JPH10150230A

JPH10150230A - 圧電トランス

Info

Publication number: JPH10150230A
Application number: JP8308061A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Asada; 隆昭浅田; Yoshiaki Kono; 芳明河野
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】冷陰極管の管電流の異常発振を防止することが
でき、よって、常に安定な管電流を得ることができる圧
電トランスを提供する。【解決手段】入力電極及び出力電極３が形成された圧電
板１の出力電極３に隣接する上面の端部に絶縁膜６を形
成し、この絶縁膜６上に出力電極３に連設して接続電極
３ａを形成し、接続電極３ａ上に誘電体層７を形成し、
誘電体層７上に電極８を形成して、接続電極３ａと誘電
体層７と電極８で構成されるコンデンサ素子２０が形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
のバックライト等の冷陰極管点灯用に用いられる圧電ト
ランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の圧電トランスは、例え
ば、図７に示すように、矩形平板状の圧電板１の長さ方
向の片側半部の両主面に入力電極２ａ，２ｂが対向して
形成され、他方側の長さ方向の端面に出力電極３が形成
され、入力側なる入力電極２ａ，２ｂが形成された部分
は矢印Ｐ１で示すように厚み方向に分極され、出力側と
なる他方側の片側半部は矢印Ｐ２で示すように長さ方向
に分極されている。

【０００３】この圧電トランスは、長さ方向の縦振動モ
ードを利用したいわゆるローゼン型圧電トランスの１次
または２次振動モードの構成を示すものであり、入力電
極２ａ，２ｂ間に入力電圧が印加され、圧電効果と逆圧
電効果の作用により、出力電極３に昇圧された出力電圧
が生じるように構成されている。

【０００４】このような圧電トランスは、液晶ディスプ
レイのバックライト用の冷陰極管の点灯回路に用いら
れ、その出力（昇圧比）の負荷特性が冷陰極管の点灯
（放電）前後のインピーダンス及び所要印加電圧に好適
な特性を有しており、出力電極３に冷陰極管を接続して
用いられている。

【０００５】そして、冷陰極管の輝度調整や出力の安定
化は、通常、出力側から入力側への帰還回路を設け、出
力電圧（管電流）または出力電圧を周波数に変換した信
号を制御して入力側へ帰還させることにより行われてい
る。すなわち、出力電圧の調整、制御は、出力信号を入
力側へ帰還させて、入力電圧や圧電トランスの駆動周波
数を変化させることにより行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
圧電トランスにおいては、上記のように冷陰極管の輝度
調整を行う場合すなわち入力電圧や圧電トランスの駆動
周波数を変化させた場合、図８に示すように、冷陰極管
の管電流が発振するという現象が起こることがあった。
このように管電流が発振状態となると、制御回路が正常
に動作せず、輝度の安定化や適正な輝度調整を行うこと
ができないという問題があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、冷陰極管の管電
流の異常発振を防止することができ、よって、常に安定
な管電流を得ることができる圧電トランスを提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、矩形状の圧電板に入力電極
及び出力電極が形成され、縦振動モードを利用してなる
圧電トランスであって、コンデンサ素子が前記出力電極
に直列接続されて前記圧電板に一体的に配設されている
ことを特徴とするものである。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
圧電トランスにおいて、前記出力電極上に前記コンデン
サ素子が配設されていることを特徴とするものである。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
圧電トランスにおいて、前記圧電板に前記出力電極に連
設して接続電極が形成され、この接続電極上に前記コン
デンサ素子が配設されていることを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
圧電トランスにおいて、前記接続電極が前記圧電板の一
方主面上に形成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項４に記載の
圧電トランスにおいて、前記接続電極と前記圧電板との
間に絶縁膜が形成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１３】請求項６に係る発明は、請求項４または請
求項５に記載の圧電トランスにおいて、前記コンデンサ
素子が前記接続電極上に誘電体層を形成し、該誘電体層
上に電極を形成して構成されていることを特徴とするも
のである。

【００１４】請求項７に係る発明は、請求項２から請求
項５に記載の圧電トランスにおいて、前記コンデンサ素
子が誘電体板の両主面に電極が形成された平板状のコン
デンサ素子であることを特徴とするものである。

【００１５】上記の構成によれば、圧電板に形成された
出力電極にコンデンサ素子が直列接続されて一体的に配
設されており、圧電トランスの出力インピーダンスを実
効的に変える（上げる）ことができ、本発明の圧電トラ
ンスで冷陰極管を駆動（点灯）した場合、コンデンサ素
子が圧電トランスの出力電極と冷陰極管との間に直列に
接続された構成となり、コンデンサ素子の容量値を適正
な値に設定することにより、圧電トランスと冷陰極管と
の適正な整合を得ることができるので、広範囲の輝度調
整範囲において、冷陰極管の管電流の異常発振を防止す
ることができる。すなわち本発明の圧電トランスを用い
れば、輝度調整等の管電流の調整、制御時においても、
管電流が異常発振を起こすことがなく、常に安定な管電
流を得ることができる。

【００１６】また、出力電極に連設して圧電板の一方主
面に接続電極を形成し、この接続電極上にコンデンサ素
子を形成または配設すれば、コンデンサ素子の電極を面
実装用の出力端子電極として利用することができ、出力
取出し部において、他の接続部材または支持部材を用い
ることなく容易に表面実装することができる。

【００１７】また、前記接続電極と圧電板との間に絶縁
膜を形成すれば、圧電トランスの長さを増すことなく、
コンデンサ素子を形成することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施例を示す
図面に基づいて説明する。

【００１９】本発明の第１実施例に係る圧電トランスの
構成を図１及び図２に示す。図１は圧電トランスの斜視
図、図２は要部断面図である。

【００２０】本実施例の圧電トランス１０は、１次また
は２次縦振動モードを利用した積層型の圧電トランスで
あり、複数枚の圧電セラミックグリーンシートを積層し
て一体焼成して形成された矩形状の圧電板１を備えてい
る。圧電板１の長さ方向の略半部の両主面に入力電極２
ａ，２ｂが形成され、他方側の長さ方向の端面の全面に
出力電極３が形成され、圧電板１の一方主面であって出
力電極３の近傍に出力電極３と直列接続されたコンデン
サ素子２０が圧電板１と一体に形成されている。

【００２１】具体的には、圧電板１の出力電極３に隣接
する上面の端部に絶縁膜６を形成し、この絶縁膜６上に
出力電極３に連設して接続電極３ａを形成し、接続電極
３ａ上に誘電体層７を形成し、誘電体層７上に電極８を
形成してコンデンサ素子２０が構成されている。つま
り、コンデンサ素子２０は、誘電体層７と誘電体層７の
下面に形成された接続電極３ａと誘電体層７の上面に形
成された電極８とで形成され、一方の電極である接続電
極３ａは出力電極３と導通し、電気的に出力電極３に直
列接続され、絶縁膜６を介して圧電板１に一体に配設さ
れている。

【００２２】本実施例の圧電トランス１０は、誘電体層
７の上面に形成された電極８が出力端子電極となり、こ
の電極８に負荷となる冷陰極管が接続されて用いられ
る。

【００２３】なお、入力電極２ａ，２ｂは、圧電板１の
表面及び内部に交互に形成され、各層の入力電極２ａは
幅方向の一方端面で接続され、各層の入力電極２ｂは幅
方向の他方端面で接続され、入力電極２ａ，２ｂが形成
された部分は矢印Ｐ１で示すように厚み方向に分極さ
れ、出力側となる他方側の片側半部は矢印Ｐ２で示すよ
うに長さ方向に分極されている。

【００２４】絶縁膜６及びコンデンサ素子２０は、圧電
板１の積層一体焼成時に同時焼成して圧電板１に一体化
されている。

【００２５】絶縁膜６は、圧電板１と接続電極３ａとの
間を電気的に絶縁するために設けられ、ＳｉＯ２等のガ
ラス系絶縁材料、ＺｎＯ等の酸化物材料が用いられる。
この絶縁膜６を設けることにより、特性を低下させるこ
となく、かつ圧電板１の長さを変えることなく、圧電板
１の上面にコンデンサ素子２０を形成することができ
る。

【００２６】図３は、本実施例の圧電トランス１０によ
り冷陰極管３０を駆動する冷陰極管点灯回路の構成を示
す図であり、本実施例の圧電トランス１０は出力電極３
にコンデンサ素子２０が直列に接続されて構成されてい
る。そして、コンデンサ素子２０に冷陰極管３０が直列
に接続され、圧電トランス１０の入力電極２ａ，２ｂ間
に入力電圧Ｖｉが印加され、出力電極３に生じた昇圧さ
れた出力電圧がコンデンサ素子２０を介して冷陰極管３
０に印加される。

【００２７】本実施例の圧電トランス１０を冷陰極管点
灯回路に用いて、輝度調整等の出力電圧の調整や制御を
行った場合、図４に示すように、常に安定な管電流を得
ることができ、従来の圧電トランスを用いた場合に見ら
れた図８に示すような管電流の異常発振の発生を防止す
ることができた。

【００２８】つまり、本実施例の圧電トランス１０にお
いては、出力電極３に直列にコンデンサ素子２０が接続
された構成となっており、圧電トランス１０の出力イン
ピーダンスが高くなり、コンデンサ素子２０の容量値を
適正な値に設定することにより、圧電トランス１０と冷
陰極管３０との適正な整合を得ることができ、広範囲の
出力電圧において管電流の異常発振が起こることなく、
常に安定な出力電圧（管電流）を得ることができる。

【００２９】また、本実施例の構成においては、コンデ
ンサ素子２０は圧電板１の主面に平板状に形成されてお
り、コンデンサ素子２０の上部電極８を面実装用の出力
端子電極として利用することができ、出力取出し部にお
いて、他の接続部材または支持部材を用いることなく表
面実装することができる。

【００３０】コンデンサ素子２０の容量値は、圧電トラ
ンス１０の特性及び負荷となる冷陰極管３０の特性に応
じて適宜設定される。例えば圧電セラミックからなる共
振周波数１００ＫＨｚの圧電トランスを用い、液晶ディ
スプレイのバックライト用の一般的な冷陰極管を用いた
場合、上記コンデンサ素子２０の容量値は３０ｐＦ〜６
０ｐＦの値に設定される。

【００３１】なお、上記実施例において、絶縁膜６は必
ずしも必須のものではなく、絶縁膜６を形成することな
く圧電板１上に直接接続電極３ａを形成するようにして
もよい。このように圧電板１上に直接接続電極３ａを形
成し同一寸法の圧電板１を用いた場合、長さ方向に分極
された出力側の実効的な長さが短くなり出力電圧（昇圧
比）の低下を招く。このため、絶縁膜６を形成しない場
合は、所望の出力電圧（昇圧比）を得るために圧電板１
の出力側の長さを絶縁膜６を形成した場合に比べ大きく
する必要がある。

【００３２】また、上記実施例では、接続電極３ａ上に
誘電体膜７を形成して接続電極３ａをコンデンサ素子２
０の一方の電極として兼用したもので説明したが、これ
に限定されるものではなく、誘電体板の両主面に電極を
形成した平板状のコンデンサ素子を接続電極３ａ上には
んだ付け等により取付けてもよく、また、コンデンサ素
子として積層チップコンデンサを用い、端部側に形成さ
れた一方の電極を接続電極３ａにはんだ付けしてもよ
い。

【００３３】次に、本発明の第２実施例に係る圧電トラ
ンスの構成を図５及図６に示す。図５は圧電トランスの
斜視図、図６は要部断面図である。

【００３４】本実施例の圧電トランス１０は、圧電板１
の長さ方向の端面に形成された出力電極３に直接コンデ
ンサ素子２０が取付けられて構成されている。

【００３５】コンデンサ素子２０は誘電体板２１の両主
面に電極２２、２３が形成されたいわゆる単板コンデン
サであり、その一方の電極２２が出力電極３にはんだ付
けされて取付けられている。そして、コンデンサ素子２
０の他方の電極２３が出力端子電極となり、この電極２
３に負荷となる冷陰極管が接続されて用いられる。

【００３６】この構成においては、接続電極を形成する
ことなくコンデンサ素子２０が出力電極３に直列接続さ
れており、より安価にコンデンサ素子付き圧電トランス
を形成することができる。

【００３７】本実施例の構成においても、出力電極３に
直列にコンデンサ素子２０が接続された構成となり、コ
ンデンサ素子２０の容量値を適正な値に設定することに
より、圧電トランス１０と冷陰極管３０との適正な整合
を得ることができ、広範囲の出力電圧において管電流の
異常発振が起こることなく、常に安定な出力電圧（管電
流）を得ることができる。

【００３８】また、上記各実施例では、１次または２次
縦振動モードの積層型の圧電トランスを例にとって説明
したが、これに限るものではなく、単板構成の圧電トラ
ンスにおいても同様の構成とすることができ、また、３
次以上の縦振動モードを利用した場合にも本発明を適用
することができる。

【００３９】すなわち、本発明は、出力電極に直列に接
続されるコンデンサ素子を圧電トランスに一体的に配設
して構成され、冷陰極管の管電流の異常発振を防止する
ことを特徴とするものであり、他の構成については特に
限定するものではない。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る圧電
トランスによれば、出力電極にコンデンサ素子が直列に
接続されて圧電トランスに一体的に配設されており、コ
ンデンサ素子の容量値を適正な値に設定することによ
り、圧電トランスと冷陰極管との適正な整合を得ること
ができるので、広範囲の輝度調整範囲において、冷陰極
管の管電流の異常発振を防止することができる。したが
って、本発明の圧電トランスを用いれば、輝度調整等の
管電流の調整、制御時においても、管電流が異常発振を
起こすことがなく、常に安定な管電流を得ることができ
る。

【００４１】また、出力電極に連設して圧電板の一方主
面に接続電極を形成し、この接続電極上にコンデンサ素
子を形成または配設すれば、コンデンサ素子の電極を面
実装用の出力端子電極として利用することができ、出力
取出し部において、他の接続部材または支持部材を用い
ることなく容易に表面実装することができる。

【００４２】また、前記接続電極と圧電板との間に絶縁
膜を形成すれば、特性を低下させることなく、かつ圧電
トランスの長さを変えることなく、圧電板の主面にコン
デンサ素子を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る圧電トランスの斜視
図である。

【図２】図１に示す圧電トランスの要部断面図である。

【図３】本発明の圧電トランスを冷陰極管の点灯回路に
用いた場合の回路図である。

【図４】本発明の圧電トランスを冷陰極管の点灯回路に
用いた場合の管電流波形を示す図である。

【図５】本発明の第２実施例に係る圧電トランスの斜視
図である。

【図６】図５に示す圧電トランスの要部断面図である。

【図７】従来の圧電トランスの斜視図である。

【図８】従来の圧電トランスを冷陰極管の点灯回路に用
いた場合の管電流波形を示す図である。

【符号の説明】

１０圧電トランス１圧電板２ａ，２ｂ入力電極３出力電極３ａ接続電極６絶縁膜７誘電体層８電極２０コンデンサ素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】矩形状の圧電板に入力電極及び出力電極
が形成され、縦振動モードを利用してなる圧電トランス
であって、コンデンサ素子が前記出力電極に直列接続されて前記圧
電板に一体的に配設されていることを特徴とする圧電ト
ランス。
【請求項２】前記出力電極上に前記コンデンサ素子が
配設されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電
トランス。
【請求項３】前記圧電板に前記出力電極に連設して接
続電極が形成され、この接続電極上に前記コンデンサ素
子が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の
圧電トランス。
【請求項４】前記接続電極が前記圧電板の一方主面上
に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の圧
電トランス。
【請求項５】前記接続電極と前記圧電板との間に絶縁
膜が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の
圧電トランス。
【請求項６】前記コンデンサ素子が前記接続電極上に
誘電体層を形成し、該誘電体層上に電極を形成して構成
されていることを特徴とする請求項４または請求項５に
記載の圧電トランス。
【請求項７】前記コンデンサ素子が誘電体板の両主面
に電極が形成された平板状のコンデンサ素子であること
を特徴とする請求項２から請求項５に記載の圧電トラン
ス。