CN105853025A - 一种焦距可调节的液晶人工晶状体及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焦距可调节的液晶人工晶状体及其制作方法。本发明包括两片圆形柔性材料丙烯酸酯基板、液晶和光敏聚酰亚胺，圆形丙烯酸酯的直径5.50‑6.00毫米、材料厚度为0.5‑0.8毫米、含支撑襻总直径10.5‑11.5毫米、半球冠厚度0.5‑1.6毫米；光控取向膜的厚度为200‑300纳米，589.3纳米光波处液晶的折射率各向异性值大于0.1。本发明的人工晶体其内部植入了可调谐的液晶液体材料，使得原本不能调节焦距的人工晶体变为焦距可调节的，这样在很大程度上提高了人眼的可视范围。

Description

一种焦距可调节的液晶人工晶状体及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种焦距可调节的液晶人工晶状体及其制作方法。

技术背景

老年型白内障又称为年龄相关性白内障,到现在为止仍无有效的药物能彻底治愈,只能借助手术进行白内障摘除术植入人工晶状体使患者复明。随着技术的进步,人工晶状体的选择也在不断地改进。传统的单焦点人工晶状体虽然能够使患者恢复视力，但是因其无调节功能，仅人工晶状体的光学部分偶尔可在睫状肌收缩时向后移动，故患者只能观看到某一距离的物体，不能恢复良好的远、中、近物体的观察。多焦点人工晶状体在有充足照明的情况下，虽然兼顾了患者视近和视远的需要，却给患者带来了眩光、光晕和对比敏感度下降等症状。

目前可调节人工晶状体有三大类：单光学面调节、双光学面调节和变形调节。单光学面调节主要依赖于襻的设计，襻的屈伸使人工晶状体的光学部前后位移。双光学面调节建立在两个光学面相对位移的基础上，有双倍于单光学面人工晶状体的调节力。这两类人工晶状体弥补了传统人工晶状体无调节功能的缺陷，但仅依靠有限的前、后移动，其所发挥的调节作用相当有限。单光学面可调节人工晶状体的代表性产品Tetraflex可以获得大约2D的调节力。对于双光学面可调节人工晶状体的代表性产品Synchrony而言，前光学面向前位移1毫米可增加2.6D的调节力。变形调节通过人工晶状体本身的形状改变实现屈光度的改变，是最有前景的一种调节方式。

正常人眼晶状体是通过睫状肌的收缩或松弛改变屈光度，使不同距离的物体光线通过眼球聚光到视网膜上。本发明可调节人工晶状体即依据这个原理而设计，将液晶与现有人工晶状体材料结合，制作成液晶透镜结构，借助睫状肌缩舒时产生的张力改变液晶人工晶状体的形状，从而改变内部液晶分子的排列方式，利用液晶分子排列方式不同导致具有不同的有效折射率以实现调节焦距功能。

本专利基于人眼调节原理而设计，避免传统人工晶状体存在的问题，同时兼顾了调节力的提升，是能够同时提供较好远、近视力的新型可调节人工晶状体。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种液晶注入柔性材料丙烯酸酯的焦距可调节的液晶人工晶状体。

本发明的目的还在于提供一种焦距可调节的液晶人工晶状体制作方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种焦距可调节的液晶人工晶状体，包括两片圆形柔性材料丙烯酸酯基板、液晶和光敏 聚酰亚胺，圆形丙烯酸酯的直径5.50-6.00毫米、材料厚度为0.5-0.8毫米、含支撑襻总直径10.5-11.5毫米、半球冠厚度0.5-1.6毫米；光控取向膜的厚度为200-300纳米，589.3纳米光波处液晶的折射率各向异性值大于0.1，将液晶注入到两凹形丙烯酸酯柔性基板中间，两柔性基板内侧均涂有光敏型聚酰亚胺取向膜，使液晶分子在内侧呈规则排列。

一种焦距可调节的液晶人工晶状体的制作方法，包括如下步骤：

(1)选用丙烯酸酯材料制作两个凹形柔性基板，柔性基板带有四触角形状的边缘支撑襻；

(2)将两柔性基板凹侧内均匀旋涂光敏聚酰亚胺溶液200-300纳米，分别用254纳米偏振紫外光照射聚酰亚胺薄膜进行光控取向处理；制作缺口为30度角扇形掩膜版，设定紫外光的偏振方向沿法线方向，通过旋转12次对整个圆形基板进行均匀紫外偏振光照射；

(3)用丙烯酸酯乳液沿边缘粘合两基板光学部，并在与两襻连线垂直的方向上留有一对微孔；

(4)将液晶从微孔注入两凹形柔性基板中间，液晶分子将按照垂直紫外光偏振的方向排列；用丙烯酸酯乳液沿边缘再次粘合构成闭合式光学部。

本发明的有益效果在于：

本发明人工晶体与现有人工晶体的主要差别在于：本发明的人工晶体其内部植入了可调谐的液晶液体材料，使得原本不能调节焦距的人工晶体变为焦距可调节的，这样在很大程度上提高了人眼的可视范围。

在制作人工晶状体时，将液晶分子设计并制作在现有的人工晶体材料内部，使得两者有机的结合，这样既避免了生物体的不良反应，又可以实现人工晶状体的可调谐功能。通过人眼肌肉舒张对人工晶状体进行挤压，达到晶状体焦距的自动调节，实现人眼观察物体的调节功能。

附图说明

图1是本发明液晶可调节人工晶状体的结构示意图。

具体实施办法

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本发明提供一种将液晶注入柔性材料丙烯酸酯内以实现焦距可调节的人工晶状体的设计及制作方法。将液晶注入到两凹形丙烯酸酯柔性基板中间，两柔性基板内侧均涂有光敏型聚酰亚胺取向膜，使液晶分子在内侧呈一定规则排列。该液晶人工晶状体的光学部与凸透镜相似，边缘支撑襻采用四触角结构。基于正常人眼的工作原理，睫状肌缩舒时产生的张力可以改变该液晶人工晶状体的形状，进而改变内部液晶分子的排列方式，实现调节焦距的功能。本发明解决了传统人工晶状体无调节功能的问题，同时采用的变形调节方式扩大了视力调节 范围，能够提供更好的远、近视力。

将液晶注入到两凹形丙烯酸酯柔性基板中间，两柔性基板内侧均涂有聚酰亚胺取向膜，使液晶分子在内侧呈一定规则排列。该人工晶状体的光学部与凸透镜相似，边缘支撑襻采用四触角结构。基于液晶透镜焦距调谐原理，睫状肌缩舒时产生的张力可以改变该晶状体的形状，进而改变内部液晶分子的排列方式，实现调节焦距功能。

本发明液晶可调节人工晶状体是采用这样的方法制作的：

选用丙烯酸酯材料制作两个凹形柔性基板，柔性基板带有四触角形状的边缘支撑襻；

两柔性基板内侧均匀旋涂光敏型聚酰亚胺溶液，经偏振紫外光照射后形成具有一定取向方向的聚酰亚胺薄膜；

用丙烯酸酯乳液沿边缘粘合两基板光学部，并在与两襻连线垂直的方向上留有一对微孔；

将液晶从微孔注入两凹形柔性基板中间，液晶分子将按照垂直紫外光偏振的方向排列；

用丙烯酸酯乳液沿边缘再次粘合构成闭合式光学部，光学部外观与凸透镜相似。

选用丙烯酸酯材料制作两个带有触角形边缘支撑襻的凹形柔性基板，光学部正面为圆形，侧面呈凹形，如图1所示(图1侧视图为两凹形柔性基板粘合后的结构图)。其结构参数为：光学部(2)直径5.50-6.00毫米、丙烯酸酯材料(3)厚度为0.5-0.8毫米、半球冠厚度0.6-1.0毫米、总直径10.5-11.5毫米、支撑襻(1)厚度1-1.6毫米；

将两柔性基板凹侧内均匀旋涂光敏聚酰亚胺溶液200-300纳米(如图1(4))，分别用254纳米偏振紫外光照射聚酰亚胺薄膜进行光控取向处理。紫外光的偏振方向沿法线方向，制作缺口为30度角扇形掩膜版，通过旋转12次对整个圆形基板进行均匀紫外偏振光照射；

将两基板的凹面对合，用丙烯酸酯乳液沿光学部边缘粘合，并在与两襻连线垂直的方向上留有一对尺寸为1.0-1.5毫米的微孔；

选用波长在589.3纳米、20℃折射率各向异性值为0.149的纯向列相液晶(BHR33200，北京八亿时空液晶科技股份有限公司)。将液晶从一微孔注入两凹形柔性基板中间，液晶分子将按照光控与处理的方向排列。液晶分子及其排列方式如图1(5)所示；

用丙烯酸酯乳液沿边缘再次粘合构成闭合式光学部，光学部外观与凸透镜相似。

Claims (2)

1.一种焦距可调节的液晶人工晶状体，包括两片圆形柔性材料丙烯酸酯基板、液晶和光敏聚酰亚胺，圆形丙烯酸酯的直径5.50-6.00毫米、材料厚度为0.5-0.8毫米、含支撑襻总直径10.5-11.5毫米、半球冠厚度0.5-1.6毫米；光控取向膜的厚度为200-300纳米，589.3纳米光波处液晶的折射率各向异性值大于0.1，其特征在于：将液晶注入到两凹形丙烯酸酯柔性基板中间，两柔性基板内侧均涂有光敏型聚酰亚胺取向膜，使液晶分子在内侧呈规则排列。

2.一种焦距可调节的液晶人工晶状体的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选用丙烯酸酯材料制作两个凹形柔性基板，柔性基板带有四触角形状的边缘支撑襻；

(2)将两柔性基板凹侧内均匀旋涂光敏聚酰亚胺溶液200-300纳米，分别用254纳米偏振紫外光照射聚酰亚胺薄膜进行光控取向处理；制作缺口为30度角扇形掩膜版，设定紫外光的偏振方向沿法线方向，通过旋转12次对整个圆形基板进行均匀紫外偏振光照射；

(3)用丙烯酸酯乳液沿边缘粘合两基板光学部，并在与两襻连线垂直的方向上留有一对微孔；

(4)将液晶从微孔注入两凹形柔性基板中间，液晶分子将按照垂直紫外光偏振的方向排列；用丙烯酸酯乳液沿边缘再次粘合构成闭合式光学部。