用于在眼科装置上形成印刷电池组的方法和设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本专利申请为2013年3月13日提交的美国专利申请13/835, 785的部分继续申 请，所述专利申请要求2012年6月29日提交的美国临时专利申请61/665, 970的权益。
技术领域
[0003] 本发明涉及可用于形成装置的方法和设备，在所述装置上，可将通电元件限定在 电互连件上。用以形成通电元件的方法和设备可涉及在具有三维表面的基片上发生的电互 连件表面上的所述形成。所述方法和设备的使用领域可包括结合通电元件的眼科镜片。
【背景技术】
[0004] 传统上，眼科镜片诸如接触镜片、眼内镜片或泪点塞包括具有矫正、美容或治疗性 质的生物相容性装置。接触镜片例如可提供以下一种或多种功能：视力矫正功能、美容增强 作用以及治疗效果。每种功能由镜片的物理特性提供。将折射性质结合到镜片中的设计可 提供视力矫正功能。结合到镜片中的颜料可提供美容增强作用。结合到镜片中的活性剂可 提供治疗功能。无需使镜片进入到通电状态中即可实现这些物理特性。泪点塞传统上为无 源装置。
[0005] 最近，有理论表明有源部件可被结合到接触镜片中。一些部件可包括半导体器件。 一些示例已显示嵌入于放置在动物眼睛上的接触镜片中的半导体装置。还描述了如何在镜 片结构自身内以多种方式使有源元件被通电和启动。由镜片结构限定的空间的形貌和大小 为限定各种功能创造了新型且具有挑战性的环境。在许多实施例中，重要的是提供使眼科 镜片内的部件通电的可靠、紧凑并且经济有效的装置。这些通电元件可包括电池组，所述电 池组还可由基于"碱性"电池（cell-based)的化学形成。
[0006] 解决此类眼科背景的技术实施例可需要产生这样的解决方案，所述解决方案不仅 解决眼科要求，而且涵盖将通电元件限定在位于具有三维表面的装置内或装置上的互连件 上的更通用的技术空间的新型实施例。
[0007] 本文还可称为"印刷电池组"的用于包括在眼科镜片中的通电元件的制造提出了 多个挑战，尤其是与具有三维表面的基片有关的挑战。本公开旨在解决这些挑战。
【发明内容】
[0008] 因此，本发明的一个方面包括用以将通电元件限定于在三维表面上形成的电互连 件上的方法和设备，所述通电元件可作为插入物包括在成品眼科镜片中。还可提供一种可 被通电并且结合到眼科镜片中的插入物。所述插入物可以可导致三维表面的多种方式形 成，电互连件可形成于所述三维表面上。随后，通电元件可形成为与这些电互连件接触或形 成于这些电互连件上。例如，可通过将包含与电池组-电池相关的化学品的沉积物施加至 电互连件来形成通电元件。可通过例如印刷工艺来执行施加，在所述印刷工艺中，可使用分 配针或其它施加工具来施加化学品的混合物。因此形成的新型装置是本文所公开的发明技 术的重要方面。
[0009] 本发明的眼科镜片可包括有源聚焦元件，诸如在例如WO2011/143554 Al"ArcuateLiquidMeniscusLens"和WO2012/044589Al"LenswithMulti-Segmented LinearMeniscusWall"中描述的有源聚焦元件，所述专利的内容以引用方式并入本文。此 类有源聚焦元件可通过使用可存储于通电元件中的能量起作用。
[0010] 通电元件构造的细节可提供装置的重要设计方面。各种沉积物的粘附性可能是具 有挑战性的，尤其是在使用湿化学电解质的情况下。因此，可通过改变所用基片的表面粗糙 度来增强粘附性，例如通过放电机加工（EDM)塑料上的纹理，通过包括图案化的集流体，或 两者。图案可包括，例如，电极层中可增强粘附性的不同突起和间隙。不同的沉积组合物也 可与用于稳健性能的构造相关。
[0011] 各种沉积物层的化学组成提供另外的发明技术。各种粘结剂和填料的存在和量也 可为相关的。另外，电池组电极的化学成分的独特微观特性也可为重要的。因此，本发明包 括用于在位于三维表面上的互连件上形成并限定通电元件的技术框架的公开。公开由以下 构成：一种具有插入物的眼科镜片，在所述插入物上，通电部件通过限定在插入物表面上的 金属的、含金属的或其它导线附接或互连；和一种用于形成具有在限定于三维表面上的电 互连件上的通电元件的眼科镜片的设备；以及用于形成所述眼科镜片的方法。
[0012] 在本发明的一个方面，提供了一种在用于眼科镜片的三维基片上形成通电插入物 的方法，所述方法包括以下步骤：
[0013] 由第一绝缘材料形成尺寸适于包含在眼科镜片中的三维基片；
[0014] 在所述基片上限定导电迹线；
[0015] 在导电迹线的第一部分上形成通电元件，其中所述通电元件由第一阳极迹线和至 少第一阴极迹线构成；
[0016] 在通电元件上施加电解质；以及
[0017] 封装所述通电元件和电解质。
[0018] 该方法还可包括修改所述基片的第一表面的第一部分以增加所述第一部分的表 面积。另选地或此外，该方法可包括修改所述基片的第一表面的第一部分以改变所述第一 部分的表面化学。
[0019] 基片的第一表面的修改可包括使表面粗糙以形成纹理图案。
[0020] 该方法还可包括用至少第一聚对二甲苯层涂覆基片的步骤。聚对二甲苯可为聚对 二甲苯-C。
[0021] 三维基片形成可结合在水凝胶眼科镜片中的介质插入物的一部分。
[0022] 可使用印刷技术来形成导电迹线。印刷技术可包括相对于在印刷技术中使用的沉 积尖端移动基片。印刷技术可包括相对于基片移动在印刷技术中使用的沉积尖端。
[0023] 该方法还可包括在阳极迹线的部分和阴极迹线的部分之间形成第一桥迹线。
[0024] 可使用加法平板印刷技术（additivelithographictechniques)来形成导电迹 线。平板印刷技术还可包括减法处理法（subtractiveprocessingmethod)。
[0025] 封装材料可为聚对二甲苯，例如聚对二甲苯_C。
[0026] 导电迹线可凸穿封装材料。
[0027] 在通电元件的封装发生后，可通过注入装置穿过封装材料来施加电解质。通电元 件的封装可在电解质的施加之前发生，并且电解质可施加到形成到封装材料中的填充特征 上。
[0028] 该方法还可包括密封填充特征的步骤。
[0029] 在本发明的另一方面，提供了一种包括通电插入物的眼科镜片，其中该插入物包 括：
[0030] 包含第一绝缘材料的三维基片；
[0031] 所述基片上的导电迹线；
[0032] 导电迹线的第一部分上的通电元件，其中所述通电元件由第一阳极迹线和至少第 一阴极迹线构成；
[0033] 通电元件上的电解质；以及
[0034] 封装所述通电元件和电解质的封装剂。
[0035] 包括插入物的眼科镜片可为接触镜片，优选为软性接触镜片。
[0036] 插入物的基片可包括聚对二甲苯的涂层，导电迹线定位在该涂层上。聚对二甲苯 可为聚对二甲苯-C。
[0037] 插入物还可包括在阳极迹线的部分和阴极迹线的部分之间的第一桥迹线。
[0038] 封装材料可为聚对二甲苯。聚对二甲苯可为聚对二甲苯-C。
[0039] 导电迹线可凸穿封装材料。
[0040] 在本发明的另一方面，眼科镜片可由插入物组成。
【附图说明】
[0041] 下文是附图所示的本发明优选实施例的更为具体的说明，通过这些说明，本发明 的上述及其他特征和优点将显而易见。
[0042] 图1示出具有可在其上限定互连件的三维表面的示例性基片。
[0043] 图2示出三维基片上的互连件上的通电元件的示例性横截面绘图。
[0044] 图3示出通过印刷装置在三维基片上形成通电元件的示例。
[0045] 图4示出示例性电池组元件构造自顶向下的绘图。
[0046] 图5示出可用于形成具有增强的粘附特性的通电元件的导电迹线的另选示例性 设计。
[0047] 图6示出用以在三维表面上形成通电元件的示例性方法步骤。
【具体实施方式】
[0048] 本文描述了可用于在位于具有三维形貌的表面上的电互连器上形成通电元件的 方法和设备。在以下章节中将详细说明本发明的实施例。文中所述优选实施例和可供选择 的实施例均为示例性实施例，并且应当理解，对于本领域技术人员而言，它的变型、修改形 式以及更改形式均可为显而易见的。因此，应当了解，所述示例性实施例并非限制下面发明 的范围。
[0049] 术语表