KR102373588B1 - polymer air filter and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a polymer air filter in which fine holes having a predetermined pattern are formed through a filtration film made of a polymer material by an etching process, and a method for manufacturing the polymer air filter. According to the present invention, dust having a negative electric charge collides with a polymer film having the same negative electric charge, and is thus repelled by electrostatic repulsive force and filtered out, thereby enabling effective removal of fine dust, and the shape of the pattern of the fine holes formed through the polymer film is changed to maintain a minimum width of a fine hole, lengthen the length thereof, and lengthen a distance between a hole and a hole, so that a particle greater than the minimum width of the fine hole is filtered out to improve air permeability thereof while maintaining filter performance.

Description

폴리머 에어필터 및 그 제조방법{polymer air filter and manufacturing method thereof} Polymer air filter and manufacturing method thereof

본 발명은 에어필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 폴리머 재질의 여과 필름에 식각을 통해 소정의 패턴을 갖는 미세구멍을 형성함으로써 미세구멍보다 큰 입자들은 통과되지 않는 동시에 공기 투과율을 향상시킬 수 있도록 고안된 폴리머 에어필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air filter and a method for manufacturing the same, and more particularly, by forming micropores having a predetermined pattern through etching on a polymer filter film, particles larger than the micropores do not pass through and air permeability is improved at the same time. It relates to a polymer air filter designed to improve and to a manufacturing method thereof.

현대인들은 냉방 및 난방, 방음 등의 고효율화와 에너지 절약이라는 차원에서 외부 공기와 더욱 더 차단되어 밀폐도가 증가된 실내에서 생활하는 시간이 늘어남에 따라 내부 생활환경과 밀접한 관련이 있는 각종 오염물질에 노출되고 있으며, 이로 인하여 두통, 안질, 집중력 저하, 어지러움, 매스꺼움 등과 같은 내부 공기 오염에 의한 증상을 호소하고 있다.Modern people are exposed to various pollutants closely related to the internal living environment as they spend more time living indoors where the degree of airtightness has been increased by being more and more blocked from the outside air in terms of high efficiency such as cooling, heating and soundproofing and energy saving. Due to this, they are complaining of symptoms caused by internal air pollution such as headache, eye irritation, concentration loss, dizziness, and nausea.

또한, 산업의 발전과 함께 공업지대는 물론 도시 집중화와 자동차의 급속한 보급에 의해 주거 지역의 대기까지도 그 오염 정도가 점차 심각해지고 있으며, 더욱이 중국 대륙에서 불어오는 황사 발생에 의해 전 지역이 미세먼지로 오염되고 있다. 이러한 미세먼지는 호흡기 및 피부 관련 질병을 야기하는 원인이 될 수 있다.In addition, with the development of industry, the pollution degree of the air in residential areas as well as industrial areas is getting serious due to urban concentration and the rapid spread of automobiles. being polluted Such fine dust can cause respiratory and skin-related diseases.

이에 따라 각종 대형 빌딩, 산업 현장은 물론, 일반 가정에도 공기를 정화하기 위한 각종 공기 정화기가 빠르게 보급되고 있으며, 외출 시 미세먼지 흡입을 방지할 수 있도록 다양한 종류의 마스크가 제공되고 있다.Accordingly, various types of air purifiers to purify the air are rapidly spreading to various large buildings, industrial sites, as well as general households, and various types of masks are provided to prevent inhalation of fine dust when going out.

상기와 같은 공기 정화기나 마스크에는 미세먼지를 걸러내기 위한 에어필터가 필수적으로 포함되어야 한다. 일반적으로 공기 속의 오염물질을 여과하는 에어필터는 비교적 크기가 큰 먼지, 티끌, 털 등을 제거하는 철망 또는 얇은 부직포로 된 단순필터와, 냄새, 휘발성 유기화합물, 포름알데히드 등 유해물질을 60% 이상 제거하는 탈취필터와, 미세먼지, 담배연기, 세균, 곰팡이, 꽃가루 등을 제거하는 고성능의 헤파필터(HEPA filter) 등이 있다.The air purifier or mask as described above must necessarily include an air filter for filtering fine dust. In general, air filters that filter contaminants in the air contain more than 60% of harmful substances such as odors, volatile organic compounds and formaldehyde, and simple filters made of wire mesh or thin non-woven fabric that removes relatively large dust, dust, and hair. There are deodorizing filters that remove and high-performance HEPA filters that remove fine dust, cigarette smoke, bacteria, mold, pollen, etc.

도 1은 종래의 에어필터의 일 단면을 예시적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 바라본 평면도이다.1 is a view exemplarily showing a cross-section of a conventional air filter, and FIG. 2 is a plan view taken along line A-A of FIG. 1 .

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 에어필터(100)는 단순히 미세구멍(120)이 형성된 필름(110) 형태로 제조된다. 미세구멍(120)은 소정의 가로 너비(y)와 세로 폭(x)을 가지며 인접한 미세구멍(120)과 수평방향 및 수직방향으로 소정의 거리(z 및 w) 만큼 이격되어 있다. As shown in FIGS. 1 and 2 , the conventional air filter 100 is simply manufactured in the form of a film 110 in which micropores 120 are formed. The micropores 120 have a predetermined horizontal width (y) and a vertical width (x) and are spaced apart from the adjacent micropores 120 by predetermined distances (z and w) in the horizontal and vertical directions.

이러한 종래의 에어필터(100)는 공기는 통과할 수 있지만 일정 크기 이상의 먼지는 통과하지 못하도록 구성되어 있는바, 공기 투과율은 미세구멍의 기공율에 비례하며, 미세먼지가 통과되지 않도록 하는 필터의 성능은 미세구멍의 크기에 반비례한다. 이러한 에어필터의 경우, 미세구멍(120)의 크기를 작게 제작할수록 더 작은 미세먼지까지 걸러낼 수 있다.Such a conventional air filter 100 is configured to allow air to pass through but not to pass dust of a certain size or larger, so that the air permeability is proportional to the porosity of the micropores, and the performance of the filter to prevent fine dust from passing through is It is inversely proportional to the size of the micropores. In the case of such an air filter, as the size of the micropores 120 is made smaller, even smaller fine dust can be filtered out.

그러나, 이와 같이 에어필터의 미세구멍의 크기를 작게 제작하기 위해서는, 제조상의 어려움이 있을 뿐만 아니라, 기술적인 한계가 있으므로 제조비용이 매우 높아진다는 단점이 있다. 또한, 에어필터의 미세구멍의 크기가 작아지면 먼지를 걸러내는 여과성능은 높아지지만, 공기 투과율이 낮아져 활용성이 떨어지게 된다. 예를 들어, 미세구멍의 크기가 매우 작은 에어필터로 마스크를 제작하는 경우, 압력손실이 높아져 마스크를 착용한 사용자는 호흡을 하기가 매우 어려워지므로 장시간 동안 마스크를 착용하기가 불가하다는 단점이 있다.However, in order to make the micropores of the air filter small in this way, there is a disadvantage in that manufacturing costs are very high because there are technical limitations as well as difficulties in manufacturing. In addition, when the size of the micropores of the air filter is reduced, the filtration performance of filtering out dust is increased, but the air permeability is lowered, so that the usability is deteriorated. For example, when a mask is manufactured with an air filter having a very small micropore size, the pressure loss increases and it becomes very difficult for the user wearing the mask to breathe, so it is impossible to wear the mask for a long time.

또한, 공극의 크기를 일정하게 유지하면서 공기투과율을 높이기 위해서는 도 3에 도시된 바와 같이 미세구멍과 미세구멍 사이의 거리(z' 및 w')를 줄여야 한다. 그러나 미세구멍과 미세구멍 사이의 거리를 줄이기 위해서는 미세 패턴 공정이 필요하다. 이러한 미세 패턴 공정에서는 10㎛ 이상의 두께를 갖는 여과 필름을 식각하기 위해서는 두께 20㎛ 이상의 포토레지스트가 필요하며 이로 인해 비용이 많이 소요된다. 또한, 이러한 구조에 의하더라도 충분한 기공율을 확보하는 것이 여전히 곤란한 문제가 있다.In addition, in order to increase the air permeability while maintaining the size of the pores constant, the distances (z' and w') between the micropores and the micropores should be reduced as shown in FIG. 3 . However, in order to reduce the distance between the micropores and the micropores, a micropatterning process is required. In such a fine pattern process, in order to etch a filter film having a thickness of 10 μm or more, a photoresist having a thickness of 20 μm or more is required, which results in high cost. In addition, even with such a structure, it is still difficult to secure a sufficient porosity.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 폴리머 필름에 건식 공정을 통해 미세구멍을 형성하되, 미세구멍의 패턴의 형태를 변경하여 미세구멍의 최소폭을 유지하되 그 길이를 길게 하고 미세구멍과 미세구멍 사이의 거리를 길게 함으로써 미세구멍의 최소폭 보다 큰 입자는 걸러내어 필터의 성능을 유지하면서 공기투과율을 향상시킬 수 있는 폴리머 에어필터 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to form micropores in a polymer film through a dry process, but to change the shape of the pattern of micropores to maintain the minimum width of micropores, but to lengthen the micropores and micropores An object of the present invention is to provide a polymer air filter capable of improving air permeability while maintaining filter performance by filtering out particles larger than the minimum width of micropores by increasing the distance therebetween, and a method for manufacturing the same.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 폴리머 에어필터는, 폴리머 재질의 여과 필름을 포함하며, 상기 여과 필름에는 직사각형 형상의 복수 개의 미세구멍이 수평 방향과 수직 방향으로 배치되고, 상기 미세구멍의 단변과 장변의 비율은 1:1 내지 1:10인 것을 특징으로 한다.The polymer air filter according to the present invention for achieving the above technical object includes a filter film made of a polymer material. The ratio of the long side and the long side is characterized in that 1:1 to 1:10.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 폴리머 에어필터는, 복수 개의 미세구멍이 형성된 금속판; 및 상기 금속판 상부에 형성된 폴리머 재질의 여과 필름;을 포함하는 것을 특징으로 한다.A polymer air filter according to the present invention for achieving the above technical problem is a metal plate having a plurality of micropores formed therein; and a filter film made of a polymer material formed on the metal plate.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 폴리머 에어필터의 제조방법은, 기판 위에 폴리머 필름을 부착하는 폴리머 필름 부착단계; 상기 폴리머 필름 위에 포토레지스트를 도포하는 포토레지스트 도포 단계; 상기 포토레지스트 위에 광을 조사하여 상기 폴리머 필름에 패턴을 형성하는 노광단계; 및 상기 패턴이 형성된 폴리머 필름을 식각하여 미세구멍을 형성하는 식각단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for manufacturing a polymer air filter according to the present invention for achieving the above technical problem is a polymer film attaching step of attaching a polymer film on a substrate; A photoresist coating step of applying a photoresist on the polymer film; an exposure step of irradiating light on the photoresist to form a pattern on the polymer film; and an etching step of etching the polymer film on which the pattern is formed to form micropores.

본 발명에 따른 폴리머 에어필터에 의하면, 소정의 패턴을 갖는 미세구멍이 형성된 폴리머 필름의 필터를 사용함으로써, 음전하를 띠고 있는 먼지들이 동일한 음전하를 띠고 있는 폴리머 필름에 부딪혀 정전기적인 척력에 의해 팅겨져 나가 필터링되도록 함으로써, 미세먼지를 효율적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.According to the polymer air filter according to the present invention, by using a polymer film filter in which micropores having a predetermined pattern are formed, negatively charged dust collides with the same negatively charged polymer film and is blown out by electrostatic repulsion. By filtering, there is an advantage in that fine dust can be efficiently removed.

또한, 본 발명에 따른 폴리머 에어필터에 의하면, 폴리머 필름에 형성된 미세구멍의 패턴의 형태를 변경하여 미세구멍의 최소 폭을 유지하되 그 길이를 길게 하고 구멍과 구멍 사이의 길이를 길게 함으로써 미세구멍의 최소 폭 보다 큰 입자는 걸러내어 필터의 성능을 유지하면서도 공기투과율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the polymer air filter according to the present invention, the minimum width of the micropores is maintained by changing the shape of the pattern of micropores formed in the polymer film, but the length of the micropores is lengthened and the length between the holes is increased. Particles larger than the minimum width are filtered out to improve the air permeability while maintaining the performance of the filter.

한편, 본 발명에 따른 폴리머 에어필터에 의하면, 양전하를 갖는 금속판의 상부에 음전하를 갖는 폴리머 재질의 여과 필름을 형성하여 정전기를 강화하여 양전하와 음전하를 모두 가지고 있는 수분을 차단시키는데 더욱 우수한 효과가 있다.On the other hand, according to the polymer air filter according to the present invention, a filter film made of a polymer material having a negative charge is formed on the upper part of the metal plate having a positive charge to strengthen the static electricity, and there is a more excellent effect in blocking moisture having both positive and negative charges. .

도 1은 종래의 에어필터의 일 단면을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 바라본 평면도이다.
도 3은 도 2와 대비하여 미세구멍 사이의 거리를 줄인 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 폴리머 에어필터의 일 단면을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 B-B 선을 따라 바라본 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터의 평면을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4의 B-B 선을 따라 바라본 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터의 평면을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 4의 B-B 선을 따라 바라본 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터의 평면을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 폴리머 에어필터의 제조방법의 공정 흐름도이다.
도 10은 본 발명에 따른 폴리머 에어필터의 제조방법의 공정 단계를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view exemplarily showing a cross-section of a conventional air filter.
FIG. 2 is a plan view taken along line AA of FIG. 1 .
3 is a view showing a state in which the distance between the micropores is reduced in comparison with FIG. 2 .
4 is a view exemplarily showing a cross-section of a polymer air filter according to the present invention.
5 is a view exemplarily showing a plane of a polymer air filter according to an embodiment of the present invention as viewed along line BB of FIG. 4 .
FIG. 6 is a view illustrating a plan view of a polymer air filter according to another embodiment of the present invention as viewed along line BB of FIG. 4 .
FIG. 7 is a view illustrating a plan view of a polymer air filter according to another embodiment of the present invention as viewed along line BB of FIG. 4 .
8 is a view showing a schematic configuration of a polymer air filter according to another embodiment of the present invention.
9 is a process flow diagram of a method for manufacturing a polymer air filter according to the present invention.
10 is a view for explaining the process steps of the manufacturing method of the polymer air filter according to the present invention.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 4은 본 발명에 따른 폴리머 에어필터의 일 단면을 예시적으로 나타내는 도면이고, 도 5 내지 도 7은 도 4의 B-B 선을 따라 바라본 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터의 평면을 예시적으로 나타내는 도면이다.4 is a view exemplarily showing a cross-section of a polymer air filter according to the present invention, and FIGS. 5 to 7 are views illustrating a plane of a polymer air filter according to an embodiment of the present invention as viewed along line BB of FIG. It is a drawing that represents

도 4 내지 도 5를 참고하면 본 발명에 따른 폴리머 에어필터(400)는 폴리머 재질의 여과 필름(410)을 포함하며, 상기 여과 필름(410)에는 직사각형 형상의 복수 개의 미세구멍(420)이 수평 방향과 수직 방향으로 형성되어 있음을 알 수 있다.4 to 5 , the polymer air filter 400 according to the present invention includes a filter film 410 made of a polymer material. It can be seen that it is formed in a direction perpendicular to the direction.

상기 여과 필름(410)은 폴리이미드(polyimide), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluorehylene), 폴리비닐 클로라이드(PVC) 등의 합성수지 재료들 중 선택된 어느 하나의 고분자 또는 이들의 혼합물을 원료로 하여 제조되는 박막의 필름일 수 있다.The filter film 410 is a polymer or any one selected from synthetic resin materials such as polyimide, polypropylene, polyethylene, polytetrafluorehylene, and polyvinyl chloride (PVC). It may be a thin film produced by using a mixture thereof as a raw material.

상기한 폴리머 재질의 특성으로 인해 정전기적 특성이 우수하며, 음전하를 띠도록 하여 공기 중에 포함된 먼지 등의 음전하를 띤 입자들이 정전기적 척력에 의해 팅겨져 나가 필터링되도록 함으로써, 미세먼지를 효율적으로 제거할 수 있다.Due to the characteristics of the polymer material, the electrostatic properties are excellent, and the negatively charged particles such as dust contained in the air are blown out by the electrostatic repulsive force and filtered, thereby effectively removing fine dust. can do.

본 발명에 따른 폴리머 에어필터(400)의 복수 개의 미세구멍(420)의 단변과 장변의 비율은 1:1 내지 1:10인 것을 특징으로 한다.The ratio of the short side to the long side of the plurality of micropores 420 of the polymer air filter 400 according to the present invention is characterized in that 1:1 to 1:10.

본 발명은 미세구멍의 폭(x)의 최소 길이는 유지한 채 그 너비(y)의 길이를 길게 하고 미세구멍과 미세구멍 사이의 길이(z 및 w)를 길게 함으로써 미세구멍의 최소 폭(x) 보다 큰 입자는 걸러내어 필터의 성능을 유지하면서도 공기투과율을 향상시킨 것을 특징으로 한다.The present invention increases the length of the width (y) while maintaining the minimum length of the width (x) of the micropores and lengthens the lengths (z and w) between the micropores and the micropores, thereby increasing the minimum width (x) of the micropores ) is characterized in that the air permeability is improved while maintaining the filter performance by filtering out larger particles.

이때, 상기 미세구멍의 폭에 해당되는 단변의 길이(x)는 1㎛ 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 상기 미세구멍의 너비에 해당되는 장변(y)의 길이는 1㎛ 내지 100㎛인 것이 바람직하다. 상기 미세구멍의 너비에 해당되는 장변(y)의 길이가 너무 짧은 경우 충분한 공기투과율을 확보할 수 없는 문제가 있다. 또한 장변(y)의 길이가 100㎛를 초과하는 경우 에어필터 자체가 충분한 강성을 확보하지 못하여 찢어질 수 있는 문제가 있다. In this case, the length (x) of the short side corresponding to the width of the micropore is preferably 1 μm to 10 μm, and the length of the long side (y) corresponding to the width of the micropore is preferably 1 μm to 100 μm. Do. When the length of the long side (y) corresponding to the width of the micropore is too short, there is a problem in that sufficient air permeability cannot be secured. In addition, if the length of the long side (y) exceeds 100㎛, there is a problem that the air filter itself does not secure sufficient rigidity may be torn.

상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수평 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍(420a1)과 인접한 다른 하나의 미세구멍(420a2) 사이의 최단 거리(z)는 3㎛ 내지 20㎛인 것이 바람직하다. 또한, 상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수직 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍(420a1)과 인접한 다른 하나의 미세구멍(420b1) 사이의 최단 거리(w)는 3㎛ 내지 20㎛인 것이 바람직하다. It is preferable that the shortest distance z between any one of the plurality of micropores 420a1 arranged in the horizontal direction and the other adjacent micropore 420a2 is 3 μm to 20 μm. In addition, it is preferable that the shortest distance w between any one of the plurality of micropores arranged in the vertical direction and the adjacent other micropore 420b1 is 3 μm to 20 μm.

한편, 본 발명에 따른 폴리머 에어필터에서 필터의 성능을 유지하면서도 공기투과율을 향상시키기 위한 여과 필름(410)의 두께(t)는 10㎛ 내지 100㎛인 것이 바람직하다.On the other hand, in the polymer air filter according to the present invention, the thickness (t) of the filter film 410 for improving the air permeability while maintaining the performance of the filter is preferably 10㎛ to 100㎛.

여과 필름(410)의 두께가 10㎛ 이하인 경우 충분한 강성을 확보할 수 없고 식각 공정 등의 과정에서 필름이 찢어질 수도 있다. 한편, 여과 필름(410)의 두께가 100㎛를 초과하는 경우 여과 필름 자체의 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 식각 공정 등에도 많은 시간과 비용이 소요되는 문제가 있다. When the thickness of the filter film 410 is 10 μm or less, sufficient rigidity cannot be ensured, and the film may be torn in the process of an etching process or the like. On the other hand, when the thickness of the filter film 410 exceeds 100 μm, there is a problem that not only the cost of the filter film itself is high, but also a lot of time and money are required for the etching process.

상기한 미세구멍의 폭(x)과 너비(y) 및 미세구멍 사이의 거리(z 및 w)를 적용하는 경우 본 발명에 따른 폴리머 에어필터는 최소 25% 이상의 기공율을 확보할 수 있다.When the width (x) and width (y) of the micropores and the distances (z and w) between the micropores are applied, the polymer air filter according to the present invention can secure a porosity of at least 25% or more.

한편, 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터(400)는, 상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수직 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍(420a1)과 인접한 다른 하나의 미세구멍(420b1)은 수직방향에 대해 서로 대응되는 위치에 배치되어 있다. 또한, 상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수평 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍(420a1)과 인접한 다른 하나의 미세구멍(420a2)은 수평방향에 대해 서로 대응되는 위치에 배치되어 있다.Meanwhile, referring to FIG. 5 , in the polymer air filter 400 according to an embodiment of the present invention, any one micropore 420a1 disposed in the vertical direction among the plurality of micropores is adjacent to the other micropore. The holes 420b1 are disposed at positions corresponding to each other in the vertical direction. In addition, among the plurality of microholes, any one of the micropores 420a1 disposed in the horizontal direction and the other micropore 420a2 adjacent to each other are disposed at positions corresponding to each other in the horizontal direction.

도 6은 도 4의 B-B 선을 따라 바라본 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터의 평면을 예시적으로 나타내는 도면이다.6 is a view exemplarily showing a plan view of a polymer air filter according to another embodiment of the present invention as viewed along the line B-B of FIG. 4 .

도 6을 참고하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터(400)는, 상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수직 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍(420a1)과 인접한 다른 하나의 미세구멍(420b1)이 서로 어긋나게 배치되며, 다른 하나의미세구멍(420b1)과 인접한 또 다른 하나의 미세구멍(420c1)도 서로 어긋나게 배치되어 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 6 , in the polymer air filter 400 according to another embodiment of the present invention, any one micropore 420a1 disposed in the vertical direction among the plurality of micropores is adjacent to the other micropore. It can be seen that 420b1 is disposed to be shifted from each other, and another fine hole 420c1 adjacent to the other microhole 420b1 is also shifted from each other.

즉, 도 6에서는 수직 방향으로 배치된 복수 개의 미세구멍(420a1, 420b1, 420c1...)이 수직 방향에 대해 서로 어긋나게 지그재그로 배치되어 있다.That is, in FIG. 6 , a plurality of microholes 420a1 , 420b1 , 420c1 ... arranged in a vertical direction are staggered from each other in a vertical direction and arranged in a zigzag manner.

도 7은 도 4의 B-B 선을 따라 바라본 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터의 평면을 예시적으로 나타내는 도면이다.7 is a view exemplarily showing a plane of a polymer air filter according to another embodiment of the present invention as viewed along the line B-B of FIG. 4 .

도 7을 참고하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터(400)는, 상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수직 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍(420a1)과 인접한 다른 하나의 미세구멍(420a2)이 서로 어긋나게 배치되며, 미세구멍(420a2)과 인접한 다른 하나의 미세구멍(420a3)도 서로 어긋나게 배치되어 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 7 , in the polymer air filter 400 according to another embodiment of the present invention, any one micropore 420a1 disposed in the vertical direction among the plurality of micropores is adjacent to another micropore. It can be seen that the holes 420a2 are displaced from each other, and the other microholes 420a3 adjacent to the fine hole 420a2 are also displaced from each other.

즉, 도 7에서는 수평방향으로 배치된 복수 개의 미세구멍(420a1, 420a2, 420a3...)이 수평 방향에 대해 서로 어긋나게 지그재그로 배치되어 있다.That is, in FIG. 7 , a plurality of fine holes 420a1 , 420a2 , 420a3 .

도 6 및 도 7에서와 같이 복수 개의 미세구멍을 수평 방향 또는 수직 방향에 대해 서로 어긋나게 지그재그로 배치하는 경우 이물질의 제거 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.As in FIGS. 6 and 7 , when a plurality of micropores are arranged in a zigzag displaced from each other in a horizontal or vertical direction, there is an advantage that the removal performance of foreign substances can be further improved.

도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.8 is a view showing a schematic configuration of a polymer air filter according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참고하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터(800)는 금속판(810) 및 여과 필름(820)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 8 , a polymer air filter 800 according to another embodiment of the present invention includes a metal plate 810 and a filter film 820 .

금속판(810)에는 복수 개의 미세구멍(811)이 수평 방향과 수직 방향으로 형성되어 있다. 이때, 금속판(810)은 양전하의 정전기를 갖는다.A plurality of fine holes 811 are formed in the metal plate 810 in a horizontal direction and a vertical direction. At this time, the metal plate 810 has positive static electricity.

상기 여과 필름(820)은 금속판(810)의 상부에 형성되며 폴리에스테르 또는 폴리이미드와 같은 폴리머 재질로 이루어진다. 이때, 여과 필름(820)은 음전하의 정전기를 갖는다.The filter film 820 is formed on the metal plate 810 and made of a polymer material such as polyester or polyimide. At this time, the filter film 820 has a negative static electricity.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터(800)는 양전하의 정전기를 갖는 금속판(810)과 음전하의 정전기를 갖는 여과 필름(820)이 결합된 구조로 인해 양전하와 음전하를 모두 띠고 있는 수분을 차단시키는데 더욱 우수한 효과를 나타낸다.The polymer air filter 800 according to another embodiment of the present invention has a structure in which a metal plate 810 having positive static electricity and a filter film 820 having negative static electricity are combined. It shows a better effect in blocking

상기한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리머 에어필터는 마스크용 또는 산업용으로 다양하게 적용될 수 있다.The above-described polymer air filter according to another embodiment of the present invention may be variously applied for a mask or for industrial purposes.

도 9는 본 발명에 따른 폴리머 에어필터의 제조방법의 공정 흐름도이고, 도 10은 본 발명에 따른 폴리머 에어필터의 제조방법의 공정 단계를 설명하기 위한 도면이다.9 is a process flow chart of a method for manufacturing a polymer air filter according to the present invention, and FIG. 10 is a view for explaining the process steps of the method for manufacturing a polymer air filter according to the present invention.

도 9 및 도 10을 참고하면 본 발명에 따른 폴리머 에어필터의 제조방법은, 폴리머 필름 부착단계(S100), 포토레지스트 도포 단계(S200), 노광단계(S300), 식각단계(S400), 포토레지스트 제거 단계(S500) 및 클리닝 단계(S600)를 포함하여 이루어진다.9 and 10 , the method for manufacturing a polymer air filter according to the present invention includes a polymer film attaching step (S100), a photoresist application step (S200), an exposure step (S300), an etching step (S400), and a photoresist A removal step (S500) and a cleaning step (S600) are included.

폴리머 필름 부착단계(S100)에서는 기판(10) 위에 폴리머 재질의 여과 필름(20)을 부착한다. 상기 여과 필름은 폴리이미드(polyimide), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluorehylene), 폴리비닐 클로라이드(PVC) 등의 합성수지 재료들 중 선택된 어느 하나의 고분자 또는 이들의 혼합물을 원료로 하여 제조되는 박막의 필름일 수 있다.In the polymer film attaching step (S100), a polymer filter film 20 is attached on the substrate 10 . The filter film is any one polymer selected from synthetic resin materials such as polyimide, polypropylene, polyethylene, polytetrafluorehylene, and polyvinyl chloride (PVC) or a mixture thereof It may be a thin film produced by using as a raw material.

포토레지스트 도포 단계(S200)에서는 상기 폴리머 필름(20) 위에 포토레지스트(30)를 도포한다. 도포 되는 포토레지스트의 두께는 여과 필름(20)의 두께에 따라 달라지며 대략 20㎛ 내지 50㎛인 것이 바람직하다.In the photoresist application step ( S200 ), a photoresist 30 is applied on the polymer film 20 . The thickness of the applied photoresist varies depending on the thickness of the filter film 20 and is preferably about 20 μm to 50 μm.

노광단계(S300)에서는 상기 포토레지스트(30) 위에 광을 조사하여 상기 여과 필름에 패턴을 형성한다.In the exposure step (S300), a pattern is formed on the filter film by irradiating light on the photoresist 30 .

식각단계(S400)에서는 상기 패턴이 형성된 여과 필름(20)을 식각하여 폴리머 필름(20)에 미세구멍을 형성한다.In the etching step (S400), the filter film 20 on which the pattern is formed is etched to form micropores in the polymer film 20 .

이후, 포토레지스트 제거 단계(S500)에서 상기 포토레지스트를 제거한 후 기판을 제거하고 상기 폴리머 필름을 클리닝하는 클리닝단계(S600)를 수행하여 본 발명에 따른 폴리머 에어필터를 제조한다.Thereafter, after removing the photoresist in the photoresist removing step (S500), a cleaning step (S600) of removing the substrate and cleaning the polymer film is performed to manufacture a polymer air filter according to the present invention.

이상에서는 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. In the above, the technical idea of the present invention has been described along with the accompanying drawings, but this is an exemplary embodiment of the present invention and does not limit the present invention. In addition, it is a clear fact that anyone with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical spirit of the present invention.

Claims (18)

폴리머 재질의 여과 필름을 포함하며,
상기 여과 필름에는 건식 식각을 통해 직사각형 형상의 복수 개의 미세구멍이 수평 방향과 수직 방향으로 형성되고,
상기 미세구멍의 단변과 장변의 비율은 1:2 내지 1:10이고
상기 미세구멍의 단변의 길이는 1㎛ 내지 10㎛이고, 상기 미세구멍의 장변의 길이는 2㎛ 내지 100㎛이며,
상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수평 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍과 인접한 다른 하나의 미세구멍 사이의 최단 거리는 3㎛ 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터.It contains a filter film made of a polymer material,
A plurality of rectangular-shaped micropores are formed in the filter film in a horizontal direction and a vertical direction through dry etching,
The ratio of the short side to the long side of the micropore is 1:2 to 1:10
The length of the short side of the micropore is 1 μm to 10 μm, and the length of the long side of the micropore is 2 μm to 100 μm,
Polymer air filter, characterized in that the shortest distance between any one of the plurality of micropores arranged in the horizontal direction and the other adjacent micropore is 3㎛ to 20㎛. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수직 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍과 인접한 다른 하나의 미세구멍 사이의 최단 거리는 3㎛ 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터.The method of claim 1,
Polymer air filter, characterized in that the shortest distance between any one of the plurality of micropores arranged in the vertical direction and the other adjacent micropores is 3㎛ to 20㎛. 제 1항에 있어서,
상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수직 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍과 인접한 다른 하나의 미세구멍은 서로 대응되는 위치에 배치되며,
상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수평 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍과 인접한 다른 하나의 미세구멍은 서로 대응되는 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터.The method of claim 1,
Among the plurality of micropores, any one micropore disposed in the vertical direction and the other micropore adjacent to each other are disposed at positions corresponding to each other,
Among the plurality of micropores, any one of the micropores arranged in the horizontal direction and the other micropore adjacent to each other are disposed at positions corresponding to each other. 제 1항에 있어서,
상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수직 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍과 인접한 다른 하나의 미세구멍은 서로 어긋나게 배치된 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터.The method of claim 1,
Polymer air filter, characterized in that one of the plurality of micropores arranged in the vertical direction and the other adjacent micropores are displaced from each other. 제 1항에 있어서,
상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수평 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍과 인접한 다른 하나의 미세구멍은 서로 어긋나게 배치된 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터.The method of claim 1,
Polymer air filter, characterized in that one of the plurality of micropores arranged in the horizontal direction and the other adjacent micropores are displaced from each other. 제 1항에 있어서,
상기 폴리머 에어필터는 음전하의 정전기를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터.The method of claim 1,
The polymer air filter is a polymer air filter, characterized in that it has a negative static electricity. 제 1항에 있어서,
상기 폴리머 에어필터는 25% 이상의 공기 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터.The method of claim 1,
The polymer air filter is a polymer air filter, characterized in that it has an air permeability of 25% or more. 제 1항에 있어서,
상기 여과 필름의 두께는 10㎛ 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터.The method of claim 1,
The thickness of the filter film is a polymer air filter, characterized in that 10㎛ to 100㎛. 수평 방향과 수직 방향으로 직사각형 형상의 복수 개의 미세구멍이 형성된 금속판; 및
상기 금속판 상부에 형성된 폴리머 재질의 여과 필름;을 포함하되,
상기 금속판은 양전하의 정전기를 갖고, 상기 여과 필름은 음전하의 정전기를 가지며,
상기 금속판은,
상기 미세구멍의 단변과 장변의 비율은 1:2 내지 1:10이고
상기 미세구멍의 단변의 길이는 1㎛ 내지 10㎛이고, 상기 미세구멍의 장변의 길이는 2㎛ 내지 100㎛이며,
상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수평 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍과 인접한 다른 하나의 미세구멍 사이의 최단 거리는 3㎛ 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터.a metal plate having a plurality of micropores formed in a rectangular shape in horizontal and vertical directions; and
Including; a filter film made of a polymer material formed on the metal plate,
The metal plate has positive static electricity, and the filter film has negative static electricity,
The metal plate is
The ratio of the short side to the long side of the micropore is 1:2 to 1:10
The length of the short side of the micropore is 1 μm to 10 μm, and the length of the long side of the micropore is 2 μm to 100 μm,
Polymer air filter, characterized in that the shortest distance between any one of the plurality of micropores arranged in the horizontal direction and the other adjacent micropore is 3㎛ to 20㎛. 삭제delete 제 11항에 있어서,
상기 여과필름의 재질은 폴리에스테르 또는 폴리이미드인 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터.12. The method of claim 11,
Polymer air filter, characterized in that the material of the filter film is polyester or polyimide. 삭제delete 제 11항에 있어서, 상기 폴리머 에어필터는
수분 및 먼지를 차단하는 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터.The method of claim 11, wherein the polymer air filter is
A polymer air filter that blocks moisture and dust. 삭제delete 기판 위에 폴리머 재질의 여과 필름을 부착하는 여과 필름 부착단계;
상기 여과 필름 위에 포토레지스트를 도포하는 포토레지스트 도포 단계;
상기 포토레지스트 위에 광을 조사하여 상기 폴리머 필름에 패턴을 형성하는 노광단계; 및
상기 패턴이 형성된 여과 필름을 식각하여 미세구멍을 형성하는 식각단계;를 포함하되
상기 식각단계에서는 직사각형 형상의 복수 개의 상기 미세구멍이 수평 방향과 수직 방향으로 형성되며,
상기 미세구멍의 단변과 장변의 비율은 1:2 내지 1:10이고
상기 미세구멍의 단변의 길이는 1㎛ 내지 10㎛이고, 상기 미세구멍의 장변의 길이는 2㎛ 내지 100㎛이며,
상기 복수 개의 미세구멍 중 상기 수평 방향으로 배치된 어느 하나의 미세구멍과 인접한 다른 하나의 미세구멍 사이의 최단 거리는 3㎛ 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터의 제조방법.A filter film attachment step of attaching a filter film made of a polymer material on the substrate;
A photoresist coating step of applying a photoresist on the filter film;
an exposure step of irradiating light on the photoresist to form a pattern on the polymer film; and
An etching step of forming micropores by etching the filter film on which the pattern is formed; including
In the etching step, a plurality of the micropores of a rectangular shape are formed in a horizontal direction and a vertical direction,
The ratio of the short side to the long side of the micropore is 1:2 to 1:10
The length of the short side of the micropore is 1 μm to 10 μm, and the length of the long side of the micropore is 2 μm to 100 μm,
The method of manufacturing a polymer air filter, characterized in that the shortest distance between any one of the plurality of micropores arranged in the horizontal direction and the other adjacent micropore is 3 μm to 20 μm. 제 17항에 있어서,
상기 포토레지스트를 제거하는 포토레지스트 제거 단계; 및
상기 여과 필름을 클리닝하는 클리닝 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 에어필터의 제조방법.18. The method of claim 17,
a photoresist removal step of removing the photoresist; and
A method of manufacturing a polymer air filter, characterized in that it further comprises; a cleaning step of cleaning the filter film.
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