KR100869368B1

KR100869368B1 - 엘이디 발광장치

Info

Publication number: KR100869368B1
Application number: KR1020080038302A
Authority: KR
Inventors: 장태순
Original assignee: (주)아이닉스
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2008-11-19

Abstract

본 발명은 엘이디 발광장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 엘이디 발광 장치는, 각각의 PWM 신호들을 수신하여 적색, 녹색, 및 청색 중에서 선택된 어느 하나의 색의 빛을 각각 발광하며, 동일한 색의 빛이 서로 인접되어 발광되지 않고 서로 다른 색의 빛이 발광되도록 각각 배열되는 적어도 하나의 적색엘이디, 적어도 하나의 녹색 엘이디 및 적어도 하나의 청색 엘이디를 포함하는 복수의 엘이디들과; 외부에서 입력되는 색상 데이터에 응답하여, 색상을 결정하고 색상신호를 발생하는 색상 결정부와; 알고리즘을 통하여 상기 색상결정부에서 발생된 상기 색상신호에 응답하여, 적색, 녹색 및 청색각각에 대응되는 패턴신호들을 발생하는 패턴발생부와; 상기 패턴발생부에서 발생된 상기 패턴신호들에 응답하여 각각의 색에 대응되며 서로 동기되는 상기 PWM 신호들을 각각 발생하는 PWM 신호발생부와; 상기 복수의 엘이디들 각각의 컨트롤 및 상기 PWM 신호들을 상기 복수의 엘이디들에 전송하는 엘이디 컨트롤부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 엘이디의 안정성 및 수명을 늘릴 수 있으며, 색상표현을 효율적으로 할 수 있게 된다.

엘이디, 색상, 휘도, 발열, PWM

Description

엘이디 발광장치{LED emitting apparatus}

본 발명은 엘이디 발광장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 프로그램을 통하여 엘이디 발광신호를 발생하여 소형화가 가능하며, 엘이디의 열화를 방지 또는 최소화할 수 있는 엘이디 발광장치에 관한 것이다.

발광다이오드라고 불리우는 엘이디(LED)는 금속간 화합물 반도체의 접합다이오드로서, 적은 전력을 소비하고 광소자의 종류에 따라 적색, 녹색, 청색의 광출력을 얻을 수 있어, 광통신을 비롯하여 전자광고판 등에 문자나 숫자 등의 영상을 표시하는데 많이 이용되고 있다.

이러한 문자나 숫자 등의 영상을 여러 가지 색상으로 표시하기 위해서는 서로 다른 색(빛의 3원색)의 엘이디 칩들을 근접 배치하여 색의 간섭을 통해 자연의 색을 표현하도록 하고 있다.

그러나, 종래의 엘이디 칩들의 부착기술은 10mm 이상의 거리를 두고 부착하는데 그치고 있다. 일반적으로, 엘이디 칩들의 부착거리가 멀면 멀수록 색의 간섭 거리가 멀어지므로 24 비트의 자연색을 표현 하는 것이 힘들며, 휘도가 떨어지는 현상이 발생한다. 따라서 엘이디 칩들을 10mm 이내의 근접거리로 부착하여 사용하는 것이 요구되나, 근접거리로 엘이디 칩들을 부착하면, 엘이디 칩에서 발생하는 열로 인하여 장시간 사용시 휘도가 떨어지는 현상과 함께 엘이디 칩의 수명이 단축된다. 현재로서는 발열 문제 때문에 1-2mm 이내의 거리에서 엘이디 칩들을 근접거리로 조립을 할 수 없는 상황이다. 또한, 종래의 구조에서 RGB 색상을 표현하는 엘이디 칩들의 부착 거리는 10mm이상을 간격을 두고 있기 때문에 자연색에 가까운 24Bit의 색상을 표현하는데 한계가 있다. 또한, 엘이디 칩들에서 빛을 발광하는 경우에, 빛의 발산 각도는 ±70도 즉 140도를 가지고 있는데, 부착거리가 멀리 떨어짐으로 인하여 색의 간섭을 통하여 자연의 색을 표현하는데 문제점이 있다.

한편, 엘이디 칩들의 제어 및 24비트의 색들을 표현하기 위한 제어를 위해 엘이디 칩들에는 많은 전자부품이 부착되어 있다. 또한 엘이디 모듈을 만드는데 많은 부품이 들어가다 보니 엘이디 색상제어를 위한 전자부품을 엘이디 모듈에 같이 설계하기에는 엘이디 모듈의 부피가 너무 커지게 된다. 따라서 엘이디모듈의 크기를 줄이기 위하여 컨트롤러를 따로 분리하여 개발할 수 밖에 없는 것이 현재의 실정이다.

이에 따라, 엘이디 모듈을 구매하는 소비자는 엘이디 모듈과 콘트롤러를 각자 구매해야하는 부담이 있고, 엘이디 모듈에 많은 부품을 삽입하다보니 생산원가가 높아지고 원가가 높아지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 엘이디 발광장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 엘이디 칩들을 프로그램을 통해 제어할 수 있는 엘이디 발광장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 엘이디 칩에서 발생되는 열을 효과적으로 줄일 수 있는 엘이디 발광장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 색상의 표현을 효율적으로 할 수 있는 엘이디 발광장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 엘이디 칩의 안정성과 수명을 늘릴 수 있는 엘이디 발광장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 엘이디를 근접거리로 배치할 수 있는 엘이디 발광장치를 제공하는 데 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 엘이디 발광 장치는, 각각의 PWM 신호들을 수신하여 적색, 녹색, 및 청색 중에서 선택된 어느 하나의 색의 빛을 각각 발광하며, 동일한 색의 빛이 서로 인접되어 발광되지 않고 서로 다른 색의 빛이 발광되도록 각각 배열되는 적어도 하나의 적색엘이디, 적어도 하나의 녹색 엘이디 및 적어도 하나의 청색 엘이디를 포 함하는 복수의 엘이디들과; 외부에서 입력되는 색상 데이터에 응답하여, 색상을 결정하고 색상신호를 발생하는 색상 결정부와; 알고리즘을 통하여 상기 색상결정부에서 발생된 상기 색상신호에 응답하여, 적색, 녹색 및 청색각각에 대응되는 패턴신호들을 발생하는 패턴발생부와; 상기 패턴발생부에서 발생된 상기 패턴신호들에 응답하여 각각의 색에 대응되며 서로 동기되는 상기 PWM 신호들을 각각 발생하는 PWM 신호발생부와; 상기 복수의 엘이디들 각각의 컨트롤 및 상기 PWM 신호들을 상기 복수의 엘이디들에 전송하는 엘이디 컨트롤부를 구비한다.

상기 PWM 신호 발생부는 상기 적어도 하나의 적색 엘이디를 위한 적색 PWM신호발생부, 상기 적어도 하나의 녹색 엘이디를 위한 녹색 PWM신호발생부, 및 상기 적어도 하나의 청색 엘이디를 위한 청색 PWM신호발생부를 구비할 수 있다.

상기 엘이디 발광장치는, 상기 색상데이터가 외부에서 입력되지 않는 경우에, 독자적인 패턴신호의 발생을 위한 독자 색상데이터를 상기 색상결정부에 제공하는 독자패턴부를 더 구비할 수 있다.

상기 적어도 하나의 적색엘이디, 상기 적어도 하나의 녹색 엘이디, 및 상기 적어도 하나의 청색 엘이디는, 서로 인접하여 삼각형 배열구조, 방사형 배열구조, 및 일자형 배치구조 중에서 선택된 어느 하나의 배치구조를 가질 수 있다.

본 발명에 따르면, PWM 신호를 통해 엘이디들을 구동함으로써, 엘이디들이 서로 근접거리로 부착되더라도, 발생되는 열에 의한 휘도변화나 엘이디의 수명단축 문제를 해결할 수 있다. 또한 소프트웨어적으로 패턴발생부 및 PWM 신호발생부를 구현함에 의해, 많은 전자부품을 사용함으로 인한 문제점을 해결할 수 있게 된다. 따라서, 엘이디의 안정성 및 수명을 늘릴 수 있으며, 색상표현을 효율적으로 할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 발광장치의 블록도를 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 발광장치(100)는, 복수의 엘이디들(또는 엘이디칩들)(160), 색상결정부(110), 패턴발생부(130), PWM신호발생부(140), 및 엘이디 컨트롤부(150)를 구비한다. 추가적으로 독자패턴부(120)를 더 구비할 수 있다.

상기 복수의 엘이디들 또는 엘이디 칩들(이하 '엘이디'라 함)은 적어도 하나의 적색 엘이디(162), 적어도 하나의 녹색엘이디(164), 및 적어도 하나의 청색 엘이디(166)를 포함한다. 즉 상기 복수의 엘이디 들은 빛의 3원색인 적색, 녹색, 청색의 색상을 발생하기 위한 것이다.

상기 복수의 엘이디들(160)은 상기 PWM 신호 발생부(140)에서 제공되는 각각 의 PWM(Pulse Wide Modulation) 신호들을 수신하여 해당되는 빛을 발광하게 된다. 예를 들어, 적색엘이디(162)의 경우 적색을, 녹색엘이디(164)의 경우 녹색을, 청색엘이디(166)의 경우 청색을 발광하게 된다.

상기 복수의 엘이디들(160)은 동일한 색의 빛이 서로 인접되어 발광되지 않고 서로 다른 색의 빛이 발광되도록 각각 배열된다. 즉 서로 다른 색을 발광하는 엘이디 들이 서로 인접되도록 배치된다. 상기 엘이디들(160)에서 빛을 발광하는 경우에, 빛의 발산 각도는 ±70도 즉 140도를 가질 수 있다.

상기 색상 결정부(110)는 외부에서 입력되는 색상데이터(CD;Color Data)를 수신하고, 이를 해석하여 색상을 결정하고 대응되는 색상신호(CS;Color Signal)를 발생한다. 예를 들어, 상기 색상데이터(CD)에 의해 해석되는 색상이 노랑색 일 경우, 노랑색 해당되는 색상신호(CS)를 발생하게 된다. 상기 색상데이터(CD)는 일정 비트수(예를 들면, 16비트, 또는 24비트)의 디지털 신호로 전송될 수 있다. 16비트의 경우 65536개의 색상을 표현할 수 있다.

상기 패턴발생부(130)는 알고리즘을 통하여 상기 색상결정부(110)에서 발생된 상기 색상신호(CS)에 응답하여, 적색, 녹색 및 청색 각각에 대응되는 패턴신호들(RP,GP,BP)을 발생한다. 상기 알고리즘은 색상제어알고리즘이며, 소프트웨어로 구성되어 일정 비트수(예를 들면, 16비트, 24비트, 또는 32비트)로 구성되는 패턴신호들을 발생할 수 있도록 설계된다. 상기 색상데이터(CD)의 비트수와 관계없이 상기 패턴신호들(RP,GP,BP)의 비트수는 미리 정해진 비트수를 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 색상데이터(CD)가 16비트이고 상기 패턴신호들(RP,GP,BP)의 비트수는 24비트로 발생되도록 정해진 경우, 상기 패턴 발생부(130)에서는 상기 색상신호(CS)를 바탕으로 하여 24비트의 패턴신호들(RP,GP,BP)을 발생하게 된다. 여기서 24비트란, 적색, 녹색, 청색의 각 엘이디의 색상을 8비트에 해당하는 패턴신호들(RP,GP,BP)을 각각 발생하게 되면, 결과적으로 8비트*3 해서 24비트가 된다. 즉 24비트의 컬러의 구현이 가능하게 된다.

상기 색상 결정부(110)에서 노랑색에 해당되는 색상신호(CS)가 입력되는 경우에, 상기 패턴 발생부(130)에서는 서로 동기되는 두 개의 패턴신호들(RP,GP)를 발생하게 된다. 즉 노랑색은 적색과 녹색의 색의 간섭(빛의 간섭)에 의해 만들어지기 때문에 적색 및 녹색의 엘이디들(162,164)을 구동하기 위한 두 개의 패턴신호들(RP,GP)이 발생되게 된다. 이와 달리 보라색에 해당되는 경우에는 적색과 청색의 엘이디(162,166)을 구동하기위한 두 개의 패턴신호들(RP,BP)이 발생하게 된다. 또한 흰색에 해당되는 경우에는 적색, 녹색, 청색의 3개의 엘이디들(162,164,166) 모두를 구동하기 위한 세 개의 패턴신호들(RP,GP,BP)을 발생하게 된다. 여기서 노랑색 및 보라색의 경우에, 두 개의 패턴신호들이 발생된다고 표현되었지만, 이해의 편의를 위해 표현되지 않은 하나의 패턴신호는 엘이디를 구동하지 않기 때문에 발생되지 않는다고 표현한 것일 뿐이다. 원칙적으로는 3개의 패턴신호들(RP,GP,BP) 모두가 발생되게 된다.

상기 패턴신호들(RP,GP,BP)은 요구되는 색의 비율에 따라 달리 발생되게 된다. 예를 들어, 노랑색을 발광하기를 원하는 경우에는 적색의 엘이디(162)와 녹색의 엘이디(164)가 동일한 비율로 발광되어야 하므로, 적색 및 녹색의 엘이디 들(162,164)을 구동하기 위한 두 개의 패턴신호들(RP,GP)은 서로 동일한 발광패턴을 가질 수 있다. 또한 보라색을 위해서는 적색과 청색의 엘이디(162,166)두 개의 패턴신호들(RP,BP)이 동일한 패턴을 가질 수 있다. 그러나 보라색 중에서도 적색쪽에 치우치는 색상을 구현하기 위해서는, 적색엘이디(162)의 발광을 위한 패턴신호(RP)은 청색 엘이디(166)의 발광을 위한 패턴신호(BP)보다 더 많이 발광되도록 하는 방향으로 패턴신호들(RP,BP)가 결정될 것이다. 이는 세 개의 패턴신호들(RP,BP,GP) 모두에 동일하게 적용되는 방식이다. 또한, 기타 색상을 표현하고자 하는 경우에도 상기 세 개의 패턴신호들(RP,GP,BP)을 선택적으로 발생시키거나 동시 발생을 통해 해결하게 된다. 물론 기타 색상을 표현하기 위해 발생되는 세 개의 패턴신호들(RP,GP,BP) 각각의 형태는 달라지게 될 것이다.

상기 PWM 신호 발생부(140)는 상기 패턴발생부(130)에서 발생된 상기 패턴신호들(RP,GP,BP)에 응답하여 각각의 색에 대응되며 서로 동기되는 상기 PWM 신호들(RPP,GPP,BPP)을 각각 발생한다. 서로 동기되는 PWM 신호들(RPP,GPP,BPP)은 색의 조합(간섭)이 이루어지는데 효과적으로 작용하여 시각적인 부자연스러움을 해소해주게 된다.

상기 PWM 신호 발생부(140)는 상기 패턴발생부(130)에서 발생된 패턴신호들(RP,GP,BP)에 응답하여 대응되는 듀티비를 가지는 PWM 신호들(RPP,GPP,BPP)을 발생한다.

상기 듀티비는 상기 PWM 신호의 전체시간 중 하이레벨을 유지하는 비율로 정의할 수 있다. 다른 의미로는 한 사이클(cycle) 시간 내에서의 하이레벨이 유지되 는 시간 비율(또는 로우레벨 및 하이레벨을 합한 전체폭에 대한 하이레벨의 폭의 비율)로 정의할 수도 있다. 한편, 한 사이클(cycle) 시간 내에서의 로우레벨이 유지되는 시간 비율로 상기 듀티비를 정의하는 경우도 있으나, 앞의 경우와의 혼동을 방지하기 위해 여기서는 상기 듀티비를 한 사이클(cycle) 시간 내에서의 하이레벨이 유지되는 시간 비율로 정의하기로 한다.

상기 패턴신호들(RP,GP,BP)이 각각 8비트씩 24비트로 발생된다고 가정한 상태에서 상기 PWM 신호들(RPP,GPP,BPP)의 발생과정을 설명하면 다음과 같다.

하나의 패턴신호(예를 들어, RP)가 8비트를 가지므로, 하나의 색상을 256 등분하게 된다. 즉 하나의 색상을 256개로 구분하게 된다. 예를 들어, 2.56ms의 시간을 256 등분하게 되면, 등분된 시간의 간격은 10us가 된다. 이 시간의 간격을 얼마만큼의 시간 간격으로 엘이디에 공급하느냐에 따라서 전력의 전달이 달라지게 된다. 전체시간 2.56ms의 범위 내에서 10us를 기본 단위로 하고 시간 간격을 점차적으로 증가 한다고 가정하면, 그 전력을 받는 엘이디에 공급되는 전력은 점점 증가하게 된다. 상기 전력의 적분값이 엘이디에 공급되는 전력이 된다.

일반적으로 전압을 제어하여 밝기를 바꾼다고 하지만 궁극적으로 전력의 조절이라는 결과는 같아지게 되는 것이다. 따라서 펄스폭(Pulse duty)을 변경하게 되면 자연히 공급전력이 달라지고 이로 인하여 엘이디의 발광정도가 달라지게 된다. 같은 파랑색이라도 밝기가 달라지게 되는 것이다. 따라서 각 색상의 엘이디를 256등분 하게 되면 8비트*3 해서 24비트 컬러의 구현이 가능하게 된다.

하나의 PWM 신호는 8비트로 이루어지고, 3개의 신호로 해서 24비트가 되므 로, 하나의 신호를 기준으로 할 경우, 8비트 즉 256개의 신호가 되는데, 이를 적절히 선택하여 PWM 신호를 발생한다. 예로 들어, 일정 시간을 10등분한 경우, 0 일때 '0000000000'이고 1일때 '100000000'이고 2이면 '1100000000', 3이면 '1110000000'4일때 '1111000000'등의 형태로 기본 파형을 만들게 되고, 이것을 반복하여 엘이디에 공급하여 출력하게 된다.

상기 PWM 신호 발생부(140)는 소프트 웨어 즉 프로그램을 통하여 각각의 PWM신호들(RPP,GPP,BPP)을 발생한다. 상기 PWM신호들(RPP,GPP,BPP)의 발생은 특정 주파수를 가지는 PWM 신호의 듀티비를 조절하는 방식으로 진행될 수 있다. 상기 PWM 신호의 발생방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려져 있으므로 더 이상의 설명을 생략한다. 상기 PWM 신호(RPP,GPP,BPP)는 하드웨어적으로 구성되는 PWM 신호 발생기를 통해 발생될 수도 있다.

상기 PWM 신호 발생부(140)는 상기 적어도 하나의 적색 엘이디(162)를 위한 적색 PWM신호발생부(142), 상기 적어도 하나의 녹색 엘이디(164)를 위한 녹색 PWM신호발생부(144), 및 상기 적어도 하나의 청색 엘이디(166)를 위한 청색 PWM신호발생부(146)를 구비할 수 있다.

상기 엘이디 컨트롤부(150)는 상기 복수의 엘이디들(162,164,166) 각각의 컨트롤 및 상기 PWM 신호들(RPP,GPP,BPP)을 상기 복수의 엘이디들(162,164,166)에 전송한다. 상기 엘이디 컨트롤부(150)는 상기 복수의 엘이디들(162,164,166) 각각의 컨트롤 및 상기 PWM 신호들(RPP,GPP,BPP)의 전송을 위한 각각의 엘이디 컨트롤부(152,154,156)을 구비할 수 있다. 상기 엘이디 컨트롤부(150)는 엘이디 컨트롤을 위해 일반적으로 구비되는 엘이디 컨트롤러들을 구비할 수 있다.

상기 독자패턴부(120)는 상기 색상데이터(CD)가 외부에서 입력되지 않는 경우에, 독자적인 패턴신호의 발생을 위한 독자 색상데이터를 상기 색상결정(110)부에 제공한다.

상기 독자패턴부(120)의 사용은 상기 장치(100)가 외부의 상위 기기에 연결되지 않을시 독립적으로 색상의 연출이 가능하게 하기 위함이다. 종래의 기기들은 로직에 의존하거나 전용IC를 사용하므로 독립적인 동작을 할 수가 없는 상황에 있다. 그러나 본 발명에서와 같이, 독자패턴부(120)를 구성하게 되면, 상기 독자패턴부(120)를 사용하여 소규모의 단순한 광고용 모델이나 간단한 모델등에 독립적으로 적용할 수 있다. 이 경우에는 별도의 제어 장치를 사용하지 않아도 독립적으로 운용이 가능하기 때문이다.

상술한 바와 같이, PWM 신호를 통해 엘이디들을 구동함으로써, 엘이디들이 서로 근접거리로 부착되더라도, 발생되는 열에 의한 휘도변화나 엘이디의 수명단축문제를 해결할 수 있다. 즉 PWM 신호를 통해 엘이디를 구현하게 되면, 사람의 눈으로는 구별불가능하지만, PWM 신호가 로우레벨을 가지는 구간에서 일정 휴지기를 가짐으로써 발열문제를 해결할 수 있게 된다. 따라서, 엘이디들(160)을 근접거리(예를 들면, 0.1 내지 2mm 이내)로 배치하더라도 발열로 인한 문제가 발생되지 않는다. 또한 소프트웨어적으로 패턴발생부(130) 및 PWM 신호발생부(140)를 구현함에 의해, 많은 전자부품을 사용함으로 인한 문제점을 해결할 수 있게 된다.

도 2는 상기 PWM 신호 발생부(140)에서 발생된 PWM 신호의 예를 나타낸 것이 다. 도 2에 도시된 바와 같이, PWM 신호는 일정주기(T)를 가지며, 하이레벨구간(t1) 및 로우레벨구간(t2)이 반복되는 구조를 가진다. 상기 하이레벨구간(t1)에서 상기 엘이디들(160)이 발광하게 되고, 로우레벨구간(t2)에서는 상기 엘이디들(160)이 발광하지 않고 휴지기를 가지게 된다. 반대로 구현 방법에 따라, 상기 하이레벨구간(t1)에서 상기 엘이디들(160)이 휴지기를 가지게 되고, 로우레벨구간(t2)에서는 상기 엘이디들(160)이 발광하도록 할 수도 있다.

도 3은 도 1의 엘이디 발광장치에서 엘이디들을 1mm 간격으로 배치한 경우, 색상 연출을 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 적색 엘이디(162), 녹색엘이디(164), 및 청색엘이디(166)가 일자형으로 순차적으로 1mm 간격으로 배치되고, 발광각도가 ㅁ-70도 즉 140도인 경우로 가정하는 경우에, 10mm 이상의 간격으로 배치되는 경우보다 훨씬 더 색의 조합(간섭)이 잘 나타나게 된다. 이 경우 적색, 녹색, 및 청색의 혼합색을 구현하고자 하는 경우에, 근접거리에서도 가능해져 휘도문제가 해결될 수 있다. 즉 엘이디들의 간격이 멀어지게 되면, 3개의 색인 적색, 녹색, 및 청색의 혼합색을 구현하고자 하는 경우에 휘도가 떨어지게 되나, 근접거리로 배치하게 되면, 휘도를 높일 수 있게 된다.

그리고, 종래에는 하나의 소자에 삼원색의 3개의 엘이디를 포함시켜 구성하는 것이 불가능하였으나, 본 발명의 경우 소자 하나에 삼원색의 엘이디를 포함시켜 구성할 수 있다. 앞으로 1608(1.6 X 0.8 mm) 형태 등의 소형소자를 사용하여 색상의 구현하는 것이 소형 또는 고화질의 전광판에 필수적으로 이용될 것으로 예상되 기 때문에, 본 발명이 적용되는 경우 발열, 방열의 문제없이 효과적으로 적용이 가능하게 된다.

도 4 내지 도 7은 복수의 엘이디들의 배치구조의 예를 나타낸 도면들이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 엘이디들은 적색엘이디(162), 녹색엘이디(164), 및 청색엘이디(166)가 순차적으로 일자형으로 배치되는 구조를 가질 수 있다. 물론 배치간격은 상술한 바와 같이, 0.1 내지 2mm 일 수 있다. 상기 적색엘이디(162), 녹색엘이디(164), 및 청색엘이디(166)의 배치순서는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 즉 녹색엘이디(164),적색엘이디(162), 및 청색엘이디(166)의 순서를 가질 수도 있고 다른 순서를 가질 수도 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 엘이디들은 적색엘이디(162), 녹색엘이디(164), 및 청색엘이디(166)가 삼각형 구조를 이루도록 배치되는 구조를 가질 수 있다. 물론 배치간격은 상술한 바와 같이, 0.1 내지 2mm 일 수 있다. 이 경우는 삼각형의 중심방향으로 빛이 모이는 효과가 있어 색상의 조합이 잘 이루어질 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 엘이디들은 적색엘이디(162), 녹색엘이디(164), 및 청색엘이디(166)가 방사형 구조를 이루도록 배치되는 구조를 가질 수 있다. 물론 배치간격은 상술한 바와 같이, 0.1 내지 2mm 일 수 있다. 이 경우는 두가지 색들(예를 들면, 적색과 청색, 적색과 녹색, 청색과 녹색)의 조합이 잘 이루어 질 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 엘이디들은 도 4의 구조가 반복 배열되는 구조를 가질 수 있다. 즉 적색엘이디(162), 녹색엘이디(164), 및 청색엘이디(166)가 일자형으로 반복 배치되는 구조를 가질 수 있다.

도 4 내지 도 7에서 설명한 배치구조들은 하나의 예 일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 잘 알려진 다양한 배치구조가 이용될 수 있다.

본 발명의 경우, 엘이디들을 근접거리로 배치할 수 있기 때문에, 단위면적당 엘이디의 개수를 늘릴 수 있는 효과가 있다. 예를 들어 3개의 삼원색의 엘이디들이 하나의 소자를 구성한다고 가정할 경우에, 하나의 소자를 구성하는 엘이디들은 배치간격이 종래의 10mm 보다 5배 또는 10배 이상 간격을 좁힐 수 있으며, 각 소자들의 배치 간격도 종래보다 5 배 내지 10배 이상 간격을 좁힐 수 있게 된다. 각 소자들 또는 각 엘이디들이 화상을 구성하는 기본이라고 볼 때, 본 발명의 경우 화질 개선 효과는 탁월하다 하겠다.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 발광장치의 블록도이고,

도 2는 도 1의 PWM 신호 발생부에서 발생된 PWM 신호의 예를 나타낸 것이고,

도 3은 도 1의 엘이디들이 일자형으로 배치된 경우의 색 연출을 나타낸 도면이고,

도 4 내지 도 7은 엘이디들의 배치구조의 예를 나타낸 도면들이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

110 : 색상 결정부 130 : 패턴 발생부

140 : PWM 신호 발생부 150 : 엘이디 컨트롤부

160 : 복수의 엘이디들 120 : 독자 패턴부

Claims

엘이디 발광 장치에 있어서:

각각의 PWM 신호들을 수신하여 적색, 녹색, 및 청색 중에서 선택된 어느 하나의 색의 빛을 각각 발광하며, 동일한 색의 빛이 서로 인접되어 발광되지 않고 서로 다른 색의 빛이 발광되도록 각각 배열되는 적어도 하나의 적색엘이디, 적어도 하나의 녹색 엘이디 및 적어도 하나의 청색 엘이디를 포함하는 복수의 엘이디들과;

외부에서 입력되는 색상 데이터에 응답하여, 색상을 결정하고 색상신호를 발생하는 색상 결정부와;

알고리즘을 통하여 상기 색상결정부에서 발생된 상기 색상신호에 응답하여, 적색, 녹색 및 청색 각각에 대응되는 패턴신호들을 발생하는 패턴발생부와;

상기 패턴발생부에서 발생된 상기 패턴신호들에 응답하여 각각의 색에 대응되며 서로 동기되는 상기 PWM 신호들을 각각 발생하는 PWM 신호발생부와;

상기 복수의 엘이디들 각각의 컨트롤 및 상기 PWM 신호들을 상기 복수의 엘이디들에 전송하는 엘이디 컨트롤부를 구비함을 특징으로 하는 엘이디 발광 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 PWM 신호 발생부는 상기 적어도 하나의 적색 엘이디를 위한 적색 PWM신호발생부, 상기 적어도 하나의 녹색 엘이디를 위한 녹색 PWM신호발생부, 및 상기 적어도 하나의 청색 엘이디를 위한 청색 PWM신호발생부를 구비함을 특징으로 하는 엘이디 발광장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 엘이디 발광장치는, 상기 색상데이터가 외부에서 입력되지 않는 경우에, 독자적인 패턴신호의 발생을 위한 독자 색상데이터를 상기 색상결정부에 제공하는 독자패턴부를 더 구비함을 특징으로 하는 엘이디 발광장치.
청구항 3에 있어서,

상기 적어도 하나의 적색엘이디, 상기 적어도 하나의 녹색 엘이디, 및 상기 적어도 하나의 청색 엘이디는, 서로 인접하여 삼각형 배열구조, 방사형 배열구조, 및 일자형 배치구조 중에서 선택된 어느 하나의 배치구조를 가짐을 특징으로 하는 엘이디 발광장치.
청구항 4에 있어서,

상기 복수의 엘이디들 간의 배열 간격은 0.1 ~ 2 mm 임을 특징으로 하는 엘이디 발광장치.
청구항 5에 있어서,

상기 복수의 엘이디들 각각의 빛의 발산 각도는 ±70도(140도)임을 특징으로 하는 엘이디 발광장치.