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Title:
INTERFERENCE FILTER, METHOD FOR PRODUCTION OF SAME, AND USE OF SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/161926
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to an interference filter (1) having a first side (2) and an opposite second side (3), containing a multilayer system (4) which contains at least one first layer (10) and at least one second layer (20), wherein the refractive index along the normal direction of the interference filter varies, and wherein the refractive index in at least one of the first and second layers (10, 20) varies at least in a plane perpendicular to the normal direction of the interference filter.

Inventors:
HÖHN OLIVER (DE)
HAUSER HUBERT (DE)
BLÄSI BENEDIKT (DE)
KROYER THOMAS (DE)
HERMLE MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/051567
Publication Date:
August 04, 2022
Filing Date:
January 25, 2022
Export Citation:
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Assignee:
FRAUNHOFER GES FORSCHUNG (DE)
International Classes:
G02B5/28; B82Y20/00; C03C17/25; C03C17/34; C23C18/12; F24S20/66; G02B5/20
Foreign References:
US20150249424A12015-09-03
DE102017203105B42019-05-16
Attorney, Agent or Firm:
FRIESE, Martin et al. (DE)
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Claims:
- 39 -

Ansprüche Interferenzfilter (1) mit einer ersten Seite (2) und einer gegenüberliegenden zweiten Seite (3) , enthaltend ein Mehrschichtsystem (4) , welches zumindest eine erste Schicht (10) und zumindest eine zweite Schicht (20) enthält, wobei die ersten und zweiten Schichten (10, 20) jeweils eine Dicke von etwa 40 nm bis etwa 500 nm oder von etwa 100 nm bis etwa 250 nm aufweisen, und wobei der Brechungsindex entlang der Normalenrichtung des Interferenzfilters variiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten (10, 20) zumindest in einer Ebene senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenzfilters variiert . Interferenzfilter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Schichten eine Dicke von etwa 40 nm bis etwa 500 nm und/oder die zweiten Schichten eine Dicke von etwa 100 nm bis etwa 250 nm aufweisen. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten (10, 20) zumindest in einer Ebene senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenzfilters mit einer Ortsfrequenz von etwa 10/mm bis etwa 10.000/mm variiert. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Interferenzfilter (1) dazu eingerichtet ist, einen überwiegenden Teil eines ersten Teilspektrums eintreffender elektromagnetischer Strahlung zu 40 reflektieren und einen überwiegenden Teil eines zweiten Teilspektrums eintreffender elektromagnetischer Strahlung zu transmittieren, wobei der reflektierte Anteil einer höheren Harmonischen entspricht und im sichtbaren Spektralbereich liegt. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten (10, 20) Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, deren Brechungsindex sich von dem Brechungsindex der Schicht (10, 20) unterscheidet, in der die Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten (10, 20) zweite Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, die sich von den ersten Partikeln (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) hinsichtlich des Brechungsindex und/oder der Größe und/oder des schichtbezogenen Volumenanteils unterscheiden . Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten (10, 20) Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, deren

Volumenanteil bezogen auf das Volumen der Schicht (10, 20) , in der die Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, weniger als 90%, vorzugsweise weniger als 80%, weiter vorzugsweise weniger als 70% und noch weiter vorzugsweise weniger als 60% beträgt. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest 41 einer der ersten und zweiten Schichten (10, 20) Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, deren Volumenanteil bezogen auf das Volumen der Schicht (10, 20) , in der die Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, mehr als 5%, vorzugsweise mehr als 10%, weiter vorzugsweise mehr als 15% und noch weiter vorzugsweise mehr als 20% beträgt. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten (10, 20) Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, deren

Abmessung entlang des Normalenrichtung der Schicht (10, 20) , in der die Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, weniger als 200%, vorzugsweise weniger als 150%, weiter vorzugsweise weniger als 100% und noch weiter vorzugsweise weniger als 75% der Schichtdicke der Schicht (10, 20) beträgt, in der die Nanopartikel (31, 32, 33, 41, 42, 43) enthalten sind. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten (10, 20) Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, deren

Abmessung entlang des Normalenrichtung der Schicht (10, 20) , in der die Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, mehr als 30%, vorzugsweise mehr als 50%, weiter vorzugsweise mehr als 70% und noch weiter vorzugsweise mehr als 90% der Schichtdicke der Schicht (10, 20) beträgt, in der die Nanopartikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Schichten (10) ein Material enthalten, welches einen Brechungsindex von etwa 1,3 bis etwa 2,2 aufweist. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Schichten (20) ein Material enthalten, welches einen Brechungsindex von etwa 1,5 bis etwa 2,7 aufweist, der sich von dem Brechungsindex des Materials der ersten Schichten (10) unterscheidet und/oder größer als der Brechungsindex des Materials der ersten Schichten (10) ist, so dass der Brechungsindex entlang der Normalenrichtung des Interferenzfilters (1) variiert. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten (10, 20) Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, deren Brechungsindex größer als 1,3, vorzugweise größer als 1,4, weiter vorzugsweise größer als 1,45, weiter vorzugsweise größer als 1,5, weiter vorzugsweise größer als 1, 6, weiter vorzugsweise größer als 1,7, und noch weiter vorzugsweise größer als 1,8 ist. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten (10, 20) Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, deren Brechungsindex kleiner als 2,4, vorzugweise kleiner als 2,2, weiter vorzugsweise kleiner als 2,0, weiter vorzugsweise kleiner als 1,9, und noch weiter vorzugsweise kleiner als 1,8 ist. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten (10, 20) Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind, die ZrO und/oder SiO2 und/oder SiOx und/oder AlOx und/oder SiN und/oder ZnO und/oder TiO2 enthalten oder daraus bestehen . Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten (10, 20) Hohlräume (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) enthalten sind. Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Schichten (10, 20) jeweils zumindest ein Polymer enthalten oder daraus bestehen und/oder dass die ersten und/oder zweiten Schichten (10, 20) PMMA und/oder PS und/oder PC und/oder ETFE und/oder PTFE und/oder PP- Copolymere und/oder PE-Copolymere und/oder COC und/oder EVA und/oder PVF und/oder PDMS und/oder anorganische Nanopartikel und/oder eine Keramik und/oder SiO2 und/oder AlOx und/oder SiNx und/oder SnO2 und/oder SnO2 : F und/oder ZnO und/oder ZnO:X und/oder TiO2 enthalten oder daraus bestehen . Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschichtsystem (4) mehrere, vorzugsweise zwischen 2 und 10, weiter vorzugsweise zwischen 3 und 8 übereinander angeordnete Schichtpaare aus einer ersten Schicht (10) und einer darüber angeordneten zweiten Schicht (20) aufweist . Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Seite

(3) eine Klebstoffbeschichtung (5) aufweist. 44 Interferenzfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Seite

(3) ein Substrat (50) aufweist. Verglasungseinheit enthaltend zumindest eine Scheibe mit einer ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite, weiterhin enthaltend zumindest einen Interferenzfilter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die zweite Seite (3) des Interferenzfilters (1) auf der ersten Seite der Scheibe aufgebracht ist Verfahren zur Herstellung eines ein Mehrschichtsystem (4) aufweisenden Interferenzfilters (1) , vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 20, mit den folgenden Schritten: Herstellen einer ersten Lösung, welche ein erstes Lösungsmittel und ein erstes Material enthält Herstellen einer zweiten Lösung, welche ein zweites Lösungsmittel und ein zweites Material enthält, Herstellen des Mehrschichtsystems aus der Nassphase unter alternierender Verwendung der ersten und der zweiten Lösung, derart dass der Brechungsindex zumindest in einer Ebene senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenzfilters variiert. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass in die erste und/oder zweite Lösung Partikel (31, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 43) eingebracht werden. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material der ersten Lösung und/oder das zweite Material der zweiten Lösung ausgewählt ist aus PMMA und/oder PS und/oder PC und/oder ETFE und/oder PTFE und/oder PP-Copolymeren und/oder PE- Copolymeren und/oder COC und/oder EVA und/oder PVF - 45 - und/oder PDMS und/oder anorganischen Nanopartikeln und/oder Sol-Gel-Materialien. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellen des Schichtsystems (4) aus der Nassphase derart erfolgt, dass die ersten und/oder zweiten Schichten (10, 20) jeweils eine Dicke von 40 nm bis 500 nm aufweisen.

Description:
Interferenzfilter , Verfahren zu seiner Herstellung und seiner Verwendung

Die Erfindung betri f ft einen Interferenz filter gemäß dem Oberbegri f f von Anspruch 1 , eine Verglasungseinheit mit einem derartigen Interferenz filter, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung . Interferenz filter der eingangs genannten Art können beispielsweise als Fassadenelement verwendet werden .

Der Markt für bauwerkintegrierte Photovoltaik (BIPV) und die gebäudeintegrierte Solarthermie weist national und weltweit sehr große Potentiale auf . Die bisher nur sehr eingeschränkten Gestaltungsmöglichkeiten sind ein Hindernisgrund für die breite Akzeptanz und Anwendung von solchen Technologien an Bauwerken . Um die Akzeptanz und Attraktivität zu erhöhen, werden zunehmend Solarmodule mit photovoltaischen Zellen und thermische Solarkollektoren angefragt , bei denen deren Funktion mit Hil fe von Farbef fekten maskiert werden können und welche somit nicht mehr wahrnehmbar sind . Besonders gewünscht ist die Möglichkeit , die Farbe gezielt und individuell ( z . B . Strukturierung mit dem eigenen Firmenlogo ) beeinflussen zu können und gleichzeitig einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erhalten . Dabei soll der Farbeindruck der Module vom Betrachtungswinkel möglichst unabhängig sein und Blendef fekte sollen j e nach Einsatzort vermieden werden . Bisherige Konzepte weisen entweder einen nicht tolerierbaren Ef fi zienzverlust auf , sind in der Farbwahl eingeschränkt oder industriell nicht umsetzbar . Wenn man beispielsweise BIPV-Module optisch ansprechender gestalten will , dann gibt es grundsätzlich zwei unterschiedliche Optionen . Man kann versuchen, das Modul so zu gestalten, dass die Zellen nicht wahrnehmbar sind, indem vor die Zellen eine zum Beispiel farbige oder streuende Glasscheibe eingesetzt wird . Bei dieser Option sind die Solarmodule nicht mehr sichtbar . Dabei ist es wichtig, die durch die Glasscheibe bislang unvermeidliche Ef fi zienzminderung zu minimieren, damit ein hinreichender Ef fekt auf die Energiebilanz des Gebäudes realisiert werden kann .

Alternativ dazu kann versucht werden, die Zellen sichtbar zu lassen und bewusst als Gestaltungselement einzusetzen, indem eine spezielle Form, Größe oder Position der Solarzellen gewählt wird .

Im Falle der ersten Option kann als farbige Glasscheibe das eingefärbte Moduldeckglas verwendet werden . Eine Möglichkeit ist die Einfärbung bzw . das Bedrucken des Glases mit absorbierenden Farbpigmenten . Dadurch ist zwar eine relativ freie und einfache Farbwahl möglich, aber aufgrund der Absorption eines Teilbereiches des elektromagnetischen Spektrums durch die Farbpigmente entstehen hohe Verluste , wenn eine echte unsichtbare Photovoltaik erreicht werden soll . Dadurch ist eine weite Akzeptanz praktisch ausgeschlossen . Auch lumines zente Materialien können eingesetzt werden, wobei hier der Gesamtwirkungsgrad gut bleibt . Allerdings ist auch bei der Verwendung lumines zenter Materialien eine industrielle Umsetzung noch weit entfernt und die Farbwahl hängt von der Farbe der verfügbaren lumines zenten Materialien ab und ist daher eingeschränkt .

Durch den Einsatz einer selektiv reflektierenden Deckschicht wird der Gesamtwirkungsgrad nur minimal beeinflusst und es erschließen sich weitere Gestaltungsspielräume . Nachteilig ist die Winkelabhängigkeit des Farbeindruckes , was bei Gebäuden in der Regel unerwünscht ist . Eine Verglasungseinheit mit einer Beschichtung, welche das Problem der Winkelabhängigkeit mindert , ist aus der US 2015/ 0249424 Al bekannt . Diese Beschichtung besteht aus einem komplexen Schichtaufbau und führt zu einem Reflexionsverlust von 8 % - 12 % . Ein entsprechendes Produkt (Kromatix™) ist in sechs verschiedenen Farben erhältlich .

Allerdings weist diese Technologie erhebliche Nachteile auf . Der winkelunabhängige Farbeindruck beruht auf einem sehr speziellen, komplexen Dünnschichtfilter, was die Zahl der möglichen Farben und Freiheitsgrade sowie die erreichbare Farbsättigung einschränkt .

Die DE 10 2017 203 105 B4 of fenbart eine Verglasungseinheit und ein Verfahren zu deren Herstellung, die einige der oben genannten Probleme löst .

Die DE 10 2017 203 105 B4 und die US 2015/ 0249424 Al beruhen im Wesentlichen auf Vakuumbeschichtungstechnologien, was unter Umständen nachteilhaft sein kann .

Es besteht daher weiterhin ein Bedarf , alternative bzw . ergänzende Lösungen anzubieten, bei denen gleichzeitig eine hohe Farbsättigung, eine gute Winkelstabilität der Farbe und ein minimaler Wirkungsgradverlust erreicht werden, ohne in den Fertigungsprozess der Solarzellen eingrei fen zu müssen, wobei vorzugsweise dabei auf Vakuumbeschichtungstechnologien verzichtet werden kann .

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde , einen Interferenz filter mit verbesserten Eigenschaften bereitzustellen .

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Interferenz filter gemäß Anspruch 1 bzw . ein Verfahren zur Herstellung eines Interferenz filters nach Anspruch 22 bzw . eine Verglasungseinheit , die einen solchen Interferenz filter aufweist , gelöst . Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen .

Erfindungsgemäß wird ein Interferenz filter mit einer ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite angegeben, enthaltend ein Mehrschichtsystem, welches zumindest eine erste Schicht und zumindest eine zweite Schicht enthält , wobei der Brechungsindex entlang der Normalenrichtung des Interferenz filters variiert , dadurch gekennzeichnet , dass der Brechungsindex in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten zumindest in einer Ebene senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenz filters variiert .

Erfindungsgemäß wird somit unter anderem auch ein Interferenz filter bzw . Interferenzschichtsystem angeben, der bzw . das eine nicht von einem Substrat vordefinierte 3d- Struktur aufweist , bzw . der bzw . das kein Substrat benötigt , wobei im Gegensatz zu einem klassischen Dünnschichtfilter ein lateral inhomogener Brechungsindex geschaf fen werden kann, der den Morpho-Ef f ekt hervorrufen kann . Das kann beispielsweise durch Interferenzschichtsystem, von dem mindestens eine Schicht Partikel und/oder Füllstof fe und/oder Lufteinschlüsse und/oder Hohlräume enthält , die einen anderen Brechungsindex als das Schichtmaterial aufweisen, wodurch die notwendigen lateralen Inhomogenitäten des Brechungsindexes in dem Interferenz filter bzw . dem Interferenzschichtsystem erreicht werden, die eine Störung von Phasenbeziehungen und damit die gewünschten Ef fekte bewirken .

Die optionalen Hohlräume bzw . Lufteinschlüsse können beispielsweise durch Ausbrennen von bei der Herstellung des Schichtsystems eingelagerten Füllstof fen geschaf fen werden .

Erfindungsgemäß kann der Interferenz filter bzw . das Interferenzschichtsystem ein strukturierter Folienverbund sein, z . B . eine Laminierf olie für Solarmodule , der eine photonische Struktur aufweist und ohne Substrat bzw . ohne Substrat folie herstellbar ist .

Erfindungsgemäß kann der Interferenz filter bzw . das Interferenzschichtsystem ohne ein strukturiertes Substrat herstellbar sein . Unter einem strukturierten Substrat ist in diesem Zusammenhang ein Substrat gemeint , das auf der beschichteten Seite strukturiert ist . Auf der der beschichteten Seite gegenüberliegenden Seite kann das Substrat optional eine Struktur aufweisen . Erfindungsgemäß bietet sich der Vorteil , dass die Struktur auf der beschichteten Seite des Substrats entfallen kann . Bei einigen Aus führungen kann ein Substrat auch komplett entfallen bzw . wegegelassen werden .

Erfindungsgemäß können die Schichten des Mehrschichtsystems über eine Beschichtung aus der Nassphase hergestellt werden, z . B . über eine Sprühbeschichtung, eine Tauchbeschichtung, eine Schlitzdüsenbeschichtung und/oder Spin Coating . Alternativ oder zusätzlich können die Schichten oder einige Schichten über einen Wal zenauftrag aufgetragen werden . Dabei kann Sprühpyrolyse , CVD-Ab Scheidung, PVD/PECVD-Abscheidung oder ein ähnliches Verfahren eingesetzt werden . Bei einigen Aus führungen der Erfindung kann ein inhomogenes Schichtwachstum erfolgen . Bei einigen Aus führungen des Erfindung können die Schichten optional auf einem Substrat ausgebildet werden, das vorzugsweise planar sein kann . Die nötige dreidimensionale Struktur kann durch das inhomogene Wachstum erzeugt werden .

Erfindungsgemäß können bei der Herstellung der Schichten des Mehrschichtsystems Coatingtechnologien und/oder Drucktechnologien und/oder SolGel-Prozesse mit Partikeln eingesetzt werden, die einen anderen Brechungsindex als das diese aufnehmende Schichtmaterial aufweist . Erfindungsgemäß kann die Folie, die den Interferenzfilter bzw. das Interferenzschichtsystem umfasst, geprägt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein anisotropes und/oder selektives Ätzen eines planen Schichtstapels erfolgen, um die gewünschte Struktur zu erzeugen.

Erfindungsgemäß kann eine Änderung der Phasen von vorher aufgebrachten Schichten und/oder -sofern vorhanden - von Teilbereichen des Substrates erfolgen, z.B. durch thermische Rekristallisation, die den Brechungsindex und/oder die Topologie verändert.

Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass der Interferenzfilter bzw. das Interferenzschichtsystem ohne eine strukturierte Oberfläche realisierbar ist, wodurch gegenüber den bekannten Herstellungsverfahren weniger Verfahrensschritte bei der Herstellung erforderlich sind.

Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass der Interferenzfilter bzw. das Interferenzschichtsystem in Kunststoff ausgeführt werden kann.

Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass für die Herstellung ein Vakuumverfahren nicht unbedingt nötig ist.

Erfindungsgemäß kann bei einigen Aus führungs formen ein beidseitig planer Interferenzfilter bzw. planes Interferenzschichtsystem geschaffen werden, was für manche Anwendungen, z.B. bei Klebefolien für fahrzeugintegrierte Photovoltaik (PV) , die im Gegensatz zum nicht-farbigen Stand der Technik erfindungsgemäß farbig ausgeführt werden können.

Gegenüber einigen der oben genannten bekannten Systemen mit einer rauhen Oberfläche (z.B. DE 10 2017 203 105 B4) können die erfindungsgemäßen Interferenzfilter bzw. Interferenzschichtsysteme derart ausgebildet werden, dass sie weniger verschmutzungsanfällig und leichter zu reinigen sind. Ebenso können die erfindungsgemäßen Interferenzfilter bzw.

Interf erenzschichtsysteme im Gegensatz zu einigen der oben genannten bekannten Filter und Systeme glänzend ausgeführt werden .

Erfindungsgemäß können die Interferenzfilter bzw. Interf erenzschichtsysteme verwendet werden:

• als farbige Photovoltaik-Module, und/oder

• als farbige Solarthermie-Kollektoren, und/oder

• sonstige Verglasungen mit Farbwirkungen, und/oder

• Klebefolien, z.B. für Werbung auf Straßenbahnen und sonstigen Verglasungen, und/oder

• für den Einsatz unsichtbarer Photovoltaik-Module oder farbiger Gestaltungselemente, z.B. bei Consumer- Electronics, z.B. auf der Smartphone Rück- bzw. Vorderseite, z.B. bei einer farbigen Darstellung eines Logos, das im eingeschalteten Zustand beleuchtet wird, ausgeschaltet aber nicht, (zweifarbiger Effekt) oder um das Display im ausgeschalteten Zustand farbig erscheinen zu lassen, und/oder

• Beleuchtungen, die ausgeschaltet farbig wirken sollen, eingeschaltet keinen Farbeindruck zeigen sollen.

Erfindungsgemäß kann eine der ersten Schichten bzw. können die ersten Schichten eine Dicke von etwa 40 nm bis etwa 500 nm aufweisen.

Erfindungsgemäß kann eine der zweiten Schichten bzw. können die zweiten Schichten eine Dicke von etwa 100 nm bis etwa 250 nm aufweisen. Erfindungsgemäß kann der Brechungsindex in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten zumindest in einer Ebene senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenzfilters mit einer Ortsfrequenz von etwa 10/mm bis etwa 10.000/mm oder von etwa 50/mm bis etwa 5.000/mm oder von etwa 100/mm bis etwa 1.000/mm variieren.

Erfindungsgemäß kann der Brechungsindex in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten zumindest in einer Ebene senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenzfilters mit einer Ortsfrequenz von mehr als 10/mm oder mehr als 20/mm oder mehr als 30/mm oder mehr als 40/mm oder mehr als 50/mm oder mehr als 75/mm oder mehr als 100/mm variieren . Erfindungsgemäß kann der Brechungsindex in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten zumindest in einer Ebene senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenzfilters mit einer Ortsfrequenz von weniger als 10.000/mm oder weniger als 9.000/mm oder weniger als 8.000/mm oder weniger als 7.000/mm oder weniger als 6.000/mm oder weniger als 5.000/mm oder weniger als 4.000/mm oder weniger als 3.000/mm oder weniger als 2.000/mm oder weniger als 1.000/mm variieren.

Erfindungsgemäß kann der Interferenzfilter dazu eingerichtet sein, einen überwiegenden Teil eines ersten Teilspektrums eintreffender elektromagnetischer Strahlung zu reflektieren und einen überwiegenden Teil eines zweiten Teilspektrums eintreffender elektromagnetischer Strahlung zu transmittieren . Erfindungsgemäß kann dabei der reflektierte Anteil einer höheren Harmonischen entsprechen und/oder im sichtbaren Spektralbereich liegen.

Erfindungsgemäß können in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten Partikel enthalten sein, deren Brechungsindex sich von dem Brechungsindex der Schicht unterscheidet, in der die Partikel enthalten sind. Erfindungsgemäß können in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten zweite Partikel enthalten sein, die sich von den ersten Partikeln hinsichtlich des Brechungsindex und/oder der Größe und/oder des schichtbezogenen Volumenanteils unterscheiden .

Erfindungsgemäß können in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten Partikel enthalten sein, deren Volumenanteil bezogen auf das Volumen der Schicht , in der die Partikel enthalten sind, weniger als 90% , vorzugsweise weniger als 80% , weiter vorzugsweise weniger als 70% und noch weiter vorzugsweise weniger als 60% beträgt .

Erfindungsgemäß können in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten Partikel enthalten sein, deren Volumenanteil bezogen auf das Volumen der Schicht , in der die Partikel enthalten sind, mehr als 5% , vorzugsweise mehr als 10% , weiter vorzugsweise mehr als 15% und noch weiter vorzugsweise mehr als 20% beträgt .

Erfindungsgemäß können in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten Partikel enthalten sein, deren Abmessung entlang des Normalenrichtung der Schicht , in der die Partikel enthalten sind, weniger als 200% , vorzugsweise weniger als 150% , weiter vorzugsweise weniger als 100% und noch weiter vorzugsweise weniger als 75% der Schichtdicke der Schicht beträgt , in der die Nanopartikel (NP ) enthalten sind .

Erfindungsgemäß können in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten Partikel enthalten sein, deren Abmessung entlang des Normalenrichtung der Schicht , in der die Partikel enthalten sind, mehr als 30% , vorzugsweise mehr als 50% , weiter vorzugsweise mehr als 70% und noch weiter vorzugsweise mehr als 90% der Schichtdicke der Schicht beträgt , in der die Nanopartikel enthalten sind . Erfindungsgemäß können die ersten Schichten ein Material enthalten, welches einen Brechungsindex von etwa 1,3 bis etwa 2,2 aufweist.

Erfindungsgemäß können die zweiten Schichten ein Material enthalten, welches einen Brechungsindex von etwa 1,5 bis etwa 2,7 aufweist, der sich von dem Brechungsindex des Materials der ersten Schichten unterscheidet und/oder größer als der Brechungsindex des Materials der ersten Schichten ist, so dass der Brechungsindex entlang der Normalenrichtung des Interferenzfilters variiert.

Erfindungsgemäß können in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten Partikel enthalten sein, deren Brechungsindex größer als 1,3, vorzugweise größer als 1,4, weiter vorzugsweise größer als 1,45, weiter vorzugsweise größer als 1,5, weiter vorzugsweise größer als 1, 6, weiter vorzugsweise größer als 1,7, und noch weiter vorzugsweise größer als 1,8 ist.

Erfindungsgemäß können in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten Partikel enthalten sind, deren Brechungsindex kleiner als 2,4, vorzugweise kleiner als 2,2, weiter vorzugsweise kleiner als 2,0, weiter vorzugsweise kleiner als 1,9, und noch weiter vorzugsweise kleiner als 1,8 ist.

Erfindungsgemäß können in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten Partikel enthalten sein, die ZrO und/oder SiO2 und/oder SiOx und/oder AlOx und/oder SiN und/oder ZnO und/oder TiO2 enthalten oder daraus bestehen.

Erfindungsgemäß können in zumindest einer der ersten und zweiten Schichten Hohlräume enthalten sein.

Erfindungsgemäß können die Partikel Nanopartikel umfassen. Erfindungsgemäß können die Partikel Kristallite umfassen .

Erfindungsgemäß können die Nanopartikel bzw . Kristallite bzw . Hohlräume einen Durchmesser von mehr als 50nm aufweisen .

Erfindungsgemäß können die Nanopartikel bzw . Kristallite bzw . Hohlräume einen Durchmesser von mehr als l O Onm aufweisen .

Erfindungsgemäß können die Nanopartikel bzw . Kristallite bzw . Hohlräume einen Durchmesser von mehr als 150nm aufweisen .

Erfindungsgemäß können die Nanopartikel bzw . Kristallite bzw . Hohlräume einen Durchmesser von mehr als 200nm aufweisen .

Erfindungsgemäß können die Nanopartikel bzw . Kristallite bzw . Hohlräume einen Durchmesser von weniger als l O O Onm aufweisen .

Erfindungsgemäß können die Nanopartikel bzw . Kristallite bzw . Hohlräume einen Durchmesser von weniger als 800nm aufweisen .

Erfindungsgemäß können die Nanopartikel bzw . Kristallite bzw . Hohlräume einen Durchmesser von weniger als 600nm aufweisen .

Erfindungsgemäß können die Nanopartikel bzw . Kristallite bzw . Hohlräume einen Durchmesser von weniger als 400nm aufweisen .

Erfindungsgemäß können die Nanopartikel bzw . Kristallite bzw . Hohlräume einen Durchmesser von weniger als 300nm aufweisen . Erfindungsgemäß können die ersten und/oder zweiten Schichten j eweils zumindest ein Polymer enthalten oder daraus bestehen . Dabei können die ersten und/oder zweiten Schichten PMMA und/oder PS und/oder PC und/oder ETFE und/oder PTFE und/oder PP-Copolymere und/oder PE-Copolymere und/oder COC und/oder EVA und/oder PVF und/oder PDMS und/oder anorganische Nanopartikel und/oder eine Keramik und/oder SiO2 und/oder AlOx und/oder SiNx und/oder SnO2 und/oder SnO2 : F und/oder ZnO und/oder ZnO : X und/oder TiO2 enthalten oder daraus bestehen .

Erfindungsgemäß kann das Mehrschichtsystem mehrere , vorzugsweise zwischen 2 und 10 , weiter vorzugsweise zwischen 3 und 8 übereinander angeordnete Schichtpaare aus einer ersten Schicht und einer darüber angeordneten zweiten Schicht aufweisen .

Erfindungsgemäß kann der Interferenz filter drei Schichtpaare (Bilayer ) aus einer ersten Schicht und einer darüber angeordneten zweiten Schicht aufweisen .

Erfindungsgemäß kann der Interferenz filter vier Schichtpaare aus einer ersten Schicht und einer darüber angeordneten zweiten Schicht aufweisen .

Erfindungsgemäß kann der Interferenz filter fünf Schichtpaare aus einer ersten Schicht und einer darüber angeordneten zweiten Schicht aufweisen .

Erfindungsgemäß kann der Interferenz filter sechs Schichtpaare aus einer ersten Schicht und einer darüber angeordneten zweiten Schicht aufweisen .

Erfindungsgemäß kann der Interferenz filter sieben Schichtpaare aus einer ersten Schicht und einer darüber angeordneten zweiten Schicht aufweisen . Erfindungsgemäß kann der Interferenz filter acht Schichtpaare aus einer ersten Schicht und einer darüber angeordneten zweiten Schicht aufweisen .

Erfindungsgemäß kann die zweite Seite eine Klebstof fbeschichtung aufweisen .

Erfindungsgemäß kann die zweite Seite ein Substrat aufweisen .

Erfindungsgemäß kann die erste Seite ein Substrat aufweisen .

Erfindungsgemäß wird auch eine Verglasungseinheit angegeben, die zumindest eine Scheibe mit einer ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite und weiterhin zumindest einen erfindungsgemäßen Interferenz filter enthält , wobei die zweite Seite des Interferenz filters auf der ersten Seite der Scheibe aufgebracht ist .

Gemäß der Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines ein Mehrschichtsystem aufweisenden Interferenz filters angegeben, der vorzugsweise gemäß einer der zuvor genannten Aus führungen ausgebildet sein kann, mit den folgenden Schritten : Herstellen einer ersten Lösung, welche ein erstes Lösungsmittel und ein erstes Material enthält Herstellen einer zweiten Lösung, welche ein zweites Lösungsmittel und ein zweites Material enthält , Herstellen des Mehrschichtsystems aus der Nassphase unter alternierender Verwendung der ersten und der zweiten Lösung, derart dass der Brechungsindex zumindest in einer Ebene senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenz filters variiert .

Erfindungsgemäß kann das Herstellen aus der Nassphase ein Sprühbeschichten umfassen .

Alternativ oder zusätzlich kann das Herstellen aus der Nassphase ein Tauchbeschichten umfassen . Alternativ oder zusätzlich kann das Herstellen aus der Nassphase ein Schlitzdüsenbeschichten umfassen .

Alternativ oder zusätzlich kann das Herstellen aus der Nassphase ein Spin-Coating umfassen .

Alternativ oder zusätzlich kann das Herstellen aus der Nassphase ein Wal zenauf tragen umfassen .

Erfindungsgemäß können in die erste und/oder zweite Lösung Partikel eingebracht werden .

Erfindungsgemäß können das erste Material der ersten Lösung und/oder das zweite Material der zweiten Lösung ausgewählt sein aus PMMA und/oder PS und/oder PC und/oder ETFE und/oder PTFE und/oder PP-Copolymeren und/oder PE-Copolymeren und/oder COC und/oder EVA und/oder PVF und/oder PDMS und/oder anorganischen Nanopartikeln und/oder Sol-Gel- Materialien .

Erfindungsgemäß kann das Herstellen der Schichtsystems aus der Nassphase derart erfolgen, dass die ersten und/oder zweiten Schichten j eweils eine Dicke von 40 nm bis 500 nm aufweisen .

Photonische Strukturen im Sinne der vorliegenden Beschreibung sind in transparenten oder transluzenten Festkörpern vorkommende oder geschaf fene Modulationen des Brechungsindex . Die photonische Struktur enthält somit zumindest erste Raumbereiche mit einem ersten Brechungsindex und zweite Raumbereiche mit einem zweiten Brechungsindex, so dass durch Beugung und/oder Streuung und/oder Reflexion an Grenz flächen und/oder Interferenz die Propagation von Licht beeinflusst wird . Hierzu kann der Brechungsindex in mindestens einer Raumrichtung in Dimensionen moduliert werden, welche in der gleichen Größenordnung wie die Wellenlänge des relevanten Lichts liegen . Die ersten und zweiten Raumbereiche können in einigen Ausführungs formen der Erfindung in Form einer Mehrzahl von Dünnschichten unterschiedlicher Zusammensetzung oder zwei verschiedener Zusammensetzungen und optional unterschiedlicher Dicke ausgeführt sein . In einigen Aus führungs formen kann die optische Schichtdicke der einzelnen Schichten etwa einem Viertel der Designwellenlänge entsprechen, bei welcher das Haupt-Reflexionsmaximum ( 0 . Harmonische ) erscheint .

Die erfindungsgemäß verwendeten photonische Strukturen sind dazu eingerichtet , einen Teil eines ersten Teilspektrums eintref fender elektromagnetischer Strahlung zu reflektieren und einen Teil eines zweiten Teilspektrums eintref fender elektromagnetischer Strahlung zu transmittieren, wobei vorzugsweise der reflektierte Anteil einer höheren Harmonischen entspricht und im sichtbaren Spektralbereich liegt . Eine höhere Harmonische weist dabei eine geringere Wellenlänge bzw . eine geringere mittlere Wellenlänge einer Wellenlängenverteilung auf als das Haupt-Reflexionsmaximum ( 0 . Harmonische ) . In einigen Aus führungs formen der Erfindung kann die 2 . oder 3 . Harmonische verwendet werden . In dispersions freien Medien treten die höheren Harmonischen bei ganz zahligen Viel fachen der Frequenz des Haupt- Reflexionsmaximums ( 0 . Harmonische ) auf .

Erfindungsgemäß wurde erkannt , dass die Verwendung einer höheren Harmonischen eines Dünnschichtfilters im sichtbaren Spektralbereich eine höhere Farbsättigung und eine Viel zahl von möglichen Farben und Gestaltungsmöglichkeiten bietet . Durch die erfindungsgemäße Kombination der photonischen Struktur mit der Variation des Brechungsindex in Ebenen senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenz filters die Winkelabhängigkeit des Farbeindruckes reduziert oder auf gehoben werden . Ein mit dem erfindungsgemäßen Interferenz filter versehenes Obj ekt weist aus vielen oder allen Betrachtungswinkeln den identischen Farbeindruck auf . Die ersten und zweiten Raumbereiche der photonischen Struktur können nicht-periodisch angeordnet sein .

Die ersten und zweiten Raumbereiche können periodisch angeordnet sein . Hierzu können Schichten gleicher Dicke und Zusammensetzung Verwendung finden . Die photonische Struktur kann beispielsweise durch Interferenzef fekte Licht einer vorgebbaren Wellenlänge oder eines Wellenlängenbereiches reflektieren und andere Wellenlängen transmittieren . Die Ref lektionswellenlänge oder der Maximalwert des Wellenlängenbereiches wird nachfolgend auch als Bragg-Wellenlänge bezeichnet . Die Breite des reflektierten Wellenlängenbereiches unter senkrechtem Einfall kann weniger als 75nm, weniger als 65nm oder weniger als 60nm betragen .

Erfindungsgemäß befindet sich eine solche photonische Struktur in dem Interferenz filter . In einigen Aus führungs formen der Erfindung kann der Brechungsindex in Abständen von etwa 30 nm und etwa 100 pm oder zwischen etwa 80 nm und etwa 10 pm liegen . Die Variation des Brechungsindex kann periodisch oder aperiodisch erfolgen .

Erfindungsgemäß wird in einigen Aus führungs formen eine photonische Struktur in dem Interferenz filter vorgesehen . Dieser Interferenz filter ist damit strukturiert , sodass dieser nicht wie sonst üblich als planer Dünnschichtfilter betrachtet werden kann . Der Interferenz filter kann dennoch als Bragg-Filter oder als ähnlicher Filter designt werden . Erfindungsgemäß wurde j edoch erkannt , dass sich einige Eigenschaften wesentlich ändern, sodass nicht mehr von einem eindimensionalen Dünnschichtfilter gesprochen werden kann . Erhalten bleiben bei dieser Realisierungs form die Hauptref lexionsmaxima, aber auch höhere Harmonische der Dünnschichtstruktur, wobei deren genaue Lage durch die Partikel bzw . Inhomogenitäten in den Schichten des Interferenz filters beeinflusst werden kann . Einer der wesentlichen Einflüsse ist der Einfluss auf die Winkelabhängigkeit der Reflexionspeaks . Ein erfindungsgemäßer Interferenz filter wird daher im Sinne der vorliegenden Beschreibung auch als dreidimensionale photonische Struktur bezeichnet .

In einigen Aus führungs formen kann der mittlere Brechungsindex des Interferenz filters bzw . der Verglasungseinheit größer als etwa 1 , 6 oder größer als etwa 1 , 8 oder größer als etwa 1 , 95 sein, j eweils bestimmt bei einer Wellenlänge von 550 nm . Der mittlere Brechungsindex ist definiert als mit der mit den Volumenanteilen des j eweiligen Materials gewichteten Mittelung des Brechungsindex . Dieser kann durch folgende Verfahrensschritte bestimmt werden : Bestimmung der Gesamtdicke aller Schichten D ges des Dünnschichtfilters der photonischen Struktur, beispielsweise durch Lichtmikroskopie oder Rasterelektronenmikroskopie , Bestimmung der Anzahl unterschiedlicher Schichten des Dünnschichtfilters , beispielsweise mit EDX, damit Bestimmung der Anzahl der Symmetrielemente N sym des Dünnschicht filters , Bestimmung der Wellenlänge des Hauptpeaks LD H p, Bestimmung der Wellenlänge der m . Harmonischen LD m , Bestimmung von m über Division der Peakwellenlängen : m = LD H p/LD m - l und Runden auf eine ganze Zahl , Berechnen des mittleren Brechungsindex n nach folgender Formel : n = N sym /D ges x 0 . 5 x LD m x (m+ 1 )

Erfindungsgemäß kann der Interferenz filter bzw . die Verglasungseinheit mit der photonischen Struktur versehen werden . Die photonische Struktur kann in einigen Aus führungs formen auf der der Witterung abgewandten Innenseite angeordnet sein, so dass die photonische Struktur vor Bewitterung und Verschmutzung geschützt ist . Zusätzlich oder alternativ kann die photonische Struktur auf der bei Betrieb bzw . nach Endmontage außenliegenden Oberfläche angeordnet sein . Durch die Anordnung auf der außenliegenden Oberfläche kann die Farbsättigung erhöht sein . In einigen Aus führungs formen kann die photonische Struktur eine höhere Harmonische im sichtbaren Spektralbereich aufweisen . Dies kann dadurch erfolgen, dass die Schichtdicken der photonische Struktur vergrößert werden . Dieses Merkmal hat die Wirkung, dass die spektrale Breite des reflektierten Wellenlängenbereiches kleiner wird . Eine höhere Harmonische zeichnet sich dadurch aus , dass die reflektierte Wellenlänge bzw . der Mittelwert eines Wellenlängenbereichs geringer ist als die reflektierte Wellenlänge bzw . der Mittelwert eines Wellenlängenbereichs der 0 . Harmonischen bzw . der Hauptwellenlänge . In einigen Aus führungs formen der Erfindung handelt es sich bei der höhere Harmonischen um die 2 . oder 3 . Harmonische . Hierdurch kann die Farbsättigung in Reflektion und die Transmission erhöht sein . Somit steht ein größerer Anteil des Lichtspektrums zur Nutzung durch Photovoltaik oder thermische Kollektoren zur Verfügung und gleichzeitig nimmt ein Betrachter statt einzelner Zellen eine homogen gefärbte Fläche war .

In einigen Aus führungs formen der Erfindung können die Reflexionsverluste des Interferenz filters bzw . der Verglasungseinheit weniger als 12 % oder weniger als 9 % betragen .

Durch das Aufbringen des erfindungsgemäßen Interferenzfilters bzw . der erfindungsgemäßen Verglasungseinheit mit einer dreidimensionalen photonischen Struktur auf ein Modulglas eines Photovoltaikmoduls kann der erfindungsgemäße Interferenz filter bzw . die erfindungsgemäße Verglasungseinheit als Teil eines Photovoltaikmoduls eingesetzt werden . Alternativ oder zusätzlich kann der erfindungsgemäßen Interferenz filter bzw . die erfindungsgemäße Verglasungseinheit als Folie ausgebildet sein, die beispielsweise als eine Vorderseitenfolie und/oder mittlere Folie und/oder Rückseitenfolie bei einem Folienmodul vorgesehen sein kann . Alternativ oder zusätzlich kann der erfindungsgemäßen Interferenz filter bzw . die erfindungsgemäße Verglasungseinheit als Laminierf olie zur Modullamination eingesetzt werden bzw . in einer Laminierf olie eingebettet sein . Der Herstellungsprozess des Photovoltaikmoduls kann dabei nahezu unverändert bleiben . Gleichwohl ist die Farbgestaltung frei wählbar, so dass die erfindungsgemäßen Photovoltaikmodule einen breiteren Einsatzbereich aufweisen können . Die Photovoltaikmodule können an Flächen eingesetzt werden, an welchen sich der Einsatz konventioneller Photovoltaikmodule bislang aus gestalterischen Gründen verboten hat . In gleicher Weise können auch thermische Solarkollektoren mit dem erfindungsgemäßen Interferenz filter bzw . der erfindungsgemäßen Verglasungseinheit ausgestattet werden . Weiterhin können Interferenz filter bzw . Verglasungseinheiten mit der selektiven Schicht direkt ohne Lamination z . B . in nicht-laminierten Photovoltaikmodulen verwendet werden .

In einigen Aus führungs formen der Erfindung kann die photonische Struktur erste Schichten aufweisen, welche ein erstes Material enthalten, welches einen ersten Brechungsindex aufweist , und die photonische Struktur kann zweite Schichten aufweisen, welche ein zweites Material enthalten, welches einen zweiten Brechungsindex aufweist , wobei der erste Brechungsindex zwischen etwa 1 , 5 und etwa 2 , 2 beträgt und der zweite Brechungsindex zwischen etwa 1 , 8 und etwa 2 , 5 beträgt . Der Brechungsindexkontrast kann in einigen Aus führungs formen der Erfindung zwischen etwa 0 , 2 und etwa 0 , 9 betragen . Hierdurch wird die Farbsättigung erhöht und die Reflexionsverluste können weiter reduziert sein .

In einigen Aus führungs formen weist der Interferenz filter bzw . die Verglasungseinheit mehrere dreidimensionale photonische Strukturen auf , welche j eweils unterschiedliche Wellenlängenbereiche reflektieren . In einigen Aus führungs formen der Erfindung können 2 oder 3 dreidimensionale Strukturen verwendet werden, welche unterschiedliche Farben ergeben, z . B . rot , grün und blau . Dadurch ist es möglich, durch additive Farbmischung einen breiten Farbraum auf zuspannen .

Ein solcher breiter Farbraum kann auch erreicht werden, indem eine einzige dreidimensionale photonische Struktur mit mehreren Reflexionspeaks mit voneinander verschiedenen Wellenlängen bzw . Wellenlängenbereichen verwendet wird . Dies kann in einigen Aus führungs formen der Erfindung durch nichtperiodische Strukturen oder durch periodische Strukturen mit mehreren verschiedenen Schichtdicken erreicht werden .

In einigen Aus führungs formen kann das in dem Interferenz filter bzw . der Verglasungseinheit eine zweite photonische Struktur aufweisen, die sich gegenüber der ersten photonischen Struktur befindet . Die zweite photonische Struktur kann beispielsweise als Entspiegelungsschicht dienen . In dieser Aus führung ist durch die entfallende Reflexion der Vorderseite eine noch höhere Farbsättigung erreichbar .

In einigen Aus führungs formen kann der Interferenz filter bzw . die Verglasungseinheit erste Teil flächen aufweisen, welche eine erste photonische Struktur aufweisen und zweite Teil flächen aufweisen, welche eine zweite photonische Struktur oder keine photonische Struktur aufweisen . Wenn Teil flächen des Interferenz filters bzw . der Verglasungseinheit keine photonische Struktur aufweisen, erscheinen diese schwarz . Wenn Teil flächen des Interferenz filters bzw . der Verglasungseinheit eine andere photonische Struktur aufweisen als andere Teil flächen, so können diese in einer anderen Farbe erscheinen, wenn sich die Schichtdicken oder das Material der Einzelschichten unterscheiden . In anderen Aus führungs formen der Erfindung können Teil flächen mit dem identischen Bragg-Filter versehen sein, aber eine geringere Rauheit bzw . eine andere Strukturierung aufweisen . Hierdurch kann sich eine Winkelabhängigkeit des Farbeindruckes einstellen . Durch die Aufteilung in erste und zweite Teil flächen können Muster, Logos oder andere gestalterische Elemente auf dem Interferenz filter bzw . der Verglasungseinheit ausgeführt werden .

Ferner wird erfindungsgemäß ein Solarmodul bereitgestellt , das einen erfindungsgemäßen Interferenz filter bzw . eine erfindungsgemäße Verglasungseinheit , insbesondere wie sie vorstehend beschrieben wurde , aufweist . Dabei kann der erfindungsgemäße Interferenz filter bzw . die erfindungsgemäße Verglasungseinheit in an sich bekannten Solarmodulen vorhanden sein . Insbesondere kann das Solarmodul den Interferenz filter bzw . die Verglasungseinheit , einen ersten Einbettungs film, eine Solarzelle , einen zweiten Einbettungs film und eine Rückseitenfolie aufweisen . Beispiele für die Materialien des Einbettungs films sind Ethylenvinylacetat und/oder Silikon .

In einigen Aus führungs formen kann die Verglasungseinheit auf einen an sich bekannten thermischen Solarkollektor aufgebracht sein .

Der erfindungsgemäße Interferenz filter bzw . die erfindungsgemäße Verglasungseinheit kann zur ästhetischen Gestaltung einer Viel zahl unterschiedlichster Flächen und Oberflächen verwendet werden . Dabei ist es möglich, dass ein Teil der Fläche/Oberf läche mit dem erfindungsgemäßen Interferenz filter bzw . der erfindungsgemäßen Verglasungseinheit versehen ist und andere Teile der Fläche/Oberf läche in üblicher Weise gestaltet sind . er erfindungsgemäße Interferenz filter bzw . die erfindungsgemäße Verglasungseinheit kann als Abdeckung für bauwerksintegrierte Photovoltaik (BIPV) , gebäudeintegrierte Solarthermie , Auf dachanlagen mit besonderer farblicher Gestaltung, als normale nichtsolare Abdeckung beispielsweise im Brüstungsbereich von vollverspiegelten Gebäuden oder als farbige Fahrzeugoberf lächengestaltung . Im letzten Fall kann ein Schriftzug, ein Muster oder ein Logo eingebracht werden und durch den Schriftzug trotzdem noch Licht durch die Oberflächengestaltung in den dahinterliegenden Raum gelangen .

Erfindungsgemäß können die folgenden Materialien beim Herstellen der Schichten aus der Nassphase verwendet werden:

Bei einer Sprühbeschichtung kann die Lösung z.B. PMMA (Polymethylmethacrylat, auch Acrylglas: ein transparenter thermoplastischer Kunststoff) , PS (Polystyrol: amorpher oder teilkristalliner Thermoplast) , PC (Polycarbonate: thermoplastische Kunststoffe) , ETFE (Ethylen- Tetrafluorethylen-Copolymer: ein fluoriertes Copolymer bestehend aus den Monomeren Tetrafluorethylen und Ethylen; es handelt sich um ein Derivat des auch als Teflon bekannten Kunststoffs PTFE) , PTFE (Polytetrafluorethylen: ein unverzweigtes, linear aufgebautes, teilkristallines Polymer aus Fluor und Kohlenstoff) , PP copolymers ( PP=Polypropylen) , PE copolymers, ( PE=Polyethylen) , COC (Cycloolef in- Copolymere: eine Klasse von technischen Polymeren) , EVA (Ethylen-Vinylacetat-Copolymere: aus Ethylen und Vinylacetat hergestellte Copolymere) , PVF (Polyvinylfluorid: ein fluorhaltiges Polymer.) , PDMS (Polydimethylsiloxan: ein Polymer auf Siliciumbasis) sowie Lösungen aus anorganischen Nanopartikeln (insbesondere kleiner als lOOnm, die dann ein effektives bzw. homogenes Medium darstellen am Ende, dann ggf. mit größeren Nanopartikeln für die Streuung, zB. TiO, ZrO, SnO, SiO, SiN, TaOx, SiC) , und/oder Sol-Gel-Materialien die z.B. zu den genannten reagieren/vergelen, z.B. Sol-Gel- Varianten aus SiO2 und TiO2. Alternativ oder zusätzlich kann man eine streuende Sol-Gel-Schicht mit eingebetteten Nanopartikeln (z.B. TiO2 Nanopartikel in SiO2) erzeugen.

Bei einer Sprühpyrolyse kann z.B. TiOx, SnOx (auch dotiert) , AlOx, SiOx, SiNx, ITO, AZO, IZO (x bedeutet, dass die Materialien in unterschiedlichen Atomverhältnissen auftreten können.) eingesetzt werden, z.B. SiO2 oder SiOl.7, wobei man das Massenverhältnis der Stof f komponenten wählen bzw. einstellen kann, um den Brechungsindex zu beeinflussen.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer ersten Aus führungs form der Erfindung ohne Substrat.

Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer zweiten Aus führungs form der Erfindung, die der Aus führungs form von Fig. 1 entspricht und ein Substrat aufweist.

Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer dritten Aus führungs form der Erfindung ohne Substrat.

Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer vierten Aus führungs form der Erfindung, die der Aus führungs form von Fig. 3 entspricht und ein Substrat aufweist.

Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer fünften Aus führungs form der Erfindung ohne Substrat.

Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer sechsten Aus führungs form der Erfindung, die der Aus führungs form von Fig. 5 entspricht und ein Substrat aufweist.

Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer siebten Aus führungs form der Erfindung ohne Substrat.

Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer achten Aus führungs form der Erfindung, die der Aus führungs form von Fig. 7 entspricht und ein Substrat aufweist.

Fig. 9 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer neunten Aus führungs form der Erfindung ohne Substrat.

Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer zehnten Aus führungs form der Erfindung, die der Aus führungs form von Fig. 9 entspricht und ein Substrat aufweist.

Fig. 11 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer elften Aus führungs form der Erfindung ohne Substrat.

Fig. 12 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer zwölften Aus führungs form der Erfindung, die der Aus führungs form von Fig. 11 entspricht und ein Substrat aufweist.

Fig. 13 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters gemäß einer dreizehnten Aus führungs form der Erfindung ohne Substrat. Fig . 14 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters gemäß einer vierzehnten Aus führungs form der Erfindung, die der Aus führungs form von Fig . 13 entspricht und ein Substrat aufweist .

Fig . 15 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters gemäß einer fünf zehnten Aus führungs form der Erfindung ohne Substrat .

Fig . 16 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters gemäß einer sechzehnten Aus führungs form der Erfindung, die der Aus führungs form von Fig . 15 entspricht und ein Substrat aufweist .

Fig . 17 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters gemäß einer siebzehnten Aus führungs form der Erfindung ohne Substrat .

Fig . 18 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters gemäß einer achtzehnten Aus führungs form der Erfindung, die der Aus führungs form von Fig . 17 entspricht und ein Substrat aufweist .

Fig . 19 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters gemäß einer neunzehnten Aus führungs form der Erfindung ohne Substrat .

Fig . 20 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters gemäß einer zwanzigsten Aus führungs form der Erfindung, die der Aus führungs form von Fig . 19 entspricht und ein Substrat aufweist . Fig . 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer ersten Aus führungs form der Erfindung . Der Interferenz filter 1 weist eine erste Seite 2 und eine gegenüberliegenden zweite Seite 3 auf und enthält ein Mehrschichtsystem 4 . Mehrschichtsystem 4 umfasst mehrere Bilayer aus einer ersten Schicht 10 und einer zweiten Schicht 20 . Dargestellt sind drei Bilayer . Mit der Anzahl an Schichten kann die gewünschte Farbintensität eingestellt werden, d . h . j e mehr Schichten vorgesehen werden, desto größer wird die Farbintensität . Die ersten Schichten 10 weisen eine Dicke von etwa 40 nm bis etwa 500 nm auf und die zweiten Schichten 20 weisen eine Dicke von etwa 100 nm bis etwa 250 nm auf . Durch die Wahl der Dicke der ersten bzw . zweiten Schichten kann die gewünschte Farbe für den Interferenz filter eingestellt werden . Der Brechungsindex des Interferenz filters 1 variiert entlang der Normalenrichtung des Interferenz filters . Die Variation des Brechungsindexes in der Normalenrichtung des Interferenz filters kann durch eine geeignete Wahl des Materials für die ersten Schichten 10 bzw . des Materials für die zweiten Schichten erreicht werden . In den zweiten Schichten 20 sind Partikel 31 , 32 , 33 vorgesehen, die einen anderen Brechungsindex als das Material der zweiten Schichten 20 aufweisen . Dadurch kann erreicht werden, dass der Brechungsindex der zweiten Schichten innerhalb der Schichtebene , d . h . in einer Ebene senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenz filters variiert . Die Partikel können Nanopartikel bzw . Kristallite sein . Alternativ oder zusätzlich können Hohlräume an den Stellen vorgesehen sein, wo die Partikel angeordnet sind .

Die Partikel 31 haben eine Abmessung in Normalenrichtung des Interferenz filters , die etwa der Schichtdicke der Schichten 20 entspricht . Die Partikel 32 haben eine Abmessung in Normalenrichtung des Interferenz filters , die etwa 70- 80% der Schichtdicke der Schichten 20 entspricht . Die Partikel 32 haben eine Abmessung in Normalenrichtung des Interferenz filters , die etwa 40- 60% der Schichtdicke der Schichten 20 entspricht . Die Partikel 31, 32, 33, 34, 35, 41, 42,43 können beispielsweise die folgenden Materialien umfassen:

Alternativ oder zusätzlich können Löcher bzw. Hohlräume

(Voids) mit einem Brechungsindex von 1 vorgesehen werden.

Die Schichten der erfindungsgemäßen Ausführungen können beispielsweise wie folgt hergestellt werden:

A. Beispiel für Sprühbeschichtung / bzw. Beschichtung aus der Nassphase (Sprühen, Spin Coating, Slot Dye Coating, Walzenauftrag, Tauchbeschichtung)

Prozessmaterialien: PMMA in Essigsäure und PS in Cyclohexan gelöst. Abscheiden mit einer der in der Überschrift genannten Methoden auf eine beliebige transparente Trägerf olie . Al) PMMA und PS mit ZrO-Nanopartikeln (mittlere Größe 130nm) . NP in PS mit Volumenanteil der NP von 30%. Anzahl der Bilayer: 1-1000. Über die Zahl der Bilayer ( | : PS, PMMA : | ) kann die Höhe des Reflexionspeaks und damit die Intensität der Farbe eingestellt werden.

Schichtfolge für blau: PMMA (lOOnm) / | : PS (166nm) ,PMMA (200nm) : | /PS (166nm) / z.B. Trägerfolie bestehend aus PMMA oder abschließende PMMA Schicht mit der gleichen Dicke.

A2 ) PMMA und PS mit ZrO-Nanopartikeln (mittlere Größe 170nm) . NP in PS mit Volumenanteil der NP von 40%. Bilayer: 1-1000. Über die Zahl der Bilayer kann die Höhe des Reflexionspeaks und damit die Intensität der Farbe eingestellt werden.

Schichtfolge für grün: PMMA (125nm) / | : PS (205nm) ,PMMA (250nm) : | /PS (205nm) / z.B. Trägerfolie bestehend aus PMMA oder abschließende PMMA Schicht mit der gleichen Dicke.

A3) PMMA und PS mit ZrO-Nanopartikeln (mittlere Größe 210nm) . NP in PS mit Volumenanteil der NP von 50%. Bilayer: 1-1000. Über die Zahl der Bilayer kann die Höhe des Reflexionspeaks und damit die Intensität der Farbe eingestellt werden

Schichtfolge für rot: PMMA (154nm) / | : PS (244nm) ,PMMA (307nm) : | /PS (244nm) / z.B. Trägerfolie bestehend aus PMMA oder abschließende PMMA Schicht mit der gleichen Dicke.

Schichtdicken verstehen sich in PS inklusive NP.

B. Beispiele für Sprühpyrolyse

TiO + IZO, 30Volumenprozent Luft-Einschlüsse im IZO, mittlere Größe der Lufteinschlüsse 150nm Bl. Schichtfolge für grün

Luft / SiO2 160nm / IZO+NP 160nm / TiO 190nm / IZO+NP 220nm/ TiO 190nm/ IZO+NP 220nm/ TiO 190nm/ IZO+NP 220nm/ TiO 190nm/ IZO+NP 160nm/ Glassubstrat

B2. Schichtfolge für rot

Luft / SiO2 160nm / IZO+NP 180nm / TiO 214nm / IZO+NP 255nm/ TiO 214nm/ IZO+NP 255nm/ TiO 214nm/ IZO+NP 255nm/ TiO 214nm/ IZO+NP 180nm/ Glassubstrat

C. Beispiel für Sol-Gel-Beschichtung

Diese Ausführung betrifft beispielsweise in sich raue Schichtsysteme, wie z.B. in den Figuren 15 bis 20 dargestellt (siehe auch Gl bis C2) .

Mindestens eine der SiO2-Schichten ist dabei rau aufgebracht, um eine Rauigkeit zu induzieren. So wird der Morpho-Ef f ekt erreicht.

Gl. Schichtfolge für grün

Luft / SiO2 160nm / TiO 187nm / SiO2 270nm/ TiO 187nm/ SiO2 270nm/ TiO 187nm/ SiO2 270nm/ TiO 187nm/ Glassubstrat

C2. Schichtfolge für rot

Luft / SiO2 160nm / TiO 214nm / SiO2 305nm/ TiO 214nm/ SiO2 305nm/ TiO 214nm/ SiO2 305nm/ TiO 214nm/ Glassubstrat

Diese Ausführungen betreffen auch ein Schichtsystem mit

Nanopartikeln, wie z.B. in den Figuren 1 bis 14 dargestellt ( siehe auch C3 bis C4 ) . Ein Material ist TiO2 , eine Schicht SiO2 mit 40% NP aus TiO2 ( Größe 250 nm) .

C3 . Schichtfolge für grün

Luft / SiO2 +NP 137nm / TiO 187nm / SiO2 +NP 229nm/ TiO 187nm/ SiO2 +NP 229nm/ TiO 187nm/ SiO2 +NP 229nm/ TiO 187nm/ S1O2+NP 137nm/ Glassubstrat

C4 . Schichtfolge für rot

Luft / SiO2 +NP 137nm / TiO 214nm / SiO2 +NP 260nm/ TiO 214nm/ SiO2 +NP 260nm/ TiO 214nm/ SiO2 +NP 260nm/ TiO 214nm/ S1O2+NP 137nm/ Glassubstrat

Die Schichtdicken verstehen sich im PS inklusive NP .

Die Figuren 2 bis 14 zeigen weitere Aus führungs formen der Erfindung . Dabei bezeichnen gleiche Bezugs zeichen gleiche Komponenten . In Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede zu den anderen Aus führungs formen beschrieben . Wegen der Gemeinsamkeiten wird auf die anderen Aus führungsformen und die zugehörige Beschreibung verwiesen .

Fig . 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer zweiten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig .

1 entspricht und zusätzlich auf der zweiten Seite 3 des Interferenz filters ein Substrat 50 aufweist , auf das abwechselnd die ersten Schichten 10 und die zweiten Schichten 20 aufgebracht sind .

Fig . 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer dritten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig .

1 entspricht . Im Gegensatz zu der Aus führungs form von Fig . 1 sind die Partikel 31 , 32 , 33 nicht in allen zweiten Schichten 20 vorhanden, sondern nur in einigen der zweiten Schichten 20 vorgesehen .

Fig . 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer vierten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig . 3 entspricht und zusätzlich auf der zweiten Seite 3 des Interferenz filters ein Substrat 50 aufweist , auf das abwechselnd die ersten Schichten 10 und die zweiten Schichten 20 aufgebracht sind .

Fig . 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer fünften Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig .

1 entspricht . Im Gegensatz zu der Aus führungs form von Fig . 1 sind die Partikel 31 , 32 , 33 nicht in allen zweiten Schichten 20 vorhanden, sondern nur in einigen der zweiten Schichten 20 und einer der ersten Schichten 10 vorgesehen . Die Partikel 31 , 32 , 33 können auch gemäß einer nicht dargestellten Aus führung in weiteren Schichten der ersten und/oder zweiten Schichten vorgesehen werden .

Fig . 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer sechsten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig . 5 entspricht und zusätzlich auf der zweiten Seite 3 des Interferenz filters ein Substrat 50 aufweist , auf das abwechselnd die ersten Schichten 10 und die zweiten Schichten 20 aufgebracht sind .

Fig . 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer siebten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig .

1 entspricht . Im Gegensatz zu der Aus führungs form von Fig . 1 sind die Partikel 31 , 32 , 33 nicht in allen zweiten Schichten 20 vorhanden, sondern nur in einigen der zweiten Schichten 20 . Zusätzlich sind Partikel 41 , 42 , 43 in einer der zweiten Schichten 20 und einigen ersten Schichten 10 vorgesehen. Die Partikel 41, 42, 43 weisen ein anderes Material und damit einen anderen Brechungsindex als die Partikel 31, 32, 33 auf. Die Partikel 41, 42, 43 können auch gemäß einer nicht dargestellten Ausführung nur in den ersten Schichten 10 vorgesehen sein, während Partikel 31, 32, 33 in den ersten Schichten 10 vorgesehen sind.

Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters 1 gemäß einer achten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig.

7 entspricht und zusätzlich auf der zweiten Seite 3 des Interferenzfilters ein Substrat 50 aufweist, auf das abwechselnd die ersten Schichten 10 und die zweiten Schichten 20 aufgebracht sind.

Fig. 9 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters 1 gemäß einer neunten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig.

7 entspricht. Im Gegensatz zu der Aus führungs form von Fig. 7 sind die Partikel 41, 42, 43 nur in den ersten Schichten 10 vorgesehen, während die Partikel 31, 32, 33 in den zweiten Schichten 10 vorgesehen sind.

Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters 1 gemäß einer zehnten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig. 9 entspricht und zusätzlich auf der zweiten Seite 3 des Interferenzfilters ein Substrat 50 aufweist, auf das abwechselnd die ersten Schichten 10 und die zweiten Schichten 20 aufgebracht sind.

Fig. 11 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenzfilters 1 gemäß einer elften Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig.

1 entspricht. Im Gegensatz zu der Aus führungs form von Fig. 1 sind die Partikel 31, 32, 33 nicht in allen zweiten Schichten 20 vorhanden und nur Partikel 32 , 33 mit einer kleineren Abmessung als die Dicke der Schichten 20 vorgesehen .

Fig . 12 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer zwöl ften Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig . 3 entspricht und zusätzlich auf der zweiten Seite 3 des Interferenz filters ein Substrat 50 aufweist , auf das abwechselnd die ersten Schichten 10 und die zweiten Schichten 20 aufgebracht sind .

Fig . 13 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer drei zehnten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig . 1 entspricht . Im Gegensatz zu der Aus führungs form von Fig . 1 sind die Partikel 31 , 32 , 33 nicht in allen zweiten Schichten 20 vorhanden, sondern nur in einigen der zweiten Schichten 20 . Zusätzlich weisen einige Partikel 34 , 35 eine größere Abmessung in der Normalenrichtung des Interferenz filters 1 auf . Bei den Partikeln 34 beträgt die Abmessung etwa 110- 130% der Schichtdicke der Schichten 20 und bei den Partikeln 35 etwa 130- 150% der Schichtdicke der Schichten 20 . Dadurch ragen die Partikel 34 , 35 aus den j eweiligen Schichten 20 in Normalenrichtung des Interferenz filters heraus , so dass in den darüber angeordneten Schichten 10 , 20 entsprechende Auswölbungen 11 , 21 vorhanden sind, deren Größe mit zunehmenden Abstand von den Partikeln 34 , 35 abnehmen kann .

Fig . 14 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer vierzehnten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig . 13 entspricht und zusätzlich auf der zweiten Seite 3 des Interferenz filters ein Substrat 50 aufweist , auf das abwechselnd die ersten Schichten 10 und die zweiten Schichten 20 aufgebracht sind . Fig . 15 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer fünf zehnten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig . 1 entspricht . Im Gegensatz zu der Aus führungs form von Fig . 1 sind in den Schichten 10 keine Partikel vorhanden . Stattdessen weist die zweite von unten in Fig . 15 gesehene Schicht 10 eine unhomogene Schichtdicke auf , deren Struktur sich in die darüberliegenden Schichten 20 , 10 und 20 vorsetzt . Da die Schichten 10 und 20 Materialien mit unterschiedlichem Brechungsindex aufweisen, ergibt sich eine Variation des Brechungsindexes in Ebenen senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenz filters 1 . Gemäß einer nicht dargestellten Aus führung können zusätzlich Partikel entsprechend den in den anderen Figuren gezeigten Aus führungen der Erfindung vorgesehen werden .

Fig . 16 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer sechzehnten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig . 15 entspricht und zusätzlich auf der zweiten Seite 3 des Interferenz filters ein Substrat 50 aufweist , auf das abwechselnd die ersten Schichten 10 und die zweiten Schichten 20 aufgebracht sind .

Fig . 17 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer siebzehnten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig . 15 entspricht . Im Gegensatz zu der Aus führungs form von Fig . 15 weist die zweite von unten in Fig . 17 gesehene Schicht 20 eine unhomogene Schichtdicke auf , deren Struktur sich in die darüberliegenden Schichten 10 und 20 vorsetzt . Da die Schichten 10 und 20 Materialien mit unterschiedlichem Brechungsindex aufweisen, ergibt sich eine Variation des Brechungsindexes in Ebenen senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenz filters 1 . Gemäß einer nicht dargestellten Aus führung können zusätzlich Partikel entsprechend den in den anderen Figuren gezeigten Aus führungen der Erfindung vorgesehen werden .

Fig . 18 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer achtzehnten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig . 17 entspricht und zusätzlich auf der zweiten Seite 3 des Interferenz filters ein Substrat 50 aufweist , auf das abwechselnd die ersten Schichten 10 und die zweiten Schichten 20 aufgebracht sind .

Fig . 19 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer neunzehnten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig . 17 entspricht . Im Gegensatz zu der Aus führungs form von Fig . 17 weist die erste von unten in Fig . 17 gesehene Schicht 20 eine unhomogene Schichtdicke auf , deren Struktur sich nicht in die darüberliegenden Schichten 20 , 10 und 20 vorsetzt , weil die unmittelbar anschließende Schicht 10 eine komplementäre Inhomogenität in der Schichtdicke aufweise , so dass diese oberen Schichten 20 , 10 und 20 wieder planar sind . Da die Schichten 10 und 20 Materialien mit unterschiedlichem Brechungsindex aufweisen, ergibt sich eine Variation des Brechungsindexes in Ebenen senkrecht zur Normalenrichtung des Interferenz filters 1 bei dem Bilayer aus den inhomogenen Schichten 20 , 10 . Gemäß einer nicht dargestellten Aus führung können zusätzlich Partikel entsprechend den in den anderen Figuren gezeigten Aus führungen der Erfindung vorgesehen werden .

Fig . 20 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Interferenz filters 1 gemäß einer zwanzigsten Aus führungs form der Erfindung, die im Wesentlichen der Aus führungs form von Fig . 19 entspricht und zusätzlich auf der zweiten Seite 3 des Interferenz filters ein Substrat 50 aufweist , auf das abwechselnd die ersten Schichten 10 und die zweiten Schichten 20 aufgebracht sind . Erfindungsgemäß kann durch die Wahl der Schichtabstände kann die Reflexionswellenlänge und damit die Farbgestaltung des Interferenz filters 1 derart gewählt werden, dass sie eine bestimmte Farbe , beispielsweise rot , zeigt . Die Schichtabstände können zwischen etwa 100 nm und etwa 250 nm gewählt werden . Die Zahl der Einzelschichten kann zwischen 1 und etwa 100 oder vorzugsweise zwischen etwa 3 und etwa 20 betragen .

Der Interferenz filter 1 ist strukturiert , sodass dieser nicht wie sonst üblich als planer Dünnschichtfilter betrachtet werden kann . Der Interferenz filter 1 kann dennoch als Bragg-Filter oder als ähnliches Filter designt werden . Erfindungsgemäß wurde j edoch erkannt , dass sich einige Eigenschaften der als Dünnschichtfilter designten Struktur durch das Einbringen der Partikel bzw . Inhomogenitäten der Schichtdicken wesentlich ändern, sodass nicht mehr von einem eindimensionalen Dünnschichtfilter gesprochen werden kann . Erhalten bleiben bei dieser Realisierungs form die Hauptref lexionsmaxima, aber auch höhere Harmonische der Dünnschichtstruktur, wobei deren genaue Lage durch die Schichtfolge der Einzelschichten des Dünnschichtfilters beeinflusst werden kann . Einer der wesentlichen Einflüsse der strukturierten Oberfläche ist ein Einfluss auf die Winkelabhängigkeit der Reflexionspeaks . Die Farbgestaltung des Interferenz filters 1 weist bei Änderung des Betrachtungswinkels eine geringere Variation auf als bekannte , farbige Verglasungseinheiten . Gleichzeitig ist die Transmission für das für die solare Energieerzeugung verwendbare Spektrum größer als bei bekannten, insbesondere pigmentierten farbigen Verglasungseinheiten .

Erfindungsgemäß können drei unterschiedliche dreidimensionale photonische Strukturen in dem Interferenz filter erzeugt werden . Diese unterscheiden sich darin, dass sie unterschiedliche Farben zeigen, d . h . Licht bei j eweils unterschiedlichen Wellenlängen reflektieren . Auf diese Weise ist es möglich, durch Überlagung von drei Grundfarben auch Mischfarben zu erzeugen und damit die Gestaltungsmöglichkeiten weiter zu erhöhen .

Die photonischen Strukturen können sich durch die Zusammensetzung und/oder die Dicke und/oder die Anzahl der Einzelschichten und/oder die eingebrachten Partikel und/oder die Inhomogenitäten der Schichtdicken unterscheiden .

Vorteilhaft ist es , dass der Interferenz filter zur Erzeugung eines gestalterischen Elements erste Teil flächen aufweist , welche eine erste photonische Struktur aufweisen und zweite Teil flächen aufweist , welche eine zweite photonische Struktur oder keine photonische Struktur aufweisen . Wenn Teil flächen des Interferenz filters keine photonische Struktur aufweisen, erscheinen diese schwarz . Wenn ausgewählte Teil flächen des Interferenz filters eine andere photonische Struktur aufweisen als andere Teil flächen, so können diese in einer anderen Farbe erscheinen, wenn sich die Schichtdicken und/oder das Material der Einzelschichten und/oder oder die Anzahl der Einzelschichten unterscheiden . In anderen Aus führungs formen der Erfindung können Teil flächen mit dem identischen Bragg-Filter versehen sein, aber andere Partikel bzw . Inhomogenitäten aufweisen . Hierdurch kann sich eine größere Winkelabhängigkeit des Farbeindruckes einstellen . Durch die Aufteilung in erste und zweite Teil flächen können Muster, Logos oder andere gestalterische Elemente auf dem Interferenz filter ausgeführt werden . Gleichzeitig bleibt die hohe Transmission als wesentlicher Vorteil der Erfindung über die gesamte Fläche erhalten .

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Aus führungs formen beschränkt . Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen . Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Aus führungs form der Erfindung vorhanden ist . Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus . Sofern die Ansprüche und die vorstehende Beschreibung „erste" und „zweite" Aus führungs formen definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Ausführungs formen, ohne eine Rangfolge festzulegen .