陶會榮 靳瑾
藍光是光波長在400nm~500nm之間的高能短波光,這種光線在人眼的可見光范圍(380nm~780nm)內,人眼觀察為藍色,所以被稱為藍光。
圖1 波長-光子能量圖
我們生活中的藍光無處不在,它大致可以分為自然藍光和人造藍光兩種,并且以很多種形態(tài)存在,如表1所示,除了太陽光,藍光還來源于很多種電子設備,存在范圍非常廣。
表1 藍光來源
自然光按波長來分大致分為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。因為藍光的波長較短并且在短波的波段中能量最高,所以大部分藍光在遇到大氣中的微粒時,會發(fā)生散射和反射,致使天空呈藍色。只有部分藍光會射向大地。
圖2 自然藍光
在生活中使用到的電子產(chǎn)品也存在著很強的藍光,比如液晶顯示屏、手機背光、電腦顯示器、照明燈、車燈等采用的發(fā)光二極管,也稱LED燈。以白光LED為例,由于藍光光子的能量高,所以LED的設計中會首先用半導體發(fā)出高能藍光,然后再利用發(fā)出的高能藍光去照射激發(fā)半導體周圍的熒光粉之后產(chǎn)生黃光,藍光與黃光混合后產(chǎn)生白光,所以LED發(fā)出的光中藍光比較多,由于受射透率和轉化率影響,在LED使用后期時熒光粉老化程度會變大,對藍光的轉化及阻礙變低,致使燈光中的藍光含量還會進一步增加。
目前人們都熟知紫外線對眼睛的傷害,實際上,據(jù)科學驗證,高能短波藍光對人眼的傷害程度不亞于紫外線。當然,并非所有的藍光都是有害的,有部分藍光對我們人體健康還是有益的,我們應該辯證看待。
波段在455nm~500nm的藍光對人體健康是有益的,具有調整生物節(jié)律、情緒、記憶力和產(chǎn)生暗視力及影響屈光發(fā)育等重要作用。此外,人們在有益藍光下還能夠提神,減少睡意。
太陽光中藍光的危害一般很小,在強光中的藍光可能危害比較多一點。相較而言,人們使用的電子產(chǎn)品中藍光的危害會更大。比如,電子產(chǎn)品中LED里沒有照射半導體的那一部分高能藍光直接射出,面對眼睛,這部分有害藍光對人眼將造成傷害。
波段在415nm~455nm的藍光屬于有害藍光,尤其是440nm左右的藍光,它能夠穿透晶狀體直達視網(wǎng)膜,如圖3所示,在視網(wǎng)膜會產(chǎn)生自由基,造成視網(wǎng)膜上皮色素細胞(RPE)衰亡,從而使得光敏感區(qū)缺少養(yǎng)分、光敏細胞死亡,造成黃斑區(qū)病變,導致眼底病變、視力下降、眼睛暫時性失明等現(xiàn)象。特別值得注意的是,這是一個不可逆的過程。
圖3 有害藍光對視網(wǎng)膜的傷害
此外,由于藍光波長較短,它的聚焦點不能落在視網(wǎng)膜上,而是在視網(wǎng)膜前方一點。為了看清它,就需要眼睛調節(jié)晶狀體,但眼肌肉長時間處于緊張狀態(tài),會引起視疲勞。
表2說明了藍光波長與藍光危害加權函數(shù)值之間的對應關系。藍光危害加權函數(shù)值越大,說明所對應波段的藍光危害越大。
表2 藍光危害加權函數(shù)
所有人都需要對藍光影響采取防護措施,藍光的防護大致有以下幾種方法。
一般來說,太陽光是安全的,大量藍光在空中發(fā)生散射和反射,沒有完全射向大地,但人們要避免直視太陽,從而有效減少高能有害藍光的危害。人眼在強光下時,眼睛瞳孔會縮小,對于波段較小的藍光也會起防護作用。另外,通過眨眼睛、適當休息,可以減少藍光的危害。改正自己的不良習慣,比如在陽光下看書。在飲食方面,由于眼睛中位于黃斑區(qū)的葉黃素能夠阻擋藍光,所以保證眼睛含有豐富的葉黃素是一個防護有害藍光的辦法。如果葉黃素偏少,可以從外界攝取,如水果、玉米等食物中攝取,或者還能直接服用葉黃素等保健產(chǎn)品。
此外,適當曬太陽,不僅能促進身體對部分元素的吸收,還能吸收有益藍光。
① 抗藍光眼鏡
目前來說有兩種防藍光的鏡片較為普遍。一類是在普通的光學鏡片上加一層抵抗藍光的膜,通過鏡片鍍膜的方式,加上一層藍光反射膜,在室內看鏡片為透明色,當在太陽光下時,人眼觀察眼鏡呈藍色。因為考慮到顏色平衡,防藍光效果一般在10%左右,會降低色差;另一類則是鏡片材料的改變,這種鏡片材料作為眼鏡基片能吸收藍光,它有一定的底色,一般會有一點淺綠色或者淺黃色,這種防藍光效果能達到30%左右。
兩種防藍光鏡片原理如圖4所示。
圖4 兩種防藍光鏡片原理
當然,防藍光鏡片不是防掉全部的藍光最好,只要能夠過濾掉有害藍光就可以對眼睛起到保護作用。防藍光鏡片也不需要全天候使用,對藍光防護過強對自身健康也有影響,因為會把有益藍光也過濾掉,從而影響人的精神、身體狀況、生物鐘等。目前的防藍光眼鏡要想100%過濾有害藍光而保留有益藍光還很難做到。未來,隨著科技的進步也許防有害藍光技術會有很大提高。
②LED燈的防護
LED燈是大部分電子產(chǎn)品以及照明燈的光源,為了減弱藍光危害,有的制造商通過改變材料的方法來改變LED的色調,一般情況下,冷色調LED中的藍光比例比暖色調LED中的藍光比例要多;還有的制造商在其外面加上一層燈罩,帶漫射罩LED燈的表面亮度比不帶罩或帶透明罩的LED燈的亮度要低,從而能有效減弱藍光危害。因此,消費者在購買LED產(chǎn)品時,應關注一下產(chǎn)品的色調和表面亮度,購買有質量保證的產(chǎn)品。?