KR20230131474A - 아웃라이어 픽셀을 고려하는 마이크로 led 전력 공급 - Google Patents

아웃라이어 픽셀을 고려하는 마이크로 led 전력 공급 Download PDF

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KR20230131474A
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안토니오 로페즈 줄리아
지 후아 송
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루미레즈 엘엘씨
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Abstract

발광 장치는 uLED 다이에서의 구동되지 않은 또는 덜 구동된 uLED들의 수를 감소시킬 수 있다. 방법은, 전원에 의해 그리고 제1 시간 동안, uLED 다이의 uLED들(micro light emitting diodes)의 대부분을 동작시키기에 충분한 제1 전압을 갖는 전력을 uLED 다이의 각각의 uLED 드라이버들에 제공하는 단계, 제1 시간 동안 uLED 드라이버들을 사용하여 uLED 다이의 uLED들의 대부분을 구동하는 단계, 전원에 의해 그리고 제1 시간 이후의 제2 시간 동안, 제2 전압을 갖는 전력을 제공하는 단계- 제2 전압은 제1 전압보다 높고 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 uLED들을 동작시키기에 충분함 -, 및 제2 시간 동안 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 uLED들 및 uLED들의 대부분을 구동하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

아웃라이어 픽셀을 고려하는 마이크로 LED 전력 공급
<우선권의 주장>
본 출원은 2020년 12월 17일자로 출원된 미국 특허 출원 제17/125,841호에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다.
<기술 분야>
본 개시내용은 비정상적으로 높은 순방향 전압(Vf)으로 경험되는 암수차(dark aberration)들을 감소 또는 제거하도록 구성되는 발광 장치 및 발광 장치 제어 시스템에 관한 것이다.
가정 또는 상업 조명과 같은 일부 응용들에서, 조명의 가시 효과의 관점에서의 사용자 경험이 매우 중요하다. 자동차 조명은 사용자 경험이 매우 중요한 다른 응용이다. LED(light emitting diode)의 순방향 전압이 공급 전압보다 높으면, LED는 예상되는 바와 같이 동작하지 않을 가능성이 있다. 이러한 LED들은 점등된 LED들 사이에 흑색 또는 더 어두운 스폿들로서 나타날 수 있다.
도면들은, 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 LED(light emitting diodes)로부터 나오는 광을 변경할 수 있는 제어 시스템을 포함하는, 장치, 시스템, 또는 방법의 다양한 도면들을 도시한다. "전방(front)", "후방(rear)", "상부(top)", "측부(side)"이라는 용어들 및 다른 방향 용어들은 장치들 및 시스템들 및 다른 엘리먼트들을 설명하는 것에서의 편의를 위해 단지 사용되며, 어떠한 방식으로든 제한하는 것으로서 해석되어서는 안된다.
도 1은, 예로서, uLED들(micro LEDs)의 매트릭스를 포함하는 다이를 구동하기 위한 시스템의 실시예의 논리 블록도를 예시한다.
도 2는, 예로서, 구동되지 않은 및/또는 덜 구동된 uLED들을 포함하는 uLED 다이의 실시예의 사시도를 예시한다.
도 3은, 예로서, 드라이버 회로 전기 효율 대 uLED 순방향 전압(Vf)의 그래프를 예시한다.
도 4는, 예로서, uLED들의 매트릭스 및 대응하는 드라이버 회로를 포함하는 패키지의 실시예의 개념적 블록도를 예시한다.
도 5는, 예로서, uLED 픽셀(uLED 드라이버 회로 및 대응하는 uLED)의 실시예의 회로도를 예시한다.
도 6은, 예로서, uLED들을 구동함에 있어서 픽셀들의 순방향 전압(Vf)을 고려하는 시스템의 실시예의 논리 블록도를 예시한다.
도 7은, 예로서, 시간 경과에 따라 다양한 전기 LED 특성들의 그래프를 예시한다.
도 8은, 예로서, 시간 경과에 따라 전압 공급으로부터의 파형 및 uLED들의 매트릭스의 몇몇 uLED들에서의 대응하는 응답의 실시예의 그래프를 예시한다.
도 9는, 예로서, uLED 순방향 전압(Vf) 분석 시스템의 실시예의 개념적 블록도를 예시한다.
도 10은, 예로서, uLED 매트릭스 다이를 구동하기 위한 방법의 실시예의 다이어그램을 예시한다.
도 11은, 예로서, 예를 들어, 아래에 도 6 내지 도 10에 관하여 논의되는 바와 같은, 기능성을 지원하는 시스템의 칩-레벨 구현의 실시예의 다이어그램을 예시한다.
도 12는, 예로서, uLED 패키지에 포함되는 회로의 실시예의 다이어그램을 예시한다.
도 13은, 예로서, 하나 이상의 실시예를 구현하는 머신(1300)(예를 들어, 컴퓨터 시스템)의 실시예의 블록도를 예시한다.
uLED 다이 상의 마이크로 LED들(때때로 "uLED"로서 제시됨)의 어레이에서와 같은, 콤팩트한, 픽셀화된 LED들은 큰 모놀리식 영역을 포함할 수 있다. uLED 어레이는, 헤드라이트들, 후미등들, 주차등들, 안개등들, 방향등들 등과 같은, 자동차 조명을 위해 사용될 수 있다. 이러한 응용들은 단지 예들이고 uLED 어레이들의 많은 다른 응용들이 가능하다.
uLED 어레이는 개별 픽셀 휘도의 제어를 위해 드라이버 전자기기와 혼성화되는 uLED들의 다이를 포함할 수 있다. 드라이버 전자기기는, 예를 들어, CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 재료들 또는 프로세스들 또는 다른 반도체 제조 프로세스들을 사용하여 제조될 수 있다.
일부 실시예들에서, 드라이버 전자기기는 선형 구동 스킴을 구현할 수 있다. 선형 구동 스킴들은 이러한 제어 전자기기에 대한, 특히 큰 uLED 어레이 구성들에 대한 하나의 실용적인 해결책이다. 그러나, 안정된 uLED 전류 공급 및 수용가능한 열 손실들 양자 모두를 제공하기 위해서와 같이, 드라이버 전자기기로의 전압 공급을 제어하기 위해 선형 구동 스킴에서 특별한 주의가 요구된다. 모든 픽셀 드라이버들이 그들의 컴플라이언스 전압 위에서 동작된다는 점을 보장하기 위해, 드라이버 전자기기로의 전압 공급은 어레이에서의 uLED들의 최고 순방향 전압(Vf) 위로 일반적으로 설정된다.
모놀리식 uLED 칩들의 이점은 그들이 uLED 모집단 중에서 순방향 전압들(Vf)의 좁은 분산(예를 들어, 표준 편차들 < 100 밀리-볼트)을 선호한다는 점이다. 이러한 순방향 전압(Vf) 균질성은, uLED들의 순방향 전압(Vf)과 공급되는 전압 사이의 전압 차이를 감소시키는 것에 의해서와 같이, 열 손실을 감소시킨다. 불행하게도, 순방향 전압(Vf)이 과도하게 높은(예를 들어, uLED들의 평균 순방향 전압(Vf)보다 20% 초과, 25% 초과, 더 큰 또는 더 작은 백분율, 또는 더 높은 이들 사이의 백분율) 작지만 관련된 그룹의 아웃라이어 uLED들이 여전히 존재한다.
충분한 공급 전압을 제공하는 하나의 해결책은, 아웃라이어들을 포함하는, 다이 상의 모든 uLED들에 대해 최고 Vf 초과인(또는 이와 동일한) 공급 전압을 제공하는 것을 포함한다. 이러한 해결책을 사용하여, 아웃라이어들을 포함하는, 모든 uLED들이 적절히 구동될 것이다. 그러나, 드라이버 전자기기를 가로지르는 전압 강하가, 평균적으로, 증가할 것이므로 열 손실들이 (일부 실제 경우들에서, 금지 레벨들로) 증가할 것이다.
다른 해결책은 아웃라이어 uLED들에 대한 고려를 포함하지 않는다. 아웃라이어들의 이러한 스킵은 공급 전압이 낮게 남은 것을 허용하고, 그렇게 함으로써 uLED들 사이의 좁은 순방향 전압(Vf) 분산으로부터 이익을 얻는다. 이러한 해결책에서, 열 손실들은 아웃라이어들의 Vf 중 하나 이상을 고려하기 위해 전압 공급 전압을 증가시키는 해결책에 비해 감소될 것이다. 그러나, 이러한 해결책을 사용하면, 일부 아웃라이어 uLED들이 구동되지 않을 및/또는 덜 구동될 가능성이 있다. 이러한 구동되지 않은 또는 덜 구동된 uLED들은 uLED 어레이 상의 어두운 스폿들로서 나타날 수 있다. 아웃라이어들의 더 큰 모집단은 일부 응용들에서, 특히 구동되지 않은 및/또는 덜 구동된 uLED들이 가시적으로 남으면, 금지될 수 있다.
실시예들은 대응하는 uLED들이 열 손실들에 대한 사소한 영향으로 점등될 수 있도록 아웃라이어 uLED 드라이버들에 전압 컴플라이언스를 제공하는 (예를 들어, 간단한) 구동 스킴을 포함할 수 있다. 실시예들에 의해 제공되는 이점들은 선형 드라이버 스킴들로 구동되는 픽셀화된 매트릭스 LED들의 다음의 과제들 중 하나 이상을 다룰 수 있다:(1) 매트릭스 uLED들의 비용-효과적인 구동 스킴을 제공하는 것; (2) 드라이버 효율 제한들을 극복하는 것; (3) 전압 컴플라이언스 제한들을 극복하는 것; 또는(4) 아웃라이어들이 전압 컴플라이언스 또는 드라이버 효율을 손상시키는 픽셀들의 모집단에 걸쳐 순방향 전압 분산을 다루는 것.
도 1은, 예로서, uLED 제어 시스템(100)의 실시예의 다이어그램을 예시한다. 예시되는 시스템(100)은 복수의 LED 드라이버들에 의해 분배되는 전력을 uLED들의 매트릭스(104)에 제공하는 전압 공급(102)을 포함한다. 전압 공급(102)은 일정한 DC(direct current) 전압 VLED(106) 및 일정한 참조 전압 VGND(108)를 제공한다. 전압 공급(102)은 전압 공급을 VLED(106)의 DC 레벨로 고정할 수 있다. 이러한 전압은 부하 라인 응답(uLED들의 어레이(104)의 부하)에 따라 동적으로 변하지 않는다. 따라서, VLED(106)는 전류 드라이버 신호들의 PWM(pulse width modulation) 주기 동안 동적으로 변하지 않는다.
이전에 논의된 바와 같이, VLED(106)가 uLED들의 어레이(104)의 아웃라이어 픽셀들을 고려하도록 설정되면, uLED들의 드라이버들에서의 열 손실들은 높을 것이다(심지어 엄청나게 높을 것이다). 반대로, VLED(106)가 아웃라이어 uLED들의 Vf의 고려 없이 설정되면, 아웃라이어 uLED들은 구동되지 않은 또는 덜 구동된 채로 남을 수 있다. 이러한 구동되지 않은 또는 덜 구동된 LED들은 uLED들의 매트릭스(104)에서 어두운 스폿들로서 나타날 수 있다.
도 2는, 예로서, 아웃라이어 uLED들의 Vf의 고려 없이 구동되는 uLED들의 어레이(200)의 실시예의 다이어그램을 예시한다. 알 수 있는 바와 같이, 일부 uLED들은 구동되지 않거나 또는 덜 구동된 채로 남아, uLED들의 어레이(200)에서의 흑색 또는 더 어두운 스폿들(220)을 초래한다.
도 3은, 예로서, (uLED들의 어레이(200)에서의 모든 uLED들의 %로서) 효율 대 아웃라이어 uLED들의 수의 그래프의 실시예의 다이어그램을 예시한다. 알 수 있는 바와 같이, 아웃라이어들로 고려되는 픽셀들의 백분율이 증가함에 따라, 드라이버 회로 전기 효율은 감소한다. 목표는 전기 효율을, 예를 들어, 85% 초과, 80% 초과, 더 작은 백분율의 초과 또는 그 사이의 일부 백분율로 유지하는 것일 수 있다. 전기 효율은 전력 출력을 제공되는 전력으로 나눈 것으로서 정의된다. 예를 들어, 아웃라이어 Vf이 uLED들의 매트릭스(104)에서의 LED들의 모집단에 걸쳐 20%만큼 증가하면, 드라이버 효율은 86%(아웃라이어들이 없는 것을 고려한 참조 효율)로부터 72%로 아래로 강하한다.
도 4는, 예로서, uLED들의 매트릭스(104)에 전기적으로 연결되는 전기 백플레인을 포함하는 시스템(400)의 실시예의 논리 블록도를 예시한다. 전기 백플레인은 uLED 드라이버들(444) 및 전력 공급 회로를 포함한다. uLED 드라이버들(444)의 선형 드라이버 버전의 추가 상세사항들이 도 5와 관련하여 제공된다. 전력 공급 회로는 VLED(106) 및 전원으로부터의 참조 전압 VGND(108)을 포함한다. VLED(106)는 전력 플레인(442)에 제공된다. VGND(108)는 접지 플레인(440)에 제공된다. uLED 드라이버들(444)은 전력 플레인(442)으로부터 VLED(106)을 사용하여 전력을 공급받는다. uLED 드라이버들(444)은, 전기 인터커넥트(446)를 통해, uLED들의 매트릭스(104)에서의 개별 또는 그룹들의 uLED들을 제어한다. uLED 드라이버들(444)은 uLED가 온, 오프, 듀티 사이클, 또는 uLED들(104)의 다른 전력 제어인지를 제어할 수 있다.
uLED들의 매트릭스(104)는 전기 인터커넥트들(446)을 통해 uLED 드라이버들(444)에 전기적으로 연결된다. uLED들의 매트릭스(104)는 다른 전기 인터커넥트들(448)을 통해 접지 플레인(440)에 전기적으로 연결된다. 유전체(450)는 uLED 드라이버들(444)을 접지 플레인(440)으로부터 전기적으로 그리고 물리적으로 분리시킨다. 즉, 유전체(450)는 (예를 들어, 직접적으로) uLED 드라이버들(444)과 접지 플레인(440) 사이에 그리고 (예를 들어, 직접적으로) 접지 플레인(440)과 전력 플레인(442) 사이에 위치된다.
도 5는, 예로서, uLED 드라이버(444) 및 uLED들의 매트릭스(104)의 uLED(550)를 포함하는 시스템(500)의 실시예의 논리 회로도를 예시한다. uLED 드라이버(444)는 전기 인터커넥트(446) 상의 전기 신호(554)를 제어한다. uLED 드라이버(444)는, 전기 신호(554)를 제어하는 것에 의해, 전류가 uLED(550)로 흐르는 것을 억제하거나 또는 허용할 수 있다. 이러한 제어를 사용하여, uLED 드라이버(444)는 개별 또는 그룹의 uLED들(550)이 온인지 그리고 언제 온인지와 uLED들의 듀티 사이클을 궁극적으로 제어할 수 있다.
다른 uLED 구동 스킴들의 제한들을 극복하고 uLED들의 매트릭스(104)의 전기 효율을 증가시키기 위해, 일부 개선된 구동 스킴들이 제공된다. 실시예들은 개별적으로 어드레싱가능한 픽셀들을 갖는 uLED 다이들을 고려한다. uLED 다이들은 PWM 모드에서 동작하는 선형 드라이버 아키텍처들을 포함하는 uLED 드라이버들(444)을 포함한다. 제어 스킴(들)은 전압 공급(102)에 의해 구동되는 총 RMS(root mean square) 및 고조파 전류를 최소화하는 것을 도울 수 있으며, 적어도 부분적으로, uLED들의 PWM(pulse width modulation) 제어 신호들의 위상들은 랜덤화된다.
실시예들은 전압 공급(102)을 포함할 수 있고, 그것의 출력 전압은 충분한 대역폭 응답을 갖는 부하(예를 들어, 부하의 제어기(990)(도 9 참조))에 의해 동적으로 변조되고 제어될 수 있다. 실시예들은 uLED들의 매트릭스(104)의 런타임 전에 또는 그 동안에, (예를 들어, 감지 전압에 의해, 그리고 이와 같이 분류되는(도 9 참조)) 아웃라이어 픽셀들이 식별될 수 있는 제어 스킴을 포함할 수 있다. 제어기(990)는 전압 공급(102)으로부터의 전압으로 하여금 드라이버들의 PWM 신호의 모든 사이클 또는 모든 몇몇 사이클들 동안 명시된 전압 값으로 증가하게 할 수 있다. 더 높은 전압은 아웃라이어 픽셀들의 순방향 전압들(Vf)의 분포의 함수로서 명시될 수 있다.
실시예들은 드라이버들의 PWM 신호의 모든 사이클 또는 모든 몇몇 사이클들 동안 전압 공급을 명시된 전압 값으로 반복적으로(예를 들어, 미리 정의된 간격들에서와 같이, 주기적으로) 증가시키는 제어 스킴을 포함할 수 있다. 상기 더 높은 설정 전압은 아웃라이어 픽셀들의 순방향 전압(Vf)의 함수로서 명시될 수 있다. LED의 순방향 전압(Vf)은 LED가 조명하고 있는 동안의 LED에 걸친 전압 강하이다.
실시예들은 식별된 아웃라이어 픽셀들의 랜덤 PWM 위상 제어가 전원 전압의 증가와 동기화될 수 있는 제어 스킴을 포함할 수 있다. 실시예들은 전원에 의해 제공되는 전압의 상승을 아웃라이어 픽셀들의 PWM 신호들과 동기화하여 그들의 컴플라이언스 전압이 적어도 공급 전압에서의 증가에 의해 수립되는 주기 동안 만족될 수 있게 하는 제어 스킴을 포함할 수 있다. 실시예들은 아웃라이어 픽셀들의 수정가능한 설정 전류를 포함하는 제어 스킴을 제공할 수 있다.
도 6은, 예로서, uLED들의 매트릭스(104)를 구동하기 위해 아웃라이어 픽셀 Vf를 고려하는 시스템(600)의 실시예의 논리 회로도를 예시한다. 시스템(600)은 uLED 제어 시스템(100)과 유사하며, 시스템(600)은 전압 공급(102)에 제어 명령(660)을 제공하는 회로를 포함한다. 제어 명령(660)은 전압 공급(102)이 다음 전압 공급 주기에서 더 높은 전압을 공급한다는 점을 표시한다. 제어 명령(660)은 uLED 드라이버들(444)(도 4 참조)에 연결되는 제어기(990)(도 9 참조)에 의해 발행될 수 있다. 제어기(990)는 메모리(988)를 포함하거나, 또는 그렇지 않으면 비정상적으로 높은 Vf(예를 들어, 명시된 백분위수 초과인 Vf 또는 평균 Vf 초과인 표준 편차의 수)를 갖는 적어도 각각의 uLED에 대해 Vf, 듀티 사이클, PWM 주기 등을 표시하는 데이터를 포함하는 메모리에 액세스할 수 있다. 제어기(990)는 공급(102)으로 하여금 공급 전압을 Vf보다 더 높게 증가시키게 하는 명령(660)을 제공하기 위해 이러한 데이터를 사용할 수 있다. 제어 명령(660)의 타이밍은 전압 공급(102)이 아웃라이어 uLED의 온 PWM 부분 동안 공급 전압 VLED(106)를 증가시키도록 동기화될 수 있다.
도 7은, 예로서, 시간 경과에 따라 다양한 전기 LED 특성들의 그래프(700)를 예시한다. 그래프(700)는 전압 공급(102)에 의해 제공되는 전압(VLED)을 도시한다. 전압 공급(102)은 uLED들의 매트릭스(104)에서의 uLED들의 대부분(예를 들어, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% 초과, 더 큰 백분율 또는 그 사이의 백분율)에 대해 Vf 초과인 컴플라이언스 전압으로, 최소한, 설정된다. 제어기(990)는 아웃라이어 픽셀들의 활성화를 트리거하는 명령(660)을 발행할 수 있다. 명령(660)에 응답하여, 전압 공급(102)은 공급 전압 VLED을 VMIN으로부터 VMAX로 증가시킬 수 있다(예를 들어, 모든 uLED들 중에서 최고 순방향 전압, uLED들의 명시된 백분율 초과이도록 설정되는 전압(예를 들어, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 초과, 더 큰 백분율 또는 그들 사이의 백분율보다 큼). VMIN로부터 VMAX로 이동함에 있어서, 전압은 픽셀의 온 PWM 주기 동안 아웃라이어 픽셀들 중 하나 이상을 턴하기에 충분할 수 있다.
그래프(700)에 도시되는 다른 전기 파라미터들은 정의되지 않은 전압 응답을 갖는 아웃라이어 uLED에 대한 아웃라이어 uLED 전류를 포함한다. 전압 응답은 전압이 Vf 초과가 아닐 때 정의되지 않는다. 이러한 경우들에서, 전류는 약 제로이거나 또는 부동(float)(uLED가 턴 온될 때 제로와 전류 사이의 어딘가)일 수 있다.
도 6 및 도 7은 uLED들의 매트릭스(104)로부터의 제어 명령(660)이 전압 공급(102)에 전송되는 실시예의 기본 동작을 도시한다. 따라서, 도 6에서의 전압 공급(102)은 uLED 드라이버(444)와 대략 동일한 주파수의 변조된 신호를 수립하기 위한 동적 제어 대역폭을 포함한다. 충분한 대역폭으로, 전압 공급(102)은, 도 7에 묘사되는 바와 같이, PWM 주기 내에 적어도 2개의 레벨들(VMIN 및 VMAX) 사이의 전압을 스윙할 수 있는 전압 공급을 제공할 수 있다. 낮은 전압 레벨(VMIN)은 아웃라이어들에 관계없는 전압 레벨에 대응한다. 높은 전압 레벨은 전압 공급 변조 신호의 듀티 사이클에 의해 정의되는 짧은 주기 동안 인가된다. 이러한 높은 전압 레벨은 이러한 짧은 주기 동안 아웃라이어 픽셀들의 전압 컴플라이언스를 보장하도록 결정된다. 전류 드라이버의 듀티 사이클은 삼각형 및 "x" 라인들에 의해 표시되는 바와 같이 전압 공급과 일치하거나, 또는 사선 및 원 라인들에 의해 표시되는 바와 같이 이러한 주기를 넘어 연장할 수 있으며, 이러한 경우에 전압 컴플라이언스는 보증되지 않고, 구동 전류는 정의되지 않을 것이다. 전압 공급이 2개의 전압 레벨들 사이에서 트랜지션함에 따라, 상승 및 하강 시간들은 시스템의 대역폭 응답에 의존할 것이고, 이는 PWM 드라이버 전류의 정사각형 형상 품질뿐만 아니라 높은 전압 레벨의 최단 시간을 제한할 것이라는 점에 주목한다.
도 8은, 예로서, 시간 경과에 따라 전압 공급(102)으로부터의 파형 및 uLED들의 매트릭스(104)의 몇몇 uLED들에서의 대응하는 응답의 실시예의 그래프(800)를 예시한다. PWM 구동 스킴에서, uLED들의 매트릭스(104)의 uLED들의 일부만이 주어진 시간에 구동된다. 각각의 uLED가 구동되는 시간은 그 uLED의 PWM 주기로 고려된다. uLED들의 온 시간들 사이의 시간이 충분히 낮은(주파수가 충분히 높은) 한, 인간의 눈은 오프 시간을 인지하지 않을 것이고 컬러 강도는 시간 간격에 걸쳐 강도의 평균으로서 나타난다.
도 7의 전원 전압에 비해 도 8에서와 같은 전원 전압을 사용하는 이점은, 전압 전원의 위상을 uLED의 PWM 온 사이클과 동기화할 필요성을 제거하는 것을 포함한다. 단순화를 위해, 도 8은 PWM 주기에 걸쳐 그들의 위상들이 확산된 3개의 아웃라이어 픽셀들만을 단지 예시한다. 실제로, 상이한 위상들을 갖는 더 많은 이러한 픽셀들이 존재할 수 있지만, 동작 원리는 유사하다.
공급 전압 VLED(106)은 픽셀 PWM 주파수보다 높은 주파수에서 VMIN와 VMAX 값들 사이에서 교호한다. 즉, 각각의 PWM 온 주기에 대해, VLED(106)는 VMIN와 VMAX 사이의 다수의 사이클들을 통과다. 결과적으로, 명시된 듀티 사이클 값을 갖는 아웃라이어 픽셀에 대해, 심지어 공급 전압 VLED(106)의 위상과 픽셀의 PWM이 동기화되지 않더라도, 픽셀 전류는 도 6에 대해 설명된 방법과 유사한 방식으로 공급 전압 VLED(106)의 패턴을 크게 따를 수 있다. 결과적인 평균 픽셀 전류는 도 6에 따라 동작하는 실시예의 평균 픽셀 전류와 유사할 수 있다.
도 8에서, 각각의 uLED는 대략 동일한 듀티 사이클을 갖는 것으로 예시되지만, 그러나 이러한 것이 요구되지는 않는다. 픽셀들은 다양한 듀티 사이클들을 가질 수 있고 여전히 잘 동작할 수 있다. 픽셀들은 상이한 PWM 위상들을 갖지만, 그들 모두는 그들 각각의 PWM 신호의 높은 주기 내에 높은 공급 전압의 몇몇 발생들을 겪는다. 공급 전압 VLED(106)의 주파수가 높을수록, uLED의 위상 및 Vmax는 더 자주 대응할 것이고, 평균 픽셀 전류는 더 정확할 것이다. 충분히 작은 듀티 사이클 및 충분히 높은 Vf를 갖는 픽셀에 대해, uLED는 높은 공급 전압(VMAX)과 고주파 픽셀 PWM 신호 사이의 오버랩핑이 없는 것으로 인해 턴 온되지 않을 수 있는 것이 가능하다. 그럼에도 불구하고, 제로 전류와 작은 전류 사이의 차이가 여전히 작기 때문에, uLED들의 어레이(104)의 총 전류 또는 디스플레이된 이미지에 대한 이러한 소멸의 영향(uLED가 턴 온될 수 없음)이 제한될 수 있다. 소멸에 대한 듀티 사이클 임계값은 uLED의 교호 주파수(VMIN와 VMAX 사이의 1/시간) 및 PWM 온 주기(듀티 사이클)에 의존한다. 주파수가 높을수록, 상기 듀티 사이클 임계값은 더 작아지고 소멸의 영향은 작아진다.
도 9는, 예로서, uLED 다이의 uLED들의 순방향 전압(Vf)을 분석하기 위한 시스템(900)의 실시예의 다이어그램을 예시한다. 실시예들을 사용하기 위해, 그리고 논의된 바와 같이, 제어기(990)는 uLED들의 매트릭스(104)의 일부로서 사용될 수 있다. 제어기(990)는 메모리(988)를 포함할 수 있다. 메모리(988)는 어느 uLED가 비정상적으로 높은 Vf를 갖는지를 표시하는 데이터를 저장할 수 있다. uLED(996)가 비정상적으로 높은 Vf를 갖는지를 결정하기 위해, 전기 자극(994)이 테스트 장비(992)에 의해 uLED 드라이버(444)에 제공될 수 있다. 테스트 장비(992)는, 전원(102)과 유사한, 전력 공급을 포함할 수 있다. 테스트 장비(992)는 자극(994)으로서 공급되는 전류 또는 전압의 진폭, 주파수, 또는 다른 파라미터를 변화시키도록 동작가능할 수 있다.
자극(994)은 uLED 드라이버(444)를 대부분의 시간(VMIN) 동안 구동하기 위해 사용될 전압을 포함할 수 있다. 충분한 응답(998)이 검출되면, uLED(996)는 정상인 것으로 고려될 수 있다. 불충분한 응답(998)이 검출되면, uLED(996)는 아웃라이어로 고려될 수 있다.
불충분한 응답(998)(예상된 (임계값) 전류 미만의 전류)에 응답하여, 테스트 장비(992)는 (예를 들어, 행 및 열과 같은 uLED들의 매트릭스 내의 위치에 의한, 또는 다른 식별에 의한) uLED(996)의 식별로 하여금 제어기(990)의 메모리(988)(또는 제어기(990)에 의해 액세스가능한 메모리)에 저장되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 제어기(990)는 공급 전압 VLED(106)를 증가시키기 위해 언제 명령(660)을 발행할지를 결정할 수 있다. 도 9의 동작들은 제조 동안, 패키징 후에, 또는 제조 또는 배포의 일부 다른 단계 동안, 또는 이들의 조합 동안 수행될 수 있다.
제어기(990)는 그 동작들을 수행하도록 구성되는 전기 또는 전자 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 전기 또는 전자 컴포넌트들은 하나 이상의 트랜지스터, 저항기, 커패시터, 다이오드, 인덕터, 발진기, 스위치, 논리 게이트(예를 들어, AND, OR, XOR, 부정(negate), 버퍼 등), 멀티플렉서, 아날로그-디지털 변환기, 디지털-아날로그 변환기, 증폭기, 정류기, 변조기, 복조기, 프로세서(예를 들어, CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등), 메모리 디바이스(예를 들어, RAM(random access memory), ROM(read only memory) 등) 등을 포함할 수 있다.
드라이버(444)는 (때때로 uLED 다이라고 불리는) uLED들의 매트릭스(104)의 uLED(들)에의 전력 제공을 구현하도록 구성되는 전기 또는 전자 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 전기 또는 전자 컴포넌트들은 하나 이상의 트랜지스터, 저항기, 커패시터, 다이오드, 인덕터, 발진기, 스위치, 논리 게이트, 멀티플렉서, 아날로그-디지털 변환기, 디지털-아날로그 변환기, 증폭기, 정류기, 변조기, 복조기, 프로세서, 메모리 디바이스 등을 포함할 수 있다.
도 10은, 예로서, uLED 매트릭스 다이를 구동하기 위한 방법(1000)의 실시예의 다이어그램을 예시한다. 방법(1000)은 전압 공급(102), uLED들의 매트릭스(104), 제어기(990), 드라이버(444), 다른 컴포넌트, 또는 이들의 조합에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 방법(1000)은, 예시되는 바와 같이, 동작 1002에서, 전원에 의해 그리고 제1 시간 동안, uLED 다이의 uLED들(micro light emitting diodes)의 대부분을 동작시키기에 충분한 제1 전압을 갖는 전력을 uLED 다이의 각각의 uLED 드라이버들에 제공하는 단계; 동작 1004에서, 제1 시간 동안 uLED 드라이버들을 사용하여 uLED 다이의 uLED들의 대부분을 구동하는 단계; 동작 1006에서, 전원에 의해 그리고 제1 시간 이후의 제2 시간 동안, 제2 전압을 갖는 전력을 제공하는 단계- 제2 전압은 제1 전압보다 높고, 제2 전압은 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 uLED들을 동작시키기에 충분함 -; 및, 동작 1008에서, 제2 시간 동안 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 uLED들 및 uLED들의 대부분을 구동하는 단계를 포함한다.
방법(800)은 추가로, 제2 시간은 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED들 중 하나의 uLED의 PWM(pulse width modulation) 온 주기와 동기화되는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방법은, 테스트 장비에 의해, uLED 다이의 각각의 uLED를 테스트하여 uLED가 제1 전압에 의해 동작가능한지를 결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 방법(800)은, uLED 다이의 제어기에 의해 액세스가능한 메모리에, 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 각각의 uLED의 ID(identification)를 표시하는 데이터를 저장하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
방법(800)은, 제어기에 의해, 전원으로 하여금 제2 전압에서 전력을 제공하게 하는 명령을 전원에 발행하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 방법(800)은 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED들 중 하나의 uLED의 단일 PWM(pulse width modulation) 온 주기 동안, 전원에 의해, 제1 전압 및 제2 전압에서 전력을 복수 회 제공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 방법(800)은, 전원에 의해, 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 모든 펄스 폭 변조 사이클 온 시간 동안 제2 전압을 제공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
방법(800)은, 전원에 의해, 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 PWM(pulse width modulation) 온 시간들 전부 미만인 동안 제2 전압을 제공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 방법(800)은 추가로, 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 uLED들의 구동 전류는, uLED의 평균 구동 전류가 목표 평균 전력으로 구동되도록 개별적으로 수정되는 것을 포함할 수 있다.
뒤따르는 것은 uLED들의 매트릭스(104)에 관한 일부 상세사항들 및 일부 예들이 뒤따르는 일부 응용 고려사항들이다.
도 11은, 예를 들어, 도 6 내지 도 10과 관련하여 논의되는 바와 같은, 기능성을 지원하는 시스템(1100)의 칩-레벨 구현의 실시예를 더 상세히 예시한다. 시스템(1100)은 도 6 내지 도 10 및 본 명세서의 다른 곳과 관련하여 논의되는 것과 같은 회로 및 절차들에 대한 진폭 및 듀티 사이클의 픽셀 또는 그룹 픽셀 레벨 제어를 구현할 수 있는 (때때로 도 9의 제어기(990)와 유사하거나 또는 동일할 수 있는 제어기로 불리는) 명령 및 제어 모듈(1116)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 시스템(1100)은 uLED들(1120)의 매트릭스에 공급될 수 있는 생성 또는 처리된 이미지들을 보유하기 위한 프레임 버퍼(1110)를 추가로 포함한다. 다른 모듈들은 제어 데이터 또는 명령어들 또는 응답 데이터를 송신하도록 구성되는 직렬 버스(예를 들어, I2C(Inter-Integrated Circuit) 직렬 버스) 또는 SPI(Serial Peripheral Interface)(1114)와 같은 디지털 제어 인터페이스들을 포함할 수 있다.
동작에 있어서, 시스템(1100)은 SPI 인터페이스(1114)를 통해 도착하는 차량 또는 다른 소스로부터 이미지 또는 다른 데이터를 수신할 수 있다. 연속 이미지들 또는 비디오 데이터는 이미지 프레임 버퍼(1110)에 저장될 수 있다. 어떠한 이미지 데이터도 이용가능하지 않으면, 대기 이미지 버퍼(1111)에 보유되는 하나 이상의 대기 이미지는 이미지 프레임 버퍼(1110)로 지향될 수 있다. 이러한 대기 이미지들은, 예를 들어, 차량의 법적으로 허용된 로우 빔 헤드램프 방사 패턴들과 일치하는 강도 및 공간 패턴, 또는 건축 조명 또는 디스플레이들을 위한 디폴트 광 방사 패턴들을 포함할 수 있다.
동작에 있어서, 이미지들의 픽셀들은 활성인 대응하는 LED 픽셀들의 응답을 정의하기 위해 사용되고, LED 픽셀들의 강도 및 공간 변조는 이미지(들)에 기초한다. 데이터 레이트 문제들을 감소시키기 위해, 일부 실시예들에서 픽셀들의 그룹들(예를 들어, 5 x 5 블록들)이 단일 블록들로서 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 높은 속도 및 높은 데이터 레이트 동작이 지원되며, 연속 이미지들로부터의 픽셀 값들은 30 Hz와 100 Hz 사이의 레이트에서 이미지 시퀀스 내의 연속 프레임들로서 로딩될 수 있으며, 60 Hz가 전형적이다. 각각의 픽셀을 이미지 프레임 버퍼(1110)에 보유되는 이미지에 적어도 부분적으로 의존하는 강도 및 패턴으로 광을 방출하도록 제어하기 위해 PWM이 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 시스템(1100)은 Vdd 및 Vss 핀들을 통해 논리 전력을 수신할 수 있다. 액티브 매트릭스는 다수의 VLED 및 VCathode 핀들에 의해 LED 어레이 제어를 위한 전력을 수신한다. SPI(1114)는 단일 마스터를 갖는 마스터-슬레이브 아키텍처를 사용하여 풀 듀플렉스 모드 통신을 제공할 수 있다. 마스터 디바이스는 판독 및 기입을 위한 프레임을 생성한다. 개별 SS(slave select) 라인들로의 선택을 통해 다수의 슬레이브 디바이스들이 지원된다. 입력 핀들은 MOSI(Master Output Slave Input), MISO(Master Input Slave Output), SC(chip select) 및 CLK(clock)를 포함할 수 있고, 이들 모두는 SPI 인터페이스(1114)에 접속된다. SPI 인터페이스(1114)는 어드레스 생성기, 프레임 버퍼, 및 대기 프레임 버퍼에 접속된다. 픽셀들은 명령 및 제어 모듈에 의해 (예를 들어, 프레임 버퍼에 입력하기 전의 전력 게이팅을 통해, 또는 펄스 폭 변조 또는 전력 게이팅을 통해 프레임 버퍼로부터 출력한 후) 수정되는 파라미터들 세트 및 신호들 또는 전력을 가질 수 있다. SPI 인터페이스(1114)는 행 및 어드레스 정보를 액티브 매트릭스(1120)에 차례로 제공하는 어드레스 생성 모듈(1118)에 접속될 수 있다. 어드레스 생성 모듈(1118)은 프레임 버퍼 어드레스를 프레임 버퍼(1110)에 차례로 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 명령 및 제어 모듈(1116)은 직렬 버스(1112)를 통해 외부적으로 제어될 수 있다. 7-비트 어드레싱을 갖는 것과 같은, 클럭 (SCL) 핀 및 데이터 (SDA) 핀이 지원될 수 있다. 명령 및 제어 모듈(1116)은 DAC(digital to analog converter) 및 2개의 ADC(analog to digital converters)를 포함할 수 있다. DAC 및 ADC들은 접속된 액티브 매트릭스에 대해 Vbias를 설정하고, 최대 Vf를 결정하는 것을 돕고, 시스템 온도를 결정하기 위해 각각 사용된다. 액티브 매트릭스(1120)에 대한 PWMOSC(pulse width modulation oscillation) 주파수를 설정하기 위해 OSC(oscillator)가 또한 접속된다. 하나의 실시예에서, 진단, 교정, 또는 테스트 목적들을 위해 액티브 매트릭스에서의 개별 픽셀들 또는 픽셀 블록들의 어드레스를 허용하는 바이패스 라인이 또한 존재한다. 액티브 매트릭스(1120)는, 데이터 라인, 바이패스 라인, PWMOSC 라인, Vbias 라인 및 Vf 라인이 공급되는, 개별 픽셀들을 어드레싱하기 위해 사용되는 행 및 열 선택에 의해 추가로 지원될 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 설명된 회로 및 액티브 매트릭스(1120)는 패키징될 수 있고, 반도체 LED에 의한 광 생성을 전력공급 및 제어하기 위해 접속되는 서브마운트 또는 인쇄 회로 보드를 선택적으로 포함할 수 있다. 특정 실시예들에서, 인쇄 회로 보드는 전기 비아들, 히트 싱크들, 접지 플레인들, 전기 트레이스들, 및 플립 칩 또는 다른 마운팅 시스템들을 또한 포함할 수 있다. 서브마운트 또는 인쇄 회로 보드는, 세라믹, 실리콘, 알루미늄 등과 같은, 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 서브마운트 재료가 전도성이면, 절연층이 기판 재료 위에 형성되고, 금속 전극 패턴이 절연층 위에 형성된다. 서브마운트는 LED 상의 전극들과 전원 사이의 전기 인터페이스를 제공하는 기계적 지지로서 작용할 수 있고, 또한, 히트 싱킹을 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 액티브 매트릭스(1120)는 다양한 유형들, 크기들, 및 레이아웃들의 발광 엘리먼트들로 형성될 수 있다. 하나의 실시예에서, 개별적으로 어드레싱가능한 LED들(light emitting diodes)의 1 또는 2차원 매트릭스 어레이들이 사용될 수 있다. 공통적으로, N 및 M이 각각 2 내지 1000인 NxM 어레이들이 사용될 수 있다. 개별 LED 구조들은 정사각형, 직사각형, 육각형, 다각형, 원형, 아치형, 또는 다른 표면 형상을 가질 수 있다. LED 조립체들 또는 구조들의 어레이들은 기하학적으로 직선인 행들 및 열들, 엇갈린 행들 또는 열들, 곡선 라인들, 또는 반-랜덤 또는 랜덤 레이아웃들로 배열될 수 있다. 개별적으로 어드레싱가능한 픽셀 어레이들로서 형성되는 다수의 LED들을 포함할 수 있는 LED 조립체들이 또한 지원된다. 일부 실시예들에서, LED에 대한 전도성 라인들의 방사상 또는 다른 비-직사각형 그리드 배열들이 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, LED들에 대한 전기 전도성 라인들의 곡선, 권선, 사행, 및/또는 다른 적합한 비-선형 배열들이 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, microLED들(μLED들 또는 uLED들)의 어레이들이 사용될 수 있다. uLED들은 100 ㎛ x 100 ㎛ 미만의 측방향 치수를 갖는 고밀도 픽셀들을 지원할 수 있다. 일부 실시예들에서, 직경 또는 폭이 약 50 ㎛ 이하인 치수들을 갖는 uLED들이 사용될 수 있다. 이러한 uLED들은 적색, 청색, 및 녹색 파장들을 포함하는 uLED들을, 매우 근접하게, 정렬하는 것에 의해 컬러 디스플레이들의 제조를 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, uLED들은 모놀리식 GaN(gallium nitride) 또는 다른 반도체 기판 상에 정의되거나, 세그먼트화된, 부분적으로, 또는 완전히 분할된 반도체 기판 상에 형성되거나, 또는 uLED들의 그룹화들로서 개별적으로 형성되거나 또는 패널 조립될 수 있다. 일부 실시예들에서, 액티브 매트릭스(1120)는 센티미터 스케일 영역 이상인 기판들 상에 위치되는 작은 수의 uLED들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 액티브 매트릭스(1120)는 센티미터 스케일 영역 기판들 이하 상에 함께 위치되는 수백, 수천, 또는 수백만 개의 LED들을 갖는 uLED 픽셀 어레이들을 지원할 수 있다. 일부 실시예들에서, uLED들은 30 미크론 내지 500 미크론의 크기를 갖는 LED들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 발광 픽셀 어레이에서의 발광 픽셀들 각각은 희소 LED 어레이를 형성하기 위해 적어도 1 밀리미터 떨어져 위치될 수 있다. 다른 실시예들에서, 발광 픽셀들의 희소 LED 어레이들은 1 밀리미터 미만으로 떨어져 위치될 수 있고, 30 미크론 내지 500 미크론 범위의 거리들만큼 이격될 수 있다. LED들은 적어도 부분적으로 투명할 수 있는 고체 또는 연성 기판 내에 내장될 수 있다. 예를 들어, 발광 픽셀 어레이들은 유리, 세라믹, 또는 폴리머 재료들에 적어도 부분적으로 내장될 수 있다.
본 명세서에서 논의되는 것과 같은, 발광 매트릭스 픽셀 어레이들은 광 분포의 미세-입도 강도, 공간적, 및 시간적 제어로부터 이익을 얻는 응용들을 지원할 수 있다. 이러한 것은 픽셀 블록들 또는 개별 픽셀들로부터 방출된 광의 정밀한 공간적 패턴화를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 응용들에 의존하여, 방출된 광은 스펙트럼적으로 구별(spectrally distinct)되고, 시간 경과에 따라 적응적이고(adaptive over time) 및/또는 환경적으로 반응(environmentally responsive)할 수 있다. 발광 픽셀 어레이들은 다양한 강도, 공간, 또는 시간 패턴들의 사전 프로그래밍된 광 분포를 제공할 수 있다. 방출된 광은 수신된 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초할 수 있고 광학 무선 통신들을 위해 사용될 수 있다. 연관된 광학계들은 픽셀, 픽셀 블록, 또는 디바이스 레벨에서 구별될 수 있다. 예시적인 발광 픽셀 어레이는 연관된 공통 광학계를 갖는 고강도 픽셀들의 공통적으로 제어되는 중앙 블록을 갖는 디바이스를 포함할 수 있는 반면, 에지 픽셀들은 개별 광학계들을 가질 수 있다. 발광 픽셀 어레이들에 의해 지원되는 공통적인 응용들은 비디오 조명, 자동차 헤드라이트, 건축 및 영역 조명, 가로등, 및 정보 디스플레이들을 포함한다.
발광 매트릭스 픽셀 어레이들은, 개선된 시각적 디스플레이를 위해 또는 조명 비용들을 감소시키기 위해, 건물들 또는 영역들을 선택적으로 그리고 적응적으로 조명하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 발광 픽셀 어레이들은 장식적인 모션 또는 비디오 효과들을 위해 미디어 파사드들(media facades)을 투영하기 위해 사용될 수 있다. 트래킹 센서들 및/또는 카메라들과 함께, 보행자들 주위의 영역들의 선택적 조명이 가능할 수 있다. 스펙트럼적으로 구별된 픽셀들이, 조명의 컬러 온도를 조정하기 위해서 뿐만 아니라 파장 특정 원예 조명을 지원하기 위해 사용될 수 있다.
가로등은 발광 픽셀 어레이들의 사용으로부터 크게 이익을 얻을 수 있는 응용이다. 단일 유형의 발광 어레이는 다양한 가로등 유형들을 모방하기 위해 사용되어, 예를 들어, 선택된 픽셀들의 적절한 활성화 또는 비활성화에 의해 유형 I 선형 가로등과 유형 IV 반원형 가로등 사이의 스위칭을 허용할 수 있다. 또한, 가로등 비용들은 환경 조건들 또는 사용 시간에 따라 광 빔 강도 또는 분포를 조정하는 것에 의해 낮출 수 있다. 예를 들어, 보행자가 존재하지 않을 때는 광 강도와 분포 영역이 감소될 수 있다. 발광 픽셀 어레이의 픽셀들이 스펙트럼적으로 구별되면, 광의 컬러 온도는 각각의 일광, 석양, 또는 야간 조건들에 따라 조정될 수 있다.
발광 어레이들은 또한, 직접 또는 투영형 디스플레이들을 요구하는 응용들을 지원하기 위해 매우 적합하다. 예를 들어, 경고, 비상 또는 정보 표지판들은 모두 발광 어레이들을 사용하여 디스플레이되거나 또는 투영될 수 있다. 이러한 것은, 예를 들어, 컬러 변경 또는 점멸 출구 표지판들이 투영되는 것을 허용한다. 발광 어레이가 많은 수의 픽셀로 조성되면, 텍스트 또는 숫자 정보가 제시될 수 있다. 방향 화살표들 또는 유사한 표시자들이 또한 제공될 수 있다.
차량 헤드램프들은 많은 픽셀 수들 및 높은 데이터 리프레시 속도를 요구하는 발광 어레이 응용이다. 단지 도로의 선택된 섹션들만을 능동적으로 조명하는 자동차 헤드라이트들이 다가오는 드라이버들의 글레어 또는 눈부심(dazzling)과 연관된 문제들을 감소시키는데 사용될 수 있다. 적외선 카메라들을 센서들로 사용하여, 발광 픽셀 어레이들은 도로를 조명하기 위해 필요한 픽셀들만을 활성화시키는 한편, 다가오는 차량들의 운전자들 또는 보행자들을 눈부시게 할 수 있는 픽셀들을 비활성화시킨다. 또한, 도로 밖의 보행자들, 동물들, 또는 표지판들이 운전자 환경 인식을 개선시키기 위해 선택적으로 조명될 수 있다. 발광 픽셀 어레이의 픽셀들이 스펙트럼적으로 구별되면, 광의 컬러 온도는 각각의 일광, 석양, 또는 야간 조건들에 따라 조정될 수 있다. 일부 픽셀들은 광학 무선 차량 대 차량 통신을 위해 사용될 수 있다.
LED 광 모듈은 매트릭스 LED들을, 단독으로 또는 렌즈들 또는 반사기들을 포함하는, 주 또는 보조 광학계들과 함께 포함할 수 있다. 전반적인 데이터 관리 요건들을 감소시키기 위해, 광 모듈은 온/오프 기능성, 또는 비교적 적은 광 강도 레벨들 사이의 스위칭으로 제한될 수 있다. 광 강도의 풀 픽셀 레벨 제어가 반드시 지원되는 것은 아니다.
동작에서, 이미지들 내의 픽셀들은 픽셀 모듈에서 대응하는 LED 픽셀들의 응답을 정의하기 위해 사용되고, LED 픽셀들의 강도 및 공간 변조는 이미지(들)에 기초한다. 데이터 레이트 문제들을 감소시키기 위해, 일부 실시예들에서 픽셀들의 그룹들(예를 들어, 5 x 5 블록들)이 단일 블록들로서 제어될 수 있다. 높은 속도 및 높은 데이터 레이트 동작이 지원되며, 연속 이미지들로부터의 픽셀 값들은 30Hz와 100Hz 사이의 레이트에서 이미지 시퀀스 내의 연속 프레임들로서 로딩될 수 있으며, 60Hz가 전형적이다. 펄스 폭 변조 모듈과 함께, 픽셀 모듈 내 각각의 픽셀은 이미지 프레임 버퍼에 보유되는 이미지에 적어도 부분적으로 의존하는 강도로 그리고 패턴으로 광을 방출하도록 동작될 수 있다.
전술한 실시예들에서, uLED의 강도는 적합한 조명 로직, 제어 모듈, 및/또는 PWM 모듈을 사용하여 각각의 LED 픽셀에 대한 적절한 램프 시간들 및 펄스 폭을 설정하는 것에 의해 개별적으로 제어 및 조정될 수 있다. 아웃라이어 픽셀 전압 관리는 신뢰성 있는 패터닝된 조명을 제공하기 위해 LED 픽셀 활성화를 제공할 수 있다. 전원(102) 전압 관리를 제공할 수 있는 제어 시스템(1200)이 도 12에 예시된다. 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 매트릭스 마이크로-LED 어레이(1220)는 능동적으로 광을 방출하고 개별적으로 제어되는 수천 내지 수백만 개의 미세 LED 픽셀들의 하나 이상의 어레이를 포함할 수 있다. 이미지의 디스플레이를 초래하는 패턴 또는 시퀀스로 광을 방출하기 위해, 어레이 상의 상이한 위치들에서의 마이크로-LED 픽셀들의 전류 레벨들은 특정 이미지에 따라 개별적으로 조정된다. 이러한 것은 특정 주파수에서 픽셀들을 턴 온 및 턴 오프하는 PWM을 수반할 수 있다. PWM 동작 동안, 픽셀을 통한 평균 DC 전류는 전도 시간과 주기 또는 사이클 시간 사이의 비인 PWM 듀티 사이클과 전류 진폭의 곱이다.
도 12는, 예로서, uLED 패키지에 포함될 수 있는 회로를 포함하는 시스템(1200)의 논리 블록도를 예시한다. 시스템(1200)의 효율적인 사용을 용이하게 하는 처리 모듈들이 도 12에 예시된다. 시스템(1200)은 도 6 내지 도 11과 관련하여 논의되는 것과 같은 회로 및 절차들에 대한 진폭 및 듀티 사이클의 픽셀 또는 그룹 픽셀 레벨 제어를 구현할 수 있는 제어 모듈(1216)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 시스템(1200)은 이미지를 생성, 처리 또는 송신하기 위한 이미지 처리 모듈(1204), 및 제어 데이터 및/또는 명령어들을 송신하도록 구성되는, I2C(inter-integrated circuit), SPI(serial peripheral interface), CAN(controller area network), UART(universal asynchronous receiver transmitter) 등과 같은, 디지털 제어 인터페이스들(1213)을 추가로 포함한다. 디지털 제어 인터페이스들(1213) 및 제어 모듈(1116)은 시스템 마이크로컨트롤러, 및 외부 디바이스로부터 제어 입력을 수신하도록 구성되는 임의의 유형의 유선 또는 무선 모듈을 포함할 수 있다. 예로서, 무선 모듈은 Bluetooth®, Zigbee, Z-wave, 메시, WiFi, NFC(near field communication)를 포함할 수 있고 및/또는 피어 투 피어 모듈들이 사용될 수 있다. 마이크로컨트롤러는 LED 조명 시스템에 내장될 수 있고 유선 또는 무선 모듈 또는 LED 시스템의 다른 모듈들로부터 입력들을 수신하고 그에 기초하여 다른 모듈들에 제어 신호들을 제공하도록 구성되거나 또는 구성가능할 수 있는 임의의 유형의 특수 목적 컴퓨터 또는 프로세서일 수 있다. 마이크로컨트롤러 또는 다른 적합한 제어 모듈(1116)에 의해 구현되는 알고리즘들은 특수 목적 프로세서에 의한 실행을 위해 비-일시적 컴퓨터-판독가능 스토리지 매체에 통합되는 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 비-일시적 컴퓨터-판독가능 스토리지 매체들의 예들은 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 레지스터, 캐시 메모리, 및 반도체 메모리 디바이스들을 포함한다. 메모리는 마이크로컨트롤러의 일부로서 포함될 수 있거나, 또는 인쇄 회로 또는 전자기기 보드 상의 또는 밖의 다른 곳에 구현될 수 있다.
모듈이라는 용어는, 본원에서 사용되는 바와 같이, 하나 이상의 전자기기 보드에 납땜될 수 있는 개별 회로 보드들 상에 배치된 전기 및/또는 전자 컴포넌트들을 지칭할 수 있다. 그러나, 모듈이라는 용어는 또한 유사한 기능을 제공하지만, 동일한 영역에서 또는 상이한 영역들에서 하나 이상의 회로 보드에 개별적으로 납땜될 수 있는 전기 및/또는 전자 컴포넌트들을 지칭할 수 있다.
제어 모듈(1216)은 I2C와 같은 이미지 처리 모듈(1204) 및 디지털 제어 인터페이스들(1213)을 추가로 포함할 수 있다. 인식되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 이미지 처리 계산은 변조된 이미지를 직접 생성하는 것을 통해 제어 모듈(1116)에 의해 행해질 수 있다. 대안적으로, 표준 이미지 파일이, 이미지를 매칭시키기 위해 변조를 제공하도록 처리되거나 또는 다른 방식으로 변환될 수 있다. PWM 듀티 사이클 값들을 주로 포함하는 이미지 데이터는 이미지 처리 모듈(1204)에서 모든 픽셀들에 대해 처리될 수 있다. 진폭이 고정된 값이거나 또는 드물게 변경된 값이기 때문에, 진폭 관련 명령들은 I2C와 같은 더 간단한 디지털 인터페이스를 통해 개별적으로 주어질 수 있다. 제어 모듈(1216)은, PWM 생성기(1210)에 의해 픽셀들에 대한 PWM 신호들을 생성하고 DAC(Digital-to-Analog Converter) 블록(1212)에 의해 요구되는 전류 소스 진폭을 획득하기 위한 제어 신호들을 생성하기 위해 사용될 수 있는 디지털 데이터를 해석한다.
일부 실시예들에서, 도 12의 액티브 매트릭스(1220)는 m개의 공통 애노드 LED들을 포함하는 m개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 픽셀 유닛은 단일 LED, LED1, 및 3개의 트랜스컨덕턴스 디바이스(예를 들어, MOSFET) 스위치들(M1 내지 M3)을 포함하고, 전원(V1)(때때로 VLED로 불림)에 의해 공급된다. M3은 N-채널 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)이며, 그의 게이트는 필요한 전류 소스 진폭을 생성하기 위해 진폭 제어 신호에 연결된다. P-채널 MOSFET M1은 LED1에 병렬이고, N-채널 MOSFET M2와 토템 폴 쌍을 형성한다. M1 및 M2 트랜지스터 쌍의 게이트들은 함께 묶여서 PWM 신호에 연결된다. 따라서, PWM이 하이일 때, M1은 턴 오프될 것이고 M2는 턴 온될 것이다. 전류는 M3 게이트에 연결되는 진폭 제어 신호에 의해 결정된 값으로 LED1, M2 및 M3을 통해 흐를 것이다. PWM이 로우일 때, M1은 턴 온될 것이고 M2는 턴 오프될 것이다. 결과적으로, M3의 전류 소스는 차단될 것이고 LED는 M1을 통해 빠르게 방전될 것이다.
도 13은, 예로서, 하나 이상의 실시예를 구현하는 머신(1300)(예를 들어, 컴퓨터 시스템)의 실시예의 블록도를 예시한다. 머신(1300)은 uLED 다이의 덜 구동된 또는 구동되지 않은 uLED들을 관리하기 위한 기술을 구현할 수 있다. 제어기(990), 테스트 장비(992), 전압 공급(102), 또는 그 컴포넌트는 머신(1300)의 컴포넌트들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제어기(990), 테스트 장비(992), 전압 공급(102), 또는 그 컴포넌트 중 하나 이상은 머신(1300)의 컴포넌트를 사용하여 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. (컴퓨터 형태의) 하나의 예시적인 머신(1300)은 처리 유닛(1302), 메모리(1303), 이동식 스토리지(1310), 및 비-이동식 스토리지(1312)를 포함할 수 있다. 예시적인 컴퓨팅 디바이스가 머신(1300)으로서 예시되고 설명되지만, 컴퓨팅 디바이스는 상이한 실시예들에서 상이한 형태들일 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스는 그 대신에 도 13과 관련하여 예시되고 설명된 것과 동일한 또는 유사한 엘리먼트들을 포함하는 스마트폰, 태블릿, 스마트워치, 또는 다른 컴퓨팅 디바이스일 수 있다. 스마트폰들, 태블릿들, 및 스마트워치들과 같은 디바이스들은 일반적으로 집합적으로 모바일 디바이스들로 지칭된다. 추가로, 다양한 데이터 스토리지 엘리먼트들이 머신(1300)의 일부로서 예시되어 있지만, 스토리지는 또한 또는 대안적으로, 인터넷과 같은, 네트워크를 통해 액세스가능한 클라우드-기반 스토리지를 포함할 수 있다.
메모리(1303)는 휘발성 메모리(1314) 및 비-휘발성 메모리(1308)를 포함할 수 있다. 머신(1300)은 휘발성 메모리(1314) 및 비-휘발성 메모리(1308), 이동식 스토리지(1310) 및 비-이동식 스토리지(1312)와 같은 다양한 컴퓨터-판독가능 매체를 포함할 수 있다 - 또는 이를 포함하는 컴퓨팅 환경에 액세스할 수 있다 -. 컴퓨터 스토리지는 RAM(random access memory), ROM(read only memory), EPROM(erasable programmable read-only memory) 및 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술들, CD ROM(compact disc read-only memory), DVD(Digital Versatile Disks) 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 카세트들, 자기 테이프, 자기 디스크 스토리지 또는 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하기 위해 실행하기 위한 컴퓨터-판독가능 명령어들을 저장할 수 있는 다른 자기 스토리지 디바이스들을 포함한다.
머신(1300)은, 입력(1306), 출력(1304), 및 통신 접속(1316)을 포함하는 컴퓨팅 환경을 포함하거나 또는 이에 액세스할 수 있다. 출력(1304)은 입력 디바이스로서 또한 서비스할 수 있는, 터치스크린과 같은, 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다. 입력(1306)은 터치스크린, 터치패드, 마우스, 키보드, 카메라, 하나 이상의 디바이스-특정 버튼, 머신(1300) 내에 통합되거나 또는 이에 유선 또는 무선 데이터 접속들을 통해 연결되는 하나 이상의 센서, 및 다른 입력 디바이스들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 컴퓨터는, 클라우드-기반 서버들 및 스토리지를 포함하는, 데이터베이스 서버들과 같은, 하나 이상의 원격 컴퓨터에 접속하기 위해 통신 접속을 사용하여 네트워킹된 환경에서 동작할 수 있다. 예시적인 원격 컴퓨터는 PC(personal computer), 서버, 라우터, 네트워크 PC, 피어 디바이스 또는 다른 공통 네트워크 노드 등을 포함할 수 있다. 통신 접속은 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network), 셀룰러, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11(Wi-Fi), Bluetooth, 또는 다른 네트워크들을 포함할 수 있다.
컴퓨터-판독가능 스토리지 디바이스 상에 저장된 컴퓨터-판독가능 명령어들은 머신(1300)의 처리 유닛(1302)(때때로 처리 회로라고 불림)에 의해 실행가능하다. 하드 드라이브, CD-ROM, 및 RAM은 스토리지 디바이스와 같은 비-일시적(예를 들어, 유형의) 컴퓨터-판독가능 매체를 포함하는 물품들의 일부 예들이다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램(1318)은 처리 유닛(1302)으로 하여금 본 명세서에 설명된 하나 이상의 방법 또는 알고리즘을 수행하게 하기 위해 사용될 수 있다. "비-일시적(non-transitory)"이라는 용어는 매체 또는 스토리지 디바이스가 이동할 수 없다는 점을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 점에 주목한다.
본 명세서에 개시되는 장치 및 관련 방법을 추가로 예시하기 위해, 비-제한적인 예들의 리스트가 아래에 제공된다. 다음의 비-제한적인 예들 각각은 그 자체로 존재할 수 있거나 또는 임의의 하나 이상의 다른 예와 임의의 치환 또는 조합으로 조합될 수 있다.
예 1에서, 방법은, 전원에 의해 그리고 제1 시간 동안, uLED 다이의 uLED들(micro light emitting diodes)의 대부분을 동작시키기에 충분한 제1 전압을 갖는 전력을 uLED 다이의 각각의 uLED 드라이버들에 제공하는 단계, 제1 시간 동안 uLED 드라이버들을 사용하여 uLED 다이의 uLED들의 대부분을 구동하는 단계, 전원에 의해 그리고 제1 시간 이후의 제2 시간 동안, 제2 전압을 갖는 전력을 제공하는 단계- 제2 전압은 제1 전압보다 높고, 제2 전압은 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 uLED들을 동작시키기에 충분함 -, 및 제2 시간 동안 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 uLED들 및 uLED들의 대부분을 구동하는 단계를 포함할 수 있다.
예 2에서, 예 1은 추가로, 제2 시간은 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED들 중 하나의 uLED의 PWM(pulse width modulation) 온 주기와 동기화되는 것을 포함할 수 있다.
예 3에서, 예 2는, 테스트 장비에 의해, uLED 다이의 각각의 uLED를 테스트하여 uLED가 제1 전압에 의해 동작가능한지를 결정하는 단계, 및 uLED 다이의 제어기에 의해 액세스가능한 메모리에, 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 각각의 uLED의 ID(identification)를 표시하는 데이터를 저장하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예 4에서, 예 3은, 제어기에 의해, 전원으로 하여금 제2 전압에서 전력을 제공하게 하는 명령을 전원에 발행하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예 5에서, 예 1 내지 예 4 중 적어도 하나는, 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED들 중 하나의 uLED의 단일 PWM(pulse width modulation) 온 주기 동안, 전원에 의해, 제1 전압 및 제2 전압에서 전력을 복수 회 제공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예 6에서, 예들 1 내지 5 중 적어도 하나는, 전원에 의해, 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 모든 펄스 폭 변조 사이클 온 시간 동안 제2 전압을 제공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예 7에서, 예들 1 내지 6 중 적어도 하나는, 전원에 의해, 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 PWM(pulse width modulation) 온 시간들 전부 미만인 동안 제2 전압을 제공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예 8에서, 예들 1 내지 7 중 적어도 하나는 추가로, 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 uLED들의 구동 전류는, uLED의 평균 구동 전류가 목표 평균 전력으로 구동되도록 개별적으로 수정되는 것을 포함할 수 있다.
예 9는 uLED들 및 각각의 uLED 드라이버들을 포함하는 uLED(micro light emitting diode) 다이, 전원, 전원으로 하여금 제1 시간 동안 uLED 드라이버들에 제1 전압을 갖는 전력을 제공하게 하는 제1 명령을 제공하도록- 제1 전압은 uLED들의 대부분을 동작시키기에 충분함 -, 그리고 전원으로 하여금 제1 시간 후의 제2 시간에 제2 전압을 갖는 전력을 제공하게 하는 제2 명령을 제공하도록- 제2 전압은 제1 전압보다 높고 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 uLED들을 동작시키기에 충분함 - 구성되는 제어기를 포함하는 시스템을 포함한다.
예 10에서, 예 9는 추가로, 제2 시간은 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED들 중 하나의 uLED의 PWM(pulse width modulation) 온 주기와 동기화되는 것을 포함할 수 있다.
예 11에서, 예 10은, uLED 다이의 각각의 uLED에 대해, uLED가 제1 전압에 의해 동작가능한지를 결정하도록 구성되는 테스트 장비, 및 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 각각의 uLED의 ID(identification)를 표시하는 데이터를 저장하도록 구성되는, uLED 다이의 제어기에 의해 액세스가능한 메모리를 추가로 포함할 수 있다.
예 12에서, 예 11은 추가로, 제어기는 전원으로 하여금 제1 및 제2 전압들 초과인 제3 전압에서 전력을 제공하게 하는 명령을 전원에 발행하도록 추가로 구성되는 것을 포함할 수 있다.
예 13에서, 예 9는 추가로, 제어기는 uLED들 중 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 단일 PWM(pulse width modulation) 온 주기 동안, 전원으로 하여금 제1 전압 및 제2 전압에서 전력을 복수 회 제공하게 하도록 추가로 구성되는 것을 포함할 수 있다.
예 14에서, 예들 9 내지 13 중 적어도 하나는 추가로, 제어기는 전원으로 하여금 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 모든 PWM 사이클 온 시간 동안 제2 전압을 제공하게 하도록 추가로 구성되는 것을 포함할 수 있다.
예 15에서, 예들 9 내지 14 중 적어도 하나는 추가로, 제어기는 전원으로 하여금 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 PWM(pulse width modulation) 온 시간들 전부 미만인 시간 동안 제2 전압을 제공하게 하도록 추가로 구성되는 것을 포함할 수 있다.
예 16은, 머신에 의해 실행될 때, 머신으로 하여금, uLED(micro light emitting diode) 다이에 연결되는 전원으로 하여금, 제1 시간 동안, uLED 다이의 uLED 드라이버들에 제1 전압을 갖는 전력을 제공하게 하는 제1 명령- 제1 전압은 uLED 다이의 uLED들의 대부분을 동작시키기에 충분함 -를 제공하는 동작, 및 전원으로 하여금, 제1 시간 이후의 제2 시간에, 제2 전압을 갖는 전력을 제공하게 하는 제2 명령- 제2 전압은 제1 전압보다 높고 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 uLED들을 동작시키기에 충분함 -를 제공하는 동작을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 명령어들을 포함하는 머신-판독가능 매체를 포함한다.
예 17에서, 예 16은 추가로, 제2 시간은 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED들 중 하나의 uLED의 PWM(pulse width modulation) 온 주기와 동기화되는 것을 포함할 수 있다.
예 18에서, 예들 16 내지 17 중 적어도 하나는 추가로, 동작들은, uLED 다이의 각각의 uLED에 대해, uLED가 제1 전압에 의해 동작가능한지를 결정하는 동작, 및 uLED 다이의 제어기에 의해 액세스가능한 메모리에 의해, 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED 다이의 각각의 uLED의 ID(identification)를 표시하는 데이터를 저장하는 동작을 추가로 포함하는 것을 포함할 수 있다.
예 19에서, 예 18은 추가로, 동작들은 전원으로 하여금 제1 전압 및 제2 전압 초과인 제3 전압에서 전력을 제공하게 하는 명령을 발행하는 동작을 추가로 포함하는 것을 포함할 수 있다.
예 20에서, 예들 16 내지 19 중 적어도 하나는 추가로, 동작들은, uLED들 중 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 단일 PWM(pulse width modulation) 온 주기 동안, 전원으로 하여금 제1 전압 및 제2 전압에서 전력을 복수 회 제공하게 하는 동작을 추가로 포함하는 것을 포함한다. 본 개시된 주제의 예시적인 실시예들이 본 명세서에 도시되고 설명되었지만, 이러한 실시예들은 단지 예로서 제공된다는 점이 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 개시된 주제로부터 벗어나지 않고, 본 명세서에 제공되는 자료를 읽고 이해할 때, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 수많은 변형들, 변화들, 및 대체들이 발생할 것이다. 본 명세서에 설명되는 개시된 주제의 실시예들에 대한 다양한 대안들이, 주제의 다양한 실시예들을 실시함에 있어서 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다음의 청구항들은 개시된 주제의 범위를 정의하고, 이러한 청구항들 및 그들의 등가물들의 범위 내의 방법들 및 구조들이 그에 의해 커버되는 것으로 의도된다.

Claims (27)

  1. 방법으로서,
    전원에 의해 그리고 제1 시간 동안, uLED 다이의 uLED들(micro light emitting diodes)의 대부분을 동작시키기에 충분한 제1 전압을 갖는 전력을 상기 uLED 다이의 각각의 uLED 드라이버들에 제공하는 단계;
    상기 제1 시간 동안 상기 uLED 드라이버들을 사용하여 상기 uLED 다이의 uLED들의 대부분을 구동하는 단계;
    상기 전원에 의해 그리고 상기 제1 시간 이후의 제2 시간 동안, 제2 전압을 갖는 전력을 제공하는 단계- 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 uLED 다이의 uLED들을 동작시키기에 충분함 -; 및
    상기 제2 시간 동안 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 uLED 다이의 상기 uLED들 및 상기 uLED들의 대부분을 구동하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 시간은 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 uLED들 중 하나의 uLED의 PWM(pulse width modulation) 온 주기와 동기화되는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 추가로,
    테스트 장비에 의해, 상기 uLED 다이의 각각의 uLED를 테스트하여 상기 uLED가 상기 제1 전압에 의해 동작가능한지를 결정하는 단계; 및
    상기 uLED 다이의 제어기에 의해 액세스가능한 메모리에, 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 uLED 다이의 각각의 uLED의 ID(identification)를 표시하는 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 추가로,
    상기 제어기에 의해, 상기 전원으로 하여금 상기 제2 전압에서 전력을 제공하게 하는 명령을 상기 전원에 발행하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 uLED들 중 하나의 uLED의 단일 PWM(pulse width modulation) 온 주기 동안, 상기 전원에 의해, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에서 전력을 복수 회 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 추가로,
    상기 전원에 의해, 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 모든 펄스 폭 변조 사이클 온 시간 동안 상기 제2 전압을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 추가로,
    상기 전원에 의해, 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 PWM(pulse width modulation) 온 시간들 전부 미만인 동안 상기 제2 전압을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 uLED 다이의 상기 uLED들의 구동 전류는, 상기 uLED의 평균 구동 전류가 목표 평균 전력으로 구동되도록 개별적으로 수정되는 방법.
  9. 시스템으로서,
    uLED들 및 각각의 uLED 드라이버들을 포함하는 uLED(micro light emitting diode) 다이;
    전원;
    제어기를 포함하며, 상기 제어기는,
    상기 전원으로 하여금, 제1 시간 동안, 제1 전압을 갖는 전력을 상기 uLED 드라이버들에 제공하게 하는 제1 명령을 제공하도록- 상기 제1 전압은 상기 uLED들의 대부분을 동작시키기에 충분함 -; 그리고
    상기 전원으로 하여금, 상기 제1 시간 이후의 제2 시간에, 제2 전압을 갖는 전력을 제공하게 하는 제2 명령을 제공하도록- 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 uLED 다이의 uLED들을 동작시키기에 충분함 - 구성되는 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 시간은 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 uLED들 중 하나의 uLED의 PWM(pulse width modulation) 온 주기와 동기화되는 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 추가로,
    상기 uLED 다이의 각각의 uLED에 대해, 상기 uLED가 상기 제1 전압에 의해 동작가능한지를 결정하도록 구성되는 테스트 장비; 및
    상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 uLED 다이의 각각의 uLED의 ID(identification)를 표시하는 데이터를 저장하도록 구성되는, 상기 uLED 다이의 제어기에 의해 액세스가능한 메모리를 포함하는 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어기는 상기 전원으로 하여금 상기 제1 및 제2 전압들 초과인 제3 전압에서 전력을 제공하게 하는 명령을 상기 전원에 발행하도록 추가로 구성되는 시스템.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제어기는 상기 uLED들 중 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 단일 PWM(pulse width modulation) 온 주기 동안, 상기 전원으로 하여금 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에서 전력을 복수 회 제공하게 하도록 추가로 구성되는 시스템.
  14. 제9항에 있어서, 상기 제어기는 상기 전원으로 하여금 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 모든 PWM 사이클 온 시간 동안 상기 제2 전압을 제공하게 하도록 추가로 구성되는 시스템.
  15. 제9항에 있어서, 상기 제어기는 상기 전원으로 하여금 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 PWM(pulse width modulation) 온 시간들 전부 미만인 시간 동안 상기 제2 전압을 제공하게 하도록 추가로 구성되는 시스템.
  16. 머신-판독가능 매체로서, 명령어들을 포함하고, 상기 명령어들은, 머신에 의해 실행될 때, 상기 머신으로 하여금, 동작들을 수행하게 하고, 상기 동작들은,
    uLED(micro light emitting diode) 다이에 연결되는 전원으로 하여금, 제1 시간 동안, 제1 전압을 갖는 전력을 상기 uLED 다이의 uLED 드라이버들에 제공하게 하는 제1 명령을 제공하는 동작- 상기 제1 전압은 상기 uLED 다이의 uLED들의 대부분을 동작시키기에 충분함 -; 및
    상기 전원으로 하여금, 상기 제1 시간 이후의 제2 시간에, 제2 전압을 갖는 전력을 제공하게 하는 제2 명령을 제공하는 동작- 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 uLED 다이의 uLED들을 동작시키기에 충분함 -을 포함하는 머신-판독가능 매체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제2 시간은 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 uLED들 중 하나의 uLED의 PWM(pulse width modulation) 온 주기와 동기화되는 머신-판독가능 매체.
  18. 제16항에 있어서, 상기 동작들은 추가로,
    상기 uLED 다이의 각각의 uLED에 대해, 상기 uLED가 상기 제1 전압에 의해 동작가능한지를 결정하는 동작; 및
    상기 uLED 다이의 제어기에 의해 액세스가능한 메모리에 의해, 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 uLED 다이의 각각의 uLED의 ID(identification)를 표시하는 데이터를 저장하는 동작을 포함하는 머신-판독가능 매체.
  19. 제18항에 있어서, 상기 동작들은 상기 전원으로 하여금 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 초과인 제3 전압에서 전력을 제공하게 하는 명령을 발행하는 동작을 추가로 포함하는 머신-판독가능 매체.
  20. 제16항에 있어서, 상기 동작들은, 상기 uLED들 중 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 uLED의 단일 PWM(pulse width modulation) 온 주기 동안, 상기 전원으로 하여금 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에서 전력을 복수 회 제공하게 하는 동작을 추가로 포함하는 머신-판독가능 매체.
  21. LED(light emitting diode) 제어기로서,
    회로를 포함하고, 상기 회로는,
    전원으로 하여금, 제1 시간 동안, 제1 전압을 갖는 전력을 상기 uLED 드라이버들에 제공하게 하는 제1 명령을 제공하도록- 상기 제1 전압은 상기 uLED들의 대부분을 동작시키기에 충분함 -; 그리고
    상기 전원으로 하여금, 상기 제1 시간 이후의 제2 시간에, 제2 전압을 갖는 전력을 제공하게 하는 제2 명령을 제공하도록- 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 LED 다이의 LED들을 동작시키기에 충분함 - 구성되는 LED 제어기.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제2 시간은 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 LED들 중 하나의 LED의 PWM(pulse width modulation) 온 주기와 동기화되는 LED 제어기.
  23. 제22항에 있어서, 추가로,
    상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 상기 LED 다이의 각각의 LED의 ID(identification)를 표시하는 데이터를 저장하도록 구성되는 메모리를 포함하는 LED 제어기.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제어기는 상기 전원으로 하여금 상기 제1 및 제2 전압들 초과인 제3 전압에서 전력을 제공하게 하는 명령을 상기 전원에 발행하도록 추가로 구성되는 LED 제어기.
  25. 제21항에 있어서, 상기 회로는 상기 LED들 중 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 LED의 단일 PWM(pulse width modulation) 온 주기 동안, 상기 전원으로 하여금 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에서 전력을 복수 회 제공하게 하도록 추가로 구성되는 LED 제어기.
  26. 제25항에 있어서, 상기 회로는 상기 전원으로 하여금 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 LED의 모든 PWM 사이클 온 시간 동안 상기 제2 전압을 제공하게 하도록 추가로 구성되는 LED 제어기.
  27. 제21항에 있어서, 상기 제어기는 상기 전원으로 하여금 상기 제1 전압에 의해 동작가능하지 않은 LED의 PWM(pulse width modulation) 온 시간들 전부 미만인 시간 동안 상기 제2 전압을 제공하게 하도록 추가로 구성되는 LED 제어기.
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