KR20100042487A - Oled illuminating apparatus using pwm and control method thereof - Google Patents

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KR20100042487A
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이종병
이태중
하상욱
박재동
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주식회사 엘지화학
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Abstract

PURPOSE: An OLED(Organic Light Emitting Display) device illuminating apparatus using PWM(Pulse Width Modulation) and a control method thereof are provided to use an OLED lighting and increase advertisement effect by controlling PWM signal in time domain. CONSTITUTION: An OLED lighting panel(110) comprises an OLED. A power unit(120) applies the voltage to an OLED illumination panel. A PWM signal generator(130) generates the PWM signal. A controller(140) controls power supplying of a power supply unit according to a PWM signal, and controls the brightness of OLED light panel.

Description

ＰＷＭ을 이용한 ＯＬＥＤ 조명 장치 및 제어 방법{OLED ILLUMINATING APPARATUS USING PWM AND CONTROL METHOD THEREOF}OLED lighting device and control method using PCM {OLED ILLUMINATING APPARATUS USING PWM AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED) 조명 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM)를 이용한 OLED 조명 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting diode (OLED) lighting apparatus and a control method, and more particularly, to an OLED lighting apparatus and a control method using pulse width modulation (PWM).

OLED는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자체발광형 유기소자이다. 이는 유기발광다이오드, 또는 유기EL이라고도 하는데, 낮은 전압에서 구동이 가능하고 얇은 박형으로 제조할 수 있다. 또한, 넓은 시야각과 빠른 응답속도를 갖고 있어 일반 LCD와 달리 바로 옆에서 보아도 화질이 변하지 않으며 화면에 잔상이 남지 않고, 고화질을 가지면서도 제조공정이 비교적 단순하다는 점에서 그 사용에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 OLED는 디스플레이로의 구현과 함께 조명으로 이용하기 위한 연구도 활발히 진행되고 있는데, OLED는 점광원뿐만 아니라 면광원으로도 구현이 가능하며, 플렉서블한 기판에 구현하는 것도 가능하다.OLED is a self-luminous organic device that emits light by using electroluminescence which emits light when electric current flows through the fluorescent organic compound. It is also called an organic light emitting diode, or organic EL, and can be driven at a low voltage and can be manufactured in a thin shape. In addition, it has a wide viewing angle and fast response speed. Unlike ordinary LCDs, the image quality does not change even when viewed from the side, and afterimages remain on the screen. have. Such OLEDs are being actively researched to be used as lightings as well as displays, and OLEDs can be implemented not only as point light sources but also as surface light sources, and can also be implemented on flexible substrates.

펄스폭 변조(PWM)는 펄스 변조 방식의 하나로, 변조 신호의 크기에 따라서 펄스의 폭을 변화시켜 변조하는 방식이다. 다시 말해 인가되는 전압이나 전류의 온-오프 시간의 비율을 조절하여 출력을 제어하는 방식으로, 신호파의 진폭이 클 때는 펄스의 폭이 넓어지고, 진폭이 작을 때에는 펄스의 폭이 좁아지는데, 이때 펄스의 위치나 진폭은 변하지 않는다. 이러한 PWM은 여러 분야에 응용되고 있는데, LED와 같은 발광 소자에 이용하는 경우 LED의 온-오프 시간의 비율을 조절하여 LED가 내는 빛의 밝기를 조절할 수 있다. 예를 들어, LED의 온-오프 시간의 비율이 9:1이면 LED가 낼 수 있는 최대밝기의 90%를 낼 수 있다.Pulse width modulation (PWM) is a type of pulse modulation that modulates the width of a pulse in accordance with the size of a modulation signal. In other words, the output is controlled by adjusting the ratio of the on-off time of the applied voltage or current. When the amplitude of the signal wave is large, the pulse width is widened, and when the amplitude is small, the pulse width is narrow. The position or amplitude of the pulse does not change. Such PWM is applied to various fields, and when used in a light emitting device such as an LED, the brightness of the light emitted by the LED can be controlled by adjusting the ratio of the on-off time of the LED. For example, a 9: 1 on-off time ratio of an LED can produce 90% of the maximum brightness that the LED can produce.

한편, 최근에는 OLED를 조명으로 이용하기 위한 노력들이 계속되고 있으나, OLED의 경우 밝기 조절이 어려워 아직은 사용되는 경우가 많지 않고, 사용된다 하더라도 단순히 온-오프 동작을 반복하는 정도에 불과하다. 따라서, 상기 종래 기술에 의하면 OLED 조명을 다양한 목적으로 다양한 분야에 응용하는데 한계가 있다.On the other hand, in recent years, efforts have been made to use OLEDs as lighting, but OLEDs are difficult to adjust in brightness, but are not yet used in many cases, even if used, they are merely repeating the on-off operation. Therefore, according to the prior art, there is a limit in applying OLED lighting to various fields for various purposes.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 시간에 따라 OLED 조명의 밝기를 조절하고 OLED 조명의 턴온시 서서히 밝아졌다가 일정 시간 동안 최대 밝기를 유지한 후 다시 턴오프시 서서히 어두워지는, PWM을 이용한 OLED 조명 장치 및 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention was devised to solve the problems of the prior art as described above, and adjusts the brightness of the OLED lighting according to the time and gradually brightens at the time of turning on the OLED lighting, and then maintains the maximum brightness for a predetermined time and then turns again. It is an object of the present invention to provide an OLED lighting apparatus and a control method using PWM, which gradually darken when turned off.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 OLED 조명 장치는, 하나 또는 그 이상의 OLED를 구비하는 OLED 조명 패널; 상기 OLED 조명 패널에 전압을 인가하는 전원부; 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 신호를 생성하는 PWM 신호 생성부; 및 상기 PWM 신호 생성부에 의하여 생성된 PWM 신호에 따라 상기 전원부의 전압 인가를 제어하여 상기 OLED 조명 패널의 밝기를 조절하는 제어부를 포함하되, 상기 PWM 신호 생성부는 상기 OLED 조명 장치의 턴온시 조명 밝기가 페이드인(fade-in)하고, 턴오프시 조명 밝기가 페이드아웃(fade-out)하도록 PWM 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the OLED lighting device according to the present invention, an OLED lighting panel having one or more OLED; A power supply unit applying a voltage to the OLED lighting panel; A PWM signal generator configured to generate a pulse width modulation (PWM) signal; And a controller for controlling the brightness of the OLED lighting panel by controlling the voltage applied to the power supply unit according to the PWM signal generated by the PWM signal generating unit, wherein the PWM signal generating unit is configured to adjust the brightness of the OLED lighting device when turned on. And fade-in, and generate a PWM signal so that the illumination brightness fades out upon turn-off.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 OLED 조명 패널, PWM 신호 생성부, 및 제어부를 구비하는 OLED 조명 장치에서 OLED 조명을 제어하는 방법은, (S1) 상기 PWM 신호 생성부가 시간에 따라 온-오프 시간의 비를 조절함으로써 펄스폭 변조(PWM) 신호를 생성하는 단계; (S2) 상기 제어부가 상기 생성된 PWM 신호에 따라 상기 OLED 조명 패널로 인가되는 전압의 온오프를 제어하는 단계; 및 (S3) 상기 S2 단계에서 제어된 전압이 상기 OLED 조명 패널에 인가되어 상기 OLED 조명 패널이 발광하는 단계를 포함하되, 상기 S1 단계에서 PWM 신호 생성부는, 상기 OLED 조명 장치의 턴온시 조명 밝기가 페이드인하고 턴오프시 조명 밝기가 페이드아웃하도록 PWM 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, a method of controlling OLED lighting in an OLED lighting apparatus including an OLED lighting panel, a PWM signal generating unit, and a control unit according to the present invention for achieving the above object is (S1) the PWM signal generating unit is turned on according to time. Generating a pulse width modulated (PWM) signal by adjusting the ratio of off time; (S2) controlling, by the controller, on / off of a voltage applied to the OLED lighting panel according to the generated PWM signal; And (S3) applying the voltage controlled in the step S2 to the OLED lighting panel so that the OLED lighting panel emits light. And a PWM signal to fade in and turn off the illumination brightness when turned off.

본 발명에 의하면, PWM 신호의 온-오프 시간의 비율을 시간에 따라 지속적으로 변화시켜 OLED 조명이 서서히 밝아지고 최대밝기를 유지한 뒤에 다시 서서히 어두워지는 것을 반복할 수 있다. 또한, PWM 신호를 시간 영역으로 제어함으로써 밝아지는 구간, 최대로 밝은 구간, 어두워지는 구간의 시간 정도를 조절할 수 있다. 따라서, 다양한 용도로 OLED 조명을 이용할 수 있고, 특히 페이드인 및 페이드아웃 효과로 인하여 광고 목적으로 이용시 광고 효과를 증대시킬 수 있다.According to the present invention, the ratio of the on-off time of the PWM signal is continuously changed with time, so that the OLED illumination is gradually brightened and then gradually darkened again after maintaining the maximum brightness. In addition, by controlling the PWM signal in the time domain, it is possible to adjust the time degree of the brightening section, the brightest section, and the darkening section. Therefore, OLED lighting can be used for various purposes, and in particular, due to the fade in and fade out effects, the advertising effect can be increased when used for advertising purposes.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 PWM을 이용한 OLED 조명 장치(100)를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing an OLED lighting apparatus 100 using PWM according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 PWM을 이용한 OLED 조명 장치(100)는 OLED 조명 패널(110), 전원부(120), PWM 신호 생성부(130), 및 제어부(140)를 포함한다. The OLED lighting apparatus 100 using PWM according to the present invention includes an OLED lighting panel 110, a power supply unit 120, a PWM signal generator 130, and a controller 140.

OLED 조명 패널(110)은 하나 또는 그 이상의 OLED를 구비한다. 상술한 바와 같이, OLED는 점광원뿐만 아니라 면광원으로도 구현이 가능하며, 플렉서블한 기판에 구현함으로써 다양한 형태를 갖는 광원을 만들 수도 있다. 전원부(120)는 OLED 조명 패널(110)에 전압을 인가하는 구성요소로서 외부 전원으로부터 인가된 전압을 패널의 구동 전압으로 변환하기 위한 DC/DC 컨버터를 포함한다.OLED lighting panel 110 has one or more OLEDs. As described above, the OLED can be implemented not only as a point light source but also as a surface light source, and can also be implemented as a light source having various shapes by implementing on a flexible substrate. The power supply unit 120 is a component for applying a voltage to the OLED lighting panel 110 and includes a DC / DC converter for converting a voltage applied from an external power source into a driving voltage of the panel.

PWM 신호 생성부(130)는 시간에 따라 온-오프 시간의 비를 조절함으로써 PWM 신호를 생성한다. PWM 신호의 생성은 본 발명이 속한 기술 분야에 이미 널리 알려져 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다. 한편, PWM 신호 생성부(130)는, OLED 조명 장치(100)가 턴온(turn-on)될 때 페이드인하여 서서히 밝아지고, OLED 조명 장치(100)가 턴오프(turn-off)될 때 페이드아웃하여 서서히 어두워지도록 PWM 신호를 생성한다. 상기 PWM 신호 생성부(130)에 의하여 생성된 PWM 신호는 제어부(140)로 전달된다. 제어부(140)는 PWM 신호 생성부(130)로부터 전달받은 PWM 신호에 따라 전원부(120)의 전압 인가를 제어함으로써 OLED 조명 패널(110)의 밝기를 조절한다.The PWM signal generator 130 generates a PWM signal by adjusting the ratio of the on-off time according to the time. The generation of the PWM signal is well known in the art to which the present invention pertains, and thus a detailed description thereof will be omitted. On the other hand, the PWM signal generator 130 fades in and gradually becomes bright when the OLED lighting apparatus 100 is turned on, and fades out when the OLED lighting apparatus 100 is turned off. To generate a PWM signal that gradually darkens. The PWM signal generated by the PWM signal generator 130 is transferred to the controller 140. The controller 140 adjusts the brightness of the OLED lighting panel 110 by controlling the voltage applied by the power supply unit 120 according to the PWM signal received from the PWM signal generator 130.

도 2는, 본 발명의 일실시예에 따라, 시간에 따른 PWM 신호의 제어를 통해 OLED 조명의 발광 상태 변화를 나타내는 그래프이다. 즉, 도 2의 하측 그래프는 OLED 조명 패널(110)에 인가되는 전압의 시간에 따른 펄스폭의 변화를 나타내며, 상측 그래프는 이와 같은 펄스폭의 변화로 인한 조명 밝기의 변화를 나타낸다.2 is a graph illustrating a change in light emission state of OLED lighting through control of a PWM signal according to time according to an embodiment of the present invention. That is, the lower graph of FIG. 2 shows a change in pulse width with time of a voltage applied to the OLED lighting panel 110, and the upper graph shows a change in illumination brightness due to such a change in pulse width.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 OLED 조명 장치는 단순히 온-오프 동작만을 하는 것이 아니라, 턴온 및 턴오프시 페이드인 및 페이드아웃 효과를 가질 수 있다. 즉, T1 시간부터 전압원에 의해 전압이 인가되고, T2 시간까지 시간이 지남에 따라 인가 전압의 온-오프 비율을 점차 증가시킴으로써 조명이 서서히 밝아지는 페이드인 효과를 갖도록 할 수 있다. 다음으로, T2~T3 시간 동안 온-오프 비율을 최대로 하여 인가 전압을 일정 크기로 유지하면, 조명은 완전히 온되어 최대 밝기로 발광한다. 한편, 최대 밝기 I의 크기는 PWM 신호의 온-오프 비율인 듀티비의 조정을 통해 변화시킬 수 있다. 다음으로, T3 시간 이후에는 시간이 지남에 따라 온-오프 비율을 점차 감소시킴으로써 조명이 서서히 어두워지는 페이드아웃 효과를 갖도록 할 수 있으며, T4 시간에는 조명이 완전히 턴오프 된다. As shown in FIG. 2, the OLED lighting apparatus according to the present invention may not only perform an on-off operation but also have a fade in and fade out effect when turned on and off. That is, the voltage is applied by the voltage source from the time T1, and gradually increases the on-off ratio of the applied voltage as time passes until the time T2, so that the illumination gradually fades. Next, when the applied voltage is kept at a constant size by maximizing the on-off ratio for T2 to T3 time, the illumination is completely turned on and emits light at the maximum brightness. On the other hand, the magnitude of the maximum brightness I can be changed by adjusting the duty ratio, which is the on-off ratio of the PWM signal. Next, after the T3 time, the on-off ratio may be gradually decreased over time to have a fading-out effect of gradually dimming the light, and the T4 time completely turns off the light.

한편, 본 실시예에서는 조명이 서서히 밝아져 일정 밝기를 유지하다 다시 서서히 어두워지는 것을 나타내었으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 조명이 서서히 밝아져 일정 밝기를 유지하다 다시 서서히 밝아져 더 높은 밝기를 일정하게 유지하는 형태와 같이 다양한 형태의 실시예가 가능하다는 것이 당업자에게 자명하다.Meanwhile, in the present embodiment, the illumination is gradually brightened to maintain a constant brightness and then gradually darkens again, but this is only one embodiment, and the illumination is gradually brightened to maintain a constant brightness and then gradually brightens again to a higher brightness. It will be apparent to those skilled in the art that various forms of embodiment are possible, such as to maintain a constant shape.

도 3은, 본 발명의 일실시예에 따른 PWM을 통한 OLED 조명 제어 방법의 순서를 나타내는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a procedure of a method for controlling OLED lighting through PWM according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 먼저 PWM 신호 생성부가 시간에 따라 온-오프 시간의 비를 조절함으로써 펄스폭 변조(PWM) 신호를 생성한다(S1). 이때, PWM 신호 생성부는 OLED 조명장치의 턴온시 조명 밝기가 페이드인하고 턴오프시 조명 밝기가 페이드아웃하도록 PWM 신호를 생성한다. 다음으로, 제어부는 S1 단계에서 생성된 PWM 신호에 따라 OLED 조명 패널로 인가되는 전압의 온오프를 제어한다(S2). 전압의 온-오프 제어 패턴은 도 2에 도시된 바와 같다. 그리고, S2 단계에서 제어된 전압이 OLED 조명 패널에 인가되어 OLED 조명 패널이 서서히 밝아져서 일정 시간 동안 최대 밝기를 유지하였다가 다시 서서히 어두워지게 된다(S3).Referring to FIG. 3, first, the PWM signal generator generates a pulse width modulation (PWM) signal by adjusting the ratio of on-off time according to time (S1). In this case, the PWM signal generation unit generates a PWM signal so that the illumination brightness fades in when the OLED lighting apparatus is turned on and the illumination brightness fades out when the turn-off is turned off. Next, the controller controls the on / off of the voltage applied to the OLED lighting panel according to the PWM signal generated in the step S1 (S2). The on-off control pattern of the voltage is as shown in FIG. In addition, the voltage controlled in the step S2 is applied to the OLED lighting panel so that the OLED lighting panel is gradually brightened to maintain the maximum brightness for a predetermined time and then gradually becomes dark again (S3).

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical concept of the present invention and the following will be described by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible without departing from the scope of the appended claims.

도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 PWM을 이용한 OLED 조명 장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an OLED lighting apparatus using PWM according to an embodiment of the present invention.

도 2는, 본 발명의 일실시예에 따라, 시간에 따른 PWM 신호의 제어를 통해 OLED 조명의 발광 상태 변화를 나타내는 그래프이다.2 is a graph illustrating a change in light emission state of OLED lighting through control of a PWM signal according to time according to an embodiment of the present invention.

도 3은, 본 발명의 일실시예에 따른 PWM을 통한 OLED 조명 제어 방법의 순서를 나타내는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a procedure of a method for controlling OLED lighting through PWM according to an embodiment of the present invention.

Claims (2)

OLED 조명 장치에 있어서,In OLED lighting device, 하나 또는 그 이상의 OLED를 구비하는 OLED 조명 패널;An OLED lighting panel having one or more OLEDs; 상기 OLED 조명 패널에 전압을 인가하는 전원부;A power supply unit applying a voltage to the OLED lighting panel; 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 신호를 생성하는 PWM 신호 생성부; 및A PWM signal generator configured to generate a pulse width modulation (PWM) signal; And 상기 PWM 신호 생성부에 의하여 생성된 PWM 신호에 따라 상기 전원부의 전압 인가를 제어하여 상기 OLED 조명 패널의 밝기를 조절하는 제어부를 포함하되,And a controller for controlling the brightness of the OLED lighting panel by controlling voltage application of the power supply unit according to the PWM signal generated by the PWM signal generator. 상기 PWM 신호 생성부는 상기 OLED 조명 장치의 턴온시 조명 밝기가 페이드인하고, 턴오프시 조명 밝기가 페이드아웃하도록 PWM 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 장치.And the PWM signal generator generates a PWM signal so that the illumination brightness fades in when the OLED lighting apparatus is turned on, and the illumination brightness fades out when turned off. OLED 조명 패널, PWM 신호 생성부, 및 제어부를 구비하는 OLED 조명 장치의 OLED 조명을 제어하는 방법에 있어서,In the method of controlling the OLED lighting of the OLED lighting device having an OLED lighting panel, a PWM signal generator and a control unit, (S1) 상기 PWM 신호 생성부가 시간에 따라 온-오프 시간의 비를 조절함으로써 펄스폭 변조(PWM) 신호를 생성하는 단계;(S1) generating a pulse width modulation (PWM) signal by adjusting the ratio of on-off time in accordance with the PWM signal generator; (S2) 상기 제어부가 상기 생성된 PWM 신호에 따라 상기 OLED 조명 패널로 인가되는 전압의 온오프를 제어하는 단계; 및(S2) controlling, by the controller, on / off of a voltage applied to the OLED lighting panel according to the generated PWM signal; And (S3) 상기 S2 단계에서 제어된 전압이 상기 OLED 조명 패널에 인가되어 상기 OLED 조명 패널이 발광하는 단계를 포함하되,(S3) a step in which the voltage controlled in step S2 is applied to the OLED lighting panel to emit light of the OLED lighting panel, 상기 S1 단계에서 PWM 신호 생성부는, 상기 OLED 조명 장치의 턴온시 조명 밝기가 페이드인하고 턴오프시 조명 밝기가 페이드아웃하도록 PWM 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 제어 방법.The PWM signal generation unit in the step S1, OLED lighting control method characterized in that for generating a PWM signal so that the illumination brightness fades in when turned on and the illumination brightness fades out when turned off.
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