驱动异常微LED的电压源幅度调制制造技术

一种微发光二极管(LED)管芯可以包括具有各种正向电压的微LED矩阵。一种减少未驱动或驱动不足的uLED的数量的方法可以包括：由电源提供具有最小电压(V

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】驱动异常微LED的电压源幅度调制
[0001]优先权要求
[0002]本申请要求2020年12月15日提交的美国专利申请序列号17/123010的优先权的权益，该申请通过引用以其全部内容并入本文。


[0003]本公开涉及一种发光装置和一种发光装置控制系统，其被配置成减少或消除因异常高的正向电压所经受的暗像差。

技术介绍

[0004]在一些应用(诸如家用或商用照明)中，照明的用户体验非常重要。机动车照明是用户体验非常重要的另一个应用。如果发光二极管(LED)的正向电压高于电源电压，则LED可能不会如预期那样操作。这样的LED可以在点亮的LED之中表现为黑点或较暗点。
附图说明
[0005]附图示出了根据一些实施例的装置、系统或方法的各种视图，其包括可以改变从一个或多个发光二极管(LED)发出的光的控制系统。术语“前”、“后”、“顶”、“侧”和其他方向术语仅仅是为了方便描述装置和系统以及其他元件而使用的，并且不应该被解释为以任何方式进行限制。
[0006]图1通过示例的方式示出了用于驱动包括微发光二极管(uLED)矩阵的管芯的系统的实施例的逻辑框图。
[0007]图2通过示例的方式示出了包括未驱动和/或驱动不足uLED的uLED管芯的实施例的透视图。
[0008]图3通过示例的方式示出了驱动电路的电效率与uLED正向电压(V
f
)的图表。
[0009]图4通过示例的方式示出了包括uLED矩阵和对应驱动器电路的封装的实施例的概念框图。
>[0010]图5通过示例的方式示出了uLED像素的实施例的电路图(uLED驱动器电路和对应的uLED)。
[0011]图6通过示例的方式示出了典型uLED矩阵的uLED的正向电压(V
f
)与占空比的图表。
[0012]图7通过示例的方式示出了考虑异常像素V
f
以驱动uLED矩阵的系统的实施例的逻辑电路图。
[0013]图8通过示例的方式示出了调制的电源电压(V
LED
)和对应的uLED响应的图表。
[0014]图9通过示例的方式示出了一个实施例的电参数与时间的图表。
[0015]图10通过示例的方式示出了异常uLED(异常uLED定义为在至少一部分时间内V
f
＞V
LED
)实施例的电参数与时间的图表。
[0016]图11通过示例的方式示出了异常uLED的实施例的电参数与时间的图表。
[0017]图12通过示例的方式示出了异常uLED的实施例的电参数与时间的图表。
[0018]图13通过示例的方式示出了在uLED接通时间的改变之前和之后异常uLED的实施例的电参数与时间的图表，以确保在该uLED的PWM开启时段期间该uLED的V
f
＜V
LED
。
[0019]图14通过示例的方式示出了在uLED接通时间的改变之前和之后异常uLED的实施例的电参数与时间的图表。
[0020]图15通过示例的方式示出了在uLED接通时间的改变之前和之后异常uLED的实施例的电参数与时间的图表。
[0021]图16通过示例的方式示出了用于调整uLED的PWM开启时段的系统的实施例的框图。
[0022]图17通过示例的方式示出了用于驱动uLED矩阵管芯的方法的实施例的示意图。
[0023]图18更详细地示出了支持诸如相对于例如图6
‑
图17所讨论的功能的系统的芯片级实施方式的实施例。
[0024]图19通过示例的方式示出了包括可以包含在uLED封装中的电路的系统的逻辑框图。
[0025]图20通过示例的方式示出了用于实施一个或多个实施例的机器(例如，计算机系统)的实施例的框图。
具体实施方式
[0026]诸如在uLED管芯上的微LED(有时称为“uLED”)阵列中的紧凑型像素化LED可以包括大的单片管芯面积。uLED阵列可以用于机动车照明，诸如前灯、尾灯、停车灯、雾灯、方向灯等。这样的应用仅仅是示例，并且uLED阵列的许多其他应用是可能的。
[0027]uLED阵列可以包括与驱动器电子器件混合的uLED管芯，用于控制单个像素亮度。可以使用例如互补金属氧化物半导体(CMOS)材料或工艺或其他半导体制造工艺来制造驱动器电子器件。
[0028]在一些实施例中，驱动器电子器件可以实施线性驱动方案。线性驱动方案是这种控制电子器件的实际解决方案，尤其是对于大型uLED阵列配置。然而，在线性驱动方案中需要特别注意控制供应给驱动器电子器件的电压，以便提供稳定的uLED电流供应和可接受的热损失两者。为了保证所有像素驱动器在它们的顺从电压以上操作，供应给驱动器电子器件的电压通常被设置为高于阵列中uLED的最高正向电压(V
f
)。
[0029]单片uLED芯片的优势在于，它们有利于uLED群体(population)之中正向电压(V
f
)的窄离差(例如，标准偏差＜100毫伏)。这种正向电压(V
f
)的均匀性减少了热损失，诸如通过减少所供应的电压和uLED的正向电压(V
f
)之间的电压差。不幸的是，仍然存在一个小的但相关的异常uLED组，其正向电压(V
f
)过高(例如，比高于uLED的平均正向电压(V
f
)的20％、25％、更大或更小的百分比、或其间的百分比更大)。
[0030]提供充足电源电压的一种解决方案包括为管芯上的所有uLED(包括异常uLED)提供大于(或等于)最高V
f
的电源电压。使用这个解决方案，所有uLED(包括异常uLED)都将被正确驱动。然而，随着跨驱动器电子器件的电压降将平均地增加，热损失将增加(在一些实际情况下，达到禁止的水平)。
[0031]另一种解决方案包括不考虑异常uLED。这种异常uLED的跳过允许电源电压保持
低，从而受益于uLED之间的窄正向电压(V
f
)离差。在该解决方案中，与增加电压源电压以解决异常uLED的一个或多个V
f
的解决方案相比，热损失将减少。然而，使用这样的解决方案，很可能一些异常uLED将未驱动和/或驱动不足。这种未驱动和/或驱动不足的uLED可以在uLED阵列上表现为暗点。在一些应用中，较大量的异常uLED可以是禁止的，尤其是在未驱动或驱动不足的uLED保持可见的情况下。
[0032]实施例可以包括(例如，简单的)驱动方案，以为异常uLED驱动器提供电压顺从性，使得对应的uLED可以点亮，而对热损失的影响较小。实施例提供的优点可以解决用线性驱动器方案驱动的像素化矩阵LED的以下挑战中的一个或多个：(1)提供矩阵uLED的成本有效的驱动方案；(2)克服驱动器效率限制；(3)克服电压顺从性限制；或(4)解决跨像素群体的正向电压离差，其中异常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：由电源提供具有最小电压(V
MIN
)和最大电压(V
MAX
)的交流电压(V
LED
)，V
MIN
足以使用多个uLED驱动器驱动uLED管芯中的多个微发光二极管(uLED)；由耦合到uLED驱动器的控制器标识多个uLED中具有大于V
MIN
的正向电压(V
f
)的一个uLED；和由所述控制器改变该uLED的脉宽调制(PWM)开启时间的上升沿的时间，使得在PWM开启时间内该uLED的V
f
小于V
LED
。2.根据权利要求1所述的方法，还包括在改变所述上升沿的时间之前，由所述控制器进一步标识该uLED的PWM开启时间与V
LED
小于V
f
的时间重叠。3.根据权利要求1所述的方法，还包括由所述控制器标识V
f
小于V
LED
的时间量小于所述PWM开启时间。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：减少所述PWM开启时间并增加该uLED的uLED驱动器处的像素驱动器的峰值电流。5.根据权利要求3所述的方法，还包括由所述控制器使V
MAX
和V
MIN
的幅度增加，同时保持相同的频率。6.根据权利要求1所述的方法，其中标识该uLED的PWM开启时间与V
LED
小于V
f
的时间重叠包括基于该uLED的占空比确定与所述PWM开启时间的上升沿和下降沿对应的相应时间。7.根据权利要求6所述的方法，其中标识该uLED的PWM开启时间与V
LED
小于V
f
的时间重叠包括使用指示V
LED
等于V
MAX
或V
MIN
的时间的频率和基准时间来标识所述上升沿或所述下降沿的时间之一与V
LED
小于V
f
的时间重叠。8.根据权利要求1所述的方法，其中V
f
大于V
MIN
的uLED管芯中的uLED的驱动电流被修改，使得该uLED的平均驱动电流被驱动至目标平均功率。9.一种系统，包括：电源，其被配置为提供具有最小电压(V
MIN
)和最大电压(V
MAX
)的交流电压(V
LED
)，V
MIN
足以使用uLED管芯的uLED驱动器驱动所述uLED管芯中的大多数微发光二极管(uLED)；和耦合到所述uLED驱动器的控制器，所述控制器被配置成：标识uLED中具有大于V
MIN
的正向电压(V
f
)的一个uLED，以及改变该uLED的脉宽调制(PWM)开启时间的上升沿的时间，使得在PWM开启时间内该uLED的V
f
小于V...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：亮锐有限责任公司，
类型：发明
国别省市：