KR101004299B1 - 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 피처리 대상물의 표면에 대한 세정효율을 보다 향상시킬 수 있는 구조를 가진 상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치를 제공한다. 상기 상압 플라즈마 발생장치는 대향 전극간의 고주파 전계에 따라 도입된 반응가스를 플라즈마화하는 상압 플라즈마 발생장치로서, 길게 형성된 슬릿형태의 분사홀이 한 쪽 끝단에 형성된 반응공간; 상기 반응공간을 사이에 두고 상호 이격 배치되어 있는 전원전극과 접지전극; 상기 접지전극과 대면하는 상기 전원전극 일면을 감싸는 유전체; 및 상기 반응공간으로 반응가스 도입을 위한 유로를 형성하는 가스공급포트;를 포함하여 구성되는 것을 요지로 하며, 상기 표면처리장치는 상기 상압 플라즈마 발생장치 및 피처리 대상물을 상기 플라즈마 발생장치로 이송시키는 이송수단을 포함하여 구성되는 것을 요지로 한다.The present invention provides an atmospheric pressure plasma generator having a structure capable of further improving the cleaning efficiency of the surface of the object to be treated and an atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus having the same. The atmospheric pressure plasma generator includes an atmospheric pressure plasma generator for converting a reaction gas introduced according to a high frequency electric field between opposite electrodes, the reaction space having a long slit-shaped injection hole formed at one end thereof; A power electrode and a ground electrode spaced apart from each other with the reaction space therebetween; A dielectric covering one surface of the power electrode facing the ground electrode; And a gas supply port forming a flow path for introducing a reaction gas into the reaction space, wherein the surface treatment apparatus is configured to transfer the atmospheric pressure plasma generator and the object to be treated to the plasma generator. The subject matter consists of a conveying means.
상압 플라즈마, 세정, 전원전극, 접지전극 Atmospheric pressure plasma, cleaning, power supply electrode, ground electrode
Description
본 발명은 상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치에 관한 것으로, 상세하게는 대기압하에서 방전에 의해 플라즈마를 발생시키고 외부로 분사하여, 가공대상물에 대한 표면처리를 수행할 수 있는 전극구조를 가진 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 treatment apparatus having the same. Specifically, an electrode structure capable of generating a plasma by discharge under atmospheric pressure and spraying it to the outside to perform surface treatment on an object to be processed. It relates to an atmospheric pressure plasma generator and an atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus having the same.
LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel)와 같은 FPD(Flat Panel Display)는 TV나 PC의 모니터를 통하여 정보를 시각적으로 제공하는 영상 인터페이스 장치로서, 영상 정보를 디스플레이하는 원리는 다르지만 디스플레이를 실현시켜 주는 핵심부품의 하나로서 기판을 사용한다.Flat Panel Display (FPD), such as LCD (Liquid Crystal Display) and Plasma Display Panel (PDP), is a video interface device that provides information visually through a TV or PC monitor. The board is used as one of the key parts to realize.
예로서, TFT(Thin Film Transistor) LCD 디스플레이를 제조하는 공정을 보면, 디스플레이에 사용되는 기판은 컷팅 및 액정 주입이 이루어지기 전에 크롬 코 팅, 블랙 매트릭스(BM) 코팅, ITO 코팅 등의 여러 공정을 거치는 데, 코팅공정을 거치기전 기판 상에 이물이 부착된 경우 결함이 발생할 수 있다. 이러한 유리기판 상의 이물은 TFT LCD디스플레이의 성능에 치명적 영향을 끼치므로 사전처리를 통해 철저히 제거되어야만 한다. 이러한 기판의 이물을 제거하기 위한 장치가 기판세정장치이다.As an example, in the process of manufacturing thin film transistor (TFT) LCD displays, the substrates used for the display are subjected to various processes such as chromium coating, black matrix (BM) coating, and ITO coating before cutting and liquid crystal injection. If the foreign matter is attached to the substrate prior to the coating process, a defect may occur. This foreign matter on the glass substrate has a fatal effect on the performance of the TFT LCD display and must be thoroughly removed through pretreatment. An apparatus for removing foreign matter from such a substrate is a substrate cleaning apparatus.
기판세정장치는 일반적으로 처리 대상물인 기판 표면에 세정액을 적절한 압력으로 분사하여 처리하는 습식처리장치와 대기압 상태에서 플라즈마를 발생시켜 기판 표면세정에 이용하는 건식처리장치로 구분될 수 있다. 처리 대상에 따라 습식세정과 건식세정을 선택해야 하는 경우가 있기는 하지만, 습식세정을 통해 기판 상의 이물을 선처리하고, 건식 플라즈마 세정을 통해 보다 세밀한 표면처리를 수행하는 것이 일반적이다.In general, the substrate cleaning apparatus may be classified into a wet treatment apparatus that sprays a cleaning liquid at a suitable pressure on a substrate surface to be treated, and a dry treatment apparatus that generates plasma at atmospheric pressure and uses the substrate to clean the substrate surface. Although it is sometimes necessary to select wet and dry cleaning depending on the treatment target, it is common to pretreat foreign substances on a substrate through wet cleaning and to perform finer surface treatment through dry plasma cleaning.
도 1은 종래 건식세정에 이용되는 플라즈마 세정장치에 있어, 일반적인 수직형 구조의 상압 플라즈마 세정장치를 도시한 개략도이다. 1 is a schematic view showing an atmospheric pressure plasma cleaning apparatus having a general vertical structure in a plasma cleaning apparatus used in a conventional dry cleaning.
도 1을 참조하면, 상기 수직형 구조의 상압 플라즈마 세정장치는, 유전체의 충전 및 방전에 의해 플라즈마를 발생시키는 제1유전체(101)와 제2유전체(102) 사이에 형성되는 격벽 유전체 공간(105)으로 가스가 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.Referring to FIG. 1, the vertical pressure plasma cleaning apparatus of the vertical structure includes a partition
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 피처리 대상물(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 the plasma generated between the first dielectric 101 and the second dielectric 102 is supplied. By spraying downward through the
상기 종래기술은 이송장치에 의해 이송되는 가공대상물을 커버링할 수 있을 정도로 연장된 직선형상으로 형성된 구조를 가짐에 따라, LCD평판이나 반도체기판과 같이 평판형의 가공표면을 가지는 피처리 대상물(130)을 처리하기에 적합하지만, 피처리 대상물에 대한 표면처리를 실질적으로 수행하는 플라즈마 가스가 확산형식으로 방출되어 피처리 대상물 표면에 제공되는 구조로서, 전반적으로 세정품질이 떨어진다.The prior art has a structure formed in a straight line extended to cover the object to be conveyed by the transfer device, the object to be processed 130 having a flat surface, such as an LCD flat panel or a semiconductor substrate Although it is suitable to process the structure, the plasma gas which substantially performs the surface treatment on the object to be treated is released in a diffusion form to be provided on the surface of the object to be treated, and overall the cleaning quality is poor.
도 2는 종래 건식세정에 이용되는 플라즈마 세정장치로서, 리모트(Remote) 타입의 상압 플라즈마 발생장치를 개략도이다.FIG. 2 is a schematic diagram of a remote type atmospheric pressure plasma generator as a plasma cleaning apparatus used in conventional dry cleaning.
도 2에 도시된 Remote 타입의 상압 플라즈마 발생장치(200)는, 제1유전체(210), 제2유전체(220)가 상하구조로 일정한 간극을 두고 설치되어 1개의 대형평행판 형태를 이루고, 상기 제1유전체(210) 및 제2유전체(220)에 양도체를 결합하여 전원전극(211) 및 접지전극(221)을 형성하며, 상기 제1유전체(210)와 제2유전체 사이의 격벽유전체공간(230)에 유입된 반응가스로부터 생성된 플라즈마 가스 이온(양이온, 전자, 라디컬 등)이 세정대상물에 분사되도록 미세한 가스방출홀(223)이 제2유전체(220) 및 접지전극(221) 전반에 고르게 관통형성된 구조를 가진다.In the remote type atmospheric pressure
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 피처리 대상물을 세정시키게 된다.Plasma is uniformly formed throughout the partition
상기 Remote 타입의 상압 플라즈마 발생장치(200)는 미세하게 분산형성된 상기 가스방출홀(223)을 통해 플라즈마 가스가 분산방출되므로, 피처리 대상물 전반에 걸쳐 보다 안정적인 플라즈마 처리가 가능하다는 이점을 가지지만, 이온형태가 아닌 라디컬형태로만 주로 외부 분사가 이루어지게 되므로 상기 수직형 상압 플라즈마에 비해 세정효율이 떨어져 평판형의 피처리 대상물을 처리함에 있어서는 부족하다는 문제가 있다.The remote type atmospheric
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 분사홀을 통해 방출되는 플라즈마 가스의 분사 압력과 속도를 보다 향상시킬 수 있는 구조를 가지고, 피처리 대상물 표면에 대한 세정효율을 보다 향상시킬 수 있는 상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치를 제공하는 데에 있다.The technical problem to be solved by the present invention has a structure that can further improve the injection pressure and speed of the plasma gas discharged through the injection hole, the atmospheric pressure plasma generation that can further improve the cleaning efficiency on the surface of the object to be treated An apparatus and an atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus having the same are provided.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 피처리 대상물 표면에 대한 플라즈마 방출구의 각도조정이 가능하고, 따라서 처리 대상물 표면으로 분사되는 플라즈마 분사면적을 조절할 수 있어서, 플라즈마 가스를 통해 세정처리할 수 있는 처리면적을 조절할 수 있는 상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마 표면처리장치를 제공함에 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to adjust the angle of the plasma discharge port with respect to the surface of the object to be treated, and thus to adjust the plasma spraying area to be sprayed to the surface of the object, which can be cleaned through the plasma gas The present invention provides an atmospheric pressure plasma generator capable of adjusting a treatment area and an atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus having the same.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 대대향 전극간의 고주파 전계에 따라 도입된 반응가스를 플라즈마화하는 상압 플라즈마 발생장치로서, 길게 형성된 슬릿형태의 분사홀이 한 쪽 끝단에 형성된 반응공간; 상기 반응공간을 사이에 두고 상호 이격 배치되어 있는 전원전극과 접지전극; 상기 접지전극과 대면하는 상기 전원전극 일면을 감싸는 유전체; 및 상기 반응공간으로 반응가스 도입을 위한 유로를 형성하는 가스공급포트;를 포함하는 상압 플라즈마 발생장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention for solving the above technical problem, an atmospheric pressure plasma generator for plasma-forming the reaction gas introduced in accordance with the high-frequency electric field between the opposite electrodes, the long formed slit-shaped injection hole at one end A reaction space formed; A power electrode and a ground electrode spaced apart from each other with the reaction space therebetween; A dielectric covering one surface of the power electrode facing the ground electrode; And a gas supply port forming a flow path for introducing a reaction gas into the reaction space.
여기서, 상기 분사홀은 피처리 대상물의 처리 대상면에 대해 경사진 기울기를 가지도록 구성함이 좋다. 그리고 피처리 대상물이 존재하는 방향에 가까워 질수록 그 직경이 점차 좁아지도록 구성함으로써, 상기 분사홀을 통해 배출되는 플라즈마 가스가 피처리 대상물 표면처리에 적합한 소정의 압력과 속도를 가지도록 함이 바람직하다.Here, the injection hole may be configured to have an inclination inclined with respect to the target surface of the object to be treated. In addition, it is preferable to configure the plasma gas discharged through the injection hole to have a predetermined pressure and speed suitable for surface treatment of the target object by configuring the diameter to be gradually narrowed as the target object is closer to the direction in which the target object exists. .
또한, 상기 전원전극, 접지전극 중 어느 하나 이상에는 냉각수 공급라인이 형성될 수 있다. 이 경우에는, 상기 상압 플라즈마 발생장치를 통해 발생된 플라즈마 가스를 이용하여 피처리 대상물에 대한 표면처리를 수행함에 있어, 장치 과열 및 피처리 대상물의 표면 손상을 줄일 수 있다.In addition, a cooling water supply line may be formed on at least one of the power electrode and the ground electrode. In this case, in performing the surface treatment on the object to be treated using the plasma gas generated through the atmospheric pressure plasma generating apparatus, it is possible to reduce the overheating of the device and the surface damage of the object to be treated.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 양태로서 본 발명은, 플라즈마 가스를 이용하여 피처리 대상물에 대한 표면처리를 수행하는 장치로서, 상기한 상압 플라즈마 발생장치; 및 상기 상압 플라즈마 발생장치의 분사홀을 통해 분사되는 플라즈마 가스에 피처리 대상물의 표면이 노출되도록 피처리 대상물을 이송하는 이송수단;를 포함하는 상압 플라즈마 표면처리장치를 제공한다.As another aspect to solve the above technical problem, the present invention, an apparatus for performing a surface treatment for the object to be treated using a plasma gas, the atmospheric pressure plasma generating apparatus; And transfer means for transferring the object to be treated so that the surface of the object is exposed to the plasma gas injected through the injection hole of the atmospheric pressure plasma generator.
여기서, 상기 상압 플라즈마 발생장치는, 상기 피처리 대상물 표면으로 분사되는 플라즈마 가스의 분사각도를 조절하는 각도조절장치;를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 처리 대상물 표면에 대한 플라즈마 발생장치의 경사각을 조절을 통해 처리 대상물 표면으로 분사되는 플라즈마 분사면적이 조절되므로, 피처리 대상물 사이즈에 대응하여 보다 효과적으로 표면처리를 수행할 수 있다.Here, the atmospheric pressure plasma generating apparatus may further include an angle adjusting device for adjusting the spraying angle of the plasma gas injected to the surface of the object to be processed. In this case, since the plasma spraying area sprayed onto the surface of the object to be treated is controlled by adjusting the inclination angle of the plasma generator with respect to the surface of the object to be treated, surface treatment can be performed more effectively in response to the size of the object to be treated.
상기 상압 플라즈마 발생장치를 설치함에 있어서는, 상기 이송수단을 통해 이동되는 피처리 대상물의 처리 대상면과 수직으로 직교하는 임의 축선에 대해 두개의 사압 플라즈마 발생장치가 서로 대칭을 이루도록 설치하되, 플라즈마 가스가 분사되는 상기 분사홀의 한 끝단이 상기 임의 축선을 향해 배치되도록 하고, 상기 분사홀의 한 끝단에서 다른 끝단으로 갈수록 상기 피처리 대상물과의 이격된 거리가 점차적으로 멀어지는 기울기를 갖도록 구성함으로써, 피처리 대상물의 처리 대상면이 규칙 또는 불규칙적인 요철패턴과 같은 입체 형상인 경우에 보다 효과적인 세정이 수행될 수 있도록 함이 좋다.In the installation of the atmospheric pressure plasma generator, the two four-pressure plasma generators are installed to be symmetrical with respect to an arbitrary axis orthogonal to the plane perpendicular to the object to be processed moved through the transfer means, but the plasma gas is One end of the injection hole to be injected is disposed toward the arbitrary axis, and configured to have an inclined distance from the end of the injection hole to the other end gradually away from the object to be treated, thereby When the surface to be treated is a three-dimensional shape such as a regular or irregular pattern of irregularities, it is preferable to allow more effective cleaning to be performed.
상기한 본 발명에 의하면, 에어나이프 형상의 노즐타입으로서, 분사홀을 통해 방출되는 플라즈마 가스의 분사 압력과 속도를 보다 향상시킬 수 있는 구조를 가진다. 즉, 피처리 대상물 표면에 대한 세정을 수행함에 있어, 보다 향상된 분사 압력과 속도를 가진 플라즈마 가스 방출로 인하여, 피처리 대상물의 세정품질을 보다 향상시킬 수 있다.According to the present invention described above, the air knife-shaped nozzle type has a structure capable of further improving the injection pressure and speed of the plasma gas discharged through the injection hole. That is, in performing the cleaning on the surface of the object to be treated, the cleaning quality of the object to be treated may be further improved due to the plasma gas emission having the improved injection pressure and speed.
또한, 피처리 대상물 표면에 대한 플라즈마 분사구의 각도조정이 가능하여, 처리 대상물 표면으로 분사되는 플라즈마 분사면적을 조절할 수 있고, 플라즈마 가스를 통해 세정처리할 수 있는 처리면적을 조절할 수 있다. 결과적으로, 피처리 대상물 면적에 따라 피처리 대상물 표면에 대한 플라즈마 발생장치의 각도조절을 통해 세정품질을 향상시키기에 적합한 표면처리 환경을 다양하게 조성가능하다는 이 점 또한 있다.In addition, it is possible to adjust the angle of the plasma injection port with respect to the surface of the object to be treated, it is possible to adjust the plasma injection area to be sprayed to the surface of the object to be treated, it is possible to adjust the processing area that can be cleaned through the plasma gas. As a result, it is also possible to create various surface treatment environments suitable for improving the cleaning quality by adjusting the angle of the plasma generator with respect to the object to be treated according to the area of the object to be treated.
또, 에어나이프 형상을 가짐에 따라, 종래 수직타입 또는 리모트 타입에 비해 장치 소형화가 가능하므로, 상대적으로 종래에 비해 설치에 따른 공간상의 제약이 없다는 다른 효과가 있다.In addition, as the air knife has a shape, since the device can be miniaturized as compared with the conventional vertical type or the remote type, there is another effect that there is no space limitation due to the installation in comparison with the conventional type.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 전반적인 구성을 개략적으로 나타낸 개략 구성도이다.Figure 3 is a schematic configuration diagram schematically showing the overall configuration of the atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 상압 플라즈마 표면처리장치는 플라즈마 가스를 이용하여 피처리 대상물에 대한 표면처리를 수행하는 장치로서, 상압 플라즈마 발생장치(100) 및 상기 상압 플라즈마 발생장치에서 방출되는 플라즈마 가스의 분사영역으로 피처리 대상물을 이송시키는 이송수단(200)을 포함한다. Referring to FIG. 3, the atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus according to an embodiment of the present invention is an apparatus for performing surface treatment on an object to be treated using a plasma gas, and includes an atmospheric pressure
상기 상압 플라즈마 발생장치(100)는 대향 전극간의 고주파 전계에 따라 외부에서 도입된 반응가스를 플라즈마화시키고, 상기 이송수단(200)은 상기 상압 플라즈마 발생장치(100)와 이격된 위치에서 상기 상압 플라즈마 발생장치(100)를 통해 방출되는 플라즈마 가스에 피처리 대상물(10)을 노출시키면서 일측으로 이송가능한 구조를 가진다.The atmospheric
도 3을 다시 참조하면, 상기 상압 플라즈마 발생장치(100)는 길게 형성된 슬릿형태의 분사홀(112)이 한 쪽 끝단에 형성된 반응공간(110), 상기 반응공간(110)을 사이에 두고 상호 이격배치되는 전원전극(120)과 접지전극(130) 및 상기 반응공간(110)으로 반응가스 도입을 위한 유로를 형성하는 가스공급포트(140)를 포함하며, 전체적으로는 에어나이프 형상을 가진 노즐타입 구조를 가진다.Referring to FIG. 3 again, the atmospheric
상기 전원전극(120)은 전기적 반응성이 우수한 금속을 소재로 제작되고, 유전체(125)에 둘러싸여 있다. 이러한 전원전극(120)은 상기 접지전극(130)과 전기적으로 반응하여 플라즈마를 생성할 수 있을 정도의 반응면적을 가지며, 상기 접지전극(130) 사이의 반응공간(110)에서 전기적 반응이 일어날 수 있도록, 외부의 고주파 저전압 또는 저주파 고전압의 전원과 연결되어 전원을 제공받는다.The
전원전극(120)을 둘러싸는 상기 유전체(125)는 각 전극사이의 절연을 확보하여 상기 전원전극과 접지전극 사이의 안정적인 전기적 반응을 유도하고, 금속재질로 이루어진 상기 전원전극(120)과 접지전극(130)에 의해 생성된 플라즈마 가스가 피처리 기판을 오염시키는 방지하는 역할을 주요하게 수행한다. 본 실시예에서는 상기 유전체(125)가 전원전극(120)에만 형성된 것을 도시하고 있으나, 보다 안정적인 전기적 반응을 유도하기 위해서는 전원전극(120)과 반응공간(110)을 사이에 두고 대향되는 접지전극(130) 일면에도 유전체(미도시)를 형성함이 바람직하다.The dielectric 125 surrounding the
접지전극(130)은 반응공간(110)을 사이에 두고 상기 전원전극(120)과 이격 설치되고, 상기 전원전극(120)으로 공급되는 저주파 고전압 또는 고주파 저전압의 전원에 의해 상기 전원전극(120)과 반응한다. 따라서 상기 가스공급포트(140)를 통 해 반응공간(110)으로 반응가스가 도입되면, 상기 전원전극(120)과 접지전극(130) 사이의 전기적 반응에 의해 상기 도입된 반응가스는 플라즈마 상태로 변환될 수 있다.The
가스공급포트(140)는 상기 전원전극(120)과 접지전극(130) 사이의 반응공간(110)으로 반응가스가 도입될 수 있도록, 상기 반응공간(110)을 향하는 유로를 형성한다. 이러한 가스공급포트(140)를 통해 장치 내부에 도입된 반응가스(gas)는 유전체(125)와 접지전극(130) 사이에 형성되는 상기 반응공간(110)을 통과하고, 전원전극(120)과 접지전극(130) 사이의 전기적 반응에 의해 플라즈마 상태로 변환되며, 상기 반응공간(110)의 한 쪽 끝 개방단에 형성된 가느다랗고 긴 슬릿형태의 분사홀(112)을 거쳐 이송수단 상의 피처리 대상물(10) 표면에 분사된다.The
상기 분사홀(112)은 전원전극(120)과 접지전극(130)이 반응하여 생성된 플라즈마 가스가 통과가능하도록, 상기 전원전극(120)과 접지전극(130) 사이의 반응공간(110)과 연통형성된다. 이러한 분사홀(112)은 도 3에 도시한 바와 같이, 플라즈마 가스가 분사되는 상기 분사홀(112)의 한 끝단에서 상기 가스 공급포트(140)와 연결된 다른 끝단으로 갈수록 상기 피처리대상물(10)과의 이격된 거리가 점차적으로 커지도록, 피처리 대상물의 처리 대상면에 대해 경사진 기울기를 가지도록 구성함이 바람직하다. 이처럼 분사홀(112)이 피처리 대상물의 처리 대상면에 대해 경사진 기울기를 가지면, 상기 분사홀(112)을 통해 분사된 플라즈마 가스가 피처리 대상물(10)의 표면에 접촉되는 면적이 보다 분산, 확대되므로, 플라즈마 처리면적을 보다 확장시킬 수 있다.The
바람직하게는, 피처리 대상물(10) 표면으로 분사되는 플라즈마 가스의 분사각도를 조절할 수 있도록, 상기 상압 플라즈마 발생장치(100)는 각도조절장치(미도시)를 통해 상기 이송수단(200)에 의해 이송되는 피처리 대상물(10) 표면에 대한 경사각을 자유로이 조절가능하도록 구성함이 좋다. 이 경우, 상압 플라즈마 발생장치(100)의 각도조절을 통해 피처리 대상물(10) 표면으로 분사되는 플라즈마 분사면적 및 플라즈마 가스를 통해 세정처리할 수 있는 처리면적을 조절할 수 있다. Preferably, the atmospheric pressure
도 4는 상기 상압 플라즈마 발생장치의 변형예로서, 상기 분사홀(112)을 외부를 향하는 출구측으로 갈수록 그 직경이 점차 좁아지도록 구성하여 상압 플라즈마 표면처리장치를 구현한 것을 도시하고 있다. FIG. 4 illustrates a modification of the atmospheric pressure plasma generating apparatus, and implements the atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus by configuring the
도시된 도면에서와 같이, 상기 분사홀(112)이 외부를 향하는 출구측으로 갈수록 그 직경이 점차 좁아지도록 형성되는 경우에는, 상기 분사홀(112)을 통해 배출되는 플라즈마 가스가 소정의 압력과 속도를 가지게 되며, 따라서 피처리 대상물(10) 표면에 대한 세정을 수행함에 있어, 보다 향상된 분사 압력과 속도를 가진 플라즈마 가스 방출로 인하여 피처리 대상물(10)의 세정품질을 보다 향상시킬 수 있다.As shown in the figure, when the
상기 상압 플라즈마 발생장치(100)를 통해 발생된 플라즈마 가스를 이용하여 피처리 대상물에 대한 표면처리를 수행함에 있어, 상기 전극간의 전기적 반응과정에서 장치가 과열될 우려가 있고, 이에 따라, 상기 분사홀(112)을 통해 피처리 대상물(10)에 분사되는 플라즈마 가스의 온도가 높아져 피처리 대상물을 손상시킬 우려가 있다. 따라서 상기 전원전극(120) 또는 접지전극(130)에는 냉각수 공급라 인(150)을 형성하여, 상기 상압 플라즈마 발생장치(100)를 통해 발생된 플라즈마 가스를 이용하여 피처리 대상물에 대한 표면처리를 수행함에 있어, 장치 과열 및 피처리 대상물(10)의 표면 손상이 예방될 수 있도록 함이 바람직하다.In performing the surface treatment on the object to be treated using the plasma gas generated through the atmospheric
상기 냉각수 공급라인(150)은 냉각수(PCW, Process Collin Water)를 이용해 전극을 지정온도로 냉각시키는 역할을 주요하게 수행하며, 이를 위한 바람직한 실시형태로는, 도 3 내지 도 4에서와 같이 전극(120) 내부를 관통하거나 도면에는 도시하지 않았지만 전극 표면과 접속되게 설치하여, 냉각수 공급라인(150)을 따라 유동하는 냉각수가 상기 전극으로부터 발생된 열을 흡수할 수 있도록 구성함이 좋다.The cooling
도 5는 본 발명에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 상기와 같은 상압 플라즈마 발생장치(100)를 설치함에 있어서는, 도 5에서와 같이, 상기 이송수단(200)을 통해 이동되는 피처리 대상물(10)의 처리 대상면과 수직으로 직교하는 임의 축선(L)에 대해 대칭을 이루면서 분사홀이 형성된 한 쪽 끝단이 상기 임의 축선(L)을 향하도록 경사진 기울기를 가지도록 구성함이 바람직하다. 이 경우, 상기 임의 축선(L)을 기준으로 한 피처리 대상물(10)에 대한 플라즈마 가스 양방향 분사를 통해 처리 대상면이 규칙 또는 불규칙적인 요철패턴과 같은 입체 형상인 경우에도 효과적인 세정이 수행될 수 있다.5 is a view showing another embodiment of the atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus according to the present invention. In installing the atmospheric pressure
상기한 본 발명의 실시예에 따르면, 피처리 대상물 표면처리를 위해 플라즈마를 생성시키는 플라즈마 발생장치가 전체적으로 에어나이프 형상의 노즐타입으로 이루어져, 분사홀(112)을 통해 방출되는 플라즈마 가스의 분사 압력과 속도가 종래에 비해 현저히 높다. 이에 따라, 피처리 대상물(10) 표면에 대한 세정을 수행함에 있어, 보다 향상된 분사 압력과 속도를 가진 플라즈마 가스 방출로 인하여, 피처리 대상물의 세정품질을 보다 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the plasma generating apparatus for generating a plasma for the surface treatment of the object is made of a nozzle type of the air knife shape as a whole, and the injection pressure of the plasma gas discharged through the
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 피처리 대상물 표면에 대한 플라즈마 분사홀(112)의 각도조정이 가능한 구조로서, 처리 대상물 표면으로 분사되는 플라즈마 분사면적을 조절할 수 있고, 플라즈마 가스를 통해 세정처리할 수 있는 처리면적을 조절할 수 있다. 결과적으로, 피처리 대상물 면적에 따라 피처리 대상물 표면에 대한 플라즈마 발생장치의 각도조절을 통해 세정품질을 향상시키기에 적합한 표면처리 환경을 다양하게 조성가능하다는 이점이 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, as a structure capable of adjusting the angle of the
더욱이, 전반적으로 에어나이프 형상을 가짐에 따라, 종래 수직타입 또는 리모트 타입에 비해 장치 소형화가 가능하므로, 종래구조에 비해 상대적으로 설치에 따른 공간상의 제약을 줄일 수 있는 효과가 있다.Moreover, as a whole has an air knife shape, since the device can be miniaturized as compared with the conventional vertical type or the remote type, there is an effect of reducing the space constraints due to the installation relative to the conventional structure.
이상에서는 본 발명과 관련하여 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.In the above described and described with respect to a specific embodiment with respect to the present invention, the present invention will be variously modified and changed without departing from the spirit or scope of the present invention provided by the claims below. It will be appreciated that one of ordinary skill in the art can readily understand that the present invention can be used.
도 1은 종래 일반적인 수직형 구조의 상압 플라즈마 세정장치의 개략 구성도. 1 is a schematic configuration diagram of an atmospheric pressure plasma cleaning apparatus of a conventional general vertical structure.
도 2는 종래 일반적인 리모트(Remote) 타입 상압 플라즈마 세정장치의 개략 구성도. 2 is a schematic configuration diagram of a conventional general Remote type atmospheric pressure plasma cleaning device.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 개략 구성도.Figure 3 is a schematic configuration diagram schematically showing the overall configuration of the atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 상압 플라즈마 발생장치의 변형예에 따른 개략 구성도.4 is a schematic configuration diagram according to a modification of the atmospheric pressure plasma generator shown in FIG. 3.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상압 플라즈마 표면처리장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략 구성도.Figure 5 is a schematic diagram schematically showing the configuration of an atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10...피처리 대상물 100...상압 플라즈마 발생장치10.Object to be processed 100 ... Atmospheric plasma generator
110...반응공간 112...분사홀110
120...전원전극 125...유전체120
130...접지전극 140...가스공급포트130
150...냉각수 공급라인 200...이송수단150 ... cooling
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