藍光危害

要正確區分藍光危害和“富藍化”的照明影響人的司辰節律這兩種不同的情況，一般是運用UIV OLED照明面板技術來抑制藍光問題。藍光危害是指當藍光輻亮度達到標準規定的2類或者3類時，會在較短的時間或瞬間對人眼造成的傷害，它所依據的標準是GB/T 20145-2006/CIE S009/E:2002，判定的依據是CTL-0744_2009-laser決議。而“富藍化”的照明對人的生理影響則是日積月累地且要經過數個月甚至幾年的時間才會明顯影響到人的司辰節律的，這方面是目前世界科研的前沿課題，有較多的研究報告，但是還沒有對應的考核標準。

基本介紹

• 中文名：藍光危害
• 參考：《燈和燈系統的光生物安全性》
• 關鍵字：司辰節律
• 相關人物：俞安琪

危害

藍光對人眼的危害，主要表現在導致近視、白內障以及黃斑病變的眼睛病理危害和人體節律危害。

1、藍光危害第一 損結構:有害藍光具有極高能量，能夠穿透晶狀體直達視網膜，引起視網膜色素上皮細胞的萎縮甚至死亡。光敏感細胞的死亡將會導致視力下降甚至完全喪失，這種損壞是不可逆的。藍光還會導致黃斑病變。人眼中的晶狀體會吸收部分藍光漸漸混濁形成白內障，而大部份的藍光會穿透晶狀體，尤其是兒童晶狀體較清澈，無法有效抵擋藍光，從而更容易導致黃斑病變以及白內障。

2、藍光危害第二 視疲勞:由於藍光的波長短，聚焦點並不是落在視網膜中心位置，而是離視網膜更靠前一點的位置。要想看清楚，眼球會長時間處於緊張狀態，引起視疲勞。長時間的視覺疲勞，可能導致人們近視加深、出現復視、閱讀時易串列、注意力無法集中等症狀，影響人們的學習與工作效率。

3、藍光危害第三 睡不好:藍光會抑制褪黑色素的分泌，而褪黑色素是影響睡眠的一種重要激素，目前已知的作用是促進睡眠、調節時差。這也能解釋為什麼在睡前玩手機或者平板電腦，會造成睡眠質量不高甚至難以入睡的原因。

研究歷程

早在1966年Nell等研究發現藍光的照射可以引起視網膜細胞的損傷，導致視力下降甚至喪失。其中，波長400-460納米之間的短波藍光對視網膜的危害程度最大。在2010年國際光協會年會中，世界頂尖光學專家一致指出：短波藍光具有極高能量，能夠穿透晶狀體直達視網膜。藍光照射視網膜會產生自由基，而這些自由基會導致視網膜色素上皮細胞衰亡，上皮細胞的衰亡會導致光敏感細胞缺少養分從而引起視力損傷，而且這些損傷是不可逆的。

近日，醫學專家擔憂LED藍光會對視網膜造成損害，甚至是失明。這一訊息在網上引起了網友們的廣泛關注和大量轉發評論，同時也引起了光源專家高度關注。日前，上海市質監局專門組織檢測機構對部分LED照明產品進行了風險監測，從不同渠道採集27個樣品進行了藍光危險性檢測。與此同時，該局還首次“跨界”邀請了醫學界、高校和產業界的專家一齊“會診”，聽取各方意見。

國家電光源質量監督檢驗中心(上海)副主任教授級高工、上海時代之光照明電器檢測有限公司副總經理、上海市照明學會理事長俞安琪就此次LED藍光危險性檢測進行了詳細的分析，並率先將《LED照明產品藍光危害的檢測分析和富藍化的分析及建議》一文發布於阿拉丁照明新聞網嘉賓點評《俞安琪》專欄。該文中，俞安琪提到，藍光危害和“富藍化”的照明影響並不是LED照明產品才有的，之前的某些金鹵燈和某些螢光燈早就存在。

另外，俞安琪在文中強調，藍光是組成白色光的重要組成部分，所以在正常情況下濾掉藍光的說法是片面的，按人的生理時辰節律選擇光照成份和質量，才是正確的。為了避免因使用高色溫富藍光的LED照明產品對人體健康可能存在的不利影響，室內LED照明產品的色溫不宜超過4000K，一般顯色指數應達到80以上。室內照明應避免使用色溫5000K及以上的LED照明產品。目前推廣低色溫LED產品技術和成本上已經完全可行。

主要來源

藍光大量存在於電腦顯示器、螢光燈、手機、數碼產品、顯示屏、LED等光線中，該波長內的藍光會使眼睛內的黃斑區毒素量增高，嚴重威脅我們的眼睛健康。

日常生活藍光隨處可見，但接觸到的有害藍光主要來源為LED液晶螢幕。如今液晶顯示屏採用的都是LED背光。由於背光需要白光的效果，所以業界使用藍色LED混合黃色螢光粉來形成白光。由於藍色LED是一個主體硬體，因此這種白光中的藍色光譜就擁有一個波峰，從而形成了我們所說的有害藍光傷眼的問題。

LED液晶電視作為客廳娛樂的主要載體，大部分家庭選擇晚上睡前看電視，甚至不少民眾會在看電視時關上燈光，加之閃屏等因素，導致有害藍光對眼睛造成傷害。而且由於看電視時間較長，那么受到的傷害也就更深了。由於有害藍光對眼睛的傷害是日積月累的，因此電視藍光對眼睛的傷害要引起足夠的重視，特別是青少年兒童。

人類生活已經離不開顯示螢幕，也離不開電視。有害藍光主要來源為LED液晶螢幕，它慣用的藍色LED背光技術形成了我們所說的有害藍光傷眼的問題。而隨著無有害藍光輻射的OLED有機電視成為新選擇。OLED(Organic Light-Emitting Diode)，全稱“有機發光二極體”，是一種顯示螢幕技術。OLED有機電視的螢幕面板每一個像素點都能獨立自發光，不需要背光源。OLED有機發光體有3317萬個固體微粒，能自動發光，只要向電極中輸入電壓，激發層就能產生所需要的彩色光，產生的藍色光波段主要集中在460nm處，而非波長在400nm-450nm之間的有害藍光，能量較小，對人眼危害微乎其微。

摘要

本文介紹了按照現行的國內外標準GB/T 20145-2006/CIE S009/E:2002和CTL-0744_2009-laser決議，對各類LED照明產品進行的光生物安全的檢測及評判結果，並且較客觀地分析了目前我國LED照明產品的藍光危害的實際情況。另外，還根據國際上研究的藍光對人的司辰節律的影響，分析並且提出了正確的LED照明產品的生產及使用應注意的問題。

關鍵字

光生物安全；藍光危害；富藍化；司辰節律。

序言

科技的進步使各種照明光源不斷湧現，這些光源在豐富照明產品和滿足人們使用需求的同時也會因為使用不當而產生對人的危害。例如目前傳播得較廣的LED藍光危害，其實際情況到底是如何?按國際標準測量判定為不會產生藍光危害的LED照明產品，其“富藍化”的照明光，對人們的生理將又會產生怎樣的影響? 在LED照明發展到現階段，我們應該對此有比較深入的研究，以使該行業發展的更健康。

危害分析

根據LED產品可能存在的藍光危害，了解市場上LED照明產品藍光危害的情況，上海市質質量監督檢驗技術研究院/上海時代之光照明電器檢測有限公司對LED照明產品進行了摸底檢測，檢測情況及相關分析如下：

1.樣品來源及組成

(1)樣品來源

受測樣品數共為 27個，分別來自於：

-8個樣品購於小的非正規商店;

-5個樣品購於大型超市;

-14個樣品是大中型生產企業的試驗留樣。

(2)樣品組成

27個樣品中，8個 LED檯燈、7個LED射燈、9個LED筒燈、1個LED燈泡和2個LED平板燈。

2.檢測目的和依據

檢測和評估LED照明產品的視網膜藍光危害。

檢測和分類依據標準：GB/T 20145-2006 燈和燈系統的光生物安全性

危害判定依據檔案：IECEE CTL(國際電工委員會-實驗室委員會)決議：DSH 0744

3.藍光危害等級及相應要求

(1) 藍光危害等級

依據GB/T 20145-2006藍光視網膜危害可分類為：

1)無危險(輻亮度≤100 W·m-2·sr-1)：無危害類的科學基礎是燈對於本標準在極限條件下也不造成任何光生物危害;

2)低危險(1類)(輻亮度≤1×104 W·m-2·sr-1)：在曝光正常條件限定下，燈不產生危害;

3)中危險(2類)(輻亮度≤4×106W·m-2·sr-1)：燈不產生對強光和溫度的不適反映的危害。

4)高危險(3類)(輻亮度>4×106W·m-2·sr-1)：燈在更短瞬間造成危害。

(2) 相應判定要求

依據IECEE CTL決議 DSH 0744：

1)亮度小於10000cd/m2，且只發出可見光時，不需要按GB/T 20145-2006進行危害等級分類，可以歸類為無危險等級，可以直接使用。如果亮度大於10000cd/m2，應按下述2)或3)的方法處理。

2)如果製造商提供了表明燈具的輻亮度不超過GB/T 20145-2006規定的無危險類和低危險(1類)的試驗報告，認證機構可以接受這樣的LED燈具，並認為其在正常情況下不會產生光生物危險。

3)如果製造商未提供這樣的聲稱，應該按GB/T 20145-2006進行試驗，試驗結果符合上述2)的要求。

4)依據IEC 62471-2和IEC 60598-1第8版的草案，2類及以上的LED光源和LED燈具沒有警告標記不能直接使用。

4.檢測數據分析

本次試驗對一個產品進行了二個狀態下的分析，包括：

對正常使用LED產品的檢測數據進行藍光危害分析;

對可能出現的異常使用狀態下的LED產品的檢測數據進行藍光危害分析，即將燈具的前半透明擴散板拆下檢測並進行藍光危害分析;

(1)正常使用狀態LED產品的藍光危害分析

正常使用LED產品的檢測數據見表1。

樣品	樣品編號	色溫（K）	功率（W）	測量輻亮度值; (W·m·sr)	所屬危害類別限值(W·m·sr)			備註
					無危險; ≤100	1類危險; ≤1×10	2類危險; ≤4×10
LED; 檯燈	1	5548	5	1.71×10	●
	2	3849	6	1.45×10		●
	3	7710	3.5	6.20×10	●
	4	5798	6	2.36×10		●
	5	6122	6	2.18×10	●
	6	8563	未標	1.17×10		●
	7	10367	未標	4.73×10		●
	8	8679	未標	5.45×10		●
LED; 射燈	9	2700	11.5	1.96×10		●
	10	5000	14	2.50×10		●
	11	5700	12.5	5.34×10		●
	12	4000	16	3.50×10		●
	13	3000	12	1.72×10		●
	14	5979	未標	1.33×10		●
	15	>100000	未標	1.53×10		●
LED; 筒燈	16	2700	8	5.03×10	●
	17	3000	12	8.31×10	●
	18	3500	18	4.88×10	●
	19	4000	14	3.12×10	●
	20	4500	21.5	3.91×10	●
	21	5000	20	8.50×10	●
	22	5600	12	2.91×10	●
	23	5700	20	3.17×10	●
	24	6500	24	4.45×10	●
LED; 球泡燈	25	8216	未標	4.34×10		●
LED; 平板燈	26	6485	未標	1.56×10	●
	27	6890	未標	1.26×10	●
合計	-	-	-	-	14	13	0

根據表1可見，在正常使用狀態下，各類試驗樣品的試驗結論為：在27個樣品中，14個樣品的藍光危險屬於無危險類，13個樣品屬於1類危險，無樣品屬於2類危險。

其中：

-LED 檯燈：8個樣品中沒有屬於2類的LED檯燈，正常情況下均能安全使用。

-LED 射燈：7個樣品均屬於1類，正常情況下均能安全使用，其中一個樣品色溫>100000K，不屬於可以用於照明的白光LED照明產品。

-LED 筒燈：9個 樣品都屬於無危害類。

-LED球泡燈：1個樣品屬於1類，正常情況下能安全使用。

-LED平板燈：2個 樣品都屬於無危害類。

(2)異常使用狀態LED產品的藍光危害分析

本次共對11個燈具的前半透明擴散板拆下後進行了檢測，檢測數據與同一產品正常使用狀態的檢測數據對比見表2。

表2 異常使用和正常使用狀態LED產品的檢測數據對比表

樣品	樣品編號	色溫; （K）	功率; （W）	測量輻亮度值; (W·m·sr)	所屬危害類別限值(W·m·sr)			備註
					無危險; ≤100	1類危險; ≤1×10	2類危險; ≤4×10
LED 檯燈	3	7710	3.5	6.20×10	●			陰影部分為異常使用狀態（拆除前半透明擴散板）的數據。
		7710	3.5	6.73×10		●
	4	5798	6	2.36×10		●
		5798	6	1.87×10		●
LED 筒燈	16	2700	8	5.03×10	●
		2700	8	3.72×10		●
	17	3000	12	8.31×10	●
		3000	12	8.15×10		●
	18	3500	18	4.88×10	●
		3500	18	3.07×10		●
	19	4000	14	3.12×10	●
		4000	14	5.46×10		●
	20	4500	21.5	3.91×10	●
		4500	21.5	1.32×10			●
	21	5000	20	8.50×10	●
		5000	20	3.14×10		●
	22	5600	12	2.91×10	●
		5600	12	8.82×10		●
	23	5700	20	3.17×10	●
		5700	20	8.84×10		●
	24	6500	24	4.45×10	●
		6500	24	1.17×10		●

檢測數據比較分析如下：

- 表1中的8個檯燈樣品(1號~8號)中有2個檯燈(3號和4號)的前半透明擴散板可以方便地拆卸，對這兩個燈具進行了異常使用狀態測試，結果未超過1類危險，即使拆卸前半透明擴散板也可安全使用。

-表1中的9個LED筒燈樣品(16號~24號)的前半透明擴散板均可以方便地拆卸，對這9個燈具進行了該種異常使用狀態的測試，結果8個未超過1類危險，即使拆卸前半透明擴散板也可安全使用，但有1個燈具達到了2類危險，按相關標準規定應有警告標記，只有加注警告才能使用，但樣品上沒有任何標記。

測試數據還表明，正常使用狀態下(即未拆卸前半透明擴散板)的燈具輻亮度比拆卸後至少低一個數量級，所以擴散板是不能隨便拆卸的。

5. 藍光危害的檢測結論

本次檢測的27個樣品中，在正常使用狀態下未發現達到2類藍光危險的情況，在正常使用情況下可安全使用。11個異常使用狀態條件下的樣品中，有1個樣品達到2類危險，如無防護措施可能對人體造成危害。

對於在異常使用狀態下達到2類危險的1個樣品，分析發現該燈具使用的LED模組的單顆功率為1W，屬於功率型LED封裝，所以單位面積內的光輸出高，對這類產品應特別關注光源的藍光危害等級，並對最終產品採取必要的結構防護措施、加貼警告標記。

本次測量了27個樣品的色溫，其中7個樣品的色溫遠高於6500K，這種LED產品已經超出照明產品使用的白光色溫上限，其中藍光成分已有相當比例，雖然本次檢測樣品的LED模組功率較小，尚未構成藍光危害，但已不適合用作一般照明，長期使用將危害人的司辰節律，影響睡眠，造成生物鐘紊亂，從而降低人的免疫力。

6.建議

光生物安全(包括藍光危害)關係到人們的身體健康和安全，規範照明產品這方面指標的國家標準應該是強制性的，但是目前的國家標準是GB/T 20145-2006《燈和燈系統的光生物安全性》卻為推薦性標準，建議將該標準的性質改為強制性，並建議增加到照明燈具CCC認證標準中。

影響

按國際標準測量不會產生藍光危害的LED照明產品，其“富藍化”的照明光，對人們的生理將又會產生怎樣的影響?

1. 照明與人的自然生理司辰節律

人類幾百萬年的進化過程已經養成了“日出而作，日落而息” 的生理習慣，見圖1，經研究這種生理反映是靠人的司辰視覺細胞提供給大腦信息的。所以每天從早晨到傍晚前，用較高的照明色溫來提升人的工作情緒，可以獲得較高的工作效率。

圖1 人的自然生理司辰節律

但是，目前人們的家庭用燈時間大都是在晚上，所以需要低色溫的燈光，以給人們生理上的提示，快接近休息時間了。人的自然生理司辰節律見圖1。

本次測量了27個樣品的色溫，其中7個樣品的色溫遠高於6500K，甚至有>100000K的，這種LED產品已經超出照明產品使用的白光色溫上限，其中藍光成分已有相當大的比例，雖然本次檢測樣品的LED模組功率較小，尚未構成藍光危害，但已不適合用作一般照明。如果長期使用這種照明光，將影響人的司辰節律，影響睡眠，造成生物鐘紊亂，從而降低人的免疫力。

根據國內外最新的科學研究，對於易失眠的某些人群，即使是色溫範圍為5000K ～ 6500K的照明產品，也不完全適合於在晚上使用。

2. 質量良好的LED燈和CFL燈光譜測量圖對比

圖2是LED燈與CFL燈的光譜對比圖，看圖2左邊列冷色調燈的光譜對比，LED燈色溫低1000K，在保持光效時才勉強達到顯色指數的要求，兩種燈的光譜中紅色和綠色光的比例差不多， LED燈的藍色比還比CFL燈略低。

圖2 LED燈與CFL燈的光譜對比

再看右邊列暖色調燈的光譜對比，LED燈色溫高300K，CFL燈的紅色比明顯高，但是藍色比還是LED燈略低。可見，目前的技術水平製造的LED燈只要保持顯色指數大於80，色溫保持在4500K以下，其藍光的成分是不會高於同類的CFL燈的 。

3.目前低檔市場光質量差的光譜圖

圖3是螢光粉配方和覆塗的質量都很差的LED照明產品的光譜圖，最明顯的特徵是色溫高達8563 K(正常照明的色溫最高6500 K )，另外代表紅色的R9為-17.8 ，美國能源之星要求R9的數值要大於零。目前例如虬江路市場的低檔LED檯燈;應急燈;車攤上安裝在電瓶車前燈的光譜基本都是這一類的，這種LED燈是不能用於照明尤其是居家照明、辦公照明和商場照明的。這種LED照明產品的存在敗壞了LED照明的聲譽，也攪亂了LED照明產品的市場。根據2012年10月召開的“中國科協第249次青年科學家論壇”會議及國際新的研究，得出的結論是“富藍化”的照明將影響人的司辰節律。

圖3目前低檔市場光質量差的光譜圖

4.較多的LED照明產品已經顯示明顯的優勢

目前，政府提倡的，經過節能認證的LED照明產品的各項指標已經達到在一些領域取代傳統照明產品的優勢。例如

(1)LED筒燈在實現色溫3000K，顯色指數87.2，各項指標都滿足標準要求的前提下光效能可靠達到85lm/w，幾乎比採用緊湊型螢光燈的同類筒燈提高一倍。

(2)LED的PAR燈實現色溫5000K～3000K，顯色指數85，各項指標都滿足標準要求的前提下光效能可靠達到(50 ～ 65)lm/w，幾乎比採用鹵素燈的同類PAR燈提高樂2 ～ 3倍。

(3) 全配光的LED球泡燈在其空間配光完全達到普通白熾燈配光的前提下，色溫3000K，顯色指數87.2，光效能達到85lm/w。

(4)隧道內採用LED燈具後，利用其優良的調控功能，取得了比採用三基色螢光燈或者HID燈還節能15%～20%的效果，且使用壽命大幅提高，維修工作量大幅下降，人力成本僅為採用傳統照明燈具的35%左右。

結論建議

1.藍光危害和“富藍化”的照明影響並不是LED照明產品才有的，之前的某些金鹵燈和某些螢光燈早就存在。

2.要正確區分藍光危害和“富藍化”的照明影響人的司辰節律這兩種不同的情況，藍光危害是指當藍光輻亮度達到標準規定的2類或者3類時，會在較短的時間或瞬間對人眼造成的傷害，它所依據的標準是GB/T 20145-2006/CIE S009/E:2002，判定的依據是CTL-0744_2009-laser決議。而“富藍化”的照明對人的生理影響則是潤物無聲地且要經過數個月甚至幾年的時間才會明顯影響到人的司辰節律的，這方面是目前世界科研的前沿課題，有較多的研究報告，但是還沒有對應的考核標準。

3.目前國內有人認為是GB/T 20145-2006/CIE S009/E:2002標準很早就頒布實施了，現在是否過時?　但是，該標準目前依然是國際包括已開發國家和地區在這方面現行有效的版本。國際標準的制定都是建立在大量的試驗數據的採集及分析的基礎上的，而我國在這方面根本沒有進行過系統的有目的的實驗和研究，輕言標準過時是不恰當的，但密切關注正在修訂中國際標準也是必須的。

4.在普通情況下室內只能使用藍光危害分類在1類及以下的LED照明產品。對於特殊人群(糖尿病人和光敏藥物影響的人)或者可能處於特殊體位(例如嬰幼兒)能直視LED燈的情況，則應該用無危害的LED照明產品。

5. 藍光是組成白色光的重要組成部分，所以在正常情況下濾掉藍光的說法是片面的，按人的生理時辰節律選擇光照成份和質量，才是正確的。為了避免因使用高色溫富藍光的LED照明產品對人體健康可能存在的不利影響，室內LED照明產品的色溫不宜超過4000K，一般顯色指數應達到80以上。室內照明應避免使用色溫5000K及以上的LED照明產品。目前推廣低色溫LED產品技術和成本上已經完全可行。

6. 返璞歸真，模擬自然條件下的光照、光色及變化，是照明產品設計、製造和照明設計和實施的最高境界。針對特殊人群和特殊使用場合，能調節出業已證明的合理的光譜和光色。在這一方面，恰恰是LED照明最有作為的。