为什么OLED灯光让人感觉如此舒适?

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苏州应信家居科技有限公司(Suzhou Applic-Info Home Technology Co.)是由一批对OLED照明满怀热情的 “极客”组成的公司,其中包括化学家、建筑师、生物学家、设计师、营销专家等。我们提供从OLED产品的设计、制造到营销的全方位服务。作为OLEDWorks渠道合作伙伴计划的成员,我们致力于创造最高品质的OLED灯具,提供健康、舒适的卓越照明。

由于新冠疫情,在家里工作和学习的人激增。我们可以看到,笔记本电脑的订单量增加了12.6%以上,我的许多朋友曾表示说,随着长时间使用频闪液晶屏,户外活动也有所减少,他们的视觉疲劳加剧,开始影响生活和工作。我认为这是健康照明的一个大好机会。视觉疲劳、眼部健康等健康照明话题在疫情之前主要集中在青少年近视的防控上;疫情之后,已经成为全社会关注的问题。
从我第一次接触OLED光开始,它似乎就有一种吸引我们的魔力——在OLED的灯光下,我们自然而然地感到平静和专注。之后,我花了很长时间来思考这种感觉的原因。OLED到底好在哪里?我们怎样才能说服消费者愿意接受更高的价格来购买OLED产品而不是LED?我知道OLED灯具拥有无与伦比的质感和感觉,但如何才能把它传递给消费者?或者说,除了感觉之外,还有更深层次的东西需要发掘?

光的生物学

当光线到达眼睛时,首先经过与光感无关的细胞,然后到达眼球后面的光感细胞,再逆向传输到视神经。因此,在视神经的位置上没有光感受器,形成了一个没有视觉信息的盲点。由于人类有两只眼睛,而大脑有很强的信息处理能力,这些盲点在后来的视觉信息处理中得以消除。
干细胞广泛分布在视网膜中,主要用于形成暗视觉。它们只能识别黑白图像。杆状细胞高度敏感,一个两个光子即可激活。光进入杆状细胞后,视蛋白通过改变细胞壁上的离子通道来调节电位,电位被传送到大脑形成视觉。

中央凹的锥体细胞负责对光的视觉进行精细描绘。在视网膜的中央凹处有三种类型的视锥细胞,分别是对蓝光(短波长)敏感的S型,对绿光(中波长)敏感的M型和对红光(长波长)敏感的L型。视锥细胞感受到的光信号通过双极细胞传递给神经节细胞,转化为电流信号并传输到大脑。

光的生物学

我们每天都会收到大量的视觉信息数据。每分钟通过人眼的数据量约为140.34gb,这意味着一小时内有8tb的数据被传送到大脑中。粗略地说,大脑消耗了人体总能量消耗的三分之一,而视觉系统消耗了大脑总能量的46%。换句话说,你每天消耗的能量中有六分之一是提供给视觉系统的。视觉系统在任何生物中都发挥着不可或缺的作用,但它是一个非常昂贵的器官。

我们每天在视觉过程中耗费了如此大的精力,因此有效地感知和传输光线至关重要。

OLED光对我们健康的益处

无紫外线

短波蓝光范围内的紫外线和可见光能量极高,对有机大分子有破坏作用。人类的皮肤癌主要是由阳光中过多的紫外线引起的。这就是为什么天气预报中还介绍了紫外线指数和防晒霜建议。

如果眼部防护不到位,紫外线会从眼睛外部进入内部,对角膜、瞳孔、晶体、视网膜等造成损害。据研究数据显示,仅在美国就有约2400万白内障患者,其中许多病例是由紫外线照射引起的。传统的荧光灯和蓝光LED灯由紫外线激发,造成过多的紫外线和高强度蓝光,长期使用会对健康造成危害。

OLED照明经过认证(IEC 62471),不会对皮肤或角膜造成光化学紫外线风险。

低黄-橙色光谱

由于光敏蛋白的存在,M型和L型光感受器可以响应黄橙谱。黄橙色光谱有最多的 “受体”。视锥细胞中绿色和红色光谱的M型和L型细胞可以很好地感知黄橙光。

在这个过程中,大多数消耗性受体被打开——除了对蓝光敏感的S型锥体细胞(比例最小)。但大多数输出通道处于堵塞或低效状态——它们感知到了光,但信息无法传输,导致氨基酸和离子消耗增加。

蓝色绿色红色波峰

我想这是OLED能够减少视力疲劳的关键因素。与LED或其他传统光源相比,OLED的光谱曲线更为特殊。在蓝色、绿色和红色频段有一个波峰,逐渐增大。这与人类视觉系统的运行机制完全一致。OLED照明中降低的光通量可以减少对眼睛的刺激,减少眼睛细胞的损失,避免因通道堵塞而增加能源消耗。

高红光

1903年,第三届诺贝尔医学和生物学奖授予了研究光疗的Niels Ryberg Finsen。他自身患有疾病(一种被称为尼曼-匹克病的罕见代谢性疾病),他发现阳光对他的病情有缓解作用,而且晒伤是由过量的紫外线而不是因过热或其他波长的光引起的。他还发现,紫外线能破坏遗传物质并杀死细菌。

此外,光疗是治疗季节性情感障碍的有效方法。这是一种情绪障碍症,与特定季节(尤其是冬季)相关。

“由于具有较高的红色峰值,OLED照明能够为现代用户提供Finsen发现的这些健康益处,而LED很可能无法做到,因为它的蓝色峰值很高,而且难以产生红色波长。”
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柔和的漫射光

去年,我们收到一份关于OLED和LED台灯的视觉疲劳对比测试报告。该测试由北京眼科研究所完成,实验的主要内容是让不同年龄的受试者在不同光源下做大量的文字校对。一段时间后,对视力下降、阅读速度和准确率进行测量。报告显示,OLED具有明显的优势,部分指标甚至超过了LED性能的40%。

我觉得OLED是最接近自然光的人造光源。我认为主要原因是OLED接近于理想的均匀性光源。OLED的发光贯穿整个表面,任何位置的亮度和发射方向都是一致的。对于点光源照明,可以通过复杂的光学结构(透镜、曲面反射)或导光板的多次折射来模拟面光源的效果。然而,其实际性能水平远远低于OLED。

打个不恰当的比方,这有点像高保真音响领域大家所追求的 “模拟声音”。数字音源的采样率再高,毕竟还是离散形式。黑胶唱片是完全连续的模拟声音,虽然信噪比无法与现代数字音源相比,但发出的声音更令人舒适。

“OLED面板可以均匀地照明整个区域,这意味着无需额外的大脑处理就可以形成一致的画面。不要低估这个计算量。更加均匀的照明水平可以减少大脑处理你看到的的东西所消耗的能量,并减少眼睛的疲劳。”
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OLED——优势卓著的光源

总而言之,在面光源方面,LED永远无法与OLED匹敌。过高的单位亮度会引起眩光。即使把它做成面光源,也会因为散射光的发射方向而导致亮度迅速衰减,即使在相同的亮度下,清晰度也无法赶上OLED。

我相信,一种有益健康、能够提高注意力并缓解眼部疲劳和不适的光线,绝对值得你付出更多。我希望这篇文章能帮助说服消费者去尝试一下,亲身感受OLED灯光的魅力。

作者:Jinshan Wang博士,Zhongyang Xie,Wei Zhang,Luning Wang