TWI693446B - 在三維表面的薄化及可撓性電路板 - Google Patents

Abstract

一種經薄化之可撓式表面區域，其上可使用可撓式主動組件以將可撓式主動組件附接至空間/體積受限的裝置中，例如一供電式眼用裝置。經薄化之可撓式表面區域造就用於增進功能性的一途徑，因為多種電子電路及組件皆可整合於聚合結構內。

Description

在三維表面的薄化及可撓性電路板

本發明係關於形成一種裝置的方法，該種器件包括若干裙圍一供電式眼用鏡片或相似裝置之光學區的可撓式電路板元件。更具體言之，該可撓式電路板可經變形或彎折以附接至三維塑形或可撓式主動組件。

隨著電子裝置持續小型化，越來越有可能創造用於多種用途的可配戴的或可嵌入的微電子裝置。此類用途包括監視人體化學性質的各態樣、經由多種機構(包括自動地、回應於測量、或者回應於外部控制信號)施用受控劑量的藥物或治療劑、以及增強器官或組織的性能。此類裝置的實例包括葡萄糖輸液泵、心律調節器、心臟除顫器、心室輔助裝置和神經刺激器。一個新的尤其有用的應用領域是在眼用可配戴鏡片和隱形眼鏡中。例如，可配戴鏡片可結合鏡片總成，該鏡片總成具有電子可調整焦距，以矯正折射誤差及/或增強或提升眼睛的性能。在另一個實例中，無論具有還是不具有可調整焦距，可配戴的隱形眼鏡都可結合電子感測器，以偵測角膜前(淚)膜中特定化學物質的濃度。在鏡片中使用嵌入式電子元件將產生對下列的潛在需求：與該等電子器件通訊；為該等電子器件供電及/或重新賦能之一方法；將該等電子器件互連；內部及外部感測及/或監控；以及控制該等電子器件及該鏡片的整體功能。

人眼具有辨別上百萬種顏色、輕易適應光線條件變化、以及以超過高速網路連接的速率將信號或資訊傳輸到大腦的能力。目前，鏡片(諸如隱形眼鏡和人工水晶體)被用來矯正視力缺陷，諸如近視(近視眼)、遠視(遠視眼)、老花眼和散光。然而，結合附加組件之設計妥適的鏡片可用來提升視力以及矯正視力缺陷。

隱形眼鏡可用於矯正近視、遠視、散光以及其他視覺銳度之缺陷。隱形眼鏡也可用於提升配戴者的眼睛的自然外觀。隱形眼鏡(contact lenses，英文又稱contacts)就是放置在眼睛之前表面上的鏡片。隱形眼鏡被視為醫療裝置並可經配戴以矯正視力及/或用於妝飾用或其他治療原因。從1950年代起，隱形眼鏡已商品化使用，用來改善視力。早期的隱形眼鏡係由硬性材料製造或加工而成，相對較為昂貴並且脆弱。此外，加工製成這些早期隱形眼鏡的材料不允許足夠的氧氣通過隱形眼鏡傳輸到結膜和角膜，此有可能引起許多不良臨床效應。雖然這些隱形眼鏡仍在使用，但是其剛開始的舒適性較差，因此並不適合所有患者。該領域的後續發展產生了基於水凝膠的軟性隱形眼鏡，該等軟性隱形眼鏡在當今極為流行且被廣泛使用。具體地，當今可用的聚矽氧水凝膠隱形眼鏡結合了具有極高透氧度之聚矽氧的效益、與水凝膠經證實的舒適度和臨床表現。基本上，與由早期硬性材料製成的隱形眼鏡相比，這些基於矽質水凝膠的隱形眼鏡具有更高的透氧度並且通常具有更高的配戴舒適度。

習用的隱形眼鏡為具有特定形狀的聚合物結構，以如上文所簡述地矯正多種視力問題。為了達成經提升的功能，必須將多種電子電路及組件整合到這些聚合物結構中。例如，可透過訂製的光電組件將控制電路、微處理器、通信裝置、電力供應器、感測器、致動器、發光二極體及微型天線整合入隱形眼鏡中，不僅用於矯正視力，也能加強視覺以及提供如本文說明的額外功能。電子式及/或供電式隱形眼鏡可經設計以經由放大目標(zoom-in)和縮小目標(zoom-out)的能力或僅只是單純地透過修改鏡片的折射能力來提供經提升的視力。電子式及/或供電式隱形眼鏡可經設計以強化色彩和解析度、顯示紋理資訊、將語音即時轉譯為字幕、提供導航系統的視覺提示、以及提供影像處理和網路存取。鏡片可經設計以讓配戴者在低光照狀況下看得見。鏡片上經妥適設計的電子器件及/或電子器件配置可允許例如在沒有可變焦光學鏡片的情況下將圖像投射到視網膜上、提供新穎圖像顯示、及甚至提供喚醒警示。替代地，或者除了這些功能或相似功能中之任一者外，隱形眼鏡可結合組件以非侵入式地監視配戴者的生物標記和健康指標。例如，藉由分析淚膜的組分，內建於鏡片中的感測器可允許糖尿病患者密切注意血糖位準，而不需要抽血。此外，經適當地組 態的鏡片可結合用於監測膽固醇、鈉和鉀位準以及其他生物標記的感測器。這與無線資料發送器耦接可允許醫師幾乎立即存取患者的血液化學性質，而不需要患者浪費時間至實驗室進行抽血。此外，可利用內建於鏡片中的感測器來偵測入射到眼睛上的光，以補償環境光照狀況或者用於判定眨眼模式。

裝置的適當組合可產生可能無限的功能；然而，要將額外組件結合至一片光學級聚合物上有許多困難。一般而言，可能有多種原因致使難以在鏡片上直接製造此類組件，並且難以將平面裝置安裝和互連在非平面表面上。亦可能難以按比例製造。欲放置到鏡片上或鏡片內的組件必須被微型化，並整合到僅1.5平方公分(假設鏡片的半徑為7毫米)的透明聚合物上，同時避免組件與眼睛的液相環境接觸。由於額外組件所增加的厚度，亦可能難以製造對配戴者而言舒適且安全的隱形眼鏡。

更具體而言，該1.5平方公分的透明聚合物代表隱形眼鏡的整體面積。在某些例示性實施例中，電子器件較佳為位在鏡片周邊而避開光學區。替代例示性具體實施例亦可能利用薄膜材料或透明矽。在上述實例中，若保留中央的八(8)毫米直徑部分(4毫米半徑)給光學區，則至多僅剩餘一(1)平方公分給電子器件。未來的設計可能甚至提供更少面積給電子器件，例如：可能會有約.017平方公分(17平方毫米)、不包括可變焦光學區的環形圈之設計。換言之，本發明需要的是一種能結合所有必要的組件以充分利用前述無窮功能的設計與組態。

考慮到眼用裝置(諸如隱形眼鏡)的面積和體積限制以及其使用環境，該裝置的實體呈現必須克服多個問題，包括將多個電子組件安裝和互連在一非平面表面上，這些電子組件大多數包含光學級塑膠。因此，需要提供機械上和電性上皆健全的電子式隱形眼鏡。

由鏡片結構所界定之拓樸及空間大小，對於研究眼用裝置幾乎無窮的功能性而言產生了新穎且富挑戰性的環境。在許多實施例中，重要的是提供可靠、小型、並且有成本效益的手段，將組件結合於一眼用裝置內。在一些實施例中，包括可在其上安裝電性組件的薄且可撓的表面可係有利的。因此，所欲的是能允許調節一些組件之可撓性的新穎方法與形狀因子解決方案，以改善眼用裝置的生產並在非平坦基材上結合電子組 件方面取得普遍進展。重要的是應留意，此等改善亦可用於非眼科應用例中。亦為所欲的是產生解決眼用及非眼用要求之方法，因為此等要求與三維基材上之電子組件相關。

根據本發明之經薄化及可撓性電路板元件克服了如上簡述之與先前技術相關聯的缺點。

根據一態樣，本發明係關於一種供電式眼用裝置。該供電式眼用裝置包含：一鏡片，其具有一光學區及環繞該光學區之一周邊區；一插件，其定位於該鏡片內且占據該光學區之至少一部分；一或多個互連結構，該一或多個互連結構安裝至該插件；以及一或多個可撓式蓋板(flap)，該一或多個可撓式蓋板連接至該一或多個互連結構，該一或多個蓋板經組態為用於一或多個電子組件的安裝與支撐結構。

根據另一態樣，本發明係關於用於一供電式眼用裝置之互連結構。該等互連結構包含一可撓式絕緣基材，其沿著具有一光學區、環繞該光學區的一周邊區、以及環繞該周邊區的一裙部區之一眼用裝置的圓周部署，其中該可撓式絕緣基材占據該周邊區及該裙部區之至少一部分；以及至少一附接點，其形成於該可撓式絕緣基材上。

根據再另一態樣，本發明係關於用於一供電式眼用裝置的蓋板。該等蓋板包含一表面區域，其沿著具有一光學區、環繞該光學區的一周邊區之眼用裝置的圓周部署，其中該表面區域占據該眼用裝置的該周邊區之至少一部分，一或多個互連結構，該一或多個互連結構連接至該表面區域，及一或多個可撓式電性組件，該一或多個可撓式電性組件安裝於該表面區域之頂部上。

根據又再另一態樣，本發明係關於一種供電式眼用裝置。該供電式眼用裝置包含：一圍封及塑形水凝膠層，其形成具有一前曲線及一後曲線的一鏡片，該鏡片包含一光學區、環繞該光學區的一周邊區、及環繞該周邊區的一裙部區；一或多個蓋板，該一或多個蓋板定位於該鏡片內且占據該周邊區的至少一部分；以及一或多個互連結構，該一或多個互連結構附接至占據該周邊區之至少一部分的一或多個蓋板。

本發明所述的技術及設計實施方案係關於利用經薄化之可撓式表面區域，在該表面區域上可撓式主動組件可附接至一電子及/或供電式眼用裝置。在一些例示性實施例中，所得的表面區域可黏著至一經組裝硬式前光學器件或單純地嵌入一鏡片中以增強該眼用裝置的功能性。此外，本發明揭示調節可撓性、及將蓋板結合於界定空間的及/或功能性的結構中的方法。

一種用於一眼用裝置中的特徵，其可形容一種可附接可撓式組件的可撓式表面區域，此種特徵可由稱作「蓋板(flap)」的形狀所衍生。蓋板係可沿著眼用裝置之大致表面形狀部署的區域。蓋板可為平坦/平面或非平坦/非平面。在非平坦蓋板的情況中，蓋板的表面拓樸可在多個方向上有所不同；然而，一般的情況中在眼用裝置的一徑向方向以及眼用裝置的一切線方向二者上皆可發生變化。可撓式裝置可部署在此等蓋板表面上並以許多方式互連，包括使用形成於該等蓋板特徵之較大表面上的互連件。可在一電子及/或供電式眼用裝置中使用不同的蓋板設計以增加眼睛的氧氣暴露。

取決於裝置的所欲特性，可存在針對其中界定空間的結構及區域之許多不同的設計。該等不同的設計可造成有時可能需要裝置中之一些或所有組件具可撓性之區域內複雜的三維表面。舉例而言，在經模型化以定位於一眼用裝置組件周圍的圓柱狀設計中，一可撓式表面可環接光學區的至少一部分或整個圓周。在一些例示性實施例中，該等可撓式表面區域可包括截頭圓錐截錐體狀的設計。該圓柱狀設計特徵與平錐(flat-cone)特徵有一些共同的相似性；然而，彼等的差異在於：在一平錐特徵中，彎曲之表面頂部徑向路徑與底部徑向路徑的尺寸可係不同。其他類型的裝置特性可支配可附接有可撓式裝置的該表面區域。在一些例示性實施例中，該等表面區域可包括以相似於一複曲面隱形眼鏡中之穩定區的方式圍繞光學區域定位的若干圓形可撓式表面。替代的例示性實施例可包括圍封光學區域的若干可撓式螺旋結構。

由本文中所述之技術與實例，所屬技術領域中具有通常知識者應易於理解，可利用許多技術與設計在不同的三維表面內或上定位經薄化及可撓性電路板元件。在本發明的一些態樣中，該等技術與設計可提 供裝置自身之額外或改良的功能性，亦即用於調節可撓性的技術。在一些特別是關於眼用鏡片之例示性實施例中，用來減低電子及/或供電式眼用裝置之硬度的一種技術包括切口或密度調節的技術。

100‧‧‧三維裝置

110‧‧‧聚合水凝膠材料

120‧‧‧硬式光學區；硬式光學區結構

130‧‧‧互連結構

140‧‧‧蓋板

200‧‧‧三維裝置

205‧‧‧混種光學區；區域

210‧‧‧水凝膠聚合物

215‧‧‧互連節點

220‧‧‧微型輪廓蓋板

225‧‧‧微型輪廓蓋板

230‧‧‧電性跡線

240‧‧‧電性跡線

250‧‧‧混合光學區

260‧‧‧電性跡線

270‧‧‧互連節點

280‧‧‧(截面)

300‧‧‧(三維裝置)

310‧‧‧聚合水凝膠材料

320‧‧‧硬式插件

330‧‧‧互連節點

340‧‧‧蓋板

350‧‧‧可撓式機械互連件

400‧‧‧結構

420‧‧‧聚合水凝膠材料

440‧‧‧蓋板

450‧‧‧可撓式機械互連件

510‧‧‧圓環形狀

520‧‧‧電路板

530‧‧‧(三維表面)

531‧‧‧(位置)

532‧‧‧(位置)

600‧‧‧三維裝置；三維基材

610‧‧‧聚合水凝膠材料

620‧‧‧插件

640‧‧‧圓環蓋板

660‧‧‧穿孔區域

710‧‧‧(側視圖)

712‧‧‧額外質量/體積

720‧‧‧(側視圖)

722‧‧‧周邊區

724‧‧‧裙部區

730‧‧‧(放大圖)

732‧‧‧圓形蓋板集群

820‧‧‧花狀蓋板

830‧‧‧可撓式電性跡線

840‧‧‧穩定性特徵

845‧‧‧穩定性特徵

850‧‧‧聚合水凝膠材料

860‧‧‧電性跡線

880‧‧‧軟式光學區

從以下對本發明較佳實施例之更詳細說明中，如所附圖式所繪示，將更清楚明白本發明之前述及其他特徵與優勢。

圖1係一例示性三維基材的平面圖，該三維基材可用於根據本發明之一例示性眼用裝置中。

圖2A至圖2B繪示用於結合至根據本發明之一眼用裝置中的一例示性蓋板網絡結構。

圖3係一例示性三維基材的平面圖，該三維基材將截頭圓錐截錐體蓋板與用於結合至根據本發明之一眼用裝置中的節點連接整合。

圖4係一替代之例示性三維基材的平面圖，該三維基材將截頭圓錐截錐體蓋板與用於結合至根據本發明之一眼用裝置中的節點連接整合。

圖5A至圖5C繪示一例示性螺旋結構，其結合至根據本發明之一眼用插入裝置中。

圖6繪示用於結合至根據本發明之一眼用裝置中的一例示性圓形蓋板。

圖7A至圖7C繪示具有穩定性特徵之一眼用裝置的一正交側視圖，以及用於結合至根據本發明之穩定性特徵中的一蓋板設計的代表圖。

圖8繪示具有穩定性特徵之一眼用裝置、以及結合至根據本發明之眼用裝置中的一花形蓋板結構的一正面平面圖。

本發明所述的技術及設計實施方案係關於利用經薄化之可撓式表面區域，在該表面區域上可撓式主動組件可附接至一電子及/或供電式眼用裝置。在一些例示性實施例中，所得的表面區域可黏著至一經組裝硬式光學器件或單純地嵌入一鏡片中以增強該眼用裝置的功能性。此外，本發明亦教示調節可撓性、及將蓋板結合於界定空間的及/或功能性的結構中的方法，此對創造最佳的電子及/或眼用裝置以及允許電子組件超越某些 機械限制甚為重要，該等限制可能包括將一硬式插件直徑限制於10.0毫米或更小。

參考圖1，其以平面圖繪示用於眼用裝置中的一三維裝置100的一第一例示性實施例。三維裝置100指的是能在一眼用鏡片內支撐電子組件的一可塑形或硬式基材插件。在一些例示性實施例中，該基材插件可包括占據該光學區之至少一部分且經功能化以包括一可變焦元件的一硬式光學區或硬式結構。在110處描繪的是該眼用裝置可由其形成的材料，該材料可較佳地包含水凝膠聚合物。包括一硬式光學區120的一插件可包括於該聚合水凝膠材料內。硬式光學區120與整個光學區可能僅部分覆疊或完全覆疊，直徑範圍自1毫米至10毫米。然而，硬式光學區120的直徑限制常係受到其中嵌入硬式光學區120的聚合水凝膠材料110之整體直徑的支配。結合硬式光學區120使得可撓性因挫曲(buckling)效用而成為主要顧慮，因為隨著硬式插件之直徑的增加，尤其是相較於水凝膠裙部之直徑，從眼睛上卸下鏡片變得越發困難。

一互連結構130可圍繞硬式光學區結構120周圍的四分之一(九十度)連接。在一些例示性實施例中，該互連結構大小可經調節以涵蓋硬式光學區的多種周長，或數個小型節點可圍繞占據光學區之插件的圓周間隔地分散。互連結構130可係三維成形的一可撓式絕緣基材，在其上可沉積或以其他方式形成金屬化跡線或電性接點。舉例而言，一互連結構130可係一可撓式機械互連件，或可撓式薄電性跡線，該互連結構130較佳包含一可撓式薄聚合物、可撓式聚醯亞胺、或一金屬化聚醯亞胺膜。當互連結構130形成時，可如圖所示附接或添附一可撓式兩百七十度圓形蓋板140。蓋板可由任何合適的材料形成。舉例而言，蓋板140可由一可撓式薄聚合物形成。更具體而言，蓋板140可由聚醯亞胺膜形成。蓋板較佳使用一可撓式金屬化聚醯亞胺膜形成，諸如DuPont的Kapton®、Kaneka的Apical®聚醯亞胺膜、UBE Industries的Upilex®、Saint-Gobain的Norton®聚醯亞胺膜TH系列、或DuPont的Kaptrix®聚醯亞胺膜。亦可使用其他材料，例如金屬化可撓式陶瓷膜、可撓式之薄的基於矽或矽土的基材、金屬化聚合物膜、聚四氟乙烯(PTFE)、經填充PTFE、液晶聚合物(LCPS)等。在其他例示性實施例中，設計限制及功能性要求可能需要使用 其他合適的材料。此外，蓋板及互連件的角度大小可經調整以最佳化各種設計目標，包括機械堅固性、電性互連件的數目、功能性、及大小。

圖2A及圖2B以平面圖及側視圖繪示用於眼用裝置中的一第二三維裝置200。在該例示性三維基材之上可形成不同的眼用裝置實施例。在圖2的例示性眼用裝置中，三維裝置200可包括經增加以減低一光學區慣常的可撓性之一區域，較佳地僅包含水凝膠聚合物，因此形成一混合光學區205。應注意，減低一主動眼用裝置的可撓性並非典型作法，但該可撓性的減低可能係使光學區功能化的後果。此外，對比於可能經設計以發揮可變焦元件之功能性的一硬式光學結構，占據光學區的混合或非硬式插件可僅用作一支撐結構或一種機構以在眼用裝置中結合額外元件時確保瞳孔直徑不受障蔽。若該裝置係一混合光學結構，區域205可代表一插件裝置的一前表面，該插件裝置包含圍繞該區域之圓周間隔地設置的若干互連節點。在此區域之外，該眼用裝置一般可能有不在一光學相關路徑上的一周邊區域。已證實將組件置於光學區的一外徑處在許多態樣中都有係有利的。舉例而言，置於周邊區域中的天線可有較佳的增益(導因於較大直徑所提供的較大面積)，其可強化輔助裝置之間或與其他效能增進技術的通訊。此外，將感應器置於周邊區域中增進了對處於此虹膜直徑之外的睫狀肌的接觸機會。睫狀肌係負責快速改變焦距並控制眼睛的一部分排水系統以維持眼睛中適當的流體壓力。與睫狀肌接近可提供關於眼睛調整焦距的能力或眼睛多快能擁有調整焦距的能力的重要知識，並促進非侵入性監控有關於眼睛與身體各系統之疾病方面的各種生物標記。因此，將關於電性、機械、或化學感測、通訊、或其他功能的組件置於該光學區以外應係恰當的。化學感測可包括偵測前角膜中特定化學物的濃度。電性感測可包括由於接近睫狀肌而可進行的阻抗感測。此外，可將諸組件置於諸蓋板之頂部上並以電性跡線或可撓式機械互連件將該等組件彼此電性連接。

在一些例示性實施例中，取決於所欲功能性，可將感測器建構於鏡片中以啟動某些鏡片功能性，或用以執行對生物標記或有遺傳傾向之健康問題的非侵入性監控。在這兩種實例之任一者中，可能有至少一個微型輪廓蓋板220，其將收納適當的組件以執行眼用裝置的所欲功能性。具體而言，圖2A繪示以可撓式跡線連接的若干衛星狀感測器節點， 包含一混合光學區205、互連節點215、微型輪廓蓋板220及225、以及電性跡線230及240，其等在組裝時可被嵌入較佳包含水凝膠聚合物210的材料中，如下所更詳細說明。應注意，在一些例示性實施例中，可利用一軟式光學區以取代混合光學區205。

在200處可觀察到：微型輪廓蓋板220及225的建構方式使其產生環繞混合光學區205的一網絡。本例示性實施例的特徵在於方格式規劃的微型輪廓蓋板，但其他例示性實施例可包括具有不同形狀的拓樸，包括葡萄串狀、針狀、三角形、長球形、菱形、乳突狀、斜方形或長菱形、或自由形態輪廓以網絡或蜂巢狀方式配置。特定設計或拓樸可由以下所支配：所欲之功能性、電性與機械耐用性、舒適度、以及減低的硬度。微型輪廓蓋板220及225的面積範圍可自約1平方微米至大於1平方毫米。可觀察到微型輪廓蓋板220係經由一固定至互連節點215的電性跡線230直接附接至混合光學區205，藉此形成該網絡或蜂巢狀網的基礎結構。如所繪示，互連節點215較佳係由一多孔材料所組成以減低硬度，因其等係該蜂巢狀網的基本構件。更多微型輪廓蓋板225經由電性跡線240結合於網絡中，在微型輪廓蓋板220之間形成一橋接，其可構成該基礎結構。限制直接連接至混合光學區之蓋板的數目將增加該眼用裝置的可撓性，且可改善裝置的挫曲以有助於鏡片的卸除。

微型輪廓蓋板220亦可見於圖2B的截面280處，靜置於周邊區中，經由電性跡線260附接至混合光學區250，該混合光學區較佳包含互連節點270。

圖3以平面圖繪示用於一眼用裝置中的一三維裝置的一替代例示性實施例。在300處，該三維裝置包含一硬式光學區，該硬式光學區可經功能性設計以包括某種程度上由可強化電子組件的可撓式聚醯亞胺基材所圍封的一可變焦元件。在310處描繪的是該眼用裝置可由其構成的材料，該材料可較佳地包含水凝膠聚合物。硬式插件320可嵌入形成該眼用裝置的聚合水凝膠材料310之光學區中。互連節點330可圍繞於該硬式插件320之圓周固定。其他類型的裝置特性可支配可附接互連節點330的該表面區域。該等互連節點330可係三維成形的可撓式絕緣基材，在其上可沉積或以其他方式形成金屬化跡線。截頭圓錐截錐體狀蓋板340可固 定、附接、或附加至互連節點330上。在一些例示性實施例中，蓋板340、互連節點330、及硬式插件320可經由任何合適的方式互相固定或附接，例如焊接、傳導性環氧樹脂、機電接合、壓接、超音波接合、或傳導性膠帶。經歸納，附接及/或附加組件的合適方法可能需要使用一或多種附接方法，這對所屬技術領域中具有通常知識者可係顯而易知。

可將不同數目的截頭圓錐截錐體狀蓋板340定位於眼用裝置之周邊區域中以包圍光學區。可使用可撓式機械互連件350將該等截頭圓錐截錐體狀蓋板340以同心圓圍繞光學區之周圍配置。可撓式機械互連件350與截頭圓錐截錐體狀蓋板340之厚度可經調節以產生厚度上的顯著差異，此將增加眼用裝置的可撓性。較佳能使可撓性最佳化以確保適足的挫曲，此有助於配戴者能捏起該眼用裝置並將其自眼睛卸下。

圖4以平面圖繪示用於一眼用裝置中的一結構400的另一三維例示性實施例。在420處顯示的是該眼用裝置可由其形成的材料，該材料可較佳地包含水凝膠聚合物。截頭圓錐截錐體狀蓋板440固定至可撓式機械互連件450並以同心圓配置，其直徑介於1.0mm至18.0mm間之範圍，且較佳在6.0mm至10.0mm之範圍。符合此直徑範圍能確保該圓形/環形結構靜置於眼用裝置的周邊區域中，而非於較佳包含聚合水凝膠材料420的軟式光學區中。

參考圖5A至圖5C，其以平面圖繪示一三維實施例，用於將電性組件置於具有三維形狀之一可撓式薄電路板上。一可撓式薄電路板可製成一圓環形狀510。一分割作業可將該等薄片切割成一複雜曲線形狀，此形狀雖然仍係平的，但可為520處的一螺旋形狀。接著，可將該螺旋形狀附接至例如一硬式/混合插件之一三維表面，如可見於530處者。三維成形的該表面可採取一螺旋形態。當將螺旋形之可撓式薄電路板520置於螺旋形支撐表面上時，可為可撓式薄電路板520帶來一相對小且和緩的應力，使其呈該螺旋形狀。由於該螺旋形狀在其徑向纏繞時並不會使電路板520在空間上升高，如可由531與532之間觀察到的垂直位置的改變所可見者，所得的螺旋可較匹配一眼用鏡片的典型形狀。所得的結果可為一呈一三維螺旋形狀的可撓式電路板，其中賦予至基材本身的應力為最小。530處的描繪顯示一單一、螺旋形、經薄化、可撓式電路板組件與一插入 件合作，該插入件可用於包括於眼用裝置中。在一些例示性實施例中，亦可能存在螺旋形件之堆疊式實施方案以及螺旋件的組合。

圖6以平面圖繪示用於一眼用裝置中的一三維裝置600的一例示性實施例。較佳包含可貢獻該鏡片之功能性的一硬式或是混合插件的一插件620被一圓形蓋板640所環接。在一些例示性實施例中，圓形蓋板640可加強/支撐對致能插件620之主動聚焦能力不可或缺的電性組件。圓形蓋板640亦可用作一機構以透過感測器從配戴者身上收集醫療資料，並允許傳送至一醫療管理者供其評估。為了消除應力/張力，並維持圓形蓋板640以及整個眼用裝置某種程度的可撓性，可產生小型切口或穿孔區域660。穿孔區域660的數量、位置、及布局可由眼用裝置之所欲功能性或視力矯正能力所決定。整個三維基材600(其可包含插件620、以及圓形蓋板640連同必須規劃的穿孔區域660)可嵌入該眼用裝置可自其形成的聚合水凝膠材料610內。

一些眼用裝置包含能在眼睛上定向該眼用鏡片的一穩定特徵，其中該定向係能將複數個區與眼睛的散光特性對準。在一些例示性實施例中，該穩定特徵可加質量於眼用鏡片，其中該質量足以穩定該眼用鏡片。在其他例示性實施例中，導因於眼瞼與隱形眼鏡上之(一或多個)穩定特徵間的互動，穩定特徵使鏡片在每次眼瞼眨動時重新對準。參考圖7A,710處描繪了眼用裝置的一平面正交側視圖，該眼用裝置具有建立該穩定特徵所需的額外質量及/或體積712。圖7B的720處，可觀察到此額外質量/體積712係自鏡片的周邊區722分布至裙部區724，在眼用裝置的裙部區中具有一較密集的質量/體積。在一些例示性實施例中，可將以一花狀方式定向之圓形蓋板的一網絡或數個集群(cluster)植入為穩定特徵設計的該額外質量/體積核心中，使眼用裝置可提供多種功能性。參考圖7C的730，描繪了可嵌入穩定性區中的圓形蓋板集群732的一放大實例。

圖8繪示較佳包含穩定性特徵840及845的一眼用裝置的一平面/平攤正面圖。850處描繪的是該眼用裝置可由其形成的材料(該材料可較佳地包含水凝膠聚合物)、以及軟式光學區880。可使用一較密集之聚合水凝膠材料850來模塑在眼用裝置之圓周內以均等的120度位置設置的穩定性特徵840及845。一線性配置的網絡/圓形集群、花狀蓋板820係 藉由經由可撓式電性跡線830將數個網絡連接在一起而產生，其嵌入於形成穩定性特徵840及845之聚合水凝膠850的質量/體積之核心中。加長或較長之電性跡線860延伸眼用裝置之大約半個周長以連接嵌入穩定性特徵840及845中的結構。在一些例示性實施例中，可包含一單一導線、一多導線電纜、或一可撓式金屬化聚醯亞胺膜之電性跡線860可用來讓線性配置的花狀蓋板820之間能夠通訊，或因其接近睫狀肌而提供資訊給該等網絡。

儘管所顯示與所描繪者是被認為最實用且最佳的實施例，但對所屬技術領域中具有通常知識者來說，仍可輕易思及偏離所描述及所顯示的特定設計與方法，且可加以運用而不脫離本發明的精神與範疇。本發明並不限於所敘述及所繪示的具體構造，而是應建構為符合可落在所附申請專利範圍之範疇內的所有修改形式。

100‧‧‧三維裝置

110‧‧‧聚合水凝膠材料

120‧‧‧硬式光學區；硬式光學區結構

130‧‧‧互連結構

140‧‧‧蓋板

Claims (34)

1. 一種供電式眼用裝置，該供電式眼用裝置包含：一鏡片，其具有一光學區及環繞該光學區之一周邊區；一供電式光學裝置安裝在該光學區中；複數個蓋板(flap)安裝在該周邊區中，其中該複數個蓋板中至少一個蓋板經組態為用於一或多個電子組件的安裝結構；一或多個互連結構，該一或多個互連結構安裝至該供電式光學裝置，其中該一或多個互連結構包含一或多個互連節點，其圍繞該供電式光學裝置的圓周間隔地分散；及複數個電性跡線在該複數個蓋板中的一個蓋板與另一個蓋板或一互連結構之間形成一或多個電性連接，以致於該複數個蓋板在該一或多個電性連接和該供電式光學裝置之間形成一可撓式網絡。
2. 如申請專利範圍第1項之供電式眼用裝置，其進一步包含環繞該周邊區的一裙部區。
3. 如申請專利範圍第2項之供電式眼用裝置，其進一步包含定位於該周邊區與該裙部區之至少一者中的一或多個穩定性特徵。
4. 如申請專利範圍第1項之供電式眼用裝置，其中該鏡片包含一隱形眼鏡。
5. 如申請專利範圍第4項之供電式眼用裝置，其中該隱形眼鏡包含一軟式隱形眼鏡。
6. 如申請專利範圍第1項之供電式眼用裝置，其中該鏡片包含一人工水晶體。
7. 如申請專利範圍第1項之供電式眼用裝置，其中該供電式光學裝置係一硬式結構。
8. 如申請專利範圍第7項之供電式眼用裝置，其中該硬式結構包含一可變焦元件。
9. 一種用於一供電式眼用裝置的互連結構，該等互連結構包含：一可撓式絕緣基材，其沿著具有一光學區、環繞該光學區的一周邊區、以及環繞該周邊區的一裙部區之一眼用裝置的圓周部署，其中該可撓式絕緣基材占據該周邊區及該裙部區之至少一部分； 至少一附接點，其形成於該可撓式絕緣基材上；多個金屬化跡線或電性接點，其形成於該可撓式絕緣基材上；及一或多個互連節點，其圍繞該光學區的圓周間隔地分散。
10. 如申請專利範圍第9項之互連結構，其中該可撓式絕緣基材包含可撓式薄聚合物。
11. 如申請專利範圍第9項之互連結構，其中該可撓式絕緣基材包含聚醯亞胺膜。
12. 如申請專利範圍第9項之互連結構，其中該可撓式絕緣基材包含可撓式金屬化聚醯亞胺膜。
13. 如申請專利範圍第9項之互連結構，其中該可撓式電性跡線包含一單一導線。
14. 如申請專利範圍第9項之互連結構，其中該可撓式電性跡線包含一多導線電纜。
15. 如申請專利範圍第9項之互連結構，其中該可撓式電性跡線包含一金屬化聚醯亞胺膜。
16. 如申請專利範圍第9項之互連結構，其中該等互連結構進一步包含一或多個可撓式機械互連件。
17. 一種複數個用於一供電式眼用裝置的蓋板，該等蓋板包含：一表面區域，其沿著具有一光學區、環繞該光學區的一周邊區之一眼用裝置的圓周部署，其中該表面區域占據該眼用裝置的該周邊區之至少一部分；一或多個互連結構，該一或多個互連結構連接至該表面區域，其中該一或多個互連結構包含一或多個可撓式薄電性跡線及一或多個互連節點；及一或多個可撓式電性組件，該一或多個可撓式電性組件安裝於該表面區域之頂部上，其中該一或多個互連節點圍繞該一或多個可撓式電性組件的圓周間隔地分散。
18. 如申請專利範圍第17項之蓋板，其中該表面區域包含一可撓式絕緣基材。
19. 如申請專利範圍第17項之蓋板，其中該表面區域包含一可撓式薄聚合物。
20. 如申請專利範圍第17項之蓋板，其中該表面區域包含一聚醯亞胺膜。
21. 如申請專利範圍第17項之蓋板，其中該表面區域包含一金屬化聚醯亞胺膜。
22. 如申請專利範圍第17項之蓋板，其中該表面區域係平面的。
23. 如申請專利範圍第17項之蓋板，其中該表面區域係非平面的。
24. 如申請專利範圍第23項之蓋板，其中該非平面表面區域的延伸在該眼用裝置的一徑向方向以及該眼用裝置的一切線方向二者上皆具有變化。
25. 如申請專利範圍第17項之蓋板，其等進一步包含環繞該周邊區的一裙部區。
26. 如申請專利範圍第25項之蓋板，其中該等蓋板占據該裙部區的至少一部分。
27. 如申請專利範圍第17項之蓋板，其中一或多個互連結構進一步包含一或多個可撓式機械互連件。
28. 如申請專利範圍第17項之蓋板，其中該表面區域之一部分經穿孔。
29. 一種供電式眼用裝置，該供電式眼用裝置包含：一圍封及塑形水凝膠層，其形成具有一前曲線及一後曲線的一鏡片，該鏡片包含一光學區、環繞該光學區的一周邊區、及環繞該周邊區的一裙部區；一或多個蓋板，該一或多個蓋板定位於該鏡片內且占據該周邊區的至少一部分；及一或多個互連結構，該一或多個互連結構附接至占據該周邊區之至少一部分的一或多個蓋板，其中該一或多個互連結構包含一或多個可撓式薄電性跡線及一或多個互連節點。
30. 如申請專利範圍第29項之供電式眼用裝置，其中附接至該一或多個蓋板的該一或多個互連結構經同心圓狀配置。
31. 如申請專利範圍第29項之供電式眼用裝置，其中該一或多個蓋板係非平面的。
32. 如申請專利範圍第31項之供電式眼用裝置，其中該非平面蓋板的延伸在該眼用裝置的一徑向方向以及該眼用裝置的一切線方向二者上皆具有變化。
33. 如申請專利範圍第29項之供電式眼用裝置，其中該一或多個蓋板係平面的。
34. 如申請專利範圍第29項之供電式眼用裝置，其中一或多個互連結構進一步包含一或多個可撓式機械互連件。

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