KR102421456B1 - Electricity air filter and preparing method of the same - Google Patents

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Abstract

본원은 여과 필름, 상기 여과 필름 내부에 형성된 전도체 및 상기 여과 필름의 상기 전도체가 형성되지 아니하는 영역에 형성된 다수의 홀을 포함하는 정전기 공기 필터에 있어서, 상기 전도체는 유리질 탄소(glassy carbon)를 포함하는 것인 정전기 공기 필터를 제공한다.Disclosed herein is an electrostatic air filter comprising a filtration film, a conductor formed inside the filtration film, and a plurality of holes formed in a non-conductive region of the filtration film, wherein the conductor comprises glassy carbon An electrostatic air filter is provided.

Description

정전기 공기 필터 및 이의 제조 방법{ELECTRICITY AIR FILTER AND PREPARING METHOD OF THE SAME}ELECTRICITY AIR FILTER AND PREPARING METHOD OF THE SAME

본원은 정전기 공기 필터 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present application relates to an electrostatic air filter and a method of making the same.

산업의 발달로 인해 대기오염이 점점 증가하고 있고, 실외뿐만 아니라 실내도 심각한 오염을 수반하고 있다. 또한, 최근 황사와 미세먼지 등이 빈번하게 발생하고 있으며, 이에 따라 각종 문제가 심각하게 대두되고 있다. 특히 분진이나 황사 또는 미세 유해먼지 등을 호흡을 통해 흡입하게 될 경우 각종 호흡기질환을 야기시키게 되는 심각한 문제점이 있다.Air pollution is gradually increasing due to the development of industry, and it is accompanied by serious pollution not only outdoors but also indoors. In addition, recently, yellow dust and fine dust are frequently occurring, and accordingly, various problems are seriously emerging. In particular, there is a serious problem that causes various respiratory diseases when dust, yellow dust, or fine harmful dust is inhaled through breathing.

종래의 가정용 공기청정기나 산업용 공조 설비는 공기 중에 포함되어 있는 먼지나 이물질 등을 모아 여과하기 위하여 집진필터를 사용하였다. 그러나, 이는 외부에서 유입되는 악취물질이나 부패성 물질 등이 필터에 흡착될 수 있어 주기적으로 교체 등으로 유지관리가 어렵다는 문제점이 있다.Conventional home air purifiers and industrial air conditioning equipment use a dust collecting filter to collect and filter dust or foreign substances contained in the air. However, this has a problem in that it is difficult to maintain due to periodic replacement, etc. because odor substances or perishable substances introduced from the outside may be adsorbed to the filter.

따라서, 미세먼지의 제거효과를 증진시키기 위하여 필터에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 정전기를 이용하는 필터의 경우 정전기를 통해 공기정화효율을 증대시켜줄 수 있다. 그러나, 정전기력을 상실하는 경우 재사용하기가 어려우며, 재사용을 한다고 하더라도 공기정화능력이 상당히 저하된다는 문제점이 있다.Therefore, in order to enhance the effect of removing fine dust, a lot of research has been done on filters. In the case of a filter using static electricity, air purification efficiency can be increased through static electricity. However, if the electrostatic force is lost, it is difficult to reuse, and even if reused, there is a problem in that the air purification ability is significantly reduced.

또한, 각종 산업현장 등은 물론이고, 운동 등 야외활동을 함에 있어서 이러한 먼지 등이 호흡기로 흡입되는 것을 최대한 억제하기 위하여 마스크를 착용하는 일이 많아졌으나, 종래의 정전기 공기 필터의 경우 대전기 및 필터의 무게로 인해 마스크로 제품화 하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 종래의 금속으로 구성된 대전기의 경우 마스크 착용자의 불편함을 야기하는 문제점이 있다.In addition, in various industrial sites as well as outdoor activities such as exercise, masks are more often worn in order to minimize the inhalation of dust and the like into the respiratory tract. Due to the weight of the mask, it is difficult to commercialize it as a mask. In addition, in the case of a conventional charger made of metal, there is a problem that causes discomfort to the mask wearer.

또한, 종래의 금속으로 구성된 대전기의 경우 공기 정화 장치로 이용하는 경우 소형화 및 경량화가 어렵다는 문제점이 있다.In addition, in the case of a conventional charger made of metal, there is a problem in that it is difficult to reduce the size and weight when used as an air purification device.

본원의 배경이 되는 기술인 대한민국 등록특허 제 10-1923106 호는 정전기 필터장치 및 이를 포함하는 공기정화장치에 관한 것으로서, 구체적으로 정전기를 유도 또는 대전시켜주는 대전기(120)와 대전단자(130) 사이에 필터를 넣어 공기정화장치를 제조하는 방법에 관한 것이다. 그러나, 대전기 및 필터의 무게로 인해 마스크로 제품화하는 과정에서 문제점이 있고, 금속으로 구성된 대전기가 마스크 착용자의 불편함을 야기할 수 있으며, 공기정화장치로 이용할 경우 소형, 경량으로 이용하기 어려운 문제가 남아있다.Republic of Korea Patent Registration No. 10-1923106, which is the background technology of the present application, relates to an electrostatic filter device and an air purification device including the same, and specifically, between the charger 120 and the charging terminal 130 for inducing or charging static electricity. It relates to a method of manufacturing an air purifier by putting a filter in the However, there is a problem in the process of commercializing a mask due to the weight of the charger and filter, and the charger made of metal may cause discomfort to the mask wearer, and when used as an air purifier, it is difficult to use it in small and light weight. is left

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 정전기 공기 필터 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present application is to solve the problems of the prior art, and an object of the present application is to provide an electrostatic air filter and a method for manufacturing the same.

또한, 본원은 상기 정전기 공기 필터를 포함하는 공기 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present application is to provide an air purification device including the electrostatic air filter.

또한, 본원은 상기 정전기 공기 필터를 포함하는 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present application is to provide a mask including the electrostatic air filter.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problems to be achieved by the embodiments of the present application are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 여과 필름, 상기 여과 필름 내부에 형성된 전도체 및 상기 여과 필름의 상기 전도체가 형성되지 아니하는 영역에 형성된 다수의 홀을 포함하는 정전기 공기 필터에 있어서, 상기 전도체는 유리질 탄소(glassy carbon)를 포함하는 것인 정전기 공기 필터를 제공한다.As a technical means for achieving the above technical problem, the first aspect of the present application includes a filter film, a conductor formed inside the filter film, and a plurality of holes formed in a region where the conductor of the filter film is not formed An electrostatic air filter, wherein the conductor comprises glassy carbon.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 전도체는 상기 여과 필름의 일부가 탄화되어 상기 유리질 탄소로 변환되어 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the conductor may be formed by carbonizing a portion of the filter film and converting it into the glassy carbon, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 전도체는 상기 여과 필름의 일부가 적외선 레이저 조사에 의한 광열효과(Photothermal Effect)에 의해 탄화되어 상기 유리질 탄소로 변환되어 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the conductor may be formed by carbonizing a part of the filter film by a photothermal effect by infrared laser irradiation and converting it into the glassy carbon, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 전도체 상에 전압이 인가되어 상기 홀 내부에 발생하는 전기장에 의해 미세 물질이 필터링 되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure, a voltage may be applied to the conductor and the fine material may be filtered by an electric field generated inside the hole, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 홀의 직경은 200 ㎛ 내지 2 mm 인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the diameter of the hole may be 200 μm to 2 mm, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 여과 필름은 방향족 탄화 수소를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the filter film may include an aromatic hydrocarbon, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 여과 필름은 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리노르보넨, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리스타일렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 폴리틸렌테레프탈레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리디메틸실록산, 폴리페닐설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the filter film is polyimide, polyetherimide, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polynorbornene, polyacrylate, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polyethersulfone, polystyrene, poly It may include one selected from the group consisting of propylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyamide, polytylene terephthalate, polymethacrylate, polydimethylsiloxane, polyphenylsulfide, polyetheretherketone, and combinations thereof. , but is not limited thereto.

본원의 제 2 측면은, 여과 필름 상에 레이저를 조사하여 상기 여과 필름 내부에 전도체를 형성하는 단계 및 상기 여과 필름의 상기 전도체가 형성되지 아니하는 영역에 다수의 홀을 형성하는 단계를 포함하는 정전기 공기 필터의 제조 방법에 있어서, 상기 레이저는 적외선 영역대의 파장을 가지는 것이고, 상기 전도체는 상기 여과 필름의 일부가 탄화되어 형성된 유리질 탄소를 포함하는 것인, 정전기 공기 필터의 제조 방법을 제공한다.The second aspect of the present application is an electrostatic comprising the step of irradiating a laser on a filter film to form a conductor inside the filter film and forming a plurality of holes in a region where the conductor is not formed of the filter film In the method for manufacturing an air filter, the laser has a wavelength in the infrared region, and the conductor includes glassy carbon formed by carbonizing a portion of the filter film.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 여과 필름이 광열효과(Photothermal Effect)에 의해 탄화되어 유리질 탄소를 형성하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the filter film may be carbonized by a photothermal effect to form glassy carbon, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 레이저의 레이저 포커스를 조절하여 상기 여과 필름 내에서 상기 전도체가 형성되는 깊이를 조절하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the depth at which the conductor is formed in the filtering film may be controlled by adjusting the laser focus of the laser, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 레이저의 에너지 밀도에 따라 상기 여과 필름 내부에 형성되는 상기 전도체의 두께가 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the thickness of the conductor formed inside the filter film may be controlled according to the energy density of the laser, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 레이저를 이동시키며 조사하여 상기 전도체를 형성하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the conductor may be formed by moving and irradiating the laser, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄화된 전도체는 면저항이 감소하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the carbonized conductor may have a reduced sheet resistance, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 레이저의 조사 시간에 따라 상기 면저항이 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the sheet resistance may be adjusted according to the irradiation time of the laser, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 홀을 형성하는 단계는 레이저 조사를 이용하여 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the step of forming the hole may be performed using laser irradiation, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 레이저는 자외선 영역대의 파장을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the laser may have a wavelength in the ultraviolet region, but is not limited thereto.

본원의 제 3 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 정전기 공기 필터를 포함하는, 공기 정화 장치를 제공한다.A third aspect of the present application provides an air purification apparatus comprising an electrostatic air filter according to the first aspect of the present application.

본원의 제 4 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 정전기 공기 필터를 포함하는, 마스크를 제공한다.A fourth aspect of the present disclosure provides a mask comprising an electrostatic air filter according to the first aspect of the present disclosure.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary, and should not be construed as limiting the present application. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 여과 필름 일부에 전도성 물질로서 금속을 증착하지 않고도 전도체 패턴을 형성할 수 있다. 이에 따라, 정전방식으로 미세먼지를 포집하여 제거할 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, the electrostatic air filter according to the present application can form a conductive pattern without depositing a metal as a conductive material on a part of the filtration film. Accordingly, fine dust can be collected and removed by an electrostatic method.

본원에 따른 정전기 공기 필터는 여과 필름의 일부가 적외선 레이저 조사에 의한 광열효과(Photothermal Effect)에 의해 탄화되어 전도성을 가지는 유리질 탄소를 형성한 것이므로 대전기가 금속으로 구성되지 않는 정전기 공기 필터를 제공할 수 있다.In the electrostatic air filter according to the present application, since a part of the filter film is carbonized by the photothermal effect by infrared laser irradiation to form glassy carbon having conductivity, it is possible to provide an electrostatic air filter in which the charger is not made of metal. have.

이에 따라, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 대전기가 금속으로 구성되지 않음으로써, 초경량 및 초소형 정전기 공기 필터를 제공할 수 있다.Accordingly, in the electrostatic air filter according to the present disclosure, since the charger is not made of metal, it is possible to provide an ultra-lightweight and ultra-small electrostatic air filter.

또한, 종래의 정전기 공기 필터는 필터와 미세먼지간에 마찰정전기만을 이용하기 때문에 먼지를 포집하는 능력이 떨어지는 문제점이 있었으나, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 전도체 상에 전압이 인가되어 상기 홀 내부에 발생하는 전기장에 의해 미세 물질이 필터링되는 것이므로 미세 물질 필터링 능력이 극대화 된 정전기 공기 필터를 제공할 수 있다.In addition, the conventional electrostatic air filter has a problem in that the ability to collect dust is inferior because only frictional static electricity is used between the filter and fine dust. Since fine substances are filtered by the electric field, it is possible to provide an electrostatic air filter with maximizing ability to filter fine substances.

또한, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 조사하는 적외선 레이저의 조건에 따라 폴리이미드 표면에 전도체를 드러내거나, 폴리이미드 중간에 전도체를 형성할 수 있기 때문에 별도의 도전층 또는 보호층이 요구되지 않는 정전기 공기 필터를 제공할 수 있다.In addition, since the electrostatic air filter according to the present application can expose a conductor on the polyimide surface or form a conductor in the middle of the polyimide depending on the conditions of the irradiated infrared laser, a separate conductive layer or protective layer is not required. A filter can be provided.

또한, 본원에 따른 정전기 공기 필터의 제조 방법은 파장이 긴 적외선 레이저 조사에 의해 상기 전도체를 형성하기 때문에 초점이 맞춰지는 지점에서 광열효과(Photothermal Effect)가 시작되므로 상기 여과 필름 상에 형성되는 상기 전도체의 깊이를 조절할 수 있다.In addition, in the manufacturing method of the electrostatic air filter according to the present application, since the conductor is formed by irradiation with infrared laser having a long wavelength, a photothermal effect starts at a focal point, so that the conductor formed on the filter film depth can be adjusted.

또한, 본원에 따른 정전기 공기 필터의 제조 방법은 상기 광열효과로 인하여 상기 여과 필름 및 상기 유리질 탄소가 유기적으로 연결됨으로써 유리질 탄소의 박리에 따른 문제점을 해소한 정전기 공기 필터를 제공할 수 있다.In addition, the method for manufacturing an electrostatic air filter according to the present invention can provide an electrostatic air filter that solves the problem of peeling of the glassy carbon by organically connecting the filter film and the glassy carbon due to the photothermal effect.

또한, 본원에 따른 정전기 공기 필터의 제조 방법은 복잡한 금속 증착 공정 없이 상기 여과 필름 상에 레이저를 조사하여 전도체를 형성하기 때문에 내장형 전도체 제작 공정이 단순화될 수 있고, 적은 비용으로도 제작될 수 있으며, 별도의 마스크 또는 전구체가 필요하지 않기 때문에 경제성이 우수할 수 있다.In addition, since the manufacturing method of the electrostatic air filter according to the present application forms a conductor by irradiating a laser on the filter film without a complicated metal deposition process, the built-in conductor manufacturing process can be simplified and can be manufactured at low cost, Since a separate mask or precursor is not required, economical efficiency may be excellent.

또한, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 전도체의 패턴 및 필터의 크기를 용도에 맞게 조절 할 수 있기 때문에, 미세먼지 마스크, 소형 휴대용 공기정화장치, 가정용 공기 정화 장치 및 대형 공기 정화 장치 등 활용 범위가 넓은 장점이 있다.In addition, since the electrostatic air filter according to the present application can adjust the pattern of the conductor and the size of the filter according to the purpose, it has a wide application range such as a fine dust mask, a small portable air purifier, a home air purifier, and a large air purifier. There are advantages.

또한, 종래의 정전기 공기 필터의 경우 대전기 및 필터의 무게로 인해 초경량, 초소형 공기 정화 장치 및 마스크로 제품화 하기 어려운 문제점이 있었으나, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 대전기가 금속으로 구성되지 않음으로써, 초경량, 초소형 공기 정화 장치 및 마스크로서 활용될 수 있다.In addition, in the case of the conventional electrostatic air filter, it was difficult to commercialize it as an ultra-light and miniature air purifying device and mask due to the weight of the charger and filter. , can be utilized as a miniature air purification device and mask.

또한, 종래의 대전기가 금속으로 구성된 정전기 공기 필터의 경우, 금속으로 인해 마스크 착용자의 불편함을 야기하는 문제점이 있었으나, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 대전기가 금속으로 구성되지 않음으로써 금속에 따른 문제점을 해결한 마스크를 제공할 수 있다.In addition, in the case of the conventional electrostatic air filter in which the charger is made of metal, there is a problem that the metal causes discomfort to the mask wearer. We can provide a solved mask.

또한, 종래의 초미세구멍 마스크는 호흡이 불편하여 노약자 등의 사용 시 문제점이 있었으나, 본원에 따른 정전기 공기 필터를 포함하는 마스크는 전도체 상에 전압이 인가되어 상기 홀 내부에 발생하는 전기장에 의해 미세 물질 필터링 능력이 극대화된 정전기 공기 필터를 사용함으로써, 동일한 필터 성능을 지니면서 공기 여과 구멍이 넓은 마스크를 제공할 수 있다.In addition, the conventional ultra-fine hole mask has problems when used by the elderly and the infirm due to inconvenient breathing. By using an electrostatic air filter with maximized material filtering ability, it is possible to provide a mask with a wide air filtering hole while having the same filter performance.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effects obtainable herein are not limited to the above-described effects, and other effects may exist.

도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 정전기 공기 필터의 모식도이다.
도 2 는 본원의 일 구현예에 따른 정전기 공기 필터의 모식도이다.
도 3 은 본원의 실시예에 따른 정전기 공기 필터의 사진이다
도 4 는 본원의 실시예에 따른 정전기 공기 필터가 부착된 마스크의 사진이다.
도 5 는 본원의 실시예에 따른 정전기 공기 필터의 현미경 사진이다.
도 6 은 본원의 실시예에 따른 정전기 공기 필터의 저항값을 측정한 결과를 나타낸 이미지이다.1 is a schematic diagram of an electrostatic air filter according to an embodiment of the present application.
2 is a schematic diagram of an electrostatic air filter according to an embodiment of the present application.
3 is a photograph of an electrostatic air filter according to an embodiment of the present application;
4 is a photograph of a mask to which an electrostatic air filter is attached according to an embodiment of the present application.
5 is a photomicrograph of an electrostatic air filter according to an embodiment of the present application.
6 is an image showing a result of measuring a resistance value of an electrostatic air filter according to an embodiment of the present application.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present application pertains can easily implement them. However, the present application may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be "connected" with another part, it includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when it is said that a member is positioned "on", "on", "on", "under", "under", or "under" another member, this means that a member is located on the other member. It includes not only the case where they are in contact, but also the case where another member exists between two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.As used herein, the terms “about,” “substantially,” and the like, to the extent used herein, are used in or close to the numerical value when the manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are presented, and to aid in the understanding of the present application. It is used to prevent an unconscionable infringer from using the mentioned disclosure unfairly. Also, throughout this specification, "step to" or "step for" does not mean "step for".

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term "combination of these" included in the expression of the Markush form means one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of the components described in the expression of the Markush form, and the components It is meant to include one or more selected from the group consisting of.

본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B" 를 의미한다.Throughout this specification, reference to “A and/or B” means “A, B, or A and B”.

이하, 본원의 정전기 공기 필터에 대하여 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the electrostatic air filter of the present application will be described in detail with reference to embodiments, examples, and drawings. However, the present application is not limited to these embodiments and examples and drawings.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 여과 필름(100), 상기 여과 필름(100) 내부에 형성된 전도체(200) 및 상기 여과 필름(100)의 상기 전도체(200)가 형성되지 아니하는 영역에 형성된 다수의 홀(300)을 포함하는 정전기 공기 필터에 있어서, 상기 전도체(200)는 유리질 탄소(glassy carbon)를 포함하는 것인 정전기 공기 필터를 제공한다.As a technical means for achieving the above technical problem, the first aspect of the present application is a filter film 100 , a conductor 200 formed in the filter film 100 , and the conductor 200 of the filter film 100 . In the electrostatic air filter including a plurality of holes (300) formed in a region where ) is not formed, the conductor (200) provides an electrostatic air filter including glassy carbon.

도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 정전기 공기 필터의 모식도이고, 도 2 는 본원의 일 구현예에 따른 정전기 공기 필터의 수직 방향의 모식도이다.1 is a schematic diagram of an electrostatic air filter according to an embodiment of the present application, and FIG. 2 is a schematic view in a vertical direction of an electrostatic air filter according to an embodiment of the present application.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 전도체(200)는 상기 여과 필름(100)의 일부가 탄화되어 상기 유리질 탄소로 변환되어 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the conductor 200 may be formed by carbonizing a portion of the filter film 100 and converting it into the glassy carbon, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 전도체(200)는 금속을 포함하지 않는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the conductor 200 may not include a metal, but is not limited thereto.

반면, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 여과 필름(100) 일부에 전도성 물질로서 금속을 증착하지 않고도 전도체(200) 패턴을 형성할 수 있다. 이에 따라, 정전방식으로 미세먼지를 포집하여 제거할 수 있다. 즉, 여과 필름(100)의 일부가 적외선 레이저 조사에 의한 광열효과(Photothermal Effect)에 의해 탄화되어 전도성을 가지는 유리질 탄소를 형성한 것이므로 대전기가 금속으로 구성되지 않는 정전기 공기 필터를 제공할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, the electrostatic air filter according to the present disclosure can form the conductor 200 pattern without depositing a metal as a conductive material on a part of the filtration film 100 . Accordingly, fine dust can be collected and removed by an electrostatic method. That is, a part of the filter film 100 is carbonized by the photothermal effect of infrared laser irradiation to form glassy carbon having conductivity. There is this.

유리질 탄소는 유리 탄소(glassy carbon, glassreous carbon) 등으로 불리우며, 유리(glass) 및 세라믹의 장점과 흑연의 장점을 동시에 가지는 순수 탄소 물질이다. 상기 유리질 탄소는 sp2 혼성 탄소로 이루어져 있으며, 비정질 혹은 메시형태의 구조를 가진다. 이러한 구조에 의해, 상기 유리질 탄소는 물리적으로 등방성의 성질을 가지며, 저항이 낮고, 전기화학반응이 활발하며, 내식성, 강도, 내열성 등이 우수하며 그 밖에도 고유한 장점을 가진다. Glassy carbon is called glassy carbon (glassreous carbon) and the like, and is a pure carbon material having the advantages of glass and ceramics and the advantages of graphite at the same time. The glassy carbon is composed of sp 2 hybrid carbon, and has an amorphous or mesh-like structure. Due to this structure, the glassy carbon has physically isotropic properties, low resistance, active electrochemical reaction, excellent corrosion resistance, strength, heat resistance, and the like, and has other unique advantages.

구체적으로, 유리질 탄소는 다른 탄소 물질과는 달리 표면 품질이 우수하여 입자를 발생시키지 않으므로 반도체 등의 정밀 산업에 이용 가능하다. 이와 관련하여 상기 유리질 탄소는 극한의 조건에서도 그래파이트(graphite)화 되지 않는다. 예를 들어, 그래핀(graphene)은 고온 열처리할 경우 그래파이트화 되어, 상기 그래파이트를 이루는 그래핀층이 분리되어 입자가 발생하는 문제가 있으나, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 유리질 탄소를 포함하므로 입자 발생의 문제를 방지할 수 있다.Specifically, glassy carbon, unlike other carbon materials, has excellent surface quality and does not generate particles, so it can be used in precision industries such as semiconductors. In this regard, the glassy carbon is not graphitized even under extreme conditions. For example, graphene becomes graphite when subjected to high-temperature heat treatment, and there is a problem in that the graphene layer constituting the graphite is separated and particles are generated. problems can be avoided.

또한, 종래의 정전기 공기 필터의 경우 금속으로 구성된 대전기의 무게로 인해 초경량, 초소형 제품에 활용되기 어려운 단점이 있었으나, 유리질 탄소는 강도 등의 기계적 특성이 세라믹과 유사한 수준으로 우수하고, 이와 유사한 수준의 기계적 특성을 가지는 다른 물질에 비하여 밀도가 낮으므로 본원에 따른 대전기가 금속으로 구성되지 않은 정전기 공기 필터는 경량화, 소형화가 필요한 분야에 이용할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the case of the conventional electrostatic air filter, it was difficult to be used in ultra-light and ultra-small products due to the weight of the charger made of metal. Since the density is lower than that of other materials having mechanical properties of

이 밖에도, 유리질 탄소는 생체 적합성이 우수하여, 이를 포함하는 본원에 따른 정전기 공기 필터는 의료 기술 및 생명 공학 분야에도 응용할 수 있다.In addition, since glassy carbon has excellent biocompatibility, the electrostatic air filter according to the present application including the same can be applied to medical technology and biotechnology fields.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 전도체(200)는 상기 여과 필름(100)의 일부가 적외선 레이저 조사에 의한 광열효과(Photothermal Effect)에 의해 탄화되어 상기 유리질 탄소로 변환되어 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the conductor 200 may be formed by carbonizing a part of the filter film 100 by a photothermal effect by infrared laser irradiation and converting it into the glassy carbon. It is not limited.

본원에 따른 정전기 공기 필터는 파장이 길고 에너지가 작은 적외선 레이저로 상기 여과 필름(100)을 조사함으로써, 광열효과(Photothermal Effect)가 적용되어, 상기 여과 필름(100)에 있는 산소 혹은 질소 등의 결합이 열에너지에 의해 끊어진다.In the electrostatic air filter according to the present application, a photothermal effect is applied by irradiating the filter film 100 with an infrared laser having a long wavelength and low energy, and the combination of oxygen or nitrogen in the filter film 100 . It is broken by this thermal energy.

또한, 본원에 따른 정전기 공기 필터의 제조 방법은 상기 광열효과로 인하여 상기 여과 필름(100) 및 상기 유리질 탄소가 유기적으로 연결됨으로써 유리질 탄소의 박리에 따른 문제점을 해소한 정전기 공기 필터를 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, the manufacturing method of the electrostatic air filter according to the present application can provide an electrostatic air filter that solves the problems caused by the peeling of the glassy carbon by organically connecting the filter film 100 and the glassy carbon due to the photothermal effect. There are advantages.

상기 유리질 탄소의 형성 정도는 레이저의 출력, 주파수등에 의해 결정될 수 있으며, 상기 유리질 탄소 형성 과정에서 적외선 레이저를 포함하여 2 가지 이상의 레이저가 동시에 적용 될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The degree of formation of the vitreous carbon may be determined by the output and frequency of the laser, and two or more lasers including an infrared laser may be simultaneously applied in the process of forming the vitreous carbon, but is not limited thereto.

또한, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 조사하는 적외선 레이저의 조건에 따라 폴리이미드 표면에 전도체(200)를 드러내거나, 폴리이미드 중간에 전도체(200)를 형성할 수 있기 때문에 별도의 도전층 또는 보호층이 요구되지 않는 정전기 공기 필터를 제공할 수 있다.In addition, since the electrostatic air filter according to the present application can expose the conductor 200 on the polyimide surface or form the conductor 200 in the middle of the polyimide depending on the conditions of the infrared laser to be irradiated, a separate conductive layer or protective layer It is possible to provide an electrostatic air filter which is not required.

한편, 종래의 정전기 공기 필터는 정전기력을 상실하는 경우 재사용하기가 어려우며, 재사용을 한다고 하더라도 공기정화능력이 상당히 저하된다는 문제점이 있었으나, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 상기 유리질 탄소를 보호함과 동시에 PDMS, PET 등을 이용하여 소독, 새척 또는 재사용이 가능하도록 기능성을 더할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, the conventional electrostatic air filter has a problem that it is difficult to reuse when electrostatic force is lost, and the air purification ability is significantly reduced even if reused. It has the advantage of being able to add functionality so that it can be disinfected, washed, or reused using PET or the like.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 전도체(200) 상에 전압이 인가되어 상기 홀(300) 내부에 발생하는 전기장에 의해 미세 물질이 필터링 되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, a voltage may be applied to the conductor 200 and the fine material may be filtered by an electric field generated inside the hole 300 , but is not limited thereto.

종래의 정전기 공기 필터는 필터와 미세먼지간에 마찰정전기만을 이용하기 때문에 먼지를 포집하는 능력이 떨어지는 문제점이 있었으나, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 전도체(200) 상에 전압이 인가되어 상기 홀(300) 내부에 발생하는 전기장에 의해 미세 물질이 필터링되는 것이므로 미세 물질 필터링 능력이 극대화 된 정전기 공기 필터를 제공할 수 있는 장점이 있다.The conventional electrostatic air filter has a problem in that the ability to collect dust is inferior because only frictional static electricity is used between the filter and fine dust. Since fine substances are filtered by the electric field generated inside, there is an advantage in that it is possible to provide an electrostatic air filter with maximizing ability to filter fine substances.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 홀(300)의 직경은 약 200 ㎛ 내지 약 2 mm 인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the diameter of the hole 300 may be about 200 μm to about 2 mm, but is not limited thereto.

상기 홀의 직경은 활용되는 제품의 특성에 따라 다르게 조정할 수 있다. 예를 들어, 본원에 따른 정전기 공기 필터가 마스크에 사용되는 경우, 상기 홀(300)의 직경은 약 200 ㎛ 내지 약 2 mm 인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The diameter of the hole can be adjusted differently depending on the characteristics of the product to be used. For example, when the electrostatic air filter according to the present disclosure is used in a mask, the diameter of the hole 300 may be about 200 μm to about 2 mm, but is not limited thereto.

상기 홀(300)의 직경이 약 200 ㎛ 보다 작으면, 정전기 공기 필터가 마스크에 사용되는 경우 사용자의 호흡이 불편한 문제점이 발생한다. 상기 홀(300)의 직경이 약 2 mm 보다 크면, 필터 성능이 저하되는 문제점이 발생한다. 따라서, 동일한 필터 성능을 유지하면서도 넓은 공기 여과 구멍을 가지도록 하는 것은 매우 중요한 의미를 갖는다.When the diameter of the hole 300 is less than about 200 μm, when an electrostatic air filter is used in the mask, a problem of inconvenience to the user's breathing occurs. If the diameter of the hole 300 is greater than about 2 mm, there is a problem in that the filter performance is deteriorated. Therefore, it is very important to have a wide air filtration hole while maintaining the same filter performance.

종래의 초미세구멍 필터를 사용한 마스크는 호흡이 불편하여 노약자 등의 사용 시 문제점이 있었으나, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 전도체(200) 상에 전압이 인가되어 상기 홀(300) 내부에 발생하는 전기장에 의해 미세 물질 필터링 능력이 극대화됨으로써, 동일한 필터 성능을 지니면서 비교적 공기 여과 구멍이 넓은 필터를 제작할 수 있는 장점이 있다.The conventional mask using the ultra-fine hole filter has problems when used by the elderly and the infirm due to inconvenient breathing. By maximizing the filtering ability of fine substances, there is an advantage in that it is possible to manufacture a filter with a relatively wide air filtration hole while having the same filter performance.

이에 따라, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 우수한 필터 성능을 지니면서도 비교적 넓은 공기 여과 구멍을 가짐으로써, 노약자 등 호흡이 불편한 사람도 사용할 수 있는 마스크 등에 폭넓게 활용될 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the electrostatic air filter according to the present application has a relatively wide air filtration hole while having excellent filter performance, and thus has the advantage that it can be widely used in a mask that can be used by people with breathing difficulties, such as the elderly.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 여과 필름(100)은 방향족 탄화 수소를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the filter film 100 may include an aromatic hydrocarbon, but is not limited thereto.

상기 방향족 탄화 수소를 포함하여, 탄화 과정에서 밀도 높은 탄소를 제공함으로써, 치밀한 유리질 탄소를 구성하는 효과를 가진다. 바람직하게는 상기 방향족 탄화 수소는 벤젠(C6H6)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. By providing high-density carbon in the carbonization process, including the aromatic hydrocarbon, it has the effect of constituting a dense glassy carbon. Preferably, the aromatic hydrocarbon may be benzene (C 6 H 6 ), but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 여과 필름(100)은 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리노르보넨, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리스타일렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 폴리틸렌테레프탈레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리디메틸실록산, 폴리페닐설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the filter film 100 is polyimide, polyetherimide, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polynorbornene, polyacrylate, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polyethersulfone, poly containing selected from the group consisting of styrene, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyamide, polytylene terephthalate, polymethacrylate, polydimethylsiloxane, polyphenylsulfide, polyetheretherketone, and combinations thereof may be, but is not limited thereto.

바람직하게는, 상기 여과 필름(100)은 폴리이미드 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Preferably, the filter film 100 may be polyimide, but is not limited thereto.

본원의 제 2 측면은, 여과 필름(100) 상에 레이저를 조사하여 상기 여과 필름(100) 내부에 전도체(200)를 형성하는 단계 및 상기 여과 필름(100)의 상기 전도체(200)가 형성되지 아니하는 영역에 다수의 홀(300)을 형성하는 단계를 포함하는 정전기 공기 필터의 제조 방법에 있어서, 상기 레이저는 적외선 영역대의 파장을 가지는 것이고, 상기 전도체(200)는 상기 여과 필름(100)의 일부가 탄화되어 형성된 유리질 탄소를 포함하는 것인, 정전기 공기 필터의 제조 방법을 제공한다.The second aspect of the present application is to irradiate a laser on the filtration film 100 to form a conductor 200 inside the filtration film 100 and the conductor 200 of the filtration film 100 is not formed. In the manufacturing method of the electrostatic air filter comprising the step of forming a plurality of holes (300) in a region not in the region, the laser has a wavelength in the infrared region, the conductor (200) of the filter film (100) A method of manufacturing an electrostatic air filter is provided, wherein a portion comprises vitreous carbon formed by carbonization.

본원의 제 2 측면의 상기 정전기 공기 필터의 제조 방법에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다.With respect to the manufacturing method of the electrostatic air filter of the second aspect of the present application, detailed descriptions of parts overlapping with the first aspect of the present application are omitted, but even if the description is omitted, the contents described in the first aspect of the present application The same can be applied to the second aspect.

본원에 따른 정전기 공기 필터의 제조 방법은 복잡한 금속 증착 공정 없이 상기 여과 필름(100) 상에 레이저를 조사하여 전도체(200)를 형성하기 때문에 내장형 전도체(200) 제작 공정이 단순화될 수 있고, 적은 비용으로도 제작될 수 있으며, 별도의 마스크 또는 전구체가 필요하지 않기 때문에 경제성이 우수한 장점이 있다.The manufacturing method of the electrostatic air filter according to the present invention forms the conductor 200 by irradiating a laser on the filter film 100 without a complicated metal deposition process, so the manufacturing process of the built-in conductor 200 can be simplified and the cost is low. It can also be manufactured as , and there is an advantage of excellent economic efficiency because a separate mask or precursor is not required.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 여과 필름이 광열효과(Photothermal Effect)에 의해 탄화되어 유리질 탄소를 형성하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the filter film may be carbonized by a photothermal effect to form glassy carbon, but is not limited thereto.

본원에 따른 정전기 공기 필터의 제조 방법은 파장이 길고 에너지가 작은 적외선 레이저로 상기 여과 필름(100)을 조사함으로써, 광열효과(Photothermal Effect)가 적용되어, 상기 여과 필름(100)에 있는 산소 혹은 질소 등의 결합이 열에너지에 의해 끊어진다.In the method for manufacturing an electrostatic air filter according to the present application, a photothermal effect is applied by irradiating the filter film 100 with an infrared laser having a long wavelength and low energy, and oxygen or nitrogen in the filter film 100 is applied. The bonds of the back are broken by thermal energy.

이에 따라, 본원에 따른 정전기 공기 필터의 제조 방법은 상기 광열효과로 인하여 상기 여과 필름(100) 및 상기 유리질 탄소가 유기적으로 연결됨으로써 유리질 탄소의 박리에 따른 문제점을 해소한 정전기 공기 필터를 제공할 수 있다.Accordingly, the method for manufacturing an electrostatic air filter according to the present application can provide an electrostatic air filter that solves the problem of peeling of the glassy carbon by organically connecting the filter film 100 and the glassy carbon due to the photothermal effect. have.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 레이저의 레이저 포커스를 조절하여 상기 여과 필름(100) 내에서 상기 전도체(200)가 형성되는 깊이를 조절하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the depth at which the conductor 200 is formed in the filtering film 100 may be controlled by adjusting the laser focus of the laser, but is not limited thereto.

본원에 따른 정전기 공기 필터의 제조 방법은 파장이 긴 적외선 레이저 조사에 의해 상기 전도체(200)를 형성하기 때문에 초점이 맞춰지는 지점에서 광열효과(Photothermal Effect)가 시작되므로 상기 여과 필름(100) 상에 형성되는 상기 전도체(200)의 깊이를 조절할 수 있는 장점이 있다.In the method of manufacturing an electrostatic air filter according to the present application, since the conductor 200 is formed by long-wavelength infrared laser irradiation, a photothermal effect starts at a focal point, so that on the filter film 100 There is an advantage in that the depth of the formed conductor 200 can be adjusted.

이에 따라, 적외선 레이저의 조건에 따라 폴리이미드 표면에 전도체(200)를 드러내거나, 폴리이미드 중간에 전도체(200)를 형성할 수 있기 때문에 별도의 도전층 또는 보호층이 요구되지 않는 장점이 있다.Accordingly, since the conductor 200 can be exposed on the surface of the polyimide or the conductor 200 can be formed in the middle of the polyimide depending on the conditions of the infrared laser, there is an advantage that a separate conductive layer or a protective layer is not required.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 레이저의 에너지 밀도에 따라 상기 여과 필름(100) 내부에 형성되는 상기 전도체(200)의 두께가 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the thickness of the conductor 200 formed inside the filtering film 100 may be adjusted according to the energy density of the laser, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 레이저를 이동시키며 조사하여 상기 전도체(200)를 형성하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the exemplary embodiment of the present application, the conductor 200 may be formed by irradiating the laser while moving, but is not limited thereto.

상기 레이저를 이동시키며 목적에 맞도록 패턴의 모양 및 전도성을 조절하여 상기 전도체(200)를 형성할 수 있다.The conductor 200 may be formed by moving the laser and adjusting the shape and conductivity of the pattern to suit the purpose.

본원에 따른 정전기 공기 필터는 전도체(200)의 패턴 및 필터의 크기를 용도에 맞게 조절 할 수 있기 때문에, 미세먼지 마스크, 소형 휴대용 공기정화장치, 가정용 공기 정화 장치 및 대형 공기 정화 장치 등 활용 범위가 넓은 장점이 있다.Since the electrostatic air filter according to the present application can adjust the pattern of the conductor 200 and the size of the filter according to the purpose, the range of applications such as a fine dust mask, a small portable air purifier, a home air purifier, and a large air purifier is wide. It has a wide range of advantages.

예를 들어, 마스크와 같이 경량의 무게 및 공기 여과 통로가 확보되어야 하는 제품에는 단층으로 구성하고, 필터의 성능이 중요한 경우에는 다층으로 구성할 수 있어, 범용성이 넓은 장점이 있다.For example, a product that has a light weight and an air filtration passage such as a mask can be configured as a single layer, and when the filter performance is important, it can be configured in multiple layers, which has the advantage of wide versatility.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄화된 전도체(200)는 면저항이 감소하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the carbonized conductor 200 may have a reduced sheet resistance, but is not limited thereto.

즉, 상기 여과 필름(100) 상에 상기 레이저를 조사함으로써 상기 여과 필름(100)이 탄화되고, 이에 따라 상기 여과 필름(100)이 상기 유리질 탄소로 변환되면서 상기 면저항이 감소하고, 전도성이 증가하므로, 상기 전도체(200)를 형성할 수 있다.That is, by irradiating the laser on the filter film 100, the filter film 100 is carbonized, and as a result, the filter film 100 is converted into the glassy carbon to reduce the sheet resistance and increase the conductivity. , the conductor 200 may be formed.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 레이저의 조사 시간에 따라 상기 면저항이 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the sheet resistance may be adjusted according to the irradiation time of the laser, but is not limited thereto.

구체적으로는, 레이저의 조사 시간에 따라 상기 탄화 정도를 조절할 수 있고 이에 따라 회로 패턴 상의 면저항 및 전도성을 조절할 수 있으므로, 상기 레이저를 이동시키는 속도를 조절하여 상기 패턴의 모양을 형성하면서, 동시에 전도체(200) 상의 면저항 및 전도성을 조절할 수 있다.Specifically, the degree of carbonization can be adjusted according to the irradiation time of the laser, and the sheet resistance and conductivity on the circuit pattern can be adjusted accordingly. 200), the sheet resistance and conductivity of the phase can be adjusted.

상기 전도체(200)는, 예를 들어, 대전기 외에 온도 센서 등의 용도로 동시에 활용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The conductor 200, for example, may be simultaneously used for purposes such as a temperature sensor in addition to the charger, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 홀(300)을 형성하는 단계는 레이저 조사를 이용하여 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the step of forming the hole 300 may be performed using laser irradiation, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 레이저는 자외선 영역대의 파장을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the laser may have a wavelength in the ultraviolet region, but is not limited thereto.

상기 홀(300)의 형성 과정에서 자외선 레이저를 포함하여 2 가지 이상의 레이저가 동시에 적용 될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the process of forming the hole 300 , two or more lasers including an ultraviolet laser may be simultaneously applied, but the present invention is not limited thereto.

본원의 제 3 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 정전기 공기 필터를 포함하는, 공기 정화 장치를 제공한다.A third aspect of the present application provides an air purification apparatus comprising an electrostatic air filter according to the first aspect of the present application.

본원의 제 3 측면의 상기 공기 정화 장치에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 3 측면에 동일하게 적용될 수 있다.With respect to the air purifying device of the third aspect of the present application, detailed descriptions are omitted for parts overlapping with the first aspect of the present application, but even if the description is omitted, the content described in the first aspect of the present application is the third aspect of the present application The same can be applied to

종래의 정전기 공기 필터의 경우 대전기 및 필터의 무게로 인해 초경량 및 초소형 공기 정화 장치로 제품화 하기 어려운 문제점이 있었으나, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 대전기가 금속으로 구성되지 않음으로써, 초경량 및 초소형 공기 정화 장치로서 활용될 수 있다.The conventional electrostatic air filter has a problem in that it is difficult to commercialize it as an ultra-light and ultra-small air purification device due to the weight of the charger and filter. It can be used as a device.

본원의 제 4 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 정전기 공기 필터를 포함하는, 마스크를 제공한다.A fourth aspect of the present disclosure provides a mask comprising an electrostatic air filter according to the first aspect of the present disclosure.

본원의 제 4 측면의 상기 마스크에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 4 측면에 동일하게 적용될 수 있다.With respect to the mask of the fourth aspect of the present application, detailed description of parts overlapping with the first aspect of the present application is omitted, but even if the description is omitted, the contents described in the first aspect of the present application are the same as in the fourth aspect of the present application can be applied

종래의 정전기 공기 필터의 경우 대전기 및 필터의 무게로 인해 마스크로 제품화 하기 어려운 문제점이 있었으나, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 대전기가 금속으로 구성되지 않음으로써 마스크로서 활용될 수 있다.The conventional electrostatic air filter has a problem in that it is difficult to commercialize it as a mask due to the weight of the charger and filter, but the electrostatic air filter according to the present invention can be used as a mask because the charger is not made of metal.

또한, 종래의 대전기가 금속으로 구성된 정전기 공기 필터의 경우, 금속으로 인해 마스크 착용자의 불편함을 야기하는 문제점이 있었으나, 본원에 따른 정전기 공기 필터는 대전기가 금속으로 구성되지 않음으로써 금속에 따른 문제점을 해결한 마스크를 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the case of the conventional electrostatic air filter in which the charger is made of metal, there is a problem that the metal causes discomfort to the mask wearer. There is an advantage of being able to provide a solved mask.

또한, 종래의 초미세구멍 마스크는 호흡이 불편하여 노약자 등의 사용 시 문제점이 있었으나, 본원에 따른 정전기 공기 필터를 포함하는 마스크는 전도체(200) 상에 전압이 인가되어 상기 홀(300) 내부에 발생하는 전기장에 의해 미세 물질 필터링 능력이 극대화된 정전기 공기 필터를 사용함으로써, 동일한 필터 성능을 지니면서 공기 여과 구멍이 넓은 마스크를 제작 할 수 있는 장점이 있다.In addition, the conventional ultra-fine hole mask has a problem when used by the elderly due to inconvenient breathing, but in the mask including the electrostatic air filter according to the present application, a voltage is applied on the conductor 200 to the inside of the hole 300 . By using an electrostatic air filter that maximizes the filtering ability of fine substances by the generated electric field, there is an advantage in that it is possible to manufacture a mask with a wide air filtering hole while maintaining the same filter performance.

이에 따라, 본원에 따른 정전기 공기 필터를 포함하는 마스크는 초미세구멍으로 인해 호흡이 불편했던 종래의 문제점을 해결함으로써, 노약자 등 호흡이 불편한 사람도 사용할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the mask including the electrostatic air filter according to the present application solves the conventional problem of inconvenient breathing due to the ultra-fine pores, and thus has the advantage that people with breathing difficulties such as the elderly can use it.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. The present invention will be described in more detail through the following examples, but the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present application.

[실시예] [Example]

150 μm 두께의 캡톤® 폴리이미드를 구입하여 약 10 x 7 cm 로 절단한 뒤에, 하단에 스테인 글라스를 위치한 뒤에 펄스폭 4 ns, 펄스 반복률 150 kHz, 파워 12 W 의 레이저를 400 mm/s 의 속도로 이동시키며 적외선 레이저를 조사하였다. 레이저를 조사하며, 설계에 따라 사각형 형태의 폴리이미드 내부에 전도체를 형성하였다.After purchasing 150 μm thick Kapton® polyimide and cutting it to about 10 x 7 cm, a stain glass was placed at the bottom and a laser with a pulse width of 4 ns, a pulse repetition rate of 150 kHz, and a power of 12 W was fired at a speed of 400 mm/s. and irradiated with an infrared laser. The laser was irradiated, and a conductor was formed inside the rectangular polyimide according to the design.

이어서, 자외선 레이저로 전도체가 형성된 폴리이미드 필름 영역에 설계된 홀 패턴으로 펄스폭 4 ns, 펄스 반복률 150 kHz, 파워 20 W 의 레이저를 100 mm/s 의 속도로 이동시키며 다수의 홀을 100 μm 간격으로 형성하였다.Then, a laser with a pulse width of 4 ns, a pulse repetition rate of 150 kHz, and a power of 20 W was moved at a speed of 100 mm/s with a hole pattern designed in the area of the polyimide film where the conductor was formed with an ultraviolet laser, and a number of holes were moved at intervals of 100 μm. formed.

도 3 은 본원의 실시예에 따른 정전기 공기 필터의 사진이고, 도 4 는 본원의 실시예에 따른 정전기 공기 필터가 부착된 마스크에 활용된 예시의 사진이다. 도 3 및 도 4 에서 어둡게 보이는 부분은 탄화가 진행되어 유리질 탄소가 형성된 것을 의미한다.3 is a photograph of an electrostatic air filter according to an embodiment of the present application, and FIG. 4 is a photograph of an example utilized in a mask to which an electrostatic air filter according to an embodiment of the present application is attached. 3 and 4, the dark portion indicates that carbonization proceeds to form glassy carbon.

이를 통하여, 레이저에 의해 탄화가 진행되어 유리질 탄소가 형성된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 본원의 실시예에 따른 공기 정화 필터를 마스크에 적용할 수 있음을 확인할 수 있었다.Through this, it was confirmed that carbonization was progressed by the laser and glassy carbon was formed. In addition, it was confirmed that the air purification filter according to the embodiment of the present application can be applied to the mask.

도 5 는 본원의 실시예에 따른 정전기 공기 필터의 현미경(x 20) 사진이다. 도 5 에서 어둡게 보이는 부분은 레이저 천공으로 형성된 다수의 홀을 의미하고, 밝게 보이는 부분은 레이저 천공이 되지 않은, 폴리머 중간층에 전도체가 형성되어, 표면에는 폴리이미드가 남아있는 부분을 의미한다.5 is a microscope (x 20) photograph of an electrostatic air filter according to an embodiment of the present application. In FIG. 5 , dark portions indicate a plurality of holes formed by laser drilling, and bright portions indicate portions that are not laser drilled, a conductor is formed in the polymer intermediate layer, and polyimide remains on the surface.

이를 통하여, 폴리이미드 필름 중간에 전도체가 형성되었고, 레이저 천공을 수행한 부분에는 구멍이 생기고, 수행하지 않은 부분에는 표면에 폴리이미드가 잔여하여 유리질 탄소의 보호층 역할을 한다는 것을 확인할 수 있었다.Through this, it was confirmed that a conductor was formed in the middle of the polyimide film, a hole was formed in the part where laser drilling was performed, and the polyimide remained on the surface in the part that was not performed, thereby serving as a protective layer for glassy carbon.

[실험예] [Experimental example]

도 6 은 본원의 실시예에 따른 정전기 공기 필터의 저항값을 측정한 결과를 나타낸 이미지이다.6 is an image showing a result of measuring a resistance value of an electrostatic air filter according to an embodiment of the present application.

이를 통하여, 정전기 공기 필터의 저항값이 214 Ω 임을 확인할 수 있었다. 이는, 본원의 실시예에 따른 정전기 공기 필터가 전도체임을 의미하는 것이다.Through this, it was confirmed that the resistance value of the electrostatic air filter was 214 Ω. This means that the electrostatic air filter according to the embodiment of the present application is a conductor.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present application is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present application.

100: 여과 필름
200: 전도체
300: 홀100: filtration film
200: conductor
300: Hall

Claims (18)

여과 필름;
상기 여과 필름 내부에 형성된 전도체; 및
상기 여과 필름의 상기 전도체가 형성되지 아니하는 영역에 형성된 다수의 홀;
을 포함하는 정전기 공기 필터에 있어서,
상기 전도체는 유리질 탄소(glassy carbon)를 포함하는 것이고,
상기 전도체 상에 전압이 인가되어 상기 홀 내부에 발생하는 전기장에 의해 미세 물질이 필터링 되는 것인,
정전기 공기 필터.
filtration film;
a conductor formed inside the filtration film; and
a plurality of holes formed in a region where the conductor of the filter film is not formed;
An electrostatic air filter comprising:
The conductor is one comprising glassy carbon,
A voltage is applied on the conductor so that the fine material is filtered by an electric field generated inside the hole,
Electrostatic air filter.
 제 1 항에 있어서,
상기 전도체는 상기 여과 필름의 일부가 탄화되어 상기 유리질 탄소로 변환되어 형성된 것인, 정전기 공기 필터.
The method of claim 1,
Wherein the conductor is formed by carbonizing a portion of the filter film and converting it into the glassy carbon.
 제 1 항에 있어서,
상기 전도체는 상기 여과 필름의 일부가 적외선 레이저 조사에 의한 광열효과(Photothermal Effect)에 의해 탄화되어 상기 유리질 탄소로 변환되어 형성된 것인, 정전기 공기 필터.
The method of claim 1,
The conductor is a part of the filter film is carbonized by a photothermal effect (Photothermal Effect) by infrared laser irradiation, the electrostatic air filter that is formed by conversion into the glassy carbon.
 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 홀의 직경은 200 ㎛ 내지 2 mm 인 것인, 정전기 공기 필터.
The method of claim 1,
The diameter of the hole will be 200 μm to 2 mm, the electrostatic air filter.
 제 1 항에 있어서,
상기 여과 필름은 방향족 탄화 수소를 포함하는 것인, 정전기 공기 필터.
The method of claim 1,
wherein the filtration film comprises aromatic hydrocarbons.
 제 1 항에 있어서,
상기 여과 필름은 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리노르보넨, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리스타일렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 폴리메타크릴레이트, 폴리디메틸실록산, 폴리페닐설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것인, 정전기 공기 필터.
The method of claim 1,
The filter film is polyimide, polyetherimide, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polynorbornene, polyacrylate, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polyethersulfone, polystyrene, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, An electrostatic air filter comprising one selected from the group consisting of polyamide, polymethacrylate, polydimethylsiloxane, polyphenylsulfide, polyetheretherketone, and combinations thereof.
 여과 필름 상에 레이저를 조사하여 상기 여과 필름 내부에 전도체를 형성하는 단계; 및
상기 여과 필름의 상기 전도체가 형성되지 아니하는 영역에 다수의 홀을 형성하는 단계를 포함하는 정전기 공기 필터의 제조 방법에 있어서,
상기 레이저는 적외선 영역대의 파장을 가지는 것이고,
상기 전도체는 상기 여과 필름의 일부가 탄화되어 형성된 유리질 탄소를 포함하는 것인,
정전기 공기 필터의 제조 방법.
Forming a conductor inside the filter film by irradiating a laser on the filter film; and
In the method of manufacturing an electrostatic air filter comprising the step of forming a plurality of holes in a region where the conductor of the filter film is not formed,
The laser has a wavelength in the infrared region,
Wherein the conductor comprises glassy carbon formed by carbonizing a portion of the filter film,
A method of manufacturing an electrostatic air filter.
 제 8 항에 있어서,
상기 여과 필름(100)이 광열효과(Photothermal Effect)에 의해 탄화되어 유리질 탄소를 형성하는 것인, 정전기 공기 필터의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The method for manufacturing an electrostatic air filter, wherein the filter film 100 is carbonized by a photothermal effect to form glassy carbon.
 제 8 항에 있어서,
상기 레이저의 레이저 포커스를 조절하여 상기 여과 필름 내에서 상기 전도체가 형성되는 깊이를 조절하는, 정전기 공기 필터의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Controlling the laser focus of the laser to control the depth at which the conductor is formed in the filtration film, the method of manufacturing an electrostatic air filter.
 제 8 항에 있어서,
상기 레이저의 에너지 밀도에 따라 상기 여과 필름 내부에 형성되는 상기 전도체의 두께가 조절되는 것인, 정전기 공기 필터의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The method for manufacturing an electrostatic air filter, wherein the thickness of the conductor formed inside the filter film is controlled according to the energy density of the laser.
 제 8 항에 있어서,
상기 레이저를 이동시키며 조사하여 상기 전도체를 형성하는 것인, 정전기 공기 필터의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The method of manufacturing an electrostatic air filter, wherein the laser is moved and irradiated to form the conductor.
 제 8 항에 있어서,
상기 탄화된 전도체는 면저항이 감소하는 것인, 정전기 공기 필터의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The method of claim 1, wherein the carbonized conductor has a reduced sheet resistance.
 제 13 항에 있어서,
상기 레이저의 조사 시간에 따라 상기 면저항이 조절되는 것인, 정전기 공기 필터의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
The method of manufacturing an electrostatic air filter, wherein the sheet resistance is adjusted according to the irradiation time of the laser.
 제 8 항에 있어서,
상기 홀을 형성하는 단계는 레이저 조사를 이용하여 수행되는 것인, 정전기 공기 필터의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The method for manufacturing an electrostatic air filter, wherein the forming of the hole is performed using laser irradiation.
 제 15 항에 있어서,
상기 레이저는 자외선 영역대의 파장을 가지는 것인, 정전기 공기 필터의 제조 방법.
16. The method of claim 15,
The laser has a wavelength in the ultraviolet region, the method of manufacturing an electrostatic air filter.
 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 정전기 공기 필터를 포함하는, 공기 정화 장치.
8. An air purification device comprising an electrostatic air filter according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 7.
 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 정전기 공기 필터를 포함하는, 마스크.
A mask comprising an electrostatic air filter according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 7.
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