背景技術(shù)：

本發(fā)明總體上涉及具有顯示器的電子設(shè)備，并且更具體地涉及所具有的顯示器具有自適應(yīng)光譜特征的電子設(shè)備。

人的晝夜節(jié)律系統(tǒng)可能對(duì)光的不同波長(zhǎng)以不同形式進(jìn)行響應(yīng)。例如，在用戶(hù)暴露于具有處于特定范圍內(nèi)的峰值波長(zhǎng)的藍(lán)光時(shí)，用戶(hù)的晝夜節(jié)律系統(tǒng)可被激活，并且可抑制褪黑激素產(chǎn)生。另一方面，在用戶(hù)暴露于處于該波長(zhǎng)范圍以外的光或者在藍(lán)光受到抑制(例如，與紅光相比)時(shí)，可提高用戶(hù)的褪黑激素產(chǎn)生，從而在夜間向身體發(fā)信號(hào)進(jìn)行通知。

常規(guī)顯示器不考慮人的晝夜節(jié)律系統(tǒng)的光譜敏感性。例如，一些顯示器發(fā)射具有觸發(fā)晝夜節(jié)律系統(tǒng)的光譜特征的光，不管是一天當(dāng)中的什么時(shí)候，這都會(huì)對(duì)睡眠質(zhì)量造成不利影響。

因此，希望能夠提供利用顯示器來(lái)顯示圖像的改進(jìn)的方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開(kāi)了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備可包括具有顯示器像素陣列并具有用于控制顯示器的操作的顯示器控制電路的顯示器。該顯示器控制電路可自適應(yīng)地調(diào)整從顯示器發(fā)射的顯示器光的光譜特征，以實(shí)現(xiàn)對(duì)人的晝夜節(jié)律系統(tǒng)的期望效果。例如，該顯示器控制電路可基于當(dāng)日時(shí)間信息來(lái)調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征，使得用戶(hù)暴露于顯示器光可產(chǎn)生與在自然光下經(jīng)歷的晝夜節(jié)律響應(yīng)類(lèi)似的晝夜節(jié)律響應(yīng)。

在調(diào)整顯示器光的光譜特征時(shí)可以考慮的其他因素包括地理位置、年度時(shí)間、季節(jié)、環(huán)境光、用戶(hù)輸入、和用戶(hù)偏好。

可通過(guò)調(diào)整被提供至顯示器中的藍(lán)色像素的相對(duì)最高功率水平或者通過(guò)使與從顯示器發(fā)射的藍(lán)光相關(guān)聯(lián)的峰值波長(zhǎng)發(fā)生偏移來(lái)調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征。

根據(jù)附圖以及以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征、本發(fā)明的實(shí)質(zhì)以及各種優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的具有顯示器的示例性電子設(shè)備諸如便攜式計(jì)算機(jī)的透視圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的具有顯示器的示例性電子設(shè)備諸如蜂窩電話(huà)或其他手持設(shè)備的透視圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的具有顯示器的示例性電子設(shè)備諸如平板電腦的透視圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的具有顯示器的示例性電子設(shè)備諸如具有內(nèi)置計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)監(jiān)視器的透視圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的包括電子設(shè)備的示例性系統(tǒng)的示意圖，該電子設(shè)備的類(lèi)型使得其可被提供有具有自適應(yīng)色域的顯示器。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的具有顯示器和顯示器控制電路的示例性電子設(shè)備的示意圖。

圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案可如何通過(guò)使與從顯示器發(fā)射的藍(lán)光相關(guān)聯(lián)的峰值波長(zhǎng)發(fā)生偏移來(lái)調(diào)整顯示器光的光譜特征的圖示。

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案可如何通過(guò)使與從顯示器發(fā)射的藍(lán)光相關(guān)聯(lián)的最大亮度發(fā)生衰減來(lái)調(diào)整顯示器光的光譜特征的圖示。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的具有用于調(diào)整顯示器光的光譜特征的一個(gè)或多個(gè)可切換濾光器的顯示器的示例性背光的橫截面視圖。

圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的所具有的光源具有離散光譜特征的顯示器的示例性背光的頂視圖。

圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的調(diào)整顯示器光的光譜特征以獲得對(duì)晝夜節(jié)律系統(tǒng)的期望效果所涉及的示例性步驟的流程圖。

具體實(shí)施方式

電子設(shè)備諸如蜂窩電話(huà)、媒體播放器、計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒、無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)以及其他電子設(shè)備可包括顯示器?？墒褂蔑@示器以呈現(xiàn)視覺(jué)信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)，和/或可使用顯示來(lái)器收集用戶(hù)輸入數(shù)據(jù)。

圖1示出了可提供有具有自適應(yīng)色域的顯示器的類(lèi)型的示例性電子設(shè)備。電子設(shè)備10可以是計(jì)算機(jī)，諸如集成到顯示器(諸如計(jì)算機(jī)監(jiān)視器)內(nèi)的計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、平板電腦、稍小的便攜式設(shè)備(諸如，腕表設(shè)備、掛件設(shè)備、或其他可佩戴設(shè)備或微型設(shè)備)、蜂窩電話(huà)、媒體播放器、平板電腦、游戲設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電視、或其他電子設(shè)備。

如圖1所示，設(shè)備10可包括顯示器諸如顯示器14。顯示器14可以是結(jié)合電容式觸摸電極或其他觸摸傳感器部件的觸摸屏，或者可以是非觸摸敏感的顯示器。顯示器14可包括由以下各項(xiàng)形成的圖像像素：發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、等離子體單元、電泳顯示器元件、電潤(rùn)濕顯示器元件、液晶顯示器(LCD)部件或其他合適的圖像像素結(jié)構(gòu)。作為示例，文中有時(shí)描述使用有機(jī)發(fā)光二極管像素來(lái)形成顯示器14的布置。然而，這僅僅是示例性的。如果需要，可使用任何合適類(lèi)型的顯示器技術(shù)來(lái)形成顯示器14。

設(shè)備10可具有外殼諸如外殼12。有時(shí)可被稱(chēng)為殼體外殼12可由塑料、玻璃、陶瓷、纖維復(fù)合材料、金屬(例如，不銹鋼、鋁等)、其他合適的材料或這些材料的任意兩種或更多種的組合形成。

外殼12可使用一體式構(gòu)造形成，在該一體式構(gòu)造中，外殼12中的一些或全部外殼被加工或模制成單一結(jié)構(gòu)，或者外殼12可使用多個(gè)結(jié)構(gòu)(例如，內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)、形成外部外殼表面的一種或多種結(jié)構(gòu)等)形成。

如圖1所示，外殼12可具有多個(gè)部分。例如，外殼12可具有上部12A和下部12B?？墒褂勉q鏈來(lái)將上部12A耦合到下部12B，該鉸鏈允許部分12A相對(duì)于部分12B圍繞旋轉(zhuǎn)軸16旋轉(zhuǎn)。鍵盤(pán)諸如鍵盤(pán)18和觸摸板諸如觸摸板20可被安裝在外殼部分12B中。

在圖2的示例中，設(shè)備10已使用外殼來(lái)實(shí)現(xiàn)，該外殼足夠小以適合使用者的手(即，圖2的設(shè)備10可為手持式電子設(shè)備諸如蜂窩電話(huà))。如圖2所示，設(shè)備10可包括顯示器諸如被安裝在外殼12的正面上的顯示器14。顯示器14可基本上填充有源顯示器像素，或者可具有有源部分和無(wú)源部分。顯示器14可具有開(kāi)口(例如，顯示器14的無(wú)源部分或有源部分中的開(kāi)口)，諸如用于容納按鈕22的開(kāi)口和用于容納揚(yáng)聲器端口24的開(kāi)口。

圖3為處于某種配置的電子設(shè)備10的透視圖，在該配置中，電子設(shè)備10已以平板電腦的形式實(shí)現(xiàn)。如圖3所示，顯示器14可被安裝在外殼12的上(前)表面上。可在顯示器14中形成開(kāi)口以容納按鈕22。

圖4為處于某種配置的電子設(shè)備10的透視圖，在該配置中，電子設(shè)備10已以集成到計(jì)算機(jī)監(jiān)視器中的計(jì)算機(jī)的形式實(shí)現(xiàn)。如圖4所示，顯示器14可被安裝在外殼12的前表面上。支架26可用于支撐外殼12。

圖5中示出了設(shè)備10的框圖。如圖5所示，電子設(shè)備10可包括控制電路諸如存儲(chǔ)和處理電路40。存儲(chǔ)和處理電路40可包括一種或多種不同類(lèi)型的存儲(chǔ)裝置，諸如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)裝置、非易失性存儲(chǔ)器(如，閃存存儲(chǔ)器或其他電可編程只讀存儲(chǔ)器)、易失性存儲(chǔ)器(如，靜態(tài)或動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)，等等。存儲(chǔ)和處理電路40中的處理電路可用于控制設(shè)備10的操作。該處理電路可基于一個(gè)或多個(gè)微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、基帶處理器集成電路、專(zhuān)用集成電路等。

對(duì)于一種適當(dāng)?shù)牟贾枚?，可使用存?chǔ)和處理電路40來(lái)運(yùn)行設(shè)備10上的軟件，諸如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽應(yīng)用程序、電子郵件應(yīng)用程序、媒體回放應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)功能、用于捕獲和處理圖像的軟件、實(shí)施與收集和處理傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的功能的軟件、對(duì)顯示器亮度和觸摸傳感器功能作出調(diào)整的軟件等。

為了支持與外部設(shè)備的交互，存儲(chǔ)和處理電路40可用于實(shí)施通信協(xié)議?？墒褂么鎯?chǔ)和處理電路系統(tǒng)40實(shí)現(xiàn)的通信協(xié)議包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)協(xié)議(例如，IEEE 802.11協(xié)議——有時(shí)被稱(chēng)為)、用于其他短程無(wú)線(xiàn)通信鏈路的協(xié)議(例如協(xié)議)等等。

可使用輸入輸出電路32，以允許將輸入提供至設(shè)備10或外部設(shè)備，并且允許將輸出從設(shè)備10提供至用戶(hù)或外部設(shè)備。

輸入輸出電路32可包括有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信電路34。通信電路34可包括由一個(gè)或多個(gè)集成電路形成的射頻(RF)收發(fā)器電路、功率放大器電路、低噪聲輸入放大器、無(wú)源RF部件、一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)、以及用于處理RF無(wú)線(xiàn)信號(hào)的其他電路。無(wú)線(xiàn)信號(hào)也可使用光(如，使用紅外通信)來(lái)發(fā)送。

輸入輸出電路32可包括輸入輸出設(shè)備36，諸如圖2的按鈕22、操縱桿、點(diǎn)擊輪、滾輪、觸摸屏(例如，圖1、圖2、圖3或圖4的顯示器14可以是觸摸屏顯示器)、其他觸摸傳感器(諸如跟蹤板或基于觸摸傳感器的按鈕)、振動(dòng)器、音頻部件(諸如麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器)、具有圖像傳感器和對(duì)應(yīng)的鏡頭系統(tǒng)的圖像俘獲設(shè)備(諸如相機(jī)模塊)、鍵盤(pán)、狀態(tài)指示燈、音頻發(fā)生器、小鍵盤(pán)、以及用于收集來(lái)自用戶(hù)或其他外部來(lái)源的輸入和/或生成針對(duì)用戶(hù)或外部裝置的輸出的其他設(shè)備。

傳感器電路諸如圖5的傳感器38可包括用于收集有關(guān)環(huán)境光線(xiàn)水平的信息的環(huán)境光傳感器、接近傳感器部件(例如，基于光的接近傳感器和/或基于其他結(jié)構(gòu)的接近傳感器)、加速度計(jì)、陀螺儀、磁傳感器、以及其他傳感器結(jié)構(gòu)。例如，圖5的傳感器38可包括一個(gè)或多個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳感器(例如，加速度計(jì)、陀螺儀、麥克風(fēng)、力傳感器、壓力傳感器、電容傳感器、或類(lèi)型的使用微機(jī)電系統(tǒng)器件形成的任何其他合適類(lèi)型的傳感器)。

圖6是示出可用于在顯示器14的像素陣列92上為設(shè)備10的用戶(hù)顯示圖像的示例性電路的設(shè)備10的圖示。如圖6所示，顯示器14可具有將數(shù)據(jù)信號(hào)(模擬電壓)驅(qū)動(dòng)到陣列92的數(shù)據(jù)線(xiàn)D上的列驅(qū)動(dòng)器電路120。柵極驅(qū)動(dòng)器電路118將柵極線(xiàn)信號(hào)驅(qū)動(dòng)到陣列92的柵極線(xiàn)G上。使用數(shù)據(jù)線(xiàn)和柵極線(xiàn)，顯示器像素52可被配置為在顯示器14上為用戶(hù)顯示圖像?？稍陲@示器基板諸如玻璃或塑料顯示器基板上使用薄膜晶體管電路來(lái)實(shí)施柵極驅(qū)動(dòng)器電路118，或者可使用被安裝在顯示器基板上的或者通過(guò)柔性印刷電路或其他連接層附接至顯示器基板的集成電路來(lái)實(shí)施改柵極驅(qū)動(dòng)器電路118。可使用被安裝在顯示器基板上的一個(gè)或多個(gè)列驅(qū)動(dòng)器集成電路或者使用被安裝在其他基板上的列驅(qū)動(dòng)器電路來(lái)實(shí)施列驅(qū)動(dòng)器電路120。

在設(shè)備10的操作期間，存儲(chǔ)和處理電路40可產(chǎn)生將在顯示器14上顯示的數(shù)據(jù)?？墒褂脠D形處理單元124來(lái)將該顯示數(shù)據(jù)提供至顯示器控制電路諸如定時(shí)控制器集成電路126。

定時(shí)控制器126可使用通路128來(lái)將數(shù)字顯示數(shù)據(jù)提供至列驅(qū)動(dòng)器電路120。列驅(qū)動(dòng)器電路120可從定時(shí)控制器126接收數(shù)字顯示數(shù)據(jù)。使用列驅(qū)動(dòng)器電路120內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路，列驅(qū)動(dòng)器電路120可在沿陣列92的顯示器像素52的列延伸的數(shù)據(jù)線(xiàn)D上提供對(duì)應(yīng)的模擬輸出信號(hào)。

在文中有時(shí)可將存儲(chǔ)和處理電路40、圖形處理單元124和定時(shí)控制器126統(tǒng)稱(chēng)為顯示器控制電路30。顯示器控制電路30可用于控制顯示器14的操作。

顯示器控制電路30可被配置為自適應(yīng)地調(diào)整從顯示器14發(fā)射的光的光譜特征，以實(shí)現(xiàn)對(duì)人的晝夜節(jié)律系統(tǒng)的期望效果。例如，人的晝夜節(jié)律可能對(duì)處于450nm和480nm之間的光波長(zhǎng)最為敏感。在用戶(hù)暴露于該波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光(例如，具有470nm的波長(zhǎng)的藍(lán)光)時(shí)，可能將用戶(hù)的褪黑激素產(chǎn)生抑制到白天的水平。另一方面，在用戶(hù)暴露于處于該波長(zhǎng)范圍以外的光(例如，具有不同波長(zhǎng)的藍(lán)光)或者在藍(lán)光受到抑制(例如，與紅光相比)時(shí)，可提高用戶(hù)的褪黑激素產(chǎn)生，從而在夜間向身體發(fā)信號(hào)進(jìn)行通知。顯示器控制電路30可自適應(yīng)調(diào)整從顯示器14發(fā)射的顯示器光的光譜特征(例如，通過(guò)調(diào)整從顯示器14發(fā)射的光的藍(lán)光光譜)，以實(shí)現(xiàn)來(lái)自用戶(hù)的期望晝夜節(jié)律響應(yīng)。

在一種示例性配置當(dāng)中，顯示器控制電路30可基于一天中的時(shí)間來(lái)調(diào)整在顯示器14上顯示的圖像的藍(lán)光內(nèi)容。例如，顯示器控制電路30可以在白天時(shí)段期間提高從顯示器14發(fā)射的藍(lán)光的量(例如，就像日光那樣抑制褪黑激素產(chǎn)生)，并且可在夜晚時(shí)段期間降低從顯示器14發(fā)射的藍(lán)光的量(例如，就像黑暗那樣促進(jìn)褪黑激素產(chǎn)生)。

在一種示例性配置當(dāng)中，顯示器控制電路可基于用戶(hù)輸入來(lái)調(diào)整在顯示器14上顯示的圖像的藍(lán)光內(nèi)容。例如，用戶(hù)可調(diào)整設(shè)備10上的設(shè)置，以對(duì)顯示器14的色譜進(jìn)行人工控制(例如，提高或者降低從顯示器14發(fā)射的藍(lán)光的量)。

如果希望，用戶(hù)可激活“時(shí)差輔助”設(shè)置，以有助于在旅行時(shí)降低時(shí)差。在該模式中，當(dāng)檢測(cè)到用戶(hù)正在旅行時(shí)(例如，檢測(cè)到時(shí)區(qū)變化時(shí))，顯示器控制電路30可自動(dòng)調(diào)整顯示器14上的圖像的藍(lán)光內(nèi)容。例如，顯示器控制電路30可自動(dòng)調(diào)整顯示器14上的圖像的藍(lán)光內(nèi)容，以促進(jìn)褪黑激素產(chǎn)生，由此起到睡眠輔助作用(如果用戶(hù)希望這樣)。

如圖6所示，顯示器控制電路30可收集來(lái)自輸入輸出電路32的信息，以自適應(yīng)地確定用于實(shí)現(xiàn)期望晝夜節(jié)律響應(yīng)的最佳光譜特征。例如，顯示器控制電路30可收集來(lái)自一個(gè)或多個(gè)光傳感器(例如，環(huán)境光傳感器、測(cè)光計(jì)、色度計(jì)、色溫計(jì)和/或其他光傳感器)的光信息、來(lái)自時(shí)鐘、日歷和/或其他時(shí)間源的時(shí)間信息、來(lái)自位置檢測(cè)電路(例如，全球定位系統(tǒng)接收器電路、IEEE 802.11收發(fā)器電路或其他位置檢測(cè)電路)的位置信息、來(lái)自用戶(hù)輸入設(shè)備諸如觸摸屏(例如，觸摸屏顯示器14)或鍵盤(pán)的用戶(hù)輸入信息等等。顯示器控制電路30可基于來(lái)自輸入輸出電路32的信息來(lái)調(diào)整從顯示器14發(fā)射的顯示器光的光譜特征(例如，可調(diào)整從顯示器14發(fā)射的藍(lán)光的峰值波長(zhǎng)或峰值亮度)。

圖7和圖8示出了用于例示可調(diào)整從顯示器14發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征的方式的圖示。在圖7的示例中，第一色域可通過(guò)在λ1處具有峰值的光譜分布曲線(xiàn)84來(lái)定義，而第二色域可通過(guò)在λ2處具有峰值的光譜分布曲線(xiàn)86來(lái)定義。具有第一色域的藍(lán)光可以例如具有處于450nm和480nm之間、440nm和480nm之間、460nm和490nm之間、或者465和485之間的波長(zhǎng)λ1，或者可具有其他合適的波長(zhǎng)。具有第二色域的藍(lán)光可具有處于400nm和420nm之間、400nm和430nm之間、或者400和450之間的波長(zhǎng)λ2，或者可具有其他合適的波長(zhǎng)。波長(zhǎng)λ1可大于波長(zhǎng)λ2。

例如，波長(zhǎng)λ1可對(duì)應(yīng)于晝夜節(jié)律響應(yīng)的峰值光譜敏感度。因此，暴露于具有λ1處的峰值波長(zhǎng)的藍(lán)光可能導(dǎo)致夜間褪黑激素受到抑制。另一方面，波長(zhǎng)λ2可與晝夜節(jié)律響應(yīng)的光譜敏感度錯(cuò)開(kāi)，并且因而可產(chǎn)生不受影響的、正常的或提高的褪黑激素水平。

顯示器控制電路30可在根據(jù)由光譜分布曲線(xiàn)84定義的色域來(lái)顯示圖像的第一顯示模式和根據(jù)由光譜分布曲線(xiàn)86定義的色域來(lái)顯示圖像的第二顯示模式之間進(jìn)行切換。在第一模式中，圖像中的藍(lán)光內(nèi)容可與晝夜節(jié)律響應(yīng)的峰值光譜敏感度一致。在第二模式中，圖像中的藍(lán)光內(nèi)容可與晝夜節(jié)律響應(yīng)的峰值光譜敏感度錯(cuò)開(kāi)。

如果希望，可通過(guò)調(diào)整藍(lán)光的峰值亮度(例如，而無(wú)需使峰值波長(zhǎng)發(fā)生偏移)來(lái)調(diào)整在顯示器14上顯示的圖像的藍(lán)光內(nèi)容。在圖8中示出了這種類(lèi)型的調(diào)整。在圖8的示例中，可通過(guò)藍(lán)色光譜分布曲線(xiàn)88(具有λ1處的峰值波長(zhǎng))、綠色光譜分布曲線(xiàn)94和紅色光譜分布曲線(xiàn)96來(lái)定義第一色域。藍(lán)色光譜分布曲線(xiàn)88的峰值亮度可對(duì)應(yīng)于亮度L1?？赏ㄟ^(guò)藍(lán)光光譜分布曲線(xiàn)90來(lái)定義第二色域。藍(lán)色光譜分布曲線(xiàn)90的峰值亮度可對(duì)應(yīng)于亮度L2(例如，低于L1的亮度)。

例如，波長(zhǎng)λ1可對(duì)應(yīng)于晝夜節(jié)律響應(yīng)的峰值光譜敏感度。因此，暴露于具有λ1處的峰值波長(zhǎng)的明亮藍(lán)光(例如，具有亮度L1的藍(lán)光)可能導(dǎo)致夜間褪黑激素受到抑制。另一方面，較低亮度的藍(lán)光(例如，處于亮度L2下的藍(lán)光)可產(chǎn)生不受影響的、正常的或者提高的褪黑激素水平。如果希望，亮度L1可低于與紅光96相關(guān)聯(lián)的峰值亮度。

就這種類(lèi)型的光譜調(diào)整而言，顯示器控制電路30可在根據(jù)由藍(lán)色光譜分布曲線(xiàn)88定義的色域來(lái)顯示圖像的第一顯示模式和根據(jù)由藍(lán)色光譜分布曲線(xiàn)90定義的色域來(lái)顯示圖像的第二顯示模式之間進(jìn)行切換。在第一模式中，圖像中的藍(lán)光內(nèi)容可與晝夜節(jié)律響應(yīng)的峰值光譜敏感度一致，并且可亮到足以觸發(fā)響應(yīng)。在第二模式中，藍(lán)光仍然與晝夜節(jié)律響應(yīng)的峰值光譜敏感度對(duì)準(zhǔn)(如果希望)，只是足夠暗淡以避免對(duì)夜間褪黑激素產(chǎn)生進(jìn)行抑制。

為了根據(jù)聯(lián)系圖8描述的方法來(lái)調(diào)整從顯示器14發(fā)射的顯示器光的光譜特征，顯示器控制電路30可調(diào)整顯示器控制電路30遞送至像素52的相對(duì)最大功率水平。例如，可通過(guò)降低針對(duì)顏色的像素的最大可能數(shù)字顯示控制值(例如，從最大值255降至最大值251)來(lái)降低給定顏色的像素52的最大功率水平。在通過(guò)這種方式使顯示器14的藍(lán)色信道衰減時(shí)，可調(diào)整其他顏色信道(例如，顯示器14的紅色和藍(lán)色信道)，以保持顯示器14的期望顏色特征(例如，以保持期望的白點(diǎn))。如果希望，在使藍(lán)色信道衰減時(shí)，可使用查找表格(LUT)諸如γLUT來(lái)確定用于顯示器像素52的合適的數(shù)字顯示控制值。

如果希望在保持相同數(shù)量的數(shù)字顯示控制值的同時(shí)來(lái)使從顯示器14發(fā)射的藍(lán)光衰減，則可通過(guò)降低借以對(duì)顯示器14中的像素52進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的最高容許電壓來(lái)降低顯示器控制電路30遞送至像素52的相對(duì)最高功率水平。該操作可包括例如通過(guò)寄存器設(shè)置(例如，使用重置寄存器)來(lái)調(diào)整藍(lán)色像素的最高容許驅(qū)動(dòng)電壓。

為了避免在調(diào)整顯示器14上的圖像的藍(lán)光內(nèi)容時(shí)發(fā)生不希望出現(xiàn)的色彩平衡的偏移，可采取步驟以確保顯示器白點(diǎn)不發(fā)生可覺(jué)察的偏移。例如，在通過(guò)降低藍(lán)色像素的最大可能數(shù)字顯示控制值來(lái)使藍(lán)光發(fā)生衰減時(shí)，可相應(yīng)地調(diào)整紅色信道和綠色信道，以將顯示器白點(diǎn)保持在黑體曲線(xiàn)上。使白點(diǎn)保持沿著黑體曲線(xiàn)可使可覺(jué)察的色移最小化。如果希望，顯示器控制電路30可基于環(huán)境照明條件(例如，基于來(lái)自環(huán)境光傳感器、相機(jī)等的傳感器數(shù)據(jù))來(lái)管理顯示器14的色彩平衡和白點(diǎn)。

設(shè)備10的顯示器14(例如，圖1、圖2、圖3、圖4中的設(shè)備或其他合適的電子設(shè)備的顯示器14)的示例性構(gòu)型的橫截面?zhèn)纫晥D在圖9中示出。如圖9所示，顯示器14包括背光源結(jié)構(gòu)，諸如用于產(chǎn)生背光44的背光源單元42。在操作期間，背光44向外傳播(在圖9的取向上在Z維度上豎直向上)并且穿過(guò)顯示層46中的顯示器像素結(jié)構(gòu)。這照亮了由該顯示器像素所產(chǎn)生的用于供用戶(hù)觀(guān)看的任何圖像。例如，背光44照亮顯示層46上的由觀(guān)看者48在方向50上正在觀(guān)看的圖像。

顯示層46可被安裝在底架結(jié)構(gòu)諸如塑料底架結(jié)構(gòu)和/或金屬底架結(jié)構(gòu)中以形成用于安裝在外殼12中的顯示模塊，或者顯示層46可直接被安裝在外殼12中(例如，通過(guò)將顯示層46堆疊到外殼12的凹入部分中)。顯示層46形成液晶顯示器或者可用于形成其他類(lèi)型的顯示器。

在使用顯示層46來(lái)形成液晶顯示器的配置中，顯示層46包括液晶層諸如液晶層68。液晶層68被夾在顯示層諸如顯示層58和56顯示層之間。層56和層58被插入在下偏振層60和上偏振層54之間。

層58和層56可由透明基板層諸如透光玻璃層或塑料層形成。層56和層58是層諸如薄膜晶體管層(例如，薄膜晶體管基板，諸如包覆有一層薄膜晶體管電路的玻璃層)和/或?yàn)V色器層(濾色器層基板，諸如具有一層濾色器元件98諸如具有按照陣列布置的紅色、藍(lán)色和綠色濾色器元件的玻璃層)。將導(dǎo)電跡線(xiàn)、濾色器元件、晶體管和其他電路和結(jié)構(gòu)形成在層58和56的基板上(例如，以形成薄膜晶體管層和/或?yàn)V色器層)。還可將觸摸式傳感器電極結(jié)合到層諸如層58和層56中，和/或可將觸摸式傳感器電極形成在其他基板上。

就一種示例性構(gòu)造而言，層58可為薄膜晶體管層，該薄膜晶體管層包括用于對(duì)液晶層68施加電場(chǎng)并且從而將圖像顯示在顯示器14上的薄膜晶體管和相關(guān)聯(lián)的電極(顯示器像素電極)的陣列。層56為濾色器層，該濾色器層包括用于為顯示器14提供顯示彩色圖像的能力的濾色器元件98的陣列。如果需要，層58可為濾色器層并且層56可為薄膜晶體管層。

在設(shè)備10中的顯示器14的操作期間，使用控制電路(例如，圖6的顯示器控制電路30)來(lái)生成將要在顯示器14上顯示的信息(例如，顯示數(shù)據(jù))。使用信號(hào)路徑諸如由柔性印刷電路64中的導(dǎo)電金屬跡線(xiàn)形成的信號(hào)路徑來(lái)將待被顯示的信息從控制電路傳送至顯示驅(qū)動(dòng)器集成電路62(作為示例)。

顯示驅(qū)動(dòng)器電路諸如圖9的顯示驅(qū)動(dòng)器集成電路62被安裝在薄膜晶體管層驅(qū)動(dòng)器凸部82上或者被安裝在設(shè)備10中的其他地方。使用柔性印刷電路纜線(xiàn)諸如柔性印刷電路64來(lái)對(duì)至和來(lái)自薄膜晶體管層58的信號(hào)進(jìn)行路由。如果希望，顯示驅(qū)動(dòng)器集成電路62可被安裝在柔性印刷電路64上。

背光源結(jié)構(gòu)42可包括導(dǎo)光板諸如導(dǎo)光板78。導(dǎo)光板78由透明材料諸如透光玻璃或塑料形成。在背光源結(jié)構(gòu)42的操作期間，光源諸如光源72可生成光74。例如，光源72可為發(fā)光二極管陣列。

來(lái)自一個(gè)或多個(gè)光源諸如光源72的光74被耦合到一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的邊緣表面諸如導(dǎo)光板78的邊緣表面76中，并由于全反射原理而在維度X和維度Y中遍及整個(gè)導(dǎo)光板78而分布。導(dǎo)光板78包括光散射特征部諸如凹坑或凸起。該光散射特征被可位于導(dǎo)光板78的上表面和/或相對(duì)的下表面上。

來(lái)自導(dǎo)光板78的在Z方向上向上散射的光74用作顯示器14的背光44。向下散射的光74通過(guò)反射器80被反射回到向上方向。發(fā)射器80由反射材料諸如白色塑料層或其他有光澤材料層形成。

為了提高背光源結(jié)構(gòu)42的背光性能，背光源結(jié)構(gòu)42包括光學(xué)膜70。光學(xué)膜70包括有助于使背光44均勻化并由此減少熱點(diǎn)的擴(kuò)散層、用于優(yōu)化偏軸觀(guān)看的補(bǔ)償膜、以及用于校準(zhǔn)背光44的增亮膜(有時(shí)也被稱(chēng)為轉(zhuǎn)向膜)。光學(xué)膜70可與背光源單元42中的其他結(jié)構(gòu)諸如導(dǎo)光板78和反射器80重疊。例如，如果導(dǎo)光板78在圖9的X-Y平面中具有矩形占有區(qū)域，則光學(xué)膜70和反射器80優(yōu)選具有匹配的矩形占有區(qū)域。

為了根據(jù)聯(lián)系圖7描述的方法來(lái)調(diào)整從顯示器14發(fā)射的顯示器光的光譜特，顯示器14可包括一個(gè)或多個(gè)可切換濾色器。例如，背光源結(jié)構(gòu)42可包括可在第一濾波狀態(tài)和第二濾波狀態(tài)下操作的可切換濾光器102。在第一狀態(tài)下，濾光器102可通過(guò)與第一色調(diào)的藍(lán)光對(duì)應(yīng)的第一波長(zhǎng)范圍(例如，以圖7的λ1為中心的范圍)，同時(shí)阻擋與第二色調(diào)的藍(lán)光對(duì)應(yīng)的第二波長(zhǎng)范圍(例如，以圖7的λ2為中心的范圍)。在第二狀態(tài)下，濾光器102可通過(guò)與第二色調(diào)的藍(lán)光對(duì)應(yīng)的第二波長(zhǎng)范圍(例如，以圖7的λ2為中心的范圍)，同時(shí)阻擋與第一色調(diào)的藍(lán)光對(duì)應(yīng)的第一波長(zhǎng)范圍(例如，以圖7的λ1為中心的范圍)。

濾光器102可以是由微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備、膽甾相液晶、可調(diào)諧光子晶體、賓主型液晶膜、聚合物分散液晶和/或其他結(jié)構(gòu)形成的可調(diào)諧濾光器。

在另一種適當(dāng)?shù)姆桨钢?，可在濾色器層56內(nèi)實(shí)施可切換濾色器。例如，藍(lán)色濾色器元件98B可以是可在第一濾波狀態(tài)和第二濾波狀態(tài)下操作的可切換濾色器元件。在第一狀態(tài)下，濾光器98B可通過(guò)與第一色調(diào)的藍(lán)光B1對(duì)應(yīng)的第一波長(zhǎng)范圍(例如，以圖7的λ1為中心的范圍)，同時(shí)阻擋與第二色調(diào)的藍(lán)光B2對(duì)應(yīng)的第二波長(zhǎng)范圍(例如，以圖7的λ2為中心的范圍)。在第二狀態(tài)下，濾光器98B可以使對(duì)應(yīng)于第二色調(diào)的藍(lán)光的第二范圍(例如，以圖7的λ2為中心的范圍)的波長(zhǎng)通過(guò)，同時(shí)阻擋對(duì)應(yīng)于第一色調(diào)的藍(lán)光的第一范圍(例如，以圖7的λ1為中心的范圍)的波長(zhǎng)。

在另一種適當(dāng)?shù)姆桨府?dāng)中，光源72可包括具有離散光譜特征的光源。圖10示出了這種示例。如圖10所示，背光源結(jié)構(gòu)42可包括發(fā)光二極管72的陣列。背光源42中的發(fā)光二極管72B1可具有第一發(fā)射光譜，而背光源42中的發(fā)光二極管72B1可具有第二發(fā)射光譜。由發(fā)光二極管72B1發(fā)射的光的藍(lán)色光譜可對(duì)應(yīng)于第一色調(diào)的藍(lán)光B1(例如，以圖7的λ1為中心的范圍)，而由發(fā)光二極管72B2發(fā)射的光的藍(lán)色光譜可對(duì)應(yīng)于第二色調(diào)的藍(lán)光B2(例如，以圖7的λ2為中心的范圍)。

如果希望，可使用濾光器諸如濾光器104(例如，帶通濾光器、陷波濾光器或其他合適的濾光器)來(lái)調(diào)整由發(fā)光二極管72發(fā)射的光的光譜特征。

可以任何合適的方式來(lái)布置發(fā)光二極管72B1和72B2。例如，向邊緣76A中發(fā)射光的發(fā)光二極管72可發(fā)射具有第一色調(diào)的藍(lán)光B1，而向邊緣76B中發(fā)射光的發(fā)光二極管72可發(fā)射具有第二色調(diào)的藍(lán)光B2。如果希望，可使發(fā)光二極管72B1和72B2沿導(dǎo)光板78的一個(gè)或多個(gè)邊緣彼此交錯(cuò)，和/或可將發(fā)光二極管72B1和72B2一起安裝在單個(gè)半導(dǎo)體封裝中。

背光可切換濾光器102、可切換濾色器98B和分立藍(lán)光源72B1和72B2是可用于調(diào)整從顯示器14發(fā)射的光的光譜特征的結(jié)構(gòu)的示例性示例?？墒惯@些結(jié)構(gòu)一起實(shí)施、單獨(dú)實(shí)施或者按照任何組合來(lái)實(shí)施，或者可使用其他合適的結(jié)構(gòu)以類(lèi)似的方式來(lái)調(diào)整顯示器光的光譜特征。

圖11示出了調(diào)整從顯示器14發(fā)射的顯示器光的光譜特征以獲得對(duì)晝夜節(jié)律的期望效果所涉及的示例性步驟的流程圖。

在步驟200處，顯示器控制電路30可收集來(lái)自設(shè)備10中的各種來(lái)源的用戶(hù)上下文信息。例如，顯示器控制電路30可收集來(lái)自設(shè)備10上的時(shí)鐘應(yīng)用程序或日歷應(yīng)用程序的時(shí)間、日期和/或季節(jié)信息、來(lái)自一個(gè)或多個(gè)光傳感器的光信息(例如，環(huán)境光傳感器、測(cè)光計(jì)、色度計(jì)、色溫計(jì)和/或其他光傳感器)、來(lái)自全球定位系統(tǒng)接收器電路、IEEE 802.11收發(fā)器電路或者設(shè)備10中的其他位置檢測(cè)電路的位置信息、來(lái)自用戶(hù)輸入設(shè)備諸如觸摸屏(例如，觸摸屏顯示器14)或鍵盤(pán)的用戶(hù)輸入信息等等。

在步驟202處，顯示器控制電路30可基于在步驟200中收集到的用戶(hù)上下文信息來(lái)確定顯示器光的最佳光譜特征。例如，顯示器控制電路30可確定應(yīng)當(dāng)將由顯示器14發(fā)射的光的藍(lán)色光譜調(diào)整為抑制夜間褪黑激素產(chǎn)生(例如，根據(jù)譜分布曲線(xiàn)84或88)，或者顯示器控制電路30可確定應(yīng)當(dāng)將由顯示器14發(fā)射的光的藍(lán)色光譜調(diào)整為促進(jìn)夜間褪黑激素產(chǎn)生(例如，根據(jù)譜分布曲線(xiàn)86或90)。

在步驟204處，顯示器控制電路30可基于在步驟202中所確定的最佳光譜特征來(lái)調(diào)整顯示器設(shè)置。該操作可包括例如調(diào)整顯示器控制電路30遞送至像素52的相對(duì)最高功率水平(例如，通過(guò)調(diào)整被遞送至像素52的最大可能數(shù)字顯示控制值或者通過(guò)利用寄存器設(shè)置來(lái)降低最大容許像素驅(qū)動(dòng)電壓)。如果使用硬件根據(jù)圖7來(lái)調(diào)整顯示器光的光譜分布，步驟204可包括調(diào)整顯示器14中的可切換濾光器(例如，濾光器102或?yàn)V光器98B)，或者可包括調(diào)整背光源42，以激活一組發(fā)光二極管(例如，發(fā)光二極管72B1)，并且激活另一組發(fā)光二極管(例如，發(fā)光二極管72B2)。

在步驟204處，顯示器14可顯示具有最佳光譜特征(例如，由用戶(hù)上下文信息所確定的用于實(shí)現(xiàn)對(duì)晝夜節(jié)律的期望效果的最佳光譜特征)的顏色。

根據(jù)實(shí)施方案，提供了一種用于在顯示器中的顯示器像素陣列上顯示圖像的方法，該方法包括利用顯示器控制電路來(lái)收集來(lái)自時(shí)間源的當(dāng)日時(shí)間信息，以及基于該當(dāng)日時(shí)間信息來(lái)調(diào)整從顯示器發(fā)射的顯示器光的光譜特征。

根據(jù)另一實(shí)施方案，調(diào)整顯示器光的光譜特征包括基于當(dāng)日時(shí)間信息來(lái)調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征。

根據(jù)另一實(shí)施方案，該方法包括基于當(dāng)日時(shí)間信息來(lái)確定日光水平，以及基于日光水平來(lái)調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征。

根據(jù)另一實(shí)施方案，調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征包括基于當(dāng)日時(shí)間信息來(lái)使從顯示器發(fā)射的藍(lán)光衰減。

根據(jù)另一實(shí)施方案，顯示器像素包括藍(lán)色顯示器像素，并且調(diào)整顯示器光的光譜特征包括基于當(dāng)日時(shí)間信息來(lái)調(diào)整被遞送至藍(lán)色顯示器像素的相對(duì)最高功率水平。

根據(jù)另一實(shí)施方案，調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征包括基于當(dāng)日時(shí)間信息來(lái)使從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的峰值波長(zhǎng)發(fā)生偏移。

根據(jù)另一實(shí)施方案，該顯示器包括可切換濾光器，并且調(diào)整顯示器光的光譜特征包括調(diào)整可切換濾光器。

根據(jù)另一實(shí)施方案，該顯示器包括為顯示器提供背光的第一光源和第二光源，該第一光源發(fā)射與第一峰值波長(zhǎng)相關(guān)聯(lián)的藍(lán)光，該第二光源發(fā)射與第二峰值波長(zhǎng)相關(guān)聯(lián)的藍(lán)光，并且調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征包括在第一光源和第二光源之間進(jìn)行切換。

根據(jù)另一實(shí)施方案，基于當(dāng)日時(shí)間信息來(lái)調(diào)整顯示器光的光譜特征包括確定當(dāng)日時(shí)間信息是與白天時(shí)段相關(guān)聯(lián)還是與夜間時(shí)段相關(guān)聯(lián)，并且響應(yīng)于確定當(dāng)日時(shí)間信息與夜間時(shí)段相關(guān)聯(lián)，將藍(lán)光的最大亮度設(shè)置在比在白天時(shí)段期間使用的最大亮度低的水平下。

根據(jù)實(shí)施方案，提供了一種用于在顯示器中的顯示器像素陣列上顯示圖像的方法，該方法包括利用位置檢測(cè)電路來(lái)收集地理位置信息，利用光傳感器來(lái)收集環(huán)境照明信息，以及基于地理位置信息和環(huán)境照明信息來(lái)調(diào)整從顯示器發(fā)射的顯示器光的光譜特征。

根據(jù)另一實(shí)施方案，調(diào)整顯示器光的光譜特征包括基于地理位置信息和環(huán)境照明信息來(lái)調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征。

根據(jù)另一實(shí)施方案，該方法包括基于地理位置信息和環(huán)境照明信息來(lái)確定日光水平，以及基于日光水平來(lái)調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征。

根據(jù)另一實(shí)施方案，調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征包括基于日光水平來(lái)使從顯示器發(fā)射的藍(lán)光衰減。

根據(jù)另一實(shí)施方案，顯示器像素包括藍(lán)色顯示器像素，并且調(diào)整顯示器光的光譜特征包括基于日光水平來(lái)調(diào)整被遞送至藍(lán)色顯示器像素的相對(duì)最高功率水平。

根據(jù)另一實(shí)施方案，調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征包括基于日光水平來(lái)使從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的峰值波長(zhǎng)發(fā)生偏移。

根據(jù)實(shí)施方案，提供了一種用于在顯示器中的顯示器像素陣列上顯示圖像的方法，該方法包括利用控制電路來(lái)確定日光水平，以及基于日光水平來(lái)調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征。

根據(jù)另一實(shí)施方案，顯示器像素包括藍(lán)色顯示器像素，并且調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征包括基于日光水平來(lái)調(diào)整被遞送至藍(lán)色顯示器像素的相對(duì)最高功率水平。

根據(jù)另一實(shí)施方案，調(diào)整從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的光譜特征包括基于日光水平來(lái)使從顯示器發(fā)射的藍(lán)光的峰值波長(zhǎng)發(fā)生偏移。

根據(jù)另一實(shí)施方案，確定日光水平包括收集來(lái)自光傳感器的環(huán)境照明信息，以及基于該環(huán)境照明信息來(lái)確定日光水平。

根據(jù)另一實(shí)施方案，確定日光水平包括收集來(lái)自時(shí)間源的當(dāng)日時(shí)間信息，收集來(lái)自位置檢測(cè)電路的地理位置信息，并基于當(dāng)日時(shí)間信息和地理位置信息來(lái)確定日光水平。

上文所述內(nèi)容只是對(duì)本發(fā)明的原理的舉例說(shuō)明，并且在不脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可作出各種修改。上述實(shí)施方案可單獨(dú)實(shí)施或可以任意組合實(shí)施。