[发明专利]一种智能隐形眼镜的制备方法

说明书

本发明公开了一种智能隐形眼镜的制备方法，包括以下步骤：(1)制备球面共形电子功能器件；(2)对水凝胶进行溶胀预校准，得到溶胀后的角膜接触镜的曲率及该曲率对应的水凝胶原液含水量，将球面共形电子功能器封装于具有所述原液含水量的水凝胶中，得到所述智能隐形眼镜。本发明通过对水凝胶溶胀行为的预校准，将预校准后的水凝胶与球面共形电子功能器件结合，消除了溶胀带来的曲率不适配、易脱落的问题，满足眼睛对智能隐形眼镜生理环境的需求，满足透水性、透氧性和透光等多项要求。同时，与角膜接触良好，贴合性好，有利于提高眼睛相关疾病检测的灵敏度，提升显示和治疗功能的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种柔性可穿戴器件的制备方法，尤其涉及一种智能隐形眼镜的制备方法。

背景技术

与现有的集成电子技术相结合的可穿戴设备蓬勃发展，逐渐取代传统的植入性医疗设备和大体积的显示设备。人眼作为人类视觉系统中唯一的感觉器官，承载着丰富的与人体健康相关的重要的物理、化学和生物信息。因此，基于眼睛的各类可穿戴设备迅速发展。智能隐形眼镜作为一种灵活的可穿戴设备，在疾病的诊断和临床治疗方面显示出巨大的潜力。智能隐形眼镜包括角膜接触镜和角膜接触镜上的功能器件。功能器件可以用来监测眼部的特征，如眼压(IOP)和眼液成分浓度，为青光眼、角膜炎和糖尿病等疾病的诊断和治疗提供宝贵的生物学信息，并可以通过主动或被动的方式进行释药，实现诊断和治疗一体化。角膜接触镜作为一个集成电路的载体，可以在上面设计特殊的电子电路，实现具有显示、人机交互、AR和VR等新潮功能的智能隐形眼镜制造。

智能隐形眼镜是许多技术的结合，包括生物兼容性的柔性材料、传感器、能源、信息传输和显示等。为了提高智能隐形眼镜的性能和实现多功能集成，会在上面集成越来越多的功能器件。对于穿戴在眼镜上的设备，其材料的柔性和生物兼容性，角膜接触镜的曲率、透光性、透氧性和厚度都对设备安全性和舒适度有着重要的影响。智能隐形眼镜得到了极大的关注，发展迅速，例如专利CN202111049252.X、CN 201910707368.4等。这些智能隐形眼镜基于MEMS、微流控、光子晶体、发光阵列和无线微波传感技术等技术，应用于不同的工作场景。

然而，现商用角膜接触镜材质多为水凝胶和硅水凝胶材料，这些材料无法避免不同程度吸水溶胀的问题。在实际使用的过程中角膜接触镜会发生形变，导致电子功能器件的变形失效，影响智能隐形眼镜与角膜的贴合，甚至器件脱落伤害眼睛。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种在使用过程中不会因溶胀而变形、与角膜贴合效果好的智能隐形眼镜的制备方法。

技术方案：本发明的智能隐形眼镜的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备球面共形电子功能器件；

(2)对水凝胶进行溶胀预校准，得到溶胀后的角膜接触镜的曲率及该曲率对应的水凝胶原液含水量，将球面共形电子功能器件封装于具有所述原液含水量的水凝胶中，得到所述智能隐形眼镜。

其中，步骤(2)中，计算水凝胶溶胀后几何形变的程度和平衡含水量，根据目标角膜的曲率、水凝胶溶胀前后的曲率变化、球面共形电子功能器件的曲率，得到溶胀后的角膜接触镜的曲率及该曲率对应的水凝胶原液含水量。

其中，步骤(2)中，所述封装的方法为：将分别制备的球面共形电子功能器件与溶胀后的角膜接触镜进行层层胶合组装；或者，在球面共形电子器件的两侧同时加入水凝胶，经加热加压固化处理，使球面共形电子功能器件封装于水凝胶之中。

其中，步骤(2)中，所述溶胀预校准后的水凝胶原液含水量为5％-200％。

其中，使用曲率与溶胀后的角膜接触镜的曲率相同的公母模具进行封装，所述公母模具的曲率为6.0-10.0mm。

其中，所述溶胀后的角膜接触镜的厚度为30-250μm。