一种QLED发光模组和美容仪的制作方法

一种qled发光模组和美容仪
技术领域
1.本技术实施例涉及医疗美容设备设计技术，尤指一种qled发光模组和美容仪。


背景技术：

2.在医疗美容领域，基于激光、高亮度led(发光二极管)等传统光器件进行美容治疗，已应用多年。通过对光器件波长、能量的调节，可分别实现美白嫩肤、提拉紧致、去除黑色素、溶脂、去除红血丝、脱毛等不同效果。
3.其原理在于不同的波长具有不同的透皮深度和生物效应：
4.紧致提拉效果是通过对皮下筋膜层层能量输出，使皮下温度上升到60至75℃，激发皮下筋膜层自我修复机制，从而产生新的细胞组织和胶原蛋白，从而使筋膜层收紧，达到提拉肌肤和抚平皱纹延缓衰老的疗效，峰值能量输出需要在皮肤以下一定深度和较高的能量；
5.去除角质层、毛细血管、黑色素、纹身、色斑、脂肪溶解、脱毛等也有分别的对应波长和能量，且各自的响应波长光谱较窄，能量也较高。
6.能量、波长控制不当会造成皮肤痛感过大、表皮烧伤，无法控制治疗效果和副作用，造成效果不佳、推广困难甚至发生使用事故。由此可见，在高能量下实现精准的能量控制、较窄的光谱[10nm(纳米)内]、多种波长可选是关键需求。
[0007]
目前主流的光动力医疗美容设备多采用激光作为能量源，由于激发原理的限制虽然能量较高，但光谱仍然很宽(最窄产品也在100nm，添加滤光片能量损失50％以上)、波长不可调(转换效率低且复杂)、控制复杂、体积庞大、成本高昂，同时由于其光斑极小[常见的600-2000μm(微米)]，效率又很低下，使用不够理想，也完全不适合家用美容设备。
[0008]
另外，光动力医疗美容设备采用的led发光源多用于家用护肤，由于功率很低(远远达不到生物效应的阈值)、光品质很低、光谱范围极大(数百nm)、波长调节困难，蓝色led发光效率高但不在医美光谱范围且对人眼有一定危害，需要红蓝转换能量损失极大，且不具有定向精准能量输出控制，基本没有明显效果。


技术实现要素：

[0009]
本技术实施例提供了一种qled发光模组和美容仪，成本低、无副作用、危险性小、效果明显，并且能够实现精准的能量控制。
[0010]
本技术实施例提供了一种qled发光模组，可以包括：电源及开关单元、驱动单元和量子点发光二极管qled发光及功能单元；
[0011]
所述电源及开关单元，可以设置为向所述驱动单元和qled发光及功能单元提供电源，并控制电源的通断；
[0012]
所述驱动单元，可以设置为向所述qled发光及功能单元提供不同的驱动信号，并检测所述qled发光及功能单元反馈回来的相关电学信号；
[0013]
所述qled发光及功能单元，可以设置为在不同的驱动信号下发出不同的光，并实
现一个或多个预设功能。
[0014]
在本技术的示例性实施例中，所述驱动单元还可以设置为：根据所述qled发光及功能单元反馈的功能检测信号，调整所述驱动信号的大小，以调整所述qled发光及功能单元发出的光的强弱。
[0015]
在本技术的示例性实施例中，所述qled发光及功能单元可以包括一个或多个子像素阵列；每个子像素阵列可以包括多个子像素单元；
[0016]
每个子像素单元可以包括：qled发光子模块和至少一个功能子模块；
[0017]
当所述功能子模块为多个时，不同的功能子模块实现不同的功能。
[0018]
在本技术的示例性实施例中，所述驱动信号可以包括行扫描信号和列扫描信号；
[0019]
所述qled发光子模块可以包括：第一薄膜晶体管tft、第二tft、电容和qled管；
[0020]
第一tft的栅极接收所述行扫描信号；
[0021]
所述第一tft的源极接收所述列扫描信号；
[0022]
所述第一tft的漏极与所述第二tft的栅极相连；
[0023]
所述第二tft的源极接收电源信号；
[0024]
所述第二tft的漏极与所述qled管的阳极相连；
[0025]
所述qled管的阴极接地；
[0026]
所述电容的第一端与所述第二tft的栅极相连，所述电容的第二端与所述qled管的阳极相连。
[0027]
在本技术的示例性实施例中，所述qled管可以包括一种或多种；其中，每种qled管中的量子点对应一种直径尺寸，不同种类的qled管中的量子点对应不同的直径尺寸，不同的直径尺寸对应不同波长的光；
[0028]
每个子像素阵列中的多个子像素单元所包含的所述qled管的种类可以完全相同，或者，至少两个qled管的种类不同；
[0029]
多个子像素阵列中每个子像素阵列包含的所述qled管的种类可以完全相同，或者，至少两个子像素阵列包含的所述qled管的种类不同。
[0030]
在本技术的示例性实施例中，所述qled管中的量子点的直径尺寸可以包括以下任意一种或多种：量子点直径≥6纳米、量子点直径满足2.5～3纳米以及量子点直径满足1.5～2nm纳米。
[0031]
在本技术的示例性实施例中，所述功能子模块可以包括：温度检测模块和/或肤质检测模块。
[0032]
在本技术的示例性实施例中，所述功能子模块为：温度检测模块；所述功能检测信号为：温度检测信号；所述温度检测模块可以包括：第三tft和第四tft；
[0033]
所述第三tft的栅极接收所述电源信号；
[0034]
所述第三tft的源极与所述第二tft的源极相连，并接收所述电源信号；
[0035]
所述第三tft的漏极与所述第四tft的源极相连；
[0036]
所述第四tft的漏极输出所述功能检测信号；
[0037]
所述第四tft的栅极接收所述行扫描信号。
[0038]
本技术实施例还提供了一种美容仪，可以包括上述任意一项所述的qled发光模组。
[0039]
在本技术的示例性实施例中，所述qled发光模组的电源及开关单元可以设置于所述美容仪的手持部位，所述qled发光模组的qled发光及功能单元可以设置于所述美容仪的功能部位处；和/或，
[0040]
所述qled发光模组的qled发光及功能单元基于柔性衬底制作；和/或，
[0041]
所述qled发光及功能单元包含的多个qled管之间的相对位置可调。
[0042]
在本技术的示例性实施例中，所述qled发光模组的qled发光及功能单元中包含的子像素阵列的数量，和/或，一个子像素阵列中每行和/或每列所包含的子像素单元的数量根据皮肤尺寸设置。
[0043]
与相关技术相比，本技术实施例qled发光模组，可以包括：电源及开关单元、驱动单元和量子点发光二极管qled发光及功能单元；所述电源及开关单元，可以设置为向所述驱动单元和qled发光及功能单元提供电源，并控制电源的通断；所述驱动单元，可以设置为向所述qled发光及功能单元提供不同的驱动信号，并检测所述qled发光及功能单元反馈回来的相关电学信号；所述qled发光及功能单元，可以设置为在不同的驱动信号下发出不同的光，并实现一个或多个预设功能。该实施例方案，成本低、无副作用、危险性小、效果明显，并且实现了精准的能量控制。
[0044]
本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
[0045]
附图用来提供对本技术技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。
[0046]
图1为本技术实施例的qled发光模组组成框图；
[0047]
图2为本技术实施例的一个子像素阵列示意图；
[0048]
图3为本技术实施例的一个子像素单元示意图；
[0049]
图4为本技术实施例的美容仪组成框图；
[0050]
图5为本技术实施例的一种美容仪结构示意图。
具体实施方式
[0051]
本技术描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本技术所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
[0052]
本技术包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本技术已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本技术中示
出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
[0053]
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本技术实施例的精神和范围内。
[0054]
本技术实施例提供了一种qled发光模组1，如图1所示，可以包括：电源及开关单元11、驱动单元12和量子点发光二极管qled发光及功能单元13；
[0055]
所述电源及开关单元11，可以设置为向所述驱动单元12和qled发光及功能单元13提供电源，并控制电源的通断；
[0056]
所述驱动单元12，可以设置为向所述qled发光及功能单元13提供不同的驱动信号，并检测所述qled发光及功能单元12反馈回来的相关电学信号；
[0057]
所述qled发光及功能单元13，可以设置为在不同的驱动信号下发出不同的光，并实现一个或多个预设功能。
[0058]
在本技术的示例性实施例中，所述驱动单元12还可以设置为：根据所述qled发光及功能单元13反馈的功能检测信号，调整所述驱动信号的大小，以调整所述qled发光及功能单元13发出的光的强弱。
[0059]
在本技术的示例性实施例中，量子点发光二极管(qled)具有高发光效率、连续可调的波长范围(400nm-1500nm)、极窄的光谱(10nm)、大面积面型发光、基于薄膜晶体管(tft)驱动的精准单点/阵列能量控制、模组轻薄、价格低廉等多种优势，并且非常适用于医用或家用美容设备，可解决副作用、使用危险性、效果不理想等多种问题。特别用于家用美容设备时，通过阵列型形态限制和传感器集成，可在安全的前提下大幅提高家用美容仪的功率能量和功能，实现家用美容设备也具备一定疗效。
[0060]
在本技术的示例性实施例中，所述qled发光模组1主要包括：电源及开关单元11、驱动单元12和qled发光及功能单元13(可以称为tft-qled发光器件)三部分。电源及开关单元11用以给驱动单元12和qled发光及功能单元13供电；电源可外接引线，与家用供电相连接。驱动单元12可以通过驱动电路板实现，可以为基于fpga(现场可编程门阵列)的数字驱动电路板，该电路板可根据预设的功能程序以及反馈的功能检测信号，输出对应的行列信号(即驱动信号，所述驱动信号可以包括行扫描信号和列扫描信号)给tft-qled发光器件，使得tft-qled发光器件按需发光。例如，可以获取tft-qled所集成的温度传感器(温度检测模块)所反馈的数据，结合预设的医学算法，相应地对输出的行列信号进行同步调整。
[0061]
在本技术的示例性实施例中，所述qled发光及功能单元13可以包括一个或多个子像素阵列；每个子像素阵列可以包括多个子像素单元131；
[0062]
每个子像素单元131可以包括：qled发光子模块1311和至少一个功能子模块1312；
[0063]
当所述功能子模块为多个时，不同的功能子模块实现不同的功能。
[0064]
在本技术的示例性实施例中，qled发光及功能单元13的一个子像素阵列的示意图
如图2所示，驱动电路12可以通过不同的vscan(例如，vscan_1、vscan_2、vscan_3、vscan_4
…
vscan_n)、vdate(例如，vdate_1、vdate_2、vdate_3、vdate_4
…
vdate_n)、vdd和gnd信号来控制点亮qled发光子模块1311中的qled，其中vscan为行扫描信号，vdate为列扫描信号，vdd为电源信号，gnd为接地。
[0065]
在本技术的示例性实施例中，如图3所示，所述qled发光子模块1311可以包括：第一薄膜晶体管tft(tft1)、第二tft(tft2)、电容(cs)和qled管(qled)；
[0066]
第一tft(tft1)的栅极接收所述行扫描信号；
[0067]
所述第一tft(tft1)的源极接收所述列扫描信号；
[0068]
所述第一tft(tft1)的漏极与所述第二tft(tft2)的栅极相连；
[0069]
所述第二tft(tft2)的源极接收电源信号；
[0070]
所述第二tft(tft2)的漏极与所述qled管(qled)的阳极相连；
[0071]
所述qled管(qled)的阴极接地；
[0072]
所述电容的第一端与所述第二tft(tft2)的栅极相连，所述电容(cs)的第二端与所述qled管(qled)的阳极相连。
[0073]
在本技术的示例性实施例中，由以上电路可知，量子点可以由2t1c(tft1、tft2、cs)电路驱动。通过tft阵列驱动，可实现寻址开关及精准功率控制。
[0074]
在本技术的示例性实施例中，所述qled管(qled)可以包括一种或多种；其中，每种qled管(qled)中的量子点对应一种直径尺寸，不同种类的qled管(qled)中的量子点对应不同的直径尺寸，不同的直径尺寸对应不同波长的光；
[0075]
每个子像素阵列中的多个子像素单元131所包含的所述qled管(qled)的种类可以完全相同，或者，至少两个qled管(qled)的种类不同；
[0076]
多个子像素阵列中每个子像素阵列包含的所述qled管的种类可以完全相同，或者，至少两个子像素阵列包含的所述qled管(qled)的种类不同。
[0077]
在本技术的示例性实施例中，由量子点的直径尺寸不同，则点亮后可以发出不同波长的光(可以实现具有不同颜色的光，并且不同颜色的光具有不同的功能)，因此，每个qled管(qled)内的量子点可以按需制造成不同的直径尺寸。
[0078]
在本技术的示例性实施例中，所述qled管(qled)中的量子点的直径尺寸可以包括但不限于以下任意一种或多种：量子点直径≥6纳米(nm)、量子点直径满足2.5～3纳米(nm)以及量子点直径满足1.5～2nm纳米(nm)。
[0079]
在本技术的示例性实施例中，依据上述的直径尺寸，可以实现qled红光/近红外光(600-1500nm，量子点直径≥6nm)、qled绿光(500-580nm，量子点直径2.5～3nm左右)、qled蓝光(400-500nm，量子点直径1.5～2nm)等。
[0080]
在本技术的示例性实施例中，基于以上方案，可以使得所述qled发光及功能单元13发出的qled光源的光谱在多个波段连续可调。
[0081]
在本技术的示例性实施例中，基于不同的需求，一个子像素阵列中的多个子像素单元131可以均发出相同波长的光，也可以划分为不同的区域，不同区域的子像素单元发出不同波长的光，例如，可以在一个子像素阵列中同一列或同一行中发出同一种波长的光。
[0082]
在本技术的示例性实施例中，当含有多个子像素阵列时，还可以设置为不同的子像素阵列发出不同波长的光，或者，处于同一行或同一列的子像素阵列发出同一种波长的
光。
[0083]
在本技术的示例性实施例中，对于多个子像素阵列构成的形状以及多个子像素单元131构成的形状不做限定，可以包括但不限于矩形、正方形、圆形、椭圆形、不规则图形等。
[0084]
在本技术的示例性实施例中，基于多个子像素阵列构成的形状和/或多个子像素单元131构成的形状的合理设置，可以使得qled发光及功能单元13发出的qled光源形态包含以下任意一种或多种：单个高功率灯头(面型或点型)、多灯珠组成的阵列以及大面积面板光源等。
[0085]
在本技术的示例性实施例中，所述功能子模块1312可以包括：温度检测模块和/或肤质检测模块。
[0086]
在本技术的示例性实施例中，所述qled发光及功能单元13(即tft-qled发光器件)可集成具有能量/温度/肤质检测的多个传感器阵列(即功能子模块1312)，在大面积皮肤照射过程中，实现能量根据不同区域皮肤厚度、组织密度、耐受度、肤色等实现单点、精确、差异化控制，例如，用于面部时，可以避免眼睛及易损伤部位能量过高。
[0087]
在本技术的示例性实施例中，下面以所述功能子模块1312为温度检测模块为例进行说明，此时所述功能检测信号为：温度检测信号。
[0088]
在本技术的示例性实施例中，如图3所示，所述温度检测模块可以包括：第三tft(tft3)和第四tft(tft4)；
[0089]
所述第三tft(tft3)的栅极接收所述电源信号；
[0090]
所述第三tft(tft3)的源极与所述第二tft(tft2)的源极相连，并接收所述电源信号；
[0091]
所述第三tft(tft3)的漏极与所述第四tft(tft4)的源极相连；
[0092]
所述第四tft(tft4)的漏极输出所述功能检测信号；
[0093]
所述第四tft(tft4)的栅极接收所述行扫描信号。
[0094]
在本技术的示例性实施例中，qled发光及功能单元13中集成半导体材料(如tft3)的温度检测模块以后，半导体材料可以随温度变化，迁移率发生变法，使得功能检测信号的电流isens(例如，vdate_1、vdate_2、vdate_3
…
vdate_n-1)产生变化，并反馈给驱动单元12。驱动单元12根据功能检测信号的电压vsens的电势的变化来调整vscan、vdate和vdd信号的数值，从而控制qled的亮度变化，以达到温度控制的作用。类似地，温度检测模块也可替换为光强检测模块、或者其他类似的传感模块、或者多个传感模块的集合。
[0095]
在本技术的示例性实施例中，每个子像素单元131内包含了温度检测单元后，在大面积皮肤照射过程中，根据实时检测到的皮肤温度的不同，结合预设的医学算法，进而可以调节不同波长的灯珠(即qled管)的发光强度。如果检测到某区域的皮肤温度高于预设的医学限定温度，则降低对应位置的qled灯珠的亮度，或直接关闭灯珠，使得该区域的皮肤温度降低；反之，如果检测到某区域的皮肤温度低于预设的医学工作温度，则增加对应位置的qled灯珠的亮度，使该区域的皮肤温度升高。此举，极大地增加了美容仪的安全性。
[0096]
在本技术的示例性实施例中，qled发光及功能单元13中可集成多种不同波长的灯珠，在大面积皮肤照射过程中，可以根据不同需求、不同区域，调节不同波长的灯珠的发光强度。
[0097]
本技术实施例还提供了一种美容仪2，如图4所示，可以包括上述任意一项所述的
qled发光模组1。
[0098]
在本技术的示例性实施例中，如图5所示，所述qled发光模组1的电源及开关单元可以设置于所述美容仪2的手持部位21处，所述qled发光模组1的qled发光及功能单元13可以设置于所述美容仪2的功能部位22处；和/或，
[0099]
所述qled发光模组1的qled发光及功能单元13基于柔性衬底制作；和/或，
[0100]
所述qled发光及功能单元13包含的多个qled管之间的相对位置可调。
[0101]
在本技术的示例性实施例中，该qled发光及功能单元13可于pi(聚酰亚胺，俗称塑胶)、pet(涤纶树脂)等柔性衬底上制作，得到柔性的tft-qled发光器件(qled发光及功能单元13)，使得产品形态可基于柔性衬底形成柔性面罩(用于面部)、柔性光疗膜(用于身体或四肢)等，从而使得与人体皮肤的各种弧度更加贴合。
[0102]
在本技术的示例性实施例中，所述qled发光及功能单元13可以包含多个子像素阵列，并且多个子像素阵列之间的相对位置可以设置为随接触物体可调，例如，使用阵列型灯珠(qled管)结构，形成机械结构可调节的面罩或光疗膜。
[0103]
在本技术的示例性实施例中，所述qled发光模组的qled发光及功能单元中包含的子像素阵列的数量，和/或，一个子像素阵列中每行和/或每列所包含的子像素单元的数量根据皮肤尺寸设置。
[0104]
在本技术的示例性实施例中，可按皮肤的尺寸(例如人脸尺寸)设定tft-qled发光器件的行列数量，从而使得该美容仪与美容区域更贴合、匹配。
[0105]
在本技术的示例性实施例中，基于qled光源的医用或家用美容设备(即美容仪)，具有发光效率高、亮度高且集中、控制精确安全、波长通过发光材料实现连续可调、光谱极窄(10-50nm)、大面积柔性覆盖等诸多特点。
[0106]
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。