KR101075718B1 - 광 회절 패턴이 적용된 보안 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광회절 패턴이 적용된 보안 카드에 관한 것으로, 상세하게는 다양한 형태의 광 회절 패턴 배열을 카드 표면에 열압착하여 형성함으로써 위·변조에 안전한 보안 카드를 제조하는 것에 관한 것이다. 보다 상세하게는 카드 배경이 인쇄되는 인쇄 기재부, 상기 인쇄 기재부 상측에 위치하여 입사광을 회절시키는 회절 패턴이 형성된 투명 기재부, 및 상기 투명 기재부 상측에 배치되어, 상기 투명 기재부의 적어도 일부를 노출시키도록 형성된 투명 보호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안카드에 관한 것이다.

상기와 같은 구성에 따라 제공된 본 발명에 의한 보안 카드는 광 회절 패턴이 미세하게 적용되어 있어 모방이 어렵고 특별한 식별기를 통해서만 확인이 가능하기 때문에 보안성을 높일 수 있으며, 금형 스탬퍼를 이용하여 카드 제조공정에서 쉽게 적용 가능하기 때문에 경제적인 이점이 있다.

회절, 패턴, 배열, 카드, 진위, 식별

Description

광 회절 패턴이 적용된 보안 카드{SECURITY CARD WITH OPTICAL DIFFRACTIVE PATTERN}

본 발명은 광 회절 패턴이 적용된 보안 카드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보안요소들이 적용됨으로써 위·변조 방지 및 범죄 예방에 기여할 수 있는 보안카드에 관한 것이다.

일반적으로 신분증, 출입증, 신용카드 등의 카드류에는 위·변조 방지를 위하여 다양한 보안요소들이 적용되어 있다.

하지만, 최근 정보기술의 발달과 카드 발급기의 대중화로 인하여 국가신분증과 같은 중요 보안 제품을 위조하는 사례가 늘어나면서 경제적, 사회적 피해가 급증하고 있다.

이러한 카드류 제품의 위·변조 방지를 위하여 대한민국 특허 공개공보 제2004-0022413호, 제2005-0010823호, 제2008-0033231호, 제2008-0053421호 등에서는 시각적 보안 효과를 얻고자 홀로그램 필름을 적용하였다. 하지만, 홀로그램 이미지는 스캔 작업을 통해 쉽게 디지털화 될 수 있고 저가의 홀로그램 제조 장치를 통해 재제작이 가능하여 보안성이 저하되는 단점을 안고 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 대한민국 특허 제0815623호에서는 레이저 마킹 방법을 이용하여 보안성을 높이는 방법을 제안하였으나, 고가의 장비를 구비해야하는 단점이 있었다.

보다 경제적인 방법으로 대한민국 특허 제0400484호에서는 금형을 이용하여 특정 패턴을 직접 카드 표면에 전사하는 방법을 제안하였으나, 패턴의 크기가 육안으로 확인할 수 있을 정도로 커서 모방 위조에 쉽게 노출되는 단점을 안고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 형태의 광 회절 패턴 배열을 경제적인 방법으로 카드 표면에 적용함으로써 보안성과 경제성을 만족하는 보안 카드를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 카드 배경이 인쇄되는 인쇄 기재부, 상기 인쇄 기재부 상측에 위치하여 입사광을 회절시키는 회절 패턴이 형성된 투명 기재부, 및 상기 투명 기재부 상측에 배치되어, 상기 투명 기재부의 적어도 일부를 노출시키도록 형성된 투명 보호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안카드를 제공한다.

여기서 상기 회절 패턴은 일정 도형의 형태를 가질 수 있고, 상기 회절 패턴의 단면은 유선형 톱니, 다중 계단, 계단, 톱니 모양 중 어느 하나의 모양을 가질 수 있다.

또한, 상기 회절 패턴의 직경은 20 내지 50㎛, 최소 선폭은 약 1㎛인 것이 바람직하고, 상기 회절 패턴은 2차원적으로 배열될 수 있다.

본 발명의 구성에 의하면, 보안 카드에 입사된 광이 다양한 회절 패턴에 의해 이미지를 형성하게 됨으로써, 보안 카드의 진위를 식별할 수 있는 새로운 보안요소를 제공할 수 있다.

또한, 회절 패턴이 식각된 스탬퍼를 이용해 손쉽게 카드에 전사할 수 있으므로 경제적으로 실용화가 가능하다는 장점이 있다.

나아가, 투명성 보호부에 덮힌 부분은 육안이나 일반적인 측정방법으로는 확인할 수 없고 특수한 장비로만 확인할 수 있기 때문에 카드의 보안성을 한층 배가시킬 수 있다는 장점이 있다.

따라서, 광 회절패턴이 적용된 보안 카드는 쉽게 모방 제작이 어렵기 때문에 위·변조 방지 및 범죄 예방에 크게 기여할 수 있게 되는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 본 발명의 기술적 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 보안 카드는 종래 홀로그램 등의 보안 요소가 적용된 것에 비하여 경제적인 제조가 가능하며, 보안성이 우수한 회절 패턴이 적용된 것을 특징으로 한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 보안 카드(1)의 단면도를 보인 것으로, 회절 패턴 이 적용된 후 투명성 보호부(8)가 부분적으로 적용된 것을 보이고 있다.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회절 패턴(2)을 원형 또는 삼각형, 사각형, 육각형 등이 다각형이 중첩된 모양으로 다양하게 적용될 수 있음을 보이고 있다.

회절 패턴(2)의 크기는 보안요소로서의 조건을 만족시킬 수 있는지 여부를 결정하는 매우 중요한 변수이다. 즉, 위·변조의 가능성을 고려할 때에는 최대한 작게 설계하는 것이 필요하나, 패턴이 미세해질수록 외부의 물리적, 화학적 영향에 취약한 특성이 있으며 매우 정밀한 제조공정이 요구되므로 제작에 있어 경제성을 만족하지 못한다는 단점이 있다.

또한 회절 패턴(2)이 커지는 경우 제작은 비교적 용이하나 회절 효과가 감소하여 보안요소로 활용이 어렵고 육안으로도 패턴의 존재를 확인할 수 있기 때문에 비공개 보안요소로의 활용이 어렵게 된다.

따라서 본 발명에서 얻을 수 있는 회절 효과를 극대화하기 위하여 패턴 직경은 약 20~50㎛, 최소 선폭은 약 1㎛ 정도로 제작하는 것이 적당하다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 회절 패턴(2)의 횡단면의 형상이 유선형 톱니 모양, 다중 계단 모양, 계단 모양, 톱니 모양 등 다양한 모양을 가질 수 있음을 보이고 있다.

회절 패턴(2)의 횡단면의 형상은 회절 효율을 결정하는 중요한 역할을 한다. 일반적으로 톱니 모양의 회절 효율이 가장 높은 것으로 알려져 있으나, 제작의 난이도로 인해 계단 모양이 사용될 수 있다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회절 패턴(2)들을 2차원적으로 배열할 수 있음을 보이고 있다.

회절 패턴(2)을 2차원 배열함으로써 얻을 수 있는 장점은 우선 특정 위치에 제한 받지 않고 쉽게 회절 이미지(4)를 관측할 수 있다는 점이며, 외부 영향에 의해 일부 회절 패턴(2)이 소실된다 하더라도 나머지 어느 부분에서 쉽게 회절 이미 지(4)를 확인할 수 있다는 점이다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회절 패턴(2)들에 의해 형성되는 다양한 형태의 회절 이미지(4)를 보이고 있다.

회절 이미지(4)를 관측하기 위해서는 레이저(11)와 같은 결맞음성(coherence)이 우수한 광원을 이용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 제시한 회절 패턴(2)에 레이저(11)를 조사하면, 회절 패턴(2)에서 회절이 발생하여 광경로가 변경되며 이렇게 발생한 무수히 많은 회절 광들이 모여 고유한 회절 이미지(4) 형태를 만들게 된다.

이러한 회절 이미지(4)는 거리에 따라 모양을 달리하기 때문에 적절한 위치에서 관측하는 것이 필요하다. 본 발명에 의한 회절 이미지(4)를 관측하기 위해서는 보안 카드(1)에서 약 5cm 정도 이격한 거리에 스크린을 위치하면, 도 4a 내지 도 4d에 이르는 회절 패턴(2)에 의한 회절 이미지(4)가 스크린 상에 도 5a 내지 도 5d에 이르는 고유한 형태로 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 회절 패턴(2)의 크기를 다양하게 조합한 것을 보이고 있다.

회절 패턴(2)의 직경 및 선폭의 크기에 변화를 가하게 되면 회절 광의 방향이 변하기 때문에 최종적으로 형성되는 회절 이미지(4)에도 변화가 생기게 된다. 본 발명에 의한 이러한 회절 광학적 특성을 회절 패턴(2) 설계에 반영하면, 보안 카드(1)에 입사되는 레이저(11) 광의 위치를 이동함에 따라 회절 이미지(4)가 동적으로 움직이는 고유한 보안 카드(1)를 구현할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 회절 패턴(2)의 종류를 다양하게 조합한 것을 보이고 있다.

상기 거론한 회절 패턴(2)의 크기 변화뿐만 아니라 회절 패턴(2)의 종류를 조합하는 것으로도 회절 이미지(4)를 동적으로 변하게 하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명의 그림에서와 같이 서로 다른 회절 패턴(2)을 연속적으로 배열함으로써 레이저(11)광의 위치를 이동함에 따라 서로 다른 회절 이미지(4)가 동적으로 나타나도록 하는 보안 카드(1)를 구현하는 것이 가능하다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 백지증 구조를 보이고 있다.

일반적으로 신원정보가 인쇄되기 전의 생태의 카드를 백지증이라 하며 도에서와 같이 바탕 인쇄가 된 앞 인쇄부와 뒤 인쇄부가 가장 안쪽에 위치하고 그 위를 상하로 보호하는 투명성 기재부(6)가 열압착 방식으로 동시에 부착된다.

이러한 인쇄 기재부(5) 및 투명성 기재부(6)의 재질은 일반적으로 PVC(PolyVinyl Chloride)가 주로 사용되며, 최근에는 내구성이 강한 PC(Poly Carbonate) 재질로 사용되는 추세에 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 열압착 라미네이팅 과정을 보이고 있다.

일반적으로 인쇄부 및 투명성 기재부(6)는 열과 압력이 가해지는 라미네이팅 공정을 통해 완전하게 합지된다. 열압착 판(7)은 열전도도, 평활도, 강도 등이 양호한 스테인레스 재질이 주로 사용되며 가열, 압착, 냉각 공정을 거치며 하나의 백지증을 제조하게 된다. 라미네이팅을 위한 장비는 보통 인라인 방식과 오프라인 방식이 있으며, 생산량이 많은 경우엔 인라인 방식을, 고품질을 목적으로 하는 경우 엔 오프라인 방식이 사용되는 추세에 있다.

본 발명에 의한 회절 패턴(2)은 다중 마스크를 이용하는 포토리소그라피 방법이나 전자빔 기록 방법에 의해 유리 원판을 제작하고, 이것을 다시 전태과정을 통해 하나의 금형 스탬퍼로 제작될 수 있다. 이렇게 제작된 금형 스탬퍼는 회절 패턴(2)을 카드에 형성하기 위한 열압착 판(7)으로 사용될 수 있다. 본 발명에 의한 열압착 판(7)에서 회절 패턴(2)의 깊이는 열압착 시의 패턴 전사성과 내구성을 고려하여 약 1㎛로 정도로 하는 것이 적당하다.

본 발명에 의한 회절 패턴(2)이 적용된 열압착 판(7)을 사용함으로써 별도의 추가 장비 없이 카드 제조공정에서 보안 카드(1)를 구현할 수 있어 경제적인 이점을 얻을 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 열압착 방식에 의해 회절 패턴(2)이 형성된 보안카드(1)를 보이고 있다.

이러한 회절 패턴(2)은 카드 전체 면적에 적용할 수도 있으며, 특정 부위에만 적용할 수도 있다. 또한 비공개요소로 활용하기 위하여 투명성 보호부(8) 하단 부위에는 서로 다른 회절 패턴(2)을 적용할 수도 있다.

일반적으로 신분증으로 활용되는 보안 카드(1)는 뒷면에 기재사항란이 있어 주소 변경과 같은 변동사항이 발생했을 때 필기구로 기록할 수 있도록 되어 있다. 필기가 가능하려면 표면이 일정한 거칠기를 포함하고 있어야 하며, 이러한 표면을 만들기 위해 불규칙한 패턴이 적용된 열압착 판(7)으로 라미네이팅하여 목적을 달성한다.

또한, 일반 신용카드 중에서도 고품위적인 효과를 나타내기 위해 카드 표면을 무광 처리하는 경우가 있는데 이때에도 불규칙한 패턴이 적용된 열압착 판(7)으로 라미네이팅하여 원하는 목적을 달성한다.

표면 거칠기(Ra)는 용도에 따라 차이가 있으나 보통 0.2~1.0㎛ 범위 내에서 적용되고 있다. 상기 표면 거칠기는 JIS B 0601-1994에서 정의한 바와 같이 산술평균 값(Ra : 표면 조도의 중심선 평균 높이)으로 나타내었다. 본 발명에 의한 회절 패턴(2) 배열은 상기의 거칠기를 만족할 수 있도록 조절 가능하기 때문에 상기 활용 목적을 만족시키면서도 동시에 보안성을 높일 수 있다는 장점이 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 투명성 보호부(8)가 적용된 보안카드를 보이고 있다.

투명성 보후부(8)는 개인 인적사항을 인쇄하는 발급공정에서 부착된다. 즉, 사전전사형 카드 발급기에서 사진이나 문자를 포함한 개인의 신상정보를 열전사 방식 등으로 인쇄하고 이러한 중요 데이터를 보호하기 위해 최종적으로 투명성 보호부(8)를 같은 방식으로 부착한다.

이 때 상기에서 언급한 것처럼 필기를 목적으로 하거나 고품위 표면을 목적으로하여 패턴을 적용하는 경우, 그 위에 투명성 보호부(8)를 선택적으로 적용하는 것이 가능하다. 따라서 필기를 목적으로 하는 경우에는 필기 부위를 제외한 부분에만 투명성 보호부(8)를 적용하며, 고품위 표면을 목적으로 하는 경우에는 투명성 보호부(8)를 일부에만 적용하는 예를 제안하였다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 회절 패턴 노출부(9)에서 일어나는 회절 효과를 설명하기 위한 보안 카드(1)를 보이고 있다.

레이저(11)와 같이 결맞음성이 우수한 광원으로 회절 패턴 노출부(9)를 조사하면 회절 패턴에서 회절된 광이 특별한 이미지 형태로 나타난다. 이를 관측하기 위해서는 보안 카드(1)에서 일정한 거리에 스크린을 두어 회절 이미지(4)를 확인할 수 있다. 본 발명에 의한 회절 이미지(4)를 관측하기 위하여 약 5cm 거리에 스크린을 두는 것이 바람직하다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 회절 패턴 은폐부(10)에서 일어나는 현상을 설명하기 위한 보안 카드(1)를 보이고 있다.

투명성 보호부(8)에 덮인 부위는 레이저(11) 광이라 하더라도 회절이 일어나지 않는다. 왜냐하면 투명성 보후부(8)와 투명성 기재부(6)의 재질이 유사하기 때문에, 더 정확하게는 굴절률 차이가 미미하기 때문에 두 재질 사이의 경계가 없는 것처럼 작용한다. 따라서 레이저(11) 광이나 백색 광원(12) 모두 경계면을 모두 통과한 채 그대로 반사되어 나오기 때문에 아무런 현상도 나타나지 않는다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 회절 패턴 은폐부(10)의 비공개 회절 패턴(2)을 검출하기 위한 모식도를 보이고 있다.

은폐부(10)의 회절 패턴(2)이 쉽게 관측되지 않는 특징은 역으로 비공개요소로 활용될 수 있다. 즉, 백색광원(12)을 이용하는 확대경이나 현미경으로 분석하거나 레이저(11)를 단순히 조사하는 것만으로는 은폐된 회절 패턴(2)을 확인하기 어렵기 때문에 패턴의 존재 여부를 쉽게 알아낼 수 없다. 이렇게 은폐된 회절 패턴(2)은 공초점 방식의 측정장비나 투과형 전자빔스캔 현미경과 같은 고가의 검출 기(13)를 통해서만 그 존재 여부를 판별해 낼 수 있다.

따라서, 노출부(9)의 회절 패턴(2)을 위조했다 하더라도 은폐부(10)의 회절 패턴(2)까지 위조하기는 사실상 어렵기 때문에 보안 카드(1)의 보안성을 증대시킬 수 있다. 본 발명에서는 이러한 점을 이용하여 은폐부(10)에 노출부(9)와 동일하거나 또는 서로 다른 회절 패턴(2)을 비공개요소로 적용함으로써 보안성을 높이는 것을 특징으로 한다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 회절 패턴(2)이 적용된 보안 카드(1)의 예를 보이고 있다.

본 발명에 의한 보안 카드(1)는 뒷면 기재사항 부위엔 필기가 용이한 거칠기를 만족하며 레이저(11) 조사 시 회절 이미지(4) 관측이 가능한 회절 패턴(2) 배열이 적용되어 있으며, 기재사항 부위 이외의 영역은 투명성 보호부(8)로 덮힌 은폐된 회절 패턴(2)이 적용되어 있다.

카드의 위조 여부는 레이저(11) 광을 기재사항 부위에 조사하여 나타나는 특정 회절 이미지(4)를 통해 1차적으로 확인 가능하다. 2차적으로는 은폐 부위를 정밀 검출기(13)를 통해 회절 패턴(2)의 존재 여부를 확인함으로써 위조 여부를 분명하게 가려낼 수 있다.

본 발명의 광 회절 패턴(2)이 적용된 보안 카드(1)는 위·변조 방지가 요구되는 신분증, 출입증, 신용카드 등으로 활용할 수 있어 산업 전반에 걸쳐 위·변조 방지 및 범죄 예방에 크게 기여할 수 있는 등 대단히 유용한 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 보안필름의 단면도를 나타낸 것이다.

도 2a 내지 도 2d는 회절패턴의 다양한 형태를 나타낸 것이다.

도 3a 내지 도 3d는 회절패턴의 횡단면의 형상을 나타낸 것이다.

도 4a 내지 도 4d는 회절패턴의 2차원적 배열의 단면도를 나타낸 것이다.

도 5a 내지 도 5d는 회절패턴에 의하여 형성된 다양한 이미지들을 나타낸 것이다.

도 6은 크기를 다양하게 조합한 회절 패턴을 나타낸 것이다.

도 7은 회절 패턴의 종류를 다양하게 조합한 것을 나타낸 것이다.

도 8은 백지증 구조를 나타낸 것이다.

도 9는 열압착 라미네이팅 과정을 나타낸 것이다.

도 10은 열압착 방식에 의하여 회절패턴이 형성된 보안 카드를 나타낸 것이다.

도 11은 투명성 보호부가 적용된 보안카드를 나타낸 것이다.

도 12는 보안카드의 회절패턴 노출부에서 일어나는 회절효과의 설명을 위한 것이다.

도 13은 보안카드의 회절 패턴 은폐부에서 일어나는 현상의 설명을 위한 것이다.

도 14는 은폐부의 비공개 회절 패턴을 검출하기 위한 모식도를 나타낸 것이다.

도 15는 본 회절 패턴이 적용된 보안 카드를 나타낸 것이다.

※도면의 주요 부분의 설명

1 보안카드 2 회절패턴

3 회절패턴 배열 4 회절 이미지

5 인쇄 기재부 6 투명성 기재부

7 열압착 판 8 투명성 보호부

9 회절 패턴 노출부 10 회절 패턴 은폐부

11 레이저 12 백색광원

13 비공개 회절패턴 검출기

Claims (7)

1. 카드 배경이 인쇄되는 인쇄 기재부;

   상기 인쇄 기재부 상측에 위치하여 입사광을 회절시키는 회절 패턴이 형성된 투명 기재부; 및

   상기 투명 기재부 상측에 배치되어, 상기 투명 기재부의 적어도 일부를 노출시키도록 형성된 투명 보호부;를 포함하고,

   상기 회절 패턴의 직경은 20 내지 50㎛이고, 최소 선폭은 1㎛이며, 상기 회절 패턴이 형성된 투명 기재부의 표면 거칠기(Ra)는 0.2~1.0㎛인 것을 특징으로 하는 보안카드.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 회절 패턴은 원형 또는 다각형이 중첩된 형태인 것을 특징으로 하는 보안카드.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 회절 패턴의 횡단면은 유선형 톱니, 다중 계단, 계단, 톱니 모양 중 어느 하나의 모양을 갖는 것을 특징으로 하는 보안카드.
4. 삭제
5. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 회절 패턴은 2차원적으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 보안카드.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 회절 패턴은 서로 크기가 다른 패턴을 순차적으로 조합하는 것을 특징으로 하는 보안카드.
7. 삭제

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