CN114023269B - 单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种单片集成光信号接收模块的Mini/Micro‑LED驱动芯片，包括：光信号接收模块，接收光信号，并将光信号处理后输出至解码器；解码器，接收光电信号接收模块输出的信号并解码，输出第一数据、第二数据及第三数据；列驱动缓存，接收第一数据并将第一数据输出至连接列驱动缓存的列输出驱动通道；多个列输出驱动通道，接收列驱动缓存输出的第一数据，通过RGB三基色PWM恒流驱动输出；行扫描控制器，接收第二数据并将第二数据输出至连接行扫描控制器的行输出驱动通道；多个行输出驱动通道，接收行扫描控制器输出的第二数据；增益控制器，接收第三数据以调节连接增益控制器的恒流发生器输出电流的大小；以及行扫电源开关，用于控制行输出电路的连接或断开。

Description

单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片
技术领域
本公开涉及LED驱动芯片技术领域，本公开尤其涉及一种单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片。
背景技术
Mini-LED作为新一代背光/显示方案在快速渗透原来小间距LED市场，规模迅速提升。据LEDinside数据显示，预计到2023年整体MiniLED产值超过10亿美元，其中LED显示屏以及大尺寸电视将成为MiniLED未来应用的主流产品。传统LCD屏幕会配备LED背光，但普通LCD屏幕背光往往只支持统一调节，不能单独调节某一个区域的明暗。Mini-LED显示技术的背光光源芯片大小在50微米到200微米左右，比传统LED背光芯片小很多。在Mini-LED技术加持下，屏幕有了多背光分区，可以单独控制屏幕某一小块区域的亮度，极大提升对比度，这是普通LCD屏幕无法实现的。采用Mini-LED技术的屏幕还拥有长寿命、不易烧屏等优势，实现规模量产后成本还会比OLED屏幕更低。
目前，Mini-LED量产技术都还仍存难点：首先，由于Mini-LED点间距越来越小，屏幕使用的LED芯片数量也越来越多，如下表所示：
Figure BDA0003304583760000011
这导致驱动集成度增加。再加上因为使用大量驱动IC和LED芯片，使得PCB快速散热也出现困难，而热量会使驱动IC模块产生偏色的问题，因此高集成和低功耗的驱动IC是显示屏驱动IC的发展方向。其次，区域调光，对于Mini-LED的背光应用来说，目前的静态调光技术因为需要串联IC数量，驱动电路成本高昂，IC控制I/O数量庞大，驱动电路体积大，背光刷新频率低且容易有闪烁感，因此已经难以满足新型Mini-LED背光技术的需求，区域调光的驱动IC恰好可以弥补静态调光的缺点，但是在采用区域调光的方案时，还面临Mini-LED背光分区亮度和均匀度的提升、刷新频率的提升、背光光效的提升、高集成度、精细调光分辨率等一系列问题。第三，通讯带宽频率增大，如表1所示。有线通讯频率(CLK)最高不超过25Mb/s且电磁兼容极难处理，在高密度显示屏应用中，必须在屏驱动芯片中增加颜色引擎自主产生每个像素的颜色，无法再采用普通屏类似的串行拼接方式。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种光电信号接收模块以及单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片。
根据本公开的一个方面，提供一种单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，包括：
光信号接收模块，接收光信号，中和光信号接收模块的暗电流，将光信号经光信号接收模块处理后输出至解码器；
解码器，接收光电信号接收模块输出的信号并解码，输出第一数据、第二数据及第三数据，所述第一数据为列驱动控制数据，所述第二数据为行驱动控制数据，所述第三数据为恒流控制数据；
列驱动缓存，接收所述第一数据并将所述第一数据输出至连接列驱动缓存的列输出驱动通道；
多个列输出驱动通道，接收列驱动缓存输出的第一数据，通过RGB三基色PWM恒流驱动输出；
行扫描控制器，接收所述第二数据并将所述第二数据输出至连接行扫描控制器的行输出驱动通道；
多个行输出驱动通道，接收行扫描控制器输出的第二数据；
增益控制器，接收所述第三数据以调节连接所述增益控制器的恒流发生器输出电流的大小；以及，
行扫电源开关，用于控制行输出电路的连接或断开。
根据本公开至少一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，所述单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片还包括：
退耦电路，分别连接所述列输出驱动通道和行输出驱动通道，用于保证输出电压的稳定性；
省电模式控制电路，在光信号接收模块没有光信号输入时，省电模式控制电路关闭集成光信号接收模块的驱动芯片所有电路的电源，所有缓存保持不变，用于节省耗电；以及，
预充电电路，连接列驱动缓存，用于对列驱动缓存进行预充电。
根据本公开至少一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，所述光信号接收模块包括：
光电探测器阵列，接收光信号，将光信号转换为电流信号并输出至连接光电探测器阵列的第一前置跨阻放大器，输出中和暗电流信号至连接光电探测阵列的第二前置跨阻放大器；
第一前置跨阻放大器，接收所述光电探测器阵列输出的电流信号，将电流信号转换为第一电压信号并输出至连接第一前置跨阻放大器的限幅放大器；
第二前置跨阻放大器，接收所述光电探测器阵列输出的中和暗电流信号，将中和暗电流信号转换为第二电压信号并输出至连接第二前置跨阻放大器的限幅放大器；
限幅放大器，接收第一前置跨阻放大器输出的第一电压信号和第二前置跨阻放大器输出的第二电压信号，并将第一电压信号和第二电压信号差分运算后放大，输出放大信号至连接限幅放大器的输出缓存器；以及，
输出缓存器，接收所述限幅放大器输出的放大信号，并输出放大信号。
根据本公开至少一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，所述光电探测器阵列包括：
多个有效硅基光电探测二极管，所述有效硅基光电探测二极管接收光信号；以及，
多个虚拟硅基光电探测二极管，所述虚拟硅基光电探测二极管中和光信号接收模块的暗电流。
根据本公开至少一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，所述有效光电探测二极管将650nm或850nm光信号转换为电流信号。
根据本公开至少一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，所述光电探测器阵列的分布方式为栅格分布式，所述有效硅基光电二极管和虚拟硅基光电二极管于所述栅格处交错均匀分布。
根据本公开至少一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，所述有效硅基光电二极管的N极相连，连接后的N极接入所述第一前置跨阻放大器的输入端。
根据本公开至少一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，所述虚拟硅基光电二极管的N极相连，连接后的N极接入所述第二前置跨阻放大器的输入端。
根据本公开至少一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，所述有效硅基光电二极管的P极和虚拟硅基光电二极管的P极连接后接地。
根据本公开至少一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，所述有效硅基光电探测二极管，包括：
P衬底；
深N阱，位于P衬底上，提升硅基光电探测二极管对于深入射程度的长波长光子的吸收能力；
N阱，位于深N阱上方；
N型重掺杂区，位于N阱上方，与N阱形成高低结构，所述高低结构用于减少表面复合加速光生少子向空间电荷区的扩散；
2个P阱，位于衬底上，分别位于N阱两侧，与N阱处于一个平面；
2个P型重掺杂区，分别位于2个P阱上方；
2个阳极，分别位于2个P+上方；以及，
2个阴极，位于N+上方。
根据本公开至少一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，所述N+、N阱、深N阱以及P衬底组成的结构接收波长的范围为600nm-850nm。
根据本公开至少一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，所述虚拟硅基光电二极管包括：
P衬底；
深N阱，位于P衬底上，提升硅基光电探测二极管对于深入射程度的长波长光子的吸收能力；
N阱，位于深N阱上方；
N型重掺杂区，位于N阱上方，与N阱形成高低结构，所述高低结构用于减少表面复合加速光生少子向空间电荷区的扩散；
2个P阱，位于衬底上，分别位于N阱两侧，与N阱处于一个平面；
2个P型重掺杂区，分别位于2个P阱上方；
2个阳极，分别位于2个P+上方；
2个阴极，位于N+上方；以及，
虚拟金属层，位于N+上方的光敏表面，和阴极、阳极处于一个平面。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据本公开的一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片结构示意图。
图2是根据本公开的一个实施方式的光电信号接收模块结构示意图。
图3是根据本公开的一个实施方式的有效硅基光电探测二极管结构示意图。
图4是根据本公开的一个实施方式的虚拟硅基光电探测二极管结构示意图。
图5是根据本公开的一个实施方式的硅基光电探测二极管的栅格分布方式示意图。
图6是根据本公开的一个实施方式的驱动显示解决方案结构示意图。
图7是传统的驱动显示解决方案结构示意图。
附图标记说明
A0 光电信号接收模块
PD1 有效光电探测二极管
PD2 虚拟光电探测二极管
U0 电源退耦电路
U1 省电模式控制电路
U7 行扫描控制
U8 退耦电源
U10 预充电电路
U11 增益控制器
U12A 第一跨阻放大器模块
U12B 第二跨阻放大器模块
U13A 限幅放大器
U16B 输出缓存器
U9 恒流发生器
U90 解码器
U91 列驱动缓存。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上“、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
本文使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
图1是根据本公开的一个实施方式的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片结构示意图。
如图1所示，单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，包括：
光信号接收模块A0，接收光信号，中和光信号接收模块A0的暗电流，将光信号经光信号接收模块处理后输出至解码器；
解码器U90，接收光电信号接收模块输出的信号并解码，输出第一数据、第二数据及第三数据，第一数据为列驱动控制数据，第二数据为行驱动控制数据，第三数据为恒流控制数据；
列驱动缓存U91，接收第一数据并将第一数据输出至连接列驱动缓存的列输出驱动通道；
多个列输出驱动通道(P0，P1……P15)，接收列驱动缓存输出的第一数据，通过RGB三基色PWM恒流驱动输出；
行扫描控制器U7，接收第二数据并将第二数据输出至连接行扫描控制器的行输出驱动通道；
多个行输出驱动通道(SW0，SW1……SW15)，接收行扫描控制器输出的第二数据；
增益控制器U11，接收第三数据以调节连接增益控制器的恒流发生器输出电流的大小；以及，
行扫电源开关U2，用于控制行输出电路的连接或断开。
其中，单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片还包括：
退耦电路U8，分别连接列输出驱动通道和行输出驱动通道，用于保证输出电压的稳定性；
省电模式控制电路U1，在光信号接收模块没有光信号输入时，省电模式控制电路关闭集成光信号接收模块的驱动芯片所有电路的电源，所有缓存保持不变，用于节省耗电；以及，
预充电电路U10，连接列驱动缓存，用于对列驱动缓存进行预充电。
单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片工作于被动驱动模式，具体工作过程包括：
所有控制信号通过光通讯传输被有效光电探测二极管PD1接收，有效光电探测二极管PD1将650nm或850nm光信号转换为电流信号，接着此电流信号在第一跨阻放大器模块U12A中被转换为第一电压信号；虚拟光电探测二极管PD2中和光信号接收模块的暗电流，中和了暗电流后生成中和暗电流信号，中和暗电流信号在第二跨阻放大器模块U12B中北转换为第二电压信号；第一电压信号和第二电压信号一起通过限幅放大器U13A进一步差分放大；放大后的信号经过输出缓存器U16B输入解码器U90中解码。
经解码器U90解码后，生成第一数据为16通道48列驱动控制数据，生成第二数据为行驱动控制数据，生成第三数据为恒流控制数据。
第一数据(16通道48列驱动控制数据)发送至列驱动缓存U91，缓存输出驱动通道0～通道15合计16列通道，每个通道包含红R、绿G、蓝B三基色PWM恒流驱动输出。退耦电源U8连接16通道，以保证输出电压的稳定性。
第二数据(行驱动控制数据)发送至行扫描控制器U7，行扫描控制器U7控制16通道行扫描PMOS管SW0、SW1……SW15输出，D0、D1……D15分别为每路行扫描输出保护二极管，每个通道均有电源退耦电路U0保证输出电压的稳定。
第三数据(恒流控制数据)发送至增益控制U11调节恒流发生器U9输出的电流大小。
进一步地，芯片如没有收到光通讯则直接进入省电模式，U2行扫描电源开关关闭，所有缓存保持不变。
进一步地，预充电电路U10对列驱动缓存U91进行预充电。
进一步地，在光信号接收模块没有光信号输入时，省电模式控制电路U1关闭集成光信号接收模块的驱动芯片所有电路的电源，所有缓存保持不变，用于节省耗电。
本发明提供的集成光接收模块的驱动芯片，该芯片应可以用于显示屏Mini/Micro-LED驱动方案中。其突出的特点是实现在标准工艺下一个Si基片上实现光电集成，集成光探测器元件、光信号处理、LED驱动等多芯片于一个芯片，既可接收光通信信号，又兼备LED阵列的行驱动和列驱动功能，这样可以降低成本，减少引线带来的寄生电容，防止EMI/EMC干扰提高性能等。本发明提供的集成光接收模块的驱动芯片，是一款Mini/Micro-LED芯片，是一款光电集成的芯片，旨在解决现有Mini/Micro-LED驱动方案复杂且EMI/EMC干扰严重的问题。
本发明实施例附图标记是装置或芯片构成部件的编号说明，可能其中的编号与市面上的现有产品一致的情况，本发明编号的部件并不局限于市面上现有的特定产品类型。
图2是根据本公开的一个实施方式的光电信号接收模块结构示意图。
如图2所示，光信号接收模块，包括：
光电探测器阵列，接收光信号，将光信号转换为电流信号并输出至连接光电探测器阵列的第一前置跨阻放大器U12A，输出中和暗电流信号至连接光电探测阵列的第二前置跨阻放大器U12B；
第一前置跨阻放大器U12A，接收光电探测器阵列输出的电流信号，将电流信号转换为第一电压信号并输出至连接第一前置跨阻放大器的限幅放大器；
第二前置跨阻放大器U12B，接收光电探测器阵列输出的中和暗电流信号，将中和暗电流信号转换为第二电压信号并输出至连接第二前置跨阻放大器的限幅放大器；
限幅放大器U13A，接收第一前置跨阻放大器输出的第一电压信号和第二前置跨阻放大器输出的第二电压信号，并将第一电压信号和第二电压信号差分运算后放大，输出放大信号至连接限幅放大器的输出缓存器；以及，
输出缓存器U16B，接收限幅放大器输出的放大信号，并输出放大信号。
其中，光信号接收模块还包括第一反馈电阻RF1和第二反馈电阻RF2，第一反馈电阻RF1分别连接第一前置跨阻放大器的输出端和输出缓存器的输入端，第二反馈电阻RF2分别连接第二前置跨阻放大器的输出端和输出缓存器的输入端。
其中，光电探测器阵列包括：
多个有效硅基光电探测二极管PD1，有效硅基光电探测二极管PD1接收光信号；以及，
多个虚拟硅基光电探测二极管PD2，虚拟硅基光电探测二极管PD2中和暗电流。
其中，有效光电探测二极管PD1将650nm或850nm光信号转换为电流信号。
其中，光电探测器阵列的分布方式为栅格分布式，有效硅基光电二极管和虚拟硅基光电二极管于栅格处交错均匀分布。
其中，有效硅基光电二极管的N极相连，连接后的N极接入第一前置跨阻放大器的输入端。
其中，虚拟硅基光电二极管的N极相连，连接后的N极接入第二前置跨阻放大器的输入端。
其中，有效硅基光电二极管的P极和虚拟硅基光电二极管的P极连接后接地。
其中，有效硅基光电探测二极管，包括：
P衬底；
深N阱，位于P衬底上，提升硅基光电探测二极管对于深入射程度的长波长光子的吸收能力；
N阱，位于深N阱上方；
N型重掺杂区(N+)，位于N阱上方，与N阱形成高低结构，高低结构用于减少表面复合加速光生少子向空间电荷区的扩散；
2个P阱，位于衬底上，分别位于N阱两侧，与N阱处于一个平面；
2个P型重掺杂区(P+)，分别位于2个P阱上方；
2个阳极，分别位于2个P+上方；以及，
2个阴极，位于N+上方。
其中，N+(N型重掺杂区)、N阱、深N阱以及P衬底组成的结构接收波长的范围为600nm-850nm。
其中，虚拟硅基光电二极管包括：
P衬底；
深N阱，位于P衬底上，提升硅基光电探测二极管对于深入射程度的长波长光子的吸收能力；
N阱，位于深N阱上方；
N型重掺杂区(N+)，位于N阱上方，与N阱形成高低结构，高低结构用于减少表面复合加速光生少子向空间电荷区的扩散；
2个P阱，位于衬底上，分别位于N阱两侧，与N阱处于一个平面；
2个P型重掺杂区(P+)，分别位于2个P阱上方；
2个阳极，分别位于2个P+上方；
2个阴极，位于N+上方；以及，
虚拟金属层，位于N+上方的光敏表面，和阴极、阳极处于一个平面。
本发明提供的光信号接收模块，替代了SPI协议接口模块，这样将电信号通信直接改为光信号通信。这个光接收模块包括集成的光电探测器阵列、前置跨组放大电路、限幅放大器及输出缓存模块。光探测器阵列是采用标准工艺下一同流片研制。在无光线照射的情况之下，硅基光电探测二极管内依然存在微弱的暗电流。为了排除暗电流造成的影响，本发明采用一个有效硅基光电探测二极管(Active PD)搭配一个虚拟硅基光电探测二极管(Dummy PD)的结构，构成硅基光电探测器阵列。
图3是根据本公开的一个实施方式的有效硅基光电探测二极管结构示意图。
如图3所示，有效硅基光电探测二极管，包括：
P衬底；
深N阱，位于P衬底上，提升硅基光电探测二极管对于深入射程度的长波长光子的吸收能力；
N阱，位于深N阱上方；
N型重掺杂区(N+)，位于N阱上方，与N阱形成高低结构，高低结构用于减少表面复合加速光生少子向空间电荷区的扩散；
2个P阱，位于衬底上，分别位于N阱两侧，与N阱处于一个平面；
2个P型重掺杂区(P+)，分别位于2个P阱上方；
2个阳极，分别位于2个P+上方；以及，
2个阴极，位于N+上方。
图4是根据本公开的一个实施方式的虚拟硅基光电探测二极管结构示意图。
如图4所示，虚拟硅基光电探测二极管，包括：
P衬底；
深N阱，位于P衬底上，提升硅基光电探测二极管对于深入射程度的长波长光子的吸收能力；
N阱，位于深N阱上方；
N型重掺杂区(N+)，位于N阱上方，与N阱形成高低结构，所述高低结构用于减少表面复合加速光生少子向空间电荷区的扩散；
2个P阱，位于衬底上，分别位于N阱两侧，与N阱处于一个平面；
2个P型重掺杂区(P+)，分别位于2个P阱上方；
2个阳极，分别位于2个P+上方；
2个阴极，位于N+上方；以及，
虚拟金属层，位于N+上方的光敏表面，和阴极、阳极处于一个平面。
虚拟光电探测二极管不能接收光信号。
可见，除虚拟金属层外，虚拟硅基光电探测二极管和有效硅基光电探测二极管结构相同。
图5是根据本公开的一个实施方式的硅基光电探测二极管的栅格分布方式示意图。
如图5所示，栅格化分布的硅基光电探测二极管阵列，有效硅基光电二极管和虚拟硅基光电二极管交错均匀分布，该阵列替代传统的单个硅基光电探测二极管，其功能并未发生改变，但光信号接收的精确性得到了提升。整体光敏面积500μm*500μm。将有效二极管和虚拟二极管都连接到后续的前置跨阻放大器。前置跨阻放大器的作用是将光电探测器输出的微弱的电流信号转换成电压信号。经过放大的两个输出电压分别连接到限幅差分运算放大器的两个输入端，实现输出电压值的相减，消除了暗电流的影响。
图6是根据本公开的一个实施方式的驱动显示解决方案结构示意图。
如图6所示，本发明提供的驱动显示解决方案，驱动器或显卡(FPGA实现)把8K图像信号分解成每一模块驱动芯片(如16行64列)的串行控制信号(带宽在百兆以上)，通过分光镜分成上百路(视拼接屏用了多少颗驱动芯片)光信号，通过光纤同时传输控制每一颗新型的驱动芯片，因通讯带宽足够，本LED驱动芯片只需实现逻辑控制功能，无需任何高成本的颜色引擎；另外还永久解决原方案SPI通讯的EMI/EMC干扰问题，未来Micro-LED电视或显示屏无需使用金属外壳屏蔽，大幅降低整体成本、体积和重量，为Micro-LED电视进入家居扫除最后一道障碍。
图7是传统的驱动显示解决方案结构示意图。
如图7所示，传统的Mini-LED驱动显示解决方案，把驱动器或显卡(FPGA实现)通过网线把8K图像信号经过接收卡转换为多路SPI协议去控制LED驱动芯片，此驱动显示解决方案中每个模块必须配的一张控制卡。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式/方式”、“一些实施方式/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须的是相同的实施方式/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式/方式或示例以及不同实施方式/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (6)

1.一种单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，其特征在于，包括：
光信号接收模块，接收光信号，中和光接收信号模块的暗电流，将光信号经光信号接收模块处理后输出至解码器；
解码器，接收光电信号接收模块输出的信号并解码，输出第一数据、第二数据及第三数据，所述第一数据为列驱动控制数据，所述第二数据为行驱动控制数据，所述第三数据为恒流控制数据；
列驱动缓存，接收所述第一数据并将所述第一数据输出至连接列驱动缓存的列输出驱动通道；
多个列输出驱动通道，接收列驱动缓存输出的第一数据，通过RGB三基色PWM恒流驱动输出；
行扫描控制器，接收所述第二数据并将所述第二数据输出至连接行扫描控制器的行输出驱动通道；
多个行输出驱动通道，接收行扫描控制器输出的第二数据；
增益控制器，接收所述第三数据以调节连接所述增益控制器的恒流发生器输出电流的大小；以及
行扫电源开关，用于控制行输出电路的连接或断开；
所述驱动芯片还包括：
退耦电路，分别连接所述列输出驱动通道和行输出驱动通道，用于保证输出电压的稳定性；
省电模式控制电路，在光信号接收模块没有光信号输入时，省电模式控制电路关闭集成光信号接收模块的驱动芯片所有电路的电源，所有缓存保持不变，用于节省耗电；以及
预充电电路，连接列驱动缓存，用于对列驱动缓存进行预充电；
其中，所述光信号接收模块包括：
光电探测器阵列，接收光信号，将光信号转换为电流信号并输出至连接光电探测器阵列的第一前置跨阻放大器，输出中和暗电流信号至连接光电探测阵列的第二前置跨阻放大器；
第一前置跨阻放大器，接收所述光电探测器阵列输出的电流信号，将电流信号转换为第一电压信号并输出至连接第一前置跨阻放大器的限幅放大器；
第二前置跨阻放大器，接收所述光电探测器阵列输出的中和暗电流信号，将中和暗电流信号转换为第二电压信号并输出至连接第二前置跨阻放大器的限幅放大器；
限幅放大器，接收第一前置跨阻放大器输出的第一电压信号和第二前置跨阻放大器输出的第二电压信号，并将第一电压信号和第二电压信号差分运算后放大，输出放大信号至连接限幅放大器的输出缓存器；以及
输出缓存器，接收所述限幅放大器输出的放大信号，并输出放大信号；
其中，所述光电探测器阵列包括：
多个有效硅基光电探测二极管，所述有效硅基光电探测二极管接收光信号；以及
多个虚拟硅基光电探测二极管，所述虚拟硅基光电探测二极管中和光信号接收模块的暗电流；
其中，所述光电探测器阵列的分布方式为栅格分布式，所述有效硅基光电探测二极管和虚拟硅基光电探测二极管于所述栅格处交错均匀分布。
2.根据权利要求1所述的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，其特征在于，所述有效硅基光电探测二极管的N极相连，连接后的N极接入所述第一前置跨阻放大器的输入端。
3.根据权利要求1所述的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，其特征在于，所述虚拟硅基光电探测二极管的N极相连，连接后的N极接入所述第二前置跨阻放大器的输入端。
4.根据权利要求1所述的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，其特征在于，所述有效硅基光电探测二极管的P极和虚拟硅基光电探测二极管的P极连接后接地。
5.根据权利要求1所述的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，其特征在于，所述有效硅基光电探测二极管，包括：
P衬底；
深N阱，位于P衬底上，提升硅基光电探测二极管对于深入射程度的长波长光子的吸收能力；
N阱，位于深N阱上方；
N型重掺杂区，位于N阱上方，与N阱形成高低结构，所述高低结构用于减少表面复合加速光生少子向空间电荷区的扩散；
2个P阱，位于衬底上，分别位于N阱两侧，与N阱处于一个平面；
2个P型重掺杂区，分别位于2个P阱上方；
2个阳极，分别位于2个P+上方；以及
2个阴极，位于N+上方。
6.根据权利要求1所述的单片集成光信号接收模块的Mini/Micro-LED驱动芯片，其特征在于，所述虚拟硅基光电探测二极管包括：
P衬底；
深N阱，位于P衬底上，提升硅基光电探测二极管对于深入射程度的长波长光子的吸收能力；
N阱，位于深N阱上方；
N型重掺杂区，位于N阱上方，与N阱形成高低结构，所述高低结构用于减少表面复合加速光生少子向空间电荷区的扩散；
2个P阱，位于衬底上，分别位于N阱两侧，与N阱处于一个平面；
2个P型重掺杂区，分别位于2个P阱上方；
2个阳极，分别位于2个P+上方；
2个阴极，位于N+上方；以及
虚拟金属层，位于N+上方的光敏表面，和阴极、阳极处于一个平面。
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