[发明专利]用于包含杂合定向层和成形液晶层的眼科装置的方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2013年9月17日提交的美国临时申请号61/878,723的权益。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及具有可变光学能力的眼科镜片装置，且更具体地，在某些实施例中，涉及使用液晶元件制造具有可变光学插入物的眼科镜片。

2.相关领域的讨论

传统上，眼科镜片(诸如接触镜片或人工晶状体)会提供预定的光学质量。例如，接触镜片可以提供以下的一项或多项：视力矫正功能性；美容增强；和治疗效果，但是仅一组视力矫正功能。每种功能由镜片的物理特性提供。基本上，将折射特性整合进镜片中的设计会提供视力矫正功能性。掺入镜片中的颜料可提供美容增强作用。掺入镜片中的活性剂可提供治疗功能。

迄今为止，已经将眼科镜片中的光学质量设计成镜片的物理特性。通常，已经确定光学设计，然后在镜片的制造过程中赋予给镜片，例如通过浇铸模塑或板条覆盖。一旦已经形成镜片以后，镜片的光学性质已经保持静止。但是，佩带者有时可能发现，具有超过一个他们可得到的焦度以便提供视力调节是有益的。不同于眼镜佩带者(其可以改变眼镜以改变光学矫正)，在没有重大努力或者用接触镜片或人工晶状体补偿眼镜的情况下，接触镜片佩带者或具有人工晶状体的人尚不能改变他们的视力矫正的光学特性。

发明内容

因此，本发明包括与具有液晶元件的可变光学插入物有关的新发明，所述液晶元件可以被供能和掺入眼科装置中，其能够改变所述装置的光学质量。这样的眼科装置的例子可以包括接触镜片或人工晶状体。另外，提供了用于形成眼科镜片的方法和设备，所述眼科镜片含有具有液晶元件的可变光学插入物。一些实施例还可以包括具有刚性的或可变形的供能插入物的、浇铸模塑的有机硅水凝胶接触镜片，所述接触镜片另外包括可变光学部分，其中所述插入物以生物相容的方式被包含在所述眼科镜片内。

因此，本发明的描述包括具有可变光学插入物的眼科镜片的公开、用于形成具有可变光学插入物的眼科镜片的设备、和用于制造它们的方法。可以将能量源放置或装配在可变光学插入物上，并且可以将所述插入物邻近第一模具部件和第二模具部件之一或二者放置。将包含反应性单体混合物(在下文中被称作反应性单体混合物)的组合物放置在第一模具部件和第二模具部件之间。将所述第一模具部件邻近所述第二模具部件定位，由此形成镜片腔体，使得供能介质插入物和至少一些反应性单体混合物位于所述镜片腔体中；将所述反应性单体混合物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暴露的光化辐射来形成镜片。在某些实施例中，眼科镜片套筒或插入物包封层包含标准的水凝胶眼科镜片制剂。具有可以提供与众多插入物材料的可接受匹配的特征的示例性材料可以包括，例如，Narafilcon家族(包括Narafilcon A和Narafilcon B)、Etafilcon家族(包括Etafilcon A)、Galyfilcon A和Senofilcon A。

用于形成具有液晶元件的可变光学插入物的方法和得到的插入物是本发明的不同示例性实施例的重要方面。在某些示例性实施例中，所述液晶可以位于2个定向层之间，所述定向层可以设置液晶的静止取向。在某些示例性实施例中，可以以不同的方式图案化定向层。可以执行定向层的图案化，使得定向层中的分子的定向与液晶分子相互作用以形成从镜片中央中的第一取向至镜片边缘处或附近的第二取向的流畅变化图案。

在杂合定向构型中，在液晶层的一侧上的图案可以不同于另一侧上的图案。杂合定向构型可以具有这样的优点：液晶分子首先受到影响以与外源场定向时的电势可以较低，或在某些示例性实施例中，可以是在0伏特。如果在液晶层的一侧上的定向层图案被配置成使得液晶分子处于垂面定向，其中它们的长度与表面垂直地取向，那么当将小外源场引入层中时，邻近的液晶分子同样更容易移动成垂直定向。这可以产生可在较低供能水平起作用的镜片装置。

在某些杂合定向实施例中，当一侧以垂面定向取向时，另一侧可以以均匀构型取向，其中液晶分子的长轴与表面平行地取向。在某些示例性实施例中，通过定向层排列的均匀构型可以在与表面平行的维度具有轴偏好。例如，所述分子可以都沿着第一轴定向。在这些情况下，均匀定向可以产生这样的有效折射率：其在光的一个线性偏振方向比正交方向更高。在其它示例性实施例中，可以以均匀定向图案定向分子的图案，而在表面层内，它们的轴可以图案化成确定的、但是任意指向的取向。