KR20170062372A - 정품인증을 위한 표시장치 및 이의 사용방법. - Google Patents

정품인증을 위한 표시장치 및 이의 사용방법. Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시장치 및 이의 사용방법에 관한 것으로, 상기 표시장치는 자기장의 인가에 의해 색이 변하는 제1 색 가변 물질 및 보는 각도에 따라 색이 변하는 제2 색 가변 물질로 이루어지는 제1 정보 전달층을 포함하는 인쇄패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표시장치의 사용방법은 표시장치를 스마트폰으로 촬영하는 단계; 상기 스마트폰은 설치된 어플리케이션을 통해 관리서버에 접속하여 상기 인쇄패턴의 정보, 상기 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보를 전송하는 단계; 상기 관리서버가 상기 인쇄패턴의 정보, 상기 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보를 수신하여 데이터베이스에 입력하는 단계; 상기 관리서버가 상기 인쇄패턴의 정보와 기입력된 정품정보를 매칭하는 단계; 상기 관리서버가 상기 매칭 결과를 상기 스마트폰에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

정품인증을 위한 표시장치 및 이의 사용방법.{Display Device for Certifying Genuine and Method for Using Thereof}
본 발명은 정품인증을 위한 표시장치 및 이의 사용방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자기장, 열, 자외선, 형광, 온도 변화, 시변각에 의해 이미지를 표시하는 인쇄패턴이 인쇄된 표시장치 및 이를 이용하여 육안 식별력 및 인증신뢰도를 향상시킨 온라인 및/또는 오프라인의 표시장치의 사용방법에 관한 것이다.
종래의 정품인증용 표시장치인 보안라벨은 바코드(Bar Code), QR코드(Quick Response Code), 또는 RFID 태그(Radio Frequency Identification Tag)를 포함한 다양한 라벨을 사용하여 제품의 위조, 변조, 또는 복제를 포함한 불법행위를 방지하고 있다. 그러나 상기 정품인증용 라벨은 라벨 자체의 위조, 변조, 복제 등에 의해 모조품에 부착할 수 있어 정품인증의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
본 출원인은 이러한 문제점을 감안하여 대한민국 공개특허공보 10-2012-0082380호에서 자기장의 인가에 의해 색 가변 현상을 일으키는 색 발현부, 외부 자극의 인가에 따라 색 발현부의 상태를 변화시키는 가동부, 및 자기장 인가부를 포함하는 위조 방지 장치를 개발한 바 있다. 그러나 이러한 종래기술의 위조 방지 장치는 자기장을 발생시키는 매체를 접근시켜 색의 변화를 유발함으로써 정품인증을 하는 것으로 오프라인에 적용하는 것이며 온라인에는 적용할 수 없는 한계가 있다.
특히, 온라인에도 적용가능한 정품인증 라벨의 경우, 예를 들어, 스마트폰을 이용한 촬영시 난반사, 촬영 각도에 따른 라벨 형상의 변화, 정품인증 어플리케이션과 연동한 영상정보 획득의 용이성 등을 고려한 개선된 형태의 정품인증 수단을 통한 정품인증방법을 도출해야 할 필요성이 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2012-0082380호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 자기장, 열, 자외선, 형광, 온도 변화, 시변각에 의해 이미지를 표시하는 인쇄패턴이 인쇄된 표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 상기 표시장치를 이용하여 육안 식별력 및 인증신뢰도를 향상시킴으로써 온라인 및/또는 오프라인에서의 표시장치를 사용할 수 있는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
특히, 스마트폰을 이용한 정품인증방법을 제공하되, 정품인증을 위한 보안라벨에 인쇄된 인쇄패턴의 구조 및 형태를 다양화함으로써 스마트폰을 이용한 다양한 물품에 대한 정품인증이 가능한 표시장치의 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 상기 인쇄패턴의 다양한 구조 및 형태를 제공함으로써 온라인 및/또는 오프라인에서의 정품인증을 할 수 있는 다양한 수단 및 그 조합을 제공함으로써 보안수준을 극대화시킬 수 있는 표시장치 및 이의 사용방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하고자 하는 본 발명의 정품인증을 위한 표시장치는 자기장의 인가에 의해 색이 변하는 제1 색 가변 물질 및 보는 각도에 따라 색이 변하는 제2 색 가변 물질로 이루어지는 제1 정보 전달층을 포함하는 인쇄패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 인쇄패턴은 로고, 상품명, QR 코드, 바코드, 숫자, 문자, 도형 중 선택되는 어느 하나 또는 그 이상의 이미지일 수 있다.
또한, 상기 인쇄패턴은 자기장의 인가에 의해 색이 변하는 제1 색 가변 물질 및 보는 각도에 따라 색이 변하는 제2 색 가변 물질로 이루어지는 제1 정보 전달층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 인쇄패턴은 상기 제1 정보 전달층이 피인쇄층에 적층된 적층형 구조이며, 상기 피인쇄층은 광흡수층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 적층되며, 보는 각도에 따라 색이 변하는 제2 색 가변 물질로 이루어지는 제2 정보 전달층을 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 적층되는 정보 보호층을 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 적층되며, UV 잉크, 광학 가변성 잉크(optically variable pigment, OVP) 및/또는 자기 색 가변 잉크(magnetically color turnable photonic crystal, MTX)로 이루어지는 제2 정보 전달층을 추가적으로 포함할 수 있고, 상기 제2 정보 전달층은 상기 제1 정보 전달층의 일부에 하나 이상의 독립된 층으로 적층될 수 있다.
또한, 상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 복사 방지 패턴층이 적층될 수 있다.
또한, 상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 온도 감응 잉크층이 적층될 수 있다.
이때, 홀로그램 층 및/또는 광학 가변성 잉크(optically variable pigment, OVP) 및/또는 자기 색 가변 잉크(magnetically color turnable photonic crystal, MTX)로 이루어지는 제2 정보 전달층을 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치의 사용방법은 상기 정품인증을 위한 표시장치를 스마트폰으로 촬영하는 단계; 상기 스마트폰은 설치된 어플리케이션을 통해 관리서버에 접속하여 상기 인쇄패턴의 정보, 상기 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보를 전송하는 단계; 상기 관리서버가 상기 인쇄패턴의 정보, 상기 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보를 수신하여 데이터베이스에 입력하는 단계; 상기 관리서버가 상기 인쇄패턴의 정보와 기입력된 정품정보를 매칭하는 단계; 상기 관리서버가 상기 매칭 결과를 상기 스마트폰에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터베이스에 입력된 상기 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보로부터 상기 관리서버가 수집정보 통계자료를 작성하는 단계; 상기 수집정보 통계자료를 기반으로 리워드 정보를 작성하여 상기 스마트폰에 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치는 자기장, 열, 자외선, 형광, 온도 변화, 시변각에 의해 이미지를 표시하는 인쇄패턴이 인쇄되며, 상기 표시장치를 이용하여 육안 식별력 및 인증신뢰도를 향상시킴으로써 온라인 및/또는 오프라인에서 표시장치를 사용할 수 있다.
또한, 스마트폰을 이용한 정품인증 시 표시장치를 사용하되, 정품인증을 위한 보안라벨에 인쇄된 인쇄패턴의 구조 및 형태를 다양화함으로써 스마트폰을 이용한 다양한 물품에 대한 정품인증이 가능한 표시장치의 사용방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 인쇄패턴의 다양한 구조 및 형태를 제공함으로써 온라인 및/또는 오프라인에서의 정품인증을 할 수 있는 다양한 수단 및 그 조합을 제공함으로써 보안수준을 극대화시킬 수 있는 표시장치 및 이의 사용방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 표시장치를 사용하는 일례를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 표시장치를 통해 정품인증방법을 수행하기 위한 스마트폰 화면의 진행방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 표시장치를 통해 정품인증방법을 수행하기 위한 표시장치의 다양한 형태를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구조 및 작동 원리를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 색 가변 정품 인증이 가능한 케어라벨 인쇄물로의 응용을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 재사용 방지용 색 가변 위변조 방지 라벨로의 응용을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 보는 각도 및 자기장에 의한 색 가변 효과를 통한 히든 이미지의 표시 원리를 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 이미지 표시 전과 보는 각도에 따른 이미지 표시 후를 나타낸 개념도(a), 인쇄층의 단면 구조(b), 인쇄층의 인쇄 이미지와 기울인 각도에서 보이는 인쇄 이미지(c)를 나타낸 개념도이다.
도 9는 온도 감응 잉크층이 적층된 표시장치(a), 20℃(b), 4℃(c), -4℃(d)에서의 상기 표시장치의 색상 표시 형태를 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 색 가변 정품 인증이 가능한 물류관리 라벨로의 응용을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 컬러 나노 복합체를 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 나노 복합체의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 13은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 컬러 나노 복합체의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 14는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 컬러 나노 복합체의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 15는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 컬러 나노 복합체의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 16은 표면 수식에 의하여 제조된 나노 복합체를 나타내는 개념도이다.
도 17은 응집에 의해 제조된 나노 복합체(아래)를 나타내는 개념도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 산화철-프러시안 블루 나노 복합체의 제조과정을 나타낸 개념도이다.
도 19는 산화철 나노입자(a), 산화철 나노입자 3g에 대해 K4Fe(CN)6 16g을 반응시킨 산화철-프러시안 블루 나노 복합체(b), 산화철 나노입자 3g에 대해 K4Fe(CN)6 32g을 반응시킨 산화철-프러시안 블루 나노 복합체(c)의 SEM 사진이다.
도 20은 산화철 나노입자(a), 산화철 나노입자 3g에 대해 K4Fe(CN)6 16g을 반응시킨 산화철-프러시안 블루 나노 복합체(b), 산화철 나노입자 3g에 대해 K4Fe(CN)6 32g을 반응시킨 산화철-프러시안 블루 나노 복합체(c)의 분말상(좌측) 및 수분산 상태(우측)을 비교한 사진이다.
도 21은 산화철 나노입자(a) 및 산화철 나노입자 3g에 대해 K4Fe(CN)6 16g을 반응시킨 산화철-프러시안 블루 나노 복합체(b), 산화철 나노입자 3g에 대해 K4Fe(CN)6 32g을 반응시킨 산화철-프러시안 블루 나노 복합체(c)의 증류수에 수분산된 상태에서 측정한 제타전위 측정결과이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 입자의 제조 공정을 나타낸 공정도이다.
도 23은 실시예의 마이크로 입자(a)와 비교예의 마이크로 입자(b)의 입도 분포 그래프이다.
도 24는 실시예의 마이크로 입자(a)와 비교예의 마이크로 입자(b)의 에멀전 상태에 있어서의 광학현미경 사진이다.
도 25는 실시예의 마이크로 입자(a)와 비교예의 마이크로 입자(b)의 수상에서의 광학현미경 사진이다.
도 26은 실시예의 마이크로 입자(a)와 비교예의 마이크로 입자(b)의 건조 분말에 대한 광학현미경 사진이다.
도 27은 마이크로 입자에 자기장을 인가했을 때 색상 발현을 나타내는 사진이다.
도 28은 분말 상태의 마이크로 입자의 자기장 세기에 따른 반사율 변화를 나타낸 스펙트럼이다.
도 29는 실시예의 마이크로 입자(a)와 비교예의 마이크로 입자(b)의 고온 보관 후의 광학현미경 사진이다.
도 30은 본 발명의 마이크로 입자에 대한 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR) 측정 결과를 나타낸 스펙트럼이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 표시장치의 사용방법은 온라인 및 오프라인으로 정품인증이 가능한 방법이다. 온라인 정품인증은 주로 스마트폰을 이용하여 표시장치의 정보를 취득함으로써 수행되는 방법이며, 오프라인 정품인증은 표시장치 자체를 육안으로 식별하는 정품인증방법이다. 따라서 본 발명은 상기 온라인, 오프라인 정품인증을 동시에 할 수 있는 특징을 가지고 있다.
즉, 본 발명의 정품인증방법은 표시장치에 인쇄된 인쇄패턴을 스마트폰으로 촬영하는 단계; 상기 스마트폰은 설치된 어플리케이션을 통해 관리서버에 접속하여 상기 인쇄패턴의 정보, 상기 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보를 전송하는 단계; 상기 관리서버가 상기 인쇄패턴의 정보, 상기 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보를 수신하여 데이터베이스에 입력하는 단계; 상기 관리서버가 상기 인쇄패턴의 정보와 기입력된 정품정보를 매칭하는 단계; 상기 관리서버가 상기 매칭 결과를 상기 스마트폰에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 표시장치를 사용한 정품인증방법은 우선 표시장치를 스마트폰으로 촬영하여 화상데이터를 습득하고(단계 (a)), 다음으로 상기 화상데이터를 인터넷을 통해 관리서버에 보내게 된다(단계 (b)). 이때, 상기 스마트폰에는 어플리케이션이 설치되어 있어야 한다.
상기 스마트폰에 설치된 어플리케이션은 화상데이터를 습득하면 이를 관리서버로 보내게 되는데, 이때 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보를 함께 전송함으로써 고객관계관리(CRM)에 이용하도록 한다.
상기 관리서버는 데이터베이스와 연결되어 있으며, 스마트폰으로부터 전송되는 모든 정보를 상기 데이터베이스에 저장하게 된다. 상기 데이터베이스는 고객정보, 정품정보, 고객의 구매이력, 고객의 포인트 정보 등을 저장하고 있으며, 새롭게 수신되는 정보를 축적하여 통계자료를 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 정품인증과정에 따른 스마트폰 화면을 나타낸 개념도이다. 스마트폰에 설치된 어플리케이션을 구동하면(도 2(a)), 표시장치를 촬영하는 화면이 활성화된다(도 2(b)).
본 발명에서 상기 표시장치는 다양한 색, 패턴의 변화가 가능하기 때문에 스마트폰의 어플리케이션을 통해 각도변화, 스마트폰으로부터 발생하는 자기장(스마트폰 스피커에 설치된 자석)을 이용하여 색, 패턴의 변화를 감지하고 상기 정보를 상기 관리서버로 전송하게 되므로, 단순히 화상 정보만을 전송하는 통상적인 바코드, QR 코드 인식용 어플리케이션과는 차이가 있는 것이다.
또한, 도 2(c)에서와 같이 숫자, 코드, 또는 문자를 입력하는 이중 보안 시스템을 적용할 수도 있다.
상기 어플리케이션을 통해 관리서버로 전송된 표시장치의 인쇄패턴 정보는 정품정보와 매칭하여 정품여부를 확인하게 되고 그 결과를 다시 스마트폰으로 전송해 준다. 이러한 매칭 결과는 도 2(d)에서와 같이 스마트폰의 화면에 표시되고 정품인증 화면을 표시함으로써 사용자가 제품의 정품여부를 확인할 수 있게 된다(도 2(e)).
이와는 별도로 육안을 통해서도 표시장치의 색상, 패턴의 변화를 확인하게 되므로 오프라인에서의 정품여부도 동시에 확인할 수 있게 된다.
이러한 온라인 및 오프라인을 통한 정품인증은 제품을 구매하는 소비자에게 신뢰를 제공하여 제품, 제품 생산자, 및 판매자의 신용도를 높일 수 있는 효과를 얻게 된다.
이와는 별도로, 상기 어플리케이션을 통해 관리서버로 인쇄패턴 정보를 전송하면서 동시에 상기 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보를 전송하게 된다. 이러한 정보는 데이터베이스에 입력되며, 축적된 데이터와 입력된 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보를 분석하여 상기 관리서버가 수집정보 통계자료를 작성하게 된다.
이렇게 작성된 수집정보 통계자료를 기반으로 관리서버는 리워드 정보를 작성할 수 있으며, 이러한 리워드 정보는 사용자의 스마트폰으로 전송되어 사용자에게 정보를 제공하며 광고 효과를 얻을 수도 있다.
본 발명에서 표시장치에 인쇄된 인쇄패턴은 로고, 상품명, QR 코드, 바코드, 숫자, 문자, 도형 중 선택되는 어느 하나 또는 그 이상의 이미지일 수 있는데, 스마트폰이나 육안으로 식별가능한 패턴이라면 어떠한 것이라도 적용할 수 있다.
이러한 패턴의 다양한 예시는 도 3에 도시한 바와 같다. 즉, 본 발명의 표시장치는 자기장에 의한 색가변 소재와 홀로그램을 결합한 형태일 수 있고(도 3(a)), 자기장에 의한 색가변 소재만으로 이루어질 수도 있다(도 3(b)).
또한, 자기장에 의한 색가변 소재와 온라인 정품인증을 위한 문자나 문양이 결합한 형태(도 3(c)), 자기장에 의한 색가변 소재와 온라인 정품인증을 위한 문자나 문양이 결합한 형태에 이중층 절취라벨이 형성된 형태(도 3(d)), 자기장에 의한 색가변 소재, UV에 의한 색상변화(형광잉크), 온도에 의한 색상변화(시온), 각도에 의한 색상변화(OVP), 온라인 정품인증 문자나 문양, 이중층 절취라벨이 혼합된 형태(도 3(e))로 구성될 수도 있다.
또한, 자기장에 의한 색가변 소재와 단층 절취라벨이 결합된 형태(도 3(f)), 자기장에 의한 색가변 소재, 온라인 정품인증 문자나 문양, 단층 절취라벨이 결합된 형태(도 3(g)), 자기장에 의한 색가변 소재, 온라인 정품인증 문자나 문양, 바코드 시스템 결합형으로, 단층 절취라벨이 형성된 형태(도 3(h))로도 제조할 수 있다.
다음으로 본 발명의 표시장치에 인쇄된 인쇄패턴에 대해 설명한다.
일 실시예에 따른 본 발명의 인쇄패턴은 자기장의 인가에 의해 색이 변하는 제1 색 가변 물질 및 보는 각도에 따라 색이 변하는 제2 색 가변 물질로 이루어지는 제1 정보 전달층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 제1 색 가변 물질과 제2 색 가변 물질은 혼합되어 사용하는데, 제1 색 가변 물질의 함량에 대하여 제2 색 가변 물질이 10 중량%를 초과하면 자기장에 의한 색 가변 효과가 현저히 감소하며, 5 중량% 미만인 경우 보는 각도에 따른 색 가변 효과가 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 상기 제1 색 가변 물질과 제2 색 가변 물질의 혼합 비율은 중량비로 9:1 내지 9.5:0.5인 것이 가장 적합한 것으로 나타났다.
상기 인쇄패턴은, 도 4에 도시된 바와 같이, 표시장치의 본체에 해당하는 필름, 기판, 종이, 천 등의 피인쇄층 상에 제1 정보 전달층이 인쇄되어 적층된 형태로 이루어진다. 이때, 상기 제1 정보 전달층은 자기장의 인가에 의해 색이 변하는 제1 색 가변 물질뿐만 아니라 보는 각도에 따라 색이 변하는 제2 색 가변 물질도 포함하고 있으므로, 기존의 표시소자와 같이 자기장을 발생시키는 자석 등의 매체를 인접하는 것뿐만 아니라 보는 각도를 변화시킴으로서도 색 변화를 감지할 수 있다.
이러한 제1 정보 전달층은 다양한 이미지를 포함할 수 있다.
본 발명에서 이미지는 상품의 로고, 상품명, QR 코드, 바코드, 숫자, 문자, 도형 등 정보를 전달할 수 있는 다양한 형태를 포괄하는 것으로 정의된다.
이러한 인쇄패턴은 도 5에서와 같이 자기장을 발생시키는 매체에 의해 색 가변을 일으킴으로써 자기 색 가변을 통한 정품 인증이 가능한 케어 라벨 인쇄물로서도 적용할 수 있다. 이러한 케어 라벨은 보안 잉크 인쇄 시 잦은 세탁으로 인하여 탈색 및 탈착되는 현상을 방지하기 위한 브랜드 보호용 라벨이다. 이 경우, 탈색 및 탈착 방지를 위하여 PET 코팅이나 투명 탑 코트 등의 코팅층을 추가로 부가할 수도 있다.
또한, 이러한 인쇄패턴은 상기 제1 정보 전달층이 피인쇄층에 적층된 적층형 구조인데, 상기 피인쇄층은 광흡수층을 포함할 수 있다.
즉, 도 6에서와 같이, 피인쇄층이 광흡수층인 블랙의 VOID 라벨인 경우, 블랙 인쇄가 불필요하기 때문에 재사용 방지용 자기 색 가변 위변조 방지 라벨로 이용할 수 있다. 즉, 자석 등의 자기장 발생 매체를 접근하여 색 변화를 시각적으로 확인함으로써 정품 여부를 확인함과 동시에 라벨을 탈착하면 블랙 효과가 없어지게 되어 반사광 특성 변화를 확인할 수 있게 되므로 재사용 여부를 확인할 수 있어 위변조 방지가 가능하게 된다.
기존의 재사용 방지용 자기 색 가변 위변조 방지 라벨의 경우, 광흡수층인 블랙층이 필요하기 때문에 라벨을 제조한 후 블랙 인쇄 공정이 추가적으로 필요했으나, 본 실시예에서와 같이 피인쇄층이 블랙의 광흡수층을 포함하는 경우, 이러한 공정이 불필요하여 제조가 간편하게 된다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명의 인쇄패턴은 상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 적층되며, 보는 각도에 따라 색이 변하는 제2 색 가변 물질로 이루어지는 제2 정보 전달층을 추가적으로 포함할 수 있다.
도 7을 참조하여 이러한 인쇄패턴을 설명하면, 감추어진 히든 이미지가 보는 각도가 변하면 이미지로 구현되게 되어 정품 여부를 확인할 수 있게 된다. 물론, 제1 또는 제2 정보 전달층이 자기장의 인가에 의해 색이 변하는 제1 색 가변 물질을 포함할 수 있으므로, 자석 등의 자기장 발생 매체의 접근에 의해서도 색 가변 효과를 구현할 수 있다. 이러한 효과를 이용하면 히든 메시지를 전달하는 인쇄패턴으로 활용할 수도 있다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명의 인쇄패턴은 상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 적층되는 정보 보호층을 추가적으로 포함할 수 있다.
도 8을 참조하여 상기 인쇄패턴을 설명하면, 정면에서 볼 때에는 아무런 이미지가 나타나지 않는 인쇄패턴에 대하여 보는 각도를 변경하면서 표시장치의 표면에 이미지가 나타나게 된다(도 8a). 이러한 인쇄패턴은 제1 정보 전달층 상에 적층된 정보 보호층에 의해 구현되는데, 예를 들면, 일정한 각도에서만 이미지가 나타나는 편광 필름을 사용할 수 있다(도 8b).
이 경우, 도 8c와 같이, 정보 인쇄층에 QR 코드를 1:1.1 이상의 비율로 길게 인쇄하면 상기 편광 필름을 통해 이미지가 나타나는 보는 각도에서는 원래 1:1 비율의 QR 코드를 시각적으로 확인할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명의 인쇄패턴은 상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 적층되며, UV 잉크, 광학 가변성 잉크(optically variable pigment, OVP) 및/또는 자기 색 가변 잉크(magnetically color turnable photonic crystal, MTX)로 이루어지는 제2 정보 전달층을 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 복사 방지 패턴층이 적층될 수 있고, 상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 열감응 잉크층이 적층될 수도 있다.
이때, 상기 인쇄패턴에는 홀로그램 층 및/또는 광학 가변성 잉크(optically variable pigment, OVP) 및/또는 자기 색 가변 잉크(magnetically color turnable photonic crystal, MTX)로 이루어지는 제2 정보 전달층을 추가적으로 포함될 수 있다.
온도 감응 잉크는 유색에서 특정 온도를 넘어서면 투명으로 바뀌는 특성을 가진 잉크이다. 따라서 도 9a와 같이 정보 인쇄층 상에 온도 감응 설정 온도가 상이한 복수의 인쇄층을 형성함으로써 온도 변화에 따라 다양한 색 가변 효과를 얻을 수 있다.
예를 들어, 도 9a의 인쇄패턴은 20℃에서 온도 감응 특성을 나타내는 잉크로 정보 인쇄층 2를 형성하고 다시 2℃에서 온도 감응 특성을 나타내는 잉크로 정보 인쇄층 1을 적층한 구조이다. 따라서 20℃에서 보관할 경우(도 9b) 정보 인쇄층 1, 2가 모두 투명하게 되어 정보 인쇄층 3의 색상이 표시되게 되며, 4℃에서 보관할 경우(도 9c) 정보 인쇄층 1만 투명하게 되어 정보 인쇄층 2의 색상이 표시되게 된다. 또한, -4℃에서 보관할 경우(도 9d) 모든 정보 인쇄층이 각각의 색상을 나타내므로 가장 상층에 적층된 정보 인쇄층 1의 색상이 표시되게 된다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명의 인쇄패턴은 상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 적층되며, 바코드 또는 RFID를 포함하는 제2 정보 전달층이 추가적으로 포함할 수 있다.
이러한 형태의 표시장치는 도 10에 도시된 바와 같이, 자기 색 가변 정품 인증이 가능한 물류 관리용 라벨로 이용할 수 있다. 즉, 보는 각도 또는 자기장 인가에 따라 바코드나 QR 코드가 나타남으로써 정품 인증은 물론 일정 각도 또는 자기장 인가 조건에서만 바코드나 QR 코드가 인식됨으로써 이중 인증 장치가 부여될 수 있다.
다음으로 본 발명에서 사용되는 색 가변 물질에 대해 설명한다.
본 발명에서 색 가변 물질은 컬러 나노 복합체일 수 있고, 또는 상기 컬러 나노 복합체를 포함하는 마이크로 입자일 수 있다.
본 발명의 마이크로 입자는 전기장 또는 자기장의 인가에 의해 재배열되는 컬러 나노 복합체를 함유하는 마이크로 입자로서, 상기 컬러 나노 복합체는 CIE 표색계의 색좌표에 따른 전기장 또는 자기장의 인가 전후의 색차(ΔE* ab)가 2.2 이상이고, 입도분포곡선의 반치폭(full width at half maximum, FWHM)이 30nm 이하이며, 상기 마이크로 입자는 연필경도가 4B 이하이며, 질소 가스를 사용한 비표면적 측정에 따른 공극도분포(pore size distribution)에서 5nm 이하 영역의 공극부피(pore volume)가 전체 공극 부피의 20% 이하인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 컬러 나노 복합체의 수분산 상태의 제타전위 값이 상기 나노입자의 수분산 상태와 비교하여 4배 이상, 바람직하게는 4 내지 6배 차이가 나는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 마이크로 입자는 통상의 캡슐에 비하여 벽재의 탄성이 낮고 단단한 성질을 가진다. 따라서 입자 내에 포함된 컬러 나노 복합체의 보관성이 우수하고, 캡슐과는 달리 인쇄시 입자가 파괴되지 않아 인쇄성이 용이하다. 이러한 특성을 나타내는 컬러 나노 복합체는 건조 분말 상태에서의 연필경도가 4B 이하, 바람직하게는 3B 이하의 특성을 나타낸다. 이에 비하여 통상의 마이크로 캡슐은 연필경도 9B 또는 그 이상의 값을 가져 벽재의 강도가 매우 약한 점을 고려하면, 본 발명의 마이크로 입자는 벽재의 강도가 크게 향상되는 점을 알 수 있다.
이러한 마이크로 입자의 벽재의 강도는 벽재에 존재하는 마이크로 세공의 공극부피로부터 유추할 수 있다. 공극부피는 가스 흡착-탈착법을 이용한 BET 비표면적 측정법을 통해 측정할 수 있다. 이 경우, 질소, 아르곤, 크립톤, 산소, 헬륨, 일산화탄소 등의 가스를 흡착-탈착함으로써 표면적을 측정하게 된다.
마이크로 세공은 5nm 이하의 세공으로서 벽재를 구성하는 고분자의 밀도가 높을수록 마이크로 세공의 공극부피는 감소하게 된다. 따라서 마이크로 세공 영역의 공극 부피는 벽재의 강도와 반비례하는 경향이 있으며, 본 발명에서 마이크로 캡슐의 충분한 강도를 얻기 위해서는 5nm 이하 영역의 공극 부피가 전체 공극 부피의 20% 이하인 조건을 만족해야 한다. 5nm 이하 영역의 공극부피가 전체 공극 부피의 20%를 초과할 경우, 벽재가 고분자의 집합체(agglomerate)로 형성된 구조로 관찰되며, 이는 마이크로 세공 영역의 부피가 감소하는 경향과 연관된다.
본 발명에서 컬러 나노 복합체는 CIE 표색계의 색좌표에 따른 전기장 또는 자기장의 인가 전후의 색차(ΔE* ab)가 2.2 이상이고, 입도분포곡선의 반치폭(full width at half maximum, FWHM)이 30nm 이하인 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에서 상기 색차(ΔE* ab)는 전기장 또는 자기장의 인가 전후에 본 발명이 컬러 나노 복합체의 재배열을 통해 색상(반사광 또는 투과광에 의해 유발되는 색상)의 변화 정도를 나타내는 지표로서 2.2 이상, 바람직하게는 3.0 이상, 더욱 바람직하게는 3.2 이상의 색차를 나타냄으로써 색상의 변화를 시각적으로 명확히 확인할 수 있는 정도의 색 변화를 나타내는 것을 의미한다.
또한, 본 발명에서 상기 입도분포곡선의 반치폭은 입자의 균일성을 나타내는 지표로서, 입도분석에 의해 측정되는 D50 피크의 반치폭이 30nm 이하, 바람직하게는 20nm 이하, 더욱 바람직하게는 10nm 이하가 되도록 균일한 입도 분포를 가진 컬러 나노 복합체를 제조함으로써, 전기장 또는 자기장의 인가에 의해 용이하게 재배열되며, 입사광의 회절이나 산란을 통해 균일한 색상을 구현할 수 있게 된다.
또한, 상기 컬러 나노 복합체의 수분산 상태의 제타전위 값이 상기 나노입자의 수분산 상태와 비교하여 4배 이상, 바람직하게는 4 내지 6배 차이가 나는 것을 특징으로 한다. 수분산 상태에서 측정되는 제타전위 값은 나노입자의 경우 상대적으로 낮게 나타나는 경향을 보이며, 이는 불충분한 수분산성과 이로 인한 전기장 또는 자기장 인가에 의한 배열특성 및 색 구현 특성의 부족과 직결되는 문제이다. 본 발명에 따른 상기 컬러 나노 복합체는 나노입자의 수분산 상태와 비교하여 4배 이상 제타전위 값이 차이가 나기 때문에 수분산성이 우수하고 전기장 또는 자기장 인가에 의한 색 변화 특성이 우수하여 본 발명에서 목적하는 색차를 달성할 수 있게 되므로, 컬러 나노 복합체의 향상된 특성을 판단하는 지표가 된다.
본 발명에서 컬러 나노 복합체가 마이크로 입자 내에서 색상을 구현하는 원리는 나노 복합체 내에 포함된 착색제 입자로 인한 입자의 고유색을 통해 구현될 수 있으며, 이와 동시에, 전기장 또는 자기장의 외부로부터의 인가에 의해 상기 나노 복합체가 재배열되어 특정 파장의 광을 반사시켜 색상을 구현할 수도 있다.
따라서 본 발명에서 상기 컬러 나노 복합체는 입자의 재배열이나 마이크로 입자의 재배열을 통해 색상을 구현할 수 있다. 입자의 재배열을 통한 색상 구현을 위해 매우 균일한 입자 크기를 가지며 매질 내의 이동성이 높아 재배열이 용이한 특성을 가져야 한다.
이러한 재배열을 위하여 본 발명의 컬러 나노 복합체는 매체에 분산되어 존재할 수 있으며, 전하를 갖는 입자의 형태로 분산되어 존재할 수도 있다. 또한, 상기 컬러 나노 복합체는 코어-셀 구조나 멀티 코어-셀 구조로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 나노 복합체는 입자 크기가 50 내지 1000nm, 바람직하게는 50 내지 500nm, 더욱 바람직하게는 50 내지 300nm의 범위에서 균일한 크기를 나타낸다. 또한, 착색제를 포함하는 경우 입자 크기보다는 입자의 균일성이 더 중요한 요인이 될 수 있으므로, 상기 입자 크기의 범위를 벗어날 수도 있다.
본 발명의 컬러 나노 복합체는 나노 입자를 포함하여 구성되는데, 상기 나노 입자는 실리콘(Si), 티타늄(Ti), 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 납(Pb), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 아연(Zn), 지르코늄(Zr) 중 어느 하나 또는 그 이상의 금속 또는 이들의 질화물 또는 산화물로 이루어질 수 있다.
또한, 유기물질 나노 입자로서 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 고분자 물질로도 이루어질 수 있으며, 탄화수소기를 갖는 유기화합물에 의하여 표면이 수식된 입자, 카르복실기, 에스테르기, 아실기 중 어느 하나 또는 그 이상을 갖는 유기화합물에 의하여 표면이 수식된 입자, 할로겐 원소를 포함하는 착화합물에 의하여 표면이 수식된 입자, 아민, 티올, 포스핀을 포함하는 배위화합물에 의하여 표면이 수식된 입자, 표면에 라디칼을 형성하여 전하를 갖는 입자를 들 수 있다.
또한, 상기 나노 입자는 전기 분극 특성을 부여한 입자일 수 있다. 즉, 매개체와의 분극을 위하여 외부 자기장 또는 전기장이 인가됨에 따라 이온 또는 원자의 분극이 추가 유발되어 분극량이 크게 증가하고, 외부 자기장 또는 전기장이 인가되지 않는 경우에도 잔류 분극량이 존재하며 자기장 또는 전기장 인가 방향에 따라 이력(hysteresis)이 남는 강유전성(ferroelectric) 물질을 포함할 수 있고, 외부 자기장 또는 전기장이 인가됨에 따라 이온 또는 원자 분극이 추가 유발되어 분극량이 크게 증가하지만, 외부 자기장 또는 전기장이 인가되지 않는 경우에는 잔류 분극량과 이력(hysteresis)이 남지 않는 상유전성 물질, 초상유전성(superparaelectric) 물질을 포함할 수 있다.
이러한 물질로는 페로브스카이트(perovskite) 구조를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 즉, ABO3 구조를 갖는 물질로서 PbZrO3, PbTiO3, Pb(Zr,Ti)O3, SrTiO3, BaTiO3, (Ba, Sr)TiO3, CaTiO3, LiNbO3 등의 물질을 그 예로 들 수 있다.
또한, 상기 나노 입자는 단일 또는 이종의 금속이 함유된 입자, 산화물 입자 또는 광결정성 입자로도 이루어질 수 있다.
금속의 경우, 금속 나이트레이트계 화합물, 금속 설페이트계 화합물, 금속 플루오르아세토아세테이트계 화합물, 금속 할라이드계 화합물, 금속 퍼클로로레이트계 화합물, 금속 설파메이트계 화합물, 금속 스티어레이트계 화합물 및 유기 금속 계열 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 자성 선구물질과 알킬트리메틸암모늄할라이드계 양이온 리간드, 알킬산, 트리알킬포스핀, 트리알킬포스핀옥사이드, 알킬아민, 알킬티올 등의 중성 리간드, 소듐알킬설페이트, 소듐알킬카복실레이트, 소듐알킬포스페이트, 소듐아세테이트 등의 음이온 리간드로 이루어진 군에서 선택되는 리간드를 용매에 첨가하여 녹임으로써 비정질 금속 겔을 제조하고, 이를 가열하여 결정성 입자로 상전이시킴으로써 제조할 수 있다.
이때 이종의 선구물질을 함유함으로써 최종적으로 얻어지는 입자의 자기적 특성이 증강되거나, 초상자성, 상자성, 강자성, 반강자성, 페리자성, 반자성 등의 다양한 자성 물질을 얻을 수 있다.
본 발명의 컬러 나노 복합체는 매체에 분산된 상태로 있다가 전기장 또는 자기장의 인가에 의해 재배열될 수 있다. 이러한 매체로는 극성 또는 비극성 매체를 사용할 수 있다. 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 프로필렌카보네이트, 톨루엔, 벤젠, 헥산, 클로로포름, 할로카본오일, 퍼클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 아이소파라핀 오일의 일종인 isopar-G, isopar-M, isopar-H 중 어느 하나 또는 그 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 컬러 나노 복합체는 자체의 고유색을 가질 수 있고, 입자의 재배열에 의해 색상을 나타낼 수도 있으나, 이와 더불어 매체에 소정의 색을 부여함으로써 다양한 색상을 구현할 수도 있다. 이 경우, 상기 매체는 염료 또는 안료를 포함할 수 있다.
상기 염료는 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 카르보늄 염료, 인디고 염료, 황화염료, 프탈로시아닌 염료 등을 사용할 수 있고, 상기 안료는 산화티탄(Titanium dioxide), 산화아연(Zinc oxide), 리토폰(Lithopon), 황화아연(Zinc sulfonate), 카본블랙(Carbon black), 흑연(Graphite), 황연(Chrome yellow), 징크 크로메이트(Zinc chromate), 철적(Redoxide of iron), 연단(Red lead), 카드뮴적(Cardmium red), 모르브덴적(Molybdate chrome orange), 감청(Milori blue, pressian blue, iron blue), 코발트 블루(Cobalt blue), 크롬녹(chrome green), 수산화크롬(Viridian), 아연녹(Zinc green), 은분(Alluminium powder), 금분(Bronze powder), 형광안료, 펄안료 등의 무기안료, 또는 불용성 아조계, 용성 아조계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 디옥사진계, 이소인돌리논계, 건염염료계, 필로콜린계, 플루오르빈계, 퀴노프탈론계, 메탈 콤플렉스 등의 유기안료를 사용할 수 있다
본 발명의 컬러 나노 복합체를 제조하는 방법은 다양한 방법이 적용될 수 있다. 예를 들어, 에멀전의 형성에 따른 다양한 나노 복합체 제조 방법으로 아래 표 1과 같은 다양한 방법을 들 수 있다.
에멀전 종류 상 특징



W/O
내부수상
 콜로이드 입자
콜로이드 입자 + 경화제
콜로이드 입자 + 염료
콜로이드 입자 + 기능성 물질
외부유상 유화제
에너지 열, UV, 냉각




O/W

내부유상
 콜로이드 입자
콜로이드 입자 + 착색제
콜로이드 입자 + 경화제
콜로이드 입자 + 저비점 용매
콜로이드 입자 + 기능성 물질
외부수상 유화제
크기제어 초음파, 나노노즐, 스프레이
에너지 열, UV, 냉각
즉, 표 1과 같이 내부수상/외부유상(W/O) 또는 내부유상/외부수상(O/W)에 따라 내부 상에 포함되는 물질의 조합, 크기제어 방법, 에너지의 종류, 크기에 따라 다양한 형태의 나노 복합체를 제조할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 다양한 나노 복합체의 예시로 도 10에서는 다양한 실시형태에 따른 컬러 나노 복합체를 나타내었다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 나노 복합체는 콜로이드 입자와 염료 또는 안료가 혼합되어 형성할 수 있고(도 10a), 발현물질을 추가적으로 포함하여 나노 복합체를 형성할 수도 있으며(도 10b), 경화물질을 추가적으로 포함하여 나노 복합체를 형성할 수도 있고(도 10c), 경화물질과 발현물질을 추가적으로 포함하여 나노 복합체를 형성할 수도 있다(도 10d).
본 발명에서 상기와 같은 나노 복합체를 제조하는 구체적인 방법에 대하여 몇 가지 예시를 통해 설명하면 다음과 같다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 나노 복합체의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
본 실시예에서 상기 나노 복합체는 착색제 입자와 나노 입자를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물에 소수성 물질을 혼합하여 미니에멀전을 형성하는 단계; 상기 미니에멀전과 단량체를 중합하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
이 경우, 미니에멀전을 형성하기 위하여, 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제 또는 비이온 계면활성제를 포함하여 구성됨으로써 콜로이드 입자의 분산도를 유지할 수 있다. 또한, 상기 에멀전은 계면 화학적 성질을 이용한 화학적 방법 또는 초음파 분산, 회전식 교반, 콜로이드 밀, 호모게나이저 등의 물리적 방법에 의해서 제조될 수도 있다.
이때, 상기 중합하는 단계는 미니에멀전의 액적을 매질에 투입함으로써 수행할 수 있으며, 상기 소수성 물질과 상기 착색제 입자의 현탁액을 제조한 후, 개시제를 부가함으로써 수행할 수도 있다.
또한, 본 발명의 미니에멀전에 적용되는 상기 단량체는 스티렌(styrene), 피리딘(pyridine), 피롤(pyrrole), 아닐린(aniline), 피롤리돈(pyrrolidone), 아크릴산(acrylate), 우레탄(urethane), 티오펜(thiophene), 카바졸(carbazole), 플루오렌(fluorene), 비닐알코올(vinylalcohol), 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 에톡시아크릴레이트(ethoxy acrylate) 중 어느 하나 또는 그 이상일 수 있다.
도 13은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 컬러 나노 복합체의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
본 제조방법에서 상기 나노 복합체는 나노 입자의 표면을 반응성기를 포함하는 물질로 표면 수식(修飾)된 나노 입자를 제조하는 단계; 상기 표면 수식된 나노 입자 및 착색제 입자를 혼합하여 분산액을 제조하는 단계; 상기 표면 수식된 나노 입자 및 착색제 입자의 흡착 반응을 일으키는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
상기 표면 수식은 나노 입자의 표면을 수산화기(-OH), 아민기(-NH) 등의 반응성기로 만드는 것으로, 예를 들어, 반응성기인 수산화기를 포함하는 실리카를 나노 입자에 코팅하여 표면 수식을 일으킬 수 있다. 또한, 아미노실란의 코팅을 통해 아민기(-NH)로 수식할 수도 있다.
표면기의 종류는 흡착할 착색제의 종류에 따라 달라지게 된다. 예를 들어, 카본 나노 입자를 착색제로 사용할 경우, 표면을 수산화기로 치환하여 흡착시키게 되며, 메틸렌 블루와 같은 염료 입자를 착색제로 사용할 경우, 표면을 아민기로 치환할 수 있다.
카본 나노 입자를 흡착할 경우, 흡착 반응 효율을 높이기 위하여 카본 나노 입자 대신 에틸렌 디아민이 그래프트된 산화그래핀을 사용하거나, 수산화기로 수식된 카본 나노 입자를 사용할 수도 있다.
본 발명의 또다른 실시예에서는 이와 같이 착색제의 표면 수식을 통해 흡착반응을 일으킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 컬러 나노 복합체의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 14에 따르면, 상기 컬러 나노 복합체는 착색제 입자의 표면을 수식(修飾)하는 단계; 상기 착색제 입자 및 나노 입자를 혼합하여 분산액을 제조하는 단계; 상기 착색제 입자 및 나노 입자의 흡착 반응을 일으키는 단계;를 포함하여 제조된다.
예를 들어, 5%의 산화그래핀을 에탄올과 혼합한 후 2시간 동안 초음파 분산기로 분산시키고, 이 분산액을 반응기에 담고 교반하면서 암모니아를 사용하여 pH 11로 조정한다. 이후 아미노실란을 투입하여 산화그래핀의 표면을 아민기로 전환시킨다. 이를 세척한 후 실리카로 코팅된 산화철 나노입자 클러스터 콜로이드 수용액과 혼합하고 80℃로 승온하고 12시간 교반하여 흡착 반응을 일으키면 -45mV 내지 -50mV의 제타전위값이 (+)값을 가지거나 (-) 전하를 가져도 매우 낮은 값을 보여 흡착이 양호하게 이루어지는 것을 확인할 수 있다.
또한, 150nm급의 나노 복합체를 제조할 때, 10~30nm급 카본블랙 입자를 산처리하여 표면을 수산화기로 수식한 후 아민기로 수식된 산화철 나노입자 클러스터 콜로이드와 반응시킬 수도 있다.
또 다른 예로, 실리카로 코팅되어 수산화기로 표면 수식된 산화철 나노 입자 클러스터와 아민기로 수식된 메틸렌 블루를 이용하여 나노 복합체를 제조할 수 있다.
즉, 분산된 산화철 나노 입자 클러스터 콜로이드를 암모니아를 사용하여 pH 11로 조정하고, 1% 메틸렌 블루를 용해시킨 에탄올 용액과 혼합하여 12시간 교반함으로써 나노 복합체를 제조하게 되는데, 제타 전위 값이 -7 내지 +10mV로 측정되었다. 이것은 실리카로 코팅된 일반적인 산화철 나노 입자 클러스터의 제타 전위 값인 -48 내지 -35mV과 비교하면 반응이 견고하게 일어나는 것을 확인할 수 있다.
또한, 이 경우 입자의 표면 색상이 갈색에서 짙은 군청색 내지 검은색으로 변화하여 고유색을 가진 나노 복합체를 제조할 수 있음을 확인하였다.
도 15는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 컬러 나노 복합체의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 15에 따르면, 상기 컬러 나노 복합체는 나노 입자 클러스터 및 착색제 입자를 혼합하는 단계; 상기 나노 입자 클러스터 및 상기 착색제 입자의 응집 반응을 일으키는 단계;를 포함하여 제조된다.
이 경우, 두 종류의 입자가 혼합되어 나노 복합체를 형성하므로, 입자간 혼합 및 분산이 매우 중요한 요인이 된다. 따라서, 상기 나노 입자 클러스터 및 상기 착색제 입자는 입도분포곡선에 따른 중앙입경의 차이(ΔD50) 및 평균입경의 차이(ΔDm)가 5nm 이하의 범위를 만족해야 한다.
입도분포곡선이 D50을 중심으로 대칭인 경우에는 D50과 Dm의 차이가 없으나, 입도분포곡선이 비대칭인 경우, D50과 Dm의 차이가 발생하며, 이러한 차이가 클 수록 입자 크기 분포의 균일성이 떨어지는 것을 의미한다.
즉, ΔD50은 두 종류의 입자간 크기를 나타내는 지표로 5nm 이하인 경우 두 종류의 입자가 실질적으로 동일한 크기로 균일하게 혼합되어 나노 복합체를 형성할 수 있게 된다. 또한, ΔDm은 두 종류의 입자의 입자 균일성과 입자간 크기 차이를 나타내는 지표로 ΔD50과 ΔDm의 5nm 이하인 값을 동시에 만족함으로써, 입자의 크기가 균일하고, 입자간 크기 차이가 실질적으로 동일한 특성을 나타내는 지표로 사용되게 된다.
예를 들어, 20 내지 50nm급 카본 블랙의 표면을 산화시켜 수산화기로 표면 수식하여 에틸렌글리콜 용매에 용이하게 분산될 수 있도록 처리한 후 산화철 나노 입자 클러스터와 혼합하여 나노 복합체를 제조한 경우, 카본 블랙의 농도가 증가할 수록 표면 색상이 블랙으로 변하여 두 종류의 입자를 혼합하는 비율에 따른 색상 조절이 가능함을 확인하였다.
본 발명에서 표면 수식에 의한 제조방법과 응집에 의한 제조방법의 차이는 표면 수식에 의하여 제조된 나노 복합체(도 16)와 응집에 의해 제조된 나노 복합체(도 17)를 형성하게 된다.
도 16을 참조하면, 표면 수식에 의한 제조방법의 경우, 나노 입자의 표면에 반응기를 부여할 수 있는 물질(예를 들어, 실리카)을 코팅함으로써 표면에 (-) 전하를 부여하고(2), (+) 전하를 가진 메틸렌 블루의 아민기(1)와 반응시킴으로써 나노 입자의 표면에 염료 입자가 물리흡착 또는 화학흡착되어 나노 복합체를 형성(3)하게 된다.
도 17을 참조하면, 응집에 의한 제조방법의 경우, 유상/수상의 조건에서 나노 입자(1)와 산화된 카본 블랙 입자(2)를 에틸렌글리콜 용매 중에서 분산한 후 응집시킴(3)으로써 하나의 나노 복합체가 형성되게 된다. 이 경우, 카본 블랙의 혼합량에 따라 나노 복합체의 고유색이 변하게 되므로, 용도에 따라 색상의 조정이 가능하게 된다.
본 발명에 적용되는 모든 제조방법에 있어서, 상기 착색제 입자는 염료 입자, 안료 입자, 표면 수식되거나 되지 않은 카본 나노 입자, 흑연, 표면 수식되거나 되지 않은 산화그래핀 입자 중 어느 하나 또는 그 이상일 수 있다.
이때, 상기 염료 입자는 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 카르보늄 염료, 인디고 염료, 황화 염료, 프탈로시아닌 염료 중 어느 하나 또는 그 이상의 염료로 이루어진 입자이며, 상기 안료 입자는 안료는 산화티타늄(titanium dioxide), 산화아연(zinc oxide), 리토폰(lithopon), 황화아연(zinc sulfonate), 황연(chrome yellow), 크롬산아연(zinc chromate), 철적(red oxide of iron), 연단(red lead), 카드뮴적(cardmium red), 모르브덴적(molybdate chrome orange), 감청(milori blue, pressian blue, iron blue), 코발트 블루(cobalt blue), 크롬녹(chrome green), 수산화크롬(viridian), 아연녹(zinc green), 은분(alluminium powder), 금분(bronze powder), 형광안료, 펄안료 중 어느 하나 또는 그 이상의 무기안료, 또는 불용성 아조계, 용성 아조계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 디옥사진계, 이소인돌리논계, 건염염료계, 필로콜린계, 플루오르빈계, 퀴노프탈론계, 메탈 콤플렉스 중 어느 하나 또는 그 이상의 유기안료일 수 있다.
실시예에서 산화철-프러시안 블루 나노 복합체를 제조하였다.
300㎖의 이중자켓 반응기에 증류수 100g을 넣고 입경이 200nm인 Fe3O4 산화철 나노입자 3g을 추가한 후 초음파 분사기를 통하여 2시간 동안 분산하였다. 분산 후, 교반봉을 설치하고 이중자켓 반응기를 밀봉하였다. 산화철 나노입자가 분산된 반응기에 프러시안 블루의 전구체인 K4Fe(CN)6가 녹아 있는 수용액에 추가하고 350 rpm으로 10분간 교반하였다.
이러한 과정을 통해 제조된 혼합 분산용액에 1N-HCl 용액을 이용하여 pH 2로 적정하고 1시간 동안 500 rpm으로 강하게 교반하였다.
HCl 용액을 적정하면 도 18에 도시된 바와 같이 산화철 나노입자의 표면에 철 이온이 형성되며, 여기에 K4Fe(CN)6를 부가하면 표면반응이 일어나 K4Fe(CN)6가 산화철 입자의 표면에 코팅이 되어 나노 복합체가 형성되게 된다.
1시간 동안 교반하면 분산용액의 색상이 진한 청록색 또는 군청색으로 변하는 것을 확인할 수 있다. 이 상태가 되면 산화철 나노입자의 표면에 프러시안 블루가 코팅된 상태가 되므로 교반을 종료한다.
제조된 청록색의 분산 용액을 영구자석을 이용하여 자기장을 인가하면서 증류수로 5차례 세척한 다음 70℃의 오븐에서 건조하면 청록색 분말을 얻을 수 있다.
제조된 나노 복합체를 SEM으로 관찰한 결과가 도 19에 도시되어 있다.
도 19의 결과를 살펴보면, 산화철 나노입자(a)와 비교할 때 산화철-프러시안 블루 나노 복합체에서 입자 크기가 증가하여 표면에 프러시안 블루가 코팅된 것을 알 수 있다. 또한, K4Fe(CN)6의 함량을 증가시키면 입자의 표면의 거칠기가 증가하는 경향을 나타내어 나노입자나 안료의 종류에 따라 적절한 비율로 나노입자와 안료를 반응시킬 필요가 있는 것을 알 수 있다.
또한, 200nm의 산화철 나노입자와 상기 2종의 산화철-프러시안 블루 나노 복합체를 대비해 보면, 분말 상에서의 색상이 수분산 상태에서 그대로 재현되는 것을 알 수 있다(도 20).
또한, 상기 산화철 나노입자와 산화철-프러시안 블루 나노 복합체를 각각 증류수에 수분산하고 이에 대한 제타전위를 측정해보면, 산화철 나노입자의 제타전위 값은 8mV로 비교적 낮은 상태이나, 산화철-프러시안 블루 나노 복합체의 경우 35 내지 40mV로 매우 안정한 수분산 상태를 나타내고 있다(도 21).
이러한 결과는 본 발명의 산화철-프러시안 블루 나노 복합체가 자기장 인가 조건에서 광 결정으로서의 우수한 특성을 나타낼 것을 시사하는 것이다. 또한, 높은 제타전위 값은 본 발명의 나노 복합체가 전기장 또는 자기장 인가에 의해 뚜렷한 색 변화를 나타내는 결과를 얻을 수 있다.
특히 수분산 상태에서 나노입자와 비교할 때 상기 나노 복합체의 제타전위 값은 4배 내지 5배 차이가 난다는 점에서 나노 복합체로 제조했을 때 전기장 또는 자기장 인가에 따른 재배열 특성이 크게 향상되는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 마이크로 입자는, 도 22에 도시된 바와 같이, 에멀전을 형성하여 코어-셀 구조화하는 반응 과정을 통해 제조할 수 있다.
우선, 컬러 나노 복합체를 분산매에 분산시켜 심 물질을 제조한다(S110). 이때, 상기 컬러 나노 복합체는 분산매에 대하여 0.1 내지 25 중량%의 비율로 분산될 수 있으나, 필요에 따라 더 많은 양을 분산시킬 수도 있다. 상기 심 물질의 분산액은 초음파 분산기 또는 호모게나이저를 이용하여 분산을 수행한다.
다음으로, 마이크로 입자의 벽재를 형성할 고분자를 혼합하여 산도 조절에 의하여 프리폴리머를 제조한다(S120). 이 공정은 컬러 나노 복합체의 분산액을 제조하는 공정과 동시에 수행할 수 있다.
상기 벽재를 형성하기 위한 고분자는 탄성이 낮고 단단한 성질을 나타낼 수 있는 고분자 전구체를 사용할 수 있는데, 우레아-포름알데하이드, 멜라민-포름알데하이드, 메틸비닐에테르 코말레산 무수물과 같은 공중합체나 젤라틴, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세테이트, 셀룰로오스성 유도체, 아카시아, 카라기난, 카르복시메틸렐룰로스, 가수분해된 스티렌 무수물 공중합체, 아가, 알기네이트, 카제인, 알부민, 셀룰로오스 프탈레이트 등의 고분자를 사용할 수 있다. 이러한 고분자의 친수성과 소수성을 조절함으로써 나노 복합체를 둘러싸며 벽재를 형성할 수 있다. 또한, 상기 프리폴리머는 나노 복합체와 마찬가지로 분산매에 분산되어 분산액으로 제조될 수 있다.
상기 S110 단계에서 제조된 나노 복합체의 분산액과 상기 S120 단계에서 제조된 벽재 물질의 프리폴리머 분산액을 혼합하고 교반하여 에멀전을 형성하는 단계를 수행할 수 있다(S130). 이러한 에멀전을 형성하기 위한 조건으로 나노 복합체와 프리폴리머의 비율을 최적화할 필요가 있으며, 두 분산액을 부피 비율로 1:5 내지 1:12이 되도록 혼합할 수 있다. 또한, 분산성 향상을 위하여 안정제를 첨가할 수도 있다. 상기 에멀전 내에서 컬러 나노 복합체는 분산상이 되고 벽재 물질은 연속상이 될 수 있다.
상기 S130 단계에서 에멀전의 안정성을 높이기 위해 첨가제를 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제로는 수상에서 용해 후 점도가 높은 습윤성이 우수한 유기 고분자일 수 있으며, 구체적으로는, 젤라틴, 폴리비닐알코올, 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스, 전분, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 알기네이트 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 S130 단계에서 형성된 에멀전의 pH와 온도를 조절하여 연속상인 벽재 물질 분산액이 분산상인 자성 변색 잉크 주위에 침착되어 캡슐의 벽이 형성되도록 함으로써 심 물질 분산액을 캡슐화할 수 있다(S140). 즉, 인 시튜 중합방법에 의하여 캡슐화를 수행하는데, 이 경우, 캡슐 벽재를 더 치밀하게 구성하여 탄성을 감소시킴으로써 벽재의 경도를 높이기 위해 첨가제를 첨가하는 과정을 포함할 수 있다.
첨가되는 첨가제의 종류는 수상에서 용해가 잘 되는 이온성 또는 극성 물질일 수 있다. 예를 들어, 경화 촉매제인 염화암모늄, 레조르시놀, 하이드로퀴논, 카테콜 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.
본 발명의 컬러 나노 복합체를 함유하는 마이크로 입자는 상기와 같이 인 시튜 중합법으로 제조할 수 있으나, 코아세르베이션 방법(coacervation approach) E또는 계면 중합법(interfacial polymerization)으로 제조할 수도 있다.
코아세르베이션 방법의 경우, 내부상 및 외부상의 유상/수상 에멀전을 이용하게 된다. 컬러 나노 복합체 콜로이드는 수성 외부상으로부터 밖으로 코아세르베이션(괴상화)되며, 온도, pH, 상대 농도 등을 제어함으로써 내부상의 유상 액적에 벽재를 형성하여 입자화된다. 코아세르베이션의 경우, 벽재 재료로서, 우레아-포름알데하이드, 멜라민-포름알데하이드, 젤라틴, 또는 아라빅 고무 등을 사용할 수 있다.
계면 중합법의 경우, 내부상의 친유성 단량체의 존재에 따라 수성 외부상에 있어서의 에멀전으로 존재하게 된다. 상기 내부상 액정 중의 단량체는 수성 외부상에 도입된 단량체와 반응하고, 내부상의 액적과 주위의 수성 외부상과의 계면에서 중합반응이 일어나며, 상기 액적 주위에서 입자의 벽이 형성된다. 형성된 벽은 비교적 얇고 침투성이 있으나, 다른 제조방법과 달리 가열이 필요하지 않으므로, 다양한 유전성 액체를 적용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 마이크로 입자는 10 내지 100㎛, 바람직하게는 10 내지 50㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 40㎛의 균일한 구형으로 이루어져 있다. 이러한 캡슐 형태 및 크기의 균일성은 전기장 또는 자기장에 의해 재배열되는 컬러 나노 복합체의 거시적 균일성을 확보하는 원인이 되며, 이에 따라 색상의 변화 및 구현되는 색상의 선명도가 더욱 향상되게 된다. 마이크로 입자의 형태와 크기의 균일성이 확보되지 못하면, 상기 마이크로 입자 내에 분산된 컬러 나노 복합체가 균일하게 재배열된다고 하더라도 거시적으로는 불규칙성이 증가되어 색상의 변화 및 구현이 불충분하게 된다.
본 발명에 의해 제조된 마이크로 입자(실시예)와 안정제를 사용하지 않고, 경화 촉매제의 양을 1/2로 줄여 제조한 마이크로 입자(비교예)의 입도 분포를 측정한 결과가 표 2에 기재되어 있다.
D[4,3](㎛) D(ν,0.1)(㎛) D(ν,0.5)(㎛) D(ν,0.9)(㎛)
실시예 23.58 12.99 23.23 35.67
비교예 113.95 23.08 104.53 216.64
표 2를 살펴보면, 본 발명에 따른 마이크로 입자는 D50이 23.23㎛으로 본 발명에서 요구하는 입자의 크기를 가지나, 제조 조건을 변경하면 D50이 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있다. 입도 분포의 균일성은 실시예 및 비교예에 따른 마이크로 입자의 입도 분포 그래프를 살펴보아도 알 수 있다(도 23).
또한, D[4,3]에서도 비교예는 113.95㎛로 실시예에 비하여 평균 입도 분포의 균일성이 크게 악화되는 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명에서 마이크로 입자의 제조 조건, 물성을 대단히 엄격하게 조절함으로써 본 발명이 목적으로 하는 마이크로 입자를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.
제조 조건을 일부 변경한 상기 실시예(도 24a)와 비교예(도 24b)의 마이크로 입자에 대한 에멀전 상태 및 수상에서의 상태(도 25)에 대한 광학 현미경 사진을 살펴보아도, 제조 조건을 일부 변경할 때 본 발명에서 목적하는 형태 및 입도 균일성을 담보할 수 없음을 확인할 수 있다.
본 발명의 마이크로 입자는 벽재의 탄성이 낮고 단단한 성질로 인하여 건조 후에도 입자끼리의 응집 현상이 적다. 이는 실시예(도 26a) 및 비교예(도 26b)의 상온 건조에 의해 제조된 분말 상태의 광학 현미경 사진을 살펴보아도 알 수 있다. 실시예에서는 건조 후에도 응집이 발생하지 않으며 입자의 형태 변화가 거의 관찰되지 않으나, 비교예에서는 형태 변화 및 부분적인 응집이 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 비교예에 따른 입자는 종래의 캡슐과 유사한 성질을 나타내는 것으로 볼 수 있다.
도 27은 본 발명의 마이크로 입자를 슬라이드 글래스에 100㎛ 두께로 도포한 후 100 가우스의 자기장 세기를 가진 고무 자석을 상기 슬라이드 글래스 뒷면에 근접했을 때 색상이 발현되는 모습을 촬영한 사진이다. 본 발명의 마이크로 입자의 균일성은 약한 자장에도 뚜렷한 색상 변화를 유발하는 효과를 나타낸다.
도 28은 본 발명의 마이크로 입자를 분말 상태로 하여 자기장 세기에 따른 반사율을 측정한 것이다. 화살표의 방향으로 자기장 세기가 증가하면 반사 피크가 화살표 방향으로 저파장 이동하는 것을 알 수 있다. 따라서 자성 세기에 따라 색상이 변화하는 현상을 분광학적 데이터를 통해 확인할 수 있다.
본 발명의 마이크로 입자는 벽재의 탄성이 낮고 단단한 성질로 인하여 우수한 내열성을 나타낸다. 도 29를 살펴보면, 실시예와 비교예에 따른 마이크로 입자를 슬라이드 글래스 위에 골고루 뿌리고 100℃의 열풍 건조기에 24시간 동안 방치한 후, 입자의 형태 변화를 관찰한 결과이다. 상기 결과로부터 본 발명에 따른 마이크로 입자의 벽재의 견고도가 높아 열적 안정성이 뛰어난 것을 확인할 수 있었다.
이러한 특성은 고온의 인쇄 조건에서도 견딜 수 있음을 의미하므로, 다양한 형태의 표시 소자나 인쇄 매체에 적용이 가능함을 의미한다.
또한, 벽재를 우레아-포름알데하이드로 형성한 마이크로 캡슐의 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR) 측정 결과를 도 30에 나타내었다. 상기 FT-IR 스펙트럼을 살펴보면, C-N 신축에 해당하는 1097㎝-1 및 N-C-N 신축에 해당하는 1041㎝-1가 관측되어 고분자에 의해 벽재가 제대로 구성되고 있음을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예와 비교예에 따른 마이크로 입자의 연필경도를 측정한 결과 실시예에서는 3B, 비교예에서는 9B의 측정 결과를 얻어 본 발명의 마이크로 입자의 벽재의 강도가 매우 향상된 것을 확인할 수 있었다.
이러한 연필경도의 측정결과와 마이크로 세공 영역의 공극 부피 비율로부터 본 발명의 마이크로 입자의 벽재는 매우 조밀한 구조를 이루며, 강도가 매우 높은 탄성이 낮고 단단한 성질을 가지는 것으로 파악되었다.
본 발명의 컬러 나노 복합체를 포함하는 마이크로 입자는 건조 보관시 응집이 없고, 열적 안정성 및 벽재의 강도가 우수하므로 다양한 형태의 인쇄에 적용할 수 있으며, 특히 실크스크린 인쇄와 같이 내열성, 내응집성이 요구되는 잉크에 적용할 수 있으므로 응용의 폭을 넓힐 수 있다.
본 발명에 따른 마이크로 입자를 인쇄를 위한 잉크에 적용할 경우, 수용성 고분자, 수분산 고분자, 유용성 고분자, 열경화성 고분자, 열가소성 고분자, UV 경화 고분자, 방사선 경화 고분자 등의 바인더에 분산하여 사용할 수 있다. 이러한 바인더에 경계면 활성제 및 가교제를 부가하여 인쇄 또는 코팅 공정의 내구성을 향상시킬 수도 있다.
상기 마이크로 입자를 사용한 인쇄는 인쇄 및 코팅의 모든 형태를 포함하며, 롤 코팅, 그라비어 코팅, 침지 코팅, 스프레이 코팅, 메니스커스 코팅, 스핑 코팅, 브러시 코팅, 에어나이프 코팅과 같은 코팅이나, 실크스크린 인쇄, 정전 인쇄, 열인쇄, 잉크젯 인쇄와 같은 인쇄를 통해 수행될 수 있다.
따라서 본 발명의 색 가변 물질로서 상기 컬러 나노 복합체 또는 상기 컬러 나노 복합체를 함유하는 마이크로 입자를 적용할 경우, 표시장치가 다양한 외부환경에 노출되더라도 그 특성을 유지하여 사용자가 필요할 때 언제든지 온라인 및 오프라인으로 정품인증이 가능한 것으로 나타났다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (13)

  1. 자기장의 인가에 의해 색이 변하는 제1 색 가변 물질 및 보는 각도에 따라 색이 변하는 제2 색 가변 물질로 이루어지는 제1 정보 전달층을 포함하는 인쇄패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄패턴은 로고, 상품명, QR 코드, 바코드, 숫자, 문자, 도형 중 선택되는 어느 하나 또는 그 이상의 이미지인 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄패턴은 자기장의 인가에 의해 색이 변하는 제1 색 가변 물질 및 보는 각도에 따라 색이 변하는 제2 색 가변 물질로 이루어지는 제1 정보 전달층을 포함하는 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄패턴은 상기 제1 정보 전달층이 피인쇄층에 적층된 적층형 구조이며, 상기 피인쇄층은 광흡수층을 포함하는 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 적층되며, 보는 각도에 따라 색이 변하는 제2 색 가변 물질로 이루어지는 제2 정보 전달층을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 적층되는 정보 보호층을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 적층되며,
    UV 잉크, 광학 가변성 잉크(optically variable pigment, OVP) 및/또는 자기 색 가변 잉크(magnetically color turnable photonic crystal, MTX)로 이루어지는 제2 정보 전달층을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 정보 전달층은 상기 제1 정보 전달층의 일부에 하나 이상의 독립된 층으로 적층되는 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 복사 방지 패턴층이 적층되는 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 정보 전달층의 일부 또는 전부에 온도 감응 잉크층이 적층되는 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    홀로그램 층 및/또는 광학 가변성 잉크(optically variable pigment, OVP) 및/또는 자기 색 가변 잉크(magnetically color turnable photonic crystal, MTX)로 이루어지는 제2 정보 전달층을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치.
  12. 청구항 1에 기재된 정품인증을 위한 표시장치를 스마트폰으로 촬영하는 단계;
    상기 스마트폰은 설치된 어플리케이션을 통해 관리서버에 접속하여 상기 인쇄패턴의 정보, 상기 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보를 전송하는 단계;
    상기 관리서버가 상기 인쇄패턴의 정보, 상기 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보를 수신하여 데이터베이스에 입력하는 단계;
    상기 관리서버가 상기 인쇄패턴의 정보와 기입력된 정품정보를 매칭하는 단계;
    상기 관리서버가 상기 매칭 결과를 상기 스마트폰에 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치의 사용방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 데이터베이스에 입력된 상기 스마트폰의 사용자 정보 및 구매 위치 정보로부터 상기 관리서버가 수집정보 통계자료를 작성하는 단계;
    상기 수집정보 통계자료를 기반으로 리워드 정보를 작성하여 상기 스마트폰에 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 정품인증을 위한 표시장치의 사용방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019235707A1 (ko) * 2018-06-07 2019-12-12 주식회사 나노브릭 자기 색 가변 잉크를 이용하여 보안 정보용 컬러 코드가 인쇄된 보안 매체 및 이의 제조방법.
KR102187266B1 (ko) * 2019-09-19 2020-12-04 주식회사 나노브릭 위조 및 변조 방지 장치의 제조방법.
WO2020246659A1 (ko) * 2019-06-05 2020-12-10 주식회사 나노브릭 위조 및 변조 방지 장치의 제조방법.
WO2021080367A1 (ko) * 2019-10-23 2021-04-29 엔비에스티(주) 광결정물질 복합체를 포함하는 위변조 방지수단
WO2022114295A1 (ko) * 2020-11-27 2022-06-02 주식회사 나노브릭 위조 및 변조 방지 장치의 제조방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240097578A (ko) * 2022-12-20 2024-06-27 한국전자기술연구원 홀로그램 보안 코드를 홀로그램 기록 매체에 삽입하기 위한 방법 및 상기 홀로그램 보안 코드를 판독하기 위한 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201204568A (en) * 2010-04-07 2012-02-01 Sproxil Inc Systems and methods for verifying authenticity of a product

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019235707A1 (ko) * 2018-06-07 2019-12-12 주식회사 나노브릭 자기 색 가변 잉크를 이용하여 보안 정보용 컬러 코드가 인쇄된 보안 매체 및 이의 제조방법.
EP3805005A4 (en) * 2018-06-07 2022-07-06 Nanobrick Co., Ltd. PRINTED SECURITY MEDIA ON WHICH A COLOR CODE FOR SECURITY INFORMATION IS PRINTED USING MAGNETIC ROTATING COLOR PHOTONIC CRYSTAL INK, AND METHOD OF MAKING THE SAME
WO2020246659A1 (ko) * 2019-06-05 2020-12-10 주식회사 나노브릭 위조 및 변조 방지 장치의 제조방법.
KR102187266B1 (ko) * 2019-09-19 2020-12-04 주식회사 나노브릭 위조 및 변조 방지 장치의 제조방법.
WO2021080367A1 (ko) * 2019-10-23 2021-04-29 엔비에스티(주) 광결정물질 복합체를 포함하는 위변조 방지수단
WO2022114295A1 (ko) * 2020-11-27 2022-06-02 주식회사 나노브릭 위조 및 변조 방지 장치의 제조방법

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