(高清版)GBT 39771.1-2021 半導體發(fā)光二極管光輻射安全 第1部分：要求與等級分類方法

ICS31.260半導體發(fā)光二極管光輻射安全國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會GB/T39771.1—2021 I Ⅱ 35等級分類 4附錄A(資料性附錄)無晶狀體的人視網膜紫外危害 6附錄B(規(guī)范性附錄)眼睛和皮膚紫外危害的作用光譜函數 附錄C(規(guī)范性附錄)視網膜藍光危害作用光譜函數 附錄D(資料性附錄)LED應用產品的光輻射安全評價指南 IGB/T39771.1—2021GB/T39771《半導體發(fā)光二極管光輻射安全》分為2個部分：——第1部分：要求與等級分類方法；本部分為GB/T39771的第1部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。本部分由中華人民共和國工業(yè)和信息化部(電子)提出并歸口。本部分起草單位：杭州浙大三色儀器有限公司、中國電子技術標準化研究院、國家燈具質量監(jiān)督檢驗中心(中山)、浙江三色光電技術有限公司、廣州賽西標準檢測研究院有限公司、杭州產品質量監(jiān)督檢測研究院。GB/T39771.1—2021高亮度(輻射亮度)半導體發(fā)光二極管已廣泛應用于照明、顯示及其他消費電子產品中，其光學輻射對人體健康的影響，是產品的安全問題之一。本部分主要考慮光輻射波長為近紫外、可見光區(qū)域的半導體發(fā)光二極管，可能產生的光輻射危害為眼睛和皮膚的紫外危害、眼睛近紫外危害、視網膜藍光危害和視網膜熱危害。目前，半導體發(fā)光二極管的視網膜熱危害并不明顯，暫時不在本部分考慮的范圍。視網膜藍光危害與眼睛的角膜和晶狀體對短波長藍光、紫光的吸收有關，正常成年人由于眼睛的紫外過濾作用，視網膜危害主要為藍光輻射。對于嬰兒、人工晶狀體(與截止波長有關)和無晶狀體的人的情況，部分紫外輻射可能直接照射到視網膜上，本部分建議作為無晶狀體情況考慮，參見附錄A。由于長期使用半導體發(fā)光二極管可能對人體健康的潛在影響，其相關情況還在研究之中。1GB/T39771.1—2021半導體發(fā)光二極管光輻射安全第1部分：要求與等級分類方法GB/T39771的本部分規(guī)定了半導體發(fā)光二極管(以下簡稱LED)的光輻射安全要求與危險等級分類方法。本部分適用于光輻射波長為近紫外和可見光區(qū)域(300nm～780nm)的單芯片或多芯片LED。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T20145—2006燈和燈系統的光生物安全性GB/T30117.2—2013燈和燈系統的光生物安全第2部分：非激光光輻射安全相關的制造要求指南SJ/T11395—2009半導體照明術語3術語和定義GB/T20145—2006、GB/T30117.2—2013和SJ/T11395—2009界定的以及下列術語和定義適用于本文件。發(fā)射限值emissionlimit對于特定的危險類型，允許的最大光發(fā)射值。小光源smallsource對向角小于接收角的光源。眼睛和皮膚的紫外危害UVhazardfortheeyeandskin眼睛和皮膚受到紫外輻射時潛在的光化學危害，有效的作用光譜范圍為200nm～400nm。注：本部分的起始波長為300nm。眼睛和皮膚的紫外危害輻照度UVhazardirradiancefortheeyeandskin光譜范圍300nm～400nm的光譜輻照度Ex與紫外危害作用光譜函數Suv(λ)(見附錄B)加權積分所得的值，計算如公式(1)所示?！?GB/T39771.1—2021式中：Es---—眼睛和皮膚的紫外危害輻照度，單位為瓦每平方米(W·m-2);Suy(λ)——眼睛和皮膚的紫外危害作用光譜函數；眼睛受到近紫外輻射時潛在的光化學危害，有效的作用光譜范圍為315nm～400nm。光譜范圍315nm～400nm的總輻射照度，計算如公式(2)所示?！?2)式中：EuvA———眼睛近紫外危害輻照度，單位為瓦每平方米(W·m-2);Ex——光譜輻照度，單位為瓦每平方米納米(W·m-2·nm-1);視網膜受到藍光輻射時潛在的光化學危害，有效的作用光譜范圍為300nm～700nm。光譜范圍300nm～700nm的光譜輻亮度La與藍光危害作用光譜函數B(λ)(見附錄C)加權積分后所得的值，計算如公式(3)所示?！街校篖p--—視網膜藍光危害輻亮度，單位為瓦每平方米球面度(W·m-2·sr-1);La——光譜輻亮度，單位為瓦每平方米球面度納米(W·m-2·sr-1·nm-1);B(λ)——藍光危害作用光譜函數；視網膜藍光危害—小光源輻照度retinalbluelighthazardirradianceofsmallsource光譜范圍300nm～700nm的光譜輻照度Ea與藍光危害作用光譜函數B(λ)加權積分后所得的值，計算如公式(4)所示。式中：Ep———視網膜藍光危害—小光源輻照度，單位為瓦每平方米(W·m-2);Ex———光譜輻照度，單位為瓦每平方米納米(W·m-2·nm-1);B(λ)——藍光危害作用光譜函數；注：LED的對向角小于接收角時，視網膜藍光危害可采用輻照度來進行評價。3GB/T39771.1—20213.10視場fieldofview通過測量裝置接收LED光輻射時，接收區(qū)域所對應的立體角。注：本部分中用平面接收角[單位為弧度(rad)]來表示。3.11安全距離safetydistance眼睛與LED之間的距離，當大于該距離下使用時，LED可達發(fā)射不會超過危險等級所對應的發(fā)射3.12可達發(fā)射值accessibleemissionvalue在預期使用下，LED可能達到的最大光輻射水平。4光輻射安全的限值4.1眼睛和皮膚紫外危害發(fā)射限值最大預期輻照時間為30000s的情況，眼睛和皮膚紫外危害的曝輻限值為30J·m-2。對于LED光輻射，眼睛和皮膚紫外危害發(fā)射限值由眼睛和皮膚紫外危害輻照度給出，它與允許使Es=30/t4.2眼睛近紫外危害發(fā)射限值max眼睛近紫外危害的曝輻限值為10000J·m-2。對于LED光輻射，眼睛近紫外危害的發(fā)射限值由眼睛近紫外危害輻照度給出，它與允許使用的最 (6)非普通照明用LED,最大預期輻照時間為30000s;對于普通照明用LED,最大預期輻照時間為1000s,時間大于或等于1000s時，對眼睛總的近紫外輻照度不能超過10W·m-2。4.3視網膜藍光危害發(fā)射限值預期輻照時間在10000s內的情況，視網膜藍光危害的曝輻限值為10?J·m-2·sr-1。對于LED光輻射，視網膜藍光危害的發(fā)射限值由視網膜藍光危害輻照度給出，它與允許使用的最時間大于10000s時，對眼睛的視網膜藍光輻亮度不能超過100W·m-2·sr-1。對于小光源LED,視網膜藍光危害的發(fā)射限值以視網膜藍光危害—小光源輻照度給出。預期輻照時間在100s內時，視網膜藍光危害—小光源的發(fā)射限值為100J·m-2;時間大于100s時，視網膜藍光危害—小光源的發(fā)射限值為1W·m-2。小光源LED,當預期輻照時間小于或等于100s時，視網膜藍光危害的發(fā)射限值Ep與允許使用的4GB/T39771.1—20215等級分類LED光輻射安全的危險等級由低到高分為0類、1類、2類和3類。對于高危險等級的LED,則可以根據應用要求給出較低危險等級的安全距離。對于LED的應用產品，其光輻射安全評價可參見附錄D。5.20類(豁免類)0類是指LED在下列條件下，不造成潛在光輻射危害的危險等級；在200mm距離下進行測試，其可達發(fā)射值應不超過表1所規(guī)定的發(fā)射限值。即：——在tmax=30000s內不造成眼睛和皮膚的紫外危害(Es);——對于普通照明用時，在tmax=1000s內不造成眼睛近紫外危害(EuvA);——對于非普通照明用時，在tmax=30000s內不造成眼睛近紫外危害(EuyA);——在tmax=10000s內不造成視網膜藍光危害(Lp,對于小光源可采用Ep)。表10類LED的發(fā)射限值危害類型符號作用光譜函數發(fā)射限值單位眼睛和皮膚的紫外危害W·m-2眼睛近紫外危害W·m-2視網膜藍光危害B(λ)W·m-2·sr-1視網膜藍光危害—小光源B(λ)W·m-2“對于普通照明用LED,眼睛近紫外危害的發(fā)射限值為10W·m-2;對于非普通照明用LED為0.33W·m-2。5.31類(低危險)1類是指LED在下列條件下，不造成潛在光輻射危害的危險等級；在200mm距離下進行測試，其可達發(fā)射值應不超過表2所規(guī)定的發(fā)射限值。即：——在tmax=10000s內不造成眼睛和皮膚的紫外危害(Es);——在tmax=300s內不造成眼睛近紫外危害(EuyA);-—在tmax=100s內不造成視網膜藍光危害(Lp,對于小光源則為Eg)。危害類型符號作用光譜函數發(fā)射限值單位眼睛和皮膚的紫外危害EsSu(λ)0.003W·m-2眼睛近紫外危害EuyA—W·m-2視網膜藍光危害LBB(λ)W·m-2·sr-1視網膜藍光危害—小光源EBB(λ)W·m-25.42類(中度危險)2類是指LED在下列條件下，不造成潛在光輻射危害的危險等級；在200mm距離下進行測試，其5GB/T39771.1—2021可達發(fā)射值應不超過表3所規(guī)定的發(fā)射限值。即：———在tmax=1000s內不造成眼睛和皮膚的紫外——在tmax=0.25s內不造成視網膜藍光危害(Lp,對于小光源則為Ep)。表32類LED的發(fā)射限值危害類型符號作用光譜函數發(fā)射限值單位眼睛和皮膚的紫外危害Su(λ)0.03W·m-2眼睛近紫外危害EuvAW·m-2視網膜藍光危害B(λ)4000000W·m-2·sr-1視網膜藍光危害—小光源B(λ)400W·m-25.53類(高危險)3類是指LED可達發(fā)射值超過表3所規(guī)定的任一發(fā)射限值。6(資料性附錄)無晶狀體的人視網膜紫外危害A.1無晶狀體的人視網膜紫外危害無晶狀體的人眼(以下簡稱“無晶狀體”)視覺系統中，視網膜受到短波輻射時潛在的光化學危害，有效的作用光譜范圍為300nm～700nm。A.2無晶狀體視網膜紫外危害輻亮度無晶狀體視網膜紫外危害輻亮度是光譜范圍在300nm～700nm的光譜輻亮度La與無晶狀體紫外危害作用光譜函數A(λ)加權積分所得的值，計算如公式(A.1)所示。式中：LA———無晶狀體視網膜紫外危害輻亮度，單位為瓦每平方米球面度(W·m-2·sr-1);La—--—光譜輻亮度，單位為瓦每平方米球面度納米(W·m-2·sr-1·nm-1);A(λ)——無晶狀體紫外危害作用光譜函數，見表A.1;表A.1無晶狀體紫外危害作用光譜函數A(λ)波長作用光譜函數666666667GB/T39771.1—2021表A.1(續(xù))波長nm作用光譜函數18GB/T39771.1—2021A.3無晶狀體視網膜紫外危害發(fā)射限值預期輻照時間在10000s內的情況，無晶狀體視網膜紫外危害的曝輻限值為10?J·m-2·sr-1;時間大于10000s時，對無晶狀體視網膜紫外危害輻亮度不能超過100W·m-2·sr-1。無晶狀體視網膜紫外危害的發(fā)射限值Lp與允許使用的最大輻照時間tmax有關，計算如公式(A.2)所示。Lp=10000/tmax…………(A.2)A.4等級分類對于用于無晶狀體的人的LED,除按第5章中“等級分類”進行評價外，還需要進行無晶狀體視網膜紫外危害的安全評價，其分類依據如下：a)在10000s內不造成無晶狀體視網膜紫外危害LA,并且符合第5章中0類分類要求的，定義b)在100s內不造成無晶狀體視網膜紫外危害LA,并且符合第5章中1類分類要求的，定義為c)在0.25s內不造成無晶狀體視網膜紫外危害LA,并且符合第5章中2類分類要求的，定義為d)超過2類發(fā)射限值的就屬于3類。因此，對于無晶狀體視網膜紫