【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、空気中の浮遊細菌を殺菌したり、空気中の有害物質を除去するための正負両イオンを発生するイオン発生素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
事務所や会議室などの換気の少ない密閉化された部屋では、部屋の中にいる人の数が多いと、呼吸により排出される二酸化炭素、タバコの煙、ほこりなどの空気汚染物質が増加するため、人間をリラックスさせる効能を有する負イオンが空気中から減少する。特に、タバコの煙によって負イオンが多量に失われ、通常の１／２〜１／５程度にまで減少することがある。
【０００３】
しかし、空気中に負イオンだけを補給しても、空気中の浮遊細菌を殺菌したり、空気中の有害物質を積極的に除去することはできない。
【０００４】
そこで、近年では、空気中に、正イオンとしてＨ３Ｏ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは０または自然数）、負イオンとしてＯ２ −（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは０または自然数）を形成させ、上記正負両イオンの化学反応によって生じる活性種である過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）および／または水酸化ラジカル（・ＯＨ）によって、空気中の浮遊細菌を殺菌することができるイオン発生素子が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に開示されたイオン発生素子は、図２を参照して、誘電体２１の内部に形成された内部電極２２と上記誘導体２１の表面に形成された表面電極２３とを備えたものであり、内部電極２２と表面電極２３との間に交流電圧を印加することにより、大量の正イオンおよび負イオンを発生させる。また、かかるイオン発生素子は、図２を参照して、下部誘電体２１ａとなるＡｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）基板上にＷ（タングステン）からなる内部電極２２をスクリーン印刷し、この内部電極２２上に上部誘電体２１ｂとしてＡｌ２Ｏ３を積層し、この上部誘電体２１ｂ上にＷからなる表面電極２３をスクリーン印刷した後、上記表面電極２３および上部誘電体２１ｂをＡｌ２Ｏ３からなる誘電保護層２４で被覆することにより形成される。
【０００６】
図２を参照して、特許文献１に開示されたイオン発生素子においては、表面電極２３には先鋭部２３ｐが設けられてあるが、内部電極２２には先鋭部が設けられていないため、大きな駆動電圧が必要となり、イオン発生素子の大型化に伴うコストの増大が大きい。また、表面電極２３の形成に際し、スクリーン印刷方式を採用しているため、上記先鋭部２３ｐにおける先端形状の素子間のバラツキが大きく、個々の素子の先端形状エッジが不鮮明となり、製品の歩留まりが小さい。さらに、表面電極の先鋭部上の誘電保護層表面に大気中に浮遊する有機物（特に、タバコの煙など）が付着しやすく、かかる付着により放電特性が劣化し、イオン放出量が低下するなどの問題点があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００３−４７６５１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点を解決するため、本発明は、低電圧駆動が可能で、かつ、安定した放電特性を維持することができるイオン発生素子を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかるイオン発生素子は、誘電保護層に被覆された互いに対向する２以上の対向電極を備え、これらの対向電極における各々の１の対向電極に、他の対向電極と互いに対向するような先鋭部を設けたことを特徴とする。ここで、本発明にかかるイオン発生素子の対向電極は、薄膜形成プロセスにより形成することができる。また、本発明にかかるイオン発生素子の誘電保護層は、ポリイミドを含有する化合物および／またはチタン元素を含有する化合物で形成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるイオン発生素子は、図１を参照して、誘電保護層１４に被覆された互いに対向する２以上の対向電極１３（１の対向電極１３ａおよび他の対向電極１３ｂ）を備え、これらの対向電極１３における各々の１の対向電極１３ａに、他の対向電極１３ｂと互いに対向するような先鋭部１３ｐを設けたものである。
【００１１】
放電に関わる電極を対向させ、かかる対向電極１３に互いに対向するような先鋭部１３ｐが設けられていることにより、この先鋭部１３ｐに電界が集中するため、イオン発生素子を低電圧で駆動させることができる。ここで、先鋭部１３ｐとは対向電極の一部分であって、放電が容易になるように先端部を尖った形状にしたものをいう。先鋭部１３ｐの形状には、放電が容易になるような形状であれば特に制限はなく、たとえば先端が尖った楔形形状のものが好ましく設けられる。
【００１２】
本発明にかかるイオン発生素子は、図１に示すように、たとえば、Ａｌ２Ｏ３などからなる基板１１上にＣｕ（銅）からなる電界シード層１２（１の電界シード層１２ａおよび電界シード層１２ｂ）が形成され、上記電界シード層１２（１の電界シード層１２ａおよび他の電界シード層１２ｂ）上にＮｉ（ニッケル）からなる対向電極１３（１の対向電極１３ａおよび他の対向電極１３ｂ）が形成されており、上記電界シード層１２および対向電極１３が誘電保護層１４によって被覆されている。
【００１３】
上記イオン発生素子は、対向電極１３の１の対向電極１３ａと他の対向電極１３ｂとの間に交流電圧を引加することにより、放電領域２で放電が生じて、正イオンおよび負イオンが発生する。
【００１４】
上記のような本発明にかかるイオン発生素子における対向電極は、本発明の目的に反しない限り種々のプロセスを用いて形成することが可能であるが、たとえば、以下のような薄膜形成プロセスを用いることが好ましい。従来のスクリーン印刷では電極の先鋭部のエッジが不明瞭になるのに対し、薄膜形成プロセスを用いることにより対向電極の先鋭部のエッジが明瞭に形成されるため、先鋭部への電界の集中がさらに容易になり、イオン発生素子を低電圧で駆動させることができる。
【００１５】
本発明にかかるイオン発生素子の対向電極を形成する薄膜形成プロセスの一例を、図３を参照しながら説明する。まず、図３（ａ）を参照して、Ａｌ２Ｏ３からなる基板１１上に、無電解めっき法によりＣｕからなる電界シード層１２を全面に形成する。次に、図３（ｂ）を参照して、フォトレジスト１６を用いて電極形状をパターニングする。次いで、図３（ｃ）を参照して、電界シード層１２上に、電気めっきによりＮｉからなる対向電極１３を形成する。この後、フォトレジスト１６を剥離し、電界シード層１２においてその上に対向電極１３が形成されていない部分をエッチングにより除去する。さらに、図３（ｄ）を参照して、基板１１、電界シード層１２および対向電極１３をスピンコータ（図示せず）などを用いて液体状の誘電保護層用材料で被覆し、その後焼成などにより固化させて誘電保護層１４を形成する。
【００１６】
本実施形態においては、基板１１としてＡｌ２Ｏ３を、電界シード層１２としてＣｕを、対向電極１３としてＮｉをそれぞれ用いたが、これらの材料に限定されず、基板としては絶縁性を有するもの、電界シード層としては対向電極を形成する際に電気めっきの材料となり得るもの、対向電極としては導電性を有するものであれば足りる。
【００１７】
本発明にかかるイオン発生素子における誘電保護層としては、特に制限はなく、有機材料としてはポリイミド、ガラスエポキシなどの耐酸化性に優れた材料が好ましく、無機材料としてはＡｌ２Ｏ３、結晶化ガラス、ＴｉＯ２（酸化チタン）、ＴｉＯ３（過酸化チタン）、ＢａＴｉＯ（チタン酸バリウム）３、ＳｒＴｉＯ３（チタン酸ストロンチウム）などが好ましく用いられる。ここで、ポリイミドとしては、低温（たとえば、１６０℃〜１８０℃）でも焼成が可能な低温焼成型ポリイミドが特に好ましい。また、ＴｉＯ２、ＢａＴｉＯ３などのチタン（Ｔｉ）元素を含有する化合物のように誘電率が高いものを用いると、大気下における電界強度が大きくなるため、低電圧駆動化を図ることができる点で好ましい。また、誘電保護層は、有機材料であるポリイミドまたは無機材料であるチタン元素を含む化合物を単独で用いても、両者を併用して用いてもよい。
【００１８】
また、上記誘電保護層として、チタン元素を含有する化合物を用いる場合、ＴｉＯ２を含有する化合物を用いると、イオン発生素子の対向電極間の放電によって生じたプラズマ紫外線により光触媒機能を発現し、誘電保護層表面に堆積する大気中の有機物などを分解除去し、安定した放電を維持することにより、イオン放出量を安定に維持することができる。対向電極の先鋭部には電界が集中するため、対向電極の先鋭部近傍の誘電保護層表面には、大気中の有機物などが堆積しやすく、イオン放出量低下の大きな原因となっているが、ＴｉＯ２を含有する化合物を誘電保護層として用いることにより、ＴｉＯ２の光触媒機能により上記堆積有機物を効果的に分解除去し、イオン放出量を安定に維持することができる。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例に基づいて、本発明をさらに具体的に説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１を参照して、大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さが０．６３５ｍｍのＡｌ２Ｏ３からなる基板１１上に、縦方向長さＬが８ｍｍ、横方向長さＷ１が２ｍｍ、先鋭部長さＷ２が２ｍｍおよび厚さが２μｍ〜３μｍのＣｕからなる電界シード層１２を形成し、さらにその電界シード層１２上に、縦方向長さＬが８ｍｍ、横方向長さＷ１が２ｍｍ、先鋭部長さＷ２が２ｍｍおよび厚さが２０μｍのＮｉからなる対向電極１３を形成し、上記電界シード層１２および対向電極１３を誘電保護層１４として厚さ４０μｍのＡｌ２Ｏ３によって被覆することにより、図１に示すような対向型の電極構造を有するイオン発生素子を作製した。ここで、対向電極１３の間隔（図１におけるＤ）は０．１ｍｍであり、対向電極１３には４対の先鋭部１３ｐを設けた。
【００２１】
図１（ｂ）を参照して、上記イオン発生素子の１の対向電極１３ａと他の対向電極１３ｂとの間に周波数４０ｋＨｚの交流電圧を掛けたときのイオンが発生する放電開始駆動電圧は０．７ｋＶ０Ｐであった。また、駆動電圧が０．９ｋＶ０Ｐにおいては、正イオンおよび負イオンの平均イオン放出量として３万個／ｃｍ３の平均イオン放出量が計測された。イオン放出量の測定は、（株）ダン科学製空気イオンカウンタ（型番８３−１００１Ｂ−ＩＩ）を用いて、１の対向電極１３ａおよび他の対向電極１３ｂから２５ｃｍの位置で移動度１ｃｍ２／（Ｖ・ｓｅｃ）以上のイオンを検出することにより行なった。結果を表１に示す。
【００２２】
（比較例１）
図２を参照して、下部誘電体２１ａとなる大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さが２００μｍのＡｌ２Ｏ３基板上に、Ｗ（タングステン）からなる大きさが１０ｍｍ×３ｍｍ、厚さが２０μｍの内部電極２２をスクリーン印刷し、この内部電極２２上に上部誘電体２１ｂとして大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ（図２におけるＤ）が２００μｍのＡｌ２Ｏ３を積層し、この上部誘電体２１ｂ上にＷ（タングステン）からなる縦方向長さＬが８ｍｍ、横方向長さＷ１が２ｍｍ、先鋭部長さＷ２が４ｍｍおよび厚さが２０μｍの表面電極２３をスクリーン印刷した後、上記表面電極２３および上部誘電体２１ｂを厚さ１０μｍのＡｌ２Ｏ３からなる誘電保護層２３で被覆することにより、図２に示すような従来型の電極構造を有するイオン発生素子を作製した。ここで、表面電極２３には、１４個の先鋭部２３ｐを設けた。
【００２３】
図２（ｂ）を参照して、上記イオン発生素子の内部電極２２と表面電極２３との間に実施例１と同様の条件で交流高電圧を掛けたときのイオンが発生する放電開始駆動電圧は１．１ｋＶ０Ｐであった。また、駆動電圧が１．８ｋＶ０Ｐにおける正イオンおよび負イオンの平均イオン放出量として、２０万個／ｃｍ３の平均イオン放出量が計測された。
【００２４】
（実施例２〜実施例６）
誘電保護層として、Ａｌ２Ｏ３に替えて表１に示す各材料を用いた他は、実施例１と同様にして、対向型の電極構造を有するイオン発生素子を作製し、実施例１と同様の条件で、イオンが発生する放電開始駆動電圧および正イオンおよび負イオンの平均イオン放出量を調べた。結果を表１に示す。なお、実施例３〜実施例６において、ポリイミドまたはＴｉＯ３は、誘電保護層形成の際にはバインダーとしての機能をも果たす。
【００２５】
【表１】
【００２６】
表１に示すように、比較例１、実施例１および実施例２を対比して、従来型の電極構造から対向型の電極（対向電極）構造とし対向電極に互いに対向するような先鋭部を設けることにより、イオン発生素子の放電開始駆動電圧を１．１ｋＶ０Ｐから０．７ｋＶ０Ｐに下げることができた。また、実施例４および実施例５を参照して、誘電保護層にＢａＴｉＯ３を８０モル％含有するイオン発生素子の放電開始駆動電圧は０．７ｋＶ０Ｐ、誘電保護層にＴｉＯ２を８０モル％含有するイオン発生素子の放電開始駆動電圧は０．７ｋＶ０Ｐであった。
【００２７】
なお、実施例５および実施例６における誘電保護層にＴｉＯ２を含有するイオン発生素子は、実施例１〜実施例４および比較例１における誘電保護層にＴｉＯ２を含まないイオン発生素子に比べ、イオン放出量を安定に維持することができた。これは、上記のようにＴｉＯ２の光触媒機能により、対向電極の先鋭部近傍の誘電保護層表面に堆積する大気中の有機物などを効果的に分解除去したためと考えられる。
【００２８】
今回開示された実施の形態および実施例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】
【図１】（ａ）は本発明にかかる１のイオン発生素子のＩａにおける断面平面図であり、（ｂ）は本発明にかかる１のイオン発生素子の断面図である。
【図２】（ａ）は従来のイオン発生素子のＩＩａにおける断面平面図であり、（ｂ）は従来のイオン発生素子の断面図である。
【図３】本発明にかかる１のイオン発生素子の製造プロセスを説明する図である。
【符号の説明】
１ 電気力線、２ 放電領域、１０，２０ イオン発生素子、１１ 基板、１２ 電界シード層、１２ａ １の電界シード層、１２ｂ 他の電界シード層、１３ 対向電極、１３ａ １の対向電極、１３ｂ 他の対向電極、１３ｐ，２３ｐ先鋭部、１４，２４ 誘電保護層、１６ フォトレジスト、２１ 誘電体、２１ａ 下部誘電体、２１ｂ 上部誘電体、２２ 内部電極、２３ 表面電極。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ion generating element that generates both positive and negative ions for sterilizing suspended bacteria in the air and removing harmful substances in the air, for example.
[0002]
[Prior art]
In a sealed room with low ventilation, such as an office or meeting room, if there are many people in the room, air pollutants, such as carbon dioxide, cigarette smoke, and dust, emitted by breathing increase. Therefore, negative ions having the effect of relaxing humans are reduced from the air. In particular, a large amount of negative ions may be lost due to tobacco smoke, and may be reduced to about 1/2 to 1/5 of the normal amount.
[0003]
However, even if only negative ions are replenished in the air, airborne bacteria in the air cannot be sterilized and harmful substances in the air cannot be positively removed.
[0004]
Therefore, in recent years, H 3 O + (H 2 O) n (n is 0 or a natural number) as positive ions and O 2 − (H 2 O) m (m is 0 or a natural number) as negative ions in the air. Ion generation that can form and sterilize airborne bacteria by hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and / or hydroxyl radical (.OH), which are active species generated by the chemical reaction of both positive and negative ions An element has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
The ion generating element disclosed in Patent Document 1 includes an internal electrode 22 formed inside a dielectric 21 and a surface electrode 23 formed on the surface of the derivative 21 with reference to FIG. Yes, by applying an AC voltage between the internal electrode 22 and the surface electrode 23, a large amount of positive ions and negative ions are generated. In addition, referring to FIG. 2, the ion generating element screen-prints an internal electrode 22 made of W (tungsten) on an Al 2 O 3 (aluminum oxide) substrate serving as the lower dielectric 21 a, and this internal electrode 22 On the upper dielectric 21b, Al 2 O 3 is laminated, and a surface electrode 23 made of W is screen-printed on the upper dielectric 21b. Then, the surface electrode 23 and the upper dielectric 21b are made of Al 2 O 3. It is formed by covering with a dielectric protective layer 24.
[0006]
Referring to FIG. 2, in the ion generating element disclosed in Patent Document 1, the surface electrode 23 is provided with a sharpened portion 23p, but the internal electrode 22 is not provided with a sharpened portion. A driving voltage is required, and the increase in cost due to the increase in size of the ion generating element is great. Further, since the screen printing method is adopted when forming the surface electrode 23, the variation between the tip-shaped elements in the sharpened portion 23p is large, the tip-shaped edges of the individual elements become unclear, and the product yield is small. . In addition, organic substances floating in the air (especially tobacco smoke) are likely to adhere to the surface of the dielectric protective layer on the sharp edge of the surface electrode. Such adhesion deteriorates discharge characteristics and reduces the amount of ions released. There was a problem.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-47651
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an ion generating element that can be driven at a low voltage and can maintain stable discharge characteristics.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an ion generating element according to the present invention includes two or more opposing electrodes coated with a dielectric protective layer, and each of the opposing electrodes has another opposing electrode. Sharp points are provided so as to face the electrodes. Here, the counter electrode of the ion generating element according to the present invention can be formed by a thin film forming process. The dielectric protective layer of the ion generating element according to the present invention can be formed of a compound containing polyimide and / or a compound containing titanium element.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Referring to FIG. 1, the ion generating element according to the present invention includes two or more counter electrodes 13 (one counter electrode 13a and another counter electrode 13b) facing each other and covered with a dielectric protective layer 14, Each counter electrode 13a of each of the counter electrodes 13 is provided with a sharpened portion 13p that faces the other counter electrode 13b.
[0011]
The electrodes related to the discharge are made to face each other, and the sharp portions 13p that are opposed to the opposite electrodes 13 are provided, so that the electric field is concentrated on the sharp portions 13p, so that the ion generating element is driven at a low voltage. Can do. Here, the sharpened portion 13p is a part of the counter electrode, and has a pointed tip so as to facilitate discharge. The shape of the sharpened portion 13p is not particularly limited as long as it is a shape that facilitates discharge. For example, a wedge-shaped shape having a sharp tip is preferably provided.
[0012]
As shown in FIG. 1, an ion generating element according to the present invention includes, for example, an electric field seed layer 12 (one electric field seed layer 12a and an electric field seed layer) made of Cu (copper) on a substrate 11 made of Al 2 O 3 or the like. 12b), and the counter electrode 13 (one counter electrode 13a and another counter electrode 13b) made of Ni (nickel) on the field seed layer 12 (one field seed layer 12a and another field seed layer 12b). The electric field seed layer 12 and the counter electrode 13 are covered with a dielectric protective layer 14.
[0013]
The ion generating element generates positive ions and negative ions by applying an alternating voltage between one counter electrode 13a and another counter electrode 13b of the counter electrode 13 to generate a discharge in the discharge region 2. To do.
[0014]
The counter electrode in the ion generating element according to the present invention as described above can be formed using various processes as long as the object of the present invention is not violated. For example, the following thin film forming process is used. It is preferable. In conventional screen printing, the sharp edge of the electrode becomes unclear, but the sharp edge of the counter electrode is clearly formed by using the thin film formation process, so that the electric field is concentrated on the sharp edge. Further, the ion generating element can be driven at a low voltage.
[0015]
An example of a thin film forming process for forming the counter electrode of the ion generating element according to the present invention will be described with reference to FIG. First, referring to FIG. 3A, an electric field seed layer 12 made of Cu is formed on the entire surface of a substrate 11 made of Al 2 O 3 by an electroless plating method. Next, referring to FIG. 3B, the electrode shape is patterned using a photoresist 16. Next, with reference to FIG. 3C, a counter electrode 13 made of Ni is formed on the electric field seed layer 12 by electroplating. Thereafter, the photoresist 16 is peeled off, and the portion of the electric field seed layer 12 where the counter electrode 13 is not formed is removed by etching. Further, referring to FIG. 3D, the substrate 11, the electric field seed layer 12 and the counter electrode 13 are covered with a liquid dielectric protective layer material using a spin coater (not shown), and then fired or the like. The dielectric protective layer 14 is formed by solidifying.
[0016]
In this embodiment, Al 2 O 3 is used as the substrate 11, Cu is used as the electric field seed layer 12, and Ni is used as the counter electrode 13. However, the present invention is not limited to these materials, and the substrate has insulating properties. The electric field seed layer may be any material that can be used as a material for electroplating when the counter electrode is formed, and the counter electrode only needs to have conductivity.
[0017]
The dielectric protective layer in the ion generating element according to the present invention is not particularly limited, and the organic material is preferably a material excellent in oxidation resistance such as polyimide and glass epoxy, and the inorganic material is Al 2 O 3 , crystallization. Glass, TiO 2 (titanium oxide), TiO 3 (titanium peroxide), BaTiO (barium titanate) 3 , SrTiO 3 (strontium titanate) and the like are preferably used. Here, as the polyimide, a low-temperature firing type polyimide that can be fired even at a low temperature (for example, 160 ° C. to 180 ° C.) is particularly preferable. In addition, when a compound having a high dielectric constant such as a compound containing titanium (Ti) element such as TiO 2 or BaTiO 3 is used, the electric field strength in the atmosphere increases, so that low voltage driving can be achieved. Is preferable. In addition, the dielectric protective layer may be a single compound containing a polyimide that is an organic material or a titanium element that is an inorganic material, or a combination of both.
[0018]
Further, when a compound containing titanium element is used as the dielectric protective layer, if a compound containing TiO 2 is used, a photocatalytic function is expressed by plasma ultraviolet rays generated by discharge between the counter electrodes of the ion generating element, and dielectric By decomposing and removing organic matter and the like in the atmosphere deposited on the surface of the protective layer and maintaining a stable discharge, the amount of ion emission can be maintained stably. Since the electric field concentrates on the sharpened portion of the counter electrode, organic matter in the atmosphere is likely to be deposited on the surface of the dielectric protective layer near the sharpened portion of the counter electrode, which is a major cause of a decrease in ion emission amount. By using a compound containing TiO 2 as a dielectric protective layer, the deposited organic matter can be effectively decomposed and removed by the photocatalytic function of TiO 2 , and the amount of released ions can be maintained stably.
[0019]
【Example】
Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated further more concretely.
[0020]
(Example 1)
Referring to FIG. 1, on a substrate 11 made of Al 2 O 3 having a size of 10 mm × 10 mm and a thickness of 0.635 mm, a longitudinal length L is 8 mm, a lateral length W 1 is 2 mm, and sharp. An electric field seed layer 12 made of Cu having a part length W 2 of 2 mm and a thickness of 2 μm to 3 μm is formed. Further, a vertical length L of 8 mm and a horizontal length W 1 of 2 mm are formed on the electric field seed layer 12. Then, a counter electrode 13 made of Ni having a sharp tip length W 2 of 2 mm and a thickness of 20 μm is formed, and the electric field seed layer 12 and the counter electrode 13 are covered with 40 μm thick Al 2 O 3 as a dielectric protective layer 14. As a result, an ion generating element having a facing electrode structure as shown in FIG. 1 was produced. Here, the interval between the counter electrodes 13 (D in FIG. 1) was 0.1 mm, and the counter electrode 13 was provided with four pairs of sharpened portions 13p.
[0021]
Referring to FIG. 1B, the discharge start drive voltage at which ions are generated when an AC voltage of 40 kHz is applied between one counter electrode 13a and another counter electrode 13b of the ion generating element is 0. 0.7 kV 0P . When the driving voltage was 0.9 kV 0P , an average ion emission amount of 30,000 / cm 3 was measured as the average ion emission amount of positive ions and negative ions. The measurement of the amount of released ions is carried out using a Dan ion air ion counter (model number 83-1001B-II) at a position of 25 cm from one counter electrode 13a and another counter electrode 13b at a mobility of 1 cm 2 / ( V · sec) or more ions were detected. The results are shown in Table 1.
[0022]
(Comparative Example 1)
Referring to FIG. 2, the size of W (tungsten) is 10 mm × 3 mm and the thickness is 20 μm on an Al 2 O 3 substrate having a size of 10 mm × 10 mm and a thickness of 200 μm to be the lower dielectric 21 a. The inner electrode 22 was screen-printed, and Al 2 O 3 having a size of 10 mm × 10 mm and a thickness (D in FIG. 2) of 200 μm was laminated on the inner electrode 22 as the upper dielectric 21b. After the surface electrode 23 made of W (tungsten) having a longitudinal length L of 8 mm, a lateral length W 1 of 2 mm, a sharpened portion length W 2 of 4 mm and a thickness of 20 μm is screen-printed on 21b, the surface by coating with a dielectric protective layer 23 made of the electrode 23 and the upper dielectric 21b from Al 2 O 3 with a thickness of 10 [mu] m, the ion generating with conventional electrode structure as shown in FIG. 2 To produce a child. Here, the surface electrode 23 was provided with 14 sharp portions 23p.
[0023]
Referring to FIG. 2 (b), a discharge start drive voltage at which ions are generated when an AC high voltage is applied between the internal electrode 22 and the surface electrode 23 of the ion generating element under the same conditions as in the first embodiment. Was 1.1 kV 0P . Further, an average ion emission amount of 200,000 ions / cm 3 was measured as an average ion emission amount of positive ions and negative ions at a driving voltage of 1.8 kV 0P .
[0024]
(Example 2 to Example 6)
An ion generating element having a counter electrode structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that each material shown in Table 1 was used instead of Al 2 O 3 as the dielectric protective layer. Under the same conditions, the discharge starting drive voltage at which ions are generated and the average ion emission amount of positive ions and negative ions were examined. The results are shown in Table 1. In Examples 3 to 6, polyimide or TiO 3 also functions as a binder when forming the dielectric protective layer.
[0025]
[Table 1]
[0026]
As shown in Table 1, in contrast to Comparative Example 1, Example 1 and Example 2, the conventional electrode structure is changed to a counter electrode (counter electrode) structure, and sharpened portions that face each other are opposed to the counter electrode. By providing, the discharge start drive voltage of the ion generating element could be lowered from 1.1 kV 0P to 0.7 kV 0P . Further, referring to Example 4 and Example 5, the discharge starting drive voltage of an ion generating element containing 80 mol% of BaTiO 3 in the dielectric protective layer is 0.7 kV 0P , and TiO 2 is 80 mol% in the dielectric protective layer. The discharge starting drive voltage of the ion generating element contained was 0.7 kV 0P .
[0027]
In addition, the ion generating element containing TiO 2 in the dielectric protective layer in Example 5 and Example 6 is compared with the ion generating element not containing TiO 2 in the dielectric protective layer in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1. The amount of released ions could be maintained stably. This is considered to be due to the effective decomposition and removal of atmospheric organic substances deposited on the surface of the dielectric protective layer near the sharpened portion of the counter electrode by the photocatalytic function of TiO 2 as described above.
[0028]
It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a cross-sectional plan view at Ia of one ion generating element according to the present invention, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of one ion generating element according to the present invention.
2A is a cross-sectional plan view of a conventional ion generating element at IIa, and FIG. 2B is a cross-sectional view of a conventional ion generating element.
FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of one ion generating element according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric field line, 2 discharge area | region, 10,20 ion generating element, 11 board | substrate, 12 electric field seed layer, 12a 1 electric field seed layer, 12b other electric field seed layer, 13 counter electrode, 13a 1 counter electrode, 13b other Counter electrode, 13p, 23p sharp part, 14, 24 dielectric protective layer, 16 photoresist, 21 dielectric, 21a lower dielectric, 21b upper dielectric, 22 internal electrode, 23 surface electrode.
