KR20160138190A - 점멸형 광학 효과를 산출하는 광학 소자 - Google Patents

점멸형 광학 효과를 산출하는 광학 소자 Download PDF

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Abstract

점멸형 광학 효과를 산출하는 광학 소자가 제공된다. 본 발명의 소자는 방향적으로 경화된 화상 아이콘을 사용한다. 구체적으로, 상기 광학 소자는 하나 이상의 경화된 착색 재료로 형성되는 화상 아이콘의 하나 이상의 배열, 및 상기 화상 아이콘의 배열(들)의 적어도 일부의 하나 이상의 합성 화상을 형성하기 위해 배치되는 선택적으로 매립된 포커싱 요소의 하나 이상의 배열로 구성된다. 상기 착색 재료(들)의 일부 또는 전부는 방향적으로 경화된 화상 아이콘을 형성하기 위해 광학 소자의 표면에 대해 하나 이상의 각도로 포커싱 요소를 통해서 화상 아이콘의 배열(들) 쪽으로 인도되는 시준 광을 사용하여 경화된다. 방향적으로 경화된 화상 아이콘의 합성 화상(들)은 경화 각도(들)에서 보일 수 있고 따라서 소자의 관찰 각도가 경화 각도(들)를 통해서 이동함에 따라 시각적으로 보였다 안보였다 하거나 턴온 및 턴오프한다. 본 발명의 광학 소자는 레이저 각인과 함께 사용될 수 있으며, 하나 이상의 실시예에서 광학 소자를 통한 우수한 레이저 각인을 가능하게 한다.

Description

점멸형 광학 효과를 산출하는 광학 소자{AN OPTICAL DEVICE THAT PRODUCES FLICKER-LIKE OPTICAL EFFECTS}
관련 출원
본 출원은, 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용되는 2014년 3월 27일자 미국 가특허출원 제61/971,240호에 대해 우선권을 주장한다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 점멸형(flicker-like) 광학 효과를 산출하는 광학 소자에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 방향적으로 경화된 화상 아이콘을 사용하는 광학 소자에 관한 것이다.
합성 화상을 투영하는 마이크로-광학 필름 재료는 일반적으로 이하의 것을 포함한다: 마이크로-크기의 화상 아이콘의 배열; 포커싱 요소(예를 들면, 마이크로렌즈, 마이크로반사체)의 배열; 및 필요에 따라서, 광-투과성 폴리머 기판. 화상 아이콘 배열 및 포커싱 요소 배열은 포커싱 요소의 배열을 사용하여 화상 아이콘의 배열이 보여질 때 하나 이상의 합성 화상이 투영되도록 구성된다. 투영된 화상은 다수의 상이한 광학 효과를 나타낼 수 있다.
이들 마이크로-광학 필름 재료는 지폐, 보안 문서 및 제품 인증용 보안 장치로서 사용될 수 있다. 지폐 및 보안 문서에 관하여, 이들 재료는 통상적으로 스트립, 패치 또는 은선(thread) 형태로 사용되며 지폐 또는 문서 내에 부분적으로 매립될 수 있거나, 그 표면에 도포될 수 있다. 여권 또는 기타 신분증명(ID) 문서에 관하여, 이들 재료는 완전한 적층체로서 사용될 수 있거나 그 표면에 상감될 수 있다. 제품 포장에 관하여, 이들 재료는 통상적으로 라벨, 시일 또는 테이프 형태로 사용되며 그 표면에 도포된다.
마이크로-광학 필름 재료의 예가 미국 특허 제7,733,268호 및 제7,468,842호에 기재 및 도시되어 있다. 이들 참조 문헌은 모두 화상 아이콘을 형성하기 위한 미세구조 접근법을 기재하고 있으며, 여기에서 화상 아이콘은 단독으로 또는 조합적으로 미세구조 보이드로 형성되거나 중실 영역으로 형성된다. 이들 보이드는 필요에 따라서 주위 또는 기저 재료와 다른 굴절율을 갖는 재료, 염색 재료, 금속 또는 착색 재료로 충전되거나 코팅된다. 이러한 접근법은 거의 무제한의 공간 해상도의 이점을 갖는다.
이들 마이크로-광학 필름 재료를 제조하는 예시적 방법은 75 게이지 접착-촉진 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름과 같은 베이스 필름에 대해 주조되는 방사선 경화성 액체 폴리머 내의 보이드로서 아이콘을 형성하고, 이후 베이스 필름의 대향 면 상에 방사선 경화성 폴리머로부터의 렌즈를 아이콘에 대해 정확히 정렬되게 또는 비스듬하게 형성하며, 이후 필름 표면에 대한 그라비어형(gravure-like) 닥터 블레이딩에 의해 아이콘 보이드를 서브미크론 입자 착색 컬러링 재료로 충전하고, 적절한 수단(예를 들면, 용매 제거, 방사선 경화, 또는 화학 반응)에 의해 충전을 응고시키며, 최종적으로 선명하거나, 염색되거나, 착색되거나, 은밀한 보안 재료를 포함할 수 있는 선택적 밀봉 층을 도포하는 것이다. 여기에서, 충전을 응고시키는 수단은 비방향적이며, 렌즈를 통하지 않고 화상 아이콘 층에 직접 도포된다. 이러한 비방향적으로 경화된 아이콘의 합성 화상은 광범위한 각도에 걸쳐서 볼 수 있다.
아이콘 보이드는 다수의 아이콘 충전 재료를 구비할 수 있다. 예를 들어, US 제7,468,842호의 49칼럼 36-63라인에서, 아이콘 보이드는 제1 아이콘 충전 재료로 불충분하게 충전되며, 필요에 따라서는 (예를 들어, 방사선 경화에 의해) 안정화된다. 아이콘 보이드는 이후 필요에 따라서 제2 아이콘 충전 재료로 충전된다. 이 예에서, 아이콘 충전 재료는 렌즈를 통하지 않고 아이콘 충전 재료에 직접 도포되는 비방향적 경화와 같은 비방향적 기술에 의해 안정화된다.
마이크로-광학 필름 재료의 다른 예가 미국 특허 제7,738,175호에 공지되어 있다. 이 참조 문헌은 점멸형 광학 효과를 산출하는 합성 마이크로-광학 시스템을 개시하고 있다. 이 시스템은 화상 아이콘의 어레이 또는 패턴 및 포커싱 요소의 어레이로 형성되는 면내 화상을 생성한다. 여기에서, 면내 화상은 실질적으로 면내 화상이 담지되는 기판의 평면 내에 시각적으로 놓이는 일부 시각 경계, 패턴 또는 구조를 갖는 화상으로서 정의된다. 이 시스템은 또한 하나 이상의 면외 합성 화상을 생성하며, 면외 합성 화상은 면내 합성 화상(들)의 출현 정도를 조절 또는 제어하도록 작동한다. 일 실시예에서, 면외 합성 화상은 면내 화상의 시야를 제어하도록 작용하고, 따라서 면내 화상의 출현 정도를 조절 또는 제어하도록 작용한다. 여기에서, 면내 화상의 출현은 시스템의 관찰 각도에 따라서 시각적으로 보였다 안보였다 하거나 턴온 및 턴오프한다.
본 발명에 의하면, 이들 필름 재료의 화상 아이콘 층을 시준 광(collimated light)을 사용하여 렌즈 층을 통해서 방향적으로 경화시키는 것은 이들 재료에 의해 제공되는 광학 효과의 범위를 크게 증가시키는 것이 밝혀졌다.
따라서 본 발명은 점멸형 광학 효과를 산출하는 광학 소자를 제공하며, 상기 광학 소자는 하나 이상의 경화된 착색 재료로 형성되는 화상 아이콘의 하나 이상의 배열, 및 상기 화상 아이콘의 배열(들)의 적어도 일부의 하나 이상의 합성 화상을 형성하기 위해 배치되는 선택적으로 매립된 포커싱 요소의 하나 이상의 배열을 포함하고, 상기 착색 재료(들)의 일부 또는 전부는 방향적으로 경화된 화상 아이콘을 형성하기 위해 광학 소자의 표면에 대해 하나 이상의 각도(이하 "경화 각도(들)")로 포커싱 요소를 통해서 인도되는 시준 광을 사용하여 경화되며, 상기 방향적으로 경화된 화상 아이콘의 합성 화상(들)은 경화 각도(들)에서 보일 수 있고 따라서 소자의 관찰 각도가 경화 각도(들)를 통해서 이동함에 따라 시각적으로 보였다 안보였다 하거나 턴온 및 턴오프한다.
본 명세서에 사용되는 용어 "착색 재료"는 본 발명의 소자의 합성 화상(들) 및 화상 아이콘에 색깔을 부여할 수 있는 임의의 재료를 의미하도록 의도되며, 이는 시준 광에 의해 경화될 수 있다. 고려되는 일 실시예에서, 착색 재료는 경화성 안료 분산체(즉, 경화성 매체 또는 담체 중의 안료 입자)이다.
이하에서 더 자세히 설명되듯이, 본 발명의 광학 소자에 의해 투영되는 합성 화상(들)은 소자가 소자의 평면에 대해 실질적으로 평행한 축에 대해 기울어질 때 복수의 상이한 시각 효과를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 합성 화상(들)은 사방시차 운동(orthoparallactic movement: OPM)을 보여줄 수 있다(즉, 소자가 기울어질 때 화상은 정상 시차에 의해 예견되는 방향에 수직하게 보이는 경사 방향으로 이동한다). 점멸형 광학 효과를 산출하는 전술한 종래의 마이크로-광학 시스템과 달리, 본 발명에 의해 투영되는 화상(들)은 반드시 시각적으로 소자의 평면에 실질적으로 놓이는 화상이 아니며, 시각적으로 소자의 두께보다 깊은 공간 평면 상에 놓이는 것으로 보일 수도 있거나, 소자의 표면 위의 이격된 공간 평면 상에 놓이는 것으로 보일 수도 있다. 화상(들)은 또한 소자가 특정 각도(예를 들면, 90도) 회전함에 따라 소자 위의 위치로부터 소자 아래의 위치로 또는 그 반대로 요동하는 것으로 보일 수도 있으며, 이후 소자가 동일한 각도를 더 회전함에 따라 그 최초 위치로 복귀할 수 있다.
하나 이상의 경화된 착색 재료를 사용하여 제조되는 본 발명의 화상 아이콘은 포스트 형태로, 또는 본 발명의 광학 소자의 표면 상의 또는 표면 내의 보이드 또는 리세스 형태로 제조될 수 있다. 포스트는 착색 재료(들)로 형성될 수 있거나, 또는 포스트 또는 보이드 또는 리세스를 둘러싸는 영역은 착색 재료(들)로 코팅되거나 부분적으로 또는 완전히 충전될 수 있다. 아이콘의 크기, 형태 및 형상은 제한되지 않는다. 실제로, 두 가지 이상의 형태의 화상 아이콘(예를 들면, 마이크로-크기 및 나노-크기 화상 아이콘)이 본 발명의 소자 내의 화상 아이콘의 하나의 배열 또는 층 내에서 상호 정합되는 실시예가 고려된다.
예시적 일 실시예에서, 화상 아이콘 배열(들) 내의 각각의 화상 아이콘은 하나의 경화된 착색 재료로 형성되며, 착색 재료는 특정 각도에서 시준 광을 사용하여 경화된다. 이 실시예에서, 합성 화상(들)은 경화 각도에서 보일 수 있다. 즉, 투영된 합성 화상(들)은 소자의 관찰 각도가 경화 각도를 통해서 이동함에 따라 점멸하거나 턴온 및 턴오프한다.
두 개 이상의 착색 재료로 형성된 화상 아이콘은 각각의 재료를 시준 광으로 경화시킴으로써 또는 하나의 재료를 시준 광으로 경화시키고 다른 재료를 다른 경화 수단(예를 들면, 비방향적 방사선 경화, 화학 반응)으로 경화시킴으로써 제조될 수 있다. 방향적으로 경화된 착색 재료로 형성된 합성 화상은 경화 각도(들)에서 보일 수 있고, 비방향적으로 경화된 착색 재료로 형성된 합성 화상은 광범위한 각도에 걸쳐서 보일 수 있을 것이다. 본 발명의 실시에 사용되는 화상 아이콘의 배열(들)은 그 전체가 비방향적으로 경화된 착색 재료로 형성되는 종래 기술의 화상 아이콘을 구비할 수도 있음을 알아야 한다.
이러한 예시적 일 실시예에서, 화상 아이콘의 배열(들)에서의 각각의 화상 아이콘은 두 개의 경화된 착색 재료로 형성되며, 각각의 착색 재료는 다른 컬러를 갖는다. 각각의 착색 재료는 다른 착색 재료를 경화하기 위해 사용되는 각도와 다른 포커싱 요소를 통한 각도에서 시준 광을 사용하여 경화된다. 이 예시적 실시예에서, 광학 소자는 제1 경화 각도에서 보일 수 있는 제1 컬러의 합성 화상(들) 및 제2 경화 각도에서 보일 수 있는 제2 컬러의 합성 화상(들)을 투영할 것이다.
이 예시적 실시예는 컬러 착색 재료를 하나의 각도의 시준 광을 사용하여 경화시키고, 경화되지 않은 착색 재료를 소자로부터 씻어내며, 이후 제2 컬러 착색 재료를 추가하고 이를 경화시킴으로써 생산될 수 있다. 쉽게 알게 되듯이, 다수의 컬러 착색 재료가 이런 식으로 추가될 수 있다.
다른 이러한 예시적 실시예에서, 화상 아이콘의 배열(들) 내의 각각의 화상 아이콘은 하나의 경화된 형광 착색 재료 및 하나의 경화된 비형광 착색 재료로 형성된다. 쉽게 알게 되듯이, 특정 각도에서만 검출 가능하고 다른 특정 각도에서는 검출될 수 없는 형광 특징부는 효과적인 기계 판독가능한 인증 특징부로서 작용할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 본 발명의 광학 소자는 하나 이상의 보안 인쇄 특징부(예를 들면, 문자, 사진)를 갖는 ID 카드에 사용된다. 보안 인쇄 특징부(들)는 선택적 관찰 각도에서 보일 수 있을 것이고 본 발명의 소자에 의해 투영되는 합성 화상(들)은 다른 선택적 관찰 각도에서 보일 수 있을 것이다. 이런 식으로, 합성 화상(들)은 보안 인쇄 특징부(들)를 가리거나 손상시키지 않을 것이다.
추가 예시적 실시예에서, 본 발명의 광학 소자는, 기본적으로 전술한 광학 소자(예를 들면, 광학 필름 재료)를 포함하고, 필요에 따라서 광학 소자의 위 및/또는 아래에 배치되는 하나 이상의 층을 포함하는 레이저 마킹 가능한 광학 소자이며, 광학 소자의 하나 이상의 배열 또는 층 또는 광학 소자의 위 또는 아래의 하나 이상의 층은 레이저 마킹 가능한 배열 또는 층이고, 레이저 마킹 가능한 배열(들) 또는 층(들) 상에는 하나 이상의 레이저 마킹된 정적 2차원(2D) 화상이 구비된다.
본 발명은 추가로 본 발명의 광학 소자로 제조되거나 이를 사용하는 시트 재료 및 베이스 플랫폼뿐 아니라 이들 재료로 제조되는 문서를 제공한다. 본 명세서에 사용되는 용어 "문서"는 지폐 또는 화폐, 채권, 수표, 여행자 수표, 복권, 우표, 증권, 권리증 등과 같은 재무적 가치를 갖는 임의의 종류의 문서, 또는 여권, ID 카드, 운전 면허증 등과 같은 신분증명 문서, 또는 라벨과 같은 비보안 문서를 지칭한다. 본 발명의 광학 소자는 또한 소비재뿐 아니라 소비재에 사용되는 백 또는 포장에 사용되도록 고려된다.
이러한 일 실시예에서, 광학 소자는 폴리머 ID 카드에 매립된 패치 형태이다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 하기 상세한 설명 및 도면으로부터 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 보편적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에서 언급되는 모든 간행물, 특허 출원, 특허 및 기타 참조문헌은 그 전체가 참조로 원용된다. 분쟁의 경우에, 정의를 포함하는 본 명세서는 통제할 것이다. 또한, 재료, 방법 및 예는 예시적인 것에 불과하며, 제한적이도록 의도되지 않는다.
개시된 발명의 특정한 특징부가 첨부도면을 참조하여 도시된다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 광학 소자의 예시적 일 실시예의 화상 아이콘 배열 또는 층을 형성하기 위한 방법의 도시도이다.
도 1은 임의의 착색 재료가 그 안에 통합되기 전의 광학 소자의 측단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광학 소자의 도시도이며, 화상 아이콘 층 내의 보이드는 제1 착색 재료로 충전된 것으로 도시되어 있고, 평행 광선 형태의 입사광은 포커싱 요소 배열 상에 그 표면에 수직하게 충돌하는 것으로 도시되어 있다.
도 3은 도 2에 도시된 광학 소자의 도시도이며, 경화되지 않은 제1 착색 재료가 화상 아이콘 층으로부터 제거 완료되었고, 경화된 제1 착색 재료 및 최초 아이콘 구조만 남겨진다.
도 4는 도 3에 도시된 광학 소자의 도시도이며, 재생성된 보이드는 제2 착색 재료로 충전된 것으로 도시되어 있고, 시준 광은 포커싱 요소 배열 상에 다른 경화 각도로 충돌하는 것으로 도시되어 있다.
도 5는 도 4에 도시된 광학 소자의 도시도이며, 경화되지 않은 제2 착색 재료가 화상 아이콘 층으로부터 제거 완료되었고, 경화된 제1 및 제2 착색 재료와 최초 아이콘 구조물만 남아있다.
도 6은 도 5에 도시된 광학 소자의 도시도이며, 재생성된 보이드는 제3 착색 재료로 충전된 것으로 도시되어 있고, 비시준(산란) 광은 포커싱 요소 배열 상에 충돌하는 것으로 도시되어 있다.
도 7은 도 1 내지 도 6에 도시된 방법에 따라 제조된 본 발명의 광학 소자의 예시적 실시예의 측단면도이다. 이 소자는 세 가지의 상이한 충전 재료를 가지며, 그 중 두 개는 방향적으로 경화되었다.
도 8은 도 7에 도시된 광학 소자의 도시도이며, 소자를 제1 경화 각도에서 바라보는 관찰자를 도시한다.
도 9는 도 7에 도시된 광학 소자의 도시도이며, 소자를 제2 경화 각도에서 바라보는 관찰자를 도시한다.
도 10은 도 7에 도시된 광학 소자의 도시도이며, 소자를 제3 경화 각도에서 바라보는 관찰자를 도시한다.
본 발명에 의하면, 상이한 관찰 각도에서 볼 때 임의로 컬러가 변화하는 점멸형 광학 효과가 산출되며 이는 광학 소자의 평면에 반드시 놓이지 않는다. 본 발명의 광학 소자는 레이저 각인과 함께 사용될 수 있으며 이는 하나 이상의 실시예에서 광학 소자를 통한 우수한 레이저 각인을 가능하게 한다.
전술했듯이, 본 발명의 광학 소자는 하나 이상의 경화된 착색 재료로 형성되는 화상 아이콘의 하나 이상의 배열, 및 상기 화상 아이콘의 배열(들)의 적어도 일부의 하나 이상의 합성 화상을 형성하기 위해 배치되는 선택적으로 매립된 포커싱 요소의 하나 이상의 배열을 포함하고, 상기 착색 재료(들)의 일부 또는 전부는 방향적으로 경화된 화상 아이콘을 형성하기 위해 광학 소자의 표면에 대해 하나 이상의 각도(경화 각도(들))로 포커싱 요소를 통해서 인도되는 시준 광을 사용하여 경화되며, 상기 방향적으로 경화된 화상 아이콘의 합성 화상(들)은 경화 각도(들)에서 보일 수 있고 따라서 소자의 관찰 각도가 경화 각도(들)를 통해서 이동함에 따라 시각적으로 보였다 안보였다 하거나 턴온 및 턴오프한다.
합성 화상(들)은, 반사광에서든 투과광에서든 경화 각도(들)에서 볼 때, 하기 광학 효과 중 하나 이상을 나타낼 수 있다:
i. 사방시차 운동을 보여준다;
ⅱ. 광학 소자의 두께보다 깊은 공간 평면에 놓이는 것으로 보인다;
ⅲ. 광학 소자의 표면 위의 공간 평면에 놓이는 것으로 보인다;
ⅳ. 소자가 방위각으로 회전될 때 광학 소자의 두께보다 깊은 공간 평면과 광학 소자의 표면 위의 공간 평면 사이에서 요동한다;
v. 복합 3차원 구조, 패턴, 운동, 또는 활동을 보여준다; 및/또는
ⅵ. 보였다 안보였다 하거나, 정적으로 유지되지만 내내 이동하는 컬러의 동적 밴드를 갖거나, 내내 이동하는 컬러의 동적 밴드에 의해 활동되는 면내 화상을 갖는다.
Steenblik 등의 PCT/US2004/039315에 기재되어 있듯이, 화상의 확대 또는 합성 확대의 크기뿐 아니라 상기 시각 효과는 포커싱 요소(예를 들면, 렌즈)의 배열(예를 들면, 어레이)과 화상 아이콘 사이의 "경사" 정도, 두 개의 어레이의 상대적 스케일, 및 포커싱 요소 또는 렌즈의 f-넘버에 종속되며, f-넘버는 렌즈의 초점 길이(f)를 렌즈의 유효 최대 직경(D)으로 나눔으로써 얻어지는 몫으로서 정의된다.
Steenblik 등의 PCT/US2004/039315에 역시 기재되어 있듯이, 사방시차 효과는 포커싱 요소와 화상 아이콘의 대칭 축이 오정렬될 때 실질적으로 1.0000에 해당하는 "스케일 비율"(포커싱 요소 또는 렌즈의 반복 주기에 대한 화상 아이콘의 반복 주기의 비율)에 기인한다. 본 발명의 광학 소자의 두께보다 깊은 공간 평면에 놓이는 것으로 보여짐은 포커싱 요소와 화상 아이콘의 대칭 축이 실질적으로 정렬될 때 1.0000 미만의 "스케일 비율"에 기인하며, 본 발명의 소자의 표면 위의 공간 평면에 놓이는 것으로 보여짐은 포커싱 요소와 화상 아이콘의 대칭 축이 실질적으로 정렬될 때 1.0000 초과의 "스케일 비율"에 기인한다. 소자가 방위각으로 회전될 때 광학 소자의 두께보다 깊은 공간 평면과 광학 소자의 표면 위의 공간 평면 사이에서 요동치는 것으로 보여짐은 스케일 비율의 축방향 비대칭 값(예를 들어, X방향으로 0.995, 및 Y방향으로 1.005)에 기인한다.
하나 이상의 경화된 착색 재료를 사용하여 제조되는 본 발명의 화상 아이콘은 포스트 형태로, 또는 본 발명의 광학 소자의 표면 상의 또는 표면 내의 보이드 또는 리세스 형태로 제조될 수 있다. 포스트는 경화된 착색 재료(들)로 제조될 수 있거나, 또는 포스트 또는 보이드 또는 리세스를 둘러싸는 영역은 착색 재료(들)로 코팅되거나 부분적으로 또는 완전히 충전될 수 있다. 아이콘의 크기, 형태 및 형상은 제한되지 않지만, 이들 상승되거나 오목한 아이콘은 시각적으로 검출될 수 있고 어쩌면 기계 검출되거나 기계 판독될 수 있는 예를 들어 포지티브 또는 네거티브 기호, 글자 및/또는 숫자의 형태 또는 형상을 취할 수 있다. 이들은 또한 3차원 효과를 제공하는 부조(bas-relief) 구조를 구성하거나, 선, 점, 소용돌이 또는 그 조합 형태를 취할 수 있는 복수의 이격된, 상승된 또는 오목한 아이콘에 의해 형성되는 복합 또는 모자이크형 화상을 구성할 수 있다. 고려되는 일 실시예에서, 본 발명의 실시에 사용되는 화상 아이콘은 약 0.5 내지 약 8 미크론 범위의 높이 또는 리세스 깊이를 갖는 상승되거나 오목한 아이콘이다.
전술했듯이, 두 가지 이상의 형태의 화상 아이콘(예를 들면, 마이크로-크기 및 나노-크기 화상 아이콘)이 본 발명의 소자 내의 화상 아이콘의 하나의 배열 또는 층 내에서 상호 정합되는 실시예가 고려된다. 이들 실시예에서는, 바람직한 경화 형태가 요구된다. 본 발명에 의해 고려되는 바람직한 경화의 한 형태는 충전의 차등 용해이며, 이는 상이한 크기의 구조물 및 상이한 용해성의 충전물을 사용하여 달성될 수 있다. 이것은 단일 층 상에 상이한 조성을 갖는 상이한 구조를 생성하기 위해 시준된 경화와 조합될 수 있다. 시준된 경화는 또한 다기능성 마이크로-크기 및/또는 나노-크기 화상 아이콘의 이러한 단일 층을 생성하기 위한 수단으로서 단독으로 사용될 수 있다.
본 발명에 사용하기 위해 고려되는 착색 재료는 착색 수지 및 잉크를 포함하지만 이것에 한정되지 않는다. 예시적 실시예에서는, Sun Chemical Corporation으로부터 'Spectra Pac'이라는 제품명으로 시판되는 안료 분산체 형태의 서브-미크론 안료가 사용된다. 본 발명에 사용하기에 적합한 경화성 착색 재료를 달성하기 위해 이 안료 분산체에는 다른 경화성[예를 들면 자외선(UV) 경화성] 재료 및 광개시제가 추가된다. 결과적인 경화성 착색 재료는 이후 포스트를 제조하기 위해 또는 포스트를 둘러싸는 영역 및/또는 보이드(또는 리세스)를 충전하기 위해 사용된다.
본 발명의 실시에 사용되는 임의로 매립되는 포커싱 요소는 굴절 포커싱 요소, 반사 포커싱 요소, 하이브리드 굴절/반사 포커싱 요소, 및 그 조합을 포함하지만 이것에 한정되지 않는다. 고려되는 일 실시예에서, 포커싱 요소는 굴절 마이크로렌즈이다. 적절한 포커싱 요소의 예가 Steenblik 등의 미국 특허 제7,333,268호, Steenblik 등의 미국 특허 제7,468,842호 및 Steenblik 등의 미국 특허 제7,738,175호에 개시되어 있으며, 이들 특허는 모드 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다.
포커싱 요소의 매립은 광학적으로 저하되는 외부 효과에 대한 본 발명의 광학 소자의 저항을 향상시키는 역할을 한다. 이러한 일 실시예에서, 본 발명의 소자의 외표면으로부터 굴절 인터페이스로의 굴절율은 제1 굴절율과 제2 굴절율 사이에서 변경되며, 제1 굴절율은 제2 굴절율과 상당히 또는 눈에 띄게 다르다. 본 명세서에 사용되는 "상당히 또는 눈에 띄게"라는 문구는 포커싱 요소의 초점 길이(들)가 약 0.1 미크론 이상 변경되게 만드는 굴절율 차이를 의미한다.
매립 재료는 투명, 반투명, 착색 또는 색소침착될 수 있으며 매립 재료는 광학 효과, 도전성 또는 전기 용량, 자기장 검출에 의존하는 자동 통화 인증, 검증, 추적, 계수 및 검출 시스템의 지원을 포함하는, 보안 및 인증 목적을 위한 추가 기능을 제공할 수 있다. 적절한 재료는 접착제, 겔, 글루, 래커, 액체, 성형 폴리머, 및 유기 또는 금속 분산체를 함유하는 기타 재료를 포함할 수 있다.
포커싱 요소가 마이크로렌즈이고 화상 아이콘 배열(들) 내의 각각의 화상 아이콘은 하나의 경화된 착색 재료로 형성되는 예시적 실시예에서 본 발명의 광학 소자는 (a) 광학 스페이서 또는 스페이서 층의 상면 및 하면에 실질적으로 투명하거나 선명한 방사선 경화성 수지를 도포하는 단계; (b) 광학 스페이서의 상면에 마이크로렌즈 어레이를 형성하고 하면에 보이드(또는 리세스) 및/또는 포스트 형태의 아이콘 어레이를 형성하는 단계; (c) 방사선 소스를 사용하여 실질적으로 투명하거나 선명한 수지를 경화시키는 단계; (d) 포스트를 둘러싸는 영역 및/또는 아이콘 어레이 리세스를 하나 이상의 착색 재료로 충전하는 단계; (e) 광학 스페이서의 하면으로부터 과잉 착색 재료(들)를 제거하는 단계; 및 (f) 착색 재료(들)의 일부 또는 전부를 광학 소자의 표면에 대해 하나 이상의 각도로 포커싱 요소를 통해서 아이콘 층 쪽으로 인도되는 시준된(평행하게 만들어진) 광을 사용하여 경화시키는 단계에 의해 제조될 수 있다.
착색 재료(들)의 경화는 시준 광원으로부터의 시준 광을 마이크로렌즈 어레이를 통해서 아이콘 어레이 쪽으로 인도하여 어레이에 충돌하는 결과적 광이 착색 재료(들)의 경화를 초래하게 만드는 단계를 수반한다. 적절한 시준 광원은 레이저 광, LED 어레이 또는 그 조합과 같은 보다 방향적인 소스로부터 하나 이상의 시준 렌즈를 통해서, 좁은 슬릿을 통해서, 포물선 반사체 쪽으로 인도되는 광[예를 들면, 태양광, 자외선(UV), 적외선(IR)]을 포함한다. 고려되는 일 실시예에서, 시준 광 소스는 UV 리소그래피 노광 유닛이다.
이제 도면을 자세히 참조하면, 도 1 내지 도 6은 본 발명의 광학 소자의 예시적 일 실시예의 화상 아이콘 배열 또는 층을 형성하기 위한 방법을 도시한다. 도 1에는, 그 안에 임의의 착색 재료가 통합되기 전의 광학 소자의 측단면도가 전체적으로 10으로 도시되어 있다. 소자(10)는 기본적으로 이하를 포함한다:
(a) 포커싱 요소(12)의 배열;
(b) 베이스 필름 또는 광학 스페이서(14); 및
(c) 그 안에 아이콘 리세스 또는 보이드(20)를 갖는 실질적으로 투명하거나 선명한 방사선 경화성 수지(18)로 제조된 부분 형성된 화상 아이콘 층(즉, 최초 아이콘 구조물)(16).
도 2에 도시된, 화상 아이콘 배열 또는 층 형성 방법의 제1 단계에서, 보이드(20)는 제1 착색 재료(22)로 충전된다. 평행 광선 형태의 입사 광(24)은 포커싱 요소 배열(12)의 표면에 수직하게 충돌한다. 즉, 평행 광선은 제로 각도로 진입한다. 각각의 포커싱 요소는 그 각각의 입사광을 화상 아이콘 배열 또는 층 상에 포커싱시키며, 포커싱은 포커싱 요소의 대략 초점 거리에서 이루어진다. 초점에 매우 근접한 충전된 보이드의 영역이 경화된다. 초점에 근접하지 않은 충전된 보이드 영역은 경화되지 않을 것이다.
이후 경화되지 않은 제1 착색 재료(22)가 제거(예를 들면, 세척)되고, 도 3에 가장 잘 도시되어 있듯이, 경화된 제1 착색 재료(26) 및 최초 아이콘 구조물(16)이 남겨진다. 이 단계는 화상 아이콘 배열 또는 층 내에 보이드(20)를 재생성한다.
다음 단계에서, 재생성된 보이드(20)는 제2 착색 재료(28)로 충전된다. 다른 경화 각도가 선택되며, 그 각도로 진입하는 시준 광(30)이 산출된다. 도 4에 도시하듯이, 경화 각도는 소자(10)의 표면의 우상방으로부터 진입하고 있다. 시준 광(30)은 모두 평행 광선으로 구성된다. 전과 같이, 보이드(20)의 일부는 포커싱 요소의 초점에 매우 근접하며, 이들 영역에서 제2 착색 재료(28)가 경화된다. 착색 재료(28)의 일부는 초점에 근접하지 않기 때문에 노광되지 않고 따라서 경화되지 않은 상태로 유지된다.
이후 경화되지 않은 제2 착색 재료(28)가 제거되고, 도 5에 가장 잘 도시되어 있듯이, 경화된 제1 착색 재료(26)와 경화된 제2 착색 재료(32) 및 최초 아이콘 구조물(16)이 남겨진다. 다시, 이 단계는 화상 아이콘 배열 또는 층 내에 보이드(20)를 재생성한다.
다음 단계에서, 재생성된 보이드(20)는 제3 착색 재료(34)로 충전된다. 도 6에 도시하듯이, 재료는 비시준(산란) 광(36)을 사용하여 경화된다. 그 결과, 포커싱 요소에 의한 효과적인 포커싱이 전혀 존재하지 않으며, 전체 아이콘 층이 노광된다. 효과적으로, 이는 제3 착색 재료(34)의 전체가 경화되도록 보장한다.
보이드를 착색 충전 재료로 충전하는 것을 포함하는 방법 단계 중 하나 이상은 레이저 광을 흡수하지 않도록 구성된 미착색 재료를 사용하여 수행될 수도 있다. 이것은 "비어 있는" 아이콘 공간을 제공하며, 그 이점은 이하에서 더 논의될 것이다.
이 방법에 따라 제조된 광학 소자는 도 7에 도시되어 있으며 참조 부호 100으로 표시된다. 세 개의 상이한 경화된 착색 재료[26, 32, 38(경화된 제3 착색 재료)]가 존재하며, 이 경우 그 중 두 개의 착색 재료(26, 32)는 방향적으로 경화되었다.
이제 도 8을 참조하면, 소자(100)를 제1 경화 각도에서 바라보는 관찰자는 경화된 제1 착색 재료(26)와 연관된 합성 화상(들)을 본다. 도 8 내지 도 10에서, 관찰자는 예를 들어 도 8에서의 포커싱 요소 각각에 대한 관찰자의 유효 각도가 제1 경화 각도와 동등하도록 소자로부터 "매우 멀리 떨어져" 있다. 경화된 제1 착색 재료(26)와 연관된 합성 화상(들)은 제1 경화 각도에서만 보일 수 있다.
소자를 제2 경화 각도(도 9 참조)로 바라보는 관찰자는 경화된 제2 착색 재료(32)와 연관된 합성 화상(들)을 본다. 이 합성 화상(들)은 제2 경화 각도에서만 보일 수 있다.
소자를 경화 각도 중 하나가 아닌 각도(도 10 참조)로 바라보는 관찰자는 경화된 제3 착색 재료(38)와 연관된 합성 화상(들)을 본다. 이 합성 화상(들)은 제1 경화 각도 또는 제2 경화 각도와 동등하지 않은 임의의 각도에서 보일 수 있다. 일부 경우에, 특히 광학 소자 또는 시스템이 큰 f-넘버를 갖는 경우에, 관찰자는 소자를 높은 각도(즉, "정상" 각도에서 먼 각도)에서 볼 수 있다. 관찰 각도가 충분히 높아질수록, 포커싱 요소를 통한 시선은 인접한 포커싱 요소 아래에 있는 화상 아이콘을 보기 시작할 것이다. 이러한 형태의 상황에서, 관찰자는 특정 경화 각도 이외의 각도에서 특정 경화 각도와 연관된 하나 이상의 합성 화상을 볼 수 있다.
광학 스페이서 또는 스페이서 층은 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴 클로라이드 등을 포함하지만 이것에 한정되지 않는 하나 이상의 본질적으로 투명하거나 반투명한 폴리머를 사용하여 형성될 수 있다. 예시적 실시예에서, 광학 스페이서 또는 스페이서 층은 폴리에스테르 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하여 형성된다.
광학 스페이서 또는 스페이서 층의 사용이 상기 예시적 실시예에서 언급되었지만, 본 발명의 광학 소자는 광학 스페이서 또는 스페이서 층 없이 제조될 수도 있다.
적절한 방사선 경화성 수지는 아크릴, 에폭시, 폴리에스테르, 아크릴화 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 우레탄, 아크릴화 우레탄 등을 포함하지만 이것에 한정되지 않는다. 바람직하게, 어레이는 Lord Chemicals로부터 시판되는 아크릴화 우레탄을 사용하여 형성된다.
전술했듯이, 두 개 이상의 착색 재료로 형성된 화상 아이콘은 각각의 재료를 시준 광으로 경화시킴으로써 또는 하나의 재료를 시준 광으로 경화시키고 다른 재료를 다른 경화 수단(예를 들면, 방사선 경화, 화학 반응)으로 경화시킴으로써 제조될 수 있다. 이러한 방향적으로 경화된 착색 재료(들)로 형성된 화상 아이콘의 합성 화상은 경화 각도(들)에서 보일 수 있을 것이며, 비방향적으로 경화된 착색 재료로 형성된 화상 아이콘의 합성 화상은 광범위한 각도에 걸쳐서 보일 수 있을 것이다. 본 발명의 실시에 사용되는 화상 아이콘의 배열(들)은 그 전체가 비방향적으로 경화된 착색 재료로 형성되는 종래 기술의 화상 아이콘을 구비할 수도 있음을 알아야 한다.
이러한 예시적 일 실시예에서, 화상 아이콘의 배열(들)에서의 각각의 화상 아이콘은 두 개의 경화된 착색 재료로 형성되며, 각각의 착색 재료는 다른 컬러를 갖는다. 여기에서, 각각의 착색 재료는 다른 착색 재료를 경화하기 위해 사용되는 각도와 다른 포커싱 요소를 통한 각도에서 시준 광을 사용하여 경화된다. 특히, 이 예시적 실시예는 컬러 착색 재료를 하나의 각도의 시준 광을 사용하여 경화시키고, 경화되지 않은 착색 재료를 소자로부터 씻어내며, 이후 제2 컬러 착색 재료를 추가하고 이를 다른 각도에서 경화시킴으로써 생산될 수 있다. 결과적 광학 소자는 제1 경화 각도에서 보일 수 있는 제1 컬러의 합성 화상(들), 및 제2 경화 각도에서 보일 수 있는 제2 컬러의 합성 화상(들)을 투영할 것이다. 쉽게 알게 되듯이, 다수의 상이한 컬러 착색 재료가 이런 식으로 추가될 수 있다. 또한, 각도 경화를 위해 이전에 사용되지 않은 임의의 각도에서 볼 수 있는 "배경 색상"을 제공하기 위해, 시준 광을 사용하지 않고 경화되는 다른 상이한 컬러 착색 재료가 추가된다.
다른 이러한 예시적 실시예에서, 화상 아이콘의 배열(들) 내의 각각의 화상 아이콘은 하나의 경화된 형광 착색 재료 및 하나의 경화된 비형광 착색 재료로 형성된다. 여기에서, 특정 각도에서만 검출 가능하고 다른 특정 각도에서는 검출될 수 없는 형광 특징부는 효과적인 기계 판독가능한 인증 특징부로서 작용할 수 있다.
본 발명의 추가 예시적 실시예에서, 광학 소자는, 기본적으로 전술한 광학 소자(예를 들면, 광학 필름 재료)를 포함하고, 필요에 따라서 광학 소자의 위 및/또는 아래에 배치되는 하나 이상의 층을 포함하는 레이저 마킹 가능한 광학 소자이며, 광학 소자의 하나 이상의 배열 또는 층 또는 광학 소자의 위 또는 아래의 하나 이상의 층은 레이저 마킹 가능한 배열 또는 층이다.
본 명세서에 사용되는 용어 "레이저 마킹 가능한" 또는 그 임의의 변형어는 탄화, 조각, 색변화가 있거나 없는 조각, 표면 탄화, 색변화 또는 내부 흑화를 수반하는 조각, 코팅 제거, 삭마, 표백, 용융, 팽창 및 기화에 의한 레이저 마킹 등을 포함하지만 이것에 한정되지 않는, 레이저에 의해 유도 또는 형성되는 물리적 또는 화학적 변형이 가능함을 의미하도록 의도된다.
바람직한 실시예에서, 본 발명의 레이저 마킹 가능한 광학 소자는 이하를 갖는다:
(a) 선택적으로 매립된 포커싱 요소(예를 들면, 매립된 굴절 포커싱 요소)의 배열 및 광학 스페이서로도 기능하는 레이저 마킹 가능한 층에 의해 분리되는 화상 아이콘의 배열; 및/또는
(b) 광학 소자 아래에 배치되는 하나 이상의 레이저 마킹 가능한 층.
매립된 렌즈 및 기타 ID 제품(예를 들면 폴리머 ID 카드에 매립된 패치)에 사용될 수 있는 상기 바람직한 실시예에서, 정적 2차원(2D) 화상 형태의 개별 데이터는 시준된 경화 에너지가 인가된 각도(들)와 다른 각도로 광학 소자 내에 또는 아래에 레이저 조각될 것이다.
광학 소자 아래에 하나 이상의 레이저 마킹 가능한 층이 배치되는 후자 실시예에서, 화상 아이콘의 배열은 "비어있는" 아이콘 공간을 포함한다. 전술했듯이, "비어있는" 아이콘 공간은 레이저 광을 흡수하지 않도록 구성된 미착색 재료(들)(예를 들면, UV 경화성 혼합물)를 사용하여 제조된다. 이 실시예에서 미착색 재료(들)는 레이저 조각기가 정적 2D 화상을 기록하기 위해 사용할 것과 동일한 각도에서 방향적으로 경화된다. 화상 아이콘의 배열 내의 아이콘 리세스 또는 보이드의 잔여부는 미착색 재료(들)를 경화시키기 위해 사용되는 각도 이외의 각도에서 경화되는 착색 재료로 충전된다.
이 실시예에 의하면, 레이저 에너지는 광학 소자를 여기에 거의 흡수되지 않으면서 통과할 수 있으며, 이는 광학 소자를 통한 우수한 레이저 조각을 제공한다.
본 발명자는 광학 소자를 통한 레이저 조각을 위한 시도가 이루어질 때 특정 착색 재료가 레이저 에너지를 흡수하게 될 것을 발견했다. 그 결과는 백색 또는 소실 영역을 갖는 결함성 레이저-마킹된 흑색 화상이다. 이 문제는 어느 안료를 사용할지를 신중하게 선택함으로써 또는 상기 "비어있는" 아이콘 공간을 사용함으로써 회피될 수 있다. 통상의 기술자가 쉽게 알게 되듯이, "비어있는" 아이콘 공간의 사용은 결함성 레이저-마킹된 흑색 화상이 형성될 부수적 위험 없이 임의의 안료의 사용을 가능하게 한다.
상기 실시예의 정미 효과는 컬러 착색 합성 화상(들)이 정적 2D 레이저 조각된 화상(들)이 보일 수 있는 각도와 동일한 각도에서 보이지 않을 것이라는 것이다. 이것은 포커싱 요소가 레이저 조각기로부터의 레이저를 포커싱시키는 경향이 있는 영역에 안료가 전혀 없을 것임을 의미하며, 착색 재료(들)가 레이저 에너지를 흡수할 위험이 회피된다.
전술했듯이, 본 발명의 레이저 마킹 가능한 광학 소자를 마킹하기 위해, 조각 레이저로부터의 광 에너지는 포커싱 요소에 의해 포커싱될 것이며, 조각 각도에서만 보일 수 있는 레이저 마킹 가능한 층에 화상이 형성되도록 레이저 마킹 가능한 층을 조각할 것이다. 이 기술은 보였다 안보였다 하게 만들어질 수 있는 동적 개별 화상에 의한 본 발명의 소자의 보다 큰 맞춤화를 가능하게 한다. 다수의 레이저 마킹 각도가 동일한 소자에 사용되어 다중 화상을 제공할 수 있으며, 각각의 화상은 상이한 관찰 각도에서 관찰될 수 있다. 이런 식으로, 짧은 애니메이션 또는 변경 화상이 개별적으로 만들어질 수 있다. 예로서, 이러한 소자가 ID 문서에 사용되거나 ID 문서와 함께 사용될 때, ID 문서 용으로 사용되는 작은 얼굴 사진이 턴온 및 턴오프될 수 있다. 본 발명의 소자에 의해 표시되는 이 동적 얼굴 사진은 ID 문서에 고유할 것이며 문서의 보안을 증가시킬 것이다.
결과적인 레이저 마킹된 광학 소자는 레이저 마킹 가능한 층(들) 상에 하나 이상의 레이저 마킹된 정적 2D 화상을 가질 것이다. 여기에서, 용어 "레이저 마킹된" 또는 그 임의의 변형어는 레이저 또는 레이저형 장치에 의해 형성되는 임의의 마크를 소지 또는 표시하는 것을 의미하도록 의도된다.
적절한 레이저 마킹 가능한 층은 열가소성 폴리머를 사용하여 제조될 수 있다. 제1 카테고리에서는, 흡수 및 탄화가 양호한 열가소성 폴리머가 사용될 수 있다. 이들 폴리머는, 사용되는 레이저의 파장에서 광을 흡수하고 이를 열로 변환하는 화합물인 소위 레이저 첨가물이 없는 경우에 레이저 마킹 가능하다. 레이저에 노출된 영역에서 광범위한 흑화를 생성하는 이들 폴리머의 예로는 폴리에테르설폰(PES), 폴리설폰(PSU), 폴리카보네이트(PC) 및 폴리페닐렌 설파이드(PPS)가 포함된다. 제2 카테고리에서는, 레이저 첨가물(예를 들면, 안료 또는 특수 첨가물)을 갖는 열가소성 폴리머가 사용될 수 있다. 균일하게 마킹될 수 있고 품질이 양호한 이들 폴리머의 예로는 폴리스티렌(PS), 스티렌 아크릴로니트릴(SAN), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), PET, PETG, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 및 폴리에틸렌이 포함된다. 이들 레이저 첨가물의 예로는 카본 블랙, 안티몬 금속, 안티몬 산화물, 주석-안티몬 혼합 산화물, 철, 구리, 주석 및/또는 안티몬의 인-함유 혼합 산화물, 금속 산화물이 코팅된 운모(시트 실리케이트)가 포함된다. 레이저 마킹 가능한 층은 약 5 내지 약 500 미크론 범위의 바람직한 두께를 가지며, 보다 바람직하게는 약 25 내지 약 200 미크론 범위의 두께를 갖는다.
바람직한 레이저 마킹 기술에서는, 본 발명의 레이저 마킹 가능한 소자를 마킹하기 위해 V-Lase 10 와트 Q-스위칭된 1064 나노미터(nm) 레이저 마킹 시스템이 사용되며, 이 레이저 마킹 시스템은 30,000 헤르츠(Hz) 세팅의 레이저 광 방출을 생성한다. 레이저 마킹 시스템은 최대 파워의 80%, 및 초속 200 mm(mm/sec)의 스캔 속도로 세팅된다. 이들 세팅은 버닝 또는 과노출 없이 본 발명의 레이저 마킹 가능한 소자 내의 소망 위치에서 높은 콘트라스트 마크를 생성한다.
전술했듯이, 본 발명은 또한 본 발명의 광학 소자로 제조되거나 이를 사용하는 시트 재료 및 베이스 플랫폼뿐 아니라 이들 재료로 제조되는 문서를 제공한다. 본 발명의 광학 소자는 또한 소비재뿐 아니라 소비재에 사용되는 백 또는 포장에 사용되도록 고려된다.
예로서, 본 발명의 광학 소자는 임의의 지폐, 보안 문서 또는 인증용 제품에 각종 상이한 형태(예를 들면, 스트립, 패치, 은선, 플랑셰트)로 사용될 수 있다. 지폐 및 보안 문서에 관하여, 이들 재료는 통상적으로 스트립, 패치 또는 은선 형태로 사용되며 지폐 또는 문서 내에 부분적으로 매립될 수 있거나, 그 표면에 도포될 수 있다. 여권 또는 기타 ID 문서에 관하여, 이들 재료는 완전한 적층체로서 사용될 수 있거나 그 표면에 상감될 수 있다. 제품 포장에 관하여, 이들 재료는 통상적으로 라벨, 시일 또는 테이프 형태로 사용되며 그 표면에 도포된다. 전술했듯이, 예시적 일 실시예에서, 광학 소자는 폴리머 ID 카드에 매립된 패치 형태이다.
이상에서 본 발명의 다양한 실시예를 설명했지만, 이것들은 단지 예시적으로 비제한적으로 제공된 것임을 알아야 한다. 따라서, 본 발명의 폭 및 범위는 예시적 실시예의 어떤 것에 의해서도 한정되지 않아야 한다.

Claims (17)

  1. 점멸형 광학 효과를 산출하는 광학 소자이며,
    상기 광학 소자는 하나 이상의 경화된 착색 재료로 형성되는 화상 아이콘의 하나 이상의 배열, 및 상기 화상 아이콘의 하나 이상의 배열의 적어도 일부의 하나 이상의 합성 화상을 형성하기 위해 배치되는 선택적으로 매립된 포커싱 요소의 하나 이상의 배열을 포함하고, 상기 하나 이상의 착색 재료의 일부 또는 전부는 방향적으로 경화된 화상 아이콘을 형성하기 위해 광학 소자의 표면에 대해 하나 이상의 각도로 포커싱 요소를 통해서 인도되는 시준 광을 사용하여 경화되며, 상기 방향적으로 경화된 화상 아이콘의 하나 이상의 합성 화상은 하나 이상의 시준 광 경화 각도에서 보일 수 있고 따라서 소자의 관찰 각도가 이들 경화 각도를 통해서 이동함에 따라 시각적으로 보였다 안보였다 하거나 턴온 및 턴오프되는 광학 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화상 아이콘은 광학 소자의 표면 상의 또는 표면 내의 포스트, 광학 소자의 표면 상의 또는 표면 내의 보이드 또는 리세스, 또는 그 조합의 그룹에서 선택되는 광학 소자.
  3. 제1항에 있어서, 마이크로-크기 및 나노-크기 화상 아이콘은 소자 내의 화상 아이콘의 하나의 배열 또는 층 내에서 상호 정합되는 광학 소자.
  4. 제1항에 있어서, 화상 아이콘의 하나 이상의 배열 내의 각각의 화상 아이콘은 하나의 경화된 착색 재료로 형성되며, 착색 재료는 특정 각도의 시준 광을 사용하여 경화되는 광학 소자.
  5. 제1항에 있어서, 화상 아이콘의 하나 이상의 배열 내의 각각의 화상 아이콘은 두 개의 경화된 착색 재료로 형성되며, 각각의 착색 재료는 다른 컬러를 갖고, 각각의 착색 재료는 시준 광을 사용하여 다른 각도에서 경화되는 광학 소자.
  6. 제5항의 광학 소자를 제조하기 위한 방법이며,
    컬러 착색 재료를 하나의 각도의 시준 광을 사용하여 경화시키는 단계, 경화되지 않은 착색 재료를 소자로부터 씻어내는 단계, 및 이후 제2 컬러 착색 재료를 추가하고 이를 다른 각도에서 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 광학 소자 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 화상 아이콘의 하나 이상의 배열 내의 각각의 화상 아이콘은 하나의 경화된 형광 착색 재료 및 하나의 경화된 비형광 착색 재료로 형성되는 광학 소자.
  8. 레이저 마킹 가능한 광학 소자이며,
    제1항의 광학 소자를 포함하고,
    필요에 따라서 광학 소자의 위 및/또는 아래에 배치되는 하나 이상의 층을 포함하며,
    광학 소자의 하나 이상의 배열 또는 층 또는 광학 소자의 위 또는 아래의 하나 이상의 층은 레이저 마킹 가능한 배열 또는 층인 레이저 마킹 가능한 광학 소자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 레이저 마킹 가능한 광학 소자는 광학 소자 아래에 레이저 마킹 가능한 층인 하나 이상의 층을 가지며, 광학 소자의 화상 아이콘의 하나 이상의 배열은 하나 이상의 경화된 착색 재료 및 하나 이상의 경화된 미착색 재료로 형성되는 레이저 마킹 가능한 광학 소자.
  10. 레이저 마킹된 광학 소자이며,
    제1항의 광학 소자를 포함하고,
    필요에 따라서 광학 소자의 위 및/또는 아래에 배치되는 하나 이상의 층을 포함하며,
    광학 소자의 하나 이상의 배열 또는 층 또는 광학 소자의 위 또는 아래의 하나 이상의 층은 레이저 마킹 가능한 배열 또는 층이고, 하나 이상의 레이저 마킹 가능한 배열 또는 층에는 하나 이상의 레이저 마킹된 정적 2차원 화상이 구비되는 레이저 마킹된 광학 소자.
  11. 제10항에 있어서, 레이저 마킹된 광학 소자는 광학 소자 아래에 레이저 마킹 가능한 층인 하나 이상의 층을 가지며, 광학 소자의 화상 아이콘의 하나 이상의 배열은 하나 이상의 경화된 착색 재료 및 하나 이상의 경화된 미착색 재료로 형성되는 레이저 마킹된 광학 소자.
  12. 제8항의 레이저 마킹 가능한 광학 소자를 레이저 마킹하기 위한 방법이며,
    레이저 에너지를 시준된 경화 에너지가 인가된 각도 또는 각도들과 다른 각도에서 광학 소자 내로 또는 아래로 인도하는 단계를 포함하는 레이저 마킹 방법.
  13. 제1항의 광학 소자로 제조되거나 이를 사용하는 시트 재료.
  14. 제13항의 시트 재료로 제조된 문서.
  15. 제1항의 광학 소자로 제조되거나 이를 사용하는 베이스 플랫폼.
  16. 제15항의 베이스 플랫폼으로 제조된 문서.
  17. 제1항의 광학 소자를 그 안에 매립되는 패치 형태로 포함하는 폴리머 ID 카드.
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