WO2021182701A1 - 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치 - Google Patents

피부질환 치료용 초소형 광 치료장치 Download PDF

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WO2021182701A1
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강원규
전복현
최정호
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주식회사 에보레이
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • Patent Document 1 discloses 'a skin-attached light emitting diode patch assembly having an insoluble hydrogel layer for maintaining irradiation intensity'.
  • the insulating sheet 180 is simply interposed between the circuit board 110 and the battery 150 to prevent the battery 150 from being discharged when the patch assembly 100 is packaged and not in use. Because of the structure, there is a problem that the battery 150 unnecessarily consumes current while the insulating sheet 180 is easily moved or removed by an external force during manufacture or distribution.
  • the insulating sheet 180 is removed once for use of the patch assembly 100 or by a user carelessly, even if it is necessary to stop using it, the electrical connection between the circuit board 110 and the battery 150 can be cut off. Since it cannot be used, there is a limit that causes unnecessary battery waste and inconvenience in use.
  • the present inventor is an idea to solve the technical limitations and problems of the existing patch-type LED light treatment device while comprehensively considering the above-mentioned issues.
  • By electrically separating the battery it is possible to prevent the battery from consuming unnecessary electric current, thereby reducing unnecessary battery waste.
  • the present invention was created.
  • FIG. 5 is a front view illustrating a state in which a PCB substrate and a battery are electrically connected among components of a micro-phototherapy device for skin disease treatment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a rear perspective view showing a PCB substrate among the components of the ultra-small phototherapy device for treating skin diseases according to an embodiment of the present invention.
  • a pair of left and right first stoppers 14 are formed in front of the first metal electrodes 12 in a direction to be inserted into the electrode body 30 on the upper surface of the PCB substrate 10 .
  • the left and right pair of first stoppers 14 cause contact interference with the contact protrusions 31 of the electrode body 30 before the PCB board 10 is inserted into the electrode body 30, causing the PCB board ( 10) and the battery 20 serves to stably maintain an electrical separation state between each other.
  • the left and right pair of second stoppers 16 insert the PCB substrate 10 into the electrode body 30 , so that the contact protrusion 31 of the electrode body 30 is the first metal of the PCB substrate 10 . It serves to maintain the position so as not to deviate from the state in contact with the electrode 12 .
  • the PCB substrate 10 may be made of a material having flexibility and elastic restoring force characteristics, and may be formed in various sizes in consideration of the area of the affected part.
  • guide protrusions 15 are formed to protrude from both sides of the PCB substrate 10 .
  • both front and rear sides of the guide protrusion 15 in the direction of being inserted into the electrode body 30 are formed as inclined surfaces that gradually narrow in width toward the outer end, so that the sliding insertion of the PCB substrate 10 by a force greater than a certain amount is possible. This can be done more smoothly.
  • the light emitting device 11 adopts a C ⁇ O ⁇ B type in which a chip is connected to the PCB substrate 10 by wire bonding and then molded.
  • the C ⁇ O ⁇ B type light emitting device 11 is very small, has a good heat dissipation function, and has a small protrusion so that the user feels less heterogeneity when attached to the affected area. It is possible to prevent the possibility of an accident caused by the current that may occur in doing so.
  • the battery 20 is inserted inside the electrode body 30 so that the first electrode (-pole) is located on the upper surface and the second electrode (+ electrode) is located on the lower surface in order to supply power to the PCB substrate 10 , , the first electrode (-pole) of the upper surface is in contact with the second metal electrode (-pole) 13 of the lower surface of the PCB substrate 10, and the second electrode (+ electrode) of the lower surface is the electrode body 30 . is in contact with the lower inner side of
  • the positive electrode of the battery 20 is in contact with both terminals of the PCB substrate 10 to supply power so that the light emitting device 11 can emit light.
  • the electrode body 30 serves as a switch for turning on/off the power supply of the battery 20 to the light emitting device 11 , and is flat to accommodate the PCB substrate 10 and the battery 20 and attach it to the human body. and has a slim shape.
  • the electrode body 30 has a space in which the battery 20 is inserted and mounted so that the user can selectively supply or cut off the power of the battery 20 to the PCB substrate 10 , and at the edges of all directions, the battery
  • the side wall portion 32 is formed so that the PCB substrate 10 can be slidably inserted in the front-rear direction while the 20 does not move.
  • the distance between the front and rear and left and right sidewalls 32 is slightly larger than the diameter of the battery 20 , and in particular, the distance between the left and right sidewalls 32 is slightly larger than the left and right width of the PCB substrate 10 .
  • front and rear side wall portions 32 are formed to have a slightly lower height than the left and right side wall portions 32 so that the PCB substrate 10 can be slidably inserted in the front and rear directions.
  • the lower inner side of the electrode body 30 is in contact with the second electrode (+ electrode) of the battery 20 according to the sliding insertion position of the PCB substrate 10, and in this state, the upper inner side of the electrode body 30 is It is formed to selectively contact the first metal electrode 12 of the PCB substrate 10 .
  • the electrode body 30 is maintained in that state by causing contact interference with the first stopper 14 before sliding insertion of the PCB substrate 10 on the upper portions of the sidewalls 32 on both left and right sides of the electrode body 30 ,
  • a contact protrusion 31 is formed to maintain a state of contact with the first metal electrode 12 while being elastically deformed by a force of a certain level or more during sliding insertion.
  • first and second slots 33 and 34 are formed in both sidewalls 32 of the electrode body 30 at regular intervals.
  • the first electrode (-pole) positioned on the upper surface of the battery 20 is in contact with the second metal electrode 13 on the lower surface of the PCB substrate 10 , and the second electrode positioned on the lower surface of the battery 20 . (+) is in contact with the first metal electrode 12 of the PCB substrate 10 through the contact protrusion 31 of the electrode body 30, so that the power of the battery 20 is supplied to the PCB substrate 10.

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Abstract

본 발명은 발광다이오드(LED) 기반의 웨어러블(wearable)용 패치형 LED 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 제공하기 위한 것이다. 이에 본 발명에서는 상면에 하나 이상의 발광소자와 좌우 한 쌍의 제1금속전극(+극)이 형성되고, 하면에 제2금속전극이 형성된 PCB기판; 상면의 제1전극이 상기 PCB기판 하면의 제2금속전극과 접촉되고, 하면에 제2전극을 갖는 배터리; 및 안쪽에 상기 배터리가 삽입되고, 상기 PCB기판이 전후방향으로 슬라이딩 삽입되도록 형성되며, 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입 위치에 따라 하부 내측이 상기 배터리의 제2전극과 접촉된 상태로 상부 내측이 상기 PCB기판의 제1금속전극과 선택적으로 접촉되어 상기 PCB기판에 상기 배터리의 전력을 공급 또는 차단하는 전극체를 포함하는 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 개시한다.

Description

피부질환 치료용 초소형 광 치료장치
본 발명은 발광다이오드(LED) 기반의 웨어러블(wearable)용 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세포 이동 및 증식의 향상으로 상처 부위를 빠르고 효과적으로 치유하고, 통증을 완화하기 위해 피부에 부착하여 사용하는 패치형태의 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치에 관한 것이다.
광 치료는 빛을 쬐어 인체의 생화학 반응을 촉진하는 치료법으로, 의료용 발광다이오드(LED) 기기 또는 레이저 기기를 이용해 상처를 치유 및 완화하는 데 널리 사용되고 있다.
하지만, 기존의 의료용 발광다이오드(LED) 기기 또는 레이저 기기는 휴대성이 떨어짐은 물론 유연하지 못하고 넓은 면적에 걸쳐 균일하게 빛을 쬐기 어려우며 과도한 열이 발생하는 문제가 있어 치료 효과를 높이기 위해 인체에 밀착할 수 없는 한계가 있었다.
이를 해결하기 위해 최근 가볍고 유연한 밴드 형태의 광원을 피부에 반창고처럼 부착해 시간과 장소에 구애받지 않고 일상생활을 하면서 고효율의 치료를 지속할 수 있는 이른바 패치형 광 치료기기가 개발된 바 있다.
이는 주요 구성요소인 OLED, 배터리, 과열방지 장치, 패치가 모두 얇은 막의 형태로 두께 1㎜ 미만, 무게 1g 미만으로 300시간 이상 장시간 작동하며, 반경 20㎜ 이내로 휘어진 상태에서도 구동할 수 있고, 패치의 모양과 크기를 다양하게 조절할 수 있어 인체에 편리하게 부착할 수 있다.
또한, 면 전체에서 유연한 형태로 빛을 낼 수 있으므로 빛이 균일성이 보장되며, 비교적 적은 전력으로 필요한 광량에 도달하는 장점이 있다.
한편, 패치형 광 치료기기의 일례로 특허문헌 1에는 '조사강도 유지를 위한 불용성 하이드로겔층이 구비된 피부 부착형 발광다이오드 패치 어셈블리'가 개시되어 있다.
이는 도 1에 도시된 바와 같이 하나 이상의 발광다이오드(120)가 실장된 회로기판(110)과, 상기 회로기판(110)에 전기적으로 연결되어 상기 발광다이오드(120)에 전력을 공급하는 배터리(150) 및 상기 회로기판(110)과 상기 배터리(150)의 전기적 연결을 차단하는 절연시트(180)를 포함하여 구성되어 있다.
그런데 이러한 종래의 기술은 패치 어셈블리(100)가 패키징 되어 미사용 상태일 경우 배터리(150)의 방전을 방지하기 위해 단순히 회로기판(110)과 배터리(150)의 사이에 절연시트(180)를 개재하는 구조이기 때문에 절연시트(180)가 제조나 유통 중 외력에 의해 쉽게 움직이거나 빠지면서 배터리(150)가 전류를 불필요하게 소모하는 방전이 일어나는 문제점이 있다.
또한, 패치 어셈블리(100)의 사용을 위해 또는 사용자가 부주의로 절연시트(180)를 한번 제거하면, 사용 중단이 필요한 경우라 하더라도 원래대로 회로기판(110)과 배터리(150)의 전기적 연결을 차단할 수 없기 때문에 불필요한 배터리 낭비는 물론 사용상의 불편을 유발하는 한계가 있다.
여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝히며, 아울러 종래기술에서의 도면 부호는 본 발명에서의 도면 부호와 상호 무관한 것이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
KR10-1664152 B1(2016.10.04)
KR10-1792659 B1(2017.10.26)
KR10-2018-0089464 A(2018.08.08)
KR10-2067101 B1(2020.01.10)
KR10-1413560 B1(2014.06.24)
KR10-2009-0016249 A(2009.02.13)
KR10-2015-0135618 A(2015.12.03)
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하면서 기존의 패치형 LED 광 치료기기가 지닌 기술적 한계 및 문제점들을 해결하려는 발상으로, 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 사용하지 않을 때 회로기판과 배터리를 전기적으로 분리함으로써 배터리가 전류를 불필요하게 소모하는 방전이 일어나는 것을 확실하게 방지하여 불필요한 배터리 낭비를 줄일 수 있는 새로운 구조의 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 미사용 시 배터리가 전력을 불필요하게 소모하는 것을 방지할 수 있도록 하는 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 제공하는 데 있는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 사용 중 회로기판과 배터리가 전기적으로 분리되는 것을 방지할 수 있도록 하는 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 제공하는 데 있는 것이다.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 기술적 목적을 달성하기 위함은 물론 종래기술의 문제점 내지 기술적 과제를 해결하고자 하는 본 발명의 실시 태양(aspect)에 따른 구체적 수단은, 상면에 하나 이상의 발광소자와 좌우 한 쌍의 제1금속전극(+극)이 형성되고, 하면에 제2금속전극(-극)이 형성된 PCB기판, 상면의 제1전극(-극)이 상기 PCB기판 하면의 제2금속전극(-극)과 접촉되고, 하면에 제2전극(+극)을 갖는 배터리 및 안쪽에 상기 배터리가 삽입되고, 상기 PCB기판이 전후방향으로 슬라이딩 삽입되도록 형성되며, 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입 위치에 따라 하부 내측이 상기 배터리의 제2전극(+극)과 접촉된 상태로 상부 내측이 상기 PCB기판의 제1금속전극과 선택적으로 접촉되어 상기 PCB기판에 상기 배터리의 전력을 공급 또는 차단하는 전극체를 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 제시한다.
이로써 본 발명은 미사용 시 PCB기판과 배터리가 전기적으로 분리되어 배터리가 전류를 불필요하게 소모하는 방전이 일어나는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양은, 상기 PCB기판의 상면 중 상기 전극체의 내부로 삽입되는 방향으로 상기 제1금속전극들의 앞쪽에 형성된 좌우 한 쌍의 제1스토퍼; 및 상기 전극체의 상부 양쪽에 형성되어 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입 전 상기 제1스토퍼와 접촉 간섭을 일으켜 그 상태로 유지되고, 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입 시 일정 이상의 힘에 의해 탄성 변형되면서 상기 제1금속전극과 접촉된 상태를 유지하는 접촉돌기를 더 포함하여 구성됨으로써 PCB기판과 배터리의 전기적인 분리 상태를 더욱 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양은, 상기 PCB기판의 상면 중 상기 전극체의 내부로 삽입되는 방향으로 상기 제1금속전극들의 뒤쪽에 형성되어 상기 접촉돌기가 상기 제1금속전극과 접촉된 상태에서 벗어나지 않도록 위치를 유지시키는 좌우 한 쌍의 제2스토퍼를 더 포함하여 구성됨으로써 PCB기판과 배터리가 전기적으로 연결된 상태에서 분리되는 것을 방지함은 물론 사용자가 PCB기판과 배터리의 전기적 연결 상태를 촉각적인 감각으로 느낄 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로 상기 제1스토퍼는, 상기 전극체의 내부로 삽입되는 방향으로 전후 양쪽에 상방으로 갈수록 점차 폭이 협소해지는 형상으로 형성되고, 상기 접촉돌기는 상기 PCB기판이 삽입되는 방향으로 전후 양쪽에 하방으로 갈수록 점차 폭이 협소해지는 형상으로 형성됨으로써 일정 이상의 힘에 의한 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입이 한층 원활하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양은, 상기 전극체의 양쪽 측벽부에 일정한 간격을 두고 형성된 제1 및 제2슬롯, 상기 PCB기판의 양쪽에 돌출 형성되어 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입 전 상기 제1슬롯에 끼워져 그 상태로 유지되고, 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입 시 일정 이상의 힘에 의해 탄성 변형되면서 상기 제1슬롯에서 이탈 및 이동하여 상기 제2슬롯에 끼워진 상태를 유지하는 가이드돌부를 더 포함하여 구성됨으로써 PCB기판과 배터리의 전기적인 분리 상태를 더욱 안정적으로 유지할 수 있음은 물론 PCB기판과 배터리가 전기적으로 연결된 상태에서 저절로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로 상기 가이드돌부는, 상기 전극체의 내부로 삽입되는 방향으로 전후 양쪽에 외측으로 갈수록 점차 폭이 협소해지는 형상으로 형성됨으로써 일정 이상의 힘에 의한 PCB기판의 슬라이딩 삽입이 한층 원활하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로 상기 전극체의 사방에 측벽부가 형성되고, 상기 측벽부들 중 좌우 측벽부의 상단에 일체로 형성되어 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입을 안내하고, 상기 PCB기판의 제1금속전극과 마주하는 하면에 상기 접촉돌기가 돌출 형성된 가이드를 더 포함하여 구성됨으로써 PCB기판의 슬라이딩 삽입을 위한 조작이 한층 용이하고 원활하게 이루어질 수 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하고자 특유한 해결 수단이 기초하고 있는 본 발명의 기술사상 및 실시 예(embodiment)에 따르면, 미사용 시 PCB기판과 배터리가 전기적으로 분리된 상태를 안정적으로 유지하여 배터리가 전력을 불필요하게 소모하는 방전이 일어나는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 사용을 위해 PCB기판과 배터리가 전기적으로 연결된 상태에서 저절로 분리되는 것을 방지함은 물론 사용자가 PCB기판과 배터리의 전기적 연결 상태를 촉각적인 감각으로 느낄 수 있어 사용의 편의성을 제고할 수 있다.
여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 기술에 따른 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치의 구성요소 중 PCB기판과 배터리가 전기적으로 분리된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치의 구성요소 중 PCB기판과 배터리가 전기적으로 연결된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치의 구성요소 중 PCB기판을 나타낸 배면 사시도이다.
[부호의 설명]
10: PCB기판 11: 발광소자
12: 제1금속전극 13: 제2금속전극
14: 제1스토퍼 15: 가이드돌부
16: 제2스토퍼 17: 저항기
20: 배터리 30: 전극체
31: 접촉돌기 32: 측벽부
33: 제1슬롯 34: 제2슬롯
35: 가이드
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과, 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.
아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
즉, 본 명세서에서 설시하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.
이외에도 "부" 및 "유닛"의 용어에 대한 의미는 시스템에서 목적하는 적어도 하나의 기능이나 어느 일정한 동작을 처리하는 단위 또는 역할을 하는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 등을 통한 수단이나 독립적인 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 어셈블리 등으로 구현할 수 있다.
그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 한에서 제2 구성요소로 명명할 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치는 외부에 발광소자에서 방출되는 광에너지를 투과시켜 피부에 전달하는 하이드로겔층 등으로 실링 처리를 하여 보호한 후, 의료용 점착밴드를 이용하여 굴곡이 있는 신체 부위에 부착하여 사용할 수 있다.
도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치의 주요 구성요소는 PCB기판(10), 배터리(20) 및 전극체(30)를 포함하고 있다.
PCB기판(10)은 발광소자(11)와 배터리(20)를 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 상면이 절연층으로 덮혀 있고, 전극체(30)의 내부 공간에 전후방향으로 슬라이딩 삽입 가능하도록 형성되어 있다.
즉, PCB기판(10)의 상면에는 특정 파장의 빛을 방출하는 발광소자(11)와 저항(17) 등이 실장되어 있고, 그 일부분의 절연층을 제거하여 좌우 한 쌍의 제1금속전극(+극)(12)이 노출 형성되어 있고, 하면에는 제2금속전극(-극)(13)이 형성되어 있다.
또한, PCB기판(10)의 상면 중 전극체(30)의 내부로 삽입되는 방향으로 제1금속전극(12)들의 앞쪽에는 좌우 한 쌍의 제1스토퍼(14)가 형성되어 있다.
즉, 좌우 한 쌍의 제1스토퍼(14)는 PCB기판(10)을 전극체(30)의 내부로 삽입 전 상태에서 전극체(30)의 접촉돌기(31)와 접촉 간섭을 일으켜 PCB기판(10)과 배터리(20) 상호 간의 전기적인 분리 상태를 안정적으로 유지하게 하는 역할을 한다.
여기서 제1스토퍼(14)의 전극체(30)의 내부로 삽입되는 방향으로 전후 양쪽은 상방의 끝부분으로 갈수록 점차 폭이 협소해지는 형상, 즉 경사면으로 형성됨으로써 일정 이상의 힘에 의한 PCB기판(10)의 슬라이딩 삽입 조작이 한층 원활하게 이루어질 수 있다.
또한, PCB기판(10)의 상면 중 전극체(30)의 내부로 삽입되는 방향으로 제1금속전극(12)들의 뒤쪽에는 좌우 한 쌍의 제2스토퍼(16)가 형성되어 있다.
즉, 좌우 한 쌍의 제2스토퍼(16)는 PCB기판(10)을 전극체(30)의 내부로 삽입하여 전극체(30)의 접촉돌기(31)가 PCB기판(10)의 제1금속전극(12)과 접촉된 상태에서 벗어나지 않도록 위치를 유지시키는 역할을 한다.
한편, PCB기판(10)은 유연성 및 탄성 복원력 특성을 갖는 소재로 이루어질 수 있고, 환부의 면적을 고려하여 다양한 크기로 형성할 수 있다.
예를 들면, PCB기판(10)은 피부에 부착을 용이하게 하기 위하여 피부의 부착 부위 굴곡에 대응하여 유연하게 휘어지는 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)으로 이루어지는 것이 바람직하나, 특별히 이에 한정하는 것은 아니며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET), 폴리이미드(Polyimide), PDMS(Polydimethylsiloxane) 기판으로 이루어질 수도 있다.
또한, PCB기판(10)의 양쪽에는 가이드돌부(15)가 돌출 형성되어 있다.
즉, 가이드돌부(15)는 전극체(30)의 내부로 PCB기판(10)을 완전히 슬라이딩 삽입하기 전 상태에서 전극체(30)의 제1슬롯(33)에 1차적으로 끼워져 그 상태로 유지되고, PCB기판(10)을 슬라이딩 삽입 시 일정 이상의 힘에 의해 탄성 변형되면서 제1슬롯(33)에서 이탈 및 이동하여 제2슬롯(34)에 2차적으로 끼워진 상태를 유지함으로써 PCB기판(10)과 배터리(20)의 전기적인 분리 상태를 더욱 안정적으로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 PCB기판(10)과 배터리(20)가 전기적으로 연결된 상태에서 저절로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
여기서 가이드돌부(15)의 전극체(30)의 내부로 삽입되는 방향으로 전후 양쪽은 외측 끝부분으로 갈수록 점차 폭이 협소해지는 경사면으로 형성됨으로써 일정 이상의 힘에 의한 PCB기판(10)의 슬라이딩 삽입이 한층 원활하게 이루어질 수 있다.
한편, 발광소자(11)로는 미백, 주름개선, 여드름, 홍반, 광선각화증 등의 치료 및 피부 개선(또는 재생) 효과를 비롯하여 통증 완화 효과를 갖는 300nm~1300nm 파장대의 광을 방출하는 하나 이상의 마이크로 LED칩 또는 레이저다이오드를 채용할 수 있다.
여기서 발광소자(11)의 개수는 PCB기판(10)의 면적, 환부 또는 피부의 상태 등을 고려하여 다양하게 선택할 수 있으며, 그 파장대는 사용 양태 등에 따라 다양하게 선택적으로 사용할 수 있다.
즉, 발광소자(11)에서 방출하는 LED 광선이 파장대 별로 나타나는 다양한 효과는 아래의 표 1과 같다.
Figure PCTKR2020013666-appb-T000001
또한, 발광소자(11)는 PCB기판(10)에 칩을 와이어 본딩(wire bonding)으로 연결한 후 몰딩(molding)하는 C·O·B 타입을 채용하는 것이 바람직하다.
즉, C·O·B 타입의 발광소자(11)는 극소형이며, 방열기능이 좋고, 돌출이 미소하여 환부에 부착 시 사용자가 느끼는 이질감이 적으며, 접지가 불필요하여 전기제품을 피부에 부착하는 데 있어서 발생할 수 있는 전류에 의한 사고 가능성을 방지할 수 있다.
배터리(20)는 PCB기판(10)에 전원을 공급하기 위해 제1전극(-극)이 상면에, 제2전극(+극)이 하면에 위치하도록 전극체(30)의 안쪽에 삽입되어 있고, 그 상면의 제1전극(-극)이 PCB기판(10) 하면의 제2금속전극(-극)(13)과 접촉되어 있고, 하면의 제2전극(+극)이 전극체(30)의 하부 내측과 접촉되어 있다.
즉, 배터리(20)의 양전극은 PCB기판(10)의 양단자와 접촉하여 발광소자(11)가 빛을 방출할 수 있도록 전원을 공급한다.
여기서 배터리(20)로는 유/무선 충전이 가능하고 두께가 얇은 형태의 리튬폴리머, 리튬이온, 니켈수소 등을 채용할 수 있다.
또한, 배터리(20)는 유연성과 탄성 복원력 특성을 갖도록 공지된 플렉서블(flexbible)한 구조의 배터리를 채용할 수도 있다.
전극체(30)는 발광소자(11)에 배터리(20)의 전원 공급을 온/오프하는 스위치 역할을 하는 것으로, PCB기판(10)과 배터리(20)를 수용하여 인체에 부착할 수 있도록 납작하고 슬림한 형상으로 형성되어 있다.
그리고 전극체(30)는 사용자가 선택적으로 PCB기판(10)에 배터리(20)의 전원을 공급 또는 차단할 수 있도록 안쪽에 배터리(20)가 삽입 장착되는 공간이 형성되어 있고, 사방의 가장자리에는 배터리(20)가 움직이지 않도록 하면서 PCB기판(10)이 전후방향으로 슬라이딩 삽입 가능하도록 측벽부(32)가 형성되어 있다.
즉, 전후 및 좌우 측벽부(32)들의 벌어진 거리는 배터리(20)의 지름보다 약간 크고, 특히 좌우 측벽부(32)의 벌어진 거리는 PCB기판(10)의 좌우 폭보다 약간 크게 형성되어 있다.
아울러 전후 측벽부(32)들은 PCB기판(10)이 전후방향으로 슬라이딩 삽입 가능하도록 좌우 측벽부(32)들보다 높이가 약간 낮게 형성되어 있다.
그리고 전극체(30)의 하부 내측은 PCB기판(10)의 슬라이딩 삽입 위치에 따라 배터리(20)의 제2전극(+극)과 접촉되어 있고, 이 상태로 전극체(30)의 상부 내측은 PCB기판(10)의 제1금속전극(12)과 선택적으로 접촉하도록 형성되어 있다.
즉, 전극체(30) 좌우 양쪽의 측벽부(32) 상부에는 PCB기판(10)의 슬라이딩 삽입 전 그 제1스토퍼(14)와 접촉 간섭을 일으켜 그 상태로 유지되고, PCB기판(10)의 슬라이딩 삽입 시 일정 이상의 힘에 의해 탄성 변형되면서 제1금속전극(12)과 접촉된 상태를 유지하는 접촉돌기(31)가 형성되어 있다.
여기서 접촉돌기(31)의 PCB기판(10)이 삽입되는 방향으로 전후 양쪽은 하방의 끝부분으로 갈수록 점차 폭이 협소해지는 형상, 즉 경사면으로 형성됨으로써 일정 이상의 힘에 의한 PCB기판(10)의 슬라이딩 삽입이 한층 원활하게 이루어질 수 있다.
그리고 전극체(30)의 양쪽 측벽부(32)에는 일정한 간격을 두고 제1 및 제2슬롯(33)(34)이 형성되어 있다.
즉, 제1 및 제2슬롯(33)(34)은 PCB기판(10)의 가이드돌부(15)가 선택적으로 끼워지도록 형성되어 있다.
또한, 전극체(30)의 측벽부(32)들 중 좌우 측벽부의 상단에는 PCB기판(10)의 슬라이딩 삽입이 원활하도록 안내하는 가이드(35)가 일체로 형성되어 있다.
즉, 가이드(35)의 제1금속전극(12)과 마주하는 하면에는 접촉돌기(31)가 돌출 형성되어 있다.
한편, 전극체(30)는 유연성과 탄성 복원력 특성을 갖는 소재와 두께로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 얇은 두께를 갖는 형태로 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 유연하면서 전기전도도가 큰 특성의 다양한 소재로 이루어질 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치의 주요 작용 및 작동원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 사용하기 전에는 도 4에 도시된 바와 같이 전극체(30)에 PCB기판(10)이 완전히 삽입되지 않은 상태를 이루기 때문에 PCB기판(10)과 배터리(20)가 전기적으로 분리된 상태를 유지하여 배터리(20)의 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있다.
이때, PCB기판(10)의 제1스토퍼(14)가 전극체(30)의 접촉돌기(31)와 접촉 간섭을 일으키는 상태를 유지함으로써 PCB기판(10)과 배터리(20) 상호 간의 전기적인 분리 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
이 상태에서 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 사용하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 PCB기판(10)을 눌러서 전방향으로 슬라이딩 조작하여 전극체(30)에 완전히 삽입하면, 이 과정에서 작용하는 일정 이상의 누르는 힘에 의해 전극체(30)의 접촉돌기(31)는 탄성 변형되면서 제1금속전극(12)과 접촉된 상태를 유지할 수 있다.
이렇게 되면, 배터리(20)의 상면에 위치하는 제1전극(-극)은 PCB기판(10) 하면의 제2금속전극(13)과 접촉되고, 배터리(20)의 하면에 위치하는 제2전극(+극)은 전극체(30)의 접촉돌기(31)를 통해 PCB기판(10)의 제1금속전극(12)과 접촉되므로 PCB기판(10)에 배터리(20)의 전력이 공급된다.
즉, PCB기판(10)의 슬라이딩 삽입 위치에 따라 배터리(20)의 전원이 온오프되고, 배터리(20)로부터 PCB기판(10)으로 전원이 공급되면, 미리 프로그램 및 설정된 동작에 의해 환부나 증상에 상응한 최적화된 파장대로 발광소자(11)가 빛을 방출함으로써 피부의 다양한 부위에 부착하여 이상적인 치료 효과를 제공할 수 있다.
따라서 사용자가 휴대 또는 보관 시 등 사용하지 않을 경우 불필요한 배터리(20)의 낭비를 줄일 수 있다.
한편, PCB기판(10)의 제2스토퍼(16)는 전극체(30)의 접촉돌기(31)가 제1금속전극(12)과 접촉된 상태에서 벗어나지 않도록 위치를 유지시켜 주기 때문에 PCB기판(10)과 배터리(20)가 전기적으로 연결된 상태에서 분리되는 것을 방지함은 물론 사용자가 PCB기판(10)과 배터리(20)의 전기적 연결 상태를 촉각적인 감각으로 느낄 수 있어 사용의 편의성을 제고할 수 있다.
더구나 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 사용하기 전, 즉 전극체(30)에 PCB기판(10)을 슬라이딩 삽입하기 전에는 그 가이드돌부(15)가 전극체(30)의 제1슬롯(33)에 끼워진 상태를 유지하므로, PCB기판(10)과 배터리(20) 상호 간의 전기적인 분리 상태를 더욱 안정적으로 유지할 수 있다.
아울러 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치를 사용하기 위하여 PCB기판(10)을 눌러서 전방향으로 슬라이딩 조작하여 전극체(30)에 완전히 삽입하면, 이 과정에서 작용하는 일정 이상의 누르는 힘에 의해 PCB기판(10)의 가이드돌부(15)가 탄성 변형되면서 제1슬롯(33)에서 이탈 및 이동하여 제2슬롯(34)에 끼워진 상태를 유지하므로, PCB기판(10)과 배터리(20)가 전기적으로 연결된 상태에서 저절로 분리되는 것을 더욱 확실하게 방지할 수 있을 뿐만 아니라 사용자가 PCB기판(10)과 배터리(20)의 전기적 연결 상태를 촉각적인 감각, 즉 클릭감(click sensibility)으로 느낄 수 있어 사용의 편의성을 제고할 수 있다.
나아가 PCB기판(10)의 하면 전체는 배터리(20)의 상면과 면접촉 상태를 이루고, 또 배터리(20)의 하면 전체는 전극체(30)의 하부 안쪽면과 면접촉 상태를 이루는 구조여서 발광소자(11)에서 발생되는 열이 PCB기판(10)과 배터리(20)를 거쳐 전극체(30)를 통해 매우 효율적으로 방열되고, 이로 인해 피부에 가까이 위치한 발광소자(11)의 과열로 발생하는 저온화상의 위험을 예방할 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시 예(embodiment) 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.
그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 상면에 하나 이상의 발광소자와 제1금속전극이 형성되고, 하면에 제2금속전극이 형성된 PCB기판;
    상면의 제1전극이 상기 PCB기판 하면의 제2금속전극과 접촉되고, 하면에 제2전극을 갖는 배터리; 및
    안쪽에 상기 배터리가 삽입되고, 상기 PCB기판이 전후방향으로 슬라이딩 삽입되도록 형성되며, 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입 위치에 따라 하부 내측이 상기 배터리의 제2전극과 접촉된 상태로 상부 내측이 상기 PCB기판의 제1금속전극과 선택적으로 접촉되어 상기 PCB기판에 상기 배터리의 전력을 공급 또는 차단하는 전극체;
    를 포함하는 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PCB기판의 상면 중 상기 전극체의 내부로 삽입되는 방향으로 상기 제1금속전극의 앞쪽에 형성된 제1스토퍼; 및
    상기 전극체의 상부 양쪽에 형성되어 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입 전 상기 제1스토퍼와 접촉 간섭을 일으켜 그 상태로 유지되고, 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입 시 일정 이상의 힘에 의해 탄성 변형되면서 상기 제1금속전극과 접촉된 상태를 유지하는 접촉돌기;
    를 더 포함하는 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 PCB기판의 상면 중 상기 전극체의 내부로 삽입되는 방향으로 상기 제1금속전극의 뒤쪽에 형성되어 상기 접촉돌기가 상기 제1금속전극과 접촉된 상태에서 벗어나지 않도록 위치를 유지시키는 제2스토퍼;
    를 더 포함하는 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1스토퍼는, 상기 전극체의 내부로 삽입되는 방향으로 전후 양쪽에 상방으로 갈수록 점차 폭이 협소해지는 형상으로 형성되고,
    상기 접촉돌기는, 상기 PCB기판이 삽입되는 방향으로 전후 양쪽에 하방으로 갈수록 점차 폭이 협소해지는 형상으로 형성된, 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전극체의 양쪽 측벽부에 일정한 간격을 두고 형성된 제1 및 제2슬롯;
    상기 PCB기판의 양쪽에 돌출 형성되어 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입 전 상기 제1슬롯에 끼워져 그 상태로 유지되고, 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입 시 일정 이상의 힘에 의해 탄성 변형되면서 상기 제1슬롯에서 이탈 및 이동하여 상기 제2슬롯에 끼워진 상태를 유지하는 가이드돌부;
    를 더 포함하는 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드돌부는, 상기 전극체의 내부로 삽입되는 방향으로 전후 양쪽에 외측으로 갈수록 점차 폭이 협소해지는 형상으로 형성된, 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 전극체의 사방 가장자리에 측벽부가 형성되고,
    상기 측벽부들 중 좌우 측벽부의 상단에 일체로 형성되어 상기 PCB기판의 슬라이딩 삽입을 안내하고, 상기 PCB기판의 제1금속전극과 마주하는 하면에 상기 접촉돌기가 돌출 형성된 가이드;
    를 더 포함하는 피부질환 치료용 초소형 광 치료장치.
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