لامپ‌های LED به عنوان یک جایگزین پرطرفدار برای لامپ‌های سنتی به شمار می‌روند و باعث شده‌اند بسیاری از ما در خانه‌ها و محیط‌های کاری از این تکنولوژی استفاده کنیم. با این حال، برخی باور دارند که استفاده از لامپ های LED ممکن است به چشمان ما آسیب برساند. به همین دلیل بررسی ضرر لامپ LED برای چشم مهم است.
چراغ یا لامپ LED چیست؟
برای آگاهی از تاثیرات چراغ LED، مهم هست که ساختار و کارکرد آن را بهتر بشناسیم. ال ای دی LED یک دیود ساطع کننده نور است که با عبور جریان الکتریکی از آن، می‌تواند نوار باریکی از نور مرئی تولید کند. ال ای دی ها منابع نوری رایج برای تولید نور و نمایشگرهای دیجیتال هستند، چرا که از نظر صرفه جویی در انرژی کارآمد، کم هزینه و سازگار با محیط زیست هستند.
یک چراغ LED حاوی ماده‌ای به نام نیمه هادی (semiconductor) است که وقتی جریان الکتریکی از آن عبور می‌کند، نور مرئی تولید خواهد کرد. نیمه هادی (دیود) رنگ نور LED را هم تعیین می‌کند. LEDهای آبی، قرمز و سبز که اغلب با مواد دیگری مانند فسفر ترکیب می‌شوند، این توانایی را دارند که طیف کاملی از رنگ‌ها را تولید نمایند.
با این تفاسیر، ال‌ای‌دی‌ها به رایج‌ترین منبع نور مصنوعی تبدیل شده‌اند و با وجود آنها محبوبیت لامپ‌های رشته‌ای و فلورسنت کاهش یافته است. لامپ‌های رشته‌ای نور را با رشته‌هایی تولید می‌کنند که گرم می‌شود و کارایی آنها را هم کاهش می‌دهد.
همچنین، لامپ‌های فلورسنت فشرده (CFL) حاوی گاز جیوه هستند که هنگام عبور الکتریسیته، نور ماوراء بنفش (UV) را منتشر می‌کنند. سپس نور UV توسط یک پوشش فسفر جذب شده و نور مرئی را ساطع می‌کند. لامپ‌های فلورسنت به اندازه کافی انرژی کارآمد یا ماندگار ندارند و حاوی مواد سمی هستند.
با توجه به این دلایل، لامپ‌های LED را می‌توان در بسیاری از وسایل استفاده کرد، از جمله:
- چراغ‌های راهنمایی و رانندگی
- روشنایی خانه و فضای باز
- کنترل از راه دور
- مانیتورهای کامپیوتر
- صفحه نمایش تبلت
- گوشی‌های هوشمند
- تلویزیون‌های ال‌ای‌دی
قبل از بررسی ضرر لامپ LED برای چشم، به یاد داشته باشید که لامپ‌های LED زمان لمس شدن گرمای زیادی را منتقل نمی‌کنند و با استفاده از کسری از انرژی لامپ‌های رشته‌ای یا فلورسنت، نور روشن‌تری تولید می‌کنند.
نور LED آبی یکی از اجزای مهم نور LED سفید است
توسعه LED آبی در سال 2014 یک دستاورد قابل توجه بود که منجر به محبوبیت گسترده نورپردازی LED شد. دلیل این امر آن است که می‌توان از لامپ‌های LED آبی برای تولید نور سفید استفاده کرد. در حالی که چراغ‌های LED قرمز و سبز برای چندین دهه وجود داشتند و به خوبی استفاده می‌شدند، تولید نور آبی LED دشوار بود. البته این سختی تنها تا زمانی که محققان ژاپنی این موضوع را به واقعیت تبدیل کردند، ادامه داشت. این یک پیشرفت قابل توجه بود و باعث شد دانشمندانی که برای ساخت آن تلاش کردند، جایزه نوبل فیزیک 2014 را دریافت کنند.
یکی از راه‌های ایجاد نور سفید مصنوعی، ترکیب خروجی سه LED تک رنگ است (ترکیبی از منابع نور LED قرمز، سبز و آبی). در نظر داشته باشید که مواد نیمه هادی رنگ LED را تعیین می‌کنند. اما انجام این کار گران است و تا حدودی دشوار خواهد بود. در ضمن، نور سفید مصنوعی را می‌توان با ترکیب نور LED آبی با فسفر زرد کم انرژی هم ایجاد کرد. به عنوان مثال، یک لامپ ممکن است حاوی نور LED آبی باشد که فسفر زرد را تحریک می‌کند. در نتیجه رنگ‌ها با هم ترکیب می‌شوند و نور سفید را تشکیل می‌دهند.
نور LED به عنوان منبع نور مصنوعی
یک لامپ LED 15 یا 20 واتی می‌تواند همان میزان روشنایی یک لامپ رشته‌ای 100 واتی را تولید کند. برای بررسی ضرر لامپ LED برای چشم باید در نظر داشته باشیم که لامپ‌های ال‌ای‌دی مقاومت خوبی دارند کمتر با مشکل شکسته شدن مواجه می‌شوند. همچنین، گرمای کمی ساطع می‌کنند و می‌توانند هزاران ساعت دوام بیاورند. آنها همچنین در چند سال گذشته بسیار مقرون به صرفه‌تر شده‌اند. این لامپ‌ها به پرتو افکنی در همه جهات، نور را در یک جهت ساطع می‌کنند که می‌تواند برای روشنایی فضای کار مفید باشد.
جالب است بدانید که چراغ‌های LED با رنگ آنها و سیستم کلوین (K) «دمای رنگ» توصیف می‌شوند. مثلا:
- نور سفید مایل به آبی که شبیه نور روز است دمای رنگی در حدود 6000 کلوین خواهد داشت.
- یک نور سفید سرد دمای رنگی در حدود 4000 کلوین دارد.
- یک چراغ LED سفید گرم (که رنگ مایل به قرمز تولید می‌کند) دمای رنگی در حدود 3000 کلوین خواهد داشت.
یکی از مزایای لامپ‌های قدیمی (لامپ‌های رشته‌ای) این است که نور گرم‌تر و متعادل‌تری از طیف مرئی ساطع می‌کنند. رنگ‌هایی که در نورهای رشته‌ای دیده می‌شوند، مشابه رنگ‌هایی هستند که در نور خورشید هم دیده می‌شوند. دانشمندان به آزمایش و ایجاد یک چراغ LED سفید مقرون به صرفه که به نور طبیعی روز نزدیک‌تر است، ادامه داده‌اند. آنها این کار را با استفاده از مواد دیگری مانند فسفر قرمز پیش می‌برند. این کار به ایجاد چراغ‌های LED با طیف کامل کمک می‌کند که شباهت بیشتری به نور طبیعی خورشید دارند و دمای رنگی آنها هم در حدود 6500K است. این لامپ‌ها کاربردهای زیادی از جمله لامپ‌های مخصوص پرورش برای رشد گیاهان در فضای داخلی دارند.
چراغ LED در وسایل الکترونیکی
دلیل دیگری که توسعه LEDها انقلابی بوده، این است که شرکت‌ها را به این توانایی رسانده که صفحه نمایش‌های الکترونیکی نسبتا ارزان و محکم تولید کنند. اینجاست که باید به ضرر لامپ LED برای چشم توجه بیشتری داشته باشیم. یک صفحه نمایش LED دارای نظمی مشخص از دیودهای ساطع کننده نور بسیار ریز قرمز، سبز و آبی است. هنگامی که جریان الکتریکی از این دیودهای مینیاتوری عبور می‌کند، نور مرئی هم ساطع می‌شود.
ترکیب قرمز، سبز و آبی میلیون‌ها رنگ تولید می‌کند. در ضمن، نور سفید زمانی تولید می‌شود که دیودهای قرمز، سبز و آبی همگی روشن باشند. وقتی صفحه سیاه است، این دیودها هم خاموش می‌شوند. از آنجایی که صفحه نمایش‌های LED محکم و نسبتا ارزان هستند، در بسیاری از دستگاه‌ها از جمله تلویزیون‌ها، مانیتورهای کامپیوتر، گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و داشبورد خودرو مورد استفاده خواهند بود.
اثرات لامپ LED بر چشم چیست؟
با در دسترس بودن منابع نور LED مقرون به صرفه و کم مصرف، نگرانی‌های جدی در مورد تأثیر این لامپ‌ها روی چشم‌ها وجود دارد. یکی از نگرانی‌های اصلی در مورد لامپ‌های LED، نور آبی است که از خود ساطع می‌کنند. نور آبی طول موج کوتاه و انرژی بالایی دارد، به این معنی که نسبت به رنگ های دیگر راحت تر در چشم پخش می شود که می تواند ناراحت کننده باشد و می تواند نگاه کردن به آن را سخت تر کند.
مطالعات نشان داده اند که نور آبی می تواند با برهم زدن ریتم شبانه روزی، چرخه طبیعی خواب و بیداری بدن، بر الگوهای خواب ما تأثیر بگذارد. نور آبی تولید ملاتونین را سرکوب می کند، هورمونی که به تنظیم خواب کمک می کند، به خواب رفتن در شب سخت تر می شود و بر کیفیت کلی خواب ما تأثیر می گذارد. این می تواند منجر به علائمی مانند خواب آلودگی، تغییرات خلقی و کاهش توانایی تمرکز شود.
علاوه بر این، تحقیقات انجام شده توسط دانشکده پزشکی هاروارد نشان می دهد که قرار گرفتن در معرض نور آبی در ساعات شب ممکن است به انواع خاصی از سرطان، دیابت، بیماری قلبی و چاقی کمک کند، اگرچه تحقیقات بیشتری در این زمینه باید انجام شود.
البته به یاد داشته باشید که نور آبی ساطع شده از صفحه نمایش‌های الکترونیکی و منابع نور مصنوعی بسیار کمتر از نور خورشید است. حتی اگر هر روز ساعت‌ها در مقابل مانیتور و تمام روز را در دفتری با نور مصنوعی بگذرانید، هنوز هم نور خورشید بزرگ‌ترین منبع نور آبی (حتی در داخل خانه) است.
نور آبی چیست؟
برای درک بهتر ضرر لامپ LED برای چشم، خوب است با نور آبی هم آشنا شویم. این نور، حدود یک سوم کل نور مرئی را تشکیل می‌دهد و می‌توان آن را به دو دسته کلی تقسیم کرد: آبی_بنفش و آبی_فیروزه‌ای.
- نور آبی_بنفش به عنوان نور مرئی پرانرژی (HEV) نیز شناخته می‌شود. طول موج آن از حدود 400 نانومتر (nm) تا 455 نانومتر متغیر است. این نور انرژی بالاتری نسبت به رنگ‌های دیگر در طیف مرئی دارد. به همین دلیل، محققان آن را با اثرات منفی بالقوه بر سلامت چشم بررسی کرده‌اند.
- نور آبی_فیروزه‌ای طول موج بیشتری دارد که از 465 نانومتر تا 495 نانومتر اندازه گیری شده است. این نور انرژی کمتری دارد و مشخص شده که حتی با برخی فواید سلامتی همراه است. دانشمندان دریافته‌اند که نور آبی فیروزه‌ای می‌تواند هوشیاری را بهبود بخشیده و در تقویت خلق و خو موثر باشد. ضمن اینکه در تقویت عملکرد مغز و حافظه هم تأثیراتی دارد و به تنظیم چرخه خواب و بیداری کمک می‌کند.
نکته مهم: افراد مبتلا به اختلال عاطفی فصلی (SAD) با نوردرمانی با استفاده از نور آبی_فیروزه‌ای بهبود یافته‌اند.
ضرر لامپ LED با نور آبی برای چشم
نور آبی نسبت دیگر نور و رنگ‌های موجود در طیف الکترومغناطیسی به نور ماوراء بنفش نامرئی نزدیک است. برای مثال، طول موج کوتاه‌تر و انرژی بالاتری نسبت به نور قرمز دارد. از آنجایی که می‌دانیم UV انرژی بالایی دارد و به چشم آسیب می‌رساند، طبیعی است که در مورد نور مرئی آبی با انرژی بالاتر و آسیب چشم نگران باشیم. نور آبی می‌تواند از قرنیه (بافت شفاف جلوی چشم) و عدسی عبور کند و به شبکیه (بافتی در پشت چشم که نور را به سیگنال‌هایی برای مغز تبدیل می‌کند)، برسد.
با این حال، زمان بررسی ضرر لامپ LED برای چشم درک این نکته هم مهم است که اشعه ماوراء بنفش انرژی بسیار بالاتری نسبت به نور مرئی دارد. نور در محدوده مرئی (از جمله نور آبی) به اندازه تابش اشعه ماوراء بنفش نور خورشید بر چشم تأثیر نمی‌گذارد.
این امکان وجود دارد که قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور آبی از منابعی مانند خورشید بتواند به سلول‌های شبکیه آسیب برساند و باعث مشکلات بینایی شود. البته مطالعات بیشتری مورد نیاز است تا بدانیم آیا آسیب طولانی مدت به شبکیه از نور آبی طبیعی نشأت گرفته یا نور مصنوعی بر این مسئله تأثیر بیشتری دارد. اما به هر حال برای اینکه همه جوانب احتیاط را رعایت کنید، به یاد داشته باشید که مقدار نور آبی از منابع مصنوعی در مقایسه با مقدار نور آبی از نور خورشید کمتر است.
ضرر لامپ LED برای چشم با صفحه نمایش LED
این روزها اکثر دستگاه‌های الکترونیکی از فناوری LED استفاده می‌کنند. صفحه نمایش‌های دیجیتال دارای چراغ‌های LED قرمز، سبز و آبی هستند که در ردیف‌های به هم فشرده قرار گرفته‌اند. رایج‌ترین منابع نور آبی الکترونیکی هم گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و لپ‌تاپ‌ها با صفحه نمایش نور پس زمینه هستند.
هیچ مدرکی مبنی بر اینکه نور آبی از دستگاه‌های دیجیتال می‌تواند به چشم آسیب برساند وجود ندارد. اگرچه برخی از مطالعات در گذشته ارتباطی بین نور آبی و آسیب چشم پیدا کرده‌اند، اما این تحقیقات روی چشم‌های انسان زنده انجام نشده و از نور آبی صفحه‌های دیجیتال هم استفاده نشده است.
لامپ‌های ال‌ای‌دی
در حالی که لامپ‌های ال‌ای‌دی مصنوعی داخلی هم نور آبی بیشتری ساطع می‌کنند، اما معمولا هنگامی که به طور مسئولانه و برای هدف مورد نظر خود استفاده می‌شوند، خطری ایجاد نمی‌کنند. کارشناسان زمان بررسی ضرر لامپ LED برای چشم اذعان داشته‌اند، افزایش خطر آسیب شبکیه در اثر نور آبی در مقایسه با خطر سیگار کشیدن، اضافه وزن، بیماری قلبی و فشار خون بالا بسیار ناچیز است.
با این حال، قرار گرفتن در معرض نور آبی شدید یا نور بسیار روشن از هر نوع منبع (LED، فلورسنت یا رشته‌ای) این پتانسیل را دارد که برای چشم‌ها ناامن باشد. به طور خاص، چراغ‌های LED با روشنایی شدید باید با دقت مورد استفاده قرار گیرند. همچنین، یک منبع نور LEDمی‌تواند همان روشنایی یک لامپ رشته‌ای را ارائه دهد. اما از سطح بسیار کوچک‌تر، نور را متمرکز می‌کند. بنابراین، برخورد مستقیم منابع LEDمعمول و در دسترس مانند چراغ قوه‌های با نور شدید، ممکن است مضر باشد.
راهکارهایی برای کاهش اثرات نور LED
با پیروی از دستورالعمل‌های زیر می‌توانید برنامه ریزی خوبی برای محدود کردن اثرات بالقوه چراغ‌های LED روی چشم‌ها داشته باشید.
- از خیره شدن به یک چراغ LED روشن بدون پلک زدن یا حرکت دادن چشم خودداری کنید.
- برای مدت طولانی و به طور مستقیما به یک چراغ LED روشن نگاه نکنید.
- منابع نور LED با شدت بالا مانند لیزر یا چراغ قوه را به طور مستقیم سمت چشمان خودتان یا دیگران نگیرید.
- میزان روشنایی لامپ‌های LED و صفحه نمایش LED را کاهش دهید.
- ویژگی فیلتر نور آبی یا حالت شب را در دستگاه خود روشن کنید.
- هنگام استفاده از وسایل الکترونیکی از فیلترهای ضد تابش استفاده کنید.
- زمان استفاده از صفحه نمایش و دستگاه‌های دیجیتال را کاهش دهید.
- لامپ‌های ال‌ای‌دی را انتخاب کنید که برای چشمان شما احساس ناراحتی به وجود نمی‌آورند (مانند لامپ‌هایی که رنگ‌های گرم‌تر دارند).
برای دور ماندن از ضرر لامپ LED برای چشم، همیشه به یاد داشته باشید که لیزرها و چراغ قوه‌های با نور شدید نباید مستقیما به سمت چشم‌ها قرار بگیرند.
چه زمانی به چشم پزشک مراجعه کنیم؟
در نهایت، اگر در معرض نور شدید قرار گرفته‌اید و همچنان درد، ناراحتی یا از دست دادن بینایی برای مدتی را تجربه می‌کنید، با پزشک مراجعه کنید. فراموش نکنید که چراغ‌های LED به منابع نوری استاندارد برای دستگاه‌های الکترونیکی، خانه‌ها و مشاغل تبدیل شده‌اند. آنها نور کارآمد و مقرون به صرفه را در تمام رنگ‌های طیف مرئی ارائه می‌دهند. همچنین، هنگامی که برای هدف مورد نظر خود استفاده می‌شود (که نوردهی محیط یا دستگاه است)، به طور کلی خطری برای چشم و بینایی ایجاد نمی‌کنند. اما مهم است که استفاده بیش از حد آنها را محدود کنیم و راهکارهای ارائه شده در بخش قبلی را جدی بگیریم.
افزودن دیدگاه جدید