KR100774994B1 - Temperature compensation type led display apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LED 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 구동 IC에 의해 구동되는 LED들이 온도 상승, 특히, 외부 온도 상승에 따른 불필요한 전류 증가에 의해 열화 및/또는 변색되는 것을 막아 양호한 디스플레이 화질이 지속적으로 유지될 수 있는 LED 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LED display device, in which LEDs driven by a driving IC are prevented from deteriorating and / or discoloring due to an increase in temperature, in particular, an unnecessary current increase due to an external temperature increase, so that a good display image quality can be continuously maintained. It is to provide an LED display device.
이를 위해, 본 발명에 따른 LED 디스플레이 장치는, LED 디스플레이 모듈과, 상기 LED 디스플레이 모듈에 연결되는 구동 IC와, 상기 구동 IC와 외부 접지 사이에 제공되어, 외부 온도를 포함하는 온도의 증가시에 전기 저항이 증가하여 상기 LED 디스플레이 모듈에 흐르는 전류를 낮추는 써멀 레지스터를 포함한다.To this end, the LED display device according to the present invention is provided between an LED display module, a drive IC connected to the LED display module, and the drive IC and an external ground, so that the electric power is increased at an increase in temperature including an external temperature. It includes a thermal resistor to increase the resistance to lower the current flowing through the LED display module.
디스플레이, 전류, LED, 구동 IC, 써멀 레지스터, 온도, 열화 Display, Current, LEDs, Driver ICs, Thermal Resistors, Temperature, Degradation
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 도시한 블록구성도.1 is a block diagram schematically showing the structure of an LED (Light Emitting Diode) display device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치를 도시한 개략적인 배선회로도.Figure 2 is a schematic wiring circuit diagram showing an LED display device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 이용되는 정전류 구동 IC를 도시한 전기회로도.3 is an electric circuit diagram showing a constant current driving IC used in the embodiment of the present invention.
<도면의 주요 기호에 대한 상세한 설명> <Detailed Description of Main Symbols in Drawings>
10: 제어부 30: 버퍼 IC10: control unit 30: buffer IC
40: 정전류 구동 IC 41: 전류 세팅용 레지스터40: constant current drive IC 41: resistor for current setting
45: 써멀 레지스터 51: LED 디스플레이 모듈45: thermal register 51: LED display module
본 발명은 LED 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 온도 상승, 특히, 외부 온도 상승에 의해, 전류가 미리 세팅된 전류값 이상으로 LED 디스플레이 모듈에 흐르는 것을 방지할 수 있어, LED의 열화, 변색 및 이에 따른 디스플레이 화질 저하를 방지할 수 있는 온도보상형 LED 디스플레이 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
LED를 매트릭스 형태로 배열하고 그 배열된 LED들을 정전압 구동 IC로 구동하는 LED 디스플레이 장치가 당해 기술분야에 잘 알려져 있다. 이러한 LED 디스플레이 장치에 있어서, 정전압 구동 IC는 버퍼 IC와 인버터 IC를 사용하며, LED 디스플레이 장치를 다이내믹 펄스(dynamic pulse) 구동 방식으로 동작시키고, 데이터 회로에 연결된 LED들의 각 포트(port)에 개별 저항을 달아서 각 LED에 걸리는 전압(포워드 전압, forward voltage)을 제어하여 LED의 밝기 등을 조정한다. LED display devices for arranging the LEDs in a matrix form and driving the arranged LEDs with a constant voltage driving IC are well known in the art. In such an LED display device, the constant voltage driving IC uses a buffer IC and an inverter IC, operates the LED display device in a dynamic pulse driving manner, and has a separate resistor at each port of the LEDs connected to the data circuit. Adjust the brightness of LED by controlling the voltage (forward voltage, forward voltage) applied to each LED.
여기에서, 다이내믹 펄스 구동 방식은, CRT(음극선관)와 마찬가지로 1자리씩 스캔하면서 점등하는 방식으로, 스캔 회로는 각 행 또는 각 열을 순차 점등할 수 있는 상태로 되어, 표시하는 타이밍에 동기시켜서 데이터 회로에 의해 발광다이오드의 점등을 결정할 수 있다. Here, the dynamic pulse driving method is a method of lighting by scanning one digit in the same manner as the CRT (cathode ray tube), and the scan circuit is in a state in which each row or each column can be sequentially lighted, and synchronized with the timing to be displayed. The lighting of the light emitting diodes can be determined by the data circuit.
그러나, 정전압 매트릭스 구조로 된 LED 디스플레이 장치는, 각 포트에 개별 저항을 달아 그 개별저항의 저항값으로써 LED의 구동 전압에 따른 LED의 발광을 제어해야 하므로, LED 구동전압이 서로 다를 경우 저항값의 설정이 어렵고, 또한, LED 구동 전압 편차에 따른 휘도 편차로 인해 불량률이 높다는 문제점이 있었다.However, since the LED display device having the constant voltage matrix structure has to attach an individual resistor to each port and control the light emission of the LED according to the driving voltage of the LED as the resistance value of the individual resistor, when the LED driving voltages are different from each other, It is difficult to set, and there is a problem that the defective rate is high due to the luminance deviation caused by the LED driving voltage deviation.
이에 대해, 종래에는 정전류 구동 IC를 이용하여 매트릭스 배열된 LED의 동작을 제어하는 LED 디스플레이 장치가 본 출원인에 의해 제안된 바 있으며, 이러한 LED 디스플레이 장치는 2005년 10월 7일자, "발광다이오드 디스플레이"의 명칭으로 공개된 대한민국 특허공개공보 제 2005-97162호에 개시되어 있다. 이러한 종래의 LED 디스플레이 장치는 정전류 구동 IC를 이용하여 LED에 공급되는 전압의 변동에 영향을 받지 않고 일정한 정전류를 LED에 공급하므로 LED의 휘도 편차를 크게 개선하는데 기여한다.In this regard, conventionally, an LED display device for controlling the operation of a matrix array of LEDs using a constant current driving IC has been proposed by the present applicant, which is a light emitting diode display dated October 7, 2005. It is disclosed in Korean Patent Publication No. 2005-97162 published in the name of. The conventional LED display device uses a constant current driving IC to supply a constant constant current to the LED without being influenced by a change in the voltage supplied to the LED, thereby contributing to greatly improving the luminance deviation of the LED.
그러나, 종래의 LED 디스플레이 장치는, LED가 오랜시간 동안 점등되어 있거나 외부의 온도가 과도하게 높아지는 경우, LED 자체 또는 구동 IC에서 발생하는 열 및/또는 높은 외부의 열에 의해 세팅된 전류값 이상의 많은 전류가 각 LED들에 흐르는 문제점을 여전히 안고 있다. 이와 같이 과도하게 흐르는 전류는 LED를 열화 및 변색시키게 되며, 이는 LED 디스플레이 장치의 디스플레이 화질을 떨어뜨리는 하나의 원인이 되고 있다.However, conventional LED display devices have a large current higher than the current value set by the heat generated from the LED itself or the driving IC and / or high external heat when the LED is turned on for a long time or the external temperature becomes excessively high. Still suffers from problems with each LED. This excessively flowing current deteriorates and discolors the LED, which is one cause of deterioration of the display quality of the LED display device.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 구동 IC에 의해 구동되는 LED들이 온도 상승, 특히, 외부 온도 상승에 따른 불필요한 전류 증가에 의해 열화 및/또는 변색되는 것을 막아 양호한 디스플레이 화질이 지속적으로 유지될 수 있는 LED 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to prevent the LEDs driven by the driving IC from deteriorating and / or discoloring due to an increase in temperature, in particular, an unnecessary current increase due to an external temperature increase, thereby maintaining a good display image quality. It is to provide a display device.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은, LED 디스플레이 모듈과, 상기 LED 디스플레이 모듈에 연결되는 구동 IC와, 상기 구동 IC와 외부 접지 사이에 제공되어, 외부 온도를 포함하는 온도의 증가시에 전기 저항이 증가하여 상기 LED 디스플레이 모듈에 흐르는 전류를 낮추는 써멀 레지스터를 포함하는 LED 디스플레이 장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is provided between an LED display module, a drive IC connected to the LED display module, and between the drive IC and an external ground, at an increase in temperature including an external temperature. It provides an LED display device including a thermal resistor to increase the electrical resistance to lower the current flowing through the LED display module.
본 발명의 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치에 있어서, 상기 구동 IC는 외 부 접지와의 사이에 전류 세팅용 레지스터를 포함하는 정전류 구동 IC인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 써멀 레지스터는 상기 전류 세팅용 레지스터와 직렬 또는 병렬로 연결되고, 상기 전류 세팅용 레지스터는 사용자에 의해 그 저항이 가변될 수 있는 가변 저항 소자로 이루어지며, 상기 써멀 레지스터는 PTC 소자로 이루어지는 것이 바람직하다.In the LED display device according to the embodiment of the present invention, it is preferable that the driving IC is a constant current driving IC including a current setting resistor between an external ground. The thermal resistor is connected in series or in parallel with the current setting resistor, and the current setting resistor is made of a variable resistance element whose resistance can be changed by a user, and the thermal resistor is made of a PTC element. It is preferable.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<실시예><Example>
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치를 도시한 블록구성도이다. 1 is a block diagram showing an LED display device according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치는 정전류 구동 IC로 구동되며, 그 구성은 예컨대, 마이콤으로 이루어진 제어부(10; 도 2 참조)와 구동 드라이버 회로부로 이루어진다. 상기 구동 드라이버 회로부는 버퍼 IC(30)와 정전류 구동 IC(40)를 구동부로 하여 구성된다. 구동 드라이버 회로부는 외부저항(R-EXT)으로 전류 세팅용 레지스터(41)가 연결된 정전류 구동 IC(40; 도 2 및 도 3 참조)를 사용한다. As shown in FIG. 1, the LED display device according to the present embodiment is driven by a constant current driving IC, and its configuration includes, for example, a control unit 10 (see FIG. 2) made of a microcomputer and a driving driver circuit unit. The driver driver circuit portion is constituted by using the
도 2는 도 1에 도시된 LED 디스플레이 장치를 보다 구체적으로 나타낸 블록구성도이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating the LED display device shown in FIG. 1 in more detail.
도 2를 참조하면, 본 실시예에서는 제어부(10)로부터 5V의 시그널 스캔(signal scan) 신호가 버퍼 IC(30)로 출력된다. 이후 버퍼 IC(30)는 5V의 시그널 스캔 신호를 받은 뒤 입력 전원(DC 5V ~ 12V)을 받아 시그널 스캔 신호를 LED 매트 릭스 소스(입력) 스캔 신호(matrix source scan signal)로 바꾸어서 각 스캔 포트(S1 ~ S8)로 출력한다. 이때, 스캔 주기에 맞춰 구현하고자 하는 데이터를 정전류 구동 IC(40)를 이용하여 데이터 출력하게 되고, 이에 따라, LED 디스플레이 모듈(51)은 점등하게 된다. 이때, 상기 정전류 구동 IC(40)에 연결된 전류 세팅용 레지스터는(41)는 외부 저항으로서, 가변 저항소자가 이용되면 LED의 밝기를 조절할 수 있다. Referring to FIG. 2, in this embodiment, a 5 V signal scan signal is output from the
한편, 상기한 외부 저항을 이용하는 대신 펄스폭 변조 방식(PWM, pulse-width modulation)을 사용하기도 한다. 펄스폭 변조 방식은 구동전원을 일정한 주기로 on/off하는 펄스형상으로 하고 그 펄스의 작동비(duty ratio; 즉, on 시간과 off 시간의 비)를 바꿈으로써 실현된다. 즉, 한 주기에 대한 하이(high) 신호의 시간의 비를 조정하는 방법으로서 구동전압을 바꾸는 것과 같은 효과를 내지만 그 방법이 펄스폭에 따르고 있으므로 펄스폭 변조라 부르고 있다. Instead of using the external resistor, a pulse-width modulation (PWM) may be used. The pulse width modulation method is realized by changing the duty ratio (that is, the ratio of on time and off time) of the pulse into a pulse shape that turns on / off the driving power at a constant cycle. That is, a method of adjusting the ratio of time of the high signal to one period has the same effect as changing the driving voltage, but since the method depends on the pulse width, it is called pulse width modulation.
도 3은 도 2에 도시된 정전류 구동 IC(40)를 보다 구체적으로 예시한 회로도이다. 도 3에 도시된 정전류 구동 IC(40)의 전기 회로는 본 발명의 특징을 설명하기 위한 하나의 예시에 불과하므로 다양하게 변경 또는 변형된 다른 실시가 가능한 것이다.FIG. 3 is a circuit diagram more specifically illustrating the constant
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 정전류 구동 IC(40)는, 외부 접지와의 사이에 있는 외부 저항으로서, 전류를 제한하여 LED 디스플레이 모듈(51)의 LED로 흐르는 전류를 사용자가 세팅할 수 있도록 해주는 전류 세팅용 레지스터(RESISTOR; 41)를 포함한다. 상기 전류 세팅용 레지스터(41)는 고정 저항소자 또는 가변 저항소자 로 이루어질 수 있는데, 본 실시예에서는, 상기 전류 세팅용 레지스터(41)를 가변저항 소자로 설치하여, 도 3에 표시된 OUT 0 ~ OUT 15까지 각 포트를 제어하여 LED 디스플레이 모듈(51)의 LED 전압을 조절할 수 있고 이에 따라, LED들의 밝기를 조절할 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 3, the constant
상기 정전류 구동 IC(40)는 전술한 전류 세팅용 레지스터(41)와는 별도로 써멀 레지스터(45)와 전기적으로 연결된다. 본 발명의 실시예에 따라, 상기 써멀 레지스터(45)는 정전류 구동 IC(40)와 접지 사이에서 상기 전류 세팅용 레지스터(41)와 병렬로 연결되어 있다. 상기 써멀 레지스터(45)는 회로 내, 외의 온도, 특히, 회로 외부의 온도에 따라 저항이 증가하여, LED 및 회로 온도의 증가에 따른 불필요한 전류 상승을 제한하는 역할을 한다. 본 실시예에서는 상기 써멀 레지스터(45)를 전류 세팅용 레지스터(41)와 병렬로 연결하여 사용하지만, 이는 하나의 실시예이며, 상기 써멀 레지스터(45)와 전류 세팅용 레지스터(41)를 직렬로 연결하는 것도 가능하다.The constant
상기 LED 및/또는 회로의 온도 증가는 전류 세팅용 레지스터(41) 등에 의해 세팅된 전류값 이상으로 비정상적인 전류가 LED모듈(51)에 공급되게 하므로, LED의 열화, 변색 및 이에 따른 LED 디스플레이 장치의 디스플레이 화질 저하를 초래한다. 상기 써멀 레지스터(45)는 자체 온도 증가에 의해 저항이 상승하여 상기 LED에 흐르는 전류를 낮추어 주며, 이는 전술한 LED들의 열화 및 변색을 막아주어 양호한 디스플레이 화질이 지속적으로 유지될 수 있도록 해준다.An increase in the temperature of the LED and / or the circuit causes abnormal current to be supplied to the
본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 써멀 레지스터(45)로는 온도 변화에 대한 응답성이 좋은, 즉, 단시간 동안 흐르는 전류에 대해 민감하게 반응하면서 자체 전기저항이 증가하는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자가 이용되는 것이 바람직하다. As a preferred embodiment of the present invention, the
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 LED 디스플레이 모듈(51)은 8×10 매트릭스(matrix) 배열로 이루어진다. 도면에서는 라인별로 LED의 개수가 조금씩 차이가 나게 구성되어 있으며, 데이터회로 D1 ~ D7 까지는 각 포인트마다 1개의 발광다이오드가 설치되어 있고, D8 은 2개씩, D9은 4개씩, D10은 2개씩 설치되어 있다. 스캔회로는 S1 ~ S8 까지 설치되어 있다. 따라서 80 포인트의 발광다이오드 디스플레이를 구현할 수 있다.As shown in Fig. 2, the
LED 디스플레이 모듈(51)과 정전류 구동 IC(40)를 연결하여 사용할 때, 5V 전원일 때는 필요없지만 12V의 전원을 사용하게 되면, 정전류 구동 IC(40)에서 발열이 되기 때문에 이를 방지하기 위해 저항(42)이 추가로 필요할 수 있다. 또한, LED 디스플레이 모듈(51) 에서도 전압강하가 일어나며 특히 12V 정도의 전원에서는 발광다이오드에 열이 전달되는 것을 방지하기 위해 저항(43)을 추가로 연결할 수 있다. 그러나, 위의 저항(42, 43)의 추가 설치는 전술한 써멀 레지스터(42)에 의해 그 필요성이 반감될 수 있으며, 이는 상기 저항들(42, 43)을 생략하는 것을 가정할 때 상당한 경제적인 이득을 제공할 수 있다.When the
이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.While the invention has been described above with reference to specific embodiments, various modifications, changes or modifications may be made in the art within the spirit and scope of the appended claims, and thus, the foregoing description and drawings It should be construed as illustrating the present invention rather than limiting the technical spirit of the present invention.
본 발명의 실시예에 따르면, LED 디스플레이 모듈을 구성하는 LED들의 온도 상승, 그 LED 들을 구동시키는 전기 회로의 온도 상승, 특히, 외부 온도 상승에 의해, LED 디스플레이 모듈에 인가되는 전류가 미리 세팅된 전류값을 초과하여 과도하게 흐르는 것을 막아주며, 이는 그 과도한 전류 흐름에 따라 야기되는 LED의 열화 및 변색을 막아주어 지속적으로 LED 디스플레이 화질을 양호하게 유지시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the current applied to the LED display module is preset by the temperature rise of the LEDs constituting the LED display module, the temperature rise of the electric circuit driving the LEDs, in particular, the external temperature rise. It prevents excessive flow beyond the value, which prevents LED deterioration and discoloration caused by the excessive current flow, and can continuously maintain good LED display quality.
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
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