JP2007150131A - Piezoelectric transformer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電トランスに関し、液晶表示パネルのバックライト用として冷陰極管を点灯させるバックライト点灯用昇圧モジュール等に好適な圧電トランス素子のケーシングおよび基板実装構造に関する。 The present invention relates to a piezoelectric transformer, and more particularly to a piezoelectric transformer element casing and a substrate mounting structure suitable for a backlight lighting boosting module for lighting a cold cathode tube for a backlight of a liquid crystal display panel.
近年、携帯型パーソナルコンピュータなどの液晶表示パネルのバックライト用として冷陰極管が使用されている。この冷陰極管を点灯させるためには、高電圧を発生し、冷陰極管に高電圧を印加するためのバックライト点灯用昇圧モジュール(以下、インバータとよぶ)が必要となる。このインバータには、小型化、省電力化、低ノイズなどの特徴を有する圧電トランスが使用されている。 In recent years, cold cathode fluorescent lamps have been used as backlights for liquid crystal display panels such as portable personal computers. In order to light up the cold cathode tube, a backlight lighting boosting module (hereinafter referred to as an inverter) for generating a high voltage and applying the high voltage to the cold cathode tube is required. For this inverter, a piezoelectric transformer having features such as downsizing, power saving, and low noise is used.
圧電トランスには、さまざまなタイプの圧電トランス素子が提案されている。図1は圧電トランスの透視図である。例えば、圧電トランス素子51は、矩形板状の圧電セラミックス板を使用し、長手方向の中央から半分に入力電極52を両面に設けて、矢印54に示す厚み方向に分極した入力部を有し、前記入力電極52が設けられていない側の長手方向の端面57に出力電極53を設けて、前記入力電極52と出力電極53間で矢印55に示す長さ方向に分極した出力部とを有する、ローゼン型圧電トランス素子が一般的な構造として知られている。この圧電トランス素子51は、入力電極52に付したリード線(図示せず)を介して入力電圧を印加して圧電セラミックス板を機械振動させ、出力部に生じる高電圧を、出力電極53に付したリード線(図示せず)を介して取り出す構造となっている。
Various types of piezoelectric transformer elements have been proposed for piezoelectric transformers. FIG. 1 is a perspective view of a piezoelectric transformer. For example, the
また、前記圧電トランス素子51の出力部には、数kVの高電圧が発生するので、安全への配慮から、圧電トランス素子51は、周囲と隔離し、沿面距離を確保する必要があるため、基板への取り付けを考慮した樹脂製のケースに収納されるのが一般的である。
In addition, since a high voltage of several kV is generated at the output portion of the
しかしながら、圧電トランス素子51は機械的な振動を圧電効果により電気出力に変換するので、圧電トランス素子51をケースに収納する際、その振動を阻害すると性能が損なわれる。そこで、圧電トランス素子51の振動しない部分、いわゆる節の部分がケースに弾性接着剤等で接着接合される。この際、弾性接着剤塗布の作業性、接着面積の確保等を考慮して、圧電トランス素子51の表面積の大きい面を接着面として用いることが一般的である。
However, since the
また、圧電トランス素子51がケース内壁に接触しないように、圧電トランス素子51の外形とケース内壁との間には十分なクリアランスを確保して収納することも一般的な圧電トランス素子51の収納構造である。この圧電トランス素子51とケース内壁との接触は、圧電トランス素子51の振動を阻害して性能を劣化させるだけでなく、不快音を発生させる「音鳴り」という現象を引き起こす。
In addition, a general storage structure of the
上記の「音鳴り」を解消する方法を含めた、圧電トランス素子51をケースに収納する方法については、さまざまな検討がなされている。
Various studies have been made on the method for housing the
例えば、図2は、従来の圧電トランスの構造図である。図2(a)は斜視図、図2(b)は上面図、図2(c)は図2(b)のDD’断面図、図2(d)は図2(c)のEE’断面図である。図2(a)は、従来の圧電トランス18が基板28の実装面に実装されている状態を斜視図で示している。従来の圧電トランス18の構造は、圧電トランス素子19と圧電トランス素子19を収納するケース20とからなる。圧電トランス素子19は透過図で示しているが、入力電極22が圧電トランス素子19の上面と下面に設けられている。また出力電極24が圧電トランス素子19の長手方向端部に設けられている。
For example, FIG. 2 is a structural diagram of a conventional piezoelectric transformer. 2A is a perspective view, FIG. 2B is a top view, FIG. 2C is a DD ′ cross-sectional view of FIG. 2B, and FIG. 2D is an EE ′ cross-section of FIG. 2C. FIG. FIG. 2A is a perspective view showing a state in which the conventional
圧電トランス素子19を収納するケース20には、2つの入力用端子26と、出力用端子27が設けられ、圧電トランス素子19の入力電極22に半田付けされたリード線23が入力用端子26に接続され、出力電極24に半田付けされたリード線25が出力用端子27に接続されている。
The
図2(b)は、圧電トランス18を真上から見た上面図である。また、図に示す直線DD’の断面を図2(c)に示している。図2(c)に示すように、圧電トランス素子19は、振動の節となる部分2箇所で弾性接着剤等の弾性部材21を介してケース20の底面に接合されている。圧電トランス18はこの状態で、基板28に実装される。
FIG. 2B is a top view of the
図2(d)は、図2(c)に示す直線EE’の断面を示している。図2(d)に示すように、圧電トランス18は圧電トランス素子19の表面積の大きい面が基板28の部品実装面34と平行に成るように実装される。
FIG. 2D shows a cross section of the straight line EE ′ shown in FIG. As shown in FIG. 2D, the
前記圧電トランスでは、圧電トランス素子とケースとの間に隙間を形成することにより、「音鳴り」の防止を図っている。このような圧電トランスは特許文献1に開示されている。
In the piezoelectric transformer, a “sound” is prevented by forming a gap between the piezoelectric transformer element and the case. Such a piezoelectric transformer is disclosed in
図3は、従来のバックライトユニットの説明図である。図3(a)は斜視図、図3(b)は平面図、図3(c)は、図3(b)のFF’断面図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional backlight unit. 3A is a perspective view, FIG. 3B is a plan view, and FIG. 3C is an FF ′ cross-sectional view of FIG. 3B.
図3(a)に示すように、圧電トランス18を備えたパーソナルコンピュータおよび薄型TVなどの液晶表示パネルバックライト点灯用のインバータ29は、パーソナルコンピュータおよび薄型TVに要求される薄型化を実現するために、バックライトユニット30に対して基板の部品実装面34が平行となるように配置される。
As shown in FIG. 3A, an
また、図3(b)に示すように、バックライトユニット30に配置される冷陰極管31は、長手方向が矢印35に示す重力の方向に対して直交するように配置される。従って、冷陰極管31に流れる電流の向きを示す矢印36も重力の方向である矢印35に対して垂直となる。これは冷陰極管31の中に封入されたガスが重力の影響を受けて経時により、重力の方向へ偏り、輝度むら等の不具合が起きるのを防止するためである。
Further, as shown in FIG. 3B, the
そのため、前記したようにバックライトユニット30に配置された冷陰極管31に流れる電流の向きを示す矢印36に合わせて、インバータ29も入力から出力へ流れる電流の向きを重力の方向である矢印35に対して垂直にし、これに従って、圧電トランスの配置も、重力の方向である矢印35に対して長手方向が垂直となるように配置される。
Therefore, in accordance with the
図3(c)は、図3(b)に示したI部分のF−F’断面を示す断面図である。前述した、従来の圧電トランスを使用した場合、図3(c)に示すように、圧電トランス18は基板28の部品実装面34に対して圧電トランス18の長手方向が平行となるように実装されるため、圧電トランス素子19は、短手方向が重力の方向に対し、平行となる配置になる。
FIG. 3C is a cross-sectional view showing the F-F ′ cross section of the I portion shown in FIG. When the above-described conventional piezoelectric transformer is used, the
そのため、圧電トランス素子19とケース20を接合する弾性部材21は、圧電トランス素子19の自重により、剪断応力を受ける。この剪断応力の影響により経時的に矢印35の重力の方向へ、圧電トランス素子19が移動するという問題点がある。
Therefore, the
圧電トランス素子19は酸化鉛を含有しており、比重が8前後と大きく、重量の大きな部品であるため、弾性部材21は、圧電トランス素子19の質量の影響を顕著に受ける。この経時的な圧電トランス素子19の矢印35に示す重力の方向への移動により、収納しているケース20の内壁とのクリアランスがなくなり、圧電トランス素子19とケース20の内壁が接触し、振動阻害による性能劣化や「音鳴り」が発生するという問題点がある。
Since the
また、この問題を解決するためには、圧電トランス素子19とケース20の接合に経時的にも重力の影響を受けにくい硬化後の硬度が高い接着剤を選定することが近道であるが、このような接着剤は圧電トランス素子19の機械振動を阻害するので特性劣化が大きく、圧電トランス素子19とケース20の接合材料としては適さない。
In order to solve this problem, it is a shortcut to select a high-hardness adhesive that is not easily affected by gravity over time for joining the
さらに、この経時的な圧電トランス素子19の位置変化を予測して圧電トランス素子19とケース20内壁とのクリアランスを予め大きく設ければ上記問題点は解決できるが、このクリアランスはインバータ製品として求められる落下試験等の機械的試験の際に圧電トランス素子19が衝撃により移動してしまう距離と等しくなり得ることから、クリアランスが大きい場合、電極にはんだ等で接合してあるリード線が断線し、不具合を起こす可能性が高くなる。更にクリアランスを大きく設けるということはケース20の外形寸法が大きくなってしまうので、インバータ製品の小型化が困難になるという問題点もある。
Furthermore, if the positional change of the
従って、本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを課題とする。具体的には、水平面に対し垂直に配置されるバックライトユニットに合わせて、インバータの基板の部品実装面も水平面に対し垂直に配置される場合に、インバータの基板の実装面に配置される圧電トランスの圧電トランス素子とケース内壁との固定部が重力による経時的な影響を受けず、圧電トランス素子の位置が変化しにくく、設計思想通りのクリアランスが維持でき、圧電トランス素子とケース内壁の接触による「音鳴り」が発生しない、特性の劣化が少ない、信頼性に優れた圧電トランスを提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art. Specifically, when the component mounting surface of the inverter board is also arranged perpendicular to the horizontal plane in accordance with the backlight unit arranged perpendicular to the horizontal plane, the piezoelectric element is arranged on the inverter board mounting surface. The fixed part of the transformer's piezoelectric transformer element and the case inner wall is not affected by gravity over time, the position of the piezoelectric transformer element is not easily changed, and the clearance according to the design concept can be maintained. The contact between the piezoelectric transformer element and the case inner wall It is an object of the present invention to provide a highly reliable piezoelectric transformer that does not generate “sounding” due to the above, has little deterioration in characteristics, and has high reliability.
本発明は、前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。即ち、本発明は、圧電トランスを収納するケースを有底とし、圧電トランスが基板等に実装されて実際に使用される状態において、圧電トランス素子の厚みを成す面が、重力方向に対して直交するように、圧電トランス素子が配置されるような前記ケースを構成することを、その要旨とする。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems. That is, according to the present invention, the surface that forms the thickness of the piezoelectric transformer element is perpendicular to the direction of gravity when the piezoelectric transformer is mounted on a substrate or the like and is actually used. Thus, the gist is to constitute the case in which the piezoelectric transformer element is arranged.
本発明によれば、矩形板状の圧電トランス素子と、前記圧電トランス素子を収納可能な有底の枠体とからなる圧電トランスであって、前記圧電トランス素子は、厚みを成す2面のうち片面が前記枠体の底部に弾性部材を介して固定され、前記枠体の長手方向にある側面のうち一方を実装基板面に当接させて実装可能とする入力端子及び出力端子を具備することを特徴とする圧電トランスが得られる。 According to the present invention, there is provided a piezoelectric transformer comprising a rectangular plate-shaped piezoelectric transformer element and a bottomed frame body capable of accommodating the piezoelectric transformer element, wherein the piezoelectric transformer element has two thicknesses. One side is fixed to the bottom of the frame via an elastic member, and has an input terminal and an output terminal that can be mounted by bringing one of the side surfaces in the longitudinal direction of the frame into contact with the mounting substrate surface. Is obtained.
本発明による圧電トランスは、矩形板状の圧電トランス素子の厚みを成す2面、即ち、表面積の大きい面の一方が、有底の枠体からなるケースの底部に、弾性接着剤等の弾性部材を介して接着等により固定される構造を成す。また、前記ケースは基板等に実装されることを前提とする。その際、基板実装面に対して、前記枠体の長手方向側面、即ち、ケースの長手方向にある2側面のうちの一方、を実装基板面に当接させて実装することにより、前記圧電トランス素子の厚みを成す2面が、実装基板面に対して垂直となるような位置関係を構成する。言い換えれば、圧電トランス素子の幅方向が、実装基板面に対して垂直となるような位置関係を構成する。 The piezoelectric transformer according to the present invention has an elastic member such as an elastic adhesive on the bottom of a case in which one of the two surfaces forming the thickness of the rectangular plate-shaped piezoelectric transformer element, that is, one having a large surface area is a bottomed frame. It is structured to be fixed by bonding or the like via Further, it is assumed that the case is mounted on a substrate or the like. At this time, the piezoelectric transformer is mounted by bringing one side of the longitudinal side surfaces of the frame body, that is, two side surfaces in the longitudinal direction of the case, into contact with the mounting substrate surface with respect to the substrate mounting surface. A positional relationship is formed such that the two surfaces forming the thickness of the element are perpendicular to the mounting substrate surface. In other words, a positional relationship is configured such that the width direction of the piezoelectric transformer element is perpendicular to the mounting substrate surface.
また、前記ケースは、前記圧電トランス素子の入力電極に入力電圧を入力するための入力端子と、入力電圧が昇圧された出力電圧を出力する出力端子を具備する。本発明による圧電トランスは、前記入力端子及び出力端子を前記実装基板面の配線パターン等に接合することにより実装可能になる。 The case includes an input terminal for inputting an input voltage to an input electrode of the piezoelectric transformer element, and an output terminal for outputting an output voltage obtained by boosting the input voltage. The piezoelectric transformer according to the present invention can be mounted by bonding the input terminal and the output terminal to a wiring pattern on the mounting substrate surface.
また、本発明によれば、前記有底の枠体は、前記圧電トランス素子の厚みを成す2面を重力方向に対して垂直若しくは重力方向に対して平行とならないような状態で、前記圧電トランス素子が実装基板面に実装されるように、前記圧電トランス素子を固定することを特徴とする圧電トランスが得られる。 Further, according to the present invention, the bottomed frame body has the two surfaces forming the thickness of the piezoelectric transformer element perpendicular to the gravity direction or not parallel to the gravity direction. A piezoelectric transformer is obtained in which the piezoelectric transformer element is fixed so that the element is mounted on the mounting substrate surface.
前記本発明の圧電トランスが実装されるインバータ等の基板が、例えば、パーソナルコンピュータや薄型TV等の晶表示バックライトユニットに対して、平行に配置されると、圧電トランス素子とケース内壁を接合している弾性接着剤等の弾性部材は圧電トランス素子の質量を垂直に受けるので剪断力を受けず、重力の影響による圧電トランス素子の経時的な位置変化が低減する。 When a substrate such as an inverter on which the piezoelectric transformer of the present invention is mounted is arranged in parallel with a crystal display backlight unit such as a personal computer or a thin TV, for example, the piezoelectric transformer element and the inner wall of the case are joined. Since the elastic member such as the elastic adhesive receives the mass of the piezoelectric transformer element vertically, it does not receive a shearing force, and the position change of the piezoelectric transformer element with time due to the influence of gravity is reduced.
従って、圧電トランス素子とケース内壁とが接触しない、設計思想通りのクリアランスを維持することが可能となる。また、圧電トランス素子の表面積が大きい面が実装基板の実装面に対し垂直の関係に実装されるので、実装面積を大幅に削減できる。 Accordingly, it is possible to maintain a clearance according to the design concept in which the piezoelectric transformer element and the inner wall of the case do not contact each other. In addition, since the surface having the large surface area of the piezoelectric transformer element is mounted in a relationship perpendicular to the mounting surface of the mounting substrate, the mounting area can be greatly reduced.
また、本発明によれば、前記圧電トランス素子は、振動しない節部を前記枠体の底部に固定することを特徴とする圧電トランスが得られる。 According to the present invention, the piezoelectric transformer element is characterized in that a no-vibration node is fixed to the bottom of the frame.
本発明による圧電トランスは、有底の前記枠体からなるケースの底部に、弾性接着剤等の弾性部材を介して接着等により、圧電トランス素子を固定する際に、前記圧電トランス素子の振動しない節部を固定することで、圧電トランス素子の振動が阻害されることなく、高効率の圧電トランスが得られる。 In the piezoelectric transformer according to the present invention, the piezoelectric transformer element does not vibrate when the piezoelectric transformer element is fixed to the bottom portion of the case made of the bottomed frame body by bonding or the like via an elastic member such as an elastic adhesive. By fixing the node portion, a highly efficient piezoelectric transformer can be obtained without inhibiting the vibration of the piezoelectric transformer element.
前記の如く、本発明によれば、バックライトユニットに対して、インバータの基板の部品実装面が平行に配置される場合に、インバータの基板の実装面に配置される圧電トランスの圧電トランス素子とケース内壁との固定部が重力による経時的な影響を受けず、圧電トランス素子の位置が変化しにくく、設計思想通りのクリアランスが維持でき、圧電トランス素子とケース内壁の接触による「音鳴り」が発生しない、特性の劣化が少ない、信頼性に優れた圧電トランスを提供が可能となる。 As described above, according to the present invention, when the component mounting surface of the inverter board is disposed in parallel with the backlight unit, the piezoelectric transformer element of the piezoelectric transformer disposed on the mounting surface of the inverter board and The part fixed to the inner wall of the case is not affected by gravity over time, the position of the piezoelectric transformer element is difficult to change, the clearance according to the design concept can be maintained, and `` sounding '' due to the contact between the piezoelectric transformer element and the inner wall of the case It is possible to provide a piezoelectric transformer that does not occur, has little deterioration in characteristics, and has excellent reliability.
本発明による圧電トランスは、圧電セラミックス等の圧電体からなる、矩形板状の圧電トランス素子と、前記圧電トランス素子を収納するためのケースとなる有底の枠体とで構成する。前記圧電トランス素子は、矩形板状であれば足り、厚みを成す2面の両面の長手方向中央から端部まで入力電極を設け、厚さ方向に分極を施し、他端の端面に出力電極を設け、前記入力電極と出力電極間の長手方向に分極を施した、いわゆるローゼン型の圧電トランスの他、対称3次ローゼン型等のいずれの型の圧電トランスについても本発明に使用できる。 The piezoelectric transformer according to the present invention includes a rectangular plate-shaped piezoelectric transformer element made of a piezoelectric material such as piezoelectric ceramics, and a bottomed frame that serves as a case for housing the piezoelectric transformer element. The piezoelectric transformer element need only be in the shape of a rectangular plate, and an input electrode is provided from the longitudinal center to the end of both surfaces of the two surfaces forming the thickness, polarization is performed in the thickness direction, and an output electrode is provided on the other end surface. In addition to the so-called Rosen-type piezoelectric transformer provided and polarized in the longitudinal direction between the input electrode and the output electrode, any type of piezoelectric transformer such as a symmetrical third-order Rosen type can be used in the present invention.
前記ケースは、底部を有する枠体からなり、底部の形状は前記圧電トランス素子の厚みを成す2面より数mm大きい、ほぼ同形状とする。また、前記ケースの底部の面に対して、前記圧電トランス素子の厚みを成す2面が平行となるように前記圧電トランス素子を収納する。この際、前記ケースの底部と前記圧電トランス素子の間には弾性接着剤などの弾性部材を介在させて、前記ケースの底部に前記圧電トランス素子を固定する。従って、前記ケースの高さは、前記弾性部材の厚さと前記圧電トランス素子の厚さよりも数mm高くするのが好ましい。 The case is formed of a frame having a bottom, and the shape of the bottom is approximately the same shape, which is several mm larger than the two surfaces forming the thickness of the piezoelectric transformer element. The piezoelectric transformer element is housed so that two surfaces forming the thickness of the piezoelectric transformer element are parallel to the bottom surface of the case. At this time, an elastic member such as an elastic adhesive is interposed between the bottom of the case and the piezoelectric transformer element, and the piezoelectric transformer element is fixed to the bottom of the case. Accordingly, it is preferable that the height of the case be several mm higher than the thickness of the elastic member and the thickness of the piezoelectric transformer element.
前記ケースの枠体の長手方向を含む2側面の内、どちらか一方に、入力端子と出力端子とを設ける。前記圧電トランス素子の入力電極及び出力電極を、この入力端子と出力端子にそれぞれリード線等で接続する。また、前記入力端子と出力端子は、本発明による圧電トランスを基板等に実装する際に、基板実装面に当接し、基板上の配線パターンと接続し、本発明による圧電トランスを前記基板に固定可能な構造とする。 An input terminal and an output terminal are provided on either one of the two side surfaces including the longitudinal direction of the frame of the case. The input electrode and the output electrode of the piezoelectric transformer element are connected to the input terminal and the output terminal by lead wires or the like, respectively. In addition, when the piezoelectric transformer according to the present invention is mounted on a substrate or the like, the input terminal and the output terminal are in contact with the substrate mounting surface and connected to the wiring pattern on the substrate, and the piezoelectric transformer according to the present invention is fixed to the substrate. Make it possible.
以下、具体的な実施例を挙げ、本発明の圧電トランスについてさらに詳しく説明する。 Hereinafter, the piezoelectric transformer of the present invention will be described in more detail with specific examples.
図4は、本実施例の圧電トランスの構造図である。図4(a)は斜視図、図4(b)は、図4(a)に示すG方向から見た上面図、図4(c)は図4(b)のAA’断面図、図4(d)は図4(b)のBB’断面図である。図4(a)は本実施例の圧電トランス1を基板10に実装した様子を斜視図で示している。本実施例による圧電トランス1は、圧電トランス素子2とケース3とからなる。
FIG. 4 is a structural diagram of the piezoelectric transformer of this embodiment. 4 (a) is a perspective view, FIG. 4 (b) is a top view seen from the direction G shown in FIG. 4 (a), FIG. 4 (c) is an AA ′ sectional view of FIG. 4 (b), and FIG. (D) is BB 'sectional drawing of FIG.4 (b). FIG. 4A is a perspective view showing the
本実施例で使用した圧電トランス素子2は、長さ42mm、幅8mm、厚さ2.5mmの矩形板状の圧電セラミックスを使用した。圧電トランス素子2は、長さ42mmと幅8mmの厚みを成す2面に、長手方向中央から端部まで入力電極4を設け、厚さ方向に分極を施し、他端である幅8mm、厚さ2.5mmの端面に出力電極7を設け、前記入力電極4と出力電極7間の長手方向に分極を施した、ローゼン型圧電トランス素子である。
The
前記圧電トランス素子2を収納しているケース3は、底部41と枠体42とからなる。前記圧電トランス素子2は底部41の面に対して、厚みを成す長さ42mmと幅8mmの面が、図4(c)に示すように弾性部材9を介して接するように収納した。枠体42は、内寸法を長さ51mm、幅14mm、高さ5mmとし、圧電トランス素子2を収納した際、圧電トランス素子2の周囲にクリアランスができるようにした。
The
また、ケース3の枠体42の長手方向になる2側面の内の一方に、入力用端子11と出力用端子12を設け、前記入力用端子11と出力用端子12を設けた側の枠体42の側面を基板10に当接させて、入力用端子11と出力用端子12を基板10に半田付けすることで、本実施例による圧電トランス1を基板10上に固定すると共に、入力用端子11と出力用端子12が基板10上にある配線パターンと接続する。尚、配線パターンは図示しない。圧電トランス素子2に設けられた入力電極4はリード線5で入力用端子11に接続され、出力電極7はリード線8で出力用端子12に接続されている。
Also, the
図4(b)は図4(a)に示す矢印Gの方向から見た、本実施例の圧電トランス1の上面図を示している。さらに、図4(b)に示すA−A’断面を図4(c)に示し、B−B’断面を図4(d)に示している。図4(c)に示すように、本実施例では、圧電トランス素子2をシリコーン系の接着剤からなる弾性部材9を介して、ケース3の底部41に固定した。この際、圧電トランス素子2を固定する場所は、圧電トランス素子2の振動の節となる部分とした。
FIG. 4B shows a top view of the
本実施例では、前記の如く、圧電トランス1が基板10に実装されると、図4(d)に示すように、圧電トランス素子2の幅方向が基板10の部品実装面33に対して、垂直に配置される構造とした。尚、ケース3は、液晶ポリマー系樹脂を使用し、前記入力用端子11と出力用端子12をインサート成形により射出成形により作製した。
In the present embodiment, as described above, when the
図5は、本実施例に係るバックライトユニットの説明図である。図5(a)は斜視図、図5(b)は平面図、図5(c)は図5(b)のCC’断面図である。図5(a)は、本実施例による圧電トランスを用いて、実際に試作した薄型TV用液晶表示パネルのバックライトユニットの斜視図である。基板10の部品実装面33上に本実施例による圧電トランス1を16個実装したバックライト用のインバータ13をバックライトユニット14に配置した。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the backlight unit according to the present embodiment. 5 (a) is a perspective view, FIG. 5 (b) is a plan view, and FIG. 5 (c) is a CC ′ cross-sectional view of FIG. 5 (b). FIG. 5A is a perspective view of a backlight unit of a liquid crystal display panel for a thin TV actually manufactured using the piezoelectric transformer according to the present embodiment. A
図5(b)に示すように、バックライトユニット14には、16本の冷陰極管15を配置し、基板10上で、圧電トランス1と冷陰極管15とを出力コネクタ17を介して接続し、入力コネクタ16を介して、インバータ13へ電力が供給できるようにした。
As shown in FIG. 5 (b), 16
通常、バックライトユニット14は、薄型TV等の液晶表示パネルの背面に配置される。従って、バックライトユニット14は、図5(a)に図示した様に、バックライトユニット14の表面43が、図5(a)に示した座標X−Yの成す水平面に対して、垂直となる状態で使用されることになる。
Usually, the
図5(c)には、図5(b)に図示したH部分のC−C’断面図を示している。図5(c)に示すように、実際の使用状態において、本実施例の圧電トランス1の圧電トランス素子2は、圧電トランス素子2の幅方向が基板10の部品実装面33に対して、垂直となるので、圧電トランス素子2をケース3の底部41に接合している弾性部材9は、圧電トランス素子2の質量を重力の方向となる矢印35の方向、即ち垂直方向に受ける。従って、剪断力を受けず、重力の影響による圧電トランス素子2の経時的な位置変化が起きない構造となっている。
FIG. 5C shows a C-C ′ cross-sectional view of the H portion shown in FIG. As shown in FIG. 5 (c), in the actual use state, the
尚、実施例では、弾性部材9として、硬化した後に弾性を有するシリコーン系の接着剤を使用し、圧電トランス素子2の固定も兼ねたが、ゴムやスポンジ或いは予め硬化させたシリコーンを介して、接着剤で圧電トランス素子2をケース3の底部41に接着固定しても良い。
In the embodiment, a silicone-based adhesive having elasticity after curing is used as the
また、本実施例では、バックライトユニット14、インバータ13及びその基板10が、水平面に対して垂直、重力方向に対して平行となるような配置を想定した圧電トランス1を設計し、実施した。しかし、バックライトユニット14は、実際に使用される状態を考慮すると、水平面に対して垂直となる以外に、ある角度を有して使用される場合も想定される。この場合は、基板10に実装されるケース3の面に、前記角度に対応する角度を持たせたり、ヒンジ機構等を利用したりすることで、圧電トランス素子2の厚さを成す面が、重力方向に対して、常に垂直に配置されるようにケース3の構造を適宜設計すれば良い。また、重力方向に対して完全に垂直とならなくても、略垂直状態となるように配置すれば良い。
Further, in this embodiment, the
さらに、本実施例では、圧電トランス1を基板10に実装した際の基板10からの高さ寸法を低くするためにケース3の長手方向にある面を基板10との実装面としたが、インバータ13の基板10における実装面積を小さくすることがより重要な場合には、幅方向にある面を実装面としても良い。また、本実施例では、絶縁性を上げるためにケース3は有底の枠体としたが、絶縁に支障が無い場合には、枠体としなくても底部と、前記実装面のみからなるケースとしても良い。
Further, in this embodiment, the surface in the longitudinal direction of the
前述の如く、本発明によれば、圧電トランスの圧電トランス素子とケースとの固定部が重力による経時的な影響を受けず、圧電トランス素子が位置の変化を起こさずに設計思想通りのクリアランスが維持でき、圧電トランス素子とケース内壁の接触による不快音を発生しない、特性の劣化が少ない、信頼性に優れた圧電トランスの提供が可能となる。 As described above, according to the present invention, the fixing portion between the piezoelectric transformer element and the case of the piezoelectric transformer is not affected by the time due to gravity, and the clearance according to the design concept is achieved without causing the position of the piezoelectric transformer element to change. It is possible to provide a piezoelectric transformer that can be maintained, does not generate unpleasant noise due to contact between the piezoelectric transformer element and the inner wall of the case, has little deterioration in characteristics, and has excellent reliability.
本発明による圧電トランスは、携帯型パーソナルコンピュータや液晶テレビなどの液晶表示パネルのバックライト用インバータに利用できる他、各種電子機器における昇圧回路に利用できる。 The piezoelectric transformer according to the present invention can be used not only for a backlight inverter of a liquid crystal display panel such as a portable personal computer or a liquid crystal television, but also for a booster circuit in various electronic devices.
1,18 圧電トランス
2,19,51 圧電トランス素子
3 ケース
4,22,52 入力電極
5,8,23,25 リード線
7,24,53 出力電極
9,21 弾性部材
10,28 基板
11,26 入力用端子
12,27 出力用端子
13,29 インバータ
14,30 バックライトユニット
15,31 冷陰極管
16 入力コネクタ
17 出力コネクタ
20 ケース
33,34 部品実装面
35,36,54,55 矢印
41 底部
42 枠体
43 表面
57 端面
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005345065A JP2007150131A (en) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | Piezoelectric transformer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005345065A JP2007150131A (en) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | Piezoelectric transformer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007150131A true JP2007150131A (en) | 2007-06-14 |
Family
ID=38211139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005345065A Pending JP2007150131A (en) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | Piezoelectric transformer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007150131A (en) |
-
2005
- 2005-11-30 JP JP2005345065A patent/JP2007150131A/en active Pending
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