JP2014027033A - 回路基板及びこれを用いた表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板への機械的振動の抑制部材を搭載することなく、発音を抑制することが可能な技術を提供することである。
【解決手段】
少なくとも１層以上の絶縁基材層が積層され、前記絶縁基材層の表面に導電材料からなる配線層が形成される絶縁基板と、前記絶縁基板に搭載され、印加電圧の変動で振動が生じない第１の電子部品と、印加電圧の変動で振動が生じる第２の電子部品とを備える回路基板であって、前記絶縁基材層の一方の面から他方の面に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔が複数配列されてなる貫通孔列が形成され、前記貫通孔列により、前記絶縁基板の電子部品の搭載領域が第１の領域と第２の領域との少なくとも２つの領域に分割され、前記第２の領域に前記第２の電子部品が搭載されてなる回路基板である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回路基板及びそれを用いた表示装置に係わり、特に、容量素子やインダクタンス素子等の振動部品を搭載する回路基板及びこれを用いた表示装置に関する。

近年、小型音響機器や携帯電話端末に代表される携帯情報端末においては、液晶表示パネルの高精細化が進展している。このために、液晶表示パネルに形成される各画素に階調信号（映像信号）を供給する映像信号駆動回路や、各画素に配置される薄膜トランジスタのオン・オフを制御するための走査信号を供給する走査信号駆動回路等の回路規模が大きくなっている。さらには、小型音響機器や携帯電話端末等の携帯情報端末は屋外で使用されることも一般的であり、屋内よりも明るい屋外での視認性を向上させるための高輝度化も進展しており、屋内用のものよりも高輝度の光源を用いたバックライト装置が使用されている。

一方、高精細化に伴う駆動回路規模の増大やバックライト光源の高輝度化は消費電流を増大させることとなり、液晶表示装置の電源回路の負荷を増大させることとなる。一方、電源回路は電力の損失を小さくでき、高精度で高効率な電源を構成できるスイッチング電源を用いることが一般的である。このスイッチング電源の負荷が増大した場合、リップル変動を抑制するために使用する平滑用のコンデンサにかかる負荷も増大してしまうために、このコンデンサの発音いわゆる音鳴きが増大してしまうことが懸念されている。特に、コンデンサの振動（収縮）が回路基板を振動させて発音が増大されてしまうことという問題がある。さらには、コンデンサの振動が回路基板の固有振動数と一致した場合には、共振現象によりさらに発音が増大されてしまうこととなるので、その低減方法が切望されている。

このような、回路基板で生じる発音を抑制する技術として、例えば、特許文献１に記載の多層回路基板、多層回路基板を用いた電子機器および多層回路基板構成方法がある。この特許文献１に記載の技術では、多層配線基板に形成される導電パターンの一部に非導電部を形成する構成となっている。この非導電部を形成することにより、配線層の対向面積を少なく形成することを可能として静電力を減少させ、多層配線基板層間で発生する振動に起因する音鳴きを電気的に抑制する構成となっている。

特開２００６−３２４４５１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は隣接する配線間で生じる発音を抑制する技術であり、回路基板の搭載部品からの発音を抑制できないという問題がある。また、特許文献１の背景技術の項に記載されるように、コンデンサに印加する可変電圧の周波数を変更し、発生する振動の周波数を可聴周波数以上に高くしたり、樹脂封止やテープ止めを施したり、あるいは振動しにくくするための基板固定・部品実装位置の変更等の物理的な抑止等があるが、いずれの抑制方法もコストアップや搭載部材の増加をもたらしてしまうという問題がある。さらには、携帯情報端末に搭載される表示装置では、小型化と共に薄型化も要望されており、その電源回路等が搭載される回路基板においても小型化と共に薄型化も非常に重要となっている。したがって、回路基板への発音抑制部材の搭載を伴わない発音抑制技術が切望されている。

本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、回路基板への機械的振動の抑制部材を搭載することなく、発音を抑制することが可能な技術を提供することにある。

（１）前記課題を解決すべく、本願発明の回路基板は、少なくとも１層以上の絶縁基材層が積層され、前記絶縁基材層の表面に導電材料からなる配線層が形成される絶縁基板と、前記絶縁基板に搭載され、印加電圧の変動で振動が生じない第１の電子部品と、印加電圧の変動で振動が生じる第２の電子部品とを備える回路基板であって、
前記絶縁基材層の一方の面から他方の面に貫通する貫通孔を有し、
前記貫通孔が複数配列されてなる貫通孔列が形成され、
前記貫通孔列により、前記絶縁基板の電子部品の搭載領域が第１の領域と第２の領域との少なくとも２つの領域に分割され、
前記第２の領域に前記第２の電子部品が搭載されてなる。

（２）前記課題を解決すべく、 本願発明の表示装置は、複数本のドレイン線と、前記ドレイン線と交差する複数本のゲート線とを有し、前記ドレイン線と前記ゲート線とに囲まれた領域を画素の領域とする画像表示パネルと、
前記画像表示パネルに電源を供給する前述する（１）に記載の回路基板と、を備え、
前記回路基板はスイッチング方式の電源回路を備え、
前記第２の電子部品は少なくとも前記スイッチング方式の電源回路を構成する平滑用のコンデンサである。

本発明によれば、回路基板への機械的振動の抑制部材を搭載することなく、発音を抑制することができる。

本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。

本発明の実施形態１の回路基板の全体構成を説明するための平面図である。 本発明の実施形態１の回路基板における第２の領域近傍の平面図である。 図２に示すＡ−Ａ’線での断面図である。 図３に対応する従来の回路基板の断面図である。 本発明の実施形態１の他の回路基板における第２の領域近傍の平面図である。 本発明の実施形態２の回路基板の概略構成を説明するための平面図である。 本発明の実施形態３の回路基板の概略構成を説明するための断面図である。 本発明の実施形態４の回路基板の概略構成を説明するための平面図である。 図８に示すＢ−Ｂ’線での断面図である。 本発明の実施形態５の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための断面図である。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。

〈実施形態１〉
図１は本発明の実施形態１の回路基板の全体構成を説明するための平面図であり、以下、図１に基づいて、実施形態１の回路基板の全体構成を説明する。ただし、図中に示すＸ，Ｙ，Ｚは、それぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を示す。また、以下の説明では、電源回路を構成するコンデンサＣ１が震動源（振動部品）の場合について説明するが、コイル（インダクタ）等の他の振動部品に対する発音の抑制についても適用可能である。さらには、電源回路以外の他の電子機器の回路基板にも適用可能である。

図１に示すように、実施形態１の回路基板はガラスエポキシ材料等の周知の硬質の絶縁材料からなる絶縁基材（絶縁基材層）で絶縁基板ＩＮＢとしており、該絶縁基板ＩＮＢの両面に銅等の導電性の材料で配線層（信号線）が形成されている。また、実施形態１の回路基板では、絶縁基板ＩＮＢの表面側に形成される配線層と裏面側に形成される配線層とを電気的に接続する周知の図示しない貫通ビアが形成されている。さらには、実施形態１の回路基板では、基板領域である第１の領域Ｐ１内に振動部品となるコンデンサＣ１の周囲を取り囲むようにして複数の貫通孔ＴＨが矩形状に形成され、振動部品の搭載領域となる第２の領域Ｐ２を形成している。この第２の領域Ｐ２を形成する貫通孔ＴＨは絶縁基板ＩＮＢの表面側から裏面側に貫通しており、実施形態１においては、配線層の一部として機能する貫通ビアのように、貫通孔ＴＨの内周面すなわち貫通孔ＴＨの内側面には導電性の材料で形成される導電膜が形成されない構成となっている。この構成により、実施形態１の貫通孔ＴＨの形成は、他の信号線のための貫通ビアを形成する工程の他に、例えば、絶縁基板ＩＮＢの表面にコーティング等を行った後の工程であり回路基板本体の固定用の孔を形成する工程等においても貫通孔ＴＨを形成することが可能である。

また、振動部品を除く他の電子部品ＥＣや図示しないコネクタ等は、貫通孔ＴＨで取り囲まれる第２の領域Ｐ２の外側の領域である基板領域（第１の領域）Ｐ１に搭載される構成となっている。このとき、第１領域Ｐ１に搭載される電子部品（非振動部品）と第２の領域Ｐ２に形成される電子部品（振動部品）との電気的接続は、隣接する貫通孔ＴＨとの間の領域に信号線ＷＲ２を形成し、該信号線ＷＲ２を介して第１の領域Ｐ１内の信号線ＷＲ１と第２の領域Ｐ２の信号線ＷＲ３とを電気的に接続する構成となっている。

なお、実施形態１の回路基板は、絶縁基板ＩＮＢの片面にのみ配線層が形成される、いわゆる片面基板であってもよい。また、貫通孔の内周面に導電膜が形成されると共に当該貫通孔の周縁部に基板面に沿った導電膜が形成される、いわゆる貫通ビアと同様の構成となる貫通孔を実施形態１の貫通孔ＴＨとする構成であってもよい。また、第２の領域Ｐ２にも振動部品でない電子部品を搭載ことも可能である。

〈第２の領域の詳細構成〉
次に、図２に本発明の実施形態１の回路基板における第２の領域近傍の平面図を示し、以下、図２に基づいて、実施形態１の回路基板に形成される第２の領域Ｐ２の詳細構成を説明する。ただし、以下の説明では、貫通孔列ＴＨＳを形成する全ての貫通孔ＴＨが同一の間隔Ｗで形成される場合について説明するが、異なる間隔の貫通孔ＴＨで貫通孔列ＴＨＳを形成してもよい。さらには、各貫通孔ＴＨの直径も同一の直径Ｒに限定されることはなく、異なる直径の貫通孔ＴＨで貫通孔列ＴＨＳを形成してもよい。

図２に示すように、実施形態１の回路基板では、第１の領域Ｐ１と第２の領域Ｐ２との境界部分には貫通孔ＴＨが形成される構成となっている。例えば、矩形状に配置される貫通孔ＴＨの間隔をＷ、各貫通孔ＴＨの直径をＲ、第１の領域Ｐ１及び第２の領域Ｐ２の信号線ＷＲ１，ＷＲ３の配線幅をＬ１、信号線ＷＲ２の配線幅をＬ２とした場合、実施形態１の回路基板では貫通孔ＴＨの間隔Ｗよりも信号線ＷＲ１，ＷＲ３の配線幅Ｌ１が大きく形成されている。このために、第１の領域Ｐ１の信号線ＷＲ１と第２の領域Ｐ２の信号線ＷＲ３とを、貫通孔ＴＨの間隔Ｗよりも小さい配線幅Ｌ２で形成される１本の信号線ＷＲ２で接続した場合、コンデンサＣ１と電子部品ＥＣとを電気的に接続する配線全体の配線抵抗が増大してしまう。

したがって、第１の領域Ｐ１においては配線幅Ｌ１の１本の信号線ＷＲ１で形成される配線を、配線幅Ｌ２の３本の信号線ＷＲ２に分岐させ、各信号線ＷＲ２を１本ずつ貫通孔ＴＨとの間の領域に配置し、第２の領域Ｐ２において配線幅Ｌ１の１本の信号線ＷＲ１に合わせる構成となっている。この構成により、第１の領域Ｐ１内のコンデンサＣ１と第２の領域Ｐ２の電子部品ＥＣとを電気的に接続する配線全体の配線抵抗が大きくなってしまうことを防止している。このとき、１本の信号線ＷＲ１，ＷＲ３の配線幅Ｌ１と、配線幅Ｌ２の信号線ＷＲ２の３本分の配線幅（３×Ｌ２）がほぼ同じ配線幅となるように、又は１本分の配線幅Ｌ１よりも配線幅Ｌ２の信号線が３本分の配線幅が大きくなるように信号線ＷＲ１〜ＷＲ３を形成する。この構成により、本願発明を適用したことによる配線抵抗の増大に伴う影響を抑制することが可能となる。ただし、信号線ＷＲ２の配線幅Ｌ２は貫通孔ＴＨの間隔Ｗに制限されることとなるので、信号線ＷＲ１と信号線ＷＲ３とを電気的に接続する信号線数を適宜選択することによって、配線抵抗の増大を防止することが好ましい。

このように、実施形態１の回路基板においては、第１の領域Ｐ１を取り囲むようにして形成される貫通孔ＴＨと重畳しない領域に信号線ＷＲ２を形成し、該信号線ＷＲ２を介して第１の領域Ｐ１に搭載されるコンデンサＣ１と第２の領域Ｐ２の電子部品ＥＣとを電気的に接続している。すなわち、コンデンサＣ１と電子部品ＥＣとを接続する信号線の配線幅を信号線ＷＲ２の本数で補う構成としている。その結果、第２の領域Ｐ２内に振動部品を搭載する構成とした場合であっても、回路構成を変更することなく、従来と同様の回路構成で回路基板を形成できるという効果も得ることができる。

〈発音抑制の詳細説明〉
図３は図２に示すＡ−Ａ’線での断面図、図４は図３に対応する従来の回路基板の断面図であり、以下、図２〜図４に基づいて、実施形態１の回路基板における発音抑制動作について詳細に説明する。ただし、以下の説明では、第２の領域Ｐ２に搭載する振動部品が１つのコンデンサＣ１の場合について説明するが、２つ以上のコンデンサＣ１や電子部品が搭載される構成であってもよい。

図２に示すように、第２の領域Ｐ２は複数個の貫通孔ＴＨが配列されてなる環状の貫通孔列ＴＨＳに取り囲まれる構成となっている。すなわち、実施形態１の回路基板の構成では、第２の領域Ｐ２は隣接する２つの貫通孔ＴＨの間に形成（残存）される絶縁基板ＩＮＢの一部により、第１の領域Ｐ１内に第２の領域Ｐ２が支持される構成となっている。したがって、従来の回路基板よりも剛性が低くなっており、特に、振動部品であるコンデンサＣ１から見た絶縁基板ＩＮＢの見かけ上の剛性を低下させる構成となっている。

また、第１領域Ｐ１と第２領域Ｐ２との間には、貫通孔ＴＨの形成に伴う空隙が形成されているので、振動部品であるコンデンサＣ１で生じて第２領域の絶縁基板ＩＮＢに伝搬（伝達）された振動の内で、貫通孔ＴＨの形成部分に到達した振動波は貫通孔ＴＨの周側面部分に到達するのみで第１の領域Ｐ１には伝搬されない。一方、コンデンサＣ１で生じて第２領域の絶縁基板ＩＮＢに伝搬された振動の内で、隣接する貫通孔ＴＨとの間の領域、すなわち第１の領域Ｐ１と第２の領域Ｐ２とを接続する部分に到達した振動波はそのまま伝搬され、第１の領域Ｐ１に伝搬されることとなる。このように、実施形態１の回路基板では、貫通孔列ＴＨＳにより第２の領域Ｐ２が取り囲まれる構成となっているので、図１及び図２中に白抜きの矢印で示すように、第２の領域Ｐ２から第１の領域Ｐ１に伝搬する振動を大幅に低減させることが可能となる。この場合、コンデンサＣ１で生じ第２の領域Ｐ２に伝搬した図中に白抜きの矢印Ｓ１で示す振動の内で、第１の領域Ｐ１に伝搬される振動は図中の白抜きの矢印Ｓ２で示すように減少できる。すなわち、実施形態１の回路基板の構成では、コンデンサＣ１で生じる振動が減衰されることなく伝搬される範囲を第２の領域Ｐ２に限定することができる。その結果、コンデンサＣ１で生じる振動による発音を増大させることとなるコンデンサＣ１で生じる振動が直接に伝播される絶縁基板ＩＮＢの面積を減少させることができるので、コンデンサＣ１の振動に起因して生じる発音を大幅に抑制することができる。

また、実施形態１の回路基板では、コンデンサＣ１の振動数が回路基板の固有振動数に共振して生じる発音を防止できるという格別の効果を得ることができる。以下、図３及び図４に基づいて、貫通孔列ＴＨＳの形成に伴う絶縁基板ＩＮＢの固有振動数の変化について詳細に説明する。

前述するように、図３に示す実施形態１の回路基板では、振動部品であるコンデンサＣ１を取り囲むようにして複数の貫通孔ＴＨからなる矩形状に配置される貫通孔列ＴＨＳが形成される構成となっている。したがって、コンデンサＣ１から見た回路基板すなわち図３に示す絶縁基板ＩＮＢの固有振動数ｆ２は、貫通孔列ＴＨＳが形成されない図４に示す従来の絶縁基板ＩＮＢの固有振動数ｆ１とは異なる固有振動数となる。

例えば、バネ定数をｋ、質量をＭとした場合の固有振動数ｆ０は、下記の式１で表される。

ｆ０＝１／（２π）×（ｋ／Ｍ）^１／２ ・・・（式１）
したがって、実施形態１の回路基板におけるバネ定数をｋ１、実施形態１の回路基板の質量をＭ１とした場合、実施形態１の回路基板の固有振動数ｆ１は下記の式２となる。同様にして、従来の回路基板におけるバネ定数をｋ２、従来の回路基板の質量をＭ２とした場合、従来の回路基板の固有振動数ｆ２は下記の式３となる。

ｆ１＝１／（２π）×（ｋ１／Ｍ１）^１／２ ・・・（式２）
ｆ２＝１／（２π）×（ｋ２／Ｍ２）^１／２ ・・・（式３）
ここで、従来の回路基板においてコンデンサＣ１が振動数ｆｅで振動して回路基板から共振による発音が生じる場合には、図４に示すように、コンデンサＣ１の振動数ｆｅと回路基板の固有振動数ｆ２との間には、ｆｅ≒ｆ２の関係が成立する。すなわち、振動数ｆｅで振動するコンデンサＣ１の振動に、固有振動数ｆ２を有する回路基板が共振することによって、コンデンサＣ１の振動が比較的に小さい場合であっても、共振の発生に伴う大きい発音が回路基板から生じることとなる。

これに対して、実施形態１の回路基板では、コンデンサＣ１の振動数ｆｅの振動が減衰されることなく伝搬される領域が第２の領域Ｐ２内となる。この第２の領域Ｐ２は貫通孔列ＴＨＳで囲まれた島状の領域であり、回路基板内に形成される領域であるので、実施形態１の回路基板の固有振動数ｆ１は従来の回路基板の固有振動数ｆ２よりも小さくなる。すなわち、回路基板内に複数個の貫通孔ＴＨからなる貫通孔列ＴＨＳを形成することによって、振動部品であるコンデンサＣ１から見た絶縁基板ＩＮＢの全体の剛性が低下できるので、式２のバネ定数ｋ１が小さくできる。その結果、コンデンサＣ１から見た回路基板の固有振動数ｆ１が小さくできるので、回路基板の共振を抑制することが可能となる。

以下、実施形態１の回路基板における共振について詳細に説明する。コンデンサＣ１を取り囲むようにして形成される各貫通孔ＴＨの直径Ｒは非常に小さなものとなるので、全ての貫通孔ＴＨの面積を合計した合計面積は、絶縁基板ＩＮＢの面積に比較して非常に小さな面積となると共に、絶縁基板ＩＮＢの面上（表面側及び裏面側）には、コンデンサＣ１や電子部品ＥＣが搭載されている。したがって、貫通孔列ＴＨＳを形成することによる実施形態１の回路基板の質量Ｍ１と従来の回路基板との質量Ｍ２との差（Ｍ２−Ｍ１）は非常に小さなものであり、Ｍ１≒Ｍ２と見なせる。一方、貫通孔列ＴＨＳにより取り囲まれる第２の領域Ｐ２にコンデンサＣ１は搭載されているので、コンデンサＣ１から見た絶縁基板ＩＮＢすなわち回路基板全体の見かけ上のバネ定数ｋ１は小さくなり、ｋ１＜ｋ２となる。

したがって、式２から演算される実施形態１の回路基板の固有振動数ｆ１は、従来の回路基板の固有振動数ｆ２よりも小さな固有振動数となる。すなわち、振動部品であるコンデンサＣ１から見た回路基板の固有振動数ｆ０は貫通孔列ＴＨＳの形成によって、従来の固有振動数ｆ２よりも非常に小さい固有振動数ｆ１とすることが可能となる。したがって、 実施形態１の回路基板では、貫通孔ＴＨの直径や間隔及び貫通孔ＴＨに囲まれる第２の領域Ｐ２の大きさ等を予め実験等によって算出しておき、人間の可聴範囲よりも小さい固有振動数ｆ１とすることが可能となる。その結果、回路基板（絶縁基板ＩＮＢ）がコンデンサＣ１の振動に共振してしまうことを防止できる。さらには、コンデンサＣ１の振動に伴って回路基板に共振が生じた場合であっても、回路基板の固有振動数は人間の可聴範囲よりも小さく形成されているので、共振による発音が人間の可聴範囲外とすることができ、人間が知覚することを防止できる。このように、実施形態１の回路基板では、絶縁基板ＩＮＢの第１の領域Ｐ１内に、当該第１の領域Ｐ１とは異なる振動特性を有する第２の領域Ｐ２を形成し、該第２の領域Ｐ２内に振動部品であるコンデンサＣ１を搭載する構成としているので、前述する効果を得ることができる。

以上説明したように、実施形態１の回路基板では、絶縁基材層の表面に導電材料からなる配線層が形成される絶縁基板ＩＮＢと、この絶縁基板ＩＮＢに搭載され、印加電圧の変動で振動が生じない電子部品ＥＣと、印加電圧の変動で振動が生じる電子部品であるコンデンサＣ１とを有する構成となっている。このとき、絶縁基材層すなわち絶縁基板ＩＮＢの一方の面から他方の面に貫通する貫通孔ＴＨが複数配列されてなる貫通孔列ＴＨＳが形成され、該貫通孔列ＴＨＳにより、絶縁基板の電子部品の搭載領域が第１の領域Ｐ１と第２の領域Ｐ２との少なくとも２つの領域に分割されている。ここで、印加電圧の変動で振動が生じる電子部品であるコンデンサＣ１が第２の領域Ｐ２に搭載される構成となっている。その結果、振動部品であるコンデンサＣ１の振動が絶縁基板ＩＮＢに直接伝搬される領域を第２の領域Ｐ２内に抑えることができると共に、第１の領域Ｐ１に伝搬される振動を大幅に低減することができるので、コンデンサＣ１の振動に起因する発音を大幅に低減することができる。さらには、振動部品であるコンデンサＣ１から見た絶縁基板ＩＮＢのバネ定数ｋ１を小さくすることができるので、振動部品であるコンデンサＣ１から見た絶縁基板ＩＮＢの固有振動数を大幅に小さくすることが可能となる。その結果、コンデンサＣ１の振動により回路基板が共振してしまうことを防止でき、回路基板の共振に伴う発音を防止できるという効果を得ることもできる。

なお、実施形態１の回路基板では、絶縁基板ＩＮＢに環状に配置される貫通孔列ＴＨＳを予め形成する構成としたが、これに限定されることはない。例えば、絶縁基板ＩＮＢの大きさや材質、絶縁基板上に形成される配線パターンや搭載される電子部品の種類・搭載位置等、さらには振動部品に印加される電圧変動の大きさ（負荷変動の大きさ）等によって、回路基板の発音現象が生じる場合と生じない場合とがある。したがって、貫通孔列ＴＨＳを形成するための領域を予め設けておき、貫通孔列ＴＨＳを形成した場合に取り囲まれることとなる領域内に振動部品となるコンデンサ等を搭載する。ここで、全ての電子部品ＥＣを搭載した回路基板を作成すると共に、貫通孔ＴＨ２を形成しない回路基板を用いて導通試験を行い、発音現象が生じた場合のみ、量産する回路基板に貫通孔列ＴＨＳを形成する構成としてもよい。このような構成とすることによって、発音現象が生じた場合の回路基板の再設計等が不要となるという格別の効果を得ることが可能となる。

また、実施形態１の回路基板では、貫通孔ＴＨをＸ方向に直線状に１列に並べて形成される２つの貫通孔列ＴＨＳと、貫通孔ＴＨをＹ方向に直線状に１列に並べて形成される２つの貫通孔列ＴＨＳとによって、振動部品であるコンデンサＣ１を取り囲む島状の矩形状の第２の領域Ｐ２を回路基板内に形成する構成としたが、第２の領域Ｐ２の形状は矩形状に限定されない。例えば、円環状や曲線状に貫通孔ＴＨを配列した貫通孔列によって、振動部品であるコンデンサＣ１を取り囲む島状の第２の領域Ｐ２を回路基板内に形成する構成であってもよい。さらには、図５（ａ）に示すように、貫通孔ＴＨをＸ方向に直線状に１列に並べて形成される１つの貫通孔列ＴＨＳと、貫通孔ＴＨをＹ方向に直線状に１列に並べて形成される１つの貫通孔列ＴＨＳとによってＬ字状の貫通孔列ＴＨＳを形成すると共に、回路基板の少なくとも１つの角部を含むようにして第２の領域Ｐ２を形成する構成であってもよい。また、図５（ｂ）に示すように、複数個の貫通孔ＴＨによってＣ字状の貫通孔列ＴＨＳを形成すると共に、該Ｃ字状の貫通孔列ＴＨＳの２つの端部が回路基板の辺部に至るようにして、第２の領域Ｐ２を形成する構成であってもよい。

〈実施形態２〉
図６は本発明の実施形態２の回路基板の概略構成を説明するための平面図であり、図２に対応する第２の領域Ｐ２の部分の拡大された平面図である。ただし、実施形態２の回路基板では、環状の貫通孔列ＴＨＳの構成及び隣接する貫通孔との間の領域に形成される信号線が異なるのみで、他の構成は実施形態１と同様の構成となる。したがって、以下の説明では、貫通孔列ＴＨＳの構成及び信号線について詳細に説明する。

図６に示すように、実施形態２の回路基板では、振動部品であるコンデンサＣ１を囲むようにして形成される貫通孔列ＴＨＳを構成する各貫通孔ＴＨ１，ＴＨ２が貫通孔列ＴＨＳの延在方向に対して交互に配置される構成となっている。すなわち、実施形態２の環状の貫通孔列ＴＨＳにおいても、実施形態１と同様に、コンデンサＣ１を挟むようにしてＹ方向に延在しＸ方向に配設される一対（２つ）のＹ方向の貫通孔列と、コンデンサＣ１を挟むようにしてＸ方向に延在しＹ方向に配設される一対のＸ方向貫通孔列とが形成され、矩形状の貫通孔列ＴＨＳを形成してコンデンサＣ１を取り囲む構成となっている。このとき、実施形態２の貫通孔列ＴＨＳでは、Ｘ方向及びＹ方向に延在するそれぞれの貫通孔列ＴＨＳでは、延在方向に対して、隣接する貫通孔ＴＨ１，ＴＨ２が交互に斜め方向に配置される構成となっている。

この実施形態２の貫通孔列ＴＨＳの構成においても、当該貫通孔列ＴＨＳに囲まれる第２の領域Ｐ２に配置されるコンデンサＣ１と第１の領域Ｐ１の電子部品ＥＣとを電気的に接続するための信号線（信号配線）が必要となる。このために、実施形態２の回路基板においては、例えば、貫通孔ＴＨの直径をＲ、隣接する貫通孔ＴＨとの間隔をＷとした場合、少なくとも交互に配置される直径がＲの貫通孔ＴＨとの間の間隔がＷとなるように形成されている。

この構成からなる実施形態２の回路基板では、例えば、複数の貫通孔ＴＨ１からなる貫通孔列ＴＨＳと、複数の貫通孔ＴＨ２からなる貫通孔列ＴＨＳとの２つの貫通孔列により、振動部品であるコンデンサＣ１を取り囲む構成によっても構成を実現可能である。すなわち、２つの貫通孔列ＴＨＳの内で、コンデンサＣ１に近い側に配置される貫通孔列（例えば、第１の貫通孔列）ＴＨＳと、コンデンサＣ１から遠い側に形成される貫通孔列（例えば、第２の貫通孔列）ＴＨＳを形成する際に、第１の貫通孔列ＴＨＳを構成する貫通孔ＴＨ１と第２の貫通孔列ＴＨＳを構成する貫通孔ＴＨ２とが各貫通孔列ＴＨＳの延在方向（環状方向）に対して、それぞれの貫通孔ＴＨ１，ＴＨ２の間隔に対して１／２ずつずれるように、２つの貫通孔列ＴＨＳを形成すると共に、貫通孔ＴＨ１と貫通孔ＴＨ２との間隔がＷとなるように貫通孔ＴＨ１，ＴＨ２を形成することによって、実現可能である。さらには、貫通孔ＴＨ１と該貫通孔ＴＨ１の近傍に形成される貫通孔ＴＨ２との間隔がＷとなるように、２つの貫通孔列ＴＨＳを形成することにより、実現可能である。

以上に説明した実施形態２の回路基板においても、振動部品であるコンデンサＣ１を取り囲むようにして貫通孔列ＴＨＳが形成される構成となっているので、振動部品であるコンデンサＣ１から見た絶縁基板ＩＮＢのバネ定数ｋ１を小さくすることができ、実施形態１と同様の効果を得ることができる。このとき、例えば、隣接して配置される貫通孔ＴＨ１と貫通孔ＴＨ１、及び貫通孔ＴＨ２と貫通孔ＴＨ２との間隔もＷとすることも可能である。この場合、実施形態１の回路基板よりも多数の貫通孔ＴＨ１，ＴＨ２を形成することができるので、絶縁基板ＩＮＢのバネ定数ｋ１をさらに小さくすることができ、実施形態１よりも回路基板の固有振動数を小さくできるという格別の効果を得ることができる。

また、実施形態２の回路基板では、環状方向に対してジクザグ状すなわちＷ字状（Ｚ字状）に並設されるように貫通孔ＴＨ１と貫通孔ＴＨ２とが形成され、該貫通孔ＴＨ１，ＴＨ２により振動部品であるコンデンサＣ１を取り囲む構成となっているので、実施形態１と同様の効果を得ることができる。このとき、特に、実施形態２の回路基板では、図６から明らかなように、環状方向に対してジクザグ状すなわちＷ字状に並設されるようにして貫通孔ＴＨ１と貫通孔ＴＨ２とが順番に形成されている。その結果、コンデンサＣ１と２つの貫通孔ＴＨ１とを結ぶ直線の延長上には貫通孔ＴＨ２が形成される構成となるので、コンデンサＣ１に起因する振動が第２の領域Ｐ２の絶縁基板ＩＮＢに伝搬して当該コンデンサＣ１に近い貫通孔ＴＨ１との間の領域を伝搬した後に、この振動波は貫通孔ＴＨ２に到達することとなり、貫通孔ＴＨ２を回折した振動波のみが貫通孔ＴＨ２との間の領域を伝搬して第１の領域Ｐ１に伝搬することとなるので、実施形態１よりも第１の領域Ｐ１に伝搬する振動波を低減できるという格別の効果を得ることができる。

〈実施形態３〉
図７は本発明の実施形態３の回路基板の概略構成を説明するための断面図であり、実施形態１の回路基板の断面図である図３に対応する第２の領域Ｐ２の部分の拡大された断面図である。ただし、実施形態３の回路基板では、絶縁基板ＩＮＢの裏面側（図中の下側面）にもコンデンサＣ２が配置される構成が異なるのみで、他の構成は実施形態１と同様の構成となる。したがって、以下の説明では、コンデンサＣ２について詳細に説明する。なお、実施形態３では、実施形態１の構成に実施形態３の構成を適用した場合について説明するが、実施形態２に実施形態３を適用する構成であってもよい。

図７に示すように、実施形態３の回路基板では、第２の領域Ｐ２に振動部品であるコンデンサＣ１，Ｃ２を搭載する際に、絶縁基板ＩＮＢを介してコンデンサＣ１とコンデンサＣ２とが対向配置される構成となっている。この構成では、例えば、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とに同じ信号が入力されるように回路を構成した場合、それぞれのコンデンサＣ１，Ｃ２は搭載面の法線方向に振動することとなる。その結果、例えば、コンデンサＣ１に起因する振動方向が当該コンデンサＣ１の搭載面の法線方向である矢印Ｚ１で示す方向の場合の時には、コンデンサＣ２に起因する振動方向は当該コンデンサＣ２の搭載面の法線方向である矢印Ｚ２で示す方向となる。すなわち、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とはそれぞれに起因する振動を打ち消す方向に振動することとなり、振動部品であるコンデンサＣ１，Ｃ２による回路基板本体の振動が低減される。

このように、実施形態３の回路基板では、振動部品であるコンデンサＣ１とコンデンサＣ２との振動方向が逆方向となるので、コンデンサＣ１に起因する振動とコンデンサＣ２に起因する振動とが打ち消し合う方向に振動する。このとき、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２で打ち消されない振動のみが第２の領域Ｐ２から第１の領域Ｐ１に伝搬することとなるが、実施形態３の回路基板においても、コンデンサＣ１，Ｃ２が搭載される第２の領域Ｐ２は矩形状（環状）に配置される貫通孔ＴＨからなる貫通孔列ＴＨＳに囲まれる構成となっているので、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

〈実施形態４〉
図８は本発明の実施形態４の回路基板の概略構成を説明するための平面図であり、図９は図８に示すＢ−Ｂ’線での断面図である。特に、図８は実施形態１の回路基板の平面図である図２に対応する第２の領域Ｐ２の部分の拡大された平面図であり、図９は実施形態１の回路基板の図３に対応する第２の領域Ｐ２の部分の拡大された断面図である。ただし、実施形態４の回路基板では、３層の絶縁基材ＩＮＢ１〜ＩＮＢ３からなる絶縁基板ＩＮＢ及び貫通孔ＴＨ３並びに配線層ＷＲ３の構成が異なるのみで、他の構成は実施形態１と同様の構成となる。したがって、以下の説明では、絶縁基板ＩＮＢ及び貫通孔ＴＨ３並びに配線層ＷＲ３について詳細に説明する。

図８に示すように、実施形態４の回路基板を構成する絶縁基板ＩＮＢは３層の絶縁基材ＩＮＢ１〜ＩＮＢ３で形成されている。このとき、実施形態４の構成においては、３層の絶縁基材ＩＮＢ１〜ＩＮＢ３の内でその絶縁基材面（表面及び裏面）が露出されない絶縁基材ＩＮＢ２、すなわち２つの絶縁基材ＩＮＢ１，ＩＮＢ３に挟まれてなる絶縁基材ＩＮＢ２に貫通孔列ＴＨＳが形成されている。この貫通孔列ＴＨＳを形成する貫通孔ＴＨは、その周側面（内周面）に導電性材料からなる金属薄膜が形成されるいわゆる貫通ビア（スルーホール・ビア，Through Hole Via）である。

この構成により、実施形態４の回路基板においては、絶縁基材ＩＮＢ１の上面、絶縁基材ＩＮＢ１と絶縁基材ＩＮＢ２との間の領域、絶縁基材ＩＮＢ２と絶縁基材ＩＮＢ３との間の領域、及び絶縁基材ＩＮＢ３の上面（裏面）のそれぞれに配線層を形成することが可能となる。すなわち、平面的にて貫通孔ＴＨ３と重なる位置に配線層ＷＲ３を形成した場合であっても、絶縁基板ＩＮＢの上面すなわち絶縁基材ＩＮＢ１の露出する側の面には貫通孔ＴＨ３が形成されない構成となっている。その結果、図８に示すように、第１の領域Ｐ１に搭載される電子部品ＥＣと第２の領域Ｐ２に搭載されるコンデンサＣ１とを電気的に接続する配線層ＷＲ３を直接、すなわち配線幅Ｌ１を変更することなく接続することが可能となる。

また、実施形態４の構成においても、振動部品であるコンデンサＣ１は貫通孔列ＴＨＳに囲まれる構成となるので、実施形態１と同様の効果を得ることが可能となる。

なお、実施形態４の回路基板では、絶縁基板ＩＮＢが３層の絶縁基材ＩＮＢ１〜ＩＮＢ３で形成される場合について説明したが、絶縁基板ＩＮＢの構成ではこれに限定されることはない。例えば、２層の絶縁基材ＩＮＢ１，ＩＮＢ２で絶縁基板ＩＮＢが形成され、コンデンサＣ１が搭載されない側の絶縁基材ＩＮＢ２のみに貫通ビアからなる貫通孔ＴＨ３が形成され、該貫通孔ＴＨ３で環状の貫通孔列ＴＨＳが形成される構成であってもよい。この構成においても、振動部品であるコンデンサＣ１が搭載される絶縁基材ＩＮＢ１の表面には貫通孔３が形成されない構成となるので、前述する効果を得ることが可能となる。さらには、４層以上の絶縁基材で絶縁基板ＩＮＢを形成し、少なくとも１層分以上の絶縁基材に貫通孔３を形成する構成であってもよい。

〈実施形態５〉
図１０は本発明の実施形態５の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための断面図であり、特に、バックライトユニットの図示しない光源や液晶表示パネルに駆動信号を供給する電源回路に本願発明の回路基板を適用した構成となっている。ただし、実施形態５においては、実施形態１の回路基板を実施形態５の表示装置における電源回路に適用した場合について説明するが、実施形態２，３の回路基板を適用する構成であってもよい。さらには、実施形態５においては、表示装置として液晶表示装置に本願発明の回路基板を適用する構成としたが、有機ＥＬ表示装置等の他の表示装置や他の電子回路機器の回路基板にも適応可能である。

図１０に示すように、実施形態５の液晶表示装置は、図示しない光源の放熱板としても機能する下フレームＬＦと、中フレームＭＦとからなる２つのフレーム部材を勘合させ一体化させることによって、バックライトユニットを形成する構成となっている。また、実施形態５の液晶表示装置においては、下フレームＬＦと中フレームＭＦとは略四辺形に形成され、下フレームＬＦの側壁部に中フレームＭＦの側壁部を嵌め込むように一体化させ、バックライトユニットを形成している。この下フレームＬＦ内には、底面側から反射シートＭＳ、導光板ＬＧ、及び拡散シート等の光学シートＯＳが順番に配置（収納）されている。このとき、中フレームＭＦには一方の平面部分が側壁面に沿って開口され、他方の平面部分が側壁部から延在する額縁状の額縁領域（額縁部）と、導光板ＬＧで平面状の光に変換されたバックライト光が通過する窓部となる開口領域（開口部）とを有する構成となっている。このとき、中フレームＭＦの他方の面に形成される開口領域は、導光板ＬＧの外周よりも小さく構成されている。

下フレームＬＦの側壁部と中フレームＭＦの側壁部とは、それぞれの平面部（他方の平面部）に対して側壁面が垂直となるように形成され、下フレームＬＦと中フレームＭＦとの開口される一方の平面部分が対向するようにして、下フレームＬＦに中フレームＭＦが嵌合される構成となっている。このように下フレームＬＦと中フレームＭＦとを嵌合することにより、下フレームＬＦに収納される反射シートＭＳ、導光板ＬＧ、及び光学シートＯＳを当該下フレームＬＦ内に保持する構成としている。

中フレームＭＦの外側面すなわちバックライト光の照射面側には、液晶表示パネルＬＣＤが配置される構成となっている。液晶表示パネルＬＣＤは、図示しない薄膜トランジスタ等が形成される第１基板ＳＵＢ１と、図示しない液晶層を介して対向配置される第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の液晶層と対向しない側の面にそれぞれ配置される偏光板ＰＯＬ１，ＰＯＬ２と、第２基板ＳＵＢ２よりも大きい第１基板ＳＵＢ１の辺部に搭載される駆動回路ＤＲとから構成されている。特に、実施形態５の液晶表示装置では、第１基板ＳＵＢ１側にバックライトユニットが配置され、第１基板ＳＵＢ１と中フレームＭＦの額縁領域とが固定テープＡＤで固定されている。

また、実施形態５の液晶表示装置では、液晶表示パネルＬＣＤの内で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラー表示用の画素がマトリクス状に配置される表示領域よりも外側の領域を覆うと共に、ゴミ等の異物が内部に侵入するのを防止するための上フレームＵＦを備えている。該上フレームＵＦは、一方の平面部分が側壁面に沿って開口され、他方の平面部分が側壁部から延在する額縁状の領域（額縁状領域）と、表示領域での表示画像が通過する窓部となる開口領域とを有する構成となっている。

さらには、実施形態５の液晶表示装置では、液晶表示パネルＬＣＤの辺部に搭載される駆動回路ＤＲや該駆動回路ＤＲに制御信号等を供給する電源回路等が形成される電源回路基板ＰＣＢを備えている。該電源回路基板ＰＣＢは液晶表示装置の背面側すなわち表示面側と反対の側に配置され、特に、下フレームＬＦの外側面に搭載されている。このとき、実施形態５においては、電源回路基板ＰＣＢは基板カバーＣＣで覆われる構成となっている。

電源回路基板ＰＣＢと液晶表示パネルＬＣＤとは、フレキシブル配線基板ＦＰＣを介して電気的に接続されている。このとき、フレキシブル配線基板ＦＰＣの一端は電源回路基板ＰＣＢのコネクタＣＮに接続され、フレキシブル配線基板ＦＰＣの他端は液晶表示パネルＬＣＤの辺部に形成される図示しない接続端子部や図示しない光源に接続されている。

また、実施形態５の電源回路基板ＰＣＢは電力の損失を小さくできると共に高精度で高効率な電源を構成できるスイッチング電源を備えており、リップル変動を抑制するためにその出力段に配置される平滑用のコンデンサは、複数の貫通孔からなる貫通孔列の囲まれる第２領域に搭載される構成となっている。その結果、電源回路の負荷が増大すると共にコンデンサにかかる負荷が増大して当該コンデンサ自身の振動が大きくなった場合であっても、前述する実施形態１の回路基板における効果に示すように、コンデンサの振動の一部のみが電源回路基板ＰＣＢの伝搬されることとなるので、電源回路からの発音を大幅に抑制することができる。また、電源回路基板ＰＣＢの固有振動数は人間の可聴範囲よりも小さくできるので、共振に伴う発音が生じる可能性を大幅に低下できる。さらには、共振が生じた場合であっても、人間の可聴範囲よりも小さい共振周波数の発音とすることができるので、この共振に伴う発音が人間に知覚されることを防止できる。

実施形態５の液晶表示装置では、電源回路ＰＣＢを構成する回路基板からの発音を大幅に抑制することができるので、比較的に静寂な環境で使用される医療用途の表示装置に適用して大きな効果を得ることができる。特に、医療用の表示装置は、Ｘ線撮影装置やＸ線ＣＴ装置等の操作室や診察室等の比較的静寂な環境に配置されることとなるので、他の用途の表示装置よりも静寂性能が重要である。実施形態５の表示装置では、発音を大幅に抑制することが可能となるので、このような静寂な環境での使用に好適である。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

ＩＮＢ……絶縁基板、ＩＮＢ１〜３……絶縁基材、ＴＨ……貫通孔、ＴＨＳ……貫通孔列
ＷＲ１〜３……信号線、ＴＨ１〜３……貫通孔、ＥＣ……電子回路、Ｃ１……コンデンサ
ＳＵＢ１……第１基板、ＳＵＢ２……第２基板、ＦＰＣ……フレキシブル配線基板
ＰＯＬ１，２……偏光板、ＰＣＢ……電源回路基板、ＬＣＤ……液晶表示パネル
ＵＦ……上フレーム、ＭＦ……中フレーム、ＬＦ……下フレーム、ＭＳ……反射シート
ＬＧ……導光板、ＯＳ……光学シート、ＬＧ……導光板、ＡＤ……固定テープ
ＤＲ……駆動回路、ＣＣ……基板カバー

Claims (11)

1. 少なくとも１層以上の絶縁基材層が積層され、前記絶縁基材層の表面に導電材料からなる配線層が形成される絶縁基板と、前記絶縁基板に搭載され、印加電圧の変動で振動が生じない第１の電子部品と、印加電圧の変動で振動が生じる第２の電子部品とを備える回路基板であって、
   前記絶縁基材層の一方の面から他方の面に貫通する貫通孔を有し、
   前記貫通孔が複数配列されてなる貫通孔列が形成され、
   前記貫通孔列により、前記絶縁基板の電子部品の搭載領域が第１の領域と第２の領域との少なくとも２つの領域に分割され、
   前記第２の領域に前記第２の電子部品が搭載されてなることを特徴とする回路基板。
2. 前記貫通孔列は、環状に配置される複数の前記貫通孔からなり、前記第２の電子部品を取り囲むように配置され、前記第２の領域が形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
3. 前記絶縁基板の電子部品の搭載領域に占める面積は、前記第２の領域の面積よりも前記第１の領域の面積が大きく構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路基板。
4. 前記貫通孔列は、その伸延方向に対してジグザグに配置される前記貫通孔で構成されることを特徴とする請求項１乃至３の内の何れかに記載の回路基板。
5. 前記貫通孔列は２列以上の貫通孔列からなり、少なくとも隣接する貫通孔列は各貫通孔列を形成する貫通孔がずれて形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の内の何れかに記載の回路基板。
6. 前記絶縁基板は３層以上の前記絶縁基材層からなり、前記貫通孔は少なくとも一対の絶縁基材層に挟まれる絶縁基材層に形成されることを特徴とする請求項１乃至５の内の何れかに記載の回路基板。
7. 前記第１の領域内に形成される第１の信号配線と、前記第２の領域内に形成される第２の信号配線と、前記貫通孔列と交差して形成される第３の信号配線とを有し、
   前記第３の信号配線は２つ以上の信号配線に分岐され、前記分岐された信号配線が前記貫通孔と交差して配置され、前記貫通孔と交差後に前記分岐された信号配線が１つに結合されてなることを特徴とする請求項１乃至６の内の何れかに記載の回路基板。
8. 前記第３の信号配線の配線幅は、前記第１の信号配線及び／又は前記第２の信号配線の配線幅よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の回路基板。
9. 前記第３の信号配線は、前記貫通孔の配置間隔よりも小さいことを特徴とする請求項７又は８に記載の回路基板。
10. 複数本のドレイン線と、前記ドレイン線と交差する複数本のゲート線とを有し、前記ドレイン線と前記ゲート線とに囲まれた領域を画素の領域とする画像表示パネルと、
    前記画像表示パネルに電源を供給する請求項１乃至９の内のいずれに記載の回路基板と、
    を備え、
    前記回路基板はスイッチング方式の電源回路を備え、
    前記第２の電子部品は少なくとも前記スイッチング方式の電源回路を構成する平滑用のコンデンサであることを特徴とする表示装置。
11. 前記画像表示パネルは、液晶層を介して対向配置される一対の透明絶縁基板からなる液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの裏面側に配置されバックライト光を照射するバックライトユニットとからなり、
    前記電源回路は、前記液晶表示パネル及び前記バックライトユニットの光源に電源を供給する電子回路からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。

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