用于眼科鏡片的功能層插入物的全環(huán)本發(fā)明涉及由堆疊的多個(gè)功能層形成的用于眼科裝置的有源層插入物，以及用于形成該有源層插入物的方法。更具體地，本發(fā)明涉及用于包括功能層的全環(huán)的各種設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，眼科裝置（例如角膜接觸鏡片、眼內(nèi)鏡片或淚點(diǎn)塞）包括具有矯正、美容或治療性質(zhì)的生物相容性裝置。例如，角膜接觸鏡片可提供如下作用中的一種或多種：視力矯正功能性；美容增強(qiáng)作用；和治療作用。每種功能由透鏡的物理特性提供。將折射性質(zhì)結(jié)合到透鏡中的設(shè)計(jì)可提供視力矯正功能。結(jié)合到透鏡中的顏料可提供美容增強(qiáng)作用。結(jié)合到透鏡中的活性劑可提供治療功能。無需使透鏡處于通電狀態(tài)即可實(shí)現(xiàn)這些物理特性。淚點(diǎn)塞傳統(tǒng)上為無源裝置。最近，有理論表明有源元件可被結(jié)合到角膜接觸鏡片中。一些元件可包括半導(dǎo)體裝置。一些例子示出了在置于動(dòng)物眼睛上的角膜接觸鏡片中嵌入半導(dǎo)體裝置。還描述了如何在鏡片結(jié)構(gòu)自身內(nèi)以多種方式使有源元件通電和激活有源元件。由鏡片結(jié)構(gòu)限定的空間的形狀和大小為限定各種功能創(chuàng)造了新型而具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境。通常，這樣的公開已包括分立裝置。然而，可獲得的分立裝置的尺寸和功率需求不一定有助于包含在人眼上磨損的裝置中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種用于眼科鏡片的有源鏡片插入物。該鏡片包括：環(huán)形全環(huán)基片層，其具有電功能性和邏輯功能性中的一者或兩者；其中環(huán)形基片層中的每個(gè)的尺寸、形狀和堆疊結(jié)構(gòu)基于眼科鏡片的光學(xué)區(qū)域周圍的厚度；基片層之間的電互連件。用一種或多種材料封裝該有源鏡片插入物，所述一種或多種材料用于粘接在模制的眼科鏡片的本體材料內(nèi)?；δ軐涌烧掣降浇^緣層，從而形成堆疊的結(jié)構(gòu)。環(huán)形全環(huán)基片層可由晶片切割而成。該環(huán)形基片層中的每個(gè)的尺寸、形狀和堆疊結(jié)構(gòu)可還基于眼科鏡片的基弧。該環(huán)形基片層中的每個(gè)的尺寸、形狀和堆疊結(jié)構(gòu)可還基于眼科鏡片的直徑。該環(huán)形基片層中的每個(gè)的尺寸、形狀和堆疊結(jié)構(gòu)還基于有源鏡片插入物的封裝參數(shù)。有源鏡片插入物可包括封裝的生物相容性聚合物。用于封裝的該生物相容性聚合物可為基于有機(jī)硅聚合物的聚合物。有源鏡片插入物的封裝可使基片層的邊緣與鏡片的外邊緣之間的最小厚度保持小于約150微米的厚度。有源鏡片插入物可包括三個(gè)或更多個(gè)環(huán)形基片層。基片插入物可包括全環(huán)環(huán)形型材。有源鏡片插入物的基片層中的一個(gè)或多個(gè)可包括一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)功能化層。單獨(dú)功能化層中的一個(gè)或多個(gè)可包括金屬層，該金屬層用作天線。有源鏡片插入物的基片層中的一個(gè)或多個(gè)可包括電源。有源鏡片插入物的基片層中的一個(gè)或多個(gè)可包括功率調(diào)節(jié)源。功率調(diào)節(jié)源可包括具有電子微電路的至少一個(gè)半導(dǎo)體層，該電子微電路能夠控制來自電化學(xué)電池的電流。該電子微電路可電連接到眼科鏡片內(nèi)的電活性鏡片部件。一個(gè)或多個(gè)基片層的功率調(diào)節(jié)源能夠從外部源接收功率。一個(gè)或多個(gè)基片層的功率調(diào)節(jié)源能夠?qū)﹄姵貙映潆?。?dāng)眼科鏡片未處于充電環(huán)境時(shí)，一個(gè)或多個(gè)基片層的功率調(diào)節(jié)源能夠控制功率的使用。當(dāng)眼科鏡片處于充電環(huán)境時(shí)，一個(gè)或多個(gè)基片層的功率調(diào)節(jié)源能夠控制功率的使用。有源鏡片插入物的基片層中的一個(gè)或多個(gè)可包括固態(tài)能量源。基片層中的一個(gè)或多個(gè)可包括微電路，以檢測(cè)用于有源鏡片插入物的致動(dòng)信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種形成用于眼科鏡片的有源鏡片插入物的方法。該方法包括：形成環(huán)形全環(huán)基片層，該環(huán)形全環(huán)基片層具有電功能性和邏輯功能性中的一者或兩者；其中環(huán)形基片層中的每個(gè)的尺寸、形狀和堆疊結(jié)構(gòu)基于眼科鏡片的光學(xué)區(qū)域周圍的厚度；形成基片層之間的電互連件；以及用一種或多種材料封裝該有源鏡片插入物，所述一種或多種材料可被粘接在模制的眼科鏡片的本體材料內(nèi)。該方法可包括將基片功能層粘附到絕緣層，以形成堆疊的結(jié)構(gòu)。環(huán)形全環(huán)基片層可由晶片切割而成。該環(huán)形基片層中的每個(gè)的尺寸、形狀和堆疊結(jié)構(gòu)可還基于眼科鏡片的基弧。該環(huán)形基片層中的每個(gè)的尺寸、形狀和堆疊結(jié)構(gòu)可還基于眼科鏡片的直徑。該環(huán)形基片層中的每個(gè)的尺寸、形狀和堆疊結(jié)構(gòu)可還基于有源鏡片插入物的封裝參數(shù)。有源鏡片插入物可被生物相容性聚合物封裝。用于封裝的該生物相容性聚合物可為基于有機(jī)硅聚合物的聚合物。有源鏡片插入物的封裝可使基片層的邊緣與鏡片的外邊緣之間的最小厚度保持小于約150微米的厚度。有源鏡片插入物可包括三個(gè)或更多個(gè)環(huán)形基片層?；迦胛锟砂ㄈh(huán)環(huán)形型材。有源鏡片插入物的基片層中的一個(gè)或多個(gè)可包括一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)功能化層。單獨(dú)功能化層中的一個(gè)或多個(gè)可包括金屬層，該金屬層用作天線。有源鏡片插入物的基片層中的一個(gè)或多個(gè)可包括電源。有源鏡片插入物的基片層中的一個(gè)或多個(gè)可包括功率調(diào)節(jié)源。功率調(diào)節(jié)源可包括具有電子微電路的至少一個(gè)半導(dǎo)體層，該電子微電路能夠控制來自電化學(xué)電池的電流。該電子微電路可電連接到眼科鏡片內(nèi)的電活性鏡片部件。一個(gè)或多個(gè)基片層的功率調(diào)節(jié)源能夠從外部源接收功率。一個(gè)或多個(gè)基片層的功率調(diào)節(jié)源能夠?qū)﹄姵貙映潆?。?dāng)眼科鏡片未處于充電環(huán)境時(shí)，一個(gè)或多個(gè)基片層的功率調(diào)節(jié)源能夠控制功率的使用。當(dāng)眼科鏡片處于充電環(huán)境時(shí)，一個(gè)或多個(gè)基片層的功率調(diào)節(jié)源能夠控制功率的使用。有源鏡片插入物的基片層中的一個(gè)或多個(gè)可包括固態(tài)能量源。基片層中的一個(gè)或多個(gè)可包括微電路，以檢測(cè)用于有源鏡片插入物的致動(dòng)信號(hào)。本文中描述了功能層插入物，其可被通電并且結(jié)合到眼科裝置中。插入物可由多個(gè)層形成，每個(gè)層可具有獨(dú)特的功能性；或具有混合的功能性，但是處于多個(gè)層中。這些層可具有專門用于產(chǎn)品通電或產(chǎn)品激活的層，或可具有用于控制鏡片本體內(nèi)各功能部件的層。功能層插入物可包含處于通電狀態(tài)的層，其能夠?yàn)槟軌騻鲗?dǎo)電流的部件供電。這些部件可包括例如下列中的一種或多種：可變光學(xué)透鏡元件和半導(dǎo)體裝置，其可位于堆疊層插入物中或連接到該插入物。某些實(shí)例還可包括澆注模制的硅樹脂水凝膠角膜接觸鏡片，其中堆疊的功能層的剛性插入物或可成形的插入物以生物相容的方式容納在眼科鏡片中。因此，提供了一種眼科鏡片，其具有堆疊的功能層部分以及用于包括功能層的環(huán)的各種設(shè)計(jì)。全環(huán)設(shè)計(jì)參數(shù)可包括例如厚度、形狀、堆疊結(jié)構(gòu)等。在一些實(shí)例中，設(shè)計(jì)參數(shù)可受下列中的一種或多種影響；鏡片的光學(xué)區(qū)域周圍的厚度、鏡片的基弧、鏡片的直徑以及封裝參數(shù)。插入物可由多個(gè)層以各種方式形成，并且鄰近第一模具部件和第二模具部件中的一個(gè)或兩個(gè)放置。反應(yīng)性單體混合物被放置在第一模具部件和第二模具部件之間。第一模具部件緊鄰第二模具部件定位，從而形成鏡片腔體，該腔體內(nèi)具有通電基片插入物和至少一些反應(yīng)性單體混合物；所述反應(yīng)性單體混合物被暴露于光化學(xué)輻射以形成眼科鏡片。通過控制反應(yīng)性單體混合物所暴露的光化輻射可形成鏡片。附圖說明圖1示出了結(jié)合在眼科鏡片模具部件中的由堆疊的功能層形成的插入物的三維區(qū)段表示。圖2示出了結(jié)合到兩個(gè)形狀不同的眼科鏡片內(nèi)的由堆疊的功能層形成的插入物的兩個(gè)橫截面表示。圖3示出了結(jié)合到具有不同封裝參數(shù)的眼科鏡片內(nèi)的由堆疊的功能層形成的插入物的兩個(gè)橫截面表示。圖4示出了結(jié)合到眼科鏡片內(nèi)的由具有不同層厚度的堆疊的功能層形成的插入物的兩個(gè)橫截面表示。圖5A示出了具有全環(huán)形晶粒布置的晶片的俯視圖。圖5B示出了具有中心切口的一個(gè)全環(huán)形晶粒的俯視全貌圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明涉及通過多個(gè)功能層的堆疊形成的有源鏡片插入物裝置。另外，提供了用于包括環(huán)的晶片的多種設(shè)計(jì)，該環(huán)可用來構(gòu)成功能層插入物中的功能層，以用于結(jié)合到眼科鏡片中。以下章節(jié)將詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。該描述僅提供實(shí)施例，并且應(yīng)當(dāng)理解對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，其變化、修改和更改是顯而易見的。因此，應(yīng)當(dāng)理解所述實(shí)施例不對(duì)作為其基礎(chǔ)的本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。術(shù)語(yǔ)在針對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式和權(quán)利要求中，所使用的各個(gè)術(shù)語(yǔ)定義如下：有源鏡片插入物：如本文所用，是指利用基于邏輯電路的控制器的電子裝置或機(jī)電裝置?；∑ヅ涞模ɑ蚧∑ヅ洌喝绫疚乃?，是指環(huán)片段的設(shè)計(jì)，其包括相同的外半徑和內(nèi)半徑，使得外弧的曲率與內(nèi)弧的曲率匹配?；∑ヅ溆脕韺h(huán)片段有效地嵌套在晶片上，從而最大化晶片利用率。切片跡道寬度：如本文所用，是指晶片上集成電路之間薄的非功能空間的寬度，在該空間處鋸或其他裝置或方法可將晶片安全地切割為單個(gè)晶粒，而不破壞電路。晶粒：如本文所用，是指半導(dǎo)體材料的塊，指定的功能電路在該塊上制成。晶粒在晶片上形成并且由晶片切割而成。通電的：如本文所用，是指能夠提供電流或能夠在其內(nèi)儲(chǔ)存電能的狀態(tài)。能量：如本文所用，是指使物理系統(tǒng)做功的能力。本文范圍內(nèi)的多種用途可與所述能夠通過電作用做功的能力相關(guān)。能量源：如本文所用，是指能夠供能或使生物醫(yī)學(xué)裝置處于通電狀態(tài)的裝置。外?。喝绫疚乃?，是指環(huán)片段的外邊緣或凸邊緣，其為由外半徑限定的圓的周邊的一部分。外半徑：如本文所用，是指限定全環(huán)或環(huán)片段的外邊緣的圓的半徑。外半徑確定外弧的曲率。全環(huán)：如本文所用，是指功能層插入物中的一個(gè)完全環(huán)形的層。全環(huán)可由多個(gè)環(huán)片段構(gòu)成或可為一個(gè)完整的環(huán)。功能化的：如本文所用，是指使層或裝置能夠執(zhí)行包括例如通電、激活或控制的功能。功能層插入物：如本文所用，是指由堆疊的多個(gè)功能層形成的眼科裝置的插入物。多個(gè)層中的每個(gè)層可具有獨(dú)特的功能性；或具有混合的功能性，但是處于多個(gè)層中。在一些實(shí)例中，層是環(huán)。完整環(huán)：如本文所用，是指由單個(gè)完整晶粒制成的功能層插入物中的一個(gè)完全環(huán)形的層。內(nèi)?。喝绫疚乃茫侵腑h(huán)片段的內(nèi)邊緣或凹邊緣。內(nèi)弧可為單個(gè)弧片段，其曲率由內(nèi)半徑確定。內(nèi)弧可由不同內(nèi)半徑限定的不同曲率的多個(gè)弧片段構(gòu)成。內(nèi)半徑：如本文所用，是指限定全環(huán)或環(huán)片段的內(nèi)邊緣或內(nèi)邊緣的一部分的圓的半徑。內(nèi)半徑確定內(nèi)弧的曲率。鏡片：是指位于眼睛內(nèi)或眼睛上的任何眼科裝置。這些裝置可提供光學(xué)矯正或可為美容的。例如，術(shù)語(yǔ)鏡片可指用于矯正或改進(jìn)視力或用于增進(jìn)眼部生理美容（例如虹膜顏色）而不影響視力的角膜接觸鏡片、眼內(nèi)鏡片、覆蓋鏡片、眼部插入物、光學(xué)植入物或其他類似裝置。優(yōu)選的鏡片為由硅彈性體或水凝膠（包括但不限于硅水凝膠和氟水凝膠）制成的軟性角膜接觸鏡片。模具：指可用于將未固化制劑形成鏡片的剛性或半剛性的物體。一些優(yōu)選的模具包括形成前曲面模具部件和后曲面模具部件的兩個(gè)模具部件。功率：如本文所用，是指每單位時(shí)間內(nèi)所做的功或所傳遞的能量。環(huán)片段：如本文所用，是指一個(gè)晶粒，其能夠與其他晶粒組合以構(gòu)成全環(huán)。如本說明書中所用，環(huán)片段是大致平的并成型為弓形。堆疊的：如本文所用，是指將至少兩個(gè)部件層緊鄰彼此放置，使得其中一層的一個(gè)表面的至少一部分接觸第二層的第一表面。不論是用于粘附還是用于其他功能的膜均可駐留在通過所述膜彼此接觸的這兩層之間。基片插入物：如本文所用，是指能夠支撐眼科鏡片內(nèi)能量源的可成形的基片或剛性的基片?；迦胛镞€可支撐一個(gè)或多個(gè)部件。晶片：如本文所用，是指半導(dǎo)體材料（例如硅晶體）的薄切片，其用于制造集成電路和其他微型裝置。晶片用作微電子裝置的基片，該微電子裝置內(nèi)置于整個(gè)晶片中，并且經(jīng)歷許多微制造工藝步驟。設(shè)備現(xiàn)在參見圖1，附圖標(biāo)記100展示為完全利用形成為功能層插入物110的堆疊層基片插入物形成的眼科鏡片的本發(fā)明實(shí)施例的三維表示。該表示示出了眼科鏡片的局部切開部分，以了解在裝置內(nèi)存在的不同的層。以基片插入物的封裝層的橫截面示出了本體材料120。本體材料120完全被包含在眼科鏡片內(nèi)，并且圍繞眼科鏡片的整個(gè)周邊延伸。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員可為清楚的是，實(shí)際的功能層插入物110可包括仍然能夠處于典型眼科鏡片的尺寸限制內(nèi)的全環(huán)形環(huán)或其他形狀。層130、131和132示出了可能存在于功能層插入物110中的多個(gè)層中的三個(gè)層。單個(gè)層可包括下列中的一種或多種：具有有助于特定目的的結(jié)構(gòu)、電特性或物理特性的有源和無源部件和部分。層130可任選地包括電源，例如下列中的一種或多種：層130內(nèi)的電池、電容器和接收器。于是，在非限制性的示例性意義上，附圖標(biāo)記131可包括層中的微電路，該微電路檢測(cè)用于有源鏡片插入物140的致動(dòng)信號(hào)?？砂üβ收{(diào)節(jié)層132，其能夠接收來自外部源的功率，對(duì)電池層130充電，并且在鏡片未處于充電環(huán)境中時(shí)控制來自層130的電池功率的使用。功率調(diào)節(jié)層132還可控制信號(hào)到功能層插入物110的環(huán)形中心切口中的示例性有源鏡片插入物140。通常，功能層插入物110通過自動(dòng)化裝置嵌入眼科鏡片中，該自動(dòng)化裝置將能量源放置在與用來制作鏡片的模具部件相關(guān)的期望位置。可用來在功能層插入物110中形成層（例如130、131和132）的晶粒的尺寸、形狀和堆疊結(jié)構(gòu)受多種因素影響，如圖2、3和4所示。圖2示出了鏡片形狀對(duì)功能層插入物的設(shè)計(jì)的影響。眼科鏡片的基弧、直徑和厚度限定所包含的功能層插入物的最大尺寸和形狀。圖2作為一個(gè)實(shí)例示出了不同基弧的影響。附圖標(biāo)記200A示出了眼科鏡片205A的一部分的橫截面圖，該眼科鏡片205A的曲率比以附圖標(biāo)記200B示出的較平的眼科鏡片205B的曲率大。與裝配在具有較大基礎(chǔ)曲率的鏡片205A中的功能層插入物201A的較窄寬度202A相比，較平的鏡片205B可容納較大寬度202B的功能層插入物201B。應(yīng)當(dāng)顯而易見的是，較小直徑（203A表示鏡片直徑）的鏡片將限制功能層插入物的寬度，而具有較大直徑的鏡片將容納較寬的功能層插入物。同樣，較小厚度（204A表示鏡片厚度）將限制功能層插入物中的層數(shù)以及功能層插入物的寬度，而較厚的鏡片可支撐更多的層和較大寬度的層。圖3示出了封裝參數(shù)對(duì)功能層插入物的設(shè)計(jì)的影響。例如借助于非限制性實(shí)例，在晶粒的邊緣和鏡片的外邊緣之間保持最小100微米厚度的封裝參數(shù)會(huì)影響功能層插入物的尺寸和形狀，并且因此影響各個(gè)層的尺寸和形狀。附圖標(biāo)記300A示出了具有功能層插入物301A和封裝邊界303A的眼科鏡片305A的一部分的橫截面圖。以附圖標(biāo)記300B示出的眼科鏡片305B包括功能層插入物301B以及與較窄的邊界303A相比相對(duì)較寬的封裝邊界303B。可以看到，較寬的封裝邊界303B要求功能層插入物301B的寬度302B比功能層插入物301A的寬度302A窄。圖4中示出了功能層厚度對(duì)功能層插入物的設(shè)計(jì)的影響。附圖標(biāo)記400A表示具有功能層插入物401A的眼科鏡片405A的一部分的橫截面圖，該功能層插入物401A包括具有材料的三個(gè)層，例如在功能層之間的絕緣層。功能層插入物可包含比三個(gè)層更多或更少的層。以附圖標(biāo)記400B示出的眼科鏡片405B包括功能層插入物401B，該功能層插入物401B具有比功能層插入物401A的較薄的層402A相對(duì)較厚的層402B。這兩個(gè)實(shí)例中鏡片的曲率允許底部層402A和402B的寬度保持相同。然而，可以看到，與401A相比功能層插入物401B的增大的高度，與鏡片曲率組合，使得頂層402A的寬度受到限制。每個(gè)功能層的厚度影響將配合在所要求的鏡片和封裝參數(shù)中的其他尺寸，例如功能層寬度。功能層插入物中較厚的層將在其他尺寸（例如寬度）中受到更多的限制，以保持在鏡片幾何形狀的限制內(nèi)。所示的實(shí)例包括為環(huán)形狀的功能層插入物，其成型為完整環(huán)形晶粒。全環(huán)布局現(xiàn)在參見圖5A，其示出了8英寸晶片501A的俯視圖，該晶片的布局包括具有中心切口503A的全環(huán)晶粒502A。該圖示出了每個(gè)全環(huán)晶粒502A所需的區(qū)域，但是僅僅示出了一個(gè)全環(huán)晶粒502A的中心切口503A的實(shí)例。全環(huán)晶粒502A鄰近彼此定位，其中在環(huán)之間具有至少切片跡道寬度間距。最有效的布局包括，全環(huán)晶粒502A圍繞晶片的周邊布置成同心圓。在這種設(shè)計(jì)中，各個(gè)全環(huán)晶粒502A之間的大量區(qū)域以及每個(gè)環(huán)的中心切口503A部分不可用。包括全環(huán)晶粒501A的布局導(dǎo)致晶片的低效利用，從而產(chǎn)生255個(gè)全環(huán)并僅僅利用晶片材料的25.9%?，F(xiàn)在參見圖5B，其示出了具有中心切口503B的全環(huán)晶粒502B的俯視全貌圖。當(dāng)中心切口503B被移除時(shí)，全環(huán)晶粒502B由外周邊504B和內(nèi)周邊505B限定。中心切口503B在從晶片上產(chǎn)生的每個(gè)全環(huán)晶粒502B移除之后不可用，因此是廢棄的材料。結(jié)論以上的描述和如以下權(quán)利要求進(jìn)一步限定的那樣，提供了用于環(huán)的各種設(shè)計(jì)，該環(huán)構(gòu)成功能層插入物中的功能層，以用于結(jié)合到眼科鏡片中。