用于形成包括成形的液晶元件的可变光学眼科装置的方法与流程
背景技术：
1.技术领域
本发明涉及具有可变光学能力的眼科镜片装置，并且更具体地，在一些实施方案中，涉及制造具有利用液晶元件的可变光学插件的眼科镜片。
2.相关领域的描述
传统上，诸如接触镜片或眼内镜片的眼科镜片提供预定的光学性质。例如，接触镜片可提供视力矫正功能、美容增强作用和治疗效果中的一者或多者，但是仅提供一组视力矫正功能。每种功能由镜片的物理特性来提供。基本上，将折射性质结合到镜片中的设计提供了视力矫正功能，并且这可用于具有近视、远视、散光、兼具近视和散光、兼具远视和散光、老花眼以及甚至更高阶像差的个体。将颜料掺入到镜片中可提供美容增强作用。将活性剂掺入到镜片中可提供治疗功能。
至今，已经在镜片的物理特性中设计眼科镜片的光学性质。一般来讲，光学设计已经确定，然后在镜片的制造期间(例如，通过浇铸模塑或车床加工)将其赋予到镜片中。一旦镜片已经形成，镜片的光学性质就保持不变。然而，佩戴者有时可发现有利的是具有大于一个光焦度可供其使用以提供视力调节。不同于可更换眼镜来改变光学矫正的眼镜佩戴者，接触镜片佩戴者或使用眼内镜片的佩戴者在不显著努力或不利用接触镜片或眼内镜片来增补眼镜的情况下已不能改变其视力矫正的光学特性。
制造镜片插件和符合电活性液晶镜片的镜片的方法对于实现商业产品可以是至关重要的。要合成期望的光学结果，可存在必须控制的关键参数，诸如，控制光学区域内的镜片元件的偏振角和光轴性。因此，期望具有改进的方法来制备基于液晶的元件。
技术实现要素：
因此，本发明包括涉及制造具有液晶元件的可变光学插件的方法的创新，该可变光学插件可通电并结合到眼科装置中，这样能够改变镜片的光学性质。此类眼科装置的示例可包括接触镜片或眼内镜片。此外，提出了用于形成具有含液晶元件的可变光学插件的眼科镜片的方法和设备。一些实施方案还可包括具有刚性或可形成的通电插件(其另外包括可变光学部分)的浇铸模塑的有机硅水凝胶接触镜片，其中该插件以生物相容性方式包括在眼科镜片内。
因此，本发明包括具有可变光学插件的眼科镜片、用于形成具有可变光学插件的眼科镜片的设备以及用于制造具有可变光学插件的眼科镜片的方法的公开内容。可将能量源沉积到或组装到可变光学插件上，并且可将该插件放置在邻近第一模具部件和第二模具部件中的一者或两者处。将包含反应性单体混合物的组合物(在下文中称为反应性单体混合物)放置在第一模具部件和第二模具部件之间。将第一模具部件定位成紧邻第二模具部件，由此形成镜片腔体，该镜片腔体中具有通电的介质插件和反应性单体混合物中的至少一些。然后将该反应性单体混合物暴露于光化辐射以形成眼科镜片。经由控制反应性单体混合物所暴露于的光化辐射来形成镜片。在一些实施方案中，眼科镜片裙边或插件封装层可包含标准水凝胶眼科镜片制剂。具有可合格地匹配多种插件材料的特性的示例性材料可包括例如那拉菲康族(包括那拉菲康a和那拉菲康b)、依他菲康族(包括依他菲康a)、加来菲康a和赛诺菲康a。
形成具有液晶元件的可变光学插件的方法和所得的插件是各种实施方案的重要方面。在一些实施方案中，液晶可定位于两个对齐层之间，所述对齐层可设定液晶的静息取向。可通过沉积在包括可变光学部分的基底层上的电极使这两个对齐层与能量源电连通。可通过到能量源的中间互连件或者直接通过嵌入插件中的部件，来对电极通电。
对齐层通电可导致液晶从静息取向转变为通电取向。在用通或断两种通电水平操作的实施方案中，液晶可仅具有一种通电取向。在其他另选的实施方案中，在根据能量水平的规模进行通电的情况下，液晶可具有多种通电取向。可获得其他实施方案，其中通电过程可通过通电脉冲来引起不同状态之间的切换。
所得的分子的对齐和取向可影响穿过液晶层的光，由此导致可变光学插件的变化。例如，对齐和取向可将折射特性作用于入射光。另外，该效应可包括光的偏振的改变。一些实施方案可包括可变光学插件，其中通电改变镜片的聚焦特性。
在一些实施方案中，可通过会引起包含液晶分子的可聚合混合物发生聚合的方式来形成液晶层。通过以各种方式控制聚合，液晶分子微滴可在聚合层形成时与其分离。在一些实施方案中，可控制此过程使得微滴为纳米级的，这可意味着微滴簇的平均直径或中值直径具有小于约1微米的长度。在一些其他型式中，平均直径或中值直径也可具有小于约0.1微米的长度。
在一些实施方案中，眼科装置的插件可包括由各种材料(包括透明材料，诸如作为非限制性示例的ito)制成的电极。第一电极可定位为紧邻前弯曲件的后表面，并且第二电极可定位为紧邻后弯曲件的前表面。当跨第一电极和第二电极施加电位时，可跨定位于电极之间的液晶层建立电场。跨液晶层施加电场可导致层内的液晶分子与电场进行物理地对齐。
在一些实施方案中，所述的眼科装置可包括处理器。
在一些实施方案中，所述的眼科装置可包括电路。电路可控制或引导电流在眼科装置内流动。电路可控制电流从能量源流向第一电极元件和第二电极元件。
一个总的方面包括形成用于眼科镜片装置的可变光学插件的方法，该方法包括：形成前光学件；形成中间光学件，其中该中间光学件包括uv吸收染料；形成后光学件；向前光学件、中间光学件和后光学件的表面添加感光对齐层；将中间光学件放置在后光学件之上；将前光学件放置在中间光学件之上，其中前光学件、中间光学件和后光学件的组合形成叠堆；利用处于第一偏振图案的第一偏振照射源将中间光学件下方的感光对齐层曝光，其中某一波长的照射被uv吸收染料至少部分地吸收；以及利用处于第二偏振图案的第二偏振照射源将在中间光学件上方的感光对齐层曝光，其中某一波长的照射被uv吸收染料至少部分地吸收。
具体实施可包括以下特征中的一者或多者。上述方法还可包括聚合第一腔体中包含液晶分子的溶液，以及聚合第二腔体中包含液晶分子的溶液。该方法可包括其中uv吸收染料包含苯并三唑型uv阻滞剂的示例。
一个总的方面包括形成用于眼科镜片装置的可变光学插件的方法，该方法包括：形成前光学件；形成中间光学件，其中该中间光学件包括uv吸收染料；形成后光学件；向前光学件、中间光学件和后光学件的表面添加感光对齐层；将中间光学件放置在后光学件之上；将前光学件放置在中间光学件之上，其中前光学件、中间光学件和后光学件的组合形成叠堆；利用第一偏振图案将中间光学件下方的感光对齐层曝光；利用第二偏振图案将中间光学件上方的感光对齐层曝光；利用包含单体混合物的液晶来填充前光学件之间的第一腔室；利用包含单体混合物的液晶来填充中间光学件和后光学件之间的第二腔室；利用第一偏振入射光源测量该叠堆的光学特性；利用第二偏振入射光源测量该叠堆的光学特性：调整前光学件和后光学件中的一者或二者的取向；聚合第一腔室中包含单体混合物的液晶；以及聚合第二腔室中包含单体混合物的液晶。具有这些步骤的子集的方法是可能的。
一个总的方面包括用于形成用于眼科装置的多腔体插件的方法，该方法包括：形成前光学件；形成后光学件；形成中间光学件，其中该中间光学件的组合物阻隔了uv光的第一带中大于90％的uv光；将前光学件堆叠在后光学件之上的中间光学件之上，其中在前光学件和中间光学件之间形成第一腔体，并且在中间光学件和后光学件之间形成第二腔体；利用来自横贯前光学件的第一方向的uv光源照射第一腔体的范围，其中该uv光源发出的光在uv光的第一带内，并且其中照射入射到第一腔体内的材料之上；以及利用来自横贯后光学件的第二方向的uv光源照射第二腔体的范围，其中该uv光源发出的光在uv光的第一带内，并且其中照射入射到第二腔体内的材料之上。
一个总的方面包括接触镜片，该接触镜片包括：插件，该插件包括：第一光学件；第二光学件；中间光学件，其中该中间光学件包括uv阻滞剂；能量源；至少第一聚合材料层和第二聚合材料层，其包含液晶分子；以及电子电路。接触镜片还包括封装插件的水凝胶裙边。
在一些实施方案中，眼科装置的具有前插件、后插件和至少第一中间插件的插件可包括由各种材料(包括透明材料，诸如作为非限制性示例的ito)制成的电极。第一电极可定位为紧邻前弯曲件的后表面，并且第二电极可定位为紧邻中间光学件的前表面。当跨第一电极和第二电极施加电位时，可跨定位于两个电极之间的液晶层建立电场。跨液晶层施加电场可导致层内的液晶分子与电场进行物理地对齐。在一些实施方案中，液晶分子可以微滴形式定位于层内，并且在一些实施方案中，微滴可具有小于1微米尺寸的平均直径。当液晶分子与电场对齐时，此对齐可导致光学特性的变化，当光线穿过含液晶分子的层时其可感知到该变化。非限制性示例可为可通过对齐的变化来改变折射率。在一些实施方案中，光学特性的改变可导致镜片的聚焦特性的改变，所述镜片包括含液晶分子的层。
附图说明
通过对本发明的优选实施方案的以下更具体描述，如附图中所示，本发明的上述及其他特征和优点将显而易见。
图1示出了可用于实施本发明的一些实施方案的示例性模具组件设备部件。
图2a和图2b示出了具有可变光学插件实施方案的示例性通电眼科镜片。
图3示出了可变光学插件的剖视图，其中可变光学插件的前弯曲件和后弯曲件可具有不同的曲率，并且其中可变光学部分可包含液晶。
图4示出了具有可变光学插件的眼科镜片装置的实施方案的剖视图，其中可变光学部分可包含液晶。
图5示出了可变光学插件的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。
图6a示出了可变光学插件的另选实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。
图6b示出了可变光学插件的另选实施方案，其中可变光学部分可包含液晶并且插件还可包括偏振元件。
图6c示出了可变光学插件的另选示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶，并且偏振光分量横贯该实施方案时的方式可受到影响。
图7示出了用于形成具有可包含液晶的可变光学插件的眼科镜片的方法步骤。
图8示出了用于将包含液晶的可变光学插件放置到眼科镜片模具部件中的设备部件的示例。
图9示出了可用于实施本发明的一些实施方案的处理器。
图10a示出了涉及示例性的基于电活性液晶两腔室的聚焦调节镜片的层。
图10b示出了可在示例性的基于两腔室的聚焦调节镜片的制造中出现的非最佳条件的方面。
图10c至图10e示出了对齐层对液晶分子的影响、和以示例性方式形成图案的示例性描绘。
图11a至图11i示出了制造基于电活性液晶的镜片元件的示例性方法步骤。
图12以表格形式示出了制造基于电活性液晶的镜片元件的示例性方法步骤。
图13a至图13d示出了调整涉及制造基于电活性液晶的镜片元件的层的对齐的方面。
具体实施方式
术语表
在涉及本发明的该描述和权利要求中，所使用的各个术语定义如下：
对齐层：如本文所用，是指与液晶层相邻的影响并对齐液晶层内的分子取向的层。所得的分子的对齐和取向可影响穿过液晶层的光。例如，对齐和取向可将折射特性作用于入射光。另外，该效应可包括光的偏振的改变。
电连通：如本文所用，是指受电场影响。就导电材料来说，该影响可由电流流动引起，或可导致电流流动。在其他材料中，该影响可以是产生影响的电势场，诸如永久分子偶极子和感应分子偶极子沿着例如场线取向的趋势。
通电的：如本文所用，是指能够供应电流或者其内存储有电能的状态。
通电取向：如本文所用，是指当受到由能量源供电的势场的效果的影响时，液晶分子的取向。例如，如果能量源以导通或者断开操作，则包含液晶的装置可具有一种通电取向。在其他实施方案中，通电取向可沿着受所施加的能量的量影响的规模变化。
能量：如本文所用，是指使物理系统做功的能力。本发明范围内的多种用途可涉及在做功的过程中能够执行电动作的能力。
能量源：如本文所用，是指能够供应能量或者使生物医学装置处于通电状态的装置。
能量采集器：如本文所用，是指能够从环境中提取能量并且将所提取的能量转换成电能的装置。
眼内镜片：如本文所用，是指嵌入眼睛内的眼科镜片。
镜片形成混合物或反应性混合物或反应性单体混合物(rmm)：如本文所用，是指可被固化并交联或者可被交联以形成眼科镜片的单体或预聚物材料。各种实施方案可包括镜片形成混合物，该镜片形成混合物具有一种或多种添加剂，诸如uv阻滞剂、着色剂、光引发剂或催化剂，以及眼科镜片(例如，接触镜片或眼内镜片)中可期望的其他添加剂。
镜片形成表面：如本文所用，是指用来模塑镜片的表面。在一些实施方案中，任何此类表面可具有光学性质表面光洁度，这表示它足够光滑并且被形成使得镜片表面在光学上是合格的，所述镜片表面通过与模塑表面接触的镜片形成混合物的聚合而形成。此外，在一些实施方案中，镜片形成表面可具有为了赋予到镜片表面期望的光学特性所必需的几何形状，包括例如球面形状、非球面形状以及柱面焦度、波前像差矫正和角膜形貌矫正。
液晶：如本文所用，是指具有常规液态晶体与固态晶体之间的属性的物态。液晶不能以固体表征，但其分子表现出某种程度的对齐。如本文所用，液晶不限于特定的相或结构，但液晶可具有特定的静息取向。液晶的取向和相可通过外力操纵，例如温度、磁力或电力，根据液晶的类别。
锂离子电池：如本文所用，是指其中锂离子运动穿过电池以产生电能的电化学电池。该电化学电池(通常称为电池组)可以其典型形式重新通电或者重新充电。
介质插件或插件：如本文所用，是指能够在眼科镜片内支撑能量源的可成形的或刚性的基底。在一些实施方案中，介质插件还包括一个或多个可变光学部分。
模具：如本文所用，是指可用于由未固化制剂形成镜片的刚性或半刚性物体。一些优选的模具包括形成前曲面模具部件和后曲面模具部件的两个模具部件。
眼科镜片：如本文所用，是指驻留在眼睛中或眼睛上的任何眼科装置。这些装置可提供光学矫正或者可起到美容作用。例如，术语镜片可指用于矫正或改进视力或提升眼部机体美观效果(例如虹膜颜色)而不会影响视力的接触镜片、眼内镜片、覆盖镜片、眼部插件、光学插件或其他类似的装置。在一些实施方案中，本发明的优选镜片是由有机硅弹性体或水凝胶制成的软性接触镜片，其中水凝胶包括例如有机硅水凝胶和含氟水凝胶。
光学区：如本文所用，是指眼科镜片佩戴者可透过而观看的眼科镜片的区域。
功率：如本文所用，是指每单位时间所做的功或者所传递的能量。
可再充电或可再通电：如本文所用，是指能够被恢复到以较高容量做功的状态的能力。本发明内的多种用途可涉及能够持续一定的时间段恢复使电流以一定速率流动的能力。
再通电或再充电：如本文所用，是指使能量源恢复到具有较高容量做功的状态。本发明内的多种用途可涉及能够使装置持续一定的时间段恢复使电流以一定速率流动的能力。
从模具脱离：如本文所用，是指镜片与模具完全分离，或只松散地附接，使得其可通过轻轻晃动而取出或用棉签推离。
静息取向：如本文所用，是指液晶装置的分子的取向处于其静息、非通电状态。
可变光学：如本文所用，是指改变光学性质例如镜片的光焦度或偏振角的容量。
制造lc镜片
本发明包括用于制造具有可变光学插件的眼科镜片的方法和设备，其中可变光学部分包含液晶或者其自身包含液晶组分的复合材料。此外，本发明包括具有可变光学插件的眼科镜片，该可变光学插件包含掺入到该眼科镜片中的液晶。
根据本发明，眼科镜片由嵌入式插件和能量源形成，所述能量源诸如用作能量存储装置的电化学电池(cell)或电池(battery)。在一些示例性实施方案中，可将包括能量源的材料封装并且与放置有眼科镜片的环境隔离。在一些示例性实施方案中，能量源可包括碱性电化学电池化学，其可以基本构型或可再充电的构型使用。
可使用佩戴者控制的调整装置来改变光学部分。调整装置可包括例如用于增加或减小电压输出或者与能量源接合和脱离接合的电子装置或无源装置。一些示例性实施方案还可包括自动调整装置以根据测量的参数或佩戴者输入经由自动设备来改变可变光学部分。佩戴者输入可包括例如无线设备所控制的开关。无线可包括例如射频控制、磁性切换、光的图案化发射以及电感切换。在其他示例性实施方案中，激活可响应于生物功能或者响应于眼科镜片内的感测元件的测量而发生。作为非限制性示例，其他示例性实施方案可源自由环境照明条件的变化而触发的激活。
当电极通电所产生的电场导致液晶层内重新对齐由此使分子从静息取向转变为通电取向时，光焦度可发生变化。在其他另选示例性实施方案中，可利用通过给电极通电而由液晶层的变化所导致的不同效应，例如，改变光偏振状态，特别是偏振旋转。
在具有液晶层的一些示例性实施方案中，在眼科镜片的非光学区部分中可存在可进行通电的元件，然而其他示例性实施方案可不需要通电。在不进行通电的示例性实施方案中，液晶可基于一些外部因素(诸如例如，环境温度或环境光线)而被动地变化。
液晶镜片可向入射到其主体上的偏振光提供电力可变的折射率。其中光学轴取向在第二镜片中相对于第一镜片旋转的两种镜片的组合允许镜片元件能够改变环境非偏振光的折射率。
通过结合电活性液晶层与电极，可得到通过施加跨电极的电场控制的物理实体。如果在液晶层的周边上存在有电介质层，那么跨电介质层的场和跨液晶层的场可组合成跨电极的场。在三维形状中，可基于电力原理以及电介质层和液晶层的几何形状，来估计跨各层的场的组合的性质。如果有效电厚度的电介质层以非均匀方式制成，那么跨电极的场的效应可按照电介质的有效形状“成形”并且在液晶层中产生维度形状的折射率变化。在一些示例性实施方案中，此类成形可产生能够采用可变聚焦特性的镜片。
当包含液晶层的物理镜片元件使其自身成形为具有不同的聚焦特性时，可得到另选的示例性实施方案。然后，可基于通过使用电极跨液晶层施加的电场，利用液晶层的电力可变的折射率来引入镜片的聚焦特性的改变。液晶层的折射率可称为有效折射率，并且可以将涉及折射率的每次处理视为同等地涉及有效折射率。有效折射率可得自例如具有不同折射率的多个区域的叠加。在一些示例性实施方案中，有效方面可为各个区域贡献的平均值，而在其他示例性实施方案中，有效方面可为基于入射光的区域或分子效应的叠加。前包容表面与液晶层形成的形状以及后包容表面与液晶层形成的形状可确定系统的第一级聚焦特性。
在以下部分中，将给出本发明实施方案的详细描述。文中描述的优选实施方案和另选实施方案均仅为示例性实施方案，并且应当理解，这些实施方案的变型形式、修改形式和变动对于本领域的技术人员来说会是显而易见的。因此，应当理解，所述示例性实施方案不限制本发明的范围。
眼科镜片
参见图1，示出了形成包括密封和封装插件的眼科装置的设备100。设备100包括示例性的前曲面模具诸如模具部件102和匹配的后曲面模具101。眼科装置的可变光学插件104和主体103可定位于前曲面模具、模具部件102和后曲面模具101内侧。在一些示例性实施方案中，主体103的材料可为水凝胶材料，并且可变光学插件104的所有表面均可被该材料包围。
可变光学插件104可包括多个液晶层109和110。其他示例性实施方案可包括单个液晶层，其中的一些将在后面部分讨论。设备100可用于形成新型眼科装置，该新型眼科装置包括具有多个密封区域的部件的组合。
在一些示例性实施方案中，具有可变光学插件104的镜片可包括刚性中心软裙边设计，其中包括液晶层109和110的中心刚性光学元件与大气以及相应前表面和后表面上的角膜表面直接接触。将镜片材料(通常为水凝胶材料)的软裙边附接到刚性光学元件的周边，并且刚性光学元件还可将能量和功能性添加至所得的眼科镜片。
参见图2a和图2b，分别在200和250处示出了可变光学插件的示例性实施方案的顶部朝下图和剖视图。在该绘图中，能量源210显示位于可变光学插件200的周边部分211中。能量源210可包括例如可再充电的薄膜锂离子电池或基于碱性电池的电池。能量源210可连接至互连特征结构214以允许互连。在例如225和230处的另外互连件可将能量源210连接至电子电路205。在其他示例性实施方案中，插件可具有沉积在其表面上的互连特征结构。
在一些示例性实施方案中，可变光学插件200可包括柔性基底。该柔性基底可以与前述相似的方式或者其他方式形成为近似于典型镜片形式的形状。然而，为了增加另外的柔韧性，可变光学插件200可包括另外的形状特征，诸如，沿着其长度的径向切口。可存在多个电子部件，诸如由205表示的部件，诸如集成电路、离散部件、无源部件以及也可包括在内的此类装置。
还示出了可变光学部分220。根据可施加通过可变光学插件的电流的命令，在此期间通常可改变跨液晶层建立的电场，可改变可变光学部分220。在一些示例性实施方案中，可变光学部分220包括位于两层透明基底之间的液晶薄层。可存在电力激活和控制可变光学部件的多种方式，通常通过电子电路205的动作。电子电路205可以各种方式接收信号并且还可连接至也可位于插件(诸如条目215)中的感测元件。在一些示例性实施方案中，可变光学插件可封装到镜片裙边255中，该裙边可包括水凝胶材料或其他合适材料以形成眼科镜片。在这些示例性实施方案中，眼科镜片可包括镜片裙边255和封装的可变光学插件200，所述可变光学插件自身可包括液晶材料的层或区域，或者包括包含液晶材料的层或区域。
包括液晶元件的可变光学插件
参见图3，条目300，可发现到两个不同形状的镜片件的镜片效果的图示。如前所述，可通过将电极和液晶层系统包封在两个不同形状的镜片件内来形成本发明领域的可变光学插件。电极和液晶层系统可占据镜片件之间的空间，如在350处所示。在320处，可观察到前弯曲件，并且在310处，可观察到后弯曲件。
在非限制性示例中，前弯曲件320可具有与空间350相互作用的凹形表面。在一些实施方案中，此形状可被进一步地表征为具有示为330的曲率半径和焦点335。在本发明领域的范围内可形成具有各种参数特征的其他更复杂形状；然而为了图示说明，可示出简单的球形形状。
以类似的以及另外非限制性的方式，后曲面件310可具有与空间350相互作用的凸形表面。在一些实施方案中，此形状可被进一步地表征为具有示为340的曲率半径和焦点345。在本发明领域的范围内可形成具有各种参数特征的其他更复杂形状；然而为了图示说明，可示出简单的球形形状。
为了示出如300的类型的镜片可如何操作，包括镜片件(后弯曲件310和前弯曲件320)的材料可具有值为n的折射率。在非限制性示例中，在空间350内可选择液晶复合材料层以匹配该折射率的值。因此，当光线横贯镜片件：即后弯曲件310和前弯曲件320以及空间350时，它们将不以会调整聚焦特性的方式作用于各种界面。在其功能中，未示出的镜片部分可激活各个部件的通电，这可导致空间350中的液晶层对入射光线呈现不同的折射率。在非限制性示例中，可降低或者提高所得的折射率。现在，在每个材料界面处，光的路径可被建模成基于表面的聚焦特性和折射率的变化而进行改变。
此模型可基于斯涅尔定律(snell’slaw)：sin(θ1)/sin(θ2)＝n2/n1。例如，界面可由前弯曲件320和空间350形成，θ1可为入射光线与界面处的表面法线形成的角度。θ2可为光线在离开界面时与表面法线形成的建模角度。n2可表示空间350的折射率，并且n1可表示前弯曲件320的折射率。当n1不等于n2时，则角度θ1和θ2也将不同。因此，当空间350中的液晶层的电力可变的折射率改变时，光线将在界面处采取的路径也将改变。
参见图4，其示出了具有嵌入式可变光学插件410的眼科镜片400。眼科镜片400可具有前曲表面401和后曲表面402。插件410可具有含液晶层404的可变光学部分403。在一些示例性实施方案中，插件410可具有多个液晶层404和405。插件410的部分可与眼科镜片400的光学区重叠。
参见图5，示出了可插入到眼科镜片中的具有液晶层530的可变光学部分500。可变光学部分500可具有如已在本说明书的其他部分中所讨论的相似的材料多样性和结构关联性。在一些示例性实施方案中，可将透明电极545放置在第一透明基底550上。第一镜片表面或对齐层540可包括电介质膜，并且在一些示例性实施方案中，可包括可放置在第一透明电极545上的对齐层。在此类示例性实施方案中，第一镜片表面的电介质层的形状可在所示的电介质厚度中形成区域变化的形状。此类区域变化的形状可为镜片元件引入超过参考图3所述的几何效应的另外的聚焦能力。在其他示例性实施方案中，成形层可通过在第一透明电极545第一透明基底550组合之上注射模塑而形成。
在一些示例性实施方案中，第一透明电极545和第二透明电极520可以各种方式成形。在一些示例中，成形可导致形成可单独施加通电的分开且不同的区域。在其他示例中，电极可形成为各种图案，诸如从镜片的中心至周边的螺旋，该螺旋可跨液晶层530施加可变电场。在任一种情况下，除了电极之上的电介质层的成形之外，可执行此类电极成形或者代替此类成形。这些方式的电极的成形还可在操作下引入镜片元件的另外聚焦能力。
液晶层530可定位于第一透明电极545和第二透明电极520之间。第二透明电极520可沉积在第二透明基底510上，其中从第二透明基底510到第一透明基底550形成的装置可包括眼科镜片的可变光学部分500。两个对齐层也可定位于电介质层之上的540和525处并且可围绕液晶层530。在540和525处的对齐层可起到限定眼科镜片的静息取向的作用。在一些示例性实施方案中，透明电极层520和545可与液晶层530电连通并且可产生从静息取向到至少一种通电取向的取向的改变。
参见图6a，示出了可插入到眼科镜片中的具有两个液晶层620和640的可变光学插件600的另选形式。围绕液晶区域的各个层的方面中的每个方面可具有如相对于图5中示出的可变光学部分500所述的相似的多样性。在一些示例性实施方案中，对齐层可将偏振灵敏度引入到单个液晶元件的功能中。通过将由第一基底610形成的基于第一液晶的元件(其在空间中围绕620和第二基底630的居间层可具有第一偏振偏好)与由第二基底630上的第二表面形成的基于第二液晶的元件(在空间中围绕640和第三基底650的居间层具有第二偏振偏好)结合，可形成组合，所述组合可允许镜片的电力可变的聚焦特性，所述镜片对于入射到其之上的光的偏振方面不敏感。
在示例性可变光学插件600处，可利用三个基底层形成与在500处的示例相关联的各种类型和多样性的两个电活性液晶层的组合。在其他示例中，装置可通过四个不同基底的组合来形成。在此类示例中，中间基底或第二基底630可划分成两个层。如果在稍后的时间组合基底，则可产生类似于可变光学插件600作用的装置。四个层的组合可为元件的制造呈现方便的示例，其中可在620和640液晶层两者周围构造相似的装置，其中处理差异可与限定用于液晶元件的对齐特征结构的步骤的部分有关。在其他示例中，如果示于500处的围绕单个液晶层的镜片元件在旋转九十度时为球对称的或对称的，则可通过将两个件在组装之前相对于彼此旋转九十度以将这两个件组装到具有600处所示类型的结构中。
可参考图6b在条目660处发现另选示例性实施方案，此实施方案对入射到其之上的入射光的偏振方面不敏感。在660处的实施方案中，可发现涉及图5的讨论中所指的类型的单个光学元件具有分别在610和630处的第一基底和第二基底，该第一基底和第二基底围绕稍后包含在620处的液晶元件的活性液晶。如所提及的，对齐的液晶元件可对于入射光的不同偏振分量具有不同的作用。然而，取代组合两个正交部署的对齐的液晶层，可将偏振滤光器665如图6b所示进行定位。在一些示例性实施方案中，偏振滤光器665可允许与液晶层620的对齐一致的偏振光穿过其，同时阻断正交偏振分量。因此，液晶层620的电活性聚焦方面可对入射到镜片之上的光产生单一效应；但仅针对入射光的一个偏振分量。
图6b中的660的实施方案在665处示出了偏振滤光器，所述偏振滤光器在一些实施方案中可为静态的或者在其他实施方案中可为电活性的。以示例性的方式，此层可定位在用于包容的两个插件之间。此类示例性实施方案可见于图6b中，其中偏振滤光器665可定位于第二基底630和第三基底650之间。在含光学装置的对齐的液晶中可存在与偏振元件的使用相关的多种实施方案，在非限制性的意义上包括其中偏振元件产生在第一插件或第二插件中的任一者之上而非产生在两个插件之间的实施方案。另选地，例如，液晶层620和相关联的偏振滤光器665两者可一起定位在第一插件和第二插件之间。
包括具有有源和无源方面的单偏振敏感性液晶层的双焦点眼科装置参见图6c，不同类型的装置可源自形成具有液晶层的眼科装置。在涉及图6a和图6b中示出的装置的实施方案中，对齐的液晶层的单个层对于入射光的不同偏振分量具有不同的反应，可以不同的方式利用这种特性来产生装置，所述装置将光的单一光学或聚焦方面递送到使用者的视网膜。在涉及图6c的不同类型的装置中，液晶材料的单个对齐的层对于入射光的不同偏振分量以不同的方式作用，此事实可限定眼科装置功能的一部分。此类装置可被表征为一种类型的双焦点眼科装置，所述双焦点眼科装置包括单偏振敏感液晶层。在图4中所述类型的眼科镜片400可设置有具有包括液晶层的可变光学部分500的插件。已描述的各种类型的层可通过对齐层进行对齐，并且因此可对于特定偏振态具有敏感性。如果所述装置具有聚焦调节功能并且具有单个对齐的液晶层，或者另选地，所述装置为其中一个液晶层沿正交于另一个液晶层的方向进行对齐，并且液晶层中的一个液晶层相对于另一个液晶层通电到不同水平的双层装置，则入射到眼科镜片400之上的光670可针对偏振方向中的每个偏振方向而分解成两种不同的聚焦特性。如图所示，一个偏振分量681可朝向焦点682在路径680上聚焦，而另一个偏振分量691可朝向焦点692在路径690上聚焦。
在最新型眼科装置中，存在一类双焦点装置，所述所焦点装置同时将多种聚焦图像呈现到使用者的眼睛。人的大脑可具有分辨两个图像以及感知不同图像的能力。图6c处的装置可以优异的方式来递送此类双焦点能力。并非拦截全局图像的区域并且将它们以不同方式进行聚焦，在图6c处所示类型的液晶层可将光670跨整个可见窗分成到两个偏振分量681和691中。只要入射光670不具有偏振偏好，则图像应看起来类似于仅具有任一聚焦特性的情况。在其他示例性实施方案中，此类眼科装置可与光源进行配对以使其显现放大的图像，所述光源利用限定的偏振进行投影以实现不同的效果，诸如，显示具有选定偏振的信息。液晶显示器可固有地提供此类环境条件，因为具有限定的偏振特性的光从此类显示器射出。可存在许多实施方案，所述实施方案可源自利用多焦点特性来平衡所述装置的能力。
在其他示例性实施方案中，有源地控制所述装置的焦点的能力可允许所述装置具有一系列双焦点状态。静息状态或非通电状态可包括双焦点，其中一个偏振为离焦的并且另一个偏振聚焦在中距离上。在其他实施方案中，如果镜片是双稳定的，激活时，中距离分量可进一步地聚焦到近距成像或者一系列焦距。双焦点特性可允许使用者感知同时具有位于不同距离处的聚焦图像的距离环境，这可具有多种优点。
材料
显微注射模塑实施方案可包括，例如，聚(4-甲基戊-1-烯)共聚物树脂用于形成直径在约6mm至10mm之间、前表面半径在约6mm和10mm之间、后表面半径在约6mm和10mm之间，以及中心厚度在约0.050mm和1.0mm之间的镜片。一些示例性实施方案包括直径约8.9mm、前表面半径约7.9mm、后表面半径约7.8mm、中心厚度约0.200mm以及边缘轮廓半径约0.050mm的插件。
可将图1的可变光学插件104放置在用于形成图1中的眼科镜片的模具部件101和102中。模具部件101和102材料可包括例如以下一种或多种：聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、和改性聚烯烃。其他模具可包括陶瓷或金属材料。
优选的脂环族共聚物含有两种不同的脂环族聚合物。各种等级的脂环族共聚物可具有105℃至160℃范围内的玻璃化转变温度。
在一些示例性实施方案中，本发明的模具可包括聚合物，诸如，聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、主链中具有脂环烃部分的改性聚烯烃，以及环状聚烯烃。这种共混物可用于任何一半或两半模具上，其中优选的是将这种共混物用于后曲面，而前曲面包含脂环烃共聚物。
在根据本发明的制备模具的一些优选方法中，根据已知的技术利用注射模塑；然而，实施方案还可包括用其他技术形成的模具，所述其他技术包括例如：车床加工、金刚石车削，或激光切割。
通常，在两个模具部件101和102的至少一个表面上形成镜片。然而，在一些实施方案中，镜片的一个表面可由模具部件101或102形成，并且镜片的另一个表面可以用车床加工方法或其他方法形成。
在一些示例性实施方案中，优选的镜片材料包括含有机硅的组分。“含有机硅的组分”是在单体、大分子单体或预聚物中包含至少一个[-si-o-]单元的组分。优选地，按含有机硅的组分的总分子量计，所有硅和所连接的氧以大于约20重量百分比，且更优选地大于30重量百分比的量存在于含有机硅的组分中。可用的含有机硅的组分优选地包含可聚合官能团，诸如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、n-乙烯基内酰胺、n-乙烯基酰胺和苯乙烯基官能团。
在一些示例性实施方案中，围绕插件的眼科镜片的裙边(也称为插件封装层)可由标准水凝胶眼科镜片制剂构成。具有可提供合格地匹配多种插件材料的特性的示例性材料可包括那拉菲康族(包括那拉菲康a和那拉菲康b)和依他菲康族(包括依他菲康a)。下文将对与本领域一致的材料性质进行更全面的技术讨论。本领域中的技术人员可认识到，除所讨论的那些材料之外的其他材料还可形成被密封和封装插件的合格的封装件或部分封装件，并且应将其视为符合并包含在权利要求书的范围内。
合适的含有机硅的组分包括式i的化合物
其中
r1独立地选自一价反应性基团、一价烷基基团或一价芳基基团，任一前述基团还可包含选自下列的官能团：羟基、氨基、氧杂、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰胺基、氨基甲酸根、碳酸根、卤素或这些基团的组合；以及包含1个至100个si-o重复单元的一价硅氧烷链，该一价硅氧烷链还可包含选自下列的官能团：烷基、羟基、氨基、氧杂、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰胺基、氨基甲酸根、卤素或这些基团的组合；
其中b＝0至500，当b不为0时，应当理解b为具有模式等于设定值的分布；
其中至少一个r1包含一价反应性基团，并且在一些实施方案中，在一个和3个之间的r1包括一价反应性基团。
如本文所用，“一价反应性基团”为可经历自由基聚合反应和/或阳离子聚合反应的基团。自由基反应性基团的非限制性示例包括(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯基、乙烯基、乙烯基醚、(甲基)丙烯酸c1-6烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、c1-6烷基(甲基)丙烯酰胺、n乙烯基内酰胺、n-乙烯基酰胺、c2-12烯基、c2-12烯基苯基、c2-12烯基萘基、c2-6烯基苯基、c1-6烷基、o-乙烯基氨基甲酸酯和o-乙烯基碳酸酯。阳离子反应性基团的非限制性示例包括乙烯基醚或环氧基团，以及它们的混合物。在一个实施方案中，自由基反应基团包括(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺以及它们的混合物。
合适的一价烷基基团和芳基基团包括未取代的一价c1至c16烷基基团、c6至c14芳基基团，诸如取代的和未取代的甲基、乙基、丙基、丁基、2-羟丙基、丙氧基丙基、聚乙烯氧丙基、它们的组合等。
在一个示例性实施方案中，b为零，一个r1为一价反应性基团，并且至少3个r1选自具有一至16个碳原子的一价烷基基团，并且在另一个示例性实施方案中选自具有一至6个碳原子的一价烷基基团。此示例性实施方案的有机硅组分的非限制性示例包括2-甲基-2-羟基-3-[3-[1,3,3,3-四甲基1-[(三甲基甲硅烷基)氧基]二硅氧烷基]丙氧基]丙酯(“sigma”)、
2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(三甲基硅氧基)硅烷、
3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅烷氧基)硅烷(“tris”)、
3-甲基丙烯酰氧基丙基双(三甲基硅烷氧基)甲基硅烷和
3-甲基丙烯酰氧基丙基五甲基二硅氧烷。
在另一个示例性实施方案中，b为2至20、3至15，或者在一些实施方案中为3至10；至少一个末端r1包含一价反应性基团，并且剩余的r1选自具有1至16个碳原子的一价烷基基团，并且在另一个实施方案中选自具有1至6个碳原子的一价烷基基团。在又一个示例性实施方案中，b为3至15，一个末端r1包含一价反应性基团，其他末端r1包含具有1至6个碳原子的一价烷基基团，并且剩余的r1包含具有1至3个碳原子的一价烷基基团。该实施方案的有机硅组分的非限制性示例包括(单-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基)-丙基醚封端的聚二甲基硅氧烷(分子量为400至1000))(“oh-mpdms”)、一甲基丙烯酰氧基丙基封端的单正丁基封端的聚二甲基硅氧烷(分子量为800至1000)(“mpdms”)。
在另一个示例性实施方案中，b为5至400或者10至300，两个末端r1均包含一价反应性基团，并且剩余的r1独立地选自具有1至18个碳原子的一价烷基基团，这种一价烷基基团在碳原子之间可具有醚键并且还可包含卤素。
在一个示例性实施方案中，其中期望有机硅水凝胶镜片，本发明的镜片将由反应性混合物制成，基于用于制造聚合物的反应性单体组分的总重量计，该反应性混合物包含至少约20重量％并且优选地在约20重量％和70重量％之间的含有机硅的组分。
在另一个示例性实施方案中，一至四个r1包含下式的乙烯基碳酸酯或氨基甲酸酯：
式ii
其中：y代表o-、s-或nh-；
r代表氢或甲基；d为1、2、3或4；并且q为0或1。
含有机硅的乙烯基碳酸酯或乙烯基氨基甲酸酯单体具体包含：1,3-双[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(三甲基硅氧基)硅烷]、3-[三(三甲基硅氧基)甲硅烷基]丙基烯丙基氨基甲酸酯、3-[三(三甲基硅氧基)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
在期望生物医疗装置具有约200以下的模量的情况下，仅一个r1将包括一价反应性基团，并且其余r1基团中不大于两个r1基团将包括一价硅氧烷基团。
另一类含有机硅的组分包括以下式的聚氨酯大分子单体：
式iv-vi
(*d*a*d*g)a*d*d*e1；
e(*d*g*d*a)a*d*g*d*e1或；
e(*d*a*d*g)a*d*a*d*e1
其中：
d代表具有6至30个碳原子的烷二基、烷基环烷二基、环烷二基、芳二基或烷基芳二基，
g代表具有1至40个碳原子而且可在主链中含有醚键、硫代键或胺键的烷二基、环烷二基、烷基环烷二基、芳二基或烷基芳二基；
*代表氨基甲酸酯或脲基键；
a至少为1；
a代表下式的二价聚合基：
式vii
r11独立地代表具有1至10个碳原子而且在碳原子之间可含有醚键的烷基或氟代烷基基团；y至少为1；并且p提供400至10,000的部分重量；e和e1中的每一者独立地代表由下式表示的可聚合的不饱和有机基：
式viii
其中：r12为氢或甲基；r13为氢、具有1至6个碳原子的烷基基团，或-co-y-r15基团，其中y为-o-、y-s-或-nh-；r14为具有1至12个碳原子的二价基团；x代表-co-或-oco-；z代表-o-或-nh-；ar代表具有6至30个碳原子的芳基；w为0至6；x为0或1；y为0或1；并且z为0或1。
优选的含有机硅的组分是用下式表示的聚氨酯大分子单体：
式ix
其中r16为二异氰酸酯在去除异氰酸酯基团后的双基，诸如异佛乐酮二异氰酸酯的双基。另一种合适的含有机硅大分子单体为由氟醚、羟基封端的聚二甲基硅氧烷、异佛乐酮二异氰酸酯和甲基丙烯酸异氰基乙酯反应形成的式x化合物(其中x+y为10至30范围内的数值)。
式x
其他适用于本发明中的含有机硅的组分包括含有聚硅氧烷、聚亚烷基醚、二异氰酸酯、聚氟代烃、聚氟醚和多糖基团的大分子单体；具有极性氟化接枝或者具有附接到末端二氟代碳原子的氢原子的侧基的聚硅氧烷；含有醚和硅氧烷键的亲水硅氧烷甲基丙烯酸酯和含有聚醚和聚硅氧烷基团的可交联单体。上述任何聚硅氧烷也可用作本发明中的含有机硅的组分。
液晶材料
可存在可具有符合在本文所讨论的液晶层类型的特性的多种材料。可以预期，具有有利毒性的液晶材料可为优选的，并且天然源衍生的胆甾醇基液晶材料可为可用的。在其他示例中，眼科插件的封装技术和材料可允许材料的宽泛选择，所述材料包括lcd显示器相关的材料，该lcd显示器相关的材料通常可具有涉及向列型或胆甾型n、近晶相液晶或液晶混合物的宽泛范畴。市售混合物诸如merckspecialtychemicals的用于tn、va、psva、ips和ffs应用的licristal混合物，以及其他市售混合物可成为形成液晶层的材料选择。
在非限制性意义上，混合物或制剂可包括以下液晶材料：1-(反式-4-乙基环乙基)-4-异硫氰酸苯液晶、包含(4-辛基苯甲酸和4-乙基苯甲酸)的苯甲酸化合物、包含(4'-戊基-4-联苯腈、4'-辛基-4-联苯腈、4'-(辛氧基)-4-联苯腈、4'-(己氧基)-4-联苯腈、4-(反式-4-戊基环己基)苯甲腈、4'-(戊氧基)-4-联苯腈、4'-己基-4-联苯腈)的腈化合物以及4,4'-氧化偶氮苯甲醚。
在非限制性意义上，在室温下显示具有npar-nperp>0.3的具体地高双折射的制剂可用作液晶层形成材料。例如，称为w1825的此类制剂可购自awatandbeamengineeringforadvancedmeasurementsco.(beamco)。
可存在可用于本文发明构思的其他类别的液晶材料。例如，铁电液晶可提供用于电场取向液晶实施方案的功能，但也可引入其他效应，诸如磁场相互作用。电磁辐射与材料的相互作用也可不同。
对齐层材料：
在已描述的许多示例性实施方案中，眼科镜片内的液晶层可需要在插件边界处以各种方式进行对齐。例如，对齐可平行于或者垂直于插件的边界，并且可通过各个表面的适当处理来获得这种对齐。该处理可涉及通过对齐层来涂覆包含液晶(lc)的插件的基底。这些对齐层在本文有所描述。
通常在基于液晶的各种类型的装置中实施的技术可为摩擦技术。该技术可适于说明弯曲表面，诸如用于包封液晶的插件的弯曲表面。在示例中，可通过聚乙烯醇(pva)层来涂覆表面。例如，可使用1重量％的水性溶液来旋涂pva层。可通过在1000rpm下对溶液施加旋涂诸如大约60秒的时间，然后进行干燥。随后，可接着通过软布来摩擦干燥层。在非限制性示例中，软布可为丝绒。
光对齐可为用于在液晶封装件上制备对齐层的另一种技术。在一些示例性实施方案中，光对齐由于其非接触性质和大规模制造的能力可为可取的。在非限制性示例中，用于液晶可变光学部分中的光对齐层可包含二色性偶氮苯染料(偶氮染料)，该染料能够主要在垂直于通常uv波长的线性偏振光的偏振的方向上对齐。此类对齐可为重复的反式-顺式-反式光致异构化过程的结果。
例如，paad系列偶氮苯染料可由1重量％的dmf溶液在3000rpm下持续30秒旋涂而成。随后，获得的层可暴露于uv波长(诸如例如，325nm、351nm、365nm)或者甚至可见波长(400至500nm)的线性偏振光束。光源可采用各种形式。在一些示例性实施方案中，光可源自例如激光源。其他光源，诸如，led、卤素光源、白炽光源可为其他非限制性示例。在各种形式的光适当地在各种图案中偏振之前或之后，可以各种方式诸如通过使用光学镜片装置使光准直。例如，来自激光源的光可固有地具有准直度。
多种光致各向异性材料为目前已知的，所述光致各向异性材料基于偶氮苯聚合物、聚酯、具有介晶4-(4-甲氧基肉桂酰氧基)联苯侧基基团的光致可交联的聚合物液晶等。此类材料的示例包括磺基双偶氮染料sd1和其他偶氮苯染料(具体地，得自beamengineeringforadvancedmeasurementsco.(beamco)的paad系列材料)、聚(乙烯基肉桂酸酯)，以及其他材料。
在一些示例性实施方案中，可期望使用paad系列偶氮染料的水溶液或醇溶液。一些偶氮苯染料，例如甲基红，可用于通过直接掺杂液晶层进行光对齐。将偶氮苯染料暴露于偏振光可导致偶氮染料扩散以及粘附至到边界层的大部分液晶层和该液晶层内，从而形成所期望的对齐条件。
偶氮苯染料(诸如，甲基红)也可与聚合物(例如，pva)结合使用。能够增强可为合格的相邻液晶层的对齐的其他光致各向异性材料为目前已知的。这些示例可包括基于香豆素的材料、聚酯、具有介晶4-(4-甲氧基肉桂酰氧基)-联苯侧基团的光致可交联的聚合物液晶、聚(乙烯基肉桂酸酯)，以及其他材料。对于包括液晶的图案化取向的实施方案而言，光对齐技术可为有利的。
在制备对齐层的另一个示例性实施方案中，通过将氧化硅真空沉积在插件基底上来获得对齐层。例如，sio2可在低压(诸如-10-6mbar)下沉积。可以纳米级尺寸提供对齐特征结构，所述对齐特征结构随着前插件和后插件的形成而被注射模塑到其中。这些模塑特征结构可以各种方式涂布有已提到的材料或其他材料，所述材料可直接与物理对齐特征结构进行作用并且将对齐图案化传输到液晶分子的对齐取向中。
离子束对齐可为用于在液晶封装件上制备对齐层的另一种技术。在一些示例性实施方案中，可将准直氩离子或聚焦镓离子束以限定的角度/取向轰击到对齐层上。该类型的对齐也可用于对齐氧化硅、类金刚石碳(dlc)、聚酰亚胺和其他对齐材料。
其他示例性实施方案可涉及在形成插件之后形成插件的物理对齐特征结构。可在模塑表面上执行常见于其他液晶类领域中的摩擦技术以产生物理凹槽。这些表面也可经受后模塑压印处理，以在其上产生小凹槽状特征结构。其他示例性实施方案可源自蚀刻技术的使用，所述蚀刻技术可涉及各种类型的光学图案化工艺。
电介质材料
电介质膜和电介质在本文有所描述。以非限制性示例的方式，用于液晶可变光学部分中的电介质膜或电介质具有适合于本文所述发明的特性。电介质可包括单独或一起用作电介质的一个或多个材料层。可使用多个层实现优于单个电介质的电介质性能。
电介质可允许离散可变光学部分所期望的厚度(例如，介于1和10μm之间)下的无缺陷绝缘层。缺陷可称为针孔，如本领域技术人员已知作为电介质中的孔，从而允许通过电介质的电和/或化学接触。给定厚度下的电介质可满足用于击穿电压的需求，例如电介质应经受100伏特或更高。
电介质可允许被制造到弯曲、锥形、球形和复合三维表面(例如，弯曲表面或非平面表面)上。可使用典型的浸涂和旋涂方法，或者可采用其他方法。
电介质可抵制可变光学部分中的化学物(例如，液晶或液晶混合物、溶剂、酸、和碱、或者可存在于液晶区域的形成物中的其他材料)的损害。电介质可抵抗来自红外线、紫外线和可见光的损害。不可取的损害可包括降低本文所述的参数，例如，击穿电压和光学透射率。电介质可抵抗离子的渗透。电介质可例如使用增粘层粘附到下面电极和/或基底。电介质可使用允许低污染、低表面缺陷、共形涂层和低表面粗糙度的工艺制成。
电介质可具有相对电容率或与系统的电操作兼容的电介质常数，例如，以减小给定电极区域的电容的较低的相对电容率。电介质可具有高电阻率，由此甚至在使用高施加电压的情况下允许非常小的电流流动。电介质可具有光学装置所期望的性质，例如，高透射、低分散和某一范围内的折射率。
示例、非限制性的电介质材料包括聚对二甲苯-c、聚对二甲苯-ht、二氧化硅、氮化硅和teflonaf中的一者或多者。
电极材料
电极在本文有所描述，其用于跨液晶区域施加用于实现电场的电势。电极通常包括单独或者共同用作电极的一个或多个材料层。
电极可使用增粘剂(例如，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)粘附到下面基底、电介质涂层或该系统中的其他物体。电极可形成有益的天然氧化物或者经处理以产生有益的氧化物层。电极可为透明的、基本透明的或不透明的，具有高透光性和低反射性。可用已知的处理方法将电极图案化或者蚀刻。例如，可使用光刻图案化和/或剥离工艺将电极进行蒸发、溅镀或电镀。
电极可被设计为具有用于本文所述电气系统中的合适的电阻率，例如，从而满足给定几何形构造中电阻的需求。
可利用氧化铟锡(ito)、铝掺杂的氧化锌(azo)、金、不锈钢、铬、石墨烯、石墨烯掺杂的层、和铝中的一者或多者来制备电极。应当理解，这并非为穷尽性列表。
过程
提供以下的方法步骤，作为可根据本发明的一些方面实施的过程的示例。应当理解，所呈现的方法步骤的顺序并不意味是限制性的，并且其他顺序可用于实施本发明。此外，并非所有的步骤都是必需的以实施本发明，并且在本发明的各个实施方案中可包括另外的步骤。对于本领域中的技术人员可显而易见的是，另外的实施方案可为实际的，并且此类方法完全在权利要求书的范围内。
参见图7，流程图示出了可用于实施本发明的示例性步骤。在步骤701处，形成第一基底层，该基底层可包括后曲表面并且具有顶部表面，该顶部表面具有第一类型的形状，该形状可不同于其他基底层的表面的形状。在一些示例性实施方案中，差异可包括至少在可驻留于光学区中的部分中的表面的不同曲率半径。在步骤702处，形成第二基底层，该基底层可包括前曲表面、中间表面或中间表面的一部分(针对更复杂的装置)。在步骤703处，可将电极层沉积在第一基底层上。所述沉积可例如通过气相沉积或电镀发生。在一些示例性实施方案中，第一基底层可为具有光学区中的区域和非光学区中的区域的插件的一部分。在一示例性些实施方案中，电极沉积工艺可同时限定互连特征结构。在一些示例性实施方案中，可在互连件或电极上形成电介质层。该电介质层可包括多种绝缘电介质层，例如，二氧化硅。
在步骤704处，可进一步处理第一基底层以将对齐层添加在之前沉积的电极层上。可将对齐层沉积在基底上的顶层之上，并且随后以标准方式(例如，摩擦技术)进行处理以产生表征标准对齐层的凹槽特征结构、或者通过暴露于高能粒子或光进行处理。可利用曝光处理光致各向异性材料的薄层以形成具有各种特征的对齐层。
在步骤705处，可进一步处理第二基底层。可以与步骤703类似的方式将电极层沉积在第二基底层之上。然后在一些示例性实施方案中，在步骤706处，可将电介质层施加在电极层之上的第二基底层之上。电介质层可形成为跨其表面具有可变厚度。例如，电介质层可模塑在第一基底层之上。另选地，之前形成的电介质层可粘附在第二基底件的电极表面之上。
在步骤707处，可以与704处的处理步骤相似的方式在第二基底层之上形成对齐层。在步骤707之后，可形成眼科镜片插件的至少一部分的两个分开的基底层可随时接合。在一些示例性实施方案中，在步骤708处，将使这两个件彼此紧邻，然后在这两个件之间填充液晶材料。可存在多种方式以在两个件之间填充液晶，所述方式包括作为非限制性示例的基于真空的填充，其中对排空腔体并且随后允许液晶材料流到排空的空间中。此外，存在于镜片插件之间的空间中的毛细力可有助于利用液晶材料填充空间。在步骤709处，可使这两个件彼此相邻，然后密封以形成具有液晶的可变光学元件。可存在将件密封在一起的多种方式，包括使用粘合剂、密封剂、和物理密封部件(诸如，作为非限制性示例的o形环和弹簧锁特征结构)。
在一些示例性实施方案中，在步骤709处所形成的类型的两个件可通过重复方法步骤701至709来产生，其中对齐层彼此偏置以允许镜片可调整非偏振光的光焦度。在此类实施方案中，这两个可变光学层可组合以形成单个可变光学插件。在步骤710处，可将可变光学部分连接至能量源，并且可在其上放置中间部件或附接部件。
在步骤711处，可将在步骤710处所得的可变光学插件放置在模具部件内。可变光学插件可含有或也可不含有一个或多个部件。在一些优选的实施方案中，经由机械放置将可变光学插件放置在模具部件中。机械放置可包括例如机器人或其他自动装置，诸如，本领域已知的用于放置表面安装部件的装置。可变光学插件的人工放置也在本发明的范围内。因此，可采用能够有效地将可变光学插件与能量源一起放置在浇铸模具部件内的任何机械放置或自动装置，使得模具部件所容纳的反应性混合物的聚合将使可变光学件包括在所得的眼科镜片中。
在一些示例性实施方案中，将可变光学插件放置在附接到基底的模具部件中。能量源和一个或多个部件也附接到基底，并且与可变光学插件电连通。部件可包括例如用于控制施加至可变光学插件的电力的电路。因此，在一些示例性实施方案中，部件包括控制机构用于致动可变光学插件，以改变一种或多种光学特性，诸如例如第一光焦度和第二光焦度之间的状态变化。
在一些示例性实施方案中，处理器装置、mems、nems或其他部件也可放置到可变光学插件中并与能量源电接触。在步骤712处，可将反应性单体混合物沉积到模具部件中。在步骤713处，可将可变光学插件定位成与反应性混合物接触。在一些示例性实施方案中，放置可变光学件和沉积单体混合物的顺序可进行颠倒。在步骤714处，将第一模具部件放置成紧邻第二模具部件，以形成形成镜片的腔体，反应性单体混合物和可变光学插件的至少一些位于腔体中。如上文所讨论，优选的实施方案包括也位于腔体内并且与可变光学插件电连通的能量源和一个或多个部件。
在步骤715处，聚合腔体内的反应性单体混合物。例如，可经由暴露于光化辐射和热中的一者或两者来实现聚合。在步骤716处，将眼科镜片从模具部件移除，其中可变光学插件粘附到或者封装在组成眼科镜片的插件封装聚合材料内。
尽管本发明的方法可用于提供由任何已知的镜片材料或适合制造刚性或软质接触镜片的材料制成的刚性或软质接触镜片，优选地，本发明的镜片为具有最多至约90％的水含量的软质接触镜片。更优选地，透镜由含有羟基基团、羧基基团或两者的单体制成，或者由含有机硅的聚合物(诸如硅氧烷、水凝胶、硅树脂水凝胶以及它们的组合)制成。可用于形成本发明的镜片的材料可通过使大分子单体、单体以及它们的组合的共混物与添加剂(例如聚合引发剂)发生反应而制得。合适的材料包括由有机硅大分子单体和亲水单体制成的有机硅水凝胶。
设备
现在参见图8，示出了具有一个或多个传输接口811的自动设备810。托盘813上包括各自具有相关联的可变光学插件814的多个模具部件，并且这些模具部件被呈现给传输接口811。示例性实施方案可包括例如单独放置可变光学插件814的单个接口、或同时将多个可变光学插件814放置到多个模具部件中并且在一些实施方案中放置在每个模具部件中的多个接口(未示出)。可经由传输接口811的垂直运动815进行放置。
本发明的一些示例性实施方案的另一个方面包括用于在将眼科镜片的主体模塑在这些部件周围时支撑可变光学插件814的设备。在一些示例性实施方案中，可变光学插件814和能量源可附连到镜片模具(未示出)中的保持点。可以用将形成为镜片主体的同类聚合材料将固定点固定。其他示例性实施方案包括模具部件内的预聚物层，所述模具部件上可附连有可变光学插件814和能量源。
插件装置中所包括的处理器。
现在参见图9，其中示出了可用于本发明的一些示例性实施方案中的控制器900。控制器900包括处理器910，其可包括耦接到通信装置920的一个或多个处理器部件。在一些示例性实施方案中，控制器900可用于将能量传输到放置在眼科镜片中的能量源。
控制器可包括耦接到通信装置的一个或多个处理器，所述通信装置被配置成可经由通信通道来传送能量。通信装置可用于对可变光学插件放置到眼科镜片中或者传输操作可变光学装置的命令中的一者或多者进行电子控制。
通信装置920还可用于例如与一个或多个控制器设备或者制造设备部件进行通信。
处理器910还与存储装置930进行通信。存储装置930可包括任何适当的信息存储装置，包括磁存储装置(例如，磁带和硬盘驱动器)、光存储装置和/或半导体存储器装置(诸如，随机存取存储器(ram)装置和只读存储器(rom)装置)的组合。
存储装置930可存储用于控制处理器910的程序940。处理器910执行程序940的指令，并且由此根据本发明操作。例如，处理器910可接收描述可变光学插件放置、处理装置放置等的信息。存储装置930还可在一个或多个数据库950、960中存储眼科相关数据。数据库950和960可包括用于控制来往于可变光学镜片的能量的特定控制逻辑。
在本说明书中，已参考了附图所示的元件。许多元件被示出用于参考，以描述本发明领域的实施方案以便于理解。实际特征结构的相对标度可显著不同于图示的标度，并且与图示的相对标度的变化应被假定为位于本文技术领域的实质内。例如，液晶分子相对于插件的标度而言可具有小到不可能示出的标度。以类似于插件的标度表示液晶分子以允许表示因素(诸如，分子对齐因此为实际实施方案中的这种图示标度的示例)的特征结构的图示可呈现显著不同的相对标度。
参见图10a，其以横截面示出了示例性两腔室液晶电活性镜片，使得可理解涉及的各种层。第一塑料镜片件，即前光学件1010，可限定镜片插件的最高前弯曲件。在镜片插件之上可存在多种具有不同功能多个的层。在示出的示例中，可存在透明的电极层1021，并且在一些示例中，该电极层可例如由ito层或者石墨烯、氧化石墨烯或碳纳米管的沉积层形成。在电极层1021之上可为如前所述的对齐层1023。可存在自对齐的材料(诸如氧化硅(siox))层，或者其他示例中可存在光敏化学键合对齐分子层。邻近对齐层1023可为第一液晶层1020，其在一些示例中可为聚合物液晶层或液晶聚合物液晶层。聚合液晶层1020示出为线性对齐层，其中液晶的方向取向为纸材内外。液晶层可被夹在对齐层1024和电极层1022的另一侧。电极层1022和对齐层1024可位于中间光学件1030之上。中间光学件1030可允许限定两腔室镜片元件。在中间光学件1030的另一侧可为限定第二液晶腔室的顶部曲面的层。可存在对齐层1043和电极层1041。在第二腔室中可为第二液晶层1040。该第二液晶层1040也可为聚合层，其中液晶分子的方向可如图所示在页面中从左到右对齐，其基本上垂直于第一腔室中的对齐。第二腔室的底部可具有底部光学件1050，其具有第二腔室底部电极层1042和第二腔室底部对齐层1044的沉积层。在一些示例中，三个塑料件和两个对齐的液晶层连同对齐层和电极的组合可完成镜片元件。
参见图10b，示出了图10a的镜片元件制造的各种类型的非最佳方面的图示。在第一类型的非最佳方面中，可形成腔室中的任一者或两者，其中镜片元件的光学中心可不在镜片部件的物理中心处。在图10b的图示中，一个镜片的光学中心1071可从另一个镜片元件的光学中心1070偏离。在一些示例中，前光学件1061可从底部光学件1060偏离。这种偏离可为非最佳镜片中心对齐的原因。在另一个示例中，第一腔室和第二腔室的对齐之间可存在旋转轴线的偏离1080。理想情况下，在一些示例中，两个腔室可相互取向成九十度，但是根据加工，可存在围绕镜片的中心的旋转偏离，其导致理想的90度取向和实际取向之间的偏离1080。可存在允许最小化这些误差的镜片层加工方法。在一些示例中，可用测量镜片的光学中心的设备检查经取向的液晶层，该器材允许镜片件在固定在适当位置之前移动。在其他示例中，可使用感光对齐层对用于液晶的对齐层取向，其中通过照射对齐层可影响或者限定对齐。
参见图10c，可发现与液晶分子1081相互作用的取向层1082中的对齐层分子的示例的特写图。在非限制性示例中，对齐层分子可为偶氮苯部分。偶氮苯部分中苯基基团的取向可如1082处所示以相对线性的方式发生。在一些示例中，偶氮苯部分的一种稳定构型可将该部分的芳香环部分放置在反式构型中，其中环位于居间双键化学键的相对侧上。这可为1082处所示的构型，并且可导致至分子的长线性形状。如图所示，示例性偶氮苯部分与液晶分子的相互作用可导致它们沿着偶氮苯部分的轴线对齐。
参见图10d，其在与液晶分子1084相互作用的1083处示出了取向层中的分子的替代取向的示例的特写图。对于示例性的偶氮苯部分，1083处的描绘可表示偶氮苯部分主链的第二构型，其中环的芳香环部分以顺式构型取向。如图所示，这可将分子的端部放置到更平行于光学件表面的构型中。在1080处的液晶分子现在可以示例性方式与对齐分子的平行取向对齐。在一些示例中，在1082和1083处的取向可将最大和最小有效折射率赋予到液晶层中。
现在参见图10e，以示例性方式示出了不同的对齐层构型的组合的特写图。在通过相对于插件表面的平行构型主导取向的区域中，液晶分子可主要平行于表面取向。另选地，在以垂直分子为主的区域中，液晶分子可在其周围主要以垂直于表面的取向对齐。在这些极端取向之间，分子可基于对齐分子的平均构型对齐。如图所示，这可导致有效的中间取向。这样，可以这样的方式控制液晶分子的取向分布，以允许形成液晶分子的梯度指数化图案(gradientindexedpattern)，其中有效折射率跨镜片元件的尺寸从一个极值到另一个极值平滑地变化。*fred.我们应在此处和附图中放入一些数字。
现在参见图11a，可示出各种示例性层的加工步骤。可在步骤1100处加工前光学件1010，以在表面之上沉积电极层1021。在一些示例中，该层可沉积ito。当加工其他光学件时，可保持经加工的前光学件。对齐层1023可放置在电极层1021之上。在一些示例中，可平行地或者以任何可行的顺序进行光学件的加工。
参见图11b，可参考中间光学件1030来描绘各种示例性层的加工步骤。由于中间的光学件存在两个表面，可能要在这两个表面之上进行加工，因此中间光学件的加工可更复杂。在一些示例中，在步骤1103处，中间光学件的顶表面可具有沉积在其之上的透明电极层1022。在步骤1104处，中间光学件的底表面可具有沉积在其之上的第二腔室顶部电极层1041。在一些示例中，步骤1103和1104的加工可同时进行。接下来在步骤1105处，可在中间光学件的顶表面之上形成对齐层1024。对齐层1024可为感光对齐层。接下来在步骤1106处，中间光学件的底表面可具有沉积在其之上的对齐层1043，其中同样，对齐层1043可为感光的。
现在参见图11c，可示出各种示例性层的加工步骤。可在步骤1107处加工底部光学件1050，以在表面之上沉积电极1042。在一些示例中，该层可沉积ito。在另一个示例中，可在底部光学件1050之上沉积氧化石墨烯层。接下来在步骤1108处，可在电极层之上沉积感光对齐分子层，诸如基于偶氮苯的对齐材料，以形成对齐层1044。在一些示例中，可存在沉积在电极和对齐层之间的其他层。当加工其他光学件时，可保持经加工的前光学件。在一些示例中，可平行地或者以任何可行的顺序进行光学件的加工。
现在参见图11d，在步骤1109中，可将前光学件1010、中间光学件1030和底部光学件1050这三个件全部连同其之上的沉积层组装到单一的叠堆件中。这些件仍然能够彼此关联地移动，然而，它们形成第一腔体1110和第二腔体1111两者。
在一些示例中，对齐层可通过沉积工艺形成，使得它们已经被限定在具有锁定对齐的件上。在这些情况下，旋转顶部和/或底部件以确保顶部和底部腔室的对齐层彼此相对呈预期的九十度可为重要的。在另一个示例中，如上所述，对齐层可为光敏的。参见图11e，示出了形成对齐层的取向的示例。在图中，中间光学件1030示出为完全黑暗的阴影。这示出中间镜片塑料可被形成为掺有一定量uv染料的事实。uv染料可基本上吸收通常与感光对齐层工艺一起使用的所有uv光。在一些示例中，uv染料或阻滞剂可为苯并三唑型uv阻滞剂，诸如norbloc7966。用于uv阻滞剂的其他制剂可包括丙烯酸2-(4-苯甲酰基-3-羟基苯氧基)乙酯(其可称为uv416)、4-甲基丙烯酰氧基-2-羟基二苯甲酮(其可称为uv725或pharnorcia725)、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2h-苯并三唑(如前所述，其可称为norbloc7966)、甲基丙烯酸2-苯乙酯(其可称为uv123)、2-苯乙基丙烯酸酯(其可称为uv367)、4-[(e)-苯基二氮烯基]苯基-2-甲基丙烯酸酯(其可称为bl01)，或2-(2'-羟基-3'-甲基烯丙基-5'-甲基苯基)-苯并三唑(其可称为bl02)，还有可用于接触镜片的uv吸收分子的其他示例。这允许以下规程的方面在第一腔室中产生对齐轴线，该定向轴线精确垂直于第二腔室的对齐轴线以达到机器级准确度。可使用机器从镜片叠堆的底部和顶部两者照射彼此精确垂直的偏振光。然后，顶部偏振光源1115可垂直于底部偏振光源1120取向。包括对齐层1023和对齐层1024的顶部腔室或第一腔体1110中的感光对齐层可受影响，以与顶部偏振光源1115对齐。相反，第二腔体1111中的对齐层1043和1044可与底部偏振光源1120对齐。由于中间光学件1030对于偏振光源的波长可为不透明的，因此两个光源的图案可不相互干扰。此外，在一些示例中，uv染料的吸收光谱可为窄的，使得染料在可见光谱中不存在可观察效应。在此类情况下，uv吸收可为用户提供额外的益处，同时也实现所期望的加工效果。
在一些示例中，对齐层的性质可更复杂。例如，中间光学件上的对齐层可为沉积层，而其他对齐层可为感光的。例如，可形成沉积层，使得它们有利于液晶的垂面对齐。在这种情况下，最外部对齐层可为感光层。可执行如前所述的相同类型的加工。在一些其他示例中，可用包含uv敏感染料的液晶层填充腔室。在层的另一侧上的线性对齐和垂面对齐的组合可仍然形成具有线性对齐方面的层。
参见图11f，在一些示例中，现在可将液晶材料层填充到第一腔体中，从而形成第一液晶层1020，填充到第二腔体中，从而形成第二液晶层1040。在一些示例中，液晶层可为液晶聚合物层，其中液晶混合到可聚合单体溶液中。在其他示例中，具有化学键合的液晶分子的聚合物材料可在其为单体液体时混入液晶。由于腔室设立有对齐层1023、1024、1043和1044，因此液晶分子将呈现由对齐层的取向引导的取向。使液晶层松弛进入到对齐的构型适当的时间之后，可将各个层对齐，并且这些层对齐的效果可允许测量其在对齐状态下的光学特性。
参见图11g，可示出对齐的液晶层的测量过程。如前所述参考图10b，可存在可测量的多种非最佳条件，诸如由光学中心1070和光学中心1071之间的差异所示出的光轴性失配。如偏离1080的角度所示，可存在旋转失配。在步骤1140处，可操纵各个光学件，以在x和y方向上平移它们、围绕特定的轴旋转它们或者进行两种运动。由于层是堆叠的但未彼此密封或者附连，因此可执行这些平移来修正不期望的条件并且得到如参考图11h所示的更优镜片组合，其中两个测量的光学中心1071和1070可都位于彼此的顶部并且位于镜片叠堆的期望中心。在一些情况下，其中未通过光对齐装置以机器精度设定两腔室的光轴，也可测量光轴，并且一个或多个件的旋转可使它们垂直对齐。
现在参见11i，在进行了各种测量并且对镜片光学件进行了调整之后，可将镜片插件锁定到其取向中。在一些示例中，这可通过将光学元件的边缘密封或者胶合在一起来进行。在一些其他示例中，熔化设备诸如激光器可将光学件的边缘熔化并且熔合在一起。在图11i中示出了另一个示例，其中液晶层包括有聚合物材料，所述液晶层包括腔室中的第一液晶层1020和第二液晶层1040。在一些示例中，通常在uv光谱中的曝光可催化液晶层和与其混合的单体聚合。所得聚合可将液晶分子锁定到它们所对齐的取向中。在一些示例中，单体也可键合到液晶分子，其也可影响聚合，使其按键合液晶分子可与对齐层以及未键合液晶分子对齐的方式发生。在中间光学件吸收紫外线照射的示例中，可能有必要提供来自叠堆两侧的照射，诸如来自叠堆前部的照射1160和来自叠堆背面的照射1161。在其他示例中，聚合可以其他方式(诸如，通过加热叠堆)催化。一旦腔室中的层聚合，腔室自身就可通过聚合工艺密封。在其他示例中，可密封或者胶合边缘，以提供液晶层的附加密封。在一些示例中，在聚合或密封工艺之前，通过夹钳将堆叠的件保持在适当位置，并且在密封之后可释放堆叠的件。
参见图12，示出了用于形成液晶电活性镜片元件的方法。在步骤1201处，形成两腔室或更多插件的前光学件、中间光学件和后光学件。在一些示例中，中间光学件可利用呈交替形式的uv染料形成。在步骤1202处，电极层可沉积在前光学件的下表面、中间光学件的两个表面和后光学件的上表面之上。在一些示例中，电极中的一者或多者可省略。在步骤1203处，可将感光对齐层沉积在前光学件、中间光学件和后光学件上的电极层之上。在一些示例中，电极层和感光对齐层之间可存在居间层，诸如绝缘膜。在步骤1204处，可将前光学件定位在中间光学件上方。可将中间光学件定位在后光学件上方，从而形成具有彼此对齐的腔体或腔室的叠堆。可存在顶部或第一腔体，以及底部或第二腔体。在步骤1205处，可用第一图案的光照射叠堆的前部。在一些示例中，光图案可沿着第一线性偏振轴偏振。可用第二图案的光从背面照射叠堆，第二图案的光可为沿着垂直于第一线性偏振轴的轴线的第二线性偏振图案。照射的波长可为与感光对齐层相互作用的波长或波长带。在步骤1206处，可将含有液体的液晶沉积到第一腔体中，并且可将含有液体的液晶沉积到第二腔体中。在一些示例中，液晶可混杂到可聚合单体液体中，该可聚合单体液体可为单体，该单体具有包含键合液晶的部分。可允许液晶部分与对齐层相互作用，并且由此在步骤1207期间对齐。接下来，在步骤1208和1209处，可在光学装置上执行测量。可用第一偏振光测量第一光学腔室，其中在步骤1208中使偏振与第一腔室中的液晶分子对齐。在第二步骤中，可用在步骤1209中选择性地探测第二腔室中的分子的垂直偏振来重复测量。可将每个腔室的测量值与设计的液晶腔室的理论测量值进行比较。另外，可将两腔室的结果彼此比较，以评估取向彼此适当垂直或者正交的程度。在步骤1210处，测量结果的评估可允许确定最佳结果可需要的任何调整，诸如光学件中的一者或多者在一个或多个方向上的平移或各个件相对于彼此的旋转。一旦进行了调整，在一些示例中即可重复测量过程。接下来在步骤1211处，含有液晶的单体可暴露于可导致单体聚合的条件，诸如暴露于照射或高温。接下来在步骤1212处，可存在塑料部件彼此间的任选密封。在一些情况下，腔室中的聚合单体本身可为密封装置，另外可在光学件的边缘上执行密封材料诸如粘合剂，或者例如通过激光熔化的焊接工艺。该方法的结果可为有序对齐的具有电活性层的镜片元件组，该电活性层包括具有最佳光学性能的液晶材料。
参见图13a，示出了可保持光学件使得它们可被组装和调整的支撑框架的示例。图示示出了框架中的单个光学件，但在一些示例中，可存在可平行加工的多个光学件。框架1310中的前光学件可包括对齐突片1091。框架1320中的中间光学件可包括对齐突片1092。框架1330中的后光学件可包括对齐突片1093。可通过设备的外部件移动对齐框架来调整它们。
参见图13b，框架中的三个光学件可如图所示一起组装到叠堆。当将这些件放在一起时，可将液晶层加入到叠堆中。组装的件和液晶层可形成活性光学件。例如，在图13c处，入射光可沿着腔室中一者的对齐液晶分子的方向偏振。波前干涉仪可表征镜片的光学特性。在图13c中，示出了示例性叠加的光学波前。该示例可指示可能需要的前光学件的“x”和“y”轴运动的组合。在图13d中，示出了示例性叠加的光学波前。该图示可示出沿着另一个偏振轴对齐的镜片腔体的良好对齐。在调整适合于所测波前的框架之后，镜片已准备好通过包含液体层的液晶的聚合或光学件的边缘的密封中的任一者或两者锁定到位置中。
尽管所示和所述的内容据信是最为实用和最为优选的实施方案，但显而易见的是，对所述和所示的具体设计和方法的变更对于本领域中的技术人员来说将是不言自明的，并且在不脱离本发明实质和范围的情况下可使用这些变型。本发明并不局限于所述和所示的具体构造，而是应当构造为与可落入所附权利要求书的范围内的全部修改相符。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！