防蓝光护眼电视方案研究
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中图分类号：TN93 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0168-01
德国科学家理查德・芬克教授在2011年8月在《欧洲神经科学杂志》发表了一篇题为《蓝光严重危害视网膜神经细胞》的报告，电视、电脑、手机屏幕等人造光源发出的可见光中都含有大量的380nm-440nm频率的短波蓝光，长期的蓝光照射视网膜会产生自由基，而这些自由基会导致视网膜色素上皮细胞衰亡，从而引起视网膜病变等多种眼科疾病。哥伦比亚大学实验室研究表明：若阻断430±20nm波长蓝光的50%左右，则由蓝光引起的RPE（视网膜色素）细胞死亡可以降低多达80%以上。
一、 蓝光的危害
1.1 什么是蓝光
蓝光是可见光的重要组成部分，自然界本身没有单独的白光，蓝光与绿光、红光混合后呈现出白光。绿光与红光能量较小，对眼睛刺激较小，而蓝光波短，能量高，能够直接穿透晶体直达眼底视网膜上。LED、电脑背光等人造光源中保留了大量的蓝光，这样使得人工光更白，更亮，有些特别白亮的光给人一直泛蓝的感觉，这就是蓝光比例过高引起的。
1.2 蓝光的危害
1.2.1、蓝光可直达视网膜，造成近视
蓝光可以直达视网膜，引起视网膜产生自由基，自由基会导致视网膜色素上皮细胞衰亡，让光敏细胞缺少养分从而引起视力损伤，产生黄斑病变，挤压收缩晶状体，造成近视！
1.2.2、蓝光可激发褐素，使皮肤产生黄斑、雀斑
蓝光的辐射会使皮肤干燥，并且激发一种叫麦拉宁的褐素，麦拉宁原本的功效是保护皮肤免受紫外线伤害，但当它的保护任务完成后，就会变成污垢脱落，当身体新陈代谢欠佳时，长期久坐部分色素会留在皮肤表层，形成雀斑、黄斑。
1.2.3、蓝光可导致白内障术后的眼底损伤
随着年龄的增长，人体本身的晶状体会逐渐偏黄。这有助于过滤蓝光，然而，白内障手术后，病人失去了这些天然屏障。蓝光将直达视网膜，进而损伤视网膜色素上皮细胞，严重影响眼底健康。
1.2.4、蓝光导致视觉疲劳
蓝光射入眼底经过聚焦后，焦点没有落在视网膜上，而是落在视网膜与晶状体之间。这就增大了光线在眼内聚焦的色差距离。而眼内焦点之间的距离是形成视物模糊的主要原因，所以蓝光的射入会加剧色差和视觉模糊度，到时眼部肌肉过度紧张，眼部供血过度紧张，眼部血液供应加强，从而加重疲劳。
1.2.5、蓝光可引发眩光
蓝光在380nm-440nm之间具有较高的能量。而能量较高的光线在遇到空气中细小粒子时散射几率较高，蓝光便成了晃眼的主要原因。
1.2.6、蓝光能够抑制褪黑素的分泌、打扰睡眠，提高自身重大疾病的发生率
影响人体生物钟的激素中有一样称作褪黑素，他是由大脑中的松果体分泌，人体在1.3勒克斯蓝光的照射下，褪黑素的分泌会终止，而我们常用的节能灯，iPad和电脑、手机等发出蓝光的强度已经接近中午阳光中蓝光的强度，这时蓝光对视网膜的伤害及对褪黑素分泌的影响已远远超过了1.3勒克斯蓝光的照射强度。由于蓝光刺激大脑，抑制褪黑素分泌并提高肾上腺皮质激素的生成从而破坏激素分泌平衡直接影响睡眠质量。
目前市面上在移动设备或者电脑上，护眼的方式有在屏幕前方增加一张防蓝光护眼膜，或者软件处理，自动调节色温等。最终都会导致整体画面失真。作为大屏的电视，我们应该如何做到护眼呢？知道了蓝光波段的伤害，要护眼的方式自然是减少蓝光。目前方法有两个：一是在原有的基础上，减少高能蓝光，二是从源头上解决，让光源不存在高能蓝光或者只有极少部分高能蓝光。
二、防蓝光护眼灯珠
据医学证明，伤眼蓝光主要集中在440nm以下波段的高能蓝光。目前市场上主流的LED灯珠均是由蓝光芯片激发黄色荧光粉发出白光。蓝光的主要来源是蓝光芯片。蓝光芯片的主产峰值波长段为447.5―455nm之间。为了减少高能蓝光，就需要提升蓝光的峰值波长。
根据这个原理，三安等芯片厂商推出了护眼LED产品。让蓝光芯片的峰值波长在455nm及以上。蓝光波段变长后，高能蓝光及紫光波段就减少了，就能达到护眼的目的。但因少了高能部分波段，灯珠的发光效率就会有所下降。护眼LED 根据实际匹配的透镜，杯口不同亮度差异较大，例如以相同1.8杯口，护眼LED亮度降低约5%-7%，32寸普通白光2x7 可以满足200nit的亮度需求，若采用护眼蓝光芯片，则需要2x8方案。
护眼蓝光波段目前属于一个非主流波段，从技术层面上讲，各大芯片厂均可实现。最终量产性取决市场的需求，若后期市场大批量使用该类产品，芯片厂大量的投入，成本上就会大幅下降。目前只有三安在推此类护眼芯片，整体LED灯珠成本预计上升15%左右。
三、防蓝光护眼扩散膜
护眼LED灯珠是从光源上进行处理，但目前量产该类芯片的厂家不多，成本也高。基于此，部分光学膜片厂家推出了防蓝光护眼扩散膜。其原理是对有害高能蓝光部分进行拦截，从而减少蓝光的伤害。
其结构如下：
防蓝光护眼扩散膜不同厂家有不同的实现方式。目前主要有三种：第一种是在峰值波段处进行部分拦截，减弱高能蓝光的强度。这种方式对色温影响较少，测试后色坐标的变化为（ΔX，ΔY）： （0.008， 0.019）。蓝光吸透过率45%左右。主要缺点是牺牲光效，预计降低20%左右。
第二种方式是将450nm以上的巨大部分蓝光进行过滤，让其通过小部分。这种方式会产生较大的色差，使显示画面偏色。色坐标测试差异为（ΔX，ΔY）： （0.101， 0.197），蓝光通过率18%左右。这种方式光能损失较大，预计45%左右。色偏的大小主要取决与蓝光波段吸收的多少。阻隔的越多，色偏越严重，相对更加的护眼。
第三种方式是拦截430nm附件的蓝光，为了无色偏，同时吸收部分黄光，色差相对较少，（ΔX，ΔY）： （0.014， 0.031），蓝光透过率 43%左右。能量损失小于20%。
四、 OLED护眼方案
OLED的蓝光波段在450nm-480nm之间，波段落在高能蓝光区域的部分较少。自发光的OLED，也就更加护眼。通过窄带滤波片测试后呈现结果如下，左边蓝光极少部分是OLED电视，右边对比的是传统的LED电视。
五、 蓝光检测方法
根据蓝光伤眼的波段，制作一个特有波段的窄波滤波片，让高能蓝光能通过，其余波段光线不能通过，即可检测出不同显示屏幕之间蓝光的多少。该窄波滤波片的波段选在在420±20nm比^合适。
六、 总结
找到了伤眼的蓝光波段，就可以找到检查蓝光的方法，自然也找到护眼的办法。护眼的方案都会牺牲一定的亮度，但是健康永远比其他都重要。随着LED芯片的涨价，封装厂利润的下滑，背光源厂家为了最大化利润，灯珠的质量可能会参差不齐，对人眼潜在的伤害风险就会加大，因此护眼变得更加的重要。随着消费水平的提升，消费者会越来越加关注健康，作为凝聚健康科技的创维，自然希望推出更多真正有益于健康的产品。
艾祖东。男。1987.09.08。云南。本科。工程师。光学模组。深圳市宝安区石岩镇塘头一号路创维工业园科技大楼三楼 18718699963