早鸽—汇聚行业精英
  • 联系客服
  • 帮助中心
  • 投诉举报
  • 关注微信
400-006-1351
您的问题早鸽都有答案
3000+专业顾问
搜索
咨询

使用薄膜晶体管的方法和具有薄膜晶体管的眼科装置制造方法

  • 专利名称
    使用薄膜晶体管的方法和具有薄膜晶体管的眼科装置制造方法
  • 发明者
    R.B.普格, F.A.弗里特施
  • 公开日
    2014年9月17日
  • 申请日期
    2014年3月14日
  • 优先权日
    2013年3月15日
  • 申请人
    庄臣及庄臣视力保护公司
  • 文档编号
    A61F9/00GK104042399SQ201410096330
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种形成眼科装置的方法,包括 将第一导电迹线附接到薄膜晶体管; 将固定地附接到所述薄膜晶体管的有机半导体层沉积到眼科插入装置上; 围绕所述眼科镜片插入物形成封装层;以及 形成封装所述眼科插入装置的眼科装置2.根据权利要求1所述的方法,其中所述封装层为聚对二甲苯3.根据权利要求2所述的方法,其中所述封装层围绕所述镜片插入物形成水凝胶4.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一导电迹线包括透明电极5.根据权利要求4所述的方法,其中所述透明电极包含氧化铟锡6.根据权利要求1所述的方法,其中所述薄膜晶体管包括η型有机半导体7.根据权利要求1所述的方法,其中所述薄膜晶体管包括P型有机半导体8.根据权利要求1所述的方法,其中所述薄膜晶体管包括η型有机半导体和P型有机半导体9.根据权利要求6所述的方法,其中所述η型有机半导体层包含十六氟酞菁铜(F15CuPc)10.根据权利要求7所述的方法,其中所述P型有机半导体层包含并五苯11.根据权利要求1所述的方法,还包括 将通电元件沉积到与第一栅极导体电连通的所述眼科插入装置上12.根据权利要求11所述的方法,其中 所述通电元件为电化学电池13.根据权利要求12所述的方法,其中 所述电化学电池为锂离子电池
  • 技术领域
    [0001]本发明描述了在眼科装置插入部件上形成有机半导体晶体管的设备和方法在一些实施例中,在眼科装置内配置有机半导体晶体管的方法和设备针对出现在具有三维形状的基底上的表面形成在一些实施例中,使用所述方法和设备的领域可包括结合通电元件、插入物和有机半导体装置的眼科装置
  • 专利摘要
    本发明公开了在三维形状的插入装置上形成有机半导体晶体管的方法和设备。在一些实施例中,本发明包括将所述三维表面与基于有机半导体的薄膜晶体管、电互连件和通电元件一起结合到供结合到眼科镜片的插入物中。在一些实施例中,所述形成的插入物可直接用作眼科装置或结合到眼科装置中。
  • 发明内容
  • 专利说明
    使用薄膜晶体管的方法和具有薄膜晶体管的眼科装置
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
使用薄膜晶体管的方法和具有薄膜晶体管的眼科装置制造方法 [0002]传统上,诸如接触镜片、眼内镜片或泪点塞的眼科装置包括具有矫正、美容或治疗特性的生物相容性装置。例如接触镜片可提供以下一种或多种功能:视力矫正功能、增进美容以及治疗效果。每种功能由镜片的物理特性提供。将折射性质结合到镜片中的设计可提供视力矫正功能。掺入到镜片中的颜料可提供美容增强作用。掺入到镜片中的活性剂可提供治疗功能。无需使镜片处于通电状态即可实现这些物理特性。泪点塞传统上为无源装置。 [0003]最近,有理论表明有源部件可被结合到接触镜片中。一些部件可包括半导体装置。一些例子示出了在置于动物眼睛上的接触镜片中嵌入的半导体装置。还描述了可以如何在镜片结构自身内以多种方式使有源部件被通电和激活。由镜片结构限定的空间的形状和大小为限定各种功能创造了新型且具有挑战性的环境。在多个实施例中,提供可靠、紧凑且性价比高的装置对眼科装置内的部件通电是非常重要的。在一些实施例中,这些通电元件可包括电池,所述电池可继而由基于“碱性”电池的化学方法形成。利用电能的其他部件可连接到这些通电元件。在一些实施例中,这些其他部件可包括用于执行电路功能的晶体管。还可能期望在此类有机装置中包括半导体装置。
[0004]因此,本发明包括用于将有机半导体晶体管限定在一个或多个眼科镜片插入表面上的方法和设备,该眼科镜片插入表面可包含三维形状并且可插入到眼科装置中。在一些实施例中,提供了可通电和结合到眼科装置中的眼科镜片插入物。 [0005]在一些实施例中,公开了一种形成眼科装置的方法,该方法包括将有机半导体层沉积在基底上;将基底分割成插入件,其中每个插入件包括有机半导体;将插入件附接到眼科镜片插入物上;以及围绕眼科镜片插入物形成封装层。
[0006]在一些实施例中,基底为娃片。在一些实施例中,封装层为聚对二甲苯(paralene)。在一些其他实施例中,封装层形成围绕镜片插入物的水凝胶。
[0007]在一些实施例中,公开了在基底上形成至少第一栅极导体的方法。在一些实施例中,公开了将通电元件沉积在与第一栅极导体电连通的基底上的另外的方法。在一些实施例中,通电元件为电化学电池。
[0008]在一些实施例中,有机半导体层包括η型有机半导体。在一些实施例中,有机半导体层包括P型有机半导体。在一些实施例中,有机半导体层包括η型有机半导体、P型有机半导体,以及它们的组合。在一些实施例中,η型有机半导体层包含十六氟酞菁铜(F15CuPc)t5在一些实施例中,P型有机半导体层包含并五苯。
[0009]在一些实施例中,通电元件由不止一个电化学电池组成,所述电化学电池至少部分地以串联的方式连接。在一些实施例中,第一栅极导体包括透明电极。在一些实施例中,透明电极包含氧化铟锡。
[0010]在一些实施例中,公开了一种形成眼科装置的方法,该方法包括:将第一导电迹线附接到薄膜晶体管;将固定地附接到薄膜晶体管的有机半导体层沉积到眼科插入装置上;围绕眼科镜片插入物形成封装层;以及形成封装眼科插入装置的眼科装置。在一些实施例中,封装层为聚对二甲苯。在一些实施例中,封装层形成围绕镜片插入物的水凝胶。
[0011]在一些实施例中,第一导电迹线包括透明电极。在一些其他实施例中,透明电极包含氧化铟锡。在一些实施例中,薄膜晶体管包括η型有机半导体。在一些实施例中,薄膜晶体管包括P型有机半导体。在一些实施例中,薄膜晶体管包括η型有机半导体和P型有机半导体。在一些实施例中,η型有机半导体层包含十六氟酞菁铜(F15CuPc)t5在一些实施例中,P型有机半导体层包含并五苯。
[0012]在一些实施例中,公开了一种将通电元件沉积到与第一栅极导体电连通的眼科插入装置上的方法。在一些实施例中,通电元件为电化学电池。在一些实施例中,电化学电池为锂离子电池。
[0013]在一些实施例中,眼科镜片插入物可由多种方式形成,以得到可在其上形成有机半导体晶体管和其他电装置的三维形状。电装置的非限制性例子包括电阻器、电容器、二极管、电感器和类似的此类装置。然后,可将通电元件形成为与这些有机半导体装置接触或位于这些有机半导体装置上。在一些实施例中,可通过将含有与电池单元相关的化学物质的膜涂覆到电互连件上而形成通电元件。在一些其他实施例中,通电元件还可用于形成有机半导体装置的电路。在相关的实施例中,可通过印刷方法进行所述涂覆,该印刷方法可通过使用针或其他涂覆工具而涂覆所述化学物质的混合物。
[0014]可通过将三维形状的眼科插入物封装在聚合材料中而形成眼科镜片。一种形成该镜片的方法可包括将位于模具件之间的反应性混合物聚合,其中眼科插入物在所述聚合之前被放入所述模具件中。在一些实施例中,眼科插入物内可设置多个功能部件或区域。在一些实施例中,该插入物可包含至少一个由有机半导体层形成的晶体管。其他通用元件可包括但不限于导电迹线、通电元件、激活元件和有源眼科装置。有源眼科装置可以能够动态地改变通过眼科镜片的光的焦点特性。能够动态地改变所述焦点特性的部件的非限制性例子可包括液体弯月形镜片元件。激活元件的非限制性例子可包括压敏开关和磁场传感器。磁场传感器的非限制性例子可包括霍尔效应传感器、光检测器、声音检测器以及能够检测电磁信号(例如,射频信号)的其他装置。
[0015]在一些实施例中,有机半导体装置可由η型有机半导体层形成。在其他实施例中,有机半导体装置可由P型有机半导体层形成。另有其他情况可包含P型和η型有机半导体层两者的装置。
[0016]在一些实施例中,导电迹线可由各种金属层形成;包括例如银、金、铝和铜的薄膜。其他导电迹线可由透明材料(诸如但不限于氧化铟锡)形成。在一些实施例中,通电元件可设置在导电迹线上或连接到导电迹线。通电元件的非限制性例子可以是电池。在一些实施例中,电池可由固态处理(包括但不限于各种锂电池处理)形成。在一些实施例中,电池可由湿电池型配方形成,诸如但不限于碱型电化学电池。
[0017]在一些实施例中,以这些方式形成的眼科镜片定义了新型的眼科装置。在一些实施例中,结合在眼科装置内的插入装置是新颖的。在一些其他实施例中,描述了制备包括有机半导体装置的眼科装置的新型方法。薄膜有机半导体装置可由图案定义的电极、电介质、绝缘体和有机半导体层形成。在一些其他实施例中,所得的装置可形成在具有三维特性的眼科插入表面上。在一些其他实施例中,在形成薄膜有机半导体装置之后,可将所述有机半导体装置形成为三维形状。在一些实施例中,形成的包括有机半导体装置的电路还可通过各种装置(包括但不限于焊料和导电粘合剂)能导电地附接到三维插入表面。
[0018]在一些实施例中,可进一步处理包含有机半导体装置的插入物,以形成导电迹线和通电元件。作为另一种选择,在一些其他实施例中,导电迹线和通电元件可在将有机半导体装置包含到三维插入物之前形成。
[0019]在一些实施例中,元件的各种组合可限定新型实施例。在一些实施例中,具有较高电势的通电元件可由单独的电化学电池的串联组合形成。较高电势的通电元件可对多个激活元件(包括但不限于压敏接触开关)供电。另外,较高电势的通电元件可为有机半导体电路供电。在一些实施例中,元件的新型组合可限定眼科装置以及形成它们的方法,其中由于有机半导体能够在相对低的温度下在类似塑料的基底上形成,所以所述装置具有简化的制造过程。相似地,薄膜晶体管和基于有机半导体的其他电装置的性质连同形成插入物的其他处理方面一起,可能允许实现较薄的眼科装置。




[0020]图1示出了具有符合本发明实体的其他相关公开内容的三维表面的示例性基底,其中有机半导体装置可限定在该三维表面上。
[0021]图2示出了用于形成三维表面的示例性流程,该流程可能与有机半导体装置的形成过程一致。
[0022]图3示出了连接到三维形状的插入装置的集成电路装置,其中导电迹线处于至少两个导电位置。
[0023]图4示出了形成互补的η和P型有机半导体装置的处理流程步骤的示例性设置,其中所述有机半导体装置可用于包含到眼科装置中。
[0024]图5示出了生成与随后包含到眼科装置中符合的互补有机半导体装置的示例性工艺流程。
[0025]图6示出了将所述工艺流程的进一步处理以图5中的示例性方式引用到眼科装置中的示例性方法。
[0026]图7示出了将所述工艺流程的进一步处理以图5中的示例性方式引用到眼科装置中的可供选择的示例性方法。
[0027]图8示出了采用包含到眼科装置中的有机半导体的示例性电子电路功能。
[0028] 图9示出了包括图8的电路元件的插入装置的图示。


[0029]本发明涉及在眼科插入结构上形成有机半导体装置的设备和方法。在一些实施例中,插入结构可包括具有三维形貌的表面。以下章节将详细说明本发明的实施例。文中描述的优选实施例和可供选择的实施例均仅为示例性实施例,并且应当理解,对于本领域技术人员而言其变化、修改和更改均可能显而易见。因此,应当了解,所述示例性实施例不对作为其基础的本发明的范围构成限制。
[0030]术语
[0031]在涉及本发明的该说明书和权利要求中,可使用的各个术语定义如下:
[0032]封装:如本文所用,是指形成用于将实体(诸如介质插入物)与和该实体相邻的环境分离的屏障。
[0033]封装材料:如本文所用,是指围绕实体(诸如,介质插入物)形成的层,其形成用于将实体与和该实体相邻的环境分离的屏障。例如,封装材料可由有机硅水凝胶例如依他菲康(Etafilcon)、加来菲康(Galyfilcon)、那拉菲康(Narafilcon)和塞诺菲康(Senofilcon)或其他水凝胶接触镜片材料组成。在一些实施例中,封装材料可以是半渗透性的,以将特定物质包含在实体内且防止特定物质例如,水进入实体。
[0034]通电:如本文所用,是指能够提供电流或者其内存储有电能的状态。
[0035]能量:如本文所用,是指使物理系统做功的能力。本发明中的多种用途可能涉及在做功的过程中能够执行电动作的所述能力。
[0036]能量源,如本文所用,是指能够供应能量或使逻辑或电装置处于通电状态的装置或层。
[0037]能量采集器:如本文所用,是指能够从环境中提取能量并将提取的能量转换成电能的装置。
[0038]功能化的:如本文所用,是指使层或装置能够执行包括例如通电、激活或控制的功倉泛。
[0039]镜片:是指驻留在眼睛内或眼睛上的任何眼科装置。这些装置可提供光学矫正或可为美容的。例如,术语镜片可指用于矫正或改进视力或提升眼部机体美观效果(例如虹膜颜色)而不会影响视力的接触镜片、眼内镜片、覆盖镜片、眼部插入物、光学插入物或其他类似的装置。在一些实施例中,本发明优选的镜片为由有机硅弹性体或水凝胶制成的软性接触镜片。水凝胶的例子包括但不限于有机硅水凝胶和含氟水凝胶。
[0040]镜片形成混合物或“反应性混合物”或“RMM” (反应性单体混合物):如本文所用,是指可被固化并交联或可被交联而形成眼科镜片的单体或预聚物材料。各种实施例可包括但不限于镜片形成混合物,其中镜片形成混合物具有一种或多种添加剂,例如紫外线隔离剂、着色剂、光引发剂或催化剂以及眼科镜片(例如角膜接触镜片或眼内镜片)可能需要的其他添加剂。
[0041]镜片形成表面:如本文所用,是指用来模制镜片的表面。在一些实施例中,此表面可能具有光学质量表面光洁度。光学质量表面光洁度可表不该表面充分成形并且足够光滑,使得镜片表面具有合格的光学特性,该镜片表面通过与模具表面接触的镜片形成材料的聚合作用而成型。此外,在一些实施例中,镜片形成表面可以具有给镜片表面赋予期望的光学特性所必需的几何形状,包括但不限于球面、非球面以及柱面度数、波前像差矫正、角膜形貌学校正,以及它们的任何组合。
[0042]锂离子电池:如本文所用,是指其中锂离子移动穿过电池以产生电能的电化学电池。这种通常称之为电池的电化学电池可以其典型形式重新通电或重新充电。
[0043]基底插入物:如本文所用,是指能够支撑眼科镜片内能量源的可成形的基底或刚性的基底。在一些实施例中,基底插入物也支撑一个或多个部件。
[0044]模具:如本文所用,是指可以用于利用未固化的制剂来形成镜片的刚性或半刚性物体。模具的非限制性例子包括形成前曲面模具部件和后曲面模具部件的两个模具部件。
[0045]眼科镜片插入物:如本文所用,是指可包含在眼科装置之内或之上的介质,其中眼科装置可由人类佩戴。
[0046]光学区:如本文所用,是指眼科镜片佩戴者可以透过眼科镜片看到的眼科镜片区域。
[0047]有机半导体:如本文所用,是指由碳基材料制成的半导体。
[0048]PETG:如本文所用,是指聚对苯二甲酸乙二醇酯,其为可在加工期间被注塑成型、片材挤出和着色的透明的无定形热塑性塑料。
[0049]功率:如本文所用,是指每单位时间内所做的功或所传递的能量。
[0050]可再充电或可再通电:如本文所用,是指能够被恢复到以较高性能做功的状态。本发明范围内的许多用途可与能够在一定的恢复时间段内使电流以一定速率流动的恢复能力相关。 [0051 ] 再通电或再充电:如本文所用,是指恢复至具有较高做功能力的状态。本发明内的众多使用可能涉及装置恢复使电流在某一再设定的时间段内以某一速率流动的能力。
[0052]从模具脱离:如本文所用,是指镜片或与模具完全分离,或只松散附接以使得可通过轻轻晃动移除或用药签推离。
[0053]堆叠:如本文所用,是指将至少两个组件层紧邻彼此放置,使得其中一层的一个表面的至少一部分接触第二层的第一表面。在一些实施例中,不论是用于粘附还是用于其他功能的膜均可驻留在彼此接触的这两层之间。
[0054]堆叠的集成元件装置(SIC-装置):如本文所用,是指包装的产品,该产品由可包括电和机电装置的基底的薄层通过将每一基底层的至少一部分堆叠在彼此上而装配成可操作的集成装置。基底层可包括多种类型、材料、形状和尺寸的元件装置。此外,这些层可由各种装置制备技术制成以适配和呈现可能期望的各种轮廓。
[0055]现在参见图1,示出了一种眼科镜片,其包括用于包含到半导体装置中的一个或多个通电元件。本文所述的方法和设备涉及在三维形状的基底之内或之上形成有机半导体装置。基底可包括在它们各自的表面上的电互连件。如图所示,在一些实施例中,示出了其上具有电迹线的示例性三维基底100。该实例可代表眼科装置的一部分,或在其他术语中可代表用于眼科应用的插入装置的一部分。一个此类实施例可包括其中含有有源聚焦元件的眼科装置。在利用可存储于通电元件中的能量时,此有源聚焦装置可发挥作用。在图1的三维基底上的电迹线可提供在其上形成通电元件的良好基底。此外,由有机半导体装置形成的分立有机半导体装置或电路可以以多种方式连接到这些电迹线。
[0056]重新参见图1,在一些实施例中,在眼科装置100中,三维基底可包括例如光学有源区域110。在一些实施例中,如果眼科装置110为聚焦元件,则有源眼科区域110可代表含有聚焦元件的插入装置的前表面,其中光通过所述聚焦元件进入到使用者眼中。在该区域I1之外,通常可能存在眼科装置100的周边区域112,该周边区域不处于与佩戴眼科装置的人光学相关的路径上。在一些实施例中,将与有源聚焦功能相关的部件置于此周边区域112中可能是适当的,但可行的是(尤其采用非常薄的膜和透明的电极)将装置放置在光学有源区域110中。在一些实施例中,透明电极可由包括但不限于氧化铟锡(ITO)的材料形成。
[0057]在一些实施例中,在另一方面,多个部件可通过金属迹线彼此电连接;这些部件中的一些可以是或可以包含有机半导体装置。金属迹线还可以提供支持通电元件114结合到眼科装置100中的有用功能。
[0058]重新参见图1,在一些实施例中,通电元件114可以是电池。例如,电池可以是固态电池或湿式电池。在这些实例中的任一个中,可能存在最小至少两根迹线,所述迹线具备导电性,以提供形成在电池阳极和电池阴极之间的电势。在图1的示例性眼科装置100中,在一些实施例中,电池连接114可限定在电迹线150的区域中。在一些实施例中,第一通电元件或电池150可以是阳极连接,并代表眼科装置100的电迹线114的㈠电势连接。
[0059]重新参见图1,在一些实施例中,第二通电元件或电池160可以是阴极连接,并代表眼科装置100的电迹线114的(+)电势连接。在一些实施例中,有机半导体元件可以连接到阳极150和阴极160的连接点。在以下章节中,可进一步详细地描述这些实施例中的一些。在一个实施例中,有机半导体装置的集成电路可在阳极150处、阴极160处以及其他位置处连接。在其他实施例类型中,有机半导体装置可直接地形成在眼科装置100的基底表面上,并且要么与阳极150和阴极160连接,要么通过使用相同的互连冶金术整体地连接在电路装置自身内。
[0060]重新参见图1,可观察到连接到阳极150和阴极160的电迹线分别为绝缘迹线140和170,其分别靠近相邻迹线130和180设置。当电池元件在这些迹线上制备时,相邻迹线130和180可代表相反的电池化学原理或电极类型。因而,相邻迹线130可连接到化学层,该化学层可使其在相邻迹线130和绝缘迹线140之间用作电池单元的阴极160。
[0061]在图1中,可观察到相邻迹线130和180通过迹线区域120彼此连接。在一些实施例中,迹线区域120可被化学层部分地覆盖或不被化学层覆盖。因此,迹线区域120用于电互连的目的。在该实例中可能显而易见的是,可存在两对被配置成电池的电气单元,并且布局和设计的性质将这些两个电池以串联的方式连接起来。在整个通电元件150和160上的总的电气性能可被视为两个电池单元的组合。
[0062]在结合有机半导体装置的实施例中,通电电压需求可能是10伏,并因此可能存在多个迹线区域120,所述多个迹线区域被形成为允许通电元件150和160限定较高的总通电电压。
[0063]可参考图2描述可供选择的一组实施例。在这些可供选择的实施例中,在基材仍保持平面形状的同时,形成在处理之后将变成三维表面上的互连件的一组导电特征200。继续到步骤201,形成基础基底,在一些实施例中,其可适合形成眼科镜片或镜片插入物的一部分。基础基底的非限制性例子可包括PETG。在一些实施例中,如果基础基底由导电材料制成,则其表面可涂布绝缘材料以保持适合互连件在表面上的形成。
[0064]在一些实施例中,有机半导体处理可在该基底表面上进行。在这些情况下,可能已经在基底上进行了处理步骤(其将在以下章节中描述),并且因此,该基底201可实际上包括在其表面上的有机半导体装置。在一些实施例中,图2的后续处理步骤可在这些装置区域和平坦基底上进行。在其他实施例中,可以采用与图2的处理类似的方式,但是以并行处理的方式形成该有机半导体装置。重新参见图2,在步骤202中对基础基底进行进一步处理。在一些实施例中,将导电膜涂布到基础基底上。导电膜可包含适合针对本实施例限定的本文领域的替代物以及即将被讨论的其他物质。在一些实施例中,所述膜可由可延展的导电材料形成,并具有足够的厚度以便在稍后的成形处理期间避免机械故障。
[0065]当平坦的基础基底被成形为三维基底时,导电膜可变形。在一些实施例中,膜可包括金膜。
[0066]重新参见图2,在步骤203中,导电膜可被图案化,以在平面物件被形成为三维形状之后形成期望的形状。所描绘的形状是将形成三维所需结果的一组示例性形状。可能存在多种将导电层(包括但不限于金导电层)图案化的方式。图案化步骤203的非限制性实例可包括采用化学蚀刻的光刻法。作为另外一种选择,可以采用此前描述的方式使用激光烧蚀以产生合适形状的特征。在一些实施例中,成像的导体图案可穿过丝网直接沉积成图案化的形状。
[0067]重新参见图2,在一些实施例中,在步骤204中,可将具有上覆的导电特征的基础基底的叠堆封装在上覆的材料中。在一些实施例中,热成形材料(诸如但不限于PETG)可提供能以此方式使用的示例性膜。在一些实施例中,对成形特征的封装可得到特征的所需稳定性。在一些其他实施例中,膜的叠堆可在热成形工艺期间变形,以生成期望的三维形状。在一些实施例中,第一平面热成形过程可作为步骤204的一部分发生,以将上覆的绝缘材料密封到下面的基础基底以及密封到导电膜中的限定特征。另外,由于中心光学区可在没有复合膜的情况下性能良好,所以由无遮挡的中心圆形区域示出了用于中心光学区的切□。
[0068]重新参见图2,在步骤205中,基础材料、成形导电特征、上覆封装层和绝缘层的叠堆可经受热成形处理以得到三维形状。在一些实施例中,该形状可结合由热成形工艺得到的电互连件。在其中步骤204中的处理包括上覆绝缘层的一些实施例中,可以将通路形成到绝缘材料中。在步骤206中,具有结合的电互连件的三维形状被处理,以便在合适的位置处产生导电通路和开口。可能存在多种形成这些通路和开口的方式;然而,在非限制性的实例中,可使用激光烧蚀处理,通过烧蚀顶部绝缘体层并暴露下面的导电膜区域而形成精确的开口。具有电互连件的所得三维表面可显著地类似于以本文讨论的其他方式所产生的表面。
[0069]将有机半导体装置电连接在三维形状的或可成形的插入基底之上
[0070]现在参见图3,示出了将有机半导体装置电连接在三维形状的或可成形的插入基底之上。在一些实施例中,示出了三维形状的插入部件300的一部分的示例性近视图。区域305所指示的位置可代表可包含有机半导体装置的所附接集成电路装置,或其可代表插入表面的在其上有机半导体装置已被成形或可在后续的处理中成形的区域。
[0071] 在一些实施例中,区域310和320可代表其中插入装置的较大互连特征与电路区域中的部件发生电连接的位置。在图3的示例性图示中,有机半导体部件可从基底切除或切割,随后连接到插入物。因此,图3中的图示可代表在区域310和320中的倒装芯片取向,但是可能存在互连特征,例如但不限于可流动的焊料球或在芯片表面之下的导电环氧树脂连接。
[0072]在所述实施例类型的任一者中,连接方案的性质可确保在电路区域305中的有机半导体装置通过互连迹线连接到其他元件。这些其他元件可包括但不限于通电元件、传感器、有源光学元件、其他集成电路设计、药物泵和药物分散装置。
[0073]在一些实施例中,有机半导体晶体管可形成在眼科插入表面上。可能存在多种将有机半导体装置结合到眼科插入装置中的方法。在一些实施例中,可能存在多种形成要结合的有机半导体装置的方法。在一些其他实施例中,基于场效应半导体装置结构形成有机半导体装置。这些装置的非限制性例子包括具有设置在半导体层之下的栅电极的设计,其中另外的实施例包括在半导体层上方的栅电极,或具有在半导体层处的栅电极。
[0074]转到图4,示出了制备互补的P型和η型有机半导体装置的并行处理流程400和450。在步骤410中,针对每个类型的装置,基底可以是平坦的或平面的,所述装置可以在该基底上形成。接下来,在步骤415中,沉积金属或导电材料,以形成处理流程的该“底栅”电极类型的栅电极。可能存在多种形成栅电极的方式,包括来自溅射或蒸发源的筛选沉积。其他方法可包括毯覆性沉积,随后进行图案化的蚀刻处理。形成绝缘的导电栅极结构的任何方法均可适合本文的领域。
[0075]在接下来的步骤420中,沉积栅介质层,以覆盖和围绕栅电极。用于该沉积的有效方法可以是将液体前体旋涂到电介质上,然后固化。在其他实施例中,电介质可通过气相沉积进行沉积。在一些实施例中,随后可通过例如但不限于化学机械抛光的技术将电介质平面化。
[0076]重新参见图4,在步骤425中,可将η型有机半导体层沉积在介电层之上。可通过将气相形式的有机半导体掩模沉积,而对该沉积进行区域性控制。在其他实施例中,可在图案化的移除过程之后涂覆毯覆式膜。在一些其他实施例中,在步骤426中,可能不存在η型有机半导体层。在双极性装置的一些例子中,η型有机半导体膜可能存在于P型装置中,随后,P型装置被P型有机半导体材料(未示出)覆盖。用于该层的一些材料可包括Ν,Ν’_双(正辛基)_ 二氰基某-3,4,9,10-双(二甲酰亚胺),另外称为(PD1-8CN2);羰基官能化(α , ω - 二全氟己基-4Τ),另外称为(DFHC0-4T);以及十六氟酞菁铜,另外称为(F15CuPc),作为一些非限制性的示例性选择。
[0077]重新参见图4,在步骤456中,可将ρ型有机半导体层沉积在介电层之上。可通过将气相形式的有机半导体掩模沉积,而对该沉积进行区域性控制。在其他实施例中,可在图案化的移除过程之后涂覆毯覆式膜。在步骤455中,在一些实施例中可能观察到不存在P型有机半导体层。用于该层的一些材料可包括并五苯、并四苯、红荧烯和规则性聚(3-己基噻吩)(Ρ3ΗΤ),作为一些非限制性的示例性选择。已讨论了具体的实例,但是可制造可接受的η型和ρ型有机TFT装置的多种材料可能符合本文领域的范围。
[0078]重新参见图4,接下来,分别将源极461和漏极462放置在形成的有机半导体晶体管装置上。如图4所示,将两个单独的步骤定义成步骤435和步骤436。在多个实施例中,这些步骤将同时进行,对步骤号的区别仅仅是为了强调步骤在不同的层上进行。可能存在多种形成源/漏极的方式,包括来自溅射或蒸发源的筛选沉积。其他方法可包括毯覆性沉积,随后进行图案化的蚀刻处理。形成绝缘的导电电极结构的任何方法均可适合本文的领域。
[0079]重新参见图4,继续到步骤440和441,可设置绝缘体以将源极和漏极以及整个装置自身封装起来。用于该沉积的有效方法可以是将液体前体旋涂到电介质上,然后固化。在其他实施例中,可通过气相沉积将电介质沉积;并且在一些情况下,随后通过诸如但不限于化学机械抛光(作为非限制性例子)的技术将电介质平面化。在沉积绝缘体层之后,可形成接触开口 463。在可完成这些接触开口的各个处理步骤中,可能存在激光烧蚀处理或平版印刷成像消减蚀刻处理(作为非限制性的例子)。
[0080]现在参见图5,在一些实施例中,处理流程500以形成有机半导体装置的方法和方式的文本形式概括。在步骤501中,将平坦基底清洁,以准备加工成有机半导体装置。可能可行的是以所讨论的方式加工任何三维形状的表面,但出于示例性目的,描述了平坦基底。接下来,在步骤502中,沉积并在空间上限定栅极金属特征。该示例性流程根据装置结构针对一类栅极。在一些实施例中,本领域中已知的多种TFT架构均可适合本文领域的范围。进一步继续到步骤503,在栅电极上和周围沉积介电膜层。在优选的实施例中,在该处理之后,在栅极电介质的上方,该介电层可为大致平行和平坦的。在步骤504和505中,将η型和ρ型有机半导体层沉积到选择的区域中。可能存在多种用于沉积这些选择的区域层的方式,包括但不限于掩模沉积和毯覆性沉积以及随后进行的消减蚀刻。另外,在一些实施例中,可颠倒两个区域的顺序。在一些实施例中,可形成η型和ρ型两种有机半导体装置。这在电路灵活性方面可能是可取的,但是还可能允许形成多种非晶体管装置,诸如通过将η型和ρ型层组合形成二极管。在步骤506中,形成源极和漏极。如前所述,该实例根据装置类型针对栅极,并且可代表其中源极和漏极沉积在大致平面的半导体区域上方的实施例。然而,各种各样的TFT架构可与本文领域相符合。接下来,在步骤507中,在一些实施例中,可使用封装和绝缘层围绕所述装置和电极。在一些实施例中,该层将被成形或加工,以生成平面的顶部表面。在图5所示的最终步骤508中,介电绝缘层中的接触孔在导电电极所处的区域上方至少部分地形成。在一些实施例中,可为形成的装置布置外部电接触。对于本领域的技术人员可能显而易见的是,该示例性的处理流程可生成多个连接的有机半导体晶体管以形成功能电路。同样地,可形成除晶体管之外的其他装置,包括二极管、电阻器和变容器。
[0081]参见图6,示出了采用在方法500中所示的平面处理进一步加工眼科装置的示例性处理流程600。在步骤601中,可部分或完全地继续进行对图5中所示方法500的进一步处理。在此之后,可在步骤602中进一步加工所得的基底、有机半导体装置、导电互连件和任何其他在基底上形成的装置。在一些实施例中,在步骤602中,可将基底和装置变形成三维形状的片件。在一些实施例中,所述变形在一些实例中可能涉及基底的热成形,或者在其他实施例中可涉及对基底的折置。
[0082]重新参见图6,在步骤603中,所得的三维形状的片件可具有沉积在其上的额外的金属迹线。在一些实施例中,这些金属迹线可经由在处理薄膜有机半导体装置期间形成的开口而与导电层相交。在一些实施例中,通电装置可能尚未设置到平坦基底上,然而这种设置在现有技术内可能是可行的。在步骤604中,可通过多种方式(包括例如印刷阳极、阴极和电解质区域)施用通电元件。
[0083] 接下来,在步骤605中,在一些实施例中,可对装置进行封装和密封。可能存在多种执行封装的方式,诸如,采用筛分设备以允许某些区域保持不被密封或不被封装的对聚对二甲苯的气相沉积。在一些实施例中,接下来可在步骤606中将所得的装置分割或切断。在一些实施例中,出于多种功能目的,可驻留在光学区中的形成的插入件的中心区域可保留下来,所述目的包括但不限于形成用于弯月型镜片元件的前光学表面。在其他实施例中,可将中心光学区移除,以形成环型眼科插入件。在一些实施例中,继续该步骤606,随后可对形成的眼科插入件进行处理,以完成眼科插入物的装配。
[0084]继续参见图6,在步骤607中,在一些实施例中,形成了眼科装置。可能存在采用步骤606的眼科插入物形成眼科装置的多种方式。在一些实施例中,这可能涉及将眼科装置放置到具有少量反应性混合物的前曲面模具件中。通过使反应性混合物凝固,插入件可被保持在模具件的适当位置中。在一些实施例中,随后可利用前曲面和后曲面模具件以将适当的形状和光学性能模制到制备的眼科镜片装置中。在一些其他实施例中,在封装插入物的模制步骤中形成的材料可包括水凝胶形成材料。
[0085]现在参见图7,在一些实施例中,描述了用于形成包括有机半导体装置的眼科装置的可供选择的方法700。在步骤701中,部分或完全地继续进行对方法500的进一步处理。在一些其他实施例中,可在步骤702中进一步加工所得的基底、有机半导体装置、导电互连件和任何其他在基底上形成的装置。在一些实施例中,在步骤702中,可将基底和装置变形成三维形状的片件。在一些实例中,该变形可能涉及基底的热成形。在其他实施例中,该变形可能涉及基于热成形或粘合剂粘结将基底折叠,从而将片件保持其三维形状。
[0086]重新参见图7,在一些实施例中,在步骤703中,可将所述三维形状切割成包含眼科装置的电路的完整副本的片段。接下来,在步骤704中,在一些实施例中,可通过在处理薄膜有机半导体装置期间形成的开口将连接特征施加到导电层。在一些实施例中,这些连接特征可包括不同类型的焊接凸点。在其他实施例中,所述连接特征可包含导电环氧树脂。在这些实施例类型的任一者中,在步骤705中,可将分段的电路件连接到三维形状的插入件,其中连接特征可结合其他密封剂和封装材料使用,以将分段的电路件附接到眼科插入件。在一些实施例中, 在步骤706中,可将具有附接的有机半导体的所得插入件完成为完整的眼科插入物。
[0087]继续参见图7,在一些实施例中,在步骤707中,形成了眼科装置。可能存在采用步骤706的眼科插入物形成眼科装置的多种方式。在一些实施例中,这可能涉及将眼科装置放置到具有少量反应性混合物的前曲面模具件中。在一些实施例中,通过使反应性混合物凝固,插入件可被保持在模具件的适当位置中。在一些实施例中,随后可利用前曲面和后曲面模具件以将适当的形状和光学性能模制到制备的眼科镜片装置中。在一些实施例中,封装插入物的模制材料可包括水凝胶形成材料。
[0088]在一些实施例中,在先前的章节中提及的方法和设备可生成各种眼科装置。参见图8,描述了示例性的电子电路800,其适合实现具有通电元件的眼科装置。在一些实施例中,当电子电路800被激活时,电子电路800响应于作为激活装置的机械开关并且将电势施加在包括弯月型聚焦元件的有源眼科装置两端。
[0089]重新参见图8,在一些实施例中,示出了通电元件810。在一些实施例中,因为电子电路800可包含有机半导体晶体管,所以通电元件810可以由以串联方式连接的各种数个电池单元组成。例如,在一些实施例中,可将足量的电池单元连接,以便在通电元件中生成大约20伏特的电势。在其他实施例中,可将各种数个电池单元连接在一起,以生成从大约10伏特至100伏特范围内的通电电势。
[0090]继续参见图8,在一些实施例中,通电元件810可将其电势施加在有源眼科元件820两端。有源眼科元件820可以是基于弯月形镜片的装置,该装置通过基于在两种不混溶的流体两端施加电势而改变弯月形的形状作出响应。在一些实施例中,从电气角度观察,基于弯月形镜片的装置在本质上起极高阻抗电容器的作用。因此,通电元件810最初可通过第一电阻元件870对有源眼科元件820充电。当电势完全充满电容元件时,通电元件810然后将不在其上具有大的耗散负荷。在一些其他实施例中,可将启动电路限定为进一步确保通电元件不被放电。
[0091]在一些实施例中,重新参见图8,电子电路800还可以包括基于采用互补的η型和P型有机半导体晶体管的电路的“D-触发器”电路850。在一些实施例中,D-触发器电路850可以具有其连接在一起的D和Q输出,以及接地的设定(S)和复位(R)。在一些其他实施例中,每当在时钟(CP)输入处存在电压电平改变时,Q输出随后将从一个状态翻转到下一个状态。该输入将通过电源810经由第二电阻元件840设定。在一些实施例中,当外部开关860被激活时,可能出现的情况是当使用者将压力施加到压敏开关上时,CP处的电势被带到靠近地面,并且该电平变化可切换D-触发器电路850的状态。在一些其他实施例中,当电平在Q处变化时,与之连接的晶体管830可被“打开”并且在整个有源光学装置上导电,从而有效地使装置短路并使得有源光学装置的状态发生改变。可能存在多种激活和控制示例性电路实施例的状态的方式。
[0092]继续到图9,在一些实施例中,提供了用于插入组件片件900的物理表示,其与图8的实施例相符。在一些实施例中,可以发现用于弯月形镜片装置的第一连接部910。如前所述,可能存在多个通电电池单元920,所述多个通电电池单元以串联的方式连接,以生成操作基于有机半导体的电路所需的必要电势。在一些实施例中,通电电池单元920的组合可限定大致20伏特的通电元件。在一些其他实施例中,通电元件920可以包括触点930和940。
[0093]在一些实施例中,D型触发器950可存在于插入部件片件900中。在一些实施例中,D型触发器950可包含η型和ρ型两种有机半导体晶体管。此外,电阻元件也可限定在D型触发器950中(未示出)。在一些实施例中,可能存在限定用于弯月形镜片的可供选择的连接点的第二触点960。在一些其他实施例中,压敏开关970可由隔开的金属迹线形成,该压敏开关在压力作用下偏移时,使两侧之间的接触完成。
[0094]已描述了具体实例以示出与成形、成形方法和成形装置相关的本发明技术的多个方面,其中所述成形装置可用于在三维表面上的电互连件上形成通电元件。这些实例针对所述插图,且并不旨在以任何方式限制本发明的范围。因此,该旨在涵盖对本领域的技术人员而言可能显而易见的全部实施例。

查看更多专利详情