KR100621156B1 - 보안 도큐먼트 형성장치 및 이를 이용한 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보안 도큐먼트 형성장치 및 이를 이용한 형성방법으로서, 더욱 상세하게는, 절연부의 하부에 회절광학요소의 표면요철을 가진 금속원판으로 이루어진 헤드와; 상기 금속원판을 가열하기 위한 가열부로 이루어진 보안 도큐먼트 형성 장치와, 라미지의 상측에 도포된 점착재에 의하여 부착된 베이스 필름과; 상기 베이스 필름의 상측에 미세요철 수용층이 형성된 보안 도큐먼트 형성장치와, 아울러 상기 미세요철 수용층의 상측에 형성된 증착층으로 이루어진 도큐먼트의 필요 부위에 상기 장치의 헤드를 위치하는 단계와; 가열부에 의하여 설정된 가열시간동안 눌러주는 단계와; 상기 단계에 의하여 회절광학요소의 표면요철이 상기 도큐먼트에 전이되는 단계와; 가열부의 가열작동을 중단하여 냉각효과를 발생하여 상기 금속원판 부위의 오염 및 손상을 방지하는 단계;를 포함하도록 이루어진 것을 보안도큐먼트 형성방법에 관한 것이다.

보안, 위조, 도큐먼트, 전이

Description

보안 도큐먼트 형성장치 및 이를 이용한 형성방법{Method and equipments of making anticounterfeit documents}

도 1은 일반적인 홀로그램 생성 원리를 나타낸 개략도.

도 2는 홀로그램 표면의 일반적인 형상.

도 3은 종래의 홀로그램 스티커의 기본구조.

도 4은 홀로그램 핫 스탬핑 포일.

도 5는 본 발명에 따른 필름

도 6은 본 발명에 따른 보안 도큐먼트 형성 장치의 제1실시예.

도 7은 본 발명에 따른 보안 도큐먼트 형성 장치의 제2실시예.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21: 헤드 22: 금속원판

23: 절연부 24:가열부

25: 자성체 26: 라미지

27: 점착재 28: 베이스 필름

29: 미세요철 수용층 30: 증착층

본 발명은 보안 도큐먼트 형성장치 및 이를 이용한 형성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반적으로 생성되는 도큐먼트의 일정 부위에 회절 광학적으로 변화하여 기존의 인쇄 방식이나 컬러 복제시 위조가 불가능한 보안 요소를 가지게 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근에는 복사나 위조를 방지하기 위한 방법으로 신용카드나, 인증서 또는 상품권 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 위상에 대한 정보를 간섭무늬 형태로 매체에 저장하는 기술을 홀로그래피라고 하며, 이를 재생하게 되면 물체에서 볼 때와 같이 깊이나 원근감이 있는 상을 보게 된다.

도 1은 일반적인 홀로그램 생성 원리를 나타낸 개략도이며, 도 2는 홀로그램 표면의 일반적인 형상으로서, 이를 상세히 설명하면, 물체(10)에 간섭성 광원인 레 이저 광원(11)을 입사시켜 이로부터 반사·회절하는 빛 즉, 물체파(12)를 감광 재료(13)에 입사시킨다.

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 회절격자 역할을 하여 일부 광선을 회절시킴으로써 홀로그램을 생성한 광파의 원래 상태를 재현하게 되는바, 재현된 상은 원래 물체의 3차원적 특징들을 재현한 입체적 성질을 지니게 된다.

이러한 홀로그램의 원리를 이용하여 실상 재현 기술을 통해 백색광 재생 기술을 통해 보안 목적의 홀로그램 생성 방법이 미국특허 4,421,380에 "FULL COLOR HOLOGRAM" 이라는 제목으로 소개되어 있으며 미국특허 4,415,225에 "Methods of making holographic images" 라는 제목으로 소개되어 있다.

또한 2차원 평면의 홀로그램 무늬가 간단히 sin파 형태로 표현된다는 것에 착안하여 그 회절 무늬를 표현하는 다른 방법이 미국특허 5,132,812에 "회절격자 패턴들을 갖는 이미지 형성 방법{Method of manufacturing display having diffraction grating patterns}"이라는 제목으로 개시된바 있다.

이러한 홀로그램은 표면에 요철이 형성되므로 엠보스드 홀로그램이라고도 불리운다. 도 2는 이러한 홀로그램 표면의 일반적인 형상을 표현하였다.

도 3은 종래의 홀로그램 스티커의 기본 구조로서 스티커 형태의 라벨 기능을 하며, 도 4는 홀로그램 핫스탬핑 포일로서 피착재와 접착시 열과 압력을 주어 PET film을 박리하게 된다.종래에는 이러한 홀로그램을 보안 요소로서 이용하기 위해 폴리에스터 등의 폴리머상에 홀로그램 이미지를 전사한 후 점착 처리등을 하여 스티커 형태로 제작한 후 인쇄등을 가미하여 보안 라벨로 사용하는 스티커 형태이거나 또는 기존의 인쇄물상에 홀로그라픽 스탬핑 포일을 열 접착하여 보안라벨을 형성하는 스탬핑 포일 형태로 이용하였다.

종래의 방법은 홀로그램 스티커나 라벨을 제작하기위해 스탬퍼를 제작하는 원판제조 공정과 더불어 홀로그램 필름이나 스탬핑 포일을 제조하는 제조 라인이 필요함으로서 제작이 번거로워지며 시간과 경비가 크게 소요되는 단점이 있다.

또한 스탬핑 포일의 경우 별도의 부착 시설이 필요하며 용지를 급지하며 일정한 부위에 부착을 하여야 하므로 설비가 복잡해지며 도큐먼트의 일정한 위치에 정합하여 부착하는 번거로움으로 인하여 부착 경비가 많이 발생하게 되어 현실적으로 국내에서는 상품권, 신분증 등 일부 보안 서류에서만 적용되고 있는 실정이며 외국의 경우도 상품권, 여권, 은행권등 대량으로 적용가능한 분야에 적용되고 있는 현실이다. 그러나 현실적으로 각종 소량의 증명서나 다양한 도큐먼트에 적용하기 위해서는 대량생산에 의존하는 종래의 방식으로는 적용이 불가능하므로 부착이 편리하고 소량의 부착도 가능한 시스템의 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 대량의 홀로그램 필름을 생산하는 과정 없이도 홀로그램이나 광 가변물질( DOVID )등의 회절광학 요소를 중요한 도큐먼트에 적용가능하도록 안출되었다.

이를 위해 특별히 고안된 소형의 부착 장치를 안출하였으며, 이를 이용한 방법에 의해 금속원판과 본 발명에서 제시된 방식으로 양에 관계없이 회절광학 위조 방지 요소를 도큐먼트에 삽입 가능하도록 고안하였으며 특히 주민등록 등본, 인감증명서, 각종 계약서 등의 중요서류 발급시 즉시 발급이 가능하도록 고안하였다.

이하에서는 본 발명에 관해 첨부된 도면과 함께 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명에 따른 보안 도큐먼트 형성장치의 제1실시예로서, 이를 상세히 설명하면, 절연부(23)의 하부에 회절광학요소의 표면요철을 가진 금속원판(22)으로 이루어진 헤드(21)와; 상기 금속원판(22)을 가열하기 위한 가열부(24)로 이루어진 보안 도큐먼트 형성장치이다.

도 7은 본 발명에 따른 보안 도큐먼트 형성장치의 제2실시예로서, 이를 상세히 서명하면, 절연부(23)내에 자성체(25)를 삽입하고, 상기 절연부(23)의 하부에 회절광학요소의 표면요철을 가진 금속원판(22)으로 이루어진 헤드(21)와; 상기 금 속원판(22)을 가열하기 위한 가열부(24)로 이루어진 것을 특징으로 하는 보안 도큐먼트 형성장치이다.

상기 금속원판(22)은 Ni이며, 상기 절연부(23)는 세라믹 또는 폴리이미드의 부도체로 형성되며, 가열장치로서, 상기 가열부(24)는 교류전원에 의하여 작동되는 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 필름으로서, 이를 설명하면, 라미지(26)의 상측에 도포된 점착재(27)에 의하여 부착된 베이스 필름(28)과; 상기 베이스 필름(28)의 상측에 미세요철 수용층(29)이 형성되고, 상기 미세요철 수용층(29)의 상측에 형성된 증착층(30)으로 이루어진 도큐먼트인 것이다.

이러한 도큐먼트의 특정한 필요한 위치에 본 발명의 제1실시예와 제2실시예의 회절 광학 요소의 표면요철을 가진 장치를 이용하여 전사하는 것이다.

이에 따른 보안도큐먼트 형성방법을 자세히 설명하면, 다음과 같다.

라미지(26)의 상측에 도포된 점착재(27)에 의하여 부착된 베이스 필름(28)과; 상기 베이스 필름(28)의 상측에 미세요철 수용층(29)이 형성되고, 상기 미세요철 수용층(29)의 상측에 형성된 증착층(30)으로 이루어진 도큐먼트의 필요 부위에 제1항 또는 제2항의 헤드(21)를 위치하는 단계(S10))와;

가열부(24)에 의하여 설정된 가열시간동안 눌러주는 단계(S20)와;

상기 (S20)단계에 의하여 회절광학요소의 표면요철이 상기 도큐먼트에 전이되는 단계(S30)와;

가열부(24)의 가열작동을 중단하여 냉각효과를 발생하여 상기 금속원판(22) 부위의 오염 및 손상을 방지하는 단계(S40);를 포함하도록 이루어진 것이며, 상기 (S20)단계에서 헤드(21)부위에 가압프레스를 연장 장착하여 가압의 정도를 조절하여 보다 정밀하게 회절광학요소의 표면요철이 각인되도록 하는 단계를 포함하는 것이다.

상기 도큐먼트를 이루는 미세요철 수용층(29)은 열경화성 수지 또는 열가소성 수지이며, 증착층(30)은 알루미늄, 금 또는 은 중에서 어느 한가지인 것이다.

본 발명은 회절광학 요소의 금속원판을 헤드로 가지는 보안 도큐먼트 형성 장치로서, 도큐먼트의 일정부위에 선택적으로 상기 회절광학 요소의 형상이 삽입되도록 하기 위하여 상기 장치를 이용하여 도 5에 보는바와 같은 필름 상에 홀로그램 상을 전이시키고, 이를 도큐먼트의 특정한 부위에 부착함으로서 마치 인장을 표시하는 것과 동일하게 용이하게 홀로그램 보안요소를 도큐먼트에 삽입하는 것이 가능한 장치 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.

보안 도큐먼트 형성장치의 헤드는 도 6과 같이 구성되며 Ni 금속원판 자체를 저항체로 사용하여 양단에 교류 전원을 가해줌으로서 주울 열이 발생함을 이용하여 순간적으로 180℃ 이상의 온도를 얻을 수 있게 되어 간단히 손의 압력만으로도 인장을 각인하듯이 회절 광학 요소를 도큐먼트의 일정부위에 삽입하는 것이 가능해 지는 것이다.

도 5의 도큐먼트 상에 회절 광학 요소를 삽입하는 방법에 대한 상세한 설명은 다음과 같다.

고안된 도큐먼트 필름상에 보안 도큐먼트 형성장치를 이용하여 전원이 약 1 초간 공급되도록 조절하여 단순한 손의 압력으로 약 2초 정도 눌러주게 되어 가열시간 1초동안 회절광학요소의 표면요철 형상이 고안된 필름상에 전이되며 나머지 약 1초동안 전원 공급이 차단되어 냉각효과가 발생하므로 금속원판 부위의 오염 및 손상을 방지해주도록 고안하였으며 전원 가열 시간은 가변적으로 조절 가능하게 하여 혹시 회절광학 요소가 선명하게 각인되지 않을 경우 그 시간을 늘릴 수 있도록 고안되었으며 이러한 장치는 매우 간단하여 휴대 가능함으로 장소를 옮겨서도 용이하게 보안요소를 생성하는 것이 가능하다.

좀 더 복잡하게는 가압 프레스를 헤드 부위에 연장하여 장착함으로서 가압의 정도를 조절하게 하여 보다 정밀하게 각인하는 것이 가능해 진다.

또한, Ni 금속원판의 두께 치수는 25㎛ 내지 50㎛ 정도가 적당하며 이를 세라믹이나 폴리이미드등의 부도체 재질에 부착하게 되는데 이는 클램핑등의 방법을 사용하여 부착하는 것이 가능하며, 도 7에 도시한 바와 같이, 부착의 간편성을 도모하기 위하여 세라믹이나 폴리이미드 기재내에 강한 자성체를 삽입하여 Ni 금속원판을 바로 부착하여 이용하는 것이 가능하므로 보다 편리하게 이용하고자 하는 것이다.

또한, 도큐먼트의 특정부위에 정합 없이 간편하게 본 발명에서 고안된 알루미늄또는 금 또는 은 등의 금속층이 얇게 도포된 상태의 아크릴 레진이나 폴리우레탄 등의 고분자 레진으로 구성된 상기의 필름을 미리 부착한 후 여기에 본 발명에서 고안된 장치를 통해 홀로그램, 광 가변물질(DOVID) 등의 회절광학 보안요소를 각인함으로서 문서의 위조 방지성을 극대화하는 것이 가능하도록 하였다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 장치 및 방법을 이용하면 홀로그램 스탬퍼를 1회 제작하여 이를 이용 수회 반복하여 도큐먼트의 일정 부위에 회절 광학 요소를 삽입하는 것이 가능해지므로 경제적이고도 간단하게 중요한 서류를 위조로부터 보호하는 것이 가능해지며 별도의 홀로그램 포일이나 스티커가 필요 없이 홀로그램 보안 요소를 각종 도큐먼트에 편리하게 삽입할 수 있는 혁신적인 방법으로서 관공서나 기업의 중요 서류 및 증명서등의 신뢰성을 효율적으로 보장할 수 있으며 홀로그램 필름의 보관에 따른 유출의 위험을 극소화할 수 있다.

Claims (10)

1. 절연부(23)의 하부에 회절광학요소의 표면요철을 가진 금속원판(22)으로 이루어진 헤드(21)와; 상기 금속원판(22)을 가열하기 위한 가열부(24)로 이루어진 것을 특징으로 하는 보안 도큐먼트 형성장치.
2. 절연부(23)내에 자성체(25)를 삽입하고, 상기 절연부(23)의 하부에 회절광학요소의 표면요철을 가진 금속원판(22)으로 이루어진 헤드(21)와; 상기 금속원판(22)을 가열하기 위한 가열부(24)로 이루어진 것을 특징으로 하는 보안 도큐먼트 형성장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 금속원판(22)은 Ni인 것을 특징으로 하는 보안 도큐먼트 형성장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 절연부(23)는 세라믹 또는 폴리이미드의 부도체인 것을 특징으로 하는 보안 도큐먼트 형성장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 가열부(24)는 교류전원에 의하여 작동되는 것을 특징으로 하는 보안 도 큐먼트 형성장치.
6. 제1항 또는 제2항의 장치를 이용하여

   라미지(26)의 상측에 도포된 점착재(27)에 의하여 부착된 베이스 필름(28)과; 상기 베이스 필름(28)의 상측에 미세요철 수용층(29)이 형성되고, 상기 미세요철 수용층(29)의 상측에 형성된 증착층(30)으로 이루어진 도큐먼트의 필요 부위에 회절 광학 요소를 가질 수 있도록 전사하는 것을 특징으로 하는 보안도큐먼트 형성방법.
7. 라미지(26)의 상측에 도포된 점착재(27)에 의하여 부착된 베이스 필름(28)과; 상기 베이스 필름(28)의 상측에 미세요철 수용층(29)이 형성되고, 상기 미세요철 수용층(29)의 상측에 형성된 증착층(30)으로 이루어진 도큐먼트의 필요 부위에 제1항 또는 제2항의 헤드(21)를 위치하는 단계(S10))와;

   가열부(24)에 의하여 설정된 가열시간동안 눌러주는 단계(S20)와;

   상기 (S20)단계에 의하여 회절광학요소의 표면요철이 상기 도큐먼트에 전이되는 단계(S30)와;

   가열부(24)의 가열작동을 중단하여 냉각효과를 발생하여 상기 금속원판(22) 부위의 오염 및 손상을 방지하는 단계(S40);를 포함하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 보안도큐먼트 형성방법.
8. 제7항에 있어서,

   (S20)단계에서 헤드(21)부위에 가압프레스를 연장 장착하여 가압의 정도를 조절하여 보다 정밀하게 회절광학요소의 표면요철이 각인되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안도큐먼트 형성방법.
9. 제6항 또는 제7항에 있어서,

   상기 미세요철 수용층(29)은 열경화성 수지 또는 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 보안도큐먼트 형성방법.
10. 제6항 또는 제7항에 있어서,

    상기 증착층(30)은 알루미늄, 금 또는 은 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 보안도큐먼트 형성방법.

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