KR20030059692A - Atmospheric pressure plasma jet and surface-treating apparatus for CRT therewith - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An atmospheric pressure plasma jet and a cathode ray tube surface processor are provided to perform a stable glow discharge at atmospheric pressure and efficiently process a surface of a cathode ray tube. CONSTITUTION: A lower portion of a housing(110) is open. A gas injection pipe(122) pierces the housing(110). Two electrode plates(130) are vertically formed at an inside of the housing(110). A gas mixing chamber(140) is connected to of an upper slit(134) of the two electrode plates(130) at an upper portion of the housing(110). The electrode plates(130) includes the upper slit(134) and a lower slit(136). Each of the electrode plates(130) is manufactured by an aluminum or an aluminum alloy. A plurality of holes(122) are formed at an upper portion of the gas injection pipe(122). An alumina oxide dielectric film(132) is formed at an inside of the electrode plates(130) by oxidizing a surface of the electrode plates(130).

Description

대기압 플라즈마 제트 및 이를 구비한 음극선관 표면 처리장치{Atmospheric pressure plasma jet and surface-treating apparatus for CRT therewith}Atmospheric pressure plasma jet and surface-treating apparatus for CRT therewith}

본 발명은 대기압 플라즈마 제트 및 이를 구비한 음극선관 표면 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an atmospheric plasma jet and a cathode ray tube surface treatment apparatus having the same.

일반적으로 플라즈마 공정을 이용하여 대기압 상태에서 글로우(Glow) 방전을 만드는 것은 매우 어렵다. 이는 대기압 상태에서 개스 밀도가 높아 방전 전류밀도가 크고 따라서 아크(Arc)로 전이가 쉽게 되기 때문이다. 산업현장에서는 이러한 아크 플라즈마를 이용하여 용접이나 절단에 이용한다.In general, it is very difficult to make a glow discharge at atmospheric pressure using a plasma process. This is because the gas density is high at atmospheric pressure, so the discharge current density is large, and thus the transition to arc is easy. In the industrial field, such an arc plasma is used for welding or cutting.

대기압 플라즈마를 발생시키는 방법은 크게 유전막 방전(Dielectric Barrier Discharge: DBD)방식과 제트(Jet) 방식으로 나눌 수 있다. DBD의 경우 도 1에 도시된 바와 같이, 금속 전극(10) 내부에 유전막(Dielectric Barrier)(20)을 삽입하여 전류밀도를 낮추어서 전극(10) 사이에 플라즈마를 발생시킨다. 이를 위해서는 전극(10)간 간격을 4 ~ 8mm 정도로 만들고 전압을 수 kV 정도 인가한다.Atmospheric pressure plasma can be largely divided into a dielectric barrier discharge (DBD) method and a jet method. In the case of the DBD, as shown in FIG. 1, a dielectric film 20 is inserted into the metal electrode 10 to lower the current density to generate plasma between the electrodes 10. To do this, make an interval of about 4 to 8 mm between electrodes 10 and apply a voltage of several kV.

그러나 이 방식은 피처리물의 형상이 얇은 평판제품에 제한되며, 큰 부피를차지하는 CRT의 표면처리에는 사용이 불가능하다.However, this method is limited to flat products with thin shapes, and cannot be used for surface treatment of large volume CRTs.

제트 방식은 도 2에 도시된 바와 같이 전극(30) 사이로 개스를 불어넣어서 플라즈마를 발생시킨 뒤 생성되는 래디컬(radical)을 피처리물(40) 상으로 분출시키는 방식으로 피처리물(40)의 형상에 제약이 없다.In the jet method, as shown in FIG. 2, a gas is blown between the electrodes 30 to generate a plasma, and the radicals generated after ejecting the generated radicals onto the object 40 are removed. There is no restriction on the shape.

그러나 이 방식에 있어서 플라즈마 반응실에 인입된 개스의 분포가 불균일하고 아크 방전이 일어나기 쉬운 문제점이 있다.In this system, however, there is a problem in that the distribution of the gas introduced into the plasma reaction chamber is uneven and the arc discharge easily occurs.

한편, 음극선관의 표면에 다층막 코팅층을 형성하는데 제1층막은 전자파 차폐를 위한 코팅이다. 그런데 제1층막의 코팅액 단가가 높으며 또한 버려지는 양이 많아 비환경친화적이다. 이를 개선하기 위한 공정은 확립되어 있지 않으며 특수한 경우 종래의 진공 플라즈마 방식을 사용하여 음극선관 전체를 진공챔버에 투입하는 방법이 있다.On the other hand, the multilayer film coating layer is formed on the surface of the cathode ray tube, the first layer film is a coating for electromagnetic shielding. However, the cost of the coating liquid of the first layer film is high and the amount of waste is largely unfriendly to the environment. The process for improving this is not established, and in a special case, there is a method of injecting the entire cathode ray tube into the vacuum chamber using a conventional vacuum plasma method.

그러나 이 방식은 음극선관의 연속 표면처리를 위해서 로딩 챔버, 언로딩 챔버 및 버퍼 챔버 등 여러 챔버를 갖추어야 하며 그 처리비용도 고비용으로 음극선관 표면처리 공정에 적용하기에는 문제가 있다.However, this method has to be equipped with several chambers such as loading chamber, unloading chamber and buffer chamber for continuous surface treatment of cathode ray tube, and the processing cost is also expensive to apply to cathode ray tube surface treatment process.

본 발명의 목적은 상기의 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 대기압에서 안정적인 글로우 방전을 하는 플라즈마 제트를 제공하는 것이다.An object of the present invention was created to improve the above problems, and an object of the present invention is to provide a plasma jet that has a stable glow discharge at atmospheric pressure.

본 발명의 다른 목적은 상기 플라즈마 제트를 사용하여 음극선관의 표면처리를 효율적으로 할 수 있는 플라즈마 제트를 구비한 음극선관 표면 처리장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a cathode ray tube surface treatment apparatus having a plasma jet capable of efficiently treating the surface of the cathode ray tube using the plasma jet.

도 1은 유전막 방전(Dielectric Barrier Discharge: DBD) 방식으로 플라즈마를 생성시키는 장치를 개략적으로 보여주는 도면,1 is a schematic view showing an apparatus for generating a plasma by a dielectric barrier discharge (DBD) method;

도 2는 제트(JET) 방식으로 플라즈마를 생성시키는 장치를 개략적으로 보여주는 도면,2 schematically shows an apparatus for generating a plasma in a jet (JET) manner;

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 대기압 플라즈마 JET의 개략적인 사시도,3 is a schematic perspective view of an atmospheric plasma JET according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절개한 면의 단면도,4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 대기압 플라즈마 제트를 구비한 음극선관 표면 처리장치의 사시도,5 is a perspective view of a cathode ray tube surface treatment apparatus having an atmospheric plasma jet according to a second embodiment of the present invention;

도 6은 도 5의 음극선관 처리장치를 사용하는 예를 보여주는 개략 단면도,6 is a schematic cross-sectional view showing an example of using the cathode ray tube processing apparatus of FIG.

도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 음극선관 표면처리장치를 사용한 음극선관과, 표면처리를 하지 않은 음극선관의 표면에 코팅처리후의 사진.7A and 7B are photographs of the cathode ray tube using the cathode ray tube surface treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention, and the surface of the cathode ray tube not subjected to the surface treatment after coating treatment.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

100: 대기압 플라즈마 제트 110: 하우징100: atmospheric plasma jet 110: housing

120: 개스 주입관 130: 전극 플레이트120: gas injection tube 130: electrode plate

132: 유전막 134: 상부 슬리트132: dielectric film 134: upper slits

136: 하부 슬리트 140: 개스 혼합챔버136: lower slits 140: gas mixing chamber

160: 수직 액츄에이터 170: 수평 액츄에이터160: vertical actuator 170: horizontal actuator

180: 변위 센서 200: 음극선관 표면 처리 장치180: displacement sensor 200: cathode ray tube surface treatment apparatus

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 대기압 플라즈마 제트는, 그 하부가 개방되며, 외형을 이루는 하우징; 상기 하우징의 하부에서 서로 대향되게 소정거리 이격되어 수직으로 설치되며, 그 상부는 혼합개스 인입구를 형성하며, 그 하부는 플라스마 방전된 개스의 출구를 형성하는 두 개의 전극 플레이트; 상기 각 전극 플레이트의 내면에 형성된 유전막; 상기 하우징내에서 상기 전극 플레이트들의 상부에 형성되며 상기 혼합개스 인입구에 연결되어 상기 전극플레이트 사이로 균일하게 혼합개스를 공급하는 개스 혼합챔버; 및 상기 개스 혼합챔버에 개스를 공급하는 개스주입관;을 구비한다.In order to achieve the above object, the atmospheric pressure plasma jet of the present invention, the lower portion of the opening, forming a housing; Two electrode plates which are vertically spaced apart from each other at a lower part of the housing by a predetermined distance, the upper part of which forms a mixed gas inlet, and the lower part of which forms an outlet of a plasma discharged gas; A dielectric film formed on an inner surface of each electrode plate; A gas mixing chamber formed on the electrode plates in the housing and connected to the mixing gas inlet to uniformly supply the mixing gas between the electrode plates; And a gas injection pipe for supplying gas to the gas mixing chamber.

상기 개스주입관은, 상기 개스 혼합챔버를 관통하며 상기 혼합챔버의 상방으로 개스를 분출시키도록 그 상부에 다수의 홀이 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the gas injection pipe has a plurality of holes formed therein so as to penetrate the gas mixing chamber and blow off the gas above the mixing chamber.

상기의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 대기압 플라즈마 제트를 구비한 음극선관 표면 처리장치는, 상기 대기압 플라즈마 제트; 상기 플라즈마 제트를 지지하는 플레이트; 상기 플레이트와 연결되어 상기 대기압 플라즈마 제트의 양단을 수직방향으로 구동시키는 수직 액츄에이터; 및 상기 수직 액츄에이터에 연결되어 상기 대기압 플라즈마 제트를 x 축방향으로 구동시키는 수평 액츄에이터;를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above another object, the cathode ray tube surface treatment apparatus having an atmospheric plasma jet of the present invention, the atmospheric pressure plasma jet; A plate supporting the plasma jet; A vertical actuator connected to the plate to drive both ends of the atmospheric plasma jet in a vertical direction; And a horizontal actuator connected to the vertical actuator to drive the atmospheric plasma jet in the x-axis direction.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 대기압 플라즈마 제트 및 이를 구비한 음극선관 표면 처리장치에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the atmospheric plasma jet of the present invention and a cathode ray tube surface treatment apparatus having the same. In this process, the thicknesses of layers or regions illustrated in the drawings are exaggerated for clarity.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 대기압 플라즈마 제트(100)의 개략적인 사시도이며, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절개한 면의 단면도이다.3 is a schematic perspective view of the atmospheric plasma jet 100 according to the first embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of the cut along the line IV-IV of FIG.

도면을 참조하면, 플라스틱 재질로서 외형을 이루며, 그 하부가 개방되어 있는 하우징(110)이 도시되어 있다. 하우징(110)의 양측면은 개스주입관(122)에 의해 관통되어 있다. 상기 하우징(110) 내에는 그 하부에서 서로 대향되게 소정거리 이격되어 수직으로 설치된 두 개의 전극 플레이트(130)가 마련되어 있다. 상기 전극 플레이트(130)는 그 측면이 하우징에 의해 실링되며, 그 상부 슬리트(134)는 하우징(110)의 상부에 형성된 개스 혼합챔버(140)에 연결되어 있으며, 그 하부 슬리트(136)는 플라즈마 방전되 개스 출구로 작용한다.Referring to the drawings, the housing 110, which is shaped as a plastic material and whose bottom is opened, is illustrated. Both sides of the housing 110 are penetrated by the gas injection pipe 122. In the housing 110, two electrode plates 130 are vertically spaced apart from each other by a predetermined distance from the bottom thereof. The electrode plate 130 is sealed at its side by a housing, and the upper slits 134 are connected to the gas mixing chamber 140 formed on the upper part of the housing 110, and the lower slits 136. The plasma discharged acts as a gas outlet.

상기 하우징(110)내의 개스주입관(120)의 상부에는 다수의 홀(122)이 형성되어 있으며, 이 홀들(122)을 통해서 개스주입관(120)의 양단으로부터 주입된 개스가 개스 혼합챔버(140)의 상방으로 분출되면서 개스 혼합챔버(140)내에서 균일 혼합된 후, 상부 슬리트(134)를 통해서 전극 플레이트(130) 사이로 흘러 들어간다.A plurality of holes 122 are formed at an upper portion of the gas injection pipe 120 in the housing 110, and the gas injected from both ends of the gas injection pipe 120 through the holes 122 is a gas mixing chamber ( After being uniformly mixed in the gas mixing chamber 140 while being ejected upward of the 140, it flows between the electrode plates 130 through the upper slits 134.

상기 각 전극 플레이트(130)는 횡방향으로 길이가 긴 사각형 플레이트 형상으로 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조되며, 그 내부에는 각각 얇은 산화 알루미나 유전막(132)이 형성되어 있다. 상기 산화 알루미나 유전막(132)은 상기 전극 플레이트(130)인 알루미늄의 표면을 산화시켜 형성되는 것이 바람직하다. 상기 전극 플레이트(130)중 하나는 펄스직류, RF(radio frequency), 직류 또는 교류전원에 연결되며, 다른 전극은 접지에 연결되어 양 전극 사이에 글로우 방전을 일으킨다.Each electrode plate 130 is made of aluminum or an aluminum alloy in a shape of a rectangular plate having a long length in the transverse direction, and a thin alumina dielectric layer 132 is formed therein. The alumina oxide dielectric layer 132 is preferably formed by oxidizing the surface of aluminum, which is the electrode plate 130. One of the electrode plates 130 is connected to a pulsed direct current, a radio frequency (RF), a direct current or an alternating current power source, and the other electrode is connected to the ground to generate a glow discharge between both electrodes.

상기 유전막(132) 사이의 간극은 10 mm 이하로 유지하는 것이 바람직하다.The gap between the dielectric layers 132 is preferably maintained at 10 mm or less.

상기 구조의 대기압 플라즈마 제트(100)의 작용을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 전극 플레이트(30) 사이에 투입하는 방전개스로는 He, Ar, N2, 공기 등을 사용한다. 일반적으로 He 개스를 먼저 투입하면 방전전압이 낮아진다. 이어서, Ar 또는 공기 등으로 전환하여 투입한다.The operation of the atmospheric plasma jet 100 of the above structure will be described in detail with reference to the drawings. He, Ar, N2, air or the like is used as the discharge gas to be injected between the electrode plates 30. In general, when the He gas is added first, the discharge voltage is lowered. Subsequently, it converts into Ar or air, etc., and injects.

상기 개스를 개스주입관(120)의 양단에 주입하면, 주입된 개스는 주입관(120)의 상부에 형성된 다수의 홀(122)로 분출되어서 상방으로 향한다. 분출된 개스는 개스혼합챔버(140)에서 균일하게 혼합된 다음 상부 슬리트(134)를 통해서 전극 플레이트(130) 사이로 인입된다. 인입된 개스는 두 개의 전극 플레이트(130)에 의해서 라미나 플로우(Laminar flow)가 되어 개스 흐름은 전 면적에 걸쳐서 균일하게 분포된다.When the gas is injected at both ends of the gas injection pipe 120, the injected gas is ejected into a plurality of holes 122 formed in the upper portion of the injection pipe 120 and directed upward. The ejected gas is uniformly mixed in the gas mixing chamber 140 and then introduced between the electrode plates 130 through the upper slits 134. The introduced gas becomes a laminar flow by the two electrode plates 130 so that the gas flow is uniformly distributed over the entire area.

이 때, 하나의 전극 플레이트(130)가 접지된 상태에서 다른 전극 플레이트에 RF, AC, DC, Pulsed DC 중 어느 하나가 인가되면 전극 플레이트(130) 사이에 글로우 방전이 발생된다. 글로우 방전시 인입 개스에 따른 산소 래디컬(radical)들이 발생한다. 이때 표면 친수성이 높은 반응 래디컬들은 일반적으로 오존, 산소이온들이다. 이러한 반응 래디컬들은 하부 슬리트(136)를 통해 고르게 분사된다.At this time, when any one of RF, AC, DC, and Pulsed DC is applied to the other electrode plate while one electrode plate 130 is grounded, glow discharge occurs between the electrode plates 130. Oxygen radicals occur in the glow discharge depending on the inlet gas. Reaction radicals with high surface hydrophilicity are generally ozone and oxygen ions. These reaction radicals are evenly sprayed through the lower slits 136.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 대기압 플라즈마 제트를 구비한 음극선관 표면 처리장치(200)의 사시도이다. 상기 제1실시예와 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.5 is a perspective view of a cathode ray tube surface treatment apparatus 200 having an atmospheric pressure plasma jet according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same components as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

도면을 참조하면, 제1실시예에서의 플라즈마 제트(100)는 그 하부 슬리트(도 4의 136)가 하방으로 향하도록 설치된다. 플라즈마 제트(100)의 배면 양측은 각각 연결플레이트(150)를 통해서 두개의 수직 액츄에이터(160)에 연결된다. 상기 수직 액츄에이터(160)는 그 내부를 관통하는 지지축(162)을 따라 수직으로 이동된다. 상기 연결플레이트(150)의 상단에는 수직 액츄에이터들(160)에 고정된 힌지(152)가 그 내부에서 회전되는 베어링(154)이 마련되어 있으며, 그 하단에는 상기 플라즈마 제트(100)에 고정된 힌지(156)가 회전되는 베어링(158)이 마련되어 있다.Referring to the drawings, the plasma jet 100 in the first embodiment is installed so that its lower slits (136 in Fig. 4) are directed downward. Both sides of the rear surface of the plasma jet 100 are connected to two vertical actuators 160 through connecting plates 150, respectively. The vertical actuator 160 is vertically moved along the support shaft 162 penetrating therein. The upper end of the connection plate 150 is provided with a bearing 154 in which the hinge 152 fixed to the vertical actuators 160 are rotated therein, and the lower end of the hinge plate 152 fixed to the plasma jet 100. A bearing 158 is provided in which 156 is rotated.

상기 수직 액츄에이터들(160)은 각각 z 축으로 독립적으로 구동되며, 일측의 수직 액츄에이터(160)가 이동시 상기 힌지들(156)이 베어링들(158) 내에서 회전하면서 플라즈마 제트(100)가 경사지게 될 수 있다.The vertical actuators 160 are driven independently on the z-axis, and when the vertical actuator 160 on one side moves, the hinges 156 rotate in the bearings 158 and the plasma jet 100 is inclined. Can be.

상기 플라즈마 제트(100)의 상방에는 상기 수직 액츄에이터들(160)을 연결하는 수평플레이트(164)에 그 상부가 고정된 수평 액츄에이터(170)가 마련된다. 상기 수평 액츄에이터(170)는 그 내부를 관통하는 지지축(172)을 따라서 x축 방향으로 이동된다.Above the plasma jet 100, a horizontal actuator 170 having an upper portion thereof fixed to a horizontal plate 164 connecting the vertical actuators 160 is provided. The horizontal actuator 170 is moved in the x-axis direction along a support shaft 172 penetrating therein.

상기 지지축(162)의 하단은 레일(168) 상의 연결부(166)에 연결되어서 상기 수평 액츄에이터(172)의 이동에 따라 x 방향으로 이동된다.The lower end of the support shaft 162 is connected to the connecting portion 166 on the rail 168 and moved in the x direction according to the movement of the horizontal actuator 172.

상기 플라즈마 제트(100)의 양측에는 그 하방에 위치하는 음극선관(도 6의 192 참조)의 표면의 위치를 측정하는 변위센서(180)가 마련되어 있다. 상기 변위센서(180)는 플라즈마 제트(100)의 개스 출구인 하부 슬리트(136)가 음극선(192)관표면과 일정한 거리를 유지하기 위해 마련된 것이다.On both sides of the plasma jet 100, displacement sensors 180 are provided for measuring the position of the surface of the cathode ray tube (see 192 in FIG. 6) located below the plasma jet 100. The displacement sensor 180 is provided so that the lower slits 136, which are gas outlets of the plasma jet 100, maintain a constant distance from the surface of the cathode ray 192 tube.

도 6은 도 5의 음극선관 처리장치(200)를 사용하는 예를 보여주는 개략 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view showing an example of using the cathode ray tube processing apparatus 200 of FIG.

도면을 참조하면, 컨베이어 벨트(190) 상에 음극선관(192)이 지지대(194)에 올려져 컨베이어 물류방향으로 이동한다. 음극선관 처리장치(200)는 컨베이어 벨트(192)를 가로지르는 지지대(174) 상에 위치한다. 컨베이어 벨트(190) 상의 음극선관(192)은 음극선관 표면 처리장치(200) 아래에 정지된다. 변위센서(180)는 음극선관(192)의 표면과의 거리를 측정하고, 그 측정결과를 제어기(미도시)에 입력한다.Referring to the drawings, the cathode ray tube 192 is mounted on the support 194 on the conveyor belt 190 to move in the conveyor logistics direction. The cathode ray tube processing apparatus 200 is located on the support 174 across the conveyor belt 192. The cathode ray tube 192 on the conveyor belt 190 is stopped below the cathode ray tube surface treatment apparatus 200. The displacement sensor 180 measures a distance from the surface of the cathode ray tube 192 and inputs the measurement result to a controller (not shown).

상기 제어기는 변위센서(180)의 위치 정보로부터 플라즈마 제트(100)의 양측과 음극선관(192) 표면과의 편차를 없애도록 수직 액츄에이터들(160)을 구동한다.The controller drives the vertical actuators 160 to eliminate the deviation between the sides of the plasma jet 100 and the surface of the cathode ray tube 192 from the position information of the displacement sensor 180.

싱기 변위센서(180) 및 제어기는 정지 및 이동 상태에서 작동한다.The singer displacement sensor 180 and the controller operate in a stationary and moving state.

음극선관 처리장치(200)는 플라즈마 제트(100)의 출구 슬리트(136)와 음극선관(192) 표면과의 일정한 거리를 유지한 다음 X축으로 이동하여 음극선관 표면을 처리하게 된다. X축을 이동시 플라즈마 제트(100)의 하부 슬리트(136)와 음극선관(192) 표면과의 거리가 변할 수 있다. 변위(센서180)는 플라즈마 제트(100)가 X축으로 이동할 때 음극선관(192) 표면과의 거리를 감지하여 제어기에 검출한 정보를 전달하며, 제어지는 검출된 정보를 분석하여 변위된 거리만큼 수직 액츄에이터들(160)을 구동하여 플라즈마 제트(100)와 음극선관(192) 표면과의 거리를 일정하게 유지한다.The cathode ray tube processing apparatus 200 maintains a constant distance between the outlet slits 136 of the plasma jet 100 and the surface of the cathode ray tube 192 and then moves to the X axis to treat the surface of the cathode ray tube. When the X-axis moves, the distance between the lower slits 136 of the plasma jet 100 and the surface of the cathode ray tube 192 may change. The displacement (sensor 180) detects the distance to the surface of the cathode ray tube 192 when the plasma jet 100 moves in the X-axis, and transmits the detected information to the controller. The vertical actuators 160 are driven to maintain a constant distance between the surface of the plasma jet 100 and the cathode ray tube 192.

음극선관(192) 표면처리시 플라즈마 제트(100)의 하부 슬리트(1360와 음극선관(192) 표면과의 거리를 일정하게 유지해야 하는 이유는 다음과 같다. 플라즈마 제트(100)에서 발생한 반응성 라디칼들은 일정 생존시간(Life time)을 가지고 있어 하부 슬리트(136)로 분출될때의 속도와 생존시간을 곱하면 반응성 라디칼의 영향이 미치는 거리를 알 수가 있다. 따라서 음극선관의 표면이 친수화 되기 위해서는 반응성 라디칼들이 영향을 미치는 범위내에 위치하여야 하며 또한 표면처리후 음극선관 전체 표면에 균일한 표면에너지가 형성되기 위해서는 플라즈마 전극이 음극선관 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 음극선관을 지나가야된다.When the surface of the cathode ray tube 192 is treated, the distance between the lower slits 1360 of the plasma jet 100 and the surface of the cathode ray tube 192 should be kept constant as follows: Reactive radicals generated in the plasma jet 100. They have a certain life time, so multiplying the rate and the survival time when ejected into the lower slits 136 gives the distance the reactive radicals will affect, so that the surface of the cathode ray tube is hydrophilic. The reactive radicals must be located within the range of influence and the plasma electrode must pass through the cathode ray tube while maintaining a constant distance from the cathode ray tube surface to form uniform surface energy on the entire surface of the cathode ray tube after surface treatment.

다음에, 플라즈마 제트(100)로부터 방전된 개스를 음극선관(192)의 표면에 분사하면서 수평 액츄에이터(170)는 x 축으로 이동하여 음극선관의 표면에 고르게 플라즈마를 분사한다.Next, while discharging the gas discharged from the plasma jet 100 to the surface of the cathode ray tube 192, the horizontal actuator 170 moves on the x-axis to evenly spray plasma onto the surface of the cathode ray tube.

분사된 개스의 오존, 산소이온 등과 같은 반응성 래디컬은 음극선관(192)의 표면에 있는 유기물과 반응하여 탄소(C)와 수소(H)의 결합을 끊고 CO2와 H2O를 만들며 일부는 탄소와 반응하여 친수성 기(CO=, COOH-)를 형성한다. 이러한 친수성 기로 인하여 CRT 표면의 젖음성(wettability)이 획기적으로 향상된다. 또한 음극선관 표면에 균일한 에너지를 형성시켜 스핀(spin) 방식의 코팅에서 등방성을 가지게 한다.Reactive radicals such as ozone and oxygen ions of the injected gas react with organic substances on the surface of the cathode ray tube 192 to break the bond between carbon (C) and hydrogen (H), form CO2 and H2O, and some react with carbon. To form a hydrophilic group (CO =, COOH-). This hydrophilic group dramatically improves the wettability of the CRT surface. In addition, uniform energy is formed on the surface of the cathode ray tube so that it is isotropic in spin coating.

도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음극선관 표면처리장치를 사용한 음극선관과, 표면처리를 하지 않은 음극선관의 표면의 코팅성을 비교한 사진이다.7A and 7B are photographs comparing the coating properties of a cathode ray tube using a cathode ray tube surface treatment apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and a cathode ray tube not subjected to surface treatment, respectively.

상기 실험은 120 rpm 으로 회전되는 회전판 상에 음극선관을 위치시키고 2 cc 의 코팅액을 투하한 후 14초 회전시킨 다음 정지한 상태에서 코팅액의 퍼짐 정도를 찍었다. 음극선관의 표면코팅층은 여러 층의 코팅으로 이루어져 있으며, 제1층막에 사용되는 코팅액은 전자파 차폐규격에 따라 그 종류가 결정된다.In the experiment, the cathode ray tube was placed on a rotating plate rotated at 120 rpm, dropped 2 cc of coating liquid, rotated for 14 seconds, and the spreading amount of the coating liquid was recorded in a stopped state. The surface coating layer of the cathode ray tube consists of several layers of coating, and the type of coating liquid used for the first layer film is determined according to the electromagnetic shielding standard.

도면을 참조하면, 플라즈마 처리를 한 음극선관은 코팅이 고르게 잘 퍼져 있으나(도 7a 참조), 플라즈마로 표면처리를 하지 않은 음극선관 상의 코팅을 퍼짐 정도가 떨어지는 것을 알 수 있다(도 7b 참조).Referring to the drawings, the cathode ray tube subjected to the plasma treatment is evenly spread (see FIG. 7A), but it can be seen that the spread of the coating on the cathode ray tube not surface-treated with plasma is reduced (see FIG. 7B).

또한, 본 발명의 플라즈마 제트로 표면 처리된 음극선관에 코팅처리시 코팅액을 약 30% 절감할 수 있었다.In addition, it was possible to reduce the coating liquid by about 30% when coating the cathode ray tube surface-treated with the plasma jet of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 대기압 플라즈마 제트는 글로우방전을 안정되게 일으키며, 플라즈마 제트 출구로부터 균일한 래디컬이 방출된다. 또한, 본 발명에 따른 대기압 플라즈마 제트를 구비한 음극선관 표면처리장치는 음극선관의 표면을 전처리 함으로써 이어지는 코팅 공정을 고르게, 경제적으로 할 수 있게 한다.As described above, the atmospheric pressure plasma jet according to the present invention stably causes glow discharge, and uniform radicals are emitted from the plasma jet outlet. In addition, the cathode ray tube surface treatment apparatus having an atmospheric plasma jet according to the present invention makes it possible to evenly and economically follow the coating process by pretreating the surface of the cathode ray tube.

본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments with reference to the drawings, this is merely exemplary, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined only by the appended claims.

Claims (9)

그 하부가 개방되며, 외형을 이루는 하우징;A lower portion of which is opened and forms a housing; 상기 하우징의 하부에서 서로 대향되게 소정거리 이격되어 수직으로 설치되며, 그 상부는 혼합개스 인입구를 형성하며, 그 하부는 플라스마 방전된 개스의 출구를 형성하는 두 개의 전극 플레이트;Two electrode plates which are vertically spaced apart from each other at a lower part of the housing by a predetermined distance, the upper part of which forms a mixed gas inlet, and the lower part of which forms an outlet of a plasma discharged gas; 상기 각 전극 플레이트의 내면에 형성된 유전막;A dielectric film formed on an inner surface of each electrode plate; 상기 하우징내에서 상기 전극 플레이트들의 상부에 형성되며 상기 혼합개스 인입구에 연결되어 상기 전극플레이트 사이로 균일하게 혼합개스를 공급하는 개스 혼합챔버; 및A gas mixing chamber formed on the electrode plates in the housing and connected to the mixing gas inlet to uniformly supply the mixing gas between the electrode plates; And 상기 개스 혼합챔버에 개스를 공급하는 개스주입관;을 구비하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 제트.And a gas injection pipe for supplying gas to the gas mixing chamber. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 개스주입관은,The gas injection pipe, 상기 개스 혼합챔버를 관통하며 상기 혼합챔버의 상방으로 개스를 분출시키도록 그 상부에 다수의 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 제트.And a plurality of holes formed therein so as to penetrate the gas mixing chamber and blow out the gas above the mixing chamber. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플레이트 전극은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 제트.Atmospheric pressure plasma jet, characterized in that the plate electrode is made of aluminum or aluminum alloy. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유전막은 산화 알루미나인 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 제트.Wherein said dielectric film is alumina oxide. 제 1 항에 기재된 대기압 플라즈마 제트;The atmospheric plasma jet according to claim 1; 상기 플라즈마 제트와 연결되어 상기 대기압 플라즈마 제트의 양단을 수직방향으로 구동시키는 수직 액츄에이터들; 및Vertical actuators connected to the plasma jets to drive both ends of the atmospheric pressure plasma jet in a vertical direction; And 상기 수직 액츄에이터들을 연결하는 플레이트에 연결되어 상기 대기압 플라즈마 제트를 x 축방향으로 구동시키는 수평 액츄에이터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 제트를 구비한 음극선관 표면 처리장치.And a horizontal actuator connected to a plate connecting the vertical actuators to drive the atmospheric plasma jet in the x-axis direction. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 대기압 플라즈마 제트 및 수직 액츄에이터들은 힌지 연결되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 제트를 구비한 음극선관 표면 처리장치.And the atmospheric pressure plasma jet and the vertical actuator are hingedly connected. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 개스주입관은,The gas injection pipe, 상기 개스 혼합챔버를 관통하며 상기 혼합챔버의 상방으로 개스를 분출시키도록 그 상부에 다수의 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 제트를 구비한 음극선관 표면 처리장치.Cathode ray tube surface treatment apparatus having an atmospheric pressure plasma jet, characterized in that a plurality of holes formed in the upper portion to pass through the gas mixing chamber and to eject the gas above the mixing chamber. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 플라즈마 제트가 그 하방에 위치하는 음극선관의 표면과의 거리를 측정하는 변위센서; 및A displacement sensor for measuring a distance from a surface of a cathode ray tube in which the plasma jet is located below; And 상기 변위센서로부터의 z축 거리를 측정하여 그 결과로부터 상기 수직 액츄에이터들을 구동하여 상기 음극선관의 표면과 일정 거리를 유지하게 하는 제어기;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 제트를 구비한 음극선관 표면 처리장치.And a controller for measuring the z-axis distance from the displacement sensor and driving the vertical actuators from the result to maintain a constant distance from the surface of the cathode ray tube. Surface treatment equipment. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 변위센서는 그 하방에 위치하는 음극선관의 표면을 관찰하여 상기 음극선관의 표면 및 상기 플라즈마 제트의 출구의 수평 여부를 측정하며,The displacement sensor observes the surface of the cathode ray tube located below the gauge to measure whether the surface of the cathode ray tube and the outlet of the plasma jet is horizontal, 상기 제어기는 상기 수평여부 측정결과에 따라 상기 수직 액츄에이터들을 구동하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 제트를 구비한 음극선관 표면 처리장치.And the controller drives the vertical actuators according to the horizontal measurement result.
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