液晶屏幕對老年人視力的影響

李慶碩

（遼寧科技大學，遼寧 鞍山114051）

一、引言

由于現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，手機、電視、平板以及電腦等裝配LCD 的電子設備在我國快速普及，人們在日常生活中也越來越多且很難避免的要接觸到LCD。多項研究已證實了LCD 設備對青少年視力的危害[1]，而LCD 對老年人視力影響的相關研究相對較少。隨著電子設備的進一步入侵，近幾年使用這些電子設備的老年人也越來越多，因此，LCD 對老年人視力影響的研究也變得越來越有必要。[2]

二、液晶顯示器（LCD）的原理及其特點

液晶顯示器（LCD）是一種自己并不能發(fā)光，需要依賴背光模組里面的光源才能擁有顯示性能的電子器件。①由于發(fā)光二極管（LED）節(jié)能、高效、長壽的性能，被廣泛的用作LCD 的背光源。

LCD 因自身的發(fā)光原理，具有很多的特點，對老年人視力產(chǎn)生的影響主要有以下四點：

（一）背光源中含有高含量的藍光

LCD 的背光源是白光LED，目前，大多數(shù)我們用的白光LED都是藍光LED 激發(fā)黃色磷光粉產(chǎn)生混合白光效應。[3]因此，LCD能夠釋放出大量藍光，而波長在400-480nm 之間的藍光具有相對較高能量的光線。

（二）亮度可調節(jié)

LCD 的亮度調節(jié)依賴于背光源的亮度調節(jié)，根據(jù)LCD 的型號及品牌不同，LCD 的亮度調節(jié)范圍在0cd/m2—500cd/m2（cd/m2為亮度的單位，坎德拉/平方米，即單位投影面積上的發(fā)光強度）。

（三）色溫可調節(jié)

LCD 的色溫受LCD 中的彩色濾光片透過的紅綠藍的比例影響，可以通過液晶驅動電壓的方式來調整紅綠藍三色的比例達到調節(jié)色溫的目的。不同型號及品牌的LCD 色溫調節(jié)范圍不同，常見的LCD 色溫預設值為5000K、6500K、9300K 等，用戶可在5000-9300K 之間調節(jié)。[4]

（四）液晶屏輻射亮度

輻射亮度常被用來描述液晶屏發(fā)光表面的明亮程度，可用單位發(fā)光截面在給定方向的單位立體角內的輻射通量來表示，計量單位為W/(sr·m2)。液晶屏的輻射亮度在某些情況下會對人眼產(chǎn)生輻射危害。[5]

三、老年人的眼部特點

隨著年齡的逐漸增長，老年人各身體器官都會發(fā)生變化，在眼球處發(fā)生的主要變化包括；眼組織結構變化、眼部生理變化和眼部病理性變化。

（一）眼組織結構的變化

眼組織的結構變化會引起晶狀體部位透光能力的減弱，感光細胞神經(jīng)元減少，視網(wǎng)膜功能衰退。

由于年齡的增長影響，人的眼角膜直徑逐漸變小，眼部肌肉調節(jié)能力也逐漸減弱，晶狀體變的越來越渾濁，使得晶狀體的光透過能力大幅減弱，眼睛的自我調節(jié)能力也大幅降低。隨著瞳孔的直徑隨著年齡增長而變小，能夠進到眼睛的光感受器部位的光不斷減少，瞳孔適應眼部周圍光環(huán)境變化的能力也逐漸降低，到80 歲時這種適應能力幾乎喪失完全。

另外，眼球后部組織視網(wǎng)膜變薄，眼睛上的光感受器和視網(wǎng)膜上的神經(jīng)元數(shù)量減少，黃斑中央凹處的視錐細胞逐漸減少，與視錐細胞相聯(lián)系的雙極細胞及神經(jīng)節(jié)細胞的數(shù)量也逐漸減少，以及視網(wǎng)膜色素上皮的色素細胞脫失，都會導致視網(wǎng)膜的防護功能及視覺功能衰弱。[2]

（二）眼部生理變化[2]

老年人眼部的生理變化會引起老視、色覺改變、視覺改變、人眼調節(jié)力下降及角膜和視網(wǎng)膜透明度下降所引起的對眩光敏感的問題。

1.生理性老視。伴隨著年齡的增長，隨之而來的是眼球晶狀體部位硬化，睫狀肌部位功能性減退所帶來的生理性調節(jié)能力下降，醫(yī)學上稱之為老視(即老花眼)。

這是一個悲傷的故事，世界上最后一頭雄性北白犀Sudan（“蘇丹”）在 3 月 19 日被實施安樂死，北白犀這個在地球生存了上千萬年的物種走向滅絕。

2.色覺改變。眼球部位的晶狀體老化、晶狀體變成黃色或黃褐色會使老年人的色覺發(fā)生改變，對于藍色和黃色的物體辨識困難。

3.明視覺改變。隨著年齡的增長，老年人對于明暗的適應能力會有不同程度的下降。

4.對眩光敏感。老年人的角膜部位和晶狀體部位因年齡增長導致透明度下降，引起光線在眼球內部的散射，使視網(wǎng)膜部位成像對比度降低。

（三）眼部的病理性變化

老年人眼部的病理性眼部變化會引起多種眼部疾病。研究指出，老年人發(fā)生白內障、老年黃斑變性等眼部疾病的概率明顯高于其他的年齡階段。[2]

1.白內障。由于各種原因引起的眼球晶狀體部位代謝紊亂，晶狀體部位蛋白質變性導致晶狀體部位渾濁，形成白內障。[3]

2.黃斑變性。黃斑變性主要與黃斑區(qū)長期受慢性光損傷，視網(wǎng)膜色素上皮細胞老化有關。[3]

四、LCD 對老年人視力的影響

根據(jù)LCD 發(fā)光原理和特點，結合老年人眼部特點分析，LCD 對老年人視力的影響有以下幾點：

（一）藍光對老年人視力的影響

LCD 的背景光源中含有大量藍光，會對老年人視力造成影響，產(chǎn)生藍光危害。藍光危害是指由光源中400～500nm 的藍光波段長時間照射眼睛后引起的一種視網(wǎng)膜上的光化學損傷。這種光化學損傷主要分為兩種:一種是藍光直接與視網(wǎng)膜上的感光細胞中的視覺色素反應所導致的損傷；另一種是藍光與視網(wǎng)膜色素上皮細胞中的脂褐素(A2E)反應所導致的損傷。這種藍光危害引起的光化學反應會生成較多的自由基，這些自由基都具有很強的細胞毒性，破壞細胞正常生長，進而影響眼部的正?；瘜W反應和代謝過程，促使老年人眼部產(chǎn)生包括白內障、黃斑變性及視網(wǎng)膜脫落等眼部疾病，影響老年人視力。[3]

（二）LCD 的亮度可調節(jié)對老年人視力的影響

LCD 的亮度可調節(jié)性可以滿足正常老年人和眼部患病老年人在不同環(huán)境下的眼部需求，進而減少LCD 對正常老年人視力的損傷以及減緩患有不同眼部疾病的老年人視力的進一步惡化。由于老年人眼部結構變化，正常老年人需要的亮度普遍較高。但是過高和過低的亮度都會對老年人的視力造成影響。在不同的環(huán)境照度下，LCD 亮度不同，對人眼的傷害也不同，有實驗得出不同環(huán)境照度下LCD 亮度對正常老年人視力影響的最小值。

表1 不同環(huán)境照度下LCD 亮度對老年人視力影響的最小值[6]

另外，患有不同眼部疾病的老年人對亮度的需求也不同?；加芯铙w厚囊混的病人日常所需亮度較低；患有青光眼的病人日常所需亮度較高。不適合的亮度會加重眼部疾病的老化。因此，LCD 亮度可調節(jié)，可以保證老年人根據(jù)自己的眼睛情況調整，從而減輕老年人視力的損傷，有利于老年人視力健康。

（三）LCD 的色溫可調節(jié)對老年人視力的影響

合適的色溫有利于老年人的視力健康。不同的色溫對老年人視力的影響不同。高色溫會對老年人眼部造成損傷但會提高老年人視覺表現(xiàn)，低色溫有利于降低老年人眼部疾病的產(chǎn)生風險。長時間暴露在高色溫的LED 白光環(huán)境下會誘導老人眼球晶狀體部位上皮細胞內活性氧的過度生成，進而引發(fā)一系列的生物效應，包括細胞增殖活性降低、嚴重的DNA 損傷、細胞周期阻滯及細胞凋亡，從而損傷視覺。然而，高色溫的光源在一定程度上可以幫助提高老年人集中注意力。

有實驗表明：老年人的視覺表現(xiàn)隨著色溫的升高而有所改善。[7]但是，低色溫LED 光可以減少由于光誘導產(chǎn)生的晶體上皮細胞上發(fā)生的氧化應激反應，減少白內障、黃斑變性等疾病的產(chǎn)生風險。[3][8]因此，色溫的選擇應當結合老人實際眼部狀況及視覺需要，選擇健康合適的色溫。

（四）LCD 眩光對老年人視力的影響

過高的亮度引發(fā)眩光，造成老年人視物能力降低。經(jīng)瞳孔進入的過高亮度的光經(jīng)由角膜、晶狀體，對角膜、晶狀體造成損傷，同時在視網(wǎng)膜上形成光幕，造成眩光現(xiàn)象。形成眩光時，無法看見其他物體，因而影響老年人看事物的能力。而LCD 由于自身特點，容易產(chǎn)生和反射高亮度的光線，使用不當就會增加眩光的幾率。眩光產(chǎn)生時，視網(wǎng)膜受到400-1400nm 的輻射亮度刺激，適應狀態(tài)被破壞，使得物體在視網(wǎng)膜部位上成像清晰度和對比度下降。此外，累積長時間眩光可能會增加老年人眼部白內障的發(fā)病幾率，對老年人眼球產(chǎn)生損傷，導致老年人視力下降。[7]

有調查表明，經(jīng)常夜間開車及夜間作業(yè)人群，因各種眩光影響使得白內障的發(fā)病率高于一般人群。[9]可知，累積長時間的眩光會對老人視力造成影響。

五、結論

研究表明，LCD 背光源中的藍光會對老年人的眼球組織不同部位造成不同程度的損傷，并會加速誘導白內障、黃斑變性及視網(wǎng)膜疾病等老年人常見眼病的產(chǎn)生及發(fā)展，進而影響視力；亮度的可調節(jié)性解決了不同老人對亮度的不同需求，同時合適的亮度可以減弱LCD 對老人視力的損害；過高的亮度會產(chǎn)生眩光，眩光會造成老年人視力損害；高色溫會對老人視力造成損害，但會提高老年人視覺表現(xiàn)；低色溫可以降低老年人各種眼部疾病的患病風險。因此，老年人在進行視覺顯示終端（VDT）作業(yè)時應當選擇一個合適的色溫和亮度，而LCD 的發(fā)展也應當考慮老年人的眼部健康而對過量的藍光做出一些調整以及推出適合老年人使用的“老人模式”。

注釋：

①https://baike.baidu.com/item/ 液晶顯示器 /110242?fr=aladdin .