KR101159798B1 - 은밀한 보안 적용을 위한 박편 - Google Patents

Abstract

하나 이상의 심볼 및/또는 소정의 형상을 갖는 은밀한 박편이 대상물에 은밀한 보안 요소를 제공하기 위해 잉크 또는 페인트와 같은 조성물에 사용된다. 몇몇 구현예에서, 상기 조성물은 베이스 안료를 포함하며, 상기 은밀한 박편은 베이스 안료의 시각적 특성과 매칭되는 은밀한 안료 박편이다. 다른 구현예에서, 투명한 또는 불투명한 은밀한 박편은 베이스 안료와 캐리어에서 혼합된다. 다른 구현예에서, 투명한 또는 불투명한 은밀한 박편은 기존의 보안 요소 또는 그 밖의 다른 곳에 적용될 수 있는 투명한 조성물을 제공하기 위해 니스 베이스(varnish base)에 혼합된다. 상기 조성물은 예를 들어 증권 또는 은행권과 같은 대상물에 바탕을 인쇄하기 위해 사용된다. 상기 은밀한 박편은 가시광선하의 평상적인 관찰에 의해 쉽게 발견되지 않는다. 한 구현예에서, 자외선으로 상기 은밀한 보안 요소를 조사하는 것은 은밀한 박편이 형광을 발하도록 하여 관찰자가 은밀한 박편의 위치를 식별하게 함으로써 덮개 표시(cover indicia)가 관찰될 수 있다. 특정의 구현예에서, 하나 이상의 심볼을 갖는 은밀한 박편은 비가시 광선(non-visible radiation)을 사용하여 위치가 파악되고, 이어서 은밀한 박편상의 심볼(들)을 판독하기 위하여 가시광선하에서 관찰된다.

안료, 박편, 보안, 은밀

Description

은밀한 보안 적용을 위한 박편{Flake for covert security applications}

[0001] 본 발명은 일반적으로 안료 박편들에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코팅 조성물이 적용된 대상물에 은밀한 보안 요소(예를 들어, 위조 방지 요소)를 제공하는 잉크 또는 페인트와 같은 코팅 조성물에 관한 것이다.

[0002] 특수 안료가 은행권에 인쇄된 위조 방지 장치, 고가치 물품의 포장, 용기의 봉인과 같은 보안 적용에 사용하기 위해, 그리고 심지어는 상업물품들에의 직접적인 적용을 위해 개발되었다. 예를 들어, 미국 20 달러 연방 준비권은 현재 광학적 가변성 잉크(optically variable ink)를 사용한다. 상기 준비권의 일면의 우하 모서리에 인쇄된 숫자 "20"은 보는 각도가 변화함에 따라 그 색상이 변화한다. 이것은 공공연한 위조 방지 장치이다. 이 색상 변화 효과는 통상적인 색 사진 복사기들에 의해 복제될 수 없으며, 준비권을 받는 사람은 그것이 상기 준비권의 진정성을 결정할 색상 변화 보안 기능을 가지고 있는지 여부를 관찰할 수 있다.

[0003] 다른 고가치 문서들과 대상물들은 유사한 수단들을 사용한다. 예를 들어, 변색 안료 또는 회절 안료들은 주권, 여권, 오리지널 제품 포장과 같이 물품에 직접 적용되거나, 또는 물품에 적용되는 봉인에 적용되는 페인트 및 잉크들에 사용된다. 위조자들이 계속하여 더 정교해짐에 따라서, 위조하기가 더욱 어려운 보 안 요소가 요청된다.

[0004] 하나의 위조 방지 방법은 다층 색상 변화 안료 박편상에 미세 심볼들을 사용한다. 상기 심볼들은 반사율과 같은 광학적인 특성(들)의 국부적인 변화에 의해 다층 색상 변화 안료 박편의 적어도 한 층상에 형성된다. 다층 색상 변화 안료 박편들은 일반적으로 스페이서층에 의해 반사층으로부터 분리된 흡수층을 갖는 파브리 페롯(Fabry Perot) 형태의 구조를 포함한다.

반사층은 일반적으로 금속의 층이고, 그것은 안료 박편을 본질적으로 불투명하게 만든다. 이와 같은 형태의 안료 박편들의 많은 양이 다른 안료와 혼합되게 되면, 합성된 색상은 상기 안료와 상당히 다를 것이고, 이러한 박편들의 지나치게 적은 양이 다른 안료들과 혼합되게 되면, 상기 박편들은 발견되기 어려울 것이다.

[0005] 홀로그랙픽 정보를 갖는 투명한 안료 박편들이 또한 위조 방지 목적을 위해 사용된다. 단색성 체적홀로그램은 가시, 적외("IR"), 또는 자외("UV") 영역내의 표준 레이저광을 사용하여 중합체 소판(polymeric platelet)에 형성된다. 이 중합체 소판은 금속 반사층을 가지지 않으며, 금속 코팅들(예를 들어, 잉크 및 페인트)을 포함하는 다른 코팅들과, 상기 코팅의 본질적인 색상 발현을 저해하지 않고, 혼합될 수 있다. 상기 중합체 소판은 또한 니스 코팅에 포함될 수 있고, 이 니스 코팅은 물품 위에 그 색상을 변화시키지 않고 적용될 수 있다. 이 중합체 소판이 표준 레이저광으로 조사될 때, 홀로그램은 그것이 포함하는 정보를 위해 읽힐 수 있다. 그러나, 고분자 재료는 햇빛에 파손될 수 있고 홀로그램은 오리지널 홀로그램이 복사를 쉽게하는 "지문(형판)"을 제공할 수 있기 때문에 비교적 쉽게 위조 되게 된다. 홀로그램들은 옛날만큼 강한 위조 방지 장치가 아니다.

[0006] 다른 기술은 폴리에틸렌 테레프탈레이트("PET")의 에폭시-캡슐화된 형상화된 박편들(shaped flakes)을 사용한다. 반사층은 PET의 롤상에 침적되고, 이어서 PET는 조각으로 절단된다. 박편들은 반사층의 내구성을 향상시키기 위하여 코팅되거나 에폭시로 캡슐화된다. 이러한 박편들은 정사각형, 직사각형, 육각형, "쉼표(apostrophe)"와 같은 여러 가지 형상과, 은, 백랍, 금, 및 구리와 같은 반사 금속의 색조로 입수 가능하다. 그러나, 에폭시층 및 상대적으로 두꺼운 PET 기재(이는 일반적으로 진공증착 공정에서의 사용을 위해 적어도 약 13 미크론(0.5 mils)의 두께를 갖는다)는 일반적으로 14 미크론 보다 큰, 상대적으로 두꺼운 박편을 초래한다. 불행히도, 이와 같이 두꺼운 박편은 그 두께가 베이스 안료보다 실질적으로 큰 은밀한 적용에 사용하기에는 바람직하지 않다. 마찬가지로, 이와 같은 두꺼운 박편들은 잉크에서 잘 흐르지 않고, 페인트에서는 덩어리를 생성한다. 페인트가 거친 표면을 생성하는 두꺼운 박편을 포함하면, 상대적으로 두꺼운 투명한 겉칠(topcoat)이 일반적으로 거친 표면 위에 적용된다.

[0007] 상술한 기술들의 한계를 극복하는 은밀한 위조 방지 장치들로 대상물들을 표시하는 것이 바람직하다.

[0008] 코팅 조성물은 무기 유전성 재료의 단일층으로 이루어진 식별 표시(identifying indicia)를 갖는 은밀한 박편들을 포함한다. 식별 표시의 예는 소정의 박편 형상(들)및/또는 심볼(들)을 포함한다. 은밀한 박편들은 일반적으로 코팅 조성물을 형성하기 위해 니스 베이스(varnish base), 페인트 비히클(paint vehicle) 또는 잉크 비히클과 같은 캐리어에 분산된다. 은밀한 박편들은 충분히 묽은 농도로 분산된다. 이와 같이 함으로써, 은밀한 박편들은 평상적인 관찰에 의해 코팅 조성물에서 쉽게 발견되지 않으며 투명해지거나 베이스 안료의 색상과 매칭되도록 채색될 수 있고 또는 고 반사성("밝음" 또는 "은빛")과 같은 다른 광학적 특성을 가질 수 있다.

[0009] 특정의 구현예에서, 코팅 조성물은 식별 표시를 가진 약 10 미크론 두께 이하의 은밀한 불투명한 박편들을 포함한다. 식별 표시의 예는 소정의 박편 형상(들) 및/또는 조성물들을 포함한다. 무기의 유전성 재료의 단일층의 두께는 운모계 진주빛 베이스 안료(mica-based nacreous base pigment)와 매칭되는 색상을 갖는 은밀한 박편을 제공하도록 선택된다.

[0010] 특정의 구현예에서, 은밀한 보안 박편들은 비가시 광선(non-visible radiation)으로 조사될 때 형광을 발한다. 본 발명의 일 구현예에서, 형광을 발하는 은밀한 보안 박편들은 상기 조성물의 1 % 이하를 구성한다. [0011] 다른 구현예에서, 니스 조성물내의 투명한 은밀한 박편들은 상기 조성물의 20 % 이하를 구성한다. 다른 구현예에서, 투명한 은밀한 박편들은 광학적으로 가변성의 베이스 안료 박편들을 갖는 조성물에서 전체 안료 중량의 10중량% 이하를 구성한다.

[0012] 특정의 구현예에서 은밀한 박편들은 ZnS와 같은 무기 유전성 재료의 단일층이다. 무기 유전성 재료의 단일층의 두께는 색상을 갖거나 또는 투명한 은밀한 박편을 제공하기 위해 선택된다. 다른 구현예에서, 투명한 은밀한 박편은 투명함(예를 들어, 백색(whiteness))을 향상시키기 위하여 열가공된다.

[0013] 다른 구현예에서, 코팅 조성물은 캐리어에 분산된 가시광선하의 관찰에 의해 코팅 조성물에서 쉽게 발견되지 않는 투명한 은밀한 박편들을 갖는다. 상기 투명한 은밀한 안료 박편들은 자외광으로 조사될 때 형광을 발하며 50X-200X의 배율에서 가시광선하에서 판독 가능한 하나 이상의 심볼을 갖는다. 특정의 구현예에서, 상기 캐리어내의 투명한 은밀한 박편들은 가시영역에서 70 % 이상의 투과율를 갖는다.

[0014] 본 발명의 한 구현예에 따른 조성물은 은밀한 보안 요소를 제공하기 위해 대상물에 적용된다. 안료 조성물은 대상물에 바탕(예를 들어, 화상)을 인쇄하기 위해 사용될 수 있으며, 니스 조성물은 대상물에 투명한 바탕을 인쇄하거나, 대상물에 기존의 화상을 중복 인쇄(overprint)하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 한 구현예에서, 은밀한 박편은 베이스 안료로 인쇄된 화상들과 실질적으로 유사하게 보이는 상기 조성물로 인쇄된 화상들에 은밀한 보안 요소를 제공하기 위해 베이스 안료와 혼합된다.

[0015] 본 발명의 한 구현예에 따른 방법에서, 은밀한 박편들상의 심볼들은 은밀한 보안 요소가 비가시 광선로 조사될 때, 즉 박편들이 형광을 발할 때, 판독 가능하지 않다. 은밀한 박편의 위치는 비가시 광선을 사용하여 식별되며, 이어서 박편은 이 은밀한 박편상의 심볼(들)을 판독하기 위해 가시광선(일반적으로 50X-200X의 배율하에)하에서 관찰된다.

[0016] 도 1은 본 발명의 한 구현예에 따른 보안 요소를 갖는 문서의 일부분의 평면도이다.

[0017] 도 2a는 엠보스된 부분과 엠보스되지 않은 부분을 갖는 침적 기재(deposition substrate)의 일부분의 단순화된 도면이다.

[0018] 도 2b는 엠보스된 부분(13')과 엠보스되지 않은 부분(15')을 갖는 다른 침적 기재(11')의 일부분의 단순화된 도면이다.

[0019] 도 3a는 본 발명의 한 구현예에 따른 보안 요소의 일부분의 단순화된 평면도이다.

[0020] 도 3b는 본 발명의 다른 구현예에 따른 보안 요소의 일부분의 단순화된 평면도이다.

[0021] 도 3c는 본 발명의 다른 구현예에 따른 보안 요소의 일부분의 단순화된 평면도이다.

[0022] 도 4a는 본 발명의 한 구현예에 따른 밝은 안료 박편(20)의 단순화된 단면도이다.

[0023] 도 4b는 요소 지문(elemental fingerprint)을 제공하는 밝은 박편(20')의 단순화된 단면도이다.

[0024] 도 4c는 본 발명의 다른 구현예에 따른 색상 변화 안료 박편(30)의 단순화된 단면도이다.

[0025] 도 5는 본 발명의 한 구현예에 따른 캐리어에 분산된 투명하거나 불투명한 은밀한 박편들을 갖는 니스의 단면도이다.

[0026] 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바인더에 분산된 베이스 박편들과 은밀한 박편들의 단면도이다.

[0027] 도 7a는 UV 조명을 사용하는 현미경하에서 관찰된 본 발명의 한 구현예에 따른 투명한, 무기의 은밀한 박편으로 인쇄된 보안 요소의 일부분의 단순화된 평면도이다.

[0028] 도 7b는 조명을 위해 가시광선을 사용하는 현미경하에서 관찰된 도 7a의 보안 요소 부분의 단순화된 평면도이다.

[0029] 도 8은 어느 한 잉크로 마련된 테스트 샘플과, 본 발명의 한 구현예에 따라 은밀한 안료 박편과 결합한 상기 잉크로 마련된 테스트 샘플을 위한 색상 변화를 보여준다.

[0030] 도 9는 본 발명의 한 구현예에 따른 은밀한 박편을 관찰하는 방법의 단순화된 흐름도이다.

[0031] 도 10은 본 발명의 한 구현예에 따른 안료 박편의 제조 방법의 흐름도이다.

I. 서론

[0032] 은밀한 보안 적용을 위한 박편들은 일반적으로 평상적인 관찰(casual observation)에 의해 발견되지 않는다. 현미경 또는 특별한 형태의 빛으로의 조명하에서의 검사와 같은 몇가지 종류의 검사 기술이 박편들을 찾고 또는 판독하기 위해 사용된다. 본 발명의 구현예들에 따른 박편들은 채색되거나 ("안료 박편들") 또 는 본질적으로 투명하게 될 수 있다.

[0033] 한 구현예에서, 심볼 또는 특별한 형상과 같은 표시(indicia)를 포함하는 박편들은, 그것들이 혼합되는 벌크 안료 또는 다른 물질의 시각적 특성과 실질적으로 매칭된다. 특정의 구현예에서, 소정의 형상 또는 심볼을 갖는 단일층의 무기 박편은 진주빛 운모계 박편(iridescent mica-based flake) 또는 다른 베이스 안료와 혼합된다. 다른 구현예에서, 표시를 갖는 투명한 박편들은 합성된 혼합물의 시각적 특성을 방해하지 않고 벌크 안료와 혼합된다. 다른 구현예에서, 표시를 갖는 투명한 박편들은 바탕색을 실질적으로 변화시키지 않으면서 은밀한 보안 요소를 제공하기 위해 니스에 혼합되어 대상물 위에 적용된다. 여기에서 사용될 때, 니스는 통상 실질적으로 투명한 조성물이다.

[0034] 한 구현예에서, 특정한 형상과 같은 표시(indicia)를 포함하는 불투명한 박편들은 그것들이 혼합되는 벌크 안료 또는 다른 물질의 시각적 특성과 실질적으로 매칭된다. 특정의 구현예에서, 소정의 형상을 갖는 단일층의 무기 불투명 박편은 진주빛 운모계 박편 또는 다른 베이스 안료와 혼합된다. 이러한 논의의 목적을 위해, 무기 재료의 "단일층"은 서로 위에 쌓아 올려진 동일한 무기 재료의 다층을 포함한다.

[0035] 무기의 은밀한 박편들은 열, 용매, 햇빛, 또는 다른 요소들이 유기 박편들을 손상시킬 수 있는 응용분야에 특히 바람직하다. 예를 들면, 폭약에 사용되는 무기의 은밀한 박편들은 심지어 고온 및/또는 고압에 노출된 후에 발견될 수 있고, 환경에 내성이 강하다. 본 발명의 구현예들에 따른 박편들은 또한, 일반적으 로 약 10 미크론 이하로서, 종래의 형상화된 박편들(shaped flakes)보다 실질적으로 얇다. 따라서, 이 박편들은 잉크에서 사용할 수 있으며 투명한 겉칠(clear topcoat)을 사용할 필요없이 페인트에서 매끄러운 표면 마감을 가져온다. 본 발명의 구현예들에 따른 얇은 무기 박편들은 또한 유사한 기술들을 사용하여 만들어진 베이스 안료 박편들의 밀도에 근접한 밀도를 갖는다. 유기 기재를 포함하는 두꺼운 박편들은 종종 박막 베이스 안료 박편과는 다른 밀도를 가지며, 캐리어가 유체인 동안 적용 전 또는 적용 중에 분리될 수 있다. 박편 분리는 그것이 조성물내의 은밀한 박편들 및 베이스 박편들의 일정하지 않은 비율을 초래할 수 있고, 분리가 은밀한 박편들의 과도하게 높은 농도를 초래하게 되면 은밀한 박편들의 은밀한 성질을 손상시킬 수 있기 때문에 바람직하지 않다.

[0036] 특정의 구현예에서, ZnS의 단일층으로 이루어진 박편들은 박편의 외관을 희게하거나 "표백"시키기 위해 그리고 합성된 조성물의 투명함(예를 들어, 황색 성질을 줄임)을 향상시키기 위해 열가공된다. 이러한 논의의 목적을 위해, 무기 재료의 "단일층"은 서로 위에 쌓아 올려진 동일한 무기 재료의 다층을 포함한다.

[0037] 다른 구현예에서, 은밀한 박편들은 폭약, 폭발성 선구 물질(explosive precursor), 음식, 약, 또는 통제 약물과 같은 화학물질과 혼합된다. 은밀한 박편들은 제조업자의 신원을 확인하거나 다른 특정 정보를 제공하는 심볼 및/또는 패터닝(예를 들어, 홈들)과 같은 표시를 포함한다. 무기 박편들은 열, 용매, 햇빛, 또는 다른 요소들이 유기 박편들을 손상시킬 수 있는 응용분야에 특히 바람직하다. 예를 들면, 폭약에 사용되는 무기의 은밀한 박편은 심지어 고온 및/또 는 고압에 노출된 후에도 발견될 수 있고, 환경에 내성이 강하다.

II. 예시적인 은밀한 박편

[0038] 도 1은 본 발명의 한 구현예에 따른 보안 요소(12)를 갖는 문서(10)의 일부분의 평면도이다. 보안 요소(12)의 적어도 일부분(14)은 벌크 안료 박편들과 같은 벌크 안료와 혼합된 표시(이하, "은밀한 박편들")를 갖는 투명하거나 채색되거나 또는 불투명한 박편들을 포함하는 잉크 또는 페인트로 인쇄된다. 한 구현예에서, 은밀한 박편들은 예를 들어, 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, "다이아몬드"형상 또는 원형과 같은 특별한 형상을 갖는다. 다른 구현예에서, 은밀한 박편들은 소정의 형상을 갖거나 갖지 않는 심볼 및/또는 격자 패턴을 포함한다. 특정의 구현예에서, 격자 패턴은 스펙트럼의 가시 영역에서 광학적으로 활성이 아닌 격자 간격을 갖는다. 즉, 이러한 격자 패턴들은 가시 회절 격자를 형성하지 않는다. 은밀한 박편들은 또한 비록 모든 태건트(taggent) 박편들이 반드시 은밀한 박편들은 아닐지라도, 때때로 태건트(taggent) 박편들로 불리운다.

[0039] 일반적으로, 벌크 안료 입자들은 벌크 안료 박편들을 포함하여 불규칙한 형상을 갖는다. 한 구현예에서, 은밀한 박편들은 그것들의 형상에 의해 벌크 안료 박편들로부터 구별될 수 있다. 택일적으로, 벌크 안료 박편들은 제1 소정의 형상을 가지며, 은밀한 박편들은 제2 소정의 형상을 갖는다. 형상화된 안료 박편들의 제조는 패턴화된 기재를 사용하여 상기 기재상에 박편 재료를 침적한 다음 패턴을 얻기 위해 기재로부터 박편을 분리시키거나, 또는 한 장의 박편 재료로부터 패턴화된 박편들을 잘라내기 위해 레이저 또는 다른 수단을 사용하는 것과 같은 여러 가지 기술에 의하여 달성된다. 은밀한 박편들의 소정의 형상은 예를 들어 제조 설비, 제조 날짜, 또는 문서(10) 또는 문서를 제조하는데 사용되는 잉크의 다른 양상과 관련될 수 있다.

[0040] 롤 코터(roll coater)는 본 발명의 구현예들에 따른 은밀한 박편들을 제조하기 위해 사용될 수 있는 장치의 한 형태이다. 한 장의 고분자 기재 재료의 롤(또한 "웹(web)"으로 알려져 있음)은 침적 지역(들)을 통과하고 하나 이상의 박막층으로 코팅된다. 고분자 기재 롤이 침적 지역(들)을 왕복하도록 하여 복수회 통과시킬 수 있다. 박막층(들)은 그 다음에 고분자 기재로부터 분리되고 박편으로 가공된다. 다른 장치와 기술들이 사용될 수 있다.

[0041] 고분자 막 기재 롤로부터 침적된(그래서 제거된) 박막층의 전체 두께를 약 10 미크론 이하로 제한하는 것이 일반적으로 바람직하다. PET는 롤 코터에 사용된 고분자 막 기재의 한 형태이며, PET 막 기재는 일반적으로 적어도 약 13 미크론 두께이다. 더 얇은 PET 막은 진공증착 공정중에 열변형되는 경향이 있다. 침적 지역에서의 열 및 침적된 박막층(들)의 응축열은 모두 고분자 기재가 침적 지역을 통과할 때 고분자 기재의 온도를 증가시킨다. 따라서, PET 막으로부터 잘라지고 PET 막을 포함하는 박편의 최소 두께는 약 13 미크론이다.

[0042] 택일적으로, 또는 소정의 형상을 갖는 것에 부가적으로 은밀한 박편들은 격자 패턴을 포함할 수 있다. 격자 패턴은 박편들로 가공된 박막층들을 침적시키기 전에 롤 코터에 사용된 기재상에 엠보싱(embossing)되거나 다른 방법으로 형성된다. 다른 구현예에서, 소정의 양(비율)의 침적 기재 표면적은 박막층들이 침 적 기재로부터 박리되어 박편들로 가공될 때 소정 양의 은밀한 박편들을 얻기 위해 격자 패턴이나 형상 패턴으로 엠보스된다. 이 기술은 베이스 박편과 동일한 광학 디자인(박막층 조성 및 두께)을 갖는 은밀한 박편들을 제공한다. 예를 들어, 격자 패턴 및/또는 형상 패턴으로 침적 기재 표면적의 10 %를 엠보싱하는 것은 약 10 %의 은밀한 박편들을 구비하는 안료 혼합물을 가져올 것이다. 침적 기재의 여러 롤들은 서로 다른 함량의 은밀한 박편을 갖는 안료 혼합물을 얻기 위해 서로 다른 비율의 엠보스된 표면적으로 제조되거나, 또는 서로 다른 형상 및/또는 격자 패턴들을 얻기 위해 서로 다른 패턴들로 엠보스된다.

[0043] 도 2a는 엠보스된 부분(13)과 엠보스되지 않은 부분(15)을 갖는 침적 기재(11)의 일부분의 단순화된 도면이다. 엠보스된 부분은 설명 목적을 위해 과장된 프레임을 가지며, 택일적으로 또는 임의로 예를 들어 격자 또는 심볼을 가진다. 그리고 엠보스되지 않은 부분은 본질적으로 매끄럽다. 택일적으로, 엠보스되지 않은 부분은 다양한 프레임, 격자, 또는 심볼로 엠보스된다. 엠보스되지 않은 부분(15)에 대한 엠보스된 부분(13)의 표면적 비는 (엠보스되지 않은 부분으로부터 생성된)베이스 박편과 동일한 박막 구조를 갖는 소정 함량의 (엠보스된 부분으로부터 생성된)태건트 박편을 생성한다. 침적 기재(11)는 롤 코터에서 침적 지역(미도시)을 통해 하나의 롤(17)로부터 다른 롤(19)로 이동하지만, 대안 구현예들은 다른 다양한 형태의 기재와 침적 시스템(deposition system)을 사용한다. 도 2b는 엠보스된 부분(13')과 엠보스되지 않은 부분(15')을 갖는 다른 침적 기재(11')의 일부분의 단순화된 도면이다.

[0044] 택일적으로, 또는 소정의 형상을 갖는 것에 부가적으로, 은밀한 박편들은 하나 이상의 심볼을 포함할 수 있다. 심볼은 문자, 숫자, 또는 다른 표기(marking)일 수 있다. 심볼은, 예를 들어, 은밀한 박편의 제조업자, 은밀한 박편의 사용자, 또는 날짜 코드를 표시할 수 있다. 심볼(들)은 박편들로 가공되는 박막층을 침적시키기 전에 롤 코터에서 사용되는 기재상에 엠보스되거나, 또는 예를 들어 레이저 융식(laser ablation), 엠보싱, 또는 식각법에 의하여 침적 후 박막층상에 형성될 수 있다.

[0045] 소정의 형상 또는 심볼을 갖는 안료 박편은 비록 그것이 쉽게 관찰될 수 있을지라도 보안 요소를 제공한다; 그러나, 소정의 형상 또는 심볼을 갖는 안료 박편이 쉽게 관찰될 수 없다면, 위조자는 심지어 은밀한 박편이 존재한다는 것을 알아차리지 못할지도 모른다. 본 발명의 한 구현예는 베이스 안료와 동일한 광학 특성을 갖는 은밀한 안료 박편을 사용한다. 은밀한 안료 박편의 비율은 은밀한 안료 박편들이 심지어 현미경 검사하에서도 쉽게 발견되지 않을 정도로 충분히 작다. 예를 들어, 잉크 조성물이 안료의 총중량(예를 들어, 베이스 안료 더하기 은밀한 안료)의 1 % 이하의 은밀한 안료 박편을 갖는다면, 은밀한 안료 박편은 발견되기 어렵다.

[0046] 은밀한 안료 박편들은 도움이 없는 육안에 의하여 보이지 않지만, 약 50 X 내지 300 X의 배율하에서는 식별될 수 있다. 본질적으로 동일한 시각적 특성을 갖는 은밀한 안료 박편들은 조성물의 색상에 심각한 영향을 주지 않고 광범위한 비율들로 베이스 안료와 혼합될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 5 내지 10 중량%의 은 밀한 박편들 및 유사한 외관(예를 들어, 색상 및/또는 색상 이동(color travel))을 갖는 95 내지 90 중량%의 베이스 안료 박편들을 구비하는 조성물에서 은밀한 안료 박편들은 쉽게 식별될 수 있다. 종종, 형상화된 불투명한 은밀한 박편들은 핸드 헬드(hand-held) 현미경들(예를 들어, "셔트-포켓(shirtpocket)"현미경들)을 사용하여 현장에서 쉽게 식별될 수 있으며, 식별을 위해 심볼들을 갖는 유사한 크기의 박편들 보다는 낮은 배율을 요한다.

[0047] 다른 접근법은 소정의 형상 또는 심볼을 갖는 투명한 무기의 은밀한 박편을 사용하는 것이다. 한 구현예에서, 투명한 무기의 은밀한 박편들은 잉크 또는 페인트와 같은 조성물을 형성하기 위하여 잉크 비히클 또는 페인트 비히클과 같은 캐리어에서 베이스 안료 박편들과 혼합된다. 다른 구현예에서, 투명한 무기의 은밀한 박편들은 니스를 형성하기 위하여 투명한 캐리어에 혼합된다. 캐리어의 굴절률은 은밀한 박편이 캐리어에서 사라질 정도로 투명한 은밀한 박편의 굴절율과 충분히 유사하다. 캐리어들의 예들은 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐피롤리돈, 폴리(에톡시에틸렌), 폴리(메톡시에틸렌), 폴리(아크릴)산, 폴리(아크릴아미드), 폴리(옥시에틸렌), 폴리(말레익 언하이드라이드), 히드록시에틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 아라비아 고무 및 팩틴 같은 폴리(사카라이드), 폴리비닐부티랄과 같은 폴리(아세탈), 폴리비닐 클로라이드 및 폴리비닐렌 클로라이드와 같은 폴리(비닐 할라이드), 폴리부타디엔과 같은 폴리(디엔), 폴리에틸렌과 같은 폴리(알켄), 폴리메틸 아크릴레이트와 같은 폴리(아크릴레이트), 폴리메틸메타크릴레이트와 같은 폴리(메타크릴레이트), 폴리(옥시카보닐옥시헥사메틸렌)과 같 은 폴리(카보네이트), 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리(에스테르), 폴리(우레탄), 폴리(실록산), 폴리(설파이드), 폴리(술폰), 폴리(비닐니트릴), 폴리(아크릴로니트릴), 폴리(스티렌), 폴리(2,5 디히록시-1,4-페닐렌에틸렌)과 같은 폴리(페닐렌), 폴리(아미드), 천연 고무, 포름알데히드 수지 및 기타 고분자들을 포함한다.

[0048] 투명한 은밀한 박편은 일반적으로 캐리어에서 완전히 보이지 않게 되지는 않지만, 그것이 공기중에 있는 것 보다는 덜 보이게 된다. 관찰자가 볼 곳을 안다면, 투명한 박편은 일반적으로 투명한 박편내에 또는 그 위에 형성된 심볼처럼 그늘진 외관(shadowy appearance)을 갖는다. 그러나, 관찰자가 투명한 박편을 볼 곳이나 보는 방법을 모른다면, 그것은 대체로 발견되지 않게 된다.

[0049] 특정의 구현예에서, 투명한 은밀한 박편은 공기중에서 약 30 %의 가시 영역의 반사율을 가지며, 캐리어중에서는 30 % 이하의 반사율을 갖는다. 따라서, 투명한 은밀한 박편은 캐리어중에 분산되었을 때 일반적으로 70 % 이상의 투과율을 가지며, 이는 투명한 은밀한 박편이 혼합되거나 또는 투명한 은밀한 박편을 포함하는 니스 밑에 있는 베이스 안료의 가시 특성을 유지시킨다.

[0050] 투명한 무기의 은밀한 박편들은 심지어 그것들이 조성물 또는 니스내에서 총 안료 중량의 1 % 이상을 구성할 때에도 발견되기 어렵다. 한 구현예에서, 투명한 은밀한 박편은 자외광하에서 형광을 발하기 위해 열가공된 ZnS의 단일층이다. ZnS 은밀한 박편의 위치는 그것의 위치를 확인하기 위해 자외광으로 조사되며, 이어서 그것은 은밀한 박편의 표시(indicia)를 관찰하기 위해 일반적으로 약 20X- 200X에서 현미경하에서 가시광을 사용하여 관찰된다.

[0051] 다른 접근법은 베이스 박편과는 다른 색상인 소정의 형상을 갖는 불투명한 은밀한 박편을 사용하는 것이다. 한 구현예에서, 불투명한 은밀한 박편은 MgF₂와 같은 유전성 재료의 층들 사이에 알루미늄 또는 다른 반사층의 박막층을 구비하는 밝은 금속("은") 박편이다. 밝은 박편은 일반적으로 광범위한 가시 파장들에 대하여 높은 반사성이 있으며, 종종 특징적인 색상을 가지지 않는다. 금과 구리로 만들어진 밝은 박편은 예를 들어, 누르스름하고(yellowish) 불그스름하게(reddish) 보일 수 있다. 채색된 베이스 안료에 약 0.25중량% 내지 약 25중량% 의 형상화된(예를 들어, "다이아몬드" 형상) 밝은 박편이 색상에 눈에 띄는 변화를 일으키지 않고 첨가될 수 있지만, 약 50 X의 조명된 확대 배율(즉, 50배 확대)하에서는 여전히 쉽게 확인될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 조명된 배율하에서, 박편의 형상과 높은 밝기는 베이스 박편으로부터 그것을 구별한다. 약 0.25%이하의 형상화된 밝은 박편이 사용될 때, 베이스 박편과의 희석이 시야에서 더욱 적은 형상화된 밝은 박편들을 초래하기 때문에 은밀한 박편들은 발견되기 어려워진다.

[0052] 밝은 박편의 함량이 약 5 중량%를 초과할 때, 특정 형태의 박편들, 특히 어둡게 채색된 박편들의 색상(예를 들어, 빛깔(hue))은 변화한다. 이와 같은 경우에 있어서, 과도한 양의 밝은 박편은 베이스 안료의 색상을 본질적으로 "희석시킨다". 그러나, 색상 변화 안료(color-shifting pigment)를 갖는 조성물에 형상화된 밝은 박편을 사용하는 것은 매우 바람직한데, 왜냐하면 단일 형태의 형상화된 밝은 박편이 많은 다양한 형태(색상 및/또는 색상 이동)의 안료 박편에 소량 첨가되고, 상대적으로 적은 양의 형상화된 밝은 박편이 은밀한 보안 요소를 제공하기 때문이다. 마찬가지로, 안료 및 밝은 박편을 포함하는 조성물이 100% 안료 박편을 포함하는 조성물을 대체하거나 또는 다른 방법으로 식별될 수 없도록 의도되지 않는 응용분야에서는 색상의 희석은 중요하지 않다.

[0053] 도 3a는 도 1에서 예시된 본 발명의 한 구현예에 따른 보안 요소(14)의 일부분(14A)의 단순화된 평면도이다. 보안 요소(14)의 상기 부분(14A)은 일반적으로 직경이 약 5-100 미크론, 보다 일반적으로 직경이 약 20-40 미크론인 박편들의 형상을 보기 위하여 약 20X-200X인 배율하에서 도시된다. 보안 요소는 베이스 안료 입자들(16)과 소정의 형상, 이 경우에는 "다이아몬드" 형상을 갖는 은밀한 안료 박편(18)을 포함하는 잉크로 인쇄된다. 베이스 안료 입자들은 불규칙적으로 형상화된 박편들인 것으로서 도시된다. 택일적으로, 베이스 안료 입자들은 소정의 형상을 갖는 박편들이다. 은밀한 안료 박편의 광학 특성 및 농도는 베이스 안료 입자로 만들어진 조성물의 시각적 외관을 저해하지 않도록 선택된다.

[0054] 은밀한 안료 박편이 자외광 또는 적외광과 같은 비가시 광선이나 전자 빔으로 조사될 때, 은밀한 안료 박편은 백열광을 발한다. 특정의 구현예에서, 은밀한 안료 박편은 자외광하에서 형광을 발한다. 비가시 광선으로 은밀한 안료 박편을 조사하면, 비록 매우 소량이 존재할지라도, 관찰자는 보안 요소에서 은밀한 안료 박편이 위치하는 곳을 식별할 수 있다. 관찰자는 다음에 은밀한 안료 박편의 소정의 형상을 보거나, 은밀한 박편상의 심볼(들)을 보기 위하여 가시광하에서 은 밀한 안료 박편을 검사한다.

[0055] 베이스 안료 입자(16)는 불규칙적으로 형상화된 박편인 것으로 예시된다. 택일적으로, 베이스 안료 박편은 소정의(즉, 규칙적인) 형상을 갖는다. 마찬가지로, 은밀한 안료 박편(18)은 격자를 구비할 수 있다. 격자의 부가는 위조의 어려움을 더욱 증가시킨다. 몇몇 구현예에서, 은밀한 안료 박편(18)은 일반적으로 베이스안료 입자들과 동일한 광학 특성을 갖는다. 택일적으로, 은밀한 안료 박편(18)은 베이스 안료 입자와는 다른 광학 특성을 가지고 있지만, 베이스 안료 입자로 만들어진 조성물의 시각적 외관을 저해하지 않을 정도로 충분히 소량으로 존재한다.

[0056] 특정의 구현예에서, "다이아몬드 형상"의 은밀한 박편들은 직경이 약 25 미크론 내지 35 미크론인 밝은 박편들이다. 이 형상화된 박편들은 다이아몬드 패턴을 PET 침적 기재 재료의 롤 내에 엠보싱시키고, 다음에 밝은 박편에 대한 표준 박막 디자인(예를 들어, 각각 약 400 nm 두께인 MgF₂의 층들 사이에 약 100 내지 60 nm인 Al)을 침적시킴으로써 만들어진다. 이러한 밝은 박편의 총 두께는 약 900 nm이며, 이는 약 1 미크론이다. 엠보스된 패턴은 또한 (박편내에 또는 박편상에 패턴을 생성하는 것으로 의도된 격자와는 반대로)"프레임"으로 알려져 있으며, 몇몇 구현예들에서는 양화(positive)이고 다른 구현예들에서 음화(negative)이다.

[0057] 하나 이상의 유전층들과 금속층의 결합은 침적 기재로부터 박편의 제거를 용이하게 한다. 오직 유전층을 갖는 박막 스택은 부서지기 쉽고 종종 증착 공정으로부터 잔류 응력들을 갖는다. 이와 같은 박막 스택들은 불규칙적으로 부서지 는 경향이 있어서 더욱 적은 형상화된 박편들을 초래한다. 전부 금속인 스택 또는 단일층은 금속이 비교적 연성(ductile)이기 때문에 침적 기재의 프레임에 따라 패턴화된 박편들로 가공하기 어렵다. 특정의 구현예에서, 약 0.5 미크론 내지 약 3 미크론의 총 두께를 갖는 금속-유전체 및 유전체-금속-유전체 박편은 그것이 기재로부터 제거되고 가공될 때 박편의 양호한 패터닝을 초래하는 연성 및 부서지기 쉬운 특성의 좋은 결합을 제공한다. 특정의 구현예에서, 부서지기 쉬운 유전층들 사이에 총 두께가 약 1 미크론인 연성인 금속층을 갖는 형상화된 밝은 박편은 엠보스된 침적 기재로부터 약 90%의 다이아몬드 형상의 박편들을 산출한다.

[0058] 박막 층들은 종래의 기술을 사용하여 침적 기재로부터 박리되어 박편으로 가공된다. 엠보스된 다이아몬드 패턴은 박막층들이 소정의 다이아몬드 형상을 갖는 박편들로 부서지는 라인들을 제공한다. 다른 구현예에서, 다이아몬드 형상의 박편들은 약 12 미크론 × 16 미크론이었으며 박편들의 주요 표면상에 격자를 포함하였다. 격자는 명목상 2000라인/mm이었고 태건트로서 사용될 때 조성물에서 눈에 띄는 회절 효과를 생성하지 않았다. 12 × 16 미크론의 박편의 형상은 100 × 배율에서 쉽게 보여졌다; 그러나, 격자는 이 배율에서 쉽게 보이지 않았다. 격자는 400 X 배율에서 쉽게 보였다. 다른 구현예에서, 격자는 더욱 거칠고(coarser), 태건트 박편들의 형상을 분별하기 위해 사용된 것과 같은 배율(예를 들어, 50 X 내지 100 X)에서 쉽게 보인다. 따라서, 태건트 박편들에 보안 요소를 제공하기 위해 사용된 격자들은 스펙트럼의 가시 부분에서 광학 활성일 필요가 없다.

[0059] 도 3b는 본 발명의 다른 구현예에 따른 보안 요소(14B)의 일부분의 단순화된 평면도이다. 보안 요소는 베이스 안료 입자(16)와 불규칙한 형상을 가지며 심볼(17), 이 경우에서는 양식화된 "F"를 포함하는 은밀한 안료 박편(18B)을 포함하는 잉크로 인쇄되었다. 몇가지 다른 심볼과 심볼들의 조합이 사용될 수 있다. 보안 요소의 부분(14B)은 심볼(들)을 보기 위해 일반적으로 100X-200X의 배율하에서 도시되어, 상기 심볼은 은밀한 안료 박편(18B)상에서 일반적으로 높이가 약 0.5-20 미크론이다.

[0060] 은밀한 안료 박편(18B)은 플라스틱 막과 같은 기재상에 하나 이상의 박막층을 침적시키고, 기재로부터 박막층(들)을 분리시키며, 밀링(milling)과 체질(sieving) 등에 의해 박막층(들)을 원하는 박편들로 가공함에 의해 만들어졌다. 은밀한 안료 박편들은 일반적으로 직경이 약 5-100 미크론이고, 보다 일반적으로는 직경이 약 20-100 미크론이다. 심볼(17)은 일반적으로 높이가 약 0.5-20 미크론이다. 특정의 구현예에서, 심볼(17)은 높이가 약 700 나노미터이고 다른 구현예에서 심볼은 높이가 약 15 미크론이다. 대부분의 박편들이 심볼의 적어도 식별 가능한 부분을 갖도록 심볼들이 충분히 근접되도록 하는 것이 일반적으로 바람직하다. 한 구현예에서, 높이가 8 미크론인 심볼들은 약 2 미크론 간격으로 떨어져 있으며, 그것은 평균적으로 박편당 약 6개의 심볼을 갖는 은밀한 박편들을 초래하였다. 좌우대칭을 가지고 있는 심볼은 투명한 박편의 상부로부터 보여지거나 하부로부터 보여질 때 동일하게 보이지만, 그러한 좌우 대칭은 요구되지 않는다. 다른 구현예에서, 높이가 약 15 미크론인 심볼들은 약 4 미크론 간격 떨어져 있었다.

[0061] 심볼들은 일반적으로 기재상에 엠보스되고 박막층(들)은 엠보스된 기 재상에 침적된다. 기재의 표면, 즉 심볼은 양화 또는 음화 부조(positive or negative relief)로 기재상에 침적된 적어도 첫번째 박막층에 복사된다. 따라서, 박막층(들)이 엠보스된 기재로부터 분리되어 박편들로 가공될 때, 박편들의 적어도 얼마만큼은 심볼을 포함한다. 박편상의 엠보스된 심볼들의 간격은 본질적으로 특정 크기 이상의 모든 박편이 적어도 하나의 심볼을 포함하도록 선택될 수 있다.

[0062] 베이스 안료 입자들은 불규칙적으로 형상화된 박편으로 도시되었다. 택일적으로, 베이스 안료 입자들은 소정의 형상을 갖는다. 마찬가지로, 은밀한 안료 박편(18B)은 심볼(17) 이외에 소정의 형상을 가질 수 있으며, 회절 격자와 같은 중첩된 격자는 전체 박편위나 박편의 바탕위와 같은 박편의 소정의 부분들에 포함될 수 있지만, 심볼의 위에는 포함되지 않는다. 택일적으로, 한 형태의 격자가 박편의 바탕에 형성되고, 다른 형태의 격자(예를 들어, 다른 피치)가 심볼 영역에 형성된다. 격자의 부가는 위조의 어려움을 더욱 증가시킨다. 은밀한 안료 박편은 일반적으로 베이스 안료 입자들과 동일한 광학 특성을 갖거나, 또는 베이스 안료 입자들로 만들어진 조성물의 시각적 외관을 저해하지 않을 정도로 충분히 적은 양으로 존재한다.

[0063] 특정의 구현예에서, 베이스 안료 입자들은 TiO₂ 층 또는 다른 유전성 재료층으로 코팅된 운모의 박편들이다. 코팅 재료는 일반적으로 상대적으로 높은 굴절율을 갖는다. 운모는 비교적 값싸고 박편 기재로 쉽게 가공될 수 있는 천연 광물이다. 운모 박편 기재가 소정의 두께의 고굴절율 재료(high-index material)층으 로 코팅될 때, 진주빛 안료 박편이 얻어진다. 운모 박편 기재는 여러가지 공정을 사용하여 몇가지 대체 재료로 코팅될 수 있다. 이러한 안료들은 통상적으로 "운모계(mica-based)" 안료로 알려져 있다. 이러한 진주빛 안료 박편들로 인쇄된 화상의 사진복사는 원본처럼 보이지 않는다. 따라서, 운모계 안료 박편들은 공공연한 보안 요소(overt security feature)를 제공하기 위해 사용하기에 바람직하다. 그러나, 운모 박편 기재를 형상화하거나 운모 박편 기재상에 심볼을 제공하는 것은 비실용적이다. 본 발명의 한 구현예에 따른 은밀한 안료 박편은 은밀한 보안 요소가 운모계 안료 박편들로 인쇄된 화상에 포함되도록 하기 위해 운모계 안료와 혼합된다. Ti0₂ 또는 ZnS와 같은 무기 유전성 재료의 단일층으로 이루어진 은밀한 안료 박편들은 은밀한 안료 박편이 가시 스펙트럼의 소정의 파장에서 1/4 파장 광학적 두께(quarter wave optical thickness "QWOT")의 약 5배의 두께를 가지면 운모계 안료와 유사한 외관을 가질 수 있다. 일반적으로, 운모계 안료의 외관과 배칭되도록 의도된 ZnS의 단일층 은밀한 안료 박편은 약 60nm 내지 약 600nm의 두께를 갖는다.

[0064] 엠보스된 다이아몬드 형상 패턴을 갖는 침적 기재로부터 전 유전체인 박편(all-dielectric flake)을 가공하는 것은 대응하는 금속-유전체 박편 보다는 낮은 수율을 갖는 경향이 있다.

[0065] 도 3c는 본 발명의 다른 구현예에 따른 보안 요소(14c)의 일부분의 단순화된 평면도이다. 보안 요소는 베이스 안료 입자(16) 및 불규칙한 형상을 가지며 심볼(17'), 이 경우에는 양식화된 "F"를 포함하는 투명한 은밀한 박편(19)를 포 함하는 잉크로 인쇄되었다. 여러 가지 서로 다른 심볼들과 심볼들의 조합이 택일적으로 사용된다. 택일적으로, 투명한 은밀한 박편은 심볼을 갖거나 또는 심볼을 갖지 않는 소정의 형상을 갖는다.

[0066] 투명한 은밀한 박편은 침적된(즉, 합성된) 무기 박막층으로부터 형성되고 특정의 구현예에서 두께가 약 700nm인 ZnS의 단일층이다. 다른 구현예에서, ZnS 박편은 형광성을 향상시키기 위해 가공되었다. 택일적으로, 자외광에 노출되었을 때 가시광 형광을 발하는 다른 재료들이 다른 구현예에서 사용되는데, 이들중 몇몇을 지칭하면, 아연 규산염, 칼슘-텅스텐 산화물, 이트륨 인산염 바나듐, (예를 들면 유로퓸으로) 도핑된 이트륨 산화물, 및 희토류 알루민산염으로 도핑된 알카리토류 알루민산염이 있다. 택일적으로, 짧은 자외선(약 250nm)으로 여기될 때 긴 자외 영역(300-400nm)에서 형광을 발하는 다른 물질들이 사용된다. 형광성은 본 발명의 모든 구현예들에서 요구되는 것은 아니다.

[0067] 한 구현예에서, 투명한 은밀한 박편의 재료는 혼합될 캐리어에 따라 선택되어서 캐리어에서 박편의 굴절율의 소정의 매칭 또는 비매칭을 얻는다. 예를 들어, 저굴절율 재료(low-index material)로 만들어진 투명한 박편이 저굴절율 캐리어(low-index carrier)에 혼합될 때, 투명한 박편은 발견되기 매우 어렵다. 저굴절율 박편이 고굴절율 캐리어(high-index carrier)에 혼합되면, 투명한 박편은 더 쉽게 발견되지만, 일반적으로 평상적인 관찰에 의해서는 여전히 발견되지는 않는다.

[0068] 두께가 약 10 QWOT 이상인 무기 재료로 만들어진 단일층의 박편들은 색조가 있거나 진주빛 보다는 투명한 경향이 있다. 그러나, 심지어 투명한 박편들도 니스와 같은 조성물에 누르스름한 엷은 색조(yellowish tinge)를 줄 수 있다. 몇몇 투명한 무기 박편들을 열가공하는 것이 그들의 "백색도(whiteness)"를 개선하여, 은밀한 보안 적용에 사용하는 뛰어난 니스를 가져오는 것이 발견되었다. 특정의 구현예에서, 두께가 약 700nm인 ZnS의 단일층으로부터 만들어진 투명한 안료 박편은 자외선하에서 형광성을 향상시키기 위해 약 600분 동안 550℃의 온도로 공기중에서 가열되었다. 이러한 열처리는 또한 ZnS 박편의 백색도를 개선시켰다.

[0069] 롤-코팅 공정으로부터 잔류하는 미량 원소들은 향상된 형광성에 이바지하는 것으로 생각된다. 특히, NaCl은 롤 코팅 공정에 사용되는 고분자 기재상에 이형층(release layer)으로서 사용된다. ZnS의 단일층은 NaCl 이형층 위에 침적되고, 그것은 이어서 고분자 기재로부터 ZnS의 제거를 용이하게 하기 위해 물에 용해된다. 이형층으로부터의 나트륨은 ZnS를 도핑하거나 다른 도펀트들을 활성화시켜, 향상된 형광성을 가져오는 것으로 생각된다.

[0070] 도 4a는 본 발명의 한 구현예에 따른 밝은 안료 박편(20)의 단순화된 단면도이다. 반사층(22)은 두개의 유전성 박막층(24, 26) 사이에 있다. 유전성 박막층(24, 26)은 밝은 안료 박편(20)에 강성(stiffness)을 제공하고 롤 코터 기재로부터 안료 박편의 제거를 용이하게 한다. 매끄러운 표면으로 건조되거나 경화되는 조성물을 제공하기 위해 밝은 안료 박편의 두께를 10 미크론 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 특정의 구현예에서, 박편의 두께는 약 1 미크론 내지 약 3 미크론 이다. 박편의 두께가 얇을수록 그것들이 너무 작기 때문에 가공하고 취급하기가 더욱 어렵다. 그리고, 박편들의 두께가 두꺼울수록 더욱 강하며, 따라서 프레임 패턴을 따라 더욱 부서지기가 더욱 어렵다.

[0071] 반사층(22)은 일반적으로 알루미늄, 백금, 금, 은, 또는 구리와 같은 고반사성 금속이거나, 또는 철 또는 크롬과 같은 반사성이 적당한 금속의 박막층이다. 반사층(22)은 스펙트럼의 가시 영역에서 불투명(반사성)할 정도로 충분히 두껍지만, 기재로부터 박막층을 분리하고 이어서 박편들로 가공하는 것을 방해할 정도로 두껍지는 않다. 바꾸어 말하면, 지나치게 두꺼운 금속 반사층은 상대적으로 부서지기 쉬운 유전층들(24, 26) 사이에 연성층을 제공하고 침적된 층들을 박편들로 가공하는 것을 방해하는 경향이 있다. 유전층용으로 적당한 재료는 그중에서도 특히 ZnS, MgF₂, Si0₂, A1₂0₃,TiO₂, Nb₂0₅, 및 Ta₂0₅를 포함한다. 몇가지 구현예들에서, 유전성 박막층들(24, 26)은 또한 반사층(22)에 환경에 대한 보호를 제공한다.

[0072] 밝은 박편(20)은 소정의 형상을 가지며, 임의로 또는 택일적으로 표면(격자) 패턴 또는 요소 지문과 같은 다른 표시를 갖는다. 충분히 낮은 농도에서, 밝은 박편(20)은 채색된 안료와 채색된 조성물(예를 들어, 잉크 및 페인트)에 첨가된다. 형상화된 밝은 박편은 은밀한 보안 요소로서 베이스(즉, 불규칙하게 형상화되거나 택일적으로 형상화된) 밝은 박편에 첨가될 수 있다.

[0073] 도 4b는 원소 표시자층(elemental indicator layer: 28)을 갖는 밝은 박편(20')의 단순화된 단면도이다. 밝은 박편(20')은 유전층들(24', 26') 사이에 반사층들(22', 22")과, 원소 표시자를 제공하는 층(28)을 갖는다. 원소 표시자층 (28)은 밝은 박편이 함께 사용되는 베이스 안료에서는 발견되지 않으며, 2차 이온 질량 분석(SIMS), 에너지 분산성 X-레이("EDX") 및 Auger 분석과 같은 원소 분석 기술들을 사용하여 쉽게 발견될 수 있는 재료의 층이다. 더욱이, 원소 표시자(elemental indicator)는 베이스 박편이 아닌 은밀한 박편에 존재하며, 마이크로-SIMS, 마이크로-EDX, 또는 마이크로-Auger 분석은 이러한 차이를 쉽게 감지할 수 있다. 안료 혼합물에 단순히 표시 원소(indicating element)를 첨가하는 것은(예를 들어, 캐리어에 소량의 표시 원소를 포함하는 화합물을 첨가하는 것)은 이러한 보안 요소를 극복하지 못한다.

[0074] 원소 표시자층(28)은 두개의 불투명한 반사층들(22', 22") 사이에 있기 때문에 광학적으로 활성이 없다. 반사층들(22', 22")은 알루미늄과 같은 베이스 박편에 사용되는 재료와 동일한 것으로 선택된다. 원소 표시자용으로 적합한 재료들은 그중에서도 특히, 백금, 이리듐, 오스뮴, 바나듐, 코발트, 및 텅스텐을 포함한다. 당업자는 소정의 원소 표시자 재료는 그것이 함께 사용되는 베이스 안료에 의존한다는 것을 안다. 대안의 구현예에서, 밝은 안료의 반사층은 원소 표시자 재료로 이루어진다(도 4a의 참조 부호 22를 참조). 예를 들어, 반사층으로서 백금을 사용하는 은밀한 밝은 또는 채색된 안료 박편은 반사층으로서 알루미늄을 사용하는 베이스 밝은 박편 또는 채색된 안료 박편과 혼합된다. 다른 구현예에서, 안료 혼합물 또는 조성물에 포함되는 원소 표시자를 갖는 박편의 함량이 안료 혼합물내에서 소정의 원소비(예를 들어, 알루미늄 대 백금)를 제공하기 위해 선택된다. 대안의 또는 다른 구현예에서, 유전성 박막층들(24', 26')(도 4a의 참조 부호 24, 26)의 재료가 원소 표시자를 제공하기 위하여 선택된다.

[0075] 도 4c는 본 발명의 다른 구현예에 따른 색상 변화 안료 박편(color-shifting pigment flake, 30)의 단순화된 단면도이다. 색상 변화 안료 박편(30)은 일반적으로 대칭성 5층 파브리-페롯(Fabry-Perot) 간섭 박편으로서 알려져 있다. 박막 스택(30)은 반사 금속층(34), 두개의 스페이서층(36A, 36B), 및 두개의 흡수층(38A, 38B)을 포함한다. 흡수층은 일반적으로 매우 얇은, 크롬, 카본, 또는 다른 재료의 반투명층이다. 반사층, 스페이서층, 및 흡수층은 모두 광학적으로 활성이다. 즉, 그것들은 색상 변화 안료 박편의 광학적 성능에 이바지한다. 박편의 각 측면은 입사광에 유사한 파브리-페롯 간섭 구조를 제공하며, 따라서 박편은 광학적으로 대칭적이다. 택일적으로, 색상 변화 안료 박편은 전 유전체인 안료 박편(all-dielectric pigment flake)이다.

[0076] 색상 변화 안료 박편의 색상 및 색상 이동(color travel)은, 광학 가변성 안료 기술에서 잘 알려진 것처럼, 박편의 광학 디자인 즉 박막 스택(32)에서 층들의 재료 및 두께에 의해 결정된다. 색상 변화 안료 박편(30)의 광학적 디자인은 일반적으로 그것이 함께 혼합되는 베이스 안료 박편의 광학적 특성과 매칭되도록 선택된다. 색상 변화 안료 박편(30)은 형상화되고(도 3a의 참조 부호 18), 임의로 또는 택일적으로 표면 격자 패턴 및/또는 원소 표시자와 같은 다른 표시를 포함한다.

[0077] 예를 들어, 반사층은 베이스 안료 박편들과는 다른 반사성 금속인 원소 표시자를 포함하거나, 또는 추가적인 원소 표시자층을 포함하는데, 그것은 광학적으로 활성일 수도 있고 활성이 아닐 수도 있다(도 4b의 참조 부호 28). 택일적으로 또는 부가적으로, 스페이서층들(36A, 36B) 및/또는 흡수층들(39A, 38B)은 원소 표시자를 포함한다. 예를 들어, 베이스 안료 박편이 스페이서층 재료로서 MgF₂, Si0₂, 또는 A1₂0₃를 사용한다면, 은밀한 안료 박편들(30)은 TiO₂ 또는 ZnS와 같은 다른 스페이서층 재료를 사용한다. 스페이서 및/또는 흡수 표시자 재료는 원소 분석을 사용하여 쉽게 발견될 수 있는 원소들을 포함한다.

[0078] 몇가지 구현예에서, 상이한 스페이서 재료 및/또는 반사층 재료(reflector material)를 사용하는 것은 베이스 안료와는 다른 광학적 특성들을 갖는 은밀한 안료 박편(30)을 가져온다. 예를 들어, 심지어 은밀한 박편들 및 베이스 박편들이 수직 입사에서 유사한 색상을 가지더라도, 색상 이동은 다를 수 있다. 일반적으로, (MgF₂ 및 SiO₂와 같은) 저굴절율 스페이서 재료들은 (ZnS 및 TiO₂와 같은) 고굴절율 스페이서 재료들 보다 많은 색상 이동("빠르게 변하는" 안료들)을 제공한다. 그러나, 대부분의 평상적인 관찰자들은 본 발명의 한 구현예에 따른 혼합물과 100% 베이스 박편 사이의 차이를 발견할 수 없기 때문에, 심지어 색상 이동이 베이스 박편의 그것과 정확하게 매칭되지 않더라도 이와 같은 은밀한 박편들은 상대적으로 높은 농도로 베이스 안료 박편에 첨가될 수 있다.

[0079] 도 5는 본 발명의 한 구현예에 따른 캐리어(44)에 분산된 은밀한 박편들(42)을 갖는 니스(40)의 단면도이다. 캐리어는 투명하거나 색조를 띄고 있으며, 은밀한 박편들(42)은 평상적인 시각적 발견을 회피하기 위해 소정의 농도로 있 다. 임의의 색 코트 또는 밝은(예를 들어, "크롬 염료를 칠한") 코팅(46)이 니스(40) 아래의 대상물(48)에 적용된다. 니스(40)는 대상물의 외관을 저해하지 않으면서 대상물에 은밀한 보안 요소를 제공한다. 특정의 구현예에서, 임의의 색 코트(46)는 대상물에 공공연한 보안 요소를 제공하기 위해 진주빛 안료 또는 색상 변화 안료로 인쇄된 화상이다. 대상물은 예를 들어 문서, 제품, 포장, 또는 봉인(seal)이다. 니스(40)는 대상물의 외관을 심각하게 변경시키지 않으면서 이미 공공연한 보안 요소를 갖는 대상물에 은밀한 보안 요소를 제공하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 주권이 공공연한 보안 요소로 인쇄되고 이어서 상기 주권에 은밀한 보안 요소를 제공하는 것이 바람직하게 되면, 공공연한 보안 요소는 니스(40) 또는 유사한 잉크 조성물(즉, 은밀한 박편들을 포함하는 본질적으로 투명한 잉크 조성물)로 중복 인쇄된다. 다른 구현예에서, 부가적인 은밀한 보안 요소가 이미 하나 이상의 은밀한 보안 요소를 갖는 대상물에 제공된다. 특정의 구현예에서, 은밀한 박편들은 니스의 2% 이하로 구성된다. 니스들에 관한 추가적인 논의는 아래의 실험 결과들에 관한 부분에서 제공된다.

[0080] 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바인더 또는 캐리어(52)에 분산된 베이스 안료 박편들(16)과 은밀한 박편들(18)을 포함하는 조성물(50)(예를 들어, 잉크 또는 페인트)의 단면도이다. 은밀한 박편들(18)은 소정의 형상이나 원소 표시자 또는 표면-격자 패턴과 같은 다른 표시(예를 들어, 도 3c)를 갖는다. 택일적으로, 조성물(50)은 심볼(들)을 가지거나 갖지 않는 선택적으로 형상화된 투명한 박편, 및/또는 형상화되고 및/또는 심볼(예를 들어, 도 3a의 참조 부호 18 및 도 3b의 참조 부호 18B)을 포함하는 은밀한 안료 박편을 포함한다. 한 구현예에서, 조성물에서 은밀한 박편(18)의 함량은 베이스 안료 박편(16) 및 은밀한 박편(182)의 총 중량("총 안료 중량")의 1% 이하이며, 이는 은밀한 박편의 평상적인 발견을 어렵게 하기 위해 투명한 은밀한 박편들을 베이스 안료 박편에 충분히 분산시킨다. 대안의 구현예에서, 조성물에서 투명한 은밀한 박편의 양은 1% 이상이다. 상기 조성물(50)은 라벨, 제품 포장, 은행권, 또는 소비자 상품과 같은 대상물(48)에 적용된다.

[0081] 기존의 잉크 또는 페인트 조성물에 은밀한 박편을 첨가하는 것은 잉크 또는 페인트로 이루어진 화상에 은밀한 보안 요소를 제공한다. 예를 들어, 색상 변화 안료를 갖는 잉크는 은행권 또는 다른 대상물상에 공공연한 보안 요소로서의 색상 변화 화상을 제공하기 위해 사용된다. 본 발명의 한 구현예에 따른 은밀한 박편은 잉크에 첨가되고, 합성된 혼합물은 상기 잉크로 인쇄된 것들과 실질적으로 유사하게 보이는 화상들을 인쇄하기 위해 사용된다. 따라서, 은행권의 평상적인 관찰자는 은밀한 보안 요소가 부가된 후 공공연한 보안 요소(즉, 색상 변화 화상)의 외관상으로 변화를 알아채지 못한다. 은밀한 박편의 표시는 예를 들어, 제조 날짜, 인쇄 장소, 및/또는 잉크의 소스(제조업자)를 나타낸다.

III. 은밀한 박편들의 식별

[0082] 도 7a는 UV 조명을 사용하는 현미경하에서 관찰된 본 발명의 한 구현예에 따른 투명한, 무기의 은밀한 박편(122)으로 인쇄된 보안 요소(114)의 일부분의 단순화된 평면도이다. 박편들은 설명의 단순화를 위해 단일층으로 도시된다(도 4와 비교). 투명한 은밀한 박편(122)은 형광을 발하며(밝게 보임) 어둡게 보이고 설명의 목적을 위해 점선으로 보여진 베이스 안료 박편들(116)로부터 쉽게 식별된다. 일반적으로, 훨씬 더 큰 시계(field of view)가 관찰된다(즉, 일반적으로 20X-50X인, 보다 낮은 배율). 감소된 시계(field of view)가 설명의 단순화를 위해 도시되어 있다. 일단 형광성의 은밀한 박편의 위치가 식별되면, 관찰자들은 은밀한 박편을 "확대(zoom-in)"할 수 있다.

[0083] 도 7b는 조명을 위해 가시광선을 사용하는 현미경하에서 관찰된 도 7a 보안 요소(114)의 부분의 단순화된 평면도이다. 형광이 벌크 현상이고 심볼을 불명료하게 하기 때문에 투명한 은밀한 박편상의 심볼은 자외광하에서는 쉽게 판독되지 않는다는 사실이 밝혀졌다. 자외광이 꺼지고 투명한 은밀한 박편(122)이 가시광을 사용하는 현미경하에서 관찰될 때, (박편 뿐만 아니라) 심볼(120)의 희미한 윤곽이 관찰될 수 있다. 형광성의 은밀한 박편은 박편 농도가 낮을 때 특히 바람직하다. 투명한 은밀한 박편(122) 및 심볼(120)은 가시광하에서 희미한 윤곽으로 보이는 것을 나타내기 위하여 본 도면에서 점선으로써 도시된다. 베이스 안료 박편(116)은 그것들이 일반적으로 가시광하에서 눈에 두드러지기 때문에 실선으로써 도시된다. 특정의 구현예에서, 투명한 은밀한 박편은 자외광하에서 최초로 관찰되는 고광택 니스에서 약 2.2의 굴절율을 갖는 ZnS이고, 박편상의 심볼은 100X의 배율에서 가시광하에서 판독된다.

[0084] 유사한 결과가 자외광 또는 다른 비가시 광선하에서 형광을 발하는 은밀한 안료 박편들에 대해 기대된다. 예를 들어, 유사한 시각적 특성을 갖는, 베 이스 안료 박편에 분산된 은밀한 안료 박편은 은밀한 안료 박편이 충분히 희석될 때 발견되기 어렵다. 한 구현예에서, 은밀한 안료 박편은 자외광하에서 관찰될 수 있는 소정의 형상을 갖는다. 다른 구현예에서, 은밀한 안료 박편은 자외광하에서 쉽게 관찰될 수는 없지만, 가시광하에서는 관찰될 수 있는 심볼을 갖는다. 심볼을 갖는 은밀한 안료 박편의 위치는 자외광을 사용하여 식별되며 다음에 자외광은 꺼지고 심볼은 가시광을 사용하여 판독된다.

[0085] 택일적으로, 더 장파장의 광으로 조명될 때 더 짧은 파장에서 형광을 발하는 재료가 은밀한 박편 또는 은밀한 안료 박편을 제공하기 위해 사용된다. 이 형태의 형광은 위조자에 의해 덜 쉽게 인지될 것으로 믿어지며, 은밀한 보안 적용에서 그것의 사용을 제고시킨다. 한 구현예에서, 근적외광 또는 적외광이 가시 영역에서 형광을 발하도록 은밀한 박편 또는 은밀한 안료 박편을 조명하기 위해 사용된다.

IV. 실험 결과

[0086] 투명한 은밀한 박편 또는 단일층의 은밀한 안료를 개발하기에 앞서, 다양한 대안들이 평가되었다. 100% 마젠타-투-그린 의 광학적 가변성의 음각(optically variable intaglio: "OVI") 안료 박편을 사용하는 시험 표준이 만들어지고 측정되었다. 모든 태건트 시료들은 2000라인/mm의 격자 패턴을 가지며, 이는 태건트 박편들이 베이스 박편으로부터 식별되도록 하고(즉, 위치 파악) 더욱 위조하기 어렵게 한다. 격자 패턴은 시험 조성물로 인쇄된 화상에 회절 특성을 일으키지 않았다. 관찰자쪽으로 잘 배향되지 않고 또한 태건트 박편들의 낮은 함량이 회 절 특성이 발생하는 것을 방해했다고 믿어진다. 본 발명의 특정의 구현예에서, 격자 패턴이 심볼을 갖는 태건트 박편들에 포함되었다. 상기 심볼들은 제1 배율에서 현미경하에서 식별될 수 있었지만, 격자 패턴은 이러한 제1 배율에서 쉽게 보이지 않았다. 상기 격자 패턴은 높은 배율에서 관찰되었다. 이와 같은 격자 패턴을 포함시키는 것은 위조자가 현미경 검사하에서 심볼은 볼 수 있지만, 격자 패턴은 볼 수 없고, 따라서 위조 물품에 그것을 포함시키지 않기 때문에 태건트 박편의 은밀한 성질을 더욱 향상시키는 것으로 믿어진다.

[0087] 첫번째 시험 샘플("샘플 1")은 심볼을 포함하는 10 중량% 마젠타-투-그린 OVI 안료 박편("태건트 박편")과 혼합된 종래의 마젠타-투-그린 안료 박편의 90 중량%를 포함하였다. 태건트 박편들은 일상적인 현미경 검사에 의해 발견되기 쉬우며, 태건트 박편의 색상이 베이스 박편의 색상에 잘 매칭되기 때문에 상기 혼합물의 색 성능은 시험 표준과 같았다. 그러나, 근접한 색 매칭(color matching)은 태건트 박편 제조의 주의 깊은 모니터링을 필요로 한다. 마찬가지로, 태건트 박편의 각 색상의 새로운 광학 디자인이 일반적으로 베이스 박편의 각 색상과 매칭시키기 위해 사용되었다. 따라서, 이러한 접근법은 다양한 채색된 베이스 안료들과 혼합될 수 있는 일반적인 태건트 박편(generic taggent flake)을 제공하지 않는다.

[0088] 보다 단순한 접근법은 많은 다른 색상의 베이스 박편과 함께 사용될 수 있는 표준 태건트 박편 디자인을 사용하는 것이다. 단일층의 MgF₂ 태건트 박편은 마젠타-투-그린 OVI 베이스 안료와 혼합되고, 상기 태건트 박편은 총 안료 중량의 10%를 구성한다("샘플 2"). 색 매칭된 OVI로 제조되었을 때, 색 성능은 100% 베이스 OVI 안료 박편으로 제조된 샘플들과 본질적으로 동일하였다. 그러나, MgF₂ 박편들은 심지어 10%의 농도에서조차 일상적인 현미경 검사하에서 관찰되기 어려웠다.

[0089] "은"(알루미늄) 태건트 박편이 또한 평가되었다. 은 박편의 제조는 비교적 간단하고 이러한 박편들은 5%의 농도에서 발견되기 매우 쉬웠다. 은 태건트 박편들은 많은 색상의 베이스 안료와 혼합될 수 있는 것으로 기대되었다. 그러나, 마젠타-투-그린 OVI 베이스 안료와 혼합된 불과 5%의 은 태건트 박편을 포함하는 음각 혼합물("샘플 3")의 색 성능은 좋지 않았다. 따라서, 은 태건트 박편은 특정 조성물들에서 유용할 수 있지만, 적어도 몇가지 베이스 안료들의 색 성능을 손상시키는 것으로 보일 수 있다.

[0090] 다른 접근법은 많은 다른 색상의 베이스 박편들과 함께 사용될 수 있는 표준 태건트 박편 디자인을 사용하는 것이다. (박편에 "은" 외관을 부여하는) 알루미늄 반사층을 사용하는 밝은 태건트 박편이 또한 평가되었다. 밝은 박편의 제조는 비교적 단순하고 이러한 박편들은 채색된 베이스 안료 박편들과 혼합될 때 5%의 농도에서 탐지하기 매우 쉬웠다. 밝은 태건트 박편들은 은밀한 보안 요소를 제공하기 위해 많은 색상의 베이스 안료와 함께 사용된다. 상기 조성물에서 밝은 태건트 박편들의 함량은 원하는 결과에 의존한다. 예를 들어, 마젠타-투-그린 OVI 베이스와 혼합된 5%의 밝은 박편을 포함하는 음각 혼합물(intaglio blend)의 색 성능은 근접 비교(side-by-side comparison)에서 100%의 마젠타-투-그린 OVI 박편의 조 성물과 식별가능하다. 100%의 마젠타-투-그린 OVI 박편과 본질적으로 식별 불가능한 조성물은 마젠타-투-그린 OVI 박편에 약 0.25 중량% 내지 3 중량% 의 농도를 갖는 조성물과 같이 5% 이하의 밝은 박편을 사용한다. 5% 이상의 농도의 밝은 박편이 상기 조성물의 외관을 눈에 띄게 변화시키지 않으면서 보다 엷거나 덜 포화된 색상을 제공하는 안료 박편에 첨가될 수 있는 것으로 믿어진다. 밝은 태건트 박편들은 소정의 형상을 가지며 다른 색상(예를 들어, 마젠타 대신에 "은")이 되는 조합 때문에, 심지어 1% 이하의 농도에서도 적당한 배율하에서 발견되기 쉽다.

[0091] 최종적으로, 투명한 태건트 박편이 ZnS의 단일층으로부터 만들어졌다. 이러한 박편의 제조는 비교적 쉽고, 10% 농도에서의 검출성이 용이하였는데, 말하자면 이는 OVI 태건트 박편들을 검출하는 것 보다는 더욱 어려웠지만, MgF₂ 태건트 박편들을 발견하는 것 보다는 훨씬 더 쉬웠다는 것을 의미한다. 10%의 ZnS 박편과 90%의 마젠타-투-그린 OVI 박편("샘플 4")의 음각 혼합물이 시험 표준에 대비하여 비교되었다. 색 성능은 채도에서 약간(약 3%) 감소하지만, 거의 동일하였다. 이 주관적인 비교에 참여한 사람은 광학적 가변성 안료들의 색 성능을 평가하는데 상당한 경험을 갖추었고 표준에 대비한 근접 비교를 사용하였다. 기존의 잉크 또는 페인트 조성물에 첨가된 이 박편의 10%는 평균적인 관찰자가 어떤 변화를 알아차리지 못할 정도로 충분히 색 성능을 보존하는 것으로 믿어진다. 상기 ZnS 투명한 태건트 박편은 채색 안료로 만들어진 조성물의 외관을 눈에 띄게 변화시키지 않으면서 광학적 가변성 안료들을 포함하여 많은 수의 채색 안료에 첨가될 수 있는 것으 로 보이며, 따라서 일반적인 태건트 박편(generic taggent flake)을 가능하게 한다.

[0092] 상술한 샘플들의 측정된 광학적 성능이 표 1에 제공된다:

[표 1] 음각 혼합물(intaglio blends)의 광학적 성능

샘플 #	L*	a*	b*	C*	h
시험 표준	49.27	40.32	-31.05	50.89	322.4
샘플 1	49.08	40.25	-30.87	50.73	322.51
샘플 2	49.42	40.62	-31.04	51.12	322.61
샘플 3	52.67	35.26	-27.26	44.57	322.29
샘플 4	49.66	39.22	-29.85	49.29	322.72

[0093] 태건트 또는 은밀한 태건트로서 사용하기 위한 투명한 ZnS 박편이 또한 니스 조성물에서 평가되었다. 몇가지 예에서 니스 조성물의 거의 1/3은 니스 조성물의 인지된 외관에 거의 변화를 주지 않으면서 투명한 박편이 될 수 있었다. 고광택 니스 베이스가 니스 조성물을 만들기 위해 사용되었고 니스 조성물이 잉크 및 페인트의 색 평가를 위해 일반적으로 사용되는 형태의 흰 카드 스탁(white card stock)에 적용되었다. 모든 니스 조성물들은 투명한 박편없는 니스 베이스의 시험 표준에 대비하여 비교되었다.

[0094] 첫번째 니스 조성물에서, 침적된 그대로의(즉, 투명함을 위해 열가공되지 않은) 3%의 단일층 ZnS는 본질적으로 시험 표준과 동일하게 보였다. 5%의 단일층의 침적된 그대로의 ZnS 박편을 갖는 두번째 니스 조성물은 시험 표준에 대비해 비교되었을 때 거의 눈에 띄게 다르지는 않았지만, 평상적인 관찰자가 약간의 황색화를 알아차리지는 못하는 것으로 믿어진다. 10%의 단일층의 침적된 그대로의 ZnS 박편을 갖는 세번째 니스 조성물은 시험 표준에 대해 비교되었을 때 외관에서 눈에 띄는 변화를 나타내었고, 몇몇 평상적인 관찰자가 매우 엷은 배경상에서 이러한 조성물로 인쇄된 바탕을 알아차리는 것으로 믿어진다. 그러나, 이러한 조성물은 약한 황색화가 눈에 덜 띌 법한 곳에서, 즉 은행권 또는 회색을 띈 백색의 주권과 같은 비백색 기재상에 인쇄하기에 유용할 수 있다. 택일적으로, 비광택 니스 베이스가 은밀한 보안 요소로서 사용될 때 발견의 가능성을 더욱 줄이기 위해 사용된다. 15%의 단일층의 침적된 그대로의 ZnS 박편을 갖는 네번째 니스 조성물은 심지어 시험 표준과의 근접 비교 없이도 눈에 띄는 황색화를 나타내었다.

[0095] 단일층 ZnS 박편은 박편을 투명("표백")하게 하기 위해 열처리되었다. 박편은 공기중에서 두시간 동안 200℃로 가열되었다. 형광성을 향상시키기 위해 ZnS 박편을 열가공하는 것(공기중에서 10시간 동안 550℃로)은 또한 박편을 표백시키지만, 표백은 보다 짧은 열가공로 달성될 수 있다. 20%의 단일층의 표백된 ZnS를 사용하는 니스 조성물은 거의 인지될 수 없는 색상 변화를 보여줬다. 따라서, 적어도 10%의 표백되지 않은 단일층 ZnS 박편 및 적어도 20%의 표백된 단일층 ZnS 박편은 은밀한 태건트로서 고광택 니스 베이스에 첨가될 수 있는 것으로 믿어진다.

[0096] ZnS는 태건트 박편으로서 더욱 바람직한데, 왜냐하면 금속(예를 들어, 알루미늄)을 포함하는 몇가지 박편과는 달리, ZnS는 물, 산, 염기, 및 표백제의 존재하에서 내구성이 있기 때문이다. 몇가지 유기 박편과는 달리, ZnS는 또한 유기 용매와 햇빛의 존재하에서 내구성이 있다.

[0097] 도 8은 잉크로 마련된 시험 샘플과, 본 발명의 한 구현예에 따른 은밀한 안료 박편들과 결합한 잉크로 마련된 시험 샘플들에 대한 색상 이동(color travel)을 보여 준다. 색상 플롯들은 CIE La*b* 컨벤션에 따른다. 조명과 시각들(viewing angles)은 투명하게 코팅된 샘플들과 관련된 강한 광택 성분을 피하기 위해 반사각으로부터 10도 떨어졌다. 샘플들은 5°증분으로 15°/5°로부터 65°/55°까지 11개의 조명각/시각을 사용하여 특성화되었다. 곡선의 첫번째 점(즉, 좌상측 점)은 15°/5°데이터에 대응하고, 마지막 점(즉, 11번째)은 65°/55°데이터에 대응한다.

[0098] 첫번째 곡선(600)은 블루-투-그린(blue-to-green)의 광학적 가변성 안료 박편으로 마련된 시험 샘플에 대한 측정된 색상 이동을 보여준다. 블루-투-그린의 광학적 가변성 안료 박편 95 중량%와 두께가 약 700nm이고 약 20미크론의 평균 입경 단일층 ZnS 박편 5 중량%로 마련된 샘플에 대한 측정된 색상 이동을 보여준다. 박편상의 심볼들은 약 8×6 미크론이었으며 약 2 미크론의 바탕으로 분리되었다. 중량%는 샘플용 잉크 조성물을 마련하기 위해 사용된 박편의 총중량의 비율이다. 세번째 곡선(604)은 90%의 블루-투-그린의 광학적 가변성 안료 박편 및 10%의 두번째 곡선과 관련된 샘플에서 사용된 것과 동일한 ZnS 박편으로 마련된 샘플에 대한 측정된 색상 이동을 보여준다. 이러한 곡선들은 매우 유사한 광학적 성능이 10 중량% 이하의 은밀한 박편을 갖는 잉크 조성물에 대해 달성 가능하다는 것을 나타낸다. 특히, 색상 이동은 모든 세가지 샘플에 대해 거의 동일하고, 채도는 10%의 투명한 은밀한 박편으로 만들어진 샘플의 경우 약간 덜하다. 따라서, 본 발명의 한 구현예에 따른 은밀한 박편을 기존의 광학적 가변성 잉크에 첨가하여 형성된 조성물은 이조성물로 인쇄된 화상의 외관을 심각하게 변형시키지 않으면서 은밀한 보안 요소를 제공한다.

V. 예시적 방법

[0099] 도 9는 본 발명의 한 구현예에 따른 은밀한 박편들을 구비하는 대상물을 제공하는 방법(700)의 단순화된 흐름도이다. 비가시 광선하에서 형광을 발하는 은밀한 박편들은, 상기 은밀한 박편들이 가시광하에서 관찰에 의해 쉽게 발견될 수 없는, 잉크 또는 페인트와 같은 조성물을 제공하기 위해 캐리어에서 혼합된다(단계 702). 한 구현예에서, 은밀한 박편들은 심볼 및/또는 소정의 형상을 갖는 투명한 은밀한 박편들이다. 다른 구현예에서, 상기 조성물은 베이스 안료 박편들 또는 입자들을 포함한다. 다른 구현예에서, 은밀한 박편들은 심볼 및/또는 소정의 형상을 갖는 은밀한 안료 박편들이다. 상기 조성물은 은밀한 보안 요소를 제공하기 위해 대상물에 적용된다(단계 704). 한 구현예에서, 상기 조성물은 그라비어(gravure), 플렉소그래픽(flexographic), 오프셋(offset), 활판 인쇄(letterpress), 음각(intaglio), 또는 스크린 인쇄 단계와 같은 인쇄 단계를 사용하여 적용된다. 다른 구현예에서, 상기 조성물은 롤링(rolling), 디핑(dipping), 브러싱(brushing), 또는 스프레이 페인팅 단계와 같은 인쇄 단계를 사용하여 적용된다.

[00100] 은밀한 보안 요소를 제공한 후에, 상기 은밀한 보안 요소는 은밀한 박편들이 형광을 발하도록 하는 비가시 광선으로 대상물을 조사함으로써 관찰되고 은밀한 박편은 식별된다(단계 708). 상기 조성물이 또한 형광을 발하는 베이스 안료 박편들 또는 입자들을 가지면, 베이스 안료 박편 또는 입자 보다 은밀한 박편이 상당히 더 또는 덜 형광을 발하거나, 또는 다른 색상으로 형광을 발하여 상기 은밀한 박편들이 상기 조성물에서 두드러지며 쉽게 식별되는 것은 물론이다. 식별된 은밀한 박편은 보안 표시를 위해 관찰된다(단계 710). 한 구현예에서, 은밀한 박편은 소정의 형상을 가지며, 대상물이 비가시 광선으로 조사될 때 관찰된다. 다른 구현예에서, 상기 은밀한 박편은 심볼을 포함하며, 상기 은밀한 박편은 비가시 광선을 사용하여 은밀한 박편을 식별하는 단계 후에 가시광을 사용하여 관찰된다. 특정의 구현예에서, 상기 은밀한 박편상의 하나 이상의 심볼을 관찰하는 단계는 50X-200X의 배율하에서 행해진다.

VI. 예시적 방법

[00101] 도 10은 본 발명의 한 구현예에 따른 안료 박편을 만드는 방법(600)의 흐름도이다. 롤 기재의 침적 표면적의 소정의 비율로 엠보스되지 않은("매끄러운") 부분과 엠보스된 부분을 갖는 롤 기재(roll substrate)가 제공된다(단계 602). 한 구현예에서, 엠보스된 부분은 소정의 형상을 갖는 박편들을 생성하는 프레임으로 엠보스된다. 대안의 구현예에서, 엠보스된 부분은 격자 패턴 또는 심볼로 엠보스된다. 대안의 구현예에서, 상기 기재는 레이저 융식(laser ablation)과 같은 엠보싱 이외의 공정을 사용하여 패턴화된다. 적어도 한 박막층이 롤 기재상에 침적되고(단계 604), 침적된 박막층(들)은 소정의 함량의 태건트 박편을 갖는 박편 혼합물을 얻기 위해 박편으로 가공된다(단계 606). 태건트 박편의 수율은 가공되는 박막층들의 형태, 프레임, 격자 패턴, 또는 심볼의 성질, 및 가공 파라미터(processing parameters)와 같은 요소들에 의존한다.

[00102] 예를 들어, 도 2a 및 2b를 참조하면, 롤 기재 표면의 10%가 격자 또는 심볼로 엠보스되면, 격자 패턴 또는 심볼을 갖는 약 10%의 태건트 박편의 수율이 기대된다. 롤 기재 표면의 10%가 다이아몬드 형상의 프레임으로 엠보스되면, 박막 스택의 패턴화된 부분을 형상화된 박편들로 가공하는 10%의 수율 손실 때문에 약 9%의 수율이 유전체-금속-유전체 박편에 대해 기대된다. 마찬가지로, 박막 스택의 패턴화된 부분을 형상화된 박편들로 가공하는 50%의 수율 손실 때문에 약 5%의 수율이 형상화된 전 유전체 박편(all-dielectric flake)에 대해 기대된다.

[00103] 본 발명이 상기에서 다양한 구체적 구현예로 기술되었지만, 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없이 다른 구체적인 형태로도 구현될 수 있다. 따라서, 상기에 예시된 구현예들이 본 발명을 예시하지만 이하의 청구항에 의해 보여지는 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 상기 청구항의 의미 및 범위 내에 해당하는 모든 변형물 또는 균등물이 이들의 범위에 포함된다.

Claims (59)

1. 복수의 안료 박편(flake)으로서,

   상기 복수의 안료 박편이 제1의 복수의 투명한 단일층 무기 유전체 박편을 포함하고, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편 각각의 두께는 10 마이크로미터 미만인 복수의 안료 박편.
2. 제1항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 소정의 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
3. 제1항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 격자 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
4. 제1항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 적어도 하나의 소정의 심볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
5. 니스 베이스(varnish base)를 함유하는 캐리어 속에 분산되어 있는 제1항의 복수의 안료 박편을 포함하는 코팅 조성물.
6. 제5항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 ZnS 박편이고, 상기 코팅 조성물의 10% 이하를 구성하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
7. 제5항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 열가공된 ZnS 박편이고, 상기 코팅 조성물의 20% 이하를 구성하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
8. 제1항에 있어서, 상기 복수의 안료 박편의 베이스 안료는 광학적 가변성 안료 박편이고, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 ZnS 박편이며, 상기 ZnS 박편은 총 박편 중량의 10 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
9. 제5항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 상기 캐리어 속에서 가시광선 영역의 투과율이 70%를 넘는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
10. 제1항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 ZnS 안료 박편인 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
11. 제8항에 있어서, 상기 베이스 안료는 진주빛 광물계 박편(nacreous mineral-based flake)을 포함하고 상기 ZnS 안료 박편은 상기 진주빛 광물계 박편과 매치되도록 소정의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
12. 제1항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 총 안료 중량의 1 중량% 미만을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
13. 제1항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 0.5 마이크로미터 내지 3 마이크로미터의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
14. 제2항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 격자 패턴을 포함하며, 상기 소정의 형상은 제1 배율에서 보이지만 상기 격자 패턴은 상기 제1 배율에서 보이지 않고 제2 배율에서 보이며, 상기 제2 배율은 상기 제1 배율보다 큰 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
15. 제2항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 심볼을 포함하며, 상기 소정의 형상은 제1 배율에서 보이지만 상기 심볼은 상기 제1 배율에서 보이지 않고 제2 배율에서 보이며, 상기 제2 배율은 상기 제1 배율보다 큰 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
16. 제1항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 원소 표시자(elemental indicator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
17. 제1항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 안료 혼합물의 1% 미만을 구성하는 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
18. 제8항에 있어서, 상기 베이스 안료는 운모계 안료(mica-based pigment)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
19. 제5항에 있어서, 상기 캐리어는 니스(varnish)인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
20. 제1항에 있어서, 상기 투명한 단일층 무기 유전체 박편은 직경이 5~100 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
21. 제2항에 있어서, 상기 소정의 형상은 정사각형, 직사각형, 육각형, 사다리꼴, 원형 또는 다이아몬드형인 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
22. 제1항에 있어서, 상기 박편이 보이기 위해서는 적어도 50×의 배율이 필요한 것을 특징으로 하는 복수의 안료 박편.
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