專(zhuān)利名稱(chēng)：自供電隱形眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種隱形眼鏡，尤其是涉及一種自供電隱形眼鏡。
背景技術(shù)：
眼睛是人類(lèi)感觀中最重要的器官，大腦中大約有80%的知識(shí)和記憶都是通過(guò)眼睛獲取的。例如讀書(shū)認(rèn)字、看圖賞畫(huà)、看人物、欣賞美景等都要用到眼睛。眼睛能辨別不同的顏色、不同的光線。眼睛是我們獲取大部分信息的源泉。此外，很多疾病的檢測(cè)與眼睛有關(guān)，例如我們可以通過(guò)檢測(cè)眼內(nèi)分泌物的成分確定病人是否換有糖尿病。但是上述這種檢測(cè)是不定期的，假如我們能有一種裝置隨時(shí)檢測(cè)眼睛的狀況，并且能將數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)教幚砥魃希敲催@將會(huì)大大提高疾病的早起檢測(cè)，改變?nèi)祟?lèi)的日常生活。例如，青光眼是世界第二大致盲的眼疾，是一種不可逆轉(zhuǎn)的漸進(jìn)性眼神經(jīng)疾病，最終可導(dǎo)致病患雙眼失明。青光眼雖然不可治愈，但是如果及時(shí)診斷，并得到正確治療，仍然可以控制病情發(fā)展。青光眼的標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)是定期到眼科醫(yī)師門(mén)診使用眼壓計(jì)檢測(cè)眼內(nèi)壓(IOP)。然而，眼壓計(jì)可能無(wú)法檢測(cè)到升高的眼壓，特別是青光眼病患，因?yàn)檠蹓涸谝惶熘凶兓療o(wú)常，通常在睡眠或門(mén)診以外的時(shí)間達(dá)到峰值，常常只有當(dāng)眼神經(jīng)受到很大損傷后，才能診斷出病情。因?yàn)闆](méi)有得到及時(shí)治療，很多青光眼病患的病情不斷惡化。已有技術(shù)在這方面已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展，可以將能量收集裝置、芯片、檢測(cè)裝置和無(wú)線發(fā)射裝置集成在一個(gè)小小的隱形眼鏡鏡片上。然后，目前隱形眼鏡上的能量收集裝置都采用的是無(wú)線電的收集和轉(zhuǎn)化，傳輸和收集的效率低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有隱形眼鏡用能量收集裝置需要采用無(wú)線電的收集和轉(zhuǎn)化，從而傳輸和收集效率低的缺陷，提供了一種自供電隱形眼鏡，能夠直接將人眼眨動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為電能，從而提高了傳輸和收集效率，節(jié)約了設(shè)備，以及降低了成本。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的第一技術(shù)方案是，一種自供電隱形眼鏡，包含隱形眼鏡本體、隱形眼鏡用電源裝置、和受電裝置，其中，所述隱形眼鏡用電源裝置封裝在隱形眼鏡本體中，所述隱形眼鏡用電源裝置向檢測(cè)裝置供電；所述電源裝置包括依次層疊的第一電極，第一高分子聚合物層，第二高分子聚合物層和第二電極，其中，至少一個(gè)高分子聚合物層的未層疊電極的表面上具有微納凹凸結(jié)構(gòu)；所述第一電極和第二電極為該電源裝置電壓和電流輸出電極。前述的自供電隱形眼鏡，所述電源裝置是環(huán)形的，環(huán)形內(nèi)直徑為7_9mm環(huán)形外直徑為 10_14mm。前述的自供電隱形眼鏡，所述高分子聚合物層表面上設(shè)置的微納凹凸結(jié)構(gòu)為凸起高度50nm-300nm的納米凹凸結(jié)構(gòu)。前述的自供電隱形眼鏡，所述第一電極和第二電極分別獨(dú)立的選自銦錫氧化物、石墨烯電極和銀納米線膜中的任意一種。前述的自供電隱形眼鏡，所述第一高分子聚合物層和第二高分子聚合物層所用材料分別獨(dú)立的選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、或聚碳酸酯。前述的自供電隱形眼鏡，所述受電裝置是傳感器，設(shè)置在隱形眼鏡本體朝向眼睛的表面上。前述的自供電隱形眼鏡，所述受電裝置是LED屏。本實(shí)用新型自供電隱形眼鏡，能夠直接將人眼眨動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為電能。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，本實(shí)用新型自供電隱形眼鏡，能將電能供應(yīng)給傳感器、LED屏等。

圖1為本實(shí)用新型自供電隱形眼鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的隱形眼鏡用電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型自供電隱形眼鏡的主視示意圖。
具體實(shí)施方式
為充分了解本實(shí)用新型之目的、特征及功效，借由下述具體的實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型的自供電隱形眼鏡，應(yīng)用了摩擦電原理，能夠直接將人眼眨動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為電能。具體的，由于存在的微納凹凸結(jié)構(gòu)，高分子聚合物層表面相互摩擦產(chǎn)生靜電荷，靜電荷的產(chǎn)生會(huì)使電極之間的電容發(fā)生改變，從而導(dǎo)致電極之間出現(xiàn)電勢(shì)差，從而本實(shí)用新型應(yīng)用摩擦電的自供電隱形眼鏡能夠直接將人眼眨動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為電能。如圖1和圖3所示，一種自供電隱形眼鏡，包含隱形眼鏡用電源裝置1、隱形眼鏡本體2、和受電裝置3，其中，所述隱形眼鏡用電源裝置I封裝在隱形眼鏡本體2中，所述隱形眼鏡用電源裝置I向受電裝置供電；所述電源裝置包括依次層疊的第一電極，第一高分子聚合物層，第二高分子聚合物層和第二電極，其中，至少一個(gè)高分子聚合物層的未層疊電極的表面上具有微納凹凸結(jié)構(gòu)；所述第一電極和第二電極為該電源裝置電壓和電流輸出電極。優(yōu)選的，自供電隱形眼鏡還可以包括導(dǎo)線4，用于將隱形眼鏡用電源裝置I的感應(yīng)電荷輸送給受電裝置3。如圖2所示，隱形眼鏡用電源裝置1，包括依次層疊的第一電極11，第一高分子聚合物層12，第二高分子聚合物層13和第二電極14，其中，至少一個(gè)高分子聚合物層的未設(shè)置電極的表面上具有微納凹凸結(jié)構(gòu)15 ;所述第一電極11和第二電極14為該電源裝置電壓和電流輸出電極。本實(shí)用新型隱形眼鏡用電源裝置整體為透明的。本實(shí)施方式中第一電極11和第二電極14所用材料為醫(yī)用導(dǎo)體材料，例如銦錫氧化物、石墨烯電極和銀納米線膜中的任意一種。第一電極11和第二電極14的厚度優(yōu)選200nmo第一高分子聚合物層12和第二高分子聚合物層13材質(zhì)不同是，能夠更好的感應(yīng)電荷。本實(shí)用新型優(yōu)選的第一高分子聚合物層和第二高分子聚合物層所用材料分別獨(dú)立的選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、和聚碳酸酯。但是，在一個(gè)隱形眼鏡用電源裝置I中，第一高分子聚合物層12和第二高分子聚合物層13的厚度優(yōu)選50微米。第一高分子聚合物層12和第二高分子聚合物層13相對(duì)表面中的至少一個(gè)表面上設(shè)置有微納凹凸結(jié)構(gòu)15，該微納凹凸結(jié)構(gòu)15為納米級(jí)至微米級(jí)的凹凸結(jié)構(gòu)，優(yōu)選凸起高度50nm-300nm的納米凹凸結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式中優(yōu)選的隱形眼鏡用電源裝置I是環(huán)形的，環(huán)形內(nèi)直徑為7_9mm環(huán)形外直徑為10_14mm。微納凹凸結(jié)構(gòu)15可以采用多種方法進(jìn)行制備，例如用有特定規(guī)則凸起結(jié)構(gòu)的硅模板壓制，用砂紙打磨金屬表面以及其他方法。下面詳細(xì)說(shuō)明微納凹凸結(jié)構(gòu)15的一種制備方法。SI制作硅模板。將硅片用光刻的方法在表面做出規(guī)則的圖形。做好圖形的硅片用濕刻的工藝各向異性刻蝕，可以刻出凹形的四棱錐陣列結(jié)構(gòu)，或者也可以用干刻的工藝各向同性刻蝕可以刻出凹形的立方體陣列結(jié)構(gòu)?？毯弥蟮哪０逵帽彤惐记逑锤蓛?，然后所有的模板都在三甲基氯硅烷的氣氛中進(jìn)行表面硅烷化的處理，處理好的硅模板待用。S2制作具有微納凹凸結(jié)構(gòu)表面的高分子聚合物膜。首先將聚合物漿料涂覆于硅模板表面，真空脫氣，用旋轉(zhuǎn)涂覆的方式將硅片表面多余的混合物去掉，形成一層薄薄的聚合物液體膜。將整個(gè)模板固化，然后剝離，得到均勻的具有特定微結(jié)構(gòu)陣列的聚合物膜。本實(shí)用新型隱形眼鏡本體2的材質(zhì)可依照現(xiàn)有的隱形眼鏡的材質(zhì)進(jìn)行選擇，本實(shí)用新型對(duì)此不作限定，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(HEMA)等。本實(shí)用新型隱形眼鏡本體通常為圓形，以適應(yīng)眼球的形狀。另外，為了適應(yīng)眼球向外凸起的特點(diǎn)，該圓形的隱形眼鏡本體的外表面向外凸出，內(nèi)表面相應(yīng)地凹陷，形成曲面。如圖1和圖3所示，本實(shí)用新型的隱形眼鏡用電源裝置I通過(guò)導(dǎo)線4向外輸出電流。具體的，圖1和圖3圖中僅概括性示出導(dǎo)線4，實(shí)際上使用兩根導(dǎo)線4，將隱形眼鏡用電源裝置I的第一電極11和第二電極14分別連接一根導(dǎo)線4。在隱形眼鏡用電源裝置I在隱形眼鏡本體注塑成型過(guò)程中，事先將該透明的環(huán)狀隱形眼鏡用電源裝置I和導(dǎo)線4固定，然后通過(guò)常規(guī)注塑成型，將隱形眼鏡用電源裝置I封裝在隱形眼鏡本體2內(nèi)，而兩根導(dǎo)線4的一端分別伸出隱形眼鏡本體2，裸露在隱形眼鏡本體2的內(nèi)表面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，現(xiàn)有技術(shù)中代替導(dǎo)線的無(wú)線電傳感方式，皆為本實(shí)用新型的變形，應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)人眼眨動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一高分子聚合物層12和第二高分子聚合物層13表面相互摩擦產(chǎn)生靜電荷，靜電荷的產(chǎn)生會(huì)使第一電極11和第二電極14之間的電容發(fā)生改變，從而導(dǎo)致第一電極11和第二電極14之間出現(xiàn)電勢(shì)差。第一電極11和第二電極14分別通過(guò)的導(dǎo)線連接到受電裝置3，即可給受電裝置3供電。受電裝置3可以設(shè)置于隱性眼睛內(nèi)表面的中央。受電裝置3可以是檢測(cè)眼壓的傳感器，LED屏等。常規(guī)現(xiàn)有眼內(nèi)使用檢測(cè)眼壓的傳感器均可應(yīng)用于本發(fā)明。通常傳感器中集成有射頻發(fā)射組件，用于傳輸傳感器的檢測(cè)信號(hào)。另外，采用常規(guī)的無(wú)線射頻技術(shù)制成至于體外的射頻接收組件，用于接收傳感器的檢測(cè)信號(hào)，從而可以表征眼壓。本實(shí)用新型受電裝置3還可以是常規(guī)LED屏，隱形眼鏡用電源裝置I通過(guò)導(dǎo)線給LED屏供電，可以點(diǎn)亮LED冷光燈陣列，幫助在黑暗處或弱視患者視物；或者LED屏可以顯示失明字樣，幫助識(shí)別盲人，起到傳遞信息的作用。當(dāng)受電裝置3是LED屏?xí)r，LED屏的設(shè)置位置可以是隱形眼鏡本體2的任意位置，例如封裝在隱形眼鏡本體2內(nèi)，位于隱形眼鏡本體2的內(nèi)表面或外表面。上述方案包含首選實(shí)施例和備案時(shí)發(fā)明人所知的該項(xiàng)實(shí)用新型的最佳模式時(shí)，上述實(shí)施例只作為說(shuō)明性例子給出。對(duì)該說(shuō)明中揭露的特定實(shí)施例的許多異化，不偏離該項(xiàng)實(shí)用新型的精神和范圍的話，將是容易鑒別的。因此，該項(xiàng)實(shí)用新型的范圍將通過(guò)所附的權(quán)利要求確定，而不限于上面特別描述的實(shí)施例。
權(quán)利要求1.一種自供電隱形眼鏡，其特征在于，包含隱形眼鏡本體、隱形眼鏡用電源裝置、和受電裝置， 其中，所述隱形眼鏡用電源裝置封裝在隱形眼鏡本體中，所述隱形眼鏡用電源裝置向受電裝置供電； 所述電源裝置包括依次層疊的第一電極，第一高分子聚合物層，第二高分子聚合物層和第二電極，其中，至少一個(gè)高分子聚合物層的未層疊電極的表面上具有微納凹凸結(jié)構(gòu)；所述第一電極和第二電極為該電源裝置電壓和電流輸出電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供電隱形眼鏡，其特征在于，所述電源裝置是環(huán)形的，環(huán)形內(nèi)直徑為7_9mm環(huán)形外直徑為10_14mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自供電隱形眼鏡，其特征在于，所述高分子聚合物層表面上設(shè)置的微納凹凸結(jié)構(gòu)為凸起高度50nm-300nm的納米凹凸結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自供電隱形眼鏡，其特征在于，所述第一電極和第二電極分別獨(dú)立的選自銦錫氧化物、石墨烯電極和銀納米線膜中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自供電隱形眼鏡，其特征在于，所述第一高分子聚合物層和第二高分子聚合物層所用材料分別獨(dú)立的選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、或聚碳酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供電隱形眼鏡，其特征在于，所述受電裝置是傳感器，設(shè)置在隱形眼鏡本體朝向眼睛的表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供電隱形眼鏡，其特征在于，所述受電裝置是LED屏。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種自供電隱形眼鏡。該自供電隱形眼鏡包含隱形眼鏡本體、隱形眼鏡用電源裝置、和受電裝置，其中，所述隱形眼鏡用電源裝置封裝在隱形眼鏡本體中，所述隱形眼鏡用電源裝置向受電裝置供電；所述電源裝置包括依次層疊的第一電極，第一高分子聚合物層，第二高分子聚合物層和第二電極，其中，至少一個(gè)高分子聚合物層的未設(shè)置電極的表面上具有微納凹凸結(jié)構(gòu)；所述第一電極和第二電極為該電源裝置電壓和電流輸出電極。本實(shí)用新型自供電隱形眼鏡，能夠直接將人眼眨動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為電能。
文檔編號(hào)H02N1/04GK203054364SQ20122074692
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者范鳳茹 申請(qǐng)人:納米新能源(唐山)有限責(zé)任公司