[发明专利]发光二极管和发光二极管显示器的有源控制

说明书

为LED显示器中的发光二极管(LED)像素提供同步，使得所有LED像素的一个或多个动作能够同时或在一毫秒内启动。LED显示器和相应的系统可以包括控制器，控制器被配置为向一个或多个LED像素串发送通信信号。每个LED像素内的有源电气元件可以被配置为接收通信信号，生成相应的同步信号，并且以与特定LED显示器中的所有其他LED像素相协调的方式进行响应。提供了LED串内LED像素故障的故障缓解，其中，控制器配置有用于与LED串通信的双向通信端口。在故障缓解处理中，双向通信端口可以切换方向，以向LED串的两侧提供通信信号。

技术领域

本公开涉及包括发光二极管器件和发光二极管显示器的固态照明装置。

背景技术

发光二极管(LED)是将电能转换成光的固态装置，且通常包括一个或多个半导体材料有源层(或有源区域)，该有源层设置在相反掺杂的n型层和p型层之间。当在掺杂层上施加偏压时，空穴和电子被注入到一个或多个有源层中，并在有源层中重新结合，以产生发射，例如，可见光或紫外线发射。LED芯片通常包括有源区域，其可以由例如碳化硅、氮化镓、氮化铝镓、氮化铟、磷化镓、氮化铝、砷化镓基材料的外延层和/或有机半导体材料制成。

在各种照明环境中广泛采用LED，用于液晶显示(LCD)系统的背光照明(例如，作为冷阴极荧光灯的替代品)和用于直视LED显示器。利用LED阵列的应用包括车辆前照灯、道路照明、灯具以及各种室内、室外和专业环境。LED装置的理想特性包括高发光效率、长寿命和宽色域。

传统的LCD系统需要偏振器和滤色器(例如，红、绿和蓝)，这固有地降低了光的利用效率。直视LED显示器利用自发光LED，无需背光源、偏振器和滤色器，提高了光的利用效率。

大尺寸多色直视LED显示器(包括全彩色LED视频屏幕)通常包括许多单独的LED面板、封装件和/或组件，提供由相邻像素之间的距离或“像素间距”确定的图像分辨率。直视LED显示器包括三色显示器和双色显示器，三色显示器采用红、绿、蓝(RGB)LED阵列，双色显示器采用红、绿(RG)LED阵列。可以使用其他颜色和颜色的组合。用于远距离观看的大尺寸显示器(例如，电子广告牌和体育场显示器)通常具有相对大的像素间距，并且通常包括具有多色(例如，红、绿和蓝)LED的离散LED阵列，这些LED可以独立地操作以形成观看者看起来是全色像素的事物。具有相对较小的观看距离的中型显示器需要较短的像素间距(例如，3毫米或更小)，并且可以包括安装在单个电子装置上的具有红色、绿色和蓝色的阵列LED组件的面板，电子装置附接到控制LED的驱动器印刷电路板。驱动器印刷电路板通常密集地布满用于驱动显示器的像素的电气装置，包括电容器、场效应晶体管(FET)、解码器、微控制器等。随着对于更高分辨率的显示器，像素间距继续减小，对于给定的面板区域，这种电子装置的密度对应于增加的像素数量而变得更高。这往往会增加用于显示应用的LED面板的更高复杂性和成本，以及增加驱动器电子装置间隔更近的区域中的热拥挤。

本领域继续寻求具有小像素间距的改进的LED阵列装置，同时克服与传统装置和生产方法相关的限制。

发明内容