TWI740559B - 具有藍光過濾功能的顯示器 - Google Patents

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Abstract

本發明主要揭示一種具有藍光過濾功能的顯示器，其包括一顯示器主體和一光參數調降單元。其中，該光參數調降單元係設置用以面對該顯示器主體之一顯示螢幕，用以將由該顯示螢幕所發出的一色光的一色溫調降至低於3000K，最低可調降至2000 K以下，且可將該色光的一原亮度分段調降至幾乎沒有亮度。另一方面，實驗數據亦證實，在該光參數調降單元對該色光之色溫及照度進行調降處理之後，該色光的一視網膜可容許曝照時間係大幅增加，且該色光的一褪黑激素抑制程度係同時顯著下降。此外，對於正在觀看本發明之顯示器的用戶而言，本發明可依背景光的明暗程度，再將原有亮度調降至跟背景光亮度相近，以兼顧眼睛與生理的健康，並維持良好視覺的平衡。

Description

具有藍光過濾功能的顯示器
本發明為過濾藍光及紫光以達護眼效果之有關技術領域，尤指一種具有藍光過濾功能的顯示器。
已知，自然光分成可見光與不可見光，其中紅外線和紫外線屬於不可見光，紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫光則屬於可見光。視網膜為人眼的一個重要部位，其用以將光信號轉化為神經信號。應知道，太陽光為具有連續性光譜且包含整個可見光區段的自然光，圖1即顯示一種白光LED的光譜圖。白光LED為目前主流的人造發光元件，已被廣泛地應用在各式燈具、背光模組、和自發光顯示面板之中。圖2顯示一種LCD顯示器的光譜圖。透過圖1與圖2，吾人可以發現，白光LED和LCD顯示器的光譜中包含高強度的藍光(400nm-500nm)。
研究資料指出，適度的藍光可以提振精神以及給人愉悅感。然而，過多的藍光卻反而會造成光害、干擾生理時鐘、傷害眼睛，嚴重者會引發眼睛黃斑部病變。舉例而言，光視網膜炎(Photoretinitis)是由照光所引起的一種視網膜病變，特別是藍光。由於入射光帶有高能量，在視網膜上發生了一些化學反應，引致光化學損傷(Photochemical damage)。ANSI Z136.1已經規定如何計算視網膜可容許曝照極限(Maximum permissible exposure, MPE)，進而規範各種光源的使用安全性。前述ANSI為美國國家標準協會(American National Standard, ANSI)的縮寫。MPE使用允許暴露時間(以秒為單位)表示特定波長的照度(以瓦特/cm 2為單位)。因此，同一種光對於視網膜的MPE值會隨著其照度的提升而跟著增加。當然，在同一照度下，短波長光之視網膜可容許曝照極限必然短於長波長光。
可想而知，隨著人們使用 3C電子產品的時間不斷增加，過濾藍光以達護眼功效也逐漸受到人們重視。目前，抗藍光鏡片、抗藍光護目貼片、以及抗藍光App程式為最廣泛使用的抗藍光方案。可惜的是，實驗數據指出現有的抗藍光方案在濾除藍光及紫光的效果有限，無法達到最佳的護眼效果。簡單地說，目前仍缺少一種具最佳的藍光過濾效果之護眼方案。有鑑於此，本案之發明人係極力加以研究發明，而終於研發完成本發明之一種具有藍光過濾功能的顯示器。
本發明之主要目的在於提供一種具有藍光過濾功能的顯示器，其包括一顯示器主體和一光參數調降單元。其中，該光參數調降單元係設置用以面對該顯示器主體之一顯示螢幕，用以將由該顯示螢幕所發出的一色光的一色溫調降至低於3000K，最低可調降至2000 K以下。且可將該色光的一原亮度分段調降至幾乎沒有亮度。另一方面，實驗數據亦證實，在該光參數調降單元對該色光之色溫及照度進行調降處理之後，該色光的一視網膜可容許曝照時間係大幅增加，且該色光的一褪黑激素抑制程度係同時顯著下降。此外，對於正在觀看本發明之顯示器的用戶而言，本發明可依背景光的明暗程度，再將原有亮度調降至跟背景光亮度相近，以兼顧眼睛與生理的健康，並維持良好視覺的平衡。
為達成上述目的，本發明提出所述具有藍光過濾功能的顯示器之一第一實施例，其包括： 一顯示器主體，具有一顯示螢幕和一顯示處理器；以及 一光參數調降單元，係面對該顯示螢幕，用以將由該顯示螢幕所發出的一色光的一色溫調降至低於3000K，最低可調降至2000 K以下。
為達成上述目的，本發明提出所述具有藍光過濾功能的顯示器之一第二實施例，其包括： 一顯示器主體，具有一顯示螢幕和一顯示處理器；以及 一光參數調降單元，係面對該顯示螢幕，用以將由該顯示螢幕所發出的一色光之一原亮度分段調降至幾乎沒有亮度。
為達成上述目的，本發明提出所述具有藍光過濾功能的顯示器之一第三實施例，其包括： 一顯示器主體，具有一顯示螢幕和一顯示處理器；以及 一光參數調降單元，係面對該顯示螢幕，用以將由該顯示螢幕所發出的一色光的一色溫調降至低於3000K，最低可調降至2000K以下，且可將該色光的一原亮度分段調降至幾乎沒有亮度。
在可行實施例中，一固定裝置結合至該顯示器主體，用以撐持該該光參數調降單元，使該光參數調降單元面對該顯示螢幕。
在可行實施例中，該光參數調降單元亦可直接貼覆至該顯示螢幕上，從而面對該顯示螢幕。
在可行實施例中，在該光參數調降單元完成該色光之該色溫以及該第一照度的一調降處理之後，該色光的一視網膜可容許曝照時間係依範圍介於20至100之間的倍率增加，且該色光的一褪黑激素抑制程度同時依範圍介於1至5的倍率下降。
在可行實施例中，該光參數調降單元可為一色溫調降膜或一波長轉換膜。
在可行實施例中，所述具有藍光過濾功能的顯示器整合在一電子裝置之中，且該電子裝置選自於由電視機、筆記型電腦、一體式電腦、平板電腦、和智慧型手機所組成的群組之中的任一者。
在可行實施例中，本發明所述之具有藍光過濾功能的顯示器可更包括： 一環境光感測單元，用於感測一環境光；以及 一微處理單元，整合於該顯示器主體之中，且耦接該環境光感測單元以及該顯示處理器； 其中，在該色光的一第一照度與該環境光的一第二照度之間的一照度差值大於一參考差值的情況下，該微處理單元傳送一照度調整信號至該顯示處理器，使該顯示處理器調整該色光的該第一照度趨近於該環境光的該第二照度。
為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種具有藍光過濾功能的顯示器，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。
請參閱圖3，其顯示本發明之一種具有藍光過濾功能的顯示器的第一立體圖。如圖3所示，本發明之具有藍光過濾功能的顯示器1整合在一電子裝置之中，且該電子裝置為電視機。在一實施例中，本發明之具有藍光過濾功能的顯示器1主要包括一顯示器主體11以及一光參數調降單元12。其中，該顯示器主體11具有一顯示螢幕111和一顯示處理器112，且該光參數調降單元12係被設置以面對該顯示螢幕111。如此設計，該光參數調降單元12係用以將由該顯示螢幕111所發出的一色光的一色溫調降至低於3000K，最低可調降至2000K以下，且以範圍介於2至10之間的一調降倍率調降該色光的一第一照度。舉例而言，可將該色光的一原亮度分段調降至幾乎沒有亮度。並且，在該光參數調降單元12完成該色光之該色溫以及該第一照度的一調降處理之後，該色光的一視網膜可容許曝照時間係依範圍介於20至100之間的倍率增加，且該色光的一褪黑激素抑制程度同時依範圍介於1至5的倍率下降。
應可理解，配合本發明之具有藍光過濾功能的顯示器1具不同具體形式。在可行的實施例中，如圖3所示，一固定裝置121結合至該顯示器主體11，用以撐持該光參數調降單元12，使該光參數調降單元12面對該顯示螢幕111。另一方面，圖4顯示本發明之具有藍光過濾功能的顯示器的第二立體圖。如圖4所示，所述具有藍光過濾功能的顯示器其整合在一電子裝置之中，且該電子裝置為智慧型手機。此外，圖4還繪示該光參數調降單元12係直接貼覆至該顯示螢幕111上，從而面對該顯示螢幕111。
由圖4和圖3可知，本發明之具有藍光過濾功能的顯示器1具不同具體形式。進一步地說明，本發明之具有藍光過濾功能的顯示器1可整合在一電子裝置之中，且該電子裝置可以是電視機、筆記型電腦、一體式電腦、平板電腦、或智慧型手機。另一方面，所述光參數調降單元12可以是一色溫調降膜、一短波長過濾膜或一波長轉換膜。
繼續地參閱圖3，並請同時參閱圖5，其顯示該顯示器主體11的方塊圖。如圖3與圖5所示，在可行的實施例中，本發明之具有藍光過濾功能的顯示器1更包括一環境光感測單元13與一微處理單元14。其中，該微處理單元14整合於該顯示器主體11之中，且耦接該環境光感測單元13以及該顯示處理器112。依據本發明之設計，該環境光感測單元13用於感測一環境光，使該微處理單元14能夠得知該環境光的照度變化。如此設計，在由該顯示螢幕111所發出的色光之第一照度與該環境光之第二照度之間的一照度差值大於一參考差值的情況下，該微處理單元14傳送一照度調整信號至該顯示處理器112，使該顯示處理器112調整該色光的該第一照度趨近於該環境光的該第二照度。在色光的第一照度接近或等同於環境光的照度的情況下，正在觀看電視的用戶的眼睛能夠保持視覺平衡，從而獲得最佳護眼效果。簡單地說，對於正在觀看本發明之具有藍光過濾功能的顯示器1的用戶而言，本發明可依背景光的明暗程度，再將原有亮度調降至跟背景光亮度相近，以兼顧眼睛與生理的健康，並維持良好視覺的平衡。
實驗例
於實驗例中，係以一A品牌手機螢幕為對照組，且以貼覆有色溫調降膜(即，光參數調降單元12)的另一A品牌手機螢幕為實驗組。實驗數據整理於下表(1)之中。 表(1)
量測項目 量測對象
手機螢幕 過濾藍光之手機螢幕
照度(lx) 427 60
色溫(K) 8129 1886
MPE(秒) 259 23680
MSS(%) 69 26
色光的CIE座標 (x,y) (0.29, 0.32) (0.54, 0.41)
由表(1)的實驗數據可發現，相較於A品牌手機螢幕，貼覆有色溫調降膜的A品牌手機螢幕所發出的色光的照度被調降7.12倍，且前述色光的色溫被調降至低於2000K。同時，實驗數據亦顯示，在所述色溫調降膜(即，光參數調降單元12)對A品牌手機螢幕所發出的色光執行色溫和照度的調降處理之後，該色光的一褪黑激素抑制程度(Melatonin suppression, MSS)同時下降2.65倍，且該色光的一視網膜可容許曝照時間(Maximum permissible exposure (MPE) of retina)增加91.43倍。
如此，上述說明已經清楚、完整地描述本發明之具有藍光過濾功能的顯示器。必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
＜本發明＞ 1:具有藍光過濾功能的顯示器 11:顯示器主體 111:顯示螢幕 112:顯示處理器 12:光參數調降單元 121:固定裝置 13:環境光感測單元 14:微處理單元
圖1顯示一種白光LED的光譜圖； 圖2顯示一種LCD顯示器的光譜圖； 圖3顯示本發明之一種具有藍光過濾功能的顯示器的第一立體圖； 圖4顯示本發明之具有藍光過濾功能的顯示器的第二立體圖；以及 圖5顯示本發明之具有藍光過濾功能的顯示器之一顯示器主體的方塊圖。
1:具有藍光過濾功能的顯示器
11:顯示器主體
111:顯示螢幕
12:光參數調降單元
121:固定裝置
13:環境光感測單元
14:微處理單元

Claims (5)

  1. 一種具有藍光過濾功能的顯示器，包括：一顯示器主體，具有一顯示螢幕和一顯示處理器；一光參數調降單元，係面對該顯示螢幕，用以調降由該顯示螢幕所發出的一色光的色溫至介於1800K至3000K之間；一環境光感測單元，用於感測一環境光；以及一微處理單元，整合於該顯示器主體之中，且耦接該環境光感測單元以及該顯示處理器；其中，在該色光的照度與該環境光的照度之間的一照度差值大於一參考差值的情況下，該微處理單元傳送一照度調整信號至該顯示處理器，使該顯示處理器調整該色光照度，使其趨近於該環境光的照度。
  2. 如請求項1所述之具有藍光過濾功能的顯示器，其中，在被該光參數調降單元調降色溫之後，該色光的一視網膜可容許曝照時間係依一倍率增加，且該倍率介於20至100之間。
  3. 如請求項1所述之具有藍光過濾功能的顯示器，其中，在被該光參數調降單元調降色溫之後，該色光的一褪黑激素抑制程度係依一倍率下降，且該倍率介於1至5之間。
  4. 如請求項1所述之具有藍光過濾功能的顯示器，其整合在一電子裝置之中，且該電子裝置選自於由電視機、筆記型電腦、一體式電腦、平板電腦、和智慧型手機所組成的群組之中的任一者。
  5. 如請求項1所述之具有藍光過濾功能的顯示器，其中，該光參數調降單元為一色溫調降膜、一短波長過濾膜或一波長轉換膜。
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