專利名稱：安全顯示組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全顯示組件，及諸如智能卡的包括這樣的安全顯示 組件的安全產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
眾所周知的是為諸如信用卡、駕駛執(zhí)照、身份證等物品提供以防 止偽造。安全特征例如可以是提供全息圖像的全息圖，其中在物品表 面上提供全息圖。同時(shí)，智能卡技術(shù)日益增加地用于信用卡、駕駛執(zhí) 照、身份證等?，F(xiàn)在，智能卡還能夠包括顯示器，其中顯示器用于顯 示寬范圍的信息內(nèi)容，取決于智能卡的具體應(yīng)用。然而，在智能卡中，可用的空間相當(dāng)有限并且卡的物理大小通常 是標(biāo)準(zhǔn)化的。顯示器的集成將因此與現(xiàn)存的卡的信息和設(shè)計(jì)相沖突， 而且可能就是難于在智能卡上為諸如顯示器、用于控制顯示器的接 口、安全特征、智能卡芯片、標(biāo)志和其它印刷的信息等的所有必需物 品找到空間。此外，對(duì)任何人而言，向/從諸如身份證或信用卡的物 品附著表面安裝的全息圖以生產(chǎn)贗品相對(duì)容易。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是要克服這些問(wèn)題中的至少一個(gè)，并提供改進(jìn)的安 全特征，該安全特征尤其適合與智能卡接合使用。使用根據(jù)所附權(quán)利要求的組合的安全特征和顯示器('安全顯示組 件')、及包括這種安全顯示組件的安全產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)將從下述描述變得明 顯的這些和其它目的。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了安全顯示組件，包括用于提供顯示 器圖像的顯示器和用于提供全息圖像的全息圖，其中將全息圖集成到 顯示器，并且全息圖占有與顯示器基本相同或更小的區(qū)域。
將全息圖集成到顯示器使得難于在不損傷或毀壞全息圖和/或顯 示器的情況下去除全息圖，這提高了安全性。這也節(jié)省了安全顯示組 件要連接到的產(chǎn)品上的寶貴空間，尤其在標(biāo)準(zhǔn)信用卡大小的智能卡 上。此外，它使得偽造更難，僅僅因?yàn)閷⑷D集成到顯示器比現(xiàn)有 技術(shù)中僅將全息圖置于產(chǎn)品上的其它地方更難。當(dāng)全息圖集成到顯示器時(shí)，全息圖能夠位于顯示器內(nèi)，在顯示器 的光學(xué)堆或?qū)咏Y(jié)構(gòu)中。此外，全息圖能夠基本覆蓋顯示器的整個(gè)區(qū)域， 即與顯示器具有同樣大小，或覆蓋顯示器區(qū)域的部分。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)準(zhǔn)顯示器和全息圖，以便顯示的圖像和全息圖像形成組合的圖像。也就是說(shuō)，觀察者應(yīng)當(dāng)感覺(jué)到(experience) 顯示器圖像和全息圖像為一個(gè)完整的圖像。組合的圖像提高了安全 性，因?yàn)樵谡鎸?shí)的(authentic)裝置中用戶應(yīng)當(dāng)在顯示器上看到顯示 器圖像和全息圖像二者。還有，對(duì)準(zhǔn)質(zhì)量將確認(rèn)被提供安全顯示組件的產(chǎn)品的真實(shí)性。當(dāng)顯示信息時(shí)，它還提供優(yōu)點(diǎn)，例如顯示器圖像的 內(nèi)容能夠與全息圖像的內(nèi)容匹配。為了在所有相關(guān)視角最佳地發(fā)生對(duì)準(zhǔn)，全息圖和顯示器的"圖像 形成層"或電光有源層(例如，當(dāng)電驅(qū)動(dòng)時(shí)光學(xué)特性變化的層)之間 的距離應(yīng)該最小化。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，全息圖位于顯示器的圖 像形成層最近處，即，非常靠近顯示器的圖像形成層。"圖像形成層" 能夠例如是液晶顯示器里的液晶層。優(yōu)選地，全息圖和圖像形成層之 間的距離等于或小于顯示元件的大小。顯示元件例如可以是像素、圖 塊、圖標(biāo)等。全息圖和圖像形成層之間的距離例如可以等于顯示元件 大小的10%-70%。在另一個(gè)實(shí)施例中，安全顯示組件還包括全息層，全息層適于在 預(yù)定范圍和方向內(nèi)將朝該層進(jìn)入的光聚焦。以這種方式，能夠提高在 某方向上顯示器的亮度。優(yōu)選地，全息層適于在有限的預(yù)定視野范圍 內(nèi)提高顯示器的亮度。注意，在電泳顯示器中，僅當(dāng)來(lái)自顯示器的光 是用作形成全息圖的光時(shí)，即當(dāng)使用透射全息圖時(shí)，這才是可能的。 這提高了此視野范圍內(nèi)顯示器的可讀性。同時(shí)，視野范圍外的其它角 度的亮度將降低。對(duì)從視野范圍外觀察顯示器的任何旁觀者這減小了
顯示器的可讀性，這反過(guò)來(lái)提高了安全顯示組件的安全性(尤其對(duì)具有Lambertian類型觀察的顯示器，比如電泳顯示器，這是重要的優(yōu) 點(diǎn))。例如，某人能夠在提供了安全顯示組件的他的銀行智能卡上檢 查結(jié)余，而不會(huì)有站在他旁邊的任何旁觀者看到安全顯示組件上的信 息。優(yōu)選地，集成全息層與提供全息圖像的全息圖。也就是說(shuō)，安全 顯示組件的全息圖提供全息圖像和亮度改善功能。優(yōu)選地，安全顯示組件的顯示器是反射顯示器。諸如智能卡的方 便地結(jié)合了安全顯示組件的產(chǎn)品通常是非常低功率的產(chǎn)品，使得反射 顯示器適合。在反射顯示器中，來(lái)自觀察者側(cè)的入射光(諸如室內(nèi)照 明或太陽(yáng)光的外部光)由反射器通過(guò)圖像形成層朝觀察者反射回或由 象在電泳顯示器中的電光層散射。能夠?qū)⑷D置于顯示器的圖像形成層前面。也就是說(shuō)，朝向觀 察顯示器的觀察者?？蛇x地，全息圖能夠置于顯示器的圖像形成層后 面。安全裝置中的顯示器能夠例如是液晶顯示器(比如TN、STN、IPS、 VAN、 CTLC、雙穩(wěn)態(tài)扭轉(zhuǎn)、分層LCD等)、電泳顯示器(比如E-ink)、 電致變色顯示器、電致發(fā)光顯示器(比如OLED)、或電潤(rùn)濕顯示器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了諸如智能卡的安全產(chǎn)品，包括如 上描述的安全顯示組件。該安全產(chǎn)品提供與以先前討論的發(fā)明的方面 獲得的優(yōu)點(diǎn)相似的優(yōu)點(diǎn)。例如，當(dāng)將全息圖集成到顯示器時(shí)，全息圖 位于安全產(chǎn)品上與顯示器基本相同的的區(qū)域，幾乎不占據(jù)產(chǎn)品表面上 的空間。


現(xiàn)在將參照顯示本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的 這些和其它方面。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的安全顯示組件的正視圖；圖2示出包括根據(jù)本發(fā)明的安全顯示組件的智能卡；圖3a-3c示意性地在橫截面示出包括液晶顯示器的安全顯示組件；圖4是包括電泳顯示器的安全顯示組件的示意性橫截面視圖；以
及圖5示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的安全顯示組件的輸出。
具體實(shí)施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的安全顯示組件10的正視圖。安全顯 示組件10包括顯示器12和全息圖14，該全息圖被集成到顯示器。 因?yàn)槿D14被集成到顯示器12并且不延伸到顯示器外面的區(qū)域， 它不占據(jù)它被提供到的產(chǎn)品上的不必要的空間。在圖1中，顯示器12產(chǎn)生文本16，而全息圖14以全息圖像的形 式提供符號(hào)18。通過(guò)將全息圖靠近顯示器的圖像形成層設(shè)置，并相 對(duì)顯示器的有源區(qū)對(duì)準(zhǔn)全息圖，形成組合的圖像，如圖1所示。也就 是說(shuō)，在圖1中，顯示器圖像和全息圖像疊加。在例如具有文本和符號(hào)的標(biāo)志的情況下，顯示器圖像和全息圖像 一起形成完整的標(biāo)志，如圖1中所示。然而，存在能夠使用的顯示器 圖像和全息圖像的多種其它組合。例如，能夠由對(duì)應(yīng)的全息圖像突出 由顯示器顯示的圖標(biāo)。圖2示出包括根據(jù)本發(fā)明的安全顯示組件10的智能卡20。智能 卡20優(yōu)選地是標(biāo)準(zhǔn)信用卡大小，且安全顯示組件10包括顯示器和集 成的全息圖，如上。當(dāng)全息圖被集成到顯示器時(shí)，全息圖位于智能卡 表面上基本與顯示器相同的區(qū)域，由此節(jié)省了智能卡上的有價(jià)值的空 間。此外，與全息圖像相互作用的任何顯示器圖像或文本可以被安全 地存儲(chǔ)在智能卡處理器上。智能卡能夠被編程，以使得例如在智能卡 開(kāi)啟和/或關(guān)閉、和/或按下按鈕或按鈕組合時(shí)，補(bǔ)充全息圖像的顯示 器文本變得可見(jiàn)。'圖3a是包括STN液晶顯示器12的安全顯示組件10的示意性橫 截面視圖。顯示器12包括液晶層22，該液晶層構(gòu)成顯示器的主圖像 形成層。液晶顯示層22插于顯示器基板24a和24b之間。在基板24b 后面，提供了金屬化反射器26，并且在基板24a的前面，提供了延 遲器28，并且在延遲器28前面，提供了起偏器30。這些元件形成了
本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的標(biāo)準(zhǔn)反射液晶顯示器的部分。安全顯示組件IO還包括全息圖14。全息圖14置于顯示器內(nèi)，插 于延遲器28和顯示器基板24a之間。這樣，在圖3a中，全息圖位于 液晶顯示層22前面，在液晶顯示層22和觀察者之間。圖3a中的全 息圖14是透明全息膜，其具有反射全息重構(gòu)，即反射全息圖。在安全顯示組件IO工作時(shí)，部分外部入射到顯示器上的光由反射 全息圖14朝入射光的同側(cè)衍射，由此全息圖14提供由全息視野錐 32表示的全息圖像。沒(méi)有被全息圖衍射的入射光部分是顯示器12的 通常光路的部分，由此顯示器12提供由主顯示視野錐(dominant display viewing cone) 34表示的顯示器圖f象。圖3b是根據(jù)發(fā)明的另一實(shí)施例的安全顯示組件10的示意性橫截 面視圖。圖3b的安全顯示組件與圖3a的相似，只是全息圖位于液晶 層22后面(即在顯示器結(jié)構(gòu)的背面)，在基板24b和金屬化反射器 26之間。應(yīng)當(dāng)注意，可以集成全息圖和反射器，從而形成全息反射 器。此外，可以疊加全息圖像和顯示器圖像，如例如圖3b中所示。然 而，全息圖像能夠被調(diào)整為在特定視角是可見(jiàn)的。這樣，可能將全息 圖像32導(dǎo)引到與顯示器圖像的主視野方向34不同的方向上。這使得 能夠?qū)崿F(xiàn)全息圖像和顯示器圖像的視覺(jué)的分離，圖3c中示出了其示 例。這樣，由全息圖像衍射的光與安全顯示組件中沒(méi)有被衍射的光具 有不同的路徑。在圖3a中，衍射光沒(méi)有朝液晶層22和基板24a和24b 進(jìn)入，而在圖3b中，衍射光沒(méi)有在金屬化反射器26被反射。因此， 根據(jù)設(shè)計(jì)，衍射光的偏振態(tài)能夠在顯示器的頂部在起偏器處變得與非 衍射光的偏振態(tài)不相同。結(jié)果，全息圖像能夠總是可見(jiàn)的，甚至當(dāng)顯 示器圖像是黑色的時(shí)候(非衍射光被起偏器吸收的情況下)。全息圖 像在顯示器的黑暗狀態(tài)下將是可見(jiàn)度最佳的。例如，如果顯示器是常 黑的(NB)，則當(dāng)顯示器關(guān)閉時(shí)全息圖將是容易看見(jiàn)的。或者，通過(guò)調(diào)整全息圖和顯示器中電光層的狀態(tài)/開(kāi)關(guān)效果的組 合，能夠?qū)⑷D的可見(jiàn)性調(diào)整為這樣的效果在顯示器的黑暗狀態(tài)
或在顯示器的明亮狀態(tài)全息圖變得更可見(jiàn)或更不可見(jiàn)。獲得的變化可 以從完全可見(jiàn)調(diào)整到(幾乎)不可見(jiàn)。例如，偏振靈敏的或偏振選擇的全息圖能夠用于液晶顯示器的光 路內(nèi)部。如上所述，在黑色狀態(tài)下，正常反射的光將被在顯示器的頂部的起偏器吸收。然而能夠調(diào)節(jié)(adapted)偏振敏感的或偏振選擇的 全息圖以便由全息圖衍射的光具有與沒(méi)有被全息圖衍射的反射光不 同的某種偏振。這種衍射的光將因此不被起偏器吸收，并且當(dāng)顯示器 圖像暗的時(shí)候全息圖像將是清楚可見(jiàn)的。另一方面，在顯示器的明亮 狀態(tài)，入射到全息圖像上的光與在顯示器的黑暗狀態(tài)下全息圖像上的 入射光具有不同的偏振方向。偏振選擇的全息圖(polarization selectivehologram)能夠被調(diào)整為不衍射此光，所以它在偏振方向上不發(fā)生改 變。因此，在顯示器的明亮狀態(tài)沒(méi)有全息圖像形成。為了全息圖像18和顯示器圖像16相互作用，如圖1中所示，需 要對(duì)準(zhǔn)全息圖和顯示器。為使此對(duì)準(zhǔn)在所有相關(guān)視角最佳地發(fā)生，將 全息圖和圖像形成層(圖3a和3b中的液晶層22)之間的距離最小 化是重要的。這樣，全息圖應(yīng)當(dāng)靠近圖像形成層放置。優(yōu)選地，全息 圖和圖像形成層之間的距離等于或小于顯示器元件的大小。此外，在LCD的情況下，如果顯示器圖像，例如圖l中的文本， 是明亮的，此光看似來(lái)自顯示器背面的反射器。因此，為了達(dá)到最佳 對(duì)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)如圖3b所示將全息圖置于反射器附近。另一方面，如果 文本是白色背景上的黑色，此文本看似形成在顯示器的頂部的起偏器 上。因此，應(yīng)當(dāng)如圖3a所示將全息圖14置于起偏器附近。在文本是白色背景上的彩色、彩色背景上的黑色、或黑色背景上的彩色的情況 下，類似地推得全息圖像的最佳位置。作為如圖3a中和3b中具有反射全息重構(gòu)的全息圖的另一選擇， 能夠使用具有透射全息重構(gòu)(reconstruction)的全息圖，即透射全息 圖。如果全息圖是透射全息圖，則衍射光將與非衍射光類似地(雖然 以另外的角度)通過(guò)顯示器。因此，當(dāng)顯示器切換到器黑暗狀態(tài)時(shí)， 此衍射光也將被吸收。這使得黑暗文本可以疊加在也包含全息圖像的 白色環(huán)境上。同樣地，文本的可讀性(對(duì)比度)不受附加的全息圖像
的影響。還有，此特征能夠用于從全息圖像減去信息以提供新的全息 -非全息圖像組合。圖4是包括電泳顯示器52的安全顯示組件50的示意性的橫截面 視圖。顯示器52包括電泳介質(zhì)層56，電泳介質(zhì)層構(gòu)成顯示器的主圖 像形成層。電泳介質(zhì)層56插于顯示器基板58a和58b之間。在基板 58a前面，提供了阻擋膜(barrier film) 60以保護(hù)電泳介質(zhì)層56和基 板58a和58b。這些元件形成本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的標(biāo)準(zhǔn)電泳顯示器 的部分。安全顯示組件50還包括全息圖54。全息圖54插于阻擋膜60和 顯示器基板58a之間。這樣，在圖5中，全息圖54位于圖像形成層 (即電泳介質(zhì)層56)的觀察者一側(cè)。因?yàn)殡娪撅@示器通常是反射散 射裝置，所以圖5中的全息圖54是工作于從顯示器散射的光上的反 射全息圖或透射全息圖。在安全顯示組件50工作時(shí)，由全息圖54提供的局部衍射的光將 被作為疊加在由顯示器52提供的顯示器圖像(如主顯示器視野錐64 所示)上的全息圖像(如全息視野錐62所示)由觀察者看到。可選地，根據(jù)本發(fā)明的安全顯示組件能夠包括全息亮度改善層。 此全息層或膜收集來(lái)自所有方向的光并將其在特定范圍和方向內(nèi)聚 焦，從而提高在此范圍和方向內(nèi)顯示器的亮度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 將全息圖亮度改善層與提供全息圖像的全息圖集成。也就是說(shuō)，全息 圖提供全息圖像和亮度改善功能。全息層優(yōu)選地在有限的預(yù)定視野范圍內(nèi)提高顯示器的亮度，這提 高了在此視野范圍內(nèi)顯示器的可讀性。同時(shí)，對(duì)視野范圍外的其它角 度亮度可以降低，對(duì)從視野范圍外觀察顯示器的任何旁觀者減小了顯 示器的可讀性。這在圖5中示意性地示出，其中36表示具有提高的 亮度的主顯示器視野錐，38表示全息視野錐，40表示具有低亮度的 區(qū)域。這樣，從視野范圍36和38以外的傾斜角觀察顯示器的任何旁 觀者看到少的信息或看不到信息。在因?yàn)榘踩驊?yīng)當(dāng)限制視野范圍 的具有寬的視野范圍的顯示器中以這種方式使用全息層尤其有用。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明絕不限于上述優(yōu)選實(shí)施例。相反， 在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的許多修改和變形是可能的。例如，即使上述 示例分別示出了液晶顯示器和電泳顯示器，但能夠在根據(jù)本發(fā)明的安 全顯示組件中使用許多其它類型的顯示器。
權(quán)利要求
1、一種安全顯示組件(10；50)，包括顯示器(12；52)，用于提供顯示器圖像；及全息圖(14；54)，用于提供全息圖像，其中將所述全息圖集成到所述顯示器中，并且所述全息圖占據(jù)與所述顯示器基本相同或更小的區(qū)域。
2、 如權(quán)利要求1所述的安全顯示組件，其中，所述顯示器和全 息圖是對(duì)準(zhǔn)的，以便所述顯示器圖像和全息圖像形成組合的圖像。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的安全顯示組件，其中，所述全息圖靠近所述顯示器的圖像形成層設(shè)置。
4、 如權(quán)利要求3所述的安全顯示組件，其中，所述全息圖和所 述顯示器的所述圖像形成層之間的距離等于或小于顯示元件的尺 寸。
5、 如權(quán)利要求1所述的安全顯示組件，還包括適于在預(yù)定范圍 和方向內(nèi)匯聚朝所述層進(jìn)入的光的全息層。
6、 如權(quán)利要求5所述的安全顯示組件，其中，將所述全息層與 所述全息圖集成。
7、 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的安全顯示組件，其中，所 述顯示器具有取決于電光開(kāi)關(guān)層如何影響所述顯示組件中的光的黑 暗狀態(tài)和明亮狀態(tài)，并且其中，所述全息圖適于選擇性地與所述光 相互作用，以便使所述全息圖的可見(jiàn)性在所述狀態(tài)之一得到提高而 在所述狀態(tài)的另 一狀態(tài)被降低。
8、 如權(quán)利要求7所述的安全顯示組件，其中，所述全息圖是偏 振選擇的。
9、 如權(quán)利要求1所述的安全顯示組件，其中，所述顯示器是反 射顯示器。
10、 如權(quán)利要求1所述的安全顯示組件，其中，所述全息圖置于 所述顯示器的所述圖像形成層前面。
11、 如權(quán)利要求1所述的安全顯示組件，其中，所述全息圖置于 所述顯示器的所述圖像形成層后面。
12、 如權(quán)利要求1所述的安全顯示組件，其中，所述顯示器是從 此組選擇的顯示器液晶顯示器、電泳顯示器、電致變色顯示器、 電致發(fā)光顯示器、及電潤(rùn)濕顯示器。
13、 一種安全產(chǎn)品，包括如權(quán)利要求1到12中的任一項(xiàng)所述的 安全顯示組件(10; 50)。
14、 如權(quán)利要求13所述的安全產(chǎn)品，其中，所述安全產(chǎn)品是智 能卡(20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及安全顯示組件(10；50)，包括用于提供顯示器圖像的顯示器(12；52)及用于提供全息圖像的全息圖(14；54)。所述全息圖集成到所述顯示器，并且占有與所述顯示器基本相同或更小的區(qū)域。將全息圖集成到顯示器使得偽造提供有安全顯示組件的產(chǎn)品更困難。它還節(jié)省提供有安全顯示組件的產(chǎn)品上的空間。本發(fā)明還涉及包括這種安全顯示組件的智能卡(20)。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK101213484SQ200680024356
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月5日
發(fā)明者H·賈格特, P·J·斯里克維爾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司