KR20170131646A - 비주기적 무아레 보안 요소 및 그 생성 방법 - Google Patents

비주기적 무아레 보안 요소 및 그 생성 방법 Download PDF

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KR20170131646A
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씨씨엘 씨큐어 피티와이 엘티디
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Abstract

보안재를 인증하기 위한 무아레 확대 디바이스에 있어서, 마이크로 포커싱 요소들의 어레이와, 마이크로 이미지들의 어레이를 포함하며, 상기 마이크로 포키성 요소들의 어레이 및 마이크로 이미지들의 어레이는, 기결정된 관찰각에서 상기 디바이스를 볼 때 마이크로 포커싱 요소들이 마이크로 이미지의 무아레 확대를 발생시키도록, 대응하여 비주기적이다. 이와 같은 디바이스는 장래의 위조자들이 마주치는 작업의 복잡도 및 어려움을 높인다. 비주기적 마이크로 포커싱 요소 어레이 및 마이크로 이미지 어레이의 이용은, 관찰자에 의해 관찰되는 무아레 확대가 주기적 어레이를 가진 규칙적 디바이스의 경우와 동일하게 나타나기 때문에, 직관적이지 않다. 이러한 방식으로, 무아레 디바이스가 더욱 치밀하게 의도적으로 분석될 때까지 본 설계의 비주기적 실시 형태가 은밀하게 유지된다.

Description

비주기적 무아레 보안 요소 및 그 생성 방법
본 발명은 광학 보안 요소 및 그 생성 방법에 관한 것이다. 특히, 발명은 보안재(security article)를 인증하기 위한 비주기적 무아레(moire) 확대 장치에 관련된다. 편의를 위해, 발명은 위조 방지를 위한 은행권, 등의 인증에 특히 관련하여 기술될 것이다. 그러나, 발명은 많은 다른 유형의 가치 문서 및 보안재의 검증으로 확장된다.
보안 특징부들은 장래의 위조자들의 노력을 분쇄하기 위해 은행권 및 기타 보안 문서에 종래부터 적용되어 왔다. 길로시(guilloche) 또는 정밀 라인 패턴과 같은 인쇄 특징부들은 이제 아주 흔하며, 위조자가 재현하기에 비교적 용이하다. 홀로그램 및 회절 격자와 같은 회절 광학 가변 디바이스(DOVD)는 물리적 마이크로스트럭처가 복제하기 보다 어렵기 때문에 은행권에 종종 적용된다. 불행하게도, 보다 정교한 위조자들은 접촉 복사 기술을 이용하여 회절 마이크로스트럭처를 복제하는데 어느 정도 성공을 거두고 있다.　
일부 대안의 보안 디바이스들은 마이크로 렌즈 또는 렌티큘러 렌즈(lenticular lenses)를 이용하여 그래픽 요소의 어레이를 볼 수 있다. 렌즈 및 그 아래의 그래픽 요소들의 조합된 시각적 효과는 그래픽 요소의 확대를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상이한 이미지의 인터레이싱된 스트립 형태로 아래의 그래픽 요소들을 보기 위한 반-원통형 렌즈의 어레이를 포함하는 렌티큘러 렌즈를 제공하는 것이 알려져 있다. 관찰 각도가 변화함에 따라, 각자의 이미지의 상이한 스트립들이 시야 내로 들어와서, 이어지는 프레임들이 연이어 이어지는 스트립에 대응하도록 애니메이션 효과가 생성된다.　
다른 보안 디바이스는 Drinkwater 등의 미국 특허 제 5,712,731 호에 개시되어있다. 동일한 마이크로 이미지의 2차원 어레이 형태의 그래픽 요소들이 기판 상에 인쇄된다. 마이크로 이미지 어레이는 원통형 마이크로 렌즈의 대응하는 2차원 어레이를 통해 보이게 된다. 마이크로 렌즈 어레이와 마이크로 이미지 어레이의 피치 또는 회전 정렬 간의 약간의 미스매치는 아래의 마이크로 이미지의 하나 이상의 확대된 버전 형태의 무아레 프린지를 생성한다. 보안 문서 산업 내에서, 이러한 광학 보안 디바이스는 '무아레 확대기'로 지칭된다.　
무아레 확대기는 주시 각도 변화에 따라 디바이스 평면 위, 아래, 또는 내에서 부동하는 것으로 나타나는 마이크로 이미지의 광학적 임프레션을 발생시키는데 사용될 수 있다(예를 들어, Visual Physics LLC의 AU 2010226869호에 기술된 Unison™ 보안 디바이스 참조). 렌즈 어레이의 주기와 마이크로 이미지 어레이의 주기 간의 약간의 미스매치는 마이크로 이미지 어레이에 대한 렌즈 어레이의 작은 회전 또는 스쿠(skew)에 의해 종종 제공된다. 마이크로 이미지의 확대가 생성되는데, 이는 인접한 마이크로 렌즈들이 인접 마이크로 이미지들의 약간씩 상이한 부분들에 포커싱되어 이를 확대하기 때문이다. 하나의 마이크로 렌즈는 렌즈 어레이의 초점 평면 내 대응하는 마이크로 이미지들의 패치를 '본다'. 어레이 내 이웃하는 마이크로 렌즈는 인접한 마이크로 이미지의 (첫 번째 패치와 겹쳐질 가능성이 있는) 약간 상이한 패치를 본다. 이러한 패치들은 마이크로 이미지들의 하나 이상의 무아레 확대를 발생시키도록 관찰자의 눈에서 조합된다.　
주시 각도 변화에 따라, 대응하는 렌즈에 의해 보이는 각각의 마이크로 이미지의 패치가 이동하여, 확대된 이미지가 기판에 대해 이동(선형 모션 및/또는 회전)하는 것으로 보이게 된다. 렌즈 어레이의 쌍안경 관찰로부터의 시차 효과는 확대된 이미지가 문서 기판 평면의 위, 아래, 또는 내의 평면에 나타나게 한다. 무아레 확대의 이러한 실시 형태에 대한 상세한 설명은 De La Rue International Ltd의 WO 2015/106601호에 제시되어 있다.
마이크로 렌즈 어레이 및 마이크로 이미지 어레이 제조는 전형적인 위조자들에게 쉽게 가용하지 않은 정밀 장비를 필요로 한다. 더욱이, 2개의 어레이의 피치 미스매치의 매우 작은 변화로 무아레 효과의 큰 변화는 마이크로 이미지 어레이에 대한 렌즈 어레이의 예외적으로 정확한 포지셔닝을 요구한다. 이러한 장애에도 불구하고, 정교한 위조자들의 전문성 및 능력은 계속해서 발전 중이다. 그러므로 문서 및 다른 가치재들에 대한 보안 디바이스의 위조 방지를 향상시킬 필요가 계속적으로 존재한다.
일 실시 형태에서, 본 발명은 보안재를 인증하기 위한 비주기적 무아레 확대 디바이스를 제공하며, 상기 무아레 확대 디바이스는,　
마이크로 포커싱 요소들의 어레이와,
마이크로 이미지들의 어레이를 포함하며,
상기 마이크로 포커싱 요소들의 어레이 및 마이크로 이미지들의 어레이는, 기결정된 관찰각에서 상기 디바이스를 볼 때 마이크로 포커싱 요소들이 마이크로 이미지의 무아레 확대를 발생시키도록, 대응하여 비주기적이다.　
다른 실시 형태에서, 본 발명은 보안재를 인증하기 위한 무아레 디바이스 생산 방법을 제공하며, 상기 방법은,　
마이크로 포커싱 요소들의 비주기적 어레이를 형성하는 단계와,　
마이크로 포커싱 요소들의 비주기적 어레이 내에 대응하는 마이크로 포커싱 요소들에 대해 위치하는 마이크로 이미지들의 비주기적 어레이를 형성하는 단계를 포함하며,
무아레 디바이스를 기결정된 각도로부터 볼 때 마이크로 포커싱 요소들의 어레이가 무아레 확대를 발생시킨다.
본 발명의 무아레 확대 디바이스는 장래의 위조자들이 마주칠 작업의 복잡도 및 어려움을 실질적으로 높인다. 비주기적 마이크로 포커싱 요소 어레이 및 마이크로 이미지 어레이의 이용은, 관찰자에 의해 관찰되는 무아레 확대가 주기적 어레이를 가진 규칙적 디바이스의 경우와 동일하게 나타나기 때문에, 직관적이지 않다. 이러한 방식으로, 무아레 디바이스가 더욱 치밀하게 의도적으로 분석될 때까지 본 설계의 비주기적 실시 형태가 은밀하게 유지된다. 이 분야의 통상의 기술자는 마이크로 포커싱 요소들이 마이크로 렌즈, 프레스넬 렌즈 또는 오목 마이크로 미러와 같은, 상이한 형태를 취할 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.　
비주기적 마이크로 렌즈 어레이에서, 개별 렌즈들은 임의적으로 위치하지만 일반적으로 조밀하게 뭉쳐 배치(close-packed)된다. 대응하는 마이크로 이미지 어레이 내 각각의 마이크로 이미지가 다른 마이크로 이미지에 대해 변위되고, 왜곡될 수 있어서, 특정 관찰각(또는 관찰각 범위)에 대해 각각의 마이크로 렌즈에 의해 보이는 마이크로 이미지의 각각의 부분이 요망되는 확대 이미지로 정확하게 조합될 것이다. 마이크로 렌즈 및 마이크로 이미지를 필요한 변위 및 왜곡으로 정확하게 발생시키는데 요구되는 장비 및 마이크로 공정 기능은 보안 디바이스를 복제하고자 하는 자들에게 심각한 저해요소다.　
일부 선호되는 실시예에서, 마이크로 포커싱 요소들의 어레이 및 마이크로 이미지 어레이에 의해 생성되는 무아레 확대는 주기적 마이크로 포커싱 요소 어레이 및 대응하는 주기적 마이크로 이미지 어레이에 의해 생성되는 무아레 확대와 동등하다.
바람직한 경우, 상기 디바이스는 투명 폴리머와 같은 기판을 더 포함하며, 마이크로 포커싱 요소들의 비주기적 어레이가 기판의 일 측부 상에 엠보싱(embossing)되고, 마이크로 이미지가 기판의 대향 측부 상에 엠보싱된다.　
선택적으로, 마이크로 포커싱 요소 어레이 및 마이크로 이미지 어레이는 기판의 동일 측부 상에 형성되고, 마이크로 이미지 어레이는 마이크로 포커싱 요소들 중 하나와 각각 일치하는 개별 이미지 요소들을 포함한다.　
특정 실시예에서, 마이크로 포커싱 요소들은 오목 마이크로 미러이고, 개별 이미지 요소들은 대응하는 마이크로 미러의 표면에 형성된다. 바람직한 경우, 개별 이미지 요소들이 대응하는 마이크로 미러의 표면 내로 엠보싱된다. 더 선호되는 형태에서, 마이크로 미러의 오목 표면이, 바람직한 경우 금속 코팅으로, 코팅된다.
일부 실시예에서, 이미지 요소들은 마이크로 미러의 오목 표면과 광학적 대비되도록 코팅된다.　
구체적 실시예에서, 이미지 요소들은 오목 마이크로 미러의 표면 내에 회절 격자, 홀로그래픽 구조, 또는 나방-눈 구조(moth-eys structures)로 엠보싱된다.
특정 실시예에서, 마이크로미러 어레이는 제 1 세트의 마이크로 이미지 및 제 2 세트의 마이크로 이미지를 포함하고, 제 1 세트의 마이크로 이미지 및 제 2 세트의 마이크로 이미지는 마이크로 포커싱 요소 어레이의 비주기성에 따라 비주기적이어서, 제 1 세트의 마이크로 이미지의 무아레 확대가 제 2 세트의 마이크로 이미지의 무아레 확대와는 상이한 평면에 놓이도록 나타난다.　　
무아레 확대 디바이스 생산 중, 기판을 제공하고, 기판의 일 측부 상에 마이크로 포커싱 요소들을 엠보싱하고, 이와 동시에 기판의 다른 측부 상에 마이크로 이미지들을 엠보싱하는 것이 바람직하다.
바람직한 경우, 마이크로 포커싱 요소들 및 마이크로 이미지들은 기판에 도포되는 방사선 경화성 물질 내로 엠보싱되고 이어서 또는 동시에 경화된다.
일부 실시예에서, 마이크로 이미지들의 어레이는 마이크로 포커싱 요소들의 어레이 내의 각자의 마이크로 포커싱 요소들 내로 엠보싱되는 개별 이미지 요소들을 포함한다. 바람직한 경우, 개별 이미지 요소들 및 마이크로 포커싱 요소들은 기판의 일 측부 상에 동시에 엠보싱된다.　
일부 실시예에서, 마이크로 포커싱 요소들은 상이한 크기 및 초점 거리를 갖는다.　
특히 선호되는 실시예에서, 무아레 확대 디바이스는 은행권 형태의 보안재에 도포된다.　
정의
보안 문서 또는 토큰
여기에 사용 된 보안 문서 및 토큰이라는 용어는 모든 종류의 문서 및 토큰의 가치 및 식별 문서를 포함하며, 지폐 및 동전과 같은 통화 항목, 신용 카드, 수표, 여권, 신분증, 증권, 운전 면허증, 소유권 증서, 항공사 및 기차표와 같은 여행 서류, 입장 카드 및 티켓, 출생, 사망 및 혼인 증명서, 학업 성적 증명서 등이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 특히 하나 이상의 인쇄 층이 도포되는 기판으로부터 형성된 신분증 또는 여권과 같은 신원 문서 또는 은행권과 같은 토큰 또는 보안 문서에 적용가능하지만 이에 제한되지 않는다. 본 명세서에 기술 된 회절 격자 및 광학 가변 디바이스는 또한 패키징과 같은 다른 제품에 적용될 수 있다.
보안 디바이스 또는 특징부
본 명세서에서 사용되는 보안 디바이스 또는 특징부란 용어는 보안 문서 또는 토큰을 위조, 복사, 변경 또는 변조로부터 보호하기 위한 다수의 보안 디바이스, 요소 또는 특징부 중 하나를 포함한다.　보안 디바이스 또는 특징부는 보안 문서의 기판 내에 또는 상에 제공되거나 기본 기판에 도포된 하나 이상의 층 내에 또는 상에 제공될 수 있으며, 보안 문서의 층에 포함 된 보안 스레드; 형광, 냉광 및 인광 잉크, 금속 잉크, 무지개 빛 잉크, 광변색성, 열변색성, 염색성 또는 압착색성 잉크와 같은 보안 잉크; 릴리프 구조를 포함한 인쇄 및 양각 특징부; 간섭 층; 액정 디바이스; 렌즈 및 렌티큘러 구조체; 회절 격자, 홀로그램 및 회절 광학 요소 (DOE)를 포함하는 회절 디바이스와 같은 광학 가변 디바이스(OVD)와 같이, 다양한 형태를 취할 수 있다.
기판
본 명세서에서 기판이라는 용어는 보안 문서 또는 토큰이 형성되는 기반 물질을 지칭한다.　기반 물질은 종이, 또는 셀룰로스와 같은 다른 섬유상 물질; 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 이축-배향 폴리프로필렌(BOPP)을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 플라스틱 또는 폴리머 재료; 또는 종이와 적어도 하나의 플라스틱 재료의, 또는 둘 이상의 폴리머 재료의, 라미네이트와 같은 둘 이상의 재료의 복합 재료 일 수 있다.　
엠보싱가능 방사선 경화성 잉크
본 명세서에서 사용된 엠보싱가능 방사선 경화성 잉크라는 용어는 인쇄 공정에서 기판에 도포될 수 있는, 그리고, 릴리프 구조를 형성하기 위해 소프트한 상태로 엠보싱될 수 있고, 엠보싱된 릴리프를 고정시키기 위해 방사선에 의해 경화될 수 있는, 임의의 잉크, 래커 또는 기타 코팅을 지칭한다. 방사선 경화성 잉크가 엠보싱되기 전에 경화 프로세스가 수행되지 않지만, 엠보싱 후에 또는 실질적으로 엠보싱 단계와 동시에 경화 프로세스가 수행되는 것이 가능하다. 방사선 경화성 잉크는 자외선(UV)에 의해 경화되는 것이 바람직하다. 대안으로서, 방사선 경화성 잉크는 전자 빔 또는 X-선과 같은 다른 형태의 방사선에 의해 경화될 수 있다.　
방사선 경화성 잉크는 투명 수지 재료로부터 형성된 투명 또는 반투명 잉크인 것이 바람직하다. 이러한 투명 또는 반투명 잉크는 서브파장 격자, 투과성 회절 격자 및 렌즈 구조와 같은, 광투과성 보안 요소의 인쇄에 특히 적합하다.　
특히 선호되는 일 실시예에서, 투명 또는 반투명 잉크는 아크릴-계 UV 경화성 투명 엠보싱가능 래커 또는 코팅을 포함하는 것이 바람직하다.　
이러한 UV 경화성 래커는 Kingfisher Ink Limited 제품인 자외선 유형 UVF-203, 등과 같은 회절 구조를 포함한, 마이크로스트럭처의 엠보싱에 특히 적합한 것으로 판명되었다. 대안으로서, 방사선 경화성 엠보싱가능 코팅은 니트로-셀룰로스와 같은, 다른 화합물에 기초할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 방사선 경화성 잉크 및 래커는 회절 격자 및 홀로그램과 같은 회절 구조물 및 마이크로렌즈 및 렌즈 어레이를 포함한, 마이크로스트럭처의 엠보싱에 특히 적합한 것으로 판명되었다. 그러나, 이들은 비-회절 광학 가변 디바이스와 같은, 보다 큰 릴리프 구조로 엠보싱될 수도 있다.　
잉크는 실질적으로 동시에 자외선(UV)에 의해 엠보싱 및 경화되는 것이 바람직하다. 특히 선호되는 실시예에서, 방사선 경화성 잉크는 그라비어(Gravure) 인쇄 공정에서 실질적으로 동시에 도포 및 엠보싱된다.
바람직한 경우, 그라비어 인쇄에 적합하기 위해, 방사선 경화성 잉크는 실질적으로 약 20 내지 약 175 센티포즈(centipose) 범위 내의, 더 바람직한 경우 약 30 내지 약 150 센티포즈 내의, 점도를 갖는다. 점도는 Zahn Cup #2로부터 래커를 드레인하기 위한 시간을 측정함으로써 결정될 수 있다. 20초 내에 드레인하는 샘플은 30 센티포즈의 점도를 갖고, 63초 내에 드레인하는 샘플은 150 센티포즈의 점도를 가진다.
일부 폴리머 기판의 경우에, 기판에 대한, 잉크에 의해 형성되는 엠보싱된 구조의 접착을 개선시키도록 방사선 경화성 잉크가 도포되기 전에 기판에 중간층을 도포하는 것이 필요할 수 있다. 중간층은 프라이머층을 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직한 경우 프라이머층이 폴리에틸렌 이민을 포함한다. 프라이머층은 가교-결합제, 예를 들어, 다기능성 이소시아네이트를 또한 포함할 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 다른 프라이머의 예는 하이드록실-말단 중합체; 하이드록실-말단 폴리에스테르-계 공중합체; 가교-결합 또는 비가교-결합 하이드록 실레이티드 아크릴레이트; 폴리 우레탄; 및 UV 경화성 음이온성 또는 양이온성 아크릴레이트를 포함한다. 적절한 가교-결합제의 예는 이소시아네이트, 폴리아지리딘, 지르코늄 복합체, 알루미늄 아세틸아세톤, 멜라민, 및 카르보디-이미드를 포함한다.
본 발명의 선호되는 실시예가 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 이제 기술될 것이다.
도 1은 종래 기술의 무아레 확대 디바이스의 개략적 평면도이다.　
도 2는 종래 기술의 무아레 확대 디바이스의 개략적 단면도이다.
도 3은 발명에 따른 무아레 확대 디바이스의 개략적 평면도이다.　
도 4는 발명에 따른 무아레 확대 디바이스의 개략적 단면도이다.　
도 5는 발명에 따른 무아레 확대 디바이스의 개략적 단면도로서, 포커싱 요소로 오목 마이크로 미러가 사용된다.
도 6은 은행권에 도포된 무아레 확대 디바이스의 개략도이다.
도 7은 2개의 상이한 마이크로 이미지 어레이의 확대를 위한 발명에 따른 무아레 확대 디바이스의 개략적 단면도이다.
도 1 및 도 2는 알려져 있는 무아레 확대 디바이스(2)의 기본 형태를 도시한다. 렌즈 어레이(4)가 마이크로 이미지 어레이(6) 형태로 그래픽 요소 상에 위치한다. 마이크로 렌즈 어레이(4) 및 마이크로 이미지 어레이(6)는 개별 렌즈(8) 및 개별 마이크로 이미지(10)가 각자의 어레이 내에서 규칙적 간격으로 분포한다는 점에서 둘 모두 주기적이다.　
도 1에 도시되는 바와 같이, 마이크로 렌즈(8)의 간격 또는 피치와 마이크로 이미지(10)의 간격 또는 피치 간에 약간의 미스매치가 존재한다. 이는 각각의 마이크로 렌즈(8)를, 이웃하는 마이크로 렌즈에 비해 아래의 마이크로 이미지의 약간 상이한 부분에 포커싱하게 한다.　
도 2에 도시되는 바와 같이, 각각의 마이크로 렌즈(8)로부터 개별 확대는 관찰자(12)의 눈에서 조합되어, 마이크로 이미지(10)의 하나 이상의 무아레 확대(14)를 생성한다.
마이크로 렌즈층(16)은 요구되는 수준의 확대를 발생시키기 위해 마이크로 이미지층(18)에 대해 정밀하게 위치할 필요가 있다. 이 분야의 숙련된 기술자들은 마이크로 렌즈(8)와 마이크로 이미지(10) 간의 핀치 미스매치의 매우 작은 변화만으로도 확대 정도에 매우 큰 변화가 나타날 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 이러한 정밀도는 위조자가 실현하기 어렵고, 따라서, 무아레 확대 디바이스는 확실히 효과적인 위조 방지 수단을 제공한다. 불행하게도, 정교한 위조자들은 마이크로 이미지의 확실히 유사한 확대를 발생시키도록 무아레 확대 디바이스를 복제할 수 있다.
이를 해결하기 위해, 도 3에 도시되는 무아레 확대 디바이스(22)는 비주기적 마이크로 포커싱 요소 어레이(24) 및 대응하여 비주기적인 마이크로 이미지 어레이(26)를 이용한다. 마이크로 포커싱 요소(8)는 임의적으로 위치하지만 여전히 비교적 조밀하게 뭉쳐있다. 각각의 마이크로 포커싱 요소(8)의 임의적 위치를 알면, 아래에 놓인 마이크로 이미지에 대한 대응 위치가 결정될 수 있고, 이는 특정 각도 또는 각도 범위로부터 볼 때 무아레 확대를 여전히 발생시킨다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 마이크로 포커싱 요소들은 마이크로 렌즈(8)로서, 각각의 마이크로 렌즈는 마이크로 이미지층(32)에 형성되는 상이한 마이크로 이미지(10)들의 아래에 놓인 부분 또는 일부분을 개별적으로 확대한다. 관찰각 α로부터 눈(12)에 의해 보이는, 알려져 있는 무아레 확대 이미지(28)를 이용하여, 확대 이미지(28)를 발생시키는데 요구되는 아래의 마이크로 이미지(10)의 정밀 위치 및 형상을 결정하는 것이 가능하다.　
마찬가지로, 마이크로 이미지(10)는 요망 무아레 확대(28)가 소정 범위의 관찰각 α에 걸쳐 보이도록 개별적으로 구성 및 (주기적 무아레 확대 디바이스에 사용되는 마이크로 이미지에 비해) 왜곡될 수 있다. 이의 실현은 마이크로 이미지(10)의 구성을 정확하게 결정하기 위해 상당한 컴퓨터 처리 기능을 요한다. 마찬가지로, 마이크로 이미지(10) 에 대해 마이크로 포커싱 요소(8)를 정밀 제조 및 배치할 필요가 있다. 요망되는 확대 이미지(28)를 정확하게 발생시키는데 필요한 장비 플랜트 처리 용량은 전형적인 위조자의 수준을 한참 넘어선다. 더욱이, 무아레 확대 디바이스의 비주기적 속성이 바로 눈에 띄지 않는다. 그 작동은 통상의 무아레 확대 디바이스의 작동을 밀접하게 닮고 있으며, 따라서, 그 비주기적 설계가 은밀한 보안 기능이 된다.
마이크로 포커싱 요소와 마이크로 이미지(10) 간의 정밀 레지스트레이션(registration)은 소위 '이중 소프트 엠보싱 공정'에 의해 제공될 수 있다. 이 프로세스는 기판의 양 측 상에 증착되는 방사선 경화성 에폭시층의 엠보싱을 포함한다. 도 4에서, 기판(30)은 일 측부 상에 UV 경화성 에폭시층(16)을, 그리고, 대향 측부 상에 유사한 UV 경화성 층(32)을 지지한다. 무아레 확대 디바이스는 마이크로 포커싱 요소 어레이 (24)의 네거티브 형태 및 마이크로 이미지 어레이 (26)의 네거티브 형태의 표면 릴리프를 갖는 대향하는 금속 심(opposing metal shims) 사이에서 압축된다. 이는 각각의 마이크로 포커싱 요소(8)가 대응 마이크로 이미지(10)와 정밀 정렬됨을 보장한다.
층(16, 32)은 엠보싱 이전에 경화되지 않고 소프트하다. 경화 공정은 엠보싱 단계 직후에 또는 엠보싱 단계와 실질적으로 동시에 이루어진다. 방사선 경화성 물질은 통상적으로 자외선(UV)에 의해 경화가능하지만, X-선 또는 전자빔에 민감한 다른 방사선 경화성 물질도 사용될 수 있다.　
층(16, 32) 형성에 사용되는 방사선 경화성 물질은 투명 또는 반투명이고, 아크릴-계 UV 경화성 투명 엠보싱가능 래커 또는 코팅을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 UV 경화성 래커는 Kingfisher Ink Ltd 제품인 자외선 유형 UVF-203, 등을 포함한 다양한 제조사로부터 얻을 수 있다. 대안으로서, 방사선 경화성 엠보싱가능 코팅은 니트로셀룰로스와 같은, 다른 화합물에 기초할 수 있다.　
기판(30)은 통상적으로 무아레 확대 디바이스가 도포되는 보안 문서가 되는 기반 물질이다. 기반 물질은 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 이축 배향 폴리프로필렌(BOPP)을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 플라스틱 또는 폴리머 재료이거나, 또는 둘 이상의 물질의 복합 재료다.
도 5는 무아레 확대 디바이스(22)의 일 실시예로서, 마이크로 포커싱 요소들이 오목 마이크로 미러(34)의 형태를 취한다. 이 분야의 숙련된 기술자들은 오목 마이크로 미러(34)의 오목 표면에 도포되는 마이크로 이미지(10)(또는 마이크로 이미지의 일부분)가 아래의 마이크로 이미지 상에 포커싱되는 마이크로 렌즈의 것과 동등한 마이크로 이미지(10)의 배율을 제공할 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.　
오목 마이크로 이미지(34)와 마이크로 이미지(10) 간의 정밀 레지스트레이션을 위해, 마이크로 미러 및 마이크로 이미지들은 UV 경화성 물질(16)에 동시에 엠보싱될 수 있다. 마이크로 이미지들을 마이크로 미러와 동시에 엠보싱할 경우, 금속 엠보싱 심이 마이크로 미러의 네거티브 표면 릴리프를 대응하는 비주기적 마이크로 이미지의 네거티브 형태와 오버레이되게 한다. 그러나, 이는 포커싱 요소(24)의 비주기적 어레이와 마이크로 이미지 어레이(26) 간에 (요망되는 확대를 실현하기 위한 상대적 포지셔닝에서와 같은) 완벽한 레지스트레이션을 보장한다. 이러한 금속 심(통상적으로 니켈)의 리소그래피 제조는 대부분의 위조자들의 수준을 넘어서는 진보된 제조 기술이다.
오목 마이크로 미러(34)의 표면은 입사광 반사를 개선하기 위해 기상 증착된 금속과 같은 코팅을 포함할 수 있다. 더욱이, 본 실시예는 기판(30)을 통한 광 투과에 의존하지 않는다. 따라서, 이러한 형태의 무아레 확대 디바이스는 불투명 기판(30)을 갖는 가치 문서에 적용될 수 있다.　
도 6 및 도 7은 은행권(36)에 도포된 무아레 확대 디바이스(22)의 다른 형태를 도시한다. 마이크로 포커싱 요소들은 도 5와 관련하여 앞서 논의한 오목 마이크로 미러(34) 형태로 제공된다. 그러나 확대 디바이스(22)는 2개의 상이한 마이크로 이미지 어레이를 갖고, 첫 번째는 마이크로 이미지(10)를 포함하고, 두 번째는 마이크로 이미지(46)를 포함한다. 이 분야의 숙련 된 기술자들은 무아레 확대 장치가 3D 이미지 또는 동화상을 생성하는데 사용될 수 있는 2개의 상이한 이미지 또는 동일한 이미지의 상이한 뷰를 확대 할 수 있음을 이해할 것이다 (예를 들어, Drinkwater 등의 US 5712731의 도 2 및 Visual Physics LLC의 AU 2010226869의 그림 29 참조). 더욱이, 무아레 요소(10)의 비주기적 포지셔닝이 정규 무아레 확대 디바이스에 대응하고 마이크로렌즈와 마이크로 이미지 간의 주기 미스매치가 제 1 값으로 설정된 경우, 관찰각 변화에 응답하여 제 1 무아레 확대(38)의 정오파 운동(orthoparallactic movement: OPM)(42)이 결정된다. 마찬가지로, 제 2 마이크로 요소(46)의 비주기적 포지셔닝이 제 2 무아레 확대(40)의 정오파 운동(OPM)(44)을 발생시키는 제 2 값의 주기 미스매치와 동등하도록 구성될 수 있으며, 이는 관찰각의 동일한 변화에 응답하여 제 1 확대(38)의 OPM(42)과는 눈에 띄게 다르다.
이러한 복잡도 레벨 추가는 사용될 때 무아레 확대 장치(22)를 시각적으로 더욱 구별되게 할 뿐 아니라, 위조자에게 어려움을 증가시킨다. 따라서, 마이크로 포커싱 요소(24)의 비주기적 어레이는 마이크로 이미지의 3개 이상의 별도의 어레이와 함께 엠보싱되어, 디바이스의 복잡도 및 보안성을 추가적으로 향상시킬 수 있다. 마찬가지로, 오목 마이크로 미러의 크기 및 초점 길이가 또 다른 레벨의 복잡도로 어레이 내에서 변경될 수 있다.
발명은 단지 예로서 여기서 기술되었다. 이 분야의 숙련된 기술자들은 폭넓은 발명의 개념의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는 임의의 변경 또는 수정을 쉽게 인지할 것이다.

Claims (18)

  1. 보안재를 인증하기 위한 비주기적 무아레 확대 디바이스에 있어서,
    마이크로 포커싱 요소들의 어레이와,
    마이크로 이미지들의 어레이를 포함하며,
    상기 마이크로 포커싱 요소들의 어레이 및 마이크로 이미지들의 어레이는, 기결정된 관찰각에서 상기 디바이스를 볼 때 마이크로 포커싱 요소들이 마이크로 이미지의 무아레 확대를 발생시키도록, 대응하여 비주기적인, 무아레 확대 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로 포커싱 요소들의 어레이 및 마이크로 이미지 어레이에 의해 생성되는 무아레 확대는 주기적 마이크로 포커싱 요소 어레이 및 대응하는 주기적 마이크로 이미지 어레이에 의해 생성되는 무아레 확대와 동등한, 무아레 확대 디바이스.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 디바이스는 투명 폴리머와 같은 기판을 더 포함하며, 마이크로 포커싱 요소들의 비주기적 어레이가 기판의 일 측부 상에 엠보싱되고, 마이크로 이미지가 기판의 대향 측부 상에 엠보싱되는, 무아레 확대 디바이스.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    마이크로 포커싱 요소 어레이 및 마이크로 이미지 어레이는 기판의 동일 측부 상에 형성되고, 마이크로 이미지 어레이는 마이크로 포커싱 요소들 중 하나와 각각 일치하는 개별 이미지 요소들을 포함하는, 무아레 확대 디바이스.　
  5. 제4 항에 있어서,
    마이크로 포커싱 요소들은 오목 마이크로 미러이고, 개별 이미지 요소들은 대응하는 마이크로 미러의 표면에 형성되는, 무아레 확대 디바이스.
  6. 제5 항에 있어서,
    마이크로 포커싱 요소들은 오목 마이크로 미러이고, 개별 이미지 요소들은 대응하는 마이크로 미러의 표면에 형성되는, 무아레 확대 디바이스.
  7. 제4 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로 미러의 오목 표면이, 바람직한 경우 금속 코팅으로, 코팅되는, 무아레 확대 디바이스.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이미지 요소들은 마이크로 미러의 오목 표면과 광학적 대비되도록 코팅되는, 무아레 확대 디바이스.
  9. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이미지 요소들은 오목 마이크로 미러의 표면 내에 회절 격자, 홀로그래픽 구조, 또는 나방 눈 구조(moth-eys structures)로 엠보싱되는, 무아레 확대 디바이스.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    마이크로미러 어레이는 제 1 세트의 마이크로 이미지 및 제 2 세트의 마이크로 이미지를 포함하고, 제 1 세트의 마이크로 이미지 및 제 2 세트의 마이크로 이미지는 마이크로 포커싱 요소 어레이의 비주기성에 따라 비주기적이어서, 제 1 세트의 마이크로 이미지의 무아레 확대가 제 2 세트의 마이크로 이미지의 무아레 확대와는 상이한 평면에 놓이도록 나타나는, 무아레 확대 디바이스.　
  11. 보안재를 인증하기 위한 무아레 디바이스 생산 방법에 있어서,
    상기 방법은,
    마이크로 포커싱 요소들의 비주기적 어레이를 형성하는 단계와,　
    마이크로 포커싱 요소들의 비주기적 어레이 내에 대응하는 마이크로 포커싱 요소들에 대해 위치하는 마이크로 이미지들의 비주기적 어레이를 형성하는 단계를 포함하며,
    무아레 디바이스를 기결정된 각도로부터 볼 때 마이크로 포커싱 요소들의 어레이가 무아레 확대를 발생시키는, 방법.　
  12. 제11 항에 있어서,
    기판을 제공하는 단계와,
    기판의 일 측부 상에 마이크로 포커싱 요소들을 엠보싱하고, 이와 동시에, 기판의 다른 측부 상에 마이크로 이미지들을 엠보싱하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    마이크로 포커싱 요소들 및 마이크로 이미지들은 기판에 도포되는 방사선 경화성 물질 내로 엠보싱되고 이어서 또는 동시에 경화되는, 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    마이크로 이미지들의 어레이는 마이크로 포커싱 요소들의 어레이 내의 각자의 마이크로 포커싱 요소들 내로 엠보싱되는 개별 이미지 요소들을 포함하는, 방법.　
  15. 제13 항에 있어서,
    개별 이미지 요소들 및 마이크로 포커싱 요소들은 기판의 일 측부 상에 동시에 엠보싱되는, 방법.　
  16. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따른 무아레 확대 디바이스를 포함하는 보안재.
  17. 제16 항에 있어서,
    마이크로 포커싱 요소들은 상이한 크기 및 초점 거리를 갖는, 보안재.　
  18. 제16 항 또는 제17 항에 있어서,
    상기 보안재는 은행권인, 보안재.
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