KR20070085937A - 전기활성층을 가진 시변각 부재 - Google Patents

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Abstract

적어도 하나의 시변각 장치를 가진 보안 부재가 설명되어 있으며, 시변각 장치의 적어도 하나의 층은 전자 부품 및/또는 전자 회로의 전기활성층(13, 14)의 형태를 가진다.

Description

전기활성층을 가진 시변각 부재{OPTICALLY VARIABLE ELEMENT COMPRISING AN ELECTRICALLY ACTIVE LAYER}
본 발명은 적어도 하나의 시변각 장치(OVD)를 가진 보안 부재에 관한 것이다.
OVD는 예를 들어, 은행권, 보안 문서 또는 상품용 라벨에 보안 부재로서 사용된다. 이러한 것들의 광학 효과는, 예를 들어 광학 미세 구조에서의 광굴절이나 광회절을 기초로 하고 있기 때문에, 컬러 복사 방법으로 위조가 되지 않는다.
시변각 보안 부재들이 제안되었었는데, 이것들은 복수의 층에서 서로 다른 광학 효과를 제공한다.
WO 01/03945 A1은 투명 기판을 가진 보안 부재에 대해 설명하는데, 이 기판의 한 쪽에는 관찰자의 관찰각도에 따라 인지가능한 컬러 시프트(colour shift)를 발생시키는 얇은 필름이 도포된다. 투명 기판의 맞은편에는 복제 방지를 더 강화하기 위해 회절 패턴이 도포된다. 이 회절 패턴은, 예를 들어 이것의 2차원 패턴에 의해 관찰자에게 3차원 착시 영상이 발생될 수 있도록 하는 회절 격자로서 작용한다. 이것은, 얇은 필름층에 의해 발생된 광학 효과와 회절 패턴에 의해 발생된 광학 효과가 시변각 부재의 어느 위치에서나 중첩되어, 이로써 전반적으로 이 두 효 과로 구성된 광학 효과를 나타내도록 제공한다.
WO 02/00445 A1은 시변각 보안 부재의 복수의 층에서 발생된 광학 효과를 서로 분리하는 수단을 제안한다. 이러한 목적으로, 제안된 한가지 가능한 것은, 회절에 의해 홀로그램 영상을 발생시키는 릴리프(relief) 구조와 컬러 변화를 발생시키는 얇은 필름 사이에 불투명 층을 도포하는 것이다. 제안된 또 다른 것은 불투명한 중간층 대신 하나 또는 둘 이상의 고굴절층과 접착층을 배열하는 것이다. 이러한 층들은 반사를 증가시켜며, 따라서 릴리프 구조 영역에서의 빛의 강도가 홀로그램 영상을 발생시키고, 따라서 홀로그램 영상은 얇은 필름의 컬러 시프트 효과와 관련하여 분명하다.
또한 절도 방지 수단으로서의, 라디오 주파수 식별(RFID)용 부재와 상품 식별용 부재를 사용하는 것이 알려져 있다. RFID는 사물이나 사람에게 배분된 트랜스폰더(transponder)와 판독 장치 사이의 무선 라디오 주파수 통신을 기초로 하고 있다. 트랜스폰더는 대개 반도체 칩에 연결된 안테나를 포함한다. 트랜스폰더와 판독 장치 사이의 커뮤니게이션은 대개 트랜스폰더로부터 판독 장치로의 식별 코드 통신을 포함한다.
예를 들어 US No 4 220 956은 RFID 트랜스폰더 용 RF 안테나 제조 방법을 설명하는데, 여기에서 안테나는 얇은 기판의 한 편에 도포되는 125㎛ 보다 작은 두께의 전도층을 식각하여 제작된다. 이러한 경우 식각 방법은 전자 산업에서의 인쇄 회로 제작 방법과 같다.
본 발명의 목적은, 위조 방지기능이 특별한 시변각 장치를 가진 보안 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 적어도 하나의 시변각 장치를 가진 보안 부재로써 달성되는데, 시변각 장치의 적어도 한 층은 전자 부품 및/또는 전자 회로의 전기활성층의 형태로 되어 있다.
시변각 장치는 보는 방향 및/또는 조명의 종류 및/또는 조명 방향에 따라 변하는 광학 효과를 나타낸다. 이러한 효과는, 예를 들어 특수한 표면 릴리프(회절 격자, 홀로그램), 및/또는 얇은 층의 특수한 배열(간섭층 시스템)에 의해 발생될 수 있다.
이러한 방식으로 시변각 장치와 전자 부품 및/또는 전자 회로는 분리가 불가한 유닛을 형성한다. 시변각 장치 또는 전자 부품의 조작은 두 구성 부분을 변화시키고 한쪽 또는 양쪽 구성 부분의 파괴를 일으킨다.
예로서 RFID 트랜스폰더는 레이저 제거법으로 쓰기가 가능한 정보 메모리가 구비될 수 있다. 이 과정에서 꼭 필요한 것은 아니지만 메모리 매트릭스의 요소들이 레이저 작용에 의해 제거된다. 이와 같은 메모리 매트릭스는 유기 전계 효과 트랜지스터(organic field effect transistor)와 같은 유기 요소를 가진 필름체의 형태를 띌 수 있다. 이제, 본 발명에 따른 해결책을 사용하면, 메모리 매트릭스에 대한 조작은 어떤 것이든 메모리 매트릭스의 조작된 전기활성층의 광학적 특성 변화를 일으키고, 이와 같은 방식으로 가시화된다.
전자 부품은 본 발명에 따른 해결책을 이용하여, 생산공학 공차(production-engineering tolerance)로 인해 전자 부품에 대한 시변각 장치의 별도, 즉 차후 도포가 어렵도록, 시변각 장치에 통합될 수 있다. 전자 부품은 광학 작용에 포함되어야 하고, 따라서 시변각 장치에 대하여 ㎛ 범위의 공차를 가지고 위치되어야 한다. 일반적인 제작과정에서 이것은 상당히 복잡한 작업과 비용이 따를 때만 가능하다.
본 발명의 다른 유리한 구성은 첨부된 청구항에 상술되어 있다.
전기활성층이 시변각 장치의 형태를 띌 수 있는 전자 부품의 종류는 다양하고 서로 다르다.
전기활성층이 RFID 트랜스폰더의 RF 안테나 형태인 것이 제공될 수 있다. 이와 같은 안테나 구조도 이러한 방식으로 평가될 수 있다. 나선형 RF 안테나는 이러한 방식으로 그래프로 표현되거나 이러한 표현의 일부가 될 수 있다. 또한 전기활성층의 미세구조로 인해 이러한 RF 안테나는 편평한 면을 가진 얇은 층의 형태로 된 기존의 RF 안테나보다 더 나은 전기적 특성을 가질 수 있다.
전기활성층은 인덕터 및/또는 커패시터의 전기활성층의 형태를 가질 수 있다. 특히 전기활성층이 전기발진회로, 즉 인덕터와 커패시터의 연결부의 전기활성층 형태를 가지면, 본 발명에 따라 제공되는, 전기활성층 표면의 미세구조는 이와 같은 방식으로 형성된 전기발진회로의 공진 주파수에 상당히 영향을 미칠 수 있다. 이렇게 되면, 전기활성층 또는 층들의 거시적 기하 치수(macro-geometrical dimension)로부터만 발진회로의 공진 주파수를 결정하는 것이 더 이상 불가능하다. 이와 같은 발진회로의 특성이 또한 위조 방지 특성을 강화시킨다.
전기활성층은 전자 부품의 전극, 특히 광학 디스플레이 부재의 형태를 갖는 것이 제공될 수 있다. 이것은 RFID 트랜스폰더에 의해 활성화되는 광학 디스플레이를 포함할 수 있다. 활성화가 이루어지면 광학 디스플레이 부재는, 시변각 장치 형태의 전극 또는 전극들에 의해 발생되는 광학 효과에 중첩되는 추가적인 광학 효과를 발생시킬 수 있다. 광학 디스플레이 부재는, 예를 들어 패턴이나 숫자의 형태로 성형된 유기 발광 다이오드일 수 있다. 이 패턴 또는 숫자는, 전극에 의해 발생되는 시변각 배경 패턴과 함께 특별한 광학 효과를 형성한다. 그러나 예를 들어 평면 스크린으로부터 알려진 바와 같이, 점 형태의 유기 발광 다이오드가 픽셀 래스터(raster)에 배열되는 것도 제공될 수 있다. 이와 같은 방식으로 고수준의 분해능을 가진 그래프 형식을 발생시키는 것이 가능하다. 또한 광학 디스플레이 부재는 인가된 전압에 따라 서로 다른 색을 나타내는 전기변색(electrochromic) 부재를 가지는 것이 가능하다. 광학 디스플레이 부재는, 두 전극층 사이에 움직임이 가능하도록 배열된 복수의 서로 다른 색 또는 흑백의 서로 다른 충전 입자를 가지는 것도 가능하다. 전극층을 가로지르는 전압의 인가는, 디스플레이 부재의 광학 효과가 인가된 전압의 크기 및/또는 극성에 따라 변하도록 한쪽 또는 다른 쪽 전극층 근방에서 이 입자 또는 반대 입자의 밀도를 바꾸는 것을 가능하게 한다. 이와 같은 방식으로 설정된 상태는 새로운 전압이 인가될 때까지 실질적으로 변하지 않는다. 광학 디스플레이 부재는, 예를 들어 일련 번호, 이미지 또는 이름의 형태로 개별화되는 것도 제공될 수도 있다. 이는, 예를 들어 제작 단계에서 마이크로 탈금속화 또는 금속 전극층의 마이크로 금속화에 의한, 예를 들어 전극층 표면의 미세구조화에 의해 효과가 나타날 수 있다.
전기활성층은 전기 접속 부재의 형태도 가질 수 있다. 그러므로 회로 장치 또는 스위칭 회로의 라인 레이아웃(layout)이 시변각 장치의 형태를 가지는 것이 가능하다. 따라서, 예를 들어 회로 장치 또는 스위칭 회로의 접지전위(earth potential)에 연결된 면적이 큰 도체 트랙이 광학적 구성에 통합될 수 있다. 또한 광학 효과를 향상시키기 위해서 전기적 기능이 있는 부재 사이에 전기적 기능이 없는 영역이 배열될 수 있다.
전기활성층은 금속층의 형태를 가질 수 있다. 금속층은 구조화된 층의 형태로 인쇄함으로써, 예를 들어 폴리머층의 양쪽에 인쇄하는 형태로 도포되어, 유기 광학 디스플레이 부재를 제작할 수 있다. 그러나 이것들은 예를 들어 스퍼터링(sputtering)에 의해 표면 영역에 도포되고, 그 다음 제거 공정에 의해 구조가 갖추어질 수도 있다. 그 다음, 예를 들어 프로파일이 있는 롤러로써 금속층 표면의 미세구조화가 적용될 수 있다. 그러나 금속층 밑에 배열된 층에 프로파일이 갖추어지고, 여기에 금속층이 도포되는 것도 제공될 수 있다. 금속층은 층 두께에 따라 불투명, 반투명, 또는 투명할 수 있다.
전술한 바와 같이 전기활성층은 그 아래에 배열된 층이 보이도록 할 수 있는 마이크로 탈금속층의 형태를 가질 수도 있다.
전기활성층은 예를 들어 인듐-주석 산화물로 구성된 비금속층의 형태도 가질 수 있다. 인듐-주석 산화물층은 전기활성층이 투명해야 할 경우 제공될 수 있다.
전기 전도층이 유기층을 가지는 것도 제공될 수 있다. 이것은, 예를 들어 유기 회로를 형성하는 유기 전계효과 트랜지스터와 같이 유기 전자 부품을 제작하는데 특히 유리할 수 있다.
또한 전기활성층은 적어도 하나의 커버층에 의해 덮이는 것이 제공될 수 있다. 이러한 층은 예를 들어 환경적 영향으로부터 유기 전자 부품을 보호하는 보호층이 될 수 있다. 그러나 커버층이 투명한 회절 구조의 형태를 가지는 것도 제공될 수 있다. 이러한 커버층은 시변각 장치의 형태를 가진 전기활성층에 의해 발생되는 광학 효과에 중첩되는 광학 효과를 발생시킬 수 있다. 그러나 이것은 함께 보면 움직임이 있는 것처럼 보이도록 하는 이미지 변화를 일으키는 부분 이미지의 발생을 일으키는, 상호 보완적인 효과를 포함할 수도 있다.
또한 커버층은 거시구조의 형태, 예를 들어 마이크로렌즈 어레이(array) 및/또는 마이크로프리즘 어레이의 형태를 가질 수도 있다. 이러한 커버층은 추가적인 광학 효과를 일으킬 수 있다. 이러한 거시구조는 여기에서는 특히 측면 치수가 100 ㎛ 범위 또는 그보다 작은 범위에 있는 구조이다. 마이크로렌즈 어레이, 특히 수렴렌즈(convergent lens)로부터 형성된 마이크로렌즈 어레이는 주변의 빛을 광학 디스플레이 부재에 집중시킬 수 있다. 이러한 방식으로 광변색 부재의 원리에 기반하여 디스플레이 부재의 광학 작용이 향상될 수 있고, 이러한 것들은 OLED(유기 발광 다이오드), 또는 이동가능한 컬러 입자가 구비된 부재도 포함한다. 그러나 마이크로렌즈 어레이가 거시 수렴렌즈와 같은 제2 마이크로렌즈 어레이와 중첩함으로써 작용하는 것, 즉 확대된 크기로 마이크로렌즈 어레이 밑에 있는 픽셀을 재현하는 것도 제공될 수 있다. 또한 예를 들어 이러한 보안 부재가 구비된 보안 문서를 접어서, 제2 마이크로렌즈 어레이가 제1 마이크로렌즈 어레이 위에 배치될 수 있는 것도 제공될 수 있다. 이러한 방식으로 망원경이나 현미경에서 보이는 렌즈 조립체를 형성하는 것이 가능하다. 따라서 예를 들어 마이크로렌즈 어레이로부터 형성된 발산렌즈와 수렴렌즈의 조합은 오페라 안경으로부터 알려진 것과 같이, 소위 갈릴레오 망원경을 제작하는 것을 가능하게 한다.
예로서, 광학 디스플레이 부재에서 나오는 빛은 마이크로프리즘 어레이를 이용하여 구체적으로 표적을 정하는 방식으로 분배될 수 있다. 방출된 빛은, 예를 들어 경사진 관찰 각도에서도 명확하게 인지되도록 편향될 수 있다.
상기에 커버층으로 언급된 층이 광학 디스플레이 부재 아래에 배열되는 것도 제공될 수 있다. 이러한 커버층은, 예를 들어 대략 200 - 2000 라인/mm의 영역 내에 라인 수를 가진 사인형 또는 사인형과 같은 선형 또는 교차 격자의 형태를 가질 수 있다. 만일 광학 디스플레이 부재가 LED의 형태이면, 이에 따라 광학 디스플레이 부재의 하부측에서 나오는 빛은 반사된다. 이러한 목적으로 반사 프레넬(Fresnel) 렌즈를 제공하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 해결책은 일부 영역만 전기활성층의 형태로 된 시변각 장치를 포함한다. 시변각 장치가, 예를 들어 광학 디스플레이 부재를 덮으면, 디스플레이 부재 위에 배열된 시변각 디스플레이의 일부만 전기활성층의 형태를 갖는다. 전기활성층은 다른 전자 부품 및/또는 인덕터 및/또는 커패시터 및/또는 도체 트랙의 전극도 포함할 수 있다.
본 발명은 하기에 첨부된 도면을 참조하여 여러 실시예를 통해 예시의 방법으로 설명한다.
도 1은 시변각 장치의 형태로 된 전기활성층을 가진 폴리머 디스플레이 부재의 제1 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2는 폴리머 디스플레이 부재의 제2 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 3은 폴리머 디스플레이 부재의 제3 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4는 폴리머 디스플레이 부재의 제4 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 5는 폴리머 디스플레이 부재의 제5 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 6은 폴리머 디스플레이 부재의 제6 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 7은 시변각 장치의 형태로 된 전기활성층을 가진 보안 문서의 제1 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 8은 도 7의 보안 문서의 평면도 VIII를 도시한다.
도 9는 시변각 장치의 형태로 된 전기활성층을 가진 폴리머 디스플레이의 실시예의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 10은 도 9의 확대된 부분 X를 도시한다.
도 11은 도 10의 더 확대된 부분 XI를 도시한다.
도 12는 보안 부재의 제2 실시예의 개략도를 도시한다.
도 13은 도 12의 확대된 부분 XIII를 도시한다.
도 14는 도 13의 확대된 부분 XIV를 도시한다.
도 15는 도 14의 확대된 부분 XV를 도시한다.
도 1은 폴리머 디스플레이 부재(12), 이 위에 배열된 상부 전극층(13), 및 이 아래에 배열된 하부 전극층(14)을 포함하는 폴리머 디스플레이 부재(10)의 제1 실시예의 개략적인 단면도이다. 상부 전극층(13)은 10 nm 두께의 투명 금속층 형태를 가질 수 있는 반면, 하부 전극층(14)은 10 nm 두께의 불투명 금속층을 가질 수 있다.
폴리머 디스플레이 부재(12)는, 예를 들어 발광 폴리머, 전기변색 또는 전자 잉크로부터 형성된다. 이와 같은 경우, 폴리머 디스플레이 부재(12)가 OLED(유기 발광 다이오드)의 형태를 가지면, 이것이 200 내지 300 nm, 20 nm, 200 내지 300 nm 두께의 서로 중첩되는 세 개의 서브층으로부터 형성되는 것이 제공될 수 있다.
하부 전극층(14)은 광활성(optically active) 표면 구조가 성형되는 완전히 금속화된 층의 형태를 갖는다. 따라서 하부 전극층(14)은 완전히 금속화된 OVD(시변각 장치, 예를 들어 회절 격자 또는 홀로그램)를 형성하고, 예를 들어 구리, 알루미늄, 은, 금, 또는 크롬을 포함한다. 상부 전극층(13)은 투명한 도전성(conducting) 층, 예를 들어 이듐-주석 산화물과 같은 전도성 산화물이나 매우 미세한 금속 격자를 포함한다.
이러한 방식으로, 폴리머 디스플레이 층(12)은 위쪽 관찰 방향(18o)에서는 보이지만, 아래쪽 관찰 방향(18u)에서는 보이지 않는다. 주변의 빛(18l)은 실질적으로 위로부터 폴리머 디스플레이 부재(10)에 닿는다.
투명한 OVD(15)가 상부 전극층(13)에 도포되는 것이 제공될 수 있다. 투명한 OVD(15)는, 예를 들어 TiO2 또는 ZnS와 같은 고굴절 재료를 가진 유전층(dielectric layer)의 형태를 가질 수 있다. 이러한 점에서 투명한 OVD(15)는 또한 폴리머 디스플레이 부재(10)에 인접한 적어도 하나의 영역 위에서 연장하는 것이 제공될 수 있다.
전술한 층들은 보안 특징을 형성하는 광학 효과 및/또는 장식 효과를 발생시키는 그런 층일 수 있다. 이와 더불어서, 두 층의 공조에 의해, 예를 들어 무아레(moire) 효과의 형태로 효과가 발생되거나 층들의 레지스터 관계로부터 특징들이 형성될 수 있는데, 이것이 위조 방지 특성을 증가시킨다.
도 2는 폴리머 디스플레이 부재(20)의 제2 실시예를 도시한다. 명료성을 강화하기 위해 유사한 층들은 동일한 도면 부호로 표기한다. 폴리머 디스플레이 부재(20)는 이제 세 개의 상호 중첩되는 층으로부터 형성된다. 폴리머 디스플레이 부재(12)는 완전히 금속화된 OVD의 형태를 가질 수 있는 하부 전극층(14) 위에 배열되고, 상부 전극층(13)은 폴리머 디스플레이 부재(12) 위에 배열된다. 이 실시예에서 상부 전극층(13)은 투명한 마이크로 탈금속 영역(13d)을 가진 금속 전극층(13)의 형태로 되어 있다. 영역(13d)은, 예를 들어 두께의 측면에서 금속 전극층(13)과 다른 마이크로 금속화가 이루어진 영역의 형태를 가지는 것도 제공될 수 있다. 마이크로 탈금속화가 이루어진 영역(13d)은 발광(luminescence) 디스플레이의 디스플레이 영역(12d)에 해당하며, 폴리머 디스플레이 층(12)에 탑재된다. 디스플레이 영역(12d)은 바람직하게는 픽셀의 형태로 발광을 하고, 및/또는 컬러를 변화시킬 수 있으며, 따라서 광학 정보, 예를 들어 텍스트 또는 로고를 재현할 수 있다. 디스플레이 영역(12d)은, 불변하는 정보를 재현하도록 정적으로 구동되는 것이 제공될 수 있다. 그러나 디스플레이 영역(12d)은, 가변적인 정보, 예를 들어 펄스형 컬러 변화를 출력하도록, 동적으로 구동되는 것도 제공될 수 있다. 이러한 가변적인 정보는, 예를 들어 만일 폴리머 디스플레이 부재(20)가 RFID 트랜스폰더(RFID = 라디오 주파수 식별(radio frequency identification))에 통합되면 출력될 수 있다. RFID 트랜스폰더는, 튜닝이 이루어진 고주파수 전자기장에 있으면, (변조된) 고주파수 신호를 방출한다. 이 절차는 이와 같은 방식으로 추가적으로 광학적으로 신호화될 수 있다.
그러나 디스플레이 영역(12d)은, 폴리머 디스플레이 층(12)의 나머지 부분으로부터 분리되지 않고, 상부 미세구조 전극층(13)을 통한 빛의 입사에 의해 형성되고 이와 같은 상황에서 빛을 발하는 영역도 포함할 수 있다. 이와 같은 구성은 도 3, 도 5, 및 도 6에도 제공될 수 있다.
상부 전극층(13)은 미세구조화된 표면을 가질 수 있는데, 예를 들어 홀로그램의 형태를 가질 수 있다. 이러한 방식으로 디스플레이 영역(12d)에 의해 재현된 정보는 홀로그램 이미지에 실릴 수 있다.
도 3은, 도 2에 도시된 폴리머 디스플레이 부재(20)처럼 세 개의 상호 중첩된 층(14, 12, 13)으로부터 형성되는 폴리머 디스플레이 부재(30)를 도시한다. 발광 디스플레이의 디스플레이 영역(12d)은 폴리머 디스플레이 층(12)에 탑재된다. 도시된 실시예에서 상부 전극층(13)과 하부 전극층(14)은 모두 디스플레이 영역(12d)과 대응 관계를 갖고 배열된 마이크로 탈금속화가 이루어진 영역(13d, 14d)을 갖는다. 이러한 방식으로 상호 중첩된 영역(14d, 12d, 13d)은, 아래쪽 관찰 방향(18u)에서, 위에서 보는 방향(18o)에서 보이는 패턴과 거울 이미지(mirror image)의 관계를 갖는 패턴을 형성할 수 있다. 그러나 영역(13d, 14d)이 서로 다른 패턴, 예를 들어 상보적인 패턴을 제공하는 것도 제공될 수 있다. 패턴들은, 예를 들어 로고 또는 문자숫자식 심볼들의 시퀀스 형태를 가질 수 있다.
예를 들어 다음과 같이 제공함으로써 완전히 상보적인 이미지를 발생시키는 것이 가능하다.
- 영역(13d)은 투명한 금속화된 영역의 형태를 갖고, 주변 영역(13)은 불투명한 금속화된 영역의 형태를 가지며,
- 영역(14d)은 불투명한 금속화된 영역의 형태를 갖고, 주변 영역(14)은 투명한 금속화된 영역의 형태를 가진다.
이러한 구성은 금속으로 폴리머 디스플레이 층(12)의 양면을 코팅하고, 상보적인 패턴을 이용하여 레지스터 관계에서 영역(13d, 14)을 탈금속화시키고 양면을 투명한 금속층으로 코팅함으로써 제작될 수 있다.
상보적인 배열이 포함되면, 위쪽(관찰 방향 18o)과 아래쪽에서(관찰 방향 18u) 보이는 서브 패턴이, 폴리머 디스플레이 부재의 빠른 회전 운동으로써 두 서브 패턴으로부터 형성된 전체 패턴의 광학 효과를 발생시키는 것이 제공될 수 있다. 이러한 전체 패턴은, 예를 들어 하나의 텍스트에 의해서 보충되는 그래프형 로고의 형태를 가질 수 있다. 영역(13d, 14d)이, 예를 들어 디스플레이 영역(12d)의 펄스형 조명에 의해 상호 작용하는 패턴의 형태를 가지는 것도 제공될 수 있다.
상부 전극층(13) 및/또는 하부 전극층(14) 및/또는 마이크로 탈금속 영역(13d, 14d)은 회절 층, 예를 들어 홀로그램이나 회절 격자의 형태를 가질 수 있다. 이러한 방식으로 유리한 광학 작용 외에 위조 방지 보안 특징을 포함할 수 있는 서로 다른 광학 효과를 발생시키는 것이 가능하다.
도 4는 투명한 마이크로 광학층(46)으로 덮인 폴리머 디스플레이 부재(40)를 도시한다. 도시된 실시예에서 이것은 마이크로렌즈 어레이의 형태를 가진 거시구조를 포함하는데, 마이크로렌즈는 100 ㎛ 범위의 크기를 갖고, 각 렌즈는 수렴렌즈의 형태를 갖는다. 또한 하부 전극층(14)은 비투명 금속층의 형태를 가지고, 상부 전극층(13)은 투명한 도전층의 형태를 가진다.
도 4의 실시예에서 투명한 마이크로 광학층(46)은 주변의 빛(81l)을 전극층(13, 14) 사이에 배치된 폴리머 디스플레이 층(12)에 집중시킨다. 예를 들어 이러한 방식으로 폴리머 디스플레이 층(12)의 컬러 변화가 뚜렷하게 보이도록 하는 것이 가능하다. 이러한 점에서, 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이 OLED의 구성을 제공하는 것이 가능한데, 이 도면에서 활성층은 매우 얇다(약 10 nm). 따라서 이 층은 마이크로 광학층(46)의 초점에 또는 초점에 매우 가깝게 배열될 수 있다.
도 5는 회절 OVD층(56)으로 덮인 폴리머 디스플레이 부재(50)를 도시한다. 폴리머 디스플레이 부재(50)는 다른 면에서 도 2에 도시된 폴리머 디스플레이 부재(20)와 같다. 즉 폴리머 디스플레이 층(12)이 완전히 금속화된 OVD의 형태를 가진 하부 전극층(14)에 배열되고, 폴리머 디스플레이 층(12)에 상부 전극층(13)이 투명한 마이크로 탈금속화가 이루어진 영역(13d)을 가진 금속층의 형태로 배치된다. 마이크로 탈금속화가 이루어진 영역(13d)은 폴리머 디스플레이 층(12)에 탑재된 발광 디스플레이의 디스플레이 영역(12d)에 상응한다.
회절 OVD층(56)은 폴리머 디스플레이 부재(50)에 '워터마크(watermark)'를 생성하고, 이러한 방식으로 높은 난이도와 비용으로만 위조될 수 있는 특별한 특징을 형성한다. 이것은 제1 관찰 방향에서 빛이 나지만, 주변 영역은 제1 관찰 방향에 대하여 180°회전한 제2 관찰 방향에서 빛을 내는 설계 부재를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 화살표(58)는 발광 디스플레이의 디스플레이 영역(12d)의 광선들을 상징하며, 이들은 회절 OVD층(56)에 의해 편향된다.
도 6는 원칙적으로 도 5의 폴리머 디스플레이 부재(50)와 같이 설계된 폴리머 디스플레이 부재(60)를 도시한다. 최상부층인 회절 OVD층(66)은 폴리머 디스플레이 부재(60)를 덮는다. OVD층(66)은 반사영역(66r)과 회절 영역(66d)을 갖는다.
반사영역(66r)은 주변의 입사광(18l)을 반사함으로써 이것을 스펙트럼 컬러 광(18c)으로 변화시킨다. 이것이 주변 빛(18l)의 조성과 입사각 모두에 종속하는 컬러 효과를 발생시킨다. 이러한 물리적 컬러 효과는 컬러 복사 방법에 의해 위조가 되지 않는다.
도 6 실시예의 회절 영역(16d)은 발광 디스플레이의 디스플레이 영역(12d) 위에 배열되고, 이러한 방식으로, 전술한 바와 같이 추가적인 위조 방지 보안 특징이 될 수 있는 '워터마크'를 발생시킨다.
도 7은, 본 발명에 따른 디스플레이 부재가 구비된 보안 문서(70)의 제1 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다. 보안 문서(70)로는 은행권, 문서, 제품용 라벨 등이 될 수 있다. 보안 문서(70)는, 예를 들어 100 ㎛ 두께의 플라스틱 재료로 된 캐리어(71)를 포함한다. 캐리어는 또한, 예를 들어 신분카드의 경우에 일반적인 플라스틱 재료일 수 있다.
캐리어(71)는 상부측에 시변각 장치(72)가 구비되고, 그 아래에 폴리머 디스플레이 부재(73)가 배열된다. 이것은 도 1 내지 도 6을 참조하여 전술한 디스플레이 부재일 수 있는데, 즉 시변각 장치(72)와 폴리머 디스플레이 부재(73)가 필름 부재를 형성할 수 있다. 시변각 장치(72)는 회절 보안 부재의 형태, 예를 들어 홀로그램 또는 키네그램(Kinegram)의 형태를 가질 수 있다.
캐리어(71)의 하부측에는 안테나(74a)와 전자 회로(74s)로부터 형성된 RFID 트랜스폰더(74)가 배열된다. RFID 트랜스폰더(71)는 폴리머 디스플레이 부재(73)에 공급 전압을 제공한다. 도 8의 아래쪽에서 본 상세도에서 알 수 있듯이, 나선형으로 배열된 안테나(74a)는 적어도 일부 영역에서 시변각 부재(74b)의 형태도 가지고, 이러한 방식으로 추가적인 위조 방지 보안 특징을 형성한다. 안테나(74a) 위에 고주파수 전자기장에 의해 RFID 트랜스폰더(74)가 활성화되면 컬러 변화를 일으키는 다른 층들이 배열되는 것도 제공될 수 있다. 따라서 컬러 특징은 비활성 상태에 서 가시적이며, 활성 상태에서는 더 밝게 보이고, 그 반대의 경우도 성립하는 것이 제공될 수 있다.
도 9 내지 도 11은, 안테나 구조물(92)과 집적 회로(93)에 의해 전력을 공급받는 8개의 문자숫자식 디스플레이 부재(91)를 가진 폴리머 디스플레이(90)를 도시한다. 도시된 실시예에서 문자숫자식 디스플레이 부재(91)는 각각 논리 스위칭 시스템(94)에 연결된 13개의 개별 디스플레이 부재(91a)로부터 형성된다. 이러한 방식으로, 안테나 구조물(92)과 집적 회로(93)에 의해 공급되는 전력은, 디스플레이 부재(91)의 활성화된 개별 디스플레이 부재(91a)가 각각 문자숫자식 개별 문자를 형성하도록 개별 디스플레이 부재에 분배된다. 8개의 문자 숫자식 디스플레이 부재(91)에 의해 형성된 문자들은, 예를 들어 일련번호나 이름과 같은 개별화된 정보 항목을 재현할 수 있다.
안테나 구조물(92)과 집적 회로(93)는 RFID 트랜스폰더를 형성할 수 있는데, 집적 회로(93)는 논리 스위칭 시스템(94)의 구동에 필요한 논리 정보를 제공할 수 있다.
안테나 구조물(92)은 회절성 시변각 장치의 형태를 가질 수 있는데, 즉 회절 패턴이 안테나 구조물(92)의 표면에 성형될 수 있다. 이와 같은 방식으로 모방하기 힘든 보안 특징이 제공될 수 있을 뿐만 아니라, 안테나 구조물(92)의 기능상의 개선도 달성될 수 있다. 더 구체적으로 말해서, 성형된 표면 구조는, 안테나 구조물(92)의 전기 품질을 향상시키는 안테나 구조물의 유효 표면적을 현저히 확대시킨다.
시변각 장치를 형성하는 회절 구조를 갖는 필름층으로써 집적회로(93)가 코팅되는 것이 제공될 수 있다. 이와 같은 경우 안테나 구조물(92)에 탑재된 회로(93)는 광학적으로 인지할 수 없는 그러한 표면 구조를 가질 수 있다. 그러나 이것이 안테나 구조물(92)로부터 튀어 나와, 예를 들어 홀로그램이나 키네그램 앞에 로고 형태의 광학적으로 흥미로운 효과를 발생시키는 것도 제공될 수 있다.
도 10 및 도 11에서 알 수 있듯이, 문자숫자식 디스플레이 부재(91)는, 각 경우에 상부 전극이 전선 경로(91l)로써 논리 스위칭 시스템(94)에 연결되는 개별 디스플레이 부재(91a)로부터 형성된다. 이 경우 디스플레이 부재(91)는 상기 도 2에서 단면을 개략적으로 도시한 디스플레이 부재와 같을 수 있는데, 즉 개별 디스플레이 부재(91a)는 마이크로 탈금속 영역(91d) 또는 측면으로 구조화된 투명 전극이 구비되며, 이 아래에 배열된 폴리머 디스플레이 층을 보는 것을 가능하게 한다. 개별 디스플레이 부재(91a)는 금속 전극층(91m)에 의해 둘러싸인다. 도 9의 실시예에서 디스플레이 부재(91)의 전극층(91m)은 서로 경계를 형성한다. 그러나 이들이 공통 폐쇄 영역을 형성하는 것도 제공될 수 있다. 전극층(91m)에는 시변각 장치를 형성하는 회절 표면 구조, 예를 들어 주변 빛의 관찰 각도와 스펙트럼 조성에 종속적인 컬러 효과를 발생시키는 회절 격자가 구비될 수있다.
도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 디스플레이 부재를 가진 보안 문서의 또 다른 실시예를 도시한다.
이 실시예에서 보안 문서(120)의 신뢰성은 특수 고주파수 송신기(121), 라디오 전화기(122), 또는 라디오 키(123)에 의해 확인될 수 있다. 이러한 목적으로, 보안 문서(120)에 필름 부재 형태를 가질 수 있는 RFID 트랜스폰더(미도시)가 배열된다. 이러한 필름 부재는, 예를 들어 값 임프린트(imprint)(124) 밑에 감추어질 수 있다. 도시된 실시예에서 비활성 값 임프린트(12n)는 활성 값 임프린트(124a) 옆에 배열되어 있다.
도 14 및 도 15에서 특히 분명히 볼 수 있듯이, 활성 값 임프린트(124a)는 폴리머 디스플레이 부재의 형태를 갖는다. 아라비아 숫자(142)는, 격자 형태로 배열되고 그 아래에 대응 관계에서 배열되는 디스플레이 영역을 볼 수 있게 하며 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 발광 및/또는 컬러 변화 속성을 가질 수 있는 마이크로 탈금속화가 이루어진 또는 마이크로 금속화가 이루어진 영역(144d)(도 15)으로부터 형성된다. 이것은 연속적인 영역식(areal) 디스플레이 영역도 포함할 수 있다. 영역(144d)은, 예를 들어 반사 속성을 가질 수 있는 금속 전극층(144) 내에 배열된다. 그러나 전극층(144)이, 예를 들어 회절 격자를 가진 미세구조화된 회절 표면 구조를 가지는 것도 제공될 수 있다. 이러한 방식으로 전극층(144)은, 변하는 조명 또는 변하는 관찰 방향에 따라 변하는 컬러 효과를 발생시킬 수 있다.
보안 문서(120)의 RFID 트랜스폰더가 고주파수 필드로 이동되면, 활성화가 가능한 값 임프린트(124a)가 점등될 수 있다. 라디오 전화기(122) 또는 라디로 키(123)에서 나온 라디에이션(radiation)에 의해 활성화가 가능한 값 임프린트는 누구나 신뢰성 검사를 쉽게 수행할 수 있는 은행권이나 가치 보유(value-bearing) 문서와 관련된 활용에 특히 적합하다.
상술한 값 임프린트는 설명된 모든 부재가 통합되는 필름 부재의 형태를 가 질 수 있다. 이러한 필름 부재는 종래의 복제 방법으로 모방되지 않는다. 또한 상업적으로 이용가능할 수도 있는 개별 부재로부터도 합쳐질 수 없다.
본 발명에 따른 보안 부재는 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 두께의 캐리어 필름에 제작되는 필름체의 형태를 가질 수 있다. 캐리어 필름은 바람직하게는 다른 제작 절차에서 캐리어 필름의 뒤틀림을 최소화하기 위해서 단일축이나 2축 상으로 펼쳐질 수 있다.
시변각 장치 형태의 층들은 0.5 ㎛ 내지 5 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 2 ㎛ 두께의 복제 래커층(replication lacquer layer)의 형태로 도포될 수 있으며, 열 및 압력의 영향하에 이 내부에 회절 구조가 복제될 수 있다. 이러한 목적으로, 예를 들어 열가소성 복제 래커가 음각 인쇄 롤러에 의해 전 표면영역에 도포되고 건조된 다음. 스탬핑 다이에 의해 회절 구조가 새겨진다.
이와 더불어서 방사 직교성(radiation-crosslikable) 래커가 복제 래커로서 도포되고, 그 다음 UV 복제에 의해 회절 구조가 복제 래커층에 성형되는 것도 가능하다.
전극층 또는 도체 트랙과 같은 다른 도전층은 박막 금속층, 예를 들어 금 또는 은으로부터 제작될 수 있다. 이러한 층들은, 예를 들어 인쇄 또는 증기 증착 공정에 의해 구조화된 형태로 도포될 수 있다. 그러나 전극층이 전 표면영역에 도포된 다음, 다시 양/음 식각 또는 레이저 제거에 의해 영역식(region-wise manner)으로 제거되는 것도 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어 아래에 배열된 폴리머 디스플레이 층을 보는 것을 가능하게 하는 마이크로 탈금속 영역을 제작하는 것이 가능하다. 금속층 대신 투명한 전기 전도성 재료, 예를 들어 이듐-주석 산화물 또는 전기 전도성 폴리머, 바람직하게는 폴리아닐린 또는 폴리피롤을 포함하는 층을 제공하는 것도 가능하다.
예를 들어 두 전극층 사이에 약 150 nm의 두께로 된 PPV 또는 POLY(9, 9'-다이옥틸플루오렌(dioctylfluorene))와 같은 전계발광(electroluminescing) 재료를 포함하는 폴리머 디스플레이 부재가 도포될 수 있다.
본 발명에 따른 모든 디스플레이 부재 및/또는 보안 부재가 필름 부재에 결합될 수 있고, 공통의 제작 공정에서 도포될 수 있다는 사실은 고도의 레지스터 정확성을 제공하고, 전극 및 도체 트랙 등이 시변각 장치의 형태를 가질 수 있음을 의미한다. 또한 시변각 부재가 내부층의 형태, 예를 들어 광학 기능층 아래에 배열된 회절 전극 구조를 가진 전극층의 형태를 가질 수 있는 것도 제공된다. 광학 기능층은 빛 수렴 및/또는 빛 발산 거시구조, 예를 들어 마이크로렌즈 어레이 및/또는 마이크로프리즘 어레이의 형태일 수 있다.

Claims (19)

  1. 적어도 하나의 시변각(optically variable) 장치를 가진 보안 부재로서, 상기 시변각 장치의 적어도 하나의 층이 전자 부품 및/또는 전자 회로의 전기활성층(electrically active layer)(13, 14)의 형태인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  2. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기활성층이 광학 디스플레이 부재(10, 20, 30, 40, 50, 60)의 전극 형태인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 전기활성층이 인덕터 및/또는 커패시터의 전기활성층의 형태인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  4. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기활성층이 전기 발진회로의 전기활성층의 형태인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전기활성층의 표면 구조가 발진회로의 특성 및/또는 공진 주파수에 영 향을 미치는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  6. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기활성층이 RF 안테나(74a)의 전기활성층의 형태인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  7. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기활성층이 전기 접속 부재(91l)의 형태인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  8. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기활성층이 마이크로 탈금속화 층 또는 마이크로 금속화 층의 형태인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  9. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기활성층이 금속층의 형태인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  10. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기활성층이 비금속층의 형태인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  11. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기활성층이 유기층(organic layer)의 형태인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  12. 선행하는 청구항 중 어느 한 항, 특히 청구항 2에 있어서,
    상기 전기활성층이 시변각 장치의 서브 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  13. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기활성층이 적어도 하나의 커버층(15, 46, 56, 66)에 의해 덮인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 커버층이 다른 시변각 장치의 회절 표면 릴리프(relief)를 가진 투명층인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 커버층이 마이크로렌즈 및/또는 마이크로프리즘 어레이(array)를 가지는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 커버층이, 거시구조가 성형된 투명층인 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  17. 청구항 6 및 청구항 13에 있어서,
    상기 커버층(15, 46, 56, 66)이 광학 디스플레이 부재(10, 20, 30, 40, 50, 60) 위에 배열되는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  18. 청구항 6 및 청구항 13에 있어서,
    상기 커버층이 광학 디스플레이 부재(10, 20, 30, 40, 50, 60) 아래에 배열되는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
  19. 청구항 16 및 청구항 17에 있어서,
    상기 커버층이, 광학 디스플레이 부재(10, 20, 30, 40, 50, 60)에 의해 방사된 이미지가 관측자에게 입체 이미지로 보이게 하는 것을 특징으로 하는 보안 부재.
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