KR102626523B1 - 광조사 기능의 이중 온열 헬스케어 밴드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적색 광 파장의 제1엘이디(11)와 근적외선파장의 제2엘이디(12)가 함께 표면실장된 듀얼엘이디(10);
듀얼엘이디(10)가 플렉시블인쇄기판(23)의 인쇄패턴에 따라 좌우 상하에 일정 간격으로 반복하여 표면실장된 엘이디어레이(20);
상기 엘이디어레이(20)를 저면에서 지지하고 양단에 고정대(31)가 설치되는 밴드형 외피(30);
상기 엘이디어레이(20) 및 플렉시블인쇄기판(23)을 일체로 덮는 절연필름(40);
절연필름(40) 표면에 일체로 부가되는 그래핀방열층(50); 및
제어수단을 포함하는 광조사 기능의 이중 온열 헬스케어 밴드이다.

Description

광조사 기능의 이중 온열 헬스케어 밴드{Double thermal healthcare band with light therapy function}

본 발명은 광조사 기능의 이중 온열 헬스케어 밴드에 관한 것이다.

근적외선 엘이디를 사용하여 허리둘레를 감소하는 기술이 국내공개특허 10-2019-0043673호로 개시되었는바, 적색 광이나 근적외선을 선택하여 사용하는 것으로, 630 내지 750nm 파장의 적색 광은 피부의 진피조직(dermal)까지 침투하며, 약 80%의 광에너지가 피부표면으로부터 2cm 내에서 흡수되므로, 이 파장대의 적색 광은 미토콘드리아를 자극하고 ATP 생성을 활성화하여 세포전도, 표면순환 및 반염증 방출 등을 유도할 수 있다.

또한, 750 내지 1000nm 파장대의 근적외선의 경우 사방으로 방사되지 않고 한 방향으로 직진하는 성질을 가지기 때문에 조사부위에 집중적으로 광을 조사할 수 있으며, 피부 깊숙이 침투하여 피부 내부의 물 분자와 공진 현상을 일으켜 발열하도록 유도한다.

이러한 근적외선이 인체에 조사되면 피부 내부에 깊숙이 침투하여 산화질소(nitrogen oxide)를 생성함으로써 모세혈관을 확장시키고 혈액순환을 개선할 수 있다. 그리고 혈관과 피부조직 노폐물 층에 강한 열 파장을 주어 노폐물을 분산/배출한다.

그러나 이러한 마사지 장치는 복대형으로 사용이 제한되며, 적색 광이나 근적외선으로 선택 사용하는 것이어서 피부표면과 중간 및 깊은 곳에 동시에 사용이 필요한 사용자를 만족시키지 못하고, 엘이디의 특성상 피부 표면에 발열 효과를 바로 제공하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 레이저 다이오드를 이용한 통증 치료기가 국내 특허등록 10-2079094호로 개시되었으나, 파장이 다른 근적외선레이저를 분산 배치해 통증 완화 기능을 수행하는 것이어서, 사용 가능한 부위가 제한적이어서 광범위한 부위에 사용하려면 위치를 옮겨 사용하여야 하는 불편함이 있고, 피부 표면의 온열 효과를 기대하기 어렵다.

또한, 그래핀을 이용한 발열 복대가 국내 특허등록 10-14360951호로 개시되었으나, 광조사를 구현할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 이를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 적색 광과 근적외선을 동시에 발산하는 듀얼엘이디를 좌우 상하 일정 간격으로 배열한 엘이디어레이로 피부의 표면에서부터 4cm 깊이까지 동시에 침투시켜 피부 표면은 물론 피부 내에서 생화학 반응을 촉진시키는 광조사 기능의 이중 온열 헬스케어 밴드를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 적색 광과 근적외선을 동시에 발산하는 듀얼엘이디를 좌우 상하 일정 간격으로 배열한 엘이디어레이 표면에 그래핀방열층을 두어 엘이디어레이에서 발생하는 열을 순간 방열시켜 사용자의 피부에 초기 1차 온열감을 제공하고, 근적외선에 의하여는 피부 내부에서 2차 온열 작용을 하여 온열효과를 극대화하는 광조사 기능의 이중 온열 헬스케어 밴드를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 적색 광과 근적외선을 동시에 발산하는 듀얼엘이디어레이의 배열을 분리하고 분리되는 부위에 저주파패드를 부가하여 신경근을 자극하여 근육의 수축과 이완을 유도하여 광조사 기능 외에 저주파패드에서 근육을 자극 가능토록하는 광조사 기능의 이중 온열 헬스케어 밴드를 제공하려는 것이다.

이를 위한 본원발명은 적색 광 파장의 제1엘이디와 근적외선파장의 제2엘이디가 함께 표면실장된 듀얼엘이디;

듀얼엘이디가 플렉시블인쇄기판의 인쇄패턴에 따라 좌우 상하에 일정 간격으로 반복하여 표면실장된 엘이디어레이;

상기 엘이디어레이를 저면에서 지지하고 양단에 고정대가 설치되는 밴드형 외피;

상기 엘이디어레이 및 플렉시블인쇄기판을 일체로 덮는 절연필름; 및

절연필름 표면에 일체로 부가되는 그래핀방열층을 포함하는 광조사 기능의 이중 온열 헬스케어 밴드를 제공한다.

이상과 같이 본 발명은 적색 광과 근적외선을 동시에 발산하는 듀얼엘이디를 좌우 상하 일정 간격으로 배열한 엘이디어레이로 피부의 표면에서부터 4cm 깊이까지 동시에 침투시켜 피부 표면은 물론 피부 내에서 생화학 반응을 촉진시켜 혈액순환 촉진의 광조사를 제공 가능토록 한다.

본 발명은 적색 광과 근적외선을 동시에 발산하는 듀얼엘이디를 좌우 상하 일정 간격으로 배열한 엘이디어레이 표면에 그래핀방열층을 두어 엘이디어레이에서 발생하는 열을 순간 방열시켜 사용자의 피부에 일차 온열감을 제공하고, 근적외선에 의하여는 피부 내부에서 이차 온열 작용을 동시에 수행하여 온열효과를 극대화 한다.

본 발명은 적색 광과 근적외선을 동시에 발산하는 듀얼엘이디어레이 배열을 분리하고 분리되는 부위에 저주파패드를 부가하여 신경근을 자극하여 근육의 수축과 이완을 유도한다.

도 1은 본 발명의 배면도,
도 2는 본 발명의 듀얼엘이디 부분을 확대한 요부 단면도,
도 3은 본 발명의 엘이디어레이 배선도 및 제어블럭도,
도 4는 본 발명의 듀얼엘이디의 엘이디어레이 구성 예시도,
도 5는 본 발명에서 사용되는 적색 광 및 근적외선의 파장 별 설명도 이다.

본 발명에서 사용되는 적색 광과 근적외선은 태양이 방출하는 빛을 프리즘으로 분산시켜 보았을 때 가시광선인 적색 광 파장의 끝보다 더 바깥쪽에 있는 전자기파를 근적외선이라 한다. 파장의 길이에 따라 분류하면 도 5 와 같이 구분되며, 적색 광은 650~750nm, 근적외선은 파장이 0.75∼3㎛, 적외선은 파장이 3∼25㎛, 원적외선은 파장이 25㎛~1000㎛ 으로 구분된다.

본원발명은 적색 광 파장의 제1엘이디(11)와 근적외선파장의 제2엘이디(12)가 함께 플렉시블인쇄기판(23)의 인쇄패턴에 도 2 내지 도 4 와 같이 표면실장된 듀얼엘이디(10);

듀얼엘이디(10)가 플렉시블인쇄기판(23)의 인쇄패턴에 따라 좌우 상하에 일정 간격으로 반복하여 표면실장된 엘이디어레이(20);

상기 엘이디어레이(20)를 저면에서 지지하고 양단에 고정대(31)가 설치되는 밴드형 외피(30);

상기 엘이디어레이(20) 및 플렉시블인쇄기판(23)을 일체로 덮는 절연필름(40); 및

절연필름(40) 표면에 일체로 부가되는 그래핀방열층(50)을 포함하여 구성한다. 상기 플렉시블인쇄기판(23)은 플렉시블 기능의 얇은 폴리머기판(24)과, 그 표면에 결합된 구리판을 식각하여 인쇄회로 기능을 수행하는 인쇄층(25)으로 이루어진다. 물론 인쇄층(25)에는 표면실장소자(SMD) 형태의 듀얼엘이디(10)가 엘이디어레이(20)를 이루도록 표면실장된다. 도 2에서와같이 듀얼엘이디(10)를 덮는 부위에는 그래핀방열층(23)이 노출되도록 엘이디공(33)을 가지는 내피(32)가 부가된다.

본 발명에서의 플렉시블인쇄기판은 폴리이미드기판에 구리로 회로가 패턴인쇄된 것이며, 폴리이미드는 파이로멜리틱 디아니드라이드(pyromellitec dianhydride)와 4,4’-옥시디아닐린(4,4’-oxydianiline) 의 축합으로 만든 케톤(Kapton)을 들수 있다.

상기, 제1엘이디어레이(21) 와 제2엘이디어레이(22)로 이루어지는 엘이디어레이(20) 및 저주파패드(65)를 제어하는 제어부(63)를 가지는 제어수단을 포함하고, 제어수단은 도 3과 같이 제1엘이디(11) 들로 이루어진 제1엘이디어레이(21)를 동시에 구동하는 제1구동부(61)와,

제2엘이디(12)들로 이루어진 제2엘이디어레이(22)를 동시에 구동하는 제2구동부(62)와,

제1 및 제2구동부(61, 62)를 제어하는 제어부(63)와,

제어부(63) 지시에 의하여 저주파패드(65)를 구동하는 저주파구동부(64)를 더 포함하여 구성한다.

상기, 그래핀방열층(50)은 투명 세라믹바인더에 0.3~0.5중량%의 그래핀이 분산 첨가되고 두께는 30~50㎛이며,

절연필름(40) 두께는 100~300㎛인 것이 좋다.

상기, 엘이디어레이(20)는 밴드 길이의 중간에서 좌우로 분리하여 배열되고, 분리되는 중간에 저주파패드(65)가 부가된 것이 좋다. (66) 은 온도센서이고, (67) 은 입력 키보드 형태의 조작부이다.

본 발명에서의 투명 세라믹바인더는 메톡시실란과 아이소프로필알콜을 1:1 비율로 교반하여 점도를 낮춘 다음 초산이 혼합된 테트라에톡시실란을 첨가 교반하고, 여기에 클로이달실리카 희석액을 첨가 후 교반하여 분산성을 향상시켜, 그래핀 함량 0.3~0.5중량%를 첨가하여도 균일하게 분산 첨가되어 두께는 30~50㎛로 얇아서 순간 방열을 가능토록 기능 한다. 그래핀 함량이 0.3중량% 미만이면 방열성이 저하되고, 0.5중량%를 초과하면 발열성은 유지되나 듀얼엘이디(10)의 발광 빛의 투과성이 저하되어 사용자 신체로의 침투 깊이가 낮아지고 출력이 낮아져서 원하는 광조사 성능을 구현하기 어렵다. 또한, 30㎛ 미만의 두께일 때는 방열성이 저하되고, 50㎛를 초과하면 경제성이 떨어진다.

본 발명에서의 바람직한 듀얼엘이디(10) 간의 사이는 1cm 미만의 간격을 유지토록 하는 것이 바람직한바, 이는 630 내지 750nm 파장인 적색 광의 제1엘이디(11)는 표면과 표면 부근의 진피조직(dermal)까지 침투하여, 약 80%의 광에너지가 피부표면으로부터 2cm 내에서 흡수되어 피부를 이루는 미토콘드리아를 자극하고 ATP 생성을 활성화시키며, 1cm 미만의 간격을 유지하면 적색 광의 확산각도를 감안하여 피부의 듀얼엘이디(10)마다 수평으로 확장하여 동일 기능을 제공하여 침투 면적을 늘리기 위함이다.

듀얼엘이디(10)를 구성하였기로 적색 광과 함께 표면 실장 상태로 근적외선을 발산하는 제2엘이디는 750 내지 1000nm 파장대로 직진하는 성질을 가지기 때문에 조사부위의 피부 내부의 물 분자와 공진 현상을 일으켜 내부 발열을 유도하고, 산화질소(nitrogen oxide)를 생성함으로써 모세혈관을 확장시킨다. 그리고 혈관과 피부조직 노폐물 층에 강한 열 파장을 주어 노폐물을 분산/배출이 용이하도록 유도한다.

다시 말하면 본 발명은 듀얼엘이디(10)를 사용하여 일정 간격으로 엘이디어레이(20)를 완성하였기로, 각 듀얼엘이디(10)마다 피부 표면에서부터 진피조직은 물론 그 밑의 혈관 부위까지 동시에 수직 및 수평으로 조사하여 어린이부터 노인에 이르는 다양한 연령의 사용자가 함께 사용 가능토록 한다.

아울러 본원발명은 그래핀방열층(50)을 통하여 지점마다 듀얼엘이디(10)에서 발산되는 열을 신속하게 동시에 전달하여 사용자의 피부 외피에 고르게 온열감을 일차로 전달하여 피부의 온도에 근접하게 제공되므로 차가움 촉감의 전달 없이 목욕탕의 수조에 들어가 있는듯한 온열감을 제공하고, 동시에 피부 내부에서는 근적외선에 의한 이차 온열감을 동시에 제공하므로 피부 내외에서 동시에 온열을 제공하여 피부 온도 상승을 유도한다.

아울러 본원발명은 도 1 및 도 3에서와같이 엘이디어레이(20) 사이에 배치되는 저주파패드(65)를 이용하여 신경근을 수축 및 이완을 반복하도록 펄스 파형 형태(EMS; Electrical Muscle Stimulation)를 제공하여 자극하므로 물리적인 근육 진동 기능도 제공한다.

10;듀얼엘이디 11;제1엘이디 12;제2엘이디 20;엘이디어레이 21;제1엘이디어레이 22;제2엘이디어레이 23;플렉시블인쇄기판 24;폴리머기판 25;인쇄층 30;외피 31;고정대 33;엘이디공 40;절연필름 50;그래핀방열층 61;제1구동부 62;제2구동부 63;제어부 64;저주파구동부 65;저주파패드 66;온도센서 67;조작부

Claims (4)

1. 적색 광 파장의 제1엘이디(11)와 근적외선파장의 제2엘이디(12)가 함께 표면실장된 듀얼엘이디(10);
   듀얼엘이디(10)가 플렉시블인쇄기판(23)의 인쇄패턴에 따라 좌우 상하에 일정 간격으로 반복하여 표면실장된 엘이디어레이(20);
   상기 엘이디어레이(20)를 저면에서 지지하고 양단에 고정대가 설치되는 밴드형 외피(30);
   상기 엘이디어레이(20) 및 플렉시블인쇄기판(23)을 일체로 덮는 절연필름(40);
   절연필름(40) 표면에 일체로 부가되는 그래핀방열층(50); 및
   제어수단을 포함하고;
   제어수단은, 제1엘이디(11) 들로 이루어진 제1엘이디어레이(21)를 동시에 구동하는 제1구동부(61)와,
   제2엘이디(12)들로 이루어진 제2엘이디어레이(22)를 동시에 구동하는 제2구동부(62)와,
   제1 및 제2구동부(61, 62)를 제어하는 제어부(63)와,
   제어부(63) 지시에 의하여 저주파패드(65)를 구동하는 저주파구동부(64)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광조사 기능의 이중 온열 헬스케어 밴드.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 그래핀방열층(50)은 투명 세라믹바인더에 0.3~0.5중량%의 그래핀이 분산 첨가되고 두께는 30~50㎛이며,
   절연필름(40) 두께는 100~300㎛인 것을 특징으로 하는 광조사 기능의 이중 온열 헬스케어 밴드.
   
4. 제1항에 있어서, 엘이디어레이(20)는 밴드 길이의 중간에서 좌우로 분리하여 배열되고, 분리되는 중간에 저주파패드(65)가 부가된 것을 특징으로 하는 광조사 기능의 이중 온열 헬스케어 밴드.
   

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