JP2023511701A - 構造化カバープレート及びカラーフィルタ層を有するカラープレート状部品 - Google Patents

Abstract

【要約】本発明はプレート状部品（１）に関し、前記プレート状部品（１）は透明カバープレート（２）と、前記カバープレート（２）に取り付けられた平面状背面素子（３）とを含み、前記カバープレート（２）は、外部環境に面する前面（４）と、前記背面素子（３）に面する背面（５）とを有し、前面と背面から選択される少なくとも１つの面（４，５）は、少なくとも１つの構造化領域（８，８’）を有し、且つ、前面と背面から選択される少なくとも１つの面（４，５）上には、既定の波長範囲内の光を反射するように構成された少なくとも１つのカラーフィルタ層（９，９’）が配置されており、－ 前記少なくとも１つの構造化領域（８，８’）は、ｉ） 前記カバープレート（２）の平面に垂直に、山及び谷を持つ高さプロファイルを有し、前記山と前記谷との間の平均高度差は少なくとも２μｍである、ｉｉ） 前記構造化領域のうちの少なくとも５０％は前記カバープレート（２）の平面に対して傾斜したセグメント（１７）からなり、前記カバープレート（２）の平面に対して、前記セグメントのうちの少なくとも２０％が０°より大きく最大１５°までの範囲内の傾斜角を有し、前記セグメントのうちの少なくとも３０％が１５°より大きく最大４５°までの範囲内の傾斜角を有する、ｉｉｉ） 前記セグメントはそれぞれ平面状であり、少なくとも１μｍ２のセグメント面積を有し、前記セグメントはそれぞれ、前記少なくとも１つのカラーフィルタ層（９，９’）の層厚さの１５％未満の平均粗さを有する、とのｉ）からｉｉｉ）の特徴を有し、－ 前記少なくとも１つのカラーフィルタ層（９，９’）は、少なくとも１つの高屈折層を含み、前記少なくとも１つの屈折層は、４００ｎｍから少なくとも７００ｎｍの波長範囲において屈折率ｎが２．５より大きく、かつ、４５０ｎｍ未満では少なくとも０．２、７００ｎｍを超えると０．２未満、特に０．１未満の消衰係数を有する。

Description

本発明は、ファサード製造及びソーラーモジュール製造の技術分野に属し、そして、構造化カバープレート及び少なくとも１つのカラーフィルタ層を有するカラープレート状部品に関する。プレート状部品は、具体的には、ソーラーモジュール又はファサード素子の形態で形成される。

壁やファサード素子としてソーラーモジュールを利用するのは、経済的な観点からは現在も比較的小さな市場であるが、エコロジー的な観点からは非常に興味深い市場である。特に、分散型エネルギーソリューションとエネルギー中立な建築への取り組みが増加していることに鑑み、ソーラーモジュールの、建築物の囲い構造物の一体化部品としての用途への需要が高まっている。これには、屋根（一体型又は表面実装型）及びファサードへの応用が含まれる。ソーラーモジュールの他の興味深い応用分野には、騒音バリア（道路、鉄道）、屋外エリアの目隠しスクリーン、温室壁、橋梁やタワーの建築設計のカバーが含まれる。景観保護や特別な顧客の要求のために、通常の青と黒のソーラーモジュールが好適でなければ、地上設置型システム内でカラーのソーラーモジュールを使用することも考えられる。これらの新しい用途は、ソーラーモジュールに対して、特に美観、耐用年数、及び密閉と断熱のような他の機能に関して、全く新しい要求を出す。特に、そのためのソーラーモジュールは、形状、大きさ、色が異なっていなければならず、そして、できるだけ均一な色印象を伝えなければならない。色の由来（吸収／放出、干渉、屈折）に応じて、ソーラーモジュールの本質的に均一な表面の色は、観察角度及び／又は照射角度に依存することがある。なお、光のスペクトルと空間分布（拡散、方向性）も色印象を決定する。

効率最適化の点から見ると、理想的なソーラーモジュールは、放射エネルギーを電気エネルギーに最適に変換するために、入射太陽光を完全に吸収する黒体でなければなりません。しかし、入射した放射は反射され、吸収した放射はすべての実際の物体によって減衰されるので、人間の目の色印象は基本的に、スペクトル選択反射と光の減衰の結果である。可視スペクトル範囲内での太陽スペクトルのエネルギー強度が最も高く、人の目の感度が最も大きい。ソーラーモジュールがカラーで設計されている場合、すなわち人の目に理想的な黒体とは異なるソーラーモジュールの色印象を与えようとする場合、光起電活性半導体に吸収される光の強度は必然的に低下し、それによってソーラーモジュールの電気出力又は効率も低下する。最適な効率は基本的に黒いソーラーモジュールでしか実現できない。一方、色の由来（吸収／放出、干渉、屈折）に応じて、ソーラーモジュールの本質的に均一な表面の色は、観察角度及び／又は照射角度に依存することがある。なお、光のスペクトルと空間分布（拡散、方向性）も色印象を決定する。

未公開の欧州特許出願ＥＰ１８１８６１５及びＥＰ１８１８６１６１には、少なくとも１つの光学干渉層によって着色を実現したソーラーモジュールが示されている。前面ガラスを構造化することにより、受容可能なエネルギー収量、特に良好な効率を達成しながら、たとえ異なる観察方向から、及び異なる照明条件においても、人の目に対して大体安定した色効果を有するカラーソーラーモジュールを得ることができる。

ファサードの色を可能な限り均一にするために、ファサードの具体的なサイズによっては、異なるサイズと形状のカラーソーラーモジュールが必要になることがある。一般的に、実際の半導体スタックが広い領域で製造され、分割によってモジュールサイズを小さく製造しなければならない場合、小型で矩形でないソーラーモジュールは、かなりの追加コストを招くことになる。これは、小型のソーラーモジュールでは、単位出力パワーあたり、材料投入量の大幅増加が必要とされるからである。また、モジュールのエッジに対するモジュール領域の比例は、ソーラーモジュールが小さいほど不利であり、その結果、全体的なモジュール効率も低下する。なお、小型ソーラーモジュールの総コストの中で、一部材料のコストと付加部品及びエッジ封止の固定コストがより高い割合を占めている。なお、製造プロセスのいくつかのステップは、異なる基板サイズに対して大幅に変更されたシステム構想によってのみ実現できる。

上記の理由から、ソーラーモジュールの工業的連続生産は、いくつかの標準的なモジュールサイズ、また、原則としてソーラーモジュールの矩形形状に適合しているため、ファサード全面をソーラーモジュールで覆うことは通常不可能であるか、経済的に受け入れられない。また、太陽電池の光起電設計及びコンタクトストリップ、接続箱及びケーブルなどの各種の付加部品は、標準的なモジュールサイズに合わせて最適化されている。なお、太陽に対する方角が悪い、同じ建物又は隣接する建物の一部によって影ができるなどが原因で、ソーラーモジュールでファサードの一部の領域を覆うことは、追加コストを正当化するにはエネルギー収量が不十分であるため、経済的ではなくなる可能性がある。

カラーソーラーモジュールの適切な大きさ及び／又は形状が不足する問題を解決するために、板金又はその他の従来の建築材料で作られた光起電不活性ファサード素子の使用が考えられ、そして、それらの色はカラーソーラーモジュールの色とできるだけ似ていなければならないことは理解されている。しかし、ここでは、色生成の性質にある技術的且つデザイン的な問題がある。実際、色の由来（吸収／放出、干渉、屈折）に応じて、特に光の種類（拡散、直射、光の色）に応じて、入射角及び／又は観察角を変化させることにより、ソーラーモジュールの色は、異なる照明条件において変化することができる。光起電不活性ファサード素子がカラーソーラーモジュールとは異なる材料で作られると、設計上望ましくない色のコントラストを引き起こすことがよくある。

この問題に対する解決策は、未公開の欧州特許出願ＥＰ１８１８６１７５で与えられた。その中では、未公開の欧州特許出願ＥＰ１８１８６１５及びＥＰ１８１８６１６１と似て、前面ガラスが構造化されており且つ少なくとも１つの光学干渉層が設けられている光起電不活性ファサード素子が示されている。

未公開の欧州特許出願ＥＰ１８１８６１５、ＥＰ１８６１６１及びＥＰ１８１８６１７５に示されるカラー光起電活性ソーラーモジュール又はカラー不活性ファサード素子を使用することにより、緑、青、青緑色又は黄色のような異なる色、及び異なる色合いのグレーを非常に良好に生成することができる。そこで使用される干渉コーティングは、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２及びＺｒＯ_２のような透明誘電体層に基づいている。しかし、白又は赤のソーラーモジュール又はファサード素子の実現は困難であり、その生産性の損失を許容できる範囲にすることは依然として主要な技術的課題である。特に白と赤の場合、可視スペクトルの大部分を自然に反射させなければならないため、高い効率損失が発生する。さらに、最良の場合には淡い灰色の色合い（Ｌ＜６０）を実現することができるように、前述した材料系の屈折率は可視スペクトル（３８０ｎｍから７８０ｎｍ）において３以下の値に制限されている。

通常、８０より高く、より好ましくは８５より高いＬ値を有する色は白い色合いと見なされる。ＲＡＬ体系で最も深い白はパピルス白で、Ｌ＝８１で、ＲＡＬ ９０１８であり、パピルス白は、Ｌ＝８１．３４、ａ＝－２．２９、ｂ＝２．９６である。

干渉層を備えた赤色のソーラーモジュール又はファサード素子を製造するには、複数の層が必要である。なぜならば、１層又は２層の干渉層によって、より高い階層は反射スペクトルに青色成分を加え、通常はバイオレット又はバイオレットの色調を発生させる。通常、複数の層には強い角度依存性を有する。

これに対して、本発明の課題は、赤色及び白色を簡単な方法で実現することができるカラーソーラーモジュール又は光起電不活性ファサード素子を提供することである。カラーソーラーモジュールでは、効率損失をできるだけ低くする必要がある。また、ソーラーモジュール又は光起電不活性ファサード素子の色は、照明条件、観察角度及び照射角度にできるだけ依存せず、様々な大きさ及び形状と許容できるコスト及び満足できる均一性でそれらを製造できることが望ましい。

本発明の提案によれば、これら及び他の目的は、独立請求項の特徴を有するプレート状部品によって解決される。本発明の有利な実施形態は、サブクレームの特徴によって示される。

本発明によれば、カラープレート状部品、特に複合ペイン構造を有するカラープレート状部品が示されている。

「プレート状部品」という用語は、一般に、可視表面素子として使用するのに適しており且つそのことを目的とされる部品を指す。好ましくは、プレート状部品は、ソーラーモジュール、特に薄膜ソーラーモジュールであり、例えば、地上設置型システム又は屋上設置型システム内で使用できる。プレート状部品は、ファサード内に設置するための光起電活性又は不活性ファサード素子であることも同様に好ましい。光起電活性ファサード素子もソーラーモジュールである。一般的に、ファサードは正面側つまり外側と背面側つまり内側を有し、ファサードの正面側は外部環境から見ることができる。たとえば、ファサードは、建物壁、又は視覚バリア又は騒音バリアとして機能する独立壁である。ファサード素子は、独立した部品として、ファサード内に一体化ことができ、これによって、ファサード素子の前面がファサードの外側面つまり前面の一部になる。ファサード素子の前面側つまり外側は、光（例えば太陽光）のファサード素子上への入射を許容するために利用される。ファサード素子の背面側つまり内側は、外部環境からの視認にも光線の入射にも利用されない。

「カラー」プレート状部品又は「色効果を有するプレート状部品」とは、光（例えば、太陽光）に曝されたときに、プレート状部品の前面つまり外側が特定の（選択可能な）色を有することを意味する。

「複合ペイン構造」とは、プレート状部品が、中間層を介して互いに強固に接合された（例えば、積層された）少なくとも２つのペインを有することを意味する。

本発明によれば、色効果を有するプレート状部品が示され、当該プレート状部品は透明カバープレートと少なくとも１つの平面状背面素子とを含む。特に、カバープレートと平面状背面素子とは、中間層を介して互いに強固に接続されているとともに、複合ペインを形成することができる。好ましくは、中間層は、熱可塑性又は架橋ポリマー中間層（例えば、ＰＶＢ又はＥＶＡ）である。透明シリコン樹脂や注型樹脂を用いて接合することもできる。

本発明の目的のために、「透明性」又は「透明」という用語は、可視光の透過率が少なくとも８５％、特に少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、特に１００％であることを意味する。典型的に、可視光は３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長範囲に存在する。「不透明性」又は「不透明」という用語は、可視光透過率が５％未満、特に０％であることを意味する。「半透明性」又は「半透明」という用語は、可視光透過率が８５％未満、且つ少なくとも５％であることを意味する。パーセンテージとは、平面状構造の他方側に入射する光の強度に対する、検査対象の平面状構造（例えば、ペイン）の一方側で測定された光の強度を意味する。このような測定のために、例えば、白色光源（可視光源）を平面状構造の一方側に配置し、可視光検出器を平面構造の他方側に配置することができる。以下で与えられる光屈折率の値は、常に３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの可視波長範囲の光屈折率を意味する。

本発明によるプレート状部品において、以下により詳細に説明されるように、カバープレートは着色のために利用される。着色カバープレートは、光入射側に配置された前面と、反対の背面とを有する。このため、カバープレートの前面は、プレート状部品の前面又は外面が見える外部環境に面している。したがって、カバーの背面は、外部環境に背を向けている。

本発明によるプレート状部品の一実施形態によれば、カバープレートは、ガラス又はプラスチック、好ましくはソーダライムガラスからなる。好ましくは、カバープレートは、剛性のガラス板又はプラスチック板から形成される。この場合、カバープレートの前面又は背面は、カバープレートのそれぞれの材料によって形成される。カバープレートの代替実施形態によれば、カバープレートは、少なくとも２つの異なる材料をから形成されてもよく、前面及び／又は背面は、カバープレートのコアとは異なる材料から形成される。好ましくは、カバープレートのコアは、ガラス又はプラスチックのような同一の材料により、好適にはソーダライムガラスによって作製される。カバープレートのコアの外側及び／又は内側にカバープレートのコアとは異なる材料が施されており、該材料は透明であり、カバープレートのコアの材料と同じ光学屈折率を有する。この場合、前面又は背面は、カバープレートのコアに適用されたそれぞれの材料によって形成される。本発明によれば、「カバープレート」という用語はこのため複合体も含み、但し、ペインを形成する材料が透明であり且つ同じ光学屈折率を有する。

好ましくは、カバープレートは曲率がなく、したがって平面状（平坦）である。しかしながら、カバーは湾曲していてもよい。カバープレートは、剛性であってもよいし、可撓性であってもよい。可撓性のカバープレートは平面状形式で提供することもできる。平面状（平坦）カバープレートの場合、平面はカバープレート自体によって定義され、本発明の意味では、平面は「カバープレートの平面」と理解される。湾曲したカバープレートの場合、ローカル平面は、その平面の任意の点にある（仮想）平面接線表面によって定義できる。この接線表面も、「カバープレートの平面」という用語に属する。

本発明によるプレート状部品は、外部から白色光で照射された場合、特に太陽光で照射された場合、少なくとも一部において観察者に均一な色の印象を与え、すなわち、プレート状部品がカラーである。カラー部分は、プレート状部品の前面全体に亘って延在することが好ましい。表面全体で均一な色印象を持つプレート状部品は、特に魅力的であると考えられる。

プレート状部品の色は、三色座標Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊によって記述することができ、ここによって色座標は、知覚可能なすべての色が正確に定義される、当業者自身に知られている（ＣＩＥ）Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間を指す。この色空間は、欧州規格ＥＮ ＩＳＯ １１６６４－４『測色－第４部：ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊ 色空間』に規定されており、本発明の明細書において全て引用されている。ＣＩＥ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）色空間では、各色は３つのデカルト座標Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊を持つ色位置（ｃｏｌｏｒ ｌｏｃｕｓ）によって定義される。ａ＊軸では緑と赤が反対しており、ｂ＊軸は青と黄の間に延在し、そしてＬ＊軸は色の明るさ（輝度）を説明する。より説明的な表現のために、これらの量はＬｈｃ色空間に変換できる。ここで、Ｌは同じままで、彩度はａ＊ｂ＊平面内の色の点の半径で、ｈは角度である。

プレート状部品の色は、外部環境からの、すなわち前面側ペイン又はカバープレートを見る場合の観察結果を指す。プレート状部品の色測定又は色座標の確定は、市販の測色計（分光測光器）を用いて容易に行うことができる。この目的のために、測色計は、カバープレートの前面に向けられ、特に前面に設置される。一般的な色測定装置は、規格に準拠した色測定を可能にしており、よってそれらの設計及び許容範囲は、典型的に、ＤＩＮ ５０３３、ＩＳＯ／ＣＩＥ １０５２７、ＩＳＯ ７７２４、ＡＳＴＭ Ｅ１３４７で定義された国際規格に準拠している。例えば、色の測定については、ＤＩＮ ５０３３規格を完全に参照している。色測定装置は、例えば、キセノンフラッシュランプ、タングステンハロゲンランプ、又は１つ以上のＬＥＤを光源として有し、それによって、生成された（例えば、白色の）光で本体の前面を照明し、プレート状部品によって受光された光を測定する。最初に説明したように、測色計により測定される本体の色は、プレート状部品からの反射光及び減衰光により生成される。

本発明によるプレート状部品が少なくとも１つの部分において均一な色を有するようにするために、プレート状部品の少なくとも１つの表面（すなわち、前面及び／又は背面）は、少なくとも１つの構造化領域を有する。また、少なくとも１つの着色カラーフィルタ層がカバープレート上に配置されている。少なくとも１つのカラーフィルタ層は、カバープレートを着色カバープレートとする。この少なくとも１つのカラーフィルタ層は、既定の又は予め決定可能な波長範囲内の光を反射するために使用される。この少なくとも１つのカラーフィルタ層は、好ましくは、カバープレートの表面上に直接（すなわち、さらなる中間層を必要とせず）配置される。この少なくとも１つのカラーフィルタ層はカラーの反射を発生させるため、完全に透明ではない。比較的濃く飽和していない色の場合、可視光に対する透過率は、やはり８５％より高いことがあるが、比較的薄く飽和している色の場合、一般に８５％未満である。

カラーフィルタ層は、１つ又は複数の層、すなわち１つ又は複数の光屈折層（屈折層）を有するように設計されてもよい。カラーフィルタ層は、カバープレートの色を発生させ、そして、それによってプレート状部品の色を発生させるために使用され、カラーフィルタ層は、例えば、カラーフィルタ層の様々な界面で反射された光の建設的干渉と相殺的干渉が可能になるように設計されている。この場合、カラーフィルタ層の界面で反射された光の干渉により、プレート状部品の色が発生する。以下に示すように、建設的干渉と相殺的干渉にとって薄すぎる極薄層であっても、屈折率ジャンプ（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｊｕｍｐ）と分散（屈折率の波長依存性）のみでカラーフィルタとして使用することが可能である。さらに、本発明は、可視光の特定の部分範囲に対して部分吸収を示す材料もカラーフィルタ層に使用する。この選択的部分吸収はも着色に寄与する。したがって、着色層は、本文では一般にカラーフィルタ層と呼ばれる。

カラーフィルタ層は、（白色の）光、特に太陽光で照射されると、カラーフィルタとして機能し、均一な色を生成する。好ましくは、構造化領域は、プレート状部品が均一な色を有するように、カバープレート全体に亘って、即ち、カバープレートの表面（前面及び／又は背面）全体に亘って延在する。プレート状部品はまた、それぞれ均一な色を持ついくつかのプレート状部品セクションを有することができる。プレート状部品セクションの色は、同一であっても異なっていてもよい。

少なくとも１つの構造化領域は、山（隆起）及び谷（凹部）を有するカバープレートの平面に垂直な高さプロファイルを有し、山と谷との間の平均高度差は少なくとも２μｍであり、そして、カバープレートの厚さの好ましくは最大２０％、好ましくは最大１０％、より好ましくは最大５％であるが、必ずしもそうとは限らない。なお、表面（前面及び／又は背面）の構造化領域のうちの少なくとも５０％、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％が、傾斜の異なるセグメント又は小面からなる。セグメントは、カバープレートの表面の外部環境に面したセクションであり、それぞれ、カバープレートの平面に対して傾斜した平面状表面として形成されている。ここで、カバープレートの平面に対して、セグメントのうちの少なくとも２０％が０°より大きく最大１５°までの範囲内の傾斜角を有し、セグメントのうちの少なくとも３０％が１５°より大きく最大４５°までの範囲内の傾斜角を有する。有利に、しかし必ずしもそうではないが、セグメントのうちの３０％未満は４５°よりも大きい傾斜角を有する。それらの構造は、非周期的かつ異方性であることが好ましい。しかしながら、特殊な光学効果のために、周期的構造及び異方性構造を用いることもできる。

なお、セグメントはそれぞれ平坦（平面状）であり、少なくとも１μｍ^２のセグメント面積を有する。なお、構造化領域の少なくとも１つの区域（すなわち、部分領域）において、セグメントはそれぞれ、構造化領域に適用されるカラーフィルタ層の層厚さの１５％未満、好ましくは１０％未満、より好ましくは５％未満の平均粗さを有する。カラーフィルタ層が複数の屈折層からなる場合、少なくとも１つの区域のセグメントはそれぞれ、最も小さい層厚さを持つ屈折層の層厚さの１５％未満の平均粗さを有する。セグメントがそれぞれカラーフィルタ層の層厚さの１５％未満の平均粗さを有する区域は、構造化領域に対応することができ、すなわち、区域と構造化領域とが同一である。構造化領域は、例えば、カバープレートをエッチング、砂吹き、又は圧延することによって生成することができる。

したがって、カバープレートの少なくとも１つの構造化領域は、複数の平面状（平坦）セグメントを有する。本発明のために、平面状（平坦）セグメントは非曲面から形成されてもよい。しかし、平面状（平坦）セグメントは、わずかに湾曲した表面によって形成されてもよい。セグメントの点において１μｍ^２の領域を有する（仮想）接平面が構築された場合、セグメントの領域と接平面との間の、接平面の法線方向を基準とする距離が５０ｎｍ未満であるという条件が、セグメントの各点に適用されると、セグメントは本発明の意味でわずかに湾曲することになる。

本発明の目的のために、プレート状部品の文脈において、「構造化」又は「構造化領域」という用語は、カバープレートの前面又は背面の、上記の特徴が組み合わせで存在する領域を指す。

構造化領域の特徴により、カバープレートに光が照射されたとき、たとえ光沢角外で観察されても（カバープレートの平面に対して、入射光の入射角は、反射光の反射角に対応する）、光は、比較的高い強度で反射されることが、有利に実現される。これは、光沢角外で観察しても高強度の反射光を達成するのに十分な数、適切な大きさ、及び適切な傾斜角で存在する傾斜の異なるセグメントに起因する。セグメントでの屈折によって外側で構造化された場合と、セグメントでの反射によって内部で構造化された場合とで、着色カバープレートの光沢角外の方向に十分な強度を散乱させる十分な数の傾斜セグメントが常に設けられている。

ここで及びさらに使用されるように、「光沢角」という用語は、カバープレート平面に対する法線を参照し、「局所光沢角」はセグメントの平面に対する法線を参照する。光沢角と局所光沢角は同じでもよいが（セグメントが着色第１ペインの平面に対して平行）、通常は異なる（セグメントがカバープレートの平面に対して傾いている）。

その結果、光沢角内で反射されない（すなわち散乱された）光の強度が比較的高く、このような構造化領域を持たない反射面と比較して、入射方向及び観察方向に対する角依存性がわずかであることは実現できる。カラーフィルタ層により、光沢角外で反射された光は、カラーフィルタ層の屈折率及び層厚さに応じて色選択され、それにより、着色カバープレートの表面が比較的低い角度依存性を有する均一な色を持つようにすることができる。カラーフィルタ層は可能な最も狭い反射及び広帯域透過を有するフィルタとして機能する。

この点において、有利に、構造化領域は、山と谷との間の平均高度差が少なくとも２μｍ、好ましくは少なくとも１０μｍ、特に好ましくは少なくとも１５μｍである高さプロファイルを有する。このような構造化領域は、（例えば、ガラスの）カバープレートをエッチングすることによって生成することができる。この点において特に有利には、構造化領域は、山と谷との間の平均高度差が少なくとも５０μｍ、好ましくは少なくとも１００μｍである高さプロファイルを有する。このような構造化領域は、（例えば、ガラス製の）着色カバープレートを圧延することによって生成することができる。したがって、本発明は、着色カバープレートの少なくとも１つの構造化領域がエッチング又は圧延によって生成され、それによって前記高さプロファイルを生成することができるプレート状部品に有利に拡張される。

しかしながら、カバープレートに透明で構造化された層を塗布することにより、これらの構造を製造することもできる。この場合、層の屈折率はカバープレートと同じである（或いは少なくとも非常によく似ている）必要がある。本発明によれば、着色カバープレートの表面の構造化は、このような透明で構造化された層の適用も含むべきである。

着色カバープレートの構造化領域の前記特性は、例えば、顕微鏡、特に共焦点顕微鏡、又はニードルプロファイルメータのような従来の測定器によって測定することができる。

好ましくは、本発明によるプレート状部品の（コーティングされていない）カバープレートの少なくとも１つの構造化領域は、（それぞれの場合、カバープレートの平面に対する）４５°及び１５°の観察角及びそれぞれの光沢角から（両方向に）４５°ずれた入射角において、少なくとも１０の反射光の明るさＬが発生することを保証する。発生する反射光の明るさＬは、少なくとも１５であることが好ましく、少なくとも２０であることがより好ましい。このような測定において、（コーティングされていない）カバープレートの特徴を付けられるべき側（即ち、背面）から背を向けて、黒いカバーを適用する。測定にはＤ６５発光体を使用し、輝度Ｌは市販の多角度測色計（開口角１０°）で測定した。以下では、図２６に関連して、測定設定について詳しく説明する。その中で、欧州規格ＥＮ ＩＳＯ １１６６４－４を完全に参照している。

プレート状部品の色は、白色の光（例えば、太陽光）が照射されたときに少なくとも１つのカラーフィルタ層によって選択された色の結果であり、この選択された色は、背面素子の背景色と組み合わされる。したがって、全体的な印象は、この選択された色と背景色との結果として生じる。

プレート状部品は、その背面に少なくとも１つの平面状背面素子を有する。好ましくは、この少なくとも１つの平面状背面素子は、不透明又は半透明である。平面状背面素子は、プレート状部品の背面に配置され、すなわち、光の入射方向において、カバープレートの後方に配置されている。

少なくとも１つの背面素子は、プレート状部品の着色に寄与する。この目的のために、背面素子は、例えば、無彩色、暗色、且つ無光沢である。背面素子は、カバープレート上に配置された少なくとも１つの着色カラーフィルタ層と組み合わせて、プレート状部品に特定の（既定の又は予め決定可能な）色印象を与えるように着色されてもよい。

既に説明したように、カバープレートは、外部環境に面する前面と、それと反対の背面とを有する。ファサード内のプレート状部品が設置された状態では、それぞれのペインの前面が外部環境に面している。少なくとも１つの平面状背面素子は、カバープレートの背面に強固に接続された接触面を有する。

例えば、少なくとも１つの平面状背面素子は、カバープレートの背面の少なくとも７０％、少なくとも９０％、又は少なくとも９９％を覆っている。特に、平面状背面素子は、カバープレートの背面全体を覆っている（１００％、即ち、完全に覆っている）。しかしながら、この少なくとも１つの平面状背面素子は、カバープレートの背面の７０％未満、特に５０％未満を覆っていてもよい。

本発明によるプレート状部品の好ましい実施形態によれば、この少なくとも１つの平面状背面素子は、光起電活性である、すなわち太陽光からエネルギーを生成するのに適しており且つそのことを目的とされるように設計されている。したがって、プレート状部品を光起電エネルギー発生に好適に利用することができる。

少なくとも１つの平面状背面素子は、光起電活性又は不活性であってもよい。裏面素子が光起電活性で且つ例えばＣＩＧＳ薄膜太陽電池を特徴とすれば、これらは全体の色にも寄与する。ＣＩＧＳ薄膜太陽電池は一般的に青黒い色を有する。

好ましくは、光起電活性背面素子は、直列接続された太陽電池が適用されたキャリア基板（ペイン）であり、このキャリア基板は、好ましくは、カバープレートに直接、すなわち、中間ペインなしに、中間層を介して（例えば、積層によって）強固に接続されている。

原則として、この太陽電池は、任意のタイプの太陽電池、特にウェハに基づくシリコン系太陽電池（キャリア基板上の太陽電池は表板（ｓｕｐｅｒｓｔｒａｔｅ）構成）又はモノリシック集積形式で直列接続された薄膜太陽電池（キャリア基板上の太陽電池は基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）又は表板構成）とすることができる。好ましくは、これらはモノリシック集積形式で直列接続された薄膜太陽電池である。

カバープレートをキャリア基板と適用された太陽電池と積層することにより、複合ペイン構造を有する（薄膜）ソーラーモジュールが製造される。好ましくは、中間層は、熱可塑性又は架橋ポリマー中間層（例えば、ＰＶＢ又はＥＶＡ）である。透明シリコン樹脂や注型樹脂を用いて接合することもできる。

光起電活性背面素子は、太陽電池製造用の層状構造がキャリア基板の入光側に面する表面に堆積された、基板構造の薄膜太陽電池を有することが好ましい。一般的な使用法では、「薄膜太陽電池」という用語は、例えば数ミクロンの薄い厚さの層構造を指し、これによって、十分な機械的強度を得るためには、支持基板が必要となる。キャリア基板は、例えば、無機ガラス又はプラスチックから構成されていてもよく、それぞれの層厚さ及び特定の材料特性に応じて、剛性プレート又は可撓性のフィルムとして設計することができる。好ましくは、キャリア基板はガラスから製造される。

薄膜太陽電池において、層構造は、背面電極層と、前面電極層と、背面電極層と前面電極層との間に配置された光起電性活性吸収体層とを含む。前面電極層は、層構造上、光が通過できる必要があるので、光学的に透明である。光学的に透明な前面電極層は、通常、ｎ型の、ドープ金属酸化物（ＴＣＯ＝透明導電性酸化物）、特にアルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）を含むか又はそれからなる。

好ましくは、光起電活性吸収体層は、有利には銅インジウムガリウム二硫化物・二セレン化物（Ｃｕ（ｌｎ，Ｇａ）（Ｓ，Ｓｅ）_２）からなるグループから選択された三元ｌ－ＩＩＩ－ＶＩ化合物半導体であるカルコパイライト半導体を含むか、又はそれからなる。上記式において、インジウムとガリウムとは、それぞれ単独で存在してもよく、あるいは組み合わせて存在してもよい。これは硫黄とセレンについても同様であり、これらも単独で存在してもよく、あるいは組み合わせて存在してもよい。吸収体層として特に好適な材料は、ＣＩＳ（銅インジウム二セレン化物／二硫化物）又はＣＩＧＳ（銅インジウムガリウム二セレン化物、銅インジウムガリウム二硫化物、銅インジウムガリウム二硫セレン化物）である。吸収体層は典型的には第１導電型（電荷キャリア型）のドープを有し、前面電極は反対の導電型のドープを有する。原則として、吸収体層はｐ型（ｐドープ）、すなわち欠陥電子（正孔）が過剰であるが、前面電極層はｎ型（ｎドープ）であるため、自由電子が過剰である。吸収体層と前面電極層との間に通常バッファ層が配置されている。これは、ｐ型Ｃｕ（ｉｎ，Ｇａ）（Ｓ，Ｓｅ）_２吸収体層とｎ型前面電極との間に通常バッファ層が必要とされるＣｕ（ｉｎ，Ｇａ）（Ｓ，Ｓｅ）_２に基づく吸収体層に特に適用される。これまでの知見によれば、バッファ層は吸収体と前面電極との間の電子整合を可能にする。また、例えばＤＣマグネトロンスパッタリングによる前面電極堆積の後続工程におけるスパッタ損傷に対する保護を提供する。ｎ型前面電極層、バッファ層、ｐ型吸収体層の順で、逆の導電型の層の間の接合であるｐｎヘテロ接合が形成されている。光起電活性吸収体層は、例えばテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、非晶質及び／又は微結晶シリコンから構成されていてもよい。

層構造において、構造化領域によって、直列接続された太陽電池が形成されている。これにより、少なくとも背面電極層は、第１構造化ライン（Ｐ１ライン）によって互いに完全に分離された部分に分割され、これらの部分が太陽電池の背面電極を形成する。また、少なくとも吸収体層は第２構造化ライン（Ｐ２ライン）によって完全に分離された部分に分割され、これらの部分は太陽電池の吸収体を形成し、少なくとも前面電極層は第３構造化ライン（Ｐ３ライン）によって完全に分離された部分に分割され、これらの部分は太陽電池の前面電極を形成する。隣接する太陽電池は、第２パターニングラインに内の導電性材料によって直列接続で互いに電気的に接続されており、太陽電池の前面電極が隣接する太陽電池の背面電極に電気的に接続されて、且つ、典型的には後者と直接接触するが、必ずしもそうとは限らない。各パターニング区域は、３本のパターニングラインＰ１～Ｐ２～Ｐ３のそれぞれこの順番での直列配列を含む。

非晶質及び／又は微結晶シリコン系及びＣｄＴｅ系の薄膜モジュールの多くは、表板構造で構成されている。これにより、薄膜太陽電池がガラスの入光側表面に配置される。背面には通常、気候安定性封入用の第２ガラスがある。この構成においても、本文に示される実施形態の１つにおいて、カラーソーラーモジュール又はカラーファサード素子としてのカラープレート状部品を形成するように接続することが可能である。

一般的な使用法では、薄膜太陽電池における「太陽電池」という用語は、前面電極、光起電活性吸収体、及び背面電極を含む積層構造の領域を意味し、２つの直接隣接するパターニング区域によって定義される。各太陽電池は、背面電極と、吸収体と、前面電極とを含む上下に積層された光学活性区域を有し、光を電流に光電変換することができる。

平面状背面素子は、カバープレートに強固に接続されている。平面状背面素子は、それ自体が色を有してもよく、これによって、背面素子の色は、プレート状部品の全体的な色に影響を与える。

本発明によるプレート状部品の実施形態によれば、背面素子は機械的支持ペインを有する。これにより、プレート状部品はより高い風荷重に耐えることができる。好ましくは、機械的支持ペインは、中間層を介してカバープレートに強固に接続されている。

本発明によるプレート状部品の一実施形態によれば、平面状背面素子は、光起電不活性であり、すなわち、太陽光によってエネルギーを生成することを意図されておらず、かつ、それに適していない。

光起電不活性背面素子は、例えば、カバープレートの背面のコーティング、特に不透明コーティングの形態で形成される。同様に、背面素子は、カバープレートの背面に強固に接合されたフォイル、例えば、不透明なフォイル、又は剛体（コーティングなし）、特に不透明剛体、例えば板の形態で、形成することができる。剛体は、支持体であっても非支持体であってもよく、そして、支持体としては、特に支持板であってもよい。フィルム又は剛体は、透明接着剤、特に透明接着フィルムによってカバープレートに接合されてもよい。

特に、光起電不活性平面状背面素子の色は、カラーソーラーモジュールの不透明な背景に対応するように選択することができ、すなわち、背面素子は、光活性太陽電池に対応する色を有することができる。好ましくは、この光起電不活性平面状背面素子は、無彩色、暗色、且つ無光沢である。したがって、プレート状部品の色印象及びその角度依存性は、対応して製造された薄膜モジュールに基づくカラーモジュールと特に良好に整合することができる。これらの属性は、次のように説明できる。

－ Ｌ値は、最大値は５０、好ましくは４５未満、又は４０未満である。

－ 色度ｃ＝（ａ２＋ｂ２）^１／２、最大値は５、好ましくは２未満、又はより好ましくは１．５未満である。

光沢を避けるために、次の追加要件を追加することもできる。

－ 反射ヘイズが少なくとも９０％である。反射ヘイズは、全反射光に対する拡散反射された光の割合である。

以下、本発明によるプレート状部品の着色カバー板の種々の実施形態について説明する。

プレート状部品の実施形態（以下、参照の便宜上「タイプＩ」と称される）によれば、着色カバープレートの前面は、既定の又は予め決定可能な波長範囲内の光を反射するように着色（透明又は半透明の）カラーフィルタ層が配置された、少なくとも１つの構造化領域を有する。カラーフィルタ層は、好ましくは、カバープレートの前面上に直接（すなわち、さらなる中間層を必要とせず）配置される。

上記タイプＩによる実施形態において、着色カバープレートの背面が構造化領域も、光学干渉層も有していなければ、有利である。すると、背面は、好ましくは（製造誤差の範囲内で）平滑である。

上記タイプＩによる実施形態において、着色カバープレートの背面が構造化領域有しておらず、着色カバープレートの背面上に、既定の波長範囲内の光を反射するように別のカラーフィルタ層が設けられていれば、さらに有利である。すると、背面は、好ましくは（製造誤差内で）平滑である。これら２つのカラーフィルタ層は、同一であっても異なっていてもよい。特に、これら２つのカラーフィルタ層は、同じ波長範囲内で光を反射するように設計することができる。しかしながら、これら２つのカラーフィルタ層は、異なる波長範囲、又は部分的にのみ重複する波長範囲内で光を反射するように設計されてもよい。これら２つのカラーフィルタ層の層厚さ及び屈折率は、同一であっても異なっていてもよい。この方法により、プレート状部品の色をよりよく限定することができる。また、混合色を生成することもできる。

上記タイプＩの実施形態において、背面が、少なくとも１つの構造化領域を有しており、当該少なくとも１つの構造化領域上に既定の波長範囲内の光を反射するように構成されたカラーフィルタ層が配置されている場合に、さらに有利である。背面の構造化領域と前面の構造化領域とは、同一であっても異なっていてもよい。これら２つのカラーフィルタ層の厚さ及び屈折率は、同一であっても異なっていてもよい。この方法は、プレート状部品の色をさらに限定するためにも使用できる。また、混合色を生成することもできる。

タイプＩによるプレート状部品において、光が干渉層を有するカバー板の構造化表面に当たると、光沢角外であっても、反射、透過、部分吸収及び干渉により、高い強度及び低い角度依存性を有する色が既に生成される。カバープレートの背面上の追加のカラーフィルタ層及び／又は構造化によって、この効果をさらに強めることができる。

プレート状部品の別の実施形態（参照の便宜上、以下「タイプＩＩ」と称される）によれば、着色（透明又は半透明の）カラーフィルタ層は、着色カバープレートの背面に配置され、既定の又は予め決定可能な波長範囲の光を反射する。カラーフィルタ層は、好ましくは、カバープレートの背面上に直接（さらなる中間層を必要とせず）配置される。また、着色カバープレートの背面及び／又は前面は、それぞれ少なくとも１つの構造化領域を有し、ただし、前面が少なくとも１つの構造化領域を有するか、又は、既定の又は予め決定可能な波長範囲内の光を反射するように構成された別のカラーフィルタ層が前面に設けられていることが条件である。カラーフィルタ層は、好ましくは、着色カバープレートの前面上に直接（さらなる中間層を必要とせず）配置される。すなわち、前面が少なくとも１つの構造化領域を有する場合には、前面上にカラーフィルタ層が配置されない。

したがって、改善された角度安定性で所望の彩度を達成するために、入射光は、少なくとも１回はカバープレートを通過し、内部カラーフィルタ層で反射されなければならない。着色カバープレートの内側構造化面及び／又は外側構造化面により、内側に位置するカラーフィルタ層がより高い屈折率を有する境界面に相当するので、光沢角外でも高強度で角度依存性の低い光が反射される。外部構造化によって、光は空気とペインとの間の界面で既に屈折し、そして様々な角度から内部カラーフィルタ層へ拡散散乱される。内部構造化の場合にのみ、本発明によれば、異なる傾斜角を有する多数の表面セグメントが利用可能であるので、拡散散乱は、内部界面において生じる。また、カラーフィルタ層により、良好で均一な色印象を実現することができる。したがって、カラーフィルタ層は可能な最も狭い反射及び可能な最も広い透過を有するフィルタとして機能する。

上記タイプＩＩの実施形態において、カラーフィルタ層が着色カバープレートの背面に配置され、着色カバープレートの背面が構造化領域を有せず、着色カバープレートの前面が少なくとも１つの構造化領域を有し、着色カバープレートの表面上に別のカラーフィルタ層が配置されていなければ、有利である。すると、背面は、好ましくは（製造誤差内で）平滑である。プレート状部品の前面の構造化領域のセグメントに対して、粗さの条件は存在しない。構造化前面は、より大きな微視的粗さを有してもよい。この界面では、透過、屈折、散乱のみが発生し、干渉は発生しない。本発明によるプレート状部品のこの実施形態において、着色カバープレートの前面が、光学屈折率が着色カバープレートの光学屈折率より小さい（例えば、薄い）反射防止層でコーティングされていることが有利である。これにより、着色カバープレート（例えば、ガラス）の実質的に無色の反射を抑制し、色の彩度レベルを向上させることができる。しかしながら、カバープレートの前面上の追加の層は、カバープレートと同じ屈折率を有してもよい。この場合、この層は、着色カバープレートを空気中の湿気やその他の腐食性成分から保護するためにのみ使用される。エッチング梨地ガラス（ｓａｔｉｎｉｚｅｄ ｇｌａｓｓ）は、平面ガラスやロール法ガラスよりも湿熱に敏感であることが既に証明されている。エッチングソーダライムガラスの場合、当該追加の層は、例えば薄いスパッタＳｉＯ_２層であってもよい。

上記タイプＩＩの実施形態において、カラーフィルタ層が着色カバープレートの背面に配置され、着色カバープレートの背面が少なくとも１つの構造化領域を有し、前面が少なくとも１つの構造化領域を有し、着色カバープレートの前面上には別のカラーフィルタ層が配置されていなければ、さらに有利である。着色カバープレートの背面の構造化領域と前面の構造化領域とは、同一であっても異なっていてもよい。前面の構造化領域のセグメントに対して、粗さの条件は存在しない。構造化前面は、より大きな微視的粗さを有してもよい。この界面では、透過、屈折、散乱のみが発生し、干渉は発生しない。背面の構造化領域のセグメントには、構造化領域上にカラーフィルタ層が設けられているので、上記の粗さ条件が適用される。前面が構造化され、カラーフィルタ層が背面にある場合、光が構造化表面を通って入射すると、光は異なる傾斜を有するセグメントで屈折され、異なる角度でカラーフィルタ層に当たって、そして、干渉、部分吸収及び反射の後、着色カバープレートから離れるときに、構造化前面を２回目に通過し、再び屈折によってその方向を変えることから、角度安定性が生じる。

プレート状部品の上記タイプＩＩの実施形態において、カラーフィルタ層が着色カバープレートの背面に配置され、着色カバープレートの背面が少なくとも１つの構造化領域を有し、着色カバープレートの前面が構造化領域を有せず、着色カバープレートの表面上に別のカラーフィルタ層が配置されていなければ、さらに有利である。すると、前面は、好ましくは（製造誤差内で）平滑である。背面の構造化領域のセグメントには、構造化領域上にカラーフィルタ層が配置されているので、上記の粗さ条件が適用される。本発明によるプレート状部品のこの実施形態において、着色カバープレートの前面が、屈折率がカバープレートの光学屈折率より小さい（例えば、薄い）反射防止層でコーティングされていることが有利である。これにより、ガラスカバープレートの実質的に白い反射を抑制し、色の飽和度を向上させることができる。

上記タイプＩＩの実施形態において、着色カバープレートの背面が少なくとも１つの構造化領域を有し、前面が構造化領域を有せず、着色カバープレートの前面上にもう一つのカラーフィルタ層が配置されていれば、さらに有利である。すると、前面は、好ましくは（製造誤差内で）平滑である。背面の構造化領域のセグメントには、構造化領域上にカラーフィルタ層が配置されているので、上記の粗さ条件が適用される。これら２つのカラーフィルタ層は、同一であっても異なっていてもよい。特に、これら２つのカラーフィルタ層は、同じ波長範囲内で光を反射するように設計することができる。しかしながら、これら２つのカラーフィルタ層は、異なる波長範囲、又は部分的にのみ重複する波長範囲内で光を反射するように設計されてもよい。平滑な外側のカラーフィルタ層は、全反射光の白い成分を低減するために、色中立的な反射防止層であってもよい。この色は、カラーフィルタ層で構造化された内側上の反射によって生成される。しかし、平滑な外側のカラーフィルタ層は、内側で生成された色を増強する、又は異なる波長範囲内のもう一つの色成分を混合する色生成層であってもよい。

したがって、改善された角度安定性で所望の彩度を達成するために、入射光は、少なくとも１回は着色カバープレートを通過し、着色カバープレートの前面から離れた後に、内部カラーフィルタ層によって反射されなければならない。

本発明によるプレート状部品において、光は、たとえ光沢角外でも、構造化カバープレートによって高強度と低い角度依存性で反射される。着色効果を有する少なくとも１つのカラーフィルタ層は非常に均一な色印象を作り上げる。

本発明によるプレート状部品の有利な実施形態において、着色カバープレートの（どの面が構造化されたかに応じて）前面又は背面の構造化領域の少なくとも８０％、特に好ましくは少なくとも９０％が、着色カバープレートの平面に対して傾斜したセグメントからなる。セグメント数を増加させることにより、光沢角外でも、着色カバープレートの表面の構造化領域から反射される光の強度及びその角度安定性をさらに向上させることができる。

本発明によるプレート状部品の有利な実施形態において、（表面）セグメントの傾斜角は、カバープレートの平面（ガラス平面）に対して０°から４５°の間である。セグメントのうちの少なくとも５０％、好ましくは７０％は、２５°未満の入射角を有することが好ましい。入射角の分布は、０°～３５°、好ましくは５°～２５°の範囲内にある０°～２５°、好ましくは１０°～２０°の角度範囲内で最大度数を有することが好ましい。なお、非傾斜面（入射角＝０°）の割合は、全角度分布の５％未満であることが好ましい。

本発明によるプレート状部品の有利な実施形態において、構造（セグメント）の高さ（Ｈ）に対する幅（Ｂ）のアスペクト比は少なくともＢ：Ｈ＞２：１且つＢ：Ｈ＜５０：１で、好ましくはＢ：Ｈ＞３：１且つＢ：Ｈ＜１０：１である。

本発明によるプレート状部品のもう１つの有利な実施形態において、少なくとも１つの構造化領域のセグメントのうちの少なくとも３０％が、０°より大きく最大１５°までの範囲内の傾斜角を有し、セグメントのうちの少なくとも４０％が、１５°より大きく最大４５°までの範囲内の傾斜角を有し、好ましくは、しかし必ずしもそうではないが、セグメントのうちの１０％未満が４５°より大きい傾斜角を有する。１０°未満の小さい傾斜角を有する比較的多数の小面が存在する場合、反射強度は実質的に光沢角に近い観察角でのみ（構造化されていない表面と同様に）発生し、本発明によれば望ましくない。以上の条件により、強度の特に低い反射光角度依存性を有しながら、光沢角外でも非常に強い反射光強度を実現することができる。それらの構造は、非周期的かつ異方性であることが好ましい。しかしながら、特殊な光学効果のために、周期的構造及び／又は異方性構造を用いることもできる。ガラス延伸において、ピラミッド、正方形又は六角形のハニカム構造、又は半球などの周期的且つ異方性のある構造がローラーにより容易に製造することができる。これらは魅力的な光沢や色効果の生成に使用できる。表面構造が上記条件を満足すると、プレート状部品はまた、光沢角外の角度では着色の低下が顕著に減少するが、角度依存性はカバープレートの平面内向きについて異方性である。

少なくとも１つのカラーフィルタ層は、１つ又は複数の屈折層を含むことができ、具体的には、これらの屈折層からなる。屈折層は、同じ材料（同じ組成）からなり、特に層厚さにわたって均一な（同じ）屈折率を有する。カラーフィルタ層が複数の屈折層を含む場合、少なくとも２つの屈折層は異なる材料からなり、且つ異なる屈折率を有する。

少なくとも１つのカラーフィルタ層は、高屈折性で部分的に透明な材料で作られた、以下、「高屈折層」と呼ばれ、「ＨＴＭ」と略記される少なくとも１つの屈折層を含む。高屈折層（ＨＴＭ）は、４００ｎｍから少なくとも７００ｎｍの波長範囲において屈折率ｎが２．５より大きく、かつ、４５０ｎｍ未満では少なくとも０．２、７００ｎｍを超えると０．２未満、好ましくは０．１未満の消衰係数を有する材料からなる。これにより、他の色もあり得るが、特に有利な方法で白色又は赤色を有するカラープレート状部品を製造することができる。

本発明によるプレート状部品の有利な実施形態によれば、プレート状部品の白色又は赤色の生成に関して、この少なくとも１つの高屈折層は、５００ｎｍを超えると、０．２未満、好ましくは０．１未満の消衰係数を有する。

本発明によるプレート状部品材のもう１つの有利な実施形態によれば、プレート状部品の白色又は赤色の生成に関して、この少なくとも１つの高屈折率層は、４００ｎｍから少なくとも７００ｎｍまでの波長範囲において、３．０より大きく、好ましくは３．５より大きい屈折率ｎを有する。

本発明によるプレート状部品のもう１つの有利な実施形態によれば、プレート状部品の白色又は赤色の生成に関して、この少なくとも１つの高屈折層は５ｎｍから３００ｎｍの範囲、好ましくは５ｎｍから４０ｎｍの範囲にある層厚さを有する。

本発明によるプレート状部品のもう１つの有利な実施形態によれば、プレート状部品の白色の発生に関して、この少なくとも１つの高屈折層は、４００ｎｍから少なくとも７００ｎｍまでの波長範囲において３．０より大きく、好ましくは３．５より大きい屈折率ｎ、そして５ｎｍから４０ｎｍまでの範囲にある層厚さを有する。

例えば、高屈折率層は、結晶性又は微結晶性のＳｉ、アモルファスａ－Ｓｉ：Ｈ（アモルファス水素不動態化シリコン）、ａ－ＳｉＣ：Ｈ（アモルファス水素不動態化シリコンリッチ炭化ケイ素）、ａ－ＳｉＯ：Ｈ（アモルファス水素不動態化シリコンリッチ酸化ケイ素）、ａ－ＳｉＧｅ：Ｈ及びシリコンリッチＳｉ_ｘＮ_ｙ、シリコンリッチＳｉ_ｘＮ_ｙＯ_ｚ（ｙ＞ｚ）、Ｃｕ_２Ｏ及びＦｅ_２Ｏ_３から選択される少なくとも１つの材料を含む。高屈折率層は、さらに、選択された少なくとも１つの材料から構成されていてもよい。

本発明によるプレート状部品のもう１つの有利な実施形態によれば、この少なくとも１つのカラーフィルタ層は、２．５より低い屈折率を有する透明誘電体材料の少なくとも１つの屈折層を含み、この屈折層は以下では、「低屈折率屈折層」と呼ばれて、「ＴＤ」と略記される。

例えば、低屈折率層（ＴＤ）は、ＺｒＯ_ｘ、ＳｉＣ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＭｇＦ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２及び酸窒化ケイ素から選ばれた少なくとも１つの化合物を含む。これらは屈折率が比較的低い化合物である。低屈折率層は、さらに、選択された少なくとも１つの化合物から構成されていてもよい。

本発明によるプレート状部品の有利な実施形態によれば、この少なくとも１つの低屈折率層は、１０ｎｍより大きく且つ２５０ｎｍより小さい層厚さを有する。

本発明によるプレート状部品のもう１つの有利な実施形態によれば、この少なくとも１つのカラーフィルタ層は、高屈折率層と低屈折率層とを含む二重層を有する。

本発明によるプレート状部品のもう１つの有利な実施形態によれば、この少なくとも１つのカラーフィルタ層は、２つの低屈折率層の間に高屈折率層が配置された三重層、又は２つの高屈折率層の間に低屈折率層が配置された三重層を有する。

本発明によるプレート状部品のもう１つの有利な実施形態によれば、この少なくとも１つのカラーフィルタ層は、２つの高屈折率層と２つの低屈折率層とが交互に配置され、２つの低屈折率層の間に高屈折率層が配置され、２つの高屈折率層の間に低屈折率層が配置された四重層を有する。

本発明によるプレート状部品のもう１つの有利な実施形態によれば、この少なくとも１つのカラーフィルタ層は、以下のように形成されている。

－ 昼光下で電圧１０００Ｖ、測定電極距離２ｃｍにおける電気抵抗が１０Ｇオーム以上、好ましくは１００Ｇオーム以上である。

－ 暗抵抗率が１０^１０Ωｃｍより大きく、好ましくは１０^１１Ωｃｍより大きい。

着色カバープレートのこの少なくとも１つの構造化領域において、入射光放射の反射もまた、比較的高い強度で光沢角外でも生じる。この目的のために、構造化領域は、５０％を超える反射ヘイズ、特に好ましくは９０％を超える反射ヘイズが存在するように設計されることが好ましい。反射ヘイズは市販のヘイズ計で確定することができる。ＡＳＴＭ Ｄ１００３によると、ヘイズは反射光の拡散成分と全反射との比率である。

本発明によるフプレート状部品において、少なくとも１つの区域が設けられ、その区域において、セグメントは前面のカラーフィルタ層の層厚さの１５％未満の平均粗さを有し、それによって反射光の建設的干渉又は相殺的干渉が可能になる。有利には、この区域は着色カバープレート全体にわたって延在する。一実施形態によれば、構造化領域は、少なくとももう１つの区域、すなわち（部分的な）領域を有し、その領域において、セグメントがそれぞれ、カラーフィルタ層との干渉が生じないような平均粗さを有する。例えば、そこのセグメントは、カラーフィルタ層の層厚さの５０％から１００％の平均粗さを有する。これらの区域では、プレート状部品は、カラーフィルタ層によって生成される色を有しない。

本発明の様々な実施形態は、単独で、又は任意の組み合わせで実施することができる。特に、上述した特徴及び以下に説明する特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく、示された組み合わせだけでなく、他の組み合わせにおいて又は単独でも使用することができる。

以下、添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。これらは、簡略化されたノンスケール表示で以下を示す。
本発明によるプレート状部品の各実施形態の断面模式図である。 前面ガラスを描く各図である。 平面フロートガラスの上のシリコン分がますます多くなるＳｉ_ｘＮ_ｙ層の反射と吸収スペクトルである。 本発明によるプレート状部品の一実施形態による着色カバープレートの断面模式図である。 本発明によるプレート状部品上の典型的な照明条件の模式図である。 図９の着色カバープレートの構造化領域内に反射を有する例示的な光路の模式図である。 カラーフィルタ層内での光線干渉の模式図である。 本発明によるプレート状部品の着色カバープレートのさらなる実施形態の断面模式図である。 着色カバープレートから反射される場合の例示的な光路の模式図である。 本発明によるプレート状部品の着色カバープレートのさらなる実施形態の断面模式図である。 図２０のプレート状部品の構造化領域での反射時の例示的な光路の模式図である。 本発明によるプレート状部品の着色カバープレートのもう１つの実施形態の断面模式図である。 図２２のプレート状部品の着色カバープレートから反射される場合の例示的な光路の模式図である。 本発明によるプレート状部品の着色カバープレートのさらなる実施形態の断面模式図である。 多角度測色の測定手順の模式図である。

図１から図４は、全体として参照番号１で指定されたプレート状部品のさまざまな実施形態を、断面図（プレート状部品の表面に垂直な断面）に基づいて、模式的に示したものである。プレート状部品１は、例えばファサードに設置するためのものである。ファサードは、建物の外皮であってもよいし、騒音バリア、スクリーン、橋梁やタワーなどの他の構造物の被覆であってもよい。プレート状部品は、屋根や屋外施設に設置するカラーソーラーモジュールとして設計することもできる。

プレート状部品１は、透明な着色カバープレート２と、カバープレート２に強固に接続された背面素子１４とを含む。カバープレート２は、例えばガラスペインであり、ソーダライムガラス等の吸収性の低いガラスからなることが好ましい。カバープレート２は、以下に詳細に説明するように、少なくとも１つのテクスチャ領域と、プレート状部品１を着色するための少なくとも１つのカラーフィルタ層とを備えている。

図１の実施形態において、プレート状部品１は、太陽光からエネルギーを生成するのに適しており且つそのことを目的とされる光起電活性プレート状部品１である。プレート状部品１は、ソーラーモジュール２０の形態である。プレート状部品１は、カバープレート２の他に、キャリア基板１６（ガラスペイン）を含み、キャリア基板１６は、例えばガラス質であり、そしてキャリア基板１６上には、複数の直列に接続された太陽電池１８が形成されている。キャリア基板１６は、中間層１３を介して（例えば、積層により）カバープレート２に強固に接続されている。カバープレート２は、キャリア基板１６とともに複合ペイン１５を形成する。好ましくは、中間層１３は、熱可塑性又は架橋ポリマー中間層（例えば、ＰＶＢ又はＥＶＡ）である。太陽電池１８は、光起電活性吸収体層がカルコパイライト半導体、特に銅インジウムガリウム二硫化物・二セレン化物Ｃｕ（ｌｎ，Ｇａ）（Ｓ，Ｓｅ）_２のグループからの三元ｌ－ＩＩＩ－ＶＩ化合物半導体からなる薄膜太陽電池であることが好ましい。

プレート状部品１は、外部環境（光入射側）から見られる前面側Ｖと背面側Ｒとを有する。本発明の目的のために、外部環境は、プレート状部品１の前面側Ｖの周囲領域Ｕ（図１から図４において、それぞれプレート状部品１の上方に位置する周囲領域）であると考えられる。

着色カバープレート２は、外部環境Ｕに面する前面４と、それと反対し外部環境Ｕに背を向けた背面５とを含む。本発明のために、表面が外部環境Ｕに面する場合は、「前面」と呼ばれる。それに応じて、表面が外部環境Ｕに背を向けた場合は、「背面」と呼ばれる。

図２は、プレート状部品１が光起電不活性プレート状部品１である実施例を示している。ここで、カバープレート２は、不透明な背面素子１４に強固に接続されている。ここで、背面素子１４は、例えば、カバープレート２の背面５の全面コーディングとして形成されている。同様に、背面素子１４は、フィルム、例えば、カバープレート２の背面５に強固に接続された不透明なフィルム、又は剛体、特に不透明な剛体、例えば板の形態で、形成することができる。

図３は、プレート状部品１が光起電活性プレート状部品１である実施例を示している。プレート状部品１は、中間層１３を介して（例えば、積層によって）互いに強固に接続されている、カバープレート２と、機械的支持ペイン３とを含む。カバープレート２及び機械的支持ペイン３は、例えばガラスペインであり、ソーダライムガラス等の吸収性の低いガラスからなることが好ましい。これにより、複合ペイン１５が形成される。構造上の要求に応じて、２つのペイン２、３は、熱強化ガラス、いわゆる強化安全ガラス（ＥＳＧ）、又は部分熱強化ガラス（ＴＶＧ）などの加工ガラスで製造することが好ましい。

機械的支持ペイン３は、着色カバープレート２を機械的に支持（すなわち、補強）するために使用され、そして、より大きな風荷重に耐えられるように、プレート状部品１の機械的安定性に著しくに寄与する。

図３に示す実施形態において、着色カバープレート２は、機械的支持ペイン３よりも薄い。例えば、カバープレートのペイン厚さは、２～４ｍｍの範囲内である。機械的支持ペイン３は、カバープレート２よりも厚く、例えば４ｍｍより大きいペイン厚さを有している。

機械的支持ペイン３は、前面４’と背面５’とを有する。背面５’は、キャリア基板１６に、別の中間層１３’を介して直接、すなわち中間ペインなしに、（例えば、積層によって）強固に接合されている。これにより、機械的支持ペイン３は、キャリア基板１６とともに別の複合ペイン１５’を形成する。全体として、これにより、３つのペインが積層によって互いに強固に接続された複合ペイン構造が実現される。好ましくは、この別の中間層１３’は、熱可塑性又は架橋ポリマー中間層（例えば、ＰＶＢ又はＥＶＡ）である。

図４は、機械的支持ペイン３がカバープレート２よりも薄いという点で、図３の設計と異なる図３の変形を示す。また、機械的支持ペイン３は、カバープレート２よりも小さく、キャリア基板１６に対応する大きさを有している。ここで、機械的支持ペイン３は、太陽電池１８を備えたキャリア基板１６のカバープレートの形で設計されている。プレート状部品１の製造において、カバープレートとしての機械的支持ペイン３及び太陽電池１８を備えたキャリア基板１６とを含むソーラーモジュール２０を、カバープレート２に積層することができる。これは、ソーラーモジュール２０を予め製造できるので、プロセス工学の観点から有利である。そして、背面素子１４は、完成したソーラーモジュール２０に対応する。キャリア基板１６の平面内におけるソーラーモジュール２０の大きさは、カバープレート２の大きさよりも小さいので、ソーラーモジュール２０を外部から良好に保護する。ソーラーモジュール２０のフロントガラスとして（それに応じてキャリア基板１６と同じサイズで）カバープレート２を形成し、そしてソーラーモジュール２０を前方に配置された機械的支持第２ペイン３に強固に接続することもできる。

図３及び図４の実施形態において、マスキング層１９は、最後のカラーフィルタ層（以下参照）の後、すなわち、着色カバープレート２の後に配置されている。図３及び図４において、マスキング層１９がいずれもカバープレート２の背面５に施されている。マスキング層１９は、背面５を部分的にのみ覆っており、光起電不活性領域を覆っている。太陽電池１８の光起電活性領域は覆われていない。これにより、プレート状部品１の外観を改善する。

プレート状部品１の実施形態によっては着色カバープレート２の前面４及び／又は背面５は、（例えば、延伸プロセス中にエッチング、砂吹き又は圧延によって）構造化されているとともに、図１から図４に示されていない少なくとも１つのカラーフィルタ層を有する。以下、これについてより詳細に説明する。

図９は、本発明によるプレート状部品１の実施形態を例示しており、着色カバープレート２のみが、例示的な構造化を有するように示されている。具体的には、プレート状部品１は、図１乃至図４に示すように設計することができる。したがって、着色カバープレート２の前面４は、この例では前面４の全体に亘って延在する領域８で構造化されており、すなわち、前面４と構造化領域８とが同一である。カラーフィルタ層９は、前面４に直接配置されている。構造化領域８において、前面４は、山と谷とを有する高さプロファイルを備えている。ここで、前面４の５０％を超える部分は、平面がそれぞれ着色カバープレート２の平面に対して傾斜した平面セグメント１０、すなわち着色カバープレート２の平面に対してゼロでない角度を有する平面セグメント１０からなる。セグメント１０はそれぞれ、少なくとも１μｍ^２のセグメント面積を有し、カラーフィルタ層９の層厚さｄの１５％未満の平均粗さを有する。前面４の最高点（山）と最低点（谷）との間の平均高度差は、少なくとも２μｍであり、かつ、例えば着色カバープレート２の厚さの２０％以下である。着色カバープレート２の平面に対して、セグメントのうちの少なくとも２０％が０°より大きく最大１５°までの範囲内の傾斜角を有し、セグメントのうちの少なくとも３０％が１５°より大きく４５°までの範囲内の傾斜角を有し、セグメント１０のうちの３０％未満が４５°より大きい傾斜角を有する。図９の実施形態において、全てのセグメントは、最大４５°の傾斜角を有する。

着色カバープレート２の前面４の構造化の動作モードについては、以下でより詳細に説明する。まず、プレート状部品１の典型的な照明条件を例示的に示した図１０を見てみよう。これにより、太陽Ｓからの光は、着色カバープレート２に直接照射され、そして光沢角で反射される。入射光ビームＥと光沢角で反射されたビームＲが示されている。反射光ビームＲに加えて、入射光は光沢角外でも拡散散乱する。２つの拡散散乱光ビームＲ’が例として示されている。色効果は、反射、散乱及び干渉の結果である。観察者Ｂがプレート状部品１（例えばファサード）の前方に立って、彼の前方の着色カバープレート２を垂直に見た場合、彼の目は直接反射された光Ｒに遭遇することはめったにない（すなわち、通常、観察者は光沢角に立っていない）。これは図１０に示され、図１０において、観察者Ｂは、光沢角外にいて、拡散散乱光ビームＲ’しか見ることができない。構造化領域８のない平滑な表面では、拡散散乱光Ｒ’の強度は比較的低く、且つ、強い角度依存性を示す。拡散散乱部分が十分に大きい場合にのみ、満足のいく強度（明るさ、Ｌ値）を有する明るい色になる。

構造化領域８の傾斜セグメント１０の動作の基本原理は図１１に例示されており、図１１において例として、プレート状部品１のガラス面又は前面４を垂直に見た観察者Ｂのさまざまな光路を示している。着色カバープレート２の模式的に示された平面ＧＥに対して異なる傾斜を有する３つのセグメント１０と、セグメント１０に照射される光線Ｅとが示され、光線Ｅは全ての場合にセグメント１０によって観察者Ｂに局所光沢角で反射される（反射光線Ｒ）。中部セグメント１０は平面ＧＥと平行に配置されており、入射光ビームＥは垂直にセグメント１０に照射され、そして観察者Ｂに垂直に反射される（反射ビームＲ）。中部セグメント１０について、光沢角と局所光沢角とが同一である。隣接する２つのセグメント１０については、入射光線Ｅはそれぞれ平面ＧＥに垂直な表面に対してゼロでない角度を有し、同様に局所光沢角で観察者Ｂに照射される。セグメント１０の傾斜角度が異なるので、異なる方向からの光が、いずれの場合にも、セグメント１０の局所光沢角で、モジュール表面を垂直に観察する観察者Ｂに反射される。図１１の例において、入射角と反射角は最大で４５°である。

図１２には、観察者Ｂが着色カバープレート２の平面ＧＥを、その表面法線に対して４５°の角度で観察する状態が示されている。図１１に示すように、着色カバープレート２の平面ＧＥに対して異なる傾斜を有する３つのセグメント１０は例としていずれもセグメント１０に照射される光線Ｅとともに示され、光線Ｅはセグメント１０によって局所光沢角で観察者Ｂへ反射される（反射光線Ｒ）。セグメント１０の傾斜角度が異なるので、異なる方向からの光が、いずれの場合にも、局所光沢角で、モジュール表面を観察する観察者Ｂに反射される。図１２の実施形態では、入射角及び反射角の最大値は６７．５°である。原則として、反射光は、光沢角が比較的大きな値である場合青色シフトする。この青色シフトは、カラーフィルタ層のより高い屈折率によって低減され得る。表面の傾斜が比較的急な場合には、隣接する小面で多重反射が発生することもある。

図１３は、光源及びそれに応じて入射光が着色カバープレート２の平面ＧＥに対して常に４５°の角度で傾斜している状態を示している。観察者Ｂは、異なる角度でプレート状部品１の表面を観察する。図１３における角度指示は、以下のように理解されるべきである。（着色カバープレート２の平面ＧＥに対する）入射角／観察角又は反射角（平面ＧＥ上の表面法線に対する光沢角からの偏差）。度数記号「°」は表示されていない。図１３は、平面ＧＥに対する異なる傾斜を有する４つのセグメント１０の例を示している。着色カバープレート２の平面に平行な平面を有する１つのセグメント１０においてのみ、観察者Ｂは、平面ＧＥに対して光沢角に位置する：４５／０。これは、入射光ビームのＧＥ平面に対する角度が４５°であり、反射光ビームの光沢角に対する角度偏差がゼロであることを意味する。その他のセグメント１０については、観察者Ｂが光沢角外にいる。２つの左のセグメント１０（４５／９０、４５／４５）について、観察者が光沢角に対してそれぞれ９０°、４５°の角度でプレート状部品１の表面を観察し、光が平面ＧＥに対して４５°の角度で入射する。右のセグメント１７（４５／－１５）の場合、観察者は光沢角に対して－１５°の角度にある。傾斜の異なるセグメント１０とそれによる局所光沢角での反射により、着色カバープレート２の平面ＧＥに対して、観察者が光沢角に位置しなくても、観察者Ｂに向けて十分な強度で光が反射される。

図１４は、観察者Ｂが常に着色カバープレート２のモジュール面又は平面ＧＥに対して４５°の角度でプレート状部品１の表面を観察する状態を示している。図１４には、平面ＧＥに対して傾斜を有する４つのセグメント１０が例示されている。平面ＧＥに平行な平面を有する１つのセグメント１０においてのみ、観察者Ｂは光沢角に位置する：４５／０。他のセグメント１０においては、観察者Ｂは光沢角外に位置する。２つの左のセグメント１０（４５／９０、４５／４５）において、観察者Ｂは４５°の角度でプレート状部品１の表面を観察しており、光が光沢角に対して９０°及び４５°の偏差で入射する。右のセグメント１０（４５／－１５）の場合、光が光沢角に対して－１５°の角度で入射する。傾斜の異なるセグメント１０とそれによる局所光沢角での反射により、光が光沢角外で入射しても、観察者Ｂへ十分な強度で光が反射される。

本発明によるプレート状部品１において、着色カバープレート２の表面４の構造化と着色カラーフィルタ層９との組み合せにより、予め決定可能な波長範囲において均一な色印象を実現することができ、これにより、色印象の角度依存性が非構造化表面に比べて格段に小さい
図１５は、層厚さｄを有するカラーフィルタ層９における反射を例示している。入射光ビームＥは、大気‐カラーフィルタ層界面（Ｒ１）及びカラーフィルタ層－ディスク界面（Ｒ２）両方で反射される。２つの光ビームＲ１，Ｒ２の光路差が入射光ビームの波長の倍数であれば、建設的干渉が発生し、一方、光路差が１／２波長の倍数であれば、相殺的干渉が発生する。白色光で照明されると、屈折率ｎ及び層厚さｄに依存して、適切な波長の光に対してのみ建設的干渉が生じるため、カラーフィルタ層９はカラーフィルタとして機能する。ここでαは反射光線Ｒ１、Ｒ２の表面法線に対する角度である。光線Ｒ’は、カラーフィルタ－ペイン界面の粗さが大きすぎるとパターニング領域１５に発生する可能性がある、光沢角外の反射光を例示する。干渉条件を満たすためには、散乱中心がそれぞれ波長及び層厚さより小さくなければならない。これは、本発明の保護を求めているセグメントの最小領域及びそれらの最大粗さによって実現できる。しかし、屈折率の分散（屈折率の波長依存性）や、本発明に従って使用される高屈折材料の可視スペクトルの一部における部分吸収などにより、層厚さが波長より著しく小さい場合でも、着色することができる。これらの極薄層についても、粗さの条件が満たされている必要がある。

着色カバープレート２の前面４がＳｉ_３Ｎ_４等の無機で化学的に不活性で硬質な層からなるカラーフィルタ層９でコーティングされていれば、プレート状部品１の高い引っかき抵抗性、耐薬品性、汚染防止効果を得ることができる。ＴｉＯ_２等の光触媒層を用いることにより、セルフクリーニング効果を得ることもできる。気候試験でも、Ｓｉ_３Ｎ_４やＴｉＯ_２などの材料からなるカラーフィルタ層も、高温高湿によるガラスカバープレート２の腐食を防ぐことが示されている。

本発明によるプレート状部品１のもう１つの実施形態が例示された図１６を参照し、着色カバープレート２のみが再び示される。不要な重複を避けるため、図９との相違点のみを説明し、ほかの点では、上記の説明を参照する。この実施形態では、前面４の構造化領域８は、第１区域１１と第２区域１２とを有する。ここで、第１区域１１は、セグメント１０が前面４上のカラーフィルタ層９の層厚さｄの１５％未満の平均粗さを有するように形成されている。図９の実施形態において、これは、構造化領域８全体に適用される。逆に、第２区域１２における平均粗さは、カラーフィルタ層９における干渉が防止される程度にされている。例えば、第２区域１２におけるセグメント１０の平均粗さは、カラーフィルタ層９の層厚さの５０％よりも大きい。これにより、カラーフィルタ層９のカラーフィルタ効果により、プレート状部品１は第１区域１１において均一な色を有する。第２区域１２では、カラーフィルタ層９は、建設的干渉の欠如のため、カラーフィルタ効果を有しないので、カラーフィルタ層９が存在しないプレート状部品１に対応する表面が実質的に存在する。これにより、プレート状部品１は、予め決定可能な第１区域１１において均一な色を得ることができる。図１６において、第２区域１２は、より大きな粗さによって概略的に示されている。

図１７は、本発明によるプレート状部品１のもう１つの実施形態を例示しており、着色カバープレート２のみが示されている。不要な重複を避けるため、図９の実施形態との相違点のみを説明し、ほかの点では、上記の説明を参照する。したがって、プレート状部品１は、構造化領域８上で着色カバープレート２の前面４上に第１カラーフィルタ層９を有し、そして着色カバープレート２の背面５上に第２カラーフィルタ層９’を有する。着色カバープレート２の背面５は構造化されておらず、すなわち、前面４に似た構造化領域８を有していない。背面５は、製造誤差の範囲内で平滑である。第２カラーフィルタ層９’は、第１カラーフィルタ層９と同じ層厚さｄ’及び光屈折率ｎ’を有してもよいが、必ずしも同じである必要はない。第２カラーフィルタ層９’は、色効果をさらに高めることができる。図９の実施形態を参照すると、着色カバープレート２（例えばガラス）と接着層６との間の第２カラーフィルタ層９’の屈折率が、着色第１ペイン２（例えばガラス）と接着層６の屈折率よりも大きいので、カラーフィルタ効果を有する第２反射源が提供される。光の屈折により、２回目の反射時の入射角が小さくなる。光は１つのカラーフィルタ層を合計３回通過するので、観察者に到達した光はより多くフィルタリングされる。特に、２つのカラーフィルタ層９，９’のコーティング厚さｄ，ｄ’と屈折率ｎ，ｎ’は互いと著しく異なってもよい。このように、著しく異なる光学的厚さｎ＊ｄ又はｎ’＊ｄ’を有するコーティングの場合、第１カラーフィルタ層９は、第２カラーフィルタ層９’と異なる反射スペクトルを発生し、そして、第２カラーフィルタ層９’によって反射された光が、再び第１カラーフィルタ層９を通過する際に、重ね合わせられるので、混合色を発生させることができる。このようにして、カラーソーラーモジュール及びカラー活性及び不活性のファサード素子用の、複数の色を有し且つ角度安定性の高いカラープレート状部品１を、非常に簡単かつ費用効率よく製造することができる。

図１８は、入射光Ｅと反射光Ｒ１、Ｒ２の光路を高度に簡略化した図である。図１８は、着色カバープレート２の構造化を示していない。ここでは、着色カバープレート２の平面に対する光沢角内にある単一のビーム光路のみが示されている。第１カラーフィルタ層９を通過した光は、着色カバープレート２（例えばガラス）内で屈折され、第２カラーフィルタ層９’で２回目に反射され、したがって干渉によってフィルタリングされたことが分かる。光は、着色カバープレート２から離れると、カラーフィルタ層９を通過するので、カラーフィルタ層９は３回通過されることになる。

図１９は、本発明によるプレート状部品１のもう１つの実施形態を例示しており、着色カバープレート２のみが示されている。不要な重複を避けるため、相違点のみを説明し、ほかの点では、上記の説明を参照する。したがって、プレート状部品１は、着色カバープレート２の前面４に第１構造化領域８を有し、着色カバープレート２の背面５に第２構造化領域８’を有し、第１構造化領域８上には第１カラーフィルタ層９が配置され、第２構造化領域８’上には第２カラーフィルタ層９’が配置されている。２つの構造化領域８，８’の設計は、同一であっても異なってもよい。同様に、２つのカラーフィルタ層９，９’は、同一であっても異なっていてもよく、したがって、特に、２つのカラーフィルタ層９，９’の層厚さｄ，ｄ’と屈折率ｎ，ｎ’とが互いに異なるように形成されていてもよい。２つのカラーフィルタ層９，９’の光学的厚さｎ＊ｄを等しくすれば、プレート状部品１の色を強めることができる。著しく異なる光学的厚さでコーティングする場合、混合色を生成することができる。

これらの設計に共通するのは、既に光がカラーフィルタ層を有する構造化表面に照射された場合、たとえ光沢角外であっても、反射及び干渉によって、高い強度及び低い角度依存性を有する色が生成されることである。背面上の追加のカラーフィルタ層及び／又は構造化によって、この効果をさらに強めることができる。

図２０は、プレート状部品１の着色カバープレート２の拡大断面で、本発明によるプレート状部品１のもう１つの実施形態を例示している。不要な重複を避けるため、相違点のみを説明し、ほかの点では、上記の説明を参照する。したがって、着色カバープレート２の前面４は、この例では前面４の全体に亘って延在する領域８で構造化されており、すなわち、前面４と構造化領域８とが同一である。カラーフィルタ層９は、着色カバープレート２の背面５に直接配置されている。背面５は構造化を有しておらず、製造誤差の範囲内で平滑である。前面４上にはカラーフィルタ層が存在しない。図２０のプレート状部品１の前面４の構造化領域８のセグメント１０に対して、粗さの条件は存在しない。

図２１は、図２０に示すように、内部カラーフィルタ層９と組み合わされる構造化前面４の機能をより詳細に示している。その中には、着色カバープレート２の異なる傾斜を有するセグメント１０の異なる光路の例が示されている。例として３つのセグメント１０が示され、右のセグメント１０は着色カバープレート２の平面に平行であり、他の２つのセグメント１０は着色カバープレート２の平面に対してゼロでない角度を有する。カラーフィルタ層９からの光線の反射は簡略化された形で示されている。カラーフィルタ層９での反射について既に説明済みである。図２１には、３つの光ビームの光路が示されており、３つの光ビームの光路のそれぞれは、着色カバープレート２の前面４の異なる傾斜を有するセグメント１０に、着色カバープレート２の平面の法線に対して同じ角度で照射される。セグメント１０それぞれの法線は破線で描かれている。傾斜の異なるセグメント１０により、光線は異なる方法で反射される。第１光ビーム１－１はセグメント１０に当たって、屈折光ビーム１－２として着色カバープレート２を通過し、光ビーム１－３としてカラーフィルタ層９によって（光沢角で）反射され、そして屈折光ビーム１－４として着色カバープレート２から外部環境へ出射する。最終的に着色カバープレート２から反射された光ビーム１－４は、着色カバープレート２の平面の法線に対して入射光ビーム１－１とは異なる角度を有するので、光沢角では反射せずに散乱する。これに対応するように、第２光ビーム２－１は、別のセグメント１０に当たって、屈折光ビーム２－２として着色カバープレート２を通過し、光ビーム２－３としてカラーフィルタ層９によって反射され、そして屈折光ビーム２－４として着色カバープレート２から外部環境へ出射する。反射光ビーム２－４は、光ビーム２－１の入射方向に対してほぼ逆方向に着色カバープレート２から出射するが、これも散乱プロセスであり、光沢角での反射ではない。第３光ビーム３－１は別のセグメント１０に当たって、屈折光ビーム３－２として着色カバープレート２を通過し、光ビーム３－３としてカラーフィルタ層９によって反射され、そして屈折光ビーム３－４として着色カバープレート２から外部環境へ出射する。光ビーム２～４が光沢角で反射されるように、このセグメント１０は着色カバープレート２の平面に平行になっている。ここで重要なのは、各セグメント１０での屈折、及びその後のカラーフィルタ層９との界面での反射、そして構造化表面でのさらなる屈折の結果、（着色カバープレート２の平面に対して）光沢角外でも、着色カバープレート２の平面に対して傾斜したこれらのセグメント１０を通して、全体として強い反射が発生し、これによって、カラーフィルタ層９との組み合わせにより、反射光の均一な色効果が得られる。図２１は光沢角外での観察者Ｂの位置例を示す。外部構造化及び内部カラーフィルタ層を備えた比較的強く（拡散）散乱する着色カバープレート２のおかげで、カラーフィルタ層を通過した光沢角外の異なる視角に対して、いつも適切な光路が見出される。これにより、構造化領域８を持たない従来のモジュールと比較して、方向依存性のより低い色印象を与えることになる。

本発明によるプレート状部品１のもう１つの実施形態が例示された図２２を参照し、着色カバープレート２のみが示されている。不要な重複を避けるため、相違点のみを説明し、ほかの点では、上記の説明を参照する。したがって、プレート状部品１は、着色カバープレート２の背面５上に構造化領域８を有し、構造化領域８上にカラーフィルタ層９が配置されている。カラーフィルタ層９は薄く、構造化領域８の表面に倣っている。構造化領域８及びカラーフィルタ層９はそれぞれ、前の実施形態と似たように形成することができる。着色カバープレート２の前面４は、構造化領域８を有しておらず、且つ、製造誤差の範囲内で平滑である。なお、前面４上にはカラーフィルタ層が設けられていない。前面４の構造化領域８のセグメント１０とは異なり、背面５の構造化領域８上にはカラーフィルタ層９が備えられているので、セグメント１０は、背面５の構造化領域８のセグメント１０がそれぞれ平面であり、セグメント面積が少なくとも１μｍ^２であり、かつ、平均粗さが背面５上のカラーフィルタ層９の層厚さの１５％未満であるという条件を満たす必要がある。

図２３は、例として３つの異なる光路を示す。カラーフィルタ層９での光線の反射は簡略化された形で示されている。傾斜の異なるセグメント１０により、光線は着色カバープレート２から異なるように反射される。第１光ビーム１－１は、着色カバープレート２の前面４に当たって、屈折光ビーム１－２として着色カバープレート２を通過し、光ビーム１－３として着色カバープレート２の平面に対して傾斜したセグメント１０から反射され、そして屈折光ビーム１－４として着色カバープレート２から外部環境へ出射する。これに対応するように、第２光ビーム２－１は、着色カバープレート２の前面４に当たって、屈折光ビーム２－２として着色カバープレート２を横切り、光ビーム２－３として着色カバープレート２の平面に対して平行なセグメント１０から反射され、そして屈折光ビーム２－４として着色カバープレート２から外部環境へ出射する。これに対応するように、第３光ビーム３－１は、着色カバープレート２の前面４に当たって、屈折光ビーム３－２として着色カバープレート２を横切り、光ビーム３－３として着色カバープレート２の平面に対して傾斜したセグメント１０によって反射され、そして屈折光ビーム３－４として着色カバープレート２から外部環境へ出射する。入射光ビーム２－１及び出射光ビーム２－４について、入射角＝反射角、すなわち光沢角での反射という条件を満たすのは、中部セグメント１０のみである。他の光ビームは、いずれも局所光沢角でセグメント１０によって反射されるが、局所光沢角が着色カバープレート２の平面の光沢角には対応しないので、比較的強い散乱が生じる。カラーフィルタ層９と組み合わせることにより、プレート状部品１の、方向依存性があまり高くない均一な色効果を実現することができる。

図２４は、本発明によるプレート状部品１のもう１つの実施形態を例示しており、着色カバープレート２のみが示されている。不要な重複を避けるため、相違点のみを説明し、ほかの点では、上記の説明を参照する。したがって、プレート状部品１は、着色カバープレート２の背面５の構造化領域８上のカラーフィルタ層９に加えて、着色カバープレート２の前面４直接上に別のカラーフィルタ層９’を有する。前面４は、構造化されていない、すなわち、背面５と似た構造化領域８を有していない。むしろ、前面４は、製造誤差の範囲内で平滑である。２つのカラーフィルタ層９，９’の光屈折率及び層厚さは同一であっても異なってもよい。２つのカラーフィルタ層９，９’の光学的厚さｎ＊ｄを等しくすれば、観察者に到達した光は、カラーフィルタ層を合計３回通過するため、より多くフィルタリングされるので、プレート状部品１の色を強めることができる。著しく異なる光学的厚さを有するコーティングの場合、混合色を生成することができる。

着色カバープレート２の前面４がＳｉ_３Ｎ_４等の無機で化学的に不活性で硬質な層からなるカラーフィルタ層９’でコーティングされていれば、プレート状部品１の高い引っかき抵抗性、耐薬品性、汚染防止効果を得ることができる。ＴｉＯ_２等の光触媒層を用いることにより、セルフクリーニング効果を得ることもできる。

前面４上に配置されたこのような追加の層は、着色カバープレート２の屈折率より小さい光学的屈折率を有する薄い反射防止層であってもよく、それによって着色カバープレート２（例えば、ガラス）の実質的に白い反射を抑制し、色の飽和度を向上させる。

図２５は、本発明によるプレート状部品１のもう１つの実施形態を例示しており、着色カバープレート２のみが示されている。不要な重複を避けるため、相違点のみを説明し、ほかの点では、上記の説明を参照する。したがって、プレート状部品１の着色カバープレート２の背面５は、カラーフィルタ層９が配置された構造化領域８を有する。なお、着色カバープレート２の前面４も構造化領域８’を有している。前面４上にはカラーフィルタ層が設けられていない。２つの構造化領域８，８’は、同一であっても異なってもよい。図２５の実施形態の例において、全てのセグメント１０の最大傾斜角は４５°である。背面５の構造化領域８のセグメント１０とは対照的に、図２５のプレート状部品１の前面４の構造化領域８’のセグメント１０’に対して、粗さの条件は存在しない。

前面４上に配置されたこのような追加の層も、着色カバープレート２の屈折率より小さい光学的屈折率を有する薄い色中立的な反射防止層であってもよい。これにより、着色カバープレート２（例えばガラス）の実質的に白い反射を抑制し、色の飽和度を向上させる。しかし、前面４上に配置された追加の層も、着色カバープレート２と同じ光学屈折率を有していてもよい。この場合、この層は、着色カバープレート２を空気中の湿気やその他の腐食性成分から保護するためにのみ使用される。エッチングで製造された梨地ガラスは、平面ガラスやロール法ガラスよりも湿熱に敏感であることが既に示されている。エッチングソーダライムガラスの場合、当該追加の層は、例えば薄いスパッタＳｉＯ_２層であってもよい。

これらの実施形態において、前面から離れた後に、改善された角度安定性で所望の着色を実現するために、光は着色カバープレートを少なくとも１回通過しなければならず、そして、内部カラーフィルタ層から反射されなければならない。

原則として、プレート状部品１は、背面レール、ドリルポイントフィックス、クランピングストリップ等の任意の適切な締結技術を用いてファサード上に取り付けることができる。この締結技術は、プレート状部品１をファサード上に取り付けるために利用することも可能である。サスペンションシステムは、フォームフィットによってジョイント接合を実現する背面通気カーテンウォールによく使用される。

図２６は、本発明による市販の多角度測色計１７（多角度測色）を用いてプレート状部品１の拡散散乱を確定する測定装置を示している。構造化領域８は、より詳細には示されていないが、着色カバープレート２（例えば、ガラス）の全体上に延在している。ここで、光ビームは、プレート状部品１の前面４に導かれ、異なる入射角で特徴付けられ、散乱光又は反射光は、異なる観察角、例えば着色カバープレート２の平面の表面法線に対して１５°又は４５°からスペクトル的に測定される。着色カバープレート２の下には、不透明背面素子１４があり、ここでは、不透明背面素子１４例えば黒色の非光沢層として形成されている（例えば、屈折率が約１．５の液体で接合されている）。多角度測色計１７は、Ｌ－ａ－ｂ系の明るさ測定にＤ６５標準照度及び１０°開口角で使用できる。それぞれ光沢角から測定された４５°及び１５°の観察角及び４５°の入射角において、良好な角度安定性（すなわち、散乱光の低い角度依存性）が提供され、少なくともＬ＝１０、好ましくはＬ＝１５、さらに好ましくはＬ＝２０の明るさが依然として存在することは、既に示された。着色カバープレート２の前面４及び／又は背面５の少なくとも１つの構造化領域８により、いずれの場合も（両方向で）光沢角から測定された４５°及び１５°の観察角及び４５°の入射角のいずれにおいても、少なくともＬ＝１０の明るさが得られる。これらの度数は、（表面法線に対する）反射角／（光沢角に対する）入射角のように理解されるべきである。たとえば、（表面法線に対して測定された）４５°の観察角と（光沢角から測定された）４５°の入射角では、入射ビームは表面に対して完全に垂直に入射する（４５／４５）。１５°の観察角と４５°の入射角では、入射方向は、観察方向と同じ側で、法線から３０°である（１５／４５）。多角度測色計２０は、表面法線に対して４５°又は１５°の観察角に位置決めされている。

図５は、軽く構造化されたガラスペイン（タイプＡ）、より強く構造化されたガラスペイン（特にエッチングガラス、タイプＢ）、及びもう１つの適切に構造化されたガラスペイン（タイプＣ）について、共焦点顕微鏡で測定した高さプロフィール（角度分布）を示している。軽く構造化されたペイン（タイプＡ）において、構造が非常に大きく、５～１０°の傾斜角しか生じないが、タイプＢのエッチングペインの構造は８０～１００μｍ（ガラスの平面内の山から山までの距離）の範囲にあり、平均角度は約１７°である。プロファイルメータで測定し、１４μｍの平均構造深さ（山から谷までの高さ）が得られた。図５から分かるように、軽くテクスチャ化されたガラス（タイプＡ）の場合、光沢角度から２０°～３０°を超える角度での反射強度（Ｌ値として測定）は非常に小さい。タイプＢのテクスチャ化されたガラスの場合、４５ａｓ４５や１５ａｓ４５でもなお鮮明な明るさが確認できる。タイプＢのガラスの高さプロフィールを測定すれば、構造の高さ（Ｈ）に対する幅（Ｗ）のアスペクト比がＢ：Ｈ＞３：１からＢ：Ｈ＜１０：１の間にあり、４５°の傾斜角を有する構造は２：１のアスペクト比を有するという特徴的な構造特性が分かる。別の適切な構造化ガラス（タイプＣ）は、似た表面セグメント角度分布を有し、また、多角度測色計で測定される良好な角度安定性Ｌを有する。しかし、構造サイズは、山から山までの距離が３０μｍ、山から谷までの高さが４μｍとはるかに小さい。これにより、タイプＢ型と似た１６°の平均傾斜角が再び得られる。明るさの角度分布に重要なのは、少なくとも数マイクロメートルから数百マイクロメートルまでの非常に広い寸法範囲にわたって、絶対的な構造寸法ではなく、傾斜角度の分布が非常に似ていることである。また、平均傾斜角が２０°～３０°である他の分布も有利である。傾斜角が急すぎると、多重反射の確率が著しく高くなる。

図６は多角度測色計（ｘ－ｒｉｔｅ ＭＡ－Ｔ１２）を用いて測定された、コーティングされていない構造化ガラスの明るさを示す図である。フロントガラスの背面には、両面を黒くしたつや消しガラスを薄いグリセリン層（屈折率ｎ＝１．４７）を用いて光学的に接合し、テクスチャ化表面の反射を実質的に測定するようにした。本発明によって好適な構造化フロントガラス（例えば、タイプＢ又はタイプＣ、ヘイズ９２％～９４％）は、全体的に、軽くテクスチャ化されたソーラガラス（タイプＡ、ロール法ガラス、ヘイズ＝２％）又は非構造化フロートガラス（ヘイズ＜０．５％）よりも、著しく高い拡散反射光強度を示す。平面フロートガラスは光沢角内にのみ反射があり、この方法では測定されなかった。特に、光沢角から離れた角度でも、本発明によって構造化されたガラスの場合、依然として鮮明な明るさを見ることができる。この効果は、カラーフィルタ層と組み合わせて有利に使用することができる。

本発明によれば、本発明によるプレート状部品は、外側に少なくとも１つの構造化側部を有し、そして、外側に少なくとも１つのカラーフィルタ層を有する。少なくとも１つのカラーフィルタ層が拡散散乱ガラス素子に適用されるので、異なる視角に対して、入射角＝反射角という反射条件を満たす傾斜を有する微視的表面素子が見出される。これにより、方向依存性の少ない平均的な色印象が得られる。もう１つの実施形態によれば、少なくとも１つのカラーフィルタ層が内部にあり、少なくとも１つの構造化された側（外側又は内側）があるか、又は両側が構造化されている。少なくとも１つの構造化層の拡散効果により、内側のカラーフィルタ層での反射を引き起こし、異なる方向に再び出射する多数の異なる光路が存在するため、両側の平滑なガラスと比較して、著しく大きな明るさの角度安定性が達成される。これらの場合、光沢角から離れたとしても、光が少なくとも一度はガラスを通過し、再び出てきたはずで、さまざまな角度で望ましい色効果を生成する。

構造化された側及びこの少なくとも１つのカラーフィルタ層が外側にある場合、この少なくとも１つの構造化面の拡散効果は、外側においてカラーフィルタ層で異なる方向の反射をもたらす多数の異なる光路が存在することを意味し、それによって、両側の平滑なガラスよりも著しく大きな明るさの角度安定性が達成される。いずれの場合も、構造は可視光の波長よりも大きい小面と構造寸法を有していなければならない。入射波面に対してカラーフィルタ層内で干渉を生じさせることができるように、表面セグメントは、十分に平面的でなければならず、例えば、カラーフィルタ層の厚さの１５％未満又は１０％未満の粗さを有する。最大厚さ数百ナノメートルの層に斜め入射する時でも建設的干渉又は相殺的干渉の干渉条件を可能にするために、表面セグメントは必ず１μｍエッジ長さ或いは直径寸法である最小寸法を持っていなければならず、そうでなければ、上部界面で直接反射された波束は、下部界面で反射されて横方向にずれて出てくる波束と干渉できなくなる。入射角が大きくなり、層厚さが増すと、下部界面で反射されるビームの出射点のセグメント上での横方向変位が大きくなる。適切なガラスは、例えばエッチングによって数マイクロメートルから数１０マイクロメートルまでの寸法を持つ構造を有するように製造されることができる。しかし、構造寸法は、例えば圧延ガラスのように、サブミリメートルの範囲にあってもよい。構造は、表面の傾斜角が異なり、その傾斜角の分布が広いことが好ましい。構造はまた、レーザーによって、又は印刷技術などを用いて、透明なカバー層を適用して構造化することによって生成することも可能できる。

プレート状部品１の少なくとも１つのカラーフィルタ層９，９’は、少なくとも１つの高屈折層を含み、この高屈折層は、４００ｎｍから少なくとも７００ｎｍの波長範囲において屈折率ｎが２．５より大きく、かつ、４５０ｎｍ未満では少なくとも０．２、７００ｎｍを超えると０．２未満、好ましくは０．１未満の消衰係数を有する材料からなる。また、少なくとも１つのカラーフィルタ層９，９’は、２．５未満の屈折率を有する透明誘電体材料からなる少なくとも１つの屈折層を含んでもよい。最初に既に述べたとおり、少なくとも１つのカラーフィルタ層９が、９’が、高屈折率層（ＨＴＭ）と低屈折率層（ＴＤ）とを含む二重層、２つの低屈折率層（ＴＤ）の間に高屈折率層（ＨＴＭ）が配置された三重層、又は２つの高屈折率層（ＨＴＭ）の間に低屈折率層（ＴＤ）が配置された三重層、又は２つの高屈折率層（ＨＴＭ）と２つの低屈折率層（ＴＤ）とが交互に配置され、２つの低屈折率層（ＴＤ）の間に高屈折率層（ＨＴＭ）が配置され、２つの高屈折率層（ＨＴＭ）の間に低屈折率層（ＴＤ）が配置された四重層を有すると、有利である。

カラーフィルタ層にＳｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、ＺｒＯ_２又はＴｉＯ_２のような非吸収性材料（典型的な誘電体）を用いる場合、可視光（３８０ｎｍ～７８０ｎｍ）で使用可能な屈折率の選択がｎ＝３未満の値に限定される。シミュレーション（伝送行列法）によると、ガラス層上に薄いＳｉ_３Ｎ_４層（例えば、５０～７０ｎｍ）にを設けるとは、Ｌ＝５５の輝度を有する（彩度ｃ＜３）の無彩色反射を生じさせることができる。ＺｒＯ_２ではＬ＝６０、ＴｉＯ_ｘではＬ＝７０に達することができる（下に挿入した表１も参照）。

表１（白い色合い用の層パッケージ）

ただし、白い色印象にはＬ＝８５以上の値が必要である。これらの材料とＳｉＯ_２を組み合わせたより複雑な多層により、ΔＬ＝５－１０又はより高い値を実現することが可能である。しかし、必要な層厚さは非常に高くなり、角度依存性は大幅に増大する。ＴｉＯ_Ｘは、その触媒作用とＵＶによる活性化により、重要であることが証明されている。内側にＴｉＯ_ｘコーディングを有するソーラーモジュールでは、カラーコーティングとエッジシールとの間に著しい反応が見られた。外層コーティングの場合でも、内側へのスパッタリングにより、劣化や光学的欠陥が依然として見える。

白い色調（Ｌ＞８０、Ｃ＜３．５）を得るためには、可視光での反射が平均Ｒ＝６５％でなければならない。関連する波長範囲は４００ｎｍから７００ｎｍの間である。これを少数の層からなる単純な層システムで実現するには、材料の屈折率は３．０より大きく、好ましくは３．５より大きくなければならない。７００ｎｍより大きいと、できる限り高い効率を実現するには、透過率を８０％より高く、好ましくは９０％より高くすべきである。それに応じて、吸収と反射も小さくなければならない。シリコン又はＣＩＧＳからなる太陽電池は、７００ｎｍから１２５０ｎｍの間でも高いスペクトル感度を有している。通常透明なフロントガラスを使用したソーラーモジュールと比較して効率の低下を抑えるために、カラーフィルタは近赤外において可能な限り透明であることが望ましい。

半導体物理学の出版物や教科書から、結晶性、微結晶性、水素不動態化アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ：Ｈ）やＧａＰ、ＧａＡｓ、Ｇｅなどの他の半導体の屈折率と消衰係数の特性がよく知られている（例えば、Ｓｅｙｅｄ Ｓａｄｒｅｄｄｉｎ ＭｉｒｓｈａｆｉｅｙａｎとＪｕｎｐｅｎｇ Ｇｕｏ， Ｏｐｔ． Ｅｘｐｒｅｓｓ ２２， ３１５４５－３１５５４ （２０１４））。これらの材料は、３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視波長領域において、ｎ＝３より大きいという非常に高屈折率を有し、３００～４００ｎｍの範囲に最大値を持ち、ｎ＝４からｎ＝７までの値を持つことが特徴的である。これらの材料は、２５０‐２５０ｎｍの範囲において、ｋ＝２からｋ＝６を超える非常に高い消衰係数を有する。４００～５００ｎｍを超えると、消衰係数が０．２より小さい値に著しく低下し、８００ｎｍを超える近赤外（ＮＩＲ）においては最終的に消衰係数が０．０１より低く低下する。

また、アモルファスシリコン、水素及び元素Ｃ、Ｇｅ又はＯとの混合システムも好適である。ＮＩＲにおける高反射率、低彩度、高透過を実現するために、Ｏ、Ｃ、Ｇｅを添加することにより、光学性能をさらに変化させることができる。上記の屈折率及び消衰係数条件を満たす材料が、本発明による高屈折率層用材料である。ＳｉＯ_２、Ｓ_３Ｎ_４などの屈折率＜２．２且つｋ＝０の透明絶縁誘電体は、本発明による低屈折率層用材料である。

シリコンと窒素の混合システムも好適である：化学量論的Ｓｉ_３Ｎ_４から、シリコン窒素比を大きくすると、屈折率が高くなり、青色に吸収端が生じる。酸素を混ぜることにより、一般的なシリコンリッチＳＩＯＮコーディングが好適になるように、光学特性をさらに変化させることができる。好ましくは、窒素含有量が酸素含有量よりも多いことが望ましい。

全てのシリコン系材料がアルミニウムを含有していてもよい。スパッタリングプロセスを改善するために、シリコン中に最大１０％のアルミニウムを含むスパッタリングターゲットを使用する。

さらに、上記の好適な光学特性を有するさまざまな遷移金属酸化物（例えば、Ｃｕ_２Ｏ又はＦｅ_２Ｏ_３）も存在する。金属硫化物や金属セレン化物（Ｍｏ_２Ｓ_３又はＭｏ_２Ｓｅ_３など）も同様に好適な光学特性を持つ。しかし、金属硫セレン化物は硬度や接着性が低いため、接着性や安定性に問題が生じる可能性がある。

電気絶縁又はＰＩＤ（Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ、電圧誘起劣化）に関する問題を回避するためには、ドーピングされていない高絶縁性の層が必要である。昼光下で電圧１０００Ｖ、測定電極距離２ｃｍにおける、層／層スタックの抵抗Ｒは１０ＧＯｈｍ以上、好ましくは１０2ＧＯｈｍ以上であることが望ましい。暗抵抗率は１０^１０ｃｍより大きく、好ましくは１０^１１ｃｍより大きい。

屈折率＜２．２のＳｉＯ_２、Ｓ_３Ｎ_４、ＳｉＯＮのような典型的な誘電体を有する多層を使用することによって、電流損失をさらに低減することができる。三重層の例は、上の表１にある。

要約すると、上記構成の１つにおけるテクスチャ化ガラス上の以下のカラーフィルタ層（内側、外側又は両側テクスチャ、及びの内側、外側又は両側コーティング）は、白色（Ｌ＞８０、Ｃ＜３．５）に好適である。

４００ｎｍ～７００ｎｍの波長範囲における３．０より大きく、好ましくは３．５より大きい屈折率、７００ｎｍより大きく、好ましくは５００ｎｍより大きい場合に０．２より小さく、好ましくは０．１より小さい消衰係数を有する高屈折且つ部分透明材料（ＨＴＭ）。特に好適なＨＴＭの例としては、結晶性又は微結晶性Ｓｉ、アモルファスａ－Ｓｉ：Ｈ、ａ－ＳｉＣ：Ｈ、ａ－ＳｉＯ：Ｈ、ａ－ＳｉＧｅ：Ｈ、シリコンリッチＳｉ_ｘＮ_ｙ、シリコンリッチＳｉ_ｘＮ_ｙＯ_ｚ（ｙ＞ｚ）が挙げられる。ＨＴＭの層厚は３０ｎｍより小さく且つ５ｎｍより大きいであることが望ましい。昼光下で電圧１０００Ｖ、測定電極距離２ｃｍにおける、層／層スタックの抵抗Ｒは１０ ＧＯｈｍ以上、好ましくは１０2 ＧＯｈｍ以上であることが望ましい。暗抵抗率は１０^１０ｃｍより大きく、好ましくは１０^１１ｃｍより大きい。

例えば、カラーフィルタ層は、ちょうど１つの高屈折率（ＨＴＭ）層（単層）を有する。

例えば、カラーフィルタ層は、ちょうど１つの高屈折率（ＨＴＭ）層と、ちょうど１つの低屈折率（ＴＤ）層（二層）とを有する。すなわち、ガラス／ＨＴＭ／ＴＤ又はＴＤ／ＨＴＭ／ガラスの二層である。ＤＴの最上層は、外側コーティングの場合は最上部、すなわち空気と接する最も外側にあり、そして内側コーティングの場合はラミネートフィルムと接する最も内側にあるべきである。

カラーフィルタ層は、例えば、ちょうど１つの高屈折率層（ＨＴＭ）とちょうど２つの低屈折率層（ＴＤ）を有し、又はちょうど１つの低屈折率層（ＴＤ）とちょうど２つの高屈折率層（ＨＴＭ）（３層）を有してもよい。すなわち、ＨＴＭ／ＤＴ／ＨＴＭ／ガラス又はガラス／ＤＴ／ＨＴＭ／ＤＴ又はガラス／ＤＴ／ＨＴＭ／ＤＴ又はＤＴ／ＨＴＭ／ＤＴ／ガラスの三重層である。

カラーフィルタ層は、例えば、交互に配置されているちょうど２つの高屈折率層（ＨＴＭ）とちょうど２つの低屈折率層（ＴＤ）を有する（四重層）。すなわち、ガラス／ＨＴＭ／ＤＴ／ＨＴＭ／ＤＴ又はＤＴ／ＨＴＭ／ＤＴ／ＨＴＭ／ガラスの四重層である。

赤いプレート状部品、特にソーラーモジュールは、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＺｒＯ_２又はＴｉＯ_ｘのような通常の誘電体透明材料（ＴＤ）の単層又は二層との干渉に基づいて製造することはできない。Ｓｉ_３Ｎ_４又はＴｉＯ_ｘの単層では、層厚さを大きくすることで、１次極大値を赤の波長域（６００ｎｍを超える）にシフトすることができるが、このとき２次極大値は既に青色に現われている。極大値間の距離は、屈折率が小さくなるにつれて大きくなるが、低屈折率（１から１．５の間）でも既に距離が小さくなりすぎている。また、単層又は二層にとって、干渉最大値が広すぎる。人間の目では、視細胞の視物質の赤（Ｌ錐体）と緑（Ｍ錐体）に対するスペクトル吸収曲線が非常に強く重なる。強い赤い色調の場合、Ｌ錐体とＭ錐体の信号の違いは決定的である。赤色の色調をできるだけ飽和させるためには、５８０ｎｍから６２０ｎｍの間で色のスペクトルの比較的急峻な立ち上がりが必要である。平坦すぎる立ち上がりは、赤と緑が混ざった黄色の色調につながる。そして、層厚さの増加によるシフトは、常に同じように金色の色調からバイオレット又はパープルの色調につながる。

ＨＴＭに基づくカラーフィルタを使用することで、はるかに良好な、青みが少なく、角度的に安定した赤の色調を生成することができる。以下の２つの異なる性質がこれに寄与する。１つ目は屈折率が非常に高いことである。これにより、カラーフィルタ層のマッチングに必要な層厚さを減らす。これにより、角度安定性が著しく改善される。２つ目は、青色での高い吸収により、反射スペクトルの青色成分の減少につながることである。

図６は、ガラス上のシリコン含有量が増加するＳｉ_ｘＮ_ｙの反射スペクトルを示し、そして、図７は平面フロートガラスの上のシリコン分がますます多くなるＳｉ_ｘＮ_ｙ層の反射と吸収スペクトルである。膜厚さは約２６０ｎｍである。シリコンの含有量が増加すると、赤色スペクトル範囲での反射が著しく増加し、一方、青色スペクトル成分が減少する。シリコンの含有量が増加すると、青色での吸収が増加する。

このような単層シリコンリッチＳｉ_ｘＮ_ｙの単層によって、内側コーティングとして、Ｌ＝４１、ｈ＝５且つｃ＝３１の赤紫色のソーラーモジュール、外側コーディングとして、Ｌ＝６０、ｈ＝２９且つｃ＝３１の古ピンク色のソーラーモジュールを構造化ガラス上に作製することができた（Ｄｉ：８°、Ｄ６５で測定した）。薄いＳｉＯ_２層（又は他のＴＤ）と結合することで、青い色合いをさらに抑制することができ、湿気から層を守る。また、白色モジュールと同様に、トップ層がより良好な電気絶縁につながる。

多層スタック及び厚い層では、ＨＴＭを用いなくても、ＴｉＯ_ｘ、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４又はＺｒＯ_２などのような透明誘電体材料（１．５＜ｎ＜２．８）から赤色の色相を生成することができる。しかし、全体の層厚さが比較的高く、光路長さが長いため、角度の安定性が低すぎて、異なる観察角度と照明角度での色合い変化が大きすぎる。大きな角度では、最大値は赤色から黄色―オレンジ色の領域にシフトする。たとえば、ガラス上の１１０ｎｍ－ＳｉＮ－９０ｎｍ－ＳｉＯ_２－９０ＳｉＮ ＴｉＯ_２の層パッケージによって、Ｌ＝４７．２、ａ＝３８．９且つｂ＝２０．８のテラコッタレッドが得られる。しかし、２０°から５０°の間では、色がΔＥ＝４２だけ変化し、金色の色合いになる。

ＨＴＭを使用して、三重層又は四重層を用いて、はるかに小さい層厚さでの赤の色調を生成することができる。例えば、アモルファスシリコンを用いたシミュレーションでは、上に示したテラコッタレッドに対応する赤色の色調を作り出すことができる。４ｎｍ ａＳｉ－４５ｎｍ ＳｉＮ－１８ｎｍ ａＳｉガラス、ここで、Ｌ＝４７、ａ＝３６、ｂ＝１９である。２０°から５０°の間のΔＥ＝１３は、上に示したΔＥ＝４２と比べて、光路長がはるかに小さいので、遥かに良い角度安定性を示す。ここでの推定電流損失は３０％である。

また、３層又は４層の結晶性シリコンのｎ及びｋ分散データを用いて、強い赤色をシミュレーションすることも可能である。さらなる例は下の表２にある。

表２：赤い色合い用の層パッケージ

したがって、より角度的に安定した、飽和した、青みの少ないと赤の色調を作り出すためには、上記と同様な特性を持つ構造化ガラス素子上のカラーフィルタ（内側、外側、又は両側）が好適であるが、以下の変更がある。

カラーフィルタは、４００ｎｍから少なくとも７００ｎｍの波長範囲における２．５より大きく、好ましくは３．０より大きい屈折率、４５０ｎｍより小さい場合に少なくとも０．２、７００ｎｍより大きく、好ましくは５００ｎｍより大きい場合に０．２より小さく、好ましくは０．１の消衰係数を有する高屈折且つ部分透明材料（ＨＴＭ）を少なくとも１層又は複数層を含む。ＨＴＭの層厚さは５ｎｍから３００ｎｍの範囲とすることができる。

ＨＴＭを備えた、構造化フロントガラス上の上記のカラーフィルタの主要な用途は白色と赤色のプレート状部品である。しかしながら、その興味深い性質（ＶＩＳでは高屈折率、７００ｎｍより大きい又は５００ｎｍより大きい場合に低吸収）を他の色にも利用できる可能性がある。

二重層ＴＤ／ＨＴＭ／ガラスにおいて、Ｌ＝５０、ｃ＝４６、ｈ＝２４５、Ｅ２０°５０°＝１１且つＪＳＣ－損失＝－１５％である１１０ｎｍ ＳｉＮ／１０ｎｍ／ガラスからの青色のように、薄いＨＴＭ層及び層厚さが５０～１５０ｎｍの範囲にあるＴＤ層、さまざまな良好な角度安定性及び適度な効率損失を有する明るく、高い飽和度の色を生成することができる。可能な組み合わせはたくさんある。重要なのは、１層又は２層のＨＴＭと透明誘電体ＴＤを交互に配置することである。

ＨＴＭは、反応性スパッタリング、ＣＶＤ、ＡＬＤ、蒸発（熱又は電子ビーム）など、さまざまな周知のコーティングプロセスによってガラス上に堆積することができる。膜厚が比較的薄いため、ＡＬＤを推奨する。ＡＬＤとＣＶＤによって、構造化表面の良好な共形被覆を得ることもできる。

本発明の上記の説明からわかるように、本発明は、非常に均一で強い色を有し、指向性がほとんどないか、又は全くない改良されたプレート状部品を提供する。特に、プレート状部品は、特に有利な態様では白色又は赤色を備えることができる。プレート状部品は、さまざまな形状及びサイズでコスト効率よく製造することができ、例えばファサードに簡単な方法で組み込むことができる。したがって、本発明は、ファサード構築の実践において、また、ソーラーモジュールの、屋根設置用又はオープンスペース用のカラーモジュールとしての可能な応用において、かなりの利点をもたらす技術革新を提供する。

１ プレート状部品
２ カバープレート
３ 機械的支持ペイン
４，４’ 前面
５，５’ 背面
６ 接着層
７ 接触面
８，８’ 構造化領域
９，９’ カラーフィルタ層
１０，１０’ セグメント
１１ 第１区域
１２ 第２区域
１３，１３’ 中間層
１４ 背面素子
１５，１５’ 複合ペイン
１６ キャリア基板
１７ 多角度測色計
１８ 太陽電池
１９ マスキング層
２０ ソーラーモジュール
前面 Ｖ
背面 Ｒ
外部環境 Ｕ

Claims (15)

1. プレート状部品（１）であって、透明カバープレート（２）と、前記カバープレート（２）に取り付けられた少なくとも１つの平面状背面素子（１４）とを含み、前記カバープレート（２）は、外部環境に面する前面（４）と、前記背面素子（３）に面する背面（５）とを有し、前面と背面から選択される少なくとも１つの面（４，５）は、少なくとも１つの構造化領域（８，８’）を有し、且つ、前面と背面から選択される少なくとも１つの面（４，５）上には、既定の波長範囲内の光を反射するように構成された少なくとも１つのカラーフィルタ層（９，９’）が配置されており、
   － 前記少なくとも１つの構造化領域（８，８’）は、
   ｉ） 前記カバープレート（２）の平面に垂直に、山及び谷を持つ高さプロファイルを有し、前記山と前記谷との間の平均高度差は少なくとも２μｍである、
   ｉｉ） 前記構造化領域のうちの少なくとも５０％は前記カバープレート（２）の平面に対して傾斜したセグメント（１７）からなり、前記カバープレート（２）の平面に対して、前記セグメントのうちの少なくとも２０％が０°より大きく最大１５°までの範囲内の傾斜角を有し、前記セグメントのうちの少なくとも３０％が１５°より大きく最大４５°までの範囲内の傾斜角を有する、
   ｉｉｉ） 前記セグメントはそれぞれ平面状であり、少なくとも１μｍ^２のセグメント面積を有し、前記セグメントはそれぞれ、前記少なくとも１つのカラーフィルタ層（９，９’）の層厚さの１５％未満の平均粗さを有する、とのｉ）からｉｉｉ）の特徴を有し、
   － 前記少なくとも１つのカラーフィルタ層（９，９’）は、少なくとも１つの高屈折層を含み、前記少なくとも１つの屈折層は、４００ｎｍから少なくとも７００ｎｍの波長範囲において屈折率ｎが２．５より大きく、かつ、４５０ｎｍ未満では少なくとも０．２、７００ｎｍを超えると０．２未満、特に０．１未満の消衰係数を有する
   プレート状部品。
2. 前記少なくとも１つの高屈折層は、５００ｎｍを超えると、０．２未満、特に０．１未満の消衰係数を有する
   請求項１に記載のプレート状部品（１）。
3. 前記少なくとも１つの高屈折率層は、４００ｎｍから少なくとも７００ｎｍまでの波長範囲において、３．０より大きく、特に３．５より大きい屈折率を有する
   請求項１又は２に記載のプレート状部品（１）。
4. 前記少なくとも１つの高屈折層は５ｎｍから３００ｎｍの範囲、特に５ｎｍから４０ｎｍの範囲にある層厚さを有する
   請求項１から３の何れか一項に記載のプレート状部品（１）。
5. 前記少なくとも１つの高屈折層は、４００ｎｍから少なくとも７００ｎｍまでの波長範囲において３．０より大きく、特に３．５より大きい屈折率、そして５ｎｍから４０ｎｍまでの範囲にある層厚さを有する
   請求項１から４の何れか一項に記載のプレート状部品（１）。
6. 前記少なくとも１つのカラーフィルタ層（９，９’）は、透明誘電体材料からなる少なくとも１つの低屈折率層を含み、前記少なくとも１つの低屈折率層は２．５未満の屈折率を有する
   請求項１から５の何れか一項に記載のプレート状部品（１）。
7. 前記少なくとも１つの低屈折率層は、１０ｎｍより大きく且つ２５０ｎｍより小さい層厚さを有する
   請求項６に記載のプレート状部品（１）。
8. 前記少なくとも１つのカラーフィルタ層（９，９’）は、
   － 高屈折率層と低屈折率層からなる二重層、又は、
   － ２つの低屈折率層の間に高屈折率層が挟まれた三重層、又は２つの高屈折率層の間に低屈折率層が挟まれた三重層、又は、
   － ２つの高屈折率層と２つの低屈折率層とが交互に配置され、２つの低屈折率層の間に高屈折率層が配置され、２つの高屈折率層の間に低屈折率層が配置された四重層、
   を含む請求項１から７の何れか一項に記載のプレート状部品（１）。
9. 前記背面素子（１４）は、光起電エネルギー発生用の太陽電池（１８）を備えたキャリア基板（１６）を含む
   請求項１から８の何れか一項に記載のプレート状部品（１）。
10. 前記背面素子（１４）は、
    － 前記カバープレート（２）のコーティング、特に不透明コーティング、
    － 透明接着剤、特に透明接着フィルムによって前記カバープレート（２）に強固に接合されたフィルム、特に不透明フィルム、又は
    － 透明接着剤、特に透明接着フィルムによって前記カバープレート（２）に強固に接合された剛体、特に不透明剛体、
    として形成されている
    請求項１から８の何れか一項に記載のプレート状部品（１）。
11. 前記背面素子（１４）は、機械的支持ペイン（３）を含む
    請求項１から１０の何れか一項に記載のプレート状部品（１）。
12. 前記カバープレート（２）の前面（４）は少なくとも１つの構造化領域（８）を有しており、前記少なくとも１つの構造化領域（８）上には、既定の波長範囲内の光を反射するように構成されたカラーフィルタ層（９）が配置されている
    請求項１から１１の何れか一項に記載のプレート状部品（１）。
13. ｉ） 前記カバープレート（２）の背面（５）は構造化領域もカラーフィルタ層も有していないか、又は
    ｉｉ） 前記カバープレート（２）の背面（５）は構造化領域を有しておらず、前記カバープレート（２）の背面（５）には、既定の波長範囲内の光を反射するように、別の光学干渉層（９’）が配置されているか、又は、
    ｉｉｉ） 前記カバープレート（２）の背面（５）は少なくとも１つの構造化領域（８’）を有しており、前記少なくとも１つの構造化領域（８’）上には、既定の波長範囲内の光を反射するように構成されたカラーフィルタ層（９’）が配置されている
    請求項１２に記載のプレート状部品（１）。
14. 前記カバープレート（２）の背面（５）上には、既定の波長範囲内の光を反射するように構成されたカラーフィルタ層（９）が配置されており、前記背面（５）及び／又は前記前面（４）は、それぞれ少なくとも１つの構造化領域（８，８’）を有し、前記前面（４）が少なくとも１つの構造化領域（８）を有するか、又は、既定の波長範囲内の光を反射するように構成された別のカラーフィルタ層（９’）が前記前面（４）上に設けられている
    請求項１から１１の何れか一項に記載のプレート状部品（１）。
15. ｉ） 前記カバープレート（２）の背面（５）は構造化領域を有しておらず、前記前面（４）は少なくとも１つの構造化領域（８）を有しており、前記前面（４）上にはカラーフィルタ層は設けられていないか、又は、
    ｉｉ） 前記カバープレート（２）の背面（５）は少なくとも１つの構造化領域（８）を有しており、前記前面（４）は少なくとも１つの構造化領域（８’）を有しており、前記前面（４）上にはカラーフィルタ層は設けられていないか、又は、
    ｉｉｉ） 前記カバープレート（２）の背面（５）は少なくとも１つの構造化領域（８）を有しており、前記前面（４）は構造化領域を有しておらず、前記前面（４）上にはカラーフィルタ層は設けられていないか、又は、
    ｉｖ） 前記カバープレート（２）の背面（５）は少なくとも１つの構造化領域（８）を有しており、前記前面（４）は構造化領域を有しておらず、別のカラーフィルタ層（９’）が前記前面（４）上に配置されている
    請求項１４に記載のプレート状部品（１）。

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