(高清版)GBT 39771.1-2021 半导体发光二极管光辐射安全 第1部分：要求与等级分类方法

ICS31.260半导体发光二极管光辐射安全国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T39771.1—2021 I Ⅱ 35等级分类 4附录A(资料性附录)无晶状体的人视网膜紫外危害 6附录B(规范性附录)眼睛和皮肤紫外危害的作用光谱函数 附录C(规范性附录)视网膜蓝光危害作用光谱函数 附录D(资料性附录)LED应用产品的光辐射安全评价指南 IGB/T39771.1—2021GB/T39771《半导体发光二极管光辐射安全》分为2个部分：——第1部分：要求与等级分类方法；本部分为GB/T39771的第1部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中华人民共和国工业和信息化部(电子)提出并归口。本部分起草单位：杭州浙大三色仪器有限公司、中国电子技术标准化研究院、国家灯具质量监督检验中心(中山)、浙江三色光电技术有限公司、广州赛西标准检测研究院有限公司、杭州产品质量监督检测研究院。GB/T39771.1—2021高亮度(辐射亮度)半导体发光二极管已广泛应用于照明、显示及其他消费电子产品中，其光学辐射对人体健康的影响，是产品的安全问题之一。本部分主要考虑光辐射波长为近紫外、可见光区域的半导体发光二极管，可能产生的光辐射危害为眼睛和皮肤的紫外危害、眼睛近紫外危害、视网膜蓝光危害和视网膜热危害。目前，半导体发光二极管的视网膜热危害并不明显，暂时不在本部分考虑的范围。视网膜蓝光危害与眼睛的角膜和晶状体对短波长蓝光、紫光的吸收有关，正常成年人由于眼睛的紫外过滤作用，视网膜危害主要为蓝光辐射。对于婴儿、人工晶状体(与截止波长有关)和无晶状体的人的情况，部分紫外辐射可能直接照射到视网膜上，本部分建议作为无晶状体情况考虑，参见附录A。由于长期使用半导体发光二极管可能对人体健康的潜在影响，其相关情况还在研究之中。1GB/T39771.1—2021半导体发光二极管光辐射安全第1部分：要求与等级分类方法GB/T39771的本部分规定了半导体发光二极管(以下简称LED)的光辐射安全要求与危险等级分类方法。本部分适用于光辐射波长为近紫外和可见光区域(300nm～780nm)的单芯片或多芯片LED。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T20145—2006灯和灯系统的光生物安全性GB/T30117.2—2013灯和灯系统的光生物安全第2部分：非激光光辐射安全相关的制造要求指南SJ/T11395—2009半导体照明术语3术语和定义GB/T20145—2006、GB/T30117.2—2013和SJ/T11395—2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。发射限值emissionlimit对于特定的危险类型，允许的最大光发射值。小光源smallsource对向角小于接收角的光源。眼睛和皮肤的紫外危害UVhazardfortheeyeandskin眼睛和皮肤受到紫外辐射时潜在的光化学危害，有效的作用光谱范围为200nm～400nm。注：本部分的起始波长为300nm。眼睛和皮肤的紫外危害辐照度UVhazardirradiancefortheeyeandskin光谱范围300nm～400nm的光谱辐照度Ex与紫外危害作用光谱函数Suv(λ)(见附录B)加权积分所得的值，计算如公式(1)所示。……2GB/T39771.1—2021式中：Es---—眼睛和皮肤的紫外危害辐照度，单位为瓦每平方米(W·m-²);Suy(λ)——眼睛和皮肤的紫外危害作用光谱函数；眼睛受到近紫外辐射时潜在的光化学危害，有效的作用光谱范围为315nm～400nm。光谱范围315nm～400nm的总辐射照度，计算如公式(2)所示。…………(2)式中：EuvA———眼睛近紫外危害辐照度，单位为瓦每平方米(W·m-²);Ex——光谱辐照度，单位为瓦每平方米纳米(W·m-²·nm-¹);视网膜受到蓝光辐射时潜在的光化学危害，有效的作用光谱范围为300nm～700nm。光谱范围300nm～700nm的光谱辐亮度La与蓝光危害作用光谱函数B(λ)(见附录C)加权积分后所得的值，计算如公式(3)所示。…………式中：Lp--—视网膜蓝光危害辐亮度，单位为瓦每平方米球面度(W·m-²·sr-¹);La——光谱辐亮度，单位为瓦每平方米球面度纳米(W·m-²·sr-¹·nm-¹);B(λ)——蓝光危害作用光谱函数；视网膜蓝光危害—小光源辐照度retinalbluelighthazardirradianceofsmallsource光谱范围300nm～700nm的光谱辐照度Ea与蓝光危害作用光谱函数B(λ)加权积分后所得的值，计算如公式(4)所示。式中：Ep———视网膜蓝光危害—小光源辐照度，单位为瓦每平方米(W·m-²);Ex———光谱辐照度，单位为瓦每平方米纳米(W·m-²·nm-¹);B(λ)——蓝光危害作用光谱函数；注：LED的对向角小于接收角时，视网膜蓝光危害可采用辐照度来进行评价。3GB/T39771.1—20213.10视场fieldofview通过测量装置接收LED光辐射时，接收区域所对应的立体角。注：本部分中用平面接收角[单位为弧度(rad)]来表示。3.11安全距离safetydistance眼睛与LED之间的距离，当大于该距离下使用时，LED可达发射不会超过危险等级所对应的发射3.12可达发射值accessibleemissionvalue在预期使用下，LED可能达到的最大光辐射水平。4光辐射安全的限值4.1眼睛和皮肤紫外危害发射限值最大预期辐照时间为30000s的情况，眼睛和皮肤紫外危害的曝辐限值为30J·m-²。对于LED光辐射，眼睛和皮肤紫外危害发射限值由眼睛和皮肤紫外危害辐照度给出，它与允许使Es=30/t4.2眼睛近紫外危害发射限值max眼睛近紫外危害的曝辐限值为10000J·m-²。对于LED光辐射，眼睛近紫外危害的发射限值由眼睛近紫外危害辐照度给出，它与允许使用的最 (6)非普通照明用LED,最大预期辐照时间为30000s;对于普通照明用LED,最大预期辐照时间为1000s,时间大于或等于1000s时，对眼睛总的近紫外辐照度不能超过10W·m-²。4.3视网膜蓝光危害发射限值预期辐照时间在10000s内的情况，视网膜蓝光危害的曝辐限值为10⁶J·m-²·sr-¹。对于LED光辐射，视网膜蓝光危害的发射限值由视网膜蓝光危害辐照度给出，它与允许使用的最时间大于10000s时，对眼睛的视网膜蓝光辐亮度不能超过100W·m-²·sr-1。对于小光源LED,视网膜蓝光危害的发射限值以视网膜蓝光危害—小光源辐照度给出。预期辐照时间在100s内时，视网膜蓝光危害—小光源的发射限值为100J·m-²;时间大于100s时，视网膜蓝光危害—小光源的发射限值为1W·m-²。小光源LED,当预期辐照时间小于或等于100s时，视网膜蓝光危害的发射限值Ep与允许使用的4GB/T39771.1—20215等级分类LED光辐射安全的危险等级由低到高分为0类、1类、2类和3类。对于高危险等级的LED,则可以根据应用要求给出较低危险等级的安全距离。对于LED的应用产品，其光辐射安全评价可参见附录D。5.20类(豁免类)0类是指LED在下列条件下，不造成潜在光辐射危害的危险等级；在200mm距离下进行测试，其可达发射值应不超过表1所规定的发射限值。即：——在tmax=30000s内不造成眼睛和皮肤的紫外危害(Es);——对于普通照明用时，在tmax=1000s内不造成眼睛近紫外危害(EuvA);——对于非普通照明用时，在tmax=30000s内不造成眼睛近紫外危害(EuyA);——在tmax=10000s内不造成视网膜蓝光危害(Lp,对于小光源可采用Ep)。表10类LED的发射限值危害类型符号作用光谱函数发射限值单位眼睛和皮肤的紫外危害W·m-2眼睛近紫外危害W·m-²视网膜蓝光危害B(λ)W·m-²·sr-1视网膜蓝光危害—小光源B(λ)W·m-2“对于普通照明用LED,眼睛近紫外危害的发射限值为10W·m-²;对于非普通照明用LED为0.33W·m-²。5.31类(低危险)1类是指LED在下列条件下，不造成潜在光辐射危害的危险等级；在200mm距离下进行测试，其可达发射值应不超过表2所规定的发射限值。即：——在tmax=10000s内不造成眼睛和皮肤的紫外危害(Es);——在tmax=300s内不造成眼睛近紫外危害(EuyA);-—在tmax=100s内不造成视网膜蓝光危害(Lp,对于小光源则为Eg)。危害类型符号作用光谱函数发射限值单位眼睛和皮肤的紫外危害EsSu(λ)0.003W·m-2眼睛近紫外危害EuyA—W·m-2视网膜蓝光危害LBB(λ)W·m-2·sr-1视网膜蓝光危害—小光源EBB(λ)W·m-25.42类(中度危险)2类是指LED在下列条件下，不造成潜在光辐射危害的危险等级；在200mm距离下进行测试，其5GB/T39771.1—2021可达发射值应不超过表3所规定的发射限值。即：———在tmax=1000s内不造成眼睛和皮肤的紫外——在tmax=0.25s内不造成视网膜蓝光危害(Lp,对于小光源则为Ep)。表32类LED的发射限值危害类型符号作用光谱函数发射限值单位眼睛和皮肤的紫外危害Su(λ)0.03W·m-2眼睛近紫外危害EuvAW·m-2视网膜蓝光危害B(λ)4000000W·m-²·sr-1视网膜蓝光危害—小光源B(λ)400W·m-25.53类(高危险)3类是指LED可达发射值超过表3所规定的任一发射限值。6(资料性附录)无晶状体的人视网膜紫外危害A.1无晶状体的人视网膜紫外危害无晶状体的人眼(以下简称“无晶状体”)视觉系统中，视网膜受到短波辐射时潜在的光化学危害，有效的作用光谱范围为300nm～700nm。A.2无晶状体视网膜紫外危害辐亮度无晶状体视网膜紫外危害辐亮度是光谱范围在300nm～700nm的光谱辐亮度La与无晶状体紫外危害作用光谱函数A(λ)加权积分所得的值，计算如公式(A.1)所示。式中：LA———无晶状体视网膜紫外危害辐亮度，单位为瓦每平方米球面度(W·m-²·sr-¹);La—--—光谱辐亮度，单位为瓦每平方米球面度纳米(W·m-²·sr-¹·nm-¹);A(λ)——无晶状体紫外危害作用光谱函数，见表A.1;表A.1无晶状体紫外危害作用光谱函数A(λ)波长作用光谱函数666666667GB/T39771.1—2021表A.1(续)波长nm作用光谱函数18GB/T39771.1—2021A.3无晶状体视网膜紫外危害发射限值预期辐照时间在10000s内的情况，无晶状体视网膜紫外危害的曝辐限值为10⁶J·m-²·sr-¹;时间大于10000s时，对无晶状体视网膜紫外危害辐亮度不能超过100W·m-²·sr-¹。无晶状体视网膜紫外危害的发射限值Lp与允许使用的最大辐照时间tmax有关，计算如公式(A.2)所示。Lp=10000/tmax…………(A.2)A.4等级分类对于用于无晶状体的人的LED,除按第5章中“等级分类”进行评价外，还需要进行无晶状体视网膜紫外危害的安全评价，其分类依据如下：a)在10000s内不造成无晶状体视网膜紫外危害LA,并且符合第5章中0类分类要求的，定义b)在100s内不造成无晶状体视网膜紫外危害LA,并且符合第5章中1类分类要求的，定义为c)在0.25s内不造成无晶状体视网膜紫外危害LA,并且符合第5章中2类分类要求的，定义为d)超过2类发射限值的就属于3类。因此，对于无晶状体视网膜紫