TWI698684B - 具有履歷資訊的ｌｅｄ模組、屏顯與校正系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種適用於一LED屏顯系統的LED模組，LED模組包含：一介面電路，傳輸LED屏顯系統之間的一顯示資料與一控制訊號；一均勻標準轉化電路，耦接至介面電路，並將顯示資料與預先內存於均勻標準轉化電路之一校正參數進行運算以產生並輸出一灰度資料；一顯像記憶體，用以儲存灰度資料並輸出灰度資料；一恆流驅動電路，耦接至顯像記憶體，依據灰度資料輸出一恆定電流；以及一LED燈珠，依據該恆定電流產生光源以顯示一影像。

Description

具有履歷資訊的LED模組、屏顯與校正系統

本發明係關於一種具有履歷資訊的發光二極體(以下簡稱LED)模組、屏顯與校正系統，尤指一種具有非揮發性記憶體並預先儲存LED模組的校正參數、LED模組履歷資訊(例如模組編號、屏顯系統編號、LED燈珠生產資訊、已使用時間等等)、LED屏顯系統以及LED屏顯與校正系統。

傳統LED模組由於LED晶粒發光不均勻、或驅動電路能力不均勻，或封裝光特性不均勻等因素，導致LED模組各發光點之顯像不均勻，故傳統LED模組組成大型屏顯後，顯像問題更是繁雜。其中LED模組的生產資料並無系統化的整合及連結，例如LED晶粒的生產資料、LED封裝測試的生產資料、驅動IC的生產資料、LED電路板的生產資料等等。導致售後維修的問題也是耗時耗力更耗金錢。隨著小間距LED顯示屏及Micro LED顯示屏的普及，所需LED數量越來越多，當其中LED模組發生故障需要維修時，將是更困難的問題。

故本發明可克服上述問題，使得每一個LED模組都保持有一致的絕對光亮度或光色彩，利用現有最新的技術使得LED模組的履歷資料透過有線或無線方式紀錄在非揮發性 記憶體內，使用物聯網及人工智慧(Artificial Intelligence，以下簡稱AI)大數據技術做紀錄查詢分析，並可進行LED模組之售後履歷認證，進而做到健康追蹤維護管理。

本發明之目的之一，可使每一個LED模組具有一致的絕對光亮度或光色彩。

本發明之目的之一，可使每一個LED模組透過物聯網與AI數據進行紀錄查詢與分析，進而預測將要故障之LED模組。

本發明之目的之一，可使每一個LED模組透過AI數據進行分析以預測新的校正參數。

本發明為一種LED模組，LED模組包含：一介面電路，傳輸該LED模組與LED屏顯系統之間的一顯示資料與一控制訊號之傳輸；一均勻標準轉化電路，耦接至介面電路，並將顯示資料與預先內存於均勻標準轉化電路之一校正參數進行運算以產生並輸出一灰度資料；一顯像記憶體，儲存灰度資料並輸出該灰度資料；一恆流驅動電路，耦接至顯像記憶體，依據灰度資料輸出一恆定電流；以及一LED燈珠，依據恆定電流產生光源以顯示一影像。

本發明為一種LED屏顯系統，包含：一LED模組陣列，由複數個LED模組組成LED模組陣列，且每一個LED模組包含：一介面電路，傳輸該LED模組與LED屏顯系統之間的一顯示資料與一控制訊號之傳輸；一均勻標準轉化電路，耦接至介面電路，並將顯示資料與預先內存於該均勻標準轉 化電路之一校正參數進行運算以產生並輸出一灰度資料；一顯像記憶體，儲存該灰度資料並輸出灰度資料；一恆流驅動電路，耦接至該顯像記憶體，依據灰度資料輸出一恆定電流；以及一LED燈珠，依據恆定電流產生光源以顯示一影像；以及一LED屏顯控制器，依據顯示資料與控制訊號控制該LED模組陣列；其中，LED屏顯控制器控制每一個該LED模組儲存一LED屏顯系統履歷資訊(例如：編號、生產參數、運作狀態等等)。

本發明為一種LED屏顯與校正系統，包含：一LED屏顯系統，具有一LED模組並用以產生一影像；一校正控制模組，用以將一重新校正之第一校正參數，連同一LED模組履歷資訊存入該LED模組內之一非揮發性記憶體；以及一物聯網控制模組，將第一校正參數以及LED模組履歷資訊上傳至一物聯網雲端系統。

10‧‧‧LED模組

11‧‧‧介面電路

12‧‧‧均勻標準轉化電路

13‧‧‧顯像記憶體

14‧‧‧恆流驅動電路

15‧‧‧燈珠

20‧‧‧LED屏顯系統

21‧‧‧LED模組陣列

22‧‧‧LED屏顯控制器

30‧‧‧LED屏顯與校正系統

31‧‧‧LED校正系統

C‧‧‧物聯網雲端系統

圖1顯示本發明LED模組之示意圖。

圖2顯示本發明LED模組應用於LED屏顯系統之示意圖。

圖3顯示本發明LED模組應用於LED屏顯與校正系統之示意圖。

請參考圖1，圖1顯示本發明LED模組之示意圖。LED 模組10包含：介面電路11、均勻標準轉化電路12、顯像記憶體13、恆流驅動電路14、LED燈珠15。

介面電路11傳輸LED模組10與LED屏顯系統(圖未示)之間的一顯示資料與一控制訊號；均勻標準轉化電路12耦接至介面電路11，接收顯示資料並將顯示資料與預先內存於均勻標準轉化電路12之一校正參數進行運算以產生灰度資料，並輸出灰度資料至顯像記憶體13；顯像記憶體13儲存灰度資料並輸出灰度資料至恆流驅動電路14；恆流驅動電路14耦接至顯像記憶體13與LED燈珠15，依據灰度資料輸出恆定電流，使LED燈珠15依據恆定電流產生光源，使LED模組10以顯示一影像。

請注意，均勻標準轉化電路12更包含非揮發性記憶體12a，非揮發性記憶體12a用以預先儲存對應於LED模組10的校正參數、或LED模組履歷資訊，在一實施中，履歷資訊可由模組編號、屏顯系統編號、LED燈珠生產資訊、已使用時間等資料所實現。

在本實施例中，均勻標準轉化電路12接收顯示資料並將顯示資料與預先內存於均勻標準轉化電路12之一校正參數進行運算以產生灰度資料，並輸出灰度資料至顯像記憶體13。又恆流驅動電路14輸出的恆定電流可針對LED燈珠15的X軸或Y軸進行控制；其中，恆流驅動電路14可由脈波寬度調變電路(Pulse Width Modulation，PWM)所實現。由於本發明非揮發性記憶體12a儲存了LED模組10出廠時的校正參數，由於此校正參數係由絕對光亮度或光色彩之自動校正方法所產生之校正參數，其實質上為點對點的校正，故LED燈珠顯示影像能保持有一致的絕對光亮度或光色彩。在另一實施例中，每一組LED燈珠15均包含紅色燈珠(R)、綠 色燈珠(G)、藍色燈珠(B)。

接著，請同時參考圖2，圖2顯示本發明LED模組應用於LED屏顯系統之示意圖。LED屏顯系統20包含LED模組陣列21、以及LED屏顯控制器22。

請注意，LED模組陣列21是由複數個LED模組10組合而成，且本實施例中複數個LED模組10串聯並水平組合成LED模組陣列21，每一個LED模組10均包含介面電路11、均勻標準轉化電路12、顯像記憶體13、恆流驅動電路14、LED燈珠15，其操作原理同前所述，在此不另行贅述。

LED屏顯控制器22依據顯示資料與控制訊號控制LED模組陣列21，其中，顯示資料與控制訊號係來自物聯網雲端系統(圖未示)或LED屏顯校正系統(圖未示)。LED屏顯控制器22係負責將顯示資料與控制訊號傳送LED模組陣列21中的每一個LED模組10，或傳送控制訊號將LED模組10內非揮發性記憶體12a之LED模組履歷資訊讀出，並將LED模組履歷資訊傳送至LED屏顯校正系統或送至物聯網雲端系統。

請同時參考圖3，圖3顯示本發明LED模組應用於LED屏顯與校正系統之示意圖。LED屏顯與校正系統30包含LED屏顯系統20、LED校正系統31。

同前所述，LED屏顯系統20具有複數個LED模組10組合而成LED模組陣列21，係用以產生影像，且每一個LED模組10內的非揮發性記憶體12a，均預先儲存對應於每一個LED模組10的校正參數、或LED模組履歷資訊。

LED校正系統31包含：校正控制模組31a用以將重新校正參數存入對應的LED模組10內之非揮發性記憶體12a；物聯網控制模組31b，將重新校正參數以及LED模組履歷資訊上傳至一物聯網雲端系統C。請注意，由於LED模組10的老化、或者周圍LED模組10的更換時，LED校正系統31需要重新對LED模組10進行校正以產生一個重新校正參數至對應的LED模組10。

在一實施例中，物聯網雲端系統C產生控制訊號至LED模組10，LED模組10依據控制訊號進行自我檢測之程序，控制訊號控制恆流驅動電路14輸出恆定電流以檢測LED燈珠15是否故障；若LED燈珠15故障，恆流驅動電路14取得故障的LED燈珠15之相對應的一座標資料，並將座標資料傳輸至介面電路12，由介面電路12將座標資料儲存於非揮發性記憶體12a內、或由介面電路12將座標資料傳輸至屏顯系統20，再由屏顯系統20傳輸至LED校正系統31，或由屏顯系統20直接回傳至物聯網雲端系統C。

請注意，已習知的LED屏顯校正方式並沒有連結到物聯網雲端系統，但隨著小間距LED屏顯系統及Micro LED LED屏顯系統的漸漸普及，所需LED模組數量越來越多，當其中LED模組將要發生故障或已老化需要重新校正，使用物聯網雲端系統及AI來管理LED屏顯系統及LED模組就變得非常重要。

除此之外，存放於非揮發性記憶體12a內的LED模組履歷資訊可透過兩種方式被讀取出；一是由校正控制模組31a透過傳統的接收卡取得，另一是由物聯網雲端系統C透過物聯網控制模組31b，使物聯網控制模組31b利用有線或無線 讀取非揮發性記憶體12a內的LED模組履歷資訊。當物聯網雲端系統C取得的LED模組履歷資訊，並經由AI數據分析來預測哪片LED模組10將要發生故障，預先做故障前的維修替換。若已老化的LED模組也可由非揮發性記憶體12a之使用數據記錄得到目前使用狀況，經由AI數據運算分析得到新的校正參數，物聯網雲端系統C可將新校正參數直接傳輸到LED屏顯系統之該已老化LED模組10內非揮發性記憶體12a，或可透過物聯網控制模組31b傳輸新的校正參數，並由校正控制模組31a用以將新的校正參數利用有線的方式，將新的校正參數存入已老化LED模組10內之非揮發性記憶體12a內，將顯示資料與存於均勻標準轉化電路12之新的校正參數進行運算以產生新的灰度資料，使得LED模組10與相鄰的LED模組10絕對光亮度或光色彩可保持一致，不須再進行傳統整片LED屏顯系統20進行校正，避免耗時耗力耗財，更可達到點對點校正。

請注意，在LED模組10使用期間，LED屏顯控制器22控制每一個LED模組10內的非揮發性記憶體12a，均儲存LED屏顯系統20的LED屏顯系統履歷資訊，且非揮發性記憶體12a記錄LED模組10使用狀況，以作為物聯網雲端系統C的AI分析用之數據。此方法可有效地進行LED模組10之售後履歷認證，進而做到健康追蹤維護管理。每個LED模組10也會有一QR code，可直接連結到物聯網雲端系統C。透過此連結可以知道每個LED模組10的生產履歷資料，可與LED模組10內之非揮發性記憶體12a搭配使用，也就是當LED模組10內非揮發性記憶體12a故障時，仍可透過QR code連結到物聯網雲端系統C查找LED模組10履歷資訊，來進行AI數據分析維護。

本發明的LED模組10之工作模式可分為三種階段；第一種為工廠生產製造階段，第二種為客戶使用階段，第三種為故障維修階段。在工廠生產製造階段，LED模組10基本上是以模組型態獨自存在，透過生產製造工具直接與LED模組10內之非發揮性記憶體12a傳輸資料，將LED模組10之校正參數及履歷資訊寫入或讀出。

在客戶使用階段，LED模組10是被組裝成以LED屏顯系統20存在，如圖2所示的LED屏顯系統20。此階段的工作模式均需透過LED屏顯控制器22，將LED屏顯系統履歷資訊寫入每一個LED模組陣列21中的LED模組10中，使非揮發性記憶體12a內儲存LED屏顯系統履歷資訊，並儲存LED模組10使用狀況。在此階段中，使用者可以透過LED屏顯控制器22寫入或讀出非揮發性記憶體12a內的LED屏顯系統履歷資訊與LED模組10使用狀況，以作為AI數據分析與健康追蹤管理。若發現LED模組10使用狀況有異常，則可透過LED屏顯系統履歷資訊與LED模組履歷資訊找到對應的LED模組10，並查詢分析LED模組10之LED模組履歷資訊。

故障維修階段，可分為因老化導致模組顯像不均勻，以及模組故障不能正常顯像兩種狀況。若是前者，可透過AI(Artificial Intelligence，簡稱AI)數據分析將各LED模組10的使用狀況及LED模組履歷資訊，用來預測出新的校正參數。此狀況不需到現場操作，可透過有線或無線方式與LED屏顯控制器22溝通完成。但若是後者，LED屏顯系統20上的LED模組10故障不能正常顯像，則需至現場更換新的LED模組10，再透過AI數據分析將相鄰舊模組的使用狀況及LED模組履歷資訊分析運算出新的校正參數，使新的LED模組10保持與相鄰舊模組有一致的絕對光亮度或光色彩，再輔以 LED校正系統31做確認。而損壞的LED模組10送回工廠維修，也可透過LED模組10內的非揮發性記憶體12a之LED模組履歷資訊來輔助診斷維修，並將診斷結果回饋於AI數據資料庫，做為持續改善的基礎。

綜上所述，本發明提出以LED模組進行校正的架構，經由絕對光亮度或光色彩之自動校正方法所產生之校正參數，在LED模組出廠前將校正參數及履歷資訊儲存於非揮發記憶體中。在LED模組使用期間，LED屏顯控制器會將該屏顯編號寫入模組並記錄使用狀況等等於非揮發記憶體之內，亦可作為AI雲端數據運算之用。此方法可有效地進行模組之售後履歷認證，進而做到健康追蹤維護管理。LED模組中的校正參數會與輸入的顯示影像資料做均勻標準轉化運算，使得每一個LED模組都保持有一致的絕對光亮度或光色彩並達到點對點的校正。

以上雖以實施例說明本發明，但並不因此限定本發明之範圍，只要不脫離本發明之要旨，該行業者進行之各種變形或變更均落入本發明之申請專利範圍。

10‧‧‧LED模組

11‧‧‧介面電路

12‧‧‧均勻標準轉化電路

13‧‧‧顯像記憶體

14‧‧‧恆流驅動電路

15‧‧‧燈珠

Claims (11)

1. 一種適用於一LED屏顯系統的LED模組，該LED模組包含：一介面電路，傳輸該LED模組與該LED屏顯系統之間的一顯示資料與一控制訊號；一均勻標準轉化電路，耦接至該介面電路，並將該顯示資料與預先內存於該均勻標準轉化電路之一校正參數進行運算以產生並輸出一灰度資料；一顯像記憶體，儲存該灰度資料並輸出該灰度資料；一恆流驅動電路，耦接至該顯像記憶體，依據該灰度資料輸出一恆定電流；以及一LED燈珠，依據該恆定電流產生一光源以顯示一影像。
2. 如請求項第1項所述之該LED模組，其中，該均勻標準轉化電路包含：一非揮發性記憶體，用以儲存對應於該LED模組的該校正參數、或一LED模組履歷資訊。
3. 如請求項第2項所述之該LED模組，其中，該LED模組依據該控制訊號進行自我檢測之程序，該控制訊號控制該恆流驅動電路輸出該恆定電流以檢測該LED燈珠是否故障；該恆流驅動電路取得故障的該LED燈珠之相對應的一座標資料，並將該座標資料傳輸至該介面電路，由該介面電路將該座標資料儲存於該非揮發性記憶體、或由該介面電路將該座標資料傳輸至該屏顯系統。
4. 一種LED屏顯系統，包含：一LED模組陣列，由複數個LED模組組成該LED模組陣列，且每一個LED模組包含：一介面電路，傳輸該LED模組與該LED屏顯系統之間的一顯示資料與一控制訊號；一均勻標準轉化電路，耦接至該介面電路，並將該顯示資料與預先內存於該均勻標準轉化電路之一校正參數進 行運算以產生並輸出一灰度資料；一顯像記憶體，儲存該灰度資料並輸出該灰度資料；一恆流驅動電路，耦接至該顯像記憶體，依據該灰度資料輸出一恆定電流；以及一LED燈珠，依據該恆定電流產生光源以顯示一影像；以及一LED屏顯控制器，依據該顯示資料與該控制訊號控制該LED模組陣列；其中，該LED屏顯控制器控制每一個該LED模組儲存一LED屏顯系統履歷資訊。
5. 如請求項第4項所述之LED屏顯系統，其中，該均勻標準轉化電路包含：一非揮發性記憶體，用以預先儲存對應於該LED模組的該校正參數、或一LED模組履歷資訊、或對應於該LED屏顯系統之一LED屏顯系統履歷資訊。
6. 如請求項第5項所述之LED屏顯系統，其中，該LED模組依據該控制訊號進行自我檢測之程序，該控制訊號控制該恆流驅動電路輸出該恆定電流以檢測該LED燈珠是否故障；該恆流驅動電路取得故障的該LED燈珠之相對應的一座標資料，並將該座標資料傳輸至該介面電路，由該介面電路將該 座標資料儲存於該非揮發性記憶體、或由該介面電路將該座標資料傳輸至該屏顯系統。
7. 如請求項第6項所述之LED屏顯系統，其中，該LED屏顯控制器亦將該非揮發性記憶體之所儲存之資料傳輸至一LED屏顯校正系統或是一物聯網雲端系統。
8. 一種LED屏顯與校正系統，包含：一LED屏顯系統，具有一LED模組並用以產生一影像；一校正控制模組，用以將一第一校正參數存入該LED模組內之一非揮發性記憶體；以及一物聯網控制模組，將該第一校正參數以及LED模組履歷資訊上傳至一物聯網雲端系統；一LED模組陣列，由複數個該LED模組組成該LED模組陣列，且每一個該LED模組包含：一介面電路，傳輸該LED模組與該LED屏顯系統之間的一顯示資料與一控制訊號之傳輸；一均勻標準轉化電路，耦接至該介面電路，並將該顯示資料與預先內存於該均勻標準轉化電路之一第二校正參數或該第一校正參數進行運算以產生並輸出一灰度資料；一顯像記憶體，儲存該灰度資料並輸出該灰度資料；一恆流驅動電路，耦接至該顯像記憶體，依據該灰度資料輸出一恆定電流；以及一LED燈珠，依據該恆定電流產生光源以顯示一影像；以及一LED屏顯控制器，依據該顯示資料與該控制訊號控制該LED模組陣列； 其中，該LED屏顯控制器控制每一個該LED模組儲存一LED屏顯系統履歷資訊。
9. 如請求項第8項所述之LED屏顯與校正系統，其中，該均勻標準轉化電路具有該非揮發性記憶體，用以預先儲存對應於該LED模組的該第二校正參數、或該第一校正參數、或一LED模組履歷資訊、或對應於該LED屏顯系統之一LED屏顯系統履歷資訊。
10. 如請求項第9項所述之LED屏顯與校正系統，其中，該LED模組依據該控制訊號進行自我檢測之程序，該控制訊號控制該恆流驅動電路檢測該LED燈珠是否故障；該恆流驅動電路取得故障的該LED燈珠之相對應的一座標資料，並將該座標資料傳輸至該介面電路，由該介面電路將該座標資料儲存於該非揮發性記憶體、或由該介面電路將該座標資料傳輸至該屏顯系統。
11. 如請求項第10項所述之LED屏顯與校正系統，其中，該LED模組具有一QR code，該LED模組可透過該QR code直接連結到該物聯網雲端系統、或連結到該LED校正系統，以進行AI數據分析及LED模組維護。

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