KR20190008451A - 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치 및 파장 가변 led 모듈 - Google Patents

파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치 및 파장 가변 led 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 안면 커버; 및 안면 커버에 설치되는 LED 모듈을 구비하는 발광 시트를 포함하고, 상기 LED 모듈은, 리드 프레임; 리드 프레임에 설치되는 압전 소자; 및 상기 압전 소자에 부착되어서, 압전 소자의 형상 변경에 따라 출력광의 출력 파장이 변경되는 LED 칩을 포함하는, 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치에 관한 것이다.

Description

파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치 및 파장 가변 LED 모듈{PHOTON THERAPY MASK DEVICE HAVING FUNCTION OF VARIABLE WAVE LENGTH AND VARIABLE WAVELENGTH LED MODULE}
본 발명은, 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치 및 파장 가변 LED 모듈에 관한 것이다.
피부 탄력증가 및 여드름 치료 등의 피부관리를 위해서 마사지 크림이나 여드름 치료용 화장품을 이용한다. 그러나 화장품을 이용하여 피부관리를 수행하는 데에는 한계가 있으며 대기오염이 심한 도심에서 생활하는 사람들에게는 더욱이 그러하다. 따라서, 피부미용을 위한 장치들이 많이 개발되어 사용되고 있는데 최근 레이저를 통해 팔, 다리, 겨드랑이, 이마, 코밑을 제모하거나 여드름, 모공, 블랙헤드, 과다피지 등 피부질환을 치료하는 장치들이 소개되고 있다.
이러한 피부질환 치료를 위한 광선요법은 광이 피부 내에서 생화학적 반응을 촉진하는 사실에 기반한 것으로서, 태양광, 레이저, 형광등, UV 램프 등 다양한 광원을 이용하여 피부 조직의 재생 또는 파괴 등을 통해 손상된 피부를 치료하는 광 의료 기술이다. 최근에는 피부질환치료뿐만 아니라 피부 미용에도 널리 활용되고 있다.
이러한 광선 요법에서 치료 효과를 높이기 위해 가장 중요한 것은 적절한 파장 대역의 치료광을 조사하는 것이다. 여드름을 치료 할때와 염증을 치료할 때, 노화를 방지할 때, 그리고 아토피 피부염을 치료할 때의 최적 파장은 각각 상이하고 더욱이 사람마다 최적 파장 대역이 조금씩 다르다.
이와 같이, 다양한 요구를 충족시키려면, 광 마스크 장치는 다양한 종류의 LED 모듈을 장착하여야 하고, 이는 비용 증대를 가지고 온다. 더욱이, 여러가지 종류의 LED 모듈을 장착하게 되면 특정 파장 대역의 광밀도는 떨어지게 되어서 광선 요법이 저해될 우려가 있다.
본 발명은 출력 파장 대역을 변경시킬 수 있는 LED 모듈을 이용함으로써, 사용자의 요구에 따라 적절한 피부 광 치료가 가능하도록 하는 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치 및 파장 가변 LED 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치는, 안면 커버; 및 안면 커버에 설치되는 LED 모듈을 구비하는 발광 시트;를 포함하고, 상기 LED 모듈은, 리드 프레임; 리드 프레임에 설치되는 압전 소자; 및 상기 압전 소자에 부착되어서, 압전 소자의 형상 변경에 따라 출력광의 출력 파장이 변경되는 LED 칩을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 압전 소자의 표면적은 상기 LED 칩의 표면적보다 클 수 있다.
여기서, 상기 압전 소자는, 나란히 설치되는 다수개의 띠 형상의 서브 압전 소자를 포함하고, 상기 LED 칩은 상기 서브 압전 소자 상에 브릿지 형태로 설치될 수 있다.
여기서, 상기 안면 커버는, 외측 안면 커버; 및 상기 LED 모듈의 위치에 대응되는 위치에 투광홀이 형성되는 내측 커버를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 안면 커버에는 눈관통홀이 형성되고, 상기 아이홀에 끼워져서 상기 외측 안면 커버, 상기 LED 모듈 및 상기 내측 커버를 지지하는 내측 지지대; 및 상기 외측 안면 커버, 상기 LED 모듈 및 상기 내측 커버의 외측을 지지하는 외측 지지대를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 LED 모듈은 메트릭스 형태로 배열되는 다수의 서브 LED 모듈을 포함할 수 있다. 상기 출력 파장은 상기 출력 파장은 390nm, 450nm, 580nm, 630nm, 700nm 중 적어도 하나의 출력 파장을 가지며 출력 파장을 가지며, 파장변이가 ±40nm 범위에서 변형될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인 파장 가변 LED 모듈은, 리드 프레임; 리드 프레임에 설치되는 압전 소자; 및 상기 압전 소자에 부착되어서, 압전 소자의 형상 변경에 따라 출력광의 출력 파장이 변경되는 LED 칩을 포함할 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 압전 소자를 이용하여 LED칩의 형상을 변경시킴으로써, 출력 파장이 변경되게 되고, 이에 따라 필요 파장 대역의 출력광을 얻을 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 동일한 LED 칩에서 다양한 종류의 파장 대역을 출력할 수 있게 되어서, 위치 마다 다른 종류의 피부 트러블이 있는 경우에 최선의 광선 요법을 제공할 수 있게 된다.
도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치의 사시도.
도 2는, 본 발명의 일실시예에 따른 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치의 마스크부의분해사시도.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예인 파장 가변 LED 모듈의 단면도.
도 4는, 본 발명의 다른 실시예인 파장 가변 LED 모듈의 다른 실시예를 나타내는 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 포톤 테라피 마스크 장치는 크게 마스크부(A)와 콘트롤러(B)로 나뉠 수 있다.
마스크부(A)는 전체적으로 사람의 얼굴형상에 대응되게 구성되며, 그 내부에는 파장 변경 LED 모듈(2')이 장착된 발광 시트(2)가 설치되게 된다. 이에 따라, 사용자 조작에 의해 적절한 파장대역의 출력광으로 광선 요법이 진행될 수 있다. 이 마스크부(A)에 대한 구체적인 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.
콘트롤러(B)는 전원 공급부로서, 마스크부(A)에 전원을 공급하고, 마스크부(A)가 적절하게 동작하도록 하는 입력 신호를 생성하기 위한 장치이다. 콘트롤러(B)에는 다양한 종류의 피부질환을 치료할 수 있는 선택 신호를 생성하는 사용자 입력부를 구비한다.
이하에서는 상기 마스크부(A)에 대하여 도 2를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치의 마스크부(A)의 분해사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 포톤 테라피 마스크 장치의 마스크부(A)는, 외측 안면 커버(11), 발광 시트(2), 내측 안면 커버(12), 그리고, 내측 지지대(14) 및 외측 지지대(15)를 포함하여 구성될 수 있다.
외측 안면 커버(11)와 내측 안면 커버(12)는 전체적인 마스크부(A)의 형상을 나타낸다. 외측 안면 커버(11)는 불투명 재질로 이루어질 수 있으며, 플랙시블 재질의 합성수지재로 구성될 수 있다. 내측 안면 커버(12)는, 사용자의 얼굴측을 향해 있는 구성요소로서 투명 소재로 이루어질 수 있다. 안면 커버에는 다수의 원형의 주름부가 형성되어서, 발광 시트(2)에서 나오는 출력광을 굴절 및 산란시켜서 피부에 균일한 광을 조사하도록 구성될 수 있다. 또한 안면 커버의 얼굴측에는 열전도율이 낮은 실리콘 코팅층이 도포되어서,사용자가 발광 시트(2)에 의해 화상을 입는 것을 미연에 방지할 수 있도록 구성될 수 있다. 또는 안면 커버는 상기 발광 시트(2)의 구성품인 LED 모듈(2')에 대응하는 위치에 투과홀이 형성되어서, LED 모듈(2')에서 출력되는 광이 직접 사용자의 피부에 조사되도록 구성될 수도 있다.
안면 커버는 눈관통홀(13), 코관통홀(13'), 그리고 입관통홀(13")이 형성되어서 착용자가 광치료를 받는 동안 편안하게 마스크 장치를 착용할 수 있게 된다.
외측 안면 커버(11)와 내측 안면 커버(12)를 포함하는 구성을 안면 커버(1)라 한다.
이들 발광 시트(2), 안측 커버 및 내측 커버는 내측 지지대(14)와 외측 지지대(15)에 의하여 지지된다.
외측 지지대(15)는 마스크부(A)의 바깥쪽 가장자리에 형성되어서, 상기 안면 커버와발광 시트(2)를 지지하게 되고, 내측 지지대(14)는, 눈관통홀(13), 코관통홀(13'), 입관통홀(13")에 타원형으로 형성되어서 외측 지지대(15)와 함께 안면 커버 (1)및 발광 시트(2)를 지지한다. 여기서, 외측 지지대(15)와 내측 지지대(14)는 동일한 두께를 가지며, 발광 시트(2)와 안면 커버를 양측에서 지지하는 형태를 가지게 되어서, 안면 커버(1)의 내측 안면 커버(12)가 얼굴에 직접 닿지 않도록 이격시키도록 구성될 수 있다.
발광 시트(2)는 다수의 매트릭스 형태의 LED 모듈(2')이 시트에 부착된 형태를 가진다. 시트는 연성 재질로 이루어지며, 그 위에 금속 패턴층에 형성되고, 그 금속 패턴층 위에 LED 모듈(2')이 각각 독립 제어되도록 설치되게 된다. LED 모듈(2')은 피부 트러블이 많이 생기는 코 주변, 그리고 양 볼 쪽에 보다 밀집되게 설치될 수 있다.
LED 모듈(2')은 도 3 및 도 4에서 설명하겠지만, 압전 소자(22)를 구비하고 있고, 압전 소자(22)에 전원을 공급하게 됨에 따라, 압전 소자(22)에 물리적 변형이 이루어지게 되고, 이에 따라 LED 모듈(2')의 출력광 파장 대역도 변경되게 된다. 이에 대해서는 도 3 및 도 4에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예인 파장 가변 LED 모듈(2')의 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 파장 가변 LED 모듈(2')은, 리드 프레임(21), 압전 소자(22), LED 칩(23), 및 봉지재(24)로 구성된다.
리드 프레임(21)은 LED 모듈(2')의 외형을 형성하며 그 내부에 LED 칩(23)을 설치하기 위한 컵부가 형성된다. 이 컵부에는 압전 소자(22)와 LED 칩(23)이 설치된다.
압전 소자(22)는 전기 공급에 따라 그 형상이 변하는 소자이다. 다시 말해, 압전 소자(22)는, 기계적 응력을 걸면 전압이 발생하고 반대로 전압을 걸면 일그러짐이 발생하는 수정이나 압전 세라믹스 등을 사용한 소자로, 압력을 가하면 전압이 변화하고(압전 효과), 반대로 전압을 가하면 팽창되거나 수축되는 성질을 가진 소자를 말한다. 리드 프레임(21)의 컵부의 저면에 부착되어서, 와이어(미도시)에 연결되어서 전압이 공급되는 기계적 응력이 발생하게 된다. 여기서 압전 소자(22)는, 도시된 바와 같이 그 표면적이 상기 LED 칩(23)의 표면적보다 크게 구성되어서, 기계적 응력을 충분히 LED 칩(23)에 전달하게 된다.
LED 칩(23)은 출력광을 조사하기 위한 구성요소로서 압전 소자(22) 위에 배치되게 된다. 이에 따라 압전 소자(22)에서 기계적 응력이 발생되면, 이에 따라 그 응력을 LED 칩(23)이 받게 되고, 그럼으로써, 출력광이 변경되게 된다.
여기서 LED 칩(23)의 390nm, 450nm, 580nm, 630nm, 700nm 중 적어도 하나의 출력 파장을 가질 수 있습니다.
예컨대, 기본 출력광값이 630nm인 경우, 압전 소자(22)의 기계적 응력값에 따라 630±40nm의 출력광의 파장이 변경되게 된다. 예를 들어 여드름의 경우 유효 파장은 415nm, 630nm인데, 사람에 따라 405nm, 415nm일 수 있고, 아토피 피부염에 대한 유효 파장은 617nm, 645nm이고, 홍반의 경우 유효 파장은 595nm 일 수 있다. 예를 들어 LED 칩(23)의 기본 출력 파장을 630nm로 하는 경우, 기본적으로 여드름에 대하여 적절한 치료가 이루어지지만, 아토피 피부염에 대해서는 적절한 치료가 이루어지지 않는다. 이에 본 발명에서는, 압전 소자(22)에 전압을 가하여 출력 파장은 617nm, 645nm로 변경할 수 있게 되고, 이에 따라, 1개 종류의 LED 칩(23)으로 구성되는 포톤 테라피 마스크 장치에서 여드름 뿐 아니라 아토피 피부염에도 좋은 치료 효과를 기대할 수 있게 된다. 또한 다수개의 LED 칩(23)이 독립제어되므로, 필요에 따라 각각 상이한 파장의 광을 동시에 출력하게 구성하는 것도 가능하게 된다.
봉지재(24)는 리드 프레임(21)의 컵부를 덮는 구성요소로서 LED 칩(23)을 보호하기 위한 구성요소이다. 봉지재(24)에는 형광체가 포함되어서, LED 칩(23)에서 발생되는 출력광의 파장대역을 변경시킬 수 있다. 이 경우, LED 칩(23)에서 발광되는 출력광은 압전 소자(22)에 의해 1차 변경되고, 봉지재(24)에 의해 2차 변경될 수 있다.
이하에서는 파장 가변 LED 모듈(2')의 다른 실시예를 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 4는, 본 발명의 다른 실시예인 파장 가변 LED 모듈(2')의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 4에서 예시된 파장 가변 LED 모듈(2')의 다른 실시예에서는, 압전 소자(22)가 도 3의 실시예와 달리 압전 소자(22)는, 나란히 설치되는 다수개의 띠 형상의 서브 압전 소자(221)로 구성되고, 상기 LED 칩(23)은 상기 서브 압전 소자(221) 상에 브릿지 형태로 설치되게 된다. 이와 같이 구성함으로써, 압전 소자(22)의 응력을 보다 더 많이 LED 칩(23)에 전달할 수 있게 되고, 이에 따라 더 많은 파장 변이가 일어난다. 도 4와 같이 4개의 서브 압전 소자(221)로 구성하는 경우,±80nm 까지 파장 변이가 가능하게 된다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 압전 소자를 이용하여 LED칩의 형상을 변경시킴으로써, 출력 파장이 변경되게 되고, 이에 따라 필요 파장 대역의 출력광을 얻을 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 동일한 LED 칩에서 다양한 종류의 파장 대역을 출력할 수 있게 되어서, 위치 마다 다른 종류의 피부 트러블이 있는 경우에 최선의 광선 요법을 제공할 수 있게 된다.
설명된 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. 또한, 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
A : 마스크부
B : 콘트롤러
1 : 안면 커버
11 : 외측 커버
12 : 내측 커버
13 : 눈관통홀
14 : 내측 지지대
15 : 외측 지지대
2 : 발광 시트
2' : LED 모듈
21 : 리드 프레임
22 : 압전 소자
221 : 서브 압전 소자
23 : LED 칩
24 : 봉지재

Claims (8)

  1. 안면 커버; 및
    안면 커버에 설치되는 LED 모듈을 구비하는 발광 시트;를 포함하고,
    상기 LED 모듈은,
    리드 프레임;
    리드 프레임에 설치되는 압전 소자; 및
    상기 압전 소자에 부착되어서, 압전 소자의 형상 변경에 따라 출력광의 출력 파장이 변경되는 LED 칩을 포함하는, 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전 소자의 표면적은 상기 LED 칩의 표면적보다 큰, 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전 소자는,
    나란히 설치되는 다수개의 띠 형상의 서브 압전 소자를 포함하고,
    상기 LED 칩은 상기 서브 압전 소자 상에 브릿지 형태로 설치되는, 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안면 커버는,
    외측 안면 커버;
    상기 LED 모듈의 위치에 대응되는 위치에 투광홀이 형성되는 내측 커버를 포함하는, 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 안면 커버에는 아이홀이 형성되고,
    상기 아이홀에 끼워져서 상기 외측 안면 커버, 상기 LED 모듈 및 상기 내측 커버를 지지하는 내측 지지대; 및
    상기 외측 안면 커버, 상기 LED 모듈 및 상기 내측 커버의 외측을 지지하는 외측 지지대를 더 포함하는, 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 LED 모듈은 메트릭스 형태로 배열되는 다수의 서브 LED 모듈을 포함하는, 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 파장은 390nm, 450nm, 580nm, 630nm, 700nm중 적어도 하나의 출력 파장을 가지며,
    파장변이가 ±40nm 범위에서 변형되는, 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치.
  8. 리드 프레임;
    리드 프레임에 설치되는 압전 소자; 및
    상기 압전 소자에 부착되어서, 압전 소자의 형상 변경에 따라 출력광의 출력 파장이 변경되는 LED 칩을 포함하는, 파장 가변 LED 모듈.
KR1020170083125A 2017-06-30 2017-06-30 파장 가변 기능을 구비한 포톤 테라피 마스크 장치 및 파장 가변 led 모듈 KR20190008451A (ko)

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