CN106669043B - 穿戴式发光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿戴式发光装置，穿戴式发光装置包含可挠基板、发光单元、供电单元、双面印刷电路板以及开关本体。发光单元设置于可挠基板上。供电单元设置于发光单元上。双面印刷电路板设置于供电单元上，其上设置有无线充电系统及开关控制电路。无线充电系统及开关控制电路分别电性连接供电单元。开关本体设置于双面印刷电路板上，其电性连接开关控制电路。其中通过无线充电系统对供电单元无线充电；供电单元提供所需电力至发光单元及开关控制电路；开关本体通过开关控制电路控制发光单元的发光强度及发光波段。借此，本发明的穿戴式发光装置，通过紧密封闭的结构，使整体穿戴式发光装置可达到防水氧及防湿气效果。

Description

穿戴式发光装置

技术领域

本发明涉及一种发光装置，特别涉及一种轻薄、可携带及可挠折的穿戴式发光装置及其应用方法，穿戴式发光装置可以任意几何形状贴附于人体器官部位以进行美容或光疗。

背景技术

穿戴式装置现已逐渐成为未来应用趋势。穿戴式装置种类繁多，大致可分为眼镜式、手表式、穿着式、配戴式及贴覆式等，端视应用而定。现今将上述穿戴式装置应用于发光照明已逐渐广泛。使用发光二极体为穿戴式装置的光源已逐渐提高，市场接受度高是基于发光二极体具有轻薄、自主发光、消耗功率低、不需背光源、无视角限制及高反应速率等优良特性。

另外，现有针灸疗法进入人体仍具有高危险性以及诸多副作用。因此，以光线照射人体皮肤穴位取代扎针的光疗法乃应运而生。故现今出现一新颖的应用领域，是通过上述穿戴式装置发光照射人体器官穴道或皮肤以进行光疗或美容。

穿戴式发光装置是因与身体直接接触，对于防水(例如汗水、洗手、外界雨水等)的防护更显重要。现有大部分穿戴式发光装置皆外露有电极接点、外接电源及控制开关，致使其电路无法密封，因而使用者须小心使用，避免装置中的元件接触到水气，此导致电路配置及使用上的困扰。再者，现有穿戴式发光装置对其发光波段的切换仍不易，造成其应用更受到限制。

借此，轻薄、便携、可挠折成各式型态，且可搭配特定涂料而能随处对人体皮肤穴位进行光疗或美容的装置仍深具发展潜力。

发明内容

据上，本发明的目的在于提供一种穿戴式发光装置，其是紧凑地将开关本体、无线充电系统、薄型供电单元以及发光单元高度整合于一整体封闭结构内而无任何电性接点外露。借此，令其达到防水氧及防湿气效果，以便提高元件耐用度及延长使用寿命。再者，基于穿戴式发光装置轻薄、可携带及可挠折特性便于发展出各式应用型态。又借由不同波段色光及涂料的搭配，得到不同的美容或光疗效果。

为达上述目的，在一实施例中，所提供一种穿戴式发光装置，其包含可挠基板、发光单元、供电单元、双面印刷电路板以及开关本体。发光单元设置于可挠基板上。供电单元设置于发光单元上，其电性连接发光单元。双面印刷电路板设置于供电单元上，其上设置有无线充电系统及开关控制电路。无线充电系统及开关控制电路分别电性连接供电单元。开关本体设置于双面印刷电路板上，其电性连接开关控制电路。其中通过无线充电系统对供电单元无线充电；供电单元提供所需电力至发光单元及开关控制电路；及开关本体通过开关控制电路来控制发光单元的发光强度及发光波段。其中所述开关本体及所述无线充电系统共用部分组件，且所述开关本体、所述无线充电系统、所述供电单元以及所述发光单元整合于一整体封闭结构内而无任何电性接点外露。

前述的穿戴式发光装置中，发光单元可为有机发光二极体或无机发光二极体。供电单元可为薄膜型充电电池。

前述的穿戴式发光装置中，无线充电系统可包含无线充电接收部以及充电电路。充电电路电性连接无线充电接收部及供电单元。无线充电接收部可包含感应线圈。感应线圈受外部充电装置的主线圈电磁感应后产生电感，并转化电能而通过充电电路对供电单元无线充电。

前述的穿戴式发光装置中，开关本体可包含隔磁片、控制电路层、垫胶层以及面板层。隔磁片设置于双面印刷电路板上。控制电路层设置于隔磁片上，其电性连接双面印刷电路版上的开关控制电路。垫胶层设置于控制电路层上。面板层设置于垫胶层上。面板层包含多个按键，此等按键在按压后可电性连接控制电路层及开关控制电路，借以切换发光单元的发光强度或发光波段。

前述的穿戴式发光装置中，在开关控制电路可设置感应接收单元，其可为声音感应器、压力感应器、光感应器或重力感应器(G-sensor)。

前述的穿戴式发光装置中，还可包含密封件，其用以包覆穿戴式发光装置。密封件是以防水氧材料制成。密封件可呈透明，或在密封件可开设透光区域供发光单元透光。密封件还可添加吸湿材料以增加防水氧效果。

前述的穿戴式发光装置中，发光单元的发光波段可为280纳米至450纳米的紫外光波段、400纳米至700纳米的可见光波段、610纳米至650纳米的红光波段、650纳米至1000纳米的红外光波段、大于1350纳米的远红外光波段、425纳米至475纳米的蓝光波段或580纳米至600纳米的黄光波段。

前述穿戴式发光装置可挠折成环状套设于人体器官部位。前述的穿戴式发光装置可片状延展制成衣物内衬、帽子内衬、枕头套、鞋垫、袜子、眼罩内衬或面膜。

附图说明

图1是绘示依据本发明一实施例的穿戴式发光装置分解示意图；

图2是绘示图1中的开关本体分解示意图；

图3是绘示图1中的穿戴式发光装置另一实施例示意图；

图4是绘示图1中的无线充电系统另一实施例示意图；

图5A是绘示依据本发明另一实施例的穿戴式发光装置示意图；

图5B是绘示依据图5A的穿戴式发光装置另一实施例示意图；

图6是绘示本发明一实施例的穿戴式发光装置呈挠折状态示意图；

图7是绘示本发明的穿戴式发光装置一应用例示意图；

图8是绘示本发明的穿戴式发光装置另一应用例示意图；

图9是绘示本发明的穿戴式发光装置又一应用例示意图；以及

图10是绘示本发明的穿戴式发光装置再一应用例示意图。

具体实施方式

以下将参照图式说明本发明的多个实施例。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些现有惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示；并且重复的元件将可能使用相同的编号表示。

请同时参照图1及图2。图1是绘示依据本发明一实施例的穿戴式发光装置100分解示意图；图2是绘示图1中的开关本体150分解示意图。

穿戴式发光装置100包含可挠基板110、发光单元120、供电单元130、双面印刷电路板140以及开关本体150。

发光单元120设置于可挠基板110上。发光单元120可使用无机发光二极体或有机发光二极体。

供电单元130设置于发光单元120上，其电性连接发光单元120，并提供所需电力至发光单元120。

双面印刷电路板140设置于发光单元120上，其上并设置有无线充电系统141及开关控制电路142。开关控制电路142电性连接供电单元130以便获取所需电力。无线充电系统141也电性连接供电单元130以便对供电单元130进行无线充电。在一例中，供电单元130为薄膜型充电电池。

开关本体150设置于双面印刷电路板140上，其电性连接开关控制电路142。开关本体150可通过开关控制电路142来控制发光单元120的发光强度或发光波段等发光特性。

上述开关本体150的细部结构分解请见图2。开关本体150包含隔磁片151、控制电路层152、垫胶层153以及面板层154。

隔磁片151设置于双面印刷电路板140上，其可为PET材质搭配高导磁性材料，其作用是为分隔控制电路层152及双面印刷电路板140。一般而言，前述的无线充电系统141也常设置有类似隔磁片151的结构，其作用为防止电磁干扰。在本发明中，是使用同一隔磁片151同时作为分隔开关本体150的控制电路层152及双面印刷电路板140及无线充电系统141的隔磁元件，借此使本发明的穿戴式发光装置100在结构上可更为高度整合，并可精简元件使用。

控制电路层152设置于隔磁片151上。通过按压动作使控制电路层152电性连接双面印刷电路版140上的开关控制电路140而启动或控制发光单元120。

垫胶层153设置于控制电路层152上。

面板层142设置于垫胶层153上。面板层154设有多个按键154a。通过按压该些按键154a可电性连接控制电路层152及开关控制电路142，借以控制发光单元120的发光强度或发光波段。更明确言之，多个按键154a各自对应不同功能，而在各按键154a下设置有金属接点(未绘)，通过金属接点与控制电路层152电性连接，控制电路层152再与开关控制电路142电性连接。当对应功能的按键154a被按下，则通过控制电路层152与开关控制电路142的协同作用，进而能控制发光单元120发出不同光强度或发光波段。

无线充电系统141的一例请参照图1。无线充电系统141基本包含无线充电接收部141a及充电电路141b。充电电路141b电性连接无线充电接收部141a及供电单元130。基本无线充电运作原理，无线充电接收部141a设有感应线圈。在一例中，感应线圈可为印刷式感应线圈以达体积薄型化需求。在充电时，受外部充电装置的主线圈电磁感应后产生电感，并转化电能而通过充电电路141b对供电单元130进行无线充电。

请参照图3，图3是绘示图1中的穿戴式发光装置100另一实施例示意图。前述的开关本体150是通过按压方式控制发光单元120的开关及切换发光模式。在图3中，绘示了另一种控制发光单元120的可能例。在开关控制电路142上可设置感应接收单元142a，其可为声音感应器、压力感应器、光感应器或重力感应器(G-sensor)。借此，可通过各种非接触式方式控制发光单元120的开关及切换发光模式。此时，开关本体150无需如前述实施例设置多层结构，仅以单层软性胶膜为之即可，借此并可使整体穿戴式发光装置100更为轻薄，表面更为平整。借此，本发明的穿戴式发光装置100可通过设置类似薄膜开关或感应开关等各种形式，控制发光单元120的开关及切换发光模式，增加使用上的便利。

基于现行无线充电技术的发展，本发明的无线充电系统141得以有不同的实施方式以符合各式需求。请参照图4，图4是绘示图1中的无线充电系统141另一实施例示意图。

在图4中，将无线充电接收部141a以及充电电路141b替换成无线充电接收晶片141c以及充电晶片141d。无线充电接收晶片141c可使用例如德仪公司的型号为bq51003的无线充电接收晶片；而充电晶片141d可搭配使用例如德仪公司的型号为bq500210的充电晶片。借由前述高度集成的两种晶片，得以精简原无线充电接收部141a及充电电路141b的复杂电路工艺，使本发明的穿戴式发光装置100结构更为简洁易用。

上述的穿戴式发光装置100中，直接以可挠基板110为整体结构的基底，省略现有开关部分元件，并直接将无线充电系统141及现有开关所需的开关控制电路142整合于双面印刷电路板140上。借此，高度整合开关本体150、供电单元130、无线充电系统141以及发光单元120而形成薄型的穿戴式发光装置100。在此等穿戴式发光装置100中，所有元件及电路系统皆完全密封整合于整体结构内，且供电单元130也可无线充电而无外露的电源接头。因此，具有良好的防水氧及防湿气效果，使本发明的穿戴式发光装置100更为耐用、寿命更长。

为能更增加防水氧及湿气效果，请一并参照图5A及图5B。图5A是绘示依据本发明另一实施例的穿戴式发光装置200示意图；图5B是绘示依据图5A的穿戴式发光装置200另一实施例示意图。

穿戴式发光装置200中，是在上述穿戴式发光装置100外包覆密封件160。密封件160是以防水氧且呈透明的材料制成。借此，除原高度紧密封装的穿戴式发光装置100外，通过密封件160达到更好的隔绝水氧效果。在一例中，可如图5B中所示，在密封件160加入吸湿材料并开设透光区域160a供穿戴式发光装置100的发光单元120透光。借此吸湿材料进一步提升防水氧能力而达到良好发光效果。

上述以多个实施例公开穿戴式发光装置(100、200)的基本结构。基于现代工艺技术的发展，穿戴式发光装置(100、200)的所有元件皆可以薄型形成，进而使穿戴式发光装置(100、200)可被挠折成任意形状而具有多种不同应用型态。

举例而言，请参照图6。图6是绘示本发明一实施例的穿戴式发光装置100呈挠折状态示意图。图6中，穿戴式发光装置100可被挠折而弯曲。借此，可形成所需的形状以应穿戴时的各种状况。

接续将说明穿戴式发光装置(100、200)的各种应用实施例。请一并参照图7至图10，其是绘示穿戴式发光装置100的各种应用例示意图。在图7中，将穿戴式发光装置100制成面膜的形式，其上的发光单元120可发出不同波段的色光，以便照射人体面部皮肤以达到不同美白效果，通过按键154a则可控制发光单元120的光色及发光强度，以确保美容效果及安全性。由于穿戴式发光装置100可挠折，因此可形成环状而套设至人体各部位。举例而言，在图8中，将环状的穿戴式发光装置100套设至大拇指指节上，使其可发光照射人体手部的穴道位置，以达到光疗效果。在图9中，将片状的穿戴式发光装置100贴附于人体脚部的相对应穴道位置，以达到光疗效果。再如图10中，穿戴式发光装置100得以各种形式贴附于人体各部位。举例而言，环状的穿戴式发光装置100也可套设至手腕部位；也或将片状的穿戴式发光装置100贴附于头部或制成面罩贴附于脸部，以便使其发光照射所需部位，以达到治疗或美白效果。在更多可能的实施例中，穿戴式发光装置100也可片状延展制成衣物内衬、帽子内衬、枕头套、鞋垫、袜子或眼罩内衬，并不以上述所公开的各例为限。

上述图7至图10是说明穿戴式发光装置100在结构上可被任意挠折而可贴附于人体各部位。接续说明穿戴式发光装置100在不同光色上配合各式涂料的各实施例。此所述及的涂料，是为先涂布于人体皮肤、穿戴式发光装置100的发光面或包覆于穿戴式发光装置100的材料上，再通过不同波段的光照射此等涂料，而加速涂料与人体器官皮肤的反应，达到各式美容光疗效果。

举例而言，穿戴式发光装置100的发光单元120可发出紫外光波段(280纳米至450纳米)、可见光波段(400纳米至700纳米)、红光波段(610纳米至650纳米)、红外光波段(650纳米至1000纳米)、远红外光波段(大于1350纳米)、蓝光波段(425纳米至475纳米)或黄光波段(580纳米至600纳米)，再配合对应的涂料，可达到不同美容光疗效果。以下段落先述及不同波段范围的色光与不同涂料的搭配组合，再述及其对应的美容光疗效果。

不同波段范围的色光与不同涂料的搭配组合：穿戴式发光装置(100、200)若发射红光/红外光波段，涂料可为胶原蛋白、三磷酸腺苷酶、肝磷酯、粘多醣类或玻尿酸。穿戴式发光装置(100、200)若发射黄光波段，涂料可为对苯二酚或左旋C。穿戴式发光装置(100、200)若发射紫外光B光波段(280纳米至320纳米)，涂料可为煤焦油。穿戴式发光装置(100、200)若发射紫外光A光波段(320纳米至400纳米)，涂料可为补骨脂内酯(psoralen)。在一例中，在穿戴式发光装置100包覆纤维，并在纤维上涂布涂料，涂料可为纳米光触媒。

举例而言，本发明可对应的美容光疗效果如后。

1.单独照光效果：

(1)新生儿黄疸照蓝光425纳米至475纳米可降低胆红素。目前医疗多帮婴儿戴眼罩(易不安)或裸身照射(易造成水份流失)；少部分用背照式光疗床，穿戴式发光装置(100、200)可制作成内部发光的衣物或罩袍。

(2)舒压枕套：穿戴式发光装置(100、200)可制作成枕套，并发出红外光/远红外光，朝外发光照射于人的头颈部。

(3)秃头治疗：穿戴式发光装置(100、200)可制成帽子内衬形式，并置于帽子里，发出红光/或外光照射头部，可延缓掉发/长出新的细毛。

(4)防白发：穿戴式发光装置(100、200)发出红光或红外光照射相对应人体穴道可防白发或掉发，具下列多种实施方式：(a)穿戴式发光装置(100、200)可制成鞋垫或袜子，在涌泉穴(脚底)位置形成一区域发光(克服脚大小不一问题)。(b)穿戴式发光装置(100、200)可制成小指套照射手小指上的肾穴、命门穴道。(c)穿戴式发光装置(100、200)可照射百会穴(头顶)，与秃头帽整合防白发且防掉发。

(5)针灸：各色光照射穴位，代替针灸的作用。

2.美容贴布(面膜、瘦脸带等)：

(1)穿戴式发光装置(100、200)可制成红光面膜，在发光源面涂上保湿、胶原蛋白或三磷酸腺苷酶(ATP)等保养品，再贴于脸部可紧实、淡化细纹。红光可深入真皮层活化细胞，再搭配清爽型保湿化妆水，可治疗粉刺型青春痘。

(2)穿戴式发光装置(100、200)发出蓝光可杀死痤疮杆菌、治疗囊肿型青春痘(可搭配抗菌配方的药水)，也可浅层美白。

(3)穿戴式发光装置(100、200)发出黄光可代谢黑色素及加强淋巴循环，改善肤质，均匀肤色(搭配对苯二酚、左旋C涂料，美白成效果更佳)。

3.伤口修复(依不同阶段，给予不同光色治疗或搭配不同涂料)：

(1)穿戴式发光装置(100、200)搭配纳米银敷料可达到蓝光杀菌。

(2)穿戴式发光装置(100、200)发出黄光可愈合/代谢黑色素/加强淋巴循环，可搭配人工皮加速伤口愈合。

(3)穿戴式发光装置(100、200)发出红光，搭配胶原蛋白、三磷酸腺苷酶(ATP)等可刺激纤维母细胞/胶原细胞/修复细胞。

4.鞋垫除臭：在穿戴式发光装置(100、200)包覆纤维，靠近发光面的纤维可涂布纳米光触媒，借由发光激发光触媒达到除臭的效果。光源可为UV光或可见光，依所选的光触媒而定。

5.化瘀贴片：穿戴式发光装置(100、200)发出红光搭配肝磷脂及取自动物器官的粘多醣类(典型药品喜疗妥)，可促进血液循环，可还迅速消除痛楚，缓减肿胀。

6.消除妊娠纹/肥胖纹：穿戴式发光装置(100、200)发出红光/或红外光作用在真皮层，并搭配胶原蛋白、玻尿酸等涂料，可快速重建结缔组织，去除妊娠纹。

7.治疗皮肤病：

(1)涂光制剂：穿戴式发光装置(100、200)发出紫外线B光(波长280纳米至320纳米)，照射煤焦油涂料，可治疗干癣、异位性皮肤炎、尿毒性搔痒症及全身性湿疹。

(2)口服感光制剂：穿戴式发光装置(100、200)发出紫外线A光(波长320纳米至400纳米)，照射补骨脂内酯(psoralen)涂料，可治疗干癣、异位性皮肤炎、白癜风、器官移植皮肤病及皮肤淋巴瘤。

8.丰胸：

(1)喷丰胸喷剂或单独照光，穿戴式发光装置(100、200)制成罩杯(胸垫)整面发出红光或红外光以包覆4个主要穴道；并可提供不同尺寸罩杯，且可与胸衣一体成形，或借由弧形百合粘扣带活动固定。

9.消水肿：

(1)脸部：穿戴式发光装置(100、200)发出红光，照射四白、迎香等穴道，可消水肿瘦脸，加速废水代谢。

(2)下肢：穿戴式发光装置(100、200)可制成袜套，在发光面涂唐辛子、甲壳素或木(竹)酢液等涂料，借由照射三阴交、太溪等人体穴道位置，可消四肢水肿。

综上，本发明所公开的穿戴式发光装置及其应用方法，通过紧密封闭的结构，使整体穿戴式发光装置可达到防水氧及防湿气效果，可增加穿戴式发光装置耐用度，延长穿戴式发光装置的使用寿命。穿戴式发光装置具轻薄、可携及可挠折，可具有多种型态。再者，通过穿戴式发光装置发出不同波段色光，搭配各式涂料可得到不同美容及光疗效果。

虽然本发明已经以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种变动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (21)

1.一种穿戴式发光装置，其特征在于，所述穿戴式发光装置包含：

可挠基板；

发光单元，其设置于所述可挠基板上；

供电单元，其设置于所述发光单元上，所述供电单元电性连接所述发光单元；

双面印刷电路板，其设置于所述供电单元上，所述双面印刷电路板上设置有无线充电系统及开关控制电路，所述无线充电系统及所述开关控制电路分别电性连接所述供电单元；以及

开关本体，其设置于所述双面印刷电路板上，所述开关本体电性连接所述开关控制电路；

其中，通过所述无线充电系统对所述供电单元无线充电，且所述供电单元提供所需电力至所述发光单元及所述开关控制电路，而所述开关本体通过所述开关控制电路来控制所述发光单元的发光强度及发光波段；

其中所述开关本体及所述无线充电系统共用部分组件，且所述开关本体、所述无线充电系统、所述供电单元以及所述发光单元整合于一整体封闭结构内而无任何电性接点外露。

2.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述发光单元为有机发光二极体。

3.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述发光单元为无机发光二极体。

4.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述供电单元为薄膜型充电电池。

5.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述无线充电系统包含：

无线充电接收部；以及

充电电路，其电性连接所述无线充电接收部及所述供电单元。

6.如权利要求5所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述无线充电接收部包含感应线圈，所述感应线圈受外部充电装置的主线圈电磁感应后产生电感，并转化电能而通过所述充电电路对所述供电单元无线充电。

7.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述开关本体包含：

隔磁片，其设置于所述双面印刷电路板上；

控制电路层，其设置于所述隔磁片上，所述控制电路层电性连接所述双面印刷电路版上的所述开关控制电路；

垫胶层，其设置于所述控制电路层上；以及

面板层，其设置于所述垫胶层上，所述面板层包含多个按键，所述按键在按压后电性连接所述控制电路层及所述开关控制电路，借以切换所述发光单元的发光强度或发光波段。

8.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述开关控制电路上包含感应接收单元。

9.如权利要求8所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述感应接收单元为声音感应器、压力感应器、光感应器或重力感应器。

10.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述穿戴式发光装置还包含密封件，其用以包覆所述穿戴式发光装置。

11.如权利要求10所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述密封件是以防水氧材料制成。

12.如权利要求10所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述密封件呈透明。

13.如权利要求10所述的穿戴式发光装置，其特征在于，在所述密封件开设透光区域供所述发光单元透光。

14.如权利要求10所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述密封件添加有吸湿材料。

15.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述发光单元的发光波段为425纳米至475纳米的蓝光波段。

16.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述发光单元的发光波段为610纳米至650纳米的红光波段。

17.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述发光单元的发光波段为650纳米至1000纳米的红外光波段。

18.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述发光单元的发光波段为大于1350纳米的远红外光波段。

19.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述发光单元的发光波段为580纳米至600纳米的黄光波段。

20.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述穿戴式发光装置能够挠折成环状以供套设。

21.如权利要求1所述的穿戴式发光装置，其特征在于，所述穿戴式发光装置能够片状延展制成衣物内衬、帽子内衬、枕头套、鞋垫、袜子、眼罩内衬或面膜。