KR20070009585A - 하이브리드 콘택트렌즈 시스템 및 방법 - Google Patents

하이브리드 콘택트렌즈 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20070009585A
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methacrylate
contact lens
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rigid
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알리 다히
배리 첸
조 콜린스
제롬 레거튼
라메잔 벤라스치드
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시너지아이즈 인코포레이티드
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Abstract

본 발명에 따른 하이브리드 콘택트렌즈는 적어도 30(×10-11)의 DK를 갖는 대략 견고한 가스 투과성 재료를 포함하는 중앙 영역(362), 상대적으로 소프트한 주변 영역(364), 및 상기 중앙 영역 주위에 생성되어 경화되는 필름이나 코팅을 포함하는 중간 영역(366)을 포함한다. 상기 필름은 중앙 영역과 주변 영역 사이의 화학결합을 촉진하고, 또한 상기 중앙 영역의 물리적 특성의 변형을 방지하기 위하여 보호 배리어를 제공한다. 상기 필름은 흡수 시간 동안 화학 용액에서 상기 중앙 영역을 흡수하여 생성될 수 있다. 또한, 이와 같은 하이브리드 콘택트렌즈 제조방법이 제공된다.

Description

하이브리드 콘택트렌즈 시스템 및 방법{HYBRID CONTACT LENS SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 일반적으로 콘택트렌즈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하이브리드 하드-소프트(hard-soft) 콘택트렌즈에 관한 것이다.
시력교정은 대변혁의 직면해 있다. 광학상의 수차 또는 왜곡을 측정하기 위한 새로운 기술은 머지않아 공연히 이용될 것이다. 새크-하트만(Shack-Hartmann) 파면감지나 탈보트 간섭법(Talbot Interferometry) 같은 새로운 파면측정 기술은 안구의 수차를 정확하게 측정할 수 있어서 시력은 20/10 이상으로 교정될 수 있다. 상기 파면감지는 빠르면서 매우 정확한 방법으로, 개개 안구의 수차를 평가하여 교정을 위한 맞춤식 처방을 형성하는 방법이다.
그러나, 상기 안구의 수차가 종래의 방법 또는 파면감지로 일단 측정되면, 이때 이러한 측정은 안과수술, 안경, 또는 콘택트렌즈 같은 시력교정 시스템으로 전달되어야 한다. 최근 들어 라식(LASIK) 및 각막절제술(photorefractive keratectomy)같은 레이저 굴절 수술의 발전뿐만 아니라 안경렌즈 제조기술의 발전은 개개인에게 매우 정확한 교정 처방을 가능하게 한다.
그러나, 이는 콘택트렌즈의 경우에는 적용되지 않는다. 일반적인 소프트렌즈는 가공에서의 치수 변형으로 인하여 안경이나 레이저 굴절 수술에 의한 것과 같은 결과가 이루어질 수 없다. 상기 안경과 같은 결과가 달성되게 플랫폼을 제공할 수 있는 하드 콘택트렌즈는 소프트렌즈만큼 편안하지 못하고 안구에서 필수적인 위치 안정성이 부족하다.
따라서, 교정 처방을 위한 플랫폼을 제공할 수 있으며 또한 소프트 콘택트렌즈의 편안함을 제공할 수 있는 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈가 필요하다.
상기 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈와 관련된 문제점은 하드 영역과 소프트 영역 사이의 충분한 접착력이 부족하다는 것이다. 이러한 접착 강도의 부족은 짧은 기간의 이용 후에 접착 접합부에서 하드 영역과 소프트 영역의 떨어짐이 발생될 수 있다.
그러므로, 상기 접착 접합부에서 렌즈가 파열되는 것을 방지하기 위하여 상기 하드 영역과 소프트 영역 사이에서 충분한 접착력을 발생시키는 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈의 제조방법이 필요하다.
도1은 본 발명에 따른 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈를 구성하는데 이용되는 제조단계를 나타낸 정면도.
도2는 도1에 나타낸 제조단계 후의 콘택트렌즈 블랭크를 나타낸 정면도.
도3은 본 발명에 따른 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈를 구성하는데 이용되는 다른 제조단계를 나타낸 정면도.
도4는 본 발명에 따른 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈를 구성하는데 이용되는 다른 제조단계를 나타낸 정면도.
도5는 본 발명에 따른 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈를 구성하는 다른 제조방법을 나타낸 정면도.
도6은 본 발명에 따라 구성되는 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈의 하드 영역과 소프트 영역 사이의 계면 구조를 여러 실시예로 나타낸 도면.
도6a는 본 발명에 따라 구성되는 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈의 하드 영역과 소프트 영역 사이의 계면 구조를 바람직한 실시예로 나타낸 도면.
도7은 안구 콘택트렌즈 시스템에 존재하는 콘택트렌즈, 여러 안구 구성부품, 및 가시광선을 나타낸 도면.
도8은 다른 각도에서의 안구에 존재하는 다른 유색광선의 경향을 나타낸 것으로, 콘택트렌즈, 안구 구성부품, 및 가시광선을 나타낸 도면.
도9는 가시광 스펙트럼에 대한 가상의 균등한 안구 반응을 나타낸 도면.
도10은 가시광 스펙트럼에 대한 명소시 안구 반응을 나타낸 도면.
도11은 본 발명에 따라 구성되는 콘택트렌즈의 이상화된 최종 파장반응을 나타낸 도면.
도12는 본 발명의 원리에 따른 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도13a 내지 도13d는 도12에 나타낸 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도로서, 다른 내벽을 포함하는 각각의 단면도.
도14는 내부 영역이 대략 견고한 폴리머로 충전되어 경화된 후의 도12의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도15는 외부 영역이 대략 유연한 폴리머로 충전되어 경화된 후의 도14의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도16은 본 발명의 원리에 따른 다른 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도17a 내지 도17d는 도16의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도로서, 다른 접합 형상을 포함하는 각각의 단면도.
도18은 중앙의 빈 공간이 대략 견고한 폴리머로 충전되어 경화된 후의 도16의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도19는 몰드 분리 후의 도18의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도20은 가드 추가 후의 도19의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도21은 대략 유연한 폴리머가 주입되어 경화된 후의 도20의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도22는 본 발명의 원리에 따른 또 다른 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도23은 내부 영역이 대략 견고한 폴리머로 충전되어 경화된 후의 도23의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도24는 외부 영역이 대략 유연한 폴리머로 충전되어 경화된 후의 도23의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도25는 본 발명의 원리에 따른 또 다른 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도26은 중앙의 빈 공간이 대략 견고한 폴리머로 충전되어 경화된 후의 도25의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도27은 몰드 분리 후의 도26의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도28은 가드 추가 후의 도27의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도29는 대략 유연한 폴리머가 주입되어 경화된 후의 도28의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도30은 도31 내지 도33의 가형상 몰드로 이용하기에 적절한 대략 견고한 가형성된 중앙부를 나타낸 단면도.
도31은 본 발명의 원리에 따른 또 다른 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도32는 사발 형상의 빈 공간의 외부가 대략 유연한 폴리머로 충전되어 경화된 후의 도31의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도33은 몰드 분리 후의 도32의 하이브리드 콘택트렌즈 몰드를 나타낸 단면도.
도34는 본 발명의 원리에 따른 하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법과 관련해서 이용되는 대략 강재의 주 블랭크를 나타낸 단면도.
도35는 컵 내에 배치되는 도34의 대략 강재의 주 블랭크를 나타낸 단면도.
도36은 컵 내의 화학 용액에서 흡수하는 도34의 대략 강재의 주 블랭크를 나타낸 단면도.
도37은 도34의 대략 강재의 주 블랭크에 형성된 코팅을 나타낸 단면도.
도38은 컵 내의 화학 용액에서 흡수하는 도37의 대략 강재의 주 블랭크를 나타낸 단면도.
도39는 컵 내의 다른 화학 용액에서 흡수하는 도37의 대략 강재의 주 블랭크를 나타낸 단면도.
도40은 대략 용해된 유연성 재료가 주입되어 경화된 후의 도37의 대략 강재의 주 블랭크를 나타낸 단면도.
도41은 도34 내지 도40의 하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법에 의해 생성된 하이브리드 콘택트렌즈를 나타낸 단면도.
도42는 도41의 하이브리드 콘택트렌즈의 대략 유연성 재료와 강재 사이의 접합부를 확대해서 나타낸 확대단면도.
도43은 중앙 영역, 중간 영역, 및 주변 영역을 갖는 하이브리드 콘택트렌즈를 나타낸 단면도.
도44는 도43의 하이브리드 콘택트렌즈의 중간 영역을 확대해서 나타낸 확대단면도.
도45는 중앙 영역, 곡선형의 중간 영역, 및 주변 영역을 갖는 하이브리드 콘택트렌즈를 나타낸 단면도.
도46은 도45의 하이브리드 콘택트렌즈의 곡선형의 중간 영역을 확대해서 나타낸 확대단면도.
도47은 중앙 영역, 제1중간 영역, 제2중간 영역, 및 주변 영역을 갖는 하이브리드 콘택트렌즈를 나타낸 단면도.
도48은 도47의 하이브리드 콘택트렌즈의 제1 및 제2중간 영역을 확대해서 나타낸 확대단면도.
전술한 모든 도면 또는 일부가 본 발명의 목적을 나타내기 위한 도식도이나 도시된 구성부품의 실제적인 상대 크기나 위치를 설명할 필요가 없다는 것은 당업자라면 인식할 수 있을 것이다.
본 발명은 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈를 제공한다. 본 발명의 여러 실시예는 렌즈의 하드 영역을 렌즈의 소프트 영역에 결합하는 방법을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예는 렌즈를 통해 산소 전달을 증가시키는 콘택트렌즈 재료를 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시예는 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈를 효과적으로 비용 절감할 수 있는 제조방법을 나타낸다.
또한, 본 발명은 접착 접합부에서 렌즈의 파손을 방지하기 위하여 하드 및 소프트 영역 사이의 충분한 접착을 포함하는 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈를 생성하기 위해 기본 곡선 몰딩을 이용하는 방법을 제공한다. 일부 실시예는 렌즈의 하드 영역을 렌즈의 소프트 영역에 결합하는 방법을 포함하고, 다른 실시예는 하이브리드 하드-소프트 콘택트렌즈를 효과적으로 비용 절감할 수 있는 제조방법을 포함한다.
또한, 본 실시예들은 주조로부터 시작되는 두 재료 버튼의 제조방법에 관한 것이다. 다른 실시예는 기본 곡선 몰딩의 실행을 이용한 두 재료 버튼의 제조방법에 관한 것이다. 유리하게, 상기 기본 곡선 몰딩의 수행은 값비싼 기본 곡선 래칭 작업을 방지할 수 있고, 재고나 맞춤식 하이브리드 렌즈를 제조하는데 전방면 래칭만을 필요로 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
이하, 첨부된 도면과 여러 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 이러한 전체의 설명을 통하여, 바람직한 실시예는 보다 구체화될 것이다. 여기에서 사용된 바와 같은, "본 발명"은 이하에서 상술할 발명의 실시예 중의 임의의 하나 및 동등한 것을 나타낸다. 또한, 본 명세서의 전체에서 "본 발명"의 여러 특징에 관한 것은 청구된 실시예나 방법이 관계된 특징을 모두 포함해야 한다는 것을 의미하지 않는다.
본 발명은 단점 없이 편안함, 보건성, 안정성, 우수한 광학성, 및 내구성을 갖는 소프트하면서 가스가 투과할 수 있는 콘택트렌즈를 유리하게 제공하는 하이브리드 콘택트렌즈 플랫폼을 토대로 한다. 본 발명의 특징은 렌즈 화학, 제조 공정, 광학 설계, 및 처방과 조정 공정을 포함한다. 상기 제조 공정 및 광학 설계 요소 중 하나의 특징은 높은 등급의 굴절 수차를 20/20 이상의 시력으로 한정되게 교정하기 위하여 1/4 파장으로 맞출 수 있는 것이다.
본 명세서에 달리 규정되어 있지 않으면, 여기에서 사용되는 모든 기술적이며 과학적인 용어는 본 발명에 속하는 기술분야에서 당업자가 일반적으로 이해할 수 있는 것과 같은 의미를 갖는다. 여기에서의 정의가 다른 경우에서의 정의와 일관되지 않는 경우, 여기에서 나타낸 정의는 밝힐 것이다. 여기에서 사용된 바와 같은 "하이브리드"는 화학적으로 접착이나 결합되는 하드 및 소프트 렌즈 요소 모두를 포함하는 콘택트렌즈 타입에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예는 가스가 투과할 수 있는 렌즈의 광학상의 투명성, 안정성, 및 내구성과 소프트 콘택트렌즈의 편안함을 결합한 하이브리드 렌즈에 관한 것이다. 이러한 하이브리드 렌즈는 습윤될 수 있는 소프트 외부 스커트(skirt)에 화학적으로 결합되는 높거나 과도한 DK 가스 투과성 중심부를 갖는다. 상기 DK는 (x10-11)의 단위로 측정된다. 상기 중심부에는 산소가 고도로 투과될 수 있고, 이는 각막을 위생적으로 유지하는데 중요하다. 본 발명에 따른 제조 공정 중의 하나에 의해 이러한 가스 투과성 중심부가 1/4 파장으로 정확하게 래치(lathe)되어 파면 가이드의 높은 등급의 굴절 수차를 교정하며 20/20 이상의 시각 성능을 제공한다.
[하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법]
이하, 도1 내지 도5를 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법을 설명한다. 이와 같은 방법으로 인하여 제조비용이 저렴하며 파손을 방지할 수 있는 제품을 제조한다.
도1에 나타낸 바와 같이, 대략 견고하며, 가스 투과성이 있고, 높은(또는 과도한) DK 재료의 로드(10)는 바람직한 특성을 갖는 주조물이다. 경화가 완료됨에 따라, 상기 로드는 대략 균일한 직경을 발생시키기 위한 그라운드이다. 이때, 상기 로드는 도구(15)에 의해 튜브, 컵, 또는 다른 수용장치에서 위치결정하기 위하여 렌즈의 친수성 부분의 최외경에 따르게 형성되는 후방 직경(25) 및 컴퓨터 수치 제어(CNC) 선반의 컬렉트(collect)에 따르게 형성되는 전방 직경(20)을 갖는 주 블랭크(17)에 기계가공된다. 상기 전방 직경(20)은 6밀리미터(mm)에서 24mm의 범위일 수 있고, 상기 후방 직경(25)은 6mm에서 24mm의 범위일 수 있다. 일실시예에서, 상기 전방 직경(20)은 선반의 클램핑력을 지탱하도록 주 블랭크(17)에 접착이나 부착되는 개별적인 재료로 이루어질 수 있다. 상기 주 블랭크(17)의 중간부는 완성된 렌즈에서 견고하며 친수성 재료의 계면을 위해 소정 각도(30)를 갖게 동시에 기계가공된다.
도4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 하나의 제조방법은 친수성 영역의 최외경(35), 즉 콘택트렌즈의 소프트 영역의 최외경과 만나거나 초과하는 후방 직경(25)을 갖는다. 이러한 실시예에서, 이때 경계 재료(40)는 친수성 액체 폴리머를 수용 및 보유하기 위하여 합성 벽이나 컵을 생성하도록 적용된다. 또한, 상기 주 블랭크(17)는 친수성 재료를 수용하는 컵, 튜브, 또는 다른 수용 장치에 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 다른 제조방법은 경계 재료(40), 튜브, 컵, 또는 다른 수용장치에 의해 형성되는 액체 유지장치에 친수성 폴리머의 주조에 의해 생성되는 주 블랭크(17)에 접착촉진물의 적용을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 주 렌즈 블랭크(17)는 전방 직경(20)을 통해 비구면의 후방면 프로파일을 생성하도록 프로그램되는 CNC 선반의 컬렉트에 장착되고, 상기 프로파일은 연마나 연마질을 필요로 하지 않고, 단지 광 버프(light buff)만 필요할 수 있다. 도4에 나타낸 바와 같이, 이때 상기 후방면 버튼(button)은 렌즈 블럭에 장착되고, 상기 블럭의 축은 렌즈(45)의 기하학적인 중앙을 통과한다.
상기 후방면 버튼을 갖는 조립체는 배리폼(Variform)의 부착을 갖는 옥토폼(Optoform)(80), 또는 대칭이나 비대칭면을 높거나 바람직하게 추가 연마가 필요없거나 광 버프가 필요한 1/4파장 정확성으로 회전시킬 수 있는 동등한 타입 같은 CNC 선반의 컬렉트에 재장착된다(VARIFORM 및 OPTOFORM은 뉴 햄프셔, 케니(Keene)에 위치한 프레시텍(Precetich)사의 상표이다). 선반의 다른 타입이 이용될 수 있다는 것은 당업자라면 인식할 수 있을 것이다. 이때, 완성된 렌즈는 전방 렌즈면 처리에 의해 블럭분리 및 세정되어 광 버프를 가지거나 또는 없이 선반으로부터 제거된다. 최종적으로, 상기 렌즈는 수화추출(hydration-extraction), 살균, 및 팩케이징된다.
본 발명에 따른 하이브리드 콘택트렌즈의 다른 제조방법이 도5에 나타나 있다. 1단계는 하이브리드 콘택트렌즈의 실질적으로 견고한 영역을 포함할 수 있는 플르오르실록산 아크릴레이트 RGP 재료의 로드를 나타낸다. 다른 타입의 재료가 이용될 수 있다는 것은 당업자라면 인식할 수 있을 것이다. 이러한 다른 재료로는 다음의 모노머, 모노머 혼합물, 또는 이들의 유도체인 메틸 메타아크릴레이트; 에틸 메타아크릴레이트; 부틸메타아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트; 옥타플루오르 펜틸 메타아크릴레이트, 테트라메틸디실록산, 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트; 펜타플루오르 페닐아크릴레이트, 2-(트리메틸실록실)에틸 메타아크릴레이트, 2,2-비스(2-메타릴옥시페닐) 프로판, N-[2-(N,N-디메틸아미노)에틸] 아크릴레이트, 2-(N,N-디메틸아미노)에틸 메타아크릴레이트, 2-(N,N-디메틸아미노)프로필 아크릴레이트, N-비닐-2-피롤리돈, N,N-디메틸아크릴아미드, 아크릴아미드, 아크릴아민, 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 실록산-에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 트리플루오르에틸 메타아크릴레이트, 펜타플루오르스틸렌, 펜타플루오르페닐 메타아크릴레이트, 펜타플루오르페닐 아크릴레이트, 펜타플루오르프로필 메타아크릴레이트, 불포화 폴리에스테르; p-비닐 벤질헥사플루오르이소프로필 에테르, 실리코닐스티렌, 실록사닐 알킬메타아크릴레이트, 및 실록사닐알킬아미드를 포함할 수 있다.
도5의 1단계에서 나타낸 로드 또는 버튼은 바람직하게 5mm에서 22mm 및 2mm에서 15mm의 길이를 가질 것이다. 일실시예에서, 상기 버튼은 다음의 작업 및 가능한 비용을 절감하기 위해 다른 재료에 접착될 수 있다. 2단계에서, 플런지 도구는 불필요한 하드 재료를 제거하여 다음의 작업을 위해 일측에서 재료의 입체 영역을 형성한다. 도2와 유사한 형상으로, 1단계에서 버튼 조립체를 형성하기 위해 다른 방법으로 플런지 도구가 이용될 수 있다.
3단계에서, 다음의 작업을 위해 블랭크의 그립핑측에 스페이서가 형성되거나, 또는 상기 블랭크는 4단계를 건너뛰기 위해 가 형태(pre-form)의 수용장치에 접착될 수 있다. 4단계에서, 중합 반응 동안에 소프트 재료를 유지하기 위하여 보유벽을 제공하는 테이프 또는 다른 매개체는 블랭크에 적용된다. 5단계에서, 접착촉진물은 하드 재료에 적용될 수 있고, 그리고 상기 소프트 재료는 보유벽이나 다른 수용장치 내측에 주입되어 열, 자외선, 또는 열과 자외선의 조합을 이용하여 경화된다. 6단계에서, 상기 스페이서 또는 수용장치는 제거되고, 상기 블랭크는 다음의 제조작업을 위해 준비된다.
이하, 도6을 참조하여 상기 콘택트렌즈의 하드 영역을 소프트 영역에 결합하는 방법을 설명한다. 일반적으로, 통상의 하이브리드 콘택트렌즈는 부분적으로 렌즈의 하드와 소프트 영역 사이의 약한 화학적 접착으로 인하여 내구성이 없다. 이와 같은 접착 결함은 각막에 스크래치가 발생할 수 있고, 또한 렌즈를 교체하기 위한 비용이 발생할 수 있다. 본 발명에서 하나의 특징은 여러 결합 구성이 하이브리드 콘택트렌즈의 하드 및 소프트 영역을 견고하게 결합하는 것이다.
본 발명에 따른 일실시예는 하드 및 소프트 콘택트렌즈 영역 사이의 각도나 기울기면을 이용하며, 이에 의하여 표면적을 증가시켜서 두 영역 사이의 접착력이나 강도를 증가시킨다. 다른 실시예는 다양한 표면 특징 또는 표면 구조를 이용하여 하이브리드 콘택트렌즈의 내구성 및 편안함을 증가시킨다.
예를 들어, 도6에 나타낸 바와 같이, 상기 접착각(50)은 거의 0°에서 90°로 변화될 수 있다. 즉, 본 발명에 따라 구성되는 콘택트렌즈는 평탄면에 대하여 가압되고, 상기 렌즈의 하드 및 소프트 영역 사이의 계면에 의해 형성되는 각도는 평탄면에 대하여 거의 수직한 평탄면에 거의 평행하게 변화될 수 있다. 또한, 상기 콘택트렌즈의 하드 및 소프트 영역 사이의 계면은 여러 표면 구성이나 구조(55)를 포함할 수 있다. 도6에 나타낸 바와 같이, 이러한 표면 구조(55)는 레지(ledge), 돌기, 또는 대략 V-나 W-형상의 돌출부를 포함할 수 있다. 다른 표면 구조(55)는 서레이션, 그레이데이션(gradation), 또는 대략 직선이나 평면이 아닌 소정의 다른 형상을 포함할 수 있다.
이하, 도6a를 참조하여, 하드-소프트 렌즈의 접착방법을 설명한다. 본 발명에 따른 실시예에서, 견고하며 소프트한 렌즈 구성부품 사이의 표면적 증가는 두 재료 사이의 접착 강도를 증가시켜서 렌즈의 파손이나 결함을 최소화시킨다. 이러한 실시예에 의한 다른 장점으로는 견고하거나 하드한 재료와 소프트한 재료 사이의 부드러운 변환을 제공하는 것이다. 이에 의해 특히 편안한 렌즈가 생성된다.
도6a에 나타낸 바와 같이, 하드인 대략 견고한 렌즈 재료(65)와 소프트한 렌즈 재료(70) 사이의 계면 또는 접합부(75)가 도시되어 있다. 또한, 도시된 각 "A"는 약 95°에서 약 170°사이의 범위일 수 있다. 바람직하게, 각 A는 약 110°에서 165°의 범위이다. 도시된 바와 같이, 하드인 대략 견고한 렌즈 재료(65)와 소프트렌즈 재료(70) 사이의 계면은 대략 V-형상이다. 다르게 배치하면, 상기 계면은 렌즈 내에서 만나는 두 교차면을 포함한다. 이러한 렌즈 접합 구성은 착용시에 만일 렌즈 재료가 분리되는 경우에 안정성을 제공한다. 상기 V-형상으로 인하여, 상기 하드렌즈 재료(65)의 가장자리는 "블레이드" 형상이 되지 않으며, 이에 따라 가장자리 형상은 각막이나 눈꺼풀과 접촉하지 않게 되어 상처가 나거나 찰과상의 위험을 방지할 수 있다.
본 발명에 따라 구성되는 콘택트렌즈의 하드 및 소프트 영역은 다음의 모노머 혼합물이나 이들의 유도체인 비닐 아세테이트; 트리플루오르에탄올; 메틸 메타아크릴레이트; 에틸 메타아크릴레이트; 부틸메타아크릴레이트, 에틸렌 디아민; 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트(HEMA) 및 불소첨가 알킬이나 아릴을 갖는 아크릭계로부터 조직화된 탄소 C1에서 C6을 갖는 아크릭산과 메타아크릭의 다른 에스테르, 실리콘, 구조에서의 스틸렌 일부와 폴리에틸렌 같은 합성 폴리머; 플루오린/스틸렌; 및 실리콘/스틸렌으로 이루어지는 수지 또는 접착 재료에 의해 접합이나 결합될 수 있다.
본 발명에 따라 구성되는 콘택트렌즈의 소프트 영역은 여러 재료로 이루어질 수 있다. 이러한 재료로는 폴리 HEMA; 하이드록시에틸 아크릴레이트; 디하이드록시프로필 메타아크릴레이트; 부틸메타아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, 과불소화 메타아크릴레이트 에스테르, 폴리에틸렌글리콜; 아세트옥실란; (트리메틸실록실)메타아크릴레이트; 트리메틸실록시; 에틸렌글리콜-디메타아크릴레이트; 페닐에틸 아크릴레이트; 폴리에틸렌 산화물; 및 실리콘 하이드로젤을 포함할 수 있다.
[하이브리드 콘택트렌즈면 처리]
본 발명에 따른 하나의 특징은 여러 콘택트레즈면 처리를 고려할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 이러한 표면 처리는 렌즈 재료의 체내 습윤성(in-vivo wetting)을 향상시켜서 렌즈의 편안함을 향상시킬 목적에서 부가될 수 있다. 상기 표면 처리를 이용하는 다른 이유로는 가 렌즈(pre-lens) 티어(tear) 필름 두께를 균일하게 생성하기 위한 것이다. 상기 가 렌즈 티어 필름 두께의 변동은 수차를 유도하지만, 균일한 가 렌즈 티어 필름 두께는 다른 수차 교정이 완전히 효과적으로 이루어지게 한다.
본 발명에 따라 구성되는 하이브리드 콘택트렌즈의 일실시예는 통상적으로 눈을 깜박거리는 동작 사이에서 균일한 가 렌즈 티어 필름 두께를 제공하도록 표면 처리를 포함할 수 있다. 이러한 표면 처리는 다음과 같은 하나 이상의 실시예를 포함할 수 있다. 1) 플라즈마(Plasma) - 상기 렌즈는 전자기 에너지를 진동시켜서 변형되는 화합물을 포함하는 산소 및 NH2 같은 가스의 실재에 위치된다. 이는 렌즈면에 OH 또는 NH 같은 기능기를 발생시키는 표면 작용화(산화)를 생성하고, 여기에서 상기 렌즈면이 더 습윤되게 한다. 2) 이온 계면활성제(Ionic surfactants) - 극성분자는 표면에 분자의 합성 접착으로 이온 렌즈면에 존재한다. 예로는 나트륨 도데실 황화물(sodium dodecyl sukfide)이다. 라우릴 술폰산으로 조합된 12탄소 체인(chain)는 티어 필름 두께를 보다 균일하게 유지하기 위한 기질을 제공한다. 3) 비이온 계면활성제(Non-ionic surfactants) - 상기 렌즈는 렌즈에 필름을 제공하는 비이온 계면활성제에 노출될 수 있다. 예로는 에틸렌 글리콜 체인이다. 4) 가용성 폴리머(soluable polymers) - 가용성 폴리머의 필름은 제조 후 견고한 가스 투과성 재료에 적용될 수 있다. 예로는 N,N-디메틸아크릴아미드, 메타아크릴아미드, HEMA, 및 다른 친수성 모노머이다. 상기 표면 처리의 다른 타입도 고려될 수 있다.
[가시광 스펙트럼의 여러 구성부품을 위한 교정]
제 위치에서 콘택트렌즈로 실행되는 수차분석기는 전방 렌즈에서 나타난 광선이 시선축에 대하여 이루어지는 각도를 제공한다. 이상적인 경우, 상기 광선은 시선축에 대하여 모두 평행하게 나타난다. 그러나 도7에 나타낸 바와 같이, 수차의 존재로 인하여, 이러한 광선은 시선축에 대하여 각도를 이루고, 상기 각도는 지면의 평면에 한정되지 않는다. 이러한 수차를 교정하기 위하여, 일반적으로 조정하는데에 두 변수가 있다. 제1변수는 각 광선이 콘택트렌즈에서 나타나는 지점에서의 콘택트렌즈의 기울기이다. 이러한 기울기를 변화시켜서 스넬 법칙을 통해 안구에 존재하는 광선의 방향을 변화시킬 수 있다. 전방 또는 후방 콘택트렌즈면의 기울기의 존재는 광선이 시선축에 대하여 평행하게 되게 한다. 제2변수는 각 광선이 콘택트렌즈에 존재하는 지점에서의 국부적인 렌즈의 두께이다. 이러한 두께를 조절하는 것과 같이, 또한 상기 지점에서 광선의 경로를 위한 표면의 하나나 양 기울기는 발생한 광선이 시선축에 대하여 평행하게 유지되도록 변화시킬 필요가 있다. 한 세트의 국부적 두께 및 기울기의 존재는 모든 발생한 광선이 시선축에 대하여 평행하게 되도록 하며 렌즈의 전체 두께를 합리적으로, 즉 얇지도 않고 두껍지도 않게 유지한다.
수차분석기는 통상적으로 보통 적외선인 하나의 파장에서만 수행된다. 그러나 도8에 나타낸 바와 같이, 여러 광선의 기울기는 광선의 색깔에 따라 달라진다. 일반적으로, 파란 광선은 녹색 광선보다 더 수렴될 것이다. 적색 광선은 녹색 광선보다 더 발산될 것이다.
이에 따라, 유색 광선이 시선축에 대하여 평행하게 이루어져야 하는 딜레마가 있다. 안구가 가시범위(약 380나노미터(nm)에서 약 78nm의 파장)의 모든 색깔에 동등하게 반응하면, 중간 파장에 대응되는 광선이 시선축에 대하여 평행하게 이루어진다. 이러한 방식으로, 광선의 반은 발산되고, 광선의 반은 안구에 남겨진채로 수렴된다.
도9에 나타낸 바와 같이, 균등 반응을 위해, 상기 파장의 각측에서 직사각형의 등면적은 상기 파장 주위에 분포되는 에너지의 양이 동등하다는 것을 의미하므로, 가시 스펙트럼의 중앙 파장이 수차 교정을 위해 이상화될 수 있다.
그러나, 상기 안구는 동일한 모든 파장에 반응하지 않는다. 도10에 나타낸 바와 같은 명소시 반응 곡선은 안구가 스펙트럼의 적/녹색 단부에 더 민감하게 감지되는 것을 나타낸다. 전술한 바와 같은 동일한 종류의 개념은 수차 교정을 위한 이상적인 파장을 결정하는데 이용될 수 있다. 도10에 나타낸 바와 같이, 상기 이상적인 파장은 각측의 명소시 반응 곡선하에서 등면적을 부여한다.
안구가 다른 색깔에 반응하는 변동에 부가해서, 본 발명은 또한 콘택트렌즈의 전달을 여러 색깔로 변화시킬 수 있다. 이는 안구에서 색수차의 영향을 감소시킬 수 있는 이점이 있다. 상기 콘택트렌즈의 전달이 안구의 명소시 반응에 의해 다양하게 증가되면, 상기 안구의 최종 반응의 결과는 도11에 나타낸 바와 같다. 하나의 이상적인 파장은 곡선하에서 다시 등면적을 부여하는 최종 반응에 기초한다. 이때, 이와 같은 이상적인 파장은 전술한 수단에 의해 수차 교정을 위한 목표로 이용된다.
예를 들어, 최종의 단일초점 또는 복수초점을 위해, 본 발명에 따라 구성되는 하이브리드 콘택트렌즈의 일실시예는 가시 스펙트럼의 파란 및 적색의 단부에서 전달을 감소시키는 착색제를 포함하고, 이에 의하여 전달된 광선의 대역(band)이 좁아져서 렌즈의 전달 곡선의 절정을 잠재적으로 이동시킨다. 따라서, 본 발명의 콘택트렌즈는 광선 전달을 감소시킬 목적에서의 색 첨가물 또는 색수차를 감소시킬 목적에서의 색 첨가물을 포함한다.
다른 예로는 이미 존재하는 렌즈 재료의 공지된 대역폭에 기초한 계산 및 최적 렌즈 두께의 프로파일을 결정하기 위한 단색수차 측정의 출력을 이용한다.
[화학결합에 의한 하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법]
본 발명은 명확한 시력을 제공하는 하이브리드 콘택트렌즈를 제안하고, 각막의 보건성 및 편안함을 보강하기 위하여 높은 가스 투과성을 특징으로 한다. 이와 같은 하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법은 전술한 바와 같이 도1 내지 도6에 나타나 있다. 본 발명의 원리에 따른 화학결합에 의한 하이브리드 콘택트렌즈를 제조하는 방법을 도12 내지 도29를 참조하여 설명한다. 보다 구체적으로, 상기 방법은 대략 유연한 하이드로-젤 소프트 스커트부를 대략 견고하며 높거나 과도한 DK 가스 투과성 코어 중앙부에 화학결합시키는 것이 적절하다.
상기 대략 유연한 부분을 위한 적절한 재료는 하이드록시에틸메타아크릴레이트(HEMA); 메틸 메타아크릴레이트(MMA); 에틸 메타아크릴레이트(EMA); 부틸메타아크릴레이트(BMA), 헥실메타아크릴레이트(HMA), 에틸아크릴레이트(EA), 부틸아크릴레이트(BA), 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트를 포함하는 아미노알킬; N-비닐 피놀리돈(NVP); 2-메톡시에틸 메타아크릴레이트(MEMA); 에틸렌 글리콜 메타아크릴레이트(EGMA); 트리플루오르프로필 메타아크릴레이트; 펜타플루오르펜틸 메타아크릴레이트; N,N-디메틸아크릴아미드(DMA); 아크릴아미드; 메타아크릴아미드; 테트라메틸디실록산 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트; 퍼플루오르페닐 메타아크릴레이트; 2-(트리메틸실록실)에틸 메타아크릴레이트; N-플루오르알킬 메타아크릴아미드; 비스(2-메타아크릴록시페닐)-프로판; (N,N-디메틸아미노-에틸)메타아크릴레이트; 시바비젼 로트라필콘 등의 실리콘 하이드로젤; 모든 폴리헤마 화합물; 및 이들의 조합물을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 통상의 당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 다른 종류의 스커트 재료가 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 대략 유연한 부분에 이용될 수 있는 것처럼 상기 목록이 결코 전부가 아니라는 것을 당업자라면 인식할 수 있을 것이다.
대략 견고한 부분을 위한 적절한 재료는 플르오르실리콘 아크릴레이트; 실리콘화, 스틸렌; 플르오르아크릴레이트; 플루오르메타아크릴레이트, 퍼플루오르화 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트; 보스톤 7 엔비젼, 보스톤 EO, 보스톤 이쿼레스, 보스톤 이퀄렌스 2, 보스톤 XO, HDS 60, HDS 100, 플루오르펌 151, 플루오르펌 92, 플루오르펌 92, 플루오르 700, 메니콘 SE-P, 메니콘 Z과 같은 70(x10-11)(ISO)의 DK에 기초한 소정의 높은 DK 또는 과도한 DK 가스 투과성의 견고한 콘택트렌즈; 소정의 다른 높은 DK 재료; 및 이들의 조합물을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 통상의 당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 다른 종류의 재료가 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 대략 유연한 부분에 이용될 수 있는 것처럼 상기 목록이 결코 전부가 아니라는 것을 당업자라면 인식할 수 있을 것이다.
몰딩 컵(molded cup)을 사용하여 하이브리드 콘택트렌즈를 제조하는 방법은 이하에서 도12 내지 도15에 의해 설명된다. 도12를 참조하면, 몰딩 컵(100)은 수평면(102), 수평면(102)에 대략 수직으로 배치되는 원통 외벽(104), 및 원통 내벽(106)을 포함한다. 상기 내벽(106) 내의 면적은 대략 견고한 재료를 수용하기 위한 원통 내부 영역(109) 및 대략 유연한 재료를 수용하기 위한 원통 외부 영역(111)을 포함하는 내벽과 외벽 사이의 면적을 포함한다.
상기 내벽(106)은 대략 견고한 내부와 유연한 외부를 분할하는 가 형태의 광학 그레이드 디바이더를 포함한다. 또한, 내벽(106)은 콘택트렌즈를 형성하기 위해 사용되는 견고하고 유연한 재료로 결합된다. 몰딩 컵을 위한 적절한 재료는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트 및 광학 그레이드 플라스틱을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 내벽과 외벽은 유연하고 견고한 부분의 결합력을 촉진시키기 위해 접착제를 선택적으로 코팅한다.
바람직하게, 몰딩 컵의 얇은 부분은 완성된 콘택트렌즈의 부분으로 유지된다. 선택적으로, 몰딩 컵의 부분은 주조 처리되는 동안 제거된다. 예를 들어, 내벽(106)은 대략 견고한 부분에 주입하여 경화 후에 제거되며, 외벽(104)은 대략 유연한 부분에 주입하여 경화 후에 제거된다. 일부 실시예에 의하여, 몰딩된 컵(100)은 CNC 선반 또는 다른 기계가공 장치의 컬렉트에 따라 그리핑 면적을 발생하도록 치수화되는 하부 영역(113)을 형성하는 하부 원통(108)을 더 포함한다. 이 실시예에서, 수평면(102)은 하부 영역(113)이 제조되는 동안 충전되도록 중앙 개구부(110)를 포함한다. 선택적으로, 하부 영역(113)은 제조되기 전에 미리 충전된다. 다른 실시예에 따르면, 하부 원통(108)은 제공되지 않는다.
설명된 실시예에서, 내벽(106) 또는 디바이더(106)는 수평면(102)에 의하여 각도 A 에 배치된다. 각도 A는 대략 5°에서 175°까지의 소정 각도이나, 콘택트렌즈의 견고하고 유연한 부분 사이의 접착 강도를 최대로 하기 위해 선택된다. 내벽(106)은 견고한 부분과 유연한 부분 사이에 접착 강도를 더 증가시키기 위해 적용되는 벤드(bend) B를 선택적으로 포함한다. 통상의 당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 많은 선택적인 내벽 형상은 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자라면 인식할 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기 유연하고 견고한 부분 사이의 선택적인 접착 각도는 도6 및 도6a에 의해 설명된다. 또, 선택적인 내벽 형상의 일실시예는 이하에서 설명된다.
도13a를 참조하면, 몰딩된 컵(100)은 수평면(102)에 대략 수직으로 배치되는 선택적인 내벽(114)을 포함한다.(즉, 각도 A는 대략 90°이다.) 또, 내벽(114)은 벤드를 포함하지 않는다. 도13b를 참조하면, 몰딩된 컵(100)은 수평면(102)에 의하여 정확한 각도에 배치되는 선택적인 내벽(116)을 포함한다. 도13c를 참조하면, 몰딩된 컵(100)은 수평면(102)에 의하여 둔각에 배치되는 선택적인 내벽(118)을 포함한다. 도13d를 참조하면, 몰딩된 컵(100)은 복수의 벤드 B를 포함하는 선택적인 내벽(120)을 포함한다. 벤드 B는 견고하고 유연한 부분 사이의 접착 강도를 증가시킨다. 또, 내벽(120)은 수평면(102)에 의하여 각도 A에 배치된다. 도12에 의하여 상기 나타난 실시예와 유사하게, 각도 A는 대략 5°에서 175°까지의 소정 각도이나, 콘택트렌즈의 견고하고 유연한 부분 사이의 접착 강도를 최대로 하기 위해 선택된다.
도14를 참조하면, 대략 견고한 재료의 액화된 수지의 소정 양은 내부 영역(109)에 주입되어서, 상기 재료가 (1) 개구부(110)을 통하여 하부 영역(113)에 충전되어 그리핑 면적(128)이 형성되고; (2) 내부 영역(109)에 충전해서 대략 견고한 부분(126)이 형성된다. 또, 상기 몰딩된 컵은 프로그램된 경화 환경에 위치시키고 상기 견고한 재료는 열, 자외선(UV), 또는 둘의 조합으로 경화된다.
선택적으로, 대략 견고한 재료의 액화된 수지의 소정 양은 내부 영역(109)에 주입되어서, 상기 재료가 오직 하부 영역(113)에 충전되어 그리핑 면적(128)을 형성한다. 또, 상기 몰딩된 컵은 프로그램된 경화 환경에 위치되고 상기 견고한 재료는 열, 자외선, 또는 둘의 조합으로 경화된다. 경화 후에, 추가적인 견고한 재료의 액화된 수지의 소정 양은 추가되는 재료가 대략 내부 섹션(109)에 충전되도록 내부 영역(109) 내에 주입되어 대략 견고한 부분(126)이 형성된다. 또, 상기 몰딩된 컵은 프로그램된 경화 환경에 위치되고 상기 견고한 재료는 열, 자외선, 또는 둘의 조합으로 경화된다.
도15를 참조하면, 대략 견고한 재료를 경화한 후에, 대략 유연한 재료의 액화된 수지의 소정 양은 외부 영역(111)으로 주입되어 대략 유연한 부분(130)이 형성된다. 또, 상기 몰딩된 컵은 다시 프로그램된 경화 환경에 위치되고 상기 유연한 재료는 열, 자외선, 또는 둘의 조합으로 경화된다. 상기 유연한 재료를 경화한 후에, 렌즈는 가공 준비가 되고 또는 다른 방식으로 기계가공되어, 파손 방지 하이브리드 콘택트렌즈로 완성된다.
블럭 몰드를 사용하여 하이브리드 콘택트렌즈를 제조하는 방법은 도16 내지 도21에 의하여 이하에서 설명된다. 도16을 참조하면, 블럭 몰드(134)는 파단면(breaking plane)(140)을 따라 부착되는 한 쌍의 절반(136, 138)을 포함한다. 블럭 몰드 절반(136, 138)은 파단면(140)에 대하여 대칭이다. 블럭 몰드(134)는 상부 영역(144)과 하부 영역(146)을 형성하는 중앙의 빈 공간(void)(144, 146)을 더 포함한다. 중앙의 빈 공간(144, 146)은 상기 상부와 하부 영역이 콘택트렌즈의 하드 부분을 형성하기 위하여 견고한 재료의 액화된 수지를 충전하도록 블럭 몰드(134)의 대략 수평 상면(152)의 개구부(150)을 형성한다.
몇몇 실시예에 따르면, 하부 영역(146)은 CNC 선반 또는 다른 기계가공 장치의 켈렉트에 따라 그리핑 면적을 발생시키게 치수화된다. 이 실시예에서, 개구부(148)는 제조되는 동안 하부 영역(146)이 액화된 수지로 충전되는 상부와 하부 영역이 존재한다. 다른 실시예에 의하여 하부 영역(146)은 제공되지 않는다.
상부 영역(144)은 상기 블럭 몰드 절반의 내면에 의해 형성된 외벽(156)을 포함한다. 외벽(156)은 콘택트렌즈의 견고하고 유연한 부분 사이 접합 형태를 형성한다. 설명된 실시예에서, 외벽(156)은 상면(152)에 의하여 각도 A에 배치된다. 각도 A는 대략 5°에서 175°까지의 소정 각도이나, 콘택트렌즈의 견고하고 유연한 부분 사이의 접착 강도를 최대로 하기 위해 선택된다. 외벽(156)은 견고한 부분과 유연한 부분 사이에 접착 강도를 더 증가시키기 위해 적용되는 벤드 B를 선택적으로 포함한다. 통상의 당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 많은 선택적인 외벽 형상은 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자라면 인식할 수 있을 것이다. 이러한 선택적인 외벽 형상은 이하에서 설명된다.
도17a를 참조하면, 상부 중앙의 빈 공간의 상부 영역(144)은 대략 수평면(152)에 수직으로 배치되는 선택적인 외벽(158)을 포함한다.(즉, 각도 A는 대략 90°이다.) 또, 외벽(158)은 벤드를 포함하지 않는다. 도17b를 참조하면, 상부 영역(144)은 수평면(152)에 의하여 정확한 각도로 배치되는 선택적인 외벽(160)을 포함한다. 도17c를 참조하면, 상부 영역(144)은 수평면(152)에 의하여 둔각으로 배치되는 선택적인 외벽(162)을 포함한다. 도17d를 참조하면, 상부 영역(144)은 복수의 벤드 B를 포함하는 선택적인 내벽(164)을 포함한다. 벤드 B는 콘택트렌즈의 견고하고 유연한 부분 사이의 접착 강도를 증가시킨다.
도18에 나타낸 바와 같이, 대략 견고한 재료의 소정량의 액화 수지를 개구부에 주입하여서, 상기 재료는 (1) 하부 영역(146) 내의 면적을 충전하여 그리핑 면적(172)을 형성시키고; (2) 상부 영역(144)을 충전하여 대략 견고한 영역(170)을 형성한다. 그리고, 상기 블럭 몰드는 프로그램된 경화환경에 위치되고, 상기 견고한 재료는 열, 자외선 또는 이들의 조합으로 처리된다. 선택적으로, 견고한 재료의 소정 량의 액화 수지는 개구부(150)를 통해 상기 재료가 그리핑 면적(172)을 형성하도록 단지 하부 영역내에 충전될 수 있다. 그리고, 상기 블럭 몰드는 프로그램된 경화환경에 위치되고, 상기 견고한 재료는 열, 자외선 또는 이들의 조합으로 경화된다. 처리된 이후, 추가적으로 견고한 재료의 소정 량의 액화 수지는 개구부(150)를 통해 주입되어 대략 견고한 영역(170)을 형성하도록 상부 영역(144)을 충전한다. 그리고, 상기 블럭 몰드는 프로그램된 경화환경에 위치되고, 상기 견고한 재료는 열, 자외선 또는 이들의 조합으로 경화된다.
도19에 나타낸 바와 같이, 대략 견고한 재료의 경화 후에 블럭 몰드(134)는 파단면(140)을 따라 파단되고, 견고한 재료의 경화 영역(견고한 영역(170)과 그리핑 면적(172)을 포함하는)은 블럭 몰드 절반으로부터 제거된다. 여기서, 상기 경화된 견고한 재료 경화 영역의 표면은 더 좋은 접착을 위해 코팅된다. 도20에 나타낸 바와 같이, 가드(178,180)은 실질적으로 수평 영역(178)과 그리핑 면적(172)의 상부에 접착되는 원통 측벽(180)을 포함한다. 도21에 나타낸 바와 같이, 소정 량의 유연한 재료의 액화 수지는 상기 견고한 영역(170) 및 측벽(180)사이의 면적에 주입되어 대략 유연한 부분(182)를 형성한다.
또한, 도21에 나타낸 바와 같이, 상기 재료들은 프로그램된 경화환경에 위치되고, 상기 실질적인 유연한 재료는 열, 자외선 또는 이들의 조합으로 경화된다. 상기 하이브리드 재료(예를 들어, 견고한 영역(170) 및 유연한 영역(182))는 가공되도록 준비되거나 또는 기계가공처리되어 파손-방지 하이브리드 렌즈로 완성된다. 도12 내지 도15에 따른 실시예와 달리, 상기 견고한 부분 및 유연한 부분 사이에 벽 또는 디바이더가 배치되지 않는다.
기본 경화 몰드를 이용한 하이브리드 콘택트렌즈를 제조하는 방법은 도22 내지 도24를 통해 설명한다. 도22에 나타낸 바와 같이, 기본 경화 몰드 조립체(190)는 기본 경화 몰드(192) 내벽(194) 또는 디바이더(194)와 상기 기본 경화 몰드(192)의 외부 주위에 배치되는 외벽(196)을 포함한다. 선택적으로 하나 이상의 중심 웹(web)(198)은 상기 곡선 경화 몰드(192)의 중앙을 통과하는 베이스면(200)에 수직으로 내벽(194)의 위치가 보다 확실해 지도록 내벽과 외벽 사이에 위치된다. 내벽(194)은 상기 견고한 재료 및 유연한 재료 사이를 분리 및 결합면으로서 역할을 한다. 내벽(194)은 콘텍트 렌즈로 형성되는 견고한 재료 및 유연한 재료를 접착시킬 수 있는 가 형태 광학 그레이드 디바이더로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 의하면, 내벽(194)은 견고한 부분 및 유연한 부분의 접착을 촉진시키기 위한 접착제로 코팅된다.
상기 실시예에서, 내벽(194)은 대략 수직(예를 들어 평면(200)에 평행)으로 배치된다. 그러나, 도12 내지 도21에 따른 실시예와 유사하게, 내벽(194)은 수평면에 대하여 약 5° 내지 175°의 각으로 배치될 수 있다. 상기 각은 시행착오법 과정을 통해 콘택트렌즈의 견고한 부분 및 유연한 부분 사이의 접착 강도가 최대화되도록 선택될 수 있다. 내벽(194)은 접착 강도를 보다 증대시키기 위해 적용되는 하나 이상의 벤드(B)를 선택적으로 포함한다. 물론, 당업자라면 알 수 있는 바와 같이, 많은 내벽의 형상은 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 이용될 수 있다.
도23에 나타낸 바와 같이, 소정 량의 견고한 재료의 액화 수지는 내벽(194) 사이에 주입되어 대략 견고한 부분(202)를 형성한다. 그리고, 상기 기본 곡선 몰드 조립체는 프로그램된 경화환경에 위치되고, 상기 견고한 재료는 열, 자외선 또는 이들의 조합으로 경화된다. 도24에 나타낸 바와 같이, 견고한 재료의 경화 후, 소정 량의 유연한 재료의 액화 수지는 내벽(194)과 외벽(196) 사이의 면적에 주입되어 대략 유역한 부분(204)를 형성한다. 그리고, 상기 기본 곡선 몰드 조립체(190)는 다시 프로그램된 경화환경에 위치되고, 상기 유연한 재료는 열, 자외선 또는 이들의 조합으로 경화된다. 상기 유연한 재료의 경화 후, 외벽 및 중심웹은 제거되고, 상기 렌즈의 전방면은 가공될 준비가 되거나 다른 방법으로 완성된다.
기본 곡선 블럭 몰드를 이용하여 하이브리드 콘택트렌즈를 제조하는 방법은 도25 내지 도29를 통해 설명한다. 도25에 나타낸 바와 같이, 기본 곡선 블럭 조립체(210)은 기본 곡선 몰드(212)와 상기 기본 곡선 몰드(212)의 중앙을 통과하는 수직면(218)에 대칭적으로 배치되는 한 쌍의 블럭 몰드 절반(214,216)를 포함한다. 기본 곡선 블럭 조립체(210)은 블럭 몰드 절반(214, 216) 사이의 기본 곡선 몰드(212)의 상부 영역에 배치되는 중앙의 빈 공간(222)을 더 포함한다. 중앙의 빈 공간(222)은 상기 콘택트렌즈의 하드부를 형성하기 위하여 견고한 재료의 액화 수지로 충전되도록 적용된다.
중앙의 빈 공간(222)는 상기 블럭 몰드 절반의 내면에 의해 형성되는 외벽(226)을 포함한다. 중앙의 빈 공간(226)은 콘택트렌즈의 견고 및 유연한 부분 사이의 접합부 형상을 형성한다. 실시예에 나타낸 바와 같이, 외벽(226)은 대략 수직면(218)에 평행하도록 배치된다. 그러나, 도12 내지 도24에 나타낸 실시예와 유사하게 외벽(226)은 수평면에 대하여 5°에서 175°까지 배치될 수 있다. 상기 각은 시행착오법 과정을 통해 콘택트렌즈의 견고 및 유연한 부분 사이의 접착 강도가 최대화되도록 선택될 수 있다. 게다가, 외벽(226)은 접착 강도를 더 증가시키기 위해 선택적으로 하나 이상의 벤드(B)를 포함한다. 물론, 당업자라면 알 수 있는 바와 같이, 많은 내벽의 형상은 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 이용될 수 있다.
도26에 나타낸 바와 같이, 소정 량의 견고한 재료의 액화 수지는 중앙의 빈 공간(222) 사이의 면적을 충전하도록 중앙의 빈 공간으로 주입하여 대략 견고한 ㅇ영역(230)를 형성한다. 그리고, 블럭 몰드는 프로그램된 경화환경에 배치되고, 견고한 재료는 열, 자외선 또는 이들의 조합으로 경화된다. 도27에 나타낸 바와 같이, 견고한 재료의 경화 후, 블럭 몰드 절반(214,216)은 분리되고, 기본 곡선 몰드(212)로부터 제거된다. 도28에 나타낸 바와 같이, 곡선 측벽(234)은 적합한 접착제를 이용하여 기본 곡선 몰드(212)의 주위에 부착된다.
도29에 나타낸 바와 같이, 소정 량의 유연한 재료의 액화 수지를 견고한 영역(230)과 측벽(234) 사이의 면적에 주입하여 대략 유연한 부분(236)를 형성한다.상기 재료를 프로그램된 경화환경에 위치시키고, 상기 유연한 재료는 열, 자외선 또는 이들의 조합으로 경화된다. 유연한 재료의 경화 후, 상기 측벽은 제거되고, 전방면은 가공되도록 준비되거나 다른 방법으로 완성된다.
소프트-스커트 몰드의 몰딩된 삽입부와 같이 이미 기계가공된 견고한 중앙부를 포함하는 가 형성된 몰드 조립체를 이용한 하이브리드 콘택트렌즈를 제조하는 방법은 도30 내지 도33을 통해 설명한다. 도30에 나타낸 바와 같이, 대략 견고한 중앙부는 몰드 조립체에 위치되기 전에 형성되고 경화된다. 실시예에 따라 상기 견고한 중앙부는 미리 코팅되거나 유연한 외부와 접착을 촉진시기기 위한 접착제로 가 처리된다. 도31에 나타낸 바와 같이, 가 형성된 몰드 조립체(252)는 기본 곡선 몰드(254)와 기본 곡선 몰드(254)의 중앙을 통과하는 수직면(260)에 대칭으로 배치되는 한쌍의 블럭 몰드 절반(256,258)을 포함한다.
가 형성된 몰드 조립체(252)는 상기 기본 곡선 몰드 및 상기 블럭 몰드 절반 사이에 배치되는 대략 사발 형상의 공간(264)을 더 포함한다. 사발 형상의 공간(270,272)은 대략 견고한 중앙부(250)를 수용하기 위한 내부(270)과 유연한 재료로 채워지는 외부(272)를 포함한다. 게다가, 가 형성된 몰드 조립체(252)는 블럭 몰드 절반(256,258) 사이의 기본 곡선 몰드(254)의 상부 영역에 배치되는 중앙의 빈 공간(266)을 포함하는 것이 바람직하다. 중앙의 빈 공간(266)은 견고한 중앙부가 형성 및 경화된 후 내부(270)으로 삽입가능하도록 형성된다. 하나 이상의 삽입공(274)이 사발 형상의 공간(270,272)의 외부 영역을 채우기 위해 가 형성된 몰드 조립체에 구비되는 것이 바람직하다.
도32에 나타낸 바와 같이, 소정 량의 견고한 재료의 액화 수지는 내부(270)로 주입되고, 대략 유연한 외부(276)을 형성한다. 그리고 가 형성된 몰드 조립체(252)는 프로그램된 경화환경에 위치되고, 유연한 재료는 열, 자외선 또는 이들의 조합으로 경화된다. 도33에 나타낸 바와 같이, 유연한 재료의 경화 후, 상기 몰드는 분리되고, 완성된 콘택트렌즈는 몰드로부터 제거된다. 실시예에 따라 상기 콘택트렌즈는 사용되기 전에 전방 또는 후방면의 기계가공이 요구될 수 있다.
도6에 의해 상기한 바와 같이, 콘택트렌즈의 유연 및 견고한 부분 사이의 접착각은 거의 0°에서 90°까지 다양화될 수 있다. 게다가, 상기 유연 및 견고한 부분 사이의 계면은 레즈(ledge), 돌기, V 또는 w형 돌기, 세레이션(serration), 그레이데이션(gradation) 및 대략 직선이나 평면이 아닌 다른 형상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도6a에 따라 상기한 바와 같이, 선택적으로 접합부는 유연 및 견고한 부분 사이에 제공될 수 있다.
도30 내지 도33을 더 참조하면, 상기 대략 견고한 부분은 다음의 모노머, 모노머 혼합물, 및 이들의 유도체인 트리메틸실록실; 메틸-메타아크릴레이트; 에틸-메타아크릴레이트; 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트; 옥타플루오르 페닐-메타아크릴레이트; 테라-메틸디실록산; 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트; 펜타플루오르 페닐아크릴레이트; 2-(트리메틸실록실) 메타아크릴레이트, 비스(2-메타릴옥시페닐) 프로판; N-[2-(N,N-디메틸아미노)에틸]; 오네타아크릴레이트; N-[2-(n,n-디메틸아미노)에틸]; 메타아크릴레이트; 비닐-피롤리돈; N,N-디메타아크릴아미드; 아크릴아민; 하이드록시에틸 메타아크릴레이트; 실록산 에틸렌 글리콜 디-메타아크릴레이트; 트리플루오르에틸 메타아크릴레이트; 펜타플루오르스틸렌; 펜타플루오르프로필 메타아크릴레이트; 불포화 폴리에스테르; p-비닐 벤질 헥사플루오르이소프로필 에테르; 실록사닐알킬아미드; 및 이들의 조합물의 하나 이상을 포함할 수 있다. 통상의 당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 여러 다른 재료가 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 대략 견고한 부분을 형성하는데 이용될 수 있는 것을 당업자라면 인식할 수 있을 것이다.
도30 내지 도33에 대해 나타낸 실시예에서, 상기 대략 유연한 부분은 다음의 모노머 혼합물 및 이들의 유도체인 폴리 HEMA; 하이드록시에틸 아크릴레이트; 디하이드록시프로필 메타아크릴레이트; 폴리에틸렌글리콜; 메틸메타아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트(BMA), 헥실메타아크릴레이트(HMA), 에틸아크릴레이트(EA), 부틸아크릴레이트(BA), 아세트옥실란; 트리메틸실록시; 에틸렌글리콜-디메타아크릴레이트; 페닐에틸 아크릴레이트; 제로-젤; 실리콘-하이드로젤; 폴리에틸렌 산화물; 및 이들의 조합물의 하나 이상을 포함할 수 있다. 통상의 당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 여러 다른 재료가 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 대략 유연한 부분을 형성하는데 이용될 수 있는 것을 당업자라면 인식할 수 있을 것이다.
도30 내지 도33에 대해 나타낸 실시예에서, 상기 콘택트렌즈의 유연한 부분과 견고한 부분 사이의 가 처리(pre-treat) 또는 가 코팅(pre-coating)은 다음의 모노머 혼합물이나 이들의 유도체인 비닐아세테이트; 트리플루오르에탄올; 메타아크릴레이트(C1에서 C6); 아크릴레이트(C1에서 C6); 에탄디아민; 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트(HEMA) 및 아크릭계로부터 조직화된 메타아크릭산의 다른 에스테르; 플루오린; 실리콘; 플루오린/스틸렌; 폴리스틸렌 같은 합성 폴리머와 스틸렌; 플루오린/스틸렌; 실리콘/스틸렌; 및 이들의 조합물로 이루어지는 하나 이상의 수지 또는 접착제를 포함할 수 있다. 통상의 당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 여러 다른 재료가 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 가 처리 또는 가 코팅을 형성하는데 이용될 수 있는 것을 당업자라면 인식할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 하이브리드 콘택트렌즈의 다른 제조방법은 견고한 재료의 처리전에 유연한 재료가 주입되고 경화되는 방식의 역순으로 상기 견고한 재료 및 유연한 재료를 주입하는 것을 포함한다. 상기 블럭 몰드 실시예로, 외부와 같은 중앙의 빈 공간을 채우는 블럭의 형성이 요구되고, 유연한 부분이 주입되고 이어서 경화될 수 있다. 다른 방법은 견고한 재료 및 유연한 재료를 동시에 주입하고, 동시에 경화하는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 하이브리드 콘택트렌즈의 다른 제조방법은 표준 또는 반 맞춤식의 전방면을 갖는 기본 곡선 몰드를 몰딩하거나 선반 가공을 포함하고, 중앙 재료의 굴절률을 소정의 광학 요구량으로 변형시키기 위해, 열 또는 레이저 에너지를 이용한다. 이와 같은 방법은 고비용의 종래 선반가공 및 몰딩 작업을 대체하는 이점이 있다. 또한 방법은 상기 콘택트렌즈의 후방 및 전방면을 둘다 몰딩하는 것을 포함한다. 다른 방법은 기계적 힘의 적용 또는 열적 몰딩을 포함한다.
본 발명에 따른 다른 제조방법은 후방면의 몰딩과 몰딩된 블랭크의 다이아몬드 터닝; 후방 곡선 공간의 전방면의 윤곽을 커팅; 전방 또는 후방 곡선 완료 블랭크 또는 소정 렌즈 전방 또는 후방면을 에칭; 소정 렌즈 전방 또는 후방면의 필름 배치를 얇게 하고, 소정 렌즈의 전방 또는 후방면의 레이저 제거를 포함한다.
유연한 부분을 견고한 부분에 화학적으로 결합시킴에 따른 하이브리드 렌즈의 적합한 제조방법은 도34 내지 도40을 통해 설명된다. 이하, 상기된 몰딩방법 및 기술은 하기되는 방법과 연결되도록 구비될 수 있다. 우선, 대략 견고한 부분은 로드를 주조하여 형성되고, 가스 침투, 바람직한 특성을 갖는 높은(또는 과도한) DK 재료의 로드는 소정 특성을 갖는다. 경화 후, 상기 로드는 대략 동일한 직경으로 제조되기 위한 정확한 그라운드이다. 도34에 나타낸 바와 같이, 상기 로드는 콘택트렌즈의 견고한 부분(300)를 형성하는 주 블랭크로 기계가공된다. 견고한 부분(300)의 중간 영역(302)은 완성된 렌즈에서 견고 및 소프트 재료의 계면을 형성하는 소정 형상을 갖도록 동시에 기계가공된다.
도35에 나타낸 바와 같이, 대략 견고한 부분(300)가 기계가공된 후, 결과적인 블랭크는 컵(308)내에 위치된다. 컵(308)은 바닥면(310) 및 외벽(312)을 포함하고, 선택적으로 선반 그립핑 면적을 포함할 수 있다. 상기 상부(300)는 에폭시수지 또는 다른 접착제를 이용하여 바닥면(310)에 접착되는 것이 바람직하다. 도36에 나타낸 바와 같이, 다음 단계는 상기 스커트부에 견고한 부분의 접착을 촉진시키기 위한 처리를 포함한다. 상기 단계는 화학 용액(316)을 상기 컵(308)에 주입하고, 소정시간 동안 견고한 부분을 흡수하고, 견고한 부분에 촉매를 공급하는 단계에 수반된다. 실시예에 따라, 상기 화학 용액(316)은 메틸 메타아크릴레이트(MMA)와 같은 호모폴리머를 포함하고, 흡수하는 시간은 약 1초 내지 약 20분이고, 가장 바람직하게는 약 30초이다.
흡수하는 단계가 완료된 후, 화학 용액(316)은 흡입 펌프(suction pump) 또는 다른 배수 장치에 의해 컵(308)로부터 제거한다. 도37에 나타낸 바와 같이, 코팅(318)은 견고한 부분(300)의 주변에 촉매를 적용함으로써 형성된다. 상기 촉매는 약 1분 내지 60분, 가장 바람직하게는 30분의 소정 경화 시간동안 로드에 적용되는 UV활성체(예를 들어 자외선)가 바람직하다. 코팅(318)은 콘택트렌즈의 소프트 및 하드부 사이의 결합에 이어 적용된다. 또한, 코팅(318)은 대략 견고한 부분(300)으로 화학 용액이 천천히 침투되게 한다. 상기 로드에 화학 용액의 과도한 침투는 매우 높은 DK 중앙부의 물리적 특성을 변화시킨다. 높은 DK 중앙부의 특정한 물리적 특성은 산소 흡수성, 굴절률을 포함하는 계수 및 다른 물리적 특성에 영향을 미칠 수 있다. 선택적으로 상기 로드를 보호하기 위해 코팅을 형성시킴에 따라, 과도한 화학적 침투로부터 상기 하드 중심부를 보호하기 위해 중간물질이 구비될 수 있다.
도38에 나타낸 바와 같이, 다음 단계는 대략 유연한 재료에 접착력을 더 촉진시키기 위한 코팅을 처리하는 것을 포함한다. 이 단계는 상기 컵(308)에 화학 용액(320)을 주입함으로써 코팅을 유연하게 하고 소정 시간동안 대략 견고한 부분(300)을 흡수하는 것을 수반한다. 바람직하게 화학 용액(320)은 MMA를 함유한다. 게다가, 소정의 흡수 시간은 약 5초 내지 약 20초가 바람직하고, 가장 바람직하기로는 약 15초동안이다. 코팅을 유연하게 하는 것은 하이브리드 콘택트렌즈를 형성하는 소프트 재료 및 하드 재료 사이의 접착을 용이하게 한다. 흡수가 완료된 후, 화학 용액(320)은 흡입펌프 또는 다른 배수장치에 의해 컵(308)으로부터 제거된다.
도39에 나타낸 바와 같이, 다음 단계는 대략 유연한 재료에 접착력을 촉진시키기 위해 코팅을 더 처리하는 것을 포함한다. 이 단계는 컵(308)에 또 다른 화학 용액(324)을 주입하고 소정시간동안 대략 견고한 부분(300)이 용액을 흡수하는 것을 수반한다. 바람직하게 화학 용액(324)은 MMA 뿐만 아니라 접착력 촉진제 및 UV활성체를 함유한다. 소정의 흡수 시간은 약 5초 내지 약20초가 바람직하고, 가장 바람직하기로는 약 15초동안이다. 대략 견고한 부분(300)에 사용된 재료의 타입에 의하면, 상술한 흡수 단계는 다른 순서로 수행될 수 있다. 다른 방법으로, 흡수 단계 중 하나 이상은 적용된 대략 견고한 재료에 따라 제거될 수 있다. 상기 흡수 단계가 완료된 후, 화학 용액(324)은 흡입 펌프 또는 다른 배수장치에 의해 컵(308)으로부터 제거된다. 이때, 대략 견고한 부분(300) 상에 남은 화학 용액은 스피닝에 의해 제거된다. 몇가지 실시예에 따르면, 스피닝은 1350rpm 이상의 속도로 대략 6초동안 수행된다. 도40에 나타낸 바와 같이, 다음 단계는 대략 견고한 중심부분 주위의 컵(308)에 액화된 대략 유연한 재료(330)를 주입하는 것과 대략 유연한 재료(330)를 경화시키는 것을 포함한다. 바람직하게, 주입 및 경화 사이의 시간은 최소로, 예를 들면, 1분 미만으로 유지된다.
대략 유연한 재료(330)를 경화시키는 단계는 소정의 경화시간동안 몰드에 UV활성체를 적용함으로써 달성된다. 바람직하게, 느린 경화는 대략 45분 동안 소량의 자외선 하에서 수행된다. 다음 단계에서, UV경화 및 열적 어닐링은 약 2 내지 3시간동안 연속적으로 수행된다. 이러한 시간 주기 후에 UV경화는 중단되고 열적 어닐링은 추가 시간 주기동안 유지된다. 바람직하게 약 10 내지 20시간, 가장 바람직하게 약 15시간이다. 이러한 느린 경화 어닐링 단계는 렌즈내에 불필요한 응력을 감소시킴과 동시에 향상된 접착강도 및 더 균일한 렌즈표면을 효과적으로 유발시킨다. 몇 가지 실시예에 따르면, 열적 어닐링 단계는 형성된 가열/냉각 프로파일에 걸쳐 수행된다. 상기 몰드는 최고온도에 도달할 때까지 실내온도로부터 천천히 가열되고, 다시 실내온도로 천천히 냉각된다.
도41 및 도42에 나타낸 바와 같이, 유연한 재료를 경화한 후, 상기 렌즈는 선반에 걸쳐지거나 대략 견고한 중심부분(300) 및 대략 유연한 외부 스커트 부분(330)으로 이루어진 완성된 파괴 방지 하이브리드 콘택트렌즈로 가공된다. 상기 실시예에서, 중심부분(300) 및 외부 스커트 부분(330)은 대략 단면이 V형상인 접합부에서 연결된다. 도42에 나타낸 바와 같이, 접합부(334)는 서로에 대하여 각도 A로 배치되는 제1부분(338) 및 제2부분(340)에 의해 형성된다. 또한, 제1부분(338)은 렌즈의 전방 표면(342)에 대하여 각도 B로 배치되고 제2부분(340)은 렌즈의 후방 표면에 대하여 각도 C로 배치된다.
몇 가지 실시예들에 따르면, V형상의 계면을 형성하는 치수는 상기 접합부 근방의 소프트 스커트의 팽창 변화를 감소시키도록 선택된다. 이에 따라, 렌즈의 편리함이 향상된다. 일반적으로, 소프트 스커트 재료가 덜 팽창하는 것은 소프트 부분과 하드 부분 사이의 더 부드러운 변화를 유발한다. 소프트 스커트 재료의 팽창이 재료 두께의 백분율이기 때문에 각도 A,B,C는 접합부(334)를 둘러싸는 변화면적(348)에서 소프트 스커트 재료의 양을 제한하도록 선택된다. 각도 A는 약 5° 및 약 175° 사이, 바람직하게 약 15° 및 약 90° 사이의 어느 각도가 된다. 약 80°가 가장 바람직하다. 각도 B는 약 5° 및 약 175°사이, 바람직하게 약 100° 및 약 165° 사이의 어느 각도가 된다. 약 140°가 가장 바람직하다. 각도 C는 약 5° 및 약 175° 사이, 바람직하게 약 100° 및 약 165° 사이의 어느 각도가 된다. 약 140°가 가장 바람직하다.
V형상의 접합부를 제공하는 추가적인 장점은 두 재료들 사이의 접착강도를 향상시키는 견고한 부분 및 소프트 스커트 부분 사이의 표면적을 증가시키고 렌즈의 파손 또는 고장을 최소화하는 것이다. 더 추가적인 장점은 변화면적(348)의 전방 및 후방 표면이 사용자에게 향상된 편리함을 제공하는 대략 유연한 재료(330)로 이루어진 것이다. 다른 실시예들에 따르면, 접합부(334)는 도6에 나타낸 바와 같이 콘택트렌즈와 관련된 각도로 배치된 단일부분으로 이루어질 수 있다. 또한, 접합부(334)는 레지, 돌기, 또는 돌출부와 같은 다양한 표면 구성 또는 구조, 서레이션, 그라데이션, 또는 대략 직선 또는 평면이 아닌 다른 형상을 포함한다.
상기 대략 유연한 부분(330)을 위한 적절한 재료는 하이드록시에틸메타아크릴레이트(HEMA); 메틸 메타아크릴레이트(MMA); 에틸 메타아크릴레이트(EMA); 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트를 포함하는 아미노알킬; N-비닐 피놀리돈(NVP); 2-메톡시에틸 메타아크릴레이트(MEMA); 에틸렌 글리콜 메타아크릴레이트(EGMA); 트리플루오르프로필 메타아크릴레이트; 펜타플루오르펜틸 메타아크릴레이트; N,N-디메틸아크릴아미드(DMA); 아크릴아미드; 메타아크릴아미드; 테트라메틸디실록산 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트; 퍼플루오르페닐 메타아크릴레이트; 2-(트리메틸실록실)에틸 메타아크릴레이트; N-플루오르알킬 메타아크릴아미드; 비스(2-메타아크릴록시페닐)-프로판; (N,N-디메틸아미노-에틸)메타아크릴레이트; 시바비젼 로트라필콘 등의 실리콘 하이드로젤; 및 이들의 조합물을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 통상의 당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 다른 종류의 스커트 재료가 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 대략 유연한 부분에 이용될 수 있는 것처럼 상기 목록이 결코 전부가 아니라는 것을 당업자라면 인식할 수 있을 것이다.
대략 견고한 부분(300)에 대해 적당한 재료들은 플루오로실리콘 아크릴레이트; 실리코네이티드 스티렌; 플루오로아크릴레이트; 플루오로메타아크릴릴레이트; 퍼플루오르화 아크릴레이트; 및 메타아크릴레이트; 보스톤 7 인비젼, 보스톤 EO, 보스톤 이퀄리스, 보스톤 이퀄런스 2, 보스톤 XO, 플루오르펌 151, 플루오르펌 92, 플루오르 700, 메니콘 SE-P, 메니콘 Z과 같은 70(×10-11)(ISO)의 DK에 기초한 높은 DK 또는 과도한 DK 가스 투과성의 견고한 콘택트렌즈; 다른 높은 DK 재료; 및 이러한 재료들의 조합을 포함하되, 이에 제한되지 않는다. 물론, 당업자가 본 발명의 사상으로부터 분리됨이 없이 대략 견고한 부분에 다른 재료를 채용할 수 있음은 당연하다.
도43 내지 도48에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 방법을 사용하여 제조된 하이브리드 콘택트렌즈는 다른 특성 및 구성을 가지는 3개 이상의 영역으로 이루어진다. 도43 및 도44에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 콘택트렌즈(360)는 중앙 영역(362), 주변 영역(364), 및 중간영역(366)으로 이루어진다. 전술한 실시예들과 유사하게, 중앙 영역(362)은 대략 견고하고, 가스 투과성이 있으며, 플루오르 실록산 아크릴레이트, 실록산 아크릴레이트, 또는 폴리 스티렌 실록산 아크릴레이트와 같은 높거나 관도한 DK 재료로 이루어진다. 추가적으로, 전술한 높은 DK 및 과도한 DK 재료 중 어느 하나는 중앙 영역(362)을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 마찬가지로, 주변 영역(364)은 HEMA, MMA, 또는 EMA와 같은 대략 유연한 하이드로젤 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 물론, 주변 영역(364)은 전술한 대략 유연한 하이드로젤 재료 중 어느 하나로도 이루어질 수 있다.
중간 영역(366)은 렌즈를 제조하는 동안 중앙 영역(362)의 주변에 형성되는 얇은 필름 또는 코팅이다. 효과적으로, 중간 영역(366)에 의해 형성되는 필름 또는 코팅은 상기 중앙 영역 및 주변 영역 사이의 일련의 화학적 접착을 촉진한다. 또한, 중간 영역(366)은 소프트 주변 영역 재료로부터 보호 배리어를 제공함에 따라 산소 침투성, 굴절계수 및 다른 물리적인 특성을 포함하는 높은 DK 중앙 영역의 물리적인 특성들의 내재적으로 바람직하지 않은 교정을 방지한다. 중간 영역(366)은 소정시간동안 올리고머 아크릴레이트 모노머를 함유하는 화학 용액에 중앙 영역을 흡수으로써 형성된다. 바람직한 실시예에서, 중앙 영역은 제1재료(예를 들면, 플루오르 실록산 아크릴레이트와 같은 높은 또는 과도한 DK, 가스 투과성 재료)이고, 주변 영역은 제2재료(즉, HEMA와 같은 대략 유연한 하이드로젤 재료)인 반면, 적층에 의해 형성되는 중간 영역은 제3재료(예를 들면 MMA)이다.
본 발명의 원리에 따른 하이브리드 콘택트렌즈를 형성하는 방법은 중앙 영역을 형성하고, 상기 중앙 영역 주위에 보호 배리어를 형성하며, 상기 중앙 영역에 주변 영역을 화학적으로 접착하는 단계들로 이루어진다. 상기 보호 배리어는 상기 중앙 및 주변 영역 사이에서 일련의 화학적 결합을 촉진하고, 또한 상기 중앙 영역의 물리적인 특성들이 변하는 것을 방지한다. 상기 중앙 영역은 약 30(×10-11) 내지 약 250(×10-11) 사이의 DK 값을 가지는 높은 DK 재료인 대략 견고하고 가스 투과성이 좋은 재료로 이루어진다. 몇 가지 실시예들에 따르면, 대략 견고하고, 가스투과성이 좋은 재료는 적어도 250(×10-11)의 DK값을 가지는 과도한 DK 재료이다.
상기 중앙 영역에서 화학 용액의 침투 깊이는 바람직하게 흡수 시간의 함수로서 제어된다. 또한, 상기 자외선 활성체 같은 촉진제(촉매)는 중간 영역(366)의 생성을 촉진하는데 이용될 수 있다. 바람직하게, 상기 아크릴레이트 용액은 다음의 모노머인 메틸 메타아크릴레이트; 에틸 메타아크릴레이트; 부틸 메타아크릴레이트; 헥실메타아크릴레이트; T-부틸아미노에틸메타아크릴레이트; T-부틸아미노에틸아크릴레이트; 디메틸아미노에틸 아크릴레이트; 메타아크릴레이트, d; 불소첨가 아크릴레이트; 헥사플루오르 메타아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오르에틸메타아크릴레이트, 1,1-디히드로프로필옥틸메타아크릴레이트, 헥사플루오르이소프로필 아크릴레이트와 메타아크릴레이트, 과불소화 에테르의 아크릴레이트와 메타아크릴레이트(모노 및 디)를 포함하는 메탈아크릴레이트; 3-메타아크릴옥시펜타메틸디실록산, 3-메틸아크릴옥시프로필트리 (트리메틸실록시)실란, 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 5-N,N-디메틸아크릴레이트, N-비닐프롤리돈, 비닐 아세테이텀 2-에틸헥실 메타아크릴레이트, 메틸 및 부틸아크릴레이트, 및 아크릴레이트를 구비하는 메타아크릴레이트를 포함한 실리콘; 에폭시 아크릴레이트; 우레탄 아크릴레이트; 카르복실산 하프 에스테르; 폴리에스테르 아크릴레이트; 아크릴화 아크릭스; 저점도 올리고머 폴리(에틸렌 글리콜) 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트(모노 및 디); 폴리(프로필렌 글리콜) 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트(모노 및 디); 폴리(프로필렌 글리콜) 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트(모노 및 디); 폴리디메틸실록산(M.Wt 2000-4000)의 디아크릴레이트 및 디메틸아크릴레이트; 및 이들의 조합물의 하나 이상을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 중간 영역(366)은 아크릴레이트 모노머 및 접착촉진물을 포함하는 화학 용액에 소정 시간 동안 흡수됨으로써 연화된다. 적절한 접착촉진물은 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 카르복실산 하프 에스테르, 폴리에스테르 아크릴레이트, 아크릴화 아크릭스 및 저점도 모노머를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 상기 중간 영역이 형성된 이후, 초과 화학 용액을 제거하기 위하여 스피닝(spinning) 공정이 이용될 수 있다. 도34 내지 도42에 대하여 전술한 바와 같이, 상기 주변 영역을 형성하기 이전에 상기 중간 영역을 경화시키도록 한 번 이상의 경화 단계가 적용될 수 있다.
또한 도43 및 도44를 참조해 보면, 중간 영역(366)은 하이브리드 콘택트렌즈(360)의 전방면(372)과 후방면(374)에 대략 직교하는 각도로 배치된다. 다른 실시예에 따르면, 중간 영역(366)은 상기 렌즈에 대하여 90° 이외의 각도로 배치되어 변환이 제공된다. 대부분의 렌즈에 대하여, 상기 중간 영역의 두께는 약 200nm 내지 약 500nm 사이가 바람직하다. 그러나, 몇몇 실시예에 따르면, 상기 두께는 2mm 이상으로 증가될 수 있다. 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위에서 많은 다른 중간 영역의 두께가 가능함은 본 기술분야의 당업자가 알 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 중간 영역(366)은 도6에 제안하고 있는 바와 같이 콘택트렌즈에 대하여 (직교 이외의) 소정 각도로 배치될 수 있다. 또한, 중간 영역(366)은 레지(ledge), 돌기 또는 돌출부, 서레이션(serration), 그라데이션 또는 대략 직선 또는 평면이 아닌 다른 어떠한 형태를 포함하는 다양한 면 형상 또는 구조 형태를 포함할 수 있다.
도45 및 도46을 참조해 보면, 하이브리드 콘택트렌즈(380)는 중앙 영역(382), 주변 영역(384) 및 중간 영역(386)을 포함하며, 상기 중간 영역(386)은 상기 중앙 영역과 주변 영역 사이에 배치되는 얇은 곡선 필름 또는 코팅이다. 중간 영역(386)은 렌즈 제작 동안 중앙 영역의 주변에 형성되는 얇은 필름 또는 코팅이다. 이전 실시예와 유사하게, 중앙 영역(382)은 실질적으로 견고하고 가스 투과성의 높은(또는 초과, 즉 과도한) DK 재료를 포함하는 것이 바람직하고, 주변 영역(384)은 대략 유연한 하이드로-젤(hydro-gel) 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 곡선 중간 영역(386)은 주변 영역(384)를 향하는 볼록면(390) 및 중앙 영역(382)을 향하는 오목면(392)을 포함한다.
도46에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 콘택트렌즈(380)는 중간 영역(386) 및 중앙과 주변 영역의 일부를 포함하는 변환 영역(396)을 포함한다. 전술한 V형 접합부와 유사하게, 곡선 중간 영역(386)은 변환 영역 내에서 상기 주변 영역의 팽창에서의 변화를 감소시키도록 치수화된다. 대체로, 상기 주변 영역 재료의 작은 팽창은 연화 및 경화부 사이에 보다 부드러운 변환을 초래한다. 상기 주변 영역 재료의 팽창이 재료 두께의 퍼센트(percentage)이기 때문에, 상기 중간 영역(386)의 곡률반경은 변환 영역(386) 내에서 주변 영역 재료의 양을 제한하도록 선택된다. 몇몇 실시예에 따르면, 상기 곡률반경은, 상기 변환 영역 내에서의 주변 영역 재료의 퍼센트가 약 30퍼센트 이하, 바람직하게는 약 20퍼센트 이하로 되도록 선택된다. 도시한 실시예에서, 볼록면(390)은 주변 영역(384)에 대해 접하여(반대로, 오목면(392)는 중앙 영역(382)에 대해 접함), 작은 양의 연화 주변 영역 재료만이 변환 영역(396) 내에 배치된다.
곡선 중간 영역의 제공에 따른 추가적인 작용효과는 중앙 및 주변 영역 사이의 면적의 증가 결과로 각 재료 간의 접착강도를 향상시키고, 렌즈의 파손 또는 손상을 최소화한다. 또 다른 작용효과로서, 변환 영역(386)의 전방 및 후방면은 우선 보다 편안한 실질적인 유연성 재료로 구성되는 것이다. 다른 실시예에 따르면, 변환 영역(386)은 레지(ledge), 돌기 또는 돌출부, 서레이션(serration), 그라데이션 또는 대략 직선 또는 평면이 아닌 다른 어떠한 형태를 포함하는 다양한 면 형상 또는 구조적인 형태를 포함할 수 있다.
도47 및 도48을 참조해 보면, 하이브리드 콘택트렌즈(400)는 중앙 영역(402), 주변 영역(404), 제1중간 영역(406) 및 제2중간 영역(408)을 포함한다. 중간 영역(406, 408)은 중앙 영역 및 주변 영역 사이에 배치되는 얇은 필름 또는 코팅이다. 앞의 실시예와 유사하게, 중앙 영역(402)는 대략 견고하고 가스 투과성의 높은(또는 초과) DK 재료를 포함하는 것이 바람직하고, 주변 영역(404)은 대략 유연한 하이드로-젤(hydro-gel) 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 제1중간 영역(406)은 렌즈 제작 동안 중앙 영역(402)의 주변에 형성되는 얇은 필름 또는 코팅이다. 유사하게, 제2중간 영역(408)은 제1중간 영역(406)의 주변에 형성되는 얇은 필름이나 코팅이다. 상기 중간 영역은 중앙 영역과 주변 영역 간의 화학 접착을 효과적으로 촉진하고, 또한 렌즈 제작 동안 유연한 주변 영역으로부터 중앙 영역을 보호하기 위한 배리어를 제공한다. 높은 DK 재료는 통상적으로 온도에 민감한 것으로 알려져 있다.
도48에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 콘택트렌즈(400)는 제1 및 제2중간 영역(406,408)으로 이루어지는 변환(transition) 면적(412)을 포함한다. 중간 영역(406)은 중앙 영역을 소정 시간 동안 올리고머 아크릴레이트 모노머를 포함하는 제1화학 용액에서 흡수하여 형성된다. 다음, 상기 중앙 영역을 소정 시간 동안 올리고머 아크릴레이트 모노머을 포함하는 제2화학 용액에서 흡수한다. 상기 아크릴레이트 용액은 메틸 메타아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 부틸 메타아크릴레이트 및 헥실메타아크릴레이트 중 바람직하게 하나 이상의 모노머를 포함한다. 어떤 실시예들에 따르면, 상기 제1 및 제2화학 용액은 대략 동일한 화학물들을 포함한다. 다른 실시예들에 따르면, 상기 제1 및 제2화학 용액은 다른 화학물들을 포함한다. UV 활성체와 같은 촉매는 중간 영역(406,408)의 형성을 촉진시키는 데에 작용될 수 있다.
본 발명의 몇 실시예들에 따르면, 상기 중간 영역들은 소정 시간동안 아크릴레이트 모노머 및/또는 접착촉진물을 포함하는 화학 용액에서 흡수하는 것에 의해 소프트(soft)하게 된다. 적합한 접착촉진물은 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 카르복실산 하프 에스테르, 폴리에스테르 아크릴레이트, 아크릴화 아크릭스 및 저점도 모노머를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 각 중간 영역이 형성된 후, 스피닝 단계가 초과 화학 용액을 제거하는 데에 이용될 수 있다. 도34 내지 도42와 관련하여 앞서 나타낸 바와 같이, 하나 이상의 경화 단계가 렌즈 제조 단계동안 상기 중간 영역을 경화하는데 이용될 수 있다.
도47 및 도48을 참고하면, 중간 영역(406,408)은 하이브리드 콘택트렌즈(400)의 전방면(420) 및 후방면(430)에 대략 수직한 각도로 배치된다. 다른 실시예에 따르면, 상기 중간 영역은 변화가 이루어지도록 렌즈와 관련하여 90°와 다른 각도로 배치된다. 또한, 중간 영역(406,408)은 레지(ledges), 돌기, 돌출, 서레이션, 그라데이션 또는 직선 또는 평면이 아닌 다른 어떠한 형태를 포함하는 다양한 면 형상 또는 구조적인 형태를 포함할 수 있다.
유리하게, 전술한 과정은 높은 DK 재료(즉, 30(×10-11)보다 큰 DK값을 갖는 재료)를 포함하는 하드한 중앙부에 소프트한 주변부를 접착할 수 있다. 이와 같이 높은 DK 재료로는 플르오르실록산 아크릴레이트; 메틸 메타아크릴레이트; 에틸 메타아크릴레이트; 부틸메타아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트; 옥타플루오르 펜틸 메타아크릴레이트, 테트라메틸디실록산, 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트; 펜타플루오르 페닐아크릴레이트, 2-(트리메틸실록실)에틸 메타아크릴레이트, 2,2-비스(2-메타릴옥시페닐) 프로판, N-[2-(N,N-디메틸아미노)에틸] 아크릴레이트, 2-(N,N-디메틸아미노)에틸 메타아크릴레이트, 2-(N,N-디메틸아미노)프로필 아크릴레이트, N-비닐-2-피롤리돈, N,N-디메틸아크릴아미드, 아크릴아미드, 아크릴아민, 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 실록산-에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 트리플루오르에틸 메타아크릴레이트, 펜타플루오르스틸렌, 펜타플루오르페닐 메타아크릴레이트, 펜타플루오르페닐 아크릴레이트, 펜타플루오르프로필 메타아크릴레이트, 불포화 폴리에스테르; p-비닐 벤질헥사플루오르이소프로필 에테르, 실리코닐스티렌, 실록사닐 알킬메타아크릴레이트, 실록사닐알킬아미드; 플라워-실리콘 아크릴레이트; 실리콘-실리콘 스틸렌; 실리케이트-실리케이트 아크릴레이트, 실리콘 테트라-아크릴레이트; 실리콘 아크릴레이트; 플루오르-실록산 아크릴레이트; 실록산 아크릴레이트; 실록사닐스티렌; 실록사닐 아킬 메타아크릴레이트; 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 소프트한 주변부에 적절한 재료로는 하이드록시에틸메타아크릴레이트(HEMA); 메틸 메타아크릴레이트(MMA); 에틸 메타아크릴레이트(EMA); 부틸메타아크릴레이트(BMA), 헥실메타아크릴레이트(HMA), 에틸아크릴레이트(EA), 부틸아크릴레이트(BA), 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트를 포함하는 아미노알킬; N-비닐 피롤리돈(NVP); 2-메톡시에틸 메타아크릴레이트(MEMA); 에틸렌 글리콜 메타아크릴레이트(EGMA); 트리플루오르프로필 메타아크릴레이트; 펜타플루오르펜틸 메타아크릴레이트; N,N-디메틸아크릴아미드(DMA); 아크릴아미드; 메타아크릴아미드; 테트라메틸디실록산 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트; 퍼플루오르페닐 메타아크릴레이트; 2-(트리메틸실록실)에틸 메타아크릴레이트; N-플루오르알킬 메타아크릴아미드; 비스(2-메타아크릴록시페닐)-프로판; (N,N-디메틸아미노-에틸)메타아크릴레이트; 시바비젼 로트라필콘 등의 모든 실리콘 하이드로젤; 모든 폴리헤마 화합물; 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 중간부에 적절한 재료로는 메틸 메타아크릴레이트; 에틸 메타아크릴레이트; 부틸 메타아크릴레이트; 헥실메타아크릴레이트; T-부틸아미노에틸메타아크릴레이트; T-부틸아미노에틸아크릴레이트; 디메틸아미노에틸 아크릴레이트; 메타아크릴레이트, d; 불소첨가 아크릴레이트; 헥사플루오르 메타아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오르에틸메타아크릴레이트, 1,1-디히드로프로필옥틸메타아크릴레이트, 헥사플루오르이소프로필 아크릴레이트와 메타아크릴레이트, 과불소화 에테르의 아크릴레이트와 메타아크릴레이트(모노 및 디)를 포함하는 메탈아크릴레이트; 3-메타아크릴옥시펜타메틸디실록산, 3-메틸아크릴옥시프로필트리 (트리메틸실록시)실란, 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 5-N,N-디메틸아크릴레이트, N-비닐프롤리돈, 비닐 아세테이텀 2-에틸헥실 메타아크릴레이트, 메틸 및 부틸아크릴레이트, 및 아크릴레이트를 구비하는 메타아크릴레이트를 포함한 실리콘; 에폭시 아크릴레이트; 우레탄 아크릴레이트; 카르복실산 하프 에스테르; 폴리에스테르 아크릴레이트; 아크릴화 아크릭스; 저점도 올리고머 폴리(에틸렌 글리콜) 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트(모노 및 디); 폴리(프로필렌 글리콜) 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트(모노 및 디); 폴리(프로필렌 글리콜) 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트(모노 및 디); 폴리디메틸실록산(M.Wt 2000-4000)의 디아크릴레이트 및 디메틸아크릴레이트; 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
난시(astigmatism)는 빛의 광선이 안구로 들어가서 광학 시스템을 통해 통과한 후에 정확한 초점을 충족시키지 못해서 눈을 흐리게 하고 불완전한 상의 결과를 나타내는 안구의 결함이다. 결함은 보통 잘못된 형체 또는 원환체 각막의 결과이고 난시 교정은 원환체 콘택트렌즈의 사용을 통해 달성될 수 있다. 본 발명에 의한 도1 내지 도48에서 설명된 하이브리드 콘택트렌즈 실시예에서, 상기 콘택트렌즈는 난시 교정을 위한 원환체 콘택트렌즈가 생성되도록 가공될 수 있다. 원환체 렌즈의 형상은 상기 렌즈와 각막 사이에 형성된 눈물층을 이롭게 하고, 안구의 보건성과 편암함을 증진시킨다. 상기 렌즈의 높거나 과도한 DK 중심의 기본 곡선은 소프트한 주위의 스커트의 만곡 반지름이 높거나 과도한 DK 가스 투과성 중심보다 더 크도록 렌즈 사용자의 각막의 형상에 가깝게 기계가공된다. 상기 눈물층은 기본 곡선에 의해 형성된 형상을 구비하는 굴절 수단으로서 사용되는 렌즈와 각막 사이에 유도되어 잘못된 형체의 각막 아래의 난시 결함이 교정된다. 동시에, 더 소프트하고 더 얇은 렌즈의 주위 부분은 각막에 따라 위치 내에서 광학 영역을 유지하여 사용자를 더욱 편안하게 한다. 물론, 렌즈의 전방 곡선은 또한 다른 굴절 결함을 교정하도록 선택될 수 있다.
원환체 렌즈 사용의 이로움 점은 보통 눈꺼풀이 깜빡거리는 것이 렌즈 아래의 눈물을 교환하는 펌프와 같이 연동되어 전체를 편안하게 하고 건조함과 콘택트렌즈 사용자의 빈번한 불평을 제거한다. 또 다른 이로운 점은 원환체 렌즈 아래의 눈물층이 안구의 건강에 좋고 편안하다는 점이다. 또, 눈물층은 아주 이로운 광학 교정 특성을 갖는다. 사실, 본 발명의 높거나 과도한 DK 가스 투과성 렌즈의 기본 곡선 후방으로 유지되는 눈물층은 대략 10 디옵터까지로 각막 난시를 교정한다. 본 발명의 방법에 의해 제조되는 원환체 하이브리드 콘택트렌즈의 이로운 점은 회전 안정성을 요구하지 않는다는 점이다. 본 발명의 원리에 의하여 제조되는 원환체 하이브리드 콘택트렌즈는 우수한난시 교정 성능을 나타낸다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (28)

  1. 중앙 영역;
    주변 영역; 및
    필름을 포함하는 중간 영역
    을 포함하는 하이브리드 콘택트렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필름은
    상기 중앙 영역 주위에 생성되고 경화되어, 상기 중간 영역을 형성하는
    하이브리드 콘택트렌즈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필름은
    상기 중앙 영역과 주변 영역 사이의 화학결합을 촉진하고, 상기 중앙 영역의 물리적 특성의 변형을 방지하는
    하이브리드 콘택트렌즈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 영역은 적어도 30(×10-11)의 DK를 갖는 대략 견고한 가스 투과성 재료를 포함하며,
    상기 주변 영역은 대략 유연성 재료를 포함하는
    하이브리드 콘택트렌즈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 필름은 흡수 시간 동안 하나 이상의 아크릴레이트를 포함하는 화학 용액에서 상기 중앙 영역이 용액을 흡수하여 생성되는
    하이브리드 콘택트렌즈.
  6. 30(×10-11)보다 큰 DK값을 갖는 대략 견고한 중앙부;
    대략 소프트한 주변부; 및
    상기 견고한 중앙부와 소프트한 주변부 사이에 배치되는 중간부
    를 포함하는 하이브리드 콘택트렌즈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 중간부는 메틸메타아크릴레이트 및 접착촉진물의 혼합물을 포함하고,
    상기 접착촉진물은 에폭시아크릴레이트, 우레탄, 아크릴레이트, 카르복시기산 하프 에스테르, 폴리에스터아크릴레이트, 아크릴화된 아크릭스 및 저점도 모노모로 구성되는 그룹으로부터 선택되는
    하이브리드 콘택트렌즈.
  8. 제1재료를 포함하는 중앙부;
    제2재료를 포함하는 주변부; 및
    제3재료를 포함하는 중간부;
    를 포함하며,
    상기 제1, 제2 및 제3 재료 각각은 다른 구성물을 갖는
    하이브리드 콘택트렌즈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중앙부는
    적어도 30(×10-11)의 DK값을 갖는 대략 견고한 가스 투과성 재료를 포함하는
    하이브리드 콘택트렌즈.
  10. 제8항에 있어서,
    적어도 30(×10-11)의 DK값을 갖는 대략 견고한 상기 가스 투과성 재료는, 플르오르실록산 아크릴레이트; 메틸 메타아크릴레이트; 에틸 메타아크릴레이트; 부틸메타아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트; 옥타플루오르 펜틸 메타아크릴레이트, 테트라메틸디실록산, 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트; 펜타플루오르 페닐아크릴레이트, 2-(트리메틸실록실)에틸 메타아크릴레이트, 2,2-비스(2-메타릴옥시페닐) 프로판, N-[2-(N,N-디메틸아미노)에틸] 아크릴레이트, 2-(N,N-디메틸아미노)에틸 메타아크릴레이트, 2-(N,N-디메틸아미노)프로필 아크릴레이트, N-비닐-2-피롤리돈, N,N-디메틸아크릴아미드, 아크릴아미드, 아크릴아민, 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 실록산-에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 트리플루오르에틸 메타아크릴레이트, 펜타플루오르스틸렌, 펜타플루오르페닐 메타아크릴레이트, 펜타플루오르페닐 아크릴레이트, 펜타플루오르프로필 메타아크릴레이트, 불포화 폴리에스테르; p-비닐 벤질헥사플루오르이소프로필 에테르, 실리코닐스티렌, 실록사닐 알킬메타아크릴레이트, 실록사닐알킬아미드; 플라워-실리콘 아크릴레이트; 실리콘-실리콘 스틸렌; 실리케이트-실리케이트 아크릴레이트, 실리콘 테트라-아크릴레이트; 실리콘 아크릴레이트; 플루오르-실록산 아크릴레이트; 실록산 아크릴레이트; 실록사닐스티렌; 실록사닐 아킬 메타아크릴레이트; 및 이들의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는
    하이브리드 콘택트렌즈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 주변부는
    하이드록시에틸메타아크릴레이트(HEMA); 메틸 메타아크릴레이트(MMA); 에틸 메타아크릴레이트(EMA); 부틸메타아크릴레이트(BMA), 헥실메타아크릴레이트(HMA), 에틸아크릴레이트(EA), 부틸아크릴레이트(BA), 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트를 포함하는 아미노알킬; N-비닐 피롤리돈(NVP); 2-메톡시에틸 메타아크릴레이트(MEMA); 에틸렌 글리콜 메타아크릴레이트(EGMA); 트리플루오르프로필 메타아크릴레이트; 펜타플루오르펜틸 메타아크릴레이트; N,N-디메틸아크릴아미드(DMA); 아크릴아미드; 메타아크릴아미드; 테트라메틸디실록산 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트; 퍼플루오르페닐 메타아크릴레이트; 2-(트리메틸실록실)에틸 메타아크릴레이트; N-플루오르알킬 메타아크릴아미드; 비스(2-메타아크릴록시페닐)-프로판; (N,N-디메틸아미노-에틸)메타아크릴레이트; 시바비젼 로트라필콘 등의 모든 실리콘 하이드로젤; 모든 폴리헤마 화합물; 및 이들의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 대략 유연성 재료를 포함하는
    하이브리드 콘택트렌즈.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제3재료는
    메틸 메타아크릴레이트; 에틸 메타아크릴레이트; 부틸 메타아크릴레이트; 헥실메타아크릴레이트; T-부틸아미노에틸메타아크릴레이트; T-부틸아미노에틸아크릴레이트; 디메틸아미노에틸 아크릴레이트; 메타아크릴레이트, d; 불소첨가 아크릴레이트; 헥사플루오르 메타아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오르에틸메타아크릴레이트, 1,1-디히드로프로필옥틸메타아크릴레이트, 헥사플루오르이소프로필 아크릴레이트와 메타아크릴레이트, 과불소화 에테르의 아크릴레이트와 메타아크릴레이트(모노 및 디)를 포함하는 메탈아크릴레이트; 3-메타아크릴옥시펜타메틸디실록산, 3-메틸아크릴옥시프로필트리 (트리메틸실록시)실란, 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 5-N,N-디메틸아크릴레이트, N-비닐프롤리돈, 비닐 아세테이텀 2-에틸헥실 메타아크릴레이트, 메틸 및 부틸아크릴레이트, 및 아크릴레이트를 구비하는 메타아크릴레이트를 포함한 실리콘; 에폭시 아크릴레이트; 우레탄 아크릴레이트; 카르복실산 하프 에스테르; 폴리에스테르 아크릴레이트; 아크릴화 아크릭스; 저점도 올리고머 폴리(에틸렌 글리콜) 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트(모노 및 디); 폴리(프로필렌 글리콜) 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트(모노 및 디); 폴리(프로필렌 글리콜) 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트(모노 및 디); 폴리디메틸실록산(M.Wt 2000-4000)의 디아크릴레이트 및 디메틸아크릴레이트; 및 이들의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는
    하이브리드 콘택트렌즈.
  13. 중앙 영역을 형성하고;
    상기 중앙 영역 주위에 보호 배리어를 형성하며;
    상기 중앙 영역에 주변 영역을 화학적으로 접착하는 단계를 포함하는
    하이브리드 컨텍트렌즈의 형성방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 보호 배리어는
    상기 중앙 영역과 주변 영역 사이에 수반되는 화학적 접착을 촉진시키며, 상기 중앙 영역의 물리적 특성의 변형을 방지하는
    하이브리드 콘택트렌즈의 형성방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 중앙 영역은
    적어도 30(×10-11)의 DK값을 갖는 대략 견고한 가스 투과성 재료를 포함하는
    하이브리드 콘택트렌즈의 형성방법.
  16. 중앙 영역;
    제1중간 영역;
    제2중간 영역; 및
    주변 영역
    을 포함하는 하이브리드 콘택트렌즈.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1중간 영역은
    상기 중앙 영역 주위에 생성되고 경화되는 필름인
    하이브리드 콘택트렌즈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2중간 영역은
    상기 제1중간 영역 주위에 생성되고 경화되는 필름인
    하이브리드 콘택트렌즈.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제1 및 제2중간 영역은
    중앙 영역과 주변 영역 사이에 수반되는 화학적 접착을 촉진시키며, 상기 중앙 영역의 물리적 특성의 변형을 방지하는
  20. 제16항에 있어서,
    상기 중앙 영역은
    적어도 30(×10-11)의 DK를 갖는 대략 견고한 가스 투과성 재료를 포함하는
    하이브리드 콘택트렌즈.
  21. 대략 견고한 중앙부 및 대략 유연한 외부를 갖는 하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법으로서,
    상기 대략 견고한 중앙부를 형성하고;
    상기 견고한 부분의 주변에 코팅을 형성하도록 상기 견고한 중앙부를 처리하고;
    상기 견고한 중앙부 주위에 상기 유연한 외부를 형성하며;
    상기 견고한 부분에 상기 유연한 부분을 화학적으로 접착하는 단계를 포함하는
    하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 견고한 중앙부를 형성하는 단계는
    주 블랭크에 견고한 가스 투과성 재료의 로드를 기계가공하는 것을 포함하는
    하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 코팅을 형성하도록 상기 견고한 부분을 처리하는 단계는
    소정 시간 동안 화학 용액에서 상기 견고한 부분이 용액을 흡수하는 것을 포함하는
    하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 화학 용액은 MMA를 포함하고, 상기 소정 시간은 5초 내지 20초인
    하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 코팅을 형성하도록 상기 견고한 부분을 처리하는 단계는
    상기 견고한 부분에 자외선 활성체를 작용시키는 것을 포함하는
    하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 코팅은
    상기 견고한 부분으로의 화학 용액의 침투를 느리게 하고;
    상기 견고한 중앙부와 유연한 외부 사이의 화학 접착을 촉진시키며;
    상기 견고한 중앙부의 물리적 특성의 변형을 방지하는
    하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 코팅을 연화시켜 상기 견고한 중앙부와 유연한 외부 사이의 화학 접착을 촉진시키기 위한 상기 코팅 처리단계를 더 포함하는
    하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 코팅을 처리하기 위한 단계는
    소정 시간 동안 MMA를 포함하는 화학 용액에서 상기 견고한 부분이 용액을 흡수하는 것을 포함하는
    하이브리드 콘택트렌즈의 제조방법.
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