WO2011157424A1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen plasmabehandlung und/oder plasmabeschichtung eines materialstücks - Google Patents

Vorrichtung zur kontinuierlichen plasmabehandlung und/oder plasmabeschichtung eines materialstücks Download PDF

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WO2011157424A1
WO2011157424A1 PCT/EP2011/002971 EP2011002971W WO2011157424A1 WO 2011157424 A1 WO2011157424 A1 WO 2011157424A1 EP 2011002971 W EP2011002971 W EP 2011002971W WO 2011157424 A1 WO2011157424 A1 WO 2011157424A1
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plasma
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PCT/EP2011/002971
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Peter Palm
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WPNLB UG (haftungsbeschränkt) & Co. KG
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    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32348—Dielectric barrier discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
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    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means

Definitions

  • the invention relates to a device for continuous plasma treatment and / or plasma coating of a particular sheet- or plate-shaped piece of material comprising an electrode arranged on a first side of the piece of material electrode assembly and disposed on the other side of the piece of material counter electrode, wherein by means of a between the electrode assembly and the counter electrode applied high voltage, a plasma discharge can be generated.
  • Such devices for corona treatment of a piece of material are widely known. It is generally desirable in such devices as gentle as possible treatment of the piece of material, with an undesirable impairment or even damage of the arranged between the electrode assembly and the counter electrode piece of material must be avoided.
  • the object of the invention is to provide a device for plasma treatment and / or plasma coating, which allows a simple treatment with a very gentle treatment of the piece of material.
  • the invention achieves this object with the features of independent claim 1.
  • the discharge according to the invention between the sub-electrodes provides for a pre-ionization, which allows easier ignition of the main discharge to the counter electrode out. In this way, one for the material
  • the partial electrodes which are directed onto the surface of the material piece to be treated are preferably arranged substantially without a gap or without an air gap relative to one another.
  • This aspect is based on the finding that the plasma discharge for the preionization without a discharge gap between the sub-electrodes can be generated. This is a discharge that takes place along the field lines, which extend from the surface of a partial electrode facing the material piece to the surface of the other partial electrode facing the material piece.
  • This surface discharge has the advantage that the plasma can be generated directly on the surface to be treated. A blower for generating a directed to the surface to be treated air flow is unnecessary. Finally, impairments due to contamination or clogging of the discharge gap by plasma deposits are avoided.
  • “Substantially without clearance” means that at most a small air gap of less than 0.5 mm is provided, wherein preferably no air gap is provided in the context of manufacturing tolerances.
  • the partial electrodes facing the partial electrode electrodes form a continuous electrode surface, whereby a homogeneous discharge can be achieved and the formation of edges and recesses, which can pollute and clog with plasma deposits, is avoided.
  • the surface discharge for the pre-ionization is essentially limited to the space between the sub-electrodes and the piece of material.
  • it is not excluded with the device according to the invention additionally or Instead, by means of the arranged on the first side electrode assembly to produce a pre-discharge on the side remote from the electrode assembly of the piece of material.
  • the sub-electrodes, or at least one sub-electrode has a dual function.
  • a high voltage which is preferably designed as an alternating voltage, is applied to the sub-electrodes.
  • a plasma discharge is generated between the partial electrodes.
  • a high voltage is applied between at least one partial electrode, preferably all the partial electrodes, and the counterelectrode, which is arranged on the other side of the material piece.
  • the sub-electrodes have an independent electrode pairing between them, between which a plasma discharge can be generated, and in addition at least one sub-electrode, preferably all as a unit, the electrode to the counter electrode. Accordingly, at least one of the partial electrodes preferably simultaneously forms the electrode to the counter electrode; a separate electrode to the counter electrode is then unnecessary.
  • the plasma discharges are corona discharges.
  • a corona discharge is a plasma discharge that is generated at atmospheric pressure, preferably without protective gas. It differs from a simple field strength in that a (partial) ionization of the fluid (usually air) takes place and a small current flows. This distinguishes the corona
  • discharge of a bias which may be provided in some cases in the form of an additional electrode for positional displacement of a plasma discharge in a plasma treatment apparatus.
  • the device is set up so that the second plasma discharge ignites before the first plasma discharge. It is preferred if the subsequent generation of the first plasma discharge is simplified by the ignition of the second plasma discharge. During the plasma treatment, both plasma discharges preferably continue next to each other.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a plasma treatment apparatus in a longitudinal section
  • Fig. 2 shows a schematic, not to scale
  • Fig. 3 shows a schematic longitudinal sectional view of a
  • Plasma treatment device in a further embodiment.
  • the plasma treatment apparatus 10 for continuous plasma treatment, in particular corona treatment of a surface 11 of a flat, in particular web or plate-shaped piece of material 12, here a material web, for example a plastic film, comprises an electrode arrangement 24 at least two arranged on the same side 14 of the piece of material 12, in particular rod-shaped sub-electrodes 13, 21, of which at least one, in the embodiment of Figure 1 both partial electrodes 13, 21 as barrier electrodes each having an electrically conductive, in particular metallic, for example rod-shaped electrode core 17, 22 and a sheath 18, 23 of a dielectric material, such as a ceramic, are formed.
  • an electrically conductive, in particular metallic counter electrode 16 is arranged on the other side 15 of the piece of material 12.
  • the distance d between the electrode assembly 24 and the piece of material is greater than zero.
  • a gas-filled free discharge space 29 is formed between the electrode arrangement 24 and the counterelectrode, in which the plasma or corona discharges are generated.
  • the preferably gap-shaped discharge space 29 is in particular free of dielectric materials.
  • the extent d of the discharge space 29 is preferably greater than 0.5 mm, more preferably greater than 1 mm.
  • the second partial electrode 25 is not designed as a barrier electrode, ie it does not have an all-round dielectric covering.
  • the partial electrode 25 has no dielectric coating, but consists essentially completely of an electrically conductive material 28, in particular metal for forming a rod-shaped in particular Metal electrode.
  • a high voltage generated by means of a high-voltage generating device 19 is applied.
  • the high voltage may in particular be a high-frequency alternating voltage in the range of, for example, 10 to 50 kHz.
  • the high voltage can also be pulsed.
  • the arranged on the other side 15 of the piece of material 12 counter electrode 16 is preferably placed at ground potential. Due to the applied between the sub-electrodes 13, 21 and the counter electrode 16 high voltage, it comes to a corresponding
  • the surface 11 of the piece of material 12 is desirably modified and / or coated.
  • the plasma treatment and / or plasma coating can advantageously take place under atmospheric pressure, so that devices for generating a vacuum are dispensable.
  • both partial electrodes 13, 21 arranged on the side 14 are preferably set to a high-voltage potential. These may, for example, be phase-shifted, in particular opposite-phase, alternating voltages, which is indicated in FIGS. 1 and 3 by the symbols +/-. But this is not necessarily the case; It is also possible for only one of the two sub-electrodes 13, 21 to be at a high-voltage potential, while the other sub-electrode, in the exemplary embodiment according to FIG. 3, preferably the unshielded sub-electrode 21, is earthed. This has the advantage that only a high voltage potential must be generated.
  • the counter-electrode 16 may have a dielectric barrier layer on its side facing the electrode arrangement 24.
  • the sub-electrodes 13, 21 are arranged without intermediate space, ie without an air gap in direct contact with each other.
  • the gapless arrangement generally refers to the part of the piece 12 facing the partial electrodes 13, 21, which are arranged in a plane parallel or tangential to the piece of material 12. In general, therefore, the connection or contact points between the sub-electrodes 13, 21 that are oriented perpendicular to the piece of material 12 are formed free of gaps.
  • the electrode arrangement 24, more generally all sub-electrodes 13, 21 " on the side 14 facing the surface 11 to be treated, is combined to form a structural electrode unit, ie in a unitary component 3, the barrier electrode 13 and the unshielded subelectrode 21 are connected in direct contact with each other to an electrode unit 24.
  • the subelectrodes or electrode surfaces 25 facing the material piece 12 form 25 , 26 a continuous electrode surface 27.
  • the entire electrode assembly 24, as viewed from the surface to be treated 11, formed gap-free or formed on means for generating one of the treating surface 11 directed gas flow can therefore be dispensed with advantageously completely.
  • Partial electrodes 13 and 21 applied high voltage generated further discharge immediately before the material piece 12 facing surfaces 25, 26 of the sub-electrodes 13 and 21 or thereby formed, the material piece 12 facing continuous electrode surface 27 instead.
  • the high voltage applied between the sub-electrodes 13 and 21 can also be adjusted so that, alternatively or in addition to the discharge on the electrode assembly 24 side facing the piece of material 12, a discharge on the electrode assembly 24 opposite side of the piece of material 12 is generated.
  • 2 shows a plan view of the plasma treatment apparatus from FIG. 1.
  • the sub-electrodes 13, 21 or the electrode arrangement 24 preferably extend over the entire width of the material piece 12 and are advantageously arranged parallel to one another.
  • the plasma processing apparatus 10 has means, not shown, for conveying the material piece 12 longitudinally between the electrode arrangement 24 and the counterelectrode 16 through the plasma treatment apparatus 10, so that, if appropriate, a continuous and complete plasma treatment of the surface 11 of the material piece 12 is achieved can be.
  • the continuous delivery of the piece of material 12 is indicated in the figures 1 to 3 by arrows. It may be a translatory conveying or linear conveying, as shown in Figures 1 and 3.
  • the piece of material 12 can be conveyed rotationally past the electrode arrangement 24, for example by means of a roller. Instead of conveying the material piece 12, it is also conceivable that the piece of material 12 is fixed and instead the electrode assembly 24 is guided in the longitudinal direction over the piece of material 12.

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Abstract

Eine Vorrichtung (10) zur kontinuierlichen Plasmabehandlung und/oder Plasmabeschichtung eines insbesondere bahn- oder plattenförmigen Materialstücks (12), umfasst eine auf einer ersten Seite (14) des Materialstücks (12) angeordnete Elektro denanordnung (24) und eine auf der anderen Seite (15) des Materialstücks (12) angeordnete Gegenelektrode (16), wobei mittels einer zwischen der Elektrodenanordnung (24) und der Gegenelektrode (16) anliegenden Hochspannung eine Plasmaentladung erzeugbar ist. Die Elektrodenanordnung (24) umfasst mindestens zwei Teilelektroden (13, 21), von denen mindestens eine als Barrierenelektrode (13) mit einem elektrisch leitfähigen Elektrodenkern (17) und einer dielektrischen Umhüllung (18) ausgeführt ist, wobei mittels einer zwischen den Teilelektroden (13, 21) angelegten Hochspannung eine weitere Plasmaentladung erzeugbar ist.

Description

Vorrichtung zur kontinuierlichen Plasmabehandlung und/oder Plasmabeschichtung eines Materialstücks
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Plasmabehandlung und/oder Plasmabeschichtung eines insbesondere bahn- oder plattenförmigen Materialstücks, umfassend eine auf einer ersten Seite des Materialstücks angeordnete Elektrodenanordnung und eine auf der anderen Seite des Materialstücks angeordnete Gegenelektrode, wobei mittels einer zwischen der Elektrodenanordnung und der Gegenelektrode anliegenden Hochspannung eine Plasmaentladung erzeugbar ist.
Derartige Vorrichtungen zur Koronabehandlung eines Material- Stücks sind vielfach bekannt . Es ist bei derartigen Vorrichtungen generell eine möglichst schonende Behandlung des Materialstücks erwünscht, wobei eine unerwünschte Beeinträchtigung oder gar Beschädigung des zwischen der Elektrodenanordnung und der Gegenelektrode angeordneten Materialstücks vermieden werden muss.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Plasmabehandlung und/oder Plasmabeschichtung bereitzustellen, die einen mit einfachen Mitteln eine sehr schonende Behandlung des Materialstücks ermöglicht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die erfindungsgemäße Entladung zwischen den Teilelektroden sorgt für eine Vorionisation, die eine erleichterte Zündung der Hauptentladung zu der Gegenelektrode hin ermöglicht. Auf diese Weise kann eine für das Material-
BESTÄTIGUNGSKOPIE stück schonendere Hauptendladung („sanfte Entladung") erreicht werden .
Vorzugsweise sind die auf die zu behandelnde Oberfläche des Materialstücks gerichteten Teilelektroden im Wesentlichen ohne Zwischenraum bzw. ohne Luftspalt zueinander angeordnet. Diesem Aspekt liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Plasmaentladung für die Vorionisation ohne Entladungsspalt zwischen den Teilelektroden erzeugbar ist. Dabei handelt es sich um eine Entladung, die entlang der Feldlinien stattfindet, die von der dem Materialstück zugewandten Oberfläche einer Teilelektrode zu der dem Materialstück zugewandten Oberfläche der anderen Teil- elektrode verlaufen. Diese Oberflächenentladung hat den Vorteil, dass das Plasma direkt an der zu behandelnden Oberfläche erzeugt werden kann. Ein Gebläse zum Erzeugen einer auf die zu behandelnde Oberfläche gerichteten Luftströmung ist entbehrlich. Schließlich werden Beeinträchtigungen infolge Verschmutzung bzw. Zusetzen des Ehtladungsspalts durch Plasmaablagerungen vermieden. „Im Wesentlichen ohne Zwischenraum" bedeutet, dass allenfalls ein kleiner Luftspalt von weniger als 0,5 mm vorgesehen ist, wobei vorzugsweise im Rahmen der Fertigungstoleranzen überhaupt kein Luftspalt vorgesehen ist.
Vorzugsweise bilden die dem Materialstück zugewandten Teil- elektroden eine durchgehende Elektrodenoberfläche, wodurch eine homogene Entladung erreicht werden kann und die Bildung von Kanten und Ausnehmungen, die verschmutzen und sich mit Plasmaablagerungen zusetzen können, vermieden wird.
Vorzugsweise ist die Oberflächenentladung für die Vorionisation im Wesentlichen auf den Raum zwischen den Teilelektroden und dem Materialstück begrenzt. Es ist aber nicht ausgeschlossen, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusätzlich oder stattdessen mittels der auf der ersten Seite angeordneten Elektrodenanordnung auch eine Vorentladung auf der von der Elektrodenanordnung abgewandten Seite des Materialstücks zu erzeugen.
Vorzugsweise bilden die Teilelektroden einerseits zusammen mit der Gegenelektrode eine erste Elektrodenpaarung, zwischen denen die erste Plasmaentladung erzeugbar ist, und andererseits bilden die Teilelektroden vorzugsweise untereinander eine zweite Elektrodenpaarung, zwischen denen eine zweite Plasmaentladung erzeugbar ist. Demnach kommt den Teilelektroden, oder mindestes einer Teilelektrode, eine doppelte Funktion zu. Zunächst wird an die Teilelektroden eine Hochspannung, die vorzugsweise als WechselSpannung ausgeführt ist, angelegt.
Durch diese Hochspannung wird zwischen den Teilelektroden eine Plasmaentladung erzeugt. Zusätzlich liegt zwischen mindestens einer Teilelektrode, vorzugsweise sämtlichen Teilelektroden, und der Gegenelektrode, die auf der anderen Seite des Materialstücks angeordnet ist, eine Hochspannung an. Somit weisen die Teilelektroden unter sich eine eigenständige Elektrodenpaarung auf, zwischen der auch eine Plasmaentladung erzeugbar ist und zusätzlich ist mindestens eine Teilelektrode, vorzugsweise sämtliche als Einheit, die Elektrode zur Gegenelektrode. Demnach bildet mindestens eine der Teilelektroden vorzugsweise gleichzeitig die Elektrode zu der Gegenelektrode; eine separate Elektrode zu der Gegenelektrode ist dann überflüssig.
Vorzugsweise sind die Plasmaentladungen .Koronaentladungen. Eine Koronaentladung ist eine Plasmaentladung, die bei Atmosphärendruck vorzugsweise ohne Schutzgas erzeugt wird. Sie unterscheidet sich von einer einfachen Feldstärke dadurch, dass eine (Teil- ) Ionisierung des Fluids (meist Luft) erfolgt und ein geringer Strom fließt . Dadurch unterscheidet sich die Korona- entladung beispielsweise von einer Vorspannung, die in manchen Fällen in Form einer zusätzlichen Elektrode zur Positionsverschiebung einer Plasmaentladung in einer Plasmabehandlungsvorrichtung vorgesehen sein kann.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung so eingerichtet, dass die zweite Plasmaentladung vor der ersten Plasmaentladung zündet . Dabei ist es bevorzugt, wenn durch das Zünden der zweiten Plasmaentladung das anschließende Erzeugen der ersten Plasmaentladung vereinfacht ist. Während der Plasmabehandlung bestehen beide Plasmaentladungen bevorzugt nebeneinander weiter fort .
Die Erfindung wird im Folgenden anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert .
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Plasmabehandlungsvorrichtung in einem Längsschnitt;
Fig. 2 zeigt eine schematische, nicht maßstabsgerechte
Draufsicht auf die Plasmabehandlungsvorrichtung aus Fig . 1 ; und
Fig. 3 zeigt eine schematische Längsschnitt-Ansicht einer
Plasmabehandlungsvorrichtung in einer weiteren Aus- führungsform.
Die Plasmabehandlungsvorrichtung 10 zur kontinuierlichen Plasmabehandlung, insbesondere Koronabehandlung einer Oberfläche 11 eines flächigen, insbesondere bahn- oder plattenförmigen Materialstücks 12, hier einer Materialbahn, beispielsweise einer Kunststofffolie, umfasst eine Elektrodenanordnung 24 mit mindestens zwei auf der gleichen Seite 14 des Materialstücks 12 angeordneten, insbesondere stabförmigen Teilelektroden 13, 21, von denen mindestens eine, im Ausführungsbeispiel der Figur 1 beide Teilelektroden 13, 21 als Barrierenelektroden mit jeweils einem elektrisch leitfähigen, insbesondere metallischen, beispielsweise stabförmigen Elektrodenkern 17, 22 und einer Ummantelung 18, 23 aus einem dielektrischen Material, beispielsweise einer Keramik, ausgebildet sind. Auf der anderen Seite 15 des Materialstücks 12 ist eine elektrisch leitfähige, insbesondere metallische Gegenelektrode 16 angeordnet. Der Abstand d zwischen der Elektrodenanordnung 24 und dem Materialstück ist größer als Null. Zwischen der Elektrodenanordnung 24 und der Gegenelektrode ist somit ein gasgefüllter freier Entladungsraum 29 gebildet, in dem die Plasma- bzw. Koronaentladungen erzeugt werden. Der vorzugsweise spaltförmige Entladungsraum 29 ist insbesondere frei von dielektrischen Materialien. Die Ausdehnung d des Entladungsraums 29 ist vorzugsweise größer als 0.5 mm, weiter bevorzugt größer als 1 mm. Nach dem zuvor Gesagten sind Elektrodenanordnung 24 und Materialstück 12, und/oder Elektrodenanordnung 24 und Gegenelektrode 16, beabstandet zueinander angeordnet. In einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform kann der gasgefüllte freie Entladungsraum 29, oder ein Teil desselben, auch zwischen der Materialbahn 12 und der Gegenelektrode, d.h. auf der Seite der Gegenelektrode 16 angeordnet sein.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist die zweite Teilelektrode 25 nicht als Barrierenelektrode ausgeführt, d.h. weist keine allseitige dielektrische Umhüllung auf. In einer besonders einfachen Ausführung weist die Teilelektrode 25 keinerlei dielektrische Umhüllung auf, sondern besteht im Wesentlichen vollständig aus einem elektrisch leitfähigen Material 28, insbesondere Metall zur Bildung einer insbesondere stabförmigen Metallelektrode .
Zwischen den Teilelektroden 13, 21 ist eine mittels einer Hochspannungserzeugungseinrichtung 19 erzeugte Hochspannung angelegt . Die Hochspannung kann insbesondere eine hochfrequente WechselSpannung im Bereich von beispielsweise 10 bis 50 kHz sein. Die Hochspannung kann auch gepulst sein. Die auf der anderen Seite 15 des Materialstücks 12 angeordnete Gegenelektrode 16 ist vorzugsweise auf Erdpotential gelegt. Aufgrund der zwischen den Teilelektroden 13, 21 und der Gegenelektrode 16 angelegten Hochspannung kommt es zu einer entsprechenden
Hauptentladung in dem gasgefüllten freien Entladungsraum 29 zwischen der Elektrodenanordnung 24 bzw. der Elektrodenoberfläche 27, die in den Figuren 1 und 3 mittels vertikaler gestrichelter Linien angedeutet ist . Durch das mittels der
Hauptendladung in dem Raum 20 erzeugte Plasma wird die Oberfläche 11 des Materialstücks 12 in gewünschter Weise modifiziert und/oder beschichtet. Die Plasmabehandlung und/oder Plasmabeschichtung kann vorteilhafterweise unter Atmosphärendruck stattfinden, so dass Einrichtungen zur Erzeugung eines Vakuums entbehrlich sind.
Zusätzlich zu der Hauptendladung wird durch eine geeignete Wahl der Hochspannungsparameter der zwischen den Teilelektroden 13, 21 angelegten Hochspannung in dem Raum 20 zwischen den Teilelektroden 13, 23 und dem Materialstück 12 eine durch die dielektrische Ummantelung 18, 23 behinderte weitere Plasmaentladung erzeugt, die in Fig. 1 und 3 durch im Wesentlichen horizontale gestrichelte Linien angedeutet ist. Diese mittels der zwischen den Teilelektroden 13 und 21 angelegten Hochspannung erzeugte Oberflächenentladung bewirkt eine Vorionisation in dem Raum 20, wodurch die Hauptendladung zur Gegenelektrode 16 hin für das Materialstück 12 schonender erfolgen kann. Die- ser vorteilhafte Effekt wird als „sanfte (Haupt- ) Entladung" bezeichnet .
Wie in den Figuren 1 und 3 gezeigt, werden vorzugsweise beide auf der Seite 14 angeordneten Teilelektroden 13, 21 auf ein Hochspannungspotential gelegt. Dabei kann es sich beispielsweise um phasenverschobene, insbesondere gegenphasige Wechsel - Spannungen handeln, was in den Figuren 1 und 3 durch die Symbole +/- angedeutet ist. Dies ist aber nicht zwingend der Fall; es kann auch nur eine der beiden Teilelektroden 13, 21 auf einem Hochspannungspotential liegen, während die andere Teilelektrode, im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 vorzugsweise die unabgeschirmte Teilelektrode 21, geerdet ist. Dies hat den Vorzug, dass nur ein Hochspannungspotential erzeugt werden muss .
In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann die Gegenelektrode 16 auf ihrer der Elektrodenanordnung 24 zugewandten Seite eine dielektrische Barrierenschicht aufweisen.
Es können auch mehr als zwei Teilelektroden auf der Seite 14 des Materialstücks 12 vorgesehen sein. Im Allgemeinen sind unterschiedlichste Aneinanderreihungen bzw. Kombinationen von Barrieren- und/oder Nicht-Barrierenelektroden denkbar.
Die Teilelektroden 13, 21 sind ohne Zwischenraum, d.h. ohne Luftspalt in direktem Kontakt zueinander angeordnet. Die spaltlose Anordnung bezieht sich generell auf die dem Materialstück 12 zugewandten Teilelektroden 13, 21, die in einer Ebene parallel bzw. tangential zu dem Materialstück 12 angeordnet sind. Allgemein sind daher die senkrecht zu dem Materialstück 12 orientierten Verbindung?- bzw. Kontaktstellen zwischen den Teilelektroden 13, 21 zwischenraumfrei ausgebildet. Vorzugsweise ist die Elektrodenanordnung 24, allgemeiner sämtliche der zu behandelnden Oberfläche 11 zugewandten Teilelektroden 13, 21 "auf der Seite 14, zu einer baulichen Elektrodeneinheit, d.h. in einem einheitlichen Bauteil, zusammengefasst . Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 wird die Elektrodenanordnung 24 beispielsweise von einem mit den Elektrodenkernen 17, 22 gefüllten dielektrischen Doppelkanalrohr gebildet. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 sind die Barrierenelektrode 13 und die nicht abgeschirmte Teilelektrode 21 in direktem Kontakt miteinander zu einer Elektrodeneinheit 24 verbunden. In sämtlichen gezeigten Ausführungsformen bilden die dem Materialstück 12 zugewandten Teilelektroden bzw. Elektrodenoberflächen 25, 26 eine durchgehende Elektrodenoberfläche 27. Im Allgemeinen ist die gesamte Elektrodenanordnung 24, von der zu behandelnden Oberfläche 11 aus betrachtet, zwischenraumfrei bzw. spaltfrei ausgebildet. Auf Einrichtungen zur Erzeugung einer auf die zu behandelnde Oberfläche 11 gerichteten Gas- strömung kann daher vorteilhafterweise ganz verzichtet werden.
In den Figuren 1 und 3 findet die durch die zwischen den
Teilelektroden 13 und 21 anliegende Hochspannung erzeugte weitere Entladung unmittelbar vor den dem Materialstück 12 zugewandten Oberflächen 25, 26 der Teilelektroden 13 und 21 bzw. der dadurch gebildeten, dem Materialstück 12 zugewandten durchgehenden Elektrodenoberfläche 27 statt. Die zwischen den Teilelektroden 13 und 21 anliegende Hochspannung kann auch so eingestellt sein, dass alternativ oder zusätzlich zu der Entladung auf der der Elektrodenanordnung 24 zugewandten Seite des Materialstücks 12 eine Entladung auf der der Elektrodenanordnung 24 abgewandten Seite des Materialstücks 12 erzeugt wird. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Plasmabehandlungsvorrichtung aus Fig. 1. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, erstrecken sich die Teilelektroden 13, 21 bzw. die Elektrodenanordnung 24 vorzugsweise über die gesamte Breite des Materialstücks 12 und sind vorteilhafterweise parallel zueinander angeordnet .
Die Plasmabehandlungsvorrichtung 10 weist nicht gezeigte Einrichtungen auf, um das Materialstück 12 in Längsrichtung zwischen der Elektrodenanordnung 24 und der Gegenelektrode 16 durch die Plasmabehandlungsvorrichtung 10 bzw. an dieser vorbei zu fördern, so dass gegebenenfalls eine kontinuierliche und vollständige Plasmabehandlung der Oberfläche 11 des Materialstücks 12 erreicht werden kann. Die kontinuierliche Förderung des Materialstücks 12 ist in den Figuren 1 bis 3 durch Pfeile angedeutet . Es kann sich dabei um eine translatorische Förderung bzw. Linearförderung handeln, wie in den Figuren 1 und 3 gezeigt. In einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform kann das Materialstück 12 beispielsweise mittels einer Walze rotatorisch an der Elektrodenanordnung 24 vorbei gefördert werden. Anstelle einer Förderung des Materialstücks 12 ist es auch denkbar, dass das Materialstück 12 fest steht und stattdessen die Elektrodenanordnung 24 in Längsrichtung über das Materialstück 12 geführt wird.

Claims

Ansprüche :
1. Vorrichtung (10) zur kontinuierlichen Plasmabehandlung
und/oder Plasmabeschichtung eines insbesondere bahn- oder plattenförmigen Materialstücks (12) , umfassend eine auf einer ersten Seite (14) des Materialstücks (12) angeordnete Elektrodenanordnung (24) und eine auf der anderen Seite
(15) des Materialstücks (12) angeordnete Gegenelektrode
(16) , wobei mittels einer zwischen der Elektrodenanordnung (24) und der Gegenelektrode (16) anliegenden Hochspannung eine Plasmaentladung erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (24) mindestens zwei Teilelektroden (13, 21) umfasst, von denen mindestens eine als Barrierenelektrode (13) mit einem elektrisch leitfähigen Elektrodenkern (17) und einer dielektrischen Umhüllung (18) ausgeführt ist, und wobei mittels einer zwischen den Teilelektroden (13, 21) angelegten Hochspannung eine weitere Plasmaentladung erzeugbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die zu behandelnde Oberfläche (11) des Materialstücks (12) gerichteten Teilelektroden (13, 21) im Wesentlichen ohne Zwischenraum zueinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die dem Materialstück (12) zugewandten Teilelektroden (13, 21) eine durchgehende Elektrodenoberfläche (17) bilden.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Entladung im Wesentlichen auf den Raum (20) zwischen den Teilelektroden (13, 21) und dem Materialstück (12) begrenzt ist .
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei auf die Erzeugung einer auf die zu behandelnde Oberfläche gerichteten Gasströmung verzichtet wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gegenelektrode (16) geerdet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei an die Teilelektroden (13, 21) phasenverschobene Wechselspannungen angelegt sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei an die Teilelektroden (13, 21) gegenphasige Wechselspannungen angelegt sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Teilelektroden (21) nicht als Barriereelektrode ausgeführt ist .
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass die zweite Plasmaentladung vor der ersten Plasmaentladung zündet.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die zweite Plasmaentladung das Erzeugen oder Aufrechterhalten der ersten Plasmaentladung vereinfacht ist .
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Teilelektroden (13, 21) einerseits zusammen mit der Gegenelektrode (16) eine erste Elektrodenpaarung bilden, zwischen denen die erste Plasmaentladung erzeugbar ist, und andererseits die Teilelektroden (13, 21) untereinander eine zweite E- lektrodenpaarung bilden, zwischen denen die zweite Plasmaentladung erzeugbar ist .
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaentladungen Koronaentladungen sind.
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