KR101510446B1 - Plasma electrode - Google Patents

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최용남
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Abstract

In the present invention, disclosed is a plasma electrode capable of easily expanding a plasma effective area. The present invention includes a pair of conductive gas showers, a dielectric element, a cathode, a supporter, and a stopper. The conductive gas showers face each other with a preset interval to form a plasma gas outlet with a chamber. The dielectric element is mounted on the chamber and has a round protrusion part which is fitted into a semicircular groove to maintain a discharge gap in a space with concave curved surfaces. A channel is formed on the upper side of the dielectric element to be arranged with the round protrusion part. The cathode is mounted on the channel. A high voltage is applied to the cathode to generate an electric discharge in the discharge gap. The supporter is mounted on the upper side of the dielectric element to cover the channel. According to the present invention, a plasma gas is stably generated. An assembly property is improved. Production costs are reduced.

Description

플라스마 전극{PLASMA ELECTRODE}Plasma Electrode {PLASMA ELECTRODE}

본 발명은 플라스마 전극에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스마 유효면적을 용이하게 확장할 수 있는 플라스마 전극에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma electrode, and more particularly, to a plasma electrode capable of easily expanding a plasma effective area.

플라스마는 인공적인 방법으로 방전(Discharge)을 통해 발생시킬 수 있다. 방전 형태와 특성에 따라 다양한 플라스마를 발생시킬 수 있는데, 압력 조건에 따라 진공 및 상압 플라스마가 있고, 전원공급장치의 종류에 따라 직류(DC), 교류(AC), RF(Radio Frequency), 마이크로파 플라스마(Microwave)가 있다. 또한, 1,000K 내외의 가스 온도를 기준으로 고온 및 저온 플라스마로 분류되고 있다. 아크(Arc)와 같이 가스 및 전자 온도가 동시에 높은 플라스마를 고온 플라스마로 분류하고, 글로우 방전(Glow discharge)과 같이 가스 온도는 낮으나 전자 온도는 높은 경우를 저온 플라스마로 분류하고 있다. 플라스마는 이온(Ion), 라디칼(Radical), 들뜬 분자(Excited molecule) 등을 발생시켜 매우 빠른 화학반응을 가능케 하기 때문에 가스처리, 연료개질에 주로 활용되고 있다. 최근에는 가속된 플라스마 입자와 가스와의 충돌을 통해 유동을 제어할 수 있는 기법이 개발되어 경계층제어, 표면마찰저감 등에 플라스마를 이용하기 위한 노력이 활발히 진행되고 있다. Plasma can be generated by discharging in an artificial way. Depending on the discharge type and characteristics, various plasmas can be generated. Depending on the pressure conditions, there are vacuum and atmospheric plasmas. Depending on the type of the power supply, DC, AC, RF, (Microwave). Also, it is classified into high temperature and low temperature plasma based on gas temperature of about 1,000K. Plasma with high gas and electron temperature, such as arc, is classified as high temperature plasma, and gas temperature as low as glow discharge, but electron temperature is high as low temperature plasma. Plasma is mainly used for gas treatment and fuel reforming because it generates ions (Ion), radicals (Radical), excited molecules and the like and enables very rapid chemical reaction. In recent years, a technique has been developed to control the flow through collision between accelerated plasma particles and gas, and efforts are being actively made to use plasma for boundary layer control and surface friction reduction.

한편, 유전체 장벽 방전(Dielectric barrier discharge, DBD) 플라스마는 평행한 두 개의 전극들 사이에 한 개 이상의 유전체(Dielectric material)를 두어 코로나 방전(Corona discharge)이 스파크(Spark) 또는 아크 방전으로 전이되는 것을 막아 필라멘트 글로우(Filamentary glow)와 같은 방전을 발생시키는 것으로 간극 거리, 사용 가스의 종류 및 유속 인가된 전기장의 크기에 따라 플라스마의 물성이 변하는 방전이다. 이러한 DBD 플라스마는 대표적인 대기압 비평형 플라스마(Atmospheric pressure nonequilibrium plasma)으로 친수소성, 세정 및 산화막 증착 등과 같은 표면처리 분야, 살균, 공해 물질의 제거 등 환경 분야에 응용되고 있다. A dielectric barrier discharge (DBD) plasma, on the other hand, has one or more dielectrics between two parallel electrodes, so that a corona discharge is transferred to a spark or an arc discharge Which causes a discharge such as a filament glow, which is a discharge in which physical properties of the plasma are changed depending on the gap distance, the type of the used gas, and the magnitude of the electric field applied at a flow rate. This DBD plasma is a representative atmospheric pressure nonequilibrium plasma, and is applied to the environmental field such as the surface treatment such as hydrophilization, cleaning and oxide film deposition, sterilization and removal of pollutants.

플라스마 전극의 기술은 미국 특허 제8,080,125호 "기체가 통하는 플라스마 전극 및 제조 방법, 병렬 판 반응기(Gas-permeable plasma electrode, method for production of the gas-permeable plasma electrode, and a parallel-plate reactor)", 한국 등록특허 제10-0541867호 "상압 플라스마 발생용 전극 제조 방법 및 전극 구조와 이를 이용한 상압 플라즈마 발생장치" 등 많은 특허 문헌들에서 쉽게 찾아볼 수 있다.The technology of the plasma electrode is described in U.S. Patent No. 8,080,125 entitled " Gas-Passable Plasma Electrode and Method of Production, Gas-Permeable Plasma Electrode, and Gas-Permeable Plasma Electrode, Korean Patent No. 10-0541867 entitled " Method for Manufacturing Atmospheric Plasma Generating Electrodes and Electrode Structure and Atmospheric Pressure Plasma Generating Apparatus Using the Same "

상기한 바와 같은 종래 플라스마 전극의 유전체는 취성이 약하고 가공성이 낮은 석영(Quartz)로 제조되고 있기 때문에 길이를 늘려 플라스마 유효면적(Effective area)을 확장하기 곤란한 문제가 있다. 또한, 플라스마 전극의 구조가 복잡하여 조립성이 떨어지고, 생산단가가 높은 단점이 있다. Since the dielectric of the conventional plasma electrode is made of quartz having low brittleness and low workability, there is a problem that it is difficult to extend the effective area of the plasma by increasing the length. Further, the structure of the plasma electrode is complicated, so that the assembling property is deteriorated and the production cost is high.

본 발명은 상기와 같은 종래 플라스마 전극의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은, 플라스마 유효면적을 용이하게 확장시킬 수 있는 새로운 플라스마 전극을 제공하는 것이다.The present invention is intended to solve various problems of the conventional plasma electrode. It is an object of the present invention to provide a novel plasma electrode which can easily expand the plasma effective area.

본 발명의 다른 목적은, 구성이 간단하여 조립성을 향상시킬 수 있으며, 생산단가를 낮출 수 있는 플라스마 전극을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a plasma electrode capable of improving the assemblability and reducing the production cost by a simple structure.

본 발명의 일 측면에 따르면, 플라스마 전극이 제공된다. 본 발명에 따른 플라스마 전극은, 체임버와 플라스마 가스 출구를 형성하도록 서로 간격을 두고 대향되어 있고, 플라스마 가스 출구와 이웃하는 말단 사이에 반원형 홈의 형성을 위하여 서로 대향되는 한 쌍의 오목곡면들이 플라스마 가스 출구와 이웃하는 말단 각각에 형성되어 있으며, 한 쌍의 오목곡면들의 내면에 작동 가스를 공급하기 위한 복수의 가스 공급 구멍들이 형성되어 있는 한 쌍의 전도성 가스 샤워들과; 체임버에 장착되어 있고, 한 쌍의 오목곡면들과의 사이에 방전 간극을 유지하도록 반원형 홈에 끼워지는 둥근 돌출부를 가지며, 둥근 돌출부와 정렬되도록 상면에 채널이 형성되어 있는 유전체와; 채널에 장착되어 있고, 방전 간극에서 방전이 발생되도록 고전압이 인가되는 캐소드와; 채널을 덮도록 유전체의 상면에 장착되어 있는 서포터와; 서포터를 관통하여 캐소드를 채널의 내면에 밀착시킬 수 있도록 서포터에 결합되어 있는 스토퍼를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a plasma electrode is provided. A plasma electrode according to the present invention includes a chamber and a pair of concave surfaces facing each other for forming a semicircular groove between a plasma gas outlet and an adjacent end to face each other to form a plasma gas outlet, A pair of conductive gas showers formed on each of the outlets and the neighboring ends, wherein a plurality of gas supply holes are formed for supplying working gas to the inner surfaces of the pair of concave surfaces; A dielectric mounted on the chamber and having a round protrusion that fits into the semicircular groove to maintain a discharge gap between the pair of recessed surfaces and a channel formed on the top surface to align with the rounded protrusion; A cathode which is mounted on the channel and to which a high voltage is applied so as to generate a discharge in a discharge gap; A supporter mounted on an upper surface of the dielectric to cover the channel; And a stopper coupled to the supporter so as to penetrate the supporter and bring the cathode into contact with the inner surface of the channel.

본 발명에 따른 플라스마 전극은, 전도성 가스 샤워들 사이에 캐소드가 장착되어 있는 취성이 강한 유전체의 둥근 돌출부가 끼워지는 구조에 의하여 플라스마 유효면적을 용이하게 확장시킬 수 있다. 또한, 전도성 가스 샤워들 사이의 반원형 홈에 유전체의 둥근 돌출부가 끼워지는 간단한 구조에 의하여 플라스마 가스를 안정적으로 발생시킬 수 있으면서도 조립성을 향상시키고, 생산단가를 낮출 수 있는 효과가 있다. 따라서 본 발명에 따른 플라스마 전극은 대기압에서 터치스크린패널, 액정디스플레이 등의 유리기판을 플라스마 세정하는데 매우 유용하게 채택될 수 있다. The plasma electrode according to the present invention can easily expand the plasma effective area by a structure in which a round protrusion of a brittle dielectric is fitted between cathodes of conductive gas shower. Further, the plasma gas can be stably generated by the simple structure in which the round projections of the dielectric are sandwiched in the semicircular grooves between the conductive gas showers, thereby improving the assembling property and reducing the production cost. Therefore, the plasma electrode according to the present invention can be very usefully employed for plasma cleaning of glass substrates such as touch screen panels, liquid crystal displays, etc., at atmospheric pressure.

도 1은 본 발명에 따른 DBD 플라스마 반응기의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라스마 전극의 구성을 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라스마 전극의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라스마 전극에 의한 플라스마 세정에서 처리 속도에 대한 접촉각의 관계를 나타는 그래프이다.1 is a perspective view showing the structure of a DBD plasma reactor according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the plasma electrode according to the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a configuration of a plasma electrode according to the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the relationship of the contact angle to the processing speed in the plasma cleaning by the plasma electrode according to the present invention.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명에 따른 플라스마 전극에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the plasma electrode according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 플라스마 전극(10)은 플라스마 가스의 발생을 위한 아르곤(Ar), 헬륨(He) 등의 작동 가스를 공급하는 한 쌍의 전도성 가스 샤워(Conductive gas shower: 20, 22)들을 구비한다. 전도성 가스 샤워(20, 22)들은 그 사이에 체임버(Chamber: 24)와 플라스마 가스 출구(26)를 형성하도록 서로 간격을 두고 대향되어 있다. 플라스마 가스 출구(26)는 체임버(24)의 하부 중앙에 연통되어 있다. 전도성 가스 샤워(20, 22)들은 각각은 보텀 플레이트(Bottom plate: 20a, 22a)과 보텀 플레이트(20a, 22a)의 외측 말단에 수직하게 형성되어 있는 사이드 플레이트(Side plate: 20a, 22a)를 갖는 "L"자 형태의 길이가 긴 막대로 구성되어 있다. 도 2와 도 3에 사이드 플레이트(20a, 22a)는 보텀 플레이트(20a, 22a)와 일체형으로 형성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 보텀 플레이트(20a, 22a)와 사이드 플레이트(20a, 22a)는 분리되도록 구성되어 있다. 1 to 3, a plasma electrode 10 according to the present invention includes a pair of conductive gas shower tubes (not shown) for supplying a working gas such as argon (Ar) and helium (He) And a conductive gas shower (20, 22). The conductive gas screens 20 and 22 are opposed to each other with a gap therebetween to form a chamber 24 and a plasma gas outlet 26. The plasma gas outlet 26 communicates with the lower center of the chamber 24. Each of the conductive gas showers 20 and 22 has bottom plates 20a and 22a and side plates 20a and 22a formed perpendicularly to the outer ends of the bottom plates 20a and 22a It is made up of long "L" shaped bars. 2 and 3, the side plates 20a and 22a are integrally formed with the bottom plates 20a and 22a, but the bottom plates 20a and 22a and the side plates 20a and 22a are formed to be separated from each other. Consists of.

플라스마 가스 출구(26)와 이웃하는 말단 사이에 반원형 홈(28)의 형성을 위하여 서로 대향되는 한 쌍의 오목곡면(30, 32)들이 플라스마 가스 출구(26)와 이웃하는 말단 각각에 형성되어 있다. 전도성 가스 샤워(20, 22)들의 표면은 절연층(34)에 의하여 절연되어 있다. 오목곡면(30, 32)의 표면 일부는 플라스마 가스의 발생을 위하여 절연되어 있지 않아 애노드(Anode)의 기능을 보유한다. 즉, 전도성 가스 샤워(20, 22)들의 표면은 방전을 위한 오목곡면(30, 32)을 제외하고 절연층(34)에 의하여 절연된다. A pair of concave curved surfaces 30 and 32 facing each other for the formation of the semicircular groove 28 between the plasma gas outlet 26 and the adjacent end are formed at each of the ends adjacent to the plasma gas outlet 26 . The surface of the conductive gas shower (20, 22) is insulated by an insulating layer (34). Part of the surfaces of the concave curved surfaces 30 and 32 are not insulated for the generation of the plasma gas and thus have the function of an anode. That is, the surfaces of the conductive gas shower 20, 22 are insulated by the insulating layer 34 except for the concave curved surfaces 30, 32 for discharging.

복수의 가스 공급 구멍(36, 38)들이 오목곡면(30, 32)들의 내면에 형성되어 있다. 가스 공급 구멍(36, 38)들은 약 5㎜의 피치(Pitch)로 전도성 가스 샤워(20, 22)들의 내면에 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 가스 공급 구멍(36, 38)들의 직경은 약 1㎜이다. 가스 공급 구멍(36, 38)들 각각은 전도성 가스 샤워(20, 22)들 각각의 길이 방향을 따라 형성되어 작동 가스를 공급하는 가스 공급 통로(40, 42)에 의하여 있는 연통되어 있다. A plurality of gas supply holes (36, 38) are formed in the inner surface of the concave curved surfaces (30, 32). The gas supply holes 36, 38 are formed along the longitudinal direction on the inner surface of the conductive gas shower 20, 22 with a pitch of about 5 mm. The diameter of the gas supply holes 36, 38 is about 1 mm. Each of the gas supply holes 36 and 38 is communicated by the gas supply passages 40 and 42 formed along the longitudinal direction of each of the conductive gas shower 20 and 22 to supply the working gas.

프론트 커버(Front cover: 50)와 백 커버(Back cover: 52)이 체임버(24)를 덮도록 전도성 가스 샤워(20, 22)들의 전면과 후면에 부착되어 있다. 톱 커버(Top cover: 54)가 체임버(24)을 덮도록 전도성 가스 샤워(20, 22)들의 상면에 부착되어 있다. 전도성 가스 샤워(20, 22)들, 프론트 커버(50), 백 커버(52)와 톱 커버(54)의 결합 구조는 속이 빈 사각 막대 형태가 된다. 사이드 플레이트(20a, 22a)가 보텀 플레이트(20a, 22a)와 분리되는 경우, 사이드 플레이트(20a, 22a), 프론트 커버(50), 백 커버(52)와 톱 커버(54)는 하면이 트인 하우징(Housing) 형태가 된다. A front cover 50 and a back cover 52 are attached to the front and rear surfaces of the conductive gas shower 20 and 22 so as to cover the chamber 24. A top cover 54 is attached to the top surface of the conductive gas shower 20, 22 so as to cover the chamber 24. The combination structure of the conductive gas shower 20, 22, the front cover 50, the back cover 52 and the top cover 54 becomes a hollow square bar shape. When the side plates 20a and 22a are separated from the bottom plates 20a and 22a, the side plates 20a and 22a, the front cover 50, the back cover 52 and the top cover 54, (Housing) type.

본 발명에 따른 플라스마 전극(10)은 전도성 가스 샤워(20, 22)들 사이의 체임버(24)에 장착되어 있는 유전체(60)를 구비한다. 둥근 돌출부(Round protrusion: 62)가 유전체(60)의 하면 중앙에 길이 방향을 따라 아래를 향하여 돌출되어 있다. 채널(Channel: 64)이 둥근 돌출부(62)와 정렬되도록 유전체(60)의 상면 중앙에 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 둥근 돌출부(62)는 채널(64)의 형성에 의하여 속이 빈 "U"자 형태로 형성된다. 둥근 돌출부(62)는 오목곡면(50, 52)들과의 사이에 방전 간극(Discharge gap: 66)을 형성하도록 반원형 홈(54)에 끼워져 있다. The plasma electrode 10 according to the present invention has a dielectric 60 mounted in a chamber 24 between the conductive gas shower 20, 22. A round protrusion 62 protrudes downward along the longitudinal direction at the bottom center of the dielectric 60. A channel 64 is formed along the longitudinal direction at the center of the top surface of the dielectric 60 so as to be aligned with the rounded protrusion 62. The rounded protrusions 62 are formed in a hollow "U" shape by the formation of the channel 64. The rounded protrusions 62 are fitted in the semicircular grooves 54 so as to form discharge gaps 66 between the concave surfaces 50 and 52.

오목곡면(50, 52)들과 둥근 돌출부(62) 사이의 방전 간극(66)은 거의 일정하거나 플라스마 가스의 원활한 흐름을 위하여 플라스마 가스 출구(26)을 향하여 단면적이 점진적으로 넓어지도록 형성되어 있다. 유전체(60)는 석영보다 취성이 강하고 가공성이 우수한 산화알루미늄(Aluminium oxide, Al2O3)을 소재로 제조되어 있다. 전도성 가스 샤워(20, 22)들의 사이드 플레이트(20a, 22a)가 보텀 플레이트(20a, 22a)와 분리되는 경우, 보텀 플레이트(20a, 22a)만 산화알루미늄을 소재로 제조된다.The discharge gap 66 between the concave curved surfaces 50 and 52 and the rounded projection 62 is formed to be substantially constant or to have a gradually widening cross sectional area toward the plasma gas outlet 26 for smooth flow of the plasma gas. The dielectric 60 is made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), which is more brittle than quartz and has excellent workability. When the side plates 20a and 22a of the conductive gas shower 20 and 22 are separated from the bottom plates 20a and 22a, only the bottom plates 20a and 22a are made of aluminum oxide.

전도성 가스 샤워(20, 22)들과 유전체(60) 사이에 기밀의 유지를 유지하도록 복 수 쌍의 실(Seal: 70, 72)들이 개재되어 있다. 한 쌍의 실(70)들은 체임버(24)의 바닥면과 유전체(60)의 하면 사이에 개재되어 있다. 한 쌍의 실(72)들은 오목곡면(50, 52)과 둥근 돌출부(62) 사이에 기재되어 있다. Multiple pairs of seals 70, 72 are interposed between the conductive gas shower 20, 22 and the dielectric 60 to maintain airtightness. A pair of chambers (70) are interposed between the bottom surface of the chamber (24) and the lower surface of the dielectric (60). A pair of chambers 72 are described between the concave curved surfaces 50, 52 and the rounded protrusions 62.

본 발명에 따른 플라스마 전극(10)은 방전을 위하여 유전체(60)의 채널(64)에 장착되어 있는 캐소드(Cathode: 80)를 구비한다. 캐소드(80)는 냉각수의 공급을 위하여 내측에 냉각수 통로(82)가 형성되어 있는 중공튜브(Hollow tube) 형태로 구성되어 있다. 조인트 플레이트(Joint plate: 84)가 볼트(86)의 체결에 의하여 톱 커버(54)의 상면에 장착되어 있다. 냉각수 통로(82)와 연결되는 냉각수 파이프라인(Pipeline: 88)이 조인트 플레이트(84)에 고정된다.The plasma electrode 10 according to the present invention has a cathode 80 mounted on the channel 64 of the dielectric 60 for discharge. The cathode 80 is formed in the form of a hollow tube in which a cooling water passage 82 is formed inside to supply cooling water. A joint plate 84 is mounted on the top surface of the top cover 54 by fastening the bolts 86. A cooling water pipeline 88 connected to the cooling water passage 82 is fixed to the joint plate 84.

서포터(Support: 90)가 채널(64)을 덮도록 유전체(60)의 상면에 장착되어 있다. 스토퍼(Stopper: 100)가 서포터(90)를 관통하여 캐소드(80)를 채널(64)의 내면에 밀착시킬 수 있도록 서포터(90)에 결합되어 있다. 스토퍼(100)는 볼트(Bolt)로 구성되어 있다. 전원공급장치(110)가 커넥터(Connector: 112)에 의하여 캐소드(80)에 연결되어 있다. 전원공급장치(110)는 고전압, 즉 교류전압을 캐소드(80)에 인가한다.A supporter 90 is mounted on the upper surface of the dielectric 60 so as to cover the channel 64. A stopper 100 is coupled to the supporter 90 so as to penetrate the supporter 90 and make the cathode 80 adhere to the inner surface of the channel 64. The stopper 100 is formed of a bolt. The power supply 110 is connected to the cathode 80 by means of a connector 112. The power supply 110 applies a high voltage, i.e., an AC voltage, to the cathode 80.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 플라스마 전극(10)에 있어서, 작동 가스가 전도성 가스 샤워(20, 22)들의 가스 공급 통로(40, 42)와 가스 공급 구멍(36, 38)들을 통하여 오목곡면(30, 32)들과 유전체(60) 사이의 방전 간극(66)에 공급된다. 전원공급장치(120)의 작동에 의하여 캐소드(80)에 고전압이 인가되면, 오목곡면(30, 32)들과 캐소드(80) 사이의 방전 간극(66)에서 방전이 발생된다. 방전은 돌출부(62)에 의하여 안정적으로 발생되어 아크 방전의 발생 및 불균형 방전을 방지하게 된다. In the plasma electrode 10 according to the present invention having such a configuration, the working gas is supplied through the gas supply passages 40 and 42 and the gas supply holes 36 and 38 of the conductive gas shower 20 and 22, Is supplied to the discharge gap (66) between the electrodes (30, 32) and the dielectric (60). When a high voltage is applied to the cathode 80 by the operation of the power supply 120, a discharge is generated in the discharge gap 66 between the concave surfaces 30, 32 and the cathode 80. The discharge is stably generated by the protrusions 62 to prevent the generation of the arc discharge and the unbalanced discharge.

계속해서, 작동 가스는 방전에 의하여 플라스마 가스로 된다. 유전체(60)는 플라스마 가스가 플라스마 아크(Plasma arc)로 천이되는 것을 방지하여 플라스마 가스가 균일하고 안정적으로 생성되게 한다. 플라스마 가스는 플라스마 가스 출구(26)를 통하여 워크피스(2)의 표면에 분사되어 워크피스(2)의 표면처리를 행하게 된다. 예를 들면, 플라스마 가스의 분사에 의하여 터치스크린패널(Touchscreen panel), 액정디스플레이(Liquid crystal display, LCD) 등에 사용되는 유리기판(4)을 깨끗하고 효율적으로 세정할 수 있다. Subsequently, the working gas becomes a plasma gas by discharge. The dielectric 60 prevents the plasma gas from transitioning to a plasma arc so that the plasma gas is uniformly and stably produced. The plasma gas is injected onto the surface of the workpiece 2 through the plasma gas outlet 26 to perform the surface treatment of the workpiece 2. For example, the glass substrate 4 used for a touch screen panel, a liquid crystal display (LCD), or the like can be cleanly and efficiently cleaned by the injection of a plasma gas.

본 발명에 따른 플라스마 전극(10)과 비교예로 석영의 캐소드를 사용한 종래의 플라스마 전극에 의하여 유리기판의 플라스마 세정을 실시하고, 처리 속도(Treatment speed, M/min)에 대한 접촉각(Contact angle, degree)의 관계를 도 4의 그래프에 나타냈다. 플라스마 세정은 대기압에서 전력 300W를 사용하였으며, 작동 가스로 아르곤 10L/min와 산소(O2) 30sccm(Standard cubic centimeter per minute)을 공급하였다. 도 4의 그래프를 보면, 산화알루미늄의 캐소드를 사용한 본 발명에 따른 플라스마 전극(10)은 석영의 캐소드를 사용한 종래의 플라스마 전극에 비하여 접촉각이 현저하게 낮은 것을 알 수 있다. 또한, 플라스마 세정의 처리 속도가 빨라지더라도 본 발명의 플라스마 전극(10)은 종래의 플라스마 전극에 비하여 접촉각의 변동이 적은 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 플라스마 전극(10)은 종래의 플라스마 전극에 비하여 세정효율이 크게 향상된 것을 알 수 있다. Plasma etching of the glass substrate was carried out by using a plasma electrode 10 according to the present invention and a conventional plasma electrode using a quartz cathode as a comparative example and the contact angle with respect to the treatment speed (M / min) degree) is shown in the graph of Fig. Plasma cleaning was performed at 300 W at atmospheric pressure, and argon 10 L / min and oxygen (O 2 ) 30 sccm (standard cubic centimeter per minute) were supplied as the working gas. The graph of FIG. 4 shows that the contact angle of the plasma electrode 10 according to the present invention using a cathode of aluminum oxide is significantly lower than that of a conventional plasma electrode using a cathode of quartz. In addition, even if the plasma cleaning process speed is increased, the plasma electrode 10 of the present invention shows less variation in the contact angle as compared with the conventional plasma electrode. In other words, it can be seen that the cleaning efficiency of the plasma electrode 10 of the present invention is significantly improved as compared with the conventional plasma electrode.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: 플라스마 전극 20, 22: 전도성 가스 샤워
24: 체임버 26: 플라스마 가스 출구
28: 반원형 홈 30, 32: 오목곡면
36, 38: 가스 공급 구멍 60: 유전체
62: 둥근 돌출부 64: 채널
66: 방전 간극 70, 72: 실
80: 캐소드 90: 서포터
100: 스토퍼 110: 전원공급장치 10: Plasma electrode 20, 22: Conductive gas shower
24: chamber 26: plasma gas outlet
28: semicircular grooves 30, 32: concave surface
36, 38: gas supply hole 60: dielectric
62: round protrusion 64: channel
66: discharge gap 70, 72: thread
80: Cathode 90: Supporter
100: Stopper 110: Power supply

Claims (4)

체임버와 플라스마 가스 출구를 형성하도록 서로 간격을 두고 대향되어 있고, 상기 플라스마 가스 출구와 이웃하는 말단 사이에 반원형 홈의 형성을 위하여 서로 대향되는 한 쌍의 오목곡면들이 상기 플라스마 가스 출구와 이웃하는 말단 각각에 형성되어 있으며, 상기 한 쌍의 오목곡면들의 내면에 작동 가스를 공급하기 위한 복수의 가스 공급 구멍들이 형성되어 있는 한 쌍의 전도성 가스 샤워들과;
상기 체임버에 장착되어 있고, 상기 한 쌍의 오목곡면들과의 사이에 방전 간극을 유지하도록 상기 반원형 홈에 끼워지는 둥근 돌출부를 가지며, 상기 둥근 돌출부와 정렬되도록 상면에 채널이 형성되어 있는 유전체와;
상기 채널에 장착되어 있고, 상기 방전 간극에서 방전이 발생되도록 고전압이 인가되는 캐소드와;
상기 채널을 덮도록 상기 유전체의 상면에 장착되어 있는 서포터와;
상기 서포터를 관통하여 상기 캐소드를 상기 채널의 내면에 밀착시킬 수 있도록 상기 서포터에 결합되어 있는 스토퍼를 포함하는 플라스마 전극.A pair of concave curved surfaces opposed to each other for forming a semicircular groove between the plasma gas outlet and the adjacent end are formed in the chamber so as to form a chamber and a plasma gas outlet, A pair of conductive gas showers formed on the inner surface of the pair of concave curved surfaces to form a plurality of gas supply holes for supplying a working gas;
A dielectric mounted on the chamber and having a round protrusion that fits into the semicircular groove to maintain a discharge gap between the chamfer and a channel formed on the top surface to align with the round protrusion;
A cathode which is mounted on the channel and to which a high voltage is applied so as to generate a discharge in the discharge gap;
A supporter mounted on an upper surface of the dielectric to cover the channel;
And a stopper coupled to the supporter to allow the cathode to be in close contact with the inner surface of the channel through the supporter. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 오목곡면들의 표면을 제외한 상기 한 쌍의 전도성 가스 샤워들의 외면은 절연층에 의하여 절연되어 있는 플라스마 전극.The method according to claim 1,
Wherein the outer surfaces of the pair of conductive gas showers except for the surface of the pair of concave curved surfaces are insulated by an insulating layer. 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 유전체는 산화알루미늄으로 이루어지는 플라스마 전극.The method according to claim 1 or 3,
Wherein the dielectric is made of aluminum oxide.
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