Czy światło LED rani oczy?

Czy światło LED rani oczy?

Lampa LED to nowy rodzaj źródła światła po żarówce, świetlówce i lampie energooszczędnej.Ma wysoką skuteczność świetlną, ale wiele osób nie rozumie jego zasady emisji światła i charakterystyk widmowych i jest nieuniknione, że nie uszkodzi emitowanego przez niego światła.oko.Pod względem widma światło emitowane przez diody LED bardzo różni się od światła tradycyjnych żarówek i świetlówek.Tak zwane „widmo” oznacza, że ​​światło emitowane przez obiekt ma „tęczę”.

Trzy kolorowe diody LED

Światło tradycyjnych żarówek i świetlówek ma te same siedem kolorów „czerwono-pomarańczowego, żółtego, zielonego, niebieskiego i fioletowego”, co światło słoneczne.

Jednak ogólna dioda LED emituje tylko trzy kolory „RGB”, gdzie R to czerwony, co oznacza czerwone światło;G oznacza zielony, co oznacza zielone światło;a B oznacza niebieski, który oznacza niebieskie światło.

Te trzy kolorowe diody LED, najważniejsza i najbardziej podstawowa z „niebieskiej diody LED” między 400nm a 500nm.

Specyfika niebieskiego światła

Gdzie jest Blu-ray?

Spójrz na obrazek „Rainbow” powyżej.Od lewej do prawej kolejność to światło ultrafioletowe, światło widzialne i światło podczerwone.Zakres długości fal światła widzialnego wynosi od 400 nm do 700 nm, a zakres długości fal od 400 nm do 500 nm jest niebieski, więc to pasmo nazywa się światłem niebieskim.

Podstawową jednostką światła jest foton.Długość fali fotonu jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości.Długość fali niebieskiego światła jest krótka, więc częstotliwość jest wysoka.Zgodnie ze wzorem obliczania energii kwantowej światła Einsteina i Plancka możemy wiedzieć, że energia fotonów jest równa iloczynowi stałej Plancka i częstotliwości fotonów, więc energia fotonów światła niebieskiego jest wyższa niż energii światła czerwonego i zielonego .Abyśmy mogli użyć niebieskiego światła do „wzbudzenia” innych kolorów światła, na przykład żółte światło może być „pobudzone” przez niebieskie światło.

Technologia Blue LED zdobyła kiedyś Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki

Technologia niebieskich diod LED została opracowana w 1998 roku i zdobyła w 2014 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.Wygląda na to, że wysoka niebieska dioda LED została wykonana przez obudowanie chipa GaN i granatu itrowo-aluminiowego (YAG).Chip GaN emituje niebieskie światło o długości fali λ równej 465 nm i szerokości pasma około 30 nm.

W jaki sposób biała dioda LED emituje białe światło?

Jak więc biała dioda LED w domu wytwarza białe światło?Jak już wspomniano powyżej, energia niebieskiego fotonu jest wysoka, więc można go użyć do wzbudzenia fluorescencji.Zasadniczo niebieskie światło generowane przez niebieską diodę LED jest wykorzystywane do generowania żółtego światła na luminoforze (podobnie jak w przypadku świetlówki, światło świetlówki jest emitowane przez światło ultrafioletowe na luminoforze na wewnętrznej ścianie świetlówka).Po wzbudzeniu żółtego światła przez niebieskie światło, są one wystrzeliwane razem z diody LED.Poczujemy się, jakbyśmy widzieli białe światło.W rzeczywistości jest to tylko połączenie niebieskiego i żółtego koloru.

Zróbmy analogię.Blu-ray to „matka”, a Huang Guang to „syn”.Ich grupy matek i synów tworzą jedną rodzinę „białego światła”.

Ze względu na tę zasadę wielu producentów chcąc poprawić jasność białych diod LED bezpośrednio zwiększa intensywność światła niebieskiego, dzięki czemu światło żółte odpowiednio wzrośnie, a jasność powstałego światła białego wzrośnie, ale spowoduje to, że Wyjaśnij problem „niebieskiego nadmiaru”.

Rzeczywisty pomiar widma świateł LED

Poniższy rysunek przedstawia zmierzone widmo różnych typów białych diod LED.Widzimy, że „niebieskie światło” między 400nm a 500nm ma silny szczyt.

Pokazuje diodę LED, która wygląda na białą, ale w rzeczywistości jej widmo zawiera silny niebieski składnik.

Efekt niebieskiego światła na siatkówce

Skoro więc Blu-ray jest „matką” białych diod LED, jakie są wrażenia związane z niebieskim światłem?

Tkanka używana do odbierania światła w ludzkim oku nazywana jest siatkówką.Jeśli jasność pasma światła niebieskiego 400–500 nm w źródle światła jest zbyt wysoka, oko może powodować fotochemiczne uszkodzenie siatkówki po długotrwałym, bezpośrednim patrzeniu na źródło światła.Uszkodzenia dzieli się głównie na dwie kategorie: uszkodzenia spowodowane bezpośrednią reakcją światła niebieskiego z wizualnym pigmentem w komórkach fotoreceptorów wzrokowych oraz uszkodzenia spowodowane reakcją światła niebieskiego z lipofuscyną w komórkach nabłonka barwnikowego siatkówki.Te reakcje fotochemiczne wytwarzają duże ilości cytotoksycznych wolnych rodników, które zakłócają normalny wzrost i funkcjonowanie komórek siatkówki.

Możemy również rozważyć szkodliwość światła niebieskiego pod innym kątem.Dlaczego ludzkie oczy nie mogą zaakceptować „nadmiernego niebieskiego światła” z niebieskich diod LED?Ponieważ ludzie ewoluowali w Układzie Słonecznym, zgodnie z prawem przemieszczania Wiednia promieniowania ciała doskonale czarnego, możemy obliczyć środkową długość fali światła słonecznego przy około 550 nm w temperaturze powierzchni Słońca, podczas gdy długość fali niebieskiej diody LED wynosi 465 nm, co jest odchyleniem ze słońca.Centralna długość fali światła, więc z perspektywy ewolucji nasze ludzkie oczy nie mogą zaakceptować „nadmiernego” niebieskiego światła.

Norma wykrywania nadmiaru światła niebieskiego LED w życiu

Ogólnie rzecz biorąc, produkty, które zostały wymienione w krajowej kontroli jakości przez zwykłych producentów, nie będą miały ukrytych zagrożeń związanych z nadmiernym niebieskim światłem.Jednak niektórzy producenci lamp LED nie zwracają uwagi na kontrolę intensywności światła niebieskiego.Niebieskie światło wytwarzane przez lampy LED jest [nadmierne ”i niszczy niebieskie promieniowanie oczu.

W życiu istnieje wiele źródeł światła, które mogą emitować niebieskie światło - Yuba, płaskie wyświetlacze panelowe, neony LED, światła fluorescencyjne, wyświetlacze ciekłokrystaliczne, iPady, telefony komórkowe z dużymi ekranami itp., Wszystkie mają źródła światła w tle, wszystkie które zawierają krótkofalowe światło niebieskie.Jeśli niebieskie światło jest „nadmierne”, wpłynie to na siatkówkę, dlatego należy unikać patrzenia bezpośrednio na źródło światła oczami i zwracać uwagę na czas użytkowania oraz zamykać oczy na chwilę co 20-30 minut.

Jeśli martwisz się problemem „nadmiaru niebieskiego światła” w lampkach LED lub innych zakupionych urządzeniach elektrycznych, możesz postępować zgodnie z „Normą krajową Chińskiej Republiki Ludowej GB / T 20145-2006 / CIE S 009 / E: 2002 ( Fotobiosafety lamp i systemów lamp)) w celu ustalenia, czy światło niebieskie światła LED jest nadmierne - norma podaje górną granicę strumienia świetlnego światła niebieskiego przy określonym kącie przestrzennym. (Treść normy nie jest wymienione tutaj szczegółowo, a zainteresowani czytelnicy mogą to sprawdzić samodzielnie.)

Jednak w przypadku lamp LED sprzedawanych na rynku ocena nadmiaru niebieskiej diody LED jest skomplikowanym problemem.Na przykład, dioda LED poniżej, na podstawie opublikowanego „napięcia i częstotliwości”, nie jest w stanie oszacować, czy niebieskie światło jest nadmierne, ponieważ napięcie i częstotliwość są wskaźnikami elektrycznymi, a niebieskie światło jest wskaźnikiem optycznym.A jego deklarowany „strumień światła” jest wskaźnikiem optycznym, ale jest to tylko całkowity strumień świetlny światła białego, a nie strumień światła niebieskiego, więc przeciętny konsument ma trudności z oceną, czy to światło jest nadmiernie niebieskie.