TW202438302A - 光學積層體及物品 - Google Patents

Abstract

本發明之光學積層體具備樹脂基材、障壁層及第1層，上述障壁層被上述樹脂基材與上述第1層包夾，上述障壁層包含氧化矽，上述第1層包含氮化矽或氮氧化矽，上述障壁層之膜厚為4 nm以上，上述第1層之氧含量為40 atm%以下。

Description

光學積層體及物品

本發明係關於一種光學積層體及物品。本申請案對2022年12月27日於日本提出申請之專利特願2022-209242所記載之內容具有優先權。

例如，有時於平板顯示器(FPD)、觸控面板、太陽電池等之表面設置抗反射膜。例如，已知一種使用低折射率層與高折射率層交替地積層而成之光學積層體之抗反射膜。

光學積層體係包含不同材料之層積層而成者，於製造時有時各層會影響其他層。例如，於專利文獻1中記載有於金屬膜上成膜介電膜時，為了抑制金屬膜之特性發生變化，於在金屬膜上成膜介電膜時形成障壁層。 先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2020-90724號公報

[發明所欲解決之問題]

例如，於筆觸式觸控面板之情形時，筆於光學積層體之表面滑動。若於筆滑動時劃傷光學積層體，則光學積層體之光學特性會發生變化。因此，尋求一種耐擦傷性較高之光學積層體。

本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種耐擦傷性優異之光學積層體及物品。 [解決問題之技術手段]

本發明為了解決上述問題，提供以下機構。

(1)第1態樣之光學積層體具備樹脂基材、障壁層及第1層。上述障壁層被上述樹脂基材與上述第1層包夾。上述障壁層包含氧化矽。上述第1層包含氮化矽或氮氧化矽。上述障壁層之膜厚為4 nm以上。上述第1層之氧含量為40 atm%以下。

(2)上述態樣之光學積層體可進而具備與上述第1層相接之交替積層膜。上述交替積層膜具備折射率較上述第1層低之低折射率層、及折射率較上述低折射率層高之高折射率層。

(3)上述態樣之光學積層體可進而具備硬塗層及底塗層。上述硬塗層位於上述樹脂基材與上述障壁層之間，上述底塗層位於上述硬塗層與上述障壁層之間。

(4)於上述態樣之光學積層體中，上述障壁層及上述第1層可為濺鍍膜。

(5)於上述態樣之光學積層體中，上述交替積層膜可為濺鍍膜。

(6)於上述態樣之光學積層體中，上述底塗層可為濺鍍膜。

(7)第2態樣之物品具備上述態樣之光學積層體。 [發明之效果]

上述態樣之光學積層體及物品之擦傷性優異。

以下，適當參照圖對本實施方式詳細地進行說明。於以下說明中所使用之圖式中，為了方便，有時將作為特徵之部分放大表示以使特徵容易理解，各構成元件之尺寸比率等有時與實際不同。以下說明中所例示之材料、尺寸等係一例，本發明並不限定於該等，可於發揮本發明之效果之範圍內適當變更而實施。

「光學積層體」 圖1係第1實施方式之光學積層體10之一例之剖視圖。光學積層體10例如具備樹脂基材1、硬塗層2、底塗層3、障壁層4、第1層5、交替積層膜6及防污層7。第1層5與交替積層膜6一起作為光學功能層發揮功能。再者，以下記載中與厚度有關之記載均為物理膜厚。

(樹脂基材) 樹脂基材1包含可使可見光範圍之光透過之透明材料。樹脂基材1例如為包含樹脂之塑膠膜。塑膠膜之構成材料例如為聚酯系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、聚偏二氯乙烯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚苯硫醚系樹脂。

樹脂基材1之構成材料較佳為聚酯系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚烯烴系樹脂。樹脂基材1例如較佳為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)基材或三乙醯纖維素(TAC)基材。

再者，本實施方式中所謂之「透明材料」係指於不損害本實施方式之效果之範圍內，使用波長區域之光之透過率為80%以上之材料。又，本實施方式中，「(甲基)丙烯酸」意指甲基丙烯酸及丙烯酸。

於樹脂基材1中，多數情況下水分及氣體吸附於極性基。所吸附之水分及氣體於藉由濺鍍進行成膜時有時作為釋氣而釋出。例如，於真空環境下對以常溫常壓條件保管之TAC膜進行濺鍍時，自TAC膜釋出氣體成分，使用氣體分析儀(ULVAC公司製造之qulee)分析該氣體成分，將所得之結果示於以下表1。

[表1]

氣體種類	H 2	H 2O	N 2＋CO	O 2	Ar	CO 2	T.P (總壓)
極限真空度(Pa)	5.74E-07	6.51E-05	3.80E-05	8.95E-06	1.24E-06	1.60E-06	1.21E-04
脫氣步驟中之真空度(Pa)	1.25E-06	6.35E-04	4.41E-05	2.65E-05	2.36E-06	2.42E-06	7.14E-04
差(Pa)	6.76E-07	5.70E-04	6.10E-06	1.76E-05	1.12E-06	8.20E-07	5.93E-04
比率	0.114%	96.105%	1.029%	2.960%	0.189%	0.138%

表1中之極限真空度係最終達到之腔室內之真空度。表1中之脫氣步驟中之真空度係自膜產生釋氣時之腔室內之真空度。如表1所示，可知自TAC膜產生各種種類之氣體，尤其是水分(H ₂O)較多。樹脂基材1藉由如上所述進行脫氣(degassing)步驟，能夠除去內部所含有之大部分水分及氣體。然而，亦根據基材形態而不同，脫氣步驟需要至少1小時至12小時以上。

只要不顯著損害光學特性，則樹脂基材1亦可包含補強材料。補強材料例如為纖維素奈米纖維、奈米二氧化矽等。

樹脂基材1可為經賦予光學功能及/或物理功能之膜。具有光學功能及/或物理功能之膜例如為偏光板、相位差補償膜、熱線阻斷膜、透明導電膜、增亮膜、阻隔性提昇膜、透鏡薄片等。又，亦可對該等膜賦予抗靜電功能。

樹脂基材1之厚度並無特別限定，例如為25 μm以上，較佳為40 μm以上。若樹脂基材1之厚度為25 μm以上，則確保基材本身之剛性，即使對光學積層體10施加應力，亦不易產生褶皺。又，若樹脂基材1之厚度為25 μm以上，則即使於樹脂基材1上連續地形成硬塗層2，亦不易產生褶皺，製造上之顧慮較少。若樹脂基材1之厚度為25 μm以上，則於製造光學積層體10之中途不易捲曲，容易處理。

樹脂基材1之厚度較佳為1 mm以下，更佳為500 μm以下，特佳為300 μm以下。若樹脂基材1之厚度為1 mm以下，則容易保證樹脂基材1之實質上之光學透明性。又，若樹脂基材1之厚度為1 mm以下，則不論單片方式抑或卷對卷方式，均容易使光學功能層成膜於樹脂基材1上。尤其是，若樹脂基材1之厚度為300 μm以下，則於利用卷對卷方式製造光學積層體10之情形時，能夠使可投入到一次製造處理中所使用之輥中之樹脂基材1之長度較長。因此，若樹脂基材1之厚度為300 μm以下，則於利用卷對卷方式連續地生產光學積層體10之情形時，生產性優異。又，若樹脂基材1之厚度為300 μm以下，則成為品質良好之光學積層體10，故而較佳。

樹脂基材1可預先對表面實施濺鍍、電暈放電、紫外線照射、電子束照射、化學處理、氧化等蝕刻處理及/或底塗處理。藉由預先實施該等處理，形成於樹脂基材1上之硬塗層2之密接性提高。又，於在樹脂基材1上形成硬塗層2之前，可視需要對樹脂基材1之表面進行溶劑洗淨、超音波洗淨等，藉此將樹脂基材1之表面除塵，使其潔淨化。

(硬塗層) 硬塗層2並無特別限定，可使用公知者。硬塗層2提高樹脂基材1之耐擦傷性。硬塗層2例如可包含黏合劑樹脂及填料。除此之外，硬塗層2亦可包含調平劑。

黏合劑樹脂較佳為具有透明性者，例如為作為藉由紫外線、電子束而硬化之樹脂之游離輻射硬化型樹脂、熱塑性樹脂、熱固性樹脂等。

作為黏合劑樹脂之游離輻射硬化型樹脂之一例為(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-乙烯基吡咯啶酮等。又，游離輻射硬化型樹脂可為具有2個以上之不飽和鍵之化合物。具有2個以上之不飽和鍵之游離輻射硬化型樹脂例如為三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、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、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(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、異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸二(甲基)丙烯酸酯、聚酯三(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、雙酚二(甲基)丙烯酸酯、雙甘油四(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、二(甲基)丙烯酸異艸伯基酯、二環戊烷二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯等多官能化合物等。該等之中，季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)及季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)適宜用於黏合劑樹脂。再者，「(甲基)丙烯酸酯」係指甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯。又，游離輻射硬化型樹脂亦可為藉由PO(propylene oxide，環氧丙烷)、EO(ethylene oxide，環氧乙烷)、CL(caprolactone，己內酯)等將上述化合物改性而成者。游離輻射硬化型樹脂較佳為丙烯酸系之紫外線硬化型樹脂組合物。

又，作為黏合劑樹脂之熱塑性樹脂之一例為苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、乙酸乙烯酯系樹脂、乙烯醚系樹脂、含鹵素之樹脂、脂環式烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、纖維素衍生物、及橡膠或彈性體等。上述熱塑性樹脂係非結晶性，且可溶於有機溶劑(尤其是可溶解複數種聚合物、硬化性化合物之共通溶劑)中。尤其是，就透明性及耐候性之觀點而言，黏合劑樹脂較佳為苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、脂環式烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、纖維素衍生物(纖維素酯類等)等。

作為黏合劑樹脂之熱固性樹脂例如可為酚樹脂、脲樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、三聚氰胺樹脂、胍胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺酯樹脂、環氧樹脂、胺基醇酸樹脂、三聚氰胺-脲共縮合樹脂、矽樹脂、聚矽氧烷樹脂(包含籠狀、梯狀等所謂倍半矽氧烷等)等。

硬塗層2可包含有機樹脂及無機材料，亦可為有機無機混合材料。作為有機無機混合材料之一例，可例舉利用溶膠凝膠法而形成者。作為無機材料，例如可例舉二氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦。作為有機材料，例如可例舉丙烯酸系樹脂。

填料可為包含有機物者，亦可為包含無機物者，還可為包含有機物及無機物者。就防眩性、與光學功能層之密接性、抗黏連性之觀點等而言，硬塗層2中所含之填料可根據光學積層體10之用途而選擇各種填料。具體而言，作為填料，例如可使用二氧化矽(Si之氧化物)粒子、氧化鋁(aluminum oxide)粒子、有機微粒子等公知者。

於填料為二氧化矽粒子及/或氧化鋁粒子之情形時，填料之平均粒徑例如為800 nm以下，較佳為100 nm以下，更佳為40 nm以上70 nm以下。於填料為有機微粒子之情形時，有機微粒子之平均粒徑例如為10 μm以下，較佳為5 μm以下，更佳為3 μm以下。

硬塗層2之厚度例如較佳為0.5 μm以上，更佳為1 μm以上。硬塗層2之厚度較佳為100 μm以下。硬塗層2之厚度為物理膜厚。硬塗層2可為由單一層構成者，亦可為複數層積層而成者。

(底塗層) 底塗層3位於硬塗層2與第1層5之間。底塗層3使硬塗層2與第1層5之密接良好。

底塗層3例如為包含選自矽、鎳、鉻、錫、金、銀、鉑、鋅、鈦、鎢、鋁、鋯、鈀、銦等金屬、該等金屬之合金、該等金屬之氧化物、氟化物、硫化物或氮化物之任意1種或2種以上者。

底塗層3可包含非化學計量組成之無機氧化物。底塗層3例如可為處於缺氧狀態之金屬氧化物，例如亦可為以SiO _x(Si氧化物)為主成分者。於底塗層3為Si氧化物之情形時，可使用與其他層相同之靶來製作底塗層3，能夠防止光學積層體10之製作工藝之複雜化。底塗層3可僅包含Si氧化物，亦可除Si氧化物以外以50質量%以下之範圍、較佳為10質量%以下之範圍包含其他元素。作為其他元素，可包含Na以提高底塗層3之耐久性，亦可包含選自Zr、Al、N之1種或2種以上元素以提高底塗層3之硬度。

底塗層3之厚度例如較佳為1 nm以上10 nm以下，更佳為1 nm以上5 nm以下。若底塗層3之厚度處於上述範圍內，則障壁層4與硬塗層2之密接性提高。

(障壁層) 障壁層4被樹脂基材1與第1層5包夾。障壁層4例如積層於底塗層3之第1層5側之一面。障壁層4例如亦可積層於樹脂基材1或硬塗層2之一面。障壁層4係抑制來自樹脂基材1之釋氣之層。位於樹脂基材1與第1層5之間之障壁層4降低於第1層5成膜時來自樹脂基材1之釋氣對第1層5造成之影響。

障壁層4包含氧化矽(SiO ₂)。障壁層4亦可由氧化矽構成。於障壁層4為氧化矽之情形時，可使用與其他層相同之靶來製作障壁層4，能夠防止光學積層體10之製作工藝之複雜化。又，若障壁層4包含氧化矽，則障壁層4之組成與其他層之組成接近，能夠提高光學積層體10之抗反射性能。

障壁層4之厚度為4 nm以上。若障壁層4之厚度充分厚，則能夠減小於第1層5成膜時釋氣對第1層5造成之影響。障壁層4防止成膜時來自樹脂基材1之釋氣被引入至第1層5。障壁層4之厚度例如為20 nm以下，較佳為10 nm以下。藉由障壁層4之厚度不過厚，能夠縮短使障壁層4成膜所需之時間。

(第1層) 第1層5例如積層於障壁層4之一面。第1層5係光學功能層之一部分。由第1層5及與交替積層膜6而構成光學功能層。光學功能層係表現光學功能之層。光學功能係控制作為光之性質的反射、透射及折射之功能，例如可例舉抗反射功能、選擇反射功能、防眩功能、透鏡功能等。

第1層5之氧含量為40 atm%以下。第1層5包含氮化矽或氮氧化矽。第1層5亦可由氮化矽或氮氧化矽構成。

氮化矽或氮氧化矽係作為光學功能層之高折射率層發揮功能。多數情況下高折射率層亦一般使用Nb ₂O ₅，但氮化矽或氮氧化矽之硬度高於Nb ₂O ₅。若第1層5之硬度較高，則光學積層體10之耐擦傷性提高。此處，硬度例如可以馬氏硬度表示。

氮化矽例如以Si _xN _y表示。氮化矽例如為Si ₃N ₄。於第1層5由氮化矽構成之情形時，第1層5之氧含量為0 atm%。

氮氧化矽例如以Si _xN _yO _z表示。於第1層5包含氮氧化矽，且x＋y＋z＝1之情形時，z為0.4以下。若第1層5之氧含量較少，則第1層5顯現出與包含高硬度之氮化矽之膜同等之性能，因此光學積層體10之耐擦傷性提高。

第1層5之膜厚例如為20 nm以上60 nm以下。若第1層5之膜厚為該範圍，則提高光學積層體10之耐擦傷性，並且作為光學功能層之高折射率層之一適當地發揮功能。

第1層5之折射率例如為2.00以上2.60以下，較佳為2.10以上2.45以下。

(交替積層膜) 交替積層膜6與第1層5相接。交替積層膜6積層於第1層5之一面。交替積層膜6係光學功能層之一部分。

交替積層膜6例如為自靠近第1層5之側起依序交替地積層低折射率層及高折射率層而得之積層膜。低折射率層之折射率低於第1層5。高折射率層之折射率高於低折射率層。各高折射率層之折射率可相同亦可不同。各低折射率層之折射率可相同亦可不同。

交替積層膜6藉由干涉於低折射率層與高折射率層交替地積層而成之積層體之各界面反射之反射光，及使自防污層7側入射之光擴散，而顯現出抗反射功能。

交替積層膜6中之低折射率層與高折射率層之合計積層數並無特別限制。例如，如圖1所示，各層之積層數可為3層，亦可為2層以下，還可為4層以上。交替積層膜6中之低折射率層與高折射率層之合計積層數較佳為3層以上9層以下，更佳為3層以上5層以下，最佳為3層。於交替積層膜6之積層數為3層之情形時，積層數較少，厚度較薄，因此與積層數為4層以上之情形相比，生產性優異。又，於交替積層膜6之積層數為3層之情形時，與積層數為2層以下之情形相比，抗反射性較高，能夠使反射光之色相更接近中性(無彩色)。

交替積層膜6例如具備低折射率層61、高折射率層62及低折射率層63。低折射率層61及低折射率層63各自之折射率低於第1層5及高折射率層62。高折射率層62之折射率高於低折射率層61及低折射率層63。

低折射率層61及低折射率層63之折射率例如為1.20以上1.60以下，較佳為1.30以上1.50以下。低折射率層61與低折射率層63之折射率可相同亦可不同。

低折射率層61及低折射率層63例如包含Si之氧化物。低折射率層61b及低折射率層63例如為以SiO ₂(Si之氧化物)為主成分之層。就獲取之容易性及成本之方面而言，低折射率層61及低折射率層63較佳為包含Si之氧化物，較佳為以SiO ₂(Si之二氧化物)等為主成分之層，較佳為由SiO ₂構成。SiO ₂單層膜無色透明。於本實施方式中，主成分係於層中包含之成分中占50質量%以上之成分。

於Si之氧化物為主成分之情形時，低折射率層61及低折射率層63亦可包含未達50質量%之其他元素。與Si之氧化物不同之其他元素之含量較佳為10%以下。其他元素例如為Na、Zr、Al、N。Na提高低折射率層61及低折射率層63之耐久性。Zr、Al、N提高低折射率層61及低折射率層63之硬度，提高耐鹼性。

高折射率層62之折射率例如為2.00以上2.60以下，較佳為2.10以上2.45以下。高折射率層62之折射率與第1層5之折射率可相同亦可不同。

高折射率層62例如可例舉：氮化矽(SiN，折射率2.0)、五氧化二鈮(Nb ₂O ₅，折射率2.33)、氧化鈦(TiO ₂，折射率2.33～2.55)、氧化鎢(WO ₃，折射率2.2)、氧化鈰(CeO ₂，折射率2.2)、五氧化二鉭(Ta ₂O ₅，折射率2.16)、氧化鋅(ZnO，折射率2.1)、氧化銦錫(ITO，折射率2.06)、氧化鋯(ZrO ₂，折射率2.2)等。高折射率層62例如為五氧化二鈮。

低折射率層61之膜厚例如為10 nm以上80 nm以下。高折射率層62之膜厚例如為20 nm以上200 nm以下。低折射率層63之膜厚例如為50 nm以上200 nm以下。

於形成交替積層膜6之層中，於防污層7側例如配置低折射率層63。於交替積層膜6之低折射率層63與防污層7相接之情形時，光學功能層之抗反射性能變得良好。

光學功能層整體之總厚例如為80 nm以上480 nm以下，較佳為160 nm以上240 nm以下，更佳為165 nm以上225 nm以下。藉由光學功能層之總厚處於規定範圍內，能夠使反射光之色相接近中性，且能夠有效率地生產。

(防污層) 防污層7位於交替積層膜6之與和第1層5相接之面相反側之面上。防污層7位於交替積層膜6之最外表面上。防污層7防止交替積層膜6之污損。又，防污層7抑制由於應用於觸控面板等時筆滑動而交替積層膜6發生損耗。

防污層7例如為蒸鍍防污性材料而得之蒸鍍膜。防污層7例如藉由於低折射率層63之一面對作為防污性材料之氟系化合物進行真空蒸鍍而形成。若防污層7包含氟系化合物，則用筆輸入時之滑動變得順滑，同時光學積層體10之筆滑動耐性進一步提高。

防污層7所包含之氟系化合物例如為氟系有機化合物。氟系有機化合物例如為包含氟改性有機基及反應性矽烷基(例如烷氧基矽烷)之化合物。作為可用於防污層7之市售品，可例舉OPTOOL DSX(大金股份有限公司製造)、KY-100系列(信越化學工業股份有限公司製造)等。

於防污層7使用包含氟改性有機基及反應性矽烷基(例如烷氧基矽烷)之化合物，低折射率層63使用SiO ₂之情形時，於由氟系有機化合物之反應性矽烷基產生之矽烷醇基與SiO ₂之間形成矽氧烷鍵。矽氧烷鍵提高交替積層膜6與防污層7之密接性。

防污層7之厚度例如為1 nm以上20 nm以下，較佳為3 nm以上10 nm以下。若防污層7之厚度為1 nm以上，則於將光學積層體10應用於觸控面板用途等時，能夠充分確保耐磨耗性。又，若防污層7之厚度為20 nm以下，則蒸鍍所需之時間較短，能夠高效率地製造防污層7。

防污層7亦可視需要包含光穩定劑、紫外線吸收劑、著色劑、抗靜電劑、潤滑劑、調平劑、消泡劑、抗氧化劑、阻燃劑、紅外線吸收劑、界面活性劑等添加劑。

藉由蒸鍍而形成之防污層7與交替積層膜6牢固地結合，空隙較少而緻密。因此，藉由蒸鍍而形成之防污層7顯現出與藉由防污性材料之塗佈等其他方法而形成之防污層7不同之特性。藉由蒸鍍而形成之防污層7不易磨耗。

光學積層體10之各層例如為濺鍍膜。例如，底塗層3、障壁層4、第1層5、交替積層膜6分別例如為濺鍍膜。濺鍍膜與使用一般之真空蒸鍍法或塗佈法而形成之膜相比緻密。例如，光學功能層之水蒸氣透過性為1.0 g/m ²/天以下。緻密之濺鍍膜之水蒸氣透過率較低。濺鍍膜緻密，不易留下滑動痕跡。例如，即使於一部分防污層7因筆滑動而剝離之情形時，由於光學功能層緻密，因此亦不易留下筆滑動之痕跡。

其次，對本實施方式之光學積層體之製造方法進行說明。首先，準備樹脂基材1。樹脂基材1例如可藉由購買市售品而獲取。樹脂基材1可不進行脫氣步驟。

其次，於樹脂基材1之一面形成硬塗層2。於樹脂基材1上塗佈包含作為硬塗層2之材料之漿料，利用公知之方法使作為硬塗層2之材料硬化，藉此獲得硬塗層2。亦可於在樹脂基材1上形成硬塗層2之前，視需要將表面洗淨。作為樹脂基材1之表面之洗淨方法，例如可例舉溶劑洗淨、超音波洗淨等。藉由進行樹脂基材1之洗淨，可將樹脂基材1之表面除塵，使表面潔淨化，故而較佳。又，亦可購買市售之形成有硬塗層2之樹脂基材1。

其次，於硬塗層2上形成底塗層3。底塗層3之製造方法並無特別限定，可使用公知之製造方法來製造。底塗層3例如可藉由濺鍍法形成。例如，藉由使用矽靶，於氬氣與氧氣之混合氣體氛圍中進行濺鍍，而製作底塗層3。

其次，於底塗層3上形成障壁層4。障壁層4之製造方法並無特別限定，可使用公知之製造方法來製造。障壁層4例如可藉由濺鍍法形成。例如，藉由使用矽靶，於氬氣與氧氣之混合氣體氛圍中進行濺鍍，而製作障壁層4。

其次，於障壁層4上形成第1層5。第1層5之製造方法並無特別限定，可使用公知之製造方法來製造。第1層5例如可藉由濺鍍法形成。例如，藉由使用矽靶，於氬氣與氮氣之混合氣體氛圍中進行濺鍍，而製作第1層5。

其次，於第1層5上形成交替積層膜6。交替積層膜6例如以低折射率層61、高折射率層62、低折射率層63之順序成膜。該等層例如使用濺鍍法製作。作為濺鍍法之電源方法，可例舉DC(直流)、RF(高頻)、MF(中頻)。於交替積層膜6包含氧化物膜之情形時，無法利用DC進行濺鍍，利用RF進行濺鍍時生產性較差。因此，於對氧化物膜進行濺鍍之情形時，濺鍍裝置較佳為使用MF電源之雙磁控濺鍍裝置。濺鍍時之頻率較佳為20 KHz至60 KHz。濺鍍時之真空度例如為1.0 Pa以下。又，於以卷對卷方式形成交替積層膜6之情形時，將搬送速度(線速)設為例如0.5 m/min以上20 m/min以下。若於此種條件下形成交替積層膜6，則交替積層膜6之各層變得緻密。

其次，於交替積層膜6上形成防污層7。較佳為於形成防污層7之前，對交替積層膜6之表面進行電漿處理。若藉由電漿處理使低折射率層63之表面改質，則交替積層膜6與防污層7之密接性提高。

防污層7例如藉由蒸鍍而形成。蒸鍍係藉由將作為防污層7之材料加熱至蒸氣壓溫度而進行。蒸鍍時之真空度例如為1.0 Pa以下。若於此種條件下形成防污層7，則防污層7變得緻密，不易磨耗。

底塗層3、障壁層4、第1層5、交替積層膜6、防污層7之成膜較佳為以卷對卷方式於減壓環境下進行。藉由經過上述程序，能夠製作光學積層體10。

本實施方式之光學積層體10由於具有障壁層4，因此能夠抑制來自樹脂基材1之釋氣對第1層5造成之不良影響。障壁層4能夠防止氧被引入至第1層5。若氧被引入至第1層5，則第1層5之折射率降低，且硬度降低。若第1層5之折射率降低，則光學積層體10之光學特性降低。若第1層5之硬度降低，則光學積層體10之耐擦傷性降低。

以上，本發明並不限定於上述實施方式，可於申請專利範圍內所記載之本發明之主旨之範圍內進行各種變化、變更。

光學積層體10亦可具有除樹脂基材1、硬塗層2、底塗層3、障壁層4、第1層5、交替積層膜6及防污層7以外之層。又，光學積層體10亦可於樹脂基材1之與形成有障壁層4等之面對向之面視需要包含具有各種特性之層。例如，亦可設置有用於與其他構件接著之黏著劑層。又，亦可經由該黏著劑層設置有其他光學膜。其他光學膜例如有偏光膜、相位差補償膜、作為1/2波片、1/4波片發揮功能之膜等。

又，可於樹脂基材1之一面形成具有抗反射、選擇反射、防眩、偏光、相位差補償、視角補償或放大、導光、擴散、增亮、色相調整、導電等功能之層。可於光學積層體10之表面形成表現蛾眼、防眩功能之奈米級凹凸構造。亦可於光學積層體10之表面形成透鏡、稜鏡等微米至毫米級幾何形狀。

又，光學積層體10可應用於各種物品。例如，可將光學積層體10設置於液晶顯示面板、有機EL(Electroluminescence，電致發光)顯示面板等圖像顯示部之畫面。藉此，例如，智慧型手機或操作設備之觸控面板顯示部顯現出高耐擦傷性，可獲得適合實際使用之圖像顯示裝置。

又，物品並不限定於圖像顯示裝置，可將光學積層體10應用於窗玻璃、護目鏡、太陽電池之受光面、智慧型手機之畫面或個人電腦之顯示器、資訊輸入終端、平板終端、AR(Augmented Reality，擴增實境)裝置、VR(Virtual Reality，虛擬實境)裝置、電光顯示板、玻璃桌表面、遊戲機、飛機或電車等之運行輔助裝置、導航系統、儀錶盤、光學感測器之表面等。 [實施例]

「實施例1」 於實施例1中，對變更障壁層4之膜厚時之第1層5之組成變化進行測定。

作為樹脂基材1，準備厚度80 μm之TAC膜。然後，於樹脂基材1上形成膜厚5 μm之硬塗層2。硬塗層2藉由如下方法形成，即，使用棒式塗佈機將具有表2所示之組成之塗佈液塗佈於樹脂基材1上，照射紫外線進行光聚合，使其硬化。

[表2]

	製品名	製造商	結構	調配比
游離輻射硬化型樹脂	CN968	沙多瑪	具有聚酯骨架之6官能脂肪族胺基甲酸酯丙烯酸酯	8%
SR444	沙多瑪	季戊四醇三丙烯酸酯	7%
SR610	沙多瑪	聚乙二醇(600)二丙烯酸酯(聚乙二醇鏈分子量約為600)	11%
二氧化矽粒子	IPA-ST-L	日產化學	矽溶膠 (粒徑40～50 nm，溶劑為IPA，固形物成分30%)	37%
紫外線硬化起始劑	Irgacure 184	BASF	羥基-環己基-苯基-酮	2%
溶劑	PGMA		丙二醇單甲醚乙酸酯	30%
乙酸丁酯			5%
合計				100%
調平劑	BYK377	BYK	含羥基之聚醚改性聚二甲基矽氧烷	相對於上述合計每100重量份為0.01重量份

其次，於硬塗層2上，使用Si靶作為濺鍍靶，使用Ar氣體與O ₂氣體之混合氣體，藉由反應性濺鍍法，以4 nm之膜厚製作由SiO _x(0＜x＜2)表示之底塗層3。

其次，於底塗層3上，使用Si靶作為濺鍍靶，使用Ar氣體與O ₂氣體之混合氣體，藉由反應性濺鍍法，製作由SiO ₂表示之障壁層4。成膜壓力設為0.3 Pa，成膜時之Ar流量設為3.2 sccm，O ₂流量設為1.8 sccm，變更成膜時間，準備多個障壁層4之膜厚不同之樣品。示出各樣品之障壁層4之構成。 樣品1：0 nm(未形成障壁層4) 樣品2：1 nm 樣品3：2 nm 樣品4：4 nm 樣品5：6 nm 樣品6：8 nm 樣品7：10 nm

其次，於障壁層4上，使用Si靶作為濺鍍靶，使用Ar氣體與N ₂氣體之混合氣體，藉由反應性濺鍍法，製作第1層5。成膜壓力設為0.3 Pa，第1層5之膜厚設為50 nm。

其次，使用X射線光電子光譜裝置(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis。ESCA。ULVAC-PHI股份有限公司製造之VersaprobeIII)，對所製作之樣品1～7各自之第1層5進行組成分析。又，亦準備使用經脫氣18小時之樹脂基材1於與樣品1相同之條件下製作第1層5而得之比較樣品(樣品8)。樣品8之第1層5之組成亦使用ESCA進行測定。

圖2表示實施例1中測得之各樣品之組成分析結果。圖2之縱軸表示藉由ESCA測得之Si之2p電子之能量。若第1層5之組成發生變化，則Si之2p電子之峰位置發生化學位移。氮化矽之Si之2p電子之能量為101.4 eV以上102.3 eV以下之範圍，氧化矽之Si之2p電子之能量為103.2 eV以上104.0 eV以下之範圍。圖2之橫軸表示障壁層4之厚度及有無脫氣步驟。

於進行了脫氣步驟之樣品8中，來自樹脂基材1之釋氣較少，因此第1層5為氮化矽膜。與此相對，可確認到即使於未進行脫氣步驟之樣品1～7中，若障壁層4之膜厚為4 nm以上，則第1層5亦為可大致視為氮化矽之組成之膜。

「實施例2」 於實施例2中，對隨著第1層5之氧含量之差異的第1層5之特性變化進行測定。

首先，將形成有硬塗層2之樹脂基材1減壓至1.0E-4 Pa以下，進行18小時脫氣步驟。樹脂基材1及硬塗層2之構成與實施例1相同。其次，於硬塗層2上製作底塗層3、障壁層4。底塗層3及障壁層4之構成與實施例1相同。

其次，於障壁層4上，使用Si靶作為濺鍍靶，使用Ar氣體、N ₂氣體及O ₂氣體之混合氣體，藉由反應性濺鍍法，製作由Si _xN _yO _z表示之第1層5。成膜壓力設為0.3 Pa，以1818秒之成膜時間製作第1層5。第1層5之膜厚約為200 nm。成膜時之Ar流量設為3 sccm，N ₂流量設為2 sccm，改變O ₂流量，準備多個氧含量不同之樣品。製作各樣品時之O ₂流量及製作後之第1層5之組成比示於以下表3。

[表3]

	O 2[sccm]	N (atm%)	O (atm%)	Si (atm%)
樣品9	0	46.62	8.32	45.06
樣品10	0.1	42.08	13.84	44.07
樣品11	0.2	33.52	23.3	43.18
樣品12	0.3	27.25	32.48	40.27
樣品13	0.4	21.7	38.47	39.83
樣品14	0.5	15.24	47.45	37.31
樣品15	1	1.04	65.13	33.83

藉由ESCA對所製作之各樣品各自之第1層5進行組成分析。圖3表示實施例2中測得之各樣品之組成分析結果。圖3之縱軸表示藉由ESCA測得之Si之2p電子之能量。圖3之橫軸表示第1層5之氧含量。

如圖3所示，若第1層5中含有之氧含量較少，則第1層5可視為氮化膜，若第1層5中含有之氧含量較多，則第1層5為氧化膜。若第1層5中含有之氧含量為40 atm%以下，則第1層5可謂為可大致視為氮化矽之組成之膜。

「實施例3」 於實施例3中，於與實施例2所製作之第1層5之各樣品相同之條件下，於載玻片上形成由Si _xN _yO _z表示之第1層5，測定載玻片板上所形成之第1層5之馬氏硬度。圖4表示實施例3中之各樣品之馬氏硬度。馬氏硬度係根據ISO14577-1，使用微小壓縮試驗機(ELIONIX股份有限公司製造之ENT-NEXUS，測定壓頭：三角錐壓頭)以0.05 mN之負載進行測定。如圖4所示，第1層5中含有之氧含量越增加，馬氏硬度越降低。若第1層5之氧含量為40 atm%以下，則第1層5顯現出5000 N/cm ²以上之硬度。

其次，對所製作之各樣品各自之第1層5之折射率進行測定。第1層5之折射率係藉由J. A. Woollam公司製造之M-2000橢圓光譜偏光儀進行測定。圖5表示實施例3中之各樣品之第1層5之折射率。如圖5所示，第1層5中含有之氧含量越增加，第1層5之折射率越降低。

「實施例4」 於實施例4中，製作障壁層4之膜厚不同之光學積層體10，進行各光學積層體10之耐擦傷性試驗。

首先，於樹脂基材1上形成硬塗層2。樹脂基材1及硬塗層2之構成與實施例1相同。其次，不進行脫氣步驟，於硬塗層2上製作底塗層3、障壁層4。底塗層3設為膜厚3 nm之SiO _x膜。障壁層4設為SiO ₂膜，準備膜厚不同之樣品。各樣品之障壁層4之膜厚示於以下。 樣品16：4 nm 樣品17：8 nm 樣品18：20 nm 樣品19：2 nm 樣品20：0 nm(未使障壁層4成膜)

然後，於障壁層4上依序積層第1層5、低折射率層61、高折射率層62、低折射率層63。第1層5之膜厚設為23 nm，低折射率層61之膜厚設為33 nm，高折射率層62之膜厚設為103 nm，低折射率層63之膜厚設為80 nm。

低折射率層61及低折射率層63設為SiO ₂膜，高折射率層62設為Nb ₂O ₅膜。由Si _xN _yO _z表示之第1層5係使用Si靶作為濺鍍靶，使用Ar氣體、N ₂氣體及O ₂氣體之混合氣體而製作。反應性濺鍍法之條件為成膜壓力0.3 Pa、成膜時間150秒。第1層5之膜厚為23 nm。成膜時之Ar流量設為3 sccm，N ₂流量設為2 sccm，改變O ₂流量，與實施例2同樣地準備多個氧含量不同之樣品。

低折射率層(SiO ₂膜)係以Si為濺鍍靶而成膜。成膜條件如下：成膜壓力設為0.3 Pa，成膜時之Ar流量設為3.2 sccm，O ₂流量設為1.8 sccm，根據膜厚變更成膜時間。高折射率層(Nb ₂O ₅膜)係以具有氧缺陷之Nb ₂O _x(4.8≦x＜5)為濺鍍靶而成膜。成膜條件如下：成膜壓力設為0.3 Pa，成膜時之Ar流量設為3.5 sccm，O ₂流量設為1.5 sccm，根據膜厚變更成膜時間。

然後，進行所製作之各光學積層體10之耐擦傷性試驗。耐擦傷性試驗係按照以下順序進行。首先，以光學積層體10之低折射率層63位於表面之方式，使用透明黏著劑片(LINTEC股份有限公司製造)貼合於厚度1 mm之玻璃。然後，使用觸控筆用筆尖(Bamboo Sketch/Bamboo Tip用替換芯(中型)，Wacom股份有限公司製造)進行直線滑動試驗。負載為250 gf，滑動次數為20000次(10000次往返)，往返距離為50 mm，往返速度為1秒滑動2次(往返1次)。於耐擦傷試驗中，滑動次數每500次確認有無滑動痕跡及損傷。滑動痕跡係交替積層膜之最表層被削去之狀態，損傷係指交替積層膜6以及底塗層3均自硬塗層2剝離之狀態。於以下表4中彙總實施例4之耐擦傷性試驗結果。

[表4]

	膜厚(nm)	滑動試驗
底塗層	障壁層	第1層5	低折射率層61	高折射率層62	低折射率層63
Si 3N 4(Si xN yO z)	SiO 2	Nb 2O 5	SiO 2	滑動痕跡	損傷
樣品16	3	4	23	33	103	80	第4000次	-
樣品17	8	第5000次	-
樣品18	20	第10000次	-
樣品19	2	第2500次	第5000次
樣品20	0	第2000次	第4000次

障壁層4之膜厚為4 nm以上之樣品16～18即使進行耐擦傷性試驗，亦未確認到損傷。樣品16～18雖於試驗中途確認到滑動痕跡，但均於4000次之前未確認到滑動痕跡。與此相對，障壁層4之膜厚未達4 nm之樣品19及樣品20於耐擦傷試驗中確認到損傷。

如實施例1～4所示，若障壁層4之膜厚為4 nm以上，則第1層5為可大致視為氮化矽之組成之膜，光學積層體10之耐擦傷性提高。

1:樹脂基材 2:硬塗層 3:底塗層 4:障壁層 5:第1層 6:交替積層膜 7:防污層 10:光學積層體 61:低折射率層 62:高折射率層 63:低折射率層

圖1係第1實施方式之光學積層體之一例之剖視圖。 圖2表示實施例1中測得之各樣品之組成分析結果。 圖3表示實施例2中測得之各樣品之組成分析結果。 圖4表示實施例3中之各樣品之馬氏硬度。 圖5表示實施例3中之各樣品之第1層之折射率。

1:樹脂基材

2:硬塗層

3:底塗層

4:障壁層

5:第1層

6:交替積層膜

7:防污層

10:光學積層體

61:低折射率層

62:高折射率層

63:低折射率層

Claims (7)

1. 一種光學積層體，其具備樹脂基材、障壁層及第1層， 上述障壁層被上述樹脂基材與上述第1層包夾， 上述障壁層包含氧化矽， 上述第1層包含氮化矽或氮氧化矽， 上述障壁層之膜厚為4 nm以上， 上述第1層之氧含量為40 atm%以下。
2. 如請求項1之光學積層體，其進而具備與上述第1層相接之交替積層膜， 上述交替積層膜具備折射率較上述第1層低之低折射率層、及折射率較上述低折射率層高之高折射率層。
3. 如請求項1之光學積層體，其進而具備硬塗層及底塗層， 上述硬塗層位於上述樹脂基材與上述障壁層之間， 上述底塗層位於上述硬塗層與上述障壁層之間。
4. 如請求項1之光學積層體，其中上述障壁層及上述第1層為濺鍍膜。
5. 如請求項2之光學積層體，其中上述交替積層膜為濺鍍膜。
6. 如請求項3之光學積層體，其中上述底塗層為濺鍍膜。
7. 一種物品，其具備如請求項1之光學積層體。