KR101398659B1 - 미세코드를 포함하는 보안입자 및 그 적용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공정이 단순하고, 보안입자의 모양이나 두께, 직경 등을 조절하거나 그 내부에 미세코드를 형성하는 것이 쉬우며, 보다 간편한 방법으로 보안입자에 광감응 특성을 부여하며 미세코드에 대한 식별성을 향상시킬 수 있는 보안입자 및 그 적용방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 광개시제가 첨가된 광경화성 고분자 수지를 마스크가 없는 광유체적 리소그래피 시스템으로 노광함으로써 내부가 비어있거나 그 외부와는 상이한 광학적 성질을 가지는 미세코드를 포함하는 보안입자 및 그 적용방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

미세코드를 포함하는 보안입자 및 그 적용방법 {ENCODED MICRO-PARTICLE FOR SECURITY APPLICATION}

본 발명은 보안입자 및 그 적용방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 위변조 방지 및 진위 확인을 위한 미세코드를 포함하는 보안입자 및 그 적용방법에 관한 것이다.

일반적으로 은행권 등의 화폐, 주식, 채권 등의 유가증권, 여권, 면허증 등의 각종 신분증, 각종 티켓, 브랜드 보호기능이 포함된 제품 포장 등에는 위변조 방지 및 진위 확인을 위한 보안요소가 적용된다. 한편, 컴퓨터 자동화기기 및 디지털 인쇄기기의 발달로 인해 보안제품에 대한 위변조가 쉬워짐에 따라, 새로운 보안요소 및 보안기술이 요구되고 있다.

특히 보안인쇄(security printing) 분야에서는 인쇄를 위한 잉크에 보안 기능을 부여하는 기술 개발과 함께, 용지 자체에 포함시키기 위한 보안요소의 개발도 활발히 진행되고 있다. 용지에 포함시키는 보안요소로는 은화(water mark), 은선(security thread), 플란쳇(planchette), 은사(security fiber) 등이 있는데, 이중 플란쳇는 일반적으로 1~2mm 지름을 가지는 종이가 원형이나 육각형 등 독특한 형태로 잘려진 보안요소로서 은행권 등의 일정 영역에 삽입되어 위변조 방지 및 진위 확인 기능을 부여하게 된다.

한편, 이러한 플란쳇의 개념을 보다 발전시켜, 크기를 더 작게 만들면서 거기에 고유한 심볼이나 코드를 새긴 보안입자를 개발하는 사례가 늘고 있다. 예를 들어, 대한민국 등록특허 제1159798호 및 제1181522호에는 황화아연(ZnS) 등의 무기물로 형성되는 박편의 보안입자에 엠보싱, 레이저 융식(laser ablation), 식각법 등을 이용하여 심볼을 형성한 후 용지에 은폐하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 미국 등록특허 제8211595호에는 금속판에 감광막을 이용한 노광, 식각 공정으로 홀로그램을 포함하는 식별코드를 부여하는 기술이 개시되어 있으며, 미국 공개특허 제2011-0111225호에는 필라멘트 압출의 종축 방향을 따라 사출할 때 태깅 물질의 식별이 각도에 따라 이루어지도록 하는 기술이 개시되어 있다.

그러나 이러한 선행기술에 따른 보안입자들은 그 입자 재료가 무기물, 금속, 섬유재료 등으로 이루어져 있어, 보안입자를 제조하는 공정 자체가 복잡할 뿐만 아니라, 입자의 모양이나 두께, 직경 등을 조절하거나 그 내부에 미세코드를 형성하는 작업이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

또한, 보안입자에 형광 등의 광감응 특성을 부여하기 위해서는 입자에 형광 물질을 오버 코팅하는 등 복잡한 공정을 거쳐야 하고, 보안입자 전체에 광감응 특성이 부여되기 때문에 입자 내부의 미세코드에 대한 식별성이 떨어진다는 문제가 있다.

또한, 보안입자를 이루는 원재료 및 공정 단가도 고가라는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보안입자를 제조하는 공정을 단순화하고, 보안입자의 모양이나 두께, 직경 등을 조절하거나 그 내부에 미세코드를 형성하는 것이 쉬운 보안입자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 보다 간편한 방법으로 보안입자에 광감응 특성을 부여할 수 있고, 광감응 특성이 부여된 경우 미세코드에 대한 식별성을 향상시킬 수 있는 보안입자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 보안입자를 이루는 원재료 및 공정단가를 낮출 수 있는 보안입자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 보안제품에 대한 위변조 가능성을 낮추고 진위 확인을 용이하게 할 수 있는 보안용지, 보안잉크 등을 포함하는 보안제품 및 이러한 보안제품의 진위식별방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미세코드를 포함하는 보안입자는, 광개시제가 첨가된 광경화성 고분자 수지 재질로 형성되고, 내부에 식별 가능하도록 형성되는 미세코드를 포함하는 것을 특징으로 한다. 광경화성 고분자 수지에는 자외선 발광물질, 가시광선 발광물질, 적외선 발광물질, 상향변환(up-converting) 발광물질, 적외선 흡수 및 반사물질 등 광감응성 물질이 더 첨가될 수 있으며, 미세코드의 내부는 비어 있거나 그 외부와는 상이한 광학적 성질을 가짐으로써 미세코드의 내부에는 광감응 특성이 나타나지 않거나 외부와 상이하게 나타나도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 미세코드를 포함하는 보안입자의 제조방법은, 광경화성 고분자 수지에 광개시제를 첨가하는 단계; 상기 광개시제가 첨가된 광경화성 고분자 수지를 광유체적 리소그래피 시스템에 로딩하는 단계; 상기 광유체적 리소그래피 시스템에서 보안입자 및 미세코드의 모양 및 크기를 설정하는 단계; 상기 광유체적 리소그래피 시스템을 이용하여 상기 설정된 모양 및 크기로 노광을 진행하는 단계; 상기 노광 진행 후 상기 광경화성 고분자 수지 중 경화되지 않은 부분을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 광경화성 고분자 수지에 광감응성 물질을 첨가하는 단계 또는 제조된 보안입자를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 노광을 진행하는 단계는 마스크 없이 진행될 수 있으며, 미세코드 내부에는 광이 조사되지 않을 수 있다. 이때, 광이 조사되지 않는 내부가 상기 경화되지 않은 부분을 제거하는 단계에서 제거되지 않을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 보안용지는, 미세코드를 포함하는 보안입자가 적어도 일부분에 적용되며, 상기 보안입자는 광개시제가 첨가된 광경화성 고분자 수지 재질로 형성되고, 상기 미세코드는 상기 보안입자 내부에 식별 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 보안잉크는, 미세코드를 포함하는 보안입자가 적용되며, 상기 보안입자는 광개시제가 첨가된 광경화성 고분자 수지 재질로 형성되고, 상기 미세코드는 상기 보안입자 내부에 식별 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 보안제품은, 용지 및 상기 용지 위에 인쇄된 잉크를 포함하고, 상기 용지 및 상기 잉크 중 하나 이상에는 보안입자가 포함되어 있으며, 상기 보안입자는 광개시제가 첨가된 광경화성 고분자 수지 재질로 형성되고 그 내부에 미세코드가 식별 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 미세코드가 형성된 보안입자를 적어도 일부분에 포함하는 보안제품의 진위식별방법은, 상기 보안제품 중 상기 보안입자가 포함된 위치를 확인하는 위치확인단계; 및 상기 확인된 위치에 포함되어 있는 보안입자에 형성된 미세코드를 확인하는 미세코드 확인단계;를 포함한다. 여기서, 상기 보안입자는 광개시제가 첨가된 광경화성 고분자 수지 재질로 형성되고, 상기 미세코드는 상기 보안입자 내부에 식별 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 보안입자는 광감응성 물질을 더 포함하고 상기 위치확인단계는 상기 광감응성 물질이 반응하는 파장의 광을 조사하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 미세코드 확인단계는 현미경을 이용하여 확인하는 것일 수 있다.

본 발명에 의한 미세코드를 포함한 보안입자 및 그 제조방법에 의하면, 보안입자를 고분자 수지로 형성함으로써 마스크 없는 광유체적 리소그래피 시스템을 사용하는 것이 가능하므로, 보안입자를 제조하는 공정이 단순해질 뿐만 아니라, 입자의 모양이나 두께, 직경 등의 조절은 물론 미세코드를 형성하는 것이 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 미세코드를 포함한 보안입자 및 그 제조방법에 의하면, 고분자 수지에 광감응성 물질을 첨가하는 방식으로 간편하게 보안입자에 광감응 특성을 부여할 수 있으며, 미세코드 부분과 그 이외의 부분에 광감응 특성이 다르게 나타나도록 함으로써 미세코드에 대한 식별성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 고가의 무기물, 금속 재료 등을 사용하지 않고 고분자 수지를 사용하므로, 보안입자를 이루는 원재료 및 공정단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 미세코드를 포함한 보안입자를 보안용지, 보안잉크 등을 포함하는 보안제품에 적용할 경우, 보안입자가 적용된 위치 및 보안입자에 형성된 미세코드를 식별하는 방법으로 보안제품의 진위식별을 할 수 있어, 보안제품에 대한 위변조 가능성을 낮추고 진위 확인을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보안입자의 예시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다양한 크기 및 모양의 보안입자들을 예시한 도면
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보안입자의 광학현미경 사진
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 보안입자를 용지 및 잉크에 적용한 예시도
도 5는 광감응성 물질로 녹색 및 적색 형광 특성을 가진 물질을 사용한 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안입자의 형광 현미경 측정 사진
도 6은 본 발명에 따른 보안입자를 제조하는 과정에서 사용되는 광유체적 리소그래피 시스템의 개념도
도 7은 본 발명에 따른 보안입자를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 한정되거나 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 다양한 실시예들을 설명함에 있어, 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보안입자의 예시도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보안입자(100)는 직사각형의 모양을 가지고 있으며, 그 내부에 별 모양의 미세코드(110)가 형성되어 있다. 이때 보안입자(100)는 광경화성 고분자 수지 및 광이 조사되었을 때 중합(polymerization) 반응이 시작되게 함으로써 고분자 수지가 경화되도록 하는 광개시제(photo initiator)를 주원료로 하여 형성된다. 광경화성 고분자 수지로는 자외선(UV)에 의해 경화되는 아크릴레이트(acrylate) 류의 고분자 수지를 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 가시광선 등 다른 파장 대역의 광에 의해 경화되는 고분자 수지를 사용할 수도 있다. 바람직하게는 미세코드(110) 부분은 빈 공간으로 형성되며, 미세코드(110) 외부의 보안입자 부분과 다른 광학적 성질을 갖도록 형성될 수도 있다.

보안입자(100) 및 그 내부의 미세코드(110)의 크기나 모양은 다양하게 변경 가능하다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다양한 크기 및 모양의 보안입자(100)들을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 보안입자(100)는 원형, 삼각형, 사각형 등의 다각형, 별, 하트 모양 등의 특수 형태 등 다양한 모양으로 형성될 수 있으며, 그 내부의 미세코드(110)도 도형, 심볼, 문자 등으로 다양하게 선택하여 형성될 수 있다. 또한, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 본 발명의 일실시예에 따른 보안입자(100)의 크기는 수 마이크로미터(㎛)에서 수천 마이크로미터(㎛)의 넓은 범위로 형성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보안입자(100)의 광학현미경 사진이다.

도 3(a)는 내부에 'KOR'이라는 문자가 미세코드(110)로서 형성된 사각형 모양의 보안입자(100)이며, 도 3(b)는 내부에 별 모양의 미세코드(110)가 형성된 사각형 모양의 보안입자(100), 도 3(c)는 내부에 'K' 형태의 미세코드(110)가 형성된 원형의 보안입자(100)이다. 여기서 도 3(a) 및 도 3(b)의 미세코드(110)는 내부가 비어 있는 형태이며, 도 3(c)의 미세코드(110)는 내부가 비어있지는 않지만 그 외부의 보안입자 부분과는 광학적 성질이 달라 미세코드(110)의 모양이 식별 가능하도록 형성된 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 보안입자(100)는, 위변조 방지 및 진위 확인이 필요한 보안제품, 특히 보안인쇄 분야에 보안요소로서 적용될 수 있다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 보안입자(100)를 용지 및 잉크에 적용한 예시도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보안입자(100)는 용지의 적어도 일부분에 용지 보안요소로서 삽입되거나(도 4(a)), 문자 또는 그림의 인쇄에 사용되는 잉크에 잉크 보안요소로서 포함될 수 있다(도 4(b)). 이처럼 용지 또는 잉크에 보안요소로 삽입되면 육안으로는 보안요소의 존재를 식별할 수 없으나, 도 4(a) 및 도 4(b)와 같이 광학현미경으로 관찰하게 되면 고유의 미세코드(110)를 포함한 보안입자(100)의 존재가 식별되며, 이러한 방법으로 위변조 여부 및 진위 확인을 할 수 있다.

도 4에서는 용지 및 잉크에 적용된 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명에 따른 보안입자는 은행권 등 화폐, 주식, 채권 등의 유가증권, 여권, 면허증 등의 각종 신분증, 각종 티켓, 브랜드 보호기능이 포함된 제품 포장 등에 다양하게 활용될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 보안입자는 광경화성 고분자 수지 및 광개시제 외에 광감응성 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 광감응성 물질로는 자외선 발광물질, 가시광선 발광물질, 적외선 발광물질, 상향변환(up-converting) 발광물질, 적외선 흡수 및 반사물질 등 다양한 기능을 가진 물질이 사용될 수 있다. 이처럼 광감응성 물질을 보안입자에 포함시키게 되면, 적용된 광감응성 물질에 따라 자외선 램프나 적외선 뷰어 등의 간단한 기기를 사용하여 우선 보안입자가 적용된 위치를 확인한 후, 그 위치를 고배율 현미경으로 관찰하여 보안입자에 포함된 고유의 미세코드를 식별할 수 있으므로, 위변조 방지 기능이 더 향상됨은 물론이고 최종 진위 확인 과정도 더욱 간편해지는 효과가 있다.

도 5는 광감응성 물질로 녹색 및 적색 형광 특성을 가진 물질을 사용한 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안입자(100)의 형광 현미경 측정 사진이다. 도 5(a)는 'KOR'이라는 미세코드(110)가 포함된 사각형 모양의 보안입자(100)로서 녹색 형광 특성의 광감응성 물질이 적용된 것이고, 도 5(b)는 별 모양의 미세코드(110)가 포함된 사각형 모양의 보안입자(100)로서 적색 형광 특성의 광감응성 물질이 적용된 것이다.

특히, 도 5(a) 및 도 5(b)의 보안입자(100)와 같이 미세코드(110) 부분이 비어 있으면 미세코드(110) 부분에는 형광 특성이 나타나지 않으므로, 입자 전체에 형광 물질을 코팅하는 등의 종래기술에 비하여 미세코드(110)에 대한 식별성이 크게 향상되는 효과가 있다.

도 6은 본 발명에 따른 보안입자를 제조하는 과정에서 사용되는 광유체적 리소그래피 시스템의 개념도이다.

도 6을 참조하여 설명하면, 광유체적 리스그래피 시스템(600)은 광원(light source, 610), 공간 광 변조기(spatial light modulator, 620), 축소 렌즈(demagnification lens, 630) 및 마이크로 유체관(microfluidic channel, 640)을 포함하며, 마이크로 유체관(640)을 모니터링하기 위하여 빔 분리기(beam splitter, 650), 카메라(660) 및 조명기(illuminator, 670)를 더 구비할 수 있다.

광원(610)은 마이크로 유체관(640) 내에 흐르는 광경화성 고분자 수지(광개시제 및 선택적으로 광감응성 물질을 포함)를 경화시킬 수 있는 광을 공간 광 변조기(620)로 제공하는 구성이며, 광경화성 고분자 수지의 종류에 따라 자외선 광원 또는 가시광선 광원일 수 있고 적절한 성격의 필터를 포함할 수 있다.

공간 광 변조기(620)는 광원(610)에서 제공된 광을 변조하여 마이크로 유체관(640)으로 전달되는 광의 모양을 제어하는 기능을 수행하는 구성이다. 공간 광 변조기(620)는 도 6에 도시된 바와 같은 2차원 디지털 마이크로미러 어레이(digital micromirror array) 뿐만 아니라 액정 디스플레이(liquid crystal display) 등 다른 방식의 구조로 제작될 수 있으며, 컴퓨터(미도시)와 연결되어 컴퓨터에서 프로그램된 이미지의 형태로 광 변조를 수행하도록 하는 것이 바람직하다.

축소 렌즈(630)는 공간 광 변조기(620)에서 제공되는 변조된 광을 축소하여 마이크로 유체관(640)에 제공하는 기능을 수행하는 구성이며, 마이크로 유체관(640)은 미도시한 입구 및 출구를 통해 광경화성 고분자 수지(광개시제 및 선택적으로 광감응성 물질을 포함)가 흐르는 구성이다.

이상의 광유체적 리소그래피 시스템(600)은 대한민국 등록특허 제0875900호에 상세히 설명되어 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다. 한편 본 발명에 사용되는 광유체적 리소그래피 시스템(600)의 구성은 반드시 대한민국 등록특허 제0875900호에 개시된 시스템과 동일할 필요는 없다. 예를 들어, 광경화성 고분자 수지가 입구와 출구를 통해 흐르는 마이크로 유체관(640) 대신 광경화성 고분자 수지가 소정 두께로 담길 수 있도록 오목부가 형성된 기판이 사용될 수도 있다. 물론 마이크로 유체관(640)을 사용하는 것이 광경화성 고분자 수지를 흘리면서 보안입자를 연속적으로 제조할 수 있다는 점에서는 유리할 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 보안입자를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

먼저 보안입자의 원재료인 광경화성 고분자 수지를 준비하고 여기에 광개시제를 첨가한다(S710). 또한, 형광 특성 등 광감응 특성을 부여하고자 할 경우 광감응 물질을 더 첨가할 수 있으며(S720), 광감응 특성이 필요 없는 경우에는 이 단계는 생략할 수 있다.

S730 단계는 광개시제 및 선택적으로 광감응성 물질이 포함된 광경화성 고분자 수지를 광유체적 리스그래피 시스템에 로딩하는 단계로, 마이크로 유체관이 사용될 경우 마이크로 유체관의 입구를 통해 광경화성 고분자 수지가 흘러들어가 출구를 통해 배출되도록 로딩할 수 있으며, 마이크로 유체관이 사용되지 않을 경우 광경화성 고분자 수지가 소정 두께로 담길 수 있도록 형성된 기판에 로딩할 수 있다. 이때, 마이크로 유체관에 흐르거나 기판에 담기는 광경화성 고분자 수지의 두께를 조절함으로써 제조되는 보안입자의 두께를 자유롭게 변경할 수 있다.

S740 단계는 제조하고자 하는 보안입자 및 미세코드의 모양 및 크기를 설정한 후 노광을 진행하는 단계로, 보안입자 및 미세코드의 모양 및 크기는 광유체적 리소그래피 시스템의 공간 광 변조기에 연결된 컴퓨터를 통해 설정하도록 할 수 있다. 이처럼 보안입자 및 미세코드의 모양 및 크기를 설정한 후 노광을 진행하면 광원에서 나온 광이 공간 광 변조기에서 설정된 모양 및 크기로 축소 렌즈를 거쳐 로딩된 광경화성 고분자 수지에 전달되게 된다. 이때, 광경화성 고분자 수지에는 광개시제가 포함되어 있으므로, 광이 조사된 부분은 중합 반응이 일어나 설정한 모양 및 크기 대로 경화가 진행되게 된다.

S740 단계에 의해 노광이 진행되고 나면 광경화성 고분자 수지의 일부분이 설정된 보안입자의 모양 및 크기로 경화가 되므로, 경화되지 않은 광경화성 고분자 수지 부분을 S750 단계에서 제거하게 되며, 경화되지 않은 수지의 제거는 에탄올 등의 용매를 이용하여 세척하는 방법을 사용할 수 있다. S760 단계에서는 경화되지 않은 수지를 제거하고 남은 보안입자들을 소정의 온도에서 건조함으로써, 미세코드가 포함된 보안입자를 완성하게 된다.

S740 단계에서 보안입자(100) 및 미세코드(110)를 도 1과 같은 모양으로 설정한 경우를 예로 들어 설명하면, 내부의 별 모양 미세코드(110) 부분을 제외한 보안입자 부분에만 광이 조사되므로 미세코드(110) 부분은 경화되지 않게 된다. 이러한 상태에서 S750의 비경화 물질 제거 단계를 수행하게 되면 보안입자(100) 외부 뿐만 아니라 경화되지 않은 미세코드(110) 부분도 함께 제거되므로, 도 1과 같이 미세코드(110) 부분이 비어있는 형태의 보안입자(100)를 제조할 수 있다.

또한, 미세코드(110) 부분에 광이 전혀 조사되지 않도록 하는 것이 아니라 미세코드(110) 외 부분과 경화 정도가 차이가 나도록 광 조사를 차별적으로 수행하거나, 미세코드(110)의 크기를 임계점 이하로 작게 함으로써 광이 조사되지 않더라도 미세코드(110) 부분이 후속 공정에서 제거되지 않도록 할 수도 있다. 도 3(c)의 보안입자(100)는 미세코드(110)의 크기를 임계점 이하로 작게 형성하여 미세코드(110) 부분이 후속 공정에서 제거되지 않은 예이다.

이하는 본 발명의 기술사상에 따라 보안입자를 제조하고 용지 및 잉크에 보안요소로서 적용한 구체적인 예를 설명한다.

<보안입자의 제조>

ETPTA(Trimethylolpropane ethoxylate triacrylate) 또는 PEGDA(Poly ethylene glycol diacrylate)와 같은 아크릴수지와 수지의 10 중량%에 해당하는 광개시제(2-hydroxy-2-methylproplophenone)를 첨가하여 30분 동안 교반하였다. 그 다음 광감응성 물질로서 CMS사의 형광 염료를 포화 상태로 용해시킨 후 30분 동안 교반하여, 광감응성 물질이 포함된 광경화성 고분자 수지를 제조하였다.

제조된 광경화성 고분자 수지를 PDMS(Polydimethylsiloxane)가 코팅된 2 매의 슬라이드 글래스 사이에 로딩한 후 마스크를 사용하지 않는 광유체적 리소그래피 시스템을 이용하여 노광하였다. 이때 2매의 슬라이드 글래스 사이에는 소정 두께의 스페이서를 삽입하여 간격을 조절함으로써, 제조되는 보안입자의 두께를 조절하였다.

노광 후에는 에탄올로 3번 반복 세척하여 비경화물질을 제거하고 경화된 보안입자만을 수거한 다음 120도로 건조하여 최종적으로 보안입자를 완성하였다.

<제조된 보안입자를 보안요소로 적용한 용지 제조>

면펄프 또는 목재펄프를 고해기에 넣고 1.5%로 해리한 후 고해도 또는 여수도로 고해를 실시하였다. 고해된 지료를 묽게 희석하여 농도를 측정한 후, 면적이 0.02㎡의 평량 60 g/㎡으로 수초지를 제조하기 위하여 전건섬유가 1.1g 정도로 지료를 채취한 다음 여기에 제조된 보안입자를 0.05g 투입하여 혼합하였다.

원형수초지기에 물을 1/3 정도 채운 다음 지료를 넣고 표시선까지 물을 채운 후 Baffle로 지료를 균일하게 혼합하고 물을 내렸다. 수초지기 위의 습지에 blotting paper 3장과 원형 철판을 올리고 하중 10kg의 롤로 5회 왕복하여 과량의 물을 제거하였다.

위의 blotting paper 2장을 제거하고 건조된 blotting paper로 습지의 다른 한쪽 면에 댄 다음 3.5 kg/㎡의 롤프레스를 이용하여 1회 프레스를 실시하였으며, 105℃ 드럼건조기를 이용하여 건조를 실시하였다.

<제조된 보안입자를 보안요소로 적용한 잉크 제조>

제조된 보안입자를 스크린 인쇄에 사용하는 실크스크린 잉크에 혼합함으로써 보안입자가 포함된 잉크를 제조하였다. 적합한 잉크의 조성범위는 다음 표 1과 같다.

원료	함량(%)
메타크릴(MMA) 호모폴리머	20~25
2-butoxy ethylacetate	30~40
Ethyl 3-ethoxypropionate	10~20
비가시형광안료 또는 색변환안료	15~20
소포제 및 분산체	1~1.5
보안입자	<1

이상 설명한 방식으로 광경화성 고분자 수지를 주재료로 하여 광유체적 리소그래피 시스템을 이용하여 보안입자를 형성하게 되면, 특정 모양으로 노광하기 위해 마스크를 사용할 필요가 없으며, 컴퓨터에서 소프트웨어적으로 설정하는 방법으로 보안입자의 모양 및 미세코드 모양, 크기 등을 간편하게 설정 및 변경할 수 있어, 종래기술들에 비하여 매우 간편한 방법으로 미세코드를 포함한 보안입자를 제조할 수 있다.

또한, 종래에는 형광 등의 광감응 특성을 부여하기 위하여 보안입자를 형광 물질 등으로 코팅하는 등의 방법을 사용하였으나, 본 발명에 의하면 광경화성 고분자 수지에 광감응성 물질을 용해 또는 분산시키는 방법으로 손쉽게 광감응 특성이 부여된 보안입자를 제조할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 보안입자는 내부 미세코드 부분이 비어 있는 상태로 제조하는 것이 용이하므로, 미세코드 부분에는 형광 등의 광감응 특성이 나타나지 않아 미세코드에 대한 식별성이 탁월하다는 효과가 있다.

또한, 이렇게 제조한 보안입자를 보안용지, 보안잉크 등을 포함하는 보안제품에 적용할 경우, 보안입자가 적용된 위치 및 보안입자에 형성된 미세코드를 식별하는 방법으로 보안제품의 진위식별을 할 수 있어, 보안제품에 대한 위변조 가능성을 낮추고 진위 확인을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

이상 한정된 실시예 및 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다는 점은 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위의 기재 및 그 균등 범위에 의해 정해져야 한다.

100: 보안입자
110: 미세코드
600: 광유체적 리소그래피 시스템
610: 광원
620: 공간 광 변조기
630: 축소 렌즈
640: 마이크로 유체관

Claims (38)

1. 미세코드를 포함하는 보안입자로서,
   상기 보안입자는 광개시제 및 광감응성 물질이 첨가된 광경화성 고분자 수지 재질로 형성되고,
   상기 미세코드는 상기 보안입자 내부에 식별 가능하도록 형성되며,
   상기 미세코드의 내부는 비어 있어 그 외부와는 상이한 광학적 성질을 가지고,
   상기 미세코드의 내부에는 상기 광감응성 물질에 의한 광감응 특성이 나타나지 않는 것을 특징으로 하는 미세코드를 포함하는 보안입자.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 광감응성 물질은 자외선 발광물질, 가시광선 발광물질, 적외선 발광물질, 상향변환(up-converting) 발광물질, 적외선 흡수 및 반사물질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 미세코드를 포함하는 보안입자.
6. 제1항에 있어서,
   상기 미세코드는 하나 이상의 심볼, 숫자 또는 문자를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세코드를 포함하는 보안입자.
7. 제1항에 있어서,
   상기 광경화성 고분자 수지는 자외선의 조사에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 미세코드를 포함하는 보안입자.
8. 삭제
9. 미세코드를 포함하는 보안입자의 제조방법으로서,
   광경화성 고분자 수지에 광개시제를 첨가하는 단계;
   상기 광개시제가 첨가된 광경화성 고분자 수지를 광유체적 리소그래피 시스템에 로딩하는 단계;
   상기 광유체적 리소그래피 시스템에서 보안입자 및 미세코드의 모양 및 크기를 설정하는 단계;
   상기 광유체적 리소그래피 시스템을 이용하여 상기 설정된 모양 및 크기로 노광을 진행하는 단계;
   상기 노광 진행 후 상기 광경화성 고분자 수지 중 경화되지 않은 부분을 제거하는 단계;
   를 포함하는 미세코드를 포함하는 보안입자의 제조방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 광경화성 고분자 수지에 광감응성 물질을 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세코드를 포함하는 보안입자의 제조방법.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 보안입자를 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세코드를 포함하는 보안입자의 제조방법.
12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 노광을 진행하는 단계는 마스크 없이 진행되는 것을 특징으로 하는 미세코드를 포함하는 보안입자의 제조방법.
13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 노광을 진행하는 단계에서 상기 미세코드 내부에는 광이 조사되지 않는 것을 특징으로 하는 미세코드를 포함하는 보안입자의 제조방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 광이 조사되지 않는 내부가 상기 경화되지 않은 부분을 제거하는 단계에서 제거되지 않는 것을 특징으로 하는 미세코드를 포함하는 보안입자의 제조방법.
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16. 삭제
17. 미세코드를 포함하는 보안입자가 적용된 보안용지로서,
    상기 보안입자는 광개시제 및 광감응성 물질이 첨가된 광경화성 고분자 수지 재질로 형성되고,
    상기 미세코드는 상기 보안입자 내부에 식별 가능하도록 형성되며,
    상기 미세코드의 내부는 비어 있어 그 외부와는 상이한 광학적 성질을 가지고,
    상기 미세코드의 내부에는 상기 광감응성 물질에 의한 광감응 특성이 나타나지 않는 것을 특징으로 하는 보안용지.
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 제17항에 있어서,
    상기 광감응성 물질은 자외선 발광물질, 가시광선 발광물질, 적외선 발광물질, 상향변환(up-converting) 발광물질, 적외선 흡수 및 반사물질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 보안용지.
22. 제17항에 있어서,
    상기 미세코드는 하나 이상의 심볼, 숫자 또는 문자를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안용지.
23. 제17항에 있어서,
    상기 광경화성 고분자 수지는 자외선의 조사에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 보안용지.
24. 삭제
25. 미세코드를 포함하는 보안입자가 적용된 보안잉크로서,
    상기 보안입자는 광개시제 및 광감응성 물질이 첨가된 광경화성 고분자 수지 재질로 형성되고,
    상기 미세코드는 상기 보안입자 내부에 식별 가능하도록 형성되며,
    상기 미세코드의 내부는 비어 있어 그 외부와는 상이한 광학적 성질을 가지고,
    상기 미세코드의 내부에는 상기 광감응성 물질에 의한 광감응 특성이 나타나지 않는 것을 특징으로 하는 보안잉크.
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29. 제25항에 있어서,
    상기 광감응성 물질은 자외선 발광물질, 가시광선 발광물질, 적외선 발광물질, 상향변환(up-converting) 발광물질, 적외선 흡수 및 반사물질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 보안잉크.
30. 제25항에 있어서,
    상기 미세코드는 하나 이상의 심볼, 숫자 또는 문자를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안잉크.
31. 제25항에 있어서,
    상기 광경화성 고분자 수지는 자외선의 조사에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 보안잉크.
32. 삭제
33. 보안제품으로서,
    상기 보안제품은 용지 및 상기 용지 위에 인쇄된 잉크를 포함하고,
    상기 용지 및 상기 잉크 중 하나 이상에는 보안입자가 포함되어 있으며,
    상기 보안입자는 광개시제 및 광감응성 물질이 첨가된 광경화성 고분자 수지 재질로 형성되고 그 내부에 미세코드가 식별 가능하도록 형성되며,
    상기 미세코드의 내부는 비어 있어 그 외부와는 상이한 광학적 성질을 가지고,
    상기 미세코드의 내부에는 상기 광감응성 물질에 의한 광감응 특성이 나타나지 않는 것을 특징으로 하는 보안제품.
34. 제33항에 있어서,
    상기 보안제품은,
    상기 미세코드를 식별하는 것에 의해 위변조 여부를 판별 가능한 것을 특징으로 하는 보안제품.
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37. 삭제
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