KR100933780B1 - 엘이디 전광판용 기판모듈 - Google Patents

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KR100933780B1
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(주)유디에스
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Abstract

본원발명은 엘이디 전광판의 일정 영역의 엘이디픽셀들을 일체로 설치할 수 있도록 일체형으로 구성되며 바람에 의한 풍압을 감소시키기 위한 통기공이 형성된 엘이디 전광판용 기판모듈에 관한 것으로서,
엘이디 전광판의 기설정 영역의 엘이디픽셀이 배열 부착되는 엘이디기판의 양측부는 통기공이 형성되지 않은 통판부로 형성되고, 상기 통판부의 사이 영역에서 상기 엘이디기판에 배치되는 엘이디픽셀들의 열 또는 행 사이의 영역은 통기공이 형성되어, 상기 통판부에 의해 상기 통기공의 양측에 형성되는 엘이디기판 영역들이 일체형으로 지지되도록 구성되어,
통기공을 형성함으로써 엘이디 전광판의 풍압에 대한 저항을 최소로 함과 동시에 부피 및 무게를 줄이면서도, 엘이디 전광판의 기 설정된 단위 영역들에 대한 엘디이 픽셀들의 설치 작업을 한 번에 또한 간편하게 수행할 수 있도록 함으로써 엘이디 전광판의 조립, 제작 및 설치를 용이하게 하고, 그 비용을 현저히 줄이는 효과를 제공한다.
엘이디 전광판, 기판모듈, 엘이디기판, 통기공, 통판부, 제어회로, 드라이버 IC

Description

엘이디 전광판용 기판모듈{CIRCUIT BOARD MODULE FOR LED ELECTRIC INDICATION DEVICE}
본원발명은 엘이디(LED: Light Emitting Diode, 이하 "엘이디"라 함) 전광판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 엘이디 전광판의 기 설정된 일정 영역에 부착되도록 구성되는 엘이디 기판에 통기공을 형성하여 엘이디 전광판에 작용되는 풍압에 대한 저항을 최소로 함과 동시에 부피 및 무게를 줄이면서도, 엘이디 기판이 일체형으로 형성되는 것에 의해 엘이디 전광판의 기 설정된 단위 영역들에 대한 엘이디픽셀들의 설치 작업을 한 번에 수행할 수 있도록 하여 엘이디 전광판의 제작 및 설치를 용이하게 하고, 그 비용을 현저히 줄일 수 있도록 하는 엘이디 전광판용 기판모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 엘이디 전광판은 옥내외의 상업용 광고판, 각종 공연장, 무대 등에 설치되어 각종 영상 및 문자 등을 표현하는 엘이디 표시장치를 말한다. 이러한 엘이디 표시장치는 저전력을 소모하고 있으며, 또한 엘이디 기술의 발달에 의해 고휘도의 엘이디 소자들이 개발됨으로써 옥외의 대형 전광판을 구성하는데 가장 선호된다.
상술한 종래기술의 엘이디 전광판이 대한민국 등록특허 10-654850호에서 "멀티비전용 엘이디 표시장치"(이하, "종래기술의 엘이디 표시장치"라 함)로 개시되어 있으며, 도 1은 상술한 종래기술의 엘이디 표시장치의 사시도, 도 2는 종래기술의 엘이디 표시장치의 정면도를 나타내는 도면이다.
상술한 종래기술의 엘이디 표시장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전면에 복수의 엘이디픽셀(1)이 길이 방향으로 소정 간격을 두고 설치되며, 후면에 상기 각 엘이디픽셀을 구동하기 위한 구동소자가 설치된 막대 형상의 회로기판으로 이루어진 복수의 엘이디보드(10)와; 각 엘이디보드(10)의 상측부 또는 하측부를 각각 지지하는 상측 수평바(21)와 하측 수평바(22), 및 좌측부 또는 우측부를 각각 지지하는 좌측 수직바(23)와 우측 수직바(24)를 구비하여 엘이디보드(10)를 지지하는 고정프레임(20)과; 고정프레임(20)의 일측에 형성되어 구동소자 및 엘이디픽셀(1)과 연결되어 전력을 공급하는 전원공급부(미도시)와; 고정프레임(20)의 일측에 형성되어 복수의 고정프레임을 상하 좌우로 결속시킬 수 있는 상하 결합수단 및 좌우 결합수단;을 포함하여 이루어진다.
상술한 구성을 가지는 종래기술의 엘이디 표시장치는, 엘이디보드(10)를 독립적으로 구성한 후 엘이디보드(10) 사이에 이격 공간(30)을 가지도록 고정프레임(20) 상에 고정함으로써, 전체 무게 및 부피를 최소화시켜 운반 및 설치를 용이하게 하며, 또한, 종래기술의 표시장치와 달리 고정프레임(20) 상에 형성된 이격 공간(30)을 통해 바람, 소리 및 빛이 투과됨으로써 풍압에 대한 저항성을 최소화시키고 방송이나 이벤트 현장 등에서 연출자가 설치공간의 제약을 받지 않고 자유롭게 배치하여 다양한 영상 연출 효과를 확보할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
그러나 상술한 종래기술의 엘이디 표시장치의 경우, 각각의 엘이디보드(10)를 별도 구성하기 때문에, 각각의 엘이디보드(10)들이 엘이디 전광판을 이루는 고정프레임(20)에 개별적으로 부착되어야 하므로 고정프레임(20)이 지나치게 복잡하게 되고, 또한, 각각의 엘이디보드(10) 별로 전원 및 제어신호를 인가하여야 하므로 배면에서 전원 및 제어를 위한 배선 작업이 과다하게 발생하므로 설치 작업 시간을 더욱 장기화시키는 문제점 및 설치 비용 또한 증가하게 되는 문제점을 가진다.
그리고 각각의 엘이디보드(10)가 별도로 구성되기 때문에 엘이디 표시장치에서 출력되는 영상물의 출력을 제어하기 위하여 엘이디 표시장치의 외부에 별도의 제어장치를 구비하여야 하고 이로 인해 설치 면적이 증가하며, 추가적인 설치비용이 발생하는 문제점 또한 가진다.
따라서 본원 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 바람이 통과될 수 있도록 구성하여 하중을 감소시킴은 물론 풍압에 대한 저항성을 최소로 하면서도 엘이디 구동을 위한 제어회로를 일체형으로 구성하여 전광판의 일정 영역에 부착되어야 하는 엘이디픽셀을 한 번의 작업에 의해 부착시킬 수 있도록 하고, 서로 인접되는 엘이디 전광판용 기판모듈에 부착된 커넥터 소켓에 커넥터를 연결 구성함으로써 서론 인접된 엘이디 전광판용 기판모듈을 통해 엘이디픽셀의 제어 및 전원 신호들을 전송하도록 구성함으로써 엘이디 전광판의 구성을 위한 전원 공급 및 제어신호 인가를 위한 배선을 최소로 하여 엘이디 전광판의 설치를 용이하게 하고 설치 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 엘이디 전광판용 기판모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 엘이디 전광판용 기판모듈은, 엘이디 전광판을 제작하기 위해 엘이디 전광판의 기 설정된 단위 영역별로 부착되는 엘이디기판에서 엘이디픽셀들의 열 또는 행 사이의 영역에 통기공이 형성되고, 상기 통기공의 길이 방향의 양측부는 통기공이 형성되지 않은 통판부로 형성되어, 상기 엘이디 기판이 일체형을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 통판부에는 상기 엘이디 전광판용 기판모듈에 장착되는 엘이디 픽셀들의 구동을 제어하는 제어회로가 구비되고, 상기 엘이디기판의 배면에는 엘이디픽셀의 열 또는 행 별로 상기 엘이디픽셀의 열 또는 행에 포함되는 엘이디픽셀 중 일정 개수의 엘이디픽셀의 발광을 제어하는 엘이디 드라이버 IC부가 열 또는 행을 이루도록 배치되는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 통판부에는 인접된 엘이디 전광판용 기판모듈 사이의 전원 및 제어신호 전송을 위한 커넥터가 연결되는 커넥터 소켓이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성을 가지는 본원발명의 엘이디 전광판용 기판모듈은 엘이디 전광판의 기 설정된 영역별로 부착된 후, 인접되는 엘이디 전광판용 기판모듈과 커넥터 소켓에 결합되는 커넥터에 의해 연결되어 상기 커넥터들을 통해 엘이디 전광판용 기판모듈에 구성된 엘이디픽셀들의 발광 및 구동을 위한 전원 및 제어신호가 인접되는 기판모듈을 통해 서로 전송되어 전체 엘이디 전광판의 각각의 기판모듈에 전송됨으로써 엘이디 전광판이 통합적인 영상을 표출하도록 엘이디 전광판에 부착되는 엘이디픽셀들이 구동된다.
상술한 구성을 가지는 본원 발명의 엘이디 전광판용 기판모듈은, 다수의 통기공을 형성하여 부피와 무게를 줄이면서도, 기판모듈의 양 측부에 형성되는 통판부에 의해 엘이디 전광판의 일정 영역을 구성하는 기판모듈을 일체형이 되도록 함 으로써 종래기술의 엘이디 표시장치에 비하여 엘이디 전광판을 신속하게 제작할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
또한, 기판모듈의 일측에 기판모듈에 장착되는 엘이디픽셀의 제어를 위한 제어회로를 구성하여 종래기술의 엘이디 표시장치에서와 같이 제어회로를 엘이디기판의 외부에 별도로 설치해야 할 필요성을 없애며, 이로 인해 종래기술에서 엘이디 전광판의 배면에 전원선 및 제어선 등의 배선 작업이 복잡해지는 문제를 해결하는 효과를 제공한다.
또한, 상술한 본원 발명의 엘이디 전광판용 기판모듈은 통기공을 형성하여 풍압을 최소화하고, 일체형으로 구성하여 무게가 감소되면서도 지지력은 더욱 커지게 되어, 종래기술의 엘이디 표시장치에서 풍압 또는 무게를 지탱하기 위하여 엘이디 전광판에 부가되는 지지장치들의 구성을 간소화시킴으로써 엘이디 전광판의 제작, 설치 및 유지 보수를 더욱 용이하게 함은 물론 그 비용을 또한 현저히 절감시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
이하, 본원 발명의 바람직한 일 실시 예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 3은 본원발명의 일 실시 예에 따르는 엘이디 전광판용 기판모듈(이하 "기판모듈"이라 함)(100)의 정면도이고, 도 4는 도 3의 기판모듈(100)의 배면도이다.
본원 발명의 일 실시 예에 따르는 기판모듈(100)은, 엘이디 전광판(도면에 미도시)의 영역을 균등 분할한 영역에 대응되는 화면을 출력하기 위한 다수의 엘이디픽셀들이 배치되어 일체로 엘이디 전광판을 이루는 프레임에 부착될 수 있는 엘이디 전광판의 구성단위로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 엘이디기판(101) 상부(또는 하부)의 2개 이상의 엘이디픽셀 행이 배치되는 영역은 통기공이 형성되지 않은 제 1 통판부(101a)로 형성되고, 제 1 통판부(101a)의 하부(또는 상부)에서 엘이디기판(101)의 중앙 영역을 이루는 영역 중 엘이디기판(101)이 배치되는 세로(또는 가로)열의 사이 영역은 일정 길이를 가지는 통기공(102)이 형성된 통기부(101b)로 형성되며, 하나 또는 두 개 정도의 엘이디기판(101) 행이 배치되는 통기부(101b)의 하부(또는 상부) 영역은 통기공이 형성되지 않은 제 2 통판부(101c)로 형성되어, 별도의 고정장치의 부가 없이 제 1 통판부(101a)와 제 2 통판부(101c)가 통기공(102)의 사이의 기판영역과 일체를 이루도록 하여 전체 엘이디기판(101)이 일체형으로 되어 전체 기판모듈(100)이 일체형으로 형성되고, 기판모듈(100)의 통기공이 형성되지 않은 정면 및 배면에는 엘이디기판(101)의 구동을 위한 회로가 프린팅 기법에 의해 형성되며, 제 1 또는 제 2 통판부(101a, 101c) 중 넓은 영역을 이루는 통판부에는 엘이디픽셀(103)들의 구동제어를 위한 구동소자, 버퍼 등을 포함하는 제어회로부가 배치 구성되고, 전체 엘이디기판(101)에는 엘이디기판(101)의 방수, 밀폐를 위한 커버(도면에 미도시)가 부착될 수 있도록 하는 커버고정공(105)들과, 커버가 고정된 엘이디기판(101)을 엘이디 전광판에 부착하기 위한 기판고정공(106)들이 일정 위치마다 형성되는 구조를 가진다.
상술한 구성을 가지는 기판모듈(100)의 정면의 구성을 도 3을 참조하여 설명하면, 기판모듈(100)의 정면에서 통기공(102)이 형성되지 않은 영역에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 삼색을 표출할 수 있도록 하는 R, G, B 삼색 엘이디 소자가 일체형으로 부착구성된 엘이디픽셀(103)들이 엘이디기판(101) 상에서 8, 16, 24 등의 행 및 열을 이루도록 배치된다. 이때, 각각의 엘이디픽셀(103)에는 R, G, B 삼색 엘이디 소자의 발광 제어를 위해 R, G, B 삼색 엘이디 소자에 각각 형성되는 2개의 단자들이 이루는 6개의 단자가 구비되고, 각각의 6개의 단자 중에서 ▲로 표시된 위치에 엘이디픽셀(103)의 1번 단자가 위치된다.
그리고 엘이디기판(101) 중 통기공(102)이 형성되지 않으며 제 2 통판부(101c)보다 상대적으로 넓은 영역을 가지는 제 1 통판부(101a)에는 엘이디픽셀(103)들의 구동을 제어하는 제어회로와 제어신호 또는 제어신호와 전원신호를 인접된 기판모듈로부터 공급받으며 또한 인접된 기판모듈로 공급할 수 있도록 커넥터가 접속되는 커넥터 소켓(109)의 장착을 위한 커넥터 소켓 접속부(104)가 형성된다.
다음으로, 상술한 구성을 가지는 기판모듈(100)의 배면의 구성을 도 4를 참조하여 설명하면, 기판모듈(100)의 배면에서 통기공(102)이 형성되지 않은 영역에는 기판모듈(100)의 정면에서 통기공(102)의 좌우 측의 엘이디기판(101) 영역에 배치되는 엘이디픽셀(103) 열들 중 일정 개수의 엘이디픽셀(103)에 대한 R, G, B 삼색 표시 제어를 수행하기 위한 적색 엘이디 드라이버 IC(R 드라이버 IC)(107a), 녹색 엘이디 드라이버 IC(G 드라이버 IC)(107b), 청색 엘이디 드라이버 IC(B 드라이 버 IC)(107c)로 구성되는 엘이디 드라이버 IC부(107)가 일정 간격을 가지는 행 및 열을 형성하도록 배치된다. 그리고 제 1 통판부(101a)의 배면의 영역에는 커넥터 소켓 접속부(104)에 납땜 등에 의해 부착된 커넥터 소켓(109)과, 엘이디 전광판의 표출 영상 신호에 대한 데이터의 버퍼링을 위한 다수의 버퍼(108) 및 기판모듈(100)에 부착되는 전체 엘이디픽셀(103)에 대한 발광 제어를 수행하는 제어회로가 구성된다.
상술한 구성을 가지는 기판모듈(100)의 구성을 도 3 및 도 4를 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 엘이디기판(101)의 열에는 24개의 엘이디픽셀(103)들이 배치되고, 도 4에서 R 드라이버 IC(107a)와, G 드라이버 IC(107b)와, B 드라이버 IC(107c)를 포함하는 엘이디 드라이버 IC부(107)가 3행을 이루고 있으므로, 엘이디 드라이버 IC부(107) 중 하나의 엘이디 드라이버 IC열에 구성되는 각각의 R 드라이버 IC(107a)와, G 드라이버 IC(107b)와, B 드라이버 IC(107c)는 24개로 이루어지는 하나의 엘이디픽셀(103) 열에서 각각 8개의 엘이디픽셀(103)에 형성되는 각각의 R, G, B 삼색 엘이디 소자를 제어하게 된다.
이때, 도 3 및 도 4의 구성은 일 실시 예로서 본원 발명의 엘이디기판(101) 및 엘이디 드라이버 IC부(107)의 개수 및 배치 방식을 제한하는 것은 아니며, 본원발명의 기판모듈(100)은 8, 16, 24 개 등의 다양한 엘이디픽셀 열(또는 행)을 구비하도록 구성되고, 이때 각각의 엘이디 드라이버 IC(107a, 107b, 107c)는 엘이디픽셀 열에 포함되는 엘이디기판(101)의 개수에 따라 적정한 개수의 엘이디픽셀(103)을 제어하도록 선택적으로 구성될 수 있다.
또한, 상술한 도 3 및 도 4의 구성을 가지는 엘이디기판(101)에서 제 1 통판부(101a) 및 제 2 통판부(101c)의 위치는 엘이디기판(101)의 상부 및 하부로 제한되는 것은 아니고 통기공(102)의 길이 방향의 양측에 형성되도록 위치되면 족한 것으로서, 통기공(102)의 길이 방향에 따라 기판모듈(100)의 상하 또는 좌우 측에 형성될 수 있다. 즉, 통기공(102)이 가로 방향으로 형성되는 경우에는 제 1 통판부(101a) 및 제 2 통판부(101c)가 기판모듈(100)의 좌측 및 우측에 형성된다.
도 5는 제 1 통판부(101a) 및 제 2 통판부(101b)가 다른 방식에 의해 배치되는 것을 나타내는 도면으로서, 기판모듈(100)을 이루는 엘이디기판(101)의 하부에 제 1 통판부(101a)가 구성된 것을 나타낸다.
상술한 구성을 가지는 기판모듈(100)은 외부의 습기, 우천, 이물질 등으로부터 기판모듈(100)을 보호하기 위하여 기판모듈(100)을 밀폐시키는 커버가 커버고정공(105)에 의해 고정된 후 기판고정공(106)을 관통하는 체결구에 의해 엘이디 전광판의 프레임의 기 설정된 영역에 고정부착되며, 인접된 기판모듈(100)과는 커넥터 소켓(109)을 연결하는 커넥터를 통해 연결되어 전체 엘이디 전광판에서 표출되는 영상 출력을 위한 제어 신호 및 전원신호가 인접되는 기판모듈(100)들을 통해 전체 엘이디 전광판의 모든 기판모듈(100)로 전송된다.
상술한 구성을 가지는 기판모듈(100)은 통기공(102)을 형성하면서도 상부 및 하부 영역에 통판부를 형성하여, 통기공(102)의 양측에 위치되는 기판들이 분리됨이 없이 전체 기판모듈(100)이 일체를 이루도록 함으로써, 부피 및 무게를 감소시 키면서도 엘이디 전광판의 하나의 기판모듈(100)에 대응되는 영역에 배치되는 엘이디픽셀(103)들은 기판모듈(100)을 부착하는 것에 의해 한 번에 일괄 부착할 수 있도록 함으로써 엘이디 전광판의 제작을 용이하게 하고, 통기부(101b)에 의해 바람을 통과시킴으로써 엘이디 전광판에 작용하는 풍압을 최소화시킴과 동시에 부피 및 무게를 감소시켜 엘이디 전광판의 지지를 위한 부가적인 장치 또는 설비 등의 구성을 간소화시킬 수 있도록 한다.
도 1은 종래기술의 엘이디 표시장치의 사시도,
도 2는 종래기술의 엘이디 표시장치의 정면도,
도 3은 본원발명의 일 실시 예에 따르는 기판모듈의 정면도,
도 4는 도 3의 기판모듈의 배면도,
도 5는 제 1 통판부가 하부에 구성된 기판모듈의 정면도이다.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *
100: 기판모듈 101: 엘이디기판
101a: 제 1 통판부 101b: 통기공부
101c: 제 2 통판부 102: 통기공
103: 엘이디픽셀(LED pixel) 104: 커넥터 소켓 접속부
105: 커버고정공 106: 기판고정공
107: 엘이디 드라이버 IC(LED driver IC)
107a: 적색 엘이디 드리이버 IC(R IC)
107b: 녹색 엘이디 드라이버 IC(G IC)
107c: 청색 엘이디 드라이버 IC(B IC)
108: 버퍼 109: 커넥터 소켓

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  2. 다수의 엘이디픽셀들이 배치되어 일체로 엘이디 전광판을 이루는 프레임에 부착될 수 있는 엘이디 전광판에 있어서, 엘이디기판 상부의 2개 이상의 엘이디픽셀 행이 배치되는 영역은 제 1 통판부로 형성되고, 제 1 통판부의 하부에서 엘이디기판의 중앙 영역을 이루는 영역 중 엘이디기판이 배치되는 세로열의 사이 영역은 일정 길이를 가지는 통기공이 형성된 통기부로 형성되며, 상기 통기부의 하부 영역은 제 2 통판부로 형성되어, 별도의 고정장치의 부가 없이 제 1 통판부(101a)와 제 2 통판부(101c)에 의해 전체 기판모듈(100)이 일체형으로 형성되고, 기판모듈(100)의 통기공이 형성되지 않은 정면 및 배면에는 엘이디기판(101)의 구동을 위한 회로가 프린팅 기법에 의해 형성되며, 제 1 또는 제 2 통판부(101a, 101c) 중 넓은 영역을 이루는 통판부에는 구동소자 및 버퍼를 포함하는 제어회로부가 배치 구성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 전광판용 기판모듈.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제어 회로부가 배치된 통판부에는 인접된 엘이디 전광판용 기판모듈 사이의 전원 및 제어신호 전송을 위한 커넥터가 연결되는 커넥터 소켓이 더 구비된 것을 특징으로 하는 엘이디 전광판용 기판모듈.
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