CN106094233A - 一种显示器护眼屏 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种显示器护眼屏，其特征在于：包括依次叠加的转动膜、双折射膜以及检偏膜，所述转动膜，用于接受来自显示器的线偏振光，显示器发出的线偏振光透过该转动膜后，偏振方向转动到特定角度；所述双折射膜，用于传输来自转动膜的光线，光线在透过该双折射膜后，寻常光与异常光的光程差即为所述检偏膜，用于接收来自双折射膜的光线，通过选定合适的与现有技术相比，因为采用离子束镀高分子膜的方法形成双折射膜，在显示器的入射角发生变化时对蓝光光强有调整作用，使得人眼直视时的蓝光光强大幅度减弱。偏振轴角度，选择消除垂直出射的光，而让特定角度的出射光线通过。

Description

一种显示器护眼屏
技术领域
本发明涉及光电器件技术领域，尤其涉及一种显示器护眼屏。
背景技术
日常见到的液晶显示器，绝大多数都是应用WLED背光，其是用蓝色LED混合黄色荧光粉实现的白光效果。由于液晶显示器的背光是利用蓝色LED混合黄色荧光粉实现的白色效果，所以蓝光成分较多，而蓝光在可见光谱中能量相对高，能够穿透角膜、晶状体，到达视网膜，视网膜一旦受损，将造成不可逆的伤害。所以自然界中对人眼损伤最大的就是中短波的、能量相对高的紫外线和蓝紫光。这就是所谓的“蓝光危害”。
传统滤蓝光屏幕保护膜采用化学方法，在于向不同膜层之间加入化学添加剂以达到吸收对应波长蓝光的效果。此类技术采用拉制方法形成保护膜，其膜层厚度至少在100微米以上，应用在精密仪器上会影响功能和使用效果；采用添加涂料的方法吸收光，涂料的配比要求十分苛刻，不然可能会导致达不到既定的效果甚至产生负作用；涂料的分布不均匀，很容易导致功能分布不均匀，从而使图像经过保护膜后产生失真，影响显示器的视觉效果；而且，掺杂的涂料一旦泄漏，会对接触到的器件或人体造成一定的危害；如果掺杂的涂料化学性质不稳定，在高温或者强辐射条件下化学性质发生转变，同样会导致保护膜失去效果或产生副作用；再次，分层太多，叠设工艺复杂，耗时、加工工艺成本大大增加。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种显示器护眼屏，减弱人眼直视时的蓝光光强。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种显示器护眼屏，其特征在于：包括依次叠加的转动膜、双折射膜以及检偏膜，所述转动膜，用于接受来自显示器的线偏振光，显示器发出的线偏振光透过该转动膜后，偏振方向转动到特定角度；
所述双折射膜，用于传输来自转动膜的光线，光线在透过该双折射膜后，寻常光与异常光的光程差即为
R = ( n 0 - n e ) d cos θ
其中：d是双折射膜的厚度，θ是显示器出射光线角度，n0与ne分别是沿双折射膜的正常光与异常光的折射率，光程差R随着出射角θ的变化而变化；
所述检偏膜，用于接收来自双折射膜的光线，通过选定合适的偏振轴角度，选择消除垂直出射的光，而让特定角度的出射光线通过。
优选地，所述双折射膜采用倾斜角度在60°～85°之间的ZnS双折射雕塑薄膜。
优选地，所述双折射膜在电磁谱的可见区与红外区呈现双折射。优选地，所述双折射膜的的取值为0.01。
优选地，所述双折射膜的厚度范围为20微米-55微米。
优选地，检偏膜与转动膜的偏振方向相同，都是与双折射膜的光轴成-45°角，双折射膜的厚度d为200-265nm。
优选地，所述转动膜的偏振方向，是与双折射膜的光轴成-45°角；检偏膜的偏振方向与双折射膜的光轴+45°角，双折射膜的厚度d为400-530nm。
本发明的有益效果是:与现有技术相比，因为采用离子束镀高分子膜的方法形成双折射膜，在显示器的入射角发生变化时对蓝光光强有调整作用，使得人眼直视时的蓝光光强大幅度减弱。
附图说明
图1为方案1原理图；
图2为方案1光强变化图；
图3为方案2原理图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。如图所示，
一种显示器护眼屏，包括依次叠加的转动膜、双折射膜以及检偏膜，所述转动膜，用于接受来自显示器的线偏振光，显示器发出的线偏振光透过该转动膜后，偏振方向转动到特定角度；
所述双折射膜，用于传输来自转动膜的光线，光线在透过该双折射膜后，寻常光与异常光的光程差即为
R = ( n 0 - n e ) d cos θ
其中：d是双折射膜的厚度，θ是显示器出射光线角度，n0与ne分别是沿双折射 膜的正常光与异常光的折射率，光程差R随着出射角θ的变化而变化；
所述检偏膜，用于接收来自双折射膜的光线，通过选定合适的偏振轴角度，选择消除垂直出射的光，而让特定角度的出射光线通过。
当显示器发射的光线以θ＝0°(垂直出射时)双折射膜起半波片作用，它满足以下公式
R = ( n + 1 2 ) λ
式中λ是显示器入射到所述护眼屏的光线的波长，(n0-ne)d是转动膜的光线经过双折射膜后寻常光与异常光的光程差，n为整数。当n＝0，双折射膜带来的光程差R为200-265nm。经过双折射膜的光线，其偏振方向与双折射膜光轴夹角为+45°角，与检偏膜的偏振方向相垂直，经过检偏膜后，光强被消除。
当显示器发射的光线以θ＝60°入射时双折射膜起全波片作用，它满足以下公式
R＝nλ
式中λ是显示器入射到所述护眼屏的光线的波长，(n0-ne)d是转动膜的光线经过双折射膜后寻常光与异常光的光程差，n为整数。当n＝1，双折射膜带来的光程差R为400-530nm。经过双折射膜的光线，其偏振方向与双折射膜光轴夹角为-45°角，与检偏膜的偏振方向相平行，经过检偏膜后，透过光强为最强。
当显示器发射的光线以θ＝48°双折射膜起半波片作用，它满足以下公式
R = ( n + 1 2 ) λ
式中λ是显示器入射到所述护眼屏的光线的波长，(n0-ne)d是转动膜的光线经过双折射膜后寻常光与异常光的光程差，n为整数。当n＝1，双折射膜带来的光程差R为600-795nm。经过双折射膜的光线，其偏振方向与双折射膜光轴夹角为+45°角，与检偏膜的偏振方向相平行，经过检偏膜后，透过光强为最强。
当显示器发射的光线以θ＝0°入射时双折射膜起全波片作用，它满足以下公式
R = ( n + 1 2 ) λ
式中λ是显示器入射到所述护眼屏的光线的波长，(n0-ne)d是转动膜的光线经过双折射膜后寻常光与异常光的光程差，n为整数。当n＝1，双折射膜带来的光程差R为400-530nm。经过双折射膜的光线，其偏振方向与双折射膜光轴夹角为-45°角，与检偏膜的偏振方向相垂直，经过检偏膜后，光强被消除。
方案一：
1)入射光线的波长在532nm，双折射膜的的取值是0.01。
2)检偏膜与转动膜的偏振方向相同都是与双折射膜的光轴成反向45°角。
3)双折射膜的厚度是26.6微米。
如图1所示100转动膜，101光线出射方向，102转动膜偏振方向，105双折射膜，106双折射膜光轴方向，110检偏膜，111检偏膜偏振方向。方案1中，102与111方向相同，都是与106成-45°(负方向)角，光线在沿101透过105后，寻常光与异常光的光程差即为
R = ( n 0 - n e ) d cos θ
d是双折射膜105的厚度为26.6微米，θ是显示器出射光线角度，n0与ne分别是沿双折射膜105的正常光与异常光的折射率，差值为0.01，光程差R随着出射角θ的变化而变化。当光线以θ等于0°(垂直出射)时，cosθ＝1，R＝266nm＝1/2λ该双折射膜起半波片的作用，经过双折射膜后，光线的偏振方向为向右偏转45°，经过检偏膜后，光强被消除；当以60°出射时，cosθ＝1/2，R＝532nm＝λ该双折射膜起全波片的作用，光线的偏振方向不变，因此能够完全通过检偏摸。光强变化如图2所示。
方案二：
1)任然假定入射光线的波长是532nm，双折射膜的的取值是0.01。
2)转动膜双折射膜的光轴成反向45°角，而检偏膜的偏振方向与双折射膜光轴成正向45°角，
3)此时双折射膜的厚度是53.2微米。
如图3所示300转动膜，301光线出射方向，302转动膜偏振方向，305双折射膜，306双折射膜光轴方向，310检偏膜，311检偏膜偏振方向。方案2中，302与306成-45°(负方向)角，311与306成+45°(正方向)角，光线在沿301透过305后，寻常光与异常光的光程差即为
R = ( n 0 - n e ) d cos θ
d是双折射膜305的厚度为53.2微米，θ是显示器出射光线角度，n0与ne分别是沿双折射膜305的正常光与异常光的折射率，差值为0.01，当光线以θ等 于0°(垂直出射)时，cosθ＝1，R＝532nm＝λ该双折射膜起全波片的作用，经过双折射膜后，光线的偏振方向不变，经过检偏膜后，光强被消除；当以48°出射时，cosθ＝0.64，R＝792nm＝3/2λ该双折射膜起半波片的作用，光线的偏振方向向右偏转45°，因此能够完全通过检偏膜。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种显示器护眼屏，其特征在于：包括依次叠加的转动膜、双折射膜以及检偏膜，所述转动膜，用于接受来自显示器的线偏振光，显示器发出的线偏振光透过该转动膜后，偏振方向转动到特定角度；
所述双折射膜，用于传输来自转动膜的光线，光线在透过该双折射膜后，寻常光与异常光的光程差即为
R = ( n 0 - n e ) d cos θ
其中：d是双折射膜的厚度，θ是显示器出射光线角度，n0与ne分别是沿双折射膜的正常光与异常光的折射率，光程差R随着出射角θ的变化而变化；
所述检偏膜，用于接收来自双折射膜的光线，通过选定合适的偏振轴角度，选择消除垂直出射的光，而让特定角度的出射光线通过。
2.根据权利要求1所述的显示器护眼屏，所述双折射膜采用倾斜角度在60°～85°之间的ZnS双折射雕塑薄膜。
3.根据权利要求1所述的显示器护眼屏，所述双折射膜在电磁谱的可见区与红外区呈现双折射。
4.根据权利要求1所述的显示器护眼屏，所述双折射膜的的取值为0.01。
5.根据权利要求1所述的显示器护眼屏，所述双折射膜的厚度范围为20微米-55微米。
6.根据权利要求1所述的显示器护眼屏，检偏膜与转动膜的偏振方向相同，都是与双折射膜的光轴成-45°角，双折射膜的厚度d为200-265nm。
7.根据权利要求1所述的显示器护眼屏，所述转动膜的偏振方向，是与双折射膜的光轴成-45°角；检偏膜的偏振方向与双折射膜的光轴+45°角，双折射膜的厚度d为400-530nm。
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