KR20100100817A

KR20100100817A - 향상된 보안 소자

Info

Publication number: KR20100100817A
Application number: KR1020107011176A
Authority: KR
Inventors: 애덤 리스터; 로렌스 커맨더
Original assignee: 드 라 뤼 인터내셔날 리미티드
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-09-15
Also published as: EP2946942A1; GB0722687D0; EP2946942B1; EP2946940A1; AU2008327780A1; US8381988B2; EP3287294A1; BRPI0817601A2; CN101848815A; US20100270379A1; PL2946941T3; HUE025621T2; CA2705278C; CA2920038A1; EP3275681B1; ES2644537T3; EP2946941B1; EP2946940B1; ES2640121T3; CA2920038C

Abstract

본 발명은 다양한 인증 또는 보안 적용예에서 변화되는 형상 및 크기로 이용될 수 있는 보안 소자에서의 향상에 관한 것이며, 특히 칼러 변환 물질들을 이용하는 광학적으로 가변적인 보안 소자에 관한 것이다. 보안 소자(10)는 서로 적어도 부분적으로 위에 놓이고 각각 상이한 칼러 변환 특성을 가지는 칼러 변환 물질의 제 1 층 및 제 2 층(11a, 11b)을 포함한다. 칼러 변환 층들중 하나의 표면에 걸쳐 적어도 부분적으로 적용되는 것은 광 제어 층(12)으로서 이것은 반사된 광의 각도를 수정하는 표면 구조를 가짐으로써, 보안 소자에 의해 반사된 광이 상이한 관찰 각도에서 보인다.

Description

향상된 보안 소자{Improvements in security devices}

본 발명은 다양한 인증 또는 보안의 적용예를 위하여 변화되는 형상 및 크기들에서 이용될 수 있는 보안 소자의 향상에 관한 것이며, 특히 칼러 변환 물질을 이용하는 광학적으로 가변적인 보안 소자에 관한 것이다.

칼러 사진 복사기 및 다른 이미지 시스템의 유행 증가 및 칼러 사진 복사기의 기술적 품질 향상은 지폐, 여권 및 인식 카드등의 위조가 증가되는 결과를 가져왔다. 따라서, 현존하는 보안 특징부에 추가적인 인증 또는 보안 특징부를 추가할 필요성이 있다. 광학적으로 가변적인 특징부들을 그러한 서류에서 이용되는 기판에 도입하려는 조치가 이미 취해지고 있으며, 그러한 서류는 사진 복사기에서 복제될 수 없다. 또한 육안으로는 분간이 가능하지만 사진 복사기에 의해서는 "볼 수 없거나" 또는 상이하게 보이는 특징부들을 도입하려는 요청도 존재한다. 사진 복사 과정은 통상적으로 복사되어야 하는 이미지를 포함하는 원래 서류로부터 고 에너지의 광을 산란시키는 것을 포함하기 때문에, 투과광 및 반사광에서 상이하게 인식되는 하나 또는 그 이상의 특징부들을 서류 안에 포함시키는 것이 하나의 해법이며, 예를 들면 투명 무늬(watermark) 또는 인핸스먼트(enhancement)와 같은 것이다.

특정의 액정 물질은 투과 및 반사에서 보았을 때 상이한 칼러를 나타내고, 또한 각도 의존적인 칼러 반사를 나타낸다는 점이 알려져 있다. 액정 물질은 특유한 광학적 특성들을 만들 목적으로 보안 서류, 식별 카드 및 보안 요소들에 포함되었다. 유럽 출원 EP-A-0435029 는 식별 카드와 같은 데이터 캐리어에 관한 것으로서, 이것은 데이터 캐리어에 액정 폴리머 층 또는 필름을 포함한다. 액정 폴리머는 실내 온도에서 고체이고, 통상적으로 라미네이트 구조내에서 유지된다. 이것이 의도하는 바는, 블랙의 배경에 적용된 액정 층이 모든 관찰 각도에 대한 반사 스펙트럼에서 높은 정도의 칼러 순도를 나타내도록 하는 것이다. 인증의 입증을 위한 자동 테스트는 단일 조합의 측정에서 반사광의 편광 특성 및 파장을 이용하여 설명된다. 이것은 블랙의 배경 위에 균일한 액정 영역을 필요로 하는 단일의 절대 반사 측정(single absolute reflective measurement)을 이용함으로써 광학적으로 복잡하다는 단점을 가진다.

오스트레일리아 출원 AU-A-488,652 는 특유의 광학적으로 가변적인 특징부를 투명 윈도우 보안 요소에 도입함으로써 위조 복제를 방지하는 것에 관한 것이다. 이러한 문헌은 플라스틱 시이트의 2 개 층들 사이에 라미네이트된 액정 "잉크"의 이용을 개시한다. 액정은 블랙의 배경에 코팅됨으로써 오직 반사된 광의 파장만이 칼러로서 보인다. 보안 특징은 써모크로믹(thermochromic) 액정 물질에 의해 주로 제공되며, 써모크로믹 액정 물질은 온도 변화에 따라 칼러가 변화하는 특성을 가진다.

액정 물질은 예를 들면 국제 출원 공개 WO-A-03061980 에서와 같이 필름으로서, 또는 예를 들면 유럽 출원 EP-A-1156934 에서와 같이 유기 바인더 안의 액정 안료로서 잉크의 형태로, 보안 소자내에 포함될 수 있다. 액정 잉크의 장점은 종래의 인쇄 공정을 이용하여 적용될 수 있으며 따라서 액정 물질을 디자인의 형태로 적용하는 것이 상대적으로 수월하다. 그러나 칼러 순도, 관찰된 칼러의 밝기 및 선명도 그리고 칼러 변환은 액정 필름에 비교하여 안료 액정 잉크가 현저하게 떨어진다. 이러한 품질의 저하는 액정 필름의 균일한 정렬에 비교하여 개별적인 액정 안료들 사이의 콜레스테릭 헬리컬 축의 정렬이 가변적이기 때문이다.

종래 기술에서 액정 필름들을 이용하는 다층 보안 소자들의 시각적 외관은 소자가 기판에 적용되기 전에 추가적인 층들을 포함시킴으로써 주문 제작되었다. 예를 들면, 유럽 출원 EP-A-0435029 에서, 보안 소자는 액정 층 아래에 블랙 인쇄 이미지를 적용함으로써 주문 제작된다. 국제 출원 공개 WO-A-03061980 에서 액정 보안 쓰레드는 어두운 레지스트(dark resist)를 이용하여 금속 제거 캐릭터(demetallised character)를 도입함으로써 주문 제작된다. 국제 출원 공개 WO-A-03061980 은 보안 기판을 제작하는 방법을 개시하며, 그 방법은 금속 제거 표시부(demetallised indicia)의 이용을 액정 물질의 칼러 변환 효과와 조합시킨다.

상기 언급된 종래 기술의 문헌들은 단일 층 액정 필름을 포함하는 보안 소자들을 개시한다. 액정 필름으로부터 반사된 광이 좁은 파장 대역에 걸쳐 있고, 그것이 헬리컬 구조의 피치의 함수라는 사실은, 상기 인용된 종래 기술의 보안 소자들용으로 이용 가능한 칼러들의 범위를 실질적으로 순수한 스펙트럼 칼러들로 제한한다. 또한 액정 필름에 의해 나타나는 칼러 변환은, 입사각이 법선의 입사로부터 이탈되어 증가되기 때문에, 항상 긴 파장을 가진 칼러로부터 짧은 파장을 가진 칼러로 이루어지며, 예를 들면 레드로부터 그린으로 이루어진다.

액정 필름들에서 이용 가능한 칼러들의 범위를 증가시키는 방법은 미국 특허 US-B-4893906 에 개시되어 있으며, 여기에서 2 개 또는 그 이상의 액정 코팅들이 적용되어서 광을 흡수하지 않는 액정 코팅들의 칼러 첨가제 특성들의 결과로서 새로운 칼러들을 얻는다. 국제 출원 공개 WO-A-2005105474 는 2 개의 중첩된 콜레스테릭 액정 층들을 포함하는 보안 소자를 개시하는데, 여기에서 칼러들을 더해서 혼합하는 것은 더 넓은 범위의 칼러 변환 효과들을 허용한다. 국제 출원 공개 WO-A-200510546 에 있는 구현예들중 일부에서, 상이한 칼러 변환 효과를 나타내는 영역들은 액정 층들중 하나를 국부화된 부위에 부분적으로 적용함으로써 만들어진다. 액정 필름의 부분적인 적용은 수월하지 않으며, 하나의 균일한 필름을 제 2 의 균일한 필름에 걸쳐 간단하게 적용하는 것에 비교하여 제조 과정의 복잡성을 현저하게 증가시킨다.

각도 의존의 칼러 반사를 발생시키도록 얇은 필름의 간섭 구조, 다층 폴리머 구조 및 포토닉(photonic) 결정 구조를 이용하는 것이 종래 기술에 공지되어 있다. 얇은 필름의 간섭 구조들을 이용하는 보안 소자의 예는 미국 특허 US-B-4186943 및 미국 출원 US-A-20050029800 에 설명되어 있으며, 다층 폴리머 구조를 이용하는 보안 소자의 예는 유럽 출원 EP-A-1047549 에 설명되어 있다.

광학 보안 소자를 만들도록 프리즘 필름(prismatic film)을 이용하는 것이 당해 기술 분야에 공지되어 있으며, 예를 들면 유럽 출원 EP-A-1047960, 미국 특허 US-B-5591527, 국제 출원 공개 WO-A-03055692 및 국제 출원 공개 WO-A-04062938 에 설명되어 있다. 다른 예는 국제 출원 공개 WO-A-2006095160 에 개시되어 있으며, 이것은 2 개의 영역들을 가진 보안 소자를 설명하는데, 각각의 영역은 평탄 각면(facet)들의 상이한 어레이(array)들을 한정하는 프리즘 표면 구조를 포함한다. 각각의 영역은 반사부(reflector)를 형성함으로써, 상이한 관찰 각도에서 소자를 볼 때, 소자는 밝은 금속 외관을 가지는 제 1 어레이의 부위에서 완전하게 반사되는 것으로부터, 제 2 어레이의 부위에서 완전하게 투명한 것으로 변환될 것이다.

본 발명의 목적은 칼러 변환 물질의 위에 걸쳐서, 마이크로프리즘 필름(microprismatic film)과 같은 광 제어 필름을 이용함으로써, 액정 물질과 같은 종래의 칼러 변환 물질들의 외양을 수정하는 것이다. 다른 목적은 그러한 통상적인 칼러 변환 물질들로부터 더 많은 칼러들을 추출하는 것이다.

따라서 본 발명은, 칼러 변환 물질의 층; 및, 칼러 변환 층의 제 1 표면에 적용되고 반사된 광의 각도를 수정하는 표면 구조를 가진 광 제어 층;을 포함하여, 보안 소자에 의해 반사된 광이 상이한 관찰 각도에서 보이는, 보안 소자를 포함한다.

본 발명의 바람직한 구현예들은 첨부된 도면을 참조하여 단지 하나의 예로서 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 보안 소자의 측단면도이다.
도 2 는 광선의 통상적인 반사를 도시하는 액정 물질의 단순한 층에 대한 측단면도이다.
도 3 은 광선의 수정된 반사를 도시하는 도 1 의 보안 소자의 확대 부분이다.
도 4 는 도 1 에 도시된 본 발명의 대안의 구현예에 대한 측단면도이다.
도 5 는 도 4 의 보안 소자를 포함하는 보안 기판의 평면도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 대안의 보안 소자를 포함하는 대안의 보안 기판에 대한 평면도이다.
도 7 내지 도 11 은 상이한 배향 및 상이한 포맷의 선형 프리즘(linear prism)들을 가지는 마이크로프리즘 필름을 이용하여 효과를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 12 내지 도 17 은 본 발명에 따른 다른 대안의 보안 소자들에 대한 측단면도이다.
도 18a 및 도 18b 는 본 발명에 따른 다른 대안의 보안 소자의 부분에 대한 평면도이다.
도 19 는 본 발명에 따른 다른 대안의 보안 소자의 측단면도이다.

본 발명에 따른 보안 소자(10)는 칼러 변환 물질(11)의 적어도 하나의 층(11)을 포함하며, 그 층에 걸쳐서 광 제어 층(12)이 적용됨으로써, 층(11,12)들은 도 1 에 도시된 바와 같이 근접하여 접촉된다. 프라이머(primer) 또는 접착제와 같은 다른 층이 층(11)과 층(12) 사이에 포함될 수 있으며, 그 층은 광 제어 층(12)의 굴절률과 유사한 굴절률을 가지는 것이 바람직스럽다.

비록 박막 간섭 구조, 다층 폴리머 구조 및 광학 결정(photonic crystal)을 포함하는 모든 유형의 칼러 변환 물질들이 본 발명에서 이용될 수 있을지라도, 칼러 변환 층(11)에 특히 적절한 물질은 액정 필름이다. 본 발명은 필름들의 이용에 제한되지 않으며, 예를 들면 액정 층(11)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 2 개 축방향으로 배향된 폴리프로필렌(BOPP)과 같은 적절한 폴리머 기판의 캐리어 스트립(carrier strip)에 적용된 안료가 있는 액정 코팅에 의해 제공될 수 있다.

광이 칼러 변환 층(11)에 입사되었을 때, 일부 광은 반사된다. 반사된 광의 파장은 칼러 변환 물질의 조성 및 구조에 달려 있으며 반사된 광은 칼러로 나타날 것이다. 반사된 광의 파장은 또한 입사 각도에 달려 있으며, 이는 칼러 변환 층이 경사지기 때문에 관찰자가 인식하는 칼러 변화를 초래한다.

광 제어 층(12)이 바람직스럽게는 마이크로프리즘 구조(microprismatic structure)를 가지며, 이는 도 2 에 도시된 바와 같은 액정 층(11)에서 통상적으로 내부 반사될 광선이 예각의 입사각에서 나타날 수 있게 한다 (도 3). 예를 들면, 광 제어 필름(12)이 레드(R)로부터 그린(G)으로의 칼러 변환 액정 층(11)에 적용될 때, 보안 소자(10)는 법선으로부터 이탈되어 경사지므로 반사된 것을 보았을 때 액정층(11)은 레드로부터 그린으로의 칼러 변환을 나타낸다. 보안 소자(10)가 법선으로부터 더 이탈되어 경사질 때, 액정 층(11)은 그린으로부터 블루(B)로의 칼러 변환을 나타낸다.

그린의 반사된 광은 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 광 제어 필름(12)이 없을 경우에 그러한 것보다 법선의 입사에 대하여 더 근접한 각도로 나타날 것이다. 이것은 인증자(authenticator)가 칼러 변환을 더 쉽게 관찰할 수 있게 한다.

본 발명에 적절한 광 제어 층(12)의 구조들의 예는, (도 1 에 도시된 바와 같이) 홈이 형성된 표면, 4 면체의 규정된 어레이(array), (도 10 에 도시된 바와 같이 정사각형 피라미드의 어레이, 코너 입방체 구조의 어레이, 육각형 면의 코너 입방체(coner-cubes)의 어레이 및, (도 12 에 도시된 바와 같이) 톱니 마이크로프리즘 어레이(saw-tooth microprismatic array)를 형성하도록 배치된 평탄한 각면(facet)들을 가진, 일련의 평행한 선형 마이크로프리즘(microprism)들을 포함하며, 그러나 그에 제한되지는 않는다.

칼러 변환이 나타나는 각도는, 마이크로프리즘의 각면(facet, 17)이 아래에 놓인 칼러 변환 층(11)과 만드는 각도 및 마이크로프리즘(18)을 형성하도록 이용된 물질의 굴절률 양쪽에 달려있다. 평행한 선형 마이크로프리즘(18)상에서 효과가 시험되었는데, 여기에서 각면(17)은 층(11)의 표면과 대략 45°의 각도를 만들고, 근접한 각면(17)들 사이의 각도는 대략 90°이다. 다양한 피치 길이(8, 16, 25, 32 ㎛)를 가진 어레이들이 평가되었으며, 반사된 칼러들 및, 그들이 나타난 각도와 관련하여 보인 효과에 있어서 현저한 차이는 없는 것 같다. 마이크로프리즘 어레이의 피치가 바람직스럽게는 1 내지 100 마이크론의 범위이고, 보다 바람직스럽게는 5-40 마이크론이며, 마이크로프리즘의 높이가 바람직스럽게는 1 내지 100 마이크론이고, 보다 바람직스럽게는 5-40 마이크론이다.

보안 소자(10)의 보안성 및 미감을 더욱 향상시키도록, 도 4 에 도시된 바와 같이 광 제어 층(12)은 일치된 패턴(registered pattern)에서 부분적으로 적용될 수 있는데, 그 일치된 패턴은 광 제어 패턴(12)을 포함하지 않는 영역(13)을 가진다. 광 제어 층(12)이 존재하는 곳에서 레드로부터 그린으로의 칼러 변환을 나타내는 액정 층(11)에 대하여, 도 5 및 도 6 에서 영역(Y)들에 도시된 바와 같이 소자(10)가 법선으로부터 이탈되어 경사지면 칼러는 레드로부터 그린으로, 다음에 블루로 변환될 것이다. 광 제어 필름을 포함하지 않은 다른 영역(13)들에서 도 5 및 도 6 에서 영역(X)들에 의해 도시된 바와 같이, 종래의 액정 층(11)에 대해서처럼 칼러 변환은 단지 레드로부터 그린으로 이루어질 것이다. 이것은 소자(10)가 경사질때 숨겨진 이미지 또는 패턴을 드러내게 할 수 있다. 처음에 소자(10)는 법선의 입사에서 보았을 때 균일하게 레드로 나타날 것이지만, 예각으로 경사질 때 블루의 영역(영역 Y) 및 그린의 영역(영역 X)은 광 제어 층(12)의 위치에 의해 한정되어 나타날 것이다.

선형 마이크로프리즘(18)의 어레이와 같은, 1 차원 마이크로프리즘 구조를 포함하는 본 발명의 보안 소자(11)에 대하여, 관찰된 효과는 소자의 평면에서 소자(10)의 회전 각도에 달려 있으며, 즉, 관찰된 광학적 효과는 이방성이다. 소자(10)가 선형 마이크로프리즘(18)의 장축(long axes)에 수직인 관찰 방향을 가지고 경사질 때, 블루의 반사 칼러가 가장 용이하게 보인다. 소자(10)가 선형 마이크로프리즘(18)의 장축에 평행한 관찰 방향을 가지고 경사진다면, 효과는 적은 정도로 나타난다.

다른 구현예에서 보안 소자(10)는 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이 상이한 배향(orientation)들을 가진 선형 마이크로프리즘(18)을 포함하며, 여기에서 아레이(array)들은 2 개의 직각 배향들을 가진다. 도 7 은 2 개의 선형 마이크로프리즘 어레이(19, 20)들을 도시하는데, 여기에서 장축들은 서로에 대하여 90°로 배향된다. 이것은 보안 소자(10)에 2 개의 구분 가능한 영역들인 영역(A) 및 영역(B)을 제공한다. 일 예를 들면, 보안 소자(10)가 지점(I)으로부터 예각에서 보았을 때 (도 8) 액정 층(11)은 레드로부터 그린으로의 칼러 전환을 나타낸다. 영역(A)은 블루로 나타나고, 영역(B)은 그린으로 나타난다. 소자(10)를 지점(II)으로부터 관찰하도록 방향이 정해지면, 칼러는 바뀌고 영역(A)은 그린으로 나타나는 반면에 영역(B)은 블루로 나타난다.

본 발명의 보안 소자(10)는 반사 또는 투과로서 보일 수 있다. 소자(10)가 반사로서 보이도록 의도된다면, 특히 액정 물질이 이용될 때, 칼러 변환 층(11) 아리에 존재하는 추가적인 어두운 광 흡수 층을 가지는 것이 바람직스럽다.

블랙이나 또는 매우 어두운, 실질적으로 완전히 흡수하는 층을 이용하는 것이 가장 강력한 칼러 변환 효과를 발생시킬 수 있는데 반해, 다른 칼러들의 흡수 층 또는 칼러들의 조합을 이용함으로써 다른 효과들이 발생될 수 있어서, 칼러들의 상이하고 명백한 칼러 변환을 일으킨다. 본 발명의 흡수 층들은 안료 잉크 또는 코팅을 포함할 수 있거나, 또는 대안으로서 안료가 없는 흡수성 염료(non-pigmented absorbing dye)가 이용될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 특정의 관찰 각도에서 반사광이 전자기 스펙트럼의 눈에 보이지 않은 파장에 있도록 액정 물질이 칼러 변환 층(11)으로 선택된다. 칼러 변환의 오직 하나의 성분만이 전자기 스펙트럼의 가시 영역에 있는 폴리머 액정을 이용하는 것은, 특정의 관찰 각도에서만 뚜렷해지는 소자(10)에 이미지가 포함될 수 있게 한다. 이러한 구현예에서 액정 물질은 축(axis)에서는 적외선 광을 반사시키고 예각에서는 레드를 반사시킨다. 광 제어 필름(12)의 이용은 눈에 보이는 칼러들을 액정 층(11)이 나타나게 할 수 있는데, 이러한 칼러들은 정상적으로는 보이지 않는 것이다.

선형의 마이크로프리즘(18)들의 다수의 어레이(19-23)들을 포함하는 광 제어 필름(12)을 이용하고 각각의 어레이의 장축들이 (도 9 에 도시된 바와 같이) 서로에 대하여 약간 상이한 각도로 배향되면, 소자(10)가 법선으로부터 이탈된 각도로 경사질 때 많은 상이한 칼러들이 보일 수 있다. 법선의 입사에서는 액정 층(11)이 단지 적외선 광을 반사시키므로 칼러가 없는 것으로 나타나거나, 만약 액정 층(11)이 어두운 광 흡수성 흡수층 위에 있다면 블랙으로 나타날 것이다. 소자(10)를 경사지게 하고 회전시킬 때는 다른 부위들이 칼러화될 것이고 상이한 관찰 각도에서 상이한 칼러로 전환될 것이다. 상이한 부위들에서 보이는 칼러들은 소자(10)가 경사졌던 각도 및, 마이크로프리즘(18)의 배향에 의존할 것이다. 이것은 특히 중요한 효과인데, 왜냐하면 소자(10)는 어두운 흡수 층의 존재 때문에 블랙이나 어두운 칼러로부터, 관찰 각도의 변화시에 다수의 칼러로 전환되기 때문이다. 소자(10)의 상이한 부위들이 상이한 각도들에서 칼러를 변화시킨다는 사실은 넓은 범위의 각도에 걸쳐서 볼 수 있는 운동학적 효과(kinematic effect)를 제공하는데, 이는 인증이 간단하지만 모조하기에는 어려운 것이다.

보안 소자(10)의 광학적 특성에서의 등방성(isotropy)을 더 얻기 위하여, 회전 의존적(rotationally dependent)이지 않은 광학적 특성을 가진 광 제어 필름(12)이 선택될 수 있다. 그러한 광 제어 필름(12)은 예를 들면 정사각형 피라미드(도 10 에 도시됨) 및 코너 입방체들과 같은 2 차원 마이크로프리즘 구조를 가질 수 있다.

도 11 에 있어서, 광 제어 층(12)이 이용되는데, 이것은 마이크로프리즘 구조와 유사한 구조를 가지지만, 마이크로프리즘 대신에 돔 표면 구조(domed surface structure)를 가진 미세 볼록 렌즈(lenticule)의 어레이를 포함한다.

도 12 및 도 13 에서 광 제어 층(12)이 이용되는데, 이것은 톱니 유형의 구조를 가지는 것으로서, 방향(I)으로부터 보았을 때, 좁은 각도의 경사에 걸쳐 발생되는 칼러 전환을 제공할 것이다. 그에 반해, 방향(II)으로부터 보았을 때, 칼러 변화는 상대적으로 넓은 경사 각도에서 발생한다.

도 4 내지 도 6 에서 달성된 것과 유사한 효과는 광 제어 층(12)의 하나 또는 그 이상의 영역들의 굴절률 조정(indexing out)에 의해 달성될 수도 있다 (도 14 참조). 광 제어 효과는 광 제어 층(12)의 재료와 공기 사이의 굴절률 차이 때문에 발생된다. 만약 광 제어 층(12)과 실질적으로 같은 굴절률을 가진 수지(resin)로 공기가 대체된다면, 광선은 표면으로부터 반사된 이후에 현저하게 굴절되지 않을 것이다. 따라서 보안 소자(10)는 종래의 칼러 변환 층(11)으로 관찰되는 정상적인 광학 효과를 나타낸다. 그러나, 굴절률 조정이 이루어지지 않은 영역들에서는 3 가지 방식의 칼러 변환 효과를 여전히 볼 수 있을 것이다. 보안 소자(10)에 대한 이러한 기술의 장점은 광 제어 층(12)의 굴절률 조정에 이용된 수지가 접착제로서 기능할 수도 있다는 것이다. 이것은 아름다운 패턴 및 내구성의 향상이 관찰된다는 2 중적인 장점을 가진다.

광 제어 층(12)을 제조하고 칼러 변환 층(12)에 적용하는 다수의 방법이 존재한다. 제 1 방법에서, 전체에 걸친 UV 경화 가능 수지 코팅이 칼러 변환 층(11)에 적용된다. 칼러 변환 층(11)은 다음에 엠보싱 실린더의 형태인 제조 공구와 접촉하여 유지되며, 그에 의해서 제조 공구상에 형성된 마이크로프리즘 구조가 수지내에 복제된다. 자외선(UV) 광이 접촉 지점에서 이용되어 수지를 경화시키고 단단하게 한다. 마이크로프리즘 구조의 UV 주조(casting)는 예를 들면 미국 특허 US-B-3689346 에 설명되어 있다. 이상적으로는 제조 공구가 투명하고 (석영으로 제조됨) UV 광은 내부에 위치됨으로써 UV 수지는 주조된 이후에 즉시 경화된다.

대안으로서 분광 필름(prismatic film)이 위에서 설명된 방법을 이용하여 캐리어 층상에 형성되고 다음에 분리된 과정에서 캐리어 층과 함께 전사됨으로써 캐리어 층은 칼러 변환 층(11)에 근접한다. 대안으로서 안료가 들어있는 칼러 변환 잉크, 예를 들면 액정 잉크가 분광 필름으로 적용된다.

도 4 의 예를 참조하면, UV 경화 가능 수지를 전체 표면에 걸쳐 적용하고 다음에 수지의 국부적인 영역들에 광 제어 층(12)을 형성하는 패턴을 가진 제조 공구를 이용함으로써 광 제어 층(12)을 포함하지 않는 영역(13)들이 형성될 수 있다. 영역(13)들에서, 칼러 변환 층(11)에 걸쳐 있는 수지의 평탄한 코팅이 단순하게 있게 될 것이며, 이것은 칼러 변환 특성에 영향을 미치지 않을 것이다.

제 2 방법에서, 재사용 가능한 마스터(master)로서 작용하는 광 제어 층(12)이 형성됨으로써, 고비용의 형성 공정은 단지 한번만 수행될 필요가 있다. 마스터(master)를 형성하는 방법은 예를 들면 위에서 설명된 방법일 수 있다. 이러한 마스터 위로 열 시일 가능한 물 베이스의 바니쉬(heat sealable water based varnish; 예를 들면, BASF 의 Acronal S 728)의 코팅이 가해진다. 바니쉬(varish)는 마스터에 대하여 낮은 접착성을 가진다. 다음에 마스터는 칼러 변환 층(11)으로 가열 시일되고/포일 차단(foil blocked)되며, 마스터에 대한 바니쉬의 낮은 접착성 때문에, 칼러 변환 층(11)에 접착된 채로 남아 있는 마스터로부터 벗겨질 수 있다. 마스터의 구조는 바니쉬에서 복제되고, 이것은 광 제어 층(12)을 형성하며, 마스터는 다음에 다시 이용될 수 있고, 따라서 비용을 저렴하게 유지한다.

대안으로서 칼러 변환 층(11)을 열 가소성 엠보싱 라커(lacquer)로 코팅하고 다음에 열 및 압력의 적용에 의해 광 제어 구조를 형성하는 엠보싱 공구를 이용함으로써 광 제어 층이 형성된다.

도 15 는 윈도우 보안 쓰레드(windowed security thread)로서 적용되기 위하여 국제 출원 공개 WO-A-03061980 에서 설명된 방법을 이용하여 어떻게 보안 소자(10)가 금속 제거 표시부(demetallized indicia)와 조합될 수 있는지를 설명한다. 그 방법은 PET 또는 그와 유사한, 실질적으로 투명한 폴리머 필름(26)을 포함하는 금속 필름을 필요로 하며, 이것은 제 1 측면상에 금속(27)의 불투명 층을 가진다. 적절한 사전 금속 필름(pre-metallized film)은 듀퐁사의 금속 MELINEX S 필름이며, 바라직스럽게는 19㎛ 의 두께이다. 금속 층(27)은 레지스트(resist, 28)로 인쇄되는데, 레지스트는 블랙 또는 어두운 색의 염료 또는 안료를 포함한다. 적절한 레지스트는 염료인 BASE Neozapon X51 또는 (잘 분산된) 안료인 "Carbon Black 7" 을 포함하며 이것은 금속에 대한 우수한 접합성 및 부식 저항성을 가진 물질 안에 혼합된다. 인쇄된 금속 필름(26, 27, 28)은 다음에 레지스트(28)로 인쇄되지 않은 영역들에서 금속(27)을 제거하는 부식성 세척(caustic wash)을 이용하는 공지의 금속 제거 공정에 따라서 부분적으로 금속 제거된다. 레지스트(28)로 코팅된, 금속(27)의 남아 있는 영역들은 부분적인 블랙 층을 제공하며, 맑은 금속 제거 영역(29)들이 산재된 (화살표 Y 를 따르는) 제 1 측으로부터 보안 소자(10)를 보았을 때 부분적인 블랙 층이 보인다. 금속(27)의 남아 있는 영역들의 밝게 빛나는 금속은 (화살표 Y 를 따라서) 소자(10)의 반대 측으로부터만 보인다.

레지스트(29)는 단어, 숫자, 패턴 및 그와 유사한 것과 같은 표시부(indicia)의 형태로 인쇄될 수 있다; 이러한 경우에 금속(27)은 어둡거나 또는 블랙의 레지스트(28)에 의해 여전히 덮혀 있으면서, 결과적인 표시부는 양화로서(positively) 금속화된다. 대안으로, 레지스트(28)는 표시부를 음화로서(negatively) 형성하도록 인쇄될 수 있으며, 그러한 경우에 결과적인 표시부는 금속화된 영역(29)들에 의해 제공될 것이다. 그러나 형성된 표시부는, 금속이 제거된 영역(29)들과 남아있는 불투명 금속 영역(27)들 사이의 콘트라스트 차이 때문에, 양쪽에서 명확하게 보이며, 특히 투과광에서 명확하게 보인다. 칼러 변환 층(11) 및 광 제어 층(12)은 이전에 설명된 바와 같이 적용된다.

도 15 에 도시된 보안 소자(10)는 2 개의 시각적으로 대조적인 보안 특성들을 나타낸다. 소자(10)는 이전에 구현예들에서 설명된 바와 같이, 보안 소자(10)를 포함하는 마무리된 보안 기판을 제 1 측으로부터 (화살표 Y 를 따라서) 반사광에서 보았을 때 칼러 변환 효과를 포함하고; 다른 측에서 (화살표 X 를 따라서) 보았을때 금속의 빛나는 부분적인 코팅을 포함한다. 이러한 구현예는 기판의 양측으로부터 볼 수 있는 소자(10)에 대하여 이용될 때 특히 유리한데, 기판 안에 소자가 포함된다. 예를 들면, 소자(10)는 유럽 출원 EP-A-1141480 또는 국제 출원 공개 WO-A003054297 에 설명된 방법들을 이용하는 보안 기판/서류 안에 포함될 수 있다.

액정 물질을 포함하는 보안 소자(10)들은 액정 물질의 파장 선택성 및 편광 특성 때문에 본래부터 기계로 판독 가능하다. 본 발명에 따른 보안 소자(10)에서 기계로 판독 가능한 특징은 현존의 액정, 또는 교체 칼러 변환 물질(alternate colorshift material), 또는 흡수성 층에 검출 가능 물질을 도입하거나, 또는 분리된 기계 검출 가능 층들을 도입함으로써 더 확장될 수 있다. 외부 자극에 반응하는 검출 가능 물질들은 형광 물질, 인광 물질, 적외선 흡수성 물질, 써모크로믹(thermochromic) 물질, 포토크로믹(photochromic) 물질, 자성 물질, 일렉트로크로믹(electrochromic) 물질, 도전성 물질 및 피에조크로믹(piezochromic) 물질을 포함하며, 그러나 이들에 제한된 것은 아니다.

흡수성 층을 포함하는 바람직한 일 구현예에서, 흡수성 층에 있는 안료는, 예를 들면 카본 블랙과 같은 기계 판독 가능 물질이어서 기계로 판독 가능한 층 또는 도전성 층을 형성한다. 대안으로서, 기계 판독 가능 자성 층 또는 코드를 만드는, 자철광(magnetite)과 같은, 자기 안료를 포함할 수 있거나 또는 자성 물질일 수 있다.

다른 구현예에서, 흡수 층의 오직 일부에만 자성 안료가 제공될 수 있으며 나머지에는 비자성 안료가 제공된다. 자성 영역 및 비자성 영역이 모두 실질적으로 완전하게 흡수성이라면, 2 개 영역들에 걸쳐서 액정 층에 시각적인 차이가 없을 것이며, 따라서 코드(code)의 포맷(format)은 쉽사리 뚜렷해지지 않을 것이다.

다른 대안의 예로서, 보안 소자(10)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 2 축 배향 폴리프로필렌(biaxially oriented polypropylene; BOPP)과 같은 폴리머 물질의 베이스 층 캐리어 기판을 포함할 수 있다. 전차 궤도(tramline)의 형태인 자성 물질이 캐리어 기판의 양쪽 길이 방향 가장자리들을 따라서 적용될 수 있다. 적절한 자성 물질은 Ferron 에 의해 공급되는 FX 1021 이고, 이것은 예를 들면 2-6 gsm 의 피복 중량(coat weight)을 가지고 적용될 수 있다. 균일한 광 흡수성 층이 폴리머 캐리어 기판 및 자성 전차 궤도 형태 양쪽에 걸쳐 적용된다. 칼러 변환 층 및 광 제어 층(11,12)은 다음에 광 흡수성 층에 적용된다. 이러한 예에서 자성 전차 궤도 형태의 이용은 오직 예시적인 목적일 뿐이며, 자성 물질은 그 어떤 디자인으로도 적용될 수 있다.

대안의 기계 판독 가능 구현예에서, 투명한 자성 층은 소자(10)의 구조 내에서 다양한 위치들에 포함될 수 있다. 자성 층이 투명하게 유지되는 농도로 분포되고 일정한 크기의 자성 물질 입자들의 분포를 포함하는 적절한 투명 자성 층들은 국제 출원 공개 WO-A-03091953 및 국제 출원 공개 WO-A-03091952 에 개시되어 있다.

다른 예로서, 기계 판독 가능 보안 소자(10)는 금속 제거 표시부와 조합될 수 있다. 그러한 소자(10)는 금속화된 PET 베이스 기판을 포함하는데, 이것은 소자(10)의 각각의 가장자리를 따라서 남겨진 금속의 전차 궤도 형태를 포함하는 표시부를 형성하도록 금속 제거된다. 금속 제거 과정 동안 이용되는 레지스트는 블랙이거나 또는 어두운 칼러인 것이 바람직스럽다. 보호 층이 금속 전차 궤도 형태에 적용되어, 다음에 적용되는 자성 층에 의해 금속이 부식되는 것을 방지한다. 적절한 보호 층은 선 케미칼(Sun Chemical)에 의해 공급되는 VHL31534 이며, 이것은 2 gsm 의 피복 중량으로 적용된다. 보호 층에 선택적으로는 안료가 가해질 수 있다. 자성 층은 금속 제거된 표시부를 불분명하게 하지 않도록 금속 전체 궤도 형태에만 걸쳐서 적용된다. 칼러 변환 필름(11) 및 광 제어 필름(12)은 이전에 설명된 바와 같이 적용된다.

보안 소자(10)는 종래 기술에서 알려진 통상적인 임의의 포맷의 보안 서류를 제조하는데 이용되는 보안 기판(14)내에 포함될 수 있으며, 이것은 예를 들면 패치(patches), 포일, 스트라이프(stripe), 스트립(strip) 또는 쓰레드(thread)이다. 보안 소자(10)는, 스트라이프 또는 패치의 경우에서와 같이, 기판(14)의 표면상에 전체적으로 배치될 수 있거나, 또는 윈도우 보안 쓰레드의 형태로 기판(14)의 표면상에 오직 부분적으로만 보일 수 있다. 보안 쓰레드는 현재 증명서, 여권, 여행자 수표 및 다른 서류들 뿐만 아니라 세계 여러 나라의 통화에 존재한다. 많은 경우에 쓰레드는 부분적으로 매립되어 제공되거나, 또는 쓰레드가 종이의 안과 밖으로 직조된 것으로 나타나고 기판(14)의 한쪽 표면 또는 양쪽 표면들에 있는 윈도우(15)에서 보일 수 있는 윈도우 방식으로 제공된다. 소위 윈도우 쓰레드를 가진 종이를 제조하는 방법은 유럽 출원 EP-A-0059056 에 개시되어 있다. 유럽 출원 EP-A-0860298 및 국제 출원 공개 WO-A-03095188 은 넓은 부분 노출의 쓰레드를 종이 기판으로 매립하기 위한 상이한 접근 방식을 개시한다. 통상적으로 2 내지 6 mm 의 폭을 가지는 넓은 쓰레드가 특히 유용한데, 이는 추가적인 노출 쓰레드 표면적이 본 발명에서 이용되는 것과 같은 광학적으로 가변적인 소자들을 이용을 허용하기 때문이다. 도 5 및 도 6 은 윈도우(15)를 가진 윈도우 쓰레드로서 보안 기판(14)내에 포함된 본 발명의 보안 소자(10)를 도시하는데, 여기에서 소자(10)의 면적들이 노출되어 있는 반면에 소자(10)의 나머지 면적들은 윈도우(15) 사이에 있는 브리지(bridge, 16) 아래에 매립된다.

본 발명의 다른 구현예에서, 소자(10)의 영역들은 기판(14)의 양쪽 측면들로부터 볼 수 있도록 기판(14) 내에 포함된다. 보안 소자(10)를 이러한 방식으로 포함시키는 적절한 방법들은 유럽 출원 EP-A-1141480 및 국제 출원 공개 WO-A-3054297 에 개시되어 있다. 유럽 출원 EP-A-1141480 에 설명된 방법에서, 소자의 일 측면은 소자가 매립되어 있는 기판의 일 표면에서 전체적으로 노출되며, 기판의 다른 표면에 있는 윈도우에서 부분적으로 노출된다.

기판의 양쪽 측면에서 보이는 본 발명의 소자(10)의 장점은 소자의 양쪽 측면에서 상이한 칼러 변환이 관찰될 것이라는 점이다. 예를 들어, 광 제어 층(12)이 가장 바깥에 있는 측면으로부터 도 1의 소자(10)를 볼 때, 법선의 입사로부터 기울여지면 레드로부터 그린으로 다시 블루로의 칼러 변환이 관찰된다. 그러나 칼러 변환 층(11)이 가장 바깥에 있는 반대 측면으로부터 볼 때, 법선의 입사로부터 기울여지면 레드로부터 그린으로의 칼러 변환이 관찰된다.

스트라이프 또는 패치(patch)의 경우에, 보안 소자(10)는 캐리어 스트립(carrier strip)에서 미리 제조되고 차후의 작업 단계에서 기판(14)으로 전사된다. 보안 소자(10)는 접착 층을 이용하여 기판(14)으로 적용될 수 있고, 접착 층은 보안 소자(10) 또는 기판(14)의 표면으로 적용된다. 전사 이후에, 캐리어 스트립은 제거되고 보안 소자(10)가 노출되어 남겨진다. 대안으로서 캐리어 스트립이 제위치에 남겨져서 외측의 보호 층을 제공할 수 있다.

보안 소자(10)는 보안 기판 및 서류의 제조를 위해서 다른 현존의 접근 방식과 조합되어 이용될 수 있다. 이용될 수 있는 적절한 방법 및 구조들의 예는 국제 출원 공개 WO-A-03061980, 유럽 출원 EP-A-516790, 국제 출원 공개 WO-A-9825236 및 WO-A-9928852 에 설명된 것을 포함하며, 그러나 그에 제한된 것은 아니다.

보안 소자(10)의 적용/포함 이후에, 보안 기판(14)은 전체적으로 다음중 하나 또는 그 이상의 추가적인 표준 보안 인쇄 공정들을 겪는다; 즉, 습식 또는 건식 리소그래피 인쇄, 음각 인쇄(intaglio printing), 활판 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄(flexographic printing), 스크린 인쇄 및/또는 그라비아 인쇄를 포함한다. 바람직한 구현예에서, 그리고 위조에 대한 보안 소자(10)의 효과를 향상시키도록, 보안 소자(10)의 디자인은, 디자인에 대한 정합 및 콘텐트(content)와 서류상에 제공된 식별 정보에 의해, 보안 소자가 보호하는 마무리된 보안 서류에 연계될 수 있다.

접착 층은 소자(10)의 외측 표면들에 적용되어 보안 기판(14)에 대한 접착성을 향상시킬 수 있다. 접착 층이 광 제어 층(12)을 포함하는 소자(10)의 표면에 적용된다면, 접착 층과 광 제어 층(12) 사이에는 굴절률 차이가 있을 것이다. 접착 층 또는 보호 폴리머 층을 광 제어 층(12)에 적용하는 것은 광 제어 필름(12)의 골(trough)에 오물이 쌓이는 것이 방지된다는 점에서 유리하다.

본 발명의 대안의 구현예에서 상이한 칼러 변환 특성을 나타내는 다수의 칼러 변환 층들은 소자의 동일한 층 안에 서로 근접하거나, 또는 다층 구조(multilayer structure)로서 이용될 수 있다. 칼러 변환 물질 및 구조들이 이용될 수 있을지라도, 이들이 바람직스럽게는 액정 물질의 층들이다.

도 16 에 도시된 예에서, 보안 소자(10)는 광학적으로 가변적인 액정 물질의 제 1 층(11a) 및, 광학적으로 가변적인 액정 물질의 제 2 층(11b)을 포함하는데, 제 2 층은 제 1 층(11a)에 대하여 상이한 반사 특성을 나타낸다. 부분적인 흡수 층(30)은 제 1 액정 층(11a)과 제 2 액정 층(11b) 사이에 적용된다. 일련의 평행한 선형 마이크로프리즘을 포함하는 광 제어 층(12)은 제 2 액정 층(11b)에 적용된다. 광 제어 층(12)은 도 4 를 참조하여 설명된 바와 같이 부분적인 층이거나, 또는 전체적인 층일 수 있다. 소자(10)를 반사광에서 보는 것이 의도된다면, 추가적인 어두운 흡수 층(31)은 제 1 액정 층(11a) 아래에 존재하는 것이 바람직스럽다.

2 개의 액정 층(11a,11b) 사이에 부분적인 흡수 층(30)을 적용하는 것은 2 개의 광학적으로 가변적인 영역들인 영역(A,B)을 만든다. 영역(A)에는 2 개의 액정 층(11a, 11b) 사이에 흡수 층(30)이 있어서, 임의의 주어진 입사각에서의 반사광의 파장은 2 개의 액정 층(11a, 11b)들로부터 반사된 광의 개별적인 파장들이 더해져서 혼합된 결과이다. 영역(B)에는 2 개의 액정 층들 사이에 흡수 층(30)이 있으며, 임의의 주어진 입사각에서의 반사광의 파장은 오직 제 2 액정 층(11b)으로부터의 반사광이다.

제 1 액정 필름 층(11a) 아래에 놓인 흡수 층(31)은 도 17 에 도시된 바와 같이 다른 추가의 가변적인 영역(C)을 만드는 디자인의 형태로 적용될 수 있다. 영역(C)에는 액정 층(11a, 11b)의 어느 곳 아래에도 흡수 층이 없으며, 소자(10)가 반사성의 배경에 위치되었을 때 액정 층(11a, 11b)을 통해 뒤로 반사되는 투과 칼러의 강도(intensity)는 반사 칼러에 스며든다. 투과 칼러 및 반사 칼러는 상보적이고(complementary), 예를 들면 반사시의 레드로부터 그린으로의 칼라 변환은 투과시에 시안(cyan)으로부터 마젠타(magenta)로의 칼러 변환으로서 보인다. 보안 소자(10)가 주로 화이트의 기판에 적용되었을 때, 영역(C)을 통해 투과된 광은 아래에 놓인 기판에 현저한 칼러의 빛깔을 부여하고, 그 칼러의 빛깔은 영역(A)에서 관찰된 반사 칼러에 대하여 상보적이다.

도 18a 및 도 18b 에 도시된 예에서, 그리고 도 16 에 있는 단면도를 참조하면, 제 1 액정 층(11a)은 법선의 입사시(도 18a)에 전자기 스펙트럼의 적외선 영역에서 광을 반사시켜서, 칼러가 없이 투명하게 나타나며, 법선의 입사를 이탈하여 경사졌을 때(도 18b) 레드 광을 반사시킨다. 제 2 액정 층(11b)은 어두운 흡수성 배경에 대하여 보았을 때 레드로부터 그린으로의 칼러 변환을 나타낸다. 영역(A, B)들은 2 개의 액정 층(11a, 11b)들 사이에 있는 부분적인 어두운 흡수 층(30)에 의해 한정되며, 이러한 예에서는 영역(B)이 단어 DE LA RUE 의 반복 패턴이고 영역(A)이 배경이도록 흡수 층이 영숫자 캐릭터의 형태로 적용된다. 반사시에 법선 입사에서 보았을 때, 소자(10)의 외관에서 보이지 않는 효과를 가지는 제 1 액정 층(11a)의 투명한 무 칼러(colorless)의 외관 때문에 영역(A, B)들은 적색으로 나타날 것이다. 소자(10)가 법선의 입사로부터 이탈되도록 소자를 경사지게 했을 때, 영역(A)은 제 1 액정 층의 레드 반사광 및 제 2 액정 층(11b)의 그린 반사 광으로부터 혼합되어 더해진 칼러 때문에 옐로우(yellow)로 나타나고, 영역(B)은 제 2 액정 층(11b)으로부터만 오는 반사광 때문에 그린으로 나타난다. 인증자(authenticator)에게는 소자(10)가 법선의 입사시에 균일하게 레드로 보이지만, 법선의 입사로부터 이탈되게 경사졌을 때 반복되는 문자(legend) DE LA RUE 는 그린 배경에 옐로우 칼러로 나타난다.

도 18a 및 도 18b 의 보안 소자(10)에 있는 광 제어 필름(12)의 존재는 2 개의 액정 층(11a, 11b)들에 대하여 관찰된 칼러 변환이, 광 제어 필름(12)이 없이 발생했을 것보다도 더욱 법선의 입사에 근접한 각도에서 발생한다는 것을 의미한다. 따라서 이러한 경우에 반복되는 문자(legend)인 DE LA RUE 인, 감춰진 이미지의 외관은 법선 입사에 근접한 시야 각도에서 발생되어 인증자가 매우 쉽게 이미지를 관찰하게 하고 따라서 소자(10)를 검증한다.

광 제어 필름(12)의 다른 장점은 소자(10)가 광의 법선 입사 파장으로부터 이탈되어 경사질 때, 액정 층(11a, 11b) 안에서 내부적으로 다르게 반사되어, 특징부의 전체적인 칼러에 기여하기 시작한다는 것이다. 예를 들면, 법선의 입사일 때 (도 18a) 제 1 액정 층(11a)은 광을 전자기 스펙트럼의 적외선 영역에서 반사시켜서, 칼러가 없고 투명하게 나타나며, 법선의 입사에서 이탈되어 경사질 때 (도 18b) 레드 광을 반사시킨다. 그러나 법선의 입사로부터 이탈되어 더 경사질 때 광 제어 필름(12)의 존재 때문에 제 1 액정 층(11a)은 전자기 스펙트럼의 그린 영역에서 광을 반사시키는 것으로 보인다. 제 2 액정 층(11b)은 법선 입사로부터 이탈되어 경사질 때 레드로부터 그린으로의 칼러 변환을 나타내지만, 그러나 법선 입사로부터 더 이탈되어 경사질 때 광 제어 필름(12)의 존재 때문에 제 2 액정 층(11b)은 전자기 스펙트럼의 블루 영역에서 광을 반사시키는 것으로 보인다. 도 18a 및 도 18b 에 도시된 예에 대하여, 레드로부터 그린으로의 칼러 변환은 법선의 입사로부터 작은 거리로 이탈되게 소자를 경사지게 할 때 영역(B)에서 관찰되고, 레드로부터 옐로우로의 칼러 변환은 영역(A)에서 관찰되어 위에 설명된 바와 같이 그린 배경 위에 옐로우의 숨겨진 이미지를 드러낸다. 더욱 경사지게 하면 그린으로부터 블루로의 추가적인 칼러 변환이 영역(B)에서 관찰되고, 옐로우로부터 시안으로의 더 이상의 칼러 변환이 영역(A)에서 관찰되는데, 이는 제 1 액정 층(11a) 및 제 2 액정 층(11b)으로부터의 그린 칼러 및 블루 칼러를 더하여 칼러 혼합이 되기 때문이다. 이러한 방식으로, 숨겨진 이미지는 그린 배경에 대한 옐로우 이미지로서 경사시에 드러날 것이고, 더욱 경사지면 블루 배경상의 시안 이미지로 변화된다. 이러한 추가적인 칼러 변환은 위조범이 보안 특징부를 복제하는데 있어서 더욱 난해한 점을 제공한다.

도 16 에 도시된 구현예에 대한 다른 구현예에서, 액정 층(11a, 11b)들중 하나 또는 양쪽은 부분적인 층이다. 이것은 미국 출원 US-A-20040155221 에 설명된 것과 같은 인쇄 가능하고 중합 가능한(polymerisable) 액정 물질을 이용하여 캐리어 기판(26)으로 또는 제 1 액정 층(11a)으로 액정 물질을 그라비아 인쇄함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 만약 제 2 액정 층(11b)이 부분적인 층이어서, 특정의 영역들에서 제 1 액정 층(11a)이 노출된다면, 광학적으로 가변적인 추가의 영역이 발생될 수 있는데 그 영역내에서는 반사광의 파장이 그 어떤 주어진 입사 각도에서도 유일하게 제 1 액정 층(11a)으로부터의 반사된 광이다.

부분적인 제 2 액정 층(11b)을 형성하는 대안의 방법은 일단 다층 소자(10)가 형성되었다면 노출된 제 2 액정 층(11b)의 영역들을 제거하는 것이다. 이것은 부분적인 흡수성 층(30)과 제 1 액정 층(11a) 사이에 약한 계면(interface)을 만듦으로써 이루어질 수 있다. 만약 제 2 액정 층(11b)이 제 1 액정 층(11a)으로부터 이탈되게 당겨지도록 기계적인 힘이 가해진다면, 그것은 그러한 약한 계면이 존재하는 영역들에서만 흡수성 층(30)과 함께 제거될 것이다.

도 19 는 부분적인 제 1 액정 층(11a)을 포함하는 구현예를 도시한다. 도 16 에 있는 액정 층(11)과 같은 각도 의존적 반사 특성을 가진, 제 1 액정 층(11a)은 예를 들면 영숫자 캐릭터와 같은 디자인의 형태로 폴리머 캐리어 기판(26)으로 (직접적으로 또는 간접적으로) 인쇄됨으로써, 영역(B)은 문자 DE LA RUE 의 반복 패턴이고, 영역(A)은 배경이다. 도 16 에 있는 제 2 액정 층(11b)과 같은 각도 의존적인 반사 특성을 가진, 제 2 액정 층(11b)은 다음에 폴리머 캐리어(polymer carrier, 16) 및 제 1 액정 층(11a)에 겹쳐지는 전체적인 층으로서 적용된다. 일련의 평행한 선형 마이크로프리즘을 포함하는 광 제어 층(12)은 제 2 액정 층(11a)에 적용된다. 소자(10)가 반사되어 보이도록 의도된다면, 추가적인 어두운 흡수성 층(31)이 제 1 액정 층(11a) 아래에 존재하도록 하는 것이 바람직스럽다.

영역(A)에서, 반사된 광의 파장은 그 어떤 주어진 입사 각도에서도, 2 개의 액정 층(11a, 11b)으로부터 반사된 광의 개별적인 파장들이 더해진 혼합의 결과이다. 영역(B)에서, 제 1 액정 층(11a)은 생략되었으며, 반사된 광의 파장은 그 어떤 주어진 입사 각도에서도 오직 제 2 액정 층(11b)으로부터의 반사된 광이다. 따라서 도 19 에 있는 보안 소자(10)의 광학적 효과는 도 16 에 있는 소자(10)에 대하여 관찰된 것과 같지만, 상이한 방식으로 제조되었다.

도 16 내지 도 19 를 참조하여 설명되고 도시된 예에서, 다른 광 제어 층들 및 칼러 변환 물질들이 이전의 예들에서 설명된 것과 같이 이용될 수 있다.

10. 보안 소자 11. 칼러 변환 층
12. 제어 층 13. 영역
17, 각면 18. 마이크로프리즘

Claims

서로 적어도 부분적으로 위에 놓이고 각각 상이한 칼러 변환 특성을 가지는 칼러 변환 물질의 제 1 층 및 제 2 층(11a, 11b)과, 칼러 변환의 제 1 층 및 제 2 층(11a, 11b) 중 하나의 노출된 표면에 걸쳐 적어도 부분적으로 적용되고, 반사된 광의 각도를 수정하는 표면 구조를 가지는 광 제어 층(12)을 구비하는 보안 소자(10)로서, 보안 소자에 의해 반사된 광은 상이한 관찰 각도에서 보이는, 보안 소자(10).
제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 영역내에서, 2 개의 칼러 변환 층(11a, 11b)들 사이에 광 흡수 층(30)을 더 포함하는, 보안 소자(10).
칼러 변환 물질의 층 및, 칼러 변환의 층의 제 1 표면에 걸쳐 적어도 부분적으로 적용되고, 보안 소자에 의해 반사된 광의 각도를 수정하는 표면 구조를 가진 광 제어 층을 포함하는 보안 소자(10)로서, 특정의 관찰 각도에서, 칼러 변환 물질에 의해 반사된 광이 전자기 스펙트럼의 비 가시 영역(non-visible region)에 있고, 적어도 하나의 다른 각도에서는 반사된 광이 가시 스펙트럼내에 있도록 칼러 변환 물질이 선택되는, 보안 소자(10).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
칼러 변환 층(11a, 11b)(들)은 얇은 필름의 간섭 구조를 포함하는, 보안 소자(10).
제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
칼러 변환 층(11a, 11b)(들)은 다층 폴리머 구조를 포함하는, 보안 소자(10).
제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
칼러 변환 층(들)은 포토닉 격자 구조(photonic crystal structure)를 포함하는, 보안 소자(10).
제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
칼러 변환 층(들)은 액정 층을 포함하는, 보안 소자(10).
제 7 항에 있어서,
액정 층(11a, 11b)(들)은 폴리머 캐리어 층(26) 상에 안료 액정 물질의 코팅을 포함하는, 보안 소자(10).
제 5 항에 있어서,
액정 층(11a, 11b)(들)은 액정 필름을 포함하는, 보안 소자(10).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
광 제어 층(12)은 마이크로프리즘 필름(microprismatic film)인, 보안 소자(10).
제 10 항에 있어서,
마이크로프리즘 필름은 1 차원 마이크로프리즘 구조를 가지는, 보안 소자(10).
제 11 항에 있어서,
마이크로프리즘 구조는 선형 마이크로프리즘(16)의 어레이(array)를 포함하는, 보안 소자(10).
제 12 항에 있어서,
마이크로프리즘 필름은 선형 마이크로프리즘(18)의 2 개 이상의 어레이들을 포함하고, 하나의 어레이의 장축(long axis)들은 다른 어레이의 장축들로부터 각도가 오프셋(offset)되는, 보안 소자(10).
제 13 항에 있어서,
프리즘 구조는 2 개의 선형 마이크로프리즘 어레이들을 포함하고, 그들의 장축들은 서로에 대하여 90°로 방향이 정해지는, 보안 소자(10).
제 10 항 내지 제 14 항의 어느 한 항에 있어서,
프리즘 구조의 마이크로프리즘(18)은 톱니 구조를 가지는, 보안 소자(10).
제 10 항에 있어서,
마이크로프리즘 필름은 2 차원의 마이크로프리즘 구조를 가지는, 보안 소자(10).
제 16 항에 있어서,
마이크로프리즘 구조의 마이크로프리즘은 정사각형 피라미드 구조를 가지는, 보안 소자(10).
제 16 항에 있어서,
마이크로프리즘 구조의 마이크로프리즘은 6 각 면의 코너 입방체를 포함하는, 보안 소자(10).
제 1 항 내지 제 9 항의 어느 한 항에 있어서,
광 제어 층(12)은 돔 표면 구조(domed surface structure)를 가진 렌즈 모양의 어레이를 포함하는, 보안 소자(10).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
광 제어 층(12)의 적어도 하나의 영역은 광 제어 층(12)과 실질적으로 같은 굴절률을 가진 물질을 이용하여 굴절률 조정(indexed out)되는, 보안 소자(10).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
광 제어 층(12)은 적어도 하나의 공백 영역(blank area)을 가지는 부분적인 층으로서 공백 영역에는 광 제어 층(12)이 존재하지 않는, 보안 소자(10).
제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
굴절률 조정되고 그리고/또는 적어도 하나의 공백 영역은 표시부를 형성하는, 보안 소자(10).
제 22 항에 있어서,
표시부는 적어도 하나의 디자인, 패턴, 기호, 영숫자 캐릭터(alphanumeric character), 또는 그들의 조합을 포함하는, 보안 소자(10).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
광 제어 필름(12)의 양측에 있는 칼러 변환 층(11a, 11b)들의 표면에 또는 칼러 변환 층들중 하나의 표면에 적용된 광 흡수성 물질의 다른 층(31)을 더 포함하는, 보안 소자(10).
제 2 항 및/또는 제 24 항에 있어서,
광 흡수성 층(들)(30, 31)은 어두운 층(dark layer)인, 보안 소자(10).
제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
광 흡수성 층(들)(31)은 칼러 층 또는 다중 칼러(multicoloured layer)의 ㅊ층인, 보안 소자(10).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
칼러 변환 층(11a, 11b)(들)은 폴리머 캐리어 층(26)에 의해서 지지되는, 보안 소자(10).
제 27 항에 있어서,
캐리어 층(26)은 제거 가능한, 보안 소자(10).
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
캐리어 층(26)은 해제 층(release layer)으로 코팅되는, 보안 소자(10).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
폴리머 캐리어 층(26)의 양측에 적용된 금속 영역(27)들에 의해 형성된 금속 제거 표시부 또는 금속 표시부를 더 포함하는, 보안 소자(10).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
기계 판독 가능한 요소를 더 포함하는, 보안 소자(10).
제 31 항에 있어서,
기계 판독 요소는 형광 물질, 인광 물질, 적외선 흡수성 물질, 써모크로믹(thermochromic) 물질, 포토크로믹(photochromic) 물질, 자성 물질, 일렉트로크로믹(electrochromic) 물질, 도전성 물질 또는 피에조크로믹(piezochromic) 물질을 포함하는, 보안 소자(10).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
칼러 변환 층(11a, 11b)(들)들중 하나 또는 양쪽은 부분적인 층인, 보안 소자(10).
전기한 항들중 어느 한 항에 따른 보안 소자 및 베이스 기판을 포함하는 보안 기판.
제 34 항에 있어서,
보안 소자는 베이스 기판의 표면에 적용되는, 보안 기판.
제 34 항에 있어서,
보안 소자는 적어도 부분적으로 베이스 기판내에 매립되고 베이스 기판의 적어도 일 표면에 있는 윈도우에서 보이는, 보안 기판.
제 34 항 내지 제 36 항의 어느 한 항에 따른 보안 기판으로부터 형성된 보안 서류로서, 증명서(voucher), 여권, 지폐, 수표, 증권 또는 다른 유가 증권을 포함하는, 보안 서류.
제 37 항에 있어서,
서류는 식별 정보로 인쇄되고, 보안 소자의 칼러 변환 층으로부터의 광의 반사에 의해 형성된 디자인(design)은 식별 정보와 연계되는, 보안 서류.