KR101555727B1

KR101555727B1 - 필름 소자를 제조하는 방법

Info

Publication number: KR101555727B1
Application number: KR1020107022258A
Authority: KR
Inventors: 루드비크 브렘; 하이모 카츠코렉; 노베르트 라우스
Original assignee: 레오나르트 쿠르츠 스티프퉁 운트 코. 카게
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2009-02-28
Publication date: 2015-10-05
Also published as: TW201002538A; US20160375714A1; EP2262648B1; ATE522367T1; DE102008013073B4; EP2262648A2; DE102008013073A1; WO2009109343A2; CN101959697B; CA2717775C; US20140205852A1; CA2717775A1; US20110003166A1; TWI474935B; US9463659B2; KR20100131472A; JP2011520638A; JP5377523B2; US10179472B2; WO2009109343A3

Abstract

본 발명은 서로 정합되는 금속 층(11, 16)을 갖는 필름 소자를 제조하는 방법과, 그러한 방법을 이용하여 제조될 수 있는 필름 소자에 관한 것이다. 신축성 단층 또는 다층 캐리어 필름(10)의 제1 표면 상에 제공되는 제1 금속 층(11)과, 상기 제1 표면에 대향하는 상기 캐리어 필름(10)의 제1 표면 상에 제공되는 마스킹 층(13)이 서로 동기화되어 있는 구성 프로세스를 이용하여 서로 정확하게 정합하여 구성된다. 상기 제1 금속 층(11) 및 상기 마스킹 층(13)을 구성한 후에, 하나 이상의 추가 층이 상기 제1 금속 층(11)에 도포된다. 광 활성화될 수 있는 제1 층(17)이 도포되는 제2 금속 층(16)이 상기 하나 이상의 추가 층(15)에 도포된다. 광 활성화될 수 있는 제1 층(17)은 광 활성화될 수 있는 제1 층(17)이 감응하는 파장의 전자기 방사를 이용하여 상기 마스킹 층(13)의 측으로부터 상기 마스킹 층(13), 상기 제1 금속 층, 상기 하나 이상의 추가 층 및 상기 제2 금속 층(16)을 통한 노출을 이용하여 구성되거나, 광 활성화될 수 있는 제1 층은 마스킹 층에 의해 제어되는 마스킹 층에 대향하는 필름 본체의 측으로부터 노출된다.

Description

필름 소자를 제조하는 방법{METHOD FOR PRODUCING A FILM ELEMENT}

본 발명은 상호 정합된 금속 층을 갖는 필름 소자를 제조하는 방법 및 그러한 필름 소자에 관한 것이다.

금속 반사층을 갖는 필름 소자는 광 가변 보안 소자(OVD: optically variable security element)가 지폐, 신용 카드나 고객 카드와 같은 문서 또는 제품의 복제 및 오용을 방지할 수 있으면 방지하는 데 종종 사용된다. 그러한 필름 소자의 위조 방지 성질을 더욱 향상시키기 위해, 금속 반사층이 필름 소자의 전체 영역에 제공되지 않지만 구성되어 있고 필름 소자에 부분적으로만 제공되는, 광 가변 보안 소자의 사용이 제안되어 왔다. 그에 대해, 상호 정합된 금속 층이란 표현은 서로 정확한 정합 관계로 배열되는 즉, 서로 고정된 관계로 구성되는 층을 나타내는 데 사용된다.

따라서, 예를 들면, WO 03/095227 A1호는 금속 반사층이 부분적으로만 제공되어 있어 그에 따라 투명한 창이 보안 소자에 제공되는 광 가변 보안 소자를 기재하고 있다. 그에 대해, 금속 반사층의 구성을 위해, 금속 반사층이 전체 표면 영역 상에 기상 증착된 후 양이나 음의 에칭에 의해 또는 투명한 창이 제공되는 영역에서 삭마에 의해 다시 제거되는 것이 제안되어 있다.

더욱 흥미로운 광 가변 효과는 하나의 금속 반사층만 필름 소자 내에 제공되는 것이 아니라 보는 사람에게 불투명하게 나타나는 2개의 부분적으로 성형된 금속 반사층이 제공되게 하는 절차에 의해 달성될 수 있는 것이 현재 밝혀져 있다. 그 경우에, 특별한 의의가 정확한 정합 관계에서의 2개의 금속 층의 배향에 의한 것으로 여겨지며, 그들 금속 층이 결과적인 광학 성질에 크게 영향을 줄 수 있기 때문이다. 2개의 금속 층의 서로 정확한 정합 관계에서의 광학적으로 쉽게 검출 가능한 배향은, 정확한 정합 관계에서의 그 정확한 배향의 재구성이 어렵고 종종 복잡하며 고가이기 때문에, 자체가 보안 특징으로 직접 사용될 수 있다. 그러나, 앞서 공지된 프로세스에 의하면, 가능한 한 서로 정확한 정합 관계에서 배향되고 특히 상이하게 구성되는 금속 층을 갖는 필름 소자가 어렵게만 실시될 수 있다: 예를 들면, 그러한 필름 소자를 제조하기 위해, 제1 제조 단계에서, 제1 금속 층이 포토레지스트에 의해 구성되고, 몇몇 중간 단계(추가의 층의 도포) 이후에, 제2 제조 단계에서 제2 금속 층이 포토레지스트에 의해 구성되면, 구성된 제1 금속 층과 관련하여 제2 노출 프로세스의 정합은 겨우 가능하지만 큰 정합 부정확성을 수반한다. 또, 필름 본체가 약간 인정되지만 노출 프로세스들 사이에서 발생하는 처리 단계로 인해 예측 불가능하게 왜곡되며, 그런 이유로 제1 금속 층과 제2 금속 층의 정확한 정합 관계에서의 완전한 구성이 그 절차에 의해서는 성공하지 못하는 것이 밝혀진 바 있다.

본 발명의 목적은 상호 정합된 금속 층을 갖는 필름 소자의 제조를 향상시키고, 그에 따라 개량된 필름 소자를 제공하는 것이다.

그 목적은 상호 정합된 금속 층을 갖는 필름 소자를 제조하는 방법에 의해 달성되며, 여기에서 신축성 단층 또는 다층 캐리어 필름의 제1 표면 상에 제공되는 제1 금속 층 및 상기 제1 표면에 대향하는 상기 캐리어 필름의 제2 표면 상에 제공되는 마스킹 층이 상호 동기화된 구성 바람직하게는 광학 프로세스에 의해 서로 정확한 정합 관계로 구성되고, 상기 제1 금속 층 및 상기 마스킹 층의 구성 후에, 하나 이상의 추가 층이 상기 제1 금속 층에 도포되며, 제2 금속 층이 상기 하나 이상의 추가 층에 도포되고, 제1 광 활성 가능 층이 상기 제2 금속 층에 도포되며, 상기 제1 광 활성 가능 층은 상기 제1 광 활성 가능 층이 감응하는 파장의 전자기 방사에 의해 상기 마스킹 층의 측으로부터 상기 마스킹 층, 상기 제1 금속 층, 상기 하나 이상의 추가 층 및 상기 제2 금속 층을 통한 트랜스-노출(trans-exposure)에 의해 구성되고, 상기 마스킹 층 및 상기 제1 금속 층의 두께 및 재료는 상기 트랜스-노출 단계에 이용되는 상기 전자기 방사의 파장에서 상기 마스킹 층 및 상기 제1 금속 층의 투과도의 비가 1:10 이상, 바람직하게는 약 1:10이 되도록 선택된다. 제1 및 제2 금속 층은 그에 따라 서로에 대해 정합되고, 그에 따라 정확한 정합 관계로 서로에 대해 배열된다. 본 발명에 따르면, 그 방법에서는, 제2 금속 층의 구성을 위한 역할을 하는 제1 광 활성 가능 층이 금속 층으로부터 떨어져 있는 광 활성 가능 층의 측으로부터 평상시처럼 노출되지 않고 금속 층으로 통해 노출된다. 마스킹 층, 캐리어 필름, 제1 금속 층, 하나 이상의 추가 층 및 제2 금속 층을 포함하는 필름 본체가 그에 따라 마스킹 층의 측으로부터 노출된다, 즉 노출 장치가 필름 본체의 측에 배열되고, 그 최상부 층이 마스킹 층이다. 따라서, 노출 장치와 관련하여, 마스킹 층은 노출 장치에 가장 가까이 있는 필름 본체의 층이므로, 노출이 마스킹 층을 통해 이루어진다. 상기 나타낸 조건이 관측될 때, 전체 표면 영역 제공되는(휴먼 뷰어에게 불투명하게 나타나는) 제2 금속 층과 (상이하게) 구성된 제1 금속 층이 그 마스킹 층과 광 활성 가능 층 사이에 배치되더라도, 제1 광 활성 가능 층이 캐리어 필름의 제2 표면 상에 제공되는 마스킹 층에 의해 구성될 수 있게 된다.

본 발명은 제1 및 제2 금속 층의 정확한 정합 관계로의 구성을 가능하게 하여 상술한 문제점을 회피한다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 트랜스-노출 단계에 이용되는 상기 전자기 방사의 파장에서 상기 마스킹 층(13)의 투과도 대 상기 제1 금속 층(11)의 투과도의 비는 1:15 이상이고, 바람직하게는 1:15와 1:20의 사이이다. 그에 대하여, 투과도는 전자기 방사를 위한 층의 투과도를 (%로) 나타내는 데 이용되고, 즉 제1 금속 층이 마스킹 층의 전자기 방사를 위한 투과도의 적어도 15배이다. 그것은 제1 광 활성 가능 층의 구성을 특히 보증하여 달성한다. 연구는, 제1 광 활성 가능 층의 성공적인 노출을 위해, 조명의 적절한 강도 및 노출 지속기간을 미리 가정하여, 제1 금속 층의 투과도 및 마스킹 층의 투과도만이 결정적인 것임을 나타내고 있다. (구성된) 마스킹 층, 캐리어 필름 및 (구성된) 제1 금속 층으로 이루어진 층 구조의 투과도는 가장 불투명한(가장 광 불투성) 위치(마스킹 층, 캐리어 필름, 제1 금속 층)에서 및 캘리어 필름의 투과도에 의해 가장 투과성 있는(가장 반투명한) 위치(마스킹 층 및 제1 금속 층 제공되지 않음)에서 결정된다. 또한, 마스킹 층이 제공되지 않지만 제1 금속 층이 제공되는 위치에서, 제1 광 활성 가능 층이 트랜스-노출 단계에서 또한 활성화되고, 제1 광 활성 가능 층이, 마스킹 층이 제공되지만 제1 금속 층이 제공되지 않는 위치에서 활성화되지 않는 것을 보증할 필요가 있다. 이제 마스킹 층과 제1 금속 층의 투과도의 비가 이상에서 나타낸 바와 같이 선택되면, 적절한 노출 강도 및 시간을 갖고, 제1 광 활성 가능 층의 마스킹 층과 정확한 정합 관계로 배향되는 구성이 제1 금속 층의 어떠한 형성 및 구성으로도 가능하다.

트랜스-노출 단계에 이용되는 전자기 방사의 파장에서 마스킹 층의 투과도를 6% 미만으로 선택하는 것이 바람직하다는 것이 또한 입증되었다.

제1 및 제2 금속 층은 임의의 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있으며, 여기에서 제1 금속 층의 층 두께는 층들의 투과도에 대한 상기 특정된 조건이 충족되도록 선택된다. 바람직하게는 이 경우에, 제1 금속 층은 은을 포함하고, 바람직하게는 20∼40 ㎚의 층 두께이다. 제2 금속 층은 바람직하게는, 알루미늄, 구리 또는 은을 포함하고, 바람직하게는 10∼50㎚의 층 두께이다. 그 점에서, 제2 금속 층이 상이한 금속의 2 이상의 상호 중첩되는 서브층(sublayer)을 포함하게 하는 것도 또한 가능하다. 그것은 제2 금속 층의 투과도를, 트랜스-노출 단계에서 이용될 조명 강도 및/또는 노출 시간이 기존의 제조 머신과 매칭되도록 조정하기 위해 이용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 마스킹 층은 금속 또는 금속 합금, 특히 구리를 포함한다. 금속 층은 마스킹 층의 층 두께 및 또한 필름 소자의 전체 층 두께가 감소될 수 있도록 작은 층 두께를 가지면서 특히 높은 불투명성에 의해 구별된다. 또, 그러나, 마스킹 층이 바람직하게는 금속 층을 포함하는 2 이상의 층을 포함하게 하는 것도 가능하다. 따라서, 예를 들면, 마스킹 층을 구성하는 데 이용되는 흑색의 포토레지스트 층이 필름 본체 내에 마스킹 층의 일부로서 남아 있는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 그 목적은 또한 상호 정합된 금속 층을 갖는 필름 소자를 제조하는 방법에 의해 달성되며, 신축성 단층 또는 다층 캐리어 필름의 제1 표면 상에 제공되는 제1 금속 층 및 상기 제1 표면에 대향하는 상기 캐리어 필름의 제2 표면 상에 제공되는 마스킹 층이 상호 동기화된 구성 프로세스에 의해 서로 정확한 정합 관계로 구성되고, 상기 제1 금속 층 및 상기 마스킹 층의 구성 후에, 하나 이상의 추가 층이 상기 제1 금속 층에 도포되며, 제2 금속 층이 상기 하나 이상의 추가 층에 도포되고, 제1 광 활성 가능 층이 상기 제2 금속 층에 도포되며, 상기 제1 광 활성 가능 층은 상기 제1 광 활성 가능 층이 감응하는 파장의 전자기 방사에 의해 상기 마스킹 층에 대향하는 필름 본체의 측으로부터 상기 마스킹 층을 통해 제어 가능하게 노출되고, 상기 필름 본체는 상기 마스킹 층, 상기 제1 금속 층, 상기 하나 이상의 추가 층, 상기 제2 금속 층 및 상기 제1 광 활성 가능 층을 포함하며, 그에 따라 구성된다. 제1 및 제2 금속층은 그에 따라 서로에 대해 정합되고 따라서 서로 정확한 정합 관계로 배열된다. 마스킹 층, 캐리어 필름, 제1 금속 층, 하나 이상의 추가 층, 제2 금속 층 및 제1 광 활성 가능 층을 포함하는 필름 본체의 노출은 그에 따라 마스킹 층의 측으로부터는 이루어지지 않지만, 그 측에 대향하는 관계의 필름 본체의 측으로부터 이루어져, 노출 장치가 마스킹 층에 대향하는 필름 본체의 측에 배열된다. 따라서, 제1 광 활성 가능 층은 노출 장치에 가장 가까운 필름 본체의 층을 형성한다. 이 절차는 또한 제1 및 제2 금속 층의 구성을 정확한 정합 관계로 가능하게 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 마스킹 층은 하나 이상의 광학 센서에 의해 광학적으로 감지되고, 상기 제1 광 활성 가능 층의 노출은 상기 광학 센서에 의해 검출되는 값에 따라 제어된다. 따라서, 예를 들면, 센서 어레이가 마스킹 층을 광학적으로 감지하고 필름 본체의 반대 측에 배열되어 센서 배열에 의해 검출된 값에 의해 제어되는 레이저를 작동시켜 감지 단계와 동시에 제1 활성 가능 층을 노출시키는 것이 가능하다.

또한, 마스킹 층을 광원에 의해 노출시키고, 상기 마스킹 층에 의해 반사되는 광을 편향시켜 상기 제1 광 활성 가능 층을 노출시키며, 상기 제1 광 활성 가능 층을 상기 마스킹 층을 통해 제어 가능하게 노출시키는 것이 바람직한 것으로 입증되었다. 마스킹 층에 조사되어 그에 의해 반사되는 광이 그에 따라, 예컨대, 필름 본체 둘레의 미러 배열에 의해 편향되고, 마스킹 층에 대향하는 필름 본체의 측으로부터 필름 본체의 노출을 위해 사용된다. 그러한 배열은 고가의 구조 및 높은 달성 가능한 제조 속도에 의해 구별된다.

바람직하게는, 본 발명에 따르는 프로세스를 갖는 절차는 아래와 같다:

바람직하게는 제2 금속 층은, 상기 제1 활성 가능 층이 상기 노출 작업 시에 활성화된 영역에서 또는 상기 제1 광 활성 가능 층이 상기 노출 작업 시에 활성화되지 않은 영역에서 에칭 프로세스에 의해 부분적으로 제거되어, 상기 제2 금속 층(16)이 상기 제1 금속 층과 정확한 정합 관계로 상기 마스킹 층에 따라 구성된다. 따라서, 제2 금속 층이 에칭 프로세스에 의해 노출된 영역에서만 제거되도록 노출된 영역에서 나누어지거나 분해되는 포토레지스트를 광 활성 가능 층으로서 이용하는 것이 가능해진다(포지티브 레지스트). 또한, 제2 금속 층이 에칭 프로세스에 의해 노출되지 않은 영역에서만 제거되도록 (중합 또는 경화에 의해) 에칭 프로세스에서 이용되는 산이나 가성 소다(lye)와 관련하여 보호 작용을 생성하는 포토레지스트를 광 활성 가능 층으로서 이용하는 것도 가능해진다(네거티브 레지스트).

바람직한 실시예에서, 2개의 상호 동기화된 노출 절차가 동기화된 구성 절차로서 이용된다. 그 목적을 위해, 바람직하게는, 상기 마스킹 층 및 상기 제1 금속 층이 단층 또는 다층 필름 본체에 도포되고, 그 후 제2 광 활성 가능 층이 상기 제1 금속 층에 도포되며, 제3 광 활성 가능 층이 상기 마스킹 층에 도포되고, 상기 제2 광 활성 가능 층은 제1 노출 마스크를 통해 제1 노출 절차에서 노출되며, 상기 제3 광 활성 가능 층은 제2 노출 마스크를 통해 제2 노출 절차에서 노출되고, 상기 제1 및 제2 노출 마스크는 정확한 정합 관계로 배향되며, 그에 따라 상기 제1 및 제2 노출 절차가 서로 동기화된다.

또한, 상기 제1 금속 층 및 상기 마스킹 층은, 상기 제2 광 활성 가능 층 및 상기 제3 광 활성 가능 층이 각각 상기 제1 또는 제2 노출 절차 각각에 의해 활성화되거나 활성화되지 않은 영역에서 에칭 절차에 의해 제거된다. 그에 관하여, 포지티브 또는 네거티브 레지스트의 이용이 상술한 바와 같이, 가능해진다.

그러한 절차는 예를 들면, 동기화된 인쇄 프로세스에 의해 달성될 수 없는 제1 금속 층의 구성과 마스킹 층의 구성 사이의 매우 높은 정합 정확도를 달성하는 것을 가능하게 만드는 것으로 밝혀졌다. 또한, 그러한 프로세스는 제조가 특별히 염가로 실시될 수 있도록 높은 제조 속도를 달성하는 것을 가능하게 만든다. 더욱이, 이 절차를 이용하면, 노출 작업 이전에 전체 표면 영역 상에 사실상 여전히 존재하는 제1 금속 층 및 마스킹 층의 스크리닝 작용으로 인해, 2개의 노출 절차의 상호 영향이 신뢰할 수 있게 방지되는 것이 밝혀졌고, 그에 따라 양 측으로부터 필름 본체를 동시에 노출시키는 것이 가능해져, 정합 정확도가 더 더욱 증가될 수 있다. 따라서, 제2 및 제3 광 활성 가능 층, 금속 층, 마스킹 층 및 캐리어 필름을 포함하는 필름 본체의 상호 대향하는 측에 제1 및 제2 노출 마스크를 배열하여, 제2 및 제3 광 활성 가능 층을 동시에 노출시키는 것이 바람직한 것으로 입증되었다.

바람직하게는, 제1 및 제2 노출 마스크가 판 형태로 형성되고, 시준된 광으로 조사된다. 그 경우에, 2개의 노출 마스크는 바람직하게는 홀딩 프레임에 의해 함께 연결되어, 상기 2개의 노출 마스크가 노출 작업 시에 정합 관계로 서로에 대해 고정되는 것을 보증한다. 따라서, 예를 들어, 노출 시에, 2개의 노출 마스크가 그 노출 마스크들 사이에 있는 필름 본체에 대해 압축되고, 그 경우에, 노출 마스크들은 홀딩 프레임에 의해 서로에 대해 고정된 배향으로 고정된 후, 각 경우에 각각이 노출 마스크를 통해 필름 본체가 양 측으로부터 노출된다. 그러면, 서로에 대해 노출 마스크의 특히 정확한 배향이 달성 가능해지므로, 제1 금속 층 및 마스킹 층의 구성을 위해 정확한 특히 높은 정도의 정합 관계가 달성 가능해진다.

또 그러나, 노출 작업을 위해, 판 형상의 노출 마스크 대신에, 드럼 노출 장치를 이용함으로써, 예를 들면, 서로 (기계적으로) 동기화되는 2개의 드럼 노출 장치에 의해 필름 본체를 노출시키는 것도 가능하다.

바람직하게는, 제1 및 제2 노출 마스크로서 유리 마스크가 이용된다. 더욱 바람직하게는, 30 ㎛ 미만의 파장의 전자기 방사가 제1 및/또는 제2 노출 절차에서의 노출을 위해 채택되는데, 그 이유는 그 파장에서, 캐리어 필름(바람직하게는 PET)용으로 이용되는 플라스틱이 낮은 투과도만을 가지므로, 캐리어 필름이 제1 및 제2 노출 절차의 분리에 또한 공헌하기 때문이다.

또 그러나, 본 발명에 따른 프로세스에서는, 동기화된 구성 절차로서, 서로 동기화되는 노출 절차와 레이저 삭마 절차를 이용하는 것이 바람직한 것으로 또한 입증되었다. 따라서, 예를 들면, 상기 마스킹 층은 레이저 삭마 절차에서 레이저에 의해 구성되고, 상기 제1 금속 층은 노출 절차에서 노출 마스크를 통한 노출에 의해 구성되며, 상기 레이저는 상기 노출 마스크의 위치와 동기화된다. 그 방법으로 에칭 절차를 없애는 것이 가능해지며, 그에 의해 비용 절감을 제공한다.

본 발명의 목적은 상술한 프로세스에 의해 제조될 수 있는 필름 소자에 의해 또한 달성되며, 신축성 단층 또는 다층 캐리어 필름, 상기 캐리어 필름의 제1 표면 상에 제공되는 제1 금속 층, 제1 표면에 대향하는 상기 캐리어 필름의 제2 표면 상에 제공되는 마스킹 층, 상기 제1 표면의 측 상에 배열되는 제2 금속 층, 및 상기 제1 및 제2 금속 층 사이에 배열되는 하나 이상의 추가 층을 포함하고, 상기 마스킹 층 및 상기 제1 금속 층은 상호 정확한 정합 관계로 구성되며, 상기 제2 금속 층은 상기 제1 금속 층과 정확한 정합 관계로 상기 마스킹 층에 따라 구성된다. 바람직하게는 상기 제1 및 제2 금속 층은 적어도 서로 영역 구분적으로 오버랩한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 제1 금속 층이 마스킹 층의 투명한 영역과 오버랩하는 관계로 적어도 영역 구분적으로 배열되더라도, 제1 광 활성 가능 층 및 그에 따른 제2 금속 층이 제1 금속 층과 정확한 정합 관계로 구성되는 방식으로 마스킹 층에 의해 후속 프로세스 단계에서 제1 광 활성 가능 층을 노출시키는 것이 가능해지므로, 제1 광 활성 가능 층의 구성이 저절로 방지된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 제1 및 제2 금속 층은 광학적으로 유효한 반사층을 나타낸다. 필름 소자는 바람직하게는, 가치 보유 문서 예를 들면, 지폐, 신용 카드나 ID 문서를 보호하기 위한 보안 소자이다. 그 경우에, 하나 이상의 추가 층은 바람직하게는, 복제 래커 층, 스페이서(spacer) 층 또는 데코레이티브(decorative) 층에 의해 형성된다. 또한, 상기 제1 및 제2 금속 층은 전기 부품의 전극 층의 형태로 되는 것도 가능하고, 그에 따라 상기 하나 이상의 추가 층은 하나 이상의 전기 기능 층, 특히 반도체, 절연체 또는 전기 도전성 재료의 층을 나타낸다.

따라서, 바람직한 실시예에 따르면, 제1 금속 층 및 제2 금속 층은 규칙적인 1차원이나 2차원 래스터에 따라 구성된다, 즉 제1 금속 층 및 제2 금속 층은 각각, 제1 및 제2 래스터에 따라 각각 배열되는, 금속이 제공되는 제1 영역 및 금속이 제공되지 않는 제2 영역을 갖는다. 제1 및 제2 래스터는 예를 들면, 라인 래스터나 또한 표면 래스터를 포함할 수 있고, 여기에서 예를 들면, 점 형상 또는 사각형의 금속 영역이 2차원의 규치적인 배열로 배열된다. 이것은 또한, 예컨대, 원형 또는 파 형상 래스터 라인을 갖는 기하학적으로 변형된 래스터를 포함할 수도 있다. 상기 래스터의 래스터 폭은 바람직하게는 30 ㎛보다 크고, 바람직하게는 600 ㎛ 보다 크다. 제1 및 제 금속 층의 광학적인 중첩은 휴먼 뷰어에게 서로에 대해 2개의 래스터의 배향으로 가장 미세한 변화로 이미 현저하게 변화한 광학적인 전체 임프레션을 제공한다. 원하는 광학 임프레션이 예컨대, 동심원으로 이루어지는 패턴이 제공되는 것이 2개의 래스터가 정확한 정합 관계로 배향될 때만이다.

그에 관하여, 상기 2개의 래스터의 일치하는 래스터 폭을 선택하고, 상기 제1 및 제2 래스터를 서로에 대해, 상기 제1 금속 층의 제1 영역이 상기 제2 금속 층의 제2 영역의 영역 내에 및 그 역으로 배열되도록 배향하는 것이 유리하다는 것이 또한 입증되었다. 그것은 예를 들면, 상기 제1 및 제2 래스터로서 동일한 래스터를 채택함으로써 래스터가 서로에 대해 약 180°의 상 변위로 배열된다, 즉, 약 1/2 래스터 폭까지 상호 변위된 관계로 배열된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 캐리어 필름은, 필름 소자로부터 제1 및 제2 금속 층을 포함하는 필름 본체의 릴리즈를 가능하게 하는 릴리즈 층을 갖는다. 따라서, 예를 들면, 필름 소자는 전사 필름의 형태일 수 있으며, 필름 소자의 타깃 기판으로의 도포 후에, 마스킹 층과 캐리어 필름을 포함하는 필름 본체가 제1 및 제2 금속 층을 포함하고 전사 층을 형성하는 필름 본체로부터 제거된다. 또한, 캐리어 필름이, 마스킹 층을 포함하는 필름 본체의 필름 소자로부터 릴리즈를 가능하게 하는 릴리즈 층을 갖는 것도 가능하다. 따라서, 제1 광 활성 가능 층의 구성 후에, 필름 본체의 나머지로부터 마스킹 층을 릴리즈하는 것이 가능해진다. 그것이 필름 소자의 처리를 더욱 향상시킨다.

본 발명의 첨부한 도면을 참조하여 다수의 실시에에 의해 이하 예로서 설명한다.

본 발명에 의하면, 상호 정합된 금속 층을 갖는 필름 소자의 제조를 향상시킬 수 있으며, 그에 따라 개량된 필름 소자를 얻을 수 있다.

도 1은 동기화된 구성 절차를 실행하기 전의 필름 본체의 개략적인 단면도이다.
도 2는 2개의 상호 동기화된 구성 절차에 의해 구성된 필름 본체의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 노출 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 노출 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 서로 정확한 정합 관계로 구성되는 제1 금속 층과 마스크하는 층을 갖는 필름 본체의 개략적인 단면도이다.
도 6은 마스크하는 층을 통한 트랜스-노출에 의해 노출되는 필름 본체의 개략적인 단면도이다.
도 7은 에칭 절차를 실행한 후의 도 6의 필름 본체의 개략적인 단면도이다.
도 8은 광 보안 소자를 제공하는 필름 본체의 개략적인 단면도이다.
도 9는 광 가변 보안 소자를 제공하는 필름 본체의 개략적인 단면도이다.
도 10은 도 8의 필름 본체의 금속 층의 광학 활성을 나타내는 다수의 도면이다.
도 11은 도 8의 필름 본체의 금속 층의 광학 활성을 나타내는 다수의 도면이다.

이하, 도 7에 도시된 필름 소자를 제조하는 방법을 설명하기 위해 이제 도 1∼6을 참조한다.

먼저, 그 목적을 위해, 도 1에 도시된 필름 본체가 제조된다. 필름 본체(21)는 캐리어 필름(10), 캐리어 필름의 제1 측에 도포되는 금속 층(11), 캐리어 필름(10)의 반대 측에 도포되는 금속 층(13), 및 금속 층(11)과 금속 층(13)에 각각 차례로 다시 도포되는 2개의 광활성 가능 층(12 및 14)를 갖는다. 캐리어 필름(10)은 바람직하게는 8 ㎛와 125 ㎛ 사이의 두께의 투명한 플라스틱 필름이다. 바람직하게는, 이 경우에 캐리어 필름(10)은 PET 또는 BOPP를 포함하고, 또한 단축으로 또는 쌍축으로 신장된다. 또, 캐리어 필름(10)은 하나의 층뿐 아니라 복수의 층을 포함하는 것도 가능하다. 따라서, 예를 들면, 캐리어 필름(10)은 플라스틱 캐리어 예컨대, 상술한 바와 같은 플라스틱 필름 외에, 캐리어 필름(10)으로부터 층(11 및 12)을 포함하는 층 배열의 릴리즈를, 또는 캐리어 필름(10)으로부터 층(13 및 14)에 의해 형성된 층 배열의 릴리즈를 가능하게 하는 릴리즈 층을 갖는다.

제1 제조 단계에서, 금속 층(11 및 13)이 예를 들면, 스퍼터링 또는 기상 증착에 의해 전체 표면 영역 상에서 캐리어 필름(10)에 도포된다. 금속 층(11 및 13)은 예를 들면, 알루미늄, 은, 구리, 금 또는 이들 재료의 합금을 포함한다. 바람직하게는, 상이한 금속 재료가 금속 층(11 및 13)에 이용되고 그들 층은 이하 상세히 설명되는 바와 같이, 캐리어 필름(10)에 상이한 층 두께로 또한 도포된다. 따라서, 금속 층(13)은 바람직하게는 구리를 포함하고, 100∼200 ㎚의 층 두께이며, 더욱 바람직하게는 약 200 ㎚이다. 금속 층(11)은 바람직하게는 20과 40 ㎚ 사이, 더욱 바람직하게는 약 30 ㎚의 층 두께를 갖는 은을 포함한다.

그 후, 제2 제조 단계에서, 광 활성 가능 층(12 및 14)이 금속 층(11) 및 금속 층(13)에 예컨대, 프린팅, 분무 또는 푸어링(pouring)에 의해 전체 표면 영역 상에 각각 도포된다. 네거티브 레지스트(negative resist)가 아래의 노출 절차에서 채택되는 노출 파장에 적합한 광 활성 가능 재료로서 선택된다. 따라서, 예를 들면, UV 광용으로 설계된 네거티브 레지스트가 이용되어, 금속 층(11 및 13)에 각각 100∼2000 ㎚, 바람직하게는 대략 800 ㎚의 층 두께로 도포된다.

네거티브 레지스터 대신에 포지티브(positive) 레지스트, 즉 노출 시에 후속 에칭 절차의 산이나 가성 소다에 대해 보호 작용을 상실하여 노출된 영역이 에칭 절차에서 제거되는 포토레지스트를 이용하는 것도 가능하다. 따라서, 예를 들면, 광 활성 가능 층으로서, 248 ㎚의 파장 범위에서의 노출(예컨대, CO₂ 레이저를 이용한 노출)을 위해 설계된 100 및 800 ㎚ 사이의 두께 바람직하게는 200∼300 ㎚의 두께의 네거티브 레지스트를 도포하는 것이 가능하다.

후속하는 제조 단계에서, 필름 본체(21)는 도 2∼4를 참조하여 이하 설명되는 바와 같이, 2개의 상호 동기화된 노출 절차에 의해 구성된다.

도 2는 노출 후에 필름 본체(21)에 대응하는 2개의 마스크(31 및 32) 사이에 배열되는 필름 본체(22)를 도시한다. 필름 본체(22)는 따라서 광 활성 가능 층(12 및 14), 금속 층(11 및 13), 및 캐리어 필름(10)을 갖는다. 마스크(31)는, 마스크(31)가 노출 작업에 이용되는 광(41)에 불투명하거나 대체로 불투명한 다수의 영역(33)과 마스크(31)가 노출 작업에 이용되는 광(41)에 투명하거나 대체로 투명한 다수의 영역(34)을 포함한다. 마스크(32)는 유사하게, 마스크(32)가 노출 작업에 이용되는 광(42)에 투명하거나 대체로 투명한 다수의 영역(36)과 마스크(32)가 노출 작업에 이용되는 광에 불투명하거나 대체로 불투명한 다수의 영역(35)을 포함한다. 그 경우, 마스크(31 및 32)는 바람직하게는 2개의 유리 기판이고, 이 유리 기판은 대응하여 구성된 크롬 마스크가 제공되는 석영 유리를 바람직하게는 포함하며, 즉 크롬 층이 영역(33 및 35)에는 각각 존재하고 영역(34 및 36)에는 각각 존재하지 않는다.

제1 노출 절차에서, 필름 본체(22)는 금속 층(11)의 측으로부터 마스크(31)를 통한 광(41)에 의해 노출되어, 마스크(31)의 영역(34) 아래에 있는 광 활성 가능 층의 영역(121)에서 광 활성 가능 층(12)이 노출됨으로써 활성화되고, 마스크(31)의 영역(33) 아래에 있는 광 활성 가능 층의 영역(122)에서 광 활성 가능 층이 노출되지 않음으로써 활성화되지 않게 된다. 제2 노출 절차에서 동일한 방식으로, 필름 본체(22)는 광(42)에 의해 금속 층(13)의 측으로부터 노출되어, 영역(35) 아래의 광 활성 가능 층(14)의 영역(142)에서 그 층이 노출되지 않음으로써 활성화되지 않는 한편, 마스크(32)의 영역(36) 아래의 광 활성 가능 층(14)의 영역(141)에서 광 활성 가능 층(14)이 노출됨으로써 활성화된다.

2개의 노출 마스크(31 및 32)는 서로 정확한 정합 관계로 배열되어, 2개의 광 활성 가능 층(12 및 14)이 2개의 노출 프로세스에 의해 상호 정확한 정합 관계로 구성된다.

금속 층(13 및 11)의 스크리닝 작용으로 인해, 그 경우에 (조명 강도 및 노출 시간의 점에서 적절한 선택에 의해) 제1 및 제2 노출 단계를 동시에 및 동일한 시간에 실행하는 것이 가능해진다. 도 3에 도시된 노출 장치는 그 목적에 특히 유리한 것으로 밝혀졌다.

도 3은 한편으로 필름 본체(21)가 필름 롤(roll)로부터 공급되어 필름 본체(21)를 노출시키면, 노출된 필름 본체(21), 즉 필름 본체(22)가 제거되어 추가의 필름 릴(reel)에 감기거나 추가의 제조 프로세스 특히 에칭 절차에 직접 공급되는, 노출 장치(5)를 도시한다.

노출 장치(5)는 필름 본체(21)의 서로 대향하는 측에 배열되어 대향 관계로 위치하는 2개의 노출 유닛(51 및 52)을 갖는다. 노출 유닛(51)은 노출 마스크(31), 복수의 광원(53) 및 광원(53)에 의해 생성되는 광이 평행 빔 구조로 노출 마스크(31)에 입사되게 하는 콜리메이터(collimator: 54)를 갖는다. 노출 유닛(52)은 노출 마스크(32)와 또한 콜리메이터(54) 및 복수의 광원(53)을 갖는다. 노출 유닛(51 및 52)은 바람직하게는, 홀딩 프레임에 의해 함께 연결되어, 서로 정합 관계로 적어도 노출 작업을 실행할 때 고정된다.

노출 장치(5)에 의한 필름 본체(21)의 노출은 작업의 정지 진행 모드(stop-and-go mode)에서 달성된다. 필름 본체(21)가 노출 장치(5)에 공급된다. 노출 유닛(51 및 52)은 마스크(31 및 32)가 필름 본체(21) 상에 놓여 고정하도록 필름 본체(21)에 대해 압축된다. 노출은 그 후 양 측에서 달성되고, 광 강도 및 노출 시간은 광 활성 가능 층(12 및 14)에 매칭된다. 동시에 일어나는 2개의 노출 절차의 상호 영향을 또한 회피하기 위해, 광 활성 가능 층(12 및 14)에 대해 상이한 파장에 응답하는 포토레지스트를 이용하는 것도 가능하다.

노출 작업 후에, 필름 본체(21)의 노출된 부분, 즉 필름 본체(22)가 노출 장치(5)로부터 제거되고, 절차는 시초부터 다시 시작한다.

노출 유닛(51 및 52)이 상호 대향하는 관계로 위치하지 않고 상호 병치되는 관계로 위치하여, 필름 본체(21)의 영역의 전방 및 후방 측의 노출이 시간 전이된(time-displaced) 관계로 달성되는 것도 가능하다. 노출 작업에 드럼 노출 유닛을 이용하는 것도 가능하다.

도 4는 필름 본체(21)가 가이드 롤러(57)의 도움으로 노출 장치를 통과하고 있는, 제1 드럼 노출 유닛(55) 및 제2 드럼 노출 유닛(56)을 포함하는 노출 장치를 도시한다. 그 경우에, 노출 마스크(31 및 32)가 각각의 드럼 노출 유닛(55 및 56)의 주변 표면 상에 엔드리스(endless) 마스크로서 배열된다. 여기에서, 노출은 드럼 노출 유닛(55 및 56)의 내부에 배열되어 광(41 및 42)을 생성하여 드럼 노출 유닛(55 및 56)의 주변 표면 상으로 가이드되는 필름 본체를 노출시키는 광원에 의해 달성된다. 이 경우에, 드럼 노출 유닛(55 및 56)의 드럼은 서로 동기화되고, 그에 따라 예컨대, 트랜스미션(transmission)을 통해 함께 연결된다. 그것이 제1 및 제2 노출 절차가 서로 동기화되고, 광 활성 가능 층(12 및 14)이 서로 정확한 정합 관계로 구성되는 것을 보증한다.

노출 작업 및 그에 따른 광 활성 가능 층(12 및 14)의 구성 후에, 후속 현상 및 에칭 절차에서, 금속 층(11 및 13)의 영역이 제거되고, 여기에서 광 활성 가능 층(12 또는 14)이 각각 활성화 즉, 파괴되었거나(포지티브 레지스트를 이용할 때) 비활성화 즉, 경화되지 않았다(네거티브 레지스트를 이용할 때). 따라서, 필름 본체(22)는 예를 들면, 광 활성 가능 층(12)의 비노출 영역(122) 아래에 또는 광 활성 가능 층(14)의 비노출 영역(142) 아래에 배열되는 금속층(11) 및 금속층(13)이 제거되는, 에칭 조(bath)에 공급된다. 세척 및 건조 프로세스 이후에, 하나 이상의 추가 층이 현재 구성되는 금속 층(11)에 도포된 후, 추가의 금속 층 및 추가의 광 활성 가능 층이 층이나 층들에 전체 표면 영역 상에서 도포된다.

도 5는 결과적으로 생성된 필름 본체(23)를 도시하며: 필름 본체(23)는 그 일 측 상에 현재 구성되는 금속 층(13)이 배치되고, 그 타 측 상에 구성된 금속 층(11)이 배치되는 캐리어 필름(10)을 갖는다. 금속 층(13)은 현재, 금속이 있는 영역(131) 및 금속 층(13)의 금속이 존재하지 않는 영역(132)을 포함한다. 금속 층(11)은 현재, 금속 층(11)의 금속이 존재하는 영역(111) 및 금속이 존재하지 않는 영역(112)을 또한 포함한다. 금속 층(11)에는 예컨대, 50 ㎚∼1000 ㎚의 범위의 두께의 투명한 래커 층인 층(15)이 도포된다. 그러나, 다른 추가 층이 층(15) 대신에 또는 층(15)에 추가하여 금속 층(11)에 도포되는 것도 가능하다. 그러한 층은 예를 들면, 회절 구조가 양각되어 있는 복제 래커 층이거나, 또한 채색된 층이다. 또, 층(15) 또는 추가 층들이 전기 기능 층을 포함하는 것도 가능하다. 따라서, 예를 들면, 층(15) 대신에, 30∼100㎚, 바람직하게는 50 ㎚의 두께의 반도체 층, 및 예컨대, 100 ㎚∼1000㎚, 바람직하게는 500 ㎚의 두께의 절연체가 제공되는 것도 가능하다.

층(15)에는 바람직하게는 10∼50 ㎚, 바람직하게는 30 ㎚의 두께의 얇은 구리 층을 포함하는 추가의 금속 층(16)이 이어진다. 금속 층(16)은 그러나, 다른 재료 예컨대, 은이나 알루미늄, 또는 복수의 상이한 금속 층의 연속을 포함할 수도 있다. 금속 층(16)에는 도 5 실시예에서 100 및 800 ㎚ 사이, 바람직하게는 200 ㎚의 층 두께로 도포되고, 약 365 ㎚의 노출 파장을 위해 설계되는 네거티브 포토레지스트인 광 활성 가능 층(17)이 이어진다.

이제 다음 단계에서, 필름 본체(23)가 도 6에 도시된 바와 같이, 금속 층(13)의 측으로부터 노출된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 그 경우에, 노출 장치가 필름 본체(23)의 측 상에 배열되고, 그 위에 마스킹 층, 금속 층(13)이 또한 배열된다. 따라서, 금속 층(13)은 노출 장치에 가장 가까운 필름 본체(23)의 층을 나타내는 필름 본체(23)의 층을 형성한다. 노출은 그에 따라, 필름 본체의 아래에 배치되는 층들과 금속 층(13)을 통해 달성된다.

도 6은 노출 단계 이후에 필름 본체(23)에 대응하는 필름 본체(24)를 도시한다. 필름 본체(24)는 금속 층(13, 11 및 16), 캐리어 필름(10), 층(15) 및 광 활성 가능 층(17)을 갖는다. 도 6에 도시된 바와 같이, 광 활성 가능 층(17)은 금속 층(13)의 영역(132)과 오버랩하는 관계로 배열된 영역(171)에서 활성화되고, 금속 층(13)의 영역(131)과 오버랩하는 관계로 배열된 영역(172)에서 활성화되지 않으며, 그에 따라 구성된다. 이 결과가 달성될 수 있도록 하기 위해서는 그러나, 특별한 조건이 유지되어야 한다: 트랜스-노출 작업에 이용되는 전자기 방사의 파장 범위에서 (각각의 금속 층이 제공되는 영역에서) 금속 층(13)과 금속 층(11)의 투과도의 비가 그 경우에 1:10 이상이 되도록 선택될 수 있다. 금속 층(11 및 13)의 재료 및 두께는 이제 그 조건이 충족되도록 선택된다. 또한, 아래의 조건을 유지하는 것이 유리하다는 것도 밝혀졌다: 트랜스-노출 단계에 이용된 전자기 방사의 파장에서 금속 층(11)의 투과도 대 금속층(13)의 투과도의 비는 바람직하게는 1:15 이상, 더욱 바람직하게는 1:15와 1:20 사이이다. 연구는 층(13, 10, 11, 15 및 16)으로부터 형성된 층 본체의 대략 수직인 조사에서의 투과 특성이 대략 개별 층들의 투과도의 배수로 부분적인 면에서 결정될 수 있다는 것을 나타낸다. 연구는 또한, 광 활성 가능 층(17)의 성공적인 노출은 영역(171 및 172)에 입사된 광량이 적어도 15의 팩터(factor)만큼 상이하게 만드는 것을 나타낸다. T₁₃의 영역(131)에서의 금속 층(11)의 투과도와 T₁₁의 영역(111)에서의 금속 층(11)의 투과도를 이용하여(영역(132 및 112)에서의 투과도가 100%라는 가정 하에), 필름 본체(24)의 다른 부분에 대한 표준화된 투과도를 아래에 제공한다:

금속 층(13)이 제공되지만 금속 층(11)이 제공되지 않는 영역: T₁₃.

금속 층(13)과 금속 층(11)이 제공되는 영역: T₁₃×T₁₁.

금속 층(13)과 금속 층(11)이 모두 제공되지 않는 영역: 100%.

금속 층(13)은 제공되지 않지만 금속 층(11)은 제공되는 영역: T₁₁.

따라서, 영역(111 및 132)이 오버랩하는 상황에서도 광 활성 가능 층(17)의 성공적인 노출을 보증하기 위해, 비 T₁₁ 대 T₁₃은 15 이상이어야 한다. 또한, 조명 강도 및 조명 시간은, 광 활성 가능 층(17)이 영역(132 및 111)이 오버랩하는 영역에서는 여전히 활성화되고, 영역(131 및 112)이 오버랩하는 영역에서는 아직 활성화되지 않도록 선택된다. 그것은 적절한 측정 시리즈에 의해 쉽게 확인될 수 있다.

추가의 단계에서, 필름 본체(25)는 그 후 현상 및 에칭 절차에 따르게 되어, 광 활성 가능 층(17)이 활성화되지 않은 영역(172)에서 금속 층(16)이 제거되고, 광 활성 가능 층(17)이 활성화된 영역(171)에서 금속 층(16)은 포토레지스트에 의해 보호된 상태로 남고 그에 따라 층(15) 상에 남게 된다. 세척, 스트립핑(stripping) 및 건조 후에, 도 7에 도시된 필름 소자(25)가 제공되며, 그 필름 소자는 구성된 금속 층(13, 11 및 16), 캐리어 필름(10) 및 층(15)을 포함한다. 영역(131)과 일치하는 관계로, 금속 층(16)은 금속 층(16)의 금속이 제공되지 않는 영역(162)을 갖고, 영역(132)과 일치하는 관계로 금속 층(16)의 금속이 제공되는 영역(161)을 갖는다. 따라서, 금속 층(16)은 금속 층(13)에 따라 구성되고, 그에 따라 금속 층(11)과 정확한 정합 관계로 구성된다. 금속 층(16 및 11)의 영역(161 및 111)은, 금속 층(11)과 금속 층(16)의 구성 사이에 실시된 다수의 프로세스 단계에도 불구하고, 서로 정확한 정합 관계로 배향된다.

도 8은 광 보안 소자로서 이용될 수 있는 필름 본체(6)를 도시한다. 필름 본체(6)는 플라스틱 필름(62), 릴리즈 층(63) 및 복제 래커 층(64)을 포함하는 캐리어 필름(60)을 갖는다. 플라스틱 필름(62)은 바람직하게는 PET 또는 BOPP로 이루어진, 8 ㎛와 125 ㎛ 사이의 두께의 플라스틱 캐리어이다. 복제 층(64)은 표면 릴리프(relief)가 가열된 양각 펀치에 의해 또는 UV 복제에 의해 형성될 수 있는 복제 래커이다. 복제 층(64)은 예를 들면, 열가소성 래커를 포함한다. 릴리즈 층(63)은 예를 들면, 층(64)에 이어지는 층 본체로부터 층(62)의 릴리즈를 가능하게 하는 왁스 성분을 함유하는 층이다. 필름 본체(6)는 또한 금속 층(61 및 67), 추가의 복제 층(66) 및 보호 래커 층(68)을 갖는다.

도 1∼6을 참조하여 상기에서 앞서 설명한 바와 같이, 필름 본체(6)는 마스킹 층으로서의 역할을 하는 금속 층(61)을 통한 트랜스-노출에 의해 제조된다. 캐리어 필름(10) 대신에, 캐리어 필름(60)이 그 경우에 이용되고, 그 점에서 도 2에서 설명한 노출 절차에 앞서는 제조 단계에서 제조된다:

이 경우에, 릴리즈 층(63) 및 그 후 복제 층(64)이 플라스틱 필름(62)에 전체 표면 영역 상에 도포된다. 광학적으로 유효한 표면 릴리프, 예를 들면, 회절 격자(grating) 또는 홀로그램이 그 후, 열 및 압력에 의해, 복제 롤러를 이용하거나 UV 복제에 의해 복제 층(64)에 도입된다. 그 후, 도 2∼4의 실시예에 따라, 금속 층(61 및 65)이 도포되어 서로 정확한 정합 관계로 구성된다. 복제 층(66)이 그 후 도포되고, 광학적으로 유효한 표면 릴리프 예를 들면, 회절 격자 또는 홀로그램이 또한 그 층에 형성된다. 그 후, 도 5 및 6의 실시예에 따라서, 금속 층(67)이 복제 래커 층(66)에 도포되어, 금속 층(61)을 통한 트랜스-노출에 의해 구성된다. 보호 래커 층(68)이 그 후 도포된다.

이 경우에, 보호 래커 층(68)과 2개의 복제 층(64 및 66)의 굴절률은 그들 층의 굴절률이 동일하거나 서로 약간만 상이하도록 선택되어, 금속 층이 표면 구조에 도포되지 않은 영역에서, 표면 구조의 광학 효과가 상실된다. 또한, 복제 래커 층(64 및 66)의 이용 및 그들 층에 광학적으로 유효한 표면 릴리프의 형성이 필요없게 하는 것도 가능하다(그 후 예를 들면, 투명한 래커 층이 복제 층(66) 대신에 제공된다).

이 경우에, 금속 층(65) 및 금속 층(61)이, 금속 층(67 및 65)과 관련하여 서로 관련되는 도 8에 나타낸 규칙적인 배열이 제공되는 방식으로, 도 6에 도시된 바와 같은 프로세스 단계에서 구성되며, 제1 영역(651)에는 금속 층(65)이 존재하고 제2 영역(652)에는 금속 층(65)이 존재하지 않는다. 영역(652 및 651)은 영역(651)이 서로 등거리로 이격되도록 규칙적인 기하학적으로 변형된 라인 래스터에 따라 배열된다.

동일한 방식으로, 금속 층(67)은 금속 층이 제공되는 영역(671) 및 금속 층이 제공되지 않는 영역(672)을 포함하며, 영역(671 및 672)은 또한 규칙적인 라인 래스터에 따라 배향되어 있다. 이 경우에, 도 8에 나타낸 바와 같이, 2개의 라인 래스터의 래스터 간격은 동일하고, 금속 영역(671 및 651)의 폭뿐만 아니라 서로 관련된 래스터의 배향은, 영역(671)이 영역(652)의 영역 내에 배열되고 영역(651)이 영역(672)의 영역 내에 배열되도록 선택된다. 또한, 영역(651 및 671)의 폭과 서로 관련된 2개의 래스터의 배향은 바람직하게는, 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 영역(671 및 651) 사이에 작은 갭이 존재함에 따라 그 영역에서 층(63∼68)에 의해 형성된 본체가 투명해지도록 선택된다. 바람직하게는 동일한 래스터가 약 180°, 즉, 래스터 간격의 1/2까지 서로에 관련하여 변위되는 층(65 및 67)에 대해 사용되며, 금속 영역(651 및 671)의 폭은 바람직하게는 래스터 폭의 약 1/4인 래스터 폭의 1/2보다 작게 되도록 선택된다.

원형으로 변형된 라인 래스터가 금속 층(65 및 67)용의 래스터로서 이용되면, 도 10에 도시된 바와 같은 광학 이미지(91)가 서로 정확한 정합 관계로 배향되는 층의 구성을 갖고 생성된다:

광학 이미지(91)는 동심원의 연속에 의해 형성되고, 원은 금속 층(67)의 영역(671) 및 금속 층(65)의 영역(651)에 의해 교대로 형성된다. 2개의 금속 층(65 및 67)이 상술한 방식으로 상호 정확한 정합 관계로 구성되면, 뷰어(viewer)는 동심원의 규칙적인 연속을 보게 된다. 층(65 및 67)의 구성 시에 미세한 정합 부정확성으로 광학 이미지가 뷰어에게 현저하게 변화하고, 그에 따라 도 10은 한편으로 미세한 수평 변위가 존재하고, 다른 한편으로는 층(65 및 67)의 구성의 배향의 미세한 왜곡이 서로에 관련되는 광학 이미지(92) 및 광학 이미지(93)를 도시한다. 여기에서 발생하는 모아레(moire) 효과 및 휴먼 뷰어에 의한 광학적인 표시의 지각의 특정 성질로 인해, 그 매우 미세한 변화(몇 % 편차로 이미 발생함)가 휴먼 뷰어에게 현저하게 보여질 수 있다.

도 11은 금속 층(67 및 65)의 추가의 구성의 광학 이미지(94, 95 및 96)을 도시하며, 여기에서 도 10 실시예와 대조적으로, 원형으로 기하학적으로 변형된 라인 래스터가 아니라, 금속 층(65 및 67)의 구성의 기초를 형성하는 기하학적 도면을 따라 라인 래스터 변형된다. 광학 이미지(94)는 층들이 정확한 정합 관계로 배향될 때의 이미지를 나타내고, 광학 이미지(95 및 96)는 미세한 수직 변위 시에 또는 금속 층(65 및 67)의 구성의 미세한 왜곡이 서로에 관련될 때의 이미지를 나타낸다.

도 8에서의 필름 본체(6)에는 하나 이상의 추가 층 예컨대, 접착 층이 제공될 수도 있다. 또한, 릴리즈 층(63)이 금속 층(61)을 갖는 플라스틱 필름(62)의 나머지 필름 본체로부터의 릴리즈를 가능하게 하여, 층(64∼68)을 갖는 필름 본체가 예컨대, 보호될 문서에 핫 엠보싱(hot embossing)에 의해 보안 소자로서 전사될 수 있다. 따라서, 발명은, 보안 소자로서의 역할을 하고, 사이에 적어도 하나의 투명한 추가 층 즉, 층(66)이 존재하는 2개의 금속 층 즉, 층(65 및 67)을 가지며, 2개의 금속 층이 청구항 32 내지 34의 추가의 특징에 따르는 그러한 필름 본체에 관한 것이다.

도 9는 예컨대, 보호하는 지폐, 가치 보유 문서나 ID 문서에 대한 보안 소자로서 사용될 수도 있는 필름 본체(7)를 도시한다. 필름 본체(7)는 복제 층(75), 보호 래커 층(74), 릴리즈 층(73) 및 플라스틱 필름(72)을 갖는 캐리어 필름(70), 금속 층(71, 76 및 78), 복제 층(77) 및 접착 층(79)을 갖는다. 필름 본체(7)는 도 8에서의 필름 본체(6)와 관련하여 설명한 바와 같이 생성되며, 그 경우에 도 9에 또한 도시되어 있는 바와 같이, 제1 광-회절 릴리프 구조(82)가 복제 층(75)의 표면에 형성되고, 제2 광-회절 릴리프 구조(81)가 복제 층(77)의 표면에 형성된다. 여기에서, 금속 층(78)이 마스킹 층으로서의 역할을 하는 금속 층(71)을 통한 트랜스-노출에 의해 구성되어, 금속 층(71)의 금속 영역(711)과 일치하는 관계로, 금속 층이 영역(781)에 제공되고 금속 층이 영역(782)에 제공되지 않는다.

도 9에 도시된 바와 같이, 그러나 금속 층(76 및 78)의 구성은 도 8에 도시된 금속 층(65 및 67)의 구성과 상이하며, 금속 층(76 및 78)은, 각각의 금속 층의 금속이 제공되는 영역(761 및 781)과 각각의 금속 층의 금속이 제공되지 않는 영역(762 및 782)이 실질적으로 상호 일치하는 중첩된 관계로 배치되도록 실질적으로 상호 일치하는 관계로 제공된다. 이제 상이한 광-회절 구조 예를 들면, 상이한 홀로그램이 광-회절 릴리프 구조(81 및 82)로 선택된다. 따라서, 전방 측에서 후방 측으로 볼 때, 릴리즈 층(73)에 의해 필름 본체의 나머지 부분으로부터 금속 층(71) 및 플라스틱 필름(72)에 의해 형성된 본체의 제거 후에 상이한 광학적 임프레션(optical impression)이 나타나고, 층(79)의 측에서 볼 때, 광-회절 릴리프 구조(81) 예컨대, 제1 홀로그램에 의해 생성된 광학 효과가 나타나서 투명 영역(영역(782 및 762))에 의해 형성되는 특징에 중첩된다. 층(74)의 측에서 볼 때 광-회절 릴리프 구조(82)에 의해 생성되는 광학 임프레션이 예컨대, 제2 홀로그램 및 또한 투명 영역(782 및 762)에 의해 제공되는 특징이 나타난다.

Claims

상호 정합된(registered) 금속 층(11, 16)을 갖는 필름 소자(25)를 제조하는 방법으로서,
신축성 단층 또는 다층 캐리어 필름(10)의 제1 표면 상에 제공되는 제1 금속 층(11) 및 상기 제1 표면에 대향하는 상기 캐리어 필름(10)의 제2 표면 상에 제공되는 마스킹 층(13)이 상호 동기화된 구성에 의해 서로 정확한 정합 관계로 구성되고, 상기 제1 금속 층(11) 및 상기 마스킹 층(13)의 구성 후에, 하나 이상의 추가 층이 상기 제1 금속 층(11)에 도포되며, 제2 금속 층(16)이 상기 하나 이상의 추가 층에 도포되고, 제1 광 활성 가능 층(17)이 상기 제2 금속 층에 도포되며, 상기 제1 광 활성 가능 층(17)이 감응하는 파장의 전자기 방사에 의해 상기 제1 광 활성 가능 층(17)은 상기 마스킹 층(13)의 측으로부터 상기 마스킹 층(13), 상기 제1 금속 층, 상기 하나 이상의 추가 층(15) 및 상기 제2 금속 층(16)을 통한 트랜스-노출(trans-exposure)에 의해 구성되고, 상기 마스킹 층(13) 및 상기 제1 금속 층(11)의 두께 및 재료는 상기 트랜스-노출 단계에 이용되는 상기 전자기 방사의 파장에서 상기 마스킹 층(13) 및 상기 제1 금속 층(11)의 투과도의 비가 1:10 보다 크도록 선택되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 트랜스-노출 단계에 이용되는 상기 전자기 방사의 파장에서 상기 마스킹 층(13)의 투과도 대 상기 제1 금속 층(11)의 투과도의 비는 1:15 이상인 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 트랜스-노출 단계에 이용되는 상기 전자기 방사의 파장에서 상기 마스킹 층(13)의 투과도는 6% 미만인 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
상호 정합된 금속 층을 갖는 필름 소자를 제조하는 방법으로서,
신축성 단층 또는 다층 캐리어 필름의 제1 표면 상에 제공되는 제1 금속 층 및 상기 제1 표면에 대향하는 상기 캐리어 필름의 제2 표면 상에 제공되는 마스킹 층이 상호 동기화된 구성 프로세스에 의해 서로 정확한 정합 관계로 구성되고, 상기 제1 금속 층 및 상기 마스킹 층의 구성 후에, 하나 이상의 추가 층이 상기 제1 금속 층에 도포되며, 제2 금속 층이 상기 하나 이상의 추가 층에 도포되고, 제1 광 활성 가능 층이 상기 제2 금속 층에 도포되며, 상기 제1 광 활성 가능 층이 감응하는 전자기 방사에 의해 상기 제1 광 활성 가능 층은 상기 마스킹 층에 대향하는 필름 본체의 측으로부터 상기 마스킹 층을 통해 제어 가능하게 노출되고, 상기 필름 본체는 상기 마스킹 층, 상기 제1 금속 층, 상기 하나 이상의 추가 층, 상기 제2 금속 층 및 상기 제1 광 활성 가능 층을 포함하며, 그에 따라 구성되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 마스킹 층은 하나 이상의 광학 센서에 의해 광학적으로 감지되고, 상기 제1 광 활성 가능 층의 노출은 상기 광학 센서에 의해 검출되는 값에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 마스킹 층은 광원에 의해 노출되고, 상기 마스킹 층에 의해 반사되는 광은 상기 제1 광 활성 가능 층을 노출시키도록 편향되어, 상기 제1 광 활성 가능 층이 상기 마스킹 층을 통해 제어 가능하게 노출되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 마스킹 층은 광원과 상기 제1 광 활성 가능 층 사이에 위치하는 캐리어 필름으로부터 상기 제1 광 활성 가능 층의 구성을 위해 분리되고, 상기 제1 광 활성 가능 층은 상기 마스킹 층을 통한 트랜스-노출에 의해 노출되어, 상기 제1 광 활성 가능 층이 상기 마스킹 층을 통해 제어 가능하게 노출되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 금속 층(16)은, 상기 제1 광 활성 가능 층(17)이 상기 노출 작업 시에 활성화된 영역에서 또는 상기 제1 광 활성 가능 층이 상기 노출 작업 시에 활성화되지 않은 영역에서 에칭 프로세스에 의해 부분적으로 제거되어, 상기 제2 금속 층(16)이 상기 제1 금속 층(11)과 정확한 정합 관계로 상기 마스킹 층(13)에 따라 구성되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 상호 동기화된 노출 절차가 동기화된 구성 절차로서 이용되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 9에 있어서, 상기 마스킹 층(13) 및 상기 제1 금속 층(11)은 단층 또는 다층 필름 본체(10)에 도포되고, 그 후 제2 광 활성 가능 층(12)이 상기 제1 금속 층(11)에 도포되며, 제3 광 활성 가능 층(14)이 상기 마스킹 층(13)에 도포되고, 상기 제2 광 활성 가능 층(12)은 제1 노출 마스크(31)를 통해 제1 노출 절차에서 노출되며, 상기 제3 광 활성 가능 층(14)은 제2 노출 마스크(32)를 통해 제2 노출 절차에서 노출되고, 상기 제1 및 제2 노출 마스크(31, 32)는 정확한 정합 관계로 배향되며, 그에 따라 상기 제1 및 제2 노출 절차가 서로 동기화되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 제1 금속 층(11) 및 상기 마스킹 층(13)은, 상기 제2 광 활성 가능 층(12) 및 상기 제3 광 활성 가능 층(14)이 각각 상기 제1 또는 제2 노출 절차 각각에 의해 활성화되거나 활성화되지 않은 영역(112', 132)에서 에칭 절차에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 제1 및 제2 노출 마스크(31, 32)는 상기 제2 및 제3 광 활성 가능 층(12, 14), 상기 금속 층(11), 상기 마스크 층(13) 및 상기 캐리어 필름(10)을 포함하는 필름 본체의 상호 대향하는 측에 배열되고, 상기 제2 및 제3 광 활성 가능 층은 동시에 노출되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 제1 및 제2 노출 마스크(31, 32)는 판 형태로 형성되고, 홀딩 프레임에 의해 함께 연결되며, 상기 노출 작업 시에 서로 정합 관계로 고정되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 제1 또는 제2 노출 마스크는 각각 제1 및 제2 드럼 노출 장치(55, 56)의 주변 표면 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 14에 있어서, 상기 제1 및 제2 드럼 노출 장치(55, 56)는 서로 동기화되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 제1 또는 제2 노출 마스크는 유리 마스크로 형성되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 9에 있어서, 노출은 310 ㎛의 파장의 전자기 방사에 의해 상기 제1 또는 제2 노출 절차에서 달성되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 서로 동기화되는 노출 절차와 레이저 삭마 절차는 동기화된 구성 절차로서 이용되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 18에 있어서, 상기 마스킹 층(13)은 레이저 삭마 절차에서 레이저에 의해 구성되고, 상기 제1 금속 층은 노출 절차에서 노출 마스크를 통한 노출에 의해 구성되며, 상기 레이저는 상기 노출 마스크의 위치와 동기화되는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속 층은 광학적으로 유효한 반사 층을 나타내는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속 층은 전기 부품의 전극 층의 형태인 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 추가 층은 하나 이상의 전기 기능 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 소자의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 4에 따라 제조될 수 있는, 신축성 단층 또는 다층 캐리어 필름(10) 및 상기 캐리어 필름의 제1 표면 상에 제공되는 제1 금속 층(11)을 포함하는 필름 소자(25)로서,
상기 필름 소자(25)는 제1 표면에 대향하는 상기 캐리어 필름의 제2 표면 상에 제공되는 마스킹 층(13), 상기 제1 표면의 측 상에 배열되는 제2 금속 층(16), 및 상기 제1 및 제2 금속 층 사이에 배열되는 하나 이상의 추가 층(15)을 더 갖고, 상기 마스킹 층(13) 및 상기 제1 금속 층(11)은 상호 정확한 정합 관계로 구성되며, 상기 제2 금속 층(16)은 상기 제1 금속 층(11)과 정확한 정합 관계로 상기 마스킹 층(13)에 따라 구성되는 것을 특징으로 하는 필름 소자.
청구항 23에 있어서, 상기 마스킹 층(13) 및 상기 제1 금속 층(11)의 두께 및 재료는, 트랜스-노출 작업에서 이용될 수 있는 전자기 방사의 파장에서 상기 제1 금속 층(11) 및 상기 마스킹 층(13)의 투과도의 비가 1:10 보다 크도록 선택되는 것을 특징으로 하는 필름 소자.
청구항 23에 있어서, 상기 제1 금속 층(11)은 은을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 소자.
청구항 23에 있어서, 상기 제2 금속 층(16)은 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 소자.
청구항 23에 있어서, 상기 제2 금속 층은 상이한 금속의 2 이상의 상호 중첩되는 서브층(sublayer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 소자.
청구항 23에 있어서, 상기 마스킹 층(13)은 금속 또는 금속 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 소자.
청구항 23에 있어서, 상기 마스킹 층은 2 이상의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 소자.
청구항 23에 있어서, 상기 캐리어 필름은 상기 제1 및 제2 금속 층을 포함하는 필름 본체를 상기 필름 소자로부터 릴리즈(release)할 수 있게 하는 릴리즈 층을 갖는 것을 특징으로 하는 필름 소자.
청구항 23에 있어서, 상기 캐리어 필름은 상기 마스킹 층을 포함하는 필름 본체를 상기 필름 소자로부터 릴리즈할 수 있게 하는 릴리즈 층을 갖는 것을 특징으로 하는 필름 소자.
청구항 23에 있어서, 제1 금속 층(65) 및 제2 금속 층(67)은 각각, 금속 층의 금속이 제공되는 제1 영역(651, 671) 및 금속 층의 금속이 제공되지 않는 제2 영역(672, 652)을 포함하고, 상기 제1 금속 층(65)의 제1 및 제2 영역은 제1의 규칙적인 1차원 또는 2차원 래스터에 따라 배열되며, 상기 제2 금속 층(67)의 제1 및 제2 영역은 제2의 규칙적인 1차원 또는 2차원 래스터에 따라 배열되고, 상기 제1 및 제2 래스터는 상호 정확한 정합 관계로 배향되는 것을 특징으로 하는 필름 소자.
청구항 32에 있어서, 상기 제1 및 제2 래스터의 래스터 폭은 일치하고, 상기 제1 및 제2 래스터는 서로에 대해, 상기 제1 금속 층의 제1 영역이 상기 제2 금속 층의 제2 영역의 영역 내에 및 그 역으로 배열되도록 배향되는 것을 특징으로 하는 필름 소자.
청구항 32에 있어서, 상기 제1 및 제2 래스터는 서로에 대해 180°의 상 변위로 배열되는 동일한 래스터인 것을 특징으로 하는 필름 소자.