KR20170129801A - 임프린트된 보안 특성을 제공하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다음의 단계들을 포함하는 보안 장치(1)를 형성하는 방법에 관한 것이다:
- 상부면(6)을 갖는 베이스 층(2)을 제공하는 단계,
- 상기 상부면(6)에, 컬러링된 잉크를 인쇄함으로써 상기 상부면(6)의 이미지 영역(Ai) 상에 컬러 이미지(3)를 제공하는 단계
- 를 포함하고,
- 렌즈 구조는 상기 컬러링된 잉크 위에 적용되고, 상기 렌즈 구조는 상기 상부면(6)으로부터의 거리에서 위치하는 미리 결정된 초점 평면(8)을 가지며,
- 실질적으로 상기 초점 평면에서 또는 근처에서 상기 흑색화 된 이미지 요소들을 형성하기 위해 상기 렌즈 구조를 통해 그리고 상기 컬러링된 잉크를 통해 흑색 이미지를 레이저 조각하는 단계를 특징으로 함.

Description

임프린트된 보안 특성을 제공하는 방법

본 발명은 다음의 단계들을 포함하는 보안 장치를 형성하는 방법에 관한 것이다:

상부면(top side)을 갖는 베이스 층(base layer)을 제공하는 단계,

상기 상부면의 이미지 영역 상에 컬러 이미지 요소들(color image elements)을 갖는 이미지를 제공하는 단계,

상기 이미지 영역 위에 그리고 소프트(soft) 또는 액체 상태의 이미지 영역 위에 보호 층(protective layer)을 제공하는 단계,

상기 패턴이 제공된 임프린트 멤버(imprint member)와 상기 보호 층을 접촉시킴으로써 소프트 또는 액체 상태인(while in its soft or liquid state) 상기 이미지 영역에서의 상기 보호 층으로 패턴을 임프린트하는(imprinting) 단계, 및

광학 방사선으로 그것을 조사함으로써(by irradiating it with optical radiation) 상기 보호 층을 경화시키는(hardening) 단계를 포함한다.

사진의 제거에 저항하는 보호 층을 형성하는 투명 큐어가능한 수지(transparent curable resin)에 의해 그 표면 상에 인쇄된 여권 사진을 갖는 보안 카드를 커버하는 것이 알려져 있다. 큐어가능한 수지(curable resin)는 보안 패턴들의 형태로 잉크젯 인쇄에 의해 적용될 수 있다. 이러한 패턴들이 사진을 오버라이(overlie)할 수 있다. 인쇄 후, 수지는 자외선과 같은 광학 방사선을 조사함으로써 큐어된다(cured). 공지 된 방법은 인쇄된 보안 패턴이 비교적 거칠고 치수가 1 mm 이상인 단점을 갖는다. 또한, 보안 장치의 상부면 상부의 사진 위치가, 계단 모양의 표면을 형성하여 액세스 포인트(access point)를 조작하거나 사진을 제거하려고 시도할 수 있다. 최종적으로, 보호 층으로서 사진 위에 수지 큐어가능한 층(resin curable layer)을 제공하는 것은 사진의 손상을 방지하거나 무단 변경(unauthorized alteration)을 방지하기 위하여 사진의 적용(application) 직후에 보호 층의 적용을 요구한다.

EP 0 219 012에서, 특히 도 7과 관련하여, 베이스 레이어 상에 컬러링된 라인 이미지(colored line image)가 인쇄에 의해 제공되는 데이터 캐리어(data carrier)가 설명된다. 컬러링된 라인 이미지 위에, 베이스 층의 상부에 커버 층(cover layer)이 적용되고, 여기서 커버 층은 실린더 렌즈들(cylinder lenses)의 렌티큘러 어레이(lenticular array)가 형성된다. 레이저를 통해, 검은 선 이미지가 인쇄된 라인 이미지들 사이의 열린 공간에 인터레이스되어(interlaced), 관찰자에게 상이한 각도에서 데이터 캐리어를 기울임으로써 관찰될 수 있는 다수의 명료한(distinct) "플립(flip)"이미지들을 형성한다.

본 발명의 목적은 향상된 보안 특성들을 갖는 보안 문서를 형성하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 명확하게 정의된 컬러 인물 이미지를 갖는 보안 문서를 형성하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 카드의 상부면 아래에 위치된 보호 층 아래에 인물 이미지를 구비하는 보안 장치를 형성하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 ID 카드, 은행 카드, 신용 카드, 운전 면허증 또는 여권과 같은 일반적인 보안 특성들을 갖는 보안 장치를 형성하는 방법을 제공하는 것이며, 일반 보안 기능이 적용된 장소(site)로부터 멀리 떨어진 위치 및 시간에 장치의 개인화(personalization) 및 이미지의 적용을 허용한다.

본 발명에 따른 방법은 패턴이 100㎛보다 더 작은 치수를 갖는 광학 구조를 포함하고, 임프린트 멤버(imprint member)는 투명하고(transparent) 유연하며(flexible), 보호 층(protective layer)은 투명한 임프린트 멤버를 통해 그것이 보호 층과 접촉하는 동안(while it is contacting the protective layer) 광학 방사선(optical radiation)의 투과율에 의해 경화되고, 임프린트 멤버는 보호 층의 적어도 부분적 경화 후 보호 층으로부터 제거되며, 다음으로, 광학 구조를 통해 레이저 빔을 포커싱하고(focusing), 컬러 이미지 요소들로부터 50㎛ 및 150 ㎛ 사이의 수직 거리 h에 위치한 초점 평면(focal plane)에서 베이스 층(base layer)으로 이미지 요소들을 레이저 조각함으로써(laser engraving), 베이스 층으로 흑색화 된 패턴(blackened pattern)을 제공하는 단계를 특징으로 한다.

소프트 또는 액체 보호 층과의 접촉으로 유연하고 투명한 임프린트 멤버를 유지함으로써 그리고 임프린트 멤버를 통해 보호 층 상에 광학 방사선을 조사함으로써 보호 층을 큐어링(curing)함으로써, 보호 층은 유연한 임프린트 멤버의 제거가 잘-정의된 소-규모 구조들(well-defined small-scale structures)을 남기도록 충분한 정도(sufficient degree)로 경화될 수 있다. 이는 이미지 영역에서, 100μm보다 더 작은 정확하게 정의된 치수로 형성되도록 정확하게 정의된 렌즈 패턴을 허용한다. 렌즈 패턴을 통해, 레이저 조각된 보안 특성들은 베이스 층의 이미지 영역에 적용될 수 있으므로, 보안이 강화된다.

컬러 이미지 요소들이 렌즈들의 초점 평면 외부에 위치하기 때문에, 컬러 이미지를 상이한 각도에서 관찰할 때 방해가 되지 않는 "플립(flip)" 효과가 있다. 레이저 조각에 의해 렌즈들을 통해 제공되는 흑색화 된 패턴은, 숫자 또는 심볼(symbol) 또는 임의의 다른 적절한 패턴과 같은, 오버라잉 컬러 요소들(overlying color elements)로부터 독립적인 이미지 영역에서의 보안 특성을 제공할 수 있다. 또한 상부 컬러 이미지 요소들과 하위 흑색화 된 이미지 요소들로 구성된 합성 이미지의 일부를 형성할 수 있다.

본원에서 사용된 용어 "흑색화 된(blackened)"은 레이저 빔에 의해 물질에서 생성 된 열의 영향 하에 플라스틱 물질의 다크닝(darkening)을 기술하기 위한 것으로, 투명함으로부터 흑색까지에 이르는 그레이스케일(grey scale)에서 그레이(grey)의 상이한 음영들을 포함한다.

본 발명에 따른 유연한 임프린트 멤버는 보안 장치가 일반적 보안 특성들을 구비하여 제공되는 장소로부터 원격인 장소에 제공될 수 있으므로, 개인화 단계(personalization step)는 홀더(holder)의 신분 사진을 보안 장치 또는 신분 장치로 인쇄하고 이미지의 상부에 적용하는 단계, 임프린트된 렌즈 시스템(imprinted lens system) 및 임프린트된 렌즈 시스템을 통해 이미지 영역에 레이저 조각함(laser engraving)으로써 신분 장치 또는 보안 장치를 완성하는 단계를 포함하여 수행될 수 있다.

판 집속 임프린트 리소그래피(SCIL; Substrate Conformal Imprint Lithography)는 리지드 유리 캐리어(rigid glass carrier)에 의해 운반되는 소프트 복합 작업 스탬프(soft composite working stamp)를 사용하여 실리콘 판들(Silicon substrates)에 큰 영역 패터닝(large area patterning)을 제공하는 공지된 기술이다. 스탬프와 유리 캐리어 사이의 진공에 의해, 패턴화된 스탬프는 점진적으로 포토 레지스트 층(photo resist layer)과 접촉하게 될 수 있다. 투명한 스탬프를 통해 포토 레지스트 층에 빛을 충돌시켜(impinging) 포토 레지스트 층을 큐어링시킨 후, 스탬프는100nm보다 더 작은 치수를 구비한 잘-정의된 구조들을 남기는 판으로부터 점진적으로 방출될 수 있다.

민가토 리(Mingato Li) 등에서, 나노-임프린트 리소그래피(nano-imprint lithography)를 사용하여 최소 20 nm 크기의 원형 광학 구조들의 제작, 어플라이드 피직스 레터스(Applied physics letters), 76권, 6호 페이지 673-675은 평행 플레이트 임프린트 기계(parallel plate imprint machine)가 프레넬 존 플레이트들(Fresnel Zone plates)을 제조하는 데 사용될 수 있다고 기술된다.

WO 2009/07888은 규소 또는 중합체 물질들(polymeric materials)로 만들어진 스탬프, 서브-특성들(sub-features)의 규칙적인 패턴을 갖는 임프린트 리소그래피 스탬프(imprint lithography stamp)를 기술한다.

그러나, 보안 장치의 이미지 영역에서의 컬러 이미지 요소들을 오버라잉 하고(overlying), 다음으로 컬러 이미지 요소들로부터 수직 거리에 위치한 초점 평면에서 레이저 조각하는 렌즈 시스템의 제조에 대한 임프린트 기술의 사용은, 상기 개시들로부터 명백하지 않다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 이미지는, 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta) 및 시안(Cyan)과 같은 투명한 컬러 이미지 요소들의 인쇄를 통해 이미지 영역에 제공되고, 광학 구조는 렌티큘러 렌즈들(lenticular lenses)의 어레이(array)를 포함하며, 흑색화 된 패턴은 투명한 컬러 이미지 요소들을 통한 그리고 렌티큘러 렌즈들을 통해 레이저 빔에 의해 베이스 층에 제공된다.

잉크 젯 인쇄(ink jet printing)와 같은, 인쇄 기술을 통해, 컬러 인물사진은 컬러링된 패턴들(colored patterns)에 의해 형성되고, 이는 투명한 시안, 옐로우 및 마젠타 잉크의 (부분적으로) 중첩하는 사진 요소들(예를 들어, 액적들(droplets))로부터 구성될 수 있다. 컬러 인물사진 위에 적용된 렌티큘러 렌즈들을 통해, 레이저는 투명한 잉크를 통해 베이스 층(폴리카보네이트(polycarbonate)같은)의 중합체 물질(polymer material)의 흑색화가 될 수 있으며, 그런 식으로 각 일치하는 컬러 사진 요소를 완성하는 흑색화 된 사진 요소들을 형성할 수 있다.

인쇄된 컬러 이미지 요소들은 바람직하게는 400 nm 및 700 nm 사이의 파장 범위에서 적어도 50 %의 평균 투과율을 갖는다. 본 발명에 따른 잉크는 가시 광선에 대해 적어도 50 %의 투명도(transparency)를 가지므로, 아래에 있는 흑색화 된 사진 요소들(underlying blackened picture elements)이 잉크를 통해 명확하게 가시화 한다. 인쇄된 그림 요소들은 렌티큘러 렌즈들의 초점으로부터의 거리에 위치하여, 렌즈 시스템이 컬러링된 이미지의 보기에 영향을 미치지 않는다.

흑색화 된 사진 요소들은 렌티큘러 렌즈들에 의해 포커싱 되는 레이저에 의해 형성되어 컬러 이미지 요소들을 통해 방사되고 아래에 있는 층(underlying layer)에서 렌즈들의 초점에서 흑색화를 일으킬 수 있으며, 이는 예를 들어 레이저 감응 폴리카보네이트(laser sensitive polycarbonate)로 형성될 수 있다. 바람직하게는 컬러 이미지 요소들은 레이저 빔의 파장에서 적어도 50 %, 바람직하게는 적어도 80 %의 투과율을 가지므로, 잉크들이 잉크들에서의 레이저 빔의 에너지 증착(energy deposition)에 의해 열화되지(degraded) 않는다.

본 발명에 따른 방법은, 보안 장치의 상부면 아래의 중합체 물질에 인물사진이 적어도 부분적으로 적용되는 동안, 선택의 위치 및 시간에 보안 컬러 인물사진의 적용을 허용한다.

바람직하게는, 메모리를 갖는 인쇄 제어기(print controller)는 이미지 어플리케이터에 연결되고, 이미지는 제어기 메모리에 이미지 데이터를 저장하고 제어기에 연결된 이미지 어플리케이터를 통해 상부 층(top layer) 상에 잉크 층을 제공하고, 다음으로 보안 영역 위에, 레이저 제어기에 연결된 레이저 빔을 스캔함으로써 형성되며, 레이저 제어기는 렌즈들의 어레이를 통해 판으로 이미지 요소들을 연소시키기 위해 상기 메모리로부터 이미지 데이터를 획득한다. 이러한 방식으로, EP 2 553 517에서 기술된 바와 같이 인물사진의 삼-차원적 임프레션(three-dimensional impression)을 제공하기 위해 원통형 렌즈들 아래 인터레이스된 라인 이미지들(interlaced line images)로서, 작은 각도로 서로에 대해 회전된 둘 이상의 상이한 이미지들을 적용할 수 있다. 대안적으로, 서로에 대해 회전된 둘 이상의 이미지들은 EP 1 874 557에 기술된 바와 같이 두 이미지들이 각각의 눈으로 동시에 보일 때 입체 효과(stereoscopic effect)를 제공하기 위해 렌즈들 아래에 인터레이스된 라인 이미지들로서 적용될 수 있다.

바람직하게는, 컬러 요소들은 연속적이거나 중첩되어, 완성 이미지 영역(complete image area)(Ai)이 컬러 이미지 요소들에 의해 커버되고(covered) 고해상도 컬러 이미지가 형성된다.

또한 본 발명은 다음의 단계들을 포함하는 보안 장치를 형성하는 방법에 관한 것이다:

- 광학 패턴(optical pattern)을 갖는 플라스틱 판(plastics substrate)을 제공하는 단계,

- 개인화 장소(personalization site)로 상기 판을 이송하는(transporting) 단계,

- 인쇄 제어기의 메모리로 인물사진의 이미지 데이터를 제공하는 단계, 상기 인쇄 제어기는 이미지 어플리케이터에 연결됨,

- 상기 제어기에 연결되는 상기 이미지 어플리케이터를 통해 상기 판 상에 컬러 이미지 요소들의 잉크 층을 제공함으로써 이미지를 형성하는 단계,

- 액체 또는 소프트 상태로 상기 판 위에 보호 층을 적용하는 단계,

- 상기 패턴이 제공되는 투명하고 유연한 임프린트 멤버와 상기 보호 층을 접촉시킴으로써 액체 또는 소프트 상태인(while in its liquid or softened state) 상기 이미지 영역에서의 상기 보호 층으로 렌즈 패턴을 임프린트하는 단계,

- 그것이 상기 층과 접촉하는 동안 상기 투명한 임프린트 멤버를 통해 상기 광학 방사선의 투과율에 의해 상기 보호 층을 경화시키는 단계,

- 상기 보호 층의 경화 후 상기 보호 층으로부터 상기 임프린트 멤버를 제거하는 단계,

- 레이저 제어기 및 상기 레이저 제어기에 연결되는 레이저를 제공하는 단계,

- 상기 인물사진의 이미지 데이터를 상기 레이저 제어기에 제공하는 단계, 및

- 상기 레이저 제어기에 의해 상기 렌즈 구조를 가로 질러 상기 레이저 빔을 스캔하고, 상기 칼라 이미지 요소들로부터 50㎛ 및 150㎛ 사이의 수직 거리 h에 위치하는 초점 평면에서의 아래에 있는 층(underlying layer)으로 상기 인쇄된 컬러 이미지 요소들을 통해 상기 렌즈 요소들 아래의 상기 판으로 상기 이미지 데이터에 기초하는 흑색화 된 이미지 요소들(26)을 제공하는 단계.

임프린팅 기술은 렌즈 구조를 제공하는 바람직한 방식이지만, 엠보싱(embossing), 진공 형성(vacuum forming), 밀링(milling) 또는 3D 프린팅 기술들(3D printing techniques)과 같은 다른 수단에 의해 렌즈 구조들을 형성하는 것도 가능하다. 본 발명은 두 상이한 이미지 형성 기술들이 상이한 평면들에서 결합될 수 있고, 레이저 조각하는 것(laser engraving)은 레이저 감응 층(laser sensitive layer)을 오버라잉 하는 투명한 잉크들을 통해 성공적으로 수행될 수 있다는 통찰에 기초한다. 잉크 층이 그것의 상부에 적용된 렌즈 구조의 초점 평면 외부에 있기 때문에, 컬러링된 잉크 패턴(colored ink pattern)은 관찰자에 의해 적절하게 관찰될 수 있으며, 아래에 있는 흑색화 된 이미지(underlying blackened image)는 렌즈 시스템의 초점 평면에 또는 근처에 위치되고 투명한 잉크 오버라잉 흑색화 된 층(transparent ink overlying the blackened layer)을 통해 선명하게 가시화 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 보안 문서를 형성하는 방법의 일 실시예는 다음의 단계들을 포함한다:

- 상부면을 갖는 베이스 층을 제공하는 단계,

- 상기 상부면에, 400 nm 및 700 nm 사이의 상기 파장 범위에서 적어도 50 %의 평균 투과율을 갖는 잉크의 컬러링된 이미지 요소들(colored image elements)을 인쇄함으로써 상기 상부면의 이미지 영역(Ai) 상에 컬러 이미지를 제공하는 단계

를 포함하고,

- 렌즈 구조는 상기 컬러링된 잉크 위에 적용되고, 상기 렌즈 구조는 상기 상부면으로부터의 거리에서 위치하는 미리 결정된 초점 평면을 가지며,

- 실질적으로 상기 초점 평면에서 또는 근처에서 흑색화 된 이미지 요소들을 형성하기 위해 상기 렌즈 구조를 통해 그리고 상기 컬러링된 잉크를 통해 흑색 이미지(black image)를 레이저 조각하는 단계를 특징으로 함.

본 발명에 따른 방법의 일부 실시예들은 비-제한적인 예시의 방식에 의해 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 도면들에서:
도 1a-c는 본 발명에 따른 보안 카드의 개략적인 횡단면도를 도시하며, 여기서 컬러 이미지 요소들은 각각 이격되고(spaced-apart), 인접하고, 중첩하고 있다,
도 2는 임프린트 벨트를 사용하여 보안 문서 상에 광학 패턴을 제공하는 개략적 인 프로세스를 도시한다,
도 3a 및 도 3b, 도 3c는 리지드 및 힌지형 스탬프 임프린트 멤버(rigid and a hinging stamp imprint member)를 각각 도시한다,
도 4는 보안 장치를 형성하는 프로세스의 프로세스 단계들을 도시한다,
도 5는 임프린팅(imprinting)의 수단에 의해 렌즈 요소들의 어레이를 형성한 다음 렌즈 요소들을 통해 레이저 조각을 하는 프로세스를 도시한다.
도 6은 상이한 위치들에서 보안 장치의 생산 및 개인화의 단계를 도시한다,
도 7은 본 발명에서 사용하기 위한 여섯 개의 상이한 잉크들의 흡수 스펙트럼(absorption spectra)을 도시한다.

도 1a는 신분증, 은행 또는 신용 카드, 운전 면허증 등과 같은 보안 장치(1)를 도시한다. 장치(1)는 카드 형 모양(card-like shape)을 가질 수 있거나 플라스틱 홀더 페이지(plastics holder page)를 포함하는 다수의 페이지들을 갖는 소책자(booklet)의 형태일 수 있다. 예를 들어 보안 카드(1)는 PVC, 폴리 카보네이트(Polycarbonate), PET 또는 이들의 조합으로 만들어지고, 상부면(6) 상에, 홀더의 인물사진(portrait)과 같은 이미지(3)를 구비한 이미지 영역(Ai)을 갖는 베이스 층(base layer)(2)을 포함한다. 이미지(3)는 잉크젯 프린팅(inkjet printing), CMY의 포토 프린팅(photo printing) 또는 리트랜스퍼 공정(retransfer process)에 의해 제공될 수 있는 컬러 이미지 요소들(3', 3'', 3'")로 형성되고, 투명 보호 층(transparent protective layer)(4)에 의해 커버된다. 층(4)은 UV 광의 조사에 의해 큐어링될 수 있는 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)와 같은 수지로 구성될 수 있다. 베이스 층(2)의 이미지 영역(Ai)에서, 렌즈 패턴(lens pattern)(5)은 보호 층(4)에 제공된다. 렌즈들은 예를 들어 100㎛의 직경 d 및 예를 들어 약 200㎛의 초점 길이 f를 가질 수 있다. 레이저를 통해, 흑색화 된 화소(blackened picture elements)(7)는 초점 평면(8)에서의 베이스 층(2)에 제공된다.

인쇄된 이미지(3)는, 레이저 빔(9)이 층(4)을 통과할 수 있는, 도 1a에 도시된 바와 같은 이격된 컬러 이미지 요소들(3'-3''')로 구성될 수 있다. 대안적으로, 컬러 이미지(3)는, 예를 들어 50 ㎛ - 150 ㎛의 초점 평면(focal plane)(8)으로부터 거리 h에 위치한, 컬러 드롭들(color drops)과 같은 투명한 C, M, 및 Y 요소들의 도 1c에 도시된 바와 같은 중첩 컬러 이미지 요소들(overlapping color image elements)(3'-3''')의 패턴 또는 레이저 빔(9)이 통과하는 도 1b에 도시된 바와 같은 연속 패턴(3'-3''')으로 형성될 수 있다

흑색화 된 요소들(7)은 이미지 층(3)의 잉크를 관통하는 레이저 빔(9)에 의해 형성되고, 투명 이미지 층(3)을 통해 가시화된다. 놀랍게도, 선명하게 정의된 합성 컬러 이미지가 획득될 수 있고, 이는 흑색화 된 요소들(7)이 잘 정의된 그레이스케일(grayscale)을 구비하는 컬러 이미지(3)를 통해 가시화될 수 있다.

베이스 층(2)의 보안 영역 (As)에서, 패턴(5')은 보호 층(4)에 제고될 수 있다. 패턴(5')은 반사 패턴, 길로쉐(guilloche) 등과 같은 보안 구조들로 형성될 수 있지만, 렌즈 구조에 의해 또한 형성될 수도있다. 패턴(5')은 양 또는 음(즉, 보호 층(4)의 표면 위 또는 아래), 글로스 또는 매트 패턴(gloss or a matte pattern), 코너 큐브들(corner cubes) 등일 수 있다. 패턴(5, 5')은 100㎛ 미만, 예를 들어 80㎛의 치수 d를 갖는 소규모 패턴들이다. 패턴(5, 5')은, 예를 들어 다우 코닝(Dow Corning)으로부터 실가드 184(Sylgard 184)라는 상품명으로 이용할 수 있는 실리콘 고무로 만들어진 것인, 유연하고 투명한 임프린트 멤버와 소프트 상태인(when in its softened state) 보호 층(4)을 접촉시킴으로써 형성된다. 임프린트 멤버는 액체 또는 소프트 상태인 보호 층(4)(the protective layer 4 while it is in its liquid or softened state)과 접촉되고, 그 층이 (적어도 부분적으로) 경화될 때까지 UV 광이 임프린트 멤버를 통해 보호 층(4)으로 조사되는 동안 접촉을 유지하는 것이 허용된다. 보호 층(4)의 경화 후, 임프린트 멤버가 제거된다.

이미지 영역 (Ai)을 오버라잉하는(overlying) 패턴(5)은 출원인의 명칭으로 미국 특허 출원 2011/0149405 또는 미국 4,765,656에 상세히 기술된 바와 같은 원통형 렌즈들의 어레이에 의해 형성된다.

도 2에서, 인쇄 스테이션(printing station)(10), 수지 적용 스테이션(resin application station)(11), 임프린팅 스테이션(imprinting station)(12), 및 처리 스테이션(processing station)(13)을 포함하는 다수의 처리 스테이션이 도시되고, 이는 레이저 조각 스테이션(laser engraving station)을 포함할 수 있다. 인쇄 스테이션(10)에서, 사진(14)은 잉크젯 인쇄에 의해 베이스 층에 적용된다. 다음으로, 적용 스테이션(11)에서, 큐어가능한 수지의 층(15)은 임프린팅 스테이션(12)에서 이미지 영역(Ai)을 적어도 가로 질러 펼쳐지도록 적용된다. 임프린팅 스테이션(12)은 소프트 또는 액체 수지(15)와 접촉하는 임프린팅 표면을 갖는 적어도 부분적 UV 투명 벨트(at least partly UV transparent belt)(16)를 포함한다. 광원(17)은 UV 광을 벨트(16)를 통해 수지 층(15)으로 방출하며, 이는 조사의 결과로서 경화시킨다. 큐어링(curing) 후, 벨트(16)는 제거되고, 보안 영역(as) 및/또는 이미지 영역(Ai)에서의 오버라잉 큐어링된 수지 층(15) 및 인쇄된 사진(14)을 그것 상에 구비하는 베이스 층(2)(base layer 2 with on it the printed photograph 14 and the overlying cured resin layer 15 which in the image area Ai and/or in the security area as)은 광학 렌즈 패턴이 제공된다.

도 3a에서, 수직으로 이동가능한 스탬프 임프린팅 멤버(vertically movable stamp imprinting member)(20)는, 도 2에 도시된 회전 벨트(rotating belt)(16)에 대한 대안으로서 도시된다. 임프린팅 멤버(20)는 예를 들어 금속으로 만들어진 홀더(holder)(21)를 포함하며, 광원(22)이 장착된다. 예를 들어, 실리콘 고무로 만들어진 투명하고 유연한 임프린트 표면(transparent flexible imprint surface)(23)은 홀더(21)에 쉽게 교환 가능한 방식으로 연결되어, 마모되거나 상이한 임프린트 패턴이 요구될 때 교체 될 수 있다.

도 3b에서, 힌지 임프린팅 멤버(hinging imprinting member)(20)는 액체 보호 층(4)과 접촉하기 전 및 접촉하는 동안이 도시된다. 이 실시예에서, 유연한 임프린트 표면(flexible imprint surface)(23)은 중앙 멤버(central member)(21)로 힌지 포인트들(hinge points)(24, 24')에 연결된 힌지 암들(hinging arms)(19, 19')의 단부들 사이에 장착된다. 액체 보호 층(4) 상으로 아래쪽으로 가압하면, 임프린트 표면(23)은 층(4) 상에 롤링되어, 정확하게 정의된 렌즈 패턴이 형성 될 수 있다. 암들(19, 19')은 UV 광원(22)으로부터 층(4)을 커버하지 않도록 장착되거나 또는 UV 투명 물질(of UV transparent material)로 구성되어야 한다.

도 4는 레이저 조각 스테이션(25)을 결합한 도 2의 스테이션들(10-12)을 개략적으로 도시한다. 이는 하나의 장소에 이미지들 또는 패턴들, 숫자들 등과 같은 다수의 일반 보안 특성들을 포함하는 보안 카드 또는 문서의 제작을 허용하고, 사진 인쇄 스테이션(10)의 이미지와 같은 다른 위치에 개인화 특성들을 적용할 수 있다. 적용 스테이션(11)에서 수지로 이미지 영역 및 보안 영역을 커버하고 스테이션(12)에서의 보안 영역에 렌즈 구조를 임프린팅 한 후, 레이저 조각 스테이션(13)은 이미지 데이터를 이용하여 스테이션(12)에 제공된 렌즈 구조를 통해 이미지 영역(Ai)의 위치에서 보안 장치의 베이스 층으로 레이저 조각된 이미지를 제공할 수 있다. 이 방식으로, 컬러 이미지는 블랙 레이저 조각된 이미지에 의해 완성될 수 있고, 렌즈 구조를 통해 조합되어 검사자가 볼 수 있다.

도 5는 임프린트 스테이션(12)에서 원통 렌즈들(27)의 렌티큘러 어레이(lenticular array)가 상부 층 오버라잉 베이스 층(top layer overlying base layer)(28)(예를 들어, 폴리카보네이트의 층 위에 놓인 수지로 만들어진)에 적용되는, 레이저 조각 스테이션(25) 및 임프린팅 스테이션(12)을 도시한다. 레이저 조각 스테이션(25)에서, 레이저(29)는 렌즈 멤버(41) 및 원통형 렌즈(27)를 통해 폴리카보네이트 층(28)으로 레이저 빔을 포커싱하여 흑색화 된 이미지 영역(26)을 형성한다.

도 6에서, 일반적 보안 정보(31)를 갖는, 보안 카드(30)가 도시된다. II에서의 보안 카드(30)는 사진 인쇄 스테이션(10)에 배치된다. 사진 인쇄 스테이션(10)에서, 이미지 데이터는 인쇄 제어기(34)의 메모리(33)로 리드되고(read), 인물사진의 이미지(32)가 카드(30)에 인쇄되도록 프린터 헤드(35)를 구동한다. III에서, 어플리케이터(applicator)(36)는, 이미지(32)를 커버하면서, 이미지 영역을 가로 질러, 선택적으로 카드(30)의 보안 영역을 가로 질러 수지를 적용한다. 임프린팅 스테이션(12)에서, 임프린팅 멤버(37)는 이미지 영역(Ai)과 접촉하여 이미지 영역에 렌즈 요소들의 어레이를 형성한다. 마지막으로 V에서, 카드(30)는 레이저 조각 스테이션(25)에 위치되고, 여기서 이미지 데이터는 레이저 제어기(38)의 메모리 (39)로 제공되고, 레이저(40)는 카드를 가로질러 스캔되어 이미지 영역(As)에서의 렌즈들 아래에 카드 물질로 흑색화 된 이미지 요소들을 형성하고, 예를 들어 풀 컬러 인물사진(full color portrait)을 형성하고, 바람직하게는 EP 1 874 557에 기술된 바와 같은 3 차원 이미지를 형성한다.

도 7은 본 발명에 따른 컬러 이미지 소자(3', 3'', 3'''')를 형성하기에 적합한 잉크들의 6 가지 타입들에 대한 투과율을 도시한다. 잉크들(10, 11, 12)은 아그파(Agfa)로부터 이용가능한 UV-큐어가능한 잉크젯 잉크들의 옐로우, 마젠타 및 시안이고, 잉크들(13, 14, 15)은 어플리컨트(applicant)에 의해 제공된 UV-큐어가능한 잉크 Y61, 잉크 M44 및 잉크 C45의 옐로우, 마젠타 및 시안 각각이다. 잉크들은 215 ㎛ 투명 폴리 카보네이트 캐리어 박막 상에 4 ㎛ 층에 균일하게 적용되었다. 잉크들(10, 11, 12)에 대하여, 400nm - 700nm의 가시 광선의 파장 범위에서의 평균 투과율은 각각 69 %, 66 % 및 51 %이다. 이 예에서, 1064nm인 레이저(9)의 파장에서, 모든 잉크들(10-15)의 투과율은 88 %와 91 % 사이이다.

Claims (14)

1. 보안 문서(1)를 형성하는 방법에 있어서,
   상부면(6)을 갖는 베이스 층(2)을 제공하는 단계;
   상기 상부면(6)의 이미지 영역(Ai) 상에 컬러 이미지 요소들(3', 3'', 3''')을 갖는 이미지(3)를 제공하는 단계;
   소프트 또는 액체 상태로 상기 이미지 영역(Ai) 위에 보호 층(4)을 제공하는 단계;
   패턴(5, 27)이 제공되는 임프린트 멤버(16, 20)와 상기 보호 층(4)을 접촉시킴으로써 소프트 또는 액체 상태인 상기 이미지 영역(Ai)에서의 상기 보호 층(4)으로 상기 패턴을 임프린트하는 단계, 및
   광학 방사선으로 그것을 조사함으로써 상기 보호 층을 경화시키는 단계
   를 포함하고,
   상기 패턴(5)은 100㎛보다 더 작은 치수를 갖는 광학 구조를 포함하고, 상기 임프린트 멤버(16, 20)는 투명하고 유연하며, 상기 보호 층(4)은 그것이 상기 보호 층과 접촉하는 동안 상기 투명한 임프린트 멤버를 통해 상기 광학 방사선의 투과율에 의해 경화되고, 상기 임프린트 멤버(16, 20)는 상기 보호 층의 적어도 부분적 경화 후 상기 보호 층(4)으로부터 제거되며, 다음으로, 상기 광학 구조를 통해 레이저 빔을 포커싱하고, 상기 컬러 이미지 요소들로부터 50㎛ 및 150㎛ 사이의 수직 거리 h에 위치되는 초점 평면(8)에서 상기 베이스 층으로 이미지 요소들을 레이저 조각함으로써, 상기 베이스 층(2)으로 흑색화 된 패턴(7)을 제공하는 단계
   를 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에있어서,
   상기 이미지(3)는 옐로우, 마젠타 및 시안과 같은 투명한 컬러 이미지 요소들(3', 3'', 3''')의 인쇄를 통해 상기 이미지 영역(Ai)에 제공되고,
   상기 광학 구조는 렌티큘러 렌즈들의 어레이(27)를 포함하고,
   상기 흑색화 된 패턴(7)은 상기 렌티큘러 렌즈들을 통해 그리고 상기 투명한 컬러 이미지 요소들(3', 3'', 3''')을 통해 상기 레이저 빔에 의해 상기 베이스 층에 제공되는
   방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 컬러 이미지 요소들(3'-3''')은 상기 400nm 및 700nm 사이의 파장 범위에서 적어도 50 %의 평균 투과율을 갖는
   방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 컬러 이미지 요소들(3'-3''')은 상기 레이저 빔의 파장에서 적어도 50 %, 바람직하게는 적어도 80 %의 투과율을 갖는
   방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 컬러 요소들(3'-3''')은 연속적이거나 중첩하는
   방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 임프린트 멤버(16, 20)의 제거 후, 상기 베이스 층(2)은 상기 레이저(29, 40)를 포함하는 개인화 스테이션(25)으로 이송되고, 개인화 후 데이터는 상기 광학 구조를 통해 상기 베이스 층으로 제공되는
   방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   인쇄 제어기(34)는 이미지 어플리케이터(35)에 연결되는 메모리(33)를 갖고,
   상기 이미지는 상기 제어기 메모리(33)에 이미지 데이터를 저장하고 상기 제어기에 연결되는 상기 이미지 어플리케이터를 통해 상기 베이스 층(2) 상에 잉크 층을 제공하고, 다음으로, 상기 이미지 영역(Ai) 위에, 레이저 제어기(38)에 연결되는 상기 레이저 빔(29, 40)을 스캔함으로써, 형성되고,
   상기 레이저 제어기(38)는 상기 렌즈들의 어레이를 통해 상기 베이스 층(2)으로 이미지 요소들을 연소시키기 위해 상기 제어기 메모리(33)로부터 이미지 데이터를 획득하는
   방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보호 층은 상기 이미지 영역보다 더 큰 치수이고, 바람직하게는 실질적으로 상기 전체 베이스 층(2)을 커버하는
   방법.
9. 보안 문서(1)를 형성하는 방법에 있어서,
   - 광학 패턴(31)을 갖는 플라스틱 판(30)을 제공하고, 개인화 장소로 상기 판(30)을 이송하는 단계,
   - 인쇄 제어기(34)의 메모리(33)로 인물사진(32)의 이미지 데이터를 제공하는 단계, 상기 인쇄 제어기는 이미지 어플리케이터(35)에 연결됨,
   - 상기 프린트 제어기에 연결되는 상기 이미지 어플리케이터를 통해 이미지 영역(Ai)에서의 상기 판(30) 상에 컬러 이미지 요소들의 잉크 층을 제공함으로써 이미지를 형성하는 단계,
   - 액체 또는 소프트 상태로 상기 판(30) 위에 보호 층(4)을 적용하는 단계,
   - 상기 패턴이 제공되는 투명하고 유연한 임프린트 멤버(16, 20)와 상기 보호 층을 접촉시킴으로써 액체 또는 소프트 상태인 상기 이미지 영역(Ai)에서의 상기 이미지를 오버라잉 하는 상기 보호 층(4)으로 렌즈 패턴(5, 27)을 임프린트하는 단계,
   - 그것이 보호 층(4)과 접촉하는 동안, 상기 투명한 임프린트 멤버(16, 20)를 통해 상기 광학 방사선의 투과율에 의해 상기 보호 층을 경화시키는 단계,
   - 상기 보호 층의 경화 후 상기 보호 층으로부터 상기 임프린트 멤버(16, 20)를 제거하는 단계,
   - 레이저 제어기(38) 및 상기 레이저 제어기에 연결되는 레이저(40)를 제공하는 단계,
   - 상기 인물사진의 이미지 데이터를 상기 레이저 제어기(40)에 제공하는 단계, 및
   - 상기 레이저 제어기에 의해 상기 렌즈 구조를 가로 질러 상기 레이저 빔을 스캔하고, 상기 칼라 이미지 요소들로부터 50㎛ 및 150㎛ 사이의 수직 거리 h에 위치하는 초점 평면(8)에서의 아래에 있는 층으로 상기 인쇄된 컬러 이미지 요소들(3'-3''')을 통해 상기 렌즈 요소들 아래의 상기 판(30)으로 상기 이미지 데이터에 기초하는 흑색화 된 이미지 요소들(26)을 제공하는 단계
   를 포함하는 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 잉크의 컬러 이미지 요소들은 상기 400nm 및 700nm 사이의 파장 범위에서 적어도 50 %의 평균 투과율을 갖는
    방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 잉크의 컬러 이미지 요소들(3'-3''')은 상기 레이저 빔의 파장에서 적어도 50 %, 바람직하게는 80 %의 투과율을 갖는
    방법.
12. 보안 문서(1)를 형성하는 방법에 있어서,
    - 상부면(6)을 갖는 베이스 층(2)을 제공하는 단계,
    - 상기 상부면(6)에, 400 nm 및 700 nm 사이의 상기 파장 범위에서 적어도 50 %의 평균 투과율을 갖는 잉크의 컬러링된 이미지 요소들(3'-3''')을 인쇄함으로써 상기 상부면(6)의 이미지 영역(Ai) 상에 컬러 이미지(3)를 제공하는 단계
    를 포함하고,
    - 렌즈 구조는 상기 컬러링된 잉크 위에 적용되고, 상기 렌즈 구조는 상기 상부면(6)으로부터의 거리에서 위치하는 미리 결정된 초점 평면(8)을 가지며,
    - 실질적으로 상기 초점 평면에서 또는 근처에서 상기 흑색화 된 이미지 요소들을 형성하기 위해 상기 렌즈 구조를 통해 그리고 상기 컬러 이미지 요소들(3'-3''')을 통해 흑색화 된 이미지 요소들(7)을 레이저 조각하는 단계
    를 특징으로 하는 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 초첨 평면(8)은 상기 컬러 이미지 요소들로부터 50㎛ 및 150㎛ 사이의 수직 거리 h에 위치하는
    방법.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 컬러 이미지 요소들은 상기 레이저 빔의 파장에서 적어도 50 %, 바람직하게는 적어도 80 %의 투과율을 갖는
    방법.

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