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KR20230064589A - 보안 요소 및 이를 이용한 진위 판별 방법 - Google Patents

보안 요소 및 이를 이용한 진위 판별 방법 Download PDF

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KR20230064589A
KR20230064589A KR1020230051787A KR20230051787A KR20230064589A KR 20230064589 A KR20230064589 A KR 20230064589A KR 1020230051787 A KR1020230051787 A KR 1020230051787A KR 20230051787 A KR20230051787 A KR 20230051787A KR 20230064589 A KR20230064589 A KR 20230064589A
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security
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서범준
신화섭
조민수
장주현
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한국조폐공사
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Abstract

본 발명에 따른 보안 요소는 제1형광체를 함유하는 제1영역과 제2형광체 및 자외선 차단제를 함유하는 제2영역을 포함하며, 구체적으로, 제1영역은 자외선 차단제를 함유하지 않을 수 있다.

Description

보안 요소 및 이를 이용한 진위 판별 방법{SECURITY ELEMENT AND METHOD FOR DISCRIMINATING THE ANTI-COUNTERFEITING USING THE SAME}
본 발명은 보안 요소 및 이를 이용한 진위 판별 방법에 관한 것이다.
법정 통화 지폐, 은행권, 수표, 증권 또는 채권을 포함하는 유가 증서, 브랜드 제품 등은 일정한 경제적 가치를 내포하고 있기 때문에, 끊임없이 위조가 시도되고 있다.
이러한 물품의 위조 또는 변조를 방지하기 위해 시변각 잉크, 회절 시변각 화상문양(DOVID) 등의 강력한 일반식별(overt) 위변조 방지 요소의 탑재에도 불구하고, 위변조 사례는 지속적으로 증가하고 있다. 일반식별 요소는 일반일들이 쉽게 판독 가능한 장점이 있으나, 위변조 방지 요소가 모방될 위험 또한 높다.
이에, 비가시적 보안 요소로 자성체, 형광체 등을 사용하거나 보는 각도, 광원과의 거리나 열과 같은 외부 자극에 의해 색이 변화하는 등 모방 위험을 방지하기 위해 보다 고도화되고 복잡한 보안 요소가 개발되고 있다(대한민족 공개특허 제2014-0026766호).
고도화되고 복잡한 보안 요소는 모방이나 위조 가능성을 낮출 수 있어 유리하나, 반면, 제조가 까다롭고 많은 비용이 소요되어 저비용 및 간단한 공정으로 대량 생산 가능하면서도 위조나 모방이 어려운 보안 요소의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제2014-0026766호
본 발명은 간단한 공정을 통해 저비용으로 대량 생산 가능하면서도 향상된 보안성을 갖는 보안 요소 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 보안 요소는 제1형광체를 함유하는 제1영역과 제2형광체 및 자외선 차단제를 함유하는 제2영역을 포함하며, 상기 제1형광체 및 제2형광체 각각의 여기광은 UV-A에 속하며, 상기 제1형광체 및 제2형광체를 불가역적으로 광 퇴색시키는 자외선 파장은 UV-B, UV-C 또는 UV-B와 UV-C에 속하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안 요소에 있어, 상기 제1형광체 및 제2형광체는 각각 자외선에 의해 불가역적(irreversible)으로 광 퇴색될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안 요소에 있어, 제1영역 단독; 제2영역 단독; 또는 제1영역과 제2영역이 혼재하는 혼재 영역;에 의해 보안 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안 요소에 있어, 보안 패턴은 도형을 포함하는 이미지; 부호, 문자, 마크, 사인, 심볼, 로고를 포함하는 기호; 숫자; 색상; 또는 이들의 조합;일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안 요소에 있어, 제1형광체 및 제2형광체는 동종의 형광체일 수 있다.
본 발명은 상술한 보안 요소가 구비된 보안 물품을 포함한다.
본 발명에 따른 보안 요소는 형광체에 기반함에도 불구하고, 보안 요소의 형광 이미지 상 보안 패턴이 나타나지 않고 숨겨진 상태를 유지하되, 의도된 자외선 조사에 의해 발생하는 형광체의 광 퇴색에 의해 비로소 보안 패턴이 노출 및 인식될 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 보안 요소는 숨겨져 인식되지 않는 상태의 보안 패턴에 의해 향상된 보안성을 가질 뿐만 아니라, 일 보안 요소를 이용한 진위 판별이 이미 이루어졌는지 여부 또한 알 수 있어, 적법한 제조자에 의해 제조 및 유통된 보안 요소라 할지라도 보안 요소의 악의적 사용을 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 보안 요소는 형광체의 광 퇴색에 기반함에 따라, 보안 요소의 형광 이미지상 나타나는 보안 패턴 뿐만 아니라 기 설정된 강도, 시간 및 파장의 자외선 조사 후 갖게 되는 영역별 형광 강도의 차나 색상의 변화 또한 지위 판별에 사용될 수 있어 보안성을 보다 강화할 수 있다.
본 발명에 따른 보안 요소는, 제1형광체를 함유하는 제1잉크 및 제2형광체와 자외선 차단제를 함유하는 제2잉크를 인쇄하여 제조됨에 따라, 매우 단순하고 기 확립된 공정이며 저가의 원료들로 제조 가능하여, 단시간에 고른 품질의 보안 요소를 대량생산할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보안요소 및 보안요소의 형광 이미지를 도시한 도면이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 보안 요소 및 이를 이용한 진위 판별 방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 보안 요소는 제1형광체를 함유하는 제1영역; 및 제2형광체 및 자외선 차단제를 함유하는 제2영역을 포함한다.
본 발명은 형광체(제1형광체 및 제2형광체)를 함유하되, 자외선 차단제에 의해 영역별로 서로 상이한 내광성을 가져, 내광성의 차이에 의한 영역별 광 퇴색 정도의 차이에 의해 보안 패턴이 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 보안 요소는 형광체(제1형광체 및 제2형광체)에 기반함에 따라 비가시성 보안 요소로 보안 요소의 복제가 어려우며, 복제를 위한 보안 요소의 분석이 이루어진다 하더라도, 보안 요소가 형광체의 광 퇴색(광 퇴색 여부 및 광 퇴색 정도)이라는 동적 조건에 기반함에 따라, 물질 분석으로는 보안 요소를 복제할 수 없어, 실질적으로 복제가 불가한 강화된 보안성을 가질 수 있다. 나아가, 제1영역의 형광체와 제2영역의 형광체가 동종의 형광체인 경우, 형광 분석 시 제1영역과 제2영역간의 차이를 검출하기 어려워, 보다 더 강화된 보안성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 보안 요소에 있어, 제1형광체 및 제2형광체는 각각 자외선에 의한 광화학반응에 의해 광 퇴색되는 형광체일 수 있으며, 상세하게 자외선에 의해 불가역적(irreversible)으로 광 퇴색되는 형광체일 수 있다.
즉, 제1영역과 제2영역은 자외선에 의해 불가역적으로 광 퇴색되는 형광체를 함유하되, 제2영역은 자외선 차단제에 의해 제1영역보다 우수한 내광성을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 보안 요소에 자외선을 조사할 때, 제1영역과 제2영역간의 내광성 차이에 의해, 영역별로 형광체의 광 퇴색 정도가 달라진다. 보안 요소에 자외선이 조사되는 경우, 제2영역에 함유된 형광체는 광 퇴색이 거의 발생하지 않으나, 제1영역에 함유된 형광체는 불가역적인 광퇴색이 발생하여, 형광 이미지 상 제1영역과 제2영역간 상이한 형광강도가 나타나게 된다.
자외선에 의한 광 퇴색이 발생한 후, 제1영역과 제2영역에 여기광을 조사할 때, 광 퇴색된 형광체에 의해 제2영역 대비 상대적으로 낮은 형광 강도 나타내는 제1영역은 보안 요소에 진위 여부를 판별하는 보안 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 보안 패턴은 내광성 차이에 의한 형광 강도의 변화 및/또는 색상의 변화에 의해 형성될 수 있다.
내광성 차이에 의한 영역별 광 퇴색 정도에 의해 보안 패턴이 형성되는 본 발명에 따른 보안요소는, 제1영역과 제2영역의 형광 이미지상 식별 가능할 정도의 형광강도의 차이라는 유의미한 광 퇴색이 발생하기 전까지는, 보안 요소에 보안 패턴이 존재하나, 식별/검출되지 않을 수 있다. 즉, 보안요소에 인위적인 자외선을 인가하기 전까지, 보안 패턴은 잠상의 형태로 보안 요소에 존재하게 되며, 자외선 조사에 의해 광 퇴색을 유발한 경우에야 비로소 육안으로 인식될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 보안 요소는 상대적으로 낮은 내광성을 갖는 제1영역과 상대적으로 높은 내광성을 갖는 제2영역간의 내광성 차이 및 자외선에 의한 제1형광체의 퇴색을 이용하여, 보안 요소의 보안 패턴이 형성될 수 있다. 또한, 이러한 보안 패턴은 형광 이미지상으로도 검출되지 않는 상태를 유지하되, 진위 여부가 판별되는 시점에서 비로소 형성될 수 있으며, 진위 여부 판별에 기 사용되었는지의 정보 또한 담을 수 있다.
보안 패턴은 제1영역 단독, 제2영역 단독 또는 제1영역과 제2영역이 혼재하는 혼재 영역에 의해 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1영역은 제1형광체를 함유하는 점(형), 선(직선, 곡선, 꺾은선 등), 도형(원, 타원, 사각 내지 십이각 등)등과 같은 제1 기본 인쇄 단위(들)의 조합에 의해 형성될 수 있으며, 이와 독립적으로 제2영역은 제2형광체 및 자외선 차단제를 함유하는 점(형), 선(직선, 곡선, 꺾은선 등), 도형(원, 타원, 사각 내지 십이각 등)과 같은 제2 기본 인쇄 단위(들)의 조합에 의해 형성될 수 있다. 또한, 제1영역과 제2영역 각각은 설계된 형상에 상응하는 형상의 면 자체일 수 있다. 이때, 혼재 영역은 제1 기본 인쇄 단위(들)과 제2 기본 인쇄 단위(들)이 서로 혼재하여 형성될 수 있다.
제1영역과 제2영역이 혼재하는 혼재 영역에 의해 보안 패턴이 형성되는 경우, 자외선에 의한 불가역적 광 퇴색에 의해 제1영역의 형광 강도가 낮아짐에 따라, 형광 강도의 변화 뿐만 아니라, 색상(혼재 영역의 형광 색상 변화) 또한 발생하여, 보안 패턴의 보안성을 보다 강화할 수 있다.
제1영역에 함유되는 제1형광체와 제2영역에 함유되는 제2형광체는 서로 상이하거나 동일할 수 있으며, 제1형광체와 제2형광체 각각은 여기광에 의해 일정 색상(형광)을 발하는 1종의 형광체를 함유하거나, 또는 서로 상이한 색상(형광)을 발하는 2종 이상의 형광체를 함유할 수 있다. 일 구체예로, 제1영역(또는 제2영역)이 2종 이상의 제1형광체(또는 제2형광체)를 함유하는 경우, 제1영역(또는 제2영역)은 위치에 따라 서로 동일하거나 상이한 형광체를 함유할 수 있다. 실질적인 일 예로, 제1영역이 청색 형광체를 함유하며, 제2영역이 적색 형광체와 녹색 형광체를 함유하는 경우, 혼재 영역에 제1영역과 제2영역이 혼재하는 면적을 적절히 제어함으로써 백색의 형광특성을 부여할 수 있으며, 인위적인 자외선 조사에 의해 제1영역의 불가역적 광 퇴색을 야기하는 경우, 청색 형광 강도가 크게 떨어지며 혼재 영역의 형광 색상이 백색에서 노란색으로 변화될 수 있다.
상술한 바와 같이, 보안 패턴은 제1영역과 제2영역간의 형광 강도 차이, 제1영역과 혼재 영역 간의 형광 강도 차이 또는 제2영역과 혼재 영역 간의 형광강도 차이에 의해 그 경계가 형성되는 이미지, 기호, 숫자 또는 이들의 조합할 수 있으며, 이와 함께 색상 또는 보안 패턴을 형성할 수 있다. 보안 패턴은 도형을 포함하는 이미지; 부호, 문자, 마크, 사인, 심볼, 로고를 포함하는 기호; 숫자; 색상; 또는 이들의 조합;일 수 있다. 이미지는 도형, 심상 등을 포함할 수 있고, 기호는 부호, 문자, 마크, 사인, 심볼, 로고 등을 포함할 수 있다. 보안 패턴은 제1영역, 제2영역 및 혼재 영역에서 둘 이상 선택된 영역 간의 형광 강도 차나 색상의 차이나 변화에 의해 나타나는 것임에 따라, 제2영역 대비 상대적으로 낮은 형광 강도를 갖는 제1영역이나 혼재 영역이 이미지, 기호, 숫자 또는 이들의 조합을 이루는 영역에 해당하거나, 이와 달리, 제1영역이나 혼재 영역 대비 상대적으로 높은 형광 강도를 갖는 제2영역이 이미지, 기호, 숫자 또는 이들의 조합을 이루는 영역에 해당할 수 있다.
상술한 설명에서 이해의 명료함을 위해, 제1영역과 제2영역이 점이나 선 등을 기본 형태로 두 영역이 서로 섞여 있는 영역을 혼재 영역으로 칭하여 상술하였으나, 혼재 영역은 제1영역이나 제2영역을 이용한 보안 요소 설계의 일 예일 뿐이며, 혼재 영역이 제1영역이나 제2영역과 상이한 별개의 영역으로 해석되어서는 안된다.
일 구체예에 있어, 제1영역과 제2영역의 형광체는 동종의 형광체일 수 있으며, 이때, 동종의 형광체는 동일한 물질의 형광체 뿐만 아니라, 물질이 상이하더라도 여기광에 의해 발생하는 형광 특성이 실질적으로 동일한 물질 또한 포함하는 의미로 해석되어야 한다. 즉, 물질이 서로 상이하더라도 실질적으로 동일한 색상의 형광을 발하는 형광체는 동종의 형광체로 해석될 수 있다. 실질적인 일 예로, 형광체의 형광 색상 간의 차이가 CIE 1931 색공간의 xy 색도도를 기준으로 하여, Δx가 0.15 내지 및 Δy가 0.15 이내, 보다 실질적으로 Δx가 0.10 내지 및 Δy가 0.10 이내인 경우, 동종의 형광체로 해석될 수 있다.
일 구체예에서, 제1영역과 제2영역의 형광체는 동종의 형광체를 함유하는 경우, 제조 직후(as-fabricated) 상태 기준, 제1영역과 제2영역은 실질적으로 동일한 형광 강도를 가질 수 있다. 이때, 동일한 형광 강도는, 제조 직후(as-fabricated) 상태 기준, 여기광 조사에 의한 제1영역의 형광 강도를 100으로 할 때, 제1영역의 형광 강도 대비 제2영역의 형광 강도는 95 내지 105, 구체적으로 98 내지 102, 보다 구체적으로 99 내지 101, 실질적으로는 100임을 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 제1영역과 제2영역이 동일한 형광 강도를 가진다 함은 보안 요소에 여기광을 조사하여 확보되는 형광 이미지를 육안으로 관찰할 때 제1영역과 제2영역간 구분되지 않는 정도를 의미하는 것이며, 수학적으로 엄밀한 강도의 동일성을 의미하는 것은 아니다. 제조 직후(as-fabricated) 상태는, 형광체를 함유하는 제1잉크를 이용하여 제1영역을 인쇄하고, 형광체와 자외선 차단제를 함유하는 제2잉크를 이용하여 제2영역을 인쇄한 인쇄 직후의 상태를 의미할 수 있으며, 또한, 인위적(의도적)으로 보안 요소에 자외선을 조사하기 전의 상태를 의미할 수 있다.
일 구체예에 따라, 제1영역과 제2영역이 동종의 형광체를 함유하며, 나아가, 제조 직후 상태 서로 동일한 형광 강도를 갖는 경우, 보안 요소를 복제하고자, 보안 요소를 형성하는 물질이 형광 물질인 점 및 보안 요소를 형성하는 구체 형광 물질의 종류를 알아내고, 보안 요소에 해당 구체 형광 물질의 여기광을 조사하여도, 보안 요소에 형성된 보안 패턴이 검출되지 않아, 보안 요소의 복제가 불가한 장점이 있다.
또한, 불가역적 광 퇴색에 의한 보안 패턴 형성은, 보안 요소를 이용한 진위 판별이 수행 여부의 정보를 갖거나, 및/또는, 기 설정된 정도의 광 퇴색에 의해 패턴이 형성되도록 함으로써 보다 강화된 보안성을 가질 수 있다.
상세하게, 자외선 조사에 의한 광 퇴색(형광 이미지상 보안 패턴의 형성)과 진위 판별이 동시에 수행되는 경우, 진위 판별 수행에 의해 보안 요소의 형광 이미지에는 보안 패턴이 형성되게 된다. 즉, 불가역적 광 퇴색임에 따라 한번 진위 판별이 수행된 경우에는 보안 패턴이 노출되게 된다. 이에. 보안요소에 여기광을 인가하여 형광 이미지 상 보안 패턴의 유/무를 확인하는 경우, 진위 판별이 기 수행되었는지 여부가 확인될 수 있다. 이를 통해, 이미 진위 판별에 사용된 보안 요소의 재 사용 여부가 바로 확인될 수 있으며, 필요시 보안 요소의 재 사용을 방지할 수 있음을 의미하는 것이다.
또한, 제1영역에 함유된 형광체의 내광 특성, 자외선 조사 강도나 조사 시간 등에 의해 제1영역의 광 퇴색 정도가 제어될 수 있음에 따라, 제1영역의 형상이나 위치 뿐만 아니라, 제1영역과 제2영역 간의 형광 강도 차 또한 보안 요소로 작용할 수 있어, 보안 요소의 보안성을 보다 강화시킬 수 있다.
그러나, 본 발명에서, 보안요소를 이용한 진위 판별 시점에서 자외선 조사에 의한 광 퇴색이 이루어지는 것으로 한정되어 해석될 수 없으며, 보안 요소에 자외선 조사가 이루어진 후 보안 요소가 구비 또는 고정된 물품이 유통되는 경우, 즉, 자외선 조사 강도나 자외선 조사 시간 등을 제어하여 기 설정된 정도로 제1영역을 광 퇴색시킨 후 보안 요소가 유통되는 경우 또한 포함할 수 있음은 물론이다.
도 1은 보다 우수한 내광성을 갖는 제2영역에 의해 문자의 보안 패턴이 형성되는 예를 도시한 도면이다. 도 1에 도시한 일 예에서, 보안 요소(100)는 형광체를 함유하는 제1영역(110)과 동종의 형광체 및 자외선 차단제를 함유하는 제2영역(120)을 포함할 수 있으며, 제2영역이 보안 패턴(문자)의 형상을 가질 수 있다. 이때, 제1영역(110)과 제2영역(120)은 실질적으로 동일한 형광 강도를 가질 수 있다.
진위 판별 시 보안 요소에 인위적인 자외선이 인가되기 전까지는, 보안 요소(100)에 여기광을 조사하여 얻어진 형광 이미지(200)에는 어떠한 패턴도 나타나지 않는다. 그러나, 보안 요소에 인위적인 자외선이 인가된 경우, 우수한 내광성을 갖는 제2영역(120) 대비 제1영역(110)에서 보다 심한 광 퇴색이 발생하게 된다. 이에, 자외선이 조사된 보안요소(100)에 여기광이 인가되는 경우, 형광 이미지(300)에는, 상대적으로 강한 형광 강도를 갖는 제2영역(320)과 상대적으로 약한 형광 강도를 갖는 제1영역(310)의 강도차에 의해 보안 패턴(제2영역의 형상인 A)이 형광 이미지(300)에 나타나게 된다.
도 1의 예는, 보안 패턴이 문자인 예, 또한 보안 패턴이 우수한 내광성을 갖는 제2영역에 의해 형성된 예, 제1영역과 제2영역이 동종의 형광체를 함유하는 예, 제1영역과 제2영역이 서로 점이나 선의 형태로 혼재하지 않고, 기 설계된 바에 따라 서로 구획되는 영역에 위치하는 예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1영역 및 제2영역에 함유되는 형광체는 동종의 형광체 또는 서로 상이한 이종의 형광체일 수 있으며, 제1영역 및 제2영역에 함유되는 형광체는 각각 자외선 조사 시, 광산화, 광환원 또는 광이량화를 포함하는 광화학반응에 의해 광 퇴색이 발생하는 형광체일 수 있다.
다만, 진위 여부 판별 전까지 보안 패턴이 안정적으로 숨겨진 상태를 유지할 수 있도록, 보안 요소가 구비된 라벨이나 유가증서 또는 물품의 유통이나 사용시 노출되는 생활자외선에 의해 형광 이미지상 보안 패턴이 인식 가능하지 않을 정도의 내광성을 갖는 형광체인 것이 좋다.
상술한 바와 같이, 제1영역 및 제2영역에 함유되는 형광체는 각각 자외선에 의한 영구적인(불가역적인) 광 퇴색이 발생하는 물질이면 족하다. 다만, 자외선 차단제에 의한 여기광이 차단될 위험을 안정적으로 방지하는 측면에서, 제2형광체를 여기시키는 여기광의 파장과 제1형광체 또는 제2형광체의 광화학 반응을 야기하는 주 자외선 파장간의 차는 20 nm 이상, 좋게는 50 nm 이상, 보다 좋게는 70 nm 이상일 수 있으며, 실질적으로 200 nm 이하, 보다 실질적으로 100 nm 이하일 수 있다. 즉, 제2형광체를 여기시키는 여기광의 파장과 제1형광체 또는 제2형광체를 불가역적으로 광 퇴색시키는 자외선 파장 간의 차는 20 nm 내지 200 nm일 수 있다.
일 예로, 제1형광체 및 제2형광체는 서로 독립적으로 쿠마린계, 나프탈이미드계, 퀴나크리돈계, 시아닌계, 크산틴계, 피리딘계, 저분자 발광재료, 고분자 발광재료, 무기계 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 보다 구체적인 일 예로, 형광체는 3-(2-벤조티아졸릴)-7-디에틸아미노쿠마린(쿠마린6), 3-(2-벤조이미다졸릴)-7-디에틸아미노쿠마린(쿠마린7), 및 쿠마린135 등을 포함하는 쿠마린계; 솔벤트 옐로(Solvent Yellow)43, 솔벤트 옐로44 등을 포함하는 나프탈이미드계; 디에틸퀴나크리돈(DEQ) 등의 퀴나크리돈계; 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란(DCM-1(I)), DCM-2(II), DCJTB(III) 등을 포함하는 시아닌계; 로다민B, 및 로다민6G 등을 포함하는 크산틴계; 피리딘1을 포함하는 피리딘계; 4,4,-디플루오로-1,3,5,7-테트라페닐-4-보라-3a,4a-디아자-s-인다센(IV), 루모겐 F 레드, 나일 레드(V) 등의 저분자 발광재료; 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리아릴렌(polyarylene), 폴리플루오렌(polyfluorene) 등을 포함하는 고분자 발광재료; 청색발광의 Sr(PO2)Cl:Eu, 녹색발광의 Zn2GeO2:Mn, 적색발광의 Y2O2S:Eu 등의 무기계; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 물질을 들 수 있으나, 본 발명이 구체 형광체 물질에 의해 한정되는 것은 아니다.
자외선 차단제는 형광체의 광화학반응을 야기하는 자외선을 흡수, 반사 또는 흡수 및 반사하여 형광체가 자외선에 의해 광 퇴색되는 것을 방지할 수 있는 물질이면 족하다.
자외선 차단제는 유기 자외선 차단제, 무기 자외선 차단제 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 무기 자외선 차단제는 Li, Be, B, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Mo, Cs, Ba, La, Hf, W, Tl, Pb, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ti, Sb, Sn, Zr, Nb, Ce, Ta, In 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함하는 산화물 등을 들 수 있으며, 구체적인 일 예로, Al2O3, SiO2, ZnO, ZrO2, BaTiO3, TiO2, Ta2O5, Ti3O5, ITO, IZO, ATO, ZnO-Al, Nb2O3, SnO, MgO, WO3, CeO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 유기 자외선 차단제는 옥틸메톡시신나메이트(octyl methoxycinnamate) 및 이소아밀-p-메톡시신나메이트(isoamyl-p-methoxycinnamate)와 같은 신나메이트(cinnamate) 유도체; 부틸메톡시디벤조일메탄(butylmethoxy dibenzoylmethane), 비스에틸헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진(Bis-ethylhexyloxylphenolmethoxy phenyl triazine) 및 옥틸살리실레이트(octyl salicylate)와 같은 살리실산 유도체; PABA(paminobenzoicacid) 유도체; 벤조페논(benzophenones); 안트라닐레이트(anthranilates); 4-메틸벤질리덴 캠포(4-methylbenzylidene camphor); 이소아밀 p-메톡시신나메이트(isoamyl p-methoxycinnamate); 2-하이드록시페닐 벤조트리아졸(2-hydroxyphenyl benzotriazole); 2-하이드록시-벤조페논(2-hydroxy-benzophenone); 2-하이드록시-페닐트리아진(2-hydroxy-phenyltriazine); 시아노아세틸렌(cyanacrylate); 벤조페논(Benzophenone); 옥살아닐라이드(Oxalanilide); 벤조트리아졸(Benzotriazole); 트리아진(Triazine); 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 대부분의 형광체의 여기 파장이 UV-A에 속하며, 형광체의 광 퇴색을 주로 발생시키는 광은 보다 단파장인 UV-B나 UV-C임에 따라, 보다 안정적으로 형광체의 여기 파장이 차단되지 않을 수 있도록, 자외선 차단제가 UV-B, UV-C 또는 UV-B와 UV-C를 주로 차단하는 물질일 수 있다. 자외선 차단제가 유기물인 경우 유리한 일 예에 따른 유기 자외선 차단제는 시아노아세틸렌(cyanacrylate), 벤조페논(Benzophenone), 옥살아닐라이드(Oxalanilide), 벤조트리아졸(Benzotriazole), 트리아진(Triazine) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기광은 형광체의 구체 물질에 의해 달라질 수 있으며, 구체예로, 340 내지 400 nm 파장 대역의 광일 수 있으나, 본 발명이 여기광의 구체 파장에 의해 한정될 수 없음은 물론이다.
제1영역은 자외선 차단제를 함유하지 않을 수 있다. 상세하게, 제1영역은 형광체의 광퇴색을 주로 발생시키는 광인 UV-B, UV-C 또는 UV-B와 UV-C를 차단하는 자외선 차단제를 함유하지 않을 수 있다. 이러한 제1영역과 자외선 차단제를 함유하는 제2영역간의 내광성 차이에 의해, 인위적인 자외선 조사 시 제1영역에 함유된 형광체의 광 퇴색 속도는 제2영역에 함유된 형광체의 광퇴색 속도보다 빨라, 보안요소에 일정 시간 이상 자외선을 조사하는 경우 보안 요소의 형광 아미지에는 보안 패턴이 나타나게 된다.
다만, 보안 요소의 형광 이미지상 육안으로 용이 식별 가능한 보안 패턴이 나타날 수 있도록, 제2영역은 형광체(제2형광체) 100 중량부 기준 1 내지 200 중량부, 구체적으로 5 내지 100 중량부의 자외선 차단제를 함유하는 것이 좋다.
형광체가 낮은 플루언스의 자외선에 의해서도 유의미한 광 퇴색이 발생하는 매우 낮은 내광성을 갖는 형광체의 경우, 매우 신속한 진위여부 판별이 가능한 이점이 있다.
그러나, 설계된 일정 플루언스 이상의 자외선을 인위적으로 조사하여 보안 패턴의 형성 및 보안 패턴을 이용한 진위 확인을 수행하며, 진위 확인 전까지 보안 패턴이 드러나지 않도록(형성되지 않도록) 안정적으로 패턴을 보호하고자 하는 경우, 보안 요소는 제1영역과 제2영역상 위치하며 탈착 가능한 자외선 차단막을 더 포함할 수 있다. 상세하게, 제1영역과 제2영역 상부 또는 상부와 하부 각각에 위치하여 제1영역과 제2영역을 덮는 자외선 차단막을 더 포함할 수 있다. 자외선 차단막은 보안 요소를 이용한 진위 판별 전까지 보안 요소의 형광 이미지상 보안 패턴이 노출되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다. 이때, 제1영역과 제2영역 상부 및 자외선 차단막 하부에 투명 보호막(적어도, 자외선, 여기광 및 형광 파장에 대한 투과율이 90% 이상인 막)이 더 구비될 수 있음은 물론이다. 투명 보호막은 자외선 차단막의 탈착시 제1영역과 제2영역을 물리적으로 보호하는 역할을 수행할 수 있으며, 보다 용이하고 안정적인 자외선 차단막의 탈착을 가능하게 할 수 있다. 자외선 차단막은 점착제에 의해 제1영역 및 제2영역 상부 또는 투명 보호막 상에 부착된 상태일 수 있으며, 반복적으로 탈 부착될 수 있다.
본 발명은 상술한 보안 요소가 구비된 보안 물품을 포함한다. 물품은 보안이 요구되는 물품이거나, 물품의 진위(진품) 여부를 판별하기 위해 물품에 부착 또는 고정되는 라벨 또는 법정 통화 지폐, 은행권, 수표, 증권 또는 채권을 포함하는 유가 증서를 들 수 있다.
본 발명은 상술한 보안 요소의 제조방법을 포함한다. 본 발명에 따른 보안 요소의 제조방법을 상술함에 있어, 제1영역, 제2영역, 보안 요소, 보안 패턴, 자외선 차단제, 형광체 등은 앞서 보안 요소에서 상술한 바와 유사 내지 동일하며, 본 발명에 따른 보안 요소의 제조방법은 앞서 보안 요소에서 상술한 모든 내용을 포함한다.
본 발명에 따른 보안요소의 제조방법은 기재에 제1형광체를 함유하는 제1잉크를 인쇄하여 제1영역을 형성하고, 제2형광체 및 자외선 차단제를 함유하는 제2잉크를 인쇄하여 제2영역을 형성하는 단계;를 포함한다. 제1잉크는 자외선 차단제를 함유하지 않을 수 있음은 물론이다. 기재는 보안이 요구되는 물품이나, 물품의 진위(진품) 여부를 판별하기 위해 물품에 부착 또는 고정되는 라벨지 또는 법정 통화 지폐, 은행권, 수표, 증권 또는 채권을 포함하는 유가 증서 등 또는 이들의 용지일 수 있다.
제1잉크 및 제2잉크는 각각 형광체 기반 잉크에서 통상적으로 사용되는 바니시와 용매를 더 함유할 수 있음은 물론이며, 필요시, 형광체 기반 잉크에 통상적으로 첨가되는 계면활성제, 왁스, 건조제, 염료 등에서 하나 이상 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 구체적인 일 예로, 제1잉크는 5 내지 35 중량%의 형광체, 65 내지 95 중량%의 바니시 및 잔량의 용매를 포함할 수 있고, 제2잉크는 5 내지 35 중량%의 형광체, 1 내지 10 중량%의 자외선 차단제, 55 내지 94 중량%의 바니시 및 잔량의 용매를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 제1잉크와 제2잉크가 동종의 형광체를 함유하는 경우, 제1잉크와 제2잉크는 여기광 조사 시, 제1잉크의 인쇄(도포)에 의해 형성되는 제1영역의 형광 강도와 제2잉크의 인쇄(도포)에 의해 형성되는 제2영역의 형광 강도가 서로 동일하도록 상술한 범위 내에서 각 잉크의 형광체의 농도(함량)이 조절될 수 있음은 물론이다.
바니시는 잉크의 유동성, 건조성 등과 같은 특성을 부여하는 것으로, 통상적인 잉크제조용 바니시를 사용하며 공지된 방법으로 제조하거나 시판되는 제품을 사용할 수 있다. 일 예로, 바니시는 열가소성 수지, 열경화성 수지, 또는 광경화성 수지를 들 수 있고, 열가소성 수지로서는, 석유 수지, 카제인, 쉘락, 로진 변성 말레산 수지, 로진 변성 페놀 수지, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 환화 고무, 염화 고무, 산화 고무, 염산 고무, 페놀 수지, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 비닐 수지, 염화비닐 수지, 염화비닐리덴 수지, 염화초산비닐 수지, 에틸렌초산비닐 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 불소 수지, 건성유, 합성 건성유, 스티렌-말레산 수지, 스티렌-아크릴 수지, 폴리아미드 수지 또는 부티랄 수지 등을 들 수 있다. 열경화성 수지로서는, 예폭시 수지, 페놀 수지, 벤조구아나민 수지, 멜라민 수지, 또는 요소 수지 등을 들 수 있다. 광경화성 수지(감광성 수지)로서는, 수산기, 카르복실기, 또는 아미노기 등의 반응성의 치환기를 갖는 선상 고분자에 이소시아네이트기, 알데히드기, 또는 에폭시기 등의 반응성 치환기를 갖는 (메타)아크릴화합물이나 계피산을 반응시켜서, (메타)아크릴로일기, 또는 스티릴기 등의 광가교성기를 그 선상 고분자에 도입한 수지를 사용할 수 있다. 또한, 스티렌-무수 말레산 공중합물이나 α-올레핀-무수 말레산 공중합물 등의 산무수물을 포함하는 선상 고분자를 히드록시알킬(메타)아크릴레이트 등의 수산기를 갖는 (메타)아크릴화합물에 의해 하프에스테르화한 것을 사용하는 것도 가능하다.
용매는 상술한 잉크 구성물들을 용해 또는 분산시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 사용하며, 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다. 통상적으로 사용되는 인쇄용 잉크 조성물에 사용되는 용매라면 특별히 제한하지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면 지방족 탄화수소계, 방향족 탄화수소계, 에스테르계, 케톤계, 알코올계, 에테르계 등이 사용 가능하다. 용매를 구체적으로 예를 들면, 미네랄 스프리트, 등유 등의 지방족 탄화수소계; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소계; 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등의 에스테르계; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸켄톤, 시클로헥사논 등의 케톤계; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올계; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등의 에테르계 등을 들 수 있다. 상기 예시한 용제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
안료는 특별이 제한되지 않으며, 예를 들면 용성 아조 안료, 불용성 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 할로겐화 프탈로시아닌 안료, 퀴나크리돈 안료, 이소인돌리논 안료, 이소인돌린 안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 디옥사진 안료, 안트라퀴논 안료, 디안트라퀴노닐 안료, 안트라피리미딘 안료, 안단트론 안료, 인단트론 안료, 플라반트론 안료, 피란트론 안료, 또는 디케토피롤로피롤 안료 등을 들 수 있다.
계면활성제는 종류를 한정하는 것은 아니나 불소화 계면활성제, 중합성 불소화 계면활성제, 실록산 계면활성제, 중합성 실록산 계면활성제, 폴리옥시에틸렌 계면활성제 및 그들의 유도체 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 들 수 있다.
왁스는 수지의 끈적임(tack)을 줄이는 효과가 있는 분말(파우더) 타입이라면 종류에 한정하지 않으며, 일 예로 폴리에틸렌 왁스, 아미드 왁스, 에루카미드(erucamide) 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 파라핀 왁스, 테플론 및 카르나우바(carnauba) 왁스 등에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1잉크 또는 제2잉크의 인쇄는 잉크젯 프린팅, 슬롯다이 코팅, 그라비아 인쇄, 플렉소그래피 인쇄, 닥터 블레이드 코팅, 스크린 프린팅, 정전수력학 프린팅, 마이크로 컨택 프린팅, 임프린팅, 리버스옵셋 프린팅, 바-코팅, 그라비옵셋 프린팅, 롤 코팅등 기재에 설계된 형상과 크기로 물질을 도포(인쇄)하는데 통상적으로 사용되는 방법을 이용하면 무방하다.
본 발명은 상술한 보안 요소를 이용한 진위 여부 판별 방법을 포함한다.
본 발명에 따른 진위 여부 판별 방법은 상술한 보안 요소에 여기광을 조사하여 형광 이미지를 확보하고, 확보된 형광 이미지를 기준으로 보안 물품의 진위 여부를 판별할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 진위 여부 판별 방법은 a) 보안 요소에 자외선을 조사하는 단계; b) 자외선이 조사된 보안 요소에 여기광을 조사하여 형광 이미지를 확보하고, 확보된 형광 이미지를 기준으로 보안 물품의 진위 여부를 판별하는 단계;를 포함할 수 있다.
이때, a) 단계 전, 즉, 자외선 조사 전, 보안 요소에 여기광을 조사하여 형광 이미지를 확보하고, 형광 이미지상 보안 패턴의 형성 여부에 따라 보안 요소의 재사용 여부를 판별하는 단계를 포함할 수 있으며, 보안 요소가 재사용된 경우 가품 또는 가품의 여지가 있는 의심 물품으로 판별하고, 보안 요소가 재사용되지 않은 경우 보안 요소에 자외선을 조사하는 단계가 수행될 수 있다. 자외선 조사가 완료된 후, 보안 요소에 여기광을 인가하여 확보된 형광 이미지상 나타나는 보안 패턴을 기준으로 진위 여부 판별될 수 있음은 물론이다.
a) 단계는, 기 설정된 파장 내지 파장 대역의 자외선을 기 설정된 강도로 기 설정된 시간동안 조사하는 단계일 수 있다. 일 예로, 자외선은 파장이 10 nm 내지 400 nm 범위, 구체적으로 100 내지 400 nm 범위의 광일 수 있으며, 320 내지 400 nm 파장 대역의 UV-A, 280 내지 320 nm 파장 대역의 UV-B, 100 내지 280 nm 파장 대역의 UV-C 또는 이들의 조합, 구체적으로 UV-B, UV-C 또는 UV-B와 UV-C에 속하는 광일 수 있다. 자외선의 강도와 조사시간은 제1영역과 제2영역간의 내광성 차에 의해 보안 요소의 형광 이미지상 보안 패턴이 뚜렷하게 인식될 수 있을 정도의 강도와 시간이면 족하다. 일 예로, 자외선의 강도는 10 내지 100 W/m2일 수 있으며, 자외선 조사 시간은 5초 내지 10분, 구체적으로 5초 내지 7분, 보다 구체적으로 5초 내지 5분일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 보안 요소에 자외선 차단막이 구비된 경우, 자외선 차단막을 물리적으로 제거한 후, 자외선의 조사, 형광 이미지 수득(자외선 조사 전 또는 후), 형광 이미지상의 보안 패턴에 의한 진위 여부 판별이나 보안요소 재사용 여부 판별이 이루어질 수 있음은 물론이다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 제1형광체를 함유하는 제1영역과 제2형광체 및 자외선 차단제를 함유하는 제2영역을 포함하며, 상기 제1형광체 및 제2형광체 각각의 여기광은 UV-A에 속하며, 상기 제1형광체 및 제2형광체를 불가역적으로 광 퇴색시키는 자외선 파장은 UV-B, UV-C 또는 UV-B와 UV-C에 속하는, 보안 요소.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1형광체 및 제2형광체는 각각 자외선에 의해 불가역적(irreversible) 으로 광 퇴색되는, 보안 요소.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1영역 단독, 상기 제2영역 단독 또는 상기 제1영역과 제2영역이 혼재하는 혼재 영역에 의해 보안 패턴이 형성된, 보안 요소.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1형광체 및 제2형광체는 동종의 형광체인, 보안 요소.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 보안 패턴은 도형을 포함하는 이미지; 부호, 문자, 마크, 사인, 심볼, 로고를 포함하는 기호; 숫자; 색상; 또는 이들의 조합;인 보안 요소.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 보안 요소가 구비된 보안 물품.











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