(57)【要約】【課題】  小型化を図ることのできる放電光源の製造方法および放電光源を提供する。【解決手段】  本発明の放電光源１の製造方法は、密閉空間内に配置された一対の電極５ａ，５ｂの間での放電により光を放出する放電光源であって、以下の工程を備えている。Ｓｉ基板３の主表面をエッチングすることにより凹部４を形成する。メンブレン膜１１ｂの主表面上に導電膜５を形成する。導電膜５をエッチングすることにより一対の電極５ａ，５ｂを形成する。一対の電極５ａ，５ｂを形成した主表面を下にした状態で、かつ一対の電極５ａ，５ｂが凹部４の上部に位置するように、メンブレン膜１１ｂをＳｉ基板３の主表面上に配置することにより密閉空間を形成する。【選択図】        図２
2005339963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉空間内に配置された一対の電極の間での放電により光を放出する放電光源であって、
第１基板の主表面をエッチングすることにより凹部を形成する工程と、
光透過性膜の主表面上に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜をエッチングすることにより前記一対の電極を形成する工程と、
前記光透過性膜の前記主表面を下にした状態で、かつ前記一対の電極が前記凹部の上部に位置するように、前記光透過性膜を前記第１基板の前記主表面上に配置することにより前記密閉空間を形成する配置工程とを備える、放電光源の製造方法。
【請求項２】
第２の基板の主表面上に前記光透過性膜を形成する工程と、
前記第２基板に孔を形成する工程とをさらに備える、請求項１に記載の放電光源の製造方法。
【請求項３】
前記配置工程は陽極接合によって行なわれる、請求項１または２に記載の放電光源の製造方法。
【請求項４】
前記光透過性膜の前記主表面上に光透過性のエッチングストッパ膜を形成する工程をさらに備え、
前記導電膜は、前記エッチングストッパ膜を挟んで前記光透過性膜の前記主表面上に形成される、請求項１〜３のいずれかに記載の放電光源の製造方法。
【請求項５】
前記凹部を形成する工程において複数の前記凹部が形成され、
前記一対の電極を形成する工程において複数の前記一対の電極が形成され、
前記配置工程の後、複数の前記凹部を互いに分離するように前記第１基板を分割する工程をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の放電光源の製造方法。
【請求項６】
前記凹部内に添加物を塗布する工程を前記配置工程は含み、
希ガス雰囲気で前記光透過性膜を前記第１基板上に配置する、請求項１〜５のいずれかに記載の放電光源の製造方法。
【請求項７】
前記凹部内に添加物および液体の希ガスを塗布する工程と、
前記光透過性膜を前記第１基板上に配置した後で室温まで昇温する工程とを前記配置工程は含む、請求項１〜５のいずれかに記載の放電光源の製造方法。
【請求項８】
密閉空間内に配置された一対の電極の間での放電により光を放出する放電光源であって、
凹部が形成されたシリコンよりなる第１基板と、
前記凹部を密閉するように前記第１基板の主表面上に形成された光透過性膜と、
前記凹部と前記光透過性膜とで形成された前記密閉空間内に配置された前記一対の電極とを備える、放電光源。
【請求項９】
前記一対の電極はタングステンまたはモリブデンよりなる、請求項８に記載の放電光源。
【請求項１０】
前記光透過性膜は窒化シリコン、炭化シリコン、およびダイヤモンドからなる群より選ばれる少なくとも１種以上の材料よりなる、請求項８または９に記載の放電光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電光源の製造方法および放電光源に関し、より特定的には、小型化を図ることのできる放電光源の製造方法および放電光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
広く用いられている光源として、たとえばＨＩＤ（High Discharge）ランプ、蛍光灯、フィラメント電球、および白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などがある。このうち、ＨＩＤランプは、他の光源と比較して以下のような利点を有している。ＨＩＤランプは、蛍光灯などに比べてランプ１灯当たりの光束が大きいので、大規模空間の光源に適している。また、ＨＩＤランプは、フィラメント電球に比べて発光効率に優れており、導入施設の省エネルギ化が図れる。また、ＨＩＤランプは、白色ＬＥＤに比べて光の発散性が大きく、広い場所の照明に適している。さらに、ＨＩＤランプは他の光源に比べて長寿命であり、ランニングコスト、メンテナンスコストを軽減することができる。
【０００３】
従来のＨＩＤランプは、石英ガラスよりなる楕円形の発光管（発光バルブ）と、発光管内に互いに対向して配置された一対の電極とを備えている。また、発光管内には始動用希ガスと、所定量の水銀および金属ハロゲン化物（添加物）とが封入されている。このようなＨＩＤランプは、たとえば特開平５−８９８３０号公報（特許文献１）に開示されている。
【特許文献１】特開平５−８９８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来より、ＨＩＤランプを小型化するための様々な試みがなされている。しかしながら、ガラスよりなる発光管は、機械加工により成形されるので、発光管の小型化を図るのには限界があった。また、一対の電極の各々は、機械を用いて発光管内の所定の位置に配置されるため、一対の電極の各々を精度良く配置することは難しかった。このため、一対の電極間の距離を小さくするのには限界があった。これらの理由により、ＨＩＤランプの小型化を図るのには限界があった。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、小型化を図ることのできる放電光源の製造方法および放電光源を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の放電光源の製造方法は、密閉空間内に配置された一対の電極の間での放電により光を放出する放電光源であって、以下の工程を備えている。第１基板の主表面をエッチングすることにより凹部を形成する。光透過性膜の主表面上に導電膜を形成する。導電膜をエッチングすることにより一対の電極を形成する。光透過性膜の主表面を下にした状態で、かつ一対の電極が凹部の上部に位置するように、光透過性膜を第１基板の主表面上に配置することにより密閉空間を形成する（配置工程）。
【０００７】
本発明の放電光源の製造方法によれば、密閉空間を構成する凹部がエッチングにより形成され、一対の電極がエッチングにより形成される。このように、密閉空間および一対の電極を機械加工することなしにエッチングで形成することができるので、密閉空間および一対の電極の小型化を図ることができる。その結果、放電光源の小型化を図ることができる。
【０００８】
上記製造方法において好ましくは、第２の基板の主表面上に光透過性膜を形成する工程と、第２基板に孔を形成する工程とをさらに備えている。
【０００９】
これにより、薄い光透過膜を均一かつ安定的に形成することができる。また、孔を通じて放電による光を外部へ放出することができるので、第２基板は光の放出の障害とならない。
【００１０】
上記製造方法において好ましくは、配置工程は陽極接合によって行なわれる。これにより、第１基板と第２基板とが共に固相の状態で接合されるので、高精度の接合が達成される。
【００１１】
上記製造方法において好ましくは、光透過性膜の主表面上に光透過性のエッチングストッパ膜を形成する工程をさらに備えている。導電膜は、エッチングストッパ膜を挟んで光透過性膜の主表面上に形成される。
【００１２】
これにより、導電膜をエッチングする際に光透過膜までもがエッチングされてしまうことを防止できる。また、エッチングストッパ膜は光透過性なので、光の放出の障害とならない。
【００１３】
上記製造方法において好ましくは、凹部を形成する際に複数の凹部が形成され、一対の電極を形成する際に複数の一対の電極が形成される。配置工程の後、複数の凹部を互いに分離するように第１基板を分割する工程をさらに備える。
【００１４】
これにより、１つの基板上に多数の放電光源を製造することができ、放電光源の生産効率を向上することができる。
【００１５】
上記製造方法において好ましくは、凹部内に添加物を塗布する工程を配置工程は含んでいる。希ガス雰囲気で光透過性膜を前記第１基板上に配置する。
【００１６】
上記製造方法において好ましくは、凹部内に添加物および液体の希ガスを塗布する工程と、光透過性膜を第１基板上に配置した後で室温まで昇温する工程とを配置工程は含んでいる。
【００１７】
これにより、希ガスおよび添加物を密閉空間内に容易に充填することができる。
【００１８】
本発明の放電光源は、密閉空間内に配置された一対の電極の間での放電により光を放出する放電光源であって、凹部が形成されたＳｉ（シリコン）よりなる第１基板と、凹部を密閉するように第１基板の主表面上に形成された光透過性膜と、凹部と光透過性膜とで形成された密閉空間内に配置された一対の電極とを備えている。
【００１９】
本発明の放電光源によれば、密閉空間を構成する凹部を機械加工することなしにエッチングで形成することができるので、密閉空間の小型化を図ることができる。その結果、放電光源の小型化を図ることができる。
【００２０】
本発明の放電光源において好ましくは、一対の電極はＷ（タングステン）またはＭｏ（モリブデン）よりなっている。
【００２１】
これにより、一対の電極を機械加工することなしにエッチングで形成することができる。また、ＷおよびＭｏは放電の耐久性に優れている。
【００２２】
本発明の放電光源において好ましくは、光透過性膜はＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＣ（炭化シリコン）、およびダイヤモンドからなる群より選ばれる少なくとも１種以上の材料よりなっている。
【００２３】
これにより、光透過性膜を薄膜化しても十分な機械的強度が担保される。その結果、放電光源の小型化を一層図ることができる。
【００２４】
なお、本発明において「添加物」とは、電子の衝突により発光する金属または金属ハロゲン化物を意味している。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の放電光源の製造方法によれば、密閉空間を構成する凹部がエッチングにより形成され、一対の電極がエッチングにより形成される。このように、密閉空間および一対の電極を機械加工することなしにエッチングで形成することができるので、密閉空間および一対の電極の小型化を図ることができる。その結果、放電光源の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施の形態の放電光源の構造を示す平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【００２８】
図１〜図３に示すように、本実施の形態の放電光源１は直方体に近い形状を有しており、第１基板としてのＳｉ基板３と、一対の電極５ａ，５ｂと、エッチングストッパ膜７と、接着層８と、光透過性膜としてのメンブレン膜１１ａ，１１ｂと、第２基板としてのＳｉ基板９と、硬質ガラス１３と、電極端子１５ａ，１５ｂとを備えている。
【００２９】
Ｓｉ基板３には凹部４が形成されている。Ｓｉ基板３上には一対の電極５ａ，５ｂが形成されおり、一対の電極５ａ，５ｂは、凹部４の上部において互いに対向するように配置されている。一対の電極５ａ，５ｂの各々は棒状の平面形状を有しており、図１中横方向に延びている。電極５ａ，５ｂの各々における先端部分は、たとえば半円の平面形状になっている。電極５ａ，５ｂの各々の幅（図１中縦方向の長さ）はたとえば１５μｍであり、厚さ（図２中縦方向の長さ）はたとえば２μｍである。また、電極５ａ，５ｂ間の距離ｄは、たとえば４０μｍである。
【００３０】
電極５ａ，５ｂ上にはエッチングストッパ膜７が形成されている。エッチングストッパ膜７は電極５ａ，５ｂの各々とほぼ同じ幅の棒状の平面形状を有しており、図１中横方向に延びている。電極５ａ，５ｂおよびエッチングストッパ膜７は、Ｓｉ基板３の主表面に形成された凹部（図示なし）内に配置されている。
【００３１】
凹部４を密閉するようにＳｉ基板３の主表面上に接着層８を介してメンブレン膜１１ｂが形成されている。これにより、凹部４とメンブレン膜１１ｂとで放電光源１の密閉空間が形成されている。密閉空間内には、たとえばＡｒ（アルゴン）やＸｅ（キセノン）などの放電始動ガスと、たとえばＨｇやＮａなどの金属ハロゲン化合物よりなる発光用の金属（添加物）とが封入されている。また、密閉空間内には電極５ａ，５ｂが配置されている。
【００３２】
メンブレン膜１１ｂ上にはＳｉ基板９が形成されており、Ｓｉ基板９上にはメンブレン膜１１ａが形成されている。メンブレン膜１１ａは開口部１２を有しており、Ｓｉ基板９には開口部１２に連通する孔１０が形成されている。孔１０は、たとえば頂点のない四角錐の形状を有しており、孔１０の底部にはメンブレン膜１１ｂが露出している。Ｓｉ基板９の厚さ（図２中縦方向の長さ）はたとえば１ｍｍである。孔１０は、一辺の長さがたとえば３ｍｍの正方形の平面形状を有している。
【００３３】
開口部１２および孔１０を覆うように硬質ガラス１３がメンブレン膜１１ａ上に配置されている。硬質ガラス１３は、メンブレン膜１１ｂの保護および紫外線をカットするためのものである。なお、電極端子１５ａ，１５ｂの各々は、電極５ａ，５ｂの各々と電気的に接続するように放電光源１の側面部分に形成されている。
【００３４】
放電光源１は、密閉空間内に配置された一対の電極５ａ，５ｂの間での放電により光を放出する放電光源である。すなわち、電極端子１５ａ，１５ｂの各々に高電圧が印加されると、電極５ａ，５ｂのうち一方から電子が放出され、もう一方の電極５ａ，５ｂへ引かれて移動する。電子は移動する過程で添加物の原子と衝突し、その添加物の原子が光を放出する。光はエッチングストッパ膜７、接着層８、およびメンブレン膜１１ｂを透過し、孔１０および開口部１１ａを通り、硬質ガラス１３を透過して外部へ照射される。また、光の一部は凹部４の内壁面で反射して外部へ照射される。
【００３５】
続いて、本実施の形態の放電光源１の製造方法について説明する。
【００３６】
図４〜図１４は、本発明の一実施の形態における放電光源の製造方法を工程順に示す図である。なお、図１０は斜視図であり、これ以外の図は断面図である。また、本実施の形態では１個の放電光源の製造方法についてのみ図示しているが、実際には図４〜図１３に示す工程と同一の工程により複数の放電光源がＳｉ基板３上に製造される。図１３においては、隣接している構造も共に示している。
【００３７】
図４を参照して、始めに、Ｓｉ基板９の２つの主表面上に、たとえばＳｉＮや、ＳｉＣや、ダイヤモンドなどよりなるメンブレン膜１１ａ，１１ｂの各々を形成する。メンブレン膜１１ａ，１１ｂは、たとえばＣＶＤ法を用いて形成され、その厚さはたとえば２μｍである。
【００３８】
図５を参照して、通常の写真製版技術およびエッチング技術により、一方のメンブレン膜１１ａに開口部１２を形成する。この開口部１２は、たとえば一辺の長さが３ｍｍの正方形の平面形状を有している。なお、開口部１２の形成と同時に、図示しない隣接する領域においても複数の開口部１２が形成される。
【００３９】
図６を参照して、もう一方のメンブレン膜１１ｂの主表面上にたとえばＳｉＯ2よりなる接着層８を０．２μｍの厚さで形成する。次に、接着層８上にたとえばＡｌ2Ｏ3よりなるエッチングストッパ膜７を０．２μｍの厚さで形成する。エッチングストッパ膜７としてはＡｌ2Ｏ3の代わりにＣｒ（クロム）を用いてもよい。接着層８およびエッチングストッパ膜７は薄いので、光を透過する性質を有している。
【００４０】
次に、エッチングストッパ膜７上に、たとえばＷやＭｏよりなる導電膜５と、Ａｌ（アルミニウム）膜１７とを積層して形成する。すなわち、接着層８およびエッチングストッパ膜７を挟んでメンブレン膜１１ｂの主表面上に導電膜５が形成される。導電膜５は、たとえばスパッタリングを用いて形成され、その厚さはたとえば２μｍである。Ａｌ膜１７は、たとえばスパッタリングを用いて形成され、その厚さはたとえば０．２μｍである。
【００４１】
図７を参照して、Ａｌ膜１７上にレジスト１９ａをパターニングし、レジスト１９ａをマスクとして電極５ａ，５ｂの平面形状となるようにＡｌ膜１７をパターニングする。次に、Ａｌ膜１７をマスクとして導電膜５をドライエッチングすることにより、一対の電極５ａ，５ｂを形成する。このとき、導電膜５をドライエッチングする際には、エッチングストッパ膜７があるために接着層８およびＳｉ基板９はエッチングされない。なお、電極５ａ，５ｂの形成と同時に、図示しない隣接する領域においても複数の電極５ａ，５ｂが形成される。
【００４２】
図８を参照して、たとえばウエットエッチングやドライエッチングなどによりＡｌ膜１７およびレジスト１９ａを除去する。これにより、Ｓｉ基板９の図７中下部に一対の電極５ａ，５ｂが露出する。次に、図示しないが、電極５ａ，５ｂが露出している以外の部分に存在するエッチングストッパ膜７をたとえばウエットエッチングにより除去する。これにより、Ｓｉ基板９の図７中下部には電極５ａ，５ｂおよび接着層８が露出する。
【００４３】
図９を参照して、図８に示す構造とは別にＳｉ基板３を準備する。そして、Ｓｉ基板３の主表面上にレジスト１９ｂをパターニングする。次に、レジスト１９ｂをマスクとしてＳｉ基板３の主表面をエッチングすることにより凹部４を形成する。凹部４はたとえば四角錐の形状を有しており、その深さはたとえば１ｍｍである。その後、レジスト１９ｂを除去する。なお、凹部４の形成と同時に、図示しない隣接する領域においても複数の凹部４が形成される。
【００４４】
図１０を参照して、Ｓｉ基板３上に図示しないレジストをパターニングし、レジスト１９ａをマスクとしてＳｉ基板３をエッチングすることにより、電極５ａ，５ｂを配置するための溝１８ａ，１８ｂを形成する。その後、レジストを除去する。
【００４５】
図１１を参照して、電極５ａ，５ｂが形成された主表面を下にした状態で、かつ一対の電極５ａ，５ｂが凹部４の上部に位置するように、メンブレン膜１１ｂをＳｉ基板３の主表面上に配置する。これにより、凹部４とメンブレン膜１１ｂとで密閉空間が形成される。そして、Ｓｉ基板９の下面に露出した接着層８と、Ｓｉ基板３とを陽極接合する。このとき、電極５ａ，５ｂの各々は溝１８ａ，１８ｂの各々の内部に配置されるので、接着層８とＳｉ基板３との間には隙間が生じない。
【００４６】
ここで、Ｓｉ基板９をＳｉ基板３の主表面上に配置する際には、たとえばＡｒやＸｅなどの希ガス（放電始動ガス）と、添加物と、水銀とが、凹部４とメンブレン膜１１ｂとで形成される密閉空間内に封入される。添加物としては、たとえばＮａ（ナトリウム）、Ｌｉ（リチウム）、Ｔｌ（タリウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｋ（カリウム）、およびＳｃ（スカンジウム）Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｎｄ（ネオジウム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｈｏ（ホルミウム）、Ｔｈ（トリウム）、Ｆｅ（鉄）、Ｓｎ（スズ）、またはＩｎ（インジウム）などの金属や、これらの金属のハロゲン化物などが用いられる。水銀は、緩衝ガスとして所望の電圧を得る役割を果たす。また、Ｃｓ（セシウム）のハロゲン化物やＡｌ（アルミニウム）のハロゲン化物が、上記金属の蒸気圧の増大のためにさらに封入されてもよい。
【００４７】
放電始動ガスと添加物と水銀との封入は、たとえば、スパッタリングやキャスティンなどにより凹部４内に添加物および水銀を塗布し、０．５〜３ＭＰａの分圧の希ガス雰囲気でＳｉ基板９をＳｉ基板３の主表面上に配置することにより行われる。
【００４８】
また、放電始動ガスと添加物と水銀との封入は、たとえば液体窒素で−１７０℃以下に冷却したチャンバー内において、添加物、水銀、および液体の希ガスを凹部４内に０．３ｍｍ3〜３ｍｍ3滴下し、Ｓｉ基板９をＳｉ基板３の主表面上に配置した後で室温まで昇温することにより行われてもよい。
【００４９】
図１２を参照して、たとえばＫＯＨ（水酸化カリウム）溶液を用いてＳｉ基板９をウエットエッチングすることにより、Ｓｉ基板９に孔１０を形成する。なお、孔１０の形成と同時に、図示しない隣接する領域においても複数の孔１０が形成される。また、Ｓｉ基板９に孔１０を形成する工程はどの段階で行なわれてもよく、たとえば図５に示す工程の直後や、図６に示す工程の直後などに行なわれてもよい。
【００５０】
図１３を参照して、複数の凹部４、一対の電極５ａ，５ｂ、および孔１０を互いに分離するように、Ｓｉ基板３およびＳｉ基板９を図中点線に沿って分割する。これにより、図１４に示す構造が得られる。
【００５１】
図２を参照して、電極５ａ，５ｂの各々と電気的に接続するように、電極端子１５ａ，１５ｂの各々を放電光源１の側部に形成する。電極端子１５ａ，１５ｂの各々は、たとえば銀ペーストを塗布することにより形成される。これにより本実施の形態の放電光源１が得られる。
【００５２】
続いて、本実施の形態の放電光源を用いた回路について説明する。
【００５３】
図１５および図１６は、本発明の一実施の形態における放電光源を用いた回路図である。
【００５４】
図１５に示す回路図では、始動器としてのイグナイタ１０７と、力率改善用のコンデンサ１０３と、コイル１０５とを有する安定器に、放電光源１が電気的に接続されている。このような回路では、イグナイタ１０７によってパルス状の高電圧が放電光源１の電極５ａ，５ｂ間に印加され、これにより、電極５ａ，５ｂ間が絶縁破壊され、放電が開始される。
【００５５】
図１６に示す回路図では、力率改善用のコンデンサ１０３と、コンデンサ１０３と直列に接続されたコイル１０５とを主として有する安定器に、始動機としてのグロースタータ１０９と、バイメタル１１１と、放電光源１とを有するランプ部分が電気的に接続されている。放電光源１には補助電極１１３が形成されている。このような回路では、グロースタータ１０９により印加された高電圧により、電極５ａ，５ｂと補助電極１１３との間にグロー放電が始まり、このグロー放電が直ちに電極５ａ，５ｂ間のアーク放電に移行する。なお、本実施の形態の電極５ａ，５ｂ間の距離ｄは、４０μｍと短いので、１０〜５０Ｖの印加電圧で放電可能である。
【００５６】
本実施の形態の放電光源１の製造方法は、密閉空間内に配置された一対の電極５ａ，５ｂの間での放電により光を放出する放電光源であって、以下の工程を備えている。Ｓｉ基板３の主表面をエッチングすることにより凹部４を形成する。メンブレン膜１１ｂの主表面上に導電膜５を形成する。導電膜５をエッチングすることにより一対の電極５ａ，５ｂを形成する。一対の電極５ａ，５ｂを形成した主表面を下にした状態で、かつ一対の電極５ａ，５ｂが凹部４の上部に位置するように、メンブレン膜１１ｂをＳｉ基板３の主表面上に配置することにより密閉空間を形成する（配置工程）。
【００５７】
本実施の形態の放電光源１の製造方法によれば、密閉空間を構成する凹部４がエッチングにより形成され、一対の電極５ａ，５ｂがエッチングにより形成される。このように、密閉空間および一対の電極５ａ，５ｂを機械加工することなしにエッチングで形成することができるので、密閉空間および一対の電極５ａ，５ｂの小型化を図ることができる。その結果、放電光源の小型化を図ることができる。なお、本実施の形態の放電光源１は、従来のＨＩＤランプに比べて１桁以上小型化することが可能であり、ミリサイズ以下の放電光源を実現することができる。また、フィラメントを使用しないので、フィラメント電極に比べて１桁以上消費電力が小さい。さらに、小型光源としては連続発光寿命が長いという利点を有する。
【００５８】
上記製造方法において好ましくは、Ｓｉ基板９の主表面上にメンブレン膜１１ｂを形成する工程と、Ｓｉ基板９に孔１０を形成する工程とをさらに備えている。
【００５９】
これにより、薄いメンブレン膜１１ｂを均一かつ安定的に形成することができる。また、孔１０を通じて放電による光を外部へ放出することができるので、Ｓｉ基板９は光の放出の障害とならない。
【００６０】
上記製造方法において好ましくは、配置工程は陽極接合によって行なわれる。これにより、Ｓｉ基板３とメンブレン膜１１ｂとが共に固相の状態で接合されるので、高精度の接合が達成される。
【００６１】
上記製造方法において好ましくは、メンブレン膜１１ｂの主表面上に光透過性のエッチングストッパ膜７を形成する工程をさらに備えている。導電膜５は、エッチングストッパ膜７を挟んでメンブレン膜１１ｂの主表面上に形成される。
【００６２】
これにより、導電膜５をエッチングする際にメンブレン膜１１ｂまでもがエッチングされてしまうことを防止できる。また、エッチングストッパ膜７は光透過性なので、光の放出の障害とならない。
【００６３】
上記製造方法において好ましくは、凹部４を形成する際に複数の凹部４が形成され、一対の電極５ａ，５ｂを形成する際に複数の一対の電極５ａ，５ｂが形成される。配置工程の後、複数の凹部４を互いに分離するようにＳｉ基板３を分割する工程をさらに備える。
【００６４】
これにより、１つの基板上に多数の放電光源を製造することができ、放電光源の生産効率を向上することができる。
【００６５】
上記製造方法において好ましくは、凹部４内に添加物を塗布する工程を配置工程は含んでいる。希ガス雰囲気でメンブレン膜１１ｂをＳｉ基板３上に配置する。
【００６６】
上記製造方法において好ましくは、凹部４内に添加物および液体の希ガスを塗布する工程と、メンブレン膜１１ｂをＳｉ基板３上に配置した後で室温まで昇温する工程とを配置工程は含んでいる。
【００６７】
これにより、希ガスおよび添加物を密閉空間内に容易に充填することができる。
【００６８】
本実施の形態の放電光源１は、密閉空間内に配置された一対の電極５ａ，５ｂの間での放電により光を放出する放電光源であって、凹部４が形成されたＳｉ基板３と、凹部４を密閉するようにＳｉ基板３の主表面上に形成されたメンブレン膜１１ｂと、凹部４とメンブレン膜１１ｂとで形成された密閉空間内に配置された一対の電極５ａ，５ｂとを備えている。
【００６９】
本実施の形態の放電光源によれば、密閉空間を構成する凹部４を機械加工することなしにエッチングで形成することができるので、密閉空間の小型化を図ることができる。その結果、放電光源の小型化を図ることができる。
【００７０】
本実施の形態の放電光源においては、一対の電極５ａ，５ｂはＷまたはＭｏよりなっている。
【００７１】
これにより、一対の電極を機械加工することなしにエッチングで形成することができる。また、ＷおよびＭｏは放電の耐久性に優れている。
【００７２】
本実施の形態の放電光源１においては、メンブレン膜１１ｂはＳｉＮ、ＳｉＣ、およびダイヤモンドからなる群より選ばれる少なくとも１種以上の材料よりなっている。
【００７３】
これにより、メンブレン膜１１ｂを薄膜化しても十分な機械的強度が担保される。その結果、放電光源の小型化を一層図ることができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、Ｓｉ基板３に溝１８ａ，１８ｂを形成することにより、メンブレン膜１１ｂとＳｉ基板３との間で陽極接合を行なう場合について示した。しかしながら、Ｓｉ基板３に溝１８ａ，１８ｂを形成する代わりに、電極５ａ，５ｂと同じ厚さとなるようにガラス膜をエッチングストッパ膜７上に形成し、その後、ガラス膜とＳｉ基板３とを陽極接合してもよい。また、メンブレン膜１１ｂとＳｉ基板３との間で陽極接合を行なう代わりに、メンブレン膜１１ｂを除去してＳｉ基板９を露出し、Ｓｉ基板９とＳｉ基板３との間で陽極接合してもよい。さらに、たとえば接着等のように陽極接合以外の接合方法によりＳｉ基板３とメンブレン膜１１ｂとを接合してもよい。さらに、本発明は、少なくとも光透過性膜を第１基板の主表面上に配置すればよい。
【００７５】
本発明の放電光源は発散光源であり、たとえば超小型の室内照明、携帯電話のＣＣＤ（Charge-Coupled Device）カメラ用のライト、または車のルームランプなどへの使用に適している。
【００７６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施の形態の放電光源の構造を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態における放電光源の製造方法の第１工程を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態における放電光源の製造方法の第２工程を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態における放電光源の製造方法の第３工程を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態における放電光源の製造方法の第４工程を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施の形態における放電光源の製造方法の第５工程を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態における放電光源の製造方法の第６工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態における放電光源の製造方法の第７工程を示す斜視図である。
【図１１】本発明の一実施の形態における放電光源の製造方法の第８工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の一実施の形態における放電光源の製造方法の第９工程を示す断面図である。
【図１３】本発明の一実施の形態における放電光源の製造方法の第１０工程を示す断面図である。
【図１４】本発明の一実施の形態における放電光源の製造方法の第１１工程を示す断面図である。
【図１５】本発明の一実施の形態における放電光源を用いた回路図の一例である。
【図１６】本発明の一実施の形態における放電光源を用いた回路図の他の例である。
【符号の説明】
【００７８】
１  放電光源、３，９  Ｓｉ基板、４  凹部、５  導電膜、５ａ，５ｂ  電極、７  エッチングストッパ膜、８  接着層、１０  孔、１１ａ，１１ｂ  メンブレン膜、１２  開口部、１３  硬質ガラス、１５ａ，１５ｂ  電極端子、１７  Ａｌ膜、１８ａ，１８ｂ  溝、１９ａ，１９ｂ  レジスト、１０３  コンデンサ、１０５  コイル、１０７  イグナイタ、１０９  グロースタータ、１１１  バイメタル、１１３  補助電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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