LED 모듈의 스캔 모드가 왜 중요한지에 대해 알아보겠습니다.

LED사이니지 설치를 고민해 보시면서 '스캔 모드'라는 단어를 들어 보셨나요? LED모듈 제작 시, PCB설계를 할 때, 스캔 모드를 어떻게 설정하느냐에 따라 LED전광판의 가격이 크게 달라집니다. 그렇기에 스캔 모드는 LED전광판의 단가를 결정짓는 아주 중요한 요소입니다.

 

 

 

LED전광판의 품질을 향상하는 데, 스캔 모드는 중요한 역할을 합니다. 그럼 도대체 스캔 모드란 무엇일까요?

 

스캔 모드

 

각 LED 픽셀은 PCB 보드의 드라이버 IC의 한 핀에 연결됩니다. 그런데 하나의 드라이버 IC가 몇 개의 LED 픽셀을 담당하느냐에 따라 성능의 차이가 달라집니다. 만약, 동일한 수량의 LED 픽셀이 있을 때, 드라이버 IC가 담당하는 LED픽셀 수량을 적게 설계하게 된다면, 더 많은 수의 드라이버 IC가 필요합니다.

 

그림 1, IC 드라이버 상세 설명

 

IC DRIVER 기본 구조

스캔 모드에 대해 이해하려면 IC드라이버의 기본 구조를 알아야 합니다. IC드라이버는 24개의 핀이 있습니다. 각 핀마다 담당하는 역할이 있습니다. 1번 핀 (GND)은 전원 접지 역할을 하는 핀이며, 2번 핀 (SDI)는 데이터를 입력받는 역할을 합니다. 22번 핀 (SDO)는 2번 핀에서 입력받은 데이터를 내보내는 역할을 합니다.

 

그림 2, IC 드라이버를 통한 데이터의 이동 순서를 나타낸 표입니다.

 

IC드라이버의 24개의 핀 중에 LED칩을 구동하는 핀은 16개입니다. 즉, 하나의 IC드라이버가 담당할 수 있는 LED픽셀은 최대 16개입니다.

 

그림 3, 픽셀 피치 2.5mm, 모듈 사이즈 320mm,180mm, 가로 128픽셀, 세로 72 픽셀의 모듈 뒷면 입니다. (P2.5-128x72-36S)

 

모듈 뒷면을 자세히 살펴보면, 각각의 IC드라이버 상단에 'RR1', 'RG1', 'RB1' 등과 같이 영문과 숫자가 적혀 있습니다. 여기서 첫 번째 'R'은 레지스터의 약자이고 중간의 'R'은 'Red', 'G'는 'Green', 'B'는 'Blue'의 색상을 의미합니다. 그리고 마지막에 숫자는 배열을 의미합니다.

 

위의 사진은 픽셀 피치 2.5mm, 가로 320mm, 세로 180mm의 모듈입니다. 이 모듈의 해상도는 가로 128 pixels, 세로 72 pixels입니다. 해상도 계산법에 대해 모르시는 분을 위해 쉽게 설명해 드리겠습니다. 해상도 계산법은 아주 간단합니다.

 

사이즈를 픽셀 피치로 나누면 됩니다. 예를 들어, 위의 모듈의 가로 사이즈는 320mm 이기 때문에, 여기에 픽셀 피치 2.5mm를 나누게 되면 128이라는 숫자가 나옵니다. 이게 바로 가로 해상도입니다. 즉, 해상도는 픽셀의 수량을 뜻합니다. 그래서 픽셀의 수량이 많아질수록 해상도는 올라가는 겁니다.

 

스캔 모드와 드라이버 IC

스캔 모드와 드라이버 IC의 수량은 아주 밀접한 관계를 가지고 있습니다. PCB설계 시, 드라이버 IC의 수량은 스캔 모드에 따라 결정됩니다. 

Driver IC 수량 = (총 픽셀수÷채널 수÷스캔 모드) ×3 (3을 곱해주는 이유는 픽셀 하나는 R, G, B로 되어 있기 때문입니다.)

 

드라이버 IC의 채널 수는 LED를 구동하는 핀의 수량을 의미하며, 위에서 언급했듯이 드라이버 IC 하나당 16개의 핀이 LED구동을 하기 때문에 채널 수는 '16'입니다. 

 

예를 들어, 그림 3과 같이 픽셀 피치 2.5mm의 가로 320mm , 세로 180mm의 크기를 가진 LED모듈의 드라이버 IC의 수량을 계산해 보면, 총 픽셀수는 '128*72=9,216'이며, 채널 수는 16, 스캔 모드가 '36 스캔'인 경우, 드라이버 IC의 수량을 계산해 보면 다음과 같습니다.

P2.5 (320 ×180) 모듈의 Driver IC의 수량 = (9,216÷16÷36) ×3 = 48

 

이와 같이, 위 계산식으로 산출한 드라이버 IC수량과 그림 3의 픽셀을 담당하는 드라이버 IC의 수량이 일치하는 것을 볼 수 있습니다.

 

스캔 속도의 의미

스캔 속도는 한 번에 몇 라인의 LED가 발광을 하는 지를 나타냅니다. 예를 들어, 그림 3의 스캔 모드가 36 스캔 일 때, 모듈의 세로줄이 총 72 줄 이기 때문에 한 번에 2줄씩 발광을 합니다.

그림4, 1번째 led모듈에 불이 들어올때

그림5, 2번째 불이 들어 올 때

 

 

그림 4,5는 36 스캔일 때, led에 불이 들어오는 순서를 설명한 그림입니다. 그림 4는 첫 번째 불이 들어올 때, 나타낸 그림이며 1번 led와 37번 led가 처음 빛을 내며, 다음은 2번과 38번, 3번과 39번..... 이렇게 마지막에는 36번과 72번의 led에 빛을 내면서 36 스캔의 모듈은 총 36번에 걸쳐서 불이 들어오는 것을 의미합니다.

 

그런데, 모듈에 빛을 낼 때, 한 번에 빛을 내는 것과 여러 번에 걸쳐서 빛을 내는 것 중 어느 게 더 좋을 까요? 

 

스캔 모드의 스캔 속도는 낮을수록 좋습니다. 즉, 1/2 스캔과 1/4 스캔 모듈을 비교할 때, 1/2 스캔이 더 좋다고 말할 수 있다는 것입니다. 그 이유는 스캔 속도가 낮을수록 한 번에 나타내는 led 수량이 높기 때문에, 눈에 피로도도 낮아지고 스캔 라인 같은 현상을 잡을 수 있기 때문입니다. 그래서 XR전용 LED전광판은 스캔라인과 같은 현상이 최소화하기 위해 스캔 속도를 일반 LED보다 가능한 한 최대한 낮춰서 설계를 합니다.

스캔 속도를 낮춘다는 것은 드라이버 IC 수량을 늘린다는 의미와 같습니다.

 

예를 들어, 위의 계산식에서 스캔 모드의 스캔 속도를 24로 낮춘다면, 72개의 드라이버 IC가 필요합니다. 그러면 기존 드라이버 IC의 1.5배의 수량이 늘어나게 됩니다. 그렇기에 LED전광판의 가격도 올라가게 됩니다.

 

LED전광판의 가격

 

LED전광판의 가격을 결정짓는 요인에는 여러 가지가 있습니다. 가장 큰 요인들만 나열해 보면, 픽셀 피치, LED브랜드, PCB두께, 스캔 속도, 드라이버 IC 브랜드, PCB 겹수 등이 있습니다.

 

픽셀의 간격이 좁을수록 LED소자의 수량이 늘어나기 때문에, LED전광판의 가격이 상승합니다. LED소자의 브랜드는 브랜드에 따라 가격 차이가 1.5배~2배 정도 차이가 납니다. PCB두께는 두꺼울수록 비교적 안정적입니다.  스캔 속도는 위에서 설명했듯이 스캔 속도가 낮을수록 드라이버 IC수량이 늘어나기 때문에 가격이 올라갑니다. 드라이버 IC브랜드도 LED소자의 브랜드와 비슷하게 가격차이가 납니다. PCB겹 수는 2의 배수로 설계되며, 겹 수는 많을수록 좋습니다.

 

일반적으로 픽셀 피치 2.5mm 모듈은 2겹을 사용하며, 2mm 이하일 경우, 4~6겹을 사용합니다. 만약, 2mm 이하인데, 2겹을 사용했다면 고장 확률이 너무 높기 때문에 피하셔야 합니다.

 

LED전광판을 픽셀 피치에 따라 비교해 보고 싶으시다면, 회사 전시장에 오셔서 직접 확인해 보시는 것을 추천드리며, 설치 사례는 회사 홈페이지를 통해 확인해 보실 수 있습니다.

http://www.idplan.net/

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