KR102475928B1 - 패터닝된 커버 플레이트 및 광학 간섭층이 있는 파사드 요소 및 이의 제조방법 - Google Patents

패터닝된 커버 플레이트 및 광학 간섭층이 있는 파사드 요소 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명 커버 플레이트(2)와 커버 플레이트(2)에 장착된 불투명 후면 요소(3)를 포함하는 파사드 요소(1)에 관한 것으로서, 여기서 커버 플레이트(2)는 외부 환경을 향하는 외부 표면(4)과 후면 요소(3)를 향하는 내부 표면(5)을 ㄱ가지갖는다. 제1 양태에 따르면, 외부 표면(4)은 적어도 하나의 패터닝된 영역(8)을 가지며, 그 위에 간섭층(9)이 배열된다. 제2 양태에 따르면, 간섭층(9)은 내부 표면(5)에 배열된다. 또한 내부 표면(5) 및/또는 외부 표면(4)은 각각 적어도 하나의 패터닝된 영역(8, 8')을 가지며, 여기서 외부 표면(4)은 적어도 하나의 패터닝된 영역(8')을 가지며 또는 추가 간섭층(9')이 외부 표면(4) 상에 배열된다. 패터닝된 영역(8, 8')은 다음과 같은 특징을 갖는다:
- 커버 플레이트(2)의 평면에 수직으로, 언덕들과 계곡들을 갖는 높이 프로파일, 여기서 언덕들과 계곡들 사이의 평균 높이 차이는 적어도 5 ㎛, 적어도 10 ㎛ 또는 적어도 15 ㎛,
- 패터닝된 영역(8, 8')의 적어도 50 %는 커버 플레이트(2)의 평면에 대해 경사진 세그먼트들(10)로 구성되며, 여기서 커버 플레이트(2)의 평면을 기준으로 세그먼트들(10)의 적어도 20%는 0°초과에서 최대 15°범위의 경사각을 갖고, 세그먼트들(10)의 적어도 30%는 15°초과에서 최대 45°범위의 경사각을 가지며, 여기서
- 세그먼트들(10)은 각각의 경우 편평하고 적어도 1 ㎛2의 세그먼트 면적을 가지며, 여기서 세그멘트들(10)은 내부 또는 외부 표면 상의 광 간섭층(9)의 층 두께의 15% 미만의 평균 거칠기를 갖는다.

Description

패터닝된 커버 플레이트 및 광학 간섭층이 있는 파사드 요소 및 이의 제조방법
본 발명은 파사드(facade) 생산 기술 영역에 있으며 패터닝된 커버 플레이트 및 적어도 하나의 광학 간섭층을 갖는 컬러 파사드 요소에 관한 것이다. 파사드 요소들은 특히 컬러 태양광 모듈과 함께 사용되도록 된다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 파사드 요소를 제조하는 방법에 확장된다.
벽 또는 파사드 요소로 태양광 모듈을 사용하는 것은 현재 경제적으로 상대적으로 작지만 생태학적으로 매우 흥미로운 시장이다. 특히 분산형 에너지 솔루션 및 에너지 중립 건물에 대한 노력이 강화됨에 따라 건물 외피의 통합 구성 요소로 태양광 모듈 사용에 대한 수요가 증가하고 있다. 태양광 모듈의 다른 흥미로운 응용 분야로는 소음 저감 벽 (도로, 철도), 실외의 프라이버시 장벽 또는 온실 벽이 있다. 이러한 새로운 애플리케이션은 특히 미학, 서비스 수명 및 밀봉 및 단열과 같은 기타 기능 측면에서 태양광 모듈에 대해 완전히 새로운 요구를 한다. 특히 이를 위해 사용되는 태양광 모듈은 다양한 모양, 크기 및 색상으로 제공되어야 하며 가능한 한 가장 균일한 색감을 제공해야 한다. 색상의 기원 (흡수/재방출, 간섭, 굴절)에 따라 태양광 모듈의 그 자체적으로 균일한 표면의 색상은 시야각 및/또는 입사각에 따라 달라질 수 있다. 또한, 빛의 스펙트럼과 물리적 분포 (확산, 집중)도 색감을 결정한다.
창문, 문 및 발코니와 같은 기능적 요소 또는 파사드의 특정 치수를 지정하려면 파사드에 가능한 가장 균일한 색상을 제공하기 위해 다양한 크기와 모양의 컬러 태양광 모듈이 필요할 수 있다. 그러나 일반적으로 말하면 더 작고 직사각형이 아닌 태양광 모듈은 상당한 추가 비용을 초래한다. 실제 반도체 스택이 넓은 면적에 걸쳐 생산되고 더 작은 모듈 크기로 분할되어 생산될 때, 태양광 모듈이 더 작을 경우 전력 출력 단위당 훨씬 더 많은 재료 사용량을 초래할 수 있다. 또한 상대적으로 작은 태양광 모듈을 사용하면 모듈 표면 대 모듈 가장자리의 비율이 더 나빠져 전체 모듈 효율 수준도 낮아진다. 또한, 소형 태양광 모듈의 경우 특정 재료 비용과 부착 부품 및 가장자리 밀봉에 대한 고정 비용이 전체 비용에서 더 높은 비중을 차지한다. 또한 기판 크기가 다른 경우 생산 공정의 특정 단계는 크게 수정 된 플랜트 설계로만 구현할 수 있다.
원칙적으로 다양한 크기와 모양의 태양광 모듈 생산이 기술적으로 가능할 것이다. 그러나 태양광 모듈의 산업적 일관 생산은 언급된 이유로 몇가지 표준 모듈 크기와 일반적으로 직사각형 모양에 맞춰져 있어서 태양광 모듈로 파사드 전체 표면을 코팅하는 것은 일반적으로 불가능하고 또는 경제적으로 받아 들일 수 없다. 또한 태양 전지 및 접촉 스트립, 정션 박스 및 케이블과 같은 다양한 부착 부품의 태양광 설계는 표준 모듈 크기에 최적화되어 있다. 또한 태양에 대한 불리한 방향이나 동일한 건물 또는 인접한 건물의 일부에 의한 그림자로 인해 태양광 모듈로 파사드의 특정 영역을 코팅하는 것은 비 경제적일 수 있다. 그 이유는 에너지 생산량이 추가 비용을 회수하지 않기 때문이다.
파사드 요소로 사용되는 컬러 태양광 모듈의 적절한 크기 및/또는 모양이 부족한 문제를 해결하기 위해 판금 또는 기타 기존 건축 자재로 만든 광전지적으로 패시브한(photovoltaically passive) 파사드 요소를 사용할 수 있으며, 이로써 그것의 색상은 가능한 한 분명하게 컬러 태양광 모듈의 색상과 비슷하다. 그러나 여기에는 색상 생성의 특성상 기술 및 디자인 문제가 있다. 실제로 태양광 모듈의 색상은 다양한 조명 조건에서 색상의 원천(흡수/재방출, 간섭, 굴절)에 따라, 특히 빛의 유형(확산, 직접, 밝은 색상)에 따라, 혹은 입사각 및/또는 시야각의 변화에 따라 변할 수 있다. 광전지적으로 패시브한 파사드 요소가 컬러 태양광 모듈과 다른 재료로 만들어지면 일반적으로 디자인 관점에서 바람직하지 않은 색상 대비가 생성된다.
대조적으로, 본 발명의 목적은 색상이 광 조건 뿐만 아니라 시야각 및 입사각에 따라 가능한 한 적게 좌우되는 컬러 파사드 요소를 제공하는 데 있다.
기술에 따라 컬러 태양광 모듈에는 지속적인 각도 의존성이 있다. 이 경우, 패시브(passive) 파사드 요소는 액티브(active) 파사드 요소가 있는 파사드 영역과 패시브 파사드 요소가 있는 파사드 영역간에 바람직하지 않은 광학적 대비가 없도록 동일한 각도 의존성(angular dependence)을 가져야 한다. 또한, 산업적 일관 생산을 위해서는 컬러 파사드 요소를 다양한 크기와 모양으로 허용되는 비용과 만족스러운 균질성으로 생산할 수 있어야 한다. 특히 컬러 파사드 요소는 파사드 요소로 사용되는 컬러 태양광 모듈을 보완하는 역할을 해야 한다.
이러한 다양한 목적은 광전지적으로 패시브한 (즉, 광전지 생성을 위해 적합하지 않고 그렇게 의도되지 않음) 컬러 파사드 요소 및 독립 청구항들에 따른 이들의 생산 방법에 의한 본 발명의 제안에 따라 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예들은 종속항의 특징에 의해 표시된다.
여기 및 이하에서 사용되는 바와 같이, "파사드 요소"라는 용어는 적합하고 가시적인 판유리 요소로서 파사드에 통합될 수 있기에 적합하고 그렇게 의도된 구조적 구성 요소를 지칭한다. 일반적으로 파사드는 바깥 쪽과 안쪽이 있으며 파사드의 바깥 쪽은 외부 환경에서 볼 수 있다. 파사드는 예를 들어 건물 벽 또는 독립 벽으로, 예를 들어 사생활 보호벽 또는 소음 차단벽 역할을 한다. 파사드 요소는 별도의 구성 요소로서 파사드에 통합될 수 있으며, 파사드 요소의 외부 표면은 파사드의 외부 측면 또는 외부 표면의 일부이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 컬러 파사드 요소는 커버 플레이트가 적어도 하나의 패터닝된 영역 및 적어도 하나의 광간섭 층을 갖는 컬러 태양광 모듈과 조합하여 파사드에서 사용된다. 이러한 태양광 모듈은 공개되지 않은 유럽 특허 출원 EP18186153.5 및 EP18186161.8에 기재되어 있다. 이러한 태양광 모듈의 구조 및 사용과 관련하여 이 두개의 유럽 특허 출원의 개시 전체를 참조한다.
본 발명에 따라 제공되는 것은 투명(전면) 커버 플레이트 및 커버 플레이트에 장착된 불투명 후면 요소를 포함하는 컬러 파사드 요소이다. 불투명 후면 요소는 광전지적을 패시브이다. 즉, 광전지 에너지 생성에 적합하지 않다. 커버 플레이트는 외부 환경을 향하는 외부 표면과 외부 표면 반대편의 내부 표면을 가지고 있다. 파사드에 파사드 요소가 설치된 상태에서 커버 플레이트의 외부 표면은 외부 환경을 향하고 선택적으로 그 위에 적용된 층으로 파사드의 외측의 일부 또는 외측 표면을 형성한다. 불투명 후면 요소는 커버 플레이트의 내부 표면에 고정적으로 결합된 접촉 표면을 가지고 있다. 후면 요소는 커버 플레이트의 내부 표면의 70% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 특히 바람직하게는 99% 이상을 덮는다. 특히 바람직하게는, 후면 요소는 전체 표면에 걸쳐 커버 플레이트의 내부 표면을 덮는다(100%, 즉, 완전한 커버리지). 투명 커버 플레이트는 파사드 요소의 전면에 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 커버 플레이트는 하나의 동일한 재료, 예를 들어 유리 또는 플라스틱, 바람직하게는 소다 석회 유리로 제조된다. 바람직하게는, 커버 플레이트는 단단한 유리 또는 플라스틱 플레이트이다. 이 경우, 커버 플레이트의 외부 표면 또는 내부 표면은 커버 플레이트의 각각의 재료로 형성된다. 본 발명의 대안적인 일 실시예에 따르면, 커버 플레이트는 적어도 2 개의 상이한 재료로 제조되고, 커버 플레이트의 외부 표면 및/또는 내부 표면은 커버 플레이트의 코어와 상이한 재료로 형성된다. 커버 플레이트의 코어는 바람직하게는 하나의 동일한 재료, 예를 들어 유리 또는 플라스틱, 바람직하게는 소다 석회 유리로 제조된다. 커버 플레이트의 코어, 외부 및/또는 내부에 적용되는 것은 커버 플레이트의 코어와는 다른 재료로 투명하고 커버 플레이트 코어의 재료와 동일한 광학 굴절률을 갖는다. 이 경우 커버 플레이트의 외측 표면 또는 내측 표면은 커버 플레이트의 코어에 적용되는 각각의 재료에 의해 형성된다. 본 발명에 따르면, "커버 플레이트"라는 용어는 또한 커버 플레이트를 형성하는 재료가 투명하고 동일한 광학 굴절률을 갖는 경우 "복합체"를 포함한다.
바람직하게는, 커버 플레이트는 곡률이 없고 따라서 평면(평평)이다. 그러나 커버 플레이트는 구부러질 수도 있다. 커버 플레이트는 단단하거나 유연할 수 있다. 유연한 커버 플레이트의 형태로, 말하자면 평면 형태로 제공될 수 있다. 편평한(평면) 커버 플레이트의 경우, 평면은 커버 플레이트 자체에 의해 정의되며, 이는 본 발명의 맥락에서 "커버 플레이트의 평면"을 의미한다. 곡선형 커버 플레이트의 경우, "커버 플레이트의 평면"을 의미하는 로컬 평면은 평면의 어느 지점에서든 (가상) 평평한 접선 표면으로 정의될 수 있다.
불투명 후면 요소는 파사드 요소의 뒷면에 배열된다. 후면 요소는 파사드 요소의 색상에 기여합니다. 이를 위해 후면 요소는 예를 들어 무채색, 어둡고 무광택이다. 커버 플레이트에 배열된 적어도 하나의 착색 광 간섭층과 결합하여 파사드 요소에 특정의(미리 정의된 또는 미리 정의 가능한) 색감을 주기 위해 후면 요소에 색상을 지정할 수도 있다.
본 발명의 맥락에서, 용어 "투명도" 또는 "투명"은 85% 이상, 특히 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상, 특히 100%의 가시광 투과율을 의미한다. 일반적으로 가시 광선은 380 nm에서 780 nm까지의 파장 범위에 있다. 용어 "불투명도" 또는 "불투명"은 5% 미만, 특히 0 %의 가시광 투과율을 의미한다. 백분율 데이터는 커버 플레이트 또는 후면 요소의 다른 면에 닿는 빛의 강도를 기준으로 커버 플레이트 또는 후면 요소의 한쪽면에서 각각 측정된 빛의 강도를 나타낸다. 이러한 측정을 위해, 백색 광원 (가시 광선 광원)이 예를 들어 커버 플레이트 또는 후면 요소의 한면에 배열될 수 있다. 가시광 검출기는 커버 플레이트 또는 후면 요소의 다른 측면에 배치될 수 있다. 광학 굴절률에 대해 다음에 언급된 값은 항상 380nm ~ 780nm의 가시 파장 범위에서 광학 굴절률을 나타낸다.
본 발명에 따른 파사드 요소는 백색광으로 외부로부터의 조명 동안, 특히 태양광으로 조명하는 동안, 적어도 하나의 섹션에서 균일한 색감을 제공한다. 즉, 파사드 요소는 착색된다. 바람직하게는, 컬러 섹션은 파사드 요소의 전체 외부 표면에 걸쳐 연장된다. 전체 표면에 균일한 색감을 주는 파사드 요소는 특히 매력적인 것으로 간주된다. 파사드 요소의 색상은 3 개의 색상 좌표 L*, a*, b*로 설명될 수 있으며, 여기서 색상 좌표는 당업자에게 그 자체로 알려진 (CIE)L*a*b* 색상 공간을 의미하며, 거기에서 인식 가능한 모든 색상이 정확하게 정의된다. 이 색상 공간은 유럽 표준 EN ISO 11664-4 "색도계-Part 4 : CIE 1976 L*a*b* 색상 공간"에 상세하게 나와 있으며, 본 발명 명세서 내에서 전체적으로 참조된다. (CIE)L*a*b* 색상 공간에서 각 색상은 세 개의 카르테시안 좌표 L*, a*, b*가 있는 색상 위치로 정의된다. 녹색과 빨간색은 a* 축에서 서로 마주보고 있다. b* 축은 파란색과 노란색 사이를 이어간다. L* 축은 색상의 밝기(휘도)를 나타낸다. 보다 명확한 표현을 위해 값을 Lhc 색상 공간으로 변환할 수 있다. 여기서 L은 동일하게 유지되고 반경의 채도 및 h는 a*b* 평면에서 색상 포인트의 각도이다.
파사드 요소의 색상은 외부 환경, 즉 전면 커버 플레이트을 바라 보는 관찰을 기반으로 한다. 비색계 또는 파사드 요소의 색 좌표 결정은 시중에서 판매되는 색도계 (분광 광도계)를 사용하여 간단한 방식으로 할 수 있다. 이를 위해 분광 광도계는 전면 커버 플레이트의 외부 표면을 가리키고, 특히 외부 표면에 배치된다. 일반적인 분광 광도계는 일반적으로 DIN 5033, ISO/CIE 10527, ISO 7724 및 ASTM E1347에 의해 정의된 국제 표준에 따라 구조 및 허용 오차가 적용되는 표준 준수 색도계를 지원한다. 예를 들어, 비색계와 관련하여 표준 DIN 5033 전체를 참조한다. 분광 광도계는, 예를 들어 광원으로서 크세논 플래시 램프, 텅스텐 할로겐 램프 또는 하나 또는 복수의 LED를 가지고 있으며, 이 LED를 통해 물체의 외부 표면이 생성된 빛(예: 백색광)으로 조명되고 파사드 요소로부터 받은 빛이 측정된다. 서론에서 설명했듯이 색도계로 측정한 체색은 파사드 요소에 의해 반사되고 다시 방출되는 빛의 결과이다.
본 발명에 따른 파사드 요소가 적어도 하나의 섹션에서 균일한 색상을 갖도록 보장하기 위해, 커버 플레이트의 적어도 하나의 표면 (즉, 외부 표면 및/또는 내부 표면)은 적어도 하나의 패턴화 된 영역을 갖는다. 또한, 적어도 하나의 착색 광 간섭층이 커버 플레이트 상에 배열된다. 이에 대해서는 아래에서 자세히 설명한다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 투명 커버 플레이트의 외부 표면은 미리 정의 된 또는 미리 정의될 수 있는 파장 범위 내에서 빛을 반사하기 위한 착색(투명) 광 간섭층이 배열된 적어도 하나의 패턴화 된 영역을 갖는다. 광 간섭층은 바람직하게는 커버 플레이트의 외부 표면 상에 직접 (또 다른 중간 층없이) 배열된다. 광 간섭 층은 단일 겹(ply) 또는 다중 겹으로 구현될 수 있으며, 즉, 하나 또는 복수의 광 굴절 플라이(굴절 층)를 갖는다. 광 간섭층은 파사드 요소의 색상을 생성하는 역할을 하며, 광 간섭층은 광 간섭층의 다양한 계면에서 반사되는 빛의 보강 또는 상쇄 간섭이 가능하도록 구현된다. 태양광 모듈의 색상은 광 간섭층의 계면에서 반사된 빛의 간섭으로 인해 발생한다. (백색)광, 특히 태양광으로 조명할 때 광 간섭층은 균일한 색상을 생성하는 컬러 필터 역할을 한다. 바람직하게는, 외부 표면의 패터닝된 영역은 전체 커버 플레이트에 걸쳐, 즉 커버 플레이트의 전체 외부 표면에 걸쳐 연장되어 전체 파사드 요소가 균일한 색상을 갖도록 한다. 파사드 요소는 각각 동일한 색상을 가진 여러 파사드 요소 섹션을 가질 수도 있다. 파사드 요소 섹션의 색상은 서로 같거나 다를 수 있다.
적어도 하나의 패터닝된 영역은 커버 플레이트의 평면에 수직으로 언덕(높임) 및 계곡(꺼짐)을 갖는 높이 프로파일을 가지며, 언덕과 계곡 사이의 평균 높이 차이는 적어도 2 ㎛이고, 바람직하게는, 반드시는 아니지만, 투명 커버 플레이트 두께의 최대 20%이다. 또한 외부 표면의 패터닝된 영역의 최소 50%는 서로 다른 경사 세그먼트 또는 패싯(facet)으로 구성된다. 세그먼트는 외부 환경을 향하는 커버 플레이트의 섹션이며, 각 경우 커버 플레이트의 평면에 대해 기울어진 평면형 표면으로 구현된다. 여기서, 세그먼트의 적어도 20%는 커버 플레이트의 평면을 기준으로 0°초과에서 최대 15°범위의 경사각을 가지며; 세그먼트의 적어도 30%는 15°초과에서 최대 45°범위의 경사각을 갖는다. 유리하게, 그러나 필수는 아니지만, 세그먼트의 30 % 미만은 45°보다 큰 경사각을 갖는다. 패턴은 바람직하게는 주기적 및 이방성이지 않다. 그러나 특수한 광학 효과의 경우 주기적 구조와 이방성 구조도 사용할 수 있다.
또한 세그먼트는 각각의 경우 평평하고(평면) 세그먼트 면적이 최소 1 μm2이다. 또한 패터닝된 영역의 적어도 하나의 구역(즉, 하위 영역)에서 세그먼트가 패터닝된 영역에 적용되는 광 간섭층의 층 두께의 15% 미만의 평균 거칠기를 갖는 것도 사실이다. 광 간섭층이 다중 굴절층으로 구성되는 경우, 적어도 하나의 구역의 세그먼트는 각각의 경우 가장 작은 층 두께를 갖는 굴절층 층 두께의 15% 미만의 평균 거칠기를 갖는다. 세그먼트가 각각 광 간섭층의 층 두께의 15% 미만의 평균 거칠기를 갖는 구역은 패터닝된 영역에 대응할 수 있으며, 즉 구역(zone)과 패터닝된 영역(patterned region)은 동일하다. 예를 들어, 패터닝된 영역은 커버 플레이트의 에칭, 샌드블라스팅 또는 롤링에 의해 생성될 수 있다.
따라서, 파사드 요소의 커버 플레이트의 적어도 하나의 패터닝된 영역은 본 발명의 제1 양태에 따라 복수의 평평한(평면) 세그먼트를 갖는다. 본 발명의 맥락에서, 평평한(평면) 세그먼트는 비 곡선 표면에 의해 형성될 수 있다. 그러나 평평한(평면) 세그먼트가 약간 곡면으로 형성되는 것도 가능하다. 본 발명의 맥락에서, 세그먼트의 각 지점에 대해 다음이 참일 때 세그먼트는 약간 구부러져 있다: 세그먼트의 한 지점에서 면적이 1 ㎛2 인 (가상)접선 평면이 구성되면 접선 평면에 대한 법선 방향을 기준으로 세그먼트 표면과 접선 평면 사이의 거리가 50 nm 미만이다.
본 발명의 맥락에서, 용어 "패터닝"또는 "패터닝된 영역"은 본 발명의 제1 양태에 따른 파사드 요소와 관련하여, 커버 플레이트의 외부 표면 또는 내부 표면의 영역을 지칭한다. 바로 앞 단락에서 설명한 특징들이 조합되어 있다.
패터닝된 영역의 특징에 의해, 빛으로 커버 플레이트를 조명할 때, 심지어 조각(照角)(glancing angle) (입사광의 입사각은 커버 플레이트 평면을 기준으로 반사광의 반사각에 대응) 밖에서 볼 때에도 빛은 상대적으로 높은 강도로 반사되는 것이 유리하게 보장될 수 있다. 그 이유는 조각 각도 밖에서 볼 때에도 반사광의 높은 강도를 가능하게 하기 위해 충분한 수, 적절한 크기 및 적절한 경사 각도로 존재하는 서로 다른 경사 세그먼트 때문입니다. 패터닝이 있는 세그먼트의 굴절에 의해 바깥쪽으로 및 패터닝이 있는 세그먼트의 굴절에 의해 안쪽으로 커버 플레이트의 조각 각도를 벗어난 방향으로 충분한 강도를 분산시키는 경사 세그먼트가 항상 충분히 있다.
여기서 그리고 이하에서 사용되는 용어 "조각(照角)(glancing angle)"은 세그먼트 평면에 대한 법선을 나타내는 "국부 조각(local glancing angle)"과 달리 커버 플레이트의 평면에 대한 법선을 의미한다. 조각과 국부 조각은 같을 수 있지만(세그먼트가 커버 플레이트의 평면에 대해 평행함) 일반적으로 다르다(세그먼트가 커버 플레이트의 평면에 대해 기울어짐).
그 결과, 조각에서 반사되지 않는(즉, 산란) 빛의 강도가 상대적으로 높고 패터닝된 영역이 없는 반사면에 비해 입사 방향 및 보기 방향에 대해 각도 의존성이 거의 없는 것이 달성될 수 있다. 광 간섭층에 의해, 조각 외부에서 반사된 광은 광 간섭층의 굴절률 및 층 두께에 따라 커버 플레이트의 표면이 상대적으로 적은 각도 의존성으로 균질한 색상을 갖도록 색상 선택을 받을 수 있다. 간섭층은 가능한 가장 협대역 반사와 광대역 투과율을 가진 필터 역할을 한다.
이와 관련하여 유리하게는, 패터닝된 영역은 언덕과 계곡 사이의 평균 높이 차이가 적어도 2 ㎛, 바람직하게는 적어도 10 ㎛, 특히 바람직하게는 적어도 15 ㎛ 인 높이 프로파일을 갖는다. 이러한 패터닝된 영역은 커버 플레이트(예를 들어, 커버 유리)의 에칭에 의해 생성될 수 있다. 이와 관련하여 동등하게 유리하게, 패터닝된 영역은 언덕과 계곡 사이의 평균 높이 차이가 적어도 50 ㎛, 바람직하게는 적어도 100 ㎛ 인 높이 프로파일을 갖는다. 이러한 패터닝된 영역은 커버 플레이트(예를 들어, 커버 유리)의 롤링에 의해 생성될 수 있다. 따라서, 본 발명은 유리하게는 파사드 요소로 확장되고, 그 중 적어도 하나의 커버 플레이트의 패터닝된 영역은 에칭 또는 롤링에 의해 생성되며, 이에 의해 상기 높이 프로파일이 생성될 수 있다. 그러나 패턴은 커버 플레이트에 투명하고 패터닝된 레이어를 적용하여 생성 할 수도 있다. 층은 커버 플레이트와 동일한(또는 적어도 매우 유사한) 굴절률을 가져야 한다. 본 발명에 따르면, 커버 플레이트 표면의 패터닝은 또한 그러한 투명하고 패터닝된 층을 적용하는 것을 포함한다.
언급된 커버 플레이트의 패터닝된 영역의 특성은 현미경, 특히 공 초점 현미경 또는 스타일러스 프로파일로미터와 같은 통상적인 측정 장치에 의해 결정될 수있다.
바람직하게는, 본 발명의 제1 양태에 따른 파사드 요소의 (코팅되지 않은) 커버 플레이트의 적어도 하나의 패터닝된 영역에 의해 (각 경우에 커버 플레이트 평면에 대해) 45°및 15°의 시야각 및 (양방향으로) 각각의 조각에서 45°이탈하는 입사각으로 적어도 10의 반사광의 밝기(L)이 발생하는 것이 이루어진다. 바람직하게는, 적어도 15, 보다 바람직하게는 적어도 20의 반사광의 밝기(L)이 발생한다. 이 측정 중에 검은색 커버가 특징될 측면 (즉, 내부 표면)에서 멀리 향하는 (코팅되지 않은) 커버 플레이트의 측면에 장착된다. 측정에는 D65 광원이 사용되며 시중에서 판매되는 다중 각도 분광 광도계 (10°조리개 각도)로 밝기(L)이 측정된다. 측정 설정은 도 26과 관련하여 아래에 자세히 설명된다. 이러한 맥락에서 전체적으로 유럽 표준 EN ISO 11664-4를 참조한다.
본 발명은 본 발명의 제1 양태에 따라 투명 커버 플레이트 및 커버 플레이트에 장착된 불투명 후면 요소를 포함하는 파사드 요소로 확장되며, 여기서 커버 플레이트는 외부 환경을 향하는 외부 표면 및 후면 요소를 향하는 내부 표면를 가지며, 여기서 외부 표면은 미리 정의된 파장 범위 내의 광을 반사하기위한 광 간섭층이 배열된 적어도 하나의 패터닝된 영역을 가지며, 여기서 패터닝된 영역은 다음 특징을 갖는다:
- 커버 플레이트의 평면에 수직으로, 언덕과 계곡을 갖는 높이 프로파일, 여기서 언덕과 계곡 사이의 평균 높이 차이는 적어도 2 ㎛이고,
- 패터닝된 영역의 적어도 50%는 커버 플레이트의 평면에 대해 경사진 세그먼트로 구성되며, 여기서 커버 플레이트의 평면을 기준으로 세그먼트의 적어도 20%는 0°초과에서 최대 15°까지의 범위에서 경사각을 가지며, 세그먼트의 적어도 30%는 15°초과에서 최대 45°까지의 범위에서 경사각을 가지며, 여기서
- 세그먼트는 각각의 경우 평평하고 적어도 1 ㎛2의 세그먼트 면적을 가지며, 여기서 세그먼트는 각각의 경우 외부 표면상의 광 간섭층 층 두께의 15% 미만의 평균 거칠기를 갖는다.
여기서, 검은색 뒷면이 제공된 패턴화되고 코팅되지 않은 커버 플레이트는 시야각이 45°및 15°(각 경우 커버 플레이트의 평면을 기준으로 함) 및 (양방향으로) 각각의 조각(glancing angle)에서 45°만큼 벗어난 입사각의 경우, 적어도 10, 적어도 15 또는 적어도 20의 반사광의 밝기(L)이 발생하도록 구현되는 것이 유리하다.
본 발명은 본 발명의 제1 양태에 따라 투명 커버 플레이트 및 커버 플레이트에 장착된 불투명 후면 요소를 포함하는 파사드 요소로 동일하게 확장되며, 여기서 커버 플레이트는 외부 환경을 향하는 외부 표면 및 후면을 향하는 내부 표면을 가지며, 여기서, 외부 표면은 적어도 하나의 패터닝된 영역을 가지며, 그 위에 미리 정의된 파장 범위 내의 빛을 반사하기 위한 광 간섭층이 배치되고, 여기서 검은색 후면이 제공되고 하나 이상의 패터닝된 영역을 갖는 코팅되지 않은 커버 플레이트가 구현되어 시야각이 45°및 15°(각 경우 커버 플레이트의 평면을 기준으로 함)이고 입사각이 각 조각에서(양방향으로) 45°만큼 이탈하는 경우, 밝기(L)가 적어도 10, 적어도 15 또는 적어도 20의 반사광이 발생한다.
본 발명의 제1 양태에 따른 본 발명에 따른 파사드 요소의 바람직한 실시예에서, 커버 플레이트의 외부 표면에는 착색 광 간섭층이 배열된 적어도 하나의 패터닝된 영역이 제공된다. 또한 커버 플레이트의 내부 표면에는 패턴 영역이 없고 광 간섭층이 없다. 내부 표면은 바람직하게는 매끄럽다(생산 부정확한 한계 내에서). 광 간섭층은 바람직하게는 커버 플레이트의 외부 표면에 직접 배열된다 (즉, 추가적인 중간층없이).
본 발명의 제1 양태에 따른 본 발명에 따른 파사드 요소의 또 다른 바람직한 실시예에서, 커버 플레이트의 외부 표면에는 착색 광 간섭층이 배열된 적어도 하나의 패터닝된 영역이 제공된다. 또한, 내부 표면에는 패터닝된 영역이 없으며, 커버 플레이트의 내부 표면에 배열된 미리 정의된 파장 범위 내의 빛을 반사하기 위한 또 다른 광 간섭층이 있다. 내부 표면은 바람직하게는 매끄럽다(생산 부정확한 한계 내에서). 커버 플레이트의 외부 표면에 있는 광 간섭층에 관한 위의 설명은 커버 플레이트의 내부 표면에 있는 광 간섭층에 대해서도 유사하게 적용된다. 두 개의 광 간섭층은 서로 같거나 다를 수 있다. 특히, 빛을 반사하기 위한 두 개의 광 간섭층은 하나의 동일한 파장 범위 내에서 구현된다. 그러나, 빛을 반사하기 위한 두 개의 광 간섭층이 상이한 또는 부분적으로만 겹치는 파장 범위 내에서 구현되는 것도 가능하다. 두 개의 광 간섭층의 층 두께 및 굴절률은 서로 동일하거나 상이 할 수 있다. 이 측정을 통해 파사드 요소의 색상을 더 잘 정의 할 수 있다. 또한 혼합 색상이 생성될 수 있다.
본 발명의 제1 양태에 따른 본 발명에 따른 파사드 요소의 또 다른 바람직한 실시예에서, 커버 플레이트의 외부 표면에는 착색 광 간섭층이 배열된 적어도 하나의 패터닝된 영역이 제공되고, 내부 표면은 미리 정의된 파장 범위 내의 빛을 반사하기 위한 광 간섭층이 배치된 적어도 하나의 패터닝된 영역을 갖는다. 커버 플레이트의 외부 표면의 패터닝된 영역에 관한 위의 설명은 커버 플레이트의 내부 표면의 패터닝된 영역에 대해 유사하게 적용된다. 내부 표면의 패터닝된 영역 및 외부 표면의 패터닝된 영역은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 커버 플레이트의 내부 표면상의 추가 광 간섭층의 경우, 파사드 요소의 직전 실시예에서 이와 관련한 설명이 유사하게 적용되며, 여기서 두 광 간섭층의 층 두께 및 굴절률은 동일하거나 서로 다를 수 있다. 이러한 측정을 통해서도 파사드 요소의 색상을 더욱 잘 정의할 수 있다. 또한 혼합 색상이 생성될 수 있다.
본 발명의 제1 양태에 따라 위에서 설명된 모든 실시예에서, 빛이 반사 및 간섭의 결과로 간섭층을 갖는 패터닝된 외부 표면에 이미 도달할 때, 높은 강도 및 작은 각도 의존성을 갖는 색상이 조각(glancing angle) 외부에서도 발생하는 것이 일반적이다. 추가 간섭층 및/또는 내부 표면의 패터닝은 이 효과를 더욱 강화할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따라, 투명 커버 플레이트 및 커버 플레이트 상에 장착된 불투명 후면 요소를 갖는 파사드 요소가 제공된다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 본 발명의 제1 양태에 따른 파사드 요소에 대한 차이점이 설명되고, 그렇지 않으면 위의 설명을 참조한다. 특히, 광 간섭층(들)에 관한 위의 설명이 유사하게 적용된다. 그러나, 본 발명의 제2 양태에 따른 파사드 요소의 커버 플레이트의 적어도 하나의 패터닝된 영역은 이하에서 설명되는 바와 같이 본 발명의 제1 양태에 따른 파사드 요소의 커버 플레이트의 적어도 하나의 패터닝된 영역과 다르다.
본 발명의 제2 양태에 따른 파사드 요소에서, 미리 정의된 또는 미리 정의 될 수 있는 파장 범위 내의 광을 반사하기 위한 착색 광 간섭층이 커버 플레이트의 내부 표면에 배열된다. 광 간섭층은 바람직하게는 커버 플레이트의 내부 표면 상에 직접 (다른 중간 층없이) 배열된다. 또한, 커버 플레이트의 내부 표면 및/또는 외부 표면은 각각의 경우에 적어도 하나의 패터닝된 영역을 갖는데, 다만 외부 표면이 적어도 하나의 패터닝된 영역을 갖거나 미리 정의된 또는 미리 정의될 수 있는 파장 범위 내의 광을 반사하기 위한 추가 광 간섭층이 외부 표면에 배열되는 경우이다.
광 간섭층은 바람직하게는 커버 플레이트의 외부 표면 상에 직접(다른 중간 층없이) 배열된다. 이것은 외부 표면이 적어도 하나의 패터닝된 영역을 가질 때 광 간섭층이 외부 표면에 배열되지 않음을 의미한다.
아래에 설명된 바와 같이, 개선된 각도 안정성으로 원하는 색도를 달성하기 위해 광이 적어도 한 번 커버 플레이트를 통과하고 내부 간섭에서 반사되어야 한다는 것이 본 발명의 제2 측면의 모든 실시예에 공통이다.
본 발명의 제2 양태에 따른 파사드 요소의 커버 플레이트의 적어도 하나의 패터닝된 영역은 커버 플레이트의 평면에 수직으로 언덕(높임) 및 계곡(꺼짐)을 갖는 높이 프로파일을 가지며, 여기서 언덕과 계곡 사이의 평균 높이 차이는 최소 2 ㎛이며, 바람직하게는 그러나 반드시 그런 것은 아니지만 투명 커버 플레이트 두께의 최대 20% 이다. 또한 외부 표면의 패터닝된 영역의 최소 50%는 서로 다른 경사 세그먼트 또는 패싯(facets)으로 구성된다. 여기서, 세그먼트의 적어도 20%는 커버 플레이트의 평면을 기준으로 0°초과에서 최대 15°범위의 경사각을 가지며 세그먼트의 적어도 30%는 15°초과에서 최대 45°범위의 경사각을 가진다. 유리하게는, 그러나 필수적인 것은 아니지만, 세그먼트의 30% 미만은 45°보다 큰 경사각을 갖는다. 패턴은 바람직하게는 주기적 및 이방성이 아니다. 그러나 특수한 광학 효과의 경우 주기적 구조와 이방성 구조도 사용할 수도 있다. 내부 표면에 패터닝된 영역이 하나 이상 있는 경우 내부 표면의 패터닝된 영역의 세그먼트는 각 경우에 평평하고 세그먼트 영역은 최소 1 ㎛2이고 평균 거칠기는 내부 표면 상의 광 간섭층의 층 두께의 15% 미만이다. 광 간섭층이 다중 굴절층으로 구성되는 경우, 적어도 하나의 구역의 세그먼트는 각각의 경우 가장 작은 층 두께를 갖는 굴절층 층 두께의 15% 미만의 평균 거칠기를 갖는다. 세그먼트가 각각의 경우에 광 간섭층의 층 두께의 15% 미만의 평균 거칠기를 갖는 구역은 패터닝된 영역에 대응할 수 있으며, 즉 구역과 패터닝된 영역은 동일하다. 원칙적으로 세그먼트의 거칠기에 대한 요구 사항은 광 간섭층이 패터닝된 영역에 배열된 경우에만 충족되어야 한다. 이것은 내부 표면의 적어도 하나의 패터닝된 영역에만 해당된다. 외부 표면이 적어도 하나의 패터닝된 영역을 갖는 경우, 패터닝된 영역의 세그먼트의 거칠기에 대한 요구 사양이 없다. 왜냐하면 외부 표면이 적어도 하나의 패터닝된 영역을 갖거나 외부 표면에 광 간섭층이 배열되기 때문이다. 그러나 외부 표면의 패터닝된 영역에는 광 간섭층이 없다.
따라서, 내부 표면이 적어도 하나의 패터닝된 영역을 갖는 경우, 패터닝된 영역은 복수의 평평한(평면) 세그먼트를 갖는다. 본 발명의 맥락에서, 평평한(평면) 세그먼트는 비 곡선 표면에 의해 형성될 수 있다. 그러나 평평한(평면) 세그먼트가 약간 곡면으로 형성되는 것도 가능하다. 본 발명의 맥락에서, 세그먼트의 각 지점에 대해 다음이 참일 때 세그먼트는 약간 구부러져 있다: 세그먼트의 한 지점에서 면적이 1 ㎛2 인 (가상)접선 평면이 구성되면 접선 평면에 대한 법선 방향을 기준으로 세그먼트 표면과 접선 평면 사이의 거리가 50 nm 미만이다.
본 발명의 맥락에서, 용어 "패터닝"또는 "패터닝된 영역"은 본 발명의 제2 양태에 따른 파사드 요소와 관련하여, 바로 앞 단락에서 설명한 특징들이 조합되어 있는 커버 플레이트의 외부 표면 또는 내부 표면의 영역을 지칭한다.
빛은 고강도 및 낮은 각도 의존성으로 커버 플레이트의 내부 및/또는 외부 패턴 표면에서 조각밖에서조차 반사되는데, 왜냐하면 내부 간섭층은 상대적으로 높은 굴절률을 가진 인터페이스이기 때문이다. 외부의 패터닝으로 빛은 이미 공기/커버 플레이트 인터페이스에서 굴절되어 다양한 각도에서 확산되어 내부 간섭층을 비춘다. 내부 패터닝만으로는, 본 발명에 따라 경사각이 다른 많은 표면 세그먼트를 사용할 수 있기 때문에 이 내부 인터페이스에서 산란이 발생한다. 또한, 착색 광 간섭층의 결과로 균일한 우수한 색감이 달성된다. 간섭층은 가능한 최고의 협대역 반사와 광대역 투과율을 가진 필터 역할을 한다.
바람직하게는, 본 발명의 제2 양태에 따른 파사드 요소의 (코팅되지 않은) 커버 플레이트의 적어도 하나의 패터닝된 영역에 의해 (각 경우에 커버 플레이트 평면에 한 법선을 기준으로) 45°및 15°의 시야각 및 (양방향으로) 각각의 조각(glancing angle)에서 45°이탈하는 입사각으로 적어도 10의 반사광의 밝기(L)이 발생하는 것이 이루어진다. 바람직하게는, 적어도 15, 보다 바람직하게는 적어도 20의 반사광의 밝기(L)이 발생한다. 이 측정 중에 검은색 커버가 특징될 측면 (즉, 내부 표면)에서 멀리 향하는 (코팅되지 않은) 커버 플레이트의 측면에 장착된다. 측정에는 D65 광원이 사용되며 시중에서 판매되는 다중 각도 분광 광도계 (10°조리개 각도)로 밝기(L)이 측정된다. 측정 설정은 도 26과 관련하여 아래에 자세히 설명된다. 이러한 맥락에서 전체적으로 유럽 표준 EN ISO 11664-4를 참조한다.
본 발명은 따라서 본 발명의 제2 양태에 따라 투명 커버 플레이트 및 커버 플레이트에 장착된 불투명 후면 요소를 포함하는 파사드 요소로 확장되며, 여기서 커버 플레이트에는 외부 환경을 향하는 외부 표면 및 후면 요소를 향하는 내부 표면이 있으며, 여기서 미리 정의된 파장 범위 내의 빛을 반사하기 위한 광 간섭층이 내부 표면에 배열되고, 여기서 내부 표면 및/또는 외부 표면은 각각의 경우 적어도 하나의 패터닝된 영역을 가지며, 여기서 외부 표면은 적어도 하나의 패터닝된 영역을 갖거나 미리 정의된 파장 범위 내의 빛을 반사하기 위한 또 하나의 광 간섭층이 외부 표면에 배열되며, 여기서 패터닝된 영역은 다음과 같은 특징을 갖는다:
- 커버 플레이트의 평면에 수직으로, 언덕과 계곡을 갖는 높이 프로파일, 여기서 언덕과 계곡 사이의 평균 높이 차이는 적어도 2 ㎛이고,
- 패터닝된 영역의 적어도 50%는 커버 플레이트의 평면에 대해 경사진 세그먼트로 구성되며, 여기서 커버 플레이트의 평면을 기준으로 세그먼트의 적어도 20%는 0°초과에서 최대 15°까지의 범위에서 경사각을 가지며, 세그먼트의 적어도 30%는 15°초과에서 최대 45°까지의 범위에서 경사각을 가지며, 여기서
- 내부 표면이 적어도 하나의 패터닝된 영역을 갖는 경우, 내부 표면의 패터닝된 영역의 세그먼트는 각각의 경우 평평하고 적어도 1 ㎛2의 세그먼트 면적과 내부 표면 상의 광 간섭층의 층 두께의 15% 미만의 평균 거칠기를 갖는다.
본 발명은 본 발명의 제2 양태에 따라 투명 커버 플레이트 및 커버 플레이트에 장착된 불투명 후면 요소를 포함하는 파사드 요소로 동일하게 확장되며, 여기서 커버 플레이트는 외부 환경을 향하는 외부 표면 및 후면을 향하는 내부 표면을 가지며, 미리 정해진 파장의 범위 내에서 빛을 반사하기 위한 광 간섭층이 내부 표면 위에 배열되고, 여기서 내부 표면 및/또는 외부 표면은 각각 적어도 하나의 패터닝된 영역을 가지며, 여기서 외부 표면은 적어도 하나의 패터닝된 영역을 가지거나 미리 정해진 파장의 범위 내에서 빛을 반사하기 위한 또 다른 광 간섭층이 외부 표면 위에 배열되고, 여기서 검은색 후면이 제공되고 하나 이상의 패터닝된 영역을 갖는 코팅되지 않은 커버 플레이트가 구현되어 시야각이 45°및 15°(각 경우 커버 플레이트의 평면을 기준으로 함)이고 입사각이 각 조각에서(양방향으로) 45°만큼 이탈하는 경우, 밝기(L)가 적어도 10, 적어도 15 또는 적어도 20의 반사광이 발생한다.
본 발명의 제2 양태에 따른 본 발명에 따른 파사드 요소의 바람직한 일 실시예에서, 광 간섭층이 커버 플레이트의 내부 표면에 배열되고, 여기서 커버 플레이트의 내부 표면은 패터닝된 영역을 갖지 않고 외부 표면은 적어도 하나의 패터닝된 영역을 가지며, 여기서 추가적인 광 간섭층이 외부 표면 상에 배열되지 않는다. 내부 표면은 바람직하게는 매끄럽다(생산 부정확한 한계 내에서). 파사드 요소 외부 표면의 패터닝된 영역 세그먼트의 경우 거칠기에 대한 요구 사양이 없다. 패터닝된 외부 표면은 상대적으로 미세한 거칠기를 가질 수 있다. 이 인터페이스에서는 투과, 굴절 및 산란만 발생하지만 간섭은 발생하지 않는다. 본 발명에 따른 파사드 요소의 이 실시예에서, 커버 플레이트의 외부 표면이 커버 플레이트의 광학 굴절률보다 작은 광학 굴절률을 갖는(예를 들어, 얇은) 반사 방지층으로 코팅되는 것이 유리할 수 있다. 이에 의해, 커버 플레이트(예: 유리)의 실질적으로 백색 반사를 방지할 수 있고 색상의 채도 레벨이 증가한다. 그러나 외부 표면의 추가 층도 커버 플레이트와 동일한 굴절률을 가질 수 있다. 이 경우 층은 습기 및 기타 부식성 공기 성분으로부터 커버 플레이트를 보호하는 역할만 한다. 에칭으로 새틴처리된(satinized) 유리는 평면(planar) 또는 롤(roll) 유리보다 습열에 더 민감하다는 것이 밝혀졌다. 에칭된 소다 석회 유리의 경우, 추가 층은 예를 들어 스퍼터링된 얇은 SiO2 층일 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소의 또 다른 바람직한 실시예에서, 광 간섭층이 커버 플레이트의 내부 표면 상에 배열되고, 여기서 커버 플레이트의 내부 표면은 적어도 하나의 패터닝된 영역을 가지며 외부 표면은 적어도 하나의 패터닝된 영역을 가지며, 외부 표면 상에는 추가 광 간섭층이 배열되지 않는다. 내부 표면의 패터닝된 영역 및 외부 표면의 패터닝된 영역은 동일하거나 상이할 수 있다. 파사드 요소 외부 표면의 패터닝된 영역 세그먼트의 경우 거칠기에 대한 요구 사양이 없다. 패터닝된 외부 표면은 상대적으로 미세한 거칠기를 가질 수 있다. 이 인터페이스에서는 투과, 굴절 및 산란만 발생하지만 간섭은 발생하지 않는다. 거칠기에 대한 전술한 요건은 파사드 요소의 내부 표면의 패터닝된 영역의 세그먼트에 적용되는데, 광 간섭층이 패터닝된 영역에 배열되기 때문이다. 외부 표면이 패터닝되고 간섭층이 내부 표면 상에 있을 때, 빛이 달리 경사된 세그먼트의 패터닝된 외부 표면을 통해 입사시 굴절되고 다른 각도에서 간섭층에 부딪히고, 간섭 및 반사 후, 커버 플레이트를 빠져 나가면서 패터닝된 외부 표면을 한번 더 통과하며 굴절로 인해 방향이 다시 변경되는 것으로부터 각도의 안정성이 생긴다.
본 발명의 제2 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소의 또 다른 바람직한 실시 예에서, 광 간섭층이 커버 플레이트의 내부 표면 상에 배열되고, 여기서 커버 플레이트의 내부 표면은 적어도 하나의 패터닝된 영역을 갖고 외부 표면에는 패터닝된 영역이 없고, 외부 표면에는 추가적인 광 간섭층이 배열되지 않는다. 외부 표면은 바람직하게는 매끄럽다(생산 부정확한 한계 내에서). 거칠기에 대한 전술한 요건은 광 간섭층이 패터닝된 영역 상에 배열되기 때문에 파사드 요소의 내부 표면의 패터닝된 영역의 세그먼트에 적용된다. 본 발명에 따른 파사드 요소의 이 실시예에서, 커버 플레이트의 외부 표면이 커버 플레이트의 굴절률보다 더 작은 굴절률을 갖는 (예를 들어, 얇은) 반사 방지층으로 코팅되는 것이 유리할 수 있다. 이에 의해, 유리 커버 플레이트의 실질적인 백색 반사를 방지할 수 있고 색상의 채도 레벨이 증가한다.
본 발명의 제2 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소의 또 다른 바람직한 실시예에서, 광 간섭층이 커버 플레이트의 내부 표면 상에 배열되고, 여기서 커버 플레이트의 내부 표면은 적어도 하나의 패터닝된 영역을 가지며 외부 표면에는 패터닝된 영역이 없고, 추가 광 간섭층이 외부 표면에 배열된다. 외부 표면은 바람직하게는 매끄럽다(생산 부정확한 한계 내에서). 거칠기에 대한 전술한 요건은 광 간섭층이 패터닝된 영역 상에 배열되기 때문에 파사드 요소의 내부 표면의 패터닝된 영역의 세그먼트에 적용된다. 두 개의 광 간섭층은 서로 같거나 다를 수 있다. 특히, 빛을 반사하기 위한 두 개의 광 간섭층은 하나의 동일한 파장 범위 내에서 구현될 수 있다. 그러나, 빛을 반사하기 위한 2 개의 광 간섭층이 상이한 또는 부분적으로만 겹치는 파장 범위 내에서 구현되는 것도 가능하다. 매끄러운 외부면의 간섭층은 전체적으로 반사광의 백색 성분을 줄이기 위해 색상 중립적인 반사 방지층이 될 수도 있다. 색상은 간섭층이 있는 패터닝된 내부에 반사되어 생성된다. 그러나 매끄러운 외부면 상의 간섭층은 내부에서 생성된 색상을 강화하거나 파장이 다른 추가 색상 성분과 혼합되는 착색층(coloring layer)일 수도 있다.
본 발명의 제2 양태의 전술한 모든 실시예에서, 광이 적어도 한 번 커버 플레이트를 통과하고, 나간 후 개선된 각도 안정성을 갖고 원하는 색도를 달성하기 위해 내부 간섭층에서 반사되어야 한다는 것이 공통적이다.
다음 설명은 본 발명의 제1 또는 제2 양태에 따른 파사드 요소를 동일하게 적용된다.
본 발명에 따른 파사드 요소에서, 패터닝된 커버 플레이트의 결과로, 조각(glancing angle) 밖에서도 빛은 고강도 및 낮은 각도 의존성으로 반사된다. 색상을 제공하는 역할을 하는 하나 이상의 광 간섭층의 결과로 매우 균일 한 색감이 생성된다.
본 발명에 따른 파사드 요소의 유리한 일 실시예에서, (어느 표면이 패터닝되었느냐에 따라) 외부 표면 또는 내부 표면의 패터닝된 영역의 적어도 80%, 특히 바람직하게는 적어도 90%가 커버 플레이트의 평면에 대해 기울어진 세그먼트로 구성된다. 세그먼트 수를 늘림으로써 조각을 벗어나도 커버 플레이트 표면의 패터닝된 영역에서 반사되는 빛의 강도와 그것의 각도 안정성이 더욱 높아질 수 있다.
본 발명에 따른 파사드 요소의 또 다른 유리한 실시예에서, 적어도 하나의 패터닝된 영역의 세그먼트의 적어도 30%는 0°초과에서 최대 15°범위의 경사각을 갖고; 적어도 40%의 세그먼트는 15°초과 내지 최대 45°범위의 경사각을 갖고, 바람직하게는 그러나 필수는 아니지만, 세그먼트의 10% 미만은 45°초과의 경사각을 갖는다. 특히 바람직하게는, 세그먼트의 40% 이상이 0°초과 내지 최대 15°범위의 경사각을 갖고; 세그먼트의 적어도 50%는 15°초과에서 최대 45°범위의 경사각을 가지며; 바람직하게는 필수는 아니지만, 세그먼트의 10% 미만은 45°보다 큰 경사각을 갖는다. 15°미만의 작은 경사각을 갖는 상대적으로 많은 면들(facets)이 존재하는 경우, 본질적으로 조각 근처의 시야각에서 반사된 강도만 발생하며 (패터닝되지 않은 표면의 경우와 같이), 이는 본 발명에 따라 바람직하지 않다. 더 가파른면을 사용하면 반사된 빛의 각도 의존성이 감소한다. 그러나 매우 가파른 면(45°초과)이 많으면 다중 반사가 점점 더 많이 발생할 수 있으며, 이는 좋지 않다. 또한 많은 코팅 방법을 사용하면 평평하고 가파른 표면 세그먼트에서 커버리지를 동일한 층 두께로 동시에 보장하기가 어렵다. 따라서 광 간섭층의 층 두께는 경사각에 따라 달라지며, 이는 다시 바람직하지 않은 각도 의존성을 초래한다.
이와 관련하여 가장 바람직한 것은 세그먼트가 각각의 경우 0°보다 크고 최대 45°인 경사각을 갖는 실시예이다. 앞선 조건에 따르면, 매우 높은 강도의 반사광이 조각의 밖에서조차도, 동시에 특히 상기 강도의 각도 의존성이 거의 없이 얻어질 수 있다. 패턴들은 바람직하게는 주기적 및 이방성이 아니다. 그러나 특정 광학 효과를 위해 주기적 패턴 및/또는 이방성 패턴들도 사용될 수 있다. 피라미드, 정방형 또는 육각형 벌집 패턴 또는 반구와 같은 주기적 및 이방성 패턴도 유리 드로잉(glass drawing) 중에 롤링(rolling)으로 잘 생성될 수 있다. 그것들은 매력적인 광택 및 색상 효과에 사용될 수 있다. 표면 패턴들이 앞서 언급한 조건을 만족할 때, 파사드 요소는 조각을 벗어난 각도에 대한 색도의 현저한 감소를 나타낸다. 그러나 각도 의존성은 커버 플레이트의 방향에 대해 이방성이다.
적어도 하나의 광 간섭층은 하나 또는 복수의 굴절층을 포함할 수 있으며, 특히 그로 만들어질 수 있다. 굴절층은 하나의 동일한 재료 (동일한 조성을 가짐)로 만들어지며 특히 전체 층 두께에 걸쳐 균일한(동일한) 굴절률을 갖는다. 광 간섭층이 복수의 굴절층을 포함하는 경우, 적어도 2 개의 굴절층은 서로 다른 재료로 만들어지고 다른 굴절률을 갖는다. 유리하게는, 적어도 하나의 굴절층은 굴절률(n)이 1.7 초과, 바람직하게는 2.0 초과, 특히 바람직하게는 2.3 초과이다. 원칙적으로 굴절률이 높을수록 반사광의 각도 의존도가 낮아 색감의 각도 의존성이 더욱 감소될 수 있다.
유리하게는, 광 간섭층은 TiOx, ZrOx, SiC 및 Si3N4로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 함유한다. 광 간섭층이 2 개, 3 개 또는 그 이상의 플라이(ply)를 갖는 경우, 광 간섭층은 바람직하게는 MgF2, Al2O3, SiO2 및 실리콘 산질화물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 함유한다. 이들은 상대적으로 굴절률이 낮은 화합물이다.
본 발명에 따른 파사드 요소에서, 패터닝된 표면과 적은 수의 굴절층(예를 들어, 1 내지 3 개의 굴절층)만을 갖는 광 간섭층의 조합으로 인해 이미 우수한 색감을 얻을 수 있다. 적은 수의 굴절층으로 인해 파사드 요소의 생산이 단순화되고 생산 비용이 절감된다.
유리하게는, 파사드 요소의 적어도 하나의 광 간섭층(특히 모든 광 간섭층)은 굴절률(n)이 1.9보다 크고, 바람직하게는 2.3보다 큰 오직 하나의 굴절층(또는 그것으로 만들어진)을 포함한다.
마찬가지로 유리하게, 파사드 요소의 적어도 하나의 광 간섭층(특히 모든 광 간섭층)은 정확히 2 개의 굴절층을 포함하며(또는 그로 만들어지며), 여기서 제1 굴절률(n1)을 갖는 제1 굴절층이 굴절률(nd)을 갖는 커버 플레이트 상에 존재하고 및 제2 굴절률(n2)을 갖는 제2 굴절층이 제1 굴절층 상에 존재한다. 굴절률 차이의 양(절대값): |n1-nd| > 0.3 및 |n2-n1| > 0.3이고, 굴절률 n1 또는 n2 중 적어도 하나는 1.9보다 크고, 바람직하게는 2.3보다 크다.
마찬가지로 유리하게도, 파사드 요소의 적어도 하나의 광 간섭층(특히 모든 광 간섭층)은 정확히 3 개의 굴절층을 포함하며(또는 그로 만들어지며), 여기서 제1 굴절률(n1)을 갖는 제1 굴절층이 굴절률(nd)를 갖는 커버 플레이트 상에 존재하고, 제 2 굴절률(n2)을 갖는 제2 굴절층이 제1 굴절층 상에 존재하고, 제3 굴절률(n3)을 갖는 제3 굴절층이 제2 굴절층 상에 존재한다. 굴절률 차이의 양(절대 값) : |n3-n2| > 0.3 및 |n2-n1| > 0.3 및 |n1-nd| > 0.3. 여기에서 굴절률 값은 번갈아 가며 n1 > n2 및 n3 > n2 또는 n1 < n2 및 n3 < n2로 작동한다. 또한, 굴절률(n1, n2 또는 n3) 중 적어도 하나는 1.9보다 크고, 바람직하게는 2.3보다 크다.
정확히 1 개, 정확히 2 개 또는 정확히 3 개의 굴절층을 가진 광 간섭층의 결과로, 파사드 요소의 생산을 단순화하고 생산 비용을 낮추면서 파사드 요소의 균일한 색감을 얻을 수 있다. 2 겹 또는 3 겹 층들의 결과로 색상 강도, 즉 밝기와 채도, 즉 특정의 좁은 파장 범위의 반사가 증가할 수 있다. 상대적으로 높은 굴절률의 결과로 각도 의존성이 감소한다. 본 발명에 따른 패터닝된 커버 플레이트 및 제시된 실시예들과 조합 된 3 개 이상의 층을 갖는 층 스택의 간섭층들은 또한 본 발명의 범위 내에 속하지만 생산하기가 더 복잡하다. 예를 들어, 높은 굴절률과 낮은 굴절률이 번갈아 나타나는 4겹 층의 굴절층을 사용하면 투과율은 개선하면서 반사광의 대역폭은 더욱 줄일 수 있다.
커버 플레이트의 패터닝된 영역에서 입사광의 반사는 조각(照角) 밖에서도 상대적으로 높은 강도로 발생한다. 이러한 목적을 위해, 패터닝된 영역은 바람직하게는 50% 초과, 특히 바람직하게는 90% 초과의 반사 헤이즈가 있도록 구현된다. 반사 헤이즈는 시판되는 헤이즈 미터로 측정할 수 있다. ASTM D1003에 따르면, 헤이즈는 전반사에 대한 반사광의 확산 점유율의 비율이다.
본 발명의 제1 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소에서, 세그먼트가 외부 표면 상의 광 간섭층의 층 두께의 15% 미만의 평균 거칠기를 갖는 하나 이상의 구역이 제공되며, 이에 의해 반사광의 보강 또는 상쇄 간섭이 가능해진다. 본 발명의 제2 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소의 경우, 유사한 조건이 광 간섭층이 배치된 패터닝된 내부 표면의 세그먼트에 대해서만 거칠기에 적용된다. 유리하게는,이 구역은 전체 커버 플레이트에 걸쳐 연장된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 패터닝된 영역은 적어도 하나의 다른 구역, 즉 (서브) 영역을 가지며, 여기서 세그먼트는 광 간섭층에서 간섭이 발생하지 않도록 각 경우에 평균 거칠기를 갖는다. 예를 들어, 세그먼트는 간섭층의 층 두께의 50%에서 100%의 평균 거칠기를 가진다. 이러한 구역에서 파사드 요소에는 광학 간섭층에 의해 생성된 색상이 없다.
불투명 후면 요소는 커버 플레이트에 고정적으로 결합된다. 후면 요소 자체는 색상을 가질 수 있으며 후면 요소의 색상은 파사드 요소의 전체 색상에 영향을 미친다. 특히, 후면 요소의 색상은 컬러 태양광 모듈의 불투명한 배경에 해당하도록 선택될 수 있다. 즉, 후면 요소는 광학적으로 활성인 태양 전지에 해당하는 색상을 가질 수 있다. 바람직하게는, 후면 요소는 무채색, 어둡고 무광이다. 그런 다음 패시브 파사드 요소의 색감과 각도 의존성은 상응해서 생산되는 박막 모듈 기반 색상 모듈과 특히 잘 일치할 수 있다. 이러한 특성들은 다음과 같이 설명될 수 있다:
- 최대 50, 바람직하게 45 미만 또는 40 미만의 L 값;
- 채도(c) = (a2 + b2)1/2 가 최대 5, 바람직하게는 2 미만, 또는 더 바람직하게는 1.5 미만.
광택을 방지하기 위해 다음 요구 사양도 추가할 수 있다.
- 최소 90 %의 반사 헤이즈. 반사 헤이즈는 전체 반사광에서 확산 반사광의 비율이다.
후면 요소는 예를 들어 커버 플레이트의 내부 표면의 코팅 형태로 구현된다. 후면 요소는 예를 들어 커버 플레이트의 내부 표면에 고정적으로 결합된 별도의 본체 형태로(코팅이 아닌), 예를 들어 패널 형태로 구현될 수 있다. 본체는 하중 지지체 또는 비 하중 지지체일 수 있으며, 하중 지지체로서 특히 캐리어 플레이트 일 수 있다.
본 발명에 따른 파사드 요소의 특히 바람직한 실시예들에 따르면, 후면 요소는 다음과 같이 구현된다 :
- 커버 플레이트의 후면 코팅, 또는
- 투명 접착제, 특히 투명 접착 필름에 의해 커버 플레이트에 고정 결합된 불투명 필름, 또는
- 투명 접착제, 특히 투명 접착 필름에 의해 커버 플레이트에 고정 결합된 불투명 강체.
본 발명은 또한 전술한 바와 같은 본 발명의 제1 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소를 제조하는 방법에 관한 것이다.
여기서, 첫 번째 단계 a)에서, 외부 환경을 향하도록 의도된 외부 표면과 반대 내부 표면을 갖는 편평한 투명 커버 플레이트가 제공된다.
그런 다음, 다음 세 가지(대체) 단계들 중에서 단일의 제2 단계 b1), b2) 또는 b3)를 선택하여 수행한다:
b1) 적어도 하나의 영역에서 외부 표면을 패터닝하고 패터닝된 영역에 광 간섭층을 적용한다. 이 경우 내부 표면은 패터닝되지 않으며 내부 표면에는 광 간섭층이 적용되지 않는다.
b2) 적어도 하나의 영역에서 외부 표면을 패터닝하고, 외부 표면의 패터닝된 영역에 광 간섭층을 적용하고, 내부 표면에 다른 광 간섭층을 적용한다. 이 경우 내부 표면은 패터닝되지 않는다.
b3) 적어도 하나의 영역에서 외부 표면을 패터닝하고, 외부 표면의 패터닝된 영역에 광 간섭층을 적용하고, 적어도 한 영역에서 내부 표면을 패터닝하고, 내부 표면의 패터닝된 영역에 다른 광 간섭층을 적용한다.
또한, 제3 단계 c)에서는 커버 플레이트의 내부 표면에 후면 요소가 장착된다. 제2 단계 b1)이 수행된다면, 제3 단계 c)는 제2 단계 b1) 이전에 수행될 수도 있다. 그렇지 않으면 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 단계가 a), b2) 또는 b3), c) 순서로 수행된다.
본 발명은 또한 전술한 바와 같은 본 발명의 제2 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소를 제조하는 방법에 관한 것이다.
여기서, 첫 번째 단계 a)에서, 외부 환경을 향하도록 의도된 외부 표면과 반대 내부 표면을 갖는 편평한 투명 커버 플레이트가 제공된다.
그런 다음, 다음 네 가지(대체) 단계들 중에서 단일의 제2 단계 b1), b2), b3) 또는 b4)를 선택하여 수행한다:
b1) 적어도 한 영역에서 외부 표면을 패터닝하고 내부 표면에 광 간섭층을 적용한다. 이 경우 광 간섭층이 외부 표면에 더 이상 적용되지 않는다. 또한 내부 표면은 패터닝되지 않는다.
b2) 적어도 하나의 영역에서 외부 표면을 패터닝하고, 적어도 하나의 영역에서 내부 표면을 패터닝하고, 내부 표면의 패터닝된 영역 상에 광 간섭층을 적용한다. 이 경우 광 간섭층이 외부 표면에 적용되지 않는다.
b3) 적어도 하나의 영역에서 내부 표면을 패터닝하고 내부 표면의 패터닝된 영역에 광 간섭층을 적용한다. 이 경우 광 간섭층이 외부 표면에 더 이상 적용되지 않는다. 또한 외부 표면에는 패터닝되지 않는다.
b4) 적어도 하나의 영역에서 내부 표면을 패터닝하고, 내부 표면의 패터닝된 영역에 광 간섭층을 적용하고, 외부 표면에 추가 광 간섭층을 적용한다. 이 경우 외부 표면은 패터닝되지 않는다.
또한, 제3 단계 c)에서는 후면 요소가 커버 플레이트의 내부 표면에 장착된다. 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 단계는 이 순서로 수행된다.
상기 방법에서, 외부 표면 또는 내부 표면을 패터닝하는 것은 또한 커버 플레이트 상에 적어도 하나의 패터닝된 영역이 제공된 투명층을 적용하여 외부 표면 또는 내부 표면을 형성하는 것을 포함한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 파사드 요소를 건물 외피(건물 벽) 또는 독립 벽(예: 프라이버시 벽 또는 소음 차단 벽)의 (통합) 구성 요소로, 특히 서론에서 언급된 미공개 유럽특허출원 EP18186153.5 및 EP18186161.8에 설명된 것, 특히 파사드 요소로 사용되는 (광전지 활성) 컬러 태양광 모듈과 결합하여 사용하는 것으로 확장된다.
본 발명의 다양한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 실현될 수 있다. 특히, 상기 및 이후에 언급된 특징들은 표시된 조합뿐만 아니라 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 조합으로 또는 분리되어 사용될 수 있다.
본 발명은 방향 의존성이 거의 또는 전혀없이 매우 균일하고 강렬한 색상을 갖는 개선된 파사드 요소 및 그 제조 방법을 제공한다. 파사드 요소는 다양한 모양과 크기로 비용 효율적으로 생산할 수 있으며 간단한 방법으로 파사드에 통합될 수 있다. 특히 유리하게는, 본 발명에 따른 파사드 요소는 파사드 요소로 사용되는 컬러 태양광 모듈들(간섭층 또는 층들의 결과로 컬러화), 특히 CIGS 박막 태양광 모듈과 조합하여 사용될 수 있고, 균일한 색상 효과를 달성하는 것이 가능하다. 여기서, 본 발명에 따르면, 반도체 스택은 일반적으로 저렴한 다른 재료들로 대체되고, 정션 박스, 가장자리 밀봉, 접촉 리본 및 케이블과 같은 기타 요소를 제거할 수 있다. 특히 유리하게는, 본 발명은 특히 개구부 또는 건물의 가장자리로의 전환에 필요한 어댑터의 생산을 가능하게 한다. 폼 잠금(form-blocking) 방식으로 결합될 수 있는 후면 요소들의 재료들을 사용하면 건물 구조에 부착하는데 드는 추가 비용을 절약할 수 있다. 코팅된 유리 요소와 후면 요소 또는 복합 재료의 사전 정의된 광학 특성을 사용하면 대체로 광전지적으로 패시브한 파사드 요소들이 태양광 모듈로서 다양한 조명 조건들에서 동일한 색감을 제공할 수 있다. 태양광 모듈을 보완하기 위해 직사각형이 아닌 파사드 요소가 필요한 경우, 본 발명에 따른 파사드 요소는 태양광 모듈보다 훨씬 저렴하게 생산될 수 있다. 따라서 본 발명은 파사드 건설 관행에 상당한 이점을 가져 오는 혁신을 가능하게 한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명된다. 그들은 단순화하여 축척하지 않고 도시된다:
도 1-2는 본 발명에 따른 파사드 요소의 다른 실시예들의 기본 구조를 개략적인 단면도로 나타낸 것이다;
도 3은 본 발명에 따른 파사드 요소의 실시예의 커버 플레이트의 개략적인 단면도이다;
도 4는 본 발명에 따른 파사드 요소에 대한 전형적인 광 관계의 개략도이다;
도 5-8은 도 3의 커버 플레이트의 패터닝된 영역에서 반사 동안 예시적인 광 경로의 개략도이다;
도 9는 광 간섭층에서 광선의 간섭을 개략적으로 나타낸 것이다;
도 10-11은 본 발명에 따른 파사드 요소의 커버 플레이트의 추가 실시예의 개략적인 단면도이다;
도 12는 도 11의 파사드 요소에서 커버 플레이트 상의 반사 동안 예시적인 광 경로의 개략도이다;
도 13-14는 본 발명에 따른 파사드 요소의 커버 플레이트의 추가 실시예들의 개략적인 단면도이다;
도 15는 도 14의 파사드 요소의 패터닝된 영역에서 반사 동안 예시적인 광 경로의 개략도이다;
도 16은 본 발명에 따른 파사드 요소의 커버 플레이트의 추가 실시예의 개략적인 단면도이다;
도 17은 도 16의 파사드 요소의 커버 플레이트 상의 반사 동안 예시적인 광 경로의 개략도이다;
도 18-19는 본 발명에 따른 파사드 요소의 커버 플레이트의 추가 실시예의 개략적인 단면도이다;
도 20-23은 본 발명에 따른 파사드 요소의 후면 요소의 다양한 예시적인 실시예들이다;
도 24는 본 발명의 제1 양태에 따른 파사드 요소를 생산하기 위한 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 흐름도이다;
도 25는 본 발명의 제2 양태에 따른 파사드 요소를 생산하기 위한 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 흐름도이다;
도 26은 다중 각도 색채계을 위한 측정 방법의 개략도이다.
도 1은 단면도 (파사드 요소의 표면에 수직인 단면)를 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 번호 1로 전체적으로 참조되는 파사드 요소의 구조를 개략적으로 도시한다. 파사드 요소(1)는 투명한 커버 플레이트(2) 및 불투명 후면 요소(3)를 포함한다. 커버 플레이트(2)는 예를 들어 유리판이고 바람직하게는 소다 석회 유리와 같이 낮은 흡수율을 갖는 유리로 제조된다. 커버 플레이트(2)는 외부 환경을 향하는 외부 표면(4) 및 후면 요소(3)를 향하는 내부 표면(5)을 포함한다. 또한 커버 플레이트(2)가 복합체로 구현될 수 있고 특히 코어와 동일한 광학 굴절률을 갖는 또 다른 투명 재료(예: 샌드위치 형)에 내장되어 있는 투명 코어로 구성될 수 있다. 이것은 도 1에서 상세하게 도시되지 않는다. 여기서, 후면 요소(3)는 예를 들어 전체 내부 표면(5)에 걸쳐 연장되는 내부 표면(5)의 코팅 형태로 구현된다. 코팅은 하나 또는 복수의 층들로 구성 될 수 있다. 코팅으로 사용되는 것은 예를 들어 래커, 폴리머층, 폴리머 필름 또는 금속 산화물 분말, 탄소 또는 반도체 재료로 만들어진 무기층일 수 있다. 후면 요소(3)의 층 두께는 코팅의 원하는 광학적 특성이 보장되는 한 자유롭게 선택될 수있다. 필요한 경우, 후면 요소(3)는 예를 들어 추가 코팅 또는 필름의 형태로 구현된 후 커버링에 의해 환경적 영향으로부터 보호될 수 있다. 후면 요소(3)는 비 내력성이므로, 커버 플레이트(2)는 파사드 요소(1)로 사용하기 위해 특정 요구 사양을 충족해야 한다. 특히, 기계적 부하 용량 및 건물 구조에 대한 적절한 연결 능력이, 예를 들면, 프레임, 브래킷 또는 후면 레일을 통하여 보장되어야 한다. 이를 위해, 커버 플레이트(2)는 바람직하게는 열강화 유리, 소위 "단판 안전 유리"(ESG) 또는 어닐링 유리(TVG)와 같은 강화 유리로 제조된다. 코팅은 불투명하고 예를 들어 코팅의 배경색을 통해 원하는 대로 파사드 요소의 전체적인 색상 인상이 생성되도록 미리 정의할 수 있는 색상을 가질 수 있다. 이를 위해 후면 요소가 무채색, 어둡고 무광택 일 수 있다.
이제 도 2를 참조하는데, 여기서 본 발명에 따른 파사드 요소(1)의 또 다른 예시적인 실시예의 구조는 단면도를 사용하여 개략적으로 도시된다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 도 1의 예시적인 실시예와 관련된 차이점만을 설명하고, 그렇지 않으면 위의 설명을 참조한다. 따라서, 후면 요소(3)는 코팅이 아니라, 커버 플레이트(2)와 독립적으로 존재하고 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)에 예를 들어, 투명 접착층(6)(예를 들어, 라미네이팅 필름)에 의해 고정 결합되는 정해진 공간 형상을 갖는 별도의 본체이다. 원칙적으로, 커버 플레이트(2)와 후면 요소(3)의 고정 결합을 위해 임의의 적합한 결합 기술이, 예를 들어 접착 또는 그라우팅이 사용될 수 있다. 접합에 사용되는 투명 재료(예 : 접착층, 라미네이팅 필름 또는 그라우트)가 1.4보다 크고 1.6보다 작은 굴절률을 갖는 접합 방법이 유리하다. 그렇지 않으면, 파사드 요소(1)의 결과적인 색상이 바람직하지 않게 변경될 수 있다.
후면 요소(3)는 여기서, 예를 들어 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)에 고정 결합하기 위한 접촉 표면(7)을 갖는 평면 패널의 형태로 구현된다. 후면 요소(3)는 내부 표면(5)을 완전히 덮는다. 커버 플레이트(2) 및 패널형 후면 요소(3)는 복합체를 형성한다. 여기에서 별도의 본체로 구현된 후면 요소(3)는 내력 또는 비 내력 일 수 있다. 본 예시적인 실시예에서, 패널형 후면 요소(3)는 내력(캐리어 플레이트)이고, 그 자체로 또는 커버 플레이트(2)와 함께 파사드 요소(1)의 내력 능력을 보장하기 위해 이러한 목적에 적합한 기계적 특성을 갖는다. 이렇게 생산된 파사드 요소는 건물 구조에 간단한 방식으로 연결될 수 있으며 전체적으로 건물 외피에서 파사드 요소로서의 요구 사양을 충족해야 한다.
패널형 후면 요소(3)는 예를 들어 섬유 복합재, 유리, 석재, 금속 또는 세라믹으로 만들어지며 특히 색상, 예를 들어 세라믹 스크린 인쇄 잉크 또는 유기 유리 색상 또는 원하는 배경색을 제공하기 위해 적합한 무기 박막으로 코팅될 수 있다. 후면 요소(3) 자체의 재료 자체가 이미 원하는 색상을 갖는 것도 가능하다. 예를 들어, 후면 요소(3)는 유리 매트릭스로 착색된 유리로 제조된다. 또한 CIGS 박막 태양광 모듈과 결합하여 파사드의 특히 균일한 색감을 얻기 위해서 또한 있을 수 있는 것은 양산에서 낭비되는 CIGS 박막을 사용하는 것다. 유리 후면 요소(3)는 종래 기술의 라미네이팅 방법을 사용하여 간단한 방식으로 유리 커버 플레이트(2)에 접합될 수있다. 예를 들어, 후면 요소(3)는 금속 시트, 금속 포일이거나 금속 복합 재료로 만들어진다. 예를 들어, 금속 시트 또는 금속 호일은 원하는 광학 특성이 발달하도록 코팅을 위해 양극 산화 처리될 수있다. 후면 요소(3)는 예를 들어 섬유 시멘트 패널, 콘크리트 패널, 섬유 강화 또는 섬유 강화 콘크리트 쉘, 목재/목재 섬유 재료, 플라스틱 또는 기타 비금속 복합 재료와 같은 실외 사용에 적합한 건축 재료로 마찬가지로 제조될 수 있다. 재료의 표면은 사용된 재료에 해당하는 착색 기술로 설계하여 원하는 광학 특성을 얻을 수 있다.
파사드 요소(1)의 실시예에 따라, 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4) 및/또는 내부 표면(5)이 패터닝되고 (예를 들어, 드로잉 프로세스 동안 에칭, 샌드 블라스팅 또는 롤링에 의해) 적어도 하나의 광 간섭층을 갖는다. 이것은 도 1과 도 2에 표시되어 있지 않다. 이것은 아래에서 자세히 설명된다.
도 1 또는 도 2의 파사드 요소(1)의 구조는 본 발명의 제1 양태 및 제2 양태에 따라 파사드 요소에서 동일하게 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소(1)의 실시예를 도시하며, 여기서 예시적인 패터닝을 갖는 커버 플레이트(2)만이 도시된다. 파사드 요소는 특히 도 1 또는 도 2에서와 같이 구현될 수 있다. 따라서, 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)은 본 예에서 전체 외부 표면(4)에 걸쳐 연장되는 영역 (8)에서 패터닝된다. 즉, 외부 표면(4)과 패터닝된 영역(8)은 동일하다. 광 간섭층(9)은 외부 표면(4)에 직접 배열된다. 패터닝된 영역(8)에서, 외부 표면(4)에는 언덕과 계곡을 갖는 높이 프로파일이 제공된다. 여기서, 외부 표면(4)의 50% 이상은 평면 세그먼트(10)로 구성되며, 평면 세그먼트(10)는 각각의 경우 커버 플레이트(2)의 평면에 대해 경사져 있으며, 즉 커버 플레이트의 평면에 대해 0이 아닌 각도를 갖는다. 세그먼트(10)는 각각의 경우에 적어도 1 ㎛2의 세그먼트 면적 및 광 간섭층(9)의 층 두께(d)의 15% 미만의 평균 거칠기를 갖는다. 외부 표면(4)의 가장 높은 지점(언덕)과 가장 낮은 지점(계곡)의 평균 높이 차이는 적어도 2 ㎛이고, 예를 들어 커버 플레이트(2) 두께의 최대 20%이다. 커버 플레이트(2)의 평면에 대해, 세그먼트의 적어도 20%는 는 0°초과에서 최대 15°범위의 경사각을 가지며, 세그먼트의 최소 30%는 15°초과에서 최대 45°범위의 경사각을 가지며, 세그먼트 (10)의 30% 미만은 45°보다 큰 경사각을 갖는다. 도 3의 예시적인 실시예에서, 모든 세그먼트는 최대 45°의 경사각을 갖는다.
광 간섭층(9)은 얇고, 예를 들어 0.1 내지 수(예를 들어, 2) 마이크로미터 범위의 층 두께를 갖는다. 또한, 광 간섭층(9)은 굴절률(n)이 1.7보다 크고, 바람직하게는 2.0보다 크고, 특히 바람직하게는 2.3보다 크고, 입사광에 대해 가능한 가장 적은 흡수를 갖는다. 광 간섭층(9)은 단일 겹 또는 다중 겹일 수 있으며, 즉, 하나 또는 복수의 굴절층으로 구성될 수 있다. 각 굴절층은 특정 굴절률을 가지며 동일한 재료로 만들어진다. 예를 들어, 광 간섭층(9)은 MgO, SiONx, Si3N4, ZrO2, TiOx 및/또는 SiC로 구성된다. 개별 굴절층, 특히 광 간섭층(9)의 전기 전도도는 가능한 한 낮아야 한다.
이하에서, 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)의 패터닝의 작동 원리가 상세히 설명된다. 먼저, 도 4를 고려하면, 예로서 파사드 요소(1)와의 전형적인 광 관계(light relations)가 도시되어 있다. 그것에 따르면, 태양(S)으로부터의 빛은 커버 플레이트(2)에 직접 부딪쳐서 조각(glancing algle)으로 반사된다. 입사광(E)과 조각으로 반사된 광(R)이 그려져 있다. 반사광 빔(R)에 더하여 입사광도 조각 외부로 확산 산란된다. 2 개의 확산 산란광선(R')이 예로서 묘사된다. 색상 효과는 반사, 산란 및 간섭에 의해 생긴다. 관찰자(B)가 파사드 요소(1)의 앞에 서서 커버 플레이트(2)에 직각으로 바라볼 때, 직접 반사된 빛(R)은 가장 드문 경우에만 그의 눈을 비춘다(즉, 관찰자는 일반적으로 조각 내에 있지 않음). 이것은 도 4에 예시되어 있는데, 여기서 관찰자(B)는 조각 외부에 위치하고 확산 산란광선(R')만 본다. 패터닝된 영역(8)이 없는 매끄러운 표면의 경우, 확산 산란광(R')의 강도는 상대적으로 낮고 강한 각도 의존성을 갖는다. 확산 산란된 부분이 충분히 클 때만 만족스러운 강도(밝기, L 값)의 선명한 색상이 있다.
패터닝된 영역(8)의 경사진 세그먼트(10)의 작동의 기본 원리가 도 5에 도시되어 있으며, 여기서 예로서 유리 또는 파사드 요소(1)의 외부 표면(4)에 대해 직각으로 바라보는 관찰자(B)에 대해 다양한 광 경로가 묘사된다. 커버 플레이트(2)의 개략적으로 도시된 평면(GE)에 대해 상이한 경사를 갖는 3 개의 세그먼트(10) 및 세그먼트(10)에 부딪히는 광선(E)이 도시되어 있으며, 이는 세그먼트(10)에 의해 관찰자(B)에게 각각의 경우 로컬에서의 조각으로 반사된다(반사광선 R)). 중앙 세그먼트(10)는 평면(GE)에 대해 평행하게 배열되며, 입사광선(E)은 세그먼트(10)에 직각으로 부딪히고 관찰자 (B)에게 직각으로 반사된다(반사광선 R). 중심 세그먼트(10)의 경우, 조각과 국부 조각은 동일하다. 2개의 인접한 세그먼트(10)의 경우에, 입사광선(E)은 각각의 경우 평면(GE)의 표면 법선에 대해 0이 아닌 각도를 가지며, 마찬가지로 국부적인 조각으로 관찰자(B)를 비춘다. 세그먼트(10)의 상이한 경사로 인해, 상이한 방향으로부터의 광은 각각의 경우 모듈 표면에서 직각을 바라보는 관찰자(B)에게 세그먼트(10)의 국부 조각으로 반사된다. 도 5의 예시적인 실시예에서, 입사각 및 반사각은 최대 45°와 같다.
도 6은 관찰자(B)가 커버 플레이트(2)의 평면(GE)의 표면 법선에 대해 45°의 각도에서 바라보는 상황을 도시한다. 도 5에서와 같이, 예로서, 커버 플레이트(2)의 평면(GE)에 대해 다른 경사를 갖는 3개의 세그먼트(10)와 각 경우에 세그먼트(10)에 입사하는 광선(E)이 도시되어 있으며, 세그먼트(10)에 의해 관찰자(B)에게 국부 조각(local glancing angle)으로 반사된다(반사 광선 R). 세그먼트(10)의 상이한 경사로 인해, 광은 모듈 표면을 바라보는 관찰자(B)에 대한 국부 조각으로 각 경우에 상이한 방향으로부터 반사된다. 도 6의 예시적인 실시예에서, 입사각 및 반사각은 최대 67.5°이다. 원칙적으로 조각의 값이 상대적으로 크면 반사광이 청색편이(blueshift) 된다. 이러한 청색 이동은 광 간섭층의 높은 굴절률에 의해 감소될 수 있다. 상대적으로 가파른 표면 경사로 인해 인접한 면들에서 다중 반사가 발생할 수도 있다.
도 7은 광원 및 이에 상응하는 입사 광선이 커버 플레이트(2)의 평면(GE)에 대해 항상 45°의 각도로 기울어지는 상황을 도시한다. 관찰자(B)는 다른 각도들에서 파사드 요소(1)의 표면을 관찰한다. 도 7의 각도 데이터는 다음과 같이 이해되어야한다: 입사각(커버 플레이트(2)의 평면(GE)에 대한)/시야각 또는 반사각(평면 (GE)의 표면 법선에 대한 조각의 편차). 각도 기호 "°"는 표시되지 않는다. 도 7은 예로서 평면(GE)에 대해 상이한 경사를 갖는 4 개의 세그먼트(10)를 도시한다. 평면이 커버 플레이트(2)의 평면에 대해 평행인 단 하나의 세그먼트(10)에서 평면(GE)에 대한 조각: 45/0에 관찰자(B)가 위치해 있다. 이것은 입사 광선이 평면(GE)에 대해 45°의 각도를 갖는다는 것을 의미한다: 반사광선, 조각으로부터의 각도 편차는 0. 다른 세그먼트(10)와는, 관찰자(B)는 (커버 플레이트(10)의 평면(GE)을 기준으로) 조각 외부에 위치한다. 두 개의 왼쪽 세그먼트(10)(45/90, 45/45)와는, 관찰자는 조각에 대해 90°또는 45°각도로 파사드 요소(1)의 표면을 보고, 빛은 평면(GE)에 45°각도로 들어온다. 오른쪽 세그먼트(10)(45/-15)와는 관찰자는 조각에 대해 -15°각도로 위치한다. 서로 다른 경사 세그먼트 (10)와 이로 나타나는 국부 조각에서의 반사로 인해, 광은 관찰자가 커버 플레이트(2)의 평면 (GE)에 대한 조각에 위치하지 않은 경우에도 충분한 강도로 관찰자(B)에 반사된다.
도 8은 관찰자(B)가 항상 커버 플레이트(2)의 모듈 표면 또는 평면(GE)에 대해 45°의 각도로 파사드 요소(1)의 표면을 관찰하는 상황을 도시한다. 도 8은 예로서, 평면(GE)에 대해 상이한 경사를 갖는 4개의 세그먼트(10)를 도시한다. 평면(GE)에 대해 평행인 하나의 평면 세그먼트(10)에서만 관찰자(B)가 조각에 위치해있다: 45/0. 다른 세그먼트(10)와는, 관찰자(B)는 조각 밖에 위치해 있다. 두 개의 왼쪽 세그먼트(10)(45/90, 45/45)와는 관찰자(B)는 파사드 요소(1)의 표면을 45°각도로 보고, 조각에 대해 90°또는 45°의 편차로 광이 비춰진다. 오른쪽 세그먼트(10)(45/-15)와는 빛은 조각에 대해 -15°의 각도로 비춰진다. 서로 다른 경사 세그먼트(10)와 그에 따른 국부 조각에서의 반사로 인해, 빛이 조각 밖에서 비워지더라도 충분한 강도로 관찰자(B)에게 반사된다.
본 발명에 따른 파사드 요소(1)에서, 미리 정의될 수 있는 파장 범위에서 균일한 색감은 착색 광 간섭층(9)과 조합하여 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)의 패터닝에 의해 달성될 수 있고, 색감은 패턴이 없는 표면에 비해 각도 의존성이 훨씬 적다.
도 9는 층 두께 d를 갖는 광 간섭층(9) 상에서 반사를 도시한다. 입사광선(E)은 대기/간섭층 인터페이스(R1) 및 간섭층/커버 플레이트 인터페이스(R2) 모두에서 반사된다. 두 광선(R1, R2)의 경로 차이가 입사 광선의 파장의 배수에 해당하면 보강 간섭이 발생한다. 반 파장의 배수의 경로 차이로 상쇄 간섭이 발생한다. 백색광으로 조명하는 경우, 광학 간섭층(9)은 컬러 필터로서 작용하는데, 굴절률(n) 및 층 두께(d)에 의존하는 보강 간섭이 적절한 파장의 광에 대해서만 발생하기 때문이다. 여기서 ∝는 표면 법선에 대한 반사광선(R1, R2)의 각도이다. 광선(R')은 간섭층/커버 플레이트 사이의 인터페이스의 거칠기가 너무 큰 경우 패터닝된 영역(15)에서 발생할 수 있는 조각 밖의 반사광을 예로서 보여준다. 간섭 조건을 만족시키기 위해서는 산란 중심이 각 경우에 파장과 층 두께보다 작아야 한다. 이것은 본 발명에 따라 청구된 세그먼트의 최소 면적 및 최대 거칠기에 의해 달성될 수 있다. 이 효과는 본 발명의 일 실시예에 따라 이용된다(도 10 참조).
커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)이 Si3N4와 같은 무기질, 화학적 불활성 및 경질 층으로 이루어진 광 간섭층(9)으로 코팅되면, 파사드 요소(1)에는 높은 스크래치 저항성, 화학적 안정성, 더러워지지 않게되는(dirt-repellent) 작용이 있다. TiO2와 같은 광촉매층의 사용을 통해 추가적으로 자가 세정 효과가 있을 수 있다. 기후 테스트는 또한 Si3N4 또는 TiO2와 같은 재료로 만들어진 간섭층이 습열에 의한 유리 덮개 판의 부식을 방지한다는 것을 보여주었다.
이제 도 10을 참조하는데, 여기서 본 발명의 제1 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소(1)의 또 다른 실시예가 도시되어 있으며, 여기서 커버 플레이트(2)만이 도시된다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 도 3의 실시예와 관련된 차이점만을 설명한다. 그렇지 않으면 위의 설명을 참조한다. 이 실시예에서, 외부 표면(4)의 패터닝된 영역(8)은 제1 구역(11) 및 제2 구역(12)을 갖는다. 여기서, 제1 구역(11)은 세그먼트(10)가 외부 표면(4) 위의 광 간섭층(9)의 층 두께(d)의 15% 미만인 평균 거칠기를 갖도록 구현된다. 도 3의 실시예에서, 이것은 패터닝된 전체 영역(8)에 대해 사실이다. 대조적으로, 제2 구역(12)의 평균 거칠기는 간섭이 광 간섭층(9)에서 방지되기에 충분하게 크다. 예를 들어, 제2 구역 (12)에서 세그먼트 (10)의 평균 거칠기는 광 간섭층(9)의 층 두께의 50%를 초과한다. 파사드 요소(1)는 결과적으로 제1 구역(11)에서, 광 간섭층(9)의 색상 필터링 작용으로 인해 균일한 색상을 갖는다. 제2 구역(12)에서, 광 간섭층(9)은 보강 간섭의 결여로 인해 색상 필터링 효과가 없고 따라서 실질적으로는 광 간섭층(9)이 없는 파사드 요소에 대응하는 표면을 갖는다. 따라서 파사드 요소(1)에는 미리 정의될 수 있는 제1 구역(11)에서 균일한 색상이 선택적으로 제공될 수 있다. 도 10은 더 큰 거칠기로 제2 구역(12)을 개략적으로 도시한다.
도 11은 본 발명의 제1 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소(1)의 또 다른 실시예를 도시하며, 여기서 커버 플레이트(2)만이 도시된다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 도 3의 실시예와 관련된 차이점만을 설명한다. 그렇지 않으면 위의 설명을 참조한다. 따라서, 파사드 요소(1)는 패터닝된 영역(8) 상의 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4) 상에 제1 광 간섭층(9)뿐만 아니라 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5) 상에 제2 광 간섭층(9')을 갖는다. 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)은 패터닝되지 않는다. 즉, 외부 표면(4)과 유사한 패터닝된 영역(8)이 없다. 내부 표면(5)은 생산 부정확성의 한계 내에서 매끄럽다. 제2 광 간섭층(9')은 층 두께(d')및 광 굴절률(n')을 가지며, 그것들은 제1 광 간섭층(9)과 동일할 수 있지만 반드시 동일할 필요는 없다. 제2 광 간섭층(9')의 결과로, 색 효과가 더욱 강화된다. 도 3의 실시 예를 참조하면, 이는 커버 플레이트(2)(예를 들어, 유리)와 접착층(6) 사이의 제2 광 간섭층(9')의 굴절률이 커버 플레이트(2)(예를 들어, 유리) 및 접착층(6)의 굴절률 보다 크므로 색 필터링 작용을 갖는 제2 반사원(reflection source)을 생성한다. 광 굴절의 결과로, 입사각은 제2 반사와 함께 더 작아진다. 빛이 광 간섭층을 총 3번 통과하기 때문에 관찰자에게 도달하는 빛은 더욱 강력하게 필터링된다. 특히, 2 개의 광 간섭층(9, 9')의 층 두께(d, d')및 굴절률(n, n')은 또한 서로 상당히 다를 수 있다. 매우 다른 광학 두께(n*d 또는 n'*d')를 갖는 경우, 혼합된 생상이 생성될 수 있는데, 제1 광 간섭층(9)이 제 2 간섭층(9')과 다른 반사 스펙트럼을 생성하고 제1 광 간섭층(9)을 다시 통과할 때 제2 간섭층 (9')에 의해 반사된 광이 중첩되기 때문이다. 따라서 다양한 색상과 높은 각도 안정성을 가진 컬러 모듈을 매우 간단하고 경제적으로 생성할 수 있다.
도 12는 입사광(E) 및 반사광(R1, R2)의 광선 경로를 매우 단순화된 방식으로 도시한다. 도 12는 커버 플레이트(2)의 패터닝을 도시하진 않는다. 여기에는 커버 플레이트의 평면에 대해서 조각으로 하나의 광선 경로만 표시되어 있다. 알 수 있듯이, 제1 간섭층(9)을 통과한 빛은 커버 플레이트(2)(예: 유리)에서 굴절되고, 제2 간섭층(9')에서 2차 반사되어 간섭에 의해 필터링된다. 커버 플레이트(2)를 빠져 나가면 간섭층(9)을 통과하여 간섭층을 3번 통과하게 된다.
도 13은 본 발명의 제1 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소(1)의 다른 실시예를 도시하며, 여기서 커버 플레이트(2)만이 도시된다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 도 11의 실시예와 관련된 차이점만을 설명한다. 그렇지 않으면 위의 설명을 참조한다. 따라서, 파사드 요소(1)는 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4) 상에 제1 패터닝된 영역(8)을, 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5) 상에 제2 패터닝된 영역(8')을 가지며, 여기서 제1 광 간섭층(9)은 제1 패터닝된 영역(8) 상에 배열되고 제2 광 간섭층(9')은 제2 패터닝된 영역(8) 상에 배열된다. 2개의 패터닝된 영역(8, 8')은 동일하거나 상이하게 구현될 수 있다. 마찬가지로, 2개의 광 간섭층(9, 9')은 동일하거나 상이하게 구현될 수 있으며, 여기서 특히 2개의 광 간섭층(9, 9')의 층 두께(d, d')및 굴절률(n, n')은 상이할 수 있다. 2개의 광 간섭층(9, 9')에 대해 동일한 광학 두께(n'*d')가 선택될 때, 파사드 요소(1)의 색상이 강화될 수 있다. 크게 다른 광학 두께로 코팅하는 경우 혼합 색상이 발생할 수 있다.
도 3, 11 및 12에서 본 발명의 제1 양태에 따라 위에서 설명된 모든 실시예에 공통된 것은 빛이 간섭층을 갖는 패터닝된 외부 표면에 닿을 때 이미, 높은 강도와 작은 각도 의존성을 갖는 색상이 반사와 간섭의 결과로 조각 밖에서도 발생한다는 사실이다. 내부 표면상의 도 11 및 12의 실시예에서 추가 간섭층 및/또는 패터닝은 이 효과를 더욱 강화할 수 있다.
도 14는 파사드 요소(1)의 커버 플레이트(2)의 확대된 상세를 참조하여, 본 발명의 제2 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소(1)의 실시예를 도시한다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 도 3의 실시예와 관련된 차이점만 설명하고, 그렇지 않으면 위의 설명을 참조한다. 따라서, 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)은 하나의 영역(8)에서 패터닝되고, 이는 본 예에서 전체 외부 표면(4)에 걸쳐 연장된다. 즉, 외부 표면(4) 및 패터닝된 영역(8)이 동일하다. 광 간섭층(9)은 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)에 직접 배열된다. 내부 표면(5)은 패터닝이 없고 생산 부정확의 한계 내에서 매끄럽다. 광 간섭층은 외부 표면(4) 상에 위치하지 않는다. 도 14의 파사드 요소(1)의 외부 표면(4)의 패터닝된 영역(8)의 세그먼트(10)를 위한 거칠기에 대한 요구 사양은 없다.
도 15를 참조하여, 도 14의 실시예에 따른 내부 간섭층(9)과 조합된 패터닝 된 외부 표면(4)의 기능이 상세히 설명된다. 예로서, 커버 플레이트(2)의 상이하게 경사진 세그먼트(10)에 대한 다양한 광 경로가 여기에 도시되어 있다. 예를 들어, 3개의 세그먼트(10)가 도시되며, 여기서 우측 세그먼트(10)는 커버 플레이트(2)의 평면에 평행하고 2개의 다른 세그먼트(10)는 커버 플레이트(2)의 평면에 대해 0이 아닌 각도를 갖는다. 간섭층(9) 상에서 광선의 반사는 도 6과 관련하여 설명된다. 도 15는 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)의 상이한 경사 세그먼트(10)에 각각의 경우 커버 플레이트의 평면의 법선에 대해 하나의 동일한 각도로 부딪치는 3개의 광선에 대한 광 경로를 도시한다. 세그먼트(10)에 수직인 각각은 점선으로 그려진다. 달리 경사진 세그먼트(10)로 인해, 광선은 다르게 반사된다. 제1 광선(1-1)이 세그먼트(10)에 부딪히고, 굴절된 광선(1-2)으로서 커버 플레이트(2)를 통과하고, 간섭층(9)에 의해 광선(1-3)으로 반사되고(조각으로), 커버 플레이트(2)를 굴절된 광선(1-4)으로서 외부 환경으로 빠져 나간다. 커버 플레이트(2)에 의해 궁극적으로 반사된 광선(1-4)은 입사광선(1-1)보다 커버 플레이트(2)의 평면에 대한 법선에 대해 다른 각도를 가지므로 조각으로 반사하지 않고 오히려 산란한다. 이에 대응하여, 제2 광선(2-1)은 다른 세그먼트(10)에 부딪치고, 굴절된 광선(2-2)으로서 커버 플레이트(2)을 통과하고, 간섭층(9)에 의해 광선(2-3)으로 반사되고, 굴절 된 광선(2-4)으로 외부 환경으로 커버 플레이트(2)를 빠져 나간다. 반사된 광선(2-4)은 광선(2-1)의 입사 방향과 거의 직접적으로 반대되게 커버 플레이트 (2)를 빠져 나가는데, 이는 마찬가지로 산란 과정이며 조각에서의 반사가 아니다. 제3 광선(3-1)이 다른 세그먼트(10)에 부딪치고, 굴절된 광선(3-2)으로서 커버 플레이트(2)을 통과하고, 간섭층(9)에 의해 광선(3-3)으로 반사되고, 커버 플레이트(2)을 굴절된 광선(3-4)으로 외부 환경으로 빠져 나간다. 이 세그먼트(10)는 커버 플레이트의 평면에 평행해서 광선(2-4)이 조각으로 반사된다. 여기서 필수적인 것은 커버 플레이트(2)의 평면에 대해 기울어진 세그먼트(10)의 결과로서, 각각의 세그먼트(10) 상에서 굴절 및 간섭층(9)과의 인터페이스 상에서의 후속 반사 로 인하여 전반적으로 (커버 플레이트 (2)의 평면을 기준으로) 조각 밖에서도 강한 반사가 생겨서, 간섭층(9)과 조합하여 반사관의 균질의 색 효과가 이루어진다. 도 15는 예를 들어 조각 밖에 있는 관찰자(B)의 위치를 도시한다. 외부 패터닝 및 내부 간섭층을 갖는 비교적 강하게(확산적으로) 산란하는 커버 플레이트(2)로 인해, 조각 외부의 다양한 시야각에 대해 간섭층을 통과한 대부분 적절한 광 경로가 존재한다. 이것은 패터닝된 영역(8)이 없는 종래 기술 모듈의 경우보다 방향 의존성이 훨씬 적은 색감을 낳는다.
이제 도 16을 참조한다. 여기서 본 발명의 제2 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소(1)의 또 다른 실시예가 예시되고, 여기서 커버 플레이트만이 도시된다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 도 14의 실시예와 관련된 차이점만을 설명하고, 그렇지 않으면 위의 설명을 참조한다. 따라서, 파사드 요소(1)는 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5) 상에 패터닝된 영역(8)을 가지며, 광 간섭층(9)이 패터닝된 영역(8) 상에 배열되어 있다. 광 간섭층(9)은 얇고 패터닝된 영역(8) 다음에 온다. 패터닝된 영역(8) 및 광 간섭층(9)은 각각의 경우에 도 14의 실시예의 것과 유사하게 구현될 수 있다. 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)은 패터닝된 영역(8)을 갖지 않고 생산 부정확의 한계내에서 매끄럽다. 또한, 광 간섭층은 외부 표면(4) 상에 배열되지 않는다. 도 14의 실시예의 외부 표면(4)의 패터닝된 영역(8)의 세그먼트(10)와 대조적으로, 광 간섭층(9)은 내부 표면(5)의 패터닝된 영역(8) 상에 위치하고, 세그멘트(10)은 내부 표면(5)의 패터닝된 영역(8)의 세그먼트(10)가 각각의 경우에 평평하고, 적어도 1 ㎛2의 세그먼트 면적을 가지며, 내부 표면(5)의 광 간섭층(9)의 층 두께의 15% 미만의 편균 거칠기를 갖는다는 조건을 만족해야 한다.
도 17은 도 16의 커버 플레이트(2)의 실시예에 대한 3개의 상이한 광 경로를 예로서 도 15와 유사하게 도시한다. 간섭층(9) 상의 광선의 반사는 단순화된 방식으로 다시 도시된다. 도 6과 관련된 설명이 유사하게 적용된다. 서로 다르게 경사진 세그먼트(10)로 인해, 광선은 커버 플레이트(2)에 의해 다르게 반사된다. 제1 광선(1-1)은 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)에 부딪치고 굴절된 광선(1)으로서 커버 플레이트(2)을 통과하고, 커버 플레이트(2)의 평면에 대해 경사진 세그먼트(10)에 의해 광선(1-3)으로서 반사되고, 굴절된 광선(1-4)으로서 외부 환경으로 커버 플레이트(2)를 빠져 나간다. 이에 상응하여, 제2 광선(2-1)이 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)에 부딪치고, 굴절된 광선(2-2)으로서 커버 플레이트(2)를 통과하고, 커버 플레이트(2)의 평면에 평행한 세그멘트(10)에 의해 광선(2-3)으로서 굴절되고, 굴절된 광선(2-4)으로서 외부 환경으로 커버 플레이트(2)를 빠져 나간다. 이에 상응하여, 제3 광선(3-1)이 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)에 부딪치고, 굴절된 광선(3-2)으로서 커버 플레이트(2)를 통과하고, 커버 플레이트(2)의 평면에 대해 경사진 세그먼트(10)에 의해 광선(3-3)으로서 반사되고, 굴절된 광선 (3-4)으로서 외부 환경으로 커버 플레이트(2)를 빠져 나간다. 중심 세그먼트(10)에 대해서만 진입각도 = 출구각도, 즉 조각(照角)으로 반사라는 조건이 입사광선(2-1) 및 나가는 광선(2-4)에 대해 충족된다. 각각의 경우에 커버 플레이트(2) 평면의 조각에 상응하지는 않는 국부 조각(local glancing angle)으로 세그먼트들(10)에 의해 다른 광선들(R)이 반사되어 상대적으로 강한 산란이 발생한다. 광 간섭층(9)과결합하여, 파사드 요소(1)에 대해 방향 의존성이 거의없는 균일한 색상 효과를 얻을 수 있다.
도 18은 본 발명의 제2 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소(1)의 또 다른 실시예를 도시하며, 여기서 커버 플레이트(2)만이 도시된다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 도 16의 실시예와 관련된 차이점만을 설명하고, 그렇지 않으면 위의 설명을 참조한다. 따라서, 파사드 요소(1)는 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)의 패터닝된 영역(8)상의 광 간섭층(9)에 추가하여, 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)에 바로 위에 또 다른 광 간섭층(9')을 갖는다. 외부 표면(4)은 패턴화되지 않는다. 즉, 내부 표면(5)과 유사한 패터닝된 영역(8)이 없다. 대신, 외부 표면(4)은 생산 부정확의 한계 내에서 매끄럽다. 2개의 간섭층(9, 9')은 동일하거나 상이한 광학 굴절률뿐만 아니라 동일하거나 상이한 층 두께를 가질 수 있다. 두 광학 간섭층(9, 9')에 대해 동일한 광학 두께(n*d)가 선택되면, 관찰자에게 도달하는 빛이 광 간섭층을 총 3회 통과하기 때문에 파사드 요소(1)의 색상이 강화될 수 있으며, 결과적으로 더 강력하게 필터링된다. 크게 다른 광학 두께로 코팅하는 경우 혼합 색상이 발생할 수 있다.
커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)이 Si3N4와 같은 무기질, 화학적 불활성 및 경질층으로 이루어진 광 간섭층(9')으로 코팅되면 파사드 요소(1)에 대하여 높은 내 스크래치성, 화학적 안정성 및 방오성(dirt-repellent) 작용이 있다. TiO2와 같은 광촉매층의 사용을 통해 자기 세척 효과를 추가적으로 얻을 수 있다.
외부 표면(4) 상에 배열된 이러한 추가 층은 또한 커버 플레이트(2)보다 작은 광학 굴절률을 갖는 얇은 반사 방지층일 수 있다. 이에 의해 커버 플레이트(2)(예를 들어, 유리)의 실질적으로 백색 반사가 방지되고 색상의 채도가 높아진다.
도 19는 본 발명의 제2 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소(1)의 또 다른 실시예를 도시하며, 여기서 커버 플레이트(2)만이 도시된다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 도 16의 실시예와 관련된 차이점만을 설명하고, 그렇지 않으면 위의 설명을 참조한다. 따라서, 파사드 요소(1)의 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)은 광 간섭층(9)이 배열된 패터닝된 영역(8)을 갖는다. 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4)은 또한 패터닝된 영역(8')을 갖는다. 외부 표면(4)상에는 광 간섭층이 배치되지 않는다. 2개의 패터닝된 영역(8, 8')은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 도 19의 예시적인 실시예에서, 모든 세그먼트(10)는 최대 45°의 경사각을 갖는다. 내부 표면(5)의 패터닝된 영역(8)의 세그먼트(10)와 대조적으로, 도 19의 파사드 요소 (1)의 외부 표면(4)의 패터닝된 영역(8')의 세그먼트(10')에 대한 거칠기에 대한 요구 사양이 없다.
외부 표면(4) 상에 배열된 이러한 추가 층은 또한 커버 플레이트(2)의 굴절률보다 작은 광학 굴절률을 갖는 얇고 색상 중립의 반사 방지층일 수 있다. 이로써 커버 플레이트(2)(예 : 유리)의 실질적으로 백색 반사가 방지되고 색상의 채도가 높아진다. 그러나 외부 표면(4)에 배열된 추가 층은 또한 커버 플레이트(2)와 동일한 광학 굴절률을 가질 수 있다. 이 경우, 그 층은 습기 및 공기의 다른 부식성 성분으로부터 커버 플레이트(2)를 보호하는 역할을 한다. 에칭에 의해 생성된 새틴처리된(satinized) 유리는 평면 또는 롤 유리보다 습열에 더 민감하다는 것이 입증되었다. 에칭된 소다 석회 유리의 경우, 추가 층은 예를 들어 스퍼터링된 얇은 SiO2 층일 수 있다.
도 14, 16, 18 및 19에 설명된 본 발명의 제2 양태의 실시예에 공통된 것은 외부 표면에서 나온 후 개선된 각도 안정성으로 원하는 색도를 얻기 위해서, 빛이 적어도 한 번 커버 플레이트를 통과해야 하고 내부 간섭 층에서 반사되어야 한다는 사실이다.
원칙적으로, 파사드 요소(1)는 임의의 적절한 부착 기술, 예를 들어 후면 요소(3)에 장착된 후면 레일(예를 들어, 접착에 의해), 드릴된 포인트 홀더(drilled point holders), 클램핑 바(clamping bars) 등에 의해 파사드에 장착될 수 있고, 특히, 후면 요소(3)는 사용되는 하부 구조 시스템에 적합하게 부착에 사용될 수 있다. 통풍이 되는 커튼 파사드에서는 앵커링(anchoring) 시스템이 종종 사용되며, 여기서 결합은 폼 잠금(form locking)으로 이루어진다.
도 20은 예를 들어 금속 시트 형태로 구현된 하중지지 후면 요소(3)가 투명 접착층(6)(필름, 주조 수지)에 의해 커버 플레이트(2) 상에 장착되는 예시적인 실시예를 도시한다. 금속 시트는 U자형이며 접착을 위해 접촉면(7)을 갖는 패널형 섹션에 더하여, 파사드 요소(1)를 부착하는 데에 사용될 수 있는 돌출 지지부(14)를 후면 상에 갖는다. 특히 금속 시트는 금속 복합 재료로 만든다.
도 21은 도 20의 변형된 실시예이다. 금속 시트로 구현된 후면 요소(3) 상에, 부착 요소들(13)이 지지부(14)상에 각각의 경우에 접착, 나사 체결 또는 리벳 팅과 같은 기계적 연결에 의해 장착된다. 상기 부착 요소들(13)에 의해, 파사드 요소(1)를 파사드에 통합하기 위해, 파사드 요소(1)는 지지 구조에 예를 들어 폼 로킹(form-locking) 방식으로 연결될 수 있다.
도 22는 또 다른 변형을 예시한다. 여기서, 후면 요소(3)는 하중지지, 섬유 강화 콘크리트 쉘의 형태로 구현되며, 그 후면에는 서스펜션(15)이 장착된다. 파사드 요소(1)는 서스펜션(15)을 통해 지지 구조에 간단하게 부착될 수 있다.
도 23은 또 다른 변형을 예시한다. 후면 요소(3)는 내력 유리, 석재 또는 세라믹 시트이고, 거기에 언더컷 앵커(undercut anchors)(16)가 고정된다(anchored). 파사드 요소(1)는 언더컷 앵커(16)를 통해 지지 구조에 간단히 부착될 수 있다.
도 24는 본 발명의 제1 양태에 따라 본 발명에 따른 파사드 요소(1)를 제조하기 위한 본 발명의 방법을 도시한다.
여기서, 제1 단계 a)에서, 외부 환경을 향하도록 의도된 외부 표면(4) 및 대향하는 내부 표면(5)을 갖는 편평한 투명 커버 플레이트(2)가 제공된다.
그런 다음, 다음 세 가지(대체) 단계들 b1), b2) 또는 b3) 중에서 자유롭게 선택되는 두 번째 단계가 수행된다:
b1) 적어도 하나의 영역(8)에서 외부 표면(4)을 패터닝하고, 패터닝된 영역(8) 상에 광 간섭층(9)을 적용한다. 여기서, 내부 표면(5)은 패터닝되지 않고 내부 표면(5)에 광 간섭층이 적용되지 않는다.
b2) 적어도 하나의 영역(8)에서 외부 표면(4)을 패터닝하고, 외부 표면(4)의 패터닝된 영역(8) 상에 광 간섭층(9)을 적용하고, 내부 표면(5) 상에 또 다른 광 간섭층(9')을 적용한다. 이 경우, 내부 표면(5)은 패터닝되지 않는다.
b3) 적어도 하나의 영역(8)에서 외부 표면(4)을 패터닝하고, 외부 표면(4)의 패터닝된 영역(8) 상에 광 간섭층(9)을 적용하고, 적어도 하나의 영역(8)에 내부 표면(5)을 패터닝하고, 상기 내부 표면(5)의 패터닝된 영역(8) 상에 또 다른 광 간섭층(9')을 적용한다.
또한, 제3 단계 c)에서, 후면 요소(3)가 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)에 장착된다.
도 25는 본 발명의 제2 양태에 따른 본 발명의 파사드 요소(1)를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법을 도시한다.
여기서, 첫 번째 단계 a)에서, 외부 환경을 향하도록 의도된 외부 표면(4)과 반대 내부 표면(5)을 갖는 편평한 투명 커버 플레이트(2)가 제공된다.
그런 다음, 다음 네 가지(대체) 단계들 b1), b2), b3) 또는 b4) 중에서 자유롭게 선택된 하나의 제2 단계가 수행된다:
b1) 적어도 한 영역에서 외부 표면(4)을 패터닝하고 내부 표면(5)에 광 간섭층(9)을 적용한다. 이 경우 광 간섭층이 외부 표면(4)에 더 이상 적용되지 않는다. 또한 내부 표면(5)은 패터닝되지 않는다.
b2) 적어도 하나의 영역(8)에서 외부 표면(4)을 패터닝하고, 적어도 하나의 영역(8)에서 내부 표면(5)을 패터닝하고, 내부 표면(5)의 패터닝된 영역 상에 광 간섭층(9)을 적용한다. 이 경우 광 간섭층이 외부 표면에 적용되지 않는다.
b3) 적어도 하나의 영역(8)에서 내부 표면(5)을 패터닝하고 내부 표면(5)의 패터닝된 영역(8)에 광 간섭층(9)을 적용한다. 이 경우 광 간섭층이 외부 표면(4)에 더 이상 적용되지 않는다. 또한 외부 표면(4)에는 패터닝되지 않는다.
b4) 적어도 하나의 영역(8)에서 내부 표면(5)을 패터닝하고, 내부 표면(5)의 패터닝된 영역(8)에 광 간섭층(9)을 적용하고, 외부 표면(4)에 추가 광 간섭층(9')을 적용한다. 이 경우 외부 표면(4)은 패터닝되지 않는다.
또한, 제3 단계 c)에서는 후면 요소(3)가 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)에 장착된다.
도 26은 상업적으로 입수 가능한 다중 각도 분광 광도계(17)(다각 비색계)를 사용하여 본 발명에 따른 파사드 요소(1)의 확산 산란을 결정하기 위한 측정 설정을 예시한다. 패터닝된 영역(8)(상세하게 도시되지 않음)은 전체 커버 플레이트(2) (예를 들어, 유리)에 걸쳐 연장된다. 광선은 특성화될 파사드 요소(1)의 외부 표면 (4)에서 다양한 각도로 조준되고, 산란 또는 반사된 광은 다양한 시야각(예: 표면 법선에 대해 15°또는 45°)으로부터 스펙트럼으로 측정된다. 검은색, 무광택 층(예: 약 1.5의 굴절률을 가진 액체로 부착됨)으로 여기에서 구현된 불투명 후면 요소(3)가 커버 플레이트(2) 아래에 위치한다. 다중 각도 분광 광도계(17)을 사용하여 D65 표준 조명 및 10°조리개 각도로 L-a-b 시스템의 밝기를 결정할 수 있다. 45°및 15°의 시야각과 45°의 입사각에서 각 경우에 조각으로부터 측정하면 각도 안정성(즉, 산란광의 낮은 각도 의존성)이 있고, 적어도 L = 10, 바람직하게는 L = 15, 그리고 더욱 바람직하게는 L = 20의 밝기가 여전히 존재한다는 것을 알 수 있었다. 커버 플레이트(2)의 외부 표면(4) 및/또는 내부 표면(5)의 적어도 하나의 패터닝된 영역(8)의 결과로서, 45°및 15°시야각과 45°의 입사각에서 각각의 경우 (양방향으로) 조각에서 측정하여 적어도 L = 10의 밝기를 얻을 수 있다. 각도 데이터는 다음과 같이 이해되어야 한다: 반사 각도(표면 법선/입사각(조각(照角)에 대해서)). 예를 들어 시야각이 45°(표면 법선을 기준으로 측정됨)이고 입사각이 45°(조각 기준으로 측정됨)인 경우 입사 광선은 표면에 정확히 수직으로 부딪친다(45/45). 시야각이 15 °이고 입사각이 45 °인 경우 입사 방향은 시야 방향 과 같은 면상에서 법선 표면에서 30°이다(15/45). 다중 각도 분광 광도계(20)는 표면 법선에 대해 45°또는 15°의 시야각으로 위치된다.
본 발명의 상기 설명으로부터 나타난 바와 같이, 본 발명은 방향 의존성이 거의 또는 전혀없이 매우 균일하고 강렬한 색상을 갖는 개선된 파사드 요소 및 그 제조 방법을 제공한다. 파사드 요소는 다양한 모양과 크기로 비용 효율적으로 생산할 수 있으며 간단한 방법으로 파사드에 통합될 수 있다. 특히 유리하게는, 본 발명에 따른 파사드 요소는 파사드 요소로 사용되는 컬러 태양광 모듈들(간섭층 또는 층들의 결과로 컬러화), 특히 CIGS 박막 태양광 모듈과 조합하여 사용될 수 있고, 균일한 색상 효과를 달성하는 것이 가능하다. 여기서, 본 발명에 따르면, 반도체 스택은 일반적으로 저렴한 다른 재료들로 대체되고, 정션 박스, 가장자리 밀봉, 접촉 리본 및 케이블과 같은 기타 요소를 제거할 수 있다. 특히 유리하게는, 본 발명은 특히 개구부 또는 건물의 가장자리로의 전환에 필요한 어댑터의 생산을 가능하게 한다. 폼 잠금(form-blocking) 방식으로 결합될 수 있는 후면 요소들의 재료들을 사용하면 건물 구조에 부착하는데 드는 추가 비용을 절약할 수 있다. 코팅된 유리 요소와 후면 요소 또는 복합 재료의 사전 정의된 광학 특성을 사용하면 대체로 광전지적으로 패시브한 파사드 요소들이 태양광 모듈로서 다양한 조명 조건들에서 동일한 색감을 제공할 수 있다. 태양광 모듈을 보완하기 위해 직사각형이 아닌 파사드 요소가 필요한 경우, 본 발명에 따른 파사드 요소는 태양광 모듈보다 훨씬 저렴하게 생산될 수 있다. 따라서 본 발명은 파사드 건설 관행에 상당한 이점을 가져 오는 혁신을 가능하게 한다.
1 파사드 요소
2 커버 플레이트
3 후면 요소
4 외부 표면
5 내부 표면
6 접착층
7 접촉면
8, 8' 패터닝된 영역
9, 9' 광 간섭층
10, 10' 세그먼트
11 제1 구역
12 제2 구역
13 장착 요소
14 지지부
15 서스펜션
16 언더컷 앵커(undercut anchor)
17 다중 각도 분광 광도계(multi-anlge spectrophotometer)

Claims (19)

  1. 투명 커버 플레이트(2)와 커버 플레이트(2)에 장착된 불투명 후면 요소(3)를 포함하는 파사드 요소(1)로서, 여기서 커버 플레이트(2)는 외부 환경을 향하는 외부 표면(4)과 후면 요소(3)를 향하는 내부 표면(5)을 가지며, 여기서 대안들 i), ii) 및 iii) 중 하나를 포함하고, 상기
    i) 외부 표면(4)은 적어도 하나의 패터닝된 영역(8)을 가지며, 그 위에 미리 정의된 파장 범위 내에서 빛을 반사하기 위한 광 간섭층(9)이 배열되거나,
    ii) 미리 정의된 파장 범위 내에서 빛을 반사하기 위한 광 간섭층(9)이 내부 표면(5) 상에 배열되고, 내부 표면(5) 및 외부 표면(4) 각각의 경우 적어도 하나의 패터닝된 영역(8, 8')를 가지며, 여기서 외부 표면(4)은 적어도 하나의 패터닝된 영역(8)을 가지거나 또는 정해진 파장 범위 내에서 빛을 반사하기 위한 또 다른 광 간섭층(9')이 외부 표면(4)에 배열되거나,
    iii) 미리 정의된 파장 범위 내에서 빛을 반사하기 위한 광 간섭층(9)이 내부 표면(5) 상에 배열되고, 내부 표면(5)은 적어도 하나의 패터닝된 영역(8, 8')를 가지며 외부 표면(4)은 패터닝된 영역을 갖지 않으며, 여기서 광 간섭층은 외부 표면(4) 상에 배열되지 아니하도록 구비되고,
    여기서 패터닝된 영역(8, 8')은 다음과 같은 특징을 포함하며,
    - 커버 플레이트(2)의 평면에 수직으로, 언덕들과 계곡들을 갖는 높이 프로파일, 여기서 언덕들과 계곡들 사이의 평균 높이 차이는 적어도 2 ㎛이며,
    - 패터닝된 영역(8, 8')의 적어도 50%는 커버 플레이트(2)의 평면에 대해 경사진 세그먼트들(10)로 구성되며, 여기서 커버 플레이트(2)의 평면을 기준으로 세그먼트들(10)의 적어도 20%는 0°초과에서 최대 15°범위의 경사각을 갖고, 세그먼트들(10)의 적어도 30%는 15°초과에서 최대 45°범위의 경사각을 가지며, 여기서
    - 세그멘트들(10)은 각각의 경우 편평하고 적어도 1 ㎛2의 세그먼트 면적을 가지며, 여기서 세그멘트들(10)은 각각의 경우 내부 표면(5) 상의 광 간섭층(9)의 층 두께의 15% 미만의 평균 거칠기를 포함하는 것을 특징으로 하는 파사드 요소(1).
  2. 제1항에 있어서,
    대안 i)에서 내부 표면(5)은 패터닝된 영역을 갖지 않으며 광 간섭층을 갖지 않는, 파사드 요소(1).
  3. 제1항에 있어서,
    대안 i)에서 내부 표면(5)은 패터닝된 영역을 갖지 않으며 미리 정해진 파장의 범위 내에서 빛을 반사하기 위한 또 다른 광 간섭층(9')이 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)상에 배열되는, 파사드 요소(1).
  4. 제1항에 있어서,
    대안 i)에서 내부 표면(5)은 적어도 하나의 패터닝된 영역(8')을 가지며, 그 위에 미리 정해진 파장의 범위 내에서 빛을 반사하기 위한 광 간섭층(9')이 배열되는, 파사드 요소(1).
  5. 제1항에 있어서,
    대안 ii)에서 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)은 패터닝된 영역을 갖지 않으며 외부 표면(4)은 적어도 하나의 패터닝된 영역(8)을 가지며, 여기서 광 간섭층은 외부 표면(4)에 배열되지 않는, 파사드 요소(1).
  6. 제1항에 있어서,
    대안 ii)에서 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)은 적어도 하나의 패터닝된 영역(8)을 가지며 외부 표면은 적어도 하나의 패터닝된 영역(8')을 가지며, 여기서 광 간섭층은 외부 표면(4)에 배열되지 않는, 파사드 요소(1).
  7. 제1항에 있어서,
    대안 ii)에서 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)은 적어도 하나의 패터닝된 영역(8)을 가지며 외부 표면(4)은 패터닝된 영역을 갖지 않으며, 여기서 또 다른 광 간섭층(9')이 외부 표면(4)에 배열되는, 파사드 요소(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    후면 요소(3)가 다음과 같이 구현된 파사드 요소(1):
    - 커버 플레이트(2)의 후면 코팅, 또는
    - 투명 접착제 또는 투명 접착 필름에 의해 커버 플레이트(2)에 고정 결합된 불투명 필름, 또는
    - 투명 접착제 또는 투명 접착 필름에 의해 커버 플레이트(2)에 고정 결합된 불투명 강체를 포함하는 파사드 요소(1).
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 광 간섭층(9,9')은 정확히 하나의 굴절층을 포함하며, 여기서 굴절층은 1.7초과, 2.0초과 또는 2.3초과하는 굴절률(n)을 갖는, 파사드 요소(1).
  10. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 광 간섭층(9, 9')은 정확히 두 개의 굴절층들을 포함하며, 여기서 제1 굴절률(n1)을 갖는 제1 굴절층이 굴절률(nd)를 갖는 커버 플레이트(2) 상에 배열되고, 제2 굴절률(n2)을 갖는 제2 굴절층이 제1 굴절층 상에 배열되며, 여기서 굴절률 차이의 절대값에 다음이 적용되는, 파사드 요소(1): |n1-nd| > 0.3 및 |n2-n1| > 0.3, 여기서 굴절률들(n1 또는 n2) 중 적어도 하나는 1.9보다 크거나 2.3보다 크도록 구비되는 것을 특징으로 하는 파사드 요소(1).
  11. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 광 간섭층(9, 9')은 정확히 세 개의 굴절층들을 포함하며, 여기서 제1 굴절률(n1)을 갖는 제1 굴절층이 굴절률(nd)를 갖는 커버 플레이트(2) 상에 배열되고, 제2 굴절률(n2)을 갖는 제2 굴절층이 제1 굴절층 상에 배열되고, 제3 굴절률(n3)을 갖는 제3 굴절층이 제2 굴절층 상에 배열되고, 여기서 굴절률 차이의 절대값에 다음이 적용되는, 파사드 요소(1): |n3-n2| > 0.3, |n2-n1| > 0.3 및 |n1-nd| > 0.3, 여기서 굴절률들(n1, n2 또는 n3) 중 적어도 하나는 1.9보다 크거나 2.3보다 크고, 여기서 (i) n1 > n2 및 n3 > n2, 또는 (ii) n1 < n2 및 n3 < n2을 만족하는 것을 특징으로 하는 파사드 요소(1).
  12. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 패터닝된 영역(8)의 적어도 80% 또는 적어도 90%가 커버 플레이트(2)의 평면에 대해 경사진 세그멘트들(10)로 구성되는, 파사드 요소(1).
  13. 제1항에 있어서,
    커버 플레이트(2)는 50% 초과 및 90% 초과 중 하나의 반사 헤이즈를 갖는, 파사드 요소(1).
  14. 제1항에 있어서,
    검은색 후면 표면이 제공되고 적어도 하나의 패터닝된 영역(8, 8')을 갖는 코팅되지 않은 커버 플레이트(2)가 구현되어 45°및 15°시야각 및 각각의 조각에서(양방향으로) 45°만큼 이탈한 입사각의 경우 밝기(L)가 적어도 10, 적어도 15 또는 적어도 20의 반사광이 발생하는, 파사드 요소(1).
  15. 제1항의 파사드 요소(1)을 제조하는 방법으로서, 다음 단계들을 포함하되,
    a) 외부 환경을 향하도록 의도된 외부 표면(4)과 대향하는 내부 표면(5)을 갖는 투명 커버 플레이트(2)를 제공하는 단계,
    대안 i)에 따라 다음의 b1) 내지 b3) 단계들:
    b1) 적어도 하나의 영역(8)에서 외부 표면(4)을 패터닝하고 패터닝된 영역(8)에 광 간섭층(9)을 적용하는 단계, 또는
    b2) 적어도 하나의 영역(8)에서 외부 표면(4)을 패터닝하고, 패터닝된 영역(8) 상에 광 간섭층(9)을 적용하고, 내부 표면(5)에 또 다른 광 간섭층(9')을 적용하는 단계, 또는
    b3) 적어도 하나의 영역(8)에서 외부 표면(4)을 패터닝하고, 패터닝된 영역(8) 상에 광 간섭층(9)을 적용하고, 적어도 한 영역(8')에서 내부 표면(5)을 패터닝하고, 내부 표면(5)의 패터닝된 영역(8')에 또 다른 광 간섭층(9')을 적용하는 단계,
    또는 대안 ii)에 따라 다음의 b1) 내지 b3) 단계들:
    b1) 적어도 하나의 영역(8)에서 외부 표면(4)을 패터닝하고 내부 표면(5)에 광 간섭층을 적용하는 단계, 또는
    b2) 적어도 하나의 영역(8)에서 외부 표면(4)을 패터닝하고, 적어도 하나의 영역(8')에서 내부 표면(5)을 패터닝하고, 내부 표면(5)의 패터닝된 영역(8') 상에 광 간섭층(9)을 적용하는 단계, 또는
    b3) 적어도 하나의 영역(8)에서 내부 표면(5)을 패터닝하고 내부 표면(5)의 패터닝된 영역(8)에 광 간섭층(9)을 적용하는 단계, 및 외부 표면(4)에 또 다른 광 간섭층(9')을 적용하는 단계,
    또는 대안 iii)에 따라 다음 단계:
    적어도 하나의 영역(8)에서 내부 표면(5)을 패터닝하고, 내부 표면(5)의 패터닝된 영역(8)에 광 간섭층(9)을 적용하고, 여기서 외부 표면(4)은 패터닝되지 않고 광 간섭층이 외부 표면(4)에 적용되지 않는 단계,
    여기서, 패터닝된 영역(8, 8')는 다음의 특징을 포함하고:
    - 커버 플레이트(2)의 평면에 수직으로, 언덕들과 계곡들을 갖는 높이 프로파일, 여기서 언덕들과 계곡들 사이의 평균 높이 차이는 적어도 2 ㎛이고,
    - 패터닝된 영역(8, 8')의 적어도 50%는 커버 플레이트(2)의 평면에 대해 경사진 세그멘트들(10, 10')로 구성되며, 여기서 커버 플레이트(2)의 평면을 기준으로 세그먼트들(10, 10')의 적어도 20%는 0°초과에서 최대 15°까지의 범위에서 경사각을 가지며, 세그먼트들(10, 10')의 적어도 30%는 15°초과에서 최대 45°까지의 범위에서 경사각을 포함하며, 여기서
    - 세그멘트들(10, 10')은 각각의 경우에 평평하고 최소 1㎛2 의 세그먼트 면적을 가지며, 여기서 세그멘트들(10, 10')은 각각의 경우에 외부 표면(4) 상의 광 간섭층(9)의 층 두께의 15% 미만의 평균 거칠기를 포함하고,
    c) 후면 요소(3)을 커버 플레이트(2)의 내부 표면(5)에 장착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파사드 요소(1)을 제조하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 파사드 요소를 파사드 요소들로 사용되는 컬러 태양광 모듈과 결합하여 이용하는 것을 특징으로 하는 파사드 요소(1)을 제조하는 방법.



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