KR101635138B1 - 다단 복합 스탬프의 제작방법 및 다단 복합 스탬프를 이용한 위조방지 필름의 제작방법 - Google Patents

다단 복합 스탬프의 제작방법 및 다단 복합 스탬프를 이용한 위조방지 필름의 제작방법 Download PDF

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Abstract

다단 복합 스탬프의 제작방법 및 다단 복합 스탬프를 이용한 위조방지 필름의 제작방법에서, 상기 다단 복합 스탬프의 제작방법은 트랜치(trench)를 포함하는 몰드 패턴을 형성하는 단계, 상기 몰드 패턴 상에 금속을 증착하는 단계, 상기 몰드 패턴의 트랜치에만 금속을 잔류시키는 단계, 상기 잔류한 금속을 클러스터링(clustering)시키는 단계, 상기 클러스터링된 금속으로 상기 트랜치 상에 미세 홀을 형성하는 단계, 및 상기 클러스터링된 금속을 제거하는 단계를 포함한다.

Description

다단 복합 스탬프의 제작방법 및 다단 복합 스탬프를 이용한 위조방지 필름의 제작방법{METHOD OF FABRICATING A MULTI-LAYERED COMPLEX STAMP AND METHOD OF FABRICATING AN ANTI-COUNTERFEITING FILM USING THE MULTI-LAYERED COMPLEX STAMP}
본 발명은 다단 복합 스탬프의 제작방법 및 다단 복합 스탬프를 이용한 위조방지 필름의 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 몰드기반 성형(나노 임프린트) 방법을 이용하여 저가의 양산형 위조방지 필름을 제작하기 위한 다단 복합 스탬프의 제작방법 및 다단 복합 스탬프를 이용한 위조방지 필름의 제작방법에 관한 것이다.
스탬프(stamp)로 패턴을 형성하고, 상기 패턴이 형성된 스탬프에 UV 잉크를 코팅한 후 경화시켜 최종적으로 필름이나 기판 상에 패턴을 형성하는 나노 임프린트(nano imprint) 공정은 복잡한 리소그래피(lithography) 공정을 생략하면서도 상대적으로 간단한 공정으로 원하는 나노 패턴을 형성할 수 있다는 점에서 장점을 가지며, 이에 따라 나노 임프린트 공정을 이용한 다양한 패턴의 형성 공정이 개발되고 있다.
예를 들어, 대한민국 특허출원 제10-2013-0104477호는 나노임프린트 리소그래피 방법에 관한 것으로, 스탬프의 패턴이 전사되는 영역에 선택적으로 자외선을 조사하여 나노패턴과 마이크로 패턴이 복합적으로 형성된 패턴을 제작하는 기술을 개시하고 있다. 또한, 대한민국 특허출원 제10-2011-0073391호는 3차원 구조의 나노구조체 및 제조방법에 관한 것으로, 기판 또는 박막에 고분자 층 및 패터닝된 감광성 금속-유기물 전구체 층을 형성하여 박막의 식각 선택비에 따른 식각으로 언더컷을 형성하고, 3차원 구조의 나노 구조체 제조를 위한 금속 또는 금속 산화막 증착시 기판의 회전 유무를 조절하여 3차원 나노 구조체를 제조하는 기술을 개시하고 있다.
이와 같이, 나노 패턴 또는 나노 구조체의 형성을 위한 다양한 공정들이 개시되고는 있으나, 현재까지 나노 패턴 또는 나노 구조체의 형성 공정을 위조방지 기술에 적용한 예는 없었다.
특히, 현재까지 사용되는 위조방지 기술은 홀로그램, 은화(watermark), TE(tamper-evident) 포장 등이 대표적인데, 컴퓨터 주변기기와 디지털 인화기술의 발달 및 복제기술의 첨단화로 상기 위조방지 기술을 능가하는 복제기술이 개발되고 있어 사회적 문제가 야기되고 있다.
이에 따라, 나노 임프린트 기술과 같은 나노 패턴 또는 나노 구조체의 형성 기술을 응용하여 위조방지 필름을 제작하는 기술의 필요성이 대두되는 상황이다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 동일한 몰드의 재사용이 아니고는 위조가 불가능한 저가의 양산형 위조방지 필름을 제작할 수 있는 다단 복합 스탬프의 제작 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 동일한 몰드의 인위적 재제작이 불가능한 상기 다단 복합 스탬프를 이용한 위조방지 필름의 제작방법에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 다단 복합 스탬프의 제작방법은 트랜치(trench)를 포함하는 몰드 패턴을 형성하는 단계, 상기 몰드 패턴 상에 금속을 증착하는 단계, 상기 몰드 패턴의 트랜치에만 금속을 잔류시키는 단계, 상기 잔류한 금속을 클러스터링(clustering)시키는 단계, 상기 클러스터링된 금속으로 상기 트랜치 상에 미세 홀을 형성하는 단계, 및 상기 클러스터링된 금속을 제거하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 몰드 패턴 상에 금속을 증착하기 전에, 상기 몰드 패턴 상에 점착방지 처리를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 몰드 패턴 상에 금속을 증착하는 단계에서, 상기 금속을 E-beam, 스퍼터링(sputtering), 열(thermal) 증착 중 어느 하나로 증착할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 금속은 은(Ag)을 포함하고, 상기 증착되는 두께는 100nm 이하일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 몰드 패턴의 트랜치에만 금속을 잔류시키는 단계에서, 상기 몰드 패턴의 돌출부 상면의 금속을 접착 테이프(sticky tape) 또는 전사공정으로 제거할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 잔류한 금속을 클러스터링 시키는 단계에서, 상기 잔류한 금속에 고온의 열을 인가할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 트랜치 상에 미세 홀을 형성하는 단계에서, 상기 클러스터링된 금속을 촉매로 이용하여 습식 식각(metal-assisted wet etching)할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 위조방지 필름의 제작방법에서, 상기 위조방지 필름의 제작방법은 다단 복합 스탬프를 이용한다. 상기 다단 복합 스탬프를 제작하는 단계는, 트랜치(trench)를 포함하는 몰드 패턴을 형성하는 단계, 상기 몰드 패턴 상에 금속을 증착하는 단계, 상기 몰드 패턴의 트랜치에만 금속을 잔류시키는 단계, 상기 잔류한 금속을 클러스터링(clustering)시키는 단계, 상기 클러스터링된 금속으로 상기 트랜치 상에 미세 홀을 형성하는 단계, 및 상기 클러스터링된 금속을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 몰드 패턴은 위조 방지를 위해 설계된 위조 방지 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 위조방지 필름의 제작방법은, 상기 다단 복합 스탬프의 표면을 처리하는 단계, 필름 상에 상기 다단 복합 스탬프의 임프린트 패턴을 복제하는 단계, 상기 임프린트 패턴에 금속을 증착하는 단계, 및 상기 임프린트 패턴을 봉지(encapsulation)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 필름 상에 임프린트 패턴을 복제하는 단계는, 상기 다단 복합 스탬프의 임프린트 패턴 내부에 UV 경화성 레지스트를 충진시키는 단계, 상기 UV 경화성 레지스트의 상면에 필름을 접착하는 단계, UV를 조사하여 상기 UV 경화성 레지스트를 경화시키는 단계, 및 상기 경화된 UV 경화성 레지스트를 상기 필름과 함께 이형하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 임프린트 패턴에 금속을 증착하는 단계에서, 상기 금속은 플라즈모닉 특성을 가지며, 상기 금속을 E-beam, 스퍼터링(sputtering), 열(thermal) 증착 중 어느 하나로 증착할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 몰드 패턴의 트랜치에 잔류한 금속을 클러스터링하여 상기 트랜치 상에 미세 홀을 형성하는 것으로, 상기 트랜치 상에 형성된 미세 홀은 재현이 불가능하므로 다단 복합 스탬프 및 이를 이용한 위조방지 필름의 위조가 원천적으로 봉쇄된다.
이 경우, 상기 금속의 클러스터링이 용이하게 수행되기 위해 몰드 패턴에 증착하는 금속의 두께를 100nm 이하로 유지하며, 상기 금속의 클러스터링 공정을 고온의 열을 인가하여 용이하게 수행할 수 있다.
특히, 상기 트랜치 상에 미세 홀을 형성하기 위해 상기 클러스터링된 금속을 촉매로 이용하는 습식 식각을 이용하므로 상대적으로 간단한 공정으로 상기 트랜치 상에 나노 크기의 미세 홀을 형성할 수 있으며, 상기 형성된 미세 홀의 재현이 불가능하게 된다.
나아가, 상기 복제 불가능한 다단 복합 스탬프를 이용하여 위조방지 필름을 제작하여 보안 제품에 적용할 수 있으므로, 위조 가능성을 최소화할 수 있다.
이 경우, 상기 다단 복합 스탬프에 형성된 몰드 패턴은 사용자의 요구에 따라 위조 방지를 위해 설계된 위조 방지 패턴일 수 있으므로, 위조 방지가 필요한 다양한 패턴의 형성이 가능하게 된다.
특히, 상기 위조방지 필름의 제작에서, 상기 다단 복합 스탬프에 형성된 임프린트 패턴을 복제한 후 상기 복제된 임프린트 패턴에 플라즈모닉 특성을 갖는 금속을 증착하므로, 상기 플라즈모닉 특성의 금속에 의해 다양한 컬러링이 표시될 수 있어, 재현의 가능성을 추가로 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다단 복합 스탬프를 이용한 위조방지 필름의 제작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 다단 복합 스탬프의 제작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3f는 도 2의 다단 복합 스탬프의 제작 방법의 일 예를 도시한 공정도들이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2의 다단 복합 스탬프의 제작 방법의 다른 예를 도시한 공정도들이다.
도 5는 도 1의 위조방지 필름의 제작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 5의 위조방지 필름의 제작 방법을 도시한 공정도들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다단 복합 스탬프를 이용한 위조방지 필름의 제작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 위조방지 필름의 제작 방법에서는, 다단 복합 스탬프를 제작하고(단계 S10), 상기 다단 복합 스탬프를 이용하여 위조방지 필름을 제작한다(단계 S20).
이 경우, 상기 다단 복합 스탬프의 제작 방법과 상기 위조방지 필름의 제작방법에 대하여는 이하에서 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 다단 복합 스탬프의 제작 방법을 도시한 흐름도이다. 도 3a 내지 도 3f는 도 2의 다단 복합 스탬프의 제작 방법의 일 예를 도시한 공정도들이다.
도 2 및 도 3a를 참조하면, 본 실시예에 의한 다단 복합 스탬프의 제작 방법(S10)에서, 우선 몰드 패턴(10)을 형성한다(단계 S11). 상기 몰드 패턴(10)은 복수의 트랜치(trench)(12)들이 형성되며, 트랜치의 형성에 따라 돌출된 돌출부(11)도 포함한다. 이 경우, 상기 트랜치(12) 및 상기 돌출부(11)의 개수, 배열, 형상 등은 다양하게 변형될 수 있으며, 이에 따라 상기 몰드 패턴(10)은 다양한 패턴을 포함할 수 있고, 이와 같이 형성된 상기 몰드 패턴(10)은 위조 방지를 위해 사용자의 의도에 따라 다양하게 설계될 수 있다.
이 경우, 도시하지는 않았으나, 상기 몰드 패턴(10)의 트랜치 및 돌출부는 종래의 리소그래피(lithography) 공정으로 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3b를 참조하면, 이 후, 상기 몰드 패턴(10) 상에 금속을 증착한다(단계 S12). 이 경우, 상기 금속은 상기 몰드 패턴(10) 상에 균일하게 증착되며, 이에 따라 상기 트랜치(12)의 상면 및 상기 돌출부(11)의 상면에 균일하게 증착된다.
이렇게 증착된 금속은 금속층(20)을 형성하며, 돌출부(11)의 상면에 형성된 제1 금속층(21)과 트랜치(12) 상에 형성된 제2 금속층(22)을 포함한다.
이 경우, 상기 금속의 증착 공정으로는 상기 금속을 E-beam으로 증착하거나, 스퍼터링(sputtering) 공정 또는 열(thermal) 증착 공정 등이 적용될 수 있다. 또한, 상기 증착되는 금속은 예를 들어 은(Ag)일 수 있다. 나아가, 상기 증착되는 금속의 두께를 100nm 이하로 유지하여, 후술하는 클러스터링(clustering) 공정에서 상기 증착된 금속의 클러스터링이 용이하게 수행될 수 있도록 한다.
한편, 상기 금속의 증착 전에, 상기 몰드 패턴(10) 상에 점착방지 처리를 수행할 수 있다. 그리하여, 후술되는 공정에서 상기 몰드 패턴(10)의 돌출부(11) 상에 증착된 금속의 제거를 용이하게 수행할 수 있다.
이 경우, 상기 점착방지 처리는 실란(silane) 등의 물질을 사용할 수 있다.
도 2 및 도 3c를 참조하면, 이 후, 상기 몰드 패턴(10)의 트랜치(12)에만 금속을 잔류시킨다(단계 S13). 즉, 상기 몰드 패턴(10)의 돌출부(11) 상에 형성된 제1 금속층(21)을 제거하고, 상기 트랜치(12) 상에 형성된 제2 금속층(22)을 잔류시킨다.
이 경우, 상기 몰드 패턴(10)은 상기 금속의 증착 전에 점착 방지 처리가 되었으므로 상기 돌출부(11) 상에 형성된 제1 금속층(21)은 접착 테이프(sticky tape) 또는 전사공정으로 용이하게 제거될 수 있다.
도 2 및 도 3d를 참조하면, 이 후, 상기 잔류한 금속, 즉 상기 제2 금속층(22)을 클러스터링(clustering) 시킨다(단계 S14). 이 경우, 상기 제2 금속층(22)이 잔류한 상기 몰드 패턴(10)을 섭씨 200도 이상의 고온의 환경에 노출시키면, 상기 제2 금속층(22)은 열적평형상태를 이루려는 현상에 의해 스스로 클러스터링하여 금속입자(30)로 형성된다.
예를 들어, 상기 제2 금속층(22)이 잔류한 상기 몰드 패턴(10)을 섭씨 200도 이상의 고온 챔버에 일정 시간이상 위치시켜 상기 제2 금속층(22)을 상기 금속입자(30)로 클러스터링할 수 있다.
이 경우, 상기 제2 금속층(22)의 클러스터링을 통해 형성되는 상기 금속입자(30)는 도 3d에 도시된 바와 같이 상기 트랜치(12) 각각에 하나씩 균일하게 형성될 수 있으며, 이와 달리, 상기 금속입자(30)의 크기 및 형상은 상기 제2 금속층(22)의 균일성 상기 고온의 환경 등의 요인에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
다만, 상기 금속입자(30)는 상기 제2 금속층(22)의 증착 두께가 100nm 이하로 유지됨에 따라, 나노 범위의 크기를 가지게 된다.
도 2 및 도 3e를 참조하면, 이 후, 상기 트랜치(12) 상에 미세 홀(13)을 형성한다(단계 S15).
구체적으로, 상기 클러스터링에 의해 각각의 트랜치(12) 상에 상기 금속입자(30)가 형성되면, 상기 금속입자(30)를 촉매로 하여 상기 트랜치(12)를 습식 식각하여(metal-assisted wet etching) 상기 트랜치(12)의 내부로 미세 홀(13)을 형성한다.
이 경우, 상기 금속입자(30)가 나노 범위의 크기를 가지므로, 상기 금속입자(30)를 촉매로 사용하여 형성되는 미세 홀(13)의 크기도 나노 범위의 크기를 가지게 된다.
이와 같이, 형성되는 상기 미세 홀(13)은, 앞서 형성된 상기 금속입자(30)가 균일한 크기 및 형상을 가지면 균일한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 그러나, 상기 금속입자(30)가 다양한 공정조건에 의해 크기 및 형상이 다양하게 변형되어 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 미세 홀(13)도 크기 및 형상이 다양하게 형성될 수 있다.
즉, 동일한 몰드 패턴(10)으로부터 상기 동일한 공정을 반복하더라도, 각각의 공정에서의 공정 조건이 미세하게 변화하게 되므로, 변화된 공정 조건에 따라 상기 금속입자(30)의 크기 및 형상이 변화할 수 있으며, 이에 따라 상기 미세 홀(13)의 크기 및 형상도 변화할 수 있게 된다. 그리하여, 상기 미세 홀(13)의 크기 및 형상을 동일하게 위조하는 것은 불가능하게 된다.
도 2 및 도 3f를 참조하면, 이 후, 상기 클러스터링 된 금속, 즉 상기 금속입자(30)를 제거한다(단계 S16). 그리하여, 트랜치(12) 상에 미세 홀(13)이 형성된 다단 복합 스탬프(40)가 제작된다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2의 다단 복합 스탬프의 제작 방법의 다른 예를 도시한 공정도들이다.
본 실시예에 의한 다단 복합 스탬프의 제작에서는, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명한 공정들, 즉 트랜치를 포함하는 몰드 패턴을 형성하는 단계(단계 S11), 몰드 패턴 상에 금속을 증착하는 단계(단계 S12), 및 몰드 패턴의 트랜치에만 금속을 잔류시키는 단계(단계 S13)는 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
도 2 및 도 4a를 참조하면, 몰드 패턴(100)의 트랜치(120)에 잔류한 금속, 즉 제2 금속층에 고온의 열을 인가하여 클러스터링 시킨다(단계 S14). 이 경우, 상기 트랜치(120)의 크기가 상대적으로 크고, 상기 제2 금속층이 증착된 두께가 상대적으로 얇은 경우 하나의 트랜치(120) 상에는 복수의 금속입자들(300)이 클러스터링을 통해 형성될 수 있다.
이 경우, 도 4a에서는 각각의 트랜치(120) 상에 2개의 금속입자들(300)이 균일하게 형성된 것을 도시하였으나, 상기 2개의 금속입자들(300)은 미세하게 크기 및 형상이 서로 다르게 형성될 수도 있다.
나아가, 상기 제2 금속층의 증착된 두께 및 상기 트랜치(120)의 크기 및 형상 등에 따라, 도 4a에 도시된 것 외에 다양한 개수 및 형상의 금속입자들이 각각의 트랜치에 클러스터링 되어 형성될 수도 있다.
도 2 및 도 4b를 참조하면, 이 후, 상기 트랜치(120) 상에 클러스터링된 금속입자들(300)을 촉매로 하여 습식 식각(metal-assisted wet etching)한다. 그리하여, 상기 트랜치(120) 상에는 상기 금속입자들(300)에 대응되는 개수의 미세 홀들(130)이 형성된다. 즉, 본 실시예에서는 하나의 트랜치(120) 마다 두 개의 금속입자들(300)이 위치하였으므로, 하나의 트랜치(120) 마다 두 개의 미세 홀들(130)이 형성된다.
도 2 및 도 4c를 참조하면, 이 후, 상기 클러스터링된 금속입자들(300)을 제거하여(단계 S16), 최종적으로 다단 복합 스탬프(400)를 제작한다.
도 5는 도 1의 위조방지 필름의 제작 방법을 도시한 흐름도이다. 도 6a 내지 도 6d는 도 5의 위조방지 필름의 제작 방법을 도시한 공정도들이다.
이하에서는, 도 2 내지 도 4c를 참조하여 설명한 다단 복합 스탬프(40, 400)를 이용하여 위조방지 필름(500)을 제작하는 방법을 설명한다.
도 5 및 도 6a를 참조하면, 우선, 상기 다단 복합 스탬프(40, 400)의 표면을 처리한다(단계 S21). 즉, 상기 다단 복합 스탬프(40, 400)의 표면에 점착 방지 처리를 수행하여, 후술할 임프린트 패턴의 이형을 용이하게 한다.
이 경우, 상기 점착방지 처리는 실란(silane) 등의 물질을 사용할 수 있다.
도 5 및 도 6b를 참조하면, 이 후, 필름(50) 상에 상기 다단 복합 스탬프의 임프린트 패턴을 복제한다(단계 S22).
이미 설명한 바와 같이, 상기 다단 복합 스탬프(40, 400)에는 미세 홀을 포함하는 패턴이 형성되며, 이하에서는 이를 다단 복합 스탬프(40, 400)의 임프린트 패턴(41, 401)이라 한다. 상기 임프린트 패턴(41, 401)은 공정 조건에 따라 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 따라 동일한 몰드 패턴(10)으로부터 동일한 공정을 수행하여 형성하더라도 크기나 형상에서 차이가 발생할 수 있어, 위조 및 재현이 불가능한 패턴이다.
구체적으로, 필름(50) 상에 임프린트 패턴(41, 401)을 복제하는 단계에서는, 우선 상기 임프린트 패턴(41, 401)의 내부에 UV(ultraviolet) 경화성 레지스트(resist)(60)를 충진한다. 이 후, 상기 UV 경화성 레지스트(60)의 상면에 필름(50)을 접착한다. 이 경우, 상기 필름(50)은 기판(substrate)일 수 있으며, 최종적으로 형성되는 위조방지 필름의 베이스 필름 또는 베이스 기판으로, 필요한 재질을 사용할 수 있다. 이 후, 상기 필름(50)의 상부로부터 UV를 조사하여 상기 UV 경화성 레지스트(60)를 경화시킨다. 이 후, 상기 경화된 UV 경화성 레지스트를 상기 필름(50)과 함께 상기 다단 복합 스탬프(40, 400)로부터 이형시킨다.
그리하여, 상기 필름(50) 상에는 상기 UV 경화성 레지스트(60)에 의해서 복제된 임프린트 패턴이 형성된다.
도 5 및 도 6c를 참조하면, 상기 복제된 임프린트 패턴에 금속을 증착한다(단계 S23). 상기 증착되는 금속은 플라즈모닉(plasmonic) 특성을 가지며, E-beam으로 증착하거나, 스퍼터링(sputtering) 공정 또는 열(thermal) 증착 공정 등으로 증착될 수 있다.
이 경우, 플라즈모닉 특성이란 플라즈몬(plasmon)이 금속 표면에 존재함으로써 광 산란이 발생하여 다양한 무늬나 컬러를 나타내는 특성으로, 상기 금속은 플라즈모닉 특성을 가지므로, 다양한 컬러(color) 및 무늬를 나타낼 수 있어, 상기 위조방지 필름(500)의 위조의 가능성을 더욱 최소화할 수 있다.
도 5 및 도 6d를 참조하면, 상기 복제된 임프린트 패턴 상에 봉지층(80)을 형성하여 봉지(encapsulation)한다(단계 S24).
이 경우, 상기 봉지층(80)은 폴리머(polymer) 재질을 포함하며, 상기 봉지층(80)의 상면은 평탄하게 형성된다.
예를 들어, 상기 복제된 임프린트 패턴 상에 UV 경화성 소재를 충진한 후, 무패턴 투명기판을 합착하여 경화시킨 후, 이형시키는 단계를 통해 상기 복제된 임프린트 패턴 상에 상기 평탄한 봉지층(80)을 형성할 수 있다.
상기의 공정으로, 다단 복합 스탬프를 이용하여 위조방지 필름(500)을 제작할 수 있게 된다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 몰드 패턴의 트랜치에 잔류한 금속을 클러스터링하여 상기 트랜치 상에 미세 홀을 형성하는 것으로, 상기 트랜치 상에 형성된 미세 홀은 재현이 불가능하므로 다단 복합 스탬프 및 이를 이용한 위조방지 필름의 위조가 원천적으로 봉쇄된다.
이 경우, 상기 금속의 클러스터링이 용이하게 수행되기 위해 몰드 패턴에 증착하는 금속의 두께를 100nm 이하로 유지하며, 상기 금속의 클러스터링 공정을 고온의 열을 인가하여 용이하게 수행할 수 있다.
특히, 상기 트랜치 상에 미세 홀을 형성하기 위해 상기 클러스터링된 금속을 촉매로 이용하는 습식 식각을 이용하므로 상대적으로 간단한 공정으로 상기 트랜치 상에 나노 크기의 미세 홀을 형성할 수 있으며, 상기 형성된 미세 홀의 재현이 불가능하게 된다.
나아가, 상기 복제 불가능한 다단 복합 스탬프를 이용하여 위조방지 필름을 제작하여 보안 제품에 적용할 수 있으므로, 위조 가능성을 최소화할 수 있다.
이 경우, 상기 다단 복합 스탬프에 형성된 몰드 패턴은 사용자의 요구에 따라 위조 방지를 위해 설계된 위조 방지 패턴일 수 있으므로, 위조 방지가 필요한 다양한 패턴의 형성이 가능하게 된다.
특히, 상기 위조방지 필름의 제작에서, 상기 다단 복합 스탬프에 형성된 임프린트 패턴을 복제한 후 상기 복제된 임프린트 패턴에 플라즈모닉 특성을 갖는 금속을 증착하므로, 상기 플라즈모닉 특성의 금속에 의해 다양한 컬러링이 표시될 수 있어, 재현의 가능성을 추가로 최소화할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 다단 복합 스탬프 제작 방법 및 다단 복합 스탬프를 이용한 위조방지 필름 제작 방법은 위조방지 필름의 제작에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.
10, 100 : 몰드 패턴 11, 110 : 돌출부
12, 120 : 트랜치 13, 130 : 미세홀
20 : 금속층 22 : 제2 금속층
30, 300 : 금속입자 40, 400 : 다단 복합 스탬프
50 : 필름 60 : 레지스트
61 : 돌출패턴 70 : 플라즈모닉 금속층
80 : 봉지층 500 : 위조방지 필름

Claims (12)

  1. 트랜치(trench)를 포함하는 몰드 패턴을 형성하는 단계;
    상기 몰드 패턴 상에 금속을 증착하는 단계;
    상기 몰드 패턴의 트랜치에만 금속을 잔류시키는 단계;
    상기 잔류한 금속을 클러스터링(clustering)시키는 단계;
    상기 클러스터링된 금속으로 상기 트랜치 상에 미세 홀을 형성하는 단계; 및
    상기 클러스터링된 금속을 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 금속은 은(Ag)을 포함하고,
    상기 트랜치 상에 미세 홀을 형성하는 단계에서, 상기 클러스터링된 금속을 촉매로 이용하여 습식 식각(metal-assisted wet etching)하는 것을 특징으로 하는 다단 복합 스탬프의 제작방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몰드 패턴 상에 금속을 증착하기 전에, 상기 몰드 패턴 상에 점착방지 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 다단 복합 스탬프의 제작방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몰드 패턴 상에 금속을 증착하는 단계에서, 상기 금속을 E-beam, 스퍼터링(sputtering), 열(thermal) 증착 중 어느 하나로 증착하는 것을 특징으로 하는 다단 복합 스탬프의 제작방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 금속이 증착되는 두께는 100nm 이하인 것을 특징으로 하는 다단 복합 스탬프의 제작방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 몰드 패턴의 트랜치에만 금속을 잔류시키는 단계에서,
    상기 몰드 패턴의 돌출부 상면의 금속을 접착 테이프(sticky tape) 또는 전사공정으로 제거하는 것을 특징으로 하는 다단 복합 스탬프의 제작방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 잔류한 금속을 클러스터링시키는 단계에서,
    상기 잔류한 금속에 섭씨 200도 이상의 고온의 열을 인가하는 것을 특징으로 하는 다단 복합 스탬프의 제작방법.
  7. 삭제
  8. 다단 복합 스탬프를 제작하는 단계;
    상기 다단 복합 스탬프의 표면을 처리하는 단계;
    필름 상에 상기 다단 복합 스탬프의 임프린트 패턴을 복제하는 단계;
    상기 임프린트 패턴에 금속을 증착하는 단계; 및
    상기 임프린트 패턴을 봉지(encapsulation)하는 단계를 포함하며,
    상기 다단 복합 스탬프를 제작하는 단계는,
    트랜치(trench)를 포함하는 몰드 패턴을 형성하는 단계;
    상기 몰드 패턴 상에 금속을 증착하는 단계;
    상기 몰드 패턴의 트랜치에만 금속을 잔류시키는 단계;
    상기 잔류한 금속을 클러스터링(clustering)시키는 단계;
    상기 클러스터링된 금속으로 상기 트랜치 상에 미세 홀을 형성하는 단계; 및
    상기 클러스터링된 금속을 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 금속은 은(Ag)을 포함하고,
    상기 트랜치 상에 미세 홀을 형성하는 단계에서, 상기 클러스터링된 금속을 촉매로 이용하여 습식 식각(metal-assisted wet etching)하는 것을 특징으로 하는 위조방지 필름의 제작방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 몰드 패턴은 위조 방지를 위해 설계된 위조 방지 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 위조방지 필름의 제작방법.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서, 상기 필름 상에 임프린트 패턴을 복제하는 단계는,
    상기 다단 복합 스탬프의 임프린트 패턴 내부에 UV 경화성 레지스트를 충진시키는 단계;
    상기 UV 경화성 레지스트의 상면에 필름을 접착하는 단계;
    UV를 조사하여 상기 UV 경화성 레지스트를 경화시키는 단계; 및
    상기 경화된 UV 경화성 레지스트를 상기 필름과 함께 이형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위조방지 필름의 제작방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 임프린트 패턴에 금속을 증착하는 단계에서,
    상기 금속은 플라즈모닉 특성을 가지며, 상기 금속을 E-beam, 스퍼터링(sputtering), 열(thermal) 증착 중 어느 하나로 증착하는 것을 특징으로 하는 위조방지 필름의 제작방법.
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