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Description
本發明為係關於一種濾光元件，尤指針對有害藍光的平均反射率為20%±5%之濾光元件。
由於目前有許多螢幕係採用LED背光模組，其使用上會發出強烈藍光，若眼睛長時間接收藍光便容易造成眼部疲勞、眼部黃斑部退化、白內障等問題。
因此有相關業者研發有濾藍光元件，相關前案例如有中華民國專利公開號201418821之「選擇性藍光過濾之光學器件」，其主要包含：一眼科透鏡以及一選擇性光波長濾鏡，其中，該眼科透鏡選自於由下列所構成之組群：眼鏡鏡片、隱形眼鏡鏡片、眼內水晶體、角膜鑲嵌體、角膜覆蓋物、角膜移植片及角膜組織；該選擇性光波長濾鏡係阻隔5-50%之具有範圍在400至500奈米內之一波長的光，以及透射至少80%之橫跨該可見光譜的光，該選擇性波長濾鏡包含該染料或染料混合物。
但上述前案的濾鏡是採用染料或染料混合物，因此容易影響影像呈現的立體效果、造成嚴重的色差問題，以及容易隨著時間而逐漸失去濾光效果，實用性較為不足。
另經檢索有非採用染料或染料混合物的濾光元件，如專利公告號M461811「濾藍光之光學膜片及所製之螢幕保護貼」、專利公告號M503319之「液晶螢幕用濾藍光貼膜」等。
但上述前案濾除全波段藍光30%以上，而容易造成影像色調偏向黃色，影響視覺效果。再者上述貼膜相關前案僅具濾藍光的單一功能，並不具濾除紫外光的功能，而難以充分保護眼睛。
爰此，為改善一般染色鏡片濾藍光的不足處，本發明人提出一種藍光之濾光元件，包含：一基板；以及一濾有害藍光鍍膜層，結合於該基板的其中一面，該濾有害藍光鍍膜層於波長範圍介於415奈米至455奈米之有害藍光的平均反射率為20%±5%，而其餘可見光波長範圍之光的平均反射率不高於2%。
進一步，該濾有害藍光鍍膜層於波長範圍介於320奈米至400奈米之紫外光的平均反射率高於99%。
進一步，該濾有害藍光鍍膜層係複數層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，且該高折射率鍍膜係選自於由下列組群中之一：五氧化二鉭(Ta2O5)、五氧化二鈮(Nb2O5)、二氧化鉿(HfO2)、二氧化鋯(ZrO2)；該低折射率鍍膜係選自下列組群中之一：氟鋁酸鈉(Na3AlF6)、氟化鎂(MgF2)、二氧化矽(SiO2)。
進一步，該濾有害藍光鍍膜層係13層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其中該高折射率鍍膜為五氧化二鉭(Ta2O5)，該低折射率鍍膜為氟化鎂(MgF2)，而該週期性結構每一層的厚度自相鄰空氣的一端起算，依序為22.40奈米、72.49奈米、48.07奈米、61.14奈米、38.01奈米、63.91奈米、39.75奈米、60.06奈米、34.56nm、65.66奈米、40.81奈米、50.83奈米、34.97奈米，使該濾光元件於波長範圍介於320至380奈米之紫外光的平均反射率高於99.27%，於波長範圍介於415奈米至455奈米之有害藍光的平均反射率為21.98%，於波長範圍介於500奈米至780奈米之光的平均反射率1.88%。
進一步，該基板選自下列組群中之一：玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、甲基丙烯酸羥乙酯(Hydroxyethyl methacrylate，HEMA)。
更包括一抗反射鍍膜層，結合於該基板的另一面，該抗反射鍍膜層對波長範圍介於320奈米至780奈米之光的反射率低於2.5%。
更包括一抗反射鍍膜層，結合於該基板的另一面，該抗反射鍍膜層包含不影響參考波長反射率之一拓寬層，以拓寬波長介於320奈米至780奈米的低反射區的範圍，該抗反射鍍膜層依導納軌跡法分析之一導納軌跡圖如第三圖所示。
更包括一抗反射鍍膜層，結合於該基板的另一面，該抗反射鍍膜層係8層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其中該高折射率鍍膜為五氧化二鉭(Ta2O5)，該低折射率鍍膜為氟鋁酸鈉(Na3AlF6)，而該週期性結構每一層的厚度自相鄰空氣的一端起算，依序為86.81奈米、18.59奈米、17.52奈米、114.07奈米、16.06奈米、25.20奈米、30.99奈米、10.31奈米，使該抗反射鍍膜層對波長範圍介於320奈米至780奈米之光的反射率低於0.5%。
根據上述技術特徵而具有下列功效：
1.由於具有濾有害藍光鍍膜層，其選擇濾除波長範圍介於415奈米至455奈米之有害藍光、平均反射率為20%±5%，以兼具減輕藍光對眼睛的危害以及避免影像色調產生色差的功效，另一方面由於濾有害藍光鍍膜層為光學鍍膜層，因此可避免影響影像呈現的清晰效果。
2.對波長範圍介於320奈米至400奈米之紫外光的平均反射率高於99%而具備抗UV功能。
3.可更包括一抗反射鍍膜層，結合於該基板的另一面，如此設計可以防止從後方入射到眼睛的有害光線(上述UV光及有害藍光)，以藉此更完善的保護眼睛。
4.該抗反射鍍膜層可包含不影響參考波長反射率之一拓寬層，以拓寬低反射區的範圍。
5.本發明於使用上不限於一般鏡片(如眼鏡鏡片、隱形眼鏡鏡片等眼科光學元件)，亦可應用於一般濾光用之光學元件。
(1)(10)‧‧‧基板
(11)‧‧‧其中一面
(12)‧‧‧另一面
(2)(20)‧‧‧濾有害藍光鍍膜層
(3)‧‧‧抗反射鍍膜層
[第一圖]係本發明第一實施例之剖視示意圖。
[第二A圖]係本發明第一實施例之濾有害藍光鍍膜層的反射率光譜圖。
[第二B圖]係本發明第一實施例之抗反射鍍膜層的反射率光譜圖。
[第三圖]係本發明第一實施例之抗反射鍍膜層的導納軌跡圖。
[第四圖]係本發明第二實施例之反射率光譜圖。
[第五圖]係本發明第三實施例之反射率光譜圖。
[第六圖]係本發明第四實施例之反射率光譜圖。
[第七圖]係本發明第五實施例之反射率光譜圖。
[第八圖]係本發明第六實施例之反射率光譜圖。
[第九圖]係本發明第七實施例之反射率光譜圖。
[第十圖]係本發明第八實施例之反射率光譜圖。
[第十一A圖]係本發明第九實施例之反射率光譜圖。
[第十一B圖]係本發明第九實施例之導納軌跡圖。
[第十二A圖]係本發明第十實施例之反射率光譜圖。
[第十二B圖]係本發明第十實施例之導納軌跡圖。
[第十三圖]係本發明第十一實施例之剖視示意圖。
[第十四圖]係本發明第十一實施例之反射率光譜圖。
[第十五圖]係本發明第十二實施例之反射率光譜圖。
[第十六圖]係本發明第十三實施例之反射率光譜圖。
[第十七圖]係本發明第十四實施例之反射率光譜圖。
綜合上述技術特徵，本發明藍光之濾光元件的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。
請先參閱第一圖，係揭示本發明第一實施例藍光之濾光元件，包含：一基板(1)、一濾有害藍光鍍膜層(2)及一抗反射鍍膜層(3)，其中：該基板(1)於本實施例中係採用玻璃，但並不以此為限，亦可以是聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、甲基丙烯酸羥乙酯(Hydroxyethyl methacrylate，HEMA)等。
該濾有害藍光鍍膜層(2)結合於該基板(1)的其中一面(11)，該濾有害藍光鍍膜層(2)於波長範圍介於415奈米至455奈米之有害藍光的平均反射率為20%±5%，而其餘可見光波長範圍之光的平均反射率不高於2%。具體而言，該濾有害藍光鍍膜層(2)係複數層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，該高折射率鍍膜於本實施例係選用五氧化二鉭(Ta2O5)，但並不以此為限，亦可以是五氧化二鈮(Nb2O5)、二氧化鉿(HfO2)、二氧化鋯(ZrO2)等；該低折射率鍍膜於本實施例係選用氟鋁酸鈉(Na3AlF6)，但並不以此為限，亦可以是氟化鎂(MgF2)、二氧化矽(SiO2)等材質。該高折射率鍍膜及該低折射率鍍膜材料較佳的是包括可濾除紫外光區的光，因此，同時適用的高、
低折射率材料不多，較佳的是於波長範圍介於320奈米至400奈米之紫外光的平均反射率高於99%，而具有抗紫外線功能，以提供使用者更完善的保護。
續請參閱表1-1，詳細而言，該濾有害藍光鍍膜層係13層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，而該週期性結構每一層的厚度自相鄰空氣的一端起算，其各層配置如下表1-1：
上述第一實施例的濾有害藍光鍍膜層之反射率光譜圖如第二A圖所示，其中紫外光波段320nm至380nm平均反射率99.27%、有害藍光區415nm至455nm平均反射率21.98%、可見光區500nm至780nm平均反射率1.88%。
該抗反射鍍膜層(3)結合於該基板(1)的另一面(12)，該抗反射鍍膜層(3)對波長範圍介於320奈米至780奈米之光的反射率低於2.5%。
續請參閱表1-1，詳細而言，該抗反射鍍膜層係8層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，而該週期性結構每一層的厚度自相鄰空氣的一端起算，其各層配置如下表：
上述第一實施例抗反射鍍膜層之反射率光譜圖如第二B圖所示，其中波段320nm至780nm平均反射率0.424%、全波段反射率低於0.5%。
較佳的是，該抗反射鍍膜層包含不影響參考波長反射率之一拓寬層，以拓寬波長介於320奈米至780奈米的低反射區的範圍，該抗反射鍍膜層依導納軌跡法分析之一導納軌跡圖如第三圖所示。
以下將進一步說明本發明之第二實施例，該濾有害藍光鍍膜層係13層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其中該高折射率鍍膜為五氧化二鉭(Ta2O5)，該低折射率鍍膜為氟鋁酸鈉(Na3AlF6)，而該週期性結構每一層的厚度自相鄰空氣的一端起算，其各層配置如下表2-1：
上述第二實施例之反射率光譜圖如第四圖所示，其中紫外光波段320nm至380nm平均反射率99.5%、有害藍光區415nm至455nm平均反射率22.07%、可見光區500nm至780nm平均反射率1.66%。
以下將進一步說明本發明之第三實施例，該濾有害藍光鍍膜層係13層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，且其基板材質為聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)，其各層配置如下表3-1：
上述第三實施例之反射率光譜圖如第五圖所示。
以下將進一步說明本發明之第四實施例，該濾有害藍光鍍膜層係14層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其各層配置如下表：
上述第四實施例之反射率光譜圖如第六圖所示，其中紫外光波段320nm至380nm平均反射率99.42%、有害藍光區415nm至455nm平均反射率20.93%、可見光區500nm至780nm平均反射率1.21%。
下將進一步說明本發明之第五實施例，該濾有害藍光鍍膜層係15層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其各層配置如下表：
上述第五實施例之反射率光譜圖如第七圖所示，其中紫外光波段320nm至380nm平均反射率99.54%、有害藍光區415nm至455nm平均反射率22.39%、可見光區500nm至780nm平均反射率1.46%。
下將進一步說明本發明之第六實施例，該濾有害藍光鍍膜層係17層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其各層配置如下表：
上述第六實施例之反射率光譜圖如第八圖所示，其中紫外光波段320nm至380nm平均反射率99.81%、有害藍光區415nm至455nm平均反射率21.44%、可見光區500nm至780nm平均反射率1.79%。
下將進一步說明本發明之第七實施例，該抗反射鍍膜層係2層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其各層配置如下表：
上述第七實施例之反射率光譜圖如第九圖所示，其中波段320nm至780nm平均反射率1.32%、全波段(全波段為320~780nm)反射率低於2.1%。
下將進一步說明本發明之第八實施例，該抗反射鍍膜層係4層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其各層配置如下表：
上述第八實施例之反射率光譜圖如第十圖所示，其中波段320nm至780nm平均反射率1.24%、全波段反射率低於1.5%。
下將進一步說明本發明之第九實施例，該抗反射鍍膜層係6層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其各層配置如下表：
上述第九實施例之反射率光譜圖如第十一A圖所示，其中波段320nm至780nm平均反射率0.625%、全波段反射率低於1.25%。而導納軌跡圖如第十一B圖所示，其中靠近基板第3層為全波段半波厚的虛設層。
下將進一步說明本發明之第十實施例，該抗反射鍍膜層係10層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其各層配置如下表：
上述第十實施例之反射率光譜圖如第十二A圖所示，其中波段320nm至780nm平均反射率0.374%、全波段反射率低於0.4%。而導納軌跡圖如第十二B圖所示，其中，靠近基板第7層為虛設層。
續請參閱第十三圖，係本發明第十一實施例之藍光之濾光元件的剖視示意圖，包括一基板(10)及一濾有害藍光鍍膜層(20)，主要差異在於僅針對濾藍光設計，因此材質選擇上可不局限於可濾除紫外光區的光。
該濾有害藍光鍍膜層(20)於本實施例係4層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其各層配置如下表：
上述第十一實施例之反射率光譜圖如第十四圖所示，由圖示可知，若僅針對濾藍光設計，則鍍膜數可減少至4層。
以下將進一步說明本發明之第十二實施例，該濾有害藍光鍍膜層係6層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其各層配置如下表：
上述第十二實施例之反射率光譜圖如第十五圖所示。
下將進一步說明本發明之第十三實施例，該濾有害藍光鍍膜層係10層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其各層配置如下表：
上述第十三實施例之反射率光譜圖如第十六圖所示。
下將進一步說明本發明之第十四實施例，該濾有害藍光鍍膜層係12層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其各層配置如下表：
上述第十四實施例之反射率光譜圖如第十七圖所示。
綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。
(1)‧‧‧基板
(11)‧‧‧其中一面
(12)‧‧‧另一面
(2)‧‧‧濾有害藍光鍍膜層
(3)‧‧‧抗反射鍍膜層
Claims (10)
- 一種藍光之濾光元件，包含：一基板；以及一濾有害藍光鍍膜層，結合於該基板的其中一面，該濾有害藍光鍍膜層係13層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其中該高折射率鍍膜為五氧化二鉭(Ta2O5)，該低折射率鍍膜為氟鋁酸鈉(Na3AlF6)，而該週期性結構每一層的厚度自相鄰空氣的一端起算，依序為22.40奈米、72.49奈米、48.07奈米、61.14奈米、38.01奈米、63.91奈米、39.75奈米、60.06奈米、34.56nm、65.66奈米、40.81奈米、50.83奈米、34.97奈米，使該濾光元件於波長範圍介於320至380奈米之紫外光的平均反射率高於99.27%，於波長範圍介於415奈米至455奈米之有害藍光的平均反射率為21.98%，於波長範圍介於500奈米至780奈米之光的平均反射率1.88%。
- 如申請專利範圍第1項所述之藍光之濾光元件，其中，該基板選自下列組群中之一：玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、甲基丙烯酸羥乙酯(Hydroxyethyl methacrylate，HEMA)。
- 如申請專利範圍第1項所述之藍光之濾光元件，更包括一抗反射鍍膜層，結合於該基板的另一面，該抗反射鍍膜層對波長範圍介於320奈米至780奈米之光的反射率低於2.5%。
- 如申請專利範圍第1項所述之藍光之濾光元件，更包括一抗反射鍍膜層，結合於該基板的另一面，該抗反射鍍膜層包含不影響參考波長反射率之一拓寬層，以拓寬波長介於320奈米至780奈米的低反射區的範圍。
- 如申請專利範圍第1項所述之藍光之濾光元件，更包括一抗反射鍍膜層，結合於該基板的另一面，該抗反射鍍膜層係8層交互堆疊之一高折射率鍍膜 及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其中該高折射率鍍膜為五氧化二鉭(Ta2O5)，該低折射率鍍膜為氟鋁酸鈉(Na3AlF6)，而該週期性結構每一層的厚度自相鄰空氣的一端起算，依序為86.81奈米、18.59奈米、17.52奈米、114.07奈米、16.06奈米、25.20奈米、30.99奈米、10.31奈米，使該抗反射鍍膜層對波長範圍介於320奈米至780奈米之光的反射率低於0.5%。
- 一種藍光之濾光元件，包含：一基板；以及一濾有害藍光鍍膜層，結合於該基板的其中一面，其中，該濾有害藍光鍍膜層係14層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其中該高折射率鍍膜為五氧化二鉭(Ta2O5)，該低折射率鍍膜為氟化鎂(MgF2)，而該週期性結構每一層的厚度自相鄰空氣的一端起算，依序為122.10奈米、37.23奈米、54.66奈米、40.88奈米、69.16奈米、34.97奈米、58.13奈米、39.23奈米、62.69奈米、37.51奈米、69.66奈米、43.63奈米、59.15奈米、35.30奈米，使該濾光元件於波長範圍介於320至380奈米之紫外光的平均反射率為99.42%，於波長範圍介於415奈米至455奈米之有害藍光的平均反射率為20.93%，於波長範圍介於500奈米至780奈米之光的平均反射率1.21%。
- 一種藍光之濾光元件，包含：一基板；以及一濾有害藍光鍍膜層，結合於該基板的其中一面，其中，該濾有害藍光鍍膜層係15層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其中該高折射率鍍膜為五氧化二鉭(Ta2O5)，該低折射率鍍膜為氟化鎂(MgF2)，而該週期性結構每一層的厚度自相鄰空氣的一端起算，依序為14.56奈米、80.15奈米、45.53奈米、59.44奈米、38.71奈米、77.29奈米、37.29奈米、60.29奈米、37.46奈米、61.19奈米、37.16奈米、56.67奈米、47.45奈米、51.35奈米、31.07奈米， 使該濾光元件於波長範圍介於320至380奈米之紫外光的平均反射率為99.54%，於波長範圍介於415奈米至455奈米之有害藍光的平均反射率為22.39%，於波長範圍介於500奈米至780奈米之光的平均反射率1.46%。
- 一種藍光之濾光元件，包含：一基板；以及一濾有害藍光鍍膜層，結合於該基板的其中一面，其中，該濾有害藍光鍍膜層係17層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其中該高折射率鍍膜為五氧化二鉭(Ta2O5)，該低折射率鍍膜為氟化鎂(MgF2)，而該週期性結構每一層的厚度自相鄰空氣的一端起算，依序為13.43奈米、75.74奈米、42.62奈米、52.74奈米、41.00奈米、67.59奈米、40.92奈米、56.80奈米、38.89奈米、63.00奈米、36.68奈米、62.97奈米、43.46奈米、59.25奈米、46.04奈米、57.63奈米、34.52奈米，使該濾光元件於波長範圍介於320至380奈米之紫外光的平均反射率為99.81%，於波長範圍介於415奈米至455奈米之有害藍光的平均反射率為21.44%，於波長範圍介於500奈米至780奈米之光的平均反射率1.79%。
- 一種藍光之濾光元件，包含：一基板；以及一濾有害藍光鍍膜層，結合於該基板的其中一面，其中，該濾有害藍光鍍膜層係4層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其中該高折射率鍍膜為二氧化鈦(TiO2)，該低折射率鍍膜為氟化鎂(MgF2)，而該週期性結構每一層的厚度自相鄰空氣的一端起算，依序為110.74奈米、102.02奈米、16.60奈米、27.44奈米。
- 一種藍光之濾光元件，包含：一基板；以及 一濾有害藍光鍍膜層，結合於該基板的其中一面，其中，該濾有害藍光鍍膜層係6層交互堆疊之一高折射率鍍膜及一低折射率鍍膜所構成之週期性結構，其中該高折射率鍍膜為二氧化鈦(TiO2)，該低折射率鍍膜為氟化鎂(MgF2)，而該週期性結構每一層的厚度自相鄰空氣的一端起算，依序為73.21奈米、6.64奈米、37.35奈米、101.15奈米、19.74奈米、26.57奈米。
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- 2015-08-10 TW TW104125971A patent/TWI571657B/zh not_active IP Right Cessation
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