KR101009682B1 - 상압 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 전극 구조를 통해 필요한 부위에 선택적으로 플라즈마 처리를 할 수 있는 상압 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 패널의 패드부위에 대응되어 형성된 상압 플라즈마 전극부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

상압 플라즈마 전극부, 패드부, 에지부, 패널

Description

상압 플라즈마 처리 장치{Apparatus for Processing under Atmosphere Pressure Plasma}

도 1은 종래의 다이렉트형 상압 플라즈마 처리 장치의 개략도

도 2는 종래의 리모트형 상압 플라즈마 처리 장치의 개략도

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부가 액정 패널에 대응되는 모습을 나타낸 사시도

도 4a 및 도 4b는 도 3의 상압 플라즈마 전극부의 I~I' 선상의 단면도 및 평면도

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도

도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도

도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도

도 9는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라 즈마 전극부를 나타낸 개략도

도 10은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도

도 11은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도

도 12는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도

도 13은 본 발명의 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부가 복수개의 패널이 형성되는 기판에 대응되는 모습을 나타낸 개략도

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

100 : 액정 패널 110 : 상부 기판

120 : 하부 기판 150 : 상압 플라즈마 전극부

151, 155, 161, 171, 181 : 제 1 전극

152, 156, 162, 172, 182 : 제 2 전극

191~194, 200~202, 210~213, 215, 220~223 : 전극

300 : 글래스 원판 310~313 : 키트

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 다양한 전극 구조를 통해 필 요한 부위에 선택적으로 플라즈마 처리를 할 수 있는 상압 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.

이와 같은 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.

일반적인 액정 표시 장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동 신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.

여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다.

그리고, 제 2 유리 기판(칼라 필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.

상기 일반적인 액정 표시 장치의 구동 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한다. 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자 배열의 방향을 제어할 수 있다.

따라서, 상기 액정의 분자 배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자 배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상 정보를 표현할 수 있다.

현재에는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동 행렬 액정 표시 장치(Active Matrix LCD)가 해상도 및 동영상 구현 능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.

이러한 액정 표시 장치의 상하부 기판 상에 형성되는 구조물을 증착하거나 패터닝하는데 상압 플라즈마 처리 장치(Apparatus for Processing under Atmosphere Pressure Plasma)가 이용되고 있다.

플라즈마(Plasma)란 이온(ion)이나 전자(electron), 라디칼(radical) 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 의미하는데, 이러한 플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF electromagnetic fields)에 의해 생성된다.

특히, 글로우 방전(glow discharge)에 의한 플라즈마 생성은 직류(DC)나 고주파 전자계에 의해 여기된 자유전자에 의해 이루어지는데, 여기된 자유전자는 가스분자와 충돌하여 이온, 라디칼, 전자 등과 같은 활성족(active species)을 생성한다. 그리고 이와 같은 활성족은 물리 혹은 화학적으로 물질의 표면에 작용하여 표면의 특성을 변화시킨다. 이와 같이 활성족(플라즈마)에 의해 의도적으로 물질의 표면 특성을 변화시키는 것을 '표면 처리'라고 한다.

한편, 일반적으로, 플라즈마 처리 방법이란, 반응 물질을 플라즈마 상태로 만들어 기판 상에 증착하거나, 플라즈마 상태의 반응 물질을 이용, 세정(cleaning), 애슁(ashing) 또는 식각(etching)하는 데 이용하는 것을 말한다.

이러한 플라즈마 처리 방법은 플라즈마 상태가 이루어지는 영역이 챔버 내에 어떤 기압 하에 있는가로 분류할 수 있다.

종래에는 진공에 가까운 저압(Low Pressure)하에서 글로우 방전 플라즈마(glow discharge plasma)를 발생시켜 기판 상에 박막을 형성하거나, 기판 상에 형성된 소정 물질을 식각하거나 애슁하는 방법이 이용되었다. 그러나, 이러한 저압 플라즈마 처리 방법은 진공 챔버, 진공 배기 장치 등의 고가 장비가 요구되며, 또한, 장치 내의 구성이 복잡하기 때문에 장비 유지 관리 및 진공 펌핑(pumping) 시간이 길어지는 문제점이 있다. 따라서, 대면적 기판에 플라즈마 처리가 요구되는 액정 표시 장치와 같은 경우, 기판의 크기에 따라 상승하는 비용 부담으로 거의 이용하기 힘든 실정이다.

이로 인해, 진공 조건의 장비가 요구되지 않는, 대기압(Atmospheric Pressure, 상압) 근방의 압력 하에서 방전 플라즈마(discharge plasma)를 발생시키는 방법이 제안되어 왔다. 이와 같이, 대기압 하에서 플라즈마를 발생시키는 장치를 상압 플라즈마 처리 장치(System for Atmospheric Pressure Plasma)라 한다.

그런데, 대기압 상태에서, 챔버 내의 두 전극 사이의 방전시 발생되는 글로우 디스차지(glow discharge) 상태에서 열역학적 평형 상태인 아크 디스차지(arc discharge) 상태로 전환되어, 안정적인 플라즈마 특성을 나타내지 못해 플라즈마 처리 공정을 진행하기에 적합지 않았다.

이 경우, 플라즈마 처리를 하는 챔버 내의 두 전극 중 일측 전극을 절연 특성이 좋은 유전체 물질로 절연한 후, 타측에 RF(Radio Frequency)를 인가하면 대기압 상태에서도 상기 두 전극 사이에 사일런트(silent) 방전이 일어나고, 캐리어 가스(Carrier gas)로 준안정 상태(metastable state)인 불활성 기체(inert gas), 예를 들어, He, Ar를 이용하면 대기압 중에서도 균일하고 안정된 상태의 플라즈마를 얻을 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 상압 플라즈마 처리 장치(Atmospheric Pressure Plasma System)를 설명하면 다음과 같다.

종래의 상압 플라즈마 처리 장치는 RF가 인가되는 제 1 플레이트와 접지된 제 2 플레이트의 위치가 상하인지 좌우인지에 따라 크게 다이렉트(direct) 형과 리모트(remote) 형으로 구분할 수 있다.

도 1은 종래의 다이렉트형 상압 플라즈마 처리 장치의 개략도이다.

도 1과 같이, 종래의 다이렉트형 상압 플라즈마 처리 장치는 가스 유입 개구부(18)와 가스 유출 개구부(19a, 19b)를 구비한 챔버(17)와, 상기 챔버(17) 내에 배치되어 기판(20)이 장착되는 스테이지(10)와, 상기 스테이지(10) 표면 및 상기 스테이지(10)로부터 일정간격 이격되어 서로 대향되도록 형성되는 제 1, 제 2 플레이트(11, 12)와, 상기 챔버(17) 외부에 설치되어 상기 제 2 플레이트(12)에 고주파(RF)를 발생시켜 인가하는 RF 파워 소오스(13)와, 상기 챔버(17)의 가스 유입 개구부(18)를 통해 반응 가스 또는 분위기 가스를 공급하는 가스 공급부(15)와, 상기 가스 공급부(15)에서 상기 챔버(17)로 공급되는 반응 가스 또는 분위기 가스를 필터링하는 필터(16)를 구비하여 구성된다. 여기서, 상기 제 1 플레이트(11)는 접지되고, 상기 제 1, 제 2 플레이트(11, 12)의 표면은 절연체(미도시)에 의해 보호되어 있다.

이와 같이, 구성된 종래의 다이렉트형 상압 플라즈마 처리 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

즉, 제 1 플레이트(11) 위에 기판(20)을 위치시키고, 상기 가스 공급부(15)로부터 필터(16)를 통해 상기 챔버(17)에 가스를 공급함과 동시에 상기 제 2 플레이트(12)에 RF를 인가하면, 상기 제 1, 제 2 플레이트(11, 12) 사이의 공급 가스는 플라즈마 상태가 된다.

이 때, 상기 가스 공급부(15)로부터 공급되는 반응 가스 또는 분위기 가스의 성분과 상기 제 2 플레이트(12)에 인가되는 RF 파워의 세기 및 파형에 따라 상기 기판(20) 상에 임의의 물질이 증착되거나 상기 기판(20) 상에 형성된 물질이 애슁되거나 식각, 세정 및 표면 처리(표면의 친수/소수기 형성)된다.

여기서, 상기 가스 유출 개구부(19a, 19b)는 상기 기판(20) 상의 플라즈마 표면 처리 이후 남은 가스들의 배출구이다.

이러한 종래의 다이렉트형 상압 플라즈마 처리 장치는 상기 RF 파워 인가시 전계(Electric field)에 의해 가속된 이온의 분사물(bombardment)도 이용하므로 강한 세정력을 가지며, 유기물의 세정, 배향막 및 PR(Photo Resist) 애슁, 패턴 식각까지 가능하다. 이 경우, 세정 유지는 7일 이상까지 가능하다.

또한, 강한 RF 파워가 인가되기 때문에, 진공 방식과 동일하게 상기 챔버(17)의 가스 유출 개구부(19a, 19b)를 통해 부산물(By-Product)이 배기되므로, 상기 기판(20)에 파티클(particle)이 발생하거나 기판(20)이 오염되는 현상이 없다.

그리고, 상기 제 1, 제 2 플레이트(11, 12)의 사이의 영역에서 동시에 상하 좌우의 세정이 가능하다.

그러나, 종래의 다이렉트 방식의 상압 플라즈마 처리 장치는 RF 파워 인가시 제 1, 제 2 플레이트(11, 12) 사이에 전계(E-Field)가 강하게 작용하므로 기판(20)의 금속 배선에서 데미지(damage) 발생 가능성이 높다. 경우에 따라, 진공 플라즈 마 공정과 동일한 이온 데미지(ion damage)가 있을 수 있다.

도 2는 종래의 리모트(remote)형 상압 플라즈마 처리 장치의 개략도이다.

도 2와 같이, 종래의 리모트형 상압 플라즈마 처리 장치는 가스 유입 개구부(29)를 구비한 챔버(21)와, 상기 챔버(21) 내에 좌우 방향으로 서로 대향하도록 형성되는 제 1, 제 2 플레이트(23, 24)와, RF를 발생시켜 상기 제 1 플레이트(23)에 RF를 인가하는 RF 파워 소오스(26)와, 상기 챔버(21)의 가스 유입 개구부(29)를 통해 반응 가스 또는 분위기 가스를 공급하는 가스 공급부(27)와, 상기 가스 공급부(27)에서 챔버(21)로 공급되는 반응 가스 또는 분위기 가스를 필터링하는 필터(28)를 구비하여 구성된다.

여기서, 상기 제 2 플레이트(24)는 접지된다.

이와 같이, 구성된 종래의 리모트형 상압 플라즈마 처리 장치의 동작은 다음과 같다.

종래의 리모트형 상압 플라즈마 처리 장치는 상기 제 1 플레이트(23)에 RF가 인가되면 상기 제 1, 제 2 플레이트(23, 24) 사이에 글로우 플라즈마(glow plasma)가 발생하며, 이 때, 상기 제 1, 제 2 플레이트(23, 24)와 수직한 방향으로 상기 챔버(21) 하부에 위치된 기판(20)에 상기한 글로우 플라즈마로 인한 표면 처리가 일어난다.

상기 기판(20)은 이송 장치(22)에 의해 이송되며, 이는 인라인(In-Line)으로 공정이 진행됨을 의미한다.

종래의 리모트형 상압 플라즈마 처리 장치는 상기한 종래의 다이렉트형 상압 플라즈마 처리 장치와 달리, 제 1, 제 2 플레이트(23, 24)가 기판에 대해 수직한 방향으로 위치하며, 이 때, 기판(20)은 챔버(21) 외부에 위치하여 인라인 상으로 움직이는 챔버(21) 외부의 기판(20) 상에 표면 처리가 이루어짐을 특징으로 한다. 따라서, 표면 처리가 상기 챔버(21) 외부의 기판(20) 상에 이루어지므로, 별도의 배기 시스템을 요하지 않고, 소정의 출구를 통해 글로우 플라즈마 상태로 나온 가스들이 상기 기판(20)과 반응하는 동시에, 반응 이외의 물질은 외부로 빠져나가게 된다.

그러나, 종래의 리모트형 상압 처리 장치는 전계의 영향이 최소화됨으로 인해 세정력이 약하며, 반응 가스 또는 분위기 가스의 이용량이 많아지는 문제점이 발생된다.

이와 같이, 상술한 종래의 다이렉트형 및 리모트형 상압 플라즈마 처리 장치는 상기 제 1, 제 2 플레이트 사이에 플라즈마 상태의 전자, 양이온, 라디칼(Radical) 등을 발생시키고 이를 기판 상에 공급함으로써, 상기 플라즈마 상태의 전자, 양이온, 라디칼 등의 성분으로 기판 상에 증착, 애슁, 식각(etching) 또는 표면 처리를 실시한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 상압 플라즈마 처리 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

종래의 상압 플라즈마 처리 장치는 서로 대향된 전극이 쌍을 이루는 상압 플라즈마 전극부를 구비하여 기판의 표면에 랜덤하게 플라즈마 처리를 할 수 있는 것 으로, 기판의 합착 후, 패널 단위로 스크라이빙 후 패드부에 소정의 처리가 필요한 바와 같이, 기판의 소정 부위에만 플라즈마 처리가 필요한 경우 플라즈마 가스가 공급되는 부위의 위치 제어가 힘들었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 다양한 전극 구조를 통해 필요한 부위에 선택적으로 플라즈마 처리를 할 수 있는 상압 플라즈마 처리 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상압 플라즈마 처리 장치는 패널의 패드부에 대응되어 형성된 상압 플라즈마 전극부를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.

상기 패널은 상하부 기판이 합착된 상이다.

상기 상압 플라즈마 전극부는 서로 대향된 일(一)자형의 제 1, 제 2 전극으로 이루어진 것이다.

상기 제 1 전극에는 RF가 인가되며, 상기 제 2 전극은 접지된다.

상기 상압 플라즈마 전극부는 90°전환 가능하다.

상기 상압 플라즈마 전극부는 상기 제 1, 제 2 전극이 형성된 방향으로 이동이 가능하다.

상기 상압 플라즈마 전극부는 상기 기판의 패드부에 대응되어 'L'자형으로 형성된 서로 대향된 제 1, 제 2 전극으로 이루어진다.

상기 상압 플라즈마 전극부는 상압 처리시 고정되어 상기 패널의 패드부에 고정되어 대응된다.

상기 제 1 전극에는 RF가 인가되며, 상기 제 2 전극은 접지된다.

상기 상압 플라즈마 전극부는 글래스 원판의 각 패널에 대응되어 형성된다.

상기 상압 플라즈마 전극부는 글래스 원판의 각 패널에 대응되어 위치 이동한다.

또한, 대면적 기판에 풍부한 플라즈마를 발생하여 플라즈마 처리 효율을 높이기 위한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상압 플라즈마 처리 장치는 라운드형의 형상으로 서로 대향되는 이격된 간격이 일치하는 복수개의 전극들로 이루어진 상압 플라즈마 전극부를 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.

상기 복수개의 전극들은 제 1, 제 2 전극으로 이루어진 전극 쌍을 1개 이상 포함한다.

상기 제 1 전극에는 RF가 인가되며, 상기 제 2 전극은 접지된다.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상압 플라즈마 처리 장치는 'ㄷ'자형으로 형상으로 각각이 이격된 간격이 일치하는 복수개의 전극들로 이루어진 상압 플라즈마 전극부를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.

상기 복수개의 전극들은 제 1, 제 2 전극으로 이루어진 전극 쌍이 1개 이상 형성된다.

상기 제 1 전극에는 RF가 인가되며, 상기 제 2 전극은 접지된다.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상압 플라즈마 처리 장치는 기판의 전 영역에 대응되어 소정 간격 이격하며 외곽에서부터 차례로 줄어드는 ' ㅁ' 형상의 복수개의 전극으로 이루어진 상압 플라즈마 전극부를 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.

상기 복수개의 전극들은 제 1, 제 2 전극으로 이루어진 전극 쌍이 1개 이상 형성된 것이다.

상기 제 1 전극에는 RF가 인가되며, 상기 제 2 전극은 접지된다.

상기 상압 플라즈마 전극부는 글래스 원판의 각 패널에 대응되어 형성된다.

상기 상압 플라즈마 전극부는 글래스 원판의 각 패널에 대응되어 위치 이동한다.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상압 플라즈마 처리 장치는 좌우로 서로 대향된 제 1 전극쌍과, 상기 제 1 전극 쌍 상부에 대응되어 형성된 제 2 전극 쌍과, 상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 일측 전극에 인가되는 RF 파워와, 상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 타측 전극을 접지하는 접지단과, 상기 제 2 전극 쌍 하부에 위치한 플라즈마 가스 배출구와, 상기 플라즈마 가스 배출구 하부에 위치한 기판을 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.

그리고, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상압 플라즈마 처리 장치는 중앙에 접지된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극에 좌우에 각각 대향된 제 2, 제 3 전극과, 상기 제 2, 제 3 전극에 인가되는 RF 파워와, 상기 제 1 내지 제 3 전극 하부에 위치한 플라즈마 가스 배출구와, 상기 플라즈마 가스 배출구 하부에 위치한 기판을 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상압 플라즈마 처리 장치는 제 1, 제 2 전극이 상하 방향으로 소정 간격 이격된 제 1 전극 쌍과, 제 3, 제 4 전극이 상하 방향으로 소정 간격 이격되고, 상기 제 1 전극 쌍 일측에 상기 제 1 전극 쌍과 평행하게 배열된 제 2 전극 쌍과, 상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 상부 또는 하부에 형성된 제 5 전극과, 상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 일측 전극에 인가되는 RF 파워와, 상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 타측 전극 및 상기 제 5 전극을 접지하는 접지단을 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.

상기 제 1, 제 2 전극 쌍 중 각각 RF 파워가 인가되는 전극과 상기 제 5 전극이 인접한다.

상기 제 5 전극 상에 기판이 위치한다.

상기 제 1 전극 쌍과 상기 제 2 전극 쌍 사이의 하부에 대응되어 기판이 위치한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 상압 플라즈마 처리 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부가 액정 패널에 대응되는 모습을 나타낸 사시도이며, 도 4a 및 도 4b는 각각 도 3의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 단면도 및 위에서 본 평면도이다.

도 3과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치는 액정 패널(상하부 기판의 합착 후의 액정 패널, 100) 혹은 하부 기판(합착 전 패드부가 정의된 단일 기판, 120)의 패드부 혹은 액정 패널(100)의 표면에 대응되어 형성된 상압 플라즈마 전극부(150)를 포함하여 이루어진다.

도 4a 및 도 4b와 같이, 상기 상압 플라즈마 전극부(150)는 서로 대향된 일(一)자형의 제 1, 제 2 전극(151, 152)으로 이루어진다. 여기서, 상기 제 1 전극에는 RF가 인가되며, 상기 제 2 전극은 접지된다.

상기 상압 플라즈마 전극부(150)는 일자형으로 형성되어, 구조상 상기 액정 패널(100)의 하부 기판(120)에 형성된 게이트 패드부 및 데이터 패드부 중 어느 하나의 패드부에만 대응되므로, 일측의 패드부에 플라즈마 처리를 진행한 후, 상기 액정 패널(100)이 장착된 스테이지를 90°전환시키거나, 상기 상압 플라즈마 전극부(150)를 90°전환시켜 나머지 패드부에 플라즈마 처리를 진행한다.

이 때, 일측 패드부에 상기 상압 플라즈마 전극부(150)가 대응될 때, 상기 상압 플라즈마 전극부(150)의 제 1, 제 2 전극(151, 152)의 길이가 일측 패드부의 길이에 못 미칠 경우는 상기 제 1, 제 2 전극(151, 152)을 전극이 형성된 방향으로 이동시켜 일측 패드부 전체에 플라즈마 처리를 진행한다. 그런 다음, 스테이지 또는 상기 상압 플라즈마 전극부(150)를 90°전환시킨 후, 타측 패드부에 플라즈마 처리를 진행한다. 이 경우에도, 상기 상압 플라즈마 전극부(150)의 제 1, 제 2 전극(151, 152)의 길이가 타측 패드부의 길이에 못 미치게 되면, 상기 제 1, 제 2 전극(151, 152)이 놓여진 방향으로 이동시키며 타측 패드부 전체에 플라즈마 처리를 진행하도록 한다.

경우에 따라 상기 상압 플라즈마 전극부(150)의 전극들을 일(一)자형의 전극 쌍을 복수개 구비하여 형성할 수도 있다. 이는 보다 풍부한 플라즈마를 발생시키기 위해서이다. 마찬가지로, 이 경우에도 전극 쌍의 제 1 전극에는 RF를 인가하고, 제 2 전극은 접지시킨다.

또한, 상술한 일자형의 상압 플라즈마 전극부(150)의 구조를 이용하여 액정 패널(100) 표면에 플라즈마 처리를 진행함도 가능하다.

상기 액정 패널(100)은 칼라 필터 어레이가 형성된 상부 기판(110)과, 상기 칼라 필터 어레이에 대응되어 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 하부 기판(120)과, 두 기판(110, 120) 사이에 형성된 액정층(미도시)으로 이루어진다. 여기서, 상기 하부 기판(120)은 상기 상부 기판(110)에 비해 드라이버가 형성되는 패드부를 고려하여 어느 정도 마진을 갖고 형성된다.

상기 액정 패널(100) 혹은 일측 기판(110, 120)은 이송 장치(130)에 의해 움직이고 있으나, 상기 상압 플라즈마 전극부(150)에 상기 액정 패널(100) 혹은 하부 기판(120)의 패드부가 대응될 때는 일시적으로 상기 이송 장치(130)가 정지 상태에 있는 중에 패드부에 해당 플라즈마 처리가 이루어진다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도이다.

도 5와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부는, 액정 패널(100) 혹은 하부 기판(120)의 패드부에 대응되어 플라즈마 처리를 위한 것으로, 상술한 제 1 실시예에서의 일(一)자형의 전극 형상이 아닌, 상기 패드부의 형상에 일대일 대응하여 'L' 자형으로 형성하여, 상기 액정 패널(100) 혹은 하부 기판(120)의 패드부에 상기 상압 플라즈마 전극부(150)에 대응시킨 후, 상기 액정 패널(100) 또는 상압 플라즈마 전극부(150) 중 어느 것도 이동하지 않은 상태에서 플라즈마 처리를 완료할 수 있다.

상기 제 1 전극(155)은 접지되며, 상기 제 2 전극(156)에는 RF가 인가된다. 경우에 따라 상기 전극의 위치를 바꾸어 RF가 인가되거나, 접지되기도 한다.

또한, 경우에 따라 상기 상압 플라즈마 전극부(150)의 전극들을 'L'자형의 전극 쌍을 복수개 구비하여 형성할 수도 있다. 이는 보다 풍부한 플라즈마를 발생시키기 위해서이다. 마찬가지로, 이 경우에도 전극 쌍의 제 1 전극에는 RF를 인가하고, 제 2 전극은 접지시킨다.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도이다.

도 6과 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치는 상부 혹은 하부 기판의 에지부에 대응되어 형성된 상압 플라즈마 전극부를 포함하여 이루어진다.

상기 상압 플라즈마 전극부는 상기 기판의 에지부에 대응되어 'ㅁ'자형으로 형성되며 서로 소정간격 이격된 제 1, 제 2 전극(161, 162)으로 이루어진다.

상기 제 1 전극(161)은 접지되며, 상기 제 2 전극(162)에는 RF가 인가된다. 경우에 따라 상기 전극의 위치를 바꾸어 RF가 인가되거나, 접지되기도 한다.

이러한 제 3 실시예에 따른 상압 플라즈마 전극부의 형상은 비단, 상기 상부 혹은 하부 기판의 에지부에 대응되는 것뿐만 아니라, 그 전극의 사이즈를 작게 하여 기판의 내면 혹은 배면의 소정 부위에 대응되어 형성할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라 즈마 전극부를 나타낸 개략도이다.

도 7과 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부는 상기 기판의 에지부 또는 소정 부위에 대응되어 'ㄷ'자형으로 형성된 서로 대향된 제 1, 제 2 전극으로 이루어진다.

상기 제 1 전극(171)은 접지되며, 상기 제 2 전극(172)에는 RF가 인가된다. 경우에 따라 상기 전극의 위치를 바꾸어 RF가 인가되거나, 접지되기도 한다.

도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도이다.

도 8과 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부는 서로 대향되며 대향되는 전극간의 간격이 일치하는 호형의 제 1, 제 2 전극(181, 182)들로 이루어진다.

상기 제 1 전극(181)은 접지되며, 상기 제 2 전극(182)에는 RF가 인가된다. 경우에 따라 상기 전극의 위치를 바꾸어 RF가 인가되거나, 접지되기도 한다.

경우에 따라, 상기 호형의 전극들은 복수개의 전극 쌍으로 형성될 수도 있으며, 이와 같이, 호형으로 전극들을 형성하게 되면 일자형의 전극 쌍에 비해 보다 상압 플라즈마 발생 영역이 넓어져, 상압 플라즈마 처리를 하는데 시간을 감소시킬 수 있다.

이상에서는 전극의 형상을 달리한 상압 플라즈마 전극부에 대해 살펴보았으며, 이하에서는, 전극의 개수를 달리하거나 전극의 배치를 달리한 상압 플라즈마 전극부에 대해 도면을 통해 살펴본다.

도 9는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도이다.

도 9와 같이, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부는 좌우로 서로 제 1, 제 2 전극(194, 193)이 대향된 제 1 전극쌍과, 상기 제 1 전극 쌍 상부에 대응되어 형성된 제 3, 제 4 전극(192, 191)으로 이루어진 제 2 전극 쌍과, 상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 제 1 전극(194) 및 제 3 전극(192)에 인가되는 RF 파워와, 상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 제 2 전극(193) 및 제 4 전극(191)을 접지하는 접지단으로 이루어지며, 상기 상압 플라즈마 전극부는 상기 제 1 전극 쌍 하부에 위치한 플라즈마 가스 배출구(미도시)를 구비한 챔버(미도시) 내에 위치한다.

그리고, 상기 플라즈마 가스 배출구 하부에는 기판(상부 기판 또는 하부 기판)이 위치되어 상기 챔버 내에 발생한 플라즈마를 공급받아 플라즈마 처리된다.

도 10은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도이다.

도 10과 같이, 본 발명의 제 7 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부는 중앙에 접지된 제 1 전극(200)과, 상기 제 1 전극(200)에 좌우에 각각 대향된 제 2, 제 3 전극(201, 202)과, 상기 제 2, 제 3 전극(201, 202)에 인가되는 RF 파워가 포함되어 이루어지며, 상기 상압 플라즈마 전극부는 상기 제 1 내지 제 3 전극(200~202) 하부에 위치한 플라즈마 가스 배출구를 포함한 챔버(미도시)에 형성된다. 이 때, 상기 플라즈마 가스 배출구 하부에는 기판이 위치하여 상기 챔버에서 발생한 플라즈마가 공급됨으로써, 플라즈마 처리가 이루어진다.

도 11은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도이다.

도 11과 같이, 본 발명의 제 8 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부는 제 1, 제 2 전극(210, 211)이 상하 방향으로 소정 간격 이격된 제 1 전극 쌍과, 제 3, 제 4 전극(212, 213)이 상하 방향으로 소정 간격 이격되고 상기 제 1 전극 쌍 일측에 상기 제 1 전극 쌍과 평행하게 배열된 제 2 전극 쌍과, 상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 상부 또는 하부에 형성된 제 5 전극(215)과, 상기 제 1, 제 2 전극 쌍 중 제 2 전극(211), 제 4 전극(213)에 인가되는 RF 파워와, 상기 제 1, 제 2 전극 쌍 중 제 1 전극(210), 제 3 전극(212) 및 상기 제 5 전극(215)을 접지하는 접지단을 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 상압 플라즈마 전극부는 챔버(미도시) 내에 위치한다.

도시된 도면에서는 상기 제 1, 제 2 전극 쌍 중 각각 RF 파워가 인가되는 제 2 전극(211), 제 4 전극(213)과 상기 제 5 전극(215)이 인접한다. RF 파워가 인가되는 전극이 제 1 전극(210), 제 3 전극(212)이라면 상기 제 5 전극(215)은 상기 제 1 전극(210) 및 제 3 전극(212)에 인접할 것이다.

상기 상압 플라즈마 전극부는 상기 제 5 전극(215) 상에 기판(110 또는 120)을 위치시켜 상기 제 1 내지 제 5 전극(210, 211, 212, 213, 215) 사이에 발생한 플라즈마를 상기 제 5 전극(215)에 공급하며, 플라즈마 처리 완료 후, 챔버를 빠져 나가 다음 공정을 준비하게 된다.

도 12는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부를 나타낸 개략도이다.

도 12와 같이, 본 발명의 제 9 실시예에 따른 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부는 기판의 전 영역에 대응되어 소정 간격 이격하며 외곽에서부터 차례로 줄어드는 'ㅁ' 형상의 복수개의 전극(220, 221, 222, 223)으로 이루어진 상압 플라즈마 전극부를 포함하여 이루어진다.

도시된 도면에는 상기 복수개의 전극(220, 221, 222, 223)이 소정 간격 이격되어 형성된 것이며, 각 전극들(220, 221, 222, 223)은 교차로 RF가 인가되고, 제 2 전극은 접지된다.

각각의 인접한 전극 간격은 모두 동일한 간격으로 이격되어 있다.

도 13은 본 발명의 상압 플라즈마 처리 장치의 상압 플라즈마 전극부가 복수개의 패널이 형성되는 기판에 대응되는 모습을 나타낸 개략도이다.

도 13과 같이, 본 발명의 상압 플라즈마 처리 장치의 여러 실시예의 상압 플라즈마 전극부(310, 311, 312, 313)는 복수개의 패널이 형성되는 글래스 원판(300)에 대응되어 플라즈마 처리가 이루어진다.

이 때, 상술한 실시예의 형태를 갖는 상압 플라즈마 전극부가 액정 패널의 해당 부분에 대응되어 위치하며, 고정된 상태에서 상기 해당 부분에 플라즈마 처리를 진행한다.

혹은 상기 상압 플라즈마 전극부는 일 액정 패널에 플라즈마 처리를 진행한 후, 글래스 원판 내의 다음 액정 패널의 소정 부위로 위치 이동하여 다음 플라즈마 처리를 진행할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 상압 플라즈마 처리 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 소정 형상의 상압 플라즈마 전극부의 구성으로, 기판의 패드부와 같이, 합착 후에도 단위 패널의 패드부에 대응하여 플라즈마 처리를 할 수 있다.

둘째, 소정 형상의 상압 플라즈마 전극부를 글래스 원판의 각 패널 영역에 대응하여 구비하거나 해당 부위로 이동시켜 플라즈마 처리를 진행하여 원하는 부분에만 적절한 플라즈마 처리를 진행하며, 반응 가스가 적정량 사용되며 RF 파워 또한 소정량 소모된다.

셋째, 상압 플라즈마 전극부의 전극의 형상과 위치를 변경하여 대면적용 기판에 플라즈마를 부족함 없이 공급할 수 있다.

Claims (28)

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18. 서로 이격된 제 1, 제 2 전극이 기판에 대해 수직하며 배치된 제 1 전극 쌍;

    제 3, 제 4 전극이, 상기 제 1 전극 쌍 내측에 상기 제 1, 제 2 전극과 평행하게 배치된 제 2 전극 쌍;

    상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 일측 전극에 인가되는 RF 파워; 및

    상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 타측 전극을 접지하는 접지단을 포함하여 이루어지는 상압 플라즈마 처리 장치에 있어서,

    상기 제 1 내지 제 4 전극은, 상기 기판의 전 영역에 대응되어 서로 이격하고, 외곽에서부터 차례로 줄어드는 크기이며 평면적으로 'ㅁ' 형상인 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리 장치.
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21. 제 18항에 있어서,

    상기 제 1 내지 제 4 전극은, 글래스 원판의 각 패널에 대응되어 형성됨을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리 장치.
22. 제 18항에 있어서,

    상기 제 1 내지 제 4 전극은, 글래스 원판의 각 패널에 대응되어 위치 이동함을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리 장치.
23. 기판 상부에 수직하게 배치되며, 좌우로 서로 대향된 제 1 전극쌍;

    상기 제 1 전극 쌍 상부에 대응되어 형성된 제 2 전극 쌍;

    상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 일측 전극에 인가되는 RF 파워;

    상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 타측 전극을 접지하는 접지단; 및

    상기 제 1 전극 쌍 하부에 위치하여, 상기 기판 상에 대응되는 플라즈마 가스 배출구를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리 장치.
24. 삭제
25. 제 1, 제 2 전극이 상하 방향으로 소정 간격 이격된 제 1 전극 쌍;

    제 3, 제 4 전극이 상하 방향으로 소정 간격 이격되고, 상기 제 1 전극 쌍 일측에 상기 제 1 전극 쌍과 평행하게 배열된 제 2 전극 쌍;

    상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 상부 또는 하부에 형성된 제 5 전극

    상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 일측 전극에 인가되는 RF 파워;

    상기 제 1, 제 2 전극 쌍의 타측 전극 및 상기 제 5 전극을 접지하는 접지단을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리 장치.
26. 제 25항에 있어서,

    상기 제 1, 제 2 전극 쌍 중 각각 RF 파워가 인가되는 전극과 상기 제 5 전극이 인접함을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리 장치.
27. 제 25항에 있어서,

    상기 제 5 전극 상에 기판이 위치함을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리 장치.
28. 제 25항에 있어서,

    상기 제 1 전극 쌍과 상기 제 2 전극 쌍 사이의 하부에 대응되어 기판이 위치함을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리 장치.

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