顯示屏藍光健康評價及測量方法探討

1、顯示屏藍光健康評價及測量方法探討顯示屏已經成為人們生活中不可或缺的信息溝通工具：可穿戴顯示、手機、平板、家電以及廣告娛樂等，充斥著生活的各個角落。不僅如此，人們注視顯示屏的時間也在不斷攀升，長達日均8h。在關注顯示品質的同時，人們對顯示產品的光輻射安全和健康影響也越來越重視，特別是由于長時間注視高亮屏可能帶來的視網膜藍光危害，以及對人的生物節(jié)律造成影響的非視覺生物效應，與此相關的標準正在熱議中。本文將結合LCD、led以及OLED等不同

2、顯示產品的特點，闡述藍光對人體安全和健康的影響，深入分析其評價方法和檢測技術，為業(yè)內提供參考意見。隨著顯示技術的迅猛發(fā)展，顯示屏的種類越來越多，如LCD，led，OLED以及PLED等等，新型顯示技術不僅在反應速度、色域范圍以及使用壽命上大幅改善，在視覺感官上，以OLED為代表的新生代顯示，以其優(yōu)良的畫質、輕薄的結構以及自由的設計成為智能顯示領域的新寵兒，并在智能顯示領域得到廣泛應用，例如可穿戴顯示、手機ipad、家電以及廣告娛樂等等。

3、圖1顯示屏的應用從一定意義上，顯示產品已經成為人們生活中不可或缺的工具，中國人每天對著電腦、手機、戶外廣告以及電視顯示屏的時間長達8小時，在如此長時間的注視下，顯示屏的光輻射對安全和健康也漸漸引起了人們的關注。顯示屏的發(fā)光一般在380780nm可見光范圍內，彩色顯示一般通過紅綠藍三基色控制技術得到彩色圖像。對于不同顯示屏，其光譜功率分布（SPD）相差較大（圖2是典型LCD，LED、OLED光譜圖），但藍光成分都相對比較突出。藍光是組成白

4、光和其它色光的重要成分，但過高能量的藍光卻會對人體健康造成影響甚至傷害，對此，相關標準與報告中都有確切的規(guī)定以及分析。圖2幾種典型顯示屏的光譜功率分布（SPD）視網膜藍光危害及其評價參數可見光波段的輻射一般通過眼睛的眼角膜和晶狀體聚焦成像至視網膜上，從而達到視見效果，如圖3所示。若藍光輻射能量過高，則有可能引起視網膜光化學損傷：通過光化學反應，產生大量具有細胞毒性的自由基，破壞細胞正標準中將視網膜藍光危害分為四個等級：無危險類、1類危險

5、、2類危險和3類危險，危害程度由低到高排列，相應等級的限值也是由低到高的。其中，無危險類可允許連續(xù)曝輻的時間為最長8小時，作為一種需要長時間注視的產品，顯示屏的藍光加權輻亮度則應低于無危險類限值。藍光對生物節(jié)律的影響非視覺生物效應（nonimagefmingeffects）的提出來源于2002年DavidBerson教授對視網膜上第三種感光細胞——神經結細胞(ipRGC)的偉大發(fā)現，研究表明，ipRGC上的黑視素感應不同波長的光輻射并將

6、感應到的光信號傳遞到大腦中，進而控制松果腺褪黑激素的分泌來控制人的作息狀態(tài)，影響人體生物節(jié)律，人體的其它生理機能如血壓、心率和體溫也受影響。圖5（b）為日本福岡女子大學的Mita，T.等人做的一個光照對褪黑激素分泌影響的實驗，試驗中采用3種光照條件對若干人進行了試驗，分別為50lux（dim）、1000lux（baselinecondition）、1400lux(40%increasedonthebaseline)，并持續(xù)對人眼進行90

7、min照射，每30分鐘進行唾液采樣分析褪黑激素的分泌量值，實驗結果顯示隨著光照的加強，褪黑激素分泌受到抑制。圖5(a)視覺和生物神經傳導通路；(b)褪黑激素與光輻射關系此外，非視覺生物效應對不同波長光的敏感度不同，其主導作用波段為藍光波段，峰值位于460~470nm之間（如圖6所示），即藍色波段的光會對褪黑激素的分泌有顯著的抑制作用，使人體表現為興奮和機敏。而顯示屏光譜中存在的大量藍光成分恰好位于非視覺生物效應主導波段，如果在睡覺前玩手