顯示設備用得越多,眼睛負荷越大;顯示產品尺寸越大,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”顯示屏產品。——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為435分鐘。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為9小時46分鐘,每日勞動就業活動平均時間為3小時28分鐘,每日使用互聯網平均時間為5小時37分鐘。——綜合來看,使用顯示屏幕的時間,已成為我國居民日常生活中僅次于“睡覺”的第二大時間占比活動。
在這種廣泛且持久的顯示屏應用滲透背景下,健康護眼顯示正在成為行業技術發展的新高地。健康將成為繼顯示性能提升和大尺寸化之后,“最”關鍵的行業競爭點。目前,顯示和照明等環境光產業以及“眼視光”產業,正圍繞進一步的“健康”升級展開新一輪技術創新。
顯示產品健康化發展的新階段
5月份,顯示器巨頭AOC與京東方深度合作,聯合推出AOC愛瞳圓偏光電競顯示器Q27G4SL/WS。據介紹,采用傳統線偏振光技術的顯示器,其光線在同一方向振動,長時間使用會集中刺激人眼同一區域,致使睫狀肌持續緊張,進而引發干澀、酸脹等視覺疲勞問題。而京東方的BOE圓偏光技術,通過在屏幕表面配備獨特的圓偏光護眼層,模擬自然光特性、使光矢量均勻旋轉,讓眼睛不同區域能均勻接收光線,極大減少對晶狀體和視網膜的定向刺激,帶來更舒適的護眼感受。
6月,在上海舉辦的世界移動通信大會(MWC)上,TCL華星全球首款類自然光譜輕薄平板顯示產品,獲得SGS頒發的全球首張類自然光譜EX(Quasi-Natural Light Spectrum EX)認證證書。該產品通過優化BLU(背光單元)和RGB色阻方案,實現全光譜成分比例貼近太陽光,有利于調節生理節律:白天可促進視網膜多巴胺分泌,預防近視;夜晚則減少光線對褪黑素分泌的抑制,降低對睡眠的影響。在SGS技術團隊的全方位評估測試中,TCL華星類自然光譜輕薄平板顯示的QNLI指數(該指數通過對比產品光譜與正午自然光光譜,計算380-780nm可見光波段重疊率)達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”照明光源產品。其中包括:通過新增紅外、紫光波段拓展光譜范圍的新產品;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產品;以及動態智能化光環境產品——該類產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。
包括圓偏振、對自然光的模擬,以及增強紅光部分等生物光學光譜等技術,已成為“健康光環境”在實現低頻閃、低藍光、高顯色/高色域、低眩光等技術進步后,關鍵的新一輪技術升級方向。其中,顯示設備擬合自然光的光譜和圓偏振特性,成為了下一代健康顯示視覺科技必須突破的難點。
顯示設備“眼視光”的終極蛻變
增加額外光譜以提升視覺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,采用獨有的四個子像素液晶屏結構,配備四色彩色濾光膜,進而提供四原色成像,使顯示設備的色彩更為自然,視覺舒適性也有所提升。
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——因為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準,其色彩呈現就越準確,越符合廣色域的顯示性能標準。但另一方面,三原色越精準,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,并在白天、夜晚等不同自然光照條件下形成了相應的生物鐘節律。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,健康顯示設備需要在保持高色域、高色準的前提下,模擬更自然的太陽光連續光譜,這無疑是一個“魚與熊掌”兼得的難題。顯然,如何解決色彩效果性能與健康“眼視光”需求之間的矛盾,需要行業在技術上實現根本性創新。這比此前的圓偏振技術、環境光自適應、色溫自適應調節、低藍光和抗眩光等創新難度更大,但帶來的體驗升級也將更為顯著。
因為光與眼、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”對人體眾多生理、生化特性的影響。
行業專家指出,簡單地認為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并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,成為用眼健康的元兇。
例如,2010年之前,人類并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,為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。
由以上分析可見,實現全光譜、自然光譜是光環境走向健康之路不可繞過的核心問題。目前,中高端照明產品已進入全光譜時代,甚至提出了健康增益光譜照明產品概念;顯示設備也正在向這一目標發起技術攻關。
關注健康:消費者亟需的產業創新點
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,年化復合增長率約為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產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、干眼人群約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%……
可以說,更健康的顯示設備,不僅是一個產業的技術創新和價值升級,更是一個顯著的社會問題。4月15日,第一屆“2025視覺工效與健康標準化會議”在京召開。中國標準化研究院副院長戴新華表示,視覺健康作為國家公共健康體系的重要組成部分,日益受到社會各界的關注。會議上舉辦了視覺工效學標準化工作組籌建工作啟動儀式,其未來目標是建立覆蓋基礎研究、技術開發、產品應用、檢測認證全鏈條的視覺工效學標準體系,明確給出電子顯示及照明設備對用戶視覺舒適和健康影響的量化評價方法等。目前,GB/T40230視疲勞測試和評價方法系列國家標準的前兩部分已經發布,后續部分將加快制定進程。
“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,在相關標準持續完善后,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,也是促進產業創新再上新高度的有力措施。
因此,“健康視覺”遠非顯示屏領域的一個新營銷噱頭,而是顯示技術發展在當下和未來必須直面的核心產業命題,甚至是一個社會性問題。相信,正如過去我們成功克服了頻閃、高藍光、眩光等難題,對健康光環境的追求必將驅動新一輪顯示技術的底層創新。這不僅是產業升級的競爭高地,更是關乎全球數十億人視覺健康、提升全球人民生活品質的時代責任。顯示科技必然擁抱“以人為本”的健康理念,在人類數字化洪流中,守護住清晰、舒適、可持續的視覺未來。