顯示設備用得越多,眼睛負荷越大;顯示産品尺寸越大,用眼負荷也會越大!有網友指出,如今無論是刷手機、看電視、玩電腦,還是在單位辦公、學生上課,甚至出門逛街,都很難“躲過”顯示屏産品。——屏幕顯示與用眼的關系,除了工作生活必需外,還存在大量的“被動暴露”。
2024年3月27日發布的《中國網絡視聽發展研究報告(2024)》顯示,截至2023年12月,我國移動互聯網用戶人均單日使用時長爲435分鍾。QuestMobile數據顯示,抖音的月人均使用時長達到46.54小時,這意味著平均每人每天刷抖音1.55小時以上。2024年10月31日,國家統計局發布的第三次全國時間利用調查公報顯示,我國居民每日睡覺休息活動的平均時間爲9小時46分鍾,每日勞動就業活動平均時間爲3小時28分鍾,每日使用互聯網平均時間爲5小時37分鍾。——綜合來看,使用顯示屏幕的時間,已成爲我國居民日常生活中僅次于“睡覺”的第二大時間占比活動。
在这种广泛且持久的显示屏应用渗透背景下,健康护眼显示正在成为行业技術发展的新高地。健康将成为继显示性能提升和大尺寸化之后,“最”关键的行业竞争点。目前,显示和照明等环境光产业以及“眼视光”产业,正围绕进一步的“健康”升级展开新一轮技術创新。
顯示産品健康化發展的新階段
5月份,显示器巨头AOC与京东方深度合作,联合推出AOC爱瞳圆偏光电竞显示器Q27G4SL/WS。据介绍,采用传统线偏振光技術的显示器,其光线在同一方向振动,长时间使用会集中刺激人眼同一区域,致使睫状肌持续紧张,进而引发干涩、酸胀等视觉疲劳问题。而京东方的BOE圆偏光技術,通过在屏幕表面配备独特的圆偏光护眼层,模拟自然光特性、使光矢量均匀旋转,让眼睛不同区域能均匀接收光线,极大减少对晶状体和视网膜的定向刺激,带来更舒适的护眼感受。
6月,在上海举办的世界移动通信大会(MWC)上,TCL华星全球首款类自然光谱轻薄平板显示产品,获得SGS颁发的全球首张类自然光谱EX(Quasi-Natural Light Spectrum EX)认证证书。该产品通过优化BLU(背光单元)和RGB色阻方案,实现全光谱成分比例贴近太阳光,有利于调节生理节律:白天可促进视网膜多巴胺分泌,预防近视;夜晚则减少光线对褪黑素分泌的抑制,降低对睡眠的影响。在SGS技術团队的全方位评估测试中,TCL华星类自然光谱轻薄平板显示的QNLI指数(该指数通过对比产品光谱与正午自然光光谱,计算380-780nm可见光波段重叠率)达56%。
6月9日,在第30屆廣州國際照明展覽會上,國星光電展出了多款“創新健康”照明光源産品。其中包括:通過新增紅外、紫光波段拓展光譜範圍的新産品;針對老年人視覺退化特性,采用低藍光+高紅光光源設計的適老照明産品;以及動態智能化光環境産品——該類産品可在白天模擬自然日光,抑制褪黑素分泌,提升辦公、教育場景活力;在傍晚和夜晚則削減特定藍光,增強暖光輸出,促進睡眠質量提升。
包括圆偏振、对自然光的模拟,以及增强红光部分等生物光学光谱等技術,已成为“健康光环境”在实现低频闪、低蓝光、高显色/高色域、低眩光等技術进步后,关键的新一轮技術升级方向。其中,显示设备拟合自然光的光谱和圆偏振特性,成为了下一代健康显示视觉科技必须突破的难点。
顯示設備“眼視光”的終極蛻變
增加额外光谱以提升视觉健康友好度的原理并不神秘。2010年夏普就推出了四色液晶技術,采用独有的四个子像素液晶屏结构,配备四色彩色滤光膜,进而提供四原色成像,使显示设备的色彩更为自然,视觉舒适性也有所提升。
然而,對于顯示設備而言,它不同于照明設備,無法肆無忌憚地模擬太陽光的連續光譜——因爲顯示設備的色彩呈現,必須依賴于人眼感光細胞對應的紅綠藍三原色。理論上,這三原色的波長越精准,其色彩呈現就越准確,越符合廣色域的顯示性能標准。但另一方面,三原色越精准,其顯示光譜就會越呈現三個柱狀凸起峰值,而非太陽光那種連續過渡的光譜結構。
人眼在億萬年進化中,已經適應了太陽光的光譜能量分布,並在白天、夜晚等不同自然光照條件下形成了相應的生物鍾節律。顯示設備的三原色峰值光譜與自然光連續光譜的巨大差異,正是顯示設備改變人類生物節律、造成用眼負荷遠大于自然環境的原因之一。
因此,健康显示设备需要在保持高色域、高色准的前提下,模拟更自然的太阳光连续光谱,这无疑是一个“鱼与熊掌”兼得的难题。显然,如何解决色彩效果性能与健康“眼视光”需求之间的矛盾,需要行业在技術上实现根本性创新。这比此前的圆偏振技術、环境光自适应、色温自适应调节、低蓝光和抗眩光等创新难度更大,但带来的体验升级也将更为显著。
因爲光與眼、與人的關系,不僅是“看見、看清”,更包括滿足眼球的視覺生理需求、人體的光生物學需求以及人體生物節律特征等。例如,額外提升照明或顯示中的深紅波段,擬合太陽光在紅色和紅外波段的特性,能夠起到改善眼部營養微循環的效果。——即健康的顯示設備,不僅考慮清晰畫質,更要考慮“光環境學”對人體衆多生理、生化特性的影響。
行業專家指出,簡單地認爲顯示設備使用多了就對眼睛不好,是不夠客觀的:從總量看,人類用眼與光的接觸並未因顯示設備普及而顯著增加;但從結構化分析看,顯示設備光譜與自然光差異巨大,同時過去長期采用的熒光燈和早期LED照明燈具的光譜,也與自然光差異巨大。正是這種巨大的光譜差異,使得顯示設備和不健康的照明系統,成爲用眼健康的元凶。
例如,2010年之前,人類並未深刻了解高頻藍光與眼底黃斑病變的因果聯系。那時,許多照明LED光源或顯示設備背光,爲了追求低功耗高亮度而使用高頻藍光器件,造成了用眼健康問題高發。——這種高頻藍光設備中,對應波長的藍光強度占比是陽光同頻藍光強度占比的5-10倍。
由以上分析可见,实现全光谱、自然光谱是光环境走向健康之路不可绕过的核心问题。目前,中高端照明产品已进入全光谱时代,甚至提出了健康增益光谱照明产品概念;显示设备也正在向这一目标发起技術攻关。
關注健康:消費者亟需的産業創新點
據蛋殼研究院估算,2015年至2022年,中國眼視光市場規模已由710億元增長至1212.8億元,年化複合增長率約爲8.5%。這一高增長,與短視頻等帶來的移動互聯網應用大爆發在時間上高度耦合。此外,數據顯示,近年來,隨著我國人口老齡化和顯示産品普及應用持續深入,眼健康問題呈現高發態勢:我國屈光不正人群達7億人、幹眼人群約3.6億人、近視呈現出低齡化特征,2020年青少年整體近視率達52.7%……
可以说,更健康的显示设备,不仅是一个产业的技術创新和价值升级,更是一个显著的社会问题。4月15日,第一届“2025视觉工效与健康标准化会议”在京召开。中国标准化研究院副院长戴新华表示,视觉健康作为国家公共健康体系的重要组成部分,日益受到社会各界的关注。会议上举办了视觉工效学标准化工作组筹建工作启动仪式,其未来目标是建立覆盖基础研究、技術开发、产品应用、检测认证全链条的视觉工效学标准体系,明确给出电子显示及照明设备对用户视觉舒适和健康影响的量化评价方法等。目前,GB/T40230视疲劳测试和评价方法系列国家标准的前两部分已经发布,后续部分将加快制定进程。
“未來購買電視或手機,消費者不僅能看到能效分級,也一定會看到‘視覺工效分級’!”業內專家指出,在相關標准持續完善後,建立視覺工效分級制度,是確保在顯示設備應用日益增長的背景下保障全民健康的重要手段,也是促進産業創新再上新高度的有力措施。
因此,“健康视觉”远非显示屏领域的一个新营销噱头,而是显示技術发展在当下和未来必须直面的核心产业命题,甚至是一个社会性问题。相信,正如过去我们成功克服了频闪、高蓝光、眩光等难题,对健康光环境的追求必将驱动新一轮显示技術的底层创新。这不仅是产业升级的竞争高地,更是关乎全球数十亿人视觉健康、提升全球人民生活品质的时代责任。显示科技必然拥抱“以人为本”的健康理念,在人类数字化洪流中,守护住清晰、舒适、可持续的视觉未来。