JP3231463U - 駆動チップ、ledランプ及びled表示画面 - Google Patents

駆動チップ、ledランプ及びled表示画面 Download PDF

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Abstract

【課題】配線の複雑さを大幅に低減し、隣接する行又は列の間のLEDランプに色差が生じることがない駆動チップ、LEDランプ及びLED表示画面を提供する。【解決手段】駆動チップ内又は駆動チップ外に設けられ、駆動モジュール21に接続されたデータ方向判断及び切り替えモジュール20を含むLEDランプ100であって、2つの信号ポート100a、bがデータ方向を区別せず、いずれもデータ信号を入出力する。データ方向判断及び切り替えモジュールが、第1の信号ポート及び第2の信号ポートのデータ信号方向を判断し、データ信号の入力ポートと出力ポートを自動的に切り替える。【選択図】図6a

Description

本願は、LED分野に属し、特に、駆動ICが内蔵されたLEDランプに関する。
LED表示画面は、LEDランプをアレイ状に配置して形成したものであることが知られており、現在、市場で先進的な方式は、駆動ICが内蔵されたLEDランプを使用してLED表示画面を製造することである。このようなLEDランプ100’は、図1に示すように、複数の信号ポート及び電源ポートが設けられた駆動IC2’を含み、電源ポートは、正極ポート及び負極ポートを含み、かつ外部電源に接続されて電源回路を形成し、駆動IC2’及び発光ウェハ(LED発光ウェハ)1’に電源を供給し、信号ポートは、信号入力端及び信号出力端を含み、制御信号は、LED表示画面の制御モジュール又は上位LEDランプ100’から信号入力端に入り、信号出力端から制御信号を次のLEDランプ100’に伝送する。その内部に制御ピン(図示せず)が設けられ、制御ピンがそれぞれ3つの発光ウェハ1’(青色発光ウェハ、緑色発光ウェハ及び赤色発光ウェハ)に接続され、3つの発光ウェハ1’が共通陽極を有する(共通陰極を有してもよい)。
現在、上記LEDランプ100’は、アレイ状に配列されてLED表示画面1000’を形成する際に、その信号ポートが信号入力端と信号出力端を有するため、制御信号を常に信号入力端から入力し、信号出力端から出力することが要求されている。図2に示すように、全てのLEDランプ100’のランプビーズが同じ方式で配列されていれば、制御信号を横方向に伝送する(列で縦方向に伝送してもよい)ことを例として、同じ行のLEDランプ100’の信号線が順次伝導し、かつ隣接する行の間のLEDランプ100’が信号線を介して首尾接続される。具体的には、各行の各LEDランプ100’を左から右に直列接続し、各行の最後のLEDランプまで接続するとき、最後のLEDランプ100’の信号出力端と次の行の信号入力端を信号線を介して直列接続し、伝導を再開始する。この方法の欠点は、隣接する行のLEDランプ100’の間の首尾接続された信号線が長く巻く必要があり、配線の複雑さが増大することである。特に、透明なLED表示画面1000’の分野では、回線設計への要件は非常に簡単であり、初めから線を巻くと回線設計の複雑さは増大し、かつ導電路の配置などの他の機能は困難になる。
配線をより簡単にするために、本出願人は、隣接する行のLEDランプ100’を180度回転させて逆方向に取り付け、かつ隣接する行の間に首部を直列接続するか又は尾部を直列接続する。例えば、奇数行に順方向に取り付け、偶数行に逆方向に取り付け、奇数行には、信号入力端が左にあり、信号出力端が右にあり、制御信号が左から右に伝送され、偶数行には、逆に、信号入力端が右にあり、信号出力端が左にあり、制御信号が右から左に伝送されるが、このような方式では、隣接する行のLEDランプ100’内部の3つの発光ウェハの配列方向が正反対になるため、LED表示画面1000’がイメージングした後に隣接する行のLEDランプ100’の左右の視野角に色差が生じるという問題がある。
本考案は、従来技術における、LED表示画面に複雑に配線したり、隣接する行の間のLEDランプに色差が生じたりするという問題を解消するために、駆動チップ、LEDランプ及びLED表示画面を提供する。
上記従来技術の問題点を解決するために、本考案の提供する技術的な解決手段は以下の通りである。
本考案の第1の態様に係る駆動チップは、駆動モジュールが内蔵され、データ信号を入出力するための信号ポートと、電源を供給するための電源ポートとに接続され、
前記駆動チップは、前記駆動モジュールに接続されたデータ方向判断及び切り替えモジュールをさらに含み、
前記信号ポートは、第1の信号ポートと第2の信号ポートを含み、
前記データ方向判断及び切り替えモジュールは、前記第1の信号ポートと前記第2の信号ポートに接続され、前記第1の信号ポート及び前記第2の信号ポートのデータ信号入力方向を判断し、前記データ信号の信号入力ポートと信号出力ポートを自動的に切り替え、データ信号を信号入力ポートから導入して前記駆動モジュールに伝送し、前記駆動モジュールから返信されたデータ信号を受信し、次に前記データ信号をデータ出力のための信号ポートから出力する。
本考案に係る駆動チップは、接続された2つの信号ポートがデータ方向を区別せず、いずれもデータ信号を入出力することができる。データ方向判断及び切り替えモジュールによって、前記第1の信号ポート及び前記第2の信号ポートのデータ信号方向を判断し、前記データ信号の入力ポート及び出力ポートを識別し、データ信号をデータの入力ポートから入力し、前記駆動モジュールに出力し、前記駆動モジュールから返信されたデータ信号を受信し、前記データ信号をデータの出力ポートから出力する。これにより、これをLED表示画面等の装置に用いる場合に、各LEDランプの配列又は配線を特に設計する必要がなくなり、行と行の間(又は列と列の間)にLEDランプの配列方向を変更しない場合に、隣接する行(又は隣接する列)の間のLEDランプの首部が直列接続されるか又は尾部が直列接続されることにより、本来の配線方式において首尾接続によって線を巻いて配置しなければならないことを回避し、配線の複雑さを大幅に低減する。隣接する行又は列の間のLEDランプに色差が生じることもない。
さらに、前記駆動モジュールは、データ入力ピンとデータ出力ピンを含み、
前記データ方向判断及び切り替えモジュールは、データ入力回路、データ出力回路及びウォッチドッグを含み、
前記データ入力回路は、前記第1の信号ポートと第2の信号ポートにそれぞれ接続された、前記データ入力ピンに接続された2本の入力ブランチを含み、
前記データ出力回路は、前記第1の信号ポートと第2の信号ポートにそれぞれ接続された、前記データ出力ピンに接続された2本の出力ブランチを含み、
前記ウォッチドッグは、前記第1の信号ポートと第2の信号ポート内のデータ信号入力方向を判断し、前記データ入力回路内から入力ブランチを選択し、前記データ出力回路内から出力ブランチを選択するように制御することにより、前記データ信号を常に一方の信号ポートから入力し、他方の信号ポートから出力する。
さらに、前記データ入力回路は、データ方向セレクタを含み、前記データ方向セレクタは、それぞれ前記第1の信号ポート、前記第2の信号ポート、ウォッチドッグ及び前記駆動モジュールのデータ入力ピンに接続され、前記データ方向セレクタは、第1の信号ポートと前記第2の信号ポートに接続されて2本の入力ブランチを形成し、ウォッチドッグから送信された制御信号に基づいてデータ信号の信号入力ポートとの接続に切り替え、入力ブランチを選択し、データ信号をデータ方向セレクタから前記駆動モジュールのデータ入力ピンに出力し、
前記データ出力回路は、前記駆動モジュールのデータ出力ピンに接続され、かつ前記第1の信号ポートと前記第2の信号ポートにそれぞれ接続された、常に逆相状態で動作しているスイッチング素子がそれぞれ設けられた2本の出力ブランチを含み、
前記ウォッチドッグは、前記データ入力ピン、データ出力ピン、データ方向セレクタ及びデータ出力回路上のスイッチング素子に直接的又は間接的に接続され、前記データ入力ピン及びデータ出力ピンの信号を収集し、データ信号の信号入力ポート及び信号出力ポートを識別し、前記データ方向セレクタ及び前記データ出力回路上の2つのスイッチング素子に制御信号を送信し、2つのスイッチング素子と前記ウォッチドッグとの間の回線の1つにインバータが設けられる。
さらに、前記データ方向セレクタは、第1の信号ピンと、第2の信号ピンと、データ出力ピンと、選択ピンとを含み、
前記第1の信号ポートは、第1のダイオードを介して前記第1の信号ピンに接続され、前記第2の信号ポートは、第2のダイオードを介して前記第2の信号ピンに接続され、前記データ出力ピンは、前記駆動モジュールのデータ入力ピンに接続され、
前記駆動モジュールのデータ出力ピンは、第1のスイッチング素子を介して前記第1の信号ポートに接続され、第2のスイッチング素子を介して前記第2の信号ポートに接続され、
前記ウォッチドッグは、入力信号収集ピンと、出力信号収集ピンと、制御ピンとを含み、
前記入力信号収集ピンは、前記データ方向セレクタの第1の信号ピンに接続され、前記出力信号収集ピンは、前記駆動モジュールのデータ出力ピンに接続され、前記制御ピンは、前記データ方向セレクタの選択ピンと、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の制御端とにそれぞれ接続され、前記制御ピンと第2のスイッチング素子の制御端にインバータが設けられ、或いは、
前記入力信号収集ピンは、前記データ方向セレクタの第2の信号ピンに接続され、前記出力信号収集ピンは、前記駆動モジュールのデータ出力ピンに接続され、前記制御ピンは、前記データ方向セレクタの選択ピンと、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の制御端とにそれぞれ接続され、前記制御ピンと第1のスイッチング素子の制御端にインバータが設けられる。
さらに、前記ウォッチドッグは、信号監視モジュール及びカウンタを含み、
前記信号監視モジュールに前記入力信号収集ピン及び出力信号収集ピンが接続され、かつ監視出力ピンが設けられ、前記信号監視モジュールは、前記入力信号収集ピン及び出力信号収集ピンから収集された信号に基づいて論理判断を行い、前記監視出力ピンから監視信号を出力し、特定の論理に合致すれば、監視信号がローレベル0であることをカウンタに出力して、カウンタをリセットし、そうでなければ、監視信号がハイレベル1であることをカウンタに出力して、カウンタをカウントさせ、
前記カウンタは、予め設定された時間内にカウントし、カウントした値がある予め設定された数値に達するか又はそれを超えれば、出力された制御信号がハイレベル1であると判定し、そうでなければ、出力された制御信号がローレベル0であると判定する。
さらに、前記信号監視モジュールの論理判断ルールは、入力信号収集ピン及び出力信号収集ピンにより収集された信号が等しくなく、入力信号収集ピンにより収集された信号がローレベル0であり、出力信号収集ピンにより収集された信号がハイレベル1である場合、監視出力ピンにより出力された監視信号がローレベル0であり、他の場合に、監視出力ピンにより出力された監視信号がハイレベル1であることである。
さらに、前記信号監視モジュールの信号収集周波数は、前記データ信号の周波数よりはるかに大きく、
前記データ信号は、先入れ先出しのルールを採用して前記駆動モジュールから入出力され、前記予め設定された時間は、前記データ信号が駆動モジュールから入出力された時間より大きい。
さらに、前記駆動モジュールは、論理回路モジュール及びアナログ回路モジュールを含み、
前記論理回路モジュールは、前記データ入力ピンから入力されたデータ信号を受信し、前記データ信号から制御信号を抽出して前記アナログ回路モジュールに伝送し、かつ前記データ出力ピンからデータ信号を出力し、
前記アナログ回路モジュールは、前記データ信号に基づいて、発光ウェハの個数に対応する数の駆動信号を生成し、対応する発光ウェハを駆動する。
さらに、前記データ入力回路は、第1のアンドゲートと、第2のアンドゲートと、オアゲートとを含み、第1の信号ポートは、第4のダイオードを介して第1のアンドゲートの1つの入力端に接続され、第1の入力ブランチを形成し、第2の信号ポートは、第5のダイオードを介して第2のアンドゲートの1つの入力端に接続され、第2の入力ブランチを形成し、第1のアンドゲート及び第2のアンドゲートの出力端は、オアゲートの入力端に接続され、前記オアゲートの出力端は、前記データ入力ピンに接続され、
前記データ出力回路は、第3のスイッチング素子を介して第1の信号ポートとデータ出力ピンとの間に接続された第1の出力ブランチと、第4のスイッチング素子を介して第2の信号ポートとデータ出力ピンとの間に接続された第2の出力ブランチとを含み、
前記ウォッチドッグは、制御入力ピン及び制御出力ピンを含み、前記制御入力ピンは、第3のアンドゲートの出力端に接続され、前記第3のアンドゲートの1つの入力端は、データ出力ピンに接続され、もう1つの入力端は、第2のノアゲートを介して第1の信号ポートに接続され、前記制御出力ピンは、第2のアンドゲートのもう1つの入力端と第3のスイッチング素子の制御端に接続され、第1のノアゲートを介して第1のアンドゲートのもう1つの入力端と第4のスイッチング素子の制御端に接続される。
本考案の第2の態様に係るLEDランプは、駆動モジュールが内蔵され駆動チップと、前記駆動チップに接続され、前記駆動モジュールによって駆動された発光ウェハと、データ信号を入出力するための信号ポートと、内部の回路に電源を供給するための電源ポートとを含み、
前記信号ポートは、第1の信号ポートと第2の信号ポートを含み、
前記LEDランプは、前記駆動チップ内又は前記駆動チップ外に設けられ、前記駆動モジュールに接続されたデータ方向判断及び切り替えモジュールをさらに含み、
前記データ方向判断及び切り替えモジュールは、前記第1の信号ポートと前記第2の信号ポートに接続され、前記第1の信号ポート及び前記第2の信号ポートのデータ信号入力方向を判断し、前記データ信号の信号入力ポートと信号出力ポートを自動的に切り替え、データ信号を信号入力ポートから導入して前記駆動モジュールに伝送し、前記駆動モジュールから返信されたデータ信号を受信し、次に前記データ信号をデータ出力のための信号ポートから出力する。
本考案に係るLEDランプは、2つの信号ポートがデータ方向を区別せず、いずれもデータ信号を入出力することができる。データ方向判断及び切り替えモジュールによって、前記第1の信号ポート及び前記第2の信号ポートのデータ信号方向を判断し、前記データ信号の入力ポート及び出力ポートを識別し、データ信号をデータ入力のポートから入力し、前記駆動モジュールに出力し、前記駆動モジュールから返信されたデータ信号を受信し、前記データ信号をデータの出力ポートから出力する。これにより、これをLED表示画面等の装置に用いる場合に、各LEDランプの配列又は配線を特に設計する必要がなくなり、行と行の間(又は列と列の間)にLEDランプの配列方向を変更しない場合に、隣接する行(又は隣接する列)の間のLEDランプの首部が直列接続されるか又は尾部が直列接続されることにより、本来の配線方式において首尾接続によって線を巻いて配置しなければならないことを回避し、配線の複雑さを大幅に低減する。隣接する行又は列の間のLEDランプに色差が生じることもない。
さらに、前記データ方向判断及び切り替えモジュールは、前記駆動チップ内に設けられる。
さらに、前記駆動モジュールは、データ入力ピンとデータ出力ピンを含み、
前記データ方向判断及び切り替えモジュールは、データ入力回路、データ出力回路及びウォッチドッグを含み、
前記データ入力回路は、前記第1の信号ポートと第2の信号ポートにそれぞれ接続された、前記データ入力ピンに接続された2本の入力ブランチを含み、
前記データ出力回路は、前記第1の信号ポートと第2の信号ポートにそれぞれ接続され、前記データ出力ピンに接続された2本の出力ブランチを含み、
前記ウォッチドッグは、前記第1の信号ポートと第2の信号ポート内のデータ信号入力方向を判断し、前記データ入力回路内から入力ブランチを選択し、前記データ出力回路内から出力ブランチを選択するように制御することにより、前記データ信号を常に一方の信号ポートから入力し、他方の信号ポートから出力する。
さらに、前記データ入力回路は、データ方向セレクタを含み、前記データ方向セレクタは、それぞれ前記第1の信号ポート、前記第2の信号ポート、ウォッチドッグ及び前記駆動モジュールのデータ入力ピンに接続され、前記データ方向セレクタは、第1の信号ポートと前記第2の信号ポートに接続されて2本の入力ブランチを形成し、ウォッチドッグから送信された制御信号に基づいてデータ信号の信号入力ポートとの接続に切り替え、入力ブランチを選択し、データ信号をデータ方向セレクタから前記駆動モジュールのデータ入力ピンに出力し、
前記データ出力回路は、前記駆動モジュールのデータ出力ピンに接続され、かつ前記第1の信号ポートと前記第2の信号ポートにそれぞれ接続された、常に逆相状態で動作しているスイッチング素子がそれぞれ設けられた2本の出力ブランチを含み、
前記ウォッチドッグは、前記データ入力ピン、データ出力ピン、データ方向セレクタ及びデータ出力回路上のスイッチング素子に直接的又は間接的に接続され、前記データ入力ピン及びデータ出力ピンの信号を収集し、データ信号の信号入力ポート及び信号出力ポートを識別し、前記データ方向セレクタ及び前記データ出力回路上の2つのスイッチング素子に制御信号を送信し、2つのスイッチング素子と前記ウォッチドッグとの間の回線の1つにインバータが設けられる。
さらに、前記ウォッチドッグは、信号監視モジュール及びカウンタを含み、
前記信号監視モジュールに前記入力信号収集ピン及び出力信号収集ピンが接続され、かつ監視出力ピンが設けられ、前記信号監視モジュールは、前記入力信号収集ピン及び出力信号収集ピンから収集された信号に基づいて論理判断を行い、前記監視出力ピンから監視信号を出力し、特定の論理に合致すれば、監視信号がローレベル0であることをカウンタに出力して、カウンタをリセットし、そうでなければ、監視信号がハイレベル1であることをカウンタに出力して、カウンタをカウントさせ、
前記カウンタは、予め設定された時間内にカウントし、カウントした値がある予め設定された数値に達するか又はそれを超えれば、出力制御信号がハイレベル1であると判定し、そうでなければ、出力制御信号がローレベル0であると判定する。
さらに、前記信号監視モジュールの論理判断ルールは、入力信号収集ピン及び出力信号収集ピンにより収集された信号が等しくなく、入力信号収集ピンにより収集された信号がローレベル0であり、出力信号収集ピンにより収集された信号がハイレベル1である場合、監視出力ピンにより出力された監視信号がローレベル0であり、他の場合に、監視出力ピンにより出力された監視信号がハイレベル1であることである。
さらに、前記信号監視モジュールの信号収集周波数は、前記データ信号の周波数よりはるかに大きく、
前記データ信号は、先入れ先出しのルールを採用して前記駆動モジュールから入出力され、前記予め設定された時間は、前記データ信号が駆動モジュールから入出力された時間より大きい。
さらに、前記駆動モジュールは、論理回路モジュール及びアナログ回路モジュールを含み、
前記論理回路モジュールは、前記データ入力ピンから入力されたデータ信号を受信し、前記データ信号から制御信号を抽出して前記アナログ回路モジュールに伝送し、かつ前記データ出力ピンからデータ信号を出力し、
前記アナログ回路モジュールは、前記データ信号に基づいて、発光ウェハの個数に対応する数の駆動信号を生成し、対応する発光ウェハを駆動する。
さらに、前記データ入力回路は、第1のアンドゲートと、第2のアンドゲートと、オアゲートとを含み、第1の信号ポートは、第4のダイオードを介して第1のアンドゲートの1つの入力端に接続され、第1の入力ブランチを形成し、第2の信号ポートは、第5のダイオードを介して第2のアンドゲートの1つの入力端に接続され、第2の入力ブランチを形成し、第1のアンドゲート及び第2のアンドゲートの出力端は、オアゲートの入力端に接続され、前記オアゲートの出力端は、前記データ入力ピンに接続され、
前記データ出力回路は、第3のスイッチング素子を介して第1の信号ポートとデータ出力ピンとの間に接続された第1の出力ブランチと、第4のスイッチング素子を介して第2の信号ポートとデータ出力ピンとの間に接続された第2の出力ブランチとを含み、
前記ウォッチドッグは、制御入力ピン及び制御出力ピンを含み、前記制御入力ピンは、第3のアンドゲートの出力端に接続され、前記第3のアンドゲートの1つの入力端は、データ出力ピンに接続され、もう1つの入力端は、第2のノアゲートを介して第1の信号ポートに接続され、前記制御出力ピンは、第2のアンドゲートのもう1つの入力端と第3のスイッチング素子の制御端に接続され、第1のノアゲートを介して第1のアンドゲートのもう1つの入力端と第4のスイッチング素子の制御端に接続される。
本考案の第3の態様に係るLED表示画面は、上記LEDランプが配置される。
本考案に係るLED表示画面は、内部に本願の革新されたLEDランプがアレイ状に配置されるので、各LEDランプの配列又は配線を特に設計する必要がなくなり、行と行の間(又は列と列の間)にLEDランプの配列方向を変更しない場合に、隣接する行(又は隣接する列)の間に首部が直列接続されるか又は尾部が直列接続されることにより、本来の配線方式において首尾接続によって線を巻いて配置しなければならないことを回避し、配線の複雑さを大幅に低減する。隣接する行又は列の間のLEDランプに色差が生じることもない。
さらに、前記LEDランプは、LEDアレイを構成し、前記LEDアレイは、同じ方向にアレイ状に配列される。
さらに、複数の第1のデータポート及び第2のデータポートが設けられたデータ制御モジュールをさらに含み、
前記LEDアレイの一部のLEDランプは、前記第1のデータポートと第2のデータポートとの間に直列接続される。
さらに、前記第1のデータポートと第2のデータポートとの間に直列接続されたLEDランプで構成されたアレイは、複数行又は複数列に分けて直列接続され、隣接する行の間又は隣接する列の間のLEDランプは、首部が接続されるか又は尾部が接続される。
さらに、前記データ制御モジュールは、2つの物理ネットワークインタフェース、FPGA及びメモリを含み、
前記FPGAは、データ収集及び伝送モジュール、第1の出力モジュール、第2の出力モジュール及び回路遮断監視モジュールを含み、
前記データ収集及び伝送モジュールは、前記2つの物理ネットワークインタフェース及びメモリに接続され、データパケットを収集してデータパケットを送信し、かつ前記データパケットからデータ信号を取得して前記メモリに記憶し、
前記第1の出力モジュールは、メモリに記憶されたデータ信号を呼び出し、かつ第1のデータポートを介して対応する直列接続されたLEDランプに送信し、
前記第2の出力モジュールは、メモリに記憶されたデータ信号をバックアップ信号として逆方向に呼び出し、前記バックアップ信号を第2のデータポートを介して対応する直列接続されたLEDランプに送信し、
前記第2の出力モジュールと前記第2のデータポートとの間には、前記第2の出力モジュールによる外部へのバックアップ信号送信の断続を制御するためのバックアップスイッチング素子が設けられ、
前記回路遮断監視モジュールは、バックアップスイッチング素子の制御端に接続され、かつ第3のダイオードを介して前記第2のデータポートに接続され、第2のデータポートのデータを収集し、かつバックアップ制御信号を前記バックアップスイッチング素子の制御端に出力する。
データ制御モジュール中のFPGAに第1の出力モジュール、第2の出力モジュール及び回路遮断監視モジュールを設けることにより、第1の出力モジュールによって対応するLEDランプを直列接続したランプ群にデータ信号を順方向に入力することができ、直列接続されたランプ群においてあるLEDランプが故障して回路を遮断する場合に、回路遮断監視モジュールは、第2のデータポートの状態を監視し、データ信号を受信していないと判断することができ、このとき、バックアップスイッチング素子をオンにするように制御して、第2の出力モジュールによって逆方向のバックアップ信号を外部に送信することができる。故障したLEDランプの後のLEDランプが依然として正常に動作できることを保証する。
本考案によれば、配線の複雑さを大幅に低減することができる。また隣接する行の間のLEDランプに色差が生じることもない。
従来技術に係るLEDランプの回路ブロック図である。 従来技術に係るLED表示画面の回路ブロック図である。 従来技術に係る別のLED表示画面の回路ブロック図である。 本考案の具体的な実施形態に係るLEDランプのパッケージ構造の概略図である。 本考案の具体的な実施形態に係るLEDランプの回路ブロック図である。 本考案の具体的な実施形態に係るさらに詳細なLEDランプの回路ブロック図である。 本考案の具体的な実施形態に係る別のさらに詳細なLEDランプの回路ブロック図である。 2つの信号ポートにおいて信号がない場合の波形図である。 2つの信号ポートにおいて信号が入力される場合の信号の波形図である。 ウォッチドッグ中の2つの信号収集ポートの収集クロックの概略図である。 ウォッチドッグの内部回路のブロック図である。 ウォッチドッグ中の信号監視モジュールの真理値表である。 ウォッチドッグ中のカウンタがカウントする場合の概略図である。 ウォッチドッグ中のカウンタがカウントした値が設定値を超えた場合の概略図である。 本考案の具体的な実施形態に係るLED表示画面の回路ブロック図である。 本考案の具体的な実施形態に係るLED表示画面の初期給電時間が200マイクロ秒より小さい場合にウォッチドッグが出力した制御信号の概略図である。 本考案の具体的な実施形態に係るLED表示画面の給電時間が予め設定された時間(200マイクロ秒)を超えた後に各LEDランプ内のウォッチドッグが出力した制御信号の概略図である。 本考案の具体的な実施形態に係るLED表示画面の1行目の左側からデータを入力し始めた後に各LEDランプ内のウォッチドッグが出力した制御信号の概略図である。 本考案の具体的な実施形態に係るLED表示画面の制御概略図である。 図18に係るデータ制御モジュールの詳細概略図である。
本考案の解決しようとする技術的課題、技術的解決手段及び有益な効果をより明確にするために、以下、図面及び実施例を参照しながら、本考案をさらに詳細に説明する。理解すべきこととして、ここで述べた具体的な実施例は、単に本考案を解釈するものであり、本考案を限定するものではない。
なお、本考案の説明において、用語「縦方向」、「径方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」等で示す方向又は位置関係は、図面に示す方向又は位置関係に基づくものであり、本考案を容易に説明し説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は部品が特定の方向を有し、特定の方向で構成されて動作しなければならないことを示すか又は示唆するものではないため、本考案を限定するものであると理解すべきではない。本考案の説明において、特別な説明がない限り、用語「複数」は、2つ以上を意味する。
なお、本考案の説明において、別に明確な規定及び限定を有しない限り、用語「取付」、「連結」、「接続」は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続、着脱可能な接続、一体的な接続であってもよく、機械的な接続、電気的な接続であってもよく、直接的な接続、中間媒体を介した接続であってもよく、2つの素子の間の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本発明における上記用語の具体的な意味を理解することができる。
第1実施例により、本実用新案に開示されたLEDランプ100及び駆動チップ2の改良について具体的に説明する。駆動チップ2は、個別の保護主体として保護されてよく、本考案ではこれをLEDランプ100に組み合わせて具体的に説明するが、LEDランプ100のみを保護し、駆動チップ2を保護しないことを意味しない。本実施例における説明も駆動チップの技術的解決手段に十分なサポートを提供することができる。
本実施例に開示されたLEDランプ100の機械的構成は、図4に示すように、駆動チップ2(Driving IC)と、発光ウェハ1と、信号ポートと、電源ポートとを含み、通常、ランプビーズを製造すれば、ブラケットによりパッケージする必要があるが、本実施例では、実施の応用において、必ずしもパッケージする必要がなく、そのままCOB(英語名:Chip On Board、中国語名:板上芯片封装)又はCOG(英語名:Chip On Glass、中国語名:玻璃表面芯片封装)の方式でLEDランプをLED表示画面1000に使用してもよいので、本願におけるコア部材である駆動チップ2、発光ウェハ1及び本願における革新的なデータ方向判断及び切り替えモジュール20のみにより本願の発明構想を実現することができる。本願において、LEDランプ100は、ランプビーズの形式にパッケージする必要がない。LEDランプ100の基本的な構成は、周知であるため、LEDランプ100内の基本的な構成を詳細に説明せず、本願においてどのように駆動チップ2内(又はLEDランプ100中の駆動チップ2の外部)に新たなデータ方向判断及び切り替えモジュール20を加えるかのみを説明する。
上記電源ポートは、LEDランプ100の内部回路に電源を供給し、即ち、駆動チップ2及び発光ウェハ1に電源を供給し、上記信号ポートは、データ信号を入出力する。本実施例における上記信号ポートは、第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100bとを含み、電源ポートは、第1の電源ポート100cと第2の電源ポート100dを含む。本実施例では、説明を容易にするために、第1の信号ポート100aを左側に配置し、第2の信号ポート100bを右側に配置する。データ信号は、第1の信号ポート100aから入力され、第2の信号ポート100bから出力されてよく、このとき、該第1の信号ポート100aはデータ信号の信号入力ポートであり、該第2の信号ポート100bはデータ信号の信号出力ポートである。当然ながら、データ信号は、第2の信号ポート100bから入力され、第1の信号ポート100aから出力されてもよく、このとき、該第2の信号ポート100bはデータ信号の信号入力ポートであり、該第1の信号ポート100aはデータ信号の信号出力ポートである。本実施例では、第1の電源ポート100cは、負極(又は接地端)VSSであり、第2の電源ポート100dは、正極(VDD)である。
図5に示すように、上記駆動チップ2内に駆動モジュール21(Driving Module、DMと略称)が設けられ、上記発光ウェハ1は、上記駆動チップ2に接続され、上記駆動モジュール21によって駆動される。本実施例では、上記LEDランプ100は、上記駆動チップ2内に設けられて、上記駆動モジュール21に接続されたデータ方向判断及び切り替えモジュール20をさらに含む。代替的な態様として、該データ方向判断及び切り替えモジュール20を駆動チップ2の外部に設けることも考えられる。当然ながら、該駆動モジュール21に接続されたデータ方向判断及び切り替えモジュール20を駆動チップ2内に集積してLEDランプ100のサイズをさらに縮小するという解決手段はより好ましい。データ方向判断及び切り替えモジュール20を駆動チップ2の外部に設け、アナログ回路によってその機能を実現する場合、利点は駆動チップ2を変更する必要がないことであるが、LEDランプ100に対して新たな要件があり、駆動チップ2の外部にアナログ回路を設けてその機能を実現する必要があり、構成をより複雑にし、LEDランプ100のサイズも大きくなる。
上記データ方向判断及び切り替えモジュール20(Data Direction Judgment & Switch Module、DDJSMと略称)は、上記第1の信号ポート100aと上記第2の信号ポート100bに接続され、上記第1の信号ポート100aと上記第2の信号ポート100bのデータ入力方向を判断し、上記データ信号の信号入力ポートと信号出力ポートを自動的に切り替え、データ信号を信号入力ポートから導入して上記駆動モジュール21に伝送し、上記駆動モジュール21から返信されたデータ信号を受信し、上記データ信号をデータ出力のための信号ポートから出力する。
なお、データ方向判断及び切り替えモジュール20の実現の具体的な態様については、特に限定されない。データ入力方向の判断を実現し、どの信号ポートからデータ信号が入力されたかを識別し、かつ識別されたデータ入力のための信号ポートからデータ信号を入力し、駆動モジュール21を通過した後にデータ方向判断及び切り替えモジュール20中のデータの出力ポートから出力することができればよい。
本実施例では、LEDランプ100のデータ方向判断及び切り替えモジュール20と駆動モジュール21の好ましい実現形態が示されており、図6aに示すように、上記駆動モジュール21は、データ入力ピンDI(Data Input)とデータ出力ピンDO(Data Output)を含み、その内部には論理回路モジュール210(Logic Circuit Module)とアナログ回路モジュール211(Analog Circuit Module)を含む。上記論理回路モジュール210は、上記データ入力ピンDIから入力されたデータ信号を受信し、上記データ信号から制御信号を抽出して上記アナログ回路モジュール211に伝送し、上記データ出力ピンDOからデータ信号を出力し、上記アナログ回路モジュール211は、上記データ信号に基づいて、発光ウェハ1の個数に対応する数の駆動信号を生成し、対応する発光ウェハ1を駆動する。3つの発光ウェハ1が共通陰極を介して接続される。
本実施例では、発光ウェハ1は、3つあり、それぞれ青色発光ウェハ(B)、緑色発光ウェハ(G)及び赤色発光ウェハ(R)である。
本実施例では、上記データ方向判断及び切り替えモジュール20は、データ入力回路、データ出力回路及びウォッチドッグ200(Watching Dog、WDと略称)を含む。
上記データ入力回路は、上記第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100bにそれぞれ接続されるとともに、上記データ入力ピンDIに接続された2本の入力ブランチを含み、上記データ出力回路は、上記第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100bにそれぞれ接続されるとともに、上記データ出力ピンDOに接続された2本の出力ブランチを含む。
上記ウォッチドッグ200は、上記第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100b内のデータ信号入力方向を判断し、上記データ入力回路内から入力ブランチを選択し、上記データ出力回路内から出力ブランチを選択するように制御することにより、上記データ信号を常に一方の信号ポートから入力し、他方の信号ポートから出力する。
データ入力回路、データ出力回路に含まれるスイッチング素子の論理は、その制御端又はイネーブル端が0を入力したときに、信号を通過させることができず、制御端又はイネーブル端が1を入力したときにのみ、信号を通過させることである(あるスイッチング素子は、0を入力したときに信号を通過させ、1を入力したときに信号が通過できないように設定されてもよい)。例えば、スイッチング素子は、スリーステートゲート(Three state gate)であってよい。スリーステートとは、その出力が一般的な二値論理回路の正常なハイレベル(論理1)又はローレベル(論理0)であってもよいし、特有のハイインピーダンス状態(Hi−Z)を保持してもよいことを意味する。ハイインピーダンス状態にあるときに、出力抵抗が大きく、開極に相当し、何らの論理制御機能もない。スリーステートゲートは、いずれもゲート回路のオンオフを制御する1つの制御イネーブル端(本実施例では、制御端と略称)を有する。この三種類の状態を備えることができる装置は、スリーステートゲートと呼ばれる(又はスリーステート装置と呼ばれる)。制御端の入力が有効である場合、スリーステートゲートは、正常な出力である「0」又は「1」を示し、制御端の入力が無効である場合、スリーステートゲートは、ハイインピーダンス状態の出力を示す。
具体的には、上記データ入力回路は、データ方向セレクタ205を含み、上記データ方向セレクタ205は、上記第1の信号ポート100a、上記第2の信号ポート100b、ウォッチドッグ200及び上記駆動モジュール21のデータ入力ピンDIにそれぞれ接続され、上記駆動モジュール21のデータ入力ピンDIに接続された2本の入力ブランチを形成し、ウォッチドッグ200から送信された制御信号に応じてデータ信号入力ポートを切り替え、データ信号をセレクタ205から上記駆動モジュール21のデータ入力ピンDIに出力する。区別のために、第1の信号ポート100aとデータ方向セレクタ205を接続する入力ブランチを第1の入力ブランチと称し、第2の信号ポート100bとデータ方向セレクタ205を接続する入力ブランチを第2の入力ブランチと称することとする。
上記データ出力回路は、上記駆動モジュール21のデータ出力ピンDOに接続され、かつ、上記第1の信号ポート100aと上記第2の信号ポート100bにそれぞれ接続された、スイッチング素子がそれぞれ設けられた2本の出力ブランチを含み、区別のために、第1の信号ポート100aに接続された出力ブランチを第1の出力ブランチと称し、第2の信号ポート100bに接続された出力ブランチを第2の出力ブランチと称し、上記2つのスイッチング素子は、常に逆相状態で動作しており、本実施例における2つのスイッチング素子は、それぞれ第1のスイッチング素子207と第2のスイッチング素子209と名付けられる。第1の信号ポート100aに接続されたスイッチング素子は、第1のスイッチング素子207であり、第2の信号ポート100bに接続されたスイッチング素子は、第2のスイッチング素子209である。上記2つのスイッチング素子が常に逆相状態で動作しているため、通常、2本の出力ブランチのうちの1本は出力する。
上記ウォッチドッグ200は、上記入力ブランチの1本、データ出力ピンDO、データ方向セレクタ205及びデータ出力回路上の2つのスイッチング素子に接続され、データ入力ピンDI及びデータ出力ピンDOの信号を収集し、データ信号の入力ポート及び出力ポートを識別し、上記データ方向セレクタ205及び上記データ出力回路上の2つのスイッチング素子に制御信号を送信し、上記2つのスイッチング素子と上記ウォッチドッグ200との間の回線の1つにインバータ204が設けられる。
上記入力ブランチ及び出力ブランチの設定により、データ信号は、常に一方のポートに接続された入力ブランチから入力され、他方のポートに接続された出力ブランチから出力される。即ち、データ信号が第1の信号ポート100aに接続された第1の入力ブランチから駆動モジュール21のデータ入力ピンDIに入力されると、駆動モジュール21のデータ出力ピンDOから出力されたデータ信号は、第2の信号ポート100bに接続された第2の出力ブランチから出力される。逆に、データ信号が第2の信号ポート100bに接続された第2の入力ブランチから駆動モジュール21のデータ入力ピンDIに入力されると、駆動モジュール21のデータ出力ピンDOから出力されたデータ信号は、第1の信号ポート100aに接続された第1の出力ブランチから出力される。
上記データ方向セレクタ205は、第1の信号ピンと、第2の信号ピンと、データ出力ピンDOと、選択ピンとを含む。
上記第1の信号ポート100aは、第1のダイオード206を介して上記第1の信号ピンに接続され、即ち、第1の入力ブランチに第1のダイオード206が設けられ、上記第2の信号ポート100bは、第2のダイオード208を介して上記第2の信号ピンに接続され、即ち、第2の入力ブランチに第2のダイオード208が設けられ、上記データ出力ピンDOは、上記駆動モジュール21のデータ入力ピンDIに接続される。
上記駆動モジュール21のデータ出力ピンDOは、第1のスイッチング素子207を介して上記第1の信号ポート100aに接続され、第2のスイッチング素子209を介して上記第2の信号ポート100bに接続され、即ち、第1の出力ブランチに第1のスイッチング素子207が設けられ、第2の出力ブランチに第2のスイッチング素子209が設けられる。
上記ウォッチドッグ200は、入力信号収集ピン203と、出力信号収集ピン202と、制御ピン201とを含む。
上記入力信号収集ピン203は、上記データ方向セレクタ205の第1の信号ピンに接続され、上記出力信号収集ピン202は、上記駆動モジュール21のデータ出力ピンDOに接続され、上記制御ピン201は、上記データ方向セレクタ205の選択ピン、第1のスイッチング素子207及び第2のスイッチング素子209の制御端にそれぞれ接続され、上記制御ピン201と第2のスイッチング素子209の制御端にインバータ204が設けられる。
上記インバータ204が第2のスイッチング素子209の制御端の間に設けられるのは、入力信号収集ピン203が第1の入力ブランチに接続されるからであり、入力信号収集ピン203を第2の入力ブランチに接続する場合には、インバータ204を第1のスイッチング素子207に設けることが考えられる。即ち、上記入力信号収集ピン203は、上記データ方向セレクタ205の第2の信号ピンに接続され、上記出力信号収集ピン202は、上記駆動モジュール21のデータ出力ピンDOに接続され、上記制御ピン201は、上記データ方向セレクタ205の選択ピンと、第1のスイッチング素子207及び第2のスイッチング素子209の制御端とにそれぞれ接続され、上記制御ピン201と第1のスイッチング素子207の制御端の間にインバータ204が設けられる。
このような設計は、データ信号の入出力を、データ信号が第1の入力ブランチから入力されると、第2の出力ブランチから出力され、或いは、データ信号が第2の入力ブランチから入力されると、第1の出力ブランチから出力されるという結果に合致させることを目的とする。
本願におけるウォッチドッグ200の動作原理を説明するために、先に本願におけるデータ信号とウォッチドッグによりデータを収集する原理とを説明する。
図7は、第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100bに信号が入力されない場合の波形図であり、第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100b内にプルアップ抵抗(図示せず)が設けられるため、第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100bに信号が入力されない場合、その信号は常にハイレベル1として出力される。
図8は、第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100bにデータ信号の入力又は出力がある場合の波形図である。LED表示の分野では、一般的に採用されたデータ信号の周波数は1.6Mヘルツ(Hz)であり、即ち、信号周期はT=625ns(英語名:nanosecond)である。該波形図では、1つの周期内に常にハイレベルから開始し、ローレベルで終わり、1つの信号周期内のデューティ比が70%(約438ns)であれば、1つの信号周期内で表される信号がハイレベル1であり、即ち、該データビットのデータが1であることを示す。1つの信号周期内のデューティ比が30%(約187ns)であれば、1つの信号周期内で表される信号がローレベル0であり、即ち、該データビットのデータが0であることを示す。該データ信号は、先入れ先出し(英略称:FIFO、英語のフルネーム:First Input First Output)のキューイング方式で駆動モジュール21のデータ入力ピンDIに伝送されて入力し、かつデータ出力ピンDOから伝送されて出力される。
しかしながら、ウォッチドッグ200が信号を収集するときに、その信号収集のクロックは、図8に示すように、収集周波数が上記データ信号の周波数よりもはるかに大きいように設定され、その収集周波数は、100MHzであり、データ信号の周波数よりもはるかに大きく、このとき、信号収集のクロック周期はT0=10nsであり、このとき、T=62.5T0である。つまり、1つのデータ信号の信号周期内に、ウォッチドッグ200は62.5回収集し、第1の信号ポート100a又は第2の信号ポート100bに信号伝送がなければ、ウォッチドッグ200によって収集されたデータは常にハイレベル1となることを意味する。データ信号が流れ始めれば、ウォッチドッグ200によって収集された収集信号には、1つの信号周期内に必ず一部のハイレベル1が含まれ、一部のローレベル0も含まれる。入力信号収集ピン203と出力信号収集ピン202がそれぞれ入力されたデータ信号と出力されたデータ信号を収集し、かつデータ伝送時に先入れ先出しのキューイング方式を採用するため、入力信号収集ピン203と出力信号収集ピン202は必ずしも等しくない。このように、入力信号収集ピン203からローレベル0が収集される限り、データが入力されたことを示す。
以下、図10に基づきウォッチドッグ200の一実施形態について具体的に説明する。上記ウォッチドッグ200は、信号監視モジュール2001(Signal Detection Module)とカウンタ2002(Counter)を含む。
上記信号監視モジュール2001には上記入力信号収集ピン203及び出力信号収集ピン202が接続され、かつ監視出力ピン2003が設けられている。該信号監視モジュール2001は、上記入力信号収集ピン203及び出力信号収集ピン202から収集された信号に基づいて論理判断を行い、上記監視出力ピン2003から監視信号を出力する。特定の論理に合致すれば、ローレベル0である監視信号をカウンタ2002に出力して、カウンタ2002をリセットし、そうでなければ、ハイレベル1である監視信号をカウンタ2002に出力して、カウンタ2002をカウント動作させる。
上記カウンタ2002は、予め設定された時間内にカウントし、カウントした値がある予め設定された数値に達するか又はそれを超えれば、出力すべき制御信号がハイレベル1であると判定し、そうでなければ、出力すべき制御信号がローレベル0であると判定する。
ウォッチドッグ200が動作しているとき、カウンタ2002は絶えず計数し、例えば、デフォルトの予め設定された時間が200μS(マイクロ秒)であるとき、カウンタ2002は「0」から予め設定された値「a」まで計数し、カウンタ2002の計数値がaに達すると、計数動作は続けるが、計数値は依然としてaのままであり、同時にウォッチドッグ200の制御信号は、ハイレベル1として出力されるが、カウンタ2002の計数値<aの場合に、ウォッチドッグ200(WD)の制御信号はローレベル0として出力される。
図11のテーブルに示すように、上記信号監視モジュール2001の論理判断ルールは、入力信号収集ピン203及び出力信号収集ピン202により収集された信号が等しくなく、入力信号収集ピン203により収集された信号がローレベル0であり、出力信号収集ピン202により収集された信号がハイレベル1である場合、監視出力ピン2003により出力される監視信号がローレベル0であり、他の場合に、監視出力ピン2003により出力される監視信号がハイレベル1であることである。
即ち、入力信号収集ピン203の入力が0であり、出力信号収集ピン202の出力が1である場合、監視出力ピン2003は、ローレベル0を出力し、入力信号収集ピン203の入力が1であり、出力信号収集ピン202の出力が1である場合、監視出力ピン2003は、ハイレベル1を出力し、入力信号収集ピン203の入力が0であり、出力信号収集ピン202の出力が0である場合、監視出力ピン2003は、ハイレベル1を出力し、入力信号収集ピン203の入力が1であり、出力信号収集ピン202の出力が0である場合、監視出力ピン2003は、ハイレベル1を出力する。
図12に示すように、カウンタ2002は常に、予め設定された時間内にカウントする。上記予め設定された時間は、上記データ信号が駆動モジュール21から入出力された時間、即ちデータ信号のビット数より大きく、本実施例では、データ信号は48bitを含み、即ち駆動モジュール21における入力から出力への時間は30マイクロ秒(μs)であり、本実施例では、該予め設定された時間を200マイクロ秒としており、データ信号の長さを大きく超える。図12から分かるように、入力信号収集ピン203の入力が0であり、出力信号収集ピン202の出力が1である場合、監視出力ピン2003は、ローレベル0をカウンタ2002に出力することにより、カウンタ2002をリセットして改めて「0」からカウントさせる。制御ピン201は、ローレベル0を出力し、このとき、データ方向セレクタ205の選択ピンは、該制御信号0を受信し、第1の入力ブランチを選択して通過させ(開ゲート)、第2の入力ブランチをオフにし(閉ゲート)、データ信号を第1の信号ポート100aから入力する。制御ピン201が第1のスイッチング素子207の制御端にローレベルを出力することにより、第1のスイッチング素子207をオフにし、第1の出力ブランチをオフにし、制御ピン201から出力されたローレベルがインバータ204により反転されてハイレベルとなり、第2のスイッチング素子209に出力されることにより、第2のスイッチング素子209をオンにし、第2の出力ブランチをオンにし、データ信号を第2の信号ポート100bから出力する。即ち、データ信号は、左側の第1の信号ポート100aから入力され、右側の第2の信号ポート100bから出力される。
図13に示すように、予め設定された時間200マイクロ秒内に入力信号収集ピン203の入力が0であり、出力信号収集ピン202の出力が1であることが発生していない場合にのみ、監視出力ピン2003は1を出力し続け、カウンタ2002がカウントし続けるようにし、予め設定された数値aに達するか又はそれを超えた場合に、制御ピン201は、ハイレベル1を出力する。即ち、データ方向セレクタ205の選択ピンは、該制御信号1を受信し、第2の入力ブランチを選択して通過させ(開ゲート)、第1の入力ブランチをオフにすることにより(閉ゲート)、データ信号を第2の信号ポート100bから入力する。制御ピン201が第1のスイッチング素子207の制御端にハイレベルを出力することにより、第1のスイッチング素子207をオンにし、第1の出力ブランチをオンにし、制御ピン201から出力されたハイレベルがインバータ204により反転されてローレベルとなり、第2のスイッチング素子209に出力されることにより、第2のスイッチング素子209をオフにし、第2の出力ブランチをオフにし、データ信号を第1の信号ポート100aから出力する。また、データ信号がデータ出力ピンD0から出力されて第1のスイッチング素子207を通過した後、第1のダイオード206を通過して、入力信号収集ピン203により収集され、このとき、入力信号収集ピン203と出力信号収集ピン202により収集された信号は常に等しくなるため、制御ピン201がハイレベル1を出力することが維持され、データ信号は、右側の第2の信号ポート100bから入力され、左側の第1の信号ポート100aから出力される。
図6bにLEDランプ100のデータ方向判断及び切り替えモジュール20及び駆動モジュール21の別の実現形態を示す。上記データ方向判断及び切り替えモジュール20は、図6aと同様にデータ入力回路、データ出力回路及びウォッチドッグ200(Watching Dog、WDと略称)を含む。
上記データ入力回路は、上記第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100bにそれぞれ接続されるとともに、上記データ入力ピンDIに接続された2本の入力ブランチを含み、上記データ出力回路は、上記第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100bにそれぞれ接続されるとともに、上記データ出力ピンに接続された2本の出力ブランチを含む。
上記ウォッチドッグ200は、上記第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100b内のデータ信号入力方向を判断し、上記データ入力回路内から入力ブランチを選択し、上記データ出力回路内から出力ブランチを選択するように制御することにより、上記データ信号を常に一方の信号ポートから入力し、他方の信号ポートから出力する。
上記データ入力回路は、第1のアンドゲート403、第2のアンドゲート405及びオアゲート404を含み、第1の信号ポート100aは、第4のダイオード401を介して第1のアンドゲート403の1つの入力端に接続され、第1の入力ブランチを形成し、第2の信号ポート100bは、第5のダイオード409を介して第2のアンドゲート405の1つの入力端に接続され、第2の入力ブランチを形成し、第1のアンドゲート403及び第2のアンドゲート405の出力端は、オアゲート404の入力端に接続され、上記オアゲート404の出力端は、上記データ入力ピンDIに接続される。
上記データ出力回路は、第3のスイッチング素子402を介して第1の信号ポート100aとデータ出力ピンDOとの間に接続された第1の出力ブランチと、第4のスイッチング素子410を介して第2の信号ポート100bとデータ出力ピンDOとの間に接続された第2の出力ブランチとを含む。
上記ウォッチドッグ200は、制御入力ピン333及び制御出力ピン222を含み、上記制御入力ピン333は、第3のアンドゲート408の出力端に接続され、上記第3のアンドゲート408の1つの入力端は、データ出力ピンDOに接続され、もう1つの入力端は、第2のノアゲート407を介して第1の信号ポート100aに接続され、上記制御出力ピン222は、第2のアンドゲート405のもう1つの入力端と第3のスイッチング素子402の制御端に接続され、第1のノアゲート406を介して第1のアンドゲート403のもう1つの入力端と第4のスイッチング素子410の制御端に接続される。
このようなデータ方向判断及び切り替えモジュール20は同様に、データ信号の入出力を、データ信号が第1の入力ブランチから入力されると、第2の出力ブランチから出力され、或いは、データ信号が第2の入力ブランチから入力されると、第1の出力ブランチから出力されるという結果に合致させる。
その動作手順は以下のとおりである。システム立ち上げ後、ウォッチドッグ200の制御入力ピン333が受信した入力信号が1である場合、ウォッチドッグ200内部のカウンタをリセットして「0」から計数させる。カウンタが設定値aに達する前は(カウントし続けると、200マイクロ秒がかかって設定値aに達する)、制御信号222の出力は0であり、制御入力ピン333が受信した入力信号が0である場合、ウォッチドッグ200内部のカウンタはカウントし続け、値aに達した後(即ち、200マイクロ秒に達した後)、制御出力ピン222の出力は1となる。
電源投入後、データ信号がまだない間に、ウォッチドッグ200内部のカウンタがカウントし始め、200マイクロ秒内にカウンタが設定値aに達するまでは、ウォッチドッグ200の制御出力ピン222から出力された値は、0であり、第1のノアゲート406を通過した後に1となる。このとき、データ信号が第1の信号ポート100aから入力されると、必ずレベル信号0と1が含まれるため、第1のアンドゲート403を通過した信号レベルは常に第1の信号ポート100aから入力された信号レベルと一致し(第1のノアゲート406からのレベルが1であるため)、その後にオアゲート404を通過する。オアゲート404は、第2のアンドゲート405からの信号を同時に受信し、第2のアンドゲート405において、第5のダイオード409からの信号がハイレベル1であり、制御出力ピン222からの信号が0であると、第2のアンドゲート405によりオアゲート404に出力された信号は必ず0である。オアゲート404を通過した信号はそのままデータ入力ピンDIに入力され、その後にデータ出力ピンDOから出力され、このとき、第3のスイッチング素子402の制御信号はローレベル0(制御出力ピン222から)であるため、第3のスイッチング素子402から出力されず、第4のスイッチング素子410のみから出力される(第4のスイッチング素子410の制御信号は第1のノアゲート406で反転された後に1となる)。
信号が第1の信号ポート100aから継続的に入力されると、第4のダイオード401を通過した後のレベルは常にローレベル信号0を含み、ローレベル信号0は第2のノアゲート407を通過した後にハイレベル信号1となる。第3のアンドゲート408は、データ出力ピンDOからのデータ信号をさらに受信し、データ信号は、信号1であっても信号0であっても、少なくとも30%のハイレベル信号を含み、100MHzのクロック条件下で、各信号が625ns内に62.5回検出され、200マイクロ秒内に同時に1である入力信号を検出するのに十分な時間があるとすると、第3のアンドゲート408は、ハイレベル信号1を制御入力ピン333に出力することにより、ウォッチドッグ200内部のカウンタ2002を200マイクロ秒内に連続的にリセットし、常に制御出力ピン222に制御信号0を出力させることにより、データが第1の信号ポート100aから入力され、第2の信号ポート100bから出力されることを保証する。
信号が第1の信号ポート100aから入力されないと、第4のダイオード401の出力信号が1であり、第2のノアゲート407を通過した後に0となり、第3のアンドゲート408に伝送された後に制御入力ピン333に入力されたレベル信号が0である場合、ウォッチドッグ200のカウンタ2002は値aに達するまでカウントし続け、制御出力ピン222からの出力信号を1に制御する。第1のノアゲート406を通過した後に第1のアンドゲート403と第4のスイッチング素子410に出力された信号が0である場合、第1のアンドゲート403は、常に信号0をオアゲート404に出力する。このとき、信号が第2の信号ポート子100bから入力されると、第5のダイオード409を通過した後に第2のアンドゲート405に入力される。制御出力ピン222により第2のアンドゲート405に伝送された信号が1であるため、第5のダイオード409からの信号は、第2のアンドゲート405を通過した後に依然として一致し、オアゲート404を通過した信号も一致し、データ入力ピンDIに継続して入力され、次にデータ出力ピンDOから出力される。第4のスイッチング素子410の制御信号が0であるので、第4のスイッチング素子410から出力されることなく、第3のスイッチング素子402により第1の信号ポート100bに出力され、これと同時に、第3のスイッチング素子402を通過した信号が第4のダイオード401から第2のノアゲート407に戻り、次に第3のアンドゲート408に出力されると、第3のアンドゲート408が受信した2つの信号は常に0と1の逆の状態にあり、制御入力ピン333が受信した信号は常に0である。したがって、制御出力ピン222は、常に、信号1を出力し、信号が第2の信号ポート100bから入力されて第1の信号ポート100aに伝送されて出力されることを維持する。
本実施例及びその変形例に係るLEDランプ100は、2つの信号ポートがデータ方向を区別せず、いずれもデータ信号を入出力することができる。データ方向判断及び切り替えモジュール20により、上記第1の信号ポート100a及び上記第2の信号ポート100bのデータ信号方向を判断し、上記データ信号の入力ポート及び出力ポートを自動的に切り替え、データ信号をデータ入力の信号ポートから入力し、上記駆動モジュール21に出力し、上記駆動モジュール21から返信されたデータ信号を受信し、上記データ信号をデータ出力のための信号ポートから出力する。これにより、これをLED表示画面1000等の装置に用いる場合に、各LEDランプ100の配列又は配線を特に設計する必要がなくなり、行と行の間(又は列と列の間)にLEDランプ100の配列方向を変更しない場合に、隣接する行(又は隣接する列)の間のLEDランプ100の首部が直列接続されるか又は尾部が直列接続されることにより、本来の配線方式において首尾接続によって線を巻いて配置しなければならないことを回避し、配線の複雑さを大幅に低減する。隣接する行又は列の間のLEDランプ100に色差が生じることもない。
第2実施例では、本考案に係るLED表示画面1000を具体的に説明する。本実施例では、図6aに示すLEDランプを例としてLED表示画面1000を製造する。
図14に示すように、本実施例では、LEDアレイを含むLED表示画面1000を提供し、上記LEDアレイは、実施例1で説明した同じ方向にアレイ状に配列されたLEDランプ100を含む。
図18に示すように、上記LED表示画面1000は、複数の第1のデータポート300a及び第2のデータポート300bが設けられたデータ制御モジュール300(Data Control Module、DCMと略称)をさらに含み、上記LEDアレイの一部のLEDランプ100は、ランプ群になって上記第1のデータポート300aと第2のデータポート300bとの間に直列接続される。データ信号は、第1のデータポート300aからLEDランプ100に伝送されて、第2のデータポート300bに伝送される。
上記第1のデータポート300aと第2のデータポート300bとの間に直列接続されたLEDランプ100で構成されたアレイ群は、複数行又は複数列に分けて直列接続され、隣接する行の間又は隣接する列の間のLEDランプ100は、首部が接続されるか又は尾部が接続される。
本実施例では、アレイ状に表示されたLED表示画面1000について、1つの表示画面内の全てのLEDランプ100は、全て直列接続されて1つのランプ群を形成してもよく、LEDを直列接続した複数のランプ群に分けられてもよい。直列接続する場合、LEDランプは、行(又は列)になって順に直列接続されてよく、行になって直列接続することを例として、直列接続する場合に、隣接する行の間に首部の直列接続又は尾部の直列接続が好ましい。
具体的には、いわゆる首部の直列接続又は尾部の直列接続とは、各行内のLEDランプ100が直列接続され、その行内尾部のLEDランプ100が隣接する行の尾部のLEDランプ100に接続されるか、或いは行内首部のLEDランプ100が隣接する行の首部のLEDランプ100に接続されることにより、直列接続された各行のLEDランプ100が、首部が直列接続されたり、尾部が直列接続されたりする蛇形を形成することを意味する。例えば、図14に示すように、LED表示画面1000内のあるランプ群は、4行のLEDランプ100を含み、該ランプ群内のLEDランプ100は、同じ方向に配置され、左側の信号ポートを第1の信号ポート100aとし、右側のポートを第2の信号ポート100bとし、以上から分かるように、各行のうちの首尾部を除いて、行内の各隣接するLEDランプ100は、いずれも後のLEDランプ100の第1の信号ポート100aが前のLEDランプ100の第2の信号ポート100bに接続される。各行の首尾部は、首部の直列接続又は尾部の直列接続の方式を採用し、即ち、1行目の1番目のLEDランプ100(又は、首部のLEDランプ又はヘッド部のLEDランプと呼ばれる)の第1の信号ポート100aは、データ制御モジュール300の第1のデータポート300aに接続され、1行目の尾部のLEDランプ100は、2行目の尾部のLEDランプ100に接続され、2行目のヘッド部のLEDランプ100は、3行目のヘッド部のLEDランプ100に接続され、3行目の尾部のLEDランプ100は、4行目の尾部のLEDランプ100に接続され、4行目のヘッド部のLEDランプ100は、第2のデータポート300bに接続される。
第2実施例の動作手順は以下のとおりである。
図15に示すように、システムに電源を投入する場合には、第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100bの両方にデータ信号が入力されず、第1の信号ポート100aと第2の信号ポート100bにおいてプルアップ抵抗により電源投入後に抵抗がプルアップされ、ハイレベルを出力し続けるようにデフォルトされている。ウォッチドッグ200のカウンタ2002が動作し始め、200マイクロ秒に達していないときに、ウォッチドッグ200の制御ピン201から出力された制御信号は0である。
図16に示すように、LED表示画面に200マイクロ秒以上継続してデータ信号が入力されないと、その後の、各LEDランプのウォッチドッグ200の制御ピン201から出力された制御信号は1である。データ信号が第2の信号ポート100bから第2の入力ブランチに入力することを許可し、データ信号は、データ方向セレクタ205によって駆動モジュール21のデータ入力ピンDIに入力され、その後に駆動モジュール21のデータ出力ピンから出力され、第1の出力ブランチを経て第1の信号ポート100aから出力される。しかし、このとき、データ信号は入力されない。
図17に示すように、システムが左からデータ信号を送信し始め、信号が左から入力されると、入力信号収集ピン203の入力信号は必ず200マイクロ秒内にローレベル信号0を含み、出力信号収集ピン202のデータ信号も必ずハイレベル信号1を含み、ウォッチドッグ200のカウンタ2002は必ず200マイクロ秒内にリセットされる状態を保持する。ウォッチドッグ200の制御ピン201によりデータ方向セレクタ205に出力された制御信号はローレベル0を継続し、左側の第1の信号ポート100aから右側の第2の信号ポート100bに信号が伝送されることを常に保証する。データ方向セレクタ205は信号0を受信し、第1のスイッチング素子207をオフにし、第2のスイッチング素子209をオンにすることにより、第1の入力ブランチと第2の出力ブランチに経路を形成し、第1の信号ポート100aから入力されたデータ信号をデータ方向セレクタ205によって駆動モジュール21のデータ入力ピンDIに入力し、その後に駆動モジュール21のデータ出力ピンから出力し、第2のスイッチング素子209によって第2の信号ポート100bへ次のLEDランプに出力する。
2行目の最右側のLEDランプ100に対して、信号が1行目の最右側のLEDランプ100からの信号であり、データ信号が第2の信号ポート100bから第1の信号ポート100aに伝送されるので、200マイクロ秒内に必ず第1の信号ポート100aから信号が入力されず、ウォッチドッグ200は200マイクロ秒内にカウントし続け、200マイクロ秒に達した後、ウォッチドッグ200のカウンタ2002が設定された値に達すると、制御ピン201によって出力された制御信号201は1として出力され、このとき、データ方向セレクタ205はハイレベル1を受信し、第2の入力ブランチをゲーティングし、同時に、第1のスイッチング素子207をオンにし、第2のスイッチング素子209をオフにし、第1の出力ブランチをゲーティングし、データ信号を、第2の信号ポート100bから第2の入力ブランチを通過してデータ方向セレクタ205によって駆動モジュール21のデータ入力ピンDIに伝送し、その後にデータ出力ピンDOから出力し、第1の出力ブランチを通過して第1の信号ポート100a方向に伝送する。このとき、データ出力ピンDOの出力信号は、出力信号収集ピン202に入力されるだけでなく、第1のスイッチング素子207及び第1のダイオード206によって入力信号収集ピン203に返送され、このように入力信号収集ピン203と出力信号収集ピン202の収集信号は常に同じ入力信号0又は1を保持し、このとき、ウォッチドッグ200は何も動作せず、制御ピン201はハイレベル1の出力を保持する。したがって、第2の信号ポート100bの信号が常に続くと、常に第1の信号ポート100aに伝送することができる。
3行目のLEDランプ100に対して、その信号を左から入力し始め、最左側のLEDランプ100のデータ信号は2行目の最左側のLEDランプ100からの信号である。3行目のLEDランプ100に対して、そのデータ信号はいずれも第1の信号ポート100aから入力され、第2の信号ポート100bから出力される。入力信号収集ピン203の入力信号は必ず200マイクロ秒内にローレベル0信号を含み、出力信号収集ピン202のデータ信号も必ずハイレベル1信号を含み、ウォッチドッグ200のカウンタ2002は200マイクロ秒内にリセット状態を保持し、ウォッチドッグ200の制御ピン201によりデータ方向セレクタ205に出力された制御信号はローレベル0であることが続き、左側の第1の信号ポート100aから右側の第2の信号ポート100bに信号が伝送されることを保証する。データ方向セレクタ205の選択ピンに信号0を受信させ、第1のスイッチング素子207をオフにし、第2のスイッチング素子209をオンにすることにより、第1の入力ブランチと第2の出力ブランチに信号経路を形成する。第1の信号ポート100aから入力されたデータ信号をデータ方向セレクタ205によって駆動モジュール21のデータ入力ピンDIに入力し、その後に駆動モジュール21のデータ出力ピンから出力し、第2のスイッチング素子209によって第2の信号ポート100bを経て次のLEDランプに出力する。
4行目のLEDランプ100の信号データ伝送方向と制御ロジックは2行目と同じであるため、説明を省略する。
本実施例に係るLED表示画面1000は、その内部に本願の革新されたLEDランプ100がアレイ状に配置されるので、各LEDランプ100の配列又は配線を特に設計する必要がなくなり、行と行の間(又は列と列の間)にLEDランプ100の配列方向を変更しない場合に、隣接する行(又は隣接する列)の間に首部が直列接続されるか又は尾部が直列接続されることにより、本来の配線方式において首尾接続によって線を巻いて配置しなければならないことを回避し、配線の複雑さを大幅に低減する。隣接する行又は列の間のLEDランプ100に色差が生じることもない。
出願人は、本実用新案の開発過程において、従来のLED表示画面1000の信号データが常に一方向に伝送され、データ信号が常に信号入力端から入力され、信号出力端から出力されることが要求され、このとき、いずれかのLEDランプが故障して信号が途切れた場合に、データ信号を伝送し続けることができず、故障したLEDランプ100及びその後の正常なLEDランプ100がいずれも正常に動作することができないことを見出した。
図18に示すように、本願において改良された実施例2におけるLED表示画面1000が一方向伝送の方式を採用しても、LEDランプ100が故障すると、データ信号を伝送し続けることもできない。例えば、2行目の中間の1つのLEDランプが破損し、伝送されたデータ信号がこのLEDランプの位置で途切れると、このLEDランプの左側に直列接続された残りの全てのLEDランプ100の信号は途切れて、表示故障を招く。
第3実施例は、出願人がデータ制御モジュール300を改良したものである。図19に示すように、上記データ制御モジュール300は、2つの物理ネットワークインタフェース(PHY1、PHY2)と、FPGA301と、メモリとを含み、本実施例では、メモリは、SDRAM(英語名:Synchronous Dynamic Random−Access Memory)302である。
上記FPGA301は、データ収集及び伝送モジュール3013(Data Collection & Transmit Module)、第1の出力モジュール3011(First Output Module)、第2の出力モジュール3012(Second Output Module)及び回路遮断監視モジュール3015(Break−off Monitoring Module)を含む。
上記データ収集及び伝送モジュール3013は、上記2つの物理ネットワークインタフェース及びメモリに接続され、データパケットを収集してデータパケットを送信し、上記データパケットからデータ信号を取得して上記メモリに記憶する。具体的には、2つの物理ネットワークインタフェースは、第1の物理ネットワークインタフェース303(PHY1)及び第2の物理ネットワークインタフェース304(PHY2)を含み、データ収集及び伝送モジュール3013は、第1の物理ネットワークインタフェース303からデータパケットを受信し、かつ第2の物理ネットワークインタフェース304によってデータパケットを送信する。また、収集されたデータパケットから、データ制御モジュール300が対応するLEDアレイを制御するデータ信号を取得する。
上記第1の出力モジュール3011は、メモリに記憶されたデータ信号(図18、図19においてData1、Data2...と表記する)を呼び出し、かつ第1のデータポート300aを介して対応する直列接続されたLEDランプ100で構成されたランプ群に送信し、データ信号は、各直列接続されたLEDランプ100の1番目から最後に伝送される。各LEDランプ100は、それぞれデータ信号から対応する駆動信号を取得し、各LEDランプ100内の発光ウェハ1を発光させるように駆動する。
上記第2の出力モジュール3012は、メモリに記憶されたデータ信号の逆相信号をバックアップ信号(図18、図19においてData1´、Data2´...と表記する)として呼び出し、上記バックアップ信号を第2のデータポート300bにより対応する直列接続されたLEDランプ100で構成されたランプ群に送信する。即ち、バックアップ信号は、最後のLEDランプ100から逆方向に1番目のLEDランプ100に伝送される。
上記第2の出力モジュール3012と上記第2のデータポート300bとの間には、上記第2の出力モジュール3012による外部へのバックアップ信号送信の断続を制御するためのバックアップスイッチング素子3014が設けられる。
上記回路遮断監視モジュール3015の出力端子は、バックアップスイッチング素子3014の制御端に接続され、かつ入力端子は第3のダイオード3016を介して上記第2のデータポート300bに接続される。第2のデータポート300bのデータを収集し、かつバックアップ制御信号を上記バックアップスイッチング素子3014の制御端に出力する。
第3実施例の動作手順は以下のとおりである。
図6aにおけるデータ方向判断及び切り替えモジュール20を例とし、正常に動作している時には、第1の出力モジュール3011は、メモリに記憶されたデータ信号を呼び出し、かつ第1のデータポート300aにより1行目の左側のLEDランプ100から、第1のデータポート300aと第2のデータポート300bとの間に直列接続されたLEDランプ100に送信する。今、2行目のあるLEDランプ100が故障した場合に、故障したLEDランプの左側からの全てのLEDランプ100は、データ信号が途切れ、故障したLEDランプ100の後のLEDランプ100のウォッチドッグ200の入力信号収集ピン203と出力信号収集ピン202から収集された信号はいずれも1である。このような状況が200マイクロ秒続いた後、データ制御モジュール300の回路遮断監視モジュール3015は、第2のデータポート300bにおいて第3のダイオード3016から入力されたデータ信号が200マイクロ秒以上途切れることを監視しているので、回路遮断監視モジュール3015は、制御信号を送信することにより、バックアップスイッチング素子3014をオンにし、データ制御モジュール300のバックアップ信号Data1’を送信する。このため、最後の行の最左側のLEDランプは、バックアップ信号Data1’を受信し、バックアップ信号Data1’とデータ信号Data1のデータシーケンスとは逆の関係にあるため、最後の行の最左側のLEDランプから、常に信号を、2行目の破損したLEDランプの左側のLEDランプに伝送し、画像が元に一致することを保証することができる。それにより、LEDマトリックス全体は、破損したLEDランプ以外に正常に動作することができる。
同時に、他の1つ又は複数のLEDランプ群を同様に駆動し、異なるLEDランプ群の画像を完全な画像に継ぎ合わせることもできる。
データ制御モジュール300中のFPGA301に第1の出力モジュール3011、第2の出力モジュール3012及び回路遮断監視モジュール3015を設けることにより、第1の出力モジュール3011を介して対応するLEDランプ100で直列接続されたランプ群にデータ信号を順方向に入力することができ、直列接続されたランプ群においてLEDランプ100が故障して回路遮断を招く場合には、回路遮断監視モジュール3015は、第2のデータポート300bの状態を監視し、データ信号を受信していないと判断することができ、このとき、回路遮断監視モジュール3015は、バックアップスイッチング素子3014をオンにするように制御して、第2の出力モジュール3012を介して逆方向のバックアップ信号を外部に送信することができる。故障したLEDランプ100の後のLEDランプ100が依然として正常に動作できることを保証する。
以上の記載は、本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案を限定するものではなく、本考案の構想及び原則内に行われた全ての修正、等価置換及び改良などは、いずれも本考案の保護範囲内に含まれるべきである。
1’ 発光ウェハ
2’ 駆動IC
100’ LEDランプ
1000’LE D表示画面
1000 LED表示画面
100 LEDランプ
100a 第1の信号ポート
100b 第2の信号ポート
100c 第1の電源ポート
100d 第2の電源ポート
1 発光ウェハ
2 駆動チップ
21 駆動モジュール
20 データ方向判断及び切り替えモジュール
210 論理回路モジュール
211 アナログ回路モジュール
200 ウォッチドッグ
201 制御ピン
202 出力信号収集ピン
203 入力信号収集ピン
204 インバータ
205 データ方向セレクタ
206 第1のダイオード
207 第1のスイッチング素子
208 第2のダイオード
209 第2のスイッチング素子
DI データ入力ピン
DO データ出力ピン
2001 信号監視モジュール
2002 カウンタ
2003 監視出力ピン
300 データ制御モジュール
300a 第1のデータポート
300b 第2のデータポート
301 FPGA
302 SDRAM
303 第1の物理ネットワークインタフェース
304 第2の物理ネットワークインタフェース
3011 第1の出力モジュール
3012 第2の出力モジュール
3013 データ収集及び伝送モジュール
3014 バックアップスイッチング素子
3015 回路遮断監視モジュール
3016 第3のダイオード
401 第4のダイオード
402 第3のスイッチング素子
403 第1のアンドゲート
404 オアゲート
405 第2のアンドゲート
406 第1のノアゲート
407 第2のノアゲート
408 第3のアンドゲート
409 第5のダイオード
410 第4のスイッチング素子
222 制御出力ピン
333 制御入力ピン

Claims (24)

  1. 駆動モジュールが内蔵され、データ信号を入出力するための信号ポートと、電源を供給するための電源ポートとに接続された駆動チップであって、
    前記信号ポートは、第1の信号ポートと第2の信号ポートを含み、
    前記駆動チップは、前記駆動モジュールに接続されたデータ方向判断及び切り替えモジュールをさらに含み、前記データ方向判断及び切り替えモジュールは、前記第1の信号ポートと前記第2の信号ポートに接続され、前記第1の信号ポート及び前記第2の信号ポートのデータ信号入力方向を判断し、前記データ信号の信号入力ポートと信号出力ポートを自動的に切り替え、データ信号を信号入力ポートから導入して前記駆動モジュールに伝送し、前記駆動モジュールから返信されたデータ信号を受信し、次に前記データ信号をデータ出力のための信号ポートから出力することを特徴とする、駆動チップ。
  2. 前記駆動モジュールは、データ入力ピンとデータ出力ピンを含み、
    前記データ方向判断及び切り替えモジュールは、データ入力回路、データ出力回路及びウォッチドッグを含み、
    前記データ入力回路は、前記第1の信号ポートと第2の信号ポートにそれぞれ接続された、前記データ入力ピンに接続された2本の入力ブランチを含み、
    前記データ出力回路は、前記第1の信号ポートと第2の信号ポートにそれぞれ接続された、前記データ出力ピンに接続された2本の出力ブランチを含み、
    前記ウォッチドッグは、前記第1の信号ポートと第2の信号ポート内のデータ信号入力方向を判断し、前記データ入力回路内から入力ブランチを選択し、前記データ出力回路内から出力ブランチを選択するように制御することにより、前記データ信号を常に一方の信号ポートから入力し、他方の信号ポートから出力することを特徴とする、請求項1に記載の駆動チップ。
  3. 前記データ入力回路は、データ方向セレクタを含み、前記データ方向セレクタは、それぞれ前記第1の信号ポート、前記第2の信号ポート、ウォッチドッグ及び前記駆動モジュールのデータ入力ピンに接続され、前記データ方向セレクタは、第1の信号ポートと前記第2の信号ポートに接続されて2本の入力ブランチを形成し、ウォッチドッグから送信された制御信号に基づいてデータ信号の信号入力ポートとの接続に切り替え、入力ブランチを選択し、データ信号をデータ方向セレクタから前記駆動モジュールのデータ入力ピンに出力し、
    前記データ出力回路は、前記駆動モジュールのデータ出力ピンに接続され、かつ前記第1の信号ポートと前記第2の信号ポートにそれぞれ接続された、常に逆相状態で動作しているスイッチング素子がそれぞれ設けられた2本の出力ブランチを含み、
    前記ウォッチドッグは、前記データ入力ピン、データ出力ピン、データ方向セレクタ及びデータ出力回路上のスイッチング素子に直接的又は間接的に接続され、前記データ入力ピン及びデータ出力ピンの信号を収集し、データ信号の信号入力ポート及び信号出力ポートを識別し、前記データ方向セレクタ及び前記データ出力回路上の2つのスイッチング素子に制御信号を送信し、2つのスイッチング素子と前記ウォッチドッグとの間の回線の1つにインバータが設けられることを特徴とする、請求項2に記載の駆動チップ。
  4. 前記データ方向セレクタは、第1の信号ピンと、第2の信号ピンと、データ出力ピンと、選択ピンとを含み、
    前記第1の信号ポートは、第1のダイオードを介して前記第1の信号ピンに接続され、前記第2の信号ポートは、第2のダイオードを介して前記第2の信号ピンに接続され、前記データ出力ピンは、前記駆動モジュールのデータ入力ピンに接続され、
    前記駆動モジュールのデータ出力ピンは、第1のスイッチング素子を介して前記第1の信号ポートに接続され、第2のスイッチング素子を介して前記第2の信号ポートに接続され、
    前記ウォッチドッグは、入力信号収集ピンと、出力信号収集ピンと、制御ピンとを含み、
    前記入力信号収集ピンは、前記データ方向セレクタの第1の信号ピンに接続され、前記出力信号収集ピンは、前記駆動モジュールのデータ出力ピンに接続され、前記制御ピンは、前記データ方向セレクタの選択ピンと、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の制御端とにそれぞれ接続され、前記制御ピンと第2のスイッチング素子の制御端にインバータが設けられ、或いは、
    前記入力信号収集ピンは、前記データ方向セレクタの第2の信号ピンに接続され、前記出力信号収集ピンは、前記駆動モジュールのデータ出力ピンに接続され、前記制御ピンは、前記データ方向セレクタの選択ピンと、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の制御端とにそれぞれ接続され、前記制御ピンと第1のスイッチング素子の制御端にインバータが設けられることを特徴とする、請求項3に記載の駆動チップ。
  5. 前記ウォッチドッグは、信号監視モジュール及びカウンタを含み、
    前記信号監視モジュールに前記入力信号収集ピン及び出力信号収集ピンが接続され、かつ監視出力ピンが設けられ、前記信号監視モジュールは、前記入力信号収集ピン及び出力信号収集ピンから収集された信号に基づいて論理判断を行い、前記監視出力ピンから監視信号を出力し、特定の論理に合致すれば、監視信号がローレベル0であることをカウンタに出力して、カウンタをリセットし、そうでなければ、監視信号がハイレベル1であることをカウンタに出力して、カウンタをカウントさせ、
    前記カウンタは、予め設定された時間内にカウントし、カウントした値がある予め設定された数値に達するか又はそれを超えれば、出力された制御信号がハイレベル1であると判定し、そうでなければ、出力された制御信号がローレベル0であると判定することを特徴とする、請求項4に記載の駆動チップ。
  6. 前記信号監視モジュールの論理判断ルールは、入力信号収集ピン及び出力信号収集ピンにより収集された信号が等しくなく、入力信号収集ピンにより収集された信号がローレベル0であり、出力信号収集ピンにより収集された信号がハイレベル1である場合、監視出力ピンにより出力された監視信号がローレベル0であり、他の場合に、監視出力ピンにより出力された監視信号がハイレベル1であることであることを特徴とする、請求項5に記載の駆動チップ。
  7. 前記信号監視モジュールの信号収集周波数は、前記データ信号の周波数よりはるかに大きく、
    前記データ信号は、先入れ先出しのルールを採用して前記駆動モジュールから入出力され、前記予め設定された時間は、前記データ信号が駆動モジュールから入出力された時間より大きいことを特徴とする、請求項6に記載の駆動チップ。
  8. 前記駆動モジュールは、論理回路モジュール及びアナログ回路モジュールを含み、
    前記論理回路モジュールは、前記データ入力ピンから入力されたデータ信号を受信し、前記データ信号から制御信号を抽出して前記アナログ回路モジュールに伝送し、かつ前記データ出力ピンからデータ信号を出力し、
    前記アナログ回路モジュールは、前記データ信号に基づいて、発光ウェハの個数に対応する数の駆動信号を生成し、対応する発光ウェハを駆動することを特徴とする、請求項1に記載の駆動チップ。
  9. 前記データ入力回路は、第1のアンドゲートと、第2のアンドゲートと、オアゲートとを含み、第1の信号ポートは、第4のダイオードを介して第1のアンドゲートの1つの入力端に接続され、第1の入力ブランチを形成し、第2の信号ポートは、第5のダイオードを介して第2のアンドゲートの1つの入力端に接続され、第2の入力ブランチを形成し、第1のアンドゲート及び第2のアンドゲートの出力端は、オアゲートの入力端に接続され、前記オアゲートの出力端は、前記データ入力ピンに接続され、
    前記データ出力回路は、第3のスイッチング素子を介して第1の信号ポートとデータ出力ピンとの間に接続された第1の出力ブランチと、第4のスイッチング素子を介して第2の信号ポートとデータ出力ピンとの間に接続された第2の出力ブランチとを含み、
    前記ウォッチドッグは、制御入力ピン及び制御出力ピンを含み、前記制御入力ピンは、第3のアンドゲートの出力端に接続され、前記第3のアンドゲートの1つの入力端は、データ出力ピンに接続され、もう1つの入力端は、第2のノアゲートを介して第1の信号ポートに接続され、前記制御出力ピンは、第2のアンドゲートのもう1つの入力端と第3のスイッチング素子の制御端に接続され、第1のノアゲートを介して第1のアンドゲートのもう1つの入力端と第4のスイッチング素子の制御端に接続されることを特徴とする、請求項2に記載の駆動チップ。
  10. 駆動モジュールが内蔵された駆動チップと、前記駆動チップに接続され、前記駆動モジュールによって駆動された発光ウェハと、データ信号を入出力するための信号ポートと、内部の回路に電源を供給するための電源ポートとを含むLEDランプであって、
    前記信号ポートは、第1の信号ポートと第2の信号ポートを含み、
    前記LEDランプは、前記駆動チップ内又は前記駆動チップ外に設けられ、前記駆動モジュールに接続されたデータ方向判断及び切り替えモジュールをさらに含み、
    前記データ方向判断及び切り替えモジュールは、前記第1の信号ポートと前記第2の信号ポートに接続され、前記第1の信号ポート及び前記第2の信号ポートのデータ信号入力方向を判断し、前記データ信号の信号入力ポートと信号出力ポートを自動的に切り替え、データ信号を信号入力ポートから導入して前記駆動モジュールに伝送し、前記駆動モジュールから返信されたデータ信号を受信し、次に前記データ信号をデータ出力のための信号ポートから出力することを特徴とする、LEDランプ。
  11. 前記データ方向判断及び切り替えモジュールは、前記駆動チップ内に設けられることを特徴とする、請求項10に記載のLEDランプ。
  12. 前記駆動モジュールは、データ入力ピンとデータ出力ピンを含み、
    前記データ方向判断及び切り替えモジュールは、データ入力回路、データ出力回路及びウォッチドッグを含み、
    前記データ入力回路は、前記第1の信号ポートと第2の信号ポートとにそれぞれ接続された、前記データ入力ピンに接続された2本の入力ブランチを含み、
    前記データ出力回路は、前記第1の信号ポートと第2の信号ポートとにそれぞれ接続された、前記データ出力ピンに接続された2本の出力ブランチを含み、
    前記ウォッチドッグは、前記第1の信号ポートと第2の信号ポート内のデータ信号入力方向を判断し、前記データ入力回路内から入力ブランチを選択し、前記データ出力回路内から出力ブランチを選択するように制御することにより、前記データ信号を常に一方の信号ポートから入力し、他方の信号ポートから出力することを特徴とする、請求項11に記載のLEDランプ。
  13. 前記データ入力回路は、データ方向セレクタを含み、前記データ方向セレクタは、それぞれ前記第1の信号ポート、前記第2の信号ポート、ウォッチドッグ及び前記駆動モジュールのデータ入力ピンに接続され、前記データ方向セレクタは、第1の信号ポートと前記第2の信号ポートに接続されて2本の入力ブランチを形成し、ウォッチドッグから送信された制御信号に基づいてデータ信号の信号入力ポートとの接続に切り替え、入力ブランチを選択し、データ信号をデータ方向セレクタから前記駆動モジュールのデータ入力ピンに出力し、
    前記データ出力回路は、前記駆動モジュールのデータ出力ピンに接続され、かつ前記第1の信号ポートと前記第2の信号ポートにそれぞれ接続された、常に逆相状態で動作しているスイッチング素子がそれぞれ設けられた2本の出力ブランチを含み、
    前記ウォッチドッグは、前記データ入力ピン、データ出力ピン、データ方向セレクタ及びデータ出力回路上のスイッチング素子に直接的又は間接的に接続され、前記データ入力ピン及びデータ出力ピンの信号を収集し、データ信号の信号入力ポート及び信号出力ポートを識別し、前記データ方向セレクタ及び前記データ出力回路上の2つのスイッチング素子に制御信号を送信し、2つのスイッチング素子と前記ウォッチドッグとの間の回線の1つにインバータが設けられることを特徴とする、請求項12に記載のLEDランプ。
  14. 前記データ方向セレクタは、第1の信号ピンと、第2の信号ピンと、データ出力ピンと、選択ピンとを含み、
    前記第1の信号ポートは、第1のダイオードを介して前記第1の信号ピンに接続され、前記第2の信号ポートは、第2のダイオードを介して前記第2の信号ピンに接続され、前記データ出力ピンは、前記駆動モジュールのデータ入力ピンに接続され、
    前記駆動モジュールのデータ出力ピンは、第1のスイッチング素子を介して前記第1の信号ポートに接続され、第2のスイッチング素子を介して前記第2の信号ポートに接続され、
    前記ウォッチドッグは、入力信号収集ピンと、出力信号収集ピンと、制御ピンとを含み、
    前記入力信号収集ピンは、前記データ方向セレクタの第1の信号ピンに接続され、前記出力信号収集ピンは、前記駆動モジュールのデータ出力ピンに接続され、前記制御ピンは、前記データ方向セレクタの選択ピンと、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の制御端とにそれぞれ接続され、前記制御ピンと第2のスイッチング素子の制御端にインバータが設けられ、或いは、
    前記入力信号収集ピンは、前記データ方向セレクタの第2の信号ピンに接続され、前記出力信号収集ピンは、前記駆動モジュールのデータ出力ピンに接続され、前記制御ピンは、前記データ方向セレクタの選択ピンと、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子の制御端とにそれぞれ接続され、前記制御ピンと第1のスイッチング素子の制御端にインバータが設けられることを特徴とする、請求項13に記載のLEDランプ。
  15. 前記ウォッチドッグは、信号監視モジュール及びカウンタを含み、
    前記信号監視モジュールに前記入力信号収集ピン及び出力信号収集ピンが接続され、かつ監視出力ピンが設けられ、前記信号監視モジュールは、前記入力信号収集ピン及び出力信号収集ピンから収集された信号に基づいて論理判断を行い、前記監視出力ピンから監視信号を出力し、特定の論理に合致すれば、監視信号がローレベル0であることをカウンタに出力して、カウンタをリセットし、そうでなければ、監視信号がハイレベル1であることをカウンタに出力して、カウンタをカウントさせ、
    前記カウンタは、予め設定された時間内にカウントし、カウントした値がある予め設定された数値に達するか又はそれを超えれば、出力された制御信号がハイレベル1であると判定し、そうでなければ、出力された制御信号がローレベル0であると判定することを特徴とする、請求項14に記載のLEDランプ。
  16. 前記信号監視モジュールの論理判断ルールは、入力信号収集ピン及び出力信号収集ピンにより収集された信号が等しくなく、入力信号収集ピンにより収集された信号がローレベル0であり、出力信号収集ピンにより収集された信号がハイレベル1である場合、監視出力ピンにより出力された監視信号がローレベル0であり、他の場合に、監視出力ピンにより出力された監視信号がハイレベル1であることであることを特徴とする、請求項15に記載のLEDランプ。
  17. 前記信号監視モジュールの信号収集周波数は、前記データ信号の周波数よりはるかに大きく、
    前記データ信号は、先入れ先出しのルールを採用して前記駆動モジュールから入出力され、前記予め設定された時間は、前記データ信号が駆動モジュールから入出力された時間より大きいことを特徴とする、請求項16に記載のLEDランプ。
  18. 前記駆動モジュールは、論理回路モジュール及びアナログ回路モジュールを含み、
    前記論理回路モジュールは、前記データ入力ピンから入力されたデータ信号を受信し、前記データ信号から制御信号を抽出して前記アナログ回路モジュールに伝送し、かつ前記データ出力ピンからデータ信号を出力し、
    前記アナログ回路モジュールは、前記データ信号に基づいて、発光ウェハの個数に対応する数の駆動信号を生成し、対応する発光ウェハを駆動することを特徴とする、請求項10に記載のLEDランプ。
  19. 前記データ入力回路は、第1のアンドゲートと、第2のアンドゲートと、オアゲートとを含み、第1の信号ポートは、第4のダイオードを介して第1のアンドゲートの1つの入力端に接続され、第1の入力ブランチを形成し、第2の信号ポートは、第5のダイオードを介して第2のアンドゲートの1つの入力端に接続され、第2の入力ブランチを形成し、第1のアンドゲート及び第2のアンドゲートの出力端は、オアゲートの入力端に接続され、前記オアゲートの出力端は、前記データ入力ピンに接続され、
    前記データ出力回路は、第3のスイッチング素子を介して第1の信号ポートとデータ出力ピンとの間に接続された第1の出力ブランチと、第4のスイッチング素子を介して第2の信号ポートとデータ出力ピンとの間に接続された第2の出力ブランチとを含み、
    前記ウォッチドッグは、制御入力ピン及び制御出力ピンを含み、前記制御入力ピンは、第3のアンドゲートの出力端に接続され、前記第3のアンドゲートの1つの入力端は、データ出力ピンに接続され、もう1つの入力端は、第2のノアゲートを介して第1の信号ポートに接続され、前記制御出力ピンは、第2のアンドゲートのもう1つの入力端と第3のスイッチング素子の制御端に接続され、第1のノアゲートを介して第1のアンドゲートのもう1つの入力端と第4のスイッチング素子の制御端に接続されることを特徴とする、請求項12に記載のLEDランプ。
  20. 請求項10〜19のいずれか一項に記載のLEDランプを含むことを特徴とする、LED表示画面。
  21. 前記LEDランプは、LEDアレイを構成し、前記LEDアレイは、同じ方向にアレイ状に配列されることを特徴とする、請求項20に記載のLED表示画面。
  22. 複数の第1のデータポート及び第2のデータポートが設けられたデータ制御モジュールをさらに含み、
    前記LEDアレイの一部のLEDランプは、前記第1のデータポートと第2のデータポートとの間に直列接続されることを特徴とする、請求項21に記載のLED表示画面。
  23. 前記第1のデータポートと第2のデータポートとの間に直列接続されたLEDランプで構成されたアレイは、複数行又は複数列に分けて直列接続され、隣接する行の間又は隣接する列の間のLEDランプは、首部が接続されるか又は尾部が接続されることを特徴とする、請求項22に記載のLED表示画面。
  24. 前記データ制御モジュールは、2つの物理ネットワークインタフェース、FPGA及びメモリを含み、
    前記FPGAは、データ収集及び伝送モジュール、第1の出力モジュール、第2の出力モジュール及び回路遮断監視モジュールを含み、
    前記データ収集及び伝送モジュールは、前記2つの物理ネットワークインタフェース及びメモリに接続され、データパケットを収集してデータパケットを送信し、前記データパケットからデータ信号を取得して前記メモリに記憶し、
    前記第1の出力モジュールは、メモリに記憶されたデータ信号を呼び出し、かつ第1のデータポートを介して対応する直列接続されたLEDランプに送信し、
    前記第2の出力モジュールは、メモリに記憶されたデータ信号をバックアップ信号として逆方向に呼び出し、前記バックアップ信号を第2のデータポートを介して対応する直列接続されたLEDランプに送信し、
    前記第2の出力モジュールと前記第2のデータポートとの間には、前記第2の出力モジュールによる外部へのバックアップ信号送信の断続を制御するためのバックアップスイッチング素子が設けられ、
    前記回路遮断監視モジュールは、バックアップスイッチング素子の制御端に接続され、かつ第3のダイオードを介して前記第2のデータポートに接続され、第2のデータポートのデータを収集し、かつバックアップ制御信号を前記バックアップスイッチング素子の制御端に出力することを特徴とする、請求項23に記載のLED表示画面。
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