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技术方案

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。

Systems and methods used to produce objects connected to the selectively active electromagnetic energy filter layer

The system and method are provided to form the energy filter layer or shutter component, including the active electrically switchable energy / light directional / scattering layer. Energy filter or shutter assembly is operable between at least a first mode and a second mode in the first mode, and thus the shutter assembly layer in the energy / light incident side watch looks basically transparent, in the second mode, and presents the energy filter layer filter or shutter assembly looks for the incident the impact energy in energy opaque on the side of the incident. Different modes can be selected by making the electric field energy near the energy scatter layer, electrical energy and / or energy dissipation, including the electric field generated between a pair of transparent electrodes that clamp the energy scattering layer. The refractive index of transparent particles and the transparent matrix in which the particles are fixed can be tuned according to the applied electric field.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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
技术介绍
本申请要求ClarkD.BOYD等人于2015年4月14日提交的题为“PhotovoltaicCelland/orPhotocellWithLightScatteringLayer”的美国临时专利申请号62/147,573、ClarkD.BOYD等人于2016年1月26日提交的题为“SystemsandMethodsforImplementingSelectiveElectromagneticEnergyFilteringObjectsandCoatingsUsingSelectablyTransmissiveEnergyScatteringLayers”的美国专利申请号15006148、以及ClarkD.BOYD等人于2016年1月26日提交的题为“SystemsandMethodsforProducingObjectsIncorporatingSelectablyActiveElectromagneticEnergyFilteringLayersandCoatings”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“SystemsandMethodsforProducingLaminates,LayersandCoatingsIncludingElementsforScatteringandPassingSelectedWavelengthsofElectromagneticEnergy”的美国专利申请号15006143以及2016年1月26日提交的题为“SystemsandMethodsforProducingObjectsIncorporatingSelectiveElectromagneticEnergyScatteringLayers,LaminatesandCoatings”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
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
技术介绍
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2461488（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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.14 US 62/147573;2016.01.26 US 15/006150;201.一种对象主体结构，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：CD博伊德，BR菲斯，JD谢泼德，
申请(专利权)人：福斯国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US