KR101427091B1 - Atmospheric pressure plasma generating device and atmospheric pressure plasma device for treating the surface having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치에 관한 것으로, 하단부가 평탄한 반원형 또는 타원형 종단면형상을 가지는 전원전극; 상기 전원전극의 곡면형상의 측면부와 이격간격을 두고 설치되며 상기 전원전극과 반응하여 플라즈마를 생성하는 제1접지전극; 상기 전원전극의 평면형상의 하단부와 이격간격을 두고 설치되며 상기 전원전극과 반응하여 플라즈마를 생성하는 제2접지전극; 상기 전원전극과 제1접지전극간의 이격공간과, 상기 전원전극과 제2접지전극간의 이격공간 사이로 반응가스를 공급하는 가스공급포트; 상기 전원전극과 제1접지전극 사이의 이격공간 하부에 연통형성되며, 상기 전원전극의 일단부측에 위치되는 제1분사홀과, 상기 전원전극의 타단부측에 위치되는 제2분사홀이 구비되는 분사홀; 및 상기 제2접지전극의 전반에 상하로 관통형성되는 다수의 분사통공;을 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하여, 피처리대상물 전반에 걸쳐 안정적이고 균일한 처리가 이루어질 수 있으면서도 고효율의 플라즈마 표면처리가 가능한 구조의 상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an atmospheric-pressure plasma generating apparatus and an atmospheric-pressure plasma surface treating apparatus having the same, and more particularly, to a power supply electrode having a semicircular or oval-shaped vertical cross- A first ground electrode that is spaced apart from a curved side surface of the power electrode and generates plasma by reacting with the power electrode; A second ground electrode that is spaced apart from a lower end of the power supply electrode in a planar shape and generates plasma by reacting with the power supply electrode; A gas supply port for supplying a reactive gas between a space between the power electrode and the first ground electrode and a space between the power electrode and the second ground electrode; A first injection hole communicating with the lower portion of the space between the power electrode and the first ground electrode and positioned at one end of the power electrode and a second injection hole located at the other end of the power electrode, Injection hole; And a plurality of through-holes formed vertically through the first and second ground electrodes. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma processing apparatus comprises: And an atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus having the same.
상압 플라즈마, 세정, 전원전극, 접지전극 Atmospheric pressure plasma, cleaning, power supply electrode, ground electrode
Description
본 발명은 상압 플라즈마 발생장치 및 상압 플라즈마 표면처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대기압하에서 방전에 의해 플라즈마를 발생시키고 외부로 분사하며 가공대상물의 표면을 처리할 수 있는 전극구조를 가지는 상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an atmospheric-pressure plasma generating apparatus and an atmospheric-pressure plasma surface treating apparatus, and more particularly, to an atmospheric-pressure plasma generating apparatus and an atmospheric-pressure plasma treating apparatus having an electrode structure capable of generating plasma by discharging under atmospheric pressure, Apparatus and an atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus having the same.
일반적으로 FPD(Flat Panel Display) 및 반도체 기판 등을 생산하는 과정에서 기판 세정 공정을 필연적으로 거치게 되는데, 최근에는 건식 청정기술인 플라즈마 기술을 많이 사용하고 있으며, 이러한 플라즈마 기술의 하나로 대기압 상태에서 플라즈마를 발생시켜 기판의 표면세정에 이용하는 상압 플라즈마 기술이 활발히 연구되고 있다.In general, a substrate cleaning process is inevitably carried out in the process of producing a flat panel display (FPD) and a semiconductor substrate. In recent years, plasma technology, which is a dry cleaning technology, is widely used. As one of such plasma technologies, Atmospheric pressure plasma technology used for cleaning the surface of a substrate has been actively studied.
이러한 상압 플라즈마 기술을 가지는 상압 플라즈마 장치에 대해 간단히 설명하기로 한다. 도 1은 일반적인 수직형 구조의 상압 플라즈마 세정장치를 도시한 개략도이다.An atmospheric pressure plasma apparatus having such an atmospheric plasma technique will be briefly described. 1 is a schematic view showing a general vertical type of atmospheric plasma cleaning apparatus.
상기 수직형 구조의 상압 플라즈마 세정장치는, 가스가 유전체의 충전 및 방전에 의해 플라즈마를 발생시키는 제1유전체(101)와 제2유전체(102) 사이에 형성되는 격벽 유전체 공간(105)으로 유입되며, 상기 제1유전체(101)와 제2유전체(102)는 평판형상으로 가스의 유입 및 플라즈마 분사방향에 대해 수직을 이루며 마주보고 있는 수직평행 대향형을 이루도록 설치되고, 제1유전체(101) 및 제2유전체(102)상에 교류전압을 인가하기 위해 제1유전체(101)상에 전원전극(104), 제2유전체(102)상에 접지전극(103)이 각각 형성된 구성을 가진다.In the atmospheric plasma cleaning apparatus of the vertical structure, the gas is introduced into the barrier
상기 종래기술에 의하면 가스를 상기 제1유전체(101) 및 제2유전체(102) 사이에 일정한 밀도를 유지하도록 공급하고 상기 제1유전체(101)와 제2유전체(102) 사이에서 생성된 플라즈마를 가스방출구(106)를 통해 하향분사함으로써, 상기 가스방출구(106) 하측에 설치된 이송장치(160)에 의해 일측으로 이송중인 피처리대상물(130)을 표면처리하게 된다.According to the prior art, a gas is supplied to maintain a constant density between the first dielectric 101 and the second dielectric 102, and a plasma generated between the first dielectric 101 and the second dielectric 102 The object to be processed 130 being transferred to one side is surface-treated by the
상기 종래기술은 플라즈마의 분사면적이 이송장치에 의해 이송되는 가공대상물을 커버링할 수 있을 정도로 연장된 직선형상으로 형성된 구조를 가짐에 따라 액정표시장치패널(liquid crystal display panel)이나 반도체기판과 같이 평판형의 가공표면을 가지는 피처리대상물(130)을 처리하기에 적합하나, 상기 가스방출구(106)의 하측에 위치되는 상기 피처리대상물(130)의 일부만이 상기 제1유전체(101)와 제2유전체(102)가 형성하는 간격에 해당되는 폭으로 고압확산되는 플라즈마에 노출되어 처리가 이루어지게 되므로 상기 피처리대상물(130) 전반에 걸쳐 안정적이고 균일한 처리가 이루어지기 어렵다는 문제점이 있었다.The above-mentioned prior art has a structure in which the injection area of the plasma is formed in a linear shape extended to cover an object to be processed, which is conveyed by the transfer device, so that it can be used as a liquid crystal display panel The object to be processed 130 having a machining surface of the shape of the
도 2에 도시된 바와 같은 Remote 타입의 상압 플라즈마 발생장치(200)는 상하부에 각각 위치한 제1유전체(210), 제2유전체(220)가 일정한 간극을 두고 설치되어 1개의 대형평행판 형태를 이룬다. 상기 제1유전체(210) 및 제2유전체(220)는 각각 전원전극(211) 및 접지전극(221)이 형성되어 있다. 그리고 제2유전체(220) 및 접지전극(221) 전반에는 제2유전체(220) 및 접지전극(221)을 관통하는 복수의 가스방출홀(223)이 형성되어 있다. 여기서, 가스방출홀(223)은 상기 제1유전체(210)와 제2유전체(220) 사이의 격벽유전체공간(230)에 유입된 반응가스로부터 생성된 플라즈마 가스 이온(양이온, 전자, 라디컬 등)이 세정대상물에 분사되게 한다.2, the remote type atmospheric-
상기 제1, 2유전체(210, 220) 전면에 걸쳐 결합형성된 상기 전원전극(211) 및 접지전극(221)에 의해 상기 격벽유전체공간(230)상에서 플라즈마가 전반에 걸쳐 고르게 형성되며, 상기 제2유전체(220) 및 접지전극(221) 전반에서 상기 가스방출구(223)를 통과하며 플라즈마 분사가 이루어지게 되고, 상기 제2유전체(220) 및 접지전극(221)에 인접한 위치로 이송된 피처리대상물을 세정시키게 된다.The plasma is uniformly formed over the entirety of the barrier
상기 Remote 타입의 상압 플라즈마 발생장치(200)에 의하면 미세하게 분산형성된 상기 가스방출홀(223)을 통해 피처리대상물 전반에 걸쳐 플라즈마 처리가 보다 안정적으로 이루어질 수 있으나, 이온형태가 아닌 라디컬형태로만 주로 외부 분사가 이루어지게 되므로 상기 수직형 상압 플라즈마에 비해 효율이 낮다는 문제점이 있었다.According to the remote type
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 피처리대상물 전반에 걸쳐 안정적이고 균일한 처리가 이루어질 수 있으면서도 고효율의 플라즈마 표면처리가 가능한 구조의 상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide an atmospheric-pressure plasma generator having a structure capable of performing stable and uniform treatment over an object to be treated, And an object thereof is to provide a processing apparatus.
상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 하단부(111)가 평탄한 반원형 또는 타원형 종단면형상을 가지는 전원전극(110); 상기 전원전극(110)의 곡면형상의 측면부(112)와 이격간격을 두고 설치되며, 상기 전원전극(110)과 반응하여 상기 전원전극(110)과의 이격공간 사이에 플라즈마를 생성하는 제1접지전극(120); 상기 전원전극의 평면형상의 하단부(111)와 이격간격을 두고 설치되며, 상기 전원전극(110)과 반응하여 상기 전원전극(110)과의 이격공간 사이에 플라즈마를 생성하는 제2접지전극(130); 상기 전원전극(110)과 제1접지전극(120)간의 이격공간과, 상기 전원전극(110)과 제2접지전극(130)간의 이격공간 사이로 반응가스를 공급하는 가스공급포트(140); 상기 전원전극(110)과 제1접지전극(120)이 반응하여 생성된 플라즈마 가스가 통과가능하도록 상기 전원전극(110)과 제1접지전극(120) 사이의 이격공간 하부에 연통형성되며, 상기 전원전극(110)의 일단부측에 위치되는 제1분사홀(151)과, 상기 전원전극(110)의 타단부측에 위치되는 제2분사홀(152)이 구비되는 분사홀(150); 및 상기 전원전극(110)과 제2접지전극(130)이 반응하여 생성된 플라즈마 가스가 통과가능하도록 상기 제2접지전극(130)의 전반에 상하로 관통형성되는 다수의 분사통공(160);을 포함하여 구성되는 상압 플라즈마 발생장치(100)를 기술적 요지로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a power supply electrode having a lower end portion having a flat semicircular or oval profile; A first ground electrode that is spaced apart from the curved
여기서, 상기 전원전극(110)은, 상기 제1분사홀(151)이 위치되는 일측면부와 상기 제2분사홀(152)이 위치되는 타측면부가 서로 동일한 반응면적과 플라즈마 가스 유동경로를 가지도록 상호 대칭되는 곡면형상을 가지는 것이 바람직하다.Here, the
또한, 상기 전원전극(110)은, 상기 제1분사홀(151)이 위치되는 일측면부와 상기 제2분사홀(152)이 위치되는 타측면부가 서로 다른 반응면적과 플라즈마 가스 유동경로를 가지도록 상호 비대칭인 곡면형상을 가지는 것도 바람직하다.The
그리고, 상기 제1접지전극(120)은, 상기 전원전극의 측면부(112)와 일정한 이격간격을 형성하는 반원형 홀이 하단부에 형성된 사각형 종단면 형상을 가지며, 상기 제2접지전극(130)은, 상기 전원전극의 하단부(111)와 일정한 이격간격을 형성하는 납작한 평판형상을 가지는 것이 바람직하다.The
또한, 상기 전원전극(110), 제1접지전극(120), 제2접지전극(130) 중 적어도 어느 하나에는, 과열에 의한 손상을 방지하도록 냉각수 공급라인(170)이 형성 또는 접속설치되는 것이 바람직하다.At least one of the
그리고, 상기 분사홀(150)은, 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)이 플라즈마 가스가 하향분사되도록 수직방향으로 연통형성되거나, 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)이 각각 상기 전원전극(110)을 기준으로 일측과 타측으로 경사지게 연통형성되는 것이 바람직하다.The first injection hole 151 and the second injection hole 152 may communicate with each other in a vertical direction so that the plasma gas is injected downward. The first injection hole 151 and the second injection hole 152 may communicate with each other. And the two injection holes 152 are formed so as to be inclined to one side and the other side with respect to the
또한, 상기 분사홀(150)은, 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)의 하단이 서로 다른 수직위치상에 형성되는 것도 바람직하다.It is also preferable that the injection holes 150 are formed on the vertical positions where the lower ends of the first injection holes 151 and the second injection holes 152 are different from each other.
그리고, 본 발명은, 하단부(111)가 평탄한 반원형 또는 타원형 종단면형상을 가지는 전원전극(110); 상기 전원전극(110)의 곡면형상의 측면부(112)와 이격간격을 두고 설치되며, 상기 전원전극(110)과 반응하여 상기 전원전극(110)과의 이격공간 사이에 플라즈마를 생성하는 제1접지전극(120); 상기 전원전극의 평면형상의 하단부(111)와 이격간격을 두고 설치되며, 상기 전원전극(110)과 반응하여 상기 전원전극(110)과의 이격공간 사이에 플라즈마를 생성하는 제2접지전극(130); 상기 전원전극(110)과 제1접지전극(120)간의 이격공간과, 상기 전원전극(110)과 제2접지전극(130)간의 이격공간 사이로 반응가스를 공급하는 가스공급포트(140); 상기 전원전극(110)과 제1접지전극(120)이 반응하여 생성된 플라즈마 가스가 통과가능하도록 상기 전원전극(110)과 제1접지전극(120) 사이의 이격공간 하부에 연통형성되며, 상기 전원전극(110)의 일단부측에 위치되는 제1분사홀(151)과, 상기 전원전극(110)의 타단부측에 위치되는 제2분사홀(152)이 구비되는 분사홀(150); 상기 전원전극(110)과 제2접지전극(130)이 반응하여 생성된 플라즈마 가스가 통과가능하도록 상기 제2접지전극(130)의 전반에 상하로 관통형성되는 다수의 분사통공(160); 및 상기 제1분사홀(151), 제2분사홀(152)과 다수의 분사통공(160)을 통해 분사되는 플라즈마 가스에 피처리대상물(10)의 표면이 노출되도록 피처리대상물(10)을 이송하는 이송수단(200);을 포함하여 구성되는 상압 플라즈마 표면처리장치를 다른 기술적 요지로 한다.Further, the present invention provides a plasma display panel comprising: a power supply electrode (110) having a bottom portion (111) having a flat semicircular or oval profile; A first ground electrode that is spaced apart from the curved
상기와 같은 구성에 의한 본 발명은, 전원전극과 제1접지전극간의 반응에 의해 생성된 플라즈마 가스를 제1분사홀과 제2분사홀을 통해 분사가능하여 고효율의 플라즈마 표면처리가 가능하면서도, 전원전극과 제2접지전극간의 반응에 의해 생성된 플라즈마 가스를 다수의 분사통공을 통해 상기 제1분사홀과 제2분사홀 사이에서 분사시키며 피처리대상물 전반에 걸쳐 안정적이고 균일한 플라즈마 표면처리가 이루어질 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, plasma gas generated by a reaction between a power supply electrode and a first ground electrode can be injected through a first injection hole and a second injection hole to perform a high-efficiency plasma surface treatment, The plasma gas generated by the reaction between the electrode and the second ground electrode is injected through the plurality of spray holes between the first spray hole and the second spray hole and a stable and uniform plasma surface treatment is performed throughout the object to be treated Can be effective.
또한, 전원전극 측면부의 제1분사홀이 위치되는 일측부와 제2분사홀이 위치되는 타측부 각각의 곡률, 제1접지전극과의 대향 접속면적, 플라즈마 가스의 분사가 이루어지도록 최종가이드하는 하부의 표면형상과, 제1접지전극의 일측부와 타측부 및 제1분사홀과 제2분사홀 각각의 하단위치에 따라, 제1분사홀과 제2분사홀에서 분사되는 플라즈마 가스의 분사압력 및 면적, 각도를 다양하게 형성할 수 있다는 다른 효과가 있다.Further, the curvature of each of the one side portion where the first injection hole is located and the other side portion where the second injection hole is located, the opposing connection area with the first ground electrode, and the bottom The injection pressure of the plasma gas injected from the first injection hole and the second injection hole and the injection pressure of the plasma gas injected from the first injection hole and the second injection hole are changed according to the surface shape of the first ground electrode and the position of the other side, There is another effect that the area and the angle can be variously formed.
본 발명은 피처리대상물 전반에 걸쳐 안정적이고 균일한 처리가 이루어질 수 있으면서도 고효율의 플라즈마 표면처리가 가능하도록 하는 구조의 상압 플라즈마 발생장치(100)와, 상기 상압 플라즈마 발생장치(100)를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치를 기술적 요지로 하며, 이하에서는 본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 다양한 실시예를 들어 본 발명에 따른 상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.The present invention relates to an atmospheric pressure plasma generator (100) having a structure capable of performing a stable and uniform treatment over an object to be treated and a high efficiency of plasma surface treatment, and an atmospheric pressure plasma generator The present invention will be described in more detail with reference to various embodiments of an atmospheric plasma surface treatment apparatus according to the present invention and an atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus having the same according to the present invention. .
도 3, 4, 5, 6은 각각 본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 제1, 2, 3, 4실시예를 도시한 개략도이다.3, 4, 5 and 6 are schematic views showing first, second, third and fourth embodiments of the atmospheric plasma surface treatment apparatus according to the present invention, respectively.
본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치는, 대기압하에서 방전에 의해 플라즈마를 발생시키고 외부로 분사하며 가공대상물의 표면을 처리할 수 있는 전극구조를 가지는 플라즈마 발생장치를 구비한 표면처리장치로, 크게 상압 플라즈마 발생장치(100)와 이송수단(200)으로 이루어지며, 상기 상압 플라즈마 발생장치(100)는 전원전극(110), 제1접지전극(120), 제2접지전극(130), 가스공급포트(140), 분사홀(150), 분사통공(250)으로 이루어진 구조를 가지며, 상기 이송수단(200)은 상기 상압 플라즈마 발생장치(100)와 이격된 위치에서 상기 분사홀(150)과 분사통공(250)을 통해 분사되는 플라즈마 가스에 피처리대상물(10)을 노출시키면서 일측으로 이송가능한 구조를 가진다.An atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus according to the present invention is a surface treatment apparatus having a plasma generating apparatus having an electrode structure capable of generating plasma by discharge under atmospheric pressure and spraying the plasma to the outside and treating the surface of the object to be processed, The atmospheric
상기 전원전극(110)은 하단부(111)가 평탄한 반원형 또는 타원형 종단면형상을 가지고 수평방향으로 연장되는 반원형 빔과 같은 형상을 가지며, 상기 전원전극(110)의 측면부(112)와 하단부(111)는 각각 상기 제1접지전극(120), 제2접지전극(130)과 전기적으로 반응하여 플라즈마를 생성가능한 전기적 반응면적과, 반응가스 및 플라즈마 가스의 수직방향 유동과 수평방향 유동이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 가이드면을 제공한다.The
상기 제1접지전극(120)은 상기 전원전극(110)의 곡면형상의 측면부(112)와 일정한 이격간격을 두고 설치되고, 상기 전원전극(110)과 반응하여 상기 전원전극(110)과의 이격공간 사이에 플라즈마를 생성하며, 상기 제2접지전극(130)은 상기 전원전극(110)의 평면형상의 하단부(111)와 일정한 이격간격을 두고 설치되고, 상기 전원전극(110)과 반응하여 상기 전원전극(110)과의 이격공간 사이에 플라즈마를 생성한다.The
상기 제1접지전극(120)과 제2접지전극(130)은 상기 전원전극(110)과 일정한 이격간격을 두고 설치되어 상기 전원전극(110)으로 공급되는 저주파 고전압 또는 고주파 저전압의 전원에 의해 상기 전원전극(110)과 전기적으로 반응함으로써, 상기 가스공급포트(140)를 통해 공급된 반응가스를 상기 전원전극(110)과 제1접지전극(120) 사이, 상기 전원전극(110)과 제2접지전극(130) 사이에서 각각 플라즈마 상태로 변환시키게 된다.The
상기 전원전극(110)이 상측으로 볼록하고 하단부(111)가 평탄한 형상을 가짐에 따라, 상기 제1접지전극(120)은 상기 전원전극의 측면부(112)와 일정한 이격간격을 형성가능한 크기와 형상의 반원형 홀이 하단부에 형성된 사각형 종단면 형상을 가지는 것이 바람직하며, 지정 압력과 생성률로 플라즈마 가스를 신뢰성있게 생성가능하다면 상기 전원전극(110)과 대향되지 않는 다른 부분의 형태는 무관하며, 상기 제2접지전극(130)은 상기 전원전극(110)의 하단부(111)와 일정한 이격간격을 형성하는 납작한 평판형상을 가지는 것이 바람직하다.Since the
상기 전원전극(110), 제1접지전극(120), 제2접지전극(130)의 표면에는 각 전극사이의 절연을 확보하여, 플라즈마를 발생 및 유지시키는 유전체층이 형성되어 있으며, 본 발명에서 상기 전원전극(110), 제1접지전극(120), 제2접지전극(130)의 표면에 형성된 유전체의 소재와 부착 내지 코팅방법에 대해서는 처리대상물 및 사용조건에 따라 당업계의 공지기술 중에서 적합한 것을 선택적용을 하는 것이 바람직하며, 당업계 공지기술을 따르는 바 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.A dielectric layer is formed on the surfaces of the
상기 가스공급포트(140)는 상기 전원전극(110)과 제1접지전극(120)간의 이격공간과, 상기 전원전극(110)과 제2접지전극(130)간의 이격공간 사이로 반응가스를 공급가능하도록 상기 제1접지전극(120)상에 관통형성되며, 본 발명에서는 상기 전원전극(110)이 상측으로 볼록한 반원형 내지 타원형상을 가지고 플라즈마를 하향분사시키는 작동구조를 구현하게 됨에 따라, 상기 전원전극(110)의 상단부측으로 반응가스를 하향공급 가능하도록 형성시키는 것이 바람직하다.The
상기 분사홀(150)은 상기 전원전극(110)과 제1접지전극(120)이 반응하여 생성된 플라즈마 가스가 통과가능하도록 상기 전원전극(110)과 제1접지전극(120) 사이의 이격공간 하부에 연통형성되며, 상기 전원전극(110)의 일단부측에 위치되는 제1분사홀(151)과, 상기 전원전극(110)의 타단부측에 위치되는 제2분사홀(152)로 이루어진다.The spray hole 150 is formed in the space between the
상기 분사통공(160)은 상기 전원전극(110)과 제2접지전극(130)이 반응하여 생성된 플라즈마 가스가 통과가능하도록 상기 제2접지전극(130)의 전반에 걸쳐 다수가 상하로 관통형성되며, 상기 이송수단(200)은 플라즈마 표면처리공정 중에 상기 제1분사홀(151), 제2분사홀(152)과 다수의 분사통공(160)을 통해 분사되는 플라즈마 가스에 피처리대상물(10)의 표면이 노출되도록 상기 피처리대상물(10)을 지정속도로 연속이송시킨다.A plurality of through
상기 전원전극(110)이 도 3에 도시된 제1실시예와 같이 상기 제1분사홀(151)이 위치되는 일측면부와 상기 제2분사홀(152)이 위치되는 타측면부가 상호 대칭되는 곡면형상을 가지도록 형성되고, 상기 제1접지전극(120)이 이에 대응되는 형상을 가지면, 상기 전원전극(110)의 일측면부와 타측면부가 서로 동일한 반응면적과 플라즈마 가스 유동경로를 형성하게 되어, 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)을 통해 동일한 압력 및 생성율로 변환된 플라즈마 가스를 외부로 분사시키게 된다3, the
상기 전원전극(110)이 도 4에 도시된 제2실시예와 같이 상기 제1분사홀(151)이 위치되는 일측면부와 상기 제2분사홀(152)이 위치되는 타측면부가 상호 비대칭인 곡면형상을 가지도록 형성되고, 상기 제1접지전극(120)이 이에 대응되는 형상을 가지면, 상기 전원전극(110)의 일측면부와 타측면부가 서로 다른 반응면적과 플라즈마 가스 유동경로를 형성하게 되어, 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)을 통해 각각 다른 압력 및 생성율로 변환된 플라즈마 가스를 외부로 분사시키게 된다.4, the
도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 제1, 2실시예에서 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)은 수직방향으로 연통형성되고 동일한 수직위치에 하단이 위치되는 구조를 가짐에 따라, 플라즈마 가스를 수직하강되는 방향으로 하향분사시키게 되어 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)의 하단크기에 대응되는 면적에 걸쳐 보다 고효율로 플라즈마 처리를 수행가능하다.In the first and second embodiments of the present invention shown in FIGS. 3 and 4, the first injection hole 151 and the second injection hole 152 are communicated with each other in the vertical direction and the lower end is positioned at the same vertical position The plasma gas can be injected downward in the vertical direction so that plasma treatment can be performed with higher efficiency over the area corresponding to the size of the lower end of the first injection hole 151 and the second injection hole 152 Do.
상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)을 도 5에 도시된 제3실시예와 같이 각각 상기 전원전극(110)을 기준으로 일측과 타측으로 경사지게 연통형성되는 구조를 가지도록 형성하면, 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)을 통해 피처리대상 물(10)에 분사되는 플라즈마 가스의 분사 면적이 상기 제1, 2실시예 보다 넓게 형성될 수 있다. 따라서,수직형 플라즈마 구조에 의한 고효율을 가지면서도, 적절하게 저감시키며 플라즈마의 고압 처리면적을 보다 확장시킬 수 있다.The first injection hole 151 and the second injection hole 152 may be formed so as to have a structure in which they are formed so as to be inclined from one side to the other side with respect to the
도 6에 도시된 제4실시예와 같이 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)의 하단이 서로 다른 수직위치상에 형성되도록 하면, 상기 전원전극(110)의 일측면부와 타측면부가 서로 대칭되는 곡면형상을 가지는 경우에도, 상기 전원전극(110)의 일측면부와 타측면부가 서로 다른 반응면적과 플라즈마 가스 유동경로를 형성하게 되며, 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)의 분사각도를 서로 차별적으로 형성하며 플라즈마 표면처리에 적용시킬 수 있다.As shown in FIG. 6, when the lower ends of the first injection holes 151 and the second injection holes 152 are formed at different vertical positions, a side surface of the
상기 전원전극(110), 제1접지전극(120), 제2접지전극(130)을 포함한 본 발명에 따른 상압 플라즈마 발생장치(100) 및 이를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치에서 상기 전원전극(110), 제1접지전극(120) 및 제2접지전극(130) 중 적어도 어느 하나에는, 피처리대상물(10)이 플라즈마 반응과정에서 발생되는 과열에 의해 손상되지않도록 냉각수(PCW, Process Cooling water)를 이용해 지정온도로 냉각 및 유지시키는 라디에이터의 냉각수 공급라인(170)이 내부에 관통형성되거나 표면에 접속되게 설치되는 것이 바람직하다.In the atmospheric pressure
본 발명에 따른 상압 플라즈마 발생장치(100) 및 이를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치에 의하면, 상기 전원전극(110)과 제1접지전극(120)간의 반응에 의해 생성된 플라즈마 가스를 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)을 통해 분사가능하 여 기존의 수직형 플라즈마 발생장치의 이점인 고효율의 플라즈마 표면처리가 가능함과 동시에, 상기 전원전극(110)과 제2접지전극(130)간의 반응에 의해 생성된 플라즈마 가스를 상기 다수의 분사통공(160)을 통해 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152) 사이에서 분사시키며 피처리대상물 전반에 걸쳐 안정적이고 균일한 플라즈마 표면처리가 이루어질 수 있어 기존의 remote타입의 플라즈마 발생장치의 이점을 그대로 구현할 수 있다.According to the atmospheric-pressure
상기 전원전극(110) 측면부(112)의 상기 제1분사홀(151)이 위치되는 일측부와 상기 제2분사홀(152)이 위치되는 타측부 각각의 형상과, 상기 제1접지전극(120)의 일측부와 타측부 및 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152) 각각의 하단위치에 따라, 상기 제1분사홀(151)과 상기 제2분사홀(152)에서 분사되는 플라즈마 가스의 분사압력 및 면적, 각도를 다양하게 형성할 수 있다.A shape of each of the side portions of the
이에 따라, 상기 전원전극(110)의 형태를 변경함으로써 피처리대상물의 처리조건에 맞추어 플라즈마 가스의 생성률 및 분사상태를 조정가능할 뿐 아니라, 동일한 형태의 상기 전원전극(110)을 이용함에 있어서도 상기 제1접지전극(120)의 형상 또는 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)의 형성위치를 조정함으로써 피처리대상물의 처리조건에 맞추어 플라즈마 가스의 분사상태를 조정가능하다. Accordingly, by changing the shape of the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순 조합을 적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위 에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It is to be understood that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments.
도 1 - 일반적인 수직형 상압 플라즈마 세정장치를 도시한 개략도1 is a schematic view showing a general vertical atmospheric plasma cleaning apparatus;
도 2 - 일반적인 Remote타입의 상압 플라즈마 발생장치를 도시한 개략도2 is a schematic view showing a general remote type atmospheric pressure plasma generator;
도 3 - 본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 제1실시예를 도시한 개략도3 is a schematic view showing a first embodiment of an atmospheric plasma surface treatment apparatus according to the present invention
도 4 - 본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 제2실시예를 도시한 개략도4 is a schematic view showing a second embodiment of the atmospheric plasma surface treatment apparatus according to the present invention
도 5 - 본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 제3실시예를 도시한 개략도5 is a schematic view showing a third embodiment of the atmospheric plasma surface treatment apparatus according to the present invention
도 6 - 본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 제4실시예를 도시한 개략도6 is a schematic view showing a fourth embodiment of the atmospheric plasma surface treatment apparatus according to the present invention
<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE SYMBOLS USED IN THE DRAWINGS
10 : 피처리대상물 100 : 상압 플라즈마 발생장치 10: object to be processed 100: atmospheric pressure plasma generator
110 : 전원전극 111 : 전원전극의 하단부 110: power supply electrode 111: lower end of the power supply electrode
112 : 전원전극의 측면부 120 : 제1접지전극 112: side portion of the power supply electrode 120: first ground electrode
130 : 제2접지전극 140 : 가스공급포트 130: second ground electrode 140: gas supply port
150 : 분사홀 151 : 제1분사홀 150: injection hole 151: first injection hole
152 : 제2분사홀 160 : 분사통공 152: second injection hole 160: injection hole
170 : 냉각수 공급라인 200 : 이송수단170: Cooling water supply line 200:
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