KR102324952B1 - 근적외선 led를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 led 모듈이 적용된 매트 - Google Patents

근적외선 led를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 led 모듈이 적용된 매트 Download PDF

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Abstract

매트에 근적외선의 광을 발산하는 판상형 LED 모듈을 탑재하는 것에 의해, 근적외선 LED에 의한 치료가 효과적이며, 피부조직에 말끔히 흡수하여 개선되기에 편의성을 높일 수 있으며, 레이저 치료에 비하여 보다 안정된 피부치료가 가능해질 수 있는 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트는 적어도 둘 이상의 LED 탑재 영역을 구비하는 매트 몸체; 상기 매트 몸체의 LED 탑재 영역에 각각 탑재된 복수의 판상형 LED 모듈; 상기 매트 몸체의 외측에 장착되어, 상기 판상형 LED 모듈로 전원을 공급하기 위한 전원공급 커넥터; 상기 전원공급 커넥터에 결합되어, 사용자의 명령에 따라 상기 복수의 판상형 LED 모듈의 작동을 제어하기 위한 구동 컨트롤러; 및 상기 전원공급 커넥터에 연결되어, 상기 구동 컨트롤러로 전원을 공급하기 위한 전원 공급 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트{MAT WITH PLATE SHAPED TYPE FLEXIBLE LIGHT EMITTING DIODE MODULE USING NEAR INFRARED RAY LIGHT EMITTING DIODE}
본 발명은 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매트에 근적외선의 광을 발산하는 판상형 LED 모듈을 탑재하는 것에 의해, 근적외선 LED에 의한 치료가 효과적이며, 피부조직에 말끔히 흡수하여 개선되기에 편의성을 높일 수 있으며, 레이저 치료에 비하여 보다 안정된 피부치료가 가능해질 수 있는 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트에 관한 것이다.
일반적으로, 가정에서 사용되는 매트는 거실의 바닥에 깔아 사용하고 있다. 매트는 거실 바닥이 이물질로 오염되는 것을 방지하고, 습기나 수분 등이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다.
그러나, 매트는 합성 섬유나 수지재의 단일 재질로 구성되어 있어 겨울철 바닥에서 올라오는 냉기가 차단되지 않아서 매트 위에 장시간 동안 앉거나, 누워 있는데 어려움이 있었다.
관련 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0094020호가 있으며, 상기 문헌에는 습도 조절용 매트가 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 매트에 근적외선의 광을 발산하는 판상형 LED 모듈을 탑재하는 것에 의해, 근적외선 LED에 의한 치료가 효과적이며, 피부조직에 말끔히 흡수하여 개선되기에 편의성을 높일 수 있으며, 레이저 치료에 비하여 보다 안정된 피부치료가 가능해질 수 있는 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트는 적어도 둘 이상의 LED 탑재 영역을 구비하는 매트 몸체; 상기 매트 몸체의 LED 탑재 영역에 각각 탑재된 복수의 판상형 LED 모듈; 상기 매트 몸체의 외측에 장착되어, 상기 판상형 LED 모듈로 전원을 공급하기 위한 전원공급 커넥터; 상기 전원공급 커넥터에 결합되어, 사용자의 명령에 따라 상기 복수의 판상형 LED 모듈의 작동을 제어하기 위한 구동 컨트롤러; 및 상기 전원공급 커넥터에 연결되어, 상기 구동 컨트롤러로 전원을 공급하기 위한 전원 공급 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 매트 몸체는 상기 복수의 판상형 LED 모듈을 지지하는 하부 커버; 및 상기 하부 커버를 덮으며, 상기 복수의 판상형 LED 모듈을 노출시키는 개구를 갖는 상부 커버;를 포함한다.
여기서, 상기 복수의 판상형 LED 모듈은 상기 상부 커버의 개구와 대응되는 위치에 삽입 배치한 상태에서, 상기 하부 커버에 접합되어 고정된다.
상기 판상형 LED 모듈은 플렉서블 기판; 상기 플렉서블 기판 상에 실장된 복수의 LED 칩; 및 상기 복수의 LED 칩에 전원을 공급하기 위한 전원 연결잭;을 포함한다.
상기 복수의 LED 칩 각각은 900 ~ 1,000nm 파장대의 근적외선을 발산한다.
또한, 상기 판상형 LED 모듈은 상기 복수의 LED 칩을 제외한 플렉서블 기판의 상면 전체를 덮도록 형성된 방오성 방습 코팅층; 및 상기 복수의 LED 칩의 구동시 발생하는 열을 방출하기 위한 그라운드 배선;을 더 포함한다.
여기서, 상기 방오성 방습 코팅층은 10 ~ 500㎛의 두께를 갖는다.
아울러, 상기 매트 몸체는 상기 하부 커버의 내부에 삽입 배치되어, 상기 그라운드 배선과 접지된 방열 플레이트;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트는 매트에 근적외선의 광을 발산하는 판상형 LED 모듈을 탑재하는 것에 의해, 근적외선 LED에 의한 치료가 효과적이며, 피부조직에 말끔히 흡수하여 개선되기에 편의성을 높일 수 있으며, 레이저 치료에 비하여 보다 안정된 피부치료가 가능해질 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트는 사용자 수와 무관하게 LED 탑재 영역 별로 판상형 LED 모듈의 구동이 제어되기 때문에 서로 간의 간섭 없이 자유롭게 근적외선 LED를 이용한 치료를 받을 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트는 1인용 구조, 2인용 구조 등 다양한 구조로 형태로 매트를 제작할 수 있으므로, 사용자의 취향에 따른 선택 폭을 넓혀 구매력을 높일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 3은 도 1의 판상형 LED 모듈을 확대하여 나타낸 평면도.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트를 나타낸 사시도.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트(100)는 매트 몸체(110), 판상형 LED 모듈(120), 전원공급 커넥터(130), 구동 컨트롤러(140) 및 전원 공급 유닛(150)을 포함한다.
매트 몸체(110)는 적어도 둘 이상의 LED 탑재 영역(L)을 구비한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예에서는 LED 탑재 영역(L)이 4개로 구분되어 있는 1인용 구조를 나타낸 것이다.
이러한 매트 몸체(110)는 복수의 판상형 LED 모듈(120)을 지지하는 하부 커버(112)와, 하부 커버(112)를 덮으며, 복수의 판상형 LED 모듈(120)을 노출시키는 개구(115)를 갖는 상부 커버(114)를 포함한다. 여기서, 개구(115)는 상부 커버(114)의 일부가 제거되는 것에 의해 형성된다. 이러한 개구(115)는 복수의 판상형 LED 모듈(120)이 위치하는 LED 탑재 영역(L)과 대응되는 위치에 배치되는 것에 바람직하다.
이때, 복수의 판상형 LED 모듈(120)은 상부 커버(114)의 개구(115)와 대응되는 위치에 삽입 배치한 상태에서, 하부 커버(112)에 접합되는 것에 의해 안정적으로 고정될 수 있게 된다. 이때, 하부 커버(112) 및 복수의 판상형 LED 모듈(120) 상호 간은 접착 수단을 이용하여 결합되거나, 레이저 접합을 이용하여 결합될 수 있다.
이와 같이, 복수의 판상형 LED 모듈(120)을 하부 커버(112)의 개구(115)와 대응되는 위치에 삽입 배치시키면서 복수의 판상형 LED 모듈(120)을 하부 커버(112)에 결합시키는 것에 의해, 작업 공정이 간소하면서도 안정적으로 복수의 LED 모듈(120)을 고정시키는 것이 가능해질 수 있게 된다. 아울러, 하부 커버(112) 및 상부 커버(114)는 가장자리 부분을 따라 박음질 처리로 마감되어, 상호 간이 고정된다.
판상형 LED 모듈(120)은 복수개가 매트 몸체(110)의 LED 탑재 영역(L)에 각각 탑재된다. 이러한 판상형 LED 모듈(120)은 LED 탑재 영역(L) 별로 적어도 1개 이상이 탑재될 수 있으며, 도 1 및 2에서는 LED 탑재 영역(L) 별로 1개의 판상형 LED 모듈(120)이 탑재되어 있는 것을 나타내었다. 이때, 복수의 판상형 LED 모듈(120)은 병렬 형태로 전기적인 연결이 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 판상형 LED 모듈(120)은 매트 몸체(110)의 일부를 노출시키는 개구(115)와 대응되는 부분에 배치되어, 외부로 노출된다. 이에 따라, 매트 몸체(110) 상에 사용자가 휴식을 위해 앉거나 누울시, 사용자의 신체 부위에 근적외선의 광을 지속적으로 발산할 수 있게 된다.
이를 위해, 판상형 LED 모듈(120)은 사용자가 누울 시 사용자의 신체 부위, 보다 구체적으로는 뒤통수, 뒷목, 등, 허리, 허벅지, 다리 등의 신체 부위에 LED를 조사하기 위해, 매트 몸체(110)의 LED 탑재 영역(L)에 각각 탑재되는 것이 바람직하다.
전원공급 커넥터(130)는 매트 몸체(110)의 외측에 장착되어, 복수의 판상형 LED 모듈(120)로 전원을 공급하는 역할을 한다. 즉, 전원공급 커넥터(130)는 일부가 매트 몸체(110)의 내부에 삽입되고, 나머지가 매트 몸체(110)의 외측으로 돌출되도록 장착될 수 있다. 이러한 전원공급 커넥터(130)는 전원 공급 유닛(150)으로부터 공급되는 전원을 복수의 판상형 LED 모듈(120)로 각각 공급하게 된다.
구동 컨트롤러(140)는 전원공급 커넥터(130)에 결합되어, 사용자의 명령에 따라 복수의 판상형 LED 모듈(120)의 작동을 제어하기 위해 장착된다. 이러한 구동 컨트롤러(140)에는 사용자의 조작 편의를 위해 터치형 조작 버튼이 구비되어 있다. 이에 따라, 사용자가 구동 컨트롤러(140)의 구동 온 버튼 및 구동 오프 버튼을 클릭할 시, 복수의 판상형 LED 모듈(120)의 온 및 오프가 제어될 수 있게 된다.
전원 공급 유닛(150)은 전원공급 커넥터(130)에 연결되어, 구동 컨트롤러(140)로 전원을 공급하기 위해 장착된다. 즉, 전원 공급 유닛(150)은 전원공급 커넥터(130)의 접속 포트에 전기적으로 접속되어, 구동 컨트롤러(140)로 전원을 공급하게 된다. 일 예로, 전원 공급 유닛(150)은 전원 플러그 및 AC 전원을 DC 전원으로 변환시키기 위한 전원 어댑터를 구비할 수 있다.
한편, 도 3은 도 1의 판상형 LED 모듈을 확대하여 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 판상형 LED 모듈(120)은 플렉서블 기판(122), LED 칩(124) 및 전원 연결잭(126)을 포함한다.
플렉서블 기판(122)은 상면(122a) 및 상면(122a)에 반대되는 하면(122b)을 갖는 플레이트 형상을 가질 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 그 형상을 다양하게 적용될 수 있다. 이러한 플렉서블 기판(122)의 재질로는 폴리이미드(PI), 폴리에테르술폰(PES), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC), 아크릴(acryl) 등에서 선택된 1종 이상이 이용된다.
플렉서블 기판(122)은 1 ~ 10mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 플렉서블 기판(122)의 두께가 1mm 미만일 경우에는 내구성 및 내충격성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 플렉서블 기판(122)의 두께가 10mm를 초과할 경우에는 내구성 및 내충격성이 증가하는 이점이 있기는 하나, 플렉서블한 특성이 저하될 우려가 있다.
LED 칩(124)은 복수개가 플렉서블 기판(122) 상에 실장된다. 이러한 복수의 LED 칩(124)은 플렉서블 기판(122)의 상면(122a) 상에 매트릭스 형태로 실장될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 그 배열 형태 및 수는 다양하게 적용될 수 있다는 것은 자명한 사실일 것이다. 여기서, 플렉서블 기판(122)은 LED 칩 실장 영역에 리세스(R, recess)를 구비하고, 플렉서블 기판(122)의 리세스(R) 내에 복수의 LED 칩(124)이 각각 실장되는 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 복수의 LED 칩(124)은 플렉서블 기판(122)의 내부에 매립되는 구조를 갖는다.
전원 연결잭(126)은 복수의 LED 칩(124)에 전원을 공급하는 역할을 한다.
여기서, 복수의 LED 칩(124) 각각은 900 ~ 1,000nm 파장대의 근적외선을 발산하는 것이 보다 바람직하다. 근적외선은 열작용 외에 광전 작용, 형광 작용이 있어 소독이나 멸균 등의 효과가 있다. 따라서, 근적외선을 사용자의 피부에 지속적으로 조사시키게 되면, 피부속 10 ~ 50mm깊이로 침투되어 신체조직에 흡수되는 부위에서 열이 발생된다. 이러한 근적외선의 파장은 짧을 수록 피부 또는 피하조직에 대한 침투는 더욱 깊어지며, 대략 50mm 깊이까지 침투 가능하므로 근적외선 광의 침투가 깊어질수록 사용자가 느끼는 감각은 감소되는데 이는 열의 확산능력이 깊은 부위에서 더 크기 때문이다. 아울러, 근적외선은 혈액 내 산화질소(NO)의 증가를 조절하며, 산화질소의 순환이 국지적으로 증가하면 새로운 혈관이 형성되고 조직의 순환이 증대되어 치료에 효과가 있다.
따라서, 근적외선은 상처, 열상, 특히 염증치료에 널리 사용되며, 근적외선이 조직 내에 흡수되면 혈관 내막세포와 적혈구에서 산화질소의 방출이 증대되고, 산화질소에 의하여 조직의 혈류가 증대된다. 또한, 조직 내의 항균작용을 상승시켜 상처의 치유를 촉진시킨다.
여기서, 복수의 LED 칩(124) 각각은 근적외선 이외에도, 400 ~ 450nm 파장대, 600 ~ 700nm 파장대 및 701 ~ 900nm 파장대 중 적어도 하나의 광을 발산할 수도 있다. 400 ~ 450nm 파장대의 광은 여드름 및 염증을 치료하는 데 적합하고, 600 ~ 700nm 파장대의 광은 피부 미백, 피부노화 방지, 세포재생 및 셀룰라이트 분해 등을 치료하는 데 적합하고, 701 ~ 900nm 파장대의 광은 피부 통증 완화를 치료하는 데 적합하다. LED는 파장선폭(wavelength bandwidth)이 좁아 특정 파장의 광을 방출하므로 유해한 자외선이나 불필요한 적외선 등이 방출되지 않아 부작용이 적고, 에너지가 낮아 조직이나 눈을 손상시키지 않는 장점이 있다. 또한, LED는 수명이 길고, 소비전력이 적어 환경 친화적이며, 부피가 작아 공간 활용이 용이한 장점이 있다.
또한, 판상형 LED 모듈(120)은 복수의 LED 칩(124)을 제외한 플렉서블 기판(122)의 상면(122a) 전체를 덮도록 형성된 방오성 방습 코팅층(128)을 더 포함한다. 여기서, 방오성 방습 코팅층(128)은 플렉서블 기판(122)의 상면(122a)을 덮어 이물이나 먼지 등의 오염 물질로부터 판상형 LED 모듈(120)을 보호함과 더불어 사용자의 체중에 의해 판상형 LED 모듈(120)에 충격이 가해지는 것을 완충시키는 완충 기능을 수행하게 된다.
이를 위해, 방오성 방습 코팅층(128)은 10 ~ 500㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 범위로는 30 ~ 100㎛의 두께를 제시할 수 있다. 방오성 방습 코팅층(128)의 두께가 10㎛ 미만일 경우에는 방오 및 방습 기능과 더불어, 완충 기능을 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 방오성 방습 코팅층(128)의 두께가 500㎛를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용만을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
이러한 방오성 방습 코팅층(128)은 고분자 수지 5 ∼ 15 중량%, 방오제 10 ∼ 20 중량%, 슬립제 1 ~ 5 중량% 및 잔량의 폴리에스테르계 우레탄 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
고분자 수지는 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: polyethylene terephthalate) 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.
고분자 수지가 5 중량% 미만일 경우에는 분산성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 고분자 수지가 15 중량%를 초과할 경우에는 상대적으로 방오제의 함량이 감소하게 되어, 방오 및 방습 기능 확보에 어려움이 따를 수 있다.
방오제는 오염물의 부착방지와 부착된 오염물의 제거를 용이하게 하기 위한 목적으로 사용된다. 이러한 방오제로는 불소함유 알킬 화합물, 불소함유 알칸올, 불소함유 실란 커플링제 및 불소함유 규소 화합물 등이 이용될 수 있다.
방오제의 첨가량이 10 중량% 미만일 경우에는 방오기능을 구현하지 못하고, 20 중량%를 초과할 경우에는 내구성을 저하시킬 우려가 있다.
슬립제는 미세 입자들이 균일하게 분포되어 있는 유기 또는 무기 입자로 도막에 균일하게 도포시켜 미세돌기를 형성하여 높은 수접촉각을 나타내고, 슬립성, 내마모성, 내스크래치성 등 표면물성을 향상시키기 위한 목적으로 사용된다. 이러한 슬립제로는 올레핀계, 실리콘계, 불소계 및 불소함유 올레핀, 우레탄, 아크릴의 공중합체 등이 사용될 수 있다.
슬립제의 첨가량이 1 중량% 미만일 경우에는 슬립성, 내마모성, 내스크래치성이 향상되지 않으며, 5 중량%를 초과할 경우에는 점도가 높아져 유동성이 저하되어 입자간 재 응집이 발생하여 분산성이 저하되는 문제가 있다.
폴리에스테르계 우레탄 수지는 접착성을 향상시키고, 도막의 내구성을 강화시키기 위하여 사용되는 것으로, 구체적으로 디카르복실산 성분, 글리콜 성분, 디이소시아네이트 성분으로 되는 폴리우레탄 성분과 OH기와 COOH기를 함유하는 폴리에스테르 성분을 공중합시켜 제조된다.
폴리에스테르계 우레탄 수지의 각 성분은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나 구체적으로 우레탄 성분과 에스테르 성분이 1 : 1의 중량비로 공중합된 것을 이용할 시, 접착성 및 내구성을 향상시키는데 가장 바람직하다는 것을 알아내었다.
이러한 폴리에스테르계 우레탄 수지는 방오성 대전방지층 전체 중량의 50 ~ 80 중량%로 첨가되는 것이 보다 바람직하다. 폴리에스테르계 우레탄 수지의 첨가량이 50 중량% 미만이면 내구성을 구현할 수 없고, 80 중량%를 초과할 경우에는 방오 및 방습 기능을 저하시키는 문제가 있다.
또한, 방오성 방습 코팅층은 에리트리톨디(메타)아크릴레이트 0.5 ~ 1.5 중량% 및 디사이클로데칸디메탄올디아크릴레이트 0.1 ~ 0.5 중량 중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 에리트리톨디(메타)아크릴레이트 및 디사이클로데칸디메탄올디아크릴레이트를 복합 첨가하는 것이 좋다.
에리트리톨디(메타)아크릴레이트는 내구성의 저하 없이 완충성을 향상시키기 위해 첨가된다. 에리트리톨디(메타)아크릴레이트의 첨가량이 0.5 중량% 미만일 경우에는 완충성 향상 효과가 미미하다. 반대로, 에리트리톨디(메타)아크릴레이트의 첨가량이 1.5 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 내구성을 저하시키는 문제가 있다.
디사이클로데칸디메탄올디아크릴레이트는 내스크레치성 및 내구성을 향상시키기 위해 첨가된다. 이러한 디사이클로데칸디메탄올디아크릴레이트의 첨가량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 내스크레치성 및 내구성 향상 효과를 제대로 발휘하기 어렵고, 디사이클로데칸디메탄올디아크릴레이트의 첨가량이 0.5 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우에는 효과 상승 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 바람직하지 못하다.
한편, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트(100)는, 제1 실시예에 따른 매트와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다.
다만, 본 발명의 제2 실시예에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트(100)는, 제1 실시예와 달리, LED 탑재 영역(L)이 8개로 구분되어 있는 2인용 구조로 이루어진다.
여기서, 판상형 LED 모듈(120)은 8개의 LED 탑재 영역(L)에 1개씩 총 8개가 탑재되어 있다.
이러한 복수의 판상형 LED 모듈(120)은 전체가 동시에 온 및 오프 상태로 구동될 수 있다. 아울러, 복수의 판상형 LED 모듈(120)은 일부는 온 상태로 구동되고, 나머지는 오프 상태로 구동되도록 조작할 수도 있다.
이에 따라, 사용자 2명이 매트(100)에 눕더라도, LED 탑재 영역(L)별로 판상형 LED 모듈(120)의 구동이 제어되기 때문에 서로 간의 간섭 없이 자유롭게 근적외선 LED를 이용한 치료를 받을 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트(100)는 매트 몸체(110)에는 그라운드 배선(119)이 더 구비되어 있고, 판상형 LED 모듈(120)이 방열 플레이트(118)를 더 포함한다.
여기서, 그라운드 배선(119)은 복수의 LED 칩(124)의 구동시 발생하는 열을 방출하기 위해 복수의 LED 칩(124)과 일단이 접지되어 있다.
아울러, 방열 플레이트(118)는 하부 커버(112)의 내부에 삽입 배치되어, 그라운드 배선(119)의 타단과 접지된다. 이러한 그라운드 배선(119) 및 방열 플레이트(118)는 열 전도성이 우수한 금속 재질, 바람직하게는 구리 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
이 결과, 본 발명의 제2 실시예에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트(100)는 복수의 LED 칩(124)의 구동시 발생하는 열을 그라운드 배선(119) 및 방열 플레이트(118)를 이용하여 신속하게 방출시키는 것이 가능하므로 복수의 판상형 LED 모듈(120)의 성능 및 수명을 향상시킬 수 있게 된다.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트는 매트에 근적외선의 광을 발산하는 판상형 LED 모듈을 탑재하는 것에 의해, 근적외선 LED에 의한 치료가 효과적이며, 피부조직에 말끔히 흡수하여 개선되기에 편의성을 높일 수 있으며, 레이저 치료에 비하여 보다 안정된 피부치료가 가능해질 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시예들에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트는 사용자 수와 무관하게 LED 탑재 영역 별로 판상형 LED 모듈의 구동이 제어되기 때문에 서로 간의 간섭 없이 자유롭게 근적외선 LED를 이용한 치료를 받을 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트는 1인용 구조, 2인용 구조 등 다양한 구조로 형태로 매트를 제작할 수 있으므로, 사용자의 취향에 따른 선택 폭을 넓혀 구매력을 높일 수 있게 된다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 방오성 방습 코팅층 제조
실시예 1
폴리에테르술폰 12wt%, 불소함유 알킬 화합물 15wt%, 실리콘계 슬립제 3wt% 및 나머지 우레탄 성분과 에스테르 성분이 1 : 1의 중량비로 공중합된 폴리에스터계 우레탄 수지로 조성되는 혼합물 100 중량부에 대하여, 물 400 중량부를 혼합하여 방습 코팅 조성물을 제조하였다.
다음으로, 방습 코팅 조성물을 PET 필름 상에 20㎛의 두께로 도포하고 130℃에서 건조하여 방오성 방습 코팅층을 제조하였다.
실시예 2
폴리에테르술폰 11wt%, 불소함유 알킬 화합물 17wt%, 실리콘계 슬립제 4wt% 및 나머지 우레탄 성분과 에스테르 성분이 1 : 1의 중량비로 공중합된 폴리에스터계 우레탄 수지로 조성되는 혼합물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 방오성 방습 코팅층을 제조하였다.
실시예 3
폴리에테르술폰 14wt%, 불소함유 알킬 화합물 18wt%, 실리콘계 슬립제 4wt%, 에리트리톨디(메타)아크릴레이트 1.0wt% 및 나머지 우레탄 성분과 에스테르 성분이 1 : 1의 중량비로 공중합된 폴리에스터계 우레탄 수지로 조성되는 혼합물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 방오성 방습 코팅층을 제조하였다.
실시예 4
폴리에테르술폰 13wt%, 불소함유 알킬 화합물 15wt%, 실리콘계 슬립제 3.5wt%, 에리트리톨디(메타)아크릴레이트 1.0wt%, 디사이클로데칸디메탄올디아크릴레이트 0.4wt% 및 나머지 우레탄 성분과 에스테르 성분이 1 : 1의 중량비로 공중합된 폴리에스터계 우레탄 수지로 조성되는 혼합물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 방오성 방습 코팅층을 제조하였다.
비교예 1
폴리에테르술폰 20wt%, 실리콘계 슬립제 3wt% 및 나머지 우레탄 성분과 에스테르 성분이 1 : 1의 중량비로 공중합된 폴리에스터계 우레탄 수지로 조성되는 혼합물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 방오성 방습 코팅층을 제조하였다.
2. 물성 평가
표 1은 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1에 따라 제조된 방오성 방습 코팅층의 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.
1) 점도
BROOKFIELD사의 DV+를 사용하여 점도를 측정하였다.
2) 광학물성
가드너(Gardener)사의 XL 211 헤이즈 미터를 사용하여 헤이즈와 빛투과율을 측정하였다.
3) 내스크래치성
마모테스터기를 사용하여 하중 1 Kg으로 10, 50 및 100회 왕복하여 코팅층이 벗겨지는 시점의 왕복 회수로 측정하였다.
○ : 100회 이상, △ : 50회 이상 ∼ 100회 미만, X : 50회 미만
4) 연필경도
연필경도는 ASTM D3502(연필경도기 테스터기)로 측정하였다.
[표 1]
Figure 112021078695990-pat00001
표 1을 참조하면, 실시예 1 ~ 4에 따라 제조된 방오성 방습 코팅층은 비교예 1에 따라 제조된 방오성 방습 코팅층과 비교해 볼 때, 점도 및 헤이즈 특성은 비슷하나, 빛투과율, 내스크래치성 및 표면경도 특성이 향상된 것을 확인할 수 있다.
특히, 실시예 3 ~ 4에 따라 제조된 방오성 방습 코팅층의 경우, 에리트리톨디(메타)아크릴레이트 및 디사이클로데칸디메탄올디아크릴레이트 중 1종 이상이 더 첨가되는데 기인하여, 빛투과율 및 표면경도 특성이 확연하게 증가한 것을 확인하였다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
100 : 매트
110 : 매트 몸체
120 : 판상형 LED 모듈
130 : 전원공급 커넥터
140 : 구동 컨트롤러
150 : 전원 공급 유닛

Claims (8)

  1. 적어도 둘 이상의 LED 탑재 영역을 구비하는 매트 몸체;
    상기 매트 몸체의 LED 탑재 영역에 각각 탑재된 복수의 판상형 LED 모듈;
    상기 매트 몸체의 외측에 장착되어, 상기 판상형 LED 모듈로 전원을 공급하기 위한 전원공급 커넥터;
    상기 전원공급 커넥터에 결합되어, 사용자의 명령에 따라 상기 복수의 판상형 LED 모듈의 작동을 제어하기 위한 구동 컨트롤러; 및
    상기 전원공급 커넥터에 연결되어, 상기 구동 컨트롤러로 전원을 공급하기 위한 전원 공급 유닛;을 포함하며,
    상기 매트 몸체는 상기 복수의 판상형 LED 모듈을 지지하는 하부 커버; 및 상기 하부 커버를 덮으며, 상기 복수의 판상형 LED 모듈을 노출시키는 개구를 갖는 상부 커버;를 포함하고,
    상기 판상형 LED 모듈은 플렉서블 기판; 상기 플렉서블 기판 상에 실장된 복수의 LED 칩; 상기 복수의 LED 칩에 전원을 공급하기 위한 전원 연결잭; 상기 복수의 LED 칩을 제외한 플렉서블 기판의 상면 전체를 덮도록 형성된 방오성 방습 코팅층; 및 상기 복수의 LED 칩의 구동시 발생하는 열을 방출하기 위한 그라운드 배선;을 포함하고,
    상기 방오성 방습 코팅층은 고분자 수지 5 ~ 15 중량%, 방오제 10 ~ 20 중량%, 슬립제 1 ~ 5 중량%, 에리트리톨디(메타)아크릴레이트 0.5 ~ 1.5 중량%, 디사이클로데칸디메탄올디아크릴레이트 0.1 ~ 0.5 중량 및 잔량의 폴리에스테르계 우레탄 수지를 포함하며,
    상기 방오성 방습 코팅층은 10 ~ 500㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 판상형 LED 모듈은
    상기 상부 커버의 개구와 대응되는 위치에 삽입 배치한 상태에서, 상기 하부 커버에 접합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 LED 칩 각각은
    900 ~ 1,000nm 파장대의 근적외선을 발산하는 것을 특징으로 하는 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 매트 몸체는
    상기 하부 커버의 내부에 삽입 배치되어, 상기 그라운드 배선과 접지된 방열 플레이트;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근적외선 LED를 이용한 판상형 타입의 플렉서블 LED 모듈이 적용된 매트.
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