發光元件陣列廣告牌及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種發光元件陣列廣告牌及其控制方法，特別是指一種具有防止拖影(ghost image)功能的發光元件陣列廣告牌及其控制方法。
【背景技術】
[0002]圖1A顯示一種現有技術發光二極管(light emitting d1de, LED)陣列廣告牌100示意圖。如圖1A所示，LED陣列廣告牌100包含LED陣列電路110、多個線開關電路120、與多個通道開關電路130。其中LED陣列電路110包含多個LED元件LEDlA?LED4D，排列成多個線(Iine)Line N-1?Line N+2與多個通道(channel)CHl?CH4。LED陣列廣告牌100的基本操作方式，是利用線掃描的方式，于一畫格(frame)中，依序對LED陣列電路110中的不同線，供應一導通電壓VDD，并于下一線導通前，停止對該線供應導通電壓VDD;另一方面，于適當時點電連接特定通道至一電流源，使得LED陣列電路110中一預設LED元件導通，因而顯示出設定的圖案。舉例而言，如圖1A所示，例如要導通線Line N通道CH3的LED元件LED3B，則以線操作訊號控制對應線Line N的線開關電路120 (如圖1B所示)，使其中的開關SI導通，且開關S2不導通，以電連接線Line N的線節點NLN至導通電壓VDD ；同時以通道操作訊號控制對應通道CH3的通道開關電路130 (如圖1C所示)，使其中的開關S3導通，以電連接通道CH3的通道節點NC3至其中的電流源CSl，使得LED導通電流流經線Line N通道CH3的LED元件LED3B，而使該LED元件LED3B發光。
[0003]—般而言，LED陣列廣告牌100于正常操作時,會產生拖影(ghost image)的問題，拖影又分為上拖影與下拖影。請參閱圖1D，一種測試LED陣列廣告牌100的方式，是利用導通LED陣列電路110 (由圓圈所形的陣列所示意)中，一斜角在線的LED元件(由白色圓圈所形的對角線所示意)，來測試LED陣列廣告牌100是否正常操作。而在測試中，常見位于斜角在線的LED元件的上方的斜角在線的LED元件(由灰色圓圈所形的斜角線所示意)，亦發出微亮，這種現象稱為上拖影。上拖影現象的成因來自于線開關電路120中的寄生電容CR。為解釋此現象，請參閱圖1A，例如在前述測試中，線操作訊號依序使對應的線開關電路120電連接線Line N-1的線節點NLN-1與線Line N的線節點NLN至導通電壓VDD。而通道操作訊號亦對應依序使對應的通道開關電路130電連接通道CH4的通道節點NC4與通道CH3的通道節點NC3至其中的電流源CSl，以依序導通線Line N-1通道CH4的LED元件LED4A與線Line N通道CH3的LED元件LED3B，其余以此類推。當線節點NLN-1不電連接至導通電壓VDD后，線Line N-1中的線開關電路120中的寄生電容CR仍存有電荷，使得當通道CH3中的通道開關電路130電連接通道節點NC3至其中的電流源CSl時，線Line N-1中的線開關電路120中寄生電容CR內的電荷經由LED元件LED3A至通道節點NC3，再經由通道CH3中的電流源CSl至接地電位釋放，以致坐標位于線Line N-1通道CH3上的LED元件LED3A導通，以此類推，而致產生如圖1D中，橢圓虛線所示意的上拖影。
[0004]請參閱圖2A與2B，在前述測試中，亦常見位于斜角在線的LED元件的下方的斜角在線的LED元件(在圖2B中由灰色圓圈所形的斜角線所示意)，亦發出微亮，這種現象稱為下拖影。下拖影現象的成因來自于通道開關電路130中的寄生電容CC。為解釋此現象，請參閱圖2A與2B，例如在前述測試中，線操作訊號依序使對應的線開關電路120電連接線Line N的線節點NLN與線Line N+1的線節點NLN+1至導通電壓VDD，而通道操作訊號亦對應依序使對應的通道開關電路130電連接通道CH3的通道節點NC3與通道CH2的通道節點NC2至其中的電流源CSl，以依序導通線Line N通道CH3的LED元件LED3B與線Line N+1通道CH2的LED元件LED2C，其余以此類推。當通道CH3的通道開關電路130結束電連接通道節點NC3至其中的電流源CSl后，由于通道CH3中的通道開關電路130，具有寄生電容CC，使得當線操作訊號電連接線Line N+1的線節點NLN+1至導通電壓VDD時，形成自線開關電路120經由線節點NLN+1，經由LED元件LED3C到通道CH3中的通道開關電路130中寄生電容CC的充電路徑，在充電過程中，因LED元件LED3C的逆向端尚未達到使LED元件LED3C不導通的電位，因此電位差仍足以導通坐標位于線Line N+1通道CH3上的LED元件LED3C，因而產生如圖2B中，橢圓虛線所示意的下拖影。
[0005]為詳細說明前述下拖影的問題，請參閱圖2C-2G,顯示依序導通LED元件LED3B與LED元件LED2C的程序中，線Line N與線Line N+1中的線開關電路120，以及通道CH3與通道CH2中的通道開關電路130，其中的開關S1、S2、與S3的切換順序。圖2H顯示在上述的程序中，各點訊號波形示意圖。
[0006]如圖2C所示，首先，于階段A時，在線Line N的線開關電路120中，開關SI導通，且開關S2不導通；線Line N+1的線開關電路120中，開關SI不導通，且開關S2導通；在通道CH3的通道開關電路130中，開關S3導通；在通道CH2的通道開關電路130中，開關S3不導通。因此，如圖2H所示，在階段A時，線節點NLN的電壓VN維持于導通電壓VDD ;線節點NLN+1的電壓VN+1維持于零電位OV ;通道節點NC3的電壓VCH3維持于導通電壓VDD減去LED元件的順向導通電壓VDON ;通道節點NC2的電壓VCH2維持在高于導通電壓VDD減去LED元件的順向導通電壓VDON的不導通位準VDOFF ;流經LED元件LED3B的電流ILED3B維持在電流源CSl所提供的導通電流ILED ;流經LED元件LED2C的電流ILED2C維持在零電流OA ;流經LED元件LED3C的電流ILED3C亦維持在零電流0A。
[0007]如圖2D所示，于階段B時，在線Line N的線開關電路120中，開關SI導通，且開關S2不導通；線Line N+1的線開關電路120中，開關SI不導通，且開關S2導通；在通道CH3的通道開關電路130中，開關S3由導通變為不導通；在通道CH2的通道開關電路130中，開關S3不導通。因此，如圖2H所示，在階段B時，線節點NLN的電壓VN維持于導通電壓VDD ;線節點NLN+1的電壓VN+1維持于零電位OV ;通道節點NC3的電壓VCH3由導通電壓VDD減去LED元件的順向導通電壓VDON逐漸上升，對寄生電容CC充電；通道節點NC2的電壓VCH2維持在高于導通電壓VDD減去LED元件的順向導通電壓VDON的不導通位準VDOFF ；流經LED元件LED3B的電流ILED3B由導通電流ILED變為零電流OA ;流經LED元件LED2C的電流ILED2C維持在零電流OA ;流經LED元件LED3C的電流ILED3C亦維持在零電流0A。
[0008]如圖2E所示，于階段C時，在線Line N的線開關電路120中，開關SI由導通變為不導通，且開關S2由不導通變為導通；線Line N+1的線開關電路120中，開關SI不導通，且開關S2導通；在通道CH3的通道開關電路130中，開關S3維持不導通；在通道CH2的通道開關電路130中，開關S3不導通。因此，如圖2H所示，在階段C時，線節點NLN的電壓VN由導通電壓VDD變為零電位OV ;線節點NLN+1的電壓VN+1維持于零電位OV ;通道節點NC3的電壓VCH3由導通電壓VDD減去LED元件的順向導通電壓VDON逐漸上升，繼續對寄生電容CC充電；通道節點NC2的電壓VCH2維持在高于導通電壓VDD減去LED元件的順向導通電壓VDON的不導通位準VDOFF ;流經LED元件LED3B的電流ILED3B維持為零電流OA ;流經LED元件LED2C的電流ILED2C維持在零電流OA ;流經LED元件LED3C的電流ILED3C亦維持在零電流OA。
[0009]如圖2F所示，于階段D時，在線Line N的線開關電路120中，開關SI維持不導通，且開關S2維持導通；線Line N+1的線開關電路120中，開關SI由不導通變為導通，且開關S2由導通變為不導通；在通道CH3的通道開關電路130中，開關S3維持不導通；在通道CH2的通道開關電路130中，開關S3維持不導通。因此，如圖2H所示，在階段D時，線節點NLN的電壓VN維持零電位OV ;線節點NLN+1的電壓VN+1由零電位OV變為導通電壓VDD ;通道節點NC3的電壓VCH3仍由導通電壓VDD減去LED元件的順向導通電壓VDON逐漸上升，繼續對寄生電容CC充電；通道節點NC2的電壓VCH2維持在高于導通電壓VDD減去LED元件的順向導通電壓VDON的不導通位準VDOFF ;流經LED元件LED3B的電流ILED3B維持為