[发明专利]包括成形液晶元件和偏振元件的可变光学眼科装置

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2013年9月17日提交的美国专利申请序列No.61/878,723的优先权。

背景技术

技术领域

本发明涉及具有可变光学性能的眼科镜片装置，并且更具体地，在一些实施例中，涉及制造具有采用液晶元件的可变光学插入物的眼科镜片。

相关领域的讨论

传统上，诸如接触镜片或眼内镜片的眼科镜片提供预定的光学质量。例如，接触镜片可提供以下功能中的一者或多者：视力矫正功能性、美容增强作用、和治疗效果；或者仅提供一组视力矫正功能。每种功能由镜片的物理特性提供。基本上，将折射性质结合到镜片中的设计提供视力矫正功能性。将颜料结合到镜片中可提供美容增强作用。将反应剂结合到镜片中可提供治疗功能性。

至今，已经在镜片的物理特性中设计眼科镜片的光学特性。一般来讲，光学设计已被确定，并且随后在镜片的制造中(例如，通过浇铸模塑或车床加工)应用于镜片中。一旦所述镜片已经形成，所述镜片的所述光学质量就保持稳定。然而，佩戴者有时可发现有利的是具有不止一个光焦度可供其使用以提供视力调节。不同于可更换眼镜来改变光学矫正的眼镜佩戴者，接触镜片佩戴者或使用眼内镜片的佩戴者在不显著努力或不利用接触镜片或眼内镜片来增补眼镜的情况下已不能改变其视力矫正的光学特性。

发明内容

因此，本发明包括涉及具有液晶元件的可变光学插入物的创新，所述可变光学插入物可通电并结合到眼科装置中，其能够改变镜片的光学质量。此类眼科装置的例子可包括接触镜片或眼内镜片。此外，提出了用于形成具有含液晶元件的可变光学插入物的眼科镜片的方法和设备。一些实施例可还包括具有刚性或可形成的通电插入物(其另外包括可变光学部分)的浇铸模塑的有机硅水凝胶接触镜片，其中该插入物以生物相容性方式包括在眼科镜片内。

因此，本发明包括具有可变光学插入物的眼科镜片、用于形成具有可变光学插入物的眼科镜片的设备及其制造方法的公开内容。可将能量源沉积到或组装到可变光学插入物上，并且可将该插入物放置在邻近第一模具部件和第二模具部件中的一者或两者处。将包含反应性单体混合物的组合物(在下文中称为反应性单体混合物)放置在第一模具部件和第二模具部件之间。第一模具部件被定位成邻近第二模具部件，从而形成镜片腔体，其中通电介质插入物和至少一些反应性单体混合物置于所述镜片腔体中；所述反应性单体混合物被暴露于光化辐射以形成眼科镜片。通过控制反应性单体混合物所承受的光化辐射来形成镜片。在一些实施例中，眼科镜片裙边或插入物封装层可包含标准水凝胶眼科镜片制剂。具有可合格地匹配多种插入物材料的特性的示例性材料可包括例如那拉菲康族(包括那拉菲康A和那拉菲康B)、依他菲康族(包括依他菲康A)、加来菲康A和赛诺菲康A。

形成具有液晶元件的可变光学插入物的方法和所得的插入物是各种实施例的重要方面。在一些实施例中，液晶可位于两个对齐层之间，所述对齐层可设定液晶的静息取向。可通过沉积于含有可变光学部分的基底层上的电极使这两个对齐层与能量源电通信。可通过连接到能量源的中间互连件或直接通过嵌入插入物中的部件，来对电极通电。

对齐层的通电可导致液晶从静息取向转变为通电取向。在用通或断两种通电水平操作的实施例中，液晶可仅具有一种通电取向。在其他可供选择的实施例中，在根据能量水平的规模进行通电的情况下，液晶可具有多种通电取向。可获得其他实施例，其中通电过程可通过通电脉冲来引起不同状态之间的切换。

所得的分子对齐和取向可影响穿过液晶层的光，从而导致可变光学插入物的变化。例如，对齐和取向可以将折射特性作用于入射光。另外，该效应可包括光的偏振的改变。一些实施例可包括可变光学插入物，其中通电改变镜片的聚焦特性。

在一些实施例中，可通过其中引起包含液晶分子的可聚合混合物聚合的方式来形成液晶层。通过以各种方式控制聚合，液晶分子微滴可在聚合层形成时与其分离。在一些实施例中，此过程可进行控制使得微滴为纳米级的，这可意味着微滴簇的平均直径或中值直径具有小于约1微米的长度。在一些其他型式中，平均直径或中值直径也可具有小于约0.1微米的长度。