KR101472897B1 - Medical appratus having the flexible light - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 특정 파장의 광이 신체의 다양한 위치를 효과적으로 조사해서 해당 의료조치를 취하도록 한 플렉시블 광원을 이용한 의료장치에 관한 것이다.The present invention relates to a medical device using a flexible light source in which light of a specific wavelength is effectively inspected at various positions of the body to take appropriate medical measures.
특정 파장의 광은 다양한 목적의 의료용으로 널리 활용되고 있다. 일 예로, 적외선은 류마티즘, 근육통, 신경통, 관절염, 요통, 찰과상, 독감, 치과질환 등의 치료에 활용되고, 가시광선 중 특정 파장의 광은 신생아 황달 등과 같은 질병 치료에 활용되며, 자외선은 소독용 등으로 활용된다.Light of a specific wavelength is widely used for various medical purposes. For example, infrared rays are used in the treatment of rheumatism, muscular pain, neuralgia, arthritis, back pain, abrasions, flu, dental diseases, etc., and light of a specific wavelength of visible light is used for treating diseases such as neonatal jaundice, .
특히, 적외선 및 특정 파장의 가시광선 등은 일정 시간 이내일 경우 신체에 대한 직접 조사도 가능하므로, 병원에서는 다양한 형태로 활용되고 있다.Especially, since infrared rays and visible rays of a specific wavelength can be directly irradiated to the body when they are within a predetermined time, they are utilized in various forms in hospitals.
그런데, 특정 파장의 광을 신체에 조사하도록 된 종래 의료장치는 환자의 신체 전면(前面)만을 조사할 뿐 측면 또는 곡면을 조사하지 못하는 구조적 한계가 있었다. 즉, 종래 의료장치는 마주하는 신체의 일면만을 집중적으로 광 조사해서 치료할 뿐, 상기 일면과 연결되는 신체의 측면 등은 상대적으로 해당 광 조사를 적게 해서 그 치료가 원활히 이루어지지 못하게 하는 한계가 있는 것이다. However, the conventional medical apparatus which irradiates light of a specific wavelength to the body has structural limitations in that it only irradiates the front surface of the patient's body but does not examine the side surface or the curved surface. That is, in the conventional medical device, only one surface of the facing body is intensively irradiated and cured, but the side of the body connected to the one surface has a relatively limited amount of light irradiation so that the treatment can not be performed smoothly .
더욱이, 환자는 그 체격과 치료 부위 등에 따라 광의 조사 범위도 달라지는데, 종래 의료장치는 광의 세기만 조정할 수 있을 뿐, 광 조사 부위 등은 일괄적으로 일면만이 이루어지는 한계가 있었다.In addition, the patient's irradiation range varies depending on the physique and the treatment area. In the conventional medical device, only the intensity of the light can be adjusted, but there is a limitation in that only one surface can be irradiated with the light irradiation site.
결국, 환자는 광 조사 방식의 의료장치를 이용해서 특정 부위를 치료해야 할 경우, 시술자는 환자의 신체 각 부위를 상기 의료장치를 이용해 돌아가면서 치료해야 하는 불편이 있었다. 물론, 이 경우 치료 부위를 모두 광 조사하기 위해서는 다수의 의료장치로 상기 치료 부위들을 일시에 모두 광 조사할 수도 있으나, 충분한 수의 의료장치가 없는 경우엔 한 대의 의료장치로 각 부분을 일일이 광 조사해야 하는 불합리함이 있었다.As a result, when a patient is required to treat a specific region using a light irradiation type medical device, the practitioner has to incur the inconvenience that each part of the patient's body needs to be rotated while using the medical device. Of course, in this case, in order to irradiate all of the treatment regions, the treatment regions may be irradiated all at once to a plurality of medical apparatuses. However, when there is not a sufficient number of medical apparatuses, There was an irrationality to do.
선행기술문헌 1. 공개특허공보 제10-2012-0049085호(2012.05.16 공개)
선행기술문헌 2. 일본 공표특허공보 제2007-518467호(2007.07.12 공표)Prior Art Document 1. Published Patent Publication No. 10-2012-0049085 (published May 16, 2012)
Prior Art Document 2. Japanese Published Patent Application No. 2007-518467 (published on July 12, 2007)
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로서, 환자의 신체 부위와 체격에 맞춰 효과적으로 광 조사를 해서 효율적으로 광 치료를 진행할 수 있도록 하는 플렉시블 광원을 이용한 의료장치의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a medical device using a flexible light source that can effectively perform optical therapy by effectively irradiating light according to a body part and a physique of a patient, We will do it.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,
플렉시블 기판과, 상기 플렉시블 기판에 실장되는 광소자와, 무기입자가 분산 혼합된 하나 이상의 실리콘 고분자 레이어로 구성되고 상기 광소자를 덮도록 상기 기판상에 배치되는 확산시트를 갖춘 광 패널; 및An optical panel having a flexible substrate, an optical element mounted on the flexible substrate, and a diffusion sheet composed of one or more silicon polymer layers dispersedly mixed with inorganic particles and disposed on the substrate to cover the optical element; And
상기 광소자에 인가되는 전류의 세기를 제어하는 볼륨모듈을 갖춘 제어기;A controller having a volume module for controlling intensity of a current applied to the optical element;
를 포함하는 플렉시블 광원을 이용한 의료장치이다.And a flexible light source.
상기의 본 발명은 기판에 실장된 광소자가 치료에 필요한 광을 방출함에 있어, 플렉시블 기판을 통해 신체 곳곳에 일시에 광을 조사해 치료를 진행할 수 있고, 더불어 확산기능이 향상된 확산시트를 통해 점광원의 방출 광이 면광 형태로 신체에 균일하게 조사되는 효과가 있다.In the present invention, light emitted from a photonic device mounted on a substrate is emitted through a flexible substrate, and light can be irradiated to a part of the body through the flexible substrate at a certain time. In addition, There is an effect that the emitted light is uniformly irradiated to the body in the form of plane light.
도 1은 본 발명에 따른 의료장치의 일실시 예를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 의료장치의 광 패널모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 의료장치의 일실시 예에 대한 구성모습을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 의료장치의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 1 schematically illustrates an embodiment of a medical device according to the present invention,
2 is a schematic view of an optical panel of a medical device according to the present invention,
3 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a medical device according to the present invention,
4 is a schematic view of another embodiment of a medical device according to the present invention.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It will be possible. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 의료장치의 일실시 예를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 의료장치의 광 패널모습을 개략적으로 도시한 도면인 바, 이를 참조해 설명한다.FIG. 1 is a view schematically showing an embodiment of a medical device according to the present invention, and FIG. 2 is a view schematically showing an optical panel of a medical device according to the present invention.
본 발명에 따른 의료장치는 치료용 광을 방출하는 광 패널(100)과, 광패널(100)의 방출 광을 제어하는 제어기(200)로 구성된다.The medical apparatus according to the present invention comprises an
광 패널(100)은 플렉시블 기판(110)과, 플렉시블 기판(110)에 실장되는 광소자(120)와, 광소자(120)를 감싸 보호하도록 기판(110)에 적층되는 베이스 레이어(130)와, 광소자(120)로부터 방출되는 광의 확산을 유도하도록 베이스 레이어(130)에 적층되는 확산시트(140)를 포함한다.The
플렉시블 기판(110)은 광소자(120)를 일정하게 배치할 수 있는 기판으로서, 광소자(120)의 전기적 실장을 위해 PCB(Printed circuit board) 등이 적용된다. 한편, 본 발명에 따른 플렉시블 기판(110)은 광소자(120)에 의한 점광원 기판이 휘어질 수 있도록, 플렉시블(flexible) 재질이 응용된다. 참고로, 플렉시블 기판(110)은 폴리이미드 등의 고분자로 이루어지는 가요성 절연 기판상에 배선 패턴을 형성한 것으로서, 광원용 플렉시블 패널의 종류에 따라 다양한 소자가 실장된다. 일반적으로, 연성인쇄회로기판(FPCB; Flexible Printed Circuit Board) 또는 연성동박적층판(FCCL; Flexible Copper Clad Laminate) 등이 예시된다.The
플렉시블 기판(110)에 대한 구조를 일실시 예를 들어 구체적으로 설명한다.The structure of the
고분자로 이루어지는 가요성의 절연 기판인 베이스 고분자 필름상에, 동박 패턴이 동박용 접착제층에 의해 접착된다. 동박용 접착제층에 이용되는 접착제로서는 에폭시계 수지나 페놀 수지 등을 예로 들 수 있다. 상기 동박 패턴은 고분자로 이루어지는 절연성 보호 필름으로 피복되고, 상기 절연성 보호 필름은 절연성 보호 필름용 접착제층에 의해 상기 동박 패턴에 접착된다. 단, 상기 동박 패턴의 일단부는 상기 절연성 보호 필름으로 피복되지 않고 노출되고, 이 노출 부분이 외부의 전자부품과 접속하기 위한 단자부로서 기능을 한다. 계속해서, 상기 절연성 보호 필름은 상기 동박 패턴을 외부로부터 절연함과 동시에, 상기 동박 패턴을 녹의 발생 등의 부식으로부터 보호하고, 플렉시블 기판(110)의 내굴곡성(folding endurance)을 높이는 역할을 한다. 상기 절연성 보호 필름의 재질로서는 통상 폴리이미드가 널리 활용된다. 상기 동박 패턴의 노출 부분(단자부)의 표면에는 상기 동박 패턴의 녹 발생을 방지함으로써 외부의 전자 부품과의 접속을 안정화하기 위해, Au/Ni 도금(하층에 Ni 층을 형성하고나서 Au 도금한 것)이나 Sn 도금 등의 도금에 의한 도금 처리층이 형성된다.The copper foil pattern is bonded to the base polymer film, which is a flexible insulating substrate made of a polymer, with a copper foil adhesive layer. Examples of the adhesive used for the adhesive layer for copper foil include epoxy resin and phenol resin. The copper foil pattern is covered with an insulating protective film made of a polymer, and the insulating protective film is bonded to the copper foil pattern by an adhesive layer for an insulating protective film. However, one end of the copper foil pattern is exposed without being coated with the insulating protective film, and the exposed portion functions as a terminal portion for connecting to an external electronic component. Subsequently, the insulating protective film insulates the copper foil pattern from the outside, protects the copper foil pattern from corrosion such as rust, and enhances the folding endurance of the
플렉시블 기판(110)은 전술한 구조 이외에도 가요성을 가지며 내굴곡성을 높이는 다양한 기술들이 적용될 수 있다.The
광소자(120)는 플렉시블 기판(110)에 전기적으로 실장되며, 고유한 광을 방출하는 램프가 예시된다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 광소자(120)는 류마티즘, 근육통, 신경통, 관절염, 요통, 찰과상, 독감, 치과질환 등의 치료용으로 활용하기 위해 적외선을 방출하는 IR램프, 신생아 황달 등과 같은 질병 치료에 활용하기 위해 특정 파장대(475 ~ 574nm)의 가시광을 방출하는 Blue LED 램프, 소독용으로 활용하기 위해 자외선을 방출하는 UV램프 등이 예시된다. 참고로, IR램프 및 UV램프 등의 광원으로 전용 LED가 적용될 수 있다.The
광소자(120)는 플렉시블 기판(110)이 안정적인 휘어짐을 보일 수 있도록 정렬된 모습으로 배치되는 것이 바람직하며, 더불어 모든 면에서 균일한 광 방출이 이루어질 수 있도록 일정한 간격으로 정렬되는 것이 바람직하다. 또한, 광소자(120)의 전술한 배치는 확산시트(140)를 통해 방출되는 광이 균일하도록 해서, 광 패널(100)을 통해 방출되는 광의 면광 효과가 발현되도록 할 수도 있다.The
베이스 레이어(130)는 광소자(120)를 매설하도록 적층되며, 이를 통해 광소자(120)의 빛샘 현상을 방지하고 상부의 확산시트(140)의 적층을 용이하게 한다. 이러한 베이스 레이어(130)는 실리콘 고분자가 바람직하다. 베이스 레이어(130)로 실리콘 고분자는 광소자(120)의 발열에 우수한 내열성을 가지며, 상부의 확산시트(140)가 실리콘 고분자로 이루어지므로, 광 이용효율을 향상시킬 수 있으며, 개면에 따른 박리 등의 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다. The
본 발명에 따른 실시 예에서, 베이스 레이어(130)는 광소자(120)의 상부를 0.5mm 미만으로 얇게 덮어서, 광소자(120)가 플렉시블 기판(110)에 안착될 수 있는 정도의 두께를 가지는 것이 광 이용효율 측면에서 바람직하다. 한편, 본 발명에 따른 베이스 레이어(130)에도 무기입자를 포함시켜서 균일도 및 내열성을 더욱 향상시킬 수도 있다. The
참고로, 본 발명에 따른 광 패널(100)은 베이스 레이어(130) 및 확산시트(140)를 일체화시킬 수 있다. 이러한 일체화 공정은 롤투롤(roll-to-roll) 장비를 사용하여 달성할 수 있기 때문에 대량생산에 있어 유리하고, 공정이 단순하여 생산성이 뛰어난 장점을 갖는다.For reference, the
확산시트(140)는 n1 또는 n2 굴절률을 가지는 무기입자(141a, 142a)를 포함하는 실리콘 고분자 레이어(141, 142)로 이루어져 있다.The
상기 n1 또는 n2 굴절률을 가지는 무기입자(141a, 142a)로는 ZrO2, SiO2, Al2O3, TiO2, Y2O3, SnO2, CeO2 등을 사용할 수 있다. 상기 n1의 굴절률을 가지는 무기입자(141a)로는 TiO2가 바람직하며, n2의 굴절률을 가지는 무기입자(142a)로는 Al2O3가 접합하다. 보다 바람직하게는 루틸(rutile) 구조의 TiO2이고, 알파(a)-Al2O3 이다. TiO2 및 Al2O3는 상기 무기입자(141a, 142a)들 중, 해당 실리콘 고분자 레이어(141, 142)에 분산하여 내열성을 향상시키고, 균일도를 극대화할 수 있는 최적의 조합임을 실험적으로 확인하였다.Roneun the n1 or inorganic particles (141a, 142a) having a refractive index n2 and the like can be used ZrO 2, SiO 2, Al 2 O 3, TiO 2, Y 2 O3, SnO 2, CeO 2. TiO 2 is preferable as the
상기 n1의 굴절률은 n2의 굴절률보다 크며, 굴절률 차는 0.5 내지 3.0이 바람직하다. 이러한 굴절률 차에 의해서 확산이 일어나며 굴절률 차가 클수록 확산성이 더욱 커지게 된다. 이러한 0.5 이상의 굴절률 차에 의해 광소자(120)로부터 방출되는 광의 비침현상이나 눈부심 현상을 방지할 수 있는 정도의 광 균일도를 보이게 된다.The refractive index of n1 is larger than the refractive index of n2, and the refractive index difference is preferably 0.5 to 3.0. Diffusion occurs due to the refractive index difference, and diffusivity becomes larger as the refractive index difference is larger. Such a difference in refractive index of 0.5 or more results in a light uniformity to such an extent as to prevent the light emitted from the
상기 n2의 굴절률을 가지는 대표적인 무기입자(142a)로 Al2O3는 1.75 내지 1.78의 굴절률 범위를 가지며, 상기 n1의 굴절률을 가지는 대표적인 무기입자(141a)로 TiO2는 2.6 내지 2.8의 굴절률 범위를 가진다. Al 2 O 3 as a representative inorganic particles (142a) having a refractive index of said n2 is from 1.75 to 1.78, having a refractive index range of the refractive index range of TiO 2 is 2.6 to 2.8 as a typical inorganic particles (141a) having a refractive index of the n1 I have.
한편, 전술한 바와 같이 상기 확산시트(140)를 이루는 구성은 실리콘 고분자가 바람직하다. 확산시트(140)로 사용하기 위해서는 사용 형태에 따라 일정한 곡률을 가지게 설계될 수 있는데, 이러한 목적을 달성하기 위해서는 플렉시블한 성질을 가지는 실리콘 고분자가 적합하다. 참고로, 실리콘 고분자 레이어(141, 142)를 이루는 실리콘 고분자는 열에 대해 우수한 내열성을 가지므로, 직하형 조명에 적합하다.On the other hand, as described above, the
종래 LED 조명장치의 도광판, 프리즘 시트 등의 광학 시트들은 열에 취약한 PMMA(Polymethyl methacrylate), PC(Polycarbonate) 등의 소재로 이루어져 있었기 때문에 LED 광원과 일정한 이격을 두고 설치될 수밖에 없었다. 그러나 본 발명에서 사용하는 실리콘 고분자 레이어(141, 142)는 내열성이 우수하여 광소자(120)로 활용될 수 있는 LED 광원 등과 일체형으로 사용될 수 있다. 이러한 우수한 내열성은 실리콘 고분자 레이어(141, 142) 자체의 특성에 의해서도 달성될 수 있지만, 무기입자(141a, 142a)를 분산시킴으로써 더욱 우수한 내열성을 가짐을 실험적으로 확인하였다. Optical sheets such as a light guide plate and a prism sheet of a conventional LED lighting device were made of materials such as polymethyl methacrylate (PMMA) and polycarbonate (PC), which were vulnerable to heat, and therefore, they had to be installed at a certain distance from the LED light source. However, the silicon polymer layers 141 and 142 used in the present invention can be used integrally with an LED light source or the like, which is excellent in heat resistance and can be utilized as the
또한 무기입자(141a, 142a)는 내열성을 높일 뿐만 아니라, 실리콘 고분자 레이어(141, 142) 전체의 굴절률을 상승시키는 효과도 있다. 굴절률이 상승하면 광 이용효율이 상승하는 효과가 있다.In addition, the
상기 n1 또는 n2 굴절률을 가지는 무기입자(141a, 142a)의 크기는 5 내지 75nm이 바람직하다. 무기입자(141a, 142a)의 종류에 따라 약간의 차이는 있지만, 특히 TiO2와 Al2O3에 있어서는 5 내지 75nm의 크기가 바람직하다. 5nm 이하일 경우에는 입자들 간에 뭉치는 현상이 발생하고, 75nm 이상일 경우에는 내열성 및 균일도 효과가 떨어지는 것으로 확인되었다. 다만, 포함 함량에 있어서는 다소 차이가 있다. 즉, n1의 굴절률을 가지는 TiO2와 같은 고굴절 무기입자(141a)는 0.05wt% 내지 0.2wt%가 바람직하나, n2 굴절률을 가지는 Al2O3와 같은 저굴절률 무기입자(142a)는 5.0wt% 내지 15.0wt%가 바람직하다. TiO2 또는 Al2O3와 같은 무기입자(141a, 142a)를 실리콘 고분자 레이어(141, 142)에 보다 균일하게 분산시키기 위해서는 표면개질제나 분산제를 추가적으로 사용할 수 있다. The size of the
상기 n1 굴절률을 가지는 무기입자(141a)와 n2 굴절률을 가지는 무기입자(142a)의 바람직한 함량의 범위는 내열성, 광 이용효율 및 균일도가 모두 만족하는 범위로 산출되었다. 광 이용효율 및 균일도에 대한 무기입자(141a, 142a)의 함량은 하기 실시 예에서 나타내었다. 내열성은 250도의 오븐에서 24시간 동안 테스트를 진행한 결과 육안상 소재의 색상 변화나 박리현상, 크랙현상이 없는 것을 무기입자(141a, 142a) 함량의 적정한 범위의 대상으로 하였다. 또한 타발 실험을 진행한 결과 무기입자(141a, 142a)의 함량 범위의 확산시트(140)는 모두 박리현상이 발생하지 않았다.The preferable ranges of the content of the
무기입자(141a, 142a)를 포함하는 실리콘 고분자 레이어(141, 142)의 개별 두께는 0.2 내지 1.0mm가 바람직하다. 또한 개별 레이어를 포함하는 전체 레이어의 두께는 2.0mm 내지 10.0mm가 바람직하다. 개별두께가 0.2mm 이하일 경우에는 무기입자(141a, 142a)의 분산이 어려워지고 내열성이 떨어져 박리현상이 일어나기 쉽고, 1.0mm 이상일 경우에는 광 이용효율이 떨어지는 문제점이 있다. The individual thickness of the silicon polymer layers 141 and 142 including the
무기입자(141a, 142a)를 포함하는 실리콘 고분자 레이어(141, 142)는 동일한 구성의 실리콘 고분자를 사용한다. 동일 구성의 동일 소재이기 때문에 소재 간의 계면 반사가 적어 광 이용효율이 향상되며, 타발 시 박리가 일어나지 않는다. 또한 레이어의 일체화를 위해 별도의 접착성분을 사용하지 않아도 된다. The silicon polymer layers 141 and 142 including the
무기입자(141a, 142a)가 포함된 실리콘 고분자 재질의 확산시트(140)는 쐐기형 조명 또는 직하형 조명 방식에 모두 적합하다. 다만, 본 무기입자(141a, 142a)가 포함된 실리콘 고분자 레이어(141, 142)는 광소자(20)의 발열에 내열성이 우수하고, 균일도를 극대화하면서 우수한 광 이용효율을 갖기 때문에, 직하형 조명에 특히 유용하다. 또한 직하형 조명에 적용시 별도의 도광판이 없어도 균일한 광 확산효과를 이룰 수 있는 장점을 갖는다.The
이하에서 본 발명에 따른 광 패널(100)에 구성된 확산시트(140)가 갖는 확산 효율에 대한 실험내용을 설명한다.
Experimental contents of diffusion efficiency of the
<실험 예 1><Experimental Example 1>
TiO2 및 Al2O3의 적정 함량 테스트Titration of TiO 2 and Al 2 O 3
테스트 샘플은, 광소자(120)가 얇게 덮일 정도로 실리콘 고분자(베이스 레이어)를 도포 및 소성한 후, 그 위에 실험하고자 하는 함량의 무기입자가 분산된 실리콘 고분자(확산시트)를 도포 및 소성하여, 4Cm x 4Cm 크기의 면광원을 제작하였다. 균일도와 광 이용효율 테스트는 모델명 'RISA COLOR/ONE-S' 장비를 이용하여 진행 하엿다.
The test sample is prepared by applying and firing a silicon polymer (base layer) so that the
하기 [표 1]은 TiO2의 함량에 따른 균일도와 광 이용효율을 나타낸 표이다. TiO2의 입자 크기는 50nm이며, 확산시트(140)를 이루는 실리콘 고분자 레이어(141, 142)는 단일레이어로 하여 테스트를 진행하였다.
Table 1 below shows the uniformity and the light utilization efficiency according to the content of TiO 2 . The particle size of the TiO 2 was 50 nm, and the silicon polymer layers 141 and 142 forming the
상기 [표 1]과 같이 TiO2의 함량은 0.1wt%일때 균일도와 광 이용효율이 가장 높은 결과값을 가짐을 알 수 있으며, TiO2의 함량이 0.5wt% 및 0.01wt%일 때 균일도가 급격하게 떨어지는 것을 알 수 있다. 따라서, TiO2의 함량이 0.05wt% 내지 0.2wt%일때, 광원의 비침현상이나 눈부심 현상을 최소화할 수 있는 광 확산성(균일도)을 보이고, 우수한 광 이용효율을 보임을 알 수 있다.
As shown in Table 1, when the content of TiO 2 is 0.1 wt%, the uniformity and the light utilization efficiency are the highest, and when the content of TiO 2 is 0.5 wt% and 0.01 wt% As shown in FIG. Therefore, when the content of TiO 2 is 0.05 wt% to 0.2 wt%, the light diffusivity (uniformity) that minimizes the non-contact phenomenon or the glare phenomenon of the light source is shown and the excellent light use efficiency is shown.
하기 [표 2]는 Al2O3의 함량에 따른 균일도와 광 이용효율을 나타낸 표이다. Al2O3의 입자 크기는 70nm이며, 확산시트(140)를 이루는 실리콘 고분자 레이어(141, 142)는 단일레이어로 하여 테스트를 진행하였다.
Table 2 below shows the uniformity and the light utilization efficiency according to the content of Al 2 O 3 . The particle size of Al 2 O 3 was 70 nm, and the silicon polymer layers 141 and 142 forming the
상기 [표 2]와 같이 Al2O3의 함량은 10wt%일때 균일도와 광 이용효율이 가장 높은 결과값을 가짐을 알 수 있으며, Al2O3의 함량이 20wt% 및 1wt%일때 균일도가 급격하게 떨어지는 것을 알 수 있다. 따라서, Al2O3의 함량이 5wt% 내지 15wt%일때, 광원의 비침현상이나 눈부심 현상을 최소화할 수 있는 광 확산성(균일도)을 보이고, 우수한 광 이용효율을 보임을 알 수 있다.
As shown in Table 2, when the content of Al 2 O 3 is 10 wt%, the uniformity and the light utilization efficiency are the highest, and when the content of Al 2 O 3 is 20 wt% and 1 wt% As shown in FIG. Therefore, when the content of Al 2 O 3 is in the range of 5 wt% to 15 wt%, the light diffusivity (uniformity) that minimizes the non-penetration phenomenon or the glare phenomenon of the light source is exhibited and the excellent light utilization efficiency is shown.
<실험 예 2><Experimental Example 2>
균일도 및 광 이용효율 테스트Uniformity and light utilization efficiency test
광확산성 정도를 파악하기 위한 균일도 및 광 이용효율 테스트를 진행하였다. 확산시트(140)를 이루는 실리콘 고분자 레이어(141, 142)는 단일레이어와 멀티레이어(도 1 참고)로 구분하여 테스트를 진행하였다. 본 테스트는 TiO2 0.1wt%가 포함된 실리콘 고분자 베이스 레이어(130)를 광소자(120)에 도포 및 소성하고, 그 위에 확산시트(140)를 도포 및 소성하여 진행되었으며, 확산시트(140)에 포함된 TiO2 함량은 0.1wt%, Al2O3의 함량은 10wt%, SiO2의 함량은 10wt%로 동일하게 하여 테스트를 진행하였다. 단일레이어의 두께는 0.5mm로 동일하게 하여 테스트를 진행하였다. 그 결과값은 하기 표 3과 같다.
Uniformity and light use efficiency test for grasping the degree of light diffusivity were carried out. The silicon polymer layers 141 and 142 constituting the
TiO2+Al2O3 : TiO2와 Al2O3가 혼합된 단일레이어(single layer)의 확산시트.TiO 2 + Al 2 O 3 : A single layer diffusion sheet in which TiO 2 and Al 2 O 3 are mixed.
TiO2/Al2O3 : TiO2 레이어가 Al2O3 레이어보다 LED 광원에 근접하고, TiO2와 Al2O3의 2개의 레이어로 이루어진 확산시트TiO 2 / Al 2 O 3: TiO 2 layer is close to the LED light source than Al 2 O 3 layer, consisting of two diffusion layers of TiO 2 and Al 2 O 3 sheet
Al2O3/TiO2 : Al2O3 레이어가 TiO2 레이어보다 LED 광원에 근접하고, Al2O3과 TiO2의 2개의 레이어로 이루어진 확산시트Al 2 O 3 / TiO 2 : Al 2 O 3 layer is TiO 2 A diffusion sheet made of two layers of Al 2 O 3 and TiO 2 ,
(TiO2+Al2O3)x2 : TiO2와 Al2O3가 혼합된 레이어가 2층이 적층된 확산시트.(TiO 2 + Al 2 O 3 ) x 2 : A diffusion sheet in which two layers of a mixture of TiO 2 and Al 2 O 3 are laminated.
(TiO2/Al2O3)x2 : TiO2 레이어가 Al2O3 레이어보다 LED 광원에 근접하고, TiO2와 Al2O3의 레이어가 교대로 적층된 확산시트.(TiO 2 / Al 2 O 3 ) x 2 : A diffusion sheet in which the TiO 2 layer is closer to the LED light source than the Al 2 O 3 layer and the layers of TiO 2 and Al 2 O 3 are alternately laminated.
(Al2O3/TiO2)x2 : Al2O3 레이어가 TiO2 레이어보다 LED 광원에 근접하고, Al2O3과 TiO2의 레이어가 교대로 적층된 확산시트.
(Al 2 O 3 / TiO 2 ) x 2 : Al 2 O 3 layer is closer to the LED light source than the TiO 2 layer, and Al 2 O 3 and TiO 2 layers are alternately laminated.
상기 [표 3]을 보면, 본 발명의 확산시트에 대한 5가지의 효과를 도출할 수 있다. From Table 3 above, five effects on the diffusion sheet of the present invention can be derived.
첫째, 상기 [표 1]과 [표 2]에 비해서, [표 3]의 TiO2 및 Al2O3 단일레이어의 확산시트가 균일도 및 광 이용효율이 우수한 것을 알 수 있다. [표 1] 및 [표 2]와 [표 3]의 테스트 차이점은 베이스 레이어(130)에 TiO2가 포함되어 있는지 여부에 있어 차이점이 있으므로, 베이스 레이어(130)에 TiO2가 포함되어 있으면 균일도와 광 이용효율에 있어 더욱 우수한 효과가 발생함을 알 수 있다. First, it can be seen that the diffusion sheet of the single layer of TiO 2 and Al 2 O 3 of Table 3 is superior in uniformity and light utilization efficiency as compared with [Table 1] and [Table 2]. Table 1 and Table 2 and Table 3 in the test differences If the
둘째, 동일 조건의 단일 레이어 확산시트보다 복수 레이어 확산시트의 균일도가 우수하고, 2개층의 레이어 확산시트보다 4개층의 레이어 확산시트의 균일도가 우수함을 알 수 있다.Second, it can be seen that the uniformity of the multiple-layer diffusion sheet is superior to that of the single-layer diffusion sheet under the same conditions, and the uniformity of the four-layer diffusion sheet is superior to that of the two-layer diffusion sheet.
셋째, SiO2가 포함된 확산시트보다 TiO2 및 Al2O3가 포함된 확산시트의 균일도 및 광 이용효율이 더욱 좋음을 알 수 있다.Third, it can be seen that the diffusion sheet containing TiO 2 and Al 2 O 3 has better uniformity and light utilization efficiency than the diffusion sheet containing SiO 2 .
넷째, TiO2 및 Al2O3가 각각 단일 물질로 포함된 확산시트가 TiO2와 Al2O3가 혼합된 확산시트보다 균일도 및 광 이용효율이 더욱 좋음을 알 수 있다.Fourth, it can be seen that the diffusion sheet containing TiO 2 and Al 2 O 3 as a single material is more uniform than the diffusion sheet containing TiO 2 and Al 2 O 3 and the light utilization efficiency is better.
다섯째, TiO2가 광소자(120)에 근접하여 교대로 적층된 (TiO2/Al2O3)x2 확산시트가, Al2O3가 광소자(120)에 근접하여 적층된 (Al2O3/TiO2)x2 확산시트보다 균일도 및 광 이용효율에서 우수함을 알 수 있다.Fifth, TiO 2 are alternately stacked in close proximity to the optical element (120) (TiO 2 / Al 2 O 3) x2 diffusion sheet, Al 2 O 3 is deposited in close proximity to the optical element (120) (Al 2 O 3 / TiO 2 ) x 2 diffusing sheet in terms of uniformity and light utilization efficiency.
결론적으로, 4개의 층으로 이루어진 (TiO2/Al2O3)x2 확산시트(140)가 최적의 균일도를 보이고 있어, 별도의 도광판의 사용 없이도 광원 상태의 효과, 즉 광소자(20)를 광원으로 하는 비춤 현상 및 눈부심 현상(glaring)을 최소화할 수 있음을 알 수 있다. 또한 광 이용효율 측면에서도 75% 이상의 우수한 효과를 보이고 있어 광소자(120)를 이용한 광원 전용 확산시트로 사용하기에 적합하다는 것을 알 수 있다.
As a result, the four-layer (TiO 2 / Al 2 O 3 )
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광 패널(100)은 플렉시블 기판(10)으로 제작되어서, 도 1(b)에서 보인 바와 같이 신체(L)의 둘레를 감싸도록 변형시킬 수 있고, 변형된 상태로 광소자(20)의 광을 방출시켜서 치료가 이루어지도록 할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 의료장치만으로도 일시에 신체(L) 곳곳을 조명해서 치밀한 치료가 가능한 것이다.
As described above, the
도 3은 본 발명에 따른 의료장치의 일실시 예에 대한 구성모습을 도시한 블록도인 바, 이를 참조해 설명한다.FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a medical device according to the present invention. Referring to FIG.
계속해서, 본 발명에 따른 의료장치는 광 패널(100)의 제어를 위한 제어기(200)를 더 포함한다. 제어기(200)는 사용자의 조작에 따라 제어신호를 생성해서 광소자(120)의 광 방출을 제어하는 것으로서, 광소자(120)에 공급되는 전류의 세기를 조정하는 볼륨모듈(210)과, 조정된 전류의 세기를 사용자가 확인할 수 있도록 출력하는 디스플레이어(220)와, 조정된 전류의 세기로 일정시간 동안 광소자(120)가 동작하도록 시간을 제어하는 타이머(230)를 포함할 수 있다.Subsequently, the medical device according to the present invention further comprises a
볼륨모듈(210)은 가변저항의 기능을 수행하면서 광소자(120)에 인가되는 전류를 제어하는 것으로서, 본 실시 예에서는 아날로그 방식의 회전식 버튼(211)을 예시하였다. 하지만, 이외에도 버튼 클릭을 통해 일정단위로 세기가 조정되는 디지털 방식의 조정방식이 적용될 수도 있다.The
디스플레이어(220)는 사용자가 조정한 광소자(120)의 광 방출 세기 등을 확인할 수 있도록 상기 세기 정보를 수치 등으로 변환해 출력하는 것으로서, 일반적으로 7-세그먼트 형식의 출력방식이 적용될 수도 있고, 지침 형식의 단순 아날로그 방식이 적용될 수도 있다. 본 발명에 따른 실시 예에서는 디스플레이어(220)의 모니터(221, 222)를 볼륨모듈(210)의 조작 버튼(211)과 타이머(230)의 조작 버튼(231)에 각각 구성시켜서, 사용자가 광 방출 세기와 구동 시간 등을 확인할 수 있도록 하였다.The
타이머(230)는 광소자(120)의 광 방출 시간을 제어하는 것으로서, 광 방출 시간을 버튼(231) 조작을 통해 설정하면 상기 시간 동안 광소자(120)에 전기가 공급되고, 상기 시간이 경과하면 광소자(120)에 공급되는 전기가 단전된다. 타이머(230)는 단순한 태엽 형식의 아날로그 방식이 적용될 수도 있고, 디지털 방식이 적용될 수도 있다. 참고로, 사용자가 타이머(230) 조작 버튼(231)을 조작하면 디스플레이어(220)의 해당 모니터(222)에 남은 시간이 출력되고, 시간이 경과할수록 잔여시간이 카운트되면서 사용자는 광소자(120)의 광 방출 시간을 예측할 수 있다.The
한편, 본 발명에 따른 실시 예에서는 제어기(200)가 광 패널(100)에 일체로 구성된 모습을 예시하였으나, 이외에도 제어기(200)는 광 패널(100)과 분리된 상태에서 광 패널(100)의 광소자(120) 구동을 제어하도록 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the
한편, 제어기(200)의 전원을 ON/OFF 하기 위한 전원스위치(201)를 더 포함한다. 이외에도, 본 발명에 따른 의료장치의 휴대가 가능하도록, 제어기(200)에는 광 패널(100)에 전기를 공급하는 배터리(미도시함) 전원장치가 더 포함될 수 있다. 참고로, 상기 배터리 전원장치는 장착된 배터리의 출력 전기를 광소자(120)에 공급하는 통상적인 기능을 수행하며, 배터리의 충전 또는 배터리의 교체를 위해 해당 배터리가 탈부착 가능한 구조로 제작될 수 있다.
The
도 4는 본 발명에 따른 의료장치의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 도면인 바, 이를 참조해 설명한다.FIG. 4 is a view schematically showing another embodiment of the medical device according to the present invention, and will be described with reference to FIG.
본 발명에 따른 의료장치는 광 패널(100)이 신체(L)의 둘레를 감싼 후 그 상태를 유지하도록 할 수 있고, 이를 통해 환자가 의료장치를 착용하도록 할 수 있다. 이를 위해 광 패널(100)과 제어기(200)는 일체로 구성되고, 광 패널(100)의 일단과 타단에는 상호 간의 결속을 위한 제1,2체결수단(310, 320)이 구성된다.The medical device according to the present invention may allow the
여기서, 제1,2체결수단(310, 320)으로 벨크로 테이프 또는 벨트용 버클 등이 예시될 수 있다.Here, as the first and second fastening means 310 and 320, a velcro tape or a buckle for a belt may be exemplified.
이를 통해 본 발명에 따른 의료장치는 플렉시블 기판(110)으로 인해서 도 4(b)에서 보인 바와 같이 환자가 착용 가능한 원형 또는 타원형 등의 둥근 형태를 이룰 수 있고, 제1,2체결수단(310, 320)에 의해서 상기 둥근 형태가 유지될 수 있도록 된다. 참고로, 도 4(b)는 광 패널(100)을 둥근 형태로 휘도록 변형한 후, 광 패널(100)의 일단과 타단을 제1,2체결수단(310, 320)을 매개로 결속시켜서 고정한 측면 모습을 도시한 것이다.
4 (b), the medical device according to the present invention can be formed into a circular shape such as a circular or elliptical shape which can be worn by the patient as shown in FIG. 4 (b) due to the
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100; 광 패널 110; 플렉시블 기판 120; 광소자
130; 베이스 레이어 140; 확산시트 200; 제어기
210; 볼륨모듈 220; 디스플레이어 230; 타이머
310; 제1체결수단 320; 제2체결수단100;
130; A
210; A
310; First fastening means 320; The second fastening means
Claims (9)
상기 확산시트는 n1의 굴절률을 갖는 무기입자가 혼합 분산된 제1 실리콘 고분자 레이어와, n2의 굴절률을 갖는 무기입자가 혼합 분산된 제2 실리콘 고분자 레이어를 포함하되, 상기 n1의 굴절률은 n2의 굴절률보다 큰 것;
을 특징으로 하는 플렉시블 광원을 이용한 의료장치.An optical panel having a flexible substrate, an optical element mounted on the flexible substrate, and a diffusion sheet composed of one or more silicon polymer layers dispersedly mixed with inorganic particles and disposed on the substrate to cover the optical element; And a controller having a volume module for controlling the intensity of a current applied to the optical element, the medical device using the flexible light source,
Wherein the diffusing sheet comprises a first silicon polymer layer in which inorganic particles having a refractive index of n1 are mixed and dispersed and a second silicon polymer layer in which inorganic particles having a refractive index of n2 are mixed and dispersed and the refractive index of n1 is a refractive index Larger;
Wherein the flexible light source comprises a flexible light source.
상기 광 패널의 일단과 타단이 서로 연결되어 이루는 둥근 형태가 유지되도록, 상기 일단과 타단에는 상호 결속되는 제1체결수단과 제2체결수단이 각각 보강 형성된 것;
을 특징으로 하는 플렉시블 광원을 이용한 의료장치.The method according to claim 1,
A first fastening means and a second fastening means are fastened to one end and the other end of the optical panel so that a round shape formed by connecting one end and the other end of the optical panel is maintained;
Wherein the flexible light source comprises a flexible light source.
상기 광 패널과 제어기가 일체로 형성된 것;
을 특징으로 하는 플렉시블 광원을 이용한 의료장치.3. The method of claim 2,
The optical panel and the controller being integrally formed;
Wherein the flexible light source comprises a flexible light source.
상기 광소자를 매설하도록 상기 기판과 확산시트 사이에 적층되는 실리콘 고분자 재질의 베이스 레이어;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 광원을 이용한 의료장치.The method according to claim 1,
A base layer of a silicon polymer material laminated between the substrate and the diffusion sheet to embed the optical element;
Further comprising a second light source for generating a second light beam.
상기 제1 실리콘 고분자 레이어가 제2 실리콘 고분자 레이어 보다 상기 광소자에 근접한 것;
을 특징으로 하는 플렉시블 광원을 이용한 의료장치.The method according to claim 1,
The first silicon polymer layer being closer to the optical element than a second silicon polymer layer;
Wherein the flexible light source comprises a flexible light source.
상기 n1의 굴절률을 갖는 무기입자는 TiO2이고, 상기 제1 실리콘 고분자 레이어 내 포함 함량이 0.05wt% 내지 0.2wt%인 것;
을 특징으로 하는 플렉시블 광원을 이용한 의료장치.The method according to claim 1,
Inorganic particles having a refractive index n1 of the will of TiO 2, and wherein the content of the inclusion first silicon polymer layer 0.05wt% to 0.2wt%;
Wherein the flexible light source comprises a flexible light source.
상기 n2의 굴절률을 갖는 무기입자는 Al2O3이고, 상기 제2 실리콘 고분자 레이어 내 포함 함량이 5.0wt% 내지 15.0wt%인 것;
을 특징으로 하는 플렉시블 광원을 이용한 의료장치.The method according to claim 1,
Inorganic particles having a refractive index n2 of the above is that the Al 2 O 3, and wherein the second silicon content contained within the polymer layer 5.0wt% to 15.0wt%;
Wherein the flexible light source comprises a flexible light source.
상기 확산시트는 상기 제1 실리콘 고분자 레이어와 제2 실리콘 고분자 레이어가 교대로 적층되어 4개의 층을 이루고;
상기 n1의 굴절률을 갖는 무기입자는 TiO2이고, 상기 제1 실리콘 고분자 레이어 내 포함 함량이 0.05wt% 내지 0.2wt%이며;
상기 n2의 굴절률을 갖는 무기입자는 Al2O3이고, 상기 제2 실리콘 고분자 레이어 내 포함 함량이 5.0wt% 내지 15.0wt%인 것;
을 특징으로 하는 플렉시블 광원을 이용한 의료장치.The method according to claim 1,
Wherein the diffusion sheet is formed by alternately stacking the first silicon polymer layer and the second silicon polymer layer to form four layers;
Inorganic particles having a refractive index of n1 are the TiO 2, the first is 0.05wt% to 0.2wt% in contained amount of silicon polymer layer, and;
Inorganic particles having a refractive index n2 of the above is that the Al 2 O 3, and wherein the second silicon content contained within the polymer layer 5.0wt% to 15.0wt%;
Wherein the flexible light source comprises a flexible light source.
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JP2007518467A (en) * | 2003-11-18 | 2007-07-12 | キネティック リミテッド | Flexible light source and detector and its application |
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- 2013-07-09 KR KR20130080500A patent/KR101472897B1/en not_active IP Right Cessation
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