LED的光輻射危害

　　和其它光源一樣，LED的光輻射理論上也能對人體造成危害。傷害主要發(fā)生在人的眼睛和皮膚，如皮膚和眼睛的光化學(xué)危害、眼睛的近紫外危害、視網(wǎng)膜藍(lán)光光化學(xué)危害、視網(wǎng)膜無晶狀體光化學(xué)危害、視網(wǎng)膜熱危害和皮膚熱危害等，而兩者之中更容易受到傷害的是眼睛。此外，LED也能引起眩光危害。眩光就是在視野中由于亮度的分布或范圍不適宜，或在空間或時(shí)間上存在著極端的亮度對比，以至引起不舒適和降低物體可見度的視覺條件，眩光是評價(jià)照明質(zhì)量的最重要因素之一。

　　但是LED與高強(qiáng)度，高方向性的激光光束不同，在現(xiàn)今的實(shí)際應(yīng)用場合中能夠?qū)θ搜郛a(chǎn)生直接危害的LED光源幾乎沒有(盡管很多標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對LED的安全性要求做了規(guī)定)，所以我們要關(guān)心的主要是一些光亮度能夠?qū)е氯搜垩；蟮腖ED光源。我們稱這種危害為?；笪：?，具體是指耀眼的光亮使得人眼花繚亂或產(chǎn)生不利的視覺殘留現(xiàn)象的危害，這是我們用于定義介于眩光危害和直接光化學(xué)危害的中間階段而引入的新概念。曾經(jīng)在夜間行駛的司機(jī)可能已經(jīng)注意到LED的交通紅綠燈的亮度看上去很不舒服，而且已經(jīng)有報(bào)告指出一些LED手電筒也能夠?qū)е掠憛挼难；蠛鸵曈X殘留。

　　LED的光安全標(biāo)準(zhǔn)

　　1、標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)組織

　　目前，與LED的安全性方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定密切相關(guān)的組織主要有：

　　(1)國際防非電離輻射委員會(ICNIRP)：

　　ICNIRP根據(jù)對生物物理數(shù)據(jù)的評估提供推薦曝光限值，并且出版了非相干光源和激光束的光安全方面的指導(dǎo)方針。對于目前所關(guān)心的LED各個(gè)方面的問題，ICNIRP聲明建議對于LED的安全評估和對應(yīng)測試應(yīng)該遵循非相干光源的指導(dǎo)方針。盡管該聲明并不具有法律效應(yīng)，但是它為開始建立專門的科學(xué)適用的LED光安全性問題方面的標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)很好的起點(diǎn)。

　　(2)國際照明委員會(CIE)

　　由于LED已經(jīng)在許多特定場合被廣泛應(yīng)用，而且不斷朝著普通照明領(lǐng)域擴(kuò)展，CIE在最新版的CIES009/E:2002標(biāo)準(zhǔn)中對LED的安全性做出了規(guī)定。對LED造成皮膚和眼睛的光化學(xué)危害、眼睛的近紫外危害、視網(wǎng)膜藍(lán)光光化學(xué)危害、視網(wǎng)膜無晶狀體光化學(xué)危害、視網(wǎng)膜熱危害和皮膚熱危害等危害的曝輻限值做出了規(guī)定，這些曝光限值是根據(jù)ICNIRP的相應(yīng)指導(dǎo)方針得到的。同時(shí)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)還提供了參考測試條件，并為評估和控制來自非相干的寬波段光源的光輻射所產(chǎn)生的光生物危害提供了一個(gè)安全等級分類依據(jù)。相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)也已于2004年由國家電光源檢測中心和浙江大學(xué)三色儀器有限公司負(fù)責(zé)起草完成。

　　(3)國際電工委員會(IEC)

　　IEC提供制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括專門處理激光產(chǎn)品安全性的IEC60825系列標(biāo)準(zhǔn)。IEC60825的第一部分包括制造業(yè)的必備條件的要求，而這個(gè)已經(jīng)作為EN60825-1被歐洲采用。IEC60825從1993年的版本開始將LED產(chǎn)品考慮進(jìn)來。

　　但是根據(jù)LED的一般應(yīng)用場合，可知用于評估激光束的測試條件并不適合于LED的評估。過去曾經(jīng)嘗試通過修改測試步驟來解決這一問題，但是不幸的是，國際標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)，以及一些國家標(biāo)準(zhǔn)中對此所作出的修改并不一致。如今，測試方法已經(jīng)較符合實(shí)際需要，但是關(guān)于更完善的改進(jìn)意見的討論仍在繼續(xù)進(jìn)行中。

　　現(xiàn)行的LED光安全標(biāo)準(zhǔn)

　　(1)來源

　　前文已經(jīng)提及，至今沒有起草過專門針對LED的有關(guān)光安全性方面的標(biāo)準(zhǔn)，所以現(xiàn)階段對LED光安全性問題的處理主要參考其它適用的權(quán)威的國際標(biāo)準(zhǔn)，主要有CIES009/E:2002和IEC60825-1，而對于這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也沒有涉及的問題，各個(gè)地區(qū)各個(gè)國家會參考各自的適用標(biāo)準(zhǔn)。

　　(2)指導(dǎo)思想

　　現(xiàn)行LED光安全標(biāo)準(zhǔn)在處理LED光安全性問題時(shí)的指導(dǎo)思想是：模擬人在LED危害可能性最大的情況下使用LED的情節(jié)。因?yàn)橹挥性谏鲜銮闆r下LED是安全的，那么我們才能確定該LED是安全的。例如在IEC60825-1中對于光散射輸出的光源，標(biāo)準(zhǔn)通過評估該光束經(jīng)透鏡會聚之后的危害來確定LED類別。

　　(3)內(nèi)容

　　現(xiàn)行LED光安全標(biāo)準(zhǔn)一般主要包括四個(gè)方面內(nèi)容：生產(chǎn)制造要求、曝輻限值、產(chǎn)品分類、測試方法。生產(chǎn)制造要求主要針對制造商，如產(chǎn)品標(biāo)簽、檢驗(yàn)、使用指導(dǎo)、安全防護(hù)等方面要求。曝輻限值一般來源于國際防非電離輻射委員會(ICNIRP)提供的指導(dǎo)方針，這個(gè)隨著人類對光生物機(jī)理的認(rèn)識的深入會更加科學(xué)，更加精確。產(chǎn)品分類是指通過測試得到產(chǎn)品的光生物化學(xué)作用有效光輸出，從而比較標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的分類依據(jù)確定產(chǎn)品類別，為用戶提供指導(dǎo)。最后，測試方法是指標(biāo)準(zhǔn)中提出的符合標(biāo)準(zhǔn)要求的測試方法。這四個(gè)方面既互相區(qū)別又互相聯(lián)系，例如標(biāo)準(zhǔn)會規(guī)定制造商必須提供產(chǎn)品的類別，那么我們首先就要對產(chǎn)品進(jìn)行測試，之后又要根據(jù)曝輻限值和分類依據(jù)明確該產(chǎn)品類別。

　　(4)啟發(fā)

　　現(xiàn)行LED光安全標(biāo)準(zhǔn)對我們有二點(diǎn)啟發(fā)：一、學(xué)科交叉。沒有光學(xué)和醫(yī)學(xué)的綜合考慮，就得不到科學(xué)適用的曝輻限值。因此要縮短我國與國際上在光安全性研究方面的差距，促進(jìn)學(xué)科交叉是必由之路。二、沒有永遠(yuǎn)的權(quán)威?？v觀各個(gè)時(shí)期CIE和IEC出版的標(biāo)準(zhǔn)，沒有不斷的修改就沒有如今最新的CIE和IEC的標(biāo)準(zhǔn)。因此，我們要發(fā)揮自己的優(yōu)勢，積極參與到國際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中。

　　LED光安全性標(biāo)準(zhǔn)化建議

　　1、盡快建立科學(xué)適用的專門的LED光安全性標(biāo)準(zhǔn)

　　現(xiàn)在對于LED光安全性方面問題的處理主要是參考IEC60825標(biāo)準(zhǔn)，但是LED的寬光譜和擴(kuò)散光束輸出特性與激光存在顯著的不同，這明顯不能夠完全滿足LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。另外，雖然CIES009/E:2002現(xiàn)在也對LED的光安全性問題做出了規(guī)定，但是LED的特性也不同于傳統(tǒng)的燈具。因此，為了LED產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展，建立專門的針對LED的光安全性標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。

　　2、如何建立專門的LED光安全性標(biāo)準(zhǔn)

　　過去在建立光安全性標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，往往以被測光源作為中心，一切以被測光源的特性、需要為中心來考慮光安全性問題。例如，對于激光有IEC60825，對于傳統(tǒng)照明燈有CIES009。而LED是既不同于激光，又不同于傳統(tǒng)照明燈的新興光源，它具有完全新型的特性，所以理論上也應(yīng)該以LED為中心重新考慮一份完全另類的標(biāo)準(zhǔn)。但是這一方面會花費(fèi)大量的人力物;另一方面，由于LED畢竟是一種新興光源，人類對它的認(rèn)識還處于起步階段，認(rèn)識不充分;再一方面，由于LED發(fā)展得極其迅速，標(biāo)準(zhǔn)也很容易“過期”。

　　我認(rèn)為在LED光安全性標(biāo)準(zhǔn)的建立過程中應(yīng)該改變思路，由實(shí)際的應(yīng)用場合入手。例如照明場合就從實(shí)際照明需要入手，指示場合就考慮實(shí)際指示用途需求。這樣做的好處是：可以充分利用現(xiàn)有資源。因?yàn)長ED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展很大程度上表現(xiàn)在代替激光產(chǎn)品和傳統(tǒng)照明產(chǎn)品在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，而這些應(yīng)用場合我們在過去已經(jīng)有了較深入的理解，而且在處理這些問題時(shí)我們還能夠參考IEC60825和CIES009/E:2002，例如對于代替照明用途的情況我們可以參考CIES009/E:2002，對于代替激光的場合則可以參考IEC60825

　　結(jié)論

　　LED光輻射安全性問題對我們國家既是一個(gè)機(jī)遇又是一個(gè)挑戰(zhàn)。我國是一個(gè)發(fā)展中國家，歷史原因使我們與西方發(fā)達(dá)國家在傳統(tǒng)項(xiàng)目上存在極大差距，新世紀(jì)我們的主要任務(wù)就是要努力縮短這一差距，而LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為我們提供了一個(gè)很好的契機(jī)。LED與其它傳統(tǒng)光源不同，它是一種全新的光源，LED光輻射安全性問題也是一個(gè)新問題，西方發(fā)達(dá)國家和我們一樣都處于一種探索前進(jìn)的開始階段，這從至今沒有出現(xiàn)專門針對LED的光安全性標(biāo)準(zhǔn)可見一斑。如果我們能夠在這一方面有所建樹，有所突破，這對我國在未來國際LED產(chǎn)業(yè)占據(jù)一席之地具有深遠(yuǎn)意義。因此，現(xiàn)階段我們必須加大LED技術(shù)的研究力度;加快推進(jìn)學(xué)科交叉，加強(qiáng)互動(dòng)交流，深入研究光生物動(dòng)力學(xué)機(jī)理;積極參與CIE、IEC等國際組織的活動(dòng)。