KR20040051601A

KR20040051601A - 보안 부재

Info

Publication number: KR20040051601A
Application number: KR10-2004-7005179A
Authority: KR
Inventors: 르네 쉬타우브; 베인 로버트 톰프킨; 안드레아스 쉴링
Original assignee: 오우브이디이 키네그램 악티엔개젤샤프트
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-06-18
Also published as: MY126197A; ES2236594T3; WO2003033274A1; CA2462924C; RU2004114260A; PL202807B1; TW542798B; CN1568264A; RU2255000C1; DE10150293B4; CA2462924A1; EP1434695B1; EP1434695A1; US20040239099A1; PL367433A1; ATE288364T1; DE50202189D1; JP4315334B2; KR100910098B1; AU2002339482B2

Abstract

레이어 집합체의 형태인 보안 부재(2)가 문서(1)의 인증을 위해 사용될 수 있다. 상기 레이어 집합체는 적어도 하나 이상의 투명 보호 레이어, 투명 페인트 레이어(paint layer) 및 접착 레이어를 포함하고, 그럼으로써 상기 페인트 레이어는 상기 보호 레이어와 상기 접착 레이어 사이에 배치된다. 반사 레이어로 구체화된 경계면은 상기 접착 레이어와 상기 페인트 레이어를 분리한다. 상기 경계면은 평평한 부분 표면을 구비하는 패턴(25)의 영역들로 나누어지고, 릴리프 구조들이 상기 페인트 레이어 내로 주조된다. 상기 평평한 부분 표면들은 배경면(3)들을 형성하고, 상기 레이어 집합체에 입사하는 광선을 위한 거울면들이다. 한편, 릴리프 구조들을 구비하는 영역들은 소정의 광학적으로 유효한 구조 깊이를 구비하는 패턴 부재(4)들을 형성한다. 상기 패턴 부재(4)들의 릴리프 구조들은 입사광을 흡수한다. 어두운 패턴 부재(4)들은, 거울 배경면(3)들로부터 반사되는 광선과 강한 대조를 이루고, 상기 패턴은 명확하게 보인다. 상기 배경면(3)들과 상기 패턴 부재(4)들 사이의 이러한 대조는 반사되는 빛의 방향이 달라지면 사라지고, 그리하여 복사기는 상기 배경면(3)들과 상기 패턴 부재(4)들을 검은 면으로 재생한다.

Description

보안 부재 {Security Element}

이러한 보안 부재들은, 유가 증권 또는 채권, 수표, 은행권, 신용카드, 모든 종류의 출입증 및 신분증, 입장권, 운전면허증 등과 같은 문서들의 확인을 위해 사용되고 있고, 상기 보안 부재는 예를 들어, 얇은 레이어의 복합체 또는 층상 조직 형태이며, 접착제에 의해 상기 문서상에 고정된다.

현대의 컬러 복사기는, 적절한 장비를 가진 전문가만이 사본과 원본의 차이를 식별할 수 있을 정도로 원본과 사본간의 시각적인 차이가 작기 때문에, 인쇄 과정을 통해 만들어지는 문서들에 대해 심각한 잠재적인 위험을 내포하고 있다. 이러한 관점에서, 인쇄된 이미지의 외양과 별도로, 음각 인쇄(intaglio printing), 비침 무늬(watermark), 형광(fluorescence), 회절 구조가 구비된 광가변 보안 부재(optically variable security element) 등과 같은 다른 기준들을 참조할 필요가 자주 있다.

유럽특허공보 EP 0 522 217 B1에는, 문서상에 배치된 반사 호일부(reflective foil portion)가 이러한 문서들의 무단 복제에 대해 좋은 보호수단을 제공한다는 것이 게재되어 있다. 반사 호일부가 구비된 원본과 사본 사이의 차이는, 복사기가 반사 표면을 검은 색으로 재생하기 때문에 명확하게 보여질 수 있다. 그러나, 반사 호일들은 이미 시장에서 구입할 수 있다. 그리하여 이러한 사본들에서의 검은 표면에는, 그 사본이 더 진품으로 보이도록 그 상면에 쉽게 반사 호일이 부착될 수 있다.

독일특허공보 DE 44 10 431 A1에는, 상술한 호일부의 더욱 발전된 형태가 게재되어 있다. 이 보안 부재는 층상 조직으로부터 잘려진, 평평한 거울 반사 레이어가 구비된 호일부이다. 상기 호일부의 표면상에 개별적인 인증부(identification)를 형성하는 표면부에서 상기 반사 레이어는 제거된다. 그리하여 상기 반사 레이어 아래에 배치된 검은 레이어를 볼 수 있게 된다. 반사 레이어가 제거된 표면부와, 균일하게 검게 나타나는 사본에 남은 거울면으로 인해, 복사기에 의해 만들어진 사본 상에서, 상기 검은 인증부는 잔존 거울면의 재생부분에서 사라진다. 다른 보안 부재는, 평평한 거울면을 대신하여, 인증부가 있는 홀로그램 구조(hologram structure)를 구비하고, 복사 과정에서 다음 문단에서 논의할 회절 구조(diffraction structure)처럼 기능한다. 그리하여, 사본에서는 인증부가 홀로그램의 복제된 이미지로 감지될 수 있다.

또한, 영국특허공보 GB 2 129 739 B에는 회절 구조(예를 들어 홀로그램, 예를 들어 유럽특허공보 EP 0 105 099 A1, 0 330 738 A1, 0 375 833 A1 등에 따른 회절 표면 부재들을 포함하는 모자이크 형태의 표면 패턴)가 구비된 광가변 보안 부재가 가치 있는 문서들에 구비된 예가 게재되어 있다. 이러한 보안 부재들에는 시야 조건(viewing condition)에 따라 변화하는 패턴 또는 이미지가 구비된다. 권한이 없는 사람의 입장에서는, 이러한 보안 부재들은 비용을 많이 들여야만 모방할 수 있다. 불행히도, 문서의 컬러 복사는, 영사 과정(imaging procedure)을 위해 복사기 내에 고정된 시야 조건 하에서 원본에서 볼 수 있는 보안 부재의 하나의 패턴 또는 이미지를 재생한다. 사본에서는 시야 조건에서의 변화에 따르는 패턴이나 이미지에서의 변화를 볼 수 없지만, 받는 사람이 주의를 기울이지 않는다면, 사본은 쉽게 정본 문서로 인식될 수 있다.

이러한 목적으로 사용될 수 있는 보안 부재들과 재료들을 위한 층상 조직의 실시예들이 유럽특허공보 EP 0 401 46 A1 및 미국특허공보 4 856 857에 설명되어 있다.

본 발명은, 청구범위 제1항의 전제부(classifying portion)에 설명된 것과 같이, 광회절 보안 부재(optically diffractive security element)에 관한 것이다.

본 발명의 실시예들은 이하에서 더욱 상세하게 설명되고 이하의 도면들에 도시된다.

도 1은 문서의 도면.

도 2는 축 둘레로 회전된 문서의 도면.

도 3은 보안 부재의 단면도.

도 4는 릴리프 구조의 인터페이스를 보여주는 도면.

도 5는 제1 관측 조건을 설명하는 도면.

도 6은 제2 관측 조건을 설명하는 도면.

도 7a 및 도 7b는 회색 스테이지가 구비된 보안 부재의 도면.

도 8은 릴리프 구조의 도면.

본 발명의 목적은 값싸고, 복사기에 의해 재생될 수 없고, 또한 홀로그래픽 방법으로도 복사될 수 없는 광가변 보안 부재를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라서, 상기한 목적은 청구범위 제1항의 특징부에 인용된 특징들에 의해 달성된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1에서, 부재번호 1은 문서를 나타내고, 부재번호 2는 보안 부재를 나타내며, 3은 배경면, 4는 패턴 부재, 그리고 5는 상기 문서(1) 평면에 있는 가상 경사축을 나타낸다. 상기 문서(1)는 상부로부터 측면으로 그리고 경사지게 인도되는 인공 광선을 사용하여 조명이 비춰지고, 상부로부터 수직으로 보인다. 상기 보안 부재(2)는 상기 문서(1)상에 고정된다. 인증을 위해서, 상기 보안 부재(2)에는 배경면(3)들에 의해 둘러싸인 패턴 부재(4)들을 포함하는 패턴(25)이 구비된다. 도 1에서 도면을 더 명확하게 보이도록 하기 위해서 상기 패턴(25)은 단일 패턴 부재(4)로 구성되고, 간단한 "V" 자 표시를 형성하였다. 실용적인 실시예는 상기 패턴(25)과 관련하여 복수 개의 배경면(3)들과 패턴 부재(4)들의 배열을 포함한다. 특정된 조명 및 관측 조건 하에서, 상기 패턴(25)은, 상기 패턴 부재(4)와 상기 배경면(3) 사이에 현저한 차이가 없고, 양 표면들 즉, 상기 배경면(3)과 상기 패턴 부재(4)양자 모두가 예를 들어, 금속성으로 광택이 없게 어둡게 나타나기 때문에 관측자에게 보이지 않는다. 확산된 일광(daylight) 또는 확산된 실내조명에서 대조적으로, 그리고 이하에서 설명되는 특정 조명 조건 하에서, 상기 패턴 부재(4)는 밝은 배경면(3)에 비하여 어둡게 보이고, 그리하여 관찰자가 명확하게 볼 수 있다.

도 2에 도시된 것과 같이, 상기 보안 부재(2)를 구비하는 상기 문서(1)가, 상기 배경면(3)이 관찰자의 눈으로 빛을 반사시키고, 상기 패턴 부재(4)가 어둡게 유지되고 높은 수준의 대조를 이루면서 상기 배경면(3)으로부터 두드러져 보임에 따라, 관찰자는 상기 패턴(25)을 인식할 수 있다. 이러한 관찰 조건 하에서, 관찰자를 위한 반사 조건이 완성된다. 이러한 반사 조건에서 상기 보안 부재(2)의 그 평면 내에서의 회전은 관찰자의 시점으로부터 상기 패턴(25)의 외양을 변화시키지 않는다. 즉, 상기 보안 부재(2)의 방위각 조건이 충족되지 않는다.

도 3에는 상기 보안 부재(도 2)의 단면도가 도시되어 있다. 단면도에는 예를 들어 경사축(5)(도 2)이 포함되어 있다. 상기 보안 부재(2)는, 복수 개의 레이어들(7, 8, 9 및 11)로 이루어진 레이어 복합체 또는 층상 조직(6)을 포함한다. 동일하게 사용되는 상기 층상 조직(6)의 구조 및 재료들에 관련된 예가 유럽특허공보 EP 0 401 466 A1 및 미국특허공보 4 856 857에 게재되어 있다.

가장 간단한 경우에, 상기 층상 조직(6)은, 적어도 하나의 보호 레이어(7), 접착 레이어(8) 및 상기 보호 레이어(7)와 상기 접착 레이어(8) 사이에 배치되는 래커 레이어(lacquer layer)(9)를 포함한다. 상기 접착 레이어(8)는 상기 보안 부재(2)를 상기 문서(1)에 접합시킨다. 상기 래커 레이어(9)로부터 상기 접착레이어(8)로 변화될 때의 굴절률이 경계 레이어에서 급격하게 변화한다면, 상기 접착 레이어(8)와 상기 래커 레이어(9) 사이의 인터페이스는 상기 커버 레이어(7)와 상기 래커 레이어(9)를 통하여 입사되는 빛(10)을 반사시킨다. 미국특허공보 4 856 857의 표 6에 있는 재료들에 대하여, 굴절률들의 차이가 너무 작아서 강한 반사 효과를 얻을 수 없다. 그리하여 반사 성능은, 상기 인터페이스에 배치되고, 금속 또는 적절한 무기 다이일렉트릭 레이어(inorganic dielectric layer)로 코팅된 금속으로 이루어진 얇은 레이어(0.4㎛ 미만)인 반사 레이어(11)에 의해 증가된다. 상기 다이일렉트릭 레이어는 상기 금속의 측면에, 즉 입사광(10)을 향하여 배치된다.

상기 반사 레이어(11)를 위한 재료들은 미국특허공보 4 856 857의 표 1 내지 표 5에 기재되어 있다; 표 1 내지 표 6은 이러한 설명으로 명확하게 구체화되어 있다. 또한, 표 5에 언급되지 않은 텔루르(Tellurium)는 상기 반사 레이어(11)에 적합하다. 상기 입사광(10)은 파장이 380nm 내지 780nm 사이인 일광 또는 다색 가시광선(visually visible polychromatic light)을 의미한다.

상기 층상 조직(6)의 다른 실시예에서, 상기 래커 레이어(9)로부터 멀리 떨어진 상기 층상 조직(6)의 커버 레이어(7)의 표면은, 상기 문서(1) 상으로 깨지기 쉬운 층상 조직(6)의 이동을 용이하게 하기 위해, 분리 레이어(separating layer)(12)에 의해 캐리어 밴드 또는 스트립(13)에 연결된다. 상기 층상 조직(6)이 대신에 접착되어 상기 패턴(25)(도 2)이 상기 보호 레이어(7) 및 상기 래커 레이어(9)를 통하여 볼 수 있게 된 후에, 종이 또는 플라스틱 호일의 캐리어 밴드 예를 들어, PC 또는 PETP는 제거될 수 있다. 이러한 관점에서, 위에서 이미 참조했던 영국특허공보 GB 2 129 739 B에 주목하게 된다.

도 3에 도시된 것과 같이, 기하학적인 프로파일 깊이 p를 가지는 릴리프 구조(14)가 상기 래커 레이어(9) 내에 형성된다. 상기 배경면(3)의 영역에서 상기 래커 레이어(9)는 부드럽고 평평하게 형성되고, 상기 층상 조직(6)의 다른 레이어들에 평행하다. 상기 접착 레이어(8)의 재료는 상기 릴리프 구조(14)의 오목한 부분들을 채운다. 추가적인 반사 레이어(11)를 구비하거나 구비하지 않은 인터페이스는 상기 릴리프 구조(14)와 상기 배경면(3)들의 거울 평면들 모두를 따른다.

상기 릴리프 구조(14)는, 가시광선의 스펙트럼 즉, λ=380nm 내지 λ=420nm에서 단파 측의 한계 파장 λ보다 더 작은 간격 d를 가지는 두 개의 베이스 회절격자(grating)들로 구성된 교차 회절격자(cross grating)이고, 광학적으로 유효한 구조 깊이 h, 즉 상기 래커 레이어(9)의 굴절률이 곱해진 프로파일 깊이, 바람직하게는 h=50nm 내지 h=500nm 사이의 범위 내에 있는 깊이를 가진다. 이러한 릴리프 구조(14)들은 상기 패턴 부재(4)들 상에 입사하는 거의 모든 가시광선(10)을 흡수하고, 입사광선(10)의 일부분을 상기 패턴 부재(4) 상의 하프-스페이스(half-space)로 분산시킨다. 흡수광(10)의 비율은 비선형적으로 상기 구조 깊이 h에 따라 변화하고, 50% 내지 99% 사이의 앞서 언급된 범위 내에서 사이 구조 깊이 h의 선택에 의해 제어될 수 있다. 이러한 관점에서, 상기 릴리프 구조(14)가 얕으면 얕을수록 그에 대응하여 더 많은 입사광(10)이 분산되고 그에 대응하여 더 작은 광선(10)이 흡수된다. 특정 비율이 예를 들어 알루미늄의 반사 레이어(11)가 구비된 릴리프 구조(14)에 적용된다. 그리하여, 다양한 구조 깊이 h를 가지는 상기 패턴 부재(4)들의 인접 영역들은 회색 등급을 나타낸다.

도 4에 도시된 릴리프 구조(14)의 실시예는 직각으로 교차하는 두 개의 사인곡선 베이스 회절격자(sinusoidal base grating)들에 의해 형성되는 교차 회절격자이다. 제1 베이스 회절격자의 사인 함수는 x축을 따라 연장되고, 주기는 d_x이며, 진폭은 h_x이다. 한편, 상기 제2 베이스 회절격자의 사인 함수는 y축을 따라서 연장되고, 주기는 d_y이며, 진폭은 h_y이다. x축과 y축에 의해 정의되는 평면 너머에, 상기 교차 회절격자에 의해서 상기 층상 조직(6)(도 3) 내에 형성되는 인터페이스 h(x, y)는 예를 들어 다음의 수학식 1의 함수를 따른다:

다른 실시예들은 직사각형의 또는 피라미드형의 구조들이 인터페이스 h(x, y)로서 사용되는 다음의 수학식 2를 포함한다.

한 실시예에서 두 개의 주기 d_x, d_y와 상기 구조 깊이 h_x, h_y는 동일하다. 한편, 다른 실시예에서는 이들의 값이 다르다. 구조 깊이 h=[h_x+h_y]는 주기 d보다 더 크게 선택될 수 있다. 그러나 상기 릴리프 구조(14)는 현재의 제작 방법들로는 제작하기 어렵다. 상기 인터페이스 h(x, y)는 계란판(egg carton)처럼 생겼고, 도 4에 도시되어 있다.

도 5를 참조하여, 제1 관측 방향을 가지는 상기 보안 부재의 광학적인 거동에 대해 설명한다. 입사광(10)은 상기 보안 부재(2)의 평면에 대한 수직선(15)과 40도의 각도를 형성한다. 보기에서 앞서 설명된 릴리프 구조(14)가 구비된 패턴 부재(4)는 입사광(10)의 최대 95%를 가시광선 영역에서 흡수하고 나머지는 분산된다. 상기 바나 배경면(3)은 대조적으로 단지 약 10%의 입사광(10)을 흡수하고 나머지는 반사시킨다. 패턴 부재(4)들의 표면 부분이 상기 반사 배경면(3)들과 인접하기 때문에, 그리하여 관측자는, 소정의 패턴(25) 내에서 상기 보안 부재(2)의 소정의 배경면(3) 상에 배치된 상기 패턴 부재(4)들이 쉽게 정보로 인식될 수 있을 정도로 강한 대조를 이루는 것을 보게 된다. 상기 패턴(5)은 로고, 텍스트, 이미지 또는 다른 그래픽 캐릭터를 나타낸다.

도 5는 복사기 내의 조명 조건에 대응한다. 복사기의 각각의 모델에 따라, 문서(1)와 보안 부재(2)에 입사하는 복사기의 조명광(10)은 수직선(15)에 대해 대략 40도 내지 50도 범위 내의 입사각 α를 형성한다. 상기 문서(1)는 입사광(10)을 전체 하프-스페이스로 분산시킨다. 결과적으로 분산된 빛은, 수직선(15)의 방향에 배치된 복사기의 광수신부(light receiver)(16) 내를 통과하게 된다. 이와 대조적으로, 상기 배경면(3)에서 반사된 광선(17)은 관측자(19)의 시점(18)으로의 반사의 법칙(law of reflection)에 따라, 동일한 각도 α로 편향되고, 상기 광수신부(16)를 통과하지 않는다. 만약 광선(10)이 동일한 입사각 α로 상기 패턴 부재(4) 상에 입사된다면, 대조적으로 상기 입사광(10)은 실질적으로 흡수된다. 광수신부(16) 및관측자(19)는 양자 모두 상기 패턴 부재(4)로부터 빛을 기록하지 않는다. 상기 패턴 부재(4)는 그리하여 어둡게 나타난다.

상기 배경면(3)들은, 상기 층상 조직(6)으로의 입사광(10)에 대해 상기 패턴(25)의 평평한 거울면들을 형성한다. 한편, 상기 패턴 부재(4)들은 흡수 표면으로서 상기 입사광(10)의 대부분을 흡수한다. 그리하여, 반사광(17)에서, 상기 관측자(19)는 강하게 빛나는 표면의 형태로 상기 배경면(3)들을 인식하고, 상기 패턴(25)의 어두운 표면부들로서 상기 패턴 부재(4)들을 인식한다. 반사광(17)과 다른 방향에서, 상기 보안 부재(2)는 단지 작은 부분의 입사광(10)을 분산시킨다. 상기 배경면(3)들과 상기 패턴 부재(4)들에서 분산되는 빛나는 표면의 단위 면적당 강도의 수준은 실제적으로는 동일한 크기이고, 그리하여 상기 배경면(3)들과 상기 패턴 부재(4)들 간에는 차이가 없게 된다. 방향성을 가지는 입사광(10)으로 된 조명의 경우에, 상기 배경면(3)들과 상기 패턴 부재(4)들로부터 형성되는 상기 패턴(25)은, 인쇄 과정을 통해 만들어지는 흑백 이미지와 달리, 거울면 반사(specular reflection)로 반사되는 광선(17)에서만 인식될 수 있다.

복사기에서, 상기 배경면(3)과 상기 패턴 부재(4)는 이러한 입사광(10)의 작은 영상(projection)만을 광수신부(16)로 투사하여, 복사기는 무차별적으로 상기 배경면(3)과 상기 패턴 부재(4)를 검은 면으로 재생하게 된다. 이러한 보안 부재(2)의 이점은, 방향성을 가지는 입사광(10)을 사용할 때 반사 모드에서 상기 배경면(3)을 보는 방식으로 거의 자동적으로 상기 보안 부재(2)를 기울이게 되는 관측자(9)가 상기 배경면(3)에 대해 높은 수준의 대조를 이루면서 상기 패턴부재(4)의 정보를 볼 수 있는 것과 달리, 복사기는 상기 패턴 부재(4)에 의해 나타나는 정보를 재생할 수 없다는 것이다. 이러한 방식으로 상기 보안 부재(2)는 상기 문서(1)의 색상을 살린 사본 상에서 금속 호일을 반사시키는 것과 비교하여 그 차이가 관측자에 의해 쉽게 인식될 수 있다. 또 다른 장점은, 홀로그래픽 복사 방법들에 사용될 수 있는 대응하는 광원들의 파장보다 더 짧은 주기 d_x(도 4) 및 d_y(도 4)를 가지는 보안 부재(2) 내에 릴리프 구조(14)를 사용하여 형성된다는 것이다. 그리하여 홀로그래픽 방법들로 상기 보안 부재(2)의 사본을 만드는 것은 불가능하다.

도 6에는 상기 보안 부재(2)의 두 명의 관측자(19, 20)들을 위한 제2 조명 조건이 도시되어 있다. 예를 들어 할로겐 램프, 백열 램프 등과 같은 다색광 방사선 소스(polychromatic radiation source)가 제2 관측자(20)의 위에 배치되고, 약 60°내지 80°의 큰 입사각 α로 상기 패턴 부재(4)상에 입사광(10)을 비춘다. 제1 관측자(19)는 앞서 설명된 것과 같이, 반사각 α로 상기 배경면(3)(도 5)의 정면에서 상기 패턴 부재(4)들의 패턴(25)(도 2)을 본다. 만약 상기 릴리프 구조(14)의 주기 d_x(도 4) 및 d_y(도 4)가 파장λ의 절반 내지 파장λ의 범위에 있다면; 즉, d=d_x또는 d=d_y일 때,λ≥d≥λ/2이면, 입사광(10)의 일부분은 큰 회절각 β으로 -1차로 회절광(22)처럼 회절된다. 상기 제2 관측자(20)는 상기 회절광(22)을 인식할 수 있다. 상기 회절광(22)은 전자기 방사선의 가시광선 스펙트럼의 단파장 부분을 포함한다. 그리하여 상기 회절광(22)은, 회절각 β와 파랑-초록 내지 보라색인 주기 d_x및 d_y에 따라 변화한다. 수직선(15)에 대해 소정의 회절각 β으로 관측되는 상기 회절광(22)의 색상도 그 강도의 관점에서 방위각에 따라 달라진다. 참고로, 이상에서는 상기 보호 레이어(7)의 굴절영향이 무시되었다.

이와 달리, 제1 관측자(19)는 반사광(17)의 방향에서 바라보고 있고, 환하게 빛나는 표면으로서의 상기 배경면(3)들과 상기 패턴(25)의 어두운 표면 부분으로서의 상기 패턴 부재(4)들을 보게 된다.

만약 주기 d_x또는 d_y가 λ/2보다 작다면, 상기 릴리프 구조(14)가 더 이상 가시광선(22)을 회절시키지 않기 때문에, 제2 관측자는 x축 및 y축 각각의 방향에서 더 이상 회절광(22)을 볼 수 없다. 반사각 α로 상기 보안 부재(2)를 바라보는 제1 관측자(19)는 이러한 조건 하에서 어두운 갈색에서 검은색으로 변화 없는 패턴 부재(4)들을 보게 된다.

반사각 α에서 보이는 상기 패턴 부재(3)들의 색상은, 상기 반사 레이어(11)의 재료들의 다양한 조합들이 균일하게 입사광(10)을 눈에 보이는 전자기 방사선의 전체 스펙트럼 범위에서 반사시키지 않기 때문에, 상기 반사 레이어(11)의 특성에 따르게 된다. 진한 검은색 패턴 부재(3)들은 바람직하게는 래커 레이어(9)로부터 반사 레이어(11)로의 굴절률에 대하여 점진적인 변화 추이를 보인다. 이러한 변화는, 상기 래커 레이어(9)와 상기 반사 레이어(11)의 금속 레이어(24) 사이에서 적어도 하나 이상의 무기 다이일렉트릭 레이어(23)에 의해 만들어진다. 배경면(3)들의 평평한 거울면에 대해서, 다이일렉트릭 레이어(23) 및 금속 레이어(24)로 형성된 상기 반사 레이어(11)는 주목할만한 영향을 미치지 않는다. 반면에 상기 릴리프 구조(14)의 경우에는, 간섭현상의 결과로 인해 상기 반사 레이어(11)가 거의 완벽하게 입사광(10)을 제거하고, 이러한 현상은 눈에 보이는 전자기 방사선의 전체 스펙트럼 범위에 걸쳐 특히 균일하게 발생된다. 일 예에서 상기 금속 레이어(24)는 ZnS의 다이일렉트릭의 50nm 두께의 레이어와 알루미늄의 100nm 두께의 레이어를 가진다. 다른 장점은, 상기 릴리프 구조(14)의 프로파일 깊이 p가 동일하게 유지되는 상태로, n=1.5인 래커 레이어(9)의 굴절률과 관련하여, 구조 깊이 h가 n=2.4인 ZnS의 높은 굴절률에 의해 증가된다는 것이다.

다른 구조 깊이 h를 가지는 패턴 부재(4)들이 있는 회색 눈금(grey graduation)들은 물론이고, 상기 보안 부재(2)의 실시예에서의 회색 눈금은, 래스터 도트들의 크기가 0.4nm 이하인 채로 변화하는 밀도의 래스터(rastering)에 의해 만들어진다. 이러한 관점에서 상기 래스터 도트들이 패턴 부재(4) 내의 배경면(3) 필드(background field)처럼 배치되어 있는지 아니면 배경면(3) 필드 내의 패턴 부재(4)처럼 배치되어 있는지는 중요하지 않다.

도 7a 및 도 7b에는, 어두운 패턴 부재로부터 밝게 빛나는 배경면(3) 필드까지 보안 부재(2) 내에서 회색의 스테이지들 또는 단계들을 만들어내기 위한 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 7a에는 회색 스테이지에 대응하여 최대 0.5mm 간격의 고정된 래스터 내에 다양한 크기의 래스터 도트들을 사용하는 것이 포함되어 있다. 조금 밝은 영역(26) 내에서, 상기 래스터 도트들은 손으로 만져지고, 밝은 영역(27)에서 상기 래스터 도트들은 대략 0.25mm의 평균 크기를 가진다. 한편, 조금 어두운 영역(28) 내에서 상기 래스터 도트들은 대략 0.15mm이다. 도 7b에는 래스터 도트 대신에 라인 래스터가 최대 0.5mm 간격으로 도시되어 있다. 여기서 대응하는 선폭(line width)은 상기 영역(26 내지 28)들(도 7a) 내에서 회색 눈금을 형성한다.

상기 영역(26 내지 28)들에서, 상기 패턴 표면(4)들 상의 래스터 도트들은 동일한 크기이다. 상기 릴리프 구조(14)(도 6)들 내에서 적절하게 단계가 이루어진 구조 깊이 h에 의해 매우 정교한 회색 눈금이 얻어지고, 이것은 흑백 사진의 재생에 적합하다.

도 8에는 간단한 예로써 상기 보안 부재(2)의 두 개의 패턴(25)들이 도시되어 있다. 상기 보안 부재(2)의 상반부에서, 상기 패턴(25)은 별 모양(30)이 있는 밴드(29)를 포함한다. 상기 밴드(29)는 어두운 패턴 부재(4)로 형성된다. 상기 밴드(29)와 상기 별 모양(30) 주위의 영역은 밝은 배경면(3)들을 형성한다. 이상의 설명과 관련된 제한을 무시하고, 상기 배경면(3)들과 상기 패턴 부재(4)들은, 상기 보안 부재의 하반부에 도시된 것과 같이, 서로 교체될 수 있다.

만약 상기 패턴(25)이 공간 주파수가 mm당 300 내지 2000개의 선의 범위의 값인 회절 구조들이 구비된 모자이크 표면 패턴(31)을 위한 배경을 형성한다면, 도 1에 도시된 보안 부재(2)는 모조품을 만들기가 훨씬 더 어려울 것이다. 이러한 모자이크 표면 패턴(31)들은 이상에서 언급된 유럽특허공보 EP 0 105 099 A1, EP 0 330 738 A1 및 EP 0 375 833 A1에 게시되어 있다. 이러한 특허 명세서들의 내용이 본 설명에 결합된다.

Claims

표면부로 이루어진 패턴(25)이 구비되고 문서(1)의 인증을 위한 층상 조직(6)의 형태로 이루어지며, 하나 이상의 투명 보호 레이어(7), 투명 래커 레이어(9) 및 접착 레이어(8)를 포함하고, 상기 래커 레이어(9)는 상기 보호 레이어(7)와 상기 접착 레이어(8) 사이에 배치되어 굴절률이 상기 접착 레이어(8)와 래커 레이어(9) 사이의 인터페이스에서 급격하게 변화하며 상기 패턴(25)의 표면부들이 배경면(3)들과 패턴 부재(4)들로 구성되는 보안 부재(2)로서,

상기 배경면(3)들의 영역에서 상기 래커 레이어(9)는 형태가 부드럽고 평평하고, 상기 패턴 부재(4)들의 영역에서 소정의 광학적으로 유효한 구조 깊이(h)를 가지는 릴리프 구조(14)가 상기 래커 리이어(9) 내에 형성되며,

상기 배경면(3)들은 상기 층상 조직(6)으로 입사되는 빛(10)을 위한 평평한 거울면들이고,

상기 릴리프 구조(14)들은, 주기(d_x; d_y)를 가지는 베이스 회절격자로 형성된 교차 회절격자들이고, 상기 주기(d_x; d_y)는 가시광선(10)의 스펙트럼에서 단파측에 있는 소정의 한계 파장(λ)보다 더 짧아서 상기 패턴 부재(4)들이 입사광선(10)을 흡수하고 분산시키며, 각각의 릴리프 구조(14)에서 흡수광과 분산광의 비가 릴리프구조(14)에 널리 퍼진 광학적으로 유효한 구조 깊이(h)에 따라 소정의 방식으로 달라지는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
제 1 항에 있어서, 상기 릴리프 구조(14)들의 교차 회절격자는 주기(d_x; d_y)를 가지는 두 개의 베이스 회절격자들로 구성되고, 서로 직각을 이루면서 배치되는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 베이스 회절격자들은 사인곡선의 형태인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 주기(d_x; d_y)는 한계 파장(λ)의 절반보다 더 길지만 한계 파장(λ)보다는 더 짧은 것을 특징으로 하는 보안 부재.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한계 파장(λ)은 380nm 내지 420nm 사이의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 개의 베이스 회절격자들의 주기(d_x; d_y)들은 동일한 값인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 릴리프 구조(14)들의광학적으로 유효한 구조 깊이(h)의 값은 h=50nm 내지 h=500nm의 범위 내에서 선택되는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 레이어(11)는 알루미늄, 은, 금, 크롬, 구리, 니켈 및 텔루르의 그룹에서 선택되는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
제 8 항에 있어서, 상기 반사 레이어(11)는, 상기 래커 레이어(9)를 향하는 금속 레이어(24)의 측부 상에서, 하나 이상의 무기 다이일렉트릭 레이어(23)를 구비하는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
제 9 항에 있어서, 상기 무기 다이일렉트릭 레이어(23)는 ZnS로 구성되고, 금속 레이어(24)는 알루미늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴(25)에는 회색 스테이지가 구비된 영역(26; 27; 28)들이 구비되고, 다양한 회색 스테이지들이 구비되는 상기 영역(26; 27; 28)들의 패턴 부재(4)들은 상기 릴리프 구조(14)들의 광학적으로 유효한 구조 깊이(h)에 의해 달라지는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴(25)에는 회색 스테이지가 구비된 영역(26; 27; 28)들이 구비되고, 상기 패턴 부재(4)들은 광학적으로 유효한 구조 깊이(h)들과 관련하여 동일한 값들을 가지며, 상기 영역(26; 27; 28)들은 0.4mm 미만의 치수를 가지는 래스터 도트들의 다양한 밀도에 의해 달라지는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴(25)은, mm당 300개의 선들 내지 mm당 2000개의 선들의 범위에서, 공간 주파수를 가지는 회절 구조들로 이루어지는 모자이크 표면 패턴(31)을 위한 배경을 형성하는 것을 특징으로 하는 보안 부재.