KR102405031B1 - Three-dimensional film with color-change function and method for manufacturing the film - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입체 필름에 관한 것으로, 일 실시예에 따르면, 투명 또는 반투명의 베이스 기재; 상기 베이스 기재의 상부에 형성된 마이크로렌즈 어레이; 복수개의 마이크로 패턴을 구비하며 상기 베이스 기재의 하부에 형성된 마이크로 패턴층; 및 복수개의 나노 구조물을 구비하며 상기 마이크로 패턴층에 적층된 나노 패턴층;을 포함하는 입체 필름을 개시한다. The present invention relates to a three-dimensional film, and according to one embodiment, a transparent or translucent base substrate; a microlens array formed on the base substrate; a micro pattern layer having a plurality of micro patterns and formed under the base substrate; and a nano-pattern layer having a plurality of nano-structures and stacked on the micro-pattern layer; discloses a three-dimensional film comprising a.

Description

색변환이 가능한 입체 필름 및 이의 제조 방법 {Three-dimensional film with color-change function and method for manufacturing the film} Three-dimensional film capable of color conversion and manufacturing method thereof {Three-dimensional film with color-change function and method for manufacturing the film}

본 발명은 입체 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 필름을 보는 각도에 따라 이미지 형상과 색이 변환하는 색변환 기능을 갖는 입체 필름 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a three-dimensional film, and more particularly, to a three-dimensional film having a color conversion function of converting an image shape and color depending on an angle from which the film is viewed, and a method for manufacturing the same.

입체 필름은 렌티큘러(Lenticular) 렌즈 또는 반구형 렌즈의 어레이와 렌즈의 초점거리만큼 이격되어 배열된 마이크로 패턴으로 구성되고, 입체 필름을 보는 사용자의 양안 시차에 의한 착시 효과 원리에 의해 평면적인 2차원 이미지를 3차원적인 이미지로 보여주는 필름이다. The three-dimensional film consists of a lenticular lens or an array of hemispherical lenses and a micro pattern arranged spaced apart as much as the focal length of the lens. It is a film that shows a three-dimensional image.

이러한 입체 필름은 육안식별이 가능하고 일정 수준 이상의 보안성을 유지할 수 있으므로 지폐, 상품권, 신분증, 여권 등과 같이 다양한 제품에 활용되고 있다. 하지만 인쇄기술의 발전에 따른 모조 기술의 발전과 홀로그램을 제조하는 기술이 일반화 및 대중화됨에 따라 입체 필름을 정교하게 위조하는 사례도 증가하고 있으며, 보안성을 향상시킨 입체 필름에 대한 필요성에 제기되고 있다. Since these three-dimensional films can be visually identified and maintain a certain level of security, they are used in various products such as banknotes, gift certificates, ID cards, passports, and the like. However, as the development of imitation technology according to the development of printing technology and the technology for manufacturing holograms are generalized and popularized, the cases of sophisticated forgery of three-dimensional films are increasing, and the need for three-dimensional films with improved security is raised. .

특허문헌1: 한국 공개특허 제2013-0085310호 (2013년 7월 29일 공개)Patent Document 1: Korean Patent Publication No. 2013-0085310 (published on July 29, 2013) 특허문헌2: 한국 공개특허 제2018-0022269호 (2018년 3월 6일 공개)Patent Document 2: Korean Patent Publication No. 2018-0022269 (published on March 6, 2018)

본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래의 마이크로렌즈 어레이와 마이크로 패턴층에 더하여 나노 패턴층이 추가된 입체 필름을 구성하여 이미지를 입체적으로 보이게 할 뿐만 아니라 색변환까지 일어나도록 하여 보안성이 향상된 입체 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. According to an embodiment of the present invention, a three-dimensional film with a nano-patterned layer added to the conventional microlens array and micro-patterned layer is configured to make the image look three-dimensional and even change the color so that security is improved. It aims to provide a film.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 입체 필름으로서, 투명 또는 반투명의 베이스 기재; 상기 베이스 기재의 상부에 형성된 마이크로렌즈 어레이; 복수개의 마이크로 패턴을 구비하며 상기 베이스 기재의 하부에 형성된 마이크로 패턴층; 및 복수개의 나노 구조물을 구비하며 상기 마이크로 패턴층에 적층된 나노 패턴층;을 포함하는 입체 필름을 개시한다. According to an embodiment of the present invention, a three-dimensional film, a transparent or translucent base substrate; a microlens array formed on the base substrate; a micro pattern layer having a plurality of micro patterns and formed under the base substrate; and a nano-pattern layer having a plurality of nano-structures and stacked on the micro-pattern layer; discloses a three-dimensional film comprising a.

일 실시예에서, 상기 나노 패턴층의 표면에 적층된 금속 박막층을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, it may further include a metal thin film layer laminated on the surface of the nano-pattern layer.

일 실시예에서, 상기 복수개의 나노 구조물은, 서로 이격되어 2차원으로 배열된 복수개의 필러(pillar) 또는 홀(hole)로 구성될 수 있다. In an embodiment, the plurality of nanostructures may include a plurality of pillars or holes spaced apart from each other and arranged in two dimensions.

일 실시예에서, 상기 나노 구조물이, 서로 이격되어 1차원으로 배열된 복수개의 트렌치(trench)로 구성될 수 있다. In an embodiment, the nanostructure may include a plurality of trenches spaced apart from each other and arranged in one dimension.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 입체 필름이 마이크로 패턴과 나노 패턴의 적층으로 구성됨으로써 마이크로 패턴에 의해 입체 이미지를 형성할 뿐만 아니라 나노 패턴에 의해 색변환도 발생하므로 한층 강화된 보안성을 제공할 수 있다. 특히, 나노 패턴층에 형성된 나노 구조물의 형상 및 각 나노 구조물의 표면과 나노 패턴층의 표면에 형성된 금속 박막층의 금속에 의해 특정 시야각에서 회절광 스펙트럼이 발현되므로 적용 제품의 보안성을 높이고 입체성과 심미적으로 향상된 기능성을 가질 수 있다. According to an embodiment of the present invention, since the three-dimensional film is composed of a stack of micro-patterns and nano-patterns, not only a three-dimensional image is formed by the micro-patterns, but also color conversion occurs by the nano-patterns, so that enhanced security can be provided. can In particular, as the diffracted light spectrum is expressed at a specific viewing angle by the shape of the nanostructure formed on the nano-pattern layer and the metal of the metal thin film layer formed on the surface of each nano-structure and the surface of the nano-pattern layer, the security of the applied product is improved, and the three-dimensional and aesthetic appearance is improved. may have improved functionality.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 필름을 설명하는 도면,
도2는 제1 실시예에 따른 입체 필름의 나노 구조물의 배열 패턴을 설명하는 도면,
도3은 대안적 실시예에 따른 입체 필름을 설명하는 도면,
도4 및 도5는 일 실시예에 따른 입체 필름의 회절광 분석 결과를 설명하는 도면,
도6은 제2 실시예에 따른 입체 필름을 설명하는 도면,
도7은 제2 실시예에 따른 입체 필름의 나노 구조물의 배열 패턴을 설명하는 도면,
도8은 도7의 일부 영역의 단면을 확대하여 도식적으로 나타낸 도면,
도9는 제2 실시예에 따른 입체 필름의 광학적 효과를 설명하는 도면이다. 1 is a view for explaining a three-dimensional film according to a first embodiment of the present invention;
2 is a view for explaining the arrangement pattern of the nanostructure of the three-dimensional film according to the first embodiment;
3 is a diagram illustrating a stereoscopic film according to an alternative embodiment;
4 and 5 are views for explaining the results of analysis of diffracted light of a three-dimensional film according to an embodiment;
6 is a view for explaining a three-dimensional film according to the second embodiment;
7 is a view for explaining the arrangement pattern of the nanostructure of the three-dimensional film according to the second embodiment;
Fig. 8 is a schematic view showing an enlarged cross section of a partial region of Fig. 7;
9 is a view for explaining the optical effect of the three-dimensional film according to the second embodiment.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 이와 유사하게, 본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)된다고 언급하는 경우 그것은 다른 구성요소에 직접적으로 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)되거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소를 개재하여 간접적으로 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)될 수 있다는 것을 의미한다. 또한 본 명세서의 도면들에 있어서 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 또한 본 명세서의 도면들에 있어서 구성요소들의 길이, 넓이, 부피, 크기, 또는 두께 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween. Similarly, when the specification refers to a component to be connected (or coupled, fastened, attached, etc.) to another component, it is directly connected (or coupled, fastened, attached, etc.) to the other component or between them. It means that it can be indirectly connected (or coupled, fastened, attached, etc.) through a third component. In addition, in the drawings of the present specification, the thickness of the components is exaggerated for an effective description of the technical content. In addition, in the drawings of the present specification, the length, width, volume, size, or thickness of the components are exaggerated for effective description of technical content.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.In this specification, when terms such as first, second, etc. are used to describe components, these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '~를 포함한다', ‘~로 구성된다', 및 ‘~으로 이루어진다’라는 표현은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. The expressions 'comprising', 'consisting of', and 'consisting of' as used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements in addition to the stated elements.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific contents have been prepared to more specifically describe the invention and help understanding. However, a reader having enough knowledge in this field to understand the present invention may recognize that it can be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts which are commonly known and not largely related to the invention in describing the invention are not described in order to avoid confusion in describing the invention.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 필름(100)을 나타낸다. 도면을 참조하면 제1 실시예에 따른 입체 필름(100)은 베이스 기재(10), 마이크로렌즈 어레이(20), 마이크로 패턴층(30), 나노 패턴층(40), 및 금속 박막층(45)을 포함할 수 있다. 1 shows a three-dimensional film 100 according to a first embodiment of the present invention. Referring to the drawings, the three-dimensional film 100 according to the first embodiment includes a base substrate 10 , a microlens array 20 , a micro pattern layer 30 , a nano pattern layer 40 , and a metal thin film layer 45 . may include

베이스 기재(10)는 마이크로렌즈 어레이(20)와 마이크로 패턴층(30) 사이에 위치하며 이 두 층(20,30) 사이의 거리를 유지하여 마이크로 렌즈의 초점거리를 유지하는 역할을 한다. 일 실시예에서 베이스 기재(10)는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PC(폴리카보네이트), PVC(폴리염화비닐), 및 TPU(열가소성 폴리우레탄) 등과 같은 투명 또는 반투명 수지 중 적어도 하나로 만들어질 수 있다. The base substrate 10 is positioned between the microlens array 20 and the micro pattern layer 30 and serves to maintain the distance between the two layers 20 and 30 to maintain the focal length of the micro lens. In one embodiment, the base substrate 10 may be made of at least one of a transparent or translucent resin such as PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), PVC (polyvinyl chloride), and TPU (thermoplastic polyurethane). .

마이크로렌즈 어레이(20)를 구성하는 마이크로 렌즈의 곡률, 두께 등에 따라 마이크로 렌즈의 초점거리가 달라질 수 있으며, 베이스 기재(10)는 마이크로 렌즈의 형상에 따라 수 마이크로미터에서 수백 마이크로미터 사이의 두께로 형성될 수 있다. The focal length of the microlens may vary depending on the curvature, thickness, etc. of the microlens constituting the microlens array 20 , and the base substrate 10 has a thickness between several micrometers and several hundreds of micrometers depending on the shape of the microlens. can be formed.

마이크로렌즈 어레이(20)는 베이스 기재(10)의 제1 표면(즉, 도면에서는 베이스 기재(10)의 상부면)에 형성되며 복수개의 마이크로 렌즈가 2차원 평면으로 배열된 형상을 갖는다. The microlens array 20 is formed on the first surface of the base substrate 10 (ie, the upper surface of the base substrate 10 in the drawing) and has a shape in which a plurality of microlenses are arranged in a two-dimensional plane.

마이크로렌즈 어레이(20)를 구성하는 마이크로 렌즈는 복수개의 반원통형의 볼록렌즈가 평행하게 배열된 렌티큘러 렌즈로 구성될 수도 있고 복수개의 반구형의 볼록렌즈가 2차원으로 연속 배열되어 구성될 수도 있다. 각각의 마이크로 렌즈의 직경, 두께, 및 곡률은 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있으며, 베이스 기재(10)의 두께를 함께 고려하여 설정될 수 있다. The microlens constituting the microlens array 20 may be composed of a lenticular lens in which a plurality of semi-cylindrical convex lenses are arranged in parallel, or a plurality of hemispherical convex lenses are continuously arranged in two dimensions. The diameter, thickness, and curvature of each microlens may vary according to specific embodiments, and may be set in consideration of the thickness of the base substrate 10 together.

일 실시예에서 베이스 기재(10)를 형성한 후 그 위에 마이크로렌즈 어레이(20)를 형성할 수 있고, 대안적 실시예에서, 베이스 기재(10)와 마이크로렌즈 어레이(20)를 하나의 재질로 함께 형성할 수 있다. In one embodiment, after the base substrate 10 is formed, the microlens array 20 may be formed thereon. In an alternative embodiment, the base substrate 10 and the microlens array 20 are made of one material. can be formed together.

마이크로 패턴층(30)은 베이스 기재(10)를 중심으로 마이크로렌즈 어레이(20)에 대향하여 형성된다. 도시한 실시예에서 마이크로 패턴층(30)은 베이스 기재(10)의 제1 표면과 마주보는 제2 표면(즉, 베이스 기재(10)의 하부면)에 형성된다. 마이크로 패턴층(30)은 자외선 수지(UV Resin), 에폭시 수지(Epoxy Resin), 및 아크릴 수지(Acryl Resin) 중 적어도 하나의 재질로 구성될 수 있다.The micro-pattern layer 30 is formed to face the microlens array 20 with the base substrate 10 as a center. In the illustrated embodiment, the micro-pattern layer 30 is formed on the second surface facing the first surface of the base substrate 10 (ie, the lower surface of the base substrate 10). The micro-pattern layer 30 may be made of at least one of a UV resin, an epoxy resin, and an acrylic resin.

마이크로 패턴층(30)은 2차원 평면으로 배열된 복수개의 마이크로 패턴(35)을 포함한다. 마이크로 패턴(35)은 제작자가 구현하고자 하는 문자, 그림, 로고 등에 따라 다양한 패턴으로 형성된다. 각각의 마이크로 패턴(35)은 마이크로 패턴층(30)의 표면에 양각 또는 음각으로 형성될 수 있다. 도시한 실시예의 경우 마이크로 패턴(35)이 마이크로 패턴층(30)의 표면에 음각으로 형성되고 이 음각 패턴 내에 소정 색깔의 잉크가 충진될 수 있다. 마이크로 패턴(35)의 각각에 다양한 색의 잉크를 충진함으로써 입체 이미지를 보다 입체적이고 선명하게 보이도록 할 수 있다.The micro-pattern layer 30 includes a plurality of micro-patterns 35 arranged in a two-dimensional plane. The micro pattern 35 is formed in various patterns according to the characters, pictures, logos, etc. that the manufacturer wants to implement. Each micro-pattern 35 may be embossed or engraved on the surface of the micro-pattern layer 30 . In the case of the illustrated embodiment, the micro-pattern 35 is engraved on the surface of the micro-pattern layer 30, and ink of a predetermined color may be filled in the engraved pattern. By filling each of the micro-patterns 35 with inks of various colors, a three-dimensional image can be seen more three-dimensionally and clearly.

일 실시예에서 마이크로 패턴층(30)과 나노 패턴층(40) 사이에 하나 이상의 기능층(도시 생략)을 더 포함할 수 있다. 이 기능층은 발명의 구체적 실시 형태에 따라 다양한 목적으로 부가되는 층이다. 예를 들어 기능층은 마이크로 패턴층(30)의 표면을 평탄화하거나(평탄화층), 마이크로 패턴을 보호하거나(보호층), 마이크로 패턴(35)과 나노 패턴층 사이의 거리를 소정 거리만큼 이격시키거나(간격유지층), 나노 패턴층(40)이 마이크로 패턴층(30)에서 박리되는 것을 방지하거나(박리 방지층), 또는 마이크로 패턴이나 나노 패턴의 분석 및 모방을 방지하는(모방 방지층) 기능들 중 하나 이상의 기능을 갖는 하나 이상의 층(필름)으로 구성될 수 있다. In one embodiment, one or more functional layers (not shown) may be further included between the micro-patterned layer 30 and the nano-patterned layer 40 . This functional layer is a layer added for various purposes according to a specific embodiment of the invention. For example, the functional layer planarizes the surface of the micro-pattern layer 30 (planarization layer), protects the micro-pattern (protective layer), or separates the distance between the micro-pattern 35 and the nano-pattern layer by a predetermined distance. Or (gap maintaining layer), or to prevent the nano-pattern layer 40 from peeling off from the micro-pattern layer 30 (peel-resistant layer), or to prevent analysis and imitation of the micro-pattern or nano-pattern (imitation prevention layer) It may be composed of one or more layers (films) having one or more functions.

나노 패턴층(40)은 마이크로 패턴층(30) 또는 그 위의 하나 이상의 기능층 위에 적층 형성된다. 나노 패턴층(40)은 표면에 2차원 평면으로 배열된 복수개의 나노 구조물(41)을 포함할 수 있다. The nano-pattern layer 40 is laminated on the micro-pattern layer 30 or one or more functional layers thereon. The nanopattern layer 40 may include a plurality of nanostructures 41 arranged in a two-dimensional plane on the surface.

일 실시예에서 복수개의 나노 구조물(41)의 각각은 나노 패턴층(40)의 표면에서 돌출된 필러(pillar)로 구성될 수 있다. 예를 들어 각각의 나노 구조물(41)은 나노 패턴층(40)에서 돌출되고 원기둥 또는 다각 기둥 형상의 구조물일 수 있다. 복수개의 나노 구조물(41)은 서로 소정 간격 이격되어 배열되며 복수개의 나노 구조물들이 삼각형 격자 또는 사각형 격자 형상으로 배열될 수 있다. In an embodiment, each of the plurality of nanostructures 41 may be formed of a pillar protruding from the surface of the nanopattern layer 40 . For example, each nanostructure 41 protrudes from the nanopattern layer 40 and may be a cylindrical or polygonal columnar structure. The plurality of nanostructures 41 may be arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance, and the plurality of nanostructures may be arranged in a triangular lattice or quadrangular lattice shape.

이와 관련하여 도2는 입체 필름(100)의 저면을 개략적으로 도시한 것으로, 나노 구조물(41)의 예시적 배열 패턴을 도식적으로 나타내었다. 설명의 편의를 위해 도면에서는 금속 박막층(45)를 생략하였다. 도2(a)에서 각각의 나노 구조물(41)은 단면이 원인 원기둥 형상을 가지며 복수개의 나노 구조물(41)이 사각형 격자(R) 형상으로 배열되어 있다. 즉 도2(a)에서 각 나노 구조물(41)들은 가로 방향 및 세로 방향으로 소정 거리씩 이격되어 배열된다. In this regard, FIG. 2 schematically shows the bottom surface of the three-dimensional film 100, and schematically shows an exemplary arrangement pattern of the nanostructure 41. As shown in FIG. For convenience of description, the metal thin film layer 45 is omitted from the drawings. In FIG. 2A , each of the nanostructures 41 has a cylindrical shape with a cross-section, and a plurality of nanostructures 41 are arranged in a rectangular lattice (R) shape. That is, in FIG. 2A , each of the nanostructures 41 are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the horizontal and vertical directions.

도2(b)는 복수개의 나노 구조물(41)이 삼각형 격자(T) 형상으로 배열된 구조를 나타낸다. 즉 이 실시예에서 삼각형 격자(T)의 꼭지점마다 나노 구조물(41)이 하나씩 배치되어 있다. 또는 도2(b)의 배열을 복수개의 나노 구조물(41)이 육각형 격자(H) 형상으로 배열된 구조라고 볼 수도 있다. 즉 육각형 격자(H)의 각 꼭지점과 격자의 중심마다 나노 구조물(41)이 하나씩 배치되어 있는 구조이다. 그 외에도 대안적 실시예에서 복수개의 나노 구조물(41)이 다양한 패턴으로 배열될 수 있음은 물론이다. 2(b) shows a structure in which a plurality of nanostructures 41 are arranged in a triangular lattice (T) shape. That is, in this embodiment, one nanostructure 41 is disposed at each vertex of the triangular lattice T. Alternatively, the arrangement of FIG. 2(b) may be viewed as a structure in which a plurality of nanostructures 41 are arranged in a hexagonal lattice (H) shape. That is, it is a structure in which one nanostructure 41 is disposed at each vertex of the hexagonal lattice H and at the center of the lattice. In addition, of course, in an alternative embodiment, the plurality of nanostructures 41 may be arranged in various patterns.

일 실시예에서 각각의 나노 구조물(41)은 250nm 내지 350nm 사이의 직경을 가진다. 이 때 각 나노 구조물(41)의 높이는 상기 직경의 1배 내지 2배 사이의 값을 가지며, 또한 서로 이웃하는 나노 구조물(41) 간의 거리(예컨대, 하나의 나노 구조물의 중심점과 이와 이웃하는 나노 구조물의 중심점 사이의 거리)는 상기 직경의 1.5배 내지 2.5배, 바람직하게는 2배의 값을 갖도록 구성된다. In an embodiment, each nanostructure 41 has a diameter between 250 nm and 350 nm. In this case, the height of each nanostructure 41 has a value between one and two times the diameter, and the distance between the adjacent nanostructures 41 (eg, the center point of one nanostructure and the adjacent nanostructures). The distance between the center points of ) is configured to have a value of 1.5 to 2.5 times, preferably 2 times, the diameter.

이와 같이 규칙적으로 배열된 나노 구조물(41)에 빛이 조사되면 해당 나노 구조물의 특정 배열에 의해 빛이 회절, 간섭, 분산되어 보는 각도에 따라 감지하는 색이 변하게 되고 또한 광공명에 의해 특정 파장의 광을 선택적으로 흡수, 반사, 산란되는 현상은 입사각도에 따라 변화하게 된다. 이 때 보여지는 색은 나노 구조물(41)의 크기나 형상, 나노 구조물 사이의 간격 등 나노 패턴의 형상에 따라 달라질 수 있다. When light is irradiated to the nanostructures 41 that are regularly arranged in this way, the light is diffracted, interfered with, and dispersed due to a specific arrangement of the nanostructures, and the detected color changes depending on the viewing angle. The phenomenon of selectively absorbing, reflecting, and scattering light changes according to the angle of incidence. The color shown at this time may vary depending on the shape of the nano-pattern, such as the size or shape of the nano-structure 41 and the spacing between the nano-structures.

다시 도1을 참조하면, 금속 박막층(45)이 나노 패턴층(40)의 표면에 형성될 수 있다. 일 실시예에서 금속 박막층(45)은 나노 패턴층(40)의 전체 표면, 즉 나노 구조물(41)의 표면과 나노 구조물(41) 이외의 표면에 모두 형성된다. 그러나 대안적 실시예에서 나노 패턴층(40)의 일부, 예컨대 나노 구조물(41)의 표면 및 나노 구조물(41) 이외의 표면 중 하나의 표면에만 금속 박막층(45)이 형성될 수도 있다. 일 실시예에서 금속 박막층(45)은 20nm 내지 50nm 사이의 두께, 바람직하게는 대략 20nm 내지 30nm 사이 두께로 형성될 수 있다. Referring back to FIG. 1 , the metal thin film layer 45 may be formed on the surface of the nanopattern layer 40 . In an embodiment, the metal thin film layer 45 is formed on the entire surface of the nano-pattern layer 40 , that is, the surface of the nano-structure 41 and the surface other than the nano-structure 41 . However, in an alternative embodiment, the metal thin film layer 45 may be formed on only one surface of a part of the nano-pattern layer 40 , for example, one of the surface of the nano-structure 41 and the surface other than the nano-structure 41 . In an embodiment, the metal thin film layer 45 may be formed to a thickness of between 20 nm and 50 nm, preferably between about 20 nm and 30 nm.

금속 박막층(45)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며 예컨대 증착, 도금, 충진 등 공지의 방법으로 형성할 수 있다. 나노 박막층(45)에 사용되는 금속은 예컨대 금이나 은 등 임의의 금속 및/또는 합금일 수 있다. 이와 같이 나노 패턴층(40)과 나노 구조물(41)의 표면에 금속 박막층(45)이 형성되면 나노 패턴의 금속층 배열이 형성되고 이에 따라 플라즈몬 공명(plasmon resonance)에 의해 특정 대역에서 광흡수가 일어나면서 특정 색이 선명해진다. 따라서 나노 구조물(41)의 형상 및 각 나노 구조물(41)의 표면과 나노 패턴층(40)의 표면에 형성된 금속 박막층(45)의 금속에 의해 한층 선명한 색변환 현상을 구현할 수 있다. A method of forming the metal thin film layer 45 is not particularly limited and may be formed by a known method such as deposition, plating, or filling. The metal used for the nano-thin film layer 45 may be, for example, any metal and/or alloy such as gold or silver. As such, when the metal thin film layer 45 is formed on the surface of the nano-pattern layer 40 and the nano-structure 41, a nano-patterned metal layer arrangement is formed, and accordingly, light absorption occurs in a specific band by plasmon resonance. while making certain colors more vivid. Therefore, a sharper color conversion phenomenon can be realized by the shape of the nanostructure 41 and the metal of the metal thin film layer 45 formed on the surface of each nanostructure 41 and the surface of the nanopattern layer 40 .

이하에서 입체 필름(100)을 제조하는 예시적 방법을 간략히 설명하기로 한다. 일 실시예에서, 우선 투명 또는 반투명의 베이스 기재(10)의 일측 표면 위에 마이크로렌즈 어레이(20)를 형성한다. 마이크로렌즈 어레이(20)는 2차원 평면으로 배열된 복수개의 마이크로 렌즈의 집합이며, 마이크로 렌즈는 예를 들어 반원통형의 렌티큘러 렌즈 또는 반구형의 렌즈를 2차원 평면으로 배열하여 형성할 수 있다. Hereinafter, an exemplary method for manufacturing the three-dimensional film 100 will be briefly described. In one embodiment, first, the microlens array 20 is formed on one surface of the transparent or translucent base substrate 10 . The microlens array 20 is a set of a plurality of microlenses arranged in a two-dimensional plane, and the microlenses may be formed by arranging, for example, a semi-cylindrical lenticular lens or a hemispherical lens in a two-dimensional plane.

베이스 기재(10)와 마이크로 렌즈 어레이(20)의 각각은 PET, PV, PVC 등의 수지 중 하나로 구성될 수 있다. 베이스 기재(10)의 두께는 수십 내지 수백 마이크로미터이며, 마이크로렌즈 어레이(20)를 구성하는 마이크로 렌즈의 크기, 곡률 등에 따른 초점거리에 기초하여 베이스 기재(10)의 두께가 결정될 수 있다. Each of the base substrate 10 and the microlens array 20 may be made of one of resins such as PET, PV, and PVC. The thickness of the base substrate 10 is tens to hundreds of micrometers, and the thickness of the base substrate 10 may be determined based on a focal length according to the size, curvature, etc. of the microlenses constituting the microlens array 20 .

그 후 베이스 기재(10)의 타측 표면에 마이크로 패턴층(30)을 형성한다. 일 실시예에서 마이크로 임프린팅 방식을 사용하여 마이크로 패턴층(30)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 베이스 기재(10)의 표면에 자외선(UV) 경화성 수지를 도포하고, 마이크로 패턴이 형성된 템플릿을 가압하여 부착하거나 또는 마이크로 패턴이 형성된 필름을 롤투롤 공정에 의해 가압 부착하여 UV 경화성 수지에 마이크로 패턴(35)을 형성한다.. 그 후 자외선을 조사하여 UV 경화성 수지를 경화시킨 후 템플릿이나 필름을 제거하여 도1과 같이 마이크로 패턴(35)을 구비한 마이크로 패턴층(30)을 형성할 수 있다. Thereafter, a micro-pattern layer 30 is formed on the other surface of the base substrate 10 . In an embodiment, the micro-pattern layer 30 may be formed using a micro-imprinting method. For example, UV-curable resin is applied to the surface of the base substrate 10 by applying an ultraviolet (UV) curable resin, and pressing and attaching a template on which a micro-pattern is formed, or press-attaching a film on which a micro-pattern is formed by a roll-to-roll process. A micropattern 35 is formed in the can do.

다음으로, 마이크로 패턴층(30)의 각각의 마이크로 패턴(35) 내에 적어도 부분적으로 잉크를 충진할 수 있다. 일 실시예에서, 충진할 잉크를 마이크로 패턴층(30)의 표면에 도포하고 롤러 등으로 가압하여 마이크로 패턴(35) 내부에 잉크를 충진하고 닥터 블레이드로 표면을 밀어서 마이크로 패턴층(30) 표면의 잉크를 제거함으로써 마이크로 패턴(35) 내에 잉크를 충진할 수 있다. Next, ink may be at least partially filled in each micro-pattern 35 of the micro-pattern layer 30 . In one embodiment, the ink to be filled is applied to the surface of the micro-pattern layer 30, and the ink is filled in the micro-pattern 35 by pressing with a roller or the like, and the surface of the micro-pattern layer 30 is pushed by pushing the surface with a doctor blade. By removing the ink, ink can be filled in the micro-pattern 35 .

위와 같이 마이크로 패턴층(30)을 형성하면 평탄화층, 보호층, 또는 간격유지층 등 하나 이상의 기능층(도시 생략)을 마이크로 패턴층(30) 위에 선택적으로 적층하고 그 후 나노 패턴층(40)을 형성한다. 일 실시예에서 나노 임프린팅 방식으로 나노 패턴층(40)을 형성할 수 있으며, 나노 임프린팅은 상술한 마이크로 임프린팅과 유사하다. 예컨대, UV 경화성 수지를 기능층 또는 마이크로 패턴층(30) 위에 도포하고 나노 패턴이 형성된 템플릿이나 필름을 압착한 후 자외선 조사에 의해 UV 경화성 수지를 경화시키고 템플릿이나 필름을 제거함으로써 도1과 같이 나노 구조물(41)을 구비한 나노 패턴층(40)을 형성할 수 있다. When the micro-pattern layer 30 is formed as described above, one or more functional layers (not shown) such as a planarization layer, a protective layer, or a spacing layer are selectively laminated on the micro-pattern layer 30, and then the nano-pattern layer 40 to form In an embodiment, the nano-pattern layer 40 may be formed by a nano-imprinting method, and the nano-imprinting is similar to the above-described micro-imprinting. For example, by applying a UV-curable resin on the functional layer or micro-pattern layer 30 and pressing the template or film on which the nano-pattern is formed, curing the UV-curable resin by UV irradiation and removing the template or film, as shown in FIG. The nano-pattern layer 40 having the structure 41 may be formed.

위와 같이 나노 패턴층(40)을 형성한 후 나노 패턴층(40)의 표면 및 나노 구조물(41)의 표면에 금속 박막층(45)을 형성한다. 금속 박막층(45)은 예컨대 금, 은, 알루미늄, 크롬 등의 하나 이상의 금속을 물리적 증착(PVD), 화학적 증착(CVD) 등의 방법으로 형성할 수 있고 그 외에 공지의 다른 방법을 사용하여 형성할 수도 있다. After forming the nano-pattern layer 40 as described above, a metal thin film layer 45 is formed on the surface of the nano-pattern layer 40 and the surface of the nano-structure 41 . The metal thin film layer 45 may be formed by, for example, one or more metals such as gold, silver, aluminum, and chromium by a method such as physical vapor deposition (PVD) or chemical vapor deposition (CVD), and may be formed using other known methods. may be

도3은 대안적 실시예에 따른 입체 필름(200)을 개략적으로 도시하였다. 이 실시예에서 입체 필름(200)은 베이스 기재(10), 마이크로렌즈 어레이(20), 및 마이크로 패턴층(30)을 포함하며 이들 구성요소는 도1의 입체 필름(100)의 각 구성요소와 동일 또는 유사하므로 설명을 생략한다. 3 schematically illustrates a stereoscopic film 200 according to an alternative embodiment. In this embodiment, the three-dimensional film 200 includes a base substrate 10, a microlens array 20, and a micro-pattern layer 30, and these components are each of the three-dimensional film 100 of FIG. Since they are the same or similar, a description thereof will be omitted.

도3의 실시예에서 입체 필름(200)은 마이크로 패턴층(30)의 일 표면에 형성된 나노 패턴층(50)을 포함한다. 나노 패턴층(50)은 음각의 나노 구조물(51)을 구비한다. 도3의 입체 필름(200)에서 각각의 나노 구조물(51)은 나노 패턴층(50)의 표면에서 서로 이격되어 2차원으로 배열된 복수개의 홀(hole)로 구성된다. 3 , the three-dimensional film 200 includes a nano-patterned layer 50 formed on one surface of the micro-patterned layer 30 . The nano-pattern layer 50 includes an intaglio nano structure 51 . In the three-dimensional film 200 of FIG. 3 , each nanostructure 51 is formed of a plurality of holes spaced apart from each other on the surface of the nanopattern layer 50 and arranged in two dimensions.

도2에 도시한 것과 유사하게, 홀 형상의 복수개의 나노 구조물(51)은 나노 패턴층(50)의 표면에서 삼각형 격자 형상 또는 사각형 격자 형상으로 배열되어 형성될 수 있다. 또한 일 실시예에서 홀 형상의 각각의 나노 구조물(51)은 250nm 내지 350nm 사이의 직경을 가진다. 각 나노 구조물(51)의 높이는 상기 직경의 1배 내지 2배 사이의 값을 가지며, 또한 서로 이웃하는 나노 구조물(51) 간의 거리는 상기 직경의 1.5배 내지 2.5배, 바람직하게는 2배의 값을 갖도록 구성된다. Similar to that shown in FIG. 2 , the plurality of hole-shaped nanostructures 51 may be arranged and formed in a triangular lattice shape or a rectangular lattice shape on the surface of the nanopattern layer 50 . Also, in an embodiment, each nanostructure 51 in the shape of a hole has a diameter between 250 nm and 350 nm. The height of each nanostructure 51 has a value between 1 and 2 times the diameter, and the distance between the nanostructures 51 adjacent to each other is 1.5 to 2.5 times the diameter, preferably 2 times the diameter. is configured to have

한편 도1의 실시예와 유사하게, 도3의 입체 필름(200)은 나노 패턴층(50)의 표면 및 나노 구조물(51)의 표면에 형성된 금속 박막층(55)을 더 포함할 수 있다. 금속 박막층(55)의 재질, 형성 방법, 두께 등은 도1의 금속 박막층(45)와 동일 또는 유사하므로 설명을 생략한다. Meanwhile, similar to the embodiment of FIG. 1 , the three-dimensional film 200 of FIG. 3 may further include a metal thin film layer 55 formed on the surface of the nano-pattern layer 50 and the surface of the nano-structure 51 . Since the material, formation method, thickness, etc. of the metal thin film layer 55 are the same as or similar to those of the metal thin film layer 45 of FIG. 1 , a description thereof will be omitted.

도4 및 도5는 일 실시예에 따른 입체 필름의 회절광 분석 결과를 설명하는 도면이다. 4 and 5 are diagrams for explaining a result of analysis of diffracted light of a three-dimensional film according to an exemplary embodiment.

우선 실험을 위해 도4(a)의 사진에 도시한 것처럼 나노 패턴층(40) 위에 나노 구조물(41)을 형성하고 그 위에 금속 박막층(45)을 형성하였다. 사진에 표시한 바와 같이, 나노 구조물(41)은 대략 200nm의 직경을 가지며 간 나노 구조물(41)간의 이격 거리는 대략 500nm이다. 또한 금속 박막층(45)은 대략 20 내지 25nm 사이의 두께로 증착되었다. First, as shown in the photo of FIG. 4(a) for the experiment, the nanostructure 41 was formed on the nanopattern layer 40, and the metal thin film layer 45 was formed thereon. As shown in the photo, the nanostructures 41 have a diameter of about 200 nm, and the spacing between the nanostructures 41 is about 500 nm. In addition, a thin metal layer 45 was deposited to a thickness between approximately 20 and 25 nm.

도4(b)는 이러한 나노 구조물(41)을 구비한 입체 필름(100)의 반사회절광 측정을 위해 입체 필름 샘플을 입사광의 수직에서 60°도 회전시켜 측정한 결과로서, 정반사 위치에서 입사광 방향으로 각각 90°, 77°, 70°되는 위치에서 적색, 녹색, 및 청색 컬러가 각각 나타나는 것을 확인하였다. 즉 입체 필름(100)이 본 발명의 실시예와 같은 나노 구조물(41)을 구비한 나노 패턴층(40)을 가질 경우 가시광 영역에서 각도에 따른 색변환 효과가 만들어지며, 특히 이러한 색변환 효과가 정반사광 위치에서 90°이내에서 형성됨을 알 수 있다. Figure 4 (b) is the result of measuring the three-dimensional film sample by rotating the three-dimensional film sample by 60 degrees from the vertical of the incident light for measuring the reflected-diffraction light of the three-dimensional film 100 having the nanostructure 41, the incident light direction at the specular reflection position. As a result, it was confirmed that red, green, and blue colors appeared at positions of 90°, 77°, and 70°, respectively. That is, when the three-dimensional film 100 has the nano-pattern layer 40 having the nano-structure 41 as in the embodiment of the present invention, a color conversion effect according to an angle is made in the visible light region, and in particular, this color conversion effect is It can be seen that it is formed within 90° from the position of the specular light.

이러한 효과를 도5를 참조하여 상술하기로 한다. 도5는 일 실시예에 따른 입체 필름(100)에 수직으로 광(예컨대 태양광 등의 자연광)(L1)이 조사된다고 가정한다. 이 수직 입사광(L1) 중 일부가 입체 필름(100)에서 수직 반사광(L2)으로 반사된다. 이 경우 도4(b)의 실험 결과에 따르면 반사광으로부터 각각 90°, 77°, 70°되는 위치에서 바라볼 때 적색, 녹색, 및 청색 컬러가 보이므로, 도5에서 사람의 시야가 반사광(L2)으로부터 70°인 위치(E1)와 90°인 위치(E2) 사이에서 입체 필름(100)을 바라볼 때 특정 구조컬러 효과가 잘 나타남을 알 수 있다. This effect will be described in detail with reference to FIG. 5 . 5 , it is assumed that light (eg, natural light such as sunlight) L1 is irradiated perpendicularly to the three-dimensional film 100 according to an exemplary embodiment. A portion of the normally incident light L1 is reflected from the three-dimensional film 100 as the vertically reflected light L2 . In this case, according to the experimental results of FIG. 4(b), red, green, and blue colors are seen when viewed from positions 90°, 77°, and 70° from the reflected light, respectively. ), it can be seen that when the stereoscopic film 100 is viewed between the position E1 at 70° and the position E2 at 90°, a specific structural color effect is well exhibited.

일반적으로 입체 필름(100)이 지폐, 상품권, 신분증, 여권 등 보안성이 요구되는 분야에 적용될 경우 입체 필름(100)을 수직 상방향에서 볼 때 보다 비스듬하게 볼 때 특정 마크와 컬러 효과가 가장 잘 나타나는 것이 바람직한데, 도5에 도시한 것처럼 본 발명의 입체 필름(100)은 반사광으로부터 70도 내지 90도 사이의 비스듬한 시야각에서 회절광 스펙트럼이 가장 잘 발현되므로 지폐나 신분증 등 적용제품의 보안성을 높이고 입체성과 심미적으로 향상된 기능성을 갖게 되는 이점이 있다. In general, when the three-dimensional film 100 is applied to fields requiring security, such as banknotes, gift certificates, ID cards, passports, etc., the specific marks and color effects are the best when the three-dimensional film 100 is viewed at an angle than when viewed from the vertical upward direction. As shown in FIG. 5, the three-dimensional film 100 of the present invention best expresses the diffracted light spectrum at an oblique viewing angle between 70 and 90 degrees from the reflected light, so that the security of applied products such as banknotes or ID cards is improved. There is an advantage of having an improved three-dimensionality and aesthetically enhanced functionality.

도6은 제2 실시예에 따른 입체 필름(300)을 설명하기 위한 도면으로 입체 필름(300)의 단면을 개략적으로 도시하였다. 6 is a diagram for explaining the three-dimensional film 300 according to the second embodiment, and schematically shows a cross-section of the three-dimensional film 300 .

도면을 참조하면 제2 실시예의 입체 필름(300)은 베이스 기재(10), 마이크로렌즈 어레이(20), 및 마이크로 패턴층(30)을 포함하며 이들 구성요소는 도1의 입체 필름(100)의 각 구성요소와 동일 또는 유사하므로 설명을 생략한다. Referring to the drawings, the three-dimensional film 300 of the second embodiment includes a base substrate 10, a microlens array 20, and a micro-pattern layer 30, and these components are the three-dimensional film 100 of FIG. Since it is the same as or similar to each component, a description thereof will be omitted.

도6의 실시예에서 입체 필름(300)은 마이크로 패턴층(30)의 일 표면에 형성된 나노 패턴층(60)을 포함한다. 나노 패턴층(60)은 나노 구조물을 구비한다. 도6의 입체 필름(300)에서 각각의 나노 구조물은 나노 패턴층(60)의 표면에서 서로 이격되어 1차원으로 배열된 복수개의 트렌치(61)로 구성되고, 서로 이웃하는 트렌치(61) 사이에는 1차원으로 돌출 형성된 돌출부(62)가 형성된다. In the embodiment of FIG. 6 , the three-dimensional film 300 includes a nano-patterned layer 60 formed on one surface of the micro-patterned layer 30 . The nano-pattern layer 60 includes a nano structure. In the three-dimensional film 300 of FIG. 6 , each nanostructure is composed of a plurality of trenches 61 spaced apart from each other on the surface of the nanopattern layer 60 and arranged in one dimension, and between the trenches 61 adjacent to each other. A protrusion 62 protruding in one dimension is formed.

일 실시예에서 모든 트렌치(61)의 폭은 동일할 수도 있고 각기 상이할 수도 있다. 또한 각 돌출부(62)의 폭도 모두 동일할 수도 있고 각기 상이할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 복수개의 트렌치(61)의 각각의 주기(즉, 하나의 트렌치의 시작 지점에서 그 이웃 트렌치의 시작 지점까지의 거리)는 모두 동일하되 각 트렌치(61)의 폭은 서로 상이하도록 구성할 수도 있다. In one embodiment, all trenches 61 may have the same width or different widths. Also, the width of each protrusion 62 may be the same or different from each other. In another embodiment, each period of the plurality of trenches 61 (ie, the distance from the start point of one trench to the start point of its neighboring trench) is the same, but the width of each trench 61 is different from each other It can also be configured to

일 실시예에서 트렌치(61)의 주기는 600nm 내지 1000nm 사이의 값을 가지며, 트렌치(61)의 깊이(즉, 돌출부(62)의 돌출 높이)는 200nm 내지 400nm 사이의 값을 가질 수 있다. 이 경우 트렌치(61) 및/또는 돌출부(62)의 폭은 트렌치 주기와 깊이에 기초하여 다양한 값을 갖도록 구성할 수 있다. In an embodiment, the period of the trench 61 may have a value between 600 nm and 1000 nm, and the depth of the trench 61 (ie, the protrusion height of the protrusion 62 ) may have a value between 200 nm and 400 nm. In this case, the width of the trench 61 and/or the protrusion 62 may be configured to have various values based on the trench period and depth.

도6의 입체 필름(300)은 나노 패턴층(60)의 표면 및 트렌치(61)의 표면에 형성된 금속 박막층(65)을 더 포함할 수 있다. 금속 박막층(65)의 재질, 형성 방법, 두께 등은 도1의 금속 박막층(45)와 동일 또는 유사하므로 설명을 생략한다. The three-dimensional film 300 of FIG. 6 may further include a metal thin film layer 65 formed on the surface of the nano-pattern layer 60 and the surface of the trench 61 . Since the material, formation method, thickness, etc. of the metal thin film layer 65 are the same as or similar to those of the metal thin film layer 45 of FIG. 1 , a description thereof will be omitted.

도7은 제2 실시예에 따른 입체 필름(300)의 나노 구조물의 예시적 배열 패턴을 설명하기 위해 입체 필름(300)의 저면을 개략적으로 도시하였다. 이 실시예에서 나노 패턴층(60)은 복수개의 서브 영역(A 내지 D)으로 구획되고 이 복수개의 서브 영역이 규칙적으로 또는 불규칙적으로 반복하여 배치된다. 도면에서는 각 서브 영역을 각기 구별되는 패턴으로 도시하였다.7 schematically shows the bottom surface of the three-dimensional film 300 in order to explain an exemplary arrangement pattern of the nanostructure of the three-dimensional film 300 according to the second embodiment. In this embodiment, the nanopattern layer 60 is divided into a plurality of sub-regions A to D, and the plurality of sub-regions are regularly or irregularly arranged repeatedly. In the drawings, each sub-region is illustrated as a distinct pattern.

각각의 서브 영역(A 내지 D)에는 복수개의 트렌치(61)가 (도면상에서) 세로 방향으로 형성되어 있다. 각 서브 영역의 트렌치의 폭은 다른 서브 영역의 트렌치의 폭과 상이하다. 그러나 모든 서브 영역에서 트렌치 주기는 동일하게 설정될 수 있다. In each of the sub-regions A to D, a plurality of trenches 61 are formed in the longitudinal direction (in the drawing). The width of the trench in each sub-region is different from the width of the trench in the other sub-regions. However, the trench period in all sub-regions may be set to be the same.

설명의 편의를 위해, 도7의 입체 필름(300)의 단위 영역(U)을 확대하여 도7의 아래에 도시하였다. 이 단위 영역(U)은 예컨대 가로와 세로가 각각 1cm인 정사각형 영역일 수 있다. For convenience of description, the unit area U of the three-dimensional film 300 of FIG. 7 is enlarged and illustrated below in FIG. 7 . The unit area U may be, for example, a square area having a width and a length of 1 cm each.

도시한 것처럼 단위 영역(U)에는 4개의 서브 영역(A,B,C,D)이 2번 반복되어 배열되어 있고, 이 중 왼쪽 4개의 서브 영역(A,B,C,D)의 단면을 확대하여 도8에 개략적으로 도시하였다. As shown, in the unit area U, four sub-areas (A, B, C, D) are repeatedly arranged twice, and among them, the cross section of the left four sub-areas (A, B, C, D) is shown. It is schematically illustrated in FIG. 8 on an enlarged scale.

도8을 참조하면, 각 서브 영역(A,B,C,D)은 동일한 폭을 가진다. 서브 영역들 중 제1 서브 영역(A)에는 제1 주기(P1)를 갖는 복수개의 트렌치(61a)(또는 돌출부(62a))가 형성되고, 제2 서브 영역(B)에는 제2 주기(P2)를 갖는 복수개의 트렌치(61b)(또는 돌출부(62b))가 형성되고, 제3 서브 영역(C)에는 제3 주기(P3)를 갖는 복수개의 트렌치(61c)(또는 돌출부(62c))가 형성되고, 제4 서브 영역(D)에는 제4 주기(P4)를 갖는 복수개의 트렌치(61d)(또는 돌출부(62d))가 형성된다. Referring to FIG. 8 , each sub-region A, B, C, and D has the same width. Among the sub-regions, a plurality of trenches 61a (or protrusions 62a) having a first period P1 are formed in the first sub-region A, and the second period P2 is formed in the second sub-region B. ) having a plurality of trenches 61b (or protrusions 62b) are formed, and in the third sub region C, a plurality of trenches 61c (or protrusions 62c) having a third period P3 are formed. A plurality of trenches 61d (or protrusions 62d) having a fourth period P4 are formed in the fourth sub-region D.

도시한 실시예에서, 제1 내지 제4 주기(P1 내지 P4)는 모두 동일하지만 각 서브 영역에 형성된 트렌치(또는 돌출부)는 다른 서브 영역의 트렌치(또는 돌출부)의 폭과 상이하다. 일 실시예에서 트렌치 주기(P1,P2,P3,P4)는 600nm 내지 1000nm 사이의 값을 가지며, 트렌치(61)의 깊이(즉, 돌출부(62)의 돌출 높이)는 200nm 내지 400nm 사이 이다. In the illustrated embodiment, the first to fourth periods P1 to P4 are all the same, but the trenches (or protrusions) formed in each sub-region are different from the widths of the trenches (or protrusions) in the other sub-regions. In one embodiment, the trench periods P1 , P2 , P3 , and P4 have a value between 600 nm and 1000 nm, and the depth of the trench 61 (ie, the protrusion height of the protrusion 62 ) is between 200 nm and 400 nm.

예를 들어, 각 서브 영역(A,B,C,D)은 각각 1.25mm의 폭을 가지며, 각 서브 영역(A,B,C,D)에 형성되는 트렌치 주기(또는 돌출부 주기)(P1,P2,P3,P4)는 모두 700nm로서 동일하다. 이 때 제1 서브 영역(A)의 트렌치(61a)와 돌출부(62a)는 각각 200nm 및 500nm이고, 제2 서브 영역(B)의 트렌치(61b)와 돌출부(62b)는 각각 300nm 및 400nm이고, 제3 서브 영역(C)의 트렌치(61c)와 돌출부(62c)는 각각 400nm 및 300nm이고, 제4 서브 영역(D)의 트렌치(61d)와 돌출부(62d)는 각각 500nm 및 200nm가 되도록 구성할 수 있다. For example, each sub-region (A, B, C, D) has a width of 1.25 mm, respectively, and a trench period (or protrusion period) formed in each sub-region A, B, C, D (P1, P2, P3, and P4) are all the same as 700 nm. At this time, the trench 61a and the protrusion 62a of the first sub-region A are 200 nm and 500 nm, respectively, and the trench 61b and the protrusion 62b of the second sub-region B are 300 nm and 400 nm, respectively, The trench 61c and the protrusion 62c of the third sub-region C are 400 nm and 300 nm, respectively, and the trench 61d and the protrusion 62d of the fourth sub-region D are 500 nm and 200 nm, respectively. can

도9는 제2 실시예에 따른 입체 필름(300)의 광학적 효과를 설명하는 도면이다. 실험을 위해 도8과 같은 서브 영역과 나노 구조물의 나노 패턴층(60)을 형성하였고, 이러한 입체 필름(300)에 빛을 조사하면 도9의 사진에 표시한 바와 같이 회절광의 다중 스펙트럼이 나타남을 확인하였다. 복수개의 스펙트럼 중 오른쪽의 제1 스펙트럼(S1)은 제1 서브 영역(A)과 제4 서브 영역(D)의 나노 구조물에 의해 형성되는 스펙트럼이고 왼쪽의 제2 스펙트럼(S2)은 제2 서브 영역(B)과 제3 서브 영역(C)의 나노 구조물에 의해 형성되는 스펙트럼이다. 9 is a view for explaining the optical effect of the three-dimensional film 300 according to the second embodiment. For the experiment, a sub-region and nano-structured nano-pattern layer 60 as shown in FIG. 8 was formed, and when light was irradiated to this three-dimensional film 300, multiple spectra of diffracted light appeared as shown in the photo of FIG. Confirmed. Among the plurality of spectra, the first spectrum S1 on the right is a spectrum formed by the nanostructures of the first sub-region A and the fourth sub-region D, and the second spectrum S2 on the left is the second sub-region (B) and a spectrum formed by the nanostructure of the third sub-region (C).

주기는 동일하지만 각 서브 영역별로 트렌치 폭과 돌출부 폭의 차이가 존재하므로, 서로 다른 회절광 특성을 갖는 것이 이진 위상격자(Binary Phase Grating) 이론에 의해 설명된다. 동일한 회절광 특성이 일정한 영역 주기를 갖고 반복되므로, 동일한 회절광 특성을 갖는 구조라 하더라도 위치에 따라 검출기 위치와의 각도가 달라지고 구조컬러가 달라지게 된다. 이러한 구조의 특성으로 인해 스펙트럼 각도범위가 증가하게 되어, 제1 회절광 스펙트럼(S1)과 제2 회절광 스펙트럼(S2)이 연속적으로 보이게 되는 결과를 기대할 수 있다. Although the period is the same, there is a difference in the width of the trench and the width of the protrusion for each sub-region, so that different diffracted light characteristics are explained by the binary phase grating theory. Since the same diffracted light characteristic is repeated with a constant region period, even if the structure has the same diffracted light characteristic, the angle from the position of the detector varies depending on the position and the structure color is changed. Due to the characteristic of this structure, the spectral angle range is increased, so that a result in which the first diffracted light spectrum S1 and the second diffracted light spectrum S2 are continuously visible can be expected.

그러므로, 만일 나노 패턴층(60)의 전체 면적에 걸쳐 나노 구조물의 트렌치(61) 또는 돌출부(62)를 단일 폭을 갖도록 구성하면 한 개의 회절광 스펙트럼이 만들어지지만, 도8과 같이 복수개의 서브 영역별로 트렌치(61) 또는 돌출부(62)의 폭을 다르게 하여 복합 패턴으로 구성할 경우 멀티 스펙트럼이 형성되며 각도에 따른 색변환 효과가 광 시야각에서 다이나믹하게 만들어지고 제품의 보안성과 심미적 기능성을 향상시킬 수 있다. Therefore, if the trench 61 or the protrusion 62 of the nanostructure is configured to have a single width over the entire area of the nanopattern layer 60, one diffracted light spectrum is created, but a plurality of sub-regions as shown in FIG. When the width of the trench 61 or the protrusion 62 is varied to form a complex pattern, a multi-spectrum is formed, the color conversion effect according to the angle is made dynamically at a wide viewing angle, and the security and aesthetic functionality of the product can be improved. have.

이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that various modifications and variations are possible from the description of this specification. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.

10: 베이스 기재 20: 마이크로렌즈 어레이
30: 마이크로 패턴층 35: 마이크로 패턴
40, 50, 60: 나노 패턴층 41, 51, 61: 나노 구조물
45, 55, 65: 금속 박막층 10: base material 20: microlens array
30: micro pattern layer 35: micro pattern
40, 50, 60: nano pattern layer 41, 51, 61: nano structure
45, 55, 65: metal thin film layer

Claims (11)

입체 필름으로서,
투명 또는 반투명의 베이스 기재;
상기 베이스 기재의 상부에 형성된 마이크로렌즈 어레이;
복수개의 마이크로 패턴을 구비하며 상기 베이스 기재의 하부에 형성된 마이크로 패턴층; 및
복수개의 나노 구조물을 구비하며 상기 마이크로 패턴층에 적층된 나노 패턴층을 포함하고,
상기 나노 패턴층의 표면은 복수의 서브 영역들로 구획되고, 각 서브 영역들에는 복수의 트렌치들이 상기 나노 구조물로서 일 방향으로 형성되며,
상기 서브 영역들 각각의 트렌치의 폭은 다른 서브 영역의 트렌치의 폭과 상이하되, 모든 서브 영역들에서의 트렌치들의 주기는 600nm 내지 1000nm 사이의 값으로 동일한 것인, 입체 필름. As a three-dimensional film,
a transparent or translucent base substrate;
a microlens array formed on the base substrate;
a micro pattern layer having a plurality of micro patterns and formed under the base substrate; and
It has a plurality of nanostructures and includes a nano-pattern layer laminated on the micro-pattern layer,
The surface of the nanopattern layer is divided into a plurality of sub-regions, and a plurality of trenches are formed in each sub-region as the nanostructure in one direction,
Wherein the width of each of the sub-regions is different from the width of the trenches of the other sub-regions, but the period of the trenches in all the sub-regions is the same with a value between 600 nm and 1000 nm. 제 1 항에 있어서,
상기 나노 패턴층의 표면에 적층된 금속 박막층;을 더 포함하는 것인, 입체 필름. The method of claim 1,
The three-dimensional film further comprising; a metal thin film layer laminated on the surface of the nano-pattern layer. 제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 패턴층과 상기 나노 패턴층 사이에 형성된 적어도 하나의 기능층을 더 포함하는 것인, 입체 필름. The method of claim 1,
The three-dimensional film further comprising at least one functional layer formed between the micro-patterned layer and the nano-patterned layer. 제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 나노 구조물은, 서로 이격되어 2차원으로 배열된 복수개의 필러(41)로 구성된 것인, 입체 필름. The method of claim 1,
The plurality of nanostructures is a three-dimensional film that is composed of a plurality of fillers 41 spaced apart from each other and arranged in two dimensions. 제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 나노 구조물은, 서로 이격되어 2차원으로 배열된 복수개의 홀(51)로 구성된 것인, 입체 필름. The method of claim 1,
The plurality of nanostructures is a three-dimensional film that is composed of a plurality of holes 51 spaced apart from each other and arranged in two dimensions. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 복수개의 나노 구조물이 삼각형 격자 형상 또는 사각형 격자 형상으로 배열된 것인, 입체 필름. 6. The method according to claim 4 or 5,
A three-dimensional film in which the plurality of nanostructures are arranged in a triangular lattice shape or a rectangular lattice shape. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
각각의 상기 나노 구조물의 직경이 250nm 내지 350nm 사이인 것인, 입체 필름. 6. The method according to claim 4 or 5,
The three-dimensional film of which the diameter of each of the nanostructures is between 250nm and 350nm. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101341072B1 (en) 2013-09-04 2013-12-19 안재광 Label for identifying genuine article comprising multiple nano structure and stereoscopic lens
JP2015509058A (en) 2012-02-03 2015-03-26 コリア ミンティング, セキュリティ プリンティング アイディー カード オペレーティング コーポレーションKorea Minting, Security Printing Id Card Operating Corp. Injection product with three-dimensional security element and its manufacturing method
KR101630632B1 (en) * 2015-07-30 2016-06-16 한국조폐공사 Dual 3d image security feature and security goods comprising the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101429755B1 (en) 2012-01-19 2014-08-12 한국조폐공사 Stereoscopic security film and injection-molded products with thereof and the producing method thereof
KR101560658B1 (en) * 2013-09-04 2015-10-15 주식회사 렌텍코리아 Stereoscopic lens sheet comprising multiple nano structure for expressing three dimensional color image
KR20180022269A (en) 2016-08-24 2018-03-06 (주)쓰리에스엠케이 Stereoscopic film and method for the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015509058A (en) 2012-02-03 2015-03-26 コリア ミンティング, セキュリティ プリンティング アイディー カード オペレーティング コーポレーションKorea Minting, Security Printing Id Card Operating Corp. Injection product with three-dimensional security element and its manufacturing method
KR101341072B1 (en) 2013-09-04 2013-12-19 안재광 Label for identifying genuine article comprising multiple nano structure and stereoscopic lens
KR101630632B1 (en) * 2015-07-30 2016-06-16 한국조폐공사 Dual 3d image security feature and security goods comprising the same

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