TWI550578B - 發光元件陣列看板及其控制方法 - Google Patents

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Description

發光元件陣列看板及其控制方法
本發明係有關一種發光元件陣列看板及其控制方法，特別是指一種具有防止拖影(ghost image)功能之發光元件陣列看板及其控制方法。
第1A圖顯示一種先前技術發光二極體(light emitting diode,LED)陣列看板100示意圖。如第1A圖所示，LED陣列看板100包含LED陣列電路110、複數線開關電路120、與複數通道開關電路130。其中LED陣列電路110包含複數LED元件LED1A~LED4D，排列成複數線(line)Line N-1~Line N+2與複數通道(channel)CH1~CH4。LED陣列看板100的基本操作方式，係利用線掃描的方式，於一畫格(frame)中，依序對LED陣列電路110中的不同線，供應一導通電壓VDD，並於下一線導通前，停止對該線供應導通電壓VDD；另一方面，於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，如第1A圖所示，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(如第1B圖所示)，使其中之開關S1導通，且開關S2不導通，以電連接線Line N之線節點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(如第1C圖所示)，使其中之開關S3導通，以電連接通道CH3之通道節點NC3至其中的電流源CS1，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。
一般而言，LED陣列看板100於正常操作時，會產生拖影(ghost image)的問題，拖影又分為上拖影與下拖影。請參閱第1D圖，一種測試LED陣列看板100的方式，係利用導通LED陣列電路110(由圓圈所形的陣列所示意)中，一斜角線上的LED元件(由白色圓圈所形的對角線所示意)，來測試LED陣列看板100是否正常操作。而在測試中，常見位於斜角線上的LED元件的上方的斜角線上的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於線開關電路120中的寄生電容CR。為解釋此現象，請參閱第1A圖，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之線節點NLN-1與線Line N之線節點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之通道節點NC4與通道CH3之通道節點NC3至其中的電流源CS1，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，其餘以此類推。當線節點NLN-1不電連接至導通電壓VDD後，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CS1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CS1至接地電位釋放，以致座標位於線Line N-1通道CH3上的LED元件LED3A導通，以此類推，而致產生如第1D圖中，橢圓虛線所示意的上拖影。
請參閱第2A與2B圖，在前述測試中，亦常見位於斜角線上的LED元件的下方的斜角線上的LED元件(在第2B圖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於通道 開關電路130中的寄生電容CC。為解釋此現象，請參閱第2A與2B圖，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之線節點NLN與線Line N+1之線節點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之通道節點NC3與通道CH2之通道節點NC2至其中的電流源CS1，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，其餘以此類推。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CS1後，由於通道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之線節點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之逆向端尚未達到使LED元件LED3C不導通的電位，因此電位差仍足以導通座標位於線Line N+1通道CH3上的LED元件LED3C，因而產生如第2B圖中，橢圓虛線所示意的下拖影。
為詳細說明前述下拖影的問題，請參閱第2C-2G圖，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。第2H圖顯示在上述的程序中，各點訊號波形示意圖。
如第2C圖所示，首先，於階段A時，在線Line N的線開關電路120中，開關S1導通，且開關S2不導通；線Line N+1的線開關電路120中，開關S1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，如第2H圖所示，在階段A時，線節點NLN的電壓VN維持於導通電壓VDD；線節點NLN+1的電壓VN+1維持於零電位0V；通道節點NC3的電壓VCH3 維持於導通電壓VDD減去LED元件的順向導通電壓VDON；通道節點NC2的電壓VCH2維持在高於導通電壓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CS1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0A；流經LED元件LED3C的電流ILED3C亦維持在零電流0A。
如第2D圖所示，於階段B時，在線Line N的線開關電路120中，開關S1導通，且開關S2不導通；線Line N+1的線開關電路120中，開關S1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，如第2H圖所示，在階段B時，線節點NLN的電壓VN維持於導通電壓VDD；線節點NLN+1的電壓VN+1維持於零電位0V；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維持在高於導通電壓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0A；流經LED元件LED2C的電流ILED2C維持在零電流0A；流經LED元件LED3C的電流ILED3C亦維持在零電流0A。
如第2E圖所示，於階段C時，在線Line N的線開關電路120中，開關S1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S1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，如第2H圖所示，在階段C時，線節點NLN的電壓VN由導通電壓VDD變為零電位0V；線節點NLN+1的電壓VN+1維持於零電位0V；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維持在高於導通電壓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0A；流經LED元件LED2C的電流ILED2C維持在零電流0A；流經LED元件LED3C的電流ILED3C亦維持在零電流0A。
如第2F圖所示，於階段D時，在線Line N的線開關電路120中，開關S1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S1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，如第2H圖所示，在階段D時，線節點NLN的電壓VN維持零電位0V；線節點NLN+1的電壓VN+1由零電位0V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維持在高於導通電壓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0A；流經LED元件LED2C的電流ILED2C維持在零電流0A；流經LED元件LED3C的電流ILED3C則因前述下拖影的問題而為非零電流，此時電壓VN+1為導通電壓VDD，但電壓VCH3尚未上升至足以不導通LED元件LED3C，因此LED元件LED3C稍微導通，造成下拖影。
如第2G圖所示，於階段E時，在線Line N的線開關電路120中，開關S1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S1維持導通，且開關S2維持不導通；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由不導通變為導通。因此，如第2H圖所示，在階段E時，線節點NLN的電壓VN維持零電位0V；線節點NLN+1的電壓VN+1維持於導通電壓VDD；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，直到不導通位準VDOFF；通道節點NC2的電壓VCH2由不導通位準VDOFF變為導通電壓VDD減去LED元件的順向導通電壓VDON；流經LED元件LED3B的電流ILED3B維持為零電流0A；流經LED元件LED2C的電流ILED2C由零電流0A變為電流源CS1所提供的導通電流ILED；流經LED元件LED3C的電流ILED3C因電壓VCH3逐漸上升至足以不導通LED元件LED3C，而使稍微導通的電流下降至零電流0A。
有鑑於此，本發明即針對上述先前技術之不足，提出一種具有防止拖影(ghost image)功能之發光元件陣列看板及其控制方法。
就其中一個觀點言，本發明提供了一種發光元件陣列看板，包含：一發光元件陣列電路，包括複數發光元件，排列為複數通道(channel)與複數線(line)，其中，在每一線中，該複數發光元件之順向端共同耦接至一線節點(line node)，且在每一通道中，該複數發光元件之逆向端共同耦接至一通道節點(channel node)；複數線開關電路，分別與該複數線節點對應耦接，用以根據一線操作訊號，以將該複數線節點電連接至一線導通電壓或一放電路徑；複數通道開關電路，分別與該複數通道節點對應耦接，用以根據一通道操作訊號，以決定將該複數通道節點分別電連接至對應之複數電流源；複數拖影補償開關電路，分別與該複數通道節點對應耦接，用以根據一拖影補償訊號，以決定將該複數通道節點電連接至一拖影補償電壓；以及一控制電路，分別與該複數線開關電路、該複數通道開關電路、及該複數拖影補償開關電路耦接，用以提供該線操作訊號、該通道操作訊號、與該拖影補償訊號；其中，該控制電路產生該線操作訊號與該通道操作訊號，以分別操作該複數線 開關電路與該複數通道開關電路，使該複數發光元件中之一選定發光元件於一發光週期，導通一工作時間，並產生該拖影補償訊號，以操作該複數拖影補償開關電路，使該選定發光元件所對應之該通道節點，於該發光週期之後，且該選定發光元件不導通時，電連接至該拖影補償電壓；其中，該控制電路更根據一灰階補償訊號，調整該通道操作訊號，使得該選定發光元件於該工作時間之外，導通一灰階補償時間。
在其中一種較佳的實施例中，該線開關電路包括：一第一開關元件，與該線節點耦接，用以根據該線操作訊號，將該線節點電連接於該線導通電壓；以及一第二開關元件，與該線節點耦接，用以根據該線操作訊號，將對應的線節點電連接於接地電位或一預設之低電位，以提供該放電路徑。
在其中一種較佳的實施例中，該通道開關電路包括：一第三開關元件，與該通道節點耦接，用以根據該通道操作訊號，將對應的通道節點電連接至該電流源；以及該電流源，與該第三開關元件耦接，用以提供一發光元件電流予該選定發光元件。
在前述的實施例中，該控制電路根據該灰階補償訊號，提供一精密調整訊號，以於該灰階補償時間調整該發光元件電流。
在其中一種較佳的實施例中，該拖影補償電壓高於該線導通電壓減去發光元件之導通電壓。
在其中一種較佳的實施例中，該控制電路根據該灰階補償訊號，調整該通道操作訊號，使得未被選定的發光元件，不導通該灰階補償時間。
就另一個觀點言，本發明提供了一種發光元件陣列看板之控制方法，該發光元件陣列看板具有一發光元件陣列電路，其包括複數發光元 件，排列為複數通道(channel)與複數線(line)，其中，在每一線中，該複數發光元件之順向端共同耦接至一線節點(line node)，且在每一通道中，該複數發光元件之逆向端共同耦接至一通道節點(channel node)，發光元件陣列看板之控制方法包含：於該複數發光元件中選擇一發光元件，該選定發光元件對應該複數線節點中一對應線節點與該複數通道節點中一對應通道節點；根據一線操作訊號，將該對應線節點電連接至一線導通電壓或一放電路徑；根據一通道操作訊號，將該對應通道節點電連接至一電流源；根據一拖影補償訊號，將該對應通道節點電連接至一拖影補償電壓，其中，該線操作訊號與該通道操作訊號使該選定發光元件於該發光週期中，導通一工作時間，且該拖影補償訊號於該發光週期之後，該選定發光元件不導通時，使該對應通道節點電連接至該拖影補償電壓；以及根據一灰階補償訊號，調整該通道操作訊號，使得該選定發光元件於該工作時間之外，導通一灰階補償時間。
在其中一種較佳的實施例中，該拖影補償電壓高於該線導通電壓減去發光元件之導通電壓。
在其中一種較佳的實施例中，該發光元件陣列看板之控制方法更包含：根據該灰階補償訊號，提供一精密調整訊號，以於該灰階補償時間調整該發光元件電流。
在其中一種較佳的實施例中，該發光元件陣列看板之控制方法更包含：對未被選定的發光元件，不導通該灰階補償時間。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
100,200‧‧‧LED陣列看板
110‧‧‧發光元件陣列電路
120,220‧‧‧線開關電路
130,230‧‧‧通道開關電路
240‧‧‧拖影補償開關電路
250‧‧‧控制電路
211‧‧‧發光元件
A,B,C,D,E‧‧‧階段
CC,CR‧‧‧寄生電容
CH1~CH4‧‧‧通道
CS1‧‧‧電流源
DUTY‧‧‧工作時間
ET‧‧‧延長時間
ILED‧‧‧導通電流
ILED2C,ILED3B,ILED3C‧‧‧電流
LED1A-LED4D LED‧‧‧元件
LEP‧‧‧預設發光週期
LGC‧‧‧灰階補償時間
Line N-1~Line N+2‧‧‧線
NC2,NC3,NC4‧‧‧通道節點
NLN-1,NLN‧‧‧線節點
S1,S2,S3,S4‧‧‧開關
VCH1~VCH4‧‧‧通道電壓
VDD‧‧‧線導通電壓
VN-1~VN+2‧‧‧線電壓
VP‧‧‧拖影補償電壓
〔第1A圖〕顯示一種先前技術發光二極體(light emitting diode,LED)陣列看板100示意圖；〔第1B與1C圖〕分別顯示線開關電路120與通道開關電路130示意圖；〔第1D圖〕顯示LED陣列看板100上拖影示意圖；〔第2A與2B圖〕顯示LED陣列看板100下拖影示意圖；〔第2C-2G圖〕顯示依序導通LED元件LED3B與LED元件LED2C的程序中，開關S1、S2、與S3的切換順序；〔第2H圖〕顯示第2C-2G的程序中，各點訊號波形示意圖；〔第3A-3G圖〕顯示本發明的第一個實施例；〔第4圖〕顯示本發明第二個實施例。
請參閱第3A-3G圖，顯示本發明的第一個實施例。如第3A圖所示，發光元件陣列看板200包含發光元件陣列電路110、複數線開關電路220、複數通道開關電路230、複數拖影補償開關電路240、與控制電路250。其中，發光元件陣線電路110包括複數發光元件211，例如但不限於如圖所示之LED元件LED1A~LED4D，排列為複數通道(channel)CH1~CH4與複數線(line)Line N-1~Line N+2，其中，在每一線中，複數發光元件211之順向端共同耦接至線節點(line node)，例如線Line N-1之線節點NLN-1，與線Line N之線節點NLN；且在每一通道中，複數發光元件211之逆向端共同耦接至通道節點(channel node)例如通道CH3之通道節點NC3，與通道CH4之通道節 點NC4。複數線開關電路220，分別與複數線節點對應耦接，用以根據線操作訊號，以將複數線節點電連接至線導通電壓VDD或放電路徑(放電路徑例如但不限於為如圖所示之線節點經由開關S2至接地電位或預設的低電位)。其中，線導通電壓例如但不限於為5V等一般電路供應電壓；而放電路徑係於線開關電路220不提供線導通電壓與對應的線節點後，用以使對應之線節點之位準下降的電流路徑。複數通道開關電路230分別與複數通道節點對應耦接，用以根據通道操作訊號，以決定是否將複數通道節點分別電連接至對應之複數電流源CS1。複數拖影補償開關電路240分別與複數通道節點對應耦接，用以根據拖影補償訊號，以決定將複數通道節點電連接至拖影補償電壓VP。其中，拖影補償電壓VP例如但不限於為高於線導通電壓減去發光元件211之導通電壓，使得通道開關電路240提供拖影補償電壓VP予對應的通道節點時，使對應通道的發光元件不導通，以解決拖影問題。
控制電路250分別與複數線開關電路220、複數通道開關電路230、及複數拖影補償開關電路240耦接，用以提供線操作訊號、通道操作訊號、與拖影補償訊號。在一實施例中，線操作訊號例如但不限於呈依序逐線掃描的形式，而通道操作訊號則可根據設定的圖案而選擇對應的至少一通道(可為多通道)。其中，控制電路250產生線操作訊號與通道操作訊號，以分別操作複數線開關電路220與複數通道開關電路230，使複數發光元件211中之預設發光元件，例如但不限於如第3A圖所示之LED元件LED3C，於預設發光週期LEP，導通工作時間DUTY。控制電路250並產生拖影補償訊號，以操作複數拖影補償開關電路240，使預設發光元件，例如但不限於如第3A圖所示之LED元件LED3C，所對應之通道節點，例如但不限於如第3A圖所示之通道節點NC3於預設發光週期LEP之後，且預設發光元件(LED元件LED3C)不導通時，電連接至拖影補償電壓VP，以解決拖影問題。此外，控制電路250更根據灰階補償訊號，調整通道操作訊號，使得預設發光元件(LED 元件LED3C)於預設發光週期LEP中或於預設發光週期LEP之後延長時間中，導通灰階補償時間LGC，以解決因上述拖影補償機制所造成的低灰損失問題。
詳言之，為詳細說明根據本發明的第一個實施例，請參閱第3C-3G圖，顯示依序導通發光元件陣列電路110中，LED元件LED3B與LED元件LED2C的程序中(且在導通LED元件LED2C前，不導通LED元件LED3B)，線Line N與線Line N+1中的線開關電路220、通道CH3與通道CH2中的通道開關電路230、與拖影補償開關電路240，其中的開關S1、S2、S3、與S4的切換順序。請同時參照第3B圖顯示在上述的程序中，舉例顯示各點訊號波形示意圖。
如第3C圖所示，首先，於階段A時，在線Line N的線開關電路220中，開關S1導通，且開關S2不導通；線Line N+1的線開關電路220中，開關S1不導通，且開關S2導通；在通道CH3的通道開關電路230中，開關S3導通；在通道CH2的通道開關電路230中，開關S3不導通；在通道CH3的拖影補償開關電路240中，開關S4不導通；在通道CH2的拖影補償開關電路240中，開關S4導通。因此，如第3B圖所示，在階段A時，線節點NLN的電壓VN維持於導通電壓VDD；線節點NLN+1的電壓VN+1維持於零電位0V；通道節點NC3的電壓VCH3維持於導通電壓VDD減去LED元件的順向導通電壓VDON；通道節點NC2的電壓VCH2維持在拖影補償電壓VP；流經LED元件LED3B的電流ILED3B維持在電流源CS1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0A；流經LED元件LED3C的電流ILED3C亦維持在零電流0A。如圖所示，拖影補償電壓VP較佳地高於線導通電壓VDD減去發光元件之導通電壓VDON。
如第3D圖所示，於階段B時，在線Line N的線開關電路220 中，開關S1維持導通，且開關S2維持不導通；線Line N+1的線開關電路220中，開關S1維持不導通，且開關S2維持導通；在通道CH3的通道開關電路230中，開關S3由導通變為不導通；在通道CH2的通道開關電路230中，開關S3維持不導通；在通道CH3的拖影補償開關電路240中，開關S4由不導通變為導通；在通道CH2的拖影補償開關電路240中，開關S4維持導通。因此，如第3B圖所示，在階段B時，線節點NLN的電壓VN維持於導通電壓VDD；線節點NLN+1的電壓VN+1維持於零電位0V；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變為拖影補償電壓VP，而非慢慢上升，以解決下拖影問題；通道節點NC2的電壓VCH2維持在拖影補償電壓VP；流經LED元件LED3B的電流ILED3B由導通電流ILED變為零電流0A；流經LED元件LED2C的電流ILED2C維持在零電流0A；流經LED元件LED3C的電流ILED3C亦維持在零電流0A。
如第3E圖所示，於階段C時，在線Line N的線開關電路220中，開關S1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S1維持不導通，且開關S2維持導通；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；在通道CH3的拖影補償開關電路240中，開關S4維持導通；在通道CH2的拖影補償開關電路240中，開關S4維持導通。因此，如第3B圖所示，在階段C時，線節點NLN的電壓VN由導通電壓VDD變為零電位0V；線節點NLN+1的電壓VN+1維持於零電位0V；通道節點NC3的電壓VCH3維持在拖影補償電壓VP；通道節點NC2的電壓VCH2維持在拖影補償電壓VP；流經LED元件LED3B的電流ILED3B維持為零電流0A；流經LED元件LED2C的電流ILED2C維持在零電流0A；流經LED元件LED3C的電流ILED3C亦維持在零電流0A。
如第3F圖所示，於階段D時，在線Line N的線開關電路220 中，開關S1維持不導通，且開關S2維持導通；線Line N+1的線開關電路220中，開關S1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230中，開關S3維持不導通；在通道CH2的通道開關電路230中，開關S3維持不導通；在通道CH3的拖影補償開關電路240中，開關S4維持導通；在通道CH2的拖影補償開關電路240中，開關S4維持導通。因此，如第3B圖所示，在階段D時，線節點NLN的電壓VN維持零電位0V；線節點NLN+1的電壓VN+1由零電位0V變為導通電壓VDD；通道節點NC3的電壓VCH3維持在拖影補償電壓VP；通道節點NC2的電壓VCH2維持在拖影補償電壓VP；流經LED元件LED3B的電流ILED3B維持為零電流0A；流經LED元件LED2C的電流ILED2C維持在零電流0A；流經LED元件LED3C的電流ILED3C持為零電流0A，與先前技術不同，因解決了前述下拖影的問題。
如第3G圖所示，於階段E時，在線Line N的線開關電路220中，開關S1維持不導通，且開關S2維持導通；線Line N+1的線開關電路220中，開關S1維持導通，且開關S2維持不導通；在通道CH3的通道開關電路230中，開關S3維持不導通；在通道CH2的通道開關電路230中，開關S3由不導通變為導通；在通道CH3的拖影補償開關電路240中，開關S4維持導通；在通道CH2的拖影補償開關電路240中，開關S4由導通變為不導通。因此，如第3B圖所示，在階段E時，線節點NLN的電壓VN維持零電位0V；線節點NLN+1的電壓VN+1維持於導通電壓VDD；通道節點NC3的電壓VCH3維持在拖影補償電壓VP；通道節點NC2的電壓VCH2由拖影補償電壓VP逐漸下降變為導通電壓VDD減去LED元件的順向導通電壓VDON；流經LED元件LED3B的電流ILED3B維持為零電流0A；流經LED元件LED2C的電流ILED2C由零電流0A變為電流源CS1所提供的導通電流ILED，但因通道節點NC2的電壓VCH2在逐漸下降的過程中，電流ILED2C無法立刻升 至導通電流ILED，因而造成低灰損失(low gray loss)，如圖中圓形虛線所示意；流經LED元件LED3C的電流ILED3C維持與零電流0A。
須說明的是，發光元件陣列看板200調光的機制，是於預設發光週期LEP，如第3B圖所示的階段E，將預設發光元件，在本實施例中，例如為先後導通之LED元件LED3B及LED元件LED2C，導通工作時間DUTY，其中工作時間DUTY在預設發光週期LEP中佔比越高則預設發光元件亮度越高，工作時間DUTY在預設發光週期LEP中佔比越低則預設發光元件亮度越低。因此，在本實施例的階段E中，利用前述調光機制，在通道CH2的通道開關電路230中，開關S3於工作時間DUTY中導通，在過了工作時間DUTY後的其他發光週期LEP中，變為不導通。因此，在通道CH2的通道開關電路230中開關S3不導通時，由於在通道CH2的拖影補償開關電路240中，開關S4保持不導通，通道節點NC2的電壓VCH2會由導通電壓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。當然，工作時間DUTY在預設發光週期LEP中的位置可調，例如可以與第3B圖所示相同，工作時間DUTY在預設發光週期LEP中的初期，當然也可將工作時間DUTY安排在預設發光週期LEP中的中期或後期。
根據本發明，控制電路250根據灰階補償訊號，調整通道操作訊號，以於工作時間DUTY之後，例如可於發光週期LEP之後，亦可以在發光週期LEP之中，導通通道CH2的通道開關電路230中的開關S3一段灰階補償時間LGC，使得預設發光元件(在本實施例中例如為LED元件LED2C)於預設發光週期LEP中或於預設發光週期LEP之後的延長時間ET中，導通灰階補償時間LGC，用以補償前述低灰損失，維持預設的亮度。
第4圖顯示本發明第二個實施例。本實施例顯示根據本發明，除了如第一個實施例，解決拖影問題與低灰損失問題，可更精密調整預設發 光元件的亮度。如第4圖所示，控制電路250根據灰階補償訊號，提供精密調整訊號，以於灰階補償時間LGC，例如調整電流源CS1供應的發光元件電流ILED高低，以精密調整預設發光元件的亮度。也就是說，在灰階補償時間LGC中提供給預設發光元件的發光元件電流ILED，可以根據低灰損失的程度而調整。亦即，根據本發明，低灰損失不僅可利用調整灰階補償時間LGC的長短來調整，亦可以加上利用調整電流源CS1供應的發光元件電流ILED高低，來調整預設發光元件的亮度，以提高調整的精密程度。例如，精密調整訊號可以為4位元或5位元的數位訊號，可分別代表0到15與0到31不同等級的微調等級，用以調整在灰階補償時間LGC中的發光元件電流ILED高低，例如分別可以將發光元件電流ILED分為16或32個不同大小的電流，以更精密調整預設發光元件的亮度。當然，精密調整訊號並不限於為4位元或5位元的數位訊號，亦可以為其他位元數之數位訊號；此外，發光元件電流ILED也不限於分為16或32個不同大小的電流，亦可以分為其他數目個大小不同的電流，其數目也不必與精密調整訊號的位元數對應，只要可以進一步精確調整電流源CS1所供應的發光元件電流ILED高低即可。
須說明的是，在一種較佳的實施方式中，除了預設發光元件之外其他發光元件，於預設發光週期LEP中或延長時間ET中不宜進行灰階損失補償，以避免非預設發光元件於預設發光週期LEP中或延長時間ET中不必要地發亮。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化。例如，各實施例中圖示直接連接的兩電路或元件間，可插置不影響主要功能的其他電路或元件；又如，發光元件不限於各實施例所示之發光二極體(LED)，亦可擴及具有順向端與逆向端之發光元件；再如，數位訊號高低位準所代表的意 義可以互換，僅需對應修改電路對訊號的處理方式；又例如，發光元件陣列並非限於絕對整齊之每線皆為同等數目與每通道皆為同等數目之排列，亦可以容許其中部分線或通道之數目不等，或是部分發光元件的排列方式不按照線與通道之排列；此外又例如，圖示以單一LED元件構成的單元也可改為以複數LED元件構成一個單元。此外，預設發光元件不限於單一個發光元件，亦可以為複數個發光元件。凡此種種，皆可根據本發明的教示類推而得，因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
110‧‧‧發光元件陣列電路
200‧‧‧發光元件陣列看板
220‧‧‧線開關電路
230‧‧‧通道開關電路
240‧‧‧拖影補償開關電路
250‧‧‧控制電路
CH1~CH4‧‧‧通道
LED1A-LED4D‧‧‧LED元件
Line N-1~Line N+2‧‧‧線
NC2,NC3‧‧‧通道節點
NLN-1,NLN‧‧‧線節點
S1,S2,S3,S4‧‧‧開關
VCH1~VCH4‧‧‧通道電壓
VDD‧‧‧線導通電壓
VN-1~VN+2‧‧‧線電壓
VP‧‧‧拖影補償電壓

Claims (10)

  1. 一種發光元件陣列看板，包含：一發光元件陣列電路，包括複數發光元件，排列為複數通道(channel)與複數線(line)，其中，在每一線中，該複數發光元件之順向端共同耦接至一線節點(line node)，且在每一通道中，該複數發光元件之逆向端共同耦接至一通道節點(channel node)；複數線開關電路，分別與該複數線節點對應耦接，用以根據一線操作訊號，以將該複數線節點電連接至一線導通電壓或一放電路徑；複數通道開關電路，分別與該複數通道節點對應耦接，用以根據一通道操作訊號，以決定將該複數通道節點分別電連接至對應之複數電流源；複數拖影補償開關電路，分別與該複數通道節點對應耦接，用以根據一拖影補償訊號，以決定將該複數通道節點電連接至一拖影補償電壓；以及一控制電路，分別與該複數線開關電路、該複數通道開關電路、及該複數拖影補償開關電路耦接，用以提供該線操作訊號、該通道操作訊號、與該拖影補償訊號；其中，該控制電路產生該線操作訊號與該通道操作訊號，以分別操作該複數線開關電路與該複數通道開關電路，使該複數發光元件中之一選定發光元件於一發光週期，導通一工作時間，並產生該拖影補償訊號，以操作該複數拖影補償開關電路，使該選定發光元件所對應之該通道節點，於該發光週期之後，且該選定發光元件不導通時，電連接至該拖影補償電壓； 其中，該控制電路更根據一灰階補償訊號，調整該通道操作訊號，使得該選定發光元件於該工作時間之外，導通一灰階補償時間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件陣列看板，其中該線開關電路包括：一第一開關元件，與該線節點耦接，用以根據該線操作訊號，將該線節點電連接於該線導通電壓；以及一第二開關元件，與該線節點耦接，用以根據該線操作訊號，將對應的線節點電連接於接地電位或一預設之低電位，以提供該放電路徑。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件陣列看板，其中該通道開關電路包括：一第三開關元件，與該通道節點耦接，用以根據該通道操作訊號，將對應的通道節點電連接至該電流源；以及該電流源，與該第三開關元件耦接，用以提供一發光元件電流予該選定發光元件。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光元件陣列看板，其中該控制電路根據該灰階補償訊號，提供一精密調整訊號，以於該灰階補償時間調整該發光元件電流。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件陣列看板，其中該拖影補償電壓高於該線導通電壓減去發光元件之導通電壓。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件陣列看板，其中該控制電路根據該灰階補償訊號，調整該通道操作訊號，使得未被選定的發光元件，不導通該灰階補償時間。
  7. 一種發光元件陣列看板之控制方法，該發光元件陣列看板具有一發光元件陣列電路，其包括複數發光元件，排列為複數通道(channel)與複數線(line)，其中，在每一線中，該複數發光元件之順向端共同耦接至一線節點(line node)，且在每一通道中，該複數發光元件之逆向端共同耦接至一通道節點(channel node)，發光元件陣列看板之控制方法包含：於該複數發光元件中選擇一發光元件，該選定發光元件對應該複數線節點中一對應線節點與該複數通道節點中一對應通道節點；根據一線操作訊號，將該對應線節點電連接至一線導通電壓或一放電路徑；根據一通道操作訊號，將該對應通道節點電連接至一電流源；根據一拖影補償訊號，將該對應通道節點電連接至一拖影補償電壓，其中，該線操作訊號與該通道操作訊號使該選定發光元件於該發光週期中，導通一工作時間，且該拖影補償訊號於該發光週期之後，該選定發光元件不導通時，使該對應通道節點電連接至該拖影補償電壓；以及根據一灰階補償訊號，調整該通道操作訊號，使得該選定發光元件於該工作時間之外，導通一灰階補償時間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光元件陣列看板之控制方法，其中該拖影補償電壓高於該線導通電壓減去發光元件之導通電壓。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之發光元件陣列看板之控制方法，更包含：根據該灰階補償訊號，提供一精密調整訊號，以於該灰階補償時間調整該發光元件電流。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之發光元件陣列看板之控制方法，更包括：對未被選定的發光元件，不導通該灰階補償時間。
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