LED 조명의 청색광이 눈에 손상을 주나요?

올챙이 지팡이 홈페이지 올챙이 진실찾기 칼럼에서 일부 네티즌들은 올챙이씨에게 “LED 조명의 블루라이트가 눈에 손상을 주나요?”라고 물었다. ?

LED 조명은 백열등, 형광등, 에너지 절약형 램프에 이은 새로운 형태의 광원으로 발광 효율이 높지만 발광성에 대해 혼동하는 사람들이 많습니다. 원리와 스펙트럼을 이해하지 못하면, 방출되는 빛이 눈에 해를 끼칠까 걱정이 될 수밖에 없습니다.

LED의 세 가지 색상

LED에서 방출되는 빛은 스펙트럼 측면에서 전통적인 백열등 및 형광등에서 방출되는 빛과 매우 다릅니다. 물체에서 방출되는 빛을 말합니다. 각 빛은 "무지개"에 해당합니다.

전통적인 백열등과 형광등에서 방출되는 빛은 햇빛과 마찬가지로 빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색, 파란색, 보라색의 7가지 색상을 가지고 있습니다.

그러나 일반적으로 LED는 세 가지 색상만 방출합니다. RGB는 빨간색을 의미하며 G는 녹색을 의미하고 B는 파란색을 의미합니다.

이 세 가지 색상의 LED 중 400nm~500nm 사이의 '청색 LED'가 가장 중요하고 기본이다.

블루레이의 특징

블루레이는 어디에 있나요? ?

위 무지개 사진을 보세요. 왼쪽부터 자외선, 가시광선, 적외선 순이다. 가시광선의 파장 범위는 400나노미터에서 700나노미터 사이이고, 400나노미터에서 500나노미터의 파장 범위는 파란색이므로 이 대역을 블루라이트라고 합니다.

빛의 기본 단위를 광자(photon)라고 합니다. 광자의 파장은 주파수에 반비례합니다. 청색광은 파장이 짧기 때문에 주파수가 높습니다. 아인슈타인과 플랑크의 빛양자에너지 계산식에 따르면 광자의 에너지는 플랑크 상수와 광자의 진동수를 곱한 것과 동일하므로 청색광의 광자 에너지도 플랑크의 광자 에너지보다 높다는 것을 알 수 있다. 이는 청색광을 사용하여 다른 색상의 빛을 자극할 수 있게 해줍니다. 예를 들어, 황색광은 청색광에 의해 자극될 수 있습니다.

청색 LED 기술은 노벨 물리학상을 받은 적도 있다

청색 LED 기술은 1998년에야 개발됐다. 이 기술은 2014년 노벨 물리학상도 수상했다. 키가 커 보이는 이 파란색 LED는 GaN 칩과 YAG(이트륨 알루미늄 가닛)를 패키징하여 제작되었습니다. GaN 칩은 청색광을 방출하며 파장은 465nm, 파장 대역폭은 약 30nm입니다.

백색 LED는 어떻게 백색광을 방출하나요?

그렇다면 가정용 백색 LED는 어떻게 백색광을 생성할까요? 위에서 언급했듯이 청색광 광자는 에너지가 높기 때문에 형광을 여기시키는 데 사용될 수 있습니다. 일반적으로 청색 LED에서 발생하는 청색광을 형광체에 부딪혀 황색광을 생성하는 방식이다.(형광등의 원리와 유사하게 형광등의 빛은 자외선이 형광체 내벽에 부딪혀 방출된다. 형광등). 노란색 빛은 파란색 빛에 의해 여기된 후 LED에서 함께 방출되며, 우리는 마치 흰색 빛을 보는 것처럼 느낍니다. 사실 이것은 파란색과 노란색이 혼합된 합성광일 뿐입니다.

비유하자면 블루레이는 '어머니'이고 황광은 '아들'이다. 모자는 '백광'이라는 한부모 가정을 이룬다.

이 원리 때문에 많은 제조사에서는 백색 LED의 밝기를 높이기 위해 청색광의 강도를 직접 높여서 황색광도 그에 따라 증가하고 최종 백색광의 밝기는 도 증가하지만 이로 인해 나중에 설명할 '과도한 블루라이트' 문제가 발생합니다.

LED 광스펙트럼의 실제 측정

다음 그림은 다양한 유형의 백색 LED의 측정된 스펙트럼 곡선입니다. 400nm에서 500nm 사이에는 매우 푸른 빛이 있음을 알 수 있습니다. 강한 피크.

이는 LED가 흰색 빛을 방출하는 것처럼 보이지만 실제로는 스펙트럼에 강한 파란색이 포함되어 있음을 보여줍니다. 가벼운 구성 요소.

청색광이 망막에 미치는 영향

그렇다면 청색광은 백색 LED이므로 눈은 청색광을 어떻게 느낄까요?

사람의 눈에서 빛을 받아들이는 데 사용되는 조직을 망막이라고 하면 400~500nm의 청색광 대역입니다. 광원이 너무 높으면 눈이 장시간 광원을 직접 응시하면 망막에 광화학적 손상이 발생할 수 있습니다. 이러한 손상은 크게 두 가지 범주로 나누어집니다. 청색광이 시각 광수용체 세포의 시각 색소와 직접 반응하여 발생하는 손상과 청색광이 망막 색소 상피 세포의 리포푸신과 반응하여 발생하는 손상입니다. 이러한 광화학 반응은 다량의 세포독성 자유 라디칼을 생성하여 망막 세포의 정상적인 성장과 기능을 손상시킵니다.

블루라이트의 위험성을 다른 각도에서 생각해 볼 수도 있습니다. 왜 인간의 눈은 파란색 LED에서 방출되는 과도한 파란색 빛을 받아들일 수 없나요? 인류는 태양계에서 진화했기 때문에 빈(Wien)의 흑체 복사 변위 법칙에 따라 태양 표면 온도로부터 태양광의 중심 파장은 약 550nm인 반면, 청색 LED의 중심 파장은 465nm로 편차가 있음을 계산할 수 있습니다. 빛의 중심 파장이므로 진화론적 관점에서 볼 때 인간의 눈은 "과도한" 청색광을 받아들일 수 없습니다.

생활 속 과도한 LED 블루라이트 검출 기준

일반적으로 국가 품질검사를 통과해 시판되는 일반 제조사의 제품은 과도한 LED 블루라이트의 숨겨진 위험이 없습니다. 푸른 빛. 그러나 일부 LED 램프 제조업체는 청색광의 강도 제어에 주의를 기울이지 않습니다. 그들이 생산하는 LED 램프에는 청색광이 너무 많이 포함되어 있어 청색광 방출로 인해 눈에 손상을 줄 수 있습니다.

생활 속에서 블루라이트를 발산할 수 있는 광원은 욕실난방, 평면모니터, LED네온조명, 형광등, LCD모니터, 아이패드, 대형휴대폰 등 다양하다. 배경 광원이 있고 모두 단파 청색광을 포함합니다. 블루라이트가 '과도'하면 망막에 영향을 미치므로 광원을 눈으로 직접 보는 것을 피하고, 사용시간에 주의하고 20~30분마다 눈을 감고 휴식을 취하는 것이 좋습니다.

구매하신 LED 조명이나 기타 가전제품의 과도한 블루라이트 문제가 걱정된다면 "중화인민공화국 국가 표준 GB/T 20145-2006/CIE"를 따르세요. S 009/E": 2002(램프 및 램프 시스템의 광생물학적 안전)"에 따라 LED 램프의 청색광이 과도한지 여부를 판단합니다. 이 표준은 특정 공간 각도에서 청색광의 광속 상한을 제공합니다. (구체적인 규격의 내용은 여기서 자세히 열거하지 않는다. 관심 있는 독자들이 직접 확인하시면 된다.)

다만, 시중에서 판매되는 LED 조명의 경우 과도한 LED 블루라이트를 판단하는 방법은 다음과 같다. 복잡한 문제다. 예를 들어, 아래 그림의 LED 램프의 경우 전압과 주파수는 전기적 지표인 반면 청색광은 광학적 지표이기 때문에 공개된 전압과 주파수에서 청색광이 과도한지 여부를 추정하는 것은 불가능합니다. 주장하는 '광속'은 광학적 지표이지만 청색광의 광속이 아닌 백색광의 총 광속일 뿐이므로 일반 소비자는 이 램프에 청색광이 과다한지 판단하기 어렵다.

눈 보호 관점에서 올챙이씨는 LED 램프 구매 시 블루라이트 강도가 낮은 램프를 선택할 것을 권장합니다. 자격을 갖춘 사람은 분광계를 사용하여 LED 램프에서 방출되는 빛의 스펙트럼을 측정할 수 있습니다. 이 LED 램프에서 방출되는 청색광의 강도가 햇빛의 청색광보다 훨씬 강하면 구입하지 마십시오.

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저자: Mr. Tadpole

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