JP6414784B2 - Electrode for atmospheric pressure plasma generation, atmospheric pressure plasma generator, method for producing surface modified substrate, and method for producing reusable electrode - Google Patents

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Description

本発明は、大気圧プラズマ発生用電極、大気圧プラズマ発生装置、表面改質基材の製造方法、及び再利用電極の製造方法に関する。   The present invention relates to an electrode for generating atmospheric pressure plasma, an apparatus for generating atmospheric pressure plasma, a method for manufacturing a surface-modified substrate, and a method for manufacturing a reuse electrode.

従来より、有機材料、無機材料等の各種基材の表面の濡れ性向上等表面性状の改質や、油分除去のための洗浄、密着性向上のための物理的処理等のために、材料の表面に大気中でプラズマを照射する大気圧プラズマ処理が用いられている。このような大気圧プラズマ処理においては、対向配置された2つのプラズマ電極間に高周波パルス電源によって高電圧を印加することで、プラズマ電極と処理対象との間に導入された反応ガスが、大気圧下でプラズマ化することでラジカルを発生し、このラジカルによって、基材表面が化学的及び物理的に改質される(誘電体バリア放電型の大気圧プラズマ処理)。   Conventionally, for the improvement of surface properties such as surface wettability improvement of various substrates such as organic materials and inorganic materials, cleaning for oil removal, physical treatment for improving adhesion, etc. An atmospheric pressure plasma treatment is used in which the surface is irradiated with plasma in the air. In such atmospheric pressure plasma processing, a reactive gas introduced between the plasma electrode and the object to be processed is converted to atmospheric pressure by applying a high voltage between two plasma electrodes arranged opposite to each other by a high frequency pulse power source. By generating a plasma underneath, radicals are generated, and the radicals are chemically and physically modified by the radicals (dielectric barrier discharge type atmospheric pressure plasma treatment).

誘電体バリア放電型の大気圧プラズマ処理の利点としては、直接プラズマと接触させることにより効率的な処理が可能である点、大気圧下での処理が可能であることにより耐圧容器等の設備が不要である点、廃液等の排出が少ない点等が挙げられる。   Advantages of the dielectric barrier discharge type atmospheric pressure plasma treatment include that it can be efficiently treated by direct contact with plasma, and that equipment such as a pressure vessel can be obtained by treatment under atmospheric pressure. The point which is unnecessary, a point with little discharge | emission of waste liquid etc. are mentioned.

特許文献1には、大気圧プラズマ処理を施すに際し、基板の面内に貫通孔を設け、反応ガスを基板と電極との間に導入することにより、数mm以下の狭ギャップを隔てて対向配置された2枚の電極間の反応ガス分布を均一化し、基板に大気圧プラズマ処理を施す方法が提案されている。   In Patent Document 1, when performing atmospheric pressure plasma treatment, a through hole is provided in the surface of the substrate, and a reactive gas is introduced between the substrate and the electrode, so that they are opposed to each other with a narrow gap of several mm or less. A method has been proposed in which the reaction gas distribution between the two electrodes is made uniform and the substrate is subjected to atmospheric pressure plasma treatment.

また、特許文献2には、広面積の基板に大気圧プラズマ処理を施すに際し、処理される基板の進行方向に垂直に配置された複数の平行四辺形電極と、複数の平行四辺形電極に平行に形成されたガス導入口と、基板進行方向の両側に設けられた鍔部とを備える電極部を用いることで、電極部に対向して移動する基板上にガスをおいて保持し、広い面積において大気圧プラズマを安定的に維持することで、大型電極による大気圧プラズマ処理を施す方法が提案されている。   Further, in Patent Document 2, when performing atmospheric pressure plasma processing on a large-area substrate, a plurality of parallelogram electrodes arranged perpendicular to the traveling direction of the substrate to be processed and a plurality of parallelogram electrodes parallel to each other. By using an electrode part comprising a gas inlet formed in the base plate and flanges provided on both sides in the substrate traveling direction, the gas is held on the substrate moving opposite to the electrode part, and has a large area. Has proposed a method of performing atmospheric pressure plasma treatment with a large electrode by stably maintaining atmospheric pressure plasma.

このように、大気圧プラズマ処理においては、基材に処理を効率的に施すために、電極部に導入される反応ガスの濃度を高く維持することを要する。   As described above, in the atmospheric pressure plasma treatment, it is necessary to keep the concentration of the reaction gas introduced into the electrode portion high in order to efficiently perform the treatment on the base material.

ところで、このような誘電体バリア放電型の大気圧プラズマ処理において、2つの電極間の距離を拡げ、厚みのある基材に処理を施そうとすると、高周波パルス電源により高電圧を印加しても、大気中で効率よくプラズマを発生させることができない。したがって、大気圧プラズマ処理は、一般的に2つの電極間の距離の制約を強く受けるため、厚さ1.5mm未満の基材にしか適用できず、それ以上の厚みを有する基材に対して表面処理を施す場合には、紫外線処理や化学浸漬等、大気圧プラズマ以外の手法により表面処理を施していた。   By the way, in such a dielectric barrier discharge type atmospheric pressure plasma treatment, when a distance between two electrodes is increased and treatment is performed on a thick substrate, a high voltage is applied by a high frequency pulse power source. The plasma cannot be generated efficiently in the atmosphere. Therefore, since the atmospheric pressure plasma treatment is generally strongly restricted by the distance between two electrodes, it can be applied only to a substrate having a thickness of less than 1.5 mm, and for a substrate having a thickness larger than that. When the surface treatment is performed, the surface treatment is performed by a method other than atmospheric pressure plasma, such as ultraviolet treatment or chemical immersion.

特開2014−063874号公報JP 2014-063874 A 特開2015−076328号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-076328

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、大気圧プラズマ処理において、例えば厚みがあるような大きな材料に対して、効率的に表面処理を施すことができる大気圧プラズマ発生用電極を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and in atmospheric pressure plasma processing, for example, an atmospheric pressure plasma generating electrode capable of efficiently surface-treating a large material having a thickness, for example. The purpose is to provide.

本発明者は、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、大気圧プラズマ処理において、例えば厚みがあるような大きな材料に対して、金属層と、40〜400℃における熱膨張率が6.5×10−6/K以下である誘電体層とを有する電極か、電極の表面に基材の少なくとも一部を収容できる断面形状の凹部を有する電極を用いることによって、基材に大気圧プラズマ処理を効率的に施すことができることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に、本発明は、以下のものを提供する。 This inventor repeated earnest examination in order to solve the subject mentioned above. As a result, in the atmospheric pressure plasma treatment, for example, for a large material having a thickness, a metal layer and a dielectric layer having a thermal expansion coefficient of 40 × 400 −6 or less at 40 to 400 ° C. It is found that an atmospheric pressure plasma treatment can be efficiently performed on a substrate by using an electrode having a surface or an electrode having a recess having a cross-sectional shape capable of accommodating at least a part of the substrate on the surface of the electrode. It came to complete. Specifically, the present invention provides the following.

本願の第1の発明は、金属層と、誘電体層とが積層された構造を有し、前記誘電体層は、40〜400℃における熱膨張率が6.5×10−6/K以下である誘電体を含む、大気圧プラズマ発生用電極である。 1st invention of this application has the structure where the metal layer and the dielectric material layer were laminated | stacked, and the said dielectric material layer has a thermal expansion coefficient in 40-400 degreeC below 6.5 * 10 < -6 > / K. It is an electrode for atmospheric pressure plasma generation containing the dielectric material which is.

本願の第2の発明は、第1の発明において、前記誘電体層の平均厚さが0.9mm以下である大気圧プラズマ発生用電極である。   A second invention of the present application is the electrode for generating atmospheric pressure plasma according to the first invention, wherein an average thickness of the dielectric layer is 0.9 mm or less.

本願の第3の発明は、第1又は2の発明において、前記誘電体層が、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、又はケイ素とアルミニウムの複合窒化物からなる群から選択される1種以上の誘電体を含む大気圧プラズマ発生用電極である。   According to a third invention of the present application, in the first or second invention, the dielectric layer includes at least one dielectric selected from the group consisting of silicon nitride, aluminum nitride, or a composite nitride of silicon and aluminum. It is an electrode for generating atmospheric pressure plasma.

本願の第4の発明は、第1〜3のいずれかの発明において、前記金属層が、比抵抗値が50μΩcm以下である金属を含む大気圧プラズマ発生用電極である。   A fourth invention of the present application is the atmospheric pressure plasma generating electrode according to any one of the first to third inventions, wherein the metal layer includes a metal having a specific resistance value of 50 μΩcm or less.

本願の第5の発明は、第1誘電体層と、金属層と、第2誘電体層とが積層された構造を有し、前記金属層は、第1表面と第2表面を有し、前記第1誘電体層が、前記第1表面を全て覆い、前記第2誘電体層が、前記金属層の端部から外方へと延在する、大気圧プラズマ発生用電極である。   A fifth invention of the present application has a structure in which a first dielectric layer, a metal layer, and a second dielectric layer are laminated, and the metal layer has a first surface and a second surface, The first dielectric layer covers the first surface, and the second dielectric layer is an electrode for generating atmospheric pressure plasma that extends outward from an end of the metal layer.

本願の第6の発明は、基材に処理を施すための大気圧プラズマ発生用電極であって、前記大気圧プラズマ発生用電極の表面に位置し、前記基材の少なくとも一部を収容できる断面形状の凹部を有する大気圧プラズマ発生用電極である。   6th invention of this application is an electrode for atmospheric pressure plasma generation for processing to a base material, Comprising: The cross section which is located in the surface of the said electrode for atmospheric pressure plasma generation, and can accommodate at least one part of the said base material It is an atmospheric pressure plasma generating electrode having a concave portion.

本願の第7の発明は、第1〜6のいずれかの発明に係る大気圧プラズマ発生用電極を備える、大気圧プラズマ発生装置である。   7th invention of this application is an atmospheric pressure plasma generator provided with the electrode for atmospheric pressure plasma generation concerning the invention in any one of 1st-6th.

本願の第8の発明は、第1〜4のいずれかの発明に係る大気圧プラズマ発生用電極と、金属を含む対電極とを備え、前記大気圧プラズマ発生用電極の前記誘電体層と、前記対電極の面とが、対向するように配置され、前記誘電体層と、前記対電極面との最小距離が1.5mm以上である大気圧プラズマ発生装置である。   An eighth invention of the present application includes the atmospheric pressure plasma generating electrode according to any one of the first to fourth aspects, and a counter electrode containing a metal, and the dielectric layer of the atmospheric pressure plasma generating electrode; In the atmospheric pressure plasma generator, the surface of the counter electrode is disposed so as to be opposed to each other, and the minimum distance between the dielectric layer and the surface of the counter electrode is 1.5 mm or more.

本願の第9の発明は、第5の発明に係る大気圧プラズマ発生用電極と、金属を含む対電極とを備え、前記大気圧プラズマ発生用電極の前記第1誘電体層と、前記対電極の面とが、対向するように配置され、前記第1誘電体層と、前記対電極面との最小距離が1.5mm以上である大気圧プラズマ発生装置である。   A ninth invention of the present application includes the atmospheric pressure plasma generating electrode according to the fifth invention and a counter electrode containing a metal, the first dielectric layer of the atmospheric pressure plasma generating electrode, and the counter electrode The atmospheric pressure plasma generator is arranged such that the minimum distance between the first dielectric layer and the counter electrode surface is 1.5 mm or more.

本願の第10の発明は、第6の発明に係る大気圧プラズマ発生用電極と、金属を含む対電極とを備え、前記大気圧プラズマ発生用電極の前記凹部を有する面と、前記対電極の面とが、対向するように配置され、前記凹部を有する面と、前記対電極面との最小距離が1.5mm以上である大気圧プラズマ発生装置である。   A tenth aspect of the present invention includes an atmospheric pressure plasma generation electrode according to the sixth aspect of the present invention, a counter electrode containing a metal, the surface of the atmospheric pressure plasma generation electrode having the recess, and the counter electrode The atmospheric pressure plasma generator has a minimum distance of 1.5 mm or more between the surface having the recess and the surface having the recess and the counter electrode surface.

本願の第11の発明は、第1〜4いずれかの発明に係る大気圧プラズマ発生用電極の前記誘電体層と、第6の発明に係る大気圧プラズマ発生用電極の前記凹部を有する面とが、対向するように配置される大気圧プラズマ発生装置である。   The eleventh invention of the present application is the dielectric layer of the atmospheric pressure plasma generating electrode according to any one of the first to fourth inventions, and the surface having the concave portion of the atmospheric pressure plasma generating electrode according to the sixth invention. Is an atmospheric pressure plasma generator arranged to face each other.

本願の第12の発明は、第11の発明において、前記誘電体層と、前記凹部を有する面との最小距離が1.5mm以上である記載の大気圧プラズマ発生装置である。   A twelfth invention of the present application is the atmospheric pressure plasma generator according to the eleventh invention, wherein a minimum distance between the dielectric layer and the surface having the recess is 1.5 mm or more.

本願の第13の発明は、第5の発明に係る大気圧プラズマ発生用電極の前記第1誘電体層と、第6の発明に係る大気圧プラズマ発生用電極の前記凹部を有する面とが、対向するように配置される大気圧プラズマ発生装置である。   In a thirteenth aspect of the present application, the first dielectric layer of the atmospheric pressure plasma generation electrode according to the fifth aspect and the surface having the concave portion of the atmospheric pressure plasma generation electrode according to the sixth aspect of the invention include: It is an atmospheric pressure plasma generator arranged so as to face each other.

本願の第14の発明は、第13の発明において、前記第1誘電体層と、前記凹部を有する面との最小距離が1.5mm以上である大気圧プラズマ発生装置である。   A fourteenth invention of the present application is the atmospheric pressure plasma generator according to the thirteenth invention, wherein a minimum distance between the first dielectric layer and the surface having the concave portion is 1.5 mm or more.

本願の第15の発明は、基材に処理を施すための大気圧プラズマ発生装置であって、第5の発明に係る大気圧プラズマ発生用電極が複数配列し、配列方向に関して、前記金属層が連続するように配置される大気圧プラズマ発生装置である。   A fifteenth aspect of the present invention is an atmospheric pressure plasma generator for processing a substrate, wherein a plurality of atmospheric pressure plasma generation electrodes according to the fifth aspect are arranged, and the metal layer is arranged in the arrangement direction. It is an atmospheric pressure plasma generator arranged to be continuous.

本願の第16の発明は、第7〜15いずれかの発明に係る大気圧プラズマ発生装置を用いて基材に大気圧プラズマ処理を施す表面改質基材の製造方法である。   16th invention of this application is a manufacturing method of the surface modification base material which performs an atmospheric pressure plasma process to a base material using the atmospheric pressure plasma generator concerning any one of 7th-15th invention.

本願の第17の発明は、第6の発明に係る大気圧プラズマ発生用電極を備える、大気圧プラズマ発生装置を用いて、基材に大気圧プラズマ処理を施す方法であって、前記基材の少なくとも一部を前記凹部に収容する状態で、前記基材に大気圧プラズマ処理を施した後、前記基材の前記凹部に収容した部分を露出させた状態で、前記基材に大気圧プラズマ処理を施す表面改質基材の製造方法である。   A seventeenth invention of the present application is a method for performing an atmospheric pressure plasma treatment on a base material using an atmospheric pressure plasma generator, comprising the atmospheric pressure plasma generation electrode according to the sixth aspect of the invention, After the atmospheric pressure plasma treatment is performed on the base material in a state where at least a part is accommodated in the concave portion, the atmospheric pressure plasma treatment is performed on the base material in a state where the portion accommodated in the concave portion of the base material is exposed. Is a method for producing a surface-modified base material.

本願の第18の発明は、第1〜5いずれかの発明に係る大気圧プラズマ発生用電極に、酸処理又はアルカリ処理を施す再利用電極の製造方法である。   18th invention of this application is a manufacturing method of the reuse electrode which performs the acid treatment or the alkali treatment to the electrode for atmospheric pressure plasma generation which concerns on any 1-5 invention.

本発明によれば、大気圧プラズマ処理において、例えば厚みがあるような大きな材料に対して、効率的に表面処理を施すことができる。   According to the present invention, in the atmospheric pressure plasma treatment, for example, a surface treatment can be efficiently performed on a large material having a thickness.

第1の態様の大気圧プラズマ発生用電極の構成を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the structure of the electrode for atmospheric pressure plasma generation of a 1st aspect. 第1の態様の大気圧プラズマ発生用電極の構成を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the electrode for atmospheric pressure plasma generation of a 1st aspect. 第2の態様の大気圧プラズマ発生用電極の構成を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the structure of the electrode for atmospheric pressure plasma generation of a 2nd aspect. 第2の態様の大気圧プラズマ発生用電極の構成を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the electrode for atmospheric pressure plasma generation of a 2nd aspect. 第2の態様の大気圧プラズマ発生用電極を、金属層が連続するように配置する構成の一例を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating an example of the structure which arrange | positions the electrode for atmospheric pressure plasma generation of a 2nd aspect so that a metal layer may continue. 第2の態様の大気圧プラズマ発生用電極を、金属層が連続するように配置する構成の一例を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating an example of the structure which arrange | positions the electrode for atmospheric pressure plasma generation of a 2nd aspect so that a metal layer may continue. 第3の態様の大気圧プラズマ発生用電極の構成を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the electrode for atmospheric pressure plasma generation of a 3rd aspect. 第3の態様の大気圧プラズマ発生用電極の構成を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the electrode for atmospheric pressure plasma generation of a 3rd aspect. 第3の態様の大気圧プラズマ発生用電極の構成を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the electrode for atmospheric pressure plasma generation of a 3rd aspect. 大気圧プラズマ発生用装置の構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the apparatus for atmospheric pressure plasma generation. 改質基材の製造方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of a modified base material.

以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において適宜変更を加えて実施することができる。   Hereinafter, a specific embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by adding a change suitably within the range of the objective of this invention.

なお、以下、「基材」とは、本実施の形態に係る大気圧プラズマ発生装置によって、大気圧プラズマ処理を施される対象物である。基材としては、特に限定されないが、有機、無機、複合材料等の各種材料を用いることができる。具体的には、例えば、ガラス(石英等)、アルミナ、ジルコニア等の無機酸化物材料、ステンレス、鉄、チタン、アルミ等の金属材料、ポリエチレン、ポリイミド、ポリプロピレン、パーフルオロエチレン、アクリル等の高分子材料、黒鉛、炭素焼結体、炭化ケイ素等の炭素素材、紙、綿等の植物繊維等が挙げられる。   Hereinafter, the “base material” is an object to be subjected to the atmospheric pressure plasma treatment by the atmospheric pressure plasma generator according to the present embodiment. Although it does not specifically limit as a base material, Various materials, such as organic, inorganic, and a composite material, can be used. Specifically, for example, glass (quartz, etc.), inorganic oxide materials such as alumina, zirconia, metal materials such as stainless steel, iron, titanium, aluminum, polymers such as polyethylene, polyimide, polypropylene, perfluoroethylene, and acrylic. Examples thereof include materials, graphite, carbon sintered bodies, carbon materials such as silicon carbide, plant fibers such as paper and cotton.

≪1.大気圧プラズマ発生用電極≫
<1−1.第1の態様の大気圧プラズマ発生用電極>
本実施の形態に係る大気圧プラズマ発生用電極は、金属層と、誘電体層が積層された構造を有し、誘電体層は、40〜400℃における熱膨張率が6.5×10−6/K以下である誘電体を含むものである。図1は、大気圧プラズマ発生用電極の構成を説明するための断面図である。また、図2は、大気圧プラズマ発生用電極の構成を説明するための斜視図である。
<< 1. Electrode for atmospheric pressure plasma generation >>
<1-1. Electrode for atmospheric pressure plasma generation according to first aspect>
Atmospheric pressure plasma generating electrode according to the present embodiment, the metal layer has a structure in which dielectric layers are laminated, the dielectric layer, the thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. is 6.5 × 10 - It includes a dielectric that is 6 / K or less. FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the configuration of an electrode for generating atmospheric pressure plasma. FIG. 2 is a perspective view for explaining the configuration of the atmospheric pressure plasma generation electrode.

なお、大気圧プラズマ発生用電極1の形状としては、特に限定されず、大気圧プラズマ処理を施す基材の形状及び対となる電極の形状に合わせて適切なものを使用できる。図1及び図2は、平板状の大気圧プラズマ発生用電極1を一例として示しているが、本願発明は、この例に限定されるものではなく、曲面状等他の形状の大気圧プラズマ発生用電極装置を用いることができる。   The shape of the atmospheric pressure plasma generating electrode 1 is not particularly limited, and an appropriate shape can be used according to the shape of the base material to which the atmospheric pressure plasma treatment is applied and the shape of the pair of electrodes. 1 and 2 show a flat-plate-shaped atmospheric pressure plasma generating electrode 1 as an example, but the present invention is not limited to this example, and the generation of atmospheric pressure plasma in other shapes such as a curved surface is shown. An electrode device can be used.

[金属層]
大気圧プラズマ発生用電極1は、金属層11を備える。金属層11は、金属を含み、導電性を有する。
[Metal layer]
The atmospheric pressure plasma generating electrode 1 includes a metal layer 11. The metal layer 11 contains a metal and has conductivity.

金属層11を構成する金属としては、特に限定されないが、例えば、比抵抗値が1000μΩcm以下であるものが好ましく、500μΩcm以下であるものがより好ましく、100μΩcm以下であるものがさらに好ましく、50μΩcm以下であるものが特に好ましい。比抵抗値が1000μΩcm以下の金属により金属層11を構成することで、プラズマを効率的に発生できる。   Although it does not specifically limit as a metal which comprises the metal layer 11, For example, what has a specific resistance value of 1000 microhm-cm or less is preferable, what is 500 microohm-cm or less is more preferable, what is 100 microohm-cm or less is further more preferable, and 50 microohm-cm or less Some are particularly preferred. By forming the metal layer 11 with a metal having a specific resistance value of 1000 μΩcm or less, plasma can be generated efficiently.

金属層11を構成する金属としては、具体的には、例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、タングステン、ステンレス等又は、真鍮等の合金を用いることができる。   Specifically, as a metal constituting the metal layer 11, for example, platinum, gold, silver, copper, aluminum, tungsten, stainless steel, or an alloy such as brass can be used.

金属層11の平均厚さとしては、特に限定されないが、0.05mm以上であることが好ましく、0.1mm以上であることがより好ましい。平均厚さ0.05mm以上の金属層11を用いることにより、金属層11の強度を高くすることができる。また、金属層11の平均厚さの上限値としては、0.5mm以下であることが好ましく、0.3mm以下であることがより好ましい。平均厚さ0.5mm以下の金属層11を用いることにより、電極を薄層化できる。   Although it does not specifically limit as average thickness of the metal layer 11, It is preferable that it is 0.05 mm or more, and it is more preferable that it is 0.1 mm or more. By using the metal layer 11 having an average thickness of 0.05 mm or more, the strength of the metal layer 11 can be increased. Moreover, as an upper limit of the average thickness of the metal layer 11, it is preferable that it is 0.5 mm or less, and it is more preferable that it is 0.3 mm or less. By using the metal layer 11 having an average thickness of 0.5 mm or less, the electrode can be thinned.

金属層11の面積としては、特に限定されないが、誘電体層12より小さいことが好ましい。ここで、「面積」とは、それぞれの層を平面視した場合の面積をいう。また、少なくとも金属層11の一方の表面全体が、誘電体層12により被覆されていることが好ましい。これにより、その金属層11の露出面から、大気圧プラズマ発生用電極1と対になる電極へのアーキングの発生を効率的に抑制できる。   The area of the metal layer 11 is not particularly limited, but is preferably smaller than the dielectric layer 12. Here, the “area” means an area when each layer is viewed in plan. Moreover, it is preferable that at least one entire surface of the metal layer 11 is covered with the dielectric layer 12. Thereby, generation | occurrence | production of the arcing from the exposed surface of the metal layer 11 to the electrode which becomes a pair with the atmospheric pressure plasma generation electrode 1 can be suppressed efficiently.

金属層11と誘電体層12との2層の積層構造のみから大気圧プラズマ発生用電極1を構成する場合、その積層構造を平面視して、金属層11の面積は、誘電体層12の面積よりも小さく、且つ金属層11の端部と誘電体層12の端部は接触していないことが好ましい。また、金属層11の端部と誘電体層12の端部の最小距離が、0.5cm以上であることが好ましく、0.8cm以上であることがより好ましく、1.0cm以上であることがさらに好ましい。0.5cm以上であれば、金属層11から大気圧プラズマ発生用電極1と対になる電極へのアーキングの発生を効率的に抑制できる。一方で、金属層11の端部と誘電体層12の端部の最小距離の上限値としては、例えば、3.0cm以下とすることができる。なお、「金属層11の端部と誘電体層12の端部の最小距離」とは、金属層11を有する側から大気圧プラズマ発生用電極1を平面視した場合において、金属層11の端部から、誘電体層12の端部までの距離のうち最小のものをいう。なお、図1、図2等において、金属層11の面積が、誘電体層12の面積よりも小さい大気圧プラズマ発生用電極1の例を示しているが、本発明は、これに限定されるものではない。   In the case where the atmospheric pressure plasma generating electrode 1 is configured only from the two-layered structure of the metal layer 11 and the dielectric layer 12, the area of the metal layer 11 is the area of the dielectric layer 12 in plan view of the stacked structure. It is preferable that the end of the metal layer 11 and the end of the dielectric layer 12 are not in contact with each other. The minimum distance between the end of the metal layer 11 and the end of the dielectric layer 12 is preferably 0.5 cm or more, more preferably 0.8 cm or more, and 1.0 cm or more. Further preferred. If it is 0.5 cm or more, the occurrence of arcing from the metal layer 11 to the electrode paired with the atmospheric pressure plasma generating electrode 1 can be efficiently suppressed. On the other hand, the upper limit of the minimum distance between the end of the metal layer 11 and the end of the dielectric layer 12 can be set to 3.0 cm or less, for example. The “minimum distance between the end portion of the metal layer 11 and the end portion of the dielectric layer 12” refers to the end of the metal layer 11 when the atmospheric pressure plasma generating electrode 1 is viewed in plan view from the side having the metal layer 11. This is the smallest of the distances from the portion to the end of the dielectric layer 12. 1 and 2 show examples of the atmospheric pressure plasma generating electrode 1 in which the area of the metal layer 11 is smaller than the area of the dielectric layer 12, the present invention is limited to this. It is not a thing.

[誘電体層]
誘電体層12を構成する誘電体は、40〜400℃における熱膨張率が6.5×10−6/K以下である。また、誘電体の40〜400℃における熱膨張率としては、例えば、6.0×10−6/K以下であることが好ましく、5.5×10−6/K以下であることがより好ましく、5.0×10−6/K以下であることがさらに好ましい。従来、誘電体層としてはアルミナが用いられている。電極間の距離が1.5mm未満の場合、電圧の印加により電極の温度が最大200℃程度まで上昇するためアルミナを用いても破損のおそれは少ない。一方で、電極間の距離が1.5mm以上の場合には、電圧の印加により電極の温度が、最大300〜400℃まで上昇することがある(特に反応ガスが乾燥空気、窒素ガス等のように多原子分子の場合)。したがって、アルミナを用いた場合には、プラズマ処理によりこのような温度まで上昇すると、膨張が大きくなる。そして、このようなプラズマ処理を繰り返すことにより、アルミナは大きな膨張と縮小を繰り返し、破損するおそれがある。誘電体層12の40〜400℃における熱膨張率が6.5×10−6/K以下であることによって、電極の温度が400℃まで上昇しても、膨張が小さく、プラズマ処理の繰り返しによる破損を抑制できる。また、誘電体層を薄くしても層の破損を抑制できる。
[Dielectric layer]
The dielectric material constituting the dielectric layer 12 has a coefficient of thermal expansion at 40 to 400 ° C. of 6.5 × 10 −6 / K or less. Moreover, as a thermal expansion coefficient in 40-400 degreeC of a dielectric material, it is preferable that it is 6.0 * 10 < -6 > / K or less, for example, and it is more preferable that it is 5.5 * 10 < -6 > / K or less. More preferably, it is 5.0 × 10 −6 / K or less. Conventionally, alumina is used as the dielectric layer. When the distance between the electrodes is less than 1.5 mm, the temperature of the electrodes rises to a maximum of about 200 ° C. by applying a voltage, and therefore there is little risk of damage even if alumina is used. On the other hand, when the distance between the electrodes is 1.5 mm or more, the temperature of the electrodes may rise to a maximum of 300 to 400 ° C. by applying a voltage (especially, the reaction gas may be dry air, nitrogen gas, etc.). In the case of polyatomic molecules). Therefore, when alumina is used, if the temperature is increased to such a temperature by the plasma treatment, the expansion increases. By repeating such a plasma treatment, alumina repeatedly undergoes large expansion and contraction and may be damaged. Since the thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. of the dielectric layer 12 is not more than 6.5 × 10 −6 / K, even if the temperature of the electrode rises to 400 ° C., the expansion is small and the plasma treatment is repeated. Damage can be suppressed. Further, even if the dielectric layer is thinned, damage to the layer can be suppressed.

誘電体層12を構成する誘電体の比誘電率としては、特に限定されないが、例えば2以上であることが好ましく、3以上であることがより好ましく、4以上であることがさらに好ましい。比誘電率が2以上の誘電体を用いて誘電体層12を構成することにより、電極間の絶縁性を十分に確保することができる。また、比誘電率の上限値としては、例えば、50以下、20以下、15以下であってよい。   Although it does not specifically limit as a dielectric constant of the dielectric material which comprises the dielectric material layer 12, For example, it is preferable that it is 2 or more, it is more preferable that it is 3 or more, and it is further more preferable that it is 4 or more. By forming the dielectric layer 12 using a dielectric having a relative dielectric constant of 2 or more, sufficient insulation between the electrodes can be ensured. Moreover, as an upper limit of a dielectric constant, it may be 50 or less, 20 or less, 15 or less, for example.

誘電体の強度としては、特に限定されないが、3点曲試験で、200MPa以上であることが好ましく、220MPa以上であることがより好ましい。   Although it does not specifically limit as intensity | strength of a dielectric material, It is preferable that it is 200 Mpa or more by a three-point curvature test, and it is more preferable that it is 220 Mpa or more.

誘電体層12を構成する誘電体としては、具体的には、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ケイ素とアルミニウムの複合窒化物が挙げられる。   Specific examples of the dielectric constituting the dielectric layer 12 include silicon nitride, aluminum nitride, and a composite nitride of silicon and aluminum.

誘電体層12の平均厚さとしては、特に限定されないが、0.1mm以上であることが好ましく、0.2mm以上であることがより好ましく、0.3mm以上であることがさらに好ましい。0.1mm以上であることによって、電極間の強度及び絶縁性を十分に確保することができる。一方で、誘電体層12の平均厚さの上限値としては、特に限定されないが、0.9mm以下であることが好ましく、0.8mm以下であることがより好ましく、0.75mm以下であることがさらに好ましい。誘電体層12の平均厚さが0.9mm以下であることにより、プラズマ発生の効率が高められ、基材を効率的に処理することができる。なお、誘電体層12を構成する誘電体の、40〜400℃における熱膨張率が6.5×10−6/K以下であることによって、平均厚さを薄くしても、大気圧プラズマ処理を繰り返しても破損しにくい誘電体層12を形成することができる。平均厚さとは、プラズマ電極を幅方向に4等分したときの各切断面及び端部の層の厚さの平均値をさらに相加平均した値をいう。 The average thickness of the dielectric layer 12 is not particularly limited, but is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more, and further preferably 0.3 mm or more. By being 0.1 mm or more, the strength and insulation between the electrodes can be sufficiently ensured. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the dielectric layer 12 is not particularly limited, but is preferably 0.9 mm or less, more preferably 0.8 mm or less, and 0.75 mm or less. Is more preferable. When the average thickness of the dielectric layer 12 is 0.9 mm or less, the efficiency of plasma generation is increased, and the substrate can be processed efficiently. In addition, even if an average thickness is made thin because the coefficient of thermal expansion in 40-400 degreeC of the dielectric material which comprises the dielectric material layer 12 is 6.5 * 10 < -6 > / K or less, atmospheric pressure plasma processing It is possible to form the dielectric layer 12 that is not easily damaged even if the above is repeated. The average thickness means a value obtained by arithmetically averaging the average values of the thicknesses of the respective cut surfaces and end portions when the plasma electrode is divided into four equal parts in the width direction.

大気圧プラズマ発生用電極1は、本発明の目的に反しない範囲で、他の層を備えることができる。例えば、金属層11の表面のうち、誘電体層12と接しない表面に、他の誘電体層を備えることができる。   The atmospheric pressure plasma generating electrode 1 can be provided with other layers as long as the object of the present invention is not adversely affected. For example, another dielectric layer can be provided on the surface of the metal layer 11 that is not in contact with the dielectric layer 12.

<1−2.第2の態様の大気圧プラズマ発生用電極>
本実施の形態に係る大気圧プラズマ発生用電極は、第1誘電体層と、金属層と、第2誘電体層が積層された構造を有し、金属層は、第1表面と第2表面を有し、第1誘電体層が、金属層の第1表面を全て覆い、第2誘電体層が、金属層の端部から外方へと延在するものである。図3は、大気圧プラズマ発生用電極の構成を説明するための断面図である。また、図4は、大気圧プラズマ発生用電極の構成を説明するための斜視図である。
<1-2. Electrode for atmospheric pressure plasma generation of second aspect>
The atmospheric pressure plasma generation electrode according to the present embodiment has a structure in which a first dielectric layer, a metal layer, and a second dielectric layer are stacked, and the metal layer includes a first surface and a second surface. The first dielectric layer covers the entire first surface of the metal layer, and the second dielectric layer extends outward from the end of the metal layer. FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the atmospheric pressure plasma generation electrode. FIG. 4 is a perspective view for explaining the configuration of the atmospheric pressure plasma generating electrode.

詳細は後述するが、大気圧プラズマ発生装置において、大気圧プラズマ発生用電極2は、例えば、第1誘電体層22と、その大気圧プラズマ発生用電極2と対になる電極の表面とを対向させて、一組の大気圧プラズマ発生用電極として使用することができる。大気圧プラズマ発生用電極2の第2誘電体層23を、金属層21の端部から外方へと延在させることにより、この電極を用いて大気圧プラズマを発生させる場合に、大気圧プラズマ発生用電極2の金属層21の第1誘電体層22と接していない表面(第2表面)から対になる電極への、高電圧による異常放電(アーキング)を抑制し、第1誘電体層22からの放電効率を高めることができる。   Although details will be described later, in the atmospheric pressure plasma generation apparatus, the atmospheric pressure plasma generation electrode 2 has, for example, the first dielectric layer 22 and the surface of the electrode paired with the atmospheric pressure plasma generation electrode 2 facing each other. Thus, it can be used as a set of electrodes for generating atmospheric pressure plasma. When the atmospheric pressure plasma is generated using the electrode by extending the second dielectric layer 23 of the electrode 2 for generating the atmospheric pressure plasma from the end of the metal layer 21 to the outside, the atmospheric pressure plasma is generated. An abnormal discharge (arcing) due to a high voltage from the surface (second surface) of the metal layer 21 of the generating electrode 2 not in contact with the first dielectric layer 22 to the paired electrode is suppressed, and the first dielectric layer The discharge efficiency from 22 can be increased.

金属層21としては、第1の態様の大気圧プラズマ発生用電極1における金属層11と同様のものを用いることができる。金属層21を構成する金属の比抵抗値は、電気的な効率の観点から小さい程好ましい一方で、大気圧プラズマ発生用電極2と、対になる電極との間で、上述したアーキングが発生しやすくなる。アーキングは、例えば、金属層21を構成する金属の比抵抗値が50μΩcm以下である場合に発生しやすく、30μΩcm以下である場合により発生しやすく、20μΩcm以下である場合にさらに発生しやすくなる。しかしながら、このような比抵抗値を有する金属を用いたとしても、第2誘電体層23を設けることにより、アーキングの発生を抑制でき、その結果として低い比抵抗値の金属層21を安定的に使用することができる。   As the metal layer 21, the thing similar to the metal layer 11 in the electrode 1 for atmospheric pressure plasma generation of the 1st aspect can be used. The specific resistance value of the metal constituting the metal layer 21 is preferably as small as possible from the viewpoint of electrical efficiency. On the other hand, the arcing described above occurs between the atmospheric pressure plasma generating electrode 2 and the paired electrodes. It becomes easy. For example, arcing is likely to occur when the specific resistance of the metal constituting the metal layer 21 is 50 μΩcm or less, more likely to occur when it is 30 μΩcm or less, and more likely to occur when it is 20 μΩcm or less. However, even when a metal having such a specific resistance value is used, by providing the second dielectric layer 23, the occurrence of arcing can be suppressed, and as a result, the metal layer 21 having a low specific resistance value can be stably formed. Can be used.

また、アーキングは、大気圧プラズマ発生用電極2を大面積化することにより、発生しやすくなる。電極を大面積すると、高周波パルス電源に供給する電力量を上げる必要がある。これに伴い、大気圧プラズマ電極へ供給される電力量が増えると同時に、電極自身の発熱量も増加する。この電力量の増加と発熱が原因で、電極間にアーキングが生じる。しかしながら、第2誘電体層23を設けることにより、大面積化した場合にもアーキングの発生を効率的に抑制することができる。なお、かかる場合に、第2誘電体層23に含まれる誘電体の比誘電率は、第1誘電体層22に含まれる誘電体の比誘電率よりも小さいことが好ましい。第2誘電体層23に含まれる誘電体の比誘電率が、第1誘電体層22に含まれる誘電体の比誘電率に比べて小さいと、第2誘電体層23からよりも優先的に、第1誘電体層22から、プラズマを発生させることができ、加えた電気量分のプラズマが発生することになり、アーキングによる電気エネルギーの損失を抑制することができる。アーキングは、特に、電極を平面視したときの面積が300cm以上であるときに発生しやすく、350cm以上であるときにより発生しやすく、400cm以上であるときにさらに発生しやすくなる。第2誘電体層23に含まれる誘電体の比誘電率が第1誘電体層22に含まれる誘電体の比誘電率よりも小さい第2誘電体層23を用いることによって、大面積でありながらも、アーキングの発生を抑制できる大気圧プラズマ発生用電極2を製造することができる。 Moreover, arcing is easily generated by increasing the area of the atmospheric pressure plasma generating electrode 2. When the electrode has a large area, it is necessary to increase the amount of power supplied to the high-frequency pulse power source. Along with this, the amount of electric power supplied to the atmospheric pressure plasma electrode increases, and at the same time, the calorific value of the electrode itself increases. Due to this increase in electric energy and heat generation, arcing occurs between the electrodes. However, by providing the second dielectric layer 23, the occurrence of arcing can be efficiently suppressed even when the area is increased. In such a case, the dielectric constant of the dielectric contained in the second dielectric layer 23 is preferably smaller than the dielectric constant of the dielectric contained in the first dielectric layer 22. If the relative dielectric constant of the dielectric contained in the second dielectric layer 23 is smaller than the relative dielectric constant of the dielectric contained in the first dielectric layer 22, it is preferentially over the second dielectric layer 23. Plasma can be generated from the first dielectric layer 22 and plasma corresponding to the amount of added electricity is generated, so that loss of electric energy due to arcing can be suppressed. In particular, arcing is more likely to occur when the area of the electrode in plan view is 300 cm 2 or more, more likely to occur when it is 350 cm 2 or more, and more likely to occur when it is 400 cm 2 or more. By using the second dielectric layer 23 in which the relative dielectric constant of the dielectric contained in the second dielectric layer 23 is smaller than the relative dielectric constant of the dielectric contained in the first dielectric layer 22, the area is large. In addition, it is possible to manufacture the atmospheric pressure plasma generating electrode 2 that can suppress the occurrence of arcing.

第2誘電体層23の最小幅としては、特に限定されないが、0.5cm以上であることが好ましく、0.8cm以上であることがより好ましく、1.0cm以上であることがさらに好ましい。0.5cm以上であれば、上述したアーキングの発生を効率的に抑制できる。一方で、第2誘電体層23の最小幅の上限値としては、例えば、3.0cm以下とすることができる。なお、「最小幅」とは、第2誘電体層23を有する側から大気圧プラズマ発生用電極2を平面視した場合において、金属層21の露出面の端部から、大気圧プラズマ発生用電極2の端部までの距離のうち最小のものをいう。   The minimum width of the second dielectric layer 23 is not particularly limited, but is preferably 0.5 cm or more, more preferably 0.8 cm or more, and further preferably 1.0 cm or more. If it is 0.5 cm or more, the above-mentioned arcing can be efficiently suppressed. On the other hand, the upper limit value of the minimum width of the second dielectric layer 23 can be set to 3.0 cm or less, for example. The “minimum width” refers to the atmospheric pressure plasma generation electrode from the end of the exposed surface of the metal layer 21 when the atmospheric pressure plasma generation electrode 2 is viewed from the side having the second dielectric layer 23 in plan view. This is the smallest distance to the end of 2.

第1誘電体層22及び第2誘電体層23としては、それぞれ第1の態様の大気圧プラズマ発生用電極1における誘電体層と同様の材料を用いることができる。なお、第1誘電体層22と第2誘電体層23は、必ずしも同一の材料により構成されることを要しない。   As the first dielectric layer 22 and the second dielectric layer 23, the same material as that of the dielectric layer in the atmospheric pressure plasma generating electrode 1 of the first aspect can be used. The first dielectric layer 22 and the second dielectric layer 23 do not necessarily need to be made of the same material.

なお、大気圧プラズマ発生用電極2は、本発明の目的に反しない範囲で、他の層を備えることができる。   The atmospheric pressure plasma generating electrode 2 can be provided with other layers as long as the object of the present invention is not adversely affected.

ところで、大面積の基材の処理においては、大面積化した電極の他に、電極の幅方向に連続するように配列された電極が用いられる。大気圧プラズマ発生用電極2を複数配列して、大気圧プラズマ発生装置へ組み込む場合、例えば、図5、6に示すように、配列方向(基材の搬送方向Xに対して、垂直方向)に関して、金属層が連続するように配置させることが好ましい。金属層の直下にのみプラズマが発生するため、例えば、横一列に大気圧プラズマ発生用電極2を配列すると、幅方向に、金属層21が存在せず、第1誘電体層22及び第2誘電体層23のみが存在する部分が生じ、この第2誘電体層23のみが存在する部分による、大気圧プラズマ処理の漏れを防止することができる。   By the way, in the processing of a large-area substrate, in addition to the electrode having a large area, an electrode arranged so as to be continuous in the width direction of the electrode is used. When a plurality of atmospheric pressure plasma generation electrodes 2 are arranged and incorporated in an atmospheric pressure plasma generation apparatus, for example, as shown in FIGS. 5 and 6, the arrangement direction (perpendicular to the substrate transport direction X). The metal layers are preferably arranged so as to be continuous. Since plasma is generated only directly below the metal layer, for example, when the atmospheric pressure plasma generation electrodes 2 are arranged in a horizontal row, the metal layer 21 does not exist in the width direction, and the first dielectric layer 22 and the second dielectric layer A portion where only the body layer 23 exists is generated, and leakage of the atmospheric pressure plasma treatment due to a portion where only the second dielectric layer 23 exists can be prevented.

<1−3.第3の態様の大気圧プラズマ発生用電極>
本実施の形態に係る大気圧プラズマ発生用電極は、基材に処理を施すための大気圧プラズマ発生用電極であって、その表面に位置し、基材の少なくとも一部を収容できる断面形状の凹部を有する。このように、大気圧プラズマ発生用電極に凹部を設け、その凹部に厚みのある基材の一部又は全部を収容させることにより、この電極と対になる電極との間の最小距離(電極間距離)を小さく保ちながらも、実質的に厚みのある基材の表面に大気圧プラズマ処理を施すことができる。
<1-3. Electrode for atmospheric pressure plasma generation according to third aspect>
The atmospheric pressure plasma generation electrode according to the present embodiment is an atmospheric pressure plasma generation electrode for processing a substrate, and is located on the surface of the electrode and has a cross-sectional shape that can accommodate at least a part of the substrate. Has a recess. Thus, by providing a recess in the atmospheric pressure plasma generating electrode and accommodating a part or all of the thick base material in the recess, the minimum distance between the electrode and the pair of electrodes (between the electrodes) The atmospheric pressure plasma treatment can be performed on the surface of the substantially thick substrate while keeping the distance) small.

図7〜図9は、大気圧プラズマ発生用電極の構成を説明するための斜視図である。図7において、大気圧プラズマ発生用電極3aの一方の表面の中央部には、頂部31aに囲まれた溝状の半円柱状の凹部32aが設けられている。この凹部32aには、例えば、円柱状又は半円柱状の基材を設置することができる。また、図8において、大気圧プラズマ発生用電極3bの一方の表面の中央部には、頂部31bに囲まれた直方体状の溝状の凹部32bが設けられている。さらに、図9において、大気圧プラズマ発生用電極3cの一方の表面の中央部には、頂部31cに囲まれた直方体状の凹部32cが設けられている。凹部32b、32cには、例えば、直方体状の基材を設置することができる。なお、凹部と基材の形状は必ずしも同一又は近似である必要はなく、基材の少なくとも一部が凹部に収容され、それにより、電極間距離を小さく維持できるものであれば限定されない。例えば、直方体状の凹部32bに、円柱状の基材を収容することができる。なお、凹部は、一つの大気圧プラズマ発生用電極に対して複数個設けることもできる。   7 to 9 are perspective views for explaining the configuration of the atmospheric pressure plasma generating electrode. In FIG. 7, a groove-like semi-cylindrical recess 32a surrounded by a top 31a is provided at the center of one surface of the atmospheric pressure plasma generating electrode 3a. For example, a columnar or semi-columnar base material can be installed in the recess 32a. In FIG. 8, a rectangular parallelepiped groove-like recess 32b surrounded by a top 31b is provided at the center of one surface of the atmospheric pressure plasma generating electrode 3b. Further, in FIG. 9, a rectangular parallelepiped concave portion 32c surrounded by a top portion 31c is provided at the center of one surface of the atmospheric pressure plasma generating electrode 3c. In the recesses 32b and 32c, for example, a rectangular parallelepiped base material can be installed. Note that the shape of the concave portion and the base material are not necessarily the same or approximate, and is not limited as long as at least a part of the base material is accommodated in the concave portion, and thereby the distance between the electrodes can be kept small. For example, a cylindrical base material can be accommodated in the rectangular parallelepiped recess 32b. A plurality of recesses may be provided for one atmospheric pressure plasma generation electrode.

大気圧プラズマ発生用電極3a、3bは、電極表面の2箇所の端部間において凹部(32a、32b)が連続する溝構造を有する。このような構造を有することにより、凹部よりも大きい基材であっても、溝方向に基材を搬送しながら、連続的に大気圧プラズマ処理を施すことができる。   The atmospheric pressure plasma generating electrodes 3a and 3b have a groove structure in which concave portions (32a and 32b) are continuous between two end portions of the electrode surface. By having such a structure, even if it is a base material larger than a recessed part, an atmospheric pressure plasma process can be continuously performed, conveying a base material to a groove direction.

凹部の位置としては、特に限定されないが、例えば、反応ガスの導入口付近や中央部等、反応ガスの濃度が相対的に高くなり得る位置に設けることで、ラジカルを効率的に発生させ、大気圧プラズマ処理を施すことができる。   The position of the concave portion is not particularly limited. For example, by providing the concave portion at a position where the concentration of the reactive gas can be relatively high, such as the vicinity of the inlet of the reactive gas or the central portion, a large amount of radicals can be generated efficiently. Atmospheric pressure plasma treatment can be performed.

凹部の形状としては、基材を収容できる形状であれば、特に限定されない。なお、基材又はその一部の形状と略同一であることを要しない。   The shape of the recess is not particularly limited as long as the shape can accommodate the substrate. In addition, it does not need to be substantially the same as the shape of the base material or a part thereof.

凹部の深さとしては、基材を収容できる深さであれば、特に限定されない。例えば、1mm以上の深さの凹部を設けることができ、また、2mm以上の深さの凹部を設けることもできる。なお、「深さ」とは、凹部の最も深い部分から、頂部の高さまでの距離をいう。このように、大気圧プラズマ発生用電極の凹部の深さを基材の厚さに合わせて深くすることにより、厚みの厚い基材を処理することができる。   The depth of the recess is not particularly limited as long as the depth can accommodate the base material. For example, a recess having a depth of 1 mm or more can be provided, and a recess having a depth of 2 mm or more can be provided. “Depth” refers to the distance from the deepest part of the recess to the height of the top. Thus, by increasing the depth of the concave portion of the atmospheric pressure plasma generating electrode in accordance with the thickness of the base material, a thick base material can be processed.

電極表面に占める凹部の割合としては特に限定されないが、凹部を有する表面を平面視した場合に、電極表面の全面積に対する凹部の面積の割合が、1%以上であることが好ましく、2%以上であることがより好ましく、5%以上であることがさらに好ましい。電極表面の全面積に対する凹部の面積の割合が1%以上であることにより、電極の面積が過剰に大きくなることを抑制できる。また、電極表面の全面積に対する凹部の面積の割合の上限値としては、80%以下であることが好ましく、70%以下であることがより好ましく、60%であることがさらに好ましい。電極表面の全面積に対する凹部の面積の割合が80%以下であることにより、頂部の面積を維持することで、大気圧プラズマを効率的に発生させることができる。   The ratio of the recesses in the electrode surface is not particularly limited, but when the surface having the recesses is viewed in plan, the ratio of the area of the recesses to the total area of the electrode surface is preferably 1% or more, and preferably 2% or more. It is more preferable that it is 5% or more. When the ratio of the area of the recess to the total area of the electrode surface is 1% or more, it is possible to suppress an excessive increase in the area of the electrode. Moreover, as an upper limit of the ratio of the area of the recessed part with respect to the total area of an electrode surface, it is preferable that it is 80% or less, It is more preferable that it is 70% or less, It is further more preferable that it is 60%. When the ratio of the area of the recess to the total area of the electrode surface is 80% or less, atmospheric pressure plasma can be efficiently generated by maintaining the area of the top.

電極の材料としては、特に限定されず、各種金属、合金等を用いることができる。具体的には、例えば、金属アルミやステンレス鋼(SUS)を用いることができる。また、頂部を誘電体で被覆することもできる。誘電体としては、特に限定されず、例えば、アルミナ等のセラミックス材料、ムライト、雲母等の鉱物、第1の態様の大気圧プラズマ発生用電極1の誘電体層12に用いられる誘電体等が挙げられる。大気圧プラズマ発生装置においては、例えば2つの電極を対向配置するが、この2つの電極のいずれかに誘電体を設け、アーキングを抑制することができる。   The material for the electrode is not particularly limited, and various metals, alloys, and the like can be used. Specifically, for example, metal aluminum or stainless steel (SUS) can be used. The top can also be covered with a dielectric. The dielectric is not particularly limited, and examples thereof include ceramic materials such as alumina, minerals such as mullite and mica, and dielectrics used for the dielectric layer 12 of the atmospheric pressure plasma generating electrode 1 of the first aspect. It is done. In the atmospheric pressure plasma generator, for example, two electrodes are arranged to face each other, but a dielectric is provided on either of the two electrodes, and arcing can be suppressed.

なお、大気圧プラズマ発生用電極3は、本発明の目的に反しない範囲で、他の層を備えることができる。   The atmospheric pressure plasma generating electrode 3 can include other layers as long as the object of the present invention is not adversely affected.

≪2.大気圧プラズマ発生装置≫
本実施の形態に係る大気圧プラズマ発生用電極は、上述した第1の態様の大気圧プラズマ発生用電極1、第2の態様の大気圧プラズマ発生用電極2及び第3の態様の大気圧プラズマ発生用電極3のいずれかを少なくとも一方の電極として備える。これらのうち、2種の大気圧プラズマ発生用電極を用いることもでき、同種の大気圧プラズマ発生用電極を2つ用いることもできる。
≪2. Atmospheric pressure plasma generator >>
The atmospheric pressure plasma generation electrode according to the present embodiment includes the above-described first aspect atmospheric pressure plasma generation electrode 1, the second aspect atmospheric pressure plasma generation electrode 2, and the third aspect atmospheric pressure plasma. One of the generating electrodes 3 is provided as at least one electrode. Of these, two types of electrodes for generating atmospheric pressure plasma can be used, and two types of electrodes for generating atmospheric pressure plasma can be used.

また、上述したいずれかの大気圧プラズマを一方の大気圧プラズマ発生用電極を用いる場合、対電極を用いる。対電極としては、金属を含み、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種金属、合金等を用いることができる。具体的には、例えば、金属アルミやステンレス鋼(SUS)を用いることができる。また、これと対になる電極と対向する面側(以下、「対向面」と呼ぶ)に、誘電体を設けることもできる。誘電体としては、特に限定されず、例えば、アルミナ等のセラミックス材料、ムライト、雲母等の鉱物、第1の態様の大気圧プラズマ発生用電極1の誘電体層12に用いられる誘電体等が挙げられる。   In addition, when one of the atmospheric pressure plasmas described above is used as one of the atmospheric pressure plasma generation electrodes, a counter electrode is used. The counter electrode is not particularly limited as long as it includes a metal and has conductivity, and various metals, alloys, and the like can be used. Specifically, for example, metal aluminum or stainless steel (SUS) can be used. In addition, a dielectric can be provided on the surface facing the paired electrode (hereinafter referred to as “opposing surface”). The dielectric is not particularly limited, and examples thereof include ceramic materials such as alumina, minerals such as mullite and mica, and dielectrics used for the dielectric layer 12 of the atmospheric pressure plasma generating electrode 1 of the first aspect. It is done.

対向面は、第1の態様の大気圧プラズマ発生用電極1において誘電体層12、第2の態様の大気圧プラズマ発生用電極2において第1誘電体層22、第3の態様の大気圧プラズマ発生用電極3a〜3cにおいて凹部を有する面である。大気圧プラズマ発生装置において、2つの電極がそれぞれの対向面を向け、対向配置されている。   The opposing surfaces are the dielectric layer 12 in the atmospheric pressure plasma generating electrode 1 of the first aspect, the first dielectric layer 22 in the atmospheric pressure plasma generating electrode 2 of the second aspect, and the atmospheric pressure plasma of the third aspect. It is a surface which has a recessed part in the electrode 3a-3c for generation | occurrence | production. In the atmospheric pressure plasma generator, the two electrodes are disposed facing each other with their facing surfaces facing each other.

2つの電極の対向面の最小距離(電極間距離)としては、特に限定されないが、例えば、2つの電極の対向面の最小距離が1.5mm以上であることが好ましく、2.5mm以上であることがより好ましく、3.5mm以上であることがさらに好ましい。2つの電極の対向面の最小距離が1.5mm以上であることにより、厚みのある基材に大気圧プラズマ処理を施すことができる。なお、例えば、2枚のSUS平板を電極として対向配置させ、少なくとも一方のSUS平板をアルミナや雲母等の誘電体で覆う従来の一組の電極を用いた場合、2つの電極の対向面の最小距離が1.5mm以上であると、基材に大気圧プラズマ処理を効率的に施すことができない。   The minimum distance (distance between the electrodes) of the facing surfaces of the two electrodes is not particularly limited. For example, the minimum distance of the facing surfaces of the two electrodes is preferably 1.5 mm or more, and is 2.5 mm or more. More preferably, it is 3.5 mm or more. When the minimum distance between the facing surfaces of the two electrodes is 1.5 mm or more, a thick substrate can be subjected to atmospheric pressure plasma treatment. For example, when a pair of conventional electrodes in which two SUS flat plates are arranged to face each other and at least one SUS flat plate is covered with a dielectric material such as alumina or mica is used, the minimum of the facing surfaces of the two electrodes When the distance is 1.5 mm or more, the atmospheric pressure plasma treatment cannot be efficiently performed on the substrate.

図10は、大気圧プラズマ発生装置の一例の模式図である。図10において、大気圧プラズマ発生装置100は、大気圧プラズマ発生用電極1と、大気圧プラズマ発生用電極3aとを備えるものである。大気圧プラズマ発生装置100において、大気圧プラズマ発生用電極1の誘電体層12と、大気圧プラズマ発生用電極3aの凹部32aを有する面が対向配置されている。大気圧プラズマ発生用電極1の金属層11と、大気圧プラズマ発生用電極3aが、高周波パルス電源装置4に接続されている。   FIG. 10 is a schematic diagram of an example of an atmospheric pressure plasma generator. In FIG. 10, an atmospheric pressure plasma generating apparatus 100 includes an atmospheric pressure plasma generating electrode 1 and an atmospheric pressure plasma generating electrode 3a. In the atmospheric pressure plasma generating apparatus 100, the dielectric layer 12 of the atmospheric pressure plasma generating electrode 1 and the surface having the concave portion 32a of the atmospheric pressure plasma generating electrode 3a are disposed to face each other. The metal layer 11 of the atmospheric pressure plasma generating electrode 1 and the atmospheric pressure plasma generating electrode 3 a are connected to the high frequency pulse power supply device 4.

≪3.改質基材の製造方法≫
本実施の形態に係る改質基材の製造方法は、上述したいずれかの大気圧プラズマ発生装置を用いて、基材に大気圧プラズマ処理を施すものである。得られる改質基材は、大気圧プラズマ処理を施す前の基材と比較して、表面特性が異なっており、例えば、水との濡れ性が高い。
≪3. Method for producing modified base material >>
The method for producing a modified base material according to the present embodiment performs atmospheric pressure plasma treatment on the base material using any one of the above-described atmospheric pressure plasma generators. The obtained modified base material has different surface characteristics as compared with the base material before the atmospheric pressure plasma treatment, and has high wettability with water, for example.

反応ガスとしては、乾燥空気、窒素、アルゴン、ヘリウム等が挙げられる。コスト等の観点から、乾燥空気を用いることが好ましい。   Examples of the reaction gas include dry air, nitrogen, argon, helium and the like. From the viewpoint of cost and the like, it is preferable to use dry air.

図11(a)〜(d)は、改質基材の製造方法を説明するための模式図である。改質基材の製造方法には、例えば、大気圧プラズマ発生装置100を用いる。図11においては、便宜上、大気圧プラズマ発生装置100の構成のうち、大気圧プラズマ発生用電極1と大気圧プラズマ発生用電極3aのみを表示している。以下、改質基材の製造方法について、順を追って説明する。   FIGS. 11A to 11D are schematic views for explaining a method for producing a modified base material. For example, the atmospheric pressure plasma generator 100 is used in the method of manufacturing the modified base material. In FIG. 11, only the atmospheric pressure plasma generating electrode 1 and the atmospheric pressure plasma generating electrode 3a are shown in the configuration of the atmospheric pressure plasma generating apparatus 100 for convenience. Hereinafter, the manufacturing method of the modified substrate will be described in order.

処理対象である基材5の一例として円柱状のものであり、大気圧プラズマ発生用電極3aの半円柱状の凹部32aに、基材5の略半分が収容される(図11(a))。まず、基材5に大気圧プラズマ処理を施すと、基材5の略半分の表面が改質される(図11(b))。なお、図11(a)〜(d)において、基材5のうち網掛けで表示した部分を、改質された部分とする。   As an example of the base material 5 to be processed, the base material 5 has a cylindrical shape, and approximately half of the base material 5 is accommodated in the semi-cylindrical concave portion 32a of the atmospheric pressure plasma generating electrode 3a (FIG. 11A). . First, when atmospheric pressure plasma treatment is performed on the base material 5, the surface of substantially half of the base material 5 is modified (FIG. 11 (b)). In FIGS. 11A to 11D, the shaded portion of the base material 5 is a modified portion.

基材5が、例えば、円柱の高さ方向に長い形状のものである場合、搬送方向Yに沿って基材を搬送し、続けて未処理の部分に、同様にして大気圧プラズマ処理を施すこともできる(図11(c))。このような手法により、搬送方向Yと同方向に長さを有するような基材に対して連続して大気圧プラズマ処理を施すことができる。   For example, when the base material 5 has a shape that is long in the height direction of the cylinder, the base material is transported along the transport direction Y, and subsequently, an unprocessed portion is similarly subjected to atmospheric pressure plasma treatment. (FIG. 11 (c)). By such a method, the atmospheric pressure plasma treatment can be continuously performed on a base material having a length in the same direction as the transport direction Y.

また、基材5の両面(円周方向全体)に大気圧プラズマ処理を施す場合、基材5の片面(露出面)を搬送方向(基材の長さ方向)全体に渡って処理後、基材5の搬送方向と平行な軸を回転軸として基材5を回転させ、未処理の部分を露出させ、その部分に大気圧プラズマ処理を施す。さらに、搬送方向Zに沿って、大気圧プラズマ処理を施しながら基材を搬送することもできる。このようにして大気圧プラズマ処理を施すことにより、基材5の円周方向及び長さ方向全体に渡って表面処理された改質基材を得ることができる。   In addition, when the atmospheric pressure plasma treatment is performed on both surfaces (the entire circumferential direction) of the substrate 5, the substrate 5 is treated on the entire surface in the transport direction (the length direction of the substrate) after the treatment. The base material 5 is rotated with an axis parallel to the conveying direction of the material 5 as a rotation axis, an untreated portion is exposed, and an atmospheric pressure plasma treatment is performed on the portion. Furthermore, the substrate can be transported along the transport direction Z while performing atmospheric pressure plasma treatment. By performing the atmospheric pressure plasma treatment in this way, it is possible to obtain a modified base material that is surface-treated over the entire circumferential direction and length direction of the base material 5.

なお、例えば、基材が平板状の場合には、基材に大気圧プラズマ処理を施した後、基材を裏返しにし、再度大気圧プラズマ処理を施すことができる。このように、基材の少なくとも一部を凹部に収容する状態で、一旦、基材に大気圧プラズマ処理を施した後、基材の凹部に収容した部分を露出させた状態で、基材に大気圧プラズマ処理を施すことにより、基材全体が改質された基材を得ることができる。   In addition, for example, when a base material is flat form, after performing atmospheric pressure plasma processing to a base material, the base material can be turned over and atmospheric pressure plasma processing can be performed again. As described above, in a state where at least a part of the base material is accommodated in the concave portion, after the atmospheric pressure plasma treatment is once performed on the base material, the portion accommodated in the concave portion of the base material is exposed to the base material. By performing the atmospheric pressure plasma treatment, a base material in which the whole base material is modified can be obtained.

≪4.再利用電極の製造方法≫
本実施の形態の再利用電極の製造方法は、大気圧プラズマ発生用電極が備える、40〜400℃における熱膨張率が6.5×10−6/K以下である誘電体の表面に、酸処理又はアルカリ処理を施すことによって、再利用電極を製造する方法である。基材に大気圧プラズマ処理を施すことにより、基材に付着した有機物等に由来して、大気圧プラズマ発生用電極の誘電体の表面に汚れが付着し、長期間の使用により蓄積する。このように、大気圧プラズマ発生用電極表面に汚れが蓄積すると、プラズマの発生効率を低下させる原因となり得る。特に、大気圧プラズマ発生用電極の誘電体層に、40〜400℃における熱膨張率が6.5×10−6/K以下である誘電体を用いることにより、繰り返し使用による破損を大幅に減らすことができ、より長期間の使用が可能となるが、一方で、長期間の使用により汚れが蓄積する。
<< 4. Manufacturing method of reusable electrode >>
The method of manufacturing a reuse electrode according to the present embodiment includes a method for forming an acid on the surface of a dielectric provided in an atmospheric pressure plasma generation electrode and having a thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. of 6.5 × 10 −6 / K or less. This is a method for producing a reusable electrode by performing treatment or alkali treatment. By subjecting the base material to atmospheric pressure plasma treatment, dirt is attached to the surface of the dielectric of the electrode for generating atmospheric pressure plasma due to organic substances attached to the base material, and accumulates over a long period of use. Thus, if dirt accumulates on the surface of the atmospheric pressure plasma generating electrode, it may cause a decrease in plasma generation efficiency. In particular, the use of a dielectric whose thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. is 6.5 × 10 −6 / K or less is greatly reduced in the dielectric layer of the atmospheric pressure plasma generating electrode, thereby greatly reducing damage caused by repeated use. Can be used for a longer period of time, but on the other hand, dirt accumulates due to a longer period of use.

処理の手法としては、特に限定されないが、具体的には、電極を溶液に浸す方法や、電極を蒸気に曝露する方法が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a method of a process, Specifically, the method of immersing an electrode in a solution and the method of exposing an electrode to vapor | steam are mentioned.

酸としては、特に限定されないが、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸等を用いることができる。また、酸溶液を使用する場合、その溶液のpHとしては、1以上4以下であるものを用いることができる。   Although it does not specifically limit as an acid, Hydrochloric acid, a sulfuric acid, nitric acid, an acetic acid etc. can be used. Moreover, when using an acid solution, what is 1 or more and 4 or less can be used as pH of the solution.

アルカリとしては、特に限定されないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、アンモニア水等を用いることができる。また、アルカリ溶液を使用する場合、その溶液のpHとしては、特に限定されないが、9以上14以下であるものを用いることができる。   Although it does not specifically limit as an alkali, Sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydrogencarbonate, ammonia water, etc. can be used. Moreover, when using an alkaline solution, it is although it does not specifically limit as pH of the solution, What is 9 or more and 14 or less can be used.

〔実施例1〕 [Example 1]

(電極Aの作製)
厚さ0.64mmの窒化アルミニウムの板(MARUWA製)を45mm×120mmに切り出し、その片面に銀ペースト(大研化学製)を25mm×100mmの大きさで窒化アルミニウム板表面の中心部分に位置するように塗工した後、その上から厚さ1mmのアルミナ板を銀被膜の保護を目的としてのせて、大気雰囲気中10℃/minの昇温速度で850℃まで昇温し、850℃で10分間焼成した後、自然放冷により室温まで冷却して、窒化アルミニウム板とアルミナ板の間に銀被膜を有する部材を得た。銀被膜保護用に用いたアルミナ板には、予め銀被膜に電気を供給するための電極を取り付けるための穴が設けてあり、この穴に通電用の真鍮棒を通して銀被膜と接着することで、電極Aを作製した。
(Preparation of electrode A)
An aluminum nitride plate (made by MARUWA) having a thickness of 0.64 mm is cut into 45 mm × 120 mm, and a silver paste (made by Daiken Chemical Co., Ltd.) is 25 mm × 100 mm on one side and located at the center of the aluminum nitride plate surface. After the coating, an alumina plate having a thickness of 1 mm is applied to the silver coating for the purpose of protecting the silver coating, and the temperature is increased to 850 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min in the air atmosphere. After firing for 5 minutes, the mixture was naturally cooled to room temperature to obtain a member having a silver coating between an aluminum nitride plate and an alumina plate. In the alumina plate used for silver coating protection, a hole for attaching an electrode for supplying electricity to the silver coating is provided in advance, and by adhering to the silver coating through a brass rod for energization, Electrode A was produced.

(電極Bの作製)
厚さ0.64mmの窒化アルミニウムの板の代わりに、厚さ0.3mmの窒化ケイ素の板(MARUWA製)を用いた以外、電極Aと同様にして電極Bを作製した。
(Preparation of electrode B)
An electrode B was prepared in the same manner as the electrode A, except that a 0.3 mm thick silicon nitride plate (made by MARUWA) was used instead of the 0.64 mm thick aluminum nitride plate.

(電極Cの作製)
銀ペーストの代わりに、銅ペースト(大研化学製)を用いた以外、電極Aと同様にして電極Cを得た。
(Preparation of electrode C)
An electrode C was obtained in the same manner as the electrode A except that a copper paste (Daiken Chemical Co., Ltd.) was used instead of the silver paste.

(電極Dの作製)
銀ペーストの代わりに、銅ペースト(大研化学製)を用いた以外、電極Bと同様にして電極Dを得た。
(Preparation of electrode D)
An electrode D was obtained in the same manner as the electrode B except that a copper paste (manufactured by Daiken Chemical) was used instead of the silver paste.

(電極Eの作製)
厚さ0.64mmの窒化アルミニウムの板の代わりに、厚さ1.0mmのアルミナの板(ニッカトー製)を用いた以外、電極Aと同様にして電極Eを得た。
(Preparation of electrode E)
An electrode E was obtained in the same manner as the electrode A, except that an alumina plate (manufactured by Nikkato) having a thickness of 1.0 mm was used instead of the aluminum nitride plate having a thickness of 0.64 mm.

(電極Fの作製)
厚さ0.64mmの窒化アルミニウムの板の代わりに、厚さ1.0mmのアルミナの板(ニッカトー製)を用いた以外、電極Cと同様にして電極Fを得た。
(Preparation of electrode F)
An electrode F was obtained in the same manner as the electrode C, except that an alumina plate (manufactured by Nikkato) having a thickness of 1.0 mm was used instead of the aluminum nitride plate having a thickness of 0.64 mm.

(電極Gの作製)
厚さ3.0mmのSUSの板(日進機械製)を45mm×120mmに切り出し、このSUS板に電気を供給するための通電用の真鍮棒を接着することで、電極Gを得た。
(Preparation of electrode G)
A 3.0 mm thick SUS plate (manufactured by Nisshin Kikai Co., Ltd.) was cut into 45 mm × 120 mm, and a brass rod for supplying electricity to supply electricity to this SUS plate was bonded to obtain an electrode G.

[実施例1−1]
電極Aの窒化アルミニウムを有する面と、SUS板の一方の面とを対向配置し、電極AとSUS板の間を、高周波パルス電源(日進機械製、出力電流120mA、出力電圧10kV)に接続した。電極A〜Fはそれぞれ、絶縁体で囲われた筐体内部に固定した。その筐体近傍から乾燥空気を吹き出すノズルを設置し、基材に大気圧プラズマ処理を施す間、電極AとSUS板の間に一定流量の乾燥空気を一定方向に供給した。また、電極AとSUS板の間に、家庭用100V電源を接続し、スライダックにより入力電圧100Vを供給することにより大気圧プラズマを発生させた。
[Example 1-1]
The surface of the electrode A having aluminum nitride and one surface of the SUS plate were arranged to face each other, and the electrode A and the SUS plate were connected to a high-frequency pulse power source (manufactured by Nisshin Kikai, output current 120 mA, output voltage 10 kV). Each of the electrodes A to F was fixed inside a casing surrounded by an insulator. A nozzle for blowing dry air from the vicinity of the housing was installed, and a constant flow of dry air was supplied between the electrode A and the SUS plate in a fixed direction while the substrate was subjected to atmospheric pressure plasma treatment. Further, a household 100V power source was connected between the electrode A and the SUS plate, and an atmospheric pressure plasma was generated by supplying an input voltage of 100V by a slidac.

電極AとSUS板の対向する面の間隔(以下、「電極間距離」ともいう)を、1mm、2mm、3mm、4mmに設定して、目視で、大気圧プラズマの発生状態の評価を行った。併せて、電極AとSUS板の間に、5m/minの送りスピードで、厚さ0.1mmのガラス基板を通過させ、大気圧プラズマ処理を施した。その後、大気圧プラズマ処理後のガラス基板の表面の接触角を、協和界面科学社製DM−500(θ/2法、水滴1.5μLで評価)を用いて測定することで、大気圧プラズマ処理後のガラス基板の濡れ性評価を行った。   The distance between the electrodes A and the SUS plate facing each other (hereinafter also referred to as “distance between electrodes”) was set to 1 mm, 2 mm, 3 mm, and 4 mm, and the generation state of atmospheric pressure plasma was visually evaluated. . In addition, a glass substrate having a thickness of 0.1 mm was passed between the electrode A and the SUS plate at a feeding speed of 5 m / min, and an atmospheric pressure plasma treatment was performed. Thereafter, the contact angle of the surface of the glass substrate after the atmospheric pressure plasma treatment is measured by using DM-500 (evaluated by θ / 2 method, water droplet 1.5 μL) manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. The wettability evaluation of the subsequent glass substrate was performed.

[実施例1−2]
電極Aの代わりに電極Bを用いた以外、実施例1−1と同様にして評価を行った。
[Example 1-2]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1-1 except that the electrode B was used instead of the electrode A.

[実施例1−3]
電極Aの代わりに電極Cを用いた以外、実施例1−1と同様にして評価を行った。
[Example 1-3]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1-1 except that the electrode C was used instead of the electrode A.

[実施例1−4]
電極Aの代わりに電極Dを用いた以外、実施例1−1と同様にして評価を行った。
[Example 1-4]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1-1 except that the electrode D was used instead of the electrode A.

[比較例1−1]
電極Aの代わりに電極Eを用いた以外、実施例1−1と同様にして評価を行った。
[Comparative Example 1-1]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1-1 except that the electrode E was used instead of the electrode A.

[比較例1−2]
電極Aの代わりに電極Fを用いた以外、実施例1−1と同様にして評価を行った。
[Comparative Example 1-2]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1-1 except that the electrode F was used instead of the electrode A.

[比較例1−3]
電極Gの一方の表面と、厚さ3.0mmのSUSの板(日進機械製)を200mm×200mmに切り出し、その一方の面上に厚さ0.5mmの雲母板を絶縁体としてのせた対電極の雲母板の面とを対向配置し、一対の電極として用いた以外、実施例1−1と同様にして評価を行った。なお、雲母板を乗せた電極が有する面の面積を、電極Gが有する面の面積よりも大きいものとしたのは、電極間でのアーキングの発生を抑制するためである。
[Comparative Example 1-3]
One surface of the electrode G and a 3.0 mm thick SUS plate (manufactured by Nisshin Kikai Co., Ltd.) were cut out to 200 mm × 200 mm, and a mica plate having a thickness of 0.5 mm was placed on one surface as an insulator. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1-1 except that the electrodes were arranged opposite to each other and used as a pair of electrodes. The reason why the area of the electrode on which the mica plate is placed is larger than the area of the surface of the electrode G is to suppress the occurrence of arcing between the electrodes.

表1は、実施例1−1〜1−4及び比較例1−1〜1−3、それぞれにおける大気圧プラズマの発光状態の評価の結果である。表1において、以下の基準に基づき大気圧プラズマの発光状態の評価を行った。
◎:大気圧プラズマ発光が、均一でかつ、電極全面で発光していた。
○:大気圧プラズマ発光は均一であり、ほぼ電極全面で発光していた。
△:大気圧プラズマ発光は不均一で、電極全面では発光していない。
×:大気圧プラズマ発光が疎らで、ほとんど発光していない。
−:大気圧プラズマ発光は起こらない。
Table 1 shows the results of evaluation of the light emission state of atmospheric pressure plasma in Examples 1-1 to 1-4 and Comparative Examples 1-1 to 1-3. In Table 1, the light emission state of atmospheric pressure plasma was evaluated based on the following criteria.
A: Atmospheric pressure plasma emission was uniform and emitted over the entire surface of the electrode.
○: Atmospheric pressure plasma light emission was uniform and light was emitted almost entirely on the electrode.
(Triangle | delta): Atmospheric pressure plasma light emission is non-uniform | heterogenous and has not light-emitted on the electrode whole surface.
X: Atmospheric pressure plasma light emission is sparse and almost no light emission.
−: No atmospheric pressure plasma emission occurs.

Figure 0006414784
Figure 0006414784

表2は、実施例1−1〜1−4及び比較例1−1〜1−3、それぞれにおける濡れ性の評価の結果である。表1において、以下の基準に基づき濡れ性の評価を行った。
◎:大気圧プラズマ処理後の接触角が、15°以下
○:大気圧プラズマ処理後の接触角が、30°以下
△:大気圧プラズマ処理後の接触角が、40°以下
×:大気圧プラズマ処理後の接触角が、60°以下
−:大気圧プラズマ処理後の接触角は、未処理のガラス基板(75.3°)と変わらない。
Table 2 shows the results of wettability evaluation in Examples 1-1 to 1-4 and Comparative Examples 1-1 to 1-3. In Table 1, the wettability was evaluated based on the following criteria.
◎: Contact angle after atmospheric pressure plasma treatment is 15 ° or less ○: Contact angle after atmospheric pressure plasma treatment is 30 ° or less △: Contact angle after atmospheric pressure plasma treatment is 40 ° or less ×: Atmospheric pressure plasma The contact angle after the treatment is 60 ° or less −: The contact angle after the atmospheric pressure plasma treatment is the same as that of the untreated glass substrate (75.3 °).

Figure 0006414784
Figure 0006414784

以上の結果より、金属層と、40〜400℃における熱膨張率が6.5×10−6/K以下である誘電体層とを有する大気圧プラズマ電極を用いることにより、電極間の距離を1mm超としても、大気圧プラズマ処理を効率的に施すことができることがわかった。 From the above results, the distance between the electrodes can be reduced by using an atmospheric pressure plasma electrode having a metal layer and a dielectric layer having a coefficient of thermal expansion at 40 to 400 ° C. of 6.5 × 10 −6 / K or less. It was found that the atmospheric pressure plasma treatment can be efficiently performed even when the thickness exceeds 1 mm.

〔実施例2〕
(電極Hの作製)
厚さ10.5mmのSUS板の一方の表面に大気圧プラズマ処理の対象としてのガラス基板を収容し得る溝状の凹部を設け(図8参照)、その凹部を有する側の表面の頂部のみに厚さ0.5mmの雲母板をのせて(すなわち、凹部には雲母板をのせていない)、総厚さが11mmの電極Hを作製した。なお、詳細は後述するが、実施例2においては、ガラス基板の厚さを変化させることによる大気圧プラズマ処理への影響を確認するため、処理対象のガラス基板の厚さに合わせて、凹部の深さ(溝の高さ)を調整した。
[Example 2]
(Preparation of electrode H)
A groove-shaped recess capable of accommodating a glass substrate as an object of atmospheric pressure plasma treatment is provided on one surface of a SUS plate having a thickness of 10.5 mm (see FIG. 8), and only on the top of the surface on the side having the recess. An electrode H having a total thickness of 11 mm was prepared by placing a mica plate having a thickness of 0.5 mm (that is, the mica plate was not placed in the recess). In addition, although details will be described later, in Example 2, in order to confirm the influence on the atmospheric pressure plasma processing by changing the thickness of the glass substrate, in accordance with the thickness of the glass substrate to be processed, The depth (groove height) was adjusted.

[実施例2−1]
電極Aの窒化アルミニウムを有する面と、電極Hの凹部を有する側の面とを対向配置し一対の電極とした。凹部に、厚さがそれぞれ1mm、3mm、6mm、10mmであるガラス板をそれぞれ収容し、電極Hの頂部の雲母板の高さと、ガラス基板の高さが同一(面一)になるように配置した。そして、電極Aの窒化アルミニウムの表面と、電極Hの凹部に収容されたガラス基板の表面(及びそれと面一となるように頂部に配置された雲母板表面)と間の距離を1mmに設定した。その後、実施例1−1と同様にして、大気圧プラズマ処理後のガラス基板の濡れ性評価を行った。
[Example 2-1]
The surface of the electrode A having aluminum nitride and the surface of the electrode H on the side having the recesses are arranged to face each other to form a pair of electrodes. Glass plates with thicknesses of 1 mm, 3 mm, 6 mm, and 10 mm, respectively, are accommodated in the recesses, and arranged so that the height of the mica plate at the top of the electrode H is the same (level) with the glass substrate. did. The distance between the surface of the aluminum nitride of the electrode A and the surface of the glass substrate accommodated in the recess of the electrode H (and the surface of the mica plate disposed on the top so as to be flush with the surface) was set to 1 mm. . Then, the wettability evaluation of the glass substrate after atmospheric pressure plasma processing was performed like Example 1-1.

[実施例2−2]
電極Aの代わりに電極Bを用いた以外、実施例2−1と同様にして、大気圧プラズマ処理後のガラス基板の濡れ性評価を行った。
[Example 2-2]
The wettability evaluation of the glass substrate after the atmospheric pressure plasma treatment was performed in the same manner as in Example 2-1, except that the electrode B was used instead of the electrode A.

[実施例2−3]
電極Aの代わりに電極Eを用いた以外、実施例2−1と同様にして、大気圧プラズマ処理後のガラス基板の濡れ性評価を行った。
[Example 2-3]
The wettability evaluation of the glass substrate after the atmospheric pressure plasma treatment was performed in the same manner as in Example 2-1, except that the electrode E was used instead of the electrode A.

[実施例2−4]
電極Aの代わりに電極Gを用いた以外、実施例2−1と同様にして、大気圧プラズマ処理後のガラス基板の濡れ性評価を行った。
[Example 2-4]
The wettability evaluation of the glass substrate after the atmospheric pressure plasma treatment was performed in the same manner as in Example 2-1, except that the electrode G was used instead of the electrode A.

[実施例2−5]
電極Aの窒化アルミニウムを有する面と、電極Hの凹部を有する側の面とを対向配置し一対の電極とした。凹部に、厚さがそれぞれ1mm、3mm、6mm、10mmであるガラス板をそれぞれ収容し、電極Hの頂部の雲母板の高さに対し、ガラス基板の高さが1mm高くなるように配置したそして、電極Aの窒化アルミニウムの表面と、電極Hの凹部に収容されたガラス基板の表面との間の距離を1mmに設定した。その後、実施例1−1と同様にして、大気圧プラズマ処理後のガラス基板の濡れ性評価を行った。なお、ガラス基板の厚さが1mmの場合、電極Hの頂部の雲母板の高さに対し、ガラス基板の高さが1mm高くなるように配置するためには、雲母板上にガラス基板を置けばよい。したがって、電極Hに凹部を設けていないため、ガラス基板の厚さが1mmの場合は、本願の参考例とする。
[Example 2-5]
The surface of the electrode A having aluminum nitride and the surface of the electrode H on the side having the recesses are arranged to face each other to form a pair of electrodes. Glass plates having thicknesses of 1 mm, 3 mm, 6 mm, and 10 mm, respectively, were accommodated in the recesses, and the glass substrate was arranged so that the height of the glass substrate was 1 mm higher than the height of the mica plate at the top of the electrode H and The distance between the surface of the aluminum nitride of the electrode A and the surface of the glass substrate accommodated in the recess of the electrode H was set to 1 mm. Then, the wettability evaluation of the glass substrate after atmospheric pressure plasma processing was performed like Example 1-1. When the thickness of the glass substrate is 1 mm, the glass substrate is placed on the mica plate so that the height of the glass substrate is 1 mm higher than the height of the mica plate at the top of the electrode H. That's fine. Therefore, since the recessed part is not provided in the electrode H, when the thickness of a glass substrate is 1 mm, it is set as the reference example of this application.

[実施例2−6]
電極Aの代わりに電極Bを用いた以外、実施例2−5と同様にして、大気圧プラズマ処理後のガラス基板の濡れ性評価を行った。
[Example 2-6]
Except for using the electrode B instead of the electrode A, the wettability evaluation of the glass substrate after the atmospheric pressure plasma treatment was performed in the same manner as in Example 2-5.

[実施例2−7]
電極Aの代わりに電極Eを用いた以外、実施例2−5と同様にして、大気圧プラズマ処理後のガラス基板の濡れ性評価を行った。
[Example 2-7]
The wettability evaluation of the glass substrate after the atmospheric pressure plasma treatment was performed in the same manner as in Example 2-5 except that the electrode E was used instead of the electrode A.

[実施例2−8]
電極Aの代わりに電極Gを用いた以外、実施例2−5と同様にして、大気圧プラズマ処理後のガラス基板の濡れ性評価を行った。
[Example 2-8]
Except that the electrode G was used instead of the electrode A, the wettability evaluation of the glass substrate after the atmospheric pressure plasma treatment was performed in the same manner as in Example 2-5.

[比較例2−1]
電極Eのアルミナを有する面と、平板状のSUS板の一方の面とを対向配置し一対の電極とした。SUS板の表面に、厚さがそれぞれ1mm、3mm、6mm、10mmであるガラス板をそれぞれ設置した。そして、電極Eのアルミナの表面と、電極Hの表面に設置されたガラス基板の表面との間の距離を1mmに設定した。その後、実施例1−1と同様にして、大気圧プラズマ処理後のガラス基板の濡れ性評価を行った。
[Comparative Example 2-1]
The surface of the electrode E having alumina and the one surface of the flat SUS plate are arranged to face each other to form a pair of electrodes. Glass plates having thicknesses of 1 mm, 3 mm, 6 mm, and 10 mm, respectively, were placed on the surface of the SUS plate. And the distance between the surface of the alumina of the electrode E and the surface of the glass substrate installed in the surface of the electrode H was set to 1 mm. Then, the wettability evaluation of the glass substrate after atmospheric pressure plasma processing was performed like Example 1-1.

[比較例2−2]
電極Gの一方の表面と、平板状のSUS板の上に厚さ0.5mmの雲母板を絶縁体として載せたものの雲母板側の面とを対向配置し、一対の電極とした。雲母板の表面に、厚さがそれぞれ1mm、3mm、6mm、10mmであるガラス板をそれぞれ設置した。そして、電極Gの表面と電極Hの表面に設置されたガラス基板の表面との間の距離を1mmに設定した。その後、実施例1−1と同様にして、大気圧プラズマ処理後のガラス基板の濡れ性評価を行った。
[Comparative Example 2-2]
One surface of the electrode G and a surface of the mica plate side of a 0.5-mm thick mica plate mounted as an insulator on a flat SUS plate were arranged to face each other to form a pair of electrodes. Glass plates having thicknesses of 1 mm, 3 mm, 6 mm, and 10 mm, respectively, were placed on the surface of the mica plate. And the distance between the surface of the electrode G and the surface of the glass substrate installed in the surface of the electrode H was set to 1 mm. Then, the wettability evaluation of the glass substrate after atmospheric pressure plasma processing was performed like Example 1-1.

Figure 0006414784
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以上の結果より、電極に凹部を設け、そこに基材の一部を収容することにより、実質的に、電極間距離のよりも大きな厚さを有する基材の表面に、大気圧プラズマ処理を施すことができることがわかった。   From the above results, the atmospheric pressure plasma treatment is performed on the surface of the base material having a thickness larger than the distance between the electrodes by providing a recess in the electrode and accommodating a part of the base material therein. It was found that it can be applied.

1,2,3a,3b,3c 大気圧プラズマ発生用電極
11,21 金属層
12 誘電体層
100 大気圧プラズマ発生装置
22 第1誘電体層
23 第2誘電体層
31a,31b,31c 頂部
32a,32b,32c 凹部
4 高電圧パルス電源装置
5 基材
1, 2, 3a, 3b, 3c Atmospheric pressure plasma generating electrode 11, 21 Metal layer 12 Dielectric layer 100 Atmospheric pressure plasma generator 22 First dielectric layer 23 Second dielectric layer 31a, 31b, 31c Top 32a, 32b, 32c Concavity 4 High-voltage pulse power supply 5 Base material

Claims (14)

第1誘電体層と、金属層と、第2誘電体層とが積層された構造を有し、
前記第1誘電体層及び前記第2誘電体層は、40〜400℃における熱膨張率が6.5×10−6/K以下である誘電体を含み、
前記第2誘電体層に含まれる誘電体の比誘電率は、前記第1誘電体層に含まれる誘電体の比誘電率よりも小さく、
前記金属層は、第1表面と第2表面を有し、
前記第1誘電体層が、前記第1表面を全て覆い、
前記第2誘電体層が、前記金属層の端部から外方へと延在する、
大気圧プラズマ発生用電極。
Having a structure in which a first dielectric layer, a metal layer, and a second dielectric layer are laminated;
The first dielectric layer and the second dielectric layer include a dielectric whose thermal expansion coefficient at 40 to 400 ° C. is 6.5 × 10 −6 / K or less,
The dielectric constant of the dielectric contained in the second dielectric layer is smaller than the dielectric constant of the dielectric contained in the first dielectric layer,
The metal layer has a first surface and a second surface;
The first dielectric layer covers all of the first surface;
The second dielectric layer extends outward from an end of the metal layer;
An electrode for atmospheric pressure plasma generation.
第1誘電体層と、金属層と、第2誘電体層とが積層された構造を有する大気圧プラズマ発生用電極であって、
前記金属層は、第1表面と第2表面を有し、
前記第1誘電体層が、前記第1表面を全て覆い、
前記第2誘電体層が、前記金属層の端部から外方へと延在し、
前記大気圧プラズマ発生用電極を平面視した場合における前記金属層の端部から、前記大気圧プラズマ発生用電極の端部までの最小距離が0.5cm以上である
大気圧プラズマ発生用電極。
An atmospheric pressure plasma generating electrode having a structure in which a first dielectric layer, a metal layer, and a second dielectric layer are laminated,
The metal layer has a first surface and a second surface;
The first dielectric layer covers all of the first surface;
The second dielectric layer extends outward from an end of the metal layer;
The atmospheric pressure plasma generating electrode, wherein a minimum distance from an end portion of the metal layer to an end portion of the atmospheric pressure plasma generating electrode in a plan view of the atmospheric pressure plasma generating electrode is 0.5 cm or more.
基材に処理を施すための大気圧プラズマ発生用電極であって、
前記大気圧プラズマ発生用電極の表面に位置し、前記基材の少なくとも一部を収容でき、前記表面の2箇所の端部間を前記基材の搬送方向に沿って連続する断面形状の凹部を有し、
前記大気圧プラズマ発生用電極を平面視した場合における、前記大気圧プラズマ発生用電極の面積に対する凹部の面積の割合が5%以上80%以下である
大気圧プラズマ発生用電極。
An atmospheric pressure plasma generating electrode for processing a substrate,
Located on a surface of said atmospheric plasma generating electrode, at least a part can accommodate, concave cross-sectional shape you continuously along the conveying direction of the substrate between the ends of the two portions of the surface of the substrate Have
An electrode for generating atmospheric pressure plasma, wherein a ratio of the area of the recess to the area of the electrode for generating atmospheric pressure plasma is 5% or more and 80% or less in a plan view of the electrode for generating atmospheric pressure plasma.
移動させずに、基材の表面を改質して前記基材の表面特性を変化させるための大気圧プラズマ発生用電極であって、  An electrode for generating atmospheric pressure plasma for modifying the surface properties of the base material by modifying the surface of the base material without moving it,
前記大気圧プラズマ発生用電極の表面に位置し、前記基材の少なくとも一部を収容できる断面形状の凹部を有し、  Located on the surface of the atmospheric pressure plasma generating electrode, and having a recess having a cross-sectional shape capable of accommodating at least a part of the base material,
前記大気圧プラズマ発生用電極を平面視した場合における、前記大気圧プラズマ発生用電極の面積に対する凹部の面積の割合が5%以上80%以下である  When the atmospheric pressure plasma generation electrode is viewed in plan, the ratio of the area of the recess to the area of the atmospheric pressure plasma generation electrode is 5% or more and 80% or less.
大気圧プラズマ発生用電極。  An electrode for atmospheric pressure plasma generation.
基材の表面を改質して前記基材の表面特性を変化させるための大気圧プラズマ発生用電極であって、  An atmospheric pressure plasma generating electrode for modifying the surface of the substrate to change the surface properties of the substrate,
金属層と誘電体層とが積層された構造を有し、前記誘電体層が窒化アルミニウムを含み、  A metal layer and a dielectric layer, wherein the dielectric layer includes aluminum nitride;
前記誘電体層と、該誘電体層に対向するように配置された対電極との最小距離を2.5mm以上離間して配置して用いられる  Used with a minimum distance of 2.5 mm or more between the dielectric layer and the counter electrode arranged to face the dielectric layer.
大気圧プラズマ発生用電極。  An electrode for atmospheric pressure plasma generation.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の大気圧プラズマ発生用電極を備える、大気圧プラズマ発生装置。 An atmospheric pressure plasma generator comprising the atmospheric pressure plasma generation electrode according to any one of claims 1 to 5 . 基材の表面を改質して前記基材の表面特性を変化させるために用いられ、金属層と誘電体層とが積層された構造を有し、前記誘電体層が窒化アルミニウムを含む大気圧プラズマ発生用電極と、金属を含む対電極とを備え、
前記大気圧プラズマ発生用電極の前記誘電体層と、
前記対電極の面とが、
対向するように配置され、
前記誘電体層と、前記対電極面との最小距離が2.5mm以上である
大気圧プラズマ発生装置。
Used to modify the surface properties of the base material by modifying the surface of the base material, and has a structure in which a metal layer and a dielectric layer are laminated, and the dielectric layer contains atmospheric pressure including aluminum nitride. Comprising a plasma generating electrode and a counter electrode containing a metal;
The dielectric layer of the atmospheric pressure plasma generating electrode;
A surface of the counter electrode,
Arranged to face each other,
An atmospheric pressure plasma generator, wherein a minimum distance between the dielectric layer and the counter electrode surface is 2.5 mm or more.
請求項1又は2に記載の大気圧プラズマ発生用電極と、金属を含む対電極とを備え、
前記大気圧プラズマ発生用電極の前記第1誘電体層と、
前記対電極の面とが、
対向するように配置され、
前記第1誘電体層と、前記対電極面との最小距離が1.5mm以上である
大気圧プラズマ発生装置。
The atmospheric pressure plasma generating electrode according to claim 1 or 2, and a counter electrode containing a metal,
The first dielectric layer of the atmospheric pressure plasma generating electrode;
A surface of the counter electrode,
Arranged to face each other,
An atmospheric pressure plasma generator, wherein a minimum distance between the first dielectric layer and the counter electrode surface is 1.5 mm or more.
基材に処理を施すための大気圧プラズマ発生用電極であって、
前記大気圧プラズマ発生用電極の表面に位置し、前記基材の少なくとも一部を収容でき、前記表面の2箇所の端部間を前記基材の搬送方向に沿って連続する断面形状の凹部を有する大気圧プラズマ発生用電極と、金属を含む対電極とを備え、
前記大気圧プラズマ発生用電極の前記凹部を有する面と、
前記対電極の面とが、
対向するように配置され、
前記凹部を有する面と、前記対電極面との最小距離が2.5mm以上である
大気圧プラズマ発生装置。
An atmospheric pressure plasma generating electrode for processing a substrate,
Located on a surface of said atmospheric plasma generating electrode, at least a part can accommodate, concave cross-sectional shape you continuously along the conveying direction of the substrate between the ends of the two portions of the surface of the substrate An atmospheric pressure plasma generating electrode having a counter electrode containing a metal,
A surface having the concave portion of the electrode for generating atmospheric pressure plasma;
A surface of the counter electrode,
Arranged to face each other,
An atmospheric pressure plasma generator, wherein a minimum distance between the surface having the recess and the counter electrode surface is 2.5 mm or more.
基材の表面を改質して前記基材の表面特性を変化させるための大気圧プラズマ発生用電極であって、  An atmospheric pressure plasma generating electrode for modifying the surface of the substrate to change the surface properties of the substrate,
前記大気圧プラズマ発生用電極の表面に位置し、前記基材の少なくとも一部を収容できる断面形状の凹部を有する大気圧プラズマ発生用電極と、金属を含む対電極とを備え、  An atmospheric pressure plasma generation electrode located on the surface of the atmospheric pressure plasma generation electrode and having a recess having a cross-sectional shape capable of accommodating at least a part of the substrate; and a counter electrode containing a metal;
前記大気圧プラズマ発生用電極の前記凹部を有する面と、  A surface having the concave portion of the electrode for generating atmospheric pressure plasma;
前記対電極の面とが、  A surface of the counter electrode,
対向するように配置され、  Arranged to face each other,
前記凹部を有する面と、前記対電極面との最小距離が2.5mm以上であり、  The minimum distance between the surface having the recess and the counter electrode surface is 2.5 mm or more,
前記大気圧プラズマ発生用電極と前記対電極とを移動させない  The atmospheric pressure plasma generation electrode and the counter electrode are not moved.
大気圧プラズマ発生装置。  Atmospheric pressure plasma generator.
基材に処理を施すための大気圧プラズマ発生装置であって、
請求項1又は2に記載の大気圧プラズマ発生用電極が複数配列し、配列方向に関して、前記金属層が連続するように配置される
大気圧プラズマ発生装置。
An atmospheric pressure plasma generator for processing a substrate,
An atmospheric pressure plasma generating apparatus in which a plurality of electrodes for generating atmospheric pressure plasma according to claim 1 or 2 are arranged and the metal layers are arranged continuously in the arrangement direction.
請求項11のいずれか1項に記載の大気圧プラズマ発生装置を用いて基材に大気圧プラズマ処理を施す
表面改質基材の製造方法。
Method for producing a surface modified substrate by using the atmospheric pressure plasma generating apparatus performing atmospheric pressure plasma treatment to a substrate according to any one of claims 6-11.
請求項3または4に記載の大気圧プラズマ発生用電極を備える、大気圧プラズマ発生装置を用いて、基材に大気圧プラズマ処理を施す方法であって、
前記基材の少なくとも一部を前記凹部に収容する状態で、前記基材に大気圧プラズマ処理を施した後、
前記基材の前記凹部に収容した部分を露出させた状態で、前記基材に大気圧プラズマ処理を施す
表面改質基材の製造方法。
Comprises atmospheric plasma generating electrode according to claim 3 or 4, using the atmospheric pressure plasma generating apparatus, a method for performing atmospheric pressure plasma treatment to the substrate,
In a state where at least a part of the base material is accommodated in the recess, the base material is subjected to atmospheric pressure plasma treatment,
A method for producing a surface-modified base material, wherein the base material is subjected to an atmospheric pressure plasma treatment in a state where a portion accommodated in the concave portion of the base material is exposed.
金属層と誘電体層とが積層された構造を有し、前記誘電体層は40〜400℃における熱膨張率が6.5×10−6/K以下である誘電体を含む大気圧プラズマ発生用電極と、金属を含む対電極とを備え、前記大気圧プラズマ発生用電極と前記対電極との電極間距離が2.5mm以上である大気圧プラズマ発生装置を用いて、基材に大気圧プラズマ処理を施して、基材の表面を改質して前記基材の表面特性を変化させることを繰り返す表面改質基材の製造方法。 Generation of atmospheric pressure plasma having a structure in which a metal layer and a dielectric layer are laminated, and the dielectric layer includes a dielectric whose coefficient of thermal expansion at 40 to 400 ° C. is 6.5 × 10 −6 / K or less. Using an atmospheric pressure plasma generator having an electrode distance between the electrode for generating atmospheric pressure plasma and the counter electrode of 2.5 mm or more. provide Reinforced pressure plasma treatment method for producing a surface modified substrate which modify the surface of the substrate repeatedly altering the surface properties of the substrate.
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