对LED蓝光危险检测结果的分析及建议 讲稿.ppt

上海市质量监督检验技术研究院国家电光源质量监督检验中心 上海 国家灯具质量监督检验中心 上海时代之光照明电器检测有限公司 俞安琪2013年1月 对LED蓝光危害检测结果的分析及建议 报告人的信息 国家电光源质量监督检验中心 上海 副主任 国家灯具质量监督检验中心 上海时代之光照明电器检测有限公司技术负责人 教授级高工 高级审核员 3C高级工厂检查员 国家认监委3C认证TC05照明电器技术组组长 上海市照明学会理事长 复旦大学电光源研究所教授 全国照明电器标准化技术委员会委员 照明基础分委员会副主任委员俞安琪Tel 021 54337202021 51097935转3072网址 E mail yuaq 本讲义的主要内容 蓝光的视觉危害 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 蓝光的司辰视觉影响 按国际标准测量不会产生蓝光危害的LED照明产品 其 富蓝化 的照明光 对人们的生理将又会产生怎样的影响 蓝光的视觉危害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 T20145 2006灯和灯系统的光生物安全性判定依据文件 IECEECTL 国际电工委员会 实验室委员会 决议 DSH0744 三 蓝光危险等级及相应要求1 蓝光危险等级依据GB T20145 2006蓝光视网膜危险可分类为 1 无危险 辐亮度 100W 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 104W 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IECEECTL决议DSH0744 1 亮度小于10000cd m2 且只发出可见光时 不需要按GB T20145 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 T20145 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 T20145 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IEC62471 2和IEC60598 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 T20145 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 蓝光的司辰视觉影响按国际标准测量不会产生蓝光危害的LED照明产品 其 富蓝化 的照明光 对人们的生理将又会产生怎样的影响 一 自然界的色温及光生物影响 一 自然界的色温及光生物影响 人类几百万年的进化过程已经养成了 日出而作 日落而息 的生理习惯 经研究这种生理反映是靠人的司辰视觉细胞提供给大脑信息的 所以每天从早晨到傍晚前 用较高的照明色温来提升人的工作情绪 可以获得较高的工作效率 但是 目前人们在家庭用灯时大都是在晚上 所以需要低色温的灯光 以给人们生理上的提示 快接近休息时间了 本次测量了27个样品的色温 其中7个样品的色温远高于6500K 甚至有 100000K的 这种LED产品已经超出照明产品使用的白光色温上限 其中蓝光成分已有相当大的比例 虽然本次检测样品的LED模组功率较小 尚未构成蓝光危害 但已不适合用作一般照明 长期使用将影响人的司辰节律 影响睡眠 造成生物钟紊乱 从而降低人的免疫力 根据最新的科学研究 对于易失眠的某些人群 即使是色温范围为5000K 6500K的照明产品 也不完全适合于在晚上使用 二 LED灯和CFL灯光谱测量图对比 LED灯 色温 5000K 显色指数 79 2 光效 59 4lm wLED灯 色温 3000K 显色指数 87 2 光效 87 8lm w 红色比 18 0 绿色比 78 5 蓝色比 3 5 红色比 24 1 绿色比 73 7 蓝色比 2 2 CFL灯 色温 6000K 显色指数 84 3 光效 59 5lm wCFL灯 色温 2700K 显色指数 86 4 光效 71 7lm w红色比 17 8 绿色比 76 2 蓝色比 6 0 红色比 32 9 绿色比 64 1 蓝色比 3 0 看左边冷色调对比 LED灯色温低1000K 在保持光效时才勉强达到显色指数的要求 但是光谱中红色和绿色光的比例差不多 LED灯的蓝色比还比CFL灯略低 看右边暖色调对比 LED灯色温高300K CFL灯的红色比明显高 但是蓝色比LED灯略低 可见 目前的技术水平制造的LED灯只要保持显色指数大于80 色温保持在4500K以下 其蓝光的成分是不会高于同类的CFL灯的 三 目前低档市场光质量差的光谱图 色温 8563KRa 71 8R9 17 8 左图是荧光粉配方和覆涂的质量都很差的LED照明产品的光谱图 最明显的特征是色温高达8563K 正常照明的色温最高6500K 另外代表红色的R9为 17 8 美国能源之星要求R9的数值要大于零 目前例如虬江路市场的低档LED台灯 应急灯 车摊上安装在电瓶车前灯的光谱基本都是这一类的 这种LED灯是不能用于照明尤其是居家照明 办公照明和商场照明的 这种LED照明产品的存在败坏了LED照明的声誉 也搅乱了LED照明产品的市场 根据2012年10月召开的 中国科协第249次青年科学家论坛 会议及国际新的研究 得出的结论是富蓝化的照明将影响人的司辰节律 四 较多的LED照明产品已经显示明显的优势 1 目前 政府提倡的 经过节能认证的LED照明产品的各项指标已经达到在一些领域取代传统照明产品的优势 例如 LED筒灯在实现色温3000K 显色指数87 2 各项指标都满足标准要求的前提下光效能可靠达到85lm w 几乎比采用紧凑型荧光灯的同类筒灯提高一倍 LED的PAR灯实现色温5000K 3000K 显色指数85 各项指标都满足标准要求的前提下光效能可靠达到 50 65 lm w 几乎比采用卤素灯的同类PAR灯提高乐2 3倍 全配光的LED球泡灯在其空间配光完全达到普通白炽灯配光的前提下 色温3000K 显色指数87 2 光效能达到85lm w 隧道内采用LED灯具后 利用其优良的调控功能 取得了比采用三基色荧光灯或者HID灯还节能15 20 的效果 且使用寿命大幅提高 维修工作量大幅下降 人力成本仅为采用传统照明灯具的35 左右 灯具检测数据光输出 432 6lm输入功率 8 37watts效能 51 68lm W功率因素 0 93色温 3284K一般显色指数 84 2 PrismTL 4400 2012年美国下一代LED灯具设计竞赛中获得认可LED超薄作业台灯 其光色质量 光分布和调光能力获得好评 评语TheHorizon 的颜色 光分布 眩光控制 平滑的调光 调整方式获得了高度赞许 但功率因数和效能有待提高 灯具检测数据光输出 364 4lm输入功率 8 4watts效能 43 38lm W功率因素 0 48色温 2972K一般显色指数 81 3 2012年美国下一代LED灯具设计竞赛中获得认可LED超薄作业台灯 其光色质量 光分布和调光能力获得好评 四 较多的LED照明产品已经显示明显的优势 台湾工研院LED球泡灯荣获台湾2012年创新设计奖 其参数如下 功率 10W输出流明 800lm色温 2700K 3000K显色指数 80发光角度 330 质量 100g 其最明显的特点是 1 散热材料完全不用金属 而是用导热塑料 通过注塑一次成型 表面和内部具有通气孔 能在各种位置工作时通过热气流自然对流形成良好的散热和绝缘 2 采用140 160颗的LED芯片均布在球泡灯表面 所以具有与白炽灯一样大的发光角度以及很大的散热接触面积 提高光效并减少了光衰 总结论和建议 1 蓝光危害并不是LED照明产品才有的 之前的某些金卤灯和某些荧光灯早就存在蓝光危害 2 要正确区分蓝光危害和 富蓝化 的照明影响人的司辰节律这两种不同的情况 蓝光危害是指当蓝光辐亮度达到标准规定的2类或者3类时 会在较短的时间或瞬间对人眼造成的伤害 它所依据的标准是GB T20145 2006 IEC62471 而 富蓝化 的照明对人的生理影响则是润物无声地且要经过数个月甚至几年的时间才会明显影响到人的司辰节律的 这方面是目前世界科研的前沿课题 有较多的研究报告 但是还没有对应的考核标准 3 对于室内用LED照明产品只能使用蓝光危害分类在1类及以下的 对于特殊人群 糖尿病人和光敏药物影响的人 或者可能处于特殊体位 例如婴幼儿 能直接看到LED灯的情况 则应该用0类 无危害 的 4 为了避免因使用高色温富蓝LED照明产品对人体健康可能存在的不利影响 室内LED照明产品的色温不宜超过4000K 一般