清大第四代節律照明超越國際太空站

從燭光、陽光到全天候照明  清大第四代節律照明超越國際太空站

 

「在好光的科學研究，與產品技術發展上，我們終於有了劃時代的突破，讓照明光源的優異性，超越了國際太空站的節律照明，並且，讓製作成本，10倍速的降低，將會是普羅大眾的福音。」清大周卓煇教授指出。

今(21)日上午，清大周卓煇教授，邀集跨越清大、台大、曙光女中、力積電、維新醫院的科研、產學與臨床試驗合作團隊成員，共同發表了五項重大成果，並第一次，對外公開展示，集合燭光、陽光優點的，超越國際太空站照明的“第四代全天候節律照明”，並且，採用成本最低微的技術，以期將最為護眼、舒眠、抗癌、顧健康的「好光，以最親民的價格，分享到全世界各個角落。」（圖一）

圖一、清大周卓煇特聘教授偕同等人，舉辦第四代節律照明技術發表記者會，從左至右，依序為曙光女中周明麗老師、材料系陳柏宇系主任、曙光女中魯和鳳校長、新竹市蔡麗清副市長、材料系周卓煇教授、台中維新醫院許景琦院長、化工系蔡德豪系主任、曙光女中蔡嘉訓主任、材料系陳豐榮研究生。

周卓煇教授與其大團隊成員，共發表了五項與「好光」緊密相關的重大進展，包括：(1)清大化工系、材料系，閱覽室檯燈的燭光化成果；(2)與台大、曙光共同研究，發現閱讀光色對心跳與眼壓的影響；(3)與力積電合，將黃光室燭光化的重大成果；(4)與維新醫院合作，發現節律照明對睡眠與認知功能的助益；(5)展示清大專利技術所製作，領先全球的最第四代節律照明。

周教授說明，以上這些臨床與實地研究，在在發現、確認，「好光」護眼、舒壓（眼壓）、舒眠，對人的健康有益，更重要的是，相對於太陽光OLED的價格，已經可以降低將近10倍，這將可以回應多年來，許多「好光」渴慕者的需求。（圖二）

圖二、清大周卓煇教授向大家強調「好光」的重要性。

清大化工、材料系，全球第一燭光閱覽室

「特別感謝陳信文前副校長，以及兩系的系主任，在理念與經費的支持，啟創了全球第一的無藍害閱讀空間」周教授說，去年初，在校方的支持下，他率團隊成員，將校內化工系、材料系的兩間閱覽室，打造為全球第一的無藍害燭光閱覽空間(圖三)；透過展示、體驗，讓兩系的學生，得以看見友善人眼的燭光，並受到它的幫助；

圖三、全球第一的無藍害燭光閱覽室，護眼健康，又帶給人溫暖。

 

周教授指出，經實地量測，使用新裝設的燭光燈閱讀，在同樣的亮度下，可觀看時間由原來的30分鐘，12倍增到430分鐘。

「原本擔心同學會不適應新的光色，不過，實際做下來，同學們很樂於接受這樣的好光！」陳信文教授表示，透過問卷調查，團隊得到的回應，幾乎都是正向的；當中，有高達9成的學生，能快速適應無藍害空間，8成喜歡這樣的空間，7成5感到眼睛不易疲勞，更有7成學生，覺得用燭光閱讀，眼壓確實降低了。

材料系主任陳柏宇教授表示：「提供學生好的環境，使用無藍光的光線閱讀，樂見學生能無負擔的學習。」

化工系主任蔡德豪教授也表示：「於閱覽室裝設對眼睛友善的燈光，有幸能幫助同學減少閱讀時眼睛的負擔，而同學接受度也相當的高。」

 

清大、台大、曙光共同研究發現，閱讀光色對眼壓與入夜心跳有顯著的影響

「好光，真的能舒壓！」透過「清華大學與臺大新竹分院合作計畫」的支持，周教授團隊與新竹台大分院眼科權威葉伯廷醫師合作發現，「好光」真的能舒減眼壓！

「使用燭光閱讀，有效舒減眼壓，降低青光眼的罹患率。」周教授表示，這樣的結果，可望幫助到民眾，特別是受高眼壓困擾的，更安心閱讀。

臨床實驗結果顯示，同樣閱讀90分鐘，在燭光環境中，副眼眼壓下降10%，而在白光中，則上升3%；另外，在閱讀期間，主眼出現較明顯的眼壓震盪，使用白光震盪大(圖四)。

 

葉伯廷醫師說明：「在主眼上，使用無藍害光源，眼壓下降幅度較高。」至於，閱讀一小時後，眼壓的上升，則可能跟眼睛的疲勞有關。

葉醫師強調：「在眼睛安全方面，大家都知道，青光眼跟眼壓有關連性；眼壓每上升一毫米汞柱，得到青光眼的機率，就會增加11%，務必要小心留意。」（圖五）

 

「無藍害燭光，不僅保護雙眼，更是夜間顧身體的最佳照明」周教授團隊進一步發現，夜間用燭光閱讀，可望對入夜休息，產生正面影響。

在與台大、曙光女中的共同研究中發現，黃昏後，使用燭光檯燈閱讀，心率會有明顯的降低，「從晚上6至9點，使用燭光閱讀，心率降低20%，而用白光僅降低10%，燭光的降低效果，是白光的2倍。」曙光女中顔瑪函同學指出(圖六)，人的心率，在晚上，本來就會變慢，但是，白光會有顯著的妨礙，使用燭光，則較有利於入夜的休息。

 

周教授指出，夜間的藍光會抑制褪黑激素，降低副交感神經活性，使心率能不容易降低。

曙光女中翁薏琁同學說：「藉由研究，我們意識到，日夜用光，要不一樣的。」

張育瑋同學說：「選對光、用對光，非常的重要。」

曙光女中同學們體會到，夜晚若仍使用白光，當中的藍光，將干擾人體的生理時鐘，甚至可能影響健康；在與清大研究生的實驗中，她們發現，入夜使用燭光看書，比白光好，有利於心率的下降。（圖七）

圖七、曙光女中顏瑪涵同學分享與周教授團隊合作研究的喜悅。

 

曙光女中魯和鳳校長表示，清大周教授團隊已與曙光學生合作研究有九年，再加上台大眼科醫師的指導，多方合作的模式，堪稱108課綱最成功的典範；學生以系統性思維、客觀的研究精神和良好的團隊合作，產出對社會有實質貢獻的研究成果。（圖八）

圖八、曙光女中魯和鳳校長感謝周教授的「好光」發明。

 

曙光女中科探社周明麗老師表示，科學探究社的學生，從光源與視力的關係開始，一屆屆學生接續著挖掘，多方探索，今年甚至探討到光色對心跳的影響；歷年的研究成果提供相當豐富的數據，不僅學生本身學得探究實作的技巧與思維，也提供民眾許多實用且重要的保健資訊。

 

力積電與清大產學合作發現，黃光室燭光化有益健康，實踐ESG指標，提高企業競爭力

台灣擁有全球最頂尖的半導體技術與產業，「黃光室」一詞，也是大家所耳熟能詳；但是，周教授卻呼籲，必須打破這樣的框架，將黃光室「燭光化」，以增益工程師的福祉，增加工作效率。

「許多工程師，對於在黃光室工作，感到無奈、難以適應！」周教授指出，這是因為，黃光不是自然光。

「將黃光室的照明燭光化，會是多贏的方案。」周教授的研究認為，從護眼、生理，一直到光阻劑的保存，燭光或是橘光，都比黃光友善；更好的是，燭光是自然光的一種，人類已經認識它有5,000多年了，更不談，燭光晚餐帶給人們的愉悅感受。

周教授指出，在與力積電的產學合作中發現，燭光可以讓人觀看更久，在同樣亮度下，可觀看時間，由原來黃光的440分鐘，增加到550分鐘，增加25%。(圖九)

圖九、在燭光室下，有更長的可觀看時間，對眼睛更安全。

 

在與力積電賴處長研議之後，未來的研究，將鎖定「心理層面」與「專注度」，以具體了解，“黃光室”的工作環境，在燭光化之後，是否可以讓工程師，心理更健康，工作更有效率。

周教授分析說：「當代的企業、投資人，越來越重視ESG。」若燭光室成功引入，則能提高企業永續發展ESG，增加公司形象，提高企業競爭力。

 

清大與維新醫院合作發現，節律照明有益睡眠與認知功能

清大與維新醫療建國康復之家共同合作發現，藉由第三代太陽光節律照明(圖十)的導入，成功改善院內居民與照護人員的睡眠品質、認知功能。

圖十、清大第三代太陽光節律照明展示。

 

周教授說明，白天的時候，將太陽光帶進醫院，對居民、醫護人員來說，是一種良藥；入夜之後，引進燭色光，可以避免藍光刺激心律，刺激交感神經活性，影響睡眠。

台中維新醫院許景琦院長表示：「夜間使用無藍害光源，能夠避免抑制褪黑激素，有效減緩病患的睡眠障礙，進而改善精神狀態。」避免全天候的白光，改用光色依時而變、夜間無藍害的節律照明，或許是未來醫療院所照明的主流。

研究顯示，在使用太陽光節律照明3週之後，輪班的護理人員，在睡眠上，有顯著改善；對精神病患而言，臨床上之精神症狀，明顯改善7.4%(圖十一、十二)。

 

圖十一、醫療院所使用節律照明，能夠明顯改善精神狀況。

圖十二、台中維新醫院許景琦院長感謝周教授團隊發明的第四代節律照明，有望提升未來醫療院所的基本設備。

 

勝過國際太空站  清大第四代全天候節律照明

「絕大多數的照明，尚可白天使用，卻不能用於夜晚，就連國際太空站的也是」清大特聘教授周教授指出，含藍光的白光或是黃光，讓人有精神，白天使用還可以，若是晚上使用，會讓人醒，刺激心跳，則不利於舒眠，有礙健康。

周教授強調，這次公開展示的，「清大第四代節律照明」，乃是集合了無藍害的燭光、火紅夕陽與太陽光，呈現「日亮漸藍、夜暗漸橘漸紅」的優點(圖十三)，遠遠勝過目前市場上所有的照明光源。

圖十三、清大第四代節律照明，能夠模擬日光從從清晨到傍晚的光色變化。

 

周教授說：「漸漸的，有人知道【日亮夜暗】節律照明的重要；可是，他們問起售價的時候，10個有9個，會打退堂鼓，除非是非常注重健康養生的個人。」

「有些醫療機構，確實是有興趣採用，但是，因為第三代的笨重，不好運送、安裝，實在不利於普及。」周教授說明，這就是他們實驗室團隊，為什麼要持續開發這第四代、全天候的節律照明。

清大專利的第四代節律照明，使用亮度高之LED打造，比起OLED，降低了製作成本將近10倍，可以調得比較亮之外，又比較輕。

在技術突破上，周教授團隊採用了他們的發明專利四色溫混光(圖十四)，從日出、正午，一直到火紅的夕陽餘暉，光色在1,500至5,500K之間連續變化；清晨漸藍漸亮，入夜漸紅漸暗，給予民眾，貼合人體生理時鐘的光照。（圖十五）

圖十四、清大第四代節律照明，採用之四色混光專利技術。

圖十五、材料系陳豐榮研究生向大家介紹周教授最新發明「第四代節律照明」。

 

周教授表示，融入超低色溫之後，萬一要夜間閱讀，褪黑激素抑制僅有2%，可觀看時間長達300小時，幾乎確認不會受到傷害，這樣的友善性，超越了市場上與國際太空站上的節律照明。

周教授一再提醒：「2025年，歐盟預計全面採用節律照明，這一次，台灣的技術，是領先全球的。」「只是，大家千萬不要省錯了，一直使用錯誤、甚至有害的燈光，台灣人可以率先使用全球第一、最符合天然節律的好光。」此一發明，可望協助台灣，開拓新市場。（圖十六）

圖十六、周卓煇教授與蔡麗清副市長共同接受媒體採訪。

 

未來，像是在缺乏日照的居家、購物商場、醫院、長照機構、潛艇、軍艦，地下碉堡..等等，或是，冬日沒有太陽的高緯度地區，都可透過這全天候的極致照明，讓人們變得更快樂、更健康。