KR102087795B1 - Thermally influenced changeable tint device - Google Patents

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Abstract

디바이스가 제공된다. 그 디바이스는 기본 안과적 옵틱(base ophthalmic optic), 기본 안과적 엘리먼트 위에 배치된 가변 틴트 엘리먼트, 및 가변 틴트 엘리먼트를 가열하도록 적응된 투명 발열체를 포함한다. 투명 발열체는 가변 틴트 엘리먼트의 전체 영역을 가열하도록 적응되는 것이 바람직하다.A device is provided. The device includes a base ophthalmic optic, a variable tint element disposed over the base ophthalmic element, and a transparent heating element adapted to heat the variable tint element. The transparent heating element is preferably adapted to heat the entire area of the variable tint element.

Description

열에 의해 영향을 받는 가변 틴트 디바이스{THERMALLY INFLUENCED CHANGEABLE TINT DEVICE}Variable Tint Device Affected by Heat {THERMALLY INFLUENCED CHANGEABLE TINT DEVICE}

포토크로믹(photochromic) 상용화 이후 40년이 지났지만 종래기술의 포토크로믹 안경의 오늘날의 상태는, 적절히 만족되지 않은 여전히 많은 심각한 제약들을 가지고 있다. 그 문제점은, 실내에서 충분이 투명한 형태인 경우, 실외에서는 충분히 어두워지지 않고 실외에서 암화의 전환 시간이 너무 느리고 실내에서 선명한 상태로 전환할 때 너무 느리다는 것이다. 또한, 실외의 고온의 환경에 있는 경우, 암화 효과는 감소되게 된다. 주위 온도 환경이 높을수록 포토크로믹 흡수 및 또는 차단 효과는 감소한다는 것이 널리 공지되어 있다.Although 40 years have passed since photochromic commercialization, the state of the art in photochromic glasses of the prior art still has many serious constraints that are not adequately met. The problem is that in the case of a sufficiently transparent form indoors, it is not dark enough outdoors and the switching time of darkening is too slow outdoors and too slow when switching to a clear state indoors. In addition, when in an outdoor high temperature environment, the darkening effect is reduced. It is well known that the higher the ambient temperature environment, the lower the photochromic absorption and / or blocking effect.

또한, 차량 또는 다른 운송수단의 윈드실드(windshield)가 광 중 자외선 파장을 필터링하게 하는 포토크로믹은 윈드실드 뒤에서 충분히 어두운 상태로 전환하지 않는다. 포토크로믹 안경은 UV 광을 흡수하고 어떤 경우에서는 장파장의 청색 광의 그것을 흡수하는 것이 알려져 있다.In addition, the photochromic that causes the windshield of a vehicle or other vehicle to filter out the ultraviolet wavelengths of light does not convert to a sufficiently dark state behind the windshield. Photochromic glasses are known to absorb UV light and in some cases to absorb that of long wavelength blue light.

포토크로매틱 옵틱(photochromatic optic) 및/또는 렌즈에 의한 제한적인 성능 밸런스가 항상 존재해왔다. 그 밸런스는, 실외에서의 암화 전환이 더 빠를수록 실외에서의 주위 열 또는 고온에 대해 포토크로믹 옵틱 및/또는 렌즈가 더 민감하게 되어(이것은 태양의 복사로 인해 악화됨) 그 결과 포토크로믹 옵틱 및/또는 렌즈의 암화 정도 및 그것이 암화될 수 있는 속도를 제한하게 된다는 것이다. 이것은, 일단 렌즈가 실외의 고온에 의해 소정의 암화 레벨까지 가열되면 렌즈 재료가 소프트해지고 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들은 그들이 표백되기 시작하는 최대 암화 지점에 도달하는 것에 기인한다. 본원에서 개시되는 실시형태는 포토크로믹 옵틱 또는 렌즈의 이러한 오랜 성능 제한 이슈를 해결한다.There has always been a limited performance balance by photochromatic optics and / or lenses. The balance is that the faster the conversion of darkening outdoors, the more sensitive the photochromic optics and / or lenses are to outdoor heat or high temperatures (this is exacerbated by the sun's radiation), resulting in photochromic optics. And / or limit the degree of darkening of the lens and the rate at which it can be darkened. This is due to the softening of the lens material once the lenses are heated to a certain darkening level by the high temperature of the outdoors and the photochromic or photochromic agents reaching the maximum darkening point where they begin to bleach. Embodiments disclosed herein solve this long performance limitation issue of photochromic optics or lenses.

소비자가 포토크로믹 안경을 구입하지만, 미국 안경 시장에서의 포토크로믹의 보급 비율은 거의 변함없이 유지되어 왔고 지난 30년 이상 동안 대략 15% 내지 20%의 비율을 유지해왔다. 이것은, 이들 포토크로믹 안경의 증가된 비용과 또한 위에서 논의된 심각한 제약 둘 다에 기인한다. 또한, 유럽에서는, 실외에서 실내로 들어 왔을 때 틴트의 선명화 시간으로 인해 포토크로믹 렌즈에 대한 소비자 저항감이 있어 왔다.Although consumers buy photochromic glasses, the share of photochromic in the US eyewear market has remained almost unchanged and has remained at around 15% to 20% over the past 30 years. This is due to both the increased cost of these photochromic glasses and also the serious limitations discussed above. In addition, in Europe, there has been a consumer resistance to photochromic lenses due to the sharpening time of the tint when entering from outdoors to indoors.

또한, 다른 전자적 가변 틴트 디바이스도 상업적 성공 및 채용에서 뒤처지고 있다. 가변 틴트 액정 디바이스가 시간의 기간에 걸쳐 디바이스를 구동하는 데 필요한 전력의 양으로 인해 제한된 상업적 성공을 거두었지만 조립 이후 이들 디바이스를 성형하는 능력이 또한 부족하다. 이것은, 모두는 아니지만 대부분의 가변 틴트 액정 디바이스가 전기적으로 쌍안정이지 않다는 것과 게다가 일단 조립 이후 고객 맞춤되면 액정 누출 및 성능 타협을 겪게 된다는 것에 기인한다. 마지막으로, 가변 틴트 일렉트로크로믹 디바이스(changeable tint electro-chromic device)는, 수용가능한 성능의 콘트라스트/다이나믹 레인지, 초고속 전환 시간 및 전력 사용량의 관점에서 정의하기 어렵다는 것이 증명되었다. 따라서, 디바이스를 구동하는 데 필요한 저전력 요건, 한 컬러 상태(광 #1의 투과)에서 다른 컬러 상태(광 #2의 투과)로 전환하고 다시 원래 상태(광 #1의 투과)로 전환하는 속도의 향상을 제공하도록, 가변 틴트 디바이스를 향상시키기 위한 수단에 대한 요구가 존재한다.In addition, other electronic variable tint devices are also lagging behind in commercial success and adoption. Although variable tint liquid crystal devices have had limited commercial success due to the amount of power needed to drive the device over a period of time, the ability to mold these devices after assembly is also lacking. This is due to the fact that most, if not all, of the variable tint liquid crystal devices are not electrically bistable, and furthermore, once customized after assembly, they experience liquid crystal leakage and performance compromises. Finally, changeable tint electro-chromic devices have proven difficult to define in terms of acceptable performance contrast / dynamic range, ultrafast switch time and power usage. Therefore, the low power requirements needed to drive the device, the speed of switching from one color state (transmission of light # 1) to another color state (transmission of light # 2) and back to the original state (transmission of light # 1) There is a need for means for improving the variable tint device to provide an improvement.

일 실시형태에서, 디바이스가 제공된다. 그 디바이스는 기본 안과적 옵틱(base ophthalmic optic), 기본 안과적 엘리먼트 위에 배치된 가변 틴트 엘리먼트, 및 가변 틴트 엘리먼트를 가열하도록 적응된 투명한 발열체를 포함한다. 투명한 발열체는 가변 틴트 엘리먼트의 전체 영역을 가열하도록 적응되는 것이 바람직하다. 용어 안과적 옵틱은 안경 렌즈, 콘택트 렌즈, 안구 내 렌즈, 각막 이식, 각막 온레이(corneal onlay), 각막 인레이(corneal inlay), 안구 내 망원경을 포함한다. 한 디바이스는, 렌즈, 광을 투과하는 엘리먼트 또는 옵틱, 및/또는 렌즈 또는 옵틱 그 자체를 하우징하는 임의의 디바이스의 그것일 수 있다. 비안과적 옵틱을 갖는 실시형태가 또한 제공된다.In one embodiment, a device is provided. The device includes a base ophthalmic optic, a variable tint element disposed over the base ophthalmic element, and a transparent heating element adapted to heat the variable tint element. The transparent heating element is preferably adapted to heat the entire area of the variable tint element. The term ophthalmic optics includes spectacle lenses, contact lenses, intraocular lenses, corneal implants, corneal onlays, corneal inlays, intraocular telescopes. One device may be that of a lens, an element or optic that transmits light, and / or any device that houses the lens or optic itself. Embodiments with non-ophthalmic optics are also provided.

일 실시형태에서, 디바이스는 안경류이다. 안경류는 열 관리 시스템을 포함한다. 열 관리 시스템은: 투명한 발열체; 센서; 센서에 전기적으로 연결된 컨트롤러(컨트롤러는 센서로부터의 입력을 검출하도록 그리고 센서로부터의 입력에 기초하여 투명한 발열체를 제어하도록 적응됨); 및 투명한 발열체에 전기적으로 연결된 에너지원을 포함한다.In one embodiment, the device is eyewear. Eyewear includes a thermal management system. Thermal management system includes: transparent heating element; sensor; A controller electrically connected to the sensor, wherein the controller is adapted to detect an input from the sensor and to control the transparent heating element based on the input from the sensor; And an energy source electrically connected to the transparent heating element.

일 실시형태에서, 가변 틴트 엘리먼트는 포토크로믹이다.In one embodiment, the variable tint element is photochromic.

일 실시형태에서, 센서는 광 검출기이다.In one embodiment, the sensor is a light detector.

일 실시형태에서, 센서는 광 센서이다.In one embodiment, the sensor is an optical sensor.

일 실시형태에서, 센서는 열 센서이다.In one embodiment, the sensor is a thermal sensor.

일 실시형태에서, 디바이스는 타이머를 더 포함한다.In one embodiment, the device further comprises a timer.

일 실시형태에서, 컨트롤러는 발열체를 턴온 및 턴오프한다. 타이머는 컨트롤러와 통신하여 시간의 기간 동안 발열체를 턴온할 수도 있다.In one embodiment, the controller turns the heating element on and off. The timer may be in communication with the controller to turn on the heating element for a period of time.

일 실시형태에서, 가변 틴트 엘리먼트는 폴리머 층을 포함한다. 히터는 폴리머 층의 온도가 폴리머의 유리 전이 온도 위로 시간의 기간 동안 상승되게 하고 그 다음 폴리머 층의 온도가 폴리머층의 유리 전이 온도 아래로 감소되는 것을 허용한다.In one embodiment, the variable tint element comprises a polymer layer. The heater allows the temperature of the polymer layer to rise for a period of time above the glass transition temperature of the polymer and then allows the temperature of the polymer layer to decrease below the glass transition temperature of the polymer layer.

일 실시형태에서, 센서는 열 센서이다. 열 센서는 컨트롤러와 통신하여 발열체를 턴온 또는 턴오프한다.In one embodiment, the sensor is a thermal sensor. The thermal sensor communicates with the controller to turn the heating element on or off.

일 실시형태에서, 센서는 열 센서이다. 열 센서는 컨트롤러와 통신하여 발열체의 열을 올리거나 내린다.In one embodiment, the sensor is a thermal sensor. The thermal sensor communicates with the controller to raise or lower the heat of the heating element.

일 실시형태에서, 센서는 열 센서이고, 디바이스는 광 검출기를 포함하지 않는다.In one embodiment, the sensor is a thermal sensor and the device does not include a light detector.

일 실시형태에서, 가변 틴트 엘리먼트는 포토크로믹제인 재료의 층을 포함한다.In one embodiment, the variable tint element comprises a layer of material that is photochromic.

일 실시형태에서, 발열체는 폴리머 층을 그 유리 전이 온도 위로 가열할 수 있다.In one embodiment, the heating element can heat the polymer layer above its glass transition temperature.

일 실시형태에서, 옵틱은 유리로 이루어진다.In one embodiment, the optic is made of glass.

일 실시형태에서, 옵틱은 플라스틱으로 이루어진다.In one embodiment, the optic is made of plastic.

일 실시형태에서, 옵틱은 복합재료로 이루어진다.In one embodiment, the optic consists of a composite material.

일 실시형태에서, 옵틱은 윈도우이다.In one embodiment, the optic is a window.

일 실시형태에서, 옵틱은 윈드실드의 그것이다.In one embodiment, the optic is that of a windshield.

일 실시형태에서, 옵틱은 안과적 렌즈이다.In one embodiment, the optic is an ophthalmic lens.

일 실시형태에서, 옵틱은 안경 렌즈이다.In one embodiment, the optic is a spectacle lens.

일 실시형태에서, 옵틱은 전자적 렌즈이다.In one embodiment, the optic is an electronic lens.

일 실시형태에서, 옵틱은 안구 내 렌즈이다.In one embodiment, the optic is an intraocular lens.

일 실시형태에서, 옵틱은 콘택트 렌즈이다.In one embodiment, the optic is a contact lens.

일 실시형태에서, 열 관리 시스템은: 센서, 타이머 및 투명한 발열체를 포함한다.In one embodiment, the thermal management system includes: a sensor, a timer and a transparent heating element.

일 실시형태에서, 폴리머는 30C 와 140C 사이의 유리 전이 온도를 갖는 재료를 포함한다.In one embodiment, the polymer comprises a material having a glass transition temperature between 30C and 140C.

일 실시형태에서, 옵틱은 30C 와 140C 사이의 유리 전이 온도를 갖는 재료를 포함한다.In one embodiment, the optic comprises a material having a glass transition temperature between 30C and 140C.

일 실시형태에서, 발열체는 가변 틴트 엘리먼트에 대해 1C 내지 25C의 온도 상승을 제공하도록 적응된다.In one embodiment, the heating element is adapted to provide a temperature rise of 1C-25C for the variable tint element.

일 실시형태에서, 발열체는 포토크로믹제에 대해 1C 내지 25C의 온도 상승을 제공하도록 적응된다.In one embodiment, the heating element is adapted to provide a temperature rise of 1C to 25C for the photochromic agent.

일 실시형태에서, 열 센서가 포토크로믹제를 포함하는 옵틱 또는 층의 1C 내지 25C의 범위 내의 온도 상승을 감지하면 타이머는 1밀리초에서 5분의 범위 내의 시간의 기간 이후에 히터를 턴오프 한다.In one embodiment, the timer turns off the heater after a period of time in the range of 1 millisecond to 5 minutes if the thermal sensor detects a temperature rise in the range of 1C to 25C of the optic or layer comprising the photochromic agent. .

일 실시형태에서, 발열체가 가변 틴트 엘리먼트의 1C 내지 25C의 범위 내의 온도 상승을 제공하면, 컨트롤러는 발열체를 턴오프한다.In one embodiment, if the heating element provides a temperature rise within the range of 1C to 25C of the variable tint element, the controller turns off the heating element.

일 실시형태에서, 센서는 UV 센서이고, 컨트롤러는 UV 센서가 5% 내지 30%의 UV 광 또는 장파장의 청색광 투과에서의 변화를 감지하면 발열체를 턴온한다.In one embodiment, the sensor is a UV sensor, and the controller turns on the heating element when the UV sensor detects a change in blue light transmission of 5% to 30% of UV light or long wavelengths.

일 실시형태에서, UV 센서는 UV 광원에 가장 가까운 가변 틴트 엘리먼트의 한 사이드에 위치된다. 이것은, 포토크로믹이 UV 센서를 차단하지 않도록 센서가 포토크로믹보다 UV 소스에 더 가깝다는 것을 의미한다. 그것은 센서가 포토크로믹 바로 위에 배치되는 것을 의미하지는 않는다.In one embodiment, the UV sensor is located on one side of the variable tint element closest to the UV light source. This means that the sensor is closer to the UV source than the photochromic so that the photochromic does not block the UV sensor. It does not mean that the sensor is placed directly above the photochromic.

일 실시형태에서, 열 관리 시스템은 스위치를 포함한다. 비제한적인 예로서, 스위치는 다음 중 하나일 수도 있다: 수동 스위치, 터치 스위치, 커패시터 스위치, 광 스위치.In one embodiment, the thermal management system includes a switch. By way of non-limiting example, the switch may be one of the following: manual switch, touch switch, capacitor switch, optical switch.

일 실시형태에서, 옵틱은 제1의 포토크로믹 층 및 제2의 포토크로매틱 층을 포함하고, 제1의 포토크로매틱 층은 제2의 포토크로매틱 층보다 유저의 눈에 더 가깝다. 제2의 포토크로매틱 층은 제1의 포토크로매틱 층보다 더 광 반응성일 수도 있다. 또는, 제1의 포토크로매틱 층은 제2의 포토크로매틱 층보다 더 광 반응성일 수도 있다.In one embodiment, the optics comprise a first photochromic layer and a second photochromic layer, wherein the first photochromatic layer is closer to the user's eye than the second photochromatic layer. The second photochromatic layer may be more photoreactive than the first photochromatic layer. Alternatively, the first photochromatic layer may be more photoreactive than the second photochromatic layer.

일 실시형태에서, 센서는 가변 틴트 엘리먼트보다 유저의 눈에 더 가깝게 위치될 수도 있다.In one embodiment, the sensor may be located closer to the user's eye than the variable tint element.

일 실시형태에서, 센서는 가변 틴트 엘리먼트보다 유저의 눈에 더 멀게 위치될 수도 있다.In one embodiment, the sensor may be located farther in the eye of the user than the variable tint element.

일 실시형태에서, 센서는 제1 및 제2의 포토크로매틱 층 사이에 위치된다.In one embodiment, the sensor is located between the first and second photochromatic layers.

일 실시형태에서, 투명한 발열체는 제1 및 제2의 포토크로매틱 층 사이에 위치된다.In one embodiment, the transparent heating element is located between the first and second photochromatic layers.

일 실시형태에서, 옵틱은 옵틱의 전면 상에 발열체를 포함하고 제1의 포토크로믹 층에 가깝게 위치된다. "에 가깝게"에 의해, 중간층이 발열체로부터 제1의 포토크로믹 층으로의 열 전달을 크게 줄이지 않는 한 그 중간층이 존재할 수도 있지만, 발열체는 제1의 포토크로믹 층에 인접한 것이 바람직하다는 것을 의미한다.In one embodiment, the optic includes a heating element on the front side of the optic and is located close to the first photochromic layer. By "close to" it is meant that the intermediate layer may be present as long as the intermediate layer does not significantly reduce the heat transfer from the heating element to the first photochromic layer, but the heating element is preferably adjacent to the first photochromic layer. do.

일 실시형태에서, 광 센서는, 광센서에 의해 검출된 광에 응답하여 발열체를 턴온 또는 턴오프하기 위해 발열체와 직접적으로 또는 간접적으로 통신한다.In one embodiment, the optical sensor communicates directly or indirectly with the heating element to turn on or turn off the heating element in response to the light detected by the optical sensor.

일 실시형태에서, 컨트롤러는 시간의 기간에 걸쳐 적어도 2사이클 동안 발열체로 하여금 온 및 오프를 순환하게 한다.In one embodiment, the controller causes the heating element to cycle on and off for at least two cycles over a period of time.

일 실시형태에서, 타이머는 시간의 기간에 걸쳐 적어도 2사이클 동안 발열체로 하여금 온 및 오프를 순환하게 한다.In one embodiment, the timer causes the heating element to cycle on and off for at least two cycles over a period of time.

일 실시형태에서, 디바이스는 투명한 발열체를 커버하는 SiO2층을 더 포함한다. SiO2층은 2미크론과 20미크론 사이의 두께를 갖는 것이 바람직하다.In one embodiment, the device further comprises a SiO 2 layer covering the transparent heating element. The SiO 2 layer preferably has a thickness between 2 microns and 20 microns.

일 실시형태에서, 에너지원은 다음 중 하나이다: 충전가능한 배터리, 충전불가능한 배터리, 태양 전지, 연료 전지, 및 운동 에너지원.In one embodiment, the energy source is one of the following: rechargeable battery, non-rechargeable battery, solar cell, fuel cell, and kinetic energy source.

일 실시형태에서, 포토크로매틱 가변 틴트 엘리먼트는 그레이 틴트에 기여하는 포토크로믹제를 포함하고, 디바이스는 100℉의 주위 온도의 실외에서 20%의 암화 투과를 그리고 70℉의 실내 주위 온도의 실내에 있을 때 2분 내에 85%의 선명화 투과를 달성한다.In one embodiment, the photochromic variable tint element comprises a photochromic agent that contributes to the gray tint, and the device will be 20% dark permeable outdoors at an ambient temperature of 100 ° F. and indoors at a room ambient temperature of 70 ° F. When within 2 minutes a clearing transmission of 85% is achieved.

일 실시형태에서, 포토크로매틱 가변 틴트 엘리먼트는 그레이 틴트에 기여하는 포토크로믹제를 포함하고, 디바이스는 95℉의 주위 온도의 실외에서 30%의 암화 투과를 그리고 70℉의 실내 주위 온도의 실내에 있을 때 2분 내에 85%의 선명화 투과를 달성한다.In one embodiment, the photochromic variable tint element comprises a photochromic agent that contributes to the gray tint, and the device may be 30% dark permeable outdoors at an ambient temperature of 95 ° F and indoors at an ambient temperature of 70 ° F. When within 2 minutes a clearing transmission of 85% is achieved.

일 실시형태에서, 디바이스는 독립형 전자장치 모듈을 더 포함한다. 모듈은 안경 프레임 외부에 있을 수도 있고 안경 프레임에 부착될 수도 있다. 모듈은 안경 프레임에 임베딩될 수도 있다. 모듈은 내습성인 것이 바람직하다.In one embodiment, the device further comprises a standalone electronics module. The module may be external to the spectacle frame or attached to the spectacle frame. The module may be embedded in the spectacle frame. The module is preferably moisture resistant.

일 실시형태에서, 디바이스는 열적으로 전환가능한 편광자 또는 층을 포함한다.In one embodiment, the device comprises a thermally switchable polarizer or layer.

일 실시형태에서, 열 관리 시스템은 전자적 냉각체를 포함한다.In one embodiment, the thermal management system includes an electronic coolant.

일 실시형태에서, 디바이스는 1미크론에서 1.5mm의 두께를 갖는 폴리머 층을 포함한다. 폴리머 층은 가변 틴트 엘리먼트를 포함하는 것이 바람직하다.In one embodiment, the device includes a polymer layer having a thickness of 1.5 mm at 1 micron. The polymer layer preferably comprises a variable tint element.

일 실시형태에서, 열 관리 시스템을 도포하는 방법이 제공된다.In one embodiment, a method of applying a thermal management system is provided.

그 방법은:That way:

a) 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공하는 단계;a) providing a photochromic lens comprising the light output required by the wearer;

b) 포토크로믹 렌즈를 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공하는 단계;b) edge processing the photochromic lens into the shape of a spectacle frame;

c) 렌즈에 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 도포하는 단계;c) applying a thermal management system comprising a heating element to the lens;

d) 렌즈에 긁힘 방지 코팅을 도포하는 단계;d) applying a scratch resistant coating to the lens;

e) 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결하는 단계를 포함하는, 열 관리 시스템을 도포하는 방법.e) electrically connecting the positive and negative electrodes of the heating element to an energy source.

최광의의 의미에서, 이들 단계는 다른 다양한 순서로 수행될 수도 있고, 추가 단계가 추가될 수도 있다. 바람직한 순서 및 추가 단계가 본원에서 설명된다.In the broadest sense, these steps may be performed in a variety of other orders, and additional steps may be added. Preferred sequences and further steps are described herein.

일 실시형태에서, 포토크로믹 물품이 제공된다. 포토크로매틱 물품은 발열체, 폴리머 매트릭스, 및 가변 틴트에 기여하는 포토크로믹제를 포함한다. 포토크로믹 물품은 100℉의 주위 온도의 실외에서 20%의 암화 투과를 그리고 70℉의 실내 주위 온도의 실내에 있을 때 2분 내에 85%의 선명화 투과를 달성한다.In one embodiment, a photochromic article is provided. The photochromic article includes a heating element, a polymer matrix, and a photochromic agent that contributes to the variable tint. The photochromic article achieves 20% dark penetration in the outdoor at 100 ° F. and 85% clear transmission in 2 minutes when in the room at 70 ° F.

일 실시형태에서, 포토크로믹 물품이 제공된다. 포토크로매틱 물품은 발열체, 폴리머 매트릭스, 및 그레이 틴트에 기여하는 포토크로믹제를 포함하고, 이것에 의해 포토크로믹 물품은 95℉의 주위 온도의 실외에서 30%의 암화 투과를 그리고 70℉의 실내 주위 온도의 실내에 있을 때 2분 내에 85%의 선명화 투과를 달성한다.In one embodiment, a photochromic article is provided. The photochromic article comprises a heating element, a polymer matrix, and a photochromic agent that contributes to the gray tint, whereby the photochromic article has a 30% darkening transmission outdoors at an ambient temperature of 95 ° F. and a room ambient of 70 ° F. A clear transmission of 85% is achieved within 2 minutes when in the room of temperature.

일 실시형태에서, 옵틱의 성능을 향상시키기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 옵틱, 포토크로믹제, 발열체, 타이머, 및 센서를 포함한다.In one embodiment, a system for improving the performance of an optic is provided. The system includes optics, photochromic agents, heating elements, timers, and sensors.

일 실시형태에서, 포토크로매틱 렌즈가 제공된다. 포토크로매틱 렌즈는 포토크로믹제를 구비하는 매트릭스를 포함하고, 상기 매트릭스는 50을 초과하는 TG를 구비하고, 화창한 실외에서 15분 동안 암화된 이후의 상기 포토크로믹 렌즈는 2분 이하의 선명화 시간을 가지며, 선명화 시간은 80%의 광 투과를 제공한다.In one embodiment, a photochromic lens is provided. The photochromic lens comprises a matrix comprising a photochromic agent, the matrix having a TG of greater than 50 and the photochromic lens after darkening for 15 minutes in a sunny outdoors with a sharpening time of 2 minutes or less Sharpening time provides 80% light transmission.

일 실시형태에서, 안과적 렌즈가 제공된다. 렌즈는 냉각체, 포토크로믹 층, 및 발열체를 포함하고, 상기 포토크로믹 층은 냉각체와 발열체 사이에 위치된다.In one embodiment, an ophthalmic lens is provided. The lens includes a cooling body, a photochromic layer, and a heating element, wherein the photochromic layer is located between the cooling body and the heating element.

일 실시형태에서, 안과적 렌즈가 제공된다. 렌즈는 열적으로 전환가능한 편광 층, 발열체, 및 포토크로믹 층을 포함하고, 상기 발열체는 포토크로믹 층과 전환가능한 편광 층 사이에 위치된다.In one embodiment, an ophthalmic lens is provided. The lens comprises a thermally switchable polarizing layer, a heating element, and a photochromic layer, wherein the heating element is positioned between the photochromic layer and the switchable polarizing layer.

일 실시형태에서, 독립형 전자장치 모듈이 제공된다. 상기 모듈의 일단은 안경 프레임에 외부적으로 부착되고, 플렉시블한 전자 케이블이, 상기 모듈 내에 하우징된 전자장치를 상기 안경 프레임에 하우징된 렌즈 내에 위치된 발열체의 그것에 전기적으로 연결한다.In one embodiment, a standalone electronics module is provided. One end of the module is externally attached to the spectacle frame, and a flexible electronic cable electrically connects the electronics housed in the module to that of a heating element located in a lens housed in the spectacle frame.

일 실시형태에서, 독립형 전자장치 모듈이 제공된다. 상기 모듈의 일단은 외부에서부터 안경 프레임에 부착되고, 플렉시블한 전자 케이블이, 상기 모듈 내에 하우징된 전자장치를 상기 안경 프레임에 하우징된 렌즈 내에 위치된 냉각체의 그것에 전기적으로 연결한다.In one embodiment, a standalone electronics module is provided. One end of the module is attached to the spectacle frame from the outside, and a flexible electronic cable electrically connects the electronics housed in the module to that of a cooling body located in a lens housed in the spectacle frame.

일 실시형태에서, 디바이스가 제공된다. 디바이스는 제1의 표면 및 제2의 표면을 구비하며, 포토크로믹제를 포함하는 옵틱을 포함한다. 제1의 전극은 제1의 표면 상에 배치된다. 제2의 전극은 제2의 표면 상에 배치된다. 제1의 전극 및 제2의 전극에 전압원이 연결되고, 그 결과 포토크로매틱제에 전위가 인가될 수도 있다.In one embodiment, a device is provided. The device has a first surface and a second surface and includes an optic comprising a photochromic agent. The first electrode is disposed on the first surface. The second electrode is disposed on the second surface. A voltage source may be connected to the first electrode and the second electrode, as a result of which a potential may be applied to the photochromic agent.

일 실시형태에서, 가변 틴트 엘리먼트는 고체 상태이다.In one embodiment, the variable tint element is in a solid state.

일 실시형태에서, 가변 틴트 엘리먼트는 액체를 포함한다.In one embodiment, the variable tint element comprises a liquid.

일 실시형태에서, 가변 틴트 엘리먼트는 폴리머 분산 이색 액정(polymer dispersed dichroic liquid crystal)이다.In one embodiment, the variable tint element is a polymer dispersed dichroic liquid crystal.

일 실시형태에서, 가변 틴트 엘리먼트는 일렉트로크로믹(electrochromic)이다.In one embodiment, the variable tint element is electrochromic.

도 1은 단일의 포토크로매틱 층 및 단일의 가열 층을 구비하는 디바이스(100)를 도시한다.
도 2는 포토크로믹 옵틱, 및 2개의 가열 층을 구비하는 디바이스(200)를 도시한다.
도 3은 포토크로믹 옵틱, 및 하나의 가열 층을 구비하는 디바이스(300)를 도시한다.
도 4는 단일의 포토크로매틱 층 및 2개의 가열 층을 구비하는 디바이스(400)를 도시한다.
도 5는 단일의 포토크로매틱 층, SiO2 층 및 단일의 가열 층을 구비하는 디바이스(500)를 도시한다.
도 6은 2개의 포토크로매틱 층, 및 단일의 가열 층을 구비하는 디바이스(600)를 도시한다.
도 7은 단일의 포토크로매틱 층, SiO2 층 및 단일의 가열 층을 구비하는 디바이스(700)를 도시한다.
도 8은 단일의 포토크로믹 층, SiO2 층 및 단일의 가열 층을 구비하는 디바이스(800)를 도시한다.
도 9는 전기 저항 코일(900)을 도시한다.
도 10은 전기적으로 저항성인 연속하는 면 발열체(1000)를 도시한다.
도 11은 제1의 발열체(1120)와 제2의 발열체(1130) 사이에 끼인 폴리머 층(1110)을 도시한다.
도 12는 열 관리 시스템을 갖는 포토크로매틱 안경류(1200)를 도시한다.
도 13은 열 관리 시스템을 갖는 포토크로매틱 안경류(1300)를 도시한다.
도 14는 전자장치가 안경류에 하우징되고 발열체를 갖는 포토크로매틱 렌즈에 전기적으로 연결되는 한 방식을 도시한다.
도 15는 발열체를 갖는 포토크로매틱 렌즈에 전자장치 모듈의 연결에 대한 상세를 예시한다.
도 16은 전자적 냉각체(1600)를 도시한다.
도 17은 냉각체, 발열체, 옵틱, 및 포토크로믹 층을 통합하는 렌즈(1700)를 도시한다.
도 18은 열적으로 전환가능한 편광 층, 발열체, 옵틱, 및 포토크로믹 층을 통합하는 렌즈(1800)를 도시한다.
도 19는 많은 포토크로매틱 재료를 어둡게 하고 밝게 하는 메커니즘인 4상 시스템을 도시하는 흐름도이다.
도 20은 많은 포토크로매틱 옵틱을 어둡게 하는 메커니즘을 추가로 예시한다.
도 21은 발열체 및 포토크로믹을 구비하는 렌즈를 제공하기 위한 2개의 옵션을 도시한다.
도 22는 도 21의 구조에 대한 추가적으로 바람직한 층 상세를 제공하는 테이블이다.
도 23은 도 21의 구조에 대한 에너지 요건 및 충전 사이의 일 수를 제공하는 테이블로서, 옵션 1이다.
도 24는 도 21의 구조에 대한 에너지 요건 및 충전 사이의 일 수를 제공하는 테이블로서, 옵션 2이다.
도 25는 제1의 프로세스 플로우를 도시한다.
도 26은 제2의 프로세스 플로우를 도시한다.
도 27은 임베딩된 전자장치 모듈(2720)을 구비하는 안경다리(2710)의 사진을 도시한다.
도 28은 전자장치 모듈 상에 클립을 구비하는 안경의 일부의 상면도를 도시한다.
도 29는 비전자적 프레임을 구비하는 보통 안경과 함께 사용하여 안경에 전자장치 성능을 제공하도록 적응된 모듈을 도시한다.
도 30은 열 관리 시스템을 구비하는 포토크로매틱 렌즈를 소비자에게 제공하기 위한 일 접근법을 예시한다.
도 31은 실시형태 12의 제1의 방법의 흐름도이다.
도 32는 실시형태 12의 제2의 방법의 흐름도이다.
도 33은 실시형태 12의 제3의 방법의 흐름도이다.
도 34는 실시형태 12의 제4의 방법의 흐름도이다.
도 35는 실시형태 12의 제5의 방법의 흐름도이다.
도 36은 실시형태 12의 제6의 방법의 흐름도이다.
도 37은 실시형태 12의 제7의 방법의 흐름도이다.
도 38은 실시형태 12의 제8의 방법의 흐름도이다.
도 39는 실시형태 12의 제9의 방법의 흐름도이다.
도 40은 실시형태 12의 제10의 방법의 흐름도이다.
도 41은 실시형태 12의 제11의 방법의 흐름도이다.
도 42는 실시형태 12의 제12의 방법의 흐름도이다.
도 43은 액정 가변 틴트 엘리먼트를 통합하는 디바이스를 도시한다.
도 44는 도 43의 디바이스와 함께 사용가능한 전극 구성을 도시한다.
도 45는 도 43의 디바이스와 함께 사용가능한 전극 구성을 도시한다.
도 46은 고체 상태의 일렉트로크로믹 디바이스를 도시한다.
1 shows a device 100 having a single photochromatic layer and a single heating layer.
2 shows a device 200 with photochromic optics and two heating layers.
3 shows a device 300 having a photochromic optic and one heating layer.
4 shows a device 400 having a single photochromatic layer and two heating layers.
5 shows a device 500 having a single photochromatic layer, a SiO 2 layer and a single heating layer.
6 shows a device 600 having two photochromatic layers, and a single heating layer.
7 shows a device 700 having a single photochromatic layer, a SiO 2 layer and a single heating layer.
8 shows a device 800 having a single photochromic layer, a SiO 2 layer and a single heating layer.
9 shows an electrical resistance coil 900.
10 illustrates a continuous planar heating element 1000 that is electrically resistant.
FIG. 11 illustrates a polymer layer 1110 sandwiched between a first heating element 1120 and a second heating element 1130.
12 illustrates photochromic eyewear 1200 with a thermal management system.
13 illustrates photochromic eyewear 1300 with a thermal management system.
14 illustrates one way in which the electronic device is housed in eyewear and electrically connected to a photochromic lens having a heating element.
15 illustrates details of the connection of an electronics module to a photochromic lens having a heating element.
16 shows the electronic cooling body 1600.
17 shows a lens 1700 incorporating a coolant, heating element, optics, and photochromic layer.
18 illustrates a lens 1800 incorporating a thermally switchable polarizing layer, heating element, optics, and photochromic layer.
19 is a flow diagram illustrating a four-phase system, a mechanism for darkening and brightening many photochromatic materials.
20 further illustrates a mechanism for darkening many photochromatic optics.
21 shows two options for providing a lens with a heating element and photochromic.
FIG. 22 is a table providing further preferred layer details for the structure of FIG. 21.
FIG. 23 is a table providing the number of days between charging and energy requirements for the structure of FIG. 21, option 1.
FIG. 24 is a table providing the number of days between charging and energy requirements for the structure of FIG. 21, option 2.
25 shows a first process flow.
26 shows a second process flow.
FIG. 27 shows a photograph of a pair of spectacles 2710 having an embedded electronics module 2720.
28 shows a top view of a portion of the eyeglasses having a clip on an electronics module.
FIG. 29 illustrates a module adapted to provide electronics performance to glasses in combination with ordinary glasses having non-electronic frames.
30 illustrates one approach for providing a consumer with a photochromic lens with a thermal management system.
31 is a flowchart of the first method of Embodiment 12. FIG.
32 is a flow chart of a second method of embodiment 12. FIG.
33 is a flowchart of the third method of embodiment 12. FIG.
34 is a flowchart of the fourth method of embodiment 12. FIG.
35 is a flowchart of the fifth method of Embodiment 12. FIG.
36 is a flowchart of a sixth method of Embodiment 12. FIG.
37 is a flowchart of the seventh method of Embodiment 12. FIG.
38 is a flowchart of the eighth method of Embodiment 12. FIG.
39 is a flowchart of the ninth method of Embodiment 12. FIG.
40 is a flowchart of the tenth method of Embodiment 12. FIG.
FIG. 41 is a flowchart of the eleventh method of Embodiment 12. FIG.
42 is a flow chart of a twelfth method of embodiment 12. FIG.
43 illustrates a device incorporating a liquid crystal variable tint element.
FIG. 44 illustrates an electrode configuration usable with the device of FIG. 43.
FIG. 45 illustrates an electrode configuration usable with the device of FIG. 43.
46 illustrates an electrochromic device in the solid state.

본원에서 개시되는 실시형태는, 열 관리 시스템을 포함하는 안경류에 대해 다층 옵틱을 제공하고, 다층 옵틱은 기본 옵틱, 가변 틴트 엘리먼트, 폴리머 층, 및 투명한 발열체를 포함한다. 투명한 히터는 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제를 직접적으로 또는 간접적으로 가열한다. 폴리머 층은 가변 틴트 엘리먼트를 포함하거나 가변 틴트 엘리먼트와 관련된다. 투명한 히터를 통해 폴리머에 열이 가해지면, 가변 틴트 엘리먼트가 자신의 암 레벨(광 투과를 차단하는 속도 및 정도) 또는 자신의 선명화 레벨(투과 광의 속도 및 정도)을 열이 가해지지 않은 경우 보다 더 빨리 전환하는 것을 허용한다. 실시형태는 가열이 발생하는 방법과 시기를 제어하기 위해 컨트롤러, 센서, 및 다른 적절한 전자장치를 고려한다. 실시형태는 옵틱이 활용될 특정 환경 온도를 통해 폴리머 층의 특정 폴리머를 선택하는 것, 및 추가로 다음 중 적어도 하나를 더 고려하는 것을 더 고려한다: 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제의 타입과 폴리머의 유리 전이 온도(TG; transition temperature). 모두는 아니지만 대부분의 실시형태에서, 광학 시스템은 전자장치를 포함하는 안경류에 하우징되거나 부착된다.Embodiments disclosed herein provide multilayer optics for eyewear that includes a thermal management system, the multilayer optics comprising a base optic, a variable tint element, a polymer layer, and a transparent heating element. The transparent heater heats the variable tint element or variable tint directly or indirectly. The polymer layer includes or is associated with a variable tint element. When heat is applied to the polymer through a transparent heater, the variable tint element can be used to determine its dark level (speed and degree of blocking light transmission) or its sharpening level (speed and degree of transmitted light) rather than heating. Allows you to switch faster. Embodiments contemplate controllers, sensors, and other suitable electronics to control how and when heating occurs. Embodiments further contemplate selecting a particular polymer of the polymer layer via a particular environmental temperature at which the optics will be utilized, and further considering at least one of the following: variable tint element or type of variable tint agent and polymer Glass transition temperature (TG). In most but not all embodiments, the optical system is housed or attached to eyewear that includes the electronics.

본원에서 개시되는 실시형태는, 열 관리 시스템을 포함하는 안경류에 대해 다층 옵틱을 제공하고, 다층 옵틱은 기본 옵틱, 가변 틴트 엘리먼트, 폴리머 층, 및 투명한 발열체를 포함한다. 투명한 히터는 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제를 직접적으로 또는 간접적으로 가열한다. 폴리머 층은 가변 틴트 엘리먼트를 포함하거나 가변 틴트 엘리먼트와 관련된다. 투명한 히터를 통해 폴리머에 열이 가해지면, 가변 틴트 엘리먼트가 자신의 암 레벨(광 투과를 차단하는 속도 및 정도) 또는 자신의 선명화 레벨(투과 광의 속도 및 정도)을 열이 가해지지 않은 경우 보다 더 빨리 전환하는 것을 허용한다. 안경류는 열 관리 시스템을 포함하고, 열 관리 시스템은 다음 중 2개 이상을 포함한다: 발열체, 컨트롤러, 센서, 타이머 및 에너지원.Embodiments disclosed herein provide multilayer optics for eyewear that includes a thermal management system, the multilayer optics comprising a base optic, a variable tint element, a polymer layer, and a transparent heating element. The transparent heater heats the variable tint element or variable tint directly or indirectly. The polymer layer includes or is associated with a variable tint element. When heat is applied to the polymer through a transparent heater, the variable tint element can be used to determine its dark level (speed and degree of blocking light transmission) or its sharpening level (speed and degree of transmitted light) rather than heating. Allows you to switch faster. Eyewear includes a thermal management system, and the thermal management system includes two or more of the following: a heating element, a controller, a sensor, a timer, and an energy source.

실시형태는 옵틱이 활용될 특정 환경 온도를 통해 폴리머 층의 특정 폴리머를 선택하는 것 및 다음 중 적어도 하나를 고려하는 것을 더 고려한다: 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제의 타입과 폴리머의 TG의 그것. 단지 예로서, 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제는 다음의 것일 수 있다; 포토크로믹, 써모크로믹(thermochromic), 폴리머 분산 이색 액정, 일렉트로크로믹. 폴리머 층은 1미크론 내지 1.5밀리미터의 두께를 가질 수 있다. 모두는 아니지만 대부분의 실시형태에서, 광학 시스템은 전자장치를 포함하는 안경류에 하우징되거나 부착된다. 폴리머 층은 포토크로믹 디바이스이 경우에 모놀리식 층의 그것, 액정 디바이스의 경우에 폴리머 분산 액정 층의 그것 그리고 일렉트로크로믹 디바이스의 경우에 고체 상태의 열가소성 전해질의 그것일 수 있다. 폴리머 층은, 항상은 아니지만 일반적으로, 가변 틴트 엘리먼트를 포함할 것이다. 소정의 실시형태에서, 폴리머 층은 호스트 플라스틱 렌즈 블랭크(host plastic lens blank), 렌즈, 옵틱 또는 디바이스 내에 통합된다. 다른 실시형태에서, 폴리머 층은 호스트 유리 렌즈 블랭크, 렌즈, 옵틱 또는 디바이스 내에 통합된다. 렌즈 블랭크의 그것인 경우, 렌즈 블랭크는 반제품의 렌즈 블랭크, 완제품의 렌즈 블랭크 또는 완제품의 렌즈일 수 있다. 렌즈는 비처방 렌즈, 선글라스 렌즈 또는 처방 렌즈의 그것일 수 있다. 렌즈는 광출력이 없는 것, 즉 피아노를 포함하는 임의의 광출력을 가질 수 있다. 렌즈 또는 렌즈 블랭크는 모든 보통의 광학적 코팅으로 코팅될 수 있고, 예를 들면 다음을 포함한다: 반사 방지 코팅, 하드 긁힘 방지 코팅. 코팅은 관례적으로 이용가능한 바와 같은 순서로 렌즈 또는 렌즈 블랭크 상에 위치될 수 있다.Embodiments further contemplate selecting a particular polymer of the polymer layer and considering at least one of the following through the specific environmental temperature at which the optic will be utilized: that of the variable tint element or type of variable tint agent and that of the TG of the polymer. By way of example only, the variable tint element or variable tint agent may be the following; Photochromic, thermochromic, polymer dispersed dichroic liquid crystals, electrochromic. The polymer layer may have a thickness of 1 micron to 1.5 millimeters. In most but not all embodiments, the optical system is housed or attached to eyewear that includes the electronics. The polymer layer can be that of the monolithic layer in the case of a photochromic device, of the polymer dispersed liquid crystal layer in the case of a liquid crystal device and of the thermoplastic electrolyte in the solid state in the case of an electrochromic device. The polymer layer will generally, but not always, comprise a variable tint element. In certain embodiments, the polymer layer is integrated into a host plastic lens blank, lens, optics or device. In another embodiment, the polymer layer is integrated into a host glass lens blank, lens, optics, or device. In the case of a lens blank, the lens blank may be a semi-finished lens blank, a finished lens blank or a finished lens. The lens can be that of a non-prescription lens, sunglasses lens or prescription lens. The lens may have no light output, that is, any light output including a piano. The lens or lens blank can be coated with all common optical coatings and includes, for example: antireflective coatings, hard scratch resistant coatings. The coating may be placed on the lens or lens blank in the order as customarily available.

본원에서 사용되는 용어 안경은 안경류와 동일한 것을 의미한다. 안경류는, 프레임 및 렌즈 또는 옵틱(처방 또는 비처방)을 포함하는 머리 상에 또는 머리 둘레에 착용되는 임의의 디바이스를 의미하고, 렌즈 또는 옵틱은 착용자의 시선에 있다. 단지 예로서, 안과적 렌즈는 반제품의 렌즈 블랭크, 렌즈 블랭크, 완제품의 가장자리 가공된 렌즈, 안경 렌즈일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 UV 및 청색광은 대략 380 나노미터와 480 나노미터의 범위 내에 있는 것을 의미한다. 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 투명한 대부분 또는 주로 투명한 것을 의미한다. "투명한" 엘리먼트는, 투과된 광의 임의의 감쇠가 충분히 작아서 안경류를 그 의도된 목적에 맞지 않게 하지 않는 한, 100% 투명일 필요는 없다. 용어 긁힘 방지층은 하드 코팅을 포함한다. 용어 "전기적 컴포넌트(전자장치)"는, 단지 예로서, 다음의 것들 중 임의의 하나 이상을 의미한다: 컨트롤러, 타이머, 전원, 센서, 유도 코일, 스위치. 용어 가변 틴트 엘리먼트는, 단지 예로서, 포토크로믹 엘리먼트 또는 포토크로믹제, 이색성 액정 엘리먼트 또는 이색성 액정제, 일렉트로크로믹 엘리먼트 또는 일렉트로크로믹제를 통해, 자신의 컬러 또는 틴트가 동적으로 변경, 튜닝 또는 전환될 수 있는 엘리먼트 또는 약제이다. 폴리머 층은, 단지 예로서, 동질성 폴리머 층, 폴리머 매트릭스 층, 비동질성 폴리머 층, 폴리머 분산 층 및 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제를 포함하는 폴리머 층 중 하나 이상일 수 있다. 폴리머 층은 열가소성 수지의 층일 수 있다. 또한, 본원에서 교시되는 많은 실시형태 중 많은 실시형태에서 포토크로믹 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제를 활용하지만, 실시형태는 포토크로믹인 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제의 그것에 제한되지 않아야 함이 이해되어야 한다. 포토크로믹 엘리먼트는 한 층에, 층들에 또는 매트릭스 전체에 걸쳐 있을 수 있다. 단지 예로서, 포토크로믹 엘리먼트는: 모노머 내에, 오일 내에, 오일과 같은 액체로 마이크로캡슐화되어 제공될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 임의의 그리고 모든 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제가 사용될 수도 있고, 온도가 컬러 및/또는 광 투과 전환 속도를 변경한다.The term eyeglasses as used herein means the same as eyewear. Eyewear means any device worn on or around a head that includes a frame and a lens or optics (prescription or non-prescription), wherein the lens or optic is in the wearer's line of sight. By way of example only, the ophthalmic lens may be a semi-finished lens blank, a lens blank, an edge finished lens, a spectacle lens. UV and blue light as used herein means within the range of approximately 380 nanometers and 480 nanometers. The term transparent, as used herein, means mostly or mostly transparent. An "transparent" element need not be 100% transparent unless any attenuation of the transmitted light is sufficiently small that the eyewear does not serve its intended purpose. The term anti-scratch layer includes a hard coating. The term “electrical component (electronic device)”, by way of example only, means any one or more of the following: controller, timer, power supply, sensor, induction coil, switch. The term variable tint element is, by way of example only, via a photochromic element or photochromic agent, a dichroic liquid crystal element or a dichroic liquid crystal agent, an electrochromic element or an electrochromic agent, such that its color or tint is dynamically changed, It is an element or agent that can be tuned or switched. The polymer layer may be, by way of example only, one or more of a homogeneous polymer layer, a polymer matrix layer, an inhomogeneous polymer layer, a polymer dispersion layer and a polymer layer comprising a variable tint element or variable tint agent. The polymer layer may be a layer of thermoplastic resin. In addition, although many of the many embodiments taught herein utilize photochromic variable tint elements or variable tint agents, it is understood that embodiments should not be limited to those of photochromic variable tint elements or variable tint agents. Should be. The photochromic element may be in one layer, in layers or throughout the matrix. By way of example only, the photochromic element may be provided microencapsulated in a monomer, in an oil, in a liquid such as oil. In some embodiments, any and all variable tint elements or variable tints may be used, and the temperature changes color and / or light transmission conversion rate.

본원에서 개시되는 실시형태는 임의의 그리고 모든 옵틱 또는 안경류 물품, 예컨대, 단지 예로서, 모터사이클 헬멧형 차광면, 스키 고글, 스포츠 글래스, 비처방 안경의 그것들인 안과적 렌즈, 고정 초점, 동적 초점, 전자적 초점을 갖는 처방 안경, 안구 내 렌즈, 콘택트 렌즈, 각막 온레이, 및 각막 인레이에 대해 사용될 수 있다.Embodiments disclosed herein may be any and all optical or eyewear articles, such as, for example, motorcycle helmet-type shading surfaces, ski goggles, sports glasses, ophthalmic lenses that are of non-prescription glasses, fixed focus, dynamic focus. , Prescription glasses with electronic focus, intraocular lenses, contact lenses, corneal onlays, and corneal inlays.

본원에서 개시되는 실시형태는, 실내에서 실외로 갈 때 그리고 실외에서 실내로 갈 때 포토크로매틱 안경 렌즈 또는 다른 옵틱의 훨씬 더 빠른 전환을 허용할 것이다. 포토크로믹제를 하우징하는 재료에 따라, (암에서 명으로의) 선명화 또는 명화 속도는, 종래기술의 포토크로믹 안경 렌즈의 오늘날의 상태의 그것보다 5배 내지 10배 더 빠르고, 선명화 또는 명화 시간도 대응하여 더 짧아 진다. 또한, 실시형태는, 종래기술의 포토크로믹 렌즈의 오늘날의 현재의 상태와 비교하여, 따뜻한 환경의 실외에서 더 어두운 렌즈를 달성하는 능력을 허용한다. 실시형태는 이 성능 향상을 신규의 주로 광학적으로 투명한 열 관리 시스템을 통해 달성하고, 소정의 실시형태에서는, 상업적으로 입수가능한 포토크로믹 렌즈 또는 옵틱에서 현재 활용되는 것보다, 포토크로믹제 또는 포트크로믹제들을 포함하는 매트릭스의 더 높은 TG 또는 연화점을 제공하는 매트릭스 케미스트리의 그것으로 추가(결합)된다. 열 관리 시스템은, 주로 투명한 발열체(도 9, 도 10 및 도 11) 및/또는 주로 투명한 냉각체(도 16) 중 하나 이상을 포함하는 다양한 전자 컴포넌트로 이루어질 수도 있다.Embodiments disclosed herein will allow for much faster switching of photochromic spectacle lenses or other optics when going indoors to outdoors and from outdoors to indoors. Depending on the material housing the photochromic agent, the sharpening or brightening speed (from dark to bright) is 5 to 10 times faster than that of today's state of the art photochromic spectacle lenses, The master time is also correspondingly shorter. In addition, the embodiment allows the ability to achieve darker lenses outdoors in a warm environment compared to today's current state of the art photochromic lenses of the prior art. Embodiments achieve this performance improvement through new, primarily optically transparent thermal management systems, and in certain embodiments, photochromic or port crocs, rather than currently utilized in commercially available photochromic lenses or optics. It is added (combined) to that of the matrix chemistry which provides a higher TG or softening point of the matrix comprising the mixes. The thermal management system may be comprised of various electronic components that include one or more of primarily transparent heating elements (FIGS. 9, 10 and 11) and / or primarily transparent cooling bodies (FIG. 16).

이전에, 포토크로매틱 옵틱 및/또는 렌즈에 의한 제한적인 성능 밸런스가 항상 존재해왔다. 그 밸런스는, 실외에서의 암화 전환이 더 빠를수록 실외에서의 주위 열 또는 고온에 대해 포토크로믹 옵틱 및/또는 렌즈가 더 민감하게 되어(이것은 태양의 열 또는 화학 방사선 효과로 인해 악화됨) 그 결과 포토크로믹 옵틱 및/또는 렌즈의 암화 정도 및 그것이 암화될 수 있는 속도를 제한하게 된다는 것이다. 이것은, 일단 렌즈가 소정 레벨의 암화까지 가열되면 렌즈 재료가 소프트해지고 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들은 그들이 표백되기 시작하는 최대 암화 지점에 도달하는 것에 기인한다. 본원에서 개시되는 실시형태는 포토크로믹 옵틱 및/또는 렌즈의 이러한 오랜 성능 제한 문제점을 해결한다. 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "변경" 또는 "전환"은 동일한 의미이다. 용어 표백은 틴트가 더 선명해지거나 더 밝아지는 것을 의미한다. 용어 TG는 재료의 유리 전이 온도 또는 연화점을 의미한다. 그러나, 재료는 연화점 이전의 온도에서 연화되기 시작할 수도 있다.Previously, there has always been a limited performance balance by photochromatic optics and / or lenses. The balance is that the faster the conversion of darkening outdoors, the more sensitive the photochromic optics and / or lenses are to outdoor heat or high temperatures (this is exacerbated by the sun's heat or actinic radiation effects). Limiting the degree of darkening of the photochromic optics and / or lenses and the speed at which they can be darkened. This is due to the fact that once the lens is heated to a certain level of darkening, the lens material becomes soft and the photochromic or photochromic agents reach the maximum darkening point where they begin to bleach. Embodiments disclosed herein address this long performance limitation problem of photochromic optics and / or lenses. As used herein, the terms "change" or "conversion" have the same meaning. The term bleach means that the tint becomes clearer or brighter. The term TG means the glass transition temperature or softening point of the material. However, the material may begin to soften at a temperature before the softening point.

실시형태는, 차량 또는 운송수단의 UV 차단 또는 필터링 윈드실드 뒤에 있는 경우에도 안경(도 12, 도 13 및 도 14) 또는 옵틱이 현재의 포토크로믹보다 훨씬 더 어두운 상태로 어두워지는 것을 허용할 포토크로믹 렌즈 또는 옵틱 시스템을 포함한다. 소정의 실시형태에서, 실시형태와 관련된 주로 투명한 발열체는 열적으로 활성화 편광자 또는 층을 턴온시키는 데 활용될 수 있다. 이것은 틴트의 포토크로믹의 레벨이 감소되는 UV 차단 또는 필터링 윈드실드 또는 윈도우의 그것 뒤에서 특히 유익하다. UV 차단 또는 필터링 윈드실드 뒤에 있을 때, 열적 활성화 편광자 또는 층은 글레어 감소 및 약간의 틴트를 제공한다. 이것의 조합은 운전자 또는 승객의 눈에 대해 추가적인 시각적 편안함을 제공한다. 이것은 또한, UV 차단 또는 필터링의 주로 투명한 오브젝트, 예컨대 단지 예로서, 윈도우, 윈드실드, 차광면 등 뒤에서 사용되는 임의의 타입의 렌즈 또는 옵틱의 경우에 대한 것임이 지적되어야 한다.Embodiments may allow photos (Figs. 12, 13 and 14) or optics to darken much darker than current photochromic even when behind a UV blocking or filtering windshield of a vehicle or vehicle. Chromic lenses or optics systems. In certain embodiments, mainly transparent heating elements associated with the embodiments can be utilized to turn on the thermally active polarizer or layer. This is particularly beneficial behind that of the UV blocking or filtering windshield or window where the level of photochromic of the tint is reduced. When behind the UV blocking or filtering windshield, the thermally activated polarizer or layer provides glare reduction and some tint. This combination provides additional visual comfort for the eyes of the driver or passenger. It should also be pointed out that this is the case for any type of lens or optic used behind mainly transparent objects of UV blocking or filtering, such as, for example, windows, windshields, shading surfaces and the like.

몇몇 실시형태는 주로 투명한 냉각체를 포함할 수도 있다. 이러한 주로 투명한 냉각체는, 단지 예로서, 펠티에(Peltier) 쿨러이다. 단지 예로서, 주로 투명한 냉각체는: #1) 열 활성화 편광자 또는 층의 상 순서를 변경하기 위해, #2) 실외에서의 포토크로믹 층 또는 옵틱의 내부 온도를 그 표백 지점 아래의 온도로 장기간 유지하고 따라서 포토크로믹 물품 또는 렌즈가 실외에서 더 어둡게 그리고 실외의 더 높은 주위 온도에 덜 민감하게 유지되는 것을 허용하도록, 포토크로믹 층 또는 옵틱의 내부 온도에 대해 냉각용 배출 도어를 제공하기 위해 활용될 수 있다. 따라서, 투명한 냉각 시스템을 사용하는 포토크로믹 렌즈 또는 옵틱 시스템의 실시형태는, 현재의 포토크로믹의 그것보다 더 높은 실외 온도에서 어둡게 유지될 수도 있고 동시에 현재 상업적으로 이용가능한 포토크로믹의 그것보다 훨씬 더 빨리 밝아지거나 선명해진다. 또한, 실시형태는 일반적으로 사용되는 것보다 더 높은 TG를 갖는 폴리머로 이루어지는 폴리머 층을 활용하는 것을 제공함이 지적되어야 한다. 이들 실시형태 이전에, 높은 TG를 갖는 폴리머 층을 사용하는 것은, 90℉보다 높은 온도의 실외에서 더 어두운 컬러를 제공할 것이지만, 실외의 어두운 컬러의 그것에서 실내의 더 밝은 컬러의 그것으로의 전환이 극도로 느려지게 할 것이다. 따라서, 이것은 상업적으로 수용불가능했다. 투명한 발열체를 활용하는 실시형태는 더 높은 TG 폴리머 층의 사용을 허용하여, 포토크로믹 렌즈가 90℉ 위의 고온에서 더 어둡게 유지되지만 UV광 환경에서 비-UV광 환경으로 이동할 때 틴트 선명화의 빠른 전환 시간을 제공하는 것을 허용한다.Some embodiments may comprise primarily transparent cooling bodies. Such mainly transparent cooling bodies are, by way of example only, Peltier coolers. By way of example only, mainly transparent coolant: # 1) change the internal temperature of the photochromic layer or optics outdoors to a temperature below its bleaching point, in order to change the phase order of the thermally activated polarizer or layer. To provide a cooling exit door for the internal temperature of the photochromic layer or optics to maintain and thus allow the photochromic article or lens to remain darker outdoors and less sensitive to outdoor higher ambient temperatures. Can be utilized. Thus, an embodiment of a photochromic lens or optic system using a transparent cooling system may remain dark at an outdoor temperature higher than that of the current photochromic and at the same time be more than that of currently available photochromic. It brightens or sharpens much faster. It should also be pointed out that the embodiments provide for utilizing a polymer layer consisting of a polymer having a higher TG than is generally used. Prior to these embodiments, using a polymer layer with a high TG would provide a darker color outdoors at temperatures higher than 90 ° F., but from the dark color of the outdoors to that of a lighter color of the interior. This will make it extremely slow. Thus, this was not commercially acceptable. Embodiments utilizing transparent heating elements allow the use of higher TG polymer layers, such that the photochromic lens remains darker at high temperatures above 90 ° F. but does not provide tint sharpening when moving from UV to non-UV light environments. Allows to provide fast transition time.

역사적으로 포토크로믹 층 또는 옵틱의 TG가 더 높을수록, 옵틱 또는 렌즈는 실외에서 자외광(UV)에 노출될 때 더 어두워지지만, 또한 실내에서 UV광에 노출되지 않을 때 렌즈의 옵틱의 선명화 더 정확히 말하면 틴트가 밝아지는 것은 더 느려진다. 이 상당한 타협(제한)은 모든 상업적으로 입수가능한 포토크로믹을 괴롭혔다. 렌즈, 옵틱, 및 포토크로믹 제조자는, 실외에서 실내로 갈 때 선명화 또는 틴트 명화의 원하는 속도의 그것에 대한 포토크로믹제를 하우징하는 폴리머 매트릭스의 경도 및 TG의 밸런스를 항상 선택해야 했다. 몇몇 실시형태가, 실외에서 실내로 갈 때 (전체적으로 포토크로믹제를 갖는 포토크로믹 렌즈 블랭크의 그것이든지 또는 포토크로믹 층의 그것이든지 간에) 포토크로믹 매트릭스를 가열시키는 투명한 발열체를 포함하기 때문이다. 이 가열 효과는 포토크로믹 틴트가 선명하게 되거나 밝아지는 시간을 빠르게 한다. 포토크로믹제를 포함하는 폴리머 매트릭스를 가열시키는 능력을 갖기 때문에, 포토크로믹제를 포함하는 폴리머 매트릭스는 더 높은 TG를 갖는 폴리머 재료로 구성될 수 있고 따라서 이전의 상업적으로 입수가능한 포토크로믹의 그것보다 더 단단해질 수 있다. 따라서 포토크로믹 물품의 실시형태는, 포토크로믹 물품의 암화와 관련하여 실외 온도(80℉ 이상의 온도를 가짐)에 덜 민감하다.Historically, the higher the TG of a photochromic layer or optic, the darker the optic or lens will be when exposed to ultraviolet light (UV) outdoors, but also the sharpening of the optics of the lens when not exposed to UV light indoors. More precisely, the brighter the tint, the slower it is. This significant compromise has plagued all commercially available photochromic. Lens, optic, and photochromic manufacturers always had to choose the balance of TG and hardness of the polymer matrix housing the photochromic agent against it at the desired rate of sharpening or tinting when going outdoors. This is because some embodiments include a transparent heating element that heats the photochromic matrix when going from outdoors to indoors (whether it is of a photochromic lens blank or photochromic layer as a whole). . This heating effect speeds up the time for the photochromic tint to become clear or bright. Since it has the ability to heat a polymer matrix comprising a photochromic agent, the polymer matrix comprising a photochromic agent may be composed of a polymer material having a higher TG and thus is larger than that of previous commercially available photochromic materials. It can be harder. Accordingly, embodiments of the photochromic article are less sensitive to outdoor temperatures (having a temperature above 80 ° F.) with respect to the darkening of the photochromic article.

몇몇 실시형태의 포토크로믹 물품은 더 어두워지고, 종래기술의 상업적으로 입수가능한 포토크로믹의 최상의 상태보다 훨씬 더 빨리 선명해지거나 밝아질 것이고, 소정의 실시형태에서는 더 높은 주위 온도에 대한 온도 민감성이 덜하다. 마지막으로, 몇몇 실시형태는, 글레어 또는 반사 광 감소 및 보호를 제공하는 것에 의해 UV 차단 또는 필터링의 주로 투명한 윈드실드 또는 차광면이 뒤에 있을 때 태양광에서 시각적 안락함을 향상시키는 방식을 제공한다. 본원에서 개시되는 실시형태는 향상된 포토크로믹 성능, 향상된 포토크로믹 편광 성능, 향상된 편광 성능을 제공할 수 있다. 본원에서 개시되는 실시형태의 가변 틴트 엘리먼트(엘리먼트들)(가변 틴트제 또는 가변 틴트제들로도 또한 칭해짐)는, 단지 예로서, 염료, 약제, 가변 틴트를 야기할 수 있는 재료 성분일 수 있다. 포토크로믹 산업계에서 널리 알려진 수단에 의해 다양한 틴트 컬러가 만들어질 수 있다.The photochromic articles of some embodiments will become darker, sharpen or brighten much faster than the best state of the art commercially available photochromic, and in some embodiments, temperature sensitivity to higher ambient temperatures. This is less. Finally, some embodiments provide a way to improve visual comfort in sunlight when behind a predominantly transparent windshield or shading surface of UV blocking or filtering by providing glare or reflected light reduction and protection. Embodiments disclosed herein can provide improved photochromic performance, improved photochromic polarization performance, and improved polarization performance. The variable tint element (elements) (also referred to as variable tint or variable tint agents) of the embodiments disclosed herein may be a material component that can cause, by way of example only, dyes, drugs, variable tints. Various tint colors can be made by means well known in the photochromic industry.

도 19는, 많은 포토크로매틱 재료를 어둡게 하고 밝게 하는 메커니즘인 4상 시스템을 도시하는 흐름도이다.FIG. 19 is a flow diagram illustrating a four-phase system, a mechanism for darkening and brightening many photochromatic materials.

도 20은 많은 포토크로매틱 옵틱을 어둡게 하는 메커니즘을 추가로 예시한다. 초기 광 흡수도는 0.15 미만으로 아주 낮다. 밝은 태양광에 노출되면, 무색 형태가 전자적으로 여기되고, 채색된 형태로 변환된다. 광흡수가 증가하여, 옵틱의 가열 속도를 증가시켜, 광흡수를 증가시킨다. 가열 및 흡수 둘 다는 상호전환 속도로 추가적인 증가를 야기한다. 온도 상승은 매트릭스를 연화시키고, 복귀 속도를 증가시킨다. 광 흡수 레벨은 최대 임계치에 도달하여, 도 20에 예시된 S자형 곡선으로 나타나게 된다. 곡선의 상부에서, 온도 및 광 흡수도는 평형을 이루고 고정된 주위 조명 레벨이다. 도 20에서 X축 또는 시간축은 특정한 시간 길이로 이름 붙여지진 않았지만, 설명된 상황 하에서 시간의 경과에 따라 흡수가 일반적으로 어떻게 거동하는지를 나타내기 위해 포함되었다.20 further illustrates a mechanism for darkening many photochromatic optics. Initial light absorbance is very low, less than 0.15. Upon exposure to bright sunlight, the colorless form is excited electronically and converted into a colored form. The light absorption is increased, thereby increasing the heating rate of the optic, thereby increasing the light absorption. Both heating and absorption cause an additional increase at the interconversion rate. The rise in temperature softens the matrix and increases the return rate. The light absorption level reaches a maximum threshold, which is represented by the sigmoidal curve illustrated in FIG. 20. At the top of the curve, the temperature and light absorbance are in equilibrium and at a fixed ambient illumination level. In FIG. 20, the X-axis or time-axis is not named with a specific time length, but is included to show how absorption generally behaves over time under the described circumstances.

열의 인가는, 2개의 메커니즘에 의해, 채색된 형태의 비활성화를 가속시키고 활성 방사가 없을 때 무색 상태로 리턴하는 속도를 빠르게 한다. 한 메커니즘은, 분자 내부의 재정렬을 허용하는 매트릭스의 연화이다. 두 번째 메커니즘은 재정렬 프로세스를 활성화시키는 것이다. 이 프로세스는 박층(50-100미크론)으로 도포된 포토크로믹에 대해 최상으로 작용하지만 벌크의 포토크로믹에 대해서도 또한 유효하다.The application of heat accelerates the deactivation of the colored form by two mechanisms and speeds up the return to the colorless state in the absence of active radiation. One mechanism is the softening of the matrix which allows for rearrangement inside the molecule. The second mechanism is to activate the reordering process. This process works best for photochromic applied in thin layers (50-100 microns) but is also effective for bulk photochromic.

히터 층에 방산된 열은 그 온도가 상상하게 할 것이다. 그러나, 열은 열 전도를 통해 인접한 쿨러 층으로도 또한 확산할 것이다. 이것은, 온도 상승이 히터 층에서 인접 층으로 확산할 것이라는 것을 의미한다. 이 프로세스는, 히터가 인접한 포토크로믹 층을 가열시키는 것을 이 프로세스가 허용하기 때문에 바람직하다. 그것은, 궁극적으로 스택 내의 모든 층이 동일한 온도를 가질 때까지 계속된다. 임의의 층 스택에 대해, 열 확산을 통한 스택에 걸친 온도의 이 확산은 특성 확산 시간 내에 발생한다. 우리의 예에서의 스택에 대해, 그것은 대략 2 내지 6초이다.The heat dissipated in the heater layer will make the temperature imagine. However, heat will also diffuse to the adjacent cooler layer through heat conduction. This means that the temperature rise will diffuse from the heater layer to the adjacent layer. This process is preferred because this process allows the heater to heat adjacent photochromic layers. It continues until ultimately all layers in the stack have the same temperature. For any layer stack, this diffusion of temperature across the stack through thermal diffusion occurs within the characteristic diffusion time. For the stack in our example, it is approximately 2 to 6 seconds.

개개의 층에 삽입된 에너지는 에너지 증가, 층의 부피, 및 재료의 비열의 곱으로서 계산될 수 있다. 온도 증가가 균일한 경우, 대부분의 에너지는, 폴리머 렌즈가 단연코 최대 부피를 가지기 때문에 폴리머 렌즈 안으로 삽입된다. 단지 예로서, 포토크로믹 엘리먼트 또는 층, 써모크로믹 엘리먼트 또는 층, 폴리머 분산 이색 액정 엘리먼트 또는 층, 고체 상태의 일렉트로크로믹 엘리먼트 또는 층과 같은 가변 틴트 엘리먼트 또는 층을 선명하게 하기 위해, 엄격히 말하면, 가변 틴트 층을 가열하는 것이 충분하다. 그러나, 가변 틴트 층에 주입된 에너지는, 가변 틴트 층을 호스팅하는 폴리머 렌즈에서보다 훨씬 적은데, 가변 틴트 층이 폴리머 렌즈보다 훨씬 더 얇기 때문이다. 따라서, 확산 시간보다 더 긴 기간에 걸쳐 포토크로믹 렌즈를 가열하는 것이 불충분하며; 가열 에너지의 대부분은, 가변 틴트 엘리먼트 또는 층을 선명하게 하는 데 도움이 되지 않는 경우에 종료한다.The energy inserted into the individual layers can be calculated as the product of the energy increase, the volume of the layers, and the specific heat of the material. If the temperature increase is uniform, most of the energy is inserted into the polymer lens because the polymer lens has by far the maximum volume. By way of example only, strictly speaking, to sharpen a variable tint element or layer, such as a photochromic element or layer, a thermochromic element or layer, a polymer dispersed dichroic liquid crystal element or layer, an electrochromic element or layer in a solid state, , It is enough to heat the variable tint layer. However, the energy injected into the variable tint layer is much less than in the polymer lens hosting the variable tint layer, since the variable tint layer is much thinner than the polymer lens. Thus, heating the photochromic lens over a period longer than the diffusion time is insufficient; Most of the heating energy ends when it does not help to sharpen the variable tint element or layer.

본원에서 개시되는 몇몇 실시형태는 가변 틴트 엘리먼트 또는 층을 가열하는 데 필요한 에너지를, 확산 시간보다 상당히 더 짧은(즉, 1초) 열 버스트(burst)에서 방산시킨다. 이렇게 하여, 방산된 에너지는 히터 및 포토크로믹 층 근처에 집중될 것이고, 결과적으로 국소적으로 더 높은 온도로 나타나게 된다. 이 효과는 확산 시간보다 더 짧은 어떤 시간 동안 지속된다. 소정의 실시형태에서, 열 버스트는 시간에 맞춰진 시퀀스로 여러 번 반복될 수 있고 이것은 마이크로프로세서에 프로그래밍될 수 있다. 따라서, 급격한 버스트의 시퀀스 또는 에너지 및 결과적인 온도의 스파이크는 대부분의 에너지를, 본 특허 출원 내에서 교시되는 다양한 실시형태에 대한 가변 틴트 엘리먼트를 가열시키기에 효율적인 방식으로 제공할 수 있다.Some embodiments disclosed herein dissipate the energy required to heat the variable tint element or layer in a thermal burst that is significantly shorter (ie, 1 second) than the diffusion time. In this way, the dissipated energy will be concentrated near the heater and photochromic layer, resulting in locally higher temperatures. This effect lasts for some time shorter than the diffusion time. In certain embodiments, the column burst can be repeated many times in a timed sequence and it can be programmed into the microprocessor. Thus, a sequence of sudden bursts or spikes of energy and the resulting temperature can provide most of the energy in an efficient manner to heat the variable tint element for the various embodiments taught within this patent application.

몇몇 실시형태에 대해 스택 디자인이 제공된다. 그 제품은 안경의 전면 상에 ITO 및 SiOx의 코팅을 도포하는 것에 의해 제조된다. 2개의 접근법 중 하나가 사용될 수도 있다. 제1의 접근법에서는, 완제품의 안경 옵틱(예를 들면, 하드 코팅됨)으로 시작하여, 제1의 전극으로 기능하는 ITO의 투명한 도전층을 도포하고, 그 다음 포토크로믹 층을, 그 다음 제2의 전극으로 기능하는 ITO의 제2의 층을 제공한다(도 21 참조, 옵션 1). 크랙에 대한 안정성을 제공하기 위해 ITO층을 도포하기 이전에 SiOx의 저항층이 또한 도포될 수도 있다. 제2의 접근법에서는, 상부에 포토크로믹 층이 미리 도포된 기존의 안경 옵틱(예를 들면, 변색 렌즈)으로 시작하여, 양극 단자에 3.5V를 전달하는 전기 회로에 연결되는 ITO 또는 SnOx/ITO의 투명한 도전층으로 포토크로믹 층을 오버코트하는 것이 가능하다(도 21 참조, 옵션 2). 모두는 아니지만 대부분의 경우에서, ITO 층의 상부에 SiOx 층 또는 하드 코트의 층이 도포된다. 대부분의 실시형태에서, 투명한 도전층에 대해 ITO가 활용되지만, 단지 예로서, 도전성 폴리머와 같은 임의의 투명한 도전재가 사용될 수도 있음이 지적되어야 한다. 마찬가지로, SiOx 이외의 저항성 재료가 사용될 수도 있다. 투명한 히터가 더 많이 매립되고 가변 틴팅 엘리먼트에 더 가까울수록 디바이스는 더 에너지 효율적으로 된다. 외면에 도포된 투명한 발열체가 가변 틴트 엘리먼트의 성능에 영향을 끼칠 것이지만, 이러한 투명한 히터는 열의 대부분이 재빨리 방산할 것이기 때문에 에너지 효율적이지는 않을 것이다. 본원에서 개시되는 실시형태는 몇몇 타입의 외부 층 아래에 위치되는 투명한 발열체를 교시한다.A stack design is provided for some embodiments. The product is made by applying a coating of ITO and SiOx on the front side of the glasses. One of two approaches may be used. In a first approach, starting with the optics optics (eg, hard coated) of the finished product, a transparent conductive layer of ITO serving as the first electrode is applied, and then the photochromic layer is then applied. A second layer of ITO serving as an electrode of 2 is provided (see FIG. 21, option 1). A resistive layer of SiO x may also be applied before applying the ITO layer to provide stability against cracks. In a second approach, ITO or SnOx / ITO is connected to an electrical circuit that starts with conventional eyeglass optics (e.g. discoloration lenses) pre-coated with a photochromic layer on top, delivering 3.5V to the anode terminal. It is possible to overcoat the photochromic layer with a transparent conductive layer of (see FIG. 21, option 2). In most but not all cases, a layer of SiOx layer or hard coat is applied on top of the ITO layer. In most embodiments, ITO is utilized for the transparent conductive layer, but it should be pointed out that as an example, any transparent conductive material such as a conductive polymer may be used. Similarly, resistive materials other than SiOx may be used. The more transparent heater is embedded and the closer to the variable tinting element, the more energy efficient the device becomes. While a transparent heating element applied to the exterior will affect the performance of the variable tint element, such a transparent heater will not be energy efficient because most of the heat will dissipate quickly. Embodiments disclosed herein teach transparent heating elements located under some types of outer layers.

도 21은 발열체 및 포토크로믹을 구비하는 렌즈를 제공하기 위한 2개의 옵션을 도시한다. 옵션 1에서는, ITO 도포 이후 포토크로믹 층이 도포된다. 후속 층이 순서대로 도포된다. AR 코트(2101), SiOx의 층(2102), ITO의 층(2103), SiOx의 층(2104), ITO의 층(2105), SiOx의 층(2106), 포토크로매틱 층(2107) 및 SiOx의 층(2108). 옵션 2에서는, 기존의 포토크로믹 층에 추가적인 프로세싱이 가해진다. SiOx 층(2112 및 2113)이 기존의 포토크로믹 층(2111)의 양면에 도포될 수도 있다. 순서대로, 패턴화된 ITO 층(2114), SiOx 층(2115) 및 AR 코팅(2116)이 SiOx 층(2113) 위에 도포된다. 포토크로매틱 층(2111)은 50-250미크론의 두께인 것이 바람직하다. SiOx 층(2112 및 2113)은 100-150nm 두께인 것이 바람직하고, 저항성이 되도록 의도된다. 두 전극 사이에 SiOx 또는 SiO2가 개시되는 본 출원의 여기저기에서, SiOx는 저항성이 되도록 의도된다. 다른 적절한 투명한 저항성 재료가 또한 사용될 수도 있다. 패턴화된 ITO 층(2114)는 20nm의 두께인 것이 바람직하다. SiOx 층(2115)은 2-3미크론의 두께인 것이 바람직하고, 하드 코트로서 기능할 수도 있다. 층(2108 및 2115)은 옵션적이다. 도 21에서 개시되는 층은 렌즈 블랭크 상에 적층된다.21 shows two options for providing a lens with a heating element and photochromic. In option 1, a photochromic layer is applied after ITO application. Subsequent layers are applied in sequence. AR coat 2101, layer 2102 of SiOx, layer 2103 of ITO, layer 2104 of SiOx, layer 2105 of ITO, layer 2106 of SiOx, photochromatic layer 2107 and SiOx Layer 2108. In option 2, additional processing is applied to the existing photochromic layer. SiOx layers 2112 and 2113 may be applied to both sides of the existing photochromic layer 2111. In order, patterned ITO layer 2114, SiOx layer 2115 and AR coating 2116 are applied over SiOx layer 2113. Photochromatic layer 2111 is preferably 50-250 microns thick. SiOx layers 2112 and 2113 are preferably 100-150 nm thick and are intended to be resistive. In various places in the present application where SiOx or SiO2 is disclosed between two electrodes, SiOx is intended to be resistive. Other suitable transparent resistive materials may also be used. The patterned ITO layer 2114 is preferably 20 nm thick. SiOx layer 2115 is preferably 2-3 microns thick and may function as a hard coat. Layers 2108 and 2115 are optional. The layer disclosed in FIG. 21 is laminated on the lens blank.

도 22는 도 21의 구조에 대한 추가적으로 바람직한 층 상세를 제공하는 테이블이다.FIG. 22 is a table providing further preferred layer details for the structure of FIG. 21.

도 23은 도 21의 구조에 대한 에너지 요건 및 충전 사이의 일 수를 제공하는 테이블로서, 옵션 1이다. 계산은, 열원, 및 실온으로 유지되는 싱크(기본 렌즈)에 의한 1차원 열전달 등식에 기초한다.FIG. 23 is a table providing the number of days between charging and energy requirements for the structure of FIG. 21, option 1. The calculation is based on the one-dimensional heat transfer equation by the heat source and the sink (base lens) maintained at room temperature.

도 24는 도 21의 구조에 대한 에너지 요건 및 충전 사이의 일 수를 제공하는 테이블로서, 옵션 2이다. 계산은, 열원, 및 실온으로 유지되는 싱크(기본 렌즈)에 의한 1차원 열전달 등식에 기초한다.FIG. 24 is a table providing the number of days between charging and energy requirements for the structure of FIG. 21, option 2. The calculation is based on the one-dimensional heat transfer equation by the heat source and the sink (base lens) maintained at room temperature.

도 25는 제1의 프로세스 플로우를 도시한다. 제1의 단계(2501)에서, 에실러 변색 렌즈 블랭크(Essilor Transitions Lens Blank)와 같은 포토크로매틱 렌즈 블랭크로 시작한다. 제2의 단계(2502)에서, 독점적 투명한 발열체를 예를 들면 증착에 의해 추가한다. 제3의 단계(2503)에서, 하트 코트를 추가한다. 제4의 단계(2504)에서, 결과물의 렌즈를 렌즈 연구실, 렌즈 제조자로 배송하거나, 인벤토리에 둔다.25 shows a first process flow. In a first step 2501, it starts with a photochromic lens blank, such as an Escilor Transitions Lens Blank. In a second step 2502, a proprietary transparent heating element is added, for example by vapor deposition. In a third step 2503, a heart coat is added. In a fourth step 2504, the resulting lens is shipped to the lens lab, lens manufacturer, or placed in an inventory.

도 26은 제2의 프로세스 플로우를 도시한다. 제1의 단계(2601)에서, 에실러 변색 렌즈 블랭크와 같은 포토크로매틱 렌즈 블랭크로 시작한다. 제2의 단계(2602)에서, 하트 코트를 추가한다. 제3의 단계(2603)에서, 독점적 투명한 발열체를, 예를 들면, 증착에 의해 추가하고, 그 다음 하드 코트를 추가한다. 제4의 단계(2604)에서, 결과물의 렌즈를 렌즈 랩, 렌즈 제조자에게 배송하거나, 인벤토리에 둔다.26 shows a second process flow. In a first step 2601, it starts with a photochromic lens blank, such as an ecsiluc discoloration lens blank. In a second step 2602, a heart coat is added. In a third step 2603, a proprietary transparent heating element is added, for example by evaporation, and then a hard coat. In a fourth step 2604, the resulting lens is shipped to the lens wrap, lens manufacturer, or placed in an inventory.

전자 포토크로믹 안경류는 종래의 포토크로믹 안경류이고, 렌즈에 대한 열 관리 시스템을 더 포함하고 전자장치가 전자 프레임에서와 같이 프레임 내에 위치되거나 또는 비전자 프레임에서와 같이 프레임에 부착되는 것을 가능하게 한다.Electronic photochromic eyewear is conventional photochromic eyewear and further comprises a thermal management system for the lens and wherein the electronics are located in the frame as in an electronic frame or attached to the frame as in a non-electronic frame. Make it possible.

전자 포토크로믹 안경류는 오늘날의 포토크로믹의 성능을 크게 향상시키는 능력을 제공한다. 그것은 암화의 전환 시간을 빠르게 하는 능력을 제공한다. 그리고 과거에 적절하기 작동하지 않았을 매트릭스 케미스트리를 사용하는 것에 의한 암화의 정도. 그것은 선명화의 전환 시간을 "상당히" 빠르게 하는 능력을 제공한다. 그것은 암화 임계치에 영향을 끼치지 않는 능력을 제공하고 실제 피크 암화를 증가시킬 수도 있다. 그것은 향상된 암도/온도 관계를 제공한다.Electronic photochromic eyewear offers the ability to significantly improve the performance of today's photochromic. It provides the ability to speed up the conversion time of darkening. And the degree of darkening by using matrix chemistry that would not work properly in the past. It provides the ability to "significantly" accelerate the transition time of sharpening. It provides the ability to not affect the darkening threshold and may increase the actual peak darkening. It provides an improved darkness / temperature relationship.

전자 포토크로믹에 의하면, 렌즈는 임의의 형상으로 가장자리 가공될 수 있다. 렌즈는 임의의 사이즈로 가장자리 가공될 수 있다. 그것은 적절한 전자장치를 포함하는 임의의 전자 프레임과 함께 작동할 것이다. 그것은, 외부 전자 모듈이 부착될 수 있는 안경다리를 구비하는 임의의 비전자 프레임에서 작동할 것이다.According to the electronic photochromic lens, the lens can be edged into any shape. The lens can be edged to any size. It will work with any electronic frame containing suitable electronics. It will work in any non-electronic frame with spectacles to which an external electronic module can be attached.

예로서, 가열이 없는 보통의 변색 6(T6) 포토크로매틱 렌즈는, 15분의 노출 이후에, T6이 73%의 투과로 선명해지는 데 대략 9 +/-분 걸리게 하는 선명화 시간을 갖는다. 본원에서 개시된 바와 같이 가열하는 것에 의해, T6은 대략 2분 이하에서 대략 80%의 투과로 선명해질 것이다. 이것은 암화 상태, 암화의 속도, 또는 암도/온도 관계를 타협하지 않고 발생할 것이다.By way of example, a normal discoloration 6 (T6) photochromic lens without heating has a sharpening time that takes approximately 9 +/- minutes for T6 to clear with 73% transmission after 15 minutes of exposure. By heating as disclosed herein, T6 will be clear with approximately 80% transmission in approximately two minutes or less. This will occur without compromising the condition of darkness, the rate of darkness, or the darkness / temperature relationship.

예로서, 보통의 T6 포토크로매틱 렌즈는: 통상의 실내 조건에서 약 12분 내에 80% +의 투과로 선명해지고, 95F의 주위 온도에서 약 1분간 빛에 노출되면(실외의 화창한 조건) 약 31%의 투과로 어두워지고, 결국에는 실외의 화창한 조건 하의 95F에서 27%의 투과로 어두워지며, 결국에는 AR 코팅을 갖는 렌즈에서 사용될 때 통상의 실내 조건에서 95%의 투과로 선명해진다. 본원에서 개시된 바와 같은 열 관리 시스템을 갖는 동일한 렌즈는 유사한 파라미터를 가지지만, 2분 이하의 시간 내에 약 80%의 투과로 선명해진다는 확연한 차이를 갖는다.As an example, a typical T6 photochromic lens would: clear about 80% + transmission in about 12 minutes under normal room conditions, and about 31% when exposed to light for about 1 minute at ambient temperature of 95F (outdoor sunny conditions). It darkens with a transmission of, eventually darkening with 27% transmission at 95F under outdoor sunny conditions, and eventually with 95% transmission under normal indoor conditions when used in a lens with AR coating. The same lens with a thermal management system as disclosed herein has similar parameters, but with the distinct difference that it becomes clear with about 80% transmission in less than two minutes.

더 높은 TG 재료를 사용하도록 포토크로매틱 엘리먼트의 매트릭스를 수정하고 열 관리 시스템을 갖는 그 포토크로매틱 엘리먼트를 사용하는 것은, 90℉ 위의 온도의 화창한 실외의 화창한 조건에서, 15% 투과의 암도 정도를 추가로 허용한다. 더 높은 TG 폴리머를 사용하는 것에 의해, 렌즈 또는 옵틱은 더 높은 온도 안정성을 가질 것이고, 더 높은 온도에서 더 어두운 컬러를, 더 밝은 컬러로 표백되지 않고, 장기간 유지할 것이다. 그러나, 합당한 기간 내에 어둡게 된 상태에서 밝게 된 상태의 그것으로 전환하는 능력은, 본원에서 개시되는 실시형태에 의해서만 이루어진다: 즉 투명한 발열체를 포함하는 열 관리 시스템의 도포.Modifying the matrix of the photochromic element to use a higher TG material and using that photochromic element with a thermal management system adds a degree of darkness of 15% transmission in sunny outdoor sunny conditions at temperatures above 90 ° F. To allow. By using a higher TG polymer, the lens or optics will have higher temperature stability and will retain darker colors at higher temperatures, not bleached to lighter colors, and retain them for a long time. However, the ability to switch from a darkened state to a lightened state within a reasonable period is only by the embodiments disclosed herein: application of a thermal management system comprising a transparent heating element.

본원에서 개시되는 실시형태는, 전환 가능한 가변 틴트 물품 및/또는 전환가능한 편광 물품의 성능에 영향을 끼치는 다양하게 정렬된 층 및/또는 엘리먼트의 조합 중 임의의 하나로 구성된다. 이들 엘리먼트는 #1) 발열체, #2) 냉각체, #3) 편광자, #4) 가변 틴트 엘리먼트(엘리먼트들), #5) 폴리머 층, #6) 폴리머 매트릭스 TG이다(이들은 어떤 순서로 나열된 것은 아니다). 소정의 실시형태에서, 단지 예로서, 폴리머 분산 이색 액정 엘리먼트 또는 층과 같은 가변 틴트 엘리먼트가 제공되고, 다른 실시형태에서는 일렉트로크로믹 엘리먼트 또는 층이 제공되고, 소정의 실시형태에서는, 써모크로믹 엘리먼트 또는 층이 그리고 또 다른 실시형태에서는 포토크로믹 엘리먼트 또는 층이 제공된다. 본원에서 개시되는 실시형태에서, 투명한 히터를 포함하는 열 관리 시스템은 가변 틴트 엘리먼트의 성능을 향상시키기 위해 활용된다.Embodiments disclosed herein consist of any one of a variety of aligned layers and / or combinations of elements that affect the performance of the switchable variable tint article and / or the switchable polarizing article. These elements are # 1) heating element, # 2) coolant, # 3) polarizer, # 4) variable tint element (elements), # 5) polymer layer, # 6) polymer matrix TG (these are listed in what order) no). In certain embodiments, by way of example only, variable tint elements such as polymer dispersed dichroic liquid crystal elements or layers are provided, in other embodiments electrochromic elements or layers are provided, and in certain embodiments, thermochromic elements Or in another embodiment, a photochromic element or layer is provided. In the embodiments disclosed herein, a thermal management system including a transparent heater is utilized to improve the performance of the variable tint element.

본원에서 개시되는 실시형태는, 성능이 향상된 포토크로믹 옵틱 또는 물품의 그것이고, 그 성능은 에너지원, 센서 및 소정의 실시형태에서는 컨트롤러의 것과 결합된 열 생성의 경량의 투명한 부재 또는 엘리먼트의 도포에 의해 향상된다. 투명한 발열체는, 단지 예로서, 5Ω 내지 50Ω의 바람직한 범위를 갖는 2Ω 내지 >200Ω/sq의 범위 내의 전기 저항을 갖는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO)층으로 이루어질 수 있다. 도전성 폴리머 및/또는 도전성 나노 입자를 갖는 도전성 폴리머가 또한 사용될 수 있음을 주목해야 한다. 이것은 우수한 가열 성능을 제공하기에 적절한 밀도를 갖는 최적의 코팅을 생성한다. 본 개시의 목적을 위해, 용어 극, 연결 전극, 및 단자는 동일한 의미를 갖는다. 단지 예로서, 투명한 발열체는 양극 및 음극, 연결 전극 또는 단자를 포함할 수 있다. 용어 긁힘 방지 코팅 및 하드 코트도 또한 동일한 의미를 갖는다.Embodiments disclosed herein are those of improved performance photochromic optics or articles, the performance of which is the application of an energy source, a sensor, and in some embodiments a lightweight transparent member or element of heat generation combined with that of the controller. Is improved by. The transparent heating element may, for example only, consist of an Indium Tin Oxide (ITO) layer having an electrical resistance in the range of 2Ω to> 200Ω / sq having a preferred range of 5Ω to 50Ω. It should be noted that conductive polymers and / or conductive polymers with conductive nanoparticles may also be used. This produces an optimal coating having a suitable density to provide good heating performance. For the purposes of the present disclosure, the terms pole, connecting electrode, and terminal have the same meaning. By way of example only, the transparent heating element may include a positive electrode and a negative electrode, a connecting electrode or a terminal. The terms scratch resistant coating and hard coat also have the same meaning.

도 9 및 도 10은, 단지 예로서, 도포될 수 있는 많은 타입의 발열체 디자인 중 2개를 도시한다. 도 9는 오븐 버너의 그것과 유사한 전기 저항 코일의 그것이다. 그러나, 사용되는 전기적으로 도전성이고 저항성인 재료는 ITO의 그것이다. 옵틱 또는 렌즈의 그것에 대한 애플리케이션이라는 사실 때문에, 전기적으로 도전성이고 저항성인 재료는 투명하다. 몇몇 실시형태에서, 코일 발열체가 활용되는 경우 ITO가 표면에 걸쳐 균일하게 확산되지 않는다는 것을 고려하여, 코일은 얇고 아주 가깝게 감겨진 도전성 피쳐로 구성된다. 이것은, 몇몇 실시형태에 의하면, UV광이 포토크로믹 층 또는 아래의 옵틱을 활성화한다는 사실에 기인한다. 임의의 UV 광이 코일에 의해 필터링되면 불균일한 암화가 발생할 수 있다. 따라서, 실시형태는 타이트하게 디자인된 코일의 그것인 이러한 도전성 저항 코일을 고려한다. 발열체가, 렌즈의 표면을 커버하는 불균일한 전기적으로 도전성 저항 코팅의 그것이 되도록 구성되면, 코팅은, 단지 예로서, 코팅되고 있는 표면을 원하는 디자인을 갖는 ITO로 마스킹하는 것에 의해, 또는 ITO로 코팅된 이후 표면을 에칭하는 방식에 의해 제조된다. 이들은 단지, 오버 버너의 그것과 유사한 전자 도전성 저항 코일 코팅이 제조되는 방식의 2개의 예이다.9 and 10 only show two of the many types of heating element designs that can be applied, by way of example. 9 is that of an electrical resistance coil similar to that of an oven burner. However, the electrically conductive and resistive material used is that of ITO. Due to the fact that it is the application of optics or lenses to it, electrically conductive and resistive materials are transparent. In some embodiments, the coil is made up of thin, closely wound conductive features, taking into account that ITO is not evenly spread across the surface when a coil heating element is utilized. This is due to the fact that, in some embodiments, the UV light activates the photochromic layer or the optics below. Uneven darkening can occur if any UV light is filtered by the coil. Thus, the embodiment contemplates such a conductive resistive coil that is that of a tightly designed coil. If the heating element is configured to be that of a nonuniform electrically conductive resistive coating covering the surface of the lens, the coating is merely coated with ITO, or by masking the surface being coated with ITO having the desired design, for example. It is then produced by the method of etching the surface. These are just two examples of the way in which an electronically conductive resistance coil coating similar to that of an overburner is made.

도 9는 전기 저항 코일(900)을 도시한다. 코일(900)은 투명한 전극(910)을 포함한다. 투명한 전극(910)은, 인듐 주석 산화물(ITO), 도전성 폴리머, 탄소 나노튜브, 및 유사한 재료를 포함하는 임의의 적절한 투명한 도체 또는 반도체로 이루어질 수도 있다. 코일은 가능한 한 미세하고 밀접한 것이 바람직하고, 이것은 더 높은 저항 및 더 효율적인 발열체로서 나타나게 된다. 코일은 렌즈 둘레(920)로 연장하는 것이 바람직하다.9 shows an electrical resistance coil 900. The coil 900 includes a transparent electrode 910. The transparent electrode 910 may be made of any suitable transparent conductor or semiconductor, including indium tin oxide (ITO), conductive polymers, carbon nanotubes, and similar materials. The coil is preferably as fine and as close as possible, which will appear as a higher resistance and more efficient heating element. The coil preferably extends around the lens circumference 920.

도 10은 렌즈의 전체 표면을 커버하는 전기적 도전성 저항 층의 그것이다. 양 면에 서로 절연된 2개의 연결 전극(양극 및 음극)이 존재한다. 이들 2개의 연결 전극이 발열체 층을 형성하는 표면의 상부 상에 있는 것으로 도시되지만, 이들은 옵틱 또는 렌즈의 주변 에지에 가장 가까운 층의 사이드 에지 상에 또한 위치될 수도 있음이 지적되어야 한다. 소정의 실시형태에서, 열 관리 시스템을 연결하는 이들 2개의 연결 전극은, 단지 예로서, 은 와이어, 금, 도전성 폴리머, ITO, 탄소 나노튜브로 구성될 수 있다.10 is that of an electrically conductive resistive layer covering the entire surface of the lens. There are two connecting electrodes (anode and cathode) insulated from each other on both sides. While these two connecting electrodes are shown on the top of the surface forming the heating element layer, it should be pointed out that they may also be located on the side edge of the layer closest to the peripheral edge of the optic or lens. In certain embodiments, these two connecting electrodes connecting the thermal management system may be composed of silver wire, gold, conductive polymer, ITO, carbon nanotubes, by way of example only.

도 10은 전기적으로 저항성인 연속하는 면 발열체(1000)를 도시한다. 발열체(1000)는 절연체(1010), 제1의 전기 커넥터(1020), 제2의 전기 커넥터(1030), 및 연속 저항층(1040)을 포함한다. 연속 저항층은, 인듐 주석 산화물(ITO), 도전성 폴리머, 탄소 나노튜브, 및 유사한 재료를 포함하는 임의의 적절한 투명한 도체 또는 반도체로 이루어질 수도 있다.10 illustrates a continuous planar heating element 1000 that is electrically resistant. The heating element 1000 includes an insulator 1010, a first electrical connector 1020, a second electrical connector 1030, and a continuous resistance layer 1040. The continuous resistive layer may consist of any suitable transparent conductor or semiconductor, including indium tin oxide (ITO), conductive polymers, carbon nanotubes, and similar materials.

도 11은 제1의 발열체(1120)와 제2의 발열체(1130) 사이에 끼인 폴리머 층(1110)을 도시한다. 폴리머 층(1110)은 하나 이상의 포토크로매틱제를 포함한다. 제1 및 제2의 발열체(1120 및 1130) 각각은 ITO의 층, 도전성 폴리머, 또는 탄소 나노튜브를 포함할 수도 있다.FIG. 11 illustrates a polymer layer 1110 sandwiched between a first heating element 1120 and a second heating element 1130. The polymer layer 1110 includes one or more photochromic agents. Each of the first and second heating elements 1120 and 1130 may include a layer of ITO, a conductive polymer, or carbon nanotubes.

상기 층들의 정렬 및 두께는 본원에서 개시되는 몇몇 실시형태의 일부인 것으로 간주된다. 소정의 실시형태에서, 발열체는 도 1에 도시된 바와 같이 포토크로믹 층 또는 옵틱의 그것 뒤에 위치될 수 있거나, 다른 실시형태에서, 발열체는 도 3에서 제공되는 바와 같은 포토크로믹 층 또는 옵틱의 그것 앞에 있을 수 있거나, 또는 도 2에서 제공되는 바와 같은 포토크로믹 층 또는 옵틱 앞뒤에 위치될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 발열체는, 포토크로믹 틴트 이외에, 도 4 및 도 15에서 제공되는 바와 같은 전기 저항을 제공하는 포토크로믹 층을 갖는 3개의 층으로 구성될 수 있다. 포토크로믹 층이 (자신의 포토크로믹 틴트 속성 이외에) 전기 저항을 제공하기 위해 사용되는 경우, 그것은 2개의 주로 투명한 전극 층 사이에 위치된다. 모두는 아니지만 소정의 경우에서, 아주 작은 전기적 도전성 입자가 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들을 포함하는 폴리머 층의 매트릭스 내에 혼합/분산될 수 있다. 따라서, 이 실시형태에서, 발열체는 3개의 층을 포함한다; 하나는 제1의 주로 투명한 전극 층, 둘째로는 포토크로믹의 전기적 저항 층, 및 제2의 주로 투명한 도전성 전극 층의 제3의 층. 주로 투명한 도전성 전극 층은, 단지 예로서, ITO(인듐 주석 산화물), 도전성 폴리머, 탄소 나노튜브로 구성될 수 있다.The alignment and thickness of the layers is considered to be part of some embodiments disclosed herein. In certain embodiments, the heating element may be located behind it of the photochromic layer or optics as shown in FIG. 1, or in other embodiments, the heating element may be of the photochromic layer or optics as provided in FIG. 3. It may be before it, or it may be located before and after the photochromic layer or optic as provided in FIG. 2. In yet another embodiment, the heating element may consist of three layers having a photochromic layer that provides electrical resistance as provided in FIGS. 4 and 15, in addition to the photochromic tint. When a photochromic layer is used to provide electrical resistance (in addition to its photochromic tint property), it is located between two mainly transparent electrode layers. In some but not all cases, very small electrically conductive particles may be mixed / dispersed within the matrix of the photochromic agent or polymer layer comprising the photochromic agents. Thus, in this embodiment, the heating element comprises three layers; One is a first mainly transparent electrode layer, secondly an electrically resistive layer of photochromic, and a third layer of a second mainly transparent conductive electrode layer. The predominantly transparent conductive electrode layer may consist of ITO (indium tin oxide), conductive polymer, carbon nanotubes, by way of example only.

도 1은 단일의 포토크로매틱 층 및 단일의 가열 층을 구비하는 디바이스(100)를 도시한다. 포토크로믹 층은 옵틱과는 분리된다. 디바이스(100)는, 착용자에 대해 가장 가까운 것부터 가장 먼 것까지의 순서로, 제1의 긁힘 방지 층(110), 옵틱(120), 발열체 층(130), 포토크로믹 층(140) 및 제2의 긁힘 방지 층(150)을 포함한다. 옵틱 전면(125)은 착용자로부터 가장 멀리 떨어져 배치되는 옵틱(120)의 사이드이다.1 shows a device 100 having a single photochromatic layer and a single heating layer. The photochromic layer is separate from the optics. The device 100 may include the first anti-scratch layer 110, the optics 120, the heating element layer 130, the photochromic layer 140, and the first anti-scratch layer 110 in order from the nearest to the farthest with respect to the wearer. Two anti-scratch layers 150. The optical front 125 is the side of the optic 120 that is disposed farthest away from the wearer.

도 2는 포토크로믹 옵틱, 및 2개의 가열 층을 구비하는 디바이스(200)를 도시한다. 디바이스(200)는, 착용자에게 가장 가까운 것부터 가장 먼 것까지의 순서로, 제1의 긁힘 방지 층(210), 제1의 발열체 층(220), 포토크로매틱 옵틱(230), 제2의 발열체 층(240) 및 제2의 긁힘 방지 층(250)을 포함한다. 옵틱 전면(235)은 착용자로부터 가장 멀리 떨어져 배치되는 포토크로매틱 옵틱(230)의 사이드이다.2 shows a device 200 with photochromic optics and two heating layers. The device 200 may include a first anti-scratch layer 210, a first heating element layer 220, a photochromatic optic 230, and a second heating element layer in order from the closest to the furthest from the wearer. 240 and a second anti-scratch layer 250. The optical front 235 is the side of the photochromic optic 230 that is disposed farthest away from the wearer.

도 3은 포토크로믹 옵틱, 및 하나의 가열 층을 구비하는 디바이스(300)를 도시한다. 디바이스(300)는, 착용자에게 가장 가까운 것부터 가장 먼 것까지의 순서로, 제1의 긁힘 방지 층(310), 포토크로매틱 옵틱(320), 제2의 발열체 층(330) 및 제2의 긁힘 방지 층(340)을 포함한다. 옵틱 전면(325)은 착용자로부터 가장 멀리 떨어져 배치되는 포토크로매틱 옵틱(320)의 사이드이다.3 shows a device 300 having a photochromic optic and one heating layer. The device 300 includes the first scratch prevention layer 310, the photochromatic optic 320, the second heating element layer 330, and the second scratch prevention, in order from the closest to the furthest to the wearer. Layer 340. The optic front 325 is the side of the photochromatic optic 320 that is disposed farthest away from the wearer.

도 4는 단일의 포토크로매틱 층 및 2개의 가열 층을 구비하는 디바이스(400)를 도시한다. 포토크로매틱 층은 옵틱과는 분리된다. 디바이스(400)는, 착용자에게 가장 가까운 것에서부터 가장 먼 것까지의 순서로, 제1의 반사 방지 코팅(410), 제1의 하드 코트 층(420), 옵틱(430), 제2의 하드 코트 층(440), 제1의 가열 층(450), 포토크로매틱 층(460), 제2의가열 층(470), 하드 코트 층(480) 및 제2의 반사 방지 코팅(490)을 포함한다.4 shows a device 400 having a single photochromatic layer and two heating layers. The photochromatic layer is separated from the optics. The device 400 may include the first antireflective coating 410, the first hard coat layer 420, the optics 430, and the second hard coat, in order from nearest to farthest to the wearer. Layer 440, a first heating layer 450, a photochromic layer 460, a second heating layer 470, a hard coat layer 480, and a second anti-reflective coating 490.

도 5는 단일의 포토크로매틱 층, SiO2 층 및 단일의 가열 층을 구비하는 디바이스(500)를 도시한다. 포토크로매틱 층은 옵틱과는 분리된다. 디바이스(500)는, 착용자에 대해 가장 가까운 것부터 가장 먼 것까지의 순서로, 제1의 긁힘 방지 층(510), 옵틱(520), SiO2 층(530), 가열 층(540), 포토크로매틱 층(550), 및 제2의 긁힘 방지 층(560)을 포함한다. 옵틱 전면(525)은 착용자로부터 가장 멀리 떨어져 배치되는 포토크로매틱 옵틱(520)의 사이드이다.5 shows a device 500 having a single photochromatic layer, a SiO 2 layer and a single heating layer. The photochromatic layer is separated from the optics. The device 500 includes a first anti-scratch layer 510, an optic 520, an SiO 2 layer 530, a heating layer 540, a photochromatic layer, in order from nearest to farthest with respect to the wearer. 550, and a second anti-scratch layer 560. Optic front 525 is the side of photochromatic optic 520 disposed furthest away from the wearer.

도 6은 2개의 포토크로매틱 층, 및 단일의 가열 층을 구비하는 디바이스(600)를 도시한다. 포토크로매틱 층은 옵틱과는 분리된다. 디바이스(600)는, 착용자에 대해 가장 가까운 것부터 가장 먼 것까지의 순서로, 제1의 긁힘 방지 층(610), 옵틱(620), 제1의 포토크로매틱 층(630), 발열체 층(640), 제2의 포토크로매틱 층(650), 및 제2의 긁힘 방지 층(660)을 포함한다. 옵틱 전면(625)은 착용자로부터 가장 멀리 떨어져 배치되는 포토크로매틱 옵틱(620)의 사이드이다.6 shows a device 600 having two photochromatic layers, and a single heating layer. The photochromatic layer is separated from the optics. The device 600 may include the first anti-scratch layer 610, the optics 620, the first photochromatic layer 630, and the heating element layer 640, in order from nearest to farthest with respect to the wearer. , A second photochromic layer 650, and a second anti-scratch layer 660. Optic front 625 is the side of photochromatic optic 620 disposed furthest away from the wearer.

도 7은 단일의 포토크로매틱 층, SiO2 층 및 단일의 가열 층을 구비하는 디바이스(700)를 도시한다. 포토크로매틱 층은 옵틱과는 분리된다. 옵틱은 광출력을 갖는다. 디바이스(700)는, 착용자에 대해 가장 가까운 것부터 가장 먼 것까지의 순서로, 제1의 긁힘 방지 층(710), 옵틱(720), 하드 코트 층(730), 발열체 층(740), SiO2 층(750), 포토크로매틱 층(760) 및 제2의 긁힘 방지 층(770)을 포함한다.7 shows a device 700 having a single photochromatic layer, a SiO 2 layer and a single heating layer. The photochromatic layer is separated from the optics. The optics have a light output. The device 700 includes a first anti-scratch layer 710, an optic 720, a hard coat layer 730, a heating element layer 740, and an SiO 2 layer, in order from nearest to furthest with respect to the wearer. 750, photochromatic layer 760, and second anti-scratch layer 770.

도 8은 단일의 포토크로매틱 층, SiO2 층 및 단일의 가열 층을 구비하는 디바이스(800)를 도시한다. 포토크로매틱 층은 옵틱과는 분리된다. 디바이스(800)는, 착용자에게 가장 가까운 것부터 가장 먼 것까지의 순서로, 제1의 긁힘 방지 층(810), 옵틱(820), 제2의 긁힘 방지 층(830), 포토크로매틱 층(840), SiO2 층(850), 발열체 층(860) 및 제3의 긁힘 방지 층(870)을 포함한다.8 shows a device 800 having a single photochromatic layer, a SiO 2 layer and a single heating layer. The photochromatic layer is separated from the optics. The device 800 may include the first anti-scratch layer 810, the optics 820, the second anti-scratch layer 830, and the photochromic layer 840 in order from the closest to the furthest from the wearer. , An SiO 2 layer 850, a heating element layer 860, and a third anti-scratch layer 870.

전기적 도전성 입자를 갖는 포토크로믹 폴리머 층의 부하의 정도는, 필요한 저항의 정도를 고려하여 허용되는 레벨의 그것에 대한 전기 저항을 조정할 수 있는 것을 허용한다. 또한, 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들을 포함하는 폴리머 층의 두께는 전기 저항의 레벨에 기여한다. 도전성 입자는, 단지 예로서, 탄소 나노튜브, 도전성 폴리머, 나노 입자의 그것들일 수 있다. 소정의 실시형태에서, 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들을 포함하는 폴리머 매트릭스는 도전성 폴리머를 포함한다. 소정의 경우에서, 어떤 전기적 도전성 입자도 활용되지 않는다. 포토크로믹 전기 저항 층을 포함하는 발열체의 한 실시형태는 포토크로믹 층을 가열하는 아주 효율적인 수단을 제공한다.The degree of loading of the photochromic polymer layer with electrically conductive particles allows one to adjust the electrical resistance to it at an acceptable level in consideration of the degree of resistance required. In addition, the thickness of the polymer layer comprising photochromic agents or photochromic agents contributes to the level of electrical resistance. The conductive particles may be, by way of example only, those of carbon nanotubes, conductive polymers, nanoparticles. In certain embodiments, the photochromic agent or polymer matrix comprising photochromic agents comprises a conductive polymer. In certain cases, no electrically conductive particles are utilized. One embodiment of a heating element comprising a photochromic electrical resistive layer provides a very efficient means of heating the photochromic layer.

소정의 실시형태는, 포토크로믹 층의 그것 이외에, 또는 포토크로믹 층의 그것 대신으로, 열적으로 전환가능한 편광자를 포함한다. 또한 소정의 실시형태는 포토크로믹 편광층 또는 엘리먼트를 활용한다. 이러한 편광자 또는 층은, 본원에 참조에 의해 통합되는 미국 특허 제7,978,391 및 제7,505,189호에서 교시된다. 그러나, 본원에서 개시되는 실시형태는, 미국 특허 제7,978,391 및 제7,505,189호에서 교시되는 바와 같은 크게 가변적인 (신뢰불가능하고 예측불가능한) 화학방사선에 의해 제공되는 열과는 대조적으로, 아주 정확하고 신뢰 가능한 발열체 및 열 관리 시스템을 활용한다. 본원에서 개시되는 몇몇 실시형태는, 하나 이상의 주로 투명한 전자 발열체 또는 엘리먼트들, 에너지원, 옵틱, 포토크로믹 층 또는 옵틱, 컨트롤러, 스위치, 및 하나 이상의 센서로 이루어지는 시스템을 제공한다. 본원에서 개시되는 소정의 실시형태에서, 타이머가 통합된다. 본원에서 개시되는 다른 실시형태에서, 열적으로 전환가능한 편광자가 포함된다. 그리고, 본원에서 개시되는 또 다른 실시형태에서, 전자적 냉각체 또는 층이 포토크로믹 물품 내에 또는 포토크로믹 물품에 인접하게 포함된다. 전자적 냉각체 또는 층은 편광 층을 다시 그 열적으로 전환되지 않은 상태로 전환하기 위해 활용될 수도 있다. 또한, 전자적 냉각체 또는 층은, 포토크로믹 층 또는 옵틱이 고온의 실외 환경에서 더 어둡게 유지되는 것을 허용하기 위해 실외 환경에서 전기적으로 활성화될 수 있다.Certain embodiments include a thermally switchable polarizer in addition to or instead of that of the photochromic layer. Certain embodiments also utilize a photochromic polarizing layer or element. Such polarizers or layers are taught in US Pat. Nos. 7,978,391 and 7,505,189, which are incorporated herein by reference. However, the embodiments disclosed herein, in contrast to the heat provided by highly variable (unreliable and unpredictable) actinic radiation as taught in US Pat. Nos. 7,978,391 and 7,505,189, are highly accurate and reliable heating elements. And utilize thermal management systems. Some embodiments disclosed herein provide a system consisting of one or more mainly transparent electron heating elements or elements, energy sources, optics, photochromic layers or optics, controllers, switches, and one or more sensors. In certain embodiments disclosed herein, a timer is integrated. In another embodiment disclosed herein, a thermally switchable polarizer is included. And in another embodiment disclosed herein, an electronic coolant or layer is included in or adjacent to the photochromic article. The electronic coolant or layer may be utilized to convert the polarizing layer back to its thermally unconverted state. In addition, the electronic coolant or layer can be electrically activated in an outdoor environment to allow the photochromic layer or optics to remain darker in a high temperature outdoor environment.

몇몇 실시형태에서, 전자적 냉각체 또는 층은 주로 투명한 열전 쿨러(thermoelectric cooler; TEC)(때때로 열전 모듈 또는 펠티어 모듈로 칭해짐)로 구성되며, 작은 열 펌프로서 기능하는 반도체 기반 전자 컴포넌트이다. 저전압이 DC 전원을 TEC에 인가함으로써, 열이 반도체 엘리먼트를 통해 한 면으로부터 다른 면으로 흐른다. 전류는 한 면을 냉각시키고 동시에 반대 면을 가열한다. 결과적으로, 인가되는 전류의 극성을 반전시키는 것에 의해 디바이스의 주어진 면이 가열 또는 냉각을 위해 사용될 수 있다. TEC의 특성은 정확한 온도 제어 애플리케이션 및 공간 제약 및 신뢰성이 우수하거나 냉매가 요구되지 않는 경우에 대해 TEC를 고도로 적합하게 만든다.In some embodiments, the electronic coolant or layer is a semiconductor-based electronic component that mainly consists of a transparent thermoelectric cooler (TEC) (sometimes called a thermoelectric module or Peltier module) and functions as a small heat pump. As the low voltage applies a DC power source to the TEC, heat flows from one side to the other through the semiconductor element. The current cools one side and simultaneously heats the other side. As a result, a given side of the device can be used for heating or cooling by reversing the polarity of the applied current. The TEC's characteristics make TEC highly suitable for accurate temperature control applications and space constraints and reliability, or where no refrigerant is required.

몇몇 실시형태에서 활용되는 주로 투명한 열전 쿨러는 제1의 ITO의 층, 제2의 실리콘의 층, 제3의 게르마늄의 층, 제4의 ITO의 층으로 이루어진다. 도 16을 참조한다. 실리콘 및 게르마늄 층의 두께는 각각 200 옹스트롬에서 2000 옹스트롬까지의 범위에 이른다. 그 층들은, 단지 예로서, 스퍼터링과 같은 증착에 의해 증착된다. ITO 층 또는 층들 위에 필요하다면 SiO2의 박층이 또한 제공될 수 있음이 지적되어야 한다. 또한, 외부 전극 층에 대해, ITO가 아니라, 단지 예로서, 도전성 폴리머와 같은 다른 주로 투명한 도전성 재료가 제공될 수 있다.The predominantly transparent thermoelectric cooler utilized in some embodiments consists of a layer of first ITO, a layer of second silicon, a layer of third germanium, and a layer of fourth ITO. See FIG. 16. The thickness of the silicon and germanium layers range from 200 angstroms to 2000 angstroms, respectively. The layers are deposited by vapor deposition, such as by way of example only. It should be pointed out that a thin layer of SiO 2 may also be provided if necessary over the ITO layer or layers. In addition, for the outer electrode layer, other mainly transparent conductive materials, such as conductive polymers, may be provided instead of ITO.

게르마늄 다음에 양의 전하를 그리고 실리콘 다음에 음의 전하를 배치하는 것에 의해 열의 흐름은 게르마늄으로부터 실리콘으로 될 것이다. 실리콘 다음에 양의 전하를 두고 게르마늄 다음에 음의 전하를 둬서 열의 흐름을 반대 방향으로 하는 것도 가능하다. 따라서, 주로 투명한 열전 쿨러를, 단지 예로서, 양의 전하를 갖는 그 사이드가 포토크로믹 층에 가장 가깝게 되도록 위치시킴으로써, 태양광 하에서 포토크로믹 층에서 열을 외부로 배출시켜(따라서, 포토크로믹 층을 냉각시켜), 그에 따라 포토크로믹 폴리머 층의 내부 온도의 감소를 돕는 것이 가능하다. 그 다음, 이것은 태양광 하의 실외에서 렌즈가 더 어둡게 유지되는 것을 허용하고 온도에 덜 민감하게 할 것이다. 주로 투명한 열전 쿨러는 열적으로 활성화된 편광 층 또는 엘리먼트 다음에 또한 위치될 수 있다. 이 경우, 열전 쿨러는 냉각에 의해 액정의 순서를 열적으로 전환하는 데 활용될 수 있고, 따라서 편광 상태를 턴온 또는 턴오프시키게 된다. 열전 쿨러의 전하 또는 극성을 반전시킴으로써, 그것은 히터가 될 것이고 열적 편광 층 또는 엘리먼트를 가열시킬 수 있다. 이것은 선명화 또는 명화 시간을 빠르게 하기 위해 포토크로믹 층을 가열하는 것에 대해서도 또한 유효할 것이다.By placing the positive charge after germanium and the negative charge after silicon, the heat flow will be from germanium to silicon. It is also possible to reverse the flow of heat by placing a positive charge after silicon and a negative charge after germanium. Thus, by placing a transparent thermoelectric cooler such that, by way of example only, its side with a positive charge is closest to the photochromic layer, heat is dissipated out of the photochromic layer under sunlight (and thus By cooling the muck layer), thereby helping to reduce the internal temperature of the photochromic polymer layer. This will then allow the lens to remain darker outdoors under sunlight and be less sensitive to temperature. A primarily transparent thermoelectric cooler may also be located after the thermally activated polarizing layer or element. In this case, the thermoelectric cooler can be utilized to thermally switch the order of the liquid crystals by cooling, thus turning the polarization state on or off. By reversing the charge or polarity of the thermoelectric cooler, it will become a heater and can heat the thermal polarizing layer or element. This would also be valid for heating the photochromic layer to speed up sharpening or brightening time.

이 방법에 의해 1C 내지 50C의 온도 차이가 얻어질 수 있다. 실리콘 및 게르마늄 외에, 단지 예로서, 카드뮴 실리사이드(cadmium silicide)-카드뮴 텔루라이드(cadmium telluride)와 같은 다른 바이메탈 커플(bimetallic couple)이 또한 사용될 수 있다. 안경 또는 안경류에 대한 렌즈 또는 옵틱에서 활용되는 경우, 이들 스택은 광 입사 방향에 수직인 면을 따라, 또는 광 입사 방향에 평행하게 도포될 수 있다. 또는, 상기 다른 방식이 눈의 시선과 광학적으로 통신하는 렌즈의 에지에 또는 렌즈의 사이드에 도포될 수 있다. 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들을 포함하는 층 또는 옵틱의 내부 온도는 외부 주위 온도의 그것보다 더 뜨거울 것이고 따라서, 열이 포토크로믹 층 또는 옵틱으로부터 렌즈의 앞 또는 사이드 상에서 안경 또는 안경류를 둘러싸는 공기의 그것을 향해 배출/전달될 수 있거나 또는 포토크로믹 층 또는 옵틱으로부터 착용자의 눈에 가장 가까운 렌즈의 이면 벌크를 향해 거꾸로 배출/전달될 수 있다.By this method a temperature difference of 1C to 50C can be obtained. In addition to silicon and germanium, other bimetallic couples, such as cadmium silicide-cadmium telluride, may also be used, by way of example only. When utilized in lenses or optics for spectacles or eyewear, these stacks may be applied along a plane perpendicular to the direction of light incidence, or parallel to the direction of light incidence. Alternatively, the other scheme can be applied to the edge of the lens or to the side of the lens in optical communication with the eye's line of sight. The internal temperature of the photochromic agent or the layer or optics comprising the photochromic agents will be hotter than that of the external ambient temperature, so that heat surrounds the glasses or eyewear on the front or side of the lens from the photochromic layer or optics. Air may be discharged / delivered towards it or it may be exhausted / delivered backwards from the photochromic layer or optic toward the back bulk of the lens closest to the wearer's eye.

도 16은 전자적 냉각체(1600)를 도시한다. 열은 렌즈의 앞(1610)에서부터 렌즈의 뒤(1620)로 흐른다. 냉각체는, 순서대로, 제1의 ITO의 층(1630), 실리콘의 층(1640), 게르마늄의 층(1650) 및 제2의 전극(1660)을 포함한다. 다른 적절한 투명한 재료가 사용될 수도 있다.16 shows the electronic cooling body 1600. Heat flows from the front 1610 of the lens to the back 1620 of the lens. The cooling body includes, in order, a layer 1630 of the first ITO, a layer 1640 of silicon, a layer 1650 of germanium, and a second electrode 1660. Other suitable transparent materials may be used.

도 17은 냉각체, 발열체, 옵틱, 및 포토크로믹 층을 통합하는 렌즈(1700)를 도시한다. 렌즈(1700)는, 렌즈의 뒤(사람 눈에 가장 가까운 것)에서부터 앞으로, 제1의 반사 방지 코팅 층(1705), 제1의 하드 코트 층(1710), 옵틱(1720), 제2의 하드 코트 층(1730), 냉각체(1740), 포토크로매틱 층(1750), 발열체(1760), 하드 코트 층(1770) 및 제2의 반사 방지 코팅 층(1780)을 포함한다. 냉각체(1740)는, 도 16에 예시된 것들과 같은, 추가 층을 구비할 수도 있다. 도 17은 제10의 실시형태에 대응한다.17 shows a lens 1700 incorporating a coolant, heating element, optics, and photochromic layer. The lens 1700 is, from the rear of the lens (closest to the human eye) to the front, with the first antireflective coating layer 1705, the first hard coat layer 1710, the optics 1720, and the second hard The coat layer 1730, the cooling body 1740, the photochromic layer 1750, the heating element 1760, the hard coat layer 1770, and the second anti-reflective coating layer 1780. Cooling body 1740 may have additional layers, such as those illustrated in FIG. 16. 17 corresponds to the tenth embodiment.

도 18은 열적으로 전환가능한 편광 층, 발열체, 옵틱, 및 포토크로믹 층을 통합하는 렌즈(1800)를 도시한다. 렌즈(1800)는, 렌즈의 뒤(사람 눈에 가장 가까운 것)에서부터 앞으로, 제1의 반사 방지 코팅 층(1805), 제1의 하드 코트 층(1810), 옵틱(1820), 제2의 하드 코트 층(1830), 열적으로 전환가능한 편광 층(1840), 포토크로매틱 층(1850), 발열체(1860), 하드 코트 층(1870) 및 제2의 반사 방지 코팅 층(1880)을 포함한다. 도 18은 제11의 실시형태에 대응한다.18 illustrates a lens 1800 incorporating a thermally switchable polarizing layer, heating element, optics, and photochromic layer. The lens 1800 is, from the rear of the lens (closest to the human eye) to the front, with the first antireflective coating layer 1805, the first hard coat layer 1810, the optics 1820, and the second hard Coat layer 1830, thermally switchable polarizing layer 1840, photochromatic layer 1850, heating element 1860, hard coat layer 1870, and second anti-reflective coating layer 1880. 18 corresponds to the eleventh embodiment.

본원에서 개시되는 실시형태는, 포토크로믹 옵틱 또는 층 및 관련 전자장치를 포함하는 시스템을 포함한다. 본원에서 개시되는 몇몇 실시형태가 폴리머 층의 그것인 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들을 포함하는 옵틱 또는 층을 논의하지만, 이러한 층 또는 옵틱은 소정의 실시형태에서 유리의 그것일 수 있을 것이다. 몇몇 실시형태는 절실한 장기간 미충족 요구사항을 해결하기 위한 아주 우아한 방식이다. 용어 옵틱이 본 특허 출원에서 사용되는 경우 그것은 광을 투과시키는 임의의 옵틱을 의미하는 것이 이해되어야 한다. 단지 예로서: 운송차량 윈드실드, 윈도우, 모터 사이클 헬멧용 차광면, 비처방 안경, 고정 초점 및 전자 초점 둘 다의 처방 안경, 안구 내 렌즈, 콘택트 렌즈. 또한, 실시형태는 포토크로믹 부하의 레벨 및 광 투과 또는 차단의 소망되는 레벨이 소망한 상하 범위 내에서 이동될 수 있는 투과 스펙트럼의 광 변경 범위를 생성하기 위한 염료 케미스트리에 따라 사용될 수 있다.Embodiments disclosed herein include a system comprising a photochromic optic or layer and associated electronics. While some embodiments disclosed herein discuss optics or layers comprising photochromic agents or photochromic agents that are of a polymer layer, such layers or optics may be that of glass in certain embodiments. Some embodiments are a very elegant way to address the urgent long-term unmet requirements. When the term optic is used in this patent application, it should be understood that it means any optic that transmits light. By way of example only: transport vehicle windshields, windows, shading surfaces for motorcycle helmets, non-prescription glasses, prescription glasses of both fixed and electronic focus, intraocular lenses, contact lenses. Embodiments may also be used in accordance with dye chemistries to create a range of light modifications in the transmission spectrum in which the level of photochromic loading and the desired level of light transmission or blocking can be shifted within the desired upper and lower ranges.

몇몇 실시형태는 타이머의 사용을 고려한다. 타이머는 가열 부재 또는 엘리먼트를 자동으로 스위치 온 및 스위치 오프하기 위해 추가될 수 있다. 소정의 경우에서, 발열체는 온오프 사이에서 연속적으로 순환한다. 또한, 전환 시간은 소비자 요구 또는 요건에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 차량 또는 다른 운송수단의 윈드실드 뒤의 포토크로믹 옵틱의 암 또는 명의 양은 착용자에 의해 수동으로 변경 또는 제어될 수 있거나 또는 자동 모드에 놓여질 수 있다. 타이머의 목적은 발열체 또는 부재가 포토크로믹제를 하우징하는 옵틱의 기판 재료를, 재료가 너무 소프트하게 되고 포토크로믹제가 표백되기 시작하는 레벨을 넘도록 가열하는 것을 허용하지 않기 위한 것이다. 포토크로믹제를 포함하는 재료가 과열(특정 지점을 넘도록 가열되는 것을 의미함)되는 것을 허용하지 않음으로써, 암화의 레벨 및 암화의 속도가 최적화될 수 있다.Some embodiments contemplate the use of a timer. A timer can be added to automatically switch on and switch off the heating element or element. In certain cases, the heating element cycles continuously between on and off. In addition, the conversion time can be changed according to consumer demand or requirements. Thus, the amount of arm or light of the photochromic optics behind the windshield of a vehicle or other vehicle can be manually changed or controlled by the wearer or placed in an automatic mode. The purpose of the timer is to not allow the heating element or member to heat the substrate material of the optic housing the photochromic agent beyond the level at which the material becomes too soft and the photochromic agent starts to bleach. By not allowing the material comprising the photochromic agent to be overheated (meaning it is heated beyond a certain point), the level of darkening and the rate of darkening can be optimized.

이것은, 발열체 또는 부재가 암화 및 명화의 두 상태 사이에서 훨씬 더 빠른 전환을 허용한다는 사실에 기인하지만, 암화 또는 명화의 정도를 최대화하기 위해서는, 발열체는 포토크로믹제를 하우징하는 옵틱의 기판의 온도 및 그와 관련된 폴리머 재료의 TG를 강력히 고려해야 한다.This is due to the fact that the heating element or member allows for much faster transitions between the two states of darkening and brightening, but in order to maximize the degree of darkening or brightening, the heating element has a temperature of the substrate of the optic housing the photochromic agent and The TG of the polymer material associated with it should be strongly considered.

몇몇 실시형태는 타이머와 관련하여 사용될 수도 있는 또는 사용되지 않을 수도 있는 온도 센서를 고려한다. 포토크로믹제를 포함하는 주어진 옵틱의 기판에 대해 가열 온도가 달성되면(이것은 그 표면 또는 표면에 대한 내부에서 측정될 수 있다), 발열체 또는 부재는 턴오프된다. 그리고 온도가 더 낮은 레벨로 다시 떨어지면, 필요하다면, 발열체는 다시 턴온될 수 있다. 이 사이클은 미리 설정된 기간 동안 연속적일 수 있거나 또는 수동으로 설정 및 변경될 수 있다. 또 다시, 이것은 필요하다면 자동으로 달성될 수 있다(단지 예로서, 핸즈프리를 의미함). 몇몇 실시형태는 타이머의 사용을 고려한다.Some embodiments contemplate temperature sensors that may or may not be used in connection with a timer. If a heating temperature is achieved (which can be measured internally to that surface or to the surface) for a substrate of a given optic comprising a photochromic agent, the heating element or member is turned off. And if the temperature drops back to a lower level, the heating element can be turned on again if necessary. This cycle can be continuous for a preset period or can be set and changed manually. Again, this can be achieved automatically if necessary (just means hands free, for example). Some embodiments contemplate the use of a timer.

전기는, 단지 예로서, 연료 전지, 배터리, 유도적으로 충전가능한 배터리, AC 전류, DC 전류, 태양 전지, 모션, 운동 에너지, 화학적, 기계적과 같은, 이러한 전기를 제공하는 임의의 적용가능한 에너지원 수단에 의해 제공될 수 있다. 안경 애플리케이션을 통해, 각각의 포토크로믹 렌즈에 대해, 2개의 작은 바르타(Varta) V6HR 배터리는, 재충전을 필요로 하기 이전에, ITO 발열체를 주위 실온보다 10℃ 높게 대략 25회 가열하도록 허용될 것이라는 것이 발견되었다. 에너지원은 옵틱, 렌즈 또는 물품 내에, 옵틱, 렌즈, 또는 물품 상에 위치될 수 있거나 또는 옵틱, 렌즈 또는 물품에서 제거될 수 있다. 안경류 애플리케이션을 통해, 발열체의 전자장치 외에, 비록 모두는 아니지만 많은 전자장치가, 단지 예로서, 안경 프레임, 스키 고글, 모터 사이클 헬멧 내에 떨어져 실리고 포함/하우징될 수 있음이 지적되어야 한다.Electricity is, by way of example only, any applicable energy source providing such electricity, such as fuel cells, batteries, inductively rechargeable batteries, AC current, DC current, solar cells, motion, kinetic energy, chemical, mechanical May be provided by means. Through the spectacle application, for each photochromic lens, two small Varta V6HR batteries will be allowed to heat the ITO heating element approximately 25 times above ambient room temperature 10 ° C. before requiring recharging. Was found. The energy source may be located within the optics, lens or article, on the optics, lens, or article or may be removed from the optics, lens or article. Through the eyewear application, it should be pointed out that in addition to the electronics of the heating element, many, if not all, electronics can be carried away and included / housing within the eyeglass frames, ski goggles, motorcycle helmets, by way of example only.

용어 옵틱, 기판, 렌즈 모두는, 본 개시의 목적을 위해, 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 표백 또는 표백화는, 포토크로믹 착색 층 또는 매트릭스의 선명화 또는 명화의 그것과 동일한 의미를 갖는 것을 의미한다.The terms optics, substrate, and lenses all have the same meaning for the purposes of this disclosure. The term bleaching or bleaching as used herein means to have the same meaning as that of sharpening or brightening a photochromic colored layer or matrix.

제1의 실시형태에서, 발열체를 포함하는 성능 향상된 포토크로믹 옵틱, 단지 예로서, 주로 투명한 전기적으로 인에이블되어 가열된 표면 또는 층의 그것은 포토크로믹제를 포함하는 재료의 층에 가깝게 또는 인접하게 위치된다. 주로 투명한 전기적으로 인에이블되어 가열된 표면 또는 층은, 단지 예로서, 발열체 또는 부재가 그 표면상에 있는 또는 그 내부에 매립된 얇은 유리 또는 플라스틱의 층으로 구성된다. 부재의 발열체는, 단지 예로서, 전기의 인가에 의해 동력을 공급받거나 활성화될 수 있거나 또는 전기의 제거에 의해 비활성화될 수 있는 인듐 주석 산화물(ITO)의 그것일 수 있다. 임의의 전기적 도전성 재료(도전성 폴리머의 그것을 포함함)는, 그것이 옵틱의 성능에 대한 투명성 요구를 충족하면, 발열체를 만드는 데 사용될 수 있다. 양호한 실시형태(예를 들면, 도 1 참조)에서, 발열체는 유저의 눈에 가장 가까운 또는 입사하는 UV광파에서 가장 먼 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 사이드 상에 위치된다. 다른 양호한 실시형태에서, 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 각 사이드에 하나씩 있도록 2개의 발열체가 사용된다. 또 다른 실시형태에서, 하나의 발열체는 포토크로믹제를 포함하며 입사하는 UV 및/또는 장파장의 청색 광에 가장 가까운 층 또는 옵틱의 사이드 상에 위치된다. 전기는, 단지 예로서, 연료 전지, 배터리, 유도적으로 충전가능한 배터리, AC 전류, DC 전류, 태양 전지, 모션, 운동 에너지, 화학적, 기계적과 같은, 이러한 전기를 제공하는 임의의 적용가능한 수단에 의해 제공될 수 있다. 이 제1의 실시형태에서, 발열체는 유저에 의해 턴온 또는 턴오프된다; 옵틱을 사용하는 사람이 소망되는 포토크로믹 성능의 레벨에 따라 마음대로 발열체를 간단히 턴온 또는 턴오프할 수 있음을 의미함.In a first embodiment, a performance-enhanced photochromic optic comprising a heating element, merely by way of example only of a transparent electrically enabled heated surface or layer, close to or adjacent to a layer of material comprising a photochromic agent Is located. A predominantly transparent, electrically enabled and heated surface or layer consists of, by way of example only, a layer of thin glass or plastic having a heating element or member embedded thereon or embedded therein. The heating element of the member may be just that of indium tin oxide (ITO), which may be powered or activated by application of electricity or deactivated by removal of electricity, for example. Any electrically conductive material (including that of a conductive polymer) can be used to make the heating element if it meets the transparency requirements for the performance of the optics. In a preferred embodiment (see, eg, FIG. 1), the heating element is located on the side of the layer or optic containing the photochromic agent closest to the user's eye or furthest from the incident UV light waves. In another preferred embodiment, two heating elements are used, one on each side of the layer or optic comprising the photochromic agent. In another embodiment, one heating element comprises a photochromic agent and is located on the side of the layer or optic closest to the incident UV and / or long wavelength blue light. The electricity may, for example only, be applied to any applicable means of providing such electricity, such as fuel cells, batteries, inductively rechargeable batteries, AC currents, DC currents, solar cells, motion, kinetic energy, chemical, mechanical. Can be provided by In this first embodiment, the heating element is turned on or off by the user; This means that the person using the optics can simply turn on or off the heating element at will, depending on the desired level of photochromic performance.

제2의 실시형태에서, 발열체를 포함하는 성능 향상된 포토크로믹 옵틱, 단지 예로서, 주로 투명한 전기적으로 인에이블되어 가열된 표면 또는 층의 그것은 포토크로믹제를 포함하는 재료의 층에 가깝게 또는 인접하게 위치된다. 주로 투명한 전기적으로 인에이블되어 가열된 표면 또는 층은, 단지 예로서, 발열체 또는 부재가 그 표면상에 있는 또는 그 내부에 매립된 얇은 유리 또는 플라스틱의 층으로 구성된다. 발열체 또는 부재는, 단지 예로서, 전기의 인가에 의해 동력을 공급받거나 활성화될 수 있거나 또는 전기의 제거에 의해 비활성화될 수 있는 인듐 주석 산화물의 그것일 수 있다. 임의의 전기적 도전성 재료(도전성 폴리머의 그것을 포함함)는, 그것이 옵틱의 성능에 대한 투명성 요구를 충족하면, 발열체를 만드는 데 사용될 수 있다. 양호한 실시형태에서, 발열체는 유저의 눈에 가장 가까운 또는 입사하는 UV광파에서 가장 먼 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 사이드 상에 위치된다. 다른 양호한 실시형태(예를 들면, 도 2 참조)에서, 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 각 사이드에 하나씩 있도록 2개의 발열체가 사용된다. 또 다른 실시형태에서, 하나의 발열체는 포토크로믹제를 포함하며 입사하는 UV 및/또는 장파장의 청색 광에 가장 가까운 층 또는 옵틱의 사이드 상에 위치된다. 전기는, 단지 예로서, 연료 전지, 배터리, 유도적으로 충전가능한 배터리, AC 전류, DC 전류, 태양 전지, 모션, 운동 에너지, 화학적, 기계적과 같은, 이러한 전기를 제공하는 임의의 적용가능한 수단에 의해 제공될 수 있다.In a second embodiment, a performance-enhanced photochromic optic comprising a heating element, merely by way of example only of a transparent or electrically enabled heated surface or layer that is close to or adjacent to a layer of material comprising a photochromic agent Is located. A predominantly transparent, electrically enabled and heated surface or layer consists of, by way of example only, a layer of thin glass or plastic having a heating element or member embedded thereon or embedded therein. The heating element or member may be, by way of example only, of indium tin oxide which may be powered or activated by the application of electricity or may be inactivated by the removal of electricity. Any electrically conductive material (including that of a conductive polymer) can be used to make the heating element if it meets the transparency requirements for the performance of the optics. In a preferred embodiment, the heating element is located on the side of the layer or optic containing the photochromic agent closest to or in the UV light wave that is closest to the user's eye. In another preferred embodiment (see, eg, FIG. 2), two heating elements are used, one on each side of the layer or optic containing the photochromic agent. In another embodiment, one heating element comprises a photochromic agent and is located on the side of the layer or optic closest to the incident UV and / or long wavelength blue light. The electricity may, for example only, be applied to any applicable means of providing such electricity, such as fuel cells, batteries, inductively rechargeable batteries, AC currents, DC currents, solar cells, motion, kinetic energy, chemical, mechanical. Can be provided by

이 제2의 실시형태에서, 발열체는, 포토크로믹 층의 사이드 또는 유저에게 가장 가까운 표면 상에 위치된 광 검출기 또는 광 센서를 통해 턴온 또는 턴오프된다. 광 센서는 컨트롤러에 링크될 수 있지만 항상 그럴 필요는 없다. 컨트롤러는 단지 예로서 ASIC의 그것일 수 있다. 센서는 광 투과 또는 차단의 레벨을 결정하고 이 레벨을 컨트롤러로 전달한다. 그 다음 컨트롤러는 발열체를 턴온 또는 턴오프한다.In this second embodiment, the heating element is turned on or off via a photo detector or a light sensor located on the side of the photochromic layer or the surface closest to the user. The light sensor can be linked to the controller but not always. The controller can only be that of an ASIC as an example. The sensor determines the level of light transmission or blocking and passes this level to the controller. The controller then turns the heating element on or off.

제3의 실시형태에서, 발열체를 포함하는 성능 향상된 포토크로믹 옵틱, 단지 예로서, 주로 투명한 전기적으로 인에이블되어 가열된 표면 또는 층의 그것은 포토크로믹제를 포함하는 재료의 층에 가깝게 또는 인접하게 위치된다. 주로 투명한 전기적으로 인에이블되어 가열된 표면 또는 층은, 단지 예로서, 발열체 또는 부재가 그 표면상에 있는 또는 그 내부에 매립된 얇은 유리 또는 플라스틱의 층으로 구성된다. 부재의 발열체는, 단지 예로서, 전기의 인가에 의해 동력을 공급받거나 활성화될 수 있거나 또는 전기의 제거에 의해 비활성화될 수 있는 인듐 주석 산화물의 그것일 수 있다. 임의의 전기적 도전성 재료(도전성 폴리머의 그것을 포함함)는, 그것이 옵틱의 성능에 대한 투명성 요구를 충족하면, 발열체를 만드는 데 사용될 수 있다. 양호한 실시형태에서, 발열체는 유저의 눈에 가장 가까운 또는 입사하는 UV광파에서 가장 먼 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 사이드 상에 위치된다. 다른 양호한 실시형태(예를 들면, 도 2 참조)에서, 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 각 사이드에 하나씩 있도록 2개의 발열체가 사용된다. 2개의 발열체(포토크로믹 층의 각 사이드에 하나씩)의 사용은, 포토크로믹 층의 앞뒤 상의 ITO 층에 대해 필요한 전기 저항을 포토크로믹 층이 제공하는 것을 허용한다. 또 다른 실시형태(예를 들면, 도 3 참조)에서, 하나의 발열체는 포토크로믹제를 포함하며 입사하는 UV 및/또는 장파장의 청색 광에 가장 가까운 층 또는 옵틱의 사이드 상에 위치된다. 전기는, 단지 예로서, 연료 전지, 배터리, 유도적으로 충전가능한 배터리, AC 전류, DC 전류, 태양 전지, 모션, 운동 에너지, 화학적, 기계적과 같은, 이러한 전기를 제공하는 임의의 적용가능한 수단에 의해 제공될 수 있다.In a third embodiment, a performance-enhanced photochromic optic comprising a heating element, for example only of a transparent electrically enabled and heated surface or layer, close or adjacent to a layer of material comprising a photochromic agent Is located. A predominantly transparent, electrically enabled and heated surface or layer consists of, by way of example only, a layer of thin glass or plastic having a heating element or member embedded thereon or embedded therein. The heating element of the member may be, for example, that of indium tin oxide, which may be powered or activated by the application of electricity or may be inactivated by the removal of electricity. Any electrically conductive material (including that of a conductive polymer) can be used to make the heating element if it meets the transparency requirements for the performance of the optics. In a preferred embodiment, the heating element is located on the side of the layer or optic containing the photochromic agent closest to or in the UV light wave that is closest to the user's eye. In another preferred embodiment (see, eg, FIG. 2), two heating elements are used, one on each side of the layer or optic containing the photochromic agent. The use of two heating elements (one on each side of the photochromic layer) allows the photochromic layer to provide the necessary electrical resistance for the ITO layer on the front and back of the photochromic layer. In another embodiment (eg, see FIG. 3), one heating element comprises a photochromic agent and is located on the side of the layer or optic closest to the incident UV and / or long wavelength blue light. The electricity may, for example only, be applied to any applicable means of providing such electricity, such as fuel cells, batteries, inductively rechargeable batteries, AC currents, DC currents, solar cells, motion, kinetic energy, chemical, mechanical. Can be provided by

이 제3의 실시형태에서, 발열체는, 포토크로믹 층의 사이드 또는 유저에게 가장 가까운 표면 상에 위치된 광 검출기 또는 광 센서를 통해 턴온 또는 턴오프된다. 광 센서는 컨트롤러에 링크될 수 있지만 항상 그럴 필요는 없다. 컨트롤러는 단지 예로서 ASIC의 그것일 수 있다. 센서는 광 투과 또는 차단의 레벨을 결정하고 이 레벨을 컨트롤러로 전달한다. 그 다음 컨트롤러는 발열체를 턴온 또는 턴오프한다. 제3의 실시형태는 컨트롤러의 일부로서 또는 컨트롤러와 분리된 타이머를 더 포함한다. 타이머는 지속 중인 연속 사이클의 타이밍을 설정할 수 있거나 또는 광 투과 또는 차단의 원하는 레벨이 도달하면 특정 기간 이후 발열체를 턴온 및 턴오프하도록 설정될 수 있다.In this third embodiment, the heating element is turned on or off via a photo detector or a light sensor located on the side of the photochromic layer or the surface closest to the user. The light sensor can be linked to the controller but not always. The controller can only be that of an ASIC as an example. The sensor determines the level of light transmission or blocking and passes this level to the controller. The controller then turns the heating element on or off. The third embodiment further includes a timer as part of the controller or separate from the controller. The timer may set the timing of a continuous continuous cycle or may be set to turn on and turn off the heating element after a certain period of time when the desired level of light transmission or blocking has been reached.

제4의 실시형태(도시되지 않음)에서, 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들을 포함하는 2개의 층 또는 옵틱을 구비하는 복합 옵틱은, 2개의 층 또는 옵틱이 자외선 방사선 및/또는 보라색(긴 청색 파장) 방사선의 광 경로 둘 다에 있게 되도록 배치된다. 이들 2개의 층 또는 옵틱은, 층 #1 또는 옵틱 #1이 입사하는 UV 방사선에 가장 가깝고 층 #2 또는 옵틱 #2가 층 #1 또는 옵틱 #1 뒤에 위치되며 입사하는 UV 및/또는 긴 청색 파장의 광의 파장으로부터 더 멀리 떨어지고 사람의 눈에 가장 가깝게 되도록 위치된다. 층 #1 또는 옵틱 #1는 층 #2 또는 옵틱 #2보다 UV 광 및/또는 긴 청색 광 파장에 더 반응적이거나 민감하고 층 #2 또는 옵틱 #2보다 더 낮은 TG를 갖는 재료로 구성되고 및/또는 자신의 더 높은 TG 재료의 구조체 내에, 포토크로믹제가 층 #2 또는 옵틱 #2의 그것보다 UV 광 및/또는 긴 청색 광 파장(도메인 내)에 훨씬 더 반응적이거나 민감하게 되는 것을 허용하는 더 낮은 TG 재료의 도메인을 구비한다. 또한, 발열체는 층 #1 또는 옵틱 #1에 가깝거나 인접한다.In a fourth embodiment (not shown), a composite optic having two layers or optics comprising a photochromic agent or photochromic agents, wherein the two layers or optics comprise ultraviolet radiation and / or purple (long blue wavelengths) ) Are in both optical paths of radiation. These two layers or optics are closest to the UV radiation to which layer # 1 or optic # 1 is incident and layer # 2 or optic # 2 is located behind layer # 1 or optic # 1 and the incoming UV and / or long blue wavelengths It is located farther from the wavelength of light and closest to the human eye. Layer # 1 or optic # 1 is comprised of a material that is more reactive or sensitive to UV light and / or longer blue light wavelengths than layer # 2 or optic # 2 and has a lower TG than layer # 2 or optic # 2, and And / or within the structure of its higher TG material, allow the photochromic agent to be much more reactive or sensitive to UV light and / or long blue light wavelengths (in the domain) than that of layer # 2 or optic # 2. Which has a domain of lower TG material. In addition, the heating element is near or adjacent to layer # 1 or optic # 1.

이 제4의 실시형태에서, 발열체는 센서에 커플링된 컨트롤러를 통해 턴온 또는 턴오프된다. 컨트롤러는, 소정의 경우에서, UV 광 및/또는 장파장의 청색 광의 주기적 투과를 허용하여, 충분한 투과량을 가지고 층 #1 또는 옵틱 #1을 투과하고 따라서 층 #2 또는 옵틱 #2를 어둡게 하도록, 발열체를 교대로 온오프한다. 이것을 행함으로써, 복합 옵틱의 순수 암화는, 향상된 포토크로믹 층으로 인해 향상되고, 암화 및 선명화 시간도 또한 향상된다. 층 #1 또는 옵틱 #1의 두께 및 TG는, 열을 인가하여 층 #1 또는 옵틱 #1의 온도를 올릴 때 이 투과를 허용하도록 최적화된다.In this fourth embodiment, the heating element is turned on or off via a controller coupled to the sensor. The controller, in some cases, allows the periodic transmission of UV light and / or long wavelength blue light to transmit layer # 1 or optic # 1 with sufficient transmission and thus darken layer # 2 or optic # 2. Alternately on and off. By doing this, pure darkening of the composite optics is improved due to the improved photochromic layer, and the darkening and sharpening time are also improved. The thickness and TG of layer # 1 or optic # 1 are optimized to allow this transmission when heat is applied to raise the temperature of layer # 1 or optic # 1.

제5의 실시형태(예시되지 않음)에서, 발열체를 포함하는 성능 향상된 포토크로믹 옵틱, 단지 예로서, 주로 투명한 전기적으로 인에이블되어 가열된 표면 또는 층의 그것은 포토크로믹제를 포함하는 재료의 층에 가깝게 또는 인접하게 위치된다. 주로 투명한 전기적으로 인에이블되어 가열된 표면 또는 층은, 단지 예로서, 발열체 또는 부재가 그 표면상에 있는 또는 그 내부에 매립된 얇은 유리 또는 플라스틱의 층으로 구성된다. 부재의 발열체는, 단지 예로서, 전기의 인가에 의해 동력을 공급받거나 활성화될 수 있거나 또는 전기의 제거에 의해 비활성화될 수 있는 인듐 주석 산화물의 그것일 수 있다. 임의의 전기적 도전성 재료(도전성 폴리머의 그것을 포함함)는, 그것이 옵틱의 성능에 대한 투명성 요구를 충족하면, 발열체를 만드는 데 사용될 수 있다. 양호한 실시형태에서, 발열체는 유저의 눈에 가장 가까운 또는 입사하는 UV광파에서 가장 먼 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 사이드 상에 위치된다. 다른 양호한 실시형태에서, 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 각 사이드에 하나씩 있도록 2개의 발열체가 사용된다. 또 다른 실시형태에서, 하나의 발열체는 포토크로믹제를 포함하며 입사하는 UV 및/또는 장파장의 청색 광에 가장 가까운 층 또는 옵틱의 사이드 상에 위치된다.In a fifth embodiment (not illustrated), a performance-enhanced photochromic optic comprising a heating element, for example only a layer of material comprising a photochromic agent, mainly of a transparent or electrically enabled heated surface or layer It is located close to or adjacent to. A predominantly transparent, electrically enabled and heated surface or layer consists of, by way of example only, a layer of thin glass or plastic having a heating element or member embedded thereon or embedded therein. The heating element of the member may be, for example, that of indium tin oxide, which may be powered or activated by the application of electricity or may be inactivated by the removal of electricity. Any electrically conductive material (including that of a conductive polymer) can be used to make the heating element if it meets the transparency requirements for the performance of the optics. In a preferred embodiment, the heating element is located on the side of the layer or optic containing the photochromic agent closest to or in the UV light wave that is closest to the user's eye. In another preferred embodiment, two heating elements are used, one on each side of the layer or optic comprising the photochromic agent. In another embodiment, one heating element comprises a photochromic agent and is located on the side of the layer or optic closest to the incident UV and / or long wavelength blue light.

제5의 실시형태에서, 발열체는, 포토크로믹제를 포함하는 옵틱의 기판의 표면에 인접하게 또는 포토크로믹제를 포함하는 옵틱의 기판 내에 매립되어 위치되는 열 센서를 통해 (직접적으로 또는 간접적으로) 턴온 또는 턴오프된다. 광 센서는 컨트롤러에 링크될 수 있지만 항상 그럴 필요는 없다. 컨트롤러는 단지 예로서 ASIC의 그것일 수 있다. 센서는, 포토크로믹제를 포함하며 이 레벨을 컨트롤러에게 전달하는 옵틱의 기판 재료의 온도를 결정한다. 그 다음 컨트롤러는 발열체를 턴온 또는 턴오프한다. 이 액션은 지속 중인 사이클에서 또는 특정 기간 동안 계속될 수 있다.In a fifth embodiment, the heating element is (either directly or indirectly) via a thermal sensor positioned adjacent to the surface of the substrate of the optic comprising the photochromic agent or embedded in the substrate of the optic comprising the photochromic agent. Turned on or off. The light sensor can be linked to the controller but not always. The controller can only be that of an ASIC as an example. The sensor includes a photochromic agent and determines the temperature of the optic substrate material that conveys this level to the controller. The controller then turns the heating element on or off. This action may continue in a sustained cycle or for a specific period of time.

제6의 실시형태(도 6 참조)에서, 층 #1 또는 옵틱 #1 및 층 #2 또는 옵틱 #2를 구비하는 복합 옵틱은 동일한 TG를 갖지만 이들 중 어느 하나 또는 둘 다는, 층 #2 또는 옵틱 #2가 더 낮은 레벨의 광에 대해 층 #1 또는 옵틱 #1보다 더 광에 반응적이고/민감하게 하는 도메인을 렌즈 재료 내에 구비할 수 있다. 소정의 경우에서, 이 제6의 실시형태에서, 발열체는 층 #1 또는 옵틱 #1와 층 #2 또는 옵틱 #2의 그것 사이에 위치된다. 다른 경우에서는, 이 제6의 실시형태에서, 발열체가 층 #1 또는 옵틱 #1의 전면 상에 또는 그 전면에 가깝게 위치된다. 센서에 커플링되는 컨트롤러는 발열체가 턴온 및 턴오프하도록 지시하여, UV 광 및/또는 장파장의 청색 광의 적절한 투과가 층 #2 또는 옵틱 #2뿐만 아니라 층 #1 또는 옵틱 #1을 어둡게 하는 것을 허용하게 한다. 이것을 행함으로써, 복합 옵틱의 순수 암화는, 향상된 포토크로믹 층으로 인해 향상되고, 암화 및 선명화 시간도 또한 향상된다. 층 #1 또는 옵틱 #1의 두께 및 TG는, 열을 인가하여 층 #1 또는 옵틱 #1의 온도를 올릴 때 이 투과를 허용하도록 최적화된다. 층 #1은 도 6의 제1의 포토크로믹 층(630)에 대응하고, 층 #2는 제2의 포토크로매틱 층(650)에 대응한다. 도 6은, 포토크로매틱 층이 옵틱과 분리되지만, 2개의 포토크로매틱 옵틱, 즉 옵틱 #1 및 옵틱 #2가 존재하는 경우와 동일한 개념이 적용될 수도 있다.In a sixth embodiment (see FIG. 6), a compound optic having layer # 1 or optic # 1 and layer # 2 or optic # 2 has the same TG, either or both of which are layer # 2 or optics. It is possible to have a domain in the lens material that # 2 is more responsive / sensitive to light than layer # 1 or optic # 1 for lower levels of light. In certain cases, in this sixth embodiment, the heating element is located between layer # 1 or optic # 1 and that of layer # 2 or optic # 2. In other cases, in this sixth embodiment, the heating element is located on or close to the front surface of layer # 1 or optic # 1. The controller coupled to the sensor directs the heating element to turn on and off, allowing proper transmission of UV light and / or long wavelength blue light to darken layer # 1 or optic # 1 as well as layer # 2 or optic # 2. Let's do it. By doing this, pure darkening of the composite optics is improved due to the improved photochromic layer, and the darkening and sharpening time are also improved. The thickness and TG of layer # 1 or optic # 1 are optimized to allow this transmission when heat is applied to raise the temperature of layer # 1 or optic # 1. Layer # 1 corresponds to the first photochromic layer 630 of FIG. 6, and layer # 2 corresponds to the second photochromic layer 650. In FIG. 6, the photochromatic layer is separated from the optics, but the same concept as in the case where two photochromatic optics, that is, optics # 1 and optics # 2, may be applied.

제7의 실시형태(예를 들면, 도 4 참조)에서, 포토크로믹제를 포함하는 재료의 층 양단에 전위가 인가된다. 이러한 층은, 포토크로믹제를 구성하는 분자를 인가된 전위의 방향으로 정렬하기 위해 분자들이 자유롭게 굴러다니고 및 또는 회전하도록, 상대적으로 낮은 동적 점성 또는 모듈러스를 가져야만 한다. 전위는, 포토크로믹제를 하우징하는 층 또는 옵틱의 양 사이드 상에 각각 있는 2개의 주로 투명한 전극에 의해 생성된다. 포토크로믹제에 전위를 인가함으로써, 포토크로믹제의 성능과 그에 따라 옵틱의 명화의 암화를 적극적으로 변경하는 것이 가능하다. 실시형태 7의 구조는, 포토크로믹 층 양단에 인가되는 전위뿐만 아니라 열의 생성도 제공한다.In the seventh embodiment (for example, see FIG. 4), a potential is applied across the layer of material containing the photochromic agent. This layer must have a relatively low dynamic viscosity or modulus so that the molecules can freely roll and / or rotate to align the molecules making up the photochromic agent in the direction of the applied potential. The potential is created by two mainly transparent electrodes, each on either side of the layer or optic housing the photochromic agent. By applying a potential to the photochromic agent, it is possible to actively change the performance of the photochromic agent and consequently the darkening of the optical brightening. The structure of Embodiment 7 provides for the generation of heat as well as the potential applied across the photochromic layer.

제8의 실시형태(예를 들면, 도 7 참조)에서는, 복합 렌즈 또는 옵틱이, 렌즈 블랭크(반제품 또는 완제품)에 상업적으로 도포되는 2미크론 내지 5미크론의 두께의 긁힘 방지 외부 층을 포함한다. 렌즈의 앞에서부터 시작하여 안쪽의 뒤쪽으로 진행하는 이 하드 코트 층 아래의 층은: 대략 25미크론과 200미크론 사이의 두께 더 바람직하게는 대략 30미크론 내지 125미크론의 두께의 포토크로믹 폴리머 층, 대략 2미크론 내지 20미크론의 더 바람직하게는 대략 3미크론 내지 10미크론의 두께의 SiO2 층, 0.1미크론 내지 1.0미크론의 두께 더 바람직하게는 0.1미크론 내지 0.5미크론의 두께의 ITO 발열체 (이들은 연속적이거나 또는 하드 코팅 층(단지 예로서 SiO2)의 표면에 걸쳐 오븐 버너형 디자인의 형태(도면 참조)일 수 있음(하드 코팅 층 위에 ITO 발열체가 증착됨), 1미크론과 5미크론의 더 바람직한 두께를 갖는 1미크론과 10미크론 사이에 있을 수 있는 하드 코팅 층. 하드 코트 층은, 대부분의 렌즈를 구성하는 벌크 두께 매트릭스를 옵틱의 전면의 그것에 인접하게 위치된다. 단지 예로서, 옵틱은 1.67의 굴절률을 갖는 MR 10(Mitsui 제조)이다. 위에서 언급된 모든 층이 렌즈의 전면 커버 상에 도포되기 때문에, 렌즈의 전면 커버의 그것에 대한 곡률을 설정하는 것은 이 옵틱의 전면이다. 이것은, 옵틱의 전면의 대부분에 추가되는 모든 층이 등각 방식으로 도포되기 때문이다. 옵틱의 이면은 미완의 표면의(그대로 활용되는 경우, 반제품의 렌즈 블랭크의 또는 완제품의 렌즈 블랭크로서 활용되는 경우 완제품의) 그것일 수 있고 또한 하드 코트를 포함하고 그 다음 반사 방지 코팅이 이면 및 전면에 추가로 도포될 수 있다.In an eighth embodiment (eg, see FIG. 7), the composite lens or optic comprises a 2 micron to 5 micron thick scratch-resistant outer layer commercially applied to a lens blank (semifinished or finished product). The layer underneath this hard coat layer, starting from the front of the lens and proceeding to the inner back, is: a layer of photochromic polymer between approximately 25 microns and 200 microns more preferably approximately 30 microns to 125 microns thick, approximately SiO2 layers of 2 microns to 20 microns, more preferably approximately 3 microns to 10 microns thick, ITO heating elements of 0.1 microns to 1.0 microns thick, more preferably 0.1 microns to 0.5 microns thick (they are continuous or hard coated Can be in the form of an oven burner design (see drawing) over the surface of the layer (only SiO2 for example) (the ITO heating element is deposited on the hard coating layer), with 1 micron having a more preferred thickness of 1 micron and 5 microns; The hard coat layer, which may be between 10 microns, the hard coat layer adjacent the bulk thickness matrix constituting most of the lenses to the front of the optic. By way of example only, the optics are MR 10 (manufactured by Mitsui) with a refractive index of 1.67. Since all the layers mentioned above are applied on the front cover of the lens, it is possible to set the curvature for that of the front cover of the lens. This is the front of this optic, because all the layers added to most of the front of the optic are applied in an isometric manner, the back of the optic being of the unfinished surface (if used as such, of the finished lens blank or of the finished product). Of the finished product, if utilized as a lens blank, may also comprise a hard coat and then an antireflective coating may be further applied to the back and front surfaces.

실시형태 #8을 활용하는 실험에서, 그레이 틴트에 기여하는, 포토크로믹제를 포함하는 포토크로믹 층을 포함하는 제1의 포토크로믹 물품이, 실외 온도가 95℉일 때 태양광 하의 실외에서 그것의 가장 어두운 상태로 어두워진다. 완전히 어두워진 제1의 포토크로믹 물품은 대략 30%의 투과를 갖는 것으로 측정된다. 제1의 포토크로믹 물품은 도 7에 예시된 바와 같은 적층 구조를 포함한다. 제1의 포토크로믹 물품이 그것이 가장 어두운 상태, 즉 태양광 하의 실외에서 대략 30%의 투과로 어두워지자마자, 포토크로믹 물품은 주위 온도가 70℉인 실내로 되돌아 왔다. 도 7에 도시된 발열체는, 어두워진 제1의 포토크로믹 코팅 층을, 대략 120F의 온도까지, 또는 70F의 실내 주위 실온보다 10C 더 높은 온도까지 2분동안 가열하도록, 실내로 돌아온 즉시 활성화되었다. 어두워진 코팅(및 따라서 제1의 포토크로믹 물품)은 자신의 틴트 컬러에서 밝아지거나 선명해져서 대략 2분 내에 85%의 광 투과를 갖게 된다. 비교를 제공하기 위해, 발열체의 활성화가 없는(따라서 열을 인가하지 않는) 제2의 포토크로믹 물품으로, 동일한 실험이 반복되었으며, 동일한 지점의 광 투과까지 선명해지기 위한 시간은 15분 초과하였다. 제1의 포토크로믹 물품이 발열체를 포함했다는 것을 제외하면 이 비교의 모든 변수는 정확히 동일했다.In an experiment utilizing Embodiment # 8, a first photochromic article comprising a photochromic layer comprising a photochromic agent, which contributes to a gray tint, is outdoors under sunlight when the outdoor temperature is 95 ° F. It darkens to its darkest state. The first darkened photochromic article is measured to have a transmission of approximately 30%. The first photochromic article includes a laminate structure as illustrated in FIG. 7. As soon as the first photochromic article darkened to its darkest state, ie approximately 30% transmission outdoors under sunlight, the photochromic article returned to the room with an ambient temperature of 70 ° F. The heating element shown in FIG. 7 was activated immediately upon returning to the room to heat the darkened first photochromic coating layer to a temperature of approximately 120F or to a temperature of 10C higher than the room ambient ambient temperature of 70F for 2 minutes. . The darkened coating (and thus the first photochromic article) brightens or sharpens in its tint color, resulting in 85% light transmission in approximately two minutes. To provide a comparison, the same experiment was repeated with a second photochromic article without activation of the heating element (and therefore without applying heat) and the time to clear up to the light transmission at the same point exceeded 15 minutes. . All variables of this comparison were exactly the same except that the first photochromic article included a heating element.

제1의 포토크로믹 물품을 포함하는 폴리머 매트릭스가 제2의 포토크로믹 물품의 TG보다 더 높은 TG를 갖는다는 점을 제외하면, 발열체를 포함하는 포토크로믹 물품의 실시형태 #8의 그것과 동일한 제9의 실시형태에서. 따라서, 실외 온도가 100℉일 때 태양광 하의 실외에서 그레이 틴트가 자신의 가장 어두운 레벨로 어두워지는 것에 기여하는 포토크로믹제를 포함하는 포토크로믹 층을 포함하는 포토크로믹 물품을 가지고 실시형태 #8의 실험이 반복되었다. 완전히 어두워진 제1의 물품은 대략 20%의 투과를 갖는 것으로 측정된다. 제1 및 제2의 포토크로믹 물품은 도 7에 예시된 바와 같은 적층 구조를 포함한다. 제1의 포토크로믹 물품이 그것이 가장 어두운 상태, 즉 태양광 하의 실외에서 대략 20%의 투과로 어두워지자마자, 포토크로믹 물품은 주위 온도가 70℉인 실내로 되돌아 왔다. 도 7에 도시된 발열체는, 어두워진 제1의 포토크로믹 코팅 층을, 70F의 실내 주위 실온보다 대약 120F 또는 10C 더 높은 온도로 2분동안 가열하도록, 실내로 돌아온 즉시 활성화되었다. 어두워진 코팅(및 따라서 제1의 포토크로믹 물품)은 자신의 틴트 컬러에서 밝아지거나 선명해져서 대략 2분 내에 85%의 광 투과를 갖게 된다. 비교를 제공하기 위해, 발열체의 활성화가 없는(따라서 열을 인가하지 않는) 제2의 포토크로믹 물품으로, 동일한 실험이 반복되었으며, 동일한 지점의 광 투과까지 선명해지기 위한 시간은 15분 초과하였다. 폴리머 매트릭스의 TG 및 발열체를 제외하면, 이 비교의 모든 변수는 정확히 동일했다. 제1의 포토크로믹 물품은 발열체 및 포토크로믹제를 하우징하는 더 높은 TG의 폴리머 매트릭스를 포함했다. 제2의 포토크로믹 물품은 발열체를 포함하지 않았고 제1의 포토크로믹 물품의 TG보다 더 낮은 TG를 가졌다.And that of Embodiment # 8 of the photochromic article comprising a heating element, except that the polymer matrix comprising the first photochromic article has a higher TG than the TG of the second photochromic article. In the same ninth embodiment. Thus, with the photochromic article comprising a photochromic layer comprising a photochromic agent that contributes to darkening of the gray tint to its darkest level outdoors under sunlight when the outdoor temperature is 100 ° F. 8 experiments were repeated. The first fully darkened article is measured to have a transmission of approximately 20%. The first and second photochromic articles comprise a laminate structure as illustrated in FIG. 7. As soon as the first photochromic article darkened in its darkest state, ie approximately 20% transmission outdoors under sunlight, the photochromic article returned to the room with an ambient temperature of 70 ° F. The heating element shown in FIG. 7 was activated immediately upon returning to the room to heat the darkened first photochromic coating layer to a temperature of approximately 120F or 10C higher than the ambient ambient room temperature of 70F for 2 minutes. The darkened coating (and thus the first photochromic article) brightens or sharpens in its tint color, resulting in 85% light transmission in approximately two minutes. To provide a comparison, the same experiment was repeated with a second photochromic article without activation of the heating element (and therefore without applying heat) and the time to clear up to the light transmission at the same point exceeded 15 minutes. . Except for the TG and the heating element of the polymer matrix, all the variables of this comparison were exactly the same. The first photochromic article contained a higher TG polymer matrix housing the heating element and the photochromic agent. The second photochromic article did not contain a heating element and had a lower TG than the TG of the first photochromic article.

제10의 실시형태에서, 전자적 냉각체가 포토크로믹 렌즈 내에 위치된다. 전자적 냉각체는, 그것의 음전하 또는 음극이 렌즈의 뒷면과 마주하고 양전하 또는 양극이 포토크로믹 층과 마주하도록 위치된다. 이 실시형태에서, 발열체는 포토크로믹 층의 앞에서 렌즈에 더 가깝게 위치되고 전자적 냉각체는 (포토크로믹 층의 뒷면에서) 뒤에서 포토크로믹 층에 인접하지 않다면 아주 가깝게 위치된다. 따라서, 제10의 실시형태는, 포토크로믹 렌즈를 가열하는 것이, 단지 예로서, #1 실내에서 실외로 갈 때 필요하다면 포토크로믹 층의 매트릭스를 약간 연화시켜 암화 효과를 빠르게 하는 것 및/또는 #2 실외에서 실내로 들어갈 때 뜨거워져서 포토크로믹 층에 의해 제공되는 암화 효과를 제거하여 실내 광 투과를 빠르게 하는 것 또는 틴트 선명화 시간을 상기 다른 방식으로 빠르게 하는 것을 허용하는 포토크로믹 렌즈 또는 물품을 제공한다. 또한, 전자적 냉각체는, 단지 예로서, 80F 이상의 고온의 실외 환경에서 시간의 기간 동안 실외에서 암화의 정도를 유지하기 위해 제공된다. 도 17을 참조한다. 차가운 환경의 경우, 냉각체를 포토크로믹 층의 앞에 두고 발열체를 포토크로믹 층 뒤에 렌즈에 더 가깝게 두는 것이 가능함이 지적되어야 한다.In a tenth embodiment, the electronic cooling body is located in the photochromic lens. The electronic coolant is positioned such that its negative or negative electrode faces the back of the lens and the positive or positive electrode faces the photochromic layer. In this embodiment, the heating element is located closer to the lens in front of the photochromic layer and the electronic cooler is located very close if not adjacent to the photochromic layer behind (at the back of the photochromic layer). Thus, a tenth embodiment is directed to heating the photochromic lens, as an example, by slightly softening the matrix of the photochromic layer to speed up the darkening effect if necessary when going from room # 1 indoors and / or; Or # 2 a photochromic lens that becomes hot when entering outdoors from room to room to remove the darkening effects provided by the photochromic layer to speed up the room light transmission or to speed up the tint sharpening time in the other way. Or provide the goods. In addition, the electronic coolant is provided only to maintain the degree of darkening outdoors for a period of time, for example only in a high temperature outdoor environment of 80F or more. See FIG. 17. For cold environments it should be pointed out that it is possible to place the cooling body in front of the photochromic layer and the heating element closer to the lens behind the photochromic layer.

제11의 실시형태에서, 열적으로 전환 가능한 편광자가 포토크로믹 렌즈 내에 위치된다. 이 제11의 실시형태에서, 열적으로 전환가능한 또는 활성화되는 편광 층은 포토크로믹 층 뒤에 위치된다. 포토크로믹 층과 열적으로 전환가능한 편광 층의 그것 사이에 발열체가 위치된다. 열적으로 전환가능한 층은 포토크로믹제가 없는 폴리머 분산 이색 액정으로 구성된다. 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들은 포토크로믹 폴리머 층으로 통합된다. 포토크로믹 층은 열적으로 전환가능한 편광 층의 그것의 전방 또는 앞에 위치된다. 따라서, 제11의 실시형태는, 포토크로믹 렌즈를 가열하는 것이, 단지 예로서, #1 실내에서 실외로 갈 때 필요하다면 포토크로믹 층의 매트릭스를 약간 연화시켜 암화 효과를 빠르게 하는 것, 및/또는 #2 실외에서 실내로 들어갈 때 뜨거워져서 포토크로믹 층에 의해 제공되는 암화 효과를 제거하여 실내 광 투과를 빠르게 하는 것 또는 틴트 선명화 시간을 다른 방식으로 빠르게 하는 것, 및/또는 #3 차량 또는 운송수단 내에서 UV 차단 또는 필터링 윈드실드 뒤에 있을 때 편광 층을 열적으로 전환시키기 위해 열을 제공하는 것을 허용하는 포토크로믹 렌즈 또는 물품을 제공한다.In an eleventh embodiment, a thermally switchable polarizer is located in the photochromic lens. In this eleventh embodiment, the thermally switchable or activated polarizing layer is located behind the photochromic layer. A heating element is located between the photochromic layer and that of the thermally switchable polarizing layer. The thermally switchable layer consists of a polymer dispersed dichroic liquid crystal free of photochromic agents. Photochromic or photochromic agents are incorporated into the photochromic polymer layer. The photochromic layer is located before or in front of the thermally switchable polarizing layer. Thus, the eleventh embodiment is directed to heating the photochromic lens, by way of example only, slightly softening the matrix of the photochromic layer to speed up the darkening effect if necessary when going from room # 1 indoors, and / Or # 2 getting hot when entering the room to remove the darkening effect provided by the photochromic layer to speed up room light transmission or to otherwise speed up the tint sharpening time, and / or # 3 A photochromic lens or article is provided that allows providing heat to thermally convert the polarizing layer when behind a UV blocking or filtering windshield in a vehicle or vehicle.

또한, 열적으로 편광된 층은, 단지 예로서, 포토크로믹 층의 틴트 암화 기여의 그것 외에 태양광 하에서 실외에 있을 때 글레어 및 반사된 광을 감소시키는 #1 편광 층, 및/또는 UV 차단 또는 필터링 윈드실드의 그것 뒤와 같이 포토크로믹 층을 적절히 어둡게 하는 데 필요한 적절한 양의 UV 광의 부재시 열적으로 스위치 온 및 스위치 오프될 수 있는 #2 편광 층을 위해 제공된다. 도 18을 참조한다.In addition, the thermally polarized layer may be, for example, a # 1 polarizing layer that reduces glare and reflected light when outdoors outdoors under sunlight other than that of the tint darkening contribution of the photochromic layer, and / or UV blocking or It is provided for a # 2 polarizing layer that can be switched on and off thermally in the absence of the appropriate amount of UV light needed to adequately darken the photochromic layer, such as behind the filtering windshield. See FIG. 18.

포토크로믹 층의 그것 위에 배치된 외부 보호층은 보호 코팅의 비제한적인 그것일 수 있고, 오르가노 실란을 포함하는 마모 방지 코팅, 방사선 경화 아크릴레이트 기반 박막을 포함하는 마모 방지 코팅, 실리카, 티타니아 및/또는 지르코니아와 같은 무기재에 기초한 마모 방지 코팅, 자외선 경화가능한 타입의 유기 마모 방지 코팅, 산소 차단 코팅, UV 차단 코팅, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호 코팅은 방사선 경화 아크릴레이트 기반 박막의 제1의 코팅 및 오르가노-실란을 포함하는 제2의 코팅을 포함할 수 있다. 상업적 보호 코팅 제품의 비제한적인 예는, SDC 코팅, 인크. 및 PPG 산업, 인크. 로부터 각각 입수가능한 SILVUE.RTM. 124 및 HI-GARD.RTM 코팅을 포함한다.The outer protective layer disposed over it of the photochromic layer can be that of non-limiting one of a protective coating, an antiwear coating comprising an organo silane, an antiwear coating comprising a radiation cured acrylate based thin film, silica, titania And / or antiwear coatings based on inorganic materials such as zirconia, organic antiwear coatings of the UV curable type, oxygen barrier coatings, UV barrier coatings, and combinations thereof. For example, the protective coating can include a first coating of the radiation cured acrylate based thin film and a second coating comprising organo-silane. Non-limiting examples of commercial protective coating products, SDC coatings, Inc. And PPG Industries, Inc. Respectively available from SILVUE.RTM. 124 and HI-GARD.RTM coatings.

제12의 실시형태에서는, 발열체를 포함하는 투명한 열 관리 시스템이, 착용자에게 필요한 광출력으로 제조된 가장자리 가공된 또는 가장자리 가공되지 않은 렌즈 중 어느 하나에 도포된다. 부재의 발열체는, 단지 예로서, 전기의 인가에 의해 동력을 공급받거나 활성화될 수 있거나 또는 전기의 제거에 의해 비활성화될 수 있는 인듐 주석 산화물의 그것일 수 있다(예를 들면, 도 9 및 도 10 참조). 임의의 전기적 저항성 재료(도전성 폴리머의 그것을 포함함)는, 그것이 옵틱 또는 렌즈의 성능뿐만 아니라 발열체의 그것에 대한 도전성, 저항, 및 투명성 요구를 충족하면, 발열체를 만드는 데 사용될 수 있다. 또한, 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들이 위치되는 층 또는 매트릭스와 비교하여, 전기적 도전성 재료가 렌즈의 앞을 향해 순방향으로 도포되면, 발열체는 UV 광의 투과를 허용해야 한다. 이것은, 포토크로믹 렌즈에서 발견되는 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들과 충돌하기 위해서는 UV 광의 앰블 투과(amble transmission)가 필요하다는 것을 의미하고, UV 광은 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들과 충돌하기 이전에 발열체를 통과한다. 따라서, 열 관리 시스템 내에서 활용되는 전기적 도전성 저항 재료는, 포토크로믹제로 하여금 자신의 틴트를 어둡게 변경하게 하기에 충분한 UV 광을 투과시키도록 선택되어야 한다.In a twelfth embodiment, a transparent thermal management system including a heating element is applied to either edged or unedged lenses manufactured with the light output required by the wearer. The heating element of the member may be, for example, that of indium tin oxide, which may be powered or activated by application of electricity or deactivated by removal of electricity (eg, FIGS. 9 and 10). Reference). Any electrically resistive material (including that of a conductive polymer) can be used to make the heating element if it meets the performance of the optic or lens as well as the conductivity, resistance, and transparency of the heating element to it. In addition, as compared with the layer or matrix in which the photochromic agent or photochromic agents are located, if the electrically conductive material is applied in the forward direction toward the front of the lens, the heating element must allow transmission of UV light. This means that amble transmission of UV light is required to collide with the photochromic agent or photochromic agents found in the photochromic lens, and the UV light may collide with the photochromic agent or the photochromic agents. Pass through the heating element before. Therefore, the electrically conductive resistive material utilized in the thermal management system should be selected to transmit enough UV light to cause the photochromic agent to darken its tint.

제12의 실시형태 중 모두는 아니지만 소정의 경우에서, 포토크로믹제를 포함하는 가장자리 가공된 렌즈(포토크로믹 렌즈)는, 안경 가게 또는 안경원(이들은 안경 프레임과 렌즈를 판매함)에 의해, 착용자의 처방에 따라 렌즈를 갈고 연마하고 그 다음 가장자리를 착용자가 선택한 안경 프레임의 형상으로 가공하는 안경 가게 또는 안경원에 자리에 있지 않은 안경 연구실로부터 주문될 수도 있다. 단일 시력의 렌즈 및 소정의 이중 초점 또는 누진 렌즈가 완제품의 광출력 형태로 판매되는 경우, 처방 렌즈를 갈고 연마하거나 디지털적으로 표면가공할(자유 형식으로 할) 필요가 없음이 지적되어야 한다. 또한, 소정의 경우에서, 광학 연구실는 안경 가게의 자리에 위치될 수 있다. 또한, 소정의 경우에서, 안경 가게 또는 안경원은 인터넷에서 이용가능한 상업 입지의 것일 수 있다. 여전히 다른 경우에서, 안경 가게, 안경원, 광학 연구실, 인터넷 중 하나로부터 그들의 포토크로믹 안경류(포토크로믹 렌즈 및 포토크로믹 렌즈를 하우징하는 안경 프레임)를 수령한 이후 포토크로믹 렌즈의 착용자는 그들의 포토크로믹 안경류의 성능을 향상시키기로 결정한다. 이 경우, 착용자는 그들의 포토크로믹 안경류를 컨버터에게 보낼 수 있고, 여기서는 투명한 열 관리 시스템이 도포된다.In some but not all of the twelfth embodiments, an edge processed lens (photochromic lens) comprising a photochromic agent may be worn by a wearer or an optician (they sell eyeglass frames and lenses). It may be ordered from an eyewear store that is not in the eyewear store or optician's office to grind and polish the lenses and then to process the edges into the shape of the eyeglass frame of their choice. It should be pointed out that when lenses of single vision and certain bifocal or progressive lenses are sold in the form of light output of the finished product, there is no need to grind, polish or digitally surface (free form) the prescription lens. Also, in some cases, the optical lab may be located in the eyeglass store. Also, in some cases, the eyewear store or optician may be of commercial location available on the Internet. In still other cases, wearers of photochromic lenses after receiving their photochromic eyeglasses (photochromic lenses and eyeglass frames housing the photochromic lenses) from one of the eyewear stores, opticians, optical laboratories, or the Internet Decide to improve the performance of their photochromic eyewear. In this case, the wearer can send their photochromic eyewear to the converter, where a transparent thermal management system is applied.

열 관리 시스템을 갖는 포토크로매틱 렌즈를 소비자에게 제공하기 위한 한 접근법은 도 30에 예시되어 있다. 제1의 단계(3001)에서, 소비자는 아이케어 공급자(eyecare provider; ECP)로부터의 전자 포토크로믹 렌즈를 주문한다. 제2의 단계(3002)에서, 랩은 표준(발열체가 없음) 포토크로믹 블랭크를 처방에 따라 처리하고 가장자리 가공하여, 프레임과 함께 컨버터에게 보낸다. 제3의 단계(3003)에서, 컨버터는 렌즈를 포토크로믹 렌즈로 변환한다. 컨버터는 다른 옵션적인 층, 예컨대 반사 방지 코팅을 추가할 수도 있다. 컨버터는 렌즈를 컨트롤러에 전기적으로 연결하고, 렌즈를 프레임 내에 장착한다. 컨버터는 렌즈를 ECP에게 배송한다. 제4의 단계(3004)에서, ECP는 렌즈를 환자에게 분배한다. 이 프로세스는 많은 변환 접근법 중 단지 하나이다.One approach for providing a consumer with a photochromic lens with a thermal management system is illustrated in FIG. 30. In a first step 3001, a consumer orders an electronic photochromic lens from an eyecare provider (ECP). In a second step 3002, the wrap processes and edges a standard (without heating element) photochromic blank according to the prescription and sends it to the converter along with the frame. In a third step 3003, the converter converts the lens into a photochromic lens. The converter may add another optional layer, such as an antireflective coating. The converter electrically connects the lens to the controller and mounts the lens in the frame. The converter delivers the lens to the ECP. In a fourth step 3004, the ECP dispenses the lens to the patient. This process is just one of many conversion approaches.

그러나, 열 관리 시스템의 주문은, 안경 가게, 안경원, 도매 광학 연구실, 인터넷, 렌즈 제조업자 또는 착용자 중 누구의 주문에 의해서건, 열 관리 시스템을 추가하는 하기의 방법을 따른다. 착용자의 광출력을 포함하는 완제품의(양 표면이 정확한 곡률을 포함함) 포토크로믹 안경 렌즈의 그것에 대한 열 관리 시스템의 추가는, "종래의 포토크로믹 안경류를 전자 포토크로믹 안경류의 그것으로 변환하는 것" 또는 "포토크로믹 렌즈를 전자 포토크로믹 렌즈의 그것으로 변환하는 것"으로 본원에서 설명된다.However, the order of the thermal management system follows the following method of adding the thermal management system by the order of any of an eyeglass shop, an optician, a wholesale optical laboratory, the Internet, a lens manufacturer or a wearer. The addition of a thermal management system for the photochromic spectacle lens of the finished product, including the light output of the wearer (both surfaces contain the correct curvature), suggests that "conventional photochromic eyewear Converting it "or" converting the photochromic lens to that of the electronic photochromic lens ".

포토크로믹제를 포함하는 렌즈(포토크로믹 렌즈로 공지됨)가 소정의 경우에서 가장자리 가공되면, 그것은 가장자리 가공된 렌즈가 하드 코팅되지 않은 경우 긁힘 방지 코팅으로 코팅된다. 어느 경우에서건, 프레임에 필요한 적절한 형상을 가장자리 가공된 이후 포토크로믹 렌즈는 투명 열 관리 시스템을 받아들이도록 준비된다. 모두는 아니지만 소정의 경우에서, 포토크로믹 렌즈는 렌즈 제조 공장에서 공지의 세정 프로세스에 의해 조심스럽게 세정된다. 모두는 아니지만 소정의 경우에서, 포토크로믹 렌즈가 세정되자 마자 그 외부 표면 상에 SiO2의 층이 (증착에 의해) 도포된다.If a lens comprising a photochromic agent (known as a photochromic lens) is edge processed in some cases, it is coated with an anti-scratch coating if the edge processed lens is not hard coated. In either case, the photochromic lens is ready to accept the transparent thermal management system after edges have been shaped to the required shape for the frame. In some but not all cases, the photochromic lens is carefully cleaned by a known cleaning process at a lens manufacturing plant. In some but not all cases, as soon as the photochromic lens is cleaned, a layer of SiO 2 is applied (by deposition) on its outer surface.

발열체를 포함하는 투명한 열 관리 시스템은, 착용자에 의해 요구되는 광출력을 포함하는 렌즈의 외부 전면의 상부에 도포된다. 제12의 실시형태의 경우에서 ITO 또는 도전성 폴리머 코팅 중 어느 하나가, 전기의 인가에 의해 층을 가열시키는 저항성 도전층의 형태로, 증착에 의해 도포된다. 발열체는, 단지 예로서, 오븐형 버너 또는 포토크로믹제의 그것에 가장 가까운 렌즈의 전체 표면을 커버하는 코팅의 그것과 같은 형상일 수 있다. 발열체의 도포에 후속하여, 긁힘 방지 하드 코팅이 딥 코팅에 의해 도포된다. 모두는 아니지만 소정의 경우에서는, 그 다음, 긁힘 방지 하드 코팅의 상부에 반사 방지 코팅이 도포된다.A transparent thermal management system including a heating element is applied on top of the outer front surface of the lens containing the light output required by the wearer. In the case of the twelfth embodiment, either ITO or the conductive polymer coating is applied by vapor deposition in the form of a resistive conductive layer which heats the layer by application of electricity. The heating element may, by way of example only, be shaped like that of an oven burner or a coating covering the entire surface of the lens closest to that of photochromic. Following application of the heating element, an anti-scratch hard coating is applied by dip coating. In some but not all cases, an antireflective coating is then applied on top of the anti-scratch hard coating.

착용자의 광학적 처방(착용자에 대한 요구되는 광출력을 가짐)의 그것으로 완성된 그리고 소정의 실시형태에서 그 외부 표면 상에 이미 긁힘 방지 코팅이 도포된 포토크로믹 렌즈 또는 렌즈 블랭크를 변환할 때, 열 관리 시스템의 도포 이전에 렌즈의 외부 표면이 조심스럽게 세정되는 것을 고려하면, 열 관리 시스템(발열체)는 긁힘 방지 코팅을 포함하는 표면의 상부에 직접적으로 도포되는 것이 지적되어야 한다. 몇몇 경우에서, 긁힘 방지 코팅의 외부 표면은 화학적으로 에칭되고 다른 경우에서는 그 표면은 이온 처리를 통해 준비된다. 화학적 에칭 및/또는 이온 처리는, 열 관리 시스템이 도포되는 외부 표면에 대한 열 관리 시스템의 접착을 촉진하도록 기능한다. 소정의 다른 실시형태에서, 열 관리 시스템을 포함하는 포토크로믹의 그것으로 변환되고 있는 포토크로믹 렌즈 또는 렌즈 블랭크의 최외부 코팅이 반사 방지 코팅의 그것인 경우, 모두는 아니지만 대부분의 경우에서, 반사 방지 코팅은 발열체가 도포되기 이전에 박리된다. 이러한 박리는 화학적 배쓰(chemical bath)에 의해 달성될 수 있다.When converting a photochromic lens or lens blank completed with that of the wearer's optical prescription (having the required light output to the wearer) and in some embodiments already coated with an anti-scratch coating on its outer surface, Considering that the outer surface of the lens is carefully cleaned prior to the application of the thermal management system, it should be pointed out that the thermal management system (heating element) is applied directly on top of the surface comprising the anti-scratch coating. In some cases, the outer surface of the scratch resistant coating is chemically etched and in other cases the surface is prepared through ion treatment. Chemical etching and / or ion treatment function to promote adhesion of the thermal management system to the outer surface to which the thermal management system is applied. In certain other embodiments, in most but not all cases where the outermost coating of a photochromic lens or lens blank being converted to that of a photochromic comprising a thermal management system is that of an antireflective coating, The antireflective coating is peeled off before the heating element is applied. Such exfoliation can be accomplished by a chemical bath.

가장자리 가공된 렌즈에 발열체가 도포되었고, 그 외부 표면을 피복하는 긁힘 방지 코팅을 수용했으며, 그리고 모두는 아니지만 소정의 경우에서, 반사 방지 코팅을 수용할 수 있다면, 가장자리 가공된 렌즈는 에너지원에 전기적으로 연결되도록 준비된다. 전기적 연결은, 그 외부 표면을 관통하며 발열체의 양극 및 음극(단자들)와 연결하는 연결 전극을 통하거나 또는 가장자리 가공된 렌즈의 주변 에지를 통해 양극 및 음극을 연결하는 연결 전극을 통할 수도 있다. 모두는 아니지만 소정의 경우에, 그 연결은, 단지 예로서, 도전성 고무의 그것과 같은, 단지 예로서, 압축성 전기 접촉의 사용을 통할 수 있고, 도전성 고무가 사용되는 경우, 2조각이 사용되어 한 조각은 열 관리 시스템의 양극 및 음극(단자들)과 연결된다. 다른 경우에서, 가장자리 가공된 렌즈의 표면 또는 가장자리 가공된 렌즈의 주변 에지 중 어느 하나 상에, 전기 도전성 스프링에 의해 부하가 걸린 핀이 사용된다. 다른 경우에서, 발열체의 양극 및 음극(또는 단자들)에 연결되는 렌즈의 표면 또는 주변 에지 상에, 전기적 도전성 탭이 마련되고, 도전성 전극은 전기적 탭에 연결된다. 또 다른 경우에서, 도전성 폴리머 또는 도전성 에폭시가 활용된다.If the heating element was applied to the edged lens, received an anti-scratch coating covering its outer surface, and in some but not all cases, the anti-reflective coating could accommodate the edged lens, Is ready to be connected. The electrical connection may be through a connecting electrode that penetrates its outer surface and connects to the anode and cathode (terminals) of the heating element or through a connecting electrode that connects the anode and cathode through the peripheral edge of the edged lens. In some but not all cases, the connection may only be via, for example, the use of compressible electrical contact, such as that of a conductive rubber, and, if conductive rubber is used, two pieces may be used. The pieces are connected to the anode and cathode (terminals) of the thermal management system. In other cases, a pin loaded by an electrically conductive spring is used, either on the surface of the edged lens or on the peripheral edge of the edged lens. In other cases, on the surface or peripheral edge of the lens that is connected to the positive and negative electrodes (or terminals) of the heating element, an electrically conductive tab is provided, and the conductive electrode is connected to the electrical tab. In another case, a conductive polymer or conductive epoxy is utilized.

전기적 연결이 이루어지면, 발열체를 포함하는 가장자리 가공된 포토크로믹 렌즈는 착용자에 의해 선택되었던 안경 프레임에 장착된다. 소정의 경우에서, 이 프레임은, 전자장치를 포함하는 프레임(전자 프레임으로 공지됨)의 그것일 것이다(예를 들면, 도 12 참조). 다른 경우에서, 프레임은 비전자 프레임의 그것이고, 외부 전기 모듈 또는 어댑터(예를 들면, 도 14 및 도 15 참조)가 안경 프레임의 하나 또는 양 다리의 내부에 적용된다. 소정의 실시형태에서, 하나의 외부 모듈은 열 관리 시스템을 포함하는 포토크로믹 렌즈 둘 다에 대해 작동할 수 있다. 다른 실시형태에서, 비전자 안경 프레임 내에 하우징된 2개의 포토크로믹 렌즈 각각에 대해, 하나의 외부 모듈이 활용된다. 포토크로믹 렌즈 둘 다를 전기적으로 연결하기 위해 하나의 외부 모듈이 활용되는 경우, 적절한 전기적 연결성을 제공하도록 전기적 리드는 비전자 프레임에 적용 또는 부착되어야 한다.Once the electrical connection is made, the edge processed photochromic lens including the heating element is mounted on the spectacle frame that has been selected by the wearer. In some cases, this frame will be that of a frame containing an electronic device (known as an electronic frame) (see, eg, FIG. 12). In other cases, the frame is that of a non-electronic frame, and an external electrical module or adapter (see, for example, FIGS. 14 and 15) is applied inside one or both legs of the spectacle frame. In certain embodiments, one external module can operate on both photochromic lenses that include a thermal management system. In another embodiment, one external module is utilized for each of the two photochromic lenses housed within the non-electronic spectacle frame. If one external module is utilized to electrically connect both photochromic lenses, the electrical leads must be applied or attached to the non-electronic frame to provide proper electrical connectivity.

도 12는 열 관리 시스템을 갖는 포토크로매틱 안경류(1200)를 도시한다. 전기 컴포넌트(1210)는 안경류의 안경다리(1220) 내에 하우징되는 것으로 예시된다. 전기 연결부(1230)는 전기 컴포넌트(1220)를 렌즈(1240)에 전기적으로 연결한다. 전기 컴포넌트(1210)는 안경류의 2개의 안경다리 내에 하우징되는 것으로 예시된다. 그러나 모든 전기 컴포넌트(1210)는 단일의 위치에 하우징될 수 있을 것이고, 전기 연결은 그 위치로부터 양 렌즈로 이루어진다. 렌즈(1240)는 적어도 하나의 포토크로매틱 층과 적어도 하나의 가열층을 포함하고, 본원에서 설명된 특정 구조 중 임의의 것 또는 관련 구조를 가질 수도 있다.12 illustrates photochromic eyewear 1200 with a thermal management system. Electrical component 1210 is illustrated as being housed in spectacles 1220 of eyewear. Electrical connection 1230 electrically connects electrical component 1220 to lens 1240. Electrical component 1210 is illustrated as being housed in two spectacles of eyewear. However, all electrical components 1210 may be housed in a single location, and the electrical connection is made from both lenses from that location. Lens 1240 includes at least one photochromatic layer and at least one heating layer, and may have any or related structures of the particular structures described herein.

도 13은 열 관리 시스템을 갖는 포토크로매틱 안경류(1300)를 도시한다. 전기 컴포넌트(1310)는 포토크로매틱 렌즈(1320) 둘레에서 그 내부에 하우징되는 것으로 예시된다. 본 실시형태에서, 안경 프레임은 전기 컴포넌트를 포함할 필요가 없다. 렌즈(1320)는 적어도 하나의 포토크로매틱 층과 적어도 하나의 가열층을 포함하고, 본원에서 설명된 특정 구조 중 임의의 것 또는 관련 구조를 가질 수도 있다.13 illustrates photochromic eyewear 1300 with a thermal management system. Electrical component 1310 is illustrated as being housed therein around photochromic lens 1320. In this embodiment, the spectacle frame need not include an electrical component. Lens 1320 includes at least one photochromatic layer and at least one heating layer, and may have any or related structures of the specific structures described herein.

도 14는 전자장치가 안경류에 하우징되고 발열체를 갖는 포토크로매틱 렌즈에 전기적으로 연결되는 한 방식을 도시한다. 안경류(1400)는 안경다리(1410)를 포함한다. 안경다리(1410)는 안경다리 힌지(1415)에 의해 포토크로매틱 렌즈(1420)에 연결된다. 노즈 브리지(1425)는 렌즈(1420)를 다른 렌즈(도시되지 않음)에 연결한다. 왼쪽 안경다리(1410)의 내부와 렌즈(1420)의 이면이 예시된다. 전자장치는 독립형 모듈(1430)에 하우징되는데, 독립형 모듈은 안경다리(1410) 외부에 있을 수도 있거나 안경다리(1410) 안에 임베딩될 수도 있다. 모듈(1430)은 컨트롤러(1432)를 하우징한다. 컨트롤러(1432)는 광센서(1431), 스위치(1433), 배터리(1434) 및 유도 코일(1435)에 전기적으로 연결된다. 광센서(1431) 및 스위치(1433)로부터의 입력에 따라, 컨트롤러(1432)는 렌즈(1420) 내의 히터에 전력을 공급한다. 모듈(1430)은, 적어도 2개의 리드인 절연 리드(1450), 및 도전성 고무(1460)를 갖는 전자적 플렉스 케이블(1440)에 의해 렌즈(1420)에 전기적으로 연결된다.14 illustrates one way in which the electronic device is housed in eyewear and electrically connected to a photochromic lens having a heating element. Eyewear 1400 includes eyeglasses 1410. The spectacles 1410 are connected to the photochromic lens 1420 by the spectacles hinge 1415. The nose bridge 1425 connects the lens 1420 to another lens (not shown). The inside of the left spectacles 1410 and the back of the lens 1420 are illustrated. The electronics are housed in a standalone module 1430, which may be external to the leg 1410 or may be embedded within the leg 1414. Module 1430 houses controller 1432. The controller 1432 is electrically connected to the optical sensor 1431, the switch 1333, the battery 1434, and the induction coil 1435. In response to the inputs from the photosensor 1431 and the switch 1435, the controller 1432 supplies power to the heater in the lens 1420. The module 1430 is electrically connected to the lens 1420 by an electronic flex cable 1440 having at least two leads, an insulated lead 1450, and a conductive rubber 1460.

도 15는 발열체를 갖는 포토크로매틱 렌즈에 전자장치 모듈의 연결에 대한 상세를 예시한다. 모듈(1500)은 밀봉된 하우징(1510)을 포함한다. 하우징(1510)은, 하우징(1510) 안쪽의 센서에 광이 도달하는 것을 허용하기 위한 투명한 윈도우(120)를 구비한다. 하우징(1510)은 임의의 적절한 조합의 전자장치를 하우징할 수도 있다. 전자장치의 하나의 적절한 조합은 도 14에서 예시된다. 2개의 리드(1535)를 구비하는 전자적 플렉스 케이블(1530)은 하우징(1510)으로부터 플렉시블한 절연 리드(1540)로 신호를 전달한다. 리드(1540)는 도전성 고무(1550)에 전기적으로 연결되고, 라인(1590)에 의해 예시된 바와 같이, 최종적으로는 투명한 전극 층의 에지에 전기적으로 연결된다. 도 15의 발열체(1559)는 제1의 전극(1561), 포토크로믹 층(1562) 및 제2의 전극(1563)을 포함한다. 동력을 공급받을 때, 포토크로믹 층(1562) 양단에 전압이 인가된다.15 illustrates details of the connection of an electronics module to a photochromic lens having a heating element. Module 1500 includes a sealed housing 1510. The housing 1510 has a transparent window 120 to allow light to reach the sensor inside the housing 1510. Housing 1510 may house any suitable combination of electronics. One suitable combination of electronics is illustrated in FIG. 14. An electronic flex cable 1530 having two leads 1535 transmits a signal from the housing 1510 to the flexible insulated leads 1540. Lead 1540 is electrically connected to conductive rubber 1550 and, as illustrated by line 1590, finally to the edge of the transparent electrode layer. The heating element 1559 of FIG. 15 includes a first electrode 1561, a photochromic layer 1562, and a second electrode 1563. When powered, a voltage is applied across photochromic layer 1562.

도 27은 임베딩된 전자장치 모듈(2720)을 구비하는 안경다리(2710)의 사진을 도시한다. 크기 비교를 위해 동전(2730)도 또한 도시된다.FIG. 27 shows a photograph of a pair of spectacles 2710 having an embedded electronics module 2720. Coin 2730 is also shown for size comparison.

도 28은 전자장치 모듈 상에 클립을 구비하는 안경의 일부의 상면도를 도시한다. 안경(2810)은 안경다리(2850) 및 렌즈(2860)를 포함한다. 클립 온 모듈(2820)은 안경 다리(2820) 상에 클립된다. 플렉시블 케이블(2830) 및 전자적 리드(2840)에 의해 모듈(2820)과 렌즈(2860) 사이에 전기적 연결이 제공된다.28 shows a top view of a portion of the eyeglasses having a clip on an electronics module. The spectacles 2810 include spectacles 2850 and a lens 2860. The clip on module 2820 is clipped on the glasses leg 2820. Electrical connection is provided between the module 2820 and the lens 2860 by a flexible cable 2830 and an electronic lead 2840.

도 29는 비전자적 프레임을 구비하는 보통 안경과 함께 사용하여 안경에 전자장치 성능을 제공하도록 적응된 모듈을 도시한다. 모듈(2910)은 전자장치를 하우징하고, 안경 프레임에 부착될 수도 있다. 플렉시블 케이블(2920) 및 전자적 리드(2930)는 모듈로부터 프레임 내의 렌즈로 신호 및/또는 전력을 전달하기 위해 사용될 수도 있다.FIG. 29 illustrates a module adapted to provide electronics performance to glasses in combination with ordinary glasses having non-electronic frames. The module 2910 may house an electronic device and be attached to the spectacle frame. Flexible cable 2920 and electronic leads 2930 may be used to transfer signals and / or power from the module to the lenses in the frame.

실시형태 12에 의해 교시되는 바와 같은 제1의 방법은 다음과 같다:The first method as taught by Embodiment 12 is as follows:

단계 #1: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공Step # 1: provide a photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #2: 포토크로믹 렌즈를 착용자에 의해 선택된 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공Step # 2: Edge the photochromic lens into the shape of the spectacle frame selected by the wearer

단계 #3: 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 가장자리 가공된 렌즈에 도포Step # 3: Apply the thermal management system including the heating element to the edged lens

단계 #4: 발열체의 외면 상에 긁힘 방지 코팅을 도포Step # 4: Apply a scratch resistant coating on the outer surface of the heating element

단계 #5: 모두는 아니지만 소정의 경우에, 반사 방지 코팅을 도포Step # 5: In some but not all cases, apply an antireflective coating

단계 #6: 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결Step # 6: electrically connect the positive and negative poles of the heating element to the energy source

도 31은 실시형태 12의 제1의 방법의 흐름도이다. 단계 1 내지 6은 박스(3110, 3120, 3130, 3140, 3150 및 3160)에서 예시된다.31 is a flowchart of the first method of Embodiment 12. FIG. Steps 1 through 6 are illustrated in boxes 3110, 3120, 3130, 3140, 3150 and 3160.

실시형태 12의 제 2의 방법은 다음과 같다:The second method of embodiment 12 is as follows:

단계 #1: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공Step # 1: provide a photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #2: 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 가장자리 가공되지 않은 그러나 완제품의 렌즈에 도포Step # 2: Apply a thermal management system that includes a heating element to the lens of the raw but finished product

단계 #3: 발열체의 외면 상에 긁힘 방지 코팅을 도포Step # 3: Apply a scratch resistant coating on the outer surface of the heating element

단계 #4: 포토크로믹 렌즈를 착용자에 의해 선택된 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공Step # 4: Edge the photochromic lens into the shape of the spectacle frame selected by the wearer

단계 #5: 모두는 아니지만 소정의 경우에, 반사 방지 코팅을 도포Step # 5: In some but not all cases, apply an antireflective coating

단계 #6: 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결Step # 6: electrically connect the positive and negative poles of the heating element to the energy source

도 32는 실시형태 12의 제2의 방법의 흐름도이다. 단계 1 내지 6은 박스(3210, 3220, 3230, 3240, 3250 및 3260)에서 예시된다.32 is a flow chart of a second method of embodiment 12. FIG. Steps 1 through 6 are illustrated in boxes 3210, 3220, 3230, 3240, 3250 and 3260.

실시형태 12에 의해 교시되는 바와 같은 제3의 방법은 다음과 같다:A third method as taught by Embodiment 12 is as follows:

단계 #1: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공Step # 1: provide a photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #2: 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 가장자리 가공되지 않은 그러나 완제품의 렌즈에 도포Step # 2: Apply a thermal management system that includes a heating element to the lens of the raw but finished product

단계 #3: 발열체의 외면 상에 긁힘 방지 코팅을 도포Step # 3: Apply a scratch resistant coating on the outer surface of the heating element

단계 #4: 모두는 아니지만 소정의 경우에, 반사 방지 코팅을 도포Step # 4: In some but not all cases, apply an antireflective coating

단계 #5: 포토크로믹 렌즈를 착용자에 의해 선택된 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공Step # 5: Edge the photochromic lens into the shape of the spectacle frame selected by the wearer

단계 #6: 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결Step # 6: electrically connect the positive and negative poles of the heating element to the energy source

도 33은 실시형태 12의 제3의 방법의 흐름도이다. 단계 1 내지 6은 박스(3310, 3320, 3330, 3340, 3350 및 3360)에서 예시된다.33 is a flowchart of the third method of embodiment 12. FIG. Steps 1 through 6 are illustrated in boxes 3310, 3320, 3330, 3340, 3350 and 3360.

실시형태 12에 의해 교시되는 바와 같은 제4의 방법은 다음과 같다:A fourth method as taught by Embodiment 12 is as follows:

단계 #1: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공Step # 1: provide a photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #2: 포토크로믹 렌즈를 착용자에 의해 선택된 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공Step # 2: Edge the photochromic lens into the shape of the spectacle frame selected by the wearer

단계 #3: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 세정Step # 3: Clean the photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #4: 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 가장자리 가공된 렌즈에 도포Step # 4: Apply the thermal management system including the heating element to the edged lens

단계 #5: 발열체의 외면 상에 긁힘 방지 코팅을 도포Step # 5: Apply a scratch resistant coating on the outer surface of the heating element

단계 #6: 모두는 아니지만 소정의 경우에, 반사 방지 코팅을 도포Step # 6: In some but not all cases, apply an antireflective coating

단계 #7: 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결Step # 7: electrically connect the positive and negative poles of the heating element to the energy source

도 34는 실시형태 12의 제4의 방법의 흐름도이다. 단계 1 내지 7은 박스(3410, 3420, 3430, 3440, 3450, 3460 및 3470)에서 예시된다.34 is a flowchart of the fourth method of embodiment 12. FIG. Steps 1 through 7 are illustrated in boxes 3410, 3420, 3430, 3440, 3450, 3460 and 3470.

실시형태 12에 의해 교시되는 바와 같은 제5의 방법은 다음과 같다:A fifth method as taught by Embodiment 12 is as follows:

단계 #1: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공Step # 1: provide a photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #2: 단계 #2: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 세정Step # 2: Step # 2: Clean the photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #3: 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 가장자리 가공되지 않은 그러나 완제품의 렌즈에 도포Step # 3: Apply a thermal management system containing heating elements to the lens of the raw but finished product

단계 #4: 발열체의 외면 상에 긁힘 방지 코팅을 도포Step # 4: Apply a scratch resistant coating on the outer surface of the heating element

단계 #5: 포토크로믹 렌즈를 착용자에 의해 선택된 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공Step # 5: Edge the photochromic lens into the shape of the spectacle frame selected by the wearer

단계 #6: 모두는 아니지만 소정의 경우에, 반사 방지 코팅을 도포Step # 6: In some but not all cases, apply an antireflective coating

단계 #7: 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결Step # 7: electrically connect the positive and negative poles of the heating element to the energy source

도 35는 실시형태 12의 제5의 방법의 흐름도이다. 단계 1 내지 7은 박스(3510, 3520, 3530, 3540, 3550, 3560 및 3570)에서 예시된다.35 is a flowchart of the fifth method of Embodiment 12. FIG. Steps 1 through 7 are illustrated in boxes 3510, 3520, 3530, 3540, 3550, 3560 and 3570.

실시형태 12에 의해 교시되는 바와 같은 제6의 방법은 다음과 같다:A sixth method as taught by Embodiment 12 is as follows:

단계 #1: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공Step # 1: provide a photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #2: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 세정Step # 2: Clean the photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #3: 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 가장자리 가공되지 않은 그러나 완제품의 렌즈에 도포Step # 3: Apply a thermal management system containing heating elements to the lens of the raw but finished product

단계 #4: 발열체의 외면 상에 긁힘 방지 코팅을 도포Step # 4: Apply a scratch resistant coating on the outer surface of the heating element

단계 #5: 모두는 아니지만 소정의 경우에, 반사 방지 코팅을 도포Step # 5: In some but not all cases, apply an antireflective coating

단계 #6: 포토크로믹 렌즈를 착용자에 의해 선택된 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공Step # 6: Edge the photochromic lens into the shape of the spectacle frame selected by the wearer

단계 #7: 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결Step # 7: electrically connect the positive and negative poles of the heating element to the energy source

도 36은 실시형태 12의 제6의 방법의 흐름도이다. 단계 1 내지 7은 박스(3610, 3620, 3630, 3640, 3650, 3660 및 3670)에서 예시된다.36 is a flowchart of a sixth method of Embodiment 12. FIG. Steps 1 through 7 are illustrated in boxes 3610, 3620, 3630, 3640, 3650, 3660 and 3670.

실시형태 12에 의해 교시되는 바와 같은 제7의 방법은 다음과 같다:The seventh method as taught by Embodiment 12 is as follows:

단계 #1: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공Step # 1: provide a photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #2: 포토크로믹 렌즈를 착용자에 의해 선택된 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공Step # 2: Edge the photochromic lens into the shape of the spectacle frame selected by the wearer

단계 #3: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 세정Step # 3: Clean the photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #4: 포토크로믹 렌즈의 표면 상에 SiO2의 층을 도포, 이것에 의해 발열체가 도포됨Step # 4: Apply a layer of SiO2 on the surface of the photochromic lens, whereby a heating element is applied

단계 #5: 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 가장자리 가공된 렌즈에 도포Step # 5: Apply the thermal management system including the heating element to the edged lens

단계 #6: 발열체의 외면 상에 긁힘 방지 코팅을 도포Step # 6: Apply a scratch resistant coating on the outer surface of the heating element

단계 #7: 모두는 아니지만 소정의 경우에, 반사 방지 코팅을 도포Step # 7: In some but not all cases, apply an antireflective coating

단계 #8: 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결Step # 8: electrically connect the positive and negative poles of the heating element to the energy source

도 37은 실시형태 12의 제7의 방법의 흐름도이다. 단계 1 내지 8은 박스(3810, 3820, 3830, 3840, 3850, 3860, 3870 및 3880)에서 예시된다.37 is a flowchart of the seventh method of Embodiment 12. FIG. Steps 1 through 8 are illustrated in boxes 3810, 3820, 3830, 3840, 3850, 3860, 3870 and 3880.

실시형태 12에 의해 교시되는 바와 같은 제8의 방법은 다음과 같다:An eighth method as taught by Embodiment 12 is as follows:

단계 #1: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공Step # 1: provide a photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #2: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 세정Step # 2: Clean the photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #3: 포토크로믹 렌즈의 표면 상에 SiO2의 층을 도포, 이것에 의해 발열체가 도포됨Step # 3: Apply a layer of SiO2 on the surface of the photochromic lens, whereby a heating element is applied

단계 #4: 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 가장자리 가공되지 않은 그러나 완제품의 렌즈에 도포Step # 4: Apply a thermal management system that includes a heating element to the lens of the raw but finished product

단계 #5: 발열체의 외면 상에 긁힘 방지 코팅을 도포Step # 5: Apply a scratch resistant coating on the outer surface of the heating element

단계 #6: 포토크로믹 렌즈를 착용자에 의해 선택된 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공Step # 6: Edge the photochromic lens into the shape of the spectacle frame selected by the wearer

단계 #7: 모두는 아니지만 소정의 경우에, 반사 방지 코팅을 도포Step # 7: In some but not all cases, apply an antireflective coating

단계 #8: 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결Step # 8: electrically connect the positive and negative poles of the heating element to the energy source

도 38은 실시형태 12의 제8의 방법의 흐름도이다. 단계 1 내지 8은 박스(3810, 3820, 3830, 3840, 3850, 3860, 3870 및 3880)에서 예시된다.38 is a flowchart of the eighth method of Embodiment 12. FIG. Steps 1 through 8 are illustrated in boxes 3810, 3820, 3830, 3840, 3850, 3860, 3870 and 3880.

실시형태 12에 의해 교시되는 바와 같은 제9의 방법은 다음과 같다:A ninth method as taught by Embodiment 12 is as follows:

단계 #1: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공Step # 1: provide a photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #2: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 세정Step # 2: Clean the photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #3: 포토크로믹 렌즈의 표면 상에 SiO2의 층을 도포, 이것에 의해 발열체가 도포됨Step # 3: Apply a layer of SiO2 on the surface of the photochromic lens, whereby a heating element is applied

단계 #4: 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 가장자리 가공되지 않은 그러나 완제품의 렌즈에 도포Step # 4: Apply a thermal management system that includes a heating element to the lens of the raw but finished product

단계 #5: 발열체의 외면 상에 긁힘 방지 코팅을 도포Step # 5: Apply a scratch resistant coating on the outer surface of the heating element

단계 #6: 모두는 아니지만 소정의 경우에, 반사 방지 코팅을 도포Step # 6: In some but not all cases, apply an antireflective coating

단계 #7: 포토크로믹 렌즈를 착용자에 의해 선택된 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공Step # 7: Edge the photochromic lens into the shape of the spectacle frame selected by the wearer

단계 #8: 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결Step # 8: electrically connect the positive and negative poles of the heating element to the energy source

도 39는 실시형태 12의 제9의 방법의 흐름도이다. 단계 1 내지 8은 박스(3910, 3920, 3930, 3940, 3950, 3960, 3970 및 3980)에서 예시된다.39 is a flowchart of the ninth method of Embodiment 12. FIG. Steps 1 through 8 are illustrated in boxes 3910, 3920, 3930, 3940, 3950, 3960, 3970 and 3980.

실시형태 12에 의해 교시되는 바와 같은 제10의 방법은 다음과 같다:The tenth method as taught by Embodiment 12 is as follows:

단계 #1: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공Step # 1: provide a photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #2: 포토크로믹 렌즈를 착용자에 의해 선택된 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공Step # 2: Edge the photochromic lens into the shape of the spectacle frame selected by the wearer

단계 #3: 포토크로믹 렌즈의 표면 상에 SiO2의 층을 도포, 이것에 의해 발열체가 도포됨Step # 3: Apply a layer of SiO2 on the surface of the photochromic lens, whereby a heating element is applied

단계 #4: 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 가장자리 가공된 렌즈에 도포Step # 4: Apply the thermal management system including the heating element to the edged lens

단계 #5: 발열체의 외면 상에 긁힘 방지 코팅을 도포Step # 5: Apply a scratch resistant coating on the outer surface of the heating element

단계 #6: 모두는 아니지만 소정의 경우에, 반사 방지 코팅을 도포Step # 6: In some but not all cases, apply an antireflective coating

단계 #7: 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결Step # 7: electrically connect the positive and negative poles of the heating element to the energy source

도 40은 실시형태 12의 제10의 방법의 흐름도이다. 단계 1 내지 7은 박스(4010, 4020, 4030, 4040, 4050, 4060 및 4070)에서 예시된다.40 is a flowchart of the tenth method of Embodiment 12. FIG. Steps 1 through 7 are illustrated in boxes 4010, 4020, 4030, 4040, 4050, 4060 and 4070.

실시형태 12를 통해 교시되는 바와 같은 제11의 방법은 다음과 같다:An eleventh method as taught through Embodiment 12 is as follows:

단계 #1: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공Step # 1: provide a photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #2: 포토크로믹 렌즈의 표면 상에 SiO2의 층을 도포, 이것에 의해 발열체가 도포됨Step # 2: Applying a layer of SiO2 on the surface of the photochromic lens, by which a heating element is applied

단계 #3: 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 가장자리 가공되지 않은 그러나 완제품의 렌즈에 도포Step # 3: Apply a thermal management system containing heating elements to the lens of the raw but finished product

단계 #4: 발열체의 외면 상에 긁힘 방지 코팅을 도포Step # 4: Apply a scratch resistant coating on the outer surface of the heating element

단계 #5: 포토크로믹 렌즈를 착용자에 의해 선택된 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공Step # 5: Edge the photochromic lens into the shape of the spectacle frame selected by the wearer

단계 #6: 모두는 아니지만 소정의 경우에, 반사 방지 코팅을 도포Step # 6: In some but not all cases, apply an antireflective coating

단계 #7: 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결Step # 7: electrically connect the positive and negative poles of the heating element to the energy source

도 41은 실시형태 12의 제11의 방법의 흐름도이다. 단계 1 내지 7은 박스(4110, 4120, 4130, 4140, 4150, 4160 및 4170)에서 예시된다.FIG. 41 is a flowchart of the eleventh method of Embodiment 12. FIG. Steps 1 through 7 are illustrated in boxes 4110, 4120, 4130, 4140, 4150, 4160 and 4170.

실시형태 12에 의해 교시되는 바와 같은 제12의 방법은 다음과 같다:A twelfth method as taught by Embodiment 12 is as follows:

단계 #1: 착용자에게 요구되는 광출력을 포함하는 포토크로믹 렌즈를 제공Step # 1: provide a photochromic lens containing the light output required by the wearer

단계 #2: 포토크로믹 렌즈의 표면 상에 SiO2의 층을 도포, 이것에 의해 발열체가 도포됨Step # 2: Applying a layer of SiO2 on the surface of the photochromic lens, by which a heating element is applied

단계 #3: 발열체를 포함하는 열 관리 시스템을 가장자리 가공되지 않은 그러나 완제품의 렌즈에 도포Step # 3: Apply a thermal management system containing heating elements to the lens of the raw but finished product

단계 #4: 발열체의 외면 상에 긁힘 방지 코팅을 도포Step # 4: Apply a scratch resistant coating on the outer surface of the heating element

단계 #5: 모두는 아니지만 소정의 경우에, 반사 방지 코팅을 도포Step # 5: In some but not all cases, apply an antireflective coating

단계 #6: 포토크로믹 렌즈를 착용자에 의해 선택된 안경 프레임의 형상으로 가장자리 가공Step # 6: Edge the photochromic lens into the shape of the spectacle frame selected by the wearer

단계 #7: 발열체의 양극과 음극을 에너지원에 전기적으로 연결Step # 7: electrically connect the positive and negative poles of the heating element to the energy source

도 42는 실시형태 12의 제12의 방법의 흐름도이다. 단계 1 내지 7은 박스(4210, 4220, 4230, 4240, 4250, 4260 및 4270)에서 예시된다.42 is a flow chart of a twelfth method of embodiment 12. FIG. Steps 1 through 7 are illustrated in boxes 4210, 4220, 4230, 4240, 4250, 4260 and 4270.

실시형태 12에 대해 위에서 개시된 제12의 방법의 경우, 단계는 열거된 순서대로 수행되어야 한다. 다른 실시형태에서는 다른 순서가 사용될 수도 있다.For the twelfth method disclosed above for Embodiment 12, the steps must be performed in the order listed. Other orders may be used in other embodiments.

열 관리 시스템의 도포는, 안경 가게의 장소에 있는 광학 연구실에 의해, 또는 필요한 증착 및 전자장치 설비를 포함하는 독립적인 설비를 통해 제공될 수 있다.Application of the thermal management system may be provided by an optical laboratory at the location of the eyewear store or through an independent facility that includes the necessary deposition and electronics facilities.

본원에서 개시되는 옵틱은 완제품의 렌즈 블랭크 또는 반제품의 렌즈 블랭크의 그것일 수 있음이 이해되어야 한다. 렌즈는, 착용자에 의해 요구되는 광출력으로 프로세싱되거나 제조되는 것을 의미하는 최종 렌즈의 그것일 수 있다. 반제품의 렌즈 블랭크의 그것이면, 블랭크는 최종 광출력 또는 요구되는 처방을 달성하도록 표면가공되고 연마되거나 또는 자유 형식으로 되거나 또는 디지털적으로 표면가공된다. 이것에 후속하여, 그것은 가장자리 가공되어, 발열체를 인에이블하는 데 필요한 전자장치를 포함하는 안경 또는 안경류 프레임에 장착된다. 전자장치가 발열체가 아닌 렌즈 외부에 위치되는 경우, 안경 내에 하우징된 전자장치는, 렌즈 또는 렌즈 블랭크 내에 위치되는 발열체의 그것에 전기적으로 연결되어야 한다. 소정의 다른 경우에서, 전자장치는 모두 옵틱, 렌즈 또는 렌즈 블랭크 내에 통합될 수 있다. 렌즈 블랭크는, 피아노 광출력의 그것을 포함하여, 착용자에 대해 요구되는 임의의 광학적 처방으로 프로세싱될 수 있다.It should be understood that the optics disclosed herein can be that of a finished product lens blank or a semi finished product lens blank. The lens can be that of the final lens, meaning that it is processed or manufactured at the light output required by the wearer. If it is that of a semi-finished lens blank, the blank is surfaced and polished or free form or digitally surfaced to achieve the final light output or required prescription. Following this, it is edged and mounted to the spectacles or spectacle frame that contain the electronics required to enable the heating element. If the electronics are located outside the lens and not the heating element, the electronics housed in the glasses must be electrically connected to that of the heating element located in the lens or lens blank. In some other cases, the electronics may all be integrated into an optic, lens or lens blank. The lens blank can be processed with any optical prescription required for the wearer, including that of piano light output.

포토크로믹 물품의 광학적 기판으로서 사용하기에 적합한 옵틱 또는 광학적 구조는, 단지 예로서, (a) 종래기술에서 공지된 임의의 플라스틱 광학 기판을 포함할 수 있고 유리와 같은 비플라스틱 기판을 포함할 수 있다. 플라스틱 광학 기판의 적절한 예는, 단지 예로서, MR7, MR8, MR10(Mitsui Corporation에 의해 상표 등록된 제품), 폴리올(알릴 카보네이트) 모노머, 예를 들면, 알릴 디글리콜 카보네이트 예컨대 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트), 이 모노머는 PPG 산업, 인크에 의한 상표 CR.RTM.-39 하에서 판매됨; 폴리우레아-폴리우레탄(폴리우레아 우레탄) 폴리머, 이들은, 예를 들면, 이소시아네이트-관능성 폴리우레탄 프레폴리머와 디아민 경화제의 반응에 의해 제조됨, 이러한 폴리머에 대한 조성은 PPG 산업, 인크에 의한 상표 TRIVEX.RTM. 하에서 시판되고 있음; 폴리올(메트)아크릴로일 말단 카보네이트 모노머; 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 모노머; 에톡시레이티드 페놀 메타크릴레이트 모노머; 디이소프로페닐 벤젠 모노머; 에톡시레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 모노머; 에틸렌 글리콜 비스메타크릴레이트 모노머; 폴리(에틸렌 글리콜) 비스메타크릴레이트 모노머; 우레탄 아크릴레이트 모노머; 폴리(에톡시레이티드 비스페놀 A 디메타크릴레이트); 폴리(비닐 아세테이트); 폴리(비닐 알콜); 폴리(비닐 클로라이드); 폴리(비닐리덴 클로라이드); 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 폴리우레탄; 폴리티오우레탄; 열가소성 폴리카보네이트, 예컨대 비스페놀 A 및 포스젠으로부터 유도된 카보네이트 결합 수지, 하나의 이러한 재료는 상표 LEXAN 하에서 시판되고 있음; 폴리에스테르, 예컨대 상표 MYLAR 하에서 시판되는 재료; 폴리(에틸렌 테레프탈레이트); 폴리비닐 부티랄; 폴리(메틸 메타크릴레이트), 예컨대 상표 PLEXIGLAS 하에서 시판되는 재료, 및 다관능성 이소아네이트를, 폴리티올 또는 단독중합되거나 또는 폴리티올과 공- 및/또는 3중합된 폴리에피술파이드 모노머, 폴리이소시아네이트, 폴리이소티오시아네이트, 및 옵션적으로 에틸렌계 불포화 모노머 또는 할로겐화 방향족 함유 비닐 모노머와 반영시켜 제조되는 폴리머를 포함한다. 또한, 예를 들면, 상호침투 망상 제품을 형성하기 위해, 이러한 모노머의 코폴리머 및 설명되는 폴리머 및 코폴리머의 다른 폴리머와의 혼합물이 고려된다.Optics or optical structures suitable for use as the optical substrate of the photochromic article may, by way of example only, include (a) any plastic optical substrate known in the art and may include a non-plastic substrate such as glass. have. Suitable examples of plastic optical substrates are, by way of example only, MR7, MR8, MR10 (trademarked by Mitsui Corporation), polyol (allyl carbonate) monomers such as allyl diglycol carbonate such as diethylene glycol bis (allyl Carbonate), this monomer is sold under the trade name CR.RTM.-39 by PPG Industries, Inc .; Polyurea-polyurethane (polyurea urethane) polymers, which are prepared, for example, by the reaction of an isocyanate-functional polyurethane prepolymer with a diamine curing agent, the composition for this polymer being the trademark TRIVEX by the PPG industry, Inc. .RTM. Commercially available under; Polyol (meth) acryloyl terminated carbonate monomers; Diethylene glycol dimethacrylate monomers; Ethoxylated phenol methacrylate monomers; Diisopropenyl benzene monomers; Ethoxylated trimethylol propane triacrylate monomers; Ethylene glycol bismethacrylate monomers; Poly (ethylene glycol) bismethacrylate monomers; Urethane acrylate monomers; Poly (ethoxylated bisphenol A dimethacrylate); Poly (vinyl acetate); Poly (vinyl alcohol); Poly (vinyl chloride); Poly (vinylidene chloride); Polyethylene; Polypropylene; Polyurethane; Polythiourethane; Carbonate-bonded resins derived from thermoplastic polycarbonates such as bisphenol A and phosgene, one such material is commercially available under the trademark LEXAN; Polyesters such as materials sold under the trademark MYLAR; Poly (ethylene terephthalate); Polyvinyl butyral; Poly (methyl methacrylate) such as polyepisulphide monomers, polyisocyanates, which are commercially available under the trademark PLEXIGLAS, and polyfunctional isocyanates, either polythiol or homopolymerized or co- and / or tripolymerized with polythiol , Polyisothiocyanates, and optionally polymers prepared by reflecting with ethylenically unsaturated monomers or halogenated aromatic containing vinyl monomers. Also, for example, to form interpenetrating reticulated products, copolymers of such monomers and mixtures of the polymers described and of other polymers of the copolymers are contemplated.

실시형태의 광학 물품에서 사용되는 포토크로믹 재료는 위에서 논의된 바와 같은 흡수에 의해 광학적 기판에 부착될 수 있다. 또한, 포토크로믹제는, 단지 예로서 오일과 같은 액체 내에 마이크로캡슐화되고, 외부 폴리머 쉘에 의해 둘러싸일 수 있다. 대안적으로, 포토크로믹 재료는 광학적 기판에 코팅 조성으로서 도포되어 광학 기판의 표면 상에 적어도 부분적인 포토크로믹 코팅을 형성할 수 있다. 종래의 포토크로믹 코팅의 비제한적인 예는, 위에서 상세히 논의된 종래의 포토크로믹 화합물 중 임의의 것을 포함하는 코팅을 포함한다. 예를 들면, 본원을 제한하진 않지만, 포토크로믹 코팅은, 미국 특허 제6,187,444호에서 설명되는 것들과 같은 포토크로믹 폴리우레탄 코팅; 미국 특허 제4,756,973호, 제6,432,544호 및 제6,506,488호에서 설명되는 것들과 같은 포토크로믹 아미노프라스트 수지 코팅; 미국 특허 제4,556,605호에서 설명되는 것들과 같은 포토크로믹 폴리실란 코팅; 미국 특허 제6,602,603호, 제6,150,430호 및 제6,025,026호와 WIPO 공개특허 WO 01/02449호에서 설명되는 것들과 같은 포토크로믹 폴리(메트)아크릴레이트 코팅; 미국 특허 제6,436,525호에서 설명되는 것들과 같은 폴리안하이드라이드 포토크로믹 코팅; 미국 특허 제6,060,001호에서 설명되는 것들과 같은 포토크로믹 폴리아크릴아미드 코팅; 미국 특허 제4,756,973호 및 제6,268,055호에서 설명되는 것들과 같은 포토크로믹 에폭시 수지 코팅; 및 미국 특허 제6,531,076호에서 설명되는 것들과 같은 포토크로믹 폴리(우레아-우레탄) 코팅일 수 있다. 상기 언급된 미국 특허와 국제 특허의 명세는 참조에 의해 본원에 구체적으로 통합된다.The photochromic material used in the optical article of the embodiment may be attached to the optical substrate by absorption as discussed above. Also, the photochromic agent may be microencapsulated in a liquid such as oil only by way of example and surrounded by an outer polymer shell. Alternatively, the photochromic material may be applied to the optical substrate as a coating composition to form at least a partial photochromic coating on the surface of the optical substrate. Non-limiting examples of conventional photochromic coatings include coatings comprising any of the conventional photochromic compounds discussed in detail above. For example, but not by way of limitation, photochromic coatings include photochromic polyurethane coatings such as those described in US Pat. No. 6,187,444; Photochromic aminoplast resin coatings such as those described in US Pat. Nos. 4,756,973, 6,432,544, and 6,506,488; Photochromic polysilane coatings such as those described in US Pat. No. 4,556,605; Photochromic poly (meth) acrylate coatings such as those described in US Pat. Nos. 6,602,603, 6,150,430 and 6,025,026 and in WIPO Publication WO 01/02449; Polyanhydride photochromic coatings such as those described in US Pat. No. 6,436,525; Photochromic polyacrylamide coatings such as those described in US Pat. No. 6,060,001; Photochromic epoxy resin coatings such as those described in US Pat. Nos. 4,756,973 and 6,268,055; And photochromic poly (urea-urethane) coatings such as those described in US Pat. No. 6,531,076. The specification of the above mentioned US patents and international patents is specifically incorporated herein by reference.

본원에서 개시되는 다양한 실시형태를 통해, 포토크로믹 에이전트는 임의의 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들의 그것일 수 있음이 이해되어야 한다. 이들 약제 및 그들의 화학제품 및 재료 구성은 문헌들에서 널리 공지되고 설명된다. 이러한 포토크로믹제는 그러한 것들이며, 단지 예로서, 포토크로믹제는 당업자에게 알려진 임의의 포토크로믹 화합물일 수도 있다. 용어 "포토크로믹제"는 종래기술에서의 그 일반적인 의미로 주어지며, 빛에 대한 노출시 컬러의 가역 변화를 나타내는 임의의 화합물을 지칭한다. 몇몇 경우에서, 광은 자외선 광이고 및 또는 장파장의 청색 광이다. 포토크로믹제는 다음 클래스의 재료를 포함할 수도 있다: 크로멘(예를 들면, 나프토피란, 30 벤조피란, 인데노나프토피란, 페난트로피란), 스피로피란(예를 들면, 스피로(벤진돌린) 나프토피란, 스피로(인돌린) 벤조피란, 스피로(인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린) 퀴노피란, 스피로(인돌린) 피란, 옥사진(예를 들면, 스피로(인돌린) 나프토옥사진, 스피로(인돌린) 피리도벤조옥사진, 스피로(벤진돌린) 피리도벤조옥사진, 스피로(벤진돌린) 나프토옥사진, 스피로(인돌린 벤조옥사진), 머큐리 디티조제이트, 펄지이드, 펄지이미드 등, 또는 이들의 조합. 특정 실시형태에서, 포토크로믹제는 6'-(2,3디하이드로-IH-인돌-l-일)-1, 3-디하이드로-3,3-디메틸 1-I-프로필-스피로[2H-인돌-2,3'-(3H)나프타 (2, l-b)( 1,4) 옥사진, 스피로-나프토옥사진이다.Through various embodiments disclosed herein, it should be understood that the photochromic agent may be any photochromic agent or that of photochromic agents. These drugs and their chemical and material compositions are well known and described in the literature. Such photochromic agents are those, and by way of example only, the photochromic agent may be any photochromic compound known to those skilled in the art. The term "photochromic agent" is given its general meaning in the prior art and refers to any compound which exhibits a reversible change in color upon exposure to light. In some cases, the light is ultraviolet light and / or long wavelength blue light. Photochromic agents may also include materials of the following classes: chromene (eg, naphthopyrans, 30 benzopyrans, indenonaphthopyrans, phenanthropyrans), spiropyranes (eg, spiro (benzindoline) ) Naphthopyran, spiro (indoline) benzopyran, spiro (indoline) naphtopyran, spiro (indoline) quinopyran, spiro (indoline) pyran, oxazine (e.g., spiro (indoline) naph Earth Photo, Spiro (Indoline) pyridobenzoxazine, Spiro (Benzindoline) Pyridobenzoxazine, Spiro (Benzindoline) Naphthoxazine, Spiro (Indolin Benzoxazine), Mercury Ditzozate, Pulziide , Pulgilimide, etc., or combinations thereof In certain embodiments, the photochromic agent is 6 '-(2,3dihydro-IH-indol-l-yl) -1, 3-dihydro-3,3- Dimethyl 1-I-propyl-spiro [2H-indole-2,3 '-(3H) naphtha (2, lb) (1,4) oxazine, spiro-naphthooxazine.

본원에서 논의된 바와 같이, "포토크로믹 양"은, 활성화시 나안으로 식별가능한 포토크로믹 효과를 생성하기에 적어도 충분한 포토크로믹제의 양을 의미한다. 중합성 혼합물에서의 포토크로믹제의 농도는, 포토크로믹 화합물의 포토크로믹 효율성, (예를 들면, 중합성 재료에서의 포토크로믹 화합물의 용해성, 재료 또는 물품(예를 들면, 렌즈)의 두께, 및 빛에 노출되었을 때의 재료 또는 물품(예를 들면, 렌즈)의 원하는 암도와 같은 다수의 고려사항에 기초하여 선택될 수도 있다. 통상적으로, 물품에 통합되는 포토크로믹제가 많을수록, 컬러 강도가 소정의 한계까지 더 커진다. 일반적으로, 더 많은 포토크로믹제의 추가가 눈에 띄는 효과를 갖지 않게 되는 지점이 존재할 수도 있다. 중합성 혼합물 또는 물품은 하나보다 많은 포토크로믹제를 포함할 수도 있다. 또한, 물품 또는 재료에서의 포토크로믹제의 농도는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 물품의 상이한 위치에서 변할 수도 있다. 마지막으로, 몇몇 실시형태에서는, 상이한 스펙트럼을 갖는 상이한 포토크로믹제를 제공하는 것이 가능하다. 이것은 암화 및 명화 효과를 빠르게 하는 것 외에, 최종 emPower! 완제품 렌즈의 컬러를 변경하는 것을 허용할 수도 있다.As discussed herein, "photochromic amount" means an amount of photochromic agent that is at least sufficient to produce a naked eye identifiable photochromic effect upon activation. The concentration of the photochromic agent in the polymerizable mixture is determined by the photochromic efficiency of the photochromic compound, (e.g., solubility of the photochromic compound in the polymerizable material, material or article (e.g. lens)). It may be chosen based on a number of considerations, such as thickness and the desired darkness of the material or article (eg lens) when exposed to light, typically, the more photochromic agents incorporated into the article, The strength is greater to a certain limit In general, there may be a point where the addition of more photochromic agents has no noticeable effect The polymerizable mixture or article may comprise more than one photochromic agent. In addition, the concentration of the photochromic agent in the article or material may vary at different locations of the article, as described herein. In the state, it is possible to provide a different photochromic mikje having different spectra, which in addition to speed up the effect of carcinogenesis and extension of life, it may be allowed to change the color of the final emPower! Finished lens.

포토크로믹제는, 옵틱에 가깝거나 인접한 또는 옵틱 내에 임베딩된 층, 층들에서 발견될 수 있다. 포토크로믹제를 포함하는 층, 층들, 또는 옵틱은 적절한 TG(유리 전이 온도 또는 재료 연화점) 및 열에 대해 최적의 또는 원하는 민감도를 제공하여 최적의 성능을 제공하는 재료로 제조될 수 있다. 다양한 TG를 갖는 재료는 산업계 내에 공지되어 있고 문헌에서 교시되어 있다. 실시형태는 30C 내지 140C, 바람직하게는 50C 내지 100C의 범위 내에 있는 (포토크로믹 층 또는 옵틱의) 포토크로믹 폴리머 매트릭스 TG를 고려한다. 원하는 포토크로믹 성능을 적극적으로 변경하도록 열을 제공하는 것이 바람직할뿐만 아니라, 원하는 포토크로믹 성능이 도달되면 소망되는 레벨에서 포토크로믹 활성화 또는 활성화재제의 레벨을 유지하도록 열을 제거하는 것이 바람직하기 때문에, 이것은 바람직하다. 단지 예로서, 실내에서 밝아진 틴트 또는 선명하게 된 상태를 향해 가열시, 발열체는 배터리 또는 전기 전력을 절약하기 위해 턴오프된다. 실외로 나가서 히터가 처음으로 사용되는 경우, 발열체는 표백이 발생하는 지점까지 매트릭스를 가열하지 않는 것이 바람직하다.The photochromic agent may be found in a layer, layers embedded near or adjacent to or within the optic. The layer, layers, or optics comprising the photochromic agent may be made of a material that provides optimum or desired sensitivity to appropriate TG (glass transition temperature or material softening point) and heat to provide optimum performance. Materials having various TGs are known in the industry and taught in the literature. Embodiments contemplate photochromic polymer matrix TG (of the photochromic layer or optic) in the range of 30C to 140C, preferably 50C to 100C. It is desirable not only to provide heat to actively change the desired photochromic performance, but also to remove the heat to maintain the level of photochromic activation or reactivation at the desired level once the desired photochromic performance is reached. This is preferable because By way of example only, upon heating towards a tinted or sharpened state in the room, the heating element is turned off to save battery or electrical power. When the heater is used for the first time outside, the heating element preferably does not heat the matrix to the point where bleaching occurs.

이것은 확실이, 안에서(실내에서) 밖으로(실외로) 나갈 때의 경우이고, 밖에서 안으로 들어올 때의 경우에는 아니다. 안에서 밖으로 나갈 때 발열체 또는 부재를 턴온함으로써, 포토크로믹제 및/또는 옵틱의 암화는 빨라지고, 피크 암화가 달성된 직후 또는 직전에 바로 발열체가 턴오프된다고 가정하면 피크 암화를 유지한다. 대부분의 실내 환경에서, 포토크로믹 틴트는 가능한 한 빨리 제거되는 것이 바람직하다. 따라서, 밖에서 안으로 들어올 때, 발열체 또는 부재가 또 다시 턴온되지만, 실내 환경임을 가정하면, 발열체 또는 부재의 터닝은 그렇게 시간에 민감하지 않다. 그러나, 실시형태를 통해 위에서 나타낸 바와 같이, 안에서 화창한 실외로 나갈 때, 어두워진 포토크로믹 상태의 그것으로 재빨리 전환하는 것뿐만 아니라, 어두워진 포토크로믹 상태의 레벨을 유지하고 심지어 이 상태를 보는 것이 한층 더 어둡게 되는 것이 바람직하다. 따라서, 이 실외 환경에서, 발열체는 턴온되지만, 소정 레벨의 암화 또는 광 차단이 달성된 직후 턴오프되어, 그 결과, 포토크로믹제 및/또는 포토크로믹제를 하우징하는 재료의 케미스트리는 포토크로믹제가 자신의 포토크로믹 액티비티를 이 레벨에서 안정화시키거나 또는 자신의 포토크로믹 액티비티 또는 방해물을 이 레벨로부터 증가시키는 것을 허용할 수 있게 된다.This is certainly the case when going out (outside), not when coming in from the outside. By turning on the heating element or member when exiting from the inside, the darkening of the photochromic agent and / or the optics is accelerated, and the peak darkening is maintained assuming that the heating element is turned off immediately after or immediately before the peak darkening is achieved. In most indoor environments, the photochromic tint is preferably removed as soon as possible. Thus, when coming in from the outside, the heating element or member is turned on again, but assuming that it is an indoor environment, the turning of the heating element or member is not so time sensitive. However, as indicated above through the embodiment, when going out in the sunny outdoors, not only does it quickly switch to that of the darkened photochromic state, but also maintains the level of the darkened photochromic state and even sees this state. It is desirable that the thing becomes darker. Thus, in this outdoor environment, the heating element is turned on, but immediately after a certain level of darkening or light blocking is achieved, so that the chemistry of the material housing the photochromic agent and / or photochromic agent is It is possible to stabilize one's own photochromic activity at this level or to increase his own photochromic activity or obstruction from this level.

본원에서 개시되는 실시형태는, 단지 예로서, 포토크로믹 액티비티에 대한 가속기의 그것처럼 행동한다(보다 빨리 어둡게 되고, 장기간 피크 암화를 유지하고, 더 빨리 밝아지게 된다). 이것은 다음의 조합을 통해 달성된다: 1) 발열체, 2) 발열체의 턴온 및 턴오프의 적절한 타이밍 조합 3) 적절한 포토크로믹 케미스트리 및 4) 포토크로믹제를 하우징하는 적절한 재료의 TG. 센서, 센서들, 타이머, 타이머들, 컨트롤러, 컨트롤러들 중 하나 이상이, 포토크로믹 옵틱의 그 의도된 용도에 대한 최적화를 가능하게 하는 것을 돕는다.Embodiments disclosed herein, act only as that of the accelerator for photochromic activity, by way of example only (darkens faster, maintains long term peak darkening, and brightens faster). This is achieved through the following combinations: 1) a heating element, 2) a suitable timing combination of turning on and off of the heating element 3) a suitable photochromic chemistry and 4) a TG of a suitable material housing the photochromic agent. One or more of the sensor, sensors, timer, timers, controller, controllers help to enable optimization of its intended use of the photochromic optic.

포토크로믹제를 하우징하는 재료의 TG가 낮을수록, 실내에서 실외로 또는 그 반대로 갈 때 렌즈는 더 빨리 변할 것이라는 것이 알려져 있다. 낮은 TG 재료가 높은 실외의 열기에서 그 최대 피크를 유지하지 못할 것이라는 것이 문제점이다. 본원에서 개시되는 실시형태는, 이전에 가능했던 것보다 훨씬 더 빨리 렌즈 또는 옵틱에게 암화 및 명화 효과를 제공하는 능력을 허용한다. 고온의 환경에서 표백되어 암화 효과를 낮추는 포토크로믹제를 하우징하는 낮은 TG 재료의 그것과는 대조적으로, 본원에서 개시되는 실시형태는, 발열체의 도포를 통해 고온의 실외 환경에서 피크 최대 암도를 유지하면서 포토크로믹제의 암화 또는 명화를 빨리 전환 또는 변경하는 높은 TG 재료의 사용을 허용하는 독점적 방식을 제공한다.It is known that the lower the TG of the material housing the photochromic agent, the faster the lens will change when going indoors to outdoors or vice versa. The problem is that low TG material will not maintain its maximum peak in high outdoor heat. Embodiments disclosed herein allow the ability to provide darkening and brightening effects to lenses or optics much faster than previously possible. In contrast to that of a low TG material housing a photochromic agent that bleaches in a high temperature environment and lowers the darkening effect, embodiments disclosed herein maintain the peak maximum darkness in a high temperature outdoor environment through application of a heating element. It provides a proprietary way that allows the use of high TG materials to quickly switch or alter the darkening or brightening of the photochromic agent.

이것은 본원에서 개시되는 교시의 바람직한 양태이다. 현재의 포토크로믹 제조자는, 한 물품의 폴리머 매트릭스 TG와 동일한 물품의 실내에서의 포토크로믹 전환 시간의 수용가능한 밸런스를 찾도록 계속 노력하고 있다. 실시형태는, 단지 예로서, 안경 렌즈와 같은, 실내외에서 사용되는 상업적으로 입수가능한 제품에서 제공되는 것보다 더 높은 TG를 사용하는 것을 허용한다. 현재의 상업적으로 입수가능한 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들을 포함하는 폴리머 매트릭스 TG는 40C 내지 80C의 범위 내에 있다. 본원에서 개시되는 실시형태는, 실외 및 실내에서 더 빠른 전환 시간을 제공하면서, 80C 내지 90C 그리고 더 높은 폴리머 매트릭스 TG를 허용한다. 이들 재료의 TG에 의해, 포토크로믹 틴트의 표백은, 현재 상업적으로 입수가능한 포토크로믹 렌즈의 그것과 비교하여 더 높은 온도에서 발생한다. 따라서, 그들은 온도에 덜 민감하고 더 높은 주위 온도에서 더 어둡고 더 길게 지속하는 틴트를 허용한다.This is a preferred embodiment of the teachings disclosed herein. Current photochromic manufacturers continue to seek to find an acceptable balance of photochromic conversion times in the interior of the same article as the polymer matrix TG of an article. Embodiments only allow the use of higher TGs than those provided in commercially available products used indoors and outdoors, such as spectacle lenses, for example. Current commercially available photochromic agents or polymer matrix TG comprising photochromic agents are in the range of 40C to 80C. Embodiments disclosed herein allow for 80C to 90C and higher polymer matrix TG while providing faster transition times in the outdoors and indoors. By TG of these materials, bleaching of the photochromic tint occurs at higher temperatures compared to that of currently available photochromic lenses. Thus, they are less sensitive to temperature and allow darker and longer lasting tints at higher ambient temperatures.

단지 예로서, 기존의 포토크로믹 재료의 TG가 50C/122F이면, 40C/104F의 내부 매트릭스 온도(외부 분위기가 아님)에서 표백하기 시작할 수도 있다. 단지 예로서, 실시형태는, 80C/176F TG의 사용을 허용하여, 40C/104F의 그것과 비교하여 70C/158F의 더 높은 내부 매트릭스 온도에서 표백을 시작하게 된다. 명확화를 위해, 화창한 실외에 있을 때, 주위 실외 온도가 (단지 예로서) 95F/35C의 그것이면, 내부 폴리머 매트릭스 온도는 95F/35C를 훨씬 초과하게 될 것임을 주목되어야 한다. 또 다시, 상업적으로 입수가능하고 수용가능한 포토크로믹 제품보다 더 높은 TG를 포함하는 매트릭스 재료를 사용하는 것을 실시형태가 허용하는 이유는, 포토크로믹 표백과 그에 따라 실내에서의 포토크로믹 틴트의 빠른 선명화를 허용하도록 매트릭스 재료를 가열시키는 능력을 발열체가 제공하기 때문이다. 그 다음, 발열체와 결합된 이 높은 TG 매트릭스는 실외에서 더 어둡고 온도에 덜 의존적인 포토크로믹 틴트를 그리고 실내에서 더 빠른 선명화를 허용하게 된다.By way of example only, if the TG of an existing photochromic material is 50C / 122F, it may begin to bleach at an internal matrix temperature of 40C / 104F (not an external atmosphere). By way of example only, the embodiment allows the use of 80C / 176F TG to begin bleaching at a higher internal matrix temperature of 70C / 158F compared to that of 40C / 104F. For clarity, it should be noted that when in sunny outdoors, if the ambient outdoor temperature is that of 95F / 35C (only as an example), the internal polymer matrix temperature will far exceed 95F / 35C. Again, the embodiment allows the use of a matrix material that contains a higher TG than commercially available and acceptable photochromic products, because of the photochromic bleaching and therefore of the indoor photochromic tint. This is because the heating element provides the ability to heat the matrix material to allow rapid sharpening. This high TG matrix, combined with a heating element, then allows darker, less temperature-dependent photochromic tints outdoors and faster sharpening indoors.

소정의 실시형태에서, 더 높은 TG 재료를 활용하면, 발열체는 실내에서 실외로 나갈 때 잠깐 턴온된다. 발열체는, 단지 예로서, UV 광 레벨에서의 변화, UV 광의 레벨, 및/또는 가시광 레벨, 주위 온도의 레벨, 주위 온도에서의 변화 중 하나 이상을 감지하는 센서 또는 센서들에 응답하여, 컨트롤러를 통해 턴온되도록 지시될 수 있다. 발열체는, 높은 TG 매트릭스를 연화시키기 시작하여 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들의 이동도를 증가시키기 위해 포토크로믹 층을 가열한다. 이 실시형태에서, 가열은 표백이 발생하기 시작하는 레벨까지 진행하지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 히터는 정의된 기간 동안 턴온되고 그 다음 턴오프되도록, 또는 포토크로믹 층이 자신의 TG 아래의 소정의 온도에 도달한 것을 열 센서가 감지한 직후 턴오프되도록 조심스럽게 제어된다. 이 잠깐 동안의 가열의 결과는, 더 높은 TG 매트릭스가 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들의 암화를 빠르게 하는 것을 허용하는 것이다. 일단 어둡게 되면, 더 높은 TG 매트릭스는 온도에 덜 민감하게 될 것이고 따라서 자신의 암도를, 더 낮은 TG 매트릭스와 비교하여, 더 길게 그리고 더 높은 실외 온도에서 유지할 것이다.In certain embodiments, utilizing higher TG material, the heating element is briefly turned on when going from indoors to outdoors. The heating element may, by way of example only, respond to a sensor or sensors that sense one or more of a change in UV light level, a level of UV light, and / or a visible light level, a level of ambient temperature, a change in ambient temperature. May be instructed to turn on. The heating element starts to soften the high TG matrix and heats the photochromic layer to increase the mobility of the photochromic agent or photochromic agents. In this embodiment, the heating preferably does not proceed to the level where bleaching begins to occur. Thus, the heater is carefully controlled to turn on and then turn off for a defined period, or to turn off immediately after the thermal sensor senses that the photochromic layer has reached a predetermined temperature below its TG. The result of this brief heating is to allow the higher TG matrix to speed up the darkening of the photochromic agent or photochromic agents. Once darker, the higher TG matrix will be less sensitive to temperature and thus maintain its darkness at longer and higher outdoor temperatures, compared to the lower TG matrix.

실외에서 실내로 다시 들어가면, 발열체는 또 다시 턴온되지만, 이번에는 더 높은 레벨로 및/또는 더 긴 기간 동안 가열되고 그리고 포토크로믹 층이 자신의 연화점 또는 그 근처까지 가열되어 층 또는 옵틱이 가장 선명하고 밝은 상태로 표백될 때까지이다. 또 다시, 단지 예로서, UV 광 레벨에서의 변화, UV 광의 레벨, 및/또는 가시광 레벨, 주위 온도의 레벨, 주위 온도에서의 변화 중 하나 이상을 감지하는 센서 또는 센서들은, 컨트롤러와 통신하여 실외에서 실내로 갈 때 히터를 턴온할 수 있다. 또한, 렌즈 또는 옵틱이 표백되어 소비자 또는 착용자가 수용가능한 레벨로 표백되면, 동일한 센서가 히터를 다신 턴오프할 수 있다. 히터가 턴오프되는 지점은, 단지 예로서, 타이머, UV 센서, 가시광 센서, 열 센서 중 하나 이상에 의해 제어될 수 있다. 또한, 열 편광 층은 동일한 센서, 타이머 및/또는 컨트롤러 중 하나 이상에 의해 열적으로 스위치 온 및 스위치 오프될 수 있다. 열 스위치는 발열체 및/또는 냉각체에 의해 활성화된다.Once again from the outdoors to the room, the heating element is turned on again, but this time it is heated to a higher level and / or for longer periods of time and the photochromic layer is heated to or near its softening point so that the layer or optic is clearest. Until it is bright and bleached. Again, by way of example only, a sensor or sensors that sense one or more of a change in UV light level, a level of UV light, and / or a visible light level, a level of ambient temperature, a change in ambient temperature, may communicate with the controller to The heater can be turned on when going from room to room. Also, if the lens or optics are bleached and bleached to a level acceptable to the consumer or wearer, the same sensor can turn off the heater again. The point at which the heater is turned off may be controlled by one or more of, for example, a timer, a UV sensor, a visible light sensor, a thermal sensor. In addition, the thermal polarizing layer can be thermally switched on and off by one or more of the same sensors, timers and / or controllers. The thermal switch is activated by the heating element and / or the cooling element.

다음은, 오늘 날 상업적으로 입수가능한 포토크로믹 제품의 다양한 TG 범위, 암화 및 선명화 시간을 나타내는 표이다.The following table shows the various TG ranges, darkening and sharpening times of photochromic products commercially available today.

실외 온도 95F/35COutdoor temperature 95F / 35C 상업적으로 입수가능Commercially available 본원에서 개시된 실시형태Embodiments disclosed herein 재료 TG 범위Material TG range 40C~70C40C ~ 70C 120C까지Up to 120C 실외 암화 시간Outdoor darkening time 1분~2분1 ~ 2 minutes 1분 이하Less than 1 minute 암화 투과Darkening penetration 25%~35% 투과25% ~ 35% transmission 15%~25% 투과15% ~ 25% penetration 80% 이상의 투과까지의 실내 선명화 시간Indoor sharpening time up to 80% transmission 6분~15분6 to 15 minutes 2분 이하*2 minutes or less * 냉각체 옵션Coolant Option 아니오no Yes 발열체 존재Heating element present 아니오no Yes 그레이 또는 브라운의 틴트 컬러Tint color in gray or brown Yes Yes

* 실시형태는 실내에서 포토크로믹 틴트의 선명화의 시간을 1분 미만의 그것으로, 심지어 30초 미만이 그것으로 빠르게 할 수 있음이 지적되어야 한다. 선명화의 속도는, 포토크로믹 층에 더 높은 온도를 제공하는 발열체 및 매트릭스의 TG에 따라 한 층 더 빠르게 빨라질 수 있다. 더 낮은 TG 매트릭스는 열의 인가에 의해 높은 TG 매트릭스보다 훨씬 더 빨리 선명해진다. 또한, 60C를 초과하는 가열 온도를 제공함으로써, 단지 예로서, 포토크로믹 틴트의 선명화를 50C의 가열 온도의 그것보다 훨씬 더 빨리 가속시킬 것이다.It should be pointed out that the embodiment can speed up the time of sharpening the photochromic tint in that room with less than 1 minute, even less than 30 seconds. The rate of sharpening can be accelerated one step faster, depending on the TG of the heating element and matrix, which provides a higher temperature to the photochromic layer. The lower TG matrix is cleared much faster than the high TG matrix by the application of heat. In addition, by providing a heating temperature in excess of 60C, by way of example only will accelerate the sharpening of the photochromic tint much faster than that of the 50C heating temperature.

소정의 실시형태에서, 더 높은 TG 매트릭스와 발열체의 그것에 추가하여, 냉각체 또는 층이 제공된다. 이것은, 이러한 실시형태의 폴리머 매트릭스 TG를, 자신의 표백 지점 아래의 온도에서 장기간 남아 있도록 유지하는 것을 허용하여, 포토크로믹 물품 또는 렌즈가 더 어두워지고 온도에 대해 더 안정하게 되는 것을 허용한다.In certain embodiments, in addition to the higher TG matrix and the heating element, a coolant or layer is provided. This allows to maintain the polymer matrix TG of this embodiment for a long time at a temperature below its bleaching point, allowing the photochromic article or lens to become darker and more stable to temperature.

단지 예로서, 차량 또는 운송수단의 윈드실드의 그것 뒤에서 포토크로믹 안경을 일반적으로 착용하는 것과 같은 소정의 용도 또는 애플리케이션에서, 안경의 암화의 레벨 또는 포토크로믹 액티비티는 모든 목적에 대해, 운송수단의 윈드실드가 자외광 파장을 필터링하는 것으로 인해, 있다고 해도 아주 낮다. 실시형태를 활용하고 발열체를 턴온하는 것에 의해, 이러한 실시형태는 포토크로믹제를, UV 광의 그것뿐만 아니라, 더 긴 광의 파장, 예컨대, 단지 예로서, 차량 또는 운송수단의 윈드실드에 의해 완전히 필터링되지 않는 장파장의 청색광에 대해서도 더 민감하고 액티브하게 만든다. 또한, 열적으로 전환가능한 편광자 또는 층이 또한 제공되면, 발열체는 그 편광자 또는 층을 열적으로 스위치 온하도록 사용될 수 있어서 반사 광을 줄이게 된다. 열적으로 전환가능한 편광자 또는 층은, 포토크로믹 층 또는 옵틱의 그것과 함께 또는 포토크로믹 층 또는 옵틱 없이 사용될 수 있다. 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들이 적절히 활성화 또는 어둡게 될 수 없는 소정의 실시형태에서, 열적으로 전환가능한 편광자는 글레어 또는 반사광을 감소시키는 것을 통해 사람의 눈에 편안함을 제공한다. 태양광 또는 UV 광 아래에 있지 않은 경우, 본원에서 교시되는 발열체를 통해 열이 제공되어 열적으로 전환가능한 편광자를 전환할 수 있다. 단지 예로서, 차량의 내부 에어컨이 작동 중인 동안, 차량의 윈드실드의 그것 뒤에서, 연장된 기간 동안의 사용을 위해 발열체에 의해 인가되도록 열이 요청되는 경우, 몇몇 실시형태는, 단지 예로서 차량의 시거잭(cigarette lighter)에 전자 포토크로믹 안경류를 연결하는 것을 제공한다. 이것은 전자 포토크로믹 안경류 내에 하우징된 배터리의 전하가 소비되지 않는 것을 허용한다. 따라서, 발열체의 턴온 및 턴오프를 조합하는 것에 의해, 차량 또는 운송수단 내에서 (윈드쉴드 뒤에서) 포토크로믹 안경을 착용하고 있을 때, 전자 포토크로믹 안경의 성능을 크게 향상시키는 것이 가능하다.By way of example only, in certain uses or applications, such as wearing photochromic glasses generally behind that of a windshield of a vehicle or vehicle, the level of darkening of the glasses or the photochromic activity is intended for all purposes. The windshield of is very low, if any, due to filtering the ultraviolet light wavelength. By utilizing the embodiments and by turning on the heating element, this embodiment is not completely filtered by the photochromic agent by the wavelength of the longer light, as well as by the windshield of the vehicle or vehicle, for example just by way of UV light. It is more sensitive and active even for long wavelength blue light. In addition, if a thermally switchable polarizer or layer is also provided, the heating element can be used to thermally switch on the polarizer or layer to reduce the reflected light. Thermally switchable polarizers or layers may be used with or without the photochromic layer or optics. In certain embodiments in which the photochromic agent or photochromic agents cannot be properly activated or darkened, the thermally switchable polarizer provides comfort to the human eye through reducing glare or reflected light. When not under sunlight or UV light, heat may be provided through the heating elements taught herein to convert thermally switchable polarizers. By way of example only, if heat is required to be applied by a heating element for use for an extended period of time, behind that of the windshield of the vehicle, while the vehicle's internal air conditioner is in operation, some embodiments may only, by way of example, It provides for connecting electronic photochromic eyewear to a cigarette lighter. This allows the charge of the battery housed in the electronic photochromic eyewear to not be consumed. Therefore, by combining turn-on and turn-off of the heating element, it is possible to greatly improve the performance of the electronic photochromic glasses when wearing the photochromic glasses (behind the windshield) in the vehicle or the vehicle.

이 실시형태에서는, 전기적 또는 전기기계적 스위치가 제공되어 안경 및/또는 컨트롤러를, 밖에서 안으로 또는 안에서 밖으로 가는 그것을/그것에 감지 및 반응하는 것으로부터, 안쪽에 있을 때, 단지 예로서, 운송수단의 UV 차단 윈드실드 뒤에 있을 때 발열체를 턴온하는 것으로 전환한다. 스위치는 수동 스위치, 터치 스위치, 커패시터 스위치, 광 스위치의 그것일 수 있다. UV 및/또는 장파장의 청색 광 필터링 윈드실드의 그것 뒤에서의 포토크로믹 안경 또는 안경류를 착용하는 것의 이 특정 용도/애플리케이션의 경우, 발열체는, 안에서 밖으로 또는 밖에서 안으로 가는 것을 포함하는 실시형태의 그것보다 더 빈번하게 턴온 및 턴오프되거나, 더 길게 온 상태로 남게 된다. 이것은, 열이 더 긴 기간 동안 인가되어야 할 때 그리고, 모두는 아니지만 소정의 경우에서는, UV 필터링 윈드실드 뒤에서 장파의 UV 광 파장에 대한 포토크로믹제의 적절한 감도를 유지하도록 교대하는 방식으로 및/또는 열적으로 전환가능한 편광자 또는 층의 그것을 스위치 온하도록 적용가능할 때 행해진다. 이 특허 출원에서 논의될 때, 열이 #1) 장기간 또는 #2) 교대 방식으로 인가되는지의 여부는, #1 또는 #2 중 어느 하나로 인가되고 있는 열이 열 에너지의 급격한 버스트의 형태 또는 열 에너지의 일련의 버스트의 형태일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.In this embodiment, an electrical or electromechanical switch is provided to sense the eyeglasses and / or the controller and to react to and from it going in or out from the outside, when inside, only by way of example, UV blocking of the vehicle. Switch the heating element on when it is behind the windshield. The switch may be that of a manual switch, a touch switch, a capacitor switch, an optical switch. For this particular use / application of wearing photochromic glasses or eyewear behind it of a UV and / or long wavelength blue light filtering windshield, the heating element is that of an embodiment comprising going inwards or outwards. It is turned on and off more frequently or remains on longer. This is, in some but not all cases, when heat is to be applied for a longer period of time and / or in alternating manner to maintain the proper sensitivity of the photochromic agent to the long wavelength UV light wavelength behind the UV filtering windshield. When it is applicable to switch it on of a thermally switchable polarizer or layer. As discussed in this patent application, whether heat is applied in a # 1) long term or # 2) alternating manner is determined by the fact that heat being applied in either # 1 or # 2 is in the form of a sudden burst of thermal energy or thermal energy. It should be understood that it may be in the form of a series of bursts.

컨트롤러는 액션의 메커니즘의 관리를 제공하도록 프로그래밍된다. 모두는 아니지만 대부분이 경우에서, 컨트롤러는, 열 센서, 광 센서, 및 UV 센서 중 하나인 센서로부터의 통신을 취한다. 또한, 컨트롤러는 소정의 경우에서 타이머를 제어한다; 단지 예로서, 연속하는 기간에 걸쳐 또는 특정 기간 동안 온 및 오프를 순환시키기 위해 타이머가 사용되는 경우, 또는 포토크로믹제를 포함하는 옵틱의 기판 재료의 온도를 고려하면서, 연속하는 기간에 걸쳐 또는 특정 기간 동안 온 및 오프를 순환시키기(온, 오프, 온, 오프 등등) 위해 타이머가 사용되는 경우. 타이머는, 옵틱 등을 통과하는 광 투과 레벨을 고려하면서, 연속하는 기간에 걸쳐 또는 특정 기간 동안 온 및 오프를 순환시키기 위해 사용된다. 타이머는 컨트롤러와 통신할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.The controller is programmed to provide management of the mechanism of action. In most but not all cases, the controller takes communication from a sensor that is one of a thermal sensor, a light sensor, and a UV sensor. The controller also controls the timer in certain cases; By way of example only, if a timer is used to cycle on and off over a continuous period or for a specific period, or over a continuous period or while taking into account the temperature of the optic substrate material comprising the photochromic agent. When a timer is used to cycle on and off for a period of time (on, off, on, off, etc.). The timer is used to cycle on and off over a continuous period or for a specific period, while taking into account the level of light transmission through the optics and the like. The timer may or may not communicate with the controller.

주로 투명한 발열체는 층, 층들 내에, 또는 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제에 인접하게 위치될 수 있다. 양호한 실시형태에서, 발열체는 유저의 눈에 가장 가까운 또는 입사하는 UV광파에서 가장 먼 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 사이드 상에 위치된다. 다른 양호한 실시형태에서, 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 각 사이드에 하나씩 있도록 2개의 발열체가 사용된다. 또 다른 실시형태에서, 하나의 발열체는 포토크로믹제를 포함하며 입사하는 UV 및/또는 장파장의 청색 광에 가장 가까운 층 또는 옵틱의 사이드 상에 위치된다. 5C의 온도의 증가는, 25% 내지 80%, 바람직하게는 35%-60%만큼 포토크로믹 분자의 상호변화율을 증가시킨다는 것이 알려져 있다. 발열체는, 단지 예로서, 0.1 내지 5.0 줄/분의 범위의 열 에너지를 제공하고, 바람직한 범위는 0.1 내지 2.0 줄/분이고, 1C 내지 25C, 더 바람직하게는 7C 내지 10C의 범위 내의 온도 상승으로 나타난다. 안경 애플리케이션의 경우, 렌즈당 1.2줄은 10C의 온도 상승을 제공했다. 발열체는, 전기적 버스트의 미리프로그래밍된 시간이 맞춰진 시퀀스를 제공하여 열의 일련의 열적 버스트를 야기하게 되도록 마이크로프로세서에 의해 제어될 수 있다. 버스트는 정의된 기간 동안 유지될 수 있거나 또는 급격한 일련의 시간이 맞춰진 버스트의 그것이 되도록 시퀀스화될 수 있다. 또한, 실시형태는, 착용자가 발열체를 수동으로 턴온 및 턴오프시킬 수 있도록 하는 발열체의 수동 제어를 고려한다. 수동 제어 발열체를 사용하는 경우, 발열체는, 턴오프될 때까지 유지되는 일정한 버스트 또는 시퀀스화된 일련의 버스트를 제공하도록 또 다시 프로그래밍될 수 있다.The predominantly transparent heating element can be located in a layer, layers, or adjacent to the variable tint element or variable tint agent. In a preferred embodiment, the heating element is located on the side of the layer or optic containing the photochromic agent closest to or in the UV light wave that is closest to the user's eye. In another preferred embodiment, two heating elements are used, one on each side of the layer or optic comprising the photochromic agent. In another embodiment, one heating element comprises a photochromic agent and is located on the side of the layer or optic closest to the incident UV and / or long wavelength blue light. It is known that an increase in temperature of 5 C increases the rate of mutual change of photochromic molecules by 25% to 80%, preferably 35% -60%. The heating element, by way of example only, provides thermal energy in the range of 0.1 to 5.0 joules / minute, with a preferred range of 0.1 to 2.0 joules / minute, which is indicated by a temperature rise in the range of 1C to 25C, more preferably 7C to 10C. . For eyeglass applications, 1.2 joules per lens provided a 10C temperature rise. The heating element may be controlled by the microprocessor to provide a preprogrammed timed sequence of electrical bursts resulting in a series of thermal bursts of heat. The burst may be maintained for a defined period or may be sequenced to be that of a sudden series of timed bursts. In addition, the embodiment contemplates manual control of the heating element, which allows the wearer to turn the heating element on and off manually. When using a manually controlled heating element, the heating element can be programmed again to provide a constant burst or a sequence of bursts that are maintained until turned off.

발열체는 일반적으로 포토크로믹제를 포함하는 층, 매트릭스 또는 옵틱의 온도를 1C 내지 25C의 온도만큼 상승시킬 수 있다. 70F의 주위 실온의 온도 보다 온도에서의 10C 증가는 트랜지션스(트랜지션스 옵티컬 제조)의 것과 같이 포토크로믹 렌즈의 선명화를 빠르게 하는 데 상당한 효과를 갖는다. 단지 예로서, 이것은, 실외 주위 온도가 70F 미만과 같이 차가운 경우에 특히 그렇고 32F 이하의 실외 주위 온도를 갖는 겨울에 한층 더 뚜렷해진다. 이들 실외 온도 환경에서, 포토크로믹 물품은 시간이 지남에 따라 실외 주위 온도를 가지게 될 것이다. 이 더 차가운 온도에 의해, 포토크로믹 물품은 실내에 들어올 때 선명해지는 데 한층 더 긴 시간이 걸리게 될 것이다. 따라서, 이들 온도 조건 하에서, 발열체는, 실내에 들어올 때 포토크로믹 틴트의 선명화 또는 명화를 빠르게 하는 데 상당한 효과를 갖는다.The heating element can generally raise the temperature of the layer, matrix or optics containing the photochromic agent by a temperature of 1C to 25C. The 10C increase in temperature above the ambient room temperature of 70F has a significant effect on speeding up the sharpening of the photochromic lens, such as that of Transitions (manufactured by Transitions Optical). By way of example only, this is even more pronounced in winter, especially when the outdoor ambient temperature is cold, such as below 70F, and with an outdoor ambient temperature below 32F. In these outdoor temperature environments, the photochromic article will have an outdoor ambient temperature over time. With this cooler temperature, the photochromic article will take an even longer time to clarify when entering the room. Therefore, under these temperature conditions, the heating element has a significant effect in speeding the sharpening or brightening of the photochromic tint when entering the room.

컨트롤러는 옵틱 내에, 옵틱의 표면 상에, 옵틱의 외부에 위치될 수 있다. 광 센서 또는 검출기는, 안에서 밖으로 또는 밖에서 안으로 처음 갈 때, 발열체를 턴온하도록, 광 투과에서의 변화를 감지한다. 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 온도 상승이 1C 내지 25℃의 그것만큼 상승하면 컨트롤러는 히터를 턴오프할 수 있다. 실내에서 실외로 갈 때, 광투과가 50% 광 투과 아래로 떨어진 것을 센서가 감지하면, 컨트롤러는 히터를 턴오프할 수 있고, 밖에서 안으로 갈 때, 광 투과가 80% 광 투과 위로 광 투과가 상승한 것을 센서가 감지하면, 컨트롤러는 발열체를 턴오프 할 수 있다. 소정의 실시형태에서는, UV 광의 레벨을 감지하고 그에 의해 컨트롤러와 통신하여, 컨트롤러가 발열체를 턴온 및 턴오프하게 되도록, UV 센서가 제공된다. 장파장의 UV 및 청색 광 센서(380 내지 480 나노미터)의 사용은, 실내에서 실외로 그리고 밖에서 안으로 갈 때 극히 도움이 된다. 모두는 아니지만 대부분의 경우에서, 센서는, UV 광, 장파장의 청색광 투과 중 하나가 5% 내지 30%의 범위 내에서 변할 때, 컨트롤러와 (직접적으로 또는 간접적으로) 통신한다. 센서가 사용되면, UV 센서는, 항상은 아니지만 일반적으로, 입사하는 UV 및 장파장의 청색광에 가장 가깝게 그리고 유저의 눈에서 가장 멀리 떨어져 위치된 포토크로믹제의 한 사이드 상에 위치된다.The controller may be located in the optics, on the surface of the optics, and outside of the optics. The light sensor or detector senses a change in light transmission to turn on the heating element the first time it goes in from the inside out or the outside out. The controller may turn off the heater if the temperature rise of the layer or optics comprising the photochromic agent rises by that of 1C to 25 ° C. When the sensor detects that the light transmission falls below 50% light transmission when going from indoor to outdoor, the controller can turn off the heater, and when going in from the outside, the light transmission rises above 80% light transmission. If the sensor detects that the controller can turn off the heating element. In certain embodiments, a UV sensor is provided such that the level of UV light is sensed and thereby communicated with the controller to cause the controller to turn on and turn off the heating element. The use of long wavelength UV and blue light sensors (380-480 nanometers) is extremely helpful when going in from indoors to outdoors and from outside. In most but not all cases, the sensor communicates (directly or indirectly) with the controller when either the UV light or the long wavelength blue light transmission varies within the range of 5% to 30%. If a sensor is used, the UV sensor is generally, but not always, located on one side of the photochromic material that is located closest to the incident UV and long wavelength blue light and farthest from the user's eye.

타이머는 컨트롤러의 일부일 수도 있거나 컨트롤러에 대해 분리될 수도 있다. 컨트롤러에 대해 분리되는 경우, 타이머는 옵틱 내에, 옵틱의 표면 상에 그리고 옵틱의 외부에 위치될 수 있다. 용어 타이머는, 컨트롤러 내부에 있든지 또는 컨트롤러 외부에 있든지 간에, 임의의 타이밍 엘리먼트, 메커니즘 또는 소프트웨어의 그것일 수 있음이 이해되어야 한다. 타이머는, 열 센서가 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 1C 내지 25C의 범위 내의 온도 상승을 감지하면, 1밀리초 내지 5분의 기간 이후에 발열체를 턴오프하도록 컨트롤러에게 통신할 수 있다. 또한, 타이머는 급격한 시퀀스의 또는 일련의 짧은 열 에너지의 버스트를 위해 제공될 수 있고, 버스트 각각은 소망되는 열 효과를 가질 온도에서 피크를 가질 것이다.The timer may be part of the controller or may be separate for the controller. When separated relative to the controller, the timer may be located within the optics, on the surface of the optics and external to the optics. It is to be understood that the term timer can be that of any timing element, mechanism or software, whether inside the controller or outside the controller. The timer may communicate to the controller to turn off the heating element after a period of 1 millisecond to 5 minutes if the thermal sensor detects a temperature rise within the range of 1C to 25C of the layer or optic comprising the photochromic agent. In addition, a timer can be provided for bursts of a rapid sequence or a series of short thermal energies, each of which will have a peak at a temperature that will have the desired thermal effect.

센서는 옵틱 내에, 옵틱의 표면 상에, 옵틱의 외부에 위치될 수 있다. 센서는 광 센서 또는 광 검출기, 열 센서, UV 광 센서, 장파장의 청색광 센서의 그것일 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 광 센서 또는 광 검출기는 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱 뒤에 위치된다. 다른 바람직한 실시형태에서, 광 센서는 위에서부터 오는 주위 광을 측정하도록 위쪽을 향해 제공된다. 이것은 주위 광의 정도 또는 세기를 측정하는 것을 허용한다. 이 경우, 광 센서는, 포토크로믹제 또는 포토크로믹제들을 포함하는 렌즈 또는 옵틱을 통해 들어오는 광과는 대조적으로, 실내 광 및 실외 광의 세기 사이의 차이를 감지할 수 있다. 디바이스가 실외에 있는지 실내에 있는지를 감지를 통해 아는 것에 의해, 컨트롤러는 히터와 열 관리 시스템을 활성화시킬 때를 알게 될 것이다. 광 센서는 UV 광 센서, 및/또는 가시광 센서의 그것일 수 있다. 필요하다면, 다수의 광 센서가 사용될 수 있다.The sensor may be located within the optics, on the surface of the optics, and outside of the optics. The sensor may be that of a light sensor or a light detector, a thermal sensor, a UV light sensor, a long wavelength blue light sensor. In a preferred embodiment, the light sensor or light detector is located behind the layer or optics comprising the photochromic agent. In another preferred embodiment, the light sensor is provided upwards to measure ambient light from above. This allows to measure the degree or intensity of the ambient light. In this case, the optical sensor can sense the difference between the intensity of the indoor light and the outdoor light, in contrast to the light coming through the photochromic agent or lens or optics comprising the photochromic agents. By knowing by sensing whether the device is outdoors or indoors, the controller will know when to activate the heater and thermal management system. The light sensor may be that of a UV light sensor, and / or a visible light sensor. If desired, multiple light sensors can be used.

열 센서가 사용되면, 열 센서는 발열체, 옵틱, 포토크로믹 층 또는 포토크로믹 옵틱 중 하나 이상의 온도 레벨을 감지할 것이다. 소정 온도가 달성되었음을 감지하면, 컨트롤러는 발열체 또는 부재를 턴온 또는 턴오프시키고 및/또는 발열체의 열을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 열 센서는 포토크로믹제를 포함하는 층 또는 옵틱의 양면 상에 위치될 수 있다. 열 센서는 광 센서의 그것에 추가하여 활용될 수 있다. 다른 양호한 실시형태에서는, 열 센서는 포토크로믹 층의 그것에 인접하게 위치된다. 전기 에너지를 제공하는 전원은 옵틱 내에, 옵틱의 표면 상에 또는 옵틱 외부에 위치될 수 있다. 전원은, 충전가능한 배터리, 충전가능한 배터리들, 충전불가능한 배터리, 충전불가능한 배터리들, 태양 전지, 태양 전지들,연료 전지, 연료 전지들, 운동 에너지원, 운동 에너지원들의 그것 중 하나 이상(단지 예로서)일 수 있다. 주: 소정의 실시형태에서, 전원 및/또는 전기적 컴포넌트는 안경 프레임의 컴포넌트 또는 컴포넌트들 내에 또는 그 상에 위치되며, 다른 실시형태에서는, 전원은 안경 렌즈 내에 위치되고, 또 다른 실시형태에서는, 전원은 안경 프레임과 렌즈 둘 다의 내에 위치된다.If a thermal sensor is used, the thermal sensor will sense the temperature level of one or more of a heating element, an optic, a photochromic layer or a photochromic optic. Upon sensing that a predetermined temperature has been achieved, the controller can turn on or turn off the heating element or member and / or increase or decrease the heat of the heating element. The thermal sensor may be located on both sides of the layer or optics comprising the photochromic agent. The thermal sensor may be utilized in addition to that of the optical sensor. In another preferred embodiment, the thermal sensor is located adjacent to it of the photochromic layer. A power source that provides electrical energy can be located within the optics, on the surface of the optics, or external to the optics. The power source may be one or more of rechargeable batteries, rechargeable batteries, non-rechargeable batteries, non-rechargeable batteries, solar cells, solar cells, fuel cells, fuel cells, kinetic energy sources, kinetic energy sources (examples only) As). Note: In certain embodiments, the power source and / or electrical component is located in or on a component or components of the spectacle frame, and in other embodiments, the power source is located in the spectacle lens, and in another embodiment, the power source Is located in both the spectacle frame and the lens.

하나의 바람직한 실시형태에서, 에너지, 감지, 제어 및 타이밍을 적절히 제공하는 데 필요한 전자장치 모두는, 안경 프레임의 안경다리 내에 하우징된 모듈 내에 위치된다. 다른 양호한 실시형태에서, 소정의 전자장치는 안경 프레임의 안경다리 내에 하우징된 모듈 내에 하우징되고 소정의 전자장치는 안경 프레임의 표면 상에서 또는 렌즈 상에서 또는 렌즈 내에서 모듈 외부에 위치된다.In one preferred embodiment, all of the electronics required to properly provide energy, sensing, control and timing are located in a module housed in the spectacles of the spectacle frame. In another preferred embodiment, the predetermined electronics are housed in a module housed in the spectacles of the spectacle frame and the predetermined electronics are located outside the module on the surface of the spectacle frame or on or within the lens.

도 14 및 도 15의 실시형태인 또 다른 바람직한 실시형태에서, 독립형 외부 전자장치 모듈이 안경 프레임의 안경다리 안쪽 상에 부착된다. 이것이 부착될 수 있는 방식은, 단지 예로서, 자석, 접착제, 벨크로, 나사, 기계적 압력 또는 힘과 같은 임의의 수단의 그것일 수 있다. 이 실시형태에서, 독립형 전자장치 모듈은 모든(또는 대부분의) 필요한 전자장치를 포함하고, 외부 환경에 대한 높은 내습성의 배리어를 제공한다. 독립형 외부 전자장치 모듈은, 그 독립형 전자장치 모듈 내에 하우징되며 주위 광의 레벨을 감지하기 위해 독립형 모듈의 일부로서 또한 위치된 투명하지만 내습 밀봉된 윈도우를 통해 감지하도록 위치된 광 센서의 그것을 또한 포함한다. 광 센서는 UV 광 센서, 및/또는 가시광 센서의 그것일 수 있다.In another preferred embodiment, which is the embodiment of FIGS. 14 and 15, a standalone external electronics module is attached on the inside of the spectacles of the spectacle frame. The manner in which it may be attached may be by way of example only, such as a magnet, adhesive, velcro, screw, mechanical pressure or force. In this embodiment, the standalone electronics module includes all (or most) of the required electronics and provides a high moisture resistant barrier to the external environment. The standalone external electronics module also includes that of an optical sensor housed within the standalone electronics module and positioned to sense through a transparent but moisture resistant sealed window that is also located as part of the standalone module for sensing the level of ambient light. The light sensor may be that of a UV light sensor, and / or a visible light sensor.

독립형 외부 전자장치 모듈은, 독립형 외부 모듈로부터 돌출하며 2개의 전기적 리드를 포함하는 플렉시블한 절연 부재를 더 포함하고, 2개의 전기적 리드는 외부의 고도로 내습성인 전자장치 모듈 내의 전자장치에 (직접적으로 또는 간접적으로) 또한 연결된다. 이 플렉시블한 부재(단지 예로서, 절연된 전자 플렉시블 케이블의 그것)가 독립형 외부 모듈에 들어가는 또는 연결되는 방식은 밀봉된 내습성의 연결을 또 다시 제공한다. 2개의 전기적 리드는 독립형 외부 전자장치 모듈로부터 멀어지게 플렉시블 부재의 끝에서 밖으로 돌출한다. 이들 2개의 전기적 리드는 그 다음, 전자 포토크로믹 렌즈 내에 포함된 발열체에 연결되어 필요한 전력을 제공한다.The standalone external electronics module further includes a flexible insulating member protruding from the standalone external module and comprising two electrical leads, the two electrical leads being connected directly or directly to the electronics in the external highly moisture resistant electronics module. Indirectly) is also connected. The manner in which this flexible member (only as an example of an insulated electronic flexible cable) enters or connects to a stand-alone external module again provides a sealed moisture resistant connection. The two electrical leads protrude out at the ends of the flexible member away from the standalone external electronics module. These two electrical leads are then connected to a heating element contained within the electronic photochromic lens to provide the required power.

도 14 및 도 15의 이 바람직한 실시형태는, 전자장치를 포함하지 않는 안경 프레임을 의미하는 비전자 안경 프레임에 전자 포토크로믹 렌즈를 장착하는 것을 허용한다. 독립형인 외부의 고도로 내습성, 내염성 및 내한성의 전자장치 모듈을 전자장치가 없는 및/또는 전자적 연결이 없는 안경 프레임의 안경다리에 부착하는 것에 의해, 이 바람직한 실시형태는 필요되는/요구되는 전력 및 전기적 연결을, 비전자 안경 프레임 내에 하우징되는 포토크로믹 렌즈 내에 위치되는 발열체에 제공한다. 이것은, 포토크로믹 렌즈의 그것에 대한 전기적 연결을 유지하면서 안경 프레임 다리가 펴졌다 접히는 것을 허용하는 절연 플렉시블 부재로 안경 프레임의 힌지를 통과시키는 것에 의해 달성된다. 도 14가 충전가능한 배터리 소스의 그것을 도시하지만, 이러한 배터리는 충전불가능할 수도 있거나, 또는 (배터리 대신) 전원은, 단지 예로서, 연료 전지 및/또는 태양 전지, 또는 충전가능한 배터리, 충전불가능한 배터리, 연료 전지, 태양 전지, 및 운동 에너지원 중 하나 이상의 임의의 조합이 될 수도 있음이 지적되어야 한다.This preferred embodiment of FIGS. 14 and 15 allows mounting of an electronic photochromic lens on a non-electronic spectacle frame, which means a spectacle frame that does not include an electronic device. By attaching a standalone, external, highly moisture resistant, flameproof and cold resistant electronics module to the spectacles of an eyeglass frame without electronics and / or with no electronic connection, this preferred embodiment provides the required / required power and The electrical connection is provided to a heating element located within the photochromic lens housed within the non-electronic spectacle frame. This is accomplished by passing the hinge of the spectacle frame with an insulating flexible member that allows the spectacle frame legs to be extended and folded while maintaining the electrical connection to the photochromic lens. Although FIG. 14 shows that of a rechargeable battery source, such a battery may be non-rechargeable, or the power source (instead of a battery) may, for example only, be a fuel cell and / or a solar cell, or a rechargeable battery, a non-rechargeable battery, fuel. It should be pointed out that any combination of one or more of cells, solar cells, and kinetic energy sources may be employed.

액정 가변 틴트 엘리먼트를 이용한 실시형태Embodiment using a liquid crystal variable tint element

액정 셀 내의 폴리머를, 그 TG에서, 그 TG 위에서, 그리고 그 TG 아래에서 열적으로 제어하는 것에 의해, 액정은, 셀이 전력 요건 견지에서 쌍안정 셀이 되고 액정 배향 견지에서 다중 안정 배향 셀이 되도록, 액티브하게 제어될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 다중 안정 배향은, 액정의 소정의 배향의 달성시, 액정이 액티브하게 포지션으로 고정되거나 그 포지션으로부터 해제될 수 있도록 액정을 제어하는 것을 의미한다. 단지 예로서, 폴리머의 온도가 폴리머의 TG에 또는 그 TG 위에 있고 액정 정렬 또는 포지셔닝을 임의의 양만큼 재배향하도록 액정 셀에 전위가 인가되면, 액정의 새로운 정렬 또는 포지션은, 폴리머의 온도를 그 TG 아래로 낮추는 것에 의해 고정될 수 있고 또한 폴리머의 온도를 그 TG의 또는 그 TG 위의 온도로 상승시키는 것에 의해 나중에 해제되어 그 정렬 또는 배향을 추가로 변경하거나, 또는 그 초기 포지션으로 재정렬 할 수 있다. 또한, 액정이 고정되면, 전위는 제거될 수 있고(전력이 턴오프됨) 액정은 그 고정된 정렬 또는 포지션에 남아 있을 것이다.By thermally controlling the polymer in the liquid crystal cell at its TG, above and below the TG, the liquid crystal is such that the cell becomes a bistable cell in terms of power requirements and a multiple stable alignment cell in terms of liquid crystal alignment. Can be controlled actively. As used herein, multi-stable orientation means controlling the liquid crystal such that upon attaining the desired orientation of the liquid crystal, the liquid crystal can be actively held in position or released from that position. By way of example only, if a temperature of the polymer is at or above the TG of the polymer and a potential is applied to the liquid crystal cell such that the liquid crystal alignment or positioning is redirected by any amount, the new alignment or position of the liquid crystal is determined by the temperature of the polymer. Can be fixed by lowering it below TG and later released by raising the temperature of the polymer to or above that TG to further alter its alignment or orientation, or rearrange to its initial position. have. Also, if the liquid crystal is fixed, the potential can be removed (power is turned off) and the liquid crystal will remain in its fixed alignment or position.

따라서, 실시형태의 속성은 디바이스가, 단지 예로서, 다음의 것 중 하나 이상을 제공할 수 있도록 만들어지는 것을 허용한다: #1) 쌍안정(온&오프), #2) 다중 안정 액정 배향, #3) 액정의 굴절률을 선택적으로 튜닝, #4) 복굴절을 선택적으로 튜닝, #5) 모두가 아니면 대부분의 액정을 쌍안정이 되도록 만드는 것, #6), 전력 절약, 따라서, 보다 더 에너지 효율적임, #7) 액정의 누출과 기능성 파괴 또는 타협의 두려움 없이 액정이 (폴리머의 TG 아래에서) 고정될 때 성형될 수 있음, #8) 액정 디바이스를, 액정을 포함하는 복수의 상이한 영역을 갖도록 만드는 능력으로서, 복수의 상이한 영역 각각은 상이한 원하는 액정 정렬 또는 포지셔닝을 가지며 이것을 상기 영역 사이에 벽을 가지고 또는 가지지 않고 행함, #9) 굴절률 구배를 생성하기 위한 수단을 제공, #10) 더 넓은 온도 범위에 걸쳐 메모리 디바이스의 강건한 안정성을 증가시키기 위한 수단을 제공하는 것, #11) 메가헤르쯔 레벨 또는 더 높은 속도를 유지하면서 각 픽셀의 메모리 스토리지를 증가시키는 것을 제공하여, 전환 속도 또는 레이트를 과도하게 타협하지 않으면서 증가된 대역폭으로 나타나게 되는 것.Thus, the attributes of the embodiments allow the device to be made to provide, by way of example only, one or more of the following: # 1) bistable (on & off), # 2) multiple stable liquid crystal alignment, # 3) selective tuning of the refractive index of the liquid crystal, # 4) selective tuning of the birefringence, # 5) making most of the liquid crystals bistable if not all, # 6) power saving, thus, more energy efficient # 7) can be molded when the liquid crystal is fixed (under the TG of the polymer) without fear of leakage and functional breakdown or compromise of the liquid crystal, # 8) the liquid crystal device having a plurality of different regions including the liquid crystal As a capability of making, each of the plurality of different regions has a different desired liquid crystal alignment or positioning, which is done with or without walls between the regions, # 9) providing means for generating a refractive index gradient, # 10) Provide a means for increasing the robust stability of the memory device over a temperature range, increasing the memory storage of each pixel while maintaining a megahertz level or higher speed, thereby increasing the conversion speed or rate. Appearing as increased bandwidth without overcompromising.

본원에서 개시되는 실시형태는 액정 셀 또는 셀들이 폴리머를 포함하는 것을 허용하여, 액정 셀은 쌍안정하게 되고, 액정 셀의 쌍안정성은, 폴리머의 TG 아래에, 그 TG에, 또는 그 TG 위에 있도록 폴리머의 온도를 제어하는 것에 의해 주로 제어된다. 이들 실시형태는, 액정 셀 내의 폴리머를 그 TG에서, 그 TG 위에서, 그리고 그 TG 아래에서 열적으로 제어하는 것을 더 제공한다. 이것은, 셀이 전력의 견지에서 쌍안정 셀이 되고 액정 배향의 견지에서 다중 안정 셀이 되도록 액정 셀이 액티브하게 제어되는 것을 허용한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 다중 안정은, 액정의 소정의 배향의 달성시, 액정이 액티브하게 포지션으로 고정되거나 그 포지션으로부터 해제될 수 있도록 액정을 제어하는 것을 의미한다. 단지 예로서, 폴리머의 온도가 폴리머의 TG에 또는 그 TG 위에 있고 액정 정렬 또는 포지셔닝을 임의의 양만큼 재배향하도록 액정 셀에 전위가 인가되면, 액정의 새로운 정렬 또는 포지션은, 폴리머의 온도를 그 TG 아래로 낮추는 것에 의해 고정될 수 있고 또한 폴리머의 온도를 그 TG의 또는 그 TG 위의 온도로 상승시키는 것에 의해 나중에 해제되어 그 정렬 또는 배향을 추가로 변경하거나, 또는 그 초기 포지션으로 재정렬 할 수 있다. 또한, 액정이 고정되면, 전위는 제거될 수 있고(전력이 턴오프됨) 액정은 그 고정된 정렬 또는 포지션에 남아 있을 것이다.Embodiments disclosed herein allow a liquid crystal cell or cells to comprise a polymer such that the liquid crystal cell is bistable and the bistable of the liquid crystal cell is such that the polymer is such that it is below, above, or above the TG of the polymer. It is mainly controlled by controlling the temperature of the. These embodiments further provide for thermally controlling the polymer in the liquid crystal cell at, above, and below the TG. This allows the liquid crystal cell to be actively controlled such that the cell becomes a bistable cell in terms of power and multiple stable cells in terms of liquid crystal alignment. As used herein, multi-stable means controlling the liquid crystal such that upon attaining the desired orientation of the liquid crystal, the liquid crystal can be actively held in or released from the position. By way of example only, if a temperature of the polymer is at or above the TG of the polymer and a potential is applied to the liquid crystal cell such that the liquid crystal alignment or positioning is redirected by any amount, the new alignment or position of the liquid crystal is determined by the temperature of the polymer. Can be fixed by lowering it below TG and later released by raising the temperature of the polymer to or above that TG to further alter its alignment or orientation, or rearrange to its initial position. have. Also, if the liquid crystal is fixed, the potential can be removed (power is turned off) and the liquid crystal will remain in its fixed alignment or position.

애플리케이션 및 그에 따라 사용되는 액정의 타입에 따라, 단지 예로서, 콜레스테릭 또는 뉴매틱의 쌍안정성이 폴리머에 의해 달성되어, 폴리머의 TG 아래에 있을 때 액정을 하나의 배향 및/또는 정렬로 안정화시키고, 폴리머의 TG에 또는 그 TG 위에 있을 때 액정을 상이한 배향 및/또는 정렬로 안정화시킨다. 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 모노머 안정화 액정은, 폴리머 안정화 액정의 그것일 수 있다.Depending on the application and the type of liquid crystal used accordingly, for example, the bistable stability of the cholesteric or pneumatic is achieved by the polymer to stabilize the liquid crystal in one orientation and / or alignment when under the TG of the polymer. And stabilize the liquid crystals in different orientations and / or alignments when on or above the TG of the polymer. The term monomer stabilized liquid crystal as used herein may be that of a polymer stabilized liquid crystal.

정렬은 정렬 층 또는 층들에 의해 크게 영향을 받는다. 단지 예로서, 소정의 실시형태에서, 폴리머 안정화 액정을 안정화시키는 폴리머의 온도가 폴리머의 TG에 또는 그 TG 위에 있을 때 전위가 인가된다. 전위는 액정의 소정의 배향 및/또는 정렬을 제공한다. 폴리머 안정화 액정을 안정화시키는 폴리머의 온도가 폴리머의 TG 아래로 떨어지면, 전위는 제거될 수 있고 액정은 전위가 인가되었던 시간의 것의 배향 및/또는 정렬로 잠기거나 고정될 것이다. 액정의 배향 및/또는 정렬에서의 변화가 요망되면, 폴리머 안정화 액정을 안정화시키는 폴리머의 온도가 폴리머의 TG에 또는 그 TG 위에 있도록 상승된다. 이 온도가 도달되면, (어느 쪽이 요망되든) 전위가 재인가되어 액정의 배향 및/또는 정렬을 변경할 수 있거나 또는 전위가 인가되지 않을 수도 있다.Alignment is greatly affected by the alignment layer or layers. By way of example only, in certain embodiments, a potential is applied when the temperature of the polymer that stabilizes the polymer stabilized liquid crystal is at or above the TG of the polymer. The potential provides the desired orientation and / or alignment of the liquid crystals. If the temperature of the polymer that stabilizes the polymer stabilized liquid crystal drops below the polymer's TG, the dislocation can be removed and the liquid crystal will be locked or locked to the orientation and / or alignment of that at the time the dislocation was applied. If a change in the orientation and / or alignment of the liquid crystal is desired, the temperature of the polymer that stabilizes the polymer stabilized liquid crystal is raised such that it is at or above the TG of the polymer. Once this temperature is reached, the potential may be reapplied (whichever is desired) to change the orientation and / or alignment of the liquid crystal or no potential may be applied.

액정의 이러한 배향 및/또는 정렬은 액정의 굴절률에 영향을 끼친다는 것이 지적되어야 한다. 따라서, 쌍안정성은 다음 중 하나 이상을 제공할 수 있다: 전위와 무전위 사이의 전환, 전위를 제공하도록 전력을 턴온 및 턴오프, 액정의 배향 및/또는 정렬을 2개의 상태 사이에서 변경하는 것, 정렬되어 있는 그리고 정렬되지 않은(무질서한) 액정의 정렬을 변경하는 것, 액정의 굴절률을 2 상태 사이에서 변경하는 것, 2개의 상태 사이에서 복굴절률을 변경하는 것, 폴리머 안정화 액정 셀을 통과하는 액체의 투과를 2 상태 사이에서 변경하는 것, 및 액정이 하나의 배향 및/또는 정렬로 잠기거나 고정되는 상태 대 액정이 자유롭게 움직일 수 있을 때의 상이한 상태의 그것.It should be pointed out that this orientation and / or alignment of the liquid crystal affects the refractive index of the liquid crystal. Thus, bistableness can provide one or more of the following: switching between potential and unpotential, turning power on and off to provide a potential, changing the orientation and / or alignment of the liquid crystal between two states. Changing the alignment of the aligned and unaligned (chaotic) liquid crystals, changing the refractive index of the liquid crystal between two states, changing the birefringence between the two states, passing through a polymer stabilized liquid crystal cell Changing the transmission of the liquid between two states, and that of the different states when the liquid crystal is free to move versus the state in which the liquid crystal is locked or fixed in one orientation and / or alignment.

본원에서 개시되는 실시형태는 (단지 예로서) 전기 셀로의 #1) 모노머 안정화 액정 및/또는 #2) 폴리머 안정화 액정의 전기 셀로의 증착을 허용하여 폴리머 안정화 액정 셀(도 43 참조)을 생성한다. 바람직한 실시형태에서, 3개의 전극이 활용되고 그 중 2개는 Z축에서의 전위를 생성하기 위해 제공되고 하나는 X축에서 전위를 생성할 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 4개의 전극이 활용되고; 그 중 2개는 Z축에서의 전위를 생성하기 위해 제공되고 그 중 2개는 하나는 Z축에서 전위를 생성할 수 있다. 3개 또는 4개의 전극을 사용하는 목적은, 그 결과, 전위가 생성되어 액정 분자를 한 방향으로 정렬할 수 있고 따라서 어두운 컬러(광 투과가 적음)를 제공하고, 그러면, 단지 예로서, Z 축을 따라 전위를 유지하면서, 폴리머의 온도를 폴리머의 TG의 그것 아래로 낮추어 분자의 액정 정렬을 고정할 수 있기 때문이다. 온도가 폴리머의 TG의 그것 아래에 있으면, 전위를 제거한다. 컬러를 밝게(광 투과가 증가됨)하는 것이 요망되면, 폴리머의 TG로 또는 그 TG 위로 온도를 증가시키고 (예를 들면) X축을 따라 전위를 생성하고 이 다음 분자의 액정 정렬이 발생하면 폴리머의 온도를 폴리머의 TG의 그것 아래로 낮추고 그 다음 전위를 제거하여 밝아진 컬러(광 투과가 증가됨)를 제공하도록 액정 분자를 고정시킨다.Embodiments disclosed herein allow deposition of # 1) monomer stabilized liquid crystals and / or # 2) polymer stabilized liquid crystals into electrical cells (only by way of example) to produce polymer stabilized liquid crystal cells (see FIG. 43). . In a preferred embodiment, three electrodes are utilized, two of which are provided for generating a potential in the Z axis and one can generate a potential in the X axis. In a preferred embodiment, four electrodes are utilized; Two of them are provided for generating a potential on the Z axis and two of them can generate a potential on the Z axis. The purpose of using three or four electrodes is that, as a result, an electric potential can be generated to align the liquid crystal molecules in one direction and thus provide a dark color (less light transmission), and then only use the Z axis as an example. This is because the liquid crystal alignment of the molecules can be fixed by lowering the temperature of the polymer below that of the polymer's TG while maintaining the potential along. If the temperature is below that of the polymer's TG, the potential is removed. If it is desired to brighten the color (increased light transmission), increase the temperature to or above the polymer's TG, create a potential (for example) along the X axis, and when the liquid crystal alignment of the next molecule occurs, the polymer's temperature Is lowered below that of the polymer's TG and then the dislocations are fixed to fix the liquid crystal molecules to give a brighter color (light transmission is increased).

액정 셀 내에 모노머 안정화 액정을 증착하는 경우, 모노머 안정화 액정은, 단지 예로서, 광 및/또는 열에 의해 경화되어 모노머로 하여금 폴리머가 되게 한다. 경화에 후속하여 폴리머 안정화 액정 셀이 열적으로 제어, 프로그래밍, 및 재프로그래밍될 수 있다. 폴리머 안정화 액정을 액정 셀에 증착하는 경우, 폴리머 안정화 액정은 액정을 안정화시키기 위해 사용되는 폴리머의 TG의 또는 그 TG 위의 온도에서 증착된다.When depositing a monomer stabilized liquid crystal in a liquid crystal cell, the monomer stabilized liquid crystal is only cured by light and / or heat, for example, to cause the monomer to be a polymer. Following curing, the polymer stabilized liquid crystal cell can be thermally controlled, programmed, and reprogrammed. When depositing a polymer stabilized liquid crystal in a liquid crystal cell, the polymer stabilized liquid crystal is deposited at or above the TG of the polymer used to stabilize the liquid crystal.

어느 경우든, 액정은 처음에 자유롭게 움직였다면, 처음 것이 증착된 후 배향되고 정렬된다. 모노머 안정화 액정의 경우, (경화에 후속하여) 모노머가 폴리머가 되고 폴리머가 자신의 TG 아래의 온도를 가지면, 액정은 안정화된다. 폴리머의 TG의 또는 그 TG 위의 온도에서 폴리머 안정화 액정이 증착되는 경우, 온도가 폴리머의 TG 아래로 떨어지면, 액정은 안정화된다. 모두는 아니지만 대부분의 경우에서, 모노머 경화 동안 액정 분자를 정렬시키기 위해 전위가 인가된다. 추가적으로, 폴리머의 온도가 자신의 TG에 있거나 또는 자신의 TG 위에 있을 때의 기간 동안 액정 분자를 정렬시키기 위해 전위가 인가된다. 일반적으로(그러나, 항상은 아님), 모노머가 폴리머로 경화될 때에는 전위가 인가되지 않고, 또한 (항상은 아니지만) 일반적으로 폴리머의 온도가 자신의 TG의 그것 아래에 있을 때 전위가 인가되지 않는다.In either case, the liquid crystal is oriented and aligned after the first one is deposited if it is free to move initially. In the case of monomer-stabilized liquid crystals, the liquid crystals are stabilized if the monomers (after curing) become polymers and the polymers have a temperature below their TG. When a polymer stabilized liquid crystal is deposited at or above the TG of the polymer, the liquid crystal is stabilized when the temperature drops below the TG of the polymer. In most but not all cases, a potential is applied to align the liquid crystal molecules during monomer curing. In addition, a potential is applied to align the liquid crystal molecules during the period when the temperature of the polymer is at or above its TG. In general (but not always), no potential is applied when the monomer is cured into a polymer, and in general (but not always) no potential is applied when the temperature of the polymer is below that of its TG.

가장 장 활용되는 폴리머 분산 액정은 이 실시형태를 통해 다음의 기준을 충족한다:The most widely used polymer dispersed liquid crystal meets the following criteria through this embodiment:

● 쌍안정 상태의 생성은 LC와 폴리머 사이에, 유리화 페이즈(vitrified phase)에서 LC의 상 전이를 억누르기에 족한 충분한 앵커링 력(anchoring force)을 요구한다The creation of a bistable state requires sufficient anchoring force between the LC and the polymer that is sufficient to suppress the phase transition of the LC in the vitrified phase.

● 작은 액적(~5미크론)을 생성하기 위해 폴리머와 LC 사이의 혼화성이 최소화되어야 한다• Miscibility between polymer and LC should be minimized to produce small droplets (~ 5 microns)

● 액적 표면 사이의 앵커링 에너지는, 폴리머 체인 이동도가 감소되는 경우 필드의 부재시 액적을 정렬된 상태로 유지하기에 충분해야 한다.The anchoring energy between the droplet surfaces should be sufficient to keep the droplets aligned in the absence of the field when polymer chain mobility is reduced.

상기는, 단지 예로서, 다음의 것에 의해 달성될 수 있다; 양쪽 친매성의 폴리머와 LC 액적을 캡슐화하기 위한 미셀(micelle)을 수소 결합하여 형성할 수 있는 기를 갖는 LC를 사용하는 것. 플루로닉 산(Pluronic acids), PEG-인지질 복합체, PEG b-폴리에스테르, PEG-b-폴리 아미노 산.The above can only be achieved by way of example; Using LCs having groups which can be formed by hydrogen bonding of micelles for encapsulating LC droplets with both philic polymers. Pluronic acids, PEG-phospholipid complexes, PEG b-polyesters, PEG-b-poly amino acids.

폴리머의 온도가 열 히터를 통해, 액정을 안정화시키는 폴리머의 TG 위로 상승되면, 액정은 그 정렬 또는 배향을 셀 내에서 자유롭게 변경하게 된다. 폴리머 안정화 액정 셀에서 제공되는 폴리머의 온도가 그 TG의 아래로 떨어지면, 폴리머가 응고 상태로 리턴할 때 액정은 갇히게 된다. 이것은, 단지 예로서, 주위 냉각 온도 또는 펠티어 쿨러의 사용을 통해 달성될 수 있다.If the temperature of the polymer is raised above the TG of the polymer which stabilizes the liquid crystal via a heat heater, the liquid crystal will freely change its alignment or orientation within the cell. If the temperature of the polymer provided in the polymer stabilized liquid crystal cell drops below its TG, the liquid crystal is trapped when the polymer returns to a solidified state. This can only be achieved by way of example, through the use of an ambient cooling temperature or a Peltier cooler.

본원에서 교시되는 실시형태는 액정을 포함하는 디바이스 또는 옵틱을 성형, 가장자리 가공 및 컷인투 하는 성능을 처음으로 제공한다. 이것은, 폴리머가 자신의 TG 아래의 온도에 유지되는 한, 액정이 누출하거나 셀 또는 디바이스가 표면적으로 결함이 있거나 기능적으로 타협되거나 하지 않으면서, 이러한 셀 또는 디바이스를 요구되는 임의의 형상으로 성형할 수 있게 허용한다. 성형은, 단지 예로서, 선반, 옵티컬 에저(edger), 그라인더, 폴리셔, 및 레이저와 같은 임의의 전기적, 기계적 또는 광 수단을 통해 발생할 수 있다.Embodiments taught herein provide for the first time the ability to mold, edge and cut-in a device or optic comprising a liquid crystal. This allows the cells or devices to be shaped into any desired shape without the liquid crystal leaking or the cells or devices being superficially defective or functionally compromised as long as the polymer is kept at a temperature below its TG. Allow it to be. Molding can only occur via any electrical, mechanical or optical means, such as by way of example, lathes, optical edgers, grinders, polishers, and lasers.

도 43 내지 도 45는 액정 가변 틴트 엘리먼트를 사용하는 실시형태를 예시한다.43-45 illustrate an embodiment using a liquid crystal variable tint element.

도 43은 액정 가변 틴트 엘리먼트를 통합하는 디바이스를 도시한다. 렌즈 블랭크(4380) 위에, 다음의 것이 순서대로 배치된다: SiOx 층(4370); 발열체(4360); 기판층(4350), 액정 셀(4340); 기판(4330); 하드 코트(4320); 및 반사 방지 코트(4310). SiOx 층(4370)는 실란트 및/또는 하드 코트로서 작용하고, 다른 적절한 재료가 또한 사용될 수도 있다. 이것은 여기에서, 그리고 실란트 및/또는 하드코트로서 사용하기 위해 SiOx 또는 SiO2가 배치되는 다른 경우에도 참이다. 발열체(4360)는 본원에서 교시되는 임의의 다양한 구조 및 그 변형을 가질 수도 있다. 액정 셀은 널리 공지되어 있다. 액정 셀(4340)은 다양한 구조, 예컨대 옵션적인 배향층, 전극, 및 액정 그 자체를 포함한다. 액정 셀(4340)의 전극은 도 44 또는 도 45에 예시된 바와 같은 것, 및 그 변형이 바람직하다. "기판"(4330 및 4350)은 "기판"으로 칭해지는데, 그 이유는 그들이 그 위에 액정 셀이 구축되는 구조적 엘리먼트로서 기능할 수도 있기 때문이다.43 illustrates a device incorporating a liquid crystal variable tint element. On the lens blank 4380, the following are arranged in order: SiOx layer 4370; Heating element 4360; A substrate layer 4350 and a liquid crystal cell 4340; A substrate 4330; Hard coat 4320; And antireflective coat 4310. SiOx layer 4370 acts as a sealant and / or hard coat, and other suitable materials may also be used. This is true here and in other cases where SiOx or SiO2 is disposed for use as sealant and / or hardcoat. The heating element 4360 may have any of a variety of structures and variations thereof taught herein. Liquid crystal cells are well known. Liquid crystal cell 4340 includes various structures, such as an optional alignment layer, an electrode, and the liquid crystal itself. Electrodes of the liquid crystal cell 4340 are preferably those illustrated in FIG. 44 or 45, and variations thereof. "Substrates" 4330 and 4350 are referred to as "substrates" because they may function as structural elements upon which liquid crystal cells are built.

도 44는 액정 셀(4340)에 대한 전극 구성을 도시한다. 제1의 전극 구성(4400) 및 제2의 전극 구성(4450)이 개시된다.44 shows an electrode configuration for the liquid crystal cell 4340. A first electrode configuration 4400 and a second electrode configuration 4450 are disclosed.

제1의 전극 구성(4400)은 제1의 전극 구조(4410) 및 제2의 전극 구조(4420)을 포함한다. 제2의 전극 구조(4420)는 2개의 별개의 "E"자 형상의 전극(4425)을 구비한다. 액정 셀에서, 제1의 전극 구조(4410)와 제2의 전극 구조(4420)는 그들 사이에 액정(도시되지 않음)을 위한 공간을 두고 서로 평행하게 배치된다. 제1의 전극 구조(4410)와 제2의전극 구조(4420) 사이에 전위가 인가되면, 결과적인 전기장은 액정으로 하여금 전극 구조의 평면에 대해 수직인 방향으로 배향되게 한다. "E"자 형상의 전극(4425)에 전위가 인가되면, 결과적인 전기장은 액정으로 하여금 "E"의 3개의 라인의 방향을 따라, 즉, 도 44에서 오른쪽에서 왼쪽으로, 그리고 전극 구조의 평면에 평행하게 배향하게 한다.First electrode configuration 4400 includes a first electrode structure 4410 and a second electrode structure 4420. Second electrode structure 4420 includes two separate “E” shaped electrodes 4425. In the liquid crystal cell, the first electrode structure 4410 and the second electrode structure 4420 are disposed parallel to each other with a space for liquid crystal (not shown) therebetween. When a potential is applied between the first electrode structure 4410 and the second electrode structure 4420, the resulting electric field causes the liquid crystal to be oriented in a direction perpendicular to the plane of the electrode structure. When an electric potential is applied to the “E” shaped electrode 4425, the resulting electric field causes the liquid crystal to follow the direction of the three lines of “E”, ie from right to left in FIG. 44 and the plane of the electrode structure. Orient parallel to.

제2의 전극 구성(4450)은 제1의 전극 구성(4400)과 유사하다. 제2의 전극 구성은, 제1의 전극 구조(4410) 및 제2의 전극 구조(4420)와 유사한, 제1의 전극 구조(4460) 및 제2의 전극 구조(4470)를 포함한다. 제2의 전극 구조(4470)는, "E"자형 전극(4425)과 유사한 2개의 별개의 "E"자형 전극(4475)을 갖는다. 제2의 전극 구성(4450)은, "E"자형 전극이 상이하게 위치되는 점에서 제1의 전극 구성(4400)과는 상이하다. 제2의 전극 구성은 제1의 전극 구성(4400)과 동일한 방식으로 동작한다.The second electrode configuration 4450 is similar to the first electrode configuration 4400. The second electrode configuration includes a first electrode structure 4460 and a second electrode structure 4470, similar to the first electrode structure 4410 and the second electrode structure 4420. Second electrode structure 4470 has two separate “E” shaped electrodes 4475 similar to “E” shaped electrodes 4425. The second electrode configuration 4450 is different from the first electrode configuration 4400 in that the "E" shaped electrodes are positioned differently. The second electrode configuration operates in the same manner as the first electrode configuration 4400.

도 45는 액정 셀(4340)에 대한 전극 구성을 도시한다. 제3의 전극 구성(4500) 및 제2의 전극 구성(4550)이 개시된다.45 shows an electrode configuration for the liquid crystal cell 4340. A third electrode configuration 4500 and a second electrode configuration 4550 are disclosed.

제3의 전극 구성(4500)은 제1의 전극 구성(4400)과 유사하다. 제3의 전극 구성은, 제1의 전극 구조(4410) 및 제2의 전극 구조(4410)와 유사한, 제1의 전극 구조(4510) 및 제2의 전극 구조(4520)를 포함한다. 제2의 전극 구조(4520)는, "E"자형 전극(4425)과 유사한 2개의 별개의 "E"자형 전극(4525)을 갖는다. 제1의 전극 구조(4520)는, 제1의 전극 구조(4520)가 "E"자형 전극(4525)을 또한 포함하는 점에서, 제1의 전극 구조(4420)와는 상이하다. 구성(4500)(및 4550)에서, 액정을 옆으로 배향시키는 것이 요구되는 경우, 전위는 전극(4525) 양단, 및 전극(4515) 양단에서 동일한 방향으로 인가될 수도 있다.The third electrode configuration 4500 is similar to the first electrode configuration 4400. The third electrode configuration includes a first electrode structure 4510 and a second electrode structure 4520 similar to the first electrode structure 4410 and the second electrode structure 4410. Second electrode structure 4520 has two separate “E” shaped electrodes 4525 similar to “E” shaped electrodes 4425. The first electrode structure 4520 is different from the first electrode structure 4420 in that the first electrode structure 4520 also includes an "E" shaped electrode 4525. In the configuration 4500 (and 4550), when it is desired to orient the liquid crystal laterally, the potential may be applied in the same direction across the electrode 4525 and across the electrode 4515.

제4의 전극 구성(4550)은 제3의 전극 구성(4500)과 유사하다. 제4의 전극 구성은, 제1의 전극 구조(4510) 및 제2의 전극 구조(4510)와 유사한, 제1의 전극 구조(4560) 및 제2의 전극 구조(4570)를 포함한다. 제1의 전극 구조(4560)는 2개의 별개의 "E"자형 전극(4565)를 구비하고, 제2의 전극 구조(4570)는 2개의 별개의 "E"자형 전극(4575)을 구비하며, 제1 및 제2의 전극 구조(4510 및 4520)와 유사하다. 제4의 전극 구성(4550)은, "E"자형 전극이 상이하게 위치되는 점에서 제3의 전극 구성(4500)과는 상이하지만, 2개의 전극 구성은 유사한 방식으로 동작한다.The fourth electrode configuration 4550 is similar to the third electrode configuration 4500. The fourth electrode configuration includes a first electrode structure 4560 and a second electrode structure 4570 similar to the first electrode structure 4510 and the second electrode structure 4510. The first electrode structure 4560 has two separate “E” shaped electrodes 4565, the second electrode structure 4570 has two separate “E” shaped electrodes 4475, Similar to the first and second electrode structures 4510 and 4520. The fourth electrode configuration 4550 differs from the third electrode configuration 4500 in that the "E" shaped electrodes are positioned differently, but the two electrode configurations operate in a similar manner.

도 43-도 45에서 특정 지오메트리가 예시되지만, 당업자는, 유사한 효과를 내기 위해 다른 지오메트리가 사용될 수도 있음을 알 것이다. 예를 들면, "E"자 형상은 전극의 평면(도면의 좌측에서 우측)에 대해 평행한 전기장을 달성하기 위한 여러 방식 중 하나에 불과하며, 다른 변형이 종래기술의 당업자에게는 명백할 것이다.While certain geometry is illustrated in FIGS. 43-45, those skilled in the art will appreciate that other geometry may be used to produce similar effects. For example, the "E" shape is just one of several ways to achieve an electric field that is parallel to the plane of the electrode (left to right of the figure), and other variations will be apparent to those skilled in the art.

일렉트로크로믹 가변 틴트 엘리먼트를 이용한 실시형태Embodiment using an electrochromic variable tint element

일렉트로크로믹 디바이스의 성능은 본원에서 개시되는 실시형태를 활용하는 것에 의해 향상될 수 있다. 도 46을 참조한다. 투명한 히터를 사용함으로써, 고체 상태의 열가소성 폴리머 전해질로 하여금 향상된 성능을 제공하게 하는 것이 가능하다. 이것은, 열가소성 폴리머의 온도를, 열가소성 폴리머의 TG의 또는 그 TG 위의 온도로 상승시키는 것에 의해 달성될 수 있다. 폴리머 전해질의 온도가 폴리머의 TG에 또는 그 근처에 있으면, 전해질은 디바이스에게 향상된 전환 속도 와 향상된 전력 효율성(디바이스를 구동하는 데 더 적은 전력이 들게 될 것이라는 것을 의미한다)을 제공할 것이다. 또한, 실시형태는, 사용되는 폴리머의 TG에 또는 그 TG 위에 온도가 있지 않는 한, 디바이스의 광 투과 또는 컬러를 변경시키지 않을 고체 상태의 폴리머 전해질의 사용을 제공한다. 따라서, 온도가 고체 상태의 폴리머 전해질의 TG 아래에 있는 경우, 투과 광의 컬러에서 어떠한 변화도 없으며 그것은 컬러 및/또는 광 투과에서 고정된 상태로 유지되며, 그 결과 전력이 제거될 수 있지만, 온도가 고체 상태의 폴리머 전해질의 TG로 또는 그 TG 위로 상승되면, 그것은 컬러 및/또는 광투과에서의 변화를 허용한다. 새롭게 소망되는 컬러 및/또는 광 투과가 발생하면, 고체 상태의 폴리머 전해질의 온도는, 컬러 및/또는 광 투과가 고정되도록 낮춰지고 그 다음 전력이 제거된다.The performance of the electrochromic device can be improved by utilizing the embodiments disclosed herein. See FIG. 46. By using a transparent heater, it is possible to make the thermoplastic polymer electrolyte in the solid state provide improved performance. This may be accomplished by raising the temperature of the thermoplastic polymer to a temperature above or above the TG of the thermoplastic polymer. If the temperature of the polymer electrolyte is at or near the TG of the polymer, the electrolyte will provide the device with improved conversion speed and improved power efficiency (meaning less power will be required to drive the device). Embodiments also provide the use of a polymer electrolyte in the solid state that will not change the light transmission or color of the device unless there is a temperature at or above the TG of the polymer used. Thus, if the temperature is below the TG of the polymer electrolyte in the solid state, there is no change in the color of the transmitted light and it remains fixed in color and / or light transmission, so that power can be removed, but the temperature is When raised to or above the TG of the polymer electrolyte in the solid state, it allows a change in color and / or light transmission. When a new desired color and / or light transmission occurs, the temperature of the polymer electrolyte in the solid state is lowered to fix the color and / or light transmission and then the power is removed.

도 46은 고체 상태의 일렉트로크로믹 디바이스를 도시한다. 그 디바이스는 옵틱(4650), 투명한 히터(4640), 제1의 전극(4630), 고체 폴리머 전해질(4620), 및 제2의 전극(4610)을 포함한다. 본원의 개시와 부합하는 다른 층이 또한 포함될 수도 있다.46 shows an electrochromic device in the solid state. The device includes an optic 4650, a transparent heater 4640, a first electrode 4630, a solid polymer electrolyte 4620, and a second electrode 4610. Other layers consistent with the disclosure herein may also be included.

첨부된 예시는 자기 제한적이도록 의도된 것은 아니다. 다양한 층의 위치의 많은 다른 조합이 존재하며, 이들도 또한 실시형태의 범주 내에 있을 것이다. 옵틱은 발열체 또는 부재를 도포하기 이전에 하드 코팅될 수도 있다. 실시형태는 하나 이상의 SiO2 층의 사용을 고려한다. 실시형태는, 단지 예로서, 증착, 스퍼터링, 진공 시스템, 스핀, 딥 코팅, 인 몰드 전사, 흡수 등과 같은 산업계에서 적절하고 공지된 수단을 통해 놓여지는 다양한 층과 전극을 고려한다. 명세 내에서 제공되는 시간, 온도 범위, TG(유리 전이 온도 또는 재료 연화점)도 또한 자기 제한적이도록 의도된 것은 아니다. 예를 들면, "투명한 히터"에서 사용되는 바와 같은 용어 "투명한"은, 100% 투명성을 요구하도록 의미하지는 않는다. 대신, 선명한 상태에서의 전체 디바이스가 적어도 80% 투명, 바람직하게는 85%투명 또는 90% 투명, 더 바람직하게는 95% 투명해야 한다. 투명한 전극과 같은 임의의 주어진 층은 이들 전체 투명성이 충족될 수 있게 충분히 투명해야 한다. 공통적으로 사용되는 투명한 도체, 예컨대 투명 도체에 대해 산업계에서 일반적으로 사용되는 두께로 증착된 ITO의 층은 투명한 것으로 간주되어야 한다. 실시형태는 실시형태가 활용될 특정 환경 온도를 통해 폴리머 층의 폴리머에 대해 특정 폴리머를 선택하는 것 및 다음 중 적어도 하나를 고려하는 것을 더 고려한다: 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제의 타입과 폴리머의 TG의 그것. 단지 예로서, 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제는 다음의 것일 수 있다; 포토크로믹, 써모크로믹(thermochromic), 폴리머 분산 이색 액정, 일렉트로크로믹. 폴리머 층은 1미크론 내지 1.5밀리미터의 두께를 가질 수 있다. 모두는 아니지만 대부분의 실시형태에서, 광학 시스템은 전자장치를 포함하는 안경류에 하우징되거나 부착된다. 또한, 본원에서 교시되는 많은 실시형태에서 포토크로믹 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제를 활용하지만, 실시형태는 포토크로믹인 가변 틴트 엘리먼트 또는 가변 틴트제의 그것에 제한되지 않아야 함이 이해되어야 한다. 또한, 상기에서 개시된 대부분의 실시형태가 포토크로믹 가변 틴트 층 또는 엘리먼트를 교시하지만, 써모크로믹, 폴리머 분산 이색 액정 엘리먼트, 또는 고체 상태 일렉트로크로믹 가변 틴트 층 또는 엘리먼트 중 어느 하나가 당연히 필수 구성 및 그와 관련된 인에이블 전자장치와 함께 대체될 수 있을 것이다. 포토크로믹 층, 써모크로믹 층, 액정 셀, 일렉트로크로믹 디바이스의 각각의 구성은 공지되어 있다. 본원에서 개시되는 발명은 안과적 렌즈 또는 안과적 옵틱에만 제한되도록 의도된 것은 아니다. 광을 투과시키는 임의의 옵틱 또는 디바이스가 본 발명을 포함할 수 있다는 것이 고려된다.The accompanying examples are not intended to be limiting. There are many other combinations of the location of the various layers, which will also be within the scope of the embodiments. The optics may be hard coated prior to applying the heating element or member. Embodiments contemplate the use of one or more SiO 2 layers. Embodiments contemplate, by way of example only, various layers and electrodes that are placed through suitable and known means in the industry, such as deposition, sputtering, vacuum systems, spin, dip coating, in mold transfer, absorption, and the like. The time, temperature range, and TG (glass transition temperature or material softening point) provided within the specification are also not intended to be self limiting. For example, the term “transparent” as used in “transparent heater” does not mean to require 100% transparency. Instead, the entire device in the clear state should be at least 80% transparent, preferably 85% transparent or 90% transparent, more preferably 95% transparent. Any given layer, such as a transparent electrode, must be sufficiently transparent so that their overall transparency is met. Transparent commonly used conductors, such as layers of ITO deposited to a thickness generally used in the industry for transparent conductors, should be considered transparent. Embodiments further contemplate selecting a particular polymer for the polymer of the polymer layer and considering at least one of the following through the specific environmental temperature in which the embodiment will be utilized: the type of variable tint element or variable tint agent and the polymer That of TG. By way of example only, the variable tint element or variable tint agent may be the following; Photochromic, thermochromic, polymer dispersed dichroic liquid crystals, electrochromic. The polymer layer may have a thickness of 1 micron to 1.5 millimeters. In most but not all embodiments, the optical system is housed or attached to eyewear that includes the electronics. In addition, although many embodiments taught herein utilize photochromic variable tint elements or variable tints, it should be understood that embodiments are not limited to those of variable tint elements or variable tints that are photochromic. In addition, while most of the embodiments disclosed above teach a photochromic variable tint layer or element, any one of a thermochromic, polymer dispersed dichroic liquid crystal element, or solid state electrochromic variable tint layer or element is of course essential. And their associated enabled electronics. The respective configurations of the photochromic layer, thermochromic layer, liquid crystal cell and electrochromic device are known. The invention disclosed herein is not intended to be limited to only ophthalmic lenses or ophthalmic optics. It is contemplated that any optic or device that transmits light can include the present invention.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "포함하는"은, 다른 엘리먼트를 또한 포함할 수도 있는 엘리먼트의 리스트를 설명하기 위해 사용된다 - 그 용어는 제약이 없는 리스트를 설명한다. 엘리먼트 A, 엘리먼트 B 및 엘리먼트 C를 "포함하는" 디바이스는 이들 엘리먼트를 포함해야 하지만, 구체적으로 언급되지 않은 다른 엘리먼트도 또한 포함할 수도 있다. 용어 포함하는의 이러한 용례는 특허청구범위에서 일반적이며 확산되어 있다.As used herein, the term “comprising” is used to describe a list of elements that may also include other elements—the term describes an unrestricted list. Devices that include element A, element B, and element C should include these elements, but may also include other elements not specifically mentioned. Such applications of including the term are generic and spread out in the claims.

본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "실시형태" 및 "발명"은 발명적 활동의 예를 지칭한다. 이들 용어는 본원에서 개시되는 전체 발명의 범위를 제한하도록 의도된 것은 아니다. 본원에서 설명된 다양한 실시형태는 중복될 수도 또는 중복되지 않을 수도 있다. 본 개시는 "실시형태"로 반드시 이름 붙여지도록 의도되는 것도 아니다. 본원에서 설명되는 실시형태는 당업자 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 다양한 조합으로 결합될 수도 있다.As used herein, the terms "embodiment" and "invention" refer to examples of inventive activity. These terms are not intended to limit the scope of the entire invention disclosed herein. The various embodiments described herein may or may not overlap. This disclosure is not intended to be necessarily named "embodiments." Embodiments described herein may be combined in various combinations, as will be readily apparent to one skilled in the art.

Claims (96)

디바이스로서,
기본 안과적 옵틱;
상기 기본 안과적 옵틱 위에 또는 내에 배치된 포토크로믹 가변 틴트 엘리먼트; 및
열 관리 시스템을 포함하고, 상기 열 관리 시스템은:
상기 포토크로믹 가변 틴트 엘리먼트를 가열하도록 구성된 투명 발열체;
주위 광의 변화를 감지하거나 주위 광의 레벨을 감지하도록 구성되는 제1 광 센서;
제2 광 센서;
상기 투명 발열체에 전기적으로 연결된 에너지원; 및
제1 및 제2 광 센서에 전기적으로 연결된 컨트롤러를 포함하고, 컨트롤러는 제1 및 제2 광 센서로부터 입력을 검출하도록, 그리고 제1 및 제2 광 센서로부터의 입력에 기초하여 투명 발열체를 제어하도록 구성되고,
컨트롤러는 제1 광 센서를 사용하여 주위 광의 감소가 감지될 때 투명 발열체를 턴온하도록 구성되고,
컨트롤러는 포토크로믹 가변 틴트 엘리먼트의 적어도 기결정된 레벨의 선명화가 제2 광 센서에 의해 검출될 때 투명 발열체를 턴오프하도록 구성되는, 디바이스.
As a device,
Basic ophthalmic optics;
A photochromic variable tint element disposed on or in the basic ophthalmic optics; And
A thermal management system, the thermal management system comprising:
A transparent heating element configured to heat the photochromic variable tint element;
A first light sensor configured to sense a change in ambient light or to sense a level of ambient light;
A second optical sensor;
An energy source electrically connected to the transparent heating element; And
A controller electrically connected to the first and second optical sensors, the controller to detect inputs from the first and second optical sensors and to control the transparent heating element based on inputs from the first and second optical sensors. Composed,
The controller is configured to turn on the transparent heating element when a decrease in ambient light is detected using the first optical sensor,
Wherein the controller is configured to turn off the transparent heating element when at least a predetermined level of sharpening of the photochromic variable tint element is detected by the second optical sensor.
디바이스로서,
기본 안과적 옵틱;
상기 기본 안과적 옵틱 위에 또는 내에 배치된 포토크로믹 가변 틴트 엘리먼트; 및
열 관리 시스템을 포함하고, 상기 열 관리 시스템은:
상기 포토크로믹 가변 틴트 엘리먼트를 가열하도록 구성된 투명 발열체;
주위 광의 변화를 감지하거나 주위 광의 레벨을 감지하도록 구성되는 광 센서;
타이머 및 열 센서 중 하나;
상기 투명 발열체에 전기적으로 연결된 에너지원; 및
광 센서 및 타이머나 열 센서에 전기적으로 연결된 컨트롤러를 포함하고, 컨트롤러는 광 센서 및 타이머와 열 센서로부터 입력을 검출하도록, 그리고 광 센서 및 타이머나 열 센서로부터의 입력에 기초하여 투명 발열체를 제어하도록 구성되고,
컨트롤러는 광 센서를 사용하여 주위 광의 감소가 감지될 때 투명 발열체를 턴온하도록 구성되고,
컨트롤러는 타이머나 열 센서로부터의 입력에 기초하여 기결정된 기간 후 또는 포토크로믹 가변 틴트 엘리먼트가 표백되며 그 유리 전이 온도 미만의 기정의된 온도에 있은 후 투명 발열체를 턴오프하도록 구성되는, 디바이스.
As a device,
Basic ophthalmic optics;
A photochromic variable tint element disposed on or in the basic ophthalmic optics; And
A thermal management system, the thermal management system comprising:
A transparent heating element configured to heat the photochromic variable tint element;
An optical sensor configured to sense a change in ambient light or to sense a level of ambient light;
One of a timer and a thermal sensor;
An energy source electrically connected to the transparent heating element; And
A light sensor and a controller electrically connected to the timer or the heat sensor, the controller to detect input from the light sensor and the timer and the heat sensor, and to control the transparent heating element based on input from the light sensor and the timer or the heat sensor. Composed,
The controller is configured to turn on the transparent heating element when a decrease in ambient light is detected using the light sensor,
The controller is configured to turn off the transparent heating element after a predetermined period of time based on an input from a timer or a thermal sensor or after the photochromic variable tint element is bleached and at a predetermined temperature below its glass transition temperature.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
적어도 하나의 광 센서는 주위 광 강도 센서, 가시광 센서, UV 센서, 380 내지 480 나노미터의 범위 사이에서 동작하는 UV 및 청색광 센서 또는 그 임의의 조합으로부터 선택되는, 디바이스.
The method according to claim 1 or 2,
The at least one light sensor is selected from an ambient light intensity sensor, a visible light sensor, a UV sensor, a UV and blue light sensor or any combination thereof that operates between a range of 380 to 480 nanometers.
제 2 항에 있어서,
상기 포토크로믹 가변 틴트 엘리먼트는 폴리머 층을 포함하고, 상기 발열체는 상기 폴리머 층을 상기 폴리머 층의 유리 전이 온도 위로 가열할 수 있는, 디바이스.
The method of claim 2,
Wherein the photochromic variable tint element comprises a polymer layer and the heating element is capable of heating the polymer layer above the glass transition temperature of the polymer layer.
제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 옵틱은 안과적 렌즈인, 디바이스.
The method according to any one of claims 1, 2 and 4,
And the optics are ophthalmic lenses.
제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 옵틱은 전자적 렌즈인, 디바이스.
The method according to any one of claims 1, 2 and 4,
And the optics are electronic lenses.
제 4 항에 있어서,
상기 폴리머 층은 30℃와 140℃ 사이의 유리 전이 온도를 갖는 재료를 포함하는, 디바이스.
The method of claim 4, wherein
And the polymer layer comprises a material having a glass transition temperature between 30 ° C and 140 ° C.
제 2 항, 제 4 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발열체는 상기 가변 틴트 엘리먼트에 대해 1℃와 25℃ 사이의 온도 상승을 제공하도록 적응되는, 디바이스.
The method according to any one of claims 2, 4 and 7,
Wherein the heating element is adapted to provide a temperature rise between 1 ° C. and 25 ° C. for the variable tint element.
제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 옵틱은 제1의 포토크로믹 층 및 제2의 포토크로믹 층을 포함하고, 상기 제1의 포토크로믹 층은 상기 제2의 포토크로믹 층보다 유저의 눈에 더 가까운, 디바이스.
The method according to any one of claims 1, 2 and 4,
Wherein the optics comprises a first photochromic layer and a second photochromic layer, wherein the first photochromic layer is closer to the user's eye than the second photochromic layer.
제 9 항에 있어서,
상기 투명 발열체는 제1 및 제2의 포토크로믹 층들 사이에 위치되는, 디바이스.
The method of claim 9,
And the transparent heating element is located between the first and second photochromic layers.
제 3 항에 있어서,
상기 포토크로믹 가변 틴트 엘리먼트는 그레이 틴트에 기여하는 포토크로믹제를 포함하고, 상기 디바이스는 100℉의 주위 온도의 실외에서 20%의 투과 레벨을 그리고 70℉의 실내 주위 온도의 실내에 있을 때 2분 내에 85%의 투과 레벨을 달성하는, 디바이스.
The method of claim 3, wherein
The photochromic variable tint element comprises a photochromic agent that contributes to the gray tint, the device having a 20% transmission level outdoors at an ambient temperature of 100 ° F. and 2 when indoors at a room ambient temperature of 70 ° F. The device achieving a transmission level of 85% in minutes.
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