KR20070086572A - 광원 및 광 처리 디바이스를 구비한 보안 문서 - Google Patents

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KR20070086572A
KR20070086572A KR1020077014272A KR20077014272A KR20070086572A KR 20070086572 A KR20070086572 A KR 20070086572A KR 1020077014272 A KR1020077014272 A KR 1020077014272A KR 20077014272 A KR20077014272 A KR 20077014272A KR 20070086572 A KR20070086572 A KR 20070086572A
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KR
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light
light source
processing device
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KR1020077014272A
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마르틴 이아이첸버거
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오렐 퓌슬리 지혀하이츠드럭 에이지
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Abstract

광원(14)과, 예를 들어, 홀로그램(18)의 형태이고 상기 광원에 의해 방사된 광을 편향, 반사, 편광 및/또는 부분 수광에 의해 처리하는 광 처리 디바이스를 갖는 보안 문서가 제공된다. 광 처리 디바이스 이후 테스터 또는 테스트 디바이스에 의해 특징들로서 인식되는 광원의 특성들은 문서의 보안성을 증가시켜 준다.
보안 문서, 광원, 광 처리 디바이스, 홀로그램

Description

광원 및 광 처리 디바이스를 구비한 보안 문서{SECURITY DOCUMENT COMPRISING A LIGHT SOURCE AND A LIGHT PROCESSING DEVICE}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른[기판(1) 및 보안 문서의 신뢰성 검증을 위해 기판(1) 상에 배치된 시큐리티 기능부(5)를 구비한] 보안 문서에 관한 것이다.
이러한 보안 문서는 기판을 구비하는데, 이는 통상적으로 플렉시블한 것이며, 이 위에는 보안 문서의 신뢰성 검증을 위한 적어도 하나의 시큐리티 기능부가 배치된다.
그 중에서도, 특히 은행권 또는 여권 등에 대한 시큐리티 기능부로서 입체(volume) 또는 표면(surface) 홀로그램이나 굴절 격자가 제안되어 있다. 비록 이러한 기능부가 위조하기 곤란하다 하더라도, 이러한 문서들을 위조하려는 많은 방법들이 시도되고 있으므로, 보안성이 완벽한 것은 아니다.
그러므로, 위조에 대한 보안성을 더욱 개선한 앞서 언급한 타입의 보안 문서를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
이러한 목적은 청구항 1에 따른 보안 문서에 의해 달성된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 보안 문서 상에 적어도 하나의 광원 뿐만 아니라 광 처리 디바이스가 제공되는데, 이는 광원으로부터의 광을 편향(deflecting), 반사(reflecting), 편광(polarizing) 및/또는 부분 수광(partially absorbing) 처리한다. 광 처리 디바이스 이후, 검사기 또는 테스팅 장치가 검증할 수 있는 광의 고유성으로 인해, 보안성이 증가되는데, 이는 위조자가 광원 뿐만 아니라 광 처리 디바이스도 위조하여야 하기 때문이다.
광원이라는 용어는 (단순한 반사에 의해서가 아니라) 능동적인 방식으로 발광할 수 있는 장치를 일컫는다. 예를 들어, 광원은 이하의 기술들 중 하나 이상을 사용할 수 있다:
- 발광 다이오드 : 무기 발광 다이오드 뿐만 아니라 유기 발광 다이오드도 사용될 수 있음. 발광 다이오드는 컴팩트하고 동작 온도가 낮기 때문에 유리하다.
- 기타 전계 발광 재료들 : 전류 또는 전계에 의해 발광하게 될 수 있다.
- 가시광, 자외광 또는 적외광 조명에 의해 발광하게 될 수 있는 재료들. 여기에는 형광(fluorescent) 재료들 또는 인광(phophorescent) 재료들을 들 수 있다. 형광 재료들은, 예를 들어, 단파장 광에 의해 보다 긴 파장의 광을 발광하도록 여기될 수 있다. 인광 재료들은 여기와 발광 사이에 상당히 긴 시간의 기간이 존재하고, 따라서 여기 이후 잔광을 나타낸다는 점에 특징이 있다. 특히, 이러한 재료들은 입사 광의 주파수를 증가시킬 수 있다.
광 처리 디바이스는, 예를 들어, 반사 또는 투과 회절 구조, 렌즈 구조, 표면 또는 입체 홀로그램, 도파관, 마스크 또는 이러한 장치들의 조합일 수 있다.
바람직한 실시예들 및 응용예를 도면을 참조하여 이하 설명한다.
도 1은 은행권의 실시예에서의 보안 문서이다.
도 2는 유도성 공급원 및 입체 홀로그램에 의한 전계 발광 광원을 갖는 시큐리티 기능부의 실시예의 단면도이다.
도 3은 용량성 공급원 및 입체 홀로그램에 의한 전계 발광 광원을 갖는 시큐리티 기능부의 실시예의 단면도이다.
도 4는 유도성 공급원 및 표면 홀로그램에 의한 전계 발광 광원을 갖는 시큐리티 기능부의 실시예의 단면도이다.
도 5는 유도성 공급원 및 반사성 표면 홀로그램에 의한 전계 발광 공급원을 갖는 시큐리티 기능부의 실시예의 단면도이다.
도 6은 전계 발광 광원, 유도성 공급원 및 도파관 광학기구에 의한 시큐리티 기능부의 실시예의 단면도이다.
도 7은 컴팩트 광원, 유도성 공급원 및 도파관 광학 기구에 의한 시큐리티 기능부의 실시예의 단면도이다.
도 8은 전계 발광 광원, 유도성 공급원 및 마이크로-렌즈에 의한 시큐리티 기능부의 실시예의 단면도이다.
도 9는 전계 발광 광원, 유도성 공급원 및 홀 마스크에 의한 시큐리티 기능부의 실시예의 단면도이다.
도 10은 전계 발광 광원, 유도성 공급원, 홀 마스크 및 에 의한 시큐리티 기 능부의 실시예의 단면도이다.
도 11은 형광 광원, 인광 광원 또는 비선형 광학기구 광원에 의한 시큐리티 기능부의 실시예의 단면도이다.
도 12는 외계에 의해 직접 여기되는 전계 발광 광원에 의한 시큐리티 기능부의 실시예의 단면도이다.
도 13은 전계 발광 광원, 유도성 공급원 및 마스크에 의한 시큐리티 기능부의 실시예의 단면도이다.
기본 셋업 :
도 1은 은행권의 예에서의 보안 문서의 기본 셋업을 나타낸다. 이 보안 문서는, 그 위에 예를 들어 보안 디자인(2), 일러스트레이션(3) 및 가치의 표시(4) 등의 형상인 그래픽 구성요소들이 공지의 방식으로 인쇄된 그래픽 종이 또는 플라스틱인 플렉시블 기판(1)으로 이루어진다. 또한, 이 은행권은 도 2에 따라 제1 실시예에서 그 셋업이 먼저 설명되는 시큐리티 기능부(5)를 구비한다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 라인에 따른 단면도를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 시큐리티 기능부(5)는 층 구조로 형성되는데, 이는 인쇄 기술에 의해 기판(1)에 또는 기판에 탑재된 캐리어에 유리하게 도포된다.
하부 도전층(10)은 도전성 재료로 이루어지고, 한편, 예를 들어 직사각형 전극(11)과 코일(12) 형태를 취한다. 하부 도전층(10) 위에는 절연 유전체층(13)이 존재한다. 이 절연 유전체층(13)은 코일(12)의 접촉 영역(12a)을 제외하고 하부 도전층(10)을 덮는다. 유전체층(13) 위에는 전극 위에 전계 발광층(14)이 존재하는데, 이 또한 사실상 직사각형이다. 전계 발광층(14) 위에는 투명한 상부 도전층(15)이 놓여진다. 이 상부 도전층(15)은 전계 발광층(14) 위의 전극(16)을 형성할 뿐만 아니라 코일(12)의 접촉 영역(12a)에 접속되는 도전성 스트라이프(17)를 형성한다. 전계 발광층(14)의 영역에서의 상부 도전층(15) 위에는 입체 홀로그램(18)이 형성된다. 개별 층들을 제조하기에 적합한 재료 및 기술은 이하 후술한다.
시큐리티 기능부(5)의 기능은 다음과 같다: 기능부를 검증하기 위해, 코일(12)은 판독 장치에 또는 판독 장치 위에 놓여지고, 판독 장치는 교류 자계
Figure 112007045437510-PCT00001
를 생성하고, 이 교류 자계는 코일(12)의 전압을 포함하며, 이 전압은 전극(11)과 전극(16)에 걸리는 것으로, 전계 발광층(14)에 전류를 발생시키고, 전계 발광층(14)을 여기하여 광을 방사하게 한다. 이러한 방식으로 생성되는 광은 투명 상부 전극(16)과 입체 홀로그램(18)을 관통한다. 입체 홀로그램(16)의 편광 구조는 전계 발광층(14)으로부터의 광 중 적어도 일부를 편광시켜, 특징적인 조명 패턴(20)을 생성하도록 배치되는데, 이 조명 패턴(20)은 검사자에 의해 시각적으로 검사될 수 있거나 또는 기구 수단에 의해 검사될 수 있다.
일반적으로 시큐리티 기능부(5)는, 도 2의 전계 발광 디바이스 등의 광원 및 도 2의 입체 홀로그램 등의 광 처리 디바이스를 포함한다. 실시예에 따라서, 시큐리티 기능부(5)는 도 2의 코일(12) 등의 전원을 더 필요로 한다. 이러한 소자들의 가능한 실시예는 이하 설명한다.
광원:
광원은 각 기판(1)에 적용되기에 적합하여야 하고 광 처리 디바이스와 협력하기에 적합하여야 한다. 광원은 사실상 단색이거나 또는 광 처리 디바이스와 협력하여 특징적 효과를 얻을 수 있게 하는 다색일 수 있다. "단색 광"이라는 용어는 광이 예를 들어 프리즘에서 그 색 분해 이후에도 인간 관측자에게 단일 색을 갖는 것으로 보이는 것으로 이해하길 바라며, "다색 광"이라는 용어는 광이 색 분해 이후 인간 관측자에게 명백히 구별되는 스펙트럼 결과를 포함하는 것으로 이해하길 바란다.
광원에 대하여 여러 기술들이 사용될 수 있다. 가능한 것들 중 특히 바람직한 것은 다음과 같다.
전계 발광 재료들
전계 발광의 현상은 일반적으로 재료의 광 방사가 전류에 의해 투과되는 경우를 말한다. 특히, 예를 들어, 2개의 전극들 사이에 배치되고 충분한 전압이 인가될 때 광을 방사하는 것으로 알려진 다양한 물질이 있다. 이러한 재료가 본원에 유용하게 사용될 수 있다.
특히, 소위 유기 발광 다이오드(OLED 또는 PLED)라 하는 것이 이러한 재료 분류에 포함된다. 이 발광 다이오드는 플렉시블하게 제조될 수 있다는 이점이 있 다. 예를 들어, US 6,750,472호 공보는 이에 적합한 디바이스를 개시하고 있다.
인쇄 기술에 의해 기판에 적용될 수 있는 재료가 특히 바람직하다. 예를 들어, 영국 브리스톨에 있는 회사인 듀퐁(DuPont)은 "Luxprint"라는 상표의 재료 세트를 제공하는데, 이 재료 세트는 인쇄 기술에 의해 적합한 광원을 제조할 수 있게 해준다. 인쇄 기술에 의해 도포될 수 있는 전계 발광 재료를 본 명세서에서는 전계 발광 잉크라 하기로 한다.
도 2의 실시예에서는, 예를 들어, "Luxprint" 재료가 도포되는 경우, 발광 물질 8150(백색), 8152(청녹색), 8154(황녹색) 또는 8164(밝은 노란색)가 전계 발광층(14)으로서 사용될 수 있다. 다른 층에 적합한 재료들은, 예를 들어, 2002년 3월자 버전 1.0인 듀퐁사가 발간한 설명서 "듀퐁 Luxprint 전계 발광 잉크용 처리 가이드(Processing Guide for DuPont Luxprint Electroluminescent Inks)"에 개시된 것을 사용할 수 있다.
종래의 발광 다이오드들
무기 반도체 재료에 기초하는 종래의 발광 다이오드도 소비 전력 및 동작 온도가 낮기 때문에 본원에 특히 적합하다. 그러나, 플렉시블 기판(1)을 사용하는 경우는, 기판을 변형시킬 때 발광 다이오드가 손상되지 않도록 해야되므로 소형 발광 다이오드만 사용되어야 한다. 보다 넓은 영역을 조명하기 위해서는, 예를 들어 도 2의 실시예에서 전계 발광층(14)을 매트릭스로 대체함으로써, 다수의 발광 다이오드 디바이스가 매트릭스 형상으로 배치될 수 있다. 상부 도전층(15)은 이러한 LED에 전류를 공급하는 전기적 도전 라인들로 대체된다.
단일 LED만을 갖는 실시예를 이하 도 6을 참조하여 설명한다.
형광 재료들
광원은 또한 적합한 여기 동안 또는 그 후 광을 방사하는 형광 재료 또는 인광 재료로 형성된다.
특히, 광을 조명함으로써 여기될 수 있는 재료들이 바람직하다. 이에 대응하는 염료는 당업자에게 공지되어 있다. 이에 대응하는 시큐리티 기능부의 가능한 실시예에 대한 단면도가 도 11에 도시되어 있다. 광원은 형광 염료를 함유하는 층(114)에 의해 형성된다. 예를 들어 입체 홀로그램(18)인 광 처리 디바이스가 이 층(114) 위에 제공된다. 도 11의 시큐리티 기능부를 검증하기 위해서는, 예를 들어 UV 광을 조사함으로써 층(114)이 여기된다. 그리고, 층(114)에 의해 생성된 광은 제 1 실시예에서와 같이 입체 홀로그램에 의해 적어도 일부가 편광되어, 검사자가 검사할 수 있다.
비선형 광학 재료들
비선형 광학 특성이 강한 유기 재료 또는 무기 재료는 다양하다. 이러한 재료들은 입사 광의 주파수를 배수로 만들 수 있는데, 주파수 2배화 또는 3배화에 대하여 가장 큰 결점이 관측된다. 이러한 무기 재료로 가능한 것은 예를 들어 LiNbO3, KDP(KH2PO4) 또는 KnbO3 등이 있다. 비국제화 전자 시스템 및 도너/억셉터 그룹에 의한 분자의 넓은 스펙트럼이 무기계에 공지되어 있고, 이 스펙트럼은 2-메틸-4-니트로아닐린(MNA0, 메틸-(2, 4-다이니드로-페닐)-아미노프로페노에이트(MAP) 또는 요소 등 비광학 특성이 강하다. 이에 대응하는 광원은 예를 들어 폴리머 매트릭스에 부유되거나 폴리머 메트릭스의 사이드 그룹들로서의 대응 재료의 분말을 함유할 수 있다. 특히 유기 재료를 사용하는 경우, 2차의 비선형 광학 효과를 촉진하기 위해서는, 매트릭스를 경화하기 이전에 전계를 인가함으로써 비선형 광학 분자들이 정렬될 수 있다.
이 타입의 비선형 광학 광원은, 예를 들어 녹색 스펙트럼 영역에서 2배 주파수의 광을 방사하는 펄스화된 적외선 레이저로 조명될 수 있다.
이 타입의 대응 시큐리티 기능부는 다시 예를 들어 층(114)에 비선형 광학 재료가 배치되는 도 11에 도시된 바와 같이 설계될 수 있다.
전원:
LED, OLED 또는 전계 발광 광원을 사용할 때는, 요구되는 전류를 생성하기에 적합한 수단이 광원에 제공되어야 한다.
이하 전원에 대한 일부 예들이 개시된다.
유도성 결합
전기 에너지의 유도성 결합은 도 2의 실시예에서 이미 사용되었다. 시큐리티 기능부에 전압을 유도성으로 결합할 수 있기 위해서는, 시큐리티 기능부가 적어도 1회 권선의 도전성 재료를 갖는 코일을 구비하여야 한다. 바람직하게는 다수회의 권선이 제공된다. 코일은, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 광원 곁에 있어도 좋지만, 광원 아래에 또는 광원 주위에 있어도 좋다.
광원에 의해 형성되는 코일과 커패시터는, 제1 근사화로, LC 공진 회로를 형성한다. 광원이 고전압을 원하는 경우, 교류 자계
Figure 112007045437510-PCT00002
의 주파수는 공진 회로의 공진 주파수와 가깝게 되어야 한다.
용량성 결합
유도성 결합 대신에 용량성 결합을 사용할 수도 있다. 이에 대응하는 시큐리티 기능부의 실시예가 도 3에 도시된다. 본 실시예에서의 광원은, 도 2의 실시예의 것과 동일한 방식으로 사실상 구축되며, 유전체층(13)과 하부 전기 도전층(11) 위에 전계 발광층(14)을 구비하고 있다. 전계 발광층(14)에는 투명한 상부 도전층(15)이 있다. 그러나, 도 2의 실시예와는 대조적으로, 코일이 없다. 오히려 상부 도전층(14)이 예를 들어 광원 곁에 전극(24)을 형성한다.
광을 방사하도록 광원을 여기시키기 위해서는, 전극(11 및 24)에 의해 전압이 용량성 결합된다. 이러한 목적으로, 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 교류 전압원(26) 및 2개의 전극(27, 28)을 갖는 테스팅 디바이스가 사용될 수 있다. 2개의 외부 전극(27, 28)이 배치되며, 이는 각각이 시큐리티 기능부의 전극들(11 및 24) 중 어느 하나의 근처에 각각 놓여질 수 있다. 예를 들어, 기판(1)은 전극들 위에 놓여져 위치되어 전극(27 및 11 뿐만 아니라 28 및 24))들 각각은 커패시터를 형성하고, 이 커패시터를 통해 교류 전류가 시큐리티 기능부(5)로 흐를 수 있다.
본 실시예에서 층(11) 또한 생략될 수 있는데, 이 경우 전극(27)은 전극(16)과 커패시터를 형성한다.
다이렉트 필드 커플링
또한, 전계 발광층(14)을 외부 교류 전계에 직접 놓을 수 있다. 이는 도 12에 도시된다. 여기에 도시된 기능부는, 특히, 전극을 필요로하지 않고 단지 전계 발광층(14)만을 필요로 한다.
여기서, 테스팅 디바이스는 2개의 전극 플레이트(30, 32)를 구비하는데, 예를 들어 전극 플레이트(32) 등 이중 적어도 하나는 투명한 것이다. 전계 발광층(14)을 수반하는 보안 문서의 적어도 해당 영역은 전극(30, 32) 사이에 놓여지고, 전극(30, 32)에는 교류 전압이 인가된다. 이 전압은 필드를 형성하고, 이 필드는 전계 발광 재료의 층을 통해 뻗어나가고 이로 인해 전계 발광 재료가 광을 방사하게 된다. 광 처리 디바이스에 의해 생성되는 광학적 효과는 예를 들어 적어도 하나의 투명 전극 플레이트(32)를 통해 직접 관측될 수 있다.
다이렉트 전기적 접촉
또한, 기판에의 전기적 접촉 패드를 형성하는 도전성 전기 전극을 적용할 수도 있다.
광 처리 디바이스 :
광 처리 디바이스는 광원으로부터의 광을 편향, 반사, 편광 또는 부분 수광하는 처리를 한다. 이는 다양한 방식으로 설계될 수 있다. 그 목적은, 예를 들어 보안 문서의 신뢰성을 검증하기 위한 또 하나의 수단을 검사자에게 제공하는 것이다. 특히, 광원으로부터의 광에 눈 또는 적합한 장치에 의해 용이하게 검증될 수 있는 특정한 특징을 부여하도록 설계되어야 한다.
개별적으로 또는 조합되어 사용될 수 있는 광 처리의 유용한 실시예가 이하 설명된다.
입체 홀로그램
바람직한 실시예에서 광 처리 디바이스는 도 2를 참조하여 이미 설명되었던 하나 이상의 입체 홀로그램을 포함한다. 입체 홀로그램은 개별 Bragg 각도 하에서만 굴절 효과가 보여지도록 그 두께가 광 파장보다 상당히 큰 홀로그램으로 이해하길 바란다.
입체 홀로그램을 생성하기에 적합한 재료와 기술은 예를 들어 EP 1,091,267호 공보 및 WO 03/036389호 공보에 공지된 것들이 있다.
광원 위에 입체 홀로그램이 배치되면, 이는 투과 입체 홀로그램으로서, 한 쪽에서 입사되는 광을 다른 쪽을 통해 계속 빠져나가게 하는 방식(비편향 광에서와 동일한 방식이지만 비편향 광과는 방향이 다름)으로 편광시킬 수 있다. 이러한 것이 가능하기 위해서는, 각 홀로그램의 국부 격자 면들이 대략 평행하거나 또는 층과 수직인 벡터에 대하여 상당히 작은 각도하에 있어야 한다.
입체 홀로그램은 예를 들어 균일한 격자일 수 있는데, 이러한 격자에서는 소정 파장의 광을 소정 방향으로 편광시킨다. 이 경우는 대응 광 반사가 소정 방향 하에서 관측될 수 있는지 여부를 검증함으로써 시큐리티 기능부(5)를 검사할 수 있다. 광원이 다색인 경우, 소정 방향 하에서는 특징적인, 보다 많거나 적은 무지개 효과가 관측될 수 있다.
그러나, 입체 홀로그램은 또한 복잡한 격자 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 3차원 오브젝트를 표현할 수도 있다.
투과 입체 홀로그램 이외에도, 광 처리 디바이스는 투과 홀로그램과 동일한 층에 또는 별도의 층에 기입될 수 있는 반사 홀로그램을 포함할 수 있다. 이 경우, 투과 입체 홀로그램은 광원이 스위치 온 될 때에만 보여질 수 있는 것에 비하여, 반사 입체 홀로그램은 주변 광 하에서 보여질 수 있다.
이 입체 홀로그램은 또한 광원과 기판(1) 사이에 배치될 수도 있다. 이 경우, 기판(1)이 투명하지 않으면, 입체 홀로그램은 반사 입체 홀로그램으로서 설계되어야 한다.
표면 홀로그램
전술한 입체 홀로그램 이외에 또는 이에 대한 대안으로서, 광 처리 디바이스는 또한 도 4에 도시된 바와 같이 표면 홀로그램(30)을 포함할 수 있다. 표면 홀로그램은 각 Bragg 조건들을 명백히 벗어나더라도 편향이 생성될 수 있도록 몇몇 파장들보다 크지 않은 두께를 갖는 편광 구조로 이해하길 바란다.
표면 홀로그램(30)은 예를 들어 층(32)의 표면 상의 엠보싱에 의한 공지의 방식으로 생성될 수 있다.
표면 홀로그램(30)이 광원 위에 배치되는 경우, 층(32)은 투명하여야 한다.
표면 홀로그램(30)은 또한 층(15) 상에 직접 엠보싱될 수도 있는데, 이 경우 층(32)은 생략될 수 있다. 표면 홀로그램(30)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 광원 또는 전계 발광층(14) 아래에 배치될 수도 있다. 이 경우는 층(14)을 향해 상향으로 광을 반사하기 때문에 투명층 상에 배치되지 않아도 된다.
도파관
광 처리 디바이스는 또한 적어도 한 방향으로는 그 두께보다 상당히 긴 투명 디바이스인 도파관을 포함할 수 있는데, 이러한 것에서는 총 반사로 인하여 상기 방향을 따라 광을 도통하는 것이 가능하다.
이에 대응하는 시큐리티 기능부가 도 6에 도시된다. 도파관(36)은 투명 층으로 형성되고 광원 또는 전계 발광층(14)의 상부에 일부가 배치된다. 광을 도파관으로 연결시키기 위해, 광원의 영역에는 예를 들어 표면 격자 또는 입체 홀로그 램의 형태로 격자 구조(38)가 제공된다. 격자 구조(38)는 광원으로부터의 광 중 일부를 도파관(36)을 향하도록 편향시키고, 이러한 일부 광은 도파관을 따라 전파한다. 이 광은 도파관의 전단에서 관측될 수 있다. 또한, 광원으로부터 먼 위치에서 광을 바깥으로 연결하는 제2 격자 구조(40) 또는 다른 광 스캐터링 구조를 제공할 수 이TEk.
격자 구조 대신에 예를 들어 WO 03/098280호 공보에 개시된 타입의 다른 구조가 사용될 수 있다.
도파관을 사용하는 것은 또한 무기 LED 등 컴팩트한 광원과의 조합에 있어서 특히 유용하다. 이는 광원으로서 소형 LED(42)가 사용되는 도 7에 도시된다. 도 2의 실시예에서와 같이, LED(42)는 코일(12)로부터 전류를 공급받는다.
LED(42)로부터의 광은 도 7의 실시예에서 수평으로 빠져나가 도파관(36)의 전단에 직접 연결된다. 도파관(36)으로부터 수평으로 광을 연결하기 위해서는, 다시 격자 구조(14)가 제공된다.
기타 광 회절 구조
홀로그램이나 도파관 대신에 또는 이에 부가하여, 광원으로부터의 광을 회절시키는 기타 구조가 광 처리 디바이스로 제공될 수 있다.
도 8은 복수의 마이크로 렌즈(46)를 갖는 투명 플레이트(44)가 전계 발광층(14) 상에 배치되는 실시예를 도시한다. 마이크로렌즈는 광원(14)으로부터 나오는 광의 방향 분포를 변경시키며, 이 방향 분포는 테스팅 디바이스에 의해 검사자 가 관측할 수 있다.
플레이트(44)는 또한 예를 들어 프레즈넬 렌즈 또는 기타 표면 구조를 포함할 수 있다. 이 솔루션은, 표면 구조가, 특히 표면과 평행한 방향에서, 광원으로부터의 광의 파장보다 상당히 큰 사이즈 또는 치수를 갖는다는 점에서 표면 홀로그램과는 다르다.
광을 확산하여 방사하는 연장된 전계 발광층 대신에, 각각의 LED 또는 OLED 대해 하나의 마이크로렌즈(46)가 제공되는 무기 소형 LED 또는 소형 OLED의 매트릭스가, 플레이트(44)를 조명하는데 유용하게 사용될 수 있다. 이 경우, 광원은 제1 근사, 스폿에 있으므로, 이러한 방식으로 한정된 촬상 광학기구를 생성할 수 있고, 이 촬상 광학기구는 예를 들어 특정 지점에 LED의 광을 집광하거나 또는 이 LED 광을 소정 방향으로 투사할 수 있다.
편광기
광 처리 디바이스는 또한 하나 이상의 편광기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 실시예의 플레이트(44)는 편광 포일로 대체될 수 있다.
이 경우, 시큐리티 기능부로부터 나오는 광은 신뢰성을 검증하기 위해 제2 편광기에 의해 분석될 수 있다.
마스크
광 처리 디바이스는 또한 마스크를 형성할 수 있는데, 이 마스크는 위치에 따라 광원으로부터의 광을 반사 또는 흡수에 의해 보다 강한 방식으로 또는 보다 덜 강한 방식으로 마스크한다. 예를 들어, 마스크는 복수의 광 투과 홀을 포함할 수 있는데, 이 광 투과 홀을 통해 광원으로부터의 광이 통과할 수 있고, 아니면 광이 부분적으로 또는 전부 차단된다.
따라서, 도 8의 실시예의 플레이트(44)는 복수의 홀(61)을 갖는 홀 마스크(60)로 대체될 수 있는데, 이 홀 마스크(60)는 관측자에 대해 특징적인 도트 패턴을 생성한다. 이에 대응하는 실시예가 도 13에 도시된다.
홀 마스크를 사용하면, 예를 들어, 홀(61)의 위치에 복수의 시각적으로 구분되는 비연속 광 방사 영역을 생성할 수 있고, 이는 광원에 전류를 공급하기 위한 하나의 구조만을 갖는다.
또한, 마스크를 사용하면, 광원 자체가 구성하기 곤란한 것일 지라도, 광 방사 영역을 명백히 구성할 수 있다. 특히, 자신을 통해 광원으로부터의 광이 빠져 나갈 수 있는 적어도 하나의 투명 개구가 마스크에 제공될 수 있고, 이 개구는 광 비투과형 재료, 즉 개구보다 상당히 적은 광을 전달하는 재료에 의해 모든 면이 둘러쌓인다. 이러한 정황에서, "개구"라는 용어는 광학적인 의미로, 즉 마스크 또는 윈도우에서의 홀 등 광학적으로 투과성이 있는 영역으로 이해하길 바란다.
바람직한 실시예에서 마스크의 개구는 예를 들어 은행권 가치를 나타내는 숫자나 약어 또는 로고를 나타내는 숫자 또는 영숫자 텍스트를 표현한다.
홀 마스크를 전계 발광층과 플레이트(44) 사이에 배치하는 것, 즉 각각의 마이크로렌즈(46) 아래에 하나의 홀이 놓여지도록 하는 것도 가능하다. 각각의 마이 크로렌즈(46)는 실질적으로 도트 형상인 광원으로부터의 광을 처리하므로, 예를 들어 이 광을 소정 위치에 집광하거나 또는 소정 방향으로 투사할 수 있게 된다.
특히 유용한 실시예가 도 9에 도시된다. 여기서는 예를 들어 천공부(48)에 의해 전계 발광층(14)의 아래에 있는 특정 위치에서 기판(1)이 광 투과형이 되도록 설계함으로써 기판(1)에 의해 홀 마스크가 형성된다. 기판의 레이저 천공부(48)에 대응하는 기술은 예를 들어 WO 97/18092호 공보 및 WO 04/011274호 공보에 개시되어 있다.
광이 천공부(48)를 통과하기 위해서는, 전계 발광층(14) 아래에 배치되는 층(10 및 13)이 투명하여야 한다.
도 9에 도시된 실시예에서는, 광원이 광을 방사하게 하고 나서 광이 천공부(48)를 통과하는지 여부를 검사하기 위해 광원에 대향하는 측으로부터 문서를 관측함으로써 시큐리티 기능부를 검증할 수 있다.
천공부(48)로부터 빠져 나가는 광은 광 처리 디바이스의 다른 부분들을 통해 가이드될 수도 있다. 특히, 도 10에 도시된 바와 같이, 천공부(48)의 출구에 홀로그램층(50)이 제공되거나 또는 빠져 나가는 광의 한정된 편향을 위한 다른 구조가 제공될 수 있다. 이와 같이 구조를 천공부(48)와 조합하는 것은, 천공부(48)로부터 빠져나오는 광이, 확산 광 방사 전계 발광층(14)으로부터 직접 나오는 광보다 방향 분포가 양호하게 한정되기 때문에 특히 유용하며, 이러한 점으로 인해 홀로그램 또는 렌즈에서 보다 효율적인 편향 또는 투사가 가능하게 된다.
따라서, 바람직하게는 천공 또는 광 투과 홀은 상당히 작고 그 직경이 예를 들어 100㎛ 이하이다.
지금까지 설명된 실시예들에서 마스크는 수광층 또는 반사층을 포함하는데, 여기에는 천공부 제공된다. 그러나, "홀"의 영역이 투명한 천공부가 없는 층을 포함하거나, 아니면 수광 잉크로 인쇄된 층을 포함하여도 된다.
응용:
본 발명의 시큐리티 기능부는 주로, 은행권이나 기타 유가 증권, 여권이나 기타 신분 증명서, 증서 등에 적합하다. 층들에 조립되는 본 명세서에서의 시큐리티 기능부는 특히 플렉시블 기판(1)을 갖는 보안 문서에 또는 종이나 플라스틱의 기판에 적합하다.
참조:
도면에 따른 실시예들에서 시큐리티 기능부는 이미 언급된 바와 같이 예를 들어 인쇄 기술에 의해 기판(1)에 직접 도포된다. 그런, 시큐리티 기능부(5)를 기판(1)과는 별도의 캐리어 상에 도포하는 것도 가능하며, 시큐리티 기능부(5)가 기판(1) 상에 전체적으로 하나의 단계로 도포될 수 있는 방식으로 미리 제조하하는 것도 가능하다. 별도의 캐리어 상에 제조하는 것은 스핀 코팅 또는 에칭 기술 등 기판(1)과 호환될 수 없는 제조 기술이 사용될 수 있다는 점에서 유용하다.
실시예들에서 나타낸 층들 이외에도 시큐리티 기능부(5)는 다른 층들을 포함할 수 있는데, 특히 산소나 습기 등의 유해 물질들 뿐만 아니라 기계적 영향들로부 터 보호하기 위해 다른 층들의 위에 및/또는 아래에 보호층들을 포함할 수 있다.
또 다른 유용한 실시예에서 기판(1)은 적어도 시큐리티 기능부 부분의 영역이 투명할 수 있다. 이 경우 광 처리 디바이스는 기판(1)의 적어도 일부에 배치되거나 또는 기판과 광원 사이에 배치될 수 있다. 이러한 실시예는 도 9 또는 도 10의 문서이다.
기판(1)은 또한 예를 들어 광원 아래에 있는 자신의 표면에 광 처리 디바이스의 일부를 형성하는 반사 홀로그램 또는 기타 반사 구조를 포함할 수 있다.

Claims (27)

  1. 기판(1)과, 그 기판(1) 상에 설치되며 자신의 신뢰성을 검증하기 위한 시큐리티 기능부(5)를 갖는 보안 문서로서,
    상기 시큐리티 기능부(5)는, 광 방사 기능을 갖는 광원(14, 42, 114)과, 상기 광원(14, 42, 114)으로부터의 광을 편향, 반사, 편광 및/또는 부분 수광하기 위한 광 처리 디바이스(18, 30, 40, 46, 48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원(14, 42, 114)은 전류에 의해 광을 방사하도록 여기가능한 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광원(14, 42, 114)은 특히 전계 발광 잉크인 전계 발광 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(14, 42, 114)은 적어도 하나의 유기 또는 무기 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(14, 42, 114)은 적외광, 가시광 또는 자외광의 조사에 의해 광을 방사하도록 여기가능한 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(14, 42, 114)은 형광 재료, 인광 재료 또는 비선형 광학 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(14, 42, 114)은 단색인 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(14, 42, 114)은 다색인 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(14, 42, 114)에 전류를 생성하는 수단(12, 11, 24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전류가 유도적으로 생성가능한 적어도 하나의 코일(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 전류가 용량적으로 생성가능한 적어도 하나의 전극(12; 11, 14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 처리 디바이스는 표면 홀로그램 및/또는 입체 홀로그램(18, 30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광 처리 디바이스(18, 30, 40, 46, 48)는 투과 입체 홀로그램(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 광 처리 디바이스(18, 30, 40, 46, 48)는 반사 입체 홀로그램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 처리 디바이스(18, 30, 40, 46, 48)는 도파관(36)을 포함하고, 이 도파관(36)에는 광을 수평으로 입사 또는 출사하기 위한 특히 격자 구조(38, 40)인 편향 구조가 배치되는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 처리 디바이스(18, 30, 40, 46, 48)는 상기 광원(14, 42, 114)으로부터의 광의 파장보다 훨씬 큰 통상적인 크기의 표면 구조(46)를 포함하고, 특히 이 표면 구조(46)는 하나 이상의 렌즈 및/또는 하나 이상의 프레즈넬 렌즈를 형성하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 처리 디바이스(18, 30, 40, 46, 48)는 상기 광원(14, 42, 114)으로부터의 광을 위치에 따라 서로 다르게 차단하는 마스크(1, 48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 광원(14, 42, 114)으로부터의 광을 통과가능한 복수의 광 투과 홀(48)을 포함하고, 상기 마스크는 상기 광을 부분적으로 또는 전부 차단하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 광원(14, 42, 114)으로부터의 광을 출사가능한 적어도 하나의 광 투과 개구를 포함하고, 이 개구는 광 비투과 재료에 의해 모든 면이 제한되는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개구는 기입된 텍스트를 나타내는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 처리 디바이스(18, 30, 40, 46, 48)는 적어도 그 일부가 상기 기판(10)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  22. 제18항, 제19항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 기판(1)에 의해 형성되고, 특히 상기 광원(14, 42, 114)의 영역에서는 상기 기판(1)에 천공부(48)가 제공되는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 처리 디바이스(18, 30, 40, 46, 48)는 상기 광을 편광처리하기 위한 편광기를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판(1)은 플렉시블한 것으로, 특히 상기 기판(1)이 종이인 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보안 문서는 은행권인 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시큐리티 기능부는 인쇄 기술에 의해 상기 기판(1)에 도포된 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시큐리티 기능부는 인쇄 기술에 의해 캐리어에 도포된 것이고, 이 캐리어가 상기 기판(1)에 탑재되는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
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