CN107710057A - 用于产生并入可选择地主动电磁能量滤波层的对象的系统和方法 - Google Patents

用于产生并入可选择地主动电磁能量滤波层的对象的系统和方法 Download PDF

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Abstract

提供了系统和方法以用于形成能量滤波层或快门组件，包括主动地电气可切换的能量/光定向/散射层。能量滤波器或快门组件在至少第一模式和第二模式之间可操作，在第一模式中，层以及由此的快门组件的呈现在从能量/光入射侧观看时看起来基本上透明，在第二模式中，层以及由此的能量滤波器或快门组件的呈现看起来对于撞击在能量入射侧上的入射能量不透明。不同模式通过使能量散射层附近的电场电气加能、不同地加能和/或去能而可选择，包括在夹住能量散射层的一对透明电极之间生成的电场。透明颗粒以及在其中固定颗粒的透明基质的折射率根据所应用的电场而可调谐。

Description

用于产生并入可选择地主动电磁能量滤波层的对象的系统和 方法
背景技术
本申请要求Clark D. BOYD等人于2015年4月14日提交的题为“PhotovoltaicCell and/or Photocell With Light Scattering Layer”的美国临时专利申请号62/147,573、Clark D. BOYD等人于2016年1月26日提交的题为“Systems and Methods forImplementing Selective Electromagnetic Energy Filtering Objects and CoatingsUsing Selectably Transmissive Energy Scattering Layers”的美国专利申请号15006148、以及Clark D. BOYD等人于2016年1月26日提交的题为“Systems and Methodsfor Producing Objects Incorporating Selectably Active Electromagnetic EnergyFiltering Layers and Coatings”的美国专利申请号15006150的优先权，以上所有的公开内容以其整体通过引用并入于此。
本申请涉及2016年1月26日提交的题为“Systems and Methods for ProducingLaminates, Layers and Coatings Including Elements for Scattering and PassingSelected Wavelengths of Electromagnetic Energy”的美国专利申请号15006143以及2016年1月26日提交的题为“Systems and Methods for Producing ObjectsIncorporating Selective Electromagnetic Energy Scattering Layers, Laminatesand Coatings”的美国专利申请号15006145，以上所有的公开内容以其整体通过引用并入于此。
1.所公开的实施例的技术领域
本公开涉及用于通过在能量/光透射层中独特地实现能量/光定向/散射技术而形成包括能量/光定向或散射层的电磁激活的滤波器层和快门组件的系统和方法，所述能量/光定向或散射层在第一模式和第二模式之间可主动电气切换，在所述第一模式中，所述层以及因而快门组件的呈现在从能量/光入射侧观看时对于撞击能量看起来基本上透明（或者半透明），在所述第二模式中，层以及因而快门组件的呈现在从能量/光入射层观看时对于撞击能量看起来不透明，以及由这样的电气激活的层和/或快门组件形成或者以其它方式并入这样的电气激活的层和/或快门组件的对象、对象部分、壁板、透镜、滤波器、屏幕等。
2.相关现有技术
提供或者促进电磁能量（包括可见或近可见射频（RF）频谱中的光）通过各层、材料、屏幕、结构或结构组件的可选择透射的能力在数个真实世界的使用情况和应用中提供了大量益处。
在以上标识的涉及EE1-P1和EE1-P2情况的背景技术章节中，这些详细地讨论了真实世界使用情况和应用中的某些。在允许结构的内部被“自然地”阳光照耀方面，窗户、天窗等的不同使用（不管是留为透明的还是以其它方式磨砂、带颜色或者以某种方式处置的）都是示例。特定窗户的透明照明能力的修改对于解决包括隐私性和安全性的某些顾虑以及提供某些所选美学性（在例如染色玻璃窗户的示例中）而言是有用的。应认识到，干净的（透明）窗户在一些场景中可以是可用的，而表面或者内部处置的窗户在其它场景中可以是可用的。在一般地经运用以修改特定窗户或窗户窗格（不管是由玻璃形成还是由其它透明材料形成）的能量/光透射性质的所有技术中，应认识到的是，在任一方向上穿过那些窗户的光一般在两个方向上基本上等同地受到在单独的玻璃或其它材料窗户或窗户窗格上或其中所应用的不管什么处置的影响。
还提供窗户处置，其导致基本上单向镜子（还在一些实例中称为双向镜子）。通过调谐面板的光学性质，单向镜子面板特别地形成为部分反射和部分透明的，以便基于镜子的相对表面之间的差异照明而产生光学“骗局”。要指出，光的强度必须在单向镜子的两侧之间是有差异的，因为在实际中光能量总是在两个方向上再次基本上等同地穿过镜子。因而，操作原理是保持一侧被明亮地点亮，使得基于反射光从明亮点亮的一侧掩蔽镜子的视觉穿透的原理而“难以”看穿该侧。所意图的效果正是在于，入射光的大部分从镜子的“发亮”侧反射回来，提供环境光通过面板在面板的发亮侧上的基本上不可修改的不利透射性质。高端车辆窗户染色在添加内部或外部反射层方面达成了基本上相同的效果。已知基本上转黑的染色的配置不利地影响例如在从车辆的外部向车辆的内部观察时的光透射性质，这必然地以不可辨别的方式转黑或者遮蔽。
最近，已经出现广告方案，其中将商业上描述为“透视乙烯基”的东西应用于窗户以便提供在第一次观察时看起来为不透明的标牌的东西，其通常是以特定广告的形式，形成在办公室窗户上、公共车窗户上、或者出于方便应用并且在必要的情况下乙烯基应用的移除而选择的其它类似的玻璃表面上。基于利用针孔对所应用的乙烯基膜（一般具有印刷的图像侧和粘合剂承载的非图像侧）进行穿孔，可以从非图像侧有效地“透视”乙烯基应用，所述针孔可以优选地以直径1.5mm的范围而处于典型地65/35图案中，其中移除印刷侧上的图形的35%以便产生精细网状窗户覆盖物。这样的穿孔方案在观察侧上留下标牌“看起来”不透明的足够的印刷设计，而同时从膜移除足够多的乙烯基材料以便提供从非印刷或非图像侧的看穿可见性。这些方案进一步地被必要地要求要覆盖的窗户区域的特定尺寸为已知所限制，并且窗户区域必须可用于要向其应用的透视乙烯基。
分别地，存在某些制作的织物，其看起来对于观察而言是不透明的，但是允许特定波长的电磁能量的透射，包括可见光线或者近可见光线。这样的材料的描述及其使用例如在Riedel的美国专利号5,518,798（1996年5月21日颁布）中找到，其描述了透射太阳光的特定材料的成分，以及从该材料制得的泳衣和光防护佩戴物，并且在Lanham-New的英国专利申请公开号2 461 488（2011年3月8日公布）中找到，其针对的是头饰物品，其由看起来如所观察的那样基本上不透明的材料形成，但是透射太阳光以便致力于例如减少佩戴者中的维生素D不足。
随着新的且独特的运用场景的出现，用于通过存在于特定受监控区域中的电磁能量元件的收集和分析而辨别特定受监控区域中的环境因素和/或活动的所有方式的远程传感器继续得到更宽泛的扩散和接受。在区域观察、监视和监控领域中，通常采用静止和视频相机，以及所有方式的视觉光和近视觉光的反应式传感器。取决于区域观察、监视和监控的本性，可能优选的是隐藏或掩饰特定相机或其它电磁能量传感器的存在以便相机或其它传感器的存在对于受监控区域中的观察者或入侵者而言在很大程度上是未被检测到的。其它考虑包括，可以简单地优选的是以不会不利地影响结构的美学性的方式在特定结构中不引人注目地嵌入相机或传感器。困难在于，隐藏、掩饰或者以其它方式遮住相机的透镜或者传感器相的图像或其它能量接收器的常规尝试一般地不加区分地和/或不利地修改穿过隐藏到达相机或传感器设备的视觉或近视觉光的特性，穿过该层的能量的特性的这种修改可以并且一般地的确不利地影响其在隐藏的操作运用场景中的操作。
在能量收集和能量收获的领域中，通常有利地在特定结构中或上运用光伏电池或其它光电池以便将环境光转换为电。特定光电池的效率受其吸收和/或最小化入射光在光电池的表面上的反射的能力的影响。出于该原因，光电池一般形成为具有暗的（一般地，黑色或者暗灰色）曝光的面向光或光入射（“面部”）的表面。当将暗的面部表面曝光于可见或近可见频谱中的未经滤波的光时，实现最大效率。正是出于该原因，在实质上所有的常规安装中，光电池未经修改地安装在结构的外部表面上，要么（1）完全曝光于，要么（2）在干净玻璃、干净塑料或者类似的干净（透明的）保护外部结构层（其在月份修改的问题中向光电池的面部表面透射视觉或近视觉光）后面曝光于光电池的面部表面。在数个潜在的有益操作或运用场景中使用的光电池的更广泛扩散而言明显的缺点在于，在许多实例中，这种“所要求”的安装不利地影响要在其上安装光电池以供使用的结构或对象的美学性。光电池在特定安装中的存在因此容易在视觉上可区分。单纯出于该原因，通常避免光电池在特定安装中的包括或者与某些结构、对象或产品的关联。制造商通常基于光电池在安装时变为结构、对象或产品的外观或装饰设计的视觉贬低者或扰乱者而作出这些决定，在所述结构、对象或产品上光电池可以以其它方式有利地应用和运用。
最近几十年在每个形状和尺寸的电子视觉显示组件的激增方面已经出现爆发，以便提供信息显示、增强型娱乐、可改变的标牌等。随着技术已经推进，特别地，在家中或办公室中的操作环境下，已经付诸许多努力来尝试渲染显示组件，甚至随着它们变得更加普遍、较不显眼。作为示例，电视以及其它家中娱乐显示组件（甚至随着笨重的CRT显示单元已经基本上被平坦屏幕显示单元所取代）通常“隐藏”在柜橱中或者有时候隐匿在烟玻璃幕墙后面。
发明内容
以上讨论提供了数个真实世界使用情况的示例的非限制性列表，其中不同技术用于提供表面处置和覆盖物，其在特定环境下有效地“诱骗”人类眼睛从观看、观察或光入射侧看到特定呈现，而同时以允许某些但不是全部的RF能量穿透表面处置和覆盖物的方式提供可见光或者近可见光通过表面处置和覆盖物的某一粒化水平的经滤波的透射。尽管以上讨论集中于视觉光学器件，但是根据本公开的原理可以等同地适用于处在视觉频谱外部的波长电磁能量的滤波。然而，基于其固有限制、特定制作过程（通过其形成对象，包括这些特殊化能力）以及其使用中的某些随附缺点，至今为止，以上讨论的特定实现以及其它类似的实现在其能力方面全部受约束以便更加广泛地适配于大得多的范围的使用情况，特别地，关于其中在它从能量或光入射侧传递到特定结构、结构组件结构外部层的相反侧时，限制、滤波、遮蔽或者以其它方式修改电磁能量（包括可见和近可见频谱中的光）的方式。
鉴于以上关于已知美学和类似能量和/或照明控制应用（特别地，在选择性能量透射方案、技术和/或素材的应用中）所标识的限制，将有利的是开发高级可切换外观或涂层，其根据主动选择而将在基本上透明的模式与其中至少能量或光入射侧对于可选择撞击波长的电磁能量而言看起来不透明的模式之间可切换。
将进一步有利的是，以将可适配为在美学上与周围结构的呈现混合的方式格式化表观不透明光入射侧的可感知颜色、纹理、图像呈现。
根据本公开的示例性实施例和系统和方法可以提供具有至少两个分离地可选择操作模式的电气可切换能量滤波和/或快门组件。在实施例中，在第一操作模式中，电气可切换能量滤波和/或快门组件可以配置为对于在任一方向上穿过该组件的电磁能量或者光是基本上透明的。在实施例中，在第二操作模式中，电气可切换能量滤波和/或快门组件可以配置为从外部、观看、观察或能量/光入射侧看起来“不透明”，并且以其它方式提供基本上未经滤波的能量/光透射性质，使得能量滤波和/或快门组件基本上是能量和/或光透明的，如从相反或者非能量/光入射侧观看的那样。
示例性实施例可以提供技术、过程和方案，通过其形成或者以其它方式在固体对象和/或所制作的系统或者系统的组件（形成或者制作为无数有益目的）中的一个或多个中向对象、对象部分、壁板、结构层、透镜、滤波器、屏幕等并入一个或多个电气可切换能量散射层或者快门组件。
示例性实施例可以形成单独的层压体、涂层、膜或者结构，其中通过改变跨层压体、涂层、膜或结构所应用的电势而更改外观，包括通过修改应用于层压体、涂层、膜或结构中的电极的电势，其全部是所公开的电气可切换滤波或快门组件的示例。在实施例中，这样的可切换层或组件的目标可以是允许层压体、涂层、膜或结构后面的区域的外观要被大范围的所选颜色、纹理和/或设计掩蔽，而同时增强其中应用、定位或放置层压体、涂层、膜或结构的区域的外观并且允许基本上所有波长的电磁能量透射（包括可见光或近可见光频谱中的能量）到层压体、涂层、膜或结构后面的区域中。
示例性实施例可以提供一种措施，通过其可切换地调节表面的视觉外观并且允许光穿过表面到达表面后面的区域。在实施例中，可以提供能量/光散射层的特定结构，其允许掩蔽所覆盖的区域、实现、显示或结构的视觉外观，使得所覆盖的区域、实现、显示或结构可以对于能量/光散射层的能量/光入射侧上的观察者看起来显现为预确定颜色、颜色图案、纹理或图像。
在实施例中，可以提供电气可切换能量/光定向层，其在使用中覆盖感兴趣的区域。能量/光定向层可以将撞击的能量/光频谱中的至少部分散射回到观察者，使得所覆盖的区域可以给出具有特定颜色、颜色图案、纹理或图像的外观。散射回到观察者的能量/光频谱的部分可以借助于通过能量/光定向层的电势的应用而可调节，包括通过向位于并入这样的能量/光定向层的层压体、涂层、膜或结构附近的基本上透明电极应用电压。
在实施例中，层压体、涂层膜或者结构可以包括操作性层（可替换地，称为光定向层、光散射层或者光透射层），其由微米或亚微米颗粒（其可以是以球体的形式）和间隙空隙或者颗粒、微颗粒、纳米颗粒和/或微/纳米空隙的组合（取决于期望的颜色、纹理以及某些其它实现技术因素）而形成，所述颗粒包括微颗粒和纳米颗粒，所述空隙包括微空隙/纳米空隙（如由微球体或者蒸发过程所产生）。在实施例中，微米或主题微米颗粒可以具有25微米或更小的范围中的直径并且可以包括具有折射率的电光材料，所述折射率能够根据所感测、应用、改变或移除的电场而改变值。
在实施例中，所公开的能量滤波和/或快门组件可以并入到各种结构和/或产品中，允许无数嵌入式显示器、传感器组件、成像设备、光电生成器/光电池等的包括，而没有减损结构或产品的视觉外观或美学性质。
在实施例中，可以运用包括能量/光定向层的主动地电气可切换能量滤波或快门组件以便完全地掩蔽结构或产品的部分，高达并且包括超出结构或产品的表面区域的整体（100%覆盖率），以便使任何嵌入式组件在从能量/光入射侧观察时可以不是视觉上可分辨的并且可以完全不被从能量/光入射侧观察结构或产品的观察者注意到。
在实施例中，能量/光定向层可以在掩蔽模式和基本上透明模式之间可切换。
在实施例中，能量/光透射可以在各种各样的表面上达成，而同时被完全掩蔽或隐蔽。作为非限制性示例，住宅房屋的屋顶可以提供有可切换天窗，其在一种操作模式中，维持典型木瓦房顶的外观，即，在基本上与周围木瓦的颜色和纹理匹配的不透明呈现中。分别地，墙壁的部分可以配置为包括能量/光透射面板，而同时具有着色表面、纹理化表面或者甚至成像为艺术品的外观。
在特定实施例中，可以调节能量/光透射的量。在相同或者其它实施例中，当并入所公开的电气可切换能量滤波或快门组件的材料系统设计用于这样的光改变或者外观改变功能时，还可以调节颜色。
在实施例中，因为能量/光透射层包括基本上透明的组件，所以实际上不存在对特定环境或者特定使用的约束，其中可以可操作地部署包括这样的层和/或对象（由这样的能量-滤波或快门组件形成或者利用这样的能量-滤波或快门组件形成）的电气可切换能量滤波或快门组件以供使用。
在实施例中，包括微颗粒和/或纳米颗粒的微米或亚微米颗粒（或球体）可以包括例如钛酸钡（BaTiO4）和钛酸锶（SrTiO4）以便利用可调节的高折射率。
在实施例中，所公开的能量定向或能量散射层的部分或全部的折射率可以根据微米和亚微米球体的尺寸、从其可以形成微米和亚微米球体（包括以成层的方式）的材料的成分、形成基质的材料的成分（微米和亚微米球体分散和固定在基质中）以及提供在基质材料中或者通过基质材料的微米和亚微米球体之间的间隙空间（空隙）的尺寸来特别地调谐。
示例性实施例可以提供包括能量/光散射层作为其构成组件的电气可切换能量滤波或快门组件，其可以并入到固体对象主体结构、中空对象主体结构中、或者以其它方式作为对象外部层，其中能量/光散射层允许波长入射能量/光穿过能量/光散射层，而同时散射确定波长的入射能量/光以便在快门主动（非能量滤波）或者快门闭合（能量滤波）操作模式中在从观看、观察或能量/光入射侧观看时产生能量/光散射层中的期望视觉外观。
在实施例中，并入到能量滤波或快门组件的能量/光散射层可以以跨特定能量/光散射层的整体散射相同波长的光的方式形成或者电气操控，而不管是包括对象的外部表面的完整覆盖还是仅在对象的外部表面的分立部分处。在这样的实施例中，球体或者颗粒尺寸，以及球体或者颗粒的材料成分，以及在其内固定球体或者颗粒的基质，可以跨能量/光散射层的跨度基本上均匀并且经受通过非变化电场的激活。
在实施例中，并入到能量滤波或快门组件中的能量/光散射层可以以在能量/光散射层的分立区域内散射确定波长的入射能量/光的方式形成或者电气操控，以便使得能量/光散射层可以反射/散射多个颜色以及甚至图案化、纹理化和/或多色的图像，而不是反射/散射单个颜色。在这样的实施例中，通过改变球体或者颗粒尺寸，和/或球体和/或颗粒的材料成分，以及在其内固定球体和/或颗粒的基质，跨能量/光散射层的跨度呈现不同的折射率。换言之，光散射层的成分将基本上非均匀。在这些实施例中，跨能量/光散射层的跨度的变化电场也可以引发表面呈现中的不同/多个颜色和/或纹理。
在实施例中，可以使用嵌入在介电基质中的基本上透明的金属纳米颗粒来形成并入到能量滤波或快门组件中的能量/光散射层。
示例性实施例可以形成能量滤波或快门组件，以用于包括在固体对象主体结构或者对象外部层中，其可以用于促进光在一个方向上的透射性，以便促使通过否则由常规材料形成的结构遮挡的区域的照明。作为非限制性示例，这些通常被遮挡的区域可以包括在抬起的走廊底层的区域或者其它类似的通常不利遮挡的区域的体积。
示例性实施例可以形成能量滤波或快门组件，以用于包括在固体对象主体结构或者对象外部层中，其可以容纳或者覆盖所有方式的光激活、光吸收、光运用或者以其它方式操作地牵涉到光的传感器，包括但不限于相机、光传感器、光伏电池/光电池等。
示例性实施例可以提供由并入表面能量/光散射层的至少一个电气可切换能量滤波或快门组件形成或者包括其作为外部层的对象，其在某些情况下允许要在对象表面后面掩蔽的嵌入式组件（包括电子数据或数字显示组件）的视觉外观，这对于观察者而言可以看起来是具有预确定的表面颜色或者预确定的表面颜色图案，或者包括预确定的表面图像，其然后可切换为完全透明以及在使用时不会使电子数据或数字显示组件的观看模糊不清。
示例性实施例可以将典型住宅和/或商业配置的壁板形成为固体对象主体结构，包括具有用于覆盖典型的电气开关、插座以及其它住宅和商业安装的可选能量/光散射层的主动能量滤波或快门组件。在实施例中，底层开关箱和/或插座箱可以配置为包括能量和/或光激活的传感器、设备、电力生成组件等。根据所公开的实施例的壁板的提供可以促进通过具有不透明外观的壁板向底层传感器、设备或组件的能量透射。在实施例中，这样的传感器、设备或组件可以固设到壁板的箱侧（非光入射侧）。在实施例中，可以提供能量杂交或者互换单元，以用于应用恒定或可变电场来在可选操作模式之间激活能量/光散射层。
所公开的系统和方法的这些和其它特征和优点在各种示例性实施例的以下详细描述中描述或者从各种示例性实施例的以下详细描述显而易见。
附图说明
将参照以下各图详细地描述所公开的用于通过在能量/光透射层中独特地实现能量/光定向/散射技术而形成包括能量/光定向/散射层的电气激活的能量滤波层和/或快门组件的系统和方法的各种示例性实施例，所述能量/光定向/散射层在第一模式和第二模式之间主动地电气可切换，在第一模式中，层以及由此能量滤波器或快门组件的呈现在从能量/光入射侧观看时对于撞击能量看起来基本上透明（或半透明），在第二模式中，层以及因而能量滤波器或快门组件的呈现在从能量/光入射侧观看时对于撞击能量看起来不透明，以及由这样的电气激活的能量滤波层和/或快门组件形成或者以其它方式并入这样的电气激活的能量滤波层和/或快门组件的对象、对象部分、壁板、透镜、滤波器、屏幕等，其中
图1A和1B图示了根据本公开的包括设置在3D主体结构的透明部分上的电气可切换能量/光散射层的示例性物理主体组件的示意图，所述电气可切换能量/光散射层操作在（1）透明第一操作模式（参见图1A）和（2）不透明第二操作模式中（参见图1B）中（取决于由外部电场应用的影响）；
图1C和1D图示了根据本公开的包括设置在3D主体结构的透明部分上的电气可切换能量/光散射层的示例性电气激活的能量滤波层或快门组件的示意图，所述电气可切换能量/光散射层操作在（1）透明第一操作模式（参见图1C）和（2）不透明第二操作模式（参见图1D）中；
图2图示了根据本公开的设置在显示组件的显示表面前方以用于在使用中可操作地隐藏或曝光显示组件的示例性电气可切换能量滤波器或快门组件的示意图；
图3图示了根据本公开的设置在图像收集和/或传感器阵列设备的选择前方以用于在使用中操作地隐藏或曝光设备的示例性电气可切换能量滤波器或快门组件的示意图；
图4图示了根据本公开的用于与电气可切换能量滤波器或快门组件的操作协调地控制电子数据显示和电气/电子/图像信号接收和处理中的至少一个的示例性控制系统的框图；
图5A-5C图示了根据本公开的从观看、观察或能量/光入射侧以平面形式观看的包括能量/光散射层的电气可切换能量滤波器或快门组件的不透明侧呈现的示例性描绘；
图6图示了根据本公开的在结构化电气可切换能量滤波器或快门组件中可使用的能量/光散射层的细节的示例性实施例；
图7图示了根据本公开的在将能量/光散射层形成为电气可切换能量滤波器或快门组件的部分中可使用的多层单独微米或亚微米球体的示例性细节的示意图；
图8图示了根据本公开的用于电气可切换能量滤波器或快门组件的制备和运用的示例性方法的流程图；以及
图9图示了根据本公开的并入形成为电气激活的能量滤波层和/或快门组件（包括可切换能量/光散射层）的至少分立部分的示例性壁板的示意图。
具体实施方式
根据本公开的系统和方法包括用于形成包括能量/光定向/散射层的电气激活的滤波层和/或快门组件的技术，所述能量/光定向/散射层在第一模式和第二模式之间主动地电气可切换，在第一模式中，层以及因而能量滤波器或快门组件的呈现在从能量/光入射侧观看时对于撞击能量看起来基本上透明（或半透明），在第二模式中，层以及因而能量滤波器或快门组件的呈现在从能量/光入射侧观看时看起来不透明。所公开的能量/光定向/散射层可以特别地形成为在操作于第二模式中时选择性地散射特定波长的撞击电磁能量，包括视觉、近视觉或非视觉范围中的光能量，而同时允许其余波长的撞击能量穿过。这些层可以独特地在能量/光透射层中运用能量/光定向/散射技术。所公开的系统和方法可以进一步包括用于可以整体地由这样的能量滤波器或光快门组件形成或者以其它方式并入这样的能量滤波器或快门组件的对象、对象部分、壁板、透镜、滤波器、屏幕等的技术。所公开的系统和方法的描述将引用这样的电气可切换能量滤波器或快门组件的一系列真实世界使用情况和应用。
本公开中描述和描绘的示例性实施例不应当解读为特别地限制到以下中的任何特定配置：可以有益地包括这样的能量滤波器或快门组件的结构、对象、对象部分、制造品或其组件部分。所公开的实施例还不应当解读为限制到用于将所描述的光散射、光定向或光透射层形成为所公开的快门组件的主动操作部分的任何特定单独材料。这包括但不限于基本上透明的微米或亚微米球体的任何特定成分，包括微颗粒和/或纳米颗粒，以及在这样的微米或亚微米球体之间建立的任何间隙空隙（包括纳米间隙），或者其中可以在任何层形成过程中设定或固定球体或颗粒的透明基质材料的任何特定成分。
将参照所公开的示例性能量滤波器或快门组件针对数个真实世界有益目的的运用。用于所公开的方案的应用的任何特定使用情况的讨论不应当视为将所公开的主题限制到具有任何特定类别的电气组件、电气电路、电子数据显示设备或者任何特定类型的图像接收或能量/光收集传感器组件的运用。任何电气组件安装或电子数据显示设备、图像接收设备或者其它能量/光收集传感器组件可以在使用中操作地装设、安装或者放置于所公开的能量滤波器或快门组件的后面，以便在从对象或者结构（包括例如标准壁板）的观看、观察或能量/光入射外表面观看操作于不透明模式中的对象或结构（包括隐藏电气电路组件、显示设备或传感器元件的任何这样的能量滤波器或快门组件）时选择性地隐藏以便不被观看。应当认识到，如包括在所公开的示例性系统和方法的范围内，设想到用于运用根据所描述的实施例的电气可切换能量滤波器或快门组件的所公开方案的有利使用，以便实现对象或结构的美学上一致的或者美学上令人愉悦的或者美学上可改变的外观，而同时允许可见或近可见能量/光组分穿过运用的系统、方法、技术、过程和/或方案，诸如在本公开中详细讨论的那些。在这一方面中，所公开的系统和方法将被描述为特别地可适配于隐藏某些电子数据显示组件，以便在这样的电子数据显示组件没有使用时提供美学上令人愉悦的外观，以作为所公开的电气可切换能量滤波器或快门组件的特别有利使用的容易理解且非限制性的示例。
在根据本公开的系统和方法的实施例中，独特且有利的能量/光定向/散射层在不透明呈现模式中操作时在能量/光定向/散射层的观看、观察或能量/光入射侧上的观察者的方向上将撞击能量（包括可见或近可见频谱中的光）的小部分散射回来，所述能量/光定向/散射层是电气可切换能量滤波器或快门组件的至少一部分。以该方式，包括能量/光定向/散射层的能量滤波器或快门组件的特定表面可以看起来具有视觉频谱中的特定颜色，而光或其它能量的大部分可准许地穿过薄能量/光定向/散射层，撞击在能量滤波器或快门组件后面的区域上或者任何底层能量/光收集传感器组件的操作表面上。
贯穿本公开一般将参照特定使用情况，其中光散射效应可以可用于使能量滤波器或者电气激活的或者电气可切换的快门类型组件的表面在第二模式中操作时视觉上不透明。这些引用不意图排除电磁频谱的其它部分和能量散射，对其而言，可以使某些能量散射层看起来对于特定波长的非可见辐射不透明。这些引用也不意图暗示着使能量散射表面在所有“第二模式”操作场景中都是100%不透明的。
对从其可以形成所公开的微米或亚微米球体（特别地，在25微米或更小的范围中，包括微颗粒和/或纳米颗粒）的材料的任何特定有用成分的引用也仅是对广泛类别的输入材料的描述，所述输入材料可以以一般地透明或者看似透明的微米或亚微米球体、微颗粒和/或纳米颗粒的形式可呈现。用于这样的微米或亚微米球体、微颗粒和/或纳米颗粒的适当材料可以特别地根据其成分进行讨论，或者可以更加广泛地通过某些功能参数来引用，其不应当视为限制可以由其形成这样的微米或亚微米球体、微颗粒和/或纳米颗粒的广泛范围的可用输入材料。附加地，将描述这样的亚微米球体可以稳定于其中的典型介电基质。此处再次地，对促进特定亚微米球体在层形式中的稳定的特定透明介电材料的任何引用意图为说明性和非限制性的。
示例性实施例可以有利地运用电气可切换的能量/光定向、光反射和/或光散射层，其覆盖特定3D对象结构或对象的外部表面的至少一部分，包括如可以在任何模制、加工或AM对象形成过程中形成的3D对象。能量/光定向、光反射和/或光散射层可以可用于将撞击的能量和/光频谱的至少一部分散射回到观察者。在其中例如可见光被散射回到观察者的情况下，当电气可切换的光定向、光反射和/或光散射层被激活以便提供特定不透明外观时，对象可以给出具有特定颜色或特定图案或者包括成品对象的外部表面上的特定图像的外观。可以从对象的观看、观察或者能量/光入射侧向观察者呈现表观所选颜色、纹理或图像的宽阵列中的任一个。
能量/光散射层的表观颜色、图案或图像可以通过根据基本上透明的颗粒的尺寸、颗粒的材料成分、颗粒的物理（成层）成分、其中可以固定颗粒的基本上透明的基质材料的成分、颗粒之间的间隙空隙的存在和尺寸、大量的单独颗粒/基质层或者以上的任何组合来调节颗粒的折射率而产生。表观固体颜色可以通过跨能量/光散射层的光入射表面呈现以上参数的基本上均匀的组合而产生。图案可以通过跨能量/光散射层的能量/光入射表面操控以上参数中的一个或多个而适当地改变折射率的调节来产生。另外，表观颜色、图案或图像可以通过调节能量/光散射层可以经受的电场的参数而类似地产生。此处再次地，能量/光散射层可以通过跨能量/光散射层的基本上一致的电场而激活，以便产生表观固体颜色。图案可以通过跨能量/光散射层的能量/光入射表面适当地改变能量/光散射层经受的电场而产生。
在实施例中，事实上可以在包括所公开的滤波器或快门组件或快门组件层的情况下修改任何对象表面，以便完全地掩蔽或隐蔽放置在这样的快门组件或快门组件层后面的区域、对象、设备、传感器等。例如包括商业建筑物或住宅家庭的结构的房顶可以被光电池覆盖，但是仍然具有典型的木瓦、金属、沥青或其它表面处置的房顶的外观。分别地，结构的壁的一部分（内部或外部）可以嵌入有光电池，而同时维持着色表面、纹理化表面的外观，或者甚至是特别选择的一件工艺品。包括汽车和/或公交车的车辆可以在各种外部表面上被提供有电气可切换曝光面板，以便在电气可切换能量/曝光面板可以操作于不透明显示模式中时将受影响的表面渲染为看起来只是由正常着色表面形成。
结构、车辆或对象的外部表面层可以并入多个不同的传感器，其经掩蔽或隐蔽以便在可见上不可检测，或者以美学上正确、令人愉悦或者根据操作环境或使用情况中的约束所要求的方式。在这一方面中，结构或结构组件的外部层的所要求或期望的外观可以例如在结构的翻新中保留，其经受历史保留或其它外观（或者外观修改）约束，而同时提供对象或对象表面层的光透射性质的有利使用以及在激活时将美学上一致的面板转变为透明面板的可切换能力，以便促进维持向外所要求或期望的外观的对象或对象表面后面、之外、下面或周围的区域的光照。
窗户和/或天窗可以维持在一般光透明或者光半透明的条件中。然而，在要求时，能量/光透射、光散射和/或光定向层的激活可以使窗户和/或天窗被遮蔽或者甚至遮挡（整体地或者部分地）。
可以产生结构、固体对象主体、中空对象主体或者固体对象主体结构、中空对象主体结构或者其它对象表面层，其可上色或者视觉上可纹理化，而没有使用色素、漆料、油墨或者单纯地吸收某些波长的光的其它表面处置。所公开的能量/光散射层允许确定的可见、近可见或非可见波长的能量/光基本上不受阻碍地穿过该层，而同时散射其它确定的可见、近可见或非可见波长的能量/光，因而在可见光散射的情况下，例如产生针对包括或并入能量/光散射层的对象的表面的上色外貌。
图1A和1B图示了根据本公开的包括设置在3D主体结构的透明部分120上的电气可切换能量/光散射层110的示例性物理主体组件100的示意图100，所述电气可切换能量/光散射层110操作于（1）透明第一操作模式（参见图1A）和（2）不透明第二操作模式（参见图1B）中（取决于由外部电场140应用的影响）。如图1A和1B中所示，示例性能量/光散射层110可以包括微米或亚微米球体和基质材料的基本上均匀的成分，其可以通过电场140的分量而单独地操作以便将图1A中所示的透明表面转变为图1B中示出的能量/光散射（能量/光不透明外观）表面配置。在实施例中，示例性能量/光散射层110可以包括多个单独地分立（非均匀）部分，使每一个单独分立部分以不同方式针对所应用的电场140起反应或作出响应。
图1C和1D图示了根据本公开的包括设置在3D主体结构170的透明部分上的电气可切换光散射层162的示例性电气激活的能量滤波层或快门组件160的示意图150，所述电气可切换光散射层162操作于（1）透明第一操作模式（参见图1C）和（2）不透明第二操作模式（参见图1D）中。如图1C和1D中所示，示例性快门组件160可以基本上包括能量/光散射层162，其可以与一个或多个透明电极相关联，包括夹在至少一对透明电极114，116之间。为了便于描绘，示例性能量滤波器或快门组件160被示出为包括夹在一对透明电极164，166之间的单个能量/光散射层162。在实施例中，应当认识到，能量/光散射层162可以包括多个单独地分立（非均匀）部分，使每一个单独分立部分对应用于单对透明电极164，166之间的电压以不同方式起反应或者以其它方式具有与每一个单独分立部分相关联的独立可控透明电极部分的分立对。分别地，能量/光散射层162可以具有微米或亚微米球体以及基质材料的基本上均匀的成分，所述基质材料具有与能量/光散射层162相关联的多个分立对的独立可控透明电极或者电极部分。实施例可以包括针对能量/光散射层162的基本上均匀成分，透明电极164，166对中的一个具有基本上单式的构造，并且透明电极164，166对中的另一个包括多个独立可控透明电极部分。
实施例可以包括具有经蚀刻部分或者升高部分的透明电极164,166对中的一个或多个，在经蚀刻部分中将谷部切到面向能量/光散射层162的电极表面中，在升高部分中将累积部应用于面向能量/光散射层162的电极164,166的表面。这样的经蚀刻部分或者抬起部分可以使具有这样的特征的电极164，166之间的电势引起局部不同的电场分量，以不同方式作用于能量/光散射层162上以使得显示局部不同的折射率。以该方式，能量/光散射层162可以根据经蚀刻部分或者抬起部分而显示不同颜色或图像。
透明防护层168可以设置在透明电极164，166对中的至少一个的外表面上。
在图1A中所示的透明第一操作模式中，可以没有应用电场140，由此允许所有环境光或者从光源130定向的光撞击在能量/光散射层110的能量/光入射表面上以便基本上没有阻碍地且未经滤波器地穿过能量/光散射层110的至少部分，即便穿透了透明的一片玻璃。
在图1C中所示的透明第一操作模式中，可以基于来自快门组件控制器和电源190的信号，以使得至少在与每一对电极164，166相关联的部分（分立电极或电极部分）中的能量/光散射层162基本上透明的方式而为每一对透明电极164，166加能、不同地加能或者去能。在这样的条件下，撞击在能量/光入射侧电极114（分立电极或电极部分）上的所有环境光或者从光源180定向的光可以基本上没有阻碍地且未经滤波地穿过能量/光散射162的至少部分以及透明电极164，166对，即便穿透了透明的玻璃片段。
在图1B中所示的不透明第二操作模式中，可以将电场140应用于能量/光散射层110的至少部分以便使能量/光散射层110允许第一确定波长的光WLp在电场140作用于其上的部分中穿过能量/光散射层110。能量/光散射层110的配置同时地使撞击在能量/光散射层110的经加能部分上的某些第二确定波长的光WLs在入射方向上散射回来，基本上如所示的那样。
在图1D中所示的不透明第二操作模式中，可以基于来自快门组件控制器和电源190的信号而以使能量/光散射层162（或其任何单独控制的分立部分）基本上不透明的方式来为每一对透明电极164,166加能、不同地加能或者去能。此处，如经加能的那样，能量/光散射层162配置为允许第一确定波长的光WLp在经加能部分中穿过能量/光散射层162。能量/光散射层162的配置同时地使撞击在能量/光散射层162的经加能部分上的某些第二确定波长的光WLs在入射方向上散射回来，基本上如所示的那样。
如上文所指出，并且如将在下文更加详细地描述，能量/光散射层110，162可以配置为具有微米或亚微米球体的形式的基本上透明的颗粒，具有24微米或更少的颗粒直径，并且包括微颗粒或纳米颗粒以及基本上透明的颗粒之间的间隙空隙，其可以包括纳米间隙。基本上透明的颗粒可以稳定在还包括基本上透明的介电材料的结构或其它层中，是单式层或者在分立的层部分中。将基本上透明的颗粒配置为出于快门组件160的相反电极结构中的的能力可以提供总体地或者在分立部分中选择性地“调谐”能量/光散射层162的能量/光散射表面以便散射特定第二确定波长的光WLs，从而产生单个颜色、多个颜色或者由能量/光散射层162提供的图像式视觉呈现中的期望视觉外观，如由透明电极164,166的一个或多个相反对所激活的那样。换言之，取决于包括能量/光散射层162的组件的特定成分以及跨能量/光散射层162的整个表面或在其分立部分中通过透明电极164，166对向能量/光散射层162的选择性能量输入，可以由示例性能量滤波器或快门组件160的能量/光散射层162在不透明第二操作模式中在视觉上产生一个或多个颜色、纹理、颜色图案或者颜色图案化的图像。
可以调节如由快门组件控制器和电源190控制的一对（或每一对）透明电极164，166之间所穿过的电压或电压差以便引起包括能量/光散射层162的颗粒的折射率中的改变，结合剂材料将颗粒固定在光散射层162中，或者颗粒和结合剂材料两者构成能量/光散射层162，或者其任何分立且分离加能和/或控制的部分。一对（或每一对）透明电极164,166是电气传导的，但是足够薄以便允许光透过它。
能量/光散射层160的光散射效应可以响应于一般地来自能量/光散射层162的表面附近和/或撞击在能量/光散射层162的表面上的环境光的光照而产生，如通过由透明电极对164,166对赋予的电压所修改的那样。替换地，能量/光散射层162的光散射效应可以响应于直接光照而产生，所述直接光照一般地通过定向光源180在能量/光散射层162的表面上会聚光照而产生，再次如通过该（或者每）对透明电极对164，166赋予的电压所修改的那样。
在图1C和1D中所示的一般配置中，示例性能量滤波器或快门组件160以允许透明第一操作模式中的基本上所有光或者不透明第二操作模式中的第一确定波长的光WLp以基本上不受滤波的方式不仅穿过包括能量/光散射层162的示例性能量滤波器或快门组件160而且还进一步穿过透明3D主体结构170的方式而形成在透明3D主体结构170之上，这允许以下列方式光照定位在透明3D主体结构170中、下方或后面或者能量/光散射层170后面以及例如嵌入在透明3D主体结构170中的区域传感器：就像可能已经以其它方式使基本上所有的光或者那些第一确定波长的光WLp未经滤波地穿过玻璃、塑料或者其它透明的外部覆盖物或防护层168。以该方式，穿过示例性能量滤波器或快门组件160和透明3D主体结构170的基本上所有光和第一确定波长的光WLp可以提供相当大的光能量来简单地光照被透明3D主体结构170遮挡的区域，或者酌情地由光检测组件的任何方式运用，包括任何光激活的、光吸收的、光运用的，或者以其它方式位于透明3D主体结构170的全部或一部分中或后面的可选地牵涉到光的传感器。
示例性能量滤波器或快门组件160可以提供为独立式单元作为固定或可移动结构组件的部分，包括但不限于，门、窗户、天窗、墙壁的部分、家具件中的面板等。无论安装如何，使选择性透明或者以其它方式选择性地不透明（至少在一个方向上）的能力可以出现基本上无限制的应用以供使用。考虑例如适配这样的示例性能量滤波器或快门组件160以用于在艺术博物馆中使用的能力，其中博物馆人工制品可以选择性地曝光以用于观看，但是以其它方式出于安全性和/或保存目的而隐藏。分别地，这样的示例性能量滤波器或快门组件160可以适配用于车辆中的众多使用。
图2图示了根据本公开的设置在显示组件220的显示表面225前方以用于在操作中可操作地隐藏或曝光显示组件220的示例性电气可切换能量滤波器或快门组件210的示意图200。在实施例中，能量滤波器或快门组件210可以安装为家具件上的面板或门或结构中的墙壁的一部分，其或者其中可以容纳以例如电视、另一个娱乐内容显示设备或者计算机显示设备的形式的显示组件220。此处再次地，应当认识到，尽管描绘为基本上单式的结构，但是能量滤波器或快门组件210可以包括众多单独地分立光散射层部分或者单独地分立电极部分。在操作中，显示组件220可以通过来自图像源和/或显示驱动器230的信号进行驱动。这样的图像源和/或显示驱动器230可以与快门组件控制和电源240通信，使得当显示组件220被图像源和/或显示驱动器230驱动以显示图像时，向快门组件控制器和电源240提供信号，以便使示例性能量滤波器或快门组件210透明。相反地，当显示组件220上的显示被图像源和/或显示驱动器230移除和/或结束时，可以向快门组件控制器和电源240提供信号，以便使示例性能量滤波器或快门组件210不透明，由此隐藏示例性能量滤波器或快门组件210后面的显示组件220。
图3图示了根据本公开的设置在图像收集和/或传感器阵列设备前方以用于在使用中可操作地隐藏或曝光设备的示例性电气可切换能量滤波器或快门组件310的示意图300。在实施例中，能量滤波器或快门组件310可以安装为家具件上的面部或门或结构中的墙壁的一部分，其或者其中可以容纳一个或多个传感器阵列320，322（具有相应的感测表面325，327）或者一个或多个主动成像设备360（具有图像收集透镜365）或其任何组合。在操作中，传感器阵列320，322和/或主动成像设备360可以向图像/数据汇330（或者在其中一个或多个传感器阵列320，322包括光电生成设备的情况下，能量收集器）提供信号。此处再次地，应当认识到，尽管描绘为基本上单式的结构，但是能量滤波器或快门组件310可以包括众多单独地分立光散射层部分或者单独地分立电极部分。信号可以经由组件之间的有线通信提供或者例如经由某种方式的无线接口350或者两者提供。分离的信号可以提供在图像/数据汇330和快门组件控制与电源340之间，以便在通过成像设备360的图像收集期间或者通过传感器阵列320，322的其它参数感测期间，使示例性快门组件310透明或者甚至瞬时透明。相反地，当成像设备360或传感器阵列320，322以其它方式操作以用于被动收集并且穿过用于示例性能量滤波器或快门组件310的不透明操作表面的光可以是可接受的时，可以从图像/数据汇330向快门组件控制器和光源340提供信号，以便使示例性能量滤波器或快门组件310不透明，由此隐藏示例性能量滤波器或快门组件310后面的成像设备360和/或传感器阵列320，322。
当采用无线接口350时，可以使用任何兼容的无线信号处理协议，包括但不限于Wi-Fi、WiGig、Bluetooth®、Bluetooth Low Energy（LE）®（还称为Bluetooth Smart®或者Bluetooth®规范的版本4.0+）、ZigBee®或者其它类似的无线信号处理协议。
尽管为了便于说明和理解而被描绘为分立的传感器阵列320，322，但是传感器阵列320，322可以包括基本上集成的和/或单式的阵列，其放置在示例性能量滤波器或快门组件310的整个表面后面。
在实施例中，以上描述的示例性能量滤波器或快门组件160，210，310中的任一个可以包括其它层压层，包括但不限于，示例性快门组件160，210，310的经曝光表面（包括电极）中的任何一个或多个之上的防护外层。参见例如图1C和1D中的元件168。这样的层压防护外层可以由玻璃、塑料和/或其它光透明成分形成。
图4图示了根据本公开的用于与电气可切换能量滤波器或快门组件的操作协作地控制电子数据显示和电气/电子/图像信号接收和处理中的至少一个的示例性控制系统400的框图。示例性控制系统400可以向电子数据显示设备提供输入或者从成像设备或传感器阵列接收信号以用于电气可切换能量滤波器或快门组件的协作式操作，其以至少以上图2和3中所示的方式叠覆电子数据显示设备、成像设备或者传感器阵列中的一个或多个。
示例性控制系统400可以包括操作接口410，用户通过其可以与示例性控制系统400通信。操作接口410可以是例如与特定显示设备图像捕获设备相关联的局部可访问用户接口。操作接口410可以配置为一个或多个常规机构，其对于可以准许用户向示例性控制系统400输入信息的控制设备和/或计算设备是公共的。操作接口410可以例如包括常规键盘、具有“软”按钮或者具有各种组件以用于与兼容触笔使用的触摸屏、用户通过其可以向示例性控制系统400提供口头命令以便由语音识别程序“翻译”的麦克风、或者用户通过其可以向示例性控制系统400传达具体操作指令的其它类似设备。操作接口410可以特别地为用户提供直接地或者间接地以手动、半自动或完全自动的方式控制电气可切换快门组件的操作模式的机会。
示例性控制系统400可以包括一个或多个本地处理器420以用于单独地操作示例性控制系统400并且用于使针对电气可切换能量滤波器或快门组件的控制和操作功能付诸实践，以及电气可切换能量滤波器或快门组件可以与其相关联的任何显示设备、图像捕获设备或传感器阵列。（多个）处理器420可以包括至少一个常规处理器或微处理器，其解译和执行指令，以便基于显示设备、图像捕获设备、或者由电气可切换能量滤波器或快门组件覆盖的传感器阵列中的至少一个的操作来引导电气可切换能量滤波器或快门组件在操作模式之间的切换。
示例性控制系统400可以包括一个或多个数据存储设备430。（多个）这样的数据存储设备430可以用于存储要由示例性控制系统400以及特别地（多个）处理器430使用的数据或操作程序。（多个）数据存储设备430可以用于存储信息，例如关于在显示设备、图像捕获设备和/或传感器阵列中的所述一个或多个的什么环境和操作之下，应当使电气可切换能量滤波器或快门组件透明或不透明。
（多个）数据存储设备430可以包括随机存取存储器（RAM）或另一种类型的动态存储设备，其能够存储可更新的数据库信息并且用于分离地存储指令以用于例如由（多个）处理器420对系统操作的执行。（多个）数据存储设备430还可以包括只读存储器（ROM），其可以包括存储用于（多个）处理器420的静态信息和指令的常规ROM设备或者另一种类型的静态存储设备。另外，（多个）数据存储设备430可以与示例性控制系统400一体，或者可以提供在示例性控制系统400的外部并且与示例性控制系统400有线或无线通信，包括作为基于云的数据存储组件。
示例性控制系统400可以包括至少一个数据输出/显示设备440，其可以配置为向用户输出信息的一个或多个常规机构，包括但不限于，由示例性控制系统400控制的显示设备，其控制输入由示例性控制系统400协调以便与电气可切换能量滤波器或快门组件的操作模式匹配。
示例性控制系统400可以包括一个或多个分离的外部通信接口450，示例性控制系统400可以通过其提供借此与示例性控制系统400外部的组件进行通信的无线通信，包括但不限于，任何相关联的显示设备、任何相关联的成像设备、任何相关联的传感器阵列、以及示例性控制系统400与其相关联以用于操作的电气可切换能量滤波器或快门组件。外部通信接口450中的至少一个可以配置为输出端口（和电源）以便响应于用于电气可切换能量滤波器或快门组件的能量/光散射层的操作指令而向电气可切换能量滤波器或快门组件的透明电极发送信号，从而使能量/光散射层与系统组件的操作协调地正确透明和不透明。设想到提供示例性控制系统400和外部和/或相关联的组件之间的有线或无线通信的任何适合的数据连接都由所描绘的外部通信接口450涵盖。
示例性控制系统400可以包括成像和数据信号处理和控制单元460。成像和数据信号处理和控制单元460可以用于（1）向显示设备提供成像输入和其它数据信号，（2）从成像设备接收成像输入，（3）从传感器阵列接收传感器输入，以及（4）在其中传感器阵列构成光伏电池的阵列的情况下，从光伏电池的阵列接收和收集所生成的电气能量。成像和数据信号处理和控制单元460可以作为耦合到数据存储设备430中的一个或多个的处理器420的部分或功能进行操作，或者可以作为示例性控制系统400中的分离独立式组件模块或电路进行操作。处理器420或者成像和数据信号处理和控制单元460本身可以特别地编程为解析输入和输出信号并且从那些信号的构成确定电气可切换能量滤波器或快门组件应当在任何给定时间中关于其它相关联的设备的操作而操作哪种动机的操作。
示例性控制系统400可以包括作为耦合到数据存储设备430中的一个或多个的处理器420的部分或功能或者作为示例性控制系统400中的分离独立式组件、模块或电路的快门组件控制器470。快门组件控制器470可以可用于通过确定要发送给电极中的一个或多个以便使一个或多个电极恰当地加能、不同地加能或去能的适当电压来控制能量滤波器或快门组件的运转，由此提供电气可切换能量滤波器或快门组件的恰当操作。
示例性控制系统400可以包括分离的快门组件电源480，其在快门组件控制器470的控制之下可以被使得生成对于在操作中使电气可切换能量滤波器或快门组件的电极中的一个或多个加能、不同地加能或者去能而言适当的消息。
如在图4中描绘的示例性控制系统400的所有各种组件可以通过一个或多个数据/控制总线490而内部连接以及连接到如以上枚举的一个或多个外部组件。这些数据/控制总线490可以提供示例性控制系统400的各种组件之间的有线或无线通信，而不管所有那些组件是集成地容纳在示例性控制系统400可以与其相关联的电气可切换快门组件、显示设备、成像设备和/或传感器阵列中还是以其它方式在它们外部且连接到它们。
应当领会到，尽管在图4中描绘为一体式单元，但是示例性控制系统400的各种所公开的元件可以作为单独的组件或者组件的组合而布置在子系统的任何组合中、与单个单元一体、或者在示例性控制系统400的单个单元外部并且与其有线或无线通信。换言之，图4中的描绘并不暗示着作为一体式单元或者作为支持单元的具体配置。另外，尽管出于方便理解在本公开中关于示例性控制系统400所提供的细节而描绘为单独的单元，但是应当理解到，单独描绘的组件中的任一个以及所描绘的控制单元中的特别地一个的所描述的功能可以例如由连接到一个或多个数据存储设备430并且与其通信的一个或多个处理器420来承担。
图5A-5C图示了根据本公开的从观看、观察或能量/光入射侧以平面形式观看的电气可切换能量滤波器或快门组件中的可操作地不透明条件下的能量/光散射表面层的示例性描绘。如图5A中所示，示例性实施例500包括能量/光散射表面层，其形成为通过电气可切换能量滤波器或快门组件的电极或者通过电场进行加能，以便跨整个光散射表面层散射相同波长的光WLs，由此产生单个可见颜色510。如图5B中所示，示例性实施例530包括能量/光散射表面层，其形成为通过电气可切换能量滤波器或快门组件的电极进行加能或者通过电气可切换能量滤波器或快门组件的电极的分立组合不同地加能，以便作为背景颜色540而散射第一波长的光WLs1并且作为其它颜色/纹理部分545而散射多个第二波长的光WLsn。产生颜色/纹理部分545的所述多个第二波长的光WLsn可以形成在能量/光散射表面层中并且配置为仅在能量/光散射表面层的确定区域内散射一个或多个第二确定波长的光WLsn，由此在光散射表面层中产生某种相同方式的多色和/或纹理化外观。如图5C中所示，示例性实施例550包括能量/光散射表面层，其形成为通过电气可切换能量滤波器或快门组件的电极进行加能或者通过电气可切换能量滤波器或快门组件的电极的分立组合不同地加能，以便作为第一背景颜色560而散射第一波长的光WLs1，作为（多个）第二中间背景颜色565而散射第二（或更多）波长的光WLs2，并且作为颜色/纹理/图像部分570而散射多个第三波长的光WLsn。作为颜色/纹理/图像部分570而散射多个第三波长的光WLsn可以形成在能量/光散射表面层中并且配置为在能量/光散射表面层的确定区域内散射一个或多个第三确定波长的光WLsn，由此在光散射表面层中产生某种方式的多色、多纹理和/或图像式外观。
在以上描述的所有实施例中，应当领会到，各种能量/光散射层可以以下列方式形成：允许第一确定波长的光WLp作为可见、近可见或非可见范围中的所选波长而穿过能量/光散射层，并且允许第二确定波长的光WLs(x)作为主要在可见范围中的所选波长而散射。一般地参见图1D。
图6图示了根据本公开的在电气可切换能量滤波器或快门组件中可使用的能量/光散射层600的细节的示例性实施例。所公开的方案、过程、技术或方法可以运用能量/光散射层600，其使用可以是以嵌入在基本上透明的基质610（其可以构成为介电基质）中的纳米颗粒（包括金属纳米颗粒620）的形式的基本上透明的微米或亚微米球体来创建。作为示例，金属纳米颗粒620可以包括钛酸钡（BaTiO4）或钛酸锶（SrTiO4）纳米颗粒。另外，能量/光散射层600可以包括能量/光散射层600中或者通过能量/光散射层600的随机或图案化空隙630。在实施例中，图案化空隙630，诸如在图6中示出的那些，可以减少或者基本上消除以其它方式滤波撞击在相机透镜或其它成像设备传感器上的光的任何需要。
图7图示了根据本公开的在电气可切换能量滤波器或快门组件的能量/光散射层中可使用的多层单独微米或亚微米球体700的示例性细节的示意图。所公开的实施例的基本上透明的颗粒可以具有如所示出的层状构造。每一个层710-750可以响应于由应用于电极的电压势形成的所应用的电场而展现不同的折射率和不同的折射率改变速率。层的数目可以在由特定应用和/或使用情况要求的范围之上变化。这允许在调节颜色、透射和散射方面的附加自由度，即，在“调谐”由能量/光散射层的成分产生的光散射效应，以及单独颗粒通过其响应于所应用的电场或者在电极之间应用的电压的方式的方面。
包含贵金属包含物的复合物的颜色可以基于针对金属相中的复合物的表面等离子体共振（SPR）来调谐。包括具有很好分离的嵌入式金属化纳米颗粒的膜的光散射层可以通过吸收谱的可见范围中的峰值来表征，其中维度明显小于激活光的波长。最大效果的带宽、强度和所有物可以取决于周围介电基质的成分，以及金属化纳米颗粒的尺寸、分布和形状。控制基本上透明的构成成分的这些物理性质的能力允许可以从其形成光散射层的复合材料的光学性质的调谐。复合材料的光学性质的这种调谐可以包括以下中的一个或多个：（1）改变基质（NH）的折射率，以及（2）修改金属化包含物的形貌和分布，由此改变金属化纳米颗粒的纵横比。通过应用等离子体共振以及通过颗粒对光的散射的组合，可以直接地且精确地控制具有包括基本上透明的微米或亚微米球体的光散射表面层的对象的颜色的外观（包括以上描述的示例性纳米颗粒的组件）。
包括来自相反电极对上的电势的电场可用于改变金属颗粒周围的结合剂的介电常数和折射率。这将改变纳米结构的等离子体共振频率，其进一步增加可以利用其调谐能量/光散射层的可变性和经度，由此大幅地增强所公开的电气可切换能量滤波器或快门组件的利用。
能量/光散射层的最终光学性质或特性可以使用散射理论来控制和/或确定。这样的散射理论的示例是对麦克斯韦方程的Mie解或Mie理论，所述麦克斯韦方程描述通过均匀球体对电磁平面波的散射。Mie解采取球形多极部分波的无限序列。一般地参见Stratton，J. A., Electromagnetic Theory，McGraw-Hill（1941）。
在实施例中，能量/光散射层的一个或多个表观颜色可以使用基本上透明的微米或亚微米球体来创建。多个层的一种或多种次序可以通过从例如聚苯乙烯胶乳悬浮液蒸发水来形成，所述悬浮液可以包含直径小于可见光的波长的单分散性球形颗粒。参见例如Dushkin等人的“Colored Multilayers from Transparent Submicrometer-Spheres”，Protein Array Project，ERATO，JRDC，5-9-1 Tokodai，Tsukuba，300-26，Japan（1993年5月28日）。电气可切换能量滤波器或快门组件中的能量/光散射层的颜色和透射性质可以通过向相对电极对的方法电势的应用来改变和/或调节，由此形成电极之间的电场。该电场与基本上透明的微米或亚微米颗粒以及微米或亚微米颗粒固定在其中的结合剂基质相互作用。
参照以上图1A-1D，应当理解到，感兴趣的区域可以根据支持结构来限定，所述支持结构由将支持至少能量/光散射层或者第一电极层的基本上任何材料构成。参照图1A-1D描述的主体结构120,170被限定为基本上透明的，因为意图的是使穿过示例性能量滤波器或快门组件的波长的能量/光继续通过基本上透明的主体结构以便光照底层区域或者激活位于主体结构的阴影中的光收集组件设备。
然而，将存在示例，其中底层主体结构不是透明的，如在以上图2和3中所示的实施例中。考虑其中感兴趣的底层区域可以是需要隐藏以便不被观看直至操作的LCD显示器的示例。这样的LCD显示器将构成本身不是光透射的感兴趣的区域。换言之，可以存在使用情况和应用，其中不透明的快门效应可以受到底层结构的存在所限制或者以其它方式被底层结构的存在所修改。
在实施例中，传导层（诸如例如石墨烯）可以在等离子体辅助的化学气相沉积（CVD）中沉积以便产生原子级薄层。结合剂基质和颗粒层可以根据固有材料处理限制并发地或者顺序地应用。用于应用这些层的技术可以包括分离的等离子体辅助CVD、溅射、原子层沉积（ALD）、离子自辅助单层沉积以及其它这样的方法。另一个传导层然后可以以所公开的方式中的任一个进行应用以便实现电气可切换快门组件结构。防护层可以根据层压方法、过程和技术分离地应用。
在电极的应用中进行注意并且容易地且可靠地实现电压的随后应用，除了意图的是通过具有光散射层的组件的电极的直接接触之外的措施来引发电压之外，基本上是以上文关于图1A和1B描述和描绘的方式，这不包括作为可切换结构的一部分的透明电极。
所公开的实施例可以包括用于电气可切换能量滤波器或快门组件的制备和运用的方法。图8图示了这样的示例性方法的流程图。如图8中所示，方法的操作在步骤S8000处开始并且进行到步骤S8100。
在步骤S8100中，至少一个第一透明层压电极可以作为单式结构或者在分立且独立可加能的部分中沉积在表面上。方法的操作进行到步骤S8200。
在步骤S8200中，可以将电气激活的层形成材料的多个基本上透明的微米或亚微米球体顺序地与基本上透明的基质材料沉积或者混合于第一透明层压电极上作为基本上均匀的混合物或者以其它方式在分立的混合区段中。方法的操作进行到步骤S8300。
在步骤S8300中，可以将第二透明层压电极沉积在所述多个基本上透明的微米或亚微米球体和基本上透明的基质材料的混合物上作为分离且独立可加能部分中的单式结构以便形成电气可切换能量滤波器或快门组件。方法的操作进行到步骤S8400。
在步骤S8400中，可以在电气激活的能量滤波器或快门组件的面对表面中的至少一个上提供防护层。方法的操作进行到步骤S8500。
在步骤S8500中，所形成的电气激活的能量滤波器或快门组件可以定位为对象的结构构件、标牌的显示组件、视觉可改变的壁板、或者显示组件中的一个或者一个或多个图像收集器/传感器元件的面对结构。方法的操作进行到步骤S8600。
在步骤S8600中，电气激活的能量滤波器或快门组件可以根据第一模式进行操作，其中电气激活的能量滤波器或快门组件在从能量/光入射侧观看时跨整个表面或者在分立部分中出现基本上透明的外观。方法的操作进行到步骤S8700。
在步骤8700中，电气激活的能量滤波器或快门组件可以根据第二模式进行操作，其中电气激活的能量滤波器或快门组件在从能量/光入射侧观看时跨整个表面或者在分立部分中出现一个颜色、多个颜色、纹理化或者图像式呈现中的基本上不透明外观。方法的操作进行到步骤S8800。
在步骤S8800中，可以根据显示在图像显示设备上的图像数据以及来自关于电气激活的能量滤波器或快门组件定位在与能量/光入射侧相反的一侧上的图像收集器/传感器元件的传感器数据收集中的一个，协调电气激活的能量滤波器或快门组件在第一模式与第二模式之间的切换。方法的操作进行到步骤S8900，其中方法的操作停止。
所公开的实施例可以包括存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由处理器执行时可以使处理器执行以上概述的方法的步骤的至少一些或全部，特别地，关于电气激活的快门组件的协调式控制。
如上文以某种细节所述，根据本公开的系统和方法可以针对的是以独特的方式从电气可切换的基本上透明的组件材料形成公共对象以便具有特定能量/光散射特性，其使得基本上透明的组件材料的组合在曝光于具有可见光谱中的波长的入射能量时看起来例如是不透明的，并且如可以由所应用的电场来修改。图9图示了根据本公开的并入由包括能量/光散射层的电气可切换能量滤波器或快门组件形成的至少分立部分的示例性壁板900的示意图。这样的壁板900可以在具有带开口920、922、924的壁板表面910的典型住宅和/或商业配置中可使用以便适应如可以通常在底层工具箱中找到的机械可移动开关和/或容器组件中的一个或多个。
在实施例中，壁板表面910可以是整个地由根据以上描述的包括能量/光散射层的能量滤波器或快门组件形成的固体对象主体结构的示例。在单独的实施例中，壁板表面910可以基本上由指定颜色的常规材料形成，而同时在其平面形式中适应由包括能量/光散射层的一个或多个能量滤波器或快门组件形成的某些分立部分930、932、934。在任一种构造中，示例性壁板900的包括能量/光散射层的能量滤波器或快门组件可以覆盖典型的电气开关、插座以及其它住宅和商业安装。在实施例中，底层开关箱和/或插座箱可以配置为包括能量和/或光激活的传感器、设备、电力生成组件等。根据所公开的实施例的壁板900的提供可以促进能量通过壁板900的透射，要么整个地要么在分立部分中，而同时维持对底层传感器、设备或组件的不透明外观。在实施例中，这样的底层传感器、设备或组件可以固设到壁板900的箱侧（非光入射侧），或者可以以其它方式固设到底层组件中的一个或多个或者工具箱本身的侧面。应当领会到，不意图由图9中的示例性描绘来限制所公开的壁板900的特定限制配置。
在实施例中，壁板900可以没有模式化为在透明呈现与不透明呈现之间来回切换，而是可以模式化为在第一（经去能的）操作模式中的第一不透明呈现与第二（经加能的）操作模式中的第二不透明呈现之间切换。例如，壁板900可以具有分立部分，所述分立部分在经加能时“点亮”或者以其它方式显示特定消息。
以上描述的示例性系统和方法参照某些常规组件、传感器、材料和真实世界使用情况以便提供其中可以实现本公开的主题的适当的操作、产品处理、能量/光散射层组件形成和电气激活的快门组件操作的简要、一般性描述以用于熟悉和方便理解。尽管不要求，但是本公开的实施例可以至少部分地提供为硬件电路、固件或者软件计算机可执行指令的形式以便控制或者实施所描述的具体能量/光散射层形成和电气激活的能量滤波或快门功能。这些可以包括由处理器执行的单独程序模块。
本领域技术人员将领会到，所公开的主题的其它实施例可以在许多不同配置的许多全异的膜形成、层形成、层压层形成、快门组件形成、壁板形成和/或快门组件操作系统和/或设备中实践。
如上文所指示，在本公开的范围内的实施例可以包括具有所存储的计算机可执行指令或数据结构的计算机可读介质，所述计算机可执行指令或数据结构可以由一个或多个处理器访问、读取和执行以用于控制所公开的能量滤波器或快门组件形成和快门组件操作方案。这样的计算机可读介质可以是任何可用的介质，其可以由处理器、通用或专用计算机来访问。作为示例而非限制，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM、闪速驱动、数据存储器卡或者其它模拟或数字数据存储设备，其可以用于承载或者存储以可访问计算机可执行指令或数据结构的形式的期望程序元件或步骤以用于例如使特定对象、对象结构、层、层组件和/或壁板（作为真实世界使用情况的特定示例）的任何模制或制造技术（包括例如计算机辅助设计（CAD）或计算机辅助制作（CAM））付诸实践。
计算机可执行指令包括例如非暂时性指令和数据，其可以分别被执行和访问以便使处理器单独地或者以各种组合实施以上指定的功能中的某些。计算机可执行指令还可以包括远程地存储以用于由处理器访问和执行的程序模块。
用于使那些可执行指令付诸实践的可执行指令或相关联的数据结构的示例性所描绘的序列表示用于实现在以上概述的示例性方法的步骤中描述的功能的动作的对应序列的一个示例。示例性所描绘的步骤可以以任何合理的次序执行，以便使所公开的实施例的目标付诸实践。没有通过图8中的描绘而必然地暗示方法的所公开的步骤的特定次序，除非其中特定方法步骤是任何其它方法步骤的执行的必要先决条件。
尽管以上描述可以包含具体细节，但是它们不应当解读为以任何方式限制权利要求。所公开的系统和方法的所述实施例的其它配置是本公开的范围的部分。
将领会到，各种以上公开的以及其它特征和功能或其可替换形式可以合期望地组合到许多其它不同的系统或应用中。而且，本文的各种替换、修改、变化或改进可以由本领域技术人员随后作出，其还意图由以下权利要求涵盖。

Claims (58)

1.一种对象主体结构，包括：
具有能量入射面的结构主体构件，所述能量入射面包括至少第一部分和第二部分；以及
形成在结构主体构件的能量入射面的所述至少第一部分之上的能量散射层，能量散射层具有能量入射表面和与能量入射表面相对的主体侧表面，能量散射层包括：
多个基本上透明的颗粒；以及
基本上透明的基质材料，其将颗粒固定在层布置中以形成能量散射层，
颗粒以使得层布置在停息时的第一模式中具有第一折射率并且在经受来自外部应用的电场的效应时的第二模式中具有与第一折射率不同的第二折射率的方式固定在基质材料中。
2.权利要求1所述的对象主体结构，所述多个基本上透明的颗粒中的至少一些和基本上透明的基质材料的至少一部分的折射率由第一模式和第二模式之间的外部应用的电场进行修改。
3.权利要求1所述的对象主体结构，还包括：
至少一个透明电极，定位在能量散射层的能量入射表面或者相对表面中的一个上并且与能量散射层接触；以及
电源，其经由所述至少一个第一透明电极生成电场。
4.权利要求3所述的对象主体结构，还包括用于控制电源的控制器，
所述控制器配置成从对象主体结构与其相关联的电气激活组件或电子设备中的一个接收控制输入，控制器命令电源生成电场以根据控制输入在第一模式和第二模式之间切换层布置。
5.权利要求4所述的对象主体结构，
第一模式中的第一折射率使能量散射层在结构主体构件的能量入射面的所述至少第一部分之上基本上透明，以及
第二模式中的第二折射率使能量散射层的能量入射表面响应于结构主体构件的能量入射面的所述至少第一部分之上的视觉范围中的光能量的形式的入射能量而呈现不透明外观。
6.权利要求5所述的对象主体结构，第二模式中的第二折射率被调整为
从结构主体构件的能量入射面的所述至少第一部分反射一个或多个可选波长的入射光能量，以及
使其它波长的入射光能量基本上未经滤波地以及未经修改地中的至少一个而穿过能量散射层，以撞击在第一主体构件的能量入射面的所述至少第一部分上。
7.权利要求6所述的对象主体结构，第二模式中的第二折射率根据（1）所应用的电场和（2）以下中的一个或多个进行调整：颗粒的折射率、颗粒的尺寸、从其形成颗粒的材料、包括其中多个层中的每一个显示不同的折射率的多层结构的颗粒的结构成分、以及基质材料的成分。
8.权利要求7所述的对象主体结构，所述至少一个透明电极形成为具有多个分立的电极部分以用于引发作用于能量散射层的多个分离的电场，
能量散射层的分立部分在第二模式中展现不同响应。
9.权利要求8所述的对象主体结构，所述至少一个透明电极的分立部分包括通过以下中的一个或多个形成的图案：（1）形成在面向所述至少一个透明电极的侧面的能量散射层中的谷部以及（2）形成在面向所述至少一个透明电极的侧面的能量散射层上的突起，所述不同响应使图案在第二模式中出现在能量散射层的能量入射表面中。
10.权利要求1所述的对象主体结构，第二模式中的能量散射层以下列方式从能量入射表面反射基本上相同波长的入射光：引起能量入射表面使结构构件的第一部分看起来为单色的不透明表面部分。
11.权利要求1所述的对象主体结构，第二模式中的能量散射层以下列方式从能量入射表面的第一分立部分反射第一波长的入射光并且从能量入射表面的一个或多个第二分立部分反射至少一个第二波长的入射光：使结构构件的第一部分看起来为多色或者纹理化的不透明表面部分中的至少一个。
12.权利要求1所述的对象主体结构，能量散射层附加地形成在结构主体构件的能量入射面的所述至少第二部分之上。
13.权利要求12所述的对象主体结构，结构主体构件是透明结构主体构件。
14.权利要求13所述的对象主体结构，
透明结构主体构件包括窗户，
第一模式使窗户为透明的，以及
第二模式使窗户显示不透明表面。
15.权利要求4所述的对象主体结构，控制输入从对象主体结构配置为遮挡的光激活的传感器或者视频显示设备中的一个来接收，
控制输入使能量散射层与视频显示设备和光激活的传感器中的一个协调地在第一模式和第二模式之间切换。
16.权利要求1所述的对象主体结构，结构主体构件包括壁板。
17.一种用于对通过结构的能量进行滤波的方法，包括：
为结构主体构件提供包括至少第一部分和第二部分的能量入射面，所述至少第一部分是透明的；以及
在结构主体构件的能量入射面的所述至少第一部分之上形成能量散射层，所述能量散射层具有能量入射表面和与能量入射表面相对的主体侧表面，能量散射层包括：
多个基本上透明的颗粒；以及
将颗粒固定在层布置中以形成能量散射层的基本上透明的基质材料，
以使得层布置在停息时的第一模式中具有第一折射率并且在经受来自外部应用的电场的效应时的第二模式中具有与第一折射率不同的第二折射率的方式将颗粒固定在基质材料中。
18.权利要求17所述的方法，还包括：
将至少一个透明电极定位在能量散射层的主体侧表面和能量入射表面中的一个上；
将所述至少一个透明电极连接到经控制以引发能量散射层中的电场的电源；以及
利用控制器控制电源在第一模式与第二模式之间切换能量散射层。
19.权利要求18所述的方法，还包括利用控制器从对象主体结构与其相关联的电气激活的组件或电子设备中的一个接收控制输入，控制器命令电源生成电场以根据控制输入在第一模式与第二模式之间切换层布置。
20.权利要求19所述的方法，
第一模式中的第一折射率使能量散射层在结构主体构件的能量入射面的所述至少第一部分之上基本上透明，以及
第二模式中的第二折射率使能量散射层的能量入射表面响应于结构主体构件的能量入射面的所述至少第一部分之上的视觉范围中的光能量的形式的入射能量而呈现不透明外观。
21.权利要求20所述的方法，还包括调整第二模式中的第二折射率以从结构主体构件的能量入射面的所述至少第一部分反射一个或多个可选波长的入射光能量，并且使其它波长的入射光能量基本上未经滤波地以及未经修改地中的至少一个而穿过能量散射层以撞击在第一主体构件的能量入射面的所述至少第一部分上。
22.权利要求21所述的方法，第二模式中的第二折射率根据（1）所应用的电场和（2）以下中的一个或多个进行调整：颗粒的折射率、颗粒的尺寸、从其形成颗粒的材料、包括其中多个层中的每一个显示不同的折射率的多层结构的颗粒的结构成分、以及基质材料的成分。
23.权利要求22所述的方法，还包括形成所述至少一个透明电极以具有用于引发作用于能量散射层的多个分离电场的多个分立电极部分，能量散射层的分立部分在第二模式中展现不同响应。
24.权利要求23所述的方法，还包括图案化所述至少一个透明电极的分立部分，包括形成以下中的一个或多个：（1）面向所述至少一个透明电极的侧面的能量散射层中的谷部以及（2）面向所述至少一个透明电极的侧面的能量散射层上的突起，所述不同响应使得图案在第二模式中看起来处于能量散射层的能量入射表面中。
25.权利要求17所述的方法，还包括以下列方式使第二模式中的能量散射层从能量入射表面反射基本上相同波长的入射光：引起能量入射表面使结构构件的第一部分看起来为单色的不透明表面部分。
26.权利要求17所述的方法，还包括以下列方式使第二模式中的能量散射层从能量入射表面的第一分立部分反射第一波长的入射光并且从能量入射表面的一个或多个第二分立部分反射至少一个第二波长的入射光：使结构构件的第一部分看起来为多色或纹理化的不透明表面部分中的至少一个。
27.权利要求17所述的方法，还包括在结构主体构件的能量入射面的所述至少第二部分之上附加地形成能量散射层。
28.权利要求27所述的方法，结构主体构件是透明结构主体构件。
29.权利要求28所述的方法，
透明结构主体构件包括窗户，
第一模式使窗户为透明的，并且
第二模式使窗户显示不透明表面。
30.权利要求19所述的方法，还包括从对象主体结构配置为遮挡的光激活的传感器或视频显示设备中的一个接收控制输入，
控制输入使能量散射层与视频显示设备和光激活的传感器中的一个的操作协作地在第一模式和第二模式之间切换。
31.一种电磁能量滤波结构，包括：
能量散射层，包括
多个基本上透明的颗粒；以及
将颗粒固定在层布置中以形成能量散射层的基本上透明的基质材料，能量散射层具有能量入射表面和相对表面，
能量散射层配置为在停息时的第一模式中具有第一折射率并且在经受来自外部应用的电场的效应时的第二模式中具有与第一折射率不同的第二折射率。
32.权利要求31所述的结构，所述多个基本上透明的颗粒中的至少一些和基本上透明的基质材料的至少一部分的折射率由第一模式和第二模式之间的外部应用的电场来修改。
33.权利要求31所述的结构，还包括：
至少一个第一透明电极，定位在能量散射层的能量入射表面或者相对表面中的一个上并且与能量散射层接触，以及
经由所述至少一个第一透明电极生成电场的电源。
34.权利要求33的结构，还包括至少一个第二透明电极，定位在能量散射层的能量入射表面或者相对表面中的另一个上并且与能量散射层接触，
电源在所述至少一个第一透明电极与所述至少一个第二透明电极之间生成电场，以及
所述多个基本上透明的颗粒中的所述至少一些和基本上透明的基质的所述至少该部分的折射率由在所述至少一个第一透明电极和所述至少一个第二透明电极之间生成的电场进行修改。
35.权利要求31所述的结构，第一折射率使能量散射层在第一模式中至少在分立部分中基本上透明。
36.权利要求31所述的结构，第二折射率使能量散射层的能量入射表面的所述至少分立部分响应于第二模式中的视觉范围中的光能量的形式的入射能量而呈现不透明外观。
37.权利要求36所述的结构，第二模式中的能量散射层的所述至少分立部分
反射撞击在能量散射层的能量入射表面上的可选波长的入射光以呈现不透明外观，以及
使其它波长的入射光基本上未经滤波地以及未经修改地中的至少一个而穿过能量散射层。
38.权利要求31所述的结构，颗粒固定在能量散射层的非均匀结构中的基质材料中。
39.权利要求38所述的结构，颗粒由至少两个分离的物理或材料成分形成，
能量散射层中的非均匀结构是基于两个分离的物理或材料成分中的第一个的颗粒在第一分立部分中固定在基质材料中并且两个分离的物理或材料成分中的第二个的颗粒在第二分立部分中固定在基质中，以及
第一分立部分和第二分立部分在第二模式中展现不同的第二折射率。
40.权利要求38所述的结构，基质材料具有至少两个分离的物理或材料成分，
能量散射层中的非均匀结构是基于两个分离的物理或材料成分中的第一个的基质材料在第一分立部分中固定基质材料中的颗粒并且两个分离的物理或材料成分中的第二个的基质材料在第二分立部分中固定基质材料中的颗粒，以及
第一分立部分和第二分立部分在第二模式中展现不同的第二折射率。
41.权利要求38所述的结构，还包括至少一个透明电极，定位在能量散射层的能量入射表面或相对表面中的一个上并且与能量散射层接触，并且形成为具有多个分立电极部分以用于引发作用于能量散射层的多个分离的电场，
能量散射层的分立部分在第二模式中展现不同响应。
42.权利要求31所述的结构，第二模式中的能量散射层以使得能量入射表面看起来为单色不透明表面的方式从能量入射表面反射基本上相同波长的入射光。
43.权利要求31所述的结构，第二模式中的能量散射层以下列方式从能量入射表面的第一分立部分反射第一波长的入射光并且从能量入射表面的一个或多个第二分立部分反射至少一个第二波长的入射光：使能量入射表面看起来为多色或纹理化的不透明表面中的至少一个。
44.权利要求43所述的结构，第二模式中的多色或纹理化不透明表面中的至少一个看起来为呈现预确定多色图像的经成像的不透明表面。
45.一种用于形成光滤波结构的方法，包括：
在表面上沉积基本上透明的基质材料；
将多个基本上透明的颗粒沉积在基质材料中，以及
将多个颗粒固定在层布置中的基质材料中以形成具有能量入射表面和相对表面的能量散射层，
能量散射层配置为在停息时的第一模式中具有第一折射率并且在经受来自外部应用的电场的效应时的第二模式中具有与第一折射率不同的第二折射率。
46.权利要求45所述的方法，层布置配置为使得所述多个基本上透明的颗粒中的至少一些和基本上透明的基质材料的至少一部分的折射率由第一模式和第二模式之间的外部应用的电场进行修改。
47.权利要求45所述的方法，还包括：
将至少一个第一透明电极定位在能量散射层的能量入射表面或相对表面中的一个上并且与能量散射层接触；以及
将所述至少第一透明电极连接到电源，所述电源经由所述至少一个第一透明电极生成电场。
48.权利要求47所述的方法，还包括将至少一个第二透明电极定位在能量散射层的能量入射表面或相对表面中的另一个上并且与能量散射层接触；以及
将电源连接到所述至少第二透明电极以在所述至少一个第一透明电极与所述至少一个第二透明电极之间生成电场，
所述多个基本上透明的颗粒中的至少一些和基本上透明的基质中的至少一部分的折射率通过在所述至少一个第一透明电极和所述至少一个第二透明电极之间生成的电场来修改。
49.权利要求47所述的方法，第一折射率使能量散射层在第一模式中至少在分立部分中基本上透明。
50.权利要求49所述的方法，第二折射率使能量散射层的能量入射表面的所述至少分立部分响应于第二模式中的视觉范围中的光能量的形式的入射能量而呈现不透明外观。
51.权利要求50所述的方法，第二模式中的能量散射层的所述至少分立部分
反射撞击在能量散射层的能量入射表面上的可选波长的入射光以呈现不透明外观，以及
使其它波长的入射光基本上未经滤波地和未经修改地中的至少一个而穿过能量散射层。
52.权利要求45所述的方法，颗粒在能量散射层的非均匀结构中固定在基质材料中。
53.权利要求52所述的方法，颗粒由至少两个分离的物理或材料成分形成，
能量散射层中的非均匀结构是基于两个分离的物理或材料成分中的第一个的颗粒在第一分立部分中固定在基质材料中并且两个分离的物理或材料成分中的第二个的颗粒在第二分立部分中固定在基质中，并且
第一分立部分和第二分立部分在第二模式中展现不同的第二折射率。
54.权利要求52所述的方法，基质材料具有至少两个分离的物理或材料成分，
能量散射层中的非均匀结构是基于两个分离的物理或材料成分中的第一个的基质材料在第一分立部分中将颗粒固定在基质材料中并且两个分离的物理或材料成分中的第二个的基质材料在第二分立部分中将颗粒固定在基质材料中，并且
第一分立部分和第二分立部分在第二模式中展现不同的第二折射率。
55.权利要求52所述的方法，还包括至少一个透明电极，定位在能量散射层的能量入射表面或相对表面中的一个上并且与能量散射层接触，并且形成为具有多个分立电极部分以用于引发作用于能量散射层的多个分离的电场，
能量散射层的分立部分在第二模式中展现不同响应。
56.权利要求45所述的方法，第二模式中的能量散射层以使得能量入射表面看起来为单色不透明表面的方式从能量入射表面反射基本上相同波长的入射光。
57.权利要求45所述的方法，第二模式中的能量散射层以下列方式从能量入射表面的第一分立部分反射第一波长的入射光并且从能量入射表面的一个或多个第二分立部分反射至少一个第二波长的入射光：使能量入射表面看起来为多色或纹理化的不透明表面中的至少一个。
58.权利要求57所述的方法，第二模式中的多色或纹理化的不透明表面中的至少一个看起来为呈现预确定的多色图像的经成像的不透明表面。
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