不同手机屏幕光生物效应的比较研究

发布时间：2020-04-14 20:04

【摘要】：随着照明技术的发展,作为第四代新型光源的LED(Lighting Emitting Diode)相比前几代传统光源照明产品有着诸多优势,比如:节能、寿命长、绿色环保、效能高、价格低等。这些优势也使得LED被广泛应用到城市道路照明、交通信号灯、交通工具灯、室内照明、自发光电子产品等领,与此同时,非视觉光生物效应研究日益受到人们的关注,研究重点已从最初的理论研究逐渐转向与自发光产品有关的人体生理与心理健康问题。本文研究内容分为两大部分。第一部分研究市场上常见的三种不同材质的手机屏幕(LED背光LCD、OLED、SUPER AMOLED)对青少年生理节律和蓝光危害的影响,比较了在黑暗中、屏幕距离瞳孔15cm处和四种不同色温条件下结果的差异性。在考虑年龄、人眼受光面积、透射率等相关因素的情况下,改进并计算节律因子和蓝光危害因子。结果表明:手机的节律因子和蓝光危害因子都随色温升高而增大,并且均呈现出良好的线性关系。在7425~9201K色温下,节律因子由大到小排列依次为:OLEDSUPER AMOLEDLED背光LCD;而蓝光危害因子由大到小排列依次为:LED背光LCDSUPER AMOLEDOLED,由此可以根据不同需求,选择健康适宜的手机类型。第二部分研究四种不同外界光环境下(3000K、4000K、6000K、黑暗)使用手机产生的非视觉生物效应。采用理论与实验相互论证的方法,通过计算节律因子M值,从理论上比较四种不同光环境下产生的非视觉生物效应;实验测试志愿者在四种不同外界光环境下的收缩压、舒张压和心率,通过生理参数表征非视觉生物效应的强弱。理论结果表明:黑暗中的手机亮屏有更高的M值,并且M值随着外界光环境色温的降低而减小。实验结果表明:收缩压、舒张压和心率变化率均随外界光环境色温升高而降低。由此可知,在黑暗中使用手机对人体产生更强的非视觉光生物效应,对人们的夜间睡眠、生理节律产生不利影响,适当降低外界白光色温能够在一定的程度上减少其产生的伤害。
【图文】：

光谱响应曲线,褪黑素,皮质醇,体温

图 1-1 24 小时白天黑夜体温，褪黑素和皮质醇周期节律[18人员针对光生物的研究主要从褪黑素抑制率、瞳孔变化和生由于其在人体内变化相对缓慢，测量方式相对容易且准确，。2001 年 Brainard 等人[19]以单色光为基础测量志愿者受光研究表明褪黑素的抑制率随波长减小而变大，并且作者提出褪黑素抑制率光谱响应曲线。与此同时，Thapan 等人[20]同

视网膜感光细胞,光路图,视网膜,视杆细胞

是一个相当复杂的光学系。光线首先通过最外层的角膜折射进滤作用最后到达视网膜。视网膜上有光细胞。视杆细胞存在于视网膜边缘果上起主导作用。视锥细胞存在于视，该细胞当外界亮度大于 3cd/m2时在Cs）存在于整个视网膜上，，该细胞不和视杆细胞传递信号，并且 ipRGCs 7]。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q63;TN312.8

【参考文献】