雷石产业观察 | 电子产品视觉健康，老赛道上的新较量

导语: 视觉健康虽然并不是一个新鲜的话题,但如今随着电子产品的大量使用而变得越来越受关注。目前,国内有哪些企业正在这一领域进行技术革新?国家标准的制定又给这一产业带来了哪些机遇?

　　

    

　　

疫情时代,电子产品与青少年的学习生活深度融合,居家在线学习使得学生总体近视率上升。据国家卫健委2022年的统计数据,我国儿童青少年近视率为53.6%。“孩子天天上网课的同时如何保住孩子视力”已成为当前中国家长最关心的青少年健康问题。

　　

然而,受到这一困扰的不仅仅是未成年人,北京大学中国健康发展研究中心此前发布的国内首部《国民视觉健康》白皮书显示,近视已经成为我国的“国病”:5岁以上人群中,每3个人就有1个人是近视,中国面临着比西方国家更为严重的视觉健康危机。

　　

在人类现代生产生活中,无论是网课、还是日常办公、视频会议、抑或浏览视频网站,电子产品所占据的时间比例正越来越高,因此,电子产品所引发的视觉健康问题已成为一个急需解决的社会性难题。

　　

视觉健康电子产品的解决方向

　　

通过对视听健康的深入研究,该领域的专业研究机构惠仁康宁视觉与听觉健康实验室提出要从三大影响因素的角度进行科学防控,其中包括:

　　

 (一) 显示工业因素:如亮度、对比度、闪烁、蓝光等;

　　

(二) 医学临床因素:如人体耐受度、观视时长、专注度等;

　　

(三) 环境综合因素:如环境照度、距离、视场、显示内容等。

　　

综合来看,整体视觉健康的最根本出路是,从产品设计的源头来保证电子产品符合视觉健康要求而用户侧和应用侧的改进则要相应跟上。要实现产品侧的提升,除了电子产品生产企业要加强技术创新以外,标准规范与检测验证也是一个重要的环节,这两个方面都将会给相关产业带来变革。

　　

电子产品视觉健康技术创新的主流方向

　　

在电子产品的视觉健康方面,半导体显示和灯具两大类企业构成了产业的主导力量。目前,电子产品的视觉健康技术创新,主要集中在以下几个方面:

　　

去蓝光:

　　

可见光中波长415nm至455nm的短波蓝光危害性最强,人眼长期观看高蓝光占比的屏幕会导致黄斑病变,造成不可逆损伤。目前在市场上有两大主流思路,一是通过软件调节色温,但通常来说色温的调节会导致偏色,会引发其他的视觉偏差等问题,因此并不能解决根本问题。另一种则是通过硬件调光,更换LED芯片,来微调LED光源有害蓝光的峰值位置从小于450nm迁移到460nm,有效减轻蓝光的危害。或者,在显示基材表面镀制防蓝光膜,以多层膜的膜层分界面实现对蓝光的反射,从而减少蓝光的透过率。

　　

在这个领域,普遍存在的有显示屏的蓝光波峰红移技术,通过长波LED背光并匹配彩膜色阻补偿,降低高能短波蓝光强度占比,在护眼的同时显示画质不受影响。灯具则采用专利涂层技术,最大程度削减对人眼视网膜有害的蓝光成分,有效保护视力健康。如戴尔Eyesafe® 物理防蓝光技术就是从发光原理入手,改变蓝光强度峰值的光谱分布,从而降低蓝光伤害,该技术具有拒绝偏黄偏色和无需进行繁复操作两大优势。此前,乐视的“净蓝”技术,也是从物理光学上解决蓝光的问题。封装大厂国星光电推出Eyelove健康照明器件,其中EC健康光系列即为过滤短波蓝光LED。此外,没有蓝光的墨水屏,也吸引了部分厂商进入到这个细分市场,如海信和小天才的墨水屏平板。

　　

闪烁控制

　　

闪烁,通常由显示屏亮度的周期性强弱变化形成,会刺激眼部肌肉不断调节,导致用户眼睛疲劳。显示屏可以通过高迁移率氧化物背板技术、EPQ驱动+HSR倍频等超高刷新率技术组合,来提升刷新频率。目前,手机主流产品的刷新率在向90Hz~120Hz升级,电竞产品的刷新率甚至超过500Hz,不仅可以彻底解决屏幕闪烁问题,而且画面更加清晰流畅。灯具则采用无频闪电源,杜绝频闪引起的视觉疲劳,提高视觉舒适度。

　　

在手机屏幕领域,主要在使用PWM调光技术。以三星为代表的OLED手机屏幕,普遍采用低频PWM调光技术。 而国产手机荣耀系列,则是通过高频PWM调光技术来解决这一问题。所谓“PWM调光”,是通过控制屏幕晶体管不断亮、灭、亮、灭,交替发光,通过改变发光间隔,也就是所谓“占空比”,来调整屏幕亮度。占空比越低,亮度越小,我们观察到的屏幕黑线就越粗。根据IEEE以及我国相关技术标准,只有闪烁频率高于1250Hz,才被认为是低风险危害。京东方、维信诺等国产屏幕厂是国内目前支持高频PWM调光技术并有成熟产品的企业。

　　

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