CN113253517B - 一种背光模组、显示装置和显示装置的颜色校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种背光模组、显示装置和显示装置的颜色校正方法。背光模组包括发光单元、第一量子点薄膜和第二量子点薄膜,发光单元能够发出第一颜色的第一光线,第一量子点薄膜在被第一光线激发后能够发出的第二颜色的第二光线、第二量子点薄膜在被第一光线激发后能够发出第三颜色的第三光线,第一光线、第二光线和第三光线能够混合成白光;发光单元至少包括第一发光元件和第二发光元件,第一发光元件和第二发光元件的发光波长不同,第一发光元件和第二发光元件相互独立驱动。本发明实施例有助于缩短对于色度规格评估周期。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种背光模组、显示装置和显示装置的颜色校正方法。
背景技术
量子点背光模组指的是利用量子点发光作为液晶面板的背光模组,其中,量子点膜在背光芯片的驱动下发光,使用量子点背光模组的显示装置的颜色可能会受到发光芯片即量子点膜的综合影响。为了保证产品的一致性,相关技术中主要通过对显示装置的色度进行评估,进一步根据评估结果指定量子点膜的的配比,以保证显示装置显示效果的一致性,这种方式对于色度规格评估周期较长。
发明内容
本发明实施例提供一种背光模组、显示装置和显示装置的颜色校正方法,以解决现有方法对于色度规格评估周期较长的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种背光模组,包括发光单元、第一量子点薄膜和第二量子点薄膜,所述发光单元能够发出第一颜色的第一光线,所述第一量子点薄膜在被所述第一光线激发后能够发出的第二颜色的第二光线、所述第二量子点薄膜在被所述第一光线激发后能够发出第三颜色的第三光线,所述第一光线、所述第二光线和所述第三光线能够混合成白光;
所述发光单元至少包括第一发光元件和第二发光元件,所述第一发光元件和所述第二发光元件的发光波长不同,所述第一发光元件和所述第二发光元件相互独立驱动。
在一些实施例中,所述发光单元包括至少一个第一发光组和至少一个第二发光组,所述第一发光组包括多个相串联的第一发光元件,所述第二发光组包括多个相串联的第二发光元件。
在一些实施例中,所述发光单元沿第一方向依次排布,沿所述第一方向上,所述第一发光元件和所述第二发光元件依次交替设置。
在一些实施例中,多个所述发光单元阵列排布,沿第二方向上,所述第一发光元件和所述第二发光元件依次交替设置,沿第三方向上,所述第一发光元件和所述第二发光元件依次交替设置,其中,所述第二方向和所述第三方向为相交的方向。
在一些实施例中,所述第一颜色为蓝色,所述第二颜色和所述第三颜色中的一个为红色,另一个为绿色。
在一些实施例中,所述第一发光元件的发光波长为450至460纳米,所述第二发光元件的发光波长为460至480纳米。
第二方面,本发明实施例提供了一种显示装置,包括第一方面中任一项所述的背光模组。
第三方面,本发明实施例提供了一种显示装置的颜色校正方法,应用于第二方面所述的显示装置,包括以下步骤:
在第一发光元件开启、第二发光元件关闭且所述显示装置显示预设画面的情况下,获得所述显示装置的第一色坐标;
在第一发光元件关闭、第二发光元件开启且所述显示装置显示所述预设画面的情况下,获得所述显示装置的第二色坐标;
根据所述第一色坐标和所述第二色坐标确定所述第一发光元件和所述第二发光元件的电流比,使整体色坐标满足预设色坐标阈值范围,其中,所述整体色坐标为所述第一发光元件和所述第二发光元件均开启的情况下,所述显示装置的色坐标。
在一些实施例中,所述根据所述第一色坐标和所述第二色坐标调节所述第一发光元件和所述第二发光元件的电流比,使整体色坐标满足预设色坐标阈值范围,包括:
根据第一色坐标和第二色坐标计算所述第一发光元件和所述第二发光元件同时开启的情况下,所述显示装置的整体色坐标;
根据所述整体色坐标和预设色坐标范围的差值设定所述第一发光元件和所述第二发光元件的预设电流比;
在所述第一发光元件和所述第二发光元件的电流比为所述预设电流比的情况下,测量所述显示装置的实际色坐标;
在所述实际色坐标不位于所述预设色坐标范围的情况下,迭代执行上述步骤;
在所述实际色坐标位于所述预设色坐标的情况下,根据所述预设电流比设定所述显示装置的背光模组的控制参数。
在一些实施例中,所述第一色坐标包括所述显示装置显示所述预设画面时的三刺激值,所述第二色坐标包括所述显示装置显示所述预设画面时的三刺激值,所述整体色坐标包括所述显示装置的XY色坐标。
本发明实施例的背光模组包括发光单元、第一量子点薄膜和第二量子点薄膜,所述发光单元能够发出第一颜色的第一光线,所述第一量子点薄膜在被所述第一光线激发后能够发出的第二颜色的第二光线、所述第二量子点薄膜在被所述第一光线激发后能够发出第三颜色的第三光线,所述第一光线、所述第二光线和所述第三光线能够混合成白光;所述发光单元至少包括第一发光元件和第二发光元件,所述第一发光元件和所述第二发光元件的发光波长不同,所述第一发光元件和所述第二发光元件相互独立驱动。本发明实施例通过设置两种不同波长的第二发光元件,能够分别实现对于第一量子点薄膜和第二量子点薄膜的不同激发效率,通过控制第一发光元件和第二发光元件的功率进行控制,能够实现调整对于第一量子点薄膜和第二量子点薄膜的激发效率,从而实现对于背光强度的控制,有助于提高对于显示亮度的调节的灵活性和便利性,有助于缩短对于色度规格评估周期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1是本发明一实施例中背光模组的结构示意图;
图2是本发明一实施例中背光模组的结构示意图;
图3是本发明一实施例中背光模组的结构示意图;
图4是本发明一实施例中第一发光组和第二发光组的连接示意图;
图5是本发明一实施例中显示装置的色坐标检测场景示意图;
图6是本发明一实施例中显示装置的色坐标示意图;
图7是本发明一实施例中显示装置的又一色坐标示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种背光模组。
如图1和图2所示,在一个实施例中,该背光模组包括发光单元110、第一量子点薄膜120和第二量子点薄膜130,发光单元110能够发出第一颜色的第一光线,第一量子点薄膜120在被第一光线激发后能够发出的第二颜色的第二光线、第二量子点薄膜130在被第一光线激发后能够发出第三颜色的第三光线,第一光线、第二光线和第三光线能够混合成白光。
示例性的,在一些实施例中,第一颜色可以是蓝色,第二颜色和第三颜色中的一个为红色,另一个为绿色,例如,第一量子点薄膜120在被第一光线激发后能够发出的红色的第二光线,第二量子点薄膜130在被第一光线激发后能够发出绿的第三光线,这样,第一光线、第二光线和第三光线能够混合成白光,以作为液晶显示模组的背光模组并提供背光源。
这里,激发指的可以是直接激发,也可以是间接激发。示例性的,某种绿色量子点薄膜可以被蓝光激发,而红色量子点薄膜则可以被蓝光和绿光综合激发,这样,可以通过调整蓝光的调节实现对于绿光的调节,并进一步实现对于红光的调节。
发光单元110至少包括第一发光元件111和第二发光元件112,第一发光元件111和第二发光元件112的发光波长不同。
以第一颜色为蓝色做示例性说明,蓝光的波长范围约为400至500纳米之间,因此,可以实现提供不同波长的蓝光,例如,可以第一发光元件111的发光波长为400至450纳米,第二发光元件112的发光波长为450至500纳米。
在另外一个实施例中,第一发光元件111的发光波长为450至460纳米,第二发光元件112的发光波长为460至480纳米,本实施例中,第一发光元件111和第二发光元件112均选择波长相对较长的蓝光,能够降低对于人眼的伤害。
第一发光元件111和第二发光元件112相互独立驱动,也就是说,第一发光元件111和第二发光元件112的发光控制是相互独立的。
第一发光元件111和第二发光元件112可以通过独立的走线供电,并分别连接至电路板,例如可以是连接至印制电路板PCB上的控制芯片IC,并通过该控制芯片对第一发光元件111和第二发光元件112的发光进行控制。
如图3所示,示例性的,电源信号线301连接至PCB302,进一步的,在控制IC303的控制下,第一发光元件111和第二发光元件112分别与不同的驱动信号线304相连,以实现对于第一发光元件111和第二发光元件112的电流的控制。
本实施例中,对于发光控制指的是对于发光比例的控制,可以理解为,在第一光线达到一定亮度和照度的情况下,控制不同波长的第一光线的比例,实施时,可以通过控制第一发光元件111和第二发光元件112的工作时间实现对于发光比例的控制,也可以通过对控制信号的占空比进行控制第一光线和第二光线的比例。
如图1所示,该背光模组可以是侧入式背光模组,实施时,通过导光板将发光单元110发出的第一光线传导至第一量子点薄膜120和第二量子点薄膜130处,以通过第一光线激发第一量子点薄膜120和第二量子点薄膜130。
如图2所示,该背光模组可以是直下式背光模组,本实施例中,同样可以设置导光板,第一光线通过导光板之后,照射到第一量子点薄膜120和第二量子点薄膜130,并激发量子点薄膜和第二量子点薄膜130。
请继续参阅图1和图2,在一些实施例中,设置导光板不仅用于使得第一光线分布的更加均匀,还在于使得第一发光元件111和第二发光元件112发出的不同波长的第一光线充分混合,以平衡对于第一量子点薄膜120和第二量子点薄膜130的激发效果,使得对于第一量子点薄膜120和第二量子点薄膜130的激发也更加均匀。制作背光模组时,可以使用两种不同波长的LED(发光二极管)芯片,即分布对应第一发光元件111和第二发光元件112,并依次轮流打件,从而实现提供两种不同波长的发光单元110。
如图1所示,在一些实施例中,在背光模组为侧入式背光模组的情况下,发光单元110设置在沿第一方面设置的灯条上,且沿第一方向依次排布,沿该第一方向上,第一发光元件111和第二发光元件112依次交替设置,以实现不同波长的第一光线的充分混合。
在一些实施例中,在背光模组为直下式背光模组的情况下,多个发光单元110阵列排布,沿第二方向上,第一发光元件111和第二发光元件112依次交替设置,沿第三方向上,第一发光元件111和第二发光元件112依次交替设置,其中,第二方向和第三方向为相交的方向。
如图2所示,示例性的,第二方向可以是背光模组的横向,第三方向可以是背光模组的纵向,第二方向和第三方向基本垂直。显然,在其他一些实施方式中,第二方向和第三方向可以做出调整,例如,第二方向和第三方向还可以是斜向,可以理解为,横向上的每一行和纵向上的每一列仅包括第一发光元件111和第二发光元件112中的一种,而相邻两行和相邻两列包括的发光单元110不同,且相邻两行及相邻两列中的发光单元110交错设置。
通过调整第一发光元件111和第二发光元件112的排布方式,能够使得不同波长的第一光线分布的更加均匀,有助于提高背光模组整体的发光的均匀程度。
在一些实施例中,发光单元110包括至少一个第一发光组和至少一个第二发光组,第一发光组包括多个相串联的第一发光元件111,第二发光组包括多个相串联的第二发光元件112。本实施例中,通过设置第一发光组和第二发光组,能够实现对于第一发光元件111和第二发光元件112的独立控制,第一发光组中的各第一发光元件111均是串联的,第二发光组中的各第二发光元件112均是串联的,这样,能够使得每一第一发光组中各的第一发光元件111发光效果是相同的,每一第二发光组中各的第二发光元件112发光效果是相同的,更便于调节不同波长的第一光线的比例。
如图4所示,本实施例中仅示例性示出一个第一发光组和一个第二发光祖,第一发光组包括的多个第一发光元件111相串联,且通过电源A+~A-供电,第二发光组包括的多个第二发光元件112相串联,且通过电源B+~B-供电,从而实现第一发光组和第二发光组之间的独立驱动。
示例性的,在一个实施例中,第一颜色为蓝色,第一发光元件111的波长小于第二发光元件112的波长,第一发光元件111对于绿色量子点的激发效率为18%,第二发光元件112对于绿色量子点的激发效率为39%,通过控制第一发光元件111和第二发光元件112的占空比,能够实现调节对于绿色量子点的激发效率,从而实现对于绿光的调节。可以理解为,当第一发光元件111和第二发光元件112的总亮度不变,但是各自的占空比改变时,对于绿色量子点的激发效果发生改变,即使得激发的绿光光子数量发生改变,也可以理解为,使得绿光的发光亮改变。
红色量子点受到蓝光和绿光的综合激发,这样,当第一发光元件111和第二发光元件112的总亮度不变,但是各自的占空比改变时,对于绿光的激发效果发生改变,相应的,在蓝光和绿光的综合作用下,也使得激发的红光光子数量发生改变,也可以理解为,使得红光的发光亮改变。
背光模组的最终色度是由蓝光、红光和绿光共同决定的,基于上述分析可知,通过对第一发光元件111和第二发光元件112的发光效果进行控制,能够实现对于红光和绿光的调节,从而实现对于背光模组的色度的调节。
本发明实施例通过设置两种不同波长的第二发光元件112,能够分别实现对于第一量子点薄膜120和第二量子点薄膜130的不同激发效率,通过控制第一发光元件111和第二发光元件112的功率进行控制,能够实现调整对于第一量子点薄膜120和第二量子点薄膜130的激发效率,从而实现对于背光强度的控制,有助于提高对于显示亮度的调节的灵活性和便利性,有助于缩短对于色度规格评估周期。
本发明实施例提供了一种显示装置,包括以上任一项所述的背光模组。
显示装置可以包括手机、平板电脑、电子书阅读器、数码相机、计算机、车载电脑、智能电视机、可穿戴设备等显示装置的至少一项,该显示装置还可以是其他显示装置。由本实施例的显示装置包括了上述背光模组实施例的全部技术方案,因此,至少能实现上述全部技术效果,此处不再赘述。
本发明实施例提供了一种显示装置的颜色校正方法。
在一个实施例中,该方法应用于上述显示装置,该方法包括以下步骤:
在第一发光元件开启、第二发光元件关闭且所述显示装置显示预设画面的情况下,获得所述显示装置的第一色坐标;
在第一发光元件关闭、第二发光元件开启且所述显示装置显示所述预设画面的情况下,获得所述显示装置的第二色坐标;
根据所述第一色坐标和所述第二色坐标确定所述第一发光元件和所述第二发光元件的电流比,使整体色坐标满足预设色坐标阈值范围,其中,所述整体色坐标为所述第一发光元件和所述第二发光元件均开启的情况下,所述显示装置的色坐标。
本实施例中,以预设画面为250nit的白画面做示例性说明。
本实施例中,第一发光元件的基准电流记作A,第二发光元件的基准电流记作B,这里,基准电流指的是某一特定的电流值,例如,可以人为的设置一个定值,也可以将未对第一发光元件和第二发光元件进行调节控制时,其默认的初始电流值作为该基准电流。
在一些实施例中,第一色坐标包括显示装置显示预设画面时的三刺激值,第二色坐标包括显示装置显示预设画面时的三刺激值,整体色坐标包括显示装置的XY色坐标。
实施时,可以利用色度计测量显示装置显示指定的预设画面时的第一色坐标。
如图5所示,示例性的,将色度计501的探头5011接近显示装置502,能够实现对显示装置502当前显示的画面的色坐标的检测,其中,显示装置502包括控制器5021,控制器5021用于控制显示装置502的背光模组中发光单元的发光效果,示例性的,控制器5021可以是上述控制IC。
在一些实施例中,第一色坐标包括显示装置显示预设画面时的三刺激值。在单独开启第一发光元件时,第一发光元件以基准电流A工作,液晶显示模组的第一色坐标为(XA,YA,ZA)。接下来,在单独开启第二发光元件时,第二发光元件以基准电流B工作,可以利用色度计测量显示装置显示指定的预设画面时的第二色坐标(XB,YB,ZB)。这里,第一色坐标和第二色坐标可以是三刺激值格式表示。
当对第一发光元件和第二发光元件的电流进行调节时,示例性的,设定调节系数i、j。则第一发光元件的实际工作电流A’=iA,该工作电流A’对应上述色坐标第二发光元件的实际工作电流B’=iB。
第一发光元件和第二发光元件的亮度和其电流值相关,以第一发光元件和第二发光元件均为发光二极管LED作示例性说明,则第一发光元件和第二发光元件的亮度可以近似理解为与电流值的大小成正比。
这样,当第一发光元件和第二发光元件同时工作时,显示装置的色坐标为(XW,YW,ZW),其中,XW=iXA+jXB,XW=i YA+jYB,XW=i ZA+jZB。
接下来,将该色坐标转换为XY色坐标(xW,yW),则,
为了使整体色坐标满足预设色坐标阈值范围,也就是使得xW和yW的值,满足预设范围,在上述公式中,XA、YA、ZA、XB、YB、ZB的值均是根据测量结果确定的定值,在此基础上,通过调节j和i的值,能够实现对于xW和yW的值的调节。
在一些实施例中,所述根据所述第一色坐标和所述第二色坐标调节所述第一发光元件111和所述第二发光元件112的电流比,使整体色坐标满足预设色坐标阈值范围,包括:
根据第一色坐标和第二色坐标计算所述第一发光元件111和所述第二发光元件112同时开启的情况下,所述显示装置的整体色坐标;
根据所述整体色坐标和预设色坐标范围的差值设定所述第一发光元件111和所述第二发光元件112的预设电流比;
在所述第一发光元件111和所述第二发光元件112的电流比为所述预设电流比的情况下,测量所述显示装置的实际色坐标;
在所述实际色坐标不位于所述预设色坐标范围的情况下,迭代执行上述步骤;
在所述实际色坐标位于所述预设色坐标的情况下,根据所述预设电流比设定所述显示装置的背光模组的控制参数。
示例性的,本实施例中可以将上述i和j的值或j/i的比值作为控制参数烧录到PCB上的控制IC,并通过控制IC控制第一发光元件111和第二发光元件112发光。
以色坐标阈值为xW=0.313,yW=0.329,允许误差范围为0.001做示例性说明,显然,实际的预设色坐标阈值及允许的误差范围均可以根据需要设定。
第一发光元件单独工作时,显示装置的第一色坐标为(xA,yA)=(0.300,0.310),亮度为250nit,第二发光元件单独工作时,显示装置的第二色坐标为(xB,yB)=(0.315,0.335),亮度为250nit。
这里,第一色坐标和第二色坐标的格式为XY色坐标,并可以进一步转换为三刺激值。可以理解为,第一色坐标和第二色坐标的格式并不是固定的,可以通过不同的格式表示,并根据需要进行格式转换,此处不做进一步限定。
接下来,将上述第一色坐标和第二色坐标转换为三刺激值。其中,第一色坐标具体为:
YA=250;
类似的,可以计算获得第二色坐标具体为:
YB=250;
如图6所示,以第一发光元件111的基准电流A等于第二发光元件112的基准电流B为例说明,如图5所示,此时,可以计算出显示装置的色坐标为W1(xW,yW)=(0.307,0.322),与期望值T(0.313,0.329)的差值为(0.006,0.007),不满足预设色坐标阈值范围。
接下来,设定i/j的值为0.25。应当理解的是,本实施例中,需要调节调节第一发光元件111和第二发光元件112的电流比iA/jB,由于A和B均为定值,因此,实际上需要通过调节i和j的值实现对于i/j的值得调节,由于上述公式中,系数i和j以j/i的形式出现,因此,本实施例中也将其称作调节j/i的值,由于j和i均不可以等于0,因此,两者实质上是相同的。
如图7所示,当第一发光元件111和第二发光元件112同时工作时,显示装置的色坐标的理论值为W2(xW,yW)=(0.312,0.330),与期望值T(0.313,0.329)的差值为(0.001,0.001),也就是说,满足色坐标阈值为xW=0.313,yW=0.329,允许误差范围为0.001的预设色坐标阈值范围。
接下来,利用色度计对显示装置的色坐标进行测量,如果测得的结果与理论值相符合,满足预设色坐标阈值范围,则完成了对于该显示装置的色坐标的评估。如果实际的测量结果不满足预设色坐标阈值范围,则重新设置i/j的值,并烧录到控制IC中,再次进行测量,迭代执行上述步骤直至满足要求,完成对于显示装置色坐标的评估。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种显示装置的颜色校正方法,应用于显示装置,其特征在于,所述显示装置包括背光模组,所述背光模组包括发光单元、第一量子点薄膜和第二量子点薄膜,所述发光单元能够发出第一颜色的第一光线,所述第一量子点薄膜在被所述第一光线激发后能够发出的第二颜色的第二光线、所述第二量子点薄膜在被所述第一光线激发后能够发出第三颜色的第三光线,所述第一光线、所述第二光线和所述第三光线能够混合成白光;
所述发光单元至少包括第一发光元件和第二发光元件,所述第一发光元件和所述第二发光元件的发光波长不同,所述第一发光元件和所述第二发光元件相互独立驱动;
所述方法包括以下步骤:
在第一发光元件开启、第二发光元件关闭且所述显示装置显示预设画面的情况下,获得所述显示装置的第一色坐标;
在第一发光元件关闭、第二发光元件开启且所述显示装置显示所述预设画面的情况下,获得所述显示装置的第二色坐标;
根据所述第一色坐标和所述第二色坐标确定所述第一发光元件和所述第二发光元件的电流比,使整体色坐标满足预设色坐标阈值范围,其中,所述整体色坐标为所述第一发光元件和所述第二发光元件均开启的情况下,所述显示装置的色坐标。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一色坐标和所述第二色坐标确定所述第一发光元件和所述第二发光元件的电流比,使整体色坐标满足预设色坐标阈值范围,包括:
根据第一色坐标和第二色坐标计算所述第一发光元件和所述第二发光元件同时开启的情况下,所述显示装置的整体色坐标;
根据所述整体色坐标和预设色坐标范围的差值设定所述第一发光元件和所述第二发光元件的预设电流比;
在所述第一发光元件和所述第二发光元件的电流比为所述预设电流比的情况下,测量所述显示装置的实际色坐标;
在所述实际色坐标不位于所述预设色坐标范围的情况下,迭代执行上述步骤;
在所述实际色坐标位于所述预设色坐标范围的情况下,根据所述预设电流比设定所述显示装置的背光模组的控制参数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一色坐标包括所述显示装置显示所述预设画面时的三刺激值,所述第二色坐标包括所述显示装置显示所述预设画面时的三刺激值,所述整体色坐标包括所述显示装置的XY色坐标。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发光单元包括至少一个第一发光组和至少一个第二发光组,所述第一发光组包括多个相串联的第一发光元件,所述第二发光组包括多个相串联的第二发光元件。
5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述发光单元沿第一方向依次排布,沿所述第一方向上,所述第一发光元件和所述第二发光元件依次交替设置。
6.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,多个所述发光单元阵列排布,沿第二方向上,所述第一发光元件和所述第二发光元件依次交替设置,沿第三方向上,所述第一发光元件和所述第二发光元件依次交替设置,其中,所述第二方向和所述第三方向为相交的方向。
7.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述第一颜色为蓝色,所述第二颜色和所述第三颜色中的一个为红色,另一个为绿色。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一发光元件的发光波长为450至460纳米,所述第二发光元件的发光波长为460至480纳米。
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