[发明专利]发光二极管的脉宽调制控制

说明书

本申请涉及发光二极管的脉宽调制控制。实施方式涉及发光二极管(LED)单元，包括LED和控制器。控制器接收亮度数据信号并生成对应于亮度数据信号的驱动信号。控制器包括接收亮度数据信号和控制波形信号的比较器。控制器耦接至开关电流源，开关电流源基于驱动信号生成驱动电流。

技术领域

本公开涉及控制发光二极管(LED)的亮度，并且更具体地涉及使用脉宽调制(PWM)控制方案来控制LED的亮度。

背景技术

微型发光二极管(μLED)显示器是一种新兴的平板显示器技术，其包括用于显示图像的微型发光二极管(LED)。与液晶显示器(LCD)技术相比，μLED显示设备提供改善的对比度、更快的响应时间和更低的能耗。

μLED是自发光元件，其响应于提供给二极管的正向偏置电流而产生光。随着提供给μLED的电流量增加，μLED发出的光量增加。在一些实现方式中，使用压控电流源来驱动μLED，压控电流源生成随着电压信号的电压电平的增加而增加的驱动电流。电压信号转而可以基于指定μLED的期望亮度的数据信号而生成。

发明内容

实施方式涉及一种包括μLED和控制器的微型发光二极管(μLED)单元。控制器接收亮度数据信号并生成对应于亮度数据信号的驱动信号。控制器包括接收亮度数据信号和控制波形信号的比较器。控制器耦接至开关电流源，开关电流源基于驱动信号生成驱动电流。

在一个或多个实施方式中，控制器生成具有设定幅值和对应于亮度数据信号的占空比的驱动信号。电流源耦接至控制器的输出，并基于控制器生成的驱动信号来生成驱动电流。驱动电流的平均幅值与亮度数据信号成比例。μLED耦接至电流源并发出具有的平均亮度与驱动电流成比例的光。

附图说明

结合附图，通过考虑以下详细描述，可以容易地理解实施方式的教导。

图1A示出了显示常规LED和微型LED(μLED)的关于电流密度的内量子效率的曲线图。

图1B示出了当以恒定电流驱动LED时的时序图。

图1C示出了根据一个实施方式的用于驱动μLED的时序图。

图2示出了根据一个实施方式的μLED显示面板的框图。

图3A示出了根据一个实施方式的μLED单元的框图。

图3B示出了根据一个实施方式的μLED单元的电路图。

图4示出了根据一个实施方式的用于不同数据输入的若干PWM信号的时序图。

图5示出了根据一个实施方式的用于操作μLED单元的方法的流程图。

图6A至图6C示出了μLED单元的其他实施方式。

具体实施方式

附图(图)和以下描述仅通过说明的方式涉及优选实施方式。应当注意，在不背离实施方式的原理的情况下，从以下讨论中，将容易认识到本文中公开的结构和方法的替代实施方式作为可行的替代方案。

现在将详细参考若干实施方式，其实例在附图中示出。应注意，只要可行，在附图中可以使用类似或相似的参考数字，并且它们可以指示类似或相似的功能。附图仅出于说明的目的而描绘各实施方式。

实施方式涉及用于通过使用数字脉宽调制(PWM)控制方案来控制微型发光二极管(mLED、uLED或μLED)的亮度同时增加μLED的效率(例如，在μLED的峰值效率附近或在峰值效率工作)的控制方案。在PWM方案的导通时间期间，μLED中的电流密度超过与高于阈值效率的内量子效率(IQE)对应的阈值水平。μLED在PWM的导通时间期间的电流密度高于常规大型LED的电流密度。控制PWM方案的截止时间，以使μLED的平均亮度达到期望的水平。