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TWI793761B - 顯示面板的全灰階色度校正方法和系統、顯示裝置和資訊處理裝置 - Google Patents

顯示面板的全灰階色度校正方法和系統、顯示裝置和資訊處理裝置 Download PDF

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TWI793761B
TWI793761B TW110134072A TW110134072A TWI793761B TW I793761 B TWI793761 B TW I793761B TW 110134072 A TW110134072 A TW 110134072A TW 110134072 A TW110134072 A TW 110134072A TW I793761 B TWI793761 B TW I793761B
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崔紅亮
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大陸商北京集創北方科技股份有限公司
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Abstract

本發明主要揭示一種顯示面板的全灰階色度校正方法，其包括：  (1)在驅動一顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N的情況下，依據複數個目標亮度、複數個目標色度以及採集自該顯示面板的複數個亮度和複數個色度而計算出用以對複數個所述畫素進行灰階校正的一第N校正參數；  (2)重複執行該步驟(1)，直至複數個所述畫素分次完成灰階0至灰階255的灰階校正；以及(3)將在前述步驟(1)~(2)的執行過程中所產生的複數個所述校正參數儲存至用以驅動該顯示面板的一顯示驅動電路之中。值得說明的是，在利用本發明之方法對包括一顯示面板與一顯示驅動電路的一顯示裝置進行全灰階畫素校正之後，該顯示裝置在進行低/中/高灰階圖像顯示之時，其發光亮度及色度皆可維持均勻且不會出現色偏現象。

Description

顯示面板的全灰階色度校正方法和系統、顯示裝置和資訊處理裝置
本發明係關於顯示裝置之技術領域，尤指一種顯示面板的全灰階色度校正方法。
已知，發光二極體(Light-emitting diode,LED)具有體積小、重量輕、使用壽命長、發光效率高等多項優點，目前已廣泛地應用於照明裝置及顯示裝置之中。LED顯示裝置為一種自發光平面顯示裝置，具有色彩鮮艷、動態範圍廣、亮度高、壽命長、可靠度高等優點，是以大尺寸螢幕的LED顯示裝置已廣泛地應用於大型廣場、商業廣告、體育場館、信息傳播、新聞發布、證券交易場所，作為一種公眾顯示媒介。
圖1顯示習知的一種LED顯示裝置的架構圖。如圖1所示，習知的LED顯示裝置1a主要包括：一LED顯示面板11a以及一顯示驅動電路12a，該顯示驅動電路12a依據傳送自上位機2a的一幀同步信號和一幀顯示數據而對該LED顯示面板11a進行顯示驅動。傳統上，係通過控制LED電流大小及其導通時間的方式來精準控制每個LED像素的灰度(亮度)。導通時間控制法是在恆流驅動的情形下，通過改變佔空比來控制LED的灰度，例如，為了顯示一幀圖像，對於每一個LED像素提供16位灰階數據。
隨著LED顯示裝置1a的應用領域越來越廣，對於LED顯示裝置1a的解析度及顯示效果的要求也越來越高。應可理解，LED顯示面板11a具有越多的LED元件(即，子畫素)，則LED顯示裝置1a具有越高的解析度。可惜的是，製程飄移或誤差導致LED顯示面板11a的每個LED元件無法顯示出完全相同的發光特性。在此情況下，利用恆流驅動也無法讓每個LED元件顯示出相同的發光亮度，導致LED顯示面板11a發生色偏現象。特別是，隨著相鄰LED元件之間的 間距越來越小(特別是≦1mm)，LED顯示面板11a在進行低灰階圖像顯示之時，其發光亮度不均與色偏等現象更是明顯。
目前，業界使用逐點校正補償方法用以對LED顯示面板11a進行逐點畫素補償。進行逐點校正補償時，必須在每個畫素顯示最高灰階時量測其三刺激值(即，X、Y、Z)。接著，依據該畫素的一目標三刺激值與量測到的三刺激值而生成一對應的轉換參數，接著將所述轉換參數儲存至該顯示驅動電路12a的顯示驅動晶片之中。
實務經驗指出，利用逐點校正補償方法所獲得的轉換參數在LED顯示面板11a進行高灰階顯示時展現出非常好的(灰階)補償效果。然而，在LED顯示面板11a進行低灰階顯示時，特別是1-10灰階和0-1灰階，所述轉換參數法反而導致顯示效果變差。更詳細地說明，利用逐點校正補償方法所獲得的轉換參數在進行低灰階畫素補償時，會出現某一灰階亮度和色度正常，但在另一灰階亮度和色度卻又出現了不一致的情況。換句話說，利用習知技術之逐點校正補償方法所獲得的轉換參數並無法滿足LED顯示面板11a的每個畫素的全灰階補償。
由上述說明可知，本領域亟需一種新式的LED顯示面板的全灰階色度校正方法。
本發明之主要目的在於提供一種顯示面板的全灰階色度校正方法，用以對包括一顯示面板與一顯示驅動電路的一顯示裝置進行全灰階畫素校正，從而產生對應全灰階的複數個(256個)校正參數以儲存在該顯示驅動電路的一儲存單元之中。在利用本發明之方法對包括該顯示裝置進行全灰階畫素校正之後，該顯示裝置在進行低/中/高灰階圖像顯示之時，其發光亮度及色度皆可維持均勻且不會出現色偏現象。
為達成上述目的，本發明提出所述顯示面板的全灰階色度校正方法的一實施例，其包括以下步驟： (1)在驅動一顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N的情況下，依據複數個目標亮度、複數個目標色度以及採集自該顯示面板的複數個亮度和複數個色度而計算出用以對複數個所述畫素進行灰階校正的一第N校正參數；其中，N為選自於0至255之中的一個數值；(2)重複執行該步驟(1)，直至複數個所述畫素分次完成灰階0至灰階255的灰階校正；以及(3)將在前述步驟(1)~(2)的執行過程中所產生的複數個所述校正參數儲存至用以驅動該顯示面板的一顯示驅動電路之中。
在一實施例中，該步驟(1)包括以下細部執行步驟：(11)利用該顯示驅動電路驅動該顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N，且自該顯示面板採集所述複數個亮度與所述複數個色度；(12)依據所述複數個亮度、所述複數個色度、所述複數個目標亮度以及所述複數個目標色度而進行一校正參數運算，從而產生該第N校正參數；(13)將該第N校正參數儲存至該顯示驅動電路之中，且再次利用該顯示驅動電路驅動該顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N，而後再次自該顯示面板採集所述複數個亮度與所述複數個色度；(14)判斷所述複數個亮度與所述複數個色度是否滿足所述複數個目標亮度與所述複數個目標色度；若是，則執行步驟(15)；若否，則返回該步驟(11)；以及(15)將N加1或減1。
在一實施例中，該顯示驅動電路包括一控制單元、一顯示驅動單元和一記憶單元，且複數個所述校正參數係儲存在該儲存單元內。
在另一實施例中，該顯示驅動電路包括一控制單元與一顯示驅動單元，且複數個所述校正參數係儲存在該顯示驅動單元的一儲存單元內。
並且，為達成上述目的，本發明提出一顯示面板的全灰階色度校正系統的一實施例，其包括：一上位機，耦接該顯示驅動電路；以及 一攝像機，耦接該上位機，且面對該顯示面板；其中，該上位機執行一全灰階色度校正方法以對包括一顯示驅動電路與一顯示面板的一顯示裝置進行全灰階畫素校正，且所述全灰階色度校正方法包括以下步驟：(1)在利用該顯示驅動電路驅動該顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N的情況下，依據複數個目標亮度、複數個目標色度以及利用該攝像機採集自該顯示面板的複數個亮度和複數個色度而計算出用以對複數個所述畫素進行灰階校正的一第N校正參數；其中，N為選自於0至255之中的一個數值；(2)重複執行該步驟(1)，直至複數個所述畫素分次完成灰階0至灰階255的灰階校正；以及(3)將在前述步驟(1)~(2)的執行過程中所產生的複數個所述校正參數儲存至該顯示驅動電路之中。
在一實施例中在一實施例中，該步驟(1)包括以下細部執行步驟：(11)利用該顯示驅動電路驅動該顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N，且自該顯示面板採集所述複數個亮度與所述複數個色度；(12)依據所述複數個亮度、所述複數個色度、所述複數個目標亮度以及所述複數個目標色度而進行一校正參數運算，從而產生該第N校正參數；(13)將該第N校正參數儲存至該顯示驅動電路之中，且再次利用該顯示驅動電路驅動該顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N，而後再次自該顯示面板採集所述複數個亮度與所述複數個色度；(14)判斷所述複數個亮度與所述複數個色度是否滿足所述複數個目標亮度與所述複數個目標色度；若是，則執行步驟(15)；若否，則返回該步驟(11)；以及(15)將N加1或減1。
在一實施例中，該顯示驅動電路包括一控制單元、一顯示驅動單元和一記憶單元，且複數個所述校正參數係儲存在該儲存單元內。
在另一實施例中，該顯示驅動電路包括一控制單元與一顯示驅動單元，且複數個所述校正參數係儲存在該顯示驅動單元的一儲存單元內。
並且，本發明同時提出一種顯示裝置，其包括一顯示面板與一顯示驅動電路，其中，該顯示驅動電路包含256個校正參數，且該256個校正參數係由一上位機執行如前所述本發明之顯示面板的全灰階色度校正方法而產生。
在一實施例中，該顯示面板為選自於由發光二極體顯示面板、量子點發光二極體顯示面板、微發光二極體顯示面板、次毫米發光二極體顯示面板、鈣鈦礦發光二極體顯示面板、和有機發光二極體顯示面板所組成的群組之中的一種平面顯示面板。
進一步地，本發明同時提出一種資訊處理裝置，其具有如前所述本發明之顯示裝置，且該資訊處理裝置為選自於由電視牆、智能手機、智能手錶、智能手環、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、和門口機裝置所組成群組之中的一種電子裝置。
1a:LED顯示裝置
11a:LED顯示面板
12a:顯示驅動電路
2a:上位機
1:顯示裝置
11:顯示面板
12:顯示驅動電路
120:控制單元
121:顯示驅動單元
1211:儲存單元
122:記憶單元
2:全灰階色度校正系統
21:上位機
22:攝像機
S1:在驅動一顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N的情況下，依據複數個目標亮度、複數個目標色度以及採集自該顯示面板的複數個亮度和複數個色度而計算出用以對複數個所述畫素進行灰階校正的一第N校正參數
S2:重複執行該步驟S1，直至複數個所述畫素分次完成灰階0至灰階255的灰階校正
S3:將在前述步驟S1~S2的執行過程中所產的生複數個所述校正參數儲存至該顯示驅動電路之中
S11:利用該顯示驅動電路驅動該顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N，且自該顯示面板採集所述複數個亮度與所述複數個色度
S12:依據所述複數個亮度、所述複數個色度、所述複數個目標亮度以及所述複數個目標色度而進行一校正參數運算，從而產生該第N校正參數
S13:將該第N校正參數儲存至該顯示驅動電路之中，且再次利用該顯示驅動電路驅動該顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N，而後再次自該顯示面板採集所述複數個亮度與所述複數個色度
S14:判斷所述複數個亮度與所述複數個色度是否滿足所述複數個目標亮度與所述複數個目標色度？
S15:將N加1或減1
圖1為習知的一種LED顯示裝置的架構圖；圖2為本發明之一種顯示面板的全灰階色度校正系統的架構圖；圖3為顯示於圖2之中的顯示裝置的第一架構圖；圖4為本發明之一種顯示面板的全灰階色度校正方法的流程圖；圖5為圖4之中的步驟S1的細部步驟的流程圖；以及圖6為顯示於圖2之中的顯示裝置的第二架構圖。
為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵、目的、與其優點，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
圖2為本發明之一種顯示面板的全灰階色度校正系統的架構圖。本發明之一種顯示面板的全灰階色度校正系統2用以對包括一顯示面板11與一顯示驅動電路12的一顯示裝置1進行全灰階畫素校正，從而產生對應全灰階的複 數個校正參數以儲存在該顯示驅動電路之中。如圖2所示，所述全灰階色度校正系統2主要包括：一上位機21與一攝像機22，其中，該上位機21透過一轉接板卡耦接該顯示驅動電路12。另一方面，該攝像機22耦接該上位機21，用以面對該顯示面板11以進行攝像。
圖3為顯示於圖2之中的顯示裝置1的第一架構圖。並且，圖4顯示本發明之一種顯示面板的全灰階色度校正方法的流程圖。對該顯示裝置1進行全灰階畫素校正之時，如圖2與圖4所示，上位機21首先執行步驟S1：在利用該顯示驅動電路12驅動該顯示面板11的複數個畫素同步顯示灰階N的情況下，依據複數個目標亮度、複數個目標色度以及利用該攝像機採集自該顯示面板的複數個亮度和複數個色度而計算出用以對複數個所述畫素進行灰階校正的一第N校正參數；其中，N為選自於0至255之中的一個數值。完成步驟S1之後，上位機21接著執行步驟S2：重複執行該步驟(1)，直至複數個所述畫素分次完成灰階0至灰階255的灰階校正。最終，上位機21接著執行步驟S3：將在前述步驟S1~S2的執行過程中所產生的複數個所述校正參數儲存至該顯示驅動電路12之中。
圖5顯示圖4之中的步驟S1的細部步驟的流程圖。進一步地說明，執行步驟S1時，該上位機21係首先執行步驟S11：利用該顯示驅動電路12驅動該顯示面板11的複數個畫素同步顯示灰階N，且自該顯示面板11採集所述複數個亮度與所述複數個色度。接著，在步驟S12之中，該上位機21依據所述複數個亮度、所述複數個色度、所述複數個目標亮度以及所述複數個目標色度而進行一校正參數運算，從而產生該第N校正參數。
進一步地，在步驟S13之中，該上位機21將該第N校正參數儲存至該顯示驅動電路12之中，且再次利用該顯示驅動電路12驅動該顯示面板11的複數個畫素同步顯示灰階N，而後再次自該顯示面板11採集所述複數個亮度與所述複數個色度。接著，於步驟S14之中，該上位機21判斷所述複數個亮度與所述複數個色度是否滿足所述複數個目標亮度與所述複數個目標色度(亦即，是否滿足預設目標值)。若是，則接著執行步驟S15，以將N加1或減1之後，接著執行如圖4所示之步驟S2。值得注意的是，若步驟S14的判斷結果為否，則方法流程 會返回步驟S11，亦即，必須在該複數個畫素同步顯示灰階N的情況下再進行一次畫素校正。
更詳細地說明，本發明利用步驟S1至步驟S3對顯示面板11的每個畫素進行0~255的全灰階補償後，各畫素在進行灰階顯示時，不管是低灰階，如1-10，或高灰階，如240-250，都有實際驗證過的對應灰階補償參數可採用而展現出最佳的顯示效果。例如，本發明分別、逐步發送R、G、B以及白光的1-255灰階圖片到顯示面板11顯示，再採集各畫素的亮度及色度座標值以獲得各畫素的(R，G，B)值。例如在某一灰階下某個畫素的測得值為R1、G1、B1，本發明根據R1、G1、B1與需求設定的目標值R2、G2、B2的關係得出一組該畫素在該灰階的校正係數[Cr、Crg、Crb、Cg、Cgr、Cgb、Cb、Cbr、Cbg]，然後將(R1* Cr+G1* Crg+B1* Crb，G1* Cg+R1* Cgr+B1* Cgb，B1* Cb+R1* Cbr+G1* Cbg)驅動顯示面板11以更新該畫素之顯示；採集該畫素的亮度及色度座標值以獲得新的測得值R3、G3、B3，然後判斷R3、G3、B3的值是否在目標值R2、G2、B2的對應周邊範圍內以決定是否再次反覆運算校正。
如圖2與圖3所示，通常，該顯示驅動電路12包括一控制單元120、包括至少一顯示驅動晶片的一顯示驅動單元121以及一記憶單元122。因此，在依圖4和圖5之方法流程完成該顯示裝置1的全灰階畫素校正程序之後，上位機21會將所獲得的複數個校正參數係儲存在該記憶單元122內。
另一方面，圖6顯示如圖2所示之顯示裝置1的第二架構圖。如圖2與圖6所示，在可行的實施例中，該顯示驅動電路12包括一控制單元120以及包含一儲存單元1211的一顯示驅動單元121。因此，在依圖4和圖5之方法流程完成該顯示裝置1的全灰階畫素校正程序之後，上位機21會將所獲得的複數個校正參數係儲存在該顯示驅動單元121的該儲存單元1211內；亦即，儲存在顯示驅動晶片內。
如此，上述已完整且清楚地說明本發明之一種顯示面板的全灰階色度校正方法；並且，經由上述可得知本發明具有下列優點：
(1)本發明揭示一種顯示面板的全灰階色度校正方法，用以對包括一顯示面板與一顯示驅動電路的一顯示裝置進行全灰階畫素校正，從而產生對應全灰階的複數個(256個)校正參數以儲存在該顯示驅動電路的一儲存單元之中。在利用本發明之方法對包括該顯示裝置進行全灰階畫素校正之後，該顯示裝置在進行低/中/高灰階圖像顯示之時，其發光亮度及色度皆可維持均勻且不會出現色偏現象。
(2)本發明同時提供一種顯示裝置，其包括一顯示面板與一顯示驅動電路，其中，該顯示驅動電路包含256個校正參數，且該256個校正參數係由一上位機執行如前所述本發明之顯示面板的全灰階色度校正方法而產生。其中，該顯示面板為選自於由發光二極體顯示面板、量子點發光二極體顯示面板、微發光二極體顯示面板、次毫米發光二極體顯示面板、鈣鈦礦發光二極體顯示面板、和有機發光二極體顯示面板所組成的群組之中的一種平面顯示面板。
(3)進一步地，本發明同時提出一種資訊處理裝置，其具有如前所述本發明之顯示裝置，且該資訊處理裝置為選自於由電視牆、智能手機、智能手錶、智能手環、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、和門口機裝置所組成群組之中的一種電子裝置。
必須加以強調的是，前述本案所揭示者乃為較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
S1:在驅動一顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N的情況下，依據複數個目標亮度、複數個目標色度以及採集自該顯示面板的複數個亮度和複數個色度而計算出用以對複數個所述畫素進行灰階校正的一第N校正參數
S2:重複執行該步驟S1，直至複數個所述畫素分次完成灰階0至灰階255的灰階校正
S3:將在前述步驟S1~S2的執行過程中所產的生複數個所述校正參數儲存至該顯示驅動電路之中

Claims (10)

  1. 一種顯示面板的全灰階色度校正方法，其包括以下步驟：(1)在驅動一顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N的情況下，依據複數個目標亮度、複數個目標色度以及採集自該顯示面板的複數個亮度和複數個色度而計算出用以對複數個所述畫素進行灰階校正的一第N校正參數；其中，N為選自於0至255之中的一個數值；(2)重複執行該步驟(1)，直至複數個所述畫素分次完成灰階0至灰階255的灰階校正；以及(3)將在前述步驟(1)~(2)的執行過程中所產的生複數個所述校正參數儲存至用以驅動該顯示面板的一顯示驅動電路之中。
  2. 如請求項1所述之顯示面板的全灰階色度校正方法，其中，該步驟(1)包括以下細部執行步驟：(11)利用該顯示驅動電路驅動該顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N，且自該顯示面板採集所述複數個亮度與所述複數個色度；(12)依據所述複數個亮度、所述複數個色度、所述複數個目標亮度以及所述複數個目標色度而進行一校正參數運算，從而產生該第N校正參數；(13)將該第N校正參數儲存至該顯示驅動電路之中，且再次利用該顯示驅動電路驅動該顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N，而後再次自該顯示面板採集所述複數個亮度與所述複數個色度；(14)判斷所述複數個亮度與所述複數個色度是否滿足所述複數個目標亮度與所述複數個目標色度；若是，則執行步驟(15)；若否，則返回該步驟(11)；以及(15)將N加1或減1。
  3. 如請求項2所述之顯示面板的全灰階色度校正方法，其中，該顯示驅動電路包括一控制單元、一顯示驅動單元和一記憶單元，且複數個所述校正參數係儲存在該記憶單元內。
  4. 如請求項2所述之顯示面板的全灰階色度校正方法，其中，該顯示驅動電路包括一控制單元與一顯示驅動單元，且複數個所述校正參數係儲存在該顯示驅動單元的一儲存單元內。
  5. 一種顯示面板的全灰階色度校正系統，包括：一上位機，耦接一顯示驅動電路；以及一攝像機，耦接該上位機，且面對該顯示面板；其中，該上位機執行一全灰階色度校正方法以對包括該顯示驅動電路與該顯示面板的一顯示裝置進行全灰階畫素校正，且所述全灰階色度校正方法包括以下步驟：(1)在利用該顯示驅動電路驅動該顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N的情況下，依據複數個目標亮度、複數個目標色度以及利用該攝像機採集自該顯示面板的複數個亮度和複數個色度而計算出用以對複數個所述畫素進行灰階校正的一第N校正參數；其中，N為選自於0至255之中的一個數值；(2)重複執行該步驟(1)，直至複數個所述畫素分次完成灰階0至灰階255的灰階校正；以及(3)將在前述步驟(1)~(2)的執行過程中所產生的複數個所述校正參數儲存至該顯示驅動電路之中。
  6. 如請求項5所述之顯示面板的全灰階色度校正系統，其中，該步驟(1)包括以下細部執行步驟：(11)利用該顯示驅動電路驅動該顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N，且自該顯示面板採集所述複數個亮度與所述複數個色度；(12)依據所述複數個亮度、所述複數個色度、所述複數個目標亮度以及所述複數個目標色度而進行一校正參數運算，從而產生該第N校正參數；(13)將該第N校正參數儲存至該顯示驅動電路之中，且再次利用該顯示驅動電路驅動該顯示面板的複數個畫素同步顯示灰階N，而後再次自該顯示面板採集所述複數個亮度與所述複數個色度； (14)判斷所述複數個亮度與所述複數個色度是否滿足所述複數個目標亮度與所述複數個目標色度；若是，則執行步驟(15)；若否，則返回該步驟(11)；以及(15)將N加1或減1。
  7. 如請求項6所述之顯示面板的全灰階色度校正系統，其中，該顯示驅動電路包括一控制單元、一顯示驅動單元和一記憶單元，且複數個所述校正參數係儲存在該記憶單元內。
  8. 如請求項6所述之顯示面板的全灰階色度校正系統，其中，該顯示驅動電路包括一控制單元與一顯示驅動單元，且複數個所述校正參數係儲存在該顯示驅動單元的一儲存單元內。
  9. 一種顯示裝置，其包括一顯示面板與一顯示驅動電路，其中，該顯示驅動電路包含256個校正參數，且該256個校正參數係由一上位機執行如請求項1至請求項4之任一項所述之顯示面板的全灰階色度校正方法而產生。
  10. 一種資訊處理裝置，其具有如請求項9所述之顯示裝置，且其為選自於由電視牆、智能手機、智能手錶、智能手環、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、和門口機裝置所組成群組之中的一種電子裝置。
TW110134072A 2021-09-13 2021-09-13 顯示面板的全灰階色度校正方法和系統、顯示裝置和資訊處理裝置 TWI793761B (zh)

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