KR20090009942A - 광학 보안 마킹 컴포넌트, 그 컴포넌트의 제조 방법, 그 컴포넌트를 포함하는 시스템 및 그 컴포넌트를 점검하기 위한 리더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제 1 방향으로 방위가 맞춰진 편광자를 통해 관측할 때의 제 1 시각적 구성과, 상기 제 1 시각적 구성과 구별되며 제 2 방향을 따라 방위가 맞춰진 편광자를 통해 관측할 때 인식되는 제 2 구성을 만드는 광학 보안 마킹 컴포넌트에 관한 것으로서, 상기 광학 마킹 컴포넌트는 상이한 방위를 갖는 적어도 2개의 회절 격자를 형성하도록 스탬프된 필름을 포함하며, 상기 격자들 각각은 550 nm보다 작은 주기를 가지며, 기준면에 대해 0.25에서 0.5 사이의 변조를 갖는 것을 특징으로 한다.

광학 컴포넌트, 편광자, 리더, 필름, 회절

Description

광학 보안 마킹 컴포넌트, 그 컴포넌트의 제조 방법, 그 컴포넌트를 포함하는 시스템 및 그 컴포넌트를 점검하기 위한 리더{OPTICAL SECURITY MARKING COMPONENT, METHOD OF MANUFACTURING SUCH A COMPONENT, SYSTEM COMPRISING SUCH A COMPONENT, AND READER FOR CHECKING SUCH A COMPONENT}

본 발명은 DOVID(회절 광학 변조 이미지 장치, Diffractive Optical Variable Image Device)에 통합될 수 있으며, 적합한 판독 수단 외에는 승인받을 수 없는, 광학 점검 키의 제조에 목적을 둔 보안 광학 이미지 컴포넌트에 관한 것이다.

광학 마킹 컴포넌트는 광학 보안 컴포넌트가 적용되는 제품 또는 문서의 승인에 제공된다.

광학 마킹 컴포넌트는 투명 필름에 의해 지지되는 열경화성 층 내에 회절 격자들을 스탬프(stamp)하여 형성되는 광학 컴포넌트들의 일반적인 군(family)과 관련있다. 관측 변수(관측 축들에 대한 방위, 위치 및 광원의 차원 등)에 따라, 광학 보안 컴포넌트에 의해 발생하는 광학 효과는 매우 특징적이고, 제어가능한 구성을 갖는다. 상기 광학 컴포넌트의 일반적인 목적은, 재생산하기 어렵거나, 심지어 분해하기조차 어려운 필름의 물리적인 구성으로부터, 새롭고 상이한 효과들을 제공하 는 것에 있다.

투명 필름에 스탬프(stamp)하여 형성되는 상기 광학 컴포넌트 군(family) 중에서, 본 기술과 가장 근접한 상태에 있는 것은 미국특허 제6909547호이다.

상기 특허는 적층 플라스틱으로부터 얻어지며, 표면 성분들(elements)로 구성된 모자이크 패턴을 갖는 보안 성분(element)을 개시한다. 상기 적층물은 다음 구조들의 중첩에 의해 만들어진 회절 구조{B(x, y, T)}를 갖는다.

ㆍ제 1 저주파 구조 {G(x, y)} 및

ㆍ고주파 릴리프(relief) 구조 {R(x, y)}

상기 필름은 상이한 광학 효과들을 만드는 2개의 영역을 갖는다.

제 1 표면 성분에서, {G(x, y)}와 {R(x, y)} 양쪽 구조의 벡터들은 평행하다.

다른 표면 성분에서, 양쪽 벡터들은 실질적으로 수직이다.

또한, {G(x, y)} 구조들의 벡터들은 양쪽 표면 성분들 내에서 평행하다. 상기 표면 성분의 공통적인 에지(edge)는 선형적으로 편광된 빛에서만 볼 수 있다. 낮에는, 양쪽 표면 성분들이 동일한 표면 발광성(luminosity)을 갖는다.

종래 기술에 따른 상기 광학 보안 컴포넌트의 관측은, 관측자의 눈과 광학 컴포넌트 사이에 배치된 편광자의 방위(orientation) 기능에 따른 콘트라스트의 반전을 가지면서, 2개의 매우 다른 양상으로 귀결된다. 상대적으로 90°회전할 때, 광 그래픽 성분은 어두워지며 역전된다.

단점은, 편광자가 없는 경우, 상기 광학 컴포넌트의 관측은 고주파 구조를 탐지하는 것이 불가능하다는 것이다. 따라서, 전체 표면 상에 저주파 격자를 사용하여, 유효한 모조물(counterfeit)이 용이하게 만들어질 수 있다.

상기 구조의 다른 단점은 상기 구조가 광원 및 관측자의 위치에 따른 관측 조건에 본질적으로 매우 민감하다는 사실이다. 사실, 앞서 설명된 구조는 입사면에서만 나타나는 효과로 제한된다.

또한, 특허 EP1650587 시점에서의 기술적 수준은 잘 알려져 있으며, 특허 EP1650587은 제 1 방향으로 방위가 맞춰진 편광자를 통해 관측할 때의 제 1 방향 시인성과, 제 2 방향으로 방위가 맞춰진 편광자를 통해 관측할 때의 제 2 시각적 구성을 만들면서, 침해로부터 대항하기 위한 광학 마팅 컴포넌트를 개시한다.

본 발명에 따른 컴포넌트는 상이한 방위를 갖는 2개의 회절 격자를 형성하기 위해 스탬프된 필름을 포함한다. 네트워크 중의 하나는 반파장보다 작은 주기를 갖는다.

상기 컴포넌트는 완전히 만족스럽지 못하며, 그 이유는, 주위에 빛이 존재하는 경우, 양쪽 구성의 판독 가능성(legibility)이 영향을 받기 때문이다.

본 발명의 목적은, 편광되지 않은 주변 빛을 인지할 수 있는 추가적인 구성을 갖는 편광자의 삽입 및 편광 효과의 관측 조건에 대한 더 큰 공차(tolerance)를 갖는 성질에 의해 점검될 수 있는 광학 보안 컴포넌트를 제공하면서, 상기 단점들을 개선하기 위한 것이다.

상기 목적을 위해, 본 발명은 그것의 가장 넓은 범위의 의미 내에서, 제 1 방향으로 방위가 맞춰진 편광자를 통해 관측할 때의 제 1 시각적 구성과, 상기 제 1 시각적 구성과 구별되며 제 2 방향을 따라 방위가 맞춰진 편광자를 통해 관측할 때 보이는 제 2 구성을 만드는 광학 보안 마킹 컴포넌트와 관련된다; 상기 광학 컴포넌트는 상이한 방위를 갖는 적어도 2개의 회절 격자를 형성하도록 스탬프된 필름을 포함하며, 상기 격자들 각각은 550 nm보다 작은 피치(pitch)를 가지며, 기준면에 대해 0.25에서 0.5 사이의 변조(modulation)를 갖는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 상기 변조는 기준면에 대해 0.4에서 0.5 사이값을 포함한다.

유리하게는, 각 격자는 인접한 제한(adjacent limit)을 가지며, 시각적인 차원(dimension)을 갖는 미리 정의된(predefined) 그래픽 구성 내에 형성된다.

변형에 따르면, 상기 격자들은 수직인 메인 벡터들을 갖는다.

유리한 변형에 따르면, 상기 광학 마킹 컴포넌트는 확산 처리를 더 포함한다.

제 1 실행에 따르면, 상기 확산 처리는 광학 층들 상에 증착된 확산 층으로 구성된다.

제 2 실행에 따르면, 상기 확산 처리는 서브-파장 구조 내에 통합된다.

제 1 실시예에 따르면, 상기 컴포넌트는 금속 반사층으로 코팅되어, 스탬프된 투명 필름을 포함한다.

제 2 실시예에 따르면, 상기 결과 구조(확산 구조에 결합한 서브-파장 격자)는 상이한 광학 지수(높은 굴절률 하나, 낮은 굴절률 하나)를 갖는 2개 층들 사이에 캡슐화된다(encapsulate). 상기 실행은 다른 특정한 도구없이 즉각적인 시각적 점검을 가능하게 하는 이점을 갖는다.

바람직하게는, 반사층은 접착제로 코팅되어, 승인받도록 지지체 상에 적용될 수 있다.

유리하게는, 상기 스탬프된 필름은 투명한 복굴절 재료로 구성된다.

또한, 본 발명은 제 1 방향으로 방위가 맞춰진 편광자를 통해 관측할 때의 제 1 시각적 구성과, 상기 제 1 시각적 구성과 구별되며 제 2 방향을 따라 방위가 맞춰진 편광자를 통해 관측할 때 보이는 제 2 구성을 만드는 광학 보안 마킹 컴포넌트를 제조하는 방법과 관련된다; 상기 광학 컴포넌트는 상이한 방위를 갖는 적어도 2개의 회절 격자를 형성하기 위한 스탬프된 필름을 포함하며, 상기 각 격자들은 550 nm보다 작은 주기를 가지며, 기준면에 대해 0.25에서 0.5 사이의 변조를 갖는다; 상기 컴포넌트는 확산 처리를 더 포함하며, 상기 확산 처리는, 서브-파장 격자 및 "작은 반점(speckle)" 타입의 구조를 형성하도록 빛에 노출된 감광성 재료의 동일한 영역 상에 저장하는 단계, 다음으로, 등록된 구조에 대응하는 릴리프의 변조를 갖는 층을 형성하도록 열경화성 재료 상에 상기 구조를 복제하며, 다음으로 상기 구조 상에 얇은 금속층 또는 유전체 층의 금속 증착이 형성되고, 보호 광택(varnish) 또는 접착제 층으로 코팅되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 광학 마킹 컴포넌트와 적합한 리더를 포함하는 승인 시스템에 관련되며, 상기 광학 보안 마킹 컴포넌트는 상이한 방위를 갖는 적어도 2개의 회절 격자를 형성하기 위한 스탬프된 필름을 포함하고, 상기 각 격자들은 550 nm보다 작은 주기를 갖고, 기준면에 대해 0.25에서 0.5 사이의 변조를 가지며, 상기 리더는, 상기 리더 내에 위치하고 점검되도록 광학 컴포넌트에 대해 회전가능한 편광자를 포함한다. 바람직하게, 상기 변조는 약 0.5이다.

또한 본 발명은 상이한 방위를 갖는 적어도 2개의 회절 격자를 형성하기 위해 스탬프된 필름을 포함하는 광학 마킹 컴포넌트를 점검하도록 의도된 리더에 관련되며, 상기 각 격자들은 550 nm보다 작은 주기를 갖고, 기준면에 대해 0.25에서 0.5 사이의 변조를 가지며, 상기 리더는, 점검되도록 광학 컴포넌트에 대해 회전가능하며, 리더 내에 위치하는 편광자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

특정 변형에 따르면, 본 발명에 따른 리더는 2개의 인접한 편광자를 포함하며, 상기 편광자들의 축들의 방위는 격자 벡터들의 방위에 적합하면서, 상기 편광자들의 메인 축들은 수직으로 방위가 맞춰지고, 상기 편광자들은, 관측 창 내에서 연속적으로 점검되기 위한 광학 컴포넌트의 여러 구성을 만들도록, 병진 이동가능하다.

유리하게, 상기 리더는, 점검되도록 상기 편광자들과 상기 컴포넌트 사이에 위치하는 확산 성분(element)을 포함한다.

본 발명은 제한적이지 않은 예시적인 실시예들과 관련된 후술하는 상세한 설명을 통해 더 쉽게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 의해 실시되는 회절 격자의 개략도이다.

도 2 내지 4는 다양한 관측 구성들을 관측할 때의 컴포넌트를 나타낸다.

도 5는 본 발명에 따른 컴포넌트의 단면도를 나타낸다.

도 6 내지 8은 각각 본 발명에 따른 이동가능한 부분의 평면도와 리더의 단면도들을 나타낸다.

도 9 및 10은 이동가능한 부분의 2개 위치에 따라 리더를 통한 컴포넌트의 도면들을 도시한다.

도 11은 본 발명의 변형의 단면도를 나타낸다.

도 12는 입사광의 방향에 관한 확산 콘(cone)의 개략도이다.

도 13은 캡슐화(encapsulated) 구조에 따른, 표준 케이스 내 위치에 대한 편향의 함수로서 광 세기의 커브를 나타낸다.

도 14는 캡슐화 구조, 채색된 광택층 및 접착제 층을 포함하는 컴포넌트의 단면도를 나타낸다.

도 15는 2개의 상이한 확대도를 갖는 새로운 표면 구조의 3D 도면을 나타낸다.

도 16은 본 발명에 따른 광학 컴포넌트 변형의 개략도를 나타낸다.

도 17은 2개의 구조, 2개의 컬러 및 2 개의 광 세기를 갖는 다른 실시예를 도시한다.

유리하게, 격자들은 반-매장된(semi-buried) 광학 보안 컴포넌트의 실시예를 위해 300 nm보다 작은 주기를 갖도록 사용될 것이다. 상기 격자들은 가시적인 필드 내의 회절이 매우 제한적이라는 점에 특징이 있다. 1 차수(order)는 경사진 빛에서 관측할 때, 거의 보이지 않는다.

상기 격자들은 육안으로 볼 수 있지만, 편광 필터를 사용해야만 점검될 수 있는 특정한 광학적 특성을 갖는다. 본 발명에 의해 실시되는 격자들은 파장보다 작은 주기(시각적으로 표시되기 위해 일반적으로 550nm), 큰 변조 (0.25에서 0.5 사이값 포함)를 가져서, 입사광이 거의 전부 흡수된다. 편광 방향이 격자 벡터에 대해 수직인 빛만 회절된다. 따라서, 격자의 상기 타입에 의해 회절된 빛은 편광된다.

도 1은 벡터(3)를 따라 방위가 맞춰진 격자를 형성하도록 연장된 교호하는 돌기(1)와 홈(2)을 갖는 격자의 도면을 나타낸다.

TM 모드에 따라 편광된 빛은 흡수되는 반면, TE 모드에 따라 편광된 컴포넌트(component)는 반사될 뿐이다.

0 차수 회절된 빛은 편광된 유일한 것이며, 더 높은 차수에서는 편광 효과가 관측될 수 없다.

격자는 홀로그램을 생산하도록 의도된 폴리에스테르 필름에 스탬프하여 형성되며, 나노구조들이 전달되는 재료의 스탬프 가능한(stampable) 층으로 코팅된다. 다음으로, 스탬프된 층은, 예를 들어, 진공 하에 증착에 의해 금속 반사 층으로 커버되며, 제조되는 제품에 적합한 접착제(라벨을 위한 콜드 접착제(cold adhesive), 라미네이팅 필름 또는 핫 트랜스퍼 필름을 위한 핫 접착제(hot adhesive))로 코팅된다.

이 컴포넌트는, DOVID(회절 광학 변조 이미지 장치, Diffractive Optical Variable Image Device)로 병치(juxtaposition) 또는 삽입에 의해 통합된 점검 키를 제조하는데 사용되는 상기 언급된 격자들을 포함한다. 상기 격자들은, 그것들이 DOVID의 회절 성분 중의 하나에 첨가될 때, 결코 사용되지 않는다. 따라서, 점검 키의 프린트를 나타내는 경미한 자취가 표면 상에 보이게 된다.

리더(reader)는, 정보를 공개하는 것을 가능하게 하는 편광 필터로 구성된다.

어셈블리는 홀로그래픽 이미지 내에 보안 성분을 위치시키도록 한다.

그래픽 관점에서, 서브-파장 격자들은, 긍정/부정적인 효과, 다중 효과 또는 다른 적합한 효과를 가져오도록, 서로 겹쳐져서 쌍으로 사용될 것이며, 따라서, 그래픽 성분 뿐만 아니라 텍스트 성분도 사용한다.

더 상세하게는, 상기 격자들은 기계 내에서 판독될 수 있는 2진수 코드를 새기는데 사용될 수 있다.

도 2 내지 4는 본 발명에 따른 컴포넌트의 예시적인 실시예들을 나타낸다.

광학 컴포넌트는 컨트롤 키(10)를 형성하는 영역을 갖는 DOVID 타입(11)의 구조이다. 이 영역은 편광되지 않은 주변 조명(ambient light)에서 관측할 때의 제 1 구성(도 2)과, 각각 제 1 방향과 제 2 방향으로 방위가 맞춰진 편광자로부터 관측될 때의 역전된 콘트라스트를 갖는 2 개의 구성들(도 3 및 4)을 나타낸다.

영역(12)은 제 1 방향에 따른 방위 벡터를 갖는 550 nm 보다 작은 피치의 격자를 갖는다. 이 영역(12)의 형상은 << OK >> 문자를 가리킨다. 영역(13)은 제 1 방향에 대해 수직인 방위 벡터를 갖는 550 nm 보다 작은 피치의 격자를 갖는다. 이 영역(12)의 형상은 << OK >> 문자에 대해 상보적인 사각면을 가리킨다.

주변 조명 하에서, 2개의 영역(12, 13)의 형상은 가시적이며, 추가적인 승인 모드를 형성한다.

도 5는 파괴적인 라벨(destructive label) 또는 핫 마킹(hot marking)의 형태로 제조된 컴포넌트의 단면도를 나타낸다.

상기 컴포넌트는, 다음의 구성들을 포함한다.

ㆍ플라스틱 재료에 의해 제조된 필름에 의해 형성된 지지층(20); 상기 지지층은, 승인되는 문서 또는 제품에 적어도 컴포넌트가 전달되기까지 컴포넌트를 지지하도록 의도된다.

ㆍ적층된 제품 또는 핫 마킹의 경우에 제품 상에 적용되면서, 선택적으로, 지지층으로부터 컴포넌트를 분리하는 것을 가능하게 하는 분리가능 층(detachable layer, 21);

ㆍ투명한 스탬프된 홀로그래픽 층(22);

ㆍ높은 굴절률을 가지며, 금속질이거나 또는 투명한 반사 코팅(23); 및

ㆍ접착제 층(24).

스탬프된 홀로그래픽 층은 0.25<μ/d<0.5의 변형을 갖는다.

여기서, d는 격자의 피치이며, μ는 0.25에서 0.5 사이, 바람직하게는 0.4에서 0.5 사이인 격자의 특성이다.

종래 기술에서 알려진 제품들과 같이, 본 발명의 목적은 라벨 또는 핫 마킹 필름 또는 라미네이팅 제품을 제조하는 것을 가능하게 하는 제품으로 통합될 수 있다.

홀로그래픽 층(23)의 일부분은, 노출된 구조와 중첩될 수 있는 비-금속화 공정(de-metallization)으로, 비-금속화될 수 있다.

반사층은 금속층(일반적으로, 알루미늄, 구리, 크롬)이다. 또한, ZnS, TiO₂와 같이 높은 굴절률을 갖는 투명 재료를 사용하는 것이 가능하다.

비-금속화와 결합할 때, 또한, 점검 키 내에 비연속성을 일으키지 않으면서 다양한 양상(알루미늄, 구리, 투명 재료 등)을 갖는 광학 컴포넌트들을 얻는 것이 가능하다.

특정 실시예에서, 격자 벡터는, 라벨(BOPP 타입)을 위한 지지체로서 사용되는 투명 복굴절 재료의 중립 축들로 정렬된다. 상기 정렬은 상기 지지체 상으로 전달되는 광학 효과의 효율을 최적화하는 것을 가능하게 한다.

도 6 내지 10은 본 발명에 따른 컴포넌트의 점검을 위한 리더의 도면들을 나타낸다.

상기 리더는 다음 원리를 사용하여 작동된다.

ㆍ컨트롤 키의 표면에 의해 반사되는 빛의 관측 (직접 반사 또는 0 차수 반사),

ㆍ복굴절 성질을 갖는 하나 또는 복수의 편광 필터 또는 다른 성분을 통해, 키에 의해 반사된 빛의 편광을 부각시키는 것을 가능하게 함,

ㆍ다양한 이미지 성분들 사이에서 콘트라스트의 역전을 부각시킴.

가장 단순한 리더는 단순한 편광자로 구성된다.

격자에 의해 반사된 빛의 전방에 배치될 때, 편광 방향의 메인 축에 대해 평행인 편광 방향을 갖는 빛만이 통과할 수 있다. 점검된 문서 또는 리더의 단순한 회전은 수직으로 방위가 맞춰진 양쪽 이미지 영역들을 교대로(alternatively) 나타내는 것을 가능하게 한다.

도 6 내지 10은 최적화된 (이동 가능한) 핸드 리더(hand reader)를 나타낸다. 상기 핸드 리더는, 2개의 병치된 편광 부분(30, 31)이 제공된 이동가능한 부분(33)을 포함하는 프레임(35)으로 구성된다. 상기 2개의 병치된 편광 부분(30, 31)의 메인 축들은 수직으로 방위가 맞춰진다. 상기 편광자들의 축들의 방위는 격자 벡터들의 방위에 적합하다. 컨트롤 키 상에 입사된 빛의 직접 반사를 관측하도록 이미지 상에 리더가 위치함에 따라, 병진(竝進) 이동은, 이미지의 양쪽 컴포넌트들의 경사를 시각화하는 것을 가능하게 할 것이다.

유리하게, 무광택(frosted) 확산 성분(36)은, 다음과 같이 점검되도록, 편광자와 컴포넌트(37) 사이에 배치된다:

ㆍ상기 컨트롤 키 상에서 반사되는 광원에 의해 발생하는 섬광(glare)을 감소시킴,

ㆍ큰 광원을 모의 실험함(simulate),

ㆍ점검되도록 상기 키 상에 리더를 위시시켜서 사용자가 점검을 하도록 함. (인간환경공학/특이 위치/단순성)

도 9 및 10은, 이동가능한 부분이 창 내 각각 제 1 및 제 2 편광자에 배치되고, 리더 내에 위치할 때의 컴포넌트의 도면을 나타낸다.

대안적인 리더는 전체적으로 자동화된 장치의 다양한 성분들을 통합하여 구성된다.

상기 리더의 범주는 다음에 의해 만들어진 자동화된 리더에 관한 것이다:

ㆍ편광 필터의 자동 회전

ㆍ또는 2개의 교차하는 편광자로 구성된 캐리지(carriage)의 자동화된 병진(translation).

리더의 마지막 범주는 복굴절 초점을 사용하는 리더에 관한 것이다:

ㆍ예를 들어, 편광을 분리시키는 월러스턴(wollaston) 프리즘을 사용함. 월러스턴 프리즘은 상기 2개의 편광 사이에서 약 20°의 편향을 일으킨다. 이 경우에, 상기 관측은, 동일한 관측면 내에서 변경된 양쪽 모드의 동시 관측이 된다.

도 11에 도시된 다른 실시예는 전송에 의한 판독을 가능하게 한다.

이 솔루션은 확인 문서 내의 다양한 진술을 보호하기 위해 사용되는 것과 같은 투명 필름 내에 통합된 제품에 적합하다. 홀로그래픽 이미지를 포함하는 모든 격자들은 다음으로 투명 유전 물질 층으로 코팅된다.

상기 키의 점검은, 유리하게, 종이를 통해 문서를 판독할 때 수행될 것이다. 다음으로, 상기 종이는 리더(5b)의 확산 구조를 대신한다.

다른 실시예는 수직으로 방위가 맞춰진 양쪽 격자들로 구성된 (중첩된) 이미지를 결합하는 것으로 구성되며, 구조는 백색 (매트 또는 눈부신) 효과를 수행하는 데 사용되는 것들과 같은 임의적이며 무질서한 성질을 갖는다. 상기 조합은 콘트라스트를 향상시키며 표면 양상을 변경시키는 이점을 갖는다.

이 조합은, 후에, 리더를 간소화하는 것을 가능하게 하는, 상기 점검 키 내에 점검 수단(이 경우에는 리더의 확산 성분)의 일부분의 통합과 같은 동일한 효과를 갖는다.

다음의 설명은 제한적이지 않은 그러한 실시예에 상응한다.

이하에서 언급된 대안적인 실시예는 광학적 확산 기능의 추가에 의해 서브-파장(sub-wavelength) 격자의 1D 또는 2D 특성을 사용하여 보안 컴포넌트를 향상시키는데 목적이 있다: 이 기능은 굴절적이지도 않고, 회절적이지도 않다. 그것은 정반사(specular reflexion) 주위의 관측을 쉽게 하도록 0 차수 효과의 눈에 보이는 콘(cone)을 확장하는 것을 가능하게 한다.

이 기능은 상기 층들의 기계적인 적층을 통해 중첩될 수 있으나, 바람직하게, 이 기능은 서브-파장 구조로 직접 통합될 수 있다.

하나의 솔루션은 0 차수 컬러 순열(permutation) 효과의 관측각을 연장하도록 서브-파장 격자와 확산 기능 간의 결합으로부터 기인하는 구조를 직접적으로 감싸는 것으로 구성된다.

0 차수 효과는 확산 콘에 나타나며, 입사면에 제한되지 않는다. 따라서, 0 차수 효과는 조명 조건에 덜 민감하며, 편향의 배치를 저지한다. 도 12는 입사광(111)의 방향과 관련하여 확산 콘(110)의 개략도를 도시한다.

도 13은 캡슐화(encapsulated) 구조(커브 121)에 따른, 표준 케이스(커브 120) 내 위치에 대한 편향의 함수로서 광 세기의 커브를 도시한다. 각도(θ)는 주어진 조명 조건에 대한 이상적인 관측각을 나타내고, △θ는 상기 각도에 대한 편향을 나타낸다.

새로운 구조에 의해 반사된 광 세기의 손실이 관측되나, 이 광은 최적의 위치의 어느 면 상에도 각을 이루며(angularly) 퍼진다.

이 솔루션은 다음을 가능하게 한다:

ㆍ발산(spread) 광원 뿐만 아니라 점(punctual) 광원과 같은 조명 조건에 거의 민감하지 않은 컴포넌트를 만드는 것에 의해 광학 효과의 주관성(subjectivity)을 향상시키며,

ㆍ인지된 컬러의 성질을 변경하지 않으며: 컬러와 침투의 보존,

ㆍ상기 캡슐화된 서브-파장 격자를 사용하여 보안 컴포넌트에 새로운 비표준 외형을 제공하고,

ㆍ컬러의 추가적인 순열이 보이도록 한다: 입사각의 변형에 기반한 시인성.

콘 개방각(opening angle)은 사용되는 확산 기능에 따른다. 확산 성분의 차원이 작을 수록, 콘의 개방각은 커지며, 반대도 성립한다.

확산 기능은 등방성이 될 수 있으며(실시된 마이크로구조는 회전에 있어 대칭적이며, 방위각에 상관없이 동일한 효과를 제공한다), 이방성이 될 수 있다(이 경우, 임의적 구조는 방위가 맞춰지며, 더 이상 대칭적이지 않다).

상기 확산 기능은, 이 기술을 사용하여 보안 컴포넌트들을 디자인하기 위한 추가적인 자유도를 제공한다. 상기 구조를 원하는 응용(핫 마킹, 라벨링...) 및 원 하는 광학 효과에 적합하도록 구성하는 것이 필요할 것이다.

유리하게, 캡슐화 구조 하에서 코팅된 채색된 광택은 컴포넌트의 주관성을 향상시킬 것이다. 도 14는, 캡슐화 구조(131), 채색된 광택 층(132) 및 접착제 층(133)을 포함하는 그러한 컴포넌트의 단면도를 나타낸다.

따라서, 흡수 현상은 발생한 광학 효과에 추가된다. 흡수, 확산 및 캡슐화된 서브-파장 격자의 0 차수 효과 간의 결합은 관측각에서 우수한 작용과 선명한 새로운 양상을 갖는 광학 컴포넌트를 제공한다. 상기 특수 조합은 본 시점의 기술 수준에서 알려진 컬러 순열 컴포넌트와 완전히 상이하다.

서브-파장 격자와 확상 기능 간의 결합으로부터 기인하는 릴리프 구조는 금속 상의 릴리프 서브-파장 격자의 모든 특성들을 유지한다. 상기 구조는 입사광을 반사, 확산 및 선형적으로 편광시킬 것이다. 상기 광은 편광 필터를 사용하여 보여질 것이다.

도 15는 2개의 상이한 확대도를 갖는 새로운 구조의 3D 도면을 나타낸다. 140과 141에서 축척 계수(scale factor)는 7이다. 141에서, 무질서하며 등방성의 확산 기능에 의한 회절 구조의 변조가 쉽게 관측될 수 있다.

본 발명에서 기술된 보안 컴포넌트의 완전한 제한적이지 않은 실시예는 다음과 같다:

ㆍ구조의 생성

"작은 반점(speckle)" 타입의 서브-파장 격자와 구조, 제어될 수 있는 물리적 특성들 (격자 차원...)은, 예를 들어, 감광성 재료의 동일한 영역 상에 간섭 포 토리소그래피(photolithography) 방법에 의해 저장된다.

다른 방법들이 상기 구조를 저장하기 위해 사용될 수 있다: 전자 빔, XUV 마이크로리소그래피 등을 사용한 직접 식각.

ㆍ상기 구조의 복제

다음으로 상기 구조의 하드 카피가 대량 복제의 관점에서 전기도금법을 사용하여 생성된다. 니켈의 박편은 이 방법의 결과물이다. 상기 니켈 박편의 표면은 복제된 나노구조를 나타낸다.

상기 니켈 박편은 PET 타입의 열가소성 필름을 주조하는 가열된 실린더 상에 안착된다. 이것은 대량 복제 단계이다.

다른 대량 복제 기술들이 사용될 수 있다: UV 캐스팅(casting), UV 엠보싱(embossing) 등등.

ㆍ유전 물질의 증착

웨이브 가이드(wave guide)로 사용되는 유전 물질이 진공증착 방법을 사용하여 증착된다. 그러나, 다른 증착 기술들도 유용하며, 따라서, 본 실시예에 완벽하게 적용될 수 있다. 영향력 있는 파라미터는, 서브-파장 격자와 결합할 때, 원하는 0 차수 효과를 제공하는 물질의 층이다.

ㆍ코팅

이 단계는, 상기 구조를 캡슐화 광택제와 보호되는 문서 상에 컴포넌트를 적용하는 것을 가능하게 하는 접착제를 코팅하는 것으로 구성된다.

이 구조를 사용하는 이미지의 모든 가능한 개념들이, 불투명한 컴포넌트 뿐 만 아니라 투명한 문서들(일반적으로 보안 문서의 보호를 위해 사용됨)에 유효하다. 다음의 예들의 설명은 육안으로 볼 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같은 편광자로 볼 수 있는 효과들에 추가되는 효과들을 상세히 설명한다.

도 16에서 도시된 예에서, 광학 컴포넌트는 2개의 영역(151, 152)을 포함한다.

컴포넌트가 제 1 방향에 따라 방위가 맞춰질 때, 영역(151)은 제 1 컬러(C1)로 나타나며, 중앙 영역(152)은 제 2 컬러(C2)로 나타난다.

컴포넌트가 평면 내에서 1/4 턴에 의해 회전할 때, 관측 및 조명 방향은 변하지 않고, 영역(151 및 152)의 컬러들은 역전된다: 영역(151)은 제 2 컬러(C2)로 나타나며, 내부 영역(152)은 제 1 컬러(C1)로 나타난다.

이 예에서 설명된 컴포넌트는 동일한 구조를 갖는 2개의 영역으로 구성되나, 격자 벡터들(1D 격자들)은 수직이다. 상기 컴포넌트는 평면 내에서 컴포넌트의 90° 회전으로 변경되는 2개의 상이한 컬러(C1 및 C2)만을 갖는다.

다음으로, 새로운 구조에 광학 현미경을 사용하여 탐지될 수 있는 미시적인 차원을 갖는 그래픽 성분들을 통합하는 것이 가능하다.

다른 서브-파장 구조를 갖는 대안적인 실시예는, 상이한 세기들을 갖는 단지 하나의 컬러로 이미지를 산출하는 것으로 구성된다. 격자 벡터들은 평행하며, 격자들의 특성은 동일하고 양쪽 영역은 동일한 컬러를 나타낸다. 제 1 영역의 확산 기능은 제 2 영역의 확산 기능과 상이하다. 이 차이는, 투명무늬(watermark) 0 차수 시각적 효과와 비교될 수 있는 상이한 반사 광 세기에 의해 육안으로 보인다.

도 17은 2개의 구조, 2개의 컬러, 2개의 광 세기를 갖는 다른 실시예를 설명한다.

컴포넌트는 2개의 상이한 구조로 구성된다: S1은 강한 확산을 갖는 캡슐화(encapsulated) 구조이며 표면(161 및 164)에 대응하고, S2는 표면(162 및 163)에 대응하는 낮은 확산을 갖는 캡슐화 서브-파장 구조이다. 다음으로, 상기 컴포넌트는 반사를 위한 2개의 상이한 컬러(C1 및 C2)를 가지며, 또한 상이한 세기로 인한 투명무늬 효과에 기인하여 나타나는 2개의 이미지를 갖는다. 컴포넌트가 평면 내에서 1/4 턴에 의해 회전하면, 컬러(C1 및 C2)는 변경되며 투명무늬 효과는 여전히 존재한다.

본 발명은 금속 또는 유전체 층을 갖는 홀로그램 타입의 모든 광학 보안 컴포넌트에 사용될 수 있으며, 표준 홀로그램의 보안 수준 및 이점들과 본 발명으로부터 산출되는 제품을 결합하는 것을 가능하게 한다.

Claims (20)

1. 제 1 방향으로 방위가 맞춰진 편광자를 통해 관측할 때의 제 1 시각적 구성과, 상기 제 1 시각적 구성과 구별되며 제 2 방향을 따라 방위가 맞춰진 편광자를 통해 관측할 때 보이는 제 2 구성을 만드는 광학 보안 마킹 컴포넌트로서,

   상이한 방위를 갖는 적어도 2개의 회절 격자를 형성하기 위한 스탬프된 필름을 포함하며, 상기 격자들 각각은 550 nm보다 작은 주기를 가지며, 기준면에 대해 0.25에서 0.5 사이의 변조를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
2. 제 1 항에 있어서, 수직으로 방위가 맞춰진 상기 2개의 격자 상에 씌워진(overlaid) 임의적이고 무질서한 성질을 갖는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
3. 제 2 항에 있어서, 확산 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 확산 처리는 광학 층들 상에 증착되는 확산 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
5. 제 4 항에 있어서, 결과 구조는 서브-파장 격자 내로 통합되는 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
6. 제 5 항에 있어서, 확산 구조는, 추가적인 판독 수단 없이 즉각적인 시각적 점검을 하도록 하면서, 상이한 광학 지수들(높은 지수 하나, 낮은 지수 하나)을 갖는 2개 층들 사이에서 캡슐화되는(encapsulated) 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 격자 각각은 인접한 제한을 가지며, 시각적 차원을 갖는 미리 정의된 그래픽 구성 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 격자들은 수직인 메인 벡터들을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 반사층으로 코팅되어 스탬프된 투명 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 반사 층은 높은 굴절률을 갖는 투명 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 반사 층은, 승인받도록 지지체 상에 위치시키기 위해 접착제로 코팅되는 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 부분적으로 비-금속화 된 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 스탬프된 필름은 투명 복굴 절 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트.
14. 제 1 방향으로 방위가 맞춰진 편광자를 통해 관측할 때의 제 1 시각적 구성과, 상기 제 1 시각적 구성과 구별되며 제 2 방향을 따라 방위가 맞춰진 편광자를 통해 관측할 때 보이는 제 2 구성을 만드는 광학 마킹 컴포넌트를 제조하는 방법으로서,

    상기 광학 마킹 컴포넌트는 상이한 방위를 갖는 적어도 2개의 회절 격자를 형성하기 위한 스탬프된 필름을 포함하며, 상기 각 격자들은 550 nm보다 작은 주기를 가지며, 기준면에 대해 0.25에서 0.5 사이의 변조를 갖고,

    상기 컴포넌트는 확산 처리를 더 포함하며, 상기 확산 처리는, 서브-파장 격자 및 작은 반점(speckle) 타입의 구조를 형성하도록 빛에 노출된 감광성 재료의 동일한 영역 상에 저장하는 단계, 유전체 층을 형성하도록 상기 구조를 복제하며, 상기 유전체 층 상에 금속 증착이 형성되고, 보호 광택으로 코팅되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 마킹 컴포넌트를 제조하는 방법.
15. 광학 마킹 컴포넌트 및 적합한 리더를 포함하는 승인 시스템으로서,

    상기 광학 보안 마킹 컴포넌트는 상이한 방향을 갖는 적어도 2개의 회절 격자를 형성하기 위한 스탬프된 필름을 포함하며, 상기 각 격자들은 550 nm보다 작은 주기를 갖고, 기준면에 대해 0.25에서 0.5 사이의 변조를 갖고,

    상기 리더는 2개의 상이한 편광 방향을 따라 제어되는 광학 컴포넌트를 관측하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 승인 시스템.
16. 상이한 방위를 갖는 적어도 2개의 회절 격자를 형성하기 위한 스탬프된 필름을 포함하는 광학 마킹 컴포넌트를 점검하도록 의도된 리더로서,

    상기 각 격자들은 550 nm보다 작은 주기를 갖고, 기준면에 대해 0.25에서 0.5 사이의 변조를 가지며,

    2개의 상이한 편광 방향을 따라 광학 컴포넌트를 점검하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 리더.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 리더 내에 위치하며, 점검되도록 상기 광학 컴포넌트에 대해 상대적인 회전이 가능한 편광자를 포함하는 것을 특징으로 하는 리더.
18. 제 17 항에 있어서, 2개의 인접한 편광자를 포함하며, 상기 편광자들의 축들의 방위는 격자 벡터들의 방위에 적합하면서, 상기 편광자들의 메인 축들은 수직으로 방위가 맞춰지고, 상기 편광자들은, 관측 창 내에서 연속적으로 점검되기 위한 광학 컴포넌트의 여러 구성을 만들도록, 병진 이동가능한 것을 특징으로 하는 리더.
19. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 점검되도록 상기 편광자와 상기 컴포넌트 사이에 배치되는 확산 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 리더.
20. 제 15 항에 있어서, 관측면 내 광학 컴포넌트의 2개 모드를 분리시키는 월러스턴(wollaston) 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 리더.

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