(57)【要約】  本発明は、１つ又は２つ以上の構成要素を含む電気活性装置を含む少なくとも第１積層（１１０２）と、１つ又は２つ以上の構成要素を含む電気活性装置を含む第２積層（１１０４）と、１つ又は２つ以上のエネルギー印加装置を含む少なくとも第３積層（１１０６、１１０７）と、を含む、エネルギー印加が行われる積層一体型要素装置を提供する。少なくとも第１電気的接続部（１１０３、１１０５）は、該第１及び第２積層内の１つ又は２つ以上の構成要素の少なくとも１つと該第３積層内の少なくとも１つの構成要素との間での通電を可能にする。第１積層は、第２積層の技術タイプとは異なる技術タイプを含む。
2015512142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又は２つ以上の構成要素を含む電気活性装置を含む少なくとも第１積層（１１０２）と、１つ又は２つ以上の構成要素を含む電気活性装置を含む第２積層（１１０４）と、１つ又は２つ以上のエネルギー印加装置を含む少なくとも第３積層（１１０６、１１０７）と、を含む、エネルギー印加が行われる積層一体型要素装置であって、
少なくとも第１電気的接続部（１１０３、１１０５）が、該第１及び第２積層内の該１つ又は２つ以上の構成要素の少なくとも１つと該第３積層内の少なくとも１つの構成要素との間での通電を可能にし、
該第１積層が、該第２積層の技術タイプとは異なる技術タイプを含む、積層一体型要素装置。
【請求項２】
前記第１積層（１１０２）の前記技術タイプが、前記第２積層（１１０４）が得られる処理フローとは異なる処理フローから得られる、請求項１に記載の積層一体型要素装置。
【請求項３】
前記第１積層（１１０２）の前記技術タイプが、ＣＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、バイポーラ、ＭＥＭＳ、及び記憶装置技術から選択される１つを含み、前記第２積層（１１０４）の前記技術タイプが、ＣＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、バイポーラ、ＭＥＭＳ、及び記憶装置技術から選択される別の１つを含む、請求項１又は２に記載の積層一体型要素装置。
【請求項４】
前記第１積層（１１０２）の前記技術タイプがＣＭＯＳ処理フローから得られ、前記第２積層（１１０４）の前記技術タイプがＢｉＣＭＯＳ処理フローから得られる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層一体型要素装置。
【請求項５】
前記第１及び第２積層（１１０２、１１０４）の前記技術タイプが、技術定義内の異なる系統に由来する、請求項１に記載の積層一体型要素装置。
【請求項６】
前記第１積層（１１０２）が０．５マイクロメートルのＣＭＯＳ処理フローで形成され、それに対して前記第２積層（１１０４）が２０ナノメートルのＣＭＯＳ処理フローで形成される、請求項１又は５に記載の積層一体型要素装置。
【請求項７】
前記第１積層（１１０２）の形成に使用される基板が、前記第２積層（１１０４）の形成に使用される基板と異なる、請求項１に記載の積層一体型要素装置。
【請求項８】
前記第１積層（１１０２）がシリコン基板上に形成され、前記第２積層（１１０４）が、ＳＯＩ基板、非シリコン半導体基板、又は有機電子素子基板のうちの１つの上に形成される、請求項１又は７に記載の積層一体型要素装置。
【請求項９】
前記エネルギー印加装置が薄膜固体電池素子を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の積層一体型要素装置。
【請求項１０】
前記エネルギー印加装置がアルカリ電池素子を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の積層一体型要素装置。
【請求項１１】
前記エネルギー印加装置がワイヤ形成電池素子を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の積層一体型要素装置。
【請求項１２】
前記エネルギー印加装置が少なくとも化学エネルギー蓄積装置を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の積層一体型要素装置。
【請求項１３】
前記エネルギー印加装置が少なくとも容量エネルギー蓄積装置を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の積層一体型要素装置。
【請求項１４】
前記第１層の寸法制約がほぼ直線状である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の積層一体型要素装置。
【請求項１５】
前記第１層の寸法制約がほぼ曲線状である領域を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の積層一体型要素装置。
【請求項１６】
前記第１層の寸法制約が多角形の一部である領域を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の積層一体型要素装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー印加が行われる積層一体型要素装置に関する。
【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科用装置には、矯正的、美容的、又は治療的性質を有する生体適合性装置が含まれていた。コンタクトレンズは、例えば、視力矯正機能、美容強化、及び治療効果のうちの１つ又は２つ以上を提供することができる。各機能は、レンズの物理的特性によって与えられる。レンズに屈折性を取り入れた設計により、視力矯正機能を与えることができる。レンズに色素を取り入れることにより、美容増進効果を与えることができる。レンズに活性薬剤を取り入れることにより、治療的機能を与えることができる。こうした物理的特性は、レンズがエネルギー印加された状態になることなく実現される。涙点プラグは、従来より受動的装置であった。
【０００３】
更に近年では、コンタクトレンズに能動的要素を組み込み得ることが理論化されている。一部の構成要素は、半導体装置を含み得る。動物の目に入れられるコンタクトレンズに埋め込まれた半導体装置を示したいくつかの例がある。様々な方法でこうした能動構成要素をレンズ構造自体の内部においてエネルギー印加し、作動させる方法についてもこれまでに述べられている。レンズ構造により画定される空間のトポロジー及びサイズは、様々な機能を画定するための新規かつ挑戦的な環境を形成している。一般的に、これらの開示には個別の装置が含まれている。しかしながら、現在存在する個別の装置のサイズ及び度数の要求条件は、必ずしも人の目に装用される装置に組み込むことだけに適用されるものではない。そのような眼科学的な背景に対処する技術的な実施形態は、眼科の要求に対処するだけでなく、給電式電気装置の更に一般的な技術的余地に対する新規な実施形態をも包含する解決策を生み出すことを必要としている。
【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、１つ又は２つ以上の構成要素を含む電気活性装置を含む少なくとも第１積層と、１つ又は２つ以上の構成要素を含む電気活性装置を含む第２積層と、１つ又は２つ以上のエネルギー印加装置を含む少なくとも第３積層と、を含む、エネルギー印加が行われる積層一体型要素装置を提供する。少なくとも第１電気的接続部は、該第１及び第２積層内の１つ又は２つ以上の構成要素の少なくとも１つと該第３積層内の少なくとも１つの構成要素との間での通電を可能にする。第１積層は、第２積層の技術タイプとは異なる技術タイプを含む。
【０００５】
第１積層の技術タイプは、第２積層が得られる処理フローとは異なる処理フローから得ることができる。
【０００６】
第１積層の技術タイプは、ＣＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、バイポーラ、ＭＥＭＳ、及び記憶装置技術から選択された１つを含んでもよく、第２積層の技術タイプは、ＣＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、バイポーラ、ＭＥＭＳ、及び記憶装置技術から選択された別の１つを含んでもよい。
【０００７】
第１積層の技術タイプは、ＣＭＯＳ処理フローから得られてよく、第２積層の技術タイプは、ＢｉＣＭＯＳ処理フローから得られる。
【０００８】
第１及び第２積層の技術タイプは、技術定義内の異なる系統に由来してもよい。
【０００９】
第１積層は、０．５マイクロメートルのＣＭＯＳ処理フローで形成されてもよく、それに対して第２積層は、２０ナノメートルのＣＭＯＳ処理フローで形成されてもよい。
【００１０】
第１積層の形成に使用される基板は、第２積層の形成に使用される基板とは異なってもよい。
【００１１】
第１積層は、シリコン基板上に形成されてもよく、第２積層は、ＳＯＩ基板、非シリコン半導体基板、又は有機電子素子基板のうちの１つの上に形成されてもよい。
【００１２】
エネルギー印加装置は、薄膜固体電池素子、アルカリ電池素子、ワイヤ形成電池素子、少なくとも化学エネルギー蓄積装置、及び／又は少なくとも容量エネルギー蓄積装置を含んでもよい。
【００１３】
第１層の寸法制約は、ほぼ直線状であり得る。
【００１４】
第１層の寸法制約は、ほぼ曲線状である領域を含み得る。
【００１５】
第１層の寸法制約は、多角形の一部である領域を含み得る。
【００１６】
電気活性装置を含む第１積層は、１つの積層で構成されてもよい。
【００１７】
エネルギー印加要素装置を含む第３積層は、１つの積層で構成されてもよい。
【００１８】
エネルギー印加が行われる積層一体型要素装置は、
電気活性装置を含む少なくとも第１積層と、エネルギー印加装置を含む少なくとも第２積層と、電気ルーティングを含む少なくとも第３積層と、を含み、
少なくとも第１電気的接続部は、該記第１積層内の構成要素から該第２積層内の構成要素への通電を可能にし、
第１積層の少なくとも一部は、第２積層の上又は下のいずれかの位置に積み重ねられている。
少なくとも第１電気的接続部は、該第１積層内の構成要素から第３積層、第２積層内の電気ルーティングを介して通電を可能にし得る。
【００１９】
エネルギー印加が行われる積層一体型要素装置は、
電気活性装置を含む少なくとも第１積層と、電気活性装置を含む少なくとも第２積層と、第１積層に接触する少なくとも第１エネルギー印加要素と、を含み、
少なくとも第１電気的接続部は、該第１積層内の構成要素から該第２積層内の構成要素への通電を可能にし、第１積層の少なくとも一部は、第２積層の上又は下のいずれかの位置に積み重ねられており、
第１エネルギー印加要素は、第１積層に少なくとも第１位置で接着されている。
【００２０】
積層は、積層内に含まれる少なくとも１つの構成要素のための電源を含み得る、１つ又は２つ以上の層を含んでもよい。エネルギー印加され、眼科用装置内へ組み込まれ得る、インサートを提供することができる。このインサートは、各層に関して一意的機能を有し得るか、又はあるいは、複数の層内ではあるが、混合機能を有し得る、複数の層で形成することができる。これらの層は、製品の励起、又は製品の活性化、又はレンズ本体内部の機能性要素の制御を行う専用の層を有し得る。加えて、積層された機能化層のインサートを有する眼科用レンズを形成するための方法及び装置が提供される。
【００２１】
インサートは、電流を引き込むことが可能な構成要素に電力を供給できる、エネルギー印加状態の層を含み得る。要素としては例えば、積層インサート内に配置するか、又はこれに接続することが可能な可変光学レンズ要素、及び半導体素子のうちの１つ又は２つ以上が含まれる。
【００２２】
生体適合性様式の眼科用レンズ内部に含まれる積層された機能化層の剛性又は変形可能インサートを有し、機能化レンズのうちの少なくとも１つが電源を含む、注型成形されたシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズが提供され得る。
【００２３】
エネルギー印加が行われる複数の積層から形成される装置のための技術的枠組みの開示が提供される。開示は、積層された機能化層部分を有する眼科用レンズ、積層された機能化層部分を有する眼科用レンズを形成するための装置、及び積層された機能化層部分を有する眼科用レンズを形成するための方法について行われる。インサートは、本明細書に記載されるような様々な様式で複数の層から形成されてよく、またインサートは、第１の成形型部分及び第２の成形型部分のうちの一方又は両方に近接して配置されてもよい。第１成形型部分と第２成形型部分との間に反応性モノマー混合物を配置してもよい。第１成形型部分を第２成形型部分に近接して配置し得ることにより、エネルギー印加された基板インサートを備え、少なくともいくらかの反応性モノマー混合物が入ったレンズキャビティを形成し、反応性モノマー混合物に化学線を照射することで眼科用レンズが形成される。反応性モノマー混合物に照射する化学線を制御することによりレンズを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】成形型組立装置を示す。
【図２】眼科用レンズ内に配置することができるインサートに関する例示の形状因子を示す。
【図３】眼用レンズ成形型部分の内部に組み込まれる、積層された機能層で形成されるインサートの３次元表現を示す。
【図４】インサートを伴う眼科用レンズ成形型部分の断面表示を示す。
【図５】支持構造と位置合わせ構造上に複数の積層された機能層を備えるインサートを示す。
【図６】積層された機能層インサート内に層を形成するために使用される構成要素の様々な形状を示す。
【図７】電源層のブロック図を示す。
【図８】ワイヤ式電源の形状因子を示す。
【図９】例示の眼科用レンズ構成要素に対する例示のワイヤ式電源の形状を示す。
【図１０】例示のワイヤ式電源の径方向薄膜層の断面図を示す。
【図１１】複数の技術及びエネルギー印加源による構成要素を有する、例示の積層一体型要素装置を示す。
【図１２】エネルギー印加が行われる、更なる積層一体型要素装置を示す。
【図１３】追加要素が要素積層体の外部に統合された、エネルギー印加が行われる、更なる積層一体型要素装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
基板インサート装置は、複数の機能化層を積層することによって形成され得る。更に、本開示は、かかる積層された機能化層基板を、形成されたレンズ内にインサートとして有する眼科用レンズを製造するための方法及び装置に関する。それに加えて、眼科用レンズ内に組み込まれた積層された機能化層基板インサートを有する眼科用レンズが提供され得る。
【００２６】
以下の項では、本発明の１つ又は２つ以上の実施形態の「発明を実施するための形態」が記載される。好ましい実施形態及び代替的実施形態の説明はいずれも、あくまで代表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うることは理解される。したがって、これらの代表的な実施形態は、基礎をなす発明の範囲を限定するものではない点は理解されるはずである。
【００２７】
用語集
本発明を対象としたこの説明及び特許請求の範囲においては、以下の定義が適用される様々な用語が用いられ得る。
エネルギー印加：本明細書で使用するとき、電流を供給することが可能であるか、又は電気エネルギーを内部に蓄積させることが可能である状態を指す。
【００２８】
エネルギー：本明細書で使用するとき、仕事をするための物理的システムのキャパシティを指し、仕事をする際に電気的作用を実行できる該キャパシティに関することがある。
【００２９】
エネルギー源：本明細書で使用するとき、エネルギーを供給し、又は論理若しくは電気的装置を通電状態に置くことが可能な装置又は層を指す。
【００３０】
エネルギーハーベスター：本明細書で使用するとき、環境からエネルギーを抽出し、これを電気エネルギーに変換することができる装置を指す。
【００３１】
機能化：本明細書で使用するとき、例えばエネルギー印加、作動、又は制御を含む機能を、層又は装置が行うことを可能にすることを指す。
【００３２】
レンズ：眼内又は眼上に置かれるあらゆる眼科用装置のことを指す。これらの装具は、光学補正をもたらすことができるか、又は美容用であってもよい。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、又は他の同様の、視力が補正若しくは変更されるデバイスか、又は視力を妨げることなく目の生理機能が美容的に拡張される（例えば、虹彩色）デバイスを指すことができる。レンズは、シリコーンエラストマー又はハイドロゲルから作製される、ソフトコンタクトレンズを含んでもよく、それらのシリコーンエラストマー又はハイドロゲルとしては、シリコーンハイドロゲル及びフルオロハイドロゲルが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３３】
レンズ形成混合物又は「反応性混合物」又は「ＲＭＭ」（反応性モノマー混合物）：本明細書で使用するとき、硬化及び架橋され得るか、又は架橋されて眼科用レンズを形成し得るモノマー又はプレポリマー材料を指す。レンズ形成混合物は、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の眼科用レンズにおいて望まれ得る他の添加剤などの、１つ又は２つ以上の添加剤を有することができる。
【００３４】
レンズ形成表面：レンズの成形に用いられる表面を指す。いずれのかかる面１０３〜１０４も、光学品質表面仕上げを有することができる。光学品質表面仕上げとは、表面が十分に滑らかで、成形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、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る。所望の光学特性としては、限定することなく、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、これらの任意の組み合わせが挙げられる。
【００３５】
リチウムイオン電池：リチウムイオンがセルを通し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、その通常の状態にエネルギーを再印加又は再充電され得る。
【００３６】
基板インサート：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可能な成形可能又は剛性の基板を指す。基板インサートは、１つ又は２つ以上の要素を支持することもできる。
【００３７】
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。特定の好ましい成形型は、フロントカーブ成形型部分及びバックカーブ成形型部分を形成する２つの成形型部分を含む。
【００３８】
光学ゾーン：本明細書で使用するとき、眼科用レンズの装用者がそこを通して見ることになる、眼科用レンズの領域を指す。
【００３９】
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移送されるエネルギーのことを指す。
【００４０】
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、仕事をするためのキャパシティがより高い状態へと復元され得ることを指し、特定の再開された時間、特定の率で電流を流す能力を備えて復元され得ることに関することがある。
【００４１】
エネルギーを再印加する又は再充電する：仕事をするためのキャパシティがより高い状態へと復元することを指す。これらの用語は、特定の再開された時間、特定の率で電流を流すことができる状態に装置を復元することに関することがある。
【００４２】
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、又は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。
【００４３】
積層された：本明細書で使用するとき、少なくとも２層の構成層を、層のうちの一方の面の少なくとも一部が、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。２層の間には、接着又は他の機能のためのフィルムを、２層がそのフィルムを介して互いに接触するように配置することができる。
【００４４】
「積層一体型要素装置」は、本明細書で使用され、かつ場合によって「ＳＩＣ装置」と称されるとき、電気及び電気機械装置を収容していてもよい基板の薄層を、各層の少なくとも一部分を相互の上に積み重ねることによって、動作可能な統合装置に組み立てることができる包装技術を有する製品を指す。各層は、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み得る。更に、層は、該層に所望され得る様々な輪郭に適合させ及び該輪郭をとらせる様々なデバイス生産技術により作製されてもよい。
【００４５】
説明
埋め込まれた基板インサート１１１を有するエネルギー印加されたレンズ１００は、例えば、エネルギー貯蔵手段としての電気化学セル又は電池といったエネルギー源１０９を含むことができ、任意追加的に、眼科用レンズが定置される環境からのエネルギー源を含む材料の封入物及び分離物を含むことができる。
【００４６】
基板インサートは、回路のパターン、構成要素、及びエネルギー源１０９も含み得る。基板インサートは、レンズの装用者がそこを通して見るであろう光学ゾーンの周囲に、回路のパターン、構成要素、及びエネルギー源１０９を配置し得る。あるいは、インサートは、回路のパターン、構成要素、及びエネルギー源１０９を含むことができコンタクトレンズの装用者、これらはの視野に悪影響を与えない程に十分小さく、したがって基板インサートはそれらを光学ゾーンの内部、又は外側に配置することができる。
【００４７】
一般に、基板インサート１１１は、レンズを成形するために使用される成形型部分に対して、エネルギー源を所望の場所に定置する、オートメーションを介して、眼科用レンズの内部に統合され得る。
【００４８】
成形型
ここで図１を参照すると、眼科用レンズ用の代表的な成形型１００の図が、基板インサート１１１を有するものとして例示されている。本明細書で使用するとき、成形型という用語は、レンズ形成用混合物の反応又は硬化の際に所望の形状の眼科用レンズが製造されるように、その中にレンズ形成混合物１１０を分配することができる空洞１０５を有する形態１００を含む。成形型及び成形型組立品１００は、複数の「成形型部分」又は「成形型片」１０１〜１０２から構成される。鋳型部分１０１〜１０２を組み合わせて、空洞１０５を鋳型部分１０１〜１０２間に形成し、その中にレンズを形成することができるようにすることができる。このような鋳型部分１０１〜１０２の組み合わせは、一時的であることが好ましい。レンズが形成されたら、レンズを取り出すために鋳型部分１０１〜１０２を再び分離することができる。
【００４９】
少なくとも１つの鋳型部分１０１〜１０２は、その表面１０３〜１０４の少なくとも一部がレンズ形成用混合物と接触していて、レンズ形成用混合物１１０の反応又は硬化の際に、表面１０３〜１０４が所望の形状及び形態を表面が接触しているレンズ部分にもたらすようになっている。少なくとも１つの他の鋳型部分１０１〜１０２についても同じである。
【００５０】
したがって、例えば、成形型組立品１００は、２つの部分１０１〜１０２、すなわち雌型の凹部片（前側片）１０２と雄型の凸部片（後側片）１０１（それらの間にキャビティが形成されている）から形成され得る。凹部表面１０４のレンズ形成用混合物と接触する部分は、鋳型組立品１００内に作製すべき眼科レンズの前側湾曲部の湾曲を有するとともに、十分に滑らかであり、凹部表面１０４と接触しているレンズ形成用混合物の重合によって形成された眼科レンズの表面が光学的に許容できるものとなるように形成されている。
【００５１】
前側成形型片１０２はまた、円形の周辺縁部１０８と一体でこれを囲む環状フランジを有することができ、このフランジから、軸線に垂直でフランジ（図示せず）から延びる平面内で延びている。
【００５２】
レンズ形成表面は、光学品質表面仕上げとした表面１０３〜１０４を含むことができ、光学品質表面仕上げとは、表面が十分に滑らかで、成形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となるように形成されていることを示す。更に、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る。所望の光学特性としては、限定することなく、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、これらの任意の組み合わせが挙げられる。
【００５３】
エネルギー源１０９が配置されることがある基板インサートが１１１で示されている。基板インサート１１１は、エネルギー源１０９がその上に定置され得る任意の受容材料であってよく、回路経路、構成要素、及びエネルギー源の使用に有用な他の態様も含んでよい。基板インサート１１１は、レンズ形成の際にレンズに組み込むことができる材料の透明コーティングであってもよい。透明コーティングは、例えば、後述のような顔料、モノマー、又は他の生体適合性材料を含むことができる。インサートは、インサートを含んだ媒体を含めることができ、このインサートは剛性又は成形可能であり得る。剛性インサートは、視覚的特性を提供する光学ゾーン（視覚補正に利用されるものなど）と、非光学ゾーン部分とを含み得る。エネルギー源は、インサートの視覚ゾーン及び非視覚ゾーンの一方、又は両方に定置され得る。インサートは、剛性若しくは成形可能のいずれかである環状インサート、又はユーザーがそれを通じて見る視覚ゾーンを迂回する何らかの形状を含み得る。
【００５４】
エネルギー源１０９は、レンズの形成に使用される成形型部分に基板インサート１１１が配置される前に、基板インサート１１１上に配置されてもよい。基板インサート１１１はまた、エネルギー源１０９により電荷を受ける１つ又は２つ以上の構成要素を含み得る。
【００５５】
基板インサート１１１を有するレンズは、剛性の中央部の柔軟なスカート部の設計を含む場合があり、中央の剛性光学素子は大気、並びに各前側、及び後側表面において角膜表面と直接接触し、レンズ材料の柔軟なスカート部（典型的にはハイドロゲル材料）は剛性光学素子の周辺部に取り付けられ、剛性光学素子はまた、得られる眼科用レンズにエネルギー、及び機能性を提供する基板インサートとして機能する。
【００５６】
基板インサート１１１は、ハイドロゲルマトリックス内に完全に封入される剛性レンズインサートであってもよい。剛性レンズインサートである基板インサート１１１は、例えば、微小射出成形法を使用して製造され得る。インサートは、例えば、約６ｍｍ〜１０ｍｍの直径、約６ｍｍ〜１０ｍｍの前面半径、約６ｍｍ〜１０ｍｍの後面半径、及び約０．０５０ｍｍ〜０．５ｍｍの中心厚さを有するポリ（４−メチルペント−１−エン）コポリマー樹脂を含み得る。インサートは、約８．９ｍｍの直径、約７．９ｍｍの前面半径、約７．８ｍｍの後面半径、約０．１００ｍｍの中心厚さ、及び約０．０５０半径の縁部輪郭を有し得る。１つの例示のマイクロ成形機には、Ｂａｔｔｅｎｆｉｅｌｄ  Ｉｎｃ．により提供されるＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ  ５０  ５トンシステムを挙げることができる。
【００５７】
基板インサートは、眼科用レンズを形成するために利用される成形型部分１０１〜１０２内に定置され得る。
【００５８】
成形型部分１０１〜１０２材料は、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ（メチルメタクリレート）、及び変性ポリオレフィンのうちの１つ又は２つ以上のポリオレフィンを含むことができる。その他の成形型は、セラミック又は金属材料を含むことも可能である。
【００５９】
好ましい脂環式コポリマーは、２種の異なる脂環式ポリマーを含み、Ｚｅｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｌ．Ｐ．によってＺＥＯＮＯＲの商品名で販売される。ＺＥＯＮＯＲには複数の異なる等級がある。種々の等級は、１０５℃〜１６０℃のガラス転移温度を有してもよい。特に好ましい材料は、ＺＥＯＮＯＲ  １０６０Ｒである。
【００６０】
１つ又は２つ以上の添加剤と組み合わせて、眼科用レンズの成形型を形成し得る他の成形材料には、例えば、Ｚｉｅｇｌａｒ−Ｎａｔｔａポリプロピレン樹脂（しばしばｚｎＰＰと称される）が含まれる。代表的なＺｉｅｇｌａｒ−Ｎａｔｔａポリプロピレン樹脂は、ＰＰ  ９５４４  ＭＥＤという名で入手可能である。ＰＰ  ９５４４  ＭＥＤは、Ｅｘｘｏｎｍｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙによって入手可能な、ＦＤＡ  ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ  ２１  ＣＦＲ（ｃ）３．２による、清浄成形用の透明なランダムコポリマーである。ＰＰ  ９５４４  ＭＥＤは、エチレン基（以降９５４４  ＭＥＤ）を有するランダムコポリマー（ｚｎＰＰ）である。他の代表的なＺｉｅｇｌａｒ−Ｎａｔｔａポリプロピレン樹脂としては、Ａｔｏｆｉｎａポリプロピレン３７６１及びＡｔｏｆｉｎａポリプロピレン３６２０ＷＺが挙げられる。
【００６１】
更に、成形型は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ（メチルメタクリレート）、主鎖内に脂環式部分を含む変性ポリオレフィン、及び環状ポリオレフィンなどのポリマーを含み得る。このブレンドを、成形型半片の一方又は両方の上で用いることができる。このブレンドを後側湾曲部上で用いて前側湾曲部は脂環式コポリマーからなることが好ましい。
【００６２】
成形型１００を製造するいくつかの方法では、既知の技法に従って射出成形が用いられる。しかしながら、成形型は、例えば、旋盤法、ダイヤモンド切削、又はレーザー切断を含む、他の方法によって作られてもよい。
【００６３】
積層された機能化層インサート
ここで図２を参照すると、積層された機能化層インサートとして形成された基板インサート１１１の例示的な設計が示される。本開示は、眼科用レンズ内に使用及び形成され得る基板インサートを調製及び形成するための方法を含む。記述を分かりやすくし、かつ請求する発明の範囲を限定しないようにするため、光学レンズ領域２１１を有する完全環状リングを備える例示的な基板インサート２１０を示して説明する。本明細書に記載される発明的技術は、種々の基板インサートに関して概略的に述べられた種々の形状と類似の用途を有することは、当業者に明らかなことがある。
【００６４】
ここで図３を参照すると、アイテム２１０がアイテム３００として示される種類の積層基板インサートを使用して、完全に形成された眼科用レンズの３次元表現が示される。この表現は、装置の内部に存在する異なる層が理解できるように眼科用レンズからの部分切欠き図を示している。アイテム３２０は、基板インサートの封入層の断面における本体材料を示す。このアイテムは、眼科用レンズの周辺部全体を包囲する。実際のインサートは、完全な環状のリング、又は典型的な眼科用レンズのサイズの制約の範囲内で依然として存在することができる他の形状を含み得ることが、当業者には明らかであろう。
【００６５】
アイテム３３０、３３１、及び３３２は、機能層の積層として形成される基盤インサート内に見出され得る多数の層のうちの３つを示すためのものである。１つの層は、特定の目的に適合した構造的、電気的、又は物理的特性を有する能動的及び受動的要素並びに部分の１つ又は２つ以上を含み得る。
【００６６】
層３３０は、例えば、層３３０内の電池、コンデンサ、及び受信素子の１つ又は２つ以上などのエネルギー印加源を有してよい。したがって、アイテム３３１は、非限定的な例示的な意味において、眼科用レンズのための作動シグナルを検出する層に微小回路を備え得る。外部供給源から電力を受け取り、電池層３３０を充電し、レンズが充電環境にない場合に層３３０からの電池電力の使用を制御することができる電力調整層３３２を含めることができる。電力調整はまた、基板インサートの中央の環状の切り取り部内にアイテム３１０として示される、例示的活性レンズへのシグナルを制御し得る。
【００６７】
埋め込まれた基板インサートを有するエネルギー印加されたレンズは、例えば、エネルギー貯蔵手段としての電気化学セル又は電池といったエネルギー源を含むことができ、任意追加的に、眼科用レンズが定置される環境からのエネルギー源を含む材料の封入物及び分離物を含むことができる。
【００６８】
基板インサートは、回路のパターン、構成要素、及びエネルギー源も含み得る。基板インサートは、レンズの装用者がそこを通して見るであろう光学ゾーンの周囲に、回路のパターン、構成要素、及びエネルギー源を配置し得る。あるいは、インサートは、回路のパターン、構成要素、及びエネルギー源を含むことができ、これらはコンタクトレンズの装用者の視野に悪影響を与えない程に十分小さく、したがって基板インサートはそれらを光学ゾーンの内部、又は外側に配置することができる。
【００６９】
一般的に、基板インサート１１１は、レンズを成形するために使用される成形型部分に対して、エネルギー源を所望の場所に定置する、オートメーションを介して、眼科用レンズの内部に統合され得る。
【００７０】
図４は、断面で示された積層された機能層インサート４００のより綿密な図を示す。眼科用レンズ４１０の本体内には、能動的レンズ構成要素４５０を包囲し、能動的レンズ構成要素４５０に接続し得る機能化層インサート４２０が埋め込まれる。この例が、眼科用レンズ内に配置されることができる多数の埋め込み機能のうちの１つを示しているに過ぎないことは、当業者に明らかである。
【００７１】
インサートの積層部分内には、多数の層が示されている。それらの層は、複数の半導体ベースの層を含んでもよい。例えば、アイテム４４０は、積層の底層であり、その上に回路が様々な機能のために画定された薄型シリコン層であってもよい。別の薄型シリコン層は、アイテム４４１として積層内に見出され得る。非限定的例では、そのような層は、装置の通電の機能を有し得る。これらのシリコン層は、アイテム４５０として示される介在する絶縁層を介して、互いに電気的に絶縁され得る。互いに重なり合うアイテム４４０、４５０、及び４４１の表面層の部分は、接着剤の薄膜を使用して互いに接着され得る。多数の接着剤が、薄型シリコン層を接着して、例示的な意味においてエポキシであり得るような、絶縁体へと不動態化するような所望の特性を有し得ることが、当業者には明らかとなり得る。
【００７２】
複数の積層された層が、付加層４４２を含んでよく、付加層４４２は、非限定的な例において、能動レンズ構成要素を活性化しかつ制御することができる回路を備えた薄化シリコン層を含むことができる。上述した通り、積層が電気的に互いに絶縁される必要があるとき、積層絶縁体層は、電気的活性層との間に含まれてよく、またこの例において、アイテム４５１は積層インサートの部分を備えるこの絶縁体層を表してもよい。本明細書に記載されるいくつかの例において、シリコンの薄層から形成される層への参照がなされてきた。薄い積層の材料定義には、非限定的な意味で、他の半導体、金属、又は複合層が含まれ得る。また、薄層の機能は、電気回路を含んでもよいが、同様に、いくつかの例を述べると、シグナル受信、エネルギー取り扱い及び貯蔵、並びにエネルギー受信といった他の機能を含んでもよい。種類の異なる材料を使用する場合、異なる接着剤、封入剤、及び積層と相互作用する他の材料の選択が求められ得る。例えば、エポキシ樹脂の薄層が、４４０、４４１及び４４２として示された３つのシリコン層を２つの酸化シリコン層４５０及び４５１と接着させてもよい。
【００７３】
いくつかの例で述べたように、薄型積層は、シリコン層内に形成される回路を備え得る。そのような層を製造する多数の様式が存在し得るが、しかしながら、標準的及び現況技術の半導体処理設備は、一般的な処理工程を用いて、シリコンウエハー上に電子回路を形成し得る。回路をシリコンウエハー上の適切な場所に形成した後、ウエハー処理設備を使用して、ウエハーを、数百ミクロンの厚さ〜５０ミクロン以下の厚さへ薄くすることができる。シリコン薄くする工程の後、回路は、眼科用レンズ又は他の用途に適切な形状へと、ウエハーから切断又は「ダイシング」され得る。後述の項では、本明細書に開示される本発明の積層の異なる例示的形状が、図６に示される。これらは後述で詳細に考察されるが、しかしながら、「ダイシング」操作は、薄層を湾曲形状、円形形状、環状形状、直線形状、及び他のより複雑な形状で切断するための様々な技術的オプションを使用し得る。
【００７４】
積層が電流の流れと関連した機能を行うとき、積層間に電気接触部を提供しなければならないことがある。半導体パッケージの一般的分野では、積層間のこの電気的接続は、ワイヤボンディング、はんだバンプ、及びワイヤ蒸着プロセスを含む一般的な解決策を有する。ワイヤ蒸着は、２つの接続パッド間に導電性インクを印刷する印刷方法を使用してもよい。更に、又は別の方法としては、ワイヤは、例えばレーザーなどのエネルギー源によって物理的に規定され、気体、液体又は固体の化学的中間生成物と相互作用し、エネルギー源が放射する電気的接続となることがある。更に他の相互接続の種類は、金属膜が様々な手段によって蒸着される前又は蒸着された後のフォトリソグラフィ処理によるものでよい。
【００７５】
層の１つ以上がその外側で電気信号を伝達しなければならない場合は、パッシベーション層と絶縁層で覆われていない金属接触パッドを有してもよい。これらのパッドは、後続の積層が領域を被覆しない層の周辺部に配置され得る。一例において、図４では、相互接続ワイヤ４３０及び４３１が、層４４０、４４１、及び４４２の電気的に接続する周辺領域として示される。電気的接続パッドを配置する場所の多数のレイアウト又は設計、及び様々なパッドを一緒に電気的に接続する多数の様式が、当業者にとって明らかとなり得る。更に、どの電気接続パッドを接続するか、及びそれらを他のどのパッドに接続するかの選択から、異なる回路設計を得ることが可能であることが明らかとなり得る。更に、パッド間のワイヤ相互接続の機能は、異なっていてもよく、いくつかの例を挙げるだけでも、電気信号接続、外部ソースからの電気信号受信、電力接続、及び機械的安定化の機能などである。
【００７６】
上述の考察では、非半導体層が、発明的技術にて積層のうちの１つ又は２つ以上を備えてもよいことが示された。非半導体層から生じる種々様々な用途があることは明らかなことがある。それらの層は、電池のようなエネルギー印加源を規定してもよい。このタイプの層は、いくつかの事例では、化学層用の支持基板として働く半導体を有してもよく、又は金属基板若しくは絶縁基板を有してもよい。他の層は、事実上、主に金属である層から得ることができる。これらの層は、アンテナ、熱伝導路、又は他の機能を画定し得る。本明細書の発明的技術の範囲内において有用な用途を備える半導体層と非半導体層との多数の組み合わせが存在し得る。
【００７７】
積層間に電気的接続が形成される場合、接続が画定された後で電気的接続が封止されなければならない。本明細書の技術と一致し得る多数の方法が存在する。例えば、様々な積層を一緒に保持するために使用されたエポキシ又は他の接着材料が、電気的相互接続を有する領域に再塗布されてもよい。更に、パッシベーション膜は、相互接続に使用された領域を封入するために装置全体に渡って蒸着されてもよい。多数の封入及び封止スキームが、積層装置及びその相互接続及び相互接続領域を保護、強化、及び封止するために、本技術において有用であり得ることは、当業者にとって明らかとなり得る。
【００７８】
積層された機能化層インサートの組み立て
図５へ進むと、積層された機能化層インサートを組み立てるための例示的装置の拡大図である、アイテム５００が示される。本例では、積層が層の両側において整列しない積層技術を示す。アイテム４４０、４４１、及び４４２は、ここでも同様にシリコン層であってもよい。図の右側において、アイテム４４０、４４１、及び４４２の右側縁部は、互いに整列していないことが分かるが、整列している場合もある。そのような積層手法は、インサートが、眼科用レンズの一般的な輪郭のものに類似した３次元形状を想定することを可能にし得る。そのような積層手法は、層をできるだけ大きい表面領域から作製できるようにすることがある。エネルギー貯蔵及び回路のために機能化された層においては、そのような表面積の最大化は重要となり得る。
【００７９】
一般的に、上述の積層インサートの特徴のうちの多くは、積層機能層４４０、４４１、及び４４２、積層絶縁層４５０及び４５１、並びに相互接続４３０及び４３１を含む、図５に観察することができる。それに加えて、支持ジグであるアイテム５１０が、組み立てられている際に、積層された機能化層インサートを支持するように観察され得る。アイテム５１０の表面の輪郭は、多数の形状を想定することができ、その上に作製されるインサートの３次元形状を変化させるであろうことが明らかとなり得る。
【００８０】
一般的に、ジグ５１０は、所定の形状で提供され得る。それは、多数の目的のために、異なる層、アイテム５２０でコーティングされ得る。非限定的な例示の意味で、そのコーティングは、まず眼科用レンズの基礎材料内にインサートを容易に組み込めるようにするポリマー層を含んでもよく、またポリシリコーン材料から形成されてもよい。次にエポキシコーティングが、底部の薄い機能層４４０をコーティング５２０に接着するために、ポリシリコーンコーティングの上に蒸着されてもよい。次いで、次の絶縁層４５０の底面が、同様のエポキシコーティングでコーティングされてよく、次いでジグ上の適切な場所に定置されてよい。ジグが、装置を組み立てるときに積層を互いに適正な配置に位置合わせする機能を有することは明らかである。次いで、残りのインサートが反復的な方式で組み立てられ、相互接続が画定され、次いでインサートが封入され得る。封入されたインサートは、次にポリシリコーンコーティングで上部からコーティングされ得る。アイテム５２０にポリシリコーンコーティングを使用する場合、組み立てられたインサートは、ポリシリコーンコーティングの水和によってジグ５１０から分離され得る。
【００８１】
ジグ５１０は、多数の材料から形成され得る。ジグは、標準コンタクトレンズの製造において成型片を作製するために使用される類似の材料から形成及び作製されてもよい。そのような使用は、異なるインサート形状及び設計に対する様々な種類のジグの柔軟な形成に役立ち得る。あるいは、それ自体の状態であるか、又は特別なコーティングを伴う材料から形成されるジグは、異なる層を互いに接着するために使用される化学混合物に接着しないであろう。そのようなジグの構成の多数のオプションが存在し得ることは、明らかとなり得る。
【００８２】
アイテム５１０として示されるジグの別の態様は、その形状がその上の層を物理的に支持するという事実である。層の間の相互接続は、ワイヤボンディング接続によって形成されてもよい。ワイヤボンディングのプロセスでは、良好な結合を確実に形成するために、著しい力がワイヤに印加され得る。そのようなボンディング中の層の構造的支持は重要なことがあり、支持ジグ５１０によって実行され得る。
【００８３】
アイテム５１０として示されるジグの更に別の機能は、ジグが、その上に整列特徴を有し得ることであり、機能化層の部品両方を表面に沿って線形に及び半径方向に互いに対して整列するように整列させ得る。ジグは、中心点の周囲にて互いに対して、機能層の方位角の整列を可能にし得る。生産されるインサートの最終形状に関わらず、組み立てジグ（jib）は、インサートの部品がその機能及び正しい相互接続のために適切に整列されることを保証するのに有用となり得ることが明らかとなり得る。
【００８４】
図６に進むと、積層インサートの形状のより一般化された考察がなされ得る。本技術に一致する形状の一般性の部分集合において、形状変化のいくつかのサンプルが示される。例えば、アイテム６１０は、本質的に円形の層部品から形成された積層インサートの平面図を示す。網目模様で示される領域６１１は、層材料が除去された環状の領域であり得る。しかしながら、インサートを形成するために使用される積層の部分が、環状領域のない円盤でよいことは明らかである。とはいえ、そのような非環状インサート形状は、眼科用用途における有用性を制限するものとなる可能性があり、本明細書の発明技術の範囲は内部環の存在によって制限されることを意図しない。
【００８５】
アイテム６２０は、積層された機能層インサートを示し得る。アイテム６２１に示されるように、層部品は、積層方向だけでなく、積層方向に垂直な方位角方向のまわりに分離してもよい。半円形部品を使用して、インサートを形成してもよい。環状領域を有する形状においては、その部分的形状が、層材料がその機能へと形成された後に、「ダイシング」又は切断される必要がある材料の量を低減するのに役立つ可能性があることは、明らかとなり得る。
【００８６】
更に進むと、アイテム６３０は、非放射状、非楕円形、及び非円形のインサート形状が画定され得ることを示す。アイテム６３０に示されるように、直線の形状が形成されてもよく、又はアイテム６４０に示されるように、他の多角形形状が形成されてもよい。３次元の透視ピラミッドにおいて、錐体及び他の幾何学的形状が、インサートを形成するために使用される、異なる形状の個々の層部品から得られてもよい。３次元の観点からは、それら自体平面的又は平坦な層部品としてこれまで示されてきた個々の層が、３次元での自由度を呈し得ることに留意すべきである。シリコン層が十分に薄型である場合、それらの典型的に平坦な平面形状の周囲で曲げたり又はねじったりすることができる。この薄層の更なる自由度は、積層一体型要素装置で形成され得る形状の多様性を更に可能にする。
【００８７】
より一般的な意味で、積層一体型要素装置を製造するために、要素形状の広い多様性を装置形状及び製品に形成することができ、これらの装置が、機能の広い多様性、例えば、非限定的な意味で、エネルギー印加、信号検知、データ処理、有線及び無線の両方での通信、電力管理、電気機械的作用、外部装置の制御、及び層状要素が提供し得る機能の広い多様性など、を呈することができることは、当業者にとって明らかとなり得る。
【００８８】
電力供給層
ここで図７を参照すると、基板の機能化積層のうちの１つ又は２つ以上の層であるアイテム７００は、薄膜電源７０６を含み得る。薄い電源は、本質的に基板上の電池として見なすことができる。
【００８９】
薄膜電池（しばしばＴＦＢと称される）は、材料を薄層又は薄膜に蒸着させるために既知の蒸着方法を使用してシリコンなどの好適な基板上に構成され得る。これらの薄膜層の１つの蒸着方法には、スパッタ蒸着を挙げることができ、様々な材料を蒸着するために使用され得る。薄膜の蒸着後、次の層を蒸着する前に薄膜を処理してもよい。蒸着膜に対する一般的な処理には、リソグラフィ又はマスキング法を挙げることができ、続いてエッチング又は他の材料除去法が行われ、したがって塗膜層は、基板表面の２次元で物理的形状を有することができる。
【００９０】
図７では、代表的な薄膜処理フローであるアイテム７００が示され得る。薄膜電池は、典型的には基板上に構築されると考えられ、このフローでは、基板は、例示的な意味で酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）であるアイテム７０１として示されている。次に、図７にアイテム７０２として示すように、電気接点用の典型的な層を基板上に蒸着してもよく、カソード接点をチタン及び金の薄膜蒸着により基板上に形成してもよい。図７で明らかとなり得るように、その後、この薄膜を、例えば、スパッタエッチング法又はウエットエッチング法によりパターン化及びエッチングし、アイテム７０２に示すような形状を与えてもよい。代表的な処理における次の工程は、カソード接点上の薄膜であるアイテム７０３としてカソード層を形成することであろう。一般的に使用されるカソード膜の１つには、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）を挙げることができ、図７に示すように、膜上でパターン形成処理も行うことができる。次工程は、アイテム７０４として示すように、薄膜を蒸着させ、電池内に電解質層を形成することであってもよい。電解質層には多数の材料の選択肢及び形態があり得るが、例示的な意味で、リチウムリン酸窒化物（ＬｉＰＯＮ）のポリマー層を使用してもよい。更にアイテム７０５に進むと、薄膜積層体は、陽極層用にリチウムの蒸着で更に処理され、次いで陽極接点層として働くように銅層で処理され、その後、他の層のように、接点機構又は他の同様の機構のために適切な形状に作製され得る。薄膜電池は、次いで積層膜をパッシベーションに封入し、層を封止することにより、実現されてもよい。例示的な方法では、層は、アイテム７０６に示すようなパリレン及びチタン層、又はエポキシ及びガラス層で封入され得る。他の層と同様に、これらの最終層のパターニング及びエッチングを行い、例えば、封入電池に電気的に接触できる機構を露出させてもよい。それぞれの層に一連の豊富な材料の選択肢があることは、当業者にとって明らかであろう。
【００９１】
アイテム７０６について記載したように、パッケージにエンクロージャを使用し、酸素、水分、他の気体、及び液体のうちの１つ又は２つ以上の侵入を防止してもよい。したがって、１つ又は２つ以上の絶縁層を含み得る１つ又は２つ以上の層で提供されたパッケージが存在してもよく、非限定的には、例えば、パリレンを挙げることができ、不透水性層では、例えば、金属、アルミニウム、チタン、及び不透水性膜層を形成する同様の材料を挙げることができる。これらの層を形成する例示の方法には、形成された薄膜電池装置への蒸着による適用が挙げられ得る。これらの層を形成する他の方法には、予備成形した不透水性材料と共に、例えばエポキシのような有機材料を適用することが挙げられ得る。予備成形した不透水性材料は、一体型要素装置の積層体の次の層を含んでもよい。不透水性材料には、高精度に形成／切断されたガラス、アルミナ、又はシリコンカバー層が挙げられ得る。
【００９２】
例えば、眼科用装置向けの積層一体型要素装置では、基板は、化学変化せずに、例えば８００℃のような高温に耐え得るものを含み得る。いくつかの基板は、電気絶縁を提供する材料から形成されてもよく、あるいは、いくつかの基板は、導電性又は半導電性であってもよい。それにもかかわらず、基板材料のこれらの代替的態様は、積層一体型要素装置に統合されて少なくとも部分的に装置のエネルギー印加機能を提供し得る、薄型構成要素を形成し得る、最終薄膜電池と一致することができる。
【００９３】
薄膜電池が積層一体型装置の薄型構成要素である薄膜電池では、電池は、図７のアイテム７００のアイテム７０６上のアイテム７５０として示される接触パッドでパッシベーション膜内の開口部を使用したアクセスを介して他の薄型構成要素への接続を有し得る。接触は、アイテム７５０に示されるものから基板の裏面上の接触パッドを介して行われてもよい。裏面上の接触パッドは、ビアの側壁上に導電材料を有する基板を貫通して形成されるビアの使用、又はビアの充填により、薄膜電池に電気的に接続され得る。最終的に、接触パッドは、基板の上面及び底面の両方に形成され得る。これらの接触パッドのいくつかは、薄膜電池の接触パッドと交差してもよいが、代替手段には、電池に接続されていない基板を介した接触パッドが挙げられ得る。当業者にとって明らかとなり得るように、薄膜電池が形成される基板を介して相互接続する、及び基板内で相互接続する、多数の方法が存在してもよい。
【００９４】
本明細書に示される開示は、電気的接続を行い得る機能に関し得る。いくつかの相互接続は、一体型要素装置の積層体内の構成要素用の電気的接続経路と、一体型要素装置の積層体の外部装置とのそれらの相互接続と、を提供し得る。装置積層体の外部の接続に関しては、この接続は、直接的な電気伝導経路を介して行われる。パッケージの外部の接続は、無線方式で行われてもよく、接続は、例えば、高周波接続、容量性電気通信、電磁結合、光結合、又は無線通信方式を規定する多数の手段のうちの別の手段などの方式により行われる。
【００９５】
ワイヤ形成電源
ここで図８を参照すると、導電線８２０の周囲に形成される電池８１０を含み得る電源８００の例示の設計が示される。アイテム８２０は、支持体として使用され得る、銅細線を含んでもよい。アイテム８１０で明らかに環として概略的に示される、種々の電池要素層は、バッチ式又は連続式ワイヤ被覆を使用して構成されてもよい。この様式では、極めて高容積効率（６０％に達するか又は上回ることができる）の活性電池材料が、柔軟な、好都合な形状因子で達成され得る。細線を使用して、小型電池、例えば、非限定的な例では、その蓄積エネルギーがミリアンペア時で測定される範囲を含み得る電池を形成することができる。このようなワイヤ式電池要素の電圧能は、約１．５ボルトであり得る。例えば、単一電池を並列又は直列に接続するように端末装置を設計することにより、より大型の電池及びより高い電圧に規模を拡大することもできることは、当業者にとって明らかであろう。発明的技術を使用して有用な電池装置を作製し得る多数の方法は、本発明の範囲内である。
【００９６】
図９を参照すると、ワイヤ式電池要素を他の要素と結合し得る方法の表示であるアイテム９００が示される。一例では、アイテム９１０は、その機能を電気的手段により制御又は変更できる、眼科用装置を表し得る。このような装置がコンタクトレンズの一部であり得る場合、構成要素が占める物理的寸法は比較的小さな環境を画定し得る。それにもかかわらず、ワイヤ式電池であるアイテム９２０は、ワイヤを形成可能な形状においてこのような光学要素の周囲に存在する、このような配置に理想的な形状因子を有し得る。
【００９７】
ここで図１０を参照すると、ワイヤ電池を形成するための代表的な方法を使用する処理の結果であるアイテム１０００が示される。これらの方法及び得られた製品がワイヤ式電池を画定する。初めに、高純度の銅線であるアイテム１０１０（例えば、ＭｃＭａｓｔｅｒ  Ｃａｒｒ  Ｃｏｒｐ．などの商業的供給源から入手可能なもの）を選択し、次いで１つ又は２つ以上の層でコーティングしてもよい。ワイヤ式電池の形成に使用され得るワイヤの種類及び組成の多数の選択肢が存在することは、明らかとなり得る。
【００９８】
亜鉛アノードコーティングを使用して、アイテム１０２０として示すようなワイヤ電池の陽極を画定してもよい。アノードコーティングは、亜鉛金属粉、ポリマー接着剤、溶剤、及び／又は添加剤から処方され得る。コーティングは、塗布され、即座に乾燥され得る。同一のコーティングを複数回使用して、所望の厚さを達成することができる。
【００９９】
引き続き図１０において、ワイヤ電池のアノード及びカソードを互いから分離してもよい。セパレータコーティングであるアイテム１０３０は、非導電性充填剤粒子、ポリマー接着剤、溶剤、及び添加剤から処方され得る。セパレータの適用方法は、アノード層１０２０のコーティングに使用される方法と同様のコーティング適用方法であってもよい。
【０１００】
アイテム１０００の例示のワイヤ電池の処理における次工程は、カソード層の形成である。このカソードであるアイテム１０４０は、酸化銀カソードコーティングで形成されてもよい。この酸化銀コーティングは、Ａｇ２Ｏ粉末、グラファイト、ポリマー接着剤、溶剤、及び添加剤から処方され得る。セパレータ層と同様に、ワイヤ電池の他の層で使用したような一般的なコーティング適用方法を使用してもよい。
【０１０１】
コレクタを形成した後、カソード層から収電するために代表的なワイヤ電池を層でコーティングしてもよい。この層は、炭素含浸接着剤由来の導電性層であってもよい。あるいは、この層は、金属（例えば、銀）含浸接着剤であってもよい。層の形成を支持し、電池表面に沿って集電を向上させ得る、多数の材料が存在することは、当業者にとって明らかであろう。電解質（例えば、添加剤を有する水酸化カリウム溶液など）を組み立てた電池に適用して、構成体を完成することができる。
【０１０２】
ワイヤ電池では、電池の形成に使用される層は、気体を発生する能力を有し得る。電池層を形成する材料は、電池の境界内に電解質及び他の材料を含むため、及び電池を機械的応力から保護するために、電池層の周囲に配置されたシーラント層を有してもよい。しかしながら、このシーラント層は、典型的には発生した気体が層を介して拡散できるように形成される。このようなシーラント層は、シリコーン又はフルオロポリマーコーティングを含み得るが、この種の電池を封入するために現況技術で使用される任意の材料を使用してもよい。
【０１０３】
積層多層配線の構成要素
先の説明で述べたように、積層一体型要素装置の層は、典型的に層間に電気的及び機械的相互接続を有し得る。説明では、例えば、この記述に先行する項でワイヤボンドが含まれる、特定の相互接続スキームを与えている。それにもかかわらず、当該技術の説明に役立つように相互接続のいくつかの種類をそれら自体でまとめることが有益であり得る。
【０１０４】
相互接続の一般的な種類の１つは、「はんだボール」の使用から得られる。はんだボール相互接続は、典型的にはいわゆる「フリップチップ」用途において半導体産業で数十年間使用されてきたパッケージング相互接続の一種であり、フリップチップ用途では、チップは、はんだボールの反対側に接続するための整列した接続パッドを有するパッケージ上へ、ダイシングされた電子「チップ」（その相互接続上に蒸着したはんだボールを有する）を反転させることによってそれらのパッケージに接続される。熱処理により、はんだボールはある程度流動でき、相互接続を形成することができる。現況技術はその進歩を続けており、はんだボール型の相互接続は、層の片側又は両側で生じる相互接続スキームを規定することができる。相互接続の形成に確実に使用され得るはんだボールの寸法を減少させるために、更なる改良が行われている。はんだボールの寸法は、直径が５０マイクロメートル以下であってもよい。
【０１０５】
はんだボールの相互接続を２層間に使用する場合、又はより一般的には２層間に間隙を生成する相互接続スキームを使用する場合、「アンダーフィル」の処理工程を使用して、接着剤を間隙内に配置し、２層の接着による機械的接続及び機械的支持を提供することができる。相互接続されている一連の層をアンダーフィルする方法は多数存在する。いくつかの方法では、アンダーフィル接着剤は、毛管現象により間隙領域内に引き込まれる。アンダーフィル接着剤は、液体を間隙領域内へ加圧することにより間隙内に流れるように形成されてもよい。間隙領域内の排気状態は、層状装置で真空吸引することにより形成されてもよく、その後、アンダーフィル材料が適用される。２つの層状材料内の間隙をアンダーフィルする多数の方法のいずれも、本明細書に記載の当該技術と一致する。
【０１０６】
相互接続の別の発展的技術は、層を貫通するビアにより反対側に対する層状要素の片側の相互接続に関する。このような機構は典型的に貫通ビアと呼ばれる。この技術も種々の形態で数十年間存続してきたが、現況技術は改良されており、特に層状材料がシリコンから形成される場合、直径寸法が１０マイクロメートル以下の極小ビアが実現可能であり、非常に大きなアスペクト比も実現可能である。層材料にかかわらず、貫通ビアは、金属を有する層の２面間で電気的相互接続を形成し得るが、層が導電又は半導電材料である場合、貫通ビアは、層自体から金属性相互接続を絶縁する絶縁層を有する必要がある。貫通ビアは、層状基板全体を貫通してもよい。あるいは、貫通ビアは、基板を貫通するが、その後、裏側から基板の表面上の蒸着機構と交差してもよい。
【０１０７】
ビアが層の片側で金属パッドと交差する貫通ビアでは、その金属パッドは、はんだボール及びワイヤボンドなどの多数の方法を使用して別の層に相互接続され得る。ビアが金属で充填されて層状基板全体を貫通している場合、相互接続するビアの両側ではんだボールにより相互接続を形成することが有用であり得る。
【０１０８】
別の相互接続は、その上に貫通ビア及び金属ルーティング経路のみを有する層が形成される場合に生じる。場合によっては、このような相互接続装置はインターポーザと呼ばれることがある。インターポーザ層は、金属ルーティング及びビア相互接続のみを有し得るため、層を形成し得るいくつかの追加材料が存在し、したがってこれらの材料で貫通ビアを作製する方法の代替手段が存在する。非限定的な例としては、二酸化シリコン又は石英基板が層の材料になり得る。場合によっては、この石英層は、金属フィラメントが表面から突出した基板上に、融解した石英を注入することにより形成され得る。次に、これらの突出部は、この種の処理から得られる石英層の上面と下面との間に金属接続を形成する。薄い相互接続層の多数の形成方法は、積層の相互接続に、したがって積層一体型要素装置の形成に、有用な技術を含む。
【０１０９】
別の種類の相互接続素子は、貫通基板ビア技術から得られる。貫通基板ビアが金属層などの種々の層で充填される場合、得られるビアは、切断可能な構造を形成し得る。ビアは、その中心で半分に切断、すなわち「ダイシング」され、カットアウトハーフビアを形成することができる。この種の相互接続は、キャスタレーション相互接続と呼ばれることがある。このような相互接続は、上面から下面までの接続とこれらの表面由来の連系能力とを提供するが、同様に側面からの相互接続の電位は「キャスタレーション」の構造から得ることができる。
【０１１０】
多数の相互接続及び要素統合技術について本明細書で述べてきた。それにもかかわらず、本明細書で開示される発明は、統合技術及び実例の広い多様性を採用することを目的し、実例は、説明のためであり、当該技術の範囲を限定することを意図しない。
【０１１１】
エネルギー印加が行われる積層一体型要素装置
図１１に進むと、代表的な積層一体型要素装置がアイテム１１００として示される。この図からわかるように、アイテム１１００は、図でアイテム１１０１〜１１０８として識別される８つの個別層により構成され得る。これらの層についてより詳細に記載するが、更なる層又はより少ない層が本発明の範囲内で可能であることは明らかである。
【０１１２】
アイテム１１００の積層一体型要素装置は、アイテム１１０８に示すような基板ベースを有してもよい。このような基板ベースは、装置に機械的支持の機能を提供し得る。このような層は、装置の他の層（例えば、１１０７）が基板１１０８上に接続及び封止されるとき、機械的支持機能及び封入機能の両方を提供することができる。アイテム１１００は、層間に示される多数の相互接続を有し、アイテム１１３０及び１１３１は、このような相互接続の例示表現を識別する。多くの種類の相互接続がこの機能を提供し得るが、これらの相互接続を例示的にはんだボールとして見ると役立つことがある。アイテム１１３０及び１１３１は、アイテム１１０８と１１０７との間の電気的接続であってもよく、又は層間の機械的相互接続のために機能してもよい。更に、アイテム１１３０と１１３１との間の空隙は、アイテム１１４０として識別される。このアイテムは、機械的接続及び層の支持を提供するために層間の空隙が接着剤でアンダーフィルされ得ることを示すことを目的とする。
【０１１３】
基板層１１０８は、電気活性機能を有してもよい。これは、場合によっては基板がその上に集積電子回路を有する半導体基板である場合に、その上に電気回路を有する基板から得ることができる。あるいは、電気的機能は、アンテナ又は例えばコンデンサ及び抵抗器のような受動的電気装置の画定などの機能を行うために導電材料の蒸着層を有する基板から得られてもよい。基板が金属層であり、層全体が積層一体型装置に電気接地接続又は電気的シールドを提供できる場合、更なる電気活性機能を得ることができる。
【０１１４】
基板層１１０８は、積層一体型装置のその環境に対する熱連通を提供する機能も提供し得る。層は、高流動の熱エネルギーを全体にわたって流動させ得る、高熱伝導性金属基板から形成されてもよい。あるいは、基板は、装置積層体をその下の環境から絶縁するように働き得る。基板層内には、熱的及び非熱的特性の両方について積層一体型装置の下の環境を検知する能力も存在し得る。積層一体型要素装置の下層が実行し得る多数の機能が存在してもよい。
【０１１５】
積層一体型要素装置であるアイテム１１００の中間にある例示の層であるアイテム１１０３に進むと、相互接続層が存在し得る。このような層は、その上に多数の電気的接続位置を有し得る。この層は、種々の構成要素からの信号を相互接続させる電気「バス」又はルーティング装置の機能を果たしてもよい。相互接続装置の上又は下のいずれかの層由来の電気装置は、互いに接続され得る。あるいは、信号は、相互接続層の本体と、層１１０３の上下に示される「はんだボール」機構により概略的に示されるような相互接続装置の上下層間の経路と、を介して流れてもよい。このような相互接続層は、ビア及び金属ルーティング経路を有する機械的基板から構成される層であってもよく、これらのルーティング経路の制御は、相互接続平面の上又は下の回路により行われる。しかしながら、代替手段が存在してもよく、層１１０３は、例えば、抵抗器、コンデンサ、及びインダクタのような受動的装置の機能であってもよいが、信号及び電力ルーティングの制御のために、又は電気信号の発生のために働く、能動的な電気的機能も有する。同様に、アイテム１１０５は、ある層（例えば、１１０４）由来の電気装置を、層１１０６として示され得る電池層などの他種類の電気装置と接続する、相互接続層としてルーティング及び機械的支持を提供してもよい。相互接続層であるアイテム１１１０は、ある層（例えば、アイテム１１０２）に供されている空隙の一部のみを占める相互接続装置を画定してもよい。多数の相互接続層及び相互接続層の種類は、積層一体型装置で重要な機能を含み得ることは、明らかとなり得る。
【０１１６】
受動的装置は、技術層とは別個の層又は層部分として積層一体型要素装置に追加されてもよい。これらの装置では、例えば、アイテム１１２０のように、１つ又は２つ以上の受動的装置がそれ自体で層状装置に組み込まれてもよい。この受動的層状装置は、装置が基板材料へと加工される統合処理方式で形成され得る。あるいは、層は、適した層形態の上で組み立てられた別個の受動的構成要素から形成されてよい。場合によっては、この方法で加工された受動的装置の性能は、統合ＣＭＯＳ又は他の技術層の一部として形成された類似の受動的装置よりも優れていることがある。別の動機は、低減されたコスト構造であり得る。多くの種類の受動的装置は、本明細書に記載の技術と一致してよく、非限定的な例示の意味として、抵抗器、コンデンサ、ダイオード、ヒューズ、インダクタ、変圧器、アンテナ、及びサプレッサが挙げられる。
【０１１７】
一体型受動的装置層は、相互接続層が実行し得る多様な相互説接続の目的を組み込んでよい。図１１の一体型受動的装置であるアイテム１１００に示されるように、アイテム１１２０は、はんだボール接続によって他の層に接続されてよい。同様に、この装置は、装置がその上又は下の両層に接続できるか、層を通過して信号を伝達できるようにする貫通基板接続素子を含んでよい。当業者には明らかであるように、一体型受動的装置機能は、アイテム１１００に示されるように専用の層位置において実行され得るが、同様に、多数のかかる装置が組み込まれていてもよく、これは本明細書の発明的技術の趣旨の範囲内である。
【０１１８】
一部の積層一体型要素装置の重要機能は、この装置に組み込まれた集積回路によって実行されてよい。これらの装置は、アイテム１１０２及び１１０４として示された技術層によって概略的に示される。複数の技術層が存在し得る場合、積層一体型要素装置は、別個の層に異なる技術を有してよい。例えば、層１であるアイテム１１０２の技術はＣＭＯＳ技術処理フローから得られてよく、その一方では、層２であるアイテム１１０４の技術は、ＢｉＣＭＯＳ技術処理フローから得られてよい。当業者には、多数の技術の組合せが可能であり得ることが明らかであり、いくつか例を挙げると、ＣＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、バイポーラ、ＭＥＭＳ、記憶装置、及び層形成にふさわしい基板上で機能をもたらすためにふさわしい他の技術などがある。
【０１１９】
アイテム１１０２と１１０４の技術タイプは類似してよいが、その技術定義内で異なる系統に由来してよい。例えば、アイテム１１０２は、０．５マイクロメートルのＣＭＯＳ処理フローで形成されてよく、それに対してアイテム１１０４は、非限定的な意味において２０ナノメートルのＣＭＯＳ処理フローで形成されてよい。装置の機能を２つの別個の技術ブロックに分割する例示の動機としては、結果として得られる多要素装置の経済的効率性が挙げられてよい。この動機は、特定の技術ノードが装置に与えるであろう技術的向上（例えば、一部の重要機能による電力の引き込みが、高度な狭線幅技術内での設計により大幅に低減されるなど）を含んでよい。２つの層は、同一の技術ノードによるものであり、同一の技術タイプであるが、これらの技術及び技術ノード内で異なる回路設計を示してよい。技術層自体の形成に使用される基板は異なってよい。例えば、技術層１であるアイテム１１０２が標準的なシリコン基板上に形成され、技術層２が、非限定的な意味においてＳＯＩ基板、又は非シリコン半導体基板、又は一部の実施例のように有機電子素子率基板など異なる基板から得られた基板に形成される場合である。より一般的な意味では、非常に多様な組み合わせの技術タイプ、設計、及びノードを１つ又は２つ以上の技術層の実施形態に組み合わせることができ、本明細書に記載の本発明に一致する技術を含むことは当業者に明白であろう。
【０１２０】
技術層は、特定の技術系統で製造された標準的な薄型基板層から形成されてよく、装置層への相互接続は、装置１１０２に示されるように、層の片側を通過して生じてよい。あるいは、技術層は、アイテム１１０４に示されるように、層の両側が層自体の上及び下と相互接続できるように貫通層相互接続を含んでよい。当業者には、前述した相互接続スキームに類似の多様な相互接続スキームが本明細書の発明的技術と一致することが明らかであろう。
【０１２１】
本明細書における積層一体型要素の説明において、層の説明及び図は、図６に示された実施例など説明された様々な形態及び形状に組み立てられる平坦層から得られたものであり得る。しかしながら、この薄層が非平坦層形状にも形成され得ることに留意することは、重要である。かかる非平坦形状を形成する方法は、薄層構造体を３元形状に変形させることから薄層形状を変形させることにより非平坦形状を形成できる方法で層をダイシングすることまで多様に存在してよい。したがって、説明の範囲は、積層一体型要素装置から形成される層状装置を画定し得る、多様な３次元の形状因子を包含することを意図する。
【０１２２】
アイテム１１０１として示される、アイテム１１００の最上層に進むと、この層は、層積層体の底部にあることによって基板層１１０８が有する他の層の最上部にあるというその構造により、同様の追加機能を有してよい。したがって、層１１０８について説明した実施形態と類似の実施形態を有してよい。アイテム１１００の実施例では、最上層は、例えば、コイルアンテナ機構を使用することにより、積層一体型要素装置を出入りする信号及び電力の無線通信を提供するように機能してよい。アイテム１１０１は、これ自体の下の層に対してのみ有線接続を有するものとして示される。それにもかかわらず、アイテム１１０１は、あるいは、装置の外部への相互接続もこの層で生じることが可能であってよい。最上層が、本明細書に記載の任意の層タイプの機能を実際に実行し得ることは明白であろう。
【０１２３】
図１２に進むと、アイテム１１００に類似のアイテム１２００が示されている。８つの積層が存在する、エネルギー印加が行われる積層一体型要素装置が示される。無線通信層として機能する最上層１２１０が存在する。最上層１２１０及びその下の相互接続層１２２５に接続する技術層１２１５が存在する。更に、アイテム１２３０として示される４つの電池層が存在する。より下層の基板層であるアイテム１２３５が存在してよく、この基板は、追加アンテナ層を含んでよい。実行可能な多数の機能が存在し得るが、非限定的な例示の意味において、１つの機能は、ＲＦ信号反応器の機能であってよい。
【０１２４】
ＲＦ信号反応器としての例示の機能において、アイテム１２１０は、次のように機能してよい。積層一体型要素装置は、エネルギー印加機能を有する。蓄積されたエネルギーは、アイテム１２３０の電池層に存在する。層１２３０の電池素子を構成する方法は多数あり得るが、４個の素子の積層体が並列配置で接続され、３．６Ｖの動作電圧を生成する例が挙げられる。４個の素子による４つの積層体は、同様に並列配置で接続されてよく、各積層体によるエネルギー出力は、相互接続層１２２５を通過して、技術層１２１５内の電源管理装置１２２０に供給される。電力管理装置１２２０は、電池チェーンのすべてが完全に機能しており、低荷電電池チェーン又は機能していない電気チェーンが他から隔離されているかどうかを判定する感知機能を有してよい。装置１２２０はまた、３．６Ｖの入力電圧を取り、電源接続及び相互接続層であるアイテム１２２５の配電網に出力される２．５ボルトの供給電圧に動作電圧を変更することにより、電源機能１２４０を提供してよい。この供給電圧は、ＲＦトランシーバー１２４５、制御機能装置１２５０に電力を供給し、一体型受動的装置であるアイテム１２５５への電源接続を提供してよい。電源は、一体型受動的装置１２５５内に配置されたコンデンサを充電してよい。これらのコンデンサは、他の技術装置が電力を引き込む際に電源需要を減らす機能を果たしてよい。特定の詳細について記載してきたが、アイテム１２００で示される設計の種類について大幅な変更が可能であり得ることは明白であろう。
【０１２５】
エネルギー供給システムが完全に充電され、電源管理ユニットが適切な出力電力を供給している場合、装置１２００は信号反応器として次のように機能してよい。アイテム１２１０のコイルアンテナは、例えば２．４４ＧＨｚであり得る周波数に合わせられるように設計されてよい。受動的装置ベースのＲＦフィルタ（これもまた、２．４４ＧＨｚに合わせられる）に対して、追加フィルタリング段階が見い出されてよい。この周波数で検知される信号は、相互接続装置１２２５に沿ってＲＦトランシーバー（技術層１２１５の１２４５）に移動されてよい。ＲＦトランシーバー１２４５もまた、２．４４ＧＨｚ付近の周波数スペクトルに合わせられてよい。トランシーバー１２４５がこのスペクトル範囲の信号を検出すると、信号に増幅機能を提供し、次いでこの信号を再送信し、加えて、制御機能装置１２５０に制御信号を送信してよい。制御機能１２５０が装置１２４５から適切な制御情報を受信すると、相互接続層１２２５を通過し、アイテム１２３０の電池素子内の貫通ビアに沿ってＲＦトランシーバー１２４５の出力をアンテナのレベル１２３５に転送して再伝送してよい。ＲＦ信号反応器機能が例示の装置１２００で実行されると同時に、電池の再充電を行う別の並列機能が生じてよい。前述の方法と類似の方法で、最上層１２１０には、別の高周波数（例えば、１５．５ＭＨｚ）に合わせられたアンテナが存在してよい。この信号が一体型受動的装置１２５５を介して転送されると、相互接続層１２２５に送信され、次いで、電源管理装置１２２０に送信されてよい。電源管理装置は、この信号から電力を得て、次いで、この信号をＡＣ信号からＤＣ充電信号に変換してよい。次いで、層１２３０の電池ユニットのうちの１つを電力供給から充電対象に切り換えてよい。このようにして、積層一体型要素装置１２００は機能を実行してよく、同時にエネルギーを再印加されてよい。アイテム１２１０は、本明細書に記載の発明的技術から得られてよい多くの実施例の１つであり、その説明は、積層一体型要素装置の例示の一部が機能し得る方法を説明することに重点が置かれている。
【０１２６】
ここで図１３に進み、アイテム１３００について説明する。この図に見られるように、アイテム１３００の層は、アイテム１２００に関する上記の説明との類似性を呈し得る。例えば、アイテム１２００について記載した装置層の類似の機能タイプは、アイテム１３００において作用し得る。しかしながら、より少数の層、つまり、積層一体型要素装置の最上部にあるアンテナ層１２１０、アイテム１２００に類似の装置を備える技術層１２１５、及び相互接続基板層であるアイテム１２２５が存在してよい。アイテム１３００の重大な相違点は、アイテム１３２０によって示されるエネルギー印加要素及び他の外部要素の両方の外部接続から生じ得る。アイテム９２０のワイヤ電池要素９２０を思い出すと、積層一体型要素装置１３００のエネルギー蓄積装置は、アイテム１３２０の素子として存在してよい。これは、ワイヤボンド接続によって相互接続層１２２５に接続されてよい。かかるワイヤ電池の追加機能は、ワイヤがアンテナ装置としても機能するためであってよい。したがって、技術層１２１５によって生成された伝送信号は、電池ワイヤにも転送されてよい。外部電源装置及び外部接続された構成要素は、ワイヤ電池１３２０によって画定されてよい。しかしながら、当業者には、複数の個別の装置が当技術の範囲内で外部接続されてよく、更に、処理フロー７００の出力として記載されたタイプの平坦な平面形状電池を含むが、これに制限されることのない様々な種類の電池素子が使用されてよく、本明細書に含まれる技術の範囲内でもあることが明らかであろう。
【０１２７】
エネルギー印加が行われる積層一体型要素装置を組み込み得る眼科用レンズ
エネルギー印加が行われる積層一体型要素装置が実行し得る、極めて多様な用途及び機能のうちで、興味深い一部は、積層一体型要素装置を眼科用レンズに組み込むことに関し得る。前述の様々な要素が眼科用装置とどのような関連性があるかを検討することは、本明細書の発明的技術が規定し得る実施形態の一般性を制限することなく、説明に役立つであろう。
【０１２８】
エネルギー印加が行われる積層一体型要素装置を含む眼科用装置の実施例では、眼科用レンズは、電気信号に反応してレンズの光学的出力を変化させ、眼科用レンズに含まれる場合、装用者の眼に入る光学的出力が有益に制御され得る、電気活性レンズ要素を含んでよい。かかる眼科用途は、装置に組み込むために非常に限定された空間を画定し得る。したがって、薄型積層装置を組み込むことにより改善されて、機能を提供し得る。更に、眼科用レンズの形状は、平面よりも球体の表面に類似した３次元物体である。したがって、形状が円形状にぴったり一致する積層装置を配置すると、使用空間を最適化できる。平面的かつ直線状の小型積層装置もまた、眼科用レンズ用途に一致する技術を含み得ることを理解することも重要であり得る。積層装置は、積層装置を封入し、眼科用レンズの製造において本明細書に記載した材料と一致する材料態様を提供するインサートに様々な形状で含まれてよい。
【０１２９】
例示の眼科用装置について続けると、エネルギー印加される構成要素の積層体は、外部制御信号の受信及び制御信号に基づいた構成要素の活性化など眼科用レンズ用途において重要であり得る多数の機能を提供してよい。加えて、一部の用途においては、電池装置にエネルギーを再印加することが有用であってよく、上記の充電に関する機能タイプが有用であり得る。あるいは、外部要素としてのワイヤ電池は、単一放電サイクルに対して機能する電池を提供してよい。
【０１３０】
無線入力を介して制御信号を受信する、エネルギー印加される構成要素は、次いで、コントローラを動作させて特定の電圧出力を設定する。この出力は、次いで外部接続を介して電気的活性レンズに転送され、眼科用レンズの光学的出力を変化させてよい。このようにして、本明細書に記載の発明的技術の様々な態様の実用性が評価されるであろう。
【０１３１】
〔実施の態様〕
（１）  １つ又は２つ以上の構成要素を含む電気活性装置を含む少なくとも第１積層（１１０２）と、１つ又は２つ以上の構成要素を含む電気活性装置を含む第２積層（１１０４）と、１つ又は２つ以上のエネルギー印加装置を含む少なくとも第３積層（１１０６、１１０７）と、を含む、エネルギー印加が行われる積層一体型要素装置（stacked integrated component device with energization）であって、
少なくとも第１電気的接続部（１１０３、１１０５）が、該第１及び第２積層内の該１つ又は２つ以上の構成要素の少なくとも１つと該第３積層内の少なくとも１つの構成要素との間での通電を可能にし、
該第１積層が、該第２積層の技術タイプとは異なる技術タイプを含む、積層一体型要素装置。
（２）  前記第１積層（１１０２）の前記技術タイプが、前記第２積層（１１０４）が得られる処理フローとは異なる処理フローから得られる、実施態様１に記載の積層一体型要素装置。
（３）  前記第１積層（１１０２）の前記技術タイプが、ＣＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、バイポーラ、ＭＥＭＳ、及び記憶装置技術から選択される１つを含み、前記第２積層（１１０４）の前記技術タイプが、ＣＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、バイポーラ、ＭＥＭＳ、及び記憶装置技術から選択される別の１つを含む、実施態様１又は２に記載の積層一体型要素装置。
（４）  前記第１積層（１１０２）の前記技術タイプがＣＭＯＳ処理フローから得られ、前記第２積層（１１０４）の前記技術タイプがＢｉＣＭＯＳ処理フローから得られる、実施態様１〜３のいずれかに記載の積層一体型要素装置。
（５）  前記第１及び第２積層（１１０２、１１０４）の前記技術タイプが、技術定義内の異なる系統に由来する、実施態様１に記載の積層一体型要素装置。
【０１３２】
（６）  前記第１積層（１１０２）が０．５マイクロメートルのＣＭＯＳ処理フローで形成され、それに対して前記第２積層（１１０４）が２０ナノメートルのＣＭＯＳ処理フローで形成される、実施態様１又は５に記載の積層一体型要素装置。
（７）  前記第１積層（１１０２）の形成に使用される基板が、前記第２積層（１１０４）の形成に使用される基板と異なる、実施態様１に記載の積層一体型要素装置。
（８）  前記第１積層（１１０２）がシリコン基板上に形成され、前記第２積層（１１０４）が、ＳＯＩ基板、非シリコン半導体基板、又は有機電子素子基板のうちの１つの上に形成される、実施態様１又は７に記載の積層一体型要素装置。
（９）  前記エネルギー印加装置が薄膜固体電池素子を含む、実施態様１〜８のいずれかに記載の積層一体型要素装置。
（１０）  前記エネルギー印加装置がアルカリ電池素子を含む、実施態様１〜８のいずれかに記載の積層一体型要素装置。
【０１３３】
（１１）  前記エネルギー印加装置がワイヤ形成電池素子を含む、実施態様１〜８のいずれかに記載の積層一体型要素装置。
（１２）  前記エネルギー印加装置が少なくとも化学エネルギー蓄積装置を含む、実施態様１〜８のいずれかに記載の積層一体型要素装置。
（１３）  前記エネルギー印加装置が少なくとも容量エネルギー蓄積装置を含む、実施態様１〜８のいずれかに記載の積層一体型要素装置。
（１４）  前記第１層の寸法制約がほぼ直線状である、実施態様１〜１３のいずれかに記載の積層一体型要素装置。
（１５）  前記第１層の寸法制約がほぼ曲線状である領域を含む、実施態様１〜１３のいずれかに記載の積層一体型要素装置。
【０１３４】
（１６）  前記第１層の寸法制約が多角形の一部である領域を含む、実施態様１〜１３のいずれかに記載の積層一体型要素装置。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
2015512142.tif 000016
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