KR100209925B1 - 전광판의 led 판넬 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전광판의 LED판넬 구조에 관한 것으로, 종래에는 PWM방식 등의 채용으로 회로가 복잡해질수록 소자수가 많아져 기판이 복잡하고 배선이 복잡하여 조립/분해가 어렵고, 일부 고장에도 전체를 교체하는 낭비적인 요소가 있었다.

본 발명은 LED가 배열 설치된 LED기판과, 화소 라인별로 LED군을 구동시키기 위한 구동회로가 각각 표면실장된 다수개의 드라이브 보드와, 화상데이타를 드라이브보드에 공급하기 위한 마더보드를 분리 구성하고, 콘넥터를 이용하여 상기 다수개의 드라이브 보드를 LED기판의 후면과 마더보드 사이에 세워서 결합시켜 구성함으로써, 조립 및 분해시 프레임의 창을 통해 앞에서 삽입 및 인출이 가능하고, 구동회로중 어느 일부분이 고장난 경우에 해당부분의 드라이브 보드만을 교체해서 수리할 수 있는 특징이 있다.

Description

전광판의 LED판넬 구조

본 발명은 LED로 구성되는 전광판의 구조에 관한 것으로, 특히, 각 모듈별로 LED가 설치된 LED기판과 드라이브 보드 및 마더보드를 분리 구성하고, 이들을 간편하게 조립/분해 할 수 있도록 한 전광판의 모듈 구조에 관한 것이다.

도 1은 LED 전광판의 일반적인 구성도이다. 도 1을 참조하여 LED 전광판의 일반적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.

이는 전광판을 구동시킬 화상데이타를 공급하고 제어하는 컴퓨터(100)와, 그 컴퓨터(100)에서 출력되는 화상데이타를 전광판의 모듈별로 나누어 분배해주기 위한 데이터 분배기(200) 및 각 모듈별로 구성되어 하나의 대형 화면을 구성하고, 입력된 화상 데이터에 의거하여 LED를 온/오프 시키기 위한 LED 판넬부(300)로 구성된다. LED 판넬부(300)는 많은 수의 LED로 구성되는데 편의상 여러 개의 모듈로 나뉘어 구성된다.

그런데, 구동회로와 제어회로가 모듈별로 분리되어 구성되고, 모듈별로 데이터 분배기에서 공급되는 화상데이타에 의거하여 해당LED를 구동시키도록 구성된다. 이에 따라, 모듈별로 기판에 LED를 배열하여 설치하고, 그 기판의 뒷면에 표면실장형 소자들로 구동회로와 제어회로를 직접 실장하거나, 회로가 복잡한 경우에는 LED기판과는 별도의 기판을 이용하여 구동회로와 제어회로를 실장하고 LED기판과 배선 또는 콘넥터로 연결하도록 되어 있다.

이와 같이 모듈로 나뉘어진 LED판넬은, LED기판을 고정용 케이스에 결합시키고, 그 케이스를 모듈별 사이즈에 따른 메쉬형 창들을 가진 프레임에 고정시켜 설치하고, 모듈별 LED판넬이 모여서 전체 화면을 이루도록 설치된다.

여기서, 모듈들이 조합되어 전체의 화면을 이루도록 설치함에 있어서, 모듈과 모듈 사이의 화소별 LED군들의 간격이 LED기판에서의 간격과 동일해야만 전체의 화면에서 LED군 즉, 화소들의 간격을 동일하게 구성할 수 있게된다.

그러므로, 프레임의 후방에서는 LED기판에 결합시키는 구동회로와 제어회로의 기판이 최대로 LED기판의 크기 보다는 작어야만 다른 모듈들과 간섭 없이 설치할 수 있는데, 배선과 잭들이 연결되기 때문에 매우 복잡하고, 아울러 프레임의 창보다 크게되면 조립/분리가 복잡하여 작업성이 떨어진다.

한편, 옥내용 전광판은 LED를 몇 개의 조합으로 나누고 각 조합을 돌아가면서 차례로 점등시키는 동적표시 방법(Dynamic Display Method)이기 때문에 제어회로를 비교적 간소화시킬 수 있으므로, LED기판의 후면에 구동회로와 제어회로를 표면실장하거나, 작은 크기의 기판만으로도 구동회로와 제어회로를 실장하여 연결시킬 수 있다.

그렇지만 옥외용 LED 전광판은 각 화소마다 밝기를 제어하는 정적표시 방법(Static Display Method)을 사용하고, 각 LED마다 PWM제어회로가 필요하게 되므로 하드웨어가 복잡해지기 때문에 구동회로와 제어회로를 실장하는 기판이 복잡해지고, 하나의 기판에 실장할 수 없는 경우도 있으며, 이러한 경우에 프레임의 창보다 크기가 커지고, LED기판과의 연결배선도 매우 복잡해지며, 하나의 기판에 모두 실장할 수 없을때는 몇 개의 기판을 배치하여 설치하므로 작업성도 나빠지고 너무 복잡해지는 단점이 있다.

또한, LED판넬의 일부 예컨데, LED중 어느 하나가 고장나거나, 일부 구동회로가 고장나거나 일부의 제어회로가 고장나는 경우에도 해당 기판을 통째로 바꿔주어야 하므로 낭비가 심하고, 아울러 분해/조립이 복잡한 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 쉽게 각 보드별로 조립/분해가 가능하고 후면의 배선이나 연결을 간소화시키고 프레임의 앞면에서 LED판넬 조립체를 삽입/인출시킬 수 있게하여 작업성을 향상시키도록 한 LED전광판의 LED판넬 구조를 제공함에 목적이 있다.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해, LED가 배열 설치된 LED기판과, 화소 라인별로 LED군을 구동시키기 위한 구동회로가 각각 표면실장된 다수개의 드라이브 보드와, 데이터분배기에서 전송된 화상데이타를 그 드라이브보드에 공급하는 마더보드로 분리 구성하고, 콘넥터를 이용하여 상기 다수개의 드라이브 보드를 LED기판의 후면과 마더보드 사이에 세워서 결합시켜 구성함으로써, 달성된다.

이에 따라 조립 및 분해시 프레임의 창을 통해 앞에서 삽입 및 인출이 가능하고, 구동회로중 어느 일부분이 고장난 경우에 해당부분의 드라이브 보드만을 교체해서 수리할 수 있는 특징이 있다.

도 1은 일반적인 전광판의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 전광판의 한 모듈의 LED판넬 구성을 보인 분해 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 전광판의 한 모듈의 LED판넬 구성을 보인 조립 단면도.

도 4a, 4b는 도 3의 콘넥터 연결부분을 보인 확대 단면도.

도 5는 본 발명에 의한 한 모듈의 LED판넬을 분해한 전광판의 구성을 보인 예시도.

*도면의주요부분에대한부호의설명*

10 : LED기판11,31,41 : 인쇄회로기판

12 : LED13,42 : 홀을 가진 2라인 콘넥터

20 : 조립케이스25 : 패킹

30 : 드라이브 보드32 : 구동회로 소자

33 : 핀을 가진 1라인 콘넥터40 : 마더보드

50 : 프레임51 : 프레임의 창

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 LED전광판의 LED판넬 구조는, 화소별로 칼라를 표시할 수 있는 복수개씩의 LED(10)가 인쇄회로기판(11)에 소정의 화소수를 이루도록 배열 설치된 LED기판(10)과, 상기 LED기판(10)이 앞면에 삽입 결합되어 전광판 프레임(50)의 창(51)에 고정 설치하기 위한 조립 케이스(20)와, 그 조립 케이스의 후면 개구부(21) 및 상기 프레임 창(51)을 통해 노출된 상기 LED기판(10)의 후면에 콘넥터를 이용하여 세워져 설치되고 상기 LED(12)들을 구동시키기 위한 구동회로 소자들(32)이 각각 인쇄회로기판(31 ; 31a,31b)에 표면실장된 다수개의 드라이브 보드(30)와, 그 다수개의 드라이브보드(30)의 타측단부에 콘넥터를 이용하여 수평으로 결합되고, 데이터 분배기로부터 전송받은 화상데이타에 의거하여 상기 드라이브보드(30)에 LED구동신호를 공급하는 마더보드(40)로 분리되어 구성된다.

상기 LED기판(10)은, 화소별로 R,G,B칼라를 각기 표시하는 3개의 LED(12)(도면에서는 2개의 LED가 표시됨)가 설치되고, 하나의 모듈에 소정수의 화소(예; 8화소 X 8라인)가 배열되어 설치되며, 조립케이스(20)의 앞쪽에서 삽입 결합되고, 조립케이스(20)의 앞쪽단면에 일치시켜 실리콘(60)등으로 몰딩 된다. 즉, 몰딩에 의해 LED기판을 고정함과 아울러 습기침투를 방지하고 LED들도 고정하게 된다.

그리고, 상기 조립케이스(20)는 다수개를 전광판의 프레임(50)에 고정시켰을 때 화소들간의 간격이 동일하도록 그 측벽의 두께 및 LED기판(10)의 외곽부분의 LED위치등이 정해진다. 또, 조립케이스(20)의 LED기판 삽입 홈의 내측에 다수의 스페이서(24)가 형성되어 LED기판(10)을 삽입했을 때 LED(12)들의 1/2정도가 케이스의 외측으로 돌출되게 한다. 또, LED기판(10)이 요동되지 않고 정확한 위치에 고정되도록 다수개의 위치고정용 보스(22)들이 형성되고, LED기판(11)에도 그 보스(22)에 대응해서 구멍들이 형성되어 조립시 끼워지도록 구성되며, 조립케이스(20)에 LED기판(10)을 조립하고 LED(12)들이 돌출된 상태로 실리콘(60)등으로 몰딩시킨다. 프레임(50)과 접하는 조립케이스(20)의 후면 가장자리에는 홈이 형성되어 그 홈에 고무패킹(25)이 설치되어 프레임(50)에 조립되었을 때 습기침투를 방지하게 된다. 조립케이스(20)에 LED기판(10)을 조립하고 몰딩시킨후 조립케이스(20)의 개구부(21)를 통해 드라이브보드(30)와 마더보드(40)를 조립한후, 전광판의 프레임(50)의 창(51)을 통해서 마더보드(40) 및 드라이브보드(30)를 삽입하여 조립케이스(20)를 프레임(50)에 나사(52)로 조여서 설치한다.

한편, 상기 드라이브 보드(30)들은 LED기판(10)의 1라인의 화소들을 하나의 드라이브 보드가 구동시킬 수 있도록 구성한다. 꼭 이에 한정되는 것은 아니지만 편의상 8 X 8 배열인 경우 8장의 드라이브 보드로 구성한다. LED기판(10)의 후면에는 2라인 홀을 가진 콘넥터(13)를 설치하고, 드라이브보드(30)에는 대응되는 1라인 핀을 가진 콘넥터(33)를 상하단에 각각 설치한다. 드라이브보드(30)는 구동회로 소자(32)들이 표면실장된 면에 상기 1라인 콘넥터(33)를 설치한 제1타입의 보드(31a)와, 구동회로 소자(32)들과는 반대면에 1라인 콘넥터(33)를 설치한 제2타입 보드(31b)로 구분하여 구성하고, 이들을 쌍으로 상기 LED기판(10)의 2라인 콘넥터(13)에 세워서 결합한다. 이와 같이 두가지 타입으로 구분하여 구성하는 이유는 두 개의 1라인 콘넥터(33)를 쌍으로 해서 2라인 콘넥터(13)에 결합시킬때에 표면실장된 소자(32)들이 간섭되지 않도록 간격을 유지시키기 위함이다. 또, LED기판과 마더보드의 PCB에 실장되는 콘넥터는 1라인 콘넥터를 사용할 수 없고, 2라인 콘넥터를 사용해야 하는데, 2라인 콘넥터에 한쌍의 1라인 콘넥터를 결합시킴으로써, 기구적으로 견고하게 장착되기 때문이다.

또한, 마더보드(40)에는 상기 드라이브보드(30)의 1라인 콘넥터(33)쌍에 대응된 2라인 홀을 가진 콘넥터(42)를 마더보드(40)의 인쇄회로기판(41) 하면에 설치하고, 상면에는 제어회로 소자들을 설치함과 아울러 데이터 분배기로부터 화상데이타를 전송받기 위한 케이블 콘센트(43)를 설치한다. 그 케이블 콘센트(43)는 8 X 8모듈인 경우 2개를 설치하여 한 개는 입력용으로 다른 한개는 이어지는 모듈로의 데이터를 전송하기 위함이다. 즉, 다수개의 모듈로 나누어 구성할때에 소정수의 모듈들을 직렬연결하여 화상데이타를 전송하면서 PWM방식으로 화소의 밝기를 제어하게 되므로, 상기 두 개의 콘센트 중 한 개는 해당모듈의 드라이브보드에 화상데이타를 공급하고, 다른 한 개의 콘센트는 직렬연결된 다음모듈로 화상데이타를 전송하게 된다. 이러한 구성은 모듈로 나누어 구성하는 전광판에서는 일반적으로 사용하고 있다. 여기서 도면의 미설명부호 44는 전원잭이고, 45는 콘덴서를 나타낸다.

따라서, 본 발명에 의하면, LED기판(10)과 다수개의 드라이브보드(20) 및 마더보드(30)가 분리 구성되고, 드라이브 보드(20)를 다수개로 분리하여 세워져 설치하므로, 하드웨어가 복잡해져 소자가 많은 경우라도 드라이브보드에 충분히 실장할 수 있고, 드라이브보드(30)와 마더보드(40)를 조립한 상태에서 프레임(50) 창(51)에 결합 및 인출이 가능하게 된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 드라이브보드를 다수개로 분리하고 이들을 세워서 조립하므로, 하드웨어가 복잡해져도 프레임 창을 통해 삽입 인출이 가능해져 조립 및 수리작업시에 작업성이 향상되고, 전광판의 후면배선에 아주 간소화되어 배선잘못등 불량 발생을 방지할 수 있다. 또, 구동회로의 일부가 고장인 경우에 해당되는 드라이브 보드만을 교체해주어 수리가 가능하므로 수리비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 인쇄회로기판에 소정의 화소수를 이루도록 LED가 배열 설치된 LED기판과,

   상기 LED기판을 앞면에 삽입 결합하여 전광판 프레임에 고정 설치하기 위한 조립 케이스와,

   상기 LED기판의 후면에 콘넥터를 이용하여 세워져 조립된 상태에서 상기 프레임의 창을 통해서 삽입/인출이 가능하고 상기 각 화소의 LED들을 구동시키기 위한 구동회로 소자들이 각각 인쇄회로기판에 표면실장된 다수개의 드라이브 보드와,

   그 다수개의 드라이브보드의 타단부에 콘넥터를 이용하여 수평으로 결합되고, 전송받은 화상데이타를 상기 드라이브보드에 LED구동신호로서 공급하는 마더보드로 하나의 모듈이 구성된 것을 특징으로 하는 전광판의 LED판넬 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 LED기판은,

   조립케이스의 앞쪽에서 삽입 결합되고, 조립케이스의 앞쪽단면에 일치시켜 LED들이 돌출된 상태로 실리콘으로 몰딩 되어 구성된 것을 특징으로 하는 전광판의 LED판넬 구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 드라이브 보드들은,

   하나의 드라이브 보드가 상기 LED기판의 1라인의 화소들을 구동제어 할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 전광판의 LED판넬 구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 LED기판의 후면에 2라인 홀을 가진 콘넥터를 설치하고,

   상기 마더보드의 하면에 2라인 홀을 가진 콘넥터를 설치하고,

   상기 드라이브보드에는 상기 LED기판 및 마더보드의 콘넥터에 각각 대응되는 1라인 핀을 가진 콘넥터를 드라이브 보드 인쇄회로기판의 상,하측단부에 핀들이 돌출되게 설치하여 두장씩 드라이브 보드를 한쌍으로 LED기판과 마더보드 사이에 세워져 설치한 것을 특징으로 하는 전광판의 LED판넬 구조.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 드라이브보드는,

   인쇄회로기판의 양면중 구동회로 소자들이 표면실장된 면에 상기 1라인 콘넥터를 설치한 제1타입의 보드와,

   구동회로 소자들이 표면실장된 반대면에 1라인 콘넥터를 설치한 제2타입의 보드로 구분하여 구성하고, 이들을 한 쌍으로 상기 LED기판 및 상기 마더보드의 2라인 콘넥터에 세워서 결합하는 것을 특징으로 하는 전광판의 LED판넬 구조.

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