RU2637967C2

RU2637967C2 - Способы и аппарат для формирования тонкопленочных нанокристаллических интегральных цепей на офтальмологических устройствах

Info

Publication number: RU2637967C2
Application number: RU2015152489A
Authority: RU
Inventors: Рэндалл Б. ПЬЮ; Фредерик А. ФЛИТШ
Original assignee: Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк.
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2017-12-08
Also published as: TWI611237B; MX348959B; AU2014262618A1; EP2994299A1; CN105189098A; HK1221438A1; RU2015152489A; TW201506485A; SG11201509105QA; US20140335661A1; CA2911913A1; JP2016526180A; BR112015028162A2; JP6486905B2; US8975121B2; WO2014182925A1; KR20160007558A; CN105189098B; MX2015015458A

Abstract

Изобретение относится к способу формирования офтальмологического устройства, находящегося в глазу или на нем, с несущей вставкой. Согласно способу проводят осаждение первого слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на первой подложке. Вырезают первый элемент вставки из первой подложки. Устанавливают первый элемент вставки в первую несущую вставку. Осуществляют литье первого инкапсулирующего слоя вокруг несущей вставки, причем в процессе литья формируют офтальмологическое устройство. Изобретение обеспечивает повышение качества получаемых изделий. 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

В настоящем изобретении описаны способы и аппарат, используемые для формирования устройства, в котором на компонентах вставки офтальмологического устройства образованы устройства с тонкопленочными нанокристаллическими транзисторами и интегральными схемами. В некоторых вариантах осуществления способы и аппарат для формирования устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами внутри офтальмологических устройств относятся к упомянутому формированию на поверхностях, которые имеются на подложках, имеющих трехмерные формы. В некоторых вариантах осуществления область применения способов и аппарата может включать в себя офтальмологические устройства, в которые встроены элементы питания, вставки и устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Офтальмологическое устройство, такое как контактная линза, интраокулярная линза или пробка для слезной точки, традиционно включало в себя биосовместимое устройство с корректирующим, косметическим или терапевтическим свойством. Например, контактная линза может обеспечивать одно или более из функциональной возможности коррекции зрения, косметического улучшения и применения в терапевтических целях. Каждая функция обеспечивается физической характеристикой линзы. Конфигурация, в которой используется свойство светопреломления, может обеспечить функцию коррекции зрения. Встраивание в линзу пигмента может обеспечить косметическое улучшение. Встраивание в линзу активного средства может обеспечивать терапевтическую функциональную возможность. Такие физические характеристики достигаются без перевода линзы в состояние с энергообеспечением. Традиционно пробка для слезной точки является пассивным устройством.

В последнее время в контактную линзу встраивают активные компоненты. Некоторые компоненты могут включать в себя, например, полупроводниковые устройства. Показаны некоторые примеры контактной линзы с внедренными полупроводниковыми устройствами, помещенной на глаза животного. Также описана возможность запитывания и активации активных компонентов множеством способов в пределах структуры самой линзы. Топология и размер пространства, образованного структурой линзы, создает новые сложные условия для задания различных функциональных возможностей. Во многих вариантах осуществления важно обеспечить надежные, компактные и экономичные средства запитывания компонентов внутри офтальмологического устройства. В некоторых вариантах осуществления эти элементы питания могут включать в себя аккумуляторы, которые также можно сформировать из «щелочных» химических элементов. С этими элементами питания могут быть соединены другие компоненты, которые используют их электрическую энергию. В некоторых вариантах осуществления эти другие компоненты могут включать в себя транзисторы, которые выполняют функции схемы. Может быть полезно и возможно включать устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами в такие устройства.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, настоящее изобретение включает в себя способ формирования офтальмологического устройства с несущей вставкой, который может включать в себя осаждение первого слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на первой подложке. Элемент вставки может быть вырезан из подложки и установлен в первую несущую вставку. Несущая вставка может быть инкапсулирована в офтальмологическое устройство, например, посредством процесса литья под давлением.

Участок подложки может быть сформирован в трехмерную форму, например, посредством процесса термоформования или процесса сгибания. Формирование может происходить после осаждения слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на первой подложке. В некоторых вариантах осуществления первый слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы может быть осажден на подложке до вырезания элемента вставки из первой подложки или до того, как подложку сформируют в трехмерную форму.

В некоторых вариантах осуществления первый проводник затвора может быть сформирован на подложке вблизи слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы. Формирование проводника затвора может происходить до осаждения слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на подложке. Формирование первого проводника стока-истока на слое тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы может проводиться в рамках той же обработки, что и формирование электрических соединительных дорожек на первой подложке.

Некоторые варианты осуществления могут включать в себя второй слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы, осажденный на второй подложке. Второй элемент вставки может быть вырезан из второй подложки и установлен в несущую вставку. В некоторых таких вариантах осуществления второй слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы может содержать первый слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы n-типа, а первый слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы может содержать первый слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы p-типа.

Элемент питания, такой как, например, электрохимический элемент, может быть осажден на область подложки, причем элемент питания может находиться в электрическом соединении со слоем тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы. В некоторых вариантах осуществления элемент питания может быть герметично прикреплен к подложке. Электрические соединительные дорожки могут быть способны приводить элемент питания в электрическое соединение с проводником затвора.

В некоторых вариантах осуществления проводник стока-истока может быть сформирован на слое тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы, а электрические соединительные дорожки могут быть сформированы на подложке, причем электрические соединительные дорожки способны приводить первый проводник стока-истока в электрическое соединение с первым элементом питания. В некоторых вариантах осуществления второй элемент питания может быть осажден на третьей подложке. Третий элемент вставки может быть сформирован из третьей подложки и может быть установлен в несущую вставку.

В альтернативных вариантах осуществления способ формирования офтальмологического устройства с несущей вставкой может включать осаждение слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы n-типа и тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы p-типа на подложке. Проводящий слой может быть осажден на подложке, причем проводящий слой может содержать множество изолированных проводящих дорожек, при этом изолированные проводящие дорожки содержат проводящие элементы стока-истока, находящиеся в электрическом соединении со слоями тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы n-типа и p-типа.

Области подложки посредством термоформования может быть придана трехмерная форма, причем область может включать в себя участок слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы n-типа, участок слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы p-типа и участок проводящего слоя. Элемент питания может быть осажден на участке проводящего слоя, причем элемент питания может находиться в электрическом соединении с проводящим слоем.

Элемент вставки может быть вырезан из подложки и элемент вставки может быть установлен в несущую вставку. Несущая вставка может быть инкапсулирована в офтальмологическом устройстве, например, посредством процесса литья под давлением. В некоторых вариантах осуществления элемент питания может содержать множество компонентов для подачи питания, причем проводящий слой может быть способен приводить компоненты для подачи питания в последовательное электрическое соединение друг с другом.

Некоторые варианты осуществления могут дополнительно включать осаждение второго проводящего слоя на второй подложке, причем участок второго проводящего слоя может содержать множество изолированных электропроводящих элементов, при этом изолированные электропроводящие элементы способны формировать мембранные переключатели с областью первого проводящего слоя.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг.1 представлен пример элемента вставки с трехмерными поверхностями, на основании чего устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами могут быть определены как соответствующие другим смежным описаниям объекта, обладающего признаками изобретения.

На Фиг.2 представлен пример схемы формирования трехмерных поверхностей, которая может соответствовать формированию устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами.

На Фиг.3 представлено устройство интегральной схемы, соединенное с элементом вставки трехмерной формы с проводящими дорожками в по меньшей мере двух электропроводящих местах.

На Фиг.4 представлен пример совокупности этапов для схемы процесса обработки формирования комплементарных устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами n- и p-типа, которые могут быть подходящими для включения в офтальмологические устройства.

На Фиг.5 представлен пример схемы процесса создания комплементарных устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами, совместимых с последующим включением в офтальмологические устройства.

На Фиг.6 представлен пример методологии для дальнейшей реализации схемы процесса, показанной в качестве примера на Фиг.5, в офтальмологическом устройстве.

На Фиг.7 представлен пример функции электронной цепи, в которой используются тонкопленочные нанокристаллические интегральные схемы, которые можно включить в офтальмологическое устройство.

На Фиг.8 представлено изображение элемента вставки, содержащего элементы схемы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Недавно было продемонстрировано, что конкретные способы создания тонкопленочных нанокристаллических транзисторов и интегральных схем могут быть совместимы с гибкими подложками. Ключевым аспектом во время демонстраций с использованием селенида кадмия может быть применение неорганических лигандов с короткой схемой для координирования нанокристаллов в пригодные для применения и проводящие слои, что можно продемонстрировать с использованием материалов на основе тиоцианата.

Настоящее изобретение относится к способам и аппарату, подходящим для формирования устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами для встраивания в офтальмологическую линзу, в некоторых вариантах осуществления установленных на несущие вставки. В некоторых вариантах осуществления структура вставки может иметь поверхности, обладающие трехмерной топологией. В представленных ниже разделах будут приведены подробные описания вариантов осуществления изобретения. Описания как предпочтительных, так и альтернативных вариантов осуществления представляют собой лишь примеры осуществления, и следует понимать, что специалисту в данной области будут понятны возможности внесения изменений, модификаций и создания альтернатив. Таким образом, следует понимать, что объем предлагаемого изобретения не ограничен упомянутыми примерами осуществления.

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ

В этом описании и пунктах формулы изобретения, которые относятся к представленному изобретению, могут использоваться различные термины, в отношении которых будут применимы данные ниже определения.

Анод — в настоящем документе относится к электроду, через который электрический ток протекает в поляризованное электрическое устройство. Как правило, направление электрического тока противоположно направлению потока электронов. Иными словами, электроны протекают из анода, например, в электрическую схема.

Катод — в настоящем документе относится к электроду, через который электрический ток вытекает из поляризованного электрического устройства. Как правило, направление электрического тока противоположно направлению потока электронов. Следовательно, электроны протекают в поляризованное электрическое устройство и вытекают, например, из присоединенной электрической схемы.

Электрод — в настоящем документе может относиться к активной массе в источнике энергии. Например, он может включать в себя один или оба из анода и катода.

Инкапсулировать — в настоящем документе относится к созданию барьера для отделения объекта, такого как, например, несущая вставка, от смежной с объектом окружающей среды.

Инкапсулирующий материал — в настоящем документе относится к слою, сформированному вокруг объекта, такого как, например, несущая вставка, и создающему барьер, отделяющий объект от смежной с ним окружающей среды. Например, инкапсулирующие материалы могут быть образованы из силикон-гидрогелей, таких как этафилкон, галифилкон, нарафилкон и сенофилкон, или другого гидрогелевого материала для контактной линзы. В некоторых вариантах осуществления инкапсулирующий материал может быть полупроницаемым, чтобы удерживать внутри объекта конкретные вещества и предотвращать попадание в объект конкретных веществ, таких как, например, вода.

С энергообеспечением — в настоящем документе относится к состоянию, в котором устройство может подавать электрический ток или хранить в себе электрическую энергию.

Энергия — в настоящем документе относится к способности физической системы к совершению работы. Многие варианты применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к упомянутой способности к выполнению электрических действий при совершении работы.

Источник энергии — в настоящем документе относится к устройству или слою, который способен подавать энергию или переводить логическое или электрическое устройство в состояние с энергообеспечением.

Устройства сбора энергии — в настоящем документе относится к устройству, способному извлекать энергию из окружающей среды и преобразовывать ее в электрическую энергию.

Функционализированный — в настоящем документе относится к получению слоя или устройства, способного выполнять функцию, включая, например, подачу питания, активацию или управление.

Элемент вставки — в настоящем документе относится к твердому элементу многоэлементной жесткой вставки или несущей вставки, который можно установить в жесткую вставку или несущую вставку. В офтальмологическом устройстве элемент вставки может содержать и включать в себя область в центре офтальмологического устройства, через которую в глаз пользователя может попадать свет. Эту область можно назвать оптической зоной. В других вариантах осуществления элемент может иметь кольцевую форму и не содержать или не включать в себя некоторые или все области в оптической зоне. В некоторых вариантах осуществления жесткая вставка или несущая вставка может содержать множество элементов вставки, причем некоторые элементы вставки могут включать в себя оптическую зону, а другие элементы вставки могут иметь кольцевую форму или форму участков кольца.

Линзообразующая смесь, или реакционная смесь, или реакционная смесь мономера (RMM) — в настоящем документе относится к мономерному или форполимерному материалу, который можно отвердить и поперечно сшить или поперечно сшить с формированием офтальмологической линзы. Различные варианты осуществления могут включать в себя линзообразующие смеси с одной или более добавками, такими как УФ-блокаторы, оттеночные вещества, фотоинициаторы или катализаторы, а также другие добавки, которые могут потребоваться в офтальмологической линзе, такой как контактная или интраокулярная линза.

Линзообразующая поверхность — относится к поверхности, которая используется для литья линзы. В некоторых вариантах осуществления любая такая поверхность 103–104 может иметь обработку поверхности оптического качества, что указывает на то, что она является достаточно гладкой и сформирована так, что поверхность линзы, полученная при полимеризации линзообразующего материала, находящегося в контакте с поверхностью формы для литья, является приемлемой с оптической точки зрения. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления линзообразующая поверхность 103–104 может иметь геометрию, необходимую для придания поверхности линзы требуемых оптических характеристик, включая, без ограничений, коррекцию сферических, асферических и цилиндрических аберраций волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и т. п., а также любые их комбинации.

Литий-ионный элемент — относится к электрохимическому элементу, в котором ионы лития перемещаются через элемент, генерируя электрическую энергию. Этот электрохимический элемент, как правило, называемый аккумулятором, в своих типичных формах может быть возвращен в состояние с более высоким зарядом или перезаряжен.

Вставка подложки — в настоящем документе относится к формуемой или жесткой подложке, способной поддерживать источник энергии внутри офтальмологической линзы. В некоторых вариантах осуществления вставка подложки также поддерживает один или более компонентов.

Несущая вставка — в настоящем документе относится к инкапсулированной вставке, которая будет включена в офтальмологическое устройство с энергообеспечением. В несущую вставку можно внедрить элементы питания и схему. Несущая вставка определяет основное назначение офтальмологического устройства с энергообеспечением. Например, в вариантах осуществления, в которых офтальмологическое устройство с энергообеспечением позволяет пользователю регулировать оптическую силу, несущая вставка может включать в себя элементы питания, управляющие участком с жидкостным мениском в оптической зоне. Альтернативно, несущая вставка может иметь кольцевую форму, так что оптическая зона не содержит материала. В таких вариантах осуществления обусловленная энергопитанием функция линзы может быть не связана с оптическим качеством, а может предполагать, например, контроль уровня глюкозы или введение лекарственного средства.

Форма для литья — относится к жесткому или полужесткому предмету, который можно использовать для формирования линз из неотвержденных составов. Некоторые предпочтительные формы для литья включают в себя две части формы для литья, формирующие часть формы для литья передней криволинейной поверхности и часть формы для литья задней криволинейной поверхности.

Нанокристалл — в настоящем документе нанокристалл представляет собой кристаллическую частицу, у которой по меньшей мере одно измерение составляет менее чем 1000 нанометров (нм), где 1 нм составляет 1 миллиардную часть метра (10-9 м).

Офтальмологическая линза, или офтальмологическое устройство, или линза — в настоящем документе относится к любому устройству, находящемуся в глазу или на нем. Устройство может обеспечивать оптическую коррекцию, может выполнять косметическую функцию или обеспечивать некоторую функциональную возможность, не связанную с оптическим качеством. Например, термин «линза» может относиться к контактной линзе, интраокулярной линзе, накладной линзе, глазной вставке, оптической вставке или другому аналогичному устройству, которое применяют для коррекции или модификации зрения или для косметического улучшения физиологии глаза (например, изменения цвета радужной оболочки) без нарушения зрения. Альтернативно, «линза» может относиться к устройству, которое можно поместить на глаз с выполнением функции, отличной от коррекции зрения, такой как, например, контроль составного вещества слезной жидкости или введение активного средства. В некоторых вариантах осуществления предпочтительные линзы изобретения могут представлять собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые могут включать в себя, например, силикон-гидрогели и фторгидрогели.

Оптическая зона — в настоящем документе относится к участку офтальмологической линзы, через который смотрит пользователь офтальмологической линзы.

Мощность — в настоящем документе относится к выполняемой работе или энергии, передаваемой за единицу времени.

Предварительное отверждение — в настоящем документе относится к процессу частичного отверждения смеси, такой как реакционная смесь мономера. В некоторых вариантах осуществления процесс предварительного отверждения может содержать укороченный период процесса полного отверждения. Альтернативно, процесс предварительного отверждения может содержать уникальный процесс, например воздействие на смесь температур и длин световых волн, отличных от тех, которые могут использоваться для полного отверждения материала.

Предварительное дозирование — в настоящем документе относится к исходному осаждению материала в количестве, которое меньше полного количества, которое может потребоваться для завершения процесса. Например, предварительное дозирование может включать в себя четверть необходимого количества вещества, такого как, например, реакционная смесь мономера.

Окончательное дозирование — в настоящем документе относится к осаждению остального количества материала после предварительного дозирования в количестве, которое может потребоваться для завершения процесса. Например, когда предварительное дозирование включает в себя четверть требуемого количества вещества, последующее окончательное дозирование может обеспечивать остальные три четверти количества вещества, такого как, например, реакционная смесь мономера.

Перезаряжаемый или подзаряжаемый — в настоящем документе относится к возможности возврата в состояние с более высокой способностью к совершению работы. Многие варианты применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к возможности восстановления способности к тому, чтобы электрический ток определенной величины протекал в течение установленного периода времени восстановления.

Подзарядить или перезарядить — возвратить в состояние с более высокой способностью к совершению работы. Многие варианты применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к восстановлению способности устройства к тому, чтобы электрический ток определенной величины протекал в течение установленного периода времени восстановления.

Высвобожденный из формы для литья — означает, что линзу либо полностью отделили от формы для литья, либо она лишь слабо прикреплена так, что ее можно удалить легким встряхиванием или сдвинуть тампоном.

Многослойный — в настоящем документе относится к помещению по меньшей мере двух слоев компонентов вблизи друг друга таким образом, что, по меньшей мере, участок одной поверхности одного из слоев контактирует с первой поверхностью второго слоя. В некоторых вариантах осуществления между двумя слоями может находиться пленка, обеспечивающая адгезивное прикрепление или выполняющая иные функции, причем слои контактируют друг с другом через упомянутую пленку.

Многослойные интегрированные многокомпонентные устройства, или SIC-устройства — в настоящем документе относится к продукту технологий упаковки, с помощью которых осуществляется сборка тонких слоев подложек, которые могут содержать электрические и электромеханические устройства, в функциональные интегрированные устройства посредством наложения друг на друга, по меньшей мере, участка каждого слоя. Слои могут содержать многокомпонентные устройства различных типов, форм и размеров, изготовленные из различных материалов. Более того, слои могут быть изготовлены с помощью различных технологий производства устройств для получения различных контуров.

Тонкопленочная нанокристаллическая интегральная схема — в настоящем документе относится к полупроводнику, который изготовлен из углеродных материалов и включает в себя нанокристаллическую структуру, находящуюся в электрическом соединении с источником электрического тока.

Трехмерная поверхность, или трехмерная подложка, или трехмерной формы — в настоящем документе относится к любой поверхности или подложке, образованной с трехмерной формой, в которой топография предназначена для конкретной цели, в отличие от плоской поверхности.

Дорожка — в настоящем документе относится к компоненту аккумулятора, способному электрически соединять компоненты схемы. Например, дорожки схемы могут включать в себя медь или золото, если подложка представляет собой печатную плату, и могут быть медными, золотыми или выполненными в виде печатного слоя в гибкой схеме. Дорожки также могут быть образованы из неметаллических материалов, химических веществ или их смесей.

Несущие вставки трехмерной формы со встроенными устройствами питания для включения устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами

Способы и аппарат, связанные с областью изобретения, представленной в настоящем документе, относятся к формированию устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами внутри подложек трехмерной формы или на них, причем их поверхности также включают в себя электрические соединения. На Фиг.1 представлен пример трехмерной подложки 100 с электрическими дорожками 130–180. В некоторых вариантах осуществления трехмерная подложка 100 может содержать участок элемента вставки для офтальмологического устройства. Некоторые варианты осуществления могут включать в себя офтальмологическое устройство, в которое встроен активный фокусирующий элемент. Такое активное фокусирующее устройство может функционировать с использованием энергии, которая может храниться в элементе питания. Дорожки 130–180 на трехмерной подложке 100 могут обеспечивать для подложки основу для формирования элементов питания. Отдельные устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами или схемы, сформированные из устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами, можно соединить с упомянутыми дорожками 130–180 с использованием различных процессов.

В вариантах осуществления офтальмологического устройства трехмерная подложка может включать в себя оптически активную область 110. Например, если устройство представляет собой фокусирующий элемент, область 110 может представлять собой переднюю поверхность элемента вставки, которая содержит фокусирующий элемент, через который свет проходит в глаз пользователя. За пределами этой области 110 может находиться периферическая область элемента вставки, которая не находится на оптически значимом пути. В некоторых вариантах осуществления в такой периферической области можно поместить компоненты, относящиеся к функции активной фокусировки. В некоторых вариантах осуществления, особенно в тех, в которых используются очень тонкие пленки и прозрачные электроды, компоненты можно поместить в этой оптически активной области. Например, прозрачные электроды могут содержать оксид индия и олова (ОИО). Различные компоненты могут быть электрически соединены друг с другом металлическими дорожками, а некоторые из этих компонентов могут содержать или могут представлять собой устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами. Эти металлические дорожки также могут обеспечивать функцию поддержки при встраивании элементов питания в офтальмологическое устройство.

В некоторых вариантах осуществления элемент питания может представлять собой аккумулятор. Например, аккумулятор может представлять собой твердотельный аккумулятор или, альтернативно, он может представлять собой аккумулятор жидкостных элементов. В таких вариантах осуществления могут присутствовать по меньшей мере две дорожки, которые являются электропроводящими, обеспечивая подачу электрического потенциала, образующегося между анодом 150 аккумулятора и катодом 160 аккумулятора, на другие активные элементы в устройстве для их электропитания. Соединение анода 150 может представлять собой соединение отрицательного (–) потенциала элемента питания для встроенных устройств. Контакт катода 160 может представлять собой соединение положительного (+) потенциала элемента питания для встроенных устройств.

В некоторых вариантах осуществления элементы тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы могут соединяться посредством точек соединения анода 150 и катода 160. В других вариантах осуществления устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами можно сформировать непосредственно на поверхности подложки 100 и можно соединять с точками анода 150 и катода 160, или, альтернативно, они могут быть полностью соединены с использованием тех же металлографических методов, которые используются для создания взаимных соединений внутри самих устройств с схемами.

Дорожки анода 150 и катода 160 могут быть соединены с изолированными дорожками 140 и 170 соответственно. Эти изолированные дорожки 140 и 170 могут находиться вблизи соседних дорожек 130 и 180. При формировании элементов аккумулятора на этих дорожках 130 и 180 соседние дорожки 130 и 180 могут соответствовать химическим реакциям противоположного аккумулятора или типа электрода. Таким образом, соседние дорожки 130 и 180 могут быть соединены с химическим слоем, что заставляет его функционировать в качестве катода элемента аккумулятора между дорожками 130 и 140.

Две соседних дорожки 130 и 180 могут соединяться друг с другом через область 120 дорожки. Эта область 120 в некоторых вариантах осуществления может быть не покрыта химическими слоями, что позволяет ей выполнять функцию электрического соединения. В некоторых примерах осуществления две пары электрических элементов могут быть выполнены в виде аккумуляторов, и эти два аккумулятора могут быть последовательно соединены в соответствии с расположением и конфигурацией. Общие электрические характеристики соединений 150 и 160 можно считать комбинацией двух элементов аккумулятора. В вариантах осуществления, в которые встроены устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами, необходимое напряжение питания может составлять десятки вольт. Соответственно, может быть сформировано множество областей 120, позволяющих элементам питания определять более высокое общее напряжение питания.

На Фиг.2 представлен пример последовательности 200 для формирования трехмерной подложки с проводящими дорожками. В некоторых вариантах осуществления совокупность проводящих элементов, которые после обработки могут становиться взаимными соединениями на трехмерной поверхности, может формироваться, когда основные материалы находятся в плоском виде. На этапе 201 может быть сформирована основная подложка. В офтальмологических вариантах осуществления подложка может подходить для формирования части офтальмологического устройства. Например, подложка может включать в себя полиимид. В вариантах осуществления, в которых основная подложка сформирована из проводящего материала, поверхность можно покрыть материалом изолятора, за счет чего на его поверхности могут быть сформированы взаимные соединения. В некоторых вариантах осуществления, в которых подложка образована из полиимида, подложку можно покрыть изолирующим слоем, например, из оксида алюминия, который может обеспечивать функцию предварительной усадки подложки до осаждения или формирования тонкопленочных транзисторов.

В некоторых вариантах осуществления тонкопленочная нанокристаллическая интегральная схема может проходить обработку на подложке, полученной на этапе 201. В некоторых таких вариантах осуществления этапы обработки нанокристаллов, например, как показано на Фиг.4, могут проходить до этапов обработки подложки, как показано на Фиг.2. Соответственно, поверхность подложки, сформированной на этапе 201, может включать в себя устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами. В других вариантах осуществления устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами можно сформировать отдельно и можно соединить с проводящими дорожкам после обработки подложки на этапе 206.

На этапе 202 на основу подложки можно нанести проводящую пленку. Проводящая пленка может включать в себя, например, алюминиевую пленку. В некоторых вариантах осуществления проводящая пленка может деформироваться там, где плоская основа подложки может приобретать трехмерную форму, и проводящая пленка может содержать пластичный проводящий материал с толщиной, достаточной для предотвращения механического повреждения во время процессов придания трехмерной формы.

На этапе 203 можно получить такую форму в соответствии с узором из проводящей пленки, чтобы она могла формировать заданную форму после придания плоской подложке трехмерной формы. Формы, образованные на этапе 203, приведены только для целей иллюстрации, и могут быть очевидны другие конфигурации. Узор из проводящей пленки, такой как, например, алюминиевая пленка, можно формировать различными способами, например, при помощи фотолитографии с химическим травлением или лазерным выжиганием. Альтернативно, изображенные узоры проводников можно осадить через трафарет непосредственно с получением формы в соответствии с узором. В вариантах осуществления, в которых на подложку нанесены устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами, форма в соответствии с узором, образованная на этапе 203, может соединяться с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой.

На этапе 204 в некоторых вариантах осуществления многослойный слой, содержащий основную подложку с наложенными проводящими элементами, можно инкапсулировать с получением облицовочного материала. В некоторых вариантах осуществления облицовочный материал может содержать термоформуемый материал, такой как, например, полиэтилентерефталат-гликоль (ПЭТГ). В некоторых вариантах осуществления или, более конкретно, там, где многослойный слой можно подвергать термоформованию, инкапсуляция сформированных элементов на этапе 204 может обеспечить стабильность при процессах термоформования с созданием трехмерных форм. В некоторых вариантах осуществления первый процесс плоского термоформования может происходить на этапе 204 для герметизации многослойного слоя, при этом облицовочный изолирующий материал может приклеиваться к нижележащей основе подложки и образованным элементам в проводящей пленке. В некоторых вариантах осуществления композитная пленка может негативно влиять на центральную оптическую область, и центральную область оптической зоны многослойного слоя можно удалить.

На этапе 205 многослойный слой, содержащий основной материал, сформированные проводящие элементы и облицовочный инкапсулирующий и изолирующий слой, можно подвергать процессу термоформования, в котором многослойному слою может быть придана трехмерная форма. В некоторых вариантах осуществления на этапе 206, когда многослойный слой покрывают изолирующим слоем, на этапе 206 в изолирующем материале могут быть сформированы перемычки. На этапе 206 в соответствующих местах могут быть предусмотрены электропроводящие перемычки и отверстия, причем перемычки могут обеспечить соединение тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы с инкапсулированными проводящими элементами, нанесенными на многослойный слой. Перемычки и отверстия могут быть сформированы при помощи различных процессов, включая, например, лазерное выжигание, которое может позволять точно создавать отверстия путем прожигания верхнего слоя изолятора многослойного слоя, таким образом открывая нижележащую область проводящей пленки.

Электрическое соединение устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами на подложках вставки, которым придали или которым можно придать трехмерную форму

На Фиг.3 показан пример осуществления тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы 305, нанесенной на многослойный слой трехмерной формы, содержащей подложку 300 с проводящими дорожками 325. В некоторых таких вариантах осуществления тонкопленочная нанокристаллическая интегральная схема 305 может присоединяться после того, как проводящие дорожки 325 были нанесены на подложку 300. Альтернативно, тонкопленочная нанокристаллическая интегральная схема 305 может быть нанесена на подложку 300 до размещения проводящих дорожек 325.

Компоненты тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы 305 могут быть электрически соединены с проводящими дорожками 325 посредством соединительных элементов 310, 320, нанесенных на подложку 300. Электрическое соединение на соединительных элементах 310, 320 может соединять тонкопленочную нанокристаллическую интегральную схема 305 с электрическими компонентами на подложке 300, которые могут быть важны для функционирования несущей вставки. Такие электрические компоненты могут включать в себя, например, элементы питания, датчики, активные оптические элементы, другие конфигурации интегральной схемы, насосы для лекарственных средств и устройства для распыления лекарственных средств. В некоторых вариантах осуществления, включающих в себя ориентации с перевернутым кристаллом, соединительные элементы 310, 320 могут содержать, например, плавкие шариковые выводы или проводящую эпоксидную смолу. В вариантах осуществления, в которых проводящие дорожки 325 и соединительные элементы 310, 320 инкапсулированы или изолированы, в многослойном слое можно прорезать или вырубить штампом перемычки, которые могут обеспечить соединение между компонентами тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы 305 и соединительными элементами 310, 320.

Формирование транзисторов с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой на поверхностях несущей вставки

Устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами могут содержать различные структуры, включая, например, основанные на структурах полупроводниковых устройств с полевым эффектом. В некоторых таких примерах осуществления устройства могут включать в себя конфигурации с электродом затвора, расположенным под, над или в нанокристаллических слоях.

На Фиг.4 представлен пример осуществления схемы параллельной обработки 400, 450, которая может давать комплементарные устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами p- и n-типа. В некоторых вариантах осуществления процесс 400 n-типа и процесс 450 p-типа могут осуществляться по отдельности. На этапе 410 основной материал устройства каждого типа может представлять собой ровную или плоскую подложку, на которой могут быть сформированы устройства. В некоторых вариантах осуществления процесса с «нижним электродом затвора» на этапе 415 можно осадить металлический или проводящий материал с формированием изолированного электрода затвора. В некоторых вариантах осуществления электрод затвора можно осаждать через трафарет, используя распыленный или испаренный материал. Другие способы могут включать в себя осаждение по всей поверхности с последующими процессами травления узора.

В некоторых вариантах осуществления на этапе 420 можно осадить диэлектрический слой затвора, покрывающий и окружающий электрод затвора. Примером способа упомянутого осаждения может быть нанесение диэлектрика с жидкой заготовки методом центрифугирования с последующим процессом отверждения. В других вариантах осуществления диэлектрик может быть осажден путем осаждения из паровой фазы, в некоторых случаях с последующим выравниванием по такой методике как, например, химико-механическая полировка. В других вариантах осуществления в выбранных областях можно вырастить затравочную пленку из оксида алюминия с использованием элементов, например, содержащих золото, которые могут блокировать рост пленки везде, кроме выбранной области. В некоторых вариантах осуществления можно обеспечить выборочное выращивание качественной диэлектрической пленки, такой как, например, атомный слой оксида алюминия, в конкретных областях путем осаждения атомных слоев.

В некоторых вариантах осуществления обработки n-типа на этапе 400, на этапе 425 можно выполнить осаждение слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы n-типа на диэлектрическом слое. Этим осаждением можно управлять на уровне области путем осаждения через маску распыленных форм тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы. В других вариантах осуществления поверхностную пленку можно наносить с последующим процессом удаления в соответствии с узором. Пример материала для слоя n-типа может включать в себя, например, нанокристаллы CdSe, которые могут быть взаимосвязаны посредством лигандов, таких как тиоцианат. В некоторых вариантах осуществления пример слоя может быть легирован индием. В некоторых вариантах осуществления двуполярных устройств пленку тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы n-типа можно осадить на диэлектрическом слое на этапе 425, а слой n-типа на этапе 430 можно покрыть материалом p-типа тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы. Как показано, в других вариантах осуществления обработка 450 p-типа может не включать в себя осаждение слоя n-типа на этапе 425.

В некоторых вариантах осуществления обработки p-типа на этапе 430 можно выполнить осаждение слоя p-типа тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на диэлектрическом слое. Этим осаждением можно управлять на уровне области путем осаждения форм через маску в паровой фазе для тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы. В других вариантах осуществления поверхностную пленку можно наносить с последующим процессом удаления в соответствии с узором. В некоторых вариантах осуществления обработка 400 n-типа может не включать в себя осаждение слоя p-типа на этапе 430. Слой p-типа может включать в себя, например, нанокристаллы CuSe. Альтернативно, слой p-типа может содержать органический полупроводниковый слой, который может включать в себя, например, пентацен, тетрацен, рубрен и региорегулярный поли(3-гексилтиофен) (P3HT). Обычному специалисту в данной области может быть очевидно, что приемлемые органические TFT-устройства n- и p-типа и нанокристаллические TFT-устройства, которые могут входить в объем области, описанной в настоящем документе, могут содержать другие материалы.

На этапах 435 и 436 электроды 461, 462 можно поместить на формируемое устройство с транзисторами с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой. Как показано, размещение электродов на этапе 435 для процесса n-типа может осуществляться отдельно от размещения электродов на этапе 436 для процесса p-типа. В некоторых вариантах осуществления размещение электродов 461, 462 на этапах 435, 436 может осуществляться одновременно. Может существовать множество средств формирования электродов стока-истока, включая осаждение распыленного или испаренного исходного материала через трафарет. Другие способы могут включать в себя осаждение по всей поверхности с последующими процессами травления узора. Любой способ формирования изолированных структур проводящего электрода может соответствовать области, описанной в настоящем документе.

В некоторых вариантах осуществления на этапах 440 и 441 можно нанести изолятор, чтобы инкапсулировать электроды стока-истока или все устройство. Пример способа осаждения может включать в себя нанесение диэлектрика с жидкой заготовки методом центрифугирования с последующим процессом отверждения. В других вариантах осуществления диэлектрик можно осадить путем осаждения из паровой фазы, а в некоторых случаях диэлектрик можно выровнять по такой методике как, например, химико-механическая полировка. В некоторых вариантах осуществления после осаждения слоя изолятора можно сформировать контактные отверстия 463, например, посредством обработки лазерным выжиганием или процессов гравировки литографического изображения.

На Фиг.5 пример схемы процесса, показанной на Фиг.4, обобщен в текстовой форме для способа и порядка формирования устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами. На этапе 501 плоскую подложку при подготовке для переработки в устройство с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами можно очистить. В некоторых вариантах осуществления подложка, очищенная на этапе 501, может иметь трехмерную форму. На этапе 502 металлические затворные элементы могут быть осаждены и определены в пространстве. Полученная тонкопленочная нанокристаллическая интегральная схема может содержать тип структуры подзатворного устройства, но другие архитектуры TFT также могут соответствовать объему настоящего изобретения.

На этапе 503 слой диэлектрической пленки может быть осажден поверх электрода затвора и вокруг него. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления диэлектрический слой может быть приблизительно параллельным затворному диэлектрику и может располагаться поверх него после этой обработки. На этапах 504 и 505 слои n-типа и p-типа тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы или органические полупроводниковые слои можно осадить на выбранные области. Для осаждения выбранных слоев области можно использовать множество методик, включая, например, осаждение через маску и осаждение по всей поверхности с последующим субтрактивным травлением. В некоторых вариантах осуществления порядок двух областей может быть обратным, а в некоторых вариантах осуществления повторение этапов 501–508 может позволить сформировать комплементарные устройства, в которых могут быть сформированы устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами как n-, так и p-типа. Наслоение тонкопленочных нанокристаллов n-типа и p-типа может повышать гибкость схемы и обеспечивать формирование различных нетранзисторных устройств, включая, например, диод, содержащий комбинацию слоев n- и p-типа.

На этапе 506 могут быть сформированы электроды стока-истока. В некоторых вариантах осуществления подзатворных устройств электроды стока и истока можно осадить на практически плоскую область полупроводника. На этапе 507 в некоторых вариантах осуществления устройство и электроды могут быть окружены инкапсулирующим и изолирующим слоем. В некоторых вариантах осуществления этот слой может быть сформирован или обработан с получением плоской верхней поверхности.

В некоторых вариантах осуществления на этапе 508 контактные отверстия могут открываться в диэлектрические изолирующие слои, по меньшей мере, частично над областями, в которых расположены проводящие электроды, причем контактные отверстия могут обеспечивать внешний электрический контакт со сформированными устройствами. Специалисту в данной области может быть очевидно, что в примере схемы 500 процесса множество соединенных транзисторов с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой будут формировать функциональные схемы. В некоторых вариантах осуществления могут быть сформированы устройства, отличные от транзисторов, включая, например, диоды, резисторы и варакторы.

Формирование офтальмологических устройств со встроенными устройствами с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами

На Фиг.6 показан пример схемы 600 процесса встраивания устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами в офтальмологическое устройство. На этапе 601 может быть сформировано устройство с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами, например, посредством этапов обработки, показанных на Фиг.5, и устройство может быть нанесено на многослойный слой, причем многослойный слой, содержащий, по меньшей мере, основную подложку, может быть переработан в элемент вставки. В некоторых вариантах осуществления многослойный слой может дополнительно включать в себя другие компоненты, такие как проводящие соединения и изолирующие слои, которые могут быть включены до или после включения тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы.

На этапе 602 многослойный слой, который может включать в себя устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами, проводящие соединения и другие сформированные устройства, нанесенные на подложку, может деформироваться в элемент трехмерной формы. В некоторых вариантах осуществления, например, деформация может включать в себя термоформование подложки, или, в других случаях, подложка может сгибаться. В альтернативных вариантах осуществления деформация на этапе 602 может происходить до включения тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы. На этапе 603 полученный многослойный слой трехмерной формы может иметь дополнительные металлические дорожки, осажденные на нем. В некоторых вариантах осуществления эти металлические дорожки могут пересекаться с проводящими сквозными отверстиями, сформированными в процессе обработки устройства с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой.

В некоторых вариантах осуществления, в которых элементы питания не нанесены на подложку схемы, на этапе 604 компоненты элементов питания могут быть нанесены на многослойный слой в выбранных областях металлической дорожки, например, посредством методик печати, в соответствии с которыми аноды, катоды и области электролита могут быть напечатаны на подложке или многослойном слое. В некоторых вариантах осуществления отдельные сегменты или детали трехмерной формы могут включать в себя некоторые компоненты схемы офтальмологического устройства, такие как, например, элемент питания. В некоторых таких вариантах осуществления разделенные детали схемы на этапе 604 могут быть соединены с трехмерным элементом вставки, в котором соединительные элементы можно использовать вместе с другими герметиками и инкапсулирующими веществами для прикрепления сегментированной детали схемы к элементу вставки.

На этапе 605 соединительные элементы могут быть нанесены в проводящие сквозные отверстия, сформированные в процессе обработки устройства с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой. В некоторых вариантах осуществления эти соединительные элементы могут включать в себя наплывы припоя из различных материалов. Альтернативно, соединительные элементы могут включать в себя проводящую эпоксидную смолу. В некоторых вариантах осуществления, в которых тонкопленочная нанокристаллическая интегральная схема нанесена на подложку до нанесения компонентов схемы, таких как, например, элементы питания или проводящие дорожки, отдельный этап соединения на этапе 605 может не потребоваться. В таких вариантах осуществления включение компонентов схемы, например, на этапе 604, может приводить к непосредственному соединению этих компонентов с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой.

На этапе 606 многослойный слой, содержащий подложку с компонентами схемы, включая тонкопленочную нанокристаллическую интегральную схема, может быть инкапсулирован и герметизирован. При инкапсуляции на этапе 606 можно использовать множество методик и материалов, включая, например, осаждение парилена из паровой фазы аппаратом для трафаретной печати, что позволяет оставлять некоторые области без герметизации или инкапсуляции. В некоторых вариантах осуществления на этапе 607 инкапсулированный многослойный слой может быть отделен или вырезан с формированием элемента вставки. В некоторых вариантах осуществления центральную область полученного элемента вставки, который может находиться в оптической зоне, можно оставить для различных функциональных целей, включая формирование передней оптической поверхности линзового элемента на основе мениска. В других вариантах осуществления центральная оптическая зона может быть удалена с формированием кольцевидного элемента вставки. На этапе 608 сформированный элемент вставки можно обработать для завершения установки в несущую вставку, которая может дополнительно включать в себя область с изменяемыми оптическими свойствами, например, содержащую жидкостный мениск.

На этапе 609 несущая вставка может быть инкапсулирована в офтальмологическом устройстве. Несущая вставка может быть инкапсулирована на этапе 609 посредством различных способов, включая, например, процесс литья под давлением. В некоторых вариантах осуществления несущая вставка может быть помещена в форму для литья передней криволинейной поверхности с небольшим количеством реакционной смеси или количеством для предварительного дозирования. За счет отверждения реакционной смеси несущая вставка может быть временно прикреплена к детали формы для литья в конкретном месте. В форму для литья передней криволинейной поверхности можно добавить дополнительную реакционную смесь или количество для окончательного дозирования. Форма для литья задней криволинейной поверхности может быть помещена вблизи формы для литья передней криволинейной поверхности, причем их близость создает линзообразующую полость и позволяет реакционной смеси инкапсулировать несущую вставку. Затем реакционную смесь можно полностью отвердить с формированием офтальмологического устройства. В некоторых вариантах осуществления реакционная смесь может включать в себя материалы, формирующие гидрогель.

Пример офтальмологического варианта осуществления, в котором используются транзисторы с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой

На Фиг.7 показан пример электронной цепи 700, соответствующей офтальмологическому варианту осуществления, в котором элемент питания может реагировать на активационное устройство в виде механического переключателя и при активации может прикладывать электрический потенциал к активному офтальмологическому устройству, включающему в себя фокусирующий элемент на основе мениска.

Элемент 710 питания может обеспечивать питание цепей, которые могут содержать транзисторы с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой, а в некоторых вариантах осуществления элемент 710 питания может быть образован из различных и многочисленных элементов аккумулятора, соединенных последовательным образом. В качестве примера, элементы можно соединить для генерации электрического потенциала в элементе питания приблизительно 20 вольт. Другие варианты осуществления могут включать в себя большее или меньшее число соединенных вместе элементов для генерации потенциалов питания в диапазоне от приблизительно 10 вольт до 100 вольт.

Элемент 710 питания может подавать свой потенциал к активному офтальмологическому элементу 720. В некоторых вариантах осуществления активный оптический элемент 720 может представлять собой устройство на основе менисковой линзы, которое может реагировать путем изменения формы мениска в зависимости от потенциала, приложенного к двум несмешивающимся жидкостям. В некоторых вариантах осуществления устройств на основе менисковой линзы с точки зрения электрических характеристик устройство функционирует по существу как конденсатор с очень высоким сопротивлением. Таким образом, элемент 710 питания исходно может заряжать активный оптический элемент 720 через элемент 770 сопротивления. Когда потенциал полностью заряжает емкостной элемент, элемент 710 питания может не оказывать на этот элемент существенной рассеивающей нагрузки. В вариантах осуществления с более сложной схемой может быть образована схема запуска, которая дополнительно обеспечивает невозможность разрядки элемента 710 питания.

Электронная цепь 700 может дополнительно включать в себя схему «D-триггера» на основе цепи с использованием комплементарных транзисторов с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой n- и p-типа. D-триггер 750 может иметь соединенные вместе D- и Q(не)-выходы, а контакты настройки (S) и перезагрузки (R) могут быть соединены с «землей». Затем выход Q может переключаться из одного состояния в другое при изменении уровня напряжения входного синхронизирующего сигнала (CP). Этот входной сигнал может быть задан элементом 710 питания через элемент 740 сопротивления.

При активации внешнего переключателя 760, например, когда пользователь прикладывает давление к датчику давления, потенциал CP может становиться близким к «земле», и это изменение уровня может вызвать переключение состояния D-триггера 750. При изменении уровня Q соединенный с ним транзистор 730 может «включаться» и может проводить ток через активный оптический элемент 720, эффективно замыкая активный оптический элемент 720 и обеспечивая изменение активного оптического состояния. Множество конфигураций схем триггера могут функционировать аналогично описанной схемы 750 D-триггера множеством способов активации и управления статусом приведенной для примера схемы 700.

На Фиг.8 представлен пример осуществления элемента вставки, который может соответствовать варианту осуществления схемы, показанной на Фиг.7. В некоторых вариантах осуществления точка соединения 810 может обеспечивать электрическое соединение между менисковой линзой и схемой. Некоторые варианты осуществления могут включать в себя множество элементов 820 питания, соединенных последовательно для генерации потенциалов, необходимых для работы схем на основе тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы. В некоторых таких вариантах осуществления последовательность элементов 820 питания может образовывать элемент питания, например, приблизительно 5 вольт. Элемент питания может включать в себя два контакта 830, 840.

В некоторых вариантах осуществления схема 850 триггера D-типа может содержать множество компонентов схемы, таких как, например, показанные на Фиг.7. Схема 850 триггера D-типа может содержать транзисторы с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой как n-типа, так и p-типа, а также элементы 740 и 770 сопротивления. В некоторых вариантах осуществления второй контакт 860 может образовывать альтернативную точку соединения для менисковой линзы.

Некоторые варианты осуществления могут включать в себя регулятор 870 давления или мембранный переключатель, который может быть сформирован из разнесенных металлических дорожек, которые могут доводить до конца контакт между двумя сторонами при отклонении переключателя 870 под действием давления. В некоторых вариантах осуществления схема 850 триггера D-типа может включать в себя дополнительные элементы схемы, которые могут обеспечивать для описанного активационного устройства функцию устранения дребезга контактов или устранения дребезга с задержкой по времени. Другие активационные устройства, такие как устройства с эффектом Холла, могут обеспечивать функцию переключения, эквивалентную описанной.

Для иллюстрации аспектов области, обладающей признаками изобретения, были описаны конкретные примеры, относящиеся к формированию, способам формирования и аппарату для формирования, которые можно использовать для формирования элементов питания на электрических соединениях на трехмерных поверхностях. Данные примеры приведены для упомянутой цели иллюстрации и не призваны каким-либо образом ограничивать объем изобретения. Соответственно, предполагается, что описание охватывает все варианты осуществления, которые могут быть очевидны специалистам в данной области.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящем изобретении, как описано выше и как дополнительно определено в пунктах формулы изобретения ниже, предложены способы и аппарат для формирования транзисторов с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой на элементах вставки трехмерной формы. В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение включает в себя встраивание трехмерных поверхностей с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой на основе тонкопленочных транзисторов, электрическими соединениями и элементами питания в элемент вставки для встраивания в офтальмологическое устройство. В некоторых вариантах осуществления элемент вставки можно использовать непосредственно в качестве несущей вставки или встроить в офтальмологическое устройство.

Claims

1. Способ формирования офтальмологического устройства, находящегося в глазу или на нем, с несущей вставкой, включающий:

осаждение первого слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на первой подложке;

вырезание первого элемента вставки из первой подложки;

установку первого элемента вставки в первую несущую вставку; и

литье первого инкапсулирующего слоя вокруг несущей вставки, причем в процессе литья формируют офтальмологическое устройство.

2. Способ по п.1, в котором

осаждение первого слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на первой подложке выполняют до вырезания первого элемента вставки из первой подложки.

3. Способ по п.1, дополнительно включающий этапы, на которых:

на первой подложке вблизи первого слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы формируют первый проводник затвора; и

при этом, опционально, формирование первого проводника зазора выполняют перед осаждением первого слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на первой подложке.

4. Способ по п.1, дополнительно включающий этапы, на которых

на первую область первой подложки осаждают первый элемент питания, причем первый элемент питания находится в электрическом соединении с первым слоем тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы.

5. Способ по п.1, дополнительно включающий этапы, на которых

участок первой подложки формируют в трехмерную форму.

6. Способ по п.1, дополнительно включающий этапы, на которых:

осаждают второй слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на второй подложке;

вырезают второй элемент вставки из второй подложки; и

устанавливают второй элемент вставки в первую несущую вставку.

7. Способ по п.4, в котором:

первый элемент питания содержит электрохимический элемент; и

способ, опционально, дополнительно включает: герметичное прикрепление первого элемента питания к первой подложке.

8. Способ по п.4, дополнительно включающий:

формирование первого проводника стока-истока на первом слое тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы; и

формирование электрических соединительных дорожек на первой подложке, причем электрические соединительные дорожки способны приводить первый проводник стока-истока в электрическое соединение с первым элементом питания.

9. Способ по п.5, в котором

формирование участка первой подложки в трехмерную форму выполняют после осаждения первого слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на первой подложке, или

в котором

формирование участка первой подложки в трехмерную форму включает процесс термоформования, или

в котором

формирование участка первой подложки в трехмерную форму включает процесс сгибания.

10. Способ по п.5, дополнительно включающий:

осаждение второго элемента питания на третьей подложке;

вырезание третьего элемента вставки из третьей подложки и

установку третьего элемента вставки в первую несущую вставку.

11. Способ по п.6, в котором

второй слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы содержит первый слой n-типа тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы, а первый слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы содержит первый слой p-типа тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы.

12. Способ по п.8, в котором

электрические соединительные дорожки способны приводить первый элемент питания в электрическое соединение с первым проводником затвора или

в котором

формирование первого проводника стока-истока на первом слое тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы выполняется посредством той же обработки, что и формирование электрических соединительных дорожек на первой подложке.

13. Способ по п.1, дополнительно включающий:

осаждение слоя n-типа тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на четвертой подложке;

осаждение слоя p-типа тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на первой подложке;

осаждение первого проводящего слоя на первой подложке, причем данный проводящий слой содержит множество изолированных проводящих дорожек, и изолированные проводящие дорожки содержат проводящие элементы стока-истока в электрическом соединении с слоем n-типа тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы и слоем p-типа тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы;

термоформование области первой подложки в трехмерную форму, причем данная область включает в себя участок слоя n-типа тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы, участок слоя p-типа тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы и участок первого проводящего слоя;

осаждение элемента питания на участке проводящего слоя, причем элемент питания находится в электрическом соединении с первым проводящим слоем.

14. Способ по п.13, в котором

третий элемент питания содержит множество компонентов для подачи питания, причем первый проводящий слой способен приводить компоненты для подачи питания в последовательное электрическое соединение друг с другом.

15. Способ по п.13, дополнительно включающий

осаждение второго проводящего слоя на вторую подложку, причем участок второго проводящего слоя содержит множество изолированных электропроводящих элементов и изолированные электропроводящие элементы способны формировать мембранные переключатели с областью первого проводящего слоя.