応じて種々のものを選択できる。具体的にはフィラーとして、例えば、シリカ（Ｓｉの酸化物）粒子、アルミナ（酸化アルミニウム）粒子、有機微粒子など公知のものを用いることができる。ハードコート層２に強靭性を付与するために、光学特性を損なわない範囲で、各種補強材をフィラーとして添加してもよい。補強材は、例えば、セルロースナノファイバーである。

【0036】

フィラーがシリカ粒子および／またはアルミナ粒子の場合、フィラーの平均粒子径は、例えば８００ｎｍ以下であり、好ましくは１００ｎｍ以下であり、より好ましくは４０ｎｍ以上７０ｎｍ以下である。フィラーが有機微粒子の場合、有機微粒子の平均粒子径は、例えば１０μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以下である。

【0037】

フィラーは、ハードコート層２内で一部が凝集しつつ分散している。フィラーが凝集した凝集体は二次粒子となる。例えばハードコート層２内の樹脂分を海、フィラーの凝集体を島とすると、ハードコート層２は樹脂分とフィラーとが海島構造を形成している。フィラーの凝集体は、ハードコート層２の表面に凹凸を形成する。

【0038】

ハードコート層２の表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定すると、フィラーの凝集体を凹凸として確認できる。ハードコート層２の表面形状は、例えば、日立ハイテクサイエンス社製の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ５０００）を用いて測定できる。ハードコート層２の表面を原子間力顕微鏡で測定して得られるフィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径は、例えば、１１０ｎｍ以上１６００ｎｍ以下であり、好ましくは２３０ｎｍ以上１６００ｎｍ以下であり、より好ましくは３００ｎｍ以上１６００ｎｍ以下である。見かけ上の平均粒子径が大きくなることで表面凹凸が大きくなり、より凹み部の摺動ダメージを抑えることができる。その結果、摺動回数を増やしても防汚特性が維持しやすく、キズが付きにくくなる。

【0039】

フィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径は、大津の自動しきい値設定法（例えば、電子通信学会論文誌 D63(4) p.349-356, 1980-04）に従い、ＡＦＭを用いて求められる。大津の自動しきい値設定法は、大津らによって提案された分類法であり、クラス内分散を最小にし、クラス間分散を最大にする閾値を設定して、ある集団を２つのクラスに分類する方法である。この方法で得られる閾値は、元の濃淡画像として得られた２値画像の平均二乗誤差を最小にする閾値と同等である。

【0040】

ＡＦＭは、ＡＦＭの探針とハードコート層２の表面との距離の違いを濃淡画像として表示する。この濃淡画像を、大津の自動しきい値設定法に従って分類することで、ハードコート層２の表面の凹部と凸部とが分類される。分類された凸部の平均粒子径が、フィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径となる。フィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径を求める際は、フィルム上の任意の５点で１０×１０μｍ範囲をＡＦＭで測定し、５点それぞれで求められた平均粒子径をさらに平均化する。

【0041】

フィラーの凝集の程度は、フィラーとバインダー樹脂との混合時の攪拌条件、フィラーの表面処理、凝集剤の添加及びその添加量等によって制御できる。凝集剤は、例えば、バインダー樹脂との相溶性の悪い物質や高い極性を有する極性物質である。例えば、環状構造中に酸素又は窒素を有する化合物は、凝集剤として機能する。凝集剤は、この他、公知のものを用いることができる。

【0042】

ハードコート層２の表面の１０点平均粗さＲｚは、例えば、２１ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であり、好ましくは５０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下である。ハードコート層２の表面の算術平均粗さは、例えば、１．７ｎｍ以上１２ｎｍ以下である。

【0043】

フィラーは、ハードコート層２の密着層３側の表面に一部が露出していてもよい。この場合、ハードコート層２のバインダー樹脂と密着層３とが、強く接合される。このため、ハードコート層２と密着層３との密着性が向上し、ハードコート層２の硬度が高くなるとともに、光学積層体１０の耐擦傷性が良好となる。

【0044】

ハードコート層２の厚みは、３μｍ以上２５μｍ以下である。ハードコート層２の厚みが３μｍ以上であれば、バインダー樹脂の硬化反応における酸素による反応阻害を抑制できる。またハードコート層２の厚みがこの範囲内にあることで、ハードコート層２の表面の凹凸を所定の範囲内にすることができる。

【0045】

ハードコート層２は、単一の層であってもよく、複数の層が積層されたものであってもよい。またハードコート層２には、例えば、紫外線吸収性能、帯電防止性能、屈折率調整機能、硬度調整機能など公知の機能が更に付与されていてもよい。また、ハードコート層２に付与される機能は、単一のハードコート層中に付与されていてもよいし、複数の層に分割して付与されていてもよい。

【0046】

密着層３は、ハードコート層２と光学機能層４との密着を良好にするための層である。ハードコート層２が無機材料の場合は、密着層３は無くてもよい。

【0047】

密着層３は、例えば、酸素欠損状態の金属酸化物もしくは金属である。酸素欠損状態の金属酸化物とは、化学量論組成よりも酸素数が不足した状態の金属酸化物をいう。酸素欠損状態の金属酸化物としては、例えば、ＳｉＯｘ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＺｒＯｘ、ＣｅＯｘ、ＭｇＯｘ、ＺｎＯｘ、ＴａＯｘ、ＳｂＯｘ、ＳｎＯｘ、ＭｎＯｘなどが挙げられる。また金属としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｍｎなどが挙げられる。密着層３は、例えば、ＳｉＯｘにおけるｘが、０を超え２．０未満であるものであってもよい。

【0048】

密着層３の厚みは、透明性を維持し、良好な光学特性を得る観点から、０ｎｍ超え２０ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが特に好ましい。

【0049】

光学機能層４は、光学機能を発現させる層である。光学機能とは、光の性質である反射と透過、屈折をコントロールする機能であり、例えば、反射防止機能、選択反射機能、防眩機能、レンズ機能などが挙げられる。光学機能層４は、例えば、反射防止層、選択反射層、防眩層である。反射防止層、選択反射層、防眩層としては、公知のものを用いることができる。反射防止層、選択反射層、防眩層は、いずれも単層であっても良く、複数の層の積層体であってよい。

【0050】

図１に示す光学機能層４は、反射防止層である。図１に示す光学機能層４は、高屈折率層４ａと低屈折率層４ｂとを有する。図１に示す光学機能層４は、密着層３側から順に高屈折率層４ａと低屈折率層４ｂとが交互に積層された合計４層の積層体である。高屈折率層４ａと低屈折率層４ｂの層数は、特に限定されるものではなく、高屈折率層４ａおよび低屈折率層４ｂの層数は、任意の層数とすることができる。

【0051】

図１に示す光学積層体１０は、高屈折率層４ａと低屈折率層４ｂとが交互に積層された積層体の界面のそれぞれで反射した反射光が干渉すること、及び、防汚層５側から入射した光を拡散することで、反射防止機能を示す。

【0052】

低屈折率層４ｂは、例えば、Ｓｉの酸化物を含む。低屈折率層４ｂは、例えば、ＳｉＯ_２（Ｓｉの酸化物）等を主成分とした層である。Ｓｉの酸化物は、入手が容易でコストの面で有利である。ＳｉＯ_２単層膜は、無色透明である。本実施形態において、低屈折率層４ｂの主成分とは、低屈折率層４ｂ中に５０質量％以上含まれる成分であることを意味する。

【0053】

低屈折率層４ｂが、Ｓｉの酸化物を主成分とした層である場合、５０質量％未満の別の元素を含んでも良い。Ｓｉの酸化物とは別の元素の含有量は、好ましくは１０％以下である。別の元素は、例えば、Ｎａ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｎである。Ｎａは、低屈折率層４ｂの耐久性を高める。Ｚｒ、Ａｌ、Ｎは、低屈折率層４ｂの硬度を高め、耐アルカリ性を高める。

【0054】

低屈折率層４ｂの屈折率は、例えば１．２０以上１．６０以下であり、好ましくは１．３０以上１．５０以下である。低屈折率層４ｂに用いられる誘電体は、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２、屈折率１．３８）などである。

【0055】

高屈折率層４ａの屈折率は、例えば２．００以上２．６０以下であり、好ましくは２．１０以上２．４５以下である。

【0056】

高屈折率層４ａに用いられる誘電体は、例えば、五酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５、屈折率２．３３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２、屈折率２．３３～２．５５）、酸化タングステン（ＷＯ_３、屈折率２．２）、酸化セリウム（ＣｅＯ_２、屈折率２．２）、五酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５、屈折率２．１６）、酸化亜鉛（ＺｎＯ、屈折率２．１）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ、屈折率２．０６）、酸化ジルコニウム(ＺｒＯ_２、屈折率２．２)などである。高屈折率層４ａに導電特性を付与したい場合、例えば、高屈折率層４ａに用いられる誘電体としてＩＴＯ、酸化インジウム酸化亜鉛（ＩＺＯ）を選択できる。

【0057】

光学機能層４は、例えば、高屈折率層４ａとして五酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５、屈折率２．３３）からなるものを用い、低屈折率層４ｂとしてＳｉＯ_２からなるもの用いることが好ましい。

【0058】

低屈折率層４ｂの膜厚は、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲であればよく、反射防止機能を必要とする波長域に応じて適宜選択される。高屈折率層４ａの膜厚は、例えば、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であればよく、反射防止機能を必要とする波長域に応じて適宜選択される。高屈折率層４ａおよび低屈折率層４ｂの膜厚は、それぞれ光学機能層４の設計に応じて適宜選択できる。例えば、密着層３側から順に、５～５０ｎｍの高屈折率層４ａ、１０～８０ｎｍの低屈折率層４ｂ、２０～２００ｎｍの高屈折率層４ａ、５０～２００ｎｍの低屈折率層４ｂとすることができる。

【0059】

光学機能層４を形成している層のうち防汚層５側には、例えば、低屈折率層４ｂが配置される。光学機能層４の低屈折率層４ｂが防汚層５と接している場合、光学機能層４の反射防止性能が良好となる。

【0060】

防汚層５は、光学機能層４の最外面上にある。防汚層５は、光学機能層４の汚損を防止する。また、防汚層５は、タッチパネル等に適用する際に、耐摩耗性及び耐擦傷性によって光学機能層４の損耗を抑制する。

【0061】

防汚層５は、例えば、防汚性材料を蒸着させた蒸着膜である。防汚層５は、例えば、光学機能層４を構成する低屈折率層４ｂの一面に、防汚性材料としてフッ素系化合物を真空蒸着することによって形成される。防汚層５がフッ素系化合物を含むと、光学積層体１０の耐摩擦性および耐アルカリ性がより向上する。

【0062】

防汚層５に含まれるフッ素系化合物は、例えばフッ素系有機化合物である。フッ素系有機化合物は、例えば、フッ素変性有機基と反応性シリル基（例えば、アルコキシシラン）とからなる化合物である。防汚層５に用いることができる市販品としては、オプツールＤＳＸ（ダイキン株式会社製）、ＫＹ－１００シリーズ（信越化学工業株式会社製）などが挙げられる。

【0063】

防汚層５にフッ素変性有機基と反応性シリル基（例えば、アルコキシシラン）とからなる化合物を用い、光学機能層４の低屈折率層４ｂにＳｉＯ_２を用いた場合、フッ素系有機化合物の骨格であるシラノール基とＳｉＯ_２と間でシロキサン結合が形成される。シロキサン結合は、光学機能層４と防汚層５との密着性を高める。

【0064】

防汚層５の光学厚みは、例えば、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、好ましくは３ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。防汚層５の厚みが１ｎｍ以上であると、光学積層体１０をタッチパネル用途などに適用した際に、耐摩耗性を十分に確保できる。また防汚層５の厚みが２０ｎｍ以下であると、蒸着に要する時間が短時間で済み、効率よく製造できる。

【0065】

防汚層５は、必要に応じて、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、帯電防止剤、滑剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、難燃剤、赤外線吸収剤、界面活性剤などの添加剤を含んでいてもよい。

【0066】

蒸着によって形成された防汚層５は、光学機能層４と強固に結合し、空隙が少なく緻密である。そのため蒸着によって形成された防汚層５は、防汚性材料の塗布などの他の方法によって形成された防汚層とは異なる特性を示す。

【0067】

蒸着によって形成された防汚層５を有する光学積層体１０は、以下の特性を有する。
（１）スチールウールを５００回水平往復運動させることによる擦傷性試験後の水に対する接触角差が１０°以下である。
（２）スチールウールを５００回水平往復運動させることによる擦傷性試験後の水に対する接触角が１１０°以上である。

【0068】

（３）ウェス（不織布ワイパー）を４０００回往復させることによる擦傷性試験後の水に対する接触角が１００°以上である。
（４）スチールウールを５００回水平往復運動させることによる擦傷性試験前後のＳＣＩ（Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｃｌｕｄｅ、正反射光を考慮に入れた反射色の測定方法）による下記式（１）で示されるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値の変化量（ΔＥ値）が、３.０以下である。

【0069】

（５）スチールウールを５００回水平往復運動させることによる擦傷性試験前後のＳＣＥ（Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｅｘｃｌｕｄｅ、正反射光を考慮に入れない反射色の測定法）による下記式（１）で示されるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値の変化量（ΔＥ値）が、１．５以下である。
（６）濃度０．１ｍｏｌ/ＬのＮａＯＨ溶液（液温５５℃）に４時間浸漬後の蛍光Ｘ線分析法（ＸＲＦ）によって測定したフッ素残存率が７０％以上である。

【0070】

【数1】

【0071】

式（１）中、Ｌ０^＊、ａ０^＊、ｂ０^＊は、擦傷性試験前の値であり、Ｌ１^＊、ａ１^＊、ｂ１^＊は、擦傷性試験後の値である。

【0072】

蒸着によって形成された防汚層５は、塗布によって形成した防汚層と比較して、空隙が少なく緻密である。また蒸着によって形成された防汚層５は、塗布によって形成した防汚層５と比較して、低屈折率層４ｂに対して強固に接合する。

【0073】

光学積層体１０の最表面（防汚層５の表面）には凹凸が形成されている。光学積層体１０の最表面の凹凸は、ハードコート層２の表面に形成された凹凸に起因する。ハードコート層２上には、密着層３、光学機能層４、防汚層５が積層されているが、各層の厚みはハードコート層２の表面の凹凸を埋めるほど厚くない。したがって、光学積層体１０の最表面には、ハードコート層２の表面の凹凸を反映した凹凸が形成されている。

【0074】

光学積層体１０の最表面の１０点平均粗さＲｚは、１９ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、好ましくは４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。光学積層体１０の最表面における１０点平均粗さＲｚが所定の範囲内にあると、ふき取り等の接触に対して防汚層５が剥離されにくくなる。防汚層５が剥離されないと、光学積層体１０の耐擦傷性が向上する。

【0075】

光学積層体１０の算術平均Ｒａは、例えば、１．９ｎｍ以上１３ｎｍ以下であり、好ましくは４ｎｍ以上１３ｎｍ以下である。

【0076】

光学積層体１０の表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定すると、ハードコート層２のフィラーの凝集体に起因した凹凸が確認できる。光学積層体１０の表面を原子間力顕微鏡で測定して得られるフィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径は、例えば、１５０ｎｍ以上２２００ｎｍ以下であり、好ましくは３４０ｎｍ以上２２００ｎｍ以下である。フィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径は、ハードコート層２の表面における測定方法と同じである。

【0077】

光学積層体１０の表面に対してスチールウール摺動試験を２０００サイクルした後の水接触角の値は、スチールウール摺動試験前の水接触角の値の８４％以上であり、好ましくは８８％以上である。

【0078】

［光学積層体の製造方法］
一例として、ロール状に巻き付けられた透明基材１を用いて光学積層体１０を製造する場合を説明する。

【0079】

まず、ロール状に巻き付けられた透明基材１を巻き出す。そして、公知の方法により透明基材１上にハードコート層２となる材料を含むスラリーを塗布し、ハードコート層２となる材料に対応する公知の方法により硬化させる。ここで、ハードコート層２となる材料を含むスラリーに、例えば、凝集剤を添加する。またハードコート層２となる材料を含むスラリーに、ハードコート層２の樹脂分と相溶性の悪い材料（例えば、環状構造中に酸素又は窒素を有する化合物）を混入してもよい。硬化後のハードコート層２の表面には、所定の凹凸が形成される。そして、表面にハードコート層２の形成された透明基材１を、公知の方法によりロール状に巻き取る。

【0080】

次いで、ハードコート層２上に、密着層３を形成する密着層形成工程、および光学機能層４を形成する光学機能層形成工程を行う。その後、光学機能層４上に防汚層５を形成する防汚層形成工程を行う。光学機能層形成工程の前に、ハードコート層２の表面を処理する第１表面処理工程を行ってもよい。また、光学機能層形成工程の後に、反射防止膜の表面を処理する第２表面処理工程を行ってもよい。

【0081】

また第１表面処理工程と密着層形成工程、および、光学機能層形成工程と第２表面処理工程と防汚層形成工程とは、製造途中の光学積層体を減圧下の状態に維持し、連続して行うことが好ましい。

【0082】

図２は、第１実施形態に係る光学積層体１０の製造に用いることができる製造装置の一例である。製造装置２０は、ロール巻き出し装置１４と前処理装置１２Ａとスパッタリング装置１１と前処理装置１２Ｂと蒸着装置１３とロール巻き取り装置１５とを備え、この順に連結されている。製造装置２０は、ロールから基材を巻き出し、これらの連結された装置を順に通過させた後に巻き取ることにより、ロールトゥロール方式で光学積層体１０を作製する。

【0083】

製造途中の光学積層体１０の搬送速度（ラインスピード）は、適宜設定することができる。搬送速度は、例えば、０．５～２０ｍ／ｍｉｎとすることが好ましく、０．５～１０ｍ／ｍｉｎとすることがより好ましい。

【0084】

ロール巻き出し装置１４は、チャンバー３４と真空ポンプ２１と巻き出しロール２３とガイドロール２２を有する。チャンバー３４内は、真空ポンプ２１で減圧されている。真空ポンプ２１は、公知のポンプである。巻き出しロール２３には、ハードコート層２が形成された透明基材１が巻き付けられている。巻き出しロール２３は、所定の搬送速度で、ハードコート層２が形成された透明基材１を、前処理装置１２Ａに供給する。

【0085】

前処理装置１２Ａは、チャンバー３２とキャンロール２６とガイドロール２２とプラズマ放電装置４２とを有する。キャンロール２６、ガイドロール２２及びプラズマ放電装置４２は、チャンバー３２内に設置されている。チャンバー３２は、チャンバー３１、３４と連結されている。チャンバー３２内は、減圧されている。

【0086】

キャンロール２６およびガイドロール２２は、所定の搬送速度で、ロール巻き出し装置１４から送られたフィルムを搬送する。

【0087】

プラズマ放電装置４２は、キャンロール２６の外周面と所定の間隔で離間して対向配置されている。プラズマ放電装置４２は、気体をグロー放電により電離させる。気体は、例えば、アルゴンガス、酸素ガス、窒素ガス、ヘリウムガス等である。アルゴンガスは、安価かつ不活性で光学特性に影響を及ぼさないので好ましい。プラズマ放電装置４２は、例えば、アルゴンガスを高周波プラズマによりイオン化するグロー放電装置である。

【0088】

プラズマ放電装置４２は、密着層３および光学機能層４の形成される表面に対する前処理として、第１表面処理工程を行う。第１表面処理工程では、キャンロール２６およびガイドロール２２を回転させて、所定の搬送速度で、ハードコート層２の表面を処理する。プラズマ放電装置４２は、例えば、グロー放電処理、プラズマ処理、イオンエッチング、アルカリ処理などを行う。グロー放電処理は、大面積処理が可能である。グロー放電処理を行うと、ハードコート層２の表面がナノレベルで粗面化されるとともに、ハードコート層２の表面に存在する結合力の弱い物質が除去される。その結果、ハードコート層２と、ハードコート層２上に形成される密着層３の密着性が向上する。

【0089】

プラズマ放電装置４２を通過後のフィルムは、スパッタリング装置１１へ搬送される。

【0090】

スパッタリング装置１１は、チャンバー３１と真空ポンプ２１と成膜ロール２５とガイドロール２２と成膜部４１とを有する。成膜ロール２５、ガイドロール２２及び成膜部４１は、チャンバー３１内に設置されている。チャンバー３１は、真空ポンプ２１で減圧されている。スパッタリング装置１１のチャンバー３１内では、密着層形成工程および光学機能層形成工程を行われる。

【0091】

成膜ロール２５およびガイドロール２２は、所定の搬送速度で、フィルムを搬送する。スパッタリング装置１１は、成膜ロール２５上を走行する透明基材１のハードコート層２上に、スパッタリングによって密着層３、高屈折率層４ａ及び低屈折率層４ｂを順に積層する。高屈折率層４ａ及び低屈折率層４ｂを交互に積層することで、光学機能層４が形成される。

【0092】

成膜部４１は、成膜ロール２５の外周面と所定の間隔で離間して対向配置され、成膜ロール２５を囲むように複数設けられている。成膜部４１の数は、密着層３と、光学機能層４を形成している高屈折率層４ａと低屈折率層４ｂとの合計積層数に応じて決定される。成膜ロール２５又はチャンバー３１を複数設け、成膜部４１を配置するスペースを確保してもよい。

【0093】

各成膜部４１は、例えば、スパッタリング装置である。各成膜部４１には、例えば、ターゲット、ターゲットへの電圧印加部、反応ガス等を供給するガス供給部、ターゲット表面に磁場を形成する磁場発生源がある。ターゲットは、成膜する膜に応じて異なる。例えば、ＳｉＯ_２からなる層を形成する場合、ターゲットとしてＳｉを用い、反応性ガスとしてＯ_２を用いる。また、例えば、Ｎｂ_２Ｏ_５からなる層を形成する場合、ターゲットとしてＮｂを用い、反応性ガスとしてＯ_２を用いる。成膜部４１の成膜方法は、例えば、スパッタリング法であり、好ましくはマグネトロンスパッタ法である。このほか、直流グロー放電または高周波によって発生させたプラズマを利用する２極スパッタリング方式、熱陰極を付加する３極スパッタリング方式でもよい。

【0094】

スパッタリング装置１１は、各層を成膜した後に光学特性を測定する光学モニターを有してもよい。光学モニターは、各層の品質をチェックする。光学モニターは、例えば、幅方向にスキャン可能な光学ヘッドにより各層の幅方向の光学特性を測定する。光学モニターは、例えば、光学特性として反射率のピーク波長を測定し、光学厚みに換算することにより、各層の幅方向の光学厚み分布を測定できる。光学モニターを用いて光学特性を測定することにより、リアルタイムでスパッタ条件を調整しながら、最適な光学特性を有する密着層３および光学機能層４を形成できる。

【0095】

密着層３および光学機能層４が形成されたフィルムは、前処理装置１２Ｂへ搬送される。

【0096】

前処理装置１２Ｂは、チャンバー３２とキャンロール２６とガイドロール２２とプラズマ放電装置４２とを有する。前処理装置１２Ｂの構成は、前処理装置１２Ａと同様である。前処理装置２Ｂのチャンバー３２内では、防汚層５の形成される表面に対する前処理として第２表面処理工程を行う。第２表面処理工程を行った後のフィルムの表面は、表面粗さが変化する場合がある。第２表面処理工程の条件を変えることで、防汚層５が積層される表面の表面粗さを調整してもよい。前処理が行われたフィルムは、蒸着装置１３へ搬送される。

【0097】

蒸着装置１３は、チャンバー３３と真空ポンプ２１とガイドロール２２と蒸着源４３と加熱装置５３とを有する。チャンバー３３内は真空ポンプ２１で減圧されている。蒸着装置１３は、搬送されたフィルムに防汚層５を蒸着する。

【0098】

蒸着源４３は、隣接する２つのガイドロール２２間を略水平に搬送されるフィルムと対向する位置にある。蒸着源４３は、防汚層５となる材料からなる蒸発ガスを、光学機能層４上に供給する。蒸着源４３の向きは、任意に設定できる。

【0099】

加熱装置５３は、防汚層５となる材料を蒸気圧温度に加熱する。加熱装置５３は、例えば、抵抗加熱方式、ヒーター加熱方式、誘導加熱方式、電子ビーム方式で加熱するものである。

【0100】

蒸着装置１３は、例えば、案内板と膜厚計と真空圧計と電源装置とを備える。案内板は、蒸発させた蒸着材料を、所望の位置に導く。膜厚計は、蒸着された膜厚を測定する。真空圧計は、チャンバー３３内の真空度を測定する。真空圧計は、例えば、イオンゲージなどである。電源装置は、例えば、高周波電源などである。

【0101】

蒸着装置１３で防汚層５が形成されたフィルムは、ロール巻取り装置１５へ搬送される。光学機能層形成工程から防汚層形成工程までは、減圧状態を維持したままインラインで連続して行うことが好ましい。自然酸化膜の生成、異物などのコンタミネーションを避けることができる。

【0102】

ロール巻き取り装置１５は、チャンバー３５と真空ポンプ２１と巻き取りロール２４とガイドロール２２とを有する。チャンバー３５内は、真空ポンプ２１で減圧されている。巻き取りロール２４は、防汚層５まで形成された光学積層体１０を巻きとる。巻き取りロール２４およびガイドロール２２は、所定の巻き取り速度で、光学積層体１０を巻き取る。必要に応じ、キャリアフィルムも用いても良い。上記手順を経ることで、光学積層体１０を作製できる。

【0103】

第１実施形態にかかる光学積層体１０は、表面が所定の形状を有することで、ふき取り等の接触があった場合でも、防汚層５が剥離しにくい。光学積層体１０から防汚層５が剥離され合いことで、光学積層体１０の耐擦傷性が低下しにくい。すなわち、光学積層体１０は、長時間に亘って、耐擦傷性を維持できる。

【0104】

以上、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【0105】

例えば、光学積層体１０は、透明基材１、ハードコート層２、密着層３、光学機能層４及び防汚層５以外の層を有してもよい。また光学積層体１０は、透明基材１の光学機能層４などが形成された面と対向する面に、必要に応じて各種の層を有してもよい。例えば、他の部材との接着に用いられる粘着剤層が設けられていても良い。また、この粘着剤層を介して他の光学フィルムが設けられていても良い。他の光学フィルムは、例えば偏光フィルム、位相差補償フィルム、１／２波長板、１／４波長板として機能するフィルムなどがある。

【0106】

また透明基材１の対向する面に、反射防止、選択反射、防眩、偏光、位相差補償、視野角補償又は拡大、導光、拡散、輝度向上、色相調整、導電などの機能を有する層が直接形成されていても良い。光学積層体１０の表面には、モスアイ、防眩機能を発現するナノオーダーの凹凸構造を形成してもよい。光学積層体１０の表面には、レンズ、プリズムなどのマイクロからミリオーダーの幾何学形状が形成されていてもよい。

【0107】

また光学積層体１０は、様々な物品に適用できる。例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネルなど、画像表示部の画面に光学積層体１０を設けてもよい。これにより、例えば、スマートフォンや操作機器のタッチパネル表示部が高い耐擦傷性を示し、実使用に好適な画像表示装置が得られる。

【0108】

また物品は画像表示装置に限定されず、窓ガラス、ゴーグル、太陽電池の受光面、スマートフォンの画面やパーソナルコンピューターのディスプレイ、情報入力端末、タブレット端末、ＡＲ（拡張現実）デバイス、ＶＲ（仮想現実）デバイス、電光表示板、ガラステーブル表面、遊技機、航空機や電車などの運行支援装置、ナビゲーションシステム、計器盤、光学センサーの表面などに光学積層体１０を適用できる。

【実施例】

【0109】

「実施例１」
まず、平均粒径５０ｎｍのシリカ粒子（フィラー）の含有量が樹脂組成物（バインダー樹脂）の固形分全体に対し、２８質量％である光硬化性の樹脂組成物を準備した。樹脂組成物は、表１に示すようにシリカ粒子、アクリレート、レベリング剤、及び光重合開始剤を溶剤に溶解させ、最後に凝集剤を加えて調製した。

【0110】

【表1】

【0111】

厚さ８０μｍ、長さ３９００ｍのロール状のＴＡＣフィルムを透明基材１として用意し、ＴＡＣフィルム上に上述の光硬化性の樹脂組成物をグラビアコーターによって塗布した。そして、樹脂組成物に光を照射して硬化させ、厚み１０μｍのハードコート層２を形成した。

【0112】

そして作製されたハードコート層２の表面粗さ（算術表面粗さＲａ、１０点平均粗さＲｚ）及びフィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径を求めた。表面粗さ及びフィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径は、ＡＦＭで測定した。

【0113】

次に、ロールトゥロール方式で、以下に示す方法により、ハードコート層２の形成された透明基材１上に、密着層３と光学機能層４と防汚層５とをこの順で連続的に製造し、実施例１の光学積層体（反射防止フィルム）を作製した。

【0114】

製造装置は、図２に示す製造装置２０を用いた。ラインスピードは２ｍ／ｍｉｎとした。第１表面処理工程と密着層形成工程と光学機能層形成工程と第２表面処理工程と防汚層形成工程を、製造途中の光学積層体を減圧下の状態に維持したまま連続して行った。

【0115】

ハードコート層２に対して、グロー放電処理の処理強度を４０００Ｗ・ｍｉｎ／ｍ^２にして、グロー放電処理を行った。そして、グロー放電処理後のハードコート層２上に、圧力１．０Ｐａ以下のチャンバー内で、スパッタリングにより厚み５ｎｍのＳｉＯｘからなる密着層３を成膜し、密着層上に厚み１５ｎｍのＮｂ_２Ｏ_５膜（高屈折率層）、厚み３８ｎｍのＳｉＯ_２膜（低屈折率層）、厚み３０ｎｍのＮｂ_２Ｏ_５膜（高屈折率層）、および厚み１０２ｎｍのＳｉＯ_２膜（低屈折率層）からなる光学機能層４（積層体）を成膜した。

【0116】

そして、光学機能層４の表面にグロー放電処理を行った。グロー放電処理の積算出力は３２６Ｗ・ｍｉｎ／ｍ^２であった。

【0117】

次に、光学機能層４上に、蒸着チャンバー内圧力０．０１Ｐａ以下、蒸着温度２３０℃、ラインスピード２．０ｍ／ｍｉｎ、フッ素を有する有機化合物であるパーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物（ＫＹ－１９０１、信越化学工業株式会社製）からなる防汚層５を蒸着によって形成した。その後、ロール状に巻き取り、実施例１の光学積層体（反射防止フィルム）を得た。

【0118】

そして作製した光学積層体の表面粗さ（算術表面粗さＲａ、１０点平均粗さＲｚ）及びフィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径を求めた。表面粗さ及びフィラーの凝集体の見かけ上の平均粒子径は、ＡＦＭで測定した。

【0119】

また光学積層体の光学特性を測定した。光学特性は、拡散反射光（ＳＣＥ）、ヘイズ、透過率（ＴＴ）を測定した。光学特性は、光学分光計日本電色工業社製のＮＤＨ-５０００ＳＰを用いて測定した。また光学積層体における光学機能層の密着性試験も行った。密着性は、JIS K5400に準拠した碁盤目試験法で評価した。

【0120】

また光学積層体に対して耐擦傷試験を行った。耐擦傷試験は、スチールウール試験とペン摺動試験とを行った。

【0121】

スチールウール試験は、ＪＩＳ Ｌ０８４９に準拠した摩擦試験機Ｉ形を用いて行った。スチールウール（ボンスター株式会社製 ＃００００番）を摩擦体として用い、摩擦体を光学積層体の表面に沿って水平往復させた。試験設定は、荷重１０００ｇ／ｃｍ^２、ストローク７５ｍｍ、速度７ｍｍ／ｓとした。水平往復は、２０００回、３０００回および４０００回のそれぞれを準備した。そして、スチールウール試験後のサンプルの接触角を測定した。

【0122】

接触角は、全自動接触角計ＤＭ－７００（協和界面化学株式会社製）を用い、以下の条件で楕円フィッティング法によって測定した。蒸留水をガラスシリンジに入れて、その先端にステンレス製の針を取り付けて、光学積層体（試験片）に純水を滴下した。
純水の滴下量：２．０μＬ
測定温度：２５℃
純水を滴下して４秒経過後の接触角を、試験片表面の任意の６か所で測定し、その平均値を純水接触角（ＷＣＡ）とした。

【0123】

またスチールウール試験後のサンプルの目視検査を行い、目視で確認できる傷の有無を確認した。目視評価は、キズが確認できないものを「〇」、キズが確認されるものを「×」として評価した。

【0124】

ペン摺動試験は、２００ｇの荷重で摺動速度６０ｒｐｍでおこなった。摺動距離は、５ｃｍとし、同一箇所を５００００回直線摺動した。ペン摺動試験の評価は、摺動部を目視で確認したときにキズが確認できないものを「〇」、摺動部を目視で確認したときにキズが確認されるものを「×」として評価した。

【0125】

「実施例２～実施例５」
実施例２～実施例５は、ハードコート層２の膜厚及びハードコート層２を形成するための樹脂組成物に添加する凝集剤の添加量を変えた点が実施例１と異なる。実施例２は、ハードコート層２の膜厚を１０μｍとした。実施例３は、ハードコート層２の膜厚を３μｍとした。実施例４は、ハードコート層２の膜厚を２５μｍとした。実施例５は、ハードコート層２の膜厚を５μｍとした。

【0126】

実施例２～５についても、実施例１と同様の評価を行い、ハードコート層２の表面状態、光学積層体の表面状態、光学積層体の光学特性、光学積層体の耐擦傷性試験を行った。

【0127】

「比較例１～比較例５」
比較例１から比較例５は、ハードコート層２の膜厚及びハードコート層２を形成するための樹脂組成物に添加する凝集剤の添加量を変えた点が実施例１と異なる。比較例１は、ハードコート層２の膜厚を３μｍとした。比較例２及び３は、ハードコート層２の膜厚を１０μｍとした。比較例４は、ハードコート層２の膜厚を１μｍとした。比較例５は、ハードコート層２の膜厚を３０μｍとした。

【0128】

比較例１から比較例４についても、実施例１と同様の評価を行い、ハードコート層２の表面状態、光学積層体の表面状態、光学積層体の光学特性、光学積層体の耐擦傷性試験を行った。比較例５は、ハードコード層2を硬化後にサンプル全面にクラックが発生し、その後の成膜処理でそのクラックがさらに進行した。したがって、比較例５については耐擦傷性試験を行わなかった。また比較例５は、密着性についても正確な評価ができなかった。比較例１から比較例５の光学積層体は、スチールウール試験の後に、目視で表面に傷が確認された時点で、スチールウール試験によるサイクル試験を終了した。

【0129】

以下の表に、実施例１～５及び比較例１～５の結果をまとめた。表２において、ＨＣはハードコード層であり、ＷＣＡは接触角である。

【0130】

【表2】

【符号の説明】

【0131】

１…透明基材、２…ハードコート層、３…密着層、４…光学機能層、４ａ…高屈折率層、４ｂ…低屈折率層、５…防汚層、１０…光学積層体

【要約】

【課題】耐擦傷性に優れる光学積層体、物品及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】この光学積層体は、透明基材とハードコート層と光学機能層と防汚層とが順に積層された光学積層体であって、前記ハードコート層は、フィラーを含有し、前記ハードコート層は、厚みが３μｍ以上２５μｍ以下であり、前記光学積層体の表面の１０点平均粗さＲｚは、１９ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【選択図】図１

【図1】

【図2】