发光元件阵列广告牌及其控制方法技术

本发明专利技术提出一种发光元件阵列广告牌及其控制方法。发光元件阵列广告牌包含发光元件阵列电路、多个线开关电路、多个通道开关电路、多个拖影补偿开关电路、以及控制电路。控制电路分别操作多个线开关电路与多个通道开关电路，使预设发光元件于预设发光周期的工作时间导通；并操作多个拖影补偿开关电路，使预设发光元件所对应的通道节点，于预设发光周期之后，电连接至拖影补偿电压。控制电路还进一步根据灰阶补偿讯号，调整通道操作讯号，使得预设发光元件于预设发光周期中或于预设发光周期之后延长时间中，导通灰阶补偿时间。

【技术实现步骤摘要】
发光元件阵列广告牌及其控制方法
本专利技术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(ghostimage)功能的发光元件阵列广告牌及其控制方法。
技术介绍
图1A显示一种现有技术发光二极管(lightemittingdiode,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LED1A～LED4D，排列成多个线(line)LineN-1～LineN+2与多个通道(channel)CH1～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LineN通道CH3的LED元件LED3B，则以线操作讯号控制对应线LineN的线开关电路120(如图1B所示)，使其中的开关S1导通，且开关S2不导通，以电连接线LineN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CS1，使得LED导通电流流经线LineN通道CH3的LED元件LED3B，而使该LED元件LED3B发光。一般而言，LED阵列广告牌100于正常操作时，会产生拖影(ghostimage)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LineN-1的线节点NLN-1与线LineN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CS1，以依序导通线LineN-1通道CH4的LED元件LED4A与线LineN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LineN-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CS1时，线LineN-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CS1至接地电位释放，以致坐标位于线LineN-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。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LineN的线节点NLN与线LineN+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CS1，以依序导通线LineN通道CH3的LED元件LED3B与线LineN+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CS1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LineN+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LineN+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。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LineN与线LineN+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。如图2C所示，首先，于阶段A时，在线LineN的线开关电路120中，开关S1导通，且开关S2不导通；线LineN+1的线开关电路120中，开关S1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0V；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CS1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0A；流经LED元件LED3C的电流ILED3C亦维持在零电流0A。如图2D所示，于阶段B时，在线LineN的线开关电路120中，开关S1导通，且开关S2不导通；线LineN+1的线开关电路120中，开关S1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0V；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0A；流经LED元件LED2C的电流ILED2C维持在零电流0A；流经LED元件LED3C的电流ILED3C亦维持在零电流0A。如图2E所示，于阶段C时，在线LineN的线开关电路120中，开关S1由导通变为不导通，且开关S2由不导通变为导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光元件阵列广告牌，其特征在于，包含：一发光元件阵列电路，包括多个发光元件，排列为多个通道与多个线，其中，在每一线中，该多个发光元件的顺向端共同耦接至一线节点，且在每一通道中，该多个发光元件的逆向端共同耦接至一通道节点；多个线开关电路，分别与该多个线节点对应耦接，用以根据一线操作讯号，以将该多个线节点电连接至一线导通电压或一放电路径；多个通道开关电路，分别与该多个通道节点对应耦接，用以根据一通道操作讯号，以决定将该多个通道节点分别电连接至对应的多个电流源；多个拖影补偿开关电路，分别与该多个通道节点对应耦接，用以根据一拖影补偿讯号，以决定将该多个通道节点电连接至一拖影补偿电压；以及一控制电路，分别与该多个线开关电路、该多个通道开关电路、及该多个拖影补偿开关电路耦接，用以提供该线操作讯号、该通道操作讯号、与该拖影补偿讯号；其中，该控制电路产生该线操作讯号与该通道操作讯号，以分别操作该多个线开关电路与该多个通道开关电路，使该多个发光元件中的一选定发光元件于一发光周期，导通一工作时间，并产生该拖影补偿讯号，以操作该多个拖影补偿开关电路，使该选定发光元件所对应的该通道节点，于该发光周期之后，且该选定发光元件不导通时，电连接至该拖影补偿电压；其中，该控制电路还根据一灰阶补偿讯号，调整该通道操作讯号，使得该选定发光元件于该工作时间之外，导通一灰阶补偿时间。...

【技术特征摘要】
2013.12.02 US 61/910,7451.一种发光元件阵列广告牌，其特征在于，包含：一发光元件阵列电路，包括多个发光元件，排列为多个通道与多个线，其中，在每一线中，该多个发光元件的顺向端共同耦接至一线节点，且在每一通道中，该多个发光元件的逆向端共同耦接至一通道节点；多个线开关电路，分别与该多个线节点对应耦接，用以根据一线操作讯号，以将该多个线节点电连接至一线导通电压或一放电路径；多个通道开关电路，分别与该多个通道节点对应耦接，用以根据一通道操作讯号，以决定将该多个通道节点分别电连接至对应的多个电流源；多个拖影补偿开关电路，分别与该多个通道节点对应耦接，用以根据一拖影补偿讯号，以决定将该多个通道节点电连接至一拖影补偿电压；以及一控制电路，分别与该多个线开关电路、该多个通道开关电路、及该多个拖影补偿开关电路耦接，用以提供该线操作讯号、该通道操作讯号与该拖影补偿讯号；其中，该控制电路产生该线操作讯号与该通道操作讯号，以分别操作该多个线开关电路与该多个通道开关电路，使该多个发光元件中的一选定发光元件于一发光周期，导通一工作时间，并产生该拖影补偿讯号，以操作该多个拖影补偿开关电路，使该选定发光元件所对应的该通道节点，于该发光周期之后，且该选定发光元件不导通时，电连接至该拖影补偿电压；其中，该控制电路还根据一灰阶补偿讯号，调整该通道操作讯号，使得该选定发光元件于该工作时间之外的该发光周期中或于该发光周期之后的一延长时间中，导通一灰阶补偿时间，以补偿低灰损失，维持预设的亮度；其中，该控制电路根据该灰阶补偿讯号，提供一精密调整讯号，以于该灰阶补偿时间调整流经该选定发光元件的一发光电流；其中，该精密调整讯号为4位或5位的数字讯号，用以分别代表0到15与0到31不同的微调等级，而调整在灰阶补偿时间中的该发光电流，分别将流经该选定发光元件的该发光电流分为16或32个不同大小的电流，以维持该预设的亮度。2.如权利要求1所述的发光元件阵列广告牌，其中，该线开关电路包括：一第一开关元件，与该线节点耦接，用以根据该线操作讯号，将该线节点电连接于该线导通电压；以及一第二开关元件，与该线节点耦接，用以根据该线操作讯号，将对应的线节点电连接于接地电位或一预设的低电位，以提供该放电路径。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：林水木，林建华，陈庆宇，王钦辉，庄咏竣，刘玓玓，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71