TW202409663A

TW202409663A - 電子裝置

Info

Publication number: TW202409663A
Application number: TW111134369A
Authority: TW
Inventors: 林日平; 李竣凱; 吳芳奕; 周政旭
Original assignee: 群創光電股份有限公司
Priority date: 2022-08-30
Filing date: 2022-09-12
Publication date: 2024-03-01
Also published as: TWI829338B; CN117666222A; US20240066313A1

Abstract

一種電子裝置包括一發光層、一光轉換層以及一可調變結構，發光層具有多數個發光單元，用以發出光線，光轉換層轉換至少一發光單元所發出光線的波長，成為光轉換光線，可調變結構可受控制以調節一光穿透區域來對應需治療的患部，其中，該光線與該光轉換光線的至少其中一者通過該光穿透區域來照射患部。

Description

電子裝置

本揭露係關於一種電子裝置，用於對患部進行光療。

現行以光療方式用於治療患部的電子裝置的重要參數包含波長、光功率密度、半高寬與相干性等，然而，現有可用於光療的光線，例如半導體雷射和發光二極體(LED)等，其在波長上的調整不易，由於涉及材料、製程與架構的調整，使得現有用於光療的光線的波長被侷限在幾個特定波長，然而，在光療的實際應用上，不同的治療標的物(患部)內的感光體(如細胞內的發色團) 所能有效吸收的波段不盡相同，因此波長的侷限將導致光療的療效不佳。再者，若光療的應用需要有兩種以上光線，則需同時擺設兩種不同波長的發光元件，如此一來將會增加發光元件間的間距(pitch)，此將嚴重影響光線的均勻度。

此外，現行光療主要是以大面積進行治療，無法僅針對特定標的物的形狀做照射，因此，對於健康的區域有造成副作用的疑慮，若是以雷射多點形成面的方式來執行特定面積之光療，也有均勻度不佳以及耗時的缺點，實無法滿足實際之需求。

因此，有必要提供一種新穎的電子裝置，以解決前述之問題。

本揭露提供一種電子裝置，以解決前述之問題。

依據本揭露，提供一種電子裝置，用於治療患部，電子裝置包括：一發光層，具有多數個發光單元，用以發出光線；一光轉換層，轉換至少一發光單元所發出光線的波長，成為光轉換光線；以及一可調變結構，可受控制以調節一光穿透區域來對應需治療的患部，其中，該光線與該光轉換光線的至少其中一者通過該光穿透區域來照射患部。

從下列的詳細描述並結合附圖，本揭露的其他的新穎特徵將變得更為清楚。

以下描述中提供了本揭露的不同實施例，這些實施例意在解釋本揭露的技術內容，而不意在限制本揭露的範圍。一個實施例中描述的特徵可以通過適當的修改、替換、組合或分離以應用於其他實施例。

需要說明的是，在本說明書中，當組件被描述為“包括”、“具有”、“包含”一個元件時，是指該組件可以包括一個或多個元件，並且該組件可以同時包括其他元件，並不意味著該組件只有其中一個元件，除非另有說明。

而且，在本說明書中，“第一”或“第二”等序數僅用於區分具有相同名稱的多個元素，並不意味著元件之間本質上存在階級、等級、執行順序、或製造順序，除非另有說明。說明書中元件的序號可能與申請專利範圍中的不同。例如，說明書中的“第二”元件可以是請求項中的“第一” 元件。

在本說明書中，除非另有說明，特徵A“或”或是“及/或”特徵B意味著僅特徵A的存在，僅特徵B的存在，或特徵A和特徵B都存在。特徵A“及”特徵B 意味著特徵 A 和 B 都存在。

此外，在本說明書中，“頂”、“上”、“底”、“前”、“後”、或“中”等用語，以及“之上”、“上面”、“在上面” 、“ 之下”、“下面”或“之間” 等用語，是用於描述多個元件之間的相對位置，所描述的相對位置可以解釋為包括它們的平移、旋轉或反射。

此外，說明書和申請專利範圍中所述的術語，例如“之上”、“上面”、“在上面” 、“ 之下” 或“下面”，意在使一個元件不僅可以直接接觸其他元件，還可以間接接觸另一個元件。

此外，說明書和申請專利範圍中記載的術語，例如“連接”，意指一個元件不僅可以直接連接到其他元件，還可以間接地連接到其他元件。另一方面，說明書和申請專利範圍中所記載的“電連接”、“耦接”等用語，意指一個元件不僅可以直接電連接到其他元件，還可以間接電連接到其他元件。

在本說明書中，除非另有說明，本文中使用的術語（包括技術和科學術語）具有本領域技術人員通常已知的含義。需要說明的是，除本揭露實施例中另有說明外，這些術語（例如通用詞典中定義的術語）應當具有與本領域技術人員、本揭露背景技術、或本說明書的上下文相同的含義，不應以理想或過分形式的方式閱讀。

圖1為本揭露一實施例的電子裝置10的示意圖，電子裝置10用於治療患部19，電子裝置10包括一發光層11、一光轉換層13以及一可調變結構15，前述發光層11具有多數個發光單元111，用以發出光線，前述光轉換層13可轉換至少一發光單元111所發出光線的波長或顏色，成為光轉換光線。舉例來說，發光單元111所發出的光線在通過光轉換層13之前所對應到的波長峰值不同於光線通過光轉換層13之後的所對應到的波長峰值，或是，發光單元111所發出的光線在通過光轉換層13之前的顏色和通過光轉換層13之後的顏色可不同。前述可調變結構15可受控制以調節一光穿透區域151來對應需治療的患部19，其中，前述光線及/或光轉換光線通過光穿透區域151來照射患部19。

於本實施例中，前述光轉換層13是設置為位於發光層11及可調變結構15之間，亦即，光轉換層13位於發光層11之上，且發光層11的發光面朝向光轉換層13，可調變結構15位於光轉換層13之上。

圖2A顯示依據本揭露圖1的電子裝置所實現的發光層11、光轉換層13及可調變結構15的一實施例，如圖所示，於本實施例中，發光層11包括多數個發光單元111及一基板201，其中，多數個發光單元111例如是以陣列形式排列，發光單元111可為發光二極體(LED)或有機發光二極體(OLED)等可發出光線的發光元件，其所發出光線的波長約為250nm至900nm，但此僅是舉例，本揭露不以此為限。前述多數個發光單元111設置於基板201上，且為保護發光單元111，本揭露更以一封裝層202來封裝發光單元111，前述封裝層202可為丙烯酸/矽膠基(Acrylic/Silicone based)或是環氧化物(Epoxy)材料等。另為使發光層11及封裝層202穩固地連接於光轉換層13，本揭露更可進一步包含連接層203，設置於封裝層202及光轉換層13之間，連接層203的材質依封裝層202而決定，例如可為丙烯酸/矽膠基(Acrylic/Silicone based)材料，但此僅是舉例，本揭露不以此為限。

前述光轉換層13例如包含主體材料131及多個光轉換粒子132，其中多個光轉換粒子132可分佈於主體材料131中，但不以此為限。前述主體材料131例如可為樹脂(resin)等高分子材料，前述光轉換粒子132可用於轉換光線的波長或顏色，但不以此為限。光轉換粒子132可例如包含量子點、磷光材料、螢光材料、其他適合材料或上述材料的組合。由於光轉換粒子132可轉換發光單元111所發出光線的波長，因此可以產出光療所需波段的光轉換光線，其中光轉換光線的波長範圍為520 nm至1100 nm，其可滿足各種光療的要求。

再者，依據光轉換的原理，由光線轉換而得的光轉換光線的波長取決於光轉換粒子132的種類。光轉換粒子132的種類可例如依照不同量子點的粒徑大小區分，舉例來說，粒徑較大的量子點可轉換成具有較長峰值波長的光線，粒徑較小的量子點則轉換成具有較短峰值波長的光線，但不以此為限。因此，藉由佈設不同種類的光轉換粒子1321、1323於主體材料131中，可產生不同波長的光轉換光線，舉例來說，於本揭露的一實施例中，發光單元111例如為發出藍色光線，使用光轉換粒子1321對藍色光線轉換所得的光轉換光線為近紅外光，使用光轉換粒子1323對藍色光線轉換所得的光轉換光線為紅外光，因此，藉由將不同種類的光轉換粒子1321、1323佈設於主體材料131中，可使光轉換光線包括兩種峰值波長或更多峰值波長的光線。此外，亦可藉由調整光轉換粒子132在主體材料131中的分布密度來產生單色或單色以上的光線。舉例來說，於本揭露中，可藉由降低光轉換粒子132在主體材料131中的分佈密度，使得發光單元111所發出光線穿過光轉換層13時並未被完全轉換，亦即，以本實施例為例，部分的光線穿過光轉換層13時並未由光轉換粒子132所轉換而仍為藍色光線，而其餘的光線則由光轉換粒子1321、1323轉換為近紅外光及/或紅外光，但不以此為限。在一些實施例中，提高光轉換粒子132在主體材料131中的分布密度，使得發光單元111所發出光線穿過光轉換層13時被完全轉換，可例如形成與發光單元111所發出的光線不同的單色光線，但不以此為限。

前述可調變結構15可為一液晶層或電泳陣列之結構，藉由以例如一控制器(圖未示)來控制液晶的轉向或電泳粒子的顏色狀態，而可在可調變結構15上形成光穿透區域151及不穿透區域153，或是也可將可調變結構15控制為光可穿透其全部區域，其中，光穿透區域151的形狀及大小為與患部19相對應。據此，前述發光單元111所發出之光線及/或光轉換層13轉換所得之光轉換光線的一部分通過可調變結構15的光穿透區域151而照射患部19以進行光療，而其餘部分則因可調變結構15的不穿透區域153之遮蔽而不會照射到患部19以外的人體組織，可避免對健康的區域造成副作用。此外，於本實施例中，在可調變結構15面對光轉換層13的一面上，亦即，可調變結構15面對發光層11的一面上，更可提供對應於不穿透區域153的一反射結構155，藉此反射結構155之設置，可以反射照射至不穿透區域153的光線及/或光轉換光線，且反射的光線及/或光轉換光線再因基板201的反射而可穿過光穿透區域151來進行光療，據此，可充分利用發光單元111的發光效率，進而提高光療的療效。

圖2B顯示依據本揭露圖1的電子裝置所實現的發光層11、光轉換層13及可調變結構15的另一實施例，本實施例的電子裝置的配置與圖2A的實施例類似，因此，相同之部分不再詳述，以下將只對差異的部分進行說明。

如圖2B所示，於本實施例中，發光層11仍具有多數個發光單元111及一基板201，而包含主體材料131及光轉換粒子132的光轉換層13則設置於發光單元111上，以用以轉換發光單元111所發出的光線及同時封裝發光單元111，另連接層203則設置於光轉換層13及可調變結構15之間，以使光轉換層13穩固地連接於可調變結構15。

圖2C顯示依據本揭露圖1的電子裝置所實現的發光層11、光轉換層13及可調變結構15的再一實施例，本實施例的電子裝置的配置與圖2A的實施例類似，因此，相同之部分不再詳述，以下將只對差異的部分進行說明。

如圖2C所示，於本實施例中，發光層11仍具有多數個發光單元111及一基板201，而包含主體材料131及光轉換粒子132的光轉換層13則為分離地設置於個別的發光單元111上，以用以轉換發光單元111所發出的光線及同時封裝發光單元111，另連接層203則設置於光轉換層13與基板201及可調變結構15之間，以使光轉換層13與基板201穩固地連接於可調變結構15。此外，於本實施例中，由於發光單元111是以光轉換層13來個別地封裝，因此，可以藉由使對發光單元111封裝的光轉換層13具有不同粒徑大小的光轉換粒子132，或是降低光轉換粒子132的分佈密度，使得發光層11及光轉換層13的組合可提供多種不同波長的光線，例如，於圖2C中，封裝藍色發光單元1111的光轉換層13僅具有同一粒徑大小的光轉換粒子1321，因此可產生紅光，封裝藍色發光單元1112的光轉換層13具有不同粒徑大小的光轉換粒子1321、1323，因此可產生紅光及近紅外光，封裝藍色發光單元1113的光轉換層13具有低分佈密度的光轉換粒子1323，因此可產生藍光及近紅外光。

圖2D顯示依據本揭露圖1的電子裝置所實現的發光層11、光轉換層13及可調變結構15的又一實施例，本實施例的電子裝置的配置與圖2C的實施例類似，因此，相同之部分不再詳述，以下將只對差異的部分進行說明。

如圖2D所示，於本實施例中，發光層11仍具有多數個發光單元111及一基板201，而包含主體材料131及光轉換粒子132的光轉換層13則只設置於一部份的發光單元111，例如圖2D中的藍色發光單元1115，而其餘的發光單元111上則無設置光轉換層13，例如圖2D中由封裝層202所封裝的紅色發光單元1116、1117，再者，於圖2D中，封裝藍色發光單元1115的光轉換層13例如為具有光轉換粒子1323，因此可產生近紅外光，而紅色發光單元1116、1117所產生之紅光並無經過轉換，故而本實施例可產生紅光及近紅外光來進行光療。

圖3為本揭露另一實施例的電子裝置10的示意圖，電子裝置10用於治療患部19，相似於圖1之實施例，本實施例的電子裝置10包括一發光層11、一光轉換層13以及一可調變結構15，其不同之處在於，於本實施例中，前述可調變結構15是設置為位於發光層11及光轉換層13之間，亦即，可調變結構15位於發光層11之上，且發光層11的發光面朝向可調變結構15，光轉換層13位於可調變結構15之上。由於本實施例的電子裝置10與圖1的實施例之不同處只在於發光層11、光轉換層13及可調變結構15之疊構位置不同，因此，以下說明將著重於此疊構位置不同所產生的差異，對於相同特徵的部分將不再贅述。

圖4顯示依據本揭露圖3的電子裝置所實現的發光層11、光轉換層13及可調變結構15的一實施例，如圖所示，於本實施例中，發光層11包括多數個發光單元111及一基板201，其中，多數個發光單元111例如是以陣列形式排列設置於基板201上，且為保護發光單元111，本揭露更可包含一封裝層202來封裝發光單元111。為使發光層11及封裝層202穩固地連接於可調變結構15，本揭露更可進一步設置連接層203於封裝層202及可調變結構15之間。

前述可調變結構15可為一液晶層或電泳陣列之結構，其可受控制而形成光穿透區域151及不穿透區域153，其中，光穿透區域151的形狀及大小為與患部19相對應，此外，於本實施例中，在可調變結構15面對發光層11的一面上，更可提供對應於不穿透區域153的一反射結構155，藉此反射結構155之設置，可以反射照射至不穿透區域153的光線，且反射的光線再因基板201的反射而可穿過光穿透區域151以進行轉換，據此，可充分利用發光單元111的發光效率。前述光轉換層13包含主體材料131及分佈於主體材料131中的多數個光轉換粒子132，於本實施例中，為藉由佈設不同粒徑大小的光轉換粒子1321、1323於主體材料131中，以產生不同波長的光轉換光線。據此，前述穿過光穿透區域151的光線，例如為藍光，經過包含光轉換粒子1321、1323的光轉換層13的轉換，可產生紅光及/或近紅外光來進行光療，但本揭露不以此為限。

圖5顯示依據本揭露一實施例的可調變結構15的示意圖，於本實施例中，可調變結構15為一液晶層的結構，如圖所示，可調變結構15包括一第一基板52、一第二基板54、及一夾設於第一基板52與第二基板54之間的液晶層51，液晶層51例如為排列成矩陣形式的膽固醇液晶所形成，且第一基板52在面對液晶層51的一面上形成有一第一電極53，第二基板54在面對液晶層51的一面上形成有一第二電極55，以此結構，可藉由施加驅動電壓至第一電極53及第二電極55來控制液晶的開啟(ON)或關閉(OFF)模式，因而控制液晶的旋轉角度，使得光可以穿透液晶層51或被液晶層51所反射，亦即，對應光穿透區域151的液晶層51的液晶被驅動為開啟，使得發光單元111所發出之光線及/或光轉換層13轉換所得之光轉換光線可以穿透液晶，而對應不穿透區域153的液晶層51的液晶被驅動為關閉以作為前述的反射結構155，使得液晶因其旋轉角度而可將發光單元111所發出之光線及/或光轉換層13轉換所得之光轉換光線予以反射，據此實現可受控制以調節光穿透區域151來對應需治療的患部19的可調變結構15。

圖6顯示依據本揭露另一實施例的可調變結構15的示意圖，於本實施例中，可調變結構15為一電泳陣列的結構，如圖所示，可調變結構15包括一第三基板62、一第四基板64、及一夾設於第三基板62與第四基板64之間的電泳陣列61，電泳陣列61例如為排列成矩陣形式的微膠囊611所形成，且第三基板62在面對電泳陣列61的一面上形成有一第三電極63，第四基板64在面對電泳陣列61的一面上形成有一第四電極65，以此結構，可藉由施加驅動電壓至第三電極63及第四電極65來控制微膠囊611內的透明電泳粒子及/或黑色電泳粒子分布，使得光可以穿透電泳陣列61或被電泳陣列61所吸收，亦即，對應光穿透區域151的電泳陣列61的微膠囊611鄰近第三電極63及第四電極65的一側皆分佈的透明粒子，使得發光單元111所發出之光線及/或光轉換層13轉換所得之光轉換光線可以穿透微膠囊611，而對應不穿透區域153的電泳陣列61的電泳粒子611鄰近第三電極63或第四電極65的一側佈滿黑色粒子，而將發光單元111所發出之光線及/或光轉換層13轉換所得之光轉換光線予以吸收，據此實現可受控制以調節光穿透區域151來對應需治療的患部19的可調變結構15。

此外，為控制可調變結構15以精確地調節出光穿透區域151來對應需治療的患部19，如圖7所示為本揭露一實施例用以判斷光穿透區域151的示意圖，如圖所示，本揭露更以一光感測器陣列71來實現光穿透區域151的判斷，光感測器陣列71可例如設置於可調變結構15及治療標的物(亦即，患部19)之間，光感測器陣列71具有一透明基板75及設置於透明基板75上的複數個排列成矩陣形式的光感測器73，於偵測光穿透區域151時，可調變結構15被控制為光可穿透其全部區域，因此，發光單元111所發出之光線及/或光轉換層13轉換所得之光轉換光線可穿透可調變結構15，並再透過光感測器陣列71的光感測器73之間的空隙而照射至患部19，且經患部19反射至光感測器73，據此，光感測器陣列71便得以偵測光線及/或光轉換光線照射患部19所反射的光，並根據偵測結果來調整可調變結構15，以形成光穿透區域151及不穿透區域153，由於此光穿透區域151的形成為直接偵測患部19所得，因此，本揭露的電子裝置10可僅針對特定標的物的形狀進行光療，有效避免對於健康的區域造成副作用的疑慮。

本揭露各實施例間的特徵只要不違背發明精神或相衝突，均可任意混合搭配使用。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本揭露所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

10:電子裝置 19:治療患部 11:發光層 13:光轉換層 111、1111、1112、1113、1115、1116、1117:發光單元 15:可調變結構 151:光穿透區域 153:不穿透區域 155:反射結構 201:基板 202:封裝層 203:連接層 131:主體材料 132、1321、1323:光轉換粒子 52:第一基板 54:第二基板 51:液晶層 53:第一電極 55:第二電極 62:第三基板 64:第四基板 61:電泳陣列 611:微膠囊 63:第三電極 65:第四電極 71:光感測器陣列 73:光感測器 75:透明基板

圖1為本揭露一實施例的電子裝置的示意圖。圖2A顯示依據本揭露圖1的電子裝置所實現的發光層、光轉換層及可調變結構的一實施例。圖2B顯示依據本揭露圖1的電子裝置所實現的發光層、光轉換層及可調變結構的另一實施例。圖2C顯示依據本揭露圖1的電子裝置所實現的發光層、光轉換層及可調變結構的再一實施例。圖2D顯示依據本揭露圖1的電子裝置所實現的發光層、光轉換層及可調變結構的又一實施例。圖3為本揭露另一實施例的電子裝置的示意圖。圖4顯示依據本揭露圖3的電子裝置所實現的發光層、光轉換層及可調變結構的一實施例。圖5顯示依據本揭露一實施例的可調變結構的示意圖。圖6顯示依據本揭露另一實施例的可調變結構的示意圖。圖7為本揭露一實施例用以判斷光穿透區域的示意圖。

10:電子裝置

19:治療患部

11:發光層

13:光轉換層

15:可調變結構

111:發光單元

151:光穿透區域

Claims

一種電子裝置，用於治療患部，包括：一發光層，具有多數個發光單元，用以發出光線；一光轉換層，轉換至少一個該些發光單元所發出光線的波長，成為光轉換光線；以及一可調變結構，可受控制以調節一光穿透區域來對應需治療的患部，其中，該光線與該光轉換光線的至少其中一者通過該光穿透區域來照射患部。
如請求項1所述的電子裝置，其中，該光轉換層位於該發光層及該可調變結構之間。
如請求項1所述的電子裝置，其中，該可調變結構位於該發光層及該光轉換層之間。
如請求項1所述的電子裝置，其中，該光轉換光線包括兩種峰值波長的光線。
如請求項1所述的電子裝置，其中，該光轉換光線的波長範圍為520 nm至1100nm。
如請求項1所述的電子裝置，其更包含一光感測器陣列，該光感測器陣列具有複數個感測器，用以偵測該光線與該光轉換光線的至少其中一者照射患部所反射的光，根據偵測結果調整該可調變結構，形成該光穿透區域及一不穿透區域。
如請求項6所述的電子裝置，其中，於該光感測器陣列偵測該光線與該光轉換光線的至少其中一者照射患部所反射的光時，該可調變結構是控制為光可穿透全部區域。
如請求項6所述的電子裝置，其中，該可調變結構對應該不穿透區更包含一反射結構，該反射結構反射該光線與該光轉換光線的至少其中一者，且反射的該光線與該光轉換光線的至少其中一者穿過該光穿透區域。
如請求項1所述的電子裝置，其中，該可調變結構為一膽固醇液晶層。
如請求項1所述的電子裝置，其中，該可調變結構為一電泳陣列。