MX2011004041A

MX2011004041A - Matrices de luz de diodo de emision de luz en plataformas de malla.

Info

Publication number: MX2011004041A
Application number: MX2011004041A
Authority: MX
Inventors: Eddie Ping Kuen Li; Paul Lo; Teddy Yeung Man Lo
Original assignee: Huizhou Light Engine Ltd
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2010-02-09
Publication date: 2011-07-29
Also published as: JP5442027B2; CN202650448U; BRPI1005174A2; AU2010210080B2; KR101242902B1; HK1155901A2; WO2010089409A1; ZA201102480B; KR20110082137A; CA2740705C; AU2010210080A1; WO2010089409A8; JP2013101396A; AU2010210080A8; US20100201610A1; EP2340475A1; TW201104653A; CN202142051U; CA2740705A1; JP2012508404A

Abstract

Se proporcionan paneles de diodos de emisión de luz (LED) que son hechos utilizando una plataforma flexible o sólida en una forma de malla, la malla es construida a partir de una primera pluralidad de tiras conductoras, acomodadas en una primera dirección, y una segunda pluralidad de tiras conductoras, acomodadas en una segunda dirección de manera que la primera y segunda pluralidad de tiras conductoras forman una intersección plural entre las mismas, y una pluralidad de módulos LED, cada uno de la pluralidad de módulos LED está acomodado en una de las diversas intersecciones, cada módulo LED configurado para recibir señales de despliegue desde al menos una de las tiras conductoras de alambre trenzado y desplegar luz de acuerdo con las señales recibidas; también, se proporcionan paneles LED multi-capa con LEDs unidos sobre una capa base que conduce energía térmica; además, se proporcionan dispositivos LED que comprenden una pluralidad de módulos LED de direccionamiento dinámico.

Description

MATRICES DE LUZ DE DIODO DE EMISION DE LUZ EN PLATAFORMAS DE MALLA ANTECEDENTES DE LA INVENCION Un problema grande con las matrices de luz de diodo de emisión de luz ("LED") convencionales se refiere al calor, con base en el hecho de que el incremento de la temperatura de un cruce aumenta el flujo de corriente y esto, a su vez, ocasiona un calentamiento incrementado e incluso temperaturas más elevadas, hasta que finalmente los LED fallarán. Este problema puede ser parcialmente aligerado, pero no resuelto, por el uso de resistores de limitación de corriente y proporcionando disipadores de calor con suficiente ventilación para enfriar los disipadores de calor. No obstante, el problema antes mencionado relacionado con el calor se vuelve más agudo en despliegues LED en masa donde LEDs individuales son montados en proximidad estrecha entre si y donde el espacio puede ser limitado al punto donde los resistores de limitación de corriente no pueden ser montados. Las matrices de luz LED en masa son necesarias en aplicaciones donde se requiere una forma eficiente de iluminación para reemplazar tubos fluorescentes convencionales y donde se requieren paneles LED verticales y horizontales iluminados. Adicionalmente , las matrices de luz LED en masa son necesarias al crear pantallas de despliegue escalables (tal como pantallas de televisión) .

SUMARIO DE LA INVENCION En consideración de los problemas anteriores, de acuerdo con un primer aspecto, se proporcionan paneles LED que son hechos utilizando una plataforma flexible o sólida en una forma de malla, la malla es construida a partir de una pluralidad de tiras conductoras que por si mismas actúan tanto como conductores eléctricos como conductores de calor. La construcción de malla abierta permite que el aire circule libremente alrededor de las tiras conductoras de la malla y alrededor de los paquetes LED montados en la malla; manteniendo asi todo el ensamble, a una baja temperatura operativa .

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona una estructura de panel LED multi-capa, con LEDs, por ejemplo, comprendiendo 3 chips de LED en 1 paquete, unidos en una capa inferior. De acuerdo con este aspecto, la capa inferior conduce energía térmica y actúa como un piso eléctrico, mientras que las otras capas actúan como enlaces independientes para control individual de despliegue de color, y proporcionan conducción eléctrica y direccionamiento del LED.

En otro aspecto todavía, la presente invención está dirigida a un dispositivo de despliegue de malla flexible, que comprende una primera pluralidad de tiras conductoras de alambre trenzado, acomodadas en una primera dirección; una segunda pluralidad de tiras conductoras de alambre trenzado, acomodadas en una segunda dirección de manera que la primera pluralidad de tiras conductoras y la segunda pluralidad de tiras conductoras forman varias intersecciones entre las mismas; y una pluralidad de módulos de diodo de emisión de luz (LED) , cada módulo formando un píxel del dispositivo de despliegue, cada uno de la pluralidad de módulos LED está acomodado en una de las diversas intersecciones, cada módulo LED configurado para recibir señales de despliegue desde al menos una de las tiras conductoras de alambre trenzado y desplegar luz de acuerdo con las señales recibidas.

En otro aspecto, cada una de las tiras conductoras de alambre trenzado de cada una de la primera y segunda pluralidad de tiras conductoras tiene un perfil en sección transversal aplanado.

En otro aspecto, la primera y segunda pluralidad de tiras conductoras de alambre trenzado se contacta entre sí en las intersecciones.

En otro aspecto, cada módulo LED tiene un microcontrolador y uno o más puertos, el microcontrolador está configurado para revisar el estado de al menos uno de uno o más puertos; y, si el estado del puerto corresponde a un estado predeterminado, asignar el módulo LED al cual pertenece el microcontrolador a una primera dirección de despliegue, y enviar señales a los microcontroladores de otros de los módulos LED en el dispositivo de despliegue, las señales asignan direcciones de despliegue adicionales respectivas a los otros de los módulos LED en el dispositivo de despliegue.

· En otro aspecto, el dispositivo de despliegue además comprende una memoria de despliegue que almacena información de despliegue de corriente asociada con las direcciones de los pixeles del despliegue, la información almacenada en la memoria de despliegue es accesible por cada uno de los microcontroladores de los módulos LED, de manera que los microcontroladores pueden recuperar información de corriente para despliegue.

En otro aspecto, el dispositivo de despliegue además comprende un controlador de despliegue, el controlador de despliegue está configurado para actualizar la información de despliegue almacenada en la memoria de despliegue.

En otro aspecto, cada módulo LED incluye uno o más LEDs.

En otro aspecto, los LEDs en cada módulo LED incluye LEDs rojo, azul y verde. Uno o más LEDs también pueden ser un LED rojo, azul, verde o blanco.

En otro aspecto, cada módulo LED está eléctricamente conectado al menos a una de las tiras conductoras.

En otro aspecto, cada módulo LED está eléctricamente conectado al menos a una de las tiras conductoras contactando al menos una tira conductora.

En otro aspecto, cada módulo LED está eléctricamente conectado al menos a una de las tiras conductoras por medio de una tubería de impulsión desde el módulo LED al menos a una tira conductora.

En otro aspecto todavía, la presente invención está dirigida a un dispositivo de despliegue multi-capa que comprende una primera capa que comprende una capa base que conduce al menos energía térmica; una segunda capa acomodada para contactar, directa o indirectamente, la primera capa, la segunda capa comprende uno o más enlaces independientes de la segunda capa, acomodados en una primera dirección, para controlar al menos un del control de color R, G y B y el piso eléctrico; una tercera capa que comprende uno o más enlaces independientes de tercera capa acomodados en una segunda dirección diferente de la primera dirección, los enlaces independientes de tercera capa controlan al menos uno del control de color R, G y B y el piso eléctrico que no son controlados por los enlaces independientes de segunda capa; y una pluralidad de módulos de diodo de emisión de luz (LED) , cada módulo forma un pixel del dispositivo de despliegue, cada uno de la pluralidad de módulos LED está montado en la primera capa, cada módulo LED configurado para recibir señales de despliegue desde al menos uno de los enlaces independientes de segunda capa y los enlaces independientes de tercera capa y desplegar luz de acuerdo con las señales recibidas.

En otro aspecto, la segunda capa comprende los enlaces independientes para el control de color R, G y B, y la tercera capa comprende los enlaces independientes para el piso eléctrico.

En otro aspecto, la segunda capa comprende los enlaces independientes para dos de control de color R, G y B y la tercera capa comprende los enlaces independientes para el piso eléctrico y los enlaces independientes para el control de color no ubicado en la segunda capa.

En otro aspecto, cada módulo LED tiene un microcontrolador y uno o más puertos, el microcontrolador está configurado para revisar un estado de al menos uno de uno o más puertos; si el estado del puerto corresponde a un estado predeterminado, asignar el módulo LED al cual pertenece el microcontrolador a una primera dirección de despliegue, y enviar señales a los · microcontroladores de otros de los módulos LED en el dispositivo de despliegue, las señales asignan direcciones de despliegue adicionales respectivas a los otros módulos LED en el dispositivo de despliegue .

En otro aspecto, el dispositivo de despliegue además comprende una memoria de despliegue que almacena información de despliegue de corriente asociada con las direcciones de los pixeles del despliegue, la información almacenada en la memoria de despliegue es accesible por cada uno de los microcontroladores de los módulos LED, de manera que los microcontroladores pueden recuperar información de corriente para despliegue.

En otro aspecto, cada módulo LED incluye uno o más LEDs.

En otro aspecto, los LEDs en cada módulo LED incluyen LEDs rojo, azul y verde. Uno o más LEDs también pueden ser un LED rojo, azul, verde o blanco.

En otro aspecto, la primera, segunda y tercera capas son flexibles'.

En otro aspecto todavía, la presente invención está dirigida a un dispositivo de diodo de emisión de luz (LED) , que comprende (a) una pluralidad de módulos LED, cada módulo LED incluye: uno o más LEDs; un microcontrolador, y uno o más puertos, el microcontrolador está configurado para revisar un estado de al menos uno de uno o más puertos; si el estado del puerto corresponde a un estado predeterminado, asignar el módulo LED al cual pertenece el microcontrolador a una primera dirección de despliegue, y enviar señales a los microcontroladores de otros de los módulos LED en el dispositivo de despliegue, las señales asignan direcciones de despliegue adicionales respectivas a los otros módulos LED en el dispositivo LED; y (b) una memoria de despliegue, acoplada a la pluralidad de módulos LED, la memoria de despliegue almacena un estado de despliegue de corriente para cada uno de los módulos LED en el dispositivo LED.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Las figuras son solo para propósitos de ilustración y no necesariamente están dibujados a escala. No obstante, la invención por sí misma puede ser entendida mejor por referencia a la descripción detallada a continuación cuando se toma en conjunto con las figuras acompañantes en las cuales : La figura 1 es una vista que muestra la estructura de una tira conductora utilizable en una modalidad de la presente invención; La figura 2 es una vista de un panel LED tipo malla rígida de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención; La. figura 3 es una vista en partes que muestra la manera en que está construido el panel LED tipo malla rígida; La figura 4 es una vista de un panel LED tipo malla rígida de acuerdo con una segunda modalidad de la presente invención; La figura 5 es una vista superior de un panel LED tipo malla flexible de acuerdo con una tercera modalidad de la presente invención; La figura 6 es una vista de acercamiento del panel LED tipo malla flexible de acuerdo con la tercera modalidad; La figura 7 es una vista del lado inferior del panel LED tipo malla flexible de acuerdo con la tercera modalidad; La figura 7A es una vista de un panel LED tipo malla flexible envuelto alrededor de una superficie esférica;.

La figura 8 es una vista plana de un panel LED tipo malla multi-capa de acuerdo con una cuarta modalidad de la presente invención; La figura 9 es una vista plana de un panel LED tipo malla de tres capas de acuerdo con una quinta modalidad de la presente invención; La figura 10 es una vista plana de un panel LED tipo malla de tres capas de acuerdo con una sexta modalidad de la presente invención; La figura 11 es un diagrama que muestra un módulo LED conveniente para uso en el direccionamiento dinámico en los paneles LED descritos en la presente solicitud; y La figura 12 es un diagrama que muestra varios módulos LED como se muestra en la figura 11 en una matriz.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION De acuerdo con una primera modalidad, un panel LED tipo malla se forma utilizando tiras conductoras que tienen un substrato aislante unido a un lado de la tira conductora de forma que una tira longitudinal es aislada contra una tira transversal que está encima de ésta. Aunque el término despliegue se utiliza generalmente, en la técnica se sabe que un despliegue LED actúa también como un dispositivo de iluminación. Por lo tanto, cuando se utiliza el término "despliegue", ese término está destinado en esta solicitud a abarcar el uso de LEDs en despliegues y en dispositivos de iluminación. La figura 1 muestra un tipo de construcción de la tira conductora, para uso en el panel LED, que tiene un substrato aislante.

Como se muestra en la figura 1, de acuerdo con una modalidad preferida, la tira conductora 8 comprende un conductor 10, y películas de unión 12 y 16 que atrapan un aislador 14. Las tiras conductoras pueden ser de cualquier material conductor, tal como cobre o estaño, plateado o desnudo, de aluminio, o similar. De manera similar, el aislador 14 puede ser formado de cualquier material aislante apropiado conocido por aquellos expertos en la técnica o que se desarrollará más adelante.

La figura 2 muestra una modalidad ejemplar de un panel LED que comprende un dispositivo de despliegue de matriz de luz utilizando una malla rígida, la malla está construida como una rejilla o matriz con tiras conductoras longitudinales y transversales en capas separadas, los dos conjuntos de tiras están unidos en sus cruces. En la modalidad ilustrada, las tiras conductoras transversales 8, que tienen una estructura aislante formada en la manera mostrada en la figura 1, están conectadas en las intersecciones con las tiras conductoras longitudinales 20. Debido al aislamiento, las tiras conductoras 8 pueden contactar las tiras conductoras longitudinales 20 sin ocasionar interferencia con las señales que son llevadas en las tiras conductoras 20. Se observa que ' las tiras-conductoras 20 pueden ser hechas de cualquier material conductor, tal como cobre o estaño, plateado o desnudo, de aluminio, o similar.

Un paquete LED 22 es conectado, en cada intersección de las tiras conductoras 8 y 20. En cada intersección, el paquete LED 22 es eléctricamente conectado a la tira conductora longitudinal 20 mediante soldadura 24, y a la tira conductora transversal 8 mediante soldadura 26. Tal como se apreciará, la invención no queda limitada a esta manera de conexión eléctrica y la conexión puede ser hecha a través de cualquier otra manera de conexión eléctrica conocida por aquellos expertos en la técnica incluyendo, pero no limitado a, soldadura.

En la modalidad mostrada en la figura 2, cada paquete LED 22 es montado en la tira conductora transversal 8 por medio de unión con gancho. La colocación de los chips de LED se puede realizar, por ejemplo, manualmente o a través de una máquina de coger y colocar. La figura 3 es una vista en partes de la modalidad de la figura 2 que muestra los componentes antes que sean conectados juntos para formar la matriz de luz.

La figura 4 muestra una segunda modalidad de un dispositivo de despliegue de matriz de luz LED utilizando una malla rígida. En esta modalidad, las tiras conductoras 8 y 20 son proporcionadas en una matriz, como en la primera modalidad, pero los LEDs 22A son unidos a la matriz utilizando una unión de dado y alambre, empleando los cables 30. De preferencia, los LEDs 22A utilizados en esta modalidad son del tipo Chip-a-Bordo (COB) . Como se puede observar, en la segunda modalidad, la conexión eléctrica entre cada LED 22A y una tira conductora transversal correspondiente 8 es hecha utilizando un cable 30. La conexión de terminal entre el paquete de LED 22A y la tira conductora en la cual está montado, en la modalidad ilustrada la tira conductora longitudinal 20, puede ser hecha mediante soldadura, soldeo o cualquier otro método conveniente conocido en la técnica o desarrollado en lo sucesivo para crear una conexión eléctrica. Como en la primera modalidad, la colocación de los chips se puede hacer manualmente o a través de una máquina de coger y colocar.

En las modalidades mostradas en las figuras 1-4, la malla rígida es construida como una rejilla o matriz con tiras conductoras transversales y longitudinales en capas separadas, las dos capas están unidas en sus empalmes.

El dispositivo de despliegue de matriz de luz LED analizado anteriormente también se puede formar utilizando una malla flexible, en lugar de la modalidad de malla rígida mostrada en las figuras 1-4. En -una tercera modalidad, mostrada en las figuras 5-7, se pueden emplear las mismas técnicas de conexión general para los LEDs 122 como en las modalidades rígidas. Por ejemplo, las figuras 5 y 6 muestran un panel LED que comprende un dispositivo de matriz de luz en el cual las tiras conductoras 108 y 120 están formadas de alambre trenzado o tejido, el cual comprende una pluralidad de alambres finos conductores eléctricos hechos de cobre, . estaño, aluminio o similar. Dichos alambres finos pueden estar desnudos o recubiertos con un material conductor eléctrico incluyendo, pero no limitado a, estaño, níquel, plata o similar. En el ejemplo ilustrado de la modalidad de malla flexible, las tiras conductoras están construidas por alambres finos trenzados aplanados en una sección transversal rectangular. Una ventaja de utilizar las tiras con una construcción trenzada es que son mucho más flexibles que las tiras sólidas. Una ventaja adicional es que para cualquier sección transversal determinada, hay un área de superficie más grande para, disipar calor. Por este motivo, un enlace trenzado correrá a una temperatura inferior que un enlace sólido. Además, el uso de un enlace trenzado aplanado permite el fácil montaje de los LEDs en el enlace, ya que los LEDs normalmente tendrían fondos planos. No obstante, la invención no queda limitada a esta modalidad y el alambre también puede ser un alambre trenzado o tejido redondo.

Como se puede observar a partir de las figuras 5 y 6, las tiras conductoras 108 y 120 que juntas forman una plataforma hecha de alambre trenzado, están eléctricamente conectadas a los paquetes LED 122 en las intersecciones de las tiras conductoras. Como en la primera modalidad, en cada intersección, el paquete LED 122 está eléctricamente conectado a la tira conductora longitudinal 120 por medio de soldadura 124, y a la tira conductora transversal 108 por medio de soldadura 126. Tal como fue el caso con la modalidad de malla rígida, la invención no está limitada a esta manera de conexión eléctrica y la conexión se puede realizar a través de cualquier otra manera de conexión eléctrica conocida por aquellos expertos en la técnica, incluyendo, pero no limitado a soldadura.

En la modalidad de malla flexible, cada paquete LED 122 está montado en la tira conductora transversal 108 por medio de unión de chip. La colocación de los chips de LED se puede realizar, por ejemplo, manualmente o a través de una máquina de coger y colocar. La figura 7 es una vista del lado inferior de la modalidad de malla flexible que se muestra en las figuras 5 y 6.

En la' modalidad mostrada en las figuras 5-7, la malla flexible está construida como una rejilla o matriz con tiras conductoras transversales y longitudinales en capas separadas. En la modalidad de malla flexible, las capas pueden ser unidad en sus empalmes, como en las modalidades de malla rígida, o la malla puede ser construida mediante tejido. En el caso de la forma tejida, el substrato de cada una de las tiras conductoras actúa para aislar las tiras longitudinales y transversales unas de otras. Además, en la forma tejida, no hay necesidad de unir las dos tiras conductoras en sus empalmes, proporcionando así una malla con mayor flexibilidad.

Por ejemplo, como se muestra en la figura 7A, un despliegue utilizando una malla flexible como se describió anteriormente se muestra asumiendo la forma de un objeto esférico. Tal como lo entenderán aquellos expertos en la técnica, la malla flexible puede asumir- otras formas también, permitiendo que un despliegue sea envuelto, por ejemplo, características arquitectónicas.

Las modalidades ilustradas en las figuras 1-7A forman, cada una, una matriz de luz LED de un solo color. En una modalidad alternativa, una matriz de luz LED puede tener múltiples capas de rejillas o matriz. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 8, se construye una malla de cuatro capas, permitiendo el manejo de un despliegue de tres colores .

Como se puede observar en la figura 8, las tiras conductoras 208, 220A, 220B y 220C, que llevan señales de impulso . para despliegue de piso, rojo, azul y verde, respectivamente, están conectadas a una matriz de módulos LED de 3 colores 222 en intersecciones de las tiras conductoras. Cada paquete LED está conectado a todas las cuatro tiras conductoras para permitir un manejo del módulo LED al color apropiado para el pixel particular al que corresponde. En la modalidad de la figura 8, el módulo LED puede ser montado, por ejemplo en una malla de cuatro capas, sobre el conductor del piso con conexiones a la t.ira de piso mediante unión con gancho, y a las tres capas mediante unión de dado y alambre.

Al proporcionar dicha malla de cuatro capas, la cual puede emplear cualquiera o todas las técnicas antes descritas en conexión con las modalidades de despliegue de un solo color, se puede lograr una matriz de luz LED a color. Se observa que la modalidad de multi-capa puede utilizar una malla rígida o flexible, y puede emplear cualquier manera conocida de conexión eléctrica en las intersecciones, tal como, pero no limitada a, aquellas descritas anteriormente con respecto a las mcdalidades de las figuras 1-7A.

La estructura de 4 capas mostrada en la figura 8, en una modalidad preferida, utiliza' los LEDs que comprenden los chips de 3 LED en un solo paquete, donde cada paquete está unido en su capa inferior. Esta capa inferior sirve para conducir la energía térmica y para proporcionar piso eléctrico. Las otras tres capas comprenden tres enlaces independientes para control de tres colores individualmente, y se utilizan para conducción eléctrica y direccionamiento LED.

Otra modalidad multi-capa se ilustra con respecto a la figura 9. Como se muestra en la figura 9, se proporciona una estructura de 3 capas en la cual los LEDs, cada uno comprendiendo chips de 3 LED en un paquete 322, están unidos en una capa base 310. La capa base, de preferencia que tiene una forma de hoja sólida (o malla trenzada), puede ser hecha de Cu, Al, Fe o sus aleaciones, y sirve para conducir energía térmica. Las otras 2 capas de la estructura de 3 capas comprenden, cada una, 2 enlaces independientes para los respectivos del control de color R, G y B y el piso eléctrico, en particular, los enlaces de piso 308, enlace rojo 320A, enlace azul 320B y enlace verde 320C.

Como se puede observar en la figura 9, en esta modalidad, el enlace de piso 308 y el enlace azul 320B están orientados paralelos uno a otro en una dirección, y el enlace verde 320C y el enlace rojo 320A están orientados paralelos uno a otro, y sustancialmente perpendiculares a los enlaces de piso y azul. Cada chip de 3 LED está conectado a todos los cuatro enlaces para permitir al chip LED ser impulsado para despliegue de color. Un aislador 314 es proporcionado debajo de cada conjunto de enlaces azul y de piso, mientras que otro aislador 312 es proporcionado debajo de cada conjunto de enlaces rojo y verde. Se debiera observar que los enlaces no necesitan ser perpendiculares y pueden, por ejemplo, tener otra configuración cruzada, tal como, pero no limitada a, una configuración de paralelogramo o rombo.

La figura 10 muestra otra modalidad similar de la estructura de 3 capas, utilizando una capa base 410 que es la misma que la capa base en la figura 9. La estructura de 3 capas de la figura 9 proporciona una capa individual para el enlace de piso eléctrico 408 y otra capa con tres enlaces independientes, 420A, 420B y 420C, para control de los tres colores. Teniendo una capa individual reservada para el piso se proporciona un mejor equilibrio de la corriente eléctrica entre el enlace de piso y los enlaces para los colores R, G y B. Las modalidades en las figuras 9 y 10 proporcionan conducción térmica y eléctrica separada.

Para lograr el manejo de despliegue, cada pixel en las matrices de luz LED puede tener asignado una dirección individual, donde cada pixel es un módulo LED que incluye un microcontrolador y una pluralidad de LED (por ejemplo, tres (RGB) , o cuatro (RGBW) LEDs).

Un ejemplo de dicho módulo LED 500 conveniente para uso en un despliegue de matriz, tal como aquellos descritos en conexión con las modalidades anteriores, se muestra en la figura 11. Una matriz ejemplar que tiene un número de dichos módulos LED se ilustra en la figura 12. Cada módulo LED 500 comprende : • Uno o más LEDs (R, G, B o cualquier otra combinación) ; • Un microcontrolador ; • Un puerto de datos (DATOS); • Cuatro puertos I/O, dos de los cuales están configurados para ser puertos de salida (SO y S2) y dos de los cuales están configurados para ser puertos de entrada (SI y S3) ; • Un puerto de potencia (VCC) ; y • Un puerto de piso (GND) .

Tal como se puede observar en las figuras 11 y 12, un número de módulos LED 500 están vinculados juntos para formar un despliegue. De preferencia, los módulos LED utilizan una forma de direccionamiento dinámico, el cual se describirá a continuación en conexión con estas figuras. En el direccionamiento dinámico, las direcciones de los pixeles son asignadas dinámicamente, por los pixeles mismos, en lugar de ser preestablecidos durante la fabricación, como en el direccionamiento estático.

Cada módulo LED 500 de preferencia comprende un microcontrolador 502 que (a) recibe datos desde su propio puerto de datos y recibe comandos y señales gráficas, (b) ejecuta el procesamiento necesario para el pixel (módulo LED) en el cual esta . ubicado para participar el sistema de dirección dinámica, y (c) maneja los LED(s) en su propio módulo, que juntos forman un pixel.

Los módulos LED 500 de preferencia están conectados de la siguiente forma: • Los puertos VCC y GND están conectados entre los enlaces de potencia y piso.

• Los puertos de DATOS están conectados a un enlace común.

• Los puertos I/O SO y S2 son puertos de salida y están conectados al piso y los puertos I/O SI y S3 son puertos de entrada y están conectados a VCC. Los puertos de entrada y salida de módulos LED vecinos están interconectados y donde, en la periferia de la malla no existen módulos LED vecinos, se dejan abiertos. El cableado de la malla se muestra en forma esquemática en la figura 12. Se observará que el módulo LED de la esquina en la esquina derecha inferior de la malla solo tiene conexiones a sus puertos de salida (SO y S2) y, de manera única, no tiene conexión a ninguno de sus dos puertos de entrada (SI y S3) . En la modalidad ilustrada, es el único módulo LED en el sistema que tiene dos puertos de entrada abiertos, designando este módulo LED particular como el módulo LED de inicio para el direccionamiento dinámico cuando la malla es encendida. En el ejemplo ilustrado. en la figura 12, este módulo LED de esquina es asignado a la posición No. 0,0.

Es decir, en este ejemplo, el microcontrolador del módulo LED en la esquina derecha inferior, al momento del arranque, o reestablecimiento, por ejemplo, o en otro tiempo o periódicamente, revisa el estado de sus puertos y reconoce el estado de los puertos de entrada como sin ' conexión (un estado abierto en la modalidad ilustrada) . El microcontrolador del módulo LED reconoce, a partir del estado de esos puertos, que tiene la- posición 0, y asigna esa dirección. En contraste, los microcontroladores de los otros módulos LED, al momento de revisar sus puertos de entrada, reconocerían que no tienen una conexión, y entonces no establecerían su propia dirección como 0,0.

El microcontrolador del módulo LED 0,0 entonces inicia el direccionamiento dinámico comunicando su posición a los módulos LED vecinos como píxel No. 0,0 y asignando así sus direcciones de vecinos como Nos. 0,1 y 1,0. Los píxeles con las direcciones así asignadas entonces se comunican con sus vecinos siguientes, en una repetición de cadena de margarita, asignando direcciones como se muestra en la figura 12. De esta manera, los pixeles individuales, cada uno controlado por un microcontrolador , asigna sus propias direcciones cuando son energizados y pueden reasignar sus propias direcciones en caso que un pixel falle. Se debiera observar que el estado de los puertos reconocidos por el microcontrolador no queda limitado a ser un estado abierto, pero puede ser cualquier estado predeterminado que pudiera ser reconocido por el microcontrolador como indicativo de falta de conexión.

En una modalidad preferida, todos los módulos LED 500 comparten una sola linea de datos y cada módulo envía, a ¦ la memoria de despliegue remota 506 solicitudes de datos (por ejemplo, datos de despliegue), dichos datos son cambiados y renovados por un controlador de despliegue 508.

La manera convencional de manejar tableros de despliegue, a través del direccionamiento estático en el cual a cada pixel se le preasigna una dirección fija durante la fabricación, y no puede monitorear cambio alguno, particularmente respecto a la forma o- resolución en el despliegue. Debido a que el direccionamiento dinámico permite que los pixeles reconfiguren su direccionamiento con base en las señales recibidas en un módulo LED, se puede lograr la flexibilidad respecto a la instalación, mantenimiento y detección de fallas.

El controlador de despliegue 508 típicamente seria programado para actualizar los datos de despliegue en la memoria de despliegue 506, y cada píxel (módulo LED) elige sus datos respectivos a partir de la memoria de despliegue 506. Una función del controlador de despliegue 508 es cambiar y renovar la memoria , de despliegue. La memoria de despliegue 506 y el controlador de despliegue 508 de preferencia se comunicarían entre sí mediante el uso de un enlace de dirección 510 y un enlace de datos 512, tal como lo conocen aquellos expertos en la técnica.

Aunque la descripción anterior del direccionamiento dinámico de un despliegue de matriz es el método preferido, son posibles otros métodos para manejar un despliegue utilizando el direccionamiento dinámico, tal como, pero no limitado a que las señales de despliegue sean enviadas por el controlador de despliegue, por ejemplo, recibidas por cada módulo LED, pero solamente en las que actúa el módulo LED que tiene la dirección de la instrucción de despliegue desde el controlador.

Una matriz de luz LED de malla de una sola capa, por ejemplo, una de las matrices mostradas en las figuras 2-7A, o una matriz de luz LED de malla multi-capa, por ejemplo, una de las matrices mostradas en las figuras 8-10, puede estar cableada de manera que contenga una pluralidad de píxeles (módulos LED) eléctricamente vinculados para formar un despliegue dinámico. Los despliegues convencionales operan en una manera pasiva, con .señales de ráfaga desde un controlador gráfico a un módulo de despliegue. Se requiere que los controladores de despliegue en dichos despliegues convencionales conozcan al menos el número exacto de pixeles y la forma exacta del módulo de despliegue, y no pueden monitorear cambio alguno, particularmente en lo que se refiere a la forma o resolución en el despliegue. En contraste, cada pixel (módulo LED) en un módulo de despliegue dinámico, tal como se describió anteriormente, tiene la inteligencia de determinar su propia dirección y posición en el despliegue dinámico.

Tal como se analizó anteriormente, el pixel (módulo LED) puede monitorear en tiempo real el cambio en forma o en el número de pixeles de una unidad de despliegue, reasignando su propia dirección de acuerdo con los cambios. Con esta característica única, una malla de despliegue que comprende dicho pixel (módulos LED) se puede dividir en múltiples unidades de despliegue más pequeñas o se puede integrar en una unidad de despliegue grande, mientras se mantiene su forma estructural. El microcontrolador de cada pixel (módulo LED) puede observar los cambios, por ejemplo, al estado de sus puertos, independientemente y reasignar su propia dirección y elegir los datos a partir de la memoria de despliegue correspondiente.

De manera similar, el pixel (módulos LED) , utilizando el direccionamiento dinámico, puede ser reacomodado en cualquier forma deseada y la imagen desplegada se puede re-escalar automáticamente a un tamaño conveniente sin distorsionar la imagen. Esto es en contraste a los módulos de despliegue LED convencionales en los cuales la imagen seria distorsionada si el módulo fuera a ser reacomodado en otra forma sin reconfigurar el controlador de despliegue. Dicho pixel (módulos LED) puede ser utilizado para crear una pantalla de despliegue escalable, tal como una pantalla de televisión escalable. Dicha pantalla de televisión escalable puede ser dividida en múltiples pantallas de televisión pequeñas que despliegan diferentes canales o programas.

Iluminación Paneles que comprenden las matrices de luz LED descritos en conexión con las modalidades anteriores se pueden construir en una forma de un cuadrado, rectángulo, paralelogramo, o rombo, y la separación de los LED puede ser variada para adecuarse a los requerimientos para la intensidad de luz fuente. Las matrices de luz LED, de acuerdo con la presente invención, pueden ser utilizadas en accesorios de iluminación estándar o despliegues de iluminación que requirieron el uso de módulos de iluminación rectilíneos. Por ejemplo, las matrices de luz LED pueden ser acomodadas como tiras angostas largas para aplicaciones de tubos fluorescentes, o en cuadrados para accesorios a nivel en techos falsos. Como se mostró anteriormente en referencia a la figura 7?, en la modalidad de malla flexible de la presente invención, las matrices de luz LED pueden ser utilizadas para accesorios especialmente construidos para efectos arquitectónicos, los cuales pueden incluir columnas, esferas, estrellas y otras formas orgánicas.

Las modalidades de dos capas de la presente invención se pueden utilizar para un uso fijo de un solo color o de múltiples colores. La modalidad multi-capa de la presente invención puede tener LEDs de un solo color, o múltiples LEDs (por ejemplo, tres LEDs en rojo, azul y verde) los cuales se pueden utilizar para aplicaciones de pleno color y color variable.

Pantallas de despliegue Con el sistema de direccionamiento dinámico antes descrito, la construcción de malla multi-capa de las matrices de luz LED se puede utilizar en la construcción de pantallas de despliegue dinámico incluyendo pantallas de televisión grandes o "paredes de televisión". Mallas individuales idénticas pueden ser montadas juntas, la dirección única de cada pixel (el cual comprende un microcontrolador y una pluralidad de LEDs (por ejemplo, tres (RGB) 0 cuatro (RGB ) LEDs)) es asignada dinámicamente.

Aunque aquí se han ilustrado y descrito modalidades especificas, aquellos expertos en la técnica apreciarán que una variedad de implementaciones alternas y/o equivalentes pueden ser sustituidas por las modalidades especificas mostradas y descritas sin apartarse del alcance de la presente invención. Esta aplicación pretende abarcar cualesquiera adaptaciones o variaciones de las modalidades especificas aquí analizadas. Por lo tanto, se pretende que la presente invención quede limitada únicamente por las reivindicaciones y los equivalentes de las mismas.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. - Un dispositivo de despliegue de malla flexible, que comprende: una primera pluralidad de tiras conductoras de alambre trenzado, acomodadas en una primera dirección; una segunda pluralidad de tiras conductoras de alambre trenzado, acomodadas en una segunda dirección de manera que la primera pluralidad de tiras conductoras y la segunda pluralidad de tiras conductoras forman varias intersecciones entre las mismas; y una pluralidad de módulos de diodo de emisión de luz (LED) , cada módulo formando un pixel del dispositivo de despliegue, cada uno de la pluralidad de módulos LED está acomodado en una de las diversas intersecciones, cada módulo LED configurado para recibir señales de despliegue desde al menos una de las tiras conductoras de alambre trenzado y desplegar luz de acuerdo con las señales recibidas.

2. - El dispositivo de despliegue de malla flexible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de las tiras conductoras de alambre trenzado de cada una de la primera y segunda pluralidad de tiras conductoras tiene un perfil de sección transversal aplanado.

3. - El dispositivo de despliegue de malla flexible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera y segunda pluralidad de tiras conductoras de alambre trenzado contacta una a otra en las intersecciones.

4. - El dispositivo de despliegue de malla flexible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada módulo LED .tiene un microcontrolador y uno o más puertos, dicho microcontrolador está configurado para: revisar el estado de al menos uno de uno o más puertos; y si el estado del puerto corresponde a un estado predeterminado: asignar el módulo LED al cual pertenece dicho microcontrolador a una primera dirección de despliegue, y enviar señales a los microcontroladores de otros de los módulos LED en el dispositivo de despliegue, dichas señales asignan direcciones de despliegue adicionales respectivas a otros de los módulos LED en el dispositivo de despliegue .

5. - El dispositivo de despliegue de malla flexible de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque dicho dispositivo de despliegue además comprende: una memoria de despliegue que almacena información de despliegue de corriente asociada con las direcciones de los píxeles del despliegue, la información almacenada en dicha memoria . de despliegue es accesible por cada uno de los microcontroladores de los módulos LED, de manera que los microcontroladores pueden recuperar información de corriente para el despliegue.

6. - El dispositivo de despliegue de malla flexible de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque dicho dispositivo de despliegue además comprende: un controlador de despliegue, dicho controlador de despliegue está configurado para actualizar la información de despliegue almacenada en dicha memoria de despliegue.

7. - El dispositivo de despliegue de malla flexible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada módulo LED incluye uno o más LEDs .

8. - El dispositivo de despliegue de malla flexible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los LEDs en cada módulo LED incluye LEDs rojo, azul y verde.

9. - El dispositivo de despliegue de malla flexible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada módulo LED está eléctricamente conectado al menos a una de las tiras conductoras.

10. - El dispositivo de despliegue de malla flexible de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque cada . módulo LED está eléctricamente conectado al menos a una de las tiras conductoras contactando al menos una tira conductora .

11. - El dispositivo de despliegue de malla flexible de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque cada módulo LED está eléctricamente conectado al menos a una de las tiras conductoras por una tubería de impulsión desde el módulo LED al menos a una de las tiras conductoras.

12. - Un dispositivo de despliegue multi-capa, que comprende : una primera capa que comprende una capa base que conduce al menos energía térmica; una segunda capa acomodada para contactar, directa o indirectamente, la primera capa, la segunda capa comprende uno o más enlaces independientes de la segunda capa, acomodados en una primera dirección, para controlar al menos un del control de color R, G y B y el piso eléctrico; una tercera capa que comprende uno o más enlaces independientes de tercera capa acomodados en una segunda dirección diferente de la primera dirección, los enlaces independientes de tercera capa controlan al menos uno del control de color R, G y B y el piso eléctrico que no son controlados por los enlaces independientes de segunda capa; y una pluralidad de módulos de diodo de emisión de luz (LED) , cada módulo, forma un pixel del dispositivo de despliegue, cada uno de la pluralidad de módulos LED está montado en la primera capa, cada módulo LED configurado para recibir señales de despliegue desde al menos uno de los enlaces independientes de segunda capa y los enlaces independientes de tercera capa y desplegar luz de acuerdo con las señales recibidas.

13. - El dispositivo de despliegue multi-capa de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la segunda capa comprende los enlaces independientes para el control de color R, G, Y B, y la tercera capa comprende los enlaces independientes para el piso eléctrico.

14. - El dispositivo de despliegue multi-capa de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la segunda capa comprende los enlaces independientes para dos del control de color R, G, Y B, y la tercera capa comprende los enlaces independientes para el piso eléctrico y los enlaces independientes para el control de color no ubicado en la segunda capa.

15. - El .dispositivo de despliegue multi-capa de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque cada módulo LED tiene un microcontrolador y uno o más puertos, dicho microcontrolador está configurado para: revisar un estado de al menos uno de uno o más puertos ; si el estado del puerto corresponde a un estado predeterminado: asignar el módulo LED al cual pertenece dicho microcontrolador a una primera dirección de despliegue, y enviar señales a los microcontroladores de otros de los módulos LED en el dispositivo de despliegue, dichas señales asignan direcciones de despliegue adicionales respectivas a los otros módulos LED en el dispositivo de despliegue .

16. - El dispositivo de despliegue de malla flexible de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque dicho dispositivo de despliegue además comprende: una memoria de despliegue que almacena información de despliegue de corriente asociada con las direcciones de los pixeles del despliegue, la información almacenada en dicha memoria de despliegue es accesible por cada uno de los microcontroladores de los módulos LED, de manera que los microcontroladores pueden recuperar información de corriente para despliegue.

17. - El dispositivo de despliegue multi-capa de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque dicho dispositivo de despliegue además comprende: un controlador de despliegue, dicho controlador de despliegue está configurado para actualizar la información de despliegue almacenada en dicha memoria de despliegue.

18. - El dispositivo de despliegue multi-capa de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque cada módulo LED incluye uno o más LEDs .

19. - El dispositivo de despliegue multi-capa de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque los LEDs en cada módulo LED incluye LEDs rojo, azul y verde.

20. - El dispositivo de despliegue multi-capa de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la primera, segunda y tercera capas son flexibles.

21. - El dispositivo de despliegue multi-capa de conformidad con la reivindicación 12, que además comprende aislar material entre la primera capa y los enlaces independientes de la segunda capa, y entre los enlaces independientes de la segunda capa y los enlaces independientes de la tercera capa.

22. - Un dispositivo de diodo de emisión de luz (LED), que comprende: (a) una pluralidad de módulos LED, cada módulo LED incluye : uno o más LEDs; un microcontrolador ; y uno o más puertos, el microcontrolador está configurado para: revisar un estado de al menos uno de uno o más puertos ; si el estado del puerto corresponde a un estado predeterminado : asignar el módulo LED al cual pertenece el microcontrolador a una primera dirección de despliegue, y enviar señales a los microcontroladores de otros de los módulos LED en el dispositivo de despliegue, las señales asignan direcciones de despliegue adicionales respectivas a los otros módulos LED en el dispositivo LED; y (b) una memoria de despliegue, acoplada a la pluralidad de módulos LED, la memoria de despliegue almacena un estado de despliegue de corriente para cada uno de los módulos LED en el dispositivo LED.