JP6799098B2 - 半透過型の偽造防止用フィルム - Google Patents

Description

本発明は、半透過型の偽造防止用フィルムに関し、より詳しくは、真偽判定用パターンを用いて真偽判定用イメージを具現することができる半透過型の偽造防止用フィルムに関する。

ソフトウェア、ＣＤ、ＤＶＤ、有価証券、洋酒、薬品などのような高価品の偽造行為が大きい社会的問題となっている。偽造生産された物品の多くは低い品質を有するため、このような偽造行為によって該当メーカーは多くの努力を傾けて得た信頼を失われるなどの莫大な被害を受けている。このような偽造問題を解決するために、メーカーは偽造を困難にする技術または本物と偽物とを判定する技術などを製品に付与することで偽物の流通防止に努力を傾けている。

偽造防止のために製品に付与される代表的なものとしては、ホログラム（ｈｏｌｏｇｒａｍ）が挙げられる。ホログラムを設計するために、ビームスプリッターを用いて対象物に照射する物体光及び基準光で、前記対象物から反射する物体光と前記基準光との干渉現象を用いてホログラムを設計する。

前記ホログラムは、立体像を再現する干渉縞を記録した媒体であって、ホログラフィーの原理を用いて作られる。これによって、前記ホログラムは、基準光と同一の振動数、波長及び位相を有する再現光を、特定角度で干渉縞に照射することで特定のイメージを具現することができる。また、見る角度によって反射する光の色または形態が変わり得る。

しかし、ホログラムで記録可能な情報には限界があるため、精巧なホログラムが製作しにくいという問題点があった。ひいては、前記再現光は、必ず基準光と同じ位相、波長及び振動数を持たなければならないという限界がある。このような問題点から、デジタルスキャナーのようなホログラム複製器具などによってホログラムの複製が容易となり、問題が深刻になった。また、前記ホログラムをなすホログラムパターンは一定の形状を有することから、規則的である。

これによって、最近はナノインプリンティング法で偽造防止用フィルムに情報を記録する技術が紹介された。ナノインプリンティング法は、ナノパターンを有するモールドを用いて偽造防止用フィルムの上に回折パターンを形成する方法であって、低費用で多くの情報が記録可能であることから、近来に広く用いられている。

通常、偽造防止フィルムは直進方向に照射され、内部を透過したレーザーが一定の方向へ回折されるようにする。これによって、偽造防止用フィルムに直進方向へ照射されたレーザーが偽造防止用フィルムを透過した後、回折パターンによって回折された光によって偽造防止パターンが具現される。

しかし、前記透過型偽造防止フィルムは、３次元バルクを含む多様な形状の製品に適用しにくいという問題がある。また、透過型偽造防止フィルムそのものが全体的に光透過性を確保しなければならないため、前記透過型偽造防止フィルムの素材に制限がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の一目的は、透過型偽造防止フィルムが有する光透過性の制限を克服した半透過型の偽造防止用フィルムを提供することを目的とする。

上記の課題を達成するため、本発明の一実施例による半透過型の偽造防止用フィルムは、ベースと、前記ベースの上に備えられ、真偽判定用イメージを具現するための回折パターンを有する回折性光学素子層と、前記回折性光学素子層の上に前記回折パターンのプロファイルに沿って形成され、入射する入射光を部分的に反射及び透過可能な光透過度調節薄膜と、を含む。

本発明の一実施例において、前記光透過度調節薄膜は、可視光線領域の波長を有する光に対して４０〜６０％範囲内の光透過度を有し、前記ベースの上部及び下部の両部に向けて真偽判定用イメージを具現することができる。

本発明の一実施例において、前記光透過度調節薄膜は、金、銀及びアルミニウムからなる光反射性金属群より選択された少なくとも一つを含み得る。

本発明の一実施例において、前記ベースの上部または下部に情報を保存する少なくとも一つの情報パターン部をさらに含み得る。

ここで、前記光透過度調節薄膜は、５００〜６００ｎｍの波長を有する入射光に対して最大透過度を有するように調節された厚さを有し得る。

この際、前記情報パターン部は、前記ベースの下面に備えられ、ＱＲ情報を含むＱＲパターン層を含み得る。

なお、前記光透過度調節薄膜は、５００〜６００ｎｍの波長を有する入射光に対して５０％未満の透過度を有するように調節された厚さを有し得る。

この場合、前記情報パターン部は、前記光透過度調節薄膜の上に備えられ、５００〜６００ｎｍの波長を有する入射光を再現光として用いるホログラムパターン層を含み得る。また、前記光透過調節薄膜と前記ホログラムパターン層との間に挟まれ、前記光透過調節薄膜と前記ホログラムパターン層とを相互ボンディングする透明ボンディング層がさらに備えられ得る。

なお、前記光透過度調節薄膜は、可視光線領域の波長を有する光に対して４０〜６０％範囲内の光透過度を有し、前記情報パターン部は、前記ベースの上部に形成されたホログラムパターン層と、前記ベースの下部に形成されたＱＲパターン層と、を含み得る。

本発明の一実施例において、前記光透過調節薄膜の上部に備えられた平坦化層と、前記光透過調節薄膜と前記平坦化層との間に挟まれ、前記平坦化層と前記光透過調節薄膜とを相互ボンディングするボンディング層と、がさらに備えられ得る。

本発明の実施例による半透過型の偽造防止用フィルムによれば、ホログラムを代替できる回折性光学素子を備えることで、ナノサイズの微細パターンを具現することができる。これによって、複雑なイメージを容易に具現することができ、不規則的にランダムな形状または大きさを有する回折パターンが具現可能である。また、多様な波長及び位相を有する光を用いて複数の色を有するイメージを容易に具現することができる。

なお、既存の透過型の偽造防止用フィルムとは相違にベースの上面及び下面の両面に向けて偽造判定用イメージを具現することができる。したがって、対象体が有する光透過性の程度に関わらず対象体の真偽を容易に判定することができる。

延いては、別途のホログラムパターン層またはＱＲパターン層が追加的に具備されることによって、偽造判定をより正確に行うか、製品の追跡及び管理のための追加情報を保存することができる。

一方、平坦化層及びボンディング層が追加的に備えられることで、ボンディング層の厚さ変化によって半透過型の偽造防止用フィルムの厚さを効果的に調節することができる。

本発明の一実施例による半透過型の偽造防止用フィルムを説明する断面図である。 図１の光透過度調節薄膜の厚さによる光透過度を示したグラフである。 本発明の他の実施例による半透過型の偽造防止用フィルムを説明する断面図である。 本発明のさらに他の実施例による半透過型の偽造防止用フィルムを説明する断面図である。 本発明のさらに他の実施例による半透過型の偽造防止用フィルムを説明する断面図である。 本発明の実施例による半透過型の偽造防止用フィルムの製造方法を説明するフローチャートである。 比較例としてホログラムを撮像した写真である。 本発明の回折性光学素子を有する半透過型の偽造防止用フィルムを撮像した写真である。 透過型の偽造防止用フィルムに含まれた回折パターンを透過した光の位相差を説明するための断面図である。 反射型の偽造防止用フィルムに含まれた回折パターンを透過した光の位相差を説明するための断面図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の実施例による接地クランプユニット及び基板支持アセンブリーについて詳しく説明する。本発明は多様に変更することができ、多様な形態を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示して本文に詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態に限定することではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、乃至代替物を含むことを理解すべきである。各図面を説明において、類似の参照符号を類似の構成要素に対して付与した。添付の図面において、構造物の寸法は本発明の明確性のために実際よりも拡大して示した。

第１、第２等の用語は、多様な構成要素を説明するために使用することができるが、構成要素は用語によって限定されない。用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲から外れることなく、第１構成要素は第２構成要素と称され、同様に第２構成要素も第１構成要素と称され得る。

本明細書において使用する用語は、単に特定の実施例を説明するために用いられたことであって、本発明を限定しない。単数の表現は、文脈上、明白に異ならせて表現しない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを意図するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらの組合せの存在または付加の可能性を予め排除しないことを理解すべきである。

なお、異なるものとして定義しない限り、技術的であるか科学的な用語を含めてここで用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有している。一般的に用いられる辞典に定義されているもののような用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有することと解釈すべきであり、本出願で明白に定義されない限り、理想的であるか過度に形式的な意味に解釈されない。

図１は、本発明の一実施例による半透過型（Reflective-Transmissive type）の偽造防止用フィルムを説明する断面図である。

図１を参照すれば、本発明の一実施例による半透過型の偽造防止用フィルム１００は、ベース１１０、回折性光学素子層１３０及び光透過度調節薄膜１５０を含む。前記半透過型の偽造防止用フィルム１００は、外部から入射されるＬＥＤ光またはレーザー光が前記光透過度調節薄膜１５０から一部は反射され、一部は透過される。これによって、前記ベース１１０の上部及び下部の両部に向けて特定のイメージを具現することができる。この際、特定のイメージは、真偽判定用イメージであり得る。例えば、前記特定のイメージは、真偽判定が必要な対象体の製造メーカーの商標またはロゴなどを含み得る。

前記ベース１１０は、高分子物質からなり得る。例えば、前記ベース１１０は、ＰＥＴ材質であり得る。また、前記ベース１１０の下面の上には、両面接着テープ（図示せず）が形成されることで、前記ベース１１０を特定の製品に付着できるように備えられ得る。

前記ベース１１０の上面には回折性光学素子層１３０が備えられる。

前記回折性光学素子層１３０の上面には回折パターンが形成される。前記回折パターンは、多様な大きさ及び形状を有し得る。例えば、前記回折パターンの形状は、ストライプ形状、モザイク形状、ピラミッド形状などを含み得る。前記回折パターンは、フーリエ変換及びフーリエ逆変換過程を含む設計アルゴリズムを経て特定のイメージを具現するための回折特性を用いるためのパターンとして定義され得る。

前記回折パターンは、ホットエムボシング工程、ナノインプリンティング工程またはトランスファープリンティング工程によって形成され得る。

前記光透過度調節薄膜１５０は、前記回折パターンのプロファイルに沿って形成される。これによって、前記光透過度調節薄膜１５０は、均一な厚さを有するように形成され得る。前記光透過度調節薄膜１５０は、前記外部から入射する光の一部は反射させ、その上部へ特定のイメージを具現できる一方、前記外部光の一部は透過させ、その下部へ特定のイメージを具現できる。したがって、前記光透過度調節薄膜１５０を含む半透過型の偽造防止用フィルム１００は、真偽判定用対象体の光透過度に関係なく使用可能である。

前記光透過度調節薄膜１５０は、金、銀及びアルミニウムのような光反射性金属物質を含み得る。

前記光透過度調節薄膜１５０の光透過度は、その厚さによって調節され得る。例えば、前記光透過度調節薄膜１５０は、１ｎｍ〜４ｎｍの厚さを有し得る。

前記光透過度調節薄膜１５０は、前記回折パターンに形成された段差によって前記光透過度調節薄膜１５０の表面で反射した光の位相が変わる。これによって、前記反射光が相互干渉することで特定の回折イメージを具現することができる。

図２は、図１の光透過度調節薄膜の厚さによる光透過度を示したグラフである。

図２を参照すれば、光透過度調節薄膜１５０が金からなる場合において、その厚さ別の波長による光透過度が示される。

前記光透過度調節薄膜１５０が金からなる場合、前記光透過度調節薄膜１５０は、２〜４ｎｍの厚さを有し得る。これによって、可視光線の領域で、前記光透過度調節薄膜が４０〜６０％の光透過度を有し得る。

特に、５５０ｎｍの外部光において、３ｎｍの厚さを有する前記光透過度調節薄膜が５０％程度の光透過度を有すると推定される。

本発明の一実施例によれば、既存の透過型の偽造防止用フィルムとは相違に、前記半透過型の偽造防止用フィルム１００は、三次元バルクを含む多様な形状を有する対象体に付着可能である。即ち、既存の透過型の偽造防止用フィルムの場合、光が前記製品を透過する透過光を用いて真偽判定用イメージを具現することから、前記対象体が不透明な場合、前記透過型の偽造防止用フィルムを用いることが困難である。

これに対し、本発明の実施例による半透過型の偽造防止用フィルム１００は、付着される対象体の多様な形状または材質に関わらず使用可能であるという長所を有する。

本発明の一実施例において、前記半透過型の偽造防止用フィルム１００は、平坦化層１９０及びボンディング層１７０をさらに含む。

前記平坦化層１９０は、前記光透過調節薄膜１５０の上部に備えられる。前記平坦化層１９０は、回折パターンに形成された段差を除去し、その上面を全体的に平坦化する。

前記平坦化層１９０は、前記光透過度調節薄膜１５０を覆うように備えられる。これによって、前記平坦化層１９０は、前記光透過度調節薄膜１５０、延いては、回折光学素子層１３０を外部衝撃から保護することができる。さらに、前記平坦化層１９０が回折光学素子層１３０を全体的に覆うことで、半透過型の偽造防止用フィルム１００の複製を抑制することができる。

前記平坦化層１９０は、ＰＶＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥＴ、ＰＴ、アクリル及びエポキシからなる光透過性樹脂のうちいずれか一つから形成され得る。

前記ボンディング層１７０は、前記平坦化層と前記光透過調節薄膜との間に挟まれる。前記ボンディング層１７０は、前記平坦化層１９０と前記光透過調節薄膜１５０とを相互ボンディングする。前記ボンディング層１７０は、ラミネイティング工程によって形成され得る。前記ボンディング層１７０は、例えば、冷却することで前記平坦化層１９０と前記光透過調節薄膜１５０とを相互ボンディングし得る。

図３は、本発明の一実施例による半透過型の偽造防止用フィルムを説明する断面図である。

図３を参照すれば、本発明の一実施例による半透過型の偽造防止用フィルム１００は、ベース１１０、回折性光学素子層１３０、光透過度調節薄膜１５０及び情報パターン部を含む。前記情報パターン部は、例えば、ホログラムパターン層１８０を含み得る。

前記ホログラムパターン層１８０は、前記光透過度調節薄膜１５０の上部に備えられる。前記ホログラムパターン層１８０は、外部から入射される入射光のうち一部が前記光透過度調節薄膜１５０から反射する反射光を用いる。これによって、前記半透過型の偽造防止用フィルム１００は、その上部にホログラムを具現することができる。

一方、前記外部から入射する入射光の一部が前記光透過度調節薄膜１５０を透過する透過光は、前記回折光学素子層１３０に形成された回折パターン、及び前記光透過度調節薄膜１５０と前記回折光学素子層１３０との屈折率の差によって特定のイメージを具現することができる。これによって、前記半透過型の偽造防止用フィルム１００は、前記特定のイメージを用いて偽造有無を判定することができる。

結果的に、前記半透過型の偽造防止用フィルム１００は、その上部にホログラムを具現する一方、その下部に特定のイメージを同時に具現することができる。

ここで、前記光透過度調節薄膜１５０は、５００〜６００ｎｍ波長を有する入射光に対して５０％未満の透過度を有するように調節された厚さを有し得る。これによって、前記入射光に対して前記光透過度調節薄膜１５０が相対的に高い光反射度を有することから、ホログラムの具現に必要な光が前記ホログラムパターン層１８０にさらに多い量で到逹できる。

図４は、本発明の一実施例による半透過型の偽造防止用フィルムを説明する断面図である。

図４を参照すれば、本発明の一実施例による半透過型の偽造防止用フィルム１００は、ベース１１０、回折性光学素子層１３０、光透過度調節薄膜１５０及び情報パターン部を含む。前記情報パターン部は、例えば、ＱＲパターン層１２０を含み得る。

前記ＱＲパターン層１２０は、前記ベース１１０の下部に位置する。前記ＱＲパターン層１２０は、外部から入射する入射光の一部が前記光透過度調節薄膜１５０を透過した透過光を用いる。これによって、前記半透過型の偽造防止用フィルム１００は、ボンディング層１７０の下部に位置したＱＲパターン層１２０に保存された情報を認識可能にする。即ち、ＱＲスキャナー（図示せず）は、前記ＱＲパターン層１２０をスキャンすることで、前記情報、例えば、生産ロットなどを用いて対象体を追跡及び管理を容易にすることができる。

結果的に、前記半透過型の偽造防止用フィルム１００は、その下部に特定のイメージを具現する一方、その下部に形成されたＱＲ情報を読み出すことができる。

ここで、前記光透過度調節薄膜１５０は、５００〜６００ｎｍの波長を有する入射光に対して最大透過度を有するように調節された厚さを有し得る。これによって、前記入射光に対して前記光透過度調節薄膜１５０が相対的に高い光透過度を有することから、ＱＲパターン層１２０にさらに多い量で到逹できる。したがって、ＱＲパターン層１２０に保存された情報をＱＲスキャナーが効果的に認識可能である。

図５は、本発明の一実施例による半透過型の偽造防止用フィルムを説明する断面図である。

図５を参照すれば、本発明の一実施例による半透過型の偽造防止用フィルム１００は、ベース１１０、回折性光学素子層１３０、光透過度調節薄膜１５０及び情報パターン部を含む。前記情報パターン部は、例えば、ホログラムパターン層１８０及びＱＲパターン層１２０を含み得る。

前記ホログラムパターン層１８０は、前記光透過度調節薄膜１５０の上部に備えられる。前記ホログラムパターン層１８０は、外部から入射する入射光の一部が前記光透過度調節薄膜１５０から反射する反射光を用いる。これによって、前記半透過型の偽造防止用フィルム１００は、その上部にホログラムを具現することができる。

一方、前記ＱＲパターン層１２０は、前記ベース１１０の下部に位置する。前記ＱＲパターン層１２０は、外部から入射する入射光の一部が前記光透過度調節薄膜１５０を透過した透過光を用いる。これによって、前記半透過型の偽造防止用フィルム１００は、ベース１１０の下部に位置したＱＲパターン層１２０に保存された情報を認識可能にする。即ち、ＱＲスキャナーは、前記ＱＲパターン層１２０をスキャンすることで、前記情報、例えば、生産ロットなどを用いて対象体の追跡及び管理を容易にする。

図６は、本発明の一実施例による半透過型の偽造防止用フィルムの製造方法を説明するフローチャートである。

図１及び図６を参照すれば、本発明の一実施例による半透過型の偽造防止用フィルムの製造方法において、先ず、ベース１１０の一面上に回折光学素子層１３０を形成する（Ｓ１１０）。前記回折パターンを有する回折光学素子層１３０は、ホットエムボシング工程、ナノインプリンティング工程またはトランスファープリンティング工程によって形成し得る。

続いて、前記回折パターンのプロファイルに沿って、前記外部から入射する光を反射及び透過する光透過度調節薄膜１５０を形成する（Ｓ１３０）。前記光透過度調節薄膜１５０は、原子層蒸着工程、スパッタリング工程またはイオンビーム工程によって形成され得る。

前記光透過度調節薄膜１５０は、金、銀、アルミニウムのような光反射性金属物質を用いて形成され得る。前記光透過度調節薄膜１５０は、１ｎｍ〜４ｎｍの厚さを有するように形成され得る。

一方、ベース１１０の他面上にＱＲパターン層１２０のような情報パターン層を形成する。これと相違に、別途のベース上にホログラムパターン層１８０（図５参照）のような情報パターン層を形成する。

それから、情報パターン層を光透過度調節薄膜１５０の上にボンディングする。これによって、情報パターン層及び前記光透過度調節薄膜１５０を含む半透過型の偽造防止用フィルム１００が製造される。

図７Ａは、比較例としてホログラムを撮像した写真である。図７Ｂは、本発明の回折性光学素子を有する半透過型の偽造防止用フィルムを撮像した写真である。

図７Ａ及び図７Ｂを参照すれば、ホログラムは、干渉縞が周期性を有して反復的に形成されていることに対し、本発明の回折性光学素子を有する半透過型の偽造防止用フィルムは、不規則な縞が複層として形成されている構造を有することを確認することができる。

図８は、透過型の偽造防止用フィルムに含まれた回折パターンを透過した光の位相差を説明するための断面図である。

図８を参照すれば、回折パターン間の高さ差ｈが存在し、回折パターンがｎ_ｐ（＝１＋ｐ）を有する場合、相異なる位置における位相差（φ_１−φ_２）は、下記の数学式１のようである。

Φ₁-Φ₂= k₀×p×h （式１）
ここで、ｋ_０（＝２π／λ）であり、ｐは、空気の屈折率である１よりも大きい差異値であり、ｈは、回折パターンの高さの差である。

前記位相差を用いて回折パターンから真偽判定用イメージを具現することができる。

図９は、反射型の偽造防止用フィルムに含まれた回折パターンを透過した光の位相差を説明するための断面図である。

図９を参照すれば、回折パターン間の高さ差ｈが存在し、回折パターンがｎ_ｐ（＝１＋ｐ）を有する場合、相異なる位置における位相差（φ_１−φ_２）は、下記の数学式２のようである。

Φ₁’-Φ₂’= -k₀×2h’ （式２）
ここで、ｋ_０（＝２π／λ）であり、ｐは、空気の屈折率である１よりも大きい差異値であり、ｈは、回折パターンの高さ差である。

前記位相差を用いて回折パターンから真偽判定用イメージを具現することができる。

本発明は、上述のように望ましい実施例を挙げて図示して説明したが、前記実施例に限定されず、本発明の技術思想から脱しない範囲内で当該発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者によって多様な変形及び変更が可能である。なお、かかる変形例及び変更例は、添付の特許請求の範囲に含まれる。

１００ 半透過型の偽造防止用フィルム
１１０ ベース
１３０ 回折性光学素子層
１５０ 光透過度調節薄膜
１７０ ボンディング層
１９０ 平坦化層

Claims (5)

1. ベースと、
   前記ベースの上に備えられ、真偽判定用イメージを具現するための回折パターンを有する回折性光学素子層と、
   前記回折性光学素子層の上に前記回折パターンのプロファイルに沿って形成され、入射する入射光を部分的に反射及び透過可能な光透過度調節薄膜と、
   前記ベースの下部に設けられた、ＱＲ情報を含むＱＲパターン層と、を含み、
   前記光透過度調節薄膜が、可視光線領域の波長を有する光に対して４０〜６０％範囲内の光透過度を有し、前記ベースの上部及び下部の両部に向けて真偽判定用イメージを具現することができ、
   前記光透過度調節薄膜が、５００〜６００ｎｍの波長を有する入射光に対して最大透過度を有するように調節された厚さを有することを特徴とする半透過型の偽造防止用フィルム。
2. 前記光透過度調節薄膜が、金、銀及びアルミニウムからなる光反射性金属群より選択された少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の半透過型の偽造防止用フィルム。
3. 前記光透過度調節薄膜の上に備えられた、ホログラムパターン層をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の半透過型の偽造防止用フィルム。
4. 前記光透過度調節薄膜と前記ホログラムパターン層との間に挟まれ、前記光透過度調節薄膜と前記ホログラムパターン層とを相互ボンディングする透明ボンディング層をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の半透過型の偽造防止用フィルム。
5. 前記光透過度調節薄膜の上部に備えられた平坦化層と、
   前記光透過度調節薄膜と前記平坦化層との間に挟まれ、前記平坦化層と前記光透過度調節薄膜とを相互ボンディングするボンディング層と、をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の半透過型の偽造防止用フィルム。