KR20200050775A - Tooth brush sterilizer - Google Patents
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Abstract
Description
실시 예는 칫솔 살균기에 관한 것이다.An embodiment relates to a toothbrush sterilizer.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 발광소자는 넓고 조정이 용이한 밴드갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져 다양한 분야에 사용되고 있다.Light emitting devices including compounds such as GaN and AlGaN have many advantages such as having a wide and easy to adjust bandgap energy, and are used in various fields.
3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 황색, 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 파장 대역의 빛을 구현할 수 있는 장점이 있다. 또한, 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광원도 구현이 가능하다. 이러한 발광소자는, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.Light emitting devices such as light emitting diodes or laser diodes using group 3-5 or 2-6 compound semiconductor materials are developed with thin film growth technology and device materials, resulting in yellow, red, green, There is an advantage that can realize light in various wavelength bands such as blue and ultraviolet light. In addition, a light emitting device such as a light emitting diode or a laser diode using a Group 3-5 or 2-6 compound semiconductor material can use a fluorescent material or combine colors to implement a white light source with high efficiency. Such a light emitting device has advantages of low power consumption, semi-permanent life, fast response speed, safety, and environmental friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps.
특히, 자외선을 방출하는 발광소자의 경우 상기 발광소자의 활성층에서 상대적으로 세기가 큰 파장의 광을 방출할 수 있다. 자세하게 상기 발광소자는 상대적으로 짧은 피크 파장대역, 예컨대 약 400nm 이하의 광을 방출할 수 있고, 상기 활성층은 이에 대응하는 밴드갭 에너지를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 상기 발광소자는 상기 파장대역에서 단파장의 경우 살균 및 정화 등에 사용되며 장파장의 경우 노광기 또는 경화기 등에 사용될 수 있다. In particular, in the case of a light emitting device that emits ultraviolet rays, light having a relatively large wavelength can be emitted from the active layer of the light emitting device. In detail, the light emitting device may emit light having a relatively short peak wavelength band, for example, about 400 nm or less, and the active layer may include a material having a corresponding band gap energy. The light emitting device may be used for sterilization and purification for short wavelengths in the wavelength band, and may be used for an exposure machine or a curing machine for long wavelengths.
또한, 세균, 진드기, 전염성 질병 등의 유해 생물을 살균하거나 오염된 물을 정화하는 등의 다양한 분야에 단파장의 발광소자를 적용하는 방안이 검토되고 있다.In addition, a method of applying a short wavelength light emitting device to various fields such as sterilizing harmful organisms such as bacteria, ticks, and infectious diseases or purifying contaminated water has been studied.
실시 예는 살균 효율이 향상되고, 대장균을 99.99% 이상 살균할 수 있는 칫솔 살균기를 제공할 수 있다.The embodiment can provide a toothbrush sterilizer with improved sterilization efficiency and capable of sterilizing more than 99.99% of E. coli.
실시 예는 하우징의 크기를 소형화하고 휴대가 간편한 칫솔 살균기를 제공할 수 있다.The embodiment may provide a toothbrush sterilizer that is small in size and easy to carry.
실시 예는 전력 소모를 감소시킬 수 있는 칫솔 살균기를 제공할 수 있다. Embodiments may provide a toothbrush sterilizer that can reduce power consumption.
실시 예에 따른 칫솔 살균기는, 제1 하우징과 상기 제1 하우징에 연결된 제2 하우징을 포함하는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되어 자외선을 방출하는 발광소자 패키지; 상기 하우징 내에 배치되며, 상기 발광소자 패키지로부터 방출되는 자외선이 조사되는 제1 영역에 칫솔이 배치될 수 있도록 상기 칫솔의 위치를 고정하기 위한 고정부; 를 포함하고, 상기 발광소자 패키지로부터 상기 제1 영역에 1.0 도즈(mJ/cm2) 내지 2.0 도즈(mJ/cm2)가 조사될 수 있다.Toothbrush sterilizer according to the embodiment, the housing including a first housing and a second housing connected to the first housing; A light emitting device package disposed in the housing to emit ultraviolet light; A fixing part disposed in the housing and fixing a position of the toothbrush so that a toothbrush may be disposed in a first region irradiated with ultraviolet rays emitted from the light emitting device package; Including, 1.0 dose (mJ / cm 2 ) to 2.0 dose (mJ / cm 2 ) may be irradiated to the first region from the light emitting device package.
실시 예에 의하면, 상기 제1 영역은 상기 발광소자 패키지로부터 10mm 내지 20mm 이격되어 제공될 수 있다.According to an embodiment, the first region may be provided 10 to 20 mm apart from the light emitting device package.
실시 예에 의하면, 상기 고정부는 걸림 홈을 형성하는 제1면과 제2면을 포함하고, 상기 걸림 홈은 상기 발광소자 패키지의 광 출사면과 평행하게 제공되고, 상기 제1면으로부터 상기 광 출사면까지의 거리가, 상기 제2면으로부터 상기 광 출사면까지의 거리가 더 짧고, 상기 제1면으로부터 상기 광 출사면까지의 거리는 20mm와 같거나 작을 수 있다.According to an embodiment, the fixing part includes a first surface and a second surface forming a locking groove, and the locking groove is provided parallel to the light emitting surface of the light emitting device package, and the light exiting from the first surface The distance from the surface may be shorter from the second surface to the light exit surface, and the distance from the first surface to the light exit surface may be equal to or less than 20 mm.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자 패키지는, 자외선을 방출하는 발광소자와, 상기 발광소자 위에 배치되어 외부로 광을 출사하는 글래스 재질의 윈도우를 포함하고, 상기 발광소자 패키지의 상기 광 출사면은 상기 윈도우의 출사면일 수 있다.According to an embodiment, the light emitting device package includes a light emitting device that emits ultraviolet rays and a glass material window disposed on the light emitting device to emit light to the outside, and the light exit surface of the light emitting device package is the It may be the exit surface of the window.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자 패키지로부터 상기 제1 영역에 30초 내지 40초 동안 자외선이 조사될 수 있다.According to an embodiment, ultraviolet rays may be irradiated from the light emitting device package to the first region for 30 seconds to 40 seconds.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자 패키지는 2mW 내지 10mW의 출력으로 구동되고, 250nm 내지 300nm의 파장의 자외선을 방출할 수 있다.According to an embodiment, the light emitting device package is driven with an output of 2 mW to 10 mW, and may emit ultraviolet rays having a wavelength of 250 nm to 300 nm.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자 패키지로부터 조사되는 빛의 최대 세기 각도는, 상기 광 출사면에 수직한 광축을 중심으로 좌, 우 각각 33도, -33도일 수 있다.According to an embodiment, the maximum intensity angle of the light emitted from the light emitting device package may be 33 degrees and -33 degrees, respectively, on the left and right sides of the optical axis perpendicular to the light exit surface.
실시 예에 따른 칫솔 살균기에 의하면, 살균 효율이 향상될 수 있으며, 대장균을 99.99% 이상으로 살균할 수 있는 장점이 있다.According to the toothbrush sterilizer according to the embodiment, sterilization efficiency may be improved, and there is an advantage of sterilizing E. coli to 99.99% or more.
실시 예에 따른 칫솔 살균기에 의하면, 하우징의 크기를 소형화하고 휴대가 간편한 장점이 있다.According to the toothbrush sterilizer according to the embodiment, there is an advantage that the size of the housing is small and easy to carry.
실시 예에 따른 칫솔 살균기에 의하면, 전력 소모를 감소시킬 수 있는 장점이 있다. According to the toothbrush sterilizer according to the embodiment, there is an advantage that can reduce power consumption.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 칫솔 살균기를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 칫솔 살균기에 칫솔이 배치된 예를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 칫솔 살균기에서 각 영역에 조사되는 조도 값을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 칫솔 살균기에 적용된 발광소자 패키지의 배광 분포를 설명하는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 발광소자 패키지에서 방출되는 자외선의 세기 분포를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 칫솔 살균기에 적용된 발광소자 패키지의 예를 나타낸 도면이다.1 is a view for explaining a toothbrush sterilizer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view illustrating an example in which a toothbrush is disposed in the toothbrush sterilizer illustrated in FIG. 1.
3 is a view for explaining the illuminance value irradiated to each area in the toothbrush sterilizer shown in FIG. 2.
4 is a view illustrating a light distribution of a light emitting device package applied to a toothbrush sterilizer according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the intensity distribution of ultraviolet light emitted from the light emitting device package shown in FIG. 4.
6 is a view showing an example of a light emitting device package applied to a toothbrush sterilizer according to an embodiment of the present invention.
이하 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명하나 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the embodiments, each layer (film), region, pattern or structure is "on / over" or "under" the substrate, each layer (film), region, pad or pattern. In the case described as being formed in, "on / over" and "under" include both "directly" or "indirectly" formed through another layer. do. In addition, the criteria for the top / top or bottom of each layer is described based on the drawings, but the embodiment is not limited thereto.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 칫솔 살균기를 설명하는 도면이다. 1 is a view for explaining a toothbrush sterilizer according to an embodiment of the present invention.
실시 예에 따른 칫솔 살균기(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(110), 발광소자 패키지(120), 고정부(130)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(110)은 제1 하우징(111)과 제2 하우징(112)을 포함할 수 있다. 상기 제2 하우징(112)은 상기 제1 하우징(111)에 연결될 수 있다. The
예로서, 상기 제2 하우징(112)은 상기 제1 하우징(111)에 체결부(140)를 통하여 연결될 수 있다. 상기 제2 하우징(112)은 상기 제1 하우징(111)에 대해 회전 이동될 수 있다. 상기 제2 하우징(112)은 상기 제1 하우징(111)에 대한 회전 이동을 통하여 상기 하우징(110)을 개폐시킬 수 있다.For example, the
또한, 다른 결합 상태의 실시 예로서, 상기 제2 하우징(112)은 상기 제1 하우징(111)에 대해 미끄럼 이동될 수 있다. 상기 제2 하우징(112)은 상기 제1 하우징(111)에 대한 미끄럼 이동을 통하여 상기 하우징(110)을 개폐시킬 수 있다.In addition, as an embodiment of another coupling state, the
상기 발광소자 패키지(120)는 상기 하우징(110) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(120)는 상기 제1 하우징(110)에 제공될 수 있다. The light
실시 예에 따른 칫솔 살균기(100)는 상기 발광소자 패키지(120)에 구동 전원을 제공하는 기판(125)을 포함할 수 있다. 상기 기판(125)은 상기 제1 하우징(111) 내에 배치될 수 있으며, 상기 발광소자 패키지(120)는 상기 기판(125)에 실장될 수 있다.The
상기 발광소자 패키지(120)는 자외선을 방출할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(120)는 상기 하우징(110) 내에 배치되어, 제1 영역(A)에 자외선을 조사할 수 있다. The light
상기 고정부(130)는 상기 하우징(110) 내에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 고정부(130)는 상기 제1 하우징(111)에 제공될 수 있다. The
상기 고정부(130)는 제1면(131)과 제2면(132)을 포함할 수 있다. 상기 제1면(131)과 상기 제2면(132)은 고정 홈(133)을 형성할 수 있다. The
상기 고정부(130)에는 칫솔이 고정될 수 있다. 상기 고정부(130)의 상기 고정 홈(133)에 칫솔이 배치될 수 있다. 상기 고정부(130)는 상기 고정 홈(133)에 삽입된 칫솔을 지지할 수 있다.A toothbrush may be fixed to the
예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 칫솔(150)의 칫솔모(151)가 상기 발광소자 패키지(120)가 배치된 방향을 향하도록 제공될 수 있다. For example, as illustrated in FIG. 2, the
상기 발광소자 패키지(120)로부터 방출되는 지외선이 조사되는 제1 영역(A)에 상기 칫솔(150)이 배치될 수 있도록, 상기 고정부(130)는 상기 칫솔(150)의 위치를 고정할 수 있다. The
상기 고정부(130)에 의하여, 상기 칫솔(150)의 상기 칫솔모(151)의 위치가 상기 제1 영역(A)에 고정될 수 있다. 상기 제1 영역(A)에 배치된 상기 칫솔모(151)는 상기 발광소자 패키지(120)로부터 조사되는 자외선에 의하여 대장균 등의 살균이 처리될 수 있다.The position of the
상기 발광소자 패키지(120)로부터 상기 칫솔모(151)에 입사되는 자외선의 조도(mW/cm2) 값 및 조사 시간(sec)에 따라, 상기 칫솔모(151)에 입사되는 자외선의 도즈(mJ/cm2)량에 차이가 발생된다. 또한, 상기 칫솔모(151)에 입사되는 자외선의 도즈(mJ/cm2)량에 따라 상기 칫솔모(151)에 존재하는 대장균 등에 대한 살균력에 차이가 발생된다.Dose (mJ / cm) of ultraviolet rays incident on the
다음 [표 1]은 자외선의 도즈(mJ/cm2)량에 따른 살균력의 변화를 나타낸 것이다.The following [Table 1] shows the change of the sterilizing power according to the dose of ultraviolet rays (mJ / cm 2 ).
(대장균)E. Coli 0 157: H7
(E. coli)
(살모넬라)S. Typhimurium
(Salmonella)
(리스테리아)L. monocywogenes
(Listeria)
[표 1]은 단위 면적에 입사되는 에너지 값인 도즈(mJ/cm2)량에 대한 미생물의 살균력을 평가한 데이터이다. [표 1]을 참조하면, 상기 미생물에 0.63mJ/cm2 도즈(Does)를 가할 경우, 대장균(E. coli O 157:H7) 및 살모넬라(S. Typhimuriu)는 약 99% 이상 살균되는 것을 알 수 있고, 리스테리아(L. monocywogenes)는 약 88% 이상 살균되는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 미생물에 1.89mJ/cm2 도즈(Does)를 가할 경우, 대장균, 살모넬라 및 리스테리아가 약 99% 이상 살균되는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 미생물에 3.15mJ/cm2 도즈(Does)를 가할 경우, 대장균, 살모넬라 및 리스테리아가 약 99.99% 이상 살균되는 것을 알 수 있다.[Table 1] is data for evaluating the sterilizing power of microorganisms for the amount of dose (mJ / cm 2 ), which is the energy value incident on the unit area. Referring to Table 1, when 0.63 mJ / cm 2 doses were added to the microorganism, E. coli O 157: H7 and Salmonella (S. Typhimuriu) were found to be sterilized by about 99% or more. It can be seen that L. monocywogenes are sterilized by about 88% or more. In addition, 1.89mJ / cm 2 to the microorganism When Does is added, it can be seen that E. coli, Salmonella, and Listeria are sterilized by about 99% or more. In addition, 3.15mJ / cm 2 to the microorganism When Does is added, it can be seen that E. coli, Salmonella, and Listeria are sterilized by about 99.99% or more.
실시 예에 의하면, 상기 칫솔모(151)에 대한 살균력을 향상시키기 위해, 상기 발광소자 패키지(120)로부터 상기 칫솔모(151)에 조사되어야 하는 필요 도즈(Does)량을 선택하기 위한 실험을 진행하였다.According to an embodiment, in order to improve the sterilizing power for the
실시 예에서는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 칫솔모(151)가 제1 영역(A)에 배치되도록 하였고, 상기 칫솔모(151)의 각 영역에 배치된 제1 내지 제3 검출기(161, 162, 163)를 통하여, 상기 발광소자 패키지(120)로부터 각 검출기에 조사되는 조도(mW/cm2) 값을 측정하였다.In an embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
상기 발광소자 패키지(120)로부터 제1 검출기(161), 제2 검출기(162), 제3 검출기(163)이 순차적으로 배치되었다. 상기 제1 검출기(161)는 상기 칫솔모(161)의 제일 끝단의 위치에 대응되도록 배치되었다. 상기 제3 검출기(163)는 상기 칫솔모(161)가 상기 칫솔(150)로부터 연장되는 위치, 즉 제일 첫단의 위치에 대응되도록 배치되었다. 상기 제2 검출기(162)는 상기 제1 검출기(161)와 상기 제3 검출기(163) 사이에 배치되었다.The
예로서, 상기 제1 검출기(161)와 상기 제2 검출기(162) 사이의 간격(a2)과 상기 제2 검출기(162)와 상기 제3 검출기(163)의 간격(a1)은 동일 간격으로 설정될 수 있다. 예로서, 상기 "a1" 및 "a2"는 5mm로 설정될 수 있다. 또한, 상기 제1 검출기(161)로부터 상기 발광소자 패키지(120) 사이의 간격(a3)은 예로서 10mm로 설정될 수 있다.For example, the interval a2 between the
상기 "a1", "a2", "a3"의 값은 상기 발광소자 패키지(120)의 배광 분포 및 지향각에 따라 설정될 수 있다. 실시 예에서는 상기 발광소자 패키지(120)의 배광 분포 및 지향각 특성을 고려하여, 상기 발광소자 패키지(120)로부터 자외선이 충분히 조사될 수 있는 상기 제1 영역(A)에 상기 칫솔모(151)가 배치될 수 있도록 하였다.The values of “a1”, “a2”, and “a3” may be set according to the light distribution and the directivity of the light emitting
도 3은 각 검출기에서 검출된 조도(mW/cm2) 값의 분포를 색깔로 나타낸 것이며, [표 2]는 각 검출기에서 검출된 조도(mW/cm2) 값을 정리한 데이터이다.FIG. 3 shows the distribution of the illuminance (mW / cm 2 ) values detected at each detector in color, and [Table 2] is data summarizing the illuminance (mW / cm 2 ) values detected at each detector.
[표 2]에 정리된 데이터에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 발광소자 패키지(120)로부터 제일 가깝게 배치된 상기 제1 검출기(161)에서 검출된 조도가 가장 크게 측정되었다. 또한, 상기 발광소자 패키지(120)로부터 제일 멀게 배치된 상기 제3 검출기(163)에서 검출된 조도가 가장 작게 측정되었다.As can be seen from the data summarized in Table 2, the illuminance detected by the
실시 예에 따른 칫솔 살균기에 의하면, 상기 발광소자 패키지(120)의 광 출사면을 마주보는 상기 제1 검출기(161) 영역의 면적 또는 상기 제1 영역(A)의 면적은 가로10mm, 세로 25mm로 설정될 수 있다. 이는 상기 발광소자 패키지(120)의 배광 분포 및 빛의 지향각 특성을 고려하여 설정된 것으로서, 상기 발광소자 패키지(120)로부터 방출되는 자외선이 해당 영역에 충분하게 조사될 수 있는 점이 고려된 것이다. According to the toothbrush sterilizer according to the embodiment, the area of the area of the
한편, 상기 제1 영역(A)의 면적 또는 공간 크기가 더 커져야 하거나, 상기 발광소자 패키지(120)로부터 제공되는 자외선의 조사 영역의 확대가 필요하다면, 상기 발광소자 패키지(120)에 적용된 발광소자의 조사 각도를 고려하여, 발광소자의 숫자를 늘리는 방안도 가능하다. On the other hand, if the area or space size of the first area (A) needs to be larger, or if the irradiation area of ultraviolet rays provided from the light emitting
실시 예에 의하면, 상기 발광소자 패키지(120)는 필요에 따라, 하나의 발광소자를 포함할 수도 있고, 또는 복수의 발광소자를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 발광소자 패키지(120)는 복수의 발광소자가 적용된 발광소자 어레이를 포함할 수도 있다.According to an embodiment, the light emitting
실시 예에 의하면, [표 1] 및 [표 2]에 기재된 데이터를 참조하여, 상기 발광소자 패키지(120)로부터 상기 제1 영역에 1.0 도즈(mJ/cm2) 내지 2.0 도즈(mJ/cm2)가 조사될 수 있도록 하였다. 좀 더 구체적으로 1.6 도즈(mJ/cm2) 내지 1.9 도즈(mJ/cm2)가 조사될 수 있도록 하였다.According to an embodiment, referring to the data in Table 1 and Table 2, 1.0 dose (mJ / cm 2 ) to 2.0 dose (mJ / cm 2 ) from the light emitting
예로서, 상기 제3 검출기(163)에 측정되는 최소 조도 값은 0.059이므로, 32초 이상 조사하면 1.89 도즈(Does) 이상의 값을 만족시킬 수 있다. 상기 [표 1]을 참조하여 설명된 바와 같이, 1.89 도즈(Does)를 만족시키는 경우, 대장균, 살모넬라가 99.99% 이상 살균되며, 리스테리아가 약 99.97% 이상 살균되는 것을 알 수 있다. For example, since the minimum illuminance value measured by the
이와 같이, 실시 예에 따른 칫솔 살균기(100)에 의하면, 상기 발광소자 패키지(120)로부터 상기 제1 영역(A)에 30초 내지 40초 동안 자외선이 조사될 수 있도록 하였다. 이에 따라, 상기 칫솔모(161) 전체 영역에서 99.9% 이상의 살균력을 확보할 수 있게 된다.As described above, according to the
실시 예에 의하면, 상기 제1 영역(A)은 상기 발광소자 패키지(120)로부터 10mm 부터 20mm 사이에 제공될 수 있다. 이는, 상기 발광소자 패키지(120)의 배광 분포 및 자외선의 지향각을 고려하여 설정된 것이다. 예로서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(120)의 배광 분포 및 지향각 특성은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 특성을 가질수 있다.According to an embodiment, the first region A may be provided between 10 mm and 20 mm from the light emitting
예로서, 상기 발광소자 패키지(120)로부터 조사되는 빛의 최대 세기 각도는, 상기 광 출사면에 수직한 광축을 중심으로 좌, 우 각각 33도, -33도로 제공될 수 있다.For example, the maximum intensity angle of light emitted from the light emitting
상기 발광소자 패키지(120)로부터 조사되는 자외선의 조도가 적정 값 이상을 유지할 수 있도록, 상기 발광소자 패키지(120)로부터 상기 제1 영역(A)이 20mm에 비해 같거나 더 가깝게 위치될 수 있도록 설정하였다.Set so that the first area (A) from the light emitting
또한, 상기 발광소자 패키지(120)로부터 조사되는 자외선의 지향각 특성을 고려하여, 자외선이 칫솔모 끝단의 전체 면적에 조사될 수 있도록 상기 발광소자 패키지(120)로부터 상기 제1 영역(A)이 10mm에 비해 같거나 더 멀게 위치될 수 있도록 설정하였다.In addition, in consideration of the directivity characteristic of the ultraviolet light emitted from the light emitting
한편, 상기 고정부(130)는 걸림 홈(133)을 형성하는 제1면(131)과 제2면(132)을 포함할 수 있다. 상기 걸림 홈(133)은 상기 발광소자 패키지(120)의 광 출사면과 평행하게 제공될 수 있다. 상기 제1면(131)으로부터 상기 광 출사면까지의 거리가, 상기 제2면(132)으로부터 상기 광 출사면까지의 거리가 더 짧고, 상기 제1면(131)으로부터 상기 광 출사면까지의 거리는 20mm와 같거나 작게 제공될 수 있다.Meanwhile, the fixing
상기 고정부(130)의 위치를 이와 같이 설정함으로써, 상기 고정부(130)에 의하여 지지 및 고정되는 칫솔모(151)가 상기 제1 영역(A) 내에 안정적으로 배치될 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 제1 영역(A) 내에 배치된 상기 칫솔모(151)는 상기 발광소자 패키지(120)로부터 조사되는 자외선에 의하여 대장균 등의 세균이 99.99% 이상 살균될 수 있게 된다.By setting the position of the fixing
한편, 상기 발광소자 패키지(120)는, 자외선을 방출하는 발광소자와, 상기 발광소자 위에 배치되어 외부로 광을 출사하는 글래스 재질의 윈도우를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(120)의 상기 광 출사면은 상기 윈도우의 출사면을 나타낼 수 있다.Meanwhile, the light emitting
실시 예에 따른 상기 발광소자 패키지(120)는 2mW 내지 10mW의 출력으로 구동되고, 250nm 내지 300nm의 파장의 자외선을 제공할 수 있다.The light emitting
또한, 상기 제2 하우징(112)은 상기 제1 하우징(111)으로부터 회전 이동 또는 미끄럼 이동되어 상기 하우징(110)의 내부 공간을 개폐 시킬 수 있다.,In addition, the
실시 예에 따른 칫솔 살균기(100)는, 상기 하우징(110)이 열린 상태에서 닫힘 상태로 전환되는 것을 감지하고, 설정된 시간 동안 상기 발광소자 패키지(120)를 구동시켜 자외선을 방출시키고, 상기 설정된 시간이 경과되면 상기 발광소자 패키지(120)의 구동을 정지시켜 자외선을 방출하지 않는 제어부를 더 포함할 수도 있다.
가령, 실시 예에 따른 칫솔 살균기에서 30초 내지 40초 동안 자외선이 조사되는 경우, 삽입된 칫솔모(151)에 존재하는 대장균 등이 99.99%이상 살균될 수 있게 된다. 따라서, 상기 제2 하우징(120)이 열리고, 칫솔모(151)가 고정부(130)에 삽입된 후, 상기 제2 하우징(120)이 닫히는 것이 검출되면, 30초 내지 40초 동안만 상기 발광소자 패키지(120)를 구동하여 자외선을 칫솔모(151)에 조사시키고, 이후 발광소자 패키지(120)의 출력을 정지시킬 수 있다. 이에 따라, 살균이 필요한 시간 동안에만 상기 발광소자 패키지(120)를 구동시키면 되므로, 소모 전력을 줄일 수 있게 된다.For example, when ultraviolet rays are irradiated for 30 seconds to 40 seconds in the toothbrush sterilizer according to the embodiment, E. coli or the like present in the inserted bristles 151 can be sterilized by 99.99% or more. Therefore, when the
예로서, 상기 발광소자 패키지(120)는 약 400nm 이하의 광을 발광할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 상기 발광소자 패키지(120)는 약 320nm 이하의 광을 발광할 수 있다. 또한, 상기 발광소자 패키지(120)의 피크 파장(peak wavelength)은 약 250nm 내지 약 300nm일 수 있다. 좀 더 구체적으로, 상기 발광소자 패키지(120)의 피크 파장은 약 260nm 내지 약 290nm일 수 있다. 보다 자세하게, 상기 발광소자 패키지(120)의 피크 파장은 약 270nm 내지 약 280nm일 수 있다. For example, the light emitting
도 6은 실시 예에 따른 칫솔 살균기에 적용된 발광소자 패키지의 예를 나타낸 도면이다.6 is a view showing an example of a light emitting device package applied to a toothbrush sterilizer according to an embodiment.
도 6을 참조하면, 상기 발광소자 패키지(200)는 리세스(237)를 포함하는 몸체(230), 상기 리세스(237)에 배치되는 복수의 전극(251, 252, 253), 상기 복수의 전극(251, 252, 253) 중 적어도 하나의 전극 상에 배치되는 발광 소자(210), 상기 리세스(237) 상에 배치되는 투명 윈도우(290)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the light emitting
예를 들어, 상기 발광 소자(210)는 약 10nm 내지 400nm 영역대의 자외선 파장을 발광할 수 있다. 자세하게, 상기 발광 소자(210)는 UV-A, UV-B 및 UV-C 영역대의 자외선 파장을 발광할 수 있다.For example, the
상기 발광 소자(210)는 Ⅱ족과 Ⅵ족 원소의 화합물 반도체, 또는 Ⅲ족과 Ⅴ족 원소의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 예컨대 AlInGaN, InGaN, AlGaN, GaN, GaAs, InGaP, AllnGaP, InP, InGaAs와 같은 계열의 화합물 반도체를 이용하여 제조된 반도체 발광 소자를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(210)는 n형 반도체층, p형 반도체층, 및 활성층을 포함할 수 있고, 상기 활성층은 InGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/InAlGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs와 같은 페어로 구현될 수 있다.The
상기 몸체(230)는 절연 재질 예컨대, 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 상기 세라믹 소재는 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함할 수 있다. 상기 몸체(230)의 재질은 예를 들면, AlN 일 수 있으며, 열 전도도가 140W/mK 이상인 금속 질화물을 포함할 수 있다.The
상기 몸체(230)는 단차 구조를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 몸체(230)의 상부 둘레는 단차 구조(233)를 포함할 수 있다. 상기 단차 구조(233)는 상기 몸체(230)의 상면보다 낮은 영역으로 상기 리세스(237)의 상부 둘레에 배치될 수 있다. 상기 단차 구조(233)의 깊이는 상기 몸체(230)의 상면으로부터의 깊이로서, 상기 투명 윈도우(290)의 두께보다 깊게 형성될 수 있다.The
상기 리세스(237)는 상기 몸체(230)의 상부 영역의 일부가 개방된 영역으로 상기 몸체(230)의 상면으로부터 소정 깊이로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 리세스(237)의 바닥은 상기 몸체(230)의 단차 구조(233)보다 더 깊은 깊이로 형성될 수 있다. 상기 단차 구조(233)의 위치는 상기 리세스(237)의 바닥 상에 배치된 발광 칩(210)에 연결되는 제1 연결 부재의 높이를 고려하여 배치될 수 있다. 여기서, 상기 리세스(237)가 개방된 방향은 발광 소자(210)로부터 발생된 광이 방출되는 방향이 될 수 있다.The
상기 리세스(237)는 탑뷰 형상이 다각형, 원 형상 또는 타원 형상을 포함할 수 있다. 상기 리세스(237)는 모서리 부분이 모따기 처리된 형상 예컨대, 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 리세스(237)는 상기 몸체(230)의 단차 구조(233)보다 내측에 위치될 수 있다.The
상기 리세스(237)의 하부 너비는 상기 리세스(237)의 상부 너비와 동일한 너비로 형성되거나 상부 너비가 더 넓게 형성될 수 있다. 또한, 상기 리세스(237)의 측벽(231)은 상기 리세스(237)의 하면의 연장 선에 대해 수직하거나 경사지게 형성될 수 있다.The lower width of the
예로서, 상기 리세스(237)에는 복수 개의 전극(251, 252, 253)이 배치되며, 상기 복수 개의 전극(251, 252, 253)은 상기 발광 소자(210)에 선택적으로 전원을 공급할 수 있다. 상기 복수 개의 전극(251, 252, 253)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전극(251, 252, 253)은 백금(Pt), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 탄탈늄(Ta) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 전극(251, 252, 253) 중 적어도 하나는 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전극(251, 252, 253)이 다층으로 형성될 경우, 최상층에는 본딩 특성이 좋은 금(Au)이 배치될 수 있고, 최하층에는 상기 몸체(230)와의 접착성이 좋은 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta)의 재질이 배치될 수 있다. 또한, 최상층과 최하층 사이의 중간층에는 백금(Pt), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등이 배치될 수 있다.For example, a plurality of
상기 전극(251, 252, 253)은 상기 발광 소자(210)가 배치되는 제1 전극(251), 상기 제1 전극(251)과 이격되는 제2 전극(252) 및 제3 전극(253)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(251)은 상기 리세스(237)의 바닥 중심에 배치되며 상기 제2 전극(252) 및 상기 제3 전극(253)은 상기 제1 전극(251)의 양측에 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극(251) 및 제2 전극(252) 중 어느 하나는 제거될 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다. 상기 발광 소자(210)는 제1 내지 제3 전극(251, 252, 253) 중 복수의 전극 상에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 제 1 전극(251)에는 제1 극성의 전원이 공급될 수 있다. 또한, 상기 제2 전극(252) 및 상기 제3 전극(253)에는 제2 극성의 전원이 공급될 수 있다. 상기 전극의 극성은 전극 패턴이나 각 소자와의 연결 방식에 따라 달라질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A power having a first polarity may be supplied to the
상기 발광 소자(210)는 상기 리세스(237) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자(210)는 상기 제1 전극(251)과 전도성 접착제로 본딩될 수 있고, 와이어 등을 포함하는 제1 연결부재로 상기 제2 전극(252)에 연결될 수 있다. 상기 발광 소자(210)는 상기 제1 전극 및 제2 전극(251, 252) 또는 제3 전극(253)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광 소자(210)의 연결 방식은 와이어 본딩, 다이 본딩, 플립 본딩 방식을 선택적으로 이용하여 연결될 수 있고, 본딩 방식에 따라 칩 종류 및 칩의 전극 위치는 변화할 수 있다. The
상기 몸체(230)의 하면에는 복수의 패드(271, 272)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 몸체(230)의 하면에는 서로 이격되어 배치되는 제1 패드(271) 및 제2 패드(272)가 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 패드(271, 272) 중 적어도 하나는 복수로 배치되어 전류 경로를 분산시켜 줄 수 있다. A plurality of
상기 몸체(230) 내에는 연결 패턴(255)이 배치될 수 있다. 상기 연결 패턴(255)은 상기 리세스(237)와 상기 몸체(230)의 하면 사이의 전기적인 연결 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(251)의 일부는 상기 몸체(230)의 내부로 연장되어 상기 연결 패턴(255)과 연결될 수 있고, 상기 연결 패턴(255)을 통해 다른 전극과 연결될 수 있다. A
상기 리세스(237) 상에는 투명 윈도우(290)가 배치될 수 있다. 상기 투명 윈도우(290)는 글래스(glass) 재질 예컨대, 석영 글래스를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 투명 윈도우(290)는 상기 발광 소자(210)로부터 방출된 광 예컨대, 자외선 파장에 의해 분자 간의 결합 파괴와 같은 손해 없이 투과시켜 줄 수 있는 재질로 정의할 수 있다.A
상기 투명 윈도우(290)는 외측 둘레가 상기 몸체(230)의 단차 구조(233) 상에 결합될 수 있다. 상기 투명 윈도우(290)와 상기 몸체(230)의 단차 구조(233) 사이에는 접착층(280)이 배치되며, 상기 접착층(280)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함한다. 상기 투명 윈도우(290)는 상기 리세스(237)의 바닥 너비보다 넓은 너비로 형성될 수 있다. 상기 투명 윈도우(290)의 하면 면적은 상기 리세스(237)의 바닥 면적보다 넓은 면적으로 형성될 수 있다. 이에 따라 투명 윈도우(290)은 상기 몸체(230)의 단차 구조(233)에 용이하게 결합될 수 있다.The outer edge of the
상기 투명 윈도우(290) 상에는 렌즈가 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 윈도우(290) 상에는 별도의 렌즈를 결합하여 지향각을 조절할 수 있다. A lens may be coupled to the
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, and the like exemplified in each embodiment may be combined or modified for other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the embodiments.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시 예를 한정하는 것이 아니며, 실시 예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 특허청구범위에서 설정하는 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the foregoing description has been mainly focused on the embodiments, these are merely examples, and are not intended to limit the embodiments, and those skilled in the art to which the embodiments belong may not be exemplified in the above without departing from the essential characteristics of the present embodiment. You will see that it is possible to modify and apply branches. For example, each component specifically shown in the embodiment can be implemented by modification. In addition, the differences related to the modification and application should be interpreted as being included in the scope of the embodiment set in the appended claims.
100 칫솔 살균기
110 하우징
111 제1 하우징
112 제2 하우징
120 발광소자 패키지
125 기판
130 고정부
131 제1면
132 제2면
133 고정 홈
140 체결부
150 칫솔
151 칫솔모
161 제1 검출기
162 제2 검출기
163 제3 검출기100 toothbrush sterilizer
110 housing
111 1st housing
112 second housing
120 light emitting device package
125 substrates
130 fixing part
131 p. 1
P. 132 p. 2
133 fixing groove
140 fastening
150 toothbrush
151 brush head
161 first detector
162 Second detector
163 Third detector
Claims (7)
상기 하우징 내에 배치되어 자외선을 방출하는 발광소자 패키지;
상기 하우징 내에 배치되며, 상기 발광소자 패키지로부터 방출되는 자외선이 조사되는 제1 영역에 칫솔이 배치될 수 있도록 상기 칫솔의 위치를 고정하기 위한 고정부;
를 포함하고,
상기 발광소자 패키지로부터 상기 제1 영역에 1.0 도즈(mJ/cm2) 내지 2.0 도즈(mJ/cm2)가 조사되는 칫솔 살균기.A housing including a first housing and a second housing connected to the first housing;
A light emitting device package disposed in the housing to emit ultraviolet light;
A fixing part disposed in the housing and fixing a position of the toothbrush so that a toothbrush may be disposed in a first region irradiated with ultraviolet rays emitted from the light emitting device package;
Including,
A toothbrush sterilizer in which 1.0 dose (mJ / cm 2 ) to 2.0 dose (mJ / cm 2 ) is irradiated to the first region from the light emitting device package.
상기 제1 영역은 상기 발광소자 패키지로부터 10 mm 내지 20 mm 이격되어 제공된 칫솔 살균기.According to claim 1,
The first area is a toothbrush sterilizer provided 10 to 20 mm apart from the light emitting device package.
상기 고정부는 걸림 홈을 형성하는 제1면과 제2면을 포함하고,
상기 걸림 홈은 상기 발광소자 패키지의 광 출사면과 평행하게 제공되고,
상기 제1면으로부터 상기 광 출사면까지의 거리가, 상기 제2면으로부터 상기 광 출사면까지의 거리가 더 짧고,
상기 제1면으로부터 상기 광 출사면까지의 거리는 20 mm와 같거나 작은 칫솔 살균기.According to claim 1,
The fixing portion includes a first surface and a second surface forming a locking groove,
The engaging groove is provided parallel to the light exit surface of the light emitting device package,
The distance from the first surface to the light exit surface is shorter, and the distance from the second surface to the light exit surface is shorter,
The distance from the first surface to the light exit surface is a toothbrush sterilizer equal to or smaller than 20 mm.
상기 발광소자 패키지는, 자외선을 방출하는 발광소자와, 상기 발광소자 위에 배치되어 외부로 광을 출사하는 글래스 재질의 윈도우를 포함하고,
상기 발광소자 패키지의 상기 광 출사면은 상기 윈도우의 출사면인 칫솔 살균기.According to claim 3,
The light emitting device package includes a light emitting device that emits ultraviolet rays and a glass window disposed on the light emitting device to emit light to the outside,
The light exit surface of the light emitting device package is a toothbrush sterilizer that is the exit surface of the window.
상기 발광소자 패키지로부터 상기 제1 영역에 30초 내지 40초 동안 자외선이 조사되는 칫솔 살균기.According to claim 1,
Toothbrush sterilizer to which the first region is irradiated with ultraviolet light for 30 seconds to 40 seconds from the light emitting device package.
상기 발광소자 패키지는 2 mW 내지 10 mW의 출력으로 구동되고, 250 nm 내지 300 nm의 파장의 자외선을 방출하는 칫솔 살균기.The method of claim 5,
The light emitting device package is driven with an output of 2 mW to 10 mW, a toothbrush sterilizer that emits ultraviolet rays having a wavelength of 250 nm to 300 nm.
상기 발광소자 패키지로부터 조사되는 빛의 최대 세기 각도는, 상기 광 출사면에 수직한 광축을 중심으로 좌, 우 각각 33도, -33도인 칫솔 살균기.The method of claim 6,
The maximum intensity angle of light irradiated from the light emitting device package is a toothbrush sterilizer having left and right 33 degrees and -33 degrees, respectively, around an optical axis perpendicular to the light exit surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180133806A KR20200050775A (en) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | Tooth brush sterilizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020180133806A KR20200050775A (en) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | Tooth brush sterilizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20200050775A true KR20200050775A (en) | 2020-05-12 |
Family
ID=70679662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020180133806A KR20200050775A (en) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | Tooth brush sterilizer |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20200050775A (en) |
-
2018
- 2018-11-02 KR KR1020180133806A patent/KR20200050775A/en not_active Application Discontinuation
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