정렬가능한 박편들의 배향에 의하여 형성되는 동적 이미지가 인쇄된 기판 document_id A220623038167

본 발명은 광학적으로 가변적인 안료, 필름, 잉크, 페인트, 문양(device), 및 이미지에 일반적으로 관련되고, 특히 예를 들어 착색(painting) 또는 인쇄(printing) 공정 중에 정렬 또는 배향된 안료 박편들을 가져서 환영적인(illusive) 광학효과를 얻는 이미지에 관련된 것이다. 본 발명은 특히 자기적으로 정렬가능한 안료 박편들을 정렬시키는 것에 적용가능하고, 또한 전기장 내에서 비-자기적인 유전체 박편들 또는 반도체 박편들을 정렬시키는 것에 적용가능하다. 광학적 가변 문양들은 장식적인 분야와 기능적인 분야 모두에서 폭넓게 사용되고 있다. 광학적 가변 문양들은 다양한 효과들을 얻기 위하여 다양한 방식으로 만들어질 수 있다. 광학적 가변 문양들의 예로서는, 신용카드 및 정품 소프트웨어 문서에 찍힌 홀로그램, 지폐에 인쇄되고 모터싸이클 헬멧과 바퀴 커버와 같은 품목들의 표면 외장을 향상시키는 색-변환 이미지가 있다. 광학적 가변 문양들은, 가압, 압착, 접착, 또는 다른 방법에 의하여 대상물에 부착될 수 있는 필름(film) 또는 포일(foil)로서 만들어질 수 있고, 또한 광학적 가변 안료를 이용하여서도 만들어질 수 있다. 광학적 가변 안료의 일 형태는 흔히 색-변환 안료로 불리는데, 이는 그러한 안료로 적절히 인쇄된 이미지의 외관상의 색상이 관찰 각도 및/또는 조명이 기울어짐에 따라 변화하기 때문이다. 흔한 예로서는 미국 20달러 지폐의 하부 우측 모서리에 있는 색-변환 안료로 인쇄된 "20" 인데, 이것은 복제방지 문양으로서의 기능을 수행한다. 일부 복제방지 문양들은 숨겨져 있고, 다른 것들은 눈에 띄도록 의도되어 있다. 이 발명은 눈에 띄도록 의도되어 드러나 있는 특징(feature)들에 관련된 것이지만, 표시물(indicia)과 같은 숨겨진 특징을 갖는 박편들이 사용될 수 있다. 또한 회절격자(grating)와 홀로그램 특징을 갖는 박편이 사용될 수 있다. 불행히도, 눈에 띄도록 의도된 광학적 가변 문양들의 일부는 널리 알려져 있지 않은데, 이것은 그 문양의 광학적 가변 형태(aspect)가 충분히 자극적이지 않기 때문이다. 예를 들어, 색-변환 안료로 인쇄된 이미지의 색 변환은 직사광선에서 또는 단일-지점 조명 하에서는 눈에 잘 띌 수 있으나, 천장에 있는 균일한 형광등 하에서는 눈에 띄지 않을 수 있다. 이것은 위조자가 광학적 가변 특징이 없는 위조지폐를 유통시키는 것을 용이하게 하는데, 왜냐하면 그것을 받는자는 광학적 가변 특징을 알고 있지 않거나 또는 어떤 조건 하에서는 위조 지폐가 진짜 지폐와 실질적으로 유사하게 보일 수 있기 때문이다. 광학적 가변 문양은, 표면에 (전형적으로는 잉크 용액(vehicle) 또는 페인트 용액과 같은 운반체(carrier) 내에 있는 채로) 안료가 가해진 후에 자기장에 의하여 정렬되는 자기적 안료로 만들어질 수도 있다. 그러나 자기적 안료를 이용한 착색(painting)은 장식적인 목적을 위하여 이용되는 것이 대부분이다. 예를 들어, 3차원 형상으로 보이는 장식적인 특징을 갖는 착색된 바퀴 커버를 생산하기 위하여 자기적 안료를 사용하는 것이 기술되어 있다. 페인트 매체가 아직 액체 상태인 중에 제품에 대해 자기장을 인가함으로써 착색된 제품 상에 패턴이 형성된다. 상기 페인트 매체는 분산된 비-구형의 자기 입자들로서, 상기 자기장선을 따라 정렬되는 자기 입자들을 갖는다. 상기 자기장은 두 개의 영역들을 갖는다. 제1 영역은 원하는 패턴(pattern)의 형상으로 배치되고 표면에 대해 평행하게 배향되는 자기력선들을 포함한다. 제2 영역은 상기 패턴 주위로 배치되고 착색된 제품의 표면에 대해 비-평행한 선들을 포함한다. 패턴을 형성하기 위해서는, 페인트가 아직 젖어 있을 때에, 원하는 패턴의 형상에 대응하는 형상을 갖는 영구자석 또는 전자석을 상기 착색된 제품 아래에 배치시켜서, 페인트 내에 분산되어 있는 비구형의 자기 입자들을 자기장 내에서 배향시킨다. 상기 페인트가 건조되면, 상기 페인트 층에 입사하는 광선이 상기 배향된 자기 입자들에 의하여 상이하게 영향을 받음에 따라서, 그 패턴이 착색된 제품의 표면에서 보일 수 있게 된다. 유사하게, 불소중합체 기반(fluoropolymer matrix) 내에 있는 박편화된(flaked) 자기 입자들의 패턴을 생성하기 위한 공정이 기술되어 있다. 제품을 액체 형태의 조성물로 코팅(coating)한 후, 바람직한 형상을 갖는 자석이 기판의 하측에 배치된다. 액체 유기 매체 내에 분산된 자기 박편들은 스스로 자기장 선에 평행하게 배향되어, 원래의 평면형 배향상태로부터 기울어진다. 이 기울어짐은 기판 표면에 대한 수직으로부터 원래의 배향상태까지 변화되는데, 이것은 상기 제품 표면에 대해 실질적으로 평행인 박편도 포함한다. 상기 평면형으로 배향된 박편들은 입사광을 관찰자로 반사시키고, 재배향된 박편들은 그러지 않는데, 이로써 상기 코팅된 것에 3차원의 외관이 제공된다. 금융 문서 및 다른 제품 상에 보다 눈에 잘 띄는 광학적으로 가변적인 보안 특징을 창안하고, 위조자가 복제하기 곤란한 특징을 제공하는 것이 바람직하다. 내부에 정렬가능한 박편들을 갖는 잉크와 페인트로 만들어지고, 인쇄 이미지, 특히 인식가능한 3차원 대상물(object)의 인쇄 이미지의 사실성을 부가하는 특징을 창안하는 것 또한 바람직하다.