KR20230080134A - Security pigment with dual color shifting function - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 제1 색변환 안료 및 제2 색변환 안료를 포함하는 이중 색변환 안료 관한 것으로, 상기 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료는 중심층의 양면에 유전층이 코팅된 복합체 구조를 갖고, 상기 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료는 시야각에 따라 서로 동일한 색으로 관찰되거나, 서로 상이한 색으로 관찰되며, 상기 복합체 구조는, 중심층;과 상기 중심층의 윗면과 아랫면에 각각 형성된 유전층;을 포함하고, 상기 유전층은 제1 유전층, 제2 유전층 및 제3 유전층이 적층된 구조이며, 상기 제1 유전층과 제3 유전층은 동일한 금속산화물로 형성되고, 상기 제1 색변환 안료의 유전층과 제2 색변환 안료의 유전층은 서로 동일한 광학적 두께를 가져, 이러한 이중 색변환 보안 안료가 포함된 보안 잉크를 사용하여 관찰 각도에 따라 색이 변하는 보안 요소를 형성할 수 있다.The present invention relates to a dual color conversion pigment comprising a first color conversion pigment and a second color conversion pigment, wherein the first color conversion pigment and the second color conversion pigment have a composite structure in which dielectric layers are coated on both sides of a center layer. The first color conversion pigment and the second color conversion pigment are observed as the same color or different colors depending on the viewing angle, and the composite structure is formed on the center layer; and the upper and lower surfaces of the center layer, respectively. A formed dielectric layer, wherein the dielectric layer has a structure in which a first dielectric layer, a second dielectric layer, and a third dielectric layer are stacked, the first dielectric layer and the third dielectric layer are formed of the same metal oxide, and the first color conversion pigment The dielectric layer and the dielectric layer of the second color conversion pigment have the same optical thickness, so that a security element whose color changes depending on the viewing angle can be formed using a security ink containing such a dual color conversion security pigment.
Description
본 발명은 이중 색변환 보안 안료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관찰 각도에 따라 서로 동일한 색으로 보이거나, 상이한 색으로 보이는 이중 색변환 보안 안료에 관한 것이다.The present invention relates to a dual color conversion security pigment, and more particularly, to a dual color conversion security pigment that appears as the same color or different colors depending on an observation angle.
[과제고유번호] KOM2021_07[Assignment identification number] KOM2021_07
[부처명] 기획재정부[Name of Department] Ministry of Strategy and Finance
[연구관리전문기관] 한국조폐공사[Research management institution] Korea Minting and Security Management Corporation
[연구사업명] 미래 선도기술 확보 및 위변조기술 고도화[Research project name] Securing future leading technology and advancing forgery and alteration technology
[연구과제명] 공공보안제품 인쇄용 보안잉크 및 활용 솔루션 IP창출[Research Project Name] Creation of security ink for printing public security products and application solution IP
[주관기관] 한국조폐공사[Organizer] Korea Minting and Security Management Corporation
[연구기간] 2021. 1. 01 ~ 2022. 12. 30. (2년)[Research period] 2021. 1. 01 ~ 2022. 12. 30. (2 years)
은행권, 유가증권, 상품권, 여권, 신분증, 보안라벨, 공문서, 입장권, 각종 티켓, 각종 용기 및 포장 등 위변조 방지가 중요한 보안제품에는 홀로그램(hologram), 은화(watermark), 은선(security thread), 은사(security fiber), 보안 잉크(security ink), 보안 인쇄(security printing), 색변환(color-shifting) 보안요소 등 다양한 보안 기술이 적용되고 있다.Hologram, watermark, security thread, silver thread for security products where forgery prevention is important, such as banknotes, securities, gift certificates, passports, ID cards, security labels, official documents, admission tickets, various tickets, and various containers and packaging Various security technologies such as security fiber, security ink, security printing, and color-shifting security elements are being applied.
이중에서 색변환 보안요소는 시야각에 따라 관찰되는 색상이 변하는 기술로, 별도의 진위 식별 장치 없이도 육안으로 간편하게 진위를 식별할 수 있는 장점이 있어, 색변환 은선, 홀로그램, 색변환 잉크 등 다양한 형태로 개발되어 왔다.Among them, the color conversion security element is a technology in which the observed color changes according to the viewing angle, and has the advantage of being able to easily identify authenticity with the naked eye without a separate authenticity identification device. has been developed
색변환 효과는 단순한 스캔 및 복사만으로는 재현해낼 수 없어 위조 방지 측면에서 상당히 효과적인 기술이나, 최근 시중의 유사 필름을 이용하는 모방 위조 사례가 증가하고 있어 단순한 색변환 효과만으로는 이러한 모방 위조에 대처하기 어려운 상황이다. The color conversion effect cannot be reproduced by simple scanning and copying, so it is a very effective technology in terms of counterfeiting prevention. .
이러한 모방 위조에 대응하기 위해 다양한 기술들이 제안된 바 있는데, 예를 들어 미국특허 제7611168호는 박막 간섭층과 회절 패턴을 조합하여 보안 특성을 강화하는 기술을 제안하였고, 한국공개특허 제2004-0074073호는 상이한 색조를 갖는 금속층들을 배치하여 상이한 색조가 나타나도록 하는 기술을 제안하였다. 그러나 이러한 기술들은 그 구현 공정이 복잡하여 제조비용이 상승하거나 색변환 효과가 미흡한 단점이 있었다.Various techniques have been proposed to counteract such counterfeiting. For example, US Patent No. 7611168 proposed a technique for enhancing security characteristics by combining a thin film interference layer and a diffraction pattern, and Korean Patent Publication No. 2004-0074073 Ho proposed a technique of disposing metal layers having different shades to achieve different shades. However, these technologies have disadvantages in that the implementation process is complicated, so the manufacturing cost is increased or the color conversion effect is insufficient.
이를 해결하기 위해 한국등록특허 제10-1534327호에서는 기재, 상기 기재 위에 형성되고 다수의 오목 패턴들을 포함하는 오목 패턴층, 상기 오목 패턴층 위에 형성되며 시야각에 따라 색이 변하는 색 변환층 및 상기 색 변환층이 외부로 노출되지 않도록 그 상부를 덮는 보호층을 포함하며, 상기 오목 패턴들이 형성된 영역과 오목 패턴들이 형성되지 않은 배경 영역의 색이 다른 것을 특징으로 하는 이중 색변환 보안장치를 제시하였으나, 색변환 효과를 제공하기 위해 오목 패턴이 요구되므로, 여전히 구현 공정이 복잡한 문제가 있다.To solve this problem, Korean Patent Registration No. 10-1534327 discloses a substrate, a concave pattern layer formed on the substrate and including a plurality of concave patterns, a color conversion layer formed on the concave pattern layer and changing color depending on the viewing angle, and the color A double color conversion security device comprising a protective layer covering an upper portion of the conversion layer so that it is not exposed to the outside, and characterized in that the color of the region where the concave patterns are formed and the background region where the concave patterns are not formed are different, Since a concave pattern is required to provide a color conversion effect, there is still a problem in that the implementation process is complicated.
이에, 보다 간단한 구조 및 구현 공정을 통해 더욱 다양한 시각 효과를 제공할 수 있는 색변환 보안요소 기술이 요구되고 있다.Accordingly, a color conversion security element technology capable of providing more diverse visual effects through a simpler structure and implementation process is required.
본 발명에서는 관찰 각도에 따라 노멀뷰에서는 동일한 색으로 보이고, 틸팅뷰에서는 서로 상이한 색으로 보이는 이중 색변환 보안 안료를 제공하고자 한다.In the present invention, it is intended to provide a dual color conversion security pigment that looks the same color in a normal view and different colors in a tilting view according to an observation angle.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 제1 색변환 안료 및 제2 색변환 안료를 포함하는 이중 색변환 안료에 관한 것이다.One embodiment of the present invention for achieving the above object relates to a dual color conversion pigment comprising a first color conversion pigment and a second color conversion pigment.
상기 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료는 중심층의 양면에 유전층이 코팅된 복합체 구조를 갖고, 상기 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료는 시야각에 따라 서로 동일한 색으로 관찰되거나, 서로 상이한 색으로 관찰된다.The first color conversion pigment and the second color conversion pigment have a composite structure in which a dielectric layer is coated on both sides of a central layer, and the first color conversion pigment and the second color conversion pigment are observed as the same color according to a viewing angle, observed in different colors.
상기 복합체 구조는, 중심층;과 상기 중심층의 윗면과 아랫면에 각각 형성된 유전층;을 포함하고, 상기 유전층은 제1 유전층, 제2 유전층 및 제3 유전층이 적층된 구조이며, 상기 제1 유전층과 제3 유전층은 동일한 금속산화물로 형성되고, 상기 제1 색변환 안료의 유전층과 제2 색변환 안료의 유전층은 서로 동일한 광학적 두께를 가질 수 있다.The composite structure includes a center layer and a dielectric layer respectively formed on top and bottom surfaces of the center layer, wherein the dielectric layer has a structure in which a first dielectric layer, a second dielectric layer, and a third dielectric layer are stacked, and the first dielectric layer and The third dielectric layer may be formed of the same metal oxide, and the dielectric layer of the first color conversion pigment and the dielectric layer of the second color conversion pigment may have the same optical thickness.
상기 제2 유전층의 굴절률은 1.47~2.0의 범위일 수 있다.A refractive index of the second dielectric layer may be in the range of 1.47 to 2.0.
상기 제1 색변환 안료의 제2 유전층과 제2 색변환 안료의 제2 유전층의 굴절률은 적어도 0.4이상 차이날 수 있다.The refractive indices of the second dielectric layer of the first color conversion pigment and the second dielectric layer of the second color conversion pigment may differ by at least 0.4 or more.
제1 유전층과 제3유전층은, 각각 Sn-TiO2 복합 산화물 5~20wt%와 이산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다.The first dielectric layer and the third dielectric layer may include 5 to 20 wt% of Sn-TiO 2 composite oxide and titanium dioxide (TiO 2 ), respectively.
상기 Sn-TiO2 복합 산화물은, Sn 전구체와 Ti 전구체를 혼합하여 제조될 수 있다.The Sn-TiO 2 composite oxide may be prepared by mixing a Sn precursor and a Ti precursor.
상기 중심층은, 천연운모, 합성운모, 유리, 알루미나, 실리카, BiOCl 및 MgF2 중 적어도 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The central layer may be formed of at least one of natural mica, synthetic mica, glass, alumina, silica, BiOCl and MgF 2 .
본 발명의 이중 색변환 안료는 정면(수직 또는 노멀뷰)에서 보이는 색상은 동일하지만 측면(경사각 또는 틸팅뷰)에서 보이는 색상은 서로 다른색을 나타내므로, 보안 문서에 글자, 숫자, 문자, 도형, 패턴 등으로 인쇄하는 경우, 육안 식별용 보안 요소로서 유용하게 이용할 수 있다. The dual color conversion pigment of the present invention shows the same color seen from the front (vertical or normal view), but different colors from the side (inclined angle or tilting view), so that letters, numbers, characters, figures, In the case of printing with a pattern or the like, it can be usefully used as a security element for visual identification.
도 1은 색변환 안료의 간섭효과에 따른 발색을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료의 복합체 구조 단면을 간략하게 도시한 것이다.1 is a view for explaining color development according to the interference effect of color conversion pigments.
2 is a schematic cross-section of a composite structure of a first color conversion pigment and a second color conversion pigment.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.Prior to a detailed description of the preferred embodiments of the present invention below, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and meanings consistent with the technical spirit of the present invention. and should be interpreted as a concept.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서 전체에서, "노멀뷰(normal view)"는, 관찰 대상을 수직 혹은 수직에 가까운 위치에서 관찰하는 경우로, 0도에 가까운 각도로 관찰하는 것을 의미하고, "틸팅뷰(tilting view)"는 관찰 대상을 비스듬한 각도에서 관찰하는 경우를 의미하며, 바람직하게는 경사각 45도로 관찰하는 경우일 수 있다.Throughout this specification, “normal view” refers to observing an object at a vertical or near-vertical position, which means observing at an angle close to 0 degrees, and “tilting view” Means a case of observing the object to be observed at an oblique angle, preferably, it may be a case of observing at an inclination angle of 45 degrees.
본 명세서 전체에서, "광학적 두께"는 굴절률과 실제 두께를 곱한 값을 의미한다.Throughout this specification, "optical thickness" means the product of the refractive index and the actual thickness.
본 명세서 전체에서, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%”는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량)%, 고체/액체는 (중량/부피)%, 그리고 액체/액체는 (부피/부피)% 를 의미한다.Throughout this specification, “%” used to indicate the concentration of a specific substance is (weight/weight)% for solid/solid, (weight/volume)% for solid/liquid, and liquid (weight/volume)%, unless otherwise specified. /liquid means (volume/volume)%.
본 명세서 전체에서, 이중 색변환 보안 안료에 사용된 유전체의 굴절률은 실제 측정이 불가능하기 때문에, 특정 물질의 이론상 굴절률과 함량비를 이용하여 계산하였다.Throughout this specification, since the refractive index of the dielectric used in the dual color conversion security pigment cannot be measured in practice, it was calculated using the theoretical refractive index and content ratio of a specific material.
이하에서는, 본 발명의 실시예를 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.Hereinafter, look at an embodiment of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following preferred embodiments, and those skilled in the art can implement various modified forms of the contents described herein within the scope of the present invention.
먼저, 본 발명의 이중 색변환 안료는 제1 색변환 안료 및 제2 색변환 안료를 포함한다. 여기서, 이중 색변환 안료에 포함된 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료는, 함께 혼합된 하나의 조성물 형태가 아니라, 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료가 서로 분리된 상태로 포함된다. 즉, 안료를 사용하기 전의 제조, 유통 등의 과정에서는 서로 분리되어 포장되고, 안료를 보안 문서에 적용할 때는 각 색변환 안료가 보안문서의 다른 영역에 인쇄될 수 있다.First, the dual color conversion pigment of the present invention includes a first color conversion pigment and a second color conversion pigment. Here, the first color conversion pigment and the second color conversion pigment included in the dual color conversion pigment are not in the form of a composition mixed together, but the first color conversion pigment and the second color conversion pigment are included separately from each other. do. That is, in the process of manufacturing and distribution before using the pigments, they are packaged separately from each other, and when the pigments are applied to the security document, each color conversion pigment may be printed on a different area of the security document.
상기 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료는 시야각에 따라 서로 동일한 색으로 관찰되거나, 서로 상이한 색으로 관찰되는 이중 색변환 효과를 갖는다. 보다 상세하게는, 노멀뷰에서는 서로 동일한 색으로 관찰되고, 틸팅뷰에서는 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료가 서로 다른 색으로 관찰된다. 이러한 특성은 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료의 구조적인 차이에서 오는 것으로, 이하에서 보다 상세하게 설명한다. The first color conversion pigment and the second color conversion pigment have a dual color conversion effect in which the same color or different colors are observed according to a viewing angle. More specifically, the same color is observed in normal view, and the first color conversion pigment and the second color conversion pigment are observed in different colors in tilting view. This characteristic comes from a structural difference between the first color conversion pigment and the second color conversion pigment, and will be described in detail below.
도 1은 색변환 안료의 간섭효과에 따른 발색을 설명하기 위한 도면으로, 색변환 안료를 포함한 간섭 효과 안료의 구조 및 원리를 도 1을 참조하여 설명한다.1 is a view for explaining color development according to the interference effect of color conversion pigments, and the structure and principle of interference effect pigments including color conversion pigments will be described with reference to FIG. 1 .
색변환 안료에 있어서, 매질에서의 제1 입사광(λ1)이 유전층(코팅층)을 통과하여 중심층(기재)과의 경계면에서 반사하여 다시 매질로 나오는 투과광과 제1 입사광(λ1)과 평행한 제2 입사광(λ2)의 매질과 유전층의 경계면에서 반사하여 나오는 반사광과의 간섭현상을 통해 색변환 효과를 수학적으로 알 수 있다.In the color conversion pigment, the first incident light (λ1) in the medium passes through the dielectric layer (coating layer) and is reflected at the interface with the central layer (substrate), and the transmitted light coming back to the medium and the first incident light (λ1) are parallel to the first incident light (λ1). 2 The color conversion effect can be found mathematically through the interference phenomenon between the incident light (λ2) and the reflected light reflected from the interface between the medium and the dielectric layer.
먼저, 제1 입사광(λ1)과 제2 입사광(λ2)의 단순 기하학적 경로 차이는 하기 수식(1)과 같다.First, the simple geometric path difference between the first incident light λ1 and the second incident light λ2 is expressed as Equation (1) below.
수식(1)에서, d는 유전층의 두께이고, φ는 입사각이다. 또한, φ'은 φ/n''이고, n''은 유전층의 굴절률(n)을 매질의 굴절률(n')로 나눈 값이다.In Equation (1), d is the thickness of the dielectric layer and φ is the incident angle. In addition, φ' is φ/n'', and n'' is a value obtained by dividing the refractive index (n) of the dielectric layer by the refractive index (n') of the medium.
또한, 여기서 유전층을 통과하는 파장(λ')은 입사광(λ)을 유전층의 굴절률(n)로 나눈 값으로, 유전층의 굴절률에 따라 변화하고, 가시광선 전 영역 중에서 간섭이 나타나는 입사광(λ)은 하기 수식(2)와 같다. 수식(2)에서 m은 간섭차수로, 0 또는 자연수이다.In addition, here, the wavelength (λ') passing through the dielectric layer is a value obtained by dividing the incident light (λ) by the refractive index (n) of the dielectric layer, and is changed according to the refractive index of the dielectric layer. It is the same as Equation (2) below. In Equation (2), m is an interference order, which is 0 or a natural number.
상기 수식(2)에서 유전층을 통과하는 파장(λ')은 2d / cosφ'구간에만 적용되기 때문에 증폭(보강간섭) 되는 파장(λmax)은 하기 수식(3)과 같고, 수직으로 입사하는 입사광(φ=0)에 대해서는 수식(4)와 같다.Since the wavelength (λ') passing through the dielectric layer in Equation (2) is applied only to the 2d / cosφ' section, the amplified (constructive interference) wavelength (λ max ) is equal to Equation (3) below, and incident light incident vertically For (φ = 0), it is the same as Equation (4).
상기 수식(3)과 수식(4)로부터 이중 색변환 보안 안료를 구성할 수 있는 두 가지 중요한 단서를 얻을 수 있다.From Equations (3) and Equations (4), two important clues to construct a dual color conversion security pigment can be obtained.
첫번째, 동일한 간섭차수에서 유전층의 굴절률(n)과 유전층의 두께(d) 변화로부터 같은 색상의 노멀뷰와 서로 다른 색상의 틸팅뷰를 계산하여 특정할 수 있다.First, a normal view of the same color and a tilting view of different colors may be calculated and specified from changes in the refractive index (n) of the dielectric layer and the thickness (d) of the dielectric layer in the same interference order.
두번째, 유전층 내 광 경로의 간섭차수가 증가할수록 보강간섭의 특정 색상이 반복적으로 나타난다. Second, as the interference order of the light path in the dielectric layer increases, a specific color of constructive interference repeatedly appears.
본 발명은 상기 첫번째 단서를 바탕으로 한 동일한 노멀뷰 색상과 서로 다른 틸팅뷰 색상을 갖는 이중 색변환 안료에 관한 것이다.The present invention relates to a dual color conversion pigment having the same normal view color and different tilting view color based on the above first clue.
본 발명의 이중 색변환 안료를 구성하는 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료는 중심층의 양면에 유전층이 코팅된 복합체 구조를 갖는다.The first color conversion pigment and the second color conversion pigment constituting the dual color conversion pigment of the present invention have a composite structure in which dielectric layers are coated on both sides of the center layer.
도 2는 상기 복합체 구조의 단면을 간략하게 도시한 것이다.2 is a schematic cross-section of the composite structure.
상기 복합체 구조는, 중심층(110); 및 중심층(110)의 윗면과 아랫면에 각각 형성된 유전층(120)을 포함하는 구조이며, 상기 유전층(120)은 제1 유전층(121), 제2 유전층(122) 및 제3 유전층(123)이 적층된 구조를 갖는다. The composite structure, the center layer (110); and a
이때, 복합체 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 중심층(110)의 윗면과 아랫면에만 유전층(120)이 형성된 층상 구조를 가질 수 있고, 또는 이와 유사하게 윗면과 아랫면 뿐만 아니라, 중심층(110)이 코어이고, 유전층(120)이 쉘을 형성하는 코어-쉘 구조로 형성될 수도 있다.At this time, the composite structure may have a layered structure in which the
상기 중심층(110)은 천연운모, 합성운모, 유리, 알루미나, 실리카, BiOCl, MgF2를 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 이때, 유리는 플레이크 상태의 것을 사용할 수 있고, 알루미나, 실리카, BiOCl, MgF2는 판상 형태인 것을 사용할 수 있다. 유리로는 예를 들어, 칼슘 알루미늄 보로실리케이트가 사용될 수 있다.The
중심층(110)을 형성하는 입자의 크기는 상위 90% 입도(D90)가 5~200㎛일 수 있는데, 상위 90% 입도가 너무 작으면 종횡비(두께 대비 입자크기(도 1 참조))가 낮아져, 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료의 틸팅뷰 색이 다르게 나타나는 이중 색변환 효과 현상의 구분이 어렵고, 너무 크면 보안 문서에 인쇄할 때의 인쇄 적합성이 떨어지는 문제가 있으므로 상술한 크기의 입도를 갖는 입자를 사용하는 것이 바람직하다.The size of the particles forming the
상기 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료의 이중 색변환 효과는, 유전층(120)의 두께 및 제2 유전층(122)의 굴절률 차에 의해서 나타난다.The dual color conversion effect of the first color conversion pigment and the second color conversion pigment is represented by a difference in refractive index between the thickness of the
구체적으로, 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료 각각의 유전층(120)의 총 광학적 두께가 동일 혹은 유사하게 형성되어 노멀뷰에서 동일한 색상이 나타나고, 각 제2 유전층(122)의 굴절률 차에 의해 틸팅뷰에서 서로 다른 색으로 나타난다.Specifically, the total optical thickness of the
제1 색변환 안료의 유전층(120)의 광학적 두께와 제2 색변환 안료의 유전층(120')의 광학적 두께는 동일 혹은 유사하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 두 색변환 안료의 노멀뷰에서 동일한 색상이 관찰될 수 있다. 바람직하게는, 동일한 광학적 두께를 가지면서 동일한 간섭차수를 가질 수 있는데, 동일한 광학적 두께를 갖더라도 간섭차수가 서로 다르면 상술한 이중 색변환 효과 구현이 어려울 수도 있기 때문이다.The optical thickness of the
이때, 중심층(110)의 굴절률이 낮기 때문에, 중심층(110)과 제2 유전층(122)이 바로 접해있는 경우에는, 중심층(110)과 제2 유전층(122) 사이의 파동이 역전되는 반사 현상인 기저면 반사 현상이 약해서, 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료의 채도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 이에, 본 발명에서는 색변환 안료의 색상 시인력을 보다 향상시키기 위해 중심층(110) 상에 굴절률이 2.0을 초과하는 제1 유전층(121)을 먼저 형성한 뒤 제2 유전층(122)을 형성한다. At this time, since the refractive index of the
또한, 일반적으로 안료를 인쇄할 때 고분자 수지와 혼합된 잉크 조성물 형태로 사용하는데, 일반적으로, 고분자 수지의 굴절률은 1.4이고, 고분자 수지와 접하는 최외곽 유전층의 굴절률이 1.4에 근접하면 휘도가 약해 안료에 의한 색상 시인성이 떨어져 보안 요소로 적용하기 어려우므로, 본 발명에서는 제2 유전층(122)의 바깥쪽에 굴절률이 2.0을 초과하는 제3 유전층(123)을 형성한다.In addition, when printing a pigment, it is generally used in the form of an ink composition mixed with a polymer resin. In general, the refractive index of the polymer resin is 1.4, and when the refractive index of the outermost dielectric layer in contact with the polymer resin approaches 1.4, the luminance is weak and the pigment Since it is difficult to apply as a security element due to low color visibility, in the present invention, the third
상기 복합체 구조의 유전층(120) 중, 제1 유전층(121)과 제3 유전층(123)은 서로 동일한 금속산화물로 형성될 수 있으며, 이 금속산화물은 굴절률이 2.0을 초과하는 물질로, 이에 따라 색변환 안료의 휘도, 채도 및 색상 시인성을 확보할 수 있다.Among the
구체적으로, 제1 유전층(121)과 제3 유전층(123)을 형성하는 금속산화물은 Sn-TiO2 복합 산화물 및 이산화티타늄(TiO2)를 포함하며, 이 중 Sn-TiO2 복합 산화물은 5~20 wt%로 포함될 수 있다. 이러한 금속산화물을 사용하는 경우, 이산화티타늄의 내부에 Sn-TiO2 복합 산화물이 고르게 분산된 형태의 결정 구조를 가져, 별도의 120도 이상의 고온의 추가 열처리 없이 이산화티타늄의 결정 격자가 루타일 상(rutile phase)과 유사하도록 루타일화 되어, 단순히 유전층을 형성하는 과정을 통해 제1 유전층(121)과 제3 유전층(123)의 굴절률을 높일 수 있다.Specifically, the metal oxide forming the
상술한 효과 및 이중 색변환 효과를 구현하기 위해 제1 유전층(121)과 제3 유전층(123)의 실제 두께는 40~60㎚로 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the actual thickness of the
이하에서는 제1 유전층(121)과 제3 유전층(123)은 동일한 물질로 형성는 경우를 중심으로 설명하고자 하므로, 제1 유전층(121)에 대하여 설명하며, 이 설명은 제3 유전층(123)에도 동일하게 적용될 수 있다.Hereinafter, the
상기 제1 유전층(121)은 중심층(110) 상에 제1 유전층(121)을 형성하는 금속산화물의 전구물질을 가수분해 반응시켜 형성될 수 있다. 구체적으로, 중심층(110)과 금속산화물의 전구물질이 포함된 전구체 용액을 혼합하여 금속산화물 코팅층을 형성할 수 있다.The
더욱 상세하게는, 중심층(110)을 형성하는 기재가 포함된 용액에 전구체 용액을 일정 속도로 공급하고 반응시켜 수행될 수 있다. 이때 반응 온도는 60~90℃, pH는 1.5~2.0일 수 있고, pH가 1.5 미만이면 중심층(110) 표면에 금속산화물이 부착되지 않아 코팅층 형성이 어렵고, pH가 2.0을 초과하는 경우에는 이산화티타늄의 결정격자가 루틸화되지 않아, 기저면 반사 효과가 약해져 색변환 안료의 채도가 낮아지는 문제가 있으므로, 코팅시 pH를 상기 범위로 유지해주기 위해 pH 조절제, 예를 들어 수산화나트륨을 사용할 수 있다.More specifically, it may be performed by supplying a precursor solution to a solution containing a substrate forming the
상기 금속산화물의 전구물질은 주석 전구체인 SnCl4와 티타늄 전구체인 TiOCl2일 수 있고, 전구체 용액은 이들이 산 수용액에 혼합된 것일 수 있으며, 이때 산 수용액은 염산 수용액일 수 있다. 구체적으로, 주석 전구체 3~10 wt%, 티타늄 전구체 50~70 wt% 및 염산 수용액 23~43 wt%의 혼합물일 수 있다.The precursor of the metal oxide may be SnCl 4 as a tin precursor and TiOCl 2 as a titanium precursor, and the precursor solution may be a mixture of these in an aqueous acid solution, and the aqueous acid solution may be an aqueous hydrochloric acid solution. Specifically, it may be a mixture of 3 to 10 wt% of a tin precursor, 50 to 70 wt% of a titanium precursor, and 23 to 43 wt% of an aqueous hydrochloric acid solution.
한편, 제2 유전층(122)은 색변환 안료의 색상을 결정하면서, 앞서 설명한 바와 같이 틸팅뷰에서 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료가 서로 다른 색으로 나타나는 현상을 일으키는 주요한 요소이다.On the other hand, the
제2 유전층(122)은 제1 유전층(121)이나 제3 유전층(123)과 상이한 금속산화물로 형성된다. The
제2 유전층(122)의 굴절률은 1.47 내지 2.0일 수 있으며, 제1 유전층(122)의 굴절률이 1.47 미만인 경우에는 관찰자가 하나의 색으로 관찰할 수 있는 시야각이 좁아서 노멀뷰로 관측하기 어려운 문제가 있고, 2.0을 초과하는 경우에는 노멀뷰와 틸팅뷰의 색상 차이가 미미하거나 동일한 색상으로 나타나 색변환 효과가 나타나지 않는 문제가 있다.The refractive index of the
제2 유전층(122)은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, ZnO, Fe2O3 및 Fe3O4로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상의 금속산화물로 형성될 수 있다. 이때, 제2 유전층(122)의 바람직한 굴절률을 형성하기 위해 상기에 나열된 금속화합물 중 둘 이상의 금속화합물을 적절한 비율로 혼합하여 사용하는 것이 더욱 바람직하다.The
제2 유전층(122)은, 제1 유전층(121)의 코팅이 완료된 후에 제2 유전층(122)을 형성하는 금속산화물의 전구체가 포함된 전구체 용액을 혼합하고 반응시킴으로서 형성될 수 있다.The
제2 유전층(122)은 제1 유전층(121)의 코팅이 완료된 후 동일한 반응기에서 바로 진행될 수 있으며, 또는 제1 유전층(121)의 코팅이 완료된 기재를 세척, 건조한 뒤 이어서 진행될 수도 있다.The
제2 유전층(122)을 형성하기 위한 금속산화물의 전구체는 티타늄옥시클로라이드, 티타늄이소프로폭사이드, 티타늄부톡사이드, 티타늄에톡사이드, 황산티타늄, 황산철, 염화철, 질산철, 테트라에틸 규산염, 규산나트륨, 사염화규소, 염화알루미늄, 알루미늄산나트륨, 황산알루미늄, 지르코늄옥시클로라이드, 지르코늄이소프로폭사이드, 지르코늄부톡사이드, 황산지르코늄, 징크아세테이트, 염화아연, 질산아연, 황산아연 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.A metal oxide precursor for forming the
제2 유전층(122)을 형성하기 위한 전구체 용액은 상기 금속산화물의 전구체와 산 수용액 또는 알칼리 수용액을 포함할 수 있다. A precursor solution for forming the
제2 유전층(122) 형성시 반응 온도는 60~90 ℃일 수 있고, pH는 6.5~7.5일 수 있으며, 이러한 pH를 유지하기 위해 반응시 염산이나 수산화나트륨과 같은 pH 조절제가 첨가될 수 있다.When the
이때, 앞서 설명한 바와 같이 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료가 노멀뷰에서는 동일한 색상을 나타내고, 틸팅뷰에서는 서로 다른 색을 나타내는 이중 색변환 효과를 구현하기 위해 제1 색변환 안료에 포함되는 제2 유전층(122)과 제2 색변환 안료에 포함되는 제2 유전층(122')의 굴절률은 적어도 0.4 이상의 차이를 갖는 것이 바람직하다. 이들의 굴절률 차이가 0.4 미만인 경우에는 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료를 틸팅뷰로 관찰할 때의 색상 차이가 미미하여 이중 색변환 효과가 구현되지 않는 문제가 있으므로, 굴절률 차이가 적어도 0.4 이상인 것이 바람직하다.At this time, as described above, the first color conversion pigment and the second color conversion pigment are included in the first color conversion pigment to implement a dual color conversion effect in which the same color is displayed in normal view and different colors are displayed in tilting view. It is preferable that the refractive index difference between the
또한, 제1 색변환 안료에 포함되는 제2 유전층(122)과 제2 색변환 안료에 포함되는 제2 유전층(122')의 굴절률 차이를 0.4 이상으로 형성하면서, 앞서 설명한 바와 같이 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료의 노멀뷰에서의 동일한 색상을 구현하기 위해 제1 색변환 안료의 유전층(120)과 제2 색변환 안료의 유전층(120')이 서로 동일한 광학적 두께를 갖도록, 제1 색변환 안료에 포함되는 제2 유전층(122)과 제2 색변환 안료에 포함되는 제2 유전층(122')의 실제 두께가 서로 다르게 조절되어 형성될 수 있다. In addition, while forming a refractive index difference between the
이하, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명의 구체적인 작용과 효과를 설명하고자 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로서 제시된 것으로, 실시예에 따라 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, specific actions and effects of the present invention will be described through an embodiment of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention, and the scope of the present invention is not limited according to the examples.
[제조예 1][Production Example 1]
전구체 수용액 준비 단계Precursor aqueous solution preparation step
먼저, 10% 염산 수용액 330g에 SnCl4·5H2O 결정입자 70g을 용해시키고, TiOCl2 수용액(TiOCl4환산 50%) 600g을 혼합 및 교반하여 제1 전구체 수용액을 준비하였다.First, 70 g of SnCl 4 .5H 2 O crystal particles were dissolved in 330 g of 10% aqueous hydrochloric acid solution, and 600 g of TiOCl 2 aqueous solution (50% in terms of TiOCl 4 ) was mixed and stirred to prepare a first precursor aqueous solution.
다음으로, 30% 수산화나트륨 수용액 6kg에 중간입도(D50) 3㎛인 이산화규소 분말 450g을 넣어 가온하며 용해시키고, 중간입도(D50) 1.6㎛인 수산화알루미늄 630g을 넣고 교반하여 제2 전구체 수용액을 준비하였다.Next, 450 g of silicon dioxide powder having a medium particle size (D 50 ) of 3 μm was added to 6 kg of a 30% sodium hydroxide aqueous solution and dissolved while heating, and 630 g of aluminum hydroxide having a medium particle size (D 50 ) of 1.6 μm was added and stirred to stir the second precursor aqueous solution prepared.
10% 염산 수용액 660g에 무수 AlCl3 결정입자 491g을 용해시키고, TiOCl2 수용액 248g을 넣고 교반하여 제3 전구체 수용액을 준비하였다.491 g of anhydrous AlCl 3 crystal particles were dissolved in 660 g of 10% hydrochloric acid aqueous solution, and 248 g of TiOCl 2 aqueous solution was added and stirred to prepare a third precursor aqueous solution.
10% 염산 수용액 300g에 무수 AlCl3 결정입자 129g을 용해시키고, TiOCl2 수용액 490g을 넣고 교반하여 제4 전구체 수용액을 준비하였다.A fourth precursor aqueous solution was prepared by dissolving 129 g of anhydrous AlCl 3 crystal particles in 300 g of 10% hydrochloric acid aqueous solution, adding 490 g of TiOCl 2 aqueous solution and stirring.
유전층 코팅 단계dielectric layer coating step
먼저, 반응기에 탈이온수 4L와 두께 1㎛, 중간입도(D50) 20~40㎛인 중심층을 형성하는 기재인 판상유리 400g를 혼합하고, 10% 염산 수용액을 이용하여 pH 1.7로 맞춘 뒤 80℃까지 가온하였다.First, 4L of deionized water and 400g of plate glass, which is a substrate for forming a center layer with a thickness of 1㎛ and a medium particle size (D 50 ) of 20 to 40㎛, were mixed in a reactor, and the pH was adjusted to 1.7 using 10% aqueous hydrochloric acid solution, and then the pH was adjusted to 80 It was warmed up to °C.
여기에 제1 전구체 수용액을 1㎖/min의 속도로 투입하되, 반사색이 백색이고 흐린한 녹색(540㎚) 간섭색이 나타날 때 투입을 중단하여 기재 표면에 제1 유전층을 형성하였다. 이때, pH를 약 1.7로 유지하기 위해 수산화나트륨 수용액을 투입하였다.Here, the first precursor aqueous solution was added at a rate of 1 ml / min, but the addition was stopped when the reflected color was white and a pale green (540 nm) interference color appeared to form a first dielectric layer on the surface of the substrate. At this time, an aqueous solution of sodium hydroxide was added to maintain the pH at about 1.7.
다음으로, 30분간 공교반 하고, 30% 수산화나트륨 수용액을 투입하여 pH를 7로 올린 후 10분간 공교반을 더 하였다.Next, co-stirring was performed for 30 minutes, and 30% sodium hydroxide aqueous solution was added to raise the pH to 7, followed by co-stirring for 10 minutes.
여기에 제2 전구체 수용액을 2㎖/min의 속도로 투입하되, 노멀뷰의 간섭색상이 간섭차수 2차의 보라색(425㎚)일 때 투입을 중단하여 제2 유전층을 형성하였고, 반응 중 pH를 약 7로 유지하기 위해 염산 수용액을 사용하였다.Here, the second precursor aqueous solution was added at a rate of 2 ml / min, but when the interference color of the normal view was purple (425 nm) of the second order of interference, the addition was stopped to form a second dielectric layer, and the pH during the reaction An aqueous hydrochloric acid solution was used to keep it at about 7.
다음으로, 30분간 공교반하고, 10% 염산 수용액을 투입하여 pH를 1.7로 낮춘 뒤 10분간 공교반을 더 하였다.Next, after co-stirring for 30 minutes, 10% aqueous hydrochloric acid was added to lower the pH to 1.7, followed by co-stirring for 10 minutes.
여기에 제1 전구체 수용액을 1㎖/min의 속도로 투입하되, 노멀뷰가 녹색으로 나타날 때 투입을 중단하여 제3 유전층을 형성하였으며, 반응 중 pH를 약 1.7로 유지하기 위해 수산화나트륨 수용액을 사용하였다.Here, the first precursor aqueous solution was added at a rate of 1 ml/min, but when the normal view turned green, the addition was stopped to form a third dielectric layer, and an aqueous sodium hydroxide solution was used to maintain the pH at about 1.7 during the reaction. did
이후, 중심층의 윗면과 아랫면에 제1 유전층, 제2 유전층 및 제3 유전층이 형성된 색변환 안료를 반응기에서 꺼내 탈수와 수세를 3회 반복한 뒤 건조하여 노멀뷰는 녹색이고 틸팅뷰는 청색인 실시예 1의 색변환 안료를 제조하였다.Thereafter, the color conversion pigment having the first dielectric layer, the second dielectric layer, and the third dielectric layer formed on the upper and lower surfaces of the center layer is taken out of the reactor, dehydrated and washed three times, and then dried. The normal view is green and the tilting view is blue. The color conversion pigment of Example 1 was prepared.
[제조예 2][Production Example 2]
제조예 1과 동일한 방법을 이용하되, 일부 과정을 하기와 같이 변경하여 실시예 2 내지 실시예 6의 색변환 안료와 비교예 1, 비교예 2의 색변환 안료를 제조하였다.The color conversion pigments of Examples 2 to 6 and the color conversion pigments of Comparative Examples 1 and 2 were prepared by using the same method as in Preparation Example 1, but changing some processes as follows.
실시예 2Example 2
제2 유전층 형성을 위해 제3 전구체 수용액을 사용하고, 제2 유전층 코팅시 노멀뷰가 간섭차수 2차의 보라색일 때 중단하고, 제3 유전층 코팅시 노멀뷰는 녹색이고 틸팅뷰는 청록색일 때 중단하였다.A third precursor aqueous solution is used to form the second dielectric layer, and when the second dielectric layer is coated, the normal view is stopped when the second dielectric layer is purple, and when the third dielectric layer is coated, the normal view is green and the tilting view is cyan. did
실시예 3Example 3
제2 유전층 형성을 위해 제3 전구체 수용액을 사용하고, 제2 유전층 코팅시 노멀뷰가 간섭차수 1차의 노란색(585㎚)일 때 중단하고, 제3 유전층 코팅시 노멀뷰는 청색이고 틸팅뷰는 군청색일 때 중단하였다.A third precursor aqueous solution is used to form the second dielectric layer, and when the second dielectric layer is coated, the normal view is stopped when the interference order is yellow (585 nm), and the third dielectric layer is coated. The normal view is blue and the tilting view is It was stopped when it was ultramarine blue.
실시예 4Example 4
제2 유전층 코팅시 노멀뷰가 간섭차수 1차의 노란색(585㎚)일 때 중단하고, 제3 유전층 코팅시 노멀뷰는 청색이고 틸팅뷰는 군청색일 때 중단하였다.When the second dielectric layer was coated, it was stopped when the normal view was yellow (585 nm) of the first order of interference order, and when the third dielectric layer was coated, the normal view was stopped when it was blue and the tilting view was ultramarine blue.
실시예 5Example 5
제2 유전층 코팅시 노멀뷰가 간섭차수 2차의 청록색(487㎚)일 때 중단하고, 제3 유전층 코팅시 노멀뷰는 노란색이고 틸팅뷰는 청색일 때 중단하였다.When the second dielectric layer was coated, it was stopped when the normal view was cyan (487 nm) of the second order of interference order, and when the third dielectric layer was coated, the normal view was stopped when it was yellow and the tilting view was blue.
실시예 6Example 6
제2 유전층 형성을 위해 제3 전구체 수용액을 사용하고, 제2 유전층 코팅시 노멀뷰가 간섭차수 2차의 청록색(487㎚)일 때 중단하고, 제3 유전층 코팅시 노멀뷰는 노란색이고 틸팅뷰는 연두색일 때 중단하였다.The third precursor aqueous solution is used to form the second dielectric layer, and when the second dielectric layer is coated, the normal view is stopped when the second dielectric layer is cyan (487 nm), and the normal view is yellow and the tilting view is yellow when the third dielectric layer is coated. It was stopped when it was light green.
비교예 1Comparative Example 1
제2 유전층 형성을 위해 제4 전구체 수용액을 사용하고, 제2 유전층의 계산상의 두께가 189㎚가 되도록 제2 유전층을 형성하였다. A fourth precursor aqueous solution was used to form the second dielectric layer, and the second dielectric layer was formed such that the calculated thickness of the second dielectric layer was 189 nm.
비교예 2Comparative Example 2
제1 유전층 형성시 제1 전구체 수용액이 아닌 TiOCl2 수용액을 사용하여 제1 유전층을 형성하였다.When forming the first dielectric layer, the first dielectric layer was formed using the TiOCl 2 aqueous solution instead of the first precursor aqueous solution.
[실험예 1][Experimental Example 1]
제조예 1 및 제조예 2에서 제조된 각 색변환 안료의 제 2 유전층의 굴절률을 계산하여 표 1에 기재하였다.The refractive index of the second dielectric layer of each color conversion pigment prepared in Preparation Example 1 and Preparation Example 2 was calculated and listed in Table 1.
또한, CM-512M3 분광측색계(미놀타, 일본)를 이용하여 실시예 1 내지 실시예 6, 비교예 1 및 비교예 2의 노멀뷰에서와 45도 틸팅뷰에서의 L*a*b* 색좌표를 측정하고, 색상을 나타내는 지표인 a*와 b* 값을 표 1에 기재하였다. 또한, 육안으로 색상을 관찰하여 색상 항목에 기재하였다.In addition, L * a * b * color coordinates in the normal view and the 45 degree tilting view of Examples 1 to 6, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 using a CM-512M3 spectrophotometer (Minolta, Japan) It was measured, and the a* and b* values, which are indices of color, are listed in Table 1. In addition, the color was observed with the naked eye and described in the color item.
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1과 실시예 2는 노멀뷰에서는 색상이 거의 동일하고 틸팅뷰에서는 색상 차이가 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 3과 실시예 4의 세트, 실시예 5와 실시예 6의 세트도 노멀뷰에서는 동일한 색상, 틸팅뷰에서는 상이한 색상이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이는 육안으로 관찰했을때도 동일한 결과가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 실시예 1과 실시예 2의 조합, 실시예 3과 실시예 4의 조합 및 실시예 5와 실시예 6의 조합은 이중 색변환 안료로 사용될 수 있다.반면, 비교예 1의 경우에는 노멀뷰와 틸팅뷰에서 모두 녹색으로 관찰되어 색변환 효과가 없음을 알 수 있었다. 이는 제2 유전층의 굴절률이 2.0을 초과하기 때문으로, 굴절률이 2.0을 초과하는 경우에는 굴절률이 너무 높아서 노멀뷰의 경로차와 틸팅뷰의 경로차가 가시광선의 서로 인접한 색상의 파장차이보다 적어서 시야각에 따른 색변화가 나타나지 않기 때문이다.Referring to Table 1, it can be seen that the colors of Example 1 and Example 2 are almost the same in the normal view, and the color difference is large in the tilting view. In addition, it was confirmed that the sets of Examples 3 and 4, and the sets of Examples 5 and 6 also show the same color in the normal view and different colors in the tilting view. It was confirmed that the same result was observed even when observed with the naked eye. Therefore, the combination of Example 1 and Example 2, the combination of Example 3 and Example 4, and the combination of Example 5 and Example 6 can be used as dual color conversion pigments. On the other hand, in the case of Comparative Example 1, normal It can be seen that there is no color conversion effect as it is observed as green in both the view and the tilting view. This is because the refractive index of the second dielectric layer exceeds 2.0. When the refractive index exceeds 2.0, the refractive index is too high, so that the normal view path difference and the tilting view path difference are less than the difference in wavelengths of visible light adjacent to each other. This is because there is no color change.
비교예 2의 경우에는 녹색에서 청색으로의 색상 변화는 있으나 채도가 현저히 낮아 이러한 색상 변화의 관찰이 어려운 문제가 있었는데, 이는 제1 유전층(121)과 제2 유전층(123)을 형성하는 금속산화물의 구조에 있어서, 이산화티타늄이 루틸구조를 형성하지 못했기 때문에 나타나는 문제로 판단된다.In the case of Comparative Example 2, there was a color change from green to blue, but the saturation was remarkably low, and it was difficult to observe the color change. In the structure, it is judged to be a problem that occurs because titanium dioxide does not form a rutile structure.
이러한 결과로부터, 제2 유전층의 굴절률이 2.00 이하이면서, 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료의 굴절률이 0.4 이상 차이날 때, 노멀뷰에서는 동일한 색상이 나타나고, 틸팅뷰에서는 상이한 색상이 나타남을 확인할 수 있었다. From these results, when the refractive index of the second dielectric layer is 2.00 or less and the refractive index of the first color conversion pigment and the second color conversion pigment differ by 0.4 or more, the same color appears in normal view and different colors appear in tilting view. I was able to confirm.
또한, 제1 유전층(121)과 제2 유전층(123)을 형성하는 금속산화물이 Sn-TiO2 복합 산화물과 이산화티타늄의 혼합물인 것이 바람직함을 알 수 있었다.In addition, it was found that the metal oxide forming the
[실험예 2][Experimental Example 2]
실시예 1 내지 실시예 6의 색변환 안료에 있어서, 전체 유전층(120)의 실제 두께, 광학적 두께, 간섭차수를 측정 또는 계산하고, 제2 유전층(122)의 굴절률, 실제 두께, 광학적 두께 및 간섭차수를 측정 또는 계산하여 표 2에 정리하였다. 표 2에 기재된 항목 중 계산된 값은 수식(3) 및 수식(4)를 사용하여 계산하였다.In the color conversion pigments of Examples 1 to 6, the actual thickness, optical thickness, and interference order of the entire
두께(㎚)real
Thickness (nm)
두께(㎚)optical
Thickness (nm)
두께(㎚)real
Thickness (nm)
두께(㎚)optical
Thickness (nm)
표 2와 표 1의 결과를 함께 참조하면, 유전층(120) 전체의 광학적 두께가 동일한 경우, 노멀뷰에서 동일한 색상을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 또한, 동일한 광학적 두께를 갖더라도, 제2 유전층(122)의 굴절률이 서로 상이하게 형성되면 틸팅뷰에서 서로 다른 색상이 나타나는 것을 알 수 있었다.Referring to the results of Tables 2 and 1 together, it can be seen that when the entire
[실험예 3][Experimental Example 3]
실시예 1 및 실시예 2를 각각 서로 다른 영역에 적용하여 보안 요소를 인쇄하고, 이를 노멀뷰(0도)와 틸팅뷰(45도)로 관찰한 사진을 촬영하여 그 결과를 도 3에 도시하였다. 구체적으로, 실시예 1은 윗쪽 화살표에, 실시예 2는 아랫쪽 화살표에 적용하였다.Embodiments 1 and 2 were applied to different areas to print security elements, and pictures were taken observing them in a normal view (0 degree) and a tilting view (45 degrees), and the results are shown in FIG. 3 . Specifically, Example 1 was applied to the upper arrow and Example 2 to the lower arrow.
도 3을 참조하면, 실시예 1과 실시예 2를 노멀뷰에서 관찰하면 동일한 녹색을 나타내는 반면, 틸팅뷰로 관찰하면 실시예 1은 청색을 나타내고, 실시예 2는 청록색을 나타냄을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 3 , it was confirmed that Example 1 and Example 2 exhibited the same green color when observed in a normal view, whereas Example 1 exhibited a blue color and Example 2 exhibited a cyan color when observed in a tilting view.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the specific embodiments and descriptions described above, and various modifications can be made by anyone skilled in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. and such modifications are within the protection scope of the present invention.
100: 이중 색변환 보안 안료
110: 중심층
120: 유전층
121: 제1 유전층
122: 제2 유전층
123: 제3 유전층100: double color conversion security pigment 110: center layer
120: dielectric layer 121: first dielectric layer
122: second dielectric layer 123: third dielectric layer
Claims (6)
상기 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료는 중심층의 양면에 유전층이 코팅된 복합체 구조를 갖고,
상기 제1 색변환 안료와 제2 색변환 안료는 시야각에 따라 서로 동일한 색으로 관찰되거나, 서로 상이한 색으로 관찰되며,
상기 복합체 구조는,
중심층;과
상기 중심층의 윗면과 아랫면에 각각 형성된 유전층;을 포함하고,
상기 유전층은 제1 유전층, 제2 유전층 및 제3 유전층이 적층된 구조이며,
상기 제1 유전층과 제3 유전층은 동일한 금속산화물로 형성되고,
상기 제1 색변환 안료의 유전층과 제2 색변환 안료의 유전층은 서로 동일한 광학적 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 이중 색변환 안료.In the dual color conversion pigment comprising a first color conversion pigment and a second color conversion pigment,
The first color conversion pigment and the second color conversion pigment have a composite structure in which dielectric layers are coated on both sides of the center layer,
The first color conversion pigment and the second color conversion pigment are observed as the same color or different colors depending on the viewing angle,
The composite structure,
central layer; and
Including; dielectric layers respectively formed on the upper and lower surfaces of the center layer,
The dielectric layer has a structure in which a first dielectric layer, a second dielectric layer, and a third dielectric layer are stacked,
The first dielectric layer and the third dielectric layer are formed of the same metal oxide,
A dual color conversion pigment, characterized in that the dielectric layer of the first color conversion pigment and the dielectric layer of the second color conversion pigment have the same optical thickness as each other.
상기 제2 유전층의 굴절률은 1.47~2.0의 범위인 것을 특징으로 하는, 이중 색변환 안료.According to claim 1,
The refractive index of the second dielectric layer is characterized in that the range of 1.47 ~ 2.0, dual color conversion pigment.
상기 제1 색변환 안료의 제2 유전층과 제2 색변환 안료의 제2 유전층의 굴절률은 적어도 0.4 이상 차이나는 것을 특징으로 하는, 이중 색변환 안료.According to claim 2,
The refractive index of the second dielectric layer of the first color conversion pigment and the second dielectric layer of the second color conversion pigment is at least 0.4 or more, characterized in that, the dual color conversion pigment.
제1 유전층과 제3유전층은, 각각 Sn-TiO2 복합 산화물 5~20wt%와 이산화티타늄(TiO2)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이중 색변환 보안 안료.According to claim 1,
The first dielectric layer and the third dielectric layer each contain 5 to 20 wt% of Sn-TiO 2 composite oxide and titanium dioxide (TiO 2 ). Characterized in that, the dual color conversion security pigment.
상기 Sn-TiO2 복합 산화물은, Sn 전구체와 Ti 전구체를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 이중 색변환 보안 안료.According to claim 4,
The Sn-TiO 2 composite oxide is characterized in that prepared by mixing a Sn precursor and a Ti precursor, a dual color conversion security pigment.
상기 중심층은, 천연운모, 합성운모, 유리, 알루미나, 실리카, BiOCl 및 MgF2 중 적어도 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 이중 색변환 보안 안료.According to claim 1,
The central layer is formed of at least one of natural mica, synthetic mica, glass, alumina, silica, BiOCl and MgF 2 , Dual color conversion security pigment.
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