顯示屏已經(jīng)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(jī)、平板、家電以及廣告娛樂(lè)等,充斥著生活的各個(gè)角落。不僅如此,人們注視顯示屏的時(shí)間也在不斷攀升,長(zhǎng)達(dá)日均8h。在關(guān)注顯示品質(zhì)的同時(shí),人們對(duì)顯示產(chǎn)品的光輻射安全和健康影響也越來(lái)越重視,特別是由于長(zhǎng)時(shí)間注視高亮屏可能帶來(lái)的視網(wǎng)膜藍(lán)光危害,以及對(duì)人的生物節(jié)律造成影響的非視覺(jué)生物效應(yīng),與此相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)正在熱議中。本文將結(jié)合LCD、LED以及OLED等不同顯示產(chǎn)品的特點(diǎn),闡述藍(lán)光對(duì)人體安全和健康的影響,深入分析其評(píng)價(jià)方法和檢測(cè)技術(shù),為業(yè)內(nèi)提供參考意見(jiàn)。
隨著顯示技術(shù)的迅猛發(fā)展,顯示屏的種類越來(lái)越多,如LCD,LED,OLED以及PLED等等,新型顯示技術(shù)不僅在反應(yīng)速度、色域范圍以及使用壽命上大幅改善,在視覺(jué)感官上,以OLED為代表的新生代顯示,以其優(yōu)良的畫質(zhì)、輕薄的結(jié)構(gòu)以及自由的設(shè)計(jì)成為智能顯示領(lǐng)域的新寵兒,并在智能顯示領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,例如可穿戴顯示、手機(jī)/ipad、家電以及廣告娛樂(lè)等等。
圖1 顯示屏的應(yīng)用
從一定意義上,顯示產(chǎn)品已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的工具,中國(guó)人每天對(duì)著電腦、手機(jī)、戶外廣告以及電視顯示屏的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8小時(shí),在如此長(zhǎng)時(shí)間的注視下,顯示屏的光輻射對(duì)安全和健康也漸漸引起了人們的關(guān)注。
顯示屏的發(fā)光一般在380-780nm可見(jiàn)光范圍內(nèi),彩色顯示一般通過(guò)紅綠藍(lán)三基色控制技術(shù)得到彩色圖像。對(duì)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(lán)光成分都相對(duì)比較突出。藍(lán)光是組成白光和其它色光的重要成分,但過(guò)高能量的藍(lán)光卻會(huì)對(duì)人體健康造成影響甚至傷害,對(duì)此,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與報(bào)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(wǎng)膜藍(lán)光危害及其評(píng)價(jià)參數(shù)
可見(jiàn)光波段的輻射一般通過(guò)眼睛的眼角膜和晶狀體聚焦成像至視網(wǎng)膜上,從而達(dá)到視見(jiàn)效果,如圖3所示。若藍(lán)光輻射能量過(guò)高,則有可能引起視網(wǎng)膜光化學(xué)損傷:通過(guò)光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量具有細(xì)胞毒性的自由基,破壞細(xì)胞正常生長(zhǎng),表現(xiàn)為視力下降、顏色分辨力減弱等癥狀,不利于人體的健康。特別對(duì)于嬰幼兒群體,其晶狀體的光透射率比成人要高的多,對(duì)藍(lán)光輻射也更為敏感,因此嬰幼兒乃至青少年的視網(wǎng)膜藍(lán)光危害問(wèn)題更應(yīng)引起高度重視。
圖3 視網(wǎng)膜成像原理光路示意圖
視網(wǎng)膜藍(lán)光危害的程度主要取決于人眼所接收的藍(lán)光劑量,如果光源的輻亮度高、藍(lán)光成分豐富、作用時(shí)間長(zhǎng)便會(huì)引起視網(wǎng)膜藍(lán)光危害。標(biāo)準(zhǔn)用視網(wǎng)膜藍(lán)光危害加權(quán)輻亮度LB來(lái)測(cè)評(píng),定義為光譜輻亮度與藍(lán)光危害加權(quán)函數(shù)B(λ)加權(quán)積分后量值,單位為W·m-2·sr-1,簡(jiǎn)稱藍(lán)瓦,計(jì)算公式見(jiàn)式(1):
其中,Lλ為光譜輻亮度,W·sr-1·m-2·nm-1單位為;B(λ)為藍(lán)光危害加權(quán)函數(shù)(如圖4),λ為波長(zhǎng),單位為nm。
圖4 藍(lán)光危害加權(quán)函數(shù)