基于光谱分析的AMOLED蓝光危害与节律效应随年龄变化研究

当前光生物安全研究多针对光谱分布恒定的人工照明,且较少考虑人眼透射率随年龄变化的影响。未来20年AMOLED可能将逐步成为智能手机的主流显示屏。为了探索AMOLED的蓝光危害与节律效应与使用者年龄的关系,为AMOLED个性化设计及使用提供理论参考,我们根据CIE 203-2012A给出的人眼透射率随年龄变化的函数表达式,得到了11个不同年龄(1—100岁,每间隔10岁)人眼透射率。采集了6个不同色温(2 300、 2 700、 3 400、 4 100、 5 000和6 500 K)AMOLED 380~780 nm可见光波段的原始光谱分布数据,对不同色温下AMOLED的原始光谱分布数据进行归一化处理,由不同色温下AMOLED的归一化光谱分布数据乘以不同年龄人眼透射率,得到不同年龄下不同色温AMOLED在人眼视网膜上的有效光谱分布。利用人眼视网膜有效光谱分布,代替蓝光危害因子与节律因子计算公式中的原始光谱分布,计算了AMOLED在不同年龄人眼视网膜上有效光谱分布的蓝光危害因子与节律因子。通过高质量函数拟合分析,研究了AMOLED的蓝光危害与节律效应随年龄变化。研究分析结果表明:AMOLED的蓝光危害与节律效应均随使用者年龄的增大而降低;对于色温为6 500 K的AMOLED,使用者年龄由1岁增加至100岁,视网膜有效光谱的蓝光危害因子与节律因子分别降低为原来的0.290 7和0.403 8倍;当年龄大于40岁时,各色温的蓝光危害因子与节律因子随年龄增加而降低的速度均明显加快;6个不同色温下,40—100岁的蓝光危害因子与节律因子随年龄增加而降低的平均速度,分别是1—40岁的2.748 2和2.993 3倍;当年龄由1岁增加至100岁,6个色温的平均蓝光危害因子与平均节律因子分别下降为原来的0.305 6和0.452 0倍。由以上结果知:AMOLED对年轻人的蓝光危害与节律效应较大,特别是年龄小于40岁的年轻使用者,应减少使用时间,注意蓝光危害与节律效应;蓝光危害受年龄的影响大于节律效应;该结论可为相关研究提供一定的理论参考。

理性认识蓝光危害及蓝光生物安全性评价

日常生活和工作中会接触到多种多样的蓝光辐射,蓝光的生物作用及其生物安全性也越来越受到关注。国内外已颁布一系列关于蓝光潜在健康危害、蓝光生物安全性评价,以及蓝光产品风险组别的指南、技术报告和标准。“蓝光危害”是灯和灯系统的光生物安全性评价标准体系中使用的一个专业技术术语。该术语并非泛指蓝光辐射有风险,也不应被误认为蓝光都是有害的。蓝光在维持正常视觉和人体健康中发挥着重要作用,理性认识蓝光危害对蓝光技术的发展和应用有积极意义。本文围绕蓝光辐射的一些重要性质、来源、蓝光的生物作用以及蓝光生物安全性评价体系,对蓝光危害目前的共识以及误解进行了客观和理性分析,并对关于蓝光辐射的生物安全性的相关标准以及蓝光生物安全性评价方法进行了综述。

显示器产品低蓝光危害的测量与分析

新冠疫情使人们的工作和生活发生较大转变,使用显示器的时间有所延长,特别是在居家办公、在线学习、视频会议等场景。生产商为满足消费者对眼睛健康的需求,研发、生产和销售更多具有低蓝光功能的显示器产品。本文选取当前较为典型的4台电脑显示器进行蓝光危害测试,通过分析不同测试模式下的蓝光危害辐亮度值和相对光谱分布图,得出了所测含有低蓝光模式显示器的降低蓝光危害的方式,并对消费者选购和使用提出了建议。

LED背光显示器对不同年龄人视网膜照度、节律效应和蓝光危害的影响

研究了视网膜照度、节律效应和蓝光危害随年龄的变化规律.采用光谱仪测量了4款常见发光二极管背光显示器显示白色和蓝色时的归一化光谱分布,然后结合不同年龄人眼的晶状体透射谱,计算了视网膜照度因子、节律因子和蓝光危害能效因子,得到三者与年龄的变化规律.研究表明:对于同一发光二极管背光显示器,视网膜照度因子、节律因子和蓝光危害能效因子均随年龄的增加而显著减小;同一人眼的视网膜照度因子随显示器类型的变化较小;对于年轻人,不同类型显示器的蓝光危害能效因子和节律因子差异明显,特别是显示蓝色时,但是,对于老年人,不同类型显示器的蓝光危害能效因子和节律因子差异较小.

光源蓝光危害的测试与评估

近年来,随着LED应用的日益广泛,人们对于其使用安全性的讨论也日趋激烈:LED是否存在蓝光危害呢?为了能够以科学的事实来解释这一问题,我们就一些光源的蓝光危害展开了测试与评估。本文介绍了一种利用成像亮度计来测试光源蓝光危害的方法,通过光源的光谱和最大亮度,分别计算光源的蓝光危害效率以及蓝光安全亮度和照度上限。实验结果表明:对于色温低于6500K的光源,只要其亮度不超过100kcdm–2,或照度不超过1000lx,就是蓝光安全的,可以放心使用。

LED蓝光危害研究

随着人们对于照明产品光生物效应的关注,LED照明产品的光生物辐射安全问题,尤其是视网膜蓝光危害已成为人们对于LED产品望而却步的一个重要原因。通过研究LED的蓝光危害,分析了LED蓝光危害产生的原因和可能对人体造成的伤害。并通过实验调研市场上LED照明产品的蓝光危害现状,阐述了如何正确的使用LED产品,从而有效避免蓝光辐射危害。

建筑室内环境LED光照蓝光危害的测量与分析

建筑室内空间LED照明过量的蓝光辐射会对视网膜造成损伤。建筑室内照明的辐射与环境反射光谱分布有关。为了得出建筑室内空间环境反射光谱的蓝光辐射强度,在7种不同照度下测量和计算了5 000 K LED光源的直射光谱和环境反射光谱。结果表明LED照明在建筑室内空间实际应用中,环境反射光谱的辐射强度只有光源直接辐射强度的20%,眼睛实际接收到的辐射强度远远低于蓝光辐射安全限值,不会造成视网膜损伤。对于主要发出蓝光的光源长时间高强度照明对视网膜仍可能存在潜在危害。

用亮度和色温测算LED蓝光危害

提出了一种采用亮度结合色温估算荧光粉转换型LED的蓝光危害方法。先选择同型号普通照明用白色LED样品21只,用光谱仪测量其正常发光下的归一化光谱功率分布,然后计算光源的色温,以及在蓝光危害限值范围内可以容许的亮度,最后得到在蓝光危害限值内,容许亮度与色温的关系。研究表明:对于同型号的荧光粉转换型LED,当色温小于7 500 K时,亮度在100 000 cd/m2以下不会引起蓝光危害。在蓝光危害限值范围内,色温和容许亮度成反比,且对应曲线随环境温度变化很小,因此,对于同一类型白色LED,该曲线可用来评估LED灯具是否对人眼构成蓝光危害。

大功率LED蓝光危害随点灯条件的变化

研究了大功率白色LED蓝光加权辐射亮度和单位光通量内蓝光加权辐射亮度随驱动电流、环境温度和点灯时间的变化规律。首先采用LED光色电综合分析仪测量同一批LED在不同驱动电流、不同环境温度和不同点灯时间时的光谱。然后计算相对蓝光加权辐射亮度Lb和单位光通量内的蓝光加权辐射亮度Lb/Ф,并得到Lb和Lb/Ф随点灯条件的变化关系,最后分析了他们变化的原因。研究表明:Lb随驱动电流的增加线性增大,随着温度的增加而线性减小,随着点灯时间增加呈指数形式减小。Lb变化主要原因是辐射功率变化,随着驱动电流的增加,LED光谱不断蓝移,导致Lb/Ф呈指数增加。随着环境温度的增加,虽然LED峰值波长红移,但是光谱逐渐加宽;因此,Lb/Ф变化较小;Lb/Ф还随着点灯时间的增加而不断增加,这主要是由于荧光粉性能不断退化,蓝光在光谱中的比例不断增加所致。该研究对LED健康照明和光生物安全标准的修订具有重要意义。

蓝光危害及其测量方法

随着白光LED光源的广泛应用,蓝光危害问题也愈加受到人们关注。蓝光危害的内涵,既包括波长在400~500 nm的光辐射对人体视网膜的潜在伤害,也包括蓝光所引起的非视觉生物效应。在光生物安全的相关标准中,对蓝光危害的计算方法、测量方案和等级评价划分标准做出了指导性规定。但经过分析可知,受制于测量条件,这些规定并不适用于真实光环境中某一位置蓝光危害的测量。因此,文章提出了基于实际光环境的蓝光危害测量方法,并对与蓝光危害问题相关的研究方向进行了总结。

从照明设计角度探讨LED蓝光危害规避

结合国际照明委员会(CIE)“关于蓝光危害的立场声明”和国内外LED照明相关规范标准,从照明设计角度出发,探讨蓝光危害的正确认知、蓝光危害等级的划分、影响蓝光危害的因素,提出在工程照明设计中对于教育建筑、图书馆建筑、办公建筑等需要长期工作或停留场所,特别是中小学校、幼儿园等对蓝光危害敏感人群学习、生活场所应通过灯具合理选型、控制光源色温等措施规避蓝光危害。

平板显示器件蓝光危害评估

近年来,随着互联网的高速发展以及各种智能设备(包括手机、平板和其他智能终端)的普及,人的各种器官,特别是眼睛和皮肤会越来越多的受到这些设备发出的光的照射。这些光对人的身体健康有什么影响?是当前的热门话题。这其中,蓝光危害是其中最热门的。媒体上有各种介绍蓝光危害的文章,市场上有很多蓝光防护的产品,但对于平板显示器件蓝光危害的定量化的分析和研究则相对较少,为此进行了专题研究。

LED照明产品蓝光危害的检测分析和富蓝化的分析及建议

本文介绍了按照现行的国内外标准GB／T20145-2006／CIE S009／E：2002和CTL-0744__2009-laset。决议对各类LED照明产品进行的光生物安全的检测及评判结果．并且较客观地分析了目前我国LED照明产品的蓝光危害的实际情况。另外，本文还根据国际上研究的蓝光对人的司辰节律的影响．分析并且提出了正确的LED照明产品的生产及使用应注意的问题。

LED蓝光危害:检测合格即安全?

研究了大功率白色LED蓝光加权辐射亮度和单位光通量内蓝光加权辐射亮度随驱动电流、环境温度和点灯时间的变化规律。首先采用LED光色电综合分析仪测量同一批LED在不同驱动电流、不同环境温度和不同点灯时间时的光谱,然后计算相对蓝光加权辐射亮度Lb和单位光通量内的蓝光加权辐射亮度Lb/Ф,并得到Lb和Lb/Ф随点灯条件的变化关系,最后分析了他们变化的原因。研究表明:Lb随驱动电流的增加线性增大,随着温度的增加而线性减小,随着点灯时间增加呈指数形式减小,Lb变化主要原因是辐射功率变化.随着驱动电流的增加,LED光谱不断蓝移,导致Lb/Ф呈指数增加;随着环境温度的增加,虽然LED峰值波长红移,但是光谱逐渐加宽,因此,Lb/Ф变化较小;Lb/Ф还随着点灯时间的增加而不断增加,这主要是由于荧光粉性能不断退化,蓝光在光谱中的比例不断增加所致。因此,必须考虑LED灯具的实际点灯条件,才能达到健康照明的目的。

照明产品蓝光危害检测技术要求浅析

文中从LED技术发展和蓝光危害入手,介绍了蓝光危害的分类、测试过程以及国际和国内标准对蓝光危害的最新要求。并介绍了CQC的蓝光危害评估认证内容,在GB 7000.1-2015实施前夕,为企业提供技术支撑。

一种评估LED蓝光危害的方法

提出了一种估算荧光粉转换型LED的蓝光危害方法。先选择同型号普通照明用白色LED样品21只,用光谱仪测量其正常发光下的归一化光谱分布,然后计算光源的色温和蓝白比,以及在蓝光危害限值范围内可以容许的亮度,最后得到在蓝光危害限值内,容许亮度与色温和容许亮度与蓝白比的关系。研究表明:对于该类型的荧光粉转换型LED,当色温小于7 500 K时,亮度在100 000 Cd/m2以下不会引起蓝光危害,如果LED的荧光粉失效,只要亮度小于31 400 Cd/m2,也不会对人眼造成蓝光危害。色温和容许亮度曲线及蓝白比和容许亮度曲线随温度变化很小,对于同一类型白色LED,这2条曲线均可用来评估LED灯具是否对人眼构成蓝光危害。

LED灯具蓝光危害测试

分析了IEC/TR 62778:2012规定的蓝光危害的测试方法,并应用这一方法对LED灯具进行评估,同时还介绍了控制LED蓝光危害的方法。

一种光源的蓝光危害与节律效应可视化评估方法

为了使基层质检人员经济快速的评估光源蓝光危害与节律效应,测量了六种常见人工照明和三种显示器的光谱分布,结合QB5型钴蓝玻璃片的透射率,对九种光源透过QB5型钴蓝玻璃片的光谱分布进行计算分析,研究了光源蓝光危害因子和节律因子与1931CIE-XYZ色坐标Z值、透过钴蓝玻璃片的主波长及明视觉光通量的关系;以人眼对波长及亮度变化的分辨力为依据,验证了以烛光为参照,根据人眼透过QB5型钴蓝玻璃片观察到的光源亮度,对光源蓝光危害与节律效应进行可视化评估的可行性。结果表明:九种光源的蓝光危害因子和节律因子均随色坐标Z值、透过钴蓝玻璃片的主波长及明视觉光通量的增大而增加;该可视化评估方法可行。研究方法与结果可为光生物安全评估与相关仪器设备开发提供参考。

蓝光危害防护方法及防蓝光产品有效性分析

随着蓝光危害问题越发受到重视,对蓝光危害进行相应防护就成为了消费者的需要。文章旨在对防护蓝光危害的必要性,以及防蓝光产品的有效性进行分析。首先,对蓝光危害的生物机理进行了介绍和分析,指出蓝光危害的作用效果与蓝光剂量有关。其次,对蓝光危害评价方法进行推导,分析了蓝光危害程度是与发光体光谱中蓝光比例、发光体亮度、接受蓝光辐射时间三个方面均有关系。再次,通过对防蓝光产品进行实际测量,得出了不同产品的蓝光危害防护效果与其特性之间的关系。最后,通过分析认为在实际应用中,不存在防护蓝光危害的必要性,同时提出有必要进行防护时对防蓝光产品的使用建议。

基于最大危害点的发光二极管照明产品蓝光危害评价

针对传统光生物蓝光危害测试法,根据不同发光二极管(LED)照明产品光分布的差异性,提出了一种基于最大危害点的LED照明产品蓝光危害测试法。实验表明,提出的方法更能科学准确地反映LED蓝光危害限值,研究结果有望为LED光生物蓝光测试提供有价值的参考。