JP2013258137A - Low-voltage plasma generating electrode - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma generating electrode with a flexible electrode structure which increases the efficiency of contact between plasma active species and an object to be processed and thereby increases the processing efficiency of the object to be processed.SOLUTION: An electrode 10 for generating plasma at low voltage comprises: a flexible substrate 11; a first electrode 12 provided on one face of the substrate; and a second electrode 13 laminated on the one face or the opposite face of the substrate. A surface protective layer 14 is overlaid to cover and not to expose the first electrode. Accordingly, the plasma can be generated along the substrate from the first electrode.

Description

本発明は、被処理物の殺菌等の用途に使用される低電圧プラズマ発生用電極に関するものである。   The present invention relates to a low voltage plasma generating electrode used for sterilization of an object to be processed.

プラズマは例えば空気などの殺菌用に用いられている。このようなプラズマ発生用電極として、以下の特許文献がある。
特許文献1には、大気圧でプラズマを発生させ、このプラズマにより生成される殺菌因子をプラズマ発生器からチャンバー内へと供給し、搬送ロールで被処理シートを搬送して滅菌することが記載されている。また、特許文献2には、一対の放電電極の間でシートを搬送し、大気圧でプラズマを発生させてシートをプラズマ処理することが記載されている。特許文献3には、多孔質部分を有するプラズマ放電用電極が開示されている。特許文献4には、円板状電極に複数のスリット状ガス供給孔を設け、ガス供給孔からガスを噴出させて旋回流を生じさせるプラズマ発生電極が記載されている。特許文献5には、セラミック誘電体の内部に誘導電極を設け、誘電体の表面に放電電極を設け、放電電極の周縁部分において沿面放電を生じさせ、プラスイオン、マイナスイオンを発生させることが記載されている。
Plasma is used for sterilization of, for example, air. As such a plasma generating electrode, there are the following patent documents.
Patent Document 1 describes that plasma is generated at atmospheric pressure, a sterilization factor generated by the plasma is supplied from the plasma generator into the chamber, and the sheet to be processed is sterilized by being conveyed by a conveyance roll. ing. Patent Document 2 describes that a sheet is conveyed between a pair of discharge electrodes, and plasma is generated at atmospheric pressure to perform plasma processing on the sheet. Patent Document 3 discloses a plasma discharge electrode having a porous portion. Patent Document 4 describes a plasma generating electrode in which a plurality of slit-like gas supply holes are provided in a disk-like electrode, and a swirling flow is generated by jetting gas from the gas supply hole. Patent Document 5 describes that an induction electrode is provided inside a ceramic dielectric, a discharge electrode is provided on the surface of the dielectric, and creeping discharge is generated at the peripheral portion of the discharge electrode to generate positive ions and negative ions. Has been.

特開平10−129627号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-129627 特開平6−265864号公報JP-A-6-265864 特開2003−334436号公報JP 2003-334436 A 特許第3154058号公報Japanese Patent No. 3154058 特許第3403723号公報Japanese Patent No. 3403723

しかし、特許文献1〜5に記載のプラズマ発生用電極は高電圧でプラズマを発生させる固定型の電極構造であり、低電圧でプラズマを発生させる可撓性電極型ではない。例えば、曲面を有しているものなどの被処理物の表面を殺菌することには適さない。そして、無理に被処理物の形状に対応した形状に曲げようとすると、プラズマ電極に亀裂が発生して損傷を来す。また、被処理物の形状に対応した形状には加工困難であるという問題点もあり、従来のプラズマ電極は使いづらかった。
本発明は、低電圧でプラズマを発生させて被処理物をプラズマ処理する装置において、可撓性を有する電極構造とし、プラズマ活性種被処理物との接触の効率を向上させ、これによって被処理物の処理効率を向上させるような構造のプラズマ発生用電極を提供することを目的とする。
However, the plasma generating electrodes described in Patent Documents 1 to 5 are fixed electrode structures that generate plasma at a high voltage, and are not flexible electrode types that generate plasma at a low voltage. For example, it is not suitable for sterilizing the surface of an object to be processed such as one having a curved surface. Then, if it is forced to bend into a shape corresponding to the shape of the object to be processed, the plasma electrode is cracked and damaged. In addition, there is a problem that it is difficult to process the shape corresponding to the shape of the object to be processed, and the conventional plasma electrode is difficult to use.
The present invention provides a flexible electrode structure in an apparatus for generating plasma at a low voltage to process an object to be processed, thereby improving the efficiency of contact with the plasma active species object to be processed. An object of the present invention is to provide a plasma generating electrode having a structure that improves the processing efficiency of an object.

(1)本発明は、低電圧でプラズマを発生させるための電極であって、
可撓性を有する基板と、前記基板の一方の面に設けられている第1電極と、この基板上の表面と同じ面又は反対面に積層された第2電極と、を備え、
前記第1電極が露出しないようにその上に表保護層を覆設し、第1電極から基板に沿ってプラズマを発生させるようにしたことを特徴とする。
(2)本発明の低電圧プラズマ発生用電極は、前記(1)において、
前記基板には垂直方向にプラズマガスを供給する貫通孔が設けられており、第1電極から基板に沿って生ずる沿面放電によって発生させたプラズマを引き出すようにしたことを特徴とする。
(3)本発明の低電圧プラズマ発生用電極は、前記(1)又は(2)において、前記第1電極の周囲に貫通孔が形成されており、前記第1電極のエッジ部分で発生させたプラズマを、前記貫通孔を通して垂直方向に引き出すようにしたことを特徴とする。
(4)本発明の低電圧プラズマ発生用電極は、前記(1)〜(3)のいずれかにおいて、前記第1電極が、島状または櫛歯状をなしていることを特徴とする。
(5)本発明の低電圧プラズマ発生用電極は、前記(1)〜(4)のいずれかにおいて、前記第1電極が、円筒状または渦巻き状をなしていることを特徴とする。
(1) The present invention is an electrode for generating plasma at a low voltage,
A flexible substrate; a first electrode provided on one surface of the substrate; and a second electrode laminated on the same surface as the surface on the substrate or on the opposite surface.
A surface protective layer is provided on the first electrode so that the first electrode is not exposed, and plasma is generated along the substrate from the first electrode.
(2) The low-voltage plasma generating electrode of the present invention is the above (1),
The substrate is provided with a through-hole for supplying a plasma gas in a vertical direction, and plasma generated by creeping discharge generated along the substrate is drawn out from the first electrode.
(3) The electrode for generating low-voltage plasma of the present invention has a through hole formed around the first electrode in (1) or (2), and is generated at an edge portion of the first electrode. The plasma is drawn out in the vertical direction through the through hole.
(4) The low-voltage plasma generating electrode according to the present invention is characterized in that, in any one of the above (1) to (3), the first electrode has an island shape or a comb shape.
(5) The low-voltage plasma generating electrode of the present invention is characterized in that, in any one of the above (1) to (4), the first electrode has a cylindrical shape or a spiral shape.

本発明によれば、可撓性のある基板に低電圧プラズマ発生用の電極を設け、この電極のエッジから基板表面に沿って沿面放電を生じさせ、この沿面放電によって気体をプラズマ化することができるので、被処理物の形状に合わせて所望箇所にプラズマガスを照射させることができる。
この結果、被処理物と基板上に発生させるプラズマの活性種との間隔を短くし、プラズマ処理効率を上昇させることが可能である。
According to the present invention, an electrode for generating low-voltage plasma is provided on a flexible substrate, creeping discharge is generated from the edge of the electrode along the substrate surface, and the gas is converted into plasma by the creeping discharge. Since it can do, plasma gas can be irradiated to a desired location according to the shape of a to-be-processed object.
As a result, the distance between the object to be processed and the active species of plasma generated on the substrate can be shortened, and the plasma processing efficiency can be increased.

実施例1に係るプラズマ発生用電極の構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a plasma generating electrode according to Example 1. FIG. 実施例2に係るプラズマ発生用電極の概略図であり、(a)は平面図であり、(b)はX−X縦断面図である。It is the schematic of the electrode for plasma generation concerning Example 2, (a) is a top view, (b) is XX longitudinal cross-sectional view. 実施例3に係るプラズマ発生用電極の概略図であり、(a)は平面図であり、(b)はX−X縦断面図である。It is the schematic of the electrode for plasma generation which concerns on Example 3, (a) is a top view, (b) is XX longitudinal cross-sectional view. 実施例4に係るプラズマ発生用電極の概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of a plasma generating electrode according to Example 4. FIG. 実施例5に係るプラズマ発生用電極の概略図であり、(a)は平面図であり、(b)はX−X縦断面図である。It is the schematic of the electrode for plasma generation which concerns on Example 5, (a) is a top view, (b) is XX longitudinal cross-sectional view. 実施例6に係るプラズマ発生用電極の概略図であり、(a)は平面図であり、(b)は縦断面図である。It is the schematic of the electrode for plasma generation which concerns on Example 6, (a) is a top view, (b) is a longitudinal cross-sectional view. 実施例7に係るプラズマ発生用電極の概略図である。(a)は平面図あり、(b)はA−A縦断面図である。9 is a schematic view of a plasma generating electrode according to Example 7. FIG. (A) is a top view, (b) is an AA longitudinal cross-sectional view. 実施例8に係るプラズマ発生用電極の概略図である。10 is a schematic view of a plasma generating electrode according to Example 8. FIG. 実施例9に係るプラズマ発生用電極の概略図である。(a)は平面図あり、(b)はA−A縦断面図である。10 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 9. FIG. (A) is a top view, (b) is an AA longitudinal cross-sectional view. 実施例10に係るプラズマ発生用電極の概略図である。(a)は平面図あり、(b)はA−A縦断面図である。FIG. 10 is a schematic view of a plasma generating electrode according to Example 10. (A) is a top view, (b) is an AA longitudinal cross-sectional view. 実施例11に係るプラズマ発生用電極の概略図である。(a)は平面図あり、(b)はA−A縦断面図である。10 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 11. FIG. (A) is a top view, (b) is an AA longitudinal cross-sectional view. 実施例12に係るプラズマ発生用電極の概略図である。14 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 12. FIG. 実施例13に係るプラズマ発生用電極の概略斜視図である。14 is a schematic perspective view of a plasma generating electrode according to Example 13. FIG. 実施例14に係るプラズマ発生用電極の概略図である。FIG. 16 is a schematic view of a plasma generating electrode according to Example 14.

<基板>
好適な実施形態においては、可撓性のある基板上に第1電極及び第2電極が形成されている。ここで、基板は、不導体でかつ可撓性があればよく、例えば、PET、PEN、ポリエステル、ナイロン、テフロン(登録商標)、ポリエチレン、ポリスチレンなどの樹脂フィルム樹脂フィルムが挙げられる。また、繊維布、紙、可撓性セラミックスなども適用可能である。基板の厚みは特定するものではないが、プラズマ発生時の絶縁破壊に耐える程度の厚みが必要である。
<Board>
In a preferred embodiment, the first electrode and the second electrode are formed on a flexible substrate. Here, the substrate is only required to be non-conductive and flexible, and examples thereof include resin films such as PET, PEN, polyester, nylon, Teflon (registered trademark), polyethylene, and polystyrene. Further, fiber cloth, paper, flexible ceramics, and the like are also applicable. The thickness of the substrate is not specified, but it needs to be thick enough to withstand dielectric breakdown during plasma generation.

<第1電極、第2電極>
第1電極、第2電極の平面的パターンは特に限定するものではなく、活性種の種類や寿命、生成量によって適宜決定することができる。例えば、電極の平面的パターンを円形状、矩形状とすることができる。また櫛歯状としたり、島状とすることもできる。
また、第1電極、第2電極の材質は特に限定されず、所定の導電性を有する物質であれば使用可能である。例えば、カーボン、銅、銀、鉄、タングステン、モリブデン、マンガン、チタン、クロム、ジルコニウム、ニッケル、白金、パラジウム、あるいはこれらの合金が挙げられる。また、導電性高分子、カーボンナノチューブ等も用途により用いることができる。さらに、ITO、IZO等の透明電極適用できる。
<First electrode, second electrode>
The planar patterns of the first electrode and the second electrode are not particularly limited, and can be appropriately determined depending on the type, life, and generation amount of active species. For example, the planar pattern of the electrodes can be circular or rectangular. Moreover, it can also be set as a comb-tooth shape or an island shape.
Moreover, the material of the first electrode and the second electrode is not particularly limited, and any material having a predetermined conductivity can be used. For example, carbon, copper, silver, iron, tungsten, molybdenum, manganese, titanium, chromium, zirconium, nickel, platinum, palladium, or an alloy thereof can be given. Conductive polymers, carbon nanotubes, and the like can also be used depending on the application. Furthermore, transparent electrodes such as ITO and IZO can be applied.

第1電極、第2電極は、基板である樹脂フィルムの上に積層されている金属箔をエッチングすることによって形成することができる。また、基板である樹脂フィルム上にペーストを塗布することで形成することもできる。この場合の塗工方法としては、スクリーン印刷、カレンダーロール印刷、ディップ法、蒸着、物理的気相成長法など、任意の塗工方法を利用可能である。
電極を塗工法によって形成する場合には、前記した各種金属あるいは合金の粉末を、有機バインダーおよび溶剤(テルピネオール等)と混合して導体ペーストを作製し、次いでこの導体ペーストを基板上に塗工して乾燥する。
The first electrode and the second electrode can be formed by etching a metal foil laminated on a resin film that is a substrate. Moreover, it can also form by apply | coating a paste on the resin film which is a board | substrate. As a coating method in this case, any coating method such as screen printing, calendar roll printing, dipping method, vapor deposition, physical vapor deposition method and the like can be used.
When the electrode is formed by a coating method, the above-mentioned various metal or alloy powders are mixed with an organic binder and a solvent (such as terpineol) to prepare a conductor paste, and then this conductor paste is applied onto the substrate. And dry.

なお、電極の平面的パターンを櫛歯状や島状とした場合には、沿面放電が、各櫛歯部分、島部分のエッジにおいて発生するので、各櫛歯部分、島部分のピッチを変更することによって、沿面放電箇所のピッチを適宜変更することができる。   When the planar pattern of the electrodes is comb-like or island-like, creeping discharge occurs at the edges of each comb-tooth portion and island portion, so the pitch of each comb-tooth portion and island portion is changed. Thus, the pitch of creeping discharge points can be changed as appropriate.

<表保護層、裏保護層>
第1電極及び第2電極は、それぞれ誘電体からなる表保護層、裏保護層によって覆設されている。この誘電体としては、セラミックスやガラス等の無機材料を例示することができる。セラミックスとしては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、酸化珪素、ムライト、スピネル、コージェライト、窒化アルミニウム、窒化珪素、チタン−バリウム系酸化物、バリウム−チタン−亜鉛系酸化物などが挙げられる。
表保護層、裏保護層は、これらの誘電体の粉末をペースト状にして第2電極及び第1電極を形成した樹脂フィルム上にコーティングすることによって覆設することができ、第1電極や第2電極を保護することができる。
また、本実施形態のプラズマ発生用電極は、電極には後述するように500V〜1.5kVの低電圧を印可するため、上記、無機材料のみならず、エポキシ、アクリル、ポリアミン、アクリルシリコン、ウレタン、テフロン(登録商標)、ラッカークリアー等の有機系材料も10μm以上の膜厚が出来れば、表保護層や裏保護層として適用させることができる。
また、ITO膜の表面に形成されるタッチパネル用の保護膜なども利用することができる。例えば、厚みが10〜100μmの、ポリアミドなどのエンジニアリングプラスティック薄膜フィルムなどが挙げられる。
上記に説明したように、第1電極や第2電極を保護することにより、湿気のある雰囲気でもプラズマを発生させることができる、耐湿性や耐候性に優れたプラズマ発生用電極とすることができる。なお、表保護層や裏保護層は、電極の可撓性という観点から、5〜100μm程度の厚みとすることが好ましい。それ以上の厚みとすることも可能であるが、印可電圧の上昇や可撓性を妨げる可能性もあり望ましくない。
また、保護層中に蛍光体素材を混合することによって、プラズマによって蛍光体素材を発光させることもできる。
<Front protective layer, back protective layer>
The first electrode and the second electrode are covered with a front protective layer and a back protective layer made of a dielectric, respectively. Examples of the dielectric include inorganic materials such as ceramics and glass. Examples of the ceramic include silica, alumina, zirconia, magnesia, silicon oxide, mullite, spinel, cordierite, aluminum nitride, silicon nitride, titanium-barium oxide, barium-titanium-zinc oxide.
The front protective layer and the back protective layer can be covered by coating these dielectric powders on a resin film in which the second electrode and the first electrode are formed in a paste form. Two electrodes can be protected.
Moreover, since the electrode for plasma generation of this embodiment applies a low voltage of 500 V to 1.5 kV to the electrode as described later, not only the above inorganic materials but also epoxy, acrylic, polyamine, acrylic silicon, urethane Organic materials such as Teflon (registered trademark) and lacquer clear can be applied as a front protective layer or a back protective layer if the film thickness is 10 μm or more.
Further, a protective film for a touch panel formed on the surface of the ITO film can also be used. Examples thereof include an engineering plastic thin film such as polyamide having a thickness of 10 to 100 μm.
As described above, by protecting the first electrode and the second electrode, plasma can be generated even in a humid atmosphere, and a plasma generating electrode having excellent moisture resistance and weather resistance can be obtained. . The front protective layer and the back protective layer preferably have a thickness of about 5 to 100 μm from the viewpoint of electrode flexibility. Although it is possible to make it thicker than that, it is not desirable because it may hinder an increase in applied voltage and flexibility.
In addition, the phosphor material can be made to emit light by plasma by mixing the phosphor material in the protective layer.

<貫通孔>
本実施形態において貫通孔の有無は特定されない。また、貫通孔が無くてもよいが、好適な実施形態においては、第1電極や第2電極を基板状に形成した後に、基板に、レーザー加工、超音波加工、切削加工、プレス打ち抜き法などによって貫通孔を形成することができる。
また、貫通孔の配置密度や配置パターンは特に限定されない。例えば、活性化ガスの寿命や被処理物の処理量を考慮して、貫通孔を装置の入り口側(上流側)のみに設けることができるし、あるいは基板表面の全面にわたって設けることもできる。
比較的寿命の長い活性種を含む活性化ガスの場合(例えば活性種がオゾンガスである場合)には、装置の上流側のみにおいて基板に貫通孔を形成するだけでも、十分に長期間にわたって被処理物を活性化ガスに接触させることができる。しかし、活性種の寿命が短い場合には、基板の全面に貫通孔を形成することが好ましい。
<Through hole>
In the present embodiment, the presence or absence of the through hole is not specified. In addition, in the preferred embodiment, after forming the first electrode and the second electrode in a substrate shape, the substrate is subjected to laser processing, ultrasonic processing, cutting processing, press punching method, etc. Through holes can be formed.
Further, the arrangement density and arrangement pattern of the through holes are not particularly limited. For example, in consideration of the lifetime of the activation gas and the throughput of the object to be processed, the through hole can be provided only on the entrance side (upstream side) of the apparatus, or can be provided over the entire surface of the substrate.
In the case of an activated gas containing an activated species having a relatively long lifetime (for example, when the activated species is ozone gas), the treatment target can be processed for a sufficiently long period of time even if a through hole is formed in the substrate only on the upstream side of the apparatus. Objects can be brought into contact with the activation gas. However, when the lifetime of the active species is short, it is preferable to form a through hole on the entire surface of the substrate.

貫通孔の配置密度(個数)や貫通孔の大きさは,被処理物との反応速度や被処理物の量に応じて、或いは使用状況に応じて貫通孔の密度と個数とを決定することができる。好適な実施形態においては、第1電極のエッジ部分で基板表面に沿って沿面放電が生ずる。このように基板表面に沿って沿面放電を生じさせると、プラズマの発生箇所と被処理物との間隔を最短とすることが可能であるので、被処理物の処理効率が一層高くなる。   The arrangement density (number) of through holes and the size of the through holes should be determined according to the reaction rate with the object to be processed, the amount of the object to be processed, or the density and number of the through holes according to the usage conditions. Can do. In a preferred embodiment, creeping discharge occurs along the substrate surface at the edge portion of the first electrode. When creeping discharge is generated along the substrate surface in this way, the distance between the plasma generation site and the object to be processed can be minimized, and the processing efficiency of the object to be processed is further increased.

貫通孔の平面的形状は限定されず、被処理物の材質や形態、活性種の種類に応じて変更することができる。例えば、貫通孔の平面的形態は、円形、楕円形、三角形、四角形、六角形等の多角形、細長いスリット形状などであってよい。   The planar shape of the through hole is not limited and can be changed according to the material and form of the object to be processed and the type of active species. For example, the planar shape of the through hole may be a circle, an ellipse, a triangle, a rectangle, a polygon such as a hexagon, an elongated slit, or the like.

貫通孔から導入されるガスは、目的とする反応によって、一種類のガスであってよく、あるいは複数種類のガスを貫通孔から供給してもよい。また、貫通孔から一種類のガスを供給する場合には、純ガスであってよく、混合ガスであってもよい。
また、貫通孔から供給されたガスを沿面放電の作用によってプラズマ化することができるが、貫通孔から供給された複数種類のガスを沿面放電の作用下に互いに反応させ、活性種を生成させることもできる。
The gas introduced from the through hole may be one type of gas or a plurality of types of gas may be supplied from the through hole depending on the intended reaction. In addition, when one kind of gas is supplied from the through hole, it may be a pure gas or a mixed gas.
In addition, the gas supplied from the through hole can be converted into plasma by the action of creeping discharge, but a plurality of types of gas supplied from the through hole react with each other under the action of the creeping discharge to generate active species. You can also.

ガスの種類は限定されないが、希ガス(ヘリウム)、アルゴン、ネオンなど)、窒素ガス、酸素ガス、水素、空気(大気)、塩素ガス、アンモニアガス、SF6、CF系ガスなどを例示できる。また、過酸化水素、過酢酸、エタノール、メタノール、水などの液体を噴霧したり、あるいは蒸発させて霧状にしたもの(本実施形態では霧状液体ということがあり、ガスと霧状液体とを総称してガスという。)を貫通孔から供給することができる。また、電気分解によって発生したガス(酸素と水素)とを用いることもできる。
上記したガスおよび液体は単独で使用でき、あるいは他のガスや液体との混合物として使用できる。一例として、酸素ガスのみを用いて酸素を活性化させ、酸素ラジカル、オゾンガスを生成させ、殺菌用途や半導体ウエハー、ガラス上の有機物除去、表面改質に用いることができる。
The type of gas is not limited, but examples include rare gas (helium), argon, neon, etc.), nitrogen gas, oxygen gas, hydrogen, air (atmosphere), chlorine gas, ammonia gas, SF6, CF-based gas, and the like. In addition, a liquid such as hydrogen peroxide, peracetic acid, ethanol, methanol, water, or the like is sprayed or evaporated to form a mist (in this embodiment, it may be referred to as a mist liquid, and gas and mist liquid Are collectively referred to as gas). Moreover, gas (oxygen and hydrogen) generated by electrolysis can also be used.
The above gases and liquids can be used alone or as a mixture with other gases and liquids. As an example, oxygen can be activated using only oxygen gas to generate oxygen radicals and ozone gas, which can be used for sterilization applications, semiconductor wafers, removal of organic substances on glass, and surface modification.

また、ガスや霧状液体は、通常は第1電極方向(貫通孔を通して)へ供給するのであるが、それに限定されず、例えば、第1電極に沿って供給することもできる(貫通孔を設けていない場合など)。
また、ガス圧力は通常は大気圧近傍とすることができ、元ガスの供給流量はマスフローメーター等で制御できる。
また、ガス室を複数設け、各ガス室ごとに、相異なる種類のガスを供給することによって、放電空間に複数種類の活性化ガスを供給することができる。
Gas or mist liquid is normally supplied in the first electrode direction (through the through-hole), but is not limited thereto, and can be supplied along the first electrode (providing the through-hole). Etc.).
In addition, the gas pressure can be normally set near atmospheric pressure, and the supply flow rate of the original gas can be controlled by a mass flow meter or the like.
Further, by providing a plurality of gas chambers and supplying different types of gases for each gas chamber, a plurality of types of activated gases can be supplied to the discharge space.

本発明による被処理物(処理対象)としては、プラズマ処理可能なものであれば特に限定されないが、例えば以下のようなものが挙げられる。
(i) 処理プロセス
被処理物の表面改質(親水処理:被処理物に接着剤や塗料を塗布する前に被処理物表面を親水処理し、濡れ性を向上させ、着色剤や塗料の接着性、付着性を高める)、滅菌または殺菌処理、有機物除去/有機物分解処理、気体の改質処理、有害気体成分の浄化処理
(ii) 処理対象物品
樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイミド、テトラフルオロエチレンなど)、セラミックス、金属、ガラス
医療用器具や医療材料(ブリスターパック、ブリスターパック用シート、シリンジ、シリンジ用ガスケット、バイアル用ゴム栓、注射針、ガーゼ、不織布など)
食料品用包装シート
半導体ウエハー、液晶ガラス基板、セラミックスのプラズマ処理
(iii)低電圧処理
本発明におけるプラズマ電極への印加電圧は、可撓性基板の絶縁性を確保するため、プラズマ電極印加電圧としては低電圧である200V〜1.5kVとすることが好ましい。
印加電圧が200V未満では、電極表面に、ガス条件によっては十分な沿面放電の生成が困難な場合があり、一方、1.5kVを超えると基板や保護層の絶縁破壊が生ずるので好ましくない。
The object to be treated (treatment target) according to the present invention is not particularly limited as long as it can be plasma-treated, and examples thereof include the following.
(I) Treatment process surface modification of the object to be treated (hydrophilic treatment: the surface of the object to be treated is hydrophilically treated before applying the adhesive or paint to the object to be treated, thereby improving the wettability and adhering the colorant or paint. , Sterilization or sterilization treatment, organic substance removal / decomposition treatment, gas modification treatment, purification of harmful gas components (ii) processing target resin (polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyimide, tetrafluoro) Ethylene, etc.), ceramics, metal, glass medical instruments and medical materials (blister pack, blister pack sheet, syringe, syringe gasket, vial rubber stopper, injection needle, gauze, non-woven fabric, etc.)
Food packaging sheet Semiconductor wafer, liquid crystal glass substrate, plasma treatment of ceramics (iii) Low voltage treatment The applied voltage to the plasma electrode in the present invention is the plasma electrode applied voltage to ensure the insulation of the flexible substrate. Is preferably a low voltage of 200 V to 1.5 kV.
If the applied voltage is less than 200 V, it may be difficult to generate sufficient creeping discharge on the electrode surface depending on the gas conditions. On the other hand, if it exceeds 1.5 kV, dielectric breakdown of the substrate and the protective layer occurs, which is not preferable.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について述べる。
<実施例1>
図1は、本発明の実施例1のプラズマ発生用電極の構成を示す断面図である。
(a)は、基板11をTiO、第1電極12をITO膜、第2電極13をAl箔で形成した例である。
(b)は、第1電極の構成を示したものであり、
基板11を厚み25〜50μmのPENフィルムとし、
その上に厚み100〜500nmのITO膜、厚み10μmのBTO(TiO)、厚み10μmの保護層を順次形成し、最表面にAgをパターニングしたものである。
(c)は、基板11を厚み25〜50μmのPENフィルムとし、
第1電極として、厚み5〜10μmのBTO(TiO)、その上に厚み100〜500nmのITO膜を形成し、
第2電極13をSUSで形成した例である。
(d)は、基板11を厚み200μmのPETフィルムとし、
第1電極及び第2電極としてAgとし、第1電極を厚み10μmのTiOを介在させないものとさせたものとを比較した例である。
その結果を(e)に示す。
TiOを介在させたものは放電電圧の低下が見られ、同じ正イオンを発生させるのに約半分の電圧で足りることが分かった。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<Example 1>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the plasma generating electrode of Example 1 of the present invention.
(A) is an example in which the substrate 11 is formed of TiO 2 , the first electrode 12 is formed of an ITO film, and the second electrode 13 is formed of an Al foil.
(B) shows the configuration of the first electrode,
The substrate 11 is a PEN film having a thickness of 25 to 50 μm,
An ITO film having a thickness of 100 to 500 nm, a BTO (TiO 2 ) having a thickness of 10 μm, and a protective layer having a thickness of 10 μm are sequentially formed thereon, and Ag is patterned on the outermost surface.
(C), the substrate 11 is a PEN film having a thickness of 25 to 50 μm,
As the first electrode, BTO (TiO 2 ) having a thickness of 5 to 10 μm and an ITO film having a thickness of 100 to 500 nm formed thereon,
This is an example in which the second electrode 13 is formed of SUS.
(D) uses the substrate 11 as a 200 μm thick PET film,
In this example, Ag is used as the first electrode and the second electrode, and the first electrode is made not to interpose TiO 2 having a thickness of 10 μm.
The result is shown in (e).
In the case where TiO 2 was interposed, the discharge voltage was decreased, and it was found that about half the voltage was sufficient to generate the same positive ions.

<実施例2>
図2は、本発明の実施例2に係るプラズマ発生用電極の概略図である。(a)は平面図であり、(b)は縦断面図である。実施例2のプラズマ発生用電極10においては、基板11は円形状のPET樹脂フィルムからなり、基板11の表面上には、所定パターンの第1電極12が形成されておりその上面を表保護層14が覆設している。
一方、基板11の裏面上には第1電極12に対向して第2電極13が形成されておりその上部を裏保護層15が覆設している。さらに、基板11、第1電極12及び第2電極13を貫通する貫通孔16が形成されている。
このように貫通孔16を配設することによって、各第1電極12において沿面放電によって生じたプラズマを、貫通孔16から供給されるガスによって引き出して、極めて近接させた被処理物に照射することができるという効果を奏する。
なお、保護層は、貫通孔16の内面に覆設されていてもよい。
そして、第1電極12のエッジから貫通孔16へ向かって矢印Pのように基板表面に沿って沿面放電を生じさせる。この結果、ガスは、沿面放電によってプラズマ化し、次いで貫通孔16を通して矢印Bのように被処理物の方へと向かって供給される。
なお、貫通孔16は、第1電極12に形成される貫通部分の内径が最も大きく、次に第2電極13に形成される貫通部分の内径、基板11に形成される貫通部分の内径、という順になっている。この場合、第2電極13に形成される貫通部分の内径と、基板11に形成される貫通部分の内径とは同じでも差し支えない。
このように径に差違を設けることで、沿面放電の生成範囲を制御することができるという効果がある。
<Example 2>
FIG. 2 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 2 of the present invention. (A) is a top view, (b) is a longitudinal cross-sectional view. In the plasma generating electrode 10 of Example 2, the substrate 11 is made of a circular PET resin film, and a first electrode 12 having a predetermined pattern is formed on the surface of the substrate 11, and the upper surface thereof is a surface protective layer. 14 is covering.
On the other hand, the second electrode 13 is formed on the back surface of the substrate 11 so as to face the first electrode 12, and the back protective layer 15 covers the upper part thereof. Furthermore, a through hole 16 that penetrates the substrate 11, the first electrode 12, and the second electrode 13 is formed.
By disposing the through holes 16 in this way, the plasma generated by the creeping discharge in each first electrode 12 is drawn out by the gas supplied from the through holes 16 to irradiate the object to be processed in close proximity. There is an effect that can be.
The protective layer may be provided on the inner surface of the through hole 16.
Then, creeping discharge is generated along the substrate surface as indicated by an arrow P from the edge of the first electrode 12 toward the through hole 16. As a result, the gas is turned into plasma by creeping discharge and then supplied toward the object to be processed as shown by an arrow B through the through hole 16.
The through hole 16 has the largest inner diameter of the through portion formed in the first electrode 12, and then the inner diameter of the through portion formed in the second electrode 13 and the inner diameter of the through portion formed in the substrate 11. It is in order. In this case, the inner diameter of the penetrating portion formed in the second electrode 13 and the inner diameter of the penetrating portion formed in the substrate 11 may be the same.
By providing a difference in diameter in this way, there is an effect that the creeping discharge generation range can be controlled.

<実施例3>
図3は、本発明の実施例3に係るプラズマ発生用電極の概略図である。(a)は平面図であり、(b)は縦断面図である。実施例3に係るプラズマ発生用電極は、プラズマ発生用電極が矩形状になっている点で実施例2のプラズマ発生用電極を異なるがその他の点では同じである。
<Example 3>
FIG. 3 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 3 of the present invention. (A) is a top view, (b) is a longitudinal cross-sectional view. The plasma generating electrode according to Example 3 is different from the plasma generating electrode of Example 2 in that the plasma generating electrode is rectangular, but the other points are the same.

<実施例4>
図4は、本発明の実施例4に係るプラズマ発生用電極の概略断面図である。実施例4に係るプラズマ発生用電極は、第1電極12及び第2電極13を銅箔のエッチングによって形成したものである。また、表保護層、裏保護層は形成していない。
なお、貫通孔16は、第1電極12に形成される貫通部分の内径を4.3mmとし、第2電極13に形成される貫通部分の内径を3.3mmとし、基板11に形成される貫通部分の内径を3.0mmとした。その他の点では実施例1のプラズマ発生用電極と同じである。
そして、被処理物をPENフィルムとして、その表面改質を行った。図4(a)は、第2電極13側を被処理物のPENフィルムに対向させた場合、図4(b)は、第1電極12側を被処理物のPENフィルムに対向させた場合、である。
その結果を図4(c)に示す。縦軸は、被処理物のPENフィルム上に水滴を滴下したときの接触角の値である。図4(c)中、1mm及び0mmとは、被処理物をPENフィルムとの距離を示す。また、GNDとは第2電極側を被処理物のPENフィルムに対向させた場合であり、HVとは第1電極側を被処理物のPENフィルムに対向させた場合である。この場合の実験条件をTableに示す。
この結果、第1電極側を被処理物のPENフィルムに対向させた場合のほうが、高い表面改質効果が得られる。
<Example 4>
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a plasma generating electrode according to Example 4 of the present invention. In the plasma generating electrode according to Example 4, the first electrode 12 and the second electrode 13 are formed by etching a copper foil. Moreover, the front protective layer and the back protective layer are not formed.
The through hole 16 has an inner diameter of a through portion formed in the first electrode 12 of 4.3 mm, an inner diameter of the through portion formed in the second electrode 13 of 3.3 mm, and the through hole formed in the substrate 11. The inner diameter of the part was set to 3.0 mm. The other points are the same as those of the plasma generating electrode of Example 1.
And the to-be-processed object was made into the PEN film, and the surface modification was performed. FIG. 4A shows a case where the second electrode 13 side is opposed to the PEN film of the object to be processed. FIG. 4B shows a case where the first electrode 12 side faces the PEN film of the object to be processed. It is.
The result is shown in FIG. A vertical axis | shaft is a value of a contact angle when a water droplet is dripped on the PEN film of a to-be-processed object. In FIG.4 (c), 1 mm and 0 mm show the distance of a to-be-processed object and a PEN film. Moreover, GND is a case where the second electrode side is opposed to the PEN film of the object to be processed, and HV is a case where the first electrode side is opposed to the PEN film of the object to be processed. The experimental conditions in this case are shown in Table.
As a result, a higher surface modification effect can be obtained when the first electrode side is opposed to the PEN film of the object to be processed.

<実施例5>
図5は、本発明の実施例5に係るプラズマ発生用電極の概略図である。(a)は平面図であり、(b)は縦断面図である。実施例3のプラズマ発生用電極10においては、基板11はPET樹脂フィルムからなり、基板11の表面上には、所定パターンの第1電極12が島状に形成されておりその上面を表保護層14が覆設している。
一方、基板11の裏面上には第1電極12に対向して一枚の第2電極13が形成されておりその上部を裏保護層15が覆設している。
なお、実施例5では、第1電極12は複数に分離された形状(島状)となっているが、
第2電極13は分離されておらず一枚である。
さらに、第1電極12を形成する各島(平面視において分離状態のもの)は、例えば四辺形であり、その第1電極12の周囲には円形状の貫通孔16が形成されている。
実施例5では、貫通孔16は第1電極12を貫通していないが第2電極13を貫通している。
このように貫通孔16を配設することによって、各第1電極12において沿面放電によって生じたプラズマを、各第1電極12に対応する貫通孔16から供給されるガスによって引き出して、極めて近接させた被処理物に照射することができるという効果を奏する。
そして、第1電極12のエッジから貫通孔16へ向かって矢印Pのように基板表面に沿って沿面放電を生じさせる。この結果、ガスは、沿面放電によってプラズマ化し、次いで貫通孔16を通して矢印Bのように被処理物の方へと向かって供給される。
なお、実施例2と同様に、貫通孔16は、第1電極12に形成される貫通部分の内径が最も大きく、次に第2電極13に形成される貫通部分の内径、基板11に形成される貫通部分の内径、という順になっている。この場合、第2電極13に形成される貫通部分の内径と、基板11に形成される貫通部分の内径とは同じでも差し支えない。
このように径に差違を設けることで、沿面放電の生成範囲を制御することができるという効果がある。
<Example 5>
FIG. 5 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 5 of the present invention. (A) is a top view, (b) is a longitudinal cross-sectional view. In the plasma generating electrode 10 of Example 3, the substrate 11 is made of a PET resin film, and the first electrode 12 having a predetermined pattern is formed in an island shape on the surface of the substrate 11, and the upper surface thereof is a surface protective layer. 14 is covering.
On the other hand, a second electrode 13 is formed on the back surface of the substrate 11 so as to face the first electrode 12, and a back protective layer 15 covers the upper part of the second electrode 13.
In Example 5, the first electrode 12 has a shape (island shape) separated into a plurality,
The second electrode 13 is not separated but is a single sheet.
Further, each island (in a separated state in plan view) forming the first electrode 12 is, for example, a quadrilateral, and a circular through hole 16 is formed around the first electrode 12.
In Example 5, the through-hole 16 does not penetrate the first electrode 12 but penetrates the second electrode 13.
By arranging the through holes 16 in this way, the plasma generated by the creeping discharge in each first electrode 12 is drawn out by the gas supplied from the through hole 16 corresponding to each first electrode 12 and is brought into extremely close proximity. There is an effect that the object to be processed can be irradiated.
Then, creeping discharge is generated along the substrate surface as indicated by an arrow P from the edge of the first electrode 12 toward the through hole 16. As a result, the gas is turned into plasma by creeping discharge and then supplied toward the object to be processed as shown by an arrow B through the through hole 16.
As in the second embodiment, the through hole 16 has the largest inner diameter of the through portion formed in the first electrode 12, and is formed in the substrate 11, the inner diameter of the through portion formed in the second electrode 13 next. The inner diameters of the penetrating parts are in this order. In this case, the inner diameter of the penetrating portion formed in the second electrode 13 and the inner diameter of the penetrating portion formed in the substrate 11 may be the same.
By providing a difference in diameter in this way, there is an effect that the creeping discharge generation range can be controlled.

<実施例6>
図6は、本発明の実施例6に係るプラズマ発生用電極の概略図である。(a)は平面図であり、(b)は縦断面図である。本実施例では、島状の第2電極を基板裏面に設けている点で実施例5の電極と異なる。実施例6では、基板裏面の第2電極13も電極12に対向するような島状を有している。
このように電極の平面的パターンを島状とした場合には、各島のピッチ(分離している間隔)を変更することによって、沿面放電箇所のピッチを適宜変更することができる。
したがって、活性種の寿命が短い場合には、島のピッチを小さくして沿面放電箇所を増加させることができる。このような島のピッチは活性種の種類によって設計されるものであるので限定されないが、例えば100μm(0.1mm)以上とすることが好ましく、500μm(0.5mm)以上とすることが更に好ましい。
また、活性種を広範囲で満遍なく発生させるという観点からは、島のピッチは20mm以下であることが好ましく、3mm以下であることが更に好ましい。
<Example 6>
FIG. 6 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 6 of the present invention. (A) is a top view, (b) is a longitudinal cross-sectional view. This example differs from the electrode of Example 5 in that an island-shaped second electrode is provided on the back surface of the substrate. In Example 6, the second electrode 13 on the back surface of the substrate also has an island shape that faces the electrode 12.
In this way, when the planar pattern of the electrodes is an island shape, the pitch of the creeping discharge points can be changed as appropriate by changing the pitch of each island (separation interval).
Therefore, when the lifetime of the active species is short, the number of creeping discharge points can be increased by reducing the island pitch. The pitch of such islands is not limited because it is designed according to the type of active species. For example, the pitch is preferably 100 μm (0.1 mm) or more, and more preferably 500 μm (0.5 mm) or more. .
From the viewpoint of generating active species uniformly over a wide range, the island pitch is preferably 20 mm or less, and more preferably 3 mm or less.

<実施例7>
図7は、本発明の実施例7に係るプラズマ発生用電極の概略図である。(a)は平面図あり、(b)はA−A縦断面図である。実施例7に示すプラズマ発生用電極においては、櫛歯状の第1電極22及び第2電極23は、細長い共通電極21と、共通電極から突出する複数列の細長い櫛歯部分22を備えており、櫛歯状の第1電極22及び第2電極23のいずれもが基板11の片面に形成されている。
また、隣接する櫛歯状の第1電極22と第2電極23との間には細長い間隙部分24が形成されている。
このような実施例7の電極では、第1電極22と第2電極23との間で沿面放電を生じさせ、第1電極から基板に沿ってプラズマを発生させるようにし、基板11の上を流すガスをプラズマ化させることができる。
<Example 7>
FIG. 7 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 7 of the present invention. (A) is a top view, (b) is an AA longitudinal cross-sectional view. In the plasma generating electrode shown in Example 7, the comb-shaped first electrode 22 and the second electrode 23 are provided with the elongated common electrode 21 and a plurality of rows of elongated comb-tooth portions 22 protruding from the common electrode. Both the comb-shaped first electrode 22 and the second electrode 23 are formed on one side of the substrate 11.
An elongated gap 24 is formed between the adjacent comb-shaped first electrode 22 and second electrode 23.
In such an electrode of Example 7, creeping discharge is generated between the first electrode 22 and the second electrode 23, plasma is generated from the first electrode along the substrate, and the substrate 11 is made to flow. The gas can be turned into plasma.

<実施例8>
図8は、本発明の実施例8に係るプラズマ発生用電極の概略図である。実施例8に係るプラズマ発生用電極は、Tableに示すような条件で、PETフィルムの両面に、第1電極及び第2電極をそれぞれ櫛形状に形成した。
<Example 8>
FIG. 8 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 8 of the present invention. In the plasma generating electrode according to Example 8, the first electrode and the second electrode were respectively formed in a comb shape on both sides of the PET film under the conditions shown in Table.

<実施例9>
図9は、本発明の実施例9に係るプラズマ発生用電極の概略図である。(a)は平面図あり、(b)はA−A縦断面図である。実施例9に示すプラズマ発生用電極は、実施例9のプラズマ発生用電極において、第2電極23は、第1電極22に対向するように基板11の反対面に設けている。
この場合において、第2電極23は、第1電極22の間になるように配置しており、貫通孔16は、第2電極23を貫通しているもの、第1電極12を貫通しているものがそれぞれ設けられている。
<Example 9>
FIG. 9 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 9 of the present invention. (A) is a top view, (b) is an AA longitudinal cross-sectional view. The electrode for plasma generation shown in Example 9 is the electrode for plasma generation of Example 9, and the second electrode 23 is provided on the opposite surface of the substrate 11 so as to face the first electrode 22.
In this case, the second electrode 23 is disposed so as to be between the first electrodes 22, and the through-hole 16 penetrates the second electrode 23 and the first electrode 12. Each one is provided.

<実施例10>
図10は、本発明の実施例10に係るプラズマ発生用電極の概略図である。(a)は平面図あり、(b)はA−A縦断面図である。実施例10に示すプラズマ発生用電極は、実施例10のプラズマ発生用電極において、第2電極23は、第1電極22に対向するように基板11の反対面に設けている。この場合において、第2電極23は櫛歯状になっておらず1枚のものであり、貫通孔16は、第2電極23を貫通している。
<Example 10>
FIG. 10 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 10 of the present invention. (A) is a top view, (b) is an AA longitudinal cross-sectional view. The electrode for plasma generation shown in Example 10 is the electrode for plasma generation of Example 10, and the second electrode 23 is provided on the opposite surface of the substrate 11 so as to face the first electrode 22. In this case, the second electrode 23 does not have a comb-teeth shape but is a single one, and the through hole 16 penetrates the second electrode 23.

<実施例11>
図11は、本発明の実施例11に係るプラズマ発生用電極の概略図である。(a)は平面図あり、(b)はA−A縦断面図である。実施例11に示すプラズマ発生用電極は、基板11の上に、第2電極23、中間保護層17、第1電極22、基板11が順次積層されている。そして、下方の基板11の下には裏保護層15が設けられており、上方の基板11の下には表保護層14が設けられている。
第2電極23は、第1電極22に対向するように表保護層14の反対面に設けている。この場合において、第2電極23は櫛歯状になっておらず1枚のものであり、貫通孔16は、第2電極23を貫通している。
<Example 11>
FIG. 11 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 11 of the present invention. (A) is a top view, (b) is an AA longitudinal cross-sectional view. In the plasma generating electrode shown in Example 11, the second electrode 23, the intermediate protective layer 17, the first electrode 22, and the substrate 11 are sequentially laminated on the substrate 11. A back protective layer 15 is provided below the lower substrate 11, and a front protective layer 14 is provided below the upper substrate 11.
The second electrode 23 is provided on the opposite surface of the front protective layer 14 so as to face the first electrode 22. In this case, the second electrode 23 does not have a comb-teeth shape but is a single one, and the through hole 16 penetrates the second electrode 23.

<実施例12>
図12は、本発明の実施例12に係るプラズマ発生用電極の概略図である。実施例12に示すプラズマ発生用電極は、実施例2のプラズマ発生用電極を円筒状ケース41内に収納したものである。(a)は円筒型電極を有するプラズマ発生用電極の概略斜視図であり(b)はその断面図である。実施例12に示す円筒型電極を有するプラズマ発生用電極では、円筒状ケース41とプラズマ発生用電極10との隙間に導入したガスを円筒状ケース41の中心軸方向に導入するとともに、プラズマ発生用電極10の貫通孔16を通過させてプラズマガス化し、円筒状ケース41の先端部から引き出すようにしている。
また、実施例12に係るプラズマ発生用電極の変形例を(c)、(d)に示す。(c)は渦巻型電極を有するプラズマ発生用電極の概略斜視図であり、(d)はその断面図である。
変形例に示すプラズマ発生用電極は、実施例2のプラズマ発生用電極10を渦巻き状に巻き回して円筒状ケース41内に収納したものである。
変形例に示す渦巻型電極を有するプラズマ発生用電極では、円筒状ケース41とプラズマ発生用電極10との隙間に導入したガスを円筒状ケース41の中心軸方向に導入するとともに、プラズマ発生用電極10の貫通孔16を通過させてプラズマガス化し、円筒状ケース41の先端部から引き出すようにしている。
このような実施例12に示す円筒状ケースに収納したプラズマ発生用電極は、例えば人の口腔内の殺菌等に簡易的に適用することができる。
<Example 12>
FIG. 12 is a schematic view of a plasma generating electrode according to Example 12 of the present invention. The electrode for plasma generation shown in Example 12 is obtained by housing the electrode for plasma generation of Example 2 in a cylindrical case 41. (A) is a schematic perspective view of the electrode for plasma generation which has a cylindrical electrode, (b) is the sectional drawing. In the plasma generating electrode having the cylindrical electrode shown in the twelfth embodiment, the gas introduced into the gap between the cylindrical case 41 and the plasma generating electrode 10 is introduced in the direction of the central axis of the cylindrical case 41 and the plasma generating electrode is used. Plasma is gasified by passing through the through-hole 16 of the electrode 10 and is drawn out from the tip of the cylindrical case 41.
Modifications of the plasma generating electrode according to Example 12 are shown in (c) and (d). (C) is a schematic perspective view of the electrode for plasma generation which has a spiral electrode, (d) is the sectional drawing.
The plasma generating electrode shown in the modified example is one in which the plasma generating electrode 10 of Example 2 is spirally wound and accommodated in a cylindrical case 41.
In the plasma generating electrode having the spiral electrode shown in the modification, the gas introduced into the gap between the cylindrical case 41 and the plasma generating electrode 10 is introduced in the central axis direction of the cylindrical case 41, and the plasma generating electrode 10 through holes 16 are converted into plasma gas and drawn from the tip of the cylindrical case 41.
The plasma generating electrode housed in the cylindrical case shown in Example 12 can be easily applied to, for example, sterilization in the human oral cavity.

<実施例13>
図13は、本発明の実施例13に係るプラズマ発生用電極の概略斜視図である。実施例13に示すプラズマ発生用電極10は、実施例2のプラズマ発生用電極を円筒状にし、円筒の一端からガスを内部に導入するとともに、プラズマ発生用電極10の貫通孔16を通過させてプラズマ化したガスを、円筒状プラズマ発生用電極の径方向外方へ引き出すようにしている。
実施例13のような構成の円筒状のプラズマ発生用電極は、曲面上を回転させて、例えば人の皮膚などの殺菌等に適用することができる。
<Example 13>
FIG. 13 is a schematic perspective view of a plasma generating electrode according to Example 13 of the present invention. In the plasma generating electrode 10 shown in Example 13, the plasma generating electrode of Example 2 is formed into a cylindrical shape, gas is introduced into one end of the cylinder, and the through hole 16 of the plasma generating electrode 10 is passed through. Plasma gas is drawn out radially outward of the cylindrical plasma generating electrode.
The cylindrical plasma generating electrode configured as in the thirteenth embodiment can be applied to sterilization of, for example, human skin by rotating on a curved surface.

<実施例14>
図14は、本発明の実施例14に係るプラズマ発生用電極の概略図である。実施例14に示すプラズマ発生用電極は、実施例7のプラズマ発生用電極を円筒状ケース41内に収納したものである。
(a)は円筒型電極を有するプラズマ発生用電極の概略斜視図であり、(b)はその断面図である。
実施例14に示す円筒型電極を有するプラズマ発生用電極では、円筒の軸芯方向に櫛歯状の第1電極22及び第2電極23を向けて、この第1電極22及び第2電極23間で沿面放電を生じさせ、その沿面放電に沿ってガスを導入してプラズマガス化し、円筒状ケース41の先端部から引き出すようにしている。
また、実施例14に係るプラズマ発生用電極の変形例を(c)、(d)に示す。(c)は第1電極22及び第2電極23を円筒の外側方向に向けている。
変形例に示すプラズマ発生用電極では、円筒状ケース41とプラズマ発生用電極10との隙間に導入したガスを円筒状ケース41の中心軸方向に導入してプラズマガス化し、円筒状ケース41の先端部から引き出すようにしている。
<Example 14>
FIG. 14 is a schematic view of an electrode for plasma generation according to Example 14 of the present invention. The electrode for plasma generation shown in Example 14 is one in which the electrode for plasma generation of Example 7 is housed in a cylindrical case 41.
(A) is a schematic perspective view of the electrode for plasma generation which has a cylindrical electrode, (b) is the sectional drawing.
In the plasma generating electrode having the cylindrical electrode shown in Example 14, the comb-shaped first electrode 22 and second electrode 23 are directed in the axial direction of the cylinder, and the space between the first electrode 22 and the second electrode 23 is set. Then, a creeping discharge is generated, and a gas is introduced along the creeping discharge to form plasma gas, which is drawn out from the tip of the cylindrical case 41.
Moreover, the modification of the electrode for plasma generation which concerns on Example 14 is shown to (c), (d). (C) has the 1st electrode 22 and the 2nd electrode 23 orient | assigned to the outer side of a cylinder.
In the plasma generating electrode shown in the modification, the gas introduced into the gap between the cylindrical case 41 and the plasma generating electrode 10 is introduced in the direction of the central axis of the cylindrical case 41 to be converted into plasma gas, and the tip of the cylindrical case 41 is I try to pull it out from the department.

本発明のプラズマ発生用電極は、可撓性のある基板に低電圧プラズマ発生用の電極を設け、この電極のエッジから基板表面に沿って沿面放電を生じさせ、この沿面放電によって気体をプラズマ化することができるので、被処理物の形状に合わせて所望箇所にプラズマガスを照射させることができ、種々の被処理物に対するプラズマ処理の効率を上昇させることができる。
また、本発明のプラズマ発生用電極を車両の外装に設置することによって、プラズマアクチュエータとしての利用も可能である。すなわち、プラズマ電極を車両のボディーの外装に設置することで、風の抵抗を減らすこともできる。
The electrode for generating plasma of the present invention is provided with an electrode for generating low-voltage plasma on a flexible substrate, generating creeping discharge along the substrate surface from the edge of this electrode, and gas is converted into plasma by this creeping discharge. Therefore, it is possible to irradiate a desired portion with plasma gas in accordance with the shape of the object to be processed, and to increase the efficiency of the plasma processing for various objects to be processed.
Further, by installing the plasma generating electrode of the present invention on the exterior of the vehicle, it can be used as a plasma actuator. That is, the wind resistance can be reduced by installing the plasma electrode on the exterior of the vehicle body.

10 プラズマ発生用電極
11 基板
12 第1電極
13 第2電極
14 表保護層
15 裏保護層
16 貫通孔
17 中間保護層
21 共通電極
22 櫛歯部分
23 間隙部分
B ガスの流れ
P 沿面放電
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Plasma generating electrode 11 Board | substrate 12 1st electrode 13 2nd electrode 14 Front protective layer 15 Back protective layer 16 Through-hole 17 Intermediate protective layer 21 Common electrode 22 Comb part 23 Gap part B Gas flow P Creeping discharge

Claims (5)

低電圧でプラズマを発生させるための電極であって、
可撓性を有する基板と、
前記基板の一方の面に設けられている第1電極と、
この基板上の表面と同じ面又は反対面に積層された第2電極と、
を備え、
前記第1電極が露出しないようにその上に表保護層を覆設し、
第1電極から基板に沿ってプラズマを発生させるようにしたことを特徴とする低電圧プラズマ発生用電極。
An electrode for generating plasma at a low voltage,
A flexible substrate;
A first electrode provided on one surface of the substrate;
A second electrode laminated on the same or opposite surface as the surface on the substrate;
With
Covering the surface protective layer thereon so that the first electrode is not exposed,
An electrode for generating low voltage plasma, characterized in that plasma is generated along a substrate from a first electrode.
前記基板には垂直方向にプラズマガスを供給する貫通孔が設けられており、
第1電極から基板に沿って生ずる沿面放電によって発生させたプラズマを引き出すようにしたことを特徴とする請求項1に記載の低電圧プラズマ発生用電極。
The substrate is provided with a through hole for supplying a plasma gas in a vertical direction,
2. The low-voltage plasma generating electrode according to claim 1, wherein plasma generated by creeping discharge generated along the substrate is extracted from the first electrode.
前記第1電極の周囲に貫通孔が形成されており、
前記第1電極のエッジ部分で発生させたプラズマを、
前記貫通孔を通して垂直方向に引き出すようにしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の低電圧プラズマ発生用電極。
A through hole is formed around the first electrode;
Plasma generated at the edge portion of the first electrode,
3. The electrode for generating a low-voltage plasma according to claim 1, wherein the electrode is pulled out vertically through the through hole.
前記第1電極が、島状または櫛歯状をなしていることを特徴とする請求項1〜3のいすれかに記載の低電圧プラズマ発生用電極。 The low-voltage plasma generating electrode according to any one of claims 1 to 3, wherein the first electrode has an island shape or a comb-like shape. 前記第1電極が、円筒状または渦巻き状をなしていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の低電圧プラズマ発生用電極。 The low-voltage plasma generating electrode according to claim 1, wherein the first electrode has a cylindrical shape or a spiral shape.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015004648A (en) * 2013-06-24 2015-01-08 国立大学法人東京工業大学 Microplasma apparatus for atomic emission detector
JP2015195162A (en) * 2014-03-28 2015-11-05 清水 一男 Electrode for generating low voltage plasma and plasma radiation method using the same
JP2016076350A (en) * 2014-10-03 2016-05-12 国立研究開発法人海上技術安全研究所 Flow rectification device employing plasma actuator, catalyst processor and heat exchange device
US9474822B2 (en) 2014-07-16 2016-10-25 Lg Electronics Inc. Sterilization and deodorization apparatus
US9646806B2 (en) 2014-03-25 2017-05-09 Lg Electronics Inc. Plasma electrode device and method for manufacturing the same
JP2018529209A (en) * 2015-07-23 2018-10-04 テッラプラズマ ゲーエムベーハー Electrode array for generating non-thermal plasma, plasma source and method of operating plasma source
JP2018181452A (en) * 2017-04-04 2018-11-15 マイクロプラズマ株式会社 Thin film glass electrode for plasma generation
JP2020136112A (en) * 2019-02-21 2020-08-31 株式会社豊田中央研究所 Plasma device
US11078794B2 (en) 2016-02-16 2021-08-03 Ihi Corporation Airfoil structure manufacturing method
JP2022127786A (en) * 2021-02-22 2022-09-01 株式会社豊田中央研究所 Plasma device
DE102022122800A1 (en) 2022-09-08 2024-03-14 Chia-Hao Chang CAPACITOR CAPABILITY OF RELEASE REACTIVE OXYGEN SPECIES AND REACTIVE NITROGEN SPECIES AFTER SUPPLYING ENERGY

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09186135A (en) * 1995-12-27 1997-07-15 Seiko Epson Corp Apparatus and method for surface treatment using creeping discharge
JP2005050723A (en) * 2003-07-30 2005-02-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma surface treatment method and device therefor
JP2006302623A (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Matsushita Electric Works Ltd Plasma treatment device and plasma treatment method
JP2009064993A (en) * 2007-09-07 2009-03-26 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd Processing method for solution layer
JP2010033867A (en) * 2008-07-29 2010-02-12 Kyocera Corp Dielectric structure, discharge device using dielectric structure, fluid reformer, and reaction system
JP2010227877A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Toshiba Corp Airflow generating device
JP2011041889A (en) * 2009-08-20 2011-03-03 Toshiba Corp Air current generator and moving assembly

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09186135A (en) * 1995-12-27 1997-07-15 Seiko Epson Corp Apparatus and method for surface treatment using creeping discharge
JP2005050723A (en) * 2003-07-30 2005-02-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma surface treatment method and device therefor
JP2006302623A (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Matsushita Electric Works Ltd Plasma treatment device and plasma treatment method
JP2009064993A (en) * 2007-09-07 2009-03-26 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd Processing method for solution layer
JP2010033867A (en) * 2008-07-29 2010-02-12 Kyocera Corp Dielectric structure, discharge device using dielectric structure, fluid reformer, and reaction system
JP2010227877A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Toshiba Corp Airflow generating device
JP2011041889A (en) * 2009-08-20 2011-03-03 Toshiba Corp Air current generator and moving assembly

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015004648A (en) * 2013-06-24 2015-01-08 国立大学法人東京工業大学 Microplasma apparatus for atomic emission detector
US9646806B2 (en) 2014-03-25 2017-05-09 Lg Electronics Inc. Plasma electrode device and method for manufacturing the same
JP2015195162A (en) * 2014-03-28 2015-11-05 清水 一男 Electrode for generating low voltage plasma and plasma radiation method using the same
US9474822B2 (en) 2014-07-16 2016-10-25 Lg Electronics Inc. Sterilization and deodorization apparatus
JP2016076350A (en) * 2014-10-03 2016-05-12 国立研究開発法人海上技術安全研究所 Flow rectification device employing plasma actuator, catalyst processor and heat exchange device
JP2021168302A (en) * 2015-07-23 2021-10-21 テッラプラズマ ゲーエムベーハー Electrode row for generating non-thermal plasma, plasma source, and operation method of the plasma source
JP2018529209A (en) * 2015-07-23 2018-10-04 テッラプラズマ ゲーエムベーハー Electrode array for generating non-thermal plasma, plasma source and method of operating plasma source
US11078794B2 (en) 2016-02-16 2021-08-03 Ihi Corporation Airfoil structure manufacturing method
JP2018181452A (en) * 2017-04-04 2018-11-15 マイクロプラズマ株式会社 Thin film glass electrode for plasma generation
JP2020136112A (en) * 2019-02-21 2020-08-31 株式会社豊田中央研究所 Plasma device
JP2022127786A (en) * 2021-02-22 2022-09-01 株式会社豊田中央研究所 Plasma device
JP7276367B2 (en) 2021-02-22 2023-05-18 株式会社豊田中央研究所 Plasma device
DE102022122800A1 (en) 2022-09-08 2024-03-14 Chia-Hao Chang CAPACITOR CAPABILITY OF RELEASE REACTIVE OXYGEN SPECIES AND REACTIVE NITROGEN SPECIES AFTER SUPPLYING ENERGY

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