KR20090125471A - 상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마표면처리장치 - Google Patents

상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마표면처리장치 Download PDF

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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.
상압 플라즈마, 세정, 전원전극, 접지전극

Description

상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치{Atmospheric pressure plasma generating device and atmospheric pressure plasma device for treating the surface having the same}
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.
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.
이러한 상압 플라즈마 기술을 가지는 상압 플라즈마 장치에 대해 간단히 설명하기로 한다. 도 1은 일반적인 수직형 구조의 상압 플라즈마 세정장치를 도시한 개략도이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
또한, 상기 분사홀(150)은, 상기 제1분사홀(151)과 제2분사홀(152)의 하단이 서로 다른 수직위치상에 형성되는 것도 바람직하다.
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.
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.
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.
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.
도 3, 4, 5, 6은 각각 본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 제1, 2, 3, 4실시예를 도시한 개략도이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 된다
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
도 1 - 일반적인 수직형 상압 플라즈마 세정장치를 도시한 개략도
도 2 - 일반적인 Remote타입의 상압 플라즈마 발생장치를 도시한 개략도
도 3 - 본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 제1실시예를 도시한 개략도
도 4 - 본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 제2실시예를 도시한 개략도
도 5 - 본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 제3실시예를 도시한 개략도
도 6 - 본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 제4실시예를 도시한 개략도
<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>
10 : 피처리대상물 100 : 상압 플라즈마 발생장치
110 : 전원전극 111 : 전원전극의 하단부
112 : 전원전극의 측면부 120 : 제1접지전극
130 : 제2접지전극 140 : 가스공급포트
150 : 분사홀 151 : 제1분사홀
152 : 제2분사홀 160 : 분사통공
170 : 냉각수 공급라인 200 : 이송수단

Claims (9)

  1. 하단부가 평탄한 반원형 또는 타원형 종단면형상을 가지는 전원전극;
    상기 전원전극의 곡면형상의 측면부와 이격간격을 두고 설치되며, 상기 전원전극과 반응하여 상기 전원전극과의 이격공간 사이에 플라즈마를 생성하는 제1접지전극;
    상기 전원전극의 평면형상의 하단부와 이격간격을 두고 설치되며, 상기 전원전극과 반응하여 상기 전원전극과의 이격공간 사이에 플라즈마를 생성하는 제2접지전극;
    상기 전원전극과 제1접지전극간의 이격공간과, 상기 전원전극과 제2접지전극간의 이격공간 사이로 반응가스를 공급하는 가스공급포트;
    상기 전원전극과 제1접지전극이 반응하여 생성된 플라즈마 가스가 통과가능하도록 상기 전원전극과 제1접지전극 사이의 이격공간 하부에 연통형성되며, 상기 전원전극의 일단부측에 위치되는 제1분사홀과, 상기 전원전극의 타단부측에 위치되는 제2분사홀이 구비되는 분사홀; 및
    상기 전원전극과 제2접지전극이 반응하여 생성된 플라즈마 가스가 통과가능하도록 상기 제2접지전극의 전반에 상하로 관통형성되는 다수의 분사통공;
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전원전극은,
    상기 제1분사홀이 위치되는 일측면부와 상기 제2분사홀이 위치되는 타측면부가 서로 동일한 반응면적과 플라즈마 가스 유동경로를 가지도록 상호 대칭되는 곡면형상을 가지는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 전원전극은,
    상기 제1분사홀이 위치되는 일측면부와 상기 제2분사홀이 위치되는 타측면부가 서로 다른 반응면적과 플라즈마 가스 유동경로를 가지도록 상호 비대칭인 곡면형상을 가지는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제1접지전극은,
    상기 전원전극의 측면부와 일정한 이격간격을 형성하는 반원형 홀이 하단부에 형성된 사각형 종단면 형상을 가지며,
    상기 제2접지전극은,
    상기 전원전극의 하단부와 일정한 이격간격을 형성하는 납작한 평판형상을 가지는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 전원전극, 제1접지전극 중 적어도 어느 하나에는,
    과열에 의한 손상을 방지하도록 냉각수 공급라인이 형성 또는 접속설치되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 분사홀은,
    상기 제1분사홀과 제2분사홀이 플라즈마 가스가 하향분사되도록 수직방향으로 연통형성되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 분사홀은,
    상기 제1분사홀과 제2분사홀이 각각 상기 전원전극을 기준으로 일측과 타측으로 경사지게 연통형성되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 분사홀은,
    상기 제1분사홀과 제2분사홀의 하단이 서로 다른 수직위치상에 형성되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 발생장치.
  9. 하단부가 평탄한 반원형 또는 타원형 종단면형상을 가지는 전원전극;
    상기 전원전극의 곡면형상의 측면부와 이격간격을 두고 설치되며, 상기 전원전극과 반응하여 상기 전원전극과의 이격공간 사이에 플라즈마를 생성하는 제1접지전극;
    상기 전원전극의 평면형상의 하단부와 이격간격을 두고 설치되며, 상기 전원전극과 반응하여 상기 전원전극과의 이격공간 사이에 플라즈마를 생성하는 제2접지전극;
    상기 전원전극과 제1접지전극간의 이격공간과, 상기 전원전극과 제2접지전극간의 이격공간 사이로 반응가스를 공급하는 가스공급포트;
    상기 전원전극과 제1접지전극이 반응하여 생성된 플라즈마 가스가 통과가능하도록 상기 전원전극과 제1접지전극 사이의 이격공간 하부에 연통형성되며, 상기 전원전극의 일단부측에 위치되는 제1분사홀과, 상기 전원전극의 타단부측에 위치되는 제2분사홀이 구비되는 분사홀;
    상기 전원전극과 제2접지전극이 반응하여 생성된 플라즈마 가스가 통과가능하도록 상기 제2접지전극의 전반에 상하로 관통형성되는 다수의 분사통공; 및
    상기 제1분사홀, 제2분사홀과 다수의 분사통공을 통해 분사되는 플라즈마 가스에 피처리대상물의 표면이 노출되도록 상기 피처리대상물을 이송하는 이송수단;
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 표면처리장치.
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