LED悭電膽會否傷眼?

作者:林順潮、李佑榮、劉大立、范愷醫生 來源:信報 時間:2013-09-09  點擊:
  LED是英文LightEmittingDiode(發光二極管)的縮寫,它的基本結構是一塊使用電力發光的半導體材料,置於一個有引線的架子上,然後四周用特別的材料(環氧樹脂)密封以保護內部芯線。LED的發光效率高、使用時間長、易於回收等特性等使之成為照明應用的新寵,加上不含汞等有害物質,是目前最為環保的光源選擇。隨著LED光源近年的日趨普及,有關LED對眼睛健康的影響話題,也漸受關注,有專家提出,LED釋放的藍光,長時間接觸有可能傷害視網膜,令人擔心會對眼睛造成影響。究竟使用LED會否影響眼睛健康,造成損傷的原理又是什麽?今期我們就來深入談談LED與眼睛健康這一熱議話題。
 
  眼睛的感光
 
  人眼主要通過視網膜神經細胞進行感光,負責感光的視網膜細胞主要分兩種:桿細胞(Rod)和錐細胞(Cone),其中桿細胞負責暗視力,而錐細胞則負責明視力。光線是一組人眼可以感知到的電磁波,而人眼可以感知的電磁波(即可見光)波長一般在400(紫色)到700納米(紅色)之間,有少數人能夠感知到波長大約在380到780納米之間的光線。在各種不同波長的光線中,有些光線可以對眼睛造成損傷,而眼睛本身有一些天然的屏障,例如角膜和晶體,來對此進行防禦。
 
  但仍有些光線可以突破眼睛的防禦,對人眼造成負面影響,這些光線主要有藍光和紫外線。藍光屬於是可見光譜中波長較短但能量最高的部分,平均波長約為440納米。藍光可以穿透眼睛的晶體到達視網膜,有機會對視網膜造成光化學損害,可能直接或間接導致感光細胞的損害。有研究表明,眼睛處於無保護狀態長時間暴露在藍光下有機會造成視網膜的退行性改變,如年齡相關性黃斑變性(AMD)等(圖1)。紫外線則屬於不可見光,波長10-400納米,一般來說,人體不會感覺到紫外線的存在。過量紫外線照射引起的眼睛損傷包括角膜損傷、翼狀胬肉和白內障等。
 
LED光源產生的藍光有可能令視網膜氧化反應增加
  圖1:若長期及過量使用,LED光源產生的藍光有可能令視網膜氧化反應增加,產生有害自由基,但是否會對視網膜造成傷害,還有待更多的研究證據進一步證實。
 
  有關LED的疑慮
 
  LED的發光原理是將電能轉換為光,也就是對半導體施加電流,部份能量會以光的形式釋出,達到發光的效果,而通過添加不同種類的金屬材料或調節其成份的比例,可以使得光源的顏色不同。市面上使用的LED光源主要有三種合成方法:1.結合電子二極管和螢光粉,2.使用釋放紫外線的電子二極管結合螢光粉,3.用至少三種釋放不同波長光線的電子二極管混合,無論是使用上述何種方法,LED釋放的藍光或紫外光均相對較多,理論上若過量使用有可能對眼睛產生損傷(圖2)。
 
LED光源通過混合二極管或螢光粉產生不同顏色光線
  圖2:LED光源通過混合二極管或螢光粉產生不同顏色光線同時,理論上可能釋放較多藍光或紫外光。
 
  現時LED光源的應用領域不斷擴大,LED除用於照明外,還被廣泛應用於電腦、電視、手機登眾多電子產品的屏幕。基於LED光源工作的原理,理論上在使用時光源時應該會產生較多藍光或紫外光,若長期及過量使用可能引起眼睛損傷,有見及此,LED光源所產生的有害光線是否對於眼健康影響目前正備受關注。有研究顯示,被在不同種類的LED光源(藍、綠、紅、白)照射的視網膜色素細胞中,受藍色LED光源照射的細胞損傷最明顯,由此引發一輪有關LED傷眼的爭議。值得注意的是,這一實驗研究屬於體外實驗,即在實驗室中通過用視網膜色素細胞測試來研究,與實際環境及人體環境未必能完全相提並論。有關LED光源傷眼的爭議,到底孰是孰非?目前仍難以做出定論,但應該引起關注,同時應作出密切的監測,雖然不需過分擔心,亦不應對此輕視,目前大量更深入的研究正在進行中,以獲取更新的進一步臨床或實驗數據來對此進行論證。
 
  家用照明多無大礙
 
  通常情況下,夏日中午豔陽高照時,光照強度為10萬lux(勒克司,反映光照強度的國際單位),如果陰天時則為1萬5千lux,而根據英國特許屋宇設備工程師學會(CIBSE)指引,一般家居環境適合照明度適宜在200至300lux之間;文書、書寫用途的地方,照明度約300至500lux之間;廚房要切東西、烹煮食物,需要充足光線,照明度約500lux。即使是身處烈日照射之下,藍光或紫外線的眼睛損傷也並不會因光照數小時而出現,而是通常經年累月的積累之後才會發生。與太陽光照的強度相比,現時用於照明的LED光源,理論上其產生藍光或紫外線的分量應該還不足以對人眼產生傷害。而近年流行的LED顯示屏,據生產商標示,亦只會發出微量的藍光,故安全上亦理應不會出現大問題。另外,藍光其實亦應用於醫學上,以改善初生嬰兒黃疸問題,但在照藍光燈時,一般會遮蔽嬰兒雙眼,免其吸收過量藍光。
 
  適當使用,積極護眼
 
  即便目前的LED光源理論上還不足以對眼睛造成傷害,但不當的使用仍可能給眼睛仍帶來負擔,引起眼乾、疲勞等不適症狀。使用電子產品時,尤其青少年兒童,要注意閱讀距離不要過近、時間不能過長或使用方式不當,都會令眼睛容易疲勞,甚至可能產生近視或者令度數加深迅速。以使用電腦為例,首先與屏幕保持適當距離(最少80cm,而當使用手機或閱讀書籍時距離應最少保持40cm),避免使用時間過長,還應避免室內其他光源反射到屏幕上而造成眩光,導致對比敏感度降低,增加眼睛負荷。同時,使用電腦時過分專注,則易令眨眼次數減少,增加眼乾等不適症狀。此外,亦應養成每隔三十分鐘,即遠眺窗外遠處景物三十秒的良好習慣,使得眼睛肌肉完全放鬆,讓眼睛可定時休息。
 
  結語
 
  LED光源以其高效、節能、環保等特性逐漸成為照明應用的新寵,但因其發光時產生較多的有害光線而可能傷眼而備受關注。目前對LED光源是否傷眼這一爭議暫時未能得出定論,我們對此雖然不需過分擔心,亦不應輕視,現時仍需提高警覺,注意適當使用LED設備,還要做好護眼措施。