(57)【要約】【課題】光電子放出板およびこれを用いたマイナス粒子発生装置において、長期にわたりマイナス粒子の発生を維持すること。【解決手段】光電子放出板１を、基板上にバリア性を有するバリア膜を設け、前記バリア膜の上に光照射により光電子を放出する放出膜を設ける構成とした。これにより、光照射により光電子を放出する膜を拡散した下地材がこの膜表面を被覆することをバリア膜で防ぐことで、マイナス粒子発生時間により、マイナスイオン数が大きく減少することのない、すなわち長期にわたり耐久性に優れた光電子放出板１およびこれを用いたマイナス粒子発生装置が実現できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にバリア性を有するバリア膜を設け、前記バリア膜の上に光照射により光電子を放出する放出膜を設けた光電子放出板。
【請求項２】
バリア膜が、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌの各々の酸化物若しくはＳｉ、Ａｌの各々の窒化物又はこれらの複合物であることを特徴とする請求項１に記載の光電子放出板。
【請求項３】
バリア膜が導電性を有することを特徴とする請求項１に記載の光電子放出板。
【請求項４】
バリア膜が、Ｔｉ、Ｚｒの各々の窒化物若しくは炭化物若しくはＩＴＯ若しくは酸化錫又はこれらの複合物であることを特徴とする請求項３に記載の光電子放出板。
【請求項５】
基板が導電性を有することを特徴とする請求項３に記載の光電子放出板。
【請求項６】
基板がステンレスであることを特徴とする請求項５に記載の光電子放出板。
【請求項７】
放出膜が導電性であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光電子放出板。
【請求項８】
放出膜の膜厚が、バリア膜の表面の最大表面粗さよりも厚いことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光電子放出板。
【請求項９】
請求項１または３または５に記載の光電子放出板と、前記光電子放出板の放出膜に光照射するための光源とを備えたマイナス粒子発生装置。
【請求項１０】
光電子放出板の表面に酸素を流すことによりマイナス粒子を発生させることを特徴とする請求項９に記載のマイナス粒子発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気にマイナス粒子を付加する装置に関するものであり、特に光電効果により発生する光電子を利用したマイナス粒子発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のマイナス粒子発生装置としては、光電子放出材に紫外線を照射することにより光電子を発生し、ファンと集塵フィルタ等によって微粒子を除去された高清浄度の空気が装置に入り、集塵フィルタ等によって除去されなかった微粒子が光電子を捕獲することによりマイナス粒子となり、装置から出て空気中に放出されるというものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平８−１０６１６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、光電子放出材への紫外線照射より始まるマイナス粒子の発が、時間が経過するにつれて減少するという課題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、時間が経過してもマイナス粒子の発生量が減少しないマイナス粒子発生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明のマイナス粒子発生装置は、基板上にバリア性を有するバリア膜を設け、前記バリア膜の上に光照射により光電子を放出する放出膜を設けた光電子放出板を用いて、マイナス粒子を発生させるようにした。
【０００７】
本発明者らは、マイナス粒子の数が減少する原因が、光照射により光電子放出材のピンホールを通して拡散した光電子放出材以外の化合物が光電子放出材の表面を被覆することを見いだした。この結果、光電子放出材の下にバリア性の高い膜を設けることで、時間が経過してもマイナス粒子の発生量が減少しなくなるものである。
【０００８】
【発明実施の形態】
請求項１に記載の発明は、基板上にバリア性を有するバリア膜を設け、前記バリア膜の上に光照射により光電子を放出する放出膜を設ける構成とした。これにより、光照射により光電子を放出する膜を拡散した下地材がこの膜表面を被覆することをバリア膜で防ぐことで、マイナス粒子発生時間により、マイナスイオン数が大きく減少することのない、すなわち長期にわたり耐久性に優れた光電子放出板となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載のバリア膜が、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌの各々の酸化物若しくはＳｉ、Ａｌの各々の窒化物又はこれらの複合物であることを特徴とする。これにより、バリヤ膜のバリヤ性が格段に向上するので、さらに長期にわたり耐久性に優れた光電子放出板となる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１に記載のバリア膜が導電性を有することを特徴とする。そして、バリア性を有しかつ導電性を有する膜とその直上に光照射することにより光電子を放出する膜を有する光電子放出板により、基板がたとえば絶縁材料であってもマイナス粒子の発生により、不足した光電子放出板の電子を、導電性膜が電気的に接地されることで補うことができ、そのため、長期にわたり、耐久性に優れかつ多くのマイナス粒子を放出する光電子放出板となる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項３に記載のバリア膜が、Ｔｉ、Ｚｒの各々の窒化物若しくは炭化物若しくはＩＴＯ若しくは酸化錫又はこれらの複合物であることを特徴とする。これによりバリヤ膜のバリヤ性が格段に向上するので、そのため、さらに長期にわたり、耐久性に優れかつ多くのマイナス粒子を放出する光電子放出板となる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、特に、請求項３に記載の基板が導電性を有することを特徴とする。そして、導電性基板上に、バリア性かつ導電性を有する膜とその直上に光照射することにより光電子を放出する膜を有する光電子放出板により、不足した光電子放出板の電子を、バリア性かつ導電性を経由して導電性基板が電気的に接地されることで補うことができ、そのため、長期にわたり、耐久性に優れかつ多くのマイナス粒子を放出する光電子放出板となる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、特に、請求項３に記載の基板がステンレスであることを特徴とする。これにより、ステンレスの緻密な表面酸化被膜により、光照射によるステンレス金属成分の表面拡散をブロックするので、長期にわたり、より耐久性に優れかつ多くのマイナス粒子を放出する光電子放出板となる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、特に、請求項１から６のいずれか１項に記載の放出膜が導電性であることを特徴とする。これにより、マイナス粒子の発生により、不足した光電子放出板の電子を、膜に直接が電気的に接地することができ、そのため、長期にわたり、耐久性に優れかつ多くのマイナス粒子を放出する光電子放出板となる。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、特に、請求項１から７のいずれか１項に記載の放出膜の膜厚が、バリア膜の表面の最大表面粗さよりも厚いことを特徴とする。これにより、光電子放出板の最表面がすべて光電子を放出し、かつ下地材料の拡散を防止するバリア膜で被覆されるので、長期にわたり、耐久性に優れかつ多くのマイナス粒子を放出する光電子放出板となる。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１または３または５に記載の光電子放出板と、前記光電子放出板の放出膜に光照射するための光源とを備えたマイナス粒子発生装置とした。これにより、マイナスイオン数が大きく減少することのない、すなわち長期にわたり耐久性に優れたマイナス粒子発生装置となる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、特に、請求項９に記載の光電子放出板の表面に酸素を流すことによりマイナス粒子を発生させることを特徴とする。これにより、より多くの酸素マイナス粒子を供給することができる。
【００１８】
また例えば、酸素マイナス粒子を空気清浄機に用いた場合、その空間においてリラックス効果を、また冷蔵庫に用いた場合、食品の酸化防止、保湿効果を、さらに半導体製造設備においては除電を、長期にわたり維持できるようにもなる。
【００１９】
なお、バリア膜としては、上記の他にセラミック膜がおよびそれらの複合化合物が有効である。
【００２０】
また、基板としては上記の他に、導電性を有するものとしてはアルミニウム等の金属もしくは合金が有効である。また導電性を有しなくてもよく、ガラス、プラスチック等が有効であり、バリア性を有しかつ導電性を有する膜を設け、それを電気的に接地することでることで、マイナス粒子を多くすることができる。
【００２１】
また、そのバリア性を有しかつ導電性膜としては、上記の他導電性セラミックまたはそれらの複合化合物が有効である。
【００２２】
また、光照射することにより光電子を放出する膜としては、金属もしくは導電性セラミックが有効である。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
本発明のマイナスイオン発生装置を図１を用いて説明する。１は光電子放出板、２は１に光照射するためのランプ（光源）であり、光電子放出板１はランプ２を挟み込むように通風口の上下壁に接地されている。通風口の背後にはファンが設置され、通風口に空気を送るようになっている。また特に明記のない場合には光電子放出板１の基板側に電気的に接地するアース線３が設置されている。
【００２４】
なお、ランプ２は６Ｗの冷陰極管を使用し、空気の送風量を２００Ｌ／ｍｉｎとした。また、特に明記しない場合、すべてのスイッチをｏｎにした。
【００２５】
本実施例の光電子放出板として、アクリル基板上にスパッタ法でシリカ１μｍを設け、その上に金１μｍを蒸着し、光電子放出板１Ａを作製し、図１のマイナスイオン発生装置に搭載し、動作時間に対するマイナス粒子の数を測定した。なお、電気的接地は金膜で行った。
【００２６】
また、本実施例の光電子放出板１Ａと比較するための比較用光電子放出板として、アクリル基板上に金１μｍを蒸着し、光電子放出板１Ｂを作製し、図１のマイナスイオン発生装置に搭載し、動作時間に対するマイナス粒子の数を測定した。なお、電気的接地は金膜で行った。
【００２７】
図２は、前記光電子放出板１Ａと１Ｂの、動作時間に対するマイナス粒子の数である。バリア性を有する光電子放出板１Ａのほうが、長期にわたりマイナス粒子の数を維持していることがわかり、光電子放出板１Ａが本発明の効果を発揮していることがわかる。
【００２８】
（実施例２）
次に、実施例２の光電子放出板として、アクリル基板上に窒化チタン１μｍを蒸着し、その上に金１μｍを蒸着し、光電子放出板２Ａを作製し、図１のマイナスイオン発生装置に搭載し、動作時間に対するマイナス粒子の数を測定した。なお、電気的接地は窒化チタンで行った。
【００２９】
また、本実施例の光電子放出板２Ａと比較するための比較用光電子放出板として、アクリル基板上にスパッタ法でシリカ１μｍを設け、その上に金１μｍを蒸着し、光電子放出板２Ｂを作製し、図１のマイナスイオン発生装置に搭載し、動作時間に対するマイナス粒子の数を測定した。なお、電気的接地はシリカで行った。
【００３０】
図３は、前記光電子放出板２Ａと２Ｂの、動作時間に対するマイナス粒子の数である。下地に導電膜を有する光電子放出板２Ａのほうが、長期にわたり多くのマイナス粒子の数を放出し維持していることがわかり、光電子放出板２Ａが本発明の効果を発揮していることがわかる。
【００３１】
（実施例３）
次に、実施例３の光電子放出板として、真鍮基板上に窒化チタン１μｍを蒸着し、さらにその上に金１μｍを蒸着し、光電子放出板３Ａをステンレス基板上に窒化チタン１μｍを蒸着し、さらにその上に金１μｍを蒸着し、光電子放出板３Ｂを作製し、図１のマイナスイオン発生装置に搭載し、動作時間に対するマイナス粒子の数を測定した。
【００３２】
また、本実施例の光電子放出板３Ａと比較するための比較用光電子放出板として、アクリル上に窒化チタン１μｍを蒸着し、さらにその上に金１μｍを蒸着し、光電子放出板３Ｃを作製し、図１のマイナスイオン発生装置に搭載し、動作時間に対するマイナス粒子の数を測定した。
【００３３】
図３は、光電子放出板３Ａと３Ｂと３Ｃの、動作時間に対するマイナス粒子の数である。基板が導電性である場合の光電子放出板３Ａと３Ｂのほうが、多くのマイナス粒子の数を放出し、さらに３Ｂのほうが長期にわたり維持していることがわかり、光電子放出板３Ａ、３Ｂが本発明の効果を発揮していることがわかる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、時間が経過してもマイナス粒子の発生量が減少しない光電子放出板およびこれを用いたマイナス粒子発生装置を提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるマイナスイオン発生装置の外観構成図
【図２】同実施例の光電子放出板における動作時間に対するマイナス粒子発生数を示す図
【図３】本発明の実施例２における光電子放出板の動作時間に対するマイナス粒子発生数を示す図
【図４】本発明の実施例３における光電子放出板の動作時間に対するマイナス粒子発生数を示す図
【符号の説明】
１  光電子放出板
２  ランプ（光源）
３  アース線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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