眼科鏡片中的通電組件的粘合劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及眼科鏡片中的通電組件的粘合劑。本發(fā)明公開了用于提供眼科鏡片的方法和設(shè)備，所述眼科鏡片的內(nèi)部裝有能源。
【專利說明】
眼科鏡片中的通電組件的粘合劑
[00011 本申請是申請日為2009年9月17日，申請?zhí)枮?00980138115.4(國際申請?zhí)枮镻CT/ US2009/057289)，發(fā)明名稱為"眼科鏡片中的通電組件的粘合劑"的發(fā)明專利申請的分案申 請。
[0002]相關(guān)專利申請
[0003] 本專利申請要求提交于2008年9月22日的名為"通電眼科鏡片（Energized Ophthalmic lens)"的美國臨時專利申請No.61/192,765的優(yōu)先權(quán)并還要求作為部分繼續(xù) 申請的提交于2009年9月10日的名為"通電眼科鏡片"的美國專利申請12/557,016的優(yōu)先 權(quán)，其各自的內(nèi)容被作為基礎(chǔ)并以引用方式并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明涉及用于形成通電眼科鏡片的方法和設(shè)備，更具體來講，在一些實(shí)施例中， 涉及將一個或多個能源和組件粘合在眼科鏡片模具內(nèi)以有助于形成通電眼科鏡片的方法。
【背景技術(shù)】
[0005] 傳統(tǒng)上，諸如隱形鏡片、眼內(nèi)鏡片或淚點(diǎn)塞的眼科裝置包括具有矯正、美容或治療 特性的生物相容性裝置。例如隱形鏡片可提供以下一種或多種功能:視力矯正功能、增進(jìn)美 容以及治療效果。每種功能由鏡片的物理特性提供。具有折射特性的鏡片可提供視力矯正 功能。在鏡片中摻入顏料可增進(jìn)美容。摻入鏡片中的活性劑可提供治療功能。無需使鏡片處 于通電狀態(tài)就能實(shí)現(xiàn)這些物理特性。
[0006] 最近，有理論表明有源元件可裝配到隱形鏡片中。一些元件可包括半導(dǎo)體裝置。一 些例子示出，在置于動物眼睛上的隱形鏡片中嵌入了半導(dǎo)體裝置。然而，此類裝置缺少獨(dú)立 的通電機(jī)制。盡管可在鏡片和電池之間連接電線以便為該半導(dǎo)體裝置供電，但有理論表明 該裝置可通過無線方式供電，不過目前尚沒有此類無線供電機(jī)制可供利用。
[0007] 因此，理想的是被通電至一定程度以適于向眼科鏡片提供一個或多個功能性的眼 科鏡片。為此，所述方法和設(shè)備必須可用于將可用的能量結(jié)合到眼科鏡片中。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 因此，本發(fā)明包括生物醫(yī)學(xué)裝置，例如眼科鏡片，其具有通過將能源設(shè)置在與用于 形成眼科鏡片的模具部件物理連通的粘合層(binder layer)而裝入眼科鏡片中的通電部 分。一些實(shí)施例包括具有電池或其他能源的鑄模有機(jī)硅水凝膠隱形鏡片，該電池或其他能 源以生物相容性方式包含在眼科鏡片內(nèi)。由此，通過在眼科鏡片中包含一個或多個電池，在 眼科鏡片中形成通電部分。
[0009] 在一些實(shí)施例中，以電流操作的組件(例如，一個或多個半導(dǎo)體器件)還可以設(shè)置 在粘合層上并且在形成眼科鏡片的過程中固定在原位并且被裝入眼科鏡片。在另一方面， 在一些實(shí)施例中，通電裝置能夠?qū)ρb入眼科鏡片的半導(dǎo)體器件供電。
[0010]通常，通過控制反應(yīng)性單體混合物被暴露于的光化輻射來形成眼科鏡片。反應(yīng)性 單體混合物環(huán)繞能量源并由此將能量源裝入鏡片內(nèi)。
【附圖說明】
[0011]圖1示出了在本發(fā)明的一些具體實(shí)施中可以使用的模具系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。
[0012] 圖2示出了通電眼科鏡片的示例性實(shí)施例，其包括用于再加電的裝置。
[0013] 圖3示出了通電眼科鏡片的實(shí)例，其具有用于再加電的裝置和通電元件。
[0014] 圖4用剖面圖示出了通電眼科鏡片的實(shí)例。
[0015] 圖5示出了能源的示例性設(shè)計(jì)形狀。
[0016] 圖6示出了可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一些實(shí)施例的設(shè)備和自動化部件的視圖。
[0017]圖7示出了具有能源和組件的眼科鏡片。
[0018] 圖8示出了在實(shí)踐本發(fā)明的過程中可以實(shí)現(xiàn)的方法步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 術(shù)語表
[0020] 在針對本發(fā)明的本【具體實(shí)施方式】和權(quán)利要求中，可以使用適用以下定義的多個術(shù) 語：
[0021] 通電的：能夠提供電流或其內(nèi)部存有電能的狀態(tài)。
[0022] 通電眼科鏡片:通電眼科鏡片是指在所形成的鏡片中加入或嵌入了能源的眼科鏡 片。
[0023]能源:能夠提供能量或者將眼科鏡片置于通電狀態(tài)的裝置。
[0024] 能量采集器:能夠從環(huán)境中提取能量并將其轉(zhuǎn)換成電能的裝置。
[0025] 鏡片：文中所用的"鏡片"是指位于眼睛內(nèi)或眼睛上的任何眼科裝置。這些裝置可 提供光學(xué)矯正作用或可以起到美容的作用。例如，術(shù)語鏡片可以指用于矯正或改進(jìn)視力或 用于眼部機(jī)體美容(如虹膜顏色)而不會影響視力的隱形鏡片、眼內(nèi)鏡片、覆蓋鏡片、眼植入 物、光學(xué)植入物或其他類似的裝置。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的優(yōu)選鏡片是由有機(jī)硅彈性體 或水凝膠制成的軟質(zhì)隱形鏡片，其中有機(jī)硅彈性體或水凝膠包括但不限于有機(jī)硅水凝膠。
[0026] 鏡片形成混合物：文中所用的術(shù)語"鏡片形成混合物"或"反應(yīng)性混合物"或"RMM" (反應(yīng)性單體混合物)是指可固化并交聯(lián)或可交聯(lián)形成眼科鏡片的單體或預(yù)聚物材料。多個 實(shí)施例可包括鏡片形成混合物，其中鏡片形成混合物具有一種或多種添加劑，例如紫外線 隔離劑、著色劑、光引發(fā)劑或催化劑以及眼科鏡片（例如隱形鏡片或眼內(nèi)鏡片）可能需要的 其他添加劑。
[0027] 鋰離子電池：鋰離子在其中移動通過而產(chǎn)生電能的電化學(xué)電池。這種通常稱之為 電池的電化學(xué)電池可以其典型形式重新通電或重新充電。
[0028] 功率:每單位時間所做的功或所傳遞的能量。
[0029] 可充電或可再加電：能夠被恢復(fù)到具有更大做功本領(lǐng)的狀態(tài)。本發(fā)明范圍內(nèi)的多 種用途可與能夠在特定的恢復(fù)時間周期內(nèi)使電流以特定速率流動的恢復(fù)能力相關(guān)。
[0030] 再加電或再充電：是指恢復(fù)到具有用以做功的較高容量狀態(tài)。本發(fā)明范圍內(nèi)的多 種用途可與能夠使裝置在特定的恢復(fù)時間周期內(nèi)使電流以特定速率流動的恢復(fù)能力相關(guān)。
[0031] 本發(fā)明中，通常在眼科鏡片內(nèi)包含能源。在一些實(shí)施例中，眼科裝置包括鏡片佩戴 者將會從中透過而進(jìn)行觀看的光學(xué)區(qū)。由元件形成的圖案以及能源可位于光學(xué)區(qū)的外部。 其它實(shí)施例可以包括導(dǎo)電材料的圖案以及足夠小而不至于對隱形鏡片佩戴者的視野產(chǎn)生 不利影響一個或多個能源，因此可以位于光學(xué)區(qū)的內(nèi)部或外部。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，通常在眼科鏡片中包含能源。
[0033] 通電眼科鏡片裝置
[0034]首先參見圖4,示出了通電鏡片400的截面。該視圖提供了眼科鏡片的整個主體440 的截面。在主體440內(nèi)的是能源420(如薄膜電池），其構(gòu)建在基片上。在基片上的可以是陰極 層422,該陰極層422可以被電解質(zhì)層423包圍，該電解質(zhì)層423又可被陰極層424包圍。這些 層可以被封裝層421包圍，封裝層421將電池層密封使之與外部環(huán)境隔離。在一些示例性實(shí) 施例中，電控的光學(xué)裝置410也嵌入在鏡片內(nèi)并且借助粘合層在形成鏡片的過程中固定在 原位。
[0035] 現(xiàn)在參見圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的有利于形成眼科鏡片的模具系統(tǒng)。在該實(shí)例 中，模具部件系統(tǒng)1〇〇水凝膠材料被形成為眼科鏡片，該眼科鏡片包括嵌入水凝膠材料110 內(nèi)的能源109。根據(jù)本發(fā)明，能源109借助粘合層111固定在模具部件中，而通電鏡片100通過 水凝膠材料形成。所述能源還可能包括有效的封裝和將其構(gòu)成材料與環(huán)境隔離的手段，如 圖所示，通過密封的封裝層130來實(shí)現(xiàn)。
[0036] -些特定實(shí)施例具有包括鋰離子電池的能源。鋰離子電池一般可以被再充電。根 據(jù)本發(fā)明，鋰離子電池與充電裝置電連通并且也與電源管理電路電連通，充電裝置和電源 管理電路均被嵌入在鏡片內(nèi)。
[0037] 另外，一些實(shí)施例可以包括粘合能源109,該能源109包括具有薄膜材料的電池和 用于對薄膜材料提供支承的柔性基片。在本發(fā)明中，在沉積反應(yīng)性混合物和將反應(yīng)性混合 物聚合成眼科鏡片的過程中，將能源和柔性基片中的一者或兩者固定就位。
[0038] 如本文所用，術(shù)語模具包括具有腔體105的構(gòu)造100,可將鏡片形成混合物110分配 到腔體105中，使得當(dāng)鏡片形成混合物反應(yīng)或固化后產(chǎn)生期望的形狀的眼科鏡片。本發(fā)明的 模具和模具組件1〇〇由不止一個"模具部件"或"模具件"101-102構(gòu)成。可將模具部件101-102組合在一起，這樣在模具部件101-102之間形成腔體105,鏡片可在此腔體內(nèi)形成。優(yōu)選 地，模具部件101-102的這種組合是暫時的。鏡片形成后，可以再次分離模具部件101-102， 以取下鏡片。
[0039] 至少一個模具部件101-102有其表面103-104的至少一部分與鏡片形成混合物接 觸，使得鏡片形成混合物110反應(yīng)或固化后，表面103-104給與其接觸的鏡片部分提供期望 的形狀和形式。在一些實(shí)施例中，對于至少一個其它模具部件101-102也是如此，其它實(shí)施 例包括具有自由形式表面的鏡片并且借助體素通過單體混合物的體素聚合僅用一個模具 部件來形成。
[0040] 因此，例如，在一個優(yōu)選實(shí)施例中，模具組件100由兩個部件101-102形成，即凹形 件(前件）1〇2和凸形件(后件）101，二者之間形成腔體。凹形表面104與鏡片形成混合物接觸 的部分具有要在模具組件1〇〇中生產(chǎn)的眼科鏡片的前曲面的曲率，而且足夠光滑并被成型 為使得通過聚合與凹形表面104接觸的鏡片形成混合物而形成的眼科鏡片的表面是光學(xué)上 合格的。
[0041] 在一些實(shí)施例中，前模具件102還可以具有圍繞圓形周圍邊緣108并與其成一整體 的環(huán)狀凸緣，且前模具件102在垂直于軸并從凸緣延伸的平面內(nèi)從凸緣延伸(未示出）。 [0042]鏡片形成表面可以包括具有光學(xué)質(zhì)量表面光潔度的表面103-104,這表不它足夠 光滑并被成型為使得通過聚合與模具表面接觸的鏡片形成材料而形成的鏡片表面是光學(xué) 上合格的。此外，在一些實(shí)施例中，鏡片形成表面103-104可以具有給鏡片表面賦予期望的 光學(xué)特性所必需的幾何形狀，包括但不限于球面、非球面以及柱面度數(shù)、波前像差矯正、角 膜形貌學(xué)校正等，以及它們的任何組合。
[0043] 能源109可以設(shè)置在示出為111的粘合層上。粘合層111還可以接收上面安裝有能 源109的柔性材料或基片，在一些實(shí)施例中，基片還可以包括電路通路、組件和可用于使用 能源的其它方面。在一些實(shí)施例中，粘合層111可以是在鏡片形成時被裝入鏡片中的材料的 透明涂層。所述透明涂層可包含(例如)如下所述的顏料、單體或其他生物相容性材料。各種 實(shí)施例可以包括設(shè)置在所得鏡片的光學(xué)區(qū)和非光學(xué)區(qū)的一者或兩者上的能源。其它實(shí)施例 可以包括裝到能源上的環(huán)狀插件。所述環(huán)狀插件可以是剛性的或者可成型的并且包圍用戶 從中透過能進(jìn)行觀看的光學(xué)區(qū)。
[0044] 在一些實(shí)施例中，粘合層包含能與鏡片材料形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的聚合物，這樣 就不需要在粘合劑和鏡片材料間形成共價鍵以制成穩(wěn)定的鏡片。對于在粘合劑中置有能源 的鏡片，其穩(wěn)定性由粘合層聚合物和鏡片基體聚合物中的能源的截留提供。本發(fā)明的粘合 聚合物可包括例如由均聚物、共聚物或它們的組合(具有彼此相同的溶解度參數(shù))制得的那 些粘合聚合物，并且粘合聚合物具有與鏡片材料相似的溶解度參數(shù)。粘合聚合物可含有可 使粘合聚合物中的各聚合物和各共聚物能相互作用的官能團(tuán)。官能團(tuán)可包括以如下方式與 另外一種聚合物或共聚物的基團(tuán)相互作用的一種聚合物或共聚物的基團(tuán)：增加相互作用的 密度以幫助抑制顏料顆粒的移動性和/或截留顏料顆粒。官能團(tuán)間的相互作用可以是極性 的、分散的、或具有電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物性質(zhì)。官能團(tuán)可位于聚合物或共聚物主鏈上，或從主鏈 懸垂。
[0045] 作為非限制性例子，可將能形成具有正電荷的聚合物的單體或單體混合物與能形 成具有負(fù)電荷的聚合物的一種或多種單體結(jié)合使用，以形成粘合聚合物。作為更具體的例 子，甲基丙烯酸（"MAA"）和曱基丙烯酸酯-2-羥乙酯（"HEMA"）可用于提供MAA/HEMA共聚物， 然后該共聚物與HEMA/3-(N，N-二甲基)丙基丙烯酰胺共聚物混合以形成粘合聚合物。
[0046] 作為另一個例子，粘合聚合物可由疏水改性單體組成，所述單體包括但不限于下 式所示的酰胺和酯：
[0047] CH3(CH2)x-L-COCHR = CH2
[0048] 其中L可為-NH或氧，X可為2至24的整數(shù)，R可為Ci至C6烷基或氫，優(yōu)選地為甲基或 氫。此類酰胺和酯的例子包括但不限于月桂基甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸己酯。作為又另 一個例子，脂肪鏈延長的氨基甲酸酯與脲的聚合物可用于形成粘合聚合物。
[0049]適合結(jié)合層的粘合聚合物也可包含HEMA、MAA和甲基丙烯酸月桂酯（"LMA"）的無規(guī) 嵌段共聚物，HEMA和MAA或HEMA和LMA的無規(guī)嵌段共聚物，或HEMA的均聚物?；谡澈暇酆衔?的總重量，這些實(shí)施例中的每種成分的重量百分比為約93至約100重量％的冊獻(xiàn)、約0至約2 重量％的獻(xiàn)六和約0至約5重量％的11^。
[0050]粘合聚合物的分子量可以使得其在鏡片材料中稍微溶解并在鏡片材料中溶脹。鏡 片材料擴(kuò)散至粘合聚合物中，并發(fā)生聚合和/或交聯(lián)。然而，同時，粘合聚合物的分子量不能 高到影響印刷圖案的質(zhì)量。優(yōu)選地，粘合聚合物的分子量為約7,000至約100,000_，更優(yōu)選 地約7，000至約40，000_，最優(yōu)選地約17，000至約35，000_，其中1*對應(yīng)于SEC分析中最高 峰的分子量（=(Μη X Mw)1/2)
[0051] 為了實(shí)施本發(fā)明，可使用具有90°光散射和折射率檢測器的凝膠滲透色譜儀確定 分子量。還使用PW4000和PW2500兩根色譜柱、調(diào)節(jié)為含50mM氯化鈉的甲醇-水洗脫液(重量 比為75/25)以及具有在325,000至194范圍內(nèi)的確定分子量的聚乙二醇和聚環(huán)氧乙烷分子 的混合物。
[0052] 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會認(rèn)識到，通過在制備粘合聚合物時使用鏈轉(zhuǎn)移劑，通過 使用大量的引發(fā)劑，通過使用活性聚合，通過選擇適當(dāng)?shù)膯误w和引發(fā)劑濃度，通過選擇溶劑 的量和種類，或以上方案的組合，可獲得期望的粘合聚合物分子量。優(yōu)選地，將鏈轉(zhuǎn)移劑與 引發(fā)劑結(jié)合使用，或更優(yōu)選地，將鏈轉(zhuǎn)移劑與引發(fā)劑和一種或多種溶劑結(jié)合使用，以獲得期 望的分子量。作為另外一種選擇，還可將少量的極高分子量粘合聚合物與大量的溶劑結(jié)合 使用，以給粘合聚合物維持期望粘度。優(yōu)選地，粘合聚合物的粘度在23°C時為約4,000至約 15,000 厘泊。
[0053]可用于形成本發(fā)明所用的粘合聚合物的鏈轉(zhuǎn)移劑其鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)值大于約0.01，優(yōu) 選地大于約7，更優(yōu)選地大于約25，000。
[0054] 可使用任何合乎需要的引發(fā)劑，包括但不限于紫外引發(fā)劑、可見光引發(fā)劑、熱引發(fā) 劑等以及它們的組合。優(yōu)選使用熱引發(fā)劑，更優(yōu)選地，使用2,2_偶氮雙異丁腈和2,2_偶氮 雙-2-甲基丁腈?；谂浞降目傊亓浚靡l(fā)劑的量為約0.1至約5重量％。優(yōu)選地，將2,2_ 偶氮雙-2-甲基丁腈與十二硫醇一起使用。
[0055] 粘合聚合物層或其他介質(zhì)可通過任何便利的聚合方法制成，這些方法包括但不限 于自由基鏈聚合、逐步聚合、乳液聚合、離子鏈聚合、開環(huán)作用、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合、原子轉(zhuǎn)移聚 合等。優(yōu)選使用熱引發(fā)的自由基聚合反應(yīng)。進(jìn)行聚合反應(yīng)的條件在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的 知識范圍內(nèi)。
[0056] 可用于制備粘合聚合物的溶劑為沸點(diǎn)在約120和230°C之間的中沸點(diǎn)溶劑。選擇要 使用的溶劑時應(yīng)基于待制備的粘合聚合物的種類及其分子量。合適的溶劑包括但不限于雙 丙酮醇、環(huán)己酮、乳酸異丙酯、3-甲氧基-1-丁醇、1-乙氧基-2-丙醇等。
[0057] 在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的粘合聚合物層111可根據(jù)在水中的膨脹系數(shù)定制成適 于將要與其一起使用的鏡片材料使粘合聚合物的膨脹系數(shù)與充填溶液中的固化鏡片材料 的膨脹系數(shù)匹配或大致匹配可有利于避免在鏡片中產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力會導(dǎo)致不良的光學(xué)性能 和鏡片參數(shù)變化。另外，粘合聚合物可在鏡片材料中具有溶脹性，使得用本發(fā)明的著色劑印 出的圖象可溶脹。由于這樣的溶脹，圖象被截留在鏡片材料中，而不會對鏡片舒適度產(chǎn)生任 何影響。
[0058]在一些實(shí)施例中，著色劑可包含在粘合層中。在本發(fā)明的著色劑中可與粘合聚合 物一起使用的顏料為那些適用于隱形鏡片的有機(jī)顏料或無機(jī)顏料，或這些顏料的組合。可 通過改變所用顏料和遮光劑的濃度控制不透明度，用量越大產(chǎn)生的不透明度越高。示例性 的有機(jī)顏料包括但不限于酞菁藍(lán)、酞菁綠、咔唑紫、還原橙#1等，以及它們的組合。可用的無 機(jī)顏料的例子包括但不限于氧化鐵黑、氧化鐵棕、氧化鐵黃、氧化鐵紅、二氧化鈦等，以及它 們的組合。除了這些顏料外，還可使用可溶和不可溶的染料，它們包括但不限于二氯三嗪和 乙烯砜型染料。可用的染料和顏料均可商購獲得。
[0059] 例如，可以將這些顏色布置成一定圖案，以遮蓋根據(jù)本發(fā)明存在于鏡片中的組件。 例如，不透明顏色可以模擬天然眼睛的外觀并且蓋住鏡片內(nèi)存在的組件。
[0060] 除此之外，在一些實(shí)施例中，結(jié)合層還包含一種或多種有助于將結(jié)合層涂覆到模 具部件上的溶劑。本發(fā)明的另一發(fā)現(xiàn)是，為了有利于在其所施加到的模具部件表面上不滲 出或滑動的粘合層，期望的是，并且優(yōu)選地，粘合層的表面張力低于約27mN/m。這種表面張 力可通過對將要施加結(jié)合層的表面(例如模具表面)進(jìn)行處理而實(shí)現(xiàn)。可使用本領(lǐng)域已知的 技術(shù)實(shí)現(xiàn)表面處理，這些技術(shù)例如但不限于等離子體處理和電暈處理。作為另外一種選擇， 并且優(yōu)選地，期望的表面張力可通過選擇用于著色劑的溶劑來實(shí)現(xiàn)。
[0061] 因此，可用于粘合層的示例性溶劑包括那些能夠增加或降低粘合層粘度并幫助控 制表面張力的溶劑。合適的溶劑包括但不限于環(huán)戊酮、4-甲基-2-戊酮、1-甲氧基-2-丙醇、 1-乙氧基-2-丙醇、乳酸異丙酯等以及它們的組合。優(yōu)選使用1-乙氧基-2-丙醇和乳酸異丙 酯。
[0062]在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的粘合層材料中使用至少三種不同的溶劑。這些 溶劑的前兩種均為中沸點(diǎn)溶劑，用于制備粘合聚合物。盡管在粘合聚合物形成后可將這些 溶劑從粘合聚合物除去，但優(yōu)選保留它們。優(yōu)選地，這兩種溶劑為1-乙氧基-2-丙醇和乳酸 異丙酯。還有一種為低熔點(diǎn)溶劑，即沸點(diǎn)為約75°C至約120°C之間的溶劑，可用于根據(jù)需要 降低著色劑的粘度。合適的低沸點(diǎn)溶劑包括但不限于2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-丙醇等 以及它們的組合。優(yōu)選使用1-丙醇。
[0063]所用溶劑的具體數(shù)量可取決于很多因素。例如，用于形成粘合聚合物的溶劑量將 取決于期望的粘合聚合物分子量，以及粘合聚合物中所用的各種成分，例如單體和共聚物。 所用低沸點(diǎn)溶劑的量將取決于著色劑期望的粘度和表面張力。此外，如果著色劑要施加于 模具并與鏡片材料一起固化，所用溶劑的量將取決于所用的鏡片和模具材料，以及模具材 料是否已經(jīng)過任何表面處理以增加其可濕性。待使用的溶劑精確數(shù)量的確定在本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員技能范圍內(nèi)。通常，所用溶劑的總重量將占待使用溶劑的約40至約75重量％。
[0064] 除了溶劑之外，可以且優(yōu)選地將增塑劑加到粘合層以減少在干燥粘合層時的開 裂，并增強(qiáng)鏡片材料對粘合層的擴(kuò)散和溶脹。所用增塑劑的種類和量將取決于所用粘合聚 合物的分子量，并且，對于放置到先儲存再使用的模具上的著色劑，則取決于期望的架藏穩(wěn) 定性?？捎玫脑鏊軇┌ǖ幌抻诟视?、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚乙二醇200、400或 600等以及它們的組合。優(yōu)選使用甘油?；谥珓┑闹亓?，所用增塑劑的量通常將為0至約 10重量％。
[0065] 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會認(rèn)識到，本發(fā)明的粘合層組合物中還可包括上述添加劑 之外的添加劑。合適的添加劑包括(但不限于）用于有助于流動性和流平性的添加劑、用于 防止起泡的添加劑、用于流變學(xué)改性的添加劑等，以及它們的組合。
[0066] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在鏡片材料固化后，粘合層嵌入鏡片材料中。這樣，粘 合層可以更靠近所形成的鏡片的前表面或后表面嵌入，這取決于鏡片中粘合層所施加到的 模具表面。另外，可以任何順序施加一層或多層的粘合層。
[0067] 盡管本發(fā)明可用于提供由任何已知的鏡片材料或適合制作硬質(zhì)或軟質(zhì)隱形鏡片 的材料制得的硬質(zhì)或軟質(zhì)隱形鏡片，但是優(yōu)選地，本發(fā)明的鏡片為水含量為約〇至約90%的 軟質(zhì)隱形鏡片。更優(yōu)選地，鏡片由含有羥基、羧基或兩者的單體制成，或者由含有機(jī)硅的聚 合物(例如硅氧烷、水凝膠、有機(jī)硅水凝膠以及它們的組合)制成?？捎糜谛纬杀景l(fā)明鏡片的 材料可通過使大分子單體、單體以及它們的組合的共混物與添加劑(例如聚合引發(fā)劑)反應(yīng) 制得。合適的材料包括但不限于由有機(jī)硅大分子單體和親水單體制成的有機(jī)硅水凝膠。
[0068]另一些實(shí)施例產(chǎn)生自內(nèi)部元件被封裝材料封裝的實(shí)際情況?？赡芸尚械氖牵捎?在兩層密封劑之間包含接縫的方式來涂覆能源。或者，可以采用不會產(chǎn)生接縫的方式施用 密封劑，但是應(yīng)該指出的是，許多實(shí)施例將會需要能源來提供兩個不同且隔離的電觸點(diǎn)。對 于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，有各種其它方式可用于封裝能源，它們可以符合本文詳 述的技術(shù)。
[0069]模具部件101-102材料可包括(例如）以下一種或多種聚烯烴:聚丙烯、聚苯乙烯、 聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和改性聚烯烴。其他模具可包括陶瓷或金屬材料。
[0070] 優(yōu)選的脂環(huán)烴共聚物包含兩種不同的脂環(huán)烴聚合物，由Zeon Chemicals L.P.以 商品名為ZE0N0R銷售。存在幾種不同等級的ZE0N0R。各種等級可具有105°C至160°C范圍內(nèi) 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。特別優(yōu)選的材料為ZE0N0R 1060R。
[0071] 可與一種或多種添加劑組合以形成眼科鏡片模具的其他模具材料包括（例如） Zieglar-Natta聚丙稀樹脂(有時稱為znPP)。一種示例性Zieglar-Natta聚丙稀樹脂以商品 名PP 9544 MED出售。PP 9544 MED為用于按照Π )Α法規(guī)21CFR(c)3.2進(jìn)行清潔成型（clean molding)的澄清無規(guī)共聚物，由ExxonMobile Chemical Company提供。PP 9544 MED為具有 乙烯基的無規(guī)共聚物(znPP)(以下稱9544 MED)。其他示例性的Zieglar-Natta聚丙稀樹脂 包括：Atofina聚丙稀3761 (Atofina Polypropylene 3761)和Atofina聚丙稀3620WZ (Atofina Polypropylene 3620ffZ)〇
[0072] 在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的模具還可以包含諸如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲 基丙烯酸甲酯、主鏈上含脂環(huán)部分的改性聚烯烴以及環(huán)狀聚烯烴的聚合物。這種共混物可 用于任何一半或兩半模具上，其中優(yōu)選的是將這種共混物用于后曲面，而前曲面包含脂環(huán) 族共聚物。
[0073] 在根據(jù)本發(fā)明制備模具100的一些優(yōu)選的方法中，按照已知的技術(shù)進(jìn)行注模，然 而，實(shí)施例也可以包括用其他技術(shù)成型的模具，所述其他技術(shù)包括(例如)車削、金剛石車削 或激光切割。
[0074] 鏡片通常在兩個模具部件101-102的至少一個表面上形成。然而，在一些實(shí)施例 中，鏡片的一個表面可由模具部件101-102形成，鏡片的另一個表面可以用車床加工方法或 其他方法形成。
[0075]現(xiàn)在參見圖2,在一些實(shí)施例中，通電鏡片200包括具有兩個觸點(diǎn)240的能源210。在 一些實(shí)施例中，這些觸點(diǎn)240包括兩個導(dǎo)電引線230,導(dǎo)電引線230將觸點(diǎn)固定以將來自能源 210的能量導(dǎo)向另一裝置220。
[0076]導(dǎo)電引線230可被連接到觸點(diǎn)240的方式可以形成本技術(shù)內(nèi)的許多實(shí)施例。在一些 實(shí)施例中，可以通過引線接合工藝將這些引線固定成與一種可選擇的焊盤金屬形成電接 觸，該引線接合工藝中引線被以物理方式加力擦拭而形成電接觸。再有一些實(shí)施例可以源 自（例如）用焊接工藝恪融引線230和觸點(diǎn)240之間的接觸金屬(contacting metallurgy)。 在其它實(shí)施例中可能可行的是，以蒸發(fā)方式將連接引線230沉積到觸點(diǎn)240上。在其它實(shí)施 例中，可以用導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂或油墨來限定導(dǎo)電元件230并且將其連接到觸點(diǎn)240。對于本 領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，用于連接到能源的觸點(diǎn)以將能量傳送到另一裝置或者傳送來 自另一裝置的能量的許多裝置可以構(gòu)成本發(fā)明范圍內(nèi)的一些實(shí)施例。
[0077]如之前所討論的，能源200可以包括已描述的兩種或更多種類型的能源的復(fù)合物。 例如，圖2中的能源可以由結(jié)合裝置220 (如光電池）的可充電的鋰離子薄膜電池210構(gòu)成。許 多光電池類型可能符合本文的技術(shù)，作為實(shí)例，可用于此實(shí)施例的光電裝置是由Clare， Inc · (Beverly，MA)制造的CPC 1822，其尺寸大約為2 · 5mmX 1 ·8mmX 0 · 3mm的晶片形式并且 其能夠在光照條件下提供4V的直流電(VDC)。在一些實(shí)施例中，光電裝置的輸出可以被直接 提供到如圖2所示的電池?；蛘撸与姽芾硌b置可以用某種再加電裝置控制對可充電電池的 充電。該具體實(shí)例是在非限制性意義上提供的，因?yàn)樵陉P(guān)于通電眼科鏡片的本發(fā)明技術(shù)的 范圍內(nèi)可存在許多給能源再加電的實(shí)施例。
[0078] 就Clare光伏電池而言，外部光源可以包括給附著的另一能源再加電的方式。以一 個或多個太陽單位的光密度，電池提供大的充電電流。可以有許多方式用于構(gòu)造與這種光 電裝置相互作用的再加電系統(tǒng)。作為非限制性實(shí)例，在眼科鏡片存放在水化介質(zhì)中的期間 提供適當(dāng)強(qiáng)度的光可能是可行的。
[0079] 可以通過可供選擇的裝置限定給能源再加電的其它實(shí)施例。例如，熱電裝置可以 使用眼科鏡片主體上的熱梯度來給能源加電。在備選實(shí)施例中，通過使用外部射頻信號并 在眼科鏡片中使用吸收裝置;通過使用外部電場并在眼科鏡片中使用電容式耦合裝置;或 者通過使用機(jī)械能或壓力和壓電裝置，可以將外部能量耦合到眼科鏡片中。對于本領(lǐng)域技 術(shù)人員顯而易見的是，可能有許多方式用于給通電眼科鏡片中的能源再加電。
[0080] 如之前討論中所提及的，電池型能源的非可充電化學(xué)物質(zhì)的組成與性質(zhì)可以構(gòu)成 具有本文所公開新穎性的備選實(shí)施例。雖然有可能丟失可充電的一些優(yōu)勢，但是這類實(shí)施 例可作為另一種選擇而可能在成本和實(shí)施方式方面表現(xiàn)出優(yōu)勢。可以認(rèn)為本發(fā)明范圍涵蓋 與本文已公開的可充電的能源等效的非可充電的封裝電化學(xué)電池。
[0081] 本發(fā)明的各種能源在眼科鏡片內(nèi)提供"板上"電源，其可以與電子組件、柔性電路 互連基片、印刷電互連線、傳感器和/或其它定制的有效元件結(jié)合使用?？赏姷倪@些不同 的元件可以界定一些可執(zhí)行廣泛功能的實(shí)施例。作為非限制性實(shí)例，通電眼科鏡片可以是 電光裝置，其通電后具有調(diào)節(jié)眼科鏡片的聚焦特性的功能。在其它實(shí)施例中，通電功能可以 啟動眼科鏡片內(nèi)可以抽吸出藥物或其它材料的栗送機(jī)構(gòu)。另外，通電功能會涉及眼科鏡片 內(nèi)的感測裝置和通信裝置。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，有大量的實(shí)施例涉及可使 其在通電眼科鏡片內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能。
[0082] 在一些實(shí)施例中，通電眼科鏡片內(nèi)的能源可以激勵眼科鏡片內(nèi)的控制功能，從而 為對于眼科鏡片或其它成型的水凝膠制品內(nèi)的另外的通電功能進(jìn)行無線的受控啟動創(chuàng)造 條件。作為非限制性實(shí)例，能源可以包括嵌入式封裝薄膜微電池，其可以具有有限的、受限 的最大電流容量。為了使漏電流或靜態(tài)電流最小以便完全充電的薄膜微電池在存放期間盡 可能長地保持電荷，可以利用各種裝置來啟動微電池或者將微電池電連接到電活性鏡片內(nèi) 的其它元件。在一些實(shí)施例中，光伏電池(例如，晶片形式的Clare CPC1822)或光電感測裝 置可在規(guī)定的光照條件下啟動鏡片內(nèi)的晶體管或其它微電子元件，隨后可以啟動電池與鏡 片內(nèi)的其它微電子元件的互連。在另一個實(shí)施例中，微型霍爾效應(yīng)傳感器/開關(guān)（例如由 Allegro Microsystems，Inc · (Worcester，ΜΑ)制造的All72)可以用來在電池和/或其他微 電子元件暴露于磁體的北極和/或南極時將它們啟動。在其它實(shí)施例中，物理接觸開關(guān)、隔 膜開關(guān)、RF開關(guān)、溫度傳感器、光電二極管、光敏電阻、光電晶體管或光學(xué)傳感器可以用來啟 動通電眼科鏡片中的電池和/或附裝的電子元件。
[0083]在一些實(shí)施例中，通電眼科鏡片內(nèi)的能源可以裝入在集成電路旁。在這種類型的 示例性實(shí)施例中，可以結(jié)合半導(dǎo)體構(gòu)造工藝設(shè)想到將平面型薄膜微電池裝到硅基片上。這 類方法可以有利地用于為可能裝入本發(fā)明的電活性鏡片中的各種集成電路提供單獨(dú)的電 源。在備選實(shí)施例中，該集成電路可以作為通電鏡片的特殊元件裝入。
[0084]參見圖3,標(biāo)號300所示出的是通電眼科鏡片的示例性實(shí)施例的視圖。在該視圖中， 能源310可以包括薄膜可充電鋰離子電池。該電池可以具有便于互連的觸點(diǎn)370。引線可以 是連接到觸點(diǎn)370的引線接合線，并將電池連接到可用于給電池能源310再加電的光伏電池 360。另外的引線可以通過第二組觸點(diǎn)350上的接有引線的接觸件將能源連接到柔性電路互 連線。這些觸點(diǎn)350可以是柔性互連基片355的一部分。該互連基底可通過與前述能源類似 的方式成形為近似于典型鏡片形式的形狀。為了增加額外的柔韌性，互連基片355可以包括 沿其長度布置的附加形狀特征，例如徑向切口 345?；ミB基片355的單個瓣片可以被連接各 種如1C那樣的電子元件、分立元件、無源元件以及如標(biāo)號330示出的裝置。這些元件通過引 線或其它連接裝置340互連到互連基片355內(nèi)的導(dǎo)通路徑。作為非限制性實(shí)例，各種元件可 以通過可與前述的電池形成互連的各種裝置連接到柔性互連基片355。各種電元件的組合 可以確定標(biāo)號390所示的電光裝置的控制信號。該控制信號可以沿著互連線320傳導(dǎo)。具有 通電功能的該類型示例性通電眼科鏡片僅出于示例性目的提供。不應(yīng)將此描述解釋為限制 本發(fā)明技術(shù)的范圍，因?yàn)閷τ诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，可存在功能、設(shè)計(jì)、互連 方案、通電方案以及本發(fā)明概念的總體利用的多個不同實(shí)施例。
[0085] 現(xiàn)在參見圖5,在圖5&、5&、513、5(：和5(1中示出了眼科鏡片中的能源可采用的不同形 狀的許多實(shí)例。500示出的是由薄膜材料制成的基準(zhǔn)能源，其形成為平坦形狀以用作基準(zhǔn)。 當(dāng)這種形狀500的尺寸大約為毫米級或更小時，其可以構(gòu)成用于通電眼科鏡片的能源。510 示出的是示例性的三維形式，其中，柔性基底和被封裝的電池呈完整的環(huán)形，在未發(fā)生柔性 變形時，其形狀與未變形的眼科鏡片會呈現(xiàn)的形狀大致相同。在一些實(shí)施例中，對于通電眼 科鏡片實(shí)施例，環(huán)形的半徑可約為8毫米。四分之一環(huán)面530、半環(huán)面520或其它弧形形狀的 實(shí)施例，都可以采用相同的三維方位。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，包括其他部 分環(huán)狀形狀在內(nèi)的多種不同形狀可構(gòu)成本發(fā)明范圍內(nèi)的替代實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，矩 形的平坦形狀也可適配于眼科鏡片中包括的半球殼幾何形狀。
[0086] 本發(fā)明的另一組實(shí)施例涉及可有利地用于通電眼科鏡片中的特定的電池化學(xué)物 質(zhì)的組成與性質(zhì)。由Oak Ridge Laboratories開發(fā)的示例性實(shí)施例包括鋰或鋰離子電池的 組分。用于這種電池的陽極的通用材料包括鋰金屬，或者可供選擇地，用于鋰離子電池的通 用材料包括石墨。這些電池的示例性替代實(shí)施例可為，采用微米級的硅特征充當(dāng)裝配在隱 形鏡片中的此類薄膜電池的陽極。
[0087] 用于所述電池的陰極材料可包括鋰錳氧化物和鋰鈷氧化物，由所述氧化物形成的 電池具有良好的性能標(biāo)準(zhǔn)。作為另外一種選擇，磷酸鐵鋰陰極可具有相似的性能，然而，其 可能在某些應(yīng)用中具有與充電相關(guān)的改善方面。此外，這些以及其他陰極材料的尺寸可改 善充電性能，例如由各種材料的納米級晶體形成的陰極可顯著提高電池重新充電的速率。
[0088] 優(yōu)選地，將可作為能源組分而包含的各種材料進(jìn)行封裝?？赡苡欣氖?，封裝能源 通常可將能源組分隔離，使其不會進(jìn)入眼科環(huán)境。作為另外一種選擇，如果不能地被封裝實(shí) 施例適當(dāng)隔離，則眼科環(huán)境的各個方面可能對能源的性能產(chǎn)生負(fù)面影響。本發(fā)明技術(shù)的多 個實(shí)施例可源自材料的選擇。
[0089] 因此，在一些實(shí)施例中，鏡片材料可以包括含有機(jī)娃的組分。"含有機(jī)娃的組分"是 指在單體、大分子單體或預(yù)聚物中至少含一個[-si-o-]單元的組分。優(yōu)選地，以含有機(jī)硅的 組分的總分子量計(jì)，所有Si和所連接的0在含有機(jī)硅的組分中的含量大于約20重量％，還更 優(yōu)選地大于30重量％?？捎玫暮袡C(jī)硅的組分優(yōu)選地包含可聚合的官能團(tuán)，例如丙烯酸酯、 甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、N-乙烯基內(nèi)酰胺、N-乙烯基酰胺和苯乙烯 基官能團(tuán)。
[0090] 合適的含有機(jī)硅的組分包括由式I表示的化合物
[0091]
[0092] 穴 τ
[0093] R1獨(dú)立地選自：一價活性基團(tuán)、一價烷基、或一價芳基，上述基團(tuán)中任何一種都可 以進(jìn)一步包含選自下列的官能團(tuán)：羥基、胺基、氧雜、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰胺基、氨基 甲酸根、碳酸根、鹵素或它們的組合；以及包含1至100個Si-o重復(fù)單元的一價硅氧烷鏈，其 還可以進(jìn)一步包含選自下列的官能團(tuán)：烷基、羥基、胺基、氧雜、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰 胺基、氨基甲酸根、鹵素或它們的組合；
[0094] 其中b = 0至500,其中應(yīng)當(dāng)理解當(dāng)b不為0時，b為眾數(shù)(mode)等于設(shè)定值的分布；
[0095] 其中至少一個R1包含一價活性基團(tuán)，在一些實(shí)施例中，1至3個R1包含一價活性基 團(tuán)。
[0096] 如本文所用，"一價活性基團(tuán)"為可經(jīng)歷自由基和/或陽離子聚合反應(yīng)的基團(tuán)。自由 基活性基團(tuán)的非限制性例子包括（甲基）丙稀酸醋、苯乙烯基、乙烯基、乙烯基釀、Cl-6烷基 (甲基)丙烯酸酯、（甲基)丙烯酰胺、6烷基（甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基內(nèi)酰胺、N-乙烯基酰 胺、C 2-12烯基、C2-12烯基苯基、C2- 12烯基萘基、C2-6烯基苯基、&-6烷基、0-乙烯基氨基甲酸酯以 及0-乙烯基碳酸酯。陽離子活性基團(tuán)的非限制性例子包括乙烯基醚或環(huán)氧基以及它們的混 合物。在一個實(shí)施例中，自由基反應(yīng)性基團(tuán)包括（甲基)丙烯酸酯、丙烯酰氧基、（甲基)丙烯 酰胺、以及它們的混合物。
[0097] 合適的一價烷基和芳基包括未取代的一價&至&6烷基、C6-CW芳基，例如取代的和 未取代的甲基、乙基、丙基、丁基、2 -羥丙基、丙氧基丙基、聚氧乙烯丙基 (poly ethyl eneoxypropyl )、它們的組合等。
[0098] 在一個實(shí)施例中，b為0，一個R1為一價活性基團(tuán)，至少3個R1選自具有1至16個碳原 子的一價烷基，在另一個實(shí)施例中，選自具有1至6個碳原子的一價烷基。在本實(shí)施例中，有 機(jī)硅組分的非限制性例子包括2-甲基-2-羥基-3-[3-[1，3,3,3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷 基)氧基]^娃氧烷基]丙氧基]丙醋（"SiGMA )、
[0099] 2-羥基-3-甲基丙烯酰氧基丙氧基丙基-三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、
[0100] 3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷（"TRIS"）、
[0101] 3-甲基丙烯酰氧基丙基雙(三甲基甲硅烷氧基）甲基硅烷以及
[0102] 3-甲基丙烯酰氧基丙基五甲基二硅氧烷。
[0103] 在另一個實(shí)施例中，b為2至20、3至15,或在一些實(shí)施例中，為3至10;至少一個末端 的R 1包含一價活性基團(tuán)，其余的R1選自具有1至16個碳原子的一價烷基，在另一個實(shí)施例中， 選自具有1至6個碳原子的一價烷基。在又另一個實(shí)施例中，b為3至15, 一個末端的R1包含一 價活性基團(tuán)，另一個末端的R1包含具有1至6個碳原子的一價烷基，其余的R 1包含具有1至3個 碳原子的一價烷基。該實(shí)施例中有機(jī)硅組分的非限制性例子包括(單-(2-羥基-3-甲基丙烯 酰氧基丙基)-丙基醚封端的聚二甲基硅氧烷(分子量為400-1000) ( "OH-mPDMS"）、單甲基丙 烯酰氧基丙基封端的單正丁基封端的聚二甲基硅氧烷(分子量為800-1000) ( "mPDMS"）。 [0104] 在另一個實(shí)施例中，b為5至400或10至300,兩個末端的R1均包含一價活性基團(tuán)，其 余的R1獨(dú)立地選自具有1至18個碳原子的一價烷基，所述一價烷基在碳原子之間可以具有 醚鍵并且還可以包含鹵素。
[0105] 在一個需要有機(jī)硅水凝膠鏡片的實(shí)施例中，本發(fā)明的鏡片將由活性混合物制成， 其中按據(jù)以制備聚合物的活性單體組分的總重量計(jì)，活性混合物包含至少約20重量％的含 有機(jī)硅的組分，優(yōu)選地在約20重量％至70重量％之間。
[0106] 在另一個實(shí)施例中，一至四個R1包含由下式表示的碳酸乙烯酯或氨基甲酸酯：
[0107] 式II
[0108]
[0109]其中：Y代表0-、S_或 NH-;
[0110] R代表氫或甲基;d為1、2、3或4;q為0或1。 含有機(jī)硅的碳酸乙烯酯或乙烯基氨基甲酸酯單體具體包括：1，3_雙[4_(乙烯氧基 羰基氧基）丁-1-基]四甲基-二硅氧烷、3-(乙烯氧基羰基硫基）丙基-[三(三甲基甲硅烷氧 基)硅烷]、3-[三(三甲基甲硅烷氧基）甲硅烷基]丙基烯丙基氨基甲酸酯、3-[三(三甲基甲 硅烷氧基）甲硅烷基]丙基乙烯基氨基甲酸酯、碳酸三甲基甲硅烷基乙基酯乙烯酯、碳酸三 甲基甲硅烷基甲基酯乙烯酯，并且
[0112]
[0113] 在期望生物醫(yī)學(xué)裝置的模量在約200以下的情況中，只有一個R1應(yīng)包含一價活性 基團(tuán)，其余的R1基團(tuán)中不超過兩個將包含一價硅氧烷基團(tuán)。
[0114] 另一類含有機(jī)硅的組分包含如以下各式所示的聚氨酯大分子單體：
[0115] 式 IV-VI
[0116] ()a^D^D^E1n
[0117] E(*D*G*D*A)a*D*G*D*E1或
[0118] E(*D*A*D*G) a^D^A^D^E1
[0119] 其中：
[0120] D代表具有6至30個碳原子的烷基雙基、烷基環(huán)烷基雙基、環(huán)烷基雙基、芳基雙基或 烷基芳基雙基，
[0121] G代表具有1至40個碳原子并且主鏈中可以包含醚鍵、硫代鍵或胺鍵的烷基雙基、 環(huán)烷基雙基、烷基環(huán)烷基雙基、芳基雙基或烷基芳基雙基；
[0122] *代表氨基甲酸酯或脲基鍵；
[0123] a為至少1;
[0124] A代表如下式所示的二價聚合基：
[0125]
[0126] 式VII
[0127] R11獨(dú)立地表示具有1至10個碳原子的烷基或氟代烷基，其可包含位于碳原子之間 的醚鍵;y為至少1;并且P提供了 400至10,000的部分重量;E和E1各自獨(dú)立地表示用下式給 出的可聚合不飽和有機(jī)基：
[0128] 式 VIII
[0129]
[0130] 其中：R12為氫或甲基;R13為氫、具有1至6個碳原子的烷基或-C0-Y-R15基，其中Y為-〇-、Y-S-或-NH-;R 14為具有1至12個碳原子的二價基團(tuán)；X代表-C0-或-〇C〇-;Z代表-0-或-NH-;Ar代表具有6至30個碳原子的芳族基團(tuán);w為0至6;x為0或l;y為0或l;z為0或1。
[0131 ]優(yōu)選的含有機(jī)娃的組分是由如下化學(xué)式表不的聚氨酯大分子單體：
[0132] 式IX
[0133]
[0134] 其中R16為移除異氰酸酯基團(tuán)后的二異氰酸酯的雙基，例如異佛爾酮二異氰酸酯的 雙基。其他合適的含有機(jī)硅的大分子單體為由氟醚、羥基封端的聚二甲基硅氧烷、異佛爾酮 二異氰酸酯和甲基丙烯酸異氰基乙酯反應(yīng)形成的化學(xué)式為X的化合物(其中χ+y為10至30的 范圍內(nèi)的數(shù)值）。
[0135] 式X
[0136]
[0137] 適用于本發(fā)明的其他含有機(jī)硅的組分包括含聚硅氧烷、聚亞烷基醚、二異氰酸酯、 聚氟代烴、聚氟醚和多糖基團(tuán)的大分子單體;具有極性氟化接枝或側(cè)基(末端二氟代碳原子 上連接有氫原子)的聚硅氧烷;含醚鍵和硅氧烷鍵的親水硅氧烷基甲基丙烯酸酯、以及含聚 醚和聚硅氧烷基的可交聯(lián)單體。也可用任一前述的聚硅氧烷作為本發(fā)明中的含有機(jī)硅的組 分。
[0138] 盡管本發(fā)明可用于提供由任何已知的鏡片材料或適合制作硬質(zhì)或軟質(zhì)隱形鏡片 的材料制得的硬質(zhì)或軟質(zhì)隱形鏡片，但是優(yōu)選地，本發(fā)明的鏡片為水含量為約〇至約90%的 軟質(zhì)隱形鏡片。更優(yōu)選地，鏡片由含有羥基、羧基或兩者的單體制成，或者由含有機(jī)硅的聚 合物(例如硅氧烷、水凝膠、有機(jī)硅水凝膠以及它們的組合)制成?？捎糜谛纬杀景l(fā)明鏡片的 材料可通過使大分子單體、單體以及它們的組合的共混物與添加劑(例如聚合引發(fā)劑)反應(yīng) 制得。合適的材料包括但不限于由有機(jī)硅大分子單體和親水單體制成的有機(jī)硅水凝膠。
[0139] 另一些實(shí)施例涉及內(nèi)部元件被封裝材料封裝的實(shí)際情況?？赡芸尚械氖?，采用在 兩層密封劑之間包含接縫的方式來涂覆能源。或者，可以采用不會產(chǎn)生接縫的方式施用密 封劑，但是應(yīng)該指出的是，許多實(shí)施例將會需要能源來提供兩個不同且隔離的電觸點(diǎn)。對于 本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，有各種其它方式可用于封裝能源，它們可以符合本文詳述 的技術(shù)。
[0140]已經(jīng)描述了多個與形成各種通電眼科裝置的方法相關(guān)的實(shí)施例。在一組實(shí)施例 中，本文的發(fā)明技術(shù)可包括以單獨(dú)步驟來組裝具體通電眼科鏡片實(shí)施例的子元件。將有利 地成形的薄膜微電池、柔性電路、互連線、微電子元件和/或其它電活性元件用生物相容性、 惰性的保形涂層"離線(Of f-1 ine)"組裝而得到全包括的可嵌入單個封裝件，該單個封裝件 可以并入已知的注模成型隱形鏡片制造工藝。柔性電路可包括由包銅聚酰亞胺薄膜或其他 類似基底制造的那些。
[0141] 保形涂層可以包括(但不限于）聚對二甲苯(N、C、D、HT級和其任何組合）、聚（對二 甲苯）、電介質(zhì)涂層、有機(jī)硅保形涂層、聚氨酯保形涂層、丙烯酸類保形涂層、硬性透氣性聚 合物或任何其它有利的生物相容性涂層。
[0142] 本發(fā)明的一些實(shí)施例包括一些方法，這些方法涉及幾何形狀與眼科鏡片材料內(nèi)的 嵌入體和/或由眼科鏡片材料封裝的嵌入體相符的薄膜微電池的幾何設(shè)計(jì)。其它實(shí)施例包 括用于將薄膜微電池并入各種材料的方法，這些材料包括(但不限于)水凝膠、有機(jī)硅水凝 膠、硬性透氣性"RGP"隱形鏡片材料、有機(jī)硅、熱塑性聚合物、熱塑性彈性體、熱固性聚合物、 保形電介質(zhì)/絕緣涂層和密封障壁涂層。
[0143] 其它實(shí)施例涉及在眼科鏡片幾何體內(nèi)統(tǒng)籌地放置能源的方法。具體地講，在一些 實(shí)施例中，能源可為不透明制品。由于，能源優(yōu)選地不阻礙光透過眼科鏡片的光學(xué)區(qū)，因此 一些實(shí)施例中的設(shè)計(jì)方法可以確保包括隱形鏡片的中間5-8_的光學(xué)區(qū)不會被能源的任何 不透明部分或支持電路或其它組件阻礙。
[0144] 在一些實(shí)施例中，能源的質(zhì)量和密度可有利于設(shè)計(jì)，使得所述能源既可以單獨(dú)發(fā) 揮作用，也可以與設(shè)計(jì)在眼科鏡片主體內(nèi)的其他鏡片穩(wěn)定區(qū)結(jié)合使用，從而當(dāng)鏡片佩戴在 眼睛上時，鏡片穩(wěn)定區(qū)可以旋轉(zhuǎn)方式穩(wěn)定鏡片。此類實(shí)施例可有利于多種應(yīng)用，包括(但不 限于)散光校正、改善佩戴于眼睛上時的舒適度，或協(xié)調(diào)/控制通電眼科鏡片內(nèi)其他元件的 位置。
[0145] 在另外的實(shí)施例中，可將能源設(shè)置為與隱形鏡片的外邊緣有一定距離，以有利于 隱形鏡片邊緣輪廓的設(shè)計(jì)，從而提供良好的舒適度，同時將不良事件的發(fā)生降至最低。此類 要避免的不良事件的例子可包括上方上皮弧形侵蝕或巨乳頭性結(jié)膜炎。
[0146] 作為一些實(shí)施例中的非限制性例子，嵌入式電化學(xué)電池的陰極、電解質(zhì)和陽極特 征可通過將合適的油墨印刷成形而形成，從而限定此類陰極、電解質(zhì)和陽極區(qū)。顯而易見的 是，由此形成的電池可包括基于（例如）錳氧化物和鋅化物的單次使用電池，和基于鋰化物 (類似于上述薄膜電池化學(xué)物質(zhì)）的可充電薄電池。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的 是，形成通電眼科鏡片的各種特征和方法的多種不同實(shí)施例可涉及印刷技術(shù)的使用。
[0147] 可能會有許多實(shí)施例涉及到可用于通過前述的各種方法形成通電眼科鏡片實(shí)施 例的裝置。加工過程中的基礎(chǔ)步驟可能涉及，在眼科鏡片的主體被模制到構(gòu)成眼科鏡片能 源的各種元件周圍的同時支承這些元件。在一些實(shí)施例中，可以將能源固定到鏡片模具中 的固定點(diǎn)。該固定點(diǎn)可附著將形成鏡片主體的同一類型的聚合材料。對本領(lǐng)域技術(shù)人員會 顯而易見的是，在各種能源封裝到鏡片主體中之前支承各種能源的許多方式均屬于本發(fā)明 范圍內(nèi)的實(shí)施例。
[0148] 如以上本發(fā)明的一些實(shí)施例中所提及的，能源包括電化學(xué)電池或者說電池。存在 多種可包括在通電眼科鏡片實(shí)施例中的不同類型的電池。例如，單次使用電池可由各種陰 極和陽極材料形成。這些材料可以非限制性例子的方式包括鋅、碳、銀、錳、鈷、鋰和硅。其他 實(shí)施例源自可充電電池的應(yīng)用。而此類電池又可以通過鋰離子技術(shù)、銀技術(shù)、鎂技術(shù)、鈮技 術(shù)制成。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，單次使用或可充電的電池系統(tǒng)的多種當(dāng) 前電池技術(shù)可包括通電眼科鏡片各種實(shí)施例中的能源。
[0149] 與其他類型相比，隱形鏡片環(huán)境的物理和尺寸約束可有利于某些電池類型。這種 有利性的例子可出現(xiàn)于薄膜電池。薄膜電池可占據(jù)符合人眼科實(shí)施例的很小的空間體積。 此外，薄膜電池可在柔性基底上形成，這允許眼科鏡片和內(nèi)置電池兩者的主體隨基底自由 撓曲。
[0150] 對于薄膜電池而言，例子可包括單次充電和可充電形式?？沙潆婋姵鼐哂醒娱L可 用產(chǎn)品壽命的能力，因此，能夠維持更高的能量消耗率。雖然大量的研發(fā)活動均集中在生產(chǎn) 具有可充電薄膜電池的電通電眼科鏡片技術(shù)上，然而，本發(fā)明技術(shù)并不局限于該子類。
[0151 ] 可充電薄膜電池可商購自（例如)0ak Ridge National Laboratory，其于二十世 紀(jì)九十年代初起已生產(chǎn)出多種可充電薄膜電池形式。這類電池的當(dāng)前商業(yè)生產(chǎn)廠家包括 Excellatron Solid State，LLC(Atlanta，GA)'Infinite Power Solutions(Littleton, CO)和Cymbet Corporation，（Elk River，MN)。該技術(shù)當(dāng)前占據(jù)支配地位的是包括平薄膜電 池在內(nèi)的應(yīng)用。此類電池的應(yīng)用可構(gòu)成本發(fā)明技術(shù)的一些實(shí)施例;然而，使薄膜電池形成三 維形狀(例如具有球形曲率半徑)構(gòu)成本發(fā)明技術(shù)的期望實(shí)施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言 顯而易見的是，這種三維電池實(shí)施例的多種形狀和形式在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0152] 現(xiàn)在參見圖6,示出了將粘合層施用于模具部件的裝置。所述裝置包括第一自動化 部件610,其能夠?qū)⒄澈蟿┩繉邮┯闷?11-612設(shè)置成靠近一個或多個模具部件614并且將 粘合劑涂層施用于一個或多個模具部件。在一些實(shí)施例中，粘合劑涂層施用器611-612將沿 著垂直方向移動，以變成靠近一個或多個模具部件614。粘合劑涂層施用器可以包括(例如） 移印裝置和噴墨機(jī)構(gòu)中的一個或多個。已知的是施用涂層，例如用于將著色劑施用于隱形 鏡片或隱形鏡片的其它美觀著色的涂層。在本發(fā)明中，將著色劑施用于隱形鏡片的方法和 裝置可以適于還將粘合層引入模具部件中，從而能夠?qū)⒛茉椿蚱渌M件粘附于模具部件。
[0153] 用于將能源和其它組件的一個或多個設(shè)置在模具部件中的第二自動化部件615也 可以靠近模具部件614。
[0154] 現(xiàn)在參見圖7參見圖7,示出了具有能源710以及組件712、714和715的眼科鏡片700 的示例性實(shí)施例的頂部朝下式視圖。在該視圖中，所示的能源710是眼科鏡片700的外圍部 分711。能源710可以包括(例如）薄膜可充電鋰離子電池。能源710可以連接到觸點(diǎn)714以允 許進(jìn)行互連。引線可以是連接到觸點(diǎn)714的引線鍵合線，并將能源710連接到可用于給電池 能源710再加電的光伏電池715。另外的引線可以借助引線鍵合接觸將能源710連接到柔性 電路互連。
[0155] 在一些實(shí)施例中，眼科鏡片700還可以包括上面安裝有能源710以及組件712、714 和715的柔性基片。該柔性基片可通過與前述類似的方式成形為近似于典型鏡片形式的形 狀。還可以包括各種電子元件712,例如，集成電路、離散元件、無源元件和此類器件。
[0156] 還示出了光學(xué)區(qū)713。該光學(xué)區(qū)可以是光學(xué)無源的，其不發(fā)生光學(xué)變化，或者其可 以具有預(yù)定的光學(xué)特性，例如預(yù)定的光學(xué)校正。其它實(shí)施例包括具有可變的光學(xué)組件的光 學(xué)區(qū)，可變的光學(xué)組件可以根據(jù)需求而變化。
[0157] 在一些實(shí)施例中，具有例如處理器元件的眼科鏡片可以與裝入眼科鏡片的能源 710相配并用于在眼科鏡片內(nèi)執(zhí)行邏輯功能或者以其他方式處理數(shù)據(jù)。
[0158] 現(xiàn)在參見圖8,列出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)的一些方法步驟。這些方 法步驟是示例性的并且不應(yīng)該將本發(fā)明的范圍限制于要求保護(hù)的本發(fā)明中可以實(shí)現(xiàn)的全 部或一些方法步驟。在801中，將粘合層施用于第一模具部件。在802中，可以將粘合層預(yù)聚 合，以在粘合層上產(chǎn)生粘著性。這種粘著性可以使粘合層更有利于接收能源并且將能源粘 合到粘合層。在803中，能源被設(shè)置成與粘合層接觸，這通常在第一模具部件的參數(shù)范圍內(nèi)。 模具部件由此借助粘合層粘附到第一模具部件。在 8〇4中，將反應(yīng)性混合物沉積到第一模具 部件中。
[0159] 在805中，將第二模具部件設(shè)置成靠近第一模具部件，由此用包括在腔體內(nèi)的粘合 層和能源以及反應(yīng)性混合物形成鏡片形成腔體，所述反應(yīng)性混合物將腔體大體填充成眼科 鏡片的形狀。在806中，反應(yīng)性混合物被聚合成由腔體限定的眼科鏡片的形狀。例如，通過暴 露于光化輻射來完成聚合?，F(xiàn)在，將能源裝入聚合后的鏡片材料內(nèi)。在807中，從模具部件中 取出具有能源的眼科鏡片。
[0160] 莖造
[0161] 如上所述以及如以下權(quán)利要求書所進(jìn)一步限定，本發(fā)明提供了加工眼科鏡片的方 法和實(shí)施這種方法的設(shè)備，以及通過這些方法和設(shè)備形成的眼科鏡片。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種形成通電眼科鏡片的方法，所述方法包括： 將粘合層施用于第一模具部件； 將能源設(shè)置在施用于所述第一模具部件的所述粘合層上，從而將能源粘附于第一模具 部件內(nèi)的位置； 將反應(yīng)性混合物沉積在所述第一模具部件內(nèi)； 將第二模具部件靠近第一模具部件放置，其間形成腔體，在腔體內(nèi)通過粘合層保持能 源的位置；以及 使所述反應(yīng)性混合物聚合，以形成包括聚合后的鏡片反應(yīng)性混合物的眼科鏡片。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其另外包括下面的步驟： 將所述粘合層預(yù)聚合。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述粘合層包含能夠與所述聚合的鏡片反應(yīng)性混 合物形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的聚合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述能源附著于柔性基片并且能源在粘合層上的 設(shè)置使得柔性基片與粘合層物理連通。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其另外包括下列步驟:限定包括光學(xué)區(qū)的區(qū)域和所述光 學(xué)區(qū)外部的區(qū)域并且將所述能源設(shè)置在所述光學(xué)區(qū)外部的區(qū)域。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述粘合層包括均聚物和共聚物中的一種或兩種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述粘合層包含聚合物、共聚物或其混合物，其具 有使得聚合物和共聚物能夠彼此相互作用的官能團(tuán)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其另外包括在粘合層上靠近能源設(shè)置一個或多個電流 牽引組件，所述能源包括將所述能源連接到所述一個或多個電流牽引組件的附著區(qū)域。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其另外包括在粘合層上設(shè)置再加電組件。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述再加電組件包括下列裝置中的至少一種:光 電裝置;射頻吸收裝置;電感式能量耦合裝置;電容式能量耦合裝置;熱電裝置和壓電裝置。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述再加電組件直接提供能量至能源。12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述再加電組件提供經(jīng)能量特性變更裝置修改 的能量，以對所述能源再加電。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中再加電組件包括光電裝置。14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述能源是鋰離子電池。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電池可再充電。16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電池是單次使用電池。17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述能源包括燃料電池、電容器、壓電器件或光電 器件中的至少一者。18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電池被封裝。19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電池被成形為整環(huán)形狀。20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電池被成形為部分環(huán)形。21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電池的厚度小于500微米。22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述能源包含半導(dǎo)體材料。23. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述一個或多個電流牽引組件中的每一個包括已 被印刷的組分。
【文檔編號】G02C7/04GK105856599SQ201610184347
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2009年9月17日
【發(fā)明人】R.B.皮尤, D.B.奧茨, F.A.弗利特施
【申請人】莊臣及莊臣視力保護(hù)公司