KR102176413B1

KR102176413B1 - 광기능성 패턴 구조물, 이를 포함하는 진위 판별 장치 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR102176413B1
Application number: KR1020190000371A
Authority: KR
Inventors: 김현석
Original assignee: 김현석
Priority date: 2019-01-02
Filing date: 2019-01-02
Publication date: 2020-11-09
Also published as: KR20200084223A

Abstract

본 명세서는 광기능성 패턴 구조물, 이를 포함하는 진위 판별 장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

광기능성 패턴 구조물, 이를 포함하는 진위 판별 장치 및 이의 제조 방법{OPTICAL FUNCTIONAL PATTERN STRUCTURE, APPARATUS FOR DETERMINING AUTHENTICITY OF AN OBJECT AND METHOD OF MANUFACTURING SAME}

본 명세서는 색 광기능성 패턴 구조물, 이를 포함하는 진위 판별 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

회절 광학 소자(DOE: Diffraction Optical Element)는 나노 패턴을 통해 빛을 효율적인 방식으로 분산 또는 집중시킬 수 있는 소자를 의미한다. 최근 DOE를 다양한 분야에 적용하고 있으며, 예를 들면 레이저 소재 가공을 위한 생산 시설, 의료용 레이저 치료 및 진단 장비, 조명, 인쇄 기술, 석판 인쇄 등의 분야, 측정 및 계측 시스템을 들 수 있다.

DOE를 이용하면 빛의 손실을 최소화하면서 빛을 분산시켜 원하는 곳으로 보내는 것이 가능해지므로 전력 사용을 최소화할 수 있고 광원에 따라서 다양한 형태를 빛으로 구현할 수 있게 된다. 그러나 아직까지 DOE를 이용한 제품이 상용화되었다고 볼 수는 없으므로 DOE 제품의 상용화가 시급한 실정이다.

특히, DOE를 이용한 제품 중 일례로 진위 여부를 판별할 수 있는 장치를 제작할 수 있는데 이는 최근 소프트웨어, CD, DVD, 유가증권, 양주, 약품 등과 같은 고가 물품의 위조 빈도가 증가하고 있으며, 이에 따른 기업의 신뢰도 손실, 소비자의 피해가 보고되고 있는 시점에 반드시 필요한 기술이라 할 수 있다.

진위를 판별하기 위한 제품의 대표로 홀로그램을 들 수 있으나, 홀로그램으로 기록될 수 있는 정보에는 한계가 있고 정교한 홀로그램을 제작하기 어려운 문제가 있다. 또한, 복제가 매우 용이하다는 문제가 있다.

또 다른 제품으로는 QR코드와 같이 이미지에 정보를 입력하여 스마트폰으로 이미지를 인식시키면 진위 여부를 식별할 수 있는 제품이 있다. 이러한 이미지 바탕 제품은 심미적 특성을 줄 수 있으나, 고화질 스캐너 기술이 개발되고 그 기술이 점점 고도화되면서 복제가 매우 용이해진다는 문제가 있다.

또한, 자기장 스티커를 이용하여 진위 여부를 판별하는 특수 장비 제품 등이 있으나, 이러한 제품들은 말 그대로 자석과 같은 특수 장비가 구비되어야 진위 여부를 판별할 수 있어 소비자들에게 불편함을 제공한다.

DOE를 이용하는 경우, 소비자들이 용이하게 진위여부를 판별할 수 있는 제품을 제작할 수 있으며 이를 통해 기업의 신뢰도 회복 및 위조 제품 판매업체의 소비자 기만을 막을 수 있으며, 소비자들의 피해를 최소화할 수 있으므로 이러한 기술 개발이 시급한 실정이다.

본 명세서는 광기능성 패턴 구조물, 이를 포함하는 진위 판별 장치 및 이의 제조 방법을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태는 외부로부터 입사되는 광을 특정 형상으로 반사 또는 투과시킬 수 있는 회절 패턴을 포함하는 둘 이상의 구조체를 포함하고, 상기 둘 이상의 구조체는 측면으로 마련되며, 각각 독립적인 형상을 반사 또는 투과시킬 수 있는 회절 패턴을 포함하는 광기능성 패턴 구조물을 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는 상기 광기능성 패턴 구조물을 포함하는 진위 판별 장치를 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는 둘 이상의 기재 필름 상에 각각 독립적으로 회절 패턴을 형성시켜 둘 이상의 구조체를 마련하는 단계; 및

상기 구조체에 형성된 회절 패턴을 원하는 형상에 맞춰 측면으로 배열하는 단계를 포함하는 광기능성 패턴 구조물 제조방법을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 광기능성 패턴 구조물은 다수 구조체에 포함된 회절 패턴을 복제하는 것이 어려우며, 다수 구조체 간의 배열을 알아내는 것이 불가능하므로 제작자 외에는 같은 제품을 만들 수 없다.

또한, 다수 구조체 상에 각각 독립적으로 다른 컬러필터가 사용되는 경우, 형성되는 형상은 진위 여부 판별뿐만 아니라 소비자에게 심미적인 효과를 줄 수 있다.

따라서, 상기 광기능성 패턴 구조물을 진위 판별 장치에 사용하는 경우, 소비자는 쉽게 진위 여부를 판별할 수 있게 되고, 이에 따라서 기업의 신뢰도 향상, 소비자 피해 최소화 등의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 광기능성 패턴 구조물의 작동 원리를 나타낸 것이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 격자구조로 배열된 구조체(101)를 나타낸 것이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 컬러필터가 마련된 둘 이상의 구조체를 나타낸 것이다.
도 4는 빛이 서로 중복되는 경우 나타나는 색상을 도식화한 것이다.
도 5는 각각의 컬러필터를 통과하여 나타난 형상이 서로 중복되는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 보호층(230)을 구비한 구조체(101)를 나타낸 것이다.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 출원의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 출원의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐만 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서, 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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

상기 둘 이상의 구조체가 배열되는 방식은 상기 구조체가 포함하는 회절 패턴 및 제작자가 형성하고자 하는 형상에 따라서 달라질 수 있다. 추후 도면을 통해서 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 광기능성 패턴 구조물을 나타낸 것이다. 도 1을 참고하면, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 구조체(101)가 다수 배열될 수 있다. 또한, 상기 회절 패턴을 포함하는 둘 이상의 구조체(101)는 개수에 특별히 한정이 있지는 않다. 개수가 늘어날수록 복제의 난이도는 높아진다. 간단하게는 두개의 구조체로도 구성이 가능하나, 필요에 따라서는 2 내지 10개에서 선택될 수 있다.

또한, 상기 다수의 구조체(101)가 배열되는 형태는 특별히 한정이 있는 것은 아니며 측면으로 일정하게 배열될 수 있다. 상기 배열되는 형태는 제작자가 외부로부터 입사되는 광을 통해서 형성하고자 하는 형상의 모양에 따라 달라질 수 있다. 이 경우 다수의 구조체(101)는 각각 독립적으로 다른 형태의 회절 패턴을 가질 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 둘 이상의 구조체는 격자구조로 마련될 수 있다. 도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 격자구조로 배열된 구조체(101)를 나타낸 것이다. 도 2를 참고하면, 상기 격자구조로 배열된 구조체(101)는 각각 독립적으로 다른 회절 패턴을 포함할 수 있다. 상기 격자구조로 인해서 외부로부터 입사되는 광은 각각 독립적인 회절 패턴을 조합한 형상을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 구조체(101) 상에 마련되는 회절 패턴은 셀 단위로 마련될 수 있으며, 각 셀의 간격은 특별히 한정이 있는 것은 아니나, 셀의 가로 배열은 셀 가로 길이의 0 내지 5배, 셀의 세로 배열은 셀 세로 길이의 0 내지 5배로 배열될 수 있다.

상기 구조체(101) 격자 구조는 제작자가 외부로부터 입사되는 광을 통해서 형성하고자 하는 형상의 모양에 따라서 달라질 수 있으며, 필요에 따라서 그 배열을 달리하여 다른 형상을 나타낼 수도 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 둘 이상의 구조체 상에 각각 독립적인 컬러필터가 마련될 수 있다. 도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 컬러필터가 마련된 둘 이상의 구조체를 나타낸 것이다. 도 3을 참고하면, 둘 이상의 구조체(102, 103, 104, 105) 상에는 서로 같거나 상이한 컬러필터가 마련될 수 있다. 이렇게 마련된 서로 같거나 상이한 컬러필터가 마련된 둘 이상의 구조체(102, 103, 104, 105)는 외부로부터 입사되는 광에 의해서 서로 같거나 상이한 컬러를 갖는 형상을 형성할 수 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 회절 패턴은 상기 컬러필터 자체에 마련될 수 있다. 이 경우, 상기 회절 패턴을 포함하는 컬러필터는 특정 색상을 흡수할 수 있는 성분이 포함된 고분자를 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 둘 이상의 구조체를 각각 통과한 빛이 형성하는 형상은 서로 중복될 수 있다. 도 4는 빛이 서로 중복되는 경우 나타나는 색상을 도식화한 것이다. 도 4를 참고하면, 붉은색 컬러필터를 통과한 빛과 녹색 컬러필터를 통과한 빛이 서로 중복되면 노란색 형상을 나타낼 수 있고, 녹색 컬러필터를 통과한 빛과 푸른색 컬러필터를 통과한 빛이 중복되면 하늘색 형상을 나타낼 수 있다. 또한, 붉은색 컬러필터를 통과한 빛과 푸른색 컬러필터를 통과한 빛이 중복되면 분홍색 형상을 나타낼 수 있으며, 각각 붉은색, 녹색 및 푸른색 컬러필터를 통과한 빛이 모두 중복되는 경우, 흰색 형상을 나타낼 수 있다.

도 5는 각각의 컬러필터를 통과하여 나타난 형상이 서로 중복되는 것을 나타낸 도면이다. 도 5를 참고하면, 둘 이상의 구조체(112, 113, 114)는 상기 회절 패턴이 상기 컬러필터 상에 마련될 수 있으며, 상기 둘 이상의 구조체(112, 113, 114)를 통과한 빛이 형성하는 형상은 서로 그 모양 및 크기가 서로 다를 수 있으며, 그 형상 전부 또는 일부가 중복되어 원래와 상이한 색을 나타내는 형상을 형성할 수 있다.

상기 컬러필터는 특별히 한정이 있는 것은 아니나, 380nm 내지 800nm에서 적어도 하나의 파장을 가질 수 있다. 더욱 구체적으로는 상기 외부로부터 입사되는 광은 647nm 내지 723nm, 492nm 내지 575nm 및 455nm 내지 492nm 중에서 선택되는 적어도 하나의 범위를 가질 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 구조체는 보호층(230)을 추가로 더 포함할 수 있다. 상기 보호층(230)은 상기 구조체 상에 구비된 회절 패턴에 대한 물리적 복제를 방지할 수 있다. 상기 보호층(230)은 특별히 한정이 있는 것은 아니나, 상기 구조체와 다른 굴절율 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 구조체가 상기 외부로부터 입사되는 광을 투과시킬 수 있는 회절 패턴(320)을 포함하는 경우, 상기 구조체보다 0.3 이상 차이나는 굴절율을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 구조체는 입사되는 광을 보다 많은 양으로 투과시킴으로써 이미지를 보다 선명하게 구현할 수 있다.

또한, 특별히 한정이 있는 것은 아니나, 상기 보호층(230)은 접착성 수지로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 보호층(230)을 이용하여 상기 구조체가 특정 대상체에 용이하게 부착될 수 있다.

또한, 특별히 한정이 있는 것은 아니나, 상기 보호층(230)은 광반사층을 포함할 수 있다. 상기 광반사층의 종류로는 광을 반사할 수 있는 것이라면 특별히 한정이 있는 것은 아니나, 홀로그램 물질, 광반사도가 10% 내지 95%인 물질 등을 포함할 수 있다. 상기 물질을 포함함으로 인해서 상기 구조체를 투과 또는 반사하여 형성되는 상을 보다 명확하고 심미적인 관점에서 두드러지게 관찰할 수 있다.

도 6은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 보호층(230)을 구비한 구조체(101)를 나타낸 것이다. 도 6을 참고하면, 상기 보호층(230)은 상기 구조체(101)의 회절 패턴(320) 상에 형성될 수도 있다. 이렇게 형성된 보호층(230)은 상기 회절 패턴(320)을 외부로부터 보호하는 역할을 할 수도 있으며, 제3자가 상기 회절 패턴(320)의 복제를 시도하는 경우에 상기 보호층(230)을 상기 회절 패턴(320)으로부터 분리하기 위한 과정에서 상기 회절 패턴(320)이 손상되게 하여 복제가 불가능하게 하는 역할을 할 수도 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광기능성 패턴 구조물을 포함하는 진위 판별 장치를 제공할 수 있다. 상기 언급한 바와 같이, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 광기능성 패턴 구조물은 둘 이상의 구조체를 포함하며, 구조체의 개수가 늘어날수록 진위 판별 장치의 보안성은 증대될 수 있다. 도 2를 참고하면, 구조체(101)의 개수가 증가될수록 증가된 임의의 회절 패턴을 분석하여 제조해야 하기 때문에 더욱 높은 수준의 보안성을 유지할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 진위 판별 장치는 외부로부터 입사되는 광이 상기 구조체에 반사 또는 투과되어 형성되는 형상으로부터 진위 여부를 판정할 수 있는 판정부를 추가로 포함할 수 있다. 상기 외부로부터 입사되는 광이 상기 구조체를 통과한 뒤에 형성되는 상은 상기 둘 이상의 구조체의 배열 및 상기 둘 이상의 구조체 상에 각각 마련되는 컬러필터의 종류에 따라 달라질 수 있다. 이는 상기 광기능성 패턴 구조물을 제작한 제작자의 초기 제작 설정에 따르게 된다. 제작자의 초기 제작 설정에 따라 형성되는 상은 진위 여부를 판별하는데 사용될 수 있으며, 진위 여부를 판별하는 판별부는 사람이 눈으로 직접 확인할 수 있는 특정 대상체일 수도 있고 특정 제어 시스템에 따른 기계나 프로그램일 수도 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 둘 이상의 기재 필름 상에 각각 독립적으로 회절 패턴을 형성시켜 둘 이상의 구조체를 마련하는 단계; 및 상기 구조체에 형성된 회절 패턴을 원하는 형상에 맞춰 측면으로 배열하는 단계를 포함하는 광기능성 패턴 구조물 제조방법을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재 필름 상에 각각 독립적으로 회절 패턴을 형성하는 단계는 특별히 한정이 있는 것은 아니나, 핫 엠보싱 공정, 나노인프린팅 공정 또는 몰딩 공정을 이용할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 구조체에 형성된 회절 패턴을 원하는 형상에 맞춰 측면으로 배열하는 단계는 특별히 한정이 있는 것은 아니나, 격자구조로 배열하는 것일 수 있다. 격자구조로 구조체들을 배열함으로써, 구조체들을 효율적으로 배열할 수 있으며, 제3자가 똑같이 복제하는 것이 더 어려워질 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 둘 이상의 구조체 상에 컬러필터를 마련하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 도 3을 참고하면, 둘 이상의 구조체(102, 103, 104, 105) 상에는 서로 같거나 상이한 컬러필터가 마련될 수 있다. 이렇게 마련된 서로 같거나 상이한 컬러필터가 마련된 둘 이상의 구조체(102, 103, 104, 105)는 외부로부터 입사되는 광에 의해서 서로 같거나 상이한 컬러를 갖는 형상을 형성할 수 있다.

101, 210: 구조체
102~105: 컬러필터가 마련된 구조체
112~114: 컬러필터 상에 회절패턴이 마련된 구조체
230: 보호층
320: 회절 패턴

Claims

외부로부터 입사되는 광을 특정 형상으로 반사 또는 투과시킬 수 있는 회절 패턴을 포함하는 둘 이상의 구조체를 포함하고,
상기 둘 이상의 구조체는 상기 외부로부터 입사되는 광에 대한 수직방향으로 마련되며, 각각 독립적인 형상을 반사 또는 투과시킬 수 있는 회절 패턴을 포함하며,
상기 둘 이상의 구조체 상에 각각 독립적인 컬러필터가 마련되고,
상기 둘 이상의 구조체와 다른 굴절율 갖는 물질로 이루어진 보호층을 더 포함하며,
상기 둘 이상의 구조체를 통과한 빛이 형성하는 형상은 서로 그 모양 및 크기가 서로 다를 수 있으며, 그 형상 전부 또는 일부가 중복되어 원래와 상이한 색을 나타내는 형상을 형성하는 광기능성 패턴 구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 둘 이상의 구조체는 격자구조로 마련되는 광기능성 패턴 구조물.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 회절 패턴은 컬러필터에 마련되는 광기능성 패턴 구조물.
삭제
청구항 1, 2 및 4 중 어느 하나의 광기능성 패턴 구조물을 포함하는 진위 판별 장치.
청구항 6에 있어서,
외부로부터 입사되는 광이 상기 구조체에 반사 또는 투과되어 형성되는 형상으로부터 진위 여부를 판정할 수 있는 판정부를 추가로 포함하는 진위 판별 장치.
둘 이상의 기재 필름 상에 각각 독립적으로 회절 패턴을 형성시켜 둘 이상의 구조체를 마련하는 단계; 및
상기 구조체에 형성된 회절 패턴을 원하는 형상에 맞춰 외부로부터 입사되는 광에 대한 수직방향으로 배열하는 단계를 포함하며,
상기 둘 이상의 구조체 상에 각각 독립적인 컬러필터가 마련되고,
상기 둘 이상의 구조체와 다른 굴절율 갖는 물질로 이루어진 보호층을 더 포함하며,
상기 둘 이상의 구조체를 통과한 빛이 형성하는 형상은 서로 그 모양 및 크기가 서로 다를 수 있으며, 그 형상 전부 또는 일부가 중복되어 원래와 상이한 색을 나타내는 형상을 형성하는 광기능성 패턴 구조물 제조방법.
청구항 8에 있어서,
상기 구조체에 형성된 회절 패턴을 원하는 형상에 맞춰 상기 외부로부터 입사되는 광에 대한 수직방향으로 배열하는 단계는 격자구조로 배열하는 것인 광기능성 패턴 구조물 제조방법.
삭제