(57)【要約】【課題】低コスト化が可能となる耐圧性に優れたインバータ回路基板を提供することを目的とする。【解決手段】放電管を駆動するインバータ回路を備えたインバータ回路基板７０であって、入力部ＩＮ及び出力部ＯＵＴを有する配線基板７１と、配線基板７１に実装され入力部ＩＮから入力された入力電圧を昇圧して出力部ＯＵＴに出力する昇圧トランス７２と、を備え、配線基板７１において入力部側の低電圧部７１Ａと出力部側の高電圧部７１Ｂとは異なる素材を用いて形成されたことを特徴とする。【選択図】      図３Ｂ
2008148458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電管を駆動するインバータ回路を備えたインバータ回路基板であって、
入力部及び出力部を有する配線基板と、
前記配線基板に実装され、入力部から入力された入力電圧を昇圧して出力部に出力する昇圧トランスと、を備え、
前記配線基板において、入力部側の低電圧部と出力部側の高電圧部とは異なる素材を用いて形成されたことを特徴とするインバータ回路基板。
【請求項２】
前記高電圧部は、前記低電圧部よりＣＴＩの値が大きな素材を用いて形成されたことを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路基板。
【請求項３】
前記昇圧トランスは、低電圧部及び高電圧部にまたがって実装されたことを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インバータ回路基板に係り、特に、液晶表示装置の面光源装置を構成する放電管を駆動するためのインバータ回路を備えたインバータ回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に適用されるバックライトユニットやフロントライトユニットなどの面光源装置は、放電管（冷陰極管）を放電させるためのインバータ回路を備えている。このインバータ回路は、入力された電圧を高電圧に変換するトランスを備えており、トランスから出力された高電圧を放電管に印加するものである。
【０００３】
従来、特許文献１などによれば、インバータの出力端子間の沿面距離を確保し絶縁耐圧を向上する目的で、矩形状基板上に回路形成される圧電トランスインバータであって、高圧側出力端子と低圧側出力端子とを該基板の両端部に分けて配置することが提案されている。
【０００４】
すなわち、細長いプリント基板の一端側に入力側端子及び出力側の低圧側端子を備えたコネクタを配置し、また、プリント基板の他端側に出力側の高圧側端子だけを備えたコネクタを配置している。高圧側端子及び低圧側端子は、それぞれ冷陰極管の端子に接続されている。このような構成により、細長い幅の狭いプリント基板上でも端子間の沿面距離が十分確保できることになり、絶縁耐圧を向上させることができる。
【特許文献１】特開平９−１５４２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、高圧を発生するインバータ回路基板には、絶縁劣化及び絶縁破壊を防止するために、その他の低圧配線との間に通常決められた安全距離（沿面距離）を確保する必要がある。しかしながら、コストダウンのために、絶縁性の低い素材を使用して配線基板を構成する場合、十分な耐圧性を確保できる安全距離としてより多くの沿面距離が必要となり、機構制約上の距離と整合が取れないことがある。
【０００６】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、低コスト化が可能となる耐圧性に優れたインバータ回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の態様によるインバータ回路基板は、
放電管を駆動するインバータ回路を備えたインバータ回路基板であって、
入力部及び出力部を有する配線基板と、
前記配線基板に実装され、入力部から入力された入力電圧を昇圧して出力部に出力する昇圧トランスと、を備え、
前記配線基板において、入力部側の低電圧部と出力部側の高電圧部とは異なる素材を用いて形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、低コスト化が可能となる耐圧性に優れたインバータ回路基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の一実施の形態に係るインバータ回路基板について図面を参照して説明する。この実施の形態では、特に、液晶表示装置のバックライトユニットに適用可能なインバータ回路基板について説明する。
【００１０】
図１に示すように、液晶表示装置は、透過型の液晶表示パネル１と、この液晶表示パネル１を照明する面光源装置としてのバックライトユニット５０を備えている。さらに、液晶表示装置は、液晶表示パネル１及びバックライトユニット５０を制御する表示制御回路６０を備えている。
【００１１】
液晶表示パネル１は、一対の基板すなわちアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層３０を保持した構造である。この液晶表示パネル１は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸを備えている。図２に示すように、アレイ基板１０は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板１１を用いて形成されている。このアレイ基板１０は、絶縁基板１１の一方の主面に、画素ＰＸの行方向に沿って配置された複数の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）、画素ＰＸの列方向に沿って配置された複数の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）、走査線Ｙと信号線Ｘとの交差部を含む領域において画素ＰＸ毎に配置されたスイッチ素子１２、スイッチ素子１２に接続され画素ＰＸ毎に配置された画素電極１３、絶縁基板１１の一方の主面全体を覆うように配置された配向膜１４などを備えている。
【００１２】
スイッチ素子１２は、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）によって構成されている。各画素ＰＸのスイッチ素子１２は、例えばゲートが対応する走査線Ｙに接続され、ソースが対応する信号線Ｘに接続され、ドレインが対応する画素電極１３に接続されており、対応する走査線Ｙを介して駆動されたときに対応する信号線Ｘ及び対応する画素電極１３間で導通する。
【００１３】
画素電極１３は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの光透過性を有する導電性部材によって形成されている。フロントライトユニット等を用いた反射型の液晶表示パネルを構成するのであれば、画素電極１３は、アルミニウム（Ａｌ）等の反射材料で構成することができる。そして、画素電極１３の表面は、光透過性を有する材料によって形成された配向膜１４によって覆われている。
【００１４】
対向基板２０は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板２１を用いて形成されている。この対向基板２０は、絶縁基板２１の一方の主面に対向電極２２、配向膜２３などを備えている。対向電極２２は、複数の画素ＰＸに共通に配置され、例えばＩＴＯなどの光透過性を有する導電性部材によって形成されている。配向膜２３は、絶縁基板２１の主面全体を覆うように配置され、光透過性を有する材料によって形成されている。
【００１５】
上述したような構成のアレイ基板１０と対向基板２０とは、図示しないスペーサを介して互いに所定のギャップを維持した状態で配置され、シール材によって貼り合わせられている。液晶層３０は、これらのアレイ基板１０と対向基板２０との間のギャップに封入された液晶組成物によって形成されている。この実施の形態においては、液晶モードについて特に制限はなく、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｅｄ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードなどが適用可能である。
【００１６】
カラー表示タイプの液晶表示装置では、液晶表示パネル１は、複数種類の画素、例えば赤（Ｒ）を表示する赤色画素、緑（Ｇ）を表示する緑色画素、青（Ｂ）を表示する青色画素を有している。すなわち、赤色画素は、赤色の主波長の光を透過する赤色カラーフィルタを備えている。緑色画素は、緑色の主波長の光を透過する緑色カラーフィルタを備えている。青色画素は、青色の主波長の光を透過する青色カラーフィルタを備えている。これらのカラーフィルタは、アレイ基板１０または対向基板２０の主面に配置される。
【００１７】
アレイ基板１０の外面及び対向基板２０の外面には、偏光板を含む光学素子４０が配置されている。
【００１８】
表示制御回路６０は、複数のスイッチ素子１２を行単位に導通させるように複数の走査線Ｙ１〜Ｙｍを順次駆動するゲートドライバＹＤ、各行のスイッチ素子１２が対応する走査線Ｙの駆動によって導通する期間において画素電圧Ｖsを複数の信号線Ｘ１〜Ｘｎにそれぞれ出力するソースドライバＸＤ、ゲートドライバＹＤ及びソースドライバＸＤを制御するコントローラ部６１などを備えて構成されている。
【００１９】
ゲートドライバＹＤは、コントローラ部６１の制御に基づき、複数の走査線Ｙ１〜Ｙｍを順次選択し、各行のスイッチ素子１２を導通させる駆動信号としてオン電圧を選択走査線Ｙに供給する。ソースドライバＸＤは、コントローラ部６１の制御に基づき、それぞれ対応する画素電圧Ｖsを複数の信号線Ｘ１〜Ｘｎに並列的に出力する。
【００２０】
バックライトユニット５０は、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）などの放電管５１、放電管５１からの放射光を集光したり発散させたりする導光板などを備えて構成されている。このようなバックライトユニット５０に適用可能なインバータ回路基板７０は、放電管５１を駆動するインバータ回路を備えている。
【００２１】
すなわち、インバータ回路基板７０は、図３Ａに示すように、細長い矩形状の配線基板７１と、この配線基板７１に実装された昇圧トランス７２と、を備えて構成されている。配線基板７１は、外部から所定電圧が入力される入力部ＩＮ及び放電管に対して高電圧を出力する出力部ＯＵＴを有している。昇圧トランス７２は、入力部ＩＮを介して入力された入力電圧を昇圧して出力部ＯＵＴに出力するものであり、出力部ＯＵＴとの間は低圧配線ＬＬ及び高圧配線ＨＬによって接続されている。
【００２２】
出力部ＯＵＴは、放電管５１の一方の電極に接続される高電圧端子ＨＴと、放電管５１の他方の電極に接続される低電圧端子ＬＴとを含んでいる。これらの端子と放電管５１の各電極との間はリード線を介して電気的に接続されている。低電圧端子ＬＴは、高電圧部７１Ｂに配置された低圧配線ＬＬに接続されている。また、高電圧端子ＨＴは、高電圧部７１Ｂに配置された高圧配線ＨＬに接続されている。出力部ＯＵＴの高電圧端子ＨＴから出力された高電圧と、低電圧端子ＬＴから出力された低電圧とを放電管５１に印加することにより、放電管５１が放電する。
【００２３】
一般に、絶縁物のトラッキングの起こしにくさを示す値として、ＣＴＩ（comparative tracking index）という指標がある。ＩＥＣ６０９５０沿面距離規格によれば、動作電圧が６００〜１０００Ｖｒｍｓの場合、材料グループ３（１００≦ＣＴＩ＜４００）の沿面距離は１０．０ｍｍ以上と定められており、同様に材料グループ２（４００≦ＣＴＩ＜６００）の沿面距離は７．１ｍｍ以上と定められており、材料グループ１（６００≦ＣＴＩ）の沿面距離は５．０ｍｍ以上と定められている。
【００２４】
高電圧部７１Ｂにおいて低圧配線ＬＬと高圧配線ＨＬとの間の沿面距離を５ｍｍに設定した設計においては、高圧配線ＨＬに対して例えば８００Ｖｒｍｓの動作電圧を出力する場合、材料グループ１に属する素材、例えばＣＴＩが６００の素材を使用して配線基板７１を形成しなければならない。一方で、耐圧性に優れた素材は比較的効果であることから、コストダウンのために廉価な素材、例えば材料グループ３に属するＣＴＩが２００の素材を使用して配線基板７１を形成することが考えられる。
【００２５】
しかしながら、このような材料グループ３に属する素材を使用した場合、低圧配線ＬＬと高圧配線ＨＬとの間で耐圧性を確保するのに十分な沿面距離を規格に沿って確保することができない。つまり、ＩＥＣ６０９５０の規格によれば、材料グループ３に属する素材を使用した場合に必要な沿面距離は１０ｍｍと定められている。このため、配線のレイアウト変更や基板面積の拡張といった大幅な設計見直しが必要となる。
【００２６】
このように、コストダウンを図るために、廉価な材料グループの素材を用いて配線基板７１を形成する手段が考えられるが、必要な沿面距離を確保するためにより多くの基板面積が必要となり、コストダウンにつながらない場合がある。また、機構制約上、基板面積が十分に確保できない場合もある。そこで、廉価な材料を使用した上で、現状の基板面積を維持または縮小することが可能な設計が要望されている。
【００２７】
そこで、この実施の形態においては、図３Ｂに示すように、配線基板７１において、入力部ＩＮ側の低電圧部７１Ａと、出力部ＯＵＴ側の高電圧部７１Ｂとは、異なる素材を用いて形成されている。すなわち、高電圧部７１Ｂは、低電圧部７１Ａよりも耐圧性の高い素材、つまりＣＴＩの値が比較的大きな素材によって形成されている。
【００２８】
より具体的には、低電圧部７１Ａは、比較的廉価な材料グループ、例えば材料グループ３に属する素材を用いて形成されている。この実施の形態では、低電圧部７１Ａは、ＣＴＩが２００の素材を使用して形成されている。また、高電圧部７１Ｂは、比較的高価であっても絶縁性に優れた材料グループ、例えば材料グループ１に属する素材を用いて形成されている。この実施の形態では、高電圧部７１Ｂは、ＣＴＩが６００の素材を使用して形成されている。
【００２９】
このように、高圧配線ＨＬが配置されるために十分な沿面距離を必要とする高電圧部７１Ｂについてのみ、素材の種類をＣＴＩの高い物を選択して適用することにより、高圧配線ＨＬに対して例えば８００Ｖｒｍｓの動作電圧を出力する場合であっても、ＩＥＣ６０９５０の規格に基づき、高電圧部７１Ｂにおいて低圧配線ＬＬと高圧配線ＨＬとの間に耐圧性を確保するのに十分な沿面距離は、５ｍｍ以上に設定すればよい。すなわち、図３Ａに示したような当初の設計、つまり、低圧配線ＬＬと高圧配線ＨＬとの間の沿面距離を５ｍｍとした設計を維持しつつ、低コスト化が可能となる。
【００３０】
上述したように、配線基板７１は、低電圧部７１Ａと高電圧部７１Ｂとで素材の異なる材料を用いて形成したが、昇圧トランス７２は、これらの低電圧部７１Ａ及び高電圧部７１Ｂにまたがって実装されている。この昇圧トランス７２は、複数の端子によってそれぞれ低電圧部７１Ａ及び高電圧部７１Ｂに実装されているため、配線基板７１の機械的強度を確保することが可能となる。さらに、配線基板７１の機械的強度を増すために、配線基板７１は他の支持基板上に積層されても良い。
【００３１】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示装置に適用される液晶表示パネルの構成を概略的に示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図１に示したバックライトユニットを駆動するのに適用されるインバータ回路基板の構成例を説明するための図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１に示したバックライトユニットを駆動するのに適用されるインバータ回路基板の本実施形態に係る構成例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…液晶表示パネル  １０…アレイ基板  ２０…対向基板  ３０…液晶層  ＰＸ…画素  Ｙ…走査線  Ｘ…信号線
５０…バックライトユニット  ５１…放電管
７０…インバータ回路基板  ７１…配線基板  ７１Ｂ…高電圧部  ７１Ａ…低電圧部  ７２…昇圧トランス  ＩＮ…入力部  ＯＵＴ…出力部  ＬＬ…低圧配線  ＨＬ…高圧配線  ＨＴ…高電圧端子  ＬＴ…低電圧端子
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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