KR20100088464A - 비공개 회절 패턴이 적용된 보안 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 회절 패턴이 적용된 보안 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 형태의 광 회절 패턴 배열을 필름 내의 일부에 형성하여 위·변조에 안전한 보안 카드를 제조하는 것에 관한 것이다. 즉, 입사된 빛을 반사하는 반사층, 상기 반사층 상측에 위치하는 입사된 빛을 회절 시키는 회절패턴이 형성된 엠보싱층, 및 상기 엠보싱층 상측에 위치하여 카드를 보호하는 보호층을 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 필름에 관한 것이다.

본 발명에 의한 보안 카드는 광 회절 패턴이 미세하게 적용되어 있어 모방이 어렵고 특별한 식별기를 통해서만 확인이 가능하기 때문에 보안성을 높일 수 있으며, 금형 스탬퍼를 이용하는 일반적인 필름 제조공정에서 쉽게 적용 가능하기 때문에 경제적인 이점이 있다.

회절, 패턴, 배열, 필름, 진위, 식별

Description

비공개 회절 패턴이 적용된 보안 필름{SECURITY FILM WITH HIDDEN DIFFRACTIVE PATTERN}

본 발명은 보안 요소가 적용된 필름에 관한 것으로 보다 상세하게는 신분증, 출입증, 신용카드 등의 카드류에 적용되는 보안 필름으로서 광 회절 패턴이 적용된 보안 필름에 관한 것이다.

일반적으로 신분증, 출입증, 신용카드 등의 카드류에는 위·변조 방지를 위하여 다양한 보안 필름이 적용되어 있다.

가장 대표적인 것이 홀로그램 보안 필름으로, 다층으로 구성된 필름의 일부에 홀로그램 패턴을 엠보싱하여 제작하게 된다. 또한 다층으로 구성된 필름의 각 층들은 대부분 투명한 형태이기 때문에 카드에 인쇄된 정보를 인지함과 동시에 홀로그램 보안 필름에서 나타나는 회절 이미지를 확인하여 진위 여부를 판별하게 된다. 이러한 홀로그램 보안 필름은 현재 일반인이 확인할 수 있는 가장 대표적인 육안식별 보안요소이다.

하지만, 최근 정보기술의 발달과 카드 발급기의 대중화로 인하여 국가신분증과 같은 중요 보안 제품을 위조하는 사례가 늘고 있어 사회적, 경제적 피해가 급증 하고 있다.

특히, 홀로그램 이미지를 스캔 장치를 통하여 취득하고 저가형 홀로그램 제작 장치 및 필름 제조 장비를 통하여 홀로그램을 재제작(re-make)하는 사례가 늘고 있어 카드의 보안성을 심각하게 해치고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 대한민국 특허 공개공보 제2005-0020771호에서는 홀로그래픽 카피(copy)를 방지하는 다중 패턴을 제안하였으나, 패턴 제조에 고가의 장비가 필요하여 경제성이 떨어지는 단점이 있었다.

또한 대한민국 특허 공개공보 제2007-0058569호에서는 모아레 패턴 중첩을 통한 새로운 보안 패턴을 창출하는 방법을 제안하였으나, 카드 분야에서는 적용이 어려운 기술이었다.

대한민국 특허 공개공보 제2008-0033231호에서는 인쇄 이미지와 홀로그램 이미지를 정합하는 방법으로 위·변조 난이도를 증가시키는 방안을 제안하였으나, 홀로그램 이미지가 노출된 상태에서는 언제든지 스캔 취득이 가능하여 재제작에 의한 위조에 취약하다는 단점을 갖고 있었다.

대한민국 특허 공개공보 제2008-0053421호에서는 인쇄 이미지와 회절 구조를 조합한 형태로 위·변조 난이도를 증가시키는 방안을 제안하였으나, 여기서 제안한 계산기 홀로그램은 패턴의 크기가 너무 미세하여 내구성 및 식별성에 문제가 있었다.

최근 신원 정보를 디지털화하여 칩에 저장하는 스마트 카드가 확대되는 추세에 있다. 하지만, 칩은 물리적, 화학적, 환경적 내구성이 미흡하여 외부 영향에 의 해 작동하지 않는 경우가 발생할 수도 있다. 또한 디지털 데이터는 위·변조의 흔적이 남지 않기 때문에 오히려 더욱 위험하기도 하다. 이러한 이유로 카드 표면의 신원 정보는 매우 중요하며 이를 보호하기 위한 보안 필름은 반드시 필요하다.

홀로그램은 현재까지 가장 강력한 육안 식별요소이긴 하나 기술이 일반화되고 다양한 분야에서 상업화가 진행되면서 점차 보안성이 약화되고 있다. 특히, 모방(imitation)이나 재제작(re-make)에 의한 위조에 취약해 전문가들조차 위조품을 구분해 내기 어려운 상황이다.

따라서 이상의 문제점을 해결할 수 있는 보안 필름이 되기 위해서는 위조범에 의해 쉽게 취득할 수 없는 패턴이 적용되어야 하며, 육안 식별에만 의존하기 보다는 간단한 도구를 이용해서도 식별이 가능해야 한다. 또한 보안 패턴은 외부의 영향에 강인한 특성이 있어야 하며, 패턴을 보안 필름에 적용함에 있어 경제적인 방법으로 실현할 수 있어야 한다는 조건을 만족해야 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 보안성, 식별성, 내구성, 경제성을 만족하는 보안 필름을 제공하는 것이다.

특히, 비공개 회절 패턴을 보안 필름 내부에 적용하고 이를 카드에 적용함으로써 보다 안전한 보안 카드를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 입사된 빛을 반사하는 반사층, 상기 반사층 상측에 위치하는 입사된 빛을 회절 시키는 회절패턴이 형성된 엠보싱층 및 상기 엠보싱층 상측에 위치하여 카드를 보호하는 보호층을 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 필름을 제공한다.

여기서 상기 회절 패턴은 일정 도형의 모양을 이룰 수 있고, 상기 회절 패턴의 횡단면은 유선형 톱니, 다중 계단, 게단, 톱니 모양 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 회절 패턴은 2차원적으로 배열될 수 있으며, 직경은 20 내지 50㎛, 최소 선폭은 약1㎛인 것이 바람직하다.

본 발명의 구성에 의하면, 보안 필름에 입사된 광이 다양한 회절 패턴에 의해 고유한 회절 이미지를 형성하게 됨으로써, 카드의 진위를 식별할 수 있는 새로 운 보안요소를 제공할 수 있다.

스캔이나 복사에 의한 방법으로는 회절 패턴을 취득하기 어렵고, 레이저 포인터 등 간단한 도구로 분명한 위·변조 여부를 판별할 수 있으며, 회절 패턴 자체가 내구성이 강한 형태를 취하고 있어 보안요소로서의 지속성이 우수하며, 기존의 홀로그램 제작 방식을 응용하여 제작이 가능하기 때문에 경제적인 이점도 있다.

따라서, 본 발명에 의한 비공개 회절 패턴이 적용된 보안 필름은 보안성, 식별성, 내구성, 경제성이 우수하기 때문에 보안 카드에 적용하는 경우, 위·변조 방지 및 범죄 예방에 크게 기여할 수 있게 되는 등 매우 유용한 발명이다.

이하, 본 발명의 기술적 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 보안 필름은 종래 홀로그램 등의 보안 요소가 적용된 것에 비하여 경제적인 제조가 가능하며, 보안성이 우수한 회절 패턴이 적용된 것을 특징으로 한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 보안 필름(1)의 단면도를 보인 것이다. 상기 도면에서 개시된 바와 같이 본 발명에 따른 보안 필름은 입사된 빛을 반사하는 반사층(7), 상기 반사층 상측에 위치하는 입사된 빛을 회절 시키는 회절패턴이 형성된 엠보싱층(5) 및 상기 엠보싱층 상측에 위치하여 카드를 보호하는 보호층(6)을 포함하고 있다.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회절 패턴(2)을 원형 또는 삼각형, 사각형, 육각형 등 다각형이 중첩된 형태로 다양하게 적용될 수 있음을 보이고 있다.

회절 패턴(2)의 크기는 보안요소로서의 조건을 만족시킬 수 있는지 여부를 결정하는 매우 중요한 변수이다. 즉, 위·변조의 가능성을 고려할 때에는 최대한 작게 설계하는 것이 필요하나, 패턴이 미세해질수록 외부의 물리적, 화학적 영향에 취약한 특성이 있으며 매우 정밀한 제조공정이 요구되므로 제작에 있어 경제성을 만족하지 못한 단점이 있다.

컴퓨터 생성 홀로그램(Computer Generated Hologram, CGH)의 경우 다양한 문자나 이미지를 형성할 수 있으나, 이를 위해서는 선폭이 수십 나노미터 정도인 무수히 많은 회절격자의 조합이 필요하기 때문에 제조상의 어려움이 있다. 또한 회절격자의 크기가 상당히 미세하여 외부의 영향에 쉽게 변형되는 경향이 있어 그 특성을 오래 보존하지 못한다는 단점이 있다.

반대로 회절 패턴(2)이 커지는 경우 제작은 비교적 용이하나 회절 효과가 감소하여 보안요소로 활용이 어렵고 육안으로도 패턴의 존재를 확인할 수 있기 때문에 비공개 보안요소로의 활용이 어렵게 된다.

따라서 본 발명에서 얻을 수 있는 회절 효과를 극대화하기 위하여 패턴 직경은 약 20~50㎛, 최소 선폭은 약 1㎛ 정도로 제작하는 것이 적당하다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 구체예에 따른 회절 패턴(2)의 횡단면의 형상이 유선형 톱니 모양, 다중 계단 모양, 계단 모양, 톱니 모양 등으로 다양하게 적용될 수 있음을 보이고 있다.

회절 패턴(2)의 횡단면의 형상은 회절 효율을 결정하는 중요한 역할을 한다. 일반적으로 톱니 모양의 회절 효율이 가장 높은 것으로 알려져 있으나, 제작의 난이도로 인해 계단 모양으로 근사하여 사용할 수 있다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 다른 구체예에 따른 회절 패턴(2)들을 2차원적으로 배열할 수 있음을 보이고 있다.

회절 패턴(2)을 2차원 배열함으로써 얻을 수 있는 장점은 우선 특정 위치에 제한 받지 않고 쉽게 회절 이미지(4)를 관측할 수 있다는 점이며, 외부 영향에 의해 일부 회절 패턴(2)이 소실된다 하더라도 나머지 어느 부분에서 쉽게 회절 이미지(4)를 확인할 수 있다는 점이다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다른 구체예에 따른 회절 패턴(2)들에 의해 형성되는 다양한 형태의 회절 이미지(4)를 보이고 있다.

회절 이미지(4)를 관측하기 위해서는 레이저(11)와 같은 결맞음성(coherence)이 우수한 광원을 이용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 제시한 회절 패턴(2)에 레이저(10)를 조사하면, 회절 패턴(2)에서 회절이 발생하여 광경로가 변경되며 이렇게 발생한 무수히 많은 회절 광들이 모여 고유한 회절 이미지(4) 형태를 만들게 된다.

이러한 회절 이미지(4)는 거리에 따라 모양을 달리하기 때문에 적절한 위치에서 관측하는 것이 필요하다. 본 발명에 의한 회절 이미지(4)를 관측하기 위해서는 보안 카드(1)에서 약 5cm 정도 이격한 거리에 스크린을 위치하면, 도 4a 내지 도 4d에 이르는 회절 패턴(2)에 의한 회절 이미지(4)가 스크린 상에 도 5a 내지 도 5d에 이르는 고유한 형태로 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 구체예에 따른 회절 패턴(2)의 크기를 다양하게 조합한 것을 보이고 있다.

회절 패턴(2)의 직경 및 선폭의 크기에 변화를 가하게 되면 회절 광의 방향이 변하기 때문에 최종적으로 형성되는 회절 이미지(4)에도 변화가 생기게 된다. 본 발명에 의한 이러한 회절 광학적 특성을 회절 패턴(2) 설계에 반영하면, 보안 필름(1)에 입사되는 레이저(8) 광의 위치를 이동함에 따라 회절 이미지(4)가 동적으로 움직이는 고유한 보안 필름(1)을 구현할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 회절 패턴(2)의 종류를 다양하게 조합한 것을 보이고 있다.

상기 거론한 회절 패턴(2)의 크기 변화뿐만 아니라 회절 패턴(2)의 종류를 조합하는 것으로도 회절 이미지(4)를 동적으로 변하게 하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명의 그림에서와 같이 서로 다른 회절 패턴(2)을 연속적으로 배열함으로써 레이저(10)광의 위치를 이동함에 따라 서로 다른 회절 이미지(4)가 동적으로 나타나도록 하는 보안 필름(1)을 구현하는 것이 가능하다.

도 8은 본 발명의 구체예에 따른 보안 필름(1)의 구조를 보이고 있다.

보안 필름은 기본적으로 입사된 빛을 반사하는 반사층(7), 반사층(7)의 상측에 배치되어 입사된 빛을 회절 시키는 회절패턴이 형성된 엠보싱층(5), 및 엠보싱층(5) 상측에 배치되어 카드를 보호하는 보호층(6)으로 구성된다.

본 발명에 의한 회절 패턴(2)은 다중 마스크를 이용하는 리소그라피 방법이나 전자빔 기록 방법에 의해 유리 원판을 제작하고, 이것을 다시 전태과정을 통해 하나의 금형 스탬퍼로 제작될 수 있다. 이렇게 제작된 금형 스탬퍼는 공지의 기술인 열압착 방법을 통해 엠보싱층(5)에 회절 패턴(2)을 전사한다. 이러한 열압착 엠보싱 방법은 홀로그램(10)을 제작하는 과정과 동일하기 때문에 홀로그램(10)과 조합하여 적용하는 것이 효율적이며 경제적이다.

엠보싱층(5) 하측의 반사층(7)은 보안 필름(1)에 입사된 빛을 반사시킬 수 있는 금속 또는 고굴절률(High Refractive Index, HRI) 물질로 구성된 것이 바람직하다. 보안 필름(1)이 적용된 카드(9)의 신원 정보를 육안으로 확인해야 하기 때문에 금속 또는 고굴절률 물질은 거의 투명해야 한다. 이상의 보안 필름을 제작하는 공정은 공지의 일반화된 기술을 사용해도 무방하다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 보안 필름(1)이 적용된 보안카드(9)를 보이고 있다.

중요 데이터라 할 수 있는 사진 및 신원 정보 부위에 회절 패턴 배열부(3)가 적용됨으로써 위·변조를 미연에 방지할 수 있게 된다. 위·변조가 의심되는 경우 레이저(8)를 조사하여 고유한 회절 이미지(4)를 관찰하면 진위 여부를 손쉽게 확인할 수 있다. 위조의 난이도 및 시각적 효과를 위하여 중요 데이터 이외의 부분은 홀로그램(11)을 복합적으로 적용하여 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 광 회절 패턴(2)이 적용된 보안 필름(1)는 위·변조 방지가 요구되는 신분증, 출입증, 신용카드 등으로 활용할 수 있어 산업 전반에 걸쳐 위·변조 방지 및 범죄 예방에 크게 기여할 수 있는 등 대단히 유용한 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 보안필름의 단면도를 나타낸 것이다.

도 2a 내지 도 2d는 회절패턴의 다양한 형태를 나타낸 것이다.

도 3a 내지 도 3d는 회절패턴의 횡단면의 형상을 나타낸 것이다.

도 4a 내지 도 4d는 회절패턴의 2차원적 배열의 평면도를 나타낸 것이다.

도 5a 내지 도 5d는 회절패턴에 의하여 형성된 다양한 이미지들을 나타낸 것이다.

도 6은 크기를 다양하게 조합한 회절 패턴을 나타낸 것이다.

도 7은 회절 패턴의 종류를 다양하게 조합한 것을 나타낸 것이다.

도 8은 회절 패턴에서 일어나는 회절효과를 설명하기 위한 보안 필름의 단면도를 나타낸 것이다.

도 9는 보안 필름이 적용된 신분증을 나타낸 것이다..

※도면의 주요 부분의 설명

1 보안필름 2 회절패턴

3 회절패턴 배열 4 회절 이미지

5 엠보싱층 6 보호층

7 반사층 8 레이저

9 신분증 10 홀로그램

Claims (7)

1. 입사된 빛을 반사하는 반사층;

   상기 반사층 상측에 위치하는 입사된 빛을 회절 시키는 회절패턴이 형성된 엠보싱층; 및

   상기 엠보싱층 상측에 위치하여 카드를 보호하는 보호층;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 필름.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 회절 패턴은 원형 또는 다각형이 중첩된 형태인 것을 특징으로 하는 보안 필름.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 회절 패턴의 횡단면은 유선형 톱니, 다중 계단, 계단, 톱니 모양 중 어느 하나의 모양을 갖는 것을 특징으로 하는 보안 필름.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 회절 패턴의 직경은 20 내지 50㎛, 최소 선폭은 1㎛인 것을 특징으로 하는 보안필름.
5. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 회절 패턴은 2차원적으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 보안 필름.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 회절 패턴은 서로 크기가 다른 회절 패턴을 순차적으로 조합하는 것을 특징으로 하는 보안필름.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 엠보싱층에 형성된 회절 패턴이 조합되어 특정 이미지를 형성하는 것을 특징으로 하는 보안필름.

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