Способы и аппарат для формирования тонкопленочных нанокристаллических интегральных цепей на офтальмологических устройствах

Способы и аппарат для формирования тонкопленочных нанокристаллических интегральных цепей на офтальмологических устройствах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

В настоящем изобретении описаны способы и аппарат, используемые для формирования устройства, в котором на компонентах вставки офтальмологического устройства образованы устройства с тонкопленочными нанокристаллическими транзисторами и интегральными схемами. В некоторых вариантах осуществления способы и аппарат для формирования устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами внутри офтальмологических устройств относятся к упомянутому формированию на поверхностях, которые имеются на подложках, имеющих трехмерные формы. В некоторых вариантах осуществления область применения способов и аппарата может включать в себя офтальмологические устройства, в которые встроены элементы питания, вставки и устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Офтальмологическое устройство, такое как контактная линза, интраокулярная линза или пробка для слезной точки, традиционно включало в себя биосовместимое устройство с корректирующим, косметическим или терапевтическим свойством. Например, контактная линза может обеспечивать одно или более из функциональной возможности коррекции зрения, косметического улучшения и применения в терапевтических целях. Каждая функция обеспечивается физической характеристикой линзы. Конфигурация, в которой используется свойство светопреломления, может обеспечить функцию коррекции зрения. Встраивание в линзу пигмента может обеспечить косметическое улучшение. Встраивание в линзу активного средства может обеспечивать терапевтическую функциональную возможность. Такие физические характеристики достигаются без перевода линзы в состояние с энергообеспечением. Традиционно пробка для слезной точки является пассивным устройством.

В последнее время в контактную линзу встраивают активные компоненты. Некоторые компоненты могут включать в себя, например, полупроводниковые устройства. Показаны некоторые примеры контактной линзы с внедренными полупроводниковыми устройствами, помещенной на глаза животного. Также описана возможность запитывания и активации активных компонентов множеством способов в пределах структуры самой линзы. Топология и размер пространства, образованного структурой линзы, создает новые сложные условия для задания различных функциональных возможностей. Во многих вариантах осуществления важно обеспечить надежные, компактные и экономичные средства запитывания компонентов внутри офтальмологического устройства. В некоторых вариантах осуществления эти элементы питания могут включать в себя аккумуляторы, которые также можно сформировать из «щелочных» химических элементов. С этими элементами питания могут быть соединены другие компоненты, которые используют их электрическую энергию. В некоторых вариантах осуществления эти другие компоненты могут включать в себя транзисторы, которые выполняют функции схемы. Может быть полезно и возможно включать устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами в такие устройства.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, настоящее изобретение включает в себя способ формирования офтальмологического устройства с несущей вставкой, который может включать в себя осаждение первого слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на первой подложке. Элемент вставки может быть вырезан из подложки и установлен в первую несущую вставку. Несущая вставка может быть инкапсулирована в офтальмологическое устройство, например, посредством процесса литья под давлением.

Участок подложки может быть сформирован в трехмерную форму, например, посредством процесса термоформования или процесса сгибания. Формирование может происходить после осаждения слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на первой подложке. В некоторых вариантах осуществления первый слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы может быть осажден на подложке до вырезания элемента вставки из первой подложки или до того, как подложку сформируют в трехмерную форму.

В некоторых вариантах осуществления первый проводник затвора может быть сформирован на подложке вблизи слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы. Формирование проводника затвора может происходить до осаждения слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы на подложке. Формирование первого проводника стока-истока на слое тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы может проводиться в рамках той же обработки, что и формирование электрических соединительных дорожек на первой подложке.

Некоторые варианты осуществления могут включать в себя второй слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы, осажденный на второй подложке. Второй элемент вставки может быть вырезан из второй подложки и установлен в несущую вставку. В некоторых таких вариантах осуществления второй слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы может содержать первый слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы n-типа, а первый слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы может содержать первый слой тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы p-типа.

Элемент питания, такой как, например, электрохимический элемент, может быть осажден на область подложки, причем элемент питания может находиться в электрическом соединении со слоем тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы. В некоторых вариантах осуществления элемент питания может быть герметично прикреплен к подложке. Электрические соединительные дорожки могут быть способны приводить элемент питания в электрическое соединение с проводником затвора.

В некоторых вариантах осуществления проводник стока-истока может быть сформирован на слое тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы, а электрические соединительные дорожки могут быть сформированы на подложке, причем электрические соединительные дорожки способны приводить первый проводник стока-истока в электрическое соединение с первым элементом питания. В некоторых вариантах осуществления второй элемент питания может быть осажден на третьей подложке. Третий элемент вставки может быть сформирован из третьей подложки и может быть установлен в несущую вставку.

В альтернативных вариантах осуществления способ формирования офтальмологического устройства с несущей вставкой может включать осаждение слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы n-типа и тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы p-типа на подложке. Проводящий слой может быть осажден на подложке, причем проводящий слой может содержать множество изолированных проводящих дорожек, при этом изолированные проводящие дорожки содержат проводящие элементы стока-истока, находящиеся в электрическом соединении со слоями тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы n-типа и p-типа.

Области подложки посредством термоформования может быть придана трехмерная форма, причем область может включать в себя участок слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы n-типа, участок слоя тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы p-типа и участок проводящего слоя. Элемент питания может быть осажден на участке проводящего слоя, причем элемент питания может находиться в электрическом соединении с проводящим слоем.

Элемент вставки может быть вырезан из подложки и элемент вставки может быть установлен в несущую вставку. Несущая вставка может быть инкапсулирована в офтальмологическом устройстве, например, посредством процесса литья под давлением. В некоторых вариантах осуществления элемент питания может содержать множество компонентов для подачи питания, причем проводящий слой может быть способен приводить компоненты для подачи питания в последовательное электрическое соединение друг с другом.

Некоторые варианты осуществления могут дополнительно включать осаждение второго проводящего слоя на второй подложке, причем участок второго проводящего слоя может содержать множество изолированных электропроводящих элементов, при этом изолированные электропроводящие элементы способны формировать мембранные переключатели с областью первого проводящего слоя.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг.1 представлен пример элемента вставки с трехмерными поверхностями, на основании чего устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами могут быть определены как соответствующие другим смежным описаниям объекта, обладающего признаками изобретения.

На Фиг.2 представлен пример схемы формирования трехмерных поверхностей, которая может соответствовать формированию устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами.

На Фиг.3 представлено устройство интегральной схемы, соединенное с элементом вставки трехмерной формы с проводящими дорожками в по меньшей мере двух электропроводящих местах.

На Фиг.4 представлен пример совокупности этапов для схемы процесса обработки формирования комплементарных устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами n- и p-типа, которые могут быть подходящими для включения в офтальмологические устройства.

На Фиг.5 представлен пример схемы процесса создания комплементарных устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами, совместимых с последующим включением в офтальмологические устройства.

На Фиг.6 представлен пример методологии для дальнейшей реализации схемы процесса, показанной в качестве примера на Фиг.5, в офтальмологическом устройстве.

На Фиг.7 представлен пример функции электронной цепи, в которой используются тонкопленочные нанокристаллические интегральные схемы, которые можно включить в офтальмологическое устройство.

На Фиг.8 представлено изображение элемента вставки, содержащего элементы схемы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Недавно было продемонстрировано, что конкретные способы создания тонкопленочных нанокристаллических транзисторов и интегральных схем могут быть совместимы с гибкими подложками. Ключевым аспектом во время демонстраций с использованием селенида кадмия может быть применение неорганических лигандов с короткой схемой для координирования нанокристаллов в пригодные для применения и проводящие слои, что можно продемонстрировать с использованием материалов на основе тиоцианата.

Настоящее изобретение относится к способам и аппарату, подходящим для формирования устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами для встраивания в офтальмологическую линзу, в некоторых вариантах осуществления установленных на несущие вставки. В некоторых вариантах осуществления структура вставки может иметь поверхности, обладающие трехмерной топологией. В представленных ниже разделах будут приведены подробные описания вариантов осуществления изобретения. Описания как предпочтительных, так и альтернативных вариантов осуществления представляют собой лишь примеры осуществления, и следует понимать, что специалисту в данной области будут понятны возможности внесения изменений, модификаций и создания альтернатив. Таким образом, следует понимать, что объем предлагаемого изобретения не ограничен упомянутыми примерами осуществления.

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ

В этом описании и пунктах формулы изобретения, которые относятся к представленному изобретению, могут использоваться различные термины, в отношении которых будут применимы данные ниже определения.

Анод — в настоящем документе относится к электроду, через который электрический ток протекает в поляризованное электрическое устройство. Как правило, направление электрического тока противоположно направлению потока электронов. Иными словами, электроны протекают из анода, например, в электрическую схема.

Катод — в настоящем документе относится к электроду, через который электрический ток вытекает из поляризованного электрического устройства. Как правило, направление электрического тока противоположно направлению потока электронов. Следовательно, электроны протекают в поляризованное электрическое устройство и вытекают, например, из присоединенной электрической схемы.

Электрод — в настоящем документе может относиться к активной массе в источнике энергии. Например, он может включать в себя один или оба из анода и катода.

Инкапсулировать — в настоящем документе относится к созданию барьера для отделения объекта, такого как, например, несущая вставка, от смежной с объектом окружающей среды.

Инкапсулирующий материал — в настоящем документе относится к слою, сформированному вокруг объекта, такого как, например, несущая вставка, и создающему барьер, отделяющий объект от смежной с ним окружающей среды. Например, инкапсулирующие материалы могут быть образованы из силикон-гидрогелей, таких как этафилкон, галифилкон, нарафилкон и сенофилкон, или другого гидрогелевого материала для контактной линзы. В некоторых вариантах осуществления инкапсулирующий материал может быть полупроницаемым, чтобы удерживать внутри объекта конкретные вещества и предотвращать попадание в объект конкретных веществ, таких как, например, вода.

С энергообеспечением — в настоящем документе относится к состоянию, в котором устройство может подавать электрический ток или хранить в себе электрическую энергию.

Энергия — в настоящем документе относится к способности физической системы к совершению работы. Многие варианты применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к упомянутой способности к выполнению электрических действий при совершении работы.

Источник энергии — в настоящем документе относится к устройству или слою, который способен подавать энергию или переводить логическое или электрическое устройство в состояние с энергообеспечением.

Устройства сбора энергии — в настоящем документе относится к устройству, способному извлекать энергию из окружающей среды и преобразовывать ее в электрическую энергию.

Функционализированный — в настоящем документе относится к получению слоя или устройства, способного выполнять функцию, включая, например, подачу питания, активацию или управление.

Элемент вставки — в настоящем документе относится к твердому элементу многоэлементной жесткой вставки или несущей вставки, который можно установить в жесткую вставку или несущую вставку. В офтальмологическом устройстве элемент вставки может содержать и включать в себя область в центре офтальмологического устройства, через которую в глаз пользователя может попадать свет. Эту область можно назвать оптической зоной. В других вариантах осуществления элемент может иметь кольцевую форму и не содержать или не включать в себя некоторые или все области в оптической зоне. В некоторых вариантах осуществления жесткая вставка или несущая вставка может содержать множество элементов вставки, причем некоторые элементы вставки могут включать в себя оптическую зону, а другие элементы вставки могут иметь кольцевую форму или форму участков кольца.

Линзообразующая смесь, или реакционная смесь, или реакционная смесь мономера (RMM) — в настоящем документе относится к мономерному или форполимерному материалу, который можно отвердить и поперечно сшить или поперечно сшить с формированием офтальмологической линзы. Различные варианты осуществления могут включать в себя линзообразующие смеси с одной или более добавками, такими как УФ-блокаторы, оттеночные вещества, фотоинициаторы или катализаторы, а также другие добавки, которые могут потребоваться в офтальмологической линзе, такой как контактная или интраокулярная линза.

Линзообразующая поверхность — относится к поверхности, которая используется для литья линзы. В некоторых вариантах осуществления любая такая поверхность 103–104 может иметь обработку поверхности оптического качества, что указывает на то, что она является достаточно гладкой и сформирована так, что поверхность линзы, полученная при полимеризации линзообразующего материала, находящегося в контакте с поверхностью формы для литья, является приемлемой с оптической точки зрения. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления линзообразующая поверхность 103–104 может иметь геометрию, необходимую для придания поверхности линзы требуемых оптических характеристик, включая, без ограничений, коррекцию сферических, асферических и цилиндрических аберраций волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и т. п., а также любые их комбинации.

Литий-ионный элемент — относится к электрохимическому элементу, в котором ионы лития перемещаются через элемент, генерируя электрическую энергию. Этот электрохимический элемент, как правило, называемый аккумулятором, в своих типичных формах может быть возвращен в состояние с более высоким зарядом или перезаряжен.

Вставка подложки — в настоящем документе относится к формуемой или жесткой подложке, способной поддерживать источник энергии внутри офтальмологической линзы. В некоторых вариантах осуществления вставка подложки также поддерживает один или более компонентов.

Несущая вставка — в настоящем документе относится к инкапсулированной вставке, которая будет включена в офтальмологическое устройство с энергообеспечением. В несущую вставку можно внедрить элементы питания и схему. Несущая вставка определяет основное назначение офтальмологического устройства с энергообеспечением. Например, в вариантах осуществления, в которых офтальмологическое устройство с энергообеспечением позволяет пользователю регулировать оптическую силу, несущая вставка может включать в себя элементы питания, управляющие участком с жидкостным мениском в оптической зоне. Альтернативно, несущая вставка может иметь кольцевую форму, так что оптическая зона не содержит материала. В таких вариантах осуществления обусловленная энергопитанием функция линзы может быть не связана с оптическим качеством, а может предполагать, например, контроль уровня глюкозы или введение лекарственного средства.

Форма для литья — относится к жесткому или полужесткому предмету, который можно использовать для формирования линз из неотвержденных составов. Некоторые предпочтительные формы для литья включают в себя две части формы для литья, формирующие часть формы для литья передней криволинейной поверхности и часть формы для литья задней криволинейной поверхности.

Нанокристалл — в настоящем документе нанокристалл представляет собой кристаллическую частицу, у которой по меньшей мере одно измерение составляет менее чем 1000 нанометров (нм), где 1 нм составляет 1 миллиардную часть метра (10-9 м).

Офтальмологическая линза, или офтальмологическое устройство, или линза — в настоящем документе относится к любому устройству, находящемуся в глазу или на нем. Устройство может обеспечивать оптическую коррекцию, может выполнять косметическую функцию или обеспечивать некоторую функциональную возможность, не связанную с оптическим качеством. Например, термин «линза» может относиться к контактной линзе, интраокулярной линзе, накладной линзе, глазной вставке, оптической вставке или другому аналогичному устройству, которое применяют для коррекции или модификации зрения или для косметического улучшения физиологии глаза (например, изменения цвета радужной оболочки) без нарушения зрения. Альтернативно, «линза» может относиться к устройству, которое можно поместить на глаз с выполнением функции, отличной от коррекции зрения, такой как, например, контроль составного вещества слезной жидкости или введение активного средства. В некоторых вариантах осуществления предпочтительные линзы изобретения могут представлять собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые могут включать в себя, например, силикон-гидрогели и фторгидрогели.

Оптическая зона — в настоящем документе относится к участку офтальмологической линзы, через который смотрит пользователь офтальмологической линзы.

Мощность — в настоящем документе относится к выполняемой работе или энергии, передаваемой за единицу времени.

Предварительное отверждение — в настоящем документе относится к процессу частичного отверждения смеси, такой как реакционная смесь мономера. В некоторых вариантах осуществления процесс предварительного отверждения может содержать укороченный период процесса полного отверждения. Альтернативно, процесс предварительного отверждения может содержать уникальный процесс, например воздействие на смесь температур и длин световых волн, отличных от тех, которые могут использоваться для полного отверждения материала.

Предварительное дозирование — в настоящем документе относится к исходному осаждению материала в количестве, которое меньше полного количества, которое может потребоваться для завершения процесса. Например, предварительное дозирование может включать в себя четверть необходимого количества вещества, такого как, например, реакционная смесь мономера.

Окончательное дозирование — в настоящем документе относится к осаждению остального количества материала после предварительного дозирования в количестве, которое может потребоваться для завершения процесса. Например, когда предварительное дозирование включает в себя четверть требуемого количества вещества, последующее окончательное дозирование может обеспечивать остальные три четверти количества вещества, такого как, например, реакционная смесь мономера.

Перезаряжаемый или подзаряжаемый — в настоящем документе относится к возможности возврата в состояние с более высокой способностью к совершению работы. Многие варианты применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к возможности восстановления способности к тому, чтобы электрический ток определенной величины протекал в течение установленного периода времени восстановления.

Подзарядить или перезарядить — возвратить в состояние с более высокой способностью к совершению работы. Многие варианты применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к восстановлению способности устройства к тому, чтобы электрический ток определенной величины протекал в течение установленного периода времени восстановления.

Высвобожденный из формы для литья — означает, что линзу либо полностью отделили от формы для литья, либо она лишь слабо прикреплена так, что ее можно удалить легким встряхиванием или сдвинуть тампоном.

Многослойный — в настоящем документе относится к помещению по меньшей мере двух слоев компонентов вблизи друг друга таким образом, что, по меньшей мере, участок одной поверхности одного из слоев контактирует с первой поверхностью второго слоя. В некоторых вариантах осуществления между двумя слоями может находиться пленка, обеспечивающая адгезивное прикрепление или выполняющая иные функции, причем слои контактируют друг с другом через упомянутую пленку.

Многослойные интегрированные многокомпонентные устройства, или SIC-устройства — в настоящем документе относится к продукту технологий упаковки, с помощью которых осуществляется сборка тонких слоев подложек, которые могут содержать электрические и электромеханические устройства, в функциональные интегрированные устройства посредством наложения друг на друга, по меньшей мере, участка каждого слоя. Слои могут содержать многокомпонентные устройства различных типов, форм и размеров, изготовленные из различных материалов. Более того, слои могут быть изготовлены с помощью различных технологий производства устройств для получения различных контуров.

Тонкопленочная нанокристаллическая интегральная схема — в настоящем документе относится к полупроводнику, который изготовлен из углеродных материалов и включает в себя нанокристаллическую структуру, находящуюся в электрическом соединении с источником электрического тока.

Трехмерная поверхность, или трехмерная подложка, или трехмерной формы — в настоящем документе относится к любой поверхности или подложке, образованной с трехмерной формой, в которой топография предназначена для конкретной цели, в отличие от плоской поверхности.

Дорожка — в настоящем документе относится к компоненту аккумулятора, способному электрически соединять компоненты схемы. Например, дорожки схемы могут включать в себя медь или золото, если подложка представляет собой печатную плату, и могут быть медными, золотыми или выполненными в виде печатного слоя в гибкой схеме. Дорожки также могут быть образованы из неметаллических материалов, химических веществ или их смесей.

Несущие вставки трехмерной формы со встроенными устройствами питания для включения устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами

Способы и аппарат, связанные с областью изобретения, представленной в настоящем документе, относятся к формированию устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами внутри подложек трехмерной формы или на них, причем их поверхности также включают в себя электрические соединения. На Фиг.1 представлен пример трехмерной подложки 100 с электрическими дорожками 130–180. В некоторых вариантах осуществления трехмерная подложка 100 может содержать участок элемента вставки для офтальмологического устройства. Некоторые варианты осуществления могут включать в себя офтальмологическое устройство, в которое встроен активный фокусирующий элемент. Такое активное фокусирующее устройство может функционировать с использованием энергии, которая может храниться в элементе питания. Дорожки 130–180 на трехмерной подложке 100 могут обеспечивать для подложки основу для формирования элементов питания. Отдельные устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами или схемы, сформированные из устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами, можно соединить с упомянутыми дорожками 130–180 с использованием различных процессов.

В вариантах осуществления офтальмологического устройства трехмерная подложка может включать в себя оптически активную область 110. Например, если устройство представляет собой фокусирующий элемент, область 110 может представлять собой переднюю поверхность элемента вставки, которая содержит фокусирующий элемент, через который свет проходит в глаз пользователя. За пределами этой области 110 может находиться периферическая область элемента вставки, которая не находится на оптически значимом пути. В некоторых вариантах осуществления в такой периферической области можно поместить компоненты, относящиеся к функции активной фокусировки. В некоторых вариантах осуществления, особенно в тех, в которых используются очень тонкие пленки и прозрачные электроды, компоненты можно поместить в этой оптически активной области. Например, прозрачные электроды могут содержать оксид индия и олова (ОИО). Различные компоненты могут быть электрически соединены друг с другом металлическими дорожками, а некоторые из этих компонентов могут содержать или могут представлять собой устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами. Эти металлические дорожки также могут обеспечивать функцию поддержки при встраивании элементов питания в офтальмологическое устройство.

В некоторых вариантах осуществления элемент питания может представлять собой аккумулятор. Например, аккумулятор может представлять собой твердотельный аккумулятор или, альтернативно, он может представлять собой аккумулятор жидкостных элементов. В таких вариантах осуществления могут присутствовать по меньшей мере две дорожки, которые являются электропроводящими, обеспечивая подачу электрического потенциала, образующегося между анодом 150 аккумулятора и катодом 160 аккумулятора, на другие активные элементы в устройстве для их электропитания. Соединение анода 150 может представлять собой соединение отрицательного (–) потенциала элемента питания для встроенных устройств. Контакт катода 160 может представлять собой соединение положительного (+) потенциала элемента питания для встроенных устройств.

В некоторых вариантах осуществления элементы тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы могут соединяться посредством точек соединения анода 150 и катода 160. В других вариантах осуществления устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами можно сформировать непосредственно на поверхности подложки 100 и можно соединять с точками анода 150 и катода 160, или, альтернативно, они могут быть полностью соединены с использованием тех же металлографических методов, которые используются для создания взаимных соединений внутри самих устройств с схемами.

Дорожки анода 150 и катода 160 могут быть соединены с изолированными дорожками 140 и 170 соответственно. Эти изолированные дорожки 140 и 170 могут находиться вблизи соседних дорожек 130 и 180. При формировании элементов аккумулятора на этих дорожках 130 и 180 соседние дорожки 130 и 180 могут соответствовать химическим реакциям противоположного аккумулятора или типа электрода. Таким образом, соседние дорожки 130 и 180 могут быть соединены с химическим слоем, что заставляет его функционировать в качестве катода элемента аккумулятора между дорожками 130 и 140.

Две соседних дорожки 130 и 180 могут соединяться друг с другом через область 120 дорожки. Эта область 120 в некоторых вариантах осуществления может быть не покрыта химическими слоями, что позволяет ей выполнять функцию электрического соединения. В некоторых примерах осуществления две пары электрических элементов могут быть выполнены в виде аккумуляторов, и эти два аккумулятора могут быть последовательно соединены в соответствии с расположением и конфигурацией. Общие электрические характеристики соединений 150 и 160 можно считать комбинацией двух элементов аккумулятора. В вариантах осуществления, в которые встроены устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами, необходимое напряжение питания может составлять десятки вольт. Соответственно, может быть сформировано множество областей 120, позволяющих элементам питания определять более высокое общее напряжение питания.

На Фиг.2 представлен пример последовательности 200 для формирования трехмерной подложки с проводящими дорожками. В некоторых вариантах осуществления совокупность проводящих элементов, которые после обработки могут становиться взаимными соединениями на трехмерной поверхности, может формироваться, когда основные материалы находятся в плоском виде. На этапе 201 может быть сформирована основная подложка. В офтальмологических вариантах осуществления подложка может подходить для формирования части офтальмологического устройства. Например, подложка может включать в себя полиимид. В вариантах осуществления, в которых основная подложка сформирована из проводящего материала, поверхность можно покрыть материалом изолятора, за счет чего на его поверхности могут быть сформированы взаимные соединения. В некоторых вариантах осуществления, в которых подложка образована из полиимида, подложку можно покрыть изолирующим слоем, например, из оксида алюминия, который может обеспечивать функцию предварительной усадки подложки до осаждения или формирования тонкопленочных транзисторов.

В некоторых вариантах осуществления тонкопленочная нанокристаллическая интегральная схема может проходить обработку на подложке, полученной на этапе 201. В некоторых таких вариантах осуществления этапы обработки нанокристаллов, например, как показано на Фиг.4, могут проходить до этапов обработки подложки, как показано на Фиг.2. Соответственно, поверхность подложки, сформированной на этапе 201, может включать в себя устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами. В других вариантах осуществления устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами можно сформировать отдельно и можно соединить с проводящими дорожкам после обработки подложки на этапе 206.

На этапе 202 на основу подложки можно нанести проводящую пленку. Проводящая пленка может включать в себя, например, алюминиевую пленку. В некоторых вариантах осуществления проводящая пленка может деформироваться там, где плоская основа подложки может приобретать трехмерную форму, и проводящая пленка может содержать пластичный проводящий материал с толщиной, достаточной для предотвращения механического повреждения во время процессов придания трехмерной формы.

На этапе 203 можно получить такую форму в соответствии с узором из проводящей пленки, чтобы она могла формировать заданную форму после придания плоской подложке трехмерной формы. Формы, образованные на этапе 203, приведены только для целей иллюстрации, и могут быть очевидны другие конфигурации. Узор из проводящей пленки, такой как, например, алюминиевая пленка, можно формировать различными способами, например, при помощи фотолитографии с химическим травлением или лазерным выжиганием. Альтернативно, изображенные узоры проводников можно осадить через трафарет непосредственно с получением формы в соответствии с узором. В вариантах осуществления, в которых на подложку нанесены устройства с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами, форма в соответствии с узором, образованная на этапе 203, может соединяться с тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемой.

На этапе 204 в некоторых вариантах осуществления многослойный слой, содержащий основную подложку с наложенными проводящими элементами, можно инкапсулировать с получением облицовочного материала. В некоторых вариантах осуществления облицовочный материал может содержать термоформуемый материал, такой как, например, полиэтилентерефталат-гликоль (ПЭТГ). В некоторых вариантах осуществления или, более конкретно, там, где многослойный слой можно подвергать термоформованию, инкапсуляция сформированных элементов на этапе 204 может обеспечить стабильность при процессах термоформования с созданием трехмерных форм. В некоторых вариантах осуществления первый процесс плоского термоформования может происходить на этапе 204 для герметизации многослойного слоя, при этом облицовочный изолирующий материал может приклеиваться к нижележащей основе подложки и образованным элементам в проводящей пленке. В некоторых вариантах осуществления композитная пленка может негативно влиять на центральную оптическую область, и центральную область оптической зоны многослойного слоя можно удалить.

На этапе 205 многослойный слой, содержащий основной материал, сформированные проводящие элементы и облицовочный инкапсулирующий и изолирующий слой, можно подвергать процессу термоформования, в котором многослойному слою может быть придана трехмерная форма. В некоторых вариантах осуществления на этапе 206, когда многослойный слой покрывают изолирующим слоем, на этапе 206 в изолирующем материале могут быть сформированы перемычки. На этапе 206 в соответствующих местах могут быть предусмотрены электропроводящие перемычки и отверстия, причем перемычки могут обеспечить соединение тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы с инкапсулированными проводящими элементами, нанесенными на многослойный слой. Перемычки и отверстия могут быть сформированы при помощи различных процессов, включая, например, лазерное выжигание, которое может позволять точно создавать отверстия путем прожигания верхнего слоя изолятора многослойного слоя, таким образом открывая нижележащую область проводящей пленки.

Электрическое соединение устройств с тонкопленочными нанокристаллическими интегральными схемами на подложках вставки, которым придали или которым можно придать трехмерную форму

На Фиг.3 показан пример осуществления тонкопленочной нанокристаллической интегральной схемы 305, нанесенной на многослойный слой трехмерной формы, содержащей подложку 300 с проводящими дорожками 325. В некоторых таких вариантах осуществления тонкопленочная н