KR101218371B1

KR101218371B1 - 디스플레이 포트 방식을 지원하는 백라이트 유닛 전원 변환부 일체형 영상처리 장치

Info

Publication number: KR101218371B1
Application number: KR1020120000552A
Authority: KR
Inventors: 구자일
Original assignee: 주식회사 하이스코
Priority date: 2012-01-03
Filing date: 2012-01-03
Publication date: 2013-01-02

Abstract

본 발명은 차세대 디스플레이 인터페이스 표준으로 등장한 디스플레이 포트 방식을 지원하는 영상처리 장치의 보드에 백라이트 유닛(BLU)을 위한 전원 변환부를 일체화하여 비용과 성능을 모두 개선한 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치에 관한 것으로, 디스플레이 포트 방식을 지원하면서 그에 따른 대면적 LED 백라이트 유닛(BLU)의 전원을 제공하기 DC-DC 변환부의 레퍼런스 구성을 변형하여 기생발진을 최소화함으로써 발열을 줄여 BLU 전원 변환부를 보드에 통합하면서도 통합에 따른 열잡음 영향을 최소화하는 효과가 있다. 또한, 고출력 DC-DC 변환부의 기생발진 최소화에 따른 효율 개선으로 사용되는 DC-DC 변환부의 단수를 줄여 사용 면적 및 소자를 최소화함으로써 사용되는 기판 면적과 비용을 크게 절감하는 효과가 있다.

Description

디스플레이 포트 방식을 지원하는 백라이트 유닛 전원 변환부 일체형 영상처리 장치{Video processing apparatus having on board Back Light Unit power converter supporting display port interface}

본 발명은 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치에 관한 것으로, 특히 차세대 디스플레이 인터페이스 표준으로 등장한 디스플레이 포트 방식을 지원하는 영상처리 장치의 보드에 백라이트 유닛(BLU)을 위한 전원 변환부를 일체화하여 비용과 성능을 모두 개선한 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치에 관한 것이다.

디스플레이 포트(Display Port)는 기존의 디스플레이 인터페이스 방식이 아날로그 RGB, DVI(Digital Video/Visual Interface), HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 등의 외부 인터페이스 방식과 LVDS(Low Voltage Differential Signaling)와 같은 내부 인터페이스 방식을 병행하여 이용함에 따른 설계의 복잡성과 효율 저하를 개선하기 위하여 VESA(Video Electronics Standard Association)가 제정한 새로운 디지털 디스플레이 인터페이스 규격으로 그래픽 칩과 외부 디스플레이 장치의 디지털 인터페이스를 단순화하고 미래향 부가 서비스 기능을 복합 적용하여 DVI에 비해 성능이 월등하도록 한 것이다.

이러한 디스플레이 포트 방식은 4.96Gbit/s인 DVI에 비해 10.8Gbit/s로 개선된 높은 대역폭을 지원하고, 싱글 케이블로 2560×1600(WQXGA급)의 높은 해상도를 지원하며, 3m까지 최대 대역의 전송을 지원한다. 더불어, 오디오 채널도 최대 8채널을 지원하며 컨텐츠 저작권 보호 기능 또한 제공하고 있다. 현재 버전 1.2가 등장하면서 최대 지원 해상도는 3840×2400 @60fps로 높아진 상황이다.

이러한 디스플레이 포트 방식은 외부 인터페이스와 내부 인터페이스를 하나의 방식으로 통합한 것으로, 도 1에 나타낸 기존의 방식과 비교하여 도 2의 디스플레이 포트 방식 구성이 훨씬 간소화 되었음을 확인할 수 있다.

즉, 도 1과 같은 기존의 디지털 방식의 경우 입력 인터페이스(1)를 통해 DVI 등의 외부 인터페이스로 영상을 수신하면, 이를 영상 처리부(2)에서 처리한 후 LCD 패널(20)에 영상을 제공하기 위해 LVDS 변환부(3)를 통해 디지털 신호를 차동 아날로그 신호로 변환한다. 이를 91핀으로 이루어진 LVDS 인터페이스(4, 21)를 통해서 LCD 패널(20)로 전달한다.

따라서, 영상 보드부(10)에는 DVI 인터페이스(1)와 DVI 신호를 LVDS로 변환하기 위한 변환부(3)를 구성해야 하며, 91핀에 이르는 넓은 공간을 차지하는 인터페이스(4)를 구성해야 한다. 이러한 구성에 의해 물리적인 칩과 인터페이스 공간이 넓게 필요하고 신호 변환을 위한 전력 소모가 증가하며 인터페이스 연결을 위한 아트워크 공간이 필요하므로 설계가 어렵고 가격이 증가하게 된다.

도 2는 디스플레이 포트 방식의 영상 보드 및 LCD 패널 구성을 보인 것으로, 도시한 바와 같이 영상 보드부(30)의 구성은 디스플레이 외부 인터페이스(31)와 영상을 처리하기 위한 영상처리부(32) 및 30핀의 디스플레이 포트 내부 인터페이스(33)로 간소화된다. 특히, 외부 인터페이스를 통해 수신된 디스플레이 포트 방식 신호를 처리하고, 이를 다시 LCD 패널(40)의 디스플레이 포트 내부 인터페이스(41)에 전송하기 위해 별도의 신호 변환이 필요하지 않으므로 영상 보드의 구성이 대단히 간소화되어 아트워크 영역, 칩 및 인터페이스의 점유 공간이 작아 기판 비용이 크게 줄어들게 된다.

따라서 최근 수요가 늘고 있는 WQXGA급 이상의 해상도를 지원하기 위해 디스플레이 포트 방식을 적용하는 경우가 증가하고 있는 추세이다.

그러나, 이러한 디스플레이 포트 방식의 장점에도 불구하고 아직까지는 RGB, DVI, 혹은 HDMI 방식의 디스플레이 인터페이스가 보편화된 상태이므로 이러한 방식들을 모두 배제하고 디스플레이 포트만 지원하도록 디스플레이용 영상처리 장치(소위 A/V 보드, 영상 보드라 칭함)를 구성하는 것은 아직까지 호환성과 범용성 면에서 쉽지 않은 선택이다.

따라서, 기존의 아날로그 신호, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 신호(기존의 DVI, Dual DVI, HDMI 신호) 등을 수용하면서 이들을 디스플레이 포트 방식으로 전환하는 형태의 과도기적인 영상처리 장치가 사용되고 있다.

이러한 과도기적 영상처리 장치의 경우 아날로그 신호, TMDS 신호와 같은 디지털 신호, 고해상도를 위한 넓은 대역의 디스플레이 포트 신호들이 혼재하고, 이들의 영상을 처리하고 인터페이스를 변환하기 위한 각종 변환부들 및 디스플레이 포트 내부 인터페이스들의 배치는 물론이고 이들을 연결하는 아트워크의 배선 방식조차도 최종 출력되는 디스플레이 포트의 신호에 영향을 미치게 된다.

따라서, 이러한 영상처리 장치는 다양한 노이즈원에 대단히 민감한 구성을 가질 수밖에 없는데, 상기 영상처리 장치가 연결되는 LCD 패널의 백라이트 유닛(BLU)을 구동하기 위한 BLU 전원 변환부는 발열이 심하고 전력 변환을 위한 고주파 신호 처리가 필수적이이므로 열잡음과 고주파 잡음의 원인이 될 수 있어 아직까지 영상처리 장치와 별도로 분리 구성한 후 연결 케이블을 통해 연결하는 방식을 이용하고 있다. 따라서 별도의 케이블과 그 연결을 위한 커넥터 구성이 필요할 뿐만 아니라 별도의 기판을 이용하기 때문에 가격이 상승하고 생산성이 낮아지게 된다.

이러한 비용과 생산성을 감안하여 이들을 통합하려는 시도가 있었으나 실질적으로 기판의 양측으로 이들을 분리 구성한 후 그 중간 영역에 버퍼링을 위한 넓은 기판 영역을 구성하는 방법이 사용되었다. 따라서, 기판의 크기가 커져 비용차이가 미비하였고, 분리 구성하는 경우보다 디스플레이 장치에 기판을 적절하게 배치하기가 어려워 실효성이 없었다.

특히, 최근에는 백라이트 유닛으로 기존의 냉음극관(CCFL) 방식이 아닌 직류전원을 이용하는 LED를 이용하기 때문에 단순히 전압만 높이면 되는 방식이 아니라 전력 자체를 높여야 하기 때문에 고출력 DC-DC 변환 장치가 필요하며, 디스플레이 포트 방식을 적용한다는 것은 2560×1600이나 3840×2400의 초고해상도를 지원한다는 것을 의미하므로 적용되는 LCD 패널의 크기 또한 24인치 이상으로 커지고 백라이트 유닛이 필요로 하는 전력 역시 커지게 되므로 BLU 전원 변환부의 발열량은 더욱 커질 수밖에 없는 상황이다.

백라이트 전원 공급부를 영상 보드에 통합하고자 하는 다른 시도로서 한국 공개특허 10-007-0091244호의 경우가 있었으나 이 경우 LVDS와 같은 기존의 아날로그 신호전달 방식을 이용하는 것이고 BLU로 냉음극관을 이용하는 경우였기 때문에 저전류 고전압 인버터를 이용하는 방식으로 열발생이 작았고 AC 전원을 직접 이용하는 방식이었으며 통합을 위해 별도의 추가 변형이나 구성 최적화 등에 대한 연구 없이 단순히 단일 기판에 필요한 구성을 통합한 정도의 기술만 개시되어 있어 이러한 구성을 적용할 경우 전체적인 기판의 크기가 커질 수밖에 없다. 따라서, 기판의 크기를 줄이고 LED와 같이 고전압 고전류의 DC 전원이 필요한 백라이트 유닛 전원 변환부의 발열 상황에 대응하기 위해서 이러한 단순 통합을 적용할 수 없는 실정이다.

이러한 환경에서도 디스플레이 장치를 더 얇게 구성하기 위해 영상 보드 및 BLU 전원 변환부의 크기 감소와 비용 절감을 요구하는 것이 당업계의 현실이므로, 이들을 결합하면서도 신뢰성을 유지하여 크기와 비용을 줄일 수 있도록 하는 통합 영상 보드가 절실한 상황이다.

(문헌 0001)한국 공개특허 제10-2007-0091244호

본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치는 디스플레이 포트 방식을 지원하면서 그에 따른 대면적 LED 백라이트 유닛(BLU)의 전원을 제공하기 DC-DC 변환부의 레퍼런스 구성을 변형하여 기생발진을 최소화함으로써 발열을 줄여 BLU 전원 변환부를 보드에 통합하면서도 통합에 따른 열잡음 영향을 최소화하도록 함을 목적으로 하는 것이다.

본 발명 실시예에 따른 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치는 고출력 DC-DC 변환부의 기생발진 최소화에 따른 효율 개선을 통해 사용되는 DC-DC 변환부의 단수를 줄이고 그로 인해 사용 면적 및 소자를 최소화함으로써 사용되는 기판 면적과 비용을 최소화하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명 실시예에 따른 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치는 고출력 DC-DC 변환부를 영상처리부분과 인접 배치하더라도 열잡음을 최소화하도록 함으로써 기판의 소자 배치 밀도를 높여 전체 기판의 크기를 줄이도록 함을 목적으로 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치는 DC 전원을 입력받아 입력 영상을 다른 종류의 영상 방식으로 변환하거나 영상 신호에 대한 처리를 수행하는 영상 처리부와; 상기 영상처리부와 동일 기판에 인접 구성되며, 상기 입력 DC 전압을 증폭하여 LED 백라이트 유닛(BLU)을 위한 전력으로 변환하는 DC-DC 변환부를 포함하되, 상기 DC-DC 변환부는 입력 DC 전압을 고주파 신호로 변환하여 승압하는 승압부와 승압된 고주파 전력을 원하는 DC 전력으로 변환하는 DC 출력부를 구비하며, 상기 승압부를 구성하는 소자 중 스위칭 트랜지스터의 게이트를 직접 접지와 연결하며 그에 따라 전력을 축적하는 커패시터를 수㎌ 이하의 세라믹 커패시터를 적용하는 것으로 기생발진을 최소화한 것을 특징으로 한다.

상기 DC-DC 변환부는 복수의 단으로 구성되고 각 단은 적어도 30W 이상의 출력을 제공하며, 바람직하게는 40W의 출력을 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 DC-DC 변환부는 40V 80W 이상의 출력을 제공하는 것을 특징으로 한다.

위에서, 상기 DC-DC 변환부는 2단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 DC-DC 변환부는 상기 영상 처리부의 영상 변환부가 구성되는 영역과 가장 먼 측면에 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 DC-DC 변환부는 복수 단의 DC-DC 변환부로 구성되며 그 출력은 영상보드를 경유하여 LED BLU와 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 승압부는 스위칭 트랜지스터와 축적 커패시터 및 인덕터를 포함하며, 적어도 상기 3개 소자를 위한 접지 영역을 기판 내에 별도로 마련하는 것을 특징으로 한다.

상기 DC-DC 변환부는 2개의 단으로 구성되며, 각 단의 승압부는 DC 출력부를 기준으로 대칭되도록 배치되어 각 승압부가 서로 이격되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치는 디스플레이 포트 방식을 지원하면서 그에 따른 대면적 LED 백라이트 유닛(BLU)의 전원을 제공하기 DC-DC 변환부의 레퍼런스 구성을 변형하여 기생발진을 최소화함으로써 발열을 줄여 BLU 전원 변환부를 보드에 통합하면서도 통합에 따른 열잡음 영향을 최소화하는 효과가 있다.

본 발명 실시예에 따른 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치는 고출력 DC-DC 변환부의 기생발진 최소화에 따른 효율 개선으로 사용되는 DC-DC 변환부의 단수를 줄여 사용 면적 및 소자를 최소화함으로써 사용되는 기판 면적과 비용을 크게 줄이는 효과가 있다.

본 발명 실시예에 따른 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치는 고출력 DC-DC 변환부를 영상처리부분과 인접 배치하더라도 열잡음을 최소화하도록 함으로써 기판의 소자 배치 밀도를 높여 전체 기판의 크기를 줄이고 생산 수율을 높이며 다양한 디스플레이 구성에 대응할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 디스플레이 장치의 인터페이스 구성을 보인 예.
도 2는 디스플레이 포트 방식의 인터페이스 구성을 보인 예.
도 3은 디스플레이 포트 방식을 지원하는 영상처리 장치에 부가되는 BLU 전원 변환부의 구성을 보인 예.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 BLU 전원 변환부 통합형 영상처리 장치의 구성을 보인 예.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 DC-DC 변환부의 구성을 보인 개념도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통합형 영상처리 장치의 소자 배치 예를 보인 실크 스크린 필름.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 디스플레이 포트 방식을 지원하는 영상처리 장치에 부가되는 BLU 전원 변환부의 구성을 보인 예로서, 도시된 바와 같이 복수의 입력을 다양한 출력 방식으로 변환하는 영상 보드(50)와 상기 영상 보드(50)로부터 전원을 제공받아 LCD 패널(90)의 LED 백라이트(95)를 구동하기 위한 전원으로 변환하는 BLU 전원 변환부(80)가 케이블(80)을 통해 연결되어 있다.

상기 영상 보드(50)는 입력 인터페이스(51)로 아날로그 RGB, TMDS(DVI, Dual DVI, HDMI 등)등의 영상을 수신하여 LVDS 변환부(60)를 통해 LVDS와 같은 레거시(Legacy) 내부 인터페이스 방식으로 변환하고, LVDS 인터페이스(61)를 통해 해당 LVDS 변환부(60)의 출력을 LCD 패널(90)에 제공한다. 한편, 디스플레이 포트 방식을 지원하기 위해서 상기 LVDS 변환부(60)의 출력을 디스플레이 포트를 위한 내부 인터페이스용 출력으로 변환하는 디스플레이 포트 변환부(70)와 상기 디스플레이 포트 변환부(70)의 출력을 LCD 패널(90)에 제공하기 위한 하나 이상의 디스플레이 포트 내부 인터페이스(71)를 구비할 수 있다. 한편, LCD 패널(90)에 배경광을 제공하는 LED BLU(95)를 구동시키기 위하여 입력 DC 전압을 BLU 전원 변환부(80)에 제공하고, 증폭된 전력을 상기 LED BLU(95)에 제공하기 위한 BLU 인터페이스(52)를 구비한다.

상기 영상 보드(50)는 다양한 입력을 다양한 출력으로 변환하게 되는데, 최근의 추세에 따라 2560×1600(WQXGA급) 이상의 고해상도 영상을 출력하기 위해서는 디스플레이 포트 방식을 이용하게 된다. 특히, 이러한 디스플레이 포트 방식의 경우 고해상도 영상을 이용하는 만큼 대부분 대형 패널을 사용하게 되고, 그에 따라 BLU에서 요구하는 전력도 상당하다.

최근에 요구되는 사양에 따른 LED BLU의 요구 전력은 40V 80W 수준에 이르고 있어 일반적으로 12~24V의 DC 전압으로 동작하는 영상 보드(50)는 입력 전압을 증폭하여 상기 LED BLU에 제공한다.

이러한 LED BLU(95)의 요구 전력을 만족시키기 위하여 상기 영상 보드(50) 외부에 별도의 기판으로 BLU 전원 변환부(80)를 구성하게 되는데, 일반적으로 12~24V의 DC 전압을 고주파 스위칭을 통해 승압한 후 이를 다시 40V 수준의 DC 전압으로 변환하는 방식을 이용한다.

일반적으로 고주파 스위칭을 통한 승압 및 DC 전압 변환을 실시하는 DC-DC 변환부로 80W 수준의 전력을 만들기 위해서 도시된 바와 같이 3단의 DC-DC 변환부(81~83)를 사용하고 있다.

상기 승압 부분은 고주파 스위칭을 수행하는 스위칭 트랜지스터, 스위칭 전력을 축적하여 전압 펌핑이 가능하도록 하는 커패시터, 스위칭 전압을 지연시켜 축적된 전압을 펌핑하는 인덕터로 이루어지게 되는데, 일반적으로 스위칭 트랜지스터를 제어하여 원하는 수준으로 승압한 후 이를 원하는 DC 전압으로 변환시키는 DC-DC 제어 소자의 레퍼런스 구성을 참조하여 구성된다.

하지만, 이러한 DC-DC 제어 소자는 LED BLU 적용만을 위해서 구성된 것이 아닌 다용도 승압을 위한 소자이기 때문에 그 레퍼런스 구성은 상당한 발열을 유발하게 되는데, 이를 방열시키기 위한 방열판 적용 공간이 부족한 디스플레이 장치의 공간을 감안하면 그 효율을 낮추어 발열을 줄이는 수밖에 없다.

따라서, 일반적으로 24V 입력 전압을 40V로 승압할 경우 27W 정도의 효율을 가지도록 설계하는 것이 보통이며, 그에 따라 40V 80W의 전력을 요구하는 LED BLU에 대응하기 위해서는 3단의 DC-DC 변환부(81~83)를 이용하고 있는 실정이며, 이러한 경우에도 그 발열이 상당하여 상기 BLU 전원 변환부(80)를 영상 보드(50)에 통합할 경우 발열에 의한 열잡음 때문에 디스플레이 포트 방식의 고해상도 출력 시 노이즈가 발생하기 쉽다.

그에 따라 도시된 바와 같이 기판을 개별적으로 구성하고, 케이블(85)을 통해서 상호 연결하는 방식을 이용하게 되며, 그로 인해 케이블(85) 연결을 위한 커넥터 연결 공간의 낭비, 복수 기판 구성에 따른 관리비 증가, 연장되는 케이블(85)에 의한 전력 손실 등의 부가적인 문제가 발생하게 된다.

한편, 이러한 구성을 단순하게 통합할 경우, 3단의 DC-DC 변환부들(81~83)을 영상 보드(50)에 내장하기 위해 상당한 크기의 기판이 요구되게 되어 영상 보드(50) 배치에 제한이 발생하게 되며, 기판을 줄이기 위해 다층 기판을 구성할 경우 소자의 밀접한 배치에 의해 열전달이 가속화되어 노이즈 발생 가능성이 증가하게 되어 사실상 적용이 불가능하게 된다.

도 4는 도 3의 문제점을 개선한 본 발명의 실시예에 따른 BLU 전원 변환부 통합형 영상처리 장치의 구성을 보인 예로서, 도시한 바와 같이, 영상 보드(150)에는 영상 처리를 위한 구성(200)과 BLU 전원 변환부(100) 구성이 통합되어 있다.

한편, 도시된 실시예에서는 40V 80W의 LED BLU(95)의 전력요구에 대응하기 위한 BLU 전원 변환부(100)가 2단의 DC-DC 변환부(110, 120)로 간소화된 것을 알 수 있다.

이러한 구성이 가능하도록 하기 위해서, 본 발명의 실시예에 따른 DC-DC 변환부(110, 120)는 각 단위 DC-DC 변환부에 포함되는 승압부의 구성을 레퍼런스 회로 구성과 다르게 변형하여 기생발진을 최소화하여 발열을 현저히 줄이고 효율 역시 기존에 비해 크게 높여 적어도 개별 DC-DC 변환부마다 24V 입력을 40V로 승압할 경우 30W 이상, 바람직하게는 40W 이상의 출력이 가능하도록 구성한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 DC-DC 변환부의 구성을 보인 개념도로서, 도시한 바와 같이 입력 DC 전압을 고주파 신호로 변환하여 승압하는 승압부를 이루는 스위칭 트랜지스터(112)의 게이트(113)를 접지 저항을 사용하지 않고 직접 접지와 연결하며, 그에 따라 줄어든 스위칭 타이밍에 대응하도록 기존 레퍼런스에서 요구하는 수십㎌ 이상의 전해 커패시터 대신 수㎌ 이하의 세라믹 커패시터(115)를 적용함으로써 기생발진을 최소화하면서 발열을 줄이고 효율을 극대화할 수 있도록 한다. 이러한 구성에 따라 본 발명의 실시예에 따른 DC-DC 변환부(110, 120)는 각각 24V의 입력 전압을 이용하여 40V 40W 이상의 출력을 제공하므로 LED BLU(95)에서 요구하는 40V 80W의 전원을 제공하기 위해 도시된 바와 같이 2단만 사용한다.

한편, 이러한 승압부를 구성하는 상기 스위칭 트랜지스터(112)와, 커패시터(115) 및 인덕터(114)의 접지를 기판상의 다른 접지와 별개로 구분하여 별도의 접지 공간(111)을 구성하도록 하는 것으로 해당 승압에 의한 고주파 신호가 기판의 다른 영역으로 전달되지 않도록 구분한다.

특히, 이러한 DC-DC 변환부(110, 120)에는 승압부를 통해 승압된 AC 전압을 원하는 DC 전압으로 변환하여 출력하는 DC 출력부(105)가 포함되는데, 도시된 바와 같이 양단의 DC 출력부(105)를 중간 영역에 배치하고, 이를 기준으로 각 승압부를 대칭되게 기판의 가장자리로 배치하여 각 승압부가 서로 이격되도록 구성하여 가능한 노이즈 발생원이 분산되도록 한다. 그리고, 상기 DC 출력부(105)의 출력은 영상 변환부를 단순 경유하여 LED BLU에 직접 제공되도록 한다.

이를 통해서 고주파 발생 접지(111)를 가능한 기판의 다른 영역과 분리하고, 개별 승압부 역시 서로 이격시키며, 도 6을 통해 확인할 수 있는 바와 같이 실질적으로 고속 영상신호 전달 영역인 영상 변환부와 가능한 이격된 영역에 상기 BLU 전원 변환부(100)를 구성하도록 함으로써 노이즈의 전달을 최소화하도록 한다.

특히, 본 발명의 실시예에 따라 기생발진을 최소화하여 발열을 크게 줄이면서 효율을 높이도록 한 BLU 전원 변환부(100)를 적용함으로써 열잡음의 유입 가능성을 최소화하고, DC-DC 변환부의 구성 단수를 최적화할 수 있다. 또한, 승압부를 각각 이격하고 승압부 접지를 구분할 뿐만 아니라 승압된 전압(P_blu)은 영상 처리부를 단순 경유하도록 함으로써, 효율적인 회로 구성 및 배치를 통해 고출력 LED BLU용 전원 변환부를 영상 보드에 통합하더라도 그 크기를 최소화하고 발열에 의한 노이즈 발생을 억제할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통합형 영상처리 장치의 소자 배치 예를 보인 실크 스크린 필름으로, 도시한 바와 같이 영상 변환부(200)와 BLU 전원 변환부(100)를 대단히 가깝게 배치하였음에도 불구하고 소자의 배치 밀도가 상당히 높은 것을 알 수 있으며, 도 3과 같은 기존의 개별 기판 구조에 비해 그 크기가 대단히 줄어든 것을 알 수 있다. 더불어, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 도 6의 기판 구성은 단순한 양면 기판으로 이루어져 있어 영상 보드의 크기, 비용, 효율성을 모두 만족하고 있음을 알 수 있다.

결국, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 통합형 영상 보드(150)의 경우 다양한 입력을 고해상도를 위한 광대역 신호처리가 요구되는 디스플레이 포트 방식을 포함하는 다양한 출력으로 변환하는 고성능이면서 노이즈에 민감한 영상 변환부를 구성하면서도 대면적 LED BLU를 구동하기 위한 BLU 전원 변환부를 영상 보드(150) 의 크기 증가를 최소화하면서 내장할 수 있도록 함으로써, 불필요한 커넥터 구성이나 케이블의 필요성을 없애고 전원 낭비나 노이즈 유입 가능성을 원천 차단하며, 관리와 생산 수율을 개선할 수 있는 뛰어난 효과를 기대할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.

100: BLU 전원 변환부 110, 120: DC-DC 변환부
105: DC 출력부 111: 승압부 접지 영역
112: 스위칭 트랜지스터 113: 스위칭 트랜지스터 게이트
114: 인덕터 115: 세라믹 커패시터
150: 통합 영상 보드

Claims

DC 전원을 입력받아 입력 영상을 다른 종류의 영상 방식으로 변환하거나 영상 신호에 대한 처리를 수행하는 영상 처리부와;
상기 영상처리부와 동일 기판에 인접 구성되며, 상기 입력 DC 전압을 증폭하여 LED 백라이트 유닛(BLU)을 위한 전력으로 변환하는 DC-DC 변환부를 포함하되,
상기 DC-DC 변환부는 입력 DC 전압을 고주파 신호로 변환하여 승압하는 승압부와 승압된 고주파 전력을 원하는 DC 전력으로 변환하는 DC 출력부를 구비하며, 상기 승압부를 구성하는 소자 중 스위칭 트랜지스터의 게이트를 직접 접지와 연결하며 그에 따라 전력을 축적하는 커패시터를 수㎌ 이하의 세라믹 커패시터를 적용하는 것으로 기생발진을 최소화한 것을 특징으로 하는 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 DC-DC 변환부는 복수의 단으로 구성되고 각 단은 30W 이상의 출력을 제공하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 DC-DC 변환부는 80W 이상의 출력을 제공하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 DC-DC 변환부는 2단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 DC-DC 변환부는 상기 영상 처리부의 영상 변환부가 구성되는 영역과 가장 먼 측면에 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 DC-DC 변환부는 복수 단의 DC-DC 변환부로 구성되며 그 출력은 영상보드를 경유하여 LED BLU와 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 승압부는 스위칭 트랜지스터와 축적 커패시터 및 인덕터를 포함하며, 상기 스위칭 트랜지스터와 축적 커패시터 및 인덕터를 위한 접지 영역을 기판 내에 별도로 마련하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 DC-DC 변환부는 2개의 단으로 구성되며, 각 단의 승압부는 DC 출력부를 기준으로 대칭되도록 배치되어 각 승압부가 서로 이격되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 포트 방식을 지원하는 BLU 전원 변환부 일체형 영상처리 장치.