发光元件阵列广告牌及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发光元件阵列广告牌及其控制方法，特别是指一种具有防止拖影(ghost image)功能的发光元件阵列广告牌及其控制方法。
【背景技术】
[0002]图1A显示一种现有技术发光二极管(light emitting d1de, LED)阵列广告牌100示意图。如图1A所示，LED阵列广告牌100包含LED阵列电路110、多个线开关电路120、与多个通道开关电路130。其中LED阵列电路110包含多个LED元件LEDlA?LED4D，排列成多个线(Iine)Line N-1?Line N+2与多个通道(channel)CHl?CH4。LED阵列广告牌100的基本操作方式，是利用线扫描的方式，于一画格(frame)中，依序对LED阵列电路110中的不同线，供应一导通电压VDD，并于下一线导通前，停止对该线供应导通电压VDD;另一方面，于适当时点电连接特定通道至一电流源，使得LED阵列电路110中一预设LED元件导通，因而显示出设定的图案。举例而言，如图1A所示，例如要导通线Line N通道CH3的LED元件LED3B，则以线操作讯号控制对应线Line N的线开关电路120 (如图1B所示)，使其中的开关SI导通，且开关S2不导通，以电连接线Line N的线节点NLN至导通电压VDD ；同时以通道操作讯号控制对应通道CH3的通道开关电路130 (如图1C所示)，使其中的开关S3导通，以电连接通道CH3的通道节点NC3至其中的电流源CSl，使得LED导通电流流经线Line N通道CH3的LED元件LED3B，而使该LED元件LED3B发光。
[0003]—般而言，LED阵列广告牌100于正常操作时,会产生拖影(ghost image)的问题，拖影又分为上拖影与下拖影。请参阅图1D，一种测试LED阵列广告牌100的方式，是利用导通LED阵列电路110 (由圆圈所形的阵列所示意)中，一斜角在线的LED元件(由白色圆圈所形的对角线所示意)，来测试LED阵列广告牌100是否正常操作。而在测试中，常见位于斜角在线的LED元件的上方的斜角在线的LED元件(由灰色圆圈所形的斜角线所示意)，亦发出微亮，这种现象称为上拖影。上拖影现象的成因来自于线开关电路120中的寄生电容CR。为解释此现象，请参阅图1A，例如在前述测试中，线操作讯号依序使对应的线开关电路120电连接线Line N-1的线节点NLN-1与线Line N的线节点NLN至导通电压VDD。而通道操作讯号亦对应依序使对应的通道开关电路130电连接通道CH4的通道节点NC4与通道CH3的通道节点NC3至其中的电流源CSl，以依序导通线Line N-1通道CH4的LED元件LED4A与线Line N通道CH3的LED元件LED3B，其余以此类推。当线节点NLN-1不电连接至导通电压VDD后，线Line N-1中的线开关电路120中的寄生电容CR仍存有电荷，使得当通道CH3中的通道开关电路130电连接通道节点NC3至其中的电流源CSl时，线Line N-1中的线开关电路120中寄生电容CR内的电荷经由LED元件LED3A至通道节点NC3，再经由通道CH3中的电流源CSl至接地电位释放，以致坐标位于线Line N-1通道CH3上的LED元件LED3A导通，以此类推，而致产生如图1D中，椭圆虚线所示意的上拖影。
[0004]请参阅图2A与2B，在前述测试中，亦常见位于斜角在线的LED元件的下方的斜角在线的LED元件(在图2B中由灰色圆圈所形的斜角线所示意)，亦发出微亮，这种现象称为下拖影。下拖影现象的成因来自于通道开关电路130中的寄生电容CC。为解释此现象，请参阅图2A与2B，例如在前述测试中，线操作讯号依序使对应的线开关电路120电连接线Line N的线节点NLN与线Line N+1的线节点NLN+1至导通电压VDD，而通道操作讯号亦对应依序使对应的通道开关电路130电连接通道CH3的通道节点NC3与通道CH2的通道节点NC2至其中的电流源CSl，以依序导通线Line N通道CH3的LED元件LED3B与线Line N+1通道CH2的LED元件LED2C，其余以此类推。当通道CH3的通道开关电路130结束电连接通道节点NC3至其中的电流源CSl后，由于通道CH3中的通道开关电路130，具有寄生电容CC，使得当线操作讯号电连接线Line N+1的线节点NLN+1至导通电压VDD时，形成自线开关电路120经由线节点NLN+1，经由LED元件LED3C到通道CH3中的通道开关电路130中寄生电容CC的充电路径，在充电过程中，因LED元件LED3C的逆向端尚未达到使LED元件LED3C不导通的电位，因此电位差仍足以导通坐标位于线Line N+1通道CH3上的LED元件LED3C，因而产生如图2B中，椭圆虚线所示意的下拖影。
[0005]为详细说明前述下拖影的问题，请参阅图2C-2G,显示依序导通LED元件LED3B与LED元件LED2C的程序中，线Line N与线Line N+1中的线开关电路120，以及通道CH3与通道CH2中的通道开关电路130，其中的开关S1、S2、与S3的切换顺序。图2H显示在上述的程序中，各点讯号波形示意图。
[0006]如图2C所示，首先，于阶段A时，在线Line N的线开关电路120中，开关SI导通，且开关S2不导通；线Line N+1的线开关电路120中，开关SI不导通，且开关S2导通；在通道CH3的通道开关电路130中，开关S3导通；在通道CH2的通道开关电路130中，开关S3不导通。因此，如图2H所示，在阶段A时，线节点NLN的电压VN维持于导通电压VDD ;线节点NLN+1的电压VN+1维持于零电位OV ;通道节点NC3的电压VCH3维持于导通电压VDD减去LED元件的顺向导通电压VDON ;通道节点NC2的电压VCH2维持在高于导通电压VDD减去LED元件的顺向导通电压VDON的不导通位准VDOFF ;流经LED元件LED3B的电流ILED3B维持在电流源CSl所提供的导通电流ILED ;流经LED元件LED2C的电流ILED2C维持在零电流OA ;流经LED元件LED3C的电流ILED3C亦维持在零电流0A。
[0007]如图2D所示，于阶段B时，在线Line N的线开关电路120中，开关SI导通，且开关S2不导通；线Line N+1的线开关电路120中，开关SI不导通，且开关S2导通；在通道CH3的通道开关电路130中，开关S3由导通变为不导通；在通道CH2的通道开关电路130中，开关S3不导通。因此，如图2H所示，在阶段B时，线节点NLN的电压VN维持于导通电压VDD ;线节点NLN+1的电压VN+1维持于零电位OV ;通道节点NC3的电压VCH3由导通电压VDD减去LED元件的顺向导通电压VDON逐渐上升，对寄生电容CC充电；通道节点NC2的电压VCH2维持在高于导通电压VDD减去LED元件的顺向导通电压VDON的不导通位准VDOFF ；流经LED元件LED3B的电流ILED3B由导通电流ILED变为零电流OA ;流经LED元件LED2C的电流ILED2C维持在零电流OA ;流经LED元件LED3C的电流ILED3C亦维持在零电流0A。
[0008]如图2E所示，于阶段C时，在线Line N的线开关电路120中，开关SI由导通变为不导通，且开关S2由不导通变为导通；线Line N+1的线开关电路120中，开关SI不导通，且开关S2导通；在通道CH3的通道开关电路130中，开关S3维持不导通；在通道CH2的通道开关电路130中，开关S3不导通。因此，如图2H所示，在阶段C时，线节点NLN的电压VN由导通电压VDD变为零电位OV ;线节点NLN+1的电压VN+1维持于零电位OV ;通道节点NC3的电压VCH3由导通电压VDD减去LED元件的顺向导通电压VDON逐渐上升，继续对寄生电容CC充电；通道节点NC2的电压VCH2维持在高于导通电压VDD减去LED元件的顺向导通电压VDON的不导通位准VDOFF ;流经LED元件LED3B的电流ILED3B维持为零电流OA ;流经LED元件LED2C的电流ILED2C维持在零电流OA ;流经LED元件LED3C的电流ILED3C亦维持在零电流OA。
[0009]如图2F所示，于阶段D时，在线Line N的线开关电路120中，开关SI维持不导通，且开关S2维持导通；线Line N+1的线开关电路120中，开关SI由不导通变为导通，且开关S2由导通变为不导通；在通道CH3的通道开关电路130中，开关S3维持不导通；在通道CH2的通道开关电路130中，开关S3维持不导通。因此，如图2H所示，在阶段D时，线节点NLN的电压VN维持零电位OV ;线节点NLN+1的电压VN+1由零电位OV变为导通电压VDD ;通道节点NC3的电压VCH3仍由导通电压VDD减去LED元件的顺向导通电压VDON逐渐上升，继续对寄生电容CC充电；通道节点NC2的电压VCH2维持在高于导通电压VDD减去LED元件的顺向导通电压VDON的不导通位准VDOFF ;流经LED元件LED3B的电流ILED3B维持为