KR20160066707A - 블루 라이트 컷 보호필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블루 라이트 컷 보호필름에 관한 것으로서, 기재필름, 상기 기재필름의 일면에 형성된 반사방지층 및 상기 기재필름의 타면에 형성된 점착층을 포함하며, 상기 점착층이 특정 파장대역을 흡수하는 염료를 1종 이상 포함함으로써, 380 nm 파장영역의 광을 95% 이상 차폐하고 430 nm 파장영역의 광을 40% 이상 차폐하는 기능을 갖는 본 발명의 블루 라이트 컷 보호필름은 LCD, LED 디스플레이 전면에 부착되어 유해한 블루 라이트를 효율적으로 차단함으로써, 화면을 오래 주시해도 무리가 없는 정도의 적절한 수치를 통과시켜 휘도 저하를 줄이고 색 영역(칼라 gamut)을 넓혀줄 수 있다.

Description

블루 라이트 컷 보호필름{BLUE LIGHT CUT PROTECTIVE FILM}

본 발명은 디스플레이 전면에 적용시 블루 라이트 영역의 유해한 빛을 차단해 주는(블루 라이트 컷, blue light cut) 보호필름에 관한 것이다.

블루 라이트는 가시광선 중 파장이 380 내지 495 nm 영역인 청색광을 말하며, 인간의 눈으로 볼 수 있는 가시광선 중에서 가장 파장이 짧고 자외선에 가까운 강한 에너지를 가지고 있어, 각막이나 수정체에서 흡수되지 않고 망막까지 도달하여 안구의 피로를 느끼게 할 뿐 아니라 안구에 손상을 줄 수 있다. 바로 이 청색의 빛에 장시간 눈이 노출되면, 선명한 시야가 방해되고 안구건조, 눈피로, 불면증, 어깨 결림, 요통 등 다양한 증상이 발생하게 된다.

최근 PC나 휴대폰 등 스마트 기기가 그의 광범위한 보급으로 인해 현대인들에게 없어서 안될 필수품으로 자리잡고 있으나, 스마트 기기의 LCD, LED 디스플레이 및 조명기기에 유해한 블루 라이트가 많이 포함되어 있어 사용자들의 시력을 위협하고 있다.

따라서, 탈착, 부착을 통해 디스플레이 전면에 적용함으로써 블루 라이트 영역의 유해한 빛을 차단해 주는 블루 라이트 컷 보호필름이 상용화되고 있으나, 종래의 블루 라이트 컷 보호필름은 유해한 블루 라이트 영역을 30% 이하 수준으로 차단할 뿐이어서 더 높은 블루 라이트 컷 기능을 갖는 보호필름이 필요로 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 디스플레이 전면에 탈부착가능한 보호필름으로서 블루 라이트 영역의 유해한 빛을 높은 수준으로 차단하면서도 색 영역(칼라 gamut)을 넓혀줄 수 있는 블루 라이트 컷 보호필름을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

기재필름, 상기 기재필름의 일면에 형성된 반사방지층 및 상기 기재필름의 타면에 형성된 점착층을 포함하며, 상기 점착층이 특정 파장대역을 흡수하는 염료를 1종 이상 포함함으로써, 380 nm 파장영역의 광을 95% 이상 차폐하고 430 nm 파장영역의 광을 40% 이상 차폐하는 기능을 갖는 블루 라이트 컷 보호필름을 제공한다.

본 발명의 보호필름을 LCD, LED 디스플레이 전면에 부착하면, 표면 반사방지 기능을 제공하면서, 점착층 내 염료의 조합으로 인해 디스플레이 화면에서 방출되는 여러 빛 중에서 유해 블루 라이트 파장영역(380∼495 nm)을 효율적으로 차단함으로써, 화면을 오래 주시해도 무리가 없는 정도의 적절한 수치를 통과시켜 휘도 저하를 줄이고 색 영역(칼라 gamut)을 넓혀줄 수 있다. 또한 유해한 블루 라이트의 차단을 통해 안구의 건강을 유지하는데 도움을 줄 수 있다.

도 1은 종래의 블루 라이트 컷 보호필름의 구조를 단면도로서 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시양태에 따른 블루 라이트 컷 보호필름의 구조를 단면도로서 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 보호필름의 투과 특성과 발광소자의 발광강도 변화를 나타낸 그래프이다.

본 발명의 블루 라이트 컷 보호필름은 (i) 기재필름, (ii) 상기 기재필름의 일면에 형성된 반사방지층, 및 (iii) 상기 기재필름의 타면에 형성되고 특정 파장대역을 흡수하는 염료를 1종 이상 포함하는 점착층을 적층된 형태로 포함하며, 380 nm 파장영역의 광을 95% 이상 차폐하고 430 nm 파장영역의 광을 40% 이상 차폐하는 기능(블루 라이트 컷 기능)을 갖는다. 본 발명의 블루 라이트 컷 보호필름은 상기 반사방지층의 기재필름 접촉면의 반대면에 보호층을 추가로 포함할 수 있고, 상기 점착층의 기재필름 접촉면의 반대면에 이형 라이너를 추가로 포함할 수 있다.

종래의 블루 라이트 컷 보호필름의 구조를 도 1에, 본 발명의 일실시양태에 따른 블루 라이트 컷 보호필름의 구조를 도 2에 나타내었다.

도 1을 참조하면, 종래의 블루 라이트 컷 보호필름은 이형 라이너(5), 점착층(3), 기재필름(1), 블루 라이트 컷 반사반지층(2) 및 보호층(4)을 순차적으로 적층된 형태로 포함한다. 즉, 종래의 블루 라이트 컷 보호필름은 반사방지층 내에 블루 라이트 컷 기능을 수행할 수 있는 1종 이상의 염료를 포함한다.

반면, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시양태에 따른 블루 라이트 컷 보호필름은 이형 라이너(5), 블루 라이트 컷 점착층(3'), 기재필름(1), 반사반지층(2') 및 보호층(4)을 순차적으로 적층된 형태로 포함한다. 즉, 본 발명의 블루 라이트 컷 보호필름은 점착층 내에 블루 라이트 컷 기능을 수행할 수 있는 1종 이상, 바람직하게는 2종 이상의 염료를 포함함으로써, 블루 라이트 영역(380∼495 nm 파장영역)을 30% 이하 수준으로 차단하면서 색 영역(칼라 gamut) 관련한 효과는 전혀 없었던 종래에 비해서, 블루 라이트 영역을 40% 이상 높은 수준으로 차단하면서도 칼라 gamut을 넓혀줄 수 있다.

(i) 기재필름

기재필름은 투명한 가소성 플라스틱 기판일 수 있으며, 바람직하게는 수지와의 접착성이 우수해야 하며, 후면에서 입사되는 광의 투과도가 90% 이상이어야 하고, 표면의 평활도가 균일하여 휘도의 편차를 가져오지 않아야 한다.

기재필름으로 적합한 재질의 구체적인 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르설폰(polyether sulfone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP) 및 이들의 혼합물을 들 수 있는데, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC) 또는 폴리카보네이트(PC)가 사용될 수 있다.

기재필름의 두께는 30 내지 250 ㎛, 바람직하게는 40 내지 125 ㎛일 수 있다.

(ii) 반사방지층

반사방지층은 열가소성 수지, 열경화성 수지, 전리방사선(자외선 또는 전자선) 경화성 수지 등의 수지로 이루어질 수 있다.

상기 열가소성 수지 및 열경화성 수지의 구체적인 예로는 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴 우레탄계 수지, 폴리에스테르 아크릴레이트계 수지, 폴리우레탄 아크릴레이트계 수지, 에폭시 아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 아세탈계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 멜라민계 수지, 페놀계 수지, 실리콘계 수지 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.

상기 전리방사선 경화성 수지로는 전리방사선의 조사에 의해 가교 경화되는 광중합성 프리폴리머를 사용할 수 있으며, 상기 광중합성 프리폴리머로는 양이온 중합형 프리폴리머와 라디칼 중합형 프리폴리머를 들 수 있다. 상기 양이온 중합형 광중합성 프리폴리머의 예로는 에폭시계 수지나 비닐에테르계 수지 등을 들 수 있고, 상기 에폭시계 수지로서는 비스페놀계 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 상기 라디칼 중합형 광중합성 프리폴리머로는, 1분자 중에 2개 이상의 아크릴로일기를 갖고 가교 경화를 통해 3차원 망목구조가 되는 아크릴계 프리폴리머(경질 프리폴리머)가 하드코팅성의 관점에서 특히 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 아크릴계 프리폴리머의 예로는 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트, 폴리플루오로알킬 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.

반사방지층은 가교 경화성의 향상 또는 경화 수축의 조정 등 각종 성능을 부여하기 위해 광중합성 모노머 및/또는 광중합 개시제를 포함한다.

광중합성 모노머의 예로는 단관능 아크릴 모노머(예를 들면 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트 등), 2관능 아크릴 모노머(예를 들면 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 히드록시피발산에스테르네오펜틸글리콜디아크릴레이트 등), 3관능 이상의 아크릴 모노머(예를 들면 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 트리메틸프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트 등)를 들 수 있다. 또한, 상기 광중합 개시제의 예로는 옥심에스터계, 아세토페논계, 벤조페논계, 벤조인계 및 벤조일계, 크산톤계, 트리아진계, 할로메틸옥사디아졸계, 로핀다이머류 등의 광개시제를 1종 이상 사용할 수 있다.

반사방지층은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 필요에 따라 추가의 첨가제를 포함할 수 있다.

반사방지층은 상기 기재필름의 일면에 건식 코팅 또는 습식 코팅되거나, 또는 별도의 지지체에 필름 상으로 제조된 후 접착제를 이용하여 상기 기재필름의 일면에 부착되어 형성될 수 있다.

반사방지층의 두께는 50 내지 200 nm, 바람직하게는 80 내지 120 nm일 수 있다.

(3) 점착층

점착층은 감압성 점착제(pressure-sensitive adhesive, PSA)를 포함하여 보호필름이 디스플레이의 전면에 부착되게 하며, 특정 파장대역을 흡수하는 염료를 1종 이상 포함하여 380 nm 파장영역의 광을 95% 이상 차폐하고 430 nm 파장영역의 광을 40% 이상 차폐한다.

점착층에 사용되는 감압성 점착제의 예로는 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계 및 실리콘계 점착제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 점착제를 들 수 있으며, 바람직하게는 우레탄계, 실리콘계 점착제 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

본 발명에 사용되는 염료는 주흡수 파장대역이 380 내지 420 nm인 염료 1종 이상과 주흡수 파장대역이 560 내지 580 nm인 염료 1종 이상의 조합일 수 있다.

파장 380 내지 420 nm를 차폐하는 염료로는 히드록시 벤조트리아졸(Hydroxy benzotriazole, HB), 트리스-레조르시놀-트리아진 크로모포어(Tris-Resorcinol-Triazine chromophore, TRTC), 히드록시페닐-벤조트리아졸 크로모포어(Hydroxylphenyl-benzotriazole chromophore, HBC) 계열을 들 수 있다.

파장 560 내지 580 nm을 차폐하는 염료로는 테트라아자 포르피린(Tetra aza porphyrin, TAP), 로다민(Rhodamin, RH), 스쿠아린(Squarine, SQ), 시아닌(Cyanine, CY) 계열을 들 수 있다.

상기 염료는 점착층 총 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 7 중량%의 양으로 사용될 수 있다.

필요에 따라, 상기 점착층은 UV광의 차단을 위해 자외선 차단제를 추가로 포함할 수 있다. 사용되는 자외선 차단제는 420 nm 이하의 광을 흡수(차폐)하는 것으로서, 트리스-레소르시놀-트리아진 크로모포어(TRTC, tris-resorcinol-triazine chromophore), 하이드록시벤조트리아졸(HOBT, hydroxybenzotriazole), 하이드록시페닐-벤조트리아졸 크로모포어(HBC, hydroxylphenyl-benzotriazole chromophore) 계열을 사용할 수 있으며, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 점착층은 상기 자외선 차단제를 점착층 총 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 7 중량%의 양으로 포함할 수 있다.

점착층은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 필요에 따라 추가의 첨가제를 포함할 수 있다.

점착층은 상기 기재필름의 타면에 습식 코팅되어 형성될 수 있다.

점착층의 두께는 2 내지 100 ㎛, 5 내지 100 ㎛, 바람직하게는 15 내지 25 ㎛일 수 있다.

상기 기재필름, 반사방지층 및 점착층은 당업계에서 통상적으로 허용되는 재질, 두께, 형상 등을 가질 수 있으며, 필요에 따라 다양하게 변형가능하다.

상기 구성층들 외에도, 본 발명의 블루 라이트 컷 보호필름은 상기 반사방지층의 기재필름 접촉면의 반대면에 보호층을 추가로 포함할 수 있고, 상기 점착층의 기재필름 접촉면의 반대면에 이형 라이너를 추가로 포함할 수 있는데, 상기 보호층 및 이형 라이너는 당업계에서 통상적으로 허용되는 재질, 두께, 형상 등을 가질 수 있으며, 필요에 따라 다양하게 변형가능하다.

본 발명에 따른 블루 라이트 컷 보호필름은 380 nm 파장영역의 광을 95% 이상 차폐하고 430 nm 파장영역의 광을 40% 이상 차폐한다. 또한, 본 발명에 따른 블루 라이트 컷 보호필름은 발광 디스플레이의 전면에 부착시 색 영역(칼라 gamut)을 5% 이상 넓혀줄 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 보호필름을 LCD, LED 디스플레이 전면에 부착하면, 표면 반사방지 기능을 제공하면서, 점착층 내 염료의 조합으로 인해 디스플레이 화면에서 방출되는 여러 빛 중에서 유해 블루 라이트 파장영역(380∼495 nm)을 효율적으로 차단함으로써, 화면을 오래 주시해도 무리가 없는 정도의 적절한 수치를 통과시켜 휘도 저하를 줄이고 색 영역(칼라 gamut)을 넓혀줄 수 있다. 또한 유해한 블루 라이트의 차단을 통해 안구의 건강을 유지하는데 도움을 줄 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1

감압성 점착제로서 삼화페인트사 SHP1 35 중량%와 용매로서 메틸에틸케톤(MEK) 65 중량%를 혼합하여 점착제 용액을 제조한 후, 여기에 염료로서 Ciba사 Tinuvin 312 및 에스케이케미칼사 SK-d400(주흡수 파장대역: 380 내지 420 nm)와 에스케이케미칼사 SK-d590(주흡수 파장대역: 560 내지 580 nm)을 상기 점착제 용액 100 중량부에 대해서 각각 0.2, 0.03 및 0.03 중량부의 양으로 첨가하여 점착층 조성물을 제조하였다.

일면에 두께 0.1 ㎛의 반사방지층을 갖는 두께 100 ㎛의 투명 PET 기재필름의 타면에, 상기 점착층 조성물을 갭 코터(gap coater)를 이용하여 코팅하고 건조 및 경화하여 두께 20 ㎛의 점착층을 형성함으로써, 보호필름을 완성하였다.

실시예 2

점착층 조성물 제조시 염료로서 Ciba사 Tinuvin 312, 에스케이케미칼사 SK-d400, 에스케이케미칼사 SK-d590을 상기 점착제 용액 100 중량부에 대해서 0.2, 0.03 및 0.02 중량부의 양으로 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 공정을 수행하여 보호필름을 제조하였다.

실시예 3

점착층 조성물 제조시 염료로서 Ciba사 Tinuvin 312, 에스케이케미칼사 SK-d400, 에스케이케미칼사 SK-d590을 상기 점착제 용액 100 중량부에 대해서 0.2, 0.03 및 0.01 중량부의 양으로 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 공정을 수행하여 보호필름을 제조하였다.

비교예 1

점착층 형성시 염료를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 공정을 수행하여 보호필름을 제조하였다.

비교예 2 및 3

비교예 2 및 3으로서 각각 시판중인 블루 라이트 컷 필름인 블루 라이트 컷 액정보호필름(Elecom(일본); 비교예 2) 및 힐링 쉴드 안티블루(Healing Shield Anti-Blue, 폰트리(한국): 비교예 3)를 사용하였다.

<실험예>

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 보호필름의 광학 스펙트럼(광 투과율)은 스펙트로포토미터(spectrophotometer, U4100; 히타치(Hitachi))를 이용하여 측정하였고; 발광 디스플레이 제품의 표면에 부착한 후 휘도계(CS-2000; 미놀타(Minolta))를 이용하여 색 영역(칼라 gamut)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1 및 도 3에 나타내었다. 칼라 gamut은 발광 디스플레이 표면에 보호필름이 없는 상태 대비, 보호필름 부착 후의 색재현도 비율(색재현 면적)을 나타낸다. 칼라 gamut이 100% 이상일 경우, 색재현 면적이 증가하였음을 보여준다.

	필름 투과율	380 nm에서의 투과율	430 nm에서의 투과율	칼라특성 (a*/b*)	칼라 gamut	Yellow Index
실시예1	75.8%	4.6%	59.4%	-1.9/-0.8	107.0%	-2.9
실시예2	80.1%	4.8%	59.2%	-1.4/1.7	105.8%	2.0
실시예3	79.0%	4.8%	59.7%	0.2/1.9	105.2%	3.0
비교예1	94.8%	87.9%	92.1%	-0.37/1.48	100.0%	2.7
비교예2	76%	67.8%	73.9%	-0.18/-0.83	100.1%	-1.7
비교예3	93.3%	64.5%	75.9%	-2.89/7.01	100.2%	11

상기 표 1 및 도 3으로부터, 본 발명에 따른 실시예의 보호필름들은 비교예의 경우에 비해 380 nm 파장영역의 광을 95% 이상 차폐하고 430 nm 파장영역의 광을 40% 이상 차폐함을 알 수 있다. 또한, 비교예의 경우는 칼라 gamut 관련하여 거의 효과가 없는 반면, 실시예의 경우는 발광 디스플레이의 전면에 부착되어 칼라 gamut을 5% 이상 넓혀줌을 알 수 있다. 한편, 비교예 3의 경우는 황색의 누런 빛을 띠는 반면, 실시예의 보호필름들은 그렇지 않음을 알 수 있다.

1 : 기재필름
2 : 블루 라이트 컷 반사반지층
3 : 점착층
4 : 보호층
5 : 이형 라이너
2' : 반사방지층
3' : 블루 라이트 컷 점착층

Claims (7)

1. 기재필름, 상기 기재필름의 일면에 형성된 반사방지층 및 상기 기재필름의 타면에 형성된 점착층을 포함하며, 상기 점착층이 특정 파장대역을 흡수하는 염료를 1종 이상 포함함으로써, 380 nm 파장영역의 광을 95% 이상 차폐하고 430 nm 파장영역의 광을 40% 이상 차폐하는 기능을 갖는 블루 라이트 컷 보호필름.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 1종 이상의 염료가, 주흡수 파장대역이 380 내지 420 nm인 염료 1종 이상과 주흡수 파장대역이 560 내지 580 nm인 염료 1종 이상의 조합인 것을 특징으로 하는 블루 라이트 컷 보호필름.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 주흡수 파장대역이 380 내지 420 nm인 염료가 히드록시 벤조트리아졸(Hydroxy benzotriazole, HB), 트리스-레조르시놀-트리아진 크로모포어(Tris-Resorcinol-Triazine chromophore, TRTC) 및 히드록시페닐-벤조트리아졸 크로모포어(Hydroxylphenyl-benzotriazole chromophore, HBC) 계열의 염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 블루 라이트 컷 보호필름.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 주흡수 파장대역이 560 내지 580 nm인 염료가 테트라아자 포르피린(Tetra aza porphyrin, TAP), 로다민(Rhodamin, RH), 스쿠아린(Squarine, SQ) 및 시아닌(Cyanine, CY) 계열의 염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 블루 라이트 컷 보호필름.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 1종 이상의 염료가 점착층 총 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 블루 라이트 컷 보호필름.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 점착층이 우레탄계 감압성 점착제, 실리콘계 감압성 점착제 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 블루 라이트 컷 보호필름.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 보호필름이 발광 디스플레이의 전면에 부착되어 색 영역(칼라 gamut)을 5% 이상 넓혀주는 것을 특징으로 하는 블루 라이트 컷 보호필름.

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