KR20210157834A - 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조 - Google Patents

위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조 Download PDF

Info

Publication number
KR20210157834A
KR20210157834A KR1020200174617A KR20200174617A KR20210157834A KR 20210157834 A KR20210157834 A KR 20210157834A KR 1020200174617 A KR1020200174617 A KR 1020200174617A KR 20200174617 A KR20200174617 A KR 20200174617A KR 20210157834 A KR20210157834 A KR 20210157834A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
material layer
coating structure
layer
phase change
security coating
Prior art date
Application number
KR1020200174617A
Other languages
English (en)
Inventor
홍성훈
고병수
김수정
김미현
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Publication of KR20210157834A publication Critical patent/KR20210157834A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/23—Identity cards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/24—Passports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조를 개시한다. 그의 보안 코팅 구조는 기판 상의 반사 층과, 상기 반사 층 상의 메타 물질 층을 포함한다. 메타 물질 층은 제 1 물질 층과, 상기 제 1 물질 층 상의 투명 절연 층과, 상기 투명 절연 층 상에 배치되는 제 2 물질 층을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 물질 층들은 금속, 금속 산화물, 또는 칼코게나이드를 포함할 수 있다.

Description

위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조{security coating structure based on active meta-material anti-counterfeit and fabricating method of the same}
본 발명은 코팅 구조에 관한 것으로서 상세하게는 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조에 관한 것이다.
일반적인 위변조 방지 기술은 은행권, 유가증권류, 여권, 및 특수문서의 분야에서 주로 사용되고 있다. 위변조 방지 기술의 보안 요소들은 자성 잉크, 적외선 흡수 잉크, 형광 잉크, 변색 잉크, 광간섭 무늬, 시변각 물질, 및 은화 등의 기능성 소재를 포함할 수 있다. 이들 중에, 적외선 흡수 잉크는 쉽게 눈으로 판별할 수 있는 색변환 잉크 기술과, 적외선 이미징을 통하여 위변조 여부를 구분시키기 때문에 다양한 분야에서 가장 많이 활용되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 적외선과 가시광의 스펙트럼을 부분적으로 흡수하여 보안성을 증가시킬 수 있는 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조를 제공하는 데 있다.
본 발명의 개념에 따른 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조를 개시한다. 그의 코팅 구조는 기판 상의 반사 층; 및 상기 반사 층 상의 메타 물질 층을 포함한다. 여기서, 상기 메타 물질 층은: 제 1 물질 층; 상기 제 1 물질 층 상의 투명 절연 층; 및 상기 투명 절연 층 상에 배치되는 제 2 물질 층을 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 물질 층들은 금속, 금속 산화물, 또는 칼코게나이드를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 물질 층은 제 1 및 제 2 흡수 물질 층들일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 흡수 물질 층들의 각각은 크롬 또는 티타늄을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 물질 층들은 제 1 및 제 2 상변화 물질 층들일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 상변화 물질 층들의 각각은 바나듐 산화물을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 상변화 물질 층들은 상기 바나듐 산화물에 도핑된 텅스텐을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 텅스텐은 1 중량 퍼센트를 갖고, 상기 바나듐 산화물은 99 중량 퍼센트를 가질 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 상변화 물질 층들은 Ge2Sb2Te5, GeTe, 및 Sb2Te3을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 상변화 물질 층은 상기 금속 산화물을 포함하고, 상기 제 2 상변화 물질 층은 상기 칼코게나이드를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 투명 절연 층은 실리콘 산화물, 티타늄 산화물, 아연 산화물, 또는 고분자를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 메타 물질 층은 상기 제 2 물질 층 상의 금속 흡수 층을 더 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 금속 흡수 층은 크롬 또는 티타늄을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조는 메타 물질 층을 이용하여 적외선과 가시광의 스펙트럼을 부분적으로 흡수하여 보안성을 증가시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 위변조 방지용 보안 코팅 구조의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 개념에 따른 보안 코팅 구조의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 개념에 따른 보안 코팅 구조의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 메타 물질 층의 반사율을 보여주는 그래프들이다.
도 5는 텅스텐을 구비한 제 1 상변화 물질 층을 포함하는 메타 물질 층의 반사율을 보여주는 그래프들이다.
도 6은 본 발명의 개념에 따른 보안 코팅 구조의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 개념에 따른 보안 코팅 구조의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 보안 코팅 구조의 응용 예를 보여주는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 보안 코팅 구조의 온도 변화에 따른 색상 변화 특성을 FDTD 시뮬레이션 결과를 보여준다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 미러들의 기판, 전극, 및 탄성 박막은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
도 1은 일반적인 위변조 방지용 보안 코팅 구조(10)의 일 예를 보여준다.
도 1을 참조하면, 일반적인 위변조 방지용 보안 코팅 구조(10)는 기판(12) 상의 잉크(14)를 포함할 수 있다.
잉크(14)는 보안 소재(ex, 퀀텀 닷)를 가질 수 있다. 잉크(14)는 가시광 파장 대역에서 색상을 표시하여 위변조 여부를 판별시킬 수 있다. 또한, 잉크(14)는 적외선 파장 영역에서 흡수 특성을 구현하여 위변조 여부를 판별시킬 수 있다. 그러나, 잉크(14)는 복제가 쉽게 가능하다는 단점을 가질 수 있었다.
도 2는 본 발명의 개념에 따른 보안 코팅 구조(100)의 일 예를 보여준다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 보안 코팅 구조(100)는 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조일 수 있다. 일 예로, 보안 코팅 구조(100)는 반사 층(110) 및 메타 물질 층(120)을 포함할 있다.
반사 층(110)은 기판(12) 상에 배치될 수 있다. 기판(12)은 유연 기판(flexible substrate)을 포함할 수 있다. 예를 들어, PET, Pi, 종이, 유리, 또는 실리콘을 포함할 수 있다. 반사 층(110)은 Al, Ag, 또는 Cu와 같은 금속을 포함할 수 있다. 반사 층(110)은 가시광(visible light) 또는 적외선(infrared light)을 반사할 수 있다.
메타 물질 층(120)은 반사 층(110) 상에 배치될 수 있다. 메타 물질 층(120)은 능동형 메타 물질의 완전 흡수체로서 작용할 수 있다. 메타 물질 층(120)은 적외선 및 가시광을 부분적으로 흡수하여 보안성을 증가시킬 수 있다. 메타 물질 층(120)은 그의 소재의 복제만으로 적외선 및 가시광의 흡수 파장을 결정하지 못하기 때문에 복제의 난이성을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 메타 물질 층(120)은 소재의 적층 구조, 두께, 및 고체의 상(phase)에 따라 적외선 및 가시광의 흡수 파장을 선택적으로 결정할 수 있다. 따라서, 메타 물질 층(120)은 도 1의 잉크(14)보다 복제의 난이성 및 보안성을 증가시킬 수 있다. 일 예로, 메타 물질 층(120)은 제 1 흡수 물질 층(130), 투명 절연 층(140), 및 제 2 흡수 물질 층(150)을 포함할 수 있다.
제 1 흡수 물질 층(130)은 반사 층(110) 상에 배치될 수 있다. 제 1 흡수 물질 층(130)은 특정 파장의 적외선 및 가시광의 스펙트럼을 흡수할 수 있다. 제 1 흡수 물질 층(130)은 적외선 및 가시광의 스펙트럼에 대한 손실이 높은 층일 수 있다. 예를 들어, 제 1 흡수 물질 층(130)은 크롬(Cr), 또는 티타늄(Ti)의 금속을 포함할 수 있다.
투명 절연 층(140)은 제 1 흡수 물질 층(130) 상에 배치될 수 있다. 투명 절연 층(140)의 두께는 메타 물질 층(120)에 흡수되는 스펙트럼의 파장을 결정할 수 있다. 투명 절연 층(140)은 실리콘 산화물(SiO2), 티타늄 산화물(TiO2), 및 아연 산화물(ZnO)의 유전체를 포함할 수 있다. 이와 달리, 투명 절연 층(140)은 고분자(polymer)를 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제 2 흡수 물질 층(150)은 투명 절연 층(140) 상에 배치될 수 있다. 제 2 흡수 물질 층(150)은 제 1 흡수 물질 층(130)과 동일할 수 있다. 제 2 흡수 물질 층(150)은 특정 파장의 적외선 및 가시광의 스펙트럼을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 제 2 흡수 물질 층(150)은 크롬(Cr), 또는 티타늄(Ti)의 금속을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 개념에 따른 보안 코팅 구조(100)의 일 예를 보여준다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 보안 코팅 구조(100)의 메타 물질 층(120)은 투명 절연 층(140) 아래 위의 제 1 상변화 물질 층(132) 및 제 2 상변화 물질 층(152)을 포함할 수 있다. 기판(12) 및 반사 층(110)은 도 2와 동일하게 구성될 수 있다.
제 1 상변화 물질 층(132)은 투명 절연 층(140)과 반사 층(110) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 상변화 물질 층(132)은 특정 파장의 적외선 및 가시광의 스펙트럼을 흡수할 수 있다. 제 1 상변화 물질 층(132)은 적외선 및 가시광의 스펙트럼에 대한 손실이 높은 층일 수 있다. 제 1 상변화 물질 층(132)은 금속 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 상변화 물질 층(132)은 바나듐 산화물(VO2)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 제 1 상변화 물질 층(132)은 칼코게나이드를 포함할 수 있다. 제 1 상변화 물질 층(132)은 Ge2Sb2Te5, GeTe, 및 Sb2Te3을 포함할 수 있다.
제 2 상변화 물질 층(152)은 투명 절연 층(140) 상에 배치될 수 있다. 제 2 상변화 물질 층(152)은 제 1 상변화 물질 층(132)과 동일한 소재 또는 두께를 가질 수 있다. 제 2 상변화 물질 층(152)은 금속 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 상변화 물질 층(152)은 바나듐 산화물(VO2)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 제 2 상변화 물질 층(152)은 칼코게나이드를 포함할 수 있다. 제 2 상변화 물질 층(152)은 Ge2Sb2Te5, GeTe, 및 Sb2Te3을 포함할 수 있다.
제 1 상변화 물질 층(132) 및 제 2 상변화 물질 층(152)은 그들의 소재의 상변화 및 광학적 특성(ex, 굴절률 n, k) 변화에 근거하여 적외선 및 가시광의 흡수 스펙트럼을 변화시켜 능동 메타 물질 기반의 보안 패턴을 구현시킬 수 있다. 또한, 제 1 상변화 물질 층(132) 및 제 2 상변화 물질 층(152)은 그들의 소재의 상변화에 따라 흡수 스펙트럼의 변화 폭을 증가시킬 수 있다.
도 4는 도 3의 메타 물질 층(120)의 반사율을 보여준다.
도 4를 참조하면, 바나듐 산화물(VO2)의 제 1 및 제 2 상변화 물질 층들(132, 152)을 포함하는 메타 물질 층(120)은 그의 온도에 따라 절연 반사 특성(210) 및 금속 반사 특성(220)을 가질 수 있다. 먼저, 메타 물질 층(120)은 상온(ex, 20℃)에서 절연 반사 특성(210)을 가질 수 있다. 절연 반사 특성(210)은 약 500nm 파장의 가시광 영역과, 1000nm 이상 파장의 적외선 영역에서 약 50% 이상의 반사율을 갖는 특성일 수 있다. 다음 메타 물질 층(120)은 고온(ex, 70℃ 이상의 온도)에서 금속 반사 특성(220)을 가질 수 있다. 금속 반사 특성(220)은 약 500nm 및 약 750nm의 가시광 영역에서 약 30% 내지 약 40%의 반사율을 갖는 특성일 수 있다. 또한, 금속 반사 특성(220)은 약 800nm 내지 약 1600nm 파장의 적외선 영역에서 약 10%이하의 반사율을 갖는 특성일 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, 제 1 상변화 물질 층(132)은 바나듐 산화물(VO2) 내에 도핑된 텅스텐(W)을 포함할 수 있다. 텅스텐(W)은 약 1 중량 퍼센트(wt%)를 갖고, 바나듐 산화물(VO2)은 99 중량 퍼센트를 가질 수 있다. 텅스텐(W)은 제 1 상변화 물질 층(132)의 온도에 따른 반사율을 변화시킬 수 있다.
도 5는 텅스텐(W)을 구비한 제 1 상변화 물질 층(132)을 포함하는 메타 물질 층(120)의 반사율을 보여준다.
도 5를 참조하면, 텅스텐(W)을 구비한 제 1 상변화 물질 층(132)을 포함하는 메타 물질 층(120)은 그의 온도에 따라 반 금속 반사 특성(semimetal property, 230) 및/또는 반 절연체 반사 특성)을 더 가질 수 있다. 반 금속 반사 특성(230)은 절연 반사 특성(210) 및 금속 반사 특성(220)의 중간 특성일 수 있다. 예를 들어, 반 금속 반사 특성(230)은 약 500nm 및 약 800nm의 가시광 영역에서 약 40% 이상의 반사율을 갖는 특성일 수 있다. 반 금속 반사 특성(230)은 약 800nm 내지 약 1600nm 파장의 적외선 영역에서 파장에 반비례하는 반사율을 갖는 특성일 수 있다.
도 6은 본 발명의 개념에 따른 보안 코팅 구조(100)의 일 예를 보여준다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 보안 코팅 구조(100)의 제 1 상변화 물질 층(132)과 제 2 상변화 물질 층(152)는 서로 다른 종류의 소재 및/또는 물질을 포함할 수 있다. 제 1 상변화 물질 층(132)이 바나듐 산화물(VO2)의 금속 산화물을 포함할 경우, 제 2 상변화 물질 층(152)은 Ge2Sb2Te5, GeTe, 및 Sb2Te3의 칼코게나이드를 포함할 수 있다. 제 1 상변화 물질 층(132)이 Ge2Sb2Te5, GeTe, 및 Sb2Te3의 칼코게나이드를 포함할 경우, 제 2 상변화 물질 층(152)은 바나듐 산화물(VO2)을 포함할 수 있다. 따라서, 보안 패턴의 특성이 달라질 수 있다. 기판(12), 반사 층(110) 및 메타 물질 층(120)의 투명 절연 층(140)은 도 3과 동일하게 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 개념에 따른 보안 코팅 구조(100)의 일 예를 보여준다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 보안 코팅 구조(100)의 메타 물질 층(120)은 제 2 상변화 물질 층(152) 상의 금속 흡수 층(160)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 흡수 층(160은 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti)을 포함할 수 있다.
제 1 상변화 물질 층(132) 및 제 2 상변화 물질 층(152)은 적외선 및 가시광의 스펙트럼 흡수율 및 스펙트럼 밴드 폭을 조절할 수 있다. 금속 흡수 층(160)은 스펙트럼 흡수율 및 스펙트럼 밴드 폭을 추가적으로 조절하여 반사 스팩트럼을 다양화시킬 수 있다. 기판(12), 반사 층(110), 제 1 상변화 물질 층(132), 투명 절연 층(140), 및 제 2 상변화 물질 층(152)은 도 3과 동일하게 구성될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 보안 코팅 구조(100)의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 보안 코팅 구조(100)의 제조 방법을 보여준다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 기판(12) 상에 반사 층(110)을 형성한다(S10). 기판(12)은 PET, Pi, 종이, 유리, 또는 실리콘의 유연 기판을 포함할 수 있다. 반사 층(110)은 잉크 젯 공정 또는 박막 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 반사 층(110)은 Al, Ag, 또는 Cu와 같은 금속을 포함할 수 있다.
다음, 반사 층(110) 상에 제 1 상변화 물질 층(132)을 형성한다(S20). 제 1 상변화 물질 층(132)은 잉크 젯 공정 또는 박막 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 제 1 상변화 물질 층(132)은 리소그래피 공정을 통해 패터닝될 수 있다. 제 1 상변화 물질 층(132)은 바나듐 산화물(VO2)의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 이와 달리, 제 1 상변화 물질 층(132)은 Ge2Sb2Te5, GeTe, 또는 Sb2Te3의 칼코게나이드를 포함할 수 있다.
그 다음, 제 1 상변화 물질 층(132) 상에 투명 절연 층(140)을 형성한다(S30). 투명 절연 층(140)은 박막 증착 공정 또는 스핀 코팅 공정을 통해 형성될 수 있다. 투명 절연 층(140)은 실리콘 산화물(SiO2), 티타늄 산화물(TiO2), 및 아연 산화물(ZnO)의 유전체를 포함할 수 있다.
그리고, 투명 절연 층(140) 상에 제 2 상변화 물질 층(152)을 형성한다(S40). 제 2 상변화 물질 층(152)은 잉크 젯 공정 또는 박막 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 제 2 상변화 물질 층(152)은 리소그래피 공정을 통해 패터닝될 수 있다. 제 2 상변화 물질 층(152)은 바나듐 산화물(VO2)의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 이와 달리, 제 2 상변화 물질 층(152)은 Ge2Sb2Te5, GeTe, 또는 Sb2Te3의 칼코게나이드를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 보안 코팅 구조(100)의 응용 예를 보여준다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 보안 코팅 구조(100)는 보안 문자 패턴(170)으로 제조될 수 있다. 보안 문자 패턴(170)은 일상적인 환경 내에서 무색(ex, 흑색)으로 표시되고, 특정 조건(ex, 상변화, 온도 변화)에서 유색(ex, 청색, 황색, 및 적색)으로 표시될 수 있다. 따라서, 사용자 또는 시험관은 보안 문자 패턴(170)의 무색(colorless)과 유색(colored)의 변화를 이용하여 보안 코팅 구조(100)의 위조 여부를 용이하게 판별할 수 있다.
또한, 보안 문자 패턴(170)은 적외선 이미징 작업을 통해 숨겨진 문자 패턴(172)으로 표시될 수 있다. 즉, 보안 문자 패턴(170)은 가시광에 의해 표시되고, 숨겨진 문자 패턴(172)은 적외선 광에 의해 표시될 수 있다. 숨겨진 문자 패턴(172)은 보안 문자 패턴(170)과 전혀 다를 수 있다. 따라서, 사용자 또는 시험관은 보안 문자 패턴(170)과 숨겨진 문자 패턴(172)을 이용하여 보안 코팅 구조(100)의 위조 여부를 용이하게 판별할 수 있다.
도 10은 본 발명의 보안 코팅 구조(100)의 온도 변화에 따른 색상 변화 특성을 FDTD 시뮬레이션 결과를 보여준다.
도 10을 참조하여 온도가 100℃에서 400℃로 변화되면, 보안 코팅 구조(100)는 약 400nm 내지 700nm의 가시광을 가변적으로(variably) 반사할 수 있었다. 보안 코팅 구조(100)는 색상을 선명하게 표시할 수 있었다. 메타 물질 층(120)의 제 1 상변화 물질 층(132)과 제 2 상변화 물질 층(152)에는 온도에 따라, 상(phase)이 변화되는 바나듐 산화물(VO2)이 사용되었다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (12)

  1. 기판 상의 반사 층; 및
    상기 반사 층 상의 메타 물질 층을 포함하되,
    상기 메타 물질 층은:
    제 1 물질 층;
    상기 제 1 물질 층 상의 투명 절연 층; 및
    상기 투명 절연 층 상에 배치되는 제 2 물질 층을 포함하되,
    상기 제 1 및 제 2 물질 층들은 금속, 금속 산화물, 또는 칼코게나이드를 포함하는 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 물질 층은 제 1 및 제 2 흡수 물질 층들인 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 흡수 물질 층들의 각각은 크롬 또는 티타늄을 포함하는 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 물질 층들은 제 1 및 제 2 상변화 물질 층들인 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 상변화 물질 층들의 각각은 바나듐 산화물을 포함하는 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 상변화 물질 층은 상기 바나듐 산화물에 도핑된 텅스텐을 더 포함하는 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 텅스텐은 1 중량 퍼센트를 갖고,
    상기 바나듐 산화물은 99 중량 퍼센트를 갖는 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 상변화 물질 층들은 Ge2Sb2Te5, GeTe, 및 Sb2Te3을 포함하는 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 상변화 물질 층은 상기 금속 산화물을 포함하고,
    상기 제 2 상변화 물질 층은 상기 칼코게나이드를 포함하는 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 절연 층은 실리콘 산화물, 티타늄 산화물, 아연 산화물, 또는 고분자를 포함하는 위변조 방지용 능동 메티물 기반의 보안 코팅 구조.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 메타 물질 층은 상기 제 2 물질 층 상의 금속 흡수 층을 더 포함하는 위변조 방지용 능동 메티물 기반의 보안 코팅 구조.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 금속 흡수 층은 크롬 또는 티타늄을 포함하는 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조.
KR1020200174617A 2020-06-22 2020-12-14 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조 KR20210157834A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200075624 2020-06-22
KR1020200075624 2020-06-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210157834A true KR20210157834A (ko) 2021-12-29

Family

ID=79176926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200174617A KR20210157834A (ko) 2020-06-22 2020-12-14 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210157834A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5214530A (en) Optically variable interference device with peak suppression and method
US20230350110A1 (en) Non-color shifting multilayer structures
US20200088922A1 (en) Omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers
US11573472B2 (en) Optical device
EP0472371B1 (en) Optically variable interference device with peak suppression
US10527765B2 (en) Surfaces having structured optical appearances
EP0927371B1 (en) Multi layer interference coatings
US10788608B2 (en) Non-color shifting multilayer structures
US5009486A (en) Form depicting, optical interference authenticating device
US9664832B2 (en) Omnidirectional high chroma red structural color with combination semiconductor absorber and dielectric absorber layers
US10061065B2 (en) Interference pigments or foils as separate structures having color match or mismatch depending on viewing angle
CN110678809A (zh) 装饰构件及其制备方法
US20160109629A1 (en) Interference security image structure
CN113050204B (zh) 一种微透镜阵列基板、3d显示装置及其制备方法
US9678260B2 (en) Omnidirectional high chroma red structural color with semiconductor absorber layer
CN110673249A (zh) 一种反射滤光片
KR20210157834A (ko) 위변조 방지용 능동 메타물질 기반의 보안 코팅 구조
CN116840946A (zh) 一种用于可见-近红外高光谱及中红外隐身的多层薄膜
US20220334295A1 (en) Magnetic pigment flake, optically variable ink, and anti-falsification article
KR102471403B1 (ko) 백금(Pt)을 적용한 비대칭 패브리-페롯 나노캐비티 박막 공진 구조 및 이를 기반으로 한 컬러필터, 컬러 프린팅 및 광대역 완전흡수체
KR20210029279A (ko) 태양광 조절 윈도우 필름
US20210181542A1 (en) Tunable Spectral Filters
CN110770015B (zh) 装饰构件及其制造方法
KR20050116645A (ko) 장식용 칼러 코팅
JP2023158468A (ja) 発色構造体