(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体インサートを備える眼用デバイスを形成する方法であって、
第１基材上に、炭素系材料で形成されたナノ結晶構造体を含む半導体層である第１薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることと、
前記第１基材から第１インサートピースを切り取ることと、
前記第１インサートピースを第１媒体インサートに組み込むことと、
前記媒体インサートの周りに第１封入層を成型することであって、成型することによって前記眼用デバイスが形成される、ことと、を含む、方法。
【請求項２】
前記第１基材上に前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることが、前記第１基材から前記第１インサートピースを切り取ることの前に生じる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層に近接して前記第１基材上に第１ゲート導体を形成する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１基材の第１領域上に第１通電素子を堆積させる工程を更に含み、前記第１通電素子が前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層と電気的に接続している、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１基材の一部を三次元形状に形成する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第２基材上に、炭素系材料で形成されたナノ結晶構造体を含む半導体層である第２薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させる工程と、
前記第２基材から第２インサートピースを切り取る工程と、
前記第２インサートピースを第１媒体インサートに組み込む工程と、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１ゲート導体を形成することが、前記第１基材上に前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることの前に生じる、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記第１通電素子が電気化学セルを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層に近接して前記第１基材上に第１ゲート導体を形成することと、
前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層上に第１ソース／ドレイン導体を形成することと、
前記第１基材上に電気的相互接続トレースを形成することと、を更に含み、前記電気的相互接続トレースが、前記第１通電素子と電気通信するように前記第１ゲート導体と前記第１ソース／ドレイン導体を配置できる、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１基材の前記一部を前記三次元形状に形成することが、前記第１基材上に前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることの後に生じる、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１基材の前記一部を前記三次元形状に形成することが、熱形成プロセスを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１基材の前記一部を前記三次元形状に形成することが、折り畳みプロセスを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１３】
第３基材上に第２通電素子を堆積させることと、
前記第３基材から第３インサートピースを切り取ることと、
前記第３インサートピースを前記第１媒体インサートに組み込むことと、を更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２薄膜ナノ結晶集積回路層が第１ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路層を含み、前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層が第１ｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１基材に対して前記第１通電素子を封止することを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１６】
前記電気的相互接続トレースが、前記第１ゲート導体と電気通信するように前記第１通電素子を配置できる、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層上に前記第１ソース／ドレイン導体を形成することが、前記第１基材上に前記電気的相互接続トレースを形成することと同一の加工によって実行される、請求項９に記載の方法。
【請求項１８】
媒体インサートを備える眼用デバイスを形成する第２方法であって、
第４基材上に、炭素系材料で形成されたナノ結晶構造体を含むｎ型半導体層である第２ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることと、
前記第４基材上に、炭素系材料で形成されたナノ結晶構造体を含むｐ型半導体層である第２ｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることと、
前記第４基材上に第１導電層を堆積させることであって、前記第１導電層が複数の絶縁された導電トレースを含み、前記絶縁された導電トレースが前記第２ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路層及び前記第２ｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層と電気通信するソース／ドレイン導電機構を含む、ことと、
前記第４基材の領域を三次元形状に熱形成することであって、前記領域が、前記第２ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路層の一部と、前記第２ｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層の一部と、前記第１導電層の一部と、を含む、ことと、
前記第１導電層の一部上に第３通電素子を堆積させることであって、前記第３通電素子が前記第１導電層と電気通信している、ことと、
前記第４基材から第４インサートピースを切り取ることと、
前記第４インサートピースを第２媒体インサートに組み込むことと、
前記第２媒体インサートの周りに第２封入層を成型することであって、成型することによって前記眼用デバイスを形成する、ことと、を含む、第２方法。
【請求項１９】
前記第３通電素子が複数の通電コンポーネントを含み、前記第１導電層が、前記通電コンポーネントを互いに電気的に直列に配置できる、請求項１８に記載の第２方法。
【請求項２０】
第５基材上に第２導電層を堆積させることを更に含み、前記第２導電層の一部が複数の絶縁された導電機構を含み、前記絶縁された導電機構が、前記第１導電層の領域と膜スイッチを形成できる、請求項１８に記載の第２方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜ナノ結晶トランジスタ及び集積回路デバイスが眼用デバイスインサートコンポーネント上に画定されるデバイスを形成するように作用する方法及び装置を説明する。いくつかの実施形態において、眼用デバイス内に薄膜ナノ結晶集積回路装置を形成する方法及び装置は、三次元形状を有する基材上に存在する表面における該形成に関する。いくつかの実施形態において、このような方法及び装置の使用分野としては、通電素子、インサート、及び薄膜ナノ結晶集積回路デバイスを組み込む眼用デバイスが挙げられてよい。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンタクトレンズ、眼内レンズ、又は涙点プラグなどの眼用デバイスには、矯正、美容、又は治療的性質を有する生体適合性デバイスが含まれていた。コンタクトレンズは、例えば、視力矯正機能、美容増進効果、及び治療効果のうちの１つ又は２つ以上をもたらすことができる。各機能は、レンズの物理的特性によってもたらされる。レンズに屈折性を取り入れた設計により、視力矯正機能をもたらすことができる。レンズに色素を取り入れることにより、美容増進効果をもたらすことができる。レンズに活性剤を取り入れることにより、治療的機能をもたらすことができる。かかる物理的特性は、レンズがエネルギー印加状態になることなく実現される。涙点プラグは、従来より受動デバイスであった。
【０００３】
最近になって、能動コンポーネントがコンタクトレンズに組み込まれている。いくつかのコンポーネントは、半導体デバイスを含んでよい。いくつかの実施例は、動物の眼に定置されたコンタクトレンズに埋め込まれた半導体デバイスを示している。こうした能動コンポーネントをレンズ構造自体の内部でエネルギー印加し、駆動させる多くの方法についても、これまでに述べられている。レンズ構造によって画定される空間のトポロジー及びサイズにより、異なる機能の定義に対する新規かつ困難な環境が生じる。多くの実施形態では、眼用デバイス内のコンポーネントにエネルギー印加するための、信頼性が高く、コンパクトかつ費用対効果の高い手段を提供することが重要である。いくつかの実施形態において、これらの通電素子は、電池を含んでいてもよく、電池自体はまた、「アルカリ」セル系化学作用から形成されてよい。電気エネルギーを使用する他のコンポーネントは、これらの通電素子に接続されてよい。いくつかの実施形態において、これらの他のコンポーネントには、回路機能を実行するトランジスタが含まれてよい。かかるデバイスに薄膜ナノ結晶集積回路デバイスを含めることができるようにすることは、有用であるだろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
したがって、本発明は、媒体インサートを備える眼用デバイスの形成方法を含み、この方法は、第１基材上に第１薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることを含んでよい。インサートピースは、基材から切り取られて、第１媒体インサートに組み込まれてよい。媒体インサートは、例えば射出成形プロセスによって、眼用デバイスに封入されてよい。
【０００５】
基材の一部は、例えば熱形成プロセス又は折り畳みプロセスによって、三次元形状に形成されてよい。この形成は、第１基材に薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させた後に生じてよい。いくつかの実施形態において、第１薄膜ナノ結晶集積回路層は、インサートピースが第１基材から切り取られる前、又は基材が三次元形状に形成される前に、基材上に堆積されてよい。
【０００６】
いくつかの実施形態において、第１ゲート導体は、薄膜ナノ結晶集積回路層に近接して基材上に形成されてよい。ゲート導体を形成することは、基材上に薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることの前に生じてよい。薄膜ナノ結晶集積回路層上に第１ソース／ドレイン導体を形成することは、第１基材に電気的相互接続トレースを形成することと同一の加工において実行されてよい。
【０００７】
いくつかの実施形態は、第２基材上に堆積された第２薄膜ナノ結晶集積回路層を含んでよい。第２インサートピースは、第２基材から切り取られて、媒体インサートに組み込まれてよい。いくつかのかかる実施形態において、第２薄膜ナノ結晶集積回路層は第１ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路層を含んでよく、第１薄膜ナノ結晶集積回路層は第１ｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層を含んでよい。
【０００８】
通電素子、例えば電気化学セルは、基材の領域に堆積されてよく、通電素子は、薄膜ナノ結晶集積回路層と電気通信してよい。いくつかの実施形態において、通電素子は、基材に対して封止されてよい。電気的相互接続トレースは、ゲート導体と電気通信するように通電素子を配置できてよい。
【０００９】
いくつかの実施形態において、ソース／ドレイン導体は、薄膜ナノ結晶集積回路層上に形成されてよく、電気的相互接続トレースは基材上に形成されてよく、電気的相互接続トレースは、第１通電素子と電気通信するように第１ソース／ドレイン導体を配置できる。いくつかの実施形態において、第２通電素子は、第３基材上に堆積されてよい。第３インサートピースは、第３基材から切り取られてよく、媒体インサートに組み込まれてよい。
【００１０】
別の実施形態において、媒体インサートを備える眼用デバイスを形成する方法は、ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路層及びｐ型薄膜ナノ結晶集積回路を基材上に堆積させることを含んでよい。導電層は基材上に堆積されてよく、導電層は、複数の絶縁された導電トレースを含んでよく、絶縁された導電トレースは、ｎ型及びｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層と電気通信するソース／ドレイン導電機構を含む。
【００１１】
基材の領域は、三次元形状に熱形成されてよく、この領域は、ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路層の一部と、ｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層の一部と、導電層の一部と、を含んでよい。通電素子は、導電層の一部の上に堆積されてよく、通電素子は、導電層と電気通信してよい。
【００１２】
インサートピースは基材から切り取られてよく、このインサートピースは媒体インサートに組み込まれてよい。媒体インサートは、例えば射出成形プロセスなどによって、眼用デバイスに封入されてよい。いくつかの実施形態において、通電素子は、複数の通電コンポーネントを含んでよく、導電層は、通電コンポーネントを互いに電気的に直列に配置できてよい。
【００１３】
いくつかの実施形態は、第２基材上に第２導電層を堆積させることを更に含んでよく、第２導電層の一部は、複数の絶縁された導電機構を含んでよく、絶縁された導電機構は、第１導電層の領域と膜スイッチを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】発明者の他の関連する開示と適合するものとして、その上に薄膜ナノ結晶集積回路デバイスが画定され得る、三次元表面を備える例示的インサートピースを示す。
【図２】薄膜ナノ結晶集積回路デバイスの形成と適合し得る、三次元表面を形成するための例示的フローを示す。
【図３】少なくとも２つの導電位置にある導電トレースを備える三次元に形成されたインサートピースに接続された集積回路デバイスを示す。
【図４】眼用デバイスに含めるために有用であり得る、相補的なｎ型及びｐ型薄膜ナノ結晶集積回路デバイスを形成するための一連の例示的な加工フロー工程を示す。
【図５】後に眼用デバイスに含めることと適合する、相補的な薄膜ナノ結晶集積回路デバイスを形成するための例示的プロセスフローを示す。
【図６】図５において例示的方法で参照されるプロセスフローの、眼用デバイスへと更に加工するための、例示的方法を示す。
【図７】眼用デバイスに含まれ得る薄膜ナノ結晶集積回路を使用する、例示的電子回路機能を示す。
【図８】回路素子を備える、インサートピースの図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
最近では、薄膜ナノ結晶トランジスタ及び集積回路の特定の製造方法が可撓性基材と適合し得ることが明らかになっている。セレン化カドミウムベースでの実証における重要な側面は、チオシアン酸材料によって実証され得るように、短鎖無機系リガンドを使用してナノ結晶を使用可能な導電層に統合することである。
【００１６】
本発明は、眼用レンズに組み込まれ、いくつかの実施形態においては、媒体インサート上に装着される、薄膜ナノ結晶集積回路デバイスの形成に有用な方法及び装置に関する。いくつかの実施形態において、インサート構造体は、三次元トポグラフィを有する表面を有してよい。以下の節では、本発明の実施形態の詳細な説明が記載される。好ましい実施形態及び代替実施形態の説明はいずれも、あくまで例示的な実施形態に過ぎないものであって、当業者にとって、変形、改変、及び変更が明らかとなり得ることが理解される。したがって、これらの例示的な実施形態は、基礎をなす発明の範囲を限定するものではないことが理解される。
【用語解説】
【００１７】
本発明に関する本説明及び特許請求の範囲では、以下の定義が適用される様々な用語が使用され得る。
【００１８】
アノード：本明細書で使用するとき、電流が通って有極電気デバイスに流れ込む電極を指す。通常、電子流とは逆方向の電流の方向。換言すれば、電子は、アノードから、例えば、電気回路に流入する。
【００１９】
カソード：本明細書で使用するとき、電流が通って有極電気デバイスから流れ出る電極を指す。通常、電子流とは逆方向の電流の方向。したがって、電子流は有極電気デバイスに流入し、例えば、接続された電気回路から流出する。
【００２０】
電極：本明細書で使用するとき、エネルギー源内の活物質を指し得る。例えば、電極は、アノード及びカソードの一方又は両方を含んでよい。
【００２１】
封入する：本明細書で使用するとき、例えば、媒体インサートなど物体を、この物体に隣接する環境から分離するために、障壁を形成することを指す。
【００２２】
封入体：本明細書で使用するとき、物体に隣接する環境から物体を分離するために障壁を生成する、媒体インサートなど物体を囲むようにして形成される、層を指す。例えば、封入体は、エタフィルコン、ガリフィルコン、ナラフィルコン、及びセノフィルコン、又は他のヒドロゲルコンタクトレンズ材料など、シリコーンヒドロゲルから構成されることがある。いくつかの実施形態において、封入体は半透性であってよく、特定の物質を物体内部に収容し、例えば水など特定の物質が物体に侵入しないようにする。
【００２３】
エネルギー印加された：本明細書で使用するとき、電流を供給することができるか、内部に蓄積された電気的エネルギーを有することができる状態を指す。
【００２４】
エネルギー：本明細書で使用するとき、物理的システムが仕事をする能力を指す。本発明内においては多くの場合、仕事を行う際の電気的作用を実行することができる、上記の能力に関連し得る。
【００２５】
エネルギー源：本明細書で使用するとき、エネルギーを供給することができるか、論理又は電気デバイスをエネルギー印加された状態に置くことができるデバイス又は層を指す。
【００２６】
エネルギーハーベスタ：本明細書で使用するとき、環境からエネルギーを抽出し、それを電気エネルギーに変換することができるデバイスを指す。
【００２７】
機能化：本明細書で使用するとき、層又はデバイスが、例えば、エネルギー印加、起動、又は制御などの機能を実行できるようにすることを指す。
【００２８】
インサートピース：本明細書で使用するとき、剛性インサート又は媒体インサートに組み立てられてよい、マルチピース型剛性インサート又は媒体インサートの固体素子を指す。眼用デバイスでは、インサートピースは、眼用デバイスの中心部における領域を収容し、かつこれを含んでもよく、この領域を通じて光が使用者の眼の内部に進む。この領域は光学ゾーンと呼ばれ得る。他の実施形態では、このピースは、光学ゾーンにおける領域の一部又は全てを収容しない、又は含まない環状形状を取り得る。いくつかの実施形態において、剛性インサート又は媒体インサートは、多数のインサートピースを含んでよく、一部のインサートピースは光学ゾーンを含んでよく、他のインサートピースは環状又は円環の一部であってよい。
【００２９】
レンズ形成混合物、又は反応性混合物、又は反応性モノマー混合物（ＲＭＭ）：本明細書で使用するとき、硬化及び架橋するか、架橋して眼用レンズを形成することができるモノマー材料又はプレポリマー材料を指す。様々な実施形態は、ＵＶ遮断剤、染料、光開始剤、又は触媒、及びコンタクト若しくは眼内レンズなど眼用レンズに望まれ得る他の添加剤など１つ又は２つ以上の添加剤を有するレンズ形成混合物を含んでよい。
【００３０】
レンズ形成表面とは、レンズを形成するために使用される表面を指す。いくつかの実施形態において、任意のかかる表面１０３〜１０４は、光学品質表面仕上げを有することができ、光学品質表面仕上げとは、表面が十分に滑らかで、成型表面に接触しているレンズ形成材料の重合によって作られるレンズ表面が光学的に許容可能であるように形成されていることを示す。更に、いくつかの実施形態において、レンズ形成表面１０３〜１０４は、レンズ表面に所望の光学特性を付与するのに必要な幾何学形状を有することができ、所望の光学特性としては、球面、非球面、及び円筒屈折力、波面収差補正、角膜トポグラフィ補正などに加えて、それらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３１】
リチウムイオン電池：リチウムイオンがセルを通って動くことによって電気的エネルギーを生成する電気化学セルを指す。典型的には電池と呼ばれるこの電気化学セルは、その通常の状態に再エネルギー印加又は再充電され得る。
【００３２】
基材インサート：本明細書で使用するとき、眼用レンズ内部のエネルギー源を支持することができる成形可能又は剛性の基材を指す。いくつかの実施形態において、基材インサートはまた、１つ以上のコンポーネントを支持する。
【００３３】
媒体インサート：本明細書で使用するとき、エネルギー印加された眼用デバイスに含まれることになる封入インサートを指す。媒体インサート内には、エネルギー印加要素及び回路機構が埋め込まれてよい。媒体インサートはエネルギー印加眼用デバイスの主要目的を定める。例えば、使用者が屈折力を調節することができる、エネルギー印加された眼用デバイスの実施形態においては、媒体インサートは、光学ゾーンにおける液体メニスカス部分を制御する通電素子を含み得る。あるいは、媒体インサートは、光学ゾーンに材料を含まない環状であり得る。かかる実施形態においては、レンズのエネルギー印加された機能は、光学的品質ではなくてよく、むしろ例えば、グルコースのモニタリング又は医薬品の投与であってよい。
【００３４】
成形型：未硬化の配合物からレンズを形成するために使用可能な、剛性又は半剛性の物体のことを指す。いくつかの好ましい成形型は、前方湾曲成形型部分及び後方湾曲成形型部分を形成する２つの成形型部分を含む。
【００３５】
ナノ結晶：本明細書で使用するとき、ナノ結晶は、１０００ナノメートル（ｎｍ）未満である少なくとも１つの寸法を有する結晶状粒子であり、１ｎｍは、１０億分の１メートル（１０−９ｍ）と定義される。
【００３６】
眼用レンズ、又は眼用デバイス、又はレンズ：本明細書で使用するとき、眼内又は眼上に存在する任意のデバイスを指す。このデバイスは、光学補正を提供してよいか、美容のためであってよいか、光学品質とは無関係のいくつかの機能性を提供する。例えば、レンズという用語は、コンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼用インサート、光学インサート、又は視力が補正若しくは変更されるか、視力を妨げることなく眼の生理機能が美容的に強化される（例えば、虹彩色）、他の同様のデバイスを指し得る。あるいは、レンズは、例えば涙液の構成成分のモニタリング又は活性剤の投与手段など視力矯正以外の機能を有する眼の上に配置され得るデバイスを指し得る。いくつかの実施形態において、本発明の好ましいレンズは、シリコーンエラストマー、又は例えば、シリコーンヒドロゲル及びフルオロヒドロゲルなどであってよいヒドロゲルから作製されるソフトコタンクトレンズであり得る。
【００３７】
光学ゾーン：本明細書で使用するとき、眼用レンズの装用者がそこを通して見ることになる、眼用レンズの領域を指す。
【００３８】
電力：本明細書で使用するとき、単位時間当たりに行われる仕事又は伝達されるエネルギーを指す。
【００３９】
予備硬化：本明細書で使用するとき、反応性モノマー混合物など混合物を部分的に硬化させるプロセスを指す。実施形態によっては、予備硬化プロセスは、期間を短縮した完全硬化プロセスを含んでよい。代替的に、予備硬化は、例えば、材料の完全硬化に用い得るものと異なる温度及び光の波長に混合物を曝露することによる、独自のプロセスを含んでもよい。
【００４０】
前投入：本明細書で使用するとき、プロセスの完了に必要になり得る全量よりも少ない量での材料の初期堆積を指す。例えば、前投入は、例えば、反応性モノマー混合物など必要な物質の４分の１を含んでよい。
【００４１】
後投入：本明細書で使用するとき、プロセスの完了に必要になり得る、前投入後の残りの量の材料の堆積を指す。例えば、前投入が必要な物質の４分の１を含む場合には、後続の後投入は、例えば、反応性モノマー混合物など物質の残りの４分の３を提供してよい。
【００４２】
再充電可能又は再エネルギー印加可能：本明細書で使用するとき、仕事を行うためのより高い能力を有する状態へと回復する能力を指す。本発明においては多くの場合、特定の再設定された期間にわたって特定の速度で電流を流す能力を有する復元可能な能力との関連で使用され得る。
【００４３】
再エネルギー印加する、又は再充電する：仕事を行うためのより高い能力を有する状態に回復すること。本発明においては多くの場合、特定の再設定された期間にわたって特定の速度で電流を流すことができるように、デバイスを復元することに関連して使用され得る。
【００４４】
成形型から取り外された：レンズが成形型から完全に分離されるか、軽い振動によって取り外す若しくは綿棒を用いて押し外すことができるように、ほんの軽く付着しているだけのいずれかであることを意味する。
【００４５】
積層された：本明細書で使用するとき、少なくとも２層のコンポーネント層を、層のうちの１つの片面の少なくとも一部分が、第２の層の第１の面と接触するように、互いに近接して配置することを意味する。いくつかの実施形態において、接着又は他の機能を行う薄膜を、該薄膜を介して互いに接触する２つの層の間に配置してよい。
【００４６】
積層集積部品デバイス、又はＳＩＣデバイス：本明細書で使用するとき、電気デバイス及び電気機械デバイスを含み得る基材の薄層を、各層の少なくとも一部を互いの上に積み重ねる手段により、動作可能な集積デバイスへと組み立てるパッケージング技術製品を指す。層は、様々な種類、材料、形状及びサイズのコンポーネントデバイスを含んでよい。更に、層は、様々な輪郭に適合し、かつそれを想定する様々なデバイス生産技術により作製されてよい。
【００４７】
薄膜ナノ結晶集積回路：本明細書で使用するとき、炭素系材料で作製される半導体を指し、電源と電気通信するナノ結晶構造体を含む。
【００４８】
三次元表面、又は三次元基材、又は三次元に形成された：本明細書で使用するとき、平面とは対照的に、トポグラフィが特定の目的で設計されている三次元に形成された任意の表面又は基材を指す。
【００４９】
トレース：本明細書で使用するとき、回路コンポーネントを電気的に接続することができる電池コンポーネントを指す。例えば、回路トレースは、基板がプリント基板であり、フレックス回路内の銅、金、又は印刷堆積物であり得る場合、銅又は金を含んでよい。トレースはまた、非金属物質、化学物質、又はこれらの組み合わせで構成されてよい。
【００５０】
薄膜ナノ結晶集積回路デバイスを含めるための、内蔵エネルギー印加デバイスを備える、三次元に形成された媒体インサート
本明細書に記載の発明技術に関する方法及び装置は、三次元に形成された基材内又はその上に薄膜ナノ結晶集積回路デバイスを形成することに関し、この基材はまた、その表面に電気的接続部を含む。続いて図１を参照すると、電気トレース１３０〜１８０を備える、例示的三次元基材１００が示される。いくつかの実施形態において、三次元基材１００は、眼用デバイスのインサートピースの一部を含んでよい。いくつかの実施形態は、能動フォーカス素子を組み込む眼用デバイスを含んでよい。かかる能動フォーカスデバイスは、通電素子内に蓄積され得るエネルギーを使用することにより機能し得る。三次元基材１００上のトレース１３０〜１８０は、通電素子を形成するための基材基盤を提供してよい。個別の薄膜ナノ結晶集積回路デバイス、又は薄膜ナノ結晶集積回路デバイスから形成された回路は、様々なプロセスを経て該トレース１３０〜１８０に接続されてよい。
【００５１】
眼用デバイスの実施形態において、三次元基材は、光学活性領域１１０を含んでよい。例えば、デバイスがフォーカス素子である場合、領域１１０は、光が使用者の眼に入る途中で通り抜けるフォーカス素子を含むインサートピースの正面を表してよい。この領域１１０の外側には、光学的に関係のある経路にはないインサートピースの周辺領域があってよい。いくつかの実施形態において、能動フォーカス機能に関連するコンポーネントは、かかる周辺領域に配置されてよい。いくつかの実施形態、特に超薄膜及び透明電極を使用する実施形態において、これらのコンポーネントは、この光学活性領域に配置されてよい。例えば、透明電極は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を含んでよい。様々なコンポーネントは、金属トレースによって互いに電気的に接続されてよく、これらのコンポーネントのいくつかは、薄膜ナノ結晶集積回路デバイスを含むか、薄膜ナノ結晶集積回路デバイスであってよい。これらの金属トレースは、眼用デバイスに通電素子の組み込みを支援する機能をもたらしてよい。
【００５２】
いくつかの実施形態において、通電素子は電池であってよい。例えば、電池は固体電池であってよい。あるいは、湿電池であってよい。かかる実施形態において、少なくとも２つのトレースが存在してよく、これらは導電性であって、電池のアノード１５０と電池のカソード１６０との間に生じる電位をデバイス内の他の能動素子に提供してエネルギー印加する。アノード１５０の接続部は、内蔵デバイスに対する通電素子の（−）電位接続部を示してよい。カソード１６０の接続部は、内蔵デバイスに対する通電素子の（＋）電位接続部を示してよい。
【００５３】
いくつかの実施形態において、薄膜ナノ結晶集積回路素子は、アノード１５０及びカソード１６０の接続点に接続されてよい。他の実施形態において、薄膜ナノ結晶集積回路デバイスは、基材１００の表面に直接形成されてよく、アノード１５０及びカソード１６０接続点と接続されてよい、あるいは、回路デバイス自体の内部における相互接続と同じ冶金技術を使用して一体的に接続されてよい。
【００５４】
アノード１５０及びカソード１６０のトレースは、絶縁されたトレース１４０及び１７０にそれぞれ接続されてよい。これらの絶縁されたトレース１４０及び１７０は、隣接するトレース１３０及び１８０に近接していてよい。これらのトレース１３０及び１８０上に電池素子が生成されたとき、隣接するトレース１３０及び１８０は、反対の極性の電池ケミストリ又は電極型を表してよい。したがって、隣接するトレース１３０及び１８０は化学層に接続されてよく、トレース１３０とトレース１４０との間で電池のカソードとして機能するようにさせてよい。
【００５５】
２つの隣接するトレース１３０及び１８０は、トレース領域１２０を介して互いに接続してよい。いくつかの実施形態において、この領域１２０は化学層で被覆されなくてよく、この領域が電気的相互接続部として機能できるようにする。いくつかの例示的実施形態において、２対の電池が電池として構成されてよく、レイアウト及び設計の性質により、これら２個の電池は直列接続で接続されてよい。接続部１５０及び１６０にわたる全体的な電気性能は、２個の電池の組み合わせであると考えることができる。薄膜ナノ結晶集積回路デバイスを組み込む実施形態において、エネルギー印加電圧要件は、数十ボルトであってよい。したがって、多数の領域１２０は、通電素子がより高い総エネルギー印加電圧を定めることができるように形成されてよい。
【００５６】
続いて図２を参照すると、導電トレースを備える三次元基材の形成の例示的進行状況２００が示されている。いくつかの実施形態において、ベース材料が平面形状に維持される一方で、加工後に三次元表面上の相互接続部になり得る、一連の導電機構が形成されてよい。２１０において、ベース基材が形成されてよい。眼用の実施形態において、基材は、眼用デバイスの一部を形成するものに適合してよい。例えば、基材はポリイミドを含んでよい。ベース基材が導電材料から形成される実施形態において、表面は絶縁材料でコーティングされてよく、これにより、その表面に相互接続部を形成できてよい。いくつかの実施形態において、基材はポリイミドを含み、この基材は例えば、薄膜トランジスタの堆積又は形成前に、基材に防縮加工を施す機能をもたらしてよい、酸化アルミニウムなど絶縁層でコーティングされてよい。
【００５７】
いくつかの実施形態において、薄膜ナノ結晶集積回路は、２１０において得られる基材上で処理加工されてよい。いくつかのかかる実施形態において、例えば図４に示されるナノ結晶加工工程は、図２に示されるように、基材加工工程の前に生じてよい。したがって、２１０において形成された基材は、その表面に薄膜ナノ結晶集積回路デバイスを含んでよい。他の実施形態において、薄膜ナノ結晶集積回路デバイスは別に形成されてよく、２６０における基材の加工後に導電トレースに接続されてよい。
【００５８】
２２０において、導電膜は、基材ベースに適用されてよい。導電膜としては、例えば、アルミニウム膜が挙げられる。いくつかの実施形態において、導電膜は、平坦な基材ベースが三次元に形成され得るときに変形されてよく、導電膜は、三次元形成プロセス中の機械的不良を回避するために、十分な厚さを有する可鍛性の導電材料を含んでよい。
【００５９】
２３０において、導電膜は、平坦な基材が三次元形状に形成された後で、所定の形状を形成し得る形状にパターン化されてよい。２３０において形成された形状は、説明のみを目的としたものであり、他の形成物も明らかであろう。導電膜、例えば、アルミニウム膜などは、様々な方法、例えば、化学エッチング又はレーザーアブレーションを使用したフォトリソグラフィーによってパターン化されてよい。あるいは、撮像された導体パターンは、スクリーンを通じてパターン化された形状へと直接堆積されていてもよい。薄膜ナノ結晶集積回路デバイスが基材上に含まれる実施形態において、２３０で形成されたパターン化された形状は、薄膜ナノ結晶集積回路に接続してよい。
【００６０】
いくつかの実施形態において、２４０では、オーバーレイ導電機構を備えるベース基材を含む積層体は、オーバーレイ材料に封入されてよい。いくつかの実施形態において、オーバーレイ材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）など熱形成材料を含んでよい。いくつかの実施形態において、より具体的には、積層体が熱形成され得る実施形態において、形成された機構の２４０における封入は、熱形成プロセス中に安定性をもたらして、三次元形状を形成する。いくつかの実施形態において、第１平面熱形成プロセスは２４０において生じて、下層の基材ベース及び導電膜に画定された機構にオーバーレイ絶縁材料を付着させ得る積層体を密閉してよい。いくつかの実施形態において、複合膜は中央光学領域に不利に影響することがあり、積層体の中央光学領域は除去されてよい。
【００６１】
２５０において、ベース材料と、形成された導電機構と、オーバーレイ封入及び絶縁層と、を含む積層体は、熱形成プロセスを施されてよく、積層体は三次元に形成されてよい。いくつかの実施形態において、積層体が絶縁層でコーティングされる２６０では、ビアが２６０において絶縁材料内に形成されてよい。２６０において、導電ビア及び開口部は適切な位置に含まれてよく、このビアによって、薄膜ナノ結晶集積回路は、積層体に含まれる、封入された導電機構に接続できてよい。ビア及び開口部は、例えば、積層体の最上絶縁層をアブレーションすることによって、正確に開口部を作製し、したがって、下層の導電膜領域をむき出しにし得る、レーザーアブレーションなど様々なプロセスを経て形成されてよい。
【００６２】
三次元に形成された、又は形成可能なインサート基材上の薄膜ナノ結晶集積回路デバイスの電気的接続
続いて図３を参照すると、導電トレース３２５を備える基材３００を含む、三次元に形成された積層体上の薄膜ナノ結晶集積回路３０５の例示的実施形態が示されている。いくつかのかかる実施形態において、薄膜ナノ結晶集積回路３０５は、導電トレース３２５が基材３００上に含められた後に付着してよい。あるいは、薄膜ナノ結晶集積回路３０５は、導電トレース３２５の配置に先立って、基材３００上に含められてよい。
【００６３】
薄膜ナノ結晶集積回路３０５のコンポーネントは、基材３００上に含まれる相互接続機構３１０、３２０を介して導電トレース３２５に電気的に接続されてよい。相互接続機構３１０、３２０における電気的接続部は、薄膜ナノ結晶集積回路３０５を、媒体インサートの機能動作にとって重要であり得る基材３００上の電気コンポーネントに接続させてよい。かかる電気コンポーネントとしては、例えば、通電素子、センサー、能動光学素子、他の集積回路設計、薬剤ポンプ、及び薬剤分散装置が挙げられてよい。フリップチップ配向などいくつかの実施形態において、相互接続機構３１０、３２０は、例えば、流動性はんだボール又導電性エポキシを含んでよい。導電トレース３２５及び相互接続機構３１０、３２０が封入されているか、絶縁されている実施形態において、ビアは、積層体から切り取られるか、ダイシングされてよく、これにより、薄膜ナノ結晶集積回路３０５のコンポーネントと、相互接続機構３１０、３２０との接続が可能になってよい。
【００６４】
媒体インサート表面での薄膜ナノ結晶集積回路トランジスタの形成
薄膜ナノ結晶集積回路デバイスは、例えば、電界効果半導体デバイス構造に基づいたものなど様々な構造を含んでよい。いくつかのかかる実施形態において、デバイスは、ナノ結晶層の下、その上、又はそこに位置するゲート電極を有する設計を含んでよい。
【００６５】
続いて図４を参照すると、相補的なｐ型及びｎ型薄膜ナノ結晶集積回路デバイスを製造し得る、並行加工フロー４００、４５０の例示的実施形態が示されている。いくつかの実施形態において、ｎ型プロセス４００及びｐ型プロセス４５０は単独で実行してよい。４１０において、各型のデバイスのベース材料は、デバイスが上に形成され得る、平坦又は平面基材であってよい。いくつかの「ボトムゲート」電極型プロセスにおいて、工程４１５では、金属材料又は導電材料を堆積させて、絶縁されたゲート電極を形成してよい。いくつかの実施形態において、ゲート電極は、スパッタリング源又は蒸着源からスクリーン堆積させてよい。他の方法としては、ブランケット堆積（パターニングされたエッチングプロセスが続く）が挙げられてよい。
【００６６】
いくつかの実施形態において、４２０では、ゲート誘電層を堆積させて、ゲート電極を被覆し、囲む。該堆積の例示的方法は、誘電体上で液体前駆体からスピンさせ、続いて硬化させることであってよい。他の実施形態において、誘電体は、蒸着によって堆積させてよく、場合によっては、その後に、例えば、化学機械研磨などの技法によって平坦化してよい。他の実施形態において、例えば、選択した領域での成長を阻止してよい、金を含む機構など機構によって、選択した領域内で酸化アルミニウムのシード膜を成長させてよい。いくつかの実施形態において、原子層堆積加工によって、特定領域において、例えば、酸化アルミニウム原子層など高品質の誘電体膜の選択的成長を可能にしてよい。
【００６７】
４００におけるｎ型加工のいくつかの実施形態において、４２５では、ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路層は、誘電体層上に堆積させてよい。この堆積は、薄膜ナノ結晶集積回路の噴霧形態のマスク堆積によって局部的に制御してよい。他の実施形態において、ブランケット膜を適用して、続いてパターニングされた除去プロセスを実行してよい。ｎ型層の例示的材料としては、例えば、チオシアン酸塩など、リガンドを介して相互結合し得るＣｄＳｅナノ結晶が挙げられてよい。いくつかの実施形態において、例示的層は、インジウムでドープされてよい。両極性デバイスのいくつかの実施形態において、ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路膜は、４２５において誘電体層上に堆積させてよく、ｎ型層は、４３０においてｐ型薄膜ナノ結晶集積回路材料で被覆してよい。他の実施形態において、示されるように、ｐ型加工４５０は、４２５におけるｎ型層の堆積を含まなくてよい。
【００６８】
ｐ型加工のいくつかの実施形態において、４３０では、ｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層は、誘電体層上に堆積させてよい。この堆積は、薄膜ナノ結晶集積回路の気相形態のマスク堆積によって局部的に制御されてよい。他の実施形態において、ブランケット膜を適用して、続いてパターニングされた除去プロセスを実行してよい。いくつかの実施形態において、ｎ型加工４００は、４３０におけるｐ型層の堆積を含まなくてよい。ｐ型層は、例えば、ＣｕＳｅナノ結晶を含んでよい。あるいは、ｐ型層は有機半導体層を含んでよく、かかる有機半導体層としては、例えば、ペンタセン、テトラセン、ルブレン、及びレジオレギュラーポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）が挙げられてよい。当業者には、他の材料が、本明細書に記載の技術の範囲内に適合してよい、許容可能なｎ型及びｐ型ＴＦＴデバイス及びナノ結晶ＴＦＴデバイスを含んでよいことは明らかであり得る。
【００６９】
４３５及び４３６において、形成可能な薄膜ナノ結晶集積回路トランジスタデバイス上に電極４６１、４６２を配置してよい。示されるように、ｎ型プロセスに関する４３５における電極配置は、ｐ型プロセスに関する４３６における電極配置と分離していてよい。いくつかの実施形態において、４３５、４３６における電極４６１、４６２の配置は、同時に生じてよい。ソース／ドレイン電極を形成する多くの手段が存在し得る。例えば、スパッタリング源又は蒸着源からの遮蔽堆積である。他の方法としては、ブランケット堆積（パターニングされたエッチングプロセスが続く）が挙げられてよい。絶縁された導電性電極構造を形成する任意の方法は、本明細書に記載の技術と適合し得る。
【００７０】
いくつかの実施形態において、４４０及び４４１では、絶縁体を配置して、ソース／ドレイン電極又はデバイス全体を封入してよい。堆積の例示的方法としては、誘電体上で液体前駆体からスピンさせ、続いて硬化プロセスを実行することが挙げられてよい。他の実施形態において、誘電体は蒸着によって堆積させてよく、いくつかの実施例では、誘電体は、化学機械研磨などの技法によって平坦化してよい。いくつかの実施形態において、絶縁層の堆積に続いて、レーザーアブレーション加工又はリソグラフィー撮像サブトラクティブエッチング（lithography imaged subtractive etching）プロセスなどによって接触開口部４６３を形成してよい。
【００７１】
続いて図５を参照すると、図４に示されている例示的プロセスフローが、薄膜ナノ結晶集積回路デバイスの形成方法についてテキスト形式で要約されている。５０１において、平坦な基材は、薄膜ナノ結晶集積回路デバイスに加工される準備のために、清浄化されてよい。いくつかの実施形態において、５０１で清浄化された基材は、三次元形状を含んでよい。５０２において、ゲート金属機構が堆積され、空間的に画定される。結果として生じた薄膜ナノ結晶集積回路は、ある種のゲート下デバイス構造を含んでよいが、他のＴＦＴアーキテクチャは本明細書に記載の技術範囲と適合してよい。
【００７２】
５０３において、誘電体膜層が、ゲート電極全体及びその周囲に堆積されてよい。いくつかの好ましい実施形態において、誘電体層は、この加工後に、ゲート誘電体の上方でほぼ並行かつ平坦となり得る。５０４及び５０５において、ｎ型及びｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層又は有機半導体層が選択した領域に堆積される。例えば、被覆堆積及びブランケット堆積（基材エッチングが続く）が挙げられるが、これらに限定されない多くの方法が、選択した領域層の堆積に使用されてよい。いくつかの実施形態において、２つの領域の順序を入れ替えてよく、いくつかの実施形態において、５０１〜５０８の工程の繰り返しによって相補的なデバイスを形成できるようになり、ｎ型及びｐ型薄膜ナノ結晶集積回路デバイスの両方が形成されてよい。ｎ型及びｐ型薄膜ナノ結晶を層状にすることによって、回路の可撓性が増加してよく、例えば、ｎ型層及びｐ型層の組み合わせを含むダイオードなど様々な非トランジスタ素子を形成できるようになる。
【００７３】
５０６において、ソース／ドレイン電極が形成されてよい。いくつかのゲート下デバイスの実施形態において、ソース及びドレイン電極は、概ね平坦な半導体領域全体に置かれてよい。５０７では、いくつかの実施形態において、デバイス及び電極は、封入及び絶縁層によって包囲されてよい。いくつかの実施形態において、この層は、平坦な上面をもたらすように形成されるか、加工されてよい。
【００７４】
いくつかの実施形態において、５０８では、導電性電極が配置される領域の少なくとも部分的に上方にある誘電体絶縁層に接触穴を開けてよく、接触穴は、形成されたデバイスとの外部的な電気的接続を可能にしてよい。当業者には明らかであり得るように、例示的プロセスフロー５００によって、機能的回路を形成する多数の接続された薄膜ナノ結晶集積回路トランジスタが得られてよい。いくつかの実施形態において、トランジスタ以外のデバイス、例えば、ダイオード、レジスタ、及びバラクタなどが形成されてよい。
【００７５】
内蔵薄膜ナノ結晶集積回路デバイスを備える眼用デバイスの形成
続いて図６を参照すると、薄膜ナノ結晶集積回路デバイスを眼用デバイスに組み込む、例示的プロセスフローチャート６００が示されている。６０１において、薄膜ナノ結晶集積回路デバイスは、例えば図５に示されている加工工程によって形成されてよく、デバイスは、積層体上に含まれてよい。少なくともベース基材を備える積層体は、インサートピースに加工されてよい。いくつかの実施形態において、積層体は、薄膜ナノ結晶集積回路を含める前又は後に含められてよい、導電性相互接続部及び絶縁層など他のコンポーネントを更に含んでよい。
【００７６】
６０２において、薄膜ナノ結晶集積回路デバイス、導電性相互接続部、及び基材上に含まれる、他の形成されたデバイスを含んでよい積層体は、三次元形状の個片に変形されてよい。いくつかの実施形態において、例えば、変形は基材の熱形成を含んでよく、他の実施形態において、基材は折り畳まれてよい。別の実施形態において、６０２における変形は、薄膜ナノ結晶集積回路を含める前に生じてよい。６０３において、結果として生じた三次元形状の積層体は、その上に堆積された追加の金属トレースを有してよい。いくつかの実施形態において、これらの金属トレースは、薄膜ナノ結晶集積回路デバイスの加工中に形成された開口部を介して、導電部と交差してよい。
【００７７】
通電素子が回路基材上に含まれないいくつかの実施形態において、６０４では、通電素子コンポーネントは、例えば、アノード、カソード、及び電解質領域が基材又は積層体上に印刷され得る印刷法によって、選択した金属トレース領域上の積層体に適用されてよい。いくつかの実施形態において、別個の三次元に形成された部分又は個片は、眼用デバイスのいくつかの回路コンポーネント、例えば通電素子などを含んでよい。いくつかのかかる実施形態において、区分化された回路個片は、６０４において、三次元に形成されたインサートピースに接続されてよく、接続機構は、他の封止剤及び封入剤と共に使用されて、区分化された回路個片をインサートピースに取り付けてよい。
【００７８】
６０５において、接続機構は、薄膜ナノ結晶集積回路デバイスの加工中に形成された開口部を介して導電部に適用されてよい。いくつかの実施形態において、これらの接続機構には、様々な材料のはんだバンプが含まれてよい。あるいは、接続機構は、導電性エポキシ樹脂を含んでよい。回路コンポーネント、例えば、通電素子又は導電トレースを適用する前に、薄膜ナノ結晶集積回路が基材上に含まれるいくつかの実施形態において、６０５での別個の接続工程が不要な場合がある。かかる実施形態において、６０４などで回路コンポーネントを含めることにより、これらのコンポーネントは、薄膜ナノ結晶集積回路に直接接続されてよい。
【００７９】
６０６において、薄膜ナノ結晶集積回路など回路コンポーネントを備える基材を含む積層体は、封入されて、封止されてよい。６０６における封入は、例えば、スクリーニング装置によりパリレンを気相堆積させて、特定の領域を未封止又は未封入状態に保てるようにすることなど様々な方法及び材料を使用してよい。いくつかの実施形態において、６０７では、封入された積層体は、単体化されるか、切り取られて、インサートピースを形成してよい。いくつかの実施形態において、光学ゾーン内に存在し得る、結果として生じたインサートピースの中央領域は、メニスカスベースのレンズ素子に前方光学面を形成することなど様々な機能的目的のために残存してよい。他の実施形態において、中央光学ゾーンが取り除かれて、環状型インサートピースを形成してよい。６０８において、形成されたインサートピースは、例えば、液体メニスカスを備える可変光学領域を更に含んでよい、媒体インサートへの組み込みが完了するように加工されてよい。
【００８０】
６０９において、媒体インサートは眼用デバイスに封入されてよい。媒体インサートは、例えば射出成形プロセスなど様々な方法によって、６０９において封入されてよい。いくつかの実施形態において、媒体インサートは、少量の反応性混合物又は前投入量と共に前方湾曲成形型に配置されてよい。反応性混合物を予備硬化させることにより、媒体インサートは、指定された位置にある成形型片に一時的に固着されてよい。更なる反応性混合物又は後投入量が前方湾曲成形型に添加されてよい。後方湾曲成形型は、前方湾曲成形型に近接して配置されてよく、この近接性によってレンズ形成キャビティが生じ、反応性混合物が媒体インサートを封入できるようにする。次いで、反応性混合物は完全に硬化されて、眼用デバイスを形成してよい。いくつかの実施形態において、反応性混合物はヒドロゲル形成材料を含んでよい。
【００８１】
薄膜ナノ結晶集積回路トランジスタを使用する眼用実施形態の実施例
続いて図７を参照すると、通電素子が起動デバイスとしての機械的スイッチに反応してよく、メニスカスベースのフォーカス素子を含む能動眼用デバイス全体が起動されると、電位を印加してよい、眼用実施形態に適合する例示的電子回路７００が示されている。
【００８２】
通電素子７１０は、薄膜ナノ結晶集積回路トランジスタを含み得る回路にエネルギー印加してよく、いくつかの実施形態において、通電素子７１０は、直列に接続されている様々な、多数の電池を含んでよい。例として、通電素子において、約２０ボルトの電位を生成するために、電池が接続されてよい。他の実施形態は、より多く、又はより少ない電池が一緒に接続されて、約１０ボルト〜１００ボルトの範囲の電位を生成してよい。
【００８３】
通電素子７１０は、能動眼用素子７２０にわたって電位を印加してよい。いくつかの実施形態において、能動光学素子７２０は、２種類の不混和性流体に電位を印加することに基づいてメニスカスの形状が変化することにより反応し得る、メニスカスレンズベースデバイスであってよい。メニスカスレンズベースデバイスのいくつかの実施形態において、このデバイスは、電気的観点から、非常に高いインピーダンスのコンデンサとして、本質的に機能してよい。したがって、通電素子７１０は、抵抗素子７７０を通じて能動光学素子７２０を最初に充電してよい。電位が、容量性素子を完全に充電すると、通電素子７１０は、大きな散逸性負荷を有さない。より複雑な回路を備える実施形態において、通電素子７１０が放電しないことを更に確実にするために、起動回路を定めてよい。
【００８４】
電子回路７００は、補完的なｎ型及びｐ型薄膜ナノ結晶集積回路トランジスタを使用する回路に基づいて、「Ｄフリップフロップ」回路を更に含んでよい。Ｄフリップフロップ７５０は、共に接続されたそのＤ及びＱ（なし）出力を有してよく、セット（ｓ）及びリセット（Ｒ）が接地に接続されてよい。次いで、Ｑの出力は、クロック（ＣＰ）入力において電圧レベルの変化が存在するときに、ある状態から別の状態へと変換される。この入力は、抵抗素子７４０を介して通電素子通電素子７１０によって設定されてよい。
【００８５】
使用者によって圧力スイッチに圧力がかけられるなど外部スイッチ７６０が起動されると、ＣＰにおける電位は接地に近くなり、このレベル変化によりＤフィリップフロップ７５０の状態が切り換わってよい。Ｑにおけるレベルが変化すると、そこに接続されているトランジスタ７３０に「電源が入り」得、能動光学素子７２０全体で、効果的に能動光学素子７２０を短絡させてよく、能動光学状態を変化させることができる。フリップフロップ回路の多数の設計は、例示的回路７００を起動させ、ステータスを制御する多数の方法を使用して、Ｄフリップフロップ回路７５０について記載した方法と同様に機能してよい。
【００８６】
続けて図８を参照すると、図７に示された回路の実施形態に適合してよいインサートピースの例示的実施形態が示されている。いくつかの実施形態において、接続点８１０によって、メニスカスレンズと回路との電気通信が可能になってよい。いくつかの実施形態は、薄膜ナノ結晶集積回路ベースの回路を動作させるために必要な電位を生成するために、直列に接続されている、多数のエネルギー印加セル８２０を含んでよい。いくつかのかかる実施形態において、一連のエネルギー印加セル８２０は、例えば約５ボルトの通電素子を画定してよい。通電素子は、２つの接点８３０、８４０を含んでよい。
【００８７】
いくつかの実施形態において、Ｄ型フリップフロップ回路８５０は、例えば、図７に示されているものなど多数の回路コンポーネントを備えてよい。Ｄ型フリップフロップ回路８５０は、ｎ型及びｐ型の両方の薄膜ナノ結晶集積回路トランジスタと、抵抗素子７４０及び７７０と、を含んでよい。いくつかの実施形態において、第２接点８６０は、メニスカスレンズの代替接続点を定めてよい。
【００８８】
いくつかの実施形態は、スイッチ８７０が圧力によって偏向したときに、両側間の接点を完成させてよい、離間配置された金属トレースから形成されてよい、感圧スイッチ８７０又は膜スイッチを含んでよい。いくつかの実施形態において、Ｄ型フィリップフロップ回路８５０は、記載の起動デバイスを動作させるためにデバウンス機能又は時間遅延式デバウンス機能を提供し得る、追加の回路素子を含んでよい。ホール効果デバイスなど他の起動デバイスは、記載のスイッチ機能と同等のスイッチ機能を提供してよい。
【００８９】
三次元表面上の電気配線上に通電素子を形成するために有用であり得る形成、形成方法、及び形成装置に関して、発明技術の態様を例示するために具体的な例を説明してきた。これらの例は前記説明に対するものであり、いかなる形においても範囲を限定することは意図されていない。したがって、本説明は、当業者には明らかであり得る全ての実施形態を包含することを意図する。
【００９０】
結論
本発明は、上述し、以下の請求項で更に定義するように、三次元に形成されたインサートピース上に薄膜ナノ結晶集積回路トランジスタを形成する方法及び装置を提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、眼用デバイスに組み込むために、薄膜ナノ結晶集積回路ベースの薄膜トランジスタを備える三次元表面、電気的相互接続部、及び通電素子をインサートピースに組み込むことを含む。いくつかの実施形態において、インサートピースは、媒体インサートとして直接使用されてよい、又は眼用デバイスに組み込まれてよい。
【００９１】
〔実施の態様〕
（１）  媒体インサートを備える眼用デバイスを形成する方法であって、
第１基材上に第１薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることと、
前記第１基材から第１インサートピースを切り取ることと、
前記第１インサートピースを第１媒体インサートに組み込むことと、
前記媒体インサートの周りに第１封入層を成型することであって、成型することによって前記眼用デバイスが形成される、ことと、を含む、方法。
（２）  前記第１基材上に前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることが、前記第１基材から前記第１インサートピースを切り取ることの前に生じる、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層に近接して前記第１基材上に第１ゲート導体を形成する工程を更に含む、実施態様１に記載の方法。
（４）  前記第１基材の第１領域上に第１通電素子を堆積させる工程を更に含み、前記第１通電素子が前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層と電気的に接続している、実施態様１に記載の方法。
（５）  前記第１基材の一部を三次元形状に形成する工程を更に含む、実施態様１に記載の方法。
【００９２】
（６）  第２基材上に第２薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させる工程と、
前記第２基材から第２インサートピースを切り取る工程と、
前記第２インサートピースを第１媒体インサートに組み込む工程と、を更に含む、実施態様１に記載の方法。
（７）  前記ゲート導体を形成することが、前記第１基材上に前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることの前に生じる、実施態様３に記載の方法。
（８）  前記第１通電素子が電気化学セルを備える、実施態様４に記載の方法。
（９）  前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層上に第１ソース／ドレイン導体を形成することと、
前記第１基材上に電気的相互接続トレースを形成することと、を更に含み、前記電気的相互接続トレースが、前記第１通電素子と電気通信するように前記第１ソース／ドレイン導体を配置できる、実施態様４に記載の方法。
（１０）  前記第１基材の前記一部を前記三次元形状に形成することが、前記第１基材上に前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることの後に生じる、実施態様５に記載の方法。
【００９３】
（１１）  前記第１基材の前記一部を前記三次元形状に形成することが、熱形成プロセスを含む、実施態様５に記載の方法。
（１２）  前記第１基材の前記一部を前記三次元形状に形成することが、折り畳みプロセスを含む、実施態様５に記載の方法。
（１３）  第３基材上に第２通電素子を堆積させることと、
前記第３基材から第３インサートピースを切り取ることと、
前記第３インサートピースを前記第１媒体インサートに組み込むことと、を更に含む、実施態様５に記載の方法。
（１４）  前記第２薄膜ナノ結晶集積回路層が第１ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路層を含み、前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層が第１ｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層を含む、実施態様６に記載の方法。
（１５）  前記第１基材に対して前記第１通電素子を封止することを更に含む、実施態様８に記載の方法。
【００９４】
（１６）  前記電気的相互接続トレースが、前記第１ゲート導体と電気通信するように前記第１通電素子を配置できる、実施態様９に記載の方法。
（１７）  前記第１薄膜ナノ結晶集積回路層上に前記第１ソース／ドレイン導体を形成することが、前記第１基材上に前記電気的相互接続トレースを形成することと同一の加工によって実行される、実施態様９に記載の方法。
（１８）  媒体インサートを備える眼用デバイスを形成する第２方法であって、
第４基材上に第２ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることと、
前記第４基材上に第２ｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層を堆積させることと、
前記第４基材上に第１導電層を堆積させることであって、前記導電層が複数の絶縁された導電トレースを含み、前記絶縁された導電トレースが前記第２ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路層及び前記第２ｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層と電気通信するソース／ドレイン導電機構を含む、ことと、
前記第４基材の領域を三次元形状に熱形成することであって、前記領域が、前記第２ｎ型薄膜ナノ結晶集積回路層の一部と、前記第２ｐ型薄膜ナノ結晶集積回路層の一部と、前記第１導電層の一部と、を含む、ことと、
前記導電層の一部上に第３通電素子を堆積させることであって、前記第３通電素子が前記第１導電層と電気通信している、ことと、
前記第４基材から第４インサートピースを切り取ることと、
前記第４インサートピースを第２媒体インサートに組み込むことと、
前記第２媒体インサートの周りに第２封入層を成型することであって、成型することによって前記眼用デバイスを形成する、ことと、を含む、第２方法。
（１９）  前記第３通電素子が複数の通電コンポーネントを含み、前記第１導電層が、前記通電コンポーネントを互いに電気的に直列に（in electrical series）配置できる、実施態様１８に記載の第２方法。
（２０）  第５基材上に第２導電層を堆積させることを更に含み、前記第２導電層の一部が複数の絶縁された導電機構を含み、前記絶縁された導電機構が、前記第１導電層の領域と膜スイッチを形成できる、実施態様１８に記載の第２方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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