(57)【要約】【課題】放電装置の電子放出効率を向上させることを課題とする。【解決手段】放電装置１は、透光性を有する中空体２と、この中空体２の内部に設けられた蛍光層３と、この中空体２の内部に封止された放電ガス４と、この放電ガス４に電圧を印加するため、中空体２の内部又は外部に配置された、少なくとも一対の電極５と、中空体２の内部に設けられたナノダイヤモンド７とを備える。また、電極５を、中空体２の外部に配置し、ナノダイヤモンド７を、中空体２の内面における、中空体２を介して電極５と対向する位置に配置する。【選択図】        図１
2006172718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する中空体と、
前記中空体の内部に封止された放電ガスと、
前記中空体の内部に設けられた蛍光層と、
前記放電ガスに電圧を印加するため、前記中空体の内部又は外部に配置された、少なくとも一対の電極と、
前記中空体の内部に設けられたナノダイヤモンドと、
を備えることを特徴とする放電装置。
【請求項２】
前記電極を、前記中空体の外部に配置し、
前記ナノダイヤモンドを、前記中空体の内面における、前記中空体を介して前記電極と対向する位置に配置したこと、
を特徴とする請求項１に記載の放電装置。
【請求項３】
前記電極を、前記中空体の外部に配置し、
前記ナノダイヤモンドを、前記中空体の内面の略全面に配置したこと、
を特徴とする請求項１に記載の放電装置。
【請求項４】
前記電極を、前記中空体の内部に配置し、
前記ナノダイヤモンドを、前記電極の表面を略被覆する位置に配置したこと、
を特徴とする請求項１に記載の放電装置。
【請求項５】
前記電極を、前記中空体の内部に配置し、
前記電極の表面を、誘電体にて被覆し、
前記ナノダイヤモンドを、前記誘電体の表面を略被覆する位置に配置したこと、
を特徴とする請求項１に記載の放電装置。
【請求項６】
前記中空体は、相互に対向配置された一対のパネル体を有し、
前記一対のパネル体のうち、
一方のパネル体の外部には前記電極を配置すると共に、その内面には前記ナノダイヤモンドを配置し、
他方のパネル体の内面には前記蛍光層を配置したこと、
を特徴とする請求項１に記載の放電装置。
【請求項７】
前記ナノダイヤモンドの内面に、第２の蛍光層を配置したこと、
を特徴とする請求項６に記載の放電装置。
【請求項８】
前記一対のパネル体の相互間にリブを配置し、
前記リブの側面に、前記ナノダイヤモンドを配置したこと、
を特徴とする請求項６又は７に記載の放電装置。
【請求項９】
前記中空体の内面の少なくとも一部を粗面化し、この粗面化した内面に前記ナノダイヤモンドを設けたこと、
を特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の放電装置。
【請求項１０】
前記中空体の内面にダイヤモンド膜を形成し、このダイヤモンド膜の内面に前記ナノダイヤモンドを設けたこと、
を特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の放電装置。
【請求項１１】
前記ナノダイヤモンドは、前記蛍光層を構成する蛍光体と混合されて混合層として配置されていること、
を特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極を用いて放電を行う放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、照明用光源や液晶表示装置のバックライト用光源等として、放電装置が広く利用されている。この放電装置は、その内部に配置される陰極の種類に基づいて、冷陰極放電装置と熱陰極放電装置とに大別される。
【０００３】
このうち、冷陰極放電装置は、概略的には、内面に蛍光層を形成したガラス管の内部に、一対の冷陰極タイプの電極を配置すると共に放電ガスを封入して構成されている。このような構成において、電極に導入線を介して交流電圧を印加すると、プラス側の電極に引かれたガラス管内の電子が放電ガスと衝突して増殖し、この増殖した電子や放電ガスが電極に衝突して２次電子を放出させることで放電が発生する。そして、この放電による２次電子が水銀に衝突してこれを励起させ、励起した水銀が紫外線を放射して蛍光体を励起することで、この蛍光体から可視光が発光される。
【０００４】
一方、熱陰極放電装置は、冷陰極放電装置と同様の構成のうち、冷陰極に代えて一対の熱陰極タイプの電極を備えて構成されている。この電極は、フィラメントに電子放出物質であるエミッタを設けて構成されている。このような構成において、電極に交流電圧を印加すると、通電によって高温になったエミッタから電子が放出され、この電子が対極の電極に移動することによって放電が発生する。そして、この放電が各電極の相互間で繰り返され、この放電により、冷陰極放電装置と同様に可視光が発光される。
【０００５】
このように構成された冷陰極放電装置や熱陰極放電装置において、装置全体の発光効率を高めるためには、電極からの電子放出効率を高めることが考えられる。特に、冷陰極放電装置は、熱陰極放電装置に比べて、簡易な構成で安定的発光を得ることができるという利点を有する反面、電極の近傍での電圧降下が大きいために発光効率が悪いという不利な点を有するため、電極での電子放出効率を高めることが要望されている。さらに、冷陰極放電装置や熱陰極放電装置のいずれにおいても、環境問題の観点から、中空体内部に封止されている水銀を低減することが求められており、この水銀の低減化に応じて生じる発光効率の低下を、電極からの電子放出効率を高めることで補いたいとの要望がある。
【０００６】
このような観点から、電極にダイヤモンド膜を設けることが提案されている。すなわち、ダイヤモンドの微粒子を電極の表面に付着等させてダイヤモンド膜を形成することで、電極の電子放出効率を向上させることができる（例えば、特許文献１には、粒径０．０１μｍ〜１０μｍのダイヤモンドを熱陰極に付着させた構成が開示されている）。これは、ダイヤモンドは、負又は極めて低い電子親和力を有しており、真空準位に対してほとんど放出障壁がないため、電子や放電ガスが電極に衝突した際に、二次電子が電極から飛び出し易いためである。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１０６１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、本願発明者は、単に一般的な粒子径０．０１μｍ〜１０μｍのダイヤモンド膜を電極に設けただけでは、電極の電子放出効率が必ずしも充分に向上しないことを見出した。すなわち、一対の電極には交流電圧が印加されているため、これら電極は実際には陰極及び陽極に交互に切り替えられる。ここで、電極が陰極に切り替えられている際（以下、陰極サイクルと称する）においては、電極から電子が放出されるために当該電極には正孔が形成される。一方、電極が陽極に切り替えられている際（以下、陽極サイクルと称する）においては、電極に形成された正孔に電子が注入され、この電子が励起状態から基底状態に戻るために、これら励起状態と基底状態との差に対応したエネルギーが生じ、このエネルギーが光として放出され得る（以下、注入発光効果と称する）。しかしながら、一般的な粒子径０．０１μｍ〜１０μｍのダイヤモンド膜を用いた場合、陽極サイクルにおいて、価電子帯に励起された電子が発光を伴わずに基底状態に戻ってしまい、励起状態と基底状態との差に対応したエネルギーが光ではなく熱として放出されてしまう確率が高いため、電極の注入発光効果を充分に発揮させることができなかった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子の注入発光効果を高めること等のできる、放電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る放電装置は、透光性を有する中空体と、前記中空体の内部に封止された放電ガスと、前記中空体の内部に設けられた蛍光層と、前記放電ガスに電圧を印加するため、前記中空体の内部又は外部に配置された、少なくとも一対の電極と、前記中空体の内部に設けられたナノダイヤモンドとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る放電装置によれば、陰極サイクルにおいては、高γ効果を得ることができるために発光効率を向上させることができ、さらに、陰極サイクルにおいても、ナノダイヤモンドの個々の粒子がナノサイズ化されていることによって量子閉じ込め効果が高くなるため、注入発光効果による直接発光の確率が高くなり、従来よりも高い確率で電子の注入発光効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る放電装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１について説明する。この実施の形態１では、外部電極型の冷陰極放電装置において、中空体の内面のうち、当該中空体を介して電極（冷陰極）と対向する内面に、ナノダイヤモンドを配置した例について説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態１に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。この図１に例示するように、放電装置１は、外囲器としての中空体２と、この中空体２の内面に形成された蛍光層３と、中空体２の内部に収容された放電ガス４と、中空体２の外部に配置された一対の電極５とを備えて構成されている。
【００１５】
このうち、中空体２は、中空管状の密閉構造体として形成されており、その内部空間に放電ガス４が封止されている。この中空体２は、透光性を有する素材、例えば透明なガラスにて形成されており、その内部の蛍光層３から発光された可視光を当該中空体２の外部に透過させる。また、蛍光層３は、紫外線にて励起されて可視光を発光する蛍光体から構成されており、この蛍光体を中空体２の内面に塗布等することで形成されている。なお、これら中空体２と蛍光層３とは、それぞれ特許請求の範囲における中空体と蛍光層とに対応する。
【００１６】
また、放電ガス４は、不活性ガス及び水銀を含んで構成されている。このうち、不活性ガスは、中空体２の内部で放電を発生させるためのもので、例えば、Ａｒ、Ｎｅ、又は、Ｘｅの如き希ガスを、単体で又は混合して構成されている。また、水銀は、電子や不活性ガスと衝突して励起されることで紫外線を発生させることにより、蛍光層３を励起するものである。この他、放電ガス４としては任意のガス、例えば微量の水素を含めることができ、この場合には、後述するナノダイヤモンド７の表面を終端している水素が不活性ガスとの衝突によって失われた場合においても、この水素終端を維持することができる。これら放電ガス４の各成分は、所定の分圧比で中空体２に封入されている。なお、放電ガス４は、特許請求の範囲における放電ガスに対応する。
【００１７】
また、電極５は、放電を行うもので、特許請求の範囲における電極に対応する。具体的には、電極５は、中空体２の長手方向の両端の外部にそれぞれ設けられており、リード線６を介して図示しない電源に接続され、交流電圧を印加されることによって、陰極及び陽極に交互に連続的に切替えられる。
【００１８】
ここで、中空体２の内部には、ナノダイヤモンド７が設けられている。このナノダイヤモンド７は、電極５の電子の放出効率及び注入発光効果を高めるためのもので、特許請求の範囲におけるナノダイヤモンドに対応する。具体的には、ナノダイヤモンド７は、中空体２の内面のうち、当該中空体２を介して電極５と対向する内面に、すなわち、中空体２の長手方向の両端の内面に配置されている。このナノダイヤモンド７は、従来の一般的な粒子径のダイヤモンドよりも電子放出効率を高めるために微粒子化されたもので、例えば、１０００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下の粒子径のダイヤモンドカーボンクラスタとして構成されている（このような粒径を採用する理由については後述する）。
【００１９】
このナノダイヤモンド７の形成面積に関しては、概略的には面積が広い程に電子放出効率が向上するため、形成面積は広い方が好ましく、例えば、中空体２の両端の内面のうちの略全域に配置されている。また、ナノダイヤモンド７の層厚に関しては、少なくともスパッタ等にて生じ得るナノダイヤモンド７の破損や剥がれによる機能不全を生じない程度の層厚にて形成されることが好ましく、例えば、粒子レベルで１０〜１０００層、層厚で数十ｎｍ〜数十μｍにて形成される。
【００２０】
このようなナノダイヤモンド７は、パウダーあるいは水溶液、コロイド等の任意の形態のものを用いることができる。特に、ナノダイヤモンド７の発光効率を向上させるためには、ＦｅやＮｉなどの金属不純物を含まないほうが望ましく、触媒法によらない爆発合成ナノ粒子は好適である。さらに、ナノダイヤモンド７の表面は、グラファイトやアモルファスカーボンなどの成分が極力少ないことが望ましく、このためには加熱した酸で前記のような非ダイヤモンド成分をエッチングしつつ洗浄することが望ましい。また、ナノダイヤモンド７の成分としては、純粋なダイヤモンドにて形成されたものの他、燐、窒素、又は、硫黄等のｎ型を示すものや、ボロン等のｐ型を示す物質を不純物としてドープしたものを用いることができる。
【００２１】
このように構成されたナノダイヤモンド７を中空体２の内部に配置するための方法については任意であり、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）にてナノサイズのダイヤクラスタを含む膜を成膜することができる。あるいは、電極５にナノダイヤモンド７を塗布した後、これを焼結されて固着しても良い。また、ＣＶＤ成膜した膜をそのまま用いても良いが、より安定に長寿命を得るためには、ナノダイヤモンド７の表面を酸等で洗浄することが望ましい。さらに、成膜に際しては、中空体２の表面をあらかじめ十分に処理し、ナノダイヤモンド７が稠密でかつ十分な強度で固着されるようにすることが望ましい。この事前処理としては、中空体２の表面を洗浄後、ナノダイヤモンド７の微粒子を表面に塗布することも有効である。さらに、中空体２の表面に対して、バイアス印加条件下で炭素系原料ガスを流し、プラズマ処理することも有効である。
【００２２】
これらの処理は、本実施の形態１のように中空体２が通常である場合には、その耐熱温度範囲内及び機械強度範囲内で行う必要があり、ナノダイヤモンド７の膜の成長と併せて、通常は５００℃以下の温度で行うことが望ましい。また、放電装置１によっては、ナノダイヤモンド７を大面積に形成することが求められるため、中空体２の領域のうち、必要に応じて前処理により核形成する領域を限定し、全体として中空体２のそりが低減されるようにすることが望ましい。あるいは、ＣＶＤ以外の方法によるナノダイヤモンド７の配置も可能である。例えば、ナノダイヤモンド７は微粒子であるが故に顔料等と類似した塗布性を有するため、中空体２の内部に塗布することができる。なお、固着力を増すために、ナノダイヤモンド７に各種樹脂等のバインダー剤を添加しても良い。
【００２３】
このように構成された放電装置１は、基本的には、従来の放電装置と同様に動作する。すなわち、電極５に交流電圧を印加すると、この電極５に引かれた中空体２の内部の電子が放電ガス４と衝突して増殖し、この増殖した電子や放電ガス４がナノダイヤモンド７に衝突して２次電子を放出させることで放電が発生する。そして、この放電による２次電子が水銀に衝突してこれを励起させ、励起した水銀が紫外線を放射して蛍光体を励起することで、この蛍光体から可視光が発光される。
【００２４】
ここで、本実施の形態１においては、ナノダイヤモンド７を用いているために以下の顕著な効果が発揮される。すなわち、陰極サイクルにおいては、図２に模式的に示すように、ナノダイヤモンド７は、従来のダイヤモンドと同様に、負又は極めて低い電子親和力を有しており、真空準位に対してほとんど放出障壁がないため、電子や放電ガス４がナノダイヤモンド７の表面層に衝突した際に、この衝突エネルギーによって価電子帯から伝導帯に容易に励起（オージェ中和）され、ナノダイヤモンド７から二次電子が容易に放出される（以下、高γ効果と称する）。特に、ナノダイヤモンド７の個々の粒子がナノサイズ化されていることによって、ナノダイヤモンド７の粒子内における電子個々の閉じ込め効果（以下、量子閉じ込め効果と称する）が高くなるため、電子が抜けた後に残る正孔がナノダイヤモンド７の粒子内に保持され易くなる。
【００２５】
更に、本願出願人は、電極５に印加される電圧が負から正に反転した際の陽極サイクルにおいては、注入発光効果の確率が高くなることを見出した。すなわち、陽極サイクルにおいては、図３に模式的に示すように、ナノダイヤモンド７の各粒子内に高い割合で保持された正孔に対して電子が飛び込むため、高い確率で電子と正孔とが再結合する。更に、ナノダイヤモンド７の個々の粒子がナノサイズ化されていることによって、量子サイズ効果によるバンド構造の変化が生じ、このことが発光効率の向上に寄与する。すなわち、一般の粒子径のダイヤモンドは、バルクではいわゆる間接遷移型であり、非発光遷移する確率が高いのに対して、ナノサイズ化されたダイヤモンドは、いわゆる直接遷移型であり、発光遷移する確率が高まる。これによって、電子と正孔との注入発光効果による直接発光の確率が高くなり、従来よりも高い確率で注入発光効果を得ることができる。ここで、ダイヤモンドは、ワイドギャップであることから、電子の直接注入によって得られた光には真空紫外領域の波長が含まれる。したがって、通常の放電プラズマの励起紫外線波長と近い波長の光を放出することができ、これによって蛍光体を一層効率よく励起して可視光を得ることができる。
【００２６】
このような効果は、ナノダイヤモンド７を電極５の近傍に配置することによって一層向上する。すなわち、このように配置した場合には、陰極サイクルにおいては、放電ガス４の陽イオンが高い確率で電子に衝突するために、一層の高γ効果を得ることができる。さらに、陽極サイクルにおいては、電極５に引き寄せられた電子がより高い確率でナノダイヤモンド７に衝突するために、一層の注入発光効果を得ることができる。このような点に鑑みて、本実施の形態１においては、上述のように、中空体２を介して電極５と対向する内面、換言すれば、中空体２の内部において電極５に最も近い位置に、ナノダイヤモンド７を配置している。ただし、このような効果を無視できる場合には、中空体２の内部における任意の位置にナノダイヤモンド７を配置しても良い。あるいは、電極５に対応する位置に加えて、他の位置にもナノダイヤモンド７を配置することができる。
【００２７】
次に、このような効果を得るために好ましいナノダイヤモンド７の粒径について考察した結果について説明する。図４は、ダイヤモンドの粒径と量子閉じ込め効果との関係を示したグラフである（出典：Y. K. Chang, et al., "Quantum Confinement Effect in Diamond Nanocrystals Studies by X-Ray-Absorption Spectroscopy," Fig. 4, Physical Review Letters, June 28, 1999, Volume 82, Number 26)。この図４において、横軸はダイヤモンドの粒径、縦軸はエネルギー位置を示す。この図から明らかなように、ダイヤモンドの粒径が小さくなるにつれて、量子閉じ込め効果が大きくなり、バンド構造が変化する。この変化は、１０００ｎｍを切るぐらいから明らかになり、数百ｎｍ以下、特に、２０〜３０ｎｍ以下では顕著である。この図４の結果は、あくまで量子閉じ込め効果に関するものであり、ダイヤモンドの発光効率に関するものではないが、本件出願人は、上記のように量子閉じ込め効果と発光効率との関係を見出し、この量子閉じ込め効果の変化傾向が発光効率についても適用できることを見出した。
【００２８】
また、図５は、カソードルミネッセンス（ＣＬ）発光時の発光波長と光強度との関係を示したグラフであり、本件出願人による実験結果を示すものである。この図５において、横軸は発光波長、縦軸は光強度を示す。この図５においては、粒径約１５０ｎｍのナノダイヤモンド７による光強度と、多結晶ダイヤ膜による光強度とがプロットされている。なお、光強度はオフセットされて示されているため、実際には、ナノダイヤモンド７による最低光強度と、多結晶ダイヤ膜による最低光強度とが、相互に略対応する。この図から明らかなように、ナノダイヤモンド７による光強度は、多結晶ダイヤ膜による光強度よりも明らかに強く、ナノダイヤモンド７の方が多結晶ダイヤ膜よりも高強度で発光することが判る。これら図４及び図５から、ナノダイヤモンド７の粒径としては、量子閉じ込め効果が大きくなる１０００ｎｍ以下であることが好ましく、さらには、光強度が高くなる１５０〜２００ｎｍ以下、特に２０〜３０ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、発光波長は、ナノダイヤモンド７中の不純物濃度によって変化し、不純物濃度が少なくなると発光波長が短くなる。従って、ナノダイヤモンド７中の不純物濃度を調整することで、発光波長を調整可能である。
【００２９】
次に、中空体２の内面にナノダイヤモンド７を配置する具体的構造の変形例について説明する。図６には、ナノダイヤモンド７が配置された中空体２の拡大断面図を示す。この図６に示すように、中空体２の内面は、多数の凸部２ａや凹部２ｂが形成されることによって粗面化されている。そして、この粗面化された内面にナノダイヤモンド７が配置されている。このような粗面化の具体的方法については任意であるが、例えば、サンドブラスト法、化学エッチング法、あるいは、ダイヤモンドによる粗面化処理を挙げることができる。サンドブラスト法では、中空体２の内面に小径粒子を噴射することで、この内面に傷を付けて粗面化する。また、化学エッチング法では、中空体２の内面をフッ酸を含有する無機酸にて処理し、エッチングを生じさせることによって、この内面に凹凸を形成して粗面化する。また、ダイヤモンドによる粗面化処理では、ダイヤモンド微粒子のスラリーを中空体２の内面に直接こすり付けることで、この内面に傷を付けて粗面化する。この他にも、例えば、タイヤモンド微粒子を含む懸濁液中に中空体２の少なくとも内面を配置し、この懸濁液に超音波を与えることでダイヤモンド微粒子を内面に衝突させ又はめり込ませ、この内面に傷を付けたり、この内面にダイヤモンド微粒子の種付けを行うことができる。特に、この超音波を用いた方法では、中空体２の内面を粗面化すると同時に、この内面にナノダイヤモンド７を配置できるので、粗面化とダイヤモンド配置とを別工程で行う場合に比べて、製造工程の簡易化を図ることができる。
【００３０】
このように粗面化した中空体２の内面にナノダイヤモンド７を配置することの利点は下記の通りである。すなわち、ナノダイヤモンド７のうち、内面の凸部２ａに配置されたナノダイヤモンド７は、内面の凹部２ｂに配置されたナノダイヤモンド７に比べて、より中心側（中空体２の長手方向における中央側）に配置されることになる。このようにナノダイヤモンド７の高さを不均一化した場合、凸部２ａに配置されたナノダイヤモンド７に電子が衝突する確率は、凹部２ｂに配置されたナノダイヤモンド７に電子が衝突する確率よりも高くなると予想され、電界の局所集中を生じさせることができ、ひいては、発光効率を向上させることができる。特に、放電開始時においては、電界の局所集中の効果によって、放電開始電圧を低下させることができる。
【００３１】
また、粗面化した内面は、単に平滑な内面に比べて、光の散乱効率が良いため、外部に光を取り出しやすくなり、放電装置１の全体としての発光効率が向上する。これは、平滑な内面に浅い角度で光が入射した場合には、この光が内面によって反射されて外部に放出されないことになるが、粗面化した内面に光が同様な角度で入射した場合には、この粗面化した内面に対しては深い角度で入射することになるために、光が外部に放出される場合があるからである。あるいは、内面で光が反射されても、この反射光が直ちに他の内面の凸部に照射されるために（例えば、図６の光線Ｌ１）、この光が最終的には外部に放出される可能性が高まるためである。また、このように光が散乱することによって、中空体２の外部から見たときの発光の均一性が向上するので、放電装置１の全体における発光の均一性を高めることができる。従って、これらの効果が最も高くなるように、中空体２の内面の粗面化の程度や、ナノダイヤモンド７の層厚を決定することが好ましい。
【００３２】
更に、中空体２の内面にナノダイヤモンド７を配置する具体的構造の他の変形例について説明する。図７には、ナノダイヤモンド７が配置された中空体２の拡大断面図を示す。この図７の例では、図６の例と異なり、中空体２の内面が略平滑化されている。そして、この内面には、通常の粒径（例えば、０．０１μｍ〜１０μｍ）のダイヤモンド８が配置されており、さらにその表面に、ナノダイヤモンド７が配置されている。より詳細には、局所的に、中空体２の表面にナノダイヤモンド７が配置されて一重構造を形成している部分と、ダイヤモンド８とナノダイヤモンド７との２重構造になっている部分とが存在する。このような構造においても、上記のように中空体２の内面を粗面化した場合と略同様の効果を得ることができる。すなわち、通常の粒径のダイヤモンド８の表面に配置されたナノダイヤモンド７は、中空体２の内面に直接配置されたナノダイヤモンド７に比べて、より中心側に配置されることになり、電界の局所集中を生じさせることができ、ひいては、発光効率を向上させることができる。従って、これらの効果が最も高くなるように、通常の粒径のダイヤモンド８の粒径や形状を決定することが好ましい。例えば、ナノダイヤモンド７の配置位置を不均一化するためには、通常の粒径のダイヤモンド８に関し、各粒子を鋭角形状に形成し、また、複数の粒子を相互に離間的に配置することが好ましい。
【００３３】
このように本実施の形態１によれば、ダイヤモンドをナノサイズ化することによって高γ効果と高確率での注入発光効果を得ることができ、放電装置１の全体の発光効率を向上させることができる。特に、ナノダイヤモンド７を電極５に対応する位置に配置したので、高γ効果と注入発光効果とを一層高めることができる。さらに、粗面化した中空体２の内面にナノダイヤモンド７を配置することや、通常の粒径のダイヤモンド８の表面に、さらにナノダイヤモンド７が配置することで、発光効率を一層向上させることができると共に、発光の均一性を高めることができる。
【００３４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。この実施の形態２は、ナノダイヤモンドを蛍光体と混合した状態で配置している点において、ナノダイヤモンドを単体で配置していた実施の形態１と異なる。なお、特に説明なき構成及び作用効果については実施の形態１と同様であり、同一の構成には実施の形態１で用いたものと同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
図８は、本実施の形態２に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。この図８に例示するように、放電装置２０は、中空体２、蛍光層３、放電ガス４、電極５、及び、混合層９を備えて構成されている。
【００３６】
この混合層９は、蛍光層３を構成する蛍光体３ａとナノダイヤモンド７とを混合して形成されており、特許請求の範囲における混合層に対応する。このように蛍光体３ａとナノダイヤモンド７とを混合した場合、注入発光効果によってナノダイヤモンド７から発せられた、励起紫外線波長と近い波長の光が、当該ナノダイヤモンド７に隣接する蛍光体３ａに効率よく照射される。このため、蛍光体３ａが効率よく励起され、可視光の発光効率を向上させることができる。
【００３７】
このような蛍光体３ａとナノダイヤモンド７との混合は、ナノダイヤモンド７がナノサイズ化されて微粒子状になっていることから、従来のような一般的な粒径のダイヤモンド粒子を混合する場合に比べて容易に行うことができ、一層高い均質性を得ることができる。この際の蛍光体３ａとナノダイヤモンド７との混合比率は任意であるが、蛍光体３ａの発光効果と、ナノダイヤモンド７による高γ効果及び注入発光効果とを比較考慮し、放電装置２０が全体として最も発光効率が良くなる比率が採用されることが好ましい。なお、これら蛍光体３ａとナノダイヤモンド７とには、必要に応じて、さらにバインダー剤を添加することで、混合性や中空体２への塗布性を高めても良い。
【００３８】
また、この混合層９は、実施の形態１のナノダイヤモンド７と同様に、中空体２の内部において電極５に最も近い位置に配置されている。従って、陰極サイクルにおいては、放電ガス４の陽イオンが高い確率で混合層９に衝突するために、一層の高γ効果を得ることができる。さらに、陽極サイクルにおいては、電極５に引き寄せられた電子がより高い確率で混合層９に衝突するために、一層の注入発光効果を得ることができる。ただし、このような効果を無視できる場合には、中空体２の内部の任意の位置に混合層９を配置しても良い。あるいは、電極５に対応する位置に加えて、他の位置にも混合層９を配置することができる。
【００３９】
このように本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果に加えて、ナノダイヤモンド７を蛍光体３ａと混合した状態で配置しているため、ナノダイヤモンド７から発せられた光によってその近傍の蛍光体３ａを効率よく励起し、可視光の発光効率を向上させることができる。
【００４０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。この実施の形態３は、ナノダイヤモンドと蛍光体とから構成される混合層を、中空体の内部の略全面に配置している点において、この混合層を電極に対応する位置にのみ配置している実施の形態２と異なる。なお、特に説明なき構成及び作用効果については実施の形態２と同様であり、同一の構成の全部又は一部には、実施の形態２で用いたものと同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
図９は、本実施の形態３に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。この図９に例示するように、放電装置３０は、中空体２、放電ガス４、電極５、及び、混合層９を備えて構成されている。
【００４２】
この混合層９は、実施の形態２と同様に、蛍光体３ａとナノダイヤモンド７とを混合して形成されており、特許請求の範囲における混合層に対応する。この混合層９は、中空体２の内部の略全面、すなわち、中空体２を介して電極と対向する内面に加えて、中空体２の長手側面の内面にも配置されている。このように構成することにより、蛍光体３ａの発光効果と、ナノダイヤモンド７による高γ効果及び注入発光効果とを、中空体２の略全面に渡って得ることができる。特に、中空体２の内面の略全域に渡って同一の混合層９を形成すれば良く、特定の部位毎に異なる構造にする必要がないので、放電装置３０を容易かつ低コストに製造でき、また、様々な形態の放電装置３０にも容易に適用できる。
【００４３】
このように本実施の形態３によれば、実施の形態２と同様の効果に加えて、中空体２の略全面をほぼ同様の構成としているので、放電装置３０を容易かつ低コストに製造でき、また、様々な形態の放電装置にも容易に適用できる。
【００４４】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。この実施の形態４は、放電装置を内部電極型として構成し、その電極の表面をナノダイヤモンド７で被覆した点において、外部電極型の放電装置に関する実施の形態１と異なる。なお、特に説明なき構成及び作用効果については実施の形態１と同様であり、同一の構成の全部又は一部には、実施の形態１で用いたものと同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４５】
図１０は、本実施の形態４に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。この図１０に例示するように、放電装置４０は、中空体２、蛍光層３、放電ガス４、電極５、及び、ナノダイヤモンド７を備えて構成されている。
【００４６】
このうち、電極５は、中空体２の内部における長手方向の端部に配置されており、この電極５に接続されたリード線６が中空体２を貫通して外部に引き出され、このリード線６を介して電極５に電圧が印加される。
【００４７】
ここで、電極５の表面は、ナノダイヤモンド７にて被覆されている。このナノダイヤモンド７は、電極５の電子放出効率及び絶縁性を高めるためのもので、特許請求の範囲におけるナノダイヤモンドに対応する。すなわち、電極５を中空体２の内部に配置した場合、電極５の表面が露出して放電ガス４に直接接することによって、異常放電等の問題が生じ得る。これに対して、電極５を絶縁体であるナノダイヤモンド７にて被覆した場合には、電極５の絶縁を確保してその異常放電を低減できる。このため、ナノダイヤモンド７は、電極５の略全面を覆うように形成されることが好ましい。ただし、電極５の一部が放電ガス４に露出することを完全に排除するものではなく、例えば、電極５の表面のうちの一部分のみがナノダイヤモンド７に覆われていると共に他の部分が露出又は任意の他の物質にて覆われている状態や、ナノダイヤモンド７の一部が熱やスパッタ等にて変質した状態についても、本実施の形態４の範囲内である。
【００４８】
このナノダイヤモンド７の層厚に関して、図１０では２層として示されているが、これは模式的なものであり、実施にはこのような層数に限定されるものではない。より具体的には、ナノダイヤモンド７の層厚は、電極５の全面の絶縁を確保するため、実施の形態１の場合よりも厚みを有することが好ましい。具体的には、数十ｎｍ〜数十μｍ程度の層厚とすることが好ましい。
【００４９】
このように電極５を覆うナノダイヤモンド７の成膜は、公知の方法で行うことができる。例えば、ナノダイヤモンド７を混ぜた有機溶剤中に電極５を浸し、有機溶剤に超音波を与えることでナノダイヤモンド７を電極５の表面に付着させ、必要に応じて有機溶剤の除去を行った後、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）にてナノダイヤモンド７を成膜することができる。あるいは、電極５にナノダイヤモンド７を塗布した後、これを焼結させて固着しても良い。
【００５０】
このように本実施の形態４によれば、実施の形態１と同様の効果に加えて、ナノダイヤモンド７によって電極５が覆われてその絶縁性が確保されるので、異常放電等を低減することができる。
【００５１】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。この実施の形態５は、電極を誘電体層で覆った後、さらにナノダイヤモンドで被覆した点において、電極を直接ナノダイヤモンドで被覆した実施の形態４とは異なる。なお、特に説明なき構成及び作用効果については実施の形態４と同様であり、同一の構成の全部又は一部には、実施の形態４で用いたものと同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
図１１は、本実施の形態５に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。この図１１に例示するように、放電装置５０は、中空体２、蛍光層３、放電ガス４、電極５、誘電体層５１、及び、ナノダイヤモンド７を備えて構成されている。
【００５３】
このうち、誘電体層５１は、電極５の絶縁層として機能するものである。このように誘電体層５１を形成した場合、ナノダイヤモンド７の一部が破損等した場合においても、電極５が誘電体層５１によって保護されて放電ガスに直接触れないため、異常放電等の発生を回避できる。なお、この誘電体層５１の具体的材質や製造方法は任意であるが、例えば、電極５を電解処理することによってその表面を多孔質化し、この表面に沸騰水または加熱水蒸気を接触させて、細孔を塞ぐことで、絶縁性を有する誘電体層５１を形成することができる。
【００５４】
このように本実施の形態５によれば、実施の形態４と同様の効果に加えて、誘電体層５１によって電極５が覆われてその絶縁性が一層高められているので、バリヤ型放電における異常放電等を一層確実に低減することができる。
【００５５】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。この実施の形態６は、面型の放電装置において、パネル型の中空体の内部の一側面にナノダイヤモンドを配置した点において、管型の放電装置に関する実施の形態１とは異なる。なお、特に説明なき構成及び作用効果については実施の形態１と同様であり、同一の構成の全部又は一部には、実施の形態１で用いたものと同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
図１２は、本実施の形態６に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。この図１２に例示するように、放電装置６０は、中空体６１、蛍光層３、放電ガス４、電極５、及び、ナノダイヤモンド７を備えて構成されている。
【００５７】
このうち、中空体６１は、一対のパネル体６２,６３を備えて形成されており、これら一対のパネル体６２,６３の間に放電ガスが充填されている。なお、図示では一対のパネル体６２,６３の側面を開放しているように示しているが、実際にはこの側面にも中空体６１が存在し、中空体６１によって放電ガス４が密閉されている。ここで、一方のパネル体６２の外面には、複数の電極５が略一定間隔で配置されている。これら電極５のうち、一部の電極５と他の電極５とに相互に極性の異なる交流電圧を印加することで、各電極５が陰極又は陽極に交互に連続的に切り替えられる。
【００５８】
ここで、上記電極５が配置されたパネル体６２の内面には、その略全面に渡り、ナノダイヤモンド７が配置されている。このナノダイヤモンド７は、電極５の電子放出効率を高めるためのもので、特許請求の範囲におけるナノダイヤモンドに対応する。一方、他のパネル体６３の内面には、その略全面に渡り、蛍光層３が設けられている。すなわち、ナノダイヤモンド７と蛍光層３とが放電ガスを介して対向するように配置されている。このように、各パネル体６２,６３の内面の略全域に渡ってナノダイヤモンド７又は蛍光層３を形成すれば良く、特定の部位毎に異なる構造にする必要がないので、放電装置６０を容易かつ低コストに製造できる。
【００５９】
このように構成された放電装置６０は、基本的には、従来の平面型の放電装置と同様に動作する。すなわち、電極５に交流電圧を印加すると、この電極５に引かれた中空体６１の内部の電子が放電ガス４と衝突して増殖し、この増殖した電子や放電ガス４がナノダイヤモンド７に衝突して２次電子を放出させることで放電が発生する。そして、この放電による２次電子が水銀に衝突してこれを励起させ、励起された水銀が紫外線を放射して蛍光体を励起することで、この蛍光体から可視光が発光される。すなわち、蛍光層３が設けられたパネル体６３から、可視光が放出される。
【００６０】
また、このような面型の放電装置６０においても、管型の放電装置と同様に、ナノダイヤモンド７による高γ効果と注入発光効果とを得ることができる。すなわち、陰極サイクルにおいては、ナノダイヤモンド７から二次電子が容易に放出され、特に、ナノダイヤモンド７の個々の粒子がナノサイズ化されていることによって、粒子内における電子個々の閉じ込め効果が高くなるため、電子が抜けた後に残る正孔が粒子内に保持され易くなる。また、陽極サイクルにおいては、電子と正孔との注入発光効果による直接発光の確率が高くなり、従来よりも高い発光効率を得ることができる。特に、電極５に近い側のパネル体６２にナノダイヤモンド７を配置しているので、電子がより高い確率でナノダイヤモンド７に衝突するために、一層の注入発光効果を得ることができる。
【００６１】
このように本実施の形態６によれば、実施の形態１と同様に、ダイヤモンドをナノサイズ化することによって高γ効果と注入発光効果を得ることができ、放電装置６０の全体の発光効率を向上させることができる。特に、ナノダイヤモンド７を電極５に対応する位置に配置したので、高γ効果と注入発光効果とを一層高めることができる。
【００６２】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７について説明する。この実施の形態７は、パネル型の中空体の内部の一側面にナノダイヤモンドを配置し、さらにこのナノダイヤモンドの表面に蛍光層を配置した点において、ナノダイヤモンドのみを配置した実施の形態６とは異なる。なお、特に説明なき構成及び作用効果については実施の形態６と同様であり、同一の構成の全部又は一部には、実施の形態６で用いたものと同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
図１３は、本実施の形態７に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。この図１３に例示するように、放電装置７０は、中空体６１、蛍光層３、放電ガス４、電極５、ナノダイヤモンド７、及び、第２の蛍光層７１を備えて構成されている。
【００６４】
このうち、第２の蛍光層７１は、蛍光層３と同様に形成されて、紫外線にて励起されて可視光を発光する蛍光体からなるものである。この蛍光層３は、中空体６１の一対のパネル体６２，６３のうち、電極５及びナノダイヤモンド７が配置されているパネル体６２の内面に配置されている。
【００６５】
より具体的には、第２の蛍光層７１は、パネル体６２の内面において、ナノダイヤモンド７がバリヤ型放電に寄与しない位置、すなわち、電極５に対応する位置以外の位置に配置されている。すなわち、放電は、電極５からパネル体６２及びナノダイヤモンド７を介して放電ガス４に至り、さらに放電ガス４からナノダイヤモンド７及びパネル体６２を介して他の電極５に至る経路を経て行われるので、電極５に対応する位置以外の位置については放電には直接寄与していない。そこで、このような位置に第２の蛍光層７１を配置しても放電の障害にはならず、逆に、蛍光発光の効率を向上させることができるため、放電装置７０の全体としての発光効率を向上させることができる。なお、本実施の形態８においては、ナノダイヤモンド７の内面に第２の蛍光層７１を配置して２層構造としており、ナノダイヤモンド７を単に均一に形成すれば良いので、その形成が一層容易になる。ただし、このような利点が省略できる場合には、ナノダイヤモンド７を断続的に配置すると共に、このナノダイヤモンド７の間に第２の蛍光層７１を配置する１層構造を採用しても良い。
【００６６】
また、変形例として、実施の形態１の変形例で図６，７を参照して説明したように、粗面化した中空体６１の内面にナノダイヤモンド７を配置しても良い。平面型の放電装置７０は、液晶のバックライト等として利用されることが多く、発光の均一性が高いことが特に好ましいため、内面を粗面化することによる発光の均一性の向上効果は、特に平面型の放電装置７０において有効である。また、このように中空体６１の構成を工夫することで発光の均一性を向上できる場合には、従来、発光の均一性を向上させるために中空体６１の外部に設けていた拡散板や散乱板の負担を低減でき、場合によってはこれら拡散板や散乱板を省略できる。
【００６７】
このように本実施の形態７によれば、実施の形態６と同様の効果に加えて、第２の蛍光層７１によって蛍光発光の効率を向上させることができる。特に、ナノダイヤモンド７を単に均一に形成すれば良いので、その形成が一層容易である。
【００６８】
（実施の形態８）
次に、本発明の実施の形態８について説明する。この実施の形態８は、ナノダイヤモンドを蛍光体と混合した状態で配置している点において、ナノダイヤモンドを単体で配置していた実施の形態６と異なる。なお、特に説明なき構成及び作用効果については実施の形態６と同様であり、同一の構成の全部又は一部には、実施の形態６で用いたものと同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
図１４は、本実施の形態８に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。この図１４に例示するように、放電装置８０は、中空体６１、蛍光層３、放電ガス４、電極５、及び、混合層９を備えて構成されている。
【００７０】
このうち、中空体６１を構成する一方のパネル体６２の内面には、その略全面に、混合層９が設けられている。この混合層９は、蛍光体とナノダイヤモンド７とを混合して形成されており、特許請求の範囲における混合層に対応する。この混合層９の具体的な構成や形成方法等については、実施の形態２と同様な構成や形成方法を採用できるので、その詳細な説明は省略する。
【００７１】
このように本実施の形態８によれば、実施の形態６と同様の効果に加えて、実施の形態２と同様に、ナノダイヤモンド７を蛍光体と混合した状態で配置しているため、ナノダイヤモンド７から発せられた光によってその近傍の蛍光体を効率よく励起し、可視光の発光効率を向上させることができる。
【００７２】
（実施の形態９）
次に、本発明の実施の形態９について説明する。この実施の形態９は、パネル型の中空体の内部にリブを配置し、このリブの側面にナノダイヤモンドを配置した点において、リブを含まない実施の形態８とは異なる。なお、特に説明なき構成及び作用効果については実施の形態８と同様であり、同一の構成の全部又は一部には、実施の形態６で用いたものと同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
図１５は、本実施の形態９に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。この図１５に例示するように、放電装置９０は、中空体６１、蛍光層３、放電ガス４、電極５、複数のリブ９１、及び、混合層９を備えて構成されている。
【００７４】
このうち、リブ９１の各々は、板状体又は柱状体に形成されており、このような複数のリブ９１が、中空体６１を構成する一対のパネル６２，６３の間に所定間隔を隔てて配置されて、これら一対のパネル６２，６３を相互に一定間隔に維持している。各リブ９１の側面には、ナノダイヤモンドを蛍光体と混合して構成された混合層９が配置されており、放電空間に存在する電子やイオンがこの混合層９に高確率で衝突することで、二次電子放出効率や注入発光効果が一層向上する。なお、リブ９１の側面には、混合層９に代えて、ナノダイヤモンドをそのまま配置しても良い。
【００７５】
なお、複数のリブ９１の具体的な平面形状や配置構成は、種々の形態を取り得る。例えば、図１６の放電装置９０ａの平面図に示すように、各リブ９１ａを長手板状に形成して配置することで、特にこの長手方向における強度を保つことができると共に、容易にリブ９１ａを形成できるので製造コストを低減できる。また、図１７の他の例における放電装置９０ｂの平面図に示すように、各リブ９１ｂを短手板状に形成して配置することで、放電空間における気体流動の自由度を高めることができ、放電空間に放電ガス４を封止する際に必要になる真空引きを容易に行い、また、放電ガス４のばらつきを低減してその分圧を所定分圧に容易に維持できる。あるいは、図１８の他の例における放電装置９０ｃの平面図に示すように、各リブ９１ｃを平面略十字形状に形成することで、図示における上下左右の各方向における強度を均等に維持できると共に、図１７の場合と同様に、放電空間における放電ガス４の流動性を高めることができる。
【００７６】
このように本実施の形態９によれば、実施の形態８と同様の効果に加えて、リブ９１の側面に形成した混合層９によって放電空間における二次電子放出効率や注入発光効果を一層向上させることができる。ただし、リブ９１には、混合層９以外に、ナノダイヤモンドや通常のダイヤモンドを配置しても良い。
【００７７】
（実施の形態に対する変形例）
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び方法は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような実施の形態の変形例について説明する。
【００７８】
実施の形態１〜９に示した構造を相互に混在させて、他の構造を形成しても良い。例えば、実施の形態１では、粗面化した中空体２の内面にナノダイヤモンド７を配置した例を説明したが、この構造を実施の形態４に適用し、中空体２の内部に配置した電極５の表面を粗面化し、この粗面化した表面にナノダイヤモンド７を配置しても良い。あるいは、この構造を実施の形態６に適用し、パネル体６２の表面を粗面化し、この粗面化した表面にナノダイヤモンド７を配置しても良い。あるいは、実施の形態９におけるリブ９１を、実施の形態１〜５における中空体２の内部に形成し、このリブ９１の側面にナノダイヤモンド７や混合層９を形成しても良い。また、リブ９１の表面を粗面化しても良い。
【００７９】
また、本発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、上記に記載されていない課題を解決したり、上記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、電極５の電子放出効率が飛躍的に向上していない場合においても、従来のダイヤモンド膜を用いた同一条件下での放電装置に比べて、電子放出効率が若干でも向上できている限りにおいて、本願の課題が解決されている。
【００８０】
また、各図面は模式的なものであり、そこに示された構成要素の各部の寸法や相互の比率は図示のものに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明に係る放電装置は、ダイヤモンドを用いて放電装置の電子放出効率を向上させることに有用であり、高い発光効率が求められる放電装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。
【図２】陰極サイクルにおける効果を模式的に示す図である。
【図３】陽極サイクルにおける効果を模式的に示す図である。
【図４】ダイヤモンドの粒径と量子閉じ込め効果との関係を示したグラフである。
【図５】ダイヤモンドの粒径と、カソードルミネッセンス発光時の光強度との関係を示したグラフである。
【図６】ナノダイヤモンドが配置された中空体の拡大断面図である。
【図７】ナノダイヤモンドが配置された中空体の拡大断面図である。
【図８】実施の形態２に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。
【図９】実施の形態３に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。
【図１０】実施の形態４に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。
【図１１】実施の形態５に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。
【図１２】実施の形態６に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。
【図１３】実施の形態７に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。
【図１４】実施の形態８に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。
【図１５】実施の形態９に係る放電装置の構成を模式的に例示する断面図である。
【図１６】他の例における放電装置の平面図である。
【図１７】他の例における放電装置の平面図である。
【図１８】他の例における放電装置の平面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，９０ａ〜９０ｃ  放電装置
２，６１  中空体
２ａ  凸部
２ｂ  凹部
３  蛍光層
４  放電ガス
５  電極
６  リード線
７  ナノダイヤモンド
８  ダイヤモンド
９  混合層
５１  誘電体層
６２，６３  パネル体
７１  第２の蛍光層
９１，９１ａ〜９１ｃ  リブ
【図１】
2006172718.tif 000003
【図２】
2006172718.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006172718.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006172718.tif 000009
【図８】
2006172718.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006172718.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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