KR101969289B1 - 적층 집적 구성요소를 포함하는 동력공급형 안과용 렌즈 - Google Patents

적층 집적 구성요소를 포함하는 동력공급형 안과용 렌즈 Download PDF

Info

Publication number
KR101969289B1
KR101969289B1 KR1020147023471A KR20147023471A KR101969289B1 KR 101969289 B1 KR101969289 B1 KR 101969289B1 KR 1020147023471 A KR1020147023471 A KR 1020147023471A KR 20147023471 A KR20147023471 A KR 20147023471A KR 101969289 B1 KR101969289 B1 KR 101969289B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
energy
ophthalmic lens
battery
component
Prior art date
Application number
KR1020147023471A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140117600A (ko
Inventor
랜달 비. 퓨
프레더릭 에이. 플릿치
다니엘 비. 오츠
제임스 다니엘 리엘
애덤 토너
Original Assignee
존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/358,753 external-priority patent/US9675443B2/en
Application filed by 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 filed Critical 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Publication of KR20140117600A publication Critical patent/KR20140117600A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101969289B1 publication Critical patent/KR101969289B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A61F2/1624—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus having adjustable focus; power activated variable focus means, e.g. mechanically or electrically by the ciliary muscle or from the outside
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A61F2/1648—Multipart lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A61F2/1659—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus having variable absorption coefficient for electromagnetic radiation, e.g. photochromic lenses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2210/0057—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof stretchable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2250/0001—Means for transferring electromagnetic energy to implants
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G02C7/049—Contact lenses having special fitting or structural features achieved by special materials or material structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/08—Auxiliary lenses; Arrangements for varying focal length
    • G02C7/081—Ophthalmic lenses with variable focal length
    • G02C7/083—Electrooptic lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
    • H01L2223/64—Impedance arrangements
    • H01L2223/66—High-frequency adaptations
    • H01L2223/6661—High-frequency adaptations for passive devices
    • H01L2223/6677—High-frequency adaptations for passive devices for antenna, e.g. antenna included within housing of semiconductor device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L25/0657—Stacked arrangements of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191—Disposition
    • H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19105—Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate

Abstract

기능을 위한 적층 집적 구성요소 장치를 갖춘 안과용 렌즈를 제공하는 방법 및 장치가 설명된다. 적층 집적 구성요소 장치는 렌즈 내에 통합된 전기 구성요소에 전력을 공급할 수 있는 에너지 공급원을 포함할 수 있다.

Description

적층 집적 구성요소를 포함하는 동력공급형 안과용 렌즈{ENERGIZED OPHTHALMIC LENS INCLUDING STACKED INTEGRATED COMPONENTS}
본 발명은 동력공급형 생의학 장치(energized biomedical device), 보다 구체적으로, 동력공급형 안과용 렌즈에 관한 것이다.
전통적으로, 콘택트 렌즈(contact lens), 안내 렌즈(intraocular lens) 또는 누점 마개(punctal plug)와 같은 안과용 장치는 교정, 미용 또는 치료 특성을 가진 생체적합성 장치를 포함하였다. 콘택트 렌즈는 예를 들어 시력 교정 기능성; 미용 향상; 및 치료 효과 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 각각의 기능은 렌즈의 물리적 특징에 의해 제공된다. 렌즈에 굴절 특성을 통합시키는 설계가 시력 교정 기능을 제공할 수 있다. 렌즈에 통합된 안료가 미용 향상을 제공할 수 있다. 렌즈에 통합된 활성제가 치료 기능성을 제공할 수 있다. 그러한 물리적 특징은 렌즈가 동력공급된 상태(energized state)로 되지 않고서 달성된다.
보다 최근에는, 능동형 구성요소(active component)가 콘택트 렌즈에 통합될 수 있음이 이론화되었다. 일부 구성요소는 반도체 장치를 포함할 수 있다. 일부 예는 동물 눈 상에 배치되는 콘택트 렌즈 내에 매립된 반도체 장치를 제시하였다. 그러나, 그러한 장치에는 독립형 동력공급 메커니즘(free standing energizing mechanism)이 없다. 그러한 반도체 장치에 전력을 공급하기 위해 와이어가 렌즈로부터 배터리로 이어질 수 있으며 이들 장치가 무선으로 전력을 공급받을 수 있음이 이론화되었지만, 그러한 무선 전력을 위한 메커니즘이 이용될 수 없었다.
따라서, 안과용 렌즈 내에 하나 이상의 기능성을 제공하고 안과용 렌즈 또는 다른 생의학 장치의 광학적 특징의 제어된 변화를 제공하기에 적합한 정도로 동력공급되는 안과용 렌즈를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 동력공급형 안과용 렌즈 장치가 제공된다. 렌즈는 사람 눈 내에 또는 사람 눈 위에 존재하기 위한 렌즈로서, 렌즈 재료 내에 형성되는 광학 구역 및 비-광학 구역을 포함하는, 렌즈; 비-광학 구역을 포함하는 렌즈의 영역에서 렌즈 재료 내에 적어도 부분적으로 매립되는 에너지 공급원; 및 렌즈 재료 내에 적어도 부분적으로 매립되는 적층 집적 구성요소 장치(stacked integrated component device) 내에 포함되는 전류 인입 구성요소(electrical current drawing component)를 포함한다.
장치는 재동력공급 구성요소(reenergizing component)를 추가로 포함할 수 있다.
재동력공급 구성요소는, 광전(photoelectric) 장치; 무선 주파수 흡수 장치; 유도성 에너지 결합 장치; 용량성 에너지 결합 장치; 열전(thermoelectric) 장치 및 압전(piezoelectric) 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
재동력공급 구성요소의 적어도 일부분은 적층 집적 구성요소 장치 내에 포함될 수 있다.
재동력공급 구성요소는, 에너지 공급원에 동력을 재공급하기 위해 에너지를 직접 제공할 수 있다.
재동력공급 구성요소는, 에너지 공급원에 동력을 재공급하기 위해 에너지 특성 변경 장치(energy characteristic altering device)에 의해 변화되는 에너지를 제공할 수 있다.
렌즈 재료는 에타필콘(etafilcon), 세노필콘(senofilcon), 갈리필콘(galyfilcon) 및 나라필콘(narafilcon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
에너지 특성 변경 장치는 적층 집적 구성요소 장치 내에 포함될 수 있다.
장치는 적층 집적 구성요소 장치 내의 기능 구성요소를 제어하기 위해 제어 신호를 수신하도록 작동가능한 송수신기를 포함할 수 있다.
추가의 태양에 따르면, 전술된 바와 같은 장치를 포함하는 안과용 렌즈가 제공된다.
따라서, 본 발명은 에너지 공급원이 내부에 통합되는 안과용 렌즈에 관한 것이다. 에너지 공급원은 반도체 장치에 전력을 공급할 수 있는 동력공급된 상태를 제공할 수 있다. 배터리 또는 다른 에너지 공급원이 안과용 렌즈 내에 생체적합한 방식으로 포함되는 캐스트 성형된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈가 또한 설명된다. 따라서, 동력공급형 부분은 렌즈 내에 배터리의 포함을 통해 생성될 수 있다.
동력공급형 안과용 렌즈는 안과용 렌즈의 반응성 단량체 혼합물과 접촉하거나 그 내에 매립되는 에너지 공급원을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 에너지 공급원, 예를 들어 배터리는 적층 집적 구성요소 장치 내에 포함되거나 그와 접속된다.
안과용 렌즈는 재동력공급 구성요소를 추가로 포함할 수 있다. 재동력공급 구성요소는 예를 들어 광전 장치, 무선 주파수 흡수 장치, 유도성 에너지 결합 장치, 용량성 에너지 결합 장치, 열전 장치 및 압전 장치와 같은 기능성 장치를 추가로 포함할 수 있다.
에너지 공급원은 역시 금형 시스템 내에 함유된 반응성 혼합물의 중합 전에 캐스트 성형 시스템 내에 배치될 수 있다. 렌즈는 반응성 단량체 혼합물이 노출되는 화학 방사선의 제어를 통해 형성된다.
<도 1>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력공급형 안과용 렌즈를 예시하는 도면.
<도 2>
도 2는 재동력공급을 위한 장치를 포함하는, 동력공급형 안과용 렌즈의 예시적인 실시예를 예시하는 도면.
<도 3>
도 3은 재동력공급을 위한 장치 및 동력공급형 구성요소를 가진 동력공급형 안과용 렌즈의 일례를 예시하는 도면.
<도 4>
도 4는 동력공급형 안과용 렌즈의 일례를 단면으로 예시하는 도면.
<도 5>
도 5는 에너지 공급원에 대한 예시적인 설계 형상을 예시하는 도면.
<도 6>
도 6은 일부 예시적인 유형의 에너지 공급원을, 이들이 제공할 수 있는 에너지의 양의 추정치를 그들의 체적에 대한 비로서 순서대로 도시하는 도면.
<도 7>
도 7은 본 발명의 몇몇 태양들을 구현하는 데 적합할 수 있는 프로세서를 예시하는 도면.
<도 8>
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력공급형 안과용 렌즈에 사용될 수 있는 동력공급을 갖는 적층 집적 구성요소 장치의 단면을 예시하는 도면.
<도 9>
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력공급형 안과용 렌즈를 위한 적층 집적 구성요소 장치를 예시하는 도면.
<도 10>
도 10은 동력공급형 안과용 렌즈를 위한 와이어 기반 동력공급원을 가진 대안적인 적층 집적 구성요소 장치를 예시하는 도면.
본 발명은 안과용 렌즈와 같은 생의학 장치에 관한 것으로, 특히, 본 발명은 에너지 공급원이 내부에 통합된 안과용 렌즈에 관한 것이다. 바람직한 실시예 및 대안적인 실시예 둘 모두의 설명은 단지 예시적인 실시예이며, 당업자에게는 변형, 수정 및 변경이 명백할 수 있다는 것이 이해된다. 따라서, 상기 예시적인 실시예는 근본적인 본 발명의 범주를 제한하지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
용어
본 발명에 관한 이러한 설명 및 특허청구범위에서, 다양한 용어가 사용될 수 있으며, 이들 용어에 대해서는 하기의 정의가 적용될 것이다:
동력공급된: 전류를 공급할 수 있거나 내부에 저장된 전기 에너지를 가질 수 있는 상태.
동력공급형 안과용 렌즈: 동력공급형 안과용 렌즈는 에너지 공급원이 형성된 렌즈 상에 부가되거나 그 내에 매립된 안과용 렌즈를 지칭한다.
에너지: 일을 수행하는 물리적 시스템의 능력. 본 발명에서의 많은 용도는 일을 함에 있어서 전기적 작용을 수행할 수 있는 상기 능력에 관계될 수 있다.
에너지 공급원: 에너지를 공급할 수 있거나 생의학 장치를 동력공급된 상태에 둘 수 있는 장치.
에너지 하베스터(Energy Harvester): 환경으로부터 에너지를 추출하여 그것을 전기 에너지로 변환시킬 수 있는 장치.
렌즈: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "렌즈"는 눈 내에 또는 눈 상에 존재하는 임의의 안과용 장치를 지칭한다. 이들 장치는 광학 교정을 제공할 수 있거나 미용을 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 용어 렌즈는 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 오버레이 렌즈(overlay lens), 안구 삽입체(ocular insert), 광학 삽입체, 또는 그를 통해 시력이 교정되거나 변경되게 하는, 또는 그를 통해 시력을 방해함이 없이 눈 생리 기능이 미용적으로 향상되게 하는(예컨대, 홍채 색상) 다른 유사한 장치를 지칭할 수 있다. 바람직한 렌즈는 실리콘 하이드로겔을 포함하지만 이에 제한되지 않는 실리콘 탄성중합체 또는 하이드로겔로부터 제조되는 소프트 콘택트 렌즈이다.
렌즈 형성 혼합물: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "렌즈 형성 혼합물" 또는 "반응성 혼합물" 또는 "RMM"(반응성 단량체 혼합물(reactive monomer mixture))은 경화 및 가교결합되거나 가교결합되어 안과용 렌즈를 형성할 수 있는 단량체 또는 예비중합체(prepolymer) 재료를 지칭한다. 다양한 예는 하나 이상의 첨가제, 예컨대 UV 차단제, 틴트(tint), 광개시제 또는 촉매, 및 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈와 같은 안과용 렌즈에 사람들이 필요로 할 수 있는 다른 첨가제를 갖는 렌즈 형성 혼합물을 포함할 수 있다.
리튬 이온 전지: 리튬 이온이 전지를 통해 이동하여 전기 에너지를 발생시키는 전기 화학 전지. 전형적으로 배터리라고 하는 이러한 전기화학 전지는 그의 전형적인 형태에서 재동력공급되거나 재충전될 수 있다.
동력: 단위 시간당 행한 일 또는 전달된 에너지.
재충전가능한 또는 재-동력공급가능한: 더 높은 일 수행 능력을 갖는 상태로 복원가능함. 본 발명에서의 많은 용도는 소정의 회복 시간 주기 동안 소정의 비율로 전류를 흘리는 능력에 의해 복원되는 능력에 관계될 수 있다.
재동력공급 또는 재충전: 더 높은 일 수행 능력을 가진 상태로 복원하는 것. 본 발명에서의 많은 용도는 소정의 회복 시간 주기 동안 소정의 비율로 전류를 흘리는 능력으로 장치를 복원하는 것에 관계될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같은 그리고 때때로 "SIC-장치"로 지칭되는 "적층 집적 구성요소 장치"는 전기 및 전기기계 장치를 포함할 수 있는 기재의 얇은 층들을 서로의 위에 각각의 층의 적어도 일부분을 적층하는 것에 의해 작동식 집적 장치로 조립할 수 있는 패키징 기술의 제품을 지칭한다. 층들은 다양한 유형, 재료, 형상, 및 크기의 구성요소 장치를 포함할 수 있다. 또한, 층들은 요구될 수 있는 바와 같은 다양한 윤곽에 맞춰지고 이를 취하도록 다양한 장치 제조 기술로 제조될 수 있다.
일반적으로, 본 발명에서, 에너지 공급원은 안과용 렌즈로 형성되는 재료 내에 적어도 부분적으로 매립된다. 안과용 렌즈는 렌즈 착용자가 그를 통해 보는 광학 구역을 포함할 수 있다. 일 패턴의 구성요소 및 에너지 공급원이 광학 구역 외부에 위치될 수 있다. 다른 안과용 렌즈는 콘택트 렌즈 착용자의 시야에 불리하게 영향을 주지 않도록 충분히 작아서 광학 구역 내에 또는 광학 구역 외부에 위치될 수 있는 일 패턴의 전도성 재료 및 하나 이상의 에너지 공급원을 포함할 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 에너지 공급원은 안과용 렌즈 내에 구현된다.
동력공급형 안과용 렌즈 장치
이제 도 1을 참조하면, 매립된 에너지 공급원(140)을 가진 동력공급형 렌즈(100)가 예시되어 있다. 이 예에서, 표준 하이드로겔로 형성된 안과용 렌즈가 항목(110)으로서 도시되어 있다. 에너지 공급원(140)은 형성된 하이드로겔 재료(110) 내에 매립되거나 적어도 부분적으로 매립된다. 이 에너지 공급원(140)은 에너지를 위한 저장 수단으로서 전기화학 전지 또는 배터리를 포함할 수 있다. 이러한 저장 수단은 밀봉된 봉지 층(130)에 의해 예시된 바와 같은, 환경 및 이를 제조하는 재료의 봉지 및 격리의 효과적인 수단을 필요로 할 수 있다. 보다 구체적으로, 렌즈는 리튬 이온 배터리를 포함할 수 있다. 리튬 이온 배터리는 일반적으로 재충전가능하다. 리튬 이온 배터리는 둘 모두 렌즈 내에 매립되는 충전 장치 및 또한 전력 관리 회로와 전기 통신한다.
또한, 렌즈는 얇은 층의 재료로 제조되는, 에너지 공급원(140)으로서의 역할을 하는 배터리를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 예들은 또한 박막(thin film) 재료(120)에 대한 지지를 제공하기 위해 가요성 기재를 포함할 수 있다. 다수의 예시적인 렌즈들은 다양한 에너지 공급원(140) 및 유형을 포함하며, 여기서 에너지 공급원(140)의 각각은 안과용 렌즈에 동력을 공급한다.
이제 도 6을 참조하면, 동력공급형 안과용 렌즈(100) 내에 매립될 수 있는 상이한 유형의 에너지 공급원(140)에 포함될 수 있는 몇몇 선택사양의 도면이 도 6에 항목(600)으로 나타나 있다. 이전에 언급된 바와 같이, 일군의 에너지 공급원(140)은 배터리를 포함할 수 있다. 배터리는 도 6에서 항목(620)으로 나타나 있다. 도 6은 또한 다양한 선택사양이 저장할 수 있는 에너지의 밀도의 순서로 다양한 선택사양의 그래프를 나타낸다. 배터리(600)는, 예를 들어 ~50 내지 ~800 Whr/L의 에너지 밀도의 영역을 포함한다.
이제 그래프(600)를 참조하면, 항목(640)인 에너지 하베스터는 높은 에너지 밀도를 나타내지 않는 것을 볼 수 있다. 그러나, 당업자에게는 렌즈 내에 매립된 에너지 하베스터가 이점을 가질 수 있는 다른 방식이 존재하는 것이 명백할 수 있다.
예를 들어, 에너지 하베스터는 광기전 에너지 전지(photovoltaic energy cell), 열전 전지 또는 압전 전지를 포함할 수 있다. 이러한 하베스터는 이들이 환경으로부터 에너지를 흡수할 수 있고 이어서 유선 접속 없이 전기 에너지를 제공할 수 있다는 점에서 긍정적인 양태를 갖는다. 하베스터는 동력공급형 안과용 렌즈 내에서 공급원을 구성할 수 있다. 그러나, 에너지 하베스터는 에너지를 전기적 형태로 저장할 수 있는 다른 공급원과 조합될 수 있다.
다른 유형의 에너지 공급원은 그래프(600)에 항목(630)으로서 도시된 바와 같이, 커패시터 유형 장치의 사용을 포함한다. 커패시터가 에너지 하베스터보다는 높지만 항목(620)인 배터리의 그것보다는 작은 에너지 밀도 용액(solution)을 포함한다는 것이 명백할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 커패시터는 일부 고유의 이점을 갖는다.
커패시터는 에너지를 전기적 형태로 저장하는 에너지 공급원의 유형이며, 따라서 에너지를 저장할 수 있는 무선 에너지 공급원을 생성하도록 에너지 하베스터와 조합되는 에너지 공급원들 중 하나일 수 있다. 일반적으로, 커패시터는 이들이 일반적으로 배터리보다 높은 전력 밀도를 갖는다는 점에서 배터리에 비해 유리하다. 본 발명에 따라 실리콘 렌즈 내에 매립될 수 있는 커패시터는 전기 박막 커패시터, 마일라(Mylar) 커패시터, 전해 커패시터 및 상대적으로 더욱 새롭고 더욱 진보된 기술의 고밀도 나노스케일 커패시터 또는 슈퍼커패시터를 포함한다.
또한, 전기화학 전지 또는 배터리(620)를 포함하는 에너지 공급원은 비교적 바람직한 작동 포인트(operational point)를 한정할 수 있다. 실리콘 또는 다른 하이드로겔 내에 매립된 배터리는 다수의 유리한 특징을 갖는다. 예를 들어, 배터리는 전기 에너지로 직접 변환되는 형태로 에너지를 저장한다. 일부 배터리는 재충전가능하거나 재-동력공급가능할 수 있어서, 에너지 하베스터에 결합될 수 있는 다른 범주의 에너지 공급원을 나타낸다. 본 발명에 유용한 배터리는 비교적 높은 에너지 밀도를 가질 것이고, 배터리가 저장하는 에너지는 알맞은 에너지 요건을 갖는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 배터리는 가요성인 형태로 조립될 수 있다. 더 높은 전력 능력을 필요로 하는 응용의 경우, 당업자에게는 배터리가 또한 커패시터에 결합될 수 있는 것이 명백할 수 있다. 동력공급형 안과용 렌즈 내에 적어도 에너지 공급원의 일부로서 배터리를 포함하는 다수의 예들이 존재할 수 있다.
또한, 연료 전지가 에너지 공급원(610)으로서 포함될 수 있다. 연료 전지는 열 에너지를 포함한 부산물 및 전기를 발생시키는 화학 연료 공급원을 소비함으로써 전기를 발생시킨다. 연료 전지 동력공급형 렌즈는 생물학적으로 이용가능한 재료를 연료 공급원으로서 사용하여 가능할 수 있다.
본 발명의 실시예에 대한 하기의 논의는 대체적으로 동력공급형 안과용 렌즈의 주 에너지 공급원으로서 배터리를 사용하는 데 중점을 둘 수 있다. 이러한 중점적인 논의는 이상 논의된 것을 포함한 다수의 에너지 공급원이 동력공급형 안과용 렌즈의 실시예들을 포함할 수 있기 때문에, 본 발명의 범주를 제한하여서는 안 된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서 언급된 바와 같이, 에너지 공급원은 전기화학 전지 또는 배터리를 포함한다. 동력공급형 안과용 렌즈에 포함될 수 있는 많은 상이한 유형의 배터리가 있다. 예를 들어, 일회용 배터리가 다양한 캐소드(cathode) 및 애노드(anode) 재료로부터 형성될 수 있다. 비제한적인 예로서, 이들 재료는 아연, 탄소, 은, 망간, 코발트, 리튬, 규소를 포함할 수 있다. 또 다른 동력공급형 안과용 렌즈가 재충전가능한 배터리의 사용으로부터 유래될 수 있다. 이러한 배터리는 이어서 리튬 이온 기술; 은 기술, 마그네슘 기술, 니오븀 기술로 제조될 수 있다. 당업자에게는 일회용 또는 재충전가능한 배터리 시스템을 위한 다양한 현재의 배터리 기술이 동력공급형 안과용 렌즈의 에너지 공급원을 구성할 수 있는 것이 명백할 수 있다.
콘택트 렌즈 환경의 물리적 및 치수적 제약으로 인해 다른 것에 비해 소정의 배터리 유형이 유리할 수 있다. 이러한 유리함의 일례는 박막 배터리의 경우에 일어날 수 있다. 박막 배터리는 인체 안과용 렌즈에 부합하는 작은 체적의 공간을 점유할 수 있다. 또한, 이들은 가요성인 기재 상에 형성될 수 있어서, 안과용 렌즈 및 포함된 배터리 둘 모두의 본체가 기재와 함께 자유롭게 휘어지도록 한다.
박막 배터리의 경우에, 예는 일회 충전 및 재충전가능한 형태를 포함할 수 있다. 재충전가능한 배터리는 연장된 가용 제품 수명 및 이에 따른 보다 높은 에너지 소비율의 능력을 제공한다. 많은 개발 활동이 재충전가능한 박막 배터리를 구비한 전기적으로 동력공급되는 안과용 렌즈를 제조하기 위한 기술에 중점을 두었지만; 본 발명은 이 하위부류에 제한되지 않는다.
재충전가능한 박막 배터리는 구매가능하며, 예를 들어 오크 리지 내셔널 레브러터리(Oak Ridge National Laboratory)는 1990년대 초부터 다양한 형태를 제조하였다. 이러한 배터리의 현재 상용 제조업체는 엑셀라트론 솔리드 스테이트, 엘엘씨(Excellatron Solid State, LLC)(미국 조지아주 애틀랜타), 인피니트 파워 솔루션즈(Infinite Power Solutions)(미국 콜로라도주 리틀턴), 및 심벳 코포레이션(Cymbet Corporation)(미국 미네소타주 엘크 리버)을 포함한다. 이 기술은 현재 평평한 박막 배터리를 포함하는 사용에 의해 주도된다. 박막 배터리를 예를 들어 구면 곡률 반경을 갖는 3차원 형상으로 형성하는 것이 본 발명의 바람직한 렌즈를 구성한다. 당업자에게는 이러한 3차원 배터리의 다수의 형상 및 형태가 본 발명의 범주 내에 있는 것이 명확할 수 있다.
도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d에, 안과용 렌즈 내의 에너지 공급원이 취할 수 있는 상이한 형상의 다수의 예가 있다. 항목(500)은 참조를 위해 평평한 형상으로서 형성되는, 박막 재료로 제조된 기준 에너지 공급원을 도시한다. 이러한 형상(500)의 치수가 대략 1 밀리미터 이하일 때, 그것은 동력공급형 안과용 렌즈를 위한 에너지 공급원을 구성할 수 있다. 항목(510)은, 가요성 있게 뒤틀리지 않은 때 뒤틀리지 않은 안과용 렌즈가 취할 수 있는 형상과 대략 동일한 형상인, 가요성 기재 및 봉지된 배터리가 완전 환상(full annular) 형상을 취하는 예시적인 3차원 형태를 도시한다. 몇몇 예에서, 환상 형상의 반경은 동력공급형 안과용 렌즈에 대해 대략 8 밀리미터일 수 있다. 동일한 3차원 양태가 1/4 환체(annulus)(530), 1/2 환체(520) 또는 다른 아치형 형상인 렌즈에 의해 공유될 수 있다. 당업자에게는 다른 부분 환상 형상을 포함한 많은 상이한 형상이 본 발명의 범주 내에서 대안적인 실시예를 구성할 수 있다는 것이 명백할 수 있다. 직사각형의 평면형 형상이 또한 안과용 렌즈에 포함된 반구형 쉘(semi-spherical shell)의 기하학적 형상으로 맞추어질 수 있다.
본 발명의 다른 군의 안과용 렌즈는 동력공급형 안과용 렌즈에 유리하게 이용될 수 있는 특정 배터리 화학적 작용(chemistry)에 관한 것이다. 오크 리지 레브러터리에 의해 개발되었던 일례는 리튬 또는 리튬-이온 전지의 구성성분을 포함한다. 이러한 전지의 애노드를 위한 통상의 재료는 리튬 금속을 포함하거나, 대안적으로 리튬 이온 전지의 경우 흑연을 포함한다. 이들 전지의 예시적인 대안은 콘택트 렌즈에 통합된 그러한 박막 배터리의 애노드로서 작용하기 위해 마이크로스케일(micro-scaled)의 규소 특징부의 통합을 포함한다.
이 새로운 기술에 사용되는 배터리의 캐소드를 위해 사용되는 재료는 또한 다수의 재료 선택사양을 포함한다. 통상의 캐소드 재료는 그와 같이 형성된 배터리에 대한 우수한 성능 지표(performance metric)를 갖는 리튬 망간 산화물 및 리튬 코발트 산화물을 포함한다. 대안적으로, 리튬 철 인화물 캐소드가 유사한 성능을 가질 수 있지만, 몇몇 응용에서, 충전에 관한 개선된 양태를 가질 수 있다. 또한, 이들 및 다른 캐소드 재료의 치수는 충전 성능을 개선시킬 수 있으며; 예를 들어 다양한 재료의 나노스케일 결정체(nano-scaled crystal)로부터 캐소드를 형성하는 것은 배터리가 재충전될 수 있는 비율을 현저히 개선시킬 수 있다.
에너지 공급원의 구성성분으로서 포함될 수 있는 다양한 재료는 바람직하게는 봉지될 수 있다. 대체로 에너지 공급원의 구성성분을 눈 환경으로 진입하지 못하게 격리시키기 위해 에너지 공급원을 봉지시키는 것이 바람직할 수 있다. 대안적으로, 눈 환경의 양태들은 이들이 봉지에 의해 적절하게 격리되지 않으면 에너지 공급원의 성능에 악영향을 미칠 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예가 재료의 선택으로부터 유래될 수 있다.
따라서, 렌즈 재료는 실리콘 함유 성분을 포함할 수 있다. "실리콘-함유 성분"은 단량체, 거대단량체 또는 예비중합체 내에 적어도 하나의 [-Si-O-] 단위를 함유하는 것이다. 바람직하게는, 전체 Si 및 부착된 O는 실리콘-함유 성분의 총 분자량의 약 20 중량% 초과, 더욱 바람직하게는 30 중량% 초과의 양으로 실리콘-함유 성분 내에 존재한다. 유용한 실리콘 함유 성분은 바람직하게는 중합성 작용기, 예컨대 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, 및 스티릴 작용기를 포함한다.
적합한 실리콘 함유 성분은 하기 화학식 I의 화합물을 포함한다:
Figure 112014079617177-pct00001
여기서 R1은 독립적으로 1가 반응성 기, 1가 알킬기, 또는 1가 아릴기 - 전술한 임의의 기는 하이드록시, 아미노, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로겐 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 작용기를 추가로 포함할 수 있음 -; 및 1-100개의 Si-O 반복 단위를 포함하는 1가 실록산 사슬 - 알킬, 하이드록시, 아미노, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 할로겐 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 작용기를 추가로 포함할 수 있음 - 로부터 선택되며;
여기서 b는 0 내지 500이며, b가 0 이외의 것일 때 b는 기술된 값과 동일한 모드를 가진 분포임이 이해되며; 적어도 하나의 R1은 1가 반응성 기를 포함하고, 일부 예에서는 1개 내지 3개의 R1이 1가 반응성 기를 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "1가 반응성 기"는 자유 라디칼 및/또는 양이온 중합을 겪을 수 있는 기이다. 자유 라디칼 반응성 기의 비제한적인 예는 (메트)아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, C1-6알킬(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, C1-6알킬(메트)아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C2-12알켄일, C2-12알켄일페닐, C2-12알켄일나프틸, C2-6알켄일페닐C1-6알킬, O-비닐카르바메이트 및 O-비닐카르보네이트를 포함한다. 양이온성 반응성 기의 비제한적인 예는 비닐 에테르 또는 에폭사이드기 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일례에서, 자유 라디칼 반응성 기는 (메트)아크릴레이트, 아크릴옥시, (메트)아크릴아미드, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
적합한 1가 알킬 및 아릴기는 비치환된 1가 C1 내지 C16알킬기, C6-C14 아릴기, 예컨대 치환 및 비치환 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 2-하이드록시프로필, 프로폭시프로필, 폴리에틸렌옥시프로필, 이들의 조합 등을 포함한다.
일례에서, b는 0이며, 하나의 R1이 1가 반응성 기이며, 적어도 3개의 R1은 1개 내지 16개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기로부터 선택되며, 다른 실시예에서는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기로부터 선택된다. 실리콘 성분의 비제한적인 예는 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트라이메틸실릴)옥시]다이실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르 ("SiGMA"), 2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필옥시프로필-트리스(트라이메틸실록시)실란, 3-메타크릴옥시프로필트리스(트라이메틸실록시)실란 ("TRIS"), 3-메타크릴옥시프로필비스(트라이메틸실록시)메틸실란 및 3-메타크릴옥시프로필펜타메틸 다이실록산을 포함한다.
다른 예에서, b는 2 내지 20, 3 내지 15 또는 3 내지 10이며; 적어도 하나의 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함하고, 나머지 R1은 1개 내지 16개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기로부터 선택되며, 다른 예에서는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기로부터 선택된다. 또 다른 예에서, b는 3 내지 15이며, 하나의 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함하고, 다른 말단 R1은 1개 내지 6개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기를 포함하며, 나머지 R1은 1개 내지 3개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기를 포함한다. 실리콘 성분의 비제한적인 예는 (모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 종결된 폴리다이메틸실록산 (400-1000 MW)) ("OH-mPDMS"), 모노메타크릴옥시프로필 종결된 모노-n-부틸 종결된 폴리다이메틸실록산 (800-1000 MW), ("mPDMS")을 포함한다.
다른 예에서, b는 5 내지 400 또는 10 내지 300이며, 두 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함하고, 나머지 R1은 독립적으로 1개 내지 18개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기(이들은 탄소 원자들 사이에 에테르 결합을 가질 수 있고 추가로 할로겐을 포함할 수 있음)로부터 선택된다.
일 예시적 렌즈에서, 실리콘 하이드로겔 렌즈가 요구되는 경우, 렌즈는 중합체가 제조되는 반응성 단량체 성분의 총 중량을 기준으로 약 20 중량% 이상 그리고 바람직하게는 약 20 내지 70 중량%의 실리콘 함유 성분을 포함하는 반응성 혼합물로부터 제조될 것이다.
다른 예에서, 1개 내지 4개의 R1은 하기 화학식의 비닐 카르보네이트 또는 카르바메이트를 포함한다:
[화학식 II]
Figure 112014079617177-pct00002
여기서: Y는 O-, S- 또는 NH-를 나타내며; R은 수소 또는 메틸을 나타내고; d는 1, 2, 3 또는 4이며; q는 0 또는 1이다.
실리콘-함유 비닐 카르보네이트 또는 비닐 카르바메이트 단량체는 구체적으로 하기를 포함한다: 1,3-비스[4-(비닐옥시카르보닐옥시)부트-1-일]테트라메틸-다이실록산; 3-(비닐옥시카르보닐티오) 프로필-[트리스(트라이메틸실록시)실란]; 3-[트리스(트라이메틸실록시)실릴] 프로필 알릴 카르바메이트; 3-[트리스(트라이메틸실록시)실릴] 프로필 비닐 카르바메이트; 트라이메틸실릴에틸 비닐 카르보네이트; 트라이메틸실릴메틸 비닐 카르보네이트, 및
Figure 112014079617177-pct00003
약 200 미만의 모듈러스를 가진 생의학 장치가 요구될 경우, 단지 하나의 R1이 1가 반응성 기를 포함할 것이고, 나머지 R1기 중 둘 이하가 1가 실록산기를 포함할 것이다.
다른 부류의 실리콘-함유 성분은 하기 화학식들의 폴리우레탄 거대단량체를 포함한다:
[화학식 IV-VI]
(*D*A*D*G)a *D*D*E1;
E(*D*G*D*A)a *D*G*D*E1; 또는
E(*D*A*D*G)a *D*A*D*E1
여기서:
D는 6개 내지 30개의 탄소 원자를 가진 알킬 다이라디칼(diradical), 알킬 사이클로알킬 다이라디칼, 사이클로알킬 다이라디칼, 아릴 다이라디칼 또는 알킬아릴 다이라디칼을 나타내며,
G는, 1개 내지 40개의 탄소 원자를 가지며, 에테르, 티오 또는 아민 결합을 주쇄 내에 함유할 수 있는 알킬 다이라디칼, 사이클로알킬 다이라디칼, 알킬 사이클로알킬 다이라디칼, 아릴 다이라디칼 또는 알킬아릴 다이라디칼을 나타내고;
*는 우레탄 또는 우레이도 결합을 나타내며;
a는 적어도 1이고;
A는 하기 화학식의 2가 중합체 라디칼을 나타낸다:
[화학식 VII]
Figure 112014079617177-pct00004
R11은 독립적으로 탄소 원자들 사이에 에테르 결합을 함유할 수 있는, 1개 내지 10개의 탄소 원자를 가진 알킬 또는 플루오로-치환된 알킬기를 나타내며; y는 적어도 1이고; p는 400 내지 10,000의 부분 중량을 제공하며; 각각의 E 및 E1은 독립적으로 하기 화학식에 의해 나타내어지는 중합성 불포화 유기 라디칼을 나타낸다:
[화학식 VIII]
Figure 112014079617177-pct00005
여기서: R12는 수소 또는 메틸이며; R13은 수소, 1개 내지 6개의 탄소 원자를 가진 알킬 라디칼, 또는 ─CO─Y─R15 라디칼(여기서, Y는 ─O─, Y─S─ 또는 ─NH─임)이고; R14은 1개 내지 12개의 탄소 원자를 가진 2가 라디칼이며; X는 ─CO─ 또는 ─OCO─를 나타내고; Z는 ─O─ 또는 ─NH─를 나타내며; Ar은 6개 내지 30개의 탄소 원자를 가진 방향족 라디칼을 나타내고; w는 0 내지 6이며; x는 0 또는 1이고; y는 0 또는 1이며; z는 0 또는 1이다.
바람직한 실리콘-함유 성분은 하기 화학식에 의해 나타내어지는 폴리우레탄 거대단량체이다:
[화학식 IX]
Figure 112014079617177-pct00006
여기서 R16은 아이소포론 다이아이소시아네이트의 다이라디칼과 같은, 아이소시아네이트기의 제거 후 다이아이소시아네이트의 다이라디칼이다. 다른 적합한 실리콘 함유 거대단량체는 플루오로에테르, 하이드록시-종결된 폴리다이메틸실록산, 아이소포론 다이아이소시아네이트 및 아이소시아나토에틸메타크릴레이트의 반응에 의해 형성되는 하기 화학식 X의 화합물(여기서, x + y는 10 내지 30 범위의 수임)이다:
[화학식 X]
Figure 112014079617177-pct00007
본 발명에 사용하기에 적합한 다른 실리콘 함유 성분은 폴리실록산, 폴리알킬렌 에테르, 다이아이소시아네이트, 폴리플루오르화 탄화수소, 폴리플루오르화 에테르 및 다당류 기를 함유한 거대단량체; 말단 다이플루오로-치환된 탄소 원자에 부착된 수소 원자를 가진 극성 플루오르화 그래프트 또는 측쇄기를 가진 폴리실록산; 에테르 및 실록사닐 결합을 함유한 친수성 실록사닐 메타크릴레이트 및 폴리에테르 및 폴리실록사닐 기를 함유한 가교결합성 단량체를 포함한다. 전술한 폴리실록산 중 임의의 것은 또한 실리콘 함유 성분으로서 본 발명에서 사용될 수 있다.
안과용 렌즈를 형성하기 위해 사용되는 금형 부분품 내에 에너지 공급원을 위치시키는 데 결합 층이 사용될 수 있다. 결합 중합체는 렌즈 재료와 상호침투성 중합체 네트워크(interpenetrating polymer network)를 형성할 수 있으며, 안정된 렌즈를 형성하기 위해 결합제와 렌즈 재료 사이에 공유 결합을 형성할 필요가 없게 된다. 에너지 공급원이 결합제 내에 배치된 렌즈의 안정성은 결합 중합체와 렌즈 베이스 중합체 내에 에너지 공급원을 포획시킴으로써 제공된다. 본 발명의 결합 중합체는, 예를 들어, 서로 유사한 용해도 파라미터를 가진 단일중합체 또는 공중합체 또는 이들의 조합으로부터 제조된 것들을 포함할 수 있으며, 결합 중합체는 렌즈 재료에 대해 유사한 용해도 파라미터를 갖는다. 결합 중합체는 결합 중합체의 중합체 및 공중합체가 서로 상호 작용할 수 있게 하는 작용기를 함유할 수 있다. 작용기는 안료 입자의 이동성을 억제하고/하거나 안료 입자를 포획하는 것을 돕는 상호작용의 밀도를 증가시키는 방식으로 서로 상호작용하는 중합체 또는 공중합체의 기들을 포함할 수 있다. 작용기들 사이의 상호작용은 극성이거나, 분산성이거나, 전하 전달 착물 특성의 것일 수 있다. 작용기는 중합체 또는 공중합체 골격 상에 위치되거나 골격으로부터의 펜던트일 수 있다.
비제한적인 예로서, 양 전하를 가진 중합체를 형성하는 단량체 또는 단량체들의 혼합물이 음전하를 가진 중합체를 형성하는 단량체 또는 단량체들과 함께 사용되어 결합 중합체를 형성할 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 메타크릴산 ("MAA") 및 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 ("HEMA")는 MAA/HEMA 공중합체를 제공하기 위해 사용될 수 있으며, 이 공중합체는 이어서 HEMA/3-(N, N-다이메틸) 프로필 아크릴아미드 공중합체와 혼합되어 결합 중합체를 형성한다.
다른 예로서, 결합 중합체는 제한없이 하기 화학식의 아미드 및 에스테르를 포함하는 소수성-개질된 단량체로 구성될 수 있다:
CH3(CH2)x-L-COCHR=CH2
여기서 L은 -NH 또는 산소일 수 있으며, x는 2 내지 24의 정수일 수 있고, R은 C1 내지 C6 알킬 또는 수소일 수 있으며 바람직하게는 메틸 또는 수소이다. 그러한 아미드와 에스테르의 예는 제한없이 라우릴 메타크릴아미드 및 헥실 메타크릴레이트를 포함한다. 또 다른 예로서, 지방족 사슬 연장된 카르바메이트 및 우레아의 중합체가 결합 중합체를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
결합 층에 적합한 결합 중합체는 또한 HEMA, MAA 및 라우릴 메타크릴레이트 ("LMA")의 랜덤 블록 공중합체, HEMA와 MAA 또는 HEMA와 LMA의 랜덤 블록 공중합체, 또는 HEMA의 단일중합체를 포함할 수 있다. 이들 예에서 각각의 성분의 중량 백분율은, 결합 중합체의 총 중량을 기준으로, 약 93 내지 약 100 중량% HEMA, 약 0 내지 약 2 중량% MAA, 및 약 0 내지 약 5 중량% LMA이다.
결합 중합체의 분자량은 결합 중합체가 렌즈 재료에서 다소 가용성이고 팽윤하도록 하는 것일 수 있다. 렌즈 재료는 결합 중합체 내로 확산하며 중합되고/되거나 가교결합된다. 그러나, 동시에 결합 중합체의 분자량은 인쇄된 이미지의 품질에 영향을 줄 정도로 그리 높지는 않을 수 있다. 바람직하게는, 결합 중합체의 분자량은 약 7,000 내지 약 100,000, 더욱 바람직하게는 약 7,000 내지 약 40,000, 가장 바람직하게는 약 17,000 내지 약 35,000 Mpeak이며, 이는 SEC 분석에서 최대 피크의 분자량에 해당한다 (= (Mn × Mw)½).
본 발명의 목적을 위해, 분자량은 90° 광 산란 및 굴절률 검출기를 가진 겔 투과 크로마토그래프(gel permeation chromatograph)를 사용하여 결정될 수 있다. PW4000과 PW2500의 두 컬럼, 50 mM 염화나트륨으로 조정된 75/25 wt/wt의 메탄올-물 용리액 및 325,000 내지 194 범위의 잘 한정된 분자량을 가진 폴리에틸렌 글리콜과 폴리에틸렌 옥사이드 분자의 혼합물이 사용된다.
당업자는 결합 중합체의 생성에 사슬 전달제를 사용함으로써, 다량의 개시제를 사용함으로써, 리빙 중합(living polymerization)을 사용함으로써, 적절한 단량체 및 개시제 농도를 선택함으로써, 용매의 양 및 유형을 선택함으로써, 또는 이들의 조합에 의해, 원하는 결합 중합체 분자량이 얻어질 수 있음을 인식할 것이다. 바람직하게는, 사슬 전달제는 개시제와 함께, 또는 더욱 바람직하게는 개시제 및 하나 이상의 용매와 함께 사용되어 원하는 분자량을 달성한다. 대안적으로, 소량의 매우 높은 분자량의 결합 중합체가 다량의 용매와 함께 사용되어 결합 중합체에 대해 원하는 점도를 유지할 수 있다. 바람직하게는, 결합 중합체의 점도는 23℃에서 약 4,000 내지 약 15,000 센티푸아즈(centipoise)일 것이다.
본 발명에 사용되는 결합 중합체를 형성하는 데 유용한 사슬 전달제는 약 0.01 초과, 바람직하게는 약 7 초과, 그리고 더욱 바람직하게는 약 25,000 초과의 사슬 전달 상수 값을 갖는다.
자외선, 가시광선, 열 개시제 등 및 이들의 조합을 제한없이 포함하는 임의의 바람직한 개시제가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 열 개시제, 더욱 바람직하게는 2,2-아조비스 아이소부티로니트릴 및 2,2-아조비스 2-메틸부티로니트릴이 사용된다. 사용되는 개시제의 양은 제형의 총 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 5 중량%일 것이다. 바람직하게는, 2,2-아조비스 2-메틸부티로니트릴이 도데칸티올과 함께 사용된다.
결합 중합체 층 또는 다른 매체는 라디칼 사슬 중합, 단계 중합, 에멀젼 중합, 이온 사슬 중합, 개환, 기 전달 중합, 원자 전달 중합 등을 제한없이 포함하는 임의의 편리한 중합 과정에 의해 제조될 수 있다. 바람직하게는, 열-개시된 자유-라디칼 중합이 사용된다. 중합을 실시하기 위한 조건은 당업자의 지식 범위 내이다.
결합 중합체의 생성에 유용한 용매는 약 120 내지 230℃의 비점을 가진 중비점 용매이다. 사용될 용매의 선택은 생성될 결합 중합체의 유형 및 그 분자량에 기초할 것이다. 적합한 용매는 다이아세톤 알코올, 사이클로헥사논, 아이소프로필 락테이트, 3-메톡시 1-부탄올, 1-에톡시-2-프로판올 등을 제한없이 포함한다.
결합 중합체 층(111)은 물에서의 팽창 인자 측면에서 함께 사용될 렌즈 재료에 맞춰질 수 있다. 결합 중합체의 팽창 인자를 패킹 용액(packing solution) 내의 경화된 렌즈 재료의 팽창 인자에 정합시키거나 실질적으로 정합시키는 것은 렌즈 내의 응력의 형성 - 이는 열등한 광학계 및 렌즈 파라미터 변이(parameter shift)로 이어짐 - 을 용이하게 피하게 할 수 있다. 추가적으로, 결합 중합체는 렌즈 재료에서 팽윤할 수 있어서, 본 발명의 착색제를 사용하여 인쇄된 이미지가 팽윤되게 할 수 있다. 이러한 팽윤으로 인하여, 이미지는 렌즈 편안함에 어떠한 영향도 없이 렌즈 재료 내에 포획되게 된다.
착색제가 결합 층 내에 포함될 수 있다. 착색제 내의 결합 중합체에 유용한 안료는 콘택트 렌즈에 사용하기 적합한 유기 또는 무기 안료 또는 그러한 안료들의 조합이다. 불투명도는 사용되는 안료 및 불투명화제의 농도를 변동시킴으로써 제어될 수 있으며, 이때 양이 많아질수록 불투명도가 더 커지게 된다. 예시적인 유기 안료는 프탈로시아닌 블루(pthalocyanine blue), 프탈로시아닌 그린(pthalocyanine green), 카르바졸 바이올렛(carbazole violet), 배트 오렌지(vat orange) # 1 등 및 이들의 조합을 제한없이 포함한다. 유용한 무기 안료의 예는 흑색 산화철, 갈색 산화철, 황색 산화철, 적색 산화철, 이산화티타늄 등 및 이들의 조합을 제한없이 포함한다. 이들 염료에 더하여, 다이클로로트라이아진 및 비닐 설폰계 염료를 제한없이 포함하는 가용성 및 불용성 염료가 사용될 수 있다. 유용한 염료 및 안료는 구매가능하다.
색상은 예를 들어 본 발명에 따른 렌즈 내에 존재하는 구성요소를 가리기 위한 패턴으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 불투명 색상은 자연적인 눈의 외양을 모사하고 렌즈 내의 구성요소의 존재를 은폐시킬 수 있다.
또한, 결합 층은 금형 부분품 상에 결합 층을 코팅하는 것을 돕는 하나 이상의 용매를 함유할 수 있다. 결합 층이 적용되는 금형 부분품 표면 상에서 흘러 나오거나 흐르지 않는 결합 층을 용이하게 하기 위해, 결합 층이 약 27 mN/m 미만의 표면 장력을 갖는 것이 바람직하며 그리고 요망된다는 것이 본 발명의 다른 발견이다. 이러한 표면 장력은 결합 층이 적용될 표면, 예를 들어, 금형 표면의 처리에 의해 달성될 수 있다. 표면 처리는 플라즈마 및 코로나 처리와 같은, 그러나 이로 제한되지 않는 당업계에 알려진 방법에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로, 그리고 바람직하게는, 원하는 표면 장력은 착색제에 사용되는 용매의 선택에 의해 달성될 수 있다.
따라서, 결합 층에 유용한 예시적인 용매는 결합 층의 점도를 증가 또는 감소시킬 수 있으며 표면 장력을 제어하는 것을 돕는 용매를 포함한다. 적합한 용매는 사이클로펜타논, 4-메틸-2-펜타논, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2-프로판올, 아이소프로필 락테이트 등 및 이들의 조합을 제한없이 포함한다. 바람직하게는, 1-에톡시-2-프로판올 및 아이소프로필 락테이트가 사용된다.
일부 바람직한 예에서, 적어도 3가지 상이한 용매가 결합 층 재료에 사용된다. 이들 용매 중 처음의 둘 - 이들 둘 모두 중비점 용매임 - 은 결합 중합체의 생성에 사용된다. 이들 용매가 형성 후 결합 중합체로부터 제거될 수 있지만, 용매가 보유되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 이들 두 용매는 1-에톡시-2-프로판올 및 아이소프로필 락테이트이다. 비점이 약 75 내지 약 120℃인 용매를 의미하는 추가의 저비점 용매를 사용하여 원하는 바와 같이 착색제의 점도를 감소시킬 수 있다. 적합한 저비점 용매는 2-프로판올, 1-메톡시-2-프로판올, 1-프로판올 등 및 이들의 조합을 제한없이 포함한다. 바람직하게는, 1-프로판올이 사용된다.
사용되는 용매의 구체적인 양은 많은 인자들에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 결합 중합체를 형성하는 데 사용되는 용매의 양은 원하는 결합 중합체의 분자량 및 결합 중합체에 사용되는 구성성분, 예컨대 단량체 및 공중합체에 좌우될 것이다. 사용되는 저비점 용매의 양은 착색제에 요구되는 점도 및 표면 장력에 좌우될 것이다. 또한, 착색제가 금형에 적용되어 렌즈 재료와 함께 경화되는 경우, 사용되는 용매의 양은 사용되는 렌즈 및 금형 재료와, 이 금형 재료가 그의 습윤성을 증가시키기 위해 임의의 표면 처리를 거쳤는지 여부에 좌우될 것이다. 사용될 용매의 정확한 양의 결정은 당업자의 범위 내이다. 일반적으로, 사용되는 용매의 총 중량은 약 40 내지 약 75 중량%의 용매로 사용될 것이다.
용매에 더하여, 가소제가 결합 층에 첨가될 수 있으며 바람직하게는 첨가되어, 결합 층의 건조 동안 균열을 저감시키고 렌즈 재료에 의한 결합 층의 확산 및 팽윤을 향상시킨다. 사용되는 가소제의 유형 및 양은 사용되는 결합 중합체의 분자량에 좌우될 것이며, 사용 전에 저장되는 금형 상에 위치되는 착색제의 경우 저장 수명 안정성이 요구된다. 유용한 가소제는 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 200, 400 또는 600 등 및 이들의 조합을 제한없이 포함한다. 바람직하게는, 글리세롤이 사용된다. 사용되는 가소제의 양은 일반적으로 착색제의 중량을 기준으로 0 내지 약 10 중량%일 것이다.
당업자는 논의된 것 외의 첨가제들도 또한 본 발명의 결합 층 조성물에 포함될 수 있음을 인식할 것이다. 적합한 첨가제는 유동 및 레벨링(leveling)을 돕는 첨가제, 발포 방지용 첨가제, 리올로지 변경용 첨가제 등 및 이들의 조합을 제한없이 포함한다.
결합 층은 렌즈 재료의 경화시 렌즈 재료에 매립되게 될 수 있다. 따라서, 결합 층은 렌즈 결합 층이 적용되는 금형의 표면에 따라 형성되는 렌즈의 전방 표면 또는 후방 표면에 더 가깝게 매립될 수 있다. 추가적으로, 결합 층의 하나 이상의 층이 임의의 순서로 적용될 수 있다.
임의의 공지된 렌즈 재료 또는 그러한 렌즈의 제조에 적합한 재료로 제조된 하드 또는 소프트 콘택트 렌즈를 제공하기 위해 본 명세서에 기술된 방법이 사용될 수 있지만, 렌즈는 바람직하게는 약 0 내지 약 90%의 물 함량을 가진 소프트 콘택트 렌즈이다. 더욱 바람직하게는, 렌즈는 하이드록시기, 카르복실기 또는 이들 둘 모두를 함유한 단량체로 제조되거나, 실리콘-함유 중합체, 예컨대 실록산, 하이드로겔, 실리콘 하이드로겔, 및 이들의 조합으로부터 제조된다. 본 발명의 렌즈를 형성하는 데 유용한 재료는 거대단량체, 단량체 및 이들의 조합의 블렌드를 중합 개시제와 같은 첨가제와 함께 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 적합한 재료는 실리콘 거대단량체 및 친수성 단량체로부터 제조된 실리콘 하이드로겔을 제한없이 포함한다.
내부 구성요소가 봉지 재료에 의해 봉지되는 특성으로부터 부가적인 예들이 생길 수 있다. 봉지재의 2개의 층 사이에 봉합선(seam)을 포함하는 방식으로 에너지 공급원을 코팅하는 것이 가능할 수 있다. 대안적으로, 봉지재는 봉합선을 생성하지 않는 방식으로 적용될 수 있지만, 많은 예들은 에너지 공급원이 2개의 별개의 그리고 격리된 전기 접점을 제공하는 것을 필요로 하는 것에 유의하여야 한다. 당업자에게는 본 명세서에 상술된 기술에 부합할 수 있는 에너지 공급원을 봉지하기 위한 다양한 다른 수단이 존재하는 것이 명백할 수 있다.
언급된 바와 같이, 에너지 공급원은 에너지를 전기적 형태로 제공할 필요가 있을 수 있고, 따라서 에너지 공급원을 동력을 공급받고 있는 요소에 접속시키기 위해 적어도 2개의 전기적으로 격리된 접점을 구비할 필요가 있을 수 있다. 몇몇 에너지 공급원에서, 2개의 전기 전도성 접합 패드가 봉지재 내에 절단되거나 달리 형성될 수 있다. 전기 에너지가 공급원으로부터 동력공급될 장치로 흐르도록 하기 위해 이들 접합 패드에 소정 형태의 전기 도관이 부착될 수 있다. 이제 도 2를 참조하면, 항목(200)은 에너지 공급원(210)이 어떠한 방식으로 2개의 접점(240)을 구비할 수 있는지를 나타낸다. 이들 접점은 에너지를 에너지 공급원(210)으로부터 다른 장치(220)로 전도하기 위해 이들에 부착되는 2개의 전기 전도성 와이어(230)를 구비할 수 있다.
전기 와이어(230)가 접점(240)에 접속될 수 있게 하는 방식은 본 기술 내에서 다수의 예를 형성할 수 있다. 이들 와이어는 와이어를 대안적인 접합 패드 금속과 전기 접촉하게 물리적으로 문지르는(scrub) 와이어 접합 기술에 의해 부착될 수 있다. 또 다른 예는 와이어(230)와 접점(240) 사이의 접촉 금속(contacting metallurgy)을 예를 들어 납땜 기술로 용융시키는 것으로부터 유래될 수 있다. 접속 와이어(230)를 접점(240)에 증착시키는 것이 가능할 수 있다. 전도 요소(230)를 한정하고 이것을 접촉 패드(240)에 접속시키는 데 전도성 에폭시 또는 잉크가 사용될 수 있다. 당업자에게는 에너지를 다른 장치로 또는 다른 장치로부터 운반하기 위해 에너지 공급원의 접점에 접속하는 다수의 수단이 본 발명의 범주 내의 예들을 구성할 수 있는 것이 명백할 수 있다.
이전에 논의되고 도 2에 나타낸 바와 같이, 에너지 공급원인 항목(200)은 전술되었던 2가지 이상의 유형의 에너지 공급원의 복합체로서 한정될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 에너지 공급원은 광전지(240)와 조합되는 재충전가능한 리튬 이온 박막 배터리(210)로 구성될 수 있다. 다수의 광전지 유형이 본 명세서의 기술에 부합할 수 있으며, 일례로서 그러한 예에 사용되는 광기전 장치는, 다이 형태로 치수가 대략 2.5 mm × 1.8 mm × 0.3 mm이고 밝은 상태에서 4 볼트의 직류 전기(VDC)를 제공할 수 있는, 클레어 인크.(Clare, Inc.)(미국 매사추세츠주 비벌리)에 의해 제조된 CPC1822이다. 광기전 장치의 출력은 도 2에 나타낸 바와 같이 배터리에 직접 제공될 수 있다. 대안적으로, 전력 관리 장치가 소정 종류의 재동력공급 장치로 재충전가능한 배터리의 충전을 제어할 수 있다. 이러한 특정 예는 동력공급형 안과용 렌즈에 관해 본 발명의 범주 내에서 에너지 공급원에 재동력공급하는 다수의 예가 존재할 수 있기 때문에 비제한적인 관점에서 제공된다.
클레어 광기전 전지의 경우에, 외부 광원이 다른 부착된 에너지 공급원에 동력을 재공급하는 방식을 포함할 수 있다. 대략 하나의 태양(sun) 이상 정도의 광 세기(light intensity)에서, 전지는 상당한 충전 전류를 제공한다. 이러한 광기전 장치와 상호작용하도록 재동력공급 시스템을 구성하는 다수의 방식이 있을 수 있다. 비제한적인 예로서, 안과용 렌즈를 수화 매체 내에 보관하는 동안 적절한 세기의 광을 제공하는 것이 가능할 수 있다.
에너지 공급원에 동력을 재공급하는 다른 예들이 대안적인 장치에 의해 한정될 수 있다. 예를 들어, 안과용 렌즈 본체를 가로지른 열 구배가 에너지 공급원에 재동력공급을 제공하기 위해 열전 장치에 의해 사용될 수 있다. 대안적으로, 외부 에너지가 외부 무선주파수 신호 및 렌즈 내의 흡수 장치; 외부 전압장 및 렌즈 내의 용량성 결합 장치; 또는 기계적 에너지 또는 압력 및 압전 장치의 사용에 의해 안과용 렌즈 내에 결합될 수 있다. 당업자에게는 동력공급형 안과용 렌즈 내의 에너지 공급원에 동력을 재공급하는 다수의 방식이 있을 수 있는 것이 명백할 수 있다.
이전 논의에서 언급된 바와 같이, 배터리 유형 에너지 공급원의 재충전 불가능한 화학적 작용은 본 명세서에 개시된 신규성의 대안적인 에너지 공급원을 제공할 수 있다. 재충전가능성의 이점 중 일부가 잠재적으로 결여되지만, 이러한 예들은 대안적으로 잠재적인 비용 및 구현 이점을 가질 수 있다. 본 발명의 범주 내에서, 본 명세서에 개시된 재충전가능한 에너지 공급원과 동등한 방식으로 재충전 불가능한 봉지된 전기화학 전지를 포함하는 것이 고려될 수 있다.
본 발명의 다양한 에너지 공급원은 전자 구성요소, 가요성 회로 상호접속 기재, 인쇄된 전기 상호접속부, 센서, 및/또는 다른 맞춤형 능동형 구성요소와 함께 사용될 수 있는 안과용 렌즈 내에 "온 보드(on board)" 전력 공급원을 제공한다. 동력공급될 수 있는 이들 다양한 구성요소는 넓은 범위의 기능을 수행하는 예들을 한정할 수 있다. 비제한적인 예로서, 동력공급형 안과용 렌즈는 안과용 렌즈의 초점 특징을 조절하기 위한 전자-광학 장치 동력공급 기능성을 갖는 것일 수 있다. 또 다른 예들에서, 동력공급형 기능은 약제 또는 다른 재료를 펌핑할 수 있는 안과용 렌즈 내의 펌핑 메커니즘을 활성화시킬 수 있다. 또 다른 동력공급형 기능은 안과용 렌즈 내의 감지 장치 및 통신 장치를 포함할 수 있다. 당업자에게는 동력공급형 안과용 렌즈 내에서 가능해질 수 있는 기능에 관한 풍부한 범위의 예들이 존재하는 것이 명백할 수 있다.
동력공급형 안과용 렌즈 내의 에너지 공급원은 안과용 렌즈 또는 다른 형상화된 하이드로겔 물품 내의 또 다른 동력공급형 기능의 무선의, 제어된 활성화를 제공하기 위해 안과용 렌즈 내의 제어 기능부에 동력공급할 수 있다. 비제한적인 예로서, 에너지 공급원은 유한의, 제한된 최대 전류 용량을 가질 수 있는 매립된 봉지된 박막 마이크로배터리를 포함할 수 있다. 완전 충전된 박막 마이크로배터리가 보관 중 그 충전을 가능한 한 오래 유지하도록 누설 전류를 최소화하거나 전류 인입을 정지시키기 위해, 마이크로배터리를 활성화시키거나 전기활성 렌즈 내의 다른 구성요소에 전기적으로 접속시키기 위한 다양한 수단이 이용될 수 있다. 광기전 전지(예컨대, 다이 형태의 클레어 CPC1822) 또는 광전 감지 장치가 규정된 조명 조건 하에서 렌즈 내의 트랜지스터 또는 다른 마이크로전자 구성요소를 활성화시킬 수 있고, 이러한 트랜지스터 또는 다른 마이크로전자 구성요소는 이어서 배터리와 렌즈 내의 다른 마이크로전자 구성요소와의 상호접속을 활성화시킨다. 알레그로 마이크로시스템즈, 인크.(Allegro Microsystems, Inc.)(미국 매사추세츠주 우스터)에 의해 제조된 A1172와 같은 마이크로-크기의 홀-효과 센서/스위치가 자석의 북극 및/또는 남극에 노출된 때 렌즈 내의 배터리 및/또는 다른 마이크로전자 구성요소를 활성화시키도록 사용될 수 있다. 물리적 접촉 스위치, 멤브레인 스위치, RF 스위치, 온도 센서, 포토다이오드, 포토레지스터, 포토트랜지스터, 또는 광학 센서가 동력공급형 안과용 렌즈 내의 배터리 및/또는 부착된 전자 장치를 활성화시키도록 사용될 수 있다.
동력공급형 안과용 렌즈 내의 에너지 공급원은 집적 회로와 함께 통합될 수 있다. 이러한 유형의 에너지 공급원에서, 규소 기재 상으로의 평면형 박막 마이크로배터리의 통합은 반도체 제조 공정 내에 통합된다. 이러한 접근법은 본 발명의 전기활성 렌즈 내에 통합될 수 있는 다양한 집적 회로를 위한 별도의 전력 공급원을 제공할 수 있다. 대안적으로, 집적 회로는 동력공급형 렌즈의 별개의 구성요소로서 통합될 수 있다.
도 3을 참조하면, 항목(300)으로, 동력공급형 안과용 렌즈의 도면이 도시된다. 이 도면에서, 에너지 공급원(310)은 박막의, 재충전가능한 리튬 이온 배터리를 포함할 수 있다. 배터리는 상호접속을 가능하게 하기 위해 접점(370)을 구비할 수 있다. 와이어는 접점(370)으로의 와이어 접합 와이어일 수 있으며, 배터리 에너지 공급원(310)에 동력을 재공급하는 데 사용될 수 있는 광전지(360)에 배터리를 접속시킬 수 있다. 부가적인 와이어가 에너지 공급원을 제2 세트의 접점(350) 상의 와이어 접합된 접촉부를 통해 가요성 회로 상호접속부에 접속시킬 수 있다. 이들 접점(350)은 가요성 상호접속 기재(355)의 일부분일 수 있다. 이 상호접속 기재는 앞서 논의된 에너지 공급원과 유사한 방식으로 전형적인 렌즈 형태와 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 추가의 가요성을 부가하기 위해, 상호접속 기재(355)는 그 길이를 따라 반경방향 절결부(345)와 같은 부가적인 형상 특징부를 포함할 수 있다. 상호접속 기재(355)의 개별 플랩(flap) 상에, IC, 개별 구성요소, 수동형 구성요소 및 항목(330)으로서 도시된 그러한 장치와 같은 다양한 전자 구성요소가 접속될 수 있다. 이들 구성요소는 와이어 또는 다른 접속 수단(340)에 의해 상호접속 기재(355) 내의 전도 경로에 상호접속된다. 비제한적인 예로서, 다양한 구성요소는 이미 논의된 배터리로의 상호접속이 이루어질 수 있게 하는 다양한 수단에 의해 가요성 상호접속 기재(355)에 접속될 수 있다. 다양한 전기 구성요소들의 조합은 항목(390)으로서 도시된 전자-광학 장치를 위한 제어 신호를 한정할 수 있다. 이 제어 신호는 상호접속부(320)를 따라 전도될 수 있다. 동력공급형 기능을 갖는 이러한 유형의 예시적인 동력공급형 안과용 렌즈는 단지 예의 목적으로만 제공된다. 기능, 설계, 상호접속 계획, 동력공급 계획 및 본 발명의 개념의 전체적인 이용에 대한 많은 상이한 실시예들이 존재할 수 있는 것이 당업자에게 명백할 수 있기 때문에, 결코 이러한 설명을 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 해석하여서는 안 된다.
도 3과 관련하여 설명된 예가 어떻게 단면도로 나타나는지를 고려하는 것이 또 다른 예시적인 설명적인 목적을 제공할 수 있다. 항목(380)으로서 도시된 도 3의 선을 따른 이러한 단면이 도 4에 항목(400)으로 도시된다. 이 도면은 에너지 공급원 장치가 박막 배터리 장치일 수 있는 경우의 단면에 중점을 둔다. 이 단면은 안과용 렌즈(440)의 전반적인 본체를 도시한다. 이 본체(440) 내에, 기재 상에 형성되는 박막 배터리(420)가 있다. 기재로부터 위로 진행하면, 전해질 층(423)에 의해 둘러싸일 수 있는 캐소드 층(422)이 있을 수 있고, 이러한 전해질 층은 이어서 애노드 층(424)에 의해 코팅될 수 있다. 이들 층은 배터리 층을 외부 환경으로부터 밀봉시키는 봉지 층(421)에 의해 둘러싸일 수 있다. 전자적으로 제어되는 광학 장치가 항목(410)으로서 도시될 수 있다. 위에 언급된 바와 같이, 이들 설명은 비제한적인 관점에서 이루어지며, 동력공급형 및 기능성 안과용 렌즈의 많은 대안적인 예들이 당업자에게 명백할 수 있다.
몇몇 예들에서, 안과용 렌즈의 외양에 영향을 주는 방식들이 존재할 수 있다. 박막 마이크로배터리 표면의 미적 특성은 전기활성 콘택트 렌즈 또는 형상화된 하이드로겔 물품 내에 매립된 때 특정 외양을 보여주는 다양한 방식으로 변화될 수 있다. 박막 마이크로배터리는, 박막 마이크로배터리의 무채색(muted) 외양을 제공하거나 대안적으로 홍채-유사 색상의 패턴, 단색(solid color) 및/또는 혼색(mixed color) 패턴, 반사성 디자인, 무지개 빛깔의 디자인, 금속성 디자인, 또는 가능하게는 임의의 다른 예술적 디자인 또는 패턴을 제공하는 역할을 하는 미적으로 만족스러운 패턴 및/또는 색상의 패키징 재료로 생성될 수 있다. 박막 배터리는 렌즈 내의 다른 구성요소, 예를 들어 배터리 전방 표면에 장착된 광기전 칩에 의해, 또는 대안적으로 가요성 회로의 전부 또는 일부 후방에 배터리를 배치함으로써 부분적으로 가려질 수 있다. 또한, 박막 배터리는 상안검 또는 하안검이 배터리의 가시성을 부분적으로 또는 전체적으로 차단하도록 전략적으로 위치될 수 있다. 당업자에게는 동력공급형 안과용 장치의 외양에 관한 다수의 예들과 이들을 한정하는 방법이 있다는 것이 명백할 수 있다.
전술되었던 다양한 유형의 동력공급형 안과용 장치를 형성하는 것에 관한 다수의 방법들이 있을 수 있다. 일군의 예들에서, 본 명세서에 기술된 본 발명은 특정 동력공급형 안과용 렌즈의 하위구성요소를 별개의 단계로 조립하는 것을 포함할 수 있다. 생체적합성, 불활성 컨포멀 코팅(conformal coating)과 함께 유리하게 형상화된 박막 마이크로배터리, 가요성 회로, 상호접속부, 마이크로전자 구성요소, 및/또는 다른 전기활성 구성요소의 "오프-라인(off-line)" 조립은 공지된 캐스트 성형 콘택트 렌즈 제조 공정 내에 통합될 수 있는 포괄적인(all-inclusive), 매립가능한 단일 패키지(singular package)를 제공한다. 가요성 회로는 동박(copper clad) 폴리이미드 필름 또는 다른 유사한 기재로부터 제조되는 것을 포함할 수 있다.
컨포멀 코팅은 파릴렌(등급 N, C, D, HT, 및 이들의 임의의 조합), 폴리(p-크실렌), 유전체 코팅, 실리콘 컨포멀 코팅, 폴리우레탄 컨포멀 코팅, 아크릴 컨포멀 코팅, 강성 기체 투과성 중합체, 또는 임의의 다른 유리한 생체적합성 코팅을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
안과용 렌즈 재료 내에 매립되고/되거나 그에 의해 봉지될 수 있는 기하학적 형상에 있어서 박막 마이크로배터리의 기하학적 형상 설계에 관한 방법이 포함된다. 다른 방법은 박막 마이크로배터리를, 하이드로겔, 실리콘 하이드로겔, 강성 기체-투과성 "RGP" 콘택트 렌즈 재료, 실리콘, 열가소성 중합체, 열가소성 탄성중합체, 열경화성 중합체, 컨포멀 유전체/절연 코팅, 및 밀폐 장벽 코팅과 같은, 하지만 이에 제한되지 않는 다양한 재료 내에 통합시키는 것을 포함한다.
또 다른 예들은 안과용 렌즈 기하학적 형상 내에 에너지 공급원을 전략적으로 배치하기 위한 방법을 포함한다. 구체적으로, 에너지 공급원은 불투명한 물품일 수 있다. 에너지 공급원이 안과용 렌즈를 통한 광의 투과를 차단하지 않을 수 있기 때문에, 설계 방법은 콘택트 렌즈의 중앙 5-8 mm가 에너지 공급원의 임의의 불투명한 부분에 의해 차단되지 않을 수 있는 것을 보장할 수 있다. 당업자에게는 안과용 렌즈의 광학적으로 관련된 부분과 유리하게 상호작용하도록 다양한 에너지 공급원을 설계하는 것에 관한 많은 상이한 실시예가 있을 수 있다는 것이 명백할 수 있다.
에너지 공급원의 질량 및 밀도는 상기 에너지 공급원이 또한 단독으로 또는 렌즈를 안구 상에 있는 동안 회전 안정시키기 위해 안과용 렌즈의 본체 내에 설계된 다른 렌즈 안정화 구역과 함께 기능할 수 있도록 설계를 용이하게 할 수 있다. 이러한 예들은 난시의 교정, 개선된 안구상의 편안함, 또는 동력공급형 안과용 렌즈 내에서의 다른 구성요소의 일관된/제어된 위치를 이에 제한됨이 없이 포함하는 다수의 적용에 유리하다.
또한, 에너지 공급원은 우수한 편안함을 제공하는 동시에 불리한 이벤트의 발생을 최소화시키도록 콘택트 렌즈 에지 프로파일의 유리한 설계를 가능하게 하기 위해 콘택트 렌즈의 외부 에지로부터 소정 거리에 배치될 수 있다. 회피되어야 할 이러한 불리한 이벤트의 예는 상부 상피 아치형 손상(superior epithelial arcuate lesions) 또는 거대 유두 결막염(giant papillary conjunctivitis)을 포함할 수 있다.
비제한적인 예로서, 매립된 전기화학 전지의 캐소드, 전해질 및 애노드 특징부는 인쇄된 적절한 잉크에 의해 이러한 캐소드, 전해질 및 애노드 영역을 한정하는 형상으로 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 배터리가 예를 들어 산화망간 및 아연의 화학적 작용에 기초한 일회용 전지 및 상기 언급된 박막 배터리의 화학적 작용과 유사한 리튬의 화학적 작용에 기초한 재충전가능한 얇은 배터리 둘 모두를 포함하는 것이 명백할 수 있다. 당업자에게는 동력공급형 안과용 렌즈를 형성하는 다양한 특징 및 방법의 다양한 상이한 실시예들이 인쇄 기술의 사용을 수반할 수 있다는 것이 명백할 수 있다.
동력공급형 안과용 렌즈 실시예들을 이상 논의되었던 다양한 방법으로 형성하도록 사용될 수 있는 장치에 관한 다수의 예들이 있을 수 있다. 처리의 기본적인 단계는 안과용 렌즈 에너지 공급원을 포함하는 다양한 구성요소 주위에 안과용 렌즈의 본체가 성형되는 동안 이들 구성요소를 지지하는 것에 관계될 수 있다. 에너지 공급원은 렌즈 금형 내의 홀딩 포인트(holding point)에 부착될 수 있다. 이 홀딩 포인트에는 렌즈 본체 내에 형성될 동일한 유형의 중합된 재료가 부착될 수 있다. 당업자에게는 다양한 에너지 공급원이 렌즈 본체 내로 봉지되기 전에 그들을 지지하는 다수의 방식이 본 발명의 범주 내에 있는 것이 명백할 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 컨트롤러(700)가 예시된다. 컨트롤러(700)는 프로세서(710)를 포함하며, 이는 통신 장치(720)에 결합된 하나 이상의 프로세서 구성요소를 포함할 수 있다. 컨트롤러(700)는 안과용 렌즈 내에 배치된 에너지 수신기에 에너지를 전송하기 위해 사용될 수 있다.
컨트롤러는 통신 채널을 통해 에너지를 전달하도록 구성된 통신 장치에 결합된 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 통신 장치는 안과용 렌즈 수신기로의 에너지 전달, 및 안과용 렌즈로의 그리고 안과용 렌즈로부터의 디지털 데이터의 전송 중 하나 이상을 전자적으로 제어하기 위해 사용될 수 있다.
통신 장치(720)는 예를 들어 전도성 재료를 잉크 제팅(ink jetting)하거나 결합제 층을 침착시키기 위한 잉크젯 인쇄 장치; 및 하나 이상의 결합제 층을 침착시키기 위한 패드 인쇄 장치와 같은, 하나 이상의 컨트롤러 장치 또는 제조 장비 구성요소와 통신하도록 사용될 수 있다.
프로세서(710)는 또한 저장 장치(730)와 통신한다. 저장 장치(730)는 자기 저장 장치(예컨대, 자기 테이프 및 하드 디스크 드라이브), 광학 저장 장치, 및/또는 반도체 메모리 장치, 예컨대 랜덤 액세스 메모리(RAM) 장치 및 판독 전용 메모리(ROM) 장치의 조합을 비롯한 임의의 적절한 정보 저장 장치를 포함할 수 있다.
저장 장치(730)는 프로세서(710)를 제어하기 위한 프로그램(740)을 저장할 수 있다. 프로세서(710)는 프로그램(740)의 명령어를 수행하며, 따라서 본 발명에 따라 작동한다. 예를 들어, 프로세서(710)는 에너지 수신기 배치, 처리 장치 배치 등을 설명하는 정보를 수신할 수 있다. 저장 장치(730)는 또한 하나 이상의 데이터베이스에 눈 관련 데이터를 저장할 수 있다. 데이터베이스는 맞춤 에너지 수신기 설계, 계측 데이터, 및 에너지 수신기를 형성하기 위해 전도성 재료를 잉크 제팅하기 위한 특정 제어 시퀀스를 포함할 수 있다.
프로세서 장치와 같은 구성요소를 갖춘 안과용 렌즈는 안과용 렌즈 내에 통합된 동력공급원과 정합될 수 있고, 논리 함수를 수행하거나 안과용 렌즈 내의 데이터를 달리 처리하도록 사용될 수 있다.
적층 집적 구성요소를 포함하는 동력공급형 안과용 렌즈
본 명세서에 기술된 예에 따르면, 동력공급형 안과용 렌즈는 다양한 구성요소 및 구성요소 유형을 포함하는 개별 층을 안과용 렌즈 내로의 통합을 위한 신규한 장치로 적층시킴으로써 집적된 구성요소를 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4에 설명된 것과 유사한 기본적인 아키텍처가 본 기술을 예시하기 위한 예시적인 설계를 제공한다.
도 8로 진행하여, 동력공급형 안과용 렌즈 내로의 포함을 위한 적층 집적 구성요소의 단면 블록 다이어그램이 도시된다. 이러한 예시적인 장치는 도시된 바와 같이 8개의 층을 구비할 수 있다. 층의 상이한 기능이 있을 수 있으며; 예를 들어 상부 층인 항목(810)은 접속 패드(880, 881)를 통해 장치와 장치 외부의 구성요소 사이의 상호접속 층으로서 기능할 수 있다. 항목(815)으로 볼 수 있는, 상부 층 아래의 층은 다수의 장치 기능이 통합될 수 있는 장치 층으로서 기능할 수 있다. 층의 적층체 아래로 진행하여, 항목(825)은 다양한 층과 층 내의 다양한 장치 사이에서 전력 및 신호를 라우팅하는 상호접속 층을 한정할 수 있다. 계속해서 추가로 살펴보면, 항목(830)의 4개의 층으로 도시된 바와 같이 별개의 배터리 요소의 다양한 층이 있을 수 있다. 이 예에서, 저부 기재 층은 그 위의 층을 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 적층 집적 구성요소에 무선 통신을 위한 안테나의 기능을 제공할 수 있다.
당업자에게 명백할 수 있는 바와 같이, 항목(800)의 예는 안과용 렌즈 내의 능동형 초점 요소를 제어하기 위한 기능성 요소를 포함할 수 있다. 도 9로 진행하여, 예를 들어, 동력공급형 안과용 렌즈인 항목(900) 내로의 적층된 장치의 통합을 볼 수 있다. 렌즈는 항목(930)으로 도시된 하이드로겔 렌즈 본체로 형성될 수 있다. 안과용 렌즈 본체 내에, 요소에 대한 전기 신호의 인가 하에서 안과용 렌즈의 초점력을 변경시킴으로써 응답할 수 있는 전기 활성 렌즈 요소인 항목(920)이 위치될 수 있다. 이러한 예 내에서, 적층 집적 구성요소를 장치의 일부가 단면도로 노출된 항목(910)으로 볼 수 있다. 이러한 설명으로부터, 당업자에게는 적층 집적 구성요소를 갖춘 동력공급형 안과용 렌즈를 형성하는 다수의 방식이 있을 수 있고, 이러한 유형의 장치가 수행할 수 있는 다수의 기능이 있을 수 있는 것이 명백할 것이다.
도 9의 항목(900)의 예시적인 구조를 염두에 두고서 도 8의 항목(800)을 다시 살펴보면, 적층 집적 장치는 그 환경과 적어도 하기의 방식으로 상호작용할 수 있다. 제1 예에서, 전기활성 렌즈 요소는 적층된 장치의 인터페이스 패드(880, 881)에 접합된 일단의 와이어에 의해 적층 집적 구성요소 장치에 접속될 수 있다. 이들 두 접속부 사이에 DC 전압 신호를 인가하는 것은 전기활성 렌즈가 내부 렌즈 메니스커스(meniscus) 인터페이스의 형상을 변화시키게 할 수 있어, 안과용 렌즈가 착용될 수 있는 표준 방식으로 착용될 때 사용자의 눈으로 출사하는 렌즈의 전방 표면에 입사하는 광에 대한 장치의 초점력을 변화시킬 수 있다.
예시적인 DC 신호를 출력 위치(880, 881)로 발생시키기 위해, 적층 집적 구성요소 장치는 예를 들어 층(835) 내의 그 안테나 상에서 무선 활성화 신호를 수신하였을 수 있다. 이러한 전자기 신호는 집적된 수동형 장치인 항목(855)의 다양한 수동형 인덕터, 커패시터 및 저항기를 포함하는 전기 필터링 장치 및 몇몇 예에서 예를 들어 항목(845)인 RF 송수신기 구성요소 내에 존재할 수 있는 능동형 전기 증폭 장치와 안테나(835)의 설계의 조합과 정합하는 특정 주파수 범위를 가질 수 있는 반송파를 따라 전송될 수 있다. 당업자에게는 많은 상이한 유형의 전기 신호가 적층된 장치에 의해 외부 접속부에 인가될 수 있고, 다수의 활성화 신호가 적층 집적 구성요소 장치 내의 구성요소에 의해 검출되어 그것이 특정 작동 상태를 달성하게 할 수 있는 것이 명백할 수 있다.
수신된 RF 신호는 몇몇 예에서 입력 수신 및 필터링 스테이지로부터 RF 송수신기인 항목(845)으로 전달될 수 있다. 이러한 구성요소는 RF 반송파로부터 신호를 추출하는 기능을 수행하기 위해 최신 기술에서 알려진 RF 송수신기 회로의 많은 예를 포함할 수 있다. 이러한 신호는 디지털 기반 신호를 포함할 수 있는 반면; 다른 예에서는 아날로그 신호일 수 있다. 그것은 진폭 변조, 주파수 변조 또는 다른 신호 인코딩 방식에 기초할 수 있다. 송수신기는 신호를 추가로 처리할 수 있고, 적층 집적 구성요소 장치 내의 다른 구성요소에 디지털 출력을 제공할 수 있다. 신호를 인코딩하고 그것을 동력공급형 렌즈에 전송한 다음에 적층 집적 구성요소 장치 내의 구성요소에 대해 그들 신호를 예시적인 장치의 구성요소를 제어하는 데 사용하기 위해 디코딩하는 다수의 방식이 있을 수 있다.
동력공급형 안과용 렌즈가 신호를 수신하고 그것들을 처리한 다음에 신호를 외부 장치에 인가하게 하기 위해, 동력공급형 안과용 렌즈는 다양한 장치에 의한 내부 제어 기능의 처리를 가질 필요가 있을 수 있다. 항목(800)의 예에서, 상호접속 층(825)을 통해 신호 및 전력을 수신하고 또한 신호를 이러한 층을 따라 외부로 전송하는 제어 기능 프로세서인 항목(850)으로서 전자 장치가 존재할 수 있다. 전기활성 렌즈는 2가지 광학 굴절력 중 하나를 취하도록 제어될 수 있다. 이들 예의 제어 기능 중 일부는 활성화시 전기활성 렌즈에 대한 신호의 디폴트(default) 상태를 결정하는 것, 렌즈에 전송된 신호의 콘텐츠를 그것이 단독으로 제어 신호와 정확하게 관련되는지를 결정하기 위해 디코딩하는 것, 임의의 신호 전송의 콘텐츠를 결정하는 것 및 전기활성 렌즈의 원하는 출력 상태와 다수의 다른 제어 기능을 결정하기 위해 그 콘텐츠를 처리하는 것을 포함할 수 있다. 도 8의 항목(800)의 예에서 관찰될 수 있는 바와 같이, 전력 및 신호 라우팅에 사용될 수 있는 다양한 적층된 층 내에 그리고 그것을 통해 다수의 경로가 있을 수 있다.
동력공급형 안과용 렌즈의 필수 기능은 그것이 동력공급되는 방식으로부터 비롯될 수 있다. 도 8을 계속해서 살펴보면, 항목(820, 830, 835, 840, 855)은 모두 안과용 렌즈의 동력공급에 관한 것일 수 있다. 근본적인 양태는 항목(830)을 구성하는 구성요소에 의해 예시될 수 있다. 개별 배터리 구성요소는 적층 집적 구성요소 장치의 기본적인 에너지 저장 기능을 형성하기 위해 다양한 층으로 조합될 수 있다. 이들 배터리 요소로부터의 전력은 그들 사이에 사용되는 상호접속부에 의해 조합될 수 있거나, 대안적으로 각각의 요소는 그 자체의 별개의 접속부를 구비할 수 있다. 배터리 요소의 다양한 조합이 본 발명의 범위 내의 기술을 포함하는 것이 명백할 수 있다. 배터리 요소 또는 요소의 조합의 접속부는 상호접속 층(825)을 통해 층(815) 내의 전력 관리 구성요소로 라우팅될 수 있다. 이러한 구성요소는 전압 및 전류 능력의 다양한 원(raw) 배터리 출력을 취할 수 있고, 적층 집적 구성요소 장치 내의 다른 다양한 구성요소에 제공될 수 있는 하나 이상의 전력 공급 출력을 얻기 위해 그것들을 다양한 방식으로 처리할 수 있다.
요소(855) 내의 수동형 장치는 장치의 동력공급에 채용될 수 있다. 커패시터는 예를 들어 전력 관리 장치에 의해 충전될 수 있다. 몇몇 예에서, 이들 커패시터는 적층 집적 구성요소 장치가 전체적으로 인입하는 전류량의 급속한 또는 현저한 변화를 완충시키는 데 중요한 역할을 수행할 수 있다. 다른 경우에, 이들 커패시터는 전압을 배터리 전압으로부터 더 높은 전압으로 상승시키는 회로에 채용될 수 있다. 항목(855) 내의 수동형 장치의 또 다른 용도는 몇몇 경우에 존재할 수 있는 신호 잡음을 전력 공급부로부터 "제거하기" 위한 그들의 필터링에 관한 것일 수 있다. 항목(855)의 수동형 장치가 적층 집적 구성요소 장치에서 수행할 수 있는 다수의 역할이 있을 수 있다.
항목(830)으로 도시된 배터리 요소는 일회용 또는 재충전 불가능한 배터리 요소일 수 있다. 그러나, 다른 예는 충전될 수 있는 배터리 요소를 이용할 수 있다. 이들 예에서, 배터리의 재충전과 관련되는 동력공급 시스템의 구성요소가 있을 수 있다. 외부 충전 신호는 층(835) 내에 배치된 안테나로 무선으로 전송될 수 있다. 이러한 안테나는 배터리 요소를 충전하기 위해 에너지를 수용하는 것을 포함하는 목적을 위한 별개의 전용 안테나일 수 있다. 단일 안테나가 배터리 요소를 재충전하기 위한 에너지를 제공하는 것에 관한 것을 비롯한 다수의 유형의 신호를 수신할 수 있다. 안테나로부터의 에너지는 적층 집적 구성요소 장치를 통해 라우팅될 수 있고, 몇몇 예에서는 우선 전력 관리 장치로 갈 수 있다. 이들 장치 내에서, 배터리 충전 기능은 항목(820)으로 표현될 수 있다. 입력 전력이 수용된 다음에 항목(830)의 배터리 요소의 일부 또는 전부를 충전하기에 적합한 전압 및 전류로 변화될 수 있다.
재충전은 장치 기능의 나머지가 휴면 상태인 동안 이루어질 수 있다. 또 다른 예는 배터리 요소 중 일부로부터 에너지를 인입하는 다른 기능이 수행되는 동안 배터리 요소의 동시 충전을 허용할 수 있다.
본 명세서에서 이루어진 설명은 적층 집적 구성요소 장치에 중점을 두었으며, 여기서 배터리 요소는 적층체 그 자체 내에 항목(830)으로 도시된다. 배터리 요소의 기능의 유사한 다양성이 또한 배터리가 적층 집적 구성요소 장치의 일부가 아니라 오히려 그 내에 부착될 때 유래될 수 있다. 도 10으로 진행하여, 항목(1000)으로, 배터리 요소가 적층 집적 구성요소 장치의 일부가 아닌 예가 제공된다. 동력공급형 안과용 렌즈 항목(900)과 유사한 방식으로, 항목(1000)은 항목(1030)으로 도시된 바와 같은 하이드로겔 안과용 렌즈 본체를 구비할 수 있다. 그것은 또한 항목(1020)으로 도시된 전기 활성 렌즈 구성요소를 포함할 수 있다. 그것은 또한 항목(1010)으로 도시된 바와 같은 적층 집적 구성요소 층을 구비할 수 있지만; 그것은 또한 전기 활성 렌즈 요소(1020)의 주연부 상에 존재하도록 형상화되는 와이어 배터리 요소인 항목(1025)을 구비할 수 있다. 이러한 변형 및 예는 적층 집적 구성요소 장치에 외부에서 접속되는 배터리 요소가 어떻게 형성될 수 있는지에 관한 관계를 제시하기 위해 제공되며; 그러한 구성 방식에서, 기능은 많은 방식에서 본 명세서에 논의된 배터리 요소의 설명과 동등할 수 있다. 또한, 일례로서, 실제로 와이어 배터리 또는 도시된 특정 와이어 배터리와는 다른 다수의 상이한 외부 배터리 구성요소가 본 발명 내의 기술로부터 유래될 수 있는 것이 명백할 수 있다.
기술된 다양한 구성요소 기능을 사용하는 도시된 예시적인 장치가 수행할 수 있는 기능의 일부를 설명하는 것이 유용할 수 있다. 동력공급형 안과용 렌즈가 형성되고 항목(900)에 도시된 바와 같은 형상 및 형태를 획득할 수 있다. 적층 집적 구성요소 장치는 재충전가능 박막 배터리 요소에 관한 동력공급 기능을 포함할 수 있다. 장치는 배터리 요소가 완전히 충전되는 충전 환경 내에 존재할 수 있다. 장치의 사용자는 안과용 렌즈를 그의 눈 위에 놓을 수 있다. 장치는 초기에 렌즈와 교차하는 그리고 사용자의 눈으로 진행하는 광의 초점 조건을 변경시키지 않는 디폴트 조건을 가질 수 있다. 사용자는 무선 전송 장치를 구비할 수 있으며, 이러한 무선 전송 장치는 예를 들어 전기 스위치를 누름으로써 그것들이 작동될 때, 동력공급형 렌즈에 의한 수신에 적절한 중심 대역의 주파수의 RF 신호를 송신한다. 동력공급형 렌즈는 신호를 수신할 수 있고, 신호는 적절한 반송 주파수 대역이 신호를 RF 송수신기 구성요소 상으로 전달할 때 인코딩된다. RF 송수신기는 신호의 수신시 신호를 디코딩할 수 있고, 입력 신호와 관련된 일련의 디지털 신호를 적층 집적 구성요소 장치 내의 제어 기능 구성요소로 송신할 수 있다. 제어 기능 구성요소는 디지털 신호를 처리하고 입력 신호가 후속 처리에 적절한지를 확인한 다음에 디지털 신호를 처리하여 정보의 디코딩을 유발하여서 장치가 광학 요소의 상태를 변화시키게 할 수 있다. 이러한 처리시, 제어 기능 구성요소는 신호를 다시 RF 송수신기로 송신할 수 있으며, 이러한 RF 송수신기는 이어서 안테나에 이어 사용자가 버튼을 누른 제어 박스로 무선으로 라우팅될 수 있는 출력 RF 신호로 처리할 수 있으며; 여기서 이러한 전송은 몇몇 경우에 렌즈에서 막 일어나려고 하는 상태 변화를 확인할 수 있다. 동시에, 제어 기능 구성요소는 또한 그것이 항목(880, 881)을 가로질러 인가하는 전압을 변화시켜 전기활성 렌즈에 대한 제어 신호를 변화시킬 수 있다. 이러한 제어 신호의 변화는 예를 들어 계면 메니스커스 렌즈가 메니스커스 형상을 왜곡하게 하여 전기활성 렌즈의 배율의 증가를 유발함으로써 전기활성 렌즈의 초점 특성을 전기적으로 변경시킬 수 있다. 이제 렌즈에 입사하는 이미지는 그들이 렌즈를 통과할 때 확대될 수 있다. 사용자는 이제 그가 그의 앞에 있는 물체를 증가된 배율로 볼 수 있음을 인지할 수 있다. 이 예가 동력공급형 안과용 렌즈 내부의 적층 집적 구성요소와 그것들이 접속되는 요소가 어떻게 기능할 수 있는지를 설명하는 데 유용할 수 있지만, 이것은 본 명세서의 본 발명의 개념으로부터 유래될 수 있는 단지 하나의 예시적인 실시예이고, 예는 어떠한 방법으로도 범주를 제한하도록 의도되지 않는 것이 명백할 수 있다.
동력공급형 안과용 렌즈 장치의 다양한 태양과 예가 아래에 설명된다.
동력공급형 안과용 렌즈 장치가 설명된다. 동력공급형 안과용 렌즈 장치는, 사람 눈 내에 또는 사람 눈 상에 존재하기에 적합한 렌즈로서, 렌즈 재료 내에 형성되는 광학 구역 및 비-광학 구역을 포함하는, 렌즈; 비-광학 구역을 포함하는 렌즈의 영역에서 렌즈 재료 내에 적어도 부분적으로 매립되는 에너지 공급원; 및 렌즈 재료 내에 또한 적어도 부분적으로 매립되는 적층 집적 구성요소 장치 내에 포함되는 전류 인입 구성요소를 포함한다.
적층 집적 구성요소 장치는 렌즈 재료 내에 적어도 부분적으로 매립될 수 있다.
렌즈 형성 혼합물은 실리콘 하이드로겔 재료를 포함할 수 있다.
에너지 공급원은 적층 집적 구성요소 장치 내에 포함될 수 있다.
적층 집적 구성요소 장치는 전류 인입 구성요소의 적어도 일부분을 포함하는 동일한 적층 집적 구성요소 장치일 수 있다.
장치는 재동력공급 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
재동력공급 구성요소는, 광전 장치; 무선 주파수 흡수 장치; 유도성 에너지 결합 장치; 용량성 에너지 결합 장치; 열전 장치 및 압전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
재동력공급 구성요소의 적어도 일부분은 적층 집적 구성요소 장치 내에 포함될 수 있다.
재동력공급 구성요소는, 에너지 공급원에 동력을 재공급하기 위해 에너지를 직접 제공할 수 있다.
재동력공급 구성요소는, 에너지 공급원에 동력을 재공급하기 위해 에너지 특성 변경 장치에 의해 변화되는 에너지를 제공할 수 있다.
전류 인입 구성요소는 비-광학 구역 내에 적어도 부분적으로 매립될 수 있다.
렌즈 재료는 에타필콘, 세노필콘, 갈리필콘 및 나라필콘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
에너지 특성 변경 장치는 적층 집적 구성요소 장치 내에 포함될 수 있다.
에너지 공급원은 배터리를 포함할 수 있다.
배터리는 재충전가능하거나, 일회용 배터리이거나 그리고/또는 봉지될 수 있다.
적층 집적 구성요소 장치는 다수의 배터리 요소를 포함할 수 있다.
적층 집적 구성요소 장치는 적어도 하나의 안과용 렌즈의 전반적인 형태로 형상화될 수 있다.
적층 집적 구성요소 장치는 완전 환상 형상으로 형상화될 수 있다.
적층 집적 구성요소 장치는 부분 환상 형상으로 형상화될 수 있다.
결론
전술되고 이하의 특허청구범위에 의해 추가로 한정되는 바와 같이, 안과용 렌즈를 처리하는 방법 및 이러한 방법을 구현하는 장치뿐만 아니라 이로써 형성된 안과용 렌즈가 제공된다.

Claims (10)

  1. 동력공급형 안과용 렌즈 장치(energized ophthalmic lens device)로서,
    렌즈 재료 내에 형성된 광학 구역 및 비-광학 구역을 포함하는 렌즈;
    상기 비-광학 구역 내에 위치하고 상기 렌즈 재료 내에 적어도 부분적으로 매립되는 에너지 공급원;
    상기 비-광학 구역 내에 위치하고, 상기 렌즈 재료 내에 적어도 부분적으로 매립되며, 단일 유닛으로 함께 적층된 복수의 기재 층들을 포함하는 적층 집적 구성요소 장치(stacked integrated component device);
    상기 적층 집적 구성요소 장치의 상기 기재 층들 중 적어도 하나에 장착되고 상기 에너지 공급원과 전기적으로 접촉되어 있는, 상기 비-광학 구역 내의 하나 이상의 전류 인입 구성요소(electrical current drawing component); 및
    상기 적층 집적 구성요소 장치 내의 기능 구성요소를 제어하기 위해 제어 신호를 수신하도록 작동가능한 송수신기를 포함하는, 동력공급형 안과용 렌즈 장치.
  2. 제1항에 있어서, 재동력공급 구성요소(reenergizing component)를 추가로 포함하는, 동력공급형 안과용 렌즈 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 재동력공급 구성요소는, 광전(photoelectric) 장치; 무선 주파수 흡수 장치; 유도성 에너지 결합 장치; 용량성 에너지 결합 장치; 열전(thermoelectric) 장치 및 압전(piezoelectric) 장치 중 적어도 하나를 포함하는, 동력공급형 안과용 렌즈 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 재동력공급 구성요소의 적어도 일부분은 상기 적층 집적 구성요소 장치 내에 포함되는, 동력공급형 안과용 렌즈 장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 재동력공급 구성요소는, 상기 에너지 공급원에 동력을 재공급하기 위해 에너지를 직접 제공하는, 동력공급형 안과용 렌즈 장치.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 재동력공급 구성요소는, 상기 에너지 공급원에 동력을 재공급하기 위해 에너지 특성 변경 장치(energy characteristic altering device)에 의해 변화되는 에너지를 제공하는, 동력공급형 안과용 렌즈 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈 재료는 에타필콘(etafilcon), 세노필콘(senofilcon), 갈리필콘(galyfilcon) 및 나라필콘(narafilcon) 중 적어도 하나를 포함하는, 동력공급형 안과용 렌즈 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 에너지 특성 변경 장치는 적층 집적 구성요소 장치 내에 포함되는, 동력공급형 안과용 렌즈 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 장치가 내부에 매립된, 안과용 렌즈.
  10. 삭제
KR1020147023471A 2012-01-26 2013-01-24 적층 집적 구성요소를 포함하는 동력공급형 안과용 렌즈 KR101969289B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/358,753 2012-01-26
US13/358,753 US9675443B2 (en) 2009-09-10 2012-01-26 Energized ophthalmic lens including stacked integrated components
PCT/US2013/023005 WO2013112748A1 (en) 2012-01-26 2013-01-24 Energized ophthalmic lens including stacked integrated components

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140117600A KR20140117600A (ko) 2014-10-07
KR101969289B1 true KR101969289B1 (ko) 2019-04-17

Family

ID=47633592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147023471A KR101969289B1 (ko) 2012-01-26 2013-01-24 적층 집적 구성요소를 포함하는 동력공급형 안과용 렌즈

Country Status (13)

Country Link
US (1) US9615917B2 (ko)
EP (1) EP2812750B1 (ko)
JP (2) JP6490425B2 (ko)
KR (1) KR101969289B1 (ko)
CN (2) CN104204913A (ko)
AU (1) AU2013212124B2 (ko)
BR (1) BR112014018419A8 (ko)
CA (1) CA2862665A1 (ko)
HK (1) HK1205269A1 (ko)
RU (1) RU2636809C2 (ko)
SG (1) SG11201404172TA (ko)
TW (1) TWI572940B (ko)
WO (1) WO2013112748A1 (ko)

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9675443B2 (en) 2009-09-10 2017-06-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Energized ophthalmic lens including stacked integrated components
US9475709B2 (en) 2010-08-25 2016-10-25 Lockheed Martin Corporation Perforated graphene deionization or desalination
US8950862B2 (en) 2011-02-28 2015-02-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus for an ophthalmic lens with functional insert layers
US10451897B2 (en) 2011-03-18 2019-10-22 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Components with multiple energization elements for biomedical devices
US9698129B2 (en) 2011-03-18 2017-07-04 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Stacked integrated component devices with energization
US9110310B2 (en) 2011-03-18 2015-08-18 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Multiple energization elements in stacked integrated component devices
US9914273B2 (en) 2011-03-18 2018-03-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method for using a stacked integrated component media insert in an ophthalmic device
US9804418B2 (en) 2011-03-21 2017-10-31 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus for functional insert with power layer
US8857983B2 (en) 2012-01-26 2014-10-14 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic lens assembly having an integrated antenna structure
US9744617B2 (en) 2014-01-31 2017-08-29 Lockheed Martin Corporation Methods for perforating multi-layer graphene through ion bombardment
US9834809B2 (en) 2014-02-28 2017-12-05 Lockheed Martin Corporation Syringe for obtaining nano-sized materials for selective assays and related methods of use
US9610546B2 (en) 2014-03-12 2017-04-04 Lockheed Martin Corporation Separation membranes formed from perforated graphene and methods for use thereof
US10653824B2 (en) 2012-05-25 2020-05-19 Lockheed Martin Corporation Two-dimensional materials and uses thereof
US10980919B2 (en) 2016-04-14 2021-04-20 Lockheed Martin Corporation Methods for in vivo and in vitro use of graphene and other two-dimensional materials
WO2014164621A1 (en) 2013-03-12 2014-10-09 Lockheed Martin Corporation Method for forming filter with uniform aperture size
US9572918B2 (en) 2013-06-21 2017-02-21 Lockheed Martin Corporation Graphene-based filter for isolating a substance from blood
US9642525B2 (en) * 2013-11-22 2017-05-09 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic lens with retinal vascularization monitoring system
US9583663B2 (en) * 2013-12-23 2017-02-28 Novartis Ag Power source for an accommodating intraocular lens
CA2938305A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Lockheed Martin Corporation Processes for forming composite structures with a two-dimensional material using a porous, non-sacrificial supporting layer
SG11201606289RA (en) 2014-01-31 2016-08-30 Lockheed Corp Perforating two-dimensional materials using broad ion field
EP3116625A4 (en) 2014-03-12 2017-12-20 Lockheed Martin Corporation Separation membranes formed from perforated graphene
US20170235158A1 (en) * 2014-08-05 2017-08-17 Ep Global Communications, Inc. Electronic medical devices and methods
US9599842B2 (en) 2014-08-21 2017-03-21 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Device and methods for sealing and encapsulation for biocompatible energization elements
US10381687B2 (en) 2014-08-21 2019-08-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods of forming biocompatible rechargable energization elements for biomedical devices
US9793536B2 (en) 2014-08-21 2017-10-17 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Pellet form cathode for use in a biocompatible battery
US10627651B2 (en) 2014-08-21 2020-04-21 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization primary elements for biomedical devices with electroless sealing layers
US10361404B2 (en) 2014-08-21 2019-07-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Anodes for use in biocompatible energization elements
US10361405B2 (en) 2014-08-21 2019-07-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical energization elements with polymer electrolytes
US9941547B2 (en) 2014-08-21 2018-04-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical energization elements with polymer electrolytes and cavity structures
US9715130B2 (en) 2014-08-21 2017-07-25 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form separators for biocompatible energization elements for biomedical devices
US9383593B2 (en) 2014-08-21 2016-07-05 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods to form biocompatible energization elements for biomedical devices comprising laminates and placed separators
US9923177B2 (en) * 2014-08-21 2018-03-20 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biocompatibility of biomedical energization elements
KR20170095804A (ko) 2014-09-02 2017-08-23 록히드 마틴 코포레이션 이차원 막 소재에 기반을 둔 혈액 투석 및 혈액 여과 막과 이를 이용하는 방법
KR102271817B1 (ko) * 2014-09-26 2021-07-01 삼성전자주식회사 증강현실을 위한 스마트 콘택렌즈와 그 제조 및 동작방법
JP2018528144A (ja) 2015-08-05 2018-09-27 ロッキード・マーチン・コーポレーション グラフェン系材料の穿孔可能なシート
AU2016303049A1 (en) 2015-08-06 2018-03-01 Lockheed Martin Corporation Nanoparticle modification and perforation of graphene
US10345620B2 (en) 2016-02-18 2019-07-09 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization elements incorporating fuel cells for biomedical devices
KR20190018410A (ko) 2016-04-14 2019-02-22 록히드 마틴 코포레이션 흐름 통로들을 갖는 2차원 막 구조들
JP2019521055A (ja) 2016-04-14 2019-07-25 ロッキード・マーチン・コーポレーション グラフェン欠陥の選択的界面緩和
KR20190019907A (ko) 2016-04-14 2019-02-27 록히드 마틴 코포레이션 자유-플로팅 방법을 사용한 대규모 이송을 위한 그래핀 시트 취급 방법
WO2017180135A1 (en) 2016-04-14 2017-10-19 Lockheed Martin Corporation Membranes with tunable selectivity
EP3443329A4 (en) 2016-04-14 2020-04-08 Lockheed Martin Corporation METHODS FOR PROVIDING IN SITU MONITORING AND CONTROL OF DEFECT TRAINING OR HEALING
CN106019631A (zh) * 2016-06-15 2016-10-12 苍南优医视眼镜有限公司 一种便于清洗的防滑眼镜
US11250307B2 (en) 2017-03-23 2022-02-15 Idex Biometrics Asa Secure, remote biometric enrollment
US10775906B2 (en) 2017-12-12 2020-09-15 Idex Biometrics Asa Power source for biometric enrollment with status indicators
US10282651B2 (en) 2017-03-23 2019-05-07 Idex Asa Sensor array system selectively configurable as a fingerprint sensor or data entry device
US11547608B2 (en) * 2017-06-10 2023-01-10 Manjinder Saini Comprehensive intraocular vision advancement
KR101891668B1 (ko) * 2017-07-27 2018-08-24 한국과학기술연구원 전고상 박막 이차 전지가 장착된 스마트 웨어러블 렌즈 및 그 제조 방법
CN109425998B (zh) * 2017-08-30 2021-05-18 晶硕光学股份有限公司 具有元件保护功能的隐形眼镜
EP3865289A1 (en) * 2020-02-12 2021-08-18 Essilor International Concealing non-optically transparent components of optical articles
WO2021194960A2 (en) * 2020-03-23 2021-09-30 Tectus Corporation Electronic intraocular devices

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1760515A2 (en) 2003-10-03 2007-03-07 Invisia Ltd. Multifocal ophthalmic lens
WO2010033679A2 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Energized ophthalmic lens
WO2011163080A1 (en) 2010-06-20 2011-12-29 Elenza, Inc. Ophthalmic devices and methods with application specific integrated circuits

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4268132A (en) 1979-09-24 1981-05-19 Neefe Charles W Oxygen generating contact lens
US4873029A (en) 1987-10-30 1989-10-10 Blum Ronald D Method for manufacturing lenses
US5219497A (en) 1987-10-30 1993-06-15 Innotech, Inc. Method for manufacturing lenses using thin coatings
JPH08162823A (ja) * 1994-12-08 1996-06-21 Citizen Watch Co Ltd ページャー受信機
US5682210A (en) 1995-12-08 1997-10-28 Weirich; John Eye contact lens video display system
US6217171B1 (en) 1998-05-26 2001-04-17 Novartis Ag Composite ophthamic lens
JP2000299542A (ja) * 1999-04-13 2000-10-24 Mitsui High Tec Inc 積層型回路基板およびその製造方法
US6986579B2 (en) 1999-07-02 2006-01-17 E-Vision, Llc Method of manufacturing an electro-active lens
US6851805B2 (en) 1999-07-02 2005-02-08 E-Vision, Llc Stabilized electro-active contact lens
US6364482B1 (en) * 1999-11-03 2002-04-02 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Contact lens useful for avoiding dry eye
JP2003066381A (ja) * 2001-05-23 2003-03-05 Novartis Ag 流体で物品を処理するためのシステム及び方法
US6811805B2 (en) 2001-05-30 2004-11-02 Novatis Ag Method for applying a coating
US6638304B2 (en) 2001-07-20 2003-10-28 Massachusetts Eye & Ear Infirmary Vision prosthesis
US20030164563A1 (en) 2002-03-04 2003-09-04 Olin Calvin Use of microwave energy to disassemble, release, and hydrate contact lenses
EP1736291A3 (en) 2002-03-04 2007-03-07 Johnson and Johnson Vision Care, Inc. Use of a microwave energy to disassemble, release and hydrate contact lenses
CA2494934A1 (en) 2002-08-09 2004-02-19 E-Vision, Llc Electro-active contact lens system
BRPI0413590A (pt) * 2003-08-15 2006-10-17 E Vision Llc sistema de lente eletroativa aperfeiçoada
WO2006063836A1 (en) 2004-12-17 2006-06-22 Novartis Ag Colored contact lenses for enhancing a wearer’s natural eye color
DE102005038542A1 (de) * 2005-08-16 2007-02-22 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Künstliches Akkommodationssystem
US20070090869A1 (en) * 2005-10-26 2007-04-26 Motorola, Inc. Combined power source and printed transistor circuit apparatus and method
US7794643B2 (en) 2006-03-24 2010-09-14 Ricoh Company, Ltd. Apparatus and method for molding object with enhanced transferability of transfer face and object made by the same
JP4923704B2 (ja) 2006-04-28 2012-04-25 ソニー株式会社 光学素子の成形装置および成形方法
US7878650B2 (en) 2006-06-29 2011-02-01 Fritsch Michael H Contact lens materials, designs, substances, and methods
AR064985A1 (es) 2007-01-22 2009-05-06 E Vision Llc Lente electroactivo flexible
MX2009008829A (es) 2007-02-23 2011-10-28 Pixeloptics Inc Apertura dinamica oftalmica.
WO2008109867A2 (en) 2007-03-07 2008-09-12 University Of Washington Active contact lens
TWI511869B (zh) 2008-02-20 2015-12-11 Johnson & Johnson Vision Care 激能生醫裝置
CA2718521A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 Pixeloptics, Inc. Advanced electro-active optic device
ES2330405B1 (es) * 2008-06-06 2010-09-21 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas (Csic) (45%) Lente de contacto sensora, sistema para la monitorizacion no invasiva de la presion intraocular y metodo para poner su medida.
US9296158B2 (en) * 2008-09-22 2016-03-29 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Binder of energized components in an ophthalmic lens
US8348424B2 (en) * 2008-09-30 2013-01-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Variable focus ophthalmic device
US8092013B2 (en) * 2008-10-28 2012-01-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Apparatus and method for activation of components of an energized ophthalmic lens
US9375886B2 (en) * 2008-10-31 2016-06-28 Johnson & Johnson Vision Care Inc. Ophthalmic device with embedded microcontroller
EP2508935A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-10 Nxp B.V. Flexible eye insert and glucose measuring system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1760515A2 (en) 2003-10-03 2007-03-07 Invisia Ltd. Multifocal ophthalmic lens
WO2010033679A2 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Energized ophthalmic lens
WO2011163080A1 (en) 2010-06-20 2011-12-29 Elenza, Inc. Ophthalmic devices and methods with application specific integrated circuits

Also Published As

Publication number Publication date
BR112014018419A8 (pt) 2017-07-11
BR112014018419A2 (ko) 2017-06-20
AU2013212124B2 (en) 2016-10-13
CA2862665A1 (en) 2013-08-01
RU2014134711A (ru) 2016-03-20
JP6490425B2 (ja) 2019-03-27
JP2015510612A (ja) 2015-04-09
AU2013212124A1 (en) 2014-09-11
JP2019066865A (ja) 2019-04-25
WO2013112748A1 (en) 2013-08-01
TWI572940B (zh) 2017-03-01
TW201346376A (zh) 2013-11-16
HK1205269A1 (en) 2015-12-11
EP2812750B1 (en) 2019-07-10
EP2812750A1 (en) 2014-12-17
KR20140117600A (ko) 2014-10-07
CN110095885A (zh) 2019-08-06
US20150378176A1 (en) 2015-12-31
US9615917B2 (en) 2017-04-11
RU2636809C2 (ru) 2017-11-28
SG11201404172TA (en) 2014-10-30
CN104204913A (zh) 2014-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101969289B1 (ko) 적층 집적 구성요소를 포함하는 동력공급형 안과용 렌즈
US9675443B2 (en) Energized ophthalmic lens including stacked integrated components
EP2349698B1 (en) Method of forming an energized ophthalmic lens
US20100076553A1 (en) Energized ophthalmic lens
AU2009296502B2 (en) Method for formation of an energized ophthalmic device
KR101932403B1 (ko) 광 요법을 위한 동력공급형 안과용 장치의 형성을 위한 장치 및 방법
KR20140117618A (ko) 안과용 장치를 위한 적층 집적 구성요소 매체 삽입체

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant