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认识蓝光

    蓝光你在哪?LED到底有没有蓝光危害?

    2015.07.29  出处:

    何为蓝光
    蓝光是可见光的重要组成部分,波长为400~500nm的高能量可见光。
    可见光是人眼可以看见的一系列电磁波,波长为380~780nm,色相表现为:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫
    可见光有害光为能量较高的紫外线和蓝光,其中UVB和UVA主要会伤害人的皮肤,高能量短波蓝光会直接伤害眼睛。

    生活中有害蓝光来源:

    1、太阳光
    2、白光LED光源
    ①LED照明(灯具、浴霸、台灯、手电筒、汽车灯等)
    ②液晶屏幕(手机、平板、电脑、电视机等)
    白光LED:自然界本身没有单独的白光,蓝光与绿光、黄光混合后呈现出白光。
    目前市场上通用的LED光源都是白光LED,其原理是蓝光LED发光二极管激发黄色荧光粉,来调和成白光。LED的蓝光溢出问题尤其突出,也称为是“富蓝化”现象。高能量短波蓝光会直接伤害眼睛视网膜,造成不可修复性伤害。
    白光LED光谱图

    Ø  蓝光可直达视网膜,造成近视;
    Ø  蓝光可激发褐色色素,是皮肤产生雀斑的重要原因;
    Ø  蓝光可引发视觉模糊,导致视觉疲劳,引起VDT综合征;
    Ø  蓝光可以引发眩光;
    Ø  蓝光能够抑制褪黑素的分泌、打扰睡眠,增加自身重大疾病的风险;
    Ø  蓝光可导致白内障手术后的眼底损伤。
    实际生活中,不管我们是躺在被窝里玩手机,还是端坐在办公桌前用电脑办公,LED光源的蓝光会持续不断的轰击我们的视杆细胞。于是科学家们就发现了一个现象,在视紫红质分解之后,它分解后产生的物质会吸收330-420纳米波段的紫光和蓝光。但是400纳米以下的紫外光线,人眼是看不到的。所以,这也就是为什么说蓝光会导致视网膜损伤的原因所在。
    蓝光危害机理



    进入眼睛的蓝光会通过一个光致逆转的作用,将原本已经分解的视紫红质直接还原成正常功能的视紫红质,而不再遵循正常的视紫红质合成过程。由此,视杆细胞的活力被大大提升,人眼捕获光子的能力也大大提升。
    但是,这个提升有好处吗?在进一步的试验中,我们又发现了一种新的现象:细胞凋亡。随着人眼对光子捕获能力的增强,当人眼感受到的光照度达到380kj/平方米时,感光细胞的凋亡程序被启动,视网膜损伤造成。
    所以,蓝光对于视网膜的损伤,可以简单的用这个流程来概括:过量蓝光进入视网膜,引发视网膜感光能力大幅提升,当视网膜捕获的光子达到一定的量之后,视网膜细胞开始死亡,从而造成视网膜损伤。

    蓝光危害的国际关注

    调查表明:西方国家儿童近视眼发病率25%—50%,东南亚地区儿童近视眼发病率高达80%,过去30年来,成年人近视眼发病率翻了一倍,超过三分之一的成年人需要佩戴近视眼镜。在中国4.2亿网民中,63.5%的网民因蓝光辐射有视力下降、白内障、失明等不同程度的眼疾。
    蓝光问题引起了国际的关注,国际学会“1st International Symposium of Blue Light Society”于2013年6月在东京举行蓝光会议
    德国工业标准(DIN)已经出台了LED照明的蓝光标准,并且正在按照该标准、在大学的教室里开展减弱蓝光的实验。
    德国科学家理查德·芬克教授在2011年8月在《欧洲神经科学杂志》发表了一篇题为《蓝光严重危害视网膜神经细胞》的报告,电视、电脑、手机LED屏幕等人造光源发出的可见光中都含有大量的380nm-420nm频率的短波蓝光,长期的蓝光照射视网膜会产生自由基,而这些自由基会导致视网膜色素上皮细胞衰亡,从而引起视网膜病变等多种眼科疾病。
    西班牙马德里康普顿斯大学的西利亚·卡桑斯·雷蒙斯博士的研究表明,LED灯所发出的短波高能量光源,在可见光光谱上为蓝、紫光,长时间暴露在这种光线之中有可能对人们的视网膜造成损害。
     


蓝光危害

    担忧:LED灯中的蓝光伤人眼

    2015.10.27  出处:

    对于节能产品,全社会的关注程度超过以往任何时期。其中,被称为第四代光源的LED在产业资本和政府补贴双重推动下,近年来实现爆发式增长。在一片欣喜之中,一些医学和电光源专家却指出,不少LED灯具都存在严重的蓝光溢出问题,日积月累,人眼视网膜将会受到不可逆转的伤害,严重的甚至会导致失明。


    就在家居饰品产业界分享盛宴,LED行业高歌猛进之时,医学界却表达了担忧。上海五官科医院院长孙兴怀教授说,根据目前国际上的研究成果,LED发出的蓝光长期作用于人眼的话,会造成严重的伤害。

      蓝光作为色光的一种,普遍存在于各种灯具当中。孙兴怀说,当前市场上大多数LED灯具,是通过芯片发出蓝光,激发黄色的荧光粉,来调和成白光的,因此,LED的蓝光问题尤其突出。

      蓝光真的有这么大的危害吗?记者联系了国内多家LED厂商,没有一家愿意做出回应。采访电光源界的专家,得到的是截然不同的回答。国家半导体照明应用系统工程技术研究中心副主任杨卫桥博士表示,蓝光伤眼一说,目前还没有直接的科学证据。

      据了解,乾照光电公司在红黄光晶片的暖白光照明应用仍处研发中,且尚未准备进入蓝绿光晶片市场。公司专注红黄光的战略可能错过白光市场的机会,且生产四元系红黄光LED外延片所需的MOCVD设备不能用於生产蓝光LED外延片,设备的不相容使公司很难跟上市场节奏。

      复旦大学电光源研究所副所长张善端博士则说,蓝光伤害最近的一个例子,就是浴霸灯的蓝光造成了西安一位婴儿眼睛被灼伤,最终导致失明。他找出了名为《灯和灯系统的光生物安全性》的国家标准,有一个章节专门表述蓝光危害和量化的计算方法。

      从光谱分析来看,除红外线、紫外线外,蓝光伤眼的机会更大。也有些人表示蓝光损伤有急性和慢性之分,短期的极强烈的光线可导致角膜、视网膜尤其是黄斑部的损伤,表现为刺痛畏光流泪、视力骤然下降至失明。慢性的光损伤源于经年累月的较强的光照,可导致晶体混浊、眼底视网膜、黄斑区的感光细胞水肿变性坏死而视力下降乃至失明。急性光损伤如果损害不深、及时治疗多可恢复。而慢性光损伤由于发展缓慢,容易忽略,反而容易造成损害的不可逆。

      对于LED的蓝光溢出,复旦电光源研究所张善端认为,这个问题并非无法克服,开发低色温的产品,加强二次配光都可以显著降低危害。他说,现在当务之急是做两件事,国家要尽快制定强制标准,并组织专家给出使用建议。
     

蓝光治理

    LED照明产品蓝光危害检测结果分析与建议

    2015.10.27  出处:

    【高工LED综合报道】
           科技的进步使各种照明光源不断涌现,这些光源在丰富照明产品和满足人们使用需求的同时也会因为使用不当而产生对人的危害。例如目前传播得较广的LED蓝光危害,其实际情况到底是如何?

      根据LED产品可能存在的蓝光危险,了解市场上LED照明产品蓝光危险的情况,市质检院/市照明产品质监站对LED照明产品进行了摸底检测,检测情况及相关分析报告如下:

    一、样品来源及组成

      1.样品来源 受测样品数共为 27个,分别来自于:
      8个样品购于小的非正规商店;
      5个样品购于大型超市;
      14个样品是大中型生产企业的试验留样。

      2.样品组成

      27个样品中,8个 LED台灯、7个LED射灯、9个LED筒灯、1个LED灯泡和2个LED平板灯。

      二、检测目的和依据

      目的:检测和评估LED照明产品的视网膜蓝光危险。
      依据:检测和分类标准:GB/T 20145-2006 灯和灯系统的光生物安全性
      判定依据文件:IECEE CTL(国际电工委员会-实验室委员会)决议:DSH 0744

      三、蓝光危险等级及相应要求

     1. 蓝光危险等级

      依据GB/T 20145-2006蓝光视网膜危险可分类为:

      1)无危险(辐亮度≤100 W·m-2·sr-1):无危险类的科学基础是灯对于本标准在极限条件下也不造成任何光生物危险;

      2)低危险(1类)(辐亮度≤1×104 W·m-2·sr-1):在曝光正常条件限定下,灯不产生危险;

      3)中危险(2类)(辐亮度≤4×106W·m-2·sr-1):灯产生的光不会使人感到强光和温度的不适反映的那种危险。

      4)高危险(3类)(辐亮度>4×106W·m-2·sr-1):灯在更短瞬间造成危害。

      2. 相应判定要求

      依据IECEE CTL决议 DSH 0744:

      1)亮度小于10000cd/m2,且只发出可见光时,不需要按GB/T 20145-2006进行危险等级分类,可以归类为无危险等级,可以直接使用。如果亮度大于10000cd/m2,应按下述2)或3)的方法处理。

      2)如果制造商提供了表明灯具的辐亮度不超过GB/T 20145-2006规定的无危险类和低危险(1类)的试验报告,认证机构可以接受这样的LED灯具,并认为其在正常情况下不会产生光生物危险。

      3)如果制造商未提供这样的声称,应该按GB/T 20145-2006进行试验,试验结果符合上述2)的要求。

      3. 2类及以上产品的标记规定

      依据IEC 62471-2和IEC 60598-1第8版的草案,2类及以上的LED光源和LED灯具没有警告标记不能直接使用。

      四、检测与数据分析

      本次试验对产品进行了二个状态下的分析,包括:

      a.对正常使用LED产品进行检测及对数据进行蓝光危险分析;

      b.对可能出现的异常使用状态下的LED产品的检测数据进行蓝光危险分析,即将灯具的前半透明扩散板拆下检测并进行蓝光危险分析。

    1.正常使用状态LED产品的蓝光危害分析

      正常使用LED产品的检测数据见表1。
     
      根据表1可见,在正常使用状态下,各类试验样品的试验结论为:在27个样品中,14个样品的蓝光危险属于无危险类,13个样品属于1类危险,无样品属于2类危险
     
      其中:LED 台灯:8个样品中没有属于2类的LED台灯,正常情况下均能安全使用。
     
      LED 射灯:7个样品均属于1类,正常情况下均能安全使用,其中一个样品色温>100000K,不属于可以用于正常照明的白光LED照明产品。
     
      LED 筒灯:9个 样品都属于无危害类。
     
      LED球泡灯:1个样品属于1类,正常情况下能安全使用。
     
      LED平板灯:2个 样品都属于无危害类。
     
      2.异常使用状态LED产品的蓝光危害分析
     
      本次共对11个灯具的前半透明扩散板拆下后进行了检测,检测数据与同一产品正常使用状态的检测数据对比见表2。
     
      检测数据比较分析如下:
     
      表1中的8个台灯样品(1号~8号)中有2个台灯(3号和4号)的前半透明扩散板可以方便地拆卸,对这两个灯具进行了异常使用状态测试(见表2),结果未超过1类危险,即使拆卸前半透明扩散板也可安全使用。
     
      表1中的9个LED筒灯样品(16号~24号)的前半透明扩散板均可以方便地拆卸,对这9个灯具进行了该种异常使用状态的测试,结果8个未超过1类危险,即使拆卸前半透明扩散板也可安全使用,但有1个灯具达到了2类危险(见表2),按相关标准规定应有警告标记,只有加注警告后才能使用,但样品上没有任何标记。
     
      测试数据还表明,正常使用状态下(即未拆卸前半透明扩散板)的灯具辐亮度比拆卸后至少低一个数量级(见表2),所以该扩散板不能随便拆卸。
     
      五、结论
     
      本次检测的27个样品中,在正常使用状态下未发现达到2类蓝光危险的情况,在正常使用情况下可安全使用。11个异常使用状态条件下的样品中,有1个样品达到2类危险,如无防护措施可能对人体造成危险。
     
      对于在异常使用状态下达到2类危险的1个样品,分析发现该灯具使用的LED模组的单颗功率为1W,属于功率型LED封装,所以单位面积内的光输出高,对这类产品应特别关注光源的蓝光危险等级,并对最终产品采取必要的结构防护措施和加贴警告标记。
     
      六、建议
     
      目前包含规及范照明产品蓝光危险的光生物安全国家标准是GB/T 20145-2006《灯和灯系统的光生物安全性》,该标准的内容关系到人们的身体健康安全性,但是,该标准却为推荐性标准,因为照明产品的蓝光危险与人的身体健康和安全相关,所以建议将该标准的性质改为强制性,并建议列入到照明灯具CCC认证标准中。
     
      由于本次摸底试验的样品数量、样品类别、样品特性均不足以对LED照明产品的蓝光危害进行完整的系统性分析,建议政府有关部门针对本次摸底发现的功率型LED照明产品可能达到2类危险的情况,对室内用LED照明产品开展蓝光危害的专项风险监测,更好地为LED照明产品蓝光危险质量把关,使LED照明产品朝着健康的方向发展。
     

蓝光事件

    蓝光伤人?上海市质监局建议国家调整LED灯标准

    2015.10.27  出处:

    东广早新闻播出了LED灯因蓝光存在潜在伤害问题的报道后,上海市质监局专门组织检测机构对部分LED照明产品进行了风险监测,并首次跨界邀请医学界、高校和产业界的专家,进行专题研讨。最终达成共识,建议国家把光生物安全性标准从推荐性标准,调整为强制性标准,并在全国范围对LED进行蓝光危害的风险监测。
      LED的光亮中,蓝光有多少?测定起来并不简单。位于闵行的市照明产品质量监督检验站从上个月开始,加班加点检测了27个样品,依据的是GB/T 20145-2006《灯和灯系统的光生物安全性》的国家推荐性标准。该站副站长,同时担任上海照明学会理事长的俞安琪在研讨会上公布了最终结果:
      “27个样品中,14个属于无危险类,13个属于一类危险。前半透明罩拆下来,有一个达到2类的,按照标准规定,这个时候要有警示标准,提醒人们,样品上没有任何标记。”
      根据标准,一类危险在正常使用中不会对人眼产生伤害,检测结果似乎很不错。但在座的专家却有不同看法,浙江大学光电信息工程学系牟同升教授说:
      “大家不要以为符合我们这个标准就万事大吉了,实质上还是有很多人群是不一定适合的。”
      此话一出,现场一片安静,因为牟教授本人就是《灯和灯系统的光生物安全性》国家标准的主要起草人,并且还参与制定了这方面的多项国际标准:
      “我个人观点,室内其实是要达到零类,为什么,假如你产品达到二类,眼睛一直盯着看,持续100秒,就意味着对我们视网膜有光化学损伤,一般正常人没问题,一刺眼马上会眨眼,闭上,但刚生出来的小孩,都躺在床上,仰着的,还没有大人快速的回避反应。”
      复旦大学电光源研究所副所长张善端也认为,现行标准的伤害测定是依据成年人的体质得出来的,对于儿童、尤其是婴儿,考虑得太少:
      “婴儿他的晶状体的透过率在蓝光部分,要比成人高两倍以上,它的限制值就要比成人低到一半以下。”
      作为医学界的代表,来自上海五官科医院的眼科副主任医师姜春晖说,通过近年来的生物试验,蓝光对视细胞的伤害已经是不容质疑的定论,并且深入的研究成果正不断涌现。而现行的标准是06年发布,如果相关研究能提供更多人群的数据,那么标准就应当相应进行修订:
      “我们眼科这十年之内发展了很多,十年之前我们看不到的损伤,现在我们能看到,以前认为是无害的,今天我们用新的方法和手段去评价,也许就要打个问号了。”
      中国LED照明论坛主席章海骢教授在发言中也强调,不能把节能看得比人体健康还重要。他对近年来国内LED产业快速发展中的非理性现象,感到很忧虑:
      “LED道路灯替代,什么三年内,两年以内,全部要换成LED。一些厂家不择手段,把色温提得很高,在全国各地多得不得了。越是色温高,越是会有蓝颜色的光。我觉得要慎重地对待,研究。”
      对于今后LED灯的标准制定,张善端认为,宜严不宜宽:
      “标准宜严不宜宽,如果前面把标注弄得比较低,后面发现有问题,那伤害就已经造成了。”
      在听取多方观点的基础上,市质监局最终就LED的蓝光问题形成了三点意见,上报国家主管部门。俞安琪说:
      “我们认为蓝光危险关系到人的身体健康,推荐标准建议改为强制性的。并建议列入到照明等级CCC标准中。此次样品数量,种类,特性还不足以完全说明LED产品的蓝光危险,进行完整的系统性分析。建议政府部门对室内用LED照明产品开展专项的风险监测。”