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KR102183210B1 - 합지로 제조되는 보안요소, 그 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

합지로 제조되는 보안요소, 그 제조방법 및 제조장치 Download PDF

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KR102183210B1
KR102183210B1 KR1020190047873A KR20190047873A KR102183210B1 KR 102183210 B1 KR102183210 B1 KR 102183210B1 KR 1020190047873 A KR1020190047873 A KR 1020190047873A KR 20190047873 A KR20190047873 A KR 20190047873A KR 102183210 B1 KR102183210 B1 KR 102183210B1
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Abstract

제1기재의 상부에 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 제1필름 및 제2기재의 상부에 마이크로 이미지 어레이가 형성된 제2필름을 포함하고, 제1필름과 제2필름은 제1접착층에 의해 합지된 것을 특징으로 하는 보안요소가 개시된다. 본 발명에 따른 보안요소는 롤투롤 공정으로 제조 가능하므로 대량 생산에 적합하고, 부가적인 보안특징을 추가하기 용이하며, 미세한 마이크로 이미지를 선명하게 인쇄하는데 유리하다. 또한, 마이크로 렌즈 어레이와 마이크로 이미지 어레이의 정합 각도를 실시간으로 보정할 수 있는 보안요소 제조장치 및 제조방법이 개시된다.

Description

합지로 제조되는 보안요소, 그 제조방법 및 제조장치 {SECURITY FEATURE MANUFACTURED BY LAMINATION, THE MANUFACTURING METHOD AND APPARATUS OF THE SAME}
본 발명은 합지로 제조되는 보안요소와, 그 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로 렌즈 어레이와 마이크로 이미지 어레이에 의해 모아레 확대 이미지가 관찰되는 보안요소를 합지로 제조하는 기술에 관한 것이다.
은행권, 유가증권, 상품권, 여권, 신분증, 보안라벨 등의 보안문서에는 일반적으로 위변조를 방지하기 위한 보안요소(security feature)가 사용된다. 그리고, 이러한 보안요소는 정품 인증을 위하여 상품이나 그 포장에 포함되는 경우도 증가하고 있다.
보안문서에 사용되는 보안요소 기술로는 모아레 확대(Moire Magnification) 원리를 이용하여 입체 효과를 나타내는 기술이 알려져 있다. 예를 들어 한국등록특허 제1089435호에는 광학 스페이서로 기능하는 투명 기재의 양면에 각각 마이크로 렌즈 어레이와 마이크로 이미지 어레이를 형성하여 입체적인 모아레 확대 이미지 및 역시차 움직임(ortho-parallactic motion) 효과가 나타나도록 하는 기술이 개시되어 있다.
이러한 보안요소는 투명 기재의 일면에 광경화성 수지 등을 이용하여 마이크로 렌즈 어레이를 형성한 후, 그 반대면에 마이크로 이미지 어레이를 형성하는 방법으로 제조된다. 그러나 마이크로 렌즈 어레이가 일면에 형성되어 있는 투명 기재의 타면에 마이크로 이미지 어레이를 인쇄하는 것은 인쇄 평활도가 충분하지 않아 정밀한 제조가 어렵다. 특히 원하는 시각적 효과를 얻기 위해서는 마이크로 렌즈 어레이와 마이크로 이미지 어레이의 정렬이 매우 중요하므로, 모아레 확대 이미지가 관찰되는 보안요소를 정밀하면서도 대량 생산에 적합하도록 제조할 수 있는 제조기술의 개발이 요구된다.
또한 투명 기재는 통상 수지 필름이 사용되는데, 이러한 수지 필름은 잉크 적성이 좋지 않아 미세한 마이크로 이미지를 선명하게 인쇄하기에 한계가 있다.
또한 종래의 제조방법의 경우 마이크로 렌즈 어레이와 마이크로 이미지 어레이의 정합 각도가 틀어진 경우 이를 제조 과정에서 보정할 수 있는 방법이 제시된 바가 없어, 불량이 발생할 가능성이 높고 이로 인해 제조 비용이 증가한다는 문제가 있다.
또한 종래의 보안요소의 경우 마이크로 렌즈 어레이와 마이크로 이미지 어레이가 포함되어 있기는 하지만, 정밀 복사나 스캐닝을 통한 위변조에서 완전히 자유롭지 못하다는 한계가 있다.
또한 종래의 보안요소의 경우 정품인증 기능만이 강조되었을 뿐 조작식별(tamper evidence) 기능까지 부여되지 못한 문제가 있다.
한국등록특허 제1089435호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 모아레 확대 이미지가 관찰되는 보안요소를 보다 정밀하면서도 대량 생산에 적합하도록 제조할 수 있는 제조기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 모아레 확대 이미지가 관찰되도록 하는 마이크로 이미지 어레이의 크기가 미세한 경우에도 선명하게 인쇄할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 모아레 확대 이미지가 관찰되는 보안요소를 제조하는 과정에서 마이크로 렌즈 어레이와 마이크로 이미지 어레이의 정합 각도가 틀어진 경우 이를 실시간으로 보정할 수 있는 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 모아레 확대 이미지가 관찰되는 보안요소의 보안성을 한층 강화하여 정밀 복사나 스캐닝 등에 의한 위변조를 보다 확실히 방지할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 모아레 확대 이미지가 관찰되는 보안요소에 조작식별 기능까지 부여하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 보안요소는, 제1기재의 상부에 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 제1필름 및 제2기재의 상부에 마이크로 이미지 어레이가 형성된 제2필름을 포함하고, 제1필름과 제2필름은 제1접착층에 의해 합지된 것을 특징으로 한다.
제2기재는 불투명한 것일 수 있고, 플라스틱 필름 또는 종이일 수 있다.
마이크로 이미지 어레이는 제1 마이크로 이미지 어레이와 제2 마이크로 이미지 어레이를 포함할 수 있고, 이때 제1 마이크로 이미지 어레이와 제2 마이크로 이미지 어레이는 제2기재의 동일면에 형성되거나 서로 다른 면에 형성될 수 있다. 또한, 제1 마이크로 이미지 어레이의 배열 주기는 마이크로 렌즈 어레이의 배열 주기보다 작고, 제2 마이크로 이미지 어레이의 배열 주기는 마이크로 렌즈 어레이의 배열 주기보다 클 수 있다.
제2필름은 잠상층이나 전자태그, 또는 재귀반사 구조를 더 포함할 수 있다.
제2필름의 하면에는 제2접착층이 형성될 수 있고, 제1접착층의 접착력은 제2접착층의 접착력보다 작을 수 있다.
상기한 보안요소를 제조하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 제조장치는, 롤 형태의 제1필름을 합지부로 공급하는 제1필름 공급부, 롤 형태의 제2필름을 합지부로 공급하는 제2필름 공급부, 제1필름 공급부로부터 공급된 제1필름과, 제2필름 공급부로부터 공급된 제2필름을 가압하여 합지하는 합지부, 합지된 보안요소를 수거하여 롤 형태로 권취하는 보안요소 수거부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 제1필름 공급부 또는 제2필름 공급부에, 제1필름 또는 제2필름의 합지면 상에 제1접착층을 도포하는 접착제 도포부가 구비될 수 있다. 그리고 합지부의 하류에는 제1접착층을 광 경화시키기 위한 램프가 구비될 수 있다.
제1필름의 하면에 점착층 및 이형지가 형성되거나, 또는 제2필름의 상면에 점착층 및 이형지가 형성되고, 제1필름 공급부 또는 제2필름 공급부에는 이형지를 제거하여 회수하는 이형지 회수롤이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보안요소 제조장치는, 합지부의 하류에 구비되어 보안요소로부터 시인되는 모아레 확대 이미지를 획득하는 이미지 획득장치와, 획득된 이미지를 전달받아 기 저장되어 있는 기준 이미지와 비교하는 영상 처리부와, 비교 결과를 전달받아 구동부로 제어 신호를 전송하는 제어부와, 제어 신호에 따라 제1필름 또는 제2필름의 공급 방향이 조정하는 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 제1필름 또는 제2필름을 안내하기 위한 하나 이상의 가이드 롤이 구비되고, 구동부는 가이드 롤의 좌우 방향 또는 비틀림 방향을 조정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보안요소 제조방법은, 제1필름 및 제2필름을 공급하는 단계, 공급된 제1필름 및 제2필름을 합지하는 단계, 합지된 보안요소로부터 시인되는 모아레 확대 이미지를 획득하는 단계, 획득된 모아레 확대 이미지와 기 설정된 기준 이미지를 비교하는 단계, 비교 결과에 기초하여 제1필름 또는 제2필름의 공급 방향을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 제1필름과 마이크로 이미지 어레이가 형성된 제2필름을 합지하여 제조함으로써, 모아레 확대 이미지가 관찰되는 보안요소를 보다 정밀하면서도 대량 생산에 적합하도록 제조할 수 있는 효과가 있다. 특히 마이크로 이미지 어레이를 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 투명 기재의 타면에 인쇄하지 않고, 인쇄 평활도가 우수한 별도의 제2필름에 인쇄하므로, 정밀한 마이크로 이미지를 우수한 품질로 인쇄할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 마이크로 이미지 어레이를 투명 기재 대신 종이와 같이 보다 인쇄 적성이 우수한 기재에 인쇄하는 것이 가능하므로, 마이크로 이미지 어레이의 크기가 미세한 경우에도 선명하게 인쇄할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 모아레 확대 이미지가 관찰되는 보안요소를 제조하는 과정에서 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 제1필름과 마이크로 이미지 어레이가 형성된 제2필름의 합지부로의 공급 각도를 미세하게 조절하는 것이 가능하므로, 마이크로 렌즈 어레이와 마이크로 이미지 어레이의 정합 각도가 틀어진 경우 이를 실시간으로 보정할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 모아레 확대 이미지가 관찰되는 보안요소에 부가적인 보안 특징(security feature)을 추가하는 것이 용이하므로, 보안요소의 보안성을 한층 강화하여 정밀 복사나 스캐닝 등에 의한 위변조를 보다 확실히 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 제1필름과 마이크로 이미지 어레이가 형성된 제2필름의 접착력을 조절함으로써 모아레 확대 이미지가 관찰되는 보안요소에 조작식별 기능까지 부여할 수 있는 효과가 있다.
다만, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보안요소의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안요소의 단면도이다.
도 3는 도 2의 보안요소의 시각 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 실시예에 따른 보안요소의 변형예이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 잠상 패턴을 추가한 보안요소의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조작 식별 기능이 부여된 보안요소를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 보안요소를 제조하기 위한 제조장치의 동작 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자동 정합부의 기능 블록도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 보안요소 제조방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 한정되거나 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 본 발명에서 '상부', '하부'라는 용어는 상대적인 방향을 표현하는 용어로 이해되어야 하며, 어느 하나의 구성이 다른 구성의 '상부' 또는 '하부'에 형성된다고 하여 두 구성 사이에 제3의 구성이 개재되는 것을 완전히 배제하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다. 본 발명의 다양한 실시예들을 설명함에 있어, 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보안요소의 단면도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 보안요소(1)는, 제1필름(10)과 제2필름(20)이 합지되어 형성된다.
제1필름(10)은 제1기재(11) 상부에 마이크로 렌즈 어레이(12)가 형성된 필름이고, 제2필름(20)은 상부에 마이크로 이미지 어레이(22)가 형성된 필름이다. 제1필름(10)과 제2필름(20)은 각각 형성되어 후술하는 합지 공정에 따라 합지된다. 제1필름(10)과 제2필름(20)은 제1접착층(31)을 이용하여 접착될 수 있다.
제1기재(11)는 마이크로 렌즈 어레이(12)와 마이크로 이미지 어레이(22)를 소정 거리 이격시키기 위한 구성으로, 가시광선 영역에서 높은 투과율을 갖는 투명한 소재일 수 있고, 유연(flexible)한 필름 소재일 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리염화비닐(PVC), 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 등의 플라스틱 소재일 수 있다.
제1기재(11)의 두께는 0.5mm 이하일 수 있으며, 마이크로 렌즈의 초점 심도에 따라 그 두께가 결정될 수 있다. 즉, 제1기재(11)의 두께는 마이크로 이미지 어레이(22)가 마이크로 렌즈의 초점 심도(depth of focus) 내에 위치되도록 결정될 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이(12)는 미세한 크기의 마이크로 렌즈들이 평면 배열을 이루고 있는 것으로서, 배열의 형태는 정사각형 배열, 직사각형 배열, 육각형 배열, 평행사변형 배열 등 2차원 브라베이 격자(Bravais lattice) 중 어느 하나의 형태로 구성될 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이(12)의 배열 주기는 약 100㎛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
마이크로 렌즈 어레이(12)를 구성하는 마이크로 렌즈는 특정 굴절률을 갖는 소재를 곡면으로 형성한 굴절식 렌즈일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 목적에 적합한 범위 내에서는, 마이크로 렌즈(12)는 회절 렌즈나 그래디언트 인덱스 렌즈(Gradient index lens), 프레넬 렌즈(Fresnel lens) 등 결상 기능을 할 수 있는 다른 광학계가 적용될 수도 있다.
제2기재(21)는 마이크로 이미지 어레이(22)를 형성하기 위한 구성으로서, 요구되는 기능에 따라 투명, 반투명, 불투명한 기재를 자유롭게 선택할 수 있다. 예를 들어, 보안요소(1)가 투명한 라벨 형태로 형성되어 하부 인쇄물이 라벨을 통해 시인되어야 하는 경우에는 제2기재(21)는 투명 또는 반투명 필름으로 선택될 수 있다. 반대로 투명할 필요가 없는 경우에는 마이크로 이미지 어레이(22)의 인쇄 적성을 고려하여 종이 등 불투명 기재를 사용할 수 있다. 즉 본 발명에서 제2기재(21)는 플라스틱 필름, 종이 등일 수 있고, 마이크로 이미지 어레이(22)의 인쇄에 적합한 재질이라면 특별히 한정되지 않는다.
종래의 보안요소의 경우 마이크로 렌즈 어레이가 상면에 형성된 투명 필름 하면에 음각 형태의 리세스(recess)를 만들고 잉크를 채워 넣는 방식으로 마이크로 이미지 어레이를 형성하였으나, 이러한 방식은 제조 비용이 높고 다양한 색상의 이미지를 선명하게 표현하는데 한계가 있다. 또한, 투명 필름 하면에 직접 마이크로 이미지 어레이를 인쇄하여 형성하는 경우도 있으나, 투명 필름은 잉크 흡수력 등 인쇄 적성이 좋지 못해 미세하고 선명한 마이크로 이미지 어레이를 형성하는데 어려움이 있고, 상면의 마이크로 렌즈 어레이로 인해 인쇄 평활도가 나빠 인쇄 품질이 떨어지는 문제가 있다. 반면 본 발명은 마이크로 렌즈 어레이(12)가 형성된 제1기재(11)와는 별도로 제2기재(22)에 마이크로 이미지 어레이(22)를 인쇄한 후 합지하는 방식을 사용하므로, 인쇄 적성이 우수한 제2기재(21)를 자유롭게 선택함으로써 미세한 이미지를 선명하게 형성할 수 있고, 인쇄 공정에서 인쇄 평활도도 우수하며, 다양한 잉크를 사용하여 다양한 색상의 이미지를 표현할 수 있다는 장점이 있다.
도 1의 실시예에서는 마이크로 이미지 어레이(22)가 제2기재(21)의 상부에만 형성되므로, 제2기재(21)의 두께는 자유롭게 선택 가능하다. 제2기재(22)도 유연(flexible)한 필름 소재일 수 있다.
마이크로 이미지 어레이(22)는 미세한 크기의 마이크로 이미지들이 평면 배열을 이루고 있는 것으로서, 배열의 형태는 정사각형 배열, 직사각형 배열, 육각형 배열, 평행사변형 배열 등 2차원 브라베이 격자(Bravais lattice) 중 어느 하나의 형태로 구성될 수 있다. 마이크로 이미지 어레이(22)의 배열 형태는 마이크로 렌즈 어레이(12)의 배열 형태와 동일할 수 있다. 마이크로 이미지 어레이(22)를 구성하는 각 마이크로 이미지의 크기는 100㎛ 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
마이크로 렌즈 어레이(12)와 마이크로 이미지 어레이(22)는 각각 제1 배열 주기와 제2 배열 주기로 주기적으로 배열될 수 있다. 여기서 제1배열 주기와 제2 배열 주기는 서로 다를 수 있다. 즉, 제2 배열 주기는 제2 배열 주기보다 크거나 작을 수 있다. 이로 인해, 마이크로 이미지들에 의한 모아레 확대 이미지가 보안요소(1) 평면보다 아래에 있거나 위에 있는 것과 같은 입체 효과를 제공할 수 있다.
또한, 마이크로 렌즈 어레이(12)와 마이크로 이미지 어레이(22)의 배열은 소정의 정합 각도를 가지고 틸팅(tilting)되어 있을 수 있다. 이로 인해 다양한 역시차 움직임(ortho-parallactic motion) 효과가 나타날 수 있다.
제1필름(10)과 제2필름(20)을 합지하기 위한 제1접착층(31)은 자외선 경화형 접착제를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안요소(1A)의 단면도이다. 도 1의 보안요소(1)와 비교하면, 도 2의 보안요소(1A)는 복수의 마이크로 이미지 어레이(22A)(22B)가 포함되는 점에서 차이가 있다. 복수의 마이크로 이미지 어레이(22A)(22B)를 형성하는 경우, 각 마이크로 이미지 어레이에 의한 모아레 확대 이미지가 관찰되므로, 보다 다채로운 시각 효과를 제공할 수 있다.
즉, 보안요소(1A)도 제1필름(10)과 제2필름(20)이 제1접착층(31)을 매개로 합지되어 형성된다. 제1필름(10)은 제1기재(11) 상부에 마이크로 렌즈 어레이(12)가 형성된 필름이다. 제2필름(20)은 제2기재(21) 상부에 마이크로 이미지 어레이(22)가 인쇄되어 형성되는데, 이때 마이크로 이미지 어레이(22)는 제1 마이크로 이미지 어레이(22A)와 제2 마이크로 이미지 어레이(22B)를 포함할 수 있다.
제1 마이크로 이미지 어레이(22A)와 제2 마이크로 이미지 어레이(22B)는 각각 제2기재(21) 상면에 순차적으로 인쇄되어 형성될 수 있다. 즉, 제2기재(21) 상면에 우선 제1 마이크로 이미지 어레이(22A)를 인쇄한 후, 이어서 제2 마이크로 이미지 어레이(22B)를 인쇄할 수 있다. 제1 마이크로 이미지 어레이(22A)와 제2 마이크로 이미지 어레이(22B)는 동일한 잉크로 인쇄될 수도 있고, 다른 잉크로 인쇄될 수도 있다. 서로 다른 색상으로 인쇄하는 경우, 각 마이크로 이미지 어레이에 의한 모아레 확대 이미지가 더 선명하게 구별되는 시각 효과를 제공할 수 있다. 도 2에는 제1 마이크로 이미지 어레이(22A)와 제2 마이크로 이미지 어레이(22B)가 수직 방향으로 중첩되는 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1 마이크로 이미지 어레이(22A)와 제2 마이크로 이미지 어레이(22B)는 수직 방향으로 중첩될 수도 있고, 일부가 중첩될 수도 있으며, 아예 중첩되지 않을 수도 있다.
제1 마이크로 이미지 어레이(22A)와 제2 마이크로 이미지 어레이(22B)의 배열 형태는 마이크로 렌즈 어레이(12)의 배열 형태와 동일할 수 있으며, 배열 주기는 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 이미지 어레이(22A)의 배열 주기는 마이크로 렌즈 어레이(12)의 배열 주기보다 작고, 제2 마이크로 이미지 어레이(22B)의 배열 주기는 마이크로 렌즈 어레이(12)의 배열 주기보다 크게 형성할 수 있다. 이로 인해, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 마이크로 이미지 어레이(22A)에 의한 모아레 확대 이미지(M1)는 보안요소(1A) 평면보다 아래에 있는 것처럼 시인되고, 제2 마이크로 이미지 어레이(22B)에 의한 모아레 확대 이미지(M2)는 보안요소(1A) 평면보다 위에 있는 것처럼 시인되는 입체 효과를 제공할 수 있다.
제1, 2 마이크로 이미지 어레이(22A)(22B)와 마이크로 렌즈 어레이(12)의 배열 주기 차이는 크지 않으며, 마이크로 렌즈 어레이(12)의 배열 주기에 대한 제1, 2 마이크로 이미지 어레이(22A)(22B)의 배열 주기 비율은 대략 0.9~1.1 내에 있을 수 있다.
제1, 2 마이크로 이미지 어레이(22A)(22B)와 마이크로 렌즈 어레이(12)의 배열 주기를 다르게 하는 방법으로는 모아레 확대 현상을 이용한 입체 효과 구현 기술 분야에서 공지된 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 렌즈들 사이의 간격과 마이크로 이미지들 사이의 간격을 다르게 설계하거나, 동일한 간격으로 형성 후 어레이의 정합 각도를 조절하는 방법으로 배열 주기를 다르게 할 수 있다.
도 4는 도 2의 실시예에 따른 보안요소의 변형예이다. 도 4의 보안요소(1B)도 복수의 마이크로 이미지 어레이(22A)(22B)가 포함된다는 점에서 도 3의 보안요소(1A)와 동일하나, 제1 마이크로 이미지 어레이(22A)는 제2기재(21)의 하면에, 제2 마이크로 이미지 어레이(22B)는 제2기재(21)의 상면에 형성된다는 점에서 차이가 있다.
도 4의 보안요소(1B)도 각 마이크로 이미지 어레이(22A)(22B)에 의한 모아레 확대 이미지가 모두 관찰될 수 있다는 점에서 도 3의 보안요소(1A)와 유사한 효과를 가진다. 또한 도 4의 보안요소(1B)는 각 마이크로 이미지 어레이(22A)(22B)를 제2기재(21)의 서로 다른 면에 인쇄하므로, 복수의 이미지가 수직 방향으로 중첩되더라도 인쇄가 보다 용이할 수 있다. 단, 보안요소(1B)는 제2기재(21)로 투명 또는 반투명한 기재를 사용하여야 한다.
도 4의 보안요소(1B)는 제1 마이크로 이미지 어레이(22A)에 의한 모아레 확대 이미지와 제2 마이크로 이미지(22B)에 의한 모아레 확대 이미지가 모두 선명하게 관찰될 수 있도록, 마이크로 렌즈의 초점면(focal plane)이 수직 방향으로 제1 마이크로 이미지 어레이(22A) 와 제2 마이크로 이미지 어레이(22B)의 사이에 위치되도록 결정될 수 있다. 이를 위해, 제2기재(21)의 두께는 얇은 것이 바람직할 수 있다. 또는 마이크로 렌즈가 상대적으로 깊은 초점 심도를 가지도록 설계할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 렌즈의 직경에 대한 초점거리의 비율, 즉 F-number가 2 이상이 되도록 설계할 수 있다. 2 이상의 F-number는 마이크로 렌즈의 곡률을 조절하는 것에 의해 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보안요소는 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 제1필름과 마이크로 이미지 어레이가 형성된 제2필름을 합지하는 방식으로 제조되므로, 부가적인 보안 특징(security feature)을 추가하여 보안성을 강화하는데 유리하다. 예를 들어, 보안 요소에 잠상(latent image)을 추가할 수 있는데, 이하 도 5를 참조하여 잠상 패턴을 추가한 보안요소를 설명한다.
도 5의 실시예에 따른 보안요소(1C)는, 다른 실시예들과 비교하여 잠상층(25)이 추가된 점에서 차이가 있다.
즉, 보안요소(1C)는 제1필름(10)과 제2필름(20)이 합지되어 형성된다. 제1필름(10)은 제1기재(11) 상부에 마이크로 렌즈 어레이(12)가 형성된 필름이고, 제2필름(20)은 상부에 마이크로 이미지 어레이(22)가 형성된 필름이다. 도 5에는 마이크로 이미지 어레이(22)가 제1 마이크로 이미지 어레이(22A) 및 제2 마이크로 이미지 어레이(22B)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 마이크로 이미지 어레이는 하나만 구비되어도 좋다.
보안요소(1C)의 제2필름(20)은 잠상층(25)을 더 포함한다. 잠상층(25)은 잠상 패턴(26)이 포함된 층으로, 마이크로 이미지 어레이(22A)(22B) 상부에 형성될 수 있다. 잠상층(25)은 마이크로 이미지 어레이(22A)(22B) 인쇄 후 자외선 경화성 수지를 도포한 후 패턴이 형성된 금형롤(roll) 등을 이용하여 잠상 패턴(26)을 전이함으로써 형성될 수 있다.
잠상 패턴(26)은 광이 입사 방향으로 반사되어 되돌아오는 재귀반사 구조로 형성될 수 있다. 재귀반사 구조는 마이크로 구슬이나 마이크로 프리즘 구조일 수 있다. 재귀반사 구조로 잠상 패턴(26)을 형성한 경우 육안으로는 잠상 패턴(26)이 명확히 보이지 않지만 복사나 스캐닝을 하는 경우 잠상 패턴(26)이 뚜렷하게 나타나게 된다. 예를 들어, 재귀반사 구조로 '복사 COPY'라는 문구를 잠상 패턴(26)으로 형성해 놓은 경우, 육안으로는 해당 문구가 잘 드러나지 않지만, 스캐닝하거나 복사하면 해당 문구가 검정색으로 뚜렷하게 나타나므로 위조품임을 쉽게 인지할 수 있다. 이는 스캐너와 복사기가 광원에서 나온 빛의 반사광을 센서로 취득하는 방식인데, 재귀반사 구조에서는 광원으로부터의 입사광이 다시 광원 방향으로 되돌아가므로 센서로 입사되는 광이 없기 때문이다. 즉, 재귀반사 구조에 해당하는 부분은 센서로 입사되는 광이 없으므로 검정색으로 나타나게 된다.
본 발명에서 추가되는 보안 특징은 잠상 패턴으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2기재(21)의 하면에 전자태그(미도시)를 적용할 수도 있다. 이처럼 부가적인 보안 특징을 추가하기 용이한 것은 종래기술과는 달리 마이크로 이미지 어레이(22)가 별도의 제2기재(21)에 형성되기 때문이다.
본 발명의 실시예에 따른 보안요소는 마이크로 렌즈 어레이(12)가 형성된 제1필름(10)과 마이크로 이미지 어레이(22)가 형성된 제2필름이 제1접착층(31)을 매개로 합지되는 구조이므로, 조작 식별 기능을 부여하는데도 장점이 있다. 도 6은 조작 식별 기능이 부여된 보안요소(1D)를 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 보안요소(1D)는 도 1의 보안요소(1)와 비교하면 제2필름(20)의 하면에 이형지(33)가 제2접착층(32)을 매개로 부착되어 있다는 점에서 차이가 있다. 도 6의 보안요소(1D)는 라벨이나 스티커 형태로 제작되어 제품에 부착하는 형태로 실시하에 적합하다. 즉, 보안요소(1D)는 이형지(33)가 부착된 형태로 제공되고, 사용자가 이형지(33)를 제거한 후 제2접착층(32)을 이용하여 제품에 부착하여 사용할 수 있다.
이때, 제1접착층(31)의 접착력이 제2접착층(32)의 접착력보다 작을 수 있다. 이 경우 보안요소(1D)를 물리적으로 제거하려고 시도하게 되면 접착력의 차이로 인해 제1필름(10)과 제2필름(20)의 계면에서 박리가 일어나게 된다. 제1필름(10)만 제거되면 보안요소(1D)는 여전히 부착되어 있지만 마이크로 렌즈 어레이(12)의 제거로 인해 모아레 확대 이미지가 더 이상 관찰되지 않으며, 이로부터 제품의 조작이 시도되었음을 쉽게 식별할 수 있다. 제2기재(21)를 불투명 기재로 하고, 제2기재(21) 상부에 투명 잉크 등을 사용하여 'VOID'와 같은 조작 식별용 문자를 인쇄하면, 제1필름(10) 박리 시 'VOID' 문자가 나타나게 되어 조작되었음을 보다 쉽게 인식할 수 있고 보안요소의 재사용을 더욱 어렵게 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 보안요소를 제조하기 위한 제조장치의 동작 개념도이다. 도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 보안요소 제조장치(100)는, 제1필름 공급부(50), 제2필름 공급부(60), 합지부(70), 보안요소 수거부(80)을 포함하며, 선택적으로 자동 정합부(90)를 더 포함할 수 있다.
제1필름 공급부(50)는 제1기재(11)에 마이크로 렌즈 어레이(12)가 형성된 제1필름을 합지부(70)로 공급하는 부분이다. 구체적으로는, 롤(51) 형태로 제공되는 제1필름(10)이 하나 이상의 가이드 바(52A~52C)로 안내되어 합지부(70)로 제공된다.
제2필름 공급부(60)는 제2기재(21)에 마이크로 이미지 어레이(22)가 형성된 제2필름(20)을 합지부(70)로 공급하는 부분이다. 구체적으로는, 롤(61) 형태로 제공되는 제2필름(20)이 하나 이상의 가이드 바(62A, 62B)로 안내되어 합지부(70)로 제공된다.
제2필름 공급부(60)에는 접착제 도포부(63)가 더 포함될 수 있다. 즉, 제2필름(20)이 접착제 도포부(63)를 통과하면서 마이크로 이미지 어레이(22)가 인쇄된 면에 제1접착층(31)이 도포될 수 있다. 도 7에서는 접착제 도포부(63)가 제2필름 공급부(60)에 구비되는 것으로 도시하였으나, 접착제 도포부(63)는 제1필름 공급부(50)에 구비될 수도 있다. 이 경우 제1필름(10)이 접착제 도포부(63)를 통과하면서 마이크로 렌즈 어레이(12)가 형성되지 않은 제1필름의 하면에 제1접착층(31)이 도포될 수 있다. 제1접착층은 광 경화형 접착제일 수 있으며, 그 중에서도 자외선 경화형 접착제일 수 있다.
합지부(70)는 제1필름 공급부(50) 및 제2필름 공급부(60)로부터 각각 공급받은 제1필름(10)과 제2필름(20)을 합지하는 부분이다. 구체적으로는, 제1필름(10)과 제2필름(20)이 압력 롤(71) 사이를 통과하면서 가압되어 제1접착층(31)을 매개로 접착될 수 있다. 압력 롤(71) 하류에는 램프(72)가 구비되어, 제1접착층(31)을 경화시킬 수 있다. 램프(72)는 자외선 램프일 수 있다.
보안요소 수거부(80)는 합지부(70)를 거쳐 합지된 보안요소(1)를 수거하는 부분이다. 구체적으로는, 합지된 보안요소(10)가 가이드 바(81)에 의해 안내되어 보안요소 롤(82)로 권취될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보안요소 제조장치(100)는 이처럼 롤투롤(Roll-to-Roll) 형태로 보안요소(1)를 제조할 수 있으므로, 대량생산에 매우 적합하다.
도 7의 제2필름 롤(61)에서 공급되는 제2필름(20)은 잠상층(25, 도 5)이나 전자태그 등의 부가적인 보안 특징, 또는 제2접착층(32) 및 이형지(33)가 포함된 것일 수 있다. 또한, 도 7은 예시적인 것으로, 가이드 바의 개수 등 구체적인 구성은 다양하게 조절되어 구현될 수 있다.
도 8은 도 7과 비교할 때 제1접착층(31)을 도포하기 위한 접착제 도포부(63)가 구비되는 대신, 제1필름(10)의 하면(마이크로 렌즈 어레이가 형성되지 않은 면)에 점착층이 도포되고 이형지로 보호된 상태로 공급되는 예를 설명하기 위한 도면이다. 이 경우 제1필름 롤(51)에서 공급되는 제1필름은 점착층 및 이형지가 포함된 상태로 공급되며, 가이드바(52D)를 통과하면서 이형지가 제거되어 이형지 회수롤(55)에 회수되도록 구성될 수 있다. 이형지가 제거된 제1필름은 하나 이상의 가이드 바(52A~52C)에 의해 안내되어 합지부(70)로 제공되고, 압력 롤(71)에 의해 가압되어 제2필름(20)과 합지될 수 있다. 이때, 제1필름의 하면에 미리 도포되어 있던 점착층에 의해 합지 후 제1접착층(31)이 형성된다. 이 경우 제1접착층(31)을 경화하기 위한 램프는 생략될 수 있다.
도 8에서는 점착층 및 이형지가 제1필름(10)에 포함된 상태로 공급되는 것으로 설명하였으나, 제2필름(20)의 상면(제1필름과 합지되는 면)에 포함된 상태로 공급될 수도 있다. 이 경우 이형지 회수롤(55)은 제2필름 공급부(60)에 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 보안요소(1)는 마이크로 렌즈 어레이(12)와 마이크로 이미지 어레이(22)의 정합 각도에 따라 모아레 확대 이미지의 크기(확대 배율), 방향, 모양 등이 달라질 수 있으므로, 합지 과정에서 제1필름(10)과 제2필름(20)이 원래 의도된 대로 정확하게 정합되는 것이 중요할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 보안요소 제조장치(100)는 선택적으로 자동 정합부(90)를 구비할 수 있다. 이하 자동 접합부(90)의 구성 및 작동 원리를 도 7 내지 도 9을 참조하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 자동 정합부(90)는 이미지 획득장치(91), 영상 처리부(92), 제어부(95) 및 구동부(97)를 포함할 수 있다.
이미지 획득장치(91)는 보안요소 제조장치(100)의 합지부(70) 하류에 구비되어, 합지된 보안요소(1)로부터 시인되는 모아레 확대 이미지를 획득하는 구성이다. 이미지 획득장치(91)는 카메라일 수 있다. 이미지 획득장치(91)는 보안요소(1)의 상부, 즉 마이크로 이미지 어레이(12)가 형성된 방향에 구비될 수 있다.
영상 처리부(92)는 이미지 획득장치(91)로부터 획득된 이미지를 전달받아 기 저장되어 있는 기준 이미지와 비교하기 위한 구성이다. 영상 처리부(92)에서는 획득 이미지와 기준 이미지의 크기, 방향, 모양 등 이미지가 부합하는지 여부를 판단할 수 있는 다양한 파라미터를 비교할 수 있다.
제어부(95)는 영상 처리부(92)로부터 비교 결과를 전달받아 구동부(97)에 제어신호(93)를 전송하는 구성이다. 여기서 제어 신호(93)는 제1필름 공급부(50)의 가이드 바(52B)에 전송될 수 있다.
구동부(97)는 가이드 바(52B)를 구동하기 위한 구성이다. 구동부(97)는 가이드 바(52B)를 좌우 방향, 비틀림 방향으로 구동할 수 있다. 가이드 바(52B)에는 가이드 돌기(53)가 형성되어 제1필름(10)을 안정적으로 안내할 수 있다. 즉, 가이드 바(52B)가 좌우 방향으로 구동되면, 제1필름(10)도 그 구동에 따라 좌우 방향으로 이동되어 합지부(70)로 공급될 수 있다.
이러한 자동 정합부(90)에 의하면, 보안요소(1)를 제조하는 과정에서 제1필름(10)과 제2필름(20)의 정합 여부를 실시간으로 확인하여 정합 각도를 미세하게 조절하는 것이 가능하므로, 마이크로 렌즈 어레이(12)와 마이크로 이미지 어레이(22)의 정합 각도가 틀어진 경우 이를 실시간으로 보정할 수 있는 효과가 있다. 도 7 및 도 8에는 구동부(97)가 제1필름 공급부(50)에 구비되는 것으로 도시하였으나, 구동부(97)는 제2필름 공급부(60)에 구비되어도 좋다. 즉, 제2필름(20)을 안내하는 가이드 바(62B)를 좌우 방향이나 비틀림 방향으로 구동하여, 마이크로 렌즈 어레이(12)와 마이크로 이미지 어레이(22)의 정합 각도를 실시간으로 보정하도록 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 보안요소 제조방법의 흐름도이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 보안요소 제조방법은, 제1필름 및 제2필름 공급 단계(S11), 제1필름 및 제2필름 합지 단계(S12), 모아레 확대 이미지 획득 단계(S13), 설정된 기준 이미지와 비교하는 단계(S14) 및 제1필름 또는 제2필름 공급 방향 조정 단계(S15)를 포함할 수 있다.
제1필름 및 제2필름 공급 단계(S11) 및 합지 단계(S12)는 도 7이나 도 8과 같은 롤투롤 합지 방식의 보안요소 제조장치(100)를 이용하여 이루어질 수 있다. 모아레 확대 이미지 획득 단계(S13)는 합지된 보안요소(1)의 상부, 즉 마이크로 이미지 어레이(12)가 형성된 방향에서 카메라 등의 이미지 획득장치로 모아레 확대 이미지를 촬영하는 단계일 수 있다. 설정된 기준 이미지와 비교하는 단계(S14)는 S13 단계에서 획득된 이미지를 기 저장된 기준 이미지와 비교하여 제1필름(10)과 제2필름(20)이 의도된 정확한 각도로 정합되었는지 확인하는 단계이다. 제1필름 또는 제2필름 공급 방향 조정 단계(S15)는 S14 단계의 확인 결과에 기초하여 제1필름(10) 또는 제2필름(20)이 합지부(70)로 공급되는 방향을 조정하는 단계이다. 이러한 방향 조정은 제1필름(10) 또는 제2필름(20)을 안내하는 가이드 바를 좌우 방향이나 비틀림 방향으로 구동하는 방식으로 수행될 수 있다.
이상 한정된 실시예 및 도면을 참조하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다는 점은 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 또한 각 실시예들에서 설명한 기술사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있음은 물론 서로 조합되어 실시될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위의 기재 및 그 균등 범위에 의해 정해져야 한다.
1: 보안요소
10: 제1필름
11: 제1기재
12: 마이크로 렌즈 어레이
20: 제2필름
21: 제2기재
22: 마이크로 이미지 어레이
25: 잠상층
31: 제1접착층
32: 제2 접착층
33: 이형지
50: 제1필름 공급부
60: 제2필름 공급부
70: 합지부
80: 보안요소 수거부
90: 자동 정합부
100: 보안요소 제조장치

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  11. 제1기재의 상부에 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 제1필름 및 제2기재의 상부에 마이크로 이미지 어레이가 형성된 제2필름을 포함하고, 제1필름과 제2필름은 제1접착층에 의해 합지된 보안요소를 제조하기 위한 제조장치로서,
    롤 형태의 제1필름을 합지부로 공급하는 제1필름 공급부;
    롤 형태의 제2필름을 합지부로 공급하는 제2필름 공급부;
    제1필름 공급부로부터 공급된 제1필름과, 제2필름 공급부로부터 공급된 제2필름을 가압하여 합지하는 합지부;
    상기 합지된 보안요소를 수거하여 롤 형태로 권취하는 보안요소 수거부;
    를 포함하는 보안요소 제조장치.
  12. 제11항에 있어서,
    제1필름 공급부 또는 제2필름 공급부에, 제1필름 또는 제2필름의 합지면 상에 제1접착층을 도포하는 접착제 도포부가 구비되는 보안요소 제조장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 합지부의 하류에는 상기 제1접착층을 광 경화시키기 위한 램프가 구비되는 것을 특징으로 하는 보안요소 제조장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1필름의 하면에 점착층 및 이형지가 형성되거나, 또는 제2필름의 상면에 점착층 및 이형지가 형성되고,
    상기 제1필름 공급부 또는 제2필름 공급부에는 상기 이형지를 제거하여 회수하는 이형지 회수롤이 구비되는 것을 특징으로 하는 보안요소 제조장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 합지부의 하류에 구비되어 보안요소로부터 시인되는 모아레 확대 이미지를 획득하는 이미지 획득장치와, 상기 획득된 이미지를 전달받아 기 저장되어 있는 기준 이미지와 비교하는 영상 처리부와, 상기 비교 결과를 전달받아 구동부로 제어신호를 전송하는 제어부와, 상기 제어 신호에 따라 제1필름 또는 제2필름의 공급 방향이 조정하는 구동부를 포함하는 자동 정합부;
    를 더 포함하는 보안요소 제조장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1필름 또는 제2필름을 안내하기 위한 하나 이상의 가이드 롤이 구비되고,
    상기 구동부는 상기 가이드 롤의 좌우 방향 또는 비틀림 방향을 조정하는 것을 특징으로 하는 보안요소 제조장치.
  17. 제1기재의 상부에 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 제1필름 및 제2기재의 상부에 마이크로 이미지 어레이가 형성된 제2필름을 포함하고, 제1필름과 제2필름은 제1접착층에 의해 합지된 보안요소를 제조하는 방법으로서,
    제1필름 및 제2필름을 공급하는 단계;
    상기 공급된 제1필름 및 제2필름을 합지하는 단계;
    상기 합지된 보안요소로부터 시인되는 모아레 확대 이미지를 획득하는 단계;
    상기 획득된 모아레 확대 이미지와 기 설정된 기준 이미지를 비교하는 단계;
    상기 비교 결과에 기초하여 제1필름 또는 제2필름의 공급 방향을 조정하는 단계;
    를 포함하는 보안요소 제조방법.
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