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KR20200083238A - Information provision system using Transfomable grating complex and information provision method using same - Google Patents

Information provision system using Transfomable grating complex and information provision method using same Download PDF

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KR20200083238A
KR20200083238A KR1020190169060A KR20190169060A KR20200083238A KR 20200083238 A KR20200083238 A KR 20200083238A KR 1020190169060 A KR1020190169060 A KR 1020190169060A KR 20190169060 A KR20190169060 A KR 20190169060A KR 20200083238 A KR20200083238 A KR 20200083238A
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KR
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grating
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complex
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Inventor
김태성
박준규
이경훈
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울산과학기술원
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Abstract

The present invention relates to an information provision system using a variable grating complex. The information provision system using the variable grating complex comprises: a producer module provided therein with a plurality of micro or nana particles being formed through magnetic assembly by a plurality of magnetic assemblies to be impregnated in a structure covered in a flexible base material, a relative position between the magnetic assemblies received in the base material and a relative position of the particles included in the magnetic assembly are changed when a form of the base material is changed by a load applied from the outside, so that a grating complex is provided to form a specific pattern representing the same of different structure color in the grating structure by input light by forming a grating structure with the particles having a crease shape of the same or different arrangement; and a user module for sensing color information of the structure color and pattern information of a color respectively or together to provide information of a target to a user. According to the present invention, a large number of information may be included in the grating complex by the number of cases which is increased according to a position of a magnetic assembly representing a structure color, an index of the structure color (RGB, 2^8*2^8*2^8), intensity of light (2^5), an angle of light, and a view angle of a user so that various information can be provided.

Description

가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템 및 이를 이용한 정보 제공 방법{Information provision system using Transfomable grating complex and information provision method using same}Information provision system using Transfomable grating complex and information provision method using same}

본 발명은 가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템 및 이를 이용한 정보 제공 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 그레이팅 복합체의 형태 변화에 따라 발현되는 다양한 구조색과 그 구조색이 형성하는 다양한 이미지를 포함하는 패턴을 이용하여 보다 많은 양의 정보를 전달할 수 있는 정보 제공 시스템 및 이를 이용한 정보 제공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an information providing system using a variable grating complex and an information providing method using the same, and more specifically, a pattern including various structural colors expressed according to a change in the shape of the grating complex and various images formed by the structural colors. The present invention relates to an information providing system capable of delivering a larger amount of information and an information providing method using the information.

색은 무수히 많은 정보를 포함하고 있다. 색상, 채도, 명도, 대비, 파장 등의 다양한 정보를 포함하고 있어, 이러한 정보들을 적절히 활용할 수 있다면 기존의 위조 방지 수단들을 충분히 대체할 수 있을 것으로 보인다.Color contains a myriad of information. Since it contains various information such as color, saturation, brightness, contrast, and wavelength, it is expected that existing counterfeit prevention measures can be sufficiently replaced if these information can be used properly.

일반적인 색의 구현 방법은 자체 광원의 빛을 Red, Green, Blue 색상의 컬러 필터에 투과시켜 색을 구현하는 방법, 플라즈마로부터 나오는 자외선을 형광체와 충돌시키는 방법 및 재료 자체에서 전류 흐름에 따라 발광되는 빛을 혼합하는 방법 등의 발광형 방법과, 이와 달리 광결정(Photonic Crystal)을 이용하여 자체 광원 없이 입사되는 특정 파장의 빛을 배제 또는 반사시켜 구조색(structure color)이 발현되도록 하는 반사형 방법 등이 알려져 있다.In general, the method of realizing color is to transmit the light of its own light source to the color filters of red, green, and blue colors to realize the color, how to collide the ultraviolet rays from the plasma with the phosphor, and the light emitted according to the current flow in the material itself In contrast, a light-emitting method such as a method of mixing, or a reflective type method of using a photonic crystal to exclude or reflect light of a specific wavelength incident without its own light source, so that a structure color is expressed. Is known.

이러한 색의 구현 방법 중, 발광형 방법은 반사형 방법에 비해 널리 알려져 있으나 컬러 필터와 발광을 위한 전력을 지속적으로 공급하여야 하는 중대한 문제를 안고 있으며, 기존의 구조색을 이용한 반사형 방법은 컬러 필터 없이 임의의 색상을 구현할 수 있어 간단한 소자제작 공정으로 야외 시인성이 우수한 초저전력 디스플레이 구현이 가능하다. Among the methods of implementing such a color, the light emission type method is more widely known than the reflection type method, but has a serious problem of continuously supplying power for color filters and light emission, and the existing reflection type method using structural color is a color filter. Any color can be realized without it, so it is possible to implement an ultra-low power display with excellent outdoor visibility through a simple device manufacturing process.

다만, 구조색을 이용한 반사형 방법은 광결정(Photonic Crystal)에 의한 이미지가 빛의 존재 하에서 항상 보임(Overt) 형태를 유지할 수밖에 없는 단점을 가지고 있다. 이러한 반사형 방법의 특성은 위조방지를 위한 필요 정보를 숨기기에는 부적합하여 위조방지 분야에서 광결정의 활용도를 떨어뜨리며, 발현되는 색 역시 조명각 및 보기각도에 따라 달라지는 문제로 인해 이미지에 내장되는 정보의 양도 떨어지는 문제를 안고 있다.However, the reflective method using a structural color has a disadvantage in that an image by a photonic crystal must maintain an overt shape in the presence of light. The characteristics of this reflective method are inappropriate to hide the necessary information for preventing forgery, which reduces the utilization of photonic crystals in the forgery prevention field, and the color displayed also varies depending on the illumination angle and viewing angle. The amount is also falling.

『대한민국등록특허공보 제10-1672392호, 발명의 명칭: 광결정 표시 장치, (공고일: 2016년11월13일, 출원인: 삼성전자(주)/주식회사 나노브릭)』『Republic of Korea Registered Patent Publication No. 10-1672392, Name of invention: Photonic crystal display device (Announcement date: November 13, 2016, Applicant: Samsung Electronics Co., Ltd./Nanobrick Co., Ltd.)』

본 발명은 그레이팅 복합체의 형태 변화에 따라 발현되는 다양한 구조색과 그 구조색이 형성하는 다양한 이미지를 이용하여 보다 많은 양의 정보를 전달할 수 있는 정보 제공 시스템 및 정보 제공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an information providing system and an information providing method capable of delivering a larger amount of information using various structural colors expressed according to a change in the shape of a grating complex and various images formed by the structural colors. .

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명은, 대상물의 정보를 색을 통해 제공하기 위하여, 복수 개의 마이크로 또는 나노 파티클들이 자기 조립에 의해 복수 개의 자기조립체들로 형성되어 플렉서블한 베이스 기재에 감싸는 구조로 함침되며, 외부로부터 가해지는 하중에 의해 상기 베이스 기재의 형태가 변화되면, 상기 베이스 기재에 수용된 자기조립체들 간의 상대 위치와 상기 자기조립체들에 각각 포함도니 상기 파티클들의 상대 위치가 각각 변화되어, 상기 파티클들이 동일 또는 서로 다른 배열을 갖는 주름 형상의 그레이팅 구조를 형성함으로써, 입사광에 의해 상기 그레이팅 구조에 동일 또는 서로 다른 구조색이 각각 나타나 특정 패턴을 형성하는 그레이팅 복합체를 제공하는 생산자 모듈; 및 상기 구조색의 색상정보와 색상의 패턴 정보를 각각 또는 함께 감지하여 상기 대상물의 정보를 사용자에게 제공하는 사용자 모듈을 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템을 제공한다.According to one aspect of the present invention for achieving this object, the present invention, in order to provide information of an object through color, a plurality of micro or nano particles are formed of a plurality of self-assembly by self-assembly to be flexible Impregnated with a structure wrapped around the base substrate, and when the shape of the base substrate is changed by a load applied from the outside, relative positions between the magnetic assemblies accommodated in the base substrate and each of the magnetic assemblies are included in the magnetic assemblies. By changing each, the particles form a grating structure having a wrinkle shape having the same or different arrangements, thereby providing a grating composite that appears to have the same or different structure color in the grating structure by incident light, thereby forming a specific pattern. Producer module; And a user module that senses the color information of the structural color and the pattern information of the color, respectively, or provides the information of the object to the user, and provides an information providing system using a variable grating complex.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 대상물의 정보를 색을 통해 제공하기 위하여, 생산자 모듈이 복수 개의 마이크로 또는 나노 파티클들이 자기 조립에 의해 복수 개의 자기조립체들로 형성되어 플렉서블한 베이스 기재에 감싸는 구조로 함침되며, 외부로부터 가해지는 하중에 의해 상기 베이스 기재의 형태가 변화되면, 상기 베이스 기재에 수용된 자기조립체들 간의 상대 위치와 상기 자기조립체들에 각각 포함도니 상기 파티클들의 상대 위치가 각각 변화되어, 상기 파티클들이 동일 또는 서로 다른 배열을 갖는 주름 형상의 그레이팅 구조를 형성함으로써, 입사광에 의해 상기 그레이팅 구조에 동일 또는 서로 다른 구조색이 각각 나타나 특정 패턴을 형성하는 그레이팅 복합체를 제공하는 단계; 및 사용자 모듈이 상기 구조색의 색상정보와 색상의 패턴 정보를 각각 또는 함께 감지하여 상기 대상물의 정보를 사용자에게 제공하는 단계를 포함하는 사용자 모듈을 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용한 정보 제공 방법을 제공한다.According to another aspect of the invention, the present invention, in order to provide the information of the object through the color, the producer module is formed of a plurality of self-assembly by a plurality of micro- or nano-particles by self-assembly to a flexible base substrate When the shape of the base substrate is changed by the load applied from the outside, impregnated with the surrounding structure, the relative positions between the magnetic assemblies accommodated in the base substrate and the magnetic assemblies are respectively included, so that the relative positions of the particles change. By forming a wrinkled grating structure having the same or different arrangements of the particles, the same or different structural colors appear on the grating structure by incident light, thereby providing a grating composite forming a specific pattern; And a user module sensing the color information of the structural color and the pattern information of the color respectively or providing the information of the object to the user, and provides a method for providing information using a variable grating complex including a user module. .

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention has the following effects.

첫째, 구조색이 나타나는 자기조립체의 위치, 구조색의 지수(RGB, 28*28*28), 빛의 세기(25), 빛의 각도, 사용자의 보기 각도 등에 따라 늘어나는 경우의 수에 의해 무수히 많은 정보를 그레이팅 복합체 내 포함할 수 있어 보다 다양한 정보를 제공할 수 있다.First, the number of cases that increase according to the position of the self-assembly where the structure color appears, the index of the structure color (RGB, 2 8 *2 8 *2 8 ), the intensity of light (2 5 ), the angle of light, and the viewing angle of the user By innumerable information can be included in the grating complex to provide more diverse information.

둘째, 굽힘 정도 및 인장 정도에 따라 그레이팅 정도를 조절할 수 있고, 구조색 역시 그레이팅 정도에 따라 발현되는 색이 다양해지므로, 굽힘 또는 인장 정도를 통해 더욱 다양한 색을 발현할 수 있다.Second, the degree of grating can be adjusted according to the degree of bending and the degree of tension, and the color expressed according to the degree of grating also varies, so that more various colors can be expressed through the degree of bending or tension.

셋째, 베이스 기재와 주름 형상의 그레이팅 구조 사이의 탄성계수의 현격한 차이로 인하여 그레이팅 구조가 외부 자극에 민감하게 반응함으로써, 더욱 다양한 굽힘 정도에 따른 구조색을 나타낼 수 있다.Third, due to the significant difference in elastic modulus between the base substrate and the corrugated grating structure, the grating structure reacts sensitively to external stimuli, thereby exhibiting structural colors according to various degrees of bending.

넷째, 베이스 기재와 자기조립체의 굴절률을 유사하게 형성하여, 외부자극에 따라 구조색의 보임과 숨김 등의 동작을 능동적으로 제어할 수 있어 보다 높은 보안성을 유지할 수 있는 효과가 있다.Fourth, by forming the refractive index of the base substrate and the self-assembly similarly, it is possible to actively control operations such as the visibility and hiding of the structure color according to the external stimulation, thereby maintaining a higher security.

다섯째, 베이스 기재에 가해지는 이방성 하중은 물론 등방성 하중에 따라 각각 구조색이 발현되게 할 수 있어, 다양한 입력-반응형 그레이팅 복합체를 제공할 수 있다.Fifth, each of the structural colors can be expressed according to the anisotropic load as well as the anisotropic load applied to the base substrate, thereby providing various input-responsive grating composites.

여섯째, 하나의 베이스 기재에 복수개의 그레이팅 구조가 형성될 수 있어, 베이스 기재의 형태 변화에 각각 매칭된 복수개의 문자, 이미지, 바-코드(Bar-code), QR-코드(QR-code) 등의 다양한 형식의 정보를 제공할 수 있다.Sixth, since a plurality of grating structures may be formed on one base substrate, a plurality of characters, images, bar-codes, QR-codes, etc., respectively matched to the shape change of the base substrate, etc. It can provide various types of information.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 그레이팅 복합체를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 그레이팅 복합체의 기계적/광학적 특성들을 설명하기 위한 도면이다.
도 21 및 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 그레이팅 복합체를 이용한 정보 제공 시스템 및 방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 to 4 are views for explaining a method of manufacturing a variable grating composite according to an embodiment of the present invention.
5 to 20 are views for explaining the mechanical / optical properties of the variable grating composite according to an embodiment of the present invention.
21 and 25 are diagrams for explaining an information providing system and method using a variable grating composite according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 가변형 그레이팅 복합체(100)를 제조하는 방법에 대해 설명한다.A method for manufacturing the variable grating composite 100 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

도 1(a)를 참조하면, 가변형 그레이팅 복합체(100)를 제조하기 위해, 그레이팅 구조를 통해 나타나야 할 컬러 이미지를 흑백이미지로 변환하여, 잉크젯 프린터의 매트릭스 구조의 인쇄를 위한 바이너리 패턴을 생성한다(S1100) 이때, 도 1(b)와 같이, 액적 기반 바이너리 패턴 생성을 위한 기본 픽셀 단위의 결정 구조는 높은 종횡비의 커피-링 모양의 마이크로 또는 나노 구조이다. 여기서, 커피-링 형상은 도넛(doughnut) 또는 링(ring) 형태를 의미한다.Referring to FIG. 1(a), in order to manufacture the variable grating composite 100, a color pattern that should appear through the grating structure is converted into a black and white image, thereby generating a binary pattern for printing a matrix structure of an inkjet printer ( S1100) At this time, as shown in FIG. 1(b), the basic pixel unit crystal structure for droplet-based binary pattern generation is a high aspect ratio coffee-ring shaped micro or nano structure. Here, the coffee-ring shape means a donut shape or a ring shape.

이후, 상기 잉크젯 프린터의 잉크로 사용되어질 나노 파티클(111)들이 포함된 현탁액을 준비한다.(S1200) 여기서, 나노 파티클(111)들이 포함된 현탁액을 준비하는 과정(S1200)은 300nm, 500nm 또는 700nm 직경의 단분산(mono-dispersed) 실리카 나노 입자(20%, w/v) 용액을 6500rpm에서 10분간 원심 분리하여 솔벤트를 제거함으로써 단분산 실리카 펠릿(Pellet)을 추출하는 과정(S1210)과, 솔벤트가 제거된 실리카 펠릿을 포름아미드(Formamide)와 혼합하여 실리카 현탁액인, 나노 입자 현탁액을 제조하는 과정(S1220)과, 제조된 나노 입자 현탁액 내 실리카 파티클(111)들을 완전히 분산시키기 위해 소니케이터를 사용하여 용액을 초음파 처리하는 과정(S1230)을 포함한다. 이때, 단분산 실리카 나노 입자 용액은 20w%의 파티클(111) 농도를 가지는 증류수를 자연증발 시키기 위한 포름아미드를 혼합하며, 물과 포름아미드의 비율은 3:1 정도로 설정하는 것이 바람직하다.Thereafter, a suspension containing nanoparticles 111 to be used as the ink of the inkjet printer is prepared. (S1200) Here, the process of preparing a suspension containing nanoparticles 111 (S1200) is 300nm, 500nm, or 700nm. A process of extracting monodispersed silica pellets by centrifuging a mono-dispersed silica nanoparticle (20%, w/v) solution at 6500 rpm for 10 minutes (S1210) and solvent (S1220), which is a silica suspension by mixing the removed silica pellets with formamide, to form a nanoparticle suspension (S1220), and a sonicator to completely disperse the silica particles (111) in the prepared nanoparticle suspension. It includes the process of sonicating the solution using (S1230). At this time, the monodisperse silica nanoparticle solution is mixed with formamide for naturally evaporating distilled water having a particle 111 concentration of 20w%, and the ratio of water and formamide is preferably set to about 3:1.

이후, 상기 현탁액이 도포되어 질 습윤성(wettability) 유리 기판(GS)을 준비한다.(S1300) 여기서, 상기 습윤성 유리 기판(GS)을 준비하는 과정(S1300)은, 화학적 처리가 전혀 되지 않은 유리 기판(GS)을 준비하는 과정(S1310)과, 화학적 처리가 전혀 되지 않은 유리 기판(GS)에 피라니아(pirania) 용액을 처리하여 친수성을 증가시킨 유리 기판(GS)을 준비하는 과정(S1320)과, 화학적 처리가 전혀 되지 않은 유리 기판(GS)을 실레인(Silane) 처리하여 소수성을 증가시킨 유리 기판(GS)을 준비하는 과정(S1330) 중 어느 하나가 선택적으로 포함된다. Thereafter, the suspension is applied to prepare a wettability glass substrate GS. (S1300) Here, the process of preparing the wettability glass substrate GS (S1300) is a glass substrate that is not subjected to any chemical treatment. The process of preparing (GS) (S1310) and the process of preparing a glass substrate (GS) having increased hydrophilicity by treating a pirania solution on a glass substrate (GS) that is not chemically treated at all (S1320), Any one of the processes (S1330) of preparing the glass substrate GS having increased hydrophobicity by performing a silane treatment on the glass substrate GS which has not undergone chemical treatment is selectively included.

이때, 상술한 유리 기판(GS)의 물의 친화력과 함께 도포를 위한 접촉각은 커피-링 형상의 자기조립체(112)를 형성하는데 중요한 역할을 한다. 구체적으로, 현탁액의 성분인 물(water), 입자(particle), 포름아미드의 비율이 일정할 경우, 표면의 접촉각에 따라 형성되는 패턴은 3종류로 나눌 수 있다. 접촉각이 0° ~ 15°에서는 단층(monolayer)에 가까운 패턴이 형성되고, 15° ~ 60° 내외까지는 커피-링 구조가 형성되며, 그 이상에서는 소수성 표면에서와 같이 돔(Dome) 구조가 형성된다.At this time, the contact angle for application together with the affinity of water of the above-described glass substrate GS plays an important role in forming the self-assembly 112 in a coffee-ring shape. Specifically, when the proportions of water, particles, and formamide, which are components of the suspension, are constant, the pattern formed according to the contact angle of the surface can be divided into three types. A pattern close to a monolayer is formed at a contact angle of 0° to 15°, a coffee-ring structure is formed to about 15° to 60°, and a dome structure is formed as above at a hydrophobic surface. .

아울러, 잠시 피라니아 세정 공정(pirania cleaning)을 약술하면, 수산화 암모늄(70 ml), 과산화수소(70 ml) 및 탈 이온수(350 ml)로 구성된 피라니아 용액을 서서히 190℃로 가열한 후, 유리 슬라이드를 가열된 피라니아 용액에 1시간 동안 담그고, 탈이온수로 세척하여 N2 가스로 건조시키는 과정이다.In addition, briefly abbreviating the pirania cleaning process, the piranha solution composed of ammonium hydroxide (70 ml), hydrogen peroxide (70 ml) and deionized water (350 ml) is gradually heated to 190° C., and then the glass slide is heated. This is a process of immersing in the piranha solution for 1 hour, washing with deionized water and drying with N 2 gas.

도 1(c)를 참조하면, 앞서 준비된 나노 파티클(111)들이 포함된 현탁액을 상기 습윤성 유리 기판(GS)에 도포 및 인쇄하여, 사전 정의된 패턴으로 상기 나노 파티클(111)들이 자기 조립되게 함으로써, 복수 개의 자기조립체(112)들을 형성한다.(S1400)Referring to Figure 1 (c), by applying and printing a suspension containing the nanoparticles 111 prepared above on the wettable glass substrate (GS), by allowing the nanoparticles 111 to self-assemble in a predefined pattern , Form a plurality of self-assembly 112 (S1400).

잠시, 도 2를 참조하면, 상기 복수 개의 자기조립체(112)들을 형성하는 단계(S1400)는, 유리 기판(GS)의 온도를 32℃ 이상으로 유지하는 과정(S1410)과, 접촉각이 15° 내지 60° 중 17℃로 형성된 상태에서 액적 간의 간섭을 방지하기 위해 액적 간 150㎛ 이상의 간격으로 현탁액을 유리 기판(GS)에 도포하는 과정(S1420)과, 현탁액이 도포된 유리 기판(GS)을 10분간 100℃의 오븐에 보관하여 포름아미드(Formamide)를 충분히 증발시켜 커피-링 구조의 비정질(amorphorous) 자기조립체(112)를 형성하는 과정(S1430)을 포함한다. 이때, 유리 기판(GS)의 온도는 32℃ 이상, 50℃ 이하로 유지되는 것이 바람직하나, 50℃ 이상의 온도 역시 자기조립체(112)를 형성하는데 큰 무리는 없을 것으로 보인다.For a moment, referring to FIG. 2, the step of forming the plurality of self-assemblies 112 (S1400) is a process of maintaining the temperature of the glass substrate GS at 32°C or higher (S1410) and a contact angle of 15° to The process of applying a suspension to the glass substrate GS at intervals of 150 µm or more between the droplets to prevent interference between the droplets in a state formed at 17° C. among 60° (S1420), and to apply the suspension to the glass substrate GS 10 It is stored in an oven at 100°C for a minute to evaporate formamide sufficiently to form an amorphous self-assembly 112 having a coffee-ring structure (S1430). At this time, the temperature of the glass substrate GS is preferably maintained at 32° C. or higher and 50° C. or lower, but the temperature of 50° C. or higher also does not seem to cause a great deal to form the self-assembly 112.

여기서, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는 각 자기조립체(112)들 내 실라카 파티클(111)들을 커피-링 구조로 형성하는 것을 상정하여 설명하고 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며, 실라카 파티클(111)을 플랫(Flat) 구조의 모노레이어(평면 구조, monolayer) 또는 돔(Dome) 구조로 형성할 수 있음은 물론이다. 다만, 돔 구조에서는 그레이팅 복합체(100)에 가해지는 하중에 의한 그레이팅 구조의 형성이 다른 구조들에 비해 어렵기 때문에 실리카 파티클(111)을 플랫 구조의 모노레이어와 커피-링 구조로 형성하는 것이 바람직하다. 이에 관해서는 도 8 내지 도 11에 다시 상세히 설명한다. 플랫 구조의 모노레이어와 커피-링 구조의 생성 방법을 약술하면, 모노레이어는 유리 기판(GS)을 초 친수성 처리한 상태에서 유리 기판(GS)의 온도보다 자기조립체(112) 형성을 위한 액적 온도가 유리 기판(GS)의 온도보다 높게 설정하여 생성하며, 커피-링 구조는 유리 기판(GS)을 친수성 처리한 상태에서 유리 기판(GS)의 온도를 액적의 온도보다 높게 설정하여 형성할 수 있다.Here, referring to FIG. 3, in one embodiment of the present invention, it is assumed and described that the silica car particles 111 in each of the self-assemblies 112 are formed in a coffee-ring structure, but the technical idea of the present invention It is not limited to this, and it is of course possible to form the silaca particles 111 in a flat (monolayer) structure or a dome (Dome) structure. However, in the dome structure, it is preferable to form the silica particle 111 in a monolayer of a flat structure and a coffee-ring structure because formation of a grating structure by a load applied to the grating composite 100 is more difficult than other structures. Do. This will be described in detail again with reference to FIGS. 8 to 11. Briefly, a method of generating a monolayer of a flat structure and a coffee-ring structure, the monolayer is droplet temperature for forming the self-assembly 112 rather than the temperature of the glass substrate GS in a state where the glass substrate GS is subjected to super hydrophilic treatment. Is created by setting it higher than the temperature of the glass substrate GS, and the coffee-ring structure can be formed by setting the temperature of the glass substrate GS higher than the temperature of the droplets in a state in which the glass substrate GS is hydrophilic. .

더불어, 실리카 나노 파티클(111)의 인쇄 과정을 위해 Dimatrix 카트리지가 있는 압전식 드롭-온-디맨드 잉크젯 프린터가 준비되며, 이러한 잉크젯 프린터는 약 21.5㎛의 직경과 254㎛의 간격을 갖는 16개의 독립적인 작동 노즐을 구비하고, 10pℓ의 액적을 지지하며, 액적 중심 간격을 해상도 설정(9dpi)에 따라 5㎛에서 254㎛까지 1㎛ 단위로 프린터 헤드의 각도를 조절할 수 있으며, 진공 펌프가 장착되고, 60℃까지 가열할 수 있는 A4 크기의 기판 테이블이 구비된다.In addition, a piezoelectric drop-on-demand inkjet printer with a Dimatrix cartridge is prepared for the printing process of the silica nanoparticles 111, which has 16 independent diameters of about 21.5 μm and a spacing of 254 μm. It has a working nozzle, supports 10 pℓ of droplet, and can adjust the angle of the print head from 5 μm to 254 μm in 1 μm increments depending on the resolution setting (9 dpi), and a vacuum pump is installed. An A4 sized substrate table that can be heated to ℃ is provided.

다시 도 1(d)를 참조하여, 도포된 현탁액에서 포름아미드를 증발시켜 커피-링 구조의 자기조립체(112)가 형성되면, 모르타르 형태의 고분자 폴리머(Macromolecule Polymer)를 자기조립체(112)들 위에 부어, 고분자 폴리머가 자기조립체(112)들 각각의 전부분 또는 일부분을 수용하도록 자기조립체(112)들을 각각 감싸는 구조로 함침시켜 베이스 기재(113)를 형성한다.(S1500) 여기서, 상기 베이스 기재(113)을 형성하는 과정(S1500)은 모르타르 형태의 고분자 폴리머를 경화시키기 위해 75℃에서 3시간 가열하는 과정(S1510)과, 경화된 고분자 폴리머를 30분간 냉각시키는 과정(S1520)을 포함한다. 이때, 고분자 폴리머는 PDMS(polydimethylsiloane)가 사용되는 것이 바람직하다.Referring back to FIG. 1(d), when the self-assembly 112 having a coffee-ring structure is formed by evaporating formamide from the applied suspension, a mortar-type polymer polymer (Macromolecule Polymer) is placed on the self-assemblies 112. Pour, the polymer polymer is impregnated with a structure surrounding each of the self-assemblies 112 so as to accommodate all or part of each of the self-assemblies 112 to form a base substrate 113. (S1500) Here, the base substrate ( The process of forming 113) (S1500) includes a process of heating at 75° C. for 3 hours (S1510) to cure the mortar-type polymer polymer and a process of cooling the cured polymer polymer for 30 minutes (S1520). In this case, it is preferable that a polydimethylsiloane (PDMS) is used as the polymer polymer.

다음으로, 상기 베이스 기재(113)로부터 유리 기판(GS)을 제거함으로써, 베이스 기재(113)에 입사광을 배제, 회절, 산란 또는 반사하여 구조색을 나타나는 그레이팅 복합체(100)가 완성된다.(S1600)Next, by removing the glass substrate GS from the base substrate 113, the grating composite 100 exhibiting a structural color by excluding, diffracting, scattering, or reflecting incident light on the base substrate 113 is completed. (S1600) )

도 4를 참조하면, 자기조립체(112)들과 베이스 기재(113)의 굴절률은 굴절률 차가 0.04 이내(즉, 자기조립체(112)들의 굴절률이 베이스 기재(113)의 굴절률의 96% 내지 104%)로 형성되도록 함으로써, 마이크로 또는 나노 파티클(111)들이 PDMS 매트릭스 상에서 경화되어 자기조립체(112)로 캡슐화되었을 때, 베이스 기재(113)의 동일 또는 유사한 색을 띄게 되어 전혀 보이지 않아 숨겨진 상태로 유지될 수 있다. 또한, 베이스 기재(113)이 매우 투명한 재질로 마련되는 경우, 자기조립체(112)들 역시 투명한 상태로 유지될 수 있다.4, the refractive index difference between the self-assembly 112 and the base substrate 113 is within 0.04 (that is, the refractive index of the self-assembly 112 is 96% to 104% of the refractive index of the base substrate 113). By being formed of, when the micro or nano-particles 111 are cured on the PDMS matrix and encapsulated in the self-assembly 112, they may have the same or similar color of the base substrate 113 and remain hidden due to invisibility at all. have. In addition, when the base substrate 113 is made of a very transparent material, the self-assemblies 112 may also be maintained in a transparent state.

이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 그레이팅 복합체(100)의 기계적 특성과 광학적 특성에 대해 도 5 내지 도 20을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the mechanical and optical properties of the variable grating composite 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 20.

도 5(a), 6 및 7을 참조하면, 나노 파티클(111)들은 자기조립체(112) 또는 베이스 기재(113)의 높이 방향 또는 두께 방향을 따라 여러 계층(Layer)을 형성하여 분포되며, 외부자극이 가해지지 않은 상태에서는 그레이팅 구조가 형성되지 않아, 구조색이 나타나지 않는(Covert) 0차원 격자로 존재한다. 이는 앞서 말한 바와 같이, PDMS의 베이스 기재(113)와, 자기조립체(112)들의 동일 또는 유사한 굴절률(R/silica - R/PDMS = 0.04)로 인한 구조적 투명성(photonic glasses)에 의해 입사광이 대부분 투과하기 때문이다. 이에, 파티클(111)들이 형성하는 그레이팅 구조에 의한 구조색이 나타나지 않은 상태에서 자기조립체(112)들은 베이스 기재(113) 내에 완전하게 숨겨(Covert)질 수 있다. Referring to Figure 5 (a), 6 and 7, nanoparticles 111 are distributed by forming a number of layers (Layer) along the height direction or thickness direction of the self-assembly 112 or the base substrate 113, the outside In the state where no stimulus is applied, the grating structure is not formed, so the structure color exists as a zero-dimensional grid that does not appear (Covert). As described above, most of the incident light is transmitted by the photonic glasses due to the same or similar refractive index (R/silica-R/PDMS = 0.04) of the base substrate 113 of the PDMS and the self-assemblies 112. It is because. Accordingly, the self-assembly 112 may be completely hidden in the base substrate 113 in a state in which the structure color due to the grating structure formed by the particles 111 does not appear.

도 5(b), 6 및 7을 참조하면, 한편, 그레이팅 복합체(100)에 1st 계층 방향으로 굽힘 하중에 따른 압축된 변형이 일어나는 경우, 각 자기조립체(112)들의 나노 파티클(111)들은 굽힘 하중에 의해 그 상대 위치가 변화되어 주름 형상의 그레이팅 구조를 각각 형성함으로써, 구조색이 나타나는(Overt) 1차원 격자로 변형되고, 이러한 주름 형상의 그레이팅 구조에 의한 구조색이 나타난 자기조립체(112)들이 한데 모여 특정 이미지를 형성한다. 이때, 각 자기조립체(112) 포함된 나노 파티클(111)들의 계층 중 주름 형상의 그레이팅 구조에 의해 구조색이 나타나는 계층은 1st 계층의 나노 파티클(111) 계층이다.5(b), 6, and 7, meanwhile, when the compressed deformation according to the bending load in the 1 st layer direction occurs in the grating composite 100, the nanoparticles 111 of each self-assembly 112 are By changing the relative position by bending load to form a corrugated grating structure, each is transformed into a one-dimensional grid in which a structural color appears (Overt), and a self-assembly 112 having a structural color due to such a corrugated grating structure 112 ) Gathered together to form a specific image. At this time, among the layers of the nanoparticles 111 included in each self-assembly 112, a layer in which a structure color is exhibited by a wrinkled grating structure is a 1 st layer nanoparticle 111 layer.

도 5(c), 6 및 7을 참조하여, 반대로, 7st 계층 방향으로 굽힘 하중에 따른 압축된 변형이 일어나는 경우, 즉 인장된 변형이 일어나는 경우, 각 자기조립체(112)들의 나노 파티클(111)들은 굽힘 하중에 의해 그 상대 위치가 변화되되 나노 파티클(111)들의 간격이 가까워지는 것이 아니라 상대적으로 멀어져 주름 형상의 그레이팅 구조를 형성하지 않는 0차원 격자로 변형 또는 유지된다. 이에, 각 자기조립체(112)들에 구조색이 나타나지 않는(Covert) 것은 물론 구조색의 한데 모여 형성하는 특정 이미지 역시 나타나지 않는다. Referring to Figure 5 (c), 6 and 7, on the contrary, in the case of the compressed deformation caused by the bending load in the 7 st layer direction, that is, when the tensile deformation occurs, the nanoparticles 111 of each self-assembly 112 ), the relative position of which is changed by the bending load, but the spacing of the nanoparticles 111 is not approached, but is relatively distant or deformed or maintained as a 0-dimensional grid that does not form a corrugated grating structure. Accordingly, not only does the structural color do not appear (Covert) in each of the self-assemblies 112, and a specific image formed by gathering together the structural colors does not appear.

여기서, 상술한 그레이팅 복합체(100)에 가해지는 하중은 굽힘 하중을 비롯한 압축, 인장, 또는 비틀림 하중의 단일 하중이거나, 둘 이상의 복합 하중일 수 있으며, 상술한 그레이팅 복합체(100)에 형성되는 압축된 변형은 이러한 압축, 인장, 굽힘 또는 비틀림 하중에 의한 변형일 수 있다.Here, the load applied to the grating composite 100 described above may be a single load of a compressive, tensile, or torsional load, including a bending load, or may be two or more composite loads, and the compressed formed on the grating composite 100 described above Deformation can be such a compressive, tensile, bending or torsional load.

도 8 내지 11을 참조하여, 이러한, 굽힘 하중에 따른 1st 계층의 나노 파티클(111)들의 주름 형상의 그레이팅 구조 형성 원리에 대해 살펴보면, 본 발명의 자기조립체(112)는 유리 기판(GS)에 액적 형태로 맺혀 형성되는 생성 조건에 의해 계층별로 구배(Gradient)를 갖도록 분포되어 형성된다. 구체적으로, 잠시 도 3을 참조하여, 자기조립체(112) 내 분포된 나노 파티클(111)의 구배는 플랫 구조의 모노레이어와 같이 분포 구배가 거의 없는 형태로 형성되거나, 커피-링 구조와 같이 구배가 형성되되 내부 중심이 움푹 패인 형태로 형성되거나, 도시 되지는 않았으나 돔 구조와 같이 반원형의 분포 구배를 갖는 형태로 형성될 수 있다.Referring to Figures 8 to 11, looking at the principle of forming the grating structure of the wrinkle shape of the nanoparticles 111 of the 1 st layer according to the bending load, the self-assembly 112 of the present invention is a glass substrate (GS) It is distributed and formed to have a gradient for each layer by formation conditions formed by forming droplets. Specifically, referring to FIG. 3 for a while, the gradient of the nanoparticles 111 distributed in the self-assembly 112 is formed in a form having almost no distribution gradient, such as a monolayer of a flat structure, or a gradient such as a coffee-ring structure. Is formed but the inner center is formed in a recessed shape, or not shown, but may be formed in a shape having a semicircular distribution gradient like a dome structure.

이때, 모노레이어 구조와 커피-링 구조는 돔 구조와 다르게 자기조립체(112) 내 두터운 부분이 존재하지 않아 PDMS가 나노 파티클(111)들 사이로 진입하여 나노 파티클(111)들과 복합 구조를 형성하기 용이하다. 보다 상세하게는 모노레이어 구조는 얇은 박막 형태로 PDMS가 나노 파티클(111)들 사이로 진입하기 용이하고, 커피-링 구조는 상층부 입자들 사이에 많은 빈 공간을 포함하고 있어, PDMS가 나노 파티클(111)들 사이로 진입하기 용이한 반면, 돔 구조는 내부 중심 즉, 상층부 입자들이 두텁게 밀집됨으로써, PDMS가 나노 파티클(111)들 사이로 진입하기 어렵다.At this time, unlike the dome structure, the mono-layer structure and the coffee-ring structure do not have a thick portion in the self-assembly 112 so that the PDMS enters between the nanoparticles 111 to form a complex structure with the nanoparticles 111. It is easy. In more detail, the monolayer structure is a thin film, and the PDMS is easy to enter between the nanoparticles 111, and the coffee-ring structure includes a large amount of empty space between the upper particles, so that the PDMS is a nanoparticle 111 ), while the dome structure is densely packed with the inner center, that is, the upper layer particles, it is difficult for the PDMS to enter between the nanoparticles 111.

한편, 도 12를 참조하면, 자기조립체(112) 내 나노 파티클(111) 사이에 PDMS가 진입하여 복합 구조를 이룬 상태에서 자기조립체(112)에 베이스 기재(113)을 통한 굽힘 하중이 가해지면, 얇고 강성인 필름층(113a)과 필름층(113a)보다 두껍고 연성인 기판층(113b)의 기계적 물성의 부조화로 인해 필름층(113a)에서 버클링(Buckling) 타입의 불안정성(instability)에 의해 주기적인 폭을 갖는 주름 배열 패턴이 형성된다. 다만, 상술한 모노레이어 구조와 커피-링 구조의 자기조립체(112)들에서는 주기적인 주름 구조가 나타나나, 돔 구조의 자기조립체(112)에서는 돔 구조의 자기조립체(112)가 전체가 매우 높은 탄성계수를 가진 큰 블록 형태로 형성되어 주름이 돔 패턴보다 더 크게 형성됨으로써, 마이크로 스케일 단위에서는 그 주름 패턴을 관찰할 수 없다. 즉, 돔 구조에서는 자기조립체(112)에 주름 구조가 나타나지 않는다.Meanwhile, referring to FIG. 12, when a PDMS enters between the nanoparticles 111 in the self-assembly 112 to form a complex structure, when a bending load through the base substrate 113 is applied to the self-assembly 112, Due to the mismatch of mechanical properties of the thin and rigid film layer 113a and the thicker and more flexible substrate layer 113b than the film layer 113a, the film layer 113a periodically undergoes buckling-type instability due to instability. A wrinkle arrangement pattern having a width is formed. However, the periodic pleated structure appears in the above-mentioned monolayer structure and the coffee-ring structure self-assembly 112, but in the dome structure self-assembly 112, the dome structure self-assembly 112 is very high in its entirety. It is formed in the form of a large block having an elastic modulus, so that the wrinkles are formed larger than the dome pattern, so that the wrinkle pattern cannot be observed in the microscale unit. That is, in the dome structure, a wrinkle structure does not appear on the self-assembly 112.

아울러, 자기조립체(112) 내 형성되는 나노 파티클(111)들의 커피-링 구조는 상술한 바와 같이, 나노 파티클(111)들의 계층에 따른 탄성 구배가 형성되어 단일 하중 또는 복합 하중이 가해질 때, 플랫 구조의 모노레이어보다 규칙적인 주름 패턴을 형성하는데 유리함을 가지고 있다. 이는, 자기조립체(112)에 다양한 역학적 하중이 가해질 때, 플랫 구조의 모노레이어는 나노 파티클(111)들의 구조가 내부 응력에 따라 불규칙하게 바뀔 수 있으나, 커피-링 구조는 나노 파티클(111)들의 탄성 구배에 의해 구조가 보다 규칙적일 수 있어, 주름 패턴을 형성하는데 그 만큼 유리할 것으로 보인다.In addition, the coffee-ring structure of the nanoparticles 111 formed in the self-assembly 112 is as described above, when the elastic gradient according to the layer of the nanoparticles 111 is formed, when a single load or a composite load is applied, flat It has the advantage of forming a regular wrinkle pattern rather than the monolayer of the structure. This is, when various mechanical loads are applied to the self-assembly 112, the structure of the nanoparticles 111 of the flat structure may be irregularly changed according to the internal stress, but the coffee-ring structure of the nanoparticles 111 The structure may be more regular due to the elastic gradient, so it appears to be as advantageous in forming a wrinkle pattern.

여기서, 주름 배열의 주기성 λ는 필름의 두께(h)와, 필름층(113a)의 탄성 계수(Ef) 및 선형 좌굴 이론을 통해 예측할 수 있는 기판층(113b)의 탄성 계수(Es)에 의해 다음과 같이 결정된다. Here, the periodicity λ of the wrinkle arrangement is determined by the thickness (h) of the film, the elastic modulus (E f ) of the film layer 113a, and the elastic modulus (Es) of the substrate layer 113b, which can be predicted through linear buckling theory. It is determined as follows.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서,

Figure pat00002
는 평면 변형 계수이며
Figure pat00003
로 정의된다.
Figure pat00004
는 포아송 비율이다. 이러한 수학식 1은 표면 주기 현상의 모델을 보여주며 그레이팅 복합체(100)의 주기성을 예측하게 한다. 세부적으로, 본 발명의 필름층(113a)과 기판층(113b)이 복합된 그레이팅 복합체(100, SiO2-NPs/PDMS)는 기판층(132, Es = 0.75 MPa)의 강성에 비해 필름층(131, Ef = 수십 GPa)의 강성이 매우 높기 때문에 필름층(113a)을 강성 필름층(113a)으로 간주할 수 있으며, 커피-링 나노 구조를 둘러싼 PDMS는 도 12의 분홍색 화살표와 같이 압축력을 제공한다. 여기서, 베이스 기재(113)의 탄성계수보다 자기조립체(112)의 탄성계수가 높게 설정되어 필름층(113a)의 강성이 기판층(113b)의 강성에 비해 높게 형성된다.here,
Figure pat00002
Is the plane strain factor
Figure pat00003
Is defined as
Figure pat00004
Is the Poisson rate. Equation 1 shows a model of the surface periodic phenomenon and predicts the periodicity of the grating composite 100. In detail, the grating composite (100, SiO 2 -NPs/PDMS) in which the film layer 113a and the substrate layer 113b of the present invention are combined is compared to the rigidity of the substrate layer 132, E s =0.75 MPa. Since the stiffness of (131, Ef = tens of GPa) is very high, the film layer 113a can be regarded as a rigid film layer 113a, and the PDMS surrounding the coffee-ring nanostructure exhibits compressive force as shown in the pink arrow in FIG. to provide. Here, the elastic modulus of the self-assembly 112 is set higher than the elastic modulus of the base substrate 113 so that the rigidity of the film layer 113a is higher than that of the substrate layer 113b.

도 12 및 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 그레이팅 복합체(100)는 회절 그레이팅(diffraction grating) 구조보다 투과 그레이팅(transmission grating) 구조에 가깝게 형성됨으로써, 그레이팅 복합체(100)의 후면으로부터 백색광이 입사되면, 그레이팅 복합체(100)를 관통하여 입사광이 주름 형상의 그레이팅 구조에 의해 회절 또는 산란됨으로써, 자기조립체(112)들의 구조색이 나타나 특정 이미지를 형성한다. 이때, 나타나는 구조색은 입사광의 입사각도 및 관측자의 보기각도에 따라 각기 다른 색으로 나타날 수 있음은 물론이다. 여기서, 관측자는 사람의 시각일 수 있으나, CCD 카메라와 같은 이미지 관측 장치일 수 있다.12 and 13, the grating composite 100 according to an exemplary embodiment of the present invention is formed closer to a transmission grating structure than a diffraction grating structure, from the rear surface of the grating composite 100 When white light is incident, the incident light passes through the grating composite 100 and the incident light is diffracted or scattered by a corrugated grating structure, whereby the structural colors of the self-assemblies 112 appear to form a specific image. In this case, it is needless to say that the resulting structural color may appear in different colors depending on the incident angle of the incident light and the viewing angle of the observer. Here, the observer may be a human vision, but may be an image observation device such as a CCD camera.

도 14를 참조하면, 그레이팅 복합체(100)에 나타나는 주름 구조는 앞서 설명한 바와 같이 압축된 변형이 일어난 경우에만 나타나는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 14, it can be confirmed that the wrinkle structure appearing in the grating composite 100 appears only when compressed deformation occurs as described above.

도 15를 참조하면, 그레이팅 복합체(100)의 구조적인 색상 플랫폼을 확인할 수 있다. 우선, 나노 파티클(111)들의 크기를 달리하면, 도 15의 (a, b, c)와 같이 나노 파티클(111)의 크기를 300 nm로 달리하면 주름의 주기는 약 2.44 μm 이며, 700 nm 일 때 6.50 μm 임을 알 수 있다. 따라서, 입자 크기의 증가에 따른 주름의 주기성의 증가는 입자 크기의 증가에 따른 얇은 필름층(113a)의 두께(h)의 증가에 의해 설명될 수 있다. 동시에, 나노 파티클(111)의 입자 크기가 300 nm에서 700 nm 로 증가했을 때 명백한 적색 편이가 있음을 알 수 있다. 이것은 회절 방정식

Figure pat00005
으로 설명될 수 있으며, 여기서 정수 n은 회절 차수이다.
Figure pat00006
는 400 nm 내지 700nm 범위의 백색광의 파장으로 가시광선 스펙트럼 영역을 커버한다.
Figure pat00007
Figure pat00008
는 각각 관찰 각도 및 입사각이며 주름의 주기성을 파악하기 위해 그 값은 고정된다. d는 주름의 주기이다. 따라서 주름의 주기(d)가 입자 크기에 따라 증가함에 따라 적색 편이가 일어날 것을 보인다.Referring to Figure 15, it can be seen the structural color platform of the grating composite 100. First, if the sizes of the nanoparticles 111 are different, as shown in FIG. 15(a, b, c), when the size of the nanoparticles 111 is 300 nm, the period of wrinkles is about 2.44 μm, and 700 nm days. It can be seen that the time is 6.50 μm. Therefore, the increase in the periodicity of the wrinkles with the increase in the particle size can be explained by the increase in the thickness (h) of the thin film layer 113a with the increase in the particle size. At the same time, it can be seen that there is an apparent red shift when the particle size of the nanoparticles 111 is increased from 300 nm to 700 nm. This is the diffraction equation
Figure pat00005
It can be described as, where the integer n is the diffraction order.
Figure pat00006
Covers the visible spectrum region with a wavelength of white light ranging from 400 nm to 700 nm.
Figure pat00007
And
Figure pat00008
Is an observation angle and an incidence angle, respectively, and the values are fixed to determine the periodicity of the wrinkles. d is the cycle of wrinkles. Therefore, it appears that the red shift occurs as the period (d) of wrinkles increases with the particle size.

도 15의 (d, e, f, g)를 참조하면, 그레이팅 복합체(100)가 안쪽으로 굽혀질 때, 다른 거리를 가지는 선형의 회절 반점들을 얻을 수 있다. 그러나, 구조색 플랫폼이 반대 방향으로 굽혀지거나 굽혀지지 않을 때에는 회절 반점들이 보이지 않는다. 이를 통해 그레이팅 효과는 나노 파티클(111)의 입자가 아닌 그레이팅 복합체(100)의 계층적 복합 주름에 의해 주로 야기됨을 알 수 있다. 15 (d, e, f, g), when the grating composite 100 is bent inward, it is possible to obtain linear diffraction spots having different distances. However, diffraction spots are not visible when the structural color platform is bent or not bent in the opposite direction. Through this, it can be seen that the grating effect is mainly caused by the hierarchical complex wrinkle of the grating composite 100 rather than the particles of the nanoparticle 111.

아울러, 주름의 거리는 다음 방정식으로 계산할 수 있다. In addition, the distance of wrinkles can be calculated by the following equation.

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서, λlaser 는 레이저 파장, d는 주름 간격, L은 스크린에서 구조색의 플랫폼까지의 거리, D는 동일한 회절 순성의 회절 반점 사이의 거리이다. 서로 다른 크기(300 nm, 500 nm, 700 nm)를 갖는 나노 파티클(111)에 의해 제조된 구조색 플랫폼으로부터 얻은 회절 반점의 거리에 대응하여, 주름 주기율의 계산된 값은 각각 2.99μm, 4.92μm, 6.50μm 이다. 이 결과를 통해 그레이팅 효과는 주로 그레이팅 복합체(100)의 복합 주름에 기인하는 것을 확인할 수 있다. 도 15의 (i)를 참조하면, 그레이팅 복합체(100)의 굽힘 후, 가시적인 범위에서 확실한 피크가 주름 효과에 기인한 그레이팅 효과에 의한 투과 스펙트럼에 나타나는 것을 알 수 있다. 그런 다음, x축과 y축을 따라 그레이팅 복합체(100)를 이동시켜 일련의 스펙트럼을 측정한다. 도 15의 (j)를 참조하면, x축을 따라 이동할 때 스펙트럼이 거의 일정함을 알 수 있으며, 이는 y좌표가 동일하면 입사광의 각도가 동일하기 때문이다. 동시에, x축을 따라 굽힘 모멘트의 모양 변화와 주름의 형상은 동일하다. 한편, y축을 따라 이동할 때 주름에 대한 입사광의 각도는 계속 변한다. 따라서 스펙트럼의 이동은 명백하다 할 수 있다.Where λ laser is the laser wavelength, d is the wrinkle spacing, L is the distance from the screen to the platform of the structural color, and D is the distance between diffraction spots of the same diffraction purity. Corresponding to the distance of the diffraction spots obtained from the structural color platform prepared by the nanoparticles 111 having different sizes (300 nm, 500 nm, and 700 nm), the calculated values of the wrinkle periodicity are 2.99 μm and 4.92 μm, respectively. , 6.50 μm. Through this result, it can be confirmed that the grating effect is mainly due to the complex wrinkles of the grating composite 100. 15(i), it can be seen that after bending of the grating composite 100, a certain peak in the visible range appears in the transmission spectrum due to the grating effect due to the wrinkle effect. Then, the grating composite 100 is moved along the x-axis and y-axis to measure a series of spectra. Referring to (j) of FIG. 15, it can be seen that the spectrum is almost constant when moving along the x-axis, because if the y-coordinates are the same, the angle of the incident light is the same. At the same time, the shape change of the bending moment and the shape of the wrinkle along the x-axis are the same. On the other hand, as it moves along the y-axis, the angle of incident light to the wrinkles continues to change. Therefore, the shift of spectrum is obvious.

도 16 및 17 참조하면, 아울러, 본 발명의 그레이팅 복합체(100)는 자기조립체(112) 내 나노 파티클(111)들의 구조를 이용하여 x 축 또는 y 축 방향의 1차원(1D) 구조의 그레이팅을 형성할 수 있음은 물론, x, y 축 방향의 2차원(2D) 구조의 그레이팅을 형성할 수도 있다. 커피-링 구조는 상하좌우가 대칭인 구조로 단순 하중은 물론 복합 하중에 의한 그레이팅 구조가 형성되도록 하여 그에 따른 구조색과 그 구조색이 이루는 이미지가 나타나게 할 수 있다. 구체적으로, 도 17(a)를 참조하면, 그레이팅 복합체(100) 내 형성된 그레이팅이 1차원 구조로 형성되어, y 축 방향의 굽힘 하중에는 구조색이 나타나 이미지를 이루나, 90° 회전된 x 축 방향의 굽힘 하중에는 그 구조색이 나타나지 않도록 할 수 있으며, 도 17(b)을 참조하면, 그레이팅 구조가 2차원 구조의 그레이팅으로 형성되어 x, y 축 방향의 하중이 복합적으로 작용할 때, 그 복합된 굽힘 하중에 의한 구조색이 나타나도록 할 수 있다.16 and 17, in addition, the grating composite 100 of the present invention uses the structure of the nanoparticles 111 in the self-assembly 112 to perform grating of the one-dimensional (1D) structure in the x-axis or y-axis direction. In addition to being formed, it is also possible to form grating of a two-dimensional (2D) structure in the x and y-axis directions. The coffee-ring structure is a structure in which the top, bottom, left, and right are symmetrical, so that a grating structure is formed by a complex load as well as a simple load, and thus a structure color and an image formed by the structure color can be displayed. Specifically, referring to FIG. 17(a), the grating formed in the grating composite 100 is formed in a one-dimensional structure, and a structural color appears in the bending load in the y-axis direction to form an image, but in the x-axis direction rotated 90° The structural color of the bending load may be prevented from appearing. Referring to FIG. 17(b), when the grating structure is formed by grating of a two-dimensional structure, when the loads in the x and y-axis directions act in combination, the complex It is possible to make the structure color by bending load appear.

도 18을 참조하면, 왼편 그림에는 90° 각도를 이루는 x, y 축 방향의 복합된 등방성 압축 하중이 작용할 때, 자기조립체(112) 내 나노 파티클(111)들의 미시적으로는 불규칙하나 거시적으로는 규칙성을 띄는 주름 형상의 그레이팅 구조가 나타나 있으며, 오른편 그림에는 45° 각도 또는 360° 반경을 따라 작용하는 복합된 등방성 압축 하중이 작용할 때, 자기조립체(112)의 커피-링 구조의 중심을 기준으로 방사형으로 형성되어 규칙성을 띄는 주름 구조가 나타나 있다.Referring to FIG. 18, when the composite isotropic compressive loads in the x and y axes forming a 90° angle are applied to the left figure, the microparticles of the nanoparticles 111 in the self-assembly 112 are microscopically irregular but macroscopically ruled. A grating structure with a pleated shape is shown, and the figure on the right shows the center of the coffee-ring structure of the self-assembly 112 when a combined isotropic compressive load acting along a 45° angle or a 360° radius is applied. It is formed in a radial shape and has a regular wrinkle structure.

도 19 및 20을 참조하면, 한편, 본 발명의 그레이팅 복합체(100)는 서로 다른 특정 이미지를 형성할 수 있는 이종의 두 그레이팅 구조체(110, 120)를 대칭형으로 플라즈마 본딩(cohesion bonding, Plasma bonding)하여 베이스 기재 간 서로 마주보게 결합되게 함으로써, 서로 다른 방향으로 가해지는 이종의 하중에 의해 각 그레이팅 구조체(110, 120)가 설정된 특정 이미지를 형성하게 할 수 있다. 구체적으로 제1 구조체(110)에 의한 이미지(패턴-A, 제1 이미지)와 제2 구조체(120)에 의한 이미지(패턴-B, 제2 이미지)가 형성된 두 그레이팅 구조체(110, 120)가 두 필름층(113a, 113b)이 바깥쪽을 향하도록 기판층들이 서로 마주보게 접합된 상태에서, 외부 자극에 의해 일면이 압축되고 타면이 인장되는 변형이 일어나는 경우, 제1 구조체(110)의 구조색이 발현되어 패턴-A의 제1 이미지가 나타나고, 반대로 일면이 인장되고 타면이 압축되는 변형이 일어나는 경우, 패턴-A와 형태와 색깔이 각기 다른 제2 구조체(120)의 구조색이 발현되어 패턴-B의 제2 이미지가 나타나게 할 수 있다.19 and 20, meanwhile, the grating composite 100 of the present invention is a plasma bonding (cohesion bonding, Plasma bonding) of two different grating structures 110 and 120 that can form different specific images symmetrically By combining the base substrates to face each other, it is possible to form a specific image in which each grating structure 110 and 120 is set by different loads applied in different directions. Specifically, two grating structures 110 and 120 in which an image (pattern-A, first image) by the first structure 110 and an image (pattern-B, second image) by the second structure 120 are formed are formed. When two substrate layers 113a and 113b are bonded so that the substrate layers face each other so that they face outwards, when one side is compressed by an external stimulus and the other side is stretched, the structure of the first structure 110 occurs When the color is expressed and the first image of the pattern-A appears, on the contrary, when one side is stretched and the other side is deformed, the structure color of the second structure 120 having a different shape and color from pattern-A is expressed. It is possible to cause the second image of the pattern-B to appear.

다시 말해, 상술한 압축 변형 시 일면에 패턴이 나타나고 타면의 패턴이 숨겨지게 되며, 인장 변형 시 타면에 패턴이 나타나고 다시 일면의 패턴이 숨겨지게 되어 외부 자극에 의한 각기 다른 굽힘 하중에 따라 다양한 천연색과 이미지가 나타나게 할 수 있다. 이는 제조되는 그레이팅 구조의 레이어 수에 따라 더 다양한 패턴을 하나의 디바이스에 내장할 수 있는 가능성을 보여준다.In other words, when the above-described compression deformation, a pattern appears on one surface and the pattern on the other surface is hidden, and when tensile deformation, a pattern appears on the other surface and the pattern on the other surface is hidden, and various natural colors and colors are generated according to different bending loads caused by external stimuli. You can make the image appear. This shows the possibility of embedding more various patterns in one device depending on the number of layers of the grating structure being manufactured.

이하에서는 본 발명의 그레이팅 복합체(100)가 달성하는 효과에 대해 약술한다.Hereinafter, the effect achieved by the grating composite 100 of the present invention will be outlined.

본 발명의 그레이팅 복합체(100)는 입력-반응형 또는 숨김-보임 특성을 이용할 뿐만 아니라, 1차원 또는 2차원의 차원전환이 가능한 그레이팅 구조의 기술적 특징들을 내재하고 있어, 위조방지 수단으로 사용되던 기존 그레이팅 구조의 활용도를 한층 높임으로써 보다 높은 수준의 위조방지 장치 및 시스템을 구현할 것으로 보인다.The grating composite 100 of the present invention not only utilizes input-responsive or hidden-visible characteristics, but also has technical features of the grating structure capable of one-dimensional or two-dimensional conversion, and has been used as an anti-counterfeiting means. It is expected to realize a higher level of anti-counterfeiting devices and systems by further increasing the utilization of the grating structure.

아울러, 일반적인 구조색을 나타내는 그레이팅 구조의 제조방법은, 콜로이드 서스펜젼(suspension)을 가만히 놓아 두어 자연적으로 중력에 의해 침전을 시켜서 결정을 형성하는 침전법(natural sedimentation)과, 젖음성(wettable)이 있는 기판을 콜로이드 서스펜젼 용액에 수직으로 침적한 후, 콜로이드 서스펜젼의 용매가 증발함에 따라 기판 위에 결정이 형성되는 대류조립법(convective assembly)과, 외부 전기장을 이용하여 한쪽 기판 위에 결정을 형성하는 전기 영동법(electrophoretic deposition) 등이 알려져 있다. 그러나, 전기 영동법을 제외한 나머지 광결정 형성 방법은 수 cm2 크기의 결정을 형성하기 위해 1~2일 정도의 신간을 소요하며, 전기 영동법은 빠른 공정시간 안에 3차원 콜로이드 결정을 형성할 수 있는 장점이 있는 대신 형성되는 콜로이드 결정의 완성도가 다소 떨어지는 단점이 있다.In addition, the method of manufacturing a grating structure exhibiting a general structural color includes a natural sedimentation and wettability that allows the crystal to be precipitated by gravity by allowing the colloidal suspension to stand still. After the substrate is immersed vertically in a colloidal suspension solution, a crystal is formed on one substrate by using a convective assembly in which crystals are formed on the substrate as the solvent of the colloidal suspension evaporates, and an external electric field. Electrophoretic deposition and the like are known. However, the method of forming photonic crystals other than the electrophoresis method takes about 1 to 2 days to form crystals of several cm 2 in size, and the electrophoresis method has the advantage of being able to form a three-dimensional colloidal crystal within a fast process time. There is a disadvantage in that the completeness of the colloidal crystals formed instead of slightly decreases.

반면, 본 발명의 가변형 그레이팅 복합체(100)는 유리 기판(GS)에 잉크젯 프린터의 잉크젯 기술을 이용하여 마이크로 또는 나노 파티클(111)들을 액적 형태로 인쇄함으로써, 그레이팅 복합체(100)를 용이하게 제조할 수 있음은 물론, 유리 기판(GS)을 친수성 처리하며, 기판과 액적의 온도와 접촉각을 각각 제어함으로써, 마이크로 또는 나노 파티클(111)들을 하중에 의해 변형시켜 주름 형상의 그레이팅 구조를 형성하기 용이한 플랫 구조의 모노레이어 또는 커피-링 구조로 형성할 수 있다. On the other hand, the variable grating composite 100 of the present invention can easily manufacture the grating composite 100 by printing micro or nano particles 111 in droplet form by using the inkjet technology of the inkjet printer on the glass substrate GS. Of course, it is easy to form a corrugated grating structure by deforming micro or nanoparticles 111 by a load by hydrophilizing the glass substrate GS and controlling the temperature and contact angle of the substrate and the droplet, respectively. It can be formed into a monolayer of a flat structure or a coffee-ring structure.

아래에서는, 상술한 가변형 그레이팅 복합체(100)를 이용하여 정보를 제공하는 시스템 및 방법에 대해 설명하기로 한다. 다만, 중복된 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a system and method for providing information using the variable grating composite 100 described above will be described. However, duplicate description will be omitted.

도 21 내지 도 25를 참조하면, 상술한 그레이팅 복합체(100)는 대상물의 생산자가 필름형태로 제작하여 대상물의 사용자가 대상물과 관련된 정보를 생산자로부터 제공받는 것은 물론, 대상물의 취득에 따른 인증 여부 또는 위조 여부를 판별하는 수단으로서의 역할을 수행할 수 있다.21 to 25, the above-described grating composite 100 is produced by the producer of the object in the form of a film, and the user of the object receives information related to the object from the producer, as well as whether the object is authenticated according to the acquisition or It can serve as a means to determine whether or not it is forged.

이를 위해, 본 발명의 정보 제공 시스템은 생산자 모듈(1000), 정보제공 DB(2000) 및 사용자 모듈(3000)을 포함한다.To this end, the information providing system of the present invention includes a producer module 1000, an information providing DB 2000, and a user module 3000.

생산자 모듈(1000)은 상술한 바와 같이, 나노 파티클(111)들과 용매를 혼합하여 자기조립체(112)를 형성하고, 혼합된 나노 파티클(111)들과 용매를 잉크젯 방식으로 대상물의 친수성 표면에 자기제어 조립방식을 통하여 단층 또는 커피-링 형상의 나노 구조를 갖는 그레이팅 복합체(100)를 필름 형태로 제작한다.Producer module 1000, as described above, by mixing the nanoparticles 111 and the solvent to form a self-assembly 112, the mixed nanoparticles 111 and the solvent to the hydrophilic surface of the object by inkjet method Through the self-control assembly method, the grating composite 100 having a single-layer or coffee-ring-shaped nanostructure is manufactured in a film form.

정보제공 DB(2000)는 생산자 모듈(1000)로부터 상기 구조색이 나타날 때의 상기 주름 형상의 그레이팅 구조에 입사되는 빛의 세기, 그때의 각도 및 사용자의 보기 각도에 따라 달라지는 구조색의 색상정보 및 색상의 패턴정보를 포함하는 사양정보를 전송받아 상기 사용자 모듈(3000)에 제공한다. 이때, 상술한 사양정보는 생산자 모듈(1000)에 의해 베이스 기재(113)의 기설정된 굽힘 정도, 조도 각도, 보기 각도 등이 제공되어 사용자 모듈(3000)을 통해 확인할 수 있는 구조색들의 색상 정보들이거나, 구조색들의 집합체가 나타내는 패턴화된 이미지 형태 또는 바코드, QR코드 등의 정보를 내장한 특수한 이미지 패턴일 수 있다.The information providing DB 2000 includes the color information of the structure color, which varies depending on the intensity of the light incident on the pleated grating structure when the structure color appears from the producer module 1000, the angle at that time, and the viewing angle of the user. Specification information including color pattern information is received and provided to the user module 3000. At this time, the above-described specification information is provided by the producer module 1000, the predetermined bending degree, illuminance angle, viewing angle, etc. of the base substrate 113 are provided, so that color information of structural colors that can be confirmed through the user module 3000 is displayed. Or, it may be a patterned image form represented by a collection of structural colors or a special image pattern incorporating information such as a barcode or a QR code.

또한, 정보제공 DB(2000)는 생산자 모듈(1000)로부터 사용자 모듈(3000)에 사양정보를 제공하기 위한 저장공간으로 사용되는 것뿐만 아니라, 사용자 모듈(3000)로부터 대상물의 인증 여부 또는 위조 여부를 판단하기 위한 정보를 제공하거나, 정보 제공 플랫폼으로서의 역할을 수행할 수 있다.In addition, the information providing DB 2000 is used not only as a storage space for providing specification information from the producer module 1000 to the user module 3000, but also whether the object is authenticated or counterfeit from the user module 3000. It can provide information for judging or serve as an information provision platform.

참고로, 정보제공 DB(2000)는 일반적으로 다수의 이동 통신사가 운영하는 하나 이상의 통신망에 포함된 기지국 서버 또는 중계기 장치를 의미하며, 유·무선 통신에 의해 상기 생산자 모듈(1000)과 사용자 모듈(3000)에 연결되어 정보를 송수신할 수 있다.For reference, the information provision DB 2000 generally means a base station server or a repeater device included in one or more communication networks operated by a plurality of mobile communication companies, and the producer module 1000 and the user module ( 3000) to transmit and receive information.

사용자 모듈(3000)은 주름 형상의 그레이팅 구조 의해 나타나는 구조색의 색상정보 또는 색상패턴정보 등을 인식하여 상기 사양정보에 대응되는 감지정보를 생성하여 사용자에게 제공함은 물론, 대상물의 위조여부 판별, 정보제공 DB(2000)가 정보 제공 플랫폼으로서의 역할을 하게 하는 입력 파라미터를 전송하는 역할, 및 구조색의 색상정보 또는 색상의 패턴정보를 연산하여 연계된 산출 정보를 제공함으로써, 이중화된 보안 시스템을 구현하게 할 수 있다. The user module 3000 recognizes color information or color pattern information of a structure color represented by a wrinkled grating structure, generates detection information corresponding to the specification information, and provides it to the user, as well as determining whether or not the object is counterfeit. By providing input information that provides DB (2000) as an information providing platform, and calculating color information of structural color or pattern information of color to provide related calculation information, to realize a redundant security system can do.

여기서, 사용자 모듈(3000)은 상기 정보제공 DB(2000)에 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network)을 통해 접속할 수 있는 단말을 의미하며, 데스크탑 PC(Desktop PC), 스마트폰(Smart Phone), 노트북 컴퓨터(Laptop Computer), 태블릿 장치(Tablet Device) 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 정보제공 DB(2000)는 저장된 데이터를 인터넷을 통해 용이하게 접속하여 열람 또는 수정할 수 있는 웹 서버, 웹 사이트 또는 클라우드 시스템을 포함할 수 있다.Here, the user module 3000 refers to a terminal that can access the information providing DB 2000 through a local area network (LAN), a wide area network (WAN), and a desktop PC and a smart phone. Phone), a laptop computer (Laptop Computer), a tablet device (Tablet Device), and the like may be included. In addition, the information providing DB 2000 may include a web server, a website, or a cloud system capable of easily accessing and viewing or modifying stored data through the Internet.

도 24를 참조하면, 구체적으로 사용자 모듈(3000)은 구조색 감지부(3100), 데이터 매칭부(3200), 위조여부 감별부(3300), 기초정보 교환부(3400) 및 산출정보 제공부(3500)의 구성을 포함한다.Referring to FIG. 24, in detail, the user module 3000 includes a structural color detection unit 3100, a data matching unit 3200, a counterfeit detection unit 3300, a basic information exchange unit 3400, and calculation information providing unit ( 3500).

구조색 감지부(3100)는 그레이팅 구조를 통해 나타나는 구조색의 색상정보 및 색상의 패턴정보들을 인식하여 자기조립체(112)들의 상대 위치에 따른 베이스 기재(113)의 굽힘 정도, 그레이팅 구조에 입사되는 빛의 세기와 그 빛의 각도, 및 그레이팅 구조를 바라보는 사용자의 보기 각도 정보를 포함하는 감지정보를 생성하여 사용자에게 제공한다. 이때, 제공되는 데이터는 숫자, 문자 또는 기호 등의 식별 정보로 환산되어 데이터 저장부(미도시)에 저장될 수 있다.Structural color detection unit 3100 recognizes the color information of the structural color and the color pattern information appearing through the grating structure, the degree of bending of the base substrate 113 according to the relative position of the self-assemblies 112, is incident on the grating structure Sensing information including light intensity, light angle, and viewing angle information of the user looking at the grating structure is generated and provided to the user. At this time, the provided data may be converted into identification information such as numbers, letters, or symbols, and stored in a data storage unit (not shown).

여기서, 그레이팅 구조를 통해 나타나는 구조색들은 유사한 톤을 갖는 단일한 색상 또는 그라데이션이 포함된 색의 집합이거나, 특정 메시지가 내재된 문자, 숫자, 기호 또는 이미지일 수 있다.Here, the structural colors appearing through the grating structure may be a single color having a similar tone or a set of colors containing a gradation, or may be letters, numbers, symbols, or images embedded with a specific message.

데이터 매칭부(3200)는 정보제공 DB(2000)에 생산자 모듈(1000)로부터 전송된 굽힘 정도, 빛의 세기, 빛의 각도 및 사용자의 보기 각도 정보가 전송되어 그레이팅 구조의 사양정보로 저장된 경우, 상기 구조색 감지부(3100)에 인식된 데이터 중 상기 사용정보와 대응되는 감지정보의 구조색의 색상정보, 그 색상의 패턴정보를 도출하여 사용자에게 제공한다. 이를 통해 생산자가 대상물과 관련된 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.When the data matching unit 3200 transmits the bending degree, light intensity, light angle, and user's viewing angle information transmitted from the producer module 1000 to the information providing DB 2000, and is stored as specification information of the grating structure, Among the data recognized by the structure color detector 3100, color information of the structure color of the detection information corresponding to the usage information and pattern information of the color are derived and provided to the user. This allows the producer to provide the user with information related to the object.

이때, 그레이팅 복합체(100)에는 사용자 모듈(3000)과 정보제공 DB(2000)를 상호 접속 및 연결하게 할 수 있는 안내 정보를 포함하고 있는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the grating composite 100 includes guide information capable of mutually connecting and connecting the user module 3000 and the information providing DB 2000.

위조여부 감별부(3300)는 상술한 데이터 매칭부(3200)에 의해 정보제공 DB(2000)에 기저장된 구조색의 사양정보와 구조색 감지부(3100)에 의해 생성된 감지정보를 비교하여 대상물의 인증 또는 대상물의 위조 여부를 판별할 수 있다.The forgery or false discrimination unit 3300 compares the specification information of the structure color previously stored in the information providing DB 2000 by the data matching unit 3200 and the detection information generated by the structure color detection unit 3100. It is possible to determine whether the authentication or counterfeit of the object.

기초정보 교환부(3400)는 구조색 감지부(3100)에 의해 생성된 감지정보를 파라미터화하여 정보제공 DB(2000)에 입력하며, 출력 파라미터로 상기 감지정보에 대응되는 또 다른 사용정보를 제공받는다. 이는 정보제공 DB(2000)가 정보 제공 플랫폼의 역할로 사용될 수 있음을 의미한다.The basic information exchange unit 3400 parameterizes the detection information generated by the structural color detection unit 3100 and inputs it to the information providing DB 2000, and provides another usage information corresponding to the detection information as an output parameter. Receive. This means that the information provision DB 2000 can be used as a role of the information provision platform.

산출정보 제공부(3500)는 그레이팅 구조를 통해 나타나는 구조색의 색지수(color index)를 기반으로 하여 산출된 구조색의 위치별 색대비 정보 및 구조색이 나타내는 색의 파장 정보를 숫자, 문자 또는 기호를 포함하는 식별 정보로 변환하여 정보제공 DB(2000)에 전송함으로써, 상술한 기초정보 교환부(3400)가 수행하는 입력 파라미터 대비 출력 파라미터 형식의 최종 정보에 접근할 수 있는 키워드 역할을 수행 할 수 있다.The calculation information providing unit 3500 may display color contrast information for each position of the structure color calculated based on the color index of the structure color displayed through the grating structure and wavelength information of the color indicated by the structure color. By converting it to identification information including symbols and transmitting it to the information providing DB 2000, it acts as a keyword to access the final information in the form of output parameters compared to the input parameters performed by the basic information exchange unit 3400 described above. Can.

이는, 생산자와 사용자가 연계된 정보를 상호 교환하여 각각 매칭된 정보를 서로 확인함으로써, 대상물에 대한 정보를 복수회에 걸쳐 인증하거나, 위조 여부를 판별하게 할 수 있는 근거를 제공한다.This provides a basis for the producer and the user to exchange the linked information with each other to check the matched information, thereby authenticating the information on the object multiple times or determining whether or not it has been forged.

보다 상세히 설명하면, 본 발명의 그레이팅 구조는 그 형태를 지지하는 베이스 기재(113)에 비해 탄성계수가 현격히 높게 형성된다. 이는, 외력에 의한 베이스 기재(113)의 작은 변형에도 그레이팅 구조의 형태는 크게 변할 수 있어 그레이팅 구조는 외부 자극에 민감하게 반응하게 되며, 이에, 굽힘 정도에 따른 다양한 구조색을 발현할 수 있다. 또한, 구조색은 빛의 세기, 빛의 입사각도 그리고, 사용자의 보기 각도에 따라서도 색이 달라 보일 수 있다. 따라서, 나타나는 구조색은 파티클(111)의 위치별로 등방성 하중에 의한 굽힘 정도, 빛의 세기 및 각도, 보기 각도, 색지수 등을 변수로 하여 발현되는 것으로 굽힘 하중에 따른 구조색이 나타나는 본 발명의 그레이팅 복합체(100)는 다양한 정보를 포함하는 정보제공 수단으로서의 기능을 적절히 수행할 수 있을 것으로 보인다.In more detail, the grating structure of the present invention has a significantly higher modulus of elasticity than the base substrate 113 supporting its shape. This, the shape of the grating structure can be largely changed even with a small deformation of the base substrate 113 by external force, so that the grating structure is sensitive to external stimuli, and thus, can express various structural colors according to the degree of bending. In addition, the structure color may look different depending on the intensity of light, the angle of incidence of light, and the viewing angle of the user. Therefore, the resulting structural color is expressed by variables such as the degree of bending due to the isotropic load, the intensity and angle of light, the viewing angle, the color index, etc., for each position of the particle 111. It is expected that the grating composite 100 can properly function as an information providing means including various information.

더불어, 본 발명의 그레이팅 복합체(100)는 그레이팅 구조와 베이스 기재(113)의 굴절률이 매우 유사하게 형성되어 외부 자극 없이는 그레이팅 구조의 구조색이 숨겨진 상태(Covert)로 존재하기 때문에 초기 보안성을 확보할 수 있다.In addition, the grating composite 100 of the present invention has a very similar refractive index to the grating structure and the base substrate 113, so the structure color of the grating structure is in a hidden state (Covert) without external stimulation, thereby ensuring initial security. can do.

또한, 구조색 감지부(3100)와 위조여부 감별부(3300)를 통해 감지정보와 사양정보를 비교하여 1차적인 인증 또는 위조여부를 판별할 수 있고, 나아가, 앞서 설명한 산출정보 제공부(3500)가 그레이팅 구조에 의해 나타나는 구조색을 기반으로 하여 산출된 굽힘 정도에 따른 색대비 정보 및 구조색이 나타내는 색의 파장 정보 등을 산출하고, 이를 숫자, 문자 또는 기호를 포함하는 식별 정보로 변환 및 정보제공 DB(2000)에 전송함으로써, 사용자가 그에 매칭된 생산자의 정보를 열람 또는 제공받을 수 있어 제공되는 정보의 2차적인 위조여부를 판별할 수 있다.In addition, it is possible to determine whether the primary authentication or forgery is performed by comparing the detection information and the specification information through the structure color detecting unit 3100 and the forgery discrimination unit 3300, and further, the above-described calculation information providing unit 3500 ) Calculates color contrast information according to the degree of bending calculated based on the structure color represented by the grating structure and wavelength information of the color represented by the structure color, converts it into identification information including numbers, letters, or symbols, and By transmitting to the information providing DB 2000, the user can view or receive the information of the producers matched with it, so that it is possible to discriminate whether the information is secondary forged.

도 25를 참조하여, 상술한 정보 제공 시스템을 이용하여 정보를 제공하는 방법을 설명한다.Referring to Fig. 25, a method for providing information using the above-described information providing system will be described.

우선, 상술한 바와 같이 사용자는 사용자 모듈(3000)을 통해, 압축, 인장, 굽힘 또는 비틀림 하중에 의해 그 형태가 변화된 상태에서 그레이팅 구조에 따른 구조색이 나타나는 그레이팅 복합체(100)를 제조한다.(S2100) 이때, 그레이팅 구조에 의해 설정된 구조색은 단일 또는 그라데이션이 가미된 유사한 색상일 수 있고, 문자, 숫자, 이미지, 또는 바-코드, QR-코드 형태의 조합된 패턴일 수 있다.First, as described above, the user manufactures the grating composite 100 through the user module 3000 in which the color of the structure according to the grating structure appears in a state in which its shape is changed by compression, tension, bending, or torsional load.( S2100) At this time, the structure color set by the grating structure may be a single color or a similar color with a gradient, and may be a combined pattern of letters, numbers, images, or bar-code or QR-code.

여기서, 그레이팅 복합체(100)를 제조하는 과정은, 나노 파티클(111)을 준비하고, 유리 기판(GS)을 준비하며, 자기조립체(112)를 유리 기판(GS)에 인쇄하여 베이스 기재(113)에 의해 지지 및 결합되는 과정을 포함하나, 그 상세한 설명은 앞서 설명한 바와 같으므로 생략한다.Here, in the process of manufacturing the grating composite 100, the nano-particles 111 are prepared, the glass substrate GS is prepared, and the self-assembly 112 is printed on the glass substrate GS to form a base substrate 113 It includes the process of being supported and coupled by, but the detailed description is omitted because it is as described above.

대상물은 생산자 모듈(1000)에 의해 제조된 그레이팅 복합체(100)와 함께 사용자에게 제공되며,(S2200) 사용자 모듈(3000)은 대상물의 정보를 사용자에게 제공하기 위하여, 그레이팅 복합체(100)에 압축, 인장, 굽힘 또는 비틀림 하중을 부가하여 그 때에 나타나는 구조색의 색상정보 또는 색상의 패턴정보를 수집하여 감지정보를 생성한다.(S2300) 이러한 색상정보 또는 색상의 패턴정보는 사용자의 육안을 통해 수집되어 인식될 수 있으나, 사용자 모듈(3000) 내 구조색 감지부(3100)를 통해 인식되어 수집될 수 있다.The object is provided to the user together with the grating composite 100 manufactured by the producer module 1000 (S2200), and the user module 3000 is compressed in the grating composite 100 to provide the user with the information of the object, By adding tension, bending or torsional loads, color information of the structural color or pattern information of the color appearing at that time is collected to generate sensing information. (S2300) These color information or color pattern information is collected through the user's naked eye. It may be recognized, but may be recognized and collected through the structure color detecting unit 3100 in the user module 3000.

이때의 그레이팅 복합체(100)는 하나의 베이스 기재(113)에 다양한 그레이팅 구조가 형성되어 복수개의 색상정보 또는 색상의 패턴정보가 사용자에게 제공될 수 있다. 또한, 나타나는 구조색은 베이스 기재(113)에 비해 현격히 높은 탄성계수를 포함하는 그레이팅 구조에 의해 베이스 기재(113)에 가해지는 외부 자극에 굉장히 민감하게 반응하여 다양한 구조색을 발현할 수 있어, 그에 따라 그레이팅 복합체(100)가 보다 많은 정보를 포함하는 정보제공 수단으로서의 역할을 가능하게 한다.At this time, the grating composite 100 is formed with a variety of grating structures on one base substrate 113, so that a plurality of color information or color pattern information can be provided to the user. In addition, the resulting structural color can express various structural colors by reacting very sensitively to external stimuli applied to the base substrate 113 by a grating structure that includes a significantly higher elastic modulus than the base substrate 113. Accordingly, the grating composite 100 enables a role as an information providing means including more information.

또한 대상물의 인증 또는 위조 방지를 위해, 대상물의 진위 여부를 판단할 수 있는 정보가 정보제공 DB(2000)에 사양정보로 사용자 모듈(3000)을 통해 등록된다.(S2400)In addition, in order to prevent the authentication or forgery of the object, information capable of determining the authenticity of the object is registered through the user module 3000 as specification information in the information providing DB 2000. (S2400)

사용자 모듈(3000)은 그레이팅 복합체(100)에 나타나는 구조색을 상기 정보제공 DB(2000)에 등록된 사양정보와 비교하여 대상물의 인증 또는 위조 여부를 판별한다.(S2500)The user module 3000 determines whether the object is authenticated or counterfeit by comparing the structure color appearing in the grating composite 100 with the specification information registered in the information providing DB 2000. (S2500)

여기서, 위조 여부를 판별하는 단계는, 구조색 감지부(3100)를 통해 그레이팅 복합체(100)에 나타나는 구조색의 색상정보 및 색상의 패턴정보들을 감지하여 수집하는 과정(S2510)과, 데이터 매칭부(3200)를 통해 수집된 감지 정보와 정보제공 DB(2000)에 기저장된 사양 정보를 베이스 기재(113)의 굽힘 정도, 빛의 세기, 빛의 각도 및 사용자의 보기 각도 등을 기준으로 각각 매칭시키는 과정(S2520)과, 매칭된 감지 정보와 사양 정보의 동일성을 여부를 판정하여 대상물의 위조 여부를 판별하는 과정(S2530)을 포함한다.Here, the step of determining whether the counterfeit is, the process of detecting and collecting the color information of the structural color and the pattern information of the color appearing on the grating composite 100 through the structural color detecting unit 3100 (S2510), and a data matching unit Matching detection information collected through (3200) and specification information pre-stored in the information providing DB 2000 based on the bending degree of the base substrate 113, light intensity, light angle, and viewing angle of the user, respectively It includes a process (S2520) and a process of determining whether the matched detection information and specification information are identical (S2530).

또한, 정보제공 DB(2000)는 위조방지를 위한 설정된 기준 데이터만을 저장하는 역할을 하는 것이 아니라, 정보 제공 플랫폼으로서의 역할을 수행할 수도 있다.In addition, the information providing DB 2000 may not only serve to store the set reference data for preventing forgery, but may also serve as an information providing platform.

사용자 모듈(3000)은 기초정보 교환부(3400)를 통해 구조색의 색상정보 및 색상의 패턴정보와 함께 그레이팅 복합체(100)의 굽힘 정도, 빛의 세기, 빛의 각도 및 사용자의 보기 각도 등의 감지정보들을 숫자, 문자 및 기호 등을 포함하는 식별정보로 변환하여 정보제공 DB(2000)에 파라미터화하여 입력함으로써, 사용자가 정보제공 DB(2000)에 기저장되어 있던 생산자의 정보들을 열람하게 할 수 있다.(S2600) 이때의 그레이팅 구조에 의해 구조색이 나타나는 과정 속의 변수들은 입력 파라미터로서 수단화되며, 하나의 인증 수단의 기능을 수행할 수 있다.The user module 3000 includes the color information of the structural color and the pattern information of the color through the basic information exchange unit 3400, such as the bending degree of the grating composite 100, the light intensity, the light angle, and the user's viewing angle. By converting the sensed information into identification information including numbers, letters, and symbols, and parameterizing and inputting it into the information provision DB 2000, the user can view information of producers previously stored in the information provision DB 2000. (S2600) Variables in the process in which the structure color is displayed by the grating structure at this time are instrumented as input parameters, and can perform the function of one authentication means.

나아가, 정보제공 DB(2000)는 단순히 생산자 모듈(1000)과 사용자 모듈(3000) 사이에 인증 또는 위조 여부를 판단하는 1차적인 기준 데이터만을 저장하는 것이 아니라, 1차 판단 과정을 거친 2차 또는 3차의 인증 또는 위조 여부 판단 과정을 수행하는 기준 데이터를 저장할 수 있으며, 이러한 위조 여부 판단 과정은 정보제공 DB(2000)를 매개로 하여 생산자 모듈(1000)과 사용자 모듈(3000) 사이에 쌍방향의 상호작용을 통해 이루어질 수 있다.Furthermore, the information providing DB 2000 does not simply store the primary reference data for determining whether to authenticate or falsify between the producer module 1000 and the user module 3000. The reference data for performing the third authentication or forgery determination process can be stored, and the forgery determination process is interactive between the producer module 1000 and the user module 3000 through the information provision DB 2000. It can be achieved through interaction.

구체적으로, 생산자 모듈(1000)에 의해 제조된 그레이팅 복합체(100)가 제공되고, 정보제공 DB(2000)에 구조색이 나타나는 굽힘 정도, 빛의 세기, 빛의 각도 또는 사용자의 보기 각도 등의 사양정보가 등록된 후, 사용자 모듈(3000)은 구조색 감지부(3100)의 감지정보와 정보제공 DB(2000)에 기저장된 사양정보를 매칭시켜 위조 여부를 판단한다.Specifically, the grating composite 100 manufactured by the producer module 1000 is provided, and specifications such as the degree of bending, the intensity of the light, the angle of the light, or the viewing angle of the user, in which the structural color appears in the information providing DB 2000 After the information is registered, the user module 3000 determines whether it is counterfeit by matching the detection information of the structural color detection unit 3100 with the specification information previously stored in the information providing DB 2000.

이러한 1차적인 위조 여부가 판단되면, 사용자 모듈(3000)은 색지수를 기반으로 하여 산출된 굽힘 정도에 따른 색대비 정보 및 파장 정보 등을 숫자, 문자 및 기호를 포함하는 식별 정보로 변환하여 정보제공 DB(2000)에 전송하고, 정보제공 DB(2000)에 기저장된 정보와 매칭 및 위조 여부를 다시 한 번 판단한다.(S2700)When it is determined whether the primary forgery is performed, the user module 3000 converts color contrast information and wavelength information according to the bending degree calculated based on the color index into identification information including numbers, letters, and symbols, and then converts the information. It transmits to the provision DB 2000 and judges once again whether to match and falsify the information previously stored in the provision DB 2000 (S2700).

다시 말해, 1차적으로 숨겨진 상태의 구조색이 굽힘 정도에 따라 드러나게 되어 정보제공 DB(2000)에 저장된 사양정보를 기준으로 위조 여부가 판단되며, 2차적으로 구조색을 통해 산출된 가공 데이터가 다시 정보제공 DB(2000)에 전송되어 저장된 또 다른 사양정보를 기준으로 위조 여부가 판단되어 대상물의 진위 여부를 명확히 확인하게 함으로써, 정보제공 DB(2000)를 매개로 하여 이중 위조 방지 시스템을 구현할 수 있다.In other words, the structural color in the firstly hidden state is revealed according to the degree of bending, so it is determined whether it is counterfeit based on the specification information stored in the information providing DB 2000, and secondly, the processed data calculated through the structural color is again It is possible to implement a double anti-counterfeiting system through the information provision DB 2000 by determining whether the object is authentic or not based on another specification information transmitted and stored in the information provision DB 2000. .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 그레이팅 복합체
110 : 제1 구조체
111 : 파티클 112 : 자기조립체
113 : 베이스 기재 113a : 필름층
113b : 기판층
120 : 제2 구조체
GS : 유리 기판
1000 : 생산자 모듈
2000 : 정보제공 DB
3000 : 사용자 모듈
3100 : 구조색 감지부 3200 : 데이터 매칭부
3300 : 위조여부 감별부 3400 : 기초정보 교환부
3500 : 산출정보 제공부
100: grating complex
110: first structure
111: particle 112: self-assembly
113: base substrate 113a: film layer
113b: substrate layer
120: second structure
GS: Glass substrate
1000: producer module
2000: Information provision DB
3000: User module
3100: structural color detection unit 3200: data matching unit
3300: counterfeit or not discrimination unit 3400: basic information exchange unit
3500: calculation information provider

Claims (20)

대상물의 정보를 색을 통해 제공하기 위하여, 복수 개의 마이크로 또는 나노 파티클들이 자기 조립에 의해 복수 개의 자기조립체들로 형성되어 플렉서블한 베이스 기재에 감싸는 구조로 함침되며, 외부로부터 가해지는 하중에 의해 상기 베이스 기재의 형태가 변화되면, 상기 베이스 기재에 수용된 자기조립체들 간의 상대 위치와 상기 자기조립체들에 각각 포함도니 상기 파티클들의 상대 위치가 각각 변화되어, 상기 파티클들이 동일 또는 서로 다른 배열을 갖는 주름 형상의 그레이팅 구조를 형성함으로써, 입사광에 의해 상기 그레이팅 구조에 동일 또는 서로 다른 구조색이 각각 나타나 특정 패턴을 형성하는 그레이팅 복합체를 제공하는 생산자 모듈; 및
상기 구조색의 색상정보와 색상의 패턴 정보를 각각 또는 함께 감지하여 상기 대상물의 정보를 사용자에게 제공하는 사용자 모듈을 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템.
In order to provide information of an object through color, a plurality of micro or nano particles are formed into a plurality of magnetic assemblies by self-assembly and impregnated with a structure surrounding a flexible base substrate, and the base is applied by a load applied from the outside. When the shape of the substrate is changed, the relative positions between the self-assemblies accommodated in the base substrate and the self-assemblies are respectively included, so that the relative positions of the particles are changed, so that the particles have the same or different arrangements of wrinkles. Producer module for providing a grating composite to form a specific pattern by forming the grating structure, the same or different structural colors respectively appear on the grating structure by the incident light; And
An information providing system using a variable grating complex comprising a user module that detects color information of the structural color and pattern information of a color, respectively, or provides the information of the object to a user.
청구항 1에 있어서,
상기 그레이팅 구조에 의한 상기 구조색들 및 상기 구조색들이 형성하는 특정 패턴은 상기 베이스 기재의 굽힘 정도에 따른 상기 그레이팅 구조에 입사되는 빛의 세기, 상기 그레이팅 구조에 입사되는 빛의 각도 및 상기 그레이팅 구조를 바라보는 사용자의 보기 각도에 따라 각각 다른 색의 패턴으로 나타나는 가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템.
The method according to claim 1,
The structure colors by the grating structure and the specific patterns formed by the structure colors include the intensity of light incident on the grating structure according to the degree of bending of the base substrate, the angle of light incident on the grating structure, and the grating structure. Information providing system using a variable grating complex that appears in a pattern of different colors according to the viewing angle of the user looking at.
청구항 1에 있어서,
상기 파티클들의 상대 위치는 1차원 형태의 이방성 하중 또는 2차원 형태의 등방성 복합 하중이 가해져 변화되는 가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템.
The method according to claim 1,
An information providing system using a variable grating composite in which the relative positions of the particles are changed by applying an anisotropic load in a one-dimensional shape or an isotropic composite load in a two-dimensional shape.
청구항 2 또는 3에 있어서,
상기 구조체의 탄성 계수(Young`s Modulus)보다 상기 파티클들의 탄성 계수가 더 크게 형성된 가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템.
The method according to claim 2 or 3,
An information providing system using a variable grating composite in which the elastic modulus of the particles is formed larger than the elastic modulus (Young's Modulus) of the structure.
청구항 1에 있어서,
상기 구조색의 패턴 정보는, 문자, 이미지, 바-코드(Bar-code), QR-코드(QR-code)를 포함하며, 상기 파티클들의 변화되는 상대 위치 각각에 매칭된 복수 개의 색상패턴정보들을 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템.
The method according to claim 1,
The structure color pattern information includes text, image, bar-code, and QR-code, and includes a plurality of color pattern information matched to each of the relative positions of the particles. Information providing system using a variable grating complex comprising.
청구항 1에 있어서,
상기 생산자 모듈로부터 상기 구조색이 나타날 때의 상기 그레이팅 구조에 입사되는 빛의 세기, 빛의 각도 및 사용자의 보기 각도에 따라 달라지는 구조색의 색상정보 및 색상의 패턴정보를 포함하는 사양정보를 전송받아 상기 사용자 모듈에 제공하는 정보제공 DB를 더 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템.
The method according to claim 1,
When the structural color appears from the producer module, the specification information including the color information of the structural color and the pattern information of the color, which is changed according to the intensity of light incident on the grating structure, the angle of the light, and the viewing angle of the user is received. An information providing system using a variable grating complex further comprising an information providing DB provided to the user module.
청구항 6에 있어서,
상기 사용자 모듈은,
상기 그레이팅 구조에 의해 나타나는 구조색들을 감지하여, 상기 구조색이 나타나는 자기조립체의 위치별 색상정보와 색상의 패턴정보가 포함된 감지정보를 생성하는 구조색 감지부; 및
상기 감지정보와 상기 사양정보를 비교하여, 상기 대상물의 인증 여부 또는 상기 대상물의 위조 여부를 판별하는 위조여부 감별부를 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템.
The method according to claim 6,
The user module,
A structure color sensing unit that senses the structure colors indicated by the grating structure and generates detection information including color information for each position of the self-assembly where the structure color appears and color pattern information; And
An information providing system using a variable grating complex including a forgery discrimination unit that compares the detection information with the specification information to determine whether the object is authenticated or whether the object is forged.
청구항 7에 있어서,
상기 사용자 모듈은,
상기 색상정보로부터 색지수(Color index)를 기반으로 산출된 위치별 색대비 정보 및 파장 정보를 숫자, 문자 및 기호를 포함하는 식별정보로 변환하여, 상기 정보제공 DB에 기 저장된 식별정보와 비교함으로써 상기 대상물의 인증 여부 또는 위조 여부를 재차 판별하는 산출정보 제공부를 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템.
The method according to claim 7,
The user module,
By converting color contrast information and wavelength information for each location calculated based on a color index from the color information into identification information including numbers, letters, and symbols, and comparing it with identification information previously stored in the information providing DB An information providing system using a variable grating complex including a calculation information providing unit for determining whether the object is authenticated or forged again.
청구항 6에 있어서,
상기 사용자 모듈은,
상기 그레이팅 구조에 의해 나타나는 구조색들을 감지하여, 상기 구조색이 나타나는 자기조립체의 위치별 색상정보와 색상의 패턴정보가 포함된 감지정보를 생성하는 구조색 감지부; 및
상기 감지정보를 상기 정보제공 DB에 입력 파라미터로 제공함으로써, 감지정보에 매칭되는 생산자의 정보를 출력 파라미터로 제공 받는 기초정보 교환부를 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템.
The method according to claim 6,
The user module,
A structure color sensing unit that senses the structure colors indicated by the grating structure and generates detection information including color information for each position of the self-assembly where the structure color appears and color pattern information; And
An information providing system using a variable grating complex including a basic information exchange unit receiving producer information matching detection information as an output parameter by providing the detection information as an input parameter to the information providing DB.
청구항 6에 있어서,
상기 그레이팅 구조에 의해 나타나는 상기 구조색의 색상정보와 색상의 패턴정보는 상기 사용자 모듈과 상기 정보제공 DB의 연결을 위한 안내정보를 제공하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용하는 정보 제공 시스템.
The method according to claim 6,
An information providing system using a variable grating complex that provides color information of the structural color and pattern information of the color represented by the grating structure to provide guide information for connecting the user module and the information providing DB.
대상물의 정보를 색을 통해 제공하기 위하여, 생산자 모듈이 복수 개의 마이크로 또는 나노 파티클들이 자기 조립에 의해 복수 개의 자기조립체들로 형성되어 플렉서블한 베이스 기재에 감싸는 구조로 함침되며, 외부로부터 가해지는 하중에 의해 상기 베이스 기재의 형태가 변화되면, 상기 베이스 기재에 수용된 자기조립체들 간의 상대 위치와 상기 자기조립체들에 각각 포함도니 상기 파티클들의 상대 위치가 각각 변화되어, 상기 파티클들이 동일 또는 서로 다른 배열을 갖는 주름 형상의 그레이팅 구조를 형성함으로써, 입사광에 의해 상기 그레이팅 구조에 동일 또는 서로 다른 구조색이 각각 나타나 특정 패턴을 형성하는 그레이팅 복합체를 제공하는 단계; 및
사용자 모듈이 상기 구조색의 색상정보와 색상의 패턴 정보를 각각 또는 함께 감지하여 상기 대상물의 정보를 사용자에게 제공하는 단계를 포함하는 사용자 모듈을 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용한 정보 제공 방법.
In order to provide the information of the object through color, the producer module is impregnated with a structure in which a plurality of micro or nano particles are formed of a plurality of magnetic assemblies by self-assembly and wrapped around a flexible base substrate. When the shape of the base substrate is changed by the relative positions between the magnetic assemblies accommodated in the base substrate and the magnetic assemblies, the relative positions of the particles are changed, so that the particles have the same or different arrangement. Providing a grating composite that forms a specific pattern by forming a corrugated grating structure, whereby the same or different structural colors appear on the grating structure by incident light; And
A method for providing information using a variable grating complex comprising a user module, comprising: a user module detecting the color information of the structural color and the pattern information of the color respectively or providing the information of the object to the user.
청구항 11에 있어서,
상기 그레이팅 구조에 의한 상기 구조색들 및 상기 구조색들이 형성하는 패턴은 상기 베이스 기재의 굽힘 정도에 따른 상기 그레이팅 구조에 입사되는 빛의 세기, 상기 그레이팅 구조에 입사되는 빛의 각도 및 상기 그레이팅 구조를 바라보는 사용자의 보기 각도에 따라 각각 다른 색으로 나타나는 가변형 그레이팅 복합체를 이용한 정보 제공 방법.
The method according to claim 11,
The structural colors and the patterns formed by the structural colors by the grating structure indicate the intensity of light incident on the grating structure, the angle of light incident on the grating structure, and the grating structure according to the degree of bending of the base substrate. A method of providing information using a variable grating complex that appears in different colors depending on the viewing angle of the user looking at it.
청구항 11에 있어서,
상기 파티클들의 상대 위치는 1차원 형태의 이방성 하중 또는 2차원 형태의 등방성 복합 하중이 가해져 변화되는 가변형 그레이팅 복합체를 이용한 정보 제공 방법.
The method according to claim 11,
A method of providing information using a variable grating composite in which the relative positions of the particles are changed by applying a one-dimensional anisotropic load or a two-dimensional isotropic composite load.
청구항 12 또는 13에 있어서,
상기 구조체의 탄성계수(Young`s Modulus)보다 상기 파티클의 탄성계수가 더 크게 형성된 가변형 그레이팅 복합체를 이용한 정보 제공 방법.
The method according to claim 12 or 13,
A method of providing information using a variable grating composite having a larger elastic modulus of the particle than a Young`s Modulus of the structure.
청구항 11에 있어서,
상기 구조색의 패턴 정보는 문자, 이미지, 바-코드, QR-코드를 포함하며, 상기 파티클들의 변화되는 상대 위치 각각에 매칭된 복수개의 색상패턴정보를 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용한 정보 제공 방법.
The method according to claim 11,
The structure color pattern information includes a text, an image, a bar-code, a QR-code, and a method of providing information using a variable grating complex including a plurality of color pattern information matched to each of the changed relative positions of the particles.
청구항 11에 있어서,
상기 그레이팅 복합체를 제공하는 단계 이후,
정보제공 DB가 상기 생산자 모듈로부터 상기 구조색이 나타날 때의 자기조립체의 상대 위치 정보, 상기 그레이팅 구조의 입사되는 빛의 세기, 빛의 각도 및 사용자의 보기 각도에 따라 달라지는 구조색의 색상정보 및 색상의 패턴정보를 포함하는 사양정보를 전송받아 상기 사용자 모듈에 제공하는 단계를 더 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용한 정보 제공 방법.
The method according to claim 11,
After the step of providing the grating complex,
Color information and color of the structure color depending on the relative position information of the self-assembly when the structure color appears from the producer module from the producer module, the intensity of the incident light of the grating structure, the angle of light and the viewing angle of the user Method of providing information using a variable grating composite further comprising the step of receiving the specification information including the pattern information of the provided to the user module.
청구항 16에 있어서,
상기 사용자 모듈이 대상물의 정보를 사용자에게 제공하는 단계는,
구조색 감지부가 상기 그레이팅 구조로부터 반사되는 구조색들을 감지하여, 상기 구조색이 나타나는 자기조립체의 위치별 색상정보와 색상의 패턴정보가 포함된 감지정보를 생성하는 단계; 및
위조여부 감별부가 상기 감지정보와 상기 사양정보를 비교하여, 상기 대상물의 인증 여부 또는 상기 대상물의 위조 여부를 판별하는 단계를 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용한 정보 제공 방법.
The method according to claim 16,
The step of providing the user module with information on the object,
A structural color sensing unit detecting structural colors reflected from the grating structure, and generating sensing information including color information for each location of the self-assembly where the structural color appears and color pattern information; And
A method for providing information using a variable grating composite, comprising the step of determining whether the object is authenticated or whether the object is counterfeit by comparing the detection information and the specification information by a forgery discrimination unit.
청구항 17에 있어서,
상기 사용자 모듈이 대상물의 정보를 사용자에게 제공하는 단계는,
산출정보 제공부가 상기 색상정보로부터 색지수(Color index)를 기반으로 산출된 위치별 색대비 정보 및 파장 정보를 숫자, 문자 및 기호를 포함하는 식별정보로 변환하여, 상기 정보제공 DB에 기 저장된 식별정보와 비교함으로써 상기 대상물의 인증 여부 또는 위조 여부를 재차 판별하는 단계를 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용한 정보 제공 방법.
The method according to claim 17,
The step of providing the user module with information on the object,
The calculation information provider converts color contrast information and wavelength information for each location calculated based on the color index from the color information into identification information including numbers, letters, and symbols, and identifies the information stored in the information provision DB. A method for providing information using a variable grating complex, comprising the steps of re-determining whether the object is authenticated or counterfeit by comparing with information.
청구항 16에 있어서,
상기 사용자 모듈이 대상물의 정보를 사용자에게 제공하는 단계는,
구조색 감지부가 상기 그레이팅 구조로부터 반사되는 구조색들을 감지하여, 상기 구조색이 나타나는 자기조립체의 위치별 색상정보와 색상의 패턴정보가 포함된 감지정보를 생성하는 단계; 및
기초정보 교환부가 상기 감지정보를 상기 정보제공 DB에 입력 파라미터로 제공함으로써, 감지정보에 매칭되는 생산자의 정보를 출력 파라미터로 제공 받는 단계를 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용한 정보 제공 방법.
The method according to claim 16,
The step of providing the user module with information on the object,
A structural color sensing unit detecting structural colors reflected from the grating structure, and generating sensing information including color information for each location of the self-assembly where the structural color appears and color pattern information; And
A method for providing information using a variable grating complex comprising the step of receiving information of a producer matching the detection information as an output parameter by providing the detection information as an input parameter to the information providing DB by the basic information exchange unit.
청구항 16에 있어서,
상기 그레이팅 복합체를 제공하는 단계 이후,
상기 그레이팅 구조에 의해 나타나는 상기 구조색의 색상정보와 색상의 패턴정보는 상기 사용자 모듈과 상기 정보제공 DB의 연결을 위한 안내정보가 제공하는 단계를 더 포함하는 가변형 그레이팅 복합체를 이용한 정보 제공 방법.
The method according to claim 16,
After the step of providing the grating complex,
A method of providing information using a variable grating complex, further comprising: providing color information of the structure color and pattern information of the color represented by the grating structure by providing guide information for connecting the user module and the information providing DB.
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