KR20070029591A - Discharge lamp - Google Patents

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KR20070029591A
KR20070029591A KR1020060086770A KR20060086770A KR20070029591A KR 20070029591 A KR20070029591 A KR 20070029591A KR 1020060086770 A KR1020060086770 A KR 1020060086770A KR 20060086770 A KR20060086770 A KR 20060086770A KR 20070029591 A KR20070029591 A KR 20070029591A
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discharge lamp
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oxide layer
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세이이치로 후지오카
야스히로 마노
료 요시마츠
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엔이씨 라이팅 가부시키가이샤
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Abstract

A discharge lamp is provided to improve a starting characteristic in a dark space by avoiding reduction of brightness due to an increase of leakage current. A discharge lamp(1) includes a light emitting tube(2) which is filled with rare gas and mercury. Electrodes are formed on outer circumferences of both ends of the light emitting tube. An oxide layer(6) is formed on an inner circumference of the light emitting tube. A phosphor layer(7) is laminated on the oxide layer. The oxide layer is formed with a mixture of zinc oxide and yttrium oxide. The phosphor layer is formed on the oxide layer except for tubular barriers of the light emitting tube of the oxide layer.

Description

방전 램프 {DISCHARGE LAMP}Discharge lamp {DISCHARGE LAMP}

도 1 은 본 발명의 방전 램프의 실시 형태의 일례를 나타내는 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows an example of embodiment of the discharge lamp of this invention.

도 2 는 본 발명의 방전 램프의 실시 형태의 다른 예를 나타내는 단면도이다.It is sectional drawing which shows the other example of embodiment of the discharge lamp of this invention.

도 3 은 종래의 방전 램프의 일례를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing an example of a conventional discharge lamp.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1. 방전 램프 2. 발광관1. Discharge lamp 2. Light emitting tube

3. 외부 전극 4. 내부 공간3. External Electrode 4. Internal Space

5. 전극 형성면 6. 산화물층5. Electrode Formation Surface 6. Oxide Layer

7. 형광체층 7. Phosphor layer

특허문헌 1: 일본 특허 제2714477호Patent Document 1: Japanese Patent No. 2714477

본 발명은 방전 램프에 관한 것으로, 특히, 발광관의 외주면 상에 전극이 형성된 외부 전극형 방전 램프에 관한 것이다.The present invention relates to a discharge lamp, and more particularly, to an external electrode type discharge lamp in which an electrode is formed on an outer circumferential surface of a light emitting tube.

일반적인 방전 램프는, 열전자, 광전자, 고전계에 의해 방출되는 전자, 자연계의 우주선에 함유되는 전자 등을 방전의 계기가 되는 전자 (초기 전자) 로서 이용하고 있다. 종래의 방전 램프 중, 광전자를 초기 전자로서 이용하는 방전 램프는, 외부로부터의 빛이 완전하게 혹은 거의 완전하게 차단된 공간 (암흑 공간) 에 설치되면 광전자는 물론 우주선마저도 도달하지 않게 되기 때문에, 시동 (점등) 이 곤란하거나 혹은 불능이 된다.The general discharge lamp uses hot electrons, optoelectronics, electrons emitted by a high electric field, electrons contained in a natural spaceship, etc. as electrons (initial electrons) used as a trigger for discharge. Among the conventional discharge lamps, discharge lamps using photoelectrons as initial electrons are installed in a space (dark space) in which light from the outside is completely or almost completely blocked, so that neither photoelectrons nor spacecrafts can be reached. Lighting) is difficult or impossible.

그래서, 상기 암흑 공간 중에 있어서의 시동 불량의 해결을 목적으로 한 냉음극 형광등이 상기 특허문헌 1 에 개시되어 있다. 특허문헌 1 에 개시되어 있는 냉음극 방전등의 구조의 개략을 도 3 에 나타낸다. 이 냉음극 방전등에서는, 밸브 (20) 의 내면에 암흑 중에 일 함수 이하의 자극 에너지로 전자를 방출하는 전자 방사 물질층 (21) 이 형성되고, 전자 방사 물질층 (21) 이 형광체 피막 (22) 을 덮지 않고 방전 공간 (23) 에 노출되어 있는 것을 특징으로 한다. 그리고, 특허문헌 1 에 의하면, 전자 방사 물질층 (21) 으로부터 전자가 방출되므로, 암흑 공간 중에 있어서도 시동성이 우수하다는 것이다.Therefore, Patent Literature 1 discloses a cold cathode fluorescent lamp for the purpose of resolving starting failure in the dark space. The outline of the structure of a cold cathode discharge lamp etc. which is disclosed by patent document 1 is shown in FIG. In this cold cathode discharge lamp, an electron emitting material layer 21 is formed on the inner surface of the valve 20 to emit electrons with stimulus energy of less than a work function in the dark, and the electron emitting material layer 21 is formed of a phosphor film 22. It is characterized by exposing to the discharge space 23, without covering. And according to patent document 1, since an electron is emitted from the electron emission material layer 21, it is excellent in starting property also in a dark space.

그러나, 외부 전극형 방전 램프에, 특허문헌 1 에 기재된 기술을 적용함에 있어서는, 다음과 같은 문제가 있었다. 즉, 특허문헌 1 에 기재되어 있는 내부 전극형 방전 램프 (냉음극 방전 램프) 에서는, 발광관의 내부 양단에 형성된 전극 (냉음극) 에 전압을 인가함으로써, 양단의 전극 사이에 방전을 일으킨다. 한편, 외부 전극형 방전 램프는, 발광관의 외주면에 형성된 전극 (외부 전극) 에 전압을 인가함으로써, 발광관 내부에 방전을 일으킨다. 다시 말하면, 외부 전극 을 통하여 발광관에 전압을 인가하여, 발광관 내부에 방전을 일으킨다. 즉, 외부 전극형 방전 램프에서는, 발광관 자체가 전극으로서 기능하고 있다고 해도 과언은 아니다. 따라서, 발광관의 내주면에 형성되는 전자 방사 물질의 물성에 따라서는, 그 물질이 바이패스가 되어 누설 전류가 증가하여, 휘도 저하를 초래할 우려가 있다.However, when applying the technique of patent document 1 to an external electrode type discharge lamp, there existed the following problems. That is, in the internal electrode discharge lamp (cold cathode discharge lamp) described in Patent Literature 1, a discharge is generated between the electrodes at both ends by applying a voltage to the electrodes (cold cathode) formed at both ends of the light emitting tube. On the other hand, the external electrode discharge lamp causes a discharge inside the light emitting tube by applying a voltage to an electrode (external electrode) formed on the outer circumferential surface of the light emitting tube. In other words, a voltage is applied to the light emitting tube through the external electrode to cause a discharge inside the light emitting tube. That is, in the external electrode type discharge lamp, it is no exaggeration to say that the light emitting tube itself functions as an electrode. Therefore, depending on the physical properties of the electrospinning material formed on the inner circumferential surface of the light emitting tube, the material may be bypassed to increase the leakage current, resulting in a decrease in luminance.

본 발명의 목적은, 누설 전류 증가에 의한 휘도 저하를 회피하면서, 외부 전극형 방전 램프의 암흑 공간에 있어서의 시동성을 향상시키는 것이다.An object of the present invention is to improve the startability in the dark space of an external electrode discharge lamp while avoiding a decrease in luminance due to an increase in leakage current.

본 발명은, 발광관의 내주면 상에 산화 아연과 산화 이트륨의 혼합물로 이루어지는 산화물층을 형성한 것을 최대 특징으로 한다. 구체적으로는, 적어도 희가스 및 수은이 봉입된 발광관의 양단 외주면 상에 전극이 형성된 방전 램프로서, 상기 발광관의 내주면에 형성된 산화물층과, 상기 산화물층에 적층된 형광체층을 갖는다. 상기 산화물층은, 산화 아연과 산화 이트륨의 혼합물로 이루어지고, 상기 형광체층은, 상기 산화물층 중, 상기 발광관의 관벽을 사이에 끼우고 상기 전극과 대향하는 영역 이외의 영역에 적층되어 있다.The present invention is characterized in that an oxide layer made of a mixture of zinc oxide and yttrium oxide is formed on the inner circumferential surface of the light emitting tube. Specifically, at least a discharge lamp having electrodes formed on outer peripheral surfaces of both ends of a light emitting tube in which rare gas and mercury are enclosed, and includes an oxide layer formed on the inner peripheral surface of the light emitting tube and a phosphor layer laminated on the oxide layer. The oxide layer is composed of a mixture of zinc oxide and yttrium oxide, and the phosphor layer is laminated in a region other than the region facing the electrode with the tube wall of the light emitting tube interposed therebetween.

또, 본 발명의 방전 램프의 다른 하나는, 적어도 희가스 및 수은이 봉입된 발광관의 양단 외주면 상에 전극이 형성된 방전 램프로서, 상기 발광관의 내주면 중, 상기 발광관의 관벽을 사이에 끼우고 상기 전극과 대향하는 영역에 형성된 2개의 산화물층과, 상기 발광관의 내주면 중, 상기 2개의 산화물층 사이의 영역에 형 성된 형광체층을 갖는다. 그리고, 상기 산화물층은 산화 아연과 산화 이트륨의 혼합물로 이루어진다.The other one of the discharge lamps of the present invention is a discharge lamp having electrodes formed on the outer circumferential surfaces of at least both ends of the light emitting tube in which rare gas and mercury are enclosed, and the tube wall of the light emitting tube is sandwiched between the inner peripheral surfaces of the light emitting tube. Two oxide layers formed in a region facing the electrode and a phosphor layer formed in a region between the two oxide layers in an inner circumferential surface of the light emitting tube. The oxide layer is made of a mixture of zinc oxide and yttrium oxide.

상기 특징을 갖는 본 발명의 방전 램프에서는, 산화물층에 함유되는 산화 아연으로부터 방전의 계기가 되는 초기 전자가 상시 방출된다. 또, 산화물층의 저항값이 그 산화물층에 함유되는 산화 이트륨에 의해 증대된다.In the discharge lamp of the present invention having the above characteristics, initial electrons serving as a trigger for discharge are always emitted from zinc oxide contained in the oxide layer. In addition, the resistance value of the oxide layer is increased by the yttrium oxide contained in the oxide layer.

상기 및 그 이외의 본 발명의 목적, 특징 및 이점은 하기 기재 및 본 발명의 일례를 나타내는 첨부 도면의 참조에 의해 분명해진다.The objects, features, and advantages of the present invention other than those described above are clarified by reference to the following description and accompanying drawings showing an example of the present invention.

발명의 상세한 설명Detailed description of the invention

이하, 본 발명의 방전 램프의 실시 형태의 일례에 대해 도 1 을 참조하면서 설명한다. 본 예의 방전 램프 (1) 는, 발광관 (2) 의 양단 외주면 상에 외부 전극 (3) 이 형성된 외부 전극형 형광 램프 (External Electrode Fluorescent Lamp) 이다.Hereinafter, an example of embodiment of the discharge lamp of this invention is demonstrated, referring FIG. The discharge lamp 1 of this example is an external electrode fluorescent lamp in which the external electrodes 3 are formed on the outer circumferential surfaces of both ends of the light emitting tube 2.

발광관 (2) 은, 외경이 수 mm∼수십 mm 인 유리제의 곧은 관이며, 붕ㆍ규산 유리, 납 유리, 소다 유리, 저납 유리 등에 의해 형성되어 있다. 발광관 (2) 의 양단은 기밀하게 밀봉되어 있다. 발광관 (2) 의 내부 공간 (4) 에는, 수은과 희가스 (아르곤, 또는 아르곤과 네온의 혼합 가스) 가 소정량 봉입되어 있다. 또, 내부 공간 (4) 내의 압력은, 대기압의 10 분의 1 정도로 감압되어 있다.The light emitting tube 2 is a straight tube made of glass having an outer diameter of several mm to several tens of mm, and is formed of borosilicate glass, lead glass, soda glass, low lead glass, or the like. Both ends of the light emitting tube 2 are hermetically sealed. A predetermined amount of mercury and a rare gas (argon or a mixed gas of argon and neon) is sealed in the internal space 4 of the light emitting tube 2. In addition, the pressure in the internal space 4 is reduced to about one tenth of the atmospheric pressure.

외부 전극 (3) 은, 소정 폭의 알루미늄 테이프를 발광관 (2) 의 외주면에 감음으로써 형성되어 있다. 단, 외부 전극 (3) 의 재료나 형성 방법은 특별히 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명에 있어서는 편의상, 발광관 (2) 의 외주면 중, 외부 전극 (3) 이 형성되어 있는 영역을 「전극 형성면 (5)」이라고 한다.The external electrode 3 is formed by winding an aluminum tape of a predetermined width around the outer circumferential surface of the light emitting tube 2. However, the material and the formation method of the external electrode 3 are not specifically limited. In addition, in this invention, the area | region in which the external electrode 3 is formed among the outer peripheral surfaces of the light emitting tube 2 is called "electrode formation surface 5".

발광관 (2) 의 내주면에는, 그 발광관 (2) 의 대략 전체 길이에 걸쳐서 산화 아연 (ZnO) 과 산화 이트륨 (Y2O3) 의 혼합물로 이루어지는 산화물층 (6) 이 형성되어 있다. 도 1 로부터 알 수 있듯이, 발광관 (2) 의 축방향에 있어서의 산화물층 (6) 의 일단 (6a) 은, 인접하는 외부 전극 (3a) 의 단부와 일치하고 있다. 또, 산화물층 (6) 의 타단 (6b) 은, 인접하는 다른 외부 전극 (3b) 의 단부와 일치하고 있다. 즉, 본 예에 있어서, 발광관 (2) 의 대략 전체 길이란, 일방의 외부 전극 (3a) 의 단부로부터 타방의 외부 전극 (3b) 의 단부까지의 거리 (L) 를 의미한다. 단, 본 발명에 있어서는, 산화물층 (6) 과 외부 전극 (3) 이 발광관 (2) 의 관벽을 사이에 두어 포개져 있으면 되고, 산화물층 (6) 의 단부와 외부 전극 (3) 의 단부가 반드시 일치하고 있을 필요는 없다. On the inner circumferential surface of the light emitting tube 2, an oxide layer 6 made of a mixture of zinc oxide (ZnO) and yttrium oxide (Y 2 O 3 ) is formed over approximately the entire length of the light emitting tube 2. As can be seen from FIG. 1, one end 6a of the oxide layer 6 in the axial direction of the light emitting tube 2 coincides with an end of the adjacent external electrode 3a. In addition, the other end 6b of the oxide layer 6 coincides with an end of another adjacent external electrode 3b. That is, in this example, the substantially full length of the light emitting tube 2 means the distance L from the edge part of one external electrode 3a to the edge part of the other external electrode 3b. However, in this invention, the oxide layer 6 and the external electrode 3 should just overlap with the pipe wall of the light emitting tube 2 interposed, and the edge part of the oxide layer 6 and the edge part of the external electrode 3 may be overlapped. Does not necessarily have to match.

여기서, 산화물층 (6) 에 함유되는 산화 아연으로부터는 상시 전자가 방출되고 있다. 따라서, 본 예에 있어서의 방전 램프 (1) 에서는, 암흑 공간 중에 있어서도, 산화물층 (6) 중의 산화 아연으로부터 방출되는 전자를 초기 전자로 하여 방전이 순식간에 개시된다. 또, 산화물층 (6) 에는 산화 이트륨이 함유되어 있다. 이것은, 산화물층 (6) 의 저항값이 반도체적인 물성을 갖는 산화 아연만을 따라서 형성된 산화물층에 비해 큰폭으로 증대되어 있음을 의미한다. 대체로, 본 예의 방전 램프 (1) 에서는, 누설 전류의 증가에 의한 휘도 저하가 회피되면서 시동성이 향상되어 있어, 암흑 공간에 있어서도 전압 인가와 동시에 방전이 개시된 다 (방전 램프가 점등한다).Here, electrons are always emitted from the zinc oxide contained in the oxide layer 6. Therefore, in the discharge lamp 1 in this example, even in a dark space, discharge starts in an instant by using electrons emitted from zinc oxide in the oxide layer 6 as initial electrons. In addition, the oxide layer 6 contains yttrium oxide. This means that the resistance value of the oxide layer 6 is greatly increased compared to the oxide layer formed along only zinc oxide having semiconductor physical properties. In general, in the discharge lamp 1 of the present example, startability is improved while avoiding a decrease in luminance due to an increase in leakage current, and discharge is started simultaneously with application of voltage even in the dark space (the discharge lamp lights up).

다시 도 1 을 참조하면, 산화물층 (6) 위에는 형광체층 (7) 이 적층되어 있다. 구체적으로는, 발광관 (2) 의 관벽을 사이에 끼우고 전극 설치면 (5) 과 대향하는 산화물층 (6) 의 일부 영역을 피해 형광체층 (7) 이 적층되어 있다. 바꿔 말하면, 산화물층 (6) 의 표면은, 발광관 (2) 의 관벽을 사이에 끼우고 전극 형성면 (5) 과 대향하는 일부 영역을 제외하고 형광체층 (7) 에 덮여 있으며, 그 영역 이외에는 발광관 (2) 의 내부 공간 (4) 에 노출되어 있지 않다. Referring again to FIG. 1, the phosphor layer 7 is stacked on the oxide layer 6. Specifically, the fluorescent substance layer 7 is laminated | stacked by sandwiching the tube wall of the light emitting tube 2, avoiding the partial area | region of the oxide layer 6 which opposes the electrode mounting surface 5. In other words, the surface of the oxide layer 6 is covered with the phosphor layer 7 except for a part of the light emitting tube 2 which faces the electrode forming surface 5 with the tube wall interposed therebetween, except for that region. It is not exposed to the internal space 4 of the light emitting tube 2.

여기서, 발광관에 수은이 봉입되어 있는 방전 램프에서는, 발광관의 내주면에 형성되어 있는 발광체층이나 그 밖의 층에 수은이 흡착되어 소모되는 사실이 알려져 있다. 또한 상기 수은의 흡착 현상은 전극에 가까운 위치에서 보다 현저히 나타나는 것이 알려져 있다. 이 점에서 본 예의 방전 램프 (1) 에서는, 발광관 (2) 의 내부 공간 (4) 에 노출되어 있는 산화물층 (6) 의 일부 영역 (형광체층 (7) 에 피복되어 있지 않은 영역) 이 외부 전극 (3) 에 가장 근접하고 있어, 상기 수은의 흡착 현상이 나타나기 쉽다. 그러나, 산화물층 (6) 에는 상기한 바와 같이 산화 이트륨이 함유되어 있어, 이 산화 이트륨에 의해 상기 수은의 흡착이 방지된다. 즉, 산화 이트륨은 산화물층 (6) 의 저항치를 증대시키는 역할에 추가하여, 산화물층 (6) 에 수은이 흡착되는 것을 방지하는 보호 물질로서의 역할도 담당하고 있다.Here, in the discharge lamp in which mercury is enclosed in the light emitting tube, it is known that mercury is adsorbed and consumed by the light emitting layer or other layer formed in the inner peripheral surface of the light emitting tube. Also, it is known that the mercury adsorption phenomenon is more remarkable at a position close to the electrode. In this regard, in the discharge lamp 1 of the present example, a part of the oxide layer 6 (the area not covered by the phosphor layer 7) exposed to the internal space 4 of the light emitting tube 2 is external. It is closest to the electrode 3, and the adsorption phenomenon of the mercury tends to appear. However, as described above, the oxide layer 6 contains yttrium oxide, and the yttrium oxide prevents adsorption of the mercury. That is, yttrium oxide also plays a role as a protective material for preventing mercury from adsorbing to the oxide layer 6 in addition to increasing the resistance of the oxide layer 6.

도 1 에는, 발광관 (2) 의 대략 전체 길이에 걸쳐서 산화물층 (6) 이 형성되어 있는 예를 나타냈다. 그러나, 본 발명의 방전 램프에는, 도 2 에 나타낸 바 와 같이, 발광관 (2) 의 내주면 중 전극 형성면 (5) 과 대향하는 영역에만 산화물층 (6) 이 형성되고, 그 이외의 영역에 형광체층 (7) 이 형성된 방전 램프도 포함된다. 바꿔 말하면, 발광관 (2) 의 축방향 중앙 부분에 형광체층 (7) 이 형성되고, 그 형광체층 (7) 의 양 외측 (발광관 (2) 의 양 단부측) 에 산화물층 (6) 이 형성된 방전 램프도 포함된다. 이 경우, 산화물층 (6) 과 형광체층 (7) 은 적층되지 않고, 산화물층 (6) 및 형광체층 (7) 의 각각이 발광관 (2) 의 내주면 상에 직접 형성되게 된다.In FIG. 1, the example in which the oxide layer 6 is formed over the substantially full length of the light emitting tube 2 was shown. However, in the discharge lamp of the present invention, as shown in FIG. 2, the oxide layer 6 is formed only in a region of the inner circumferential surface of the light emitting tube 2 that faces the electrode forming surface 5, and in other regions. The discharge lamp in which the phosphor layer 7 was formed is also included. In other words, the phosphor layer 7 is formed in the axial center portion of the light emitting tube 2, and the oxide layer 6 is formed on both outer sides of the phosphor layer 7 (both end sides of the light emitting tube 2). The formed discharge lamp is also included. In this case, the oxide layer 6 and the phosphor layer 7 are not laminated, and each of the oxide layer 6 and the phosphor layer 7 is formed directly on the inner circumferential surface of the light emitting tube 2.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 제시하고 상세히 설명했지만, 첨부한 특허청구범위의 취지 및 범위로부터 일탈하지 않는 한, 다양한 변경 및 수정이 가능함은 물론이다.While preferred embodiments of the present invention have been shown and described in detail, various changes and modifications are, of course, possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.

본 발명의 구성에 따라, 누설 전류 증가에 의한 휘도 저하를 회피하면서, 외부 전극형 방전 램프의 암흑 공간에 있어서의 시동성을 향상시키는 것이 가능하다. According to the structure of this invention, it is possible to improve the startability in the dark space of an external electrode type discharge lamp, avoiding the brightness fall by the leakage current increase.

Claims (2)

적어도 희가스 및 수은이 봉입된 발광관의 양단 외주면 상에 전극이 형성된 방전 램프로서, A discharge lamp in which electrodes are formed on outer peripheral surfaces of both ends of a light emitting tube containing at least rare gas and mercury, 상기 발광관의 내주면에 형성된 산화물층과, 상기 산화물층에 적층된 형광체층을 가지고, An oxide layer formed on an inner circumferential surface of the light emitting tube, and a phosphor layer laminated on the oxide layer, 상기 산화물층은, 산화 아연과 산화 이트륨의 혼합물로 이루어지고,The oxide layer is made of a mixture of zinc oxide and yttrium oxide, 상기 형광체층은, 상기 산화물층 중, 상기 발광관의 관벽을 사이에 끼우고 상기 전극과 대향하는 영역 이외의 영역에 적층되어 있는 방전 램프.The said fluorescent substance layer is the discharge lamp of the said oxide layers laminated | stacked in the area | region other than the area | region which opposes the tube wall of the said light emitting tube between the said electrodes. 적어도 희가스 및 수은이 봉입된 발광관의 양단 외주면 상에 전극이 형성된 방전 램프로서,A discharge lamp in which electrodes are formed on outer peripheral surfaces of both ends of a light emitting tube containing at least rare gas and mercury, 상기 발광관의 내주면 중, 상기 발광관의 관벽을 사이에 끼우고 상기 전극과 대향하는 영역에 형성된 2개의 산화물층과,Two oxide layers formed in a region of the inner circumferential surface of the light emitting tube, the tube wall of the light emitting tube being sandwiched between and facing the electrode; 상기 발광관의 내주면 중, 상기 2개의 산화물층 사이의 영역에 형성된 형광체층을 가지고,A phosphor layer formed in a region between the two oxide layers in an inner circumferential surface of the light emitting tube, 상기 산화물층은, 산화 아연과 산화 이트륨의 혼합물로 이루어지는 방전 램프.The said oxide layer is a discharge lamp which consists of a mixture of zinc oxide and yttrium oxide.
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