(高清版)GBT 39771.1-2021 半導(dǎo)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)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(wǎng)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(shù) 附錄C(規(guī)范性附錄)視網(wǎng)膜藍(lán)光危害作用光譜函數(shù) 附錄D(資料性附錄)LED應(yīng)用產(chǎn)品的光輻射安全評價(jià)指南 IGB/T39771.1—2021GB/T39771《半導(dǎo)體發(fā)光二極管光輻射安全》分為2個(gè)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(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、國家燈具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(中山)、浙江三色光電技術(shù)有限公司、廣州賽西標(biāo)準(zhǔn)檢測研究院有限公司、杭州產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院。GB/T39771.1—2021高亮度(輻射亮度)半導(dǎo)體發(fā)光二極管已廣泛應(yīng)用于照明、顯示及其他消費(fèi)電子產(chǎn)品中，其光學(xué)輻射對人體健康的影響，是產(chǎn)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(dǎo)體發(fā)光二極管，可能產(chǎn)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(wǎng)膜藍(lán)光危害和視網(wǎng)膜熱危害。目前，半導(dǎo)體發(fā)光二極管的視網(wǎng)膜熱危害并不明顯，暫時(shí)不在本部分考慮的范圍。視網(wǎng)膜藍(lán)光危害與眼睛的角膜和晶狀體對短波長藍(lán)光、紫光的吸收有關(guān)，正常成年人由于眼睛的紫外過濾作用，視網(wǎng)膜危害主要為藍(lán)光輻射。對于嬰兒、人工晶狀體(與截止波長有關(guān))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(wǎng)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(dǎo)體發(fā)光二極管可能對人體健康的潛在影響，其相關(guān)情況還在研究之中。1GB/T39771.1—2021半導(dǎo)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(dǎo)體發(fā)光二極管(以下簡稱LED)的光輻射安全要求與危險(xiǎn)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(yīng)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(tǒng)的光生物安全性GB/T30117.2—2013燈和燈系統(tǒng)的光生物安全第2部分：非激光光輻射安全相關(guān)的制造要求指南SJ/T11395—2009半導(dǎo)體照明術(shù)語3術(shù)語和定義GB/T20145—2006、GB/T30117.2—2013和SJ/T11395—2009界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。發(fā)射限值emissionlimit對于特定的危險(xiǎn)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(shí)潛在的光化學(xué)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(shù)Suv(λ)(見附錄B)加權(quán)積分所得的值，計(jì)算如公式(1)所示。……2GB/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(shù)；眼睛受到近紫外輻射時(shí)潛在的光化學(xué)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(jì)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(wǎng)膜受到藍(lán)光輻射時(shí)潛在的光化學(xué)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(lán)光危害作用光譜函數(shù)B(λ)(見附錄C)加權(quán)積分后所得的值，計(jì)算如公式(3)所示?！街校篖p--—視網(wǎng)膜藍(lán)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(lán)光危害作用光譜函數(shù)；視網(wǎng)膜藍(lán)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(lán)光危害作用光譜函數(shù)B(λ)加權(quán)積分后所得的值，計(jì)算如公式(4)所示。式中：Ep———視網(wǎng)膜藍(lán)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(lán)光危害作用光譜函數(shù)；注：LED的對向角小于接收角時(shí)，視網(wǎng)膜藍(lán)光危害可采用輻照度來進(jìn)行評價(jià)。3GB/T39771.1—20213.10視場fieldofview通過測量裝置接收LED光輻射時(shí)，接收區(qū)域所對應(yīng)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(dāng)大于該距離下使用時(shí)，LED可達(dá)發(fā)射不會(huì)超過危險(xiǎn)等級所對應(yīng)的發(fā)射3.12可達(dá)發(fā)射值accessibleemissionvalue在預(yù)期使用下，LED可能達(dá)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(yù)期輻照時(shí)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(yù)期輻照時(shí)間為30000s;對于普通照明用LED,最大預(yù)期輻照時(shí)間為1000s,時(shí)間大于或等于1000s時(shí)，對眼睛總的近紫外輻照度不能超過10W·m-2。4.3視網(wǎng)膜藍(lán)光危害發(fā)射限值預(yù)期輻照時(shí)間在10000s內(nèi)的情況，視網(wǎng)膜藍(lán)光危害的曝輻限值為10?J·m-2·sr-1。對于LED光輻射，視網(wǎng)膜藍(lán)光危害的發(fā)射限值由視網(wǎng)膜藍(lán)光危害輻照度給出，它與允許使用的最時(shí)間大于10000s時(shí)，對眼睛的視網(wǎng)膜藍(lán)光輻亮度不能超過100W·m-2·sr-1。對于小光源LED,視網(wǎng)膜藍(lán)光危害的發(fā)射限值以視網(wǎng)膜藍(lán)光危害—小光源輻照度給出。預(yù)期輻照時(shí)間在100s內(nèi)時(shí)，視網(wǎng)膜藍(lán)光危害—小光源的發(fā)射限值為100J·m-2;時(shí)間大于100s時(shí)，視網(wǎng)膜藍(lán)光危害—小光源的發(fā)射限值為1W·m-2。小光源LED,當(dāng)預(yù)期輻照時(shí)間小于或等于100s時(shí)，視網(wǎng)膜藍(lán)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(xiǎn)等級由低到高分為0類、1類、2類和3類。對于高危險(xiǎn)等級的LED,則可以根據(jù)應(yīng)用要求給出較低危險(xiǎn)等級的安全距離。對于LED的應(yīng)用產(chǎn)品，其光輻射安全評價(jià)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(xiǎn)等級；在200mm距離下進(jìn)行測試，其可達(dá)發(fā)射值應(yīng)不超過表1所規(guī)定的發(fā)射限值。即：——在tmax=30000s內(nèi)不造成眼睛和皮膚的紫外危害(Es);——對于普通照明用時(shí)，在tmax=1000s內(nèi)不造成眼睛近紫外危害(EuvA);——對于非普通照明用時(shí)，在tmax=30000s內(nèi)不造成眼睛近紫外危害(EuyA);——在tmax=10000s內(nèi)不造成視網(wǎng)膜藍(lán)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(shù)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(wǎng)膜藍(lán)光危害B(λ)W·m-2·sr-1視網(wǎng)膜藍(lán)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(xiǎn))1類是指LED在下列條件下，不造成潛在光輻射危害的危險(xiǎn)等級；在200mm距離下進(jìn)行測試，其可達(dá)發(fā)射值應(yīng)不超過表2所規(guī)定的發(fā)射限值。即：——在tmax=10000s內(nèi)不造成眼睛和皮膚的紫外危害(Es);——在tmax=300s內(nèi)不造成眼睛近紫外危害(EuyA);-—在tmax=100s內(nèi)不造成視網(wǎng)膜藍(lán)光危害(Lp,對于小光源則為Eg)。危害類型符號作用光譜函數(shù)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(wǎng)膜藍(lán)光危害LBB(λ)W·m-2·sr-1視網(wǎng)膜藍(lán)光危害—小光源EBB(λ)W·m-25.42類(中度危險(xiǎn))2類是指LED在下列條件下，不造成潛在光輻射危害的危險(xiǎn)等級；在200mm距離下進(jìn)行測試，其5GB/T39771.1—2021可達(dá)發(fā)射值應(yīng)不超過表3所規(guī)定的發(fā)射限值。即：———在tmax=1000s內(nèi)不造成眼睛和皮膚的紫外——在tmax=0.25s內(nèi)不造成視網(wǎng)膜藍(lán)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(shù)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(wǎng)膜藍(lán)光危害B(λ)4000000W·m-2·sr-1視網(wǎng)膜藍(lán)光危害—小光源B(λ)400W·m-25.53類(高危險(xiǎn))3類是指LED可達(dá)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(wǎng)膜紫外危害A.1無晶狀體的人視網(wǎng)膜紫外危害無晶狀體的人眼(以下簡稱“無晶狀體”)視覺系統(tǒng)中，視網(wǎng)膜受到短波輻射時(shí)潛在的光化學(xué)危害，有效的作用光譜范圍為300nm～700nm。A.2無晶狀體視網(wǎng)膜紫外危害輻亮度無晶狀體視網(wǎng)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(shù)A(λ)加權(quán)積分所得的值，計(jì)算如公式(A.1)所示。式中：LA———無晶狀體視網(wǎng)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(shù)，見表A.1;表A.1無晶狀體紫外危害作用光譜函數(shù)A(λ)波長作用光譜函數(shù)666666667GB/T39771.1—2021表A.1(續(xù))波長nm作用光譜函數(shù)18GB/T39771.1—2021A.3無晶狀體視網(wǎng)膜紫外危害發(fā)射限值預(yù)期輻照時(shí)間在10000s內(nèi)的情況，無晶狀體視網(wǎng)膜紫外危害的曝輻限值為10?J·m-2·sr-1;時(shí)間大于10000s時(shí)，對無晶狀體視網(wǎng)膜紫外危害輻亮度不能超過100W·m-2·sr-1。無晶狀體視網(wǎng)膜紫外危害的發(fā)射限值Lp與允許使用的最大輻照時(shí)間tmax有關(guān)，計(jì)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(jìn)行評價(jià)外，還需要進(jìn)行無晶狀體視網(wǎng)膜紫外危害的安全評價(jià)，其分類依據(jù)如下：a)在10000s內(nèi)不造成無晶狀體視網(wǎng)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(nèi)不造成無晶狀體視網(wǎng)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(nèi)不造成無晶狀體視網(wǎng)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(wǎng)膜紫