CN117355422A - 光学可变的显示元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学可变的显示元件(12)，具有反射性面区域(24)，该面区域在反射光中对于至少两个不同的观察方向(44、46)观察时分别产生三维显示(14、16)，其中，三维显示(14、16)至少部分地重叠并且在重叠区域中至少局部地具有不同的颜色。在此规定，反射性面区域(24)在彼此至少部分重叠的第一和第二部分区域中分别包括多个反射性小平面(34、36)，其被定向为，使得对于从第一观察方向(44)观察的观察者，第一部分区域的小平面(34)产生具有相对于其实际空间形状突出和/或缩回的表面的第一三维显示(14)，并且对于从第二观察方向(46)观察的观察者，第二部分区域的小平面(36)产生具有相对于其实际空间形状突出和/或缩回的表面的第二三维显示(16)。反射性面区域(24)的小平面(34、36)在第一和第二部分区域的重叠区域中至少局部地设有亚波长结构(38)，其产生三维显示(14、16)的不同颜色。

Description

光学可变的显示元件

技术领域

本发明涉及一种具有反射性面区域的光学可变的显示元件，其可以用作用于保护贵重物品的安全元件或用作例如用于产品的表面设计的装饰元件。

背景技术

数据载体、如有价文件或身份证件，以及其他贵重物品、如名牌物品，为了进行保护通常设置有安全元件，安全元件允许检查数据载体的真实性，并且安全元件同时用作防止未经授权的复制的保护。具有依赖于观察角度或三维外观的安全元件在真实性保护中起着特殊的作用，因为即使利用最现代的复印机也不能复制这些安全元件。为此，安全元件配备有光学可变元件，光学可变元件在不同的观察角度下向观察者传达不同的图像印象，并且例如根据观察角度显示不同的颜色印象或亮度印象和/或不同的图形图案。

在此，在现有技术中，例如运动效果、泵效果、深度效果或翻转效果被描述为光学可变效果，其借助全息图、微透镜或微镜实现。

例如从文献WO 2014/060089 A2中已知借助微镜产生取决于观察角度的拱起效果。不久前提出了更复杂的、光学可变的安全元件，其具有两个以不同的高度等级布置的并且分别设有彩色涂层的起伏结构(参见WO 2020/011390A1、WO 2020/011391 A1和WO 2020/011391 A2)。在此，位于较高位置的起伏结构的彩色涂层被构造为栅格或设置有凹槽，使得当观察安全元件时，位于较低位置的起伏结构的彩色涂层出现在栅格间隙或凹槽中。

发明内容

由此出发，本发明所要解决的技术问题是，提供具有吸引人的视觉外观的光学可变的显示元件，该显示元件能够被成本低廉地制造并且此外理想地具有高的防伪安全性。

上述技术问题通过独立权利要求的特征来解决。本发明的改进方案是从属权利要求的主题。

为了解决所述技术问题，本发明包括一种光学可变的显示元件，其具有至少一个反射性面区域，该反射性面区域在以反射光观察时对于至少两个不同的观察方向分别产生三维显示。三维显示至少部分地重叠并且在重叠区域中至少局部地具有不同的颜色。

为此，至少一个反射性面区域在彼此至少部分重叠的第一部分区域和第二部分区域中分别包括多个反射性小平面，所述反射性小平面被定向为：一方面，对于从第一观察方向观察的观察者，第一部分区域的小平面产生第一三维显示，该第一三维显示具有相对于其实际空间形状突出和/或缩回的表面，另一方面，对于从第二观察方向观察的观察者，第二部分区域的小平面产生具有相对于其实际空间形状突出和/或缩回的表面的第二三维显示。

对于观察者以突出的和/或回缩的表面产生的显示在此尤其理解为，部分区域可被感知为连续拱起的面。

在此，在当前意义上的显现为拱起的显示在此通过调整拱起的表面的反射特性来模仿拱起。由此首先间接地得到深度印象或3D印象。因此，这种印象也可以被称为"2.5"维的显示或起伏状的显示。

在此，反射性面区域的小平面在第一和第二部分区域的重叠区域中至少局部地设有亚波长结构，所述亚波长结构产生三维显示的不同颜色。

在一种有利的设计方案中，反射性面区域的小平面设有反射增强涂层，尤其设有金属化部、高折射率层和/或薄层结构。在此，不仅第一部分区域的小平面而且第二部分区域的小平面都设有反射增强涂层。金属化部例如可以通过Al、Ag、Cr、Cu、Fe或所述金属的合金形成。作为高折射率层例如可以设置ZnS层。作为薄层结构，特别考虑具有吸收体/电介质/反射体结构或对称半透明的吸收体/电介质/吸收体结构的色移系统。

反射性面区域的小平面有利地形成在压印漆层中，特别是热塑性或辐射固化的压印漆层中。特别有利的是使用UV硬化的压印漆层。包括亚波长结构的小平面的布置在此压印到压印漆层中，并且压印的结构优选涂覆有所述反射增强涂层。压印的且优选涂覆的压印结构有利地嵌入到另一漆层、例如保护漆层中。

特别优选地，反射性面区域的小平面通过具有定向反射的微镜的微镜装置形成，尤其通过具有在3μm和100μm之间、优选在5μm和50μm之间的线性尺寸的微镜形成。微镜尤其可以具有三角形的、正方形的、矩形的、六边形的或其他多边形的底面。微镜的螺距有利地小于15μm、优选小于10μm。

亚波长结构有利地由周期长度在100nm和500nm之间、优选在200nm和400nm之间和/或深度在50nm和400nm之间、优选在100nm和300nm之间的周期结构形成。这种结构的纵横比，即隆起或凹陷的宽度与相应的结构深度之间的比例，可以有利地在1/4和4之间、优选在1/3和3之间并且特别优选在1/2和2之间。

为了能够产生特别清晰和纯净的颜色，亚波长结构的周期长度和微镜的线性尺寸优选彼此协调，使得在每个微镜上容纳亚波长结构的至少10个、优选至少20个完整的周期。

除了周期结构之外，也可以使用非周期结构，其中亚波长结构的平均中心到中心距离相应地有利地在100和500nm之间、优选在200和400nm之间。

在一种有利的设计方案中，亚波长结构通过一维光栅形成，所述一维光栅也能够具有偏振作用。在另一同样有利的设计方案中，亚波长结构通过二维光栅、尤其是具有矩形、正方形、六边形或平行四边形光栅对称性的二维光栅形成。亚波长结构尤其可以通过交叉的正弦光栅、交叉的矩形光栅、六边形的光栅结构或者通过纳米点阵列或纳米孔阵列形成。

作为轮廓形状，对于亚波长结构尤其考虑正弦光栅、矩形光栅(二元结构)，或者也考虑具有凹形的和/或凸形的区段的轮廓形状。也可以使用具有任意边框形状的纳米孔或纳米点的周期性布置。除了规则布置之外，也可以使用不规则布置的结构，所述不规则布置的结构例如可以随机分布地或准周期性地布置，并且可以通过参数边框形状、深度、轮廓形状(例如二元或具有凹形和/或凸形区段的其它形状)来表征。原则上，如在文献EP 3 367140A1和EP 3 401 712 A1中所描述的结构也是可能的，其公开内容就此而言被纳入本申请中。

在反射性面区域中、尤其在重叠区域中，有利地设置有至少两个不同的亚波长结构用于产生不同的颜色，所述亚波长结构尤其在其周期长度和/或其深度和/或其轮廓形状(例如通过接片宽度和沟槽宽度的不同比例)方面不同。

有利地，用于三维显示的不同颜色的亚波长结构相对于反射性面区域的小平面配准地布置，使得每个小平面仅被特定类型的亚波长结构覆盖。然而原则上也可能的是，颜色边界与面区域的小平面划分无关地伸展，使得也能够存在具有不同的亚波长结构的小平面。

在一种优选的设计方案中，在观察显示元件时对于观察者可见的颜色分别通过特定类型的亚波长结构产生，所述亚波长结构对于所述颜色是特征性的。替换地，在观察显示元件时对于观察者可见的颜色也可以包含混合颜色，所述混合颜色通过具有低于人眼分辨率极限的尺寸的像素状子区域的颜色的颜色混合产生。像素状子区域的颜色分别通过特定类型的亚波长结构产生，所述亚波长结构对于所述颜色是特征性的。在此，子区域优选具有小于150μm、尤其小于100μm的尺寸。

在此，像素状的区域或"像素"不必强制地作为矩形或正方形的区域存在于直角的栅格上，而是也可以表示不同成形的子区域，所述子区域例如可以由马赛克状的面划分得出。

在一种有利的设计方案中，在重叠区域中，不仅第一部分区域的小平面而且第二部分区域的小平面至少局部地设有亚波长结构，所述亚波长结构产生三维显示的不同颜色。替换地，不同颜色中的一种也可以通过小平面的涂层的颜色形成，而没有亚波长结构的参与，特别是通过银色的、金色的、青铜色的或铜色的金属化部的颜色、显现为白色或彩色的高折射率层的颜色或彩色的多层干涉涂层的颜色形成。白色和金属涂层的金属颜色在本说明书的范围内同样是颜色。然而，三维显示的不同颜色中的至少一个总是由小平面的亚波长结构产生。

在一种有利的设计方案中，三维显示具有不同的形状和/或大小，使得观察者从至少两个不同的观察方向感知不同的空间图案。

在另一同样有利的设计方案中，三维显示具有相同的形状和大小并且叠合地布置，使得三维显示从至少两个不同的观察方向仅通过至少局部不同的颜色来区分。

为了重叠部分区域，第一部分区域和第二部分区域有利地彼此嵌套，为此部分区域优选通过狭窄的、交替并排布置的条带或通过小的、在两个维度上彼此嵌套的子区域形成。在此，条带或子区域有利地在至少一个方向上具有小于300μm、尤其100μm或更小、尤其50μm或更小的尺寸。例如，尺寸为100μm×100μm的正方形子区域可以棋盘状地彼此嵌套，其中"白棋盘"代表第一部分区域的子区域，"黑棋盘"代表第二部分区域的子区域。子区域也可以具有复杂的边框形状并且在平面中形成拼块的小块。

应当理解的是，第一和第二部分区域的条带或子区域通常分别包括相关部分区域的多个小平面。例如，尺寸为100μm×100μm的正方形子区域分别包括100个底面为10μm×10μm的小平面或微镜。然而，在极端情况下，每个子区域也可以仅由单个小平面或单个微镜组成。

优选地，显示元件包含用于两个不同的观察方向的恰好两个视图。在只有两个视图的情况下，这两个视图都可以显得非常明亮并且可以清晰地分开。然而，对于相应数量的观察方向具有三个、四个或更多个视图的设计方案也是可能的，然而其中，各个视图的亮度随着视图数量的增加而降低，并且所属的观察方向彼此靠近。

已经证明有利的是，如此选择三维显示的颜色，使得它们对于观察者来说容易记住或者是可直接理解的，例如具有红色的花和绿色的茎的玫瑰的主题。其他例子包括蓝色水滴、金色星星、白色雪花、红黄绿红绿灯、红心或绿色三叶草的图案。

显示元件有利地是用于保护贵重物品的安全元件，特别是安全线、撕开线、安全带、安全条、贴片或用于施加到安全纸、有价文件等上的标签。

显示元件也可以用作用于产品的表面设计的装饰元件，例如用于机动车的内部空间设计或用于电气设备或家具的表面设计。

本发明还包括一种数据载体，该数据载体包含所述类型的显示元件作为安全元件。数据载体尤其可以是有价文件、如钞票，尤其是纸质钞票、聚合物钞票或薄膜复合钞票，可以是股票、债券、证书、凭证、支票、封条、税签、高价值入场券，但也可以是身份识别卡、如信用卡、银行卡、现金支付卡、授权卡、身份证或护照个性化页。

附图说明

下面借助附图阐述本发明的其它实施例以及优点，为了更清楚的描述，在附图的示图中放弃了按比例和遵循比例的再现。

附图中：

图1示出了具有根据本发明的光学可变安全元件的钞票的示意图，

图2以横截面示意性地示出了图1的安全元件的结构，

图3在(a)和(b)中示意性地示出了图1的安全元件的两个视图的调制的高度函数的曲线，并且在(c)中示意性地示出了在嵌套调制的高度函数之后的整个结构化的曲线，以说明安全元件的更精确的构造和制造；

图4示出了根据本发明的另一实施例的安全元件的第一和第二视图，

图5示出了根据本发明的另一实施例的安全元件的第一和第二视图，和

图6示出了根据本发明的另一实施例的安全元件的第一和第二视图，其中示出的两个三维图案的形状和大小相同。

具体实施方式

现在以用于钞票的安全元件为例说明本发明。为此，图1示出了具有光学可变安全元件12的钞票10的示意图，所述光学可变安全元件12为粘附的转移元件的形式。然而，应当理解，本发明不限于转移元件和钞票，而是可以用于所有类型的安全元件，例如用于货物和包装上的标签，或者用于保护文件、身份证、护照、信用卡、健康卡等。在钞票和类似文件的情况下，除了转移元件(如分别具有或不具有自身载体层的贴片或条带)之外，还可考虑例如安全线或安全条带。除了用作安全元件之外，根据本发明的显示元件也可以用作装饰元件，例如在电气设备的表面设计中。

参照图1，施加到钞票10上的安全元件12本身被构造为非常平坦的，但是仍然从至少两个不同的观察方向44、46向观察者分别示出具有三维显示的视图，其产生明显地从钞票10的平面凸出的图案的印象。在此，凸出图案的反射特性的再现通过定向的反射进行。这两个三维显示彼此重叠并且至少局部地具有不同的颜色，使得当改变观察方向时，出现视觉上引人注目的翻转效果，其中在安全元件12中的相同位置处同时发生三维显示的颜色改变和图案改变。

具体地，例如当从左侧观察时，作为第一视图50，安全元件12可以在平坦的蓝色背景前显示蓝色的三维凸起出现的数值14("50")。并且在从右侧观察时，作为第二视图52示出在平坦的黄色背景前的黄色的三维凸起出现的星形16。当改变观察方向或当钞票10从左向右倾斜18时，安全元件12的外观在具有三维蓝色数值14的第一视图和具有三维黄色星形16的第二视图之间变化。此外，两个三维图案14、16对于观察者而言在安全元件12中的相同位置处彼此重叠地显现，如借助在每个视图50、52中的相应的另外的图案的虚线画出的边框14'、16'所表明的那样。

因此，安全元件12显示倾斜特性，其中对于观察者来说从两个观察方向在同一位置处可见两个不同的彩色图案，并且当倾斜时图案变化与同时的颜色变化相关联。这种倾斜效果在视觉上是吸引人的并且对于使用者来说容易记忆。它还提供了高的防伪保护，因为由于在不同图案视图的反射元件与相关联的颜色之间所需的套准稳定性，例如通过用透明颜色套印反射凸纹结构的再现效果实际上不可能用常规印刷机实现。

如下面对根据本发明的安全元件的结构的描述所示，仍然只需要一次压印并且只需要一次金属化，并且不需要使用附加的颜色层。与已知的具有两次压印和两次金属化或彩色涂层的设计方案相比，安全元件可以以显著的成本优势来制造，因为在制造时可以明显减少所使用的材料层的数量和工序。

图2以横截面示意性地示出了安全元件12的结构。在载体衬底20上施加有压印漆层22，在面区域24中将微镜装置26形式的起伏结构压印到该压印漆层中。微镜装置26设有金属化部形式的反射增强涂层、例如50nm厚的铝层，为了清楚起见，该铝层在图2中未示出。

如下面详细阐述的，微镜装置26包含两组微镜34、36，其分别相对于面区域24的平面倾斜，使得其对于观察者40来说从两个观察方向44、46分别模仿具有三维图案数值14和16的视图50、52的反射特性。在此，各个微镜34、36具有在5μm和50μm之间的线性尺寸l_M，并且因此例如具有10μm×10μm的正方形底面，并且因此对于观察者来说是不可辨认的。

具有图案14、16的视图50、52的不同的色彩效果通过微镜装置26与不同的亚波长结构38的叠加来产生，如在图2的细节部分30中示出的那样。由亚波长结构38在反射中产生的颜色可以通过选择结构参数、尤其是光栅周期和结构深度来调节。亚波长结构的光栅周期在200nm和400nm之间并且因此低于可见光的波长，结构的深度在50nm和400nm之间。

通过调制具有亚波长结构的微镜装置，可以将起伏结构26划分成多个微镜34、36视为起伏结构26的粗结构化，并且将具有亚波长结构38的微镜34、36的调制视为起伏结构26的精细结构化。

参考图3，在制造安全元件12时例如可以如下进行，其中，对于粗结构化的其他细节参考文献WO 2014/060089 A2，其公开内容就此而言被纳入本申请中。

首先，具有待显示的三维图案14、16的视图分别通过平面中的位置坐标x和y的高度函数h(x，y)来表征。由这些高度函数导出降低的高度函数，该降低的高度函数分别具有与所属的高度函数相同的局部斜率，然而不超过预设的最大高度h_max。这些降低的高度函数分别描述微镜装置的轮廓，该微镜装置模仿待显示的图案14或16的反射特性。降低的高度函数具有阶梯轮廓，该阶梯轮廓具有最大阶梯高度h_max并且具有在面区域的平面中的阶梯尺寸l_M，该阶梯尺寸的大小对应于随后产生的微镜34、36的尺寸。例如，降低的高度函数的阶梯大小为10μm×10μm，最大阶梯高度为10μm。

然后，重新缩放两个降低的高度函数的局部斜率并且分别设置偏移量，使得缩放的高度函数分别描述微镜装置的轮廓，该微镜装置从两个不同的观察方向44、46中的一个重新调整待显示的图案14、16的反射特性。例如，在垂直光入射的情况下，具有第一三维图案14的第一视图50可以在大约-53°的斜角(观察方向44)的情况下出现，并且具有第二三维图案16的第二视图52可以在大约+53°的角度(观察方向46)的情况下出现。通过局部斜率的重新缩放可以确保，最大斜率的绝对值尽管有相加的偏移量也不超过预设的最大值。因为阶梯大小l_M不通过重新缩放而改变，因此阶梯高度也保持受限。

对于期望的色彩效果，经缩放的高度函数分别与描述了亚波长光栅g₁或g₂的起伏曲线的光栅函数叠加，并且由此获得调制的高度函数m₁(x，y)或m₂(x，y)。具体地，例如第一视图50的经缩放的高度函数利用亚波长光栅函数g₁来调制，该亚波长光栅函数设计用于产生蓝色的反射颜色，并且第二视图52的经缩放的高度函数利用亚波长光栅函数g₂来调制，该亚波长光栅函数设计用于产生黄色的反射颜色。两个亚波长光栅g₁和g₂的光栅常数在200nm和400nm之间，从而在每个微镜(阶梯尺寸l_M＝10μm)上容纳25到50个完整周期的亚波长结构。因此，亚波长结构分别产生非常清晰和纯净的颜色。

为了说明，图3在(a)和(b)中示意性地示出具有第一图案14的第一视图50的调制的高度函数m₁(x,y)的曲线和具有第二图案16的第二视图52的调制的高度函数m₂(x,y)的曲线，以及倾斜的观察方向44、46，对于观察者40来说从该观察方向44、46显示相应的视图。具有亚波长光栅g₁或g₂的微镜装置的调制分别仅在细节图30中示出，而缩放的高度函数的阶梯轮廓的粗略曲线分别在未放大地示出的起伏曲线中可见。

然后，根据图3(a)和(b)的两个调制的高度函数，通过嵌套，例如以棋盘形式产生用于起伏结构26的轮廓的共同的结构化r(x，y)。共同的结构化r(x，y)是嵌套的、调制的微镜装置的轮廓，从第一观察方向44示出具有第一颜色的第一三维图案14的第一视图50，并且从第二观察方向46示出具有第二颜色的第二三维图案16的第二视图52。结构化r(x，y)的曲线在图3(c)中示出，其中，图3(b)的垂直箭头64、66表示：起伏结构26的哪些部分区域源自第一视图50的第一调制的高度函数m₁(x,y)(箭头64)并且哪些部分区域源自第二视图52的第二调制的高度函数m₂(x,y)(箭头66)。

如已经示出的，人的感知被设计用于根据曲率或拱起来识别图案14、16内的斜率变化，而斜率的绝对值、即两个图案14、16的通过所添加的偏移量产生的倾斜是不太明显的。如果结构化r(x，y)因此被压印到压印漆层中并且设置有反射增强涂层，则所产生的起伏结构26从第一观察方向44示出具有蓝色的第一图案14的第一视图50，并且从第二观察方向46示出具有黄色的第二图案16的第二视图52。

作为亚波长结构例如可以使用具有大约250nm的周期和深度的孔格栅，该孔格栅设有例如以大约50nm厚的铝层的形式的金属化部。为了产生不同的颜色，可以改变光栅周期、光栅深度和各个孔(例如正方形或圆形孔)的尺寸。

参照图4至图6，不仅第一视图和第二视图的颜色可以作为整体不同，而且在一个视图内的拱起的图案和/或平坦背景也可以以不同的颜色或甚至分别多色地构造。两个拱起的图案中的一个或平坦背景也可以在没有亚波长结构的情况下形成，并且然后与反射增强涂层的通常金属色一起显现。

参考图4，例如，第一视图70在绿色背景74前可以示出拱起的蓝色数值72，并且第二视图80在红色背景84前可以示出拱起的黄色星形82。当安全元件倾斜18时，外观在第一视图70与第二视图80之间变换。

在三维图案内，两个不同颜色的拱起的元素也可以是可见的，例如在第一视图的拱起的图案中，数值"50"可以由蓝色数字"5"和红色数字"0"组成。也可以规定，在显得拱起的元素内颜色发生变化。

例如，在图5中示出的第一视图90包含具有中间蓝色条纹94和平坦的红色背景96的红色数值92，其中这些区域的颜色分别通过上述类型的亚波长结构产生。在图5的第二视图100中，微镜不以亚波长结构调制，使得显得拱起的星形102和平坦的背景104分别以微镜装置的金属化部的银色金属发亮的颜色显现。在该设计方案中，安全元件的外观在红色背景前具有三维红/蓝数值92、94的第一视图和金属背景前具有三维金属星形102的第二视图之间变换。在此，在结构上，在重叠区域中嵌套两个视图90、100的微镜之后，仅第一视图的微镜设有亚波长结构，而第二视图的微镜不通过亚波长结构调制。

有利地，还可以规定，所显示的两个三维图案的形状和大小相同，并且图案仅在它们的颜色方面不同。例如，图6的安全元件包括第一视图110和第二视图120，该第一视图110在有金属光泽的平坦背景114前具有红色的显得拱起的数值112，该第二视图120在有金属光泽的平坦背景124前具有绿色的相同的显得拱起的数值122。在此，安全元件的微镜分别在拱起的数值112、122的区域中设有用于期望的颜色红色或绿色的亚波长结构，而背景区域114、124分别被构造为没有调制的亚波长结构。因此，在倾斜18安全元件时，观察者分别看到拱起的数值"50"，该数值在分别在微镜装置的铝涂层的银色金属背景前，在从左侧观察时以红色可见，并且在从右侧观察时以绿色可见。

在相同形状的三维图案的情况下，当倾斜18时，颜色也可以有利地仅在图案的部分区域中改变，并且因此特别突出该部分区域。

也可以想到如下设计方案，在该设计方案中通过亚波长结构的参数、尤其是其周期和/或深度的连续变化来产生颜色变化。例如，拱起的图案从上到下可以具有从红到绿的颜色变化。

同样可以想到这样的设计方案，在该设计方案中，翻转效应局部地在不同的翻转角度和/或翻转轴线的情况下出现。因此，例如在第一面区域中可以在北/南倾斜时存在具有颜色变化和可能的图案变化的观察角度相关的拱起效果，并且在第二面区域中在东/西倾斜时可以出现具有颜色变化和可能的图案变化的另一观察角度相关的拱起效果。

在替换的设计方案中，倾斜轴线在不同的面区域中可以是相同的，但是倾斜角度分别是不同的，由此尤其可以实现运动效果。因此，例如在围绕预设的轴线倾斜时，多个第一拱起的图案、例如三个黄色的显得拱起的星形可以相继变成多个具有不同颜色的、不同的第二拱起的图案、例如三个红色的显得拱起的字母或数值。

附图标记列表

10 钞票

12 安全元件

14、14' 数值图案

16、16' 星形图案

18 倾斜

20 载体衬底

22 压印漆层

24 面区域

26 微镜装置

30 细节部分

34、36 微镜

38 亚波长结构

40 观察者

44、46 观察方向

50、52 视图

64、66 用于区域显示的箭头

70 视图

72 蓝色数值图案

74 绿色背景

80 视图

82 黄色星形图案

84 红色背景

90 视图

92 红色数值

94 中间蓝色条纹

96 红色背景

100 视图

102 星形图案

104 背景

110 第一视图

112 红色数值图案

114 金属背景

110 第二视图

122 绿色数值图案

124 金属背景

Claims (16)

1.一种光学可变的显示元件，具有至少一个反射性面区域，所述反射性面区域在针对至少两个不同的观察方向在反射光中观察时分别产生三维显示，其中，所述三维显示至少部分地重叠并且在重叠区域中至少局部地具有不同的颜色，其中，

-所述至少一个反射性面区域在彼此至少部分地重叠的第一和第二部分区域中分别包括多个反射性小平面，所述反射性小平面被定向为使得

--对于从第一观察方向观察的观察者，所述第一部分区域的小平面产生具有相对于其实际空间形状突出和/或缩回的表面的第一三维显示，以及

--对于从第二观察方向观察的观察者，所述第二部分区域的小平面产生具有相对于其实际空间形状突出和/或缩回的表面的第二三维显示，以及

-反射性面区域的小平面在第一和第二部分区域的重叠区域中至少局部地设有亚波长结构，所述亚波长结构产生三维显示的不同颜色。

2.根据权利要求1所述的显示元件，其特征在于，所述反射性面区域的小平面设有反射增强涂层，尤其是设有金属化部、高折射率层和/或薄层结构。

3.根据权利要求1或2所述的显示元件，其特征在于，所述反射性面区域的小平面构造在压印漆层中、尤其是热塑性的或辐射硬化的压印漆层中。

4.根据权利要求1至3中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述反射性面区域的小平面通过具有定向反射的微镜的微镜装置形成，尤其是通过具有在3μm和100μm之间、优选在5μm和50μm之间的线性尺寸的微镜形成。

5.根据权利要求4所述的显示元件，其特征在于，所述亚波长结构通过周期性结构形成，并且所述亚波长结构的周期长度和微镜的线性尺寸彼此协调，从而在每个微镜上容纳亚波长结构的至少10个、优选至少20个完整的周期。

6.根据权利要求1至5中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述亚波长结构通过具有在100nm和500nm之间、优选在200nm和400nm之间的周期长度和/或在50nm和400nm之间、优选在100nm和300nm之间的深度的周期结构形成。

7.根据权利要求1至6中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述亚波长结构通过一维光栅或者通过二维光栅形成，尤其是具有矩形的、正方形的、六边形的或者平行四边形光栅对称性的二维光栅形成。

8.根据权利要求1至7中至少一项所述的显示元件，其特征在于，设置至少两个亚波长结构用于产生不同的颜色，所述亚波长结构在其周期长度和/或其深度和/或其轮廓形状方面不同。

9.根据权利要求1至8中至少一项所述的显示元件，其特征在于，用于三维显示的不同颜色的亚波长结构相对于反射性面区域的小平面配准地设置，使得每个小平面仅被特定类型的亚波长结构覆盖。

10.根据权利要求1至9中至少一项所述的显示元件，其特征在于，在观察显示元件时对于观察者可见的颜色分别通过特定类型的亚波长结构产生，所述亚波长结构对于所述颜色是特征性的。

11.根据权利要求1至9中至少一项所述的显示元件，其特征在于，在观察显示元件时对于观察者可见的颜色包含混合色，所述混合色通过尺寸低于人眼分辨率极限的像素状子区域的颜色的颜色混合产生，并且其中像素状子区域的颜色分别通过特定类型的亚波长结构产生，所述亚波长结构对于所述颜色是特征性的。

12.根据权利要求1至11中至少一项所述的显示元件，其特征在于，在所述重叠区域中不仅所述第一部分区域的小平面而且所述第二部分区域的小平面至少局部地设有亚波长结构，所述亚波长结构产生三维显示的不同颜色。

13.根据权利要求1至12中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述三维显示具有不同的形状和/或大小。

14.根据权利要求1至12中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述三维显示具有相同的形状和大小并且叠合地布置，使得所述三维显示从所述至少两个不同的观察方向仅仅通过至少局部不同的颜色来区分。

15.根据权利要求1至14中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述第一和第二部分区域相互嵌套，其中，所述部分区域优选通过狭窄的、交替并排布置的条带或者通过小的、在两个维度上相互嵌套的子区域构成。

16.根据权利要求1至15中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述显示元件是用于保护贵重物品的安全元件。