用于电子显示器的利用黑色素最小化眩光和色觉丧失的滤光器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及滤光器，更具体地涉及薄塑料膜，当一个人看来自电子显示屏的图像 时，该薄塑料膜最大化保护视力，最小化胺光并且保护颜色知觉。
【背景技术】
[0002] 来自电子显示屏的高能量可见（肥V)光增加不舒适的胺光。然而，降低肥V光的 滤光器通常会导致对颜色知觉的丧失。
[0003] 现有技术教示使用黑色素（美国专利第5,112,883号）和来自3羟基犬尿氨 酸（美国专利第6,825,975号）的齐聚反应中提取的的眼用镜片色素来减小太阳镜片 对视力的损害和胺光。现有技术也涉及在亲水性塑料膜中使用黑色素（美国申请号 20030092794)。没有现有技术描述如何根据胺光的透射光谱（transmissionspectrum)选 择降低胺光的滤光器。如果滤掉增加的蓝光，胺光将减少；然而，蓝光跨越了宽波长谱（wide wavelengthspectrum)，并且关于应该将蓝光选择性地加权到光谱的哪一部分，W便在透 射或过滤中将其减少，使得将胺光减少到最小，目前现有技术中没有指导。
【发明内容】
[0004] 在本发明中，申请人描述"胺光减少因子"或"GRF(GlareRe化ctionFactor)"，并 且与众所周知的法恩斯沃斯-孟赛尔（Farnswcxrth-Munsel1) 100色测试结合第一次使用该 术语，W便为黑色素和眼用镜片色素描绘最好的透射光谱，并且因此为有效地减少蓝光提 供指导。
[0005] 本发明的滤光器包括；a)透明基片；W及b)滤光剂，其中所述滤光剂具有1. 5或 更大的胺光减少因子，并且在FM100色测试上的在错误上的微幅增长不大于10%。
[0006] 上述的滤光器，其中透明基片是聚醋薄膜。
[0007] 上述的滤光器，其中滤光剂是黑色素。
[0008] 上述的滤光器，其中滤光剂是3羟基犬尿氨酸的聚合产物。
[0009] 上述的滤光器，其中滤光剂是渐青质。
【附图说明】
[0010] 图1示出了用于两个目标的胺光敏感度的作用谱（actionspectra)。
[0011] 图2示出了具有黄色黑色素的PET的薄膜的透射光谱。
[0012] 图3示出了白色LED的发射光谱。
[0013] 图4示出了在TES(如下定义的-参见定义）和95%中的平均值的绘图。
【具体实施方式】
[0014] 定义
[0015] 1.法恩斯沃斯-孟赛尔100色度测试是用于测量人的色觉的方法，其包含总共85 个具有色相渐变的跨越可见光谱的可移动的颜色棋子（colorreferencecaps)。通过按色 相顺序排列颜色棋子测试色觉异常或其倾向性。
[0016] 2.TES(totalerrorscore)。总错误得分（TE巧是对观察者放置FM100色测试的 颜色棋子W便在两个固定棋子（anchorcaps)之间形成渐变的精确测试；误放的数量越大 TES就越大。
[0017] 本申请W薄塑料膜的形式限定用于电子显示屏的光学滤光器的物理特性，例如， 该薄塑料膜量化其能力W减少胺光W及保持对颜色的知觉。胺光减少因子为将蓝光选择性 地加权到光谱的哪一部分W在透射或过滤中将其减少提供指导。
[001引 3.将黑色素定义为天然色素，并且在美国专利第5,112,883号中进一步定义，该 专利内容在此引用并作为本申请的一部分。
[0019] 4.美国专利第6,825,975号定义了来自3羟基犬尿氨酸的聚合产物，该专利内容 在此引用并作为本申请的一部分。
[0020] 一、胺光减少因子
[0021] 本发明描述了一旦确定了其透射光谱并且指定了光源的光谱分布，量化胺光减少 的方法，该胺光减少可采用滤光器。本发明也描述了产品，即源自前述方法的薄膜。该胺光 减少因子GRF采用了最近报道的依赖波长的用于与畏光相关的胺光敏感度的作用光谱。
[0022] 斯特林汉姆（Strin曲am)、富尔德（化1(1)和文策尔（Wenzel) (J.，Opt.Soc.Am.A/ Vol. 20，N〇. 10/102003)提供了用于胺光感应度的作用光谱（图1)，该胺光敏感度表明在波 长的肥V域有增长的敏感度。
[002引申请人限定了胺光导致的光的平均透射T。，利用前面的作用光谱和光源（该里 是电子显示屏）的特定发射光谱对该平均透射T。加权。
[0024]如下：
[00巧]
[0026] 该里的是滤光器在波长A的透射率。
[0027] 因此，申请人建议将胺光减少因子定义为
[0028]GRF=1/Tg(2)
[0029] 并且利用该公式作为选择具有低胺光的透射光谱的指导，W及评估任意给定的滤 光器的胺光减少能力。
[0030] 实例1，准备具有黑色素的薄膜。
[0031] PET的薄塑料膜组成如下；1. 33 克由化otoprotectiveTechnologies,Inc(位于 美国得克萨斯州南部城市的圣安东尼奧市）生产的疏水性黑色素，W及10克PET塑料小 球，将该10克PET塑料小球加入到100克四氨巧喃并揽动24小时。将溶液放置在小玻璃 片上，并且该溶剂允许在空气环境中蒸发。形成具有踪色色彩的薄膜。在分光计中记录该 膜的透射光谱，并且将其显示在图2中。
[0032] 申请人注明，由于眼用镜片色素的数量随着年龄的增长，用于胺光敏感度的作用 光谱可W根据年龄改变。因此，该GRF将很可能依赖年龄-甚至对于特定的滤光器。
[003引实例2，用于实例1的膜的GRF的计算。
[0034] 申请人文件的表2示出了用于实施例1中的膜的GRF的完整的计算。在该表中， 标签为'Lambda'的列示出了光的波长；标签为'P'的列示出了作为波长函数的胺光的P；^ 的敏感度；标签为'S-InGaN'取自图3的列示出了氮化嫁白色LED的光谱分布W及标 签为'T-YM'的列示出了黄色黑色素滤光器的透射光谱(图2)。
[0035] 通过将合适的列中的项加和可W确定公式（1)中的乘积的分子和分母。例如：
[0036] 通过将标签为'S-InGaN'和'P'的列相乘得到标签为'SP'的列，然后将列SP中 的项相加，从而得到项E 同样，通过将标签为'T-YM'的列乘W标签为'SP'的列，并 且将标签为'SPT'的列中的乘积相加得到E 。通过将和SPT除WSP获得被用于胺 光导致的光的作用光谱和光源的光谱加权的光的透射，并且通过对T。取倒数获得GRF。在 该实施例中，GRF的值为1. 77。
[0037] 该意味着佩戴GRF的值为1. 77的滤光器的人观看L邸光源（具有图3中的光谱） 时由于胺光感到不舒适的几率要小1. 77倍。
[0038] 本发明既为厂商也为消费者提供选择用于具有特定胺光减少能力的电子显示屏 的滤光膜的指导。
[0039] 二、颜色保护W及法恩斯沃斯-孟赛尔100色测试。
[0040] 法恩斯沃斯-孟赛尔100 (FM100)色度测试由85个不同颜色的'颜色棋子'组成， 在颜色棋子的有颜色的一面的背面按顺序从1到85编号，当将它们按顺序线性排列时，在 色度上具有渐变-跨越整个可见光谱，颜色从紫色到蓝色-使得当将颜色棋子打乱或不按 顺序放置时，需要注意力识别颜色从而将颜色棋子放到正确的数字顺序。
[0041] 从电子显示屏减少胺光的期望与减少蓝光的需要是冲突的，但是该与保护颜色的 期望是冲突的。尤其是电子显示屏需要具有足够的亮度W便读和观看细节，并且也由于可 能该里有上百万种不同的颜色。
[0042] 总错误得分（TE巧是对观察者在安排颜色棋子从而在两个（anchorcaps)之间形 成色度的渐变的精确测量；误放的数字越高TES就越大。用于该测试的TES规范不时地被公 开，包括PRKinnear和A.S址raie公开的。BrJ0phthalmol.Dec2002;86(12) ;1408-1411 中出现了每年对年龄从5-22和几十岁的30-70的正常观察者的法恩斯沃斯-孟赛尔100 色度测试，并且该里W其全文并入本说明书中。
[0043] 基于本发明的说明书中的结果，申请人相信-对于观看计算机-用于明视 (phototopicvision)的555nm的有色膜的透射应该不小于70%，W及用于暗视（scotopic vision)的大约507皿的投射应该不小于60% ;同时，胺光减少因子应该至少为1. 5或更 大，并且，当观看具有色膜的显示屏时，对于任何年龄组来说，在FM100上的小幅增加的错 误-相当于在TES值上的小幅增加-应该不小于10%。
[0044] 表1;简单计算胺光减少因子
[0045]
[0046] 表1中Log胺光敏感度和胺光敏感度数据来自图1(主题JS)。Lambda是波 长；P是胺光敏感度。（来自；Strin曲am,化1(1 和WenzelJ.，Opt.Soc.Am.A/Vol. 20， No.10/102003)。
[0047] 表2 ;在Excel表格中简单计算胺光减少因子
[004引
[0049]表2是对胺光减少因子的简单计算。用于通过黄色黑色素过滤的白氮化钢嫁LEDW减少胺光。
【主权项】
1. 滤光器包括：a)透明基片；以及b)滤光剂，其中所述滤光剂具有I. 5或更大的眩光 减少因子，并且在FMlOO色测试上的在错误上的微幅增长不大于10%。2. 根据权利要求1所述的滤光器，其中所述透明基片是聚酯薄膜。3. 根据权利要求1所述的滤光器，其中所述滤光剂是黑色素。4. 根据权利要求1所述的滤光器，其中所述滤光剂是3羟基犬尿氨酸的聚合产物。5. 根据权利要求1所述的滤光器，其中所述滤光剂是浙青质。
【专利摘要】描述了根据用于眩光敏感度的作用光谱和法恩斯沃斯-孟赛尔100色测试，用于电子显示屏的滤光器利用合成黑色素最小化眩光和色觉丧失。
【IPC分类】G02B1/04, G02B5/20, G02B5/22
【公开号】CN104977636
【申请号】CN201410134341
【发明人】詹姆斯·M·加拉斯
【申请人】詹姆斯·M·加拉斯
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月3日