KR100584688B1 - 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선택적 개구부를 갖는 전자빔 마스크에 간섭성이 없는 단일 광원을 조사하여 기판 상에 보안 이미지를 형성함으로써 제작 시간을 단축하고 제작의 용이성을 달성할 수 있는 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법을 제공하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명의 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법은, 감광제가 도포된 기판에 보안 이미지를 형성하는 방법에 있어서, 단조 분포로 이루어진 선택적 개구부를 갖는 전자빔 마스크를 상기 기판 상부에 배치하는 단계와; 상기 전자빔 마스크 상부에 광 발생기를 배치하는 단계와; 상기 광 발생기를 통해 광원을 조사하여 상기 기판 상의 감광제를 노광하는 단계와; 상기 노광된 감광제를 현상하여 보안 이미지를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.

홀로그램, 전자빔 마스크, 단조분포, 감광제

Description

전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법{Method of manufacturing Security image using an electron beam mask}

도 1은 일반적인 홀로그램 생성 원리를 나타낸 개략도.

도 2는 종래 기술에 따른 두가지 레이저 빔을 이용한 이미지 생성 방법을 나타낸 개략도.

도 3은 종래 기술에 따른 포커싱된 전자빔을 이용한 이미지 생성 방법을 나타낸 개략도.

도 4는 본 발명에 따른 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법을 나타낸 개략도.

도 5는 본 발명에 따른 보안 이미지 시편의 간략한 예시도.

도 6은 본 발명에 따른 보안 이미지 형성 방법에 이용되는 전자빔 마스크를 나타낸 개략도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

40 : X-Y 스테이지 41 : 감광제

42: 전자빔 마스크 43 : 광원 발생기

본 발명은 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선택적 개구부를 갖는 전자빔 마스크에 간섭성이 없는 단일 광원을 조사하여 기판 상에 보안 이미지를 형성함으로써 제작 시간을 단축하고 제작의 용이성을 달성할 수 있는 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법을 제공하기 위한 것이다.

최근에는 복사나 위조를 방지하기 위한 방법으로 신용카드나, 인증서 또는 고액 화폐 등에 홀로그램을 붙여서 보안 이미지를 형성함으로써 불법 행위를 방지하기 위한 방법이 이용되고 있다.

보통의 사진에서는 렌즈의 심도 안에 있는 물체의 각 부분을 집속하여 2차원상을 저장하기 때문에, 사진에서는 물체를 입체적으로 인식하기 어렵다. 물체를 입체적으로 인식하기 위해서는 물체에서 나오는 빛의 진폭뿐만 아니라 위상에 대한 정보를 기록하여야 하며, 기록된 것을 재생시킬 수 있어야 한다. 즉 빛이 물체에 반사되 나오는 빛에 의해 우리는 물체를 볼 수 있는 것이므로, 그 빛을 다시 만들 수 있다면 실제의 물체와 같은 상을 재현할 수 있다. 홀로그램은 이것을 실현한 것으로, 3차원의 영상으로 마치 물체가 실제로 있는 것처럼 재현해 낸다. 이 때 물체에서 발생한 빛의 파면에 대한 정보를 간섭무늬 형태로 매체에 저장하는 기술을 홀 로그래피라고 하며, 이를 재생하게 되면 물체에서 볼 때와 같이 깊이나 원근감이 있는 상을 보게 된다.

도 1은 일반적인 홀로그램 생성 원리를 나타낸 개략도이다.

도1을 참조하면, 우선 물체(10)에 간섭성 광원인 레이저 광원(11)을 입사시켜 이로부터 반사·회절하는 빛 즉, 물체파(12)를 감광 재료(13)에 입사시킨다. 그리고, 이와 동시에 레이저 광원(11)의 일부를 거울(14)을 통해서 상기 물체파(12)와 일정한 각도를 이루도록 하여 참조파(15)를 감광 재료(13)에 바로 입사시킨다. 여기서, 물체파(12)는 물체에 직접 부딪힌 후 반사·회절되어 서로 다른 위상을 가지고 재료에 부딪혀서 물체파와 참조파가 서로 간섭하여 감광재료 위에 미세한 간섭무늬를 남기게 된다. 상기 간섭무늬를 홀로그램이라고 하며, 홀로그램은 그 자체로는 대상의 물체를 닮지 않지만 물체에서 반사된 광선의 모든 위상과 세기에 대한 정보를 지닌다.

상기 홀로그램 기록과 반대로 기록된 영상을 재생하는 방법은, 홀로그램에 레이저 광선을 투과시키면 홀로그램 상의 미세한 간섭무늬들이 보안 역할을 하여 일부 광선을 회절시킴으로써 홀로그램을 생성한 광파의 원래 상태를 재현하게 되는바, 재현된 상은 원래 물체의 3차원적 특징들을 재현한 입체적 성질을 지니게 된다.

상기 간섭무늬를 이용한 홀로그램 형성 방법이 미국특허 5,132,812에 "보안 패턴들을 갖는 이미지 형성 방법{Method of manufacturing display having diffraction grating patterns}"이라는 제목으로 개시된바 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 두가지 레이저 빔을 이용한 이미지 생성 방법을 나타낸 개략도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 포커싱된 전자빔을 이용한 이미지 생성 방법을 나타낸 개략도로서, 도 2 및 도 3은 상기 미국특허 5,132,812에 따른 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법을 나타낸 개략도이다.

도 2를 참조하면, 레이저 빔 발생 장치(20)를 통해 레이저 빔을 제공한다. 제공된 레이저 빔 중 빔 분할기(21)를 통하여 분할된 레이저 빔 및 빔 분할기(21)를 통과한 후 반사경(22)을 통해 반사된 레이저 빔을 집광 렌즈(23) 한곳에 집광시킨다. 상기 집광 렌즈(23)에 집광시킨 레이저빔을 기판(24) 상의 감광제(25)에 제공함으로써 보안 이미지를 형성한다. 그러나 이 방법에 의한 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법은, 두 레이저 빔을 한 장소에 정확히 집광시켜야 하는데 이 과정에서 오차가 발생하여 화소 크기를 10㎛ 이하로 형성하기 어려운 단점이 있다.

도 3을 참조하면, 감광제(30)제 도포된 기판(31)의 상측에 전자빔 포커싱 렌즈(32)를 설치한 후 그 상단에서 전자빔 발생기(33)를 이용하여 전자빔을 제공함으로써 하단의 감광제(30)를 노광시킨다. 이 방법에 의한 보안이미지 형성 방법은, 보안 이미지 자체를 전자빔의 미세함을 이용하여 형성하는 것으로 화소의 크기를 1㎛까지 최소화할 수 있어 고해상도의 이미지 제작이 가능한 이점이 있다. 그러나 이 방법을 이용한 이미지 제작 방법은 많은 양, 예를 들어 1평방 인치의 경우 500MB(메가바이트)의 정보 양을 기록해야 하므로 제작 시간이 길어지는 단점이 있으며, 제작시마다 전자빔 구동 장치를 구동해야 하는 단점이 있다.

결국, 제작 시간 및 제작 방법이 용이할 뿐만 아니라 고해상도를 갖는 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법이 절실히 요구되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 단조 분포로 이루어진 선택적 개구부를 갖는 전자빔 마스크와 간섭성이 없는 단일 광원을 이용하여 보안 이미지를 형성함으로써 촬영 시간을 단축시킬 수 있는 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 전자빔 마스크의 개구부 크기를 선택적으로 변경하는 간단한 방법으로 해상도 조절을 용이하게 할 수 있는 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법을 제공한다. 상기 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법은, 감광제가 도포된 기판에 보안 이미지를 형성하는 방법에 있어서, 단조 분포로 이루어진 선택적 개구부를 갖는 전자빔 마스크를 상기 기판 상부에 배치하는 단계와; 상기 전자빔 마스크 상부에 광 발생기를 배치하는 단계와; 상기 광 발생기를 통해 광원을 조사하여 상기 기판 상의 감광제를 노광하는 단계와; 상기 노광된 감광제를 현상하여 보안 이미지를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 전자빔 마스크의 단조분포는 정규분포로 이루어질 수 있으며, 상기 전자빔 마스크의 단조 분포는 적어도 하나 이상으로 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예들에 있어서, 상기 광원으로 간섭성이 없는 단일 광원 예를 들어, 자외선 영역의 광원을 이용할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 관해 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 전자빔 마스크를 이용한 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법을 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따른 보안 이미지 시편의 간략한 예시도이다.

도4를 참조하면, 우선 포토레지스트 등과 같은 감광제(41)를 X-Y 스테이지(40) 상에 배치한다. 그리고 나서, 단조 분포로 이루어진 선택적 개구부를 갖는 전자빔 마스크(42)를 상기 기판 상부에 배치한다. 상기 단조 분포는 적어도 하나 이상의 단조 분포를 가질 수 있다.

그런 후에, 상기 전자빔 마스크 상부에 광원 발생기(43)를 배치한다. 상기 광원 발생기를 통해 상기 전자빔 마스크에 광원을 조사하여 전자빔 마스크(42) 하부에 배치된 감광제(41)를 노광한다. 이때, 상기 광원은 간섭성이 없는 자외선 영역의 광원을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 노광된 감광제(41)를 현상하여 보안 이미지를 형성한다. 그 결과, 도 5의 참조부호 "A"와 같이 단조 분포로 이루어진 선택적 개구부를 갖는 보안 이미지 시편이 형성된다. 상기 시편 자체가 회절성을 갖는 홀로그램의 화소 단위가 되며, 상기 화소 단위의 집합을 이용하여 영상 정보를 얻기 위해서는 그래픽 정보를 전달하여 하부의 X-Y 스테이지(40)를 구동한다. 또한, 동적인 영상을 얻기 위해서는 X-Y 스테이지(40) 또는 전자빔 마스크를 회전시킨다.

도 6은 본 발명에 따른 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법에 이용되는 전자빔 마스크를 나타낸 개략도이다. 여기에 도시된 바와 같이 본 발명의 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법에 이용되는 전자빔 마스크는 단조분포를 갖으며, 상기 단조분포는 적어도 하나 이상 배치할 수 있다. 또한, 상기 단조분포 개구부의 크기를 가변 함으로써 해상도를 변경할 수 있으며, 상기 단조분포는 정규분포로 이루어질 수 있다. 상기 정규분포는 표준 편차에 의해 그 폭이 결정되며, 정규분포=

의 수식을 이용하여 표준 편차에 해당하는 б 값을 68% 내지 95% 범위의 값에서 조정함으로써 다양한 해상도를 구현할 수 있다.

또한, 보안의 간격 즉 보안를 형성하는 단조 간격을 조절함으로써 한 각도에서 관측시 여러 가지 색채가 보이도록 할 수 있다. 예를 들어, 640㎚ 내지 680㎚ 간격에서는 레드, 500㎚ 내지 540㎚ 간격에서는 그린을, 420㎚ 내지 450㎚ 간격에서는 블루를 관측할 수 있다. 따라서, 상기 예시된 간격으로 전자빔 마스크(42)의 단조 패턴을 형성하면 동시에 관측시 레드, 그린, 블루 빛의 삼원색을 갖는 천연색 에 가까운 디지털 홀로그램 영상을 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법은 기 제작된 전자빔 마스크와 단일 광원만을 이용하여 보안 이미지를 형성함으로써 종래의 개별 전자빔을 구동하여 이미지를 형성하는 방법과 비교하여 촬영 시간을 단축시킬 뿐만 아니라, 제작이 용이한 이점이 있다.

또한, 전자빔 마스크의 개구부 크기를 가변 하는 간단한 방법으로 해상도를 조절하여 수천 dpi 내지 수만 dpi에 이르는 다양한 이미지 제작이 가능함으로써 이미지 멀티 플랙싱, 유사 3차원 효과, 미세 문자 표현이 가능한 이점이 있다.

Claims (5)

1. 감광제가 도포된 기판에 보안 이미지를 형성하는 방법에 있어서,

   단조 분포로 이루어진 선택적 개구부를 갖는 전자빔 마스크를 상기 기판 상부에 배치하는 단계와;

   상기 전자빔 마스크 상부에 광 발생기를 배치하는 단계와;

   상기 광 발생기를 통해 광원을 조사하여 상기 기판 상의 감광제를 노광하는 단계와;

   상기 노광된 감광제를 현상하여 보안 이미지를 형성하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 전자빔 마스크의 단조분포는 정규분포로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 전자빔 마스크의 단조분포는 적어도 하나 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 광원으로 간섭성이 없는 단일 광원을 이용하는 것을 특징으로 하는 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 단일 광원으로 자외선 영역의 광원을 이용하는 것을 특징으로 하는 전자빔 마스크를 이용한 보안 이미지 형성 방법.

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