KR102514572B1 - Implantable ocular micro photovoltaic stimulator and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an ocular implantation type microstimulator using high photoelectric conversion efficiency of a photoactive layer. The ocular implantation type microstimulator according to an embodiment of the present invention comprises: a substrate; and a plurality of pixels which are formed on the substrate. The pixels include: a first electrode layer which is formed on the substrate; a photoactive layer which is formed on the first electrode layer; a passivation layer which is formed on the photoactive layer; and a second electrode layer which is electrically connected to the photoactive layer and the first electrode layer.

Description

안구 이식형 초소형 자극기 및 이의 제조방법{Implantable ocular micro photovoltaic stimulator and manufacturing method thereof}Implantable ocular micro photovoltaic stimulator and manufacturing method thereof}

본 발명은 3개의 포토다이오드 구성이 아닌 단일 활성층을 바탕으로 보다 높은 전류 생성 밀도를 기대할 수 있으며, 유연기판에 적용시 망막 분리 현상을 최소화할 수 있는 안구 이식형 초소형 자극기 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 낮은 효율의 실리콘 소자를 대체할 수 있는 차세대 인공망막 소자 구조로, 정공수송층(HTL), 광감지층(active layer), 전자수송층(ETL), 부가적으로 ITO로 구성된 10㎛ 두께 이하의 thin device를 제작할 수 있으며, 얇은 두께로 인하여 유연 기판에도 적용이 가능한 안구 이식형 초소형 자극기 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an eye implantable microstimulator that can expect a higher current generation density based on a single active layer rather than a three-photodiode configuration and can minimize retinal detachment when applied to a flexible substrate, and a manufacturing method thereof. , A next-generation artificial retina device structure that can replace low-efficiency silicon devices, a hole transport layer (HTL), a light-sensing layer (active layer), an electron transport layer (ETL), and a thin layer less than 10 μm thick composed of ITO. It relates to an eye implantable microstimulator that can manufacture a device and can be applied to a flexible substrate due to its thin thickness and a manufacturing method thereof.

망막 내의 빛을 감지하는 광수용체 세포(photoreceptor cell)가 노인성 황반 퇴화 혹은 망막 색소 변성증 같은 여러 요인들로 인하여 기능을 상실하게 되면, 시력을 잃게 될 수 있다. 한번 시력을 잃게 되면 약물이나 수술적 요법으로서는 회복이나 치료가 불가능한 실정이다. 다만, 광수용체 세포(photoreceptor cell)를 제외한 신경망이 동작하는 경우에는 망막 내에 삽입된 전극을 통하여 전기 신호를 인가하여 신경계를 자극하는 방식으로, 시력을 잃은 사람들이 어느 정도의 시각기능(큰 글씨 구분, 형체 구분 등)을 가능하게 하는데 성공하였는데, 이를 인공망막 기술이라고 한다.When photoreceptor cells that detect light in the retina lose their function due to various factors such as age-related macular degeneration or retinitis pigmentosa, vision may be lost. Once vision is lost, it is impossible to recover or treat it with medication or surgical therapy. However, when the neural network except for the photoreceptor cells is in operation, electrical signals are applied through electrodes inserted into the retina to stimulate the nervous system. , shape discrimination, etc.) was successful, which is called artificial retina technology.

현재 인공망막은 몇몇 기업들에 의해 상용화가 개시되고 있으며, 인공망막을 이식받은 환자들은 전술한 수준의 제한적인 시각 기능을 되찾게 되었다. 하지만 높은 복잡성, 제작비용, 그리고 수술의 위험성과 난이도 때문에 인공망막 이실을 위해서는 매우 높은 비용이 요구되며, 사실상 대다수의 일반 환자들에게는 적용되기 어려운 상황이다.Currently, artificial retinas are being commercialized by several companies, and patients who have been implanted with artificial retinas have regained the aforementioned limited visual function. However, due to high complexity, manufacturing cost, and risk and difficulty of surgery, very high cost is required for artificial retina transfer, and in fact, it is difficult to apply to the majority of general patients.

또한, 인공망막은 전극의 삽입위치에 따라 그 종류가 나뉜다. 대표적으로 상망막(epi-retinal)구조와 망막하(sub-retinal) 구조로 구분될 수 있고, 각 유형에 따라 전체적인 인공망막 시스템의 설계가 달라진다. 여기서, 상망막(epi-retinal) 구조의 인공망막은 에피형 인공망막으로, 망막하(sub-retinal) 구조의 인공망막은 서브형 인공망막으로 지칭될 수 있다.In addition, the artificial retina is divided into types according to the insertion position of the electrode. Typically, it can be classified into an epi-retinal structure and a sub-retinal structure, and the design of the entire artificial retina system is different depending on each type. Here, the artificial retina of the epi-retinal structure may be referred to as an epi-type artificial retina, and the artificial retina of the sub-retinal structure may be referred to as a sub-type artificial retina.

상망막(epi-retinal) 구조의 인공망막의 경우는 외부 카메라로부터 이미지를 수집한 후에 디지털화 하여 눈 안에 이식된 전자 칩에 신호를 보낸다. 칩 내부에 복조기와 디코더를 거치면서 다중 채널 전극들이 전기펄스를 생성하여 망막세포 중 Ganglion 세포들을 자극하여 활동전위(action potential)를 발생시킨다. 환자에 따라 전기자극에 반응하는 역치(threshold)가 다르며, 망막세포 손상 부위에 따라 인가해줘야 할 전기자극 크기가 제각각 다르다. 상망막(epi-retinal) 구조의 인공망막 방식의 경우는 외부에 있는 이미지 프로세서에서 각각의 전극을 독립적으로 제어할 수 있기 때문에, 전기적 펄스의 크기를 환자에 따라 혹은 손상 부위에 따라 자유롭게 바꿀 수 있는 장점이 있다. 현재 미국에서 판매되고 있는 미국 Second sight의 Argus II 제품의 경우 64개의 전극을 독립적으로 제어할 수 있으며, 각각 전극에서 발생하는 전기자극의 크기 또한 제어가 가능하다.In the case of an artificial retina with an epi-retinal structure, images are collected from an external camera and then digitized to send signals to an electronic chip implanted in the eye. Passing through the demodulator and decoder inside the chip, multi-channel electrodes generate electric pulses to stimulate ganglion cells among retinal cells to generate action potentials. Depending on the patient, the threshold that responds to electrical stimulation is different, and the amount of electrical stimulation to be applied is different depending on the area of retinal cell damage. In the case of the epi-retinal artificial retina method, each electrode can be independently controlled by an external image processor, so the size of the electrical pulse can be freely changed according to the patient or the damaged area. There are advantages. In the case of the Argus II product of US Secondsight currently sold in the US, 64 electrodes can be independently controlled, and the size of electrical stimulation generated from each electrode can also be controlled.

망막하(sub-retinal) 구조의 인공망막의 경우는 포토다이오드 어레이가 망막세포 층 하부인 광수용 세포층에 위치한다. 이 경우 포토다이오드 어레이는 CMOS 이미지센서와 비슷한 역할을 하고, 빛의 강도에 따라 각각의 포토다이오드 셀에서 생성되는 암전류의 크기가 다르고, 이 전류가 변환회로를 거치면서 바이페이직 전류 펄스로 변화한다. 빛의 밝기가 강할 경우 바이페이직 전류 펄스가 크고, 밝기가 약하면 전류 펄스 크기가 작다.In the case of an artificial retina having a sub-retinal structure, the photodiode array is located in the photoreceptor cell layer below the retinal cell layer. In this case, the photodiode array plays a role similar to that of a CMOS image sensor, and the size of the dark current generated in each photodiode cell is different depending on the intensity of light, and this current changes into a biphasic current pulse through a conversion circuit. . When the brightness of the light is strong, the biphasic current pulse is large, and when the brightness is low, the size of the current pulse is small.

국내등록특허공보 제10-2196461호Korean Registered Patent Publication No. 10-2196461

한편, 종래의 인공망막 장치는 전류 자극을 가할 시 전류 번짐 효과를 줄이기 위한 육각형 구조의 전극이 둘러싸져 있고 그 내부에는 전류를 인가할 수 있는 센터 전극을 포함하고 있고, 빛을 받아 전류를 생성할 수 있는 포토다이오드가 3개 내재되어 있어, 3개의 포토다이어드는 서로 연결되어 있는 구조이다.On the other hand, the conventional artificial retina device is surrounded by a hexagonal structured electrode to reduce the current spreading effect when current stimulation is applied, and includes a center electrode capable of applying current therein, and generates current by receiving light. There are three photodiodes that can be used internally, and the three photodiodes are connected to each other.

그러나, 실리콘 포토다이오드 소자는 낮은 전류 생성 효율을 갖고 있으며 한 면이 예를 들어, 70㎜인 육각형에 3개의 포토다이오드가 결합된 구조에서 최대 생성 전류는 약 0.7㎃이다. 때문에 높은 자극 전류를 위해서는 포토다이오드 면적을 넓혀야하므로 고해상도가 불가능한 구조를 보인다.However, the silicon photodiode device has low current generation efficiency, and in a structure in which three photodiodes are combined in a hexagon having one side, for example, 70 mm, the maximum generation current is about 0.7 mA. Therefore, the photodiode area must be widened for high stimulation current, so it shows a structure in which high resolution is impossible.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실리콘 기반의 소자가 아닌 증착, 코팅, 패터닝 기술을 기반으로 새로운 안구 이식형 초소형 자극기 구조를 제조하고, Ge, GaAs, 페로브스카이트(Perovskite)를 활성층으로 하고, 하나의 픽셀에 최대면적을 적용하여 보다 높은 전류 생성 밀도를 갖는 구조를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, and manufactures a new eye implantable microstimulator structure based on deposition, coating, and patterning technologies rather than silicon-based devices, and uses Ge, GaAs, and perovskite. It is to provide a structure having a higher current generation density by using the active layer and applying the maximum area to one pixel.

또한, 기판 상에 형성되는 정공수송층(HTL), 광감지층(active), 전자수송층(ETL), 백금전극(Pt), 패시베이션층(SiO2) 등을 모두 합하여도 20㎛ 이내로 제조할 수 있고, 유연 기판에도 적용 가능하여 커브 형태를 갖는 안구에 망막 분리 없이 이식할 수 있는 안구 이식형 초소형 자극기를 제공하는 것이다.In addition, even if all of the hole transport layer (HTL), photo-sensing layer (active), electron transport layer (ETL), platinum electrode (Pt), passivation layer (SiO 2 ), etc. formed on the substrate are combined, they can be manufactured within 20 μm, , To provide an implantable eyeball-type subminiature stimulator that can be applied to a flexible substrate and transplanted to a curved eyeball without retinal detachment.

광활성층을 이루는 재료(실리콘)와 3개의 포토다이오드로 구성된 기존의 기술과 차별성이 있으며, 본 발명에서는 실리콘이 아닌 다른 재료를 사용하고 하나의 활성층으로 구성된 초소형 자극기를 제시한다.There is a difference from the existing technology consisting of a material (silicon) and three photodiodes constituting the photoactive layer, and the present invention uses a material other than silicon and proposes a microstimulator composed of one active layer.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

상기 해결하려는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기는, 기판과, 상기 기판 상에 형성된 다수의 픽셀을 포함하되, 상기 픽셀은, 상기 기판 상에 형성된 제1 전극층과, 상기 제1 전극층 상에 형성된 광활성층과, 상기 광활성층 상에 형성된 패시베이션층과, 상기 광활성층 및 상기 제1 전극층과 전기적으로 연결되는 제2 전극층을 포함할 수 있다.An eye implantable microstimulator according to an embodiment of the present invention for achieving the object to be solved includes a substrate and a plurality of pixels formed on the substrate, wherein the pixels are a first electrode layer formed on the substrate. and a photoactive layer formed on the first electrode layer, a passivation layer formed on the photoactive layer, and a second electrode layer electrically connected to the photoactive layer and the first electrode layer.

상기 제1 전극층은 플루오린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐갈륨옥사이드(indium galium oxide: IGO), 알루미늄징크옥사이드(aluminium zink oxide: AZO), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀 투명전극 또는 은(Ag)으로 형성될 수 있다.The first electrode layer is fluorine tin oxide (FTO), indium tin oxide (ITO), indium gallium oxide (IGO), aluminum zinc oxide (AZO), carbon nano tube (Carbon Nano Tube, CNT) ), a graphene transparent electrode, or silver (Ag).

상기 광활성층은 상기 제1 전극층 상에 형성된 정공수송층(Hole Transport Layer, HTL)과, 상기 정공수송층 상에 형성된 광감지층과, 상기 광감지층 상에 형성된 전자수송층(Electron Transport Layer, ETL)을 포함할 수 있다.The photoactive layer includes a hole transport layer (HTL) formed on the first electrode layer, a photo-sensing layer formed on the hole transport layer, and an electron transport layer (ETL) formed on the photo-sensing layer. can include

상기 전자수송층(ETL)은 SnO2, FTO 또는 n-TiO2로 형성될 수 있다.The electron transport layer (ETL) may be formed of SnO 2 , FTO, or n-TiO 2 .

상기 정공수송층(HTL)은 NiO2, ITO 또는 p-TiO2로 형성될 수 있다.The hole transport layer (HTL) may be formed of NiO 2 , ITO, or p-TiO 2 .

상기 광감지층은 Ge, GaAs, InGaAs, CIGS(CuInGaSe) 또는 페로브스카이트(perovskite)로 형성될 수 있다.The photo-sensing layer may be formed of Ge, GaAs, InGaAs, CIGS (CuInGaSe), or perovskite.

상기 광활성층의 두께는 10㎛이하이다.The thickness of the photoactive layer is 10 μm or less.

상기 패시베이션층은 SiO2, 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, 페럴린 (Parylene) 및 페놀 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다.The passivation layer may be formed of one selected from the group consisting of SiO 2 , polyimide, polyamide, acrylic resin, benzocyclobutene, parylene, and phenol resin.

상기 제2 전극층은 백금(Pt), 다공성 백금(porous Pt), 금(Au) 또는 이리듐(Ir)으로 형성될 수 있다.The second electrode layer may be formed of platinum (Pt), porous Pt, gold (Au), or iridium (Ir).

상기 픽셀의 평면 형상은 육각형이다.The planar shape of the pixel is a hexagon.

상기 안구 이식형 초소형 자극기가 환자의 망막에 이식될때, 상기 안구 이식형 초소형 자극기의 상기 기판으로 광이 입사되고, 상기 제2 전극층이 망막세포층 하부의 광수용 세포층에 접속되도록 하망막 부위에 배치될 수 있다.When the eye implantable microstimulator is implanted in the patient's retina, light is incident on the substrate of the eyeball implantable microstimulator, and the second electrode layer is disposed on the lower retina so as to be connected to the photoreceptor cell layer below the retinal cell layer. can

상기 제2 전극층의 면적과 상기 광활성층의 면적의 비는 2:8 내지 5:5이다.The ratio of the area of the second electrode layer to the area of the photoactive layer is 2:8 to 5:5.

상기 해결하려는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법은, a) 기판을 제공하고, 상기 기판 상에 제1 전극층을 형성하는 단계와, b) 상기 제1 전극층 상에 광활성층을 형성하는 단계와, c) 상기 광활성층 상에 패시베이션층을 형성하는 단계와, d) 상기 광활성층 및 상기 제1 전극층과 전기적으로 연결되고, 상기 광활성층과 상기 제1 전극층 상에 제2 전극층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the object to be solved, a method for manufacturing an eye implant type microstimulator according to another embodiment of the present invention includes the steps of a) providing a substrate and forming a first electrode layer on the substrate, and b) the first electrode layer. forming a photoactive layer on one electrode layer; c) forming a passivation layer on the photoactive layer; d) being electrically connected to the photoactive layer and the first electrode layer, wherein the photoactive layer and the first electrode layer are electrically connected; Forming a second electrode layer on the electrode layer may be included.

상기 a)단계에서, 상기 제1 전극층은 플루오린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐갈륨옥사이드(indium galium oxide: IGO), 알루미늄징크옥사이드(aluminium zink oxide: AZO), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀 투명전극 또는 은(Ag)을 상기 기판 상에 적층하고 이를 패터닝하여 형성할 수 있다.In step a), the first electrode layer is fluorine tin oxide (FTO), indium tin oxide (ITO), indium gallium oxide (IGO), aluminum zinc oxide (AZO), carbon nanotubes (Carbon Nano Tube, CNT), a graphene transparent electrode, or silver (Ag) may be laminated on the substrate and patterned to form it.

상기 b)단계에서, 상기 광활성층은 상기 제1 전극층 상에 정공수송층(Hole Transport Layer, HTL)과, 상기 정공수송층 상에 광감지층과, 상기 광감지층 상에 전자수송층(Electron Transport Layer, ETL)을 적층하고 이를 패터닝하여 형성할 수 있다.In step b), the photoactive layer comprises a hole transport layer (HTL) on the first electrode layer, a photo-sensing layer on the hole transport layer, and an electron transport layer on the photo-sensing layer. ETL) and patterning it.

상기 전자수송층(ETL)은 SnO2, FTO 또는 n-TiO2로 형성될 수 있다.The electron transport layer (ETL) may be formed of SnO 2 , FTO, or n-TiO 2 .

상기 정공수송층(HTL)은 NiO2, ITO 또는 p-TiO2로 형성될 수 있다.The hole transport layer (HTL) may be formed of NiO 2 , ITO, or p-TiO 2 .

상기 광감지층은 Ge, GaAs, InGaAs, CIGS(CuInGaSe) 또는 페로브스카이트(perovskite)로 형성될 수 있다.The photo-sensing layer may be formed of Ge, GaAs, InGaAs, CIGS (CuInGaSe), or perovskite.

상기 광활성층의 두께는 10㎛이하이다.The thickness of the photoactive layer is 10 μm or less.

상기 c)단계에서, 상기 패시베이션층은 SiO2, 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, 페럴린 (Parylene) 및 페놀 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나를 상기 광활성층 상에 적층하고, 이를 패터닝하여 형성할 수 있다.In step c), the passivation layer is formed by laminating one selected from the group consisting of SiO 2 , polyimide, polyamide, acrylic resin, benzocyclobutene, parylene, and phenol resin on the photoactive layer, It can be formed by patterning.

상기 d)단계에서, 상기 제2 전극층은 백금(Pt), 다공성 백금(porous Pt), 금(Au) 또는 이리듐(Ir)을 상기 제1 전극층 및 상기 광활성층 상에 적층하고 이를 패터닝하여 형성할 수 있다.In step d), the second electrode layer may be formed by depositing platinum (Pt), porous platinum (porous Pt), gold (Au), or iridium (Ir) on the first electrode layer and the photoactive layer and patterning them. can

상기 제1 전극층, 상기 광활성층, 상기 패시베이션층 및 상기 제2 전극층은 스핀코팅, 스크린 프린트, 스프레이 코팅, 노즐 프린팅 또는 잉크젯 프린팅 공정에 의해 적층 및 패터닝될 수 있다.The first electrode layer, the photoactive layer, the passivation layer, and the second electrode layer may be laminated and patterned by spin coating, screen printing, spray coating, nozzle printing, or inkjet printing processes.

상기 제1 전극층, 상기 광활성층, 상기 패시베이션층 및 상기 제2 전극층은 스퍼터링 코팅, 원자층 증착(atomic layer deposition) 또는 화학적기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)에 의해 증착된 후, 포토리소그라피(photolithography) 공정에 의해 패터닝될 수 있다.After the first electrode layer, the photoactive layer, the passivation layer, and the second electrode layer are deposited by sputtering coating, atomic layer deposition or chemical vapor deposition (CVD), photolithography ) can be patterned by the process.

본 발명의 실시예에 의할 경우, 실리콘 기반의 소자가 아닌 증착, 코팅, 패터닝 기술을 기반으로 새로운 안구 이식형 초소형 자극기를 제조하고, Ge, GaAs, 페로브스카이트(Perovskite)를 활성층으로 하고, 하나의 픽셀에 최대면적을 적용하여 보다 높은 전류 생성 밀도를 갖는 구조가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a new eye implantable microstimulator is manufactured based on deposition, coating, and patterning technologies rather than silicon-based devices, and Ge, GaAs, and Perovskite are used as active layers. , a structure having a higher current generation density is provided by applying the maximum area to one pixel.

또한, 기판 상에 형성되는 정공수송층(HTL), 광감지층(active), 전자수송층(ETL), 백금전극(Pt), 패시베이션층(SiO2) 등을 모두 합하여도 20㎛ 이내로 제조할 수 있고, 유연 기판에도 적용 가능하여 커브 형태를 갖는 안구에 망막 분리 없이 이식할 수 있는 안구 이식형 초소형 자극기가 제공된다.In addition, even if all of the hole transport layer (HTL), photo-sensing layer (active), electron transport layer (ETL), platinum electrode (Pt), passivation layer (SiO 2 ), etc. formed on the substrate are combined, they can be manufactured within 20 μm, , An implantable eyeball-type subminiature stimulator that can be applied to a flexible substrate and transplanted to a curved eyeball without retinal separation is provided.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기의 픽셀 어레이를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 I-I'선에 따른 단위 픽셀의 단면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 4 내지 도 7은 안구 이식형 초소형 자극기의 각 제조공정별 단계를 나타낸 것이다.1 shows a pixel array of an eye implant type microstimulator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a unit pixel along the line II' of FIG. 1 .
3 is a flowchart illustrating a manufacturing method of an implantable microscopic eye stimulator according to an embodiment of the present invention.
4 to 7 show steps for each manufacturing process of the implantable microscopic eye stimulator.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. With reference to the accompanying drawings below, specific details for the practice of the present invention will be described in detail. Like reference numbers refer to like elements, regardless of drawing, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited items.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기 및 이의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, an implantable microscopic eye stimulator and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기의 픽셀 어레이를 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 I-I'선에 따른 단위 픽셀의 단면도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 4 내지 도 7은 안구 이식형 초소형 자극기의 각 제조공정별 단계를 나타낸 것이다.1 shows a pixel array of an eye implant type microstimulator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a cross-sectional view of a unit pixel taken along the line II' of FIG. 1, and FIG. It is a flow chart showing a manufacturing method of the implantable mini-stimulator for the eyeball according to the embodiment, and FIGS. 4 to 7 show steps for each manufacturing process of the implantable micro-stimulator for the eyeball.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기(10)는 기판(11)과 상기 기판(11) 상에 형성된 다수의 픽셀(100)을 포함할 수 있다. 픽셀(100)은 인접하는 픽셀과 기판(11) 상에 위치하며, 단위 픽셀(100) 간에 모임을 이루어 픽셀어레이를 형성할 수 있다. 각 픽셀은 광을 수용 및 감지하고, 수용 및 감지된 광을 이용하여 전류를 생성할 수 있다. First, referring to FIGS. 1 and 2 , the implantable eyeball microstimulator 10 according to an embodiment of the present invention may include a substrate 11 and a plurality of pixels 100 formed on the substrate 11. can The pixels 100 are positioned on the substrate 11 with adjacent pixels, and a pixel array may be formed by forming a group between the unit pixels 100 . Each pixel may receive and sense light and generate current using the received and sensed light.

이를 위해, 픽셀(100)은 기판(11) 상에 형성된 제1 전극층(110)과, 상기 제1 전극층(110) 상에 형성된 광활성층(120)과, 상기 광활성층(120) 상에 형성된 패시베이션층(130)과, 상기 광활성층(120) 및 상기 제1 전극층(110)과 전기적으로 연결되는 제2 전극층(141, 142)을 포함할 수 있다. To this end, the pixel 100 includes a first electrode layer 110 formed on a substrate 11, a photoactive layer 120 formed on the first electrode layer 110, and a passivation layer formed on the photoactive layer 120. It may include a layer 130 and second electrode layers 141 and 142 electrically connected to the photoactive layer 120 and the first electrode layer 110 .

픽셀(100)은 기판(11)으로부터 입사되는 광을 센싱하여 전류를 생성하고, 생성된 전류에 기초하여 망막 자극을 위한 제2 전극층(141, 142)을 통해 대상자의 망막 자극 부위와 연계된 시신경을 자극할 수 있다.The pixel 100 senses light incident from the substrate 11 to generate current, and based on the generated current, the optic nerve associated with the subject's retinal stimulation site through the second electrode layers 141 and 142 for retinal stimulation. can stimulate

기판(11)은 유연재질의 물질이 사용될 수 있다. 예를 들어, 기판(11)은 유리, PET(Polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate) 또는 폴리이미드로 형성될 수 있다.The substrate 11 may be made of a flexible material. For example, the substrate 11 may be formed of glass, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), or polyimide.

기판(11) 상에 제1 전극층(110)이 위치한다. 제1 전극층(110)은 기판으로 입사되는 광이 광활성층(120)으로 전달될 수 있도록 투명전극으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에, 제1 전극층(110)은 투명 도전성 산화물(transfer conductive oxide: TCO)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 금속물질이라도 광을 투과할 수 있는 정도의 두께로 제1 전극층(110)을 형성할 수 있다. A first electrode layer 110 is positioned on the substrate 11 . The first electrode layer 110 is preferably formed of a transparent electrode so that light incident on the substrate can be transmitted to the photoactive layer 120 . Accordingly, the first electrode layer 110 may be formed of a transparent conductive oxide (TCO), but is not limited thereto, and the first electrode layer 110 has a thickness sufficient to transmit light even if it is a metal material. can form

제1 전극층(110)은 플루오린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐갈륨옥사이드(indium galium oxide: IGO), 알루미늄징크옥사이드(aluminium zink oxide: AZO), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀 투명전극 또는 은(Ag)으로 형성될 수 있다. 제1 전극층(110)은 180㎚이하의 두께로 형성될 수 있다.The first electrode layer 110 is fluorine tin oxide (FTO), indium tin oxide (ITO), indium gallium oxide (IGO), aluminum zink oxide (AZO), carbon nano tube (Carbon Nano Tube) , CNT), a graphene transparent electrode, or silver (Ag). The first electrode layer 110 may be formed to a thickness of 180 nm or less.

제1 전극층(110) 상에는 광활성층(120)이 위치한다. 광활성층(120)은 기판(11)으로부터 입사된 광을 이용하여, 광전효과에 의해 전류를 발생시킬 수 있다. 픽셀(100)의 본체가 되는 부분이라 할 수 있다.A photoactive layer 120 is positioned on the first electrode layer 110 . The photoactive layer 120 may generate current by a photoelectric effect using light incident from the substrate 11 . It may be referred to as a part that becomes the main body of the pixel 100 .

광활성층(120)은 상기 제1 전극층(110) 상에 형성된 정공수송층(Hole Transport Layer, HTL, 121)과, 상기 정공수송층(121) 상에 형성된 광감지층(123)과, 상기 광감지층(123) 상에 형성된 전자수송층(Electron Transport Layer, ETL, 125)을 포함할 수 있다.The photoactive layer 120 includes a hole transport layer (HTL) 121 formed on the first electrode layer 110, a photo-sensing layer 123 formed on the hole transport layer 121, and the photo-sensing layer. It may include an electron transport layer (ETL, 125) formed on (123).

정공수송층(121)은 NiO2, ITO 또는 p-TiO2로 형성될 수 있다. 또한, 정공수송층(121)은 300㎚이하의 두께로 형성될 수 있다. 광활성층(120)은 픽셀(100)에서 pn접합 다이오드로 기능할 수 있는데, 정공수송층(121)은 p-다이오드로 기능할 수 있다.The hole transport layer 121 may be formed of NiO 2 , ITO, or p-TiO 2 . In addition, the hole transport layer 121 may be formed to a thickness of 300 nm or less. The photoactive layer 120 may function as a pn junction diode in the pixel 100, and the hole transport layer 121 may function as a p-diode.

광감지층(123)은 정공수송층(121) 상에 위치한다. 광감지층(123)은 픽셀(100)로 입사되는 광을 이용하여, 전류를 생성할 수 있다. 광감지층(123)은 광흡수 효율이 우수하고, 광전자 변화 효율이 우수한 물질로 형성될 수 있다. 이에 의해, 얇은 두께로도 광에 의한 전류 발생효과를 가질 수 있다. 또한, 이에 의해 기존의 인공망막 장치에 비해 전체적으로 얇게 픽셀의 두께를 구현할 수 있어, 장치의 전체적인 부피 및 크기를 줄일 수 있어, 용이하게 망막에 이식할 수 있다.The photo-sensing layer 123 is positioned on the hole transport layer 121 . The light sensing layer 123 may generate current using light incident on the pixel 100 . The photo-sensing layer 123 may be formed of a material having excellent light absorption efficiency and excellent photoelectron conversion efficiency. Accordingly, it is possible to have a current generation effect by light even with a small thickness. In addition, as a result, the overall pixel thickness can be implemented thinner than that of conventional artificial retina devices, and the overall volume and size of the device can be reduced, so that it can be easily implanted into the retina.

광감지층(123)은 Ge, GaAs, InGaAs, CIGS(CuInGaSe) 또는 페로브스카이트(perovskite)로 형성될 수 있다.The photo-sensing layer 123 may be formed of Ge, GaAs, InGaAs, CIGS (CuInGaSe), or perovskite.

여기서, 광감지층(123)은 페로브스카이트(perovskite) 구조의 화합물을 포함할 수 있다. 상기 페로브스카이트(perovskite) 구조의 화합물은 CH3NH3PbI3-xClx(0≤x≤3인 실수), CH3NH3PbI3-xBrx(0≤x≤3인 실수), CH3NH3PbCl3-xBrx(0≤x≤3인 실수), CH3NH3PbI3-xFx(0≤x≤3인 실수) MA0.17 FA0.83Pb(I0.83Br0.17)3(MA는 methylammonium를 의미하고, FA는 formamidinium를 의미함), Csx(MA0.17FA0.83)(100-x)Pb(I0.83Br0.17)3 (0≤x≤3인 실수, MA는 methylammonium를 의미하고, FA는 formamidinium를 의미함)등이 가능하다.Here, the photo-sensing layer 123 may include a compound having a perovskite structure. The compound of the perovskite structure is CH 3 NH 3 PbI 3-x Cl x (real number with 0≤x≤3), CH 3 NH 3 PbI 3-x Br x (real number with 0≤x≤3) ), CH 3 NH 3 PbCl 3-x Br x (real number with 0≤x≤3), CH 3 NH 3 PbI 3-x F x (real number with 0≤x≤3) MA 0.17 FA 0.83 Pb (I 0.83 Br 0.17 ) 3 (MA means methylammonium, FA means formamidinium), Cs x (MA 0.17 FA 0.83 ) (100-x) Pb(I 0.83 Br 0.17 ) 3 (real number with 0≤x≤3, MA means methylammonium, and FA means formamidinium).

전자수송층(125)은 SnO2, FTO 또는 n-TiO2로 형성될 수 있다. 또한, 전자수송층(125)은 100㎚이하의 두께로 형성될 수 있다. 광활성층(120)은 픽셀(100)에서 pn접합 다이오드로 기능할 수 있는데, 전자수송층(125)은 n-다이오드로 기능할 수 있다.The electron transport layer 125 may be formed of SnO 2 , FTO, or n-TiO 2 . In addition, the electron transport layer 125 may be formed to a thickness of 100 nm or less. The photoactive layer 120 may function as a pn junction diode in the pixel 100, and the electron transport layer 125 may function as an n-diode.

한편, 전자수송층(125) 상에는 층간의 저항을 감소시키기 위해, ITO를 추가로 적층하여, ITO층(미도시)을 형성할 수 있다. ITO층을 형성함으로써, 계면 특성이 향상됨과 동시에 전하의 수집 및 재결합 효율이 향상될 수 있다.Meanwhile, an ITO layer (not shown) may be formed on the electron transport layer 125 by additionally stacking ITO in order to reduce interlayer resistance. By forming the ITO layer, interface characteristics can be improved and charge collection and recombination efficiency can be improved.

광활성층(120)의 두께는 전체적으로 10㎛이하로 형성될 수 있다. 이에 의해, 광활성층(120)을 유연기판 상에 형성할 수 있다. 유연기판에 형성되면, 안구 이식형 초소형 자극기가 안구에 이식되었을 때, 커브 형태를 갖는 안구에서 망막 분리 현상이 최소화될 수 있다.The total thickness of the photoactive layer 120 may be formed to 10 μm or less. As a result, the photoactive layer 120 can be formed on the flexible substrate. When formed on the flexible substrate, when the eyeball implantable microstimulator is implanted on the eyeball, retinal detachment in the eyeball having a curved shape can be minimized.

패시베이션층(130)는 광활성층(120) 상에 위치한다. 패시베이션층(130)은 제1 전극층(110) 상의 일부 영역에도 형성되어 있다. 패시베이션층(130)에는 광활성층(120)의 일부를 노출시키는 비아홀(via hole)이 형성될 수 있다. 비아홀에는 후술할 제2 전극층(140) 중 상부전극패턴(141)이 위치하고, 비아홀을 통해 제2 전극층(140)과 광활성층(120)이 전기적으로 연결될 수 있다. The passivation layer 130 is positioned on the photoactive layer 120 . The passivation layer 130 is also formed on a partial area on the first electrode layer 110 . A via hole exposing a portion of the photoactive layer 120 may be formed in the passivation layer 130 . An upper electrode pattern 141 of the second electrode layer 140 to be described later is positioned in the via hole, and the second electrode layer 140 and the photoactive layer 120 may be electrically connected through the via hole.

패시베이션층(130)은 광활성층(120)에서 생성되는 전류가 전극 외에 다른 경로로 누설되는 것을 방지하는 절연막으로 기능할 수 있다. 이러한 패시베이션층(130)은 SiO2, 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, 페럴린 (Parylene) 및 페놀 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성된 것일 수 있다.The passivation layer 130 may function as an insulating film that prevents current generated from the photoactive layer 120 from leaking to a path other than the electrode. The passivation layer 130 may be formed of any one selected from the group consisting of SiO 2 , polyimide, polyamide, acrylic resin, benzocyclobutene, parylene, and phenol resin.

제2 전극층(140, 도 7참고)은 패시베이션층(130) 상에 위치하고, 광활성층(120) 및 제1 전극층(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 제2 전극층(140) 중, 광활성층(120)과 접속되는 부분은 상부전극패턴(141)이고, 제1 전극층(110)과 접속되는 부분은 하부전극패턴(142)이다.The second electrode layer 140 (see FIG. 7 ) is positioned on the passivation layer 130 and may be electrically connected to the photoactive layer 120 and the first electrode layer 110 . Here, among the second electrode layer 140, a portion connected to the photoactive layer 120 is the upper electrode pattern 141, and a portion connected to the first electrode layer 110 is the lower electrode pattern 142.

제2 전극층(140)은 망막세포층 하부의 광수용 세포층에 접속되는 부분으로, 생체에 직접닿는 부부이다. 이에, 제2 전극층(140)은 생체적합성물질로 형성되는 것이 바람직하다. 제2 전극층(140)은 백금(Pt), 다공성 백금(porous Pt), 금(Au) 또는 이리듐(Ir)으로 형성될 수 있다. 광활성층(120)에서 생성된 전류는 상부전극패턴(141)에서 하부전극패턴(142)으로 이동한다. 제2 전극층(140)의 상부전극패턴(141)과 히부전극패턴(142) 각각은 500㎚이하의 두께로 형성될 수 있다. The second electrode layer 140 is a part connected to the photoreceptor cell layer below the retinal cell layer, and is a part that directly touches the living body. Accordingly, the second electrode layer 140 is preferably formed of a biocompatible material. The second electrode layer 140 may be formed of platinum (Pt), porous Pt, gold (Au), or iridium (Ir). Current generated in the photoactive layer 120 moves from the upper electrode pattern 141 to the lower electrode pattern 142 . Each of the upper electrode pattern 141 and the lower electrode pattern 142 of the second electrode layer 140 may be formed to a thickness of 500 nm or less.

한편, 제2 전극층(140)의 면적과 광활성층(120)의 면??의 비는 2:8 내지 5:5로 설정될 수 있다. 즉, 광활성층(120)의 면적이 제2 전극층(140)의 면적보다 크거나 같도록 형성될 수 있다. 이는 광활성층(120)에 의해 생성되는 전류의 양을 극대화하여 제2 전극층(140)으로 전달하기 위함이다. 이에 의해, 망막하의 시세포와 맞닿아 있는 제2 전극층(140)으로 전달되는 전류의 양도 극대화될 수 있으므로, 전류에 의한 시세포 자극도 극대화될 수 있다. 또한, 제2 전극층(140)의 면적을 상기의 범위로 설정함으로써, 제2 전극층(140)이 망막하의 시세포를 자극할 수 있는 최소 수준의 면적을 확보할 수 있다.Meanwhile, the ratio of the area of the second electrode layer 140 to the surface of the photoactive layer 120 may be set to 2:8 to 5:5. That is, the area of the photoactive layer 120 may be formed to be greater than or equal to the area of the second electrode layer 140 . This is to maximize the amount of current generated by the photoactive layer 120 and transfer it to the second electrode layer 140 . Accordingly, since the amount of current delivered to the second electrode layer 140 that is in contact with the photoreceptor cells under the retina can be maximized, stimulation of the photoreceptor cell by the current can also be maximized. In addition, by setting the area of the second electrode layer 140 within the above range, it is possible to secure a minimum area for the second electrode layer 140 to stimulate photoreceptors under the retina.

본 발명의 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기(10)에 포함된 픽셀(100)의 평면 형상은 육각형일 수 있다. 픽셀(100) 형상이 육각형으로 형성됨으로써, 광활성층(120)에서 생성되는 전류가 번질 수 있는 전류 번짐 효과가 감소될 수 있다.The planar shape of the pixels 100 included in the implantable microscopic eye stimulator 10 according to the embodiment of the present invention may be a hexagon. Since the pixel 100 is formed in a hexagonal shape, current generated in the photoactive layer 120 may reduce a current spreading effect.

본 발명의 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기(10)가 환자의 망막에 이식될 때, 안구 이식형 초소형 자극기(10)의 상기 기판으로 광이 입사되고, 상기 제2 전극층이 망막세포층 하부의 광수용 세포층에 접속되도록 하망막 부위에 배치될 수 있다.When the implantable microscopic stimulator 10 according to the embodiment of the present invention is implanted in the patient's retina, light is incident on the substrate of the implantable microscopic stimulator 10, and the second electrode layer is formed under the retinal cell layer. It can be placed in the subretinal region so as to be connected to the photoreceptor cell layer.

본 안구 이식형 초소형 자극기(10)는 복수의 단위 픽셀(100)을 포함하는 단위체 구조의 픽셀 어레이로 설계되고, 단위 픽셀(100) 각각은 기판(11)으로 입사되는 광을 광활성층(120)에 의해 센싱하고, 상측의 제2 전극층(상부전극패턴 141 및 하부전극패턴 142)을 통해 센싱된 광의 세기에 기초하여 환자의 망막 자극 부위에 전기 신호를 전달할 수 있다. 달리 말해, 픽셀 어레이를 구성하는 복수의 단위 픽셀(100) 중 기판(11)으로 입사되는 광을 센싱하는 단위 픽셀(100)만이 환자의 망막 자극 부위를 자극하기 위하여 활성화되는 것일 수 있다.The present implantable microstimulator 10 is designed as a pixel array having a unit structure including a plurality of unit pixels 100, and each unit pixel 100 transmits light incident to the substrate 11 to the photoactive layer 120. , and based on the intensity of light sensed through the upper second electrode layer (the upper electrode pattern 141 and the lower electrode pattern 142), an electrical signal can be transmitted to the patient's retinal stimulation area. In other words, among the plurality of unit pixels 100 constituting the pixel array, only the unit pixel 100 that senses the light incident on the substrate 11 may be activated to stimulate the patient's retinal stimulation site.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기(10)는 예를 들어, 3mmx3mm 크기로 설정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 픽셀 어레이 중, 1개의 라인에 24개의 픽셀이 있고, 이러한 라인이 22개인 경우라면, 본 발명의 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기(10)는 총 528개의 픽셀을 갖게 된다. 즉, 3mmx3mm의 기판 상에 총 528개의 픽셀을 직접할 수 있는 것이다. 이때, 상하좌우 여백을 각각 180㎛로 설정하면, 1개의 픽셀 크기는 대략 가로 110㎛, 세로 120㎛ 정도이다.Meanwhile, the implantable microstimulator 10 according to an embodiment of the present invention may be set to a size of, for example, 3mmx3mm, but is not limited thereto. For example, if there are 24 pixels in one line of the pixel array and there are 22 such lines, the implantable microscopic stimulator 10 according to an embodiment of the present invention has a total of 528 pixels. That is, a total of 528 pixels can be directly formed on a substrate of 3mmx3mm. At this time, if the top, bottom, left, and right margins are set to 180 μm, respectively, the size of one pixel is approximately 110 μm in width and 120 μm in length.

다음으로, 도 2 내지 도 7을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법을 설명한다. 본 실시예의 용어, 이에 해당하는 물질과 설명은 이전 실시예의 용어 등과 실질적으로 동일한바, 예외적인 경우가 아닌한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.Next, with reference to FIGS. 2 to 7 , a method of manufacturing an implantable microscopic eye stimulator according to an embodiment of the present invention will be described. Since the terminology, material and description corresponding thereto in this embodiment are substantially the same as those in the previous embodiment, repeated descriptions will be omitted unless exceptional cases.

도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법은, a) 기판을 제공하고, 상기 기판 상에 제1 전극층을 형성하는 단계(S10)와, b) 상기 제1 전극층 상에 광활성층을 형성하는 단계(S20)와, c) 상기 광활성층 상에 패시베이션층을 형성하는 단계(S30)와, d) 상기 광활성층 및 상기 제1 전극층과 전기적으로 연결되고, 상기 광활성층과 상기 제1 전극층 상에 제2 전극층을 형성하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , a method for manufacturing an eye implant type microstimulator according to an embodiment of the present invention includes the steps of a) providing a substrate and forming a first electrode layer on the substrate (S10), and b) Forming a photoactive layer on the first electrode layer (S20), c) forming a passivation layer on the photoactive layer (S30), d) electrically connected to the photoactive layer and the first electrode layer, It may include forming a second electrode layer on the photoactive layer and the first electrode layer (S40).

먼저, 도 3 및 도 4를 참고하면, 기판(11)을 제공하고, 상기 기판(11) 상에 제1 전극층(110)을 형성(A)한다. First, referring to FIGS. 3 and 4 , a substrate 11 is provided, and a first electrode layer 110 is formed on the substrate 11 (A).

기판(11)은 투명 재질로 제공될 수 있으며, 유연한 재질의 기판이 제공될 수 있다. 또한, 기판(11)은 유리, PET(Polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate) 또는 폴리이미드의 재질인 물질로 제공될 수 있다.The substrate 11 may be made of a transparent material, and a substrate made of a flexible material may be provided. In addition, the substrate 11 may be provided with a material such as glass, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), or polyimide.

제1 전극층(110)은 기판(11) 상에 형성된다(S10). 상기 제1 전극층(110)은 플루오린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐갈륨옥사이드(indium galium oxide: IGO), 알루미늄징크옥사이드(aluminium zink oxide: AZO), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀 투명전극 또는 은(Ag)을 상기 기판(11) 상에 적층하고 이를 패터닝하여 형성할 수 있다. 제1 전극층(110)을 기판(11) 상에 적층하는 방법으로는, 스핀코팅, 스크린 프린트, 스프레이 코팅, 노즐 프린팅 또는 잉크젯 프린팅 공정이 선택될 수 있다. 이러한 공정은 적층과 패터닝이 동시에 일어날 수 있다. 한편, 제1 전극층(110)은 스퍼터링 코팅, 원자층 증착(atomic layer deposition), 화학적기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)에 의해 증착될 수도 있다. 이러한 증착 이후에 제1 전극층(110)의 패터닝을 위해, 포토리소그라피(photolithography) 공정을 수행할 수 있다. 이에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이, 육각형 형상으로 제1 전극층(110)이 패터닝되어, 제1 전극층(110)이 형성될 수 있다.The first electrode layer 110 is formed on the substrate 11 (S10). The first electrode layer 110 is fluorine tin oxide (FTO), indium tin oxide (ITO), indium gallium oxide (IGO), aluminum zink oxide (AZO), carbon nanotubes (Carbon Nano Tube, CNT), graphene transparent electrode, or silver (Ag) may be laminated on the substrate 11 and patterned to form it. As a method of stacking the first electrode layer 110 on the substrate 11, spin coating, screen printing, spray coating, nozzle printing, or inkjet printing may be selected. In this process, lamination and patterning may occur simultaneously. Meanwhile, the first electrode layer 110 may be deposited by sputtering coating, atomic layer deposition, or chemical vapor deposition (CVD). For patterning of the first electrode layer 110 after such deposition, a photolithography process may be performed. As a result, as shown in FIG. 4 , the first electrode layer 110 may be patterned in a hexagonal shape to form the first electrode layer 110 .

계속해서, 도 3 및 도 5를 참고하면, 제1 전극층(110) 상에 광활성층(120)을 형성한다(S20). 광활성층(120)을 형성하기 위하여, 제1 전극층(110) 상에 정공수송층(121)을 형성하고, 정공수송층(121) 상에 광감지층(123)을 형성하고, 광감지층(123) 상에 전자수송층(125)을 순차적으로 형성한다.Subsequently, referring to FIGS. 3 and 5 , a photoactive layer 120 is formed on the first electrode layer 110 (S20). To form the photoactive layer 120, the hole transport layer 121 is formed on the first electrode layer 110, the photo-sensing layer 123 is formed on the hole transport layer 121, and the photo-sensing layer 123 An electron transport layer 125 is sequentially formed on the top.

정공수송층(121)은 NiO2, ITO 또는 p-TiO2로 형성되고, 광감지층(123)은 Ge, GaAs, InGaAs, CIGS(CuInGaSe) 또는 페로브스카이트(perovskite)로 형성되고, 전자수송층(125)은 SnO2, FTO 또는 n-TiO2로 형성될 수 있다.The hole transport layer 121 is formed of NiO 2 , ITO or p-TiO 2 , the photo-sensing layer 123 is formed of Ge, GaAs, InGaAs, CIGS (CuInGaSe) or perovskite, and the electron transport layer (125) may be formed of SnO 2 , FTO or n-TiO 2 .

정공수송층(121), 광감지층(123), 전자수송층(125)은 상기 물질을 바탕으로, 스핀코팅, 스크린 프린트, 스프레이 코팅, 노즐 프린팅 또는 잉크젯 프린팅 공정에 의해 적층 및 패터닝될 수 있다. 예를들어, 스핀코팅 방법으로 정공수송층(121)을 제1 전극층(110) 상에 적층하며, 육각형의 형상으로 정공수송층(121)을 형성한다. 이후, 정공수송층(121) 상에 스핀코팅 방법으로 광감지층(123)을 적층하고, 육각형 형상으로 패터닝하여 광감지층(123)을 형성하다. 이후, 광감지층(123) 상에 스핀코팅 방법으로 전자수송층(125)을 적층하고, 육각형 형상으로 패터닝하여 전자수송층(125)을 형성하다. 이에 의해, 최종적으로 광활성층(120)이 형성될 수 있다.The hole transport layer 121, the photo-sensing layer 123, and the electron transport layer 125 may be laminated and patterned based on the material by spin coating, screen printing, spray coating, nozzle printing, or inkjet printing. For example, the hole transport layer 121 is laminated on the first electrode layer 110 by a spin coating method, and the hole transport layer 121 is formed in a hexagonal shape. Thereafter, the photo-sensing layer 123 is laminated on the hole transport layer 121 by a spin coating method and patterned into a hexagonal shape to form the photo-sensing layer 123 . Thereafter, the electron transport layer 125 is laminated on the photo-sensing layer 123 by a spin coating method and patterned into a hexagonal shape to form the electron transport layer 125 . As a result, the photoactive layer 120 may be finally formed.

또한, 다음과 같은 방법으로도 광활성층(120)을 형성할 수 있다. 즉, 제1 전극층(110) 상에 예를 들어 화학적기상증착법 또는 원자층 증착법 등으로 순차적으로 정공수송층(121), 광감지층(123), 전자수송층(125)을 적층한다. 이후, 정공수송층(121), 광감지층(123), 전자수송층(125)이 적층된 적층체(미도시)를 포토리소그라피(photolithography) 공정으로 정공수송층(121), 광감지층(123), 전자수송층(125)을 패터닝하여, 최종적으로 광활성층(120)을 형성할 수도 있다.In addition, the photoactive layer 120 may be formed by the following method. That is, the hole transport layer 121, the photo-sensing layer 123, and the electron transport layer 125 are sequentially stacked on the first electrode layer 110 by, for example, chemical vapor deposition or atomic layer deposition. Thereafter, the hole transport layer 121, the photo-sensing layer 123, and the electron transport layer 125 are stacked (not shown) through a photolithography process to form the hole transport layer 121, the photo-sensing layer 123, The photoactive layer 120 may be finally formed by patterning the electron transport layer 125 .

이러한 광활성층(120)은 10㎛이하의 두께로 형성될 수 있다.This photoactive layer 120 may be formed to a thickness of 10 μm or less.

계속해서, 도 3 및 도 6을 참고하면, 광활성층(120) 상에 패시베이션층(130)을 형성한다(S30). 패시베이션층(130)은 제1 전극층(110)의 일부 영역과 광활성층(120) 상에 형성될 수 있다. 패시베이션층(130)에는 광활성층(120)의 일부를 외부로 노출시키는 비아홀이 형성될 수 있다. 비아홀에 의해, 제2 전극층(140)의 상부전극패턴(141)이 광활성층(120)과 전기적으로 접촉될 수 있다.Subsequently, referring to FIGS. 3 and 6 , a passivation layer 130 is formed on the photoactive layer 120 (S30). The passivation layer 130 may be formed on a partial region of the first electrode layer 110 and the photoactive layer 120 . A via hole exposing a portion of the photoactive layer 120 to the outside may be formed in the passivation layer 130 . The upper electrode pattern 141 of the second electrode layer 140 may electrically contact the photoactive layer 120 through the via hole.

패시베이션층(130)은 SiO2, 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, 페럴린 (Parylene) 및 페놀 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나를 광활성층(120) 상에 적층하고, 이를 패터닝하여 형성한다. The passivation layer 130 is formed by laminating any one selected from the group consisting of SiO 2 , polyimide, polyamide, acrylic resin, benzocyclobutene, parylene, and phenol resin on the photoactive layer 120, and patterning it to form

패시베이션층(130)은 상기 나열된 물질을 바탕으로, 스핀코팅, 스크린 프린트, 스프레이 코팅, 노즐 프린팅 또는 잉크젯 프린팅 공정에 의해 적층 및 패터닝되어 형성될 수 있다. The passivation layer 130 may be formed by stacking and patterning the materials listed above by spin coating, screen printing, spray coating, nozzle printing, or inkjet printing processes.

또한, 패시베이션층(130)은 상기 나열된 물질을 광활성층(120) 및 제1 전극층(110) 상에 스퍼터링 코팅, 원자층 증착(atomic layer deposition) 또는 화학적기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)로 증착한 후, 적층된 층을 포토리소그라피(photolithography) 공정으로 패터닝하여, 패시베이션층(130)을 형성한다.In addition, the passivation layer 130 deposits the above-listed materials on the photoactive layer 120 and the first electrode layer 110 by sputtering coating, atomic layer deposition, or chemical vapor deposition (CVD) After that, the stacked layers are patterned through a photolithography process to form the passivation layer 130 .

패시베이션층(130)이 SiO2로 형성되면, 패시베이션층(130)의 두께는 1㎛이내로 형성될 수 있다. 또한, 패시베이션층(130)이 폴리이미드로 형성되면, 패시베이션층(130)의 두께는 10㎛이내로 형성될 수 있다.When the passivation layer 130 is formed of SiO 2 , the thickness of the passivation layer 130 may be formed within 1 μm. In addition, when the passivation layer 130 is formed of polyimide, the thickness of the passivation layer 130 may be formed within 10 μm.

계속해서, 상기 광활성층(120) 및 상기 제1 전극층(110)과 전기적으로 연결되고, 상기 광활성층(120)과 상기 제1 전극층(110) 상에 제2 전극층(140)을 형성한다(S40).Subsequently, a second electrode layer 140 is electrically connected to the photoactive layer 120 and the first electrode layer 110 and formed on the photoactive layer 120 and the first electrode layer 110 (S40 ).

제2 전극층(140)은 상부전극패턴(141)과 하부전극패턴(142)으로 형성될 수 있다. 상부전극패턴(141)은 광활성층(120)과 전기적으로 연결되고, 하부전극패턴(142)은 제1 전극층(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상부전극패턴(141)은 상술한 배시베이션층(130)의 비아홀을 통해 광활성층(120)과 전기적으로 연결 및 접촉된다.The second electrode layer 140 may be formed of an upper electrode pattern 141 and a lower electrode pattern 142 . The upper electrode pattern 141 may be electrically connected to the photoactive layer 120 and the lower electrode pattern 142 may be electrically connected to the first electrode layer 110 . The upper electrode pattern 141 is electrically connected to and in contact with the photoactive layer 120 through the via hole of the above-described vasivation layer 130 .

제2 전극층(140)은 백금(Pt), 다공성 백금(porous Pt), 금(Au) 또는 이리듐(Ir)을 상기 제1 전극층(110) 및 광활성층(120) 상에 적층하고 이를 패터닝하여 형성한다. The second electrode layer 140 is formed by stacking platinum (Pt), porous platinum, gold (Au), or iridium (Ir) on the first electrode layer 110 and the photoactive layer 120 and patterning them. do.

보다 구체적으로 제2 전극층(140)은 상기 나열된 물질을 바탕으로, 스핀코팅, 스크린 프린트, 스프레이 코팅, 노즐 프린팅 또는 잉크젯 프린팅 공정에 의해 적층 및 패터닝되어 형성될 수 있다. 이에 의해, 제1 전극층(110)과 광활성층(120) 상에 제2 전극층(140)의 상부전극패턴(141) 및 하부전극패턴(142)이 형성된다.More specifically, the second electrode layer 140 may be formed by stacking and patterning the materials listed above by spin coating, screen printing, spray coating, nozzle printing, or inkjet printing processes. Accordingly, the upper electrode pattern 141 and the lower electrode pattern 142 of the second electrode layer 140 are formed on the first electrode layer 110 and the photoactive layer 120 .

또한, 제2 전극층(140)은 다음과 같이도 형성될 수 있다. 즉, 상기 나열된 물질을 제1 전극층(110), 광활성층(120) 및 패시베이션층(130) 상에 스퍼터링 코팅, 원자층 증착(atomic layer deposition) 또는 화학적기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)로 증착한 후, 적층된 층을 포토리소그라피(photolithography) 공정으로 패터닝하여, 제2 전극층(140)을 형성한다. 즉, 광활성층(120)과 접하는 상부전극패턴(141)과 제1 전극층(110)과 접하는 하부전극패턴(142)이 형성된다.In addition, the second electrode layer 140 may also be formed as follows. That is, the above-listed materials are deposited on the first electrode layer 110, the photoactive layer 120, and the passivation layer 130 by sputtering coating, atomic layer deposition, or chemical vapor deposition (CVD) After that, the stacked layers are patterned through a photolithography process to form the second electrode layer 140 . That is, the upper electrode pattern 141 in contact with the photoactive layer 120 and the lower electrode pattern 142 in contact with the first electrode layer 110 are formed.

제2 전극층(140)의 면적은 광활성층(120)의 면적보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 전극층(140)의 면적과 상기 광활성층(120)의 면적의 비는 2:8 내지 5:5로 형성될 수 있다. 이에 의해, 제2 전극층(140)이 망막하의 시세포를 자극할 수 있는 최소 수준의 면적을 확보할 수 있다. 또한, 광활성층(120)에 의한 전류 발생을 극대화할 수 있어, 제2 전극층(140)에 의해 시세포 자극도 극대화할 수 있다.The area of the second electrode layer 140 may be smaller than or equal to the area of the photoactive layer 120 . More specifically, the ratio of the area of the second electrode layer 140 to the area of the photoactive layer 120 may be 2:8 to 5:5. Accordingly, it is possible to secure a minimum level of area for the second electrode layer 140 to stimulate photoreceptor cells under the retina. In addition, current generation by the photoactive layer 120 can be maximized, and photoreceptor stimulation can also be maximized by the second electrode layer 140 .

본 발명의 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기(10)의 전류 발생 효율은 1cmx1cm 크기의 소자에서 예를 들어, 14mA의 전류가 발생될 수 있다. 이를 바탕으로 100㎛x100㎛ 크기에서 전류 효율을 계산시 1.4㎂의 전류가 발생될 것으로 예상된다. 이는 광활성층으로 실리콘이 사용되는 소자보다 높은 효율을 나타내는 것이다.As for the current generation efficiency of the implantable microscopic eye stimulator 10 according to the embodiment of the present invention, a current of 14 mA, for example, can be generated in a device having a size of 1 cm x 1 cm. Based on this, it is expected that a current of 1.4 ㎂ will be generated when calculating the current efficiency in the size of 100㎛x100㎛. This indicates a higher efficiency than a device in which silicon is used as a photoactive layer.

본 발명의 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기(10)는 낮은 효율의 실리콘 소자를 대체할 수 있는 차세대 인공망막 소자 구조로, 정공수송층(HTL), 광감지층(active layer), 전자수송층(ETL), 부가적으로 ITO로 구성된 10㎛ 두께 이하의 thin device를 제작할 수 있으며, 얇은 두께로 인하여 유연 기판에도 적용이 가능하다.The implantable microstimulator 10 according to an embodiment of the present invention is a next-generation artificial retina device structure that can replace a low-efficiency silicon device, and includes a hole transport layer (HTL), a light-sensing layer (active layer), and an electron transport layer ( ETL), it is possible to manufacture a thin device with a thickness of less than 10㎛ made of ITO additionally, and it is applicable to flexible substrates due to its thin thickness.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 안구 이식형 초소형 자극기(10)는 3개의 포토다이오드 구성이 아닌 단일 활성층을 바탕으로 보다 높은 전류 생성 밀도를 기대할 수 있으며, 유연기판에 적용시 망막 분리 현상을 최소화할 수 있다.In addition, the eye implant type microstimulator 10 according to an embodiment of the present invention can expect a higher current generation density based on a single active layer instead of three photodiodes, and minimizes retinal detachment when applied to a flexible substrate. can do.

이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and can be manufactured in various different forms, and those skilled in the art to which the present invention belongs can understand the technical spirit of the present invention. However, it will be understood that it may be embodied in other specific forms without changing its essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.

10: 안구 이식형 초소형 자극기 11: 기판 100: 픽셀
110: 제1 전극층 120: 광활성층 130: 패시베이션층
140: 제2 전극층 141: 상부전극패턴 142: 하부전극패턴10: eye implant type microstimulator 11: substrate 100: pixel
110: first electrode layer 120: photoactive layer 130: passivation layer
140: second electrode layer 141: upper electrode pattern 142: lower electrode pattern

Claims (23)

기판; 및
상기 기판 상에 형성된 다수의 픽셀을 포함하는 안구 이식형 초소형 자극기에 있어서,
상기 픽셀은,
상기 기판 상에 형성된 제1 전극층과,
상기 제1 전극층 상에 형성된 광활성층과,
상기 광활성층 상에 형성된 패시베이션층과,
상기 광활성층 및 상기 제1 전극층과 전기적으로 연결되는 제2 전극층을 포함하는 안구 이식형 초소형 자극기.Board; and
In the eye implant type microstimulator including a plurality of pixels formed on the substrate,
The pixel is
A first electrode layer formed on the substrate;
A photoactive layer formed on the first electrode layer;
A passivation layer formed on the photoactive layer;
An eye implant type microstimulator comprising a second electrode layer electrically connected to the photoactive layer and the first electrode layer. 제1 항에 있어서,
상기 제1 전극층은 플루오린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐갈륨옥사이드(indium galium oxide: IGO), 알루미늄징크옥사이드(aluminium zink oxide: AZO), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀 투명전극 또는 은(Ag)으로 형성된 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기.According to claim 1,
The first electrode layer is fluorine tin oxide (FTO), indium tin oxide (ITO), indium gallium oxide (IGO), aluminum zinc oxide (AZO), carbon nano tube (Carbon Nano Tube, CNT) ), a graphene transparent electrode or silver (Ag), characterized in that the implantable microscopic stimulator. 제1 항에 있어서,
상기 광활성층은 상기 제1 전극층 상에 형성된 정공수송층(Hole Transport Layer, HTL)과, 상기 정공수송층 상에 형성된 광감지층과, 상기 광감지층 상에 형성된 전자수송층(Electron Transport Layer, ETL)을 포함하는 안구 이식형 초소형 자극기.According to claim 1,
The photoactive layer includes a hole transport layer (HTL) formed on the first electrode layer, a photo-sensing layer formed on the hole transport layer, and an electron transport layer (ETL) formed on the photo-sensing layer. An eye-implantable micro-stimulator comprising: 제3 항에 있어서,
상기 전자수송층(ETL)은 산화 주석(SnO2), 플루오린틴옥사이드(FTO) 또는 n-TiO2(n-type TiO2)로 형성된 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기.According to claim 3,
The electron transport layer (ETL) is an eye implant type microstimulator, characterized in that formed of tin oxide (SnO 2 ), fluorine tin oxide (FTO) or n-TiO 2 (n-type TiO 2 ). 제3 항에 있어서,
상기 정공수송층(HTL)은 산화 니켈(NiO2), 인듐틴옥사이드(ITO) 또는 p-TiO2(p-type TiO2)로 형성된 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기.According to claim 3,
The hole transport layer (HTL) is an eye implant type microstimulator, characterized in that formed of nickel oxide (NiO 2 ), indium tin oxide (ITO) or p-TiO 2 (p-type TiO 2 ). 제3 항에 있어서,
상기 광감지층은 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs), InGaAs(Indium Gallium Arsenide), CuInGaSe(CIGS, Copper Indium Gallium Selenide) 또는 페로브스카이트(perovskite)로 형성된 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기.According to claim 3,
The photo-sensing layer is formed of germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs), Indium Gallium Arsenide (InGaAs), CuInGaSe (CIGS, Copper Indium Gallium Selenide) or perovskite. stimulator. 제3 항에 있어서,
상기 광활성층의 두께는 10㎛이하인 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기.According to claim 3,
The eye implant type microstimulator, characterized in that the thickness of the photoactive layer is 10㎛ or less. 제1 항에 있어서,
상기 패시베이션층은 이산화규소(SiO2), 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, 페럴린 (Parylene) 및 페놀 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기.According to claim 1,
The passivation layer is formed of any one selected from the group consisting of silicon dioxide (SiO 2 ), polyimide, polyamide, acrylic resin, benzocyclobutene, parylene, and phenol resin. 제1 항에 있어서,
상기 제2 전극층은 백금(Pt), 다공성 백금(porous Pt), 금(Au) 또는 이리듐(Ir)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기.According to claim 1,
The second electrode layer is an eye implant type microstimulator, characterized in that formed of platinum (Pt), porous platinum (porous Pt), gold (Au) or iridium (Ir). 제1 항에 있어서,
상기 픽셀의 평면 형상은 육각형인 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기.According to claim 1,
The eye implant type microstimulator, characterized in that the planar shape of the pixel is a hexagon. 제1 항에 있어서,
상기 안구 이식형 초소형 자극기가 환자의 망막에 이식될때, 상기 안구 이식형 초소형 자극기의 상기 기판으로 광이 입사되고, 상기 제2 전극층이 망막세포층 하부의 광수용 세포층에 접속되도록 하망막 부위에 배치되는 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기.According to claim 1,
When the eye implantable microstimulator is implanted in the patient's retina, light is incident on the substrate of the eyeball implantable microstimulator, and the second electrode layer is disposed at the lower retina so as to be connected to the photoreceptor cell layer below the retinal cell layer An eye-implantable subminiature stimulator, characterized in that. 제1 항에 있어서,
상기 제2 전극층의 면적과 상기 광활성층의 면적의 비는 2:8 내지 5:5인 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기.According to claim 1,
The eye implant type microstimulator, characterized in that the ratio of the area of the second electrode layer and the area of the photoactive layer is 2:8 to 5:5. 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법에 있어서,
a) 기판을 제공하고, 상기 기판 상에 제1 전극층을 형성하는 단계와,
b) 상기 제1 전극층 상에 광활성층을 형성하는 단계와,
c) 상기 광활성층 상에 패시베이션층을 형성하는 단계와,
d) 상기 광활성층 및 상기 제1 전극층과 전기적으로 연결되고, 상기 광활성층과 상기 제1 전극층 상에 제2 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법.In the manufacturing method of the eye implant type microstimulator,
a) providing a substrate and forming a first electrode layer on the substrate;
b) forming a photoactive layer on the first electrode layer;
c) forming a passivation layer on the photoactive layer;
d) forming a second electrode layer electrically connected to the photoactive layer and the first electrode layer, and forming a second electrode layer on the photoactive layer and the first electrode layer. 제13 항에 있어서,
상기 a)단계에서, 상기 제1 전극층은 플루오린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐갈륨옥사이드(indium galium oxide: IGO), 알루미늄징크옥사이드(aluminium zink oxide: AZO), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀 투명전극 또는 은(Ag)을 상기 기판 상에 적층하고 이를 패터닝하여 형성하는 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법.According to claim 13,
In step a), the first electrode layer is fluorine tin oxide (FTO), indium tin oxide (ITO), indium gallium oxide (IGO), aluminum zinc oxide (AZO), carbon nanotubes (Carbon Nano Tube, CNT), a graphene transparent electrode or silver (Ag) is laminated on the substrate and patterned to form a method of manufacturing an eye implant type microstimulator. 제13 항에 있어서,
상기 b)단계에서, 상기 광활성층은 상기 제1 전극층 상에 정공수송층(Hole Transport Layer, HTL)과,
상기 정공수송층 상에 광감지층과,
상기 광감지층 상에 전자수송층(Electron Transport Layer, ETL)을 적층하고 이를 패터닝하여 형성하는 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법.According to claim 13,
In step b), the photoactive layer includes a hole transport layer (HTL) on the first electrode layer,
A photo-sensing layer on the hole transport layer;
A method of manufacturing an eye implant type microstimulator, characterized in that formed by laminating an electron transport layer (ETL) on the light-sensing layer and patterning it. 제15 항에 있어서,
상기 전자수송층(ETL)은 산화 주석(SnO2), 플루오린틴옥사이드(FTO) 또는 n-TiO2(n-type TiO2)로 형성된 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법.According to claim 15,
The electron transport layer (ETL) is formed of tin oxide (SnO 2 ), fluorine tin oxide (FTO) or n-TiO 2 (n-type TiO 2 ). 제15 항에 있어서,
상기 정공수송층(HTL)은 산화 니켈(NiO2), 인듐틴옥사이드(ITO) 또는 p-TiO2(p-type TiO2)로 형성된 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법.According to claim 15,
The hole transport layer (HTL) is formed of nickel oxide (NiO 2 ), indium tin oxide (ITO) or p-TiO 2 (p-type TiO 2 ). 제15 항에 있어서,
상기 광감지층은 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs), InGaAs(Indium Gallium Arsenide), CuInGaSe(CIGS, Copper Indium Gallium Selenide) 또는 페로브스카이트(perovskite)로 형성된 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법.According to claim 15,
The photo-sensing layer is formed of germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs), Indium Gallium Arsenide (InGaAs), CuInGaSe (CIGS, Copper Indium Gallium Selenide) or perovskite. Method for manufacturing a stimulator. 제15 항에 있어서,
상기 광활성층의 두께는 10㎛이하인 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법.According to claim 15,
The thickness of the photoactive layer is 10 μm or less, characterized in that the manufacturing method of the eye implant type micro-stimulator. 제13 항에 있어서,
상기 c)단계에서, 상기 패시베이션층은 이산화규소(SiO2), 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, 페럴린 (Parylene) 및 페놀 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나를 상기 광활성층 상에 적층하고, 이를 패터닝하여 형성하는 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법.According to claim 13,
In the step c), the passivation layer is formed by using any one selected from the group consisting of silicon dioxide (SiO 2 ), polyimide, polyamide, acrylic resin, benzocyclobutene, parylene, and phenol resin on the photoactive layer. A method for manufacturing an eye implant type microstimulator, characterized in that it is laminated on and patterned to form it. 제13 항에 있어서,
상기 d)단계에서, 상기 제2 전극층은 백금(Pt), 다공성 백금(porous Pt), 금(Au) 또는 이리듐(Ir)을 상기 제1 전극층 및 상기 광활성층 상에 적층하고 이를 패터닝하여 형성하는 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법.According to claim 13,
In step d), the second electrode layer is formed by laminating platinum (Pt), porous platinum (porous Pt), gold (Au), or iridium (Ir) on the first electrode layer and the photoactive layer and patterning them A method for manufacturing an eye implant type micro-stimulator, characterized in that. 제13 항에 있어서,
상기 제1 전극층, 상기 광활성층, 상기 패시베이션층 및 상기 제2 전극층은 스핀코팅, 스크린 프린트, 스프레이 코팅, 노즐 프린팅 또는 잉크젯 프린팅 공정에 의해 적층 및 패터닝되는 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법.According to claim 13,
The first electrode layer, the photoactive layer, the passivation layer, and the second electrode layer are laminated and patterned by spin coating, screen printing, spray coating, nozzle printing, or inkjet printing process. method. 제13항에 있어서,
상기 제1 전극층, 상기 광활성층, 상기 패시베이션층 및 상기 제2 전극층은 스퍼터링 코팅, 원자층 증착(atomic layer deposition) 또는 화학적기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)에 의해 증착된 후, 포토리소그라피(photolithography) 공정에 의해 패터닝되는 것을 특징으로 하는 안구 이식형 초소형 자극기의 제조방법.According to claim 13,
After the first electrode layer, the photoactive layer, the passivation layer, and the second electrode layer are deposited by sputtering coating, atomic layer deposition or chemical vapor deposition (CVD), photolithography ) method for manufacturing an eye implant type microstimulator, characterized in that the patterning by the process.
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