WO2020032673A1 - 무선전력 수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치 - Google Patents

무선전력 수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치 Download PDF

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    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation

Definitions

  • the present invention relates to a wireless power transceiver and an image display device having the same, and more particularly, to a wireless power transceiver and a video display device having the same can be transmitted using a surface wave.
  • An object of the present invention is to provide a wireless power transmission and reception apparatus capable of transmitting wireless power using a surface wave and an image display device having the same.
  • Another object of the present invention is to provide a wireless power transmission / reception apparatus and a video display device having the same, which can easily implement a surface wave receiver when transmitting wireless power using surface waves.
  • a wireless power transceiver and an image display device including the same, including a first metal layer electrically connected to a signal input unit, a second metal layer having a plurality of patterns, A surface wave transmitter including a dielectric formed between the first metal layer and the second metal layer, a third metal layer electrically connected to the signal output unit, a fourth metal layer in which a plurality of patterns are formed, and a third metal layer and a fourth metal layer A surface wave receiver including a dielectric formed therebetween, a bridge metal plate disposed between the surface wave transmitter and the surface wave receiver, and one end of the signal output portion is connected to the floating ground.
  • one end of the signal input portion is connected to ground.
  • the surface wave transmitter further includes an insulating layer in contact with the second metal layer.
  • the surface wave transmission apparatus further includes an insulating layer formed between the first metal layer and the second metal layer, and the insulating layer includes ferrite.
  • the surface wave transmission device includes first to third dielectrics disposed between the first metal layer and the second metal layer, and the surface wave transmission device includes a first insulating layer disposed between the first dielectric material and the second dielectric material. And a metal layer disposed between the second dielectric and the third dielectric.
  • the sum of the heights between the first dielectric and the third dielectric is greater than the height of the first metal layer and the height of the second metal layer.
  • interval of the some pattern in a 2nd metal layer is smaller than the width of a pattern.
  • electromagnetic waves from the first metal layer to the second metal layer are output.
  • the surface wave receiver includes a fourth dielectric material and a sixth dielectric material disposed between the third metal layer and the fourth metal layer, and the second insulating layer and the fifth dielectric material disposed between the fourth and fifth dielectric materials. And a metal layer disposed between the sixth dielectrics.
  • the width of both ends of the bridge metal plate may be wider than the center portion of the bridge metal plate.
  • the width may increase toward both ends of the bridge metal plate.
  • the thickness of both ends of the bridge metal plate may be wider than the center portion of the bridge metal plate.
  • a wireless power transceiver and an image display device including the same, a first metal layer electrically connected to a signal input unit, a second metal layer having a plurality of patterns formed thereon, A surface wave transmission device comprising a dielectric formed between the first metal layer and the second metal layer, a third metal layer electrically connected to the signal output unit, a fourth metal layer on which a plurality of patterns are formed, a third metal layer, and a fourth A surface wave receiver including a dielectric formed between the metal layers, and a bridge metal plate disposed between the surface wave transmitter and the surface wave receiver, wherein the surface wave transmitter comprises an insulating layer formed between the first metal layer and the second metal layer. It further includes, the insulating layer has a ferrite.
  • a wireless power transceiver and an image display device having the same include a first metal layer electrically connected to a signal input unit, a second metal layer having a plurality of patterns, a first metal layer, and a first metal layer.
  • a surface wave transmission device including a dielectric formed between the two metal layers, a third metal layer electrically connected to the signal output unit, a fourth metal layer on which a plurality of patterns are formed, and a third metal layer and the fourth metal layer.
  • a surface wave receiver including a dielectric, a bridge metal plate disposed between the surface wave transmitter and the surface wave receiver, and one end of the signal output portion is connected to the floating ground. Accordingly, the wireless power can be transmitted using the surface wave. On the other hand, when transmitting the wireless power using the surface wave, it is possible to simply implement the surface wave receiver.
  • the surface wave transmission apparatus further includes an insulating layer formed between the first metal layer and the second metal layer, and the insulating layer includes ferrite. Accordingly, the phase of the transmitted electromagnetic wave can be varied.
  • the surface wave transmission device includes first to third dielectrics disposed between the first metal layer and the second metal layer, and the surface wave transmission device includes a first insulating layer disposed between the first dielectric material and the second dielectric material. And a metal layer disposed between the second dielectric and the third dielectric. Accordingly, the wireless power can be transmitted using the surface wave.
  • the sum of the heights between the first dielectric and the third dielectric is greater than the height of the first metal layer and the height of the second metal layer. Accordingly, the wireless power can be transmitted using the surface wave.
  • interval of the some pattern in a 2nd metal layer is smaller than the width of a pattern. Accordingly, the wireless power can be transmitted using the surface wave.
  • electromagnetic waves from the first metal layer to the second metal layer are output. Accordingly, the wireless power can be transmitted using the surface wave.
  • the surface wave receiver includes a fourth dielectric material and a sixth dielectric material disposed between the third metal layer and the fourth metal layer, and the second insulating layer and the fifth dielectric material disposed between the fourth and fifth dielectric materials. And a metal layer disposed between the sixth dielectrics. Accordingly, the wireless power can be transmitted using the surface wave.
  • a wireless power transceiver and an image display device having the same according to another embodiment of the present invention, a first metal layer electrically connected to the signal input unit, a second metal layer formed with a plurality of patterns, and the first metal layer and A surface wave transmission device including a dielectric formed between the second metal layer, a third metal layer electrically connected to the signal output unit, a fourth metal layer in which a plurality of patterns are formed, and a third metal layer and the fourth metal layer.
  • a surface wave receiver including a dielectric, and a bridge metal plate disposed between the surface wave transmitter and the surface wave receiver, the surface wave transmitter further comprising an insulating layer formed between the first metal layer and the second metal layer,
  • the insulating layer is provided with ferrite. Accordingly, the wireless power can be transmitted using the surface wave. In particular, it is possible to vary the phase of the transmitted electromagnetic waves.
  • FIG. 1 is a view showing a wireless power transmission and reception apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a wireless power transmission and reception apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an image display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a side view of FIG. 7.
  • FIG. 9A-9D illustrate various shapes of the bridge metal plate of FIG. 7.
  • FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an example of a wireless power circuit unit according to an embodiment of the present invention.
  • module and “unit” for components used in the following description are merely given in consideration of ease of preparation of the present specification, and do not impart any particular meaning or role by themselves. Therefore, the “module” and “unit” may be used interchangeably.
  • FIG. 1 is a view showing a wireless power transmission and reception apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figures 2 to 5b is a view referred to the description of FIG.
  • a wireless power transceiver 10 includes a first metal layer 210 and a plurality of patterns 222 electrically connected to a signal input unit 205.
  • a surface wave transmitter (TE) including a second metal layer 220 to be formed, a dielectric formed between the first metal layer 210 and the second metal layer 220, and a third metal layer electrically connected to the signal output unit.
  • a surface wave receiver (RE) including a 210b, a fourth metal layer 220b on which a plurality of patterns 222b are formed, a dielectric formed between the third metal layer 210b and the fourth metal layer 220b, and
  • the bridge metal plate BR may be disposed between the surface wave transmitter TE and the surface wave receiver RE.
  • the surface wave transmitter TE transmits surface EM waves through the bridge metal plate BR, and the surface wave receiver RE may receive surface EM waves through the bridge metal plate BR. have.
  • the surface EM waves transmission principle may be based on the Evanescent mode in the second metal layer 220 in which the plurality of patterns 222 are formed.
  • the surface wave receiver RE must be connected to the ground in order to receive the received surface wave, but the signal output unit 225b or the like is disposed at a position substantially separated from the ground, which is inconvenient for this.
  • one end of the signal output unit 225b is implemented to be grounded to the floating ground.
  • the circuit stability of the surface wave receiver RE can be achieved.
  • one end of the signal input unit 205 points to ground GND, in particular, earth ground.
  • the ground of the signal input unit 205 and the signal output unit 225b is configured differently.
  • FIG. 2 is a view showing in detail the surface wave receiver (RE).
  • the surface wave transmitter TE includes a first metal layer 210, a second metal layer 220 on which a plurality of patterns 222 are formed, a first metal layer 210, and a second metal layer 220. It may include a dielectric formed between).
  • the surface wave transmitter TE may further include an insulating layer 225 in contact with the second metal layer 220.
  • the surface wave transmitter TE may further include an insulating layer 233 formed between the first metal layer 210 and the second metal layer 220, and the insulating layer 233 may include ferrite. Thus, phase adjustment is possible.
  • the surface wave transmitter TE may include first to third dielectrics 232, 234, and 236 disposed between the first metal layer 210 and the second metal layer 220.
  • the surface wave transmission device TE includes a first insulating layer 233 disposed between the first dielectric 232 and the second dielectric 234, and between the second dielectric 234 and the third dielectric 236. It may further include a metal layer 235 disposed in the.
  • the sum hb of the heights between the first and third dielectrics is greater than the height ha of the first metal layer 210 and the height hc of the second metal layer 220.
  • FIG. 3A shows that electromagnetic waves, particularly surface waves, from the first metal layer 210 to the second metal layer 220 in the direction of the bridge metal plate BR are output based on the signal applied to the signal input unit 205. To illustrate.
  • FIG. 3B illustrates that electromagnetic waves, particularly surface waves, from the bridge metal plate BR travel in the direction from the fourth metal layer 220b to the third metal layer 210b.
  • the surface wave receiver RE includes fourth to sixth dielectrics 232b, 234b, and 236b disposed between the third metal layer 210b and the fourth metal layer 220b.
  • the surface wave receiver RE includes a second insulating layer 233b disposed between the fourth dielectric 232b and the fifth dielectric 234b, and between the fifth dielectric 234b and the sixth dielectric 236b. It further comprises a metal layer (235b) disposed in.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the second metal layer 220 and the insulating layer 225 on which the plurality of patterns 222 are formed.
  • the interval Wa of the plurality of patterns 222 in the second metal layer 220 is preferably smaller than the width Wb of the pattern 222.
  • 5A and 5B are views referred to for explaining a performance comparison according to the distance between the surface wave transmitter TE and the surface wave receiver RE.
  • a first surface wave receiver REa is disposed at a first distance Da, and a second surface wave receiver REb at a second distance Db. Illustrates that is arranged.
  • the first graph gra of FIG. 5B shows the performance of the first surface wave receiver REa
  • the second graph grb shows the performance of the second surface wave receiver REb.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a wireless power transmission and reception apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the wireless power transceiver 10b of FIG. 6 is similar to the wireless power transceiver 10 of FIG. 1, but the bridge metal plate BR continues between the surface wave transmitter TE and the surface wave receiver RE. It illustrates that there are a plurality of intervals (Opa, OPb, OPc), not connected.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an image display device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a side view of FIG. 7.
  • the image display device 100 having a surface wave receiver (RE) for receiving wireless power, and the display 180 is spaced apart from the display ( 180, one end is spaced apart from the signal processing device 300 including the surface wave transmitter TE for wireless power transmission, and the surface wave receiver RE is opposite to the surface wave transmitter TE.
  • the bridge metal plate BR spaced apart from each other is provided.
  • a cable for connecting power and the like is not disposed between the display 180 and the signal processing apparatus 300, and instead, the bridge metal plate BR can be used to perform radio power transmission. .
  • the bridge metal plate BR is spaced apart from the surface wave receiver RE at Py intervals and spaced apart from the surface wave transmitter TE at Px intervals.
  • wireless power transmission can be performed by the surface wave method based on the surface wave transmitter TE, the bridge metal plate BR, and the surface wave receiver RE.
  • a power transmission method may be referred to as a surface wave transmission transmission method.
  • the image display apparatus 100 may include an attachment member ADD in which the bridge metal plate BR is disposed.
  • the attachment member ADD may be attached to the wall 50 behind the display 180 and the signal processing apparatus 300. As a result, the user can easily attach the attachment member ADD on which the bridge metal plate BR is disposed to the rear wall 50.
  • the attachment member ADD can be wound in a roll form. In this way, the attachment can be made simply when the wall 50 of the attachment member ADD is attached.
  • the display 180 may include a display circuit board CBA and a panel PAN.
  • the display circuit board CBA uses a power receiving circuit unit RTCA for converting and outputting wireless power received through the surface wave receiver RE into a DC power source, and a DC power source from the power receiving circuit unit RTCA.
  • a driving circuit unit DRA for outputting a signal for displaying an image on the panel PAN may be provided.
  • the power receiving circuit unit RTCA may be the power transmitting circuit unit of FIG. 10.
  • the driving circuit unit DRA may include a timing controller for outputting a driving signal for driving the panel PAN, a scan driver for driving the panel PAN, a data driver, and the like based on the driving signal.
  • the panel PAN can be an OLED panel, an LCD panel, an LED panel, or the like.
  • the signal processing apparatus 300 may perform signal processing on an image received from the outside or an image stored in the internal storage, and may transmit the signal processed video signal to the display 180 wirelessly.
  • the wireless transmission method of the video signal may be different from the wireless power transmission method.
  • the wireless transmission scheme of the video signal may be performed using a higher frequency than the frequency used in the radio power transmission scheme.
  • the transmission may be performed by WiGig, WiDi, or Miracast or WiFi Direct method of about 60 GHz.
  • the signal processing apparatus 300 may include a circuit board CBB for transmitting radio power to the display 180.
  • the circuit board CBB may include a signal processing circuit unit SRA that performs signal processing on a video signal, and a power transmission circuit unit PTCA for wireless power transmission.
  • the power transmission circuit unit PTCA may be the power transmission circuit unit of FIG. 10.
  • the signal processing apparatus 300 may perform audio signal processing and output a sound or the like synchronized to an image displayed on the display 180.
  • the signal processing apparatus 300 may include a first speaker unit 185a capable of outputting the first sound in the front direction and a second speaker unit capable of outputting the second sound in the direction of the ceiling 500. 185b.
  • the speakers SFa and SFb belonging to the first speaker unit 185a are disposed in the front direction of the signal processing device 300, respectively, and the second speaker unit is located above the signal processing device 300.
  • the array speakers SHa and SHb belonging to 185b are respectively illustrated.
  • the first sound output from the first speaker unit 185a is output toward the user, and the second sound output from the second speaker unit 185a is output toward the ceiling 500. Reflected from the ceiling 500, it reaches the user.
  • the first sound and the second sound are sounds in different directions, and it is preferable that no acoustic interference occurs.
  • the second speaker unit 185b may include an array speaker SHa having a plurality of speakers.
  • the directivity of array speakers appears to be considerably better than that of ordinary speakers. Therefore, by using the array speaker SHa, it is possible to reduce the acoustic interference between the first sound in the front direction and the second sound in the ceiling 500 direction.
  • FIG. 9A-9D illustrate various shapes of the bridge metal plate of FIG. 7.
  • FIG. 9A illustrates that the width of the bridge metal plate BR is constant.
  • the bridge metal plate BR is disposed at a predetermined interval apart from the surface wave receiver RE disposed on the display 180, and the surface wave transmitter in the signal processing device 300 disposed below the display 180.
  • FIG. 9B illustrates that the width of both ends of the bridge metal plate BR is wider than the center portion of the bridge metal plate BR.
  • the width of one end facing the surface wave receiver RE and the other end facing the surface wave transmitter TE may be wider than the center portion of the bridge metal plate BR.
  • the width of the center portion of the bridge metal plate BR can be reduced to a level that can withstand the withstand voltage with respect to the current or voltage flowing.
  • the width of the central portion of the bridge metal plate BR is narrower, the user may not be well recognized by the bridge metal plate BR, and accordingly, the aesthetic effect may be increased.
  • FIG. 9C illustrates that the width increases sequentially toward both ends of the bridge metal plate BR.
  • the width is the smallest in the center portion of the bridge metal plate BR, and increases toward both ends of the bridge metal plate BR.
  • the width may decrease toward the center portion of the bridge metal plate BR.
  • the bridge metal plate BR may not be recognized well, and thus, the aesthetic effect may be increased.
  • FIG. 9D illustrates that the thickness Ta of both ends of the bridge metal plate BR is wider than the thickness Tb of the center part of the bridge metal plate BR.
  • the thickness is the smallest at the center of the bridge metal plate BR, and it is possible to increase the thickness toward both ends of the bridge metal plate BR.
  • the thickness may decrease toward the center portion of the bridge metal plate BR. According to this, wireless power transmission through the bridge metal plate BR can be efficiently performed.
  • the bridge metal plate BR may also contain a transparent metal, such as ITO, so as to be transparent.
  • FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an example of a wireless power circuit unit according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power circuit unit 500 of FIG. 10 includes a power transmission circuit unit PTCA for wireless power transmission in the signal processing apparatus 300, a power reception circuit unit RTCA in the display 180, and a bridge.
  • the metal plate BR may be provided.
  • the power transmission circuit unit PTCA includes a plurality of switching elements Sa, Sb, S'a, and S'b, and includes an inverter 520 for converting a DC power source into an AC power source, and an AC power source from the inverter 520. And a first resonator 530 that performs resonance with respect to the inverter, and an inverter controller 570 that controls the inverter 520.
  • the inverter 520 includes a plurality of switching elements Sa, S'a, Sb, and S'b, and converts the DC power supply 405 into an AC power supply having a predetermined frequency by the on / off operation of the switching device. Can be printed.
  • the inverter 520 has a pair of upper arm switching elements Sa and Sb and lower arm switching elements S'a and S'b respectively connected in series with each other, and a total of two pairs of upper and lower arm switching elements are parallel to each other ( Sa & S'a, Sb & S'b).
  • the antiparallel diodes Da, D'a, Db, and D'b are connected in antiparallel to each of the switching elements Sa, S'a, Sb, and S'b.
  • the switching elements in the inverter 520 perform on / off operations of the respective switching elements based on the inverter switching control signal Sic from the inverter controller 570.
  • the power transmission circuit unit PTCA may further include an output voltage detector for detecting an output voltage of the inverter 520, or an output current detector for detecting an output current for detecting the output voltage of the inverter 520.
  • the inverter controller 570 may generate and output an inverter switching control signal Sic for controlling on / off of each switching element based on an output voltage or an output current from the output voltage detector or the output current detector. .
  • the inverter 520 may be referred to as a full bridge switching unit.
  • the first resonator 530 may be disposed at an output terminal of the inverter 520 and may include an inductor L1 and a capacitor C1.
  • the first resonator 530 may perform resonance by the inductor L1 and the capacitor C1, thereby transmitting wireless power.
  • the surface wave transmitter TE may be electrically connected to an output terminal of the first resonator 530.
  • the bridge metal plate BR spaced apart from each other may be disposed in the surface wave transmitter TE.
  • the display 180 may include a surface wave receiver RE at one end of the bridge metal plate BR spaced apart from each other.
  • the surface wave transmitter TE in the signal processing apparatus 300, the surface wave receiver RE in the display 180, and the bridge metal plate BR may be referred to as a wireless power transceiver 540.
  • the wireless power transmitter / receiver 540 may perform surface wave power transmission using a metal plate.
  • the power receiving circuit unit RTCA in the display 180 includes a second resonator 550 that performs resonance with respect to AC power received from the first and second electrodes REa and REb, and a plurality of diode elements. (Dm, Dn, D'm, D'n) may be provided with a rectifying unit 560 to rectify the AC power from the second resonator 550.
  • the second resonator 550 performs resonance by the inductor L1 and the capacitor C1, thereby transmitting wireless power.
  • the second resonator 550 performs resonance by the inductor L1 and the capacitor C1 with the wireless power received by the surface wave receiver RE, thereby converting the AC power into the rectifier. And output to 460.
  • the power receiving circuit unit RTCA in the display 180 may further include a current detector A for detecting current of the receiving AC power, or a voltage detector B for detecting the voltage of the receiving AC power.
  • the rectifier 560 includes a plurality of diode elements Da, D'a, Db, and D'b, and can rectify the input AC power. In particular, it can convert into a DC power supply and output it.
  • the rectifier 560 includes a pair of upper and lower arm diode elements Da and Db and a lower arm diode element D'a and D'b respectively connected in series, and a total of two pairs of upper and lower arm diode elements are parallel to each other ( Da & D'a, Db & D'b).
  • the power receiving circuit unit RTCA in the display 180 is a rectifying control unit 590 that calculates the received wireless power based on the input current or the input voltage from the current detector A or the voltage detector B. It may be provided.
  • the rectifier controller 590 may control to transmit the received power information to the signal processing apparatus 300 when the power calculated based on the detected current or voltage is equal to or less than the first predetermined value.
  • the rectifying control unit 590 may control to transmit the required power information to the signal processing apparatus 300.
  • the power receiving circuit unit RTCA in the display 180 may further include a capacitor Cm for storing the rectified DC power output from the rectifying unit 560. Then, the driving circuit unit DRA, the panel PAN, and the like in the display 180 operate based on the rectified DC power source or the like.
  • the wireless power transceiver and the image display device including the same according to the embodiment of the present invention are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments can be modified in various ways. All or some of the embodiments may be selectively combined.

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Abstract

본 발명은 무선전력 송수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 무선전력 송수신장치는, 신호 입력부와 전기적으로 접속되는 제1 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제2 금속층과, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 전송장치와, 신호 출력부와 전기적으로 접속되는 제3 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제4 금속층과, 제3 금속층과 제4 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 수신장치와, 표면파 전송장치와 표면파 수신장치 사이에 배치되는 브릿지 금속판와, 을 포함하고, 신호 출력부의 일단은 플로팅 그라운드에 접속된다. 이에 따라, 표면파를 이용하여 무선전력을 전송할 수 있다. 이에 의해, 표면파를 이용하여 무선전력을 전송할 수 있게 된다.

Description

무선전력 수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치
본 발명은 무선전력 송수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 표면파를 이용하여 무선전력을 전송할 수 있는 무선전력 송수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치에 관한 것이다.
최근 전자 기기 간의 무선 전력 전송에 대한 연구가 수행되고 있다.
커패시티브 방식, 인덕터 방식 등 다양한 방식에 따른 무선 전력 전송이 연구되고 있다.
한편, 최근, 무선 전력 전송의 방안으로, 금속판의 표면을 매질로하여, 전송되는 표면파 방식이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은, 표면파를 이용하여 무선전력을 전송할 수 있는 무선전력 송수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 표면파를 이용하여 무선전력을 전송시, 표면파 수신장치를 간단히 구현할 수 있는 무선전력 송수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선전력 송수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치는, 신호 입력부와 전기적으로 접속되는 제1 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제2 금속층과, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 전송장치와, 신호 출력부와 전기적으로 접속되는 제3 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제4 금속층과, 제3 금속층과 제4 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 수신장치와, 표면파 전송장치와 표면파 수신장치 사이에 배치되는 브릿지 금속판와, 을 포함하고, 신호 출력부의 일단은 플로팅 그라운드에 접속된다.
한편, 신호 입력부의 일단은 그라운드에 접속된다.
한편, 표면파 전송장치는, 제2 금속층에 접촉되는 절연층을 더 포함한다.
한편, 표면파 전송장치는, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 형성되는 절연층을 더 포함하며, 절연층은 페라이트를 구비한다.
한편, 표면파 전송장치는, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 배치되는 제1 유전체 내지 제3 유전체를 포함하며, 표면파 전송장치는, 제1 유전체와 제2 유전체 사이에 배치되는 제1 절연층과, 제2 유전체와 제3 유전체 사이에 배치되는 금속층을 더 포함한다.
한편, 제1 유전체 내지 제3 유전체 사이의 높이의 합은, 제1 금속층의 높이 및 제2 금속층의 높이 보다 더 크다.
한편, 제2 금속층 내의 복수의 패턴의 간격은, 패턴의 폭 보다 작다.
한편, 신호 입력부에 인가된 신호에 기초하여, 제1 금속층에서 제2 금속층 방향으로의 전자기파가 출력된다.
한편, 표면파 수신장치는, 제3 금속층과 제4 금속층 사이에 배치되는 제4 유전체 내지 제6 유전체를 포함하며, 제4 유전체와 제5 유전체 사이에 배치되는 제2 절연층과, 제5 유전체와 제6 유전체 사이에 배치되는 금속층을 더 포함한다.
한편, 브릿지 금속판의 중앙부 보다 브릿지 금속판의 양단의, 폭이 더 넓을 수 있다.
한편, 브릿지 금속판의 양단으로 갈수록 폭이 증가할 수 있다.
한편, 브릿지 금속판의 중앙부 보다 브릿지 금속판의 양단의, 두께가 더 넓을 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력 송수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치는, 신호 입력부와 전기적으로 접속되는 제1 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제2 금속층과, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 전송장치와, 신호 출력부와 전기적으로 접속되는 제3 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제4 금속층과, 제3 금속층과 제4 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 수신장치와, 표면파 전송장치와 표면파 수신장치 사이에 배치되는 브릿지 금속판을 포함하고, 표면파 전송장치는, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 형성되는 절연층을 더 포함하며, 절연층은 페라이트를 구비한다.
본 발명의 일실시예에 따른, 무선전력 송수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치는, 신호 입력부와 전기적으로 접속되는 제1 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제2 금속층과, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 전송장치와, 신호 출력부와 전기적으로 접속되는 제3 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제4 금속층과, 제3 금속층과 제4 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 수신장치와, 표면파 전송장치와 표면파 수신장치 사이에 배치되는 브릿지 금속판와, 을 포함하고, 신호 출력부의 일단은 플로팅 그라운드에 접속된다. 이에 따라, 표면파를 이용하여 무선전력을 전송할 수 있다. 한편, 표면파를 이용하여 무선전력을 전송시, 표면파 수신장치를 간단히 구현할 수 있게 된다.
한편, 표면파 전송장치는, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 형성되는 절연층을 더 포함하며, 절연층은 페라이트를 구비한다. 이에 따라, 전송되는 전자기파의 위상을 가변할 수 있게 된다.
한편, 표면파 전송장치는, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 배치되는 제1 유전체 내지 제3 유전체를 포함하며, 표면파 전송장치는, 제1 유전체와 제2 유전체 사이에 배치되는 제1 절연층과, 제2 유전체와 제3 유전체 사이에 배치되는 금속층을 더 포함한다. 이에 따라, 표면파를 이용하여 무선전력을 전송할 수 있다.
한편, 제1 유전체 내지 제3 유전체 사이의 높이의 합은, 제1 금속층의 높이 및 제2 금속층의 높이 보다 더 크다. 이에 따라, 표면파를 이용하여 무선전력을 전송할 수 있다.
한편, 제2 금속층 내의 복수의 패턴의 간격은, 패턴의 폭 보다 작다. 이에 따라, 표면파를 이용하여 무선전력을 전송할 수 있다.
한편, 신호 입력부에 인가된 신호에 기초하여, 제1 금속층에서 제2 금속층 방향으로의 전자기파가 출력된다. 이에 따라, 표면파를 이용하여 무선전력을 전송할 수 있다.
한편, 표면파 수신장치는, 제3 금속층과 제4 금속층 사이에 배치되는 제4 유전체 내지 제6 유전체를 포함하며, 제4 유전체와 제5 유전체 사이에 배치되는 제2 절연층과, 제5 유전체와 제6 유전체 사이에 배치되는 금속층을 더 포함한다. 이에 따라, 표면파를 이용하여 무선전력을 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력 송수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치는, 신호 입력부와 전기적으로 접속되는 제1 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제2 금속층과, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 전송장치와, 신호 출력부와 전기적으로 접속되는 제3 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제4 금속층과, 제3 금속층과 제4 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 수신장치와, 표면파 전송장치와 표면파 수신장치 사이에 배치되는 브릿지 금속판을 포함하고, 표면파 전송장치는, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 형성되는 절연층을 더 포함하며, 절연층은 페라이트를 구비한다. 이에 따라, 표면파를 이용하여 무선전력을 전송할 수 있다. 특히, 전송되는 전자기파의 위상을 가변할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 송수신장치를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5b는 도 1의 설명에 참조되는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력 송수신장치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 측면도이다.
도 9a 내지 도 9d는 도 7의 브릿지 금속판의 다양한 형상을 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 회로부의 일예를 도시한 회로도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 송수신장치를 도시한 도면이고, 도 2 내지 도 5b는 도 1의 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 송수신장치(10)는, 신호 입력부(205)와 전기적으로 접속되는 제1 금속층(210)과, 복수의 패턴(222)이 형성되는 제2 금속층(220)과, 제1 금속층(210)과 제2 금속층(220) 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 전송장치(TE)와, 신호 출력부와 전기적으로 접속되는 제3 금속층(210b)과, 복수의 패턴(222b)이 형성되는 제4 금속층(220b)과, 제3 금속층(210b)과 제4 금속층(220b) 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 수신장치(RE)와, 표면파 전송장치(TE)와 표면파 수신장치(RE) 사이에 배치되는 브릿지 금속판(BR)을 포함할 수 있다.
표면파 전송장치(TE)는, 표면파(surface EM waves)를 브릿지 금속판(BR)을 통해 전송하고, 표면파 수신장치(RE)는, 표면파(surface EM waves)를 브릿지 금속판(BR)을 통해 수신할 수 있다.
표면파(surface EM waves) 전송 원리는, 복수의 패턴(222)이 형성되는 제2 금속층(220)에서의 Evanescent mode에 따른 것일 수 있다.
한편, 표면파 수신장치(RE)는, 수신되는 표면파를 수신하기 위해, 그라운드에 접속되어야 하나, 신호 출력부(225b) 등이, 지면에서 상당히 이격된 위치에 배치되므로, 이에 대해 불편한 점이 있다.
이에 본 발명에서는, 신호 출력부(225b)의 일단이 플로팅 그라운드에 접지되는 것으로 구현한다. 이에 따라, 표면파 수신장치(RE)의 회로 안정성을 도모할 수 있게 된다.
한편, 도면에서는, 신호 입력부(205)의 일단은 그라운드(GND), 특히, 어스(earth ground)에 점속하는 것을 예시한다.
본 발명에서는, 신호 입력부(205)와, 신호 출력부(225b)의 접지가 다르게 구성되도록 한다.
도 2는 표면파 수신장치(RE)를 상세히 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 표면파 전송장치(TE)는, 제1 금속층(210)과, 복수의 패턴(222)이 형성되는 제2 금속층(220)과, 제1 금속층(210)과 제2 금속층(220) 사이에 형성되는 유전체를 포함할 수 있다.
표면파 전송장치(TE)는, 제2 금속층(220)에 접촉되는 절연층(225)을 더 포함할 수 있다.
표면파 전송장치(TE)는, 제1 금속층(210)과 제2 금속층(220) 사이에 형성되는 절연층(233)을 더 포함하며, 절연층(233)은 페라이트를 구비할 수 있다. 이에 따라, 위상 조정이 가능하게 된다.
표면파 전송장치(TE)는, 제1 금속층(210)과 제2 금속층(220) 사이에 배치되는 제1 유전체 내지 제3 유전체(232,234,236)를 포함할 수 있다.
한편, 표면파 전송장치(TE)는, 제1 유전체(232)와 제2 유전체(234) 사이에 배치되는 제1 절연층(233)과, 제2 유전체(234)와 제3 유전체(236) 사이에 배치되는 금속층(235)을 더 포함할 수 있다.
한편, 제1 유전체 내지 제3 유전체 사이의 높이의 합(hb)은, 제1 금속층(210)의 높이(ha) 및 제2 금속층(220)의 높이(hc) 보다 더 큰 것이 바람직하다.
도 3a는, 신호 입력부(205)에 인가된 신호에 기초하여, 제1 금속층(210)에서 제2 금속층(220) 방향으로의 전자기파, 특히 표면파가, 브릿지 금속판(BR) 방향으로, 출력되는 것을 예시한다.
다음, 도 3b는, 브릿지 금속판(BR)으로부터의 전자기파, 특히 표면파가, 제4 금속층(220b)에서 제3 금속층(210b) 방향으로의 진행하는 것을 예시한다.
한편, 도 3b에 따르면, 표면파 수신장치(RE)는, 제3 금속층(210b)과 제4 금속층(220b) 사이에 배치되는 제4 유전체 내지 제6 유전체(232b,234b,236b)를 포함한다.
한편, 표면파 수신장치(RE)는, 제4 유전체(232b)와 제5 유전체(234b) 사이에 배치되는 제2 절연층(233b)과, 제5 유전체(234b)와 제6 유전체(236b) 사이에 배치되는 금속층(235b)을 더 포함한다.
다음, 도 4는, 복수의 패턴(222)이 형성되는 제2 금속층(220)과 절연층(225)를 도시한 도면이다.
표면파 생성을 위해, 제2 금속층(220) 내의 복수의 패턴(222)의 간격(Wa)은, 패턴(222)의 폭(Wb) 보다 작은 것이 바람직하다.
도 5a와 도 5b는, 표면파 전송장치(TE)와, 표면파 수신장치(RE) 사이의 거리에 따른 성능 비교를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 5a를 참조하면,표면파 전송장치(TE)를 기준으로, 제1 거리(Da)에 제1 표면파 수신장치(REa)가 배치되고, 제2 거리(Db)에 제2 표면파 수신장치(REb)가 배치되는 것을 예시한다.
도 5b의 제1 그래프(gra)는, 제1 표면파 수신장치(REa)의 성능을 나타내며, 제2 그래프(grb)는, 제2 표면파 수신장치(REb)의 성능을 나타낸다.
제1 그래프(gra)와 제2 그래프(grb)를 보면, 주파수 대비, 레벨의 차이가 별로 없는 것을 나타내며, 다만, 특정 주파수 이후에서 성능이 열화되는 것을 보여준다. 대략 15 MHz 이후에는 성능이 열화될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력 송수신장치를 도시한 도면이다.
도 6의 무선전력 송수신장치(10b)는, 도 1의 무선전력 송수신장치(10)와 유사하나, 브릿지 금속판(BR)이, 표면파 전송장치(TE)와, 표면파 수신장치(RE) 사이에서 계속 연결되는 것이 아닌, 복수의 간격(Opa,OPb,OPc)이 있는 것을 예시한다.
즉, 복수의 브릿지 금속판(BRa~Brd))이, 사용되더라도, 표면파에 기초한, 무선 전력 전송에는 큰 영향이 없게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7의 측면도이다.
도면을 참조함면, 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치(100)는, 무선 전력 수신을 위한 표면파 수신장치(RE)을 구비하는 디스플레이(180)와, 디스플레이(180)와 이격되며, 디스플레이(180)로, 무선 전력 전송을 위한 표면파 전송장치(TE)을 구비하는 신호 처리 장치(300)와, 표면파 수신장치(RE)에, 일단이 대향하여 이격되며, 표면파 전송장치(TE)에, 타단이 대향하여 이격되는 브릿지 금속판(BR)을 구비한다.
이에 의하면, 디스플레이(180)와, 신호 처리 장치(300) 사이에, 전원 연결 등을 위한 케이블이 배치되지 않으며, 대신에, 브릿지 금속판(BR)을 이용하여, 무전 전력 전송을 수행할 수 있게 된다.
특히, 도 8와 같이, 브릿지 금속판(BR)이, 표면파 수신장치(RE)과 Py 간격으로 이격되며, 표면파 전송장치(TE)과 Px 간격으로 이격된다.
이에 의하면, 표면파 방식에 의해, 표면파 전송장치(TE)와, 브릿지 금속판(BR), 그리고, 표면파 수신장치(RE)에 기초하여, 무선 전력 전송이 수행될 수 있다. 이러한 전력 전송 방식을, 표면파 전송전송 방식이라 할 수 있다.
한편, 도 8에 의하면, 영상표시장치(100)는, 브릿지 금속판(BR)이 배치되는 부착 부재(ADD)를 포함할 수 있다.
도 8와 같이, 부착 부재(ADD)는, 디스플레이(180) 및 신호 처리 장치(300)의 후방의 벽(50)에 부착될 수 있다. 이에 의해, 사용자는, 간편하게, 브릿지 금속판(BR)이 배치되는 부착 부재(ADD)를 후방의 벽(50)에 부착시킬 수 있게 된다.
특히, 부착 부재(ADD)는, 롤 형태로 감길 수 있다. 이에 따라, 부착 부재(ADD)의 벽(50) 부착시 간편하게, 부착이 가능하게 된다.
한편, 디스플레이(180)는, 디스플레이 회로 보드(CBA), 패널(PAN)을 구비할 수 있다.
디스플레이 회로 보드(CBA)는, 표면파 수신장치(RE)을 통해 수신되는 무선 전력을 직류 전원으로 변환하여 출력하는 전력 수신 회로부(RTCA)와, 전력 수신 회로부(RTCA)로부터의 직류 전원을 이용하여, 패널(PAN)에서 영상 표시를 위한 신호를 출력하는 구동 회로부(DRA)를 구비할 수 있다.
한편, 전력 수신 회로부(RTCA)는, 도 10의 전력 송신 회로부일 수 있다.
구동 회로부(DRA)는, 패널(PAN) 구동을 위한 구동 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러, 구동 신호에 기초하여, 패널(PAN)을 구동하는 스캔 구동부, 데이터 구동부 등을 구비할 수 있다.
한편, 패널(PAN)은, OLED 패널, 또는 LCD 패널, LED 패널 등이 가능하다.
한편, 신호 처리 장치(300)는, 외부에서 수신되는 영상, 또는 내부 저장부에 저장된 영상에 대한 신호 처리를 수행하고, 신호 처리된 비디오 신호를, 무선으로, 디스플레이(180)에 전송할 수 있다.
이때, 비디오 신호의 무선 전송 방식은, 무선 전력 전송 방식과 다를 수 있다. 예를 들어, 비디오 신호의 무선 전송 방식은, 무전 전력 전송 방식에서 사용되는 주파수 보다 더 높은 주파수를 이용하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 대략 60GHz의 WiGig, WiDi, 또는 미라 캐스트 또는 WiFi Direct 방식 등으로 전송될 수 있다.
한편, 신호 처리 장치(300)는, 디스플레이(180)로 무전 전력 전송 등을 위한, 회로 보드(CBB)를 구비할 수 있다.
회로 보드(CBB)는, 비디오 신호에 대한 신호 처리를 수행하는 신호 처리 회로부(SRA), 무선 전력 전송을 위한 전력 송신 회로부(PTCA)를 구비할 수 있다.
한편, 전력 송신 회로부(PTCA)는, 도 10의 전력 송신 회로부일 수 있다.
한편, 신호 처리 장치(300)는, 오디오 신호 처리를 수행하고, 디스플레이(180)에 표시되는 영상에 동기화되는 사운드 등을 출력할 수 있다.
예를 들어, 신호 처리 장치(300)는, 프론트 방향으로 제1 사운드를 출력할 수 있는 제1 스피커 유닛(185a)과, 천장(500) 방향으로 제2 사운드를 출력할 수 있는 제2 스피커 유닛(185b)을 포함할 수 있다.
한편, 도면에서는, 신호 처리 장치(300)의 전면 방향에, 제1 스피커 유닛(185a)에 속하는 스피커(SFa,SFb)가 각각 배치되며, 신호 처리 장치(300)의 상측에, 제2 스피커 유닛(185b)에 속하는 어레이 스피커(SHa,SHb)가 각각 배치되는 것을 예시한다.
이에 따라, 한편, 제1 스피커 유닛(185a)에서 출력되는 제1 사운드는, 사용자 방향으로 출력되며, 제2 스피커 유닛(185a)에서 출력되는 제2 사운드는, 천장(500) 방향으로 출력되며, 천장(500)에서 반사되어, 사용자에게 도달하게 된다.
이때, 제1 사운드와 제2 사운드는, 서로 다른 방향의 사운드로서, 음향 간섭이 발생하지 않는 것이 바람직하다.
특히, 제2 사운드의 지향성을 향상시기키 위해, 제2 스피커 유닛(185b)이, 복수의 스피커를 구비하는 어레이 스피커(SHa)를 포함할 수 있다.
한편, 어레이 스피커의 지향성은, 일반 스피커 보다, 상당히 우수한 것으로 나타난다. 따라서, 어레이 스피커(SHa)(array speaker)를 사용함으로써, 프론트 방향의 제1 사운드와 천장(500) 방향의 제2 사운드 간의 음향 간섭을 저감할 수 있게 된다.
도 9a 내지 도 9d는 도 7의 브릿지 금속판의 다양한 형상을 예시하는 도면이다.
먼저, 도 9a는, 브릿지 금속판(BR)의 폭이, 일정한 것을 예시한다.
특히, 브릿지 금속판(BR)이, 디스플레이(180)에 배치되는 표면파 수신장치(RE)에 일정 간격 이격되어 배치되며, 디스플레이(180)의 하부에 배치되는 신호 처리 장치(300) 내의 표면파 전송장치(TE)에 일정 간격 이격되어 배치되는 것을 예시한다.
한편, 무선 전력 전송을 효율적으로 수행하면서, 유색의 브릿지 금속판(BR)에 의한 심미적 효과 향상을 위해, 도 9b 내지 도 9d 등과 같이, 브릿지 금속판(BR)의 향상을 다양하게 가변하는 것도 가능하다.
먼저, 도 9b는, 브릿지 금속판(BR)의 중앙부 보다 브릿지 금속판(BR)의 양단의, 폭이 더 넓은 것을 예시한다.
즉, 표면파 수신장치(RE)에 대향되는 일단과, 표면파 전송장치(TE)에 대향되는 타단의 폭이, 브릿지 금속판(BR)의 중앙부 보다, 더 넓을 수 있다.
이러한 방식에 의하면, 브릿지 금속판(BR)의 중앙부의 폭은, 흐르는 전류 또는 전압에 대한 내압 등을 견딜 수 있는 수준까지, 줄일 수 있다. 한편, 브릿지 금속판(BR)의 중앙부의 폭이 더 좁은 경우, 사용자로 하여금, 브릿지 금속판(BR)이 잘 인식되지 않을 수 있으며, 이에 따라, 심미적인 효과가 증대될 수 있게 된다.
다음, 도 9c는 브릿지 금속판(BR)의 양단으로 갈수록 순차적으로 폭이 증가하는 것을 예시한다.
즉, 브릿지 금속판(BR)의 중앙부에서 폭이 가장 작으며, 브릿지 금속판(BR)의 양단으로 갈수록 증가하는 것을 예시한다.
다른 표현에 의하면, 브릿지 금속판(BR)의 중앙부로 갈수록 폭이 감소할 수 있다. 이에 의하면, 도 9b와 유사하게, 브릿지 금속판(BR)이 잘 인식되지 않을 수 있으며, 이에 따라, 심미적인 효과가 증대될 수 있게 된다.
한편, 도 9d는, 브릿지 금속판(BR)의 중앙부의 두께(Tb) 보다 브릿지 금속판(BR)의 양단의 두께(Ta)가 더 넓은 것을 예시한다.
이에 의하면, 브릿지 금속판(BR)을 통한, 무선 전력 전송이 효율적으로 수행될 수 있게 된다.
한편, 도 9d와 달리, 브릿지 금속판(BR)의 양단으로 갈수록 순차적으로 두께가 증가하는 것도 가능하다.
즉, 브릿지 금속판(BR)의 중앙부에서 두께이 가장 작으며, 브릿지 금속판(BR)의 양단으로 갈수록, 그 두께가 증가하는 것이 가능하다.
다른 표현에 의하면, 브릿지 금속판(BR)의 중앙부로 갈수록 두께가 감소할 수 있다. 이에 의하면, 브릿지 금속판(BR)을 통한, 무선 전력 전송이 효율적으로 수행될 수 있게 된다.
한편, 브릿지 금속판(BR)은, 투명하게 보이도록, ITO와 같이, 투명 금속을 포함하는 것도 가능하다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 회로부의 일예를 도시한 회로도이다.
도면을 참조하면, 도 10의 무선 전력 회로부(500)는, 신호 처리 장치(300) 내의 무선 전력 전송을 위한 전력 송신 회로부(PTCA)와, 디스플레이(180) 내의 전력 수신 회로부(RTCA)와, 브릿지 금속판(BR)를 구비할 수 있다.
전력 송신 회로부(PTCA)는, 복수의 스위칭 소자(Sa,Sb,S'a,S'b)를 구비하여 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터(520)와, 인버터(520)로부터의 교류 전원에 대해 공진을 수행하는 제1 공진부(530)와, 인버터(520)를 제어하는 인버터 제어부(570)를 포함할 수 있다.
인버터(520)는, 복수개의 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b)를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 직류 전원(405)을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여, 출력할 수 있다.
인버터(520)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b)가 한 쌍이 되며, 총 두 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b)에는 역병렬 다이오드(Da,D'a,Db,D'b)가 역병렬로 연결된다.
인버터(520) 내의 스위칭 소자들은 인버터 제어부(570)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다.
한편, 전력 송신 회로부(PTCA)는, 인버터(520)의 출력 전압을 검출하는 출력 전압 검출부, 또는 인버터(520)의 출력 전압을 검출하는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부를 더 구비할 수 있다.
인버터 제어부(570)는, 출력 전압 검출부, 또는 출력 전류 검출부로부터의 출력 전압 또는 출력 전류에 기초하여, 각 스위칭 소자들의 온/오프 제어를 위한 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 생성하여 출력할 수 있다.
한편, 인버터(520)는, 풀 브릿지(full bridge) 스위칭부로 명명될 수도 있다.
제1 공진부(530)는, 인버터(520)의 출력단에 배치되며, 인덕터(L1)와 커패시터(C1)을 구비할 수 있다.
제1 공진부(530)는, 인덕터(L1)와 커패시터(C1)에 의해, 공진(resonance)을 수행하며, 이에 의해, 무선 전력을 송신할 수 있다.
제1 공진부(530)의 출력단에, 표면파 전송장치(TE)이 전기적으로 접속될 수 있다.
그리고, 표면파 전송장치(TE)에 타단이 대향하여 이격되는 브릿지 금속판(BR)이 배치될 수 있다.
한편, 디스플레이(180)는, 브릿지 금속판(BR)의 일단에, 대향하여 이격되는, 표면파 수신장치(RE)을 구비할 수 있다.
한편, 신호 처리 장치(300) 내의 표면파 전송장치(TE), 디스플레이(180) 내의 표면파 수신장치(RE), 및 브릿지 금속판(BR)을, 무선전력 송수신부(540)라 명명할 수 있다.
무선전력 송수신부(540)는, 상술한 바와 같이, 금속판을 이용하여, 표면파 전력 전송을 수행할 수 있다.
한편, 디스플레이(180) 내의 전력 수신 회로부(RTCA)는, 제1 및 제2 전극(REa,REb)으로부터 수신한 교류 전원에 대해 공진을 수행하는 제2 공진부(550)와, 복수의 다이오드 소자(Dm,Dn,D'm,D'n)를 구비하여 제2 공진부(550)로부터의 교류 전원을 정류하는 정류부(560)를 구비할 수 있다.
제2 공진부(550)는, 인덕터(L1)와 커패시터(C1)에 의해, 공진(resonance)을 수행하며, 이에 의해, 무선 전력을 송신할 수 있다.
특히, 제2 공진부(550)는, 표면파 수신장치(RE)에서 수신한 무선 전력을 인덕터(L1)와 커패시터(C1)에 의해, 공진(resonance)을 수행하며, 이에 의해, 교류 전원을 정류부(460)로 출력할 수 있다.
한편, 디스플레이(180) 내의 전력 수신 회로부(RTCA)는, 수신 교류 전원의 전류 검출을 위한 전류 검출부(A), 또는 수신 교류 전원의 전압 검출을 위한 전압 검출부(B)를 더 구비할 수 있다.
한편, 정류부(560)는, 복수개의 다이오드 소자(Da,D'a,Db,D'b)를 구비하고, 입력되는 교류 전원을 정류할 수 있다. 특히, 직류 전원으로 변환하여, 출력할 수 있다.
정류부(560)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자(Da,Db) 및 하암 다이오드 소자(D'a,D'b)가 한 쌍이 되며, 총 두 쌍의 상,하암 다이오드 소자가 서로 병렬(Da&D'a,Db&D'b)로 연결된다.
한편, 디스플레이(180) 내의 전력 수신 회로부(RTCA)는, 전류 검출부(A), 또는 전압 검출부(B)로부터의 입력 전류 또는 입력 전압에 기초하여, 수신되는 무선 전력을 연산하는 정류 제어부(590)를 구비할 수 있다.
예를 들어, 정류 제어부(590)는, 검출된 전류 또는 전압에 기초하여 연산된 전력이, 제1 소정치 이하인 경우, 신호 처리 장치(300)로 수신 전력 정보를 전송하도록 제어할 수 있다.
다른 예로, 정류 제어부(590)는, 필요 전력이 제2 소정치 이상인 경우, 필요 전력 정보를, 신호 처리 장치(300)로 전송하도록 제어할 수 있다.
한편, 디스플레이(180) 내의 전력 수신 회로부(RTCA)는, 정류부(560)에서 출력되는 정류된 직류 전원을 저장하는 커패시터(Cm)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 정류된 직류 전원 등에 기초하여, 디스플레이(180) 내의 구동 회로부(DRA), 및 패널(PAN) 등이 동작하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 무선전력 송수신장치 및 이를 구비하는 영상표시장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (15)

  1. 신호 입력부와 전기적으로 접속되는 제1 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제2 금속층과, 상기 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 전송장치;
    신호 출력부와 전기적으로 접속되는 제3 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제4 금속층과, 상기 제3 금속층과 제4 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 수신장치;
    상기 표면파 전송장치와 상기 표면파 수신장치 사이에 배치되는 브릿지 금속판;을 포함하고,
    상기 신호 출력부의 일단은 플로팅 그라운드에 접속되는 것을 특징으로 하는 무선전력 송수신장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 입력부의 일단은 그라운드에 접속되는 것을 특징으로 하는 무선전력 송수신장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 표면파 전송장치는,
    상기 제2 금속층에 접촉되는 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 송수신장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표면파 전송장치는,
    상기 제1 금속층과 상기 제2 금속층 사이에 형성되는 절연층을 더 포함하며,
    상기 절연층은 페라이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선전력 송수신장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 표면파 전송장치는,
    상기 제1 금속층과 상기 제2 금속층 사이에 배치되는 제1 유전체 내지 제3 유전체를 포함하며,
    상기 표면파 전송장치는,
    상기 제1 유전체와 상기 제2 유전체 사이에 배치되는 제1 절연층과, 상기 제2 유전체와 상기 제3 유전체 사이에 배치되는 금속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 송수신장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 유전체 내지 상기 제3 유전체 사이의 높이의 합은, 상기 제1 금속층의 높이 및 상기 제2 금속층의 높이 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 무선전력 송수신장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 금속층 내의 상기 복수의 패턴의 간격은, 상기 패턴의 폭 보다 작은 것을 특징으로 하는 무선전력 송수신장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 신호 입력부에 인가된 신호에 기초하여, 상기 제1 금속층에서 상기 제2 금속층 방향으로의 전자기파가 출력되는 것을 특징으로 하는 무선전력 송수신장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 표면파 수신장치는,
    상기 제3 금속층과 상기 제4 금속층 사이에 배치되는 제4 유전체 내지 제6 유전체를 포함하며,
    상기 표면파 수신장치는,
    상기 제4 유전체와 상기 제5 유전체 사이에 배치되는 제2 절연층과, 상기 제5 유전체와 상기 제6 유전체 사이에 배치되는 금속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 송수신장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 브릿지 금속판의 중앙부 보다 상기 브릿지 금속판의 양단의, 폭이 더 넓은 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 브릿지 금속판의 양단으로 갈수록 폭이 증가하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 브릿지 금속판의 중앙부 보다 상기 브릿지 금속판의 양단의, 두께가 더 넓은 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  13. 신호 입력부와 전기적으로 접속되는 제1 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제2 금속층과, 상기 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 전송장치;
    신호 출력부와 전기적으로 접속되는 제3 금속층과, 복수의 패턴이 형성되는 제4 금속층과, 상기 제3 금속층과 제4 금속층 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 표면파 수신장치;
    상기 표면파 전송장치와 상기 표면파 수신장치 사이에 배치되는 브릿지 금속판;을 포함하고,
    상기 표면파 전송장치는,
    상기 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 형성되는 절연층을 더 포함하며,
    상기 절연층은 페라이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선전력 송수신장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 무선전력 송수신장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    디스플레이; 및
    상기 디스플레이와 이격되어, 상기 디스플레이로 무선 전력 전송을 수행하는 신호 처리 장치;를 더 포함하며,
    상기 무선전력 송수신장치 중 표면파 전송장치는, 상기 신호 처리 장치에 배치되며,
    상기 무선전력 송수신장치 중 표면파 수신장치는, 상기 디스플레이에 배치되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
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