LED照明产品蓝光危害检测分析

1、LED照明产品蓝光危害检测分析2013/1/15作者：俞安琪来源：上海时代之光照明电器检测有限公司网友评论:0互条摘要：国家电光源质量监督检验中心（上海）副主任教授级高工、上海时代之光照 明电器检测有限公司副总经理、上海市照明学会理事长俞安琪就此次 LED蓝光危 险性检测进行了详细的分析，并率先将LED照明产品蓝光危害的检测分析和富 蓝化的分析及建议一文发布于阿拉丁照明新闻网嘉宾点评俞安琪专栏。该 文中，俞安琪提到，蓝光危害和“富蓝化”的照明影响并不是 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。近日，医学专家担忧LED蓝光会对视网膜造成损害，甚至是失明。这一消息在网上引起

2、了网友们的广泛关注和大量转发评论，同时也引起了光源专家高度关注。日前，上海市质监局专门组织检测机构对部分LED照明产品进行了风险监测，从不同渠道采集27个样品进行了蓝光危险性检测。与此同时，该局还首次“跨界”邀请了医学界、高校和产业界的专家一 齐“会诊”，听取各方意见。国家电光源质量监督检验中心 （上海）副主任教授级高工、上海时代之光照明电器检测有 限公司副总经理、上海市照明学会理事长俞安琪就此次LED蓝光危险性检测进行了详细的分析，并率先将LED照明产品蓝光危害的检测分析和富蓝化的分析及建议一文发布于阿拉丁照明新闻网嘉宾点评俞安琪专栏。该文中，俞安琪提到，蓝光危害和“富蓝化”的照明影响并不是

3、 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。所以在正常情况下滤掉才是正确的。为了避免因另外，俞安琪在文中强调， 蓝光是组成白色光的重要组成部分, 蓝光的说法是片面的，按人的生理时辰节律选择光照成份和质量,使用高色温富蓝光的 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, 般显色指数应达到80以上。室内照明应避免使用色温5000K及以上的LED照明产品。目前推广低色温LED产品技术和成本上已经完全可行。以下为阿拉丁照明新闻网首发LED照明产品蓝光危害的检测分析和富蓝化的分析及建议一文详情：摘要：本文介绍了按照现行的国内外标准 GB/T

4、20145-2006/CIE S009/E:2002 和CTL-0744_2009-laser 决议，对各类LED照明产品进行的光生物安全的检测及评判结果，并 且较客观地分析了目前我国LED照明产品的蓝光危害的实际情况。另外，还根据国际上研究的蓝光对人的司辰节律的影响，分析并且提出了正确的 LED照明产品的生产及使用应注意的问题。关键词：光生物安全；蓝光危害；富蓝化；司辰节律；返璞归真。序言：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？按国际标准测量判定为不会产生

5、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？在LED照明发展到现阶段，我们应该对此有比较深入的研究，以使该行业发展的更健康。、蓝光危害的检测及分析根据LED产品可能存在的蓝光危害，了解市场上LED照明产品蓝光危害的情况，上海市质质量监督检验技术研究院/上海时代之光照明电器检测有限公司对LED照明产品进行了摸底检测，检测情况及相关分析如下：1. 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

6、、7个LED射灯、9个LED筒灯、1个LED灯泡和2个LED 平板灯。2. 检测目的和依据检测和评估LED照明产品的视网膜蓝光危害。检测和分类依据标准：GB/T 20145-2006 灯和灯系统的光生物安全性危害判定依据文件：IECEE CTL(国际电工委员会-实验室委员会)决议：DSH 07443. 蓝光危害等级及相应要求（1） 蓝光危害等级依据 GB/T 20145-2006 蓝光视网膜危害可分类为：1）无危险（辐亮度w 100 W-m-2 sr-1）:无危害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害 ;2）低危险（1类）（辐亮度w 1X 104 W-m -2 sr-1

7、）:在曝光正常条件限定下，灯不产生 危害 ;3）中危险（2类）（辐亮度w 4X 106Wm -2 sr-1）:灯不产生对强光和温度的不适反映的 危害。4）高危险（3类）（辐亮度4X 106Wm -2 sr -1）:灯在更短瞬间造成危害。（2） 相应判定要求依据 IECEE CTL 决议 DSH 0744:1）亮度小于10000cd/m2,且只发出可见光时，不需要按GB/T 20145-2006进行危害等级分类，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/T 20145-2006 规

8、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/T 20145-2006进行试验，试验结果符合上述2）的要求。4）依据IEC 62471-2和IEC 60598-1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。4. 检测数据分析本次试验对一个产品进行了二个状态下的分析，包括:对正常使用LED产品的检测数据进行蓝光危害分析；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害分析，即将灯具的前半透明扩散板拆下检测并进行蓝光危害分析；（1）正常使用

9、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。样品样品 编号色温（K）功率（W）测量辐亮度值-2 -1(W m sr )所属危害类别限值（W -m-2 -sr-1）备 注无危险< 1001类危险< 1 X 1042类危险< 4 X 106LED台灯15548511.71 X 1023849631.45 X 10377103.516.20 X 104579862.36 X 10256122612.18 X 1068563未标31.17 X 10710367未标4.73 X 10288679未标25.45 X 10LED射灯9270011.51.96 X 10

10、31050001432.50 X 1011570012.535.34 X 10124000163.50 X 103133000121.72 X 103145979未标211.33 X 1015>100000未标1.53 X 103LED筒灯16270085.03 X 101730001208.31 X 10183500184.88 X 101194000141 3.12 X 1020450021.53.91 X 10121500020v8.50 X 10225600122.91 X 101235700203.17 X 101246500241 4.45 X 10LED 球泡 灯25821

11、6未标4.34 X 102LED平板 灯266485未标11.56 X 10276890未标11.26 X 10合计-14130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

12、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。表2异常使用和正常使用状态LED产品的检测数据对比表样品样品 编号色温（K）功率（W）测量辐亮度值-2 -1(W m sr )所属危害类别限值-2 -1（W m sr ）备注无危险< 1001类危险4< 1X 102类危险< 4X 106LED台灯377103.516.20 X 10阴影部 分为异 常使用 状态（拆除 前半透 明扩散 板）的 数据。77103.526.73 X 1045798622.36

13、X 105798631.87 X 10LED筒灯162700815.03 X 102700833.72 X 101730001208.31 X 1030001228.15 X 101835001814.88 X 1035001833.07 X 101940001413.12 X 1040001435.46 X 1020450021.513.91 X 10450021.541.32 X 102150002018.50 X 1050002033.14 X 102256001212.91 X 1056001228.82 X 102357002013.17 X 1057002028.84 X 1024

14、65002414.45 X 1065002431.17 X 10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， 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， 按相关标准规定应有警告标记， 只有加 注警告才能使用，但样品上没有任何标记。测试

15、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，所以扩散板是不能随便拆卸的。5. 蓝光危害的检测结论本次检测的 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害。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 光源的蓝光危害等级，并对最终产品采取必要的结构防护措施、加贴警告标记。本次测量

16、了 27个样品的色温，其中 7个样品的色温远高于 6500K,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， 长期使用将危害人的司辰节 律，影响睡眠，造成生物钟紊乱，从而降低人的免疫力。6. 建议光生物安全 （ 包括蓝光危害 ）关系到人们的身体健康和安全， 规范照明产品这方面指标的 国家标准应该是强制性的，但是目前的国家标准是GB/T 20145-2006 灯和灯系统的光生物安全性却为推荐性标准，建议将该标准的性质改为强制性，并建议增加到照明灯具 CCC 认证标准中。二、“富蓝化

17、”照明光对人们的生理司辰节律的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 ?1. 照明与人的自然生理司辰节律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，见图1，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。1WK4O0KWKvnI然界白天的变化正好代表了发光体的色温变化：早晨和傍晚:2000-3000K（暧（光） 早晨8:00 :4000K（冷广1光） 中午左右:5000-6000K（| I光色）图1人的自然生

18、理司辰节律但是，目前人们的家庭用灯时间大都是在晚上，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。人的自然生理司辰节律见图1。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。如果长期使用这种照明光， 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。根据国内外最新的科学研究，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

19、全适合于在晚上使用。2. 质量良好的LED灯和CFL灯光谱测量图对比图2是LED灯与CFL灯的光谱对比图，看图 2左边列冷色调灯的光谱对比，LED灯色温低1000K,在保持光效时才勉强达到显色指数的要求，两种灯的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。LEOfTr蓟世=*伙插断旳上 *如 59.4Tmw 灶低比HFUb 78.5%iJ.5%LED灯.色呱 3M0K：孚施Hi纵 07.2：B7.8lni'w.竺純曲 14.1%；73.7%；蛙料比Z?%CFLfT-审心勒色旅紐 M.3,克治的内m*1 甕比r7e.2%i 牲做比t e.o%carr.忖，略 zzo

20、w.揄埶,ss.4. /jl rtrim w料啊比i 城MJ%,"%图2 LED灯与CFL灯的光谱对比再看右边列暖色调灯的光谱对比，LED灯色温高300K, CFL灯的红色比明显高，但是蓝色比还是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。3. 目前低档市场光质量差的光谱图图3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8563 K（正常照明的色温最高 6500 K ），另外代表红色的 R9为-17.8 ，美国能源之星 车前灯的光谱基本都是这一类的，这种L

21、ED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。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Kd40KOWCWK0*如flf 1 币图3目前低档市场光质量差的光谱图3.较多的LED照明产品已经显示明显的优势目前，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(1) LED筒灯在

22、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。(2) LED的PAR灯实现色温5000K3000K,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(5065)lm/w，几乎比采用卤素灯的同类PAR灯提高乐23倍。(3) 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。(4) 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,

23、 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。三、总结论和建议1. 蓝光危害和“富蓝化”的照明影响并不是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。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/T 20145-2006/CIE S009/E:2002 ,判定的依据是 CTL-0744_2009-laser 决议。 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