KR20220083430A - 무선점멸제어형 투명전광장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선점멸제어형 투명전광장치는, LED칩과, 무선통신으로 점멸제어신호를 받아 점멸제어신호에 따라 LED칩의 점멸을 제어하는 수신제어모듈이 구비된 복수의 LED모듈 및 복수의 LED모듈이 소정의 피치간격으로 이격되어 설치된 투명전광판을 포함하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 본 발명은 무선통신으로 투명전광판의 LED모듈의 점멸제어신호를 제어하여, LED모듈로의 점멸제어신호를 인가하는 배선라인을 배제할 수 있다.

Description

무선점멸제어형 투명전광장치{Transparent eletronic signage by wireless on/off control}
본 발명은 무선점멸제어형 투명전광장치에 관한 것으로서, 상세하게는 투명전광판의 LED모듈의 점멸제어신호를 무선으로 제어하여, LED모듈로의 점멸제어신호를 인가하는 배선라인을 배제할 수 있는 무선점멸제어형 투명전광장치에 관한 것이다.
일반적으로 실외에서 사용되는 전광판은 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode, 이하, 'LED'라 함)를 사용하는 전광판이 널리 사용되고 있다. 이러한, LED를 사용하는 전광판은 LED가 저전력으로 구동되고 그 수명이 길다는 점에서 옥외의 대형 전광판이나 실내의 소형 전광판 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
또한, LED는 투명전광판에도 사용되고 있다. LED을 이용한 투명전광판은 다양한 문자 또는 그래픽 구현이 가능하도록 투명판에 3칩 LED로 도트 매트릭스의 구조 배선으로 패턴 설계된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 한국등록특허 제0893085호에 따른 투명전광장치는, 투명전광판(10)의 전극(14)과 연성회로기판(20)으로 배선하여 투명전광판(10)과 제어보드(30)를 접합연결하고 있다.
도 1에 도시된 투명전광장치는 연성회로기판(20)을 이용하더라도, LED칩(13)의 R/G/B LED에 신호를 인가하기 위해서는 연성회로기판(20)이 연결배선(21)에 접속되는 신호라인이 복잡하게 패터닝된 배선구조를 가지고, 연성회로기판(20) 자체도 복잡한 연결배선(21)이 패터닝된다.
전극층을 갖는 투명판 상에 16 X 16개의 LED로 도트 매트릭스 배선으로 구현하는 경우, 전체 LED의 개수는 256개이고 풀 컬러(다색) 3칩 LED는 4 개의 전극을 가지므로 투명판으로부터 나오는 와이어의 전체 개수는 256개 X 4 패턴 = 1,024개이고, 또한 모노 컬러(단색) 1칩 LED는 2개의 전극을 가지므로 투명판으로부터 나오는 와이어의 전체 개수는 256개 X 2패턴 = 512개로 되어, 이를 현실적으로 납땜 등으로 일일이 구현하기에는 작업성이나 제품의 품질적인 면에서 바람직하지 않게 될 뿐만 아니라 제품 전체 크기가 커져 설치 및 유지 보수도 어려운 문제점이 있다. 또한, 설치에 따른 시공 기간과 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 사후적인 측면에서 전문가가 아니면 유지 관리하기 어려우며, 확장성도 어려운 부분이 있게 된다.
본 발명은 투명전광판의 LED모듈의 점멸제어신호를 무선으로 제어하여, LED모듈로의 점멸제어신호를 인가하는 배선라인을 배제할 수 있는 무선점멸제어형 투명전광장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선점멸제어형 투명전광장치는, LED칩과, 무선통신으로 점멸제어신호를 받아 점멸제어신호에 따라 LED칩의 점멸을 제어하는 수신제어모듈이 구비된 복수의 LED모듈; 및 복수의 LED모듈이 소정의 피치간격으로 이격되어 설치된 투명전광판을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, LED모듈은, 입력된 직류전압을 낮은 직류전압으로 변압하여, LED칩으로 전원을 인가하는 DCDC컨버터를 더 포함하여, 복수의 LED모듈로의 균일한 직류전압을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 수신제어모듈과 무선통신되는 송신제어부를 더 포함하고, 송신제어부는 외부로부터의 영상신호를 입력받아, 영상신호를 점멸제어신호로 처리하여, 수신제어모듈로 무선송신하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 송신제어부는, 투명전광판을 복수의 단위구역으로 구분하여, 단위구역 별로 점멸제어신호를 개별적으로 송신하는 복수의 송신모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 투명전광판은, 복수의 LED모듈이 소정의 피치간격으로 메트릭스 배열되어 형성되고, 복수의 LED모듈의 가로방향으로, 복수의 LED모듈의 음극을 연결하는 복수의 제1 전원라인; 및 복수의 LED모듈의 세로방향으로, 복수의 LED모듈의 양극을 연결하는 복수의 제2 전원라인을 포함하고, 점멸제어신호에 따른 수신제어모듈의 LED칩으로의 전원의 ON/OFF 제어에 의해, LED모듈은 개별적으로 점멸되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, LED칩은 RED칩, GREEN칩, 또는 BLUE 칩 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, LED칩은 점멸제어신호에 따라 점멸되면서, 투명전광판의 하나의 픽셀을 이루는 것이 바람직하다.
본 발명은 무선통신으로 투명전광판의 LED모듈의 점멸제어신호를 제어하여, LED모듈로의 점멸제어신호를 인가하는 배선라인을 배제할 수 있다.
즉, 본 발명은 LED모듈에 구비된 수신제어모듈을 통해 무선으로 점멸제어신호를 받아 LED칩의 점멸이 제어됨에 따라, 종래기술에 비교하여, LED칩을 이루는 RED칩, GREEN칩 및 BLUE칩에 각각 연결되는 복잡한 배선라인이 제거되어, 투명전광판에서 LED모듈간의 피치간격을 좁힐 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 종래와 동일한 규격을 가진 투명전광판에, 더 많은 LED모듈을 설치하여 투명전광판의 전체 해상도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 종래기술에 비교하여, LED칩을 이루는 RED칩, GREEN칩 및 BLUE칩에 각각 연결되는 복잡한 배선라인이 제거됨으로써, 복작한 배선구조에 의한 점멸제어신호의 간섭을 해소할 수 있다.
아울러, 본 발명은 투명전광판을 복수의 단위구역으로 구획되고, 단위구역별로 LED모듈이 송신모듈과 개별적으로 무선통신되면서 점멸제어신호를 받아, 빠른 응답속도로 점멸제어신호에 따른 영상을 LED투명전광판에 디스플레이할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 투명전광장치의 회로도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선점멸제어형 투명전광장치의 구성도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED모듈의 구성도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서, 복수 개의 단위구역으로 구획된 투명전광판이 복수의 송신모듈과 무선통신되는 구성도를 개략적으로 도시한 것이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선점멸제어형 투명전광장치에 대해 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선점멸제어형 투명전광장치(100)는, 투명전광판(110) 및 송신제어부(150)를 포함한다.
투명전광판(110)은 전원인가시 발광되는 복수의 LED모듈(120)이 구비된다. 투명전광판(110)은 투명한 유리재질, 투명한 강화필름, PI(Polyimide), PC(PolyCarbonate), PET(Polyethylene Terephthalate), 또는 아크릴 재질 또는 투명한 FPCB 기판이 사용가능하다.
투명전광판(110)에는 복수의 LED모듈(120)과 전기적으로 접속되는 투명전극(미 도시)이 마련된다. 전극은 촉매잉크(Catalitic Ink)에 전해/무전해 도금된 구리전극, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 액상폴리머 중 어느 하나의 재질이 투명전광판(110)에 도포(Coating)되어 형성될 수 있다.
투명전광판(110)에는 복수의 LED모듈(120)을 보호하기 위한 커버용 투명판(미 도시)이 더 설치될 수 있다. 커버용 투명판은 투명전광판(110)과 마찬가지로 투명한 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
투명전광판(110)과 커버용 투명판(미 도시) 사이에는 충진제가 더 설치될 수 있다. 여기서, 충진제는 투명전광판(110)과 커버용 투명판 사이에 충진되어, 복수의 LED모듈(120) 등의 손상을 보호하고, 투명전광판(110)과 커버용 투명판을 일정 간격 이격된 상태로 부착되게 한다. 충진제로는 PVB 필름, EVA 필름, 및 투명 레진(Resin)류의 액체 충진제 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
본 발명은 박막의 전극으로 회로 패턴을 형성하여 투명전광판(110)의 두께를 현저히 감소시킬 수 있고, 투명한 재질의 투명판을 이용하여, 투명성을 갖기 때문에 미관이 향상될 수 있다.
복수의 LED모듈(120)은 무선통신으로 송신제어부(150)로부터 점멸제어신호를 받아, 점멸제어신호에 따라 개별적으로 점멸된다. 복수의 LED모듈(120)은 투명전광판(110)에 마려된 복수의 전극(미 도시)과 전기적으로 접속가능하게, 전도성 접착제에 의해 투명전광판(110)에 부착된다.
전도성 접착제로는 스크린 인쇄에 적합한 실버 컨덕터(Silver conductor) 또는 실버페이스트(Silver paste)를 사용하는 것을 일 예로 한다. 여기서, 실버 컨덕터 또는 실버페이스트는 적당한 점도(100~150kcps)와 유리에 접착력이 우수하며 면저항성이 낮은 것(예컨대, 50mΩ/sq)을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 실버페이스트는 점도가 100~150kcps인 것을 일 예로 하며, 전도성 에폭시(Conductive Epoxy) 본드 계열이 사용될 수 있다. 이에 따라, 라미네이팅 공정 등을 통한 충진제의 충진시 접착력이 유지될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, LED모듈(120)은 DCDC컨버터(121), 수신제어모듈(123) 및 LED칩(125)을 포함한다.
DCDC컨버터(121)는 입력된 직류전압보다 낮은 직류전압으로 변압한다. 예를 들어, DCDC컨버터(121)는 12V의 입력전압을 3V의 출력전압으로 감압하여, LED칩(125)으로 3V의 직류전압을 인가한다.
본 발명은 전원이 인가되는 과정에서 발생되는 전력손실을 고려하여, DCDC컨버터(121)를 이용하여 LED칩(125)이 저전압으로 구동되게 설계되어, 사용수명에 따라 LED칩(125)에 전력손실이 발생하는 경우라도, 투명전광판(110)에 N×N(2<N)으로 배열된 복수의 LED모듈(120)의 LED칩(125)으로 균일한 전압이 인가되어, LED칩(125)의 밝기가 균일하게 유지되게 할 수 있다.
수신제어모듈(123)은 점멸제어신호를 무선으로 수신하여, 점멸제어신호에 따라 LED칩(125)의 점멸을 제어한다.
LED칩(125)은 전원인가시 발광된다. LED칩(125)은 점멸제어신호에 따라 점멸되면서, 투명전광판(110)에서 구현되는 이미지 중 하나의 픽셀을 이룬다.
LED칩(125)은 RED칩(125a), GREEN칩(125b), 또는 BLUE칩(125c) 중 적어도 하나인 것이 바람직하다. R은 RED이고, G는 GREEN이고, B는 BLUE의 약자이다. 본 실시예는 LED칩(125)이 RED칩(125a), GREEN칩(125b) 및 BLUE칩(125c)으로 이루어진 것을 예로 설명하기로 한다.
LED칩(125)은 전원이 인가된 상태에서, 점멸제어신호에 따라 RED칩(125a), GREEN칩(125b), BLUE칩(125c)의 각각의 ON/OFF가 제어되어 R/G/B색상 또는 R/G/B의 혼합색상을 구현할 수 있다.
이하에서는, 상술한 LED모듈(120)이 장착된 투명전광판(110)에 대해 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 LED모듈(120)은 소정의 피치간격으로 이격되어 메트릭스 배열된다. 복수의 LED모듈(120)은 제1 전원라인(131) 및 제2 전원라인(132)에 연결된다. 제1 전원라인(131) 및 제2 전원라인(132)은 복수의 전극과 연결되도록 투명전광판(110)에 패터닝될 수 있다.
LED모듈(120)은 양극 및 음극이 마련된다. 제1 전원라인(131)은 음극을 연결하는 배선라인이고, 제2 전원라인(132)은 양극을 연결하는 배선라인이다.
제1 전원라인(131)은 복수의 LED모듈(120)의 가로방향으로 투명전광판(110)에 마련된다. 제1 전원라인(131)은 같은 행에서 일렬로 나열된 복수의 LED모듈(120)의 음극을 전기적으로 연결한다.
제2 전원라인(132)은 복수의 LED모듈(120)의 세로방향으로서 투명전광판(110)에 마련된다. 제2 전원라인(132)은 같은 열에서 일렬로 나열된 복수의 LED모듈(120)의 양극을 전기적으로 연결한다.
본 실시예에서, 상술한 바와 같은 LED모듈(120) 구조에 의해, 투명전광판(110)에서 LED모듈(120)로 전원을 인가하는 제1 전원라인(131) 및 제2 전원라인(132)만 존재하고, LED모듈(120)로의 점멸제어신호를 인가하는 배선라인이 배제된다.
본 발명은 수신제어모듈(123)을 통해 무선으로 점멸제어신호를 받아 LED칩(125)의 점열이 제어됨에 따라, 종래기술에 비교하여, LED칩(125)을 이루는 RED칩(125a), GREEN칩(125b) 및 BLUE칩(125c)에 각각 연결되는 복잡한 배선라인이 제거됨에 따라, 투명전광판(110)에서 LED모듈(120)간의 피치간격을 좁힐 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 종래와 동일한 규격을 가진 투명전광판(110)에, 더 많은 LED모듈(120)을 설치하여 투명전광판(110)의 전체 해상도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 종래기술에 비교하여, LED칩(125)을 이루는 RED칩(125a), GREEN칩(125b) 및 BLUE칩(125c)에 각각 연결되는 복잡한 배선라인이 제거됨으로써, 복작한 배선구조에 의한 점멸제어신호의 간섭을 해소할 수 있다.
이하에서는 송신제어부(150)에 대해 설명하기로 한다.
송신제어부(150)는 외부로부터의 영상신호를 입력받아, 영상신호를 점멸제어신호로 처리하여, 수신제어모듈(123)로 점멸제어신호를 무선송신한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 송신제어부(150)는 투명전광판(110)을 복수의 단위구역으로 구분하여, 단위구역 별로 점멸제어신호를 개별적으로 송신할 수 있다.
송신제어부(150)는 복수의 송신모듈(150A, 150B, 150C, 150D, 150E, 150F) 및 메인보드(151)를 포함한다. 메인보드(151)는 컴퓨터(160)에서 입력된 영상신호를 점멸제어신호로 처리한다.
복수의 송신모듈(150A, 150B, 150C, 150D, 150E, 150F)은 점멸제어신호를 수신제어모듈(123)로 무선송신한다. 복수의 송신모듈(150A, 150B, 150C, 150D, 150E, 150F)은 복수의 단위구역(110A, 110B, 110C, 110D, 110E, 110F)으로 구분된 투명전광판(110)으로, 단위구역 별로 점멸제어신호를 LED모듈(120)로 송신한다. 단위구역 내에서, 복수의 LED모듈(120)은 N×N(여기서, 2<N)으로 배열된다.
복수의 송신모듈(150A, 150B, 150C, 150D, 150E, 150F)은 메인보드(151)에서 해당 단위구역으로 분할된 점멸제어신호를 해당 단위구역으로 개별적으로 송신한다.
설명의 편의를 위해, 복수의 단위구역이 제1 단위구역(110A) 내지 제6 단위구역(110F)으로 구분될 때, 복수의 송신모듈은 제1 송신모듈(150A) 내지 제6 송신모듈(150F)로 구분된다.
제1 송신모듈(150A)은 메인보드(151)에서 분할된 제1 단위구역(110A)에 해당되는 점멸제어신호를 제1 단위구역(110A) 내의 LED모듈(120)로 송신한다. 제2 송신모듈(150B)은 메인보드(151)에서 분할된 제2 단위구역(110B)에 해당되는 점멸제어신호를 제2 단위구역(110B) 내의 LED모듈(120)로 송신한다.
제3 송신모듈(150C) 내지 제6 송신모듈(150F)도 제1 송신모듈(150A) 및 제2 송신모듈(150B)과 동일한 방식으로, 제3 단위구역(110C) 내지 제6 단위구역(110F)으로 점멸제어신호를 개별적으로 송신한다.
이에 따라, 본 발명은 단위구역별로 LED모듈(120)이 송신모듈과 개별적으로 무선통신되면서 점멸제어신호를 받아, 빠른 응답속도로 점멸제어신호에 따른 영상을 LED투명전광판(110)에 디스플레이할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
100: 무선제어형 투명전광장치 110: 투명전광판
120: LED모듈 121: DCDC컨버터
123: 수신제어모듈 125: LED칩
131: 제1 전원라인 132: 제2 전원라인
150: 송신제어부

Claims (7)

  1. LED칩과, 무선통신으로 점멸제어신호를 받아 상기 점멸제어신호에 따라 상기 LED칩의 점멸을 제어하는 수신제어모듈이 구비된 복수의 LED모듈; 및
    상기 복수의 LED모듈이 소정의 피치간격으로 이격되어 설치된 투명전광판; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선점멸제어형 투명전광장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 LED모듈은,
    입력된 직류전압을 낮은 직류전압으로 변압하여, 상기 LED칩으로 전원을 인가하는 DCDC컨버터를 더 포함하여, 상기 복수의 LED모듈로의 균일한 직류전압을 제공하는 것을 특징으로 하는 무선점멸제어형 투명전광장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신제어모듈과 무선통신되는 송신제어부를 더 포함하고,
    상기 송신제어부는 외부로부터의 영상신호를 입력받아, 상기 영상신호를 상기 점멸제어신호로 처리하여, 상기 수신제어모듈로 무선송신하는 것을 특징으로 하는 무선점멸제어형 투명전광장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 송신제어부는, 상기 투명전광판을 복수의 단위구역으로 구분하여, 상기 단위구역 별로 상기 점멸제어신호를 개별적으로 송신하는 복수의 송신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선점멸제어형 투명전광장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 투명전광판은, 상기 복수의 LED모듈이 소정의 피치간격으로 메트릭스 배열되어 형성되고,
    상기 복수의 LED모듈의 가로방향으로, 상기 복수의 LED모듈의 음극을 연결하는 복수의 제1 전원라인; 및
    상기 복수의 LED모듈의 세로방향으로, 상기 복수의 LED모듈의 양극을 연결하는 복수의 제2 전원라인을 포함하고,
    상기 점멸제어신호에 따른 상기 수신제어모듈의 상기 LED칩으로의 전원의 ON/OFF 제어에 의해, 상기 LED모듈은 개별적으로 점멸되는 것을 특징으로 하는 무선점멸제어형 투명전광장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 LED칩은 RED칩, GREEN칩, 또는 BLUE칩 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 무선점멸제어형 투명전광장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 LED칩은 상기 점멸제어신호에 따라 점멸되면서, 상기 투명전광판의 하나의 픽셀을 이루는 것을 특징으로 하는 무선점멸제어형 투명전광장치.
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