KR102044017B1 - 치아 미백용 패치 구조체 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 치아 미백용 패치 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소량의 미백제가 함유된 패치에 380nm 내지 530nm 대역의 광 조사가 가능하도록 전극 배선, 마이크로 광원 집적 실장 및 무선 전력 송수신 가능한 치아 미백용 패치 구조체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체는 소량의 치아 미백제를 함유한 미백시트와, 광선을 이용하여 동시에 미백 작용을 미백제에 의한 부작용을 완화시키고, 미백 효과는 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체는 미백제를 함유하는 미백시트를 탈부착 가능하도록 함으로써 미백시트 사용후 새로운 미백시트를 교체하여 사용할 수 있어 사용이 용이한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체는 마이크로 LED 보호를 위해 투명 실리콘 Encapsulation을 적용하여 구강내 침에 의한 오염으로부터 보호할 수 있으며, 마이크로 LED에 전원을 공급하기 위한 박막형 배터리 모듈, 제어모듈 및 무선전력수신모듈을 집적화하여 슬림화함으로써 휴대 및 사용을 편리하게 할 수 있는 장점이 있다.

Description

치아 미백용 패치 구조체 및 이의 제조방법{Tooth whitening patch and its manufacturing method}
본 발명은 치아 미백용 패치 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소량의 미백제가 함유된 패치에 380nm 내지 530nm 대역의 광 조사가 가능하도록 전극 배선, 마이크로 광원 집적 실장 및 무선 전력 송수신 가능한 치아 미백용 패치 구조체에 관한 것이다.
최근 치아 미백에 관심이 높아지면서 많은 종류의 치아 미백 관련 제품이 판매되고 있다.
치아 미백은 미백 약제의 작용으로 미백 젤의 활성 요인인 카바마이드 퍼옥사이드(Carbamide Peroxide)가 분해되면서 산소를 방출하게 되는데, 이 산소가 법랑질과 상아질 내로 들어가서 착색된 물질을 표백하는 원리를 이용하여 치아를 전혀 삭제하거나 손상시키지 않으면서 희고 밝게 만드는 시술이다.
치아의 외인성 변색은 치아 표면에 다당류나 단백질이 접착되어 착색을 일으키는 것인 반면, 내인성 변색은 전신이나 국소적인 원인에 의해 치아 내면 구조가 변색되어 발생
치아의 외인성 변색은 치아의 바깥층인 법랑질의 무기질 결정 사이에 단백질이 포함된 유기질의 공간에 색소 물질이 쌓여 발생하는 것으로서, 치아 미백제로 사용되는 카바마이드 퍼옥사이드 또는 과산화수소 등은 착색된 부분을 산화시켜 제거할 수 있으나, 규정된 함량을 초과할 시 심각한 부작용이 발생할 수 있는 문제가 있다.
또한, 시중에 판매되고 있는 치아 미백 제품은 패치 형식으로 되어있어 오랜 시간 동안 치아에 부착하고 있어야 한다는 불편함이 있다.
이러한 점을 보완하여 최근에 청색 광선을 이용한 치아 미백 방법이 제안되었는데, 그 원리는 과산화수소수 등의 표백 성분과 광선에 반응하는 광활성제를 포함하는 겔(gel) 형태의 미백제를 치아에 바른 뒤에 광선을 조사하면, 광활성제가 표백성분을 활성화시켜 치아 미백이 이루어지게 되는 것이다.
그러나, 이러한 치아 미백기는 치아 미백제를 직접 치아에 발라야하는 불편함과, 광선이 대상 치아에 정확하게 조사되지 않고 사용자가 광선이 조사되는 동안 움직이지 않고 있어야 한다는 불편함이 있다.
이러한 점을 보완하기 위하여 사용과 취급이 편리한 휴대용 치아 미백기가 제안된 바 있으나, 치아 미백기가 작동되기 위해서는 전원공급장치가 별도로 필요하며, 종래와 같이 내부에 건전지를 장착하는 것과 같이 별도의 전원공급장치를 구비하여야 했기 때문에 휴대용 치아 미백기의 크기가 커지고, 무거워지는 문제점이 있으며, 건전지의 용량이 다 닳았을 경우에는 건전지를 계속해서 교체해야 하므로 사용상 번거롭고 경제적으로 부담이 되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 10-2015-0111654 대한민국 공개특허 10-2018-0049526 대한민국 공개특허 10-2018-0072131
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 특정 파장대역의 광에 반응하는 광활성제 성분의 미백제를 소량 패치에 함유하고, 특정 파장대의 광을 치아에 조사 가능하도록 하여 소량의 미백제와 함께 광을 동시에 활용함으로써 미백제에 의한 부작용은 완화시키고, 미백 효과는 높일 수 있는 치아 미백용 패치 구조체를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 치아 미백 장치에 외부 기기로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있도록 하여 장소나 시간에 구애받지 않고 어디에서나 외부 기기로부터 전원을 편리하게 공급받을 수 있도록 하는 치아 미백용 패치 구조체를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체는 치아 미백용 미백제가 소량 함유되고, 전면을 치아에 부착시킬 수 있도록 유연하게 형성된 미백시트와; 상기 미백시트의 후면에 밀착될 수 있도록 형성 및 상기 미백시트에 탈착 가능하게 설치되어 상기 미백시트를 향해 상기 미백제를 활성화시키기 위한 특정 파장 대역의 광을 조사하는 광조사유닛;을 구비한다.
본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체의 상기 광조사유닛은 상기 미백시트를 지지하도록 전면에 상기 미백시트의 후면이 밀착되게 배치되는 광원모듈과, 상기 광원모듈의 후면에 밀착되게 배치되는 방열시트와, 전면에 상기 방열시트의 후면이 밀착되게 배치되고 유연하게 형성된 플렉시블 기판과, 상기 플렉시블 기판의 후면에 장착되어 상기 광원모듈을 작동시키기 위한 전력을 저장하는 박막형 배터리모듈과, 상기 플렉시블 기판의 후면에 장착되어 외부 무선전력송신모듈로부터 송출된 무선전력신호를 수신하여 전력으로 변환하는 무선전력수신모듈과, 상기 플렉시블 기판의 후면에 장착되어 상기 광원모듈의 동작을 제어하고, 상기 플렉시블 기판의 후면에 장착되어 상기 무선전력수신모듈을 통해 변환된 전력을 상기 박막형 배터리모듈에 충전 및 상기 박막형 배터리모듈에 충전된 전력을 상기 광원모듈에 공급할 수 있도록 상기 박막형 배터리모듈의 충전 및 방전을 제어하는 제어모듈을 포함하는 구동유닛과, 상기 구동유닛의 후면에 장착된 모듈들이 상기 구동유닛의 후면 측 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 구동유닛의 후면 측을 감싸는 보호시트와, 구강 내의 침에 의한 오염을 방지할 수 있도록 상기 광원모듈과 상기 방열시트와 상기 구동유닛을 감싸는 투명커버를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체의 상기 광원모듈은 상기 미백시트의 후면을 향해 380nm 내지 530nm 대역의 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체의 상기 광원모듈은 신축성을 갖도록 폴레우레탄으로 형성되고, 일 면에 회로패턴이 형성된 베이스시트와, 상기 베이스시트 상에 일정 간격 이격되게 배치되고, 상기 베이스시트의 회로패턴 또는 상호간 전기적으로 접속되는 복수의 마이크로 LED를 포함하는 광원부와, 상기 광원부를 상기 베이스시트의 회로패턴에 접속 또는 상호간 접속시키는 접속전극부를 구비한다.
그리고, 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체의 상기 접속전극부는 상기 베이스시트의 상부에 일정 면적을 갖도록 적층 형성되고, 상기 베이스시트와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되게 배치되는 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드를 포함하는 메인전극패드부와, 상기 메인전극패드부 상에 적층되는 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 접착소재 또는 이방성 자가 정렬 도전 접합소재를 포함하여 형성된 이방성 도전 접속층과, 일 측이 상기 제1메인전극패드 상에 적층되고 타 측은 상기 제1메인전극패드 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된 제1서브전극패드와, 일 측이 상기 제2메인전극패드 상에 적층되고 타 측은 상기 제2메인전극패드 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된 제2서브전극패드를 포함하는 서브전극패드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체 제조방법은 사용자의 치아 배치 구조와 대응되는 형상을 갖고 내부에는 특정 파장 대역의 광에 활성화되는 미백제가 소량 함유된 미백시트의 후면에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 미백시트를 향해 특정 파장 대역의 광을 조사하는 광조사유닛을 제조하는 광조사유닛 제조단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체 제조방법의 상기 광조사유닛 제조단계는 상기 미백시트와 대응되는 형상으로 굴곡할 수 있도록 유연한 베이스시트의 전면에 회로패턴부를 형성하고, 상기 회로패턴부에 특정 파장 대역의 광을 방출하는 복수의 마이크로 LED을 실장하여 광원모듈을 형성하는 광원모듈 형성단계와, 상기 광원모듈의 후면에 방열을 위한 방열시트를 부착하는 제1 부착단계와, 상기 미백시트와 대응되는 형상으로 굴곡할 수 있도록 유연하게 형성된 플렉시블 기판의 후면에 전극 배선부를 형성하고, 상기 전극 배선부에 상기 광조사유닛에 전력을 공급하는 박막형 배터리모듈과, 상기 박막형 배터리모듈을 충전하기 위한 무선전력수신모듈과, 상기 박막형 배터리모듈 및 상기 광조사유닛의 동작을 제어하는 제어모듈을 각각 장착하여 구동유닛을 제조하는 구동유닛 제조단계와, 상기 구동유닛에 장착된 모듈들이 상기 구동유닛의 후면 측으로 외측으로 노출되는 것을 방지하도록 상기 구동유닛의 후면을 감싸 상기 구동유닛의 후면에 보호시트를 형성하는 보호시트 형성단계와, 상기 구동유닛의 전면에 상기 방열시트의 후면을 부착하는 제2 부착단계와, 구강 내의 침에 의한 오염을 방지할 수 있도록 상기 보호시트와 상기 구동유닛과 상기 방열시트와 상기 광원모듈을 투명한 소재로 감싸 투명커버를 형성하는 마감단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체 제조방법의 상기 광원모듈 형성단계는 신축성을 갖도록 폴리우레탄을 이용하여 일정 면적의 베이스시트를 형성하는 베이스시트 준비단계와, 상기 베이스시트 상에 마이크로 LED를 설치하는 광원부 설치단계;를 구비하고, 상기 광원부 설치단계는 상기 베이스시트의 일 면에 마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극을 각각 접속시킬 수 있도록 상기 베이스시트의 상부에 일정 면적을 갖고 상기 베이스시트와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되는 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드를 형성하는 메인전극패드부 형성단계와, 상기 제1메인전극패드와 상기 제2메인전극패드 상에 각각 일 측이 적층되고 타 측은 상기 제1메인전극패드와 상기 제2메인전극패드로부터 멀어지게 상기 연장되는 제1서브전극패드 및 제2서브전극패드를 형성하는 서브전극패드부 형성단계와, 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드 상에 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 접착소재 또는 이방성 자가 정렬 도전 접합소재를 포함하여 형성된 이방성 도전 접속층을 적층 형성하는 이방성 도전 접속층 형성단계와, 마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극을 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드 상의 이방성 도전 접속층 상에 적층하는 마이크로 LED 적층단계와, 상기 마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극이 상기 이방성 도전 접속층에 함유된 도전볼을 매개로 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드에 각각 접속되도록 상기 마이크로 LED를 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드 측으로 가압하는 접속단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체는 소량의 치아 미백제를 함유한 미백시트와, 광선을 이용하여 동시에 미백 작용을 미백제에 의한 부작용을 완화시키고, 미백 효과는 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체는 미백제를 함유하는 미백시트를 탈부착 가능하도록 함으로써 미백시트 사용후 새로운 미백시트를 교체하여 사용할 수 있어 사용이 용이한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체는 마이크로 LED 보호를 위해 투명 실리콘 Encapsulation을 적용하여 구강내 침에 의한 오염으로부터 보호할 수 있으며, 마이크로 LED에 전원을 공급하기 위한 박막형 배터리 모듈, 제어모듈 및 무선전력수신모듈을 집적화하여 슬림화함으로써 휴대 및 사용을 편리하게 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체의 분리사시도.
도 2는 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체의 제어계통을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체의 광원모듈과 방열시트의 결합 구조를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체의 구동유닛과 보호시트의 결합 구조를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체의 방열시트가 부착된 광원모듈과, 보호시트가 부착된 구동유닛의 결합 및 투명 커버의 상호 결합 구조를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체의 광조사유닛과 미백시트의 결합구조를 나타낸 사시도.
도 7 내지 도 11은 치아 미백용 패치 구조체 제조방법을 나타낸 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 치아 미백용 패치 구조체에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 11에는 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체 및 치아 미백용 패치 구조체 제조방법이 도시되어 있다. 도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체(1)는 미백시트(10)와, 광조사유닛(20)을 구비한다.
미백시트(10)는 사용자의 치아에 부착할 수 있게 소정 길이 연장되고, 사용자의 치아 구조와 대응되게 곡선형으로 형성된다.
미백시트(10)는 치아 미백용 미백제가 소량 함유되고, 전면을 치아에 부착시킬 수 있도록 유연하게 형성된다. 미백시트(10)에 함유되는 미백제는 시중에 유통되는 통상의 미백용 시트 또는 패치에 함유된 미백제의 함유량에 비해 수배 내지 수십 배 적은 양이 함유된다.
미백시트(10)에 함유되는 미백제로서, 카바마이드 퍼옥사이드(Carbamide Peroxide) 또는 과산화수소가 적용될 수 있으며, 이중 과산화수소는 과산화수소가 분해되면서 방출된 OH- 가 치아 표면의 법랑질과 상아질의 유기질 사이로 침투해 착색된 물질을 산화시켜 치아를 밝게 만든다. 즉, 과산화수소에 함유된 활성산소는 매우 불안정한 상태로 존재하여 그 불안정을 해소하고자 유기성 착색과 결합하기 때문에 살균작용 및 미백작용이 일어난다.
미백에 영향을 미치는 요소로는 치아 표면에 불순물들, 약제에 노출시키는 시간, 과산화수소의 농도, 약제를 도포한 후의 밀봉상태, 산도, 화학반응이 일어나는 비율과 그것을 촉진시키는 에너지원이 있으며, 이들에 따라 미백효과가 달라질 수도 있다.
광조사유닛(20)은 미백시트(10)의 후면에 밀착될 수 있도록 미백시트(10)의 형상과 대응되는 형상으로 형성되고, 미백시트(10)에 탈착 가능하게 설치되어 미백시트(10)를 향해 미백제를 활성화시키기 위한 특정 파장 대역의 광을 조사한다.
광조사유닛(20)은 미백시트(10)를 지지하도록 전면에 미백시트(10)의 후면이 밀착되게 배치되는 광원모듈(100)과, 광원모듈(100)의 후면에 밀착되게 배치되는 방열시트(200)와, 방열시트(200)의 후면에 부착되는 구동유닛(300)과, 구동유닛(300)의 후면에 형성되는 보호시트(400)와, 광원모듈(100), 방열시트(200), 구동유닛(300), 보호시트(400)를 모두 감싸도록 형성되는 투명커버(500)를 포함하여 구성된다.
광원모듈(100)은 전면이 미백시트(10)의 후면을 향하도록 배치되고, 굴곡 및 길이를 신장 가능하도록 유연하게 형성되며, 미백시트(10)를 향해 광을 조사한다.
광원모듈(100)은 베이스시트(110)와, 광원부(120) 및 접속전극부(130)를 구비한다.
베이스시트(110)는 신축성을 갖도록 폴레우레탄으로 형성되고, 일 면에 광원부(120)에 전원을 공급하기 위한 회로패턴이 형성된다. 베이스시트(110)에 형성되는 회로패턴은 도시된 바와 같이 (+)전원과 (-)전원이 각각 인가되는 양극패턴부 및 음극패턴부를 포함하여 구성된다.
광원부(120)는 베이스시트(110) 상에 일정 간격 이격되게 배치되고, 후술하는 접속전극부(130)에 의해 베이스시트(110)의 회로패턴에 접속되거나 상호간 접속되며 380nm 내지 530nm 대역의 광을 방출하는 복수의 마이크로 LED(121)를 포함한다.
접속전극부(130)는 베이스시트(110)의 회로패턴에 광원부(120)를 접속 또는 광원부(120) 상호간을 접속시키는 것으로서, 메인전극패드부(141, 142)와, 이방성 도전 접속층(150)과, 서브전극패드부(161, 162)를 포함하여 구성된다.
메인전극패드부(141, 142)는 베이스시트(110)의 상부에 일정 면적을 갖도록 적층 형성되고, 베이스시트(110)와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되게 배치되는 제1메인전극패드(141) 및 제2메인전극패드(142)를 포함하여 구성된다.
제1메인전극패드(141) 및 제2메인전극패드(142)는 마이크로 LED(121)의 제1전극 및 제2전극을 각각 접속시킬 수 있도록 베이스시트(110)의 상부에 일정 면적을 갖도록 적층 형성되고, 서로 절연될 수 있도록 베이스시트(110)와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되게 배치된다.
메인전극패드부(141, 142)는 마이크로 LED(121)를 후술하는 이방성 도전 접속층(150)에 적층 한 뒤, 마이크로 LED(121)를 메인전극패드부(141, 142) 측으로 가압하여 메인전극패드부(141, 142)에 접속시킬 때, 마이크로 LED(121)를 가압하는 가압력에 의해 메인전극패드부(141, 142)가 눌리거나 변형되는 것을 방지하도록 1H 내지 10H의 경도를 갖도록 형성될 수도 있고, 바람직하게 8H 내지 10H의 경도를 갖도록 형성된다.
이방성 도전 접속층(150)은 마이크로 LED(121)를 메인전극패드부(141, 142)에 접속시키기 위한 매개체로서, 메인전극패드부(141, 142) 상에 적층되는 이방성 도전 필름(ACF) 이방성 도전 페이스트(ACP) 또는 이방성 도전 접착소재(ACA) 또는 이방성 자가 정렬 도전 접합소재를 포함하여 형성된다.
이방성 도전 접속층(150)을 형성하는 소재들 중 이방성 자가 정렬 도전 접속소재(SAP)는 180℃ 이상으로 2분 동안 가열하면 내부에 분산된 도전입자들이 일 측으로 몰려 도전되는 소재이다.
이방성 도전 접속층(150)은 미세한 도전입자를 수지 내에 분산시키고, 한 쪽 방향으로만 도전이 이루어지도록 한 긴 필름 형태의 접착제로서, 수지 내에 분산된 도전입자는 수 마이크로미터의 입도를 갖는 니켈, 카본, 솔더 볼 등이 적용될 수 있다.
이때, 이방성 도전 접속층(150) 내의 도전입자는 마이크로 LED(121)를 가압하는 압력에 의해 깨지면서 일 측이 제1전극과 제2전극에 각각 접촉되고, 타 측은 제1메인전극패드(141)와 제2메인전극패드(142)에 각각 접촉되면서 제1전극을 제1메인전극패드(141)에 접속시키고, 제2전극을 제2메인전극패드(142)에 접속시킨다.
광원부(120)의 마이크로 LED(121)는 이방성 도전 접속층(150)을 100℃ 내지 200℃로 가열한 상태에서 마이크로 LED(121)를 이방성 도전 접속층(150) 상에 배치하고, 마이크로 LED(121)를 단위면적당 0.1Mpa 내지 3Mpa 압력으로 가압하여 제1전극 및 제2전극을 제1메인전극패드(141) 및 제2메인전극패드(142)에 각각 전기적으로 접속시킬 수 있다.
마이크로 LED(121)를 가압하여 메인전극패드부(141, 142)에 접속시킬 때, 메인전극패드부(141, 142)는 1H 내지 10H의 경도 또는 8H 내지 10H의 경도를 갖도록 형성되므로, 마이크로 LED(121)를 가압하는 압력에 의해 눌리거나 변형되는 것이 방지되며, 이를 통해 마이크로 LED(121)와 메인전극패드부(141, 142) 상호를 안정적으로 접속시킬 수 있다. 메인전극패드부(141, 142)는 2액형 도전성 접착제를 이용하여 형성할 수 있다.
서브전극패드부(161, 162)는 베이스시트(110)에 구비된 회로패턴과 가장 인접한 위치에 배열된 광원에서는 회로패턴에 전기적으로 접속되어 전원 및 제어신호를 광원에 전달하며, 광원들 사이 사이에 배열된 광원에서는 광원 상호를 전기적으로 접속시킨다.
서브전극패드부(161, 162)는 일 측이 제1메인전극패드(141) 상에 적층되고 타 측은 제1메인전극패드(141) 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된 제1서브전극패드(161)와, 일 측이 제2메인전극패드(142) 상에 적층되고 타 측은 제2메인전극패드(142) 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된 제2서브전극패드(162)를 포함한다.
제1서브전극패드(161)는 일 측이 제1메인전극패드(141) 상에 적층 및 접속되고 타 측은 제1메인전극패드(141) 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된다.
제2서브전극패드(162)는 일 측이 제2메인전극패드(142) 상에 적층 및 접속되고 타 측은 제2메인전극패드(142) 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된다.
서브전극패드부(161, 162)는 광원부(120)를 회로패턴에 접속시키도록 회로패턴에 연결되거나 마이크로 LED(121)를 상호를 접속시키도록 마이크로 LED(121)들 사이 사이에 각각 형성된 것으로서 제1서브전극패드(161)와 제2서브전극패드(162)로 각각 구분할 필요가 없으나, 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 각 마이크로 LED(121)의 좌측으로 연장된 서브전극패드부(161, 162)를 제1서브전극패드(161)라 하고, 각 마이크로 LED(121)의 우측으로 연장된 서브전극패드부(161, 162)를 제2서브전극패드(162)로 구분하여 설명하였으며, 실제로 일 측 마이크로 LED(121)와 접속되는 제1서브전극패드(161)는 인접하는 타 측 마이크로 LED(121)와 접속되는 제2서브전극패드(162)일 수 있고, 일 측 마이크로 LED(121)와 접속되는 제2서브전극패드(162)는 인접하는 타 측 마이크로 LED(121)와 접속되는 제1서브전극패드(161)일 수 있다.
베이스시트(110)의 가장자리 측에 배치되는 마이크로 LED(121)는 서브전극패드부(161, 162)의 제1서브전극패드(161) 또는 제2서브전극패드(162) 중 어느 하나가 베이스시트(110) 상에 형성된 회로패턴에 접속된다.
그리고, 서브전극패드부(161, 162)는 베이스시트(110)가 신축될 때, 베이스시트(110)와 함께 신축 및 베이스시트(110)가 굴곡될 수 있도록 1B 내지 10B의 경도를 갖도록 형성될 수도 있고, 바람직하게 3B 내지 5B의 경도를 갖도록 형성된다.
한편, 광원모듈(100)은 광원부(120) 및 접속전극부(130)를 감싸도록 형성된 투명한 봉지층(170)을 더 구비할 수 있다.
봉지층(170)은 베이스시트(110) 상에 실장된 각각의 마이크로 LED(121) 및 해당 마이크로 LED(121)와 접속된 접속전극부(130)를 감싸도록 돔 구조 또는 반원 구조로 볼록하게 형성되어 마이크로 LED(121) 접속전극부(130)를 보호하고 빛이 투과 가능하게 투명한 소재로 형성된다.
방열시트(200)는 광원모듈(100)의 후면 상세하게는 베이시트(110)의 후면에 밀착 배치되어 광원모듈(100)에서 발생하는 열을 외부로 방출시킨다.
구동유닛(300)은 전면에 방열시트(200)의 후면이 밀착되게 배치되고 굴곡 가능하도록 유연하게 형성된 플렉시블 기판(310)과, 플렉시블 기판(310)의 후면에 장착되어 광원모듈(100)을 작동시키기 위한 전력을 저장하는 박막형 배터리모듈(320)과, 플렉시블 기판(310)의 후면에 장착되어 외부 무선전력송신모듈(330A)로부터 송출된 무선전력신호를 수신하여 전력으로 변환하는 무선전력수신모듈(330)과, 플렉시블 기판(310)의 후면에 장착되어 광원모듈(100)의 동작을 제어하고, 무선전력수신모듈(330)을 통해 변환된 전력을 박막형 배터리모듈(320)에 충전 및 박막형 배터리모듈(320)에 충전된 전력을 광원모듈(100)에 공급할 수 있도록 박막형 배터리모듈(320)의 충전 및 방전을 제어하는 제어모듈(340)을 포함하여 구성된다.
보호시트(400)는 구동유닛(300)의 후면에 장착된 모듈들 즉, 박막형 배터리모듈(320), 무선전력수신모듈(330), 제어모듈(340)이 구동유닛(300)의 후면 측에서 보이지 않도록 또는 외부로 노출되는 것을 방지 또는 외부로부터 은폐시킬 수 있도록 구동유닛(300)의 후면 측을 감싸도록 형성된다. 보호시트(400)는 유색을 갖는 실리콘으로 형성될 수 있다.
투명커버(500)는 광원모듈(100), 방열시트(200), 구동모듈, 보호시트(400)가 구강 내의 침에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있도록 광원모듈(100), 방열시트(200), 구동유닛(300), 보호시트(400) 모두를 감싸도록 형성된다. 투명커버(500)는 광원모듈(100)에서 미백시트(10) 측으로 빛이 투과할 수 있도록 투명한 실리콘으로 형성되는 것이 바람직하다.
도시된 예에서 투명커버(500)는 보호시트(400) 후면과, 광원모듈(100)의 전면을 감싸도록 형성된 구조로 도시하였으나, 투명커버(500) 내부에 광원모듈(100), 방열시트(200), 구동모듈, 보호시트(400)가 모두 내장될 수 있도록 형성된다.
한편, 도 3 내지 도 11에는 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체를 제조하기 위한 방법이 도시되어 있다.
도 3 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체 제조방법은 광조사유닛 제조단계; 및 미백시트 부착단계;를 포함한다.
광조사유닛 제조단계는 앞서 설명한 바와 같이 사용자의 치아 배치 구조와 대응되는 형상을 갖고, 내부에는 특정 파장 대역의 광에 활성화되는 미백제가 소량 함유된 미백시트(10)의 후면에 탈착 가능하게 결합되고, 미백시트(10)를 향해 특정 파장 대역의 광을 조사하는 광조사유닛을 제조하는 단계로서, 광원모듈 형성단계와, 제1 부착단계와, 구동유닛 제조단계와, 보호시트 형성단계와, 제2 부착단계와, 마감단계를 포함하여 구성된다.
광원모듈 형성단계는 베이스시트 준비단계와, 광원부 설치단계를 포함하여 구성된다.
베이스시트 준비단계는 신축성을 갖도록 폴리우레탄을 이용하여 일정 면적의 베이스시트(110)를 형성한다. 그리고, 도면에 도시되어 있지 않지만, 베이스 형성단계에서는 베이스시트(110)의 일 면에 광원모듈(100)에 전원 공급 및 제어신호를 전달하기 위해 베이스의 가장자리 측에 회로패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
광원부 설치단계는 베이스시트(110) 상에 복수의 광원부(120)를 구성하는 복수의 마이크로 LED(121)를 이격되게 실장 및 설치하는 단계로서, 메인전극패드부 형성단계와, 이방성 도전 접속층 형성단계와, 마이크로 LED 적층단계와, 접속단계를 포함하여 구성된다.
메인전극패드부 형성단계는 베이스시트(110)의 일 면에 마이크로 LED(121)의 제1전극 및 제2전극을 각각 접속시킬 수 있도록 베이스의 상부에 일정 면적을 갖고, 베이스시트(110)와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되는 제1메인전극패드(141) 및 제2메인전극패드(142)를 형성한다.
메인전극패드부 형성단계에서는 후술하는 접속단계를 통해 마이크로 LED(121)를 메인전극패드부(141, 142) 측으로 가압할 때, 마이크로 LED(121)를 가압하는 압력에 의해 메인전극패드부(141, 142)가 찌그러지거나 변형되는 것을 방지할 수 있도록 제1메인전극패드(141) 및 제2메인전극패드(142)를 1H 내지 10H 또는 8H 내지 10H의 경도를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
서브전극패드부 형성단계는 제1메인전극패드(141)와 제2메인전극패드(142) 상에 각각 일 측이 적층되고, 타 측은 제1메인전극패드(141)와 제2메인전극패드(142)로부터 멀어지게 연장 및 베이스시트(110) 상에 적층되는 제1서브전극패드(161) 및 제2서브전극패드(162)를 형성한다.
제1서브전극패드(161)는 일 측이 제1메인전극패드(141)와 접속되고, 타 측은 인접하는 다른 마이크로 LED(121)에 접속된다. 그리고, 제2서브전극패드(162)는 일 측이 제2메인전극패드(142)와 접속되고, 타 측은 인접하는 또 다른 마이크로 LED(121)에 접속된다.
서브전극패드부(161, 162) 형성단계에서는 베이스시트(110)를 굴곡 및 신축시킬 때, 서브전극패드부(161, 162)가 베이스시트(110)와 함께 굴곡 및 신축 및 굴곡될 수 있도록 제1서브전극패드(161) 및 제2서브전극패드(162)를 1B 내지 10B 또는 3B 내지 5B의 경도를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
이방성 도전 접속층 형성단계는 제1메인전극패드(141) 및 제2메인전극패드(142) 상에 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 접착소재를 포함하여 형성된 이방성 도전 접속층(150)을 적층 형성한다. 본 실시 예에서는 이방성 도전 접속층(150)을 메인전극패드부(141, 142) 상에만 형성한 구조를 적용하였으나, 이와 다르게 메인전극패드부(141, 142) 뿐만아니라 서브전극패드부(161, 162)상에도 형성될 수 있다.
이방성 도전 접속층(150)은 미세한 도전입자를 수지 내에 분산시키고, 한 쪽 방향으로만 도전이 이루어지도록 한 긴 필름 형태의 접착제로서, 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF) 또는 이방성 도전 접착소재(Anisotropic Conductive Adhesive; ACA) 또는 앞서 설명한 이방성 자가 정렬 도전 접합소재를 적용할 수 있다.
마이크로 LED 적층단계는 마이크로 LED(121)의 제1전극 및 제2전극을 제1메인전극패드(141) 및 제2메인전극패드(142)와 대응되는 위치에 위치하도록 이방성 도전 접속층(150) 상에 적층 배치한다.
접속단계는 마이크로 LED(121)의 제1전극 및 제2전극이 이방성 도전 접속층(150)에 함유된 도전입자를 매개로 제1메인전극패드(141) 및 제2메인전극패드(142)에 각각 접속되도록 마이크로 LED(121)를 제1메인전극패드(141) 및 제2메인전극패드(142) 측으로 가압한다.
접속단계에서는 이방성 도전 접속층(150)을 100℃ 내지 200℃ 내외의 온도로 가열한 상태에서 마이크로 LED(121)를 단위 면적당 0.1Mpa 내지 3Mpa의 압력으로 가압하여 이방성 도전 접속층(150) 내에 함유된 도전 입자가 찌그러지면서 일 측이 제1전극과 제2전극에 각각 접촉되고, 타 측이 제1메인전극패드(141)와 제2메인전극패드(142)에 각각 접촉된다. 이를 통해 이방성 도전 접속층(150) 내의 도전입자를 매개로 하여 제1전극 및 제2전극이 제1메인전극패드(141) 및 제2메인전극패드(142)에 각각 접속된다.
한편, 광원모듈 형성단계는 마이크로 LED(121) 및 접속전극부(130)를 각각 투명한 봉지재로 감싸 상방으로 볼록한 봉지층(170)를 형성하는 봉지단계가 더 구비될 수 있다.
제1 부착단계는 앞서 제작된 광원모듈(100)의 후면에 방열을 위한 방열시트(200)를 부착한다.
구동유닛 제조단계는 미백시트(10)와 대응되는 형상으로 굴곡할 수 있도록 유연하게 형성된 플렉시블 기판(310)의 후면에 전극 배선부를 형성하고, 전극 배선부에 광조사유닛(20)에 전력을 공급하는 박막형 배터리모듈(320)과, 박막형 배터리모듈(320)을 충전하기 위한 무선전력수신모듈(330)과, 박막형 배터리모듈(320) 및 광조사유닛(20)의 동작을 제어하는 제어모듈(340)을 각각 장착하여 구동유닛(300)을 제조한다.
보호시트 형성단계는 구동유닛(300)에 장착된 모듈들이 구동유닛(300)의 후면 측으로 외측으로 노출되는 것을 방지하도록 구동유닛(300)의 후면을 감싸 구동유닛(300)의 후면에 보호시트(400)를 형성한다.
제2 부착단계는 구동유닛(300)의 전면에 방열시트(200)의 후면을 부착하여, 구동유닛(300)과 광원모듈(100)을 일체화 시킨다.
마감단계는 광원모듈(100), 방열시트(200), 구동유닛(300), 보호시트(400)가 구강 내의 침에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있도록 광원모듈(100), 방열시트(200), 구동유닛(300), 보호시트(400) 모두를 투명한 소재로 감싸 투명커버(500)를 형성한다.
투명커버(500)는 광원모듈(100)에서 방출되는 빛이 후술하는 광조사유닛(20)의 전면 측에 결합되는 미백시트(10)로 방출될 수 있도록 투명한 소재로 형성되고, 사용자의 입에 넣은 상태에서 사용자의 이물감을 저감시킬 수 있도록 유연한 소재로 형성된다. 일 예로, 투명커버(500)는 투명한 실리콘으로 형성될 수 있다.
미백시트 부착단계는 앞서 설명한 단계를 통해 제작된 광조사유닛(20)의 전면에 미백시트(10)를 부착하여 사용자가 입에 넣고 사용할 수 있도록 한다. 이때, 미백시트(10)는 사용자의 치아에 부착할 수 있게 소정 길이 연장되고, 사용자의 치아 구조와 대응되게 곡선형으로 형성되며, 치아 미백용 미백제가 소량 함유되고, 전면을 치아에 부착시킬 수 있도록 유연하게 형성된다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 치아 미백용 패치 구조체는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10 : 미백시트
20 : 광조사유닛
100 : 광원모듈
110 : 베이스시트
120 : 광원부
121 : 마이크로 LED
130 : 접속전극부
141, 142 : 메인전극패드부
150 : 이방성 도전 접속층
161, 162 : 서브전극패드부
170 : 봉지층
200 : 방열시트
300 : 구동유닛
310 : 플렉시블 기판
320 : 박막형 배터리모듈
330 : 무선전력수신모듈
340 : 제어모듈
400 : 보호시트
500 : 투명커버

Claims (5)

  1. 치아 미백용 미백제가 함유되고, 전면을 치아에 부착시킬 수 있도록 유연하게 형성된 미백시트와;
    상기 미백시트의 후면에 밀착될 수 있도록 형성 및 상기 미백시트에 탈착 가능하게 설치되어 상기 미백시트를 향해 상기 미백제를 활성화시키기 위한 특정 파장 대역의 광을 조사하는 광조사유닛;을 구비하고,
    상기 광조사유닛은
    상기 미백시트를 지지하도록 전면에 상기 미백시트의 후면이 밀착되게 배치되는 광원모듈과,
    상기 광원모듈의 후면에 밀착되게 배치되는 방열시트와,
    전면에 상기 방열시트의 후면이 밀착되게 배치되고 유연하게 형성된 플렉시블 기판과, 상기 플렉시블 기판의 후면에 장착되어 상기 광원모듈을 작동시키기 위한 전력을 저장하는 박막형 배터리모듈과, 상기 플렉시블 기판의 후면에 장착되어 외부 무선전력송신모듈로부터 송출된 무선전력신호를 수신하여 전력으로 변환하는 무선전력수신모듈과, 상기 플렉시블 기판의 후면에 장착되어 상기 광원모듈의 동작을 제어하고, 상기 플렉시블 기판의 후면에 장착되어 상기 무선전력수신모듈을 통해 변환된 전력을 상기 박막형 배터리모듈에 충전 및 상기 박막형 배터리모듈에 충전된 전력을 상기 광원모듈에 공급할 수 있도록 상기 박막형 배터리모듈의 충전 및 방전을 제어하는 제어모듈을 포함하는 구동유닛과,
    상기 구동유닛의 후면에 장착된 모듈들이 상기 구동유닛의 후면 측 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 구동유닛의 후면 측을 감싸는 보호시트와,
    구강 내의 침에 의한 오염을 방지할 수 있도록 상기 광원모듈과 상기 방열시트와 상기 구동유닛을 감싸는 투명커버를 구비하고,
    상기 광원모듈은
    신축성을 갖도록 폴레우레탄으로 형성되고, 일 면에 회로패턴이 형성된 베이스시트와,
    상기 베이스시트 상에 일정 간격 이격되게 배치되고, 상기 베이스시트의 회로패턴 또는 상호간 전기적으로 접속되는 복수의 마이크로 LED를 포함하는 광원부와,
    상기 광원부를 상기 베이스시트의 회로패턴에 접속 또는 상호간 접속시키는 접속전극부를 구비하고,
    상기 접속전극부는
    상기 베이스시트의 상부에 일정 면적을 갖도록 적층 형성되고, 상기 베이스시트와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되게 배치되는 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드를 포함하는 메인전극패드부와,
    상기 메인전극패드부 상에 적층되는 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 접착소재 또는 이방성 자가 정렬 도전 접합소재를 포함하여 형성된 이방성 도전 접속층과,
    일 측이 상기 제1메인전극패드 상에 적층되고 타 측은 상기 제1메인전극패드 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된 제1서브전극패드와, 일 측이 상기 제2메인전극패드 상에 적층되고 타 측은 상기 제2메인전극패드 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된 제2서브전극패드를 포함하는 서브전극패드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 미백용 패치 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원모듈은 상기 미백시트의 후면을 향해 380nm 내지 530nm 대역의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 치아 미백용 패치 구조체.
  3. 삭제
  4. 사용자의 치아 배치 구조와 대응되는 형상을 갖고 내부에는 특정 파장 대역의 광에 활성화되는 미백제가 함유된 미백시트의 후면에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 미백시트를 향해 특정 파장 대역의 광을 조사하는 광조사유닛을 제조하는 광조사유닛 제조단계;를 포함하고,
    상기 광조사유닛 제조단계는
    상기 미백시트와 대응되는 형상으로 굴곡할 수 있도록 유연한 베이스시트의 전면에 회로패턴부를 형성하고, 상기 회로패턴부에 특정 파장 대역의 광을 방출하는 복수의 마이크로 LED을 실장하여 광원모듈을 형성하는 광원모듈 형성단계와,
    상기 광원모듈의 후면에 방열을 위한 방열시트를 부착하는 제1 부착단계와,
    상기 미백시트와 대응되는 형상으로 굴곡할 수 있도록 유연하게 형성된 플렉시블 기판의 후면에 전극 배선부를 형성하고, 상기 전극 배선부에 상기 광조사유닛에 전력을 공급하는 박막형 배터리모듈과, 상기 박막형 배터리모듈을 충전하기 위한 무선전력수신모듈과, 상기 박막형 배터리모듈 및 상기 광조사유닛의 동작을 제어하는 제어모듈을 각각 장착하여 구동유닛을 제조하는 구동유닛 제조단계와,
    상기 구동유닛에 장착된 모듈들이 상기 구동유닛의 후면 측으로 외측으로 노출되는 것을 방지하도록 상기 구동유닛의 후면을 감싸 상기 구동유닛의 후면에 보호시트를 형성하는 보호시트 형성단계와,
    상기 구동유닛의 전면에 상기 방열시트의 후면을 부착하는 제2 부착단계와,
    구강 내의 침에 의한 오염을 방지할 수 있도록 상기 보호시트와 상기 구동유닛과 상기 방열시트와 상기 광원모듈을 투명한 소재로 감싸 투명커버를 형성하는 마감단계;를 포함하며,
    상기 광원모듈 형성단계는
    신축성을 갖도록 폴리우레탄을 이용하여 일정 면적의 베이스시트를 형성하는 베이스시트 준비단계와,
    상기 베이스시트 상에 마이크로 LED를 설치하는 광원부 설치단계;를 구비하고,
    상기 광원부 설치단계는
    상기 베이스시트의 일 면에 마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극을 각각 접속시킬 수 있도록 상기 베이스시트의 상부에 일정 면적을 갖고 상기 베이스시트와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되는 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드를 형성하는 메인전극패드부 형성단계와,
    상기 제1메인전극패드와 상기 제2메인전극패드 상에 각각 일 측이 적층되고 타 측은 상기 제1메인전극패드와 상기 제2메인전극패드로부터 멀어지게 연장되는 제1서브전극패드 및 제2서브전극패드를 형성하는 서브전극패드부 형성단계와,
    상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드 상에 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 접착소재 또는 이방성 자가 정렬 도전 접합소재를 포함하여 형성된 이방성 도전 접속층을 적층 형성하는 이방성 도전 접속층 형성단계와,
    마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극을 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드 상의 이방성 도전 접속층 상에 적층하는 마이크로 LED 적층단계와,
    상기 마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극이 상기 이방성 도전 접속층에 함유된 도전볼을 매개로 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드에 각각 접속되도록 상기 마이크로 LED를 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드 측으로 가압하는 접속단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 미백용 패치 구조체 제조방법.
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