KR20160028413A - 보안 특징물을 구비한 보안 문서를 제공하는 방법 및 보안 문서 - Google Patents

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KR20160028413A
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후에즈 비센테 가르시아
아란다 하비에르 가모
나바로 루이스 보루엘
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파브리카 나씨오날 데 모네다 이 띰브레-레알 까사 데 라 모네다
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Abstract

도전성 층(22)을 제공하는 단계와, 상기 도전성 층의 적어도 일부분이 보안 문서의 인증을 제공하기 위해 선택된 메타 물질(31, 32)로 변환될 수 있도록 상기 도전성 층(22)의 일부분을 제거하는 단계를 포함하는, 보안 특징물을 갖는 보안 문서를 제공하는 방법. 본 발명은 또한 상기 방법으로 얻어진 보안 문서와, 그 보안 문서를 인증하는 방법에도 관한 것이다.

Description

보안 특징물을 구비한 보안 문서를 제공하는 방법 및 보안 문서{METHOD OF PROVIDING A SECURITY DOCUMENT WITH A SECURITY FEATURE, AND SECURITY DOCUMENT}
본 발명은 보안 문서 분야에 관한 것이다.
지폐 및 수표 등의 유가 문서와 여권 및 신원 증명 카드 등의 신원 증명 문서를 포함한 보안 문서는 빈번히 사기의 대상이 되고 있다. 보안을 강화하고 위조를 더욱 곤란하게 하기 위해서, 보안 문서에는 그 보안 문서상에 적용되거나 그 안에 삽입되는 소위 보안 요소가 흔히 제공되고 있다. 보안 요소는, 예를 들어, 외부 자극에 대한 제어된 감응 및/또는 특정의 시각적 효과를 제공하고, 이에 의해 그 보안 요소들이 통합되어 있는 문서의 진정성을 검증할 수 있게 된다.
보안 요소의 형태, 디자인 및 구성은 대개는 일단 보안 문서에 통합되게 되면, 일례로, 보안 문서의 종이 기판과 같은 보안 문서의 기판에 적용되거나 삽입되면, 변경되지 않은 채로 유지되도록 한다. 일반적으로, 보안 요소는 때로는 예컨대 문서의 사용에 의해 야기되는 마멸 및 찢김으로 인해 변질이 발생할 수 있기는 하지만 보안 문서의 수명이 끝날 때까지 그의 특성을 유지할 수 있게 한다.
보안 요소는 예컨대 보안 은선(security thread) 또는 스트립, 발광 섬유, 무지갯빛 스트립 또는 플랑셰트(planchette), 홀로그램 태그, 패치 또는 스트립, 고체 미립자, 반응성 화학제, 또는 인쇄된 보안 잉크의 형태일 수 있다. 이런 종류의 요소를 문서의 종이 기판의 내부나 기판을 제조하는 펄프 내에 배치하는 것(이는 대개는 보안 은선, 스트립, 섬유, 미립자 또는 반응성 화학제로 배치하는 경우임), 또는 기판의 표면상에 배치하는 것(이는 대개는 패치, 홀로그램 스트립, 반응성 화학제 또는 인쇄된 스트립으로 배치하는 경우임)이 알려져 있다. 보안 요소를 기판의 특정 위치에 배치하고 그리고/또는 기판의 다른 보안 특징물(security feature)과 정합시키는 것(이는 대개는 보안 은선 및 스트립, 홀로그램 스트립, 및 인쇄 잉크로 하는 경우임)이 알려져 있는데, 그 보안 요소들을 기판 상에 또는 안에 불규칙하게 분포시킬 수도 있다(이는 대개는 섬유, 고체 미립자, 및 반응성 화학제로 하는 경우임).
보안 문서에 보안 요소를 통합시키는 것은 위조를 적어도 두 가지 다른 방식으로, 즉 보안 요소를 제조하기 어려운 점과 기판에 보안 요소를 통합시키기 어려운 점(다른 특징물과 정합되게 배치하는 경우라면 특히 더 어려움)으로 인해, 더욱 어렵게 하는 데 기여를 한다. 여러 보안 요소들이 동일한 보안 문서에 통합되는 경우, 특히 보안 요소들이 서로 아주 가까이에 배치되는 경우, 그 곤란성의 정도는 더욱 더 높아질 수 있다.
각 보안 요소의 기판에서의 정합 위치 또는 정밀한 위치 설정은 비교적 다량의 보안 요소를 기판에 통합시킬 수 있게 한다. 반면에, 보안 요소를 기판에 위치시킴에 있어 실질적으로 공차가 있을 때에는, 보안 요소들 간의 바람직하지 않은 상호 작용 또는 중첩의 위험을 감소시킬 수 있도록 하기 위해 보안 요소들 간의 공간을 증가시키는 것이 필요할 수 있는데, 이는 보안 문서의 기판 상에 그리고/또는 그 안에 통합될 수 있는 보안 요소의 양에 대한 제한을 의미한다.
다수의 종래 기술 참고 문헌들이 종이 기판 안으로 보안 은선 또는 리본을 통합시키는 것과 관련된 여러 가지 태양들을 교시하고 있다.
예를 들어, 영국 특허 공개 공보 GB-1095286-A호는 보안 용지에 통합되는 얇은 보안 리본을 사용하는 것에 대해 개시하고 있다. 상기 리본은 용지에 통합되기 전에 문자 또는 기호 형태의 여러 가지 그래픽 디자인을 포함하고, 이는 용지에 통합되면 렌즈 또는 현미경을 사용하여 눈으로 탐지해낼 수도 있다.
국제 특허 공개 WO 2004/050991 A1호는 보안 은선이 노출된 채로 있는 영역이 있게 하는 방식으로 보안 은선을 부분적으로 매립시켜서 보안 용지를 제조하는 방법에 대해 개시하고 있다. 따라서, 홀로그래픽 또는 금속화된 그래픽 모티브들을 육안으로, 종이 기판 안으로 은선이 삽입되기 전에 그 은선 위에서 볼 수 있는 것과 동일한 방식으로, 볼 수 있다. 또한, 이 문헌은 위치 조절을 용이하게 하기 위해 은선을 은화(watermark)로부터 특정 거리에 위치시키는 것(즉, 은화와 정합시키는 것)에 대해 기술하고 있다.
보안 은선의 사용과 빈번하게 관련된 한 가지 문제점은, 보안 은선이 기판 안에 존재함으로 인해 기판의 두께가 국부적으로 증가하고 그래서 보안 은선의 두께가 용지의 두께에 추가되므로, 기판이 보안 은선에 의해 변형된다는 것이다. 이것이 바로, 지폐에 있어서, 동일한 종류의 각기 다른 지폐에서 종종 보안 은선의 위치가 달라지는 이유인데, 흔히, 지폐에서의 보안 은선의 위치는 다른 지폐와 비교해 보면 가로지르는 방향(즉, 보안 은선의 축 방향에 대응하는 방향인, 기계 방향에 수직한 방향)에서 수 mm 달라질 수 있다. 이것은, 동종 지폐가 다수 매 겹쳐진 것을 포함하는 지폐 더미의 과도한 부풀음을 누적시키고 형성하게 되는, 개별 지폐들의 보안 은선의 위치에서의 두께 증가를 방지한다.
그러나, 이것은, 보안 은선의 특정의 보안 특징물, 예컨대 보안 은선의 이미지, 기호, 표시(marking), 또는 그 밖의 특색 있는 것이나 혹은 보안 은선 자체를, 문서의 기판의 일부를 형성하는 보안 특징물, 예컨대 종이 기판에 인쇄된 이미지, 기호, 또는 그 밖의 표시와 정합되게 배치시켜야 할 때의 어려움을 의미한다. 예를 들어, 보안 은선에 인쇄된 이미지를 은선이 삽입되는 기판 상에 인쇄된 이미지와 정합되게 배치하는 경우, 이것은, 보안 은선의 위치가 모든 기판에서, 예컨대 복수의 지폐의 종이 기판에서 동일하지 않다면, 어렵거나 불가능할 수 있다.
또한, 보안 문서용 기판이 보안 은선을 이미 함유하고 있는 기판 재료로 이루어진 시트 또는 보빈(예컨대, 종이 또는 그 밖의 셀룰로오스계 재료의 시트 또는 웹)으로부터 절단해서 제조될 때에, 절단 공정에서의 공차는 각개의 기판 내의 보안 은선의 위치, 일례로 기판의 가장자리에 대한 위치에 영향을 미칠 수 있다. 즉, 복수의 절단된 기판들을 비교해 보면, 보안 은선은 기판의 가장자리 또는 변에 대해, 예를 들면, 지폐의 경우에서는, 일반적으로, 보안 은선과 흔히 평행하게 있는 단변들 중 한 단변에 대해, 항상 동일한 위치에 있지 않을 수 있다.
때로는, 보안 은선의 의도된 위치 변동이(예를 들어, 지폐의 경우에서처럼, 지폐를 적층시킬 때에 그 지폐 더미가 과도하게 부푸는 것이 방지될 수 있도록 보안 은선 모두가 서로의 상부 위에 정확히 겹쳐지는 것을 방지할 목적임) 보안 은선을 기판 안으로 삽입하는 과정 및/또는 기판을 절단하는 과정에서의 공차로 인한 변동에 더해질 수 있고, 이에 의해 기판의 가장자리와 같은 기판의 기준 지점에 대한 보안 은선의 위치의 실질적인 변동성이 발생한다.
즉, 많은 기판들이 서로의 상부에 배치될 때에 기판의 국부적으로 증가된 두께가 과도하게 누적되는 것을 방지하기 위해서, 그리고 은선을 삽입할 때 및/또는 기판을 대형 시트 또는 밴드에서 절단할 때의 공차로 인해 기판이 "무효"되는 위험을 피하기 위해서, 보안 은선의 위치를 사전에 결정된 간격 내에서 제어된 방식으로 변화시키는 것이 공지되어 있는데, 그 결과 다수의 기판들을 비교해 보면 은선이 항상 문서 내의 (예를 들어, 기판 또는 보안 문서의 가장자리 또는 변에 대해) 동일한 위치에 있지 않게 되고, 소정 범위 내에서, 예컨대 기준 위치로부터 +/- 수 밀리미터 내에서 변화할 수 있는 위치에 배치될 것이다. 그러나, 이렇게 변화하는 은선의 위치는, 예를 들어, 평범한 사람이 두 장의 지폐를 검사해서 보안 은선이 동일한 위치에 배치되지 않았다는 것을 관찰한 때에, 문서의 유효성 또는 진정성과 관련하여 의심을 일으킬 수 있다.
또한, 위에서 지적한 바와 같이, 보안 요소와 기판 간에 정합이 안 된 것과 관련된 또 다른 문제점은, 보안 요소들이 서로 중첩될 때에 서로 아주 가까이 있을 때에는 보안 요소들 간의 간섭 위험이 있고 이로 인해 추가적인 보안 요소를 추가할 수 있는 가능성이 제한된다는 것이다.
유럽 특허 공개 공보 EP-1872965-A1호는, 안료, 합성 요소 및/또는 보안 섬유와 같은 보안 요소를 위한 담체로서 작용할 수 있으며 종이 기판 내로 삽입될 수 있는 셀룰로오스를 포함하고, 이에 의해 보안 스트립의 셀룰로오스 기판이 독립적인 요소로서 소실됨이 없이 종이 펄프 안에 완전히 통합되는, 보안 은선, 스트립 또는 띠에 대해 교시하고 있다. 보안 스트립의 기판과, 이것이 실질적인 범위까지 안에 통합되는 종이 기판, 즉 보안 문서의 기판이 모두가 셀룰로오스 섬유로 구성된다는 점으로 인해, 보안 문서의 기판(이하에서 "문서 기판"이라고도 칭한다)과 보안 요소의 기판(이하에서 "문서 기판"이라고도 칭한다) 사이의 통합이 촉진된다. 이런 통합으로 인해, 이와 같은 셀룰로오스 스트립은 문서 기판의 두께를 예를 들어 금속 또는 플라스틱 스트립과 같은 방식으로 증가시키는 데 기여하지 않는다. 상기 스트립에는 검출 가능한 기호 또는 기타 보안 특징물이 제공될 수 있다.
보안 요소의 보안 특징물을 기판과 정합되게 배치하는 공지된 방법은 보안 요소를 기판에 적용시킨 후에 보안 요소의 외관을 제어된 방식으로 강제로 변화시키는 것으로 구성된다.
예를 들어, 미국 특허 출원 공개 US-2008/0191462-A1호는 표면의 일부에 코팅을 구비한 종이 기판을 갖는 보안 문서에 대해 개시한다. 코팅은, 레이저 광에 의해 변형되고 이에 의해 코팅이 마킹(marking)되는 금속 층을 포함한다. 이 표시는 미국 특허 출원 공개 US-2008/0191462-A1호에 도시된 바와 같이 코팅 외부의 종이 위에 있는 표시와 정합되게 형성된다. 그러나, 이 방법에서의 문제는, 상기 마킹이 문서의 표면상에서 행해지므로, 마킹된 부분은 문서를 사용하는 동안에 쉽게 마멸되고 열화될 수 있고, 이는 문서의 진정성에 대한 의심을 초래할 수 있다는 것이다. 또한, 표면에 있는 표시는 때로는 부정한 개변을 받을 수 있다.
보안 문서 또는 요소에 보안 특징물을 생성시키기 위해 레이저 광을 이용하는 것은 당해 기술 분야에서 잘 알려져 있다.
예를 들어, 미국 특허 출원 공개 US-2010/0164217호는 적어도 하나의 관통공 및 이 관통공과 정합된 적어도 하나의 표시가 안에 도입되어 있는 기판을 나타내는 보안 요소, 보안 용지, 또는 자료 담체를 위한 보안 특징물을 제조하는 방법에 대해 교시하고 있다.
미국 특허 출원 공개 US-2010/0272313-A1호는 적어도 방사된 레이저 빔에 노출된 후에 간섭 패턴이 기록된 체적 홀로그램 층; 디지털 은화 정보가 기록되어 있는 디지털 은화 정보 층; 및 기판 필름을 포함하는 위조 방지 매체에 대해 개시하고 있다.
국제 특허 공개 WO-2009/106066-A1호는 문서에 레이저 마킹을 할 수 있게 하는, 레이저 광원에 민감한 구성 요소를 갖는 층을 포함하는 보안 문서에 대해 개시하고 있다.
일본 특허 공개 공보 JP-2005-279940-A호는 레이저 광에 의해 변경될 수 있는 내부 수지 층을 갖는 다층 용지 구조를 포함하는 인쇄 가능한 유가증권 용지에 대해 개시하고 있다.
미국 특허 출원 공개 US-2005/0142342-A1호는 종이 문서의 보안 수준을 높이는 공정에 대해 개시하고 있다. 레이저 민감성 층을 갖는 전사 필름 또는 적층 필름이 종이 문서에 적용되고, 상기 레이저 민감성 층에 레이저 유도 마킹이 예를 들어, 레이저 유도 표백, 레이저 유도 변색, 또는 레이저 유도 흑화에 의해 만들어진다. 이 공보는 문서 각각의 개별화를 레이저 유도 마킹에 의해 달성할 수 있다는 것을 교시하고 있다.
미국 특허 출원 공개 US-2008/0187851-A1호는 식별자 마크가 있는 재료로 이루어진 표시에 대해 개시하고 있다. 광 증백제가 재료에 혼입되고, 선택된 위치에 국부 열을 보내서 그 선택된 위치에 있는 재료의 휘도를 감소시킴으로써 마킹을 수행하고, 이렇게 만들어진 마크는 자외선 빛에서 그의 주변 환경보다 더 어두운 그림자를 나타낸다. 상기 마킹은 광 증백제의 증백 효과가 가열 하에서 부분적 또는 전체적으로 파괴되는 것에 기초한 것이다. 이 발명은 예를 들어 광 증백제가 함유된 코팅된 종이 및 판지에 위조 방지용 식별자 마크를 제공하기에 적합하다.
국제 공개 공보 WO-02/101147-A1호에는 보안 은선이 종이 기판 안으로 삽입되기 전에 레이저 광에 의해 부호, 숫자, 또는 문자가 위에 생성되는 불투명 층을 갖는 보안 은선에 대해 개시하고 있다.
유럽 특허 공보 EP-1291827-B1호는 레이저 광과 다른 저항을 갖는 재료가 중첩되어 있는 표면에서 보안 문서 맞춤화를 하는 방법에 대해 개시하고 있다. 상기 재료들은 레이저 광으로 처리되어, 표시를 만든다.
유럽 특허 공보 EP-2284015-B1호는 시각적으로 지각할 수 있는 마크가 무늬, 문자, 숫자, 또는 이미지의 모양으로 레이저 조사에 의해서 마킹된 반사 층을 가지는 보안 요소에 대해 개시하고 있다.
유럽 특허 EP-2271501-B1호는 레이저를 이용한 천공 및 동시적인 마킹과 관련된 보안 문서의 레이저 처리에 대해 교시하고 있다. 종이 기판은 레이저 민감성 물질을 갖는 마킹 영역을 가지며, 보안 요소는 그 마킹 영역에 존재한다. 상기 민감성 물질의 변형에 의해 종이 기판 내에 마크가 생성되고 보안 요소 내에 약한 선이 생성되며 그와 동시에 이들이 완벽하게 정합될 수 있도록 하기 위해, 보안 요소를 레이저 광으로 약화시킨다.
국제 특허 공개 WO-2013/037473-A1호는 레이저 광으로 기판의 전면 및/또는 배면, 또는 기판의 내부에 마킹하는 것에 대해 교시하고 있다. 기판과 접촉하는 실린더의 표면은 삭마된 입자를 흡수하도록 배치되므로, 그 삭마된 입자들은 현재의 기판 또는 따라 오는 기판에 부착되지 않는다.
한편, 국제 특허 공개 WO-2008/110775-A1호는, 메타 물질의 특성이 보안 마크의 인증을 제공할 수 있도록, 메타 물질을 포함하는 보안 마크에 대해 교시하고 있다. 이런 종류의 마크는 적외선(IR) 또는 테라헤르츠 방사선 선원(radiation source)을 사용하여 검출할 수 있다. 메타 물질은, 전형적으로, 도전성 재료의 패턴, 예컨대 더블유. 장(W. Zhang)의 "아파장 구멍의 플라즈몬 배열에서의 공진 테라헤르츠 전송", Eur. Phy. J. Appl. Phys. 43, 1쪽-18쪽(2008)과, 티. 더블유. 엡베센(T. W. Ebbesen) 등의 "아파장 구멍 배열을 통한 특별 광 전송", Nature, Vol. 391, 667쪽-669쪽(1998년 2월 12일)에서 교시하고 있는 것과 같은 아파장 구멍의 배열, 또는 외부 자극의 파장보다 작은 크기로 구조화된 그 밖의 다른 인공 매체 등과 같은, 도전성 재료의 패턴을 포함한다. 이들을 감지에 응용하는 것에 대해 타오 첸(Tao Chen) 등의 "메타 물질을 감지에 응용", 센서즈(Sensors) 2012, 12, 2742쪽- 2765쪽에서 논의되어 있다.
미국 특허 출원 공개 US-2012/015118-A1호는, 금속 표면의 연속성을 손상시킴이 없이 융기 또는 오목한 반복되는 요소들의 열로 표면 부조를 만들어서, 전자기 스펙트럼의 소정 부분에서 금속 표면의 색을 변화시키기 위한 방법 및 장치에 대해 개시하고 있다.
독일 특허 공개 DE-102004043064-A1호는, 소정의 주파수 범위 내의 전자기 방사선을 받았을 때의 공명 효과의 특징을 보이는 주기적 도전성 표면 요소를 갖는 적어도 하나의 영역을 포함하는 기계식으로 판독 가능한 진정성 특징물을 갖춘, 보안 용지, 유가 문서 등을 위한 보안 요소에 관한 것이다.
유럽 특허 공개 EP-2138322-A2호는 메타 물질을 형성하기 위한 적어도 하나의 구조 요소를 갖는 유가 또는 보안 문서에 대해 교시하고 있다.
국제 특허 공개 WO-2012/094436-A2호는 종이 기질 기판 상의 전자 구성 요소에 관한 것이다. 테라헤르츠 범위를 포함한 각기 다른 주파수에서의 특수 효과와, 패턴화된 도전성 구조를 참조한다.
국제 특허 공개 WO-2004/081545-A1호는 테라헤르츠 방사선에 의해 광학적으로 판독되는 보안 라벨에 대해 개시하고 있다.
본 발명의 제1 양태는 보안 특징물을 갖는 보안 문서를 제공하는 방법으로서, 도전성 층을 제공하는 단계와, 상기 도전층 또는 그의 일부분이 보안 문서의 인증을 제공하도록 선택 또는 마련되는 메타 물질로 변환되도록, 상기 도전성 층의 일부분을 제거하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 이에 의해, 보안 문서의 인증을 제공할 수 있는 메타 물질이 제공된다. 즉, 메타 물질은 단지 도전층의 일부분을 제거함으로써, 예를 들어, 도전성 층의 일부분을 그 도전성 층의 다른 부분으로부터 분리되어 떨어져 나가도록 제거함으로써, 또는 도전성 층 내에 개구(즉, 관통공)들이 형성되도록 상기 도전성 층의 일부분을 제거함으로써, 제공될 수 있다. 상기 제거는, 특정 종류의 방사선에 대한 사전에 선택된 감응을 제공함으로써 보안 문서를 맞춤화하도록, 선택될 수 있다.
이 방법으로 얻어지는 메타 물질은 실질적으로 2차원인 도전성 재료의 매트릭스, 즉 기본 셀이 행과 열로 반복되는 것에 기초한 매트릭스를 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 메타 물질은 방사선, 예컨대 테라헤르츠(THz, 즉 1012 Hz) 범위의 방사선에 대한 특성 감응(characteristic response)을 제공하도록 하기 위해 제공된다. 상기 특성 감응은 전자기 공진 피크, 테라헤르츠 범위에서의 특별한 전송, 편광 효과 등의 형태일 수 있다. 예를 들어, 특별한 광 전송(EOT: extra-ordinary optical transmission)은, 규칙적으로 반복되는 주기의 구조, 예컨대 아파장 개구들로 패턴화 된 기타 불투명 금속 필름 내의 아파장 관통공들을 통한 광 전송이 크게 향상되는 현상이다. 상기 현상은 표면 플라즈몬 공명과 보강 간섭의 존재에 기여한다. EOT는, 메타 물질에 테라헤르츠 범위의 방사선을 조사하고, 보안 문서의 다른 쪽에 배치된 센서 또는 검출기에 의해서나 또는 보안 문서의 동일한 측에 방사선 선원으로서 배치된 센서 및 반사를 사용하여 방사선을 검출하는 것에 의하는, 보안 문서 인증을 위해 사용될 수 있다. 또한, 이런 종류의 장비는 보안 문서를 제조하는 중에 방사선에 대한 메타 물질의 정확한 감응을 확인하는 데에, 즉 도전성 층의 일부분을 제거함으로써 메타 물질이 확립된 때에 그 메타 물질의 감응을 시험함으로써 메타 물질의 정확한 감응을 확인하는 데에 사용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 도전성 층은, 예를 들어 보안 요소 기판을 보안 문서 기판 안으로 삽입하기 전에, 예컨대 스트립 또는 패치와 같은 보안 요소 기판 상에 적용될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 도전성 층은 보안 문서 기판의 표면에, 예컨대 보안 용지의 표면에 적용될 수 있다.
임의의 적합한 도전성 층이 사용될 수 있다. 예를 들면, 금속 층; 또는 금속 산화물 층; 또는 폴리아닐린, 폴리(에틸렌디옥시티오펜) PEDOT, 3,4-에틸렌디옥시티오펜 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 폴리(술폰산 스티렌) 등과 같은 하나 이상의 도전성 폴리머로 이루어진 층이 있다. 도전성 층은 예를 들어 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 인쇄 또는 금속화 기술에 의해 적용될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서 도전성 층은 두께가 5㎛ 미만이며, 또한 본 발명의 일부 실시예에서 도전성 층의 광 밀도는 1.2 내지 2.6의 범위이다.
본 발명의 일부 실시예에서, 메타 물질은 보안 문서를 맞춤화하는 데 사용된다. 본 발명의 일부 실시예에서, 메타 물질은 보안 문서의 소유자를 식별하기 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 메타 물질은 소유자의 이름, 소유자의 화상, 또는 소유자의 생체 정보를 나타내는 코드 등에 대응할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 도전성 층의 상기 일부분은 레이저 광을 이용하여 예를 들어 승화 또는 천공에 의해 제거된다. 이러한 방식으로, 예컨대 금속 및/또는 금속 산화물 또는 산화물들 및/또는 도전성 폴리머와 같은 하나 이상의 도전성 재료와 같은, 도전성 층은 제어된 방식으로 부분적으로 제거될 수 있고, 도전성 층을 제거하는 상기 방식은, 레이저 광을 도전성 층 상에 적용하는 방식을 제어하는 소프트웨어를 개작함으로써, 용이하게 제어되고 개작될 수 있다. 예를 들어, 후속한 보안 문서는 각기 다른 표시들로 마킹될 수 있고, 그리고/또는 그 표시들은 보안 문서를 예를 들어 보안 문서의 소유자에 관한 세부 사항을 가지고 개인화하는 데 사용될 수 있다. 또한, 금속 또는 금속 산화물과 같은 도전성 재료를 제거하는 데에는, 또한 보안 문서 내에 예를 들어 보안 문서의 종이 기판에 매립된 보안 요소의 일부를 형성하는 데에는, 레이저를 사용하는 것이 적합한 것으로 밝혀졌다. 따라서, 메타 물질이 만들어지도록 도전성 층의 일부분을 제거하기 위하여 레이저 광을 사용하게 되면, 보안 문서를 제작하는 어느 단계에서 메타 물질을 생성시킬 것인지와 관련한 다수의 가능성과 융통성이 제공된다. 본 발명의 일부 실시예에서, 오로지 도전성 층만 예를 들어 승화에 의해 부분적으로 제거되지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 하부 기판도 천공되어서, 예를 들어 향상된 모세관 현상을 제공하는 개구를 생성할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 도전성 층의 일부분은 예를 들어 펀칭, 스탬핑, 또는 이와 유사한 방법에 의해 기계적으로 제거된다. 스탬핑 또는 펀칭은 레이저 광을 이용하는 것에 비해 유연성이 적다는 것을 의미할 수 있지만 많은 실용적인 구현에 있어서는 적합할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 도전성 층의 일부분은 화학적으로 제거되는데, 도전성 층이 금속화에 의하여 적용될 때에는 화학적 제거가 특히 적합할 수 있다. 예를 들어, 화학적 제거는 알루미늄과 같은 금속을 용해시키는 NaOH계 잉크를 사용하는 인쇄 공정에 의해 수행될 수 있고, 이 경우에서 잉크는 금속 층에 도포된다. 이 공정은 일반적으로는 보안 요소를 종이 문서 기판에 삽입하기 전에만 수행될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 도전성 층은 보안 요소 기판에 적용되고, 그 후에 보안 요소 기판은 보안 문서 기판 내에 매립된다. 그에 의해, 메타 물질이 보안 문서 기판 내에 통합될 수 있고, 이에 의해 마멸과 조작으로부터 더 잘 보호될 것이다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 보안 요소 기판이 보안 문서 기판 내의 창을 통해 볼 수 있는 상기 보안 요소 기판의 부분들과 함께 예컨대 완전히 또는 부분적으로 매립된 후에, 상기 도전성 층의 상기 일부분이 제거된다. 이에 의해, 보안 요소 기판 또는 보안 요소가 보안 문서 기판에 매립된 후에, 메타 물질이 생성된다. 이는 예를 들면 이미 제조된 보안 문서 기판 또는 보안 문서를 맞춤화 할 수 있게 하므로 바람직할 수 있다. 발명의 일부 실시예에서, 이는 보안 문서 기판을 천공하지 않고 수행될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 바람직하기로는, 도전성 층의 일부분을 제거하는 데 사용되는 레이저 광으로 인해 문서 기판에서 어떠한 구멍이나 이와 유사한 것도 연소되지 않아야 하고, 또한 바람직하기로는 문서 기판에는 상기 레이저 광에 의해 마킹 또는 실질적인 마킹이 되지 않아야 한다.
도전성 층의 일부분을 레이저 광으로 제거함으로써, 보안 요소의 특성은 보안 요소가 종이 문서 기판과 같은 보안 문서의 기판 안으로 삽입된 후에 변경될 수 있다. 즉, 레이저 광을 보안 문서 위로, 더 구체적으로는 문서 기판과, 문서 기판 안에 매립된 도전성 층 위로 지향시킴으로써, 보안 문서에 메타 물질이 제공될 수 있다. 이것은 중요한 장점을 포함하는 것으로 확인되었다. 예를 들면, 보안 문서의 종이 기판 안에 보안 요소가 통합된 후에, 보안 요소에 예컨대 이름, 신원 번호, 일련번호, 코드, 또는 기타 기호 또는 마크를 마킹함으로써, 보안 문서의 맞춤화(customization)가 가능해진다. 따라서, 종이 기판을 예를 들어 종이 제조업체 구내에서 보안 요소를 통합시킨 상태로 제조할 수 있고, 그 이후의 단계에서 레이저 광을 사용하여 보안 요소의 맞춤화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 여권은 발행할 때에 소유자의 세부 사항에 맞게 맞춤화할 수 있고, 지폐는 종이의 표면에 일련번호를 인쇄하는 것에 의해서는 물론이고, 게다가, 혹은 선택적으로, 지폐의 기판 내에 매립된 보안 띠 또는 스트립 등의 보안 요소에 일련번호 및/또는 예를 들어 그 일련번호를 표시하는 메타 물질을 마킹함으로써도 맞춤화할 수 있다. 이러한 마킹은, 보안 문서를 제조, 편집/처리하는 공정의 임의의 단계에서, 예컨대 보안 요소가 안에 매립된 종이 문서 기판을 제조하는 동안이나, 문서 기판을 제조한 후 바로 또는 단시간 이내에; 그리고/또는 나중의 단계에서, 예컨대 문서 기판을 인쇄하기 전 및/또는 문서 기판을 인쇄하는 동안 및/또는 문서 기판이 인쇄된 때, 및/또는 문서 기판이 빈 여권 또는 이와 유사한 것 등의 보안 문서의 일부를 형성할 수 있도록 추가로 더 변경된 때에, 이루어질 수 있다. 즉, 마킹은 보안 요소가 문서 기판에 매립된 때로부터 여권 등의 보안 문서를 최종 발행할 때까지의 어떤 단계에서도 이루어질 수 있고, 심지어는 나중의 단계에서도 이루어질 수 있다. 예를 들어, 보안 문서는 그의 수명 기간 중에 도전성 층의 일부분을 제거해서 추가 레이저 표시를 추가함으로써, 그리고/또는 도전성 층의 일부분을 제거해서 추가 메타 물질 부분을 생성함으로써, 갱신시킬 수 있다.
또 다른 장점은 보안 요소의 표시를 예컨대 문서 기판과 정합되게 수행할 수 있고, 따라서 보안 요소의 표시(예를 들어, 메타 물질에 의한 표시)를, 문서 기판 내의 은화와 같은 문서 기판의 특징물이나, 문서 기판 상에 인쇄된 이미지의 일부와 같은 문서 기판의 표면상의 인쇄된 표시나, 또는 문서 기판의 변 또는 가장자리에 대해, 사전에 결정된 관계로 위치시킬 수 있다는 점이다. 이것은, 보안 요소의 표시를 문서 기판과 관련하여 특정되어 있는 바로 그 위치에 배치할 수 있게 하되, 보안 요소 자체를 문서 기판 안에 배치하는 것이 보안 띠의 폭과 같은 보안 요소의 치수의 관점에서 가능한 한은 그 배치와 관련된 공차와 무관하게 배치할 수 있게 하므로, 유리한 점이 될 수 있다.
문서 기판 내에 마킹된 보안 요소가 존재한다는 것은 보안 요소의 마멸을 방지하고 위조를 더욱 어렵게 하는 데 유리할 수 있다.
메타 물질과 같은 보안 표시를 문서 기판과 정합시키는 것이 보장될 수 있음으로 인해, 추가 보안 특징물 및 요소를 문서 기판 안이나 위에 통합시키는 것을, 예컨대 우발적인 중첩으로 인한 보안 요소의 보안 표시와의 원하지 않는 상호 작용의 위험 없이, 최적화시키는 것이 가능해진다.
또한, 보안 요소의 보안 표시를 기판의 특정 특징물, 예컨대 인쇄된 표시 또는 은화와 완벽 또는 거의 완벽하게 정합시키는 것이 보장된다는 것은 보안 문서의 진정성에 대한 의심을 방지하는 데 도움이 될 수 있다.
따라서, 보안 요소의 마킹은 메타 물질을 생성하기 위해 도전성 재료의 층을 부분적으로 제거하는 것을 포함할 수 있지만, 바코드 또는 QR 도트 코드와 같은 기호 또는 코드를 형성하기 위해 예컨대 도전성 재료의 일부분을 제거함으로써 보안 요소에 그 밖의 다른 표시를 추가하는 것도 추가로 포함할 수 있다. 분명히, 보안 요소는, 문서 기판 안에 보안 요소를 삽입한 후에 새긴 표시 외에, 문서 기판 안에 보안 요소를 삽입하기 전에 확립되어 있는 추가 보안 표시 또는 보안 특징물도 포함할 수 있다.
보안 요소가 종이 기판 안에 삽입 또는 매립된 후에도, 예를 들어, 비금속 기판 상에 또는 안에 예컨대 하나 이상의 층 형태의 보안 요소 부분을 형성하는 금속 또는 기타 재료의 예컨대 승화 또는 삭마(ablation)와 같은 제거에 의해서, 보안 요소에 마킹을 할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이는 종이 문서 기판을 손상시키거나 또는 실질적으로 손상시키지 않고 달성될 수 있다는 것으로 밝혀졌다. 각기 다른 재료들은 광 또는 방사선의 파장 여하에 따라 광 또는 방사선을 상이하게 흡수하는 경향이 있다. 따라서, 예를 들어, 보안 요소 부분을 예컨대 보안 요소의 도전성 층으로서 형성하는 재료는, 종이 기판(실질적으로 탄소 원자를 포함하는 것)으로 하여금 높은 흡광도를 갖게 하는 파장과 실질적으로 다른 파장에서 높은 레이저 광 흡광도를 갖는 경우, 레이저에 의해 주변의 종이 문서 기판에 손상을 줌이 없이 용이하게 삭마 또는 승화될 수 있다. 따라서, 재료와 파장을 적절하게 선택함으로써, 종이 문서 기판을 실질적으로 손상시키지 않으면서 도전성 층을 예컨대 승화 또는 삭마에 의해 제거할 수 있다. 따라서, 레이저는 금속과 같은 재료를 승화시킬 수 있고, 그에 따라 본 발명의 몇몇 실시예에서는 종이 기판 또는 다른 종류의 셀룰로오스계 기판인 종이 문서 기판에 실질적으로 미치는 영향이 없이, 그리고 보안 요소의 기판에도 실질적으로 미치는 영향이 없이, 금속 재료 층과 같은 보안 요소의 원래의 부분인 재료 부분을 제거할 수 있다. 제거되는 정도는, 예컨대 승화 또는 삭마에 의한 제거 정도는, 레이저가 적용되는 방식에 따라, 또한 보안 요소가 금속 입자 및/또는 금속 층과 같은 재료를 포함하는 방식에 따라, 또한 종이 문서 기판의 특성에 따라, 그리고 요소 기판의 특성에 따라 달라진다. 그러나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 보안 요소의 원하는 표시, 예컨대 시각적으로 검출하거나, 다른 광학 수단에 의해 검출하거나, 자기 방식으로 검출하거나, 전자기 방식으로 검출하거나, 또는 임의의 다른 방식으로 검출할 수 있는 표시를 성취할 수 있도록 하기 위하여 레이저 처리를 조정하는 데에는 어려움이 없을 것이다. 예를 들어, 원래 존재하던 금속화가 없는 상태로 남겨지는 보안 요소의 특정 영역에 표시가 존재할 수 있고, 이에 의해 테라헤르츠 범위의 방사선(T-레이(T-ray)라고도 알려져 있음)을 이용하여 검출할 수 있는 메타 물질이 생긴다.
본 발명의 일부 실시예에서, 보안 요소 기판이 보안 문서 기판에 매립되기 전에, 상기 도전성 층의 상기 일부분이 제거된다. 즉, 보안 요소가 예를 들어 보안 요소 제조를 담당하는 업체의 구내에서 문서 기판에 추가되기 전에, 메타 물질이 제공될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 도전성 층의 일부분의 제거는 모세관 현상을 향상시키기 위해 수행될 수 있다. 예를 들어, 도전성 층의 일부분의 제거에는 도전성 층 및 보안 요소 기판을 포함하는 보안 요소의 천공이 포함될 수 있고, 이에 의하면, 종이 문서 기판과 같은 문서 기판과 보안 요소 간의 통합을 개선하는 데 유용할 수 있는 모세관 현상이 향상된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 본 발명의 방법은 요소 기판 상에 또는 안에 도전성 층을 통합시킨 후이지만 문서 기판에 보안 요소를 매립시키기 전에, 천공 또는 미세 천공을 도전성 층에, 선택적으로는 요소 기판에도 생성시키는 단계를 추가로 포함한다. 이것은 보안 요소의 충분한 모세관 현상을 확립하는 데 유용할 수 있고, 이에 의해 보안 요소를 종이 문서 기판에 통합시키는 것이 개선된다. 상기 천공은, 도전성 층이 승화될 수 있게 하는, 그리고 선택적으로는 상기 도전성 층을 함유 및/또는 담지하는 요소 기판(예컨대 후술하는 셀룰로오스 기판)도 승화될 수 있게 하는 레이저 광을 이용하여, 생성시킬 수 있고, 이에 의해 보안 요소가 완전히 천공됨으로써, 보안 요소가 종이 문서 기판에 통합되게 되는 능력이 향상된다. 적합한 레이저 공급원은 파이버 레이저; Nd:YAG; Ho:YAG; Er:YAG; Tm:YAG; 유기 염료; 엑시머; 및 CO2 중 하나일 수 있다. 파이버 레이저, Nd:YAG, 및 CO2가 바람직할 수 있다고 생각된다. 100nm 내지 11,000nm 범위의 파장이 바람직하고, 1,000nm 내지 11,000nm 범위의 파장은 더욱 바람직하다. 레이저 스폿 직경은 전형적으로는 0.01mm 내지 1.000mm의 범위에 있고, 0.01mm 내지 0.1mm의 범위가 바람직하다. 펄스는 바람직하게는 펨토초에서 마이크로초까지의 범위, 더 바람직하게는 나노초에서 마이크로초까지의 범위의 지속 시간을 가질 수 있다. 상기 지속 시간은 열 충격에 영향을 미친다. 천공 속도에 영향을 미치는 레이저의 평균 출력은 바람직하게는 100W 내지 2,000W의 범위, 더 바람직하게는 125W 내지 250W의 범위에 있을 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 보안 요소 기판은, 바람직하기로는 종이, 셀로판, 폴리에스테르, 프로필렌, 또는 폴리카보네이트로 구성되거나 또는 이들을 포함하는 스트립 또는 패치를 포함하거나, 그 스트립 또는 패치로 구성되거나, 그 스트립 또는 패치의 형상으로 형성된다. 즉, 전통적인 종류의 보안 요소 또는 보안 요소 기판이 메타 물질용 담체 또는 지지체로서 사용될 수 있다. 이러한 보안 요소 또는 요소 기판은 당해 기술 분야에서 공지된 것과 같은 종이 문서 기판 등의 문서 기판에 완전히 또는 부분적으로 매립될 수 있다.
보안 요소는 연속적이거나 미세 천공과 같은 천공을 갖는 실질적으로 박판형인 구조를 가질 수 있다. 보안 요소는 박층 셀룰로오스 구조에서 출발해서 웹 또는 시트 형태로 제조될 수 있고, 이는 적절한 특성(예컨대, 전술한 바와 같이, 도전성 층, 임의의 미세 천공 등)을 갖춘 후에 적절한 폭의 스트립 또는 패치로 절단된다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 보안 요소는 셀룰로오스 기판을 포함하고(또는 기판 요소가 셀룰로오스 기판이고)(예를 들어, 보안 요소는 유럽 특허 공개 공보 EP-1872965-A1호에 개시된 것에 따라 셀룰로오스 지지 웹 형태의 기판을 포함할 수 있음), 바람직하게는 종이 또는 셀로판 기판을 포함한다. 셀룰로오스 기판 즉, 셀룰로오스 섬유에 기초한 기판과 관련된 장점은 유럽 특허 공개 공보 EP-1872965-A1호에 설명된 바와 같이 셀룰로오스 기판이 매립되는 종이 문서 기판과 잘 통합되는 경향이 있다는 것이다. 이는 보안 요소의 위치에서 기판의 두께를 감소시키는 역할을 할 수 있고, 게다가 보안 문서를 손상시키지 않고서 보안 요소를 제거하는 것을 더욱 더 어렵게 할 수 있다. 또한, 상기 보안 요소는, 보안 요소가 매립되는 종이 문서 기판의 무결성을 위태롭게 하지 않으면서도, 상당히 큰 크기를 가지는 보안 요소, 예컨대 5mm 내지 250mm의 범위의 폭을 갖는 스트립과 같은 상당히 넓은 보안 스트립 또는 띠를 사용할 수 있도록 하는 데에도 기여한다. 셀룰로오스 기판의 셀룰로오스 재료는, 종이 제조에 사용되는 것과 같은 물리적 공정에 의해 처리되거나 또는 셀룰로오스 아세테이트 또는 셀로판 제조에 사용되는 것과 같은 화학적 공정에 의해 처리된, 식물에서 유래된 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 셀룰로오스 요소 기판은 종이 기질의 기판, 즉 셀룰로오스 기판이, 문서 기판 내에 삽입될 때, 예를 들어, 두 개의 습윤 종이 층들, 예컨대 초지기의 각각의 원통형 와이어 메시에서 나오는 2 개의 습윤 종이 층들 사이에 삽입될 때에, 분해되는 것을 방지하기 위해, 펄프 안에 습윤 강도 수지를 넣어 제조한 종이 기질의 기판이다. 상기 층들 안에 함유된 물은 셀룰로오스 섬유들 간의 수소 결합을 파괴시키는 경향이 있지만, 습윤 강도 수지와 셀룰로오스 섬유 간의 공유 결합은 파괴하지 않는다. 셀룰로오스 요소 기판이 함유하는 습윤 강도 수지는, 그 셀룰로오스 요소 기판이 두 개의 습윤 종이 층 사이에 삽입되는 중에 그 셀룰로오스 요소 기판의 분해 또는 파손을 방지하기에 딱 충분한 정도의 비교적 소량만 함유되는 것이 바람직할 수 있다.
셀룰로오스 요소 기판은 셀룰로오스 요소 기판이 사이에 매립되는 종이 층들에 함유된 액체가 셀룰로오스 요소 기판 안으로 용이하게 침투할 수 있게 하는 모세관 현상을 갖는 다공성 또는 매우 다공성인 것이 바람직하다. 문서 기판은 또한 일반적으로 펄프에 습윤 강도 수지를 넣어 제조되므로, 문서 기판에 있어서의 이러한 습윤 강도 수지를 함유하는 습윤 층에 존재하는 유체는 셀룰로오스 요소 기판의 모세관 현상으로 인해 셀룰로오스 요소 기판 안으로 들어갈 수 있다. 셀룰로오스 요소 기판이 습윤 강도 수지를 비교적 소량만 함유한다는 사실은 셀룰로오스 섬유가 문서 기판의 종이 층의 펄프로부터 유래되는 습윤 강도 수지와의 새로운 화학적 공유 결합을 생성하는 능력을 유지하고 있다는 것을 의미한다. 이러한 능력과, 습윤 종이 층으로부터의 추가 습윤 강도 수지의 침투에 의해, 요소 기판이 삽입된 후, 습윤 강도 수지가 종이 건조 과정 동안에 경화 또는 활성화 될 때에, 요소 기판의 셀룰로오스 섬유와 습윤 층에 함유된 습윤 강도 수지 사이에 새로운 공유 결합이 생성된다. 이는 문서 기판에 대한 요소 기판의 향상된 통합성을 제공한다.
보안 요소가 셀룰로오스 종이 기판을 포함할 때, 이 기판은 종래의 제지 공정, 즉 셀룰로오스 펄프를 형성하기 위해 식물에서 유래된 셀룰로오스 종이 섬유를 기계적으로 처리하고, 화학 약품, 염료 및 무기물 충전재를 상기 펄프에 추가하고, 그 이후에 펄프가 초지기에서 시트 성형, 가압 및 건조 공정을 거치게 되고, 이에 이어서 원하는 인쇄 용량을 달성하기 위한 크기로 절단이 행해지는 제지 공정에서, 얻어질 수 있다. 바람직하게는, 종이 문서 기판 내로의 요소 기판의 적합한 통합이 이루어지도록 하기 위해, 셀룰로오스로 만들어진 요소 기판은 다음에 열거하는 것과 같은 특정 특성을 가져야한다.
요소 기판의 매립되는 용량에 영향을 미칠 수 있는 요소 기판의 폭은 전형적으로는 5mm 내지 250mm, 바람직하게는 10mm 내지 35mm의 범위에 있을 수 있다.
요소 기판의 두께도 그 요소 기판의 매립되는 능력에 영향을 미칠 수 있다. 적절한 두께는 33미크론 내지 66 미크론, 바람직하게는 44미크론 내지 55 미크론의 범위일 수 있다.
양호한 모세관 현상이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 요소 기판은 바람직하기로는 벤센(Bendtsen) 공극률(x4매) > 2000 ml/분, 바람직하게는 >2500 ml/분인 특성을 보일 수 있다.
매립을 위해서는, 특히 문서 기판이 70g/m2 내지 110g/m2 범위의 평량(basis weight)을 가질 때, 요소 기판의 평량은 15g/m2 내지 30g/m2이 바람직할 수 있고, 20g/m2 내지 25g/m2의 평량은 더 바람직 할 수 있는데, 이것은 셀룰로오스 기판의 경우에 적절한 모세관 현상을 제공하는 것이라 생각되며, 문서 기판의 두께에 적합한 비례라고 생각된다.
요소 기판의 두께와 평량이 매우 낮음에도 불구하고, 요소 기판의 인장 강도는 매립 도중의 파손을 방지하기 위해서는 충분해야 한다. 적절한 값은 하기 범위에 있을 수 있다고 생각된다.
건조 인장 강도:
기계 방향(MD): 20 내지 35 N/15mm, 바람직하기로는 25 내지 30 N/15mm
횡방향(CD): 8 내지 25 N/15mm, 바람직하기로는 10 내지 20 N/15mm
습윤 인장 강도:
기계 방향(MD): 0 내지 5 N/15mm(또는 0.1 내지 5 N/15mm), 바람직하기로는 0 내지 2 N/15mm(또는 0.1 내지 2 N/15mm)
낮은 습윤 인장 강도는 요소 기판이 매립될 종이 문서 기판의 층으로의 요소 기판의 셀룰로오스 섬유의 적응성을 향상시키거나 촉진시키는 데 유용할 수 있다. 예를 들면, 셀룰로오스 요소 기판은 습윤 강도 수지를 다소 낮은 비율로, 즉 초지기에서 나오는 습윤 종이 층들 사이로 매립될 때에 그 기판이 분해되는 것을 방지하기에 딱 충분한 비율로 포함할 수 있다. 매립 과정에서, 요소 기판이 종이 문서 기판을 형성하는 층, 또는 결합되었을 때에 종이 문서 기판을 형성하게 되는 층을 만났을 때, 이들 층은 요소 기판이 종이 층을 만난 그 영역에서는 여전히 상당한 양의 물을 함유하고 있다. 또한, 원통형 와이어 메쉬 상에 최근에 형성된 종이 층은 아직 압착 및 건조 단계를 거치지 않았으므로, 상기 층들 안에 함유되어 있는 (그리고 일반적으로 습윤 인장 강도를 향상시키는) 습윤 강도 수지는 아직은 활성화되지 않았다. 이 단계에서, 요소 기판의 공극률과 모세관 현상은 상기 종이 층들의 습윤 강도 수지를 포함한 습윤 종이 층들 안에 함유된 액체-상기 종이 층들의 습윤 강도 수지를 포함함-의 상기 기판 안으로의 개선된 침투를 제공한다. 이는 종이 문서 기판과 요소 기판 사이의 통합을 개선하는 데 도움이 된다.
요소 기판이 셀로판 또는 셀룰로오스 아세테이트 기판인 경우, 이는 종래의 셀로판 또는 셀룰로오스 아세테이트 필름 제조 공정, 즉 식물에서 유래된 셀룰로오스 섬유를 아세트산 무수물로 처리하여 트라이-아세테이트 펄프를 형성하고, 이를 산 수용액에 부유시킨 트라이-아세테이트의 부분 가수분해 후에 셀룰로오스 아세테이트로 변환되게 하게 되는, 공정을 통해 얻을 수 있다. 건조 공정 동안, 셀룰로오스 아세테이트는 과립이 된다. 마지막으로, 상기 과립을 가열해서 용융시키고, 이어서 박층화해서, 투명 박층 필름을 얻게 되는데, 이는 투수성이고 가요성이지만 열가소성은 아니다. 이러한 박층 필름은 종이 문서 기판에 예컨대 보안 스트립 또는 띠의 형태로 매립되는 요소 기판으로서 유용할 수 있다.
삽입 공정과의 적합성을 위해서는, 상기 셀로판계 요소 기판은 다음에 열거하는 특징들을 가지는 것이 적합할 것으로 생각된다.
- 폭: 5mm 내지 250 mm, 바람직하기로는 10mm 내지 35 mm
- 두께: 10미크론 내지 40미크론, 바람직하기로는 15미크론 내지 25 미크론
- 아래와 같은 건조 인장 강도:
MD: 20 내지 35 N/15mm, 바람직하기로는 25 내지 30 N/15mm
CD: 8 N/15mm 내지 25 N/15mm, 바람직하기로는 10 N/15mm 내지 20 N/15mm
도전성 층은 요소 기판의 덩어리 안에 그리고/또는 표면 상에 첨가될 수 있는 입자 형태, 예컨대 금속 입자 형태인 것이 바람직할 수 있다.
셀룰로오스 종이 요소 기판의 경우, 상기 입자는 예컨대 무기물 충전재를 첨가하는 단계에서 첨가될 수 있다.
셀로판 또는 셀룰로오스 아세테이트 기판의 경우, 상기 입자는 아세트산 과립이 얻어진 때에 예컨대 첨가될 수 있고, 그 공정 중에 과립과 혼합될 수 있다.
두 경우 모두에서, 요소 기판의 한 표면 또는 양 표면 상으로의 입자 혼입은, 일례로 금속 입자를 포함하는 인쇄 공정에 의해서나, 또는 금속 또는 금속 입자인 경우에는 진공 증착법으로 금속화시키는 공정에 의해서 달성될 수 있다.
입자는 적절한 승화 능력을 가져야 한다. 예를 들어, 금속 및 금속 산화물을 사용할 수 있고, 바람직하게는, 배타적이지 않은 예인, 알루미늄, 니켈, 구리, 철, 코발트 또는 텅스텐을 사용할 수 있다. 또한, 폴리아닐린 등의 도전성 폴리머가 사용될 수 있다.
인쇄 공법을 사용하는 경우에는, 다음에 열거하는 파라미터가 바람직할 수 있다.
담체(담체의 선택은 인쇄 품질 및 기판으로의 금속 입자의 정착에 영향을 미친다): 불투명한 반사성 잉크
인쇄 기술(인쇄 기술의 선택은 인쇄 층의 두께와 분포에 영향을 미칠 수 있다): 사진 요판술(heliogravure), 실크 스크린, 오프셋. 사진 요판술이 가장 선호되는 것일 수 있다.
인쇄 층의 두께(적용된 입자의 체적에 영향을 미친다): 0.1미크론 내지 5미크론, 더 바람직하게는 0.5미크론 내지 1미크론.
선 작업(이것의 선택은 인쇄 층의 두께와 분포에 영향을 미친다): 10 내지 80 선/cm, 더 바람직하게는 24 내지 32 선/cm.
또한, 종래의 금속화 공정도 이용될 수 있다.
셀룰로오스계 요소 기판, 예컨대 종이 또는 셀로판/셀룰로오스 아세테이트 기판의 사용은 종이 문서 기판과의 화학적 적합성으로 인해 전통적인 금속 또는 폴리머(예컨대 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌) 기판에 비해서 여러 장점들을 포함한다. 그러나, 셀룰로오스계 기판의 표면에 그리고/또는 그 기판 안에 금속 입자 또는 기타 입자가 혼입될 때에는, 모세관 현상이 줄어들 수 있고, 이는 요소 기판을 종이 문서 기판 안에 매립시키고 통합시키는 방식에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 올바른 매립을 촉진할 수 있도록 모세관 현상을 가능한 한 적절한 수준으로 유지 또는 복원하기 위해서는, 위에서 설명한 바와 같이, 일단 레이저 광에 민감한 재료의 입자가 혼입된 때에, 요소 기판의 천공 또는 미세 천공을 실시하는 것이 바람직할 수 있다. 원하는 경우, 이러한 미세 천공들은 육안으로나, 반사나 투과에 의해서도 볼 수 없도록 작게 만들 수 있다. 이들 미세 천공들, 예를 들어 원형 또는 타원형인 구멍들 또는 개구들과 같은 규칙적으로 이격된 구멍들 또는 개구들은 메타 물질을 확립하는 데 기여할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 보안 요소 기판은 폭이 바람직하게는 1 내지 5mm, 더 바람직하게는 2 내지 4mm이고 두께가 바람직하게는 10 내지 40㎛, 더 바람직하게는 20 내지 30㎛인 폴리머 스트립이다. 보안 요소가 안에 삽입되는 문서 기판 내에서의 어떠한 변형에서도 양호하게 적응할 수 있기 위해서는, 0.2 내지 1.8KgF의 인장 강도가 바람직할 수 있고, 0.5 내지 1.6KgF의 인장 강도가 더 바람직할 수 있으며, 65 내지 250%의 연신율이 바람직할 수 있고, 90 내지 200%의 연신율이 더 바람직할 수 있다. 종이 기판으로의 삽입을 위한 접촉각은 바람직하게는 70° 내지 110°의 범위이고, 더 바람직하게는 85° 내지 100°이다.
본 발명의 일부 실시예에서, 스트립은 종이 문서 기판과 같은 보안 문서 기판 상에 보안 박(security foil)으로서 도포된 폴리머 스트립이다. 이러한 경우에서, 스트립은 폭이 바람직하게는 5 내지 50mm의 범위, 더 바람직하게는 8 내지 20mm의 범위이고 두께가 10 내지 50㎛의 범위, 더 바람직하게는 25 내지 35㎛의 범위이다. 0.2 내지 1.8KgF의 인장 강도가 바람직할 수 있고, 0.5 내지 1.6KgF의 인장 강도가 더 바람직할 수 있으며, 50 내지 100%의 연신율이 바람직할 수 있고, 70 내지 80%의 연신율이 더 바람직할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 도전성 층이 보안 문서 기판 상에 적용되고, 그 이후에 상기 도전성 층의 상기 일부분이 제거된다. 즉, 도전성 층은 문서 기판에, 예컨대 문서 기판의 표면에, 예컨대 종이 문서 기판의 표면 상에 적용될 수 있고, 그에 따라 표면에 위치되는 메타 물질이 얻어진다. 종이 문서 기판은 여권, 지폐 등과 같은 많은 실용적인 응용 분야에 적합할 수 있고, 또한 기판 내에 전술한 바와 같이 메타 물질을 생성하려고 하는 경우에는, 종이가 금속 또는 금속 입자와 같은 도전성 재료의 승화를 허용하되 그 자체로는 종이가 손상되지 않는다는 점에서 보면 유리할 수 있다.
문서 기판이 종이 기판이고 보안 요소가 셀룰로오스 요소 기판을 포함하는 경우, 문서 기판은 셀룰로오스 보안 요소의 적절한 매립을 용이하게 하기 위한 특정 파라미터들로 특징을 이루는 것이 바람직할 수 있다. 문서 기판은, 예를 들어, 70 내지 110g/m2의 평량, 보다 바람직하게는 80 내지 90g/m2의 평량과, 85 내지 132미크론의 두께, 보다 바람직하게는 96 내지 108미크론의 두께를 가질 수 있다. 향상된 광학 가시성을 위해, 문서 기판의 불투명도는 바람직하게 80% 내지 98%의 범위, 보다 바람직하게는 90% 내지 94 %의 범위에 있을 수 있다. 문서 기판의 용지는 바람직하게는 2 내지 4층, 보다 바람직하게는 2층으로 구성될 수 있고, 이에 의해 보안 요소가 이들의 두 개의 층 사이에 삽입될 수 있다. 요소 기판을 문서 기판 안으로 삽입하는 동안에 요소 기판 상의 장력에 영향을 미치게 되는 제지 속도는 예컨대 40 내지 100m/분, 보다 바람직하게는 50 내지 65m/분의 수준에 있을 수 있다. 종이 기판에 셀룰로오스 보안 스트립을 삽입하는 것에 대해서는 유럽 특허 공개 공보 EP-1872965-A1호에서 논의되었는데, 이 문서의 교시 내용을 본 발명에 적용시킬 수 있다.
이러한 조건 하에서, 각각의 종이 층이 이미 형성되어서 초지기의 와이어 메쉬를 떠나면서 가압 및 건조 공정으로 향할 때에, 문서 기판을 형성할 두 개의 종이 층 사이로 셀룰로오스 스트립을 적절하게 삽입하는 것이 보장될 수 있다. 이런 식으로, 셀룰로오스 스트립은, 셀룰로오스 요소 기판의 모세관 현상에 기본적으로 기인하는 문서 기판과 요소 기판 사이에서 발생하는 물리-화학적 상호 작용으로 인해, 요소 기판이 위치된 곳에서의 문서 기판의 두께의 실질적인 증가 없이, 문서 기판에 통합될 것이다. 그러나, 이러한 실질적인 통합에도 불구하고, 문서 기판과 요소 기판은 모두가 서로 다른 물리적 실체로 유지된다. 즉, 요소 기판은 일반적으로 "분해"되지 않고서 문서 기판 내에서 사라지므로, 예를 들어, 문서 기판의 횡단면에서는 실질적으로 독립적인 요소로서 관찰될 수 있다.
이것은, 일반적으로 비다공성이고 불투과성이며 모세관 현상이 없고 그래서 문서 기판의 셀룰로오스와 통합될 수 없는, 예를 들어, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 기판과 같은 합성 폴리머 기판의 종래의 보안 은선과 비교하는 경우의 차이점이다. 종래의 불투과성 보안 스트립이 종이 문서 기판을 제조하는 중에 그 안에 삽입될 때, 문서 기판의 셀룰로오스 섬유는 단순히 보안 스트립 위와 아래에 축적되는데, 이것은, 보안 스트립의 위치에서 문서 기판의 두께가 증가할 것이고, 보안 스트립과 문서 기판 간의 통합은 이루어지지 않고, 문서 기판의 셀룰로오스와 보안 스트립의 재료가 단순히 나란히 놓일 뿐이라는 것을 의미한다. 이것이, 사용 시 서로 적층될 기판의 제조에 있어서, 예컨대 지폐용 기판의 제조에 있어서, 보안 스트립을 일반적으로 횡방향에서의 그의 위치가 서로 다른 기판에서 달라지도록 공급하는 이유이고, 이에 의하면 보안 스트립이 예컨대 지폐의 횡방향 가장자리 또는 인쇄와 정합되지 않게 되고, 환언하면, 보안 스트립의 위치와 예컨대 지폐의 가장자리, 또는 지폐 상의 인쇄된 요소, 또는 지폐의 은화 간의 관계가 같은 종류의 모든 지폐에 대해 동일하지 않게 된다. 또한, 이러한 단점은 셀룰로오스 기판을 보안 요소용으로 사용할 때에 피할 수 있다.
또한, 셀룰로오스 보안 요소는 보안 요소가 문서 기판 내에 존재하는 영역에서의 문서 기판의 두께에 실질적으로 추가되지 않으므로, 문서 기판은 마치 보안 요소가 통합되어 있지 않은 경우처럼 예컨대 인쇄 및 절단 등의 처리를 받을 수 있다. 이것은 최종 보안 문서의 제작을 간소화한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 요소 기판은, 그 표면의 한쪽 면 또는 양쪽 면에, 연속적으로 또는 불연속적으로, 메타 물질을 갖는 그의 영역과 중첩되거나 중첩되지 않게 해서, 온도 및/또는 습도로 활성화되며 요소 기판과 주변 문서 기판 간의 결합을 증강시키며 그에 의해 보안 요소의 추출을 더욱 어렵게 만드는 접착제 래커를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 메타 물질은 문서 기판의 특징물과 정합되게 만들어진다. 예를 들면, 본 발명의 일부 실시예에서, 메타 물질은 문서 기판 상에 인쇄된 마크 또는 기타 특징물, 또는 문서 기판 내의 은화와 같은, 문서 기판 상의 또는 내의 표시와 정합되게 만들어진다. 본 발명의 일부 실시예에서, 메타 물질은 문서 기판의 변 또는 가장자리와 정합되게 만들어진다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 도전성 층의 상기 일부분은 그 도전성 층의 일부분이 도전성 층의 다른 부분으로부터 분리된 채로 떨어져 나가도록 제거되어서, 규칙적인 패턴을 형성한다. 즉, 도전성 재료의 일부분이 제거된 후에 남아 있게 되는 도전성 부분에 의해 규칙적인 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 도전성 층의 상기 일부분은 도전성 층 내에 규칙적인 패턴을 형성하는 개구들이 형성될 수 있도록 하기 위해 제거된다. 즉, 개구들은 상기 규칙적인 패턴이 생기게 형성된다. 본 발명의 일부 실시예에서, 개구들은, 레이저 광 빔의 자연적인 단면으로 인해 레이저 광을 이용하여 용이하게 달성되는 원형 또는 타원형 형상을 갖게 형성된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 규칙적인 패턴은 셀 크기가 0.05mm보다 크지만 2mm보다 작은, 예컨대 1mm보다 작은, 매트릭스에 대응한다. 이런 종류의 매트릭스는 테라헤르츠 범위에서의 소정의 감응성을 갖는 메타 물질을 생성시키기에 적합한 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 일부 실시예에서, 메타 물질은 테라헤르츠 범위의 방사선, 바람직하게는 25GHz 내지 100THz의 범위의 방사선, 보다 바람직하게는 100GHz 내지 100THz의 범위의 방사선, 예컨대 300GHz 내지 30THz 또는 300GHz 내지 3THz의 범위의 방사선에 대한 특성 감응에 의해 인증을 제공하도록 마련된다. 이러한 종류의 방사선은 종이, 천, 플라스틱 등의 재료의 대부분을 쉽게 통과하고, 따라서 이런 종류의 방사선에 대한 메타 물질의 특성 감응은 보안 문서, 예를 들어, 플라스틱 또는 종이 문서 기판을 갖는 보안 문서에 상기와 같은 종류의 방사선, 예컨대 적외선 범위의 방사선을 조사함으로써 쉽게 확인할 수 있다.
본 발명의 제2 양태는 전술한 바와 같은 방법으로 얻거나 얻을 수 있는 보안 문서에 관한 것이다.
본 발명의 제3 양태는 문서 기판을 포함하는 보안 문서에 관한 것으로, 상기 문서 기판은 종이 기판이고, 상기 보안 문서는 상기 문서 기판 안에 매립된 보안 요소를 추가로 포함하고, 상기 보안 요소는 요소 기판을 포함한다. 본 발명의 이 실시예에 따르면, 상기 요소 기판에, 보안 문서의 인증을 제공하기 위해 마련되는 메타 물질을 형성하는 도전성 재료 부분이 구비된다. 메타 물질에 대해 위에서 설명한 것을 준용한다. 발명의 일부 실시예에서, 상기 요소 기판은 종이 또는 셀로판 스트립 또는 패치와 같은 셀룰로오스 스트립 또는 패치 형태의 기판이다. 이런 종류의 스트립 또는 패치는 전술한 바와 같이 종이 문서 기판과의 향상된 통합을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 앞에서 언급된 것과 같은 보안 문서를 인증하는 보안 문서 인증 방법으로서, 보안 문서를 테라헤르츠 범위의 방사선, 바람직하게는 25GHz 내지 100THz의 범위의 방사선, 보다 바람직하게는 100GHz 내지 100THz의 범위의 방사선, 예컨대 300GHz 내지 30THz 또는 300GHz 내지 3THz의 범위의 방사선을 받도록 하는 단계와, 상기 방사선에 대한 보안 문서의 감응을 검출하고 분석하는 단계를 포함하는, 보안 문서 인증 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일부 실시예에서, EOT(Extraordinary Optical Transmission: 특별 광 전송) 또는 THz-TDS(시간 영역 분광)이 방사선에 대한 보안 문서의 감응을 검출하는 데 사용될 수 있다. 감응 분석은 정보 내용에 대한 분석, 예를 들어, 보안 문서 또는 그 문서의 소유자를 식별할 수 있는 코드들 또는 그 밖의 다른 데이터의 검출, 또는 감응의 하나 이상의 파라미터가 소정의 범위 내에 있을 때에는 보안 문서가 인증된 것이라고 확인해주는, 감응의 하나 이상의 파라미터에 대한 단순한 분석을 포함할 수 있다.
위에서 나타낸 바와 같이, 도전성 층의 일부분의 제거는 레이저 광을 이용하여 수행될 수 있다. 도전성 재료를 삭마/승화에 의해 제거하기에 적합한 파장 또는 파장들에서 작동하는 레이저가 사용될 수 있고, 제거는 종이 문서 기판 또는 요소 기판에 손상이 야기됨이 없이 금속 입자와 같은 도전성 재료가 승화되어서 제거될 수 있게 하여 수행될 수 있다. 또한, 문서 기판 상의 인쇄는 그대로 유지된다. 즉, 잉크 또는 이와 유사한 것이 제거되지 않는다.
도전성 층이 승화에 의해 제거될 금속 입자로 구성될 때, 다음의 레이저 공급원, 즉 파이버 레이저; Nd:YAG; Ho:YAG; Er:YAG; Tm:YAG; 및 CO2가 승화를 발생시키는 데 바람직할 수 있다. 이들 중에서도, 파이버 레이저, Nd:YAG; 및 CO2가 더 바람직하다. 금속 입자의 승화를 위해, 1,000nm 내지 11,000nm 범위의 파장이 바람직하게 사용된다. 펄스는 바람직하게는 펨토초에서 마이크로초까지의 범위, 더 바람직하게는 나노초에서 마이크로초까지의 범위의 지속 시간을 가질 수 있다. 상기 지속 시간은 열 충격에 영향을 미친다. 승화 속도에 영향을 미치는 레이저의 평균 출력은 바람직하게는 100W 내지 2,000W의 범위, 더 바람직하게는 125W 내지 250W의 범위에 있을 수 있다.
레이저 광의 사용은 메타 물질의 생성을 가능하게 할 뿐만 아니라 보안 용지 내부에 위치되어 유지되는 기호, 문자, 숫자 또는 코드를 인쇄 보안 용지에 표시하는 것도 가능하게 한다. 따라서, 인쇄된 보안 문서에, 문서 자체를 파괴 또는 무효화하지 않고는 제거, 비활성화, 또는 수정할 수 없는 추가 정보 또는 보안 특징물이 제공될 수 있다.
게다가, 표시를 제작하는 데에 레이저 광을 사용하므로, 시중에서 구입할 수 있는 레이저 장비를 사용해서 표시의 위치 및 표시의 세부에 있어서 아주 높은 정확도를 얻을 수 있다. 이것은 또한 표시의 위치 결정 공차를 감소시키고, 보안 문서에 통합될 수 있는 보안 요소의 수를 증가시킬 수 있게 한다.
표시의 그래픽 디자인에 따라서는, 표시를 시각적으로 검출할 수 있는 가능성 외에, 영상 검사 장치 또는 특정 판독기로만 검출할 수 있는 숨겨진 정보를 갖는 코드를 생성시키는 것도 가능하다. 이러한 코드는 바코드 또는 도트 매트릭스를 포함한다.
한편, 만약 승화 후에 문서에 남아 있는 금속 입자가 또한 자성을 갖거나, 더 일반적으로는, 특정 자극을 받았을 때에 전자기파 스펙트럼 내에서 항복 응답을 하는 경우, 인증 과정 중에 적합한 검출기를 사용하여서 검출될 수 있는 추가 특성을 추가할 수 있다. 이것은 보안 수준을 더욱더 높일 수 있게 한다.
설명을 철저히 하고 본 발명을 더 잘 이해할 수 있게 하기 위하여, 한 세트의 도면이 제공된다. 도면들은 설명의 필수 부분을 형성하고 본 발명의 일부 실시예들을 예시하는데, 이 도면들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 본 발명이 실행될 수 있는 예로서만 해석되어야 한다. 도면은 다음의 도를 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 요소 기판을 포함하는 문서 기판을 도시하는 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 가능한 실시예에 따라서 종이 제조 단계 동안 셀룰로오스 스트립을 종이 안으로 삽입하는 것을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 순서를 도시하는 개략 사시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공정 순서를 도시하는 개략 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보안 문서 인증 시스템을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1은 지폐 또는 지폐 블랭크, 또는 여권을 제작하는 데 사용되는 종이, 또는 여권 블랭크의 일부 등과 같은 보안 문서(1)의 일부분의 사시도이다. 상기 보안 문서는 종이로 된 문서 지지체(11)와, 상기 종이(11)에 매립된 보안 요소(2)를 포함한다. 보안 요소는 금속 입자 층(22)으로 피복된, 종이 스트립 형태의 요소 지지체(21)를 포함한다. 보안 요소(2)는 문서 지지체(11) 전체에 걸친 기계 방향으로, 문서 지지체(11)의 장변(13)들 중 한 장변으로부터 이 장변의 대향측 장변까지, 문서 지지체의 단변(12)들과 평행하게 연장된다. 문서 지지체는 인쇄될 수 있지만, 그 인쇄는 간략화를 위해 도 1에 도시되지 않는다. 금속 층은, 선택적으로는, 모세관 현상을 향상시키기 위해 예컨대 미세 천공들로 천공될 수 있다. 또한, 예를 들어 요소 기판이 셀로판 기판인 경우, 역시나 바람직하게도, 모세관 현상을 향상시키기 위해 기판에 천공이 마련된다.
도 3a는 지폐와 같은 보안 문서의 평면도이다. 보안 문서 기판(11)은 두 개의 단변(12) 및 두 개의 장변(13)을 갖는 직사각형 시트이다. 직사각형 용지 시트 내에는, 금속 층(22)으로 부분적으로 피복된 셀룰로오스 요소 기판(21)을 포함하는 보안 요소(2)가 매립된다. 보안 요소는 용지 시트를 제조하는 중에 문서 기판(11) 안으로 삽입되었다. 예를 들면, 다수의 보안 스트립(2)들이 평행하게 삽입되어 있는 대형 용지 시트 또는 웹을 제조할 수 있고, 이어서 개별 문서 지지체를 생산하기 위해 상기 대형 시트 또는 웹을 절단할 수 있다. 보안 스트립(12)의 삽입 공정에서의 공차 및 절단 시의 공차로 인해, 보안 요소(2)의 위치가 장변(13)과 평행한 X 방향, 즉 소위 횡방향으로 변할 수 있다. 따라서, 이와 같은 보안 요소는 예를 들어 단변(12)과 완벽하게 정합되지 않거나, 문서 기판 상에 인쇄된 인쇄물, 예를 들어 인쇄된 기호(5)(예컨대 도 3a의 숫자 "2")와 완벽하게 정합되지 않을 수 있다. 그러나, 도 3b에 도시된 바와 같이 표시(3)(보안 요소(2)의 금속 층(22) 내의 오목부에 의해 성형된 숫자)를 생성하기 위해 레이저 광을 조사할 때, 이 레이저 마킹은, 특히 보안 스트립이 "X" 방향으로 약간 변위되더라도 보안 스트립의 폭은 숫자 마킹이 허용될 수 있을 정도로 충분히 크므로, 보안 스트립(2)의 예컨대 "X" 방향에서의 어떤 오정렬과는 무관하게, 기호들이 예를 들어 문서 기판의 단변(13)과 정합될 수 있도록, 그리고/또는 문서 기판에 인쇄된 인쇄물(5) 또는 문서 기판 내의 은화 등과 정합될 수 있도록 해서, 수행될 수 있다.
이와 동일한 사항이 보안 요소 표시(3)를 Y 방향, 즉 기계 방향으로 정렬하는 데에도 적용되는 바, 보안 요소(2)로의 표시(3) 추가, 즉 일련번호 추가는 보안 스트립(2)을 문서 기판(11) 안에 삽입한 후에 이루어지므로, 그 일련번호의 숫자들이 "Y"방향으로, 즉 보안 스트립(2)의 축 방향으로도 정확하게 배치되는 것을 보장할 수 있다. 이것은 미리 표시된 보안 은선을 문서 기판에 삽입할 때에는 달성하기가 더 어려울 수 있다.
도 3b는 레이저 공급원(4)이 레이저 광 빔(41)을 발생시켜서 문서 지지체(11)와 보안 요소(2)를 향해 지향시키는 데에 어떻게 사용되는지를 개략적으로 도시하고 있다. 레이저 광이 금속 입자 층(22) 위로 투사되어서, 금속 입자를 레이저 광 빔에 의해 주사되는 경로를 따라 승화시키고, 이에 의해 금속 입자 층(22)에 오목부가 만들어진다. 숫자로 모양이 새겨진 일련의 오목부 형태의 표시(3)가 문서 지지체(11)의 종이에 매립된 보안 요소(2)에 어떻게 확립되었는지를 알 수 있다. 문서 지지체(11)나 요소 지지체(21)는 손상되지 않았고, 그래서 요소 지지체(21)는 여전히 보안 지지체의 종이에 매립된 채로 있다. 상기 오목부(3)는 투명도에 의해 쉽게 관찰할 수 있지만, 문서 기판에 삽입하기 전에 이미 오목부 형태의 기호/문자가 불투명 층 내에 제공되어 있는 종류의 종래의 보안 스트립 경우에서처럼, 반사율에 의해서는 쉽게 볼 수 없다. 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 오목부(3)는 문서 지지체(11)의 측부, 또는 문서 지지체의 표면에 인쇄된 특징물, 또는 문서 지지체 내의 은화 등과 정합되게 배치될 수 있다.
레이저 공급원(4)은, 표시(3) 외에, 타원형 금속 부분(31b)을 각각 포함하는 베이스 셀(31a)들의 배열 형태로서, 상기 타원형 금속 부분들이 레이저 광을 이용하여 금속 층(22)을 제거한 비도전성 영역에 의해 서로 분리되게 한 배열 형태로, 메타 물질을 생성하기 위해서도 사용된다. 이러한 메타 물질은 문서 기판의 변(12, 13)과 정합되게, 그리고/또는 예컨대 인쇄된 특징물 또는 은화와 같은 문서 기판의 그 밖의 다른 특징물과 정합되게 배열될 수 있고, 방사선, 예컨대 테라헤르츠 범위의 방사선에 대한 소정의 감응을 취할 수 있고, 이에 의해, 지폐를 인증하기 위한 추가 수단이 제공된다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 4a는 금속 층(22)을 구비한 셀로판 요소 기판(21)을 포함하는 보안 요소(2)를 도시하고 있다. 셀로판 기판은 문서 기판과의 통합이 촉진될 수 있도록 모세관 현상을 향상시키기 위해서 복수의 천공(9)이 만들어지도록 레이저 광으로 처리되었다. 또한, 베이스 셀이 길이 d인 변을 가질 때 d/2인 직경을 갖는 타원형 천공 또는 원형 천공과 같은 금속 층 안의 천공(32a)을 각각 하우징하는 정사각형 베이스 셀(32b)들의 배열을 포함하는 메타 물질(32)을 생성하기 위해, 레이저 광이 사용된다. 거기서 천공은 금속 층을 관통하고, 그에 따라 테라헤르츠 범위의 주파수에 대한 소정의 감응을 나타내는 메타 물질이 생기고, 또한 상기 천공은 셀로판 요소 기판을 더 관통하고, 그에 따라 향상된 다공성과 모세관 현상에 기여하게 된다.
도 4b에서, 이 보안 요소(2)는 종이 문서 기판(11)에 매립되어 있고, 이에 따라 하나 이상의 인쇄된 기호(5)를 추가로 포함하는 보안 문서(1)가 형성되었다. 여권이 특정 소유자에게 발급될 때에, 그 소유자의 개인 및 생체 자료가 알려지면, 그 생체 자료에 근거해서 QR 도트 코드가 생성될 수 있고, 그 소유자에 특정된 그 코드 및 기타 기호(3)가 도 4c에 도시된 바와 같이 금속 층의 남아 있는 부분을 승화시킴으로써 보안 요소에 도입될 수 있는데, 이 경우에서 상기 QR 도트 코드(3)는 종이 문서 기판(11) 상에 인쇄된 기호(5)와 정합되게 배치된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 메타 물질은 문서를 맞춤화하는 데 사용될 수 있다.
본 발명은, 예를 들면, 다음의 예에 따라 수행될 수 있다.
예 1:
일련번호로 맞춤화되는 지폐 생산
1A. - 보안 요소의 제조:
적합한 종이 보빈을 다음의 사양, 즉 평량 22 g/m2, 두께 48 미크론, 벤센 공극률(X 4매) 2600 ml/분, 건조 인장 강도 28 N/15mm 및 17 N/15mm(각각, 기계 방향, 횡방향)의 사양에 따라 파페레라 드 브란디아 에스. 아.(Papelera de Brandia, S.A.)에서 입수할 수 있다.
이 보빈은 이어서 지아베(Giave)에서 제조된 사진 요판 인쇄기에서 인쇄되고, 아트실(Artcyl)에서 제조된 인쇄 실린더에 부여되고, 지라바(Ziraba)에 의해 각인될 수 있다. 32 s CP4의 점도를 가지며 알루미늄 금속 입자를 함유하는 적합한 잉크를 식파(SICPA)에서 입수할 수 있다. 인쇄 실린더는, 종이 보빈 상에, 8mm 폭으로 인쇄된 길이 방향으로 연속적인 스트립으로서, 인접한 스트립들의 중심들 간의 횡방향 거리가 18 mm가 되도록 횡방향으로는 분리되어 있는, 스트립을 인쇄할 수 있도록, 36 라인/cm의 망 및 34 미크론의 셀 깊이의 블록들로 화학적으로 각인될 수 있다. 이것은 80 m/분의 기계 속도, 45℃의 건조 터널 온도, 150 N의 권취 장력으로 실행될 수 있다. 이러한 조건 하에서, 인쇄 영역에서 0.6 미크론 두께의 층을 얻을 수 있다. 보빈이 인쇄되면, 그 보빈은 18mm 폭의 스트립들로 절단될 수 있고, 이 스트립들은 독립된 릴들에 권취될 수 있다.
1B. - 보안 요소가 통합된 문서 기판의 제조:
도 2에 도시된 것과 같은 두 개의 원통형 와이어 메쉬(6)를 구비한 종래의 초지기를, 표백 및 정제된 셀룰로오스 섬유의 수성 분산체(7)와 함께 사용할 수 있다. 상기 초지기는 다음과 같은 특성, 즉 평량 90 g/m2, 두께 95 미크론, 불투명도 80 %의 특성을 갖는 용지(11C)를 얻을 수 있도록 2 층(11A, 11B) 보안 용지를 75 m/분의 속도로 제조할 수 있게 개조될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 보안 요소(2)를 구성하는 셀룰로오스 스트립은 두 개의 층(11A와 11B)들 사이에 매립된다. 보안 요소(2)를 구성하는 셀룰로오스 스트립이 감긴 릴(8)의 언와인딩(unwinding)은 보안 요소(2)의 정확한 매립을 달성하기에 적합하게 실행되어야 한다. 예를 들면, 스트립을 용지의 두 층들 중 한 층에 대하여 8mm까지 접근시키고 그 후에 접촉이 자동으로 이루어질 수 있도록, 스트립을 1.75바의 압축 공기로 추진시킬 수 있다. 모세관 현상과 셀룰로오스 펄프로부터의 유체 이동으로 인해 보안 요소(2)가 두 종이 층(11A, 11B)들 사이에 부착되면, 보안 요소 스트립 내의 장력은, 상기 종이 층(11A, 11B)과 동일한 언와인딩 속도에서, 그리고 스트립을 공중에 부유된 채로 유지시키기 위한 0.3바의 추진 공기압이 작용하는 상태에서도, 유지된다. 전술한 조건 하에서는, 인쇄된 금속 스트립은 아주 넓은 것이 아니며 인쇄는 종이의 다공성을 제거하지 않고, 그래서 스트립은 계속해서 충분한 모세관 현상의 특징을 나타내므로, 보안 요소가 정확하게 매립되도록 하기 위해 그 보안 요소를 삽입에 앞서 미세하게 천공할 필요가 없다.
얻어진 보안 용지 롤은 이어서 지폐를 인쇄하는 데 사용할 수 있는 용지 시트를 얻기 위해 종방향과 횡방향으로 절단될 수 있다. 이들 용지 시트에는 5 개의 셀룰로오스 보안 요소가 구성될 수 있는데, 그 보안 요소들은 그들이 매립되는 곳의 용지의 두께를 증가시키지 않으면서 매립되고, 서로가 예컨대 160mm 이격된다.
1C. - 보안 용지를 이용한 지폐의 제조:
용지 시트는 실크 스크린, 요판 인쇄, 오프셋 인쇄 등의 인쇄기에서 인쇄될 수 있고, 지폐 디자인에 통상적인 배경, 화상, 숫자, 및 세부가 그 용지 시트에 제공된다.
그 다음, 그 용지 시트들은 본 발명의 레이저 처리를 받는다. 케이비에이-지오리(KBA-Giori)에서 제조된 것으로서, 125W의 평균 전력과 0.2mm의 스폿 직경을 갖는 1,060nm의 펄스 레이저 광 빔을 방출하는 Nd:YAG 레이저 공급원을 갖는 2 축 헤드를 구비한 노타마크(Notamark) 기계를 사용할 수 있다. 이러한 조건 하에서, 인쇄된 시트는 시간 당 10,000 시트 및 시트 당 40 장 지폐의 속도로 처리될 수 있다. 레이저 방사는 보안 요소에 포함된 금속 입자의 승화를 일으켜서, 금속 층에 오목부, 즉 도 3b에 개략적으로 도시된 바와 같이 2.8의 높이를 갖는 13 개의 OCR 번호와 같은 각 지폐의 일련번호에 해당하는 오목부 형태의 표시(3)가 생기게 한다. 이 오목부들은 지폐를 빛에 대고 유지시켰을 때, 즉 투명도에 의한 투시를 할 때, 어두운 배경에 대한 밝은 부분으로서 관찰될 수 있고, 상기 어두운 배경은 금속 입자 층 중에서 레이저 공급원에 의해 승화되지 않은 부분에 해당된다. 따라서, 그 숫자들은 각 지폐 상의 주변 8 mm 블록의 나머지와 명확하게 대조되는 투명도에 의해 관찰될 수 있다. 전술한 바와 같이, 숫자들이 특정 위치에 배치될 수 있는데, 이와 같이 하여 얻어진 지폐의 예가 도 3b에 도시되어 있다. 지폐는 단변(12)과 장변(13)을 가지며 종이 기판(11)을 포함하고, 상기 종이 기판은 각기 다른 기호(5)들이 인쇄되어 있고, 기판 내에 매립되어 있고 전술한 바와 같이 금속 층을 승화하여 얻어진 숫자(3)를 구비하는 보안 스트립(2)을 포함한다. 또한, 타원형 금속 부분(31b)을 하우징하는 베이스 셀(31a)들을 갖는 메타 물질(31)은, 상기 베이스 셀을 갖는 매트릭스가 생성될 수 있도록 금속 층의 일부분을 제거하기 위한 레이저 광을 사용하여 생성시킬 수 있고, 상기 타원형 금속 부분은 이 영역에서 제거되지 않은 금속 층 부분에 대응한다. 이 메타 물질(31)은 추가적인 지폐 인증 수단으로서 역할을 할 수 있다.
예 2:
소유자의 생체 자료를 포함한 내부 QR 코드 및 숫자를 구비한 여권 제작
2A. - 금속 입자로 보안 요소 제조:
출발 소재는 쿠퍼셀(Coopercel)에서 제조된 셀로판 또는 셀룰로오스 아세테이트 필름일 수 있는데, 이 필름은 30g/m2의 평량과 22미크론의 두께를 가질 수 있다. 후속해서 그 보빈은 레이볼드 옵틱스 프로엠 1300(Leybold Optics ProM 1300) 기계에서 12m/s의 속도 및 4 X 10-4밀리바의 압력으로 그의 표면 100%가 알루미늄 입자로 금속화될 수 있다. 이러한 조건에서, 2.1의 광학 밀도를 갖는 층 두께가 얻어진다. 금속화된 필름은 후속해서 10,000nm의 파장 및 250W의 출력으로 조정된 Nd:YAG 레이저 공급원을 사용하여 규칙적으로 미세 천공되어서, 0.2mm의 직경을 가지며 서로 2mm의 거리를 두고 배치되며 엇갈린 형태를 취하는 원형 구멍들이 생긴다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 메타 물질(32)을 확립하기 위해 추가적인 원형 또는 타원형의 미세 천공이 수행될 수 있고, 이는 모세관 현상에 기여할 수 있으며 또한 예컨대 테라헤르츠 범위의 방사선에 대한 소정의 감응을 제공하는 것에 의한 인증에도 기여할 수 있다. 금속화 및 천공이 이루어지면, 보빈은 길이 방향에서 18mm 폭의 스트립들로 절단될 수 있고, 이 스트립들은 독립된 릴들에 권취될 수 있다.
2B. - 보안 요소가 통합된 문서 기판 제조:
실시예 1에서 설명된 초지기가 사용될 수 있다. 상기 초지기는 다음과 같은 특성, 즉 평량 85 g/m2, 두께 90 미크론, 불투명도 80 %의 특성을 갖는 2 층 보안 용지를 85 m/분의 속도로 제조할 수 있게 개조될 수 있다. 용지의 두 층 사이로의 보안 요소 삽입은 도 2에서 제시된 바와 같이 실행할 수 있다. 보안 요소의 정확한 삽입을 달성하기 위해, 각각 보안 스트립을 포함하고 있는 릴들을 언와인딩하기 위한 장치를 사용할 수 있다. 스트립을 용지의 두 층들 중 한 층에 대하여 8mm까지 접근시키고 그 후에 접촉이 자동으로 이루어질 수 있도록, 스트립을 1.50바의 압축 공기로 추진시킬 수 있다. 모세관 현상과, 셀룰로오스 펄프로부터의 유체 이동과, 보안 요소의 건조로 인해, 두 종이 층들 사이에 보안 요소가 부착되는 것이 완성되면, 보안 요소 내의 장력은, 상기 기판 제조 속도인 동일한 언와인딩 속도에서, 그리고 스트립을 부유된 채로 유지시키기 위한 0.3바의 추진 공기압이 작용하는 상태에서도, 유지된다. 얻어진 보안 용지 롤은 이어서 여권 블랭크를 제조할 수 있는 용지 시트를 얻기 위해 종방향과 횡방향으로 절단될 수 있다. 상기 용지 시트에는 6 개의 셀룰로오스 스트립이 구성될 수 있는데, 그 스트립들은 그들이 매립되는 영역의 용지의 두께를 증가시키지 않으면서 매립되고 여권의 여러 페이지들의 원하는 레이아웃에 따라 위치된다.
2C. - 여권 제작
이전 단계에서 얻어진 용지 시트는 실크 스크린, 요판 인쇄, 오프셋 인쇄 등의 인쇄기에서 종래의 방식으로 인쇄될 수 있고, 여권 디자인에 통상적인 배경, 화상, 숫자, 및 세부가 그 용지 시트에 제공된다. 여권 블랭크를 생산해서 여권 발급을 담당하는 기관 또는 단체로 전달할 수 있다.
여권이 발급될 때에, 그 소유자의 개인 및 생체 자료가 알려지면, 그 생체 자료에 근거해서 QR 도트 코드가 생성될 수 있다. 이어서, 그 QR 도트 코드는, 125W의 펄스와 0.2mm의 스폿 직경을 갖는 1,060nm의 펄스 레이저 광 빔을 방출하는 Nd:YAG 레이저 공급원에 의해서, 보안 요소의 금속 입자를 승화시키고 그에 따라 보안 요소(2)로부터 금속 층의 일부를 제거함으로써, 그에 의해 도 4c에 개략적으로 도시된 바와 같이 보안 문서(1)의 보안 기판(11) 내에 여권 번호 및 QR 도트 코드의 형태의 표시(3)가 남겨짐으로써, 보안 요소 안에 저장될 수 있다. 선택적으로, QR 도트 코드(3)는 문서 지지체의 표면에 인쇄된 기호(5)와 정합되게 배치될 수 있다. QR 도트 코드의 대안으로서 또는 그에 부가하여, 메타 물질 코딩이 여권 소유자에 관계되거나 여권 소유자를 나타내는 자료를 맞춤화하는 데에 사용될 수 있다.
위의 예에서, 메타 물질은 종이 문서 기판 내에 매립된 보안 요소의 일부를 형성하지만, 본 발명의 다른 실시예에서, 메타 물질은 문서 기판의 표면 상에 배치된 도전성 층으로 구현되거나, 또는 다층 문서 기판 내의 도전성 층으로 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 방법을 구현하는 데 적합한 시스템으로서, 메타 물질을 구비한 보안 문서의 인증을 위해 전송 시간 영역 테라헤르츠 분광(TTDTS: transmission time-domain THz spectroscopy)이 사용되는 시스템을 개략적으로 도시하고 있다. 전자기 방사선의 서브-피코초 펄스가 보안 문서를 통과하고, 펄스의 시간 프로파일이 기준 펄스의 시간 프로파일과 비교되어 변경된다. 기준 펄스는 자유롭게 전파되는 펄스이거나, 또는 알려진 특성을 갖는 매체를 통해 전송되는 펄스일 수 있다. 보안 문서에 의해 도입되는 복소 푸리에 스펙트럼의 변화를 분석하여, 보안 문서의 재료의 굴절률의 스펙트럼을 얻고, 이 스펙트럼은 진짜임을 인증할 보안 문서 내의 메타 물질의 존재에 의해 결정될 수 있다.
상기 시스템은 빔을 두 부분으로 분할하는 빔 스플리터(102)에 의해 분할되는 테라헤르츠 광 빔을 방출하는, 테라헤르츠 범위의 광원(101)을 포함한다. 빔의 제1 부분은 계속해서 지연 장치(103)로 보내지는데, 이 지연 장치는 예를 들어 복수의 거울(104)을 이용하여 광의 위상을 수정해서 그 광을 빔의 다른 부분과 관련하여 지연시킨다.
빔의 다른 부분은, 빔 스플리터(102)를 떠난 후, 방사선을 높은 강도의 매우 짧은 펄스로 변환시키는 광전도 스위치(105)에 도달한다. 이 펄스는 보안 문서(1)에, 또는 메타 물질을 함유할 수 있는 보안 문서 부분에 도달할 때까지 포물면 거울(106)에 의해 안내될 수 있다. 메타 물질의 존재는, 본 발명의 일부 실시예에서는, 펄스의 특별 광 전송을 일으킬 수 있다.
한편, 상기 시스템은 검출기 장치(107), 즉 광 정류기(108), 1/4 파장 판(109), 월라스톤 프리즘(Wollaston Prism)(110), 및 평형 광다이오드(111)들로 이루어진 시스템을 포함할 수 있는 검출기 장치(107)를 포함한다. 정류기(108)는 전기 광학 결정(예: ZnTe 결정)으로 구성되고, 보안 문서(1)를 통하여 투과된 광뿐만 아니라 지연 장치(103)로부터 나오는 광도 받도록 배열된다.
초기에 선형으로 편광된 광 빔은 정류기(108)를 통과하게 되면 작은 타원형 편광을 얻는다. 타원율은 정류기에 인가된 전계에, 즉 시간의 매 특정 순간에서의 테라헤르츠 펄스에 대략 비례한다. 상기 테라헤르츠 전계는 광 펄스보다 더욱 더 길기 때문에(수 ps 대 150 fs), 샘플링 펄스가 겪은 테라헤르츠 전계는 직류 바이어스 필드로 간주될 수 있다. 따라서, 테라헤르츠와 광 펄스 사이의 지연을 변화시키게 되면, 첫 번째 것의 전체 시간 프로파일을 추적할 수 있다.
1/4 파장 판(109)은 입사 광 빔 상에 원형 편광을 생성시키기 위해 정류기 뒤에 배치된다. 월라스톤 프리즘(110)은 이 광 빔을 서로에 대해서 직교하게 편광되는 두 개의 빔으로 분리시킨다. 전치 증폭기(preamplifier) 및 로크-인 증폭기(lock-in amplifier)에 연결된 두 개의 평형 광다이오드(111)로 이루어진 차동 검출기(간략화를 위해 도 5에 도시하지 않음)가 두 개의 빔을 감지하는 데 사용된다. 테라헤르츠가 존재하지 않게 되면, 상기 두 성분은 동등한 강도를 가지며 상기 차동 신호는 영이다. 테라헤르츠 장이 적용되는 경우, 두 개의 직교하게 편광된 성분들 간에 영이 아닌 위상차가 나타난다.
이 명세서에서, 용어들은, 일반적으로, 보안 문서의 기술 분야에서 공통적으로 갖고 있는 의미를 가지며, 보안 문서 및 보안 용지의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 해석되는 바와 같이 해석된다. 사용된 용어들 중 일부와 관련하여 몇 가지 명시 사항을 아래에 기재한다.
"종이": 본 명세서에서, 용어 "종이"는 바람직하기로는 250g/m2 미만의 평량을 가지며 셀룰로오스 섬유를 50 중량% 초과하여 포함하고 있는 시트 형태의 재료를 가리킨다.
"보안 문서(security document)": 용어 "보안 문서"는 문서의 기원과 진정성을 보장하는 특별한 특징을 갖는 문서를 가리킨다. 보안 문서는 공공 관청 및 공공 기관에서 사용하는 문서뿐만 아니라 민간 부문에서 사용하는 문서도 포함하며, 그 문서는 신원 확인, 인증, 또는 위조 방지 수단 또는 장치를 포함한다. 보안 문서는 신원증명서(예: 신원 증명 카드, 여권, 통행증 등)와 유가 문서(예: 지폐, 수표, 인지, 증서 등)를 포함한다. 보안 문서는 보안 용지, 신원증명서, 지폐, 수표, 인지 또는 검인지, 라벨 및 티켓의 형태일 수 있다. 때로는, "보안 물품(security article)"이라는 용어가, 보안 문서뿐만 아니라, 그와 같은 "문서"는 아니지만 진정성을 보증하기 위한 보안 수단이 구비된 물체도 보다 더 포괄적으로 포함할 수 있도록 하기 위해 사용될 수 있다. 본 명세서에서, "보안 문서"라는 표현은 넓은 의미로, 즉 최종 사용자가 보유한 "완성된" 문서로서 이해되어야 할 뿐만 아니라, 최종 문서를 제작할 수 있는 것으로서 문서 기판과 그 기판 안에 있는 보안 요소를 포함하는 블랭크, 예를 들어, 여권 제작용 블랭크와 같은 중간 제품을 포괄하는 것으로도 이해되어야 한다.
"보안 요소": 용어 "보안 요소"는 인증 목적을 위해 보안 문서 또는 물품 안에 통합되거나 적용되는 요소에 관한 것이다. 보안 요소는 문서의 기판에, 예컨대 종이 기판, 지폐의 종이 기판, 여권 또는 기타 신원증명서의 하나 이상의 지면을 구성하는 종이 기판에, 통합될 수 있고; 이 경우에서는 흔히 그 보안 요소를 보안 은선, 스트립, 리본, 띠, 패치, 보안 섬유, 은화, 및 촉각 효과를 일으키는 요소의 형태로 한다. 대안으로, 보안 요소는 보안 문서의 기판의 표면에 적용될 수 있는데; 이 경우에서는 대체로 그 보안 요소를 지폐와 신용카드에 추가되는 홀로그램, 보안 잉크, 플라스틱 시트, 또는 기타 보편적으로 사용되는 요소의 형태로 한다.
"보안 요소의 기판" 또는 "요소 기판": 잉크, 금속 층 등의 검출 또는 측정 가능한 보안 특징물을 제공하는 재료는 때로는 담체(carrier)를 필요로 한다. "보안 요소의 기판" 또는 "요소 기판"이라는 표현은 상기 담체에 관한 것으로, 기본적으로, 그 담체의 기본 재료로 상기 요소가 구성된다. 요소 기판은 미소 섬유질이거나, 미립자의 형상이거나, 또는 잉크와 같은 액체 분산액 안에 있을 수도 있지만, 흔히, 요소 기판은 예컨대 띠 또는 패치의 형상과 같은 실질적으로 박층인 형상을 갖는다. 예를 들어, 보안 은선과 홀로그램 스트립은 일반적으로는 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 기판과 같은 합성 폴리머 기판을 사용하여 제조한다. 또한, 당해 기술분야에는 종이 기판(기본적으로, 천연적으로 발생한 셀룰로오스 섬유를 기계적으로 처리해서 얻어진 것) 또는 셀로판 기판(기본적으로, 상기 천연 셀룰로오스 섬유를 화학적으로 처리해서 얻어진 것)의 형태의 셀룰로오스 기판을 사용하는 것도 알려져 있다.
"문서의 기판" 또는 "문서 기판": 이 용어는 전형적으로는 보안 특징물을 포함할 수 있는 보안 문서의 인쇄 또는 제조에 사용되는 지지체에 관한 것이다. 예를 들어, 지폐, 여권, 및 기타 유가 문서 또는 신원증명서의 맥락에서, 문서 기판은 흔히 종이 기판이다.
"은선", "띠", "리본", 및 "스트립"은, 실질적으로 세장형인 요소, 예를 들어, 흔히, 문서 기판 전체에 걸쳐서 한 변 또는 가장자리로부터 종종 반대 측 변 또는 가장자리에 해당되는 다른 변 또는 가장자리까지 연장되게 배열된 형태인 세장형 요소를 일반적으로 가리킨다. 용어 "은선(thread)"은 요소의 횡단면 형상과 관련된 것에 있어서의 어떤 제한을 함축시키려는 것이 아니며, 반면에 용어 "띠", "리본", "스트립"은 일반적으로 납작한 형상, 즉 한 방향에서의 길이가 수직 방향에서보다 실질적으로 긴 횡단면을 갖는 납작한 형상을 함축하는 것으로 의도되었다.
"승화": 이 용어는 재료가 고체 상태로부터 액체 상태를 거치지 않고 기체 상태로 변화하는 것에 의한 물리적 공정에 관련된다. 본 명세서의 맥락에서, 이는 보안 요소 기판 내에 및/또는 상에 존재하는, 예컨대 진공 인쇄 또는 금속화 기술에 의해 그 표면에 고정된, 금속 입자와 같이, 보안 요소 기판 내에 및/또는 상에 존재하는 물질의 승화에 적용된다.
"맞춤화(customization)": 본 명세서에서, 보안 문서의 "맞춤화"는 보안 문서를 제조하는 공정에 있어서의 특정 단계로서, 보안 문서에, 동종의 다른 문서와 비교했을 때에 당해 보안 문서를 고유하고 유일한 것으로 만드는 특성 또는 특징을 부여하는, 특정 단계에 관한 것이다. 여권 또는 의료 카드에 사용자 확인 자료를 제공하는 것이나, 혹은 지폐 또는 수표에 번호를 제공하는 것이 맞춤화의 예이다. 맞춤화는 추가적인 보안 특징물의 부가를 포함할 수 있는데, 예를 들면, 지폐의 번호와 같은 맞춤화 특징물의 부가를 기술적 어려움을 포함시키는 방식으로 실행하는 때를 포함할 수 있고, 이에 의해, 맞춤화 특징물의 존재는 문서의 진정성을 보증하는 데 도움이 된다.
"정합되게(in register)": 정합되게 위치한다 함은 한 항목이 다른 항목과 관련하여 규정된 위치에 위치하는 것을 의미한다. 예를 들면, 보안 요소 또는 보안 요소의 특징물을 예컨대 보안 요소가 삽입된 기판의 특징물과 정합되게, 예를 들어, 기판의 가장자리에 대해서, 혹은 기판 상의 또는 안의 표시, 예컨대 기판 상의 인쇄된 표시 또는 기판 내의 은화에 대해서, 정합되게 위치시킬 수 있다. 산업 공정은 항상 공차를 필요로 하기 때문에, 한 항목을 다른 항목과 정합되게 배치시키는 것은 위조를 더욱 어렵게 한다. 또한, 공차의 감소는 또한 보안 문서에 포함될 수 있는 보안 요소의 수를 증가시킬 수 있게 하고, 그에 따라 문서의 위조를 더욱더 어렵게 만든다.
"표시(marking)": "표시"는 하나 이상의 마크에 존재하는 것으로 이해되고, 검출 가능한 표시는 보안 특징물로서, 그리고/또는 문서의 맞춤화를 위한 것으로서 기능을 한다. 예를 들어, 표시는 문자, 숫자, 또는 기타 기호 등과 같은 하나 이상의 기호(symbol), 또는 하나 이상의 무늬(pattern)를 포함할 수 있다. 따라서, 표시는 예를 들어 지폐 또는 여권의 일련번호, 그리고/또는 신원 증명서의 소유자의 이름 또는 그 소유자의 화상 또는 부호화된 화상 등을 포함할 수 있다.
"메타 물질": 메타 물질은, 일반적으로, 외부 자극의 파장보다 작은 크기의 규모로 구조화된 인공 매체로 이해된다. 본 명세서에서, 메타 물질은, 테라헤르츠 범위의 방사선, 바람직하게는 25GHz 내지 100THz의 범위의 방사선, 보다 바람직하게는 100GHz 내지 100THz의 범위의 방사선, 예컨대 300GHz 내지 30THz 또는 300GHz 내지 3THz의 범위의 방사선에 대한 특성 감응, 또는 0.05 내지 1mm 범위의 파장을 갖는 방사선에 대한 특성 감응, 바람직하기로는 상기 범위 내의 하나 이상의 주파수에서의 특성 감응의 특징을 나타내는 물질로서 이해되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 메타 물질은, 예컨대 규칙적으로 분포된 개구들이 형성된 도전성 재료의 패턴, 또는 기판 상에 규칙적으로 분포된 도전성 재료 부분들을 포함하는 패턴과 같은, 도전성 재료의 패턴으로 이해된다. 상기 패턴을 형성하는 개구들 또는 도전성 부분들은 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 다각형 및/또는 기호, 문자, 별 등과 같은 그 밖의 임의의 형태로 형성할 수 있다. 상기 개구들 또는 도전성 부분들의 최대 치수(예컨대, 원형 개구 또는 원형 도전성 부분의 직경, 또는 정사각형 또는 직사각형의 대각선)는 1.00mm미만, 예컨대 0.05에서 1.00mm 사이가 바람직하고, 인접한 개구들/도전성 부분들의 중심 사이의 간격은 상기 최대 치수 이상, 상기 최대 치수의 2배 이하인 것이 바람직하다. 상기 개구들 또는 도전성 부분들은 행과 열로 배열되어 매트릭스를 형성하는 것이 바람직하다. 개구들이 형성되어 있는 도전성 재료, 또는 메타 물질의 도전성 부분들은 5㎛ 미만의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 개구들 또는 도전성 부분들이 행과 열로 배열되는 경우, 셀 크기라는 용어는 상기 열과 행의 평균 크기, 또는 열과 행으로 된 개구들 또는 도전성 부분들의 중심들 간의 평균 거리를 가리킨다. 상기 행과 열은 서로 직교하거나 서로 다른 각도를 이룰 수 있다.
도면에서, 크기는 본 발명의 전형적인 실제 실시예를 실척으로 나타내려고 한 것이 아니다. 일반적으로, 스트립은 두께가 예컨대 50미크론의 수준으로 일반적으로 매우 얇고 오히려 폭은 예컨대 10mm 내지 35mm 정도로 넓으므로, 보안 요소의 폭/두께 비율은 훨씬 더 클 것이다.
본 명세서에서, 용어 "포함한다"와 이것의 파생어(예컨대, "포함하는" 등)는 제외 의미로 이해해서는 안 된다. 즉, 설명되고 정의된 것이 추가적인 요소, 단계 등을 포함할 수 있는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서, 간격 또는 범위가 제시될 때는 언제든지 상반된 표시가 없는 한은 양 끝 지점들을 포함한다.
한편, 본 발명은, 명백히, 본 명세서에 기술된 특정 실시예(들)에 한정되지 않을 뿐만 아니라, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 정의된 본 발명의 포괄적 범위 내에서 고려할 수 있는(예컨대, 재료, 치수, 구성 요소, 형태 등의 선택과 관련하여 고려할 수 있는) 그 어떠한 변경도 포함한다.

Claims (18)

  1. 보안 특징물을 구비한 보안 문서(1)를 제공하는 방법으로서, 도전성 층(22)을 제공하는 단계를 포함하는 방법에 있어서,
    상기 도전성 층의 적어도 일부분이 보안 문서의 인증을 제공하기 위해 선택된 메타 물질(31, 32)로 변환될 수 있도록 상기 도전성 층(22)의 일부분을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전성 층(22)의 상기 일부분을 레이저 광(41)을 이용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전성 층(22)의 상기 일부분을 기계식으로 제거하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전성 층(22)의 상기 일부분을 화학적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 선행 청구항들 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 도전성 층(22)이 보안 요소 기판(22)에 적용되고, 그 후에 상기 보안 요소 기판이 보안 문서 기판(11) 내에 매립되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 보안 요소 기판(21)이 상기 보안 문서 기판(11)에 매립된 후에, 상기 도전성 층(22)의 상기 일부분이 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 보안 요소 기판(21)이 상기 보안 문서 기판(11)에 매립되기 전에, 상기 도전성 층(22)의 상기 일부분이 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 보안 요소 기판(21)은, 바람직하기로는 종이, 셀로판, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 또는 폴리카보네이트로 구성되거나 또는 이들을 포함하는 스트립 또는 패치를, 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 도전성 층(22)이 보안 문서 기판(11) 상에 적용되고, 그 이후에 상기 도전성 층의 상기 일부분이 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 청구항 5 내지 청구항 9 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 보안 문서 기판(11)이 종이 기판인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 선행 청구항들 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 도전성 층(22)의 상기 일부분은, 도전성 층의 일부분(31b)이 규칙적인 패턴을 형성하는 도전성 층의 다른 부분(31b)으로부터 분리되어 떨어져 나가도록 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 도전성 층(22)의 상기 일부분은, 도전성 층 내에 규칙적인 패턴을 형성하는 개구(32a)들이 형성될 수 있게 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 청구항 11 및 청구항 12 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 규칙적인 패턴은 셀 크기(d)가 0.05mm보다 크지만 2mm보다 작은 매트릭스에 대응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 선행 청구항들 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 메타 물질(31, 32)은 테라헤르츠 범위의 방사선, 바람직하게는 25GHz 내지 100THz의 범위의 방사선, 보다 바람직하게는 100GHz 내지 100THz의 범위의 방사선, 예컨대 300GHz 내지 30THz 또는 300GHz 내지 3THz의 범위의 방사선에 대한 특성 감응에 의해 인증을 제공하도록 마련된 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 선행 청구항들 중 어느 한 청구항에 따른 방법으로 얻어졌거나 얻어질 수 있는 보안 문서.
  16. 문서 기판(11)을 포함하는 보안 문서로서, 상기 문서 기판이 종이 기판이고, 상기 보안 문서가 상기 문서 기판(11) 안에 매립된 보안 요소(2)를 추가로 포함하고, 상기 보안 요소가 요소 기판(21)을 포함하는, 보안 문서에 있어서,
    상기 요소 기판(21)에, 보안 문서의 인증을 제공하기 위해 마련되는 메타 물질(31, 32)을 형성하는 도전성 재료 부분이 구비되는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 요소 기판(21)은 종이 또는 셀로판 스트립 또는 패치와 같은 셀룰로오스 스트립 또는 패치 형태의 기판인 것을 특징으로 하는 보안 문서.
  18. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 청구항에 따른 방법에 의해, 또는 청구항 16 및 청구항 17 중 어느 한 청구항에 따라, 얻어졌거나 얻어질 수 있는 보안 문서를 인증하는, 보안 문서 인증 방법으로서,
    보안 문서(1)가 테라헤르츠 범위의 방사선, 바람직하게는 25GHz 내지 100THz의 범위의 방사선, 보다 바람직하게는 100GHz 내지 100THz의 범위의 방사선, 예컨대 300GHz 내지 30THz 또는 300GHz 내지 3THz의 범위의 방사선을 받게 하는 단계와, 상기 방사선에 대한 보안 문서의 감응을 검출하고 분석하는 단계를 포함하는, 보안 문서 인증 방법.
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