KR200388146Y1 - 드라이브단과 엘이디단이 단일기판으로 일체화된 엘이디전광판 모듈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 드라이브단과 LED단이 단일기판으로 일체화되어 소형 경량화된 LED 전광판 모듈에 관한 것으로, 영상을 제어하는 입력신호를 받아 LED를 구동시키는데 적합하게 변환하여 출력시키는 구동 드라이브 회로를 포함하는 드라이브단과, 상기 드라이브단으로부터 출력되는 신호에 따라 작동되는 LED 픽셀이 설치되어 있는 LED단을 포함하여 이루어지는 LED 전광판 모듈에 있어서, 상기 LED 전광판 모듈은 하나의 기판 상에 입력신호를 받아 LED를 구동시키는데 적합하게 변환하는 드라이브 구동회로가 내장되며, 그 정면에는 LED 픽셀이 설치되고 그 배면에는 입출력 커넥터, 전원커넥터 및 커패시터가 설치되는 것을 특징으로 하며, LED 전광판의 구동 드라이브의 회로 배선을 단순화하고 집적도를 높여 드라이브단과 LED단을 하나의 기판에 일체화함으로써 소형 경량화된 LED 전광판 모듈이 개시된다.

Description

드라이브단과 엘이디단이 단일기판으로 일체화된 엘이디 전광판 모듈{INTEGRATED LIGHT EMITTING DIODE BOARD MODULE}

본 고안은 LED(Light Emitting Diode) 전광판 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드라이브단과 LED단이 단일기판으로 일체화되어 소형 경량화된 LED 전광판 모듈에 관한 것이다.

LED 전광판은 반도체 소자인 LED를 이용하여 다수 개의 RG(Red-Green) 픽셀, 또는 RGB(Red-Green-Blue) 픽셀 등으로 모듈화되어 전자 표시판으로 널리 활용되고 있으며, 본 고안은 이 중에서 특히 칩 RGB 픽셀이 모듈화되어 풀칼라를 구현하는 16×16 도트 매트릭스 LED 전광판 모듈에 적용된다.

통상적으로 이와 같은 LED 전광판의 매트릭스 모듈은 16×16 픽셀로 이루어지며, 또한 여러 개의 LED 전광판 모듈을 서로 연결하여 사용함으로써 원하는 크기의 LED 전광판을 구현할 수 있게 된다.

LED 전광판의 시스템은 소정의 영상을 표현하기 위해 입력되는 신호를 전달받아 LED를 작동시킬 수 있는 형태로 변환하여 출력하는 구동 드라이브 회로를 포함하는 드라이브단과, 상기 드라이브단으로부터 받은 신호에 따라 영상을 표현할 수 있도록 RGB 픽셀이 설치되어 모듈화되어 영상을 표시하는 LED단을 포함하여 이루어진다.

도 1에는 종래에 LED 전광판을 구동시키기 위하여 기판에 구동 드라이브 회로가 설치되어 있는 드라이브단(10)과, 이와 별도의 기판으로 LED 픽셀이 설치 구성되어 상기 드라이브단(10)과 커넥터(22)를 통하여 연결되는 LED단(20)으로 구성되는 LED 전광판 모듈(1)의 개략적인 도면이 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 LED 전광판 모듈(1)은 드라이브단(10)과 LED단(20)이 별도의 기판에 각각 구성되며, 드라이브단(10)과 LED단(20)이 연결되도록 하기 위하여 연결 커넥터(22)를 사용하였고, 이에 따라 LED 전광판 모듈은 드라이브단(10)과 LED단(20)의 두 기판이 연결 커텍터(22)에 의해 결합되는 구조를 가지고 있었다.

상기 LED단(20)에는 RGB 픽셀(도시되지 않음)이 설치되어 있고, 드라이브단(10)과 신호를 주고 받을 수 있도록 드라이브단(10)과 연결할 수 있는 부재인 연결 커넥터(22)가 설치되어 있다. 또한, 상기 LED단(20)에는 설치된 RGB 픽셀로부터 발생하는 열을 방출하기 위하여 방열판(23)이 설치되고, 모듈을 기기에 용이하게 설치할 수 있도록 샤프트(24)를 구비하고 있다.

상기 드라이브단(10)에는 기판에 데이터를 입력 및 출력하는 입력커넥터(11) 및 출력커넥터(12)와 전원을 공급하는 전원커넥터(13) 및 커패시터(14) 등이 외부로 돌출되도록 설치되고, 기판에는 입력데이터를 전달받아 LED를 작동시킬 수 있는 적당한 신호로 변환하여 출력하는 구동 드라이브회로가 내장되어 있다.

또한, 상기 드라이브단(10)의 입출력커넥터(11, 12), 전원커넥터(13) 및 커패시터(14) 등이 설치된 면의 반대면에는 LED단의 연결 커넥터(22)와 대응하여 연결되는 연결 커넥터(도시되지 않음)가 설치되어, 드라이브단(10)과 LED단(20)을 연결해 준다.

한편, 상기 드라이브단(10)에 설치되는 입출력커넥터(11, 12), 전원커넥터(13) 및 커패시터(14)는 대부분 DIP(dual in-line package) 타입으로 설치되어 있다.

따라서, 종래의 LED 전광판 모듈은 집적화되어 있지 않아 그 크기가 상대적으로 커지게 되어 두 개 이상의 기판이 필요하고, 드라이브단(10)과 LED단(20)을 연결하기 위해서 새로이 커넥터(22)를 제작하여 설치하여야 하기 때문에 그 만큼의 비용 및 노력이 많이 들었다.

이에 따라, 구동 드라이브 회로를 고집적하여 단일기판만으로 드라이브단과 LED단을 동시에 갖추도록 함으로써 소형경량화된 LED 전광판 모듈의 개발 필요성이 대두되었다.

즉, 종래의 LED 전광판 모듈은 드라이브단과 LED단을 별도로 기판 상에 형성한 후, 연결 커넥터를 이용하여 연결하였기 때문에, LED 전광판 모듈이 두 개의 기판을 서로 연결한 구조를 갖고 있었는바, 본 고안은 드라이브의 회로배선을 단순화하고 고집적화하여 드라이브단과 LED단을 하나의 기판에 모두 설치하여 단일기판만으로 이루어진 소형 경량화된 LED 전광판 모듈을 개발한 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, LED 전광판의 구동 드라이브의 회로 배선을 단순화하고 집적도를 높여 드라이브단과 LED단을 하나의 기판에 형성하여 일체화함으로써 소형 경량화된 LED 전광판 모듈을 제공함과 동시에 그 제조공정을 단순화하고 제조비용을 절감시키는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 따른 드라이브단과 LED단이 단일기판으로 일체화된 LED 전광판 모듈은 전광판을 영상을 제어하는 입력신호를 받아 LED를 구동시키는데 적합하게 변환하여 출력시키는 구동 드라이브 회로를 포함하는 드라이브단과, 상기 드라이브단으로부터 출력되는 신호에 따라 작동되는 LED 픽셀이 설치되어 있는 LED단을 포함하여 이루어지는 LED 전광판 모듈에 있어서, 상기 LED 전광판 모듈은 하나의 기판 상에 입력신호를 받아 LED를 구동시키는데 적합하게 변환하는 드라이브 구동회로가 내장되며, 그 정면에는 LED 픽셀이 설치되고 그 배면에는 입출력 커넥터, 전원커넥터 및 커패시터가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 LED 전광판 모듈은 상기 입출력커넥터, 전원커넥터 및 커패시터는 SMD 타입을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 LED 전광판 모듈은 상기 LED 전광판 모듈의 배면에는 LED 및 부품 소자의 과열을 방지하기 위한 방열판, 및 LED 전광판 모듈을 고정시키기 위한 샤프트를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 LED 전광판 모듈을 상세히 설명한다.

도 2은 본 고안에 따라 드라이브단과 LED단이 단일 기판상에 일체화되어 있는 LED 전광판 모듈(100)이 도시되어 있고, 도 3 및 4에는 각각 그 정면도 및 배면도가 도시되어 있다.

도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 LED 전광판 모듈(100)은 드라이브단 및 LED단이 하나의 기판에 모두 설치된 구조로서, 상기 전광판 모듈(100)에는 입력단으로 입력되는 신호를 전달받아 LED를 작동시킬 수 있는 형태로 변환하여 출력단으로 출력시키는 구동 드라이브 회로가 내장되고, 그 일측면에는 도 3에 도시된 바와 같이, LED 전광판을 구성하는 16×16 도트 매트릭스 LED 픽셀(180)이 설치된다.

상기 구동 드라이브 회로는 입력신호를 받아 디코딩하는 디코더를 포함하는 행선택회로와 RGB 열선택회로를 포함하며, 상기 행선택회로 및 열선택회로에 의해 선택된 행과 열에 따른 LED 전광판의 도트를 액티브시킨다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 디코더로서 74HC238 CMOS IC를 사용하며, 입력신호에 이상이 있을 경우 래치신호를 이용하여 디코더의 기능을 제어함으로써 라인데드 현상을 방지하기 위하여 단안정 멀티바이브레이터(74HC123 CMOS IC)를 부가하여 사용한다.

또한, 상기 구동 드라이브 회로에는 행선택신호와 열선택신호를 전달받아 LED를 구동시킬 수 있도록 전류를 증폭하여 출력단으로 전달하는 증폭기가 포함되는데, 상기 증폭기로서 전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET)를 사용하는 것이 바람직하다.

종래의 구동 드라이브 회로에서는 행선택회로부의 LED 구동 전류 증폭기로서 주로 바이폴라 접합 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor;BJT)로 구성된 달링턴(Darlington) 회로를 사용하였으나, 이는 인출할 수 있는 전류의 크기에 한계가 있었고, 또한 소자의 수가 많고 복잡해진다는 단점이 있었는바, 본 고안에서는 이와 같이 FET를 사용함으로써 구동 드라이브 회로에 사용되는 소자의 갯수를 줄임과 동시에 그 구조를 단순화하였다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 LED 전광판 모듈의 정면에는 16×16 도트 매트릭스 LED 픽셀(180)이 설치된다.

또한, 도 2 및 4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 구동 드라이브 회로가 내장된 LED 전광판 모듈(100)은 그 배면에는 각각 입력커넥터(110)와 출력커넥터(120)가 형성되고, 그 중앙부에는 전원이 연결되는 전원커넥터(130) 및 두 개의 커패시터(140)가 형성된다.

상기 입출력커넥터(110, 120), 전원커넥터(130) 및 커패시터(140)는 모두 SMD 타입으로 형성하는 것이 바람직하다.

종래에는 통상적으로 커넥터 및 커패시터를 DIP(dual in-line package) 타입을 사용하였기 때문에 커넥터 및 커패시터의 하부 공간을 사용할 수 없었지만, 본 고안에서는 커넥터(110, 120, 130) 및 커패시터(140)를 SMD(Surface-Mounted Device) 타입을 사용함으로써, 커넥터(110, 120, 130) 및 커패시터(140)가 설치된 하부공간도 이용하여 회로를 구축함으로써 고집적화할 수 있다.

즉, 종래의 DIP 타입의 부품을 사용하는 경우에는 양쪽 측면에 리드핀이 나오기 때문에 부품이 설치되는 부분은 다른 회로를 구성할 수 없어 사용이 불가능하나, 본 고안에서는 SMD 타입의 부품을 사용하여 부품이 설치된 부분에도 회로를 구성할 수 있어 고밀도 집적이 가능하다.

본 고안에 따른 LED 전광판 모듈(100)의 배면에는 LED 및 부품 소자의 과열을 방지하고 보호하기 위하여 방열판(150)을 설치하는 것이 바람직하며, 상기 방열판(150)은 알루미늄 등가 같은 방열성이 높은 재질을 사용한다.

상기 LED 전광판 모듈(100)의 네 모서리부에는 고정홈이 형성된 샤프트(160)를 설치하여, 설치 기기에 LED 모듈을 쉽게 설치할 수 있도록 한다.

본 고안은 드라이브단과 LED단이 단일기판에 형성되기 때문에, 종래의 LED 전광판 모듈에 별도로 설치되는 드라이브 모듈과 LED 모듈을 연결하기 위한 연결 커넥터가 필요하지 않으므로 그 만큼 제조공정이 단순화되고 비용이 절약된다.

또한, 종래의 경우와 같이 드라이브 모듈과 LED 모듈을 연결하는 연결커넥터를 사용하는 경우 입출력을 위하여 회로배선이 연결커넥터에 이어지도록 구성하여야 하였으나, 본 고안의 경우 연결커넥터가 필요하지 않아 회로배선을 집중시킬 필요가 없으므로 그 만큼 회로배선이 단순화되고 여유공간이 많아지기 때문에 고밀도 집적화가 가능하다는 장점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 LED 전광판 모듈은 LED 전광판의 구동 드라이브의 회로 배선을 단순화하고 집적도를 높여 드라이브단과 LED단을 하나의 기판에 일체화함으로써 소형 경량화된 LED 전광판 모듈을 제공할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 LED 전광판 모듈의 제조공정을 단순화하고 제조비용을 절감시킬 수 있다는 효과가 있다.

이와 같이, 본 고안은 드라이브단과 LED단을 단일기판에 일체화시킨 소형 경량화된 LED 전광판 모듈에 관한 것으로, 본 고안은 상술한 것에만 한정되지 않으며, 당업자로서는 본 고안의 사상 및 범주에 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 고려하여 충분히 변경, 변환, 치환 및 대체할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 드라이브단과 LED단이 별개의 모듈로 제작된 후 커넥터로 연결되는 것을 보여주는 도면.

도 2는 본 고안에 따른 드라이브단과 LED단이 하나의 기판에 일체화된 LED 전광판 모듈을 나타낸 도면.

도 3은 도 2의 LED 전광판 모듈의 정면도.

도 4는 도 2의 LED 전광판 모듈의 배면도.

Claims (3)

1. 전광판을 영상을 제어하는 입력신호를 받아 LED를 구동시키는데 적합하게 변환하여 출력시키는 구동 드라이브 회로를 포함하는 드라이브단과, 상기 드라이브단으로부터 출력되는 신호에 따라 작동되는 LED 픽셀이 설치되어 있는 LED단을 포함하여 이루어지는 LED 전광판 모듈에 있어서,

   상기 LED 전광판 모듈은 하나의 기판 상에 입력신호를 받아 LED를 구동시키는데 적합하게 변환하는 드라이브 구동회로가 내장되며, 그 정면에는 LED 픽셀이 설치되고 그 배면에는 입출력 커넥터, 전원커넥터 및 커패시터가 설치되는 것을 특징으로 하는 드라이브단과 LED단이 단일기판으로 일체화된 LED 전광판 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 입출력커넥터, 전원커넥터 및 커패시터는 SMD 타입을 사용하는 것을 특징으로 하는 드라이브단과 LED단이 단일기판으로 일체화된 LED 전광판 모듈.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 LED 전광판 모듈의 배면에는 LED 및 부품 소자의 과열을 방지하기 위한 방열판, 및 LED 전광판 모듈을 고정시키기 위한 샤프트를 구비한 것을 특징으로 하는 드라이브단과 LED단이 단일기판으로 일체화된 LED 전광판 모듈.