光学可变显示元件的制作方法

本发明涉及一种光学可变显示元件，其具有多色反射面区域，该显示元件可用作保护有价物品的安全元件，本发明还涉及一种具有这种显示元件的数据载体以及一种用于制造这种显示元件的方法。

背景技术：

1、数据载体，例如有价文件或身份证件，以及其他有价物品，例如品牌商品，为了进行保护通常设置有安全元件，这些安全元件允许检验数据载体的真实性并且同时用作防止未经许可的复制的保护。具有观察角度相关或三维外观的安全元件在真实性保护中起着特殊作用，因为这些安全元件即使使用最现代的复印设备也无法复制。为此，安全元件配备有光学可变元件，这些光学可变元件向观察者在不同的观察角度下传达不同的图像印象，并且例如根据观察角度显示出不同的颜色或亮度印象和/或不同的图形图案。

2、自20世纪80年代以来，周期通常在600nm至1500nm之间的全息光栅被用作钞票和身份证件中的安全特征。它们在几十年间塑造了这些文件的光学外观并保证了其防伪安全性。为了实现，可以使用周期性结构。周期为约400nm至约5µm的一维或二维周期性结构（“全息光栅”）通常显示出彩色的“彩虹色”。

3、特殊的光学可变效果可以通过例如光栅周期和/或方位角的变化来产生。参数的改变在此可以连续地或至少以小的步长进行（例如用于实现泵浦效果）。较大的结构也显示出衍射效果，但在实践中只有在很大程度上定向的照明下才能观察到。与具有对称轮廓的光栅（正弦光栅、矩形光栅）相反，闪耀光栅具有不对称的轮廓形状（尤其是锯齿轮廓）。由此，例如可以有针对性地使衍射到+1衍射级的光强大于衍射到-1衍射级的光强，从而能够产生不对称的显示。

4、然而，近年来，基于衍射物理效应的压印全息图的防伪安全性由于用于其制造的设备的日益普及而明显下降，使得它们如今几乎不能再用于有价文件的主要保护。

5、因此，代替全息图，优选使用基于非衍射微浮雕结构、例如微镜或微透镜的安全特征。这种特征明显更难伪造，并且赋予配备有它们的有价文件一种仍然不寻常且新颖的外观，同时具有快速吸引注意力的高动态性。

6、在这方面，使用多层薄层元件也是高效的并且额外提高了防伪安全性，这种多层薄层元件的颜色印象对于观察者随观察角度改变（以下称为随角异色效应）。在这种薄层元件中，随角异色效应基于通过元件各个子层中的多次反射而产生的与观察角度相关的干涉效应。在不同层处反射的光的光程差一方面取决于介电间隔层的光学厚度，该介电间隔层确定半透明吸收层与反射层之间的间距，另一方面随相应的观察角度变化。由于光程差处于可见光波长的数量级，因此由于特定波长的相消和相长，观察者获得与角度相关的颜色印象。通过适当地选择介电间隔层的材料和厚度，可以设计出多种不同的随角异色效应。随着层数的增加，颜色在光谱上变得更“纯”，即干涉峰变得更窄。典型的是具有吸收层、介电层和反射层的三层结构，例如吸收层cr（约5nm）、介电层sio2（200-500nm）、反射层al（约50nm）。

7、多层薄层元件的俯视颜色以及倾斜颜色（并相应地感知到的随角异色效应）由介电间隔层的厚度和介电材料的折射率唯一地确定。这意味着，多层薄层元件的颜色对于不同的照明情况/倾斜角度不能任意地彼此独立地选择，而是固有地确定的。因此，物理上可实现的随角异色、即颜色变换（例如金/绿；蓝/红；品红/绿）的数量是有限的。

8、此外，已知具有多层薄层元件的（透视）安全元件，其在反射光中、即在反射中观察时以第一颜色出现，并且在透射光中、即在透射中观察时以第二颜色出现。文献wo 2011/082761 a1描述了一种具有多层结构的薄层元件，其在反射光中观察时呈金色，并且在透射光中观察时呈蓝色。该多层结构基于两个半透明镜面层和一个布置在这两个镜面层之间的介电间隔层。

9、微镜是基本上按照光线光学定律反射入射光的小平面。它们具有明显（约10倍）大于光波长的尺寸，尤其是约5µm起的尺寸。因此，它们的反射行为在很大程度上是消色差的。微镜可以周期性（“锯齿光栅”）或非周期性地布置。菲涅耳结构也可以完全或部分地由微镜结构组成或者通过微镜来近似。菲涅耳结构由任意成形的表面通过恒定高度的切割产生。因此，微镜例如也可以具有弧形横截面形状和三维形状。

10、微镜通常实施为矩形，但也可以有蜂窝形（六边形）或任意成形的微镜（“马赛克”）。微镜的表面优选设计为平面的并具有确定的倾斜。至少倾斜最大的微镜在轮廓中具有明显大于波长的台阶高度（＞1µm）。最陡微镜的倾斜通常位于20°范围内，在特殊设计中甚至位于10°范围内。

11、这种微浮雕结构的反射率或反射光的颜色可以通过涂层来确定，该涂层例如作为简单的表面保形金属化如铝存在，或者作为高折射率涂层如zns存在，或者以多层干涉层结构的形式存在。

12、借助涂覆有多层干涉层结构的微镜产生观察角度相关效果例如从文献wo 2007/079851 a1、wo 2011/066991 a2和wo2011/066990 a2已知。这种安全特征用干涉层结构可产生的颜色变换是有限的。颜色过渡在此在较大的角度范围内逐渐发生。此外，负责动态效果的压印与干涉层结构之间的局部套准通常取决于将蚀刻抗蚀剂或洗脱油墨施加到经压印的结构上的印刷精度。换句话说，不可能精确地用特定颜色来配备由压印结构表现的图案。动态效果和颜色的时间和空间同步也是不可能的。相应地，由干涉层结构引起的颜色变换在光学可变安全元件倾斜时独立于任何动态效果逐渐发生。

13、不久前，提出了更复杂的光学可变安全元件，其具有两个布置在不同高度层级上并且分别设有颜色涂层的浮雕结构（参见wo 2020/011390 al、wo 2020/011391 al和wo2020/011391 a2）。位于较高处的浮雕结构的颜色涂层在此要么被结构化为网格，要么设有留空，使得在观察安全元件时，在网格间隙或留空中出现位于较低处的浮雕结构的颜色涂层。

14、然而，由两个在z方向上重叠的压印平面组成的箔结构的制造被证明是非常耗费的。制造成本相应地高。此外，可归属于不同颜色的压印（在两个重叠的压印平面上）只能在有限程度上彼此套准。典型公差为许多十分之一毫米。

15、与微结构并行，多年来开发了光学可变安全特征，这些特征基于使用具有典型亚波长范围、即小于400nm的尺寸的纳米结构。使用一维或二维结构化的纳米结构，其形式为规则的亚波长光栅或形式为不规则结构，例如不规则地布置在底面上的凸起或凹陷。

16、亚波长结构非常小，以至于在垂直光入射时不会出现一阶或更高阶的衍射效应。结构尺寸小于光的波长。在此，在不同结构中利用不同的效应：亚波长光栅（文献中也称为“零级光栅”）是周期处于亚波长范围（≤400nm）内的一维或二维规则光栅，并且在镜面反射（“零级”）中产生颜色。具有金属涂层的亚波长光栅利用等离激元效应来产生颜色。在具有介电（尤其是高折射率）涂层的光栅中，颜色则通过另一种效应、即通过极化激元的共振激发产生。轮廓形状例如可以是矩形或正弦形。

17、蛾眼结构是允许光从一个介质几乎无反射地过渡到不同介质的亚波长结构。在介电材料中，这种结构用作“抗反射层”。这些结构可以规则（周期）或不规则地布置，并且具有逐渐变细的横截面或者例如也作为二元矩形结构存在。如果蛾眼结构被金属蒸镀，则它们显得非常暗，尤其是黑色。

18、在规则地布置在一维或二维光栅中的纳米结构的情况下，通常共振效应、例如等离激元激发导致颜色现象，因为入射到光栅上的光的透射、反射和吸收在光谱上取决于在这方面表征亚波长光栅的参数，如周期、深度、轮廓形状、涂层类型和涂层厚度。尤其可以利用周期来设定特定的颜色印象。以这种方式产生的并且可由观察者感知的颜色通常不如通过在全息光栅处衍射引起的颜色现象那样鲜艳且光学可变，而是更偏向浅淡色调，并且具有相当受限的颜色空间。

19、此外，这些颜色可以在较大的角度范围内观察到而没有显著的色变。在不使用偏振器观察时，基于等离激元共振的亚波长光栅的颜色印象通常即使在结构平面内改变旋转角度时也非常相似直至几乎相同，即与方位角无关。

20、纳米结构的防伪安全性尤其基于：其制造需要高分辨率设备和工艺，例如在电子束光刻中所使用的那些。与压印全息图相比，待产生的纳米结构毕竟小一个数量级。此外，用于箔制造的多种成型步骤——这些步骤主要位于压印工具制造过程中——必须可预测地形状保真地进行，以便压印到箔上的结构能够被观察者例如以期望的颜色看到。

21、因此，迄今描述的在安全特征中产生基于结构色的有色显示的这些措施特别适合在与微结构叠加的情况下发挥作用。这种结构比现有技术中已知的亚波长光栅更耗费且更难制造。微结构对抑制衍射现象做出了额外贡献，因为衍射条件——即入射光线何时被衍射至观察者——也取决于其上放置有亚波长光栅的微表面的取向。此外，微结构提供动态性，例如以运动效果和/或3d效果的形式，而亚波长光栅提供相应的颜色。

22、具有反射面区域的光学可变显示元件例如从文献wo 2022/242912 a1已知，该反射面区域在反射光中观察时针对至少两个不同的观察方向借助反射小平面分别产生三维显示，该三维显示至少局部各自具有由亚波长结构产生的颜色。

23、最后，例如从文献wo 2024/008238 a1已知，将产生颜色或产生颜色效果的亚波长结构局部地用间隔布置的透光彩色层覆盖，以提供备选的颜色印象。

技术实现思路

1、基于此，本发明所要解决的技术问题在于，给出具有吸引人的视觉外观的光学可变显示元件，其具有大的颜色空间可用于显示动态图案，并且理想情况下还具有高的防伪安全性。

2、本发明在独立权利要求中限定。从属权利要求涉及优选的扩展设计。

3、在第一方面，本发明涉及一种光学可变显示元件，其具有至少一个反射面区域，该反射面区域具有至少两个用肉眼可见的部分区域，这些部分区域在反射光中观察时至少局部显示出不同的颜色，其中

4、-所述至少一个反射面区域至少局部涂覆有表面保形干涉层结构，

5、-所述至少一个反射面区域在第一部分区域和第二部分区域中分别包含微浮雕结构，该微浮雕结构产生动态效果并且构造有多个微浮雕结构元件，

6、-第一部分区域的微浮雕结构和/或第二部分区域的微浮雕结构至少局部设有改色纳米结构，该改色纳米结构由至少一个亚波长结构形成，并且

7、-在第一部分区域和/或第二部分区域中，干涉层结构的颜色效果通过改色纳米结构被修改，使得第一部分区域和/或第二部分区域通过干涉层结构和改色纳米结构的组合作用显示出所述不同颜色中的至少一种。

8、根据本发明，通过局部不同或局部存在或不存在的改色纳米结构来改变干涉层结构的颜色印象。与位于其下方的光偏转微浮雕结构组合，观察者因此从特定观察方向感知到不同颜色的不同图像组成部分。这种设计还确保颜色与压印图案之间的精确空间配准，这允许在倾斜时出现突然且明确的颜色变换。此外，开辟了用于显示图案的大颜色空间。尤其相对于已知的用干涉层结构可产生的颜色变换，实现了新的颜色变换和颜色组合。此外，该概念允许颜色与动态性同步，使得在倾斜时所示图案的变化可以与颜色变化同时发生。

9、不言而喻，部分区域不必是连通的，而是也可以由各个单独的、例如像素状的子区域组成，这些子区域本身在至少一个维度上尤其也可以具有低于眼睛分辨极限的延伸尺寸。

10、在一个有利的设计方案中，反射面区域在反射光中观察时针对至少两个不同的观察方向分别产生显示，其中这些显示至少部分重叠并且在重叠区域中至少局部具有不同的颜色。在此，第一部分区域的微浮雕结构和第二部分区域的微浮雕结构为观察者分别产生这些显示之一，并且第一部分区域和第二部分区域至少部分地彼此重叠，其中第一部分区域和/或第二部分区域通过干涉层结构和改色纳米结构的组合作用此外显示出所述显示的不同颜色中的至少一种。

11、为了使部分区域重叠，第一部分区域和第二部分区域有利地彼此交错，为此这些部分区域优选通过窄的、交替并排布置的条形子区域，或者通过小的、在两个维度上彼此交错的子区域形成。在此，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。基本上，部分区域或由此产生的图案的交错使伪造者的仿制更加困难。

12、特别优选地，第一部分区域的微浮雕结构和/或第二部分区域的微浮雕结构在那些设计成纳米级光滑的、即未设有（改色或产生颜色的）纳米结构的区域中，为了产生不同的颜色而被涂覆有表面保形干涉层结构。

13、在那些未涂覆有表面保形干涉层结构的区域中，第一部分区域的微浮雕结构和/或第二部分区域的微浮雕结构为了产生显示的不同颜色有利地设有产生颜色的纳米结构，尤其是亚波长结构，该亚波长结构显示出基本上基于等离激元共振产生的颜色，其中产生颜色的纳米结构尤其涂覆有金属化层或高折射率材料层。

14、由微浮雕结构产生的动态效果有利地引起运动效果，尤其是移动效果、变形效果、泵浦效果、翻转效果、立体3d效果和/或具有相对于面区域的实际空间形状对于观察者向前突出和/或向后凹入的表面的三维显示。

15、这里，对于观察者以向前突出和/或向后凹入的表面产生的显示尤其被理解为，部分区域可被感知为连续拱曲的面。在此意义上看起来拱曲的显示通过模仿拱曲表面的反射行为来模拟拱曲。由此仅间接地产生深度印象或3d印象。因此，这种印象也可以称为浮雕状显示。

16、特别优选地，干涉层结构至少局部设计成，使得由干涉层结构产生的颜色的色调和/或由干涉层结构与改色纳米结构共同作用产生的颜色的色调在从垂直俯视起倾斜直至30°并且优选直至45°时是颜色稳定的。由此，显示元件虽然在倾斜时可以显示出（由微浮雕结构引起的）突然的颜色变换，但不会出现由传统多层干涉层系统已知的连续颜色变换，或者至多在很小程度上出现。

17、在此，干涉层结构有利地至少局部设计成，使得在从垂直俯视起倾斜直至30°并且优选直至45°时，色相角h：

18、a)以垂直俯视时色相角h在0°至60°之间的色调为起点，改变小于60°、优选小于30°，

19、b)以垂直俯视时色相角h在50°至80°之间的色调为起点，改变小于30°、优选小于15°，

20、c)以垂直俯视时色相角h在75°至105°之间的色调为起点，改变小于30°、优选小于15°，

21、d)以垂直俯视时色相角h在100°至180°之间的色调为起点，改变小于80°、优选小于40°，

22、e)以垂直俯视时色相角h在170°至220°之间的色调为起点，改变小于50°、优选小于25°，

23、f)以垂直俯视时色相角h在210°至300°之间的色调为起点，改变小于90°、优选小于45°，或

24、g)以垂直俯视时色相角h在290°至10°之间的色调为起点，改变小于80°、优选小于40°。

25、当色相角h能够归属于这样的色调，即该色调的色相角同时落入上述针对垂直俯视给出的两个色相角范围内时，色相角h在倾斜时优选最多改变为此所给出的值中的较小者。

26、在一个有利的设计方案中，干涉层结构通过由介电层和/或金属层构成的多层结构形成，优选通过三层薄层元件形成。作为三层薄层元件，尤其考虑具有半透明金属层/介电层/金属反射层结构或半透明金属层/介电层/半透明金属层结构的随角异色系统。作为反射层的材料，在此例如可以使用铝、铜、钛，作为介电层的介电材料例如可以使用zns、mgf2、tio2、al2o3、hfo2，并且作为吸收层的材料例如可以使用铬、钛、铝、镍。

27、此外，也可以通过介电层和/或金属层的组合来实现干涉效应。可选地，因此也可以将金属层与位于其上的由介电层组成的介电多层结构（这些介电层具有交替的低折射率和高折射率）施加到微浮雕结构上，或者将金属层与位于其上的由半透明金属层和介电层组成的多层结构施加到微浮雕结构上。优选地，高折射率层例如由zns或tio2形成，低折射率层例如由聚合物或sio2或mgf2形成。

28、特别有利地，干涉层结构是三层薄层元件，其具有半透明金属层/介电层/金属反射层结构，其中介电层的光学厚度最大为250nm，优选最大为200nm（这里将“光学厚度”理解为折射率与实际层厚度的乘积），并且该三层薄层元件在垂直俯视中仅在可见光谱的短波端显示出反射最大值。有利地，介电层的光学厚度最大为蓝光波长的一半。

29、同样有利地，干涉层结构包含高折射率介电体，该高折射率介电体在整个可见光谱中或至少在可见光谱的一部分中具有大于1.8、优选大于2.0并且特别优选大于2.3的折射率。

30、在另外的有利的设计方案中，干涉层结构是双层呈色反射镜（或称为双层彩色反射镜），其由反射金属层和布置在金属层上的由硅、硅合金或siox（其中x＜1）构成的超薄吸收层组成。

31、不言而喻，可以分段地使用不同的层或层系统用于干涉层结构。

32、优选地，微浮雕结构通过具有呈定向反射微镜形式的微浮雕元件的微镜布置结构（尤其是具有平面微镜的微镜布置结构，或者具有在一个方向或两个方向上具有弯曲轮廓或变化的、分段恒定的倾斜的微镜的微镜布置结构，其中微镜尤其形成周期性的或非周期性的锯齿光栅）、通过菲涅耳结构、通过凹形/凸形拱曲的微型元件的布置结构和/或通过自由曲面（freiformfläche）形成。

33、特别优选地，微浮雕结构的微浮雕结构元件通过定向反射的微镜形成，尤其通过具有在3µm至100µm之间、优选在5µm至50µm之间的线性尺寸的微镜形成。微镜尤其可以具有三角形、正方形、矩形、六边形或其他多边形底面。微镜的高度在此优选小于15µm，优选小于10µm。

34、改色纳米结构和/或产生颜色的纳米结构的亚波长结构有利地通过具有在50nm至450nm之间、尤其在100nm至300nm之间的横向尺寸和/或在20nm至450nm之间、尤其在100与300nm之间的深度的结构形成。

35、在一种有利的设计方案中，改色纳米结构和/或产生颜色的纳米结构的亚波长结构通过一维光栅形成，这些一维光栅也可以具有偏振作用。在不同的同样有利的设计方案中，改色纳米结构和/或产生颜色的纳米结构的亚波长结构通过二维光栅形成，尤其具有矩形、正方形、六边形或平行四边形光栅对称性。这些光栅在至少一个方向上具有在100nm至600nm之间、尤其在50nm至450nm之间的周期长度。

36、由于这种设计方案至少在某些观察情况下显示出比例如由具有正方形光栅对称性的光栅形成的亚波长结构更强的颜色效果，因此具有六边形光栅对称性的亚波长结构的设计是优选的。在六边形光栅中，各个结构（“纳米点”或“纳米孔”）与其相邻结构之间的间距在所有空间方向上都相同，而在正方形光栅中，例如对角线布置的相邻结构具有比位于正方形光栅位置上的相邻结构更大的间距。

37、作为亚波长结构的轮廓形状，尤其考虑交叉正弦光栅、交叉矩形光栅（二元结构）、六边形光栅结构，或者也考虑具有凹形和/或凸形区段的轮廓形状。也可以使用具有任意平面外形的纳米孔或纳米点的周期性布置。纳米结构的颜色效果在此取决于结构是以凸起（“纳米点”）还是凹陷（“纳米孔”）的形式存在。

38、除了规则的布置之外，也可以使用不规则布置的结构（纳米点或纳米孔），这些结构例如可以随机分布或准周期性地布置，尤其使得它们从预定光栅位置以随机值在随机方向上偏移（所谓的抖动），并且可以通过参数横向延伸、平面外形、深度、轮廓形状（例如二元或具有凹形和/或凸形区段的其他形状）来表征。此外，结构的旋转可以局部改变，其横向延伸、深度和轮廓形状也是如此。这些结构可以完全不规则地布置，其中面密度保持大致恒定。在此，纳米点/纳米孔的旋转、横向尺寸、深度和轮廓形状也可以局部改变。原则上也可以使用如文献ep 3 367 140 a1和ep 3 401 712 a1中所述的结构，其公开内容在这方面被纳入本技术中。

39、为了产生不同的颜色，优选设置至少两个亚波长结构，它们在影响颜色的结构参数方面不同，其中该结构参数包括亚波长结构的以下参数中的至少一个：亚波长结构的结构的周期长度、深度和/或轮廓形状。

40、已证明有利的是，将用于不同颜色的亚波长结构与反射面区域的微浮雕结构的微浮雕结构元件配准地布置，使得每个微浮雕结构元件仅配置有特定类型的亚波长结构。

41、在一个有利的扩展设计中，微浮雕结构元件通过微镜形成，并且亚波长结构的一个或多个影响颜色的结构参数作为确定微镜取向的参数的函数、尤其作为镜面斜率（spiegelsteigung）的函数或作为方位角的函数具有变化。由此，例如可以在倾斜时产生随角异色效应（作为镜面斜率的函数的变化）或在绕z轴旋转时产生颜色变化（作为方位角的函数的变化）。

42、因此，例如所有向上（“上”在这里应理解为显示元件竖直地立于观察者眼前）取向的微镜可以配备有导致第一颜色印象的亚波长结构，并且所有向下取向的微镜配备有另一种亚波长结构或不配备亚波长结构，使得这些微镜以另一种第二颜色印象亮起。在绕相应轴线倾斜时，然后根据倾斜角度，要么只有呈第一颜色的微镜亮起，要么只有呈第二颜色的微镜亮起，从而在它们之间出现突然的颜色变换。

43、根据一种特殊的实施变型方案，可以规定，微浮雕结构的镜面取向随机选择，并且根据微镜的取向（例如镜面法线是否具有向上或向下的倾斜分量）配备不同的亚波长结构。由此得到一种在几乎所有的倾斜角度上整体上同样亮（但在小长度尺度上显得“有噪声”）的视图，然而该视图在倾斜时具有突然的颜色变换。亚波长结构也可以以其他方式根据镜面取向来选择。颜色变换然后相应地出现在显示元件的另一种（预定义的）运动中。例如，相应的亚波长结构也可以根据微镜的方位角来选择，并且由此导致显示元件在其平面内旋转时的颜色变换。

44、在观察显示元件时对于观察者可见的颜色尤其可以包含混合色，这些混合色通过尺寸低于人眼分辨极限的像素状子区域的颜色的混色产生，其中像素状子区域的颜色分别通过对于该颜色具有特征性的特定类型的亚波长结构产生。在此，亚波长结构在像素状子区域中的面积份额被选择成使得产生期望的混合色。

45、在本发明的一种有利的扩展设计中规定，显示元件的面延伸限定垂直于该面延伸的z方向，其中

46、-反射面区域包含呈第一压印漆层形式的初级结构，所述第一压印漆层具有第一压印结构，所述第一压印结构由所述微浮雕结构中的第一微浮雕结构形成，

47、-第一压印漆层部分地被次级结构覆盖，使得在第一压印漆层上存在具有次级结构的覆盖区域和没有次级结构的自由区域，其中次级结构由所述微浮雕结构中的第二微浮雕结构形成，并且

48、-初级结构和/或次级结构至少局部设有改色纳米结构，使得改色纳米结构在覆盖区域中布置在次级结构上和/或在自由区域中布置在初级结构上。

49、在本发明的不同的有利的扩展设计中，显示元件的面延伸限定垂直于该面延伸的z方向，其中

50、-反射面区域包含两个结构，这两个结构在z方向上布置在不同的高度层级中，

51、-这些结构分别通过微浮雕结构之一形成并且设有颜色涂层，其中颜色涂层中的至少一个通过干涉层结构形成，

52、-这两个结构在反射面区域中重叠，并且位于较高处的结构的颜色涂层在反射面区域中设计为具有网格元素和网格间隙的规则或不规则网格，使得在反射面区域中，从至少一个观察方向看，位于较低处的结构的颜色涂层通过位于较高处的浮雕结构的颜色涂层的网格间隙向观察者显现，并且

53、-设有干涉层结构的结构或设有干涉层结构的结构中的至少一个至少局部设有改色纳米结构。

54、在此，颜色涂层中的第一颜色涂层适宜地通过干涉层结构形成，并且颜色涂层中的第二颜色涂层通过金属化层或另外的干涉层结构形成。有利地，设有金属化层的结构设有产生颜色的纳米结构。

55、该显示元件有利地是用于保护有价物品的安全元件，尤其是安全线、撕裂线、安全带、安全条带、贴片或用于施加到安全纸、有价文件等上或引入其中的标签。

56、本发明还包含一种用于制造光学可变显示元件、尤其上述类型的光学可变显示元件的方法，在该方法中，在光学可变显示元件中产生至少一个反射面区域，该反射面区域具有至少两个用肉眼可见的部分区域，这些部分区域在反射光中观察时至少局部显示出不同的颜色，其中

57、-通过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形成具有多个微浮雕结构元件的微浮雕结构来提供所述至少一个反射面区域，该微浮雕结构产生动态效果，其中

58、-在第一部分区域的微浮雕结构和/或第二部分区域的微浮雕结构上至少局部叠加改色纳米结构，其中改色纳米结构通过亚波长结构形成，

59、-反射面区域至少局部涂覆有表面保形干涉层结构，

60、-其中在第一部分区域和/或第二部分区域中，干涉层结构的颜色效果通过改色纳米结构被修改，使得第一部分区域和/或第二部分区域通过干涉层结构和改色纳米结构的组合作用显示出所述不同颜色中的至少一种。

61、根据本发明的显示元件尤其可以这样制造，使得在同一工作步骤中产生另外的经压印的安全特征。在此，尤其可以是光学可变安全特征，例如全息图、带噪声或不带噪声的锯齿结构（用于产生翻转图像、运动学效果、3d显示等）、微透镜或微凹面镜布置结构或微透镜或微凹面镜图像。

62、在另外的方面，本发明涉及一种光学可变显示元件，其具有至少一个多色反射面区域，该多色反射面区域在反射光中观察时产生至少一个显示，其中所述至少一个显示至少局部具有不同的颜色，其中

63、-所述至少一个多色反射面区域包含微浮雕结构，该微浮雕结构产生动态效果、尤其是立体3d效果和/或具有相对于面区域的实际空间形状向前突出和/或向后凹入的表面的三维显示，并且该微浮雕结构构造有多个微浮雕结构元件，

64、-反射面区域至少局部涂覆有表面保形干涉层结构，

65、-微浮雕结构至少局部设有改色纳米结构，该改色纳米结构由至少一个亚波长结构形成，

66、-并且

67、-干涉层结构的颜色效果通过改色纳米结构被修改，使得多色反射面区域通过干涉层结构和改色纳米结构的组合作用显示出所述显示的不同颜色中的至少一种。

68、在一种有利的设计方案中，在观察显示元件时对于观察者可见的颜色包含混合色，这些混合色通过尺寸低于人眼分辨极限的像素状子区域的颜色的混色产生，其中像素状子区域的颜色中的至少两种分别通过特定类型的亚波长结构产生，该亚波长结构在与干涉层结构共同作用下对于该颜色具有特征性。

69、根据该方面的另外的有利的设计方案，显示元件根据观察角度显示出具有至少一个曲线显示的图案，该曲线显示从第一观察方向在显示区域内在中间位置作为预给定曲线可见，并且在安全元件绕两个不同的预定轴线倾斜时在显示区域内沿不同方向从中间位置移开。在此，反射面区域在显示区域中为了显示曲线显示而设有多个反射性的平面微镜，并且在背景区域中设有多个反射性的平面微镜用于显示背景区域，其中显示区域的微镜和/或背景区域的微镜设有改色纳米结构。

70、在所有提到的发明方面中，微浮雕结构元件可以以如下有利的设计方案存在：

71、作为微结构的微浮雕元件，尤其可以使用微镜，例如在文献wo 2007/079851 a1、wo 2011/066991 a2和wo2011/066990 a2中所述的那些，其公开内容在这方面被纳入本技术中。也可以使用具有在2µm至300µm之间、优选在3µm至100µm之间、特别优选在5µm至50µm之间的光栅周期的锯齿光栅作为微镜，其中纵向上的横向尺寸可以达到几毫米。

72、-在一些设计方案中，可以使用类菲涅耳结构。它们例如通过以下方式产生：将待模仿的表面浮雕通过水平切割分解成段，随后移除位于内部的体积段，并将包含表面的一部分的段降低到基面上。代替水平切割，也可以使用竖直切割。优选等距地设置切割，但相邻切割的可变间距原则上也是可能的。

73、-备选地，在一些设计方案中也可以使用凹形或凸形拱曲的微型元件，这些微型元件有利地规则布置。它们的横向尺寸可以在5µm至300µm之间，优选在10µm至100µm之间，特别优选在20µm至50µm之间。凹形/凸形拱曲的微型元件在此可以一维地布置并且构成沟槽形或肋条形元件的周期性布置。优选地，它们也可以布置在二维网格中，其中可以使用不同的光栅类型，例如正方形、矩形、菱形、六边形或平行四边形光栅。各个微型元件可以完全填充特征的面，例如在维格纳-塞茨晶胞的意义上。然而，在各个微型元件之间也可以存在间隙，例如当圆形限定的凹形或凸形球段布置在六边形光栅上时。

74、-作为微结构的微浮雕元件，尤其也可以使用例如在尚在审理中的德国专利申请de 10 2024 128 848.5和de 10 2025 107 278.7中所述的微镜，其公开内容在这方面被纳入本技术中。尤其，微镜可以设计为在第一方向上具有恒定的倾斜并且在第二方向上具有（连续的）弯曲。备选地，微镜可以以在两个彼此垂直的方向上具有（连续的）弯曲的方式存在。在此，弯曲轮廓可以设计为凸形轮廓、凹形轮廓或部分区域凸形且部分区域凹形的轮廓。代替弯曲轮廓，微镜也可以具有变化的、分段恒定的倾斜。

75、-作为微浮雕结构，也可以使用任意的自由曲面，在这些表面中，形貌在几微米到几百微米的尺度上局部变化。根据待实现的光学效果，在特定空间方向上倾斜的表面区段可以均匀分布。备选地，可以以牺牲其他方向为代价来突出某些方向。以这种方式，例如可以通过使入射光均匀辐射或优选地偏转到预定的立体角范围内来产生哑光效果。

76、-在显示元件的各个面区域中组合迄今所提到的微浮雕结构也是可设想的，并且可以有利地使用。

77、在所有提到的发明方面中，改色纳米结构和/或产生颜色的纳米结构可以以如下有利的设计方案存在：

78、-亚波长结构的呈纳米点或纳米孔存在的单个结构在俯视图中的形状可以是圆形、椭圆形、正方形、矩形、六边形、十字形、星形，近似圆形、椭圆形、正方形、矩形、六边形、十字形、星形，并且/或者一般地由多边形轮廓线形成。椭圆形和矩形纳米点/纳米孔通常在纵向和横向上具有不同的共振频率，使得它们在这两个方向上优选被不同波长的光激发。因此，对于这些几何形状的纳米点/纳米孔，光谱吸收、反射和透射特性通常取决于激发光波相对于纳米点/纳米孔取向的偏振状态。纳米结构的颜色效果取决于结构是以凸起（“纳米点”）还是凹陷（“纳米孔”）的形式存在。具有红色或品红色颜色效果的根据本发明的亚波长结构的扫描电子显微镜图像在图11(a)中示出，其中纳米点布置在具有六边形光栅对称性的光栅中。图11(b)示出具有绿色颜色效果的另一根据本发明的亚波长结构的扫描电子显微镜图像。

79、-亚波长结构的呈纳米点或纳米孔存在的单个结构在横截面中可以以如下轮廓形状之一存在：二元（“曼哈顿”）、正弦形或准正弦形、锥形或截锥形。结构的横截面轮廓可以通过高斯函数或任意其他连续函数来近似。根据填充因子，在纳米点/纳米孔之间也可以分别得到恒定或近似恒定的走向。

80、-规则地布置在一维或二维光栅中或不规则地布置的纳米点/纳米孔的形状可以局部变化，例如在横截面轮廓方面或在俯视图形状方面。

81、-纳米结构此外还可以非常强烈地提高或降低干涉层结构或金属化层的亮度。在极端情况下，可以产生近似黑色或白色。为了产生非常暗的颜色，尤其适合具有高深宽比的随机布置的结构。

82、在所有提到的发明方面中，微浮雕结构和改色纳米结构和/或产生颜色的纳米结构可以以如下有利的设计方案存在：

83、-微浮雕结构和亚波长结构可以分别整面地存在于特定图案区域中。

84、-显示可以分别包含图案和背景。在至少一个显示中，图案和/或背景的颜色效果可以通过尤其设计为颜色稳定的干涉层结构与至少一个亚波长结构的组合作用产生。一个视图内的图案和/或背景可以分别以不同的颜色形成和/或分别以多色形成。

85、-微浮雕结构元件和亚波长结构可以分别存在于大量用肉眼无法分辨的像素中。像素可以具有任意形状，例如正方形、矩形、六边形、长条形（准一维）。优选地，像素覆盖整个面布置，其中像素也可以以不同的像素形状存在。像素的尺寸优选低于人眼的分辨能力，并且在至少一个方向上小于300µm，优选小于100µm，特别优选小于50µm。

86、-像素内的微浮雕结构元件优选相同。在微镜的情况下，这些微镜在像素内优选具有相同的取向（镜面斜率和方位角）。

87、-像素内的亚波长结构优选具有相同的结构参数并且均匀地填充像素，使得该像素以统一的颜色出现。在较大的区域（图案区域）上，纳米结构的结构参数可以是恒定的（例如单色拱起图案）或者在空间上变化（例如颜色渐变或具有多种不同颜色的图案）。颜色强度的变化可以通过改变像素尺寸和/或像素密度来实现。

88、-优选地，微浮雕结构的像素和亚波长结构的像素彼此相关，并且例如分别重合地上下叠置。在这种情况下，特定取向的微浮雕结构元件与特定颜色的亚波长结构关联，使得由微浮雕结构元件反射到预定立体角范围内的光显示出由该亚波长结构（必要时在与干涉层结构的共同作用下）确定的颜色。

89、-通过连续地改变一个或多个表征亚波长结构的结构参数，可以实现跨微浮雕结构的颜色渐变。备选地，颜色渐变也可以通过加网（rasterung）来产生。颜色渐变可以可选地与由微浮雕结构产生的动态效果同步，例如与移动效果同步。

90、-虽然在平面镜的情况下（为了避免混合色并产生统一的颜色效果），适宜地将整个镜面均匀地配置有亚波长结构，但具有弯曲轮廓的微镜或具有变化的、分段恒定的倾斜的微镜恰恰具有如下特性：根据镜面的倾斜将光反射到不同方向。换句话说，单个微镜具有多个不同的倾斜并因此具有多个反射方向。因此，多个倾斜可以有利地被分成两个或更多个区段，其中至少一个区段包含亚波长结构，该亚波长结构在至少一个影响颜色的参数（亚波长结构的结构的周期长度、深度和/或轮廓形状）方面不同，并且由此配备有与其他区段不同的颜色效果。在显示元件倾斜时，以这种方式可以产生沿着弯曲的颜色变化，该颜色变化等同于颜色翻转。

91、-在具有弯曲轮廓的微镜的情况下，此外，亚波长结构的至少一个影响颜色的参数可以根据沿一个或两个弯曲方向的倾斜具有连续的变化。结构参数的连续变化导致颜色效果根据反射方向连续变化。

92、根据本发明的显示元件可以与其他安全特征组合。例如，显示元件可以附加地具有呈图样、字符或编码形式的信息，这些信息由面区域内的无涂层区域或在涂层中留空的区域形成。微浮雕结构元件也可以与全息或类全息的衍射结构、与带噪声或不带噪声的锯齿结构（用于产生翻转图像、运动学效果、3d显示等）、微透镜或微凹面镜布置结构和/或微透镜或微凹面镜图像组合。例如，与全息图、尤其是真彩色全息图或kinegram图的交错组合是可能的。

93、根据本发明的显示元件此外可以设有机器可读特征，尤其设有引入的磷光、荧光或其他发光物质，设有偏振相关效应，设有有针对性地设定的电导率（尤其通过有针对性地设定的金属层厚度），设有其他随角异色效应（例如基于随角异色颜料），或者设有经着色的压印漆。通过将根据本发明的显示元件与磁性材料适当地组合，例如通过引入磁性层或与磁性油墨组合，当然也可以提供尤其可以机器可读的磁性特性。

94、本发明还包含一种具有所描述类型之一的显示元件的数据载体。该数据载体尤其可以是有价物品或有价文件，例如钞票、尤其是纸质钞票、聚合物钞票或箔复合钞票，可以是股票、债券、证书、代金券、支票、高价值入场券，但也可以是证件卡，例如信用卡、银行卡、现金支付卡、授权卡、身份证或护照个人资料页。

95、该数据载体尤其可以是具有由纸、尤其是棉纸构成的基材的纸质钞票，可以是具有由塑料材料构成的基材的聚合物钞票，或者可以是箔复合钞票。当然，作为数据载体的基材也可以使用纸，该纸包含比例x处于0＜x＜100重量%范围内的聚合物材料。如果数据载体是由塑料材料构成的基材，则尤其优选由聚乙烯（pe）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（pbt）、聚萘二甲酸乙二醇酯（pen）、聚丙烯（pp）、聚酰胺（pa）构成的塑料箔或者由这些塑料材料构成的单层复合基材。此外，基材可以设计为多层箔复合体，尤其设计为多种不同塑料箔的复合体（复合材料复合体）或纸-箔复合体（箔/纸/箔或纸/箔/纸），其中安全元件可以设置在这样的多层复合体的每个层中、上或之间。