一种制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种mini LED扫描式背光驱动芯片


[0001]本专利技术涉及
LED
驱动集成电路
，具体地讲，是涉及一种
mini LED
扫描式背光驱动芯片
。

技术介绍

[0002]矩阵式
mini LED
（次毫米发光二极管）背光应用于液晶电视背光，大幅提升液晶显示的对比度，降低液晶显示的功耗
。
目前为了保证显示效果大多
mini LED
背光驱动采用静态显示方式，没有行扫描结构，所有
LED
的阳极接到电源端
。
但随着矩阵式
mini LED
背光的分区增加，静态显示的背光驱动方式需要大量的驱动芯片
。
扫描式驱动电路可以成倍的减少驱动芯片
。
而随着调光驱动技术的改进，扫描式驱动电路的显示效果也可以达到静态显示的显示效果
。
[0003]如图1所示为现有技术的
mini LED
扫描式背光驱动芯片与系统
。
电源电压
VIN
接到多个功率管
P1、P2
至
Pm
的源端，然后功率管的漏端输出到各个行扫描
W1、W2
至
Wm
端，行扫描
W1、W2
至
Wm
端分别接到各个灯串的阳极给
mini LED
灯串供电
。
驱动芯片接收串行输入数据
SDI、
数据时钟
DCLK、
片选信号
CS、
垂直同步信号
VSYNC
和电源
VDD。
输出功率管驱动信号
SW1
‑
SWm
，输出
LED
灯串恒流驱动信号
OUT1
‑
OUTn
，还输出串行数据信号
SDO。
由于功率管
P1
‑
Pm
接到电源端，所以大多采用
P
型场效应管
PMOS
类型，而同等导通阻抗下
P
型场效应管（
PMOS
，
Positive channel
‑
Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor
，
P
型金属氧化物半导体）比
N
型场效应管（
NMOS
，
Negativechannel
‑
Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor
，
N
型金属氧化物半导体）面积大
2.5
倍以上，所以如果采用
PMOS
类型则大多采用分立器件方式，集成芯片会引起成本大幅增加
。
[0004]由于液晶
LED
背光需要高亮度，大多采用
LED
串联的方式来提高亮度
。
为使
LED
灯串可以正常点亮，这样需要提高
LED
电源电压
。
目前超过
5V
的
CMOS
（互补金属氧化物半导体）制造工艺大多采用
BCD
（双极工艺
Bipolar、CMOS
工艺和双扩散金属氧化物半导体
DMOS
工艺组合）
。
这种工艺的
N
型
DMOS
管得到优化和改善，同等导通阻抗下
P
型场效应管比
N
型场效应管面积大3倍以上
。
现有技术功率管大多是采用分立器件的方式，如专利文献
202110311612.2
和
202110306253.1
所示
。
采用分立器件方式驱动芯片无法控制行扫描线
W0
‑
Wm
端，所以无法实现行扫描消隐功能
。
部分将功率管
P1
‑
Pm
集成到驱动芯片内，如专利文献
202110313357.5
所示，但是由于驱动电路没做对应的调整，所以仍然采用
PMOS
功率管
。
可以知道现有技术中采用功率管分立器件方案会使系统器件增多，走线复杂，而且缺少行扫描消隐功能
。
采用
PMOS
功率管集成方案会使驱动芯片面积极大，大幅增加驱动芯片成本
。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术存在的分立器件多
、
引线多
、
缺少行扫描消隐功能等缺点，本专利技术提供一种
mini LED
扫描式背光驱动芯片，采用驱动芯片集成
NMOS
功率管的方案，驱动芯片面积的增加幅度大幅减少且可接受，增加行扫描消隐功能，减少分立器件数量，大幅简化了系统，简化系统走线
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种
mini LED
扫描式背光驱动芯片，包括
NMOS
功率管
、
功率管驱动单元
U23、
行扫消隐单元
U22、
行扫管理模块
、
恒流驱动单元
、
列消隐单元
U21、
调光单元
、
存储单元
、
锁存和寄存单元
、
移位寄存单元
、
时钟单元
、
指令解码模块
、
电源管理模块，电源输入端
VIN
和地端
GND
，用于双线数据传输的输入端
SDI、DCLK
和输出端
SDO、DCLKO
，以及用于连接
mini LED
灯串阵列的
m
个行扫描电源输出端
W1
‑
Wm
和
n
个恒流输出端
OUT1
‑
OUTn
，其中，所述输入端
SDI、DCLK
用于接收控制器下发的数据和指令，并通过缓冲器
U5
对输入的
SDI
信号进行缓冲，通过缓冲器
U6
对输入的
DCLK
信号进行缓冲，所述输出端
SDO、DCLKO
用于将控制器下发的数据和指令转发给下级驱动芯片；所述移位寄存单元用于在
DCLK
信号作用下将
SDI
信号串行位移并寄存，其位移输出通过缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
mini LED
扫描式背光驱动芯片，其特征在于，包括
NMOS
功率管
、
功率管驱动单元
、
行扫消隐单元
、
行扫管理模块
、
恒流驱动单元
、
列消隐单元
、
调光单元
、
存储单元
、
锁存和寄存单元
、
移位寄存单元
、
时钟单元
、
指令解码模块
、
电源管理模块，电源输入端
VIN
和地端
GND
，用于双线数据传输的输入端
SDI、DCLK
和输出端
SDO、DCLKO
，以及用于连接
mini LED
灯串阵列的
m
个行扫描电源输出端
W1
‑
Wm
和
n
个恒流输出端
OUT1
‑
OUTn
，其中，所述输入端
SDI、DCLK
用于接收控制器下发的数据和指令，并通过缓冲器
U5
对输入的
SDI
信号进行缓冲，通过缓冲器
U6
对输入的
DCLK
信号进行缓冲，所述输出端
SDO、DCLKO
用于将控制器下发的数据和指令转发给下级驱动芯片；所述移位寄存单元用于在
DCLK
信号作用下将
SDI
信号串行位移并寄存，其位移输出通过缓冲器
U7
输出到输出端
SDO
；所述指令解码模块用于接收缓冲的
SDI
信号和
DCLK
信号，解码出对应的指令并输出至锁存和寄存单元
、
行扫管理模块；所述时钟单元用于接收缓冲的
DCLK
信号，产生内部时钟信号并输出给存储单元
、
调光单元和行扫管理模块；所述锁存和寄存单元用于接收移位寄存单元的寄存数据并存入存储单元；所述存储单元用于将各个驱动端口的显示数据输出给调光单元；所述调光单元用于根据显示数据输出到恒流驱动单元设定脉冲幅度，同时输出设定占空比的脉冲宽度调制波形到恒流驱动单元；所述恒流驱动单元用于输出设定脉冲幅度的脉冲宽度调制波形到各个恒流输出端
OUT1
‑
OUTn
，以驱动
mini LED
灯串阵列显示各种灰度；所述列消隐单元用于接收参考电压
Vrd
，同时在恒流输出端关闭时输出下拉电流将恒流输出端电压在关闭后下拉至设定电平值；所述行扫管理模块用于接收指令解码模块输出的指令
、
时钟单元输出的内部时钟信号和调光单元输出的脉冲宽度调制波形，并输出行扫描驱动信号给功率管驱动单元和行扫消隐单元；所述功率管驱动单元用于接收行扫管理模块的行扫描驱动信号并输出开关信号给
NMOS
功率管；所述
NMOS
功率管配置为
m
个，其漏极与
mini LED
灯串阵列的
m
个行扫描电源输出端一一对应连接，其源极统一接到地，其栅极接收功率管驱动单元的开关信号按顺序开关，实现行扫描功能；所述行扫消隐单元用于接收行扫管理模块的行扫描驱动信号和参考电压
Vru
在当前行扫描电源输出端关闭时产生一上拉电流对当前行扫描电源输出端进行充电至设定参考电压；所述电源管理模块用于接收电源输入端
VIN
的输入电压并输出内部电源电压
VDD
和
VCC。2.
根据权利要求1所述的
mini LED
扫描式背光驱动芯片，其特征在于，所述
DCLK
信号经过缓冲器
U6
缓冲后再通过缓冲器
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李科举，麻胜恒，朱警怡，
申请(专利权)人：中科深圳无线半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：