LED显示屏光安全及标准化研究
上传人:周钢/赵英/刘秀娟 上传时间: 2014-03-03 浏览次数: 65 |
1 引言
LED 显示屏(以下简称LED 屏)的出现在户外大屏幕显示领域掀起了一场新的技术革命,之前户外显示设备亮度过低、面积太小、成本太高等问题都得到了很好的解决。目前,LED 屏广泛应用于公共信息发布、商业广告、交通信息提示等各种场合,成为户外大屏幕显示的第一甚至是唯一的选择。
LED 屏的高亮度很大程度缓解了白天日光照射在屏幕表面反光造成对比度下降、影响显示识别度的问题,但随着夜色降临,环境照度的迅速降低,LED 屏显得分外刺眼,容易形成交通隐患,对周边居民的正常生活造成干扰。近年来随着LED 屏的大量使用,其光安全问题日益突出,集中体现为涉及LED 屏光安全问题的投诉增加,如何解决LED 屏光安全问题成为产业和全社会关注的焦点。
2 光安全研究对象和分类
光安全研究对象是发光体给观察者带来的包括光生物危害、视觉分辨力下降、生理和心理的不适感等不良影响。
光安全主要分为两个大类,一是光生物安全,二是干扰光。
(1)光生物安全研究紫外、可见、红外光辐射对人体组织,主要是对人眼和皮肤造成的伤害。主要的几种光生物危害有:皮肤和眼睛的光化学紫外危害、眼睛的近紫外危害、视网膜蓝光危害、视网膜热危害、眼睛的红外辐射危害、皮肤热危害等。眼睛是人体最重要的感觉器官之一,自身的修复能力较差,最容易受到外界光学辐射的伤害,即使是可见光也可能对人眼造成伤害,如过强的短波长蓝光容易引起视网膜上的感光细胞的光化学损伤和色素上皮功能的退化,过强的辐照还会引起视网膜的热损伤。
(2)干扰光主要分为两种:一是直接干扰光,指视野内高亮度的发光体造成的视觉分辨力下降(发光体亮度较高时发生,较少出现)或造成的心理不适感(发光体亮度较低时发生,较多出现)的问题;二是间接干扰光,指发光体不直接出现在视野内,干扰光物体表面反射进入人眼造成的问题(如投射到居民住宅室内的干扰光危害)。引起干扰光问题的发光体亮度一般远小于引起光生物安全问题的发光体的亮度。
GB/T 20145-2006《灯和灯系统的光生物安全性》指出,考察光生物危害时,对于宽波段的可见光只有当光源的亮度超过104 cd/m2 时,才需要详细精确的光谱数据。如果光源亮度小于这个值,则不会超出曝辐限值。
根据对LED 屏生产厂家的调研以及现场实际测量可知,目前LED 屏最大亮度为6 000~8 000 cd/m2,尚未达到可能造成光生物安全问题的亮度最低值,因此可以认为,目前LED 屏不会对人造成包括视网膜蓝光危害在内的任何光生物危害。本文对LED 屏光安全的研究主要包括LED 屏的直接干扰光和间接干扰光,其中对于直接干扰光的研究只限于造成不适感的干扰光。
3 LED 屏干扰光的成因分析
前面提到LED 屏的光安全问题主要是干扰光的问题,干扰光不是一个纯物理量,它不仅与LED 屏本身特性、观察者与LED 屏的位置关系等有关,还跟观察者心理和生理状态等有关,其中主要影响因素有以下几方面:
(1)LED 屏本身特性
最大亮度: 目前LED 屏最大亮度已经达到8 000 cd/m2 左右,LED 屏最大亮度越大,干扰光越严重;
是否具有亮度自动调节功能:如果保持LED 屏最大亮度8 000 cd/m2,夜间造成的干扰光将是非常严重的, LED 屏具备根据环境照度情况自动调节屏幕最大亮度,则大大降低LED 屏的干扰光;
屏幕尺寸:一般情况下尺寸越大,造成的干扰光问题越严重。
用户名: 密码: