CN114999409A - Mini LED背光控制电路、显示设备和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及Mini LED背光控制电路、显示设备和方法，该电路包括背光亮度控制器和N颗LED驱动芯片。该控制器的每条控制通道均采用一对传输线连接通道所辖的各前述芯片。在电路上电后控制器分别向高速单向传输线和低速双向传输线发送复位信号对各芯片进行复位。控制器通过低速双向传输线对各芯片进行初始化后，控制器通过高速单向传输线对通路上的各芯片进行地址赋值，然后在图像的每帧时间通过高速单向传输线向各芯片传输背光控制数据包以及通过低速双向传输线读取指定芯片的工作状态。控制器还用于通过低速双向传输线对各芯片进行时钟校准。达到了Mini LED背光控制适应性较强的技术效果。

Description

Mini LED背光控制电路、显示设备和方法

技术领域

本发明属于图像通信技术领域，涉及一种Mini LED背光控制电路、显示设备和方法。

背景技术

Mini-LED(次毫米发光二极管)的背光分区控制技术是提高液晶面板HDR(HighDynamic Range，高动态范围)的关键。对于单层PCB(Printed circuit board，印刷电路板)基板和玻璃基板类型的背光板，背光LED(Light-emitting Diode，发光二极管)驱动芯片需要最少的引脚，而且从DCON(Dimming Controller，背光亮度控制器)到每颗LED驱动芯片需要有传输信号线，此传输信号线需要传输DCON到每颗LED驱动芯片的控制信号(一般为PWM(Pulse width modulation，脉宽调制)编码信号，且每帧图像需要动态更新)，以及每颗LED驱动芯片到DCON的反馈信号(一般用于反馈LED驱动芯片的内部状态，如开路、短路及过温等)。

传统背光控制与背光驱动之间常用的接口为SPI(Serial PeripheralInterface，串行外设接口)接口，其由多根信号线组成，时序控制、传输速率、传输距离和对PCB布线层数的要求等，都在背光设计中有明显局限性。目前Mini-LED背光的快速发展及应用的快速增加，尤其是AM(Active Matrix，有源寻址)驱动模式的Mini-LED背光以其低功耗低成本的优势得以快速发展，但有着突破上述局限性的新接口需求。对此，目前AM驱动模式的Mini-LED背光中采用的是单线通讯的方式。然而，在实现本发明的过程中，发明人发现传统的单线通讯存在着适应性较差的技术问题。

发明内容

针对上述传统方法中存在的问题，本发明提出了一种适应性较强的Mini LED背光控制电路、一种显示设备以及一种Mini LED背光控制方法。

为了实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一方面，提供一种Mini LED背光控制电路，包括背光亮度控制器和N颗LED驱动芯片，背光亮度控制器的每条控制通道均采用一对传输线连接通道所辖的各LED驱动芯片，LED驱动芯片用于驱动所辖的Mini LED分区，N为不限于2的正整数；

每一对传输线均包括高速单向传输线和低速双向传输线，在电路上电后，背光亮度控制器分别向高速单向传输线和低速双向传输线发送复位信号，各LED驱动芯片收到复位信号后进行复位操作；

复位各LED驱动芯片后，背光亮度控制器向低速双向传输线上发送初始化命令，各LED驱动芯片收到初始化命令后进行初始化操作；

初始化各初始化LED驱动芯片后，背光亮度控制器通过高速单向传输线对通路上的各LED驱动芯片进行地址赋值；

完成地址赋值后，在图像的每帧时间背光亮度控制器通过高速单向传输线向通路上的各LED驱动芯片传输背光控制数据包，以及通过低速双向传输线读取通路上的指定LED驱动芯片的工作状态；背光亮度控制器还用于通过低速双向传输线对通路上的各LED驱动芯片进行在线时钟校准。

在其中一个实施例中，在背光亮度控制器或LED驱动芯片发生异常时，背光亮度控制器还用于分别向高速单向传输线和低速双向传输线发送复位信号。

在其中一个实施例中，背光亮度控制器通过高速单向传输线对通路上的各LED驱动芯片进行地址赋值时，背光亮度控制器在高速单向传输线上发送关闭指令；关闭指令用于指示通路上所有的LED驱动芯片关闭高速单向传输线输出；

背光亮度控制器在高速单向传输线上发送地址赋值指令以及打开指令；地址赋值指令用于指示通路上第一颗LED驱动芯片进行地址赋值，打开指令用于指示第一颗LED驱动芯片在赋值后打开高速单向传输线输出；

背光亮度控制器在第一颗LED驱动芯片完成地址赋值并打开高速单向传输线输出后，循环在高速单向传输线上发送地址赋值指令以及打开指令的操作，对通路上的其余LED驱动芯片逐颗进行地址赋值。

在其中一个实施例中，背光亮度控制器包括数字控制电路、缓冲器D1、缓冲器D2和信号发送器，数字控制电路通过缓冲器D1向高速单向传输线发送信号；

数字控制电路通过缓冲器D2接收低速双向传输线上的信号并通过信号发送器向低速双向传输线发送信号；

其中，信号发送器包括缓冲器D3和晶体管Q，缓冲器D3的输入端连接数字控制电路，缓冲器D3的输出端连接晶体管Q的栅极，晶体管Q的漏极接入低速双向传输线，晶体管Q的源极接地。

在其中一个实施例中，LED驱动芯片包括数字控制电路、缓冲器D1、缓冲器D2、缓冲器D4和信号发送器；

数字控制电路通过缓冲器D2接收高速单向传输线上的信号，数字控制电路通过缓冲器D4接收低速双向传输线上的信号，数字控制电路通过信号发送器向低速双向传输线发送信号，缓冲器D1用于接收高速单向传输线上的信号并转发至下一级的LED驱动芯片；

其中，信号发送器包括缓冲器D3和晶体管Q，缓冲器D3的输入端连接数字控制电路，缓冲器D3的输出端连接晶体管Q的栅极，晶体管Q的漏极接入低速双向传输线，晶体管Q的源极接地。

另一方面，还提供一种显示设备，包括Mini LED单元板和上述的Mini LED背光控制电路，Mini LED单元板包括多个Mini LED分区。

又一方面，还提供一种Mini LED背光控制方法，应用于一种Mini LED背光控制电路，电路包括背光亮度控制器和N颗LED驱动芯片，背光亮度控制器的每条控制通道均采用一对传输线连接通道所辖的各LED驱动芯片，LED驱动芯片用于驱动所辖的Mini LED分区，N为不限于2的正整数；每一对传输线均包括高速单向传输线和低速双向传输线，上述方法包括：

背光亮度控制器在电路上电后分别向高速单向传输线和低速双向传输线发送复位信号；复位信号用于指示各LED驱动芯片进行复位操作；

复位各LED驱动芯片后，背光亮度控制器向低速双向传输线上发送初始化命令；初始化命令用于指示各LED驱动芯片进行初始化操作；

初始化各初始化LED驱动芯片后，背光亮度控制器通过高速单向传输线对通路上的各LED驱动芯片进行地址赋值；

完成地址赋值后，背光亮度控制器在图像的每帧时间通过高速单向传输线向通路上的各LED驱动芯片传输背光控制数据包，以及通过低速双向传输线读取通路上的指定LED驱动芯片的工作状态；背光控制数据包用于指示各LED驱动芯片驱动所辖的Mini LED分区进行背光调节。

在其中一个实施例中，上述方法还包括：

在设定的校准时间节点，背光亮度控制器在读取指定LED驱动芯片的工作状态之前或之后，通过低速双向传输线向通路上的各LED驱动芯片发送设定编码规则的时钟信号；时钟信号用于指示各LED驱动芯片以时钟信号为参考时钟进行在线时钟校准，校准时间节点包括设定的单次校准时间点、每帧图像处理完成时的时间点或每M帧图像处理完成时的时间点，M为不小于2的正整数。

在其中一个实施例中，上述方法还包括：在背光亮度控制器或LED驱动芯片发生异常时，背光亮度控制器分别向高速单向传输线和低速双向传输线发送复位信号。

在其中一个实施例中，背光亮度控制器通过高速单向传输线对通路上的各LED驱动芯片进行地址赋值的过程，包括：

背光亮度控制器在高速单向传输线上发送关闭指令；关闭指令用于指示通路上所有的LED驱动芯片关闭高速单向传输线输出；

背光亮度控制器在高速单向传输线上发送地址赋值指令以及打开指令；地址赋值指令用于指示通路上第一颗LED驱动芯片进行地址赋值，打开指令用于指示第一颗LED驱动芯片在赋值后打开高速单向传输线输出；

背光亮度控制器在第一颗LED驱动芯片完成地址赋值并打开高速单向传输线输出后，循环在高速单向传输线上发送地址赋值指令以及打开指令的步骤，直至完成通路上其余所有LED驱动芯片的地址赋值。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述Mini LED背光控制电路、装置和Mini LED背光控制方法，通过在背光亮度控制器和LED驱动芯片之间采用双线传输的通讯方式：对于背光亮度控制器的每一个控制通道，都采用高速单向传输线和低速双向传输线的双线传输通讯，高速单向传输线用于传输背光控制数据包以及对通路上的LED驱动芯片进行地址赋值，低速双向传输线用于进行通路的初始化，LED驱动芯片状态反馈与在线时钟校准等，从而实现所需的Mini LED背光控制功能，有效实现单层PCB板或者玻璃基板上DCON到LED驱动芯片的高效信号传输。在传输每帧背光数据的同时，能实时反馈当前LED驱动芯片的状态，支持***应用复杂的要求，还可对LED驱动芯片的时钟进行校准，从而调整对LED驱动芯片的控制，双线专职协同，支持不同的信道编码方式，从而可扩展支持更复杂的背光***设计，达到适应性较强的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有SPI接口的结构示意图；

图2为一个实施例中Mini LED背光控制电路的结构示意图；

图3为一个实施例中举例的DB和DC的信号编码方式示意图；

图4为另一个实施例中Mini LED背光控制电路的结构示意图；

图5为一个实施例中Mini LED背光控制方法的流程示意图；

图6为另一个实施例中Mini LED背光控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

需要说明的是，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置展示该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。

本领域技术人员可以理解，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

SPI是一种高速的、全双工且同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB基板在布局上节省空间提供方便，正是出于这种简单易用的特性，使得较多的芯片都集成了这种通信协议。传统的LED背光控制与背光驱动之间常用的SPI接口可如图1所示，采用主-从模式(Master-Slave)的控制方式，SPI接口协议规定了两个SPI设备之间通信必须由主设备(SPI Master)来控制次设备(SPI Slave)。一个SPIMaster设备可以通过提供时钟Clock以及对SPI Slave设备进行片选(Slave Select)来控制多个SPI Slave设备，SPI接口协议还规定SPI Slave设备的时钟Clock由SPI Master设备通过SCLK管脚提供给SPI Slave设备，SPI Slave设备本身不能产生或控制Clock，没有Clock则SPI Slave设备不能正常工作。

如图1中，SCLK管脚的主要作用是SPI Master设备往SPI Slave设备传输时钟信号，控制数据交换的时机以及速率；MOSI管脚的主要作用是作为数据的出口，主要用于SPI设备发送数据；MISO管脚的主要作用是作为数据的入口，主要用于SPI设备接收数据；CS管脚的主要作用是用于SPI Master设备片选SPI Slave设备，使被选中的SPI Slave设备能够被SPI Master设备所访问。然而，因其在背光设计所具有的局限性，无法应用到Mini LED背光领域。对此，业内也有一些单线通讯的方法应用到Mini LED背光领域，但单线通讯的背光控制***的***速度无法达到***应用越来越复杂的要求，同时信道编解码也只能采用简单的形式，无法扩展支持更复杂的背光***设计，存在明显的适应性局限。

在此背景情况下，发明人提出了一种新的双线传输的Mini LED背光控制解决方案，保证每颗LED驱动芯片都能正常驱动每个Mini LED分区，能够很好地解决前述适用性局限问题。

下面将结合本发明实施例图中的附图，对本发明实施方式进行详细说明。

请参阅图2，在一个实施例中，本申请实施例提供了一种Mini LED背光控制电路100，包括背光亮度控制器12和N颗LED驱动芯片14。背光亮度控制器12的每条控制通道均采用一对传输线连接通道所辖的各LED驱动芯片14。LED驱动芯片14用于驱动所辖的Mini LED分区。N为不限于2的正整数，图2中n为小于N的正整数。

每一对传输线均包括高速单向传输线和低速双向传输线。在电路上电后，背光亮度控制器12分别向高速单向传输线和低速双向传输线发送复位信号，各LED驱动芯片14收到复位信号后进行复位操作。复位各LED驱动芯片14后，背光亮度控制器12向低速双向传输线上发送初始化命令，各LED驱动芯片14收到初始化命令后进行初始化操作。初始化各初始化LED驱动芯片14后，背光亮度控制器12通过高速单向传输线对通路上的各LED驱动芯片14进行地址赋值。完成地址赋值后，在图像的每帧时间背光亮度控制器12通过高速单向传输线向通路上的各LED驱动芯片14传输背光控制数据包，以及通过低速双向传输线读取通路上的指定LED驱动芯片14的工作状态。背光亮度控制器12还用于通过低速双向传输线对通路上的各LED驱动芯片14进行在线时钟校准。

可以理解，背光亮度控制器12也即DCON，一个背光亮度控制器12可以有多条控制通道，每条控制通道可以控制一条通路上的多颗LED驱动芯片14，每颗LED驱动芯片14均用于驱动其所对应的每个LED分区。LED驱动芯片14的具体数量可以根据所应用的Mini LED显示屏幕的具体规格确定。在一些应用场景中，背光亮度控制器12的数量也可以不止一个，具体数量可以根据实际应用的Mini LED显示屏幕的需要进行设置，各背光亮度控制器12与其所控制的各LED驱动芯片14之间均可以采用上述双线传输的通讯方式来实现适应性较强的背光控制。

关于高速单向传输线和低速双向传输线中，高速和低速是基于两种传输线之间数据传输速率的相对高低来命名的，高速单向传输线为单向数据传输(即背光亮度控制器12向LED驱动芯片14)的信号线，其数据传输速率高于低速双向传输线的数据传输速率。而低速双向传输线则为双向数据传输(即可以背光亮度控制器12向LED驱动芯片14传输，也可以LED驱动芯片14向背光亮度控制器12传输)的信号线。高速单向传输线和低速双向传输线中的数据传输速率可以根据实际应用的需要进行设置。

具体的，在背光控制的流程中，上述Mini LED背光控制电路100上电后，背光亮度控制器12和LED驱动芯片14的工作关系可以如下：以背光亮度控制器12的任一控制通道下的背光控制为例(其他控制通道的背光控制同理)，该控制通道对应一条信号传输通路(由一对传输线支撑)，通路上包括多颗LED驱动芯片14；电路上电后，背光亮度控制器12会向高速单向传输线(下文中可记为DB)和低速双向传输线(下文中可记为DC)，上发送复位信号，与对通路上所有的LED驱动芯片14进行复位。

通路上所有LED驱动芯片14复位后，背光亮度控制器12向低速双向传输线上发送针对通路上所有LED驱动芯片14的初始化命令，以对通路上所有LED驱动芯片14进行初始化操作，例如但不限于设置LED驱动芯片14的传输速率，DB高速信号速率和DC低速信号速率比值，以及其他所有LED驱动芯片14共有的寄存器初始化，具体的初始化操作可以根据不同的实际应用场景的需要确定。

完成通路上所有LED驱动芯片14的初始化后，背光亮度控制器12在DB上对通路上所有LED驱动芯片14逐颗进行地址赋值(由于驱动模式是AM模式)，通路上每颗LED驱动芯片14的地址赋值是不同的。对于当前一帧的图像，背光亮度控制器12在收到该帧图像的背光数据后，在DB上向通路上每颗LED驱动芯片14传输相应的背光控制数据包，以使各LED驱动芯片14按照收到的背光控制数据包驱动各自对于的LED分区进行背光调节，从而使屏幕准确显示该帧图像。

背光亮度控制器12在向通路上每颗LED驱动芯片14传输相应的背光控制数据包时，可在DC上发出读取指定LED驱动芯片14的工作状态的状态反馈指令，指定LED驱动芯片14收到该状态反馈指令后即通过DC向背光亮度控制器12反馈相应的工作状态信息，以监控指定LED驱动芯片14的工作状态。指定LED驱动芯片14具体可以根据实际应用需要来设置，例如可以指定通路上的某一颗LED驱动芯片14或者某几颗LED驱动芯片14，也可以选择指定通路上全部的LED驱动芯片14。

在需要的时候，例如但不限于每帧图像的背光控制处理完成后，或每几帧图像的背光控制处理完成后，又或者是只设置一个校准时间以在上电后只进行一次时钟校准，背光亮度控制器12在进行读取LED驱动芯片14状态之前或者完成之后，在DC上发送符合所需编码规则的时钟信号给通路上的各LED驱动芯片14，以使各LED驱动芯片14将收到的时钟信号作为参考时钟，对LED驱动芯片14内部的时钟进行校准。

如此，在当前一帧图像的背光控制完成时，背光亮度控制器12或LED驱动芯片14没有发生已知的工作异常，即完成该帧图像的背光控制的通讯传输，等待下一帧图像的到来并重复上述每帧时间的背光控制工作过程。

上述Mini LED背光控制电路100，通过在背光亮度控制器12和LED驱动芯片14之间采用双线传输的通讯方式：对于背光亮度控制器12的每一个控制通道，都采用高速单向传输线和低速双向传输线的双线传输通讯，高速单向传输线用于传输背光控制数据包以及对通路上的LED驱动芯片14进行地址赋值，低速双向传输线用于进行通路的初始化，LED驱动芯片14状态反馈与在线时钟校准等，从而实现所需的Mini LED背光控制功能，有效实现单层PCB板或者玻璃基板上DCON到LED驱动芯片14的高效信号传输。在传输每帧背光数据的同时，能实时反馈当前LED驱动芯片14的状态，支持***应用复杂的要求，还可对LED驱动芯片14的时钟进行校准，从而调整对LED驱动芯片14的控制，双线专职协同，支持不同的信道编码方式，从而可扩展支持更复杂的背光***设计，达到适应性较强的技术效果。

在一个实施例中，如图3所示，DB和DC的信道编码方式可以但不限于采用1'b0或1'b1。其中，1'b0代表时钟信号的一个比特位宽内包括1/4的低电平和3/4的高电平，1'b1代表时钟信号的一个比特位宽内包括3/4的低电平和1/4的高电平。复位信号(reset)可采用一个比特位宽内全为低电平的信号。此外，还可以采用一个比特位宽内包括1/8的低电平和7/8的高电平的时钟信号，或者其他高低电平占比的编码方式的时钟信号或者复位信号，具体可以根据实际应用场景的需要进行选择，只要能够实现所需的时钟校准与电路复位功能即可。

通过上述DB和DC的双线传输通讯，可以扩展支持多样化的信道编码方式。

在一个实施例中，在背光亮度控制器12或LED驱动芯片14发生异常时，背光亮度控制器12还用于分别向高速单向传输线和低速双向传输线发送复位信号。

可以理解，在本实施例中，如果LED驱动芯片14在这步进行时钟校准的过程中，DCON或者LED驱动芯片14发生工作异常，DCON会在DB和DC上发送复位信号，以使电路复位后重新开始背光控制。

通过采用上述复位设计，可以在DCON或者LED驱动芯片14发生工作异常时，快速通过双线通讯实现电路复位，提高背光控制的自校正能力。

在一个实施例中，背光亮度控制器12通过高速单向传输线对通路上的各LED驱动芯片14进行地址赋值时，背光亮度控制器12在高速单向传输线上发送关闭指令；关闭指令用于指示通路上所有的LED驱动芯片14关闭高速单向传输线输出。背光亮度控制器12在高速单向传输线上发送地址赋值指令以及打开指令；地址赋值指令用于指示通路上第一颗LED驱动芯片14进行地址赋值，打开指令用于指示第一颗LED驱动芯片14在赋值后打开高速单向传输线输出。背光亮度控制器12在第一颗LED驱动芯片14完成地址赋值并打开高速单向传输线输出后，循环在高速单向传输线上发送地址赋值指令以及打开指令的操作，对通路上的其余LED驱动芯片14逐颗进行地址赋值。

可以理解，在本实施例中，DCON在DB上对通路上各LED驱动芯片14逐颗进行地址赋值的具体过程可以如下。首先DCON在DB上发送一个关闭所有LED驱动芯片14DB输出的关闭指令，当LED驱动芯片14收到关闭指令关闭DB信号线输出后，只有第一颗LED驱动芯片14能收到DCON的指令。而后DCON在DB上发送地址赋值的指令(可称为地址赋值指令)以及打开DB信号线输出的指令(可称为打开指令)，第一颗LED驱动芯片14在收到地址赋值指令后对自身进行地址赋值后打开DB输出，此时第一颗LED驱动芯片14和第二颗LED驱动芯片14都能接收到DCON的指令。而后DCON发送地址赋值指令和打开DB信号线输出的打开指令。由于第一颗LED驱动芯片14已经进行过地址赋值，再次收到指令后不会再有动作，而是第二颗LED驱动芯片14对自身进行地址赋值后(每颗LED驱动芯片14的地址不相同)，打开DB信号线输出，此时前三颗LED驱动芯片14都能收到DCON的指令。以此类推，完成对通路上所有LED驱动芯片14的地址赋值。

通过采用上述DCON通过DB对LED驱动芯片14的地址赋值控制，可以高效且准确完成所有LED驱动芯片14的地址赋值，通信效率与可靠性更高。

在一个实施例中，如图4所示，背光亮度控制器12包括数字控制电路122、缓冲器D1、缓冲器D2和信号发送器。数字控制电路122通过缓冲器D1向高速单向传输线DB发送信号。数字控制电路122通过缓冲器D2接收低速双向传输线DC上的信号并通过信号发送器向低速双向传输线DC发送信号。其中，信号发送器包括缓冲器D3和晶体管Q，缓冲器D3的输入端连接数字控制电路122，缓冲器D3的输出端连接晶体管Q的栅极，晶体管Q的漏极接入低速双向传输线DC，晶体管Q的源极接地。

可以理解，在上述实施例中，DB和DC的具体信号传输线路与背光亮度控制器12之间的连接结构可以有多种形式可选，只要能够实现所需的通讯功能即可。在本实施例中，优选的，DB和DC与背光亮度控制器12之间线路结构具体可以采用如图4所示的信号线路结构，其中，缓冲器D1作为接收器，用于接收传输线上传来的信号后再原样发送出去，例如从DCON发出来的信号先到第一颗LED驱动芯片14，然后经过第一颗LED驱动芯片14的缓冲器D1传给第二颗LED驱动芯片14。缓冲器D2也作为一个接收器，可用于分别接收DB和DC上的信号，而缓冲器D3和晶体管Q共同构成信号发送器，可以支持数字控制电路122向DC上发送信号，如反馈工作状态等。

DC实际上可视为一根开漏输出的信号总线，DCON和所有的LED驱动芯片14都可以往这根总线上发信号和收信号。图4示出了双传输线路与背光亮度控制器12内部各电路单元部分的连接关系示意，该结构可以避免增加电路结构的复杂度同时，提升电路可靠性并降低电路生产成本。

在一个实施例中，如图4所示，LED驱动芯片14包括数字控制电路142、缓冲器D1、缓冲器D2、缓冲器D4和信号发送器。数字控制电路142通过缓冲器D2接收高速单向传输线DB上的信号，数字控制电路142通过缓冲器D4接收低速双向传输线DC上的信号，数字控制电路142通过信号发送器向低速双向传输线DC发送信号，缓冲器D1用于接收高速单向传输线DB上的信号并转发至下一级的LED驱动芯片14。其中，信号发送器包括缓冲器D3和晶体管Q，缓冲器D3的输入端连接数字控制电路142，缓冲器D3的输出端连接晶体管Q的栅极，晶体管Q的漏极接入低速双向传输线DC，晶体管Q的源极接地。

可以理解，在上述实施例中，DB和DC的具体信号传输线路与LED驱动芯片14之间的连接结构可以有多种形式可选，只要能够实现所需的通讯功能即可。在本实施例中，优选的，DB和DC与LED驱动芯片14之间线路结构具体可以采用如图4所示的信号线路结构，其中，缓冲器D1作为接收器，用于接收传输线DB上传来的信号后再原样发送出去，例如从DCON发出来的信号先到第一颗LED驱动芯片14，然后经过第一颗LED驱动芯片14的缓冲器D1传给第二颗LED驱动芯片14，以此类推。LED驱动芯片14中的缓冲器D2也作为一个接收器，可用于接收DB上的信号，而缓冲器D3和晶体管Q共同构成信号发送器，可以支持数字控制电路142向DC上发送信号，如反馈工作状态等。LED驱动芯片14中的缓冲器D4也作为一个接收器，可用于接收DC上的信号。DC是开漏输出的总线方式，DCON和所有的LED驱动芯片14都没有动作(即关闭晶体管Q)的时候，DC上是高电平，DCON或者任一LED驱动芯片14有动作(即打开晶体管Q)，DC上是低电平。

图4示出了双传输线路与LED驱动芯片14内部各电路单元部分的连接关系示意，电阻R为开漏输出总线上的上拉电阻，采用上述线路结构可以避免增加电路结构的复杂度同时，进一步提升电路可靠性并降低电路生产成本。图4中，传输线上的箭头表示数据传输方向。其中，缓冲器D1、缓冲器D2、缓冲器D3、缓冲器D4和晶体管Q的具体选型，均可以根据具体应用的背光控制电路***的电路规格参数等确定，只要能够用于实现所需通讯线路功能即可。

在一个实施例中，还提供了一种显示设备，包括Mini LED单元板和上述的MiniLED背光控制电路100，Mini LED单元板包括多个Mini LED分区。

可以理解，关于本实施例中Mini LED背光控制电路100的说明限定，可以参照上述Mini LED背光控制电路100各实施例中的相应说明限定同理理解，此处不再赘述。本领域技术人员能够理解，此处所指的显示设备除包括Mini LED单元板和上述的Mini LED背光控制电路100之外，还可以包括其他电路结构，具体可以参照本领域中已有的Mini LED显示设备的结构组成同理理解，本说明书中不再一一展开详述。

上述显示设备，通过应用上述Mini LED背光控制电路100，在背光控制中采用双线传输通讯方式，有效实现单层PCB板或者玻璃基板上DCON到LED驱动芯片的高效信号传输。在传输每帧背光数据的同时，能实时反馈当前LED驱动芯片的状态，支持***应用复杂的要求，还可对LED驱动芯片的时钟进行校准，从而调整对LED驱动芯片的控制，双线专职协同，支持不同的信道编码方式，从而可扩展支持更复杂的背光***设计，达到适应性较强的技术效果。上述技术可对应转化成一种双线传输的Mini LED背光控制接口协议而进行推广应用，从而推进Mini LED显示设备的高背光控制性能的标准化。

在一个实施例中，如图5所示，还提供一种Mini LED背光控制方法，可应用于一种Mini LED背光控制电路，电路包括背光亮度控制器和N颗LED驱动芯片，背光亮度控制器的每条控制通道均采用一对传输线连接通道所辖的各LED驱动芯片，LED驱动芯片用于驱动所辖的Mini LED分区，N为不限于2的正整数；每一对传输线均包括高速单向传输线和低速双向传输线。上述方法可以包括如下控制步骤：

S12，背光亮度控制器在电路上电后分别向高速单向传输线和低速双向传输线发送复位信号；复位信号用于指示各LED驱动芯片进行复位操作；

S14，复位各LED驱动芯片后，背光亮度控制器向低速双向传输线上发送初始化命令；初始化命令用于指示各LED驱动芯片进行初始化操作；

S16，初始化各初始化LED驱动芯片后，背光亮度控制器通过高速单向传输线对通路上的各LED驱动芯片进行地址赋值；

S18，完成地址赋值后，背光亮度控制器在图像的每帧时间通过高速单向传输线向通路上的各LED驱动芯片传输背光控制数据包，以及通过低速双向传输线读取通路上的指定LED驱动芯片的工作状态；背光控制数据包用于指示各LED驱动芯片驱动所辖的Mini LED分区进行背光调节。

可以理解，关于本实施例中的LED背光控制电路的背光亮度控制器、LED驱动芯片、高速单向传输线和低速双向传输线的具体解释说明，可以参照上述LED背光控制电路100各实施例中的相应解释说明同理理解，此处不再重复叙述。

上述Mini LED背光控制方法，通过在背光亮度控制器和LED驱动芯片之间采用双线传输的通讯方式：对于背光亮度控制器的每一个控制通道，都采用高速单向传输线和低速双向传输线的双线传输通讯，高速单向传输线用于传输背光控制数据包以及对通路上的LED驱动芯片进行地址赋值，低速双向传输线用于进行通路的初始化，LED驱动芯片状态反馈与在线时钟校准等，从而实现所需的Mini LED背光控制功能，有效实现单层PCB板或者玻璃基板上DCON到LED驱动芯片的高效信号传输。在传输每帧背光数据的同时，能实时反馈当前LED驱动芯片的状态，支持***应用复杂的要求，还可对LED驱动芯片的时钟进行校准，从而调整对LED驱动芯片的控制，双线专职协同，支持不同的信道编码方式，从而可扩展支持更复杂的背光***设计，达到适应性较强的技术效果。

在一个实施例中，如和图6所示，上述方法还可以包括如下控制步骤：

在设定的校准时间节点，背光亮度控制器在读取指定LED驱动芯片的工作状态之前或之后，通过低速双向传输线向通路上的各LED驱动芯片发送设定编码规则的时钟信号；时钟信号用于指示各LED驱动芯片以时钟信号为参考时钟进行在线时钟校准，校准时间节点包括设定的单次校准时间点、每帧图像处理完成时的时间点或每M帧图像处理完成时的时间点，M为不小于2的正整数。

在一个实施例中，如和图6所示，上述方法还可以包括如下控制步骤：在背光亮度控制器或LED驱动芯片发生异常时，背光亮度控制器分别向高速单向传输线和低速双向传输线发送复位信号。

在一个实施例中，背光亮度控制器通过高速单向传输线对通路上的各LED驱动芯片进行地址赋值的过程，具体可以包括如下步骤：

背光亮度控制器在高速单向传输线上发送关闭指令；关闭指令用于指示通路上所有的LED驱动芯片关闭高速单向传输线输出；

背光亮度控制器在高速单向传输线上发送地址赋值指令以及打开指令；地址赋值指令用于指示通路上第一颗LED驱动芯片进行地址赋值，打开指令用于指示第一颗LED驱动芯片在赋值后打开高速单向传输线输出；

背光亮度控制器在第一颗LED驱动芯片完成地址赋值并打开高速单向传输线输出后，循环在高速单向传输线上发送地址赋值指令以及打开指令的步骤，直至完成通路上其余所有LED驱动芯片的地址赋值。

关于上述Mini LED背光控制方法各增加步骤或子步骤的具体解释说明，可以参照上述LED背光控制电路100各实施例中相应工作过程的解释说明同理理解，此处不再重复叙述。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可做出若干变形和改进，都属于本申请保护范围。因此本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种Mini LED背光控制电路，其特征在于，包括背光亮度控制器和N颗LED驱动芯片，所述背光亮度控制器的每条控制通道均采用一对传输线连接通道所辖的各所述LED驱动芯片，所述LED驱动芯片用于驱动所辖的Mini LED分区，N为不限于2的正整数；

每一对所述传输线均包括高速单向传输线和低速双向传输线，在电路上电后，所述背光亮度控制器分别向所述高速单向传输线和所述低速双向传输线发送复位信号，各所述LED驱动芯片收到所述复位信号后进行复位操作；

复位各所述LED驱动芯片后，所述背光亮度控制器向所述低速双向传输线上发送初始化命令，各所述LED驱动芯片收到所述初始化命令后进行初始化操作；

初始化各初始化所述LED驱动芯片后，所述背光亮度控制器通过所述高速单向传输线对通路上的各所述LED驱动芯片进行地址赋值；

完成地址赋值后，在图像的每帧时间所述背光亮度控制器通过所述高速单向传输线向通路上的各所述LED驱动芯片传输背光控制数据包，以及通过所述低速双向传输线读取通路上的指定所述LED驱动芯片的工作状态；所述背光亮度控制器还用于通过所述低速双向传输线对通路上的各所述LED驱动芯片进行在线时钟校准。

2.根据权利要求1所述的Mini LED背光控制电路，其特征在于，在所述背光亮度控制器或所述LED驱动芯片发生异常时，所述背光亮度控制器还用于分别向所述高速单向传输线和所述低速双向传输线发送复位信号。

3.根据权利要求1或2所述的Mini LED背光控制电路，其特征在于，所述背光亮度控制器通过所述高速单向传输线对通路上的各所述LED驱动芯片进行地址赋值时，所述背光亮度控制器在所述高速单向传输线上发送关闭指令；所述关闭指令用于指示通路上所有的所述LED驱动芯片关闭所述高速单向传输线输出；

所述背光亮度控制器在所述高速单向传输线上发送地址赋值指令以及打开指令；所述地址赋值指令用于指示通路上第一颗所述LED驱动芯片进行地址赋值，所述打开指令用于指示第一颗所述LED驱动芯片在赋值后打开所述高速单向传输线输出；

所述背光亮度控制器在第一颗所述LED驱动芯片完成地址赋值并打开所述高速单向传输线输出后，循环在所述高速单向传输线上发送地址赋值指令以及打开指令的操作，对通路上的其余所述LED驱动芯片逐颗进行地址赋值。

4.根据权利要求3所述的Mini LED背光控制电路，其特征在于，所述背光亮度控制器包括数字控制电路、缓冲器D1、缓冲器D2和信号发送器，所述数字控制电路通过所述缓冲器D1向所述高速单向传输线发送信号；

所述数字控制电路通过所述缓冲器D2接收所述低速双向传输线上的信号并通过所述信号发送器向所述低速双向传输线发送信号；

其中，所述信号发送器包括缓冲器D3和晶体管Q，所述缓冲器D3的输入端连接所述数字控制电路，所述缓冲器D3的输出端连接所述晶体管Q的栅极，所述晶体管Q的漏极接入所述低速双向传输线，所述晶体管Q的源极接地。

5.根据权利要求3所述的Mini LED背光控制电路，其特征在于，所述LED驱动芯片包括数字控制电路、缓冲器D1、缓冲器D2、缓冲器D4和信号发送器；

所述数字控制电路通过所述缓冲器D2接收所述高速单向传输线上的信号，所述数字控制电路通过所述缓冲器D4接收所述低速双向传输线上的信号，所述数字控制电路通过所述信号发送器向所述低速双向传输线发送信号，所述缓冲器D1用于接收所述高速单向传输线上的信号并转发至下一级的所述LED驱动芯片；

其中，所述信号发送器包括缓冲器D3和晶体管Q，所述缓冲器D3的输入端连接所述数字控制电路，所述缓冲器D3的输出端连接所述晶体管Q的栅极，所述晶体管Q的漏极接入所述低速双向传输线，所述晶体管Q的源极接地。

6.一种显示设备，其特征在于，包括Mini LED单元板和权利要求1至5任一项所述的Mini LED背光控制电路，所述Mini LED单元板包括多个Mini LED分区。

7.一种Mini LED背光控制方法，应用于一种Mini LED背光控制电路，所述电路包括背光亮度控制器和N颗LED驱动芯片，所述背光亮度控制器的每条控制通道均采用一对传输线连接通道所辖的各所述LED驱动芯片，所述LED驱动芯片用于驱动所辖的Mini LED分区，N为不限于2的正整数；每一对所述传输线均包括高速单向传输线和低速双向传输线，其特征在于，所述方法包括：

所述背光亮度控制器在电路上电后分别向所述高速单向传输线和所述低速双向传输线发送复位信号；所述复位信号用于指示各所述LED驱动芯片进行复位操作；

复位各所述LED驱动芯片后，所述背光亮度控制器向所述低速双向传输线上发送初始化命令；所述初始化命令用于指示各所述LED驱动芯片进行初始化操作；

初始化各初始化所述LED驱动芯片后，所述背光亮度控制器通过所述高速单向传输线对通路上的各所述LED驱动芯片进行地址赋值；

完成地址赋值后，所述背光亮度控制器在图像的每帧时间通过所述高速单向传输线向通路上的各所述LED驱动芯片传输背光控制数据包，以及通过所述低速双向传输线读取通路上的指定所述LED驱动芯片的工作状态；所述背光控制数据包用于指示各所述LED驱动芯片驱动所辖的Mini LED分区进行背光调节。

8.根据权利要求7所述的Mini LED背光控制方法，其特征在于，还包括：

在设定的校准时间节点，所述背光亮度控制器在读取指定所述LED驱动芯片的工作状态之前或之后，通过所述低速双向传输线向通路上的各所述LED驱动芯片发送设定编码规则的时钟信号；所述时钟信号用于指示各所述LED驱动芯片以所述时钟信号为参考时钟进行在线时钟校准，所述校准时间节点包括设定的单次校准时间点、每帧图像处理完成时的时间点或每M帧图像处理完成时的时间点，M为不小于2的正整数。

9.根据权利要求7或8所述的Mini LED背光控制方法，其特征在于，还包括：

在所述背光亮度控制器或所述LED驱动芯片发生异常时，所述背光亮度控制器分别向所述高速单向传输线和所述低速双向传输线发送复位信号。

10.根据权利要求9所述的Mini LED背光控制方法，其特征在于，所述背光亮度控制器通过所述高速单向传输线对通路上的各所述LED驱动芯片进行地址赋值的过程，包括：

所述背光亮度控制器在所述高速单向传输线上发送关闭指令；所述关闭指令用于指示通路上所有的所述LED驱动芯片关闭所述高速单向传输线输出；

所述背光亮度控制器在所述高速单向传输线上发送地址赋值指令以及打开指令；所述地址赋值指令用于指示通路上第一颗所述LED驱动芯片进行地址赋值，所述打开指令用于指示第一颗所述LED驱动芯片在赋值后打开所述高速单向传输线输出；

所述背光亮度控制器在第一颗所述LED驱动芯片完成地址赋值并打开所述高速单向传输线输出后，循环在所述高速单向传输线上发送地址赋值指令以及打开指令的步骤，直至完成通路上其余所有所述LED驱动芯片的地址赋值。

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