KR100533863B1 - 전광판의 발광다이오드 배열 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 발광다이오드(LED)를 매트릭스 형태로 배열하여 문자나 도형은 물론 영상을 표현하는 발광다이오드의 배열구조에 관한 것이다.

이같은 본 발명은, 칼라 영상 표현을 위한 R.G.B의 발광다이오드를 기하학적인 패턴(예; 마름모, 삼각형)으로 배열함은 물론, 그 배열된 발광다이오드에 따른 픽셀이 서로 대각에 위치하는 필드 즉, 짝수필드와 홀수필드에 위치하는 발광다이오드의 교번 표출로 형성되도록 하므로서, 픽셀의 단위 면적당 배열되는 종래 발광다이오드의 갯수와 동일하게 하더라도 R.G.B 발광다이오드의 잔상으로 부터 고해상도의 프레임을 형성할 수 있도록 함은 물론, 그 고해상도의 프레임을 통해 영상의 색감은 물론 선명도를 종래보다 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 전광판의 발광다이오드 배열 구조를 제공한다.

Description

전광판의 발광다이오드 배열 구조{Structure for arrangement ＬＥＤ of a electric sign}

본 발명은 다수의 발광다이오드(LED)를 매트릭스 형태로 배열하여 문자나 도형은 물론 영상을 표현하는 전광판에 관한 것으로서, 특히 칼라 영상 표현을 위한 적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B)의 발광다이오드를 기하학적인 패턴(예; 마름모, 삼각형)으로 배열한 후 서로 대각에 위치하는 필드 즉, 짝수필드와 홀수필드에 위치하는 발광다이오드의 교번 표출로 픽셀을 형성하여 발광다이오드의 잔상으로 부터 고해상도의 프레임을 형성할 수 있도록 함은 물론, 그 고해상도의 프레임을 통해 영상의 색감은 물론 선명도를 보다 향상시킬 수 있도록 하는 전광판의 발광다이오드 배열 구조에 관한 것이다.

주지된 바와같이, 비디오 및 PC의 화면과 같은 영상신호는 통상의 신호처리 회로와 장치에 의해 디지털 정보로 변환되며, 일반적인 전광판 콘트롤러의 영상처리부에서 비디오메모리에 저장된다.

이때, 비디오메모리는 도 1에 도시된 바와같이, 필드메모리를 짝수와 홀수로 이중화되며, 이 메모리는 기본단위(예 1줄, 2줄, 4줄, 8줄, 16줄 등)로 메모리 용량이 정해지면서 수평주사선의 영상정보를 저장하는데 사용된다.

즉, 상기 영상정보는 짝수번째의 화소(픽셀)과 홀수번째의 화소로 구분된 후 각각 짝수(Even) 및 홀수(Odd)의 필드메모리에 그 저장이 이루어지도록 하였다.

그리고, 상기와 같이 메모리에 저장되는 영상정보를 표현하기 위해서는 매트릭스 형태를 이루는 R.G.B 발광다이오드를 전광판에 적용하는데, 이러한 전광판의 경우에는 칼라 영상을 표현하기 위해 R.G.B 3색의 발광다이오드를 적절하게 점등 및 소등시키므로서 원거리에서 볼 때 영상이 칼라로 보이는 것이다.

이때, 상기와 같은 전광판의 발광다이오드 배열 구조(예; R.G.B가 2:1:1의 비율로 배열된 경우)는 도 2에 도시된 바와같이,

제 1,3,5,7의 홀수라인(L1,L3,…,L7)은 R.G의 발광다이오드를 반복시켜 배열하였고, 제 2,4,6,8의 짝수라인(L2,L4,…,L8)은 B,R의 발광다이오드를 반복시켜 배열하였으며, 이에따라 제 1 내지 제 8 라인(L1,L2,…,L8)의 제 1 내지 제 8 컬럼(C1,C2, …,C8)에는 R.B의 발광다이오드와 G.R의 발광다이오드가 반복되는 배열구조를 가지도록 하였다.

즉, 상기의 제 1 내지 제 8 라인(L1,L2,…,L8)은 물론 제 1 내지 제 8 컬럼(C1,C2,…,C8)이 모두 화소점을 기준으로 등간격을 이루도록 그 배열이 이루어지도록 하였으며, 이에따라 종래에는 실제로 야외에서 R.G.B의 발광다이오드를 통해 색상을 표현할 때 영상의 색감은 물론 선명도가 낮아지면서 그 시각적 인지도가 크게 저하되는 문제점을 가질수밖에 없었다.

다시말해, 종래에는 전광판을 이루는 기본 픽셀에 등간격을 이루는 정형화된 R.G.B의 발광다이오드를 반복 배열하였는 바 이는 라인당 하나의 화소만 구현하는 배열구조로서, R.G.B 발광다이오드의 잔상에 의한 제 3의 색상 표현이 극히 제한적으로 이루어질수밖에 없었고, 이러한 색상 표현의 제한은 곧 전광판으로 부터 표현되는 영상의 색감은 물론 선명도 저하를 유발시키면서 전광판에 대한 시각적인 인지도를 저하시키는 문제점을 초래할수밖에 없었던 것이다.

아울러, 종래 전광판을 이루는 픽셀에 반복 배열되는 R.G.B의 발광다이오드는 그 배열이 등간격을 이루므로, 픽셀의 단위 면적당 배열되는 R.G.B의 발광다이오드가 많이 필요할수밖에 없었다.

즉, 전광판의 경우 픽셀당 발광하는 면적 또는 발광점이 줄어드는 경우 휘도가 줄어들면서 화면이 부드럽지 못하고 탁하게 보이는 현상이 초래되었는 바, 이를 해소하기 위해서는 한 픽셀당 다수의 발광다이오드가 필요할 수 밖에 없었다.

그러나, 상기와 같이 한 픽셀당 다수의 발광다이오드를 적용하더라도 그 배열이 정형화되어 있는 관계로, 발광다이오드의 잔상에 의한 고해상도 프레임을 형성하지 못하였을뿐만 아니라, 영상의 색감은 물론 선명도를 향상시키지는 못하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명은, 칼라 영상 표현을 위한 R.G.B의 발광다이오드를 기하학적인 패턴(예; 마름모, 삼각형)으로 배열함은 물론, 그 배열된 발광다이오드에 따른 픽셀이 서로 대각에 위치하는 필드 즉, 짝수필드와 홀수필드에 위치하는 발광다이오드의 교번 표출로 형성되도록 하므로서, 픽셀의 단위 면적당 배열되는 종래 발광다이오드의 갯수와 동일하게 하더라도 R.G.B 발광다이오드의 잔상으로 부터 고해상도의 프레임을 형성할 수 있도록 함은 물론, 그 고해상도의 프레임을 통해 영상의 색감은 물론 선명도를 종래보다 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 전광판의 발광다이오드 배열 구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일실시예로 2:1:1의 비율로 이루어진 R.G.B 발광다이오드의 배열도 이다.

도 3에 도시된 바와같이, 칼라 영상 표현을 위한 다수의 R.G.B 발광다이오드를 2:1:1의 비율로서 매트릭스 형태로 배열한 통상의 발광다이오드 배열 구조에 있어서,

적색(R)의 발광다이오드 두개와 녹색(G) 및 청색(B)의 발광다이오드 하나가 서로 인접되어 마름모 모양이 반복 배열되도록 하나의 픽셀에 대하여,제 1,3,5,7 라인(L1,L3,L5,L7)과 제 1,3,5,7 컬럼(C1,C3,C5,C7)에는 적색(R)의 발광다이오드만을 배열하고,제 2,6 라인(L2,L6)과 제 2,6 컬럼(C2,C6)에는 적색(R)의 발광다이오드로 부터 대각방향에 위치하도록 녹색(G)과 청색(B)의 수순으로 발광다이오드를 반복 배열하며,상기 제 2,6 라인(L2,L6)의 제 4,8 컬럼(C4,C8)에는 적색(R)의 발광다이오드로부터 대각방향에 위치하도록 청색(B)과 녹색(G)의 수순으로 발광다이오드를 반복 배열하고,제 4,8 라인(L4,L8)과 제 4,8 컬럼(C4,C8)에는 적색(R)의 발광다이오드로 부터 대각방향에 위치하도록 청색(B)과 녹색(G)의 수순으로 발광다이오드를 반복 배열하고,

상기 제 4,8 라인(L4,L8)의 제 2,6 컬럼(C2,C6)에는 적색(R)의 발광다이오드로부터 대각방향에 위치하도록 녹색(G)과 청색(B)의 수순으로 발광다이오드를 반복 배열함을 특징으로 한다.

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즉, 본 발명은 도 2에 도시된 바와같이, 제 1,3,5,7 라인(L1,L3,L5,L7)과 제 1,3,5,7 컬럼(C1,C3,C5,C7)에는 적색(R)의 발광다이오드만을 배열하여 둔다.

이후, 제 2,6 라인(L2,L6)과 제 2,6 컬럼(C2,C6)에는 적색(R)의 발광다이오드로 부터 대각방향에 위치하도록 녹색(G)과 청색(B)의 발광다이오드를 반복 배열하고, 상기 제 2,6 라인(L2,L6)의 제 4,8 컬럼(C4,C8)에는 적색(R)의 발광다이오드로부터 대각방향에 위치하도록 청색(B)과 녹색(G)의 발광다이오드를 반복 배열하여 둔다.그리고, 제 4,8 라인(L4,L8)과 제 4,8 컬럼(C4,C8)에도 적색(R)의 발광다이오드로 부터 대각방향에 위치하도록 청색(B)과 녹색(G)의 발광다이오드를 반복 배열하고, 상기 제 4,8 라인(L4,L8)의 제 2,6 컬럼(C2,C6)에는 적색(R)의 발광다이오드로부터 대각방향에 위치하도록 녹색(G)과 청색(B)의 발광다이오드를 반복 배열하여 둔다.

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이때, 상기 제 2,6 라인(L2,L6)에 반복 배열된 녹색(G)과 청색(B)의 발광다이오드는 제 4,8 라인(L4,L8)에 반복 배열된 청색(B)과 녹색(G)의 발광다이오드와 동일한 컬럼내에 위치시키도록 하였다.

그러면, 상기 제 2,6 라인(L2,L6)의 제 2,4 컬럼(C2,C4)과 제 6,8 컬럼(C6,C8)에 걸쳐 반복 배열된 녹색(G)과 청색(B)의 발광다이오드는 제 1,3 라인(L1,L3)은 물론 제 5,7 라인(L5,L7)의 제 3,7 컬럼(C3,C7)에 반복 배열된 적색(R)의 발광다이오드와 하나의 기하학적인 모양 즉, 마름모의 모양을 이루게 된다.

아울러, 상기 제 4,8 라인(L4,L8)의 제 2,4 컬럼(C2,C4)과 제 6,8 컬럼(C6,C8)에 걸쳐 반복 배열된 청색(B)과 녹색(G)의 발광다이오드도 제 3,5 라인(L3,L5)은 물론 제 5,7 라인(L5,L7)의 제 3,7 컬럼(C3,C7)에 반복 배열된 적색(R)의 발광다이오드와 하나의 기하학적인 모양 즉, 마름모의 모양을 이루게 된다.

이와같이 본 발명은 하나의 픽셀내에 2:1:1의 비율로 R.G.B의 발광다이오드를 배열한다고 할 때, 그 픽셀내에서 두개의 적색(R) 발광다이오드와 하나의 녹색(G) 및 청색(B) 발광다이오드가 서로 마름모 형태를 이루지도록 함은 물론, 그 마름모 형태가 반복되도록 하므로서, 전광판의 시각적인 입장에서 R.G.B 발광다이오드의 발광에 따른 영상의 색감은 물론 그 선명도를 보다 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 4는 본 발명의 다른실시예로, 이는 R.G.B발광다이오드를 1:1:1의 비율로 배열할 때의 배열 구조도이다.

즉, 본 발명의 다른실시예에서는 도 4에서와 같이, 칼라 영상 표현을 위한 다수의 R.G.B 발광다이오드를 1:1:1의 비율로서 매트릭스 형태로 배열한 통상의 발광다이오드 배열 구조에 있어서,

적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B)의 발광다이오드가 서로 인접되어 삼각형 모양이 반복 배열되도록 하나의 픽셀에 대하여,

제 1,3,5,7 라인(L1,L3,L5,L7)의 홀수열 컬럼(C1,C3,C5,C7,C9,C11,C13,C15, C17)에는 적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B)의 발광다이오드를 반복 배열하고,

제 2,4,6,8 라인(L2,L4,L6,L8)의 짝수열 컬럼(C1,C3,C5,C7,C9,C11,C13,C15, C17)에는 적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B)의 발광다이오드로 부터 대각방향에 위치하도록 청색(B)과 적색(R) 및 녹색(G)의 발광다이오드를 반복 배열함을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 다른실시예에서는 도 3에 도시된 바와같이, 제 1,3,5,7 라인(L1,L3,L5,L7)의 홀수열 컬럼인 C1,C3,C5,C7,C9,C11,C13,C15,C17에는 적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B)의 발광다이오드가 반복되도록 배열하여 둔다.

이후, 제 2,4,6,8 라인(L2,L4,L6,L8)의 짝수열 컬럼인 C2,C4,C6,C8,C10,C12, C14,C16,C18에는 상기 적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B)의 발광다이오드로 부터 대각방향에 위치하도록 청색(B)과 적색(R) 및 녹색(G)의 발광다이오드를 배열하여 둔다.

그러면, 상기 제 1 라인(L1)의 제 1,3 컬럼(C1,C3)에 배열된 적색(R)과 녹색(G)의 발광다이오드는 제 2 라인(L2)의 제 2 컬럼(C2)에 배열된 청색(B)의 발광다이오드와 하나의 기하학적인 모양 즉, 삼각형의 모양을 이루고, 그 삼각형의 모양은 계속적으로 반복된다.

일예로, 상기 제 2 라인(L2)의 제 2 컬럼(C2)에 배열된 청색(B)의 발광다이오드는 제 1 라인(L1)의 제 1,3 컬럼(C1,C3)에 배열된 적색(R) 및 녹색(G)의 발광다이오드와 삼각형의 모양을 이루지만, 제 3 라인(L3)의 제 1,3 컬럼(C1,C3)에 배열된 적색(R) 및 녹색(G)의 발광다이오드와 삼각형의 모양을 이루게 된다.

아울러, 상기 제 2 라인(L2)의 제 2 컬럼(C2)에 배열된 청색(B)의 발광다이오드는 제 2 라인(L2)의 제 4 컬럼(C4)에 배열된 적색(R)의 발광다이오드는 물론, 제 3 라인(L3)의 제 3 컬럼(C3)에 배열된 녹색(G)의 발광다이오드와 서로 인접되어 삼각형의 모양을 이루게 된다.

이와같이 본 발명이 다른실시예에서는 하나의 픽셀내에 1:1:1의 비율로 R.G.B의 발광다이오드를 배열한다고 할 때, 그 픽셀내에서 적색(R) 및 녹색(G)과 청색(B)의 발광다이오드가 서로 삼각형 형태를 이루지도록 함은 물론, 그 삼각형 형태가 반복되도록 하므로서, 전광판의 시각적인 입장에서 R.G.B 발광다이오드의 발광에 따른 영상의 색감은 물론 그 선명도를 보다 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기와 같은 배열구조를 가지는 R.G.B 발광다이오드의 픽셀은 다음의 과정으로 부터 형성되도록 하였다.

즉, 전광판의 영상 표현을 위한 한 프레임은 두개의 필드 즉, 짝수필드와 홀수필드로 구성되는데,

도 5 및 도 6에 도시된 바와같이, 상기의 짝수필드에서는 짝수필드 메모리에서 Line1의 수평주사선 짝수 영상정보와 Line2의 수평주사선 홀수 영상정보를 교번되게 리드하여 표출하고,

도 5 및 도 7에 도시된 바와같이, 상기의 홀수필드에서는 홀수필드 메모리에서 Line1의 수평주사선 홀수 영상정보와 Line2의 수평주사선 짝수 영상정보를 교번되게 리드하여 표출한다.

그러면, 도 8에 도시된 바와같이 서로 대각에 위치하는 짝수필드와 홀수필드의 교번 표출로 부터 고해상도의 프레임을 가지는 픽셀을 형성할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명 전광판의 발광다이오드 배열구조는 칼라 영상 표현을 위한 R.G.B의 발광다이오드를 기하학적인 패턴으로 배열함은 물론, 그 배열된 발광다이오드에 따른 픽셀이 서로 대각에 위치하는 필드 즉, 짝수필드와 홀수필드에 위치하는 발광다이오드의 교번 표출로 형성되도록 하므로서, 픽셀의 단위 면적당 배열되는 종래 발광다이오드의 갯수와 동일하게 하더라도 R.G.B 발광다이오드의 잔상으로 부터 고해상도의 프레임을 형성할 수 있도록 함은 물론, 그 고해상도의 프레임을 통해 영상의 색감은 물론 선명도를 종래보다 더욱 향상시키는 효과를 제공한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1은 종래 프레임과 짝수 및 홀수필드 메모리의 구조도.

도 2는 종래 2:1:1의 비율로 이루어진 R.G.B 발광다이오드의 배열도.

도 3은 본 발명의 일실시예로 2:1:1의 비율로 이루어진 R.G.B 발광다이오드의 배열도.

도 4는 본 발명의 다른실시예로 1:1:1의 비율로 이루어진 R.G.B 발광다이오드의 배열도.

도 5는 본 발명의 일실시예로 짝수 및 홀수 필드의 결합으로 부터 형성되는 프레임의 개략적인 구조도.

도 6은 본 발명의 일실시예로 짝수 및 홀수필드 메모리로 부터 수평주사선의 영상정보를 교번 표출시킨 짝수필드의 배열도.

도 7은 본 발명의 일실시예로 짝수 및 홀수필드 메모리로 부터 수평주사선의 영상정보를 교번 표출시킨 홀수필드의 배열도.

도 8은 본 발명의 일실시예로 짝수 및 홀수필드에 의해 구성되는 고해상도 프레임의 배열도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

R; 적색의 발광다이오드

G; 녹색의 발광다이오드

B; 청색의 발광다이오드

Claims (5)

1. 칼라 영상 표현을 위한 다수의 R.G.B 발광다이오드를 2:1:1의 비율로서 매트릭스 형태로 배열한 통상의 발광다이오드 배열 구조에 있어서,

   적색(R)의 발광다이오드 두개와 녹색 및 청색의 발광다이오드 하나가 서로 인접되어 마름모 모양이 반복 배열되도록 하나의 픽셀에 대하여,

   제 1,3,5,7 라인과 제 1,3,5,7 컬럼에는 적색의 발광다이오드만을 배열하고,

   제 2,6 라인과 제 2,6 컬럼에는 적색의 발광다이오드로부터 대각방향에 위치하도록 녹색과 청색의 수순으로 발광다이오드를 반복 배열하며,

   상기 제 2,6 라인의 제 4,8 컬럼에는 적색의 발광다이오드로부터 대각방향에 위치하도록 청색과 녹색의 수순으로 발광다이오드를 반복 배열하고,

   제 4,8 라인과 제 4,8 컬럼에는 적색의 발광다이오드로부터 대각방향에 위치하도록 청색과 녹색의 수순으로 발광다이오드를 반복 배열하며,

   상기 제 4,8 라인의 제 2,6 컬럼에는 적색의 발광다이오드로부터 대각방향에 위치하도록 녹색과 청색의 수순으로 발광다이오드를 반복 배열함을 특징으로 하는 전광판의 발광다이오드 배열구조.
2. 칼라 영상 표현을 위한 다수의 R.G.B 발광다이오드를 1:1:1의 비율로서 매트릭스 형태로 배열한 통상의 발광다이오드 배열 구조에 있어서,

   적색과 녹색 및 청색의 발광다이오드가 서로 인접되어 삼각형 모양이 반복 배열되도록 하나의 픽셀에 대하여,

   제 1,3,5,7 라인의 홀수열 컬럼에는 적색과 녹색 및 청색의 발광다이오드를 반복 배열하고,

   제 2,4,6,8 라인의 짝수열 컬럼에는 적색과 녹색 및 청색의 발광다이오드로 부터 대각방향에 위치하도록 청색과 적색 및 녹색의 발광다이오드를 반복 배열함을 특징으로 하는 전광판의 발광다이오드 배열구조.
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