液晶屏幕对老年人视力的影响

李庆硕

（辽宁科技大学，辽宁 鞍山114051）

一、引言

由于现代科技的快速发展，手机、电视、平板以及电脑等装配LCD 的电子设备在我国快速普及，人们在日常生活中也越来越多且很难避免的要接触到LCD。多项研究已证实了LCD 设备对青少年视力的危害[1]，而LCD 对老年人视力影响的相关研究相对较少。随着电子设备的进一步入侵，近几年使用这些电子设备的老年人也越来越多，因此，LCD 对老年人视力影响的研究也变得越来越有必要。[2]

二、液晶显示器（LCD）的原理及其特点

液晶显示器（LCD）是一种自己并不能发光，需要依赖背光模组里面的光源才能拥有显示性能的电子器件。①由于发光二极管（LED）节能、高效、长寿的性能，被广泛的用作LCD 的背光源。

LCD 因自身的发光原理，具有很多的特点，对老年人视力产生的影响主要有以下四点：

（一）背光源中含有高含量的蓝光

LCD 的背光源是白光LED，目前，大多数我们用的白光LED都是蓝光LED 激发黄色磷光粉产生混合白光效应。[3]因此，LCD能够释放出大量蓝光，而波长在400-480nm 之间的蓝光具有相对较高能量的光线。

（二）亮度可调节

LCD 的亮度调节依赖于背光源的亮度调节，根据LCD 的型号及品牌不同，LCD 的亮度调节范围在0cd/m2—500cd/m2（cd/m2为亮度的单位，坎德拉/平方米，即单位投影面积上的发光强度）。

（三）色温可调节

LCD 的色温受LCD 中的彩色滤光片透过的红绿蓝的比例影响，可以通过液晶驱动电压的方式来调整红绿蓝三色的比例达到调节色温的目的。不同型号及品牌的LCD 色温调节范围不同，常见的LCD 色温预设值为5000K、6500K、9300K 等，用户可在5000-9300K 之间调节。[4]

（四）液晶屏辐射亮度

辐射亮度常被用来描述液晶屏发光表面的明亮程度，可用单位发光截面在给定方向的单位立体角内的辐射通量来表示，计量单位为W/(sr·m2)。液晶屏的辐射亮度在某些情况下会对人眼产生辐射危害。[5]

三、老年人的眼部特点

随着年龄的逐渐增长，老年人各身体器官都会发生变化，在眼球处发生的主要变化包括；眼组织结构变化、眼部生理变化和眼部病理性变化。

（一）眼组织结构的变化

眼组织的结构变化会引起晶状体部位透光能力的减弱，感光细胞神经元减少，视网膜功能衰退。

由于年龄的增长影响，人的眼角膜直径逐渐变小，眼部肌肉调节能力也逐渐减弱，晶状体变的越来越浑浊，使得晶状体的光透过能力大幅减弱，眼睛的自我调节能力也大幅降低。随着瞳孔的直径随着年龄增长而变小，能够进到眼睛的光感受器部位的光不断减少，瞳孔适应眼部周围光环境变化的能力也逐渐降低，到80 岁时这种适应能力几乎丧失完全。

另外，眼球后部组织视网膜变薄，眼睛上的光感受器和视网膜上的神经元数量减少，黄斑中央凹处的视锥细胞逐渐减少，与视锥细胞相联系的双极细胞及神经节细胞的数量也逐渐减少，以及视网膜色素上皮的色素细胞脱失，都会导致视网膜的防护功能及视觉功能衰弱。[2]

（二）眼部生理变化[2]

老年人眼部的生理变化会引起老视、色觉改变、视觉改变、人眼调节力下降及角膜和视网膜透明度下降所引起的对眩光敏感的问题。

1.生理性老视。伴随着年龄的增长，随之而来的是眼球晶状体部位硬化，睫状肌部位功能性减退所带来的生理性调节能力下降，医学上称之为老视(即老花眼)。

这是一个悲伤的故事，世界上最后一头雄性北白犀Sudan（“苏丹”）在 3 月 19 日被实施安乐死，北白犀这个在地球生存了上千万年的物种走向灭绝。

2.色觉改变。眼球部位的晶状体老化、晶状体变成黄色或黄褐色会使老年人的色觉发生改变，对于蓝色和黄色的物体辨识困难。

3.明视觉改变。随着年龄的增长，老年人对于明暗的适应能力会有不同程度的下降。

4.对眩光敏感。老年人的角膜部位和晶状体部位因年龄增长导致透明度下降，引起光线在眼球内部的散射，使视网膜部位成像对比度降低。

（三）眼部的病理性变化

老年人眼部的病理性眼部变化会引起多种眼部疾病。研究指出，老年人发生白内障、老年黄斑变性等眼部疾病的概率明显高于其他的年龄阶段。[2]

1.白内障。由于各种原因引起的眼球晶状体部位代谢紊乱，晶状体部位蛋白质变性导致晶状体部位浑浊，形成白内障。[3]

2.黄斑变性。黄斑变性主要与黄斑区长期受慢性光损伤，视网膜色素上皮细胞老化有关。[3]

四、LCD 对老年人视力的影响

根据LCD 发光原理和特点，结合老年人眼部特点分析，LCD 对老年人视力的影响有以下几点：

（一）蓝光对老年人视力的影响

LCD 的背景光源中含有大量蓝光，会对老年人视力造成影响，产生蓝光危害。蓝光危害是指由光源中400～500nm 的蓝光波段长时间照射眼睛后引起的一种视网膜上的光化学损伤。这种光化学损伤主要分为两种:一种是蓝光直接与视网膜上的感光细胞中的视觉色素反应所导致的损伤；另一种是蓝光与视网膜色素上皮细胞中的脂褐素(A2E)反应所导致的损伤。这种蓝光危害引起的光化学反应会生成较多的自由基，这些自由基都具有很强的细胞毒性，破坏细胞正常生长，进而影响眼部的正常化学反应和代谢过程，促使老年人眼部产生包括白内障、黄斑变性及视网膜脱落等眼部疾病，影响老年人视力。[3]

（二）LCD 的亮度可调节对老年人视力的影响

LCD 的亮度可调节性可以满足正常老年人和眼部患病老年人在不同环境下的眼部需求，进而减少LCD 对正常老年人视力的损伤以及减缓患有不同眼部疾病的老年人视力的进一步恶化。由于老年人眼部结构变化，正常老年人需要的亮度普遍较高。但是过高和过低的亮度都会对老年人的视力造成影响。在不同的环境照度下，LCD 亮度不同，对人眼的伤害也不同，有实验得出不同环境照度下LCD 亮度对正常老年人视力影响的最小值。

表1 不同环境照度下LCD 亮度对老年人视力影响的最小值[6]

另外，患有不同眼部疾病的老年人对亮度的需求也不同。患有晶状体厚囊混的病人日常所需亮度较低；患有青光眼的病人日常所需亮度较高。不适合的亮度会加重眼部疾病的老化。因此，LCD 亮度可调节，可以保证老年人根据自己的眼睛情况调整，从而减轻老年人视力的损伤，有利于老年人视力健康。

（三）LCD 的色温可调节对老年人视力的影响

合适的色温有利于老年人的视力健康。不同的色温对老年人视力的影响不同。高色温会对老年人眼部造成损伤但会提高老年人视觉表现，低色温有利于降低老年人眼部疾病的产生风险。长时间暴露在高色温的LED 白光环境下会诱导老人眼球晶状体部位上皮细胞内活性氧的过度生成，进而引发一系列的生物效应，包括细胞增殖活性降低、严重的DNA 损伤、细胞周期阻滞及细胞凋亡，从而损伤视觉。然而，高色温的光源在一定程度上可以帮助提高老年人集中注意力。

有实验表明：老年人的视觉表现随着色温的升高而有所改善。[7]但是，低色温LED 光可以减少由于光诱导产生的晶体上皮细胞上发生的氧化应激反应，减少白内障、黄斑变性等疾病的产生风险。[3][8]因此，色温的选择应当结合老人实际眼部状况及视觉需要，选择健康合适的色温。

（四）LCD 眩光对老年人视力的影响

过高的亮度引发眩光，造成老年人视物能力降低。经瞳孔进入的过高亮度的光经由角膜、晶状体，对角膜、晶状体造成损伤，同时在视网膜上形成光幕，造成眩光现象。形成眩光时，无法看见其他物体，因而影响老年人看事物的能力。而LCD 由于自身特点，容易产生和反射高亮度的光线，使用不当就会增加眩光的几率。眩光产生时，视网膜受到400-1400nm 的辐射亮度刺激，适应状态被破坏，使得物体在视网膜部位上成像清晰度和对比度下降。此外，累积长时间眩光可能会增加老年人眼部白内障的发病几率，对老年人眼球产生损伤，导致老年人视力下降。[7]

有调查表明，经常夜间开车及夜间作业人群，因各种眩光影响使得白内障的发病率高于一般人群。[9]可知，累积长时间的眩光会对老人视力造成影响。

五、结论

研究表明，LCD 背光源中的蓝光会对老年人的眼球组织不同部位造成不同程度的损伤，并会加速诱导白内障、黄斑变性及视网膜疾病等老年人常见眼病的产生及发展，进而影响视力；亮度的可调节性解决了不同老人对亮度的不同需求，同时合适的亮度可以减弱LCD 对老人视力的损害；过高的亮度会产生眩光，眩光会造成老年人视力损害；高色温会对老人视力造成损害，但会提高老年人视觉表现；低色温可以降低老年人各种眼部疾病的患病风险。因此，老年人在进行视觉显示终端（VDT）作业时应当选择一个合适的色温和亮度，而LCD 的发展也应当考虑老年人的眼部健康而对过量的蓝光做出一些调整以及推出适合老年人使用的“老人模式”。

注释：

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