KR20150102980A - 시야각에 따른 광학 효과를 나타내는 광학 효과층, 그의 제조를 위한 방법 및 장치, 광학 효과층을 갖는 물품, 및 그의 용도 - Google Patents
시야각에 따른 광학 효과를 나타내는 광학 효과층, 그의 제조를 위한 방법 및 장치, 광학 효과층을 갖는 물품, 및 그의 용도 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 위조 및 불법 복제로부터의 보안 문서, 예컨대 지폐 및 신분증의 보호 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 시야각에 따른 광학 효과를 나타내는 광학 효과층(OEL), 상기 OEL의 제조를 위한 장치 및 방법, 상기 OEL을 지니는 물품뿐 아니라, 문서 상의 위조 방지 수단으로서의 상기 광학 효과층의 용도에 관한 것이다. OEL은 결합제 물질을 포함하는 코팅 조성물 중에 분산된 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하며, OEL은 2개 이상의 루프 형상의 영역을 포함하며, 최내 루프 형상의 영역에 의하여 둘러싸인 공통의 중심 영역 주위에서 내포되며, 각각의 루프 형상의 영역에서, OEL 층에 대하여 수직이며 그리고 중심 영역의 중심으로부터 최외 루프 형상의 영역의 외주까지 연장된 단면에서, 루프 형상의 영역의 각각의 단면 영역에서의 입자의 최장축은 가상의 타원 또는 원의 음으로 만곡된 또는 양으로 만곡된 부분의 접선을 따르도록 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부가 배향된다.
Description
본 발명은 중요 문서 및 중요 상품을 위조 및 불법 복제로부터 보호하는 분야에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 시야각에 따른 광학 효과를 나타내는 광학 효과층(OEL), 상기 OEL의 제조를 위한 장치 및 방법 및 상기 OEL을 지니는 품목뿐 아니라, 문서에서 위조 방지 수단으로서 상기 광학 효과층의 용도에 관한 것이다.
예를 들면 보안 문서의 분야에서 보안 부재의 제조를 위하여 배향된 자성 또는 자화성 입자 또는 안료를 함유하는 잉크, 조성물 또는 층, 특히 또한 자성 광학 가변 안료를 사용하는 것은 당분야에 공지되어 있다. 배향된 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 코팅 또는 층은 예를 들면 US 2,570,856; US 3,676,273; US 3,791,864; US 5,630,877 및 US 5,364,689에 개시되어 있다. 보안 문서의 보호에 유용한, 특히 흥미로운 광학 효과를 생성하는 배향된 자성 색상-이동 안료 입자를 포함하는 코팅 또는 층은 WO 2002/090002 A2 및 WO 2005/002866 A1에 개시되어 있다.
예를 들면 보안 문서를 위한 보안 특징은 한편으로는 "비밀" 보안 특징으로, 다른 한편으로는 "공개" 보안 특징으로 일반적으로 분류될 수 있다. 비밀 보안 특징에 의하여 제공된 보호는 그러한 특징이 검출하기 곤란하며, 통상적으로 검출을 위한 특수화된 기기 및 지식을 요구하는 개념에 의존하는 반면, "공개" 보안 특징은 사람의 육감으로 쉽게 검출 가능한 개념에 의존하며, 예를 들면 그러한 특징은 생성 및/또는 복사가 여전히 곤란하면서 촉각에 의하여 보일 수 있거나 및/또는 검출 가능할 수 있다. 그러나, 공개 보안 특징의 유효성은 보안 특징으로서 그의 용이한 인지에 어느 정도 의존하는데, 이는 대부분의 사용자, 특히 이로써 보장된 문서 또는 품목의 보안 특징의 사전 지식을 갖지 않는 사용자가 그의 존재 및 성질에 대한 실제의 지식을 갖고 있을 경우 단지 상기 보안 특징에 기초한 보안 체크를 실제로 실시할 것이다.
보안 특징이 시야각 등의 시야 조건에서의 변화에 관하여 그의 시야 외관을 변경시킬 경우 특히 두드러진 광학 효과가 달성될 수 있다. 그러한 효과는 EP-A 1 710 756에 개시된 바와 같이 경화된 코팅층에서 배향된 안료 입자에 의존하는 동적 외관-변화 광학 장치 (DACOD), 예컨대 오목, 각각 볼록 프레넬(Fresnel) 타입 반사 면에 의하여 얻을 수 있다. 이러한 문서에는 자기장내에서 안료를 정렬시켜 자성 성질을 갖는 안료 또는 플레이크를 함유하는 프린팅된 화상을 얻는 방법이 기재되어 있다. 자기장내에서의 정렬후 안료 또는 플레이크는 프레넬 구조 배치, 예컨대 프레넬 반사기를 나타낸다. 화상을 기울이고, 그리하여 관찰자를 향한 반사 방향을 변경시킴으로써 관찰자에게 최대 반사를 나타내는 영역은 플레이크 또는 안료의 정렬에 따라 이동된다. 상기 구조의 일례로는 이른바 "롤링 바아" 효과가 있다. 이러한 효과는 요즘에는 지폐에서의 다수의 보안 부재, 예컨대 아프리카 공화국의 50 란드 지폐의 "50"에 사용된다. 그러나, 보안 문서가 특정한 방향으로, 즉 관찰자의 관점으로부터 위 및 아래로 또는 옆으로 경사질 경우 그러한 롤링 바아 효과가 일반적으로 관찰 가능하다.
프레넬 타입 반사 면은 평편하면서, 이들은 오목 또는 볼록 반사 반구의 외관을 제공한다. 상기 프레넬 타입 반사 면은 비-등방성 반사 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 젖은 코팅층을 단일 쌍극자 자석의 자기장에 노출시켜 생성될 수 있으며, 여기서 후자는 위에 배치되며, 각각 코팅층의 평면의 아래에는 상기 평면에 평행한 N-S 축을 가지며, 이는 EP-A 1 710 75의 도 37A-37D에 도시된 바와 같이 상기 평면에 수직인 축 주위에서 회전한다. 그리하여 배향된 입자는 코팅층을 경화시켜 그의 위치 및 배향으로 고정시킨다.
시야각이 변경됨에 따라 겉보기 이동 링을 나타내는 이동-링 화상 ("롤링-링" 효과)은 비-등방성 반사 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 젖은 코팅층을 쌍극자 자석의 자기장에 노출시켜 생성된다. WO 2011/092502에는 코팅층에서 입자를 배향시키기 위한 장치를 사용하여 얻거나 또는 생성될 수 있는 이동-링 화상이 개시되어 있다. 개시된 장치는 상기 연성 자화성 시트의 아래에 배치되며 그리고 코팅층의 평면에 수직인 그의 N-S 축을 갖는 구체 자석 및 연성 자화성 시트의 조합에 의하여 생성된 자기장의 도움으로 자성 또는 자화성 입자의 배향이 가능하게 한다.
종래 기술의 이동 링 화상은 일반적으로 단 하나의 회전 또는 정적 자석의 자기장에 따라 자성 또는 자화성 입자의 정렬에 의하여 생성된다. 단 하나의 자석의 자기장 선이 일반적으로 비교적 부드럽게 굴곡되는, 즉 낮은 곡률을 갖기 때문에, 자성 또는 자화성 입자의 배향에서의 변화는 또한 OEL의 표면 위에서 비교적 부드럽다. 단일의 자석만이 사용될 때 자석으로부터의 거리가 증가됨에 따라 자기장의 강도가 신속하게 감소된다. 이는 자성 또는 자화성 입자의 배향을 통하여 매우 동적이며 그리고 잘 정의된 특징을 얻는 것이 어렵게 되어 흐릿한 링 엣지를 나타낼 수 있는 "롤링 링" 효과를 생성한다. 단일의 정적 또는 회전하는 자석만을 사용할 때 "롤링 링" 화상의 크기 (직경)가 증가됨에 따라 이러한 문제가 증가된다.
그러므로, 보안 문서의 배향과는 상관 없이 쉽게 입증될 수 있으며, 위조자가 이용 가능한 장치를 사용하여 대량으로 생산하기가 곤란하며, 다수의 가능한 형상 및 형태를 제공할 수 있는, 문서에서의 연장된 영역에 걸쳐 눈길을 끄는 동적 루프 형상의 효과를 우수한 품질로 나타내는 보안 특징에 대한 요구가 존재한다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 논의된 바와 같은 종래 기술의 단점을 극복하고자 한다. 이는 연장된 길이에 걸쳐 화상 특징의 시야각 의존성 겉보기 이동을 나타내며, 우수한 선명도 및/또는 콘트라스트를 가지며, 용이하게 검출될 수 있는, 예를 들면 문서 또는 기타 품목에서 하나의 공통의 중심 영역을 둘러싼 복수의 내포된 루프 형상의 영역을 포함하는 광학 효과층(OEL)을 제공하여 달성된다. 본 발명은 개선된 검출이 용이한 공개 보안 특징으로서 또는 추가로 또는 대안으로 비밀 보안 특징으로서, 예를 들면 문서 보안 분야에서 상기 광학 효과층(OEL)을 제공한다. 즉, 한 측면에서, 본 발명은 결합제 물질을 포함하는 코팅 조성물 중에 분산된 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 광학 효과층(OEL)에 관한 것이며, OEL은 각각 루프 형상을 갖는 2개 이상의 영역 (또한 루프 형상의 영역으로 지칭함)을 포함하며, 루프 형상의 영역은 최내 루프 형상의 영역에 의하여 둘러싸인 공통의 중심 영역 주위에 내포되며, 각각의 내포된 루프 형상의 영역에서, OEL 층에 대하여 수직이며 그리고 중심 영역의 중심으로부터 최외 루프 형상의 영역의 외부 경계로 연장된 단면에서, 루프 형상의 영역의 각각의 단면 영역에서 입자의 최장축은 가상의 타원 또는 원의 음으로 만곡된 또는 양으로 만곡된 부분의 접선을 따르도록 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부가 배향된다.
또한, 본원에 기재된 광학 효과층의 생성을 위한 장치가 본원에 기재 및 청구되어 있다. 구체적으로, 본 발명은 또한 자석 및 자극편으로부터 선택된 복수의 부재를 포함하며 그리고 하나 이상의 자석을 포함하는 자기장 발생 장치에 관한 것이며, 복수의 부재는 (i) 지지 표면으로서 작용하는 기판을 수용하도록 구성되는 지지 표면 또는 공간 아래에 위치하거나 또는 (ii) 지지 표면을 형성하며, 자기장 선이 상기 지지 표면 또는 공간 위의 2개 이상의 영역에서 상기 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하게 진행하는 자기장을 제공할 수 있도록 구성되며,
i) 2개 이상의 영역이 중심 영역을 둘러싼 내포된 루프 형상의 영역을 형성하며; 및/또는
ii) 복수의 부재는 복수의 자석을 포함하며, 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하게 진행하는 자기장 선을 갖는 영역이 회전축 주위에서 회전시 합쳐져서 회전축 주위에서 회전시 하나의 중심 영역을 둘러싼 복수의 내포된 루프 형상의 영역을 형성하도록 자석이 회전축 주위에서 회전 가능하게 배치된다.
또한, 본원에서는 보안 부재의 제조 방법, 이를 포함하는 광학 효과층 및 그래픽 분야에서 보안 문서의 위조-방지 또는 장식 적용을 위한 광학 효과층의 용도를 기재 및 청구한다. 구체적으로, 본 발명은
a) 결합제 물질 및 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하며, 제1의 (유체) 상태로 존재하는 코팅 조성물을 자기장 발생 장치의 지지 표면 위에 또는 기판 표면 위에 도포하는 단계;
b) 제1의 상태의 코팅 조성물을 자기장 발생 장치의 자기장, 바람직하게는 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에서 정의된 바와 같은 것에 노출시켜 루프 형상의 영역의 각각의 단면 영역에서 입자의 최장축이 각각 가상의 타원 또는 원의 음으로 만곡된 또는 양으로 만곡된 부분의 접선을 따르도록 하나의 중심 영역을 둘러싼 복수의 내포된 루프 형상의 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부를 배향시키는 단계; 및
c) 자성 또는 자화성 비구형 입자를 그의 채택된 위치 및 배향으로 고정시키도록 코팅 조성물을 제2의 상태로 경화시키는 단계를 포함하는, 광학 효과층(OEL)의 제조 방법에 관한 것이다.
이들 및 추가의 측면은 하기에 요약된다:
1. 결합제 물질을 포함하는 코팅 조성물 중에 분산된 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하며,
최내 루프 형상의 영역에 의하여 둘러싸인 공통의 중심 영역 주위에 내포된, 중심 영역을 둘러싼 밀폐된 루프 형상의 바디의 광학 인각(impression)을 형성하는 2개 이상의 루프 형상의 영역을 포함하며,
각각의 루프 형상의 영역에서, 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부는 광학 효과층(OEL)에 대하여 수직이며 그리고 중심 영역의 중심으로부터 최외 루프 형상의 영역의 외부 경계로 연장된 단면에서 루프 형상의 영역의 단면 영역 각각에서 입자의 최장축이 가상의 타원 또는 원의 음으로 만곡된 또는 양으로 만곡된 부분의 접선을 따르도록 배향되는 광학 효과층(OEL).
2. OEL이 최외 루프 형상의 영역의 바깥쪽에 외부 영역을 더 포함하며, 최외 루프 형상의 영역을 둘러싸는 외부 영역이 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하며, 외부 영역내의 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부가 그의 최장축이 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 수직이 되도록 배향되거나 또는 무작위 배향되는 항목 1에 의한 광학 효과층(OEL).
3. 최내 루프 형상의 영역에 의하여 둘러싸인 중심 영역이 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하며, 최장축이 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 평행하도록 중심 영역내의 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 일부가 배향되어 돌출부의 광학 효과를 형성하는 항목 1 또는 2에 의한 광학 효과층(OEL).
4. 돌출부의 외주 형상이 최내 루프 형상의 폐쇄된 바디의 형상과 유사한 항목 3에 의한 광학 효과층(OEL).
5. 루프 형상의 영역 각각이 고리 형태로 루프 형상의 바디의 인각 또는 광학 효과를 제공하며, 돌출부가 중실 원 또는 반구체의 형상을 갖는 항목 3 또는 4에 의한 광학 효과층(OEL).
6. 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부가 비구형 광학 가변 자성 또는 자화성 안료로 이루어지는 항목 1, 2, 3, 4 및 5 중 임의의 하나에 의한 광학 효과층(OEL).
7. 광학 가변 자성 또는 자화성 안료가 자성 박막 간섭 안료, 자성 콜레스테릭 액정 안료 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 항목 6에 의한 광학 효과층(OEL).
8. 루프 형상의 영역내의 및/또는 루프 형상의 영역에 의하여 둘러싸인 중심 영역내의 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자가 (a) OEL의 표면으로부터 연장된 3차원 물체(들)의 광학 효과를 제공하도록 배향되는 상기 항목 1 내지 항목 7, 바람직하게는 항목 3, 4 또는 5 중 임의의 하나에 의한 광학 효과층(OEL).
9. 자석 및 자극편으로부터 선택되며 그리고 하나 이상의 자석을 포함하는 복수의 부재를 포함하며, 복수의 부재가 (i) 지지 표면으로서 작용하는 기판을 수용하도록 구성되는 지지 표면 또는 공간 아래에 위치하거나 또는 (ii) 지지 표면을 형성하며 그리고, 자기장 선이 상기 지지 표면 또는 공간 위의 2개 이상의 영역에서 상기 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하게 진행하는 자기장을 제공할 수 있도록 구성되며,
i) 2개 이상의 영역이 중심 영역을 둘러싼 내포된 루프 형상의 영역을 형성하며; 및/또는
ii) 복수의 부재가 복수의 자석을 포함하며, 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하게 진행되는 자기장 선을 갖는 영역이 회전축 주위에서 회전시 합쳐져 회전축 주위에서 회전시 하나의 중심 영역을 둘러싸는 복수의 내포된 루프 형상의 영역을 형성하도록 자석이 회전축 주위에서 회전 가능하게 배치되는, 자기장 발생 장치.
10. 상기 지지 표면 또는 공간의 위에 있으며 그리고 회전축에 집중된 영역에서 자석의 평면에 실질적으로 평행하게 진행되는 자기장 선을 갖는 자기장이 생성되도록 자석이 배치되는 항목 9, 옵션 ii)에 의한 자기장 발생 장치.
11. 중심 영역을 둘러싼 내포된 루프 형상의 영역을 형성하는 평행한 자기장 선의 2개 이상의 영역이 자석 및 자극편으로부터 선택된 복수의 부재의 배치에 의하여 생기며, 상기 부재 중 하나 이상이 지지 표면 또는 공간 위의 평행한 자기장 선을 갖는 루프 형상의 영역에 해당하는 루프 형상의 형태를 갖는 항목 9, 옵션 i)에 의한 자기장 발생 장치.
12. 자석 및 자극편으로부터 선택된 복수의 부재의 배치가 상기 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직인 그의 자성 축을 갖는 하나 이상의 루프 형상의 자석을 포함하며, 상기 배치가 바람직하게는 루프 형상의 형태를 갖는 자극편을 더 포함하며, 루프 형상의 자석 및 루프 형상의 자극편이 내포형 방식으로 중심 영역을 둘러싸는 항목 11에 의한 자기장 발생 장치.
13. 중심 영역이 상기 지지 표면 또는 공간 또는 중심 자극편에 대하여 실질적으로 수직인 그의 자성 축을 갖는 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 자극편 및 그 자석이 중심 영역으로부터 출발하여 교호 방식으로 배치되는 항목 12에 의한 자기장 발생 장치.
14. 복수의 자석이 회전축 주위에 대칭으로 배치되며, 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하거나 또는 실질적으로 수직인 그의 자성 축을 갖는 항목 9, 옵션 ii) 또는 항목 10에 의한 자기장 발생 장치.
15. a) N-S 축이 지지 표면 또는 공간에 대하여 수직이 되도록 루프 형상의 축방향 자화된 쌍극자 자석이 제공되며, 루프 형상의 자석이 중심 영역을 둘러싸며, 지지 표면 또는 공간에 대하여 루프 형상의 축방향 자화된 쌍극자 자석 아래에 제공되며 그리고 루프 형상의 자석에 의하여 형성된 루프의 한쪽을 폐쇄시키는 자극편을 더 포함하며, 자극편이 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 공간으로 연장되는 그리고 이로부터 이격되어 있는 하나 이상의 돌기를 형성하며,
a1) 자극편이 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 중심 영역으로 연장된 하나의 돌기를 형성하며, 돌기가 루프 형상의 자석으로부터 측면 이격되며 그리고 중심 영역의 일부를 채우거나;
a2) 자극편이 하나의 루프 형상의 돌기를 형성하며 그리고 루프 형상의 자석과 동일한 N-S 방향을 갖는 중심 막대 쌍극자 자석을 둘러싸며, 돌기 및 막대 쌍극자 자석이 서로 이격되어 있거나; 또는
a3) 자극편이 2개 이상의 이격된 돌기를 형성하며, 이들 전부 또는 이들 중 1개를 제외한 전부가 루프 형상을 가지며, 돌기의 개수에 따라 제1의 축방향 자화된 루프 형상의 자석과 동일한 N-S 방향을 갖는 하나 이상의 추가의 축방향 자화된 루프 형상의 자석이 이격된 루프 형상의 돌기 사이에 형성된 공간에 제공되며, 추가의 자석이 루프 형상의 돌기로부터 이격되며, 지지 표면 또는 공간으로부터 보았을 때 이격된 루프 형상의 자극편 돌기 및 루프 형상의 축방향 자화된 쌍극자 자석의 교호 배치가 하나의 중심 영역을 둘러싸서 형성되도록 루프 형상의 돌기 및 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 중심 영역이 둘러싸는 루프 형상의 자석과 동일한 N-S 방향을 갖는 중심 막대 쌍극자 자석으로 부분적으로 채워지거나 또는 자극편의 중심 돌기로 부분적으로 채워지며, 중심 영역이 상기 기재된 바와 같이 막대 쌍극자 자석 또는 중심 돌기로 채워지는 자기장 발생 장치,
b) 2개 이상의 막대 쌍극자 자석 및 2개 이상의 자극편을 포함하며,
동일한 개수의 자극편 및 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 막대 쌍극자 자석이 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직인 N-S 축을 가지며, 동일한 N-S 방향을 가지며, 지지 표면 또는 공간으로부터 상이한 거리로, 바람직하게는 지지 표면 또는 공간으로부터 수직으로 연장된 하나의 라인을 따라 그리고 서로 이격되어 제공되며;
자극편이 막대 쌍극자 자석 사이의 공간에서 접촉되도록 제공되며, 자극편이 루프 형상의 형태로 지지 표면 또는 공간에 이웃하여 위치하는 막대 쌍극자 자석이 위치하는 중심 영역을 둘러싸는 하나 이상의 돌기를 형성하는 자기장 발생 장치;
c) 지지 표면 또는 공간의 아래에 위치하며 그리고 상기 지지 표면 또는 공간에 대하여 수직인 그의 N-S 방향을 갖는 하나의 막대 쌍극자 자석을 포함하며,
하나 이상의 루프 형상의 자극편이 자석의 위에 그리고 지지 표면 또는 공간의 아래에 배치되며, 복수의 루프 형상의 자극편의 경우 이격 배치되고 그리고 동일면에 내포되며, 자석이 위치하는 영역 아래의 중심 영역을 하나 이상의 자극편이 측면으로 둘러싸며,
최외 루프 형상의 자극편과 대략 동일한 크기 및 대략 동일한 외주 형상을 갖고 그리고 그의 외주 형상이 지지 표면 또는 공간으로부터의 방향으로 루프 형상의 자극편의 최외 둘레와 중첩되도록 그리고 자석의 극 중 하나와 접촉하도록 자석의 아래에 배치된 제1의 판 유사 자극편; 및 자석의 각각의 다른 극과 접촉하며, 루프의 외주 형상을 가지며, 중심 영역을 부분적으로 채우며 그리고 하나 이상의 루프 형상의 자극편으로부터 측면에 있으며 그리고 이로부터 이격되며 그리고 이에 의하여 둘러싸인 중심 자극편을 더 포함하는 자기장 발생 장치;
d) 자석의 하나의 극 위의 위치에 이와 접촉하여 그리고 하나 이상의 루프 형상의 자극편의 아래의 위치에 이와 접촉하여 그리고 중심 자극편 아래의 위치에 이와 접촉하여 루프의 외주 형상을 갖는 제2의 판 유사 자극편이 제공되어 중심 자극편이 더 이상 자석의 극과 직접 접촉하지 않으며, 제2의 판 유사 자극편이 대략 제1의 판 유사 자극편과 동일한 크기 및 형상을 갖는 상기 항목 c)에 의한 자기장 발생 장치;
e) 2개 이상의 막대 쌍극자 자석이 지지 표면 또는 공간의 아래에 그리고 지지 표면 또는 공간에 대하여 수직인 회전축 주위에서 회전 가능하도록 배치되며, 2개 이상의 막대 쌍극자 자석이 회전축으로부터 그리고 서로 이격되어 있으며, 회전축의 대향면에 대칭으로 제공되며, 지지 표면 또는 공간의 아래에 그리고 회전축에 배치된 하나의 막대 쌍극자 자석을 임의로 더 포함하며,
e1) 장치가 회전축의 한쪽에서 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행한 그의 N-S 축을 모두 갖는 하나 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 모든 자석의 N-S 방향이 지지 표면 또는 공간에 대하여 동일하며, 자석이 서로 이격되어 있으며,
장치가 지지 표면 또는 공간의 아래에 그리고 회전축의 위에 배치된 하나의 막대 쌍극자 자석을 임의로 포함하며, 그의 N-S 축이 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행하며, 그의 N-S 방향은 축 주위에서 회전 가능하게 그리고 이로부터 이격되어 배치된 자석의 N-S 방향과 동일하거나 또는 이 방향에 반대이거나;
e2) 회전축 위에 임의의 막대 쌍극자 자석이 존재하지 않으며, 장치는 회전축의 한쪽에 서로 그리고 회전축으로부터 이격 배치된 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행하며, 축의 한쪽에 제공된 자석은 교호하는 N-S 방향을 가지며, 회전축에 대한 최내 자석은 동일하거나 또는 반대인 N-S 방향을 갖거나;
e3) 회전축 위의 임의의 막대 쌍극자 자석이 존재하지 않으며, 장치는 회전축의 한쪽에 서로 그리고 회전축으로부터 이격 배치된 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행하며, 축의 한쪽에 제공된 자석이 동일한 N-S 방향을 가지며 그리고 회전축의 상이한 쪽에 제공된 자석이 반대인 N-S 방향을 갖거나;
e4) 장치는 회전축의 한쪽에 회전축으로부터 이격 배치된 하나 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 1개 초과의 자석이 한쪽에 존재할 경우 서로 이격되며,
자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며,
모든 자석의 N-S 방향이 본질적으로 동일한 방향으로 포인팅하도록 자석의 N-S 방향이 배치되며, 추가로
e4-1) 임의의 자석이 회전축 위에 제공되지 않으며, 2개 이상의 자석은 회전축의 한쪽에 제공되거나; 또는
e4-2) 임의의 자석이 회전축 위에 제공되며, 한쪽의 자석은 이로부터 이격 배치되며, 회전축 위의 자석은 지지 표면에 대하여 실질적으로 평행한 N-S 축 및 회전축의 한쪽에 제공된 다른 자석과 동일한 방향으로 포인팅하는 N-S 방향을 갖는 막대 쌍극자 자석이거나;
e5) 장치가 회전축 위에 제공된 임의의 자석을 포함하지 않으며, 회전축의 한쪽에 회전축으로부터 이격되어 그리고 서로 이격되어 배치된 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며, 모든 자석의 N-S 방향은 회전축에 대하여 대칭이거나 (즉, 모두 회전축을 향하여 또는 이로부터 멀어져서 포인팅함);
e6) 장치는 회전축 위에 제공된 임의의 자석을 포함하지 않으며, 회전축의 한쪽에 회전축으로부터 이격되어 그리고 서로 이격되어 배치된 한쌍 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 모든 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며, 각쌍의 자석은 각각 서로를 향하여 또는 서로 멀어져서 포인팅하는 반대 N-S 방향을 갖는 2개의 자석에 의하여 형성되며, 한쪽의 자석의 최내 쌍의 최내 자석은
e6-1) 둘다 회전축으로부터 멀어져서 또는 회전축을 향하여 포인팅하는, 회전축에 대한 대칭 N-S 방향을 갖거나; 또는
e6-2) 하나는 회전축으로부터 멀어져서 그리고 하나는 회전축을 향하여 포인팅하는, 회전축에 대한 비대칭 N-S 방향을 갖거나; 또는
e7) 장치는
e7-1) 회전축에 임의의 막대 쌍극자 자석을 그리고 회전축의 한쪽에 하나 이상의 자석을 포함하며, 모든 자석의 N-S 축은 지지 표면에 대하여 실질적으로 평행하며, 회전축의 한쪽의 자석의 N-S 축이 회전축에 대하여 본질적으로 방사상이거나; 또는
e7-2) 장치는 회전축에 임의의 막대 쌍극자 자석을 포함하지 않으며, 회전축의 한쪽에 회전축으로부터 이격 배치된 2개 이상의 자석을 포함하며, 모든 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며,
두 경우 모두에서, N-S 방향이 한쪽의 최외 자석으로부터 다른 한쪽의 최외 자석까지의 라인상에 있으며, 케이스 e7-1)에서의 회전축 위의 자석이 이러한 라인에서 정렬되도록, 회전축의 한쪽에 배치된 자석의 N-S 방향이 회전축에 대하여 회전축의 다른 쪽에 배치된 자석의 N-S 방향에 대하여 비대칭이며 (즉, 한쪽에서는 회전축을 향하고 그리고 다른 쪽에서는 회전축으로부터 멀어져서 포인팅함);
e8) 장치는 회전축의 한쪽에 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행한 N-S 축을 모두 갖는 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 회전축에 배치되며 그리고 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행한 N-S 축을 또한 갖는 막대 쌍극자 자석을 임의로 포함하며,
인접한 자석의 N-S 방향은 지지 표면 또는 공간에 대하여 반대이며, 자석이 서로 이격되어 있거나; 또는
e9) 장치는 회전축의 한쪽에 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상인 그의 N-S 축을 모두 갖는 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 회전축에 배치되며 그리고 또한 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 수직인 N-S 축을 갖는 막대 쌍극자 자석을 임의로 포함하며; 인접한 자석의 N-S 방향은 반대 방향을 포인팅하며, 자석은 서로 이격되는 자기장 발생 장치;
f) N-S 축이 지지 표면 또는 공간에 대하여 수직이 되도록 2개 이상의 루프 형상의 쌍극자 자석이 제공되며, 2개 이상의 루프 형상의 자석이 하나의 중심 영역에 내포되고, 이로부터 이격되고 그리고 이를 둘러싸서 배치되며, 자석은 축방향 자화되며, 인접한 루프 형상의 자석은 지지 표면 또는 공간을 향하여 또는 이로부터 멀어져서 포인팅하는 반대의 N-S 방향을 가지며,
루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 중심 영역에 제공된 막대 쌍극자 자석을 더 포함하며, 막대 쌍극자 자석은 지지 표면에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 루프 형상의 자석의 N-S 축에 대하여 평행한 N-S 축을 가지며, 막대 쌍극자 자석의 N-S 방향은 최내 루프 형상의 자석의 N-S 방향에 대하여 반대이며, 임의로 지지 표면 또는 공간에 대하여 반대 쪽에 그리고 중심 막대 쌍극자 자석 및 루프 형상의 자석과 접촉하는 자극편을 더 포함하는 자기장 발생 장치;
g) 판의 평면에 수직으로 자화되며 그리고 돌기 및 인각을 갖는 영구 자성판을 포함하며, 돌기 및 인각은 중심 영역을 둘러싸는 내포된 루프 형상의 돌기 및 인각을 형성하도록 배치되며, 돌기 및 인각은 반대의 자성 극을 형성하는 자기장 발생 장치; 및
h) 회전축 주위에 제공된 복수의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 회전축의 한쪽의 자석은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하거나 또는 수직인 N-S 축을 모두 갖는 2개 이상의 막대 쌍극자 자석이며, 임의로 막대 쌍극자 자석은 회전축에 배치되며 그리고 또한 지지 표면에 대하여 실질적으로 평행하거나 또는 수직인 N-S 축을 가지며; 각각 인접한 자석의 N-S 방향이 동일하거나 또는 반대인 방향을 포인팅하며, 자석은 서로 이격되거나 또는 서로 직접 접촉하며, 자석은 임의로 접지판 위에 제공되는 자기장 발생 장치
로 이루어진 군으로부터 선택된 항목 9에 의한 자기장 발생 장치.
16. 임의로 회전하는 프린팅 어셈블리인 항목 9 내지 항목 15 중 어느 하나에 의한 자기장 발생 장치를 포함하는 프린팅 어셈블리.
17. 항목 1 내지 항목 8 중 어느 하나에 의한 OEL을 생성하기 위한 항목 9 내지 항목 15 중 어느 하나에 의한 자기장 발생 장치의 용도.
18. a) 지지 표면 또는 기판 표면 위에 결합제 물질 및 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하며 그리고 제1의 (유체) 상태로 존재하는 코팅 조성물을 도포하는 단계;
b) 코팅 조성물을 제1의 상태로 자기장 발생 장치, 바람직하게는 항목 9 내지 항목 15 중 어느 하나에서 정의된 것의 자기장에 노출시켜 루프 형상의 영역의 각각의 단면 영역에서 입자의 최장축이 가상의 타원 또는 원의 음으로 만곡된 또는 양으로 만곡된 부분의 접선을 따르도록 하나의 중심 영역을 둘러싼 복수의 내포된 루프 형상의 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부를 배향시키는 단계; 및
c) 자성 또는 자화성 비구형 입자를 그의 채택된 위치 및 배향으로 고정시키도록 코팅 조성물을 제2의 상태로 경화시키는 단계를 포함하는 광학 효과층(OEL)의 제조 방법.
19. 경화 단계 c)가 UV-Vis 광 조사 경화에 의하여 실시되는 항목 18에 의한 방법.
20. 항목 18 또는 항목 19의 방법에 의하여 얻을 수 있는 항목 1 내지 항목 8 중 어느 하나에 의한 광학 효과층.
21. 항목 1 내지 항목 8 및 항목 20 중 어느 하나에 의한 하나 이상의 광학 효과층을 기판 위에 포함하는 광학 효과층 코팅 기판(OEC).
22. 항목 1 내지 항목 8 및 항목 20 중 어느 하나에 의한 광학 효과층을 포함하는 보안 문서, 바람직하게는 지폐 또는 신분증.
23. 위조 또는 사기로부터의 보안 문서의 보호 또는 장식 적용을 위한 항목 1 내지 항목 8 및 항목 20 중 어느 하나에 의한 광학 효과층 또는 항목 21에 의한 광학 효과 코팅 기판의 용도.
본 발명에 의한 복수의 루프 형상의 영역을 포함하는 광학 효과층(OEL) 및 그의 제조는 도면 및 특정한 실시양태를 참조하여 보다 상세하게 기재한다:
도 1은 도넛형 바디 (도 1A) 및, 중심 영역의 중심 (즉, 도넛형 바디에서 전체의 중심)으로부터 연장된 단면에서 루프 형상의 바디를 상기 단면에서 형성하는 영역의 위에 또는 아래에서 그의 중심을 갖는 가상의 타원의 음으로 만곡된 부분 (도 1B) 또는 양으로 만곡된 부분 (도 1C)의 접선을 따르는 루프 형상의 폐쇄 바디를 형성하는 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향 변형을 개략적으로 도시한다.
도 2는 각각 고리 형태로 2개의 루프 형상을 포함하는 동일한 보안 부재의 3개의 도면을 포함한다.
도 2a는 2개의 루프 형상을 갖는 보안 부재를 포함하는 광학 효과층의 사진을 도시한다.
도 2b는 도 2A에서 표시된 라인을 따른 단면에서 OEL 평면에 대한 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향의 변형을 도시한다.
도 2c는 그의 상부면에 수직으로 자른 도 2a의 광학 효과층의 단면의 전자 현미경사진 3종을 도시하며, 현미경사진은 각각 위치 A, B 및 C에서 촬영하였다. 각각의 현미경사진은 2개의 루프 형상을 형성하는 배향된 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 광학 효과층에 의하여 덮힌 기판 (바닥에서의)을 도시한다.
도 3a는 본 발명의 한 실시양태에 의한 자기장 발생 장치의 실시양태를 개략적으로 도시하며, 장치는 광학 효과층을 그 위에 제공하고자 하는 기판을 수용하는 지지 표면 (S), 자석의 N-S 축이 루프 (링)의 평면에 수직이 되도록 구성되는 자화된 중공 루프 형상의 바디 (링)의 형태의 쌍극자 자석 (M) 및, 역전된 T-자형 철 요크 (Y)를 포함한다. 공간에서 자석 (M)의 자기장 선 (F)에 의하여 도시된 바와 같이 3차원 자기장뿐 아니라, 자석 (M) 및 철 요크 (Y)의 어셈블리는 중심 수직축 (z)에 대하여 회전-대칭이며;
도 3b는 도 3a에 도시된 자기장 발생 장치를 사용하여 형성된 2개의 루프 형상 (2개의 링)을 포함하는 본 발명의 보안 부재의 사진을 도시한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시양태에 의한 자기장 발생 장치의 실시양태를 개략적으로 도시하며, 장치는 i) 예컨대 지지 표면 (S)에 수직인 N-S 축을 갖도록 자화된 막대 쌍극자 자석 (M1), ii) 또한 예컨대 지지 표면 (S)에 수직인 그의 N-S 축을 갖도록 자화된 루프 형상의 중공 바디 (M2)의 형태의 쌍극자 자석 및, iii) 역전된 2중-T-자형 철 요크 (Y)를 포함한다.
도 5는 예컨대 지지 표면 (S)에 수직인 그의 N-S 축을 각각 갖도록 자화된, 루프 형상의 바디의 형태의 제1의 (M1) 및 제2의 (M2) 쌍극자 자석 (즉, 각각의 자석은 링을 형성하며, 자석 M2는 자석 M1의 링내에 매립 (내포)됨) 및 자극편 (역전된 3중 T-자형 철 요크 (Y))를 포함하는, 본 발명의 추가의 실시양태에 의한 자기장 발생 장치의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 6 a)-d)는 본 발명의 실시양태에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 6e)는 도 6d에 도시된 장치를 사용하여 얻은 광학 효과층의 3종의 사진을 도시한다.
도 7a)-d)는 본 발명의 실시양태에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 11은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 12는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 13은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 14는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 15a는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 15b는 도 15a에서의 자석 및 기판을 수용하는 지지 표면 S의 표면 사이의 거리 d 0 ㎜에서, 즉, 자석과 직접 접촉되는 지지 표면 S가 제공되는 도 15a에 도시된 장치로 형성된 복수의 루프 형상을 포함하는 보안 부재의 사진을 도시한다.
도 15c는 도 15a에서의 자석 및 기판을 수용하는 지지 표면 S의 표면 사이의 거리 d 1.5 ㎜에서 도 15a에 도시된 장치로 형성된 복수의 루프 형상을 포함하는 보안 부재의 사진을 도시한다.
도 16은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 17은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 18은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 19는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 20은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 21a 및 도 21b는 OEL의 실시양태의 루프 형상의 영역내에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향을 도시한다.
도 22는 루프 형상의 예를 도시한다.
도 23은 접지판을 갖는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 24는 접지판을 갖는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 25는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 1은 도넛형 바디 (도 1A) 및, 중심 영역의 중심 (즉, 도넛형 바디에서 전체의 중심)으로부터 연장된 단면에서 루프 형상의 바디를 상기 단면에서 형성하는 영역의 위에 또는 아래에서 그의 중심을 갖는 가상의 타원의 음으로 만곡된 부분 (도 1B) 또는 양으로 만곡된 부분 (도 1C)의 접선을 따르는 루프 형상의 폐쇄 바디를 형성하는 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향 변형을 개략적으로 도시한다.
도 2는 각각 고리 형태로 2개의 루프 형상을 포함하는 동일한 보안 부재의 3개의 도면을 포함한다.
도 2a는 2개의 루프 형상을 갖는 보안 부재를 포함하는 광학 효과층의 사진을 도시한다.
도 2b는 도 2A에서 표시된 라인을 따른 단면에서 OEL 평면에 대한 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향의 변형을 도시한다.
도 2c는 그의 상부면에 수직으로 자른 도 2a의 광학 효과층의 단면의 전자 현미경사진 3종을 도시하며, 현미경사진은 각각 위치 A, B 및 C에서 촬영하였다. 각각의 현미경사진은 2개의 루프 형상을 형성하는 배향된 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 광학 효과층에 의하여 덮힌 기판 (바닥에서의)을 도시한다.
도 3a는 본 발명의 한 실시양태에 의한 자기장 발생 장치의 실시양태를 개략적으로 도시하며, 장치는 광학 효과층을 그 위에 제공하고자 하는 기판을 수용하는 지지 표면 (S), 자석의 N-S 축이 루프 (링)의 평면에 수직이 되도록 구성되는 자화된 중공 루프 형상의 바디 (링)의 형태의 쌍극자 자석 (M) 및, 역전된 T-자형 철 요크 (Y)를 포함한다. 공간에서 자석 (M)의 자기장 선 (F)에 의하여 도시된 바와 같이 3차원 자기장뿐 아니라, 자석 (M) 및 철 요크 (Y)의 어셈블리는 중심 수직축 (z)에 대하여 회전-대칭이며;
도 3b는 도 3a에 도시된 자기장 발생 장치를 사용하여 형성된 2개의 루프 형상 (2개의 링)을 포함하는 본 발명의 보안 부재의 사진을 도시한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시양태에 의한 자기장 발생 장치의 실시양태를 개략적으로 도시하며, 장치는 i) 예컨대 지지 표면 (S)에 수직인 N-S 축을 갖도록 자화된 막대 쌍극자 자석 (M1), ii) 또한 예컨대 지지 표면 (S)에 수직인 그의 N-S 축을 갖도록 자화된 루프 형상의 중공 바디 (M2)의 형태의 쌍극자 자석 및, iii) 역전된 2중-T-자형 철 요크 (Y)를 포함한다.
도 5는 예컨대 지지 표면 (S)에 수직인 그의 N-S 축을 각각 갖도록 자화된, 루프 형상의 바디의 형태의 제1의 (M1) 및 제2의 (M2) 쌍극자 자석 (즉, 각각의 자석은 링을 형성하며, 자석 M2는 자석 M1의 링내에 매립 (내포)됨) 및 자극편 (역전된 3중 T-자형 철 요크 (Y))를 포함하는, 본 발명의 추가의 실시양태에 의한 자기장 발생 장치의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 6 a)-d)는 본 발명의 실시양태에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 6e)는 도 6d에 도시된 장치를 사용하여 얻은 광학 효과층의 3종의 사진을 도시한다.
도 7a)-d)는 본 발명의 실시양태에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 11은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 12는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 13은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 14는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 15a는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 15b는 도 15a에서의 자석 및 기판을 수용하는 지지 표면 S의 표면 사이의 거리 d 0 ㎜에서, 즉, 자석과 직접 접촉되는 지지 표면 S가 제공되는 도 15a에 도시된 장치로 형성된 복수의 루프 형상을 포함하는 보안 부재의 사진을 도시한다.
도 15c는 도 15a에서의 자석 및 기판을 수용하는 지지 표면 S의 표면 사이의 거리 d 1.5 ㎜에서 도 15a에 도시된 장치로 형성된 복수의 루프 형상을 포함하는 보안 부재의 사진을 도시한다.
도 16은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 17은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 18은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 19는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 20은 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 21a 및 도 21b는 OEL의 실시양태의 루프 형상의 영역내에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향을 도시한다.
도 22는 루프 형상의 예를 도시한다.
도 23은 접지판을 갖는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 24는 접지판을 갖는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 25는 본 발명에 의한 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
정의
하기 정의는 상세한 설명에서 논의되고, 특허청구범위에서 언급된 용어의 의미를 해석하는데 사용하고자 한다.
본원에 사용된 바와 같이, 부정 관사 "하나의(a)"는 하나뿐 아니라, 1 초과를 나타내며, 그의 지시대상인 명사를 단수형으로 반드시 한정하지는 않는다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "약"은 해당 양 또는 값이 지정된 특정 값 또는 그의 이웃하는 일부 기타 값일 수 있다는 것을 의미한다. 일반적으로, 특정 값을 나타내는 용어 "약"은 그 값의 ±5% 이내의 범위를 나타내고자 한다. 일례로서, 어구 "약 100"은 100±5의 범위, 즉 95 내지 105의 범위를 나타낸다. 일반적으로, 용어 "약"을 사용할 경우, 본 발명에 의한 유사한 결과 또는 효과가 제시된 값의 ±5%의 범위내에서 얻을 수 있다는 것을 예상할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 상기 군의 요소의 전부 또는 단 하나가 존재할 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들면, "A 및/또는 B"는 "A 단독 또는 B 단독 또는 A와 B 둘다"를 의미하여야 한다. "A 단독"의 경우에서, 용어는 또한 B가 없을 가능성을 포함하며, 즉, "B가 아닌 A 단독"을 포함한다.
용어 "실질적으로 평행한"은 평행한 정렬로부터 20° 미만으로 벗어나는 것을 지칭하며, 용어 "실질적으로 수직인"은 수직 정렬로부터 20° 미만으로 벗어나는 것을 지칭한다. 바람직하게는, 용어 "실질적으로 평행한"은 평행한 정렬로부터 10° 초과로 벗어나지 않는다는 것을 지칭하며, 용어 "실질적으로 수직인"은 수직인 정렬로부터 10° 초과로 벗어나지 않는다는 것을 지칭한다.
용어 "적어도 부분적으로"는 하기 성질이 약간의 정도로 또는 완전하게 수행된다는 것을 나타내고자 한다. 바람직하게는, 그러한 용어는 하기 성질을 적어도 50% 이상, 보다 바람직하게는 적어도 75%, 더욱 보다 바람직하게는 적어도 90%로 수행된다는 것을 나타낸다. 그러한 용어는 "완전하게"를 나타내는 것이 바람직할 수 있다.
용어 "실질적으로" 및 "본질적으로"는 하기 특징, 성질 또는 파라미터가 완전하게 (전적으로) 또는 의도하는 결과에 불리하게 영향을 미치는 주요한 정도로 실시 또는 충족된다는 것을 나타내는데 사용된다. 그래서, 그러한 상황에 따라 용어 "실질적으로" 또는 "본질적으로"는 바람직하게는 예를 들면 적어도 80%, 적어도 90%, 적어도 95% 또는 100%를 의미한다.
본원에서 사용된 바와 같은 용어 "포함하는"은 비-배타적인 그리고 오픈-엔드를 의도한다. 그래서, 예를 들면, 화합물 A를 포함하는 코팅 조성물은 A를 제외한 기타 화합물을 포함할 수 있다. 그러나, 용어 "포함하는"은 또한 "~로 본질적으로 이루어진" 및 "~로 이루어진"의 보다 제한적인 의미를 포함하여 예를 들면 "화합물 A를 포함하는 코팅 조성물"도 또한 화합물 A로 (본질적으로) 이루어질 수 있다.
용어 "코팅 조성물"은 고체 기판 위에 본 발명의 광학 효과층(OEL)을 형성할 수 있으며, 프린팅 방법에 의하여 독점적으로가 아닌 선택적으로 적용될 수 있는 임의의 조성물을 지칭한다. 코팅 조성물은 적어도 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자 및 결합제를 포함한다. 그의 비구형 형상으로 인하여, 입자는 비-등방성 반사율을 갖는다.
본원에서 사용된 바와 같은 용어 "광학 효과층(OEL)"은 적어도 복수의 배향된 비구형 자성 또는 자화성 입자 및 결합제를 포함하는 층을 나타내며, 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향은 결합제내에 고정된다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "광학 효과 코팅 기판(OEC)"은 기판 위에 OEL의 제공으로 인한 생성물을 나타내는데 사용된다. OEC는 기판 및 OEL로 이루어질 수 있으나, 또한 OEL을 제외한 기타의 물질 및/또는 층을 포함할 수 있다. 그래서, 용어 OEC는 보안 문서, 예컨대 지폐를 포함한다.
용어 "루프 형상의 영역"은 그 자체와 재-조합되는 루프 형상의 바디의 광학 효과 또는 광학 인각을 제공하는 OEL내의 영역을 나타낸다. 영역은 하나의 중심 영역을 둘러싸는 폐쇄된 루프의 형태를 취한다. "루프-형상"은 원형, 계란형, 타원형, 정사각형, 삼각형, 직사각형 또는 임의의 다각형 형상을 가질 수 있다. 루프 형상의 예로는 원형, 직사각형 또는 정사각형 (바람직하게는 둥근 모서리를 가짐), 삼각형, 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 루프를 형성하는 영역은 그 자체가 교차되지 않는다. 용어 "루프 형상의 바디"는 관찰자에게 3차원 루프 형상의 바디의 광학 인각이 제공되도록 루프 형상의 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시켜 얻은 광학 효과 또는 광학 인각을 나타내는데 사용된다. 용어 "내포된 루프 형상의 영역"은 루프 형상의 바디의 광학 효과 또는 광학 인각을 각각 제공하는 루프 형상의 영역의 배치를 나타내는데 사용되며, 여기서 "내포된"은 루프 형상의 영역 중 하나가 또 다른 루프 형상을 적어도 부분적으로 둘러싸고, "내포된" 루프 형상의 영역은 공통의 중심 영역을 둘러싼다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 용어 "내포된"은 하나 이상의 외부 루프 형상의 영역이 하나 이상의 내부 루프 형상의 영역을 완전하게 둘러싼다는 것을 의미한다. "내포된"의 특히 바람직한 실시양태는 하나 이상의 외부 루프 형상의 영역이 하나 이상의 내부 루프 형상을 완전하게 둘러싸며, 서로 교차하지 않으면서 공통의 중심 영역을 구획하는 "동심"이다. 추가의 바람직한 실시양태에서, 복수의 "내포된" 루프 형상의 영역은 동심원의 형태를 취한다.
용어 "복수의 내포된 루프 형상의 바디를 포함하는 보안 부재"는 2개 이상의 내포된 루프 형상의 영역이 존재하도록 OEL내의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향이 존재하며, 이들 영역 내에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향내에서 특정한 방향으로 (일반적으로 OEL 표면에 수직인) 관찰 가능한 광 반사를 얻어서 복수의 내포된 루프 형상의 바디의 광학 효과를 제공하도록 구성되는 보안 부재를 지칭한다. 이는 통상적으로 중심 영역의 중심으로부터 루프 형상의 영역의 외주까지 연장된 단면에서, 루프 형상의 영역의 부분 (예를 들면 도 1b 및 1c에서의 층 L의 중심 부분 또는 도 21A의 하부 부분에서 영역 (1)의 중심 부분)인 영역의 중심 부분에서, 비구형 자성 또는 자화성 입자의 최장축은 OEL의 표면으로의 평면에 대하여 실질적으로 평행하게 배향된다는 것을 의미한다. 2개 이상의 내포된 루프 형상의 바디는 통상적으로 예를 들면 고리 중 하나가 다른 고리를 완전하게 둘러싸는 2개의 고리의 형태로 2개의 루프 형상의 바디가 존재하는 도 3b에 도시한 바와 같이 루프 형상의 바디 중 하나가 다른 것(들)을 완전하게 둘러싸도록 배치된다. 바람직하게는, 복수의 루프 형상의 바디는 동일하거나 또는 본질적으로 동일한 형태, 예컨대 2개 이상의 링, 2개 이상의 정사각형, 2개 이상의 육각형, 2개 이상의 칠각형, 2개 이상의 팔각형 등이다.
용어 "루프 형상의 영역의 폭"은 도 21에서 영역 (1)의 폭에 의하여 나타낸 바와 같이 OEL에 대하여 수직이며 그리고 중심 영역의 중심으로부터 최외 루프 형상의 영역의 외부 경계로 연장된 단면에서의 루프 형상의 영역의 폭을 나타내도록 사용된다.
용어 "보안 부재"는 인증 목적을 위하여 사용될 수 있는 화상 또는 그래픽 부재를 나타내는데 사용된다. 보안 부재는 공개 및/또는 비밀 보안 부재일 수 있다.
용어 "자성 축" 또는 "N-S 축"은 자석의 N극 및 S극을 통하여 연결 및 연장된 이론적 라인을 나타낸다. 그러한 라인은 일정한 방향을 갖지 않는다. 반대로, 용어 "N-S 방향"은 N-S 축 또는 자성 축을 따라 N극으로부터 S극으로의 방향을 나타낸다. 회전축 주위에서 회전 가능한 복수의 자석이 제공되며, 자성 N-S 축이 회전축에 대하여 방사상인 자기장 발생 장치의 문맥에서, 표현 "대칭 자성 N-S 방향"은 N-S 방향의 배향이 대칭의 중심으로서 회전축에 대하여 대칭인 (즉, 복수의 자석 모두의 N-S 방향이 회전축으로부터 멀어져서 포인팅하거나 또는 복수의 자석 모두의 N-S 방향은 회전축을 향하여 포인팅한다는) 것을 의미한다. 회전축 주위에서 회전 가능한 복수의 자석이 제공되며, 자성 N-S 축이 회전축에 대하여 방사상이며, 지지 표면 또는 기판 표면에 대하여 평행한 자기장 발생 장치의 문맥에서, 표현 "비대칭 자성 N-S 방향"은 N-S 방향의 배향이 대칭의 중심으로서 회전축에 대하여 비대칭인 (즉, 자석 중 하나의 N-S 방향이 회전축을 향하여 포인팅하며, 나머지 자석의 N-S 방향이 회전축으로부터 멀어져서 포인팅한다는) 것을 의미한다.
상세한 설명
한 구체예에서, 본 발명은 통상적으로 기판 위에 제공되는 OEL에 관한 것이다. OEL은 비-등방성 반사율을 갖는 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함한다. 비구형 자성 또는 자화성 입자는 결합제 물질 중에 분산되며, 공통의 중심 영역을 둘러싼 내포된 루프 형상의 영역에서 복수의 내포된 루프 형상의 바디의 광학 효과 또는 광학 인각을 제공하기 위한 특정한 배향을 갖는다. 배향은 하기에서 보다 구체적으로 설명되는 바와 같이, 외부 자기장에 의한 입자의 배향에 의하여 달성된다. 즉, 본 발명은 결합제 물질을 포함하는 코팅 조성물 중에 분산된 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 광학 효과층(OEL)을 제공하며, OEL은 각각 루프 형상을 갖는 2개 이상의 영역 (또한 루프 형상의 영역으로 지칭함)을 포함하며, 루프 형상의 영역은 최내 루프 형상의 영역에 의하여 둘러싸인 공통의 중심 영역 주위에 내포되며, 여기서 OEL에 대하여 수직이며 그리고 중심 영역의 중심으로부터 최외 루프 형상의 영역의 외주로 연장된 단면에서, 루프 형상의 영역의 각각의 단면 영역에서 입자의 최장축이 가상의 타원 또는 원의 음으로 만곡된 또는 양으로 만곡된 부분의 접선을 따르도록 루프 형상의 영역을 형성하는 영역에서 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부가 배향된다. 여기서, 그의 최장축이 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 평행하도록, 루프 형상의 영역에서의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 일부가 배향된다.
비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향은 OEL의 전체 부피에 대하여 균일하지는 않다. 그 대신, 광이 제1의 방향으로부터 OEL로 조사될 때 주어진 제2의 방향으로의 관찰 가능한 반사율을 얻도록 입자를 배향시키는 2개 이상의 내포된 루프 형상의 영역이 OEL내에 존재한다. 통상적으로, 루프 형상을 각각 형성하는 영역내에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향은 광이 OEL 표면에 수직인 방향으로부터 조사될 때 OEL의 표면에 수직인 최대 반사율을 얻도록 한다. 이는 통상적으로 그의 최장축이 OEL의 평면 또는 표면에 대하여 실질적으로 평행하도록 루프 형상의 영역내에서 입자의 적어도 일부가 배향된다는 것을 의미한다.
이들 영역은 복수의 내포된 루프 형상의 영역을 형성한다. 루프 형상의 영역 중 하나가 예컨대 도 3b에 도시된 바와 같이 하나 또는 복수개를 교차하지 않고 하나 이상의 다른 루프 형상에 의하여 완전하게 둘러싸도록 복수 (즉, 2개 이상, 예컨대 3, 4, 5, 6개 이상)의 루프 형상의 영역이 배치되는 것이 바람직하며, 하나의 루프 형상 (링)은 또 다른 루프 형상 (또 다른 링)에 의하여 둘러싸인다. 3개의 루프 형상의 경우, 바람직하게는 최내 루프 형상이 중간 및 최외 루프 형상에 의하여 완전하게 둘러싸이며, 중간 형상은 다시 교차 없이 최내 및 최외 루프 형상 사이에 삽입되도록 배치된다. 이러한 원리는 물론 예를 들면 5개의 링에 대하여 도 15b에 도시된 바와 같이 다수의 루프 형상에도 적용할 수 있다.
이러한 방식으로 배치된 복수의 루프 형상의 영역은 실질적으로 동일한 형상을 갖는 것이 특히 바람직하다. 이는 예를 들면 3개의 루프 형상의 영역의 경우에서 예를 들면 3개의 원형, 3개의 직사각형, 3개의 삼각형, 3개의 육각형 등이 존재하며, 내부 루프 형상은 외부 루프 형상에 의하여 둘러싸인다는 것을 의미한다.
OEL의 루프 형상의 영역내에서 OEL의 형상 및 특히 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향은 본 발명의 OEL을 개략적으로 도시하는 도 21을 참조하여 기재할 것이다. 특히 도 21은 축척으로 나타내지 않는다.
도 21의 상부 좌측에는, 타원형 형태로 지지부 (S)에 제공된 루프 형상의 영역 (1)에 의하여 형성된 2개의 루프 형상의 바디를 포함하는 OEL의 평면도가 도시되어 있다. 상부에는 2개의 루프 형상의 바디의 광학 인각이 OEL의 평면도에서 나타난다. 루프 형상의 영역 (1)은 중심 (3)을 갖는 공통의 중심 영역 (2)을 둘러싼다.
도 21의 하부에는, OEL의 평면에 대하여 수직이며 그리고 중심 영역 (2)의 중심 (3)으로부터 최외 루프 형상의 영역의 외주로, 즉 라인 (4)를 따라 연장된 단면도를 도시한다. 물론, 라인 (4)은 OEL 위에 실제로 존재하지 않지만, 단지 청구범위 제1항에서 언급하는 바와 같이 단면도의 위치를 나타낸다. 단면에서, 도시된 실시양태에서의 OEL (L)은 지지 표면 (S), 바람직하게는 기판 위에 제공되는 것이 명백하다. OEL (L)의 단면도에서, 루프 형상의 일부를 형성하는 영역 (1)은 라인 (4)을 따라 단면으로 도시할 때, 루프 형상의 영역의 일부를 형성하는 각각의 영역 (1)에서, 예컨대 가상의 타원 또는 원(6)의 음으로 만곡된 부분의 접선을 따르도록 배향되는 비구형 자성 또는 자화성 입자 (5)를 포함한다. 물론, 또한 양으로 만곡된 부분을 따르는 반대 정렬이 가능하다. 특히, 비구형 자성 또는 자화성 입자의 일부 (바람직하게는 도 21에 도시하며 그리고 특허청구범위 제1항에 언급된 단면에서 보았을 때 루프 형상의 영역 (1)의 중심 주위의 영역에서)는 그의 최장축이 OEL 및/또는 기판 표면에 대하여 실질적으로 평행하도록 배향된다. 라인 (4)을 따른 또는 특허청구범위 제1항에 언급된 바와 같은 단면에서, 가상의 타원 또는 원은 통상적으로 루프 형상의 영역의 일부를 각각 형성하는 영역 각각의 위 또는 아래에서 (도 1에서는 아래), 바람직하게는 루프 형상의 영역을 형성하는 영역 (1)의 중앙 부근으로부터 연장된 수직선을 따라 그의 각각의 중심을 갖는다.
추가로, 단면에서 바람직하게는 가상의 원의 직경 또는 가상의 타원의 최장축 또는 최단축은 대략 루프 형상의 일부를 형성하는 각각의 영역의 폭 (도 21의 아래 부분에서 영역 (1)의 폭)이 되어 각각의 영역 (1)의 내부 및 외부 경계에서 비구형 입자의 최장축의 배향이 OEL 평면에 대하여 실질적으로 수직이 되며, 루프 형상의 바디의 광학 인각을 제공하는 루프 형상의 영역의 일부를 형성하는 영역 (1)의 중심에서 지지 표면 또는 기판의 평면에 대하여 실질적으로 평행하게 되도록 점진적으로 변경된다. 상기 단면에서, 주어진 루프 형상의 영역내의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향이 OEL로부터 수직으로 그리고 대략 루프 형상의 영역의 폭의 중심으로부터 연장된 라인을 따라 그의 중심을 갖는 가상의 원의 음으로 또는 양으로 만곡된 부분에 대한 접선을 따르는 경우, 원의 곡률이 일정하기 때문에 배향의 변경율은 일정하게 된다. 그러나, 입자의 배향이 타원(의 양으로 또는 음으로 만곡된 부분)에 대한 접선을 따를 경우, (타원의 곡률이 일정하지 않기 때문에) 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향에서의 변화율은 일정하지 않아서 예를 들면 루프 형상의 영역의 폭의 중심 주위에서 실질적으로 평행한 배향된 입자의 배향에서의 작은 변화만이 관찰되며, 그후 도 21에 도시된 단면에서 루프 형상의 영역 경계에서 실질적으로 수직인 배향을 향하여 보다 신속하게 변경된다.
가상의 타원 또는 원의 중심의 위치 및 직경에 관한 이러한 관계는 도 21에 도시된 실시양태에 적용될 뿐 아니라, 본 발명의 OEL에 존재하는 루프 형상의 바디의 광학 인각을 형성하는 모든 루프 형상의 영역에도 적용되면서, 물론 상이한 위치 및/또는 직경은 하나의 OEL에서 형성된 상이한 루프 형상의 바디에 적용될 수 있다. 특히, 내포된 루프 형상의 영역의 부분을 형성하지 않는 OEL (L)의 영역 (즉, 도 21에서 영역 (1)의 내부 및 외부의 영역)은 또한 하기에서 추가로 설명되는 바와 같이 특정한 또는 랜덤 배향을 가질 수 있는 비구형 자성 또는 자화성 안료 (도 21에 도시하지 않음)를 함유할 수 있다. 추가로, 비구형 자성 또는 자화성 입자 (5)는 완전한 부피를 채울 수 있으며, OEL (L)에서의 여러개의 층으로 배치될 수 있으면서, 도 21은 그의 각각의 배향에서 일부 입자만을 개략적으로 도시한다.
OEL에서, 비구형 자성 또는 자화성 입자는 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향을 고정시키는 경화된 결합제 물질을 포함하는 코팅 조성물 중에 분산된다. 경화된 결합제 물질은 200 ㎚ 내지 2,500 ㎚ 범위내의 하나 이상의 파장의 전자기 방사선에 대하여 적어도 부분적으로 투과된다. 경화된 결합제 물질은 바람직하게는 200-800 ㎚ 범위내, 보다 바람직하게는 400-700 ㎚ 범위내의 하나 이상의 파장의 전자기 방사선에 적어도 부분적으로 투과된다. 본원에서, 용어 "하나 이상의 파장"은 결합제 물질이 주어진 파장 범위내의 하나의 파장에 대하여서만 투과될 수 있거나 또는 주어진 파장에서 여러개의 파장에 대하여 투과될 수 있다는 것을 나타낸다. 바람직하게는, 결합제 물질은 주어진 범위내에서의 1개 초과의 파장, 보다 바람직하게는 주어진 범위내에서의 모든 파장에 대하여 투과된다. 그래서, 보다 바람직한 실시양태에서, 경화된 결합제 물질은 약 200-약 2,500 ㎚ (또는 200-800 ㎚, 또는 400-700 ㎚) 범위내의 모든 파장에 대하여 적어도 부분적으로 투과되며, 더욱 보다 바람직하게는 경화된 결합제 물질은 이들 범위내의 모든 파장에 완전 투과된다.
본원에서, 용어 "투과되는"은 (비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하지는 않지만, 그러한 성분이 존재하는 경우 OEL의 모든 기타 임의의 성분을 포함하는) OEL 중에 존재하므로 경화된 결합제 물질의 20 ㎛의 층을 통하여 전자기 방사선의 투과가 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상, 더욱 보다 바람직하게는 95% 이상이라는 것을 나타낸다. 이는 주지된 테스트 방법, 예를 들면 DIN 5036-3 (1979-11)에 의하여 (비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하지 않는) 경화된 결합제 물질의 시험편의 투과율을 측정하여 결정될 수 있다.
본원에 기재된 비구형 자성 또는 자화성 입자는 경화된 결합제 물질이 적어도 부분적으로 투과되는 입사 전자기 방사선에 대한 비-등방성 반사율을 갖는다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "비-등방성 반사율"은 특정한 (시야) 방향 (제2의 각도)으로의 입자에 의하여 반사된 제1의 각도로부터의 입사 방사선의 비율이 입자의 배향과 함수 관계에 있으며, 즉 제1의 각도에 대하여 입자의 배향의 변화는 시야 방향으로의 상이한 규모의 반사를 초래할 수 있다는 것을 나타낸다.
추가로 바람직하게는, 본원에 기재된 각각의 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자는 약 200 내지 약 2,500 ㎚, 보다 바람직하게는 약 400 내지 약 700 ㎚의 완전 파장 범위내에서 또는 일부 부분에서 입사 전자기 방사선에 대한 비-등방성 반사율을 지녀서 입자의 배향의 변화는 그러한 입자에 의한 반사의 변화를 초래한다.
본 발명의 OEL에서, 적어도 복수의 내포된 루프 형상의 바디의 광학 효과 또는 광학 인각을 제공하는 동적 보안 부재를 형성하도록 하는 방식으로 비구형 자성 또는 자화성 입자를 제공하다.
본원에서, 용어 "동적"은 보안 부재의 외관 및 광 반사는 시야각에 따라 변경된다는 것을 나타낸다. 달리 말하자면, 상이한 각도로부터 보았을 때 보안 부재의 외관이 달라지며, 즉 보안 부재는 시야각 의존성 외관 (예컨대 하기 기재된 광학 가변 안료)을 갖는 바와 같은 비-등방성 반사율을 갖는 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향 및/또는 비구형 자성 또는 자화성 입자의 성질에 의하여 야기되는 상이한 외관을 (예를 들면 OEL이 제공되는 기판의 표면에 대하여 약 22.5°의 시야각으로부터 OEL이 제공되는 기판의 표면에 대하여 약 90°의 시야각으로) 나타낸다.
용어 "루프 형상의 바디"는 보안 부재가 그 자체와 재-조합하고, 하나의 공통의 중심 영역을 둘러싸는 폐쇄된 루프를 형성하는 루프 형상의 바디의 시각 또는 광학 인각을 관찰자에게 부여하도록 비구형 자성 또는 자화성 입자가 제공된다는 것을 나타낸다. 조명에 따라, 하나 이상의 형상이 관찰자에게 나타날 수 있다. "루프 형상의 바디"는 원형, 타원형, 정사각형, 삼각형, 직사각형 또는 임의의 다각형 형상의 형상을 가질 수 있다. 루프 형상의 예로는 원형, 직사각형 또는 정사각형 (바람직하게는 모서리가 둥근), 삼각형, (규칙 또는 불규칙) 오각형, (규칙 또는 불규칙) 육각형, (규칙 또는 불규칙) 칠각형, (규칙 또는 불규칙) 팔각형, 임의의 다각형 형상 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 루프 형상의 바디는 (예를 들어 오륜과 같이 복수의 링이 서로 중첩되어 있는 형상으로 또는 2중 루프에서와 같이) 서로 교차되지 않는다. 루프 형상의 예는 또한 도 22에 도시되어 있다. 본 발명에서, OEL은 상기 정의된 바와 같이 2개 이상의 내포된 루프 형상의 바디의 광학 인각을 제공한다.
본 발명에서, 내포된 루프 형상의 바디의 광학 효과 또는 광학 인각은 도 21에서의 한 실시양태에 대하여 예시된, OEL 내에서의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향에 의하여 형성된다. 즉, 루프 형상의 형태는 결합제 물질 및 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 코팅 조성물을 루프 형상으로 적용, 예컨대 프린팅하여 달성되지 않고, 루프 형상의 영역의 일부를 형성하지 않는 OEL의 영역에서 입자는 배향되어 반사율을 전혀 제공하지 않거나 또는 약간만 제공하면서, OEL의 루프 형상의 영역에서, 입자가 배향되어 반사율을 제공하도록 비구형 자성 또는 자화성 입자를 자기장에 의하여 정렬시켜 달성된다. 그래서, 루프 형상의 영역은 루프 형상의 영역을 제외하고, 또한 비구형 자성 또는 자화성 입자가 전혀 정렬되지 않거나 (즉, 랜덤 배향을 가짐) 또는 루프 형상의 형태를 갖는 화상의 인각에 기여하지 않도록 정렬된 하나 이상의 부분을 포함하는 OEL의 전체 영역의 부분을 나타낸다. 이는 입자의 적어도 일부가 이러한 부분에서 배향되어 그의 최장축이 OEL의 평면에 실질적으로 수직이 되도록 구성하여 달성될 수 있다.
본원에서, 광 반사를 제공하는 입자 배향은 통상적으로 (OEL이 기판 위에 제공될 경우) 비구형 입자가 예컨대 OEL의 평면 및 기판 표면에 대하여 실질적으로 평행하게 배향된 그의 최장축을 갖는 배향이며, 광 반사를 전혀 제공하지 않거나 또는 약간만 제공하는 배향은 통상적으로 OEL이 기판 위에 제공될 경우 비구형 입자의 최장축이 예컨대 OEL의 평면 또는 기판 표면에 실질적으로 수직이 되는 배향이 된다. 이는 통상적으로 OEL 위의 평면이 관찰되는 위치로부터 (즉, OEL의 평면에 수직인 위치로부터) OEL이 관찰되어 예컨대 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 평행하게 배향된 최장축을 갖는 비구형 자성 또는 자화성 입자가 산란 광 조건 하에서 또는 OEL의 평면에 실질적으로 수직인 방향으로부터의 조사하에서 보았을 때 이러한 방향으로 광 반사를 제공하도록 구성되기 때문이다.
비구형 자성 또는 자화성 입자는 장형 또는 편평 타원형-형상, 소판형-형상 또는 침상-형상 입자 또는 그의 혼합인 것이 바람직하다. 그래서, 단위 표면적당 (예를 들면 ㎛2당) 고유 반사율이 상기 입자의 전체 표면에 걸쳐 균일할지라도, 그의 비구형 형상으로 인하여, 입자의 반사율은 입자의 가시 영역이 보이는 방향에 의존하므로 비-등방성이 된다. 한 실시양태에서, 비-등방성 반사율을 갖는 비구형 자성 또는 자화성 입자는 그의 비구형 형상으로 인하여 상이한 반사율 및 굴절율의 층의 존재로 인하여 예컨대 광학 가변 자성 또는 자화성 안료에서 추가로 고유 비-등방성 반사율을 가질 수 있다. 이러한 실시양태에서, 비구형 자성 또는 자화성 입자는 고유 비-등방성 반사율을 갖는 비구형 자성 또는 자화성 입자, 예컨대 비구형 광학 가변 자성 또는 자화성 안료를 포함한다.
본원에 기재된 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적절한 예로는 강자성 또는 페리자성 금속, 예컨대 코발트, 철 또는 니켈을 포함하는 입자; 철, 망간, 코발트, 철 또는 니켈의 강자성 또는 페리자성 합금; 크롬, 망간, 코발트, 철, 니켈 또는 그의 혼합물의 강자성 또는 페리자성 산화물; 뿐 아니라, 그의 혼합물을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 크롬, 망간, 코발트, 철, 니켈 또는 그의 혼합물의 강자성 또는 페리자성 산화물은 순수하거나 또는 혼합된 산화물일 수 있다. 자성 산화물의 예로는 철 산화물, 예컨대 적철석 (Fe2O3), 자철석 (Fe3O4), 이산화크롬 (CrO2), 자성 페라이트 (MFe2O4), 자성 스피넬 (MR2O4), 자성 헥사페라이트 (MFe12O19), 자성 오르토페라이트 (RFeO3), 자성 석류석 M3R2(AO4)3을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 여기서 M은 2가를 나타내며, R은 3가를 나타내며, A는 4가 금속 이온을 나타내며, "자성"은 강자성 또는 페리자성 성질을 나타낸다.
광학 가변 부재는 보안 프린팅 분야에서 공지되어 있다. 광학 가변 부재 (또한 관련 기술분야에서 색상이동(colorshifting) 또는 고니오크로마틱(goniochromatic) 부재로 지칭함)는 시야각 또는 입사각 의존성 색상을 나타내며, 통상적으로 입수 가능한 컬러 스캐닝, 프린팅 및 복사 사무용 기기에 의한 위조 및/또는 불법 복제로부터 지폐 및 기타 보안 문서를 보호하는데 사용된다.
본원에 기재된 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부는 비구형 광학 가변 자성 또는 자화성 안료에 의하여 구성되는 것이 바람직하다. 그러한 광학 가변 자성 또는 자화성 안료는 장형 또는 편평 타원형-형상, 소판형-형상 또는 침상-형상 입자 또는 그의 혼합인 것이 바람직하다.
복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자는 광학 가변 성질을 갖지 않는 비구형 광학 가변 자성 또는 자화성 안료 및/또는 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함할 수 있다.
복수의 내포된 루프 형상의 바디의 광학 효과 또는 광학 인각을 제공하는 OEL는 OEL의 복수의 내포된 루프 형상의 영역에서 자기장의 자기장 선에 따른 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향 (정렬)시켜 형성되며, 그리하여 동적 시야각 의존성이 큰 내포된 루프 형상의 바디의 외관을 초래한다. 본원에 기재된 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부가 비구형 광학 가변 자성 또는 자화성 안료로 이루어진 경우, 추가의 효과를 얻는데, 이는 비구형 광학 가변 안료의 색상이 안료의 평면에 대한 시야각 또는 입사각에 따라 시야각 의존성 동적 루프 형상의 효과와의 조합된 효과를 초래하기 때문이다. 루프 형상의 영역에서 자성 배향된 비구형 광학 가변 안료의 사용은 밝은 구역의 시각적 콘트라스트를 향상시키며, 문서 보안 및 장식 적용에서 루프 형상의 부재의 시각적 영향을 개선시킨다. 자성 배향된 비구형 광학 가변 안료를 사용하여 얻은 광학 가변 안료에 대하여 관찰된 색상 변화와 동적 루프 형상의 조합은 육안에 의하여 쉽게 확인되는 루프 형상의 바디에서의 상이한 색상의 차이를 초래한다. 그래서, 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 루프 형상의 영역에서의 비구형 자성 또는 자화성 입자는 적어도 부분적으로 자성 배향된 비구형 광학 가변 안료로 이루어진다.
본 발명에 의한 OEL 또는, OEL을 갖는 OEC 또는 OEC (예컨대 보안 문서)를 그의 가능한 위조품으로부터 도움을 받지 않는 사람의 감각으로 쉽게 검출, 인식 및/또는 식별하도록 비구형 광학 가변 자성 또는 자화성 안료의 색상이동 성질에 의하여 제공되는 공개 보안 이외에, 예를 들면 상기 특징이 생성 및/또는 복제가 여전히 곤란하면서 가시 및/또는 검출 가능할 수 있기 때문에, 광학 가변 안료의 색상이동 성질은 OEL의 인지를 위한 기계 판독 가능한 도구로서 사용될 수 있다. 그래서, 광학 가변 안료의 광학 가변 성질은 광학 가변 안료의 광학 (예를 들면 스펙트럼) 성질을 분석하는 인증 과정에서 비밀 또는 반-비밀 보안 특징으로서 동시에 사용될 수 있다.
비구형 광학 가변 자성 또는 자화성 안료의 사용은 보안 문서 적용에서 보안 부재로서 얻은 OEL의 중요성을 향상시키는데, 이는 그러한 물질 (즉, 광학 가변 자성 또는 자화성 안료)이 보안 문서 프린팅 산업으로 유보되어 대중에게의 상업적 입수가 불가하기 때문이다.
상기 언급한 바와 같이, 바람직하게는 복수의 비구형 자성 또는 자화성 비구형 입자의 적어도 일부는 비구형 광학 가변 자성 또는 자화성 안료에 의하여 이루어진다. 이들은 자성 박막 간섭 안료, 자성 콜레스테릭 액정 안료 및 그의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있는 것이 보다 바람직하다.
자성 박막 간섭 안료는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있으며, 예를 들면 US 4,838,648; WO 2002/073250 A2; EP-A 686 675; WO 2003/000801 A2; US 6,838,166; WO 2007/131833 A1 및 이에 관련된 문서에 개시되어 있다. 그의 자성 특징으로 인하여, 이들은 기계 판독 가능하여 자성 박막 간섭 안료를 포함하는 코팅 조성물은 예를 들면 특정한 자성 검출기를 사용하여 검출될 수 있다. 그러므로, 자성 박막 간섭 안료를 포함하는 코팅 조성물은 보안 문서용 비밀 또는 반-비밀 보안 부재 (인증 도구)로서 사용될 수 있다.
자성 박막 간섭 안료는 5층 패브리-페로(Fabry-Perot) 다층 구조를 갖는 안료 및/또는 6층 패브리-페로 다층 구조를 갖는 안료 및/또는 7층 패브리-페로 다층 구조를 갖는 안료를 포함하는 것이 바람직하다. 바람직한 5층 패브리-페로 다층 구조는 흡수체/유전체/반사기/유전체/흡수체 다층 구조로 이루어지며, 반사기 및/또는 흡수체는 또한 자성층이 된다. 바람직한 6층 패브리-페로 다층 구조는 흡수체/유전체/반사기/자성/유전체/흡수체 다층 구조로 이루어진다. 바람직한 7층 패브리 페로 다층 구조는 흡수체/유전체/반사기/자성/반사기/유전체/흡수체 다층 구조, 예컨대 US 4,838,648에 개시된 것으로 이루어지며; 보다 바람직하게는 7층 패브리-페로 흡수체/유전체/반사기/자성/반사기/유전체/흡수체 다층 구조로 이루어진다. 바람직하게는, 본원에 기재된 반사기 층은 금속, 금속 합금 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 반사성 금속, 반사성 금속 합금 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 보다 바람직하게는 알루미늄 (Al), 크롬 (Cr), 니켈 (Ni) 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 보다 바람직하게는 알루미늄 (Al)이다. 바람직하게는, 유전체 층은 불소화마그네슘 (MgF2), 이산화규소 (SiO2) 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되며, 보다 바람직하게는 불소화마그네슘 (MgF2)이다. 바람직하게는, 흡수체 층은 크롬 (Cr), 니켈 (Ni), 니켈 (Ni), 철 (Fe) 및/또는 코발트 (Co)를 포함하는 합금 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. 바람직하게는, 자성층은 니켈 (Ni), 철 (Fe) 및 코발트 (Co) 및 그의 합금 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 것이 바람직하다. 자성 박막 간섭 안료는 Cr/MgF2/Al/Ni/Al/MgF2/Cr 다층 구조로 이루어진 7층 패브리-페로 흡수체/유전체/반사기/자성/반사기/유전체/흡수체 다층 구조를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
본원에 기재된 자성 박막 간섭 안료는 통상적으로 웹 위에 상이한 필수층의 진공 증착에 의하여 제조된다. 예를 들면 PVD에 의한 원하는 수의 층의 증착후, 적절한 용매 중의 이형층을 용해시키거나 또는 웹으로부터 물질을 스트리핑시켜 층의 적층을 웹으로부터 제거한다. 그리하여 얻은 물질을 분쇄, 제분 또는 임의의 적절한 방법에 의하여 추가로 가공되어야만 하는 플레이크로 분쇄시킨다. 생성된 생성물은 부서진 엣지, 불규칙한 형상 및 상이한 종횡비를 갖는 평편한 플레이크로 이루어진다. 자성 박막 간섭 안료의 제조에 대한 추가의 정보는 예를 들면 EP-A 1 710 756에서 찾아볼 수 있으며, 이는 본원에 참고로 포함된다.
광학 가변 특징을 나타내는 적절한 자성 콜레스테릭 액정 안료로는 단층 콜레스테릭 액정 안료 및 다층 콜레스테릭 액정 안료를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그러한 안료는 예를 들면 WO 2006/063926 A1, US 6,582,781 및 US 6,531,221에 개시되어 있다. WO 2006/06392 A1에는 추가의 특정한 성질, 예컨대 자화성과 함께 고 휘도 및 색상이동 성질을 갖는 이로부터 얻은 안료 및 단층이 개시되어 있다. 상기 단층을 분쇄하여 이로부터 얻은 개시된 단층 및 안료는 3차원 가교된 콜레스테릭 액정 혼합물 및 자성 나노입자를 포함한다. US 6,582,781 및 US 6,410,130에는 시퀀스 A1/B/A2를 포함하는 소판형-형상 콜레스테릭 다층 안료가 개시되어 있으며, 여기서 A1 및 A2는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 각각은 적어도 하나의 콜레스테릭 층을 포함하며, B는 층 A1 및 A2에 의하여 전달되는 광의 전부 또는 일부를 흡수하고, 자성 성질을 중간층에 부여하는 중간층이다. US 6,531,221에는 시퀀스 A/B 및 필요할 경우 C를 포함하며, A 및 C는 자성 성질을 부여하는 안료를 포함하는 흡수층이며, B는 콜레스테릭 층인 소판형-형상 콜레스테릭 다층 안료가 개시되어 있다.
비구형 자성 또는 자화성 입자 (비구형 광학 가변 자성 또는 자화성 안료를 포함하거나 또는 이루어질 수 있거나 또는 그렇지 않을 수 있음) 이외에, 비-자성 또는 비-자화성 입자는 내포된 루프 형상의 영역의 외부 및/또는 내부의 영역내에 OEL 중에 함유될 수 있다. 이들 입자는 당업계에 공지되고, 광학 가변 성질을 갖거나 또는 갖지 않는 색상 안료일 수 있다. 추가로, 입자는 구체 또는 비구형일 수 있으며, 등방성 또는 비-등방성 광학 반사율을 가질 수 있다.
OEL에서, 본원에 기재된 비구형 자성 또는 자화성 입자는 결합제 물질 중에 분산된다. 바람직하게는, 비구형 자성 또는 자화성 입자는 약 5 내지 약 40 중량%, 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하며, 중량%는 OEL의 결합제 물질, 비구형 자성 또는 자화성 입자 및 기타 임의의 성분을 포함하는, OEL의 총 건조 중량을 기준으로 한다.
상기 기재한 바와 같이, 경화된 결합제 물질은 200-2,500 ㎚ 범위내, 보다 바람직하게는 200-800 ㎚ 범위내, 더욱 보다 바람직하게는 400-700 ㎚ 범위내의 하나 이상의 파장의 전자기 방사선에 적어도 부분적으로 투과된다. 그래서, 결합제 물질은 적어도 그의 경화된 또는 고체인 상태이며 (또한 하기에서 제2의 상태로 지칭함), 약 200 ㎚ 내지 약 2,500 ㎚ 범위내의, 즉 통상적으로 "광학 스펙트럼"으로 지칭되며 그리고, 입자가 결합제 물질 중에 경화된 또는 고체 상태로 함유되도록 전자기 스펙트럼의 적외선, 가시광선 및 UV 부분을 포함하는 파장 범위내의 하나 이상의 파장의 전자기 방사선에 적어도 부분적으로 투과되며, 그의 배향-의존성 반사율은 결합제 물질을 통하여 인지될 수 있다.
보다 바람직하게는, 결합제 물질은 약 400 ㎚ 내지 약 700 ㎚의 가시 스펙트럼 범위내에서 적어도 부분적으로 투과된다. 그의 표면을 통하여 OEL을 투입시키는 입사 전자기 방사선, 예를 들면 가시광은 OEL내에 분산된 입자에 도달하여 이에 반사될 수 있으며, 반사된 광은 원하는 광학 효과를 생성하기 위하여 다시 OEL에서 배출될 수 있다. 입사 방사선의 파장이 가시 범위의 밖에서, 예를 들면 근UV-범위내에서 선택될 경우, OEL은 또한 비밀 보안 특징으로서 작용할 수 있는데, 이는 통상적으로 기술적 수단이 이러한 경우에서 선택된 비-가시 파장을 포함하는 각각의 조명 조건하에서 OEL에 의하여 생성된 (완전) 광학 효과를 검출하여야만 하기 때문이며, OEL 및/또는 이에 함유된 루프 형상의 부재는 발광성 안료를 포함하는 것이 바람직하다. 전자기 스펙트럼의 적외선, 가시광선 및 UV 부분은 대략 각각 700-2,500 ㎚, 400-700 ㎚ 및 200-400 ㎚ 범위내의 파장에 해당된다.
OEL을 기판 위에 제공하고자 할 경우, OEL을 형성하기 위하여 기판 위에 코팅 조성물의 적용의 경우 적어도 결합제 물질 및 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 코팅 조성물은 예를 들면 프린팅, 특히 동판 인타글리오(intaglio) 프린팅, 스크린 프린팅, 그라비아 프린팅, 플렉소그래피 프린팅 또는 롤러 코팅에 의하여 코팅 조성물의 가공을 허용하여 코팅 조성물을 기판, 예컨대 종이 기판 또는 하기에 기재된 것에 적용하는 형태로 존재하는 것이 필요하다. 추가로, 코팅 조성물을 표면, 바람직하게는 기판 위에 적용한 후, 자기장을 인가하여 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시킨다. 이에 의하여, 비구형 자성 또는 자화성 입자를 적어도 복수의 내포된 루프 형상의 영역내에서 자기장 선을 따라 배향시키며, (통상적으로 자성 입자의 경우 그의 자성축 및 OEL의 면/기판 표면에 평행한 자화성 입자의 경우 그의 최장축과 함께 입자의 적어도 일부가 배향되도록) 입자를 배향시켜 예컨대 원하는 광 반사를 제공한다. 본원에서, 기판의 평면에 대한 법선 방향으로부터 기판을 보는 관찰자에게 복수의 내포된 루프 형상의 바디의 광학 인각이 형성되도록 자기장 발생 장치의 지지 표면 위에 또는 기판 위에 코팅 조성물의 내포된 루프 형상의 영역내에서 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시킨다. 자기장의 인가에 의하여 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향/정렬시키는 단계 이후에 또는 동시에, 입자의 배향을 고정시킨다. 그리하여 코팅 조성물은 코팅 조성물 중에 분산된 비구형 자성 또는 자화성 입자가 자기장에 노출시 자유로이 이동, 회전 및/또는 배향 가능하도록, 코팅 조성물이 충분히 젖거나 또는 부드러운 액체 또는 페이스트 상태인 제1의 상태 및, 비구형 입자가 그의 각각의 위치 및 배향으로 고정 또는 동결되는 제2의 경화된 (예를 들면 고체) 상태를 지녀야만 한다.
상기 제1의 및 제2의 상태는 특정한 타입의 코팅 조성물을 사용하여 제공되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 자성 또는 자화성 입자를 제외한 코팅 조성물의 성분은 예를 들면 지폐 프린팅의 경우 잉크 또는 코팅 조성물, 예컨대 보안 적용에 사용되는 것의 형태를 취할 수 있다.
전술한 제1의 및 제2의 상태는 자극, 예를 들면 온도 변화 또는 전자기 방사선으로의 노출에 대한 반응에서의 점도의 상당한 증가를 나타내는 물질을 사용하여 제공될 수 있다. 즉, 유체 결합제 물질이 경화 또는 고화될 경우, 상기 결합제 물질은 제2의 상태, 즉 경화 또는 고체 상태로 전환되며, 여기서 입자는 그의 현재의 위치 및 배향으로 고정되며, 결합제 물질내에서 더 이상 이동 또는 회전하지 않을 수 있다.
관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 바와 같이, 표면, 예컨대 기판에 적용되는 잉크 또는 코팅 조성물 중에 포함된 성분 및 상기 잉크 또는 코팅 조성물의 물리적 성질은 잉크 또는 코팅 조성물을 표면에 전달하는데 사용된 공정의 성질에 의하여 결정된다. 따라서, 본원에 기재된 잉크 또는 코팅 조성물 중에 포함된 결합제 물질은 통상적으로 관련 기술분야에 공지된 것 중에서 선택되며, 잉크 또는 코팅 조성물 및 선택된 경화 공정을 적용하는데 사용된 코팅 및 프린팅 공정에 의존한다. 대안으로, 중합체 열가소성 결합제 물질 또는 열경화제를 사용할 수 있다. 열경화제와 달리, 열가소성 수지는 성질에서 임의의 중요한 변화를 초래하지 않으면서 가열 및 냉각에 의하여 반복적으로 용융 및 고화될 수 있다. 열가소성 수지 또는 중합체의 통상의 예로는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리올레핀, 스티렌 중합체, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK), 폴리에테르케톤케톤 (PEKK), 폴리페닐렌계 수지 (예를 들면 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌 옥시드, 폴리페닐렌 술피드), 폴리술폰 및 이들의 혼합물을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
코팅 조성물을 자기장 발생 장치의 지지 표면 또는 기판 위에 적용하고 그리고 자성 또는 자화성 입자의 배향후, 코팅 조성물을 경화시켜 (즉, 고체 또는 고체 유사 상태로 전환되어) 입자의 배향을 고정시킨다.
경화는 예를 들면 코팅 조성물이 중합체 결합제 물질 및 용매를 포함하며 그리고 고온에서 적용되는 경우에서 순수한 물리적 성질을 가질 수 있다. 그후, 자기장의 인가에 의하여 입자를 고온에서 배향시키고, 용매를 증발시킨 후, 코팅 조성물을 냉각시킨다. 그후, 코팅 조성물을 경화시키고, 입자의 배향을 고정시킨다.
대안으로 그리고 바람직하게는, 코팅 조성물의 "경화"는 보안 문서의 통상의 사용 중에 발생할 수 있는 단순 온도 증가 (예를 들면 80℃ 이하)에 의하여 역전되지 않는, 예를 들면 경화에 의한 화학적 반응을 포함한다. 용어 "경화" 또는 "경화성"은 출발 물질보다 분자량이 큰 중합체 물질로 전환되는 방식으로 적용된 코팅 조성물 중의 하나 이상의 성분의 화학적 반응, 가교 또는 중합을 비롯한 공정을 지칭한다. 경화는 3차원 중합체 망상구조의 형성을 야기하는 것이 바람직하다.
그러한 경화는 일반적으로 (i) 지지 표면 또는 기판 위의 적용후 그리고 (ii) 자성 또는 자화성 입자의 배향 이후에 또는 동시에 코팅 조성물에 외부 자극을 가하여 유도된다. 그러므로, 바람직하게는 코팅 조성물은 방사선 경화성 조성물, 열 건조 조성물, 산화 건조 조성물 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 잉크 또는 코팅 조성물이다. 코팅 조성물은 방사선 경화성 조성물로 이루어진 군으로부터 선택된 잉크 또는 코팅 조성물인 것이 특히 바람직하다.
바람직한 방사선 경화성 조성물로는 UV-가시광 방사선 (이하, UV-Vis-경화성으로 지칭함) 또는 E-비임 방사선 (이하, EB로서 지칭함)에 의하여 경화될 수 있는 조성물을 들 수 있다. 방사선 경화성 조성물은 관련 기술분야에 공지되어 있으며, 표준 교과서, 예컨대 시리즈 ["Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings, Inks & Paints", published in 7 volumes in 1997-1998 by John Wiley & Sons in association with SITA Technology Limited.]에서 찾아볼 수 있다.
본 발명의 하나의 특히 바람직한 실시양태에 의하면, 본원에 기재된 잉크 또는 코팅 조성물은 UV-Vis-경화성 조성물이다. UV-Vis 경화는 매우 신속한 경화 공정을 허용하여 본 발명에 의한 OEL 및, 상기 OEL을 포함하는 물품 및 문서의 제조 시간을 크게 단축시켜 이롭다. 바람직하게는, UV-Vis-경화성 조성물은 라디칼 경화성 화합물, 양이온 경화성 화합물 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물 하나 이상을 포함한다. 양이온 경화성 화합물은 단량체 및/또는 올리고머를 반응 및/또는 가교시키도록 경화를 개시하여 코팅 조성물을 경화시키는 양이온 종, 예컨대 산을 방출시키는 하나 이상의 광개시제의 방사에 의한 활성화를 통상적으로 포함하는 양이온 메카니즘에 의하여 경화된다. 라디칼 경화성 화합물은 통상적으로 하나 이상의 광개시제의 방사에 의한 활성화를 비롯한 자유 라디칼 메카니즘에 의하여 경화되어 라디칼을 생성하여 코팅 조성물이 경화되도록 중합을 개시한다.
코팅 조성물은 자성 물질, 발광성 및/또는 인광 물질, 도전성 물질, 적외선 흡수 물질 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 기계 판독 가능한 물질 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "기계 판독 가능한 물질"은 육안에 의하여서는 감지할 수 없는 1종 이상의 뚜렷한 특징을 나타내며, 인증을 위한 특정한 장치의 사용에 의하여 상기 층 또는 상기 층을 포함하는 물품을 인증하는 방식을 부여하도록 층에 포함될 수 있는 물질을 지칭한다.
코팅 조성물은 유기 및 무기 안료 및 유기 염료 및/또는 하나 이상의 첨가제로 이루어진 군으로부터 선택된 착색 성분 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 후자는 코팅 조성물의 물리적, 유동학 및 화학적 파라미터, 예컨대 점도 (예를 들면 용매, 농조화제 및 계면활성제), 조밀도 (예를 들면 침전방지제, 충전제 및 가소제), 발포 성질 (예를 들면 소포제), 윤활 성질 (왁스, 오일), UV 안정성 (감광제 및 광안정화제), 접착 성질, 대전방지 성질, 보관 안정성 (중합 억제제) 등을 조절하는데 사용되는 화합물 및 물질을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본원에 기재된 첨가제는 첨가제의 치수 중 하나 이상이 1 내지 1,000 ㎚ 범위내인 이른바 나노-물질의 형태를 비롯한 관련 기술분야에서 공지된 양 및 형태로 코팅 조성물 중에 존재할 수 있다.
자기장 발생 장치의 지지 표면 또는 기판 위의 코팅 조성물의 적용 이후에 또는 적용과 동시에, 비구형 자성 또는 자화성 입자는 2개 이상의 루프 형상에 해당하는 영역에서 원하는 배향 패턴에 따라 배향시키기 위한 외부 자기장의 사용에 의하여 배향된다. 이에 의하여, 그의 자성 축이 입자의 위치에서 외부 자기장 선의 방향을 따라 정렬되도록 영구 자성 입자가 배향된다. 고유 영구 자기장이 없는 자화성 입자는 그의 최장 치수의 방향이 입자의 위치에서 외부 자기장 선과 함께 정렬되도록 외부 자기장에 의하여 배향된다. 상기는 입자가 자성 또는 자화성 성질을 갖는 층을 포함하는 층 구조를 가져야만 하는 경우 유사하게 적용된다.
자기장의 인가시, OEL의 하나 이상의 표면으로부터 보이는, 적어도 복수의 내포된 루프 형상의 바디를 포함하는 광학 효과 또는 광학 인각을 제공하는 보안 부재 (OEL)가 생성되도록 비구형 자성 또는 자화성 입자가 코팅 조성물의 층내에서 배향을 채택한다 (예를 들면 도 3b, 6e, 15b, 15c 및 24 참조). 따라서, 동적 루프 형상의 부재는 OEL의 편향시 동적 시각적 이동 효과를 나타내는 반사 구역으로서 관찰자가 볼 수 있으며, 상기 루프 형상의 부재는 OEL의 나머지보다 상이한 평면에서 이동되는 것으로 보인다. 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향 이후에 또는 이와 동시에, UV-Vis-경화성 코팅 조성물의 경우 코팅 조성물은 예를 들면 UV-Vis 광을 사용한 조사에 의하여 경화되어 배향을 고정시킨다.
입사 광의 주어진 방향, 예를 들면 수직 (OEL 표면에 대하여 수직) 하에서, 즉 고정된 배향을 갖는 입자를 포함하는 OEL (L)의 비구형 자성 또는 자화성 입자에서 검경 반사의 최고 반사율의 구역은 시야 (경사) 각도의 함수로서 위치를 변경하며: 좌측으로부터 OEL (L)을 보았을 때 루프 형상의 밝은 구역은 위치 1에서 보이며, 상부로부터 층을 보았을 때 루프 형상의 밝은 구역이 위치 2에서 보이며, 우측으로부터 층을 보았을 때 루프 형상의 밝은 구역은 위치 3에서 보인다. 좌측으로부터 우측으로 시야 방향을 변경시, 루프 형상의 밝은 구역은 마찬가지로 좌측으로부터 우측으로 이동되는 것으로 보인다. 또한, 대향 효과를 얻기 위하여, 좌측으로부터 우측으로 시야 방향의 변경시 루프 형상의 밝은 구역은 우측으로부터 좌측으로 이동되는 것으로 보인다. OEL의 내포된 루프 형상의 영역내에 존재하는 비구형 자성 또는 자화성 입자의 곡률의 음 (도 1b 참조) 또는 양 (도 1c 참조)일 수 있는 부호에 따라, 동적 루프 형상의 바디는 OEL에 대하여 관찰자가 실시한 이동에 관하여 관찰자를 향하여 이동시 (양의 곡선의 경우, 도 1c) 또는 관찰자가 실시한 이동에 관하여 관찰자로부터 멀어지게 이동시 (음의 곡선, 도 1b) 관찰 가능하다. 특히, 관찰자의 위치는 도 1에서 OEL의 위에 있다. 그러한 동적 광학 효과 또는 광학 인각은 OEL이 경사질 경우 관찰되며, 루프 형상으로 인하여, 효과는 OEL이 제공되는 예를 들면 지폐의 경사 방향과는 무관하게 관찰될 수 있다. 예를 들면, OEL을 지니는 지폐가 좌측으로부터 우측으로 그리고 또한 위 및 아래로 경사질 때 효과가 관찰될 수 있다.
OEL의 내포된 루프 형상의 영역은 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하며, 공통의 중심 영역을 구획한다. 바람직하게는 내포된 루프 형상의 영역이 서로 교차하지 않도록 외부 루프 형상(들)은 공통의 중심 영역 및 하나 이상의 내부 루프 형상의 영역을 둘러싼다. 도 21에 도시한 바와 같이, OEL의 각각의 루프 형상의 영역에서 그리고 OEL 평면에 대하여 수직이며 그리고 중심 영역의 중심으로부터 최외 루프 형상의 영역의 외부 경계로 연장되는 단면에서, 각각의 루프 형상의 영역내의 비구형 자성 또는 자화성 입자는 가상의 타원 또는 원 (도 21A에서의 원 그리고 도 21B에서의 타원에 의하여 예시됨)의 음으로 만곡된 또는 양으로 만곡된 부분의 접선을 따른다. 상기 단면도에서, 각각의 루프 형상의 영역에 대한 타원 또는 원은 바람직하게는 대략 각각의 루프 형상의 영역의 폭의 중심 및/또는 각각의 원의 직경에 대하여 수직으로 연장된 라인을 따라 위치하는 중심을 가지며 및/또는 각각의 타원의 최장축 또는 최단축은 루프 형상을 형성하는 각각의 영역의 폭과 거의 동일하다. 그러한 배향은 또한 도 1에 도시한 바와 같이 비구형 자성 또는 자화성 입자의 최장축의 배향이 OEL의 평면에 있는 가상의 반-도넛형 바디의 표면을 따르도록 나타낼 수 있다.
바람직하게는, 복수의 루프 형상 전부에서의 비구형 입자의 배향은 OEL의 평면에 있는 가상의 반-도넛형 바디의 표면의 동일한 만곡된 부분을 따른다 (즉, 전부는 가상의 타원 또는 원의 양으로 만곡된 부분의 접선을 따르거나 또는 전부는 가상의 타원 또는 원의 음으로 만곡된 부분의 접선을 따른다).
또 다른 바람직한 실시양태에서, 예를 들면 내포된 루프 형상의 영역의 제1의 (최내), 제3의, 제4의 등에서의 비구형 입자의 배향이 각각 이론적 타원 또는 원의 음으로 만곡된 부분의 접선을 따르며, 내포된 루프 형상의 영역의 제2의, 제4의 등에서의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향이 각각 이론적 타원 또는 원의 양으로 만곡된 부분의 접선을 따르도록 각각의 루프 형상의 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향이 교호된다. 물론, 또한 대향 배향이 가능하다. 추가로, 다시, 각각의 가상의 타원 또는 원은 바람직하게는 OEL 표면에 수직인 단면에서 루프 형상을 형성하는 영역의 폭의 중심 부근에 해당하는 위치에서 OEL의 평면으로부터 수직으로 연장된 가상의 라인을 따른 그의 각각의 중심을 가지며, 바람직하게는 원 및 타원은 도 21A 및 21B에서 2개의 루프 형상의 영역의 폭에 대하여 제시된 바와 같이, 각각의 영역의 폭에 각각 해당하는 직경 또는 최장축 또는 최단축을 갖는다. 교호 배치에서의 입자의 배향은 도 2b에 도시되어 있으며, 위치 A, B 및 C는 내포된 루프 형상의 영역의 최내에 해당하며, 이는 도면의 우측에서 유사한 배향에 의하여 제3의 루프 형상의 영역을 형성한다. 최내 및 제3의 루프 형상의 영역 모두에서, 입자의 배향은 각각의 영역의 중앙으로부터 연장된 라인 (폭)을 따른 중심을 가지며 그리고 영역의 폭에 해당하는 직경을 갖는 가상의 타원의 음으로 만곡된 부분에 대한 접선을 따른다. 최내 및 제3의 루프 형상의 영역 사이에서, 제2의 루프 형상의 영역내 (도 2b의 중심에서)의 입자는 각각의 영역의 중심으로부터 연장된 라인 (폭)을 따라 그의 중심을 갖는 가상의 타원의 양으로 만곡된 부분에 대한 접선을 따른다. 그러한 교호 배치를 제공함으로써, 콘트라스트가 높고 그리고 뚜렷한 광학 효과를 얻을 수 있다.
내포된 루프 형상의 영역에 의하여 둘러싸인 공통의 중심 영역내의 영역은 자성 또는 자화성 입자가 없을 수 있으며, 이러한 경우에서 공극은 통상적으로 OEL의 일부가 되지 않는다. 이는 프린팅 단계에서 OEL을 형성할 때 코팅 조성물을 제공하지 않음으로써 달성될 수 있다.
그러나, 대안으로 그리고 바람직하게는, 공통의 중심 영역은 OEL의 일부가 되며, 코팅 조성물을 기판에 제공할 때 생략된다. 코팅 조성물은 기판의 더 많은 부분에 적용될 수 있으므로, 이는 OEL의 제조를 더 용이하게 한다. 그러한 경우에서, 또한 공통의 중심 영역에는 비구형 자성 또는 자화성 입자가 존재한다. 이는 랜덤 배향을 가질 수 있어서 특정한 효과를 제공하지는 않지만, 작은 광 반사를 제공한다. 그러나, 바람직하게는 공통의 중심 영역 중에 존재하는 비구형 자성 또는 자화성 입자는 그의 최장축이 OEL의 평면에 실질적으로 수직이어서 광 반사를 전혀 제공하지 않거나 또는 매우 조금만 제공하도록 배향된다.
최외의 복수의 내포된 루프 형상의 영역 밖의 비구형 자성 또는 자화성 입자는 또한 OEL의 평면에 실질적으로 수직일 수 있거나 또는 랜덤 배향될 수 있다.
도 1b는 입자가 결합제 물질 중에 고정되며, 상기 입자는 (반-도넛형 바디에 의하여 내타낸) 가상의 타원의 음으로 만곡된 부분을 따르는 OEL (L)에서의 비구형 자성 또는 자화성 입자 (P)를 도시한다. 도 1c는 입자가 (반-도넛형 바디에 의하여 나타낸) 가상의 타원의 표면의 양으로 만곡된 부분을 따르는 OEL에서의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 도시한다.
도 1 및 21에서, 비구형 자성 또는 자화성 입자는 OEL의 전체 부피를 통하여 분산되는 것이 바람직하며, 기판 위에 제공된 것이 바람직한 OEL의 평면에 대하여 OEL내에서의 그의 배향을 논의할 목적으로, 입자가 동일하거나 또는 유사한 평면 단면에서 OEL내에 모두 위치하는 것으로 가정한다. 이들 비구형 자성 또는 자화성 입자는 각각 그의 단면 형상내에서 나타나는 그의 최장 직경을 나타내는 짧은 선에 의하여 그래프로 도시한다. 실제로 그리고 도 14A에 도시한 바와 같이, 물론 일부 비구형 자성 또는 자화성 입자는 OEL 위에서 보았을 때 서로 부분적으로 또는 완전 중첩될 수 있다.
OEL에서의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 총 개수는 소정의 적용에 대하여 적절하게 선택될 수 있으나; 가시 효과를 생성하는 표면을 덮는 패턴을 생성하기 위하여, 수천개의 입자, 예컨대 약 1,000-10,000개의 입자가 일반적으로 OEL 표면의 1 제곱 밀리미터에 해당하는 부피로 요구된다.
광학 효과를 함께 생성하는 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자는 OEL에서 입자의 총수 전체 또는 일부에 해당할 수 있다. 예를 들면, 내포된 루프 형상의 바디의 광학 효과를 생성하는, OEL의 내포된 루프 형상의 영역내의 비구형 자성 또는 자화성 입자는 통상의 또는 특수 색상의 안료 입자일 수 있는 결합제 물질에 함유된 기타 입자와 조합될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 본원에 기재된 OEL은 최내 루프 형상의 부재에 의하여 둘러싸이며 그리고 이에 의하여 구획된 중심 영역을 부분적으로 채우는 이른바 "돌출부"를 추가로 포함할 수 있다. 돌출부는 중심 영역내에 존재하는 3차원 물질, 예컨대 반구체의 착각(illusion)을 제공한다. 3차원 물체는 겉보기에는 (입자가 음의 또는 양의 곡선인지의 여부에 따라 직립 또는 역전된 보울을 본 바와 유사한 방식으로) OEL 표면으로부터 관찰자로 연장되거나 또는 겉보기에는 OEL로부터 관찰자로부터 멀어져 연장된다. 이러한 경우에서, OEL은 중심 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하며, 중심 영역의 중심 부근의 영역에서는 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 평행한 그의 최장축을 갖도록 배향되어 돌출부의 효과를 형성한다. 그래서, 최내 동적 루프 형상의 바디의 중심 영역은 예를 들면 루프 형상의 바디가 원을 형성하는 경우 반구체의 중실 원일 수 있거나 또는, 삼각형 루프-바디의 경우 삼각형 기준을 가질 수 있는 중심 효과 화상 부재로 채워진다. 그러한 실시양태에서, 돌출부의 외주 형상의 적어도 일부는 내포된 루프 형상의 바디의 최내 형상과 유사하며, 돌출부의 외주는 최내 내포된 루프 형상의 바디의 형태를 따르는 것이 바람직하다 (즉, 돌출부는 중실 원의 형상을 갖거나 또는 루프 형상의 영역이 원형일 때 채워진 반구의 광학 효과 또는 광학 인각을 제공하거나 또는 루프 형상의 영역이 삼각형인 경우 중실 삼각형 또는 삼각형 피라미드이다). 본 발명의 한 실시양태에 의하면, 돌출부의 외주 형상의 적어도 일부는 최내 루프 형상의 바디의 형상과 유사하며, 바람직하게는 루프 형상의 바디는 링의 형태를 가지며, 돌출부는 중실 원 또는 반구체의 형상을 갖는다. 특히 바람직하게는, 돌출부의 외주 형상은 모든 루프 형상의 바디의 형상, 예컨대 수개의 (예컨대 2, 3, 4, 5, 6, 7개 이상의) 링에 의하여 둘러싸인 중실 원과 유사하다. 상기 실시양태의 가능한 실시는 도 21B에 도시되어 있다. 도 21B의 상부에 도시된 바와 같이, 공통의 중심 영역 (2)은 돌출부로 채워진다. 2개의 루프 형상의 바디 (1)의 광학 효과 또는 광학 인각을 제공하는 루프 형상의 영역에 의하여 둘러싸인 공통의 중심 영역 (2)의 중심 (3)으로부터 연장된 라인 (4)를 따른 단면에서, 루프 형상의 영역에서의 배향은 상기 기재된 바와 동일하다. 중심 영역에서의 돌출부를 형성하는 영역에서, 비구형 자성 또는 자화성 입자 (5)의 배향은 가상의 타원 또는 원의 양으로 만곡된 또는 음으로 만곡된 부분의 접선을 따르며, 타원 또는 원은 바람직하게는 단면에 수직인 (즉, 도 21B에서 수직인) 라인을 따라 그의 중심을 가지며, 최내 루프 형상의 영역 (도 21B의 바닥에서, 중심으로부터 그의 둘레로의 돌출부의 일부만이 제시됨)에 의하여 둘러싸인 공통의 중심 영역의 중심 (3)의 둘레를 통하여 연장되도록 위치한다. 추가로, 가상의 타원의 최장축 또는 최단축 또는 가상의 원의 직경은 바람직하게는 돌출부의 직경과 거의 동일하며, 그리하여 돌출부의 중심에서 비구형 입자의 최장축의 배향이 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 평행하며, 돌출부의 둘레에서 OEL의 평면에 실질적으로 수직이다. 다시, 돌출부를 형성하는 공통의 중심 영역에서, 배향에서의 변화율은 단면에서 일정할 수 있거나 (입자의 배향이 원의 접선을 따름) 또는 변경될 수 있다 (입자의 배향이 타원의 접선을 따름). 또한, 바람직하게는 돌출부에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향에서의 변화는 (양의 또는 음의 곡률을 따르는) 루프 형상의 영역에서와 동일한 방향을 따르거나 또는, 배향에서의 변화는 내포된 루프 형상의 영역의 제2의, 제4의, 제6의 등 그리고 내포된 루프 형상의 영역의 제1의, 제3의, 제5의 등의 돌출부에서의 교호 방향을 따른다.
최내 루프 형상의 바디의 내부 둘레 및 돌출부의 외주 사이의 간극의 광학 인각이 존재하는 것이 바람직하다. 그러한 간극의 광학 인각은 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 수직인 돌출부 외주 및 루프 형상의 영역의 내부 둘레 사이의 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시키거나 또는, 돌출부 및 최내 루프 형상의 부재의 곡선에 비하여 반대 부호의 곡선을 실질적으로 갖는 돌출부의 외주 및 루프 형상의 영역의 내부 둘레 사이의 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시켜 달성될 수 있다. 추가로, 돌출부는 최내 내포된 루프 형상의 영역의 내부 둘레에 의하여 구획된 영역의 바람직하게는 약 20% 이상, 보다 바람직하게는 약 30% 이상, 가장 바람직하게는 약 50% 이상을 차지한다.
그 다음, 도 3-20 및 23-25를 참조하면, OEL에서 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시켜 내포된 루프 형상의 영역에서의 광 반사를 제공하여 본 발명의 복수의 내포된 루프 형상의 바디의 광학 인각을 제공할 수 있는 본 발명의 자기장 발생 장치의 기재를 제시할 것이다. 대안으로, 본원에 기재된 자기장 발생 장치는 부분 OEL, 즉 예컨대 1/2 원, 1/4 원 등과 같은 루프 형상의 부분 또는 부분들을 나타내는 보안 특징을 제공하는데 사용될 수 있다.
광의의 측면에서, 본 발명의 자기장 발생 장치는 자석 및 자극편으로부터 선택되며 그리고 하나 이상의 자석을 포함하는 복수의 부재를 포함하며, 복수의 부재는 (i) 지지 표면으로서 작용하는 기판을 수용하도록 구성되는 지지 표면 또는 공간 아래에 배치되거나 또는 (ii) 지지 표면을 형성하며 그리고, 예컨대 자기장 선이 상기 지지 표면 또는 공간 위의 2개 이상의 영역내의 상기 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하게 진행되는 자기장을 제공할 수 있도록 구성되며, i) 2개 이상의 영역은 중심 영역을 둘러싸는 내포된 루프 형상의 영역을 형성하며; 및/또는 ii) 복수의 부재는 복수의 자석을 포함하며, 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하게 진행하는 자기장 선을 갖는 영역이 회전축 주위에서 회전시 합쳐져서 회전축 주위에서 회전시 하나의 중심 영역을 둘러싸는 복수의 내포된 루프 형상의 영역을 형성하도록 자석이 회전축 주위에서 회전 가능하게 배치된다. 그래서, 본 발명의 자기장 발생 장치는 일반적으로 정적 자기장 발생 장치 (옵션 i)) 및 회전 자기장 발생 장치 (옵션 ii))로 분류될 수 있다. 정적 자기장 발생 장치에서, 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향이 실시되는 OEL의 루프 형상의 영역은 자기장 발생 장치의 설계에 반영된다. 달리 말하면, 정적 자기장 발생 장치에서, 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 코팅 조성물에 대한 자기장 발생 장치의 이동은 내포된 루프 형상의 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시키는데 필요하지 않으며, 내포된 루프 형상의 영역에서의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향은 코팅 조성물 또는 코팅 조성물을 갖는 지지부가 제1의 상태로 정적 자기장 발생 장치와 접촉하거나 또는 장치에 근접하게 되어 달성된다. 반대로, 회전 자기장 발생 장치에서, 내포된 루프 형상의 영역의 루프 형상은 자기장 발생 장치의 자석의 설계에서는 그와 같이 반영되지 않지만, 그 대신 OEL의 루프 형상 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향은 제1의 상태로 코팅 조성물을 지니는 자기장 발생 장치의 지지부 또는 지지 표면에 대하여 자기장 발생 장치의 자석의 루프 형상의 이동에 의하여 실시된다.
한 실시양태에서, 본 발명의 자기장 발생 장치는 통상적으로 지지 표면의 위에 또는 지지 표면에 (경화 이전에) 유체 상태로 그리고 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자 (P)를 포함하는 코팅 조성물의 층(L)이 제공되는 지지 표면을 포함한다. 이러한 지지 표면은 자석(들) (M)의 극으로부터 주어진 거리 (d)에 위치하며 그리고 장치의 평균 자기장에 노출된다.
상기 지지 표면은 자기장 발생 장치의 일부인 자석의 일부가 될 수 있다. 그러한 실시양태에서, 코팅 조성물은 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향이 실시되는 지지 표면 (자석)에 직접 적용될 수 있다. 배향후 또는 배향과 동시에, 결합제 물질은 (예를 들면 방사선 경화성 조성물의 경우 조사에 의하여) 제2의 상태로 전환되며, 자기장 발생 장치의 지지 표면을 박리시킬 수 있는 경화된 필름을 형성한다. 이에 의하여, 배향된 비구형 입자가 결합제 물질 (이러한 경우 통상적으로 투명한 중합체 물질) 중에 고정되는 막 또는 시트 형태의 OEL이 생성될 수 있다.
대안으로, 본 발명의 자기장 발생 장치의 지지 표면은 예컨대 비-자성 물질, 예컨대 중합체 물질로 생성된 얇은 (통상적으로 0.5 ㎜ 미만의 두께, 0.1 ㎜의 두께) 판 또는 비자성 물질, 예컨대 알루미늄으로 생성된 금속판에 의하여 형성된다. 그러한 지지 표면을 형성하는 판은 자기장 발생 장치의 하나 이상의 자석의 위에 제공된다. 그후, 상기 기재된 바와 동일한 방식으로 코팅 조성물은 판 (지지 표면)에 적용된 후, 코팅 조성물의 배향 및 경화가 실시되어 OEL을 형성할 수 있다.
물론, 상기 실시양태 (지지 표면이 자석의 일부가 되거나 또는 자석의 위에서 판에 의하여 형성됨) 둘다에서, 또한 코팅 조성물이 적용된 기판 (예를 들면 종이로 생성되거나 또는 하기 기재된 임의의 기타 기판으로 생성됨)을 지지 표면 위에 제공한 후, 배향 및 경화될 수 있다. 특히, 적용된 코팅 조성물을 갖는 기판이 지지 표면의 위에 배치되기 이전에 기판 위에 코팅 조성물이 제공될 수 있거나 또는, 기판이 지지 표면의 위에 이미 배치된 시점에서 기판에 코팅 조성물이 적용될 수 있다. 이들 경우에서, OEL은 기판 위에 제공될 수 있으며, 이는 본 발명의 바람직한 실시양태가 된다.
그러나, OEL을 기판 위에 제공하고자 할 경우, 기판은 또한 판을 대신하여 지지 표면의 역할을 할 수 있다. 특히, 기판이 치수 안정성을 갖는 경우, 예를 들면 기판을 수용하기 위한 판을 제공할 필요는 없을 수 있으나, 기판은 기판을 수용하도록 구성되는 자기장 발생 공간 (즉, 지지 판이 차지하는 공간)에서 이들 사이에 삽입된 지지판 없이 자석에 또는 자석 위에 기판이 제공될 수 있다. 하기 기재에서, 특히 이와 관련하여 자석의 배향에 관하여 용어 "지지 표면"은 상기 실시양태에서 제공되는 중간 판이 없는 기판 표면이 차지하는 판 또는 위치에 관한 것이며, 즉 기판은 지지 표면을 대신한다. 하기에서, 용어 "지지 표면"은 상기 실시양태를 기재하기 위하여 "기판" 또는 "기판을 수용하도록 구성되는 공간"에 의하여 대체될 수 있다. 간결성을 이유로, 이는 각각의 경우에서 명백하게 명시하지 않는다.
본 발명에 의한 정적 자기장 발생 장치의 실시양태는 N-S 축이 지지 표면 또는 공간에 대하여 수직이며, 루프 형상의 자석이 중심 영역을 둘러싸도록 루프 형상의 축방향 자화된 쌍극자 자석이 제공되는 것이며, 장치는 지지 표면 또는 공간에 관하여 루프 형상의 축방향 자화된 쌍극자 자석의 아래에 제공되며 그리고 루프 형상의 자석에 의하여 형성된 루프의 한쪽을 폐쇄하는 자극편을 추가로 포함하며, 자극편은 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 공간으로 연장되며 그리고 이로부터 이격된 하나 이상의 돌기를 형성하며, a1) 자극편은 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 중심 영역으로 연장된 하나의 돌기를 형성하며, 돌기는 루프 형상의 자석으로부터 측면으로 이격되며, 중심 영역의 일부를 채운다. 그러한 장치의 가능한 실시는 도 3a에 개략적으로 도시된다. 달리 기재하면, 장치는 축 방향으로 자화되는 장치의 둘레에 위치하는 루프 형상의 쌍극자 자석 (M) (도 3a에서 링)을 포함한다 (즉, N-S 방향은 제1의 상태로 코팅 조성물을 갖는 지지 표면 또는 기판 (S)을 향하여 또는 이로부터 멀어져서 포인팅하여 층(L)을 형성한다). 장치는 자극편을 추가로 포함하며, 이러한 경우에서 루프 형상의 자석 아래에 제공되며 그리고 제1의 상태로 코팅 조성물을 갖는 지지 표면 (S)을 제공하고자 하는 편에 대향하는 루프의 한쪽을 폐쇄하는 역전된 T-자형 철 요크 (Y)를 추가로 포함한다. 자극편은 높은 투자율, 바람직하게는 약 2 내지 약 1,000,000 N·A-2 (제곱 암페어당 뉴톤), 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 50,000 N·A-2, 더욱 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 10,000 N·A-2의 투자율을 갖는 물질로 이루어진 구조를 나타낸다. 자극편은 자석에 의하여 생성된 자기장을 지시하는 작용을 한다. 바람직하게는, 본원에 기재된 자극편은 역전된 T-자형 철 요크 (Y)를 포함하거나 또는 이로써 이루어진다. 자극편은 추가로 루프 형상의 자석 (M)에 의하여 둘러싸인 공간의 중심에서 이러한 면으로부터 연장된다. 단면에서, 그래서, 장치는 도 3a의 좌측에 제시된 바와 같이 경사진 E의 형상을 가지며, E의 상부 및 바닥 라인은 루프 형상의 자석 (M)에 의하여 형성되며, 나머지는 자극편 (Y)에 의하여 E-구조를 형성한다. 공간에서의 자석 (M)의 3차원 자기장 및 장치는 중심 수직축 (z)에 대하여 회전 대칭이다.
도 3a에서 자기장 선로부터 추론할 수 있는 바와 같이, 2개의 루프 형상의 폐쇄된 바디의 인각을 각각 링의 형태로 제공하기 위하여 장치는 비구형 자성 또는 자화성 입자 (P)를 배향시킨다.
추가로, 자성 또는 자화성 입자 (P)의 배향을 결정하는, 지지 표면 또는 기판 (S)에서의 주어진 위치에서 자기장 선이 자기장 발생 장치의 자석으로부터의 지지 표면 또는 기판 (S)의 거리 (d)에 따라 변경되는 것은 명백하다. 본 발명에서, 자기장 발생 장치를 대면하는 편에서의 지지 표면 또는 기판 표면 (S)과 자기장 발생 장치의 자석의 가장 근접한 면 사이의 거리 (d)는 일반적으로 0 내지 약 5 ㎜, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 5 ㎜ 범위내이며, 예컨대 설계 요구에 따라 적절한 동적 루프 형상의 부재를 생성하기 위하여 선택된다. 지지 표면은 중간 중심 영역 없이 자기장 발생 장치의 기계적 중실 어셈블리를 허용하는, 거리 (d)와 동일한 두께를 갖는 것이 바람직한 지지판일 수 있다. 지지 표면은 비-자성 물질, 예컨대 중합체 물질 또는 비-자성 금속, 예를 들면 알루미늄으로 생성된 지지판일 수 있다. 거리 (d)가 또한 클 경우, 루프 형상의 부재에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향은 잘 구획된 루프 형상의 바디의 인각을 부여할 수 없으며, 즉 시각적 효과 또는 시각적 인각은 흐릿할 수 있으며, 상이한 루프 형상 또는 루프 형상의 바디를 구분하거나 또는 이를 분해하기가 어려울 수 있다. 자기장 발생 장치와 직접 접촉할 경우 이러한 문제점은 발생되지 않으며, 기판 (또는 그 위에 존재하는 제1의 상태의 코팅 조성물)과 자기장 발생 장치의 접촉을 방지하기 위하여, 특히 (도 1c에 도시된 바와 같이 가상의 타원, 특히 가상의 원의 양으로 만곡된 부분에 대한 접선을 따르는 루프 형상의 영역에서의 입자의 배향을 얻기 위하여) 조성물을 적용한 기판의 동일 편에 자기장 발생 장치를 적용할 경우, 자기장 발생 장치와 기판 사이의 작은 간극 (예를 들면 3 ㎜ 미만, 바람직하게는 1 ㎜ 미만)을 갖는 것이 제조를 위하여 바람직할 수 있다. 물론, 상기는 도 3a에 도시된 자기장 발생 장치뿐 아니라, 본 발명의 모든 정적 및 회전 자기장 발생 장치에도 적용된다.
도 3b는 공통의 중심 영역을 둘러싸는 동심 링의 형태로 2개의 내포된 루프 형상의 바디를 포함하는 생성된 OEL의 사진을 도시한다. 도 3b의 중앙의 사진은 OEL의 평면도를 나타내며, 도 3b의 좌측 및 우측 사진은 각각 OEL의 법선에 대하여 좌측 또는 우측 방향으로부터 보았을 때 OEL을 나타낸다. 이들 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 광학 효과 또는 광학 인각은 동적이며, 즉 링은 시야각의 변화시 이동을 실시할 것으로 보인다: 좌측의 사진에서, 내부 및 외부 링 사이의 거리는 내부 링의 우측보다는 내부 링의 좌측에서 더 작은 것으로 보이는 반면, 도 3b의 우측 사진에서와 같이 OEL을 다른 쪽으로부터 보았을 때 반대 효과가 관찰된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 N-S 축이 지지 표면 또는 공간에 대하여 수직이며, 루프 형상의 자석이 중심 영역을 둘러싸도록 루프 형상의 축방향 자화된 쌍극자 자석을 제공한 자기장 발생 장치에 관한 것이며, 장치는 지지 표면 또는 공간에 대하여 루프 형상의 축방향 자화된 쌍극자 자석 아래에 제공되며, 루프 형상의 자석에 의하여 형성된 루프의 한쪽을 폐쇄하는 자극편을 추가로 포함하며, 자극편은 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸이며 그리고 이로부터 이격된 공간으로 연장된 하나 이상의 돌기를 형성하며, a2) 자극편은 하나의 루프 형상의 돌기를 형성하며, 루프 형상의 자석과 동일한 N-S 방향을 갖는 중심 막대 쌍극자 자석을 둘러싸며, 돌기 및 막대 쌍극자 자석은 서로 이격되어 있다. 상기 장치의 하나의 가능한 실시는 도 4에 개략적으로 도시되어 있다. 장치는 축 방향으로 자화되는 장치의 둘레에서 루프 형상의 링 자석 (M2)을 또한 포함하는 도 3의 것과 유사하다 (즉, N-S 방향은 제1의 상태로 코팅 조성물을 갖는 지지부를 향하여 또는 이로부터 멀어져서 포인팅한다). 또한, 장치는 자석 (M)의 루프 형상에 해당하며 그리고 루프의 한쪽을 폐쇄시키는 형태로 제1의 상태의 코팅 조성물을 갖는 지지 표면 또는 기판 (S)이 제공되는 편에 대향하는, 아래에 배치된 자극편 (철 요크 (Y))를 갖는다. 자극편은 또한 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 중심 영역에서의 이러한 편으로부터 연장되며, 자극편의 이러한 연장은 중실가 아니며, 또 다른 내부 루프를 구획한다. 자극편의 연장에 의하여 형성된 이러한 내부 루프내에서, 자성 N-S 방향의 동일한 배향을 갖는 막대 쌍극자 자석 (M1)이 위치한다. 단면 (도 4에서 좌측)에서, 자극편은 2중 역전된 T 형상을 취한다.
다시, 도 4에 도시된 실시양태에서, 자기장 발생 장치 및 이에 의하여 발생된 자기장은 중심 수직축 (z)에 대하여 회전 대칭이다. 추가로, 도 4에 도시된 자기장 선으로부터 추론할 수 있는 바와 같이, 그러한 장치는 지지 표면 또는 기판 (S) 위에 제공된 OEL의 3개의 루프 형상의 (도 4에서 링-형상) 영역에서 특허청구범위 제1항에서 정의된 바와 같은 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시켜 하나의 중심 영역을 둘러싼 3개의 내포된 링의 시각적 인각을 생성할 것이다.
본 발명의 정적 자기장 발생 장치의 대안의 실시양태는 N-S 축이 지지 표면 또는 공간에 대하여 수직이며, 루프 형상의 자석이 중심 영역을 둘러싸도록 루프 형상의 축방향 자화된 쌍극자 자석이 제공된 것이며, 장치는 지지 표면 또는 공간에 대하여 루프 형상의 축방향 자화된 쌍극자 자석 아래에 제공되며 그리고, 루프 형상의 자석에 의하여 형성된 루프의 한쪽을 폐쇄시키는 자극편을 추가로 포함하며, 자극편은 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 공간으로 연장되며 그리고 이로부터 이격된 하나 이상의 돌기를 형성하며, a3) 자극편은 2개 이상의 이격된 돌기를 형성하며, 이들의 전부 또는 이들 중 하나를 제외한 전부는 루프 형상이며, 돌기의 개수에 따라, 제1의 축방향 자화된 루프 형상의 자석과 동일한 N-S 방향을 갖는 하나 이상의 추가의 축방향 자화된 루프 형상의 자석이 이격된 루프 형상의 돌기 사이에 형성된 공간에 제공되며, 추가의 자석은 루프 형상의 돌기로부터 이격되며, 지지 표면 또는 공간으로부터 보았을 때, 이격된 루프 형상의 자극편 돌기 및 루프 형상의 축방향 자화된 쌍극자 자석의 교호 배치가 중심 영역을 둘러싸면서 형성되도록, 루프 형상의 돌기 및 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 중심 영역은 둘러싸는 루프 형상의 자석과 동일한 N-S 방향을 갖는 중심 막대 쌍극자 자석으로 또는 자극편의 중심 돌기로 부분적으로 채워지며, 중심 영역은 상기 명시된 바와 같이 막대 쌍극자 자석 또는 중심 돌기로 채워진다. 상기 장치의 가능한 실시양태는 도 5에 도시되어 있다. 장치는 축 방향으로 자화된 장치의 둘레에서 루프 형상의 링 자석 (M1)을 포함하는 도 3 및 4의 것과 유사하다 (즉, N-S 방향은 도 5에 도시하지 않은 제1의 상태의 코팅 조성물을 갖는 지지부를 향하여 또는 이로부터 멀어져서 포인팅된다). 또한, 장치는 자석 (M1)의 루프 형상에 해당하며 그리고 루프의 한쪽을 폐쇄하는 형태로, 아래에, 즉 제1의 상태의 코팅 조성물을 갖는 지지 표면 또는 기판 (S)이 제공되는 편의 반대에 배치된 자극편 (철 요크 (Y))를 갖는다. 도 4의 우측에 나타낸 바와 유사하게, 도 5의 장치의 자극편은 폐쇄된 루프의 편으로부터 연장되어 루프 형상의 자석 (M1)에 의하여 구획된 공간내에서 (내부) 루프를 형성한다. 자극편 (Y)의 연장에 의하여 구획된 이러한 내부 루프내에서, 또 다른 루프 형상의 자석 (M2)을 제공하여 최내 공간을 구획한다. 그후, 자극편은 도 3에 도시된 바와 유사한 방식으로 이러한 최내 공간내에서 공간으로 연장된다. 단면에서, 자극편은 역전된 3중-T-형상을 취한다.
도 5에 도시된 자기장 선으로부터 추론할 수 있는 바와 같이, 그러한 장치는 지지 표면 또는 기판 (S) 위의 4개의 내포된 루프 형상의 (도 5에서 링-형상) 영역내에서 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시켜 하나의 중심 영역을 둘러싸는 4개의 내포된 링의 시각적 인각을 생성한다.
상기 장치의 기재로부터 그리고 도 3, 4 및 5에 도시된 바와 같이, 중심 부분의 구조를 변경하고 (도 4에서 자극편의 연장 또는, 기판 표면에 대하여 본질적으로 수직인 그의 자성 축을 갖는 막대 쌍극자 자석, 예컨대 자석 M1임) 그리고 대안으로 자극편의 루프 형상의 자석 또는 루프 형상의 연장을 제공하여 예를 들면 6, 7 또는 8개의 내포된 루프 형상의 영역을 형성하여 기판 위의 다수의 내포된 루프 형상의 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향을 달성하기 위하여 유사한 장치를 사용할 수 있는 것이 명백하다.
또한, 원 또는 링으로부터의 상이한 루프 형상 (예를 들면 삼각형, 정사각형, 오각형, 육각형, 칠각형 또는 팔각형)을 구획하는 기판 위의 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향은 이들 장치에서 루프 형상의 자석 및 루프 형상의 자극편 (Y)의 형상을 변경시켜 달성될 수 있는 것이 명백하다.
(도 4에 도시한 바와 같이) 중심에서의 막대 쌍극자 자석을 제외하고, 도 3 내지 5에 예시된 실시양태에서, 루프 형상의 (링) 자석을 사용한다. 그러나, 자극편의 형상이 변경될 경우 막대 자석을 사용하여 유사한 효과를 얻을 수 있다. 본 발명의 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태의 예는 도 6a 내지 6d에 도시되어 있다.
도 6a, b 및 d는 본 발명의 자기장 발생 장치의 실시양태의 가능한 실시를 예시하며, 장치는 2개 이상의 막대 쌍극자 자석 및 2개 이상의 자극편을 포함하며, 장치는 동일한 개수의 자극편 및 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 막대 쌍극자 자석은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직인 그의 N-S 축을 가지며, 동일한 N-S 방향을 가지며, 지지 표면 또는 공간으로부터, 바람직하게는 지지 표면 또는 공간으로부터 수직으로 연장된 하나의 라인을 따라 그리고 서로 이격된 상이한 거리로 제공되며; 자극편은 막대 쌍극자 자석 사이의 공간에서 이와 접촉하게 제공되며, 자극편은 루프 형상의 형태로, 지지 표면 또는 공간의 옆에 배치된 막대 쌍극자 자석이 배치되는 중심 영역을 둘러싸는 하나 이상의 돌기를 형성한다.
구체적으로, 도 6a에서, 축방향 N-S 배향을 갖는 하나의 중심 막대 쌍극자 자석이 존재한다. 중심 (상부) 막대 쌍극자 자석 하에서, 이격되어 막대 쌍극자 자석을 측면으로 둘러싸서 루프의 한쪽이 폐쇄된 폐쇄 루프 형상을 형성하는 상부 자극편이 배치된다. 예컨대 도 4 및 5에서 자극편의 측면으로 둘러싸는 부분에 대한 좌측 또는 우측 대신에, 중심 (상부) 막대 쌍극자 자석에 대한 동일한 N-S 배향을 갖는 하부 막대 쌍극자 자석은 상부 자극편의 아래에 배치된다. 상부 자극편은 상부 막대 쌍극자 자석의 극 및 하부 막대 쌍극자 자석의 (반대) 극 중 하나와 접촉된다. 추가로, 또한 루프 형상의 형태로, 측면으로 그리고 이격되고, 하부 막대 쌍극자 자석 및 또한 상부 자극편을 둘러싸는 하부 막대 쌍극자 자석 아래에 하부 자극편이 제공된다. 또한, 하부 자극편의 루프 형상의 형태 및 상부 자극편의 루프 형상의 형태 사이에 구획된 측면 공간이 존재한다.
도 6a에 도시된 자기장 발생 장치에 의하여 야기된 자기장 선은 중심 자석의 N극으로부터 상부 막대 쌍극자 자석을 둘러싼 상부 자극편의 연장선으로 연장되며, 도 6a에 도시한 바와 같이 상부 막대 쌍극자 자석을 둘러싼 상부 자극편의 연장선으로부터 측면으로 이격되며, 하부 막대 쌍극자 자석, 상부 자극편 및 중심 자석을 둘러싸는 하부 자극편의 연장선으로 연장된다. 그래서, 비구형 자성 또는 자화성 입자는 자기장 선을 따라 배향되며, 이는 중심 (상부) 막대 쌍극자 자석 및 이를 둘러싼 상부 자극편의 연장선 사이에 그리고, 중심 자석을 둘러싼 상부 자극편의 연장선 및 중심 자석을 둘러싼 하부 자극편의 연장선 사이의 영역에서 (즉, 2개의 자극편 사이에 구획된 공간 위의 영역에서) 지지 표면에 대하여 실질적으로 평행한 구역을 포함한다. 그래서, 이러한 장치는 2개의 내포된 루프 형상의 영역내에서 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시킬 수 있다.
대안의 유사한 배치는 도 6b에 도시한다. 여기서, 도 6a에서 하부 자극편의 하부 부분은 판-형상의 자석 (평편한 막대 쌍극자 자석)에 의하여 대체된다. 도 6b에서의 구조는 도 6a와 유사한 방식으로 2개의 내부 루프 형상의 영역 및, 상부 (내부) 자극편을 둘러싼 (외부) 자극편의 루프 형상의 최외로부터 하부 판-형상 막대 자석의 바닥 (도 6b에서의 하부 자석의 S극)으로 연장된 자기장 선에 의하여 야기되는 추가의 루프 형상의 영역인 3개의 루프 형상의 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향을 허용한다.
도 6d는 자기장 발생 장치의 추가의 대안의 배치를 예시한다. 본질적으로, 자석 및 자극편은 측면으로 둘러싸이고, 루프 형상으로 그리고 이격된 하부 자극편, 상부 자극편, 상부 중심 자석 및 하부 자석의 연장이 제외된 도 6a와 동일한 구조를 갖는다. 그 결과, 도 6e에 도시된 바와 같이, 자기장 선의 기원 및 목적지는 제1의 상태의 코팅 조성물을 갖는 지지 표면으로부터 상이한 거리를 지녀서 매우 흥미로운 3차원 효과를 생성한다. 도 6e는 도 6d에 예시된 구조를 갖는 장치를 사용하여 얻은 OEL을 나타낸다. OEL은 3개의 내포된 링의 인각을 부여하며, 내부 및 외부 링은 OEL의 표면으로부터 연장되며, 중간 링은 표면 아래에 잠겨있는 것으로 보인다. 내부 및 외부 링에서, 비구형 자성 또는 자화성 안료의 최장축의 배향은 원의 음으로 만곡된 부분의 접선을 따르며, 중간 링에서, 비구형 자성 또는 자화성 안료의 최장축의 배향은 원의 양으로 만곡된 부분의 접선을 따른다. 추가로, 외부 링의 인각을 형성하는 입자의 배향에서의 변화는 덜 신속하다 (즉, 곡률은 더 작은 것으로 보이며, 환언하면, 입자의 배향이 따르는 접선에 대한 이론적 원의 반경은 더 크다).
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 그의 N-S 축이 지지 표면 또는 공간에 대하여 수직이 되도록 2개 이상의 루프 형상의 쌍극자 자석이 제공되며, 2개 이상의 루프 형상의 자석이 하나의 중심 영역을 내포하고, 이격되고, 이를 둘러싸서 배치되며, 자석은 축방향 자화되며, 인접한 루프 형상의 자석은 지지 표면 또는 공간으로 또는 지지 표면 또는 공간으로부터 멀어져 포인팅하는 대향 N-S 방향을 갖는 자기장 발생 장치에 관한 것이며, 장치는 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 중심 영역에 제공된 막대 쌍극자 자석을 추가로 포함하며, 막대 쌍극자 자석은 지지 표면에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 루프 형상의 자석의 N-S 축에 대하여 평행한 그의 N-S 축을 가지며, 막대 쌍극자 자석의 N-S 방향은 최내 루프 형상의 자석의 N-S 방향에 대하여 반대이다. 그러한 장치는 도 24에 도시되어 있다. 장치는 임의로, 지지 표면 또는 공간에 대하여 대향하며 그리고 중심 막대 쌍극자 자석 및 루프 형상의 자석과 접촉하는 자극편을 추가로 포함할 수 있다. 그러한 장치는 도 6c에 도시되어 있다.
도 6c는 중심에 축방향 자화된 막대 쌍극자 자석 (M) 그리고, 단일 자극편 (철 요크 (Y))를 갖는 루프 형상 형태의 축방향 자화된 쌍극자 자석 2개의 조합을 나타낸다. 자석의 자성 방향의 배향은 루프 형상의 자기장 발생 장치의 중심으로부터 둘레로 교호된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 지지 표면 또는 공간 아래에 배치되며 그리고 상기 지지 표면 또는 공간에 수직인 그의 N-S 방향을 갖는 하나의 막대 쌍극자 자석, 복수의 루프 형상의 자극편의 경우 이격 배치되고 그리고 동일평면에 내포된 자석 위에 그리고 지지 표면 또는 공간 아래에 배치된 하나 이상의 루프 형상의 자극편을 포함하며, 하나 이상의 자극편은 아래에 자석이 배치된 중심 영역을 측면으로 둘러싸는 자기장 발생 장치에 관한 것이며, 장치는 최외 루프 형상의 자극편과 대략 동일한 크기 및 대략 동일한 외주 형상의 판 유사 기준을 갖는 제1의 자극편 (판 유사 자극편이 그의 외주 형상이 지지 표면 또는 공간으로부터의 방향으로 루프 형상의 자극편의 최외 둘레와 중첩되며, 자석의 극 중 하나와 접촉되도록 자석의 아래에 배치됨); 자석의 각각의 다른 극과 접촉하며, 루프의 외주 형상을 가지며, 중심 영역을 부분적으로 채우며, 하나 이상의 루프 형상의 자극편에 의하여 둘러싸이고 그리고 이로부터 측면으로 이격된 중심 자극편을 추가로 포함한다. 상기 장치의 가능한 실시는 도 7a에 개략적으로 도시된다. 제1의 자극편은 또한 도 7b 및 7d에 개략적으로 도시된 바와 같이 중심 자석을 측면으로 그리고 이격되어 둘러싼 판 유사 기준으로부터 연장된 하나 이상의 돌기에 의하여 보충될 수 있다.
장치는 중심 자극편이 더 이상 자석의 극과 직접 접촉하지 않도록 자석의 하나의 극의 위에서 이와 접촉하며, 하나 이상의 루프 형상의 자극편의 아래에서 이와 접촉하며 그리고 중심 자극편의 아래에서 이와 접촉하는 위치에서 제공되는 루프의 외주 형상을 갖는 제2의 판 유사 자극편을 추가로 포함할 있으며, 제2의 판 유사 자극편은 제1의 판 유사 자극편과 대략 동일한 크기 및 형상을 갖는다. 그러한 장치의 가능한 실시는 도 7c에 개략적으로 도시되어 있다.
막대 쌍극자 자석 (M)의 극의 자기장은 이들 사이에서 루프 형상을 반사하는 자성 간극 (도 7a 및 7b에서 환상 철 요크)을 갖는 동일면상에 내포된 루프 형상의 자극편, 예컨대 철 요크 (Y1, Y2, Y3, Y4)의 세트를 통하여 보내는 것으로 밝혀졌다. 상기 간극의 위치에서의 자기장은 상이한 크기를 갖는 내포된 환상 효과 화상 부재를 생성하기에 적절하다.
도 7a는 축 방향으로 자화되고 그리고 철 판 (Y) 위의 하나의 자성 극과 함께 배치된 막대 쌍극자 자석 (M)을 포함하는 장치가 도시된다. 동일평면상의 내포된 환상 철 요크 (Y1, Y2, Y3, Y4)의 세트는 막대 쌍극자 자석 (M)의 다른 자성 극 (N)에 배치된다. 도 7b는 철 판 (Y) 대신에 U자형 철 요크 (Y)를 사용하여 루프 형상의 기준이 중심 자석 주위에서 측면으로 이격된 판 유사 기준으로부터 연장된 하나 이상의 돌기에 의하여 보충된 자극편을 형성한 장치가 도시되어 있다.
도 7c 및 7d에 도시된 바와 같이, 동일평면상의 내포된 루프 형상의 자극편 (철 요크)의 세트는 (i) 자석의 하나의 극의 위에서 이와 접촉하는 위치 및 (ii) 하나 이상의 루프 형상의 자극편 및 중심 자극편의 아래에서 이와 접촉하는 위치에 제공된 루프의 외주 형상을 갖는 제2의 판 유사 자극편로 보충되어 중심 자극편이 더 이상 자석의 극과 직접 접촉하지 않으며, 제2의 판 유사 자극편은 제1의 판 유사 자극편과 대략 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 조합하면, 이는 도 7c 및 7d의 상부에 도시한 바와 같이 오목판에 해당한다. 특히 그러한 오목판, 또한 일반적으로 본 발명에 사용된 자극편은 철 (철 요크)로 생성될 수 있으나, 또한 도 7c 및 7d에 사용된 바와 같이 자성 입자가 분산된 플라스틱 물질로부터 생성될 수 있다. 그러므로, 이는 적어도 하나의 자극편을 포함하는 본 발명의 자기장 발생 장치의 대안의 실시양태가 된다.
도 3 내지 7은 본 발명의 정적 자기장 발생 장치의 실시양태를 도시한다. 하기에서, 회전 자기장 발생 장치의 실시양태는 도 8-20 및 23 및 24에 예시된 바와 같이 기재될 것이다. 관련 기술 분야의 통상의 기술자가 알고 있는 바와 같이, 본원에 기재된 바와 같은 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시키기 위하여, 즉 가상의 타원의 음으로 만곡된 또는 양으로 만곡된 부분의 접선을 따르기 위하여 본원에 기재된 회전 가능한 자기장 발생 장치에 사용된 분당 회전수 및 속도를 조절한다.
본 발명의 모든 회전 자기장 발생 장치의 통상의 특징은 회전축 주위에서 회전 가능하게 제공되며 그리고 회전축 (z)으로부터 이격된 하나 이상의 자석을 포함한다는 점이다. 추가로, 비구형 자성 또는 자화성 입자가 배향될 때 지지 표면 또는 기판 (S)이 제공되는 판에 실질적으로 수직인 회전축이 제공된다. 기계적 균형의 이유로 홀수의 자석(들)을 사용할 때, 대략 동일한 크기/중량을 가지며 그리고 회전축으로부터 대략 동일한 거리에서 제공된 추가의 모형(dummy) 부재를 사용할 수 있다.
회전 자기장 발생 장치의 하기 기재에서, 회전축으로부터 이격하여 제공된 자석의 자성 N-S 방향의 배향은 회전축에 대하여 나타나며, 그리하여 상기 자석의 자성 축은 회전축에 대하여 평행하거나 (N-S 방향은 기판 표면을 향하여 또는 이로부터 멀어져서 포인팅됨) 또는 자성 축은 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며 그리고 코팅 조성물 또는 코팅 조성물을 포함하는 기판이 제공되는 지지 표면에 대하여 (또는 지지 표면으로서 작용하는 기판을 수용하도록 구성되는 공간에 대하여) 실질적으로 평행하며, N-S 방향은 회전축을 향하여 또는 회전축으로부터 멀어져서 포인팅된다. 회전축에 대하여 회전 가능하며 그리고 자성 N-S 축이 회전축에 대하여 방사상인 복수의 자석이 제공된 자기장 발생 장치의 문맥에서, 표현 "대칭 자성 N-S 방향"은 N-S 방향의 배향이 대칭의 중심으로서 회전축에 대하여 대칭이라는 것을 의미한다 (즉, 모든 복수의 자석의 N-S 방향은 회전축으로부터 멀어져서 포인팅되거나 또는 모든 복수의 자석의 N-S 방향은 이를 향하여 포인팅된다). 회전축 주위에서 회전 가능한 복수의 자석이 제공되고 그리고 자성 N-S 축이 회전축에 대하여 방사상이며 그리고 지지 표면 또는 기판 표면에 대하여 평행한 자기장 발생 장치의 문맥에서, 표현 "비대칭 자성 N-S 방향"은 N-S 방향의 배향이 대칭의 중심으로서 회전축에 대하여 비대칭이라는 것을 의미한다 (즉, 하나의 자석의 N-S 방향은 회전축을 향하여 포인팅되며, 다른 자석의 N-S 방향은 회전축으로부터 멀어져서 포인팅된다).
회전 자기장 발생 장치는 추가로, 복수의 내포된 루프 형상의 영역에서, 예컨대 중심 영역이 겉보기에 "비어있는" 하나의 중심 영역을 둘러싸는 복수의 내포된 루프 형상의 바디의 광학 외관을 제공하기 위하여 비구형 자성 또는 자화성 입자가 배향되도록 기판 위의 제1의 상태의 코팅 조성물 중에 존재하는 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시킬 수 있는 회전 자기장 발생 장치 및, 중심 영역이 "돌출부"를 포함하는 회전 자기장 발생 장치로 나뉠 수 있다. 돌출부는 루프 형상의 바디에 의하여 둘러싸인 중심 영역에 존재하는 3차원 물체, 예컨대 반구체의 인각을 제공한다. 3차원 물체는 겉보기에는 (입자가 음의 또는 양의 곡선을 따르는지의 여부에 따라 직립 또는 역전된 보울에서 보는 바와 유사한 방식으로) OEL 표면으로부터 관찰자로 연장되거나 또는, OEL 표면으로부터 관찰자로부터 멀어져서 연장된다. 이들 경우에서, OEL은 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 평행하게 배향되어 반사 구역을 제공하는, 중심 영역내에 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함한다.
중심 영역이 겉보기에 비어 있는 경우, 내포된 루프 형상의 바디의 최내에 의하여 구획되는 중심 영역은 비구형 자성 또는 자화성 입자가 없거나 또는, 중심 영역이 랜덤 배향으로 또는 바람직하게는, 입자의 최장축이 OEL의 평면에 실질적으로 수직인 배향으로 입자를 포함한다. 후자의 경우에서, 입자는 통상적으로 적은 반사율만을 제공한다.
중심 영역이 "돌출부"를 포함하는 경우에서, 중심 영역에서 - 통상적으로 중심 영역의 중심에서 구역이 존재하며, 입자는 그의 최장축이 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 평행하도록 배향되어 반사 구역을 제공한다. 특히, "돌출부" 및 최내 루프 형상의 바디 사이의 간극의 광학 인각이 존재하는 것이 바람직하다. 이는 이러한 영역내에 입자의 부재에 의하여 달성될 수 있으나, 그의 최장축이 OEL의 평면/기판 표면에 대하여 실질적으로 수직이 되도록 이러한 영역내에서 입자를 배향시켜 달성되는 것이 매우 통상적이며 그리고 바람직하다. 가장 바람직하게는, 돌출부의 중심을 형성하는 중심 영역내의 입자 및 최내 루프 형상의 바디의 광학 외관을 형성하는 루프 형상의 영역의 폭의 중심에서의 입자는 기판 표면 및 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 평행하게 배향되며, 이들 영역 사이의 입자의 배향은 (루프 형상의 영역 및, 입자의 실질적으로 수직인 배향이 존재하는 중심 영역 사이의 영역을 나타내지 않는) 도 21B에서 일부로 예시된 바와 같은 중심 영역의 중심으로부터 최내 루프 형상의 바디를 구획하는 영역의 중심으로 연장되는 라인을 따라 실질적으로 평행으로부터 실질적으로 수직으로 점진적으로 변경되며, 다시 실질적으로 평행하게 변경된다. 그러한 입자의 배향은 하기 기재된 "돌출부"를 형성할 수 있는 회전 자기장 발생 장치에 의하여 달성될 수 있다.
본 발명의 실시양태에서, 회전 자기장 발생 장치는 기판을 수용하도록 구성되는 지지 표면 또는 공간 아래에 배치되며 그리고, 예컨대 지지 표면 또는 공간에 수직인 회전축 주위에서 회전 가능하게 배치되는 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 2개 이상의 막대 쌍극자 자석은 회전축으로부터 그리고 서로 이격되며, 회전축의 반대 편에서 대칭으로 제공되며, 장치는 지지 표면 또는 공간의 아래에 그리고 회전축에 배치된 하나의 막대 쌍극자 자석을 임의로 추가로 포함하며,
e1) 장치가 회전축의 한쪽에서 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행한 그의 N-S 축을 모두 갖는 하나 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 모든 자석의 N-S 방향이 지지 표면 또는 공간에 대하여 동일하며, 자석이 서로 이격되어 있으며 [도 8 및 14에 도시된 바와 같음],
장치가 지지 표면 또는 공간의 아래에 그리고 회전축의 위에 배치된 하나의 막대 쌍극자 자석을 임의로 포함하며, 그의 N-S 축이 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행하며, 그의 N-S 방향은 축 주위에서 회전 가능하게 배치되며 그리고 이로부터 이격되어 있거나 [도 10, 23a에 도시된 바와 같음] 또는 이에 대하여 반대인 [도 9에 도시된 바와 같음] 자석의 N-S 방향과 동일하며;
e2) 회전축 위에 임의의 막대 쌍극자 자석이 존재하지 않으며, 장치는 회전축의 한쪽에서 서로 그리고 회전축으로부터 이격 배치된 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행하며, 축의 한쪽에 제공된 자석은 교호하는 N-S 방향을 가지며, 회전축에 대한 최내 자석은 대칭이거나 [도 13] 또는 반대인 N-S 방향을 가지며 [도 18에 도시한 바와 같음];
e3) 회전축 위의 임의의 막대 쌍극자 자석이 존재하지 않으며, 장치는 회전축의 한쪽에 서로 그리고 회전축으로부터 이격 배치된 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행하며, 축의 한쪽에 제공된 자석은 회전축에 대하여 대칭인 N-S 방향을 가지며 그리고 회전축의 상이한 쪽에 제공된 자석이 반대인 N-S 방향을 가지며 [도 19에 도시된 바와 같음];
e4) 장치는 회전축의 한쪽 위에 회전축으로부터 이격 배치된 하나 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 1개 초과의 자석이 한쪽에 존재할 경우 서로 이격되며, 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며, 회전축의 한쪽에서 하나 이상의 자석의 N-S 방향은 회전축을 향하여 포인팅되며, 회전축의 다른 쪽에서의 하나 이상의 자석의 N-S 방향은 회전축으로부터 멀어져서 포인팅되어 각각의 N-S 방향은 한쪽의 최외 자석으로부터 회전축의 다른 쪽의 최외 자석으로 일직선상에 있으며 (즉, 최내 자석의 N-S 방향은 회전축에 대하여 비대칭이며, 모든 자석의 N-S 방향이 본질적으로 동일한 방향으로 포인팅되도록 자석이 배치되며, 추가로
e4-1) 임의의 자석이 회전축 위에 제공되지 않으며, 2개 이상의 자석은 회전축의 한쪽 위에 제공되거나 [도 20]; 또는
e4-2) 임의의 자석이 회전축 위에 제공되며, 한쪽의 자석은 이로부터 이격 배치되며, 회전축 위의 자석은 지지 표면에 대하여 실질적으로 평행한 N-S 축 및 회전축의 한쪽에 제공된 자석과 동일한 방향으로 포인팅하는 N-S 방향을 갖는 막대 쌍극자 자석이며 (즉, 회전축으로부터 이격 배치된 자석의 N-S 방향과 일직선으로, 한쪽의 최외 자석으로부터 회전축의 다른 쪽의 최외 자석으로) [도 16에 도시한 바와 같음];
e5) 장치는 회전축 위에 제공된 임의의 자석을 포함하지 않으며, 회전축의 한쪽에 회전축으로부터 이격되어 그리고 서로 이격되어 배치된 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며, 모든 자석의 N-S 방향은 회전축에 대하여 대칭이며 (즉, 모두 회전축을 향하여 또는 이로부터 멀어져서 포인팅함) [도 12에서의 한 실시양태에 대하여 도시된 바와 같음];
e6) 장치는 회전축 위에 제공된 임의의 자석을 포함하지 않으며, 회전축의 한쪽에 회전축으로부터 이격되어 그리고 서로 이격되어 배치된 한쌍 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 모든 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며, 각쌍의 자석은 각각 서로를 향하여 그리고 서로 멀어져서 포인팅하는 반대의 N-S 방향을 갖는 2개의 자석에 의하여 형성되며, 한쪽의 자석의 최내 쌍의 최내 자석은
e6-1) 둘다 회전축으로부터 멀어져서 또는 회전축을 향하여 포인팅하는, 회전축에 대한 대칭 N-S 방향이거나 [도 11에 도시한 바와 같음] 또는
e6-2) 하나는 회전축으로부터 멀어져서 그리고 하나는 회전축을 향하여 포인팅하는, 회전축에 대한 비대칭 (반대의) N-S 방향이거나 [도 17에 도시한 바와 같음]; 또는
e7) 장치는
e7-1) 회전축에 임의의 막대 쌍극자 자석을 그리고 회전축의 한쪽에 하나 이상의 자석을 포함하며, 모든 자석의 N-S 축은 지지 표면에 대하여 실질적으로 평행하며, 회전축의 한쪽의 자석의 N-S 축이 회전축에 대하여 본질적으로 방사상이거나; 또는
e7-2) 장치는 회전축 위의 임의의 막대 쌍극자 자석을 포함하지 않으며, 회전축의 한쪽에 회전축으로부터 이격 배치된 2개 이상의 자석을 포함하며, 모든 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며,
두 경우 모두에서, N-S 방향이 한쪽의 최외 자석으로부터 다른 쪽의 최외 자석까지의 라인상에 있으며, 케이스 e7-1)에서의 회전축 위의 자석이 이러한 라인에서 정렬되도록, 회전축의 한쪽에 배치된 자석의 N-S 방향은 회전축에 대하여 회전축의 다른 쪽에 배치된 자석의 N-S 방향에 대하여 비대칭이며 (즉, 한쪽에서는 회전축을 향하고 그리고 다른 쪽에서는 회전축으로부터 멀어져서 포인팅함) [도 15 및 23c에 도시한 바와 같음];
e8) 장치는 회전축의 한쪽에 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행한 N-S 축을 모두 갖는 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 회전축에 배치되며 그리고 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행한 N-S 축을 또한 갖는 막대 쌍극자 자석을 임의로 포함하며, 인접한 자석의 N-S 방향이 지지 표면 또는 공간에 대하여 반대이며, 자석이 서로 이격되어 있거나 (도 23b1); 또는
e9) 장치는 회전축의 한쪽에 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상인 N-S 축을 모두 갖는 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 회전축에 배치되며 그리고 또한 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 수직인 N-S 축을 갖는 막대 쌍극자 자석을 임의로 포함하며; 인접한 자석의 N-S 방향은 반대 방향을 포인팅하며, 자석은 서로 이격된다 [도 23d1에 도시된 바와 같음]. 본원에서 "이웃하는" 자석은 서로의 옆에 배치된 자석이다.
도 8은 회전축 (z)으로부터 이격된 2개의 막대 쌍극자 자석 (M)을 포함하는 자기장 발생 장치의 실시양태를 개략적으로 도시하며, 자석은 지지 표면 또는 기판 (S)에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행한 그의 자성 축을 가지며, 동일한 자성 N-S 방향은 지지 표면 (S)으로부터 멀어져서 포인팅된다. 도 8에 도시된 자기장 선 (F)으로부터 명백한 바와 같이, 자석의 좌측 및 우측에 대한 영역내에 존재하는 제1의 상태의 코팅 조성물의 코팅층(L)내의 자성 또는 자화성 입자 (P)는 지지 표면 (S)에 대하여 실질적으로 평행하게 배향된다. 회전축 (z) 주위에서 자석을 회전시, 2개의 루프 형상의 바디 (도 8에서의 링)를 형성한다. 또한, 자기장 선으로부터 추론할 수 있는 바와 같이, 회전축에서의 중심 영역에 존재하는 입자는 전혀 배향되지 않거나 또는 그보다는 지지 표면 (S)에 실질적으로 수직인 그의 최장축을 갖도록 배향되어 돌출부가 형성되지 않는다.
물론, 또 다른 실시양태에서, 도 8에서의 배치는 자석의 N-S 방향을 복귀시키거나 또는 예를 들면 3, 4, 5 또는 6개의 자석의 N-S 방향의 동일한 배향으로 회전축 주위에서 추가의 자석을 제공하여 변경될 수 있다. 이는 폐쇄된 루프를 형성하는데 필요한 회전의 정도를 감소시키게 한다.
도 9는 본 발명의 자기장 발생 장치의 또 다른 실시양태를 도시하며, 3개의 막대 쌍극자 자석이 장치에 제공된다. 막대 쌍극자 자석 3개 중 2개는 회전축으로부터 멀어져서 대향으로 배치되며, 동일한 자성 N-S 방향을 갖는다 (지지 표면 (S)에 대하여 실질적으로 수직하며/회전축에 대하여 실질적으로 평행하며, 예를 들면 둘다 지지 표면 (S)를 향하여 포인팅된다). 제3의 막대 쌍극자 자석은 회전축에 배치되며, 서로 이격되어 제공되는 2개의 자석에 대한 반대 방향에서 그의 N-S 방향을 갖는다. 자기장 선으로부터 명백한 바와 같이, OEL의 평면 층/기판 표면에 대하여 본질적으로 평행한 입자 배향은 중심 자석 및 2개의 외부 자석 사이의 영역에서 그리고 회전축으로부터 보았을 때 2개의 이격된 자석을 넘어서는 영역에서 얻는다. 따라서, 도 9의 장치는 (비어있는) 중심 영역을 둘러싸는 2개의 내포된 링의 인각을 부여하는 보안 부재를 생성하게 한다.
도 10은 도 9에 도시된 것과 유사하지만, 유일한 차이점은 회전축에 제공된 중심 자석의 N-S 방향이 이격된 자석의 N-S 방향에 대하여 반대가 아니지만, 3개의 자석 모두가 동일한 N-S 방향 (회전축에 평행한 지지 표면 (S)에 대하여 수직이며 그리고 이를 향하여 포인팅함)을 갖는 것인 본 발명의 자기장 발생 장치의 또 다른 실시양태를 도시한다. 자기장 선으로부터 명백한 바와 같이, 단면의 6개의 영역에서의 입자는 회전시 서로 합쳐져서 3개의 내포된 루프 형상의 영역을 형성하는 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 평행하도록 배향된다. 즉, 중심 자석으로부터 좌측 및 우측 영역에서 OEL 평면에 평행한 배향이 달성되어 회전시 최내 루프 형상의 영역을 형성하며, 좌측에 나타낸 자석의 우측 영역에서 그리고 우측에 나타낸 자석의 좌측 영역에서, 회전시 중앙 루프 형상의 영역이 형성되며, 좌측에 나타낸 자석으로부터 좌측의 영역 그리고 우측에 나타낸 자석으로부터 우측의 영역에서 외부 루프 형상의 영역이 형성된다. 따라서, 도 9의 장치는 (비어있는) 중심 영역을 둘러싸는 3개의 내포된 링의 인각을 부여하는 보안 부재를 생성한다.
도 11은 본 발명의 자기장 발생 장치의 또 다른 실시양태를 도시한다. 여기서, 서로에 대하여 반대의 자성 N-S 방향을 갖는 2개의 쌍의 자석이 회전축의 어느 한쪽에 제공된다. 모든 자석은 회전축으로부터 이격되어 제공되며, 한쌍의 2개의 내부 자석은 회전축에 대하여 대칭 N-S 방향을 가지며 (둘다 회전축으로부터 멀어져서 포인팅되며), 한쌍의 2개의 외부 자석은 회전축에 대하여 대칭 N-S 방향을 갖는다 (둘다 회전축을 향하여 포인팅된다). 4개의 자석 각각은 지지 표면 (S)에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 방사상인 그의 자성 축을 갖는다. 회전축 주위에서 회전시, 장치는 OEL에서의 2개의 루프 형상의 영역에서 입자를 배향시켜서 (비어있는) 중심 영역을 둘러싸는 내포된 링의 인각을 형성한다. 물론, 회전축의 한쪽 위에는 동일한 배향을 갖는 추가의 쌍의 자석을 제공할 수 있다.
도 12는 본 발명의 자기장 발생 장치의 또 다른 실시양태를 도시한다. 도 11에 도시된 실시양태와 유사하게, 2개의 쌍의 자석은 회전축에 대하여 이격되어 제공되며, 그의 자성 축은 지지 표면 (S)에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 방사상이다. 도 11에 도시된 실시양태와는 반대로, 모든 자석은 회전축에 대하여 대칭 N-S 방향을 갖는다 (즉, 회전축을 향하여 포인팅된다).
도 12에 도시된 장치는 입자의 실질적으로 평행한 배향이 4개의 자석 각각의 바로 위에서 뿐 아니라, 동일한 N-S 방향을 갖는 자석으로 인하여 회전축의 각 편에서 자석 사이에 이루어지는 영역에서의 흥미로운 효과를 나타낸다. 그에 의하여, 외부 자석의 극 (예를 들면 N극)은 예컨대 내부 자석의 대향 극 (예를 들면 S극)에 대면하도록 제공된다. 이는 자석 사이의 영역내에서 자석 위의 표면 S에 대하여 실질적으로 평행하게 진행하는 자기장 선을 갖는 자기장을 초래한다. 그러나, 입자의 평행한 배향이 이러한 자기장에 의하여 달성되는 영역은 루프 형상의 바디의 "두께" 또는 선폭에 영향을 미치는 각각의 자석의 위의 영역보다 상당히 더 작다. 따라서, 도 12에 도시된 장치는 주위로 회전시 하나의 (비어있는) 중심 영역을 둘러싸는 3개의 내포된 링의 시각적 인각을 부여하는 OEL의 형성을 초래하며, 여기서 외부 및 내부 링의 두께 또는 선폭은 각각 중앙의 링보다 인지할 수 있을 정도로 더 크다. 이러한 효과는 또한 본 발명의 관련 자기장 발생 장치에서 관찰되며, 예를 들면 도 15b에서 인지 가능하다.
도 13은 본 발명의 자기장 발생 장치의 또 다른 실시양태를 도시한다. 이는 모든 자석이 회전축으로부터 멀어져서 배치된 4개의 막대 쌍극자 자석 장치를 도시한다. 이들 각각은 지지 표면에 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행한 그의 자성 축을 갖는다. 회전축으로부터 보이는 내부 자석의 N-S 방향은 동일하고 그리고 외부 자석의 N-S 방향에 대하여 반대이다. 회전축 주위로 회전시, 3개의 루프 형상의 영역에서의 OEL의 평면에 평행한 입자의 배향이 이루어진다. 루프 형상 중 하나 (중앙 루프 형상)는 회전시 각각의 편에서 자석 사이의 영역의 조합에 의하여 형성된다. 이러한 영역의 폭 및 그에 따른 OEL에서 나타나는 루프 형상의 폐쇄 바디의 겉보기 "두께"는 회전축의 한쪽의 자석 사이의 거리를 조절하고 및/또는 거리 d를 변경시켜 조절될 수 있다. 그러나, 상기 상술한 바와 같이, 너무 큰 거리 d는 루프 형상의 바디의 흐릿한 외관 및/또는 콘트라스트의 손실을 초래할 수 있다. 내부 및 외부 루프 형상은 z 주위에서 회전시 최내 자석 및 회전축 사이의 영역의 조합 및, 회전시 외부 자석을 넘어선 영역의 조합에 의하여 형성된다 (회전축으로부터 보임).
도 14는 본 발명의 자기장 발생 장치의 또 다른 실시양태를 도시한다. 본 실시양태의 장치는 도 13에 도시된 실시양태 중 하나와 유사하지만, 유일한 차이점은 자석 모두가 회전축에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 지지 표면 또는 기판 (S)에 대하여 실질적으로 수직인 동일한 N-S 방향을 갖는다는 점이다. 장치는 (비어있는) 중심 영역을 둘러싸는 4개의 루프 형상의 바디의 광학 인각을 부여하는 보안 부재를 형성한다.
도 15는 본 발명의 자기장 발생 장치의 또 다른 실시양태를 도시한다. 장치는 각각의 편에 3개씩, 회전축으로부터 이격된 6개의 자석을 포함한다. 하나의 자석으로부터 또 다른 자석으로 보았을 때, 모든 자석의 N-S 방향은 동일하며, 회전축에 대하여 보았을 때, 회전축의 한쪽에 한 세트의 3개의 자석의 N-S 방향은 회전축을 향하여 포인팅하며, 다른 세트의 3개의 자석의 N-S 방향은 회전축으로부터 멀어져 포인팅된다 (즉, 한쪽에서의 자석의 배향은 회전축에 대하여 비대칭이다). 하나의 자석의 각각의 N극은 회전축을 따라 그 옆의 자석의 S극에 대면한다.
도 15에 도시된 장치는 회전축의 한쪽에 제공된 자석이 동일한 N-S 방향을 갖는 도 12에 도시된 장치에 관한 것이다 (도 12의 좌측과 도 15의 좌측을 비교한다). 추가의 차이점은 회전축의 한쪽에서의 자석의 세트는 하나의 자석에 의하여 연장되며, 즉 한쪽에 3개의 자석이 있다. 다시, OEL의 평면/표면 S에 대한 입자의 실질적으로 평행한 배향의 영역은 각각의 자석의 바로 위에 그리고 각각의 자석의 사이에 존재한다. 회전시, 이들 영역 각각은 회전 경로를 따라 그 자체가 조합되어 루프 형상의 바디에 해당하는 루프 형상의 영역을 형성한다. 평행한 배향의 영역이 자석의 사이가 아닌 자석의 바로 위에서 더 크므로, 상이한 "두께" 또는 선폭의 교호하는 루프 형상이 회전시 형성된다. 그래서, 도 15에 도시된 장치는 5개의 내포된 루프 형상의 바디를 형성하며, (중심 영역으로부터 보아) 제1, 제3 및 제5의 것은 제2의 및 제4의 것보다 두께가 더 크다.
추가로, 회전축의 옆에 제공된 자석 사이의 자기장 선에 의하여, 표면 S에 대하여 실질적으로 평행한 정렬의 영역은 회전축에 직접 형성되어 "돌출부"를 형성하게 된다. 그래서, 도 15에 도시된 장치는 돌출부를 둘러싸는 교호하는 두께를 갖는 5개의 내포된 링의 광학 인각을 부여하는 OEL을 형성하게 된다.
도 15의 장치는 각각의 편에서 추가의 자석에 의하여 쉽게 보충될 수 있는 것이 명백하다. 각각의 편에서의 하나의 자석의 추가는 루프 형상의 바디 (링)의 개수를 2개 정도로 증가시켜서 장치가 "돌출부"를 채우는 중심 영역을 둘러싸는 7, 9, 11 또는 13개의 내포된 링의 광학 외관을 제공하도록 쉽게 변형될 수 있다. 물론, 자석의 개수를 감소시키면, 또한 (자석의 감소된 수를 제외하고, 도 15의 장치와 동일한) 도 20에 도시되는 바와 같이 돌출부를 갖는 영역을 둘러싸는 2 또는 3개의 루프 형상의 바디가 제공될 수 있다.
도 15b는 도 15a의 장치를 사용하여 생성된 OEL의 사진을 도시한다. 도 15c는 도 15b에서 0 ㎜ 그리고 도 15c에서 1.5 ㎜인 거리 d의 변형의 효과를 도시한다. 상기에서 설명한 바와 같이, 너무 큰 거리 d는 흐릿함 및 콘트라스트 손실을 초래하여 개개의 루프 형상의 바디가 더 이상 식별될 수 없게 된다. 그러나, 또한 도 15c에 도시된 바와 같은 OEL은 자기장 선의 중첩에 의하여 야기되는 뚜렷한 광학 외관 및 3차원 효과를 제공하여 또한 실제로 약간 더 높은 거리 d를 사용할 수 있다. 사실상, 위조자가 OEL의 제조에 사용되는 자기장 발생 장치를 재-구성할 뿐 아니라, 올바른 거리 d를 찾는 것은 어렵다. 따라서, 0.5 ㎜ 이상 또는 1.0 ㎜ 이상의 거리 d는 특정한 적용에 대하여서는 바람직할 수 있다.
도 16은 본 발명의 자기장 발생 장치의 또 다른 실시양태를 예시한다. 장치는 3개의 자석을 포함하며, 그중 2개는 회전축으로부터 이격되며, 하나는 회전축에 제공된다. 도 15에서와 유사하게, 자석의 N-S 방향은 하나의 자석으로부터 다른 자석까지 동일하며, 그리하여 이격된 자석의 N극 (또는 S극)은 회전축에 제공된 자석의 S극 (또는 N극, 각각)에 대면한다. 달리 말하면, 이격된 자석은 회전축에 대하여 비대칭 N-S 방향을 가지며 (하나는 회전축을 향하여 그리고 다른 하나는 회전축으로부터 멀어짐), 회전축에 제공된 자석의 N-S 방향은 회전축을 향하여 포인팅되는 N-S 방향을 갖는 자석과 동일하다.
장치는 도 15에 도시된 것에 관한 것이며, 주요 차이점은 감소된 개수의 자석을 제외하고, 자석이 회전축에 제공된다는 점이다. 그래서, 회전축에서의 자석의 바로 위의 영역에서는 표면 S에 대하여 입자의 실질적으로 평행한 배향의 영역이 형성된다. 이러한 영역은 도 15에서의 해당 영역보다 더 큰데, 이는 자석의 위에 (2개의 자석 사이가 아닌) 형성되기 때문이다. 그래서, 도 16의 장치에 의하여 형성된 OEL에서 최내 루프 형상의 바디에 의하여 둘러싸인 중심 영역에서 (즉, 회전 중심 위의 위치에서)의 "돌출부"는 도 15에 도시된 바와 같은 장치에 의하여 생성된 OEL에서의 해당 위치에서의 돌출부보다 더 크다. 그래서, 도 16의 장치는 예컨대 "돌출부"를 채우는 중심 영역을 둘러싸는 2개의 내포된 루프 형상의 바디 (링)의 인각을 부여하는 OEL을 형성하는 입자의 배향을 초래한다.
도 15의 장치의 경우, 도 16에 도시된 장치는 추가의 자석을 추가하여 루프 형상의 바디의 개수를 증가시켜 쉽게 변형될 수 있다는 점이 명백하다. 또한, "두께"를 교호시킨 루프 형상의 바디가 형성될 것이다. 그래서, (도 15에 도시한 바와 같이) 적절한 배향을 갖는 추가의 자석을 추가하여, 해당 장치는 OEL의 제조에 사용되어 예를 들면 "돌출부"로 채워진 중심 영역을 둘러싸는 4, 6, 8 또는 10개의 내포된 루프 형상의 바디 (통상적으로 교호하는 "두께"를 가짐)의 광학 외관을 제공할 수 있다.
도 17은 본 발명의 자기장 발생 장치의 또 다른 실시양태를 도시한다. 장치는 도 11에 도시된 것에 관한 것이며, 유일한 차이점은 오른쪽 편의 2개의 자석 각각의 N-S 방향이 역전되었다는 점이다. 자석이 반대의 N-S 방향을 갖도록 회전축의 각각의 편에 배치되면서, (도 11과 비교시) 회전축의 한쪽에서만 자석의 N-S 축의 배향의 역전이 하나로부터 다른 하나로 보았을 때 (그러나, 물론 회전축에 대하여 비대칭이며, 즉 하나는 회전축으로부터 멀어져서 포인팅되며, 다른 하나는 회전축을 향하여 포인팅됨) 2개의 내부 자석의 N-S 방향이 동일한 방향으로 포인팅하며 그리고, 하나로부터 다른 하나로 보았을 때 (그러나, 물론 회전축에 대하여 비대칭이며, 즉 하나는 회전축으로부터 멀어져서 포인팅되며, 다른 하나는 회전축을 향하여 포인팅됨) 2개의 외부 자석의 N-S 방향은 동일한 방향으로 포인팅되는 배치를 초래한다. 이러한 배치는 (도 15와 유사하게) 2개의 내부 자석 사이에서 연장된 자기장 선에 의하여 입자의 실질적인 평행한 정렬을 허용하는 회전축에서 직접 영역을 형성한다. 그래서, 도 11에 도시된 장치가 비어있는 중심 영역을 둘러싸는 2개의 내포된 루프 형상의 바디의 광학 외관을 갖는 OEL을 제공하면서, 도 17에 예시된 장치는 돌출부로 채워진 중심 영역을 둘러싸는 2개의 내포된 루프 형상의 바디의 광학 외관을 갖는 OEL을 제공한다.
도 18은 본 발명의 자기장 발생 장치의 또 다른 실시양태를 도시한다. 장치는 4개의 자석을 포함하며, 회전축의 각각의 편에 2개가 있다. 모든 자석은 회전축에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 표면 S에 실질적으로 수직인 그의 자성 축을 갖는다. 2개의 내부 자석의 N-S 방향은 상이하며 (하나는 표면 S를 향하여 포인팅하며, 다른 하나는 표면 S로부터 멀어져서 포인팅함), 회전축으로부터 추가로 이격된 자석은 각각 회전축의 동일한 쪽에 제공된 내부 자석의 N-S 방향에 대하여 반대이다.
도 18은 회전축에 대하여 평행하며 그리고 표면 S에 대하여 수직인 그의 자성 축을 갖는 자석의 교호 배치에 의하여 대칭 자기장이 형성될 수 있는 것을 도시하며, 각각의 자석은 대향 N-S 방향을 갖는 2개의 다른 자석 사이에 삽입된다. 상기 배치에서, OEL의 평면/표면 S에 대하여 비구형 자성 또는 자화성 입자의 평행 배향의 영역은 각각의 자석 사이에 형성되어 반사 구역을 형성한다. 반대로, 상기 자석의 바로 위에는, 입자의 실질적으로 수직인 배향이 달성되어 실질적으로 반사를 나타내지 않는다. 회전축에는 자석이 존재하지 않으며, OEL의 평면에 대한 입자의 실질적으로 평행한 정렬의 영역이 이러한 위치에서 형성되므로, 도 18에 도시된 장치를 사용하여 생성된 OEL에서 중심 영역에 형성된 돌출부가 존재한다. 추가로, 장치는 돌출부를 함유하는 중심 영역을 둘러싸는 2개의 루프 형상의 바디가 형성된다.
물론, 이웃하는 자석에 비하여 대향 N-S 방향을 갖는 회전축에 자석을 제공하여 도 18의 장치를 쉽게 변형시킬 수 있어서 돌출부가 형성되지 않으며 및/또는 각각의 편에 자석의 개수를 증가시켜 3, 4, 5, 6, 7 또는 8개의 루프 형상의 바디를 형성하는 것은 말할 필요도 없다. 추가로, 흥미롭게도, 자석 사이의 상기 장치에서 자기장은 매우 유사하거나 또는 동일하여 명백하게 동일한 "두께"를 갖는 루프 형상이 형성될 수 있다.
도 19는 본 발명의 본 발명의 자기장 발생 장치의 추가의 실시양태를 도시한다. 장치는 각각의 편에 2개씩 회전축으로부터 모두 멀어져서 위치하는 4개의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 각각의 자석은 표면 S에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행한 그의 자성 축을 갖는다. N-S 방향의 배향은 각각의 편에서 각쌍의 자석내에서 동일하며, 회전축의 상이한 쪽에서는 반대이다 (한 편에서는 자석 모두에서 표면 S를 향하여 위로 향하며, 다른 쪽에서는 자석 모두에서 아래를 향한다). 2개의 내부 자석의 N-S 축은 반대이므로, OEL의 평면에 대하여 실질적으로 평행하게 배향시킬 수 있는 영역은 2개의 자석 사이에서 그리고 회전축 위에서 형성되어서 돌출부를 형성하게 된다. 추가로, (회전시 2개의 외부 루프 형상의 바디를 형성하는) 외부 자석의 한쪽으로 연장된 자기장 선에 의하여 그리고 (외부 자석을 향하여) 바깥쪽으로 연장된 2개의 내부 자석의 자기장 선에 의하여 야기되는 회전축 주위에서 회전시 OEL내에 3개의 내포된 루프 형상의 바디가 형성된다.
도 20은 자석의 개수가 감소된 것을 제외하고, 도 15의 장치와 유사한 자기장 발생 장치의 실시양태를 도시한다. 따라서, 실시양태의 별도의 논의는 생략할 수 있다.
자기장 발생 장치의 상기 회전 실시양태에서, 자석은 회전축으로부터 연장된 막대에 의하여 방사상으로 고정되어 회전축 주위에서 회전 가능하게 배치된다. 그러나, 물론, 예를 들면 자석을 접지판 위에 제공하여 자석의 회전 배치를 상이하게 달성할 수도 있다. 그러한 배치에서, 자기장 발생 장치는 회전축 주위에 제공된 복수의 막대 쌍극자 자석을 포함할 수 있으며, 회전축의 한쪽의 자석은 기판을 수용하도록 구성되는 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하거나 또는 수직인 그의 N-S 축을 모두 갖는 2개 이상의 막대 쌍극자 자석이며, 회전축에 배치되며 그리고 지지 표면에 대하여 실질적으로 평행하거나 또는 수직인 그의 N-S 축을 갖는 막대 쌍극자 자석이며; 각각, 인접한 자석의 N-S 방향은 동일하거나 또는 반대인 방향으로 포인팅하며, 자석은 서로 이격되거나 (도 23a, 23b1, 23c 및 23d1 참조) 또는 서로 직접 접촉하며 [도 23b1 및 23d1 참조], 자석은 접지판 위에 임의로 제공된다.
도 23은 자석 구성 및 각각의 자기장 선에 관하여 상기 기재된 기타 회전 자기장 발생 장치의 일부에 해당하는 상기 배치의 예시의 실시양태를 도시한다.
도 23a에서, 자석 (M)의 배치는 접지판 (GP) 위에 배치된다. 각각의 자석은 자기장 선이 각각의 자석 사이에서 자석의 배치의 평면에 대하여 평행하게 진행되는 영역을 갖는, 자기장 선의 아크-형상의 구획을 생성한다. 자석이 배치된 평면에 수직인 축 (z) 주위에서 자석 (M)의 배치를 회전시키는 것은 층에서 자성 또는 자화성 입자를 배향시킬 수 있는, 공간에서의 평균 자기장을 동적으로 생성한다.
자석의 배치에서의 자석 (M)은 동일한 크기를 가질 필요가 없거나, 서로 등거리일 필요가 없거나 또는 자기장 선의 아크-형상의 구획의 내포된 환상 영역이 서로 동일한 단면 및 거리를 가질 필요가 없다. 이는 물론 도 23에 도시된 실시양태에 적용될 뿐 아니라, 본 발명의 모든 기타의 장치, 특히 회전 장치에도 적용된다. 그러나, 자석은 모두 대략 동일한 크기를 가지며 그리고 서로의 거리가 대략 동일한 것이 바람직하다.
도 24는 접지판 (GP) 위에 배치될 수 있는 교호 자성 극성의 2개 이상의 내포된 환상 영역 자석 (M)의 세트를 도시한다. 상기 자석 (M)의 표면 위의 각 쌍의 N- 및 S-극은 상이한 크기의 내포된 환상 효과 화상 부재를 생성하도록 층내에서 자성 또는 자화성 입자를 배향시킬 수 있는 아크-형상 자기장 선의 루프 형상의 (환상) 영역을 정적으로 생성한다.
아크-형상 자기장 선의 정적 환상 영역은 내포될 필요가 없거나, 원형일 필요가 없거나, 동일한 크기를 가질 필요가 없거나, 동일한 형태를 가질 필요가 없거나, 서로 등거리일 필요가 없다. 사실상, 임의의 형태 및 형태의 조합은 자성 배향 장치의 정적 실시양태에서 가능하다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 판의 평면에 대하여 수직으로 자화되며 그리고 돌기 및 인각을 갖는 영구 자성 판을 포함하는 자기장 발생 장치에 관한 것이며, 돌기 및 인각은 중심 영역을 둘러싸는 내포된 루프 형상의 돌기 및 인각을 형성하도록 배치되며, 돌기 및 인각은 대향 자성 극을 형성한다. 상기 장치는 도 25에 예시되어 있으며, 예컨대 영구 자성 판의 인그레이빙(engraving) 또는 호우닝(honing), 예를 들면 물리적 수단, 에이저 어블레이션 또는 화학적 수단에 의하여 원하는 구조를 제공할 수 있는 임의의 방법에 의하여 생성될 수 있다. 대안으로, 장치는 도 25에 예시되어 있으며, 사출 성형에 의하여 또는 주조 공정에 의하여 생성될 수 있다.
도 25는 2개 이상의 동심 루프 형상의 (환상) 자석의 세프를 갖는 장치가 도시되어 있으며, 자성 N- 및 S-극의 교호 시퀀스는 영구 자성 판 (MP)의 극 면 중 하나의 인그레이빙에 의하여 생성되며, 그의 연장된 표면에 대하여 수직으로 자화된다. 인그레이빙된 영구-자성 판으로서의 실시양태는 비-원형 형상의 경우 특히 이로운데, 이는 임의의 형태의 인그레이빙이 고무- 또는 플라스틱-타입 매트릭스로 이루어진 영구-자성 분말의 영구-자성 복합 물질로 용이하게 이루어지기 때문이다.
본원에 기재된 자기장 발생 장치의 자석은 임의의 영구-자성 (경-자성) 물질, 예를 들면 알니코(Alnico) 합금, 바륨- 또는 스트론튬-헥사페라이트, 코발트 합금 또는 희토류-철 합금, 예컨대 네오디뮴-철-붕소 합금을 포함하거나 또는 이로써 이루어질 수 있다. 그러나, 플라스틱- 또는 고무-타입 매트릭스 중에서 영구-자성 충전제, 예컨대 스트론튬-헥사페라이트 (SrFe12O19) 또는 네오디뮴-철-붕소 (Nd2Fe14B) 분말을 포함하는 작업성이 용이한 영구-자성 복합 물질이 특히 바람직하다.
또한, 본원에 기재된 OEL을 생성하기 위한 자기장 발생 장치를 포함하는 회전 프린팅 어셈블리가 본원에 기재되어 있으며, 상기 자기장 발생 장치는 회전 프린팅기의 일부로서 프린팅 실린더 위에 끼우거나 및/또는 삽입된다. 그러한 경우에서, 자기장 발생 장치는 이에 상응하게 각인(imprint)시키고자 하는 표면과의 평활한 접촉을 보장하기 위하여 회전 유닛의 원통형 표면으로 설계 및 변형된다.
또한, 본원에 기재된 OEL의 제조 방법이 본원에 기재되어 있으며, 그러한 방법은
a) (지지 표면 위에 존재할 수 있거나 또는 존재하지 않을 수 있는) 지지 표면 또는 기판 표면 위에 본원에 기재된 결합제 물질 및 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 제1의 (유체) 상태의 코팅 조성물을 도포하는 단계;
b) 제1의 상태의 코팅 조성물을 자기장 발생 장치, 바람직하게는 상기 기재된 바와 같은 것의 자기장에 노출시켜 루프 형상의 영역의 각각의 단면 영역에서 입자의 최장축이 가상의 타원 또는 원의 음으로 만곡된 또는 양으로 만곡된 부분의 접선을 따르도록 하나의 중심 영역을 둘러싼 복수의 내포된 루프 형상의 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부를 배향시키는 단계; 및
c) 자성 또는 자화성 비구형 입자를 그의 채택된 위치 및 배향으로 고정시키도록 코팅 조성물을 제2의 상태로 경화시키는 단계를 포함한다.
적용 단계 a)는 동판 인타글리오 프린팅, 스크린 프린팅, 그라비아 프린팅, 플렉소그래피 프린팅 및 롤러 코팅으로 이루어진 군으로부터, 보다 바람직하게는 스크린 프린팅, 그라비아 프린팅 및 플렉소그래피 프린팅으로 이루어진 군으로부터 선택된 프린팅 방법이 바람직하다. 이러한 방법은 당업자에게 공지되어 있으며, 예를 들면 문헌[Printing Technology, J. M. Adams and P. A. Dolin, Delmar Thomson Learning, 5th Edition]에 기재되어 있다.
본원에 기재된 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 코팅 조성물이 그 내부의 비구형 자성 또는 자화성 입자가 이동 및 회전될 수 있도록 구성되기에 충분히 젖어 있거나 또는 부드러우면서 (즉, 코팅 조성물이 제1의 상태에 있으면서), 코팅 조성물은 자기장으로 처리하여 입자의 배향을 달성한다. 비구형 자성 또는 자화성 입자를 자성 배향시키는 단계는 적용된 코팅 조성물을 "젖어 있는" 상태로 (즉, 여전히 액체 상태이며, 점성이 크지 않으며, 즉 제1의 상태로) 본원에 기재된 자기장 발생 장치의 지지 표면에서 또는 그 위에 생성된 소정의 자기장에 노출시켜 자기장의 자기장 선을 따라 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시켜 예컨대 루프 형상으로 배향 패턴을 형성하는 단계를 포함한다. 이러한 단계에서, 코팅 조성물을 자기장 발생 장치의 지지 표면에 충분히 근접하게 또는 이와 접촉시키도록 한다.
코팅 조성물을 자기장 발생 장치의 지지 표면 및 루프 형상의 부재에 근접하게 하는 것을 기판의 한쪽에 형성하고자 할 경우, 코팅 조성물을 갖는 기판의 편은 장치의 지지 편과 대면할 수 있거나 또는 코팅 조성물을 갖지 않는 기판의 편이 지지 표면에 대면할 수 있다. 코팅 조성물이 기판의 한쪽에만 적용되거나 또는 코팅 조성물이 적용된 편을 배향시켜 예컨대 장치의 지지 표면에 대면하는 경우, 지지 표면과 직접 접촉하지 않는 것이 바람직하다 (기판은 단지 장치의 지지 표면에 충분하게 근접하거나 또는 이와 접촉하지 않는다).
특히, 코팅 조성물은 실제로 자기장 발생 장치의 지지 표면과 접촉되도록 할 수 있다. 대안으로, 작은 에어 간극 또는 중간 분리층이 제공될 수 있다. 추가의 바람직한 대체예에서, 그러한 방법은 코팅 조성물을 갖지 않는 기판 표면이 하나 이상의 자석에 근접할 수 있거나 또는 하나 이상의 자석과 직접 접촉할 수 있도록 실시될 수 있다 (즉, 자석(들)은 지지 표면을 형성한다).
필요할 경우, 프라이머 층은 단계 a) 이전에 기판에 적용될 수 있다. 이는 자성 전달된 입자 배향 화상의 화질을 향상시킬 수 있거나 또는 접착력을 촉진할 수 있다. 상기 프라이머 층의 예는 WO 2010/058026 A2에서 찾아볼 수 있다.
결합제 물질 및 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 코팅 조성물을 자기장에 노출시키는 단계 (단계 b))는 단계 a)와 동시에 또는 단계 a) 이후에 실시될 수 있다. 즉, 단계 a) 및 b)는 동시에 또는 차후에 실시될 수 있다.
본원에 기재된 OEL의 제조 방법은 단계 (b)에 부수적으로 또는 단계 (b) 이후에 비구형 자성 또는 자화성 입자를 그의 채택된 위치 및 배향으로 고정시키도록 코팅 조성물을 경화시켜 코팅 조성물을 제2의 상태로 변환시키는 단계 (단계 c))를 포함한다. 이러한 고정에 의하여, 중실 코팅 또는 층이 형성된다. 용어 "경화"는 기판 표면에 강하게 접착되는 본질적으로 고체 물질이 형성되는 방식으로 임의로 존재하는 가교제, 임의로 존재하는 중합 개시제 및 임의로 존재하는 추가의 첨가제를 포함한, 적용된 코팅 조성물 중의 결합제 성분을 건조 또는 고화, 반응, 경화, 가교 또는 중합시키는 것을 비롯한 공정을 지칭한다. 상기 언급된 바와 같이, 경화 단계 (단계 c))는 또한 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 코팅 조성물 중에 포함되는 결합제 물질에 따라 상이한 수단 또는 방법을 사용하여 실시될 수 있다.
경화 단계는 일반적으로 지지 표면에 접착되는 실질적으로 고체 물질이 형성되도록 코팅 조성물의 점도를 증가시키는 임의의 단계일 수 있다. 경화 단계는 휘발성 성분, 예컨대 용매의 증발 및/또는 수분 증발 (즉, 물리적 건조)에 기초한 물리적 과정을 포함한다. 본원에서, 열풍, 적외선 또는 열풍과 적외선의 조합을 사용할 수 있다. 대안으로, 경화 공정은 코팅 조성물 중에 포함되는 결합제 및 임의의 개시제 화합물 및/또는 임의의 가교 화합물의 화학적 반응, 예컨대 경화, 중합 또는 가교를 포함할 수 있다. 그러한 화학적 반응은 물리적 경화 공정을 위하여 상기에서 상술된 바와 같은 열 또는 IR 조사에 의하여 개시될 수 있으나, 자외선-가시광 조사 경화 (이하, UV-Vis 경화로 지칭함) 및 전자 비임 방사선 경화 (E-비임 경화); 옥시중합 (통상적으로 산소 및 하나 이상의 촉매, 예컨대 코발트-함유 및 망간-함유 촉매의 공동 작용에 의하여 유발되는 산화성 망상조직화); 가교 반응 또는 그의 임의의 조합을 비롯한 (이에 한정되지 않음) 방사선 메카니즘에 의한 화학적 반응의 개시를 포함할 수 있는 것이 바람직하다.
방사선 경화가 특히 바람직하며, UV-Vis 광 조사 경화가 더욱 바람직한데, 이들 기법은 매우 신속한 경화 공정을 초래하여 본원에 기재된 OEL을 포함하는 임의의 물품의 제조 시간을 크게 단축시키기 때문이다. 게다가, 방사선 경화는 경화 방사선에 노출후 코팅 조성물의 점도의 순간 증가를 생성하여 입자의 임의의 추가의 이동을 최소화하는 잇점을 갖는다. 그 결과, 자성 배향 단계후 임의의 정보 손실은 본질적으로 회피될 수 있다. 전자기 스펙트럼의 UV 또는 청색 부분 (통상적으로 300 ㎚ 내지 550 ㎚; 보다 바람직하게는 380 ㎚ 내지 420 ㎚; "UV-가시광-경화")에서의 파장 성분을 갖는 화학 광선의 영향하에서 광중합에 의한 방사선-경화가 특히 바람직하다. UV-가시광-경화를 위한 기기는 화학 방사선의 공급원으로서 고-출력 발광 다이오드 (LED) 램프 또는 아크 방전 램프, 예컨대 중간 압력 수은 아크 (MPMA) 또는 금속-증기 아크 램프를 포함한다. 경화 단계 (단계 c))는 단계 b)와 동시에 또는 단계 b) 이후에 실시될 수 있다. 그러나, 단계 b)의 종반으로부터 단계 c)의 개시까지의 시간은 임의의 탈-배향 및 정보 손실을 방지하기 위하여 비교적 단시간인 것이 바람직하다. 통상적으로, 단계 b)의 종반 및 단계 c)의 개시 사이의 시간은 1 분 미만, 바람직하게는 20 초 미만, 추가로 바람직하게는 5 초 미만, 더욱 보다 바람직하게는 1 초 미만이다. 본질적으로 배향 단계 b)의 종반 및 경화 단계 c)의 개시 사이의 시간차는 본질적으로 존재하지 않으며, 즉 단계 c)는 단계 b) 직후에 실시되거나 또는 단계 b)가 여전히 진행 중이면서 이미 개시되는 것이 특히 바람직하다.
상기 상술한 바와 같이, 단계 (a) (지지 표면 또는 바람직하게는 자석 또는 판에 의하여 형성된 지지 표면 위의 기판 표면에서의 적용)는 단계 b)와 동시에 또는 단계 b) 이전에 실시될 수 있으며 (자기장에 의한 입자의 배향), 또한 단계 c) (경화)는 단계 b)와 동시에 또는 단계 b) 이후에 실시될 수 있다 (자기장에 의한 입자의 배향). 이는 또한 기기의 특정한 유형에 대하여서는 가능할 수 있는 한편, 통상적으로는 3가지 단계 a), b) 및 c)가 모두 동시에 실시되지는 않는다. 또한, 단계 a)와 b) 및, 단계 b)와 c)는 이들이 부분적으로 동시에 실시되도록 실시될 수 있다 (즉, 각각의 단계를 실시하는 시간은 부분적으로 중첩되어 예를 들면 배향 단계 b)의 종료시 경화 단계 c)를 개시할 수 있다).
오염(soiling) 또는 화학적 내성 및 청결성에 의한 내구성 및 보안 문서의 순환 수명의 증가를 목적으로 또는, 그의 미적 외관 (예를 들면 광학 광택도)의 변경을 목적으로, 하나 이상의 보호 층을 OEL의 상부에 적용할 수 있다. 존재할 경우, 하나 이상의 보호층은 통상적으로 보호 바니쉬로 생성된다. 이는 투명하거나 또는 약한 착색 또는 또는 색조를 띨 수 있으며, 거의 광택을 띨 수 있다. 보호 바니쉬는 방사선 경화성 조성물, 열 건조 조성물 또는 그의 임의의 조합일 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 보호층은 방사선 경화성 조성물이며, 보다 바람직하게는 UV-Vis 경화성 조성물이다. 보호층은 단계 c)에서 OEL의 형성후 적용될 수 있다.
상기 방법은 하나의 중심 영역을 둘러싼 내포된 루프 형상의 바디의 광학 외관 또는 광학 인각을 제공할 수 있는 내포된 루프 형상의 영역을 포함하는 OEL을 갖는 기판을 얻도록 구성되며, OEL의 평면에 수직이며 그리고 중심 영역의 중심으로부터 연장된 단면에서, 폐쇄된 루프 형상의 영역 각각에 존재하는 비구형 자성 또는 자화성 입자의 배향은 자기장 발생 장치의 자기장이 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 코팅 조성물의 층 아래로부터 또는 층 위로부터 적용되는지의 여부에 따라 OEL의 평면에 있는 각각의 가상의 반-도넛형 바디의 표면의 음으로 만곡된 부분 (도 1b 참고) 또는 양으로 만곡된 부분 (도 1c 참고)을 따른다. 추가로, 사용된 기기의 유형에 따라, 루프 형상의 바디에 의하여 둘러싸인 중심 영역은 이른바 "돌출부", 즉 기판 표면에 대하여 실질적으로 평행인 배향으로 자성 또는 자화성 입자를 포함하는 영역을 포함할 수 있다. 그러한 실시양태에서, 배향은 둘러싸인 루프 형상의 바디를 향하여 변경되어 중심 영역의 중심으로부터 루프 형상의 폐쇄된 형상 바디로 연장되는 단면으로부터 보았을 때 음 또는 양의 곡선을 따른다. 최내 폐쇄된 루프 형상의 바디 및 "돌출부" 사이에는 입자가 기판 표면에 실질적으로 수직으로 배향되는 영역이 존재하여 반사율을 나타내지 않거나 또는 약간만 나타내는 것이 바람직하다.
잉크, 예를 들면 보안 잉크 또는 일부 기타 코팅 물질로부터 OEL이 형성되며, 예를 들면 상기 기재된 바와 같은 프린팅에 의하여 보안 문서와 같은 기판에 영구 배치되는 적용에서 특히 유용하다.
상기 기재된 방법에서 그리고 OEL을 기판 위에 제공하고자 할 때, 상기 OEL은 영구 잔류되어야만 하는 기판 표면 (예컨대 지폐 적용의 경우) 위에 직접 제공될 수 있다. 그러나, 본 발명의 대안의 실시양태에서, 또한 제조 목적을 위하여 일시적 기판 위에 OEL을 제공할 수 있으며, 이로부터 OEL을 차후에 제거한다. 이는 예를 들면 특히 결합제 물질이 여전히 그의 유체 상태로 있을 동안 OEL의 제조를 도울 수 있다. 그후, OEL의 제조를 위한 코팅 조성물의 경화후, 일시적 기판을 OEL로부터 제거할 수 있다. 물론, 그러한 경우에서, 코팅 조성물은 예를 들면 플라스틱 유사 또는 시트 유사 물질이 경화에 의하여 형성되는 경우 경화 단계 후 물리적으로 일체형인 형태로 존재하여야만 한다. 이에 의하여, 그와 같은 OEL로 이루어진 필름 유사 투명한 및/또는 반투명 물질 (즉, 비-등방성 반사율을 갖는 배향된 자성 또는 자화성 입자, 입자를 그의 배향으로 고정시키고 그리고 필름 유사 물질, 예컨대 플라스틱 필름을 형성하기 위한 경화된 결합제 성분 및 추가로 임의의 성분으로 본질적으로 이루어짐)을 제공할 수 있다.
대안으로, 또 다른 실시양태에서, 기판은 OEL이 제공되는 편에 대향하는 면에 접착제 층을 포함할 있거나 또는, 바람직하게는 경화 단계가 완료된 후 OEL과 동일한 면에 그리고 OEL의 상부에 접착제 층이 제공될 수 있다. 그러한 경우에서, 접착제 층 및 OEL을 포함하는 접착 라벨이 형성된다. 상기 라벨은 기계 및 다소 높은 노력을 포함한 프린팅 또는 기타 공정 없이 모든 유형의 문서 또는 기타 물품 또는 품목에 부착될 수 있다.
한 실시양태에 의하면, OEC는 별도의 전사 단계에서 문서 또는 물품에 적용될 수 있는 전사 호일의 형태로 제조된다. 이러한 목적을 위하여, OEL이 본원에 기재된 바와 같이 생성된 이형 코팅을 기판에 제공한다. 하나 이상의 접착층을 생성된 OEL 위에 적용할 수 있다.
용어 "기판"은 코팅 조성물이 적용될 수 있는 물질을 나타내는데 사용된다. 통상적으로, 기판은 시트 유사 형태로 존재하며, 1 ㎜ 이하, 바람직하게는 0.5 ㎜ 이하, 추가로 바람직하게는 0.2 ㎜ 이하의 두께를 갖는다. 본원에 기재된 기판은 종이 또는 기타 섬유 물질, 예컨대 셀룰로스, 종이-함유 물질, 유리, 세라믹, 플라스틱 및 중합체, 유리, 복합 물질 및 그의 혼합물 또는 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 통상의 종이, 종이 유사 또는 기타 섬유상 물질은 마닐라삼, 면, 린넨, 목재 펄프 및 그의 블렌드를 비롯한 (이에 한정되지 않음) 각종 섬유로부터 생성된다. 당업자에게 공지되어 있는 바와 같이, 면 및 면/린넨 혼방물이 지폐에 바람직하며, 목재 펄프는 비-지폐 보안 문서에 통상적으로 사용된다. 플라스틱 및 중합체의 통상의 예로는 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌 (PE) 및 폴리프로필렌 (PP), 폴리아미드, 폴리에스테르, 예컨대 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (PET), 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트) (PBT), 폴리(에틸렌 2,6-나프토에이트) (PEN) 및 폴리비닐클로라이드 (PVC)를 들 수 있다. 스펀본드 올레핀 섬유, 예컨대 상표명 타이벡(Tyvek)® 하에 시판되는 것도 또한 기판으로서 사용될 수 있다. 복합 물질의 통상의 예로는 종이 및 하나 이상의 플라스틱 또는 중합체 물질의 다층 구조물 또는 적층물, 예컨대 상기 기재된 것뿐 아니라, 종이 유사 또는 섬유 물질에 혼입된 플라스틱 및/또는 중합체 섬유, 예컨대 상기 기재된 것을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 물론, 기판은 당업자에게 공지된 추가의 첨가제, 예컨대 사이징제, 표백제, 가공 조제, 보강 또는 습윤 강화제 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에 의하면, 광학 효과 코팅층 기판(OEC)은 본원에 기재된 기판 위의 1개 초과의 OEL을 포함하며, 예를 들면 2개, 3개 등의 OEL을 포함할 수 있다. 본원에서, 1개, 2개 이상의 OEL은 수개의 동일한 자기장 발생 장치를 사용하여 형성될 수 있거나 또는 수개의 자기장 발생 장치를 사용하여 형성될 수 있다.
OEC는 제1의 OEL 및 제2의 OEL을 포함할 수 있으며, 이들 모두는 기판의 동일 편에 존재하거나 또는 하나는 기판의 한쪽에 존재하며, 다른 하나는 기판의 다른 쪽에 존재한다. 기판의 동일 편에 제공될 경우, 제1의 및 제2의 OEL은 서로 이웃하거나 또는 이웃하지 않을 수 있다. 추가로 또는 대안으로, OEL 중 하나는 다른 OEL과 부분적으로 또는 완전하게 중첩될 수 있다.
1개 초과의 자기장 발생 장치가 복수의 OEL을 생성하는데 사용될 경우, 하나의 OEL을 생성하기 위한 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 배향시키기 위한 자기장 발생 장치 및, 또 다른 OEL을 생성하기 위한 자기장 발생 장치는 i) 음으로 만곡된 부분 (도 1b 참조) 또는 양으로 만곡된 부분 (도 1c 참조)을 나타내는 2개의 OEL을 생성하도록 기판의 동일면에 또는 ii) 음으로 만곡된 부분을 나타내는 하나의 OEL 및 양으로 만곡된 부분을 나타내는 것을 갖도록 기판의 대향 편에 배치될 수 있다. 제1의 OEL을 생성하기 위한 비구형 자성 또는 자화성 입자 및, 제2의 OEL을 생성하기 위한 비구형 자성 또는 자화성 입자의 자성 배향은 동시에 또는 차후에, 결합제 물질의 중간 경화 또는 부분 경화의 존재 또는 부재하에 실시될 수 있다.
보안 문서의 위조 및 불법 복제로부터 보안 수준 및 저항을 추가로 증가시키는 목적으로, 기판은 프린팅, 코팅 또는 레이저-마킹 또는 레이저 천공된 인디시아, 워터마크, 은선, 섬유, 플랑셰트, 발광성 화합물, 윈도우, 호일, 데칼 및 그의 조합을 포함할 수 있다. 보안 문서의 위조 및 불법 복제로부터 보안 수준 및 저항을 추가로 증가시키는 동일한 목적으로, 기판은 하나 이상의 마커 물질 또는 타간트 및/또는 기계 판독 가능한 물질 (예를 들면 발광성 물질, UV/가시광/IR 흡수 물질, 자성 물질 및 그의 조합)을 포함할 수 있다.
본원에 기재된 OEL은 장식용 목적뿐 아니라, 보안 문서의 보호 및 인증에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 본원에 기재된 OEL을 포함하는 물품 및 장식용 물체를 포함한다. 물품 및 장식용 물체는 본원에 기재된 1개 초과의 광학 효과층을 포함할 수 있다. 물품 및 장식용 물체의 통상의 예로는 사치품, 화장품 포장재, 자동차 부품, 전자/전기 가전용품, 가구 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 중요한 측면은 본원에 기재된 OEL을 포함하는 보안 문서에 관한 것이다. 보안 문서는 본원에 기재된 1개 초과의 광학 효과층을 포함할 수 있다. 보안 문서로는 중요 문서 및 중요 상품을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 중요 문서의 통상의 예로는 지폐, 증서, 티켓, 수표, 바우처, 수입 인지 및 세금 라벨, 합의서 등, 신분증, 예컨대 여권, 신분증, 비자, 운전면허증, 은행 카드, 신용 카드, 거래 카드, 접근 문서 또는 카드, 입장권, 대중 교통 티켓 또는 소유권 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 용어 "중요 상품"은 특히 예를 들면 정품 약물 등의 포장의 내용물을 보장하기 위하여 위조 및/또는 불법 복제로부터 보호되어야 하는 제약, 화장품, 전자 또는 식품 산업을 위한 포장재를 지칭한다. 이들 포장재의 예로는 라벨, 예컨대 인증 상표 라벨, 탬퍼 에비던스(Tamper Evidence) 라벨 및 시일을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 기재된 보안 문서는 지폐, 신분증, 권리 부여 문서, 운전 면허증, 신용 카드, 접근 카드, 교통 타이틀, 은행 수표 및 안심 제품 라벨로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 대안으로, OEL은 보조 기판, 예컨대 은선, 보안 스트라이프, 호일, 데칼, 윈도우 또는 라벨 위에 생성한 후, 별개의 단계로 보안 문서에 전사될 수 있다.
당업자는 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 상기 기재된 특정한 실시양태에 대한 수개의 변형을 고려할 수 있다. 그러한 변형예는 본 발명에 포함된다.
추가로, 본 명세서에서 지칭된 모든 문헌은 본원에 전체로서 명시하는 바와 같이 그 전문을 참고로 포함시키고자 한다.
본 발명은 하기 실시예에 의하여 추가로 기재될 것이지만, 이러한 실시예는 어떠한 방식으로도 본 발명의 범주를 한정하고자 하는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
도 3에 의한 자기장 발생 장치는 기판으로서 검은 종이 위에 UV-경화성 스크린 프린팅 잉크의 프린팅된 층에서 비구형 광학 가변 자성 안료를 배향시키는데 사용하였다.
잉크는 하기 조성을 가졌다:
도 3에 의한 자기장 발생 장치는 기판으로서 검은 종이 위에 실시예 1의 조성에 의한 UV-경화성 스크린 프린팅 잉크의 프린팅된 층에서 광학 가변 자성 안료를 배향시키는데 사용하였다.
자기장 발생 장치는 환상 영구 자석의 중심에 배치된 연성-자성 철의 접지판, 내경 15 ㎜, 외경 19 ㎜ 및 두께 4 ㎜의 스트론튬-헥사페라이트-로딩된 플라스토페라이트의 축방향 자화된 환상 영구 자석, 직경 6 ㎜ 및 두께 4 ㎜의 연성-자성 철의 원통형-형상 요크로 이루어졌다.
UV-경화성 스크린 프린팅 잉크의 프린팅된 층을 갖는 종이 기판을 환상 영구 자석 및 철 요크의 자성 극으로부터 1 ㎜의 거리로 배치하였다. 그리하여 얻은 광학 가변 안료의 자성 배향 패턴은 적용 단계로 처리한 후, 안료를 포함하는 프린팅층을 UV 경화시켜 고정시켰다.
생성된 자성 배향 화상은 도 3에 제시하며, 3개의 상이한 시야 하에서 화상의 시야각 의존성 변화를 나타낸다.
실시예 2
도 6d에 의한 자기장 발생 장치는 기판으로서 검은 종이 위에 실시예 1의 조성에 의한 UV-경화성 스크린 프린팅 잉크의 프린팅된 층에서 광학 가변 자성 안료를 배향시키는데 사용하였다.
자기장 발생 장치는 6 ㎜ 직경 및 1 ㎜ 두께의 축방향 자화된 NdFeB 영구 자성 디스크가 배치된 연성-자성 철의 접지판으로 이루어지며, 자성 S극은 연성-자성 접지판 위에 있다. 10 ㎜ 외경, 경, 8 ㎜ 내경 및 1 ㎜ 깊이의 회전 대칭인 U자형 연성-자성 철 요크를 영구 자성 디스크의 자성 N극에 배치하였다. 6 ㎜ 직경 및 1 ㎜ 두께의 제2의 축방향 자화된 NdFeB 영구 자성 디스크는 회전 대칭인 U자형 연성-자성 철 요크의 중심에 배치되며, 자성 S극은 연성-자성 철 요크 위에 있다.
광학 가변 자성 안료를 포함하는 UV-경화성 스크린 프린팅 잉크의 프린팅된 층을 갖는 종이 기판을 제2의 영구 자석 디스크의 자성 극 및 철 요크에 바로 배치하였다. 그리하여 얻은 광학 가변 안료 입자의 자성 배향 패턴을, 적용 단계후 안료를 포함하는 프린팅된 층을 UV-경화시켜 고정시켰다.
생성된 자성 배향 화상은 도 6에 제시하며, 3개의 상이한 시야 하에서 화상의 시야각 의존성 변화를 나타낸다.
실시예 3
도 24에 의한 자기장 발생 장치는 기판으로서 검은 종이 위에 실시예 1의 조성에 의한 UV-경화성 스크린 프린팅 잉크의 프린팅된 층에서 광학 가변 자성 안료를 배향시키는데 사용하였다.
자기장 발생 장치는 비-자성 접지판을 포함하며, 상기 접지판 위에 스트론튬-헥사페라이트-로딩된 플라스토페라이트의 일련의 4개의 내포된 축방향 자화된 환상 영구 자석을 배치하였으며, 스트론튬-헥사페라이트-로딩된 플라스토페라이트의 축방향 자화된 원통형 영구 자석이 중심에 있다. 모든 자성 링은 4 ㎜ 높이, 2 ㎜ 두께를 가지며, 자성 원통형은 4 ㎜의 높이를 가지며, 3 ㎜의 직경을 가지며, 모든 자석 사이의 간격은 2 ㎜이다. 자석의 자성 N 및 S 극은 교호 시퀀스로 배치된다.
광학 가변 자성 안료를 포함하는 UV-경화성 스크린 프린팅 잉크의 프린팅된 층을 갖는 종이 기판을 자석의 극에 바로 배치하였다. 그리하여 얻은 광학 가변 안료 입자의 자성 배향 패턴은 적용 단계후 안료를 포함하는 프린팅된 층을 UV-경화에 의하여 고정하였다.
생성된 자성 배향 화상은 도 24에 제시하며, 3개의 상이한 시야 하에서 화상의 시야각 의존성 변화를 나타낸다.
실시예 4
도 15에 의한 자기장 발생 장치는 기판으로서 검은 종이 위에 실시예 1의 조성에 의한 UV-경화성 스크린 프린팅 잉크의 프린팅된 층에서 광학 가변 자성 안료를 배향시키는데 사용하였다.
자기장 발생 장치는 각각의 치수가 3×3×3 ㎜인 6개의 NdFeB 영구 자석의 선형 시퀀스로 이루어지며, 함께 회전 가능한 비-자성 접지판 위에 장착하였다. 영구 자석 사이의 간격은 1 ㎜이었다. 자석의 자성 축은 모두 자석의 선형 시퀀스의 방향을 따라 동일한 동일한 센스로 정렬하여 NS-NS-NS-NS-NS-NS 선형 배치를 생성하였다.
제1의 실시양태에서, 광학 가변 자성 안료를 포함하는 UV-경화성 스크린 프린팅 잉크의 프린팅된 층을 갖는 종이 기판을 자석의 자성 극 위에 바로 배치하고, 입자를 배향시키기 위한 평균 자기장을 생성하도록 자석의 선형 시퀀스를 갖는 회전 가능한 비-자성 접지판을 신속하게 회전시켰다. 그리하여 얻은 광학 가변 안료의 자성 배향 패턴은 적용 단계후 안료를 포함하는 프린팅된 층을 UV-경화에 의하여 고정시켰다. 생성된 자성 배향 화상은 도 15b에 제시하며, 3개의 상이한 시야 하에서 화상의 시야각 의존성 변화를 나타낸다.
제2의 실시양태에서, 광학 가변 자성 안료를 포함하는 UV-경화성 스크린 프린팅 잉크의 프린팅된 층을 갖는 종이 기판을 자석의 자성 극으로부터 1.5 ㎜의 거리에 배치하여 약간 상이한 환상 효과 화상을 생성하였다. 생성된 자성 배향 화상은 도 15c에 제시하며, 3개의 상이한 시야 하에서 화상의 시야각 의존성 변화를 나타낸다.
Claims (23)
- 결합제 물질을 포함하는 코팅 조성물 중에 분산된 복수의 비구형(non-spherical) 자성 또는 자화성 입자를 포함하며,
최내(innermost) 루프 형상의 영역에 의하여 둘러싸인 공통의 중심 영역 주위에 내포된(nested), 2개 이상의 루프 형상의 영역을 포함하는 광학 효과층(OEL)으로서,
각각의 루프 형상의 영역에서, 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부는, OEL에 대하여 수직이며 그리고 중심 영역의 중심으로부터 최외 루프 형상의 영역의 외부 경계로 연장된 단면에서, 루프 형상의 영역의 단면 영역 각각에서 입자의 최장축이 가상의 타원 또는 원의 음으로 만곡된(negatively curved) 또는 양으로 만곡된(positively curved) 부분의 접선을 따르도록 배향되는 광학 효과층(OEL). - 제1항에 있어서, OEL이 최외 루프 형상의 영역의 바깥쪽에 외부 영역을 더 포함하며, 최외 루프 형상의 영역을 둘러싸는 외부 영역이 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하며, 외부 영역내의 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부가, 그의 최장축이 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 수직이 되도록 배향되거나 또는 무작위 배향되는 광학 효과층(OEL).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 최내 루프 형상의 영역에 의하여 둘러싸인 중심 영역이 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하며, 최장축이 OEL의 평면에 대하여 실질적으로 평행하도록, 중심 영역내의 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 일부가 배향되어 돌출부(protrusion)의 광학 효과를 형성하는 광학 효과층(OEL).
- 제3항에 있어서, 돌출부의 외주(outer peripheral) 형상이 최내 루프 형상의 영역의 형상과 유사한 광학 효과층(OEL).
- 제3항 또는 제4항에 있어서, 루프 형상의 영역 각각이 고리의 형태를 가지며, 돌출부가 중실(solid) 원 또는 반구체(half-sphere)의 형상을 갖는 광학 효과층(OEL).
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부가 비구형 광학 가변 자성 또는 자화성 안료로 이루어지는 광학 효과층(OEL).
- 제6항에 있어서, 광학 가변 자성 또는 자화성 안료가 자성 박막 간섭 안료, 자성 콜레스테릭 액정 안료 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 광학 효과층(OEL).
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항, 바람직하게는 제3항에 있어서, 루프 형상의 영역내의 및/또는 루프 형상의 영역에 의하여 둘러싸인 중심 영역내의 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자가 (a) OEL의 표면으로부터 연장된 3차원 물체(들)의 광학 효과를 제공하도록 배향되는 광학 효과층(OEL).
- 자석 및 자극편(pole piece)으로부터 선택되며 그리고 하나 이상의 자석을 포함하는 복수의 부재(element)를 포함하는 자기장 발생 장치로서, 복수의 부재가 (i) 지지 표면으로서 작용하는 기판을 수용하도록 구성되는 지지 표면 또는 공간 아래에 위치하거나 또는 (ii) 지지 표면을 형성하며 그리고, 자기장 선이 상기 지지 표면 또는 공간 위의 2개 이상의 영역에서 상기 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하게 진행하는 자기장을 제공할 수 있도록 구성되며,
i) 2개 이상의 영역이 중심 영역을 둘러싼 내포된 루프 형상의 영역을 형성하며; 및/또는
ii) 복수의 부재가 복수의 자석을 포함하며, 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하게 진행되는 자기장 선을 갖는 영역이 회전축 주위에서 회전시 합쳐져 회전축 주위에서 회전시 하나의 중심 영역을 둘러싸는 복수의 내포된 루프 형상의 영역을 형성하도록 자석이 회전축 주위에서 회전 가능하게 배치되는, 자기장 발생 장치. - 제9항에 있어서, 옵션 ii)에서, 상기 지지 표면 또는 공간의 위에 있으며 그리고 회전축에 집중된 영역에서 자석의 평면에 실질적으로 평행하게 진행되는 자기장 선을 갖는 자기장이 생성되도록, 자석이 배치되는 자기장 발생 장치.
- 제9항에 있어서, 옵션 i)에서, 중심 영역을 둘러싼 내포된 루프 형상의 영역을 형성하는 평행한 자기장 선의 2개 이상의 영역이 자석 및 자극편으로부터 선택된 복수의 부재의 배치에 의하여 생기며, 상기 부재 중 하나 이상이 지지 표면 또는 공간 위의 평행한 자기장 선을 갖는 루프 형상의 영역에 해당하는 루프 형상의 형태를 갖는 자기장 발생 장치.
- 제11항에 있어서, 자석 및 자극편으로부터 선택된 복수의 부재의 배치가 상기 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직인 그의 자성 축을 갖는 하나 이상의 루프 형상의 자석을 포함하며, 상기 배치가 바람직하게는 루프 형상의 형태를 갖는 자극편을 더 포함하며, 루프 형상의 자석 및 루프 형상의 자극편이 내포형 방식으로 중심 영역을 둘러싸는 자기장 발생 장치.
- 제12항에 있어서, 중심 영역이 상기 지지 표면 또는 공간 또는 중심 자극편에 대하여 실질적으로 수직인 그의 자성 축을 갖는 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 자극편 및 그 자석이 중심 영역으로부터 출발하여 교호 방식으로 배치되는 자기장 발생 장치.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 옵션 ii)에서, 복수의 자석이 회전축 주위에 대칭으로 배치되며, 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하거나 또는 실질적으로 수직인 그의 자성 축을 갖는 자기장 발생 장치.
- 제9항에 있어서,
a) N-S 축이 지지 표면 또는 공간에 대하여 수직이 되도록 루프 형상의 축방향 자화된(axially magnetized) 쌍극자 자석이 제공되며, 루프 형상의 자석이 중심 영역을 둘러싸며, 지지 표면 또는 공간에 대하여 루프 형상의 축방향 자화된 쌍극자 자석 아래에 제공되며 그리고 루프 형상의 자석에 의하여 형성된 루프의 한쪽을 폐쇄시키는 자극편을 더 포함하며, 자극편이 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 공간으로 연장되는 그리고 이로부터 이격되어 있는 하나 이상의 돌기(projection)를 형성하며,
a1) 자극편이 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 중심 영역으로 연장된 하나의 돌기를 형성하며, 돌기가 루프 형상의 자석으로부터 측면 이격되며 그리고 중심 영역의 일부를 채우거나;
a2) 자극편이 하나의 루프 형상의 돌기를 형성하며 그리고 루프 형상의 자석과 동일한 N-S 방향을 갖는 중심 막대 쌍극자 자석을 둘러싸며, 돌기 및 막대 쌍극자 자석이 서로 이격되어 있거나; 또는
a3) 자극편이 2개 이상의 이격된 돌기를 형성하며, 이들 전부 또는 이들 중 1개를 제외한 전부가 루프 형상을 가지며, 돌기의 개수에 따라, 제1의 축방향 자화된 루프 형상의 자석과 동일한 N-S 방향을 갖는 하나 이상의 추가의 축방향 자화된 루프 형상의 자석이 이격된 루프 형상의 돌기 사이에 형성된 공간에 제공되며, 추가의 자석이 루프 형상의 돌기로부터 이격되며, 지지 표면 또는 공간으로부터 보았을 때, 이격된 루프 형상의 자극편 돌기 및 루프 형상의 축방향 자화된 쌍극자 자석의 교호 배치가 하나의 중심 영역을 둘러싸서 형성되도록, 루프 형상의 돌기 및 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 중심 영역이 둘러싸는 루프 형상의 자석과 동일한 N-S 방향을 갖는 중심 막대 쌍극자 자석으로 부분적으로 채워지거나 또는 자극편의 중심 돌기로 부분적으로 채워지며, 중심 영역이 상기 기재된 바와 같이 막대 쌍극자 자석 또는 중심 돌기로 채워지는 자기장 발생 장치,
b) 2개 이상의 막대 쌍극자 자석 및 2개 이상의 자극편을 포함하며,
동일한 개수의 자극편 및 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 막대 쌍극자 자석이 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직인 N-S 축을 가지며, 동일한 N-S 방향을 가지며, 지지 표면 또는 공간으로부터 상이한 거리로, 바람직하게는 지지 표면 또는 공간으로부터 수직으로 연장된 하나의 라인을 따라 그리고 서로 이격되어 제공되며;
자극편이 막대 쌍극자 자석 사이의 공간에서 접촉되도록 제공되며, 자극편이 루프 형상의 형태로 지지 표면 또는 공간에 이웃하여 위치하는 막대 쌍극자 자석이 위치하는 중심 영역을 둘러싸는 하나 이상의 돌기를 형성하는 자기장 발생 장치;
c) 지지 표면 또는 공간의 아래에 위치하며 그리고 상기 지지 표면 또는 공간에 대하여 수직인 그의 N-S 방향을 갖는 하나의 막대 쌍극자 자석을 포함하며,
하나 이상의 루프 형상의 자극편이 자석의 위에 그리고 지지 표면 또는 공간의 아래에 배치되며, 복수의 루프 형상의 자극편의 경우 이격 배치되고 그리고 동일면에 내포되며, 자석이 위치하는 영역 아래의 중심 영역을 하나 이상의 자극편이 측면으로 둘러싸며,
최외 루프 형상의 자극편과 대략 동일한 크기 및 대략 동일한 외주 형상을 갖고 그리고 그의 외주 형상이 지지 표면 또는 공간으로부터의 방향으로 루프 형상의 자극편의 최외 둘레와 중첩되도록 그리고 자석의 극 중 하나와 접촉하도록, 자석의 아래에 배치된 제1의 판 유사 자극편; 및 자석의 각각의 다른 극과 접촉하며, 루프의 외주 형상을 가지며, 중심 영역을 부분적으로 채우며 그리고 하나 이상의 루프 형상의 자극편으로부터 측면에 있으며 그리고 이로부터 이격되며 그리고 이에 의하여 둘러싸인 중심 자극편을 더 포함하는 자기장 발생 장치;
d) 자석의 하나의 극 위의 위치에 이와 접촉하여 그리고 하나 이상의 루프 형상의 자극편의 아래의 위치에 이와 접촉하여 그리고 중심 자극편 아래의 위치에 이와 접촉하여 루프의 외주 형상을 갖는 제2의 판 유사 자극편이 제공되어, 중심 자극편이 더 이상 자석의 극과 직접 접촉하지 않으며, 제2의 판 유사 자극편이 대략 제1의 판 유사 자극편과 동일한 크기 및 형상을 갖는, 상기 항목 c)에 따른 자기장 발생 장치;
e) 2개 이상의 막대 쌍극자 자석이 지지 표면 또는 공간의 아래에 그리고 지지 표면 또는 공간에 대하여 수직인 회전축 주위에서 회전 가능하도록 배치되며, 2개 이상의 막대 쌍극자 자석이 회전축으로부터 그리고 서로 이격되어 있으며, 회전축의 대향면에 대칭으로 제공되며, 지지 표면 또는 공간의 아래에 그리고 회전축에 배치된 하나의 막대 쌍극자 자석을 임의로 더 포함하며,
e1) 장치가 회전축의 한쪽에서 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행한 그의 N-S 축을 모두 갖는 하나 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 모든 자석의 N-S 방향이 지지 표면 또는 공간에 대하여 동일하며, 자석이 서로 이격되어 있으며,
장치가 지지 표면 또는 공간의 아래에 그리고 회전축의 위에 배치된 하나의 막대 쌍극자 자석을 임의로 포함하며, 그의 N-S 축이 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행하며, 그의 N-S 방향은 축 주위에서 회전 가능하게 그리고 이로부터 이격되어 배치된 자석의 N-S 방향과 동일하거나 또는 이 방향에 반대이거나;
e2) 회전축 위에 임의의 막대 쌍극자 자석이 존재하지 않으며, 장치는 회전축의 한쪽에 서로 그리고 회전축으로부터 이격 배치된 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행하며, 축의 한쪽에 제공된 자석은 교호하는 N-S 방향을 가지며, 회전축에 대한 최내 자석은 동일하거나 또는 반대인 N-S 방향을 갖거나;
e3) 회전축 위의 임의의 막대 쌍극자 자석이 존재하지 않으며, 장치는 회전축의 한쪽에 서로 그리고 회전축으로부터 이격 배치된 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행하며, 축의 한쪽에 제공된 자석이 동일한 N-S 방향을 가지며 그리고 회전축의 상이한 쪽에 제공된 자석이 반대인 N-S 방향을 갖거나;
e4) 장치는 회전축의 한쪽에 회전축으로부터 이격 배치된 하나 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 1개 초과의 자석이 한쪽에 존재할 경우 서로 이격되며,
자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며,
모든 자석의 N-S 방향이 본질적으로 동일한 방향으로 포인팅하도록 자석의 N-S 방향이 배치되며, 추가로
e4-1) 임의의 자석이 회전축 위에 제공되지 않으며, 2개 이상의 자석은 회전축의 한쪽에 제공되거나; 또는
e4-2) 임의의 자석이 회전축 위에 제공되며, 한쪽의 자석은 이로부터 이격 배치되며, 회전축 위의 자석은 지지 표면에 대하여 실질적으로 평행한 N-S 축 및 회전축의 한쪽에 제공된 다른 자석과 동일한 방향으로 포인팅하는 N-S 방향을 갖는 막대 쌍극자 자석이거나;
e5) 장치가 회전축 위에 제공된 임의의 자석을 포함하지 않으며, 회전축의 한쪽에 회전축으로부터 이격되어 그리고 서로 이격되어 배치된 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며, 모든 자석의 N-S 방향은 회전축에 대하여 대칭이거나(즉, 모두 회전축을 향하여 또는 이로부터 멀어져서 포인팅함);
e6) 장치는 회전축 위에 제공된 임의의 자석을 포함하지 않으며, 회전축의 한쪽에 회전축으로부터 이격되어 그리고 서로 이격되어 배치된 한쌍 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 모든 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며, 각쌍의 자석은 각각 서로를 향하여 또는 서로 멀어져서 포인팅하는 반대 N-S 방향을 갖는 2개의 자석에 의하여 형성되며, 한쪽의 자석의 최내 쌍의 최내 자석은
e6-1) 둘다 회전축으로부터 멀어져서 또는 회전축을 향하여 포인팅하는, 회전축에 대한 대칭 N-S 방향을 갖거나; 또는
e6-2) 하나는 회전축으로부터 멀어져서 그리고 하나는 회전축을 향하여 포인팅하는, 회전축에 대한 비대칭 N-S 방향을 갖거나; 또는
e7) 장치는
e7-1) 회전축에 임의의 막대 쌍극자 자석을 그리고 회전축의 한쪽에 하나 이상의 자석을 포함하며, 모든 자석의 N-S 축은 지지 표면에 대하여 실질적으로 평행하며, 회전축의 한쪽의 자석의 N-S 축이 회전축에 대하여 본질적으로 방사상이거나; 또는
e7-2) 장치는 회전축에 임의의 막대 쌍극자 자석을 포함하지 않으며, 회전축의 한쪽에 회전축으로부터 이격 배치된 2개 이상의 자석을 포함하며, 모든 자석의 N-S 축은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상이며,
두 경우 모두에서, N-S 방향이 한쪽의 최외 자석으로부터 다른 쪽의 최외 자석까지의 라인상에 있으며, 케이스 e7-1)에서의 회전축 위의 자석이 이러한 라인에서 정렬되도록, 회전축의 한쪽에 배치된 자석의 N-S 방향이 회전축에 대하여 회전축의 다른 쪽에 배치된 자석의 N-S 방향에 대하여 비대칭이거나(즉, 한쪽에서는 회전축을 향하고 그리고 다른 쪽에서는 회전축으로부터 멀어져서 포인팅함);
e8) 장치는 회전축의 한쪽에 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행한 N-S 축을 모두 갖는 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 회전축에 배치되며 그리고 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 평행한 N-S 축을 또한 갖는 막대 쌍극자 자석을 임의로 포함하며,
인접한 자석의 N-S 방향이 지지 표면 또는 공간에 대하여 반대이며, 자석이 서로 이격되어 있거나; 또는
e9) 장치는 회전축의 한쪽에 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 방사상인 그의 N-S 축을 모두 갖는 2개 이상의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 회전축에 배치되며 그리고 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하며 그리고 회전축에 대하여 실질적으로 수직인 N-S 축을 또한 갖는 막대 쌍극자 자석을 임의로 포함하며; 인접한 자석의 N-S 방향은 반대 방향으로 포인팅하며, 자석은 서로 이격되는 자기장 발생 장치;
f) N-S 축이 지지 표면 또는 공간에 대하여 수직이 되도록 2개 이상의 루프 형상의 쌍극자 자석이 제공되며, 2개 이상의 루프 형상의 자석이 하나의 중심 영역에 내포되고, 이로부터 이격되고 그리고 이를 둘러싸서 배치되며, 자석은 축방향 자화되며, 인접한 루프 형상의 자석은 지지 표면 또는 공간을 향하여 또는 이로부터 멀어져서 포인팅하는 반대의 N-S 방향을 가지며,
장치는 루프 형상의 자석에 의하여 둘러싸인 중심 영역에 제공된 막대 쌍극자 자석을 더 포함하며, 막대 쌍극자 자석은 지지 표면에 대하여 실질적으로 수직이며 그리고 루프 형상의 자석의 N-S 축에 대하여 평행한 N-S 축을 가지며, 막대 쌍극자 자석의 N-S 방향은 최내 루프 형상의 자석의 N-S 방향에 대하여 반대이며, 임의로 지지 표면 또는 공간에 대하여 반대 쪽에 그리고 중심 막대 쌍극자 자석 및 루프 형상의 자석과 접촉하는 자극편을 더 포함하는 자기장 발생 장치;
g) 판의 평면에 수직으로 자화되며 그리고 돌기 및 인각(impression)을 갖는 영구 자성판(magnetic plate)을 포함하며, 돌기 및 인각은 중심 영역을 둘러싸는 내포된 루프 형상의 돌기 및 인각을 형성하도록 배치되며, 돌기 및 인각은 반대의 자성 극을 형성하는 자기장 발생 장치; 및
h) 회전축 주위에 제공된 복수의 막대 쌍극자 자석을 포함하며, 회전축의 한쪽의 자석은 지지 표면 또는 공간에 대하여 실질적으로 평행하거나 또는 수직인 N-S 축을 모두 갖는 2개 이상의 막대 쌍극자 자석이며, 임의로 막대 쌍극자 자석은 회전축에 배치되며 그리고 지지 표면에 대하여 실질적으로 평행하거나 또는 수직인 N-S 축을 또한 가지며; 각각 인접한 자석의 N-S 방향이 동일하거나 또는 반대인 방향을 포인팅하며, 자석은 서로 이격되거나 또는 서로 직접 접촉하며, 자석은 임의로 접지판 위에 제공되는 자기장 발생 장치
로 이루어진 군으로부터 선택된 자기장 발생 장치. - 임의로 회전하는 프린팅 어셈블리인, 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항의 자기장 발생 장치를 포함하는 프린팅 어셈블리.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 OEL을 생성하기 위한, 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항의 자기장 발생 장치의 용도.
- a) 지지 표면 또는 기판 표면 위에 결합제 물질 및 복수의 비구형 자성 또는 자화성 입자를 포함하며 그리고 제1의 (유체) 상태로 존재하는 코팅 조성물을 도포하는 단계;
b) 코팅 조성물을 제1의 상태로 자기장 발생 장치, 바람직하게는 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에서 정의된 자기장 발생 장치의 자기장에 노출시켜, 루프 형상의 영역의 각각의 단면 영역에서 입자의 최장축이 가상의 타원 또는 원의 음으로 만곡된 또는 양으로 만곡된 부분의 접선을 따르도록, 하나의 중심 영역을 둘러싼 복수의 내포된 루프 형상의 영역에서 비구형 자성 또는 자화성 입자의 적어도 일부를 배향시키는 단계; 및
c) 자성 또는 자화성 비구형 입자를 그의 채택된 위치 및 배향으로 고정시키도록, 코팅 조성물을 제2의 상태로 경화시키는 단계
를 포함하는 광학 효과층(OEL)의 제조 방법. - 제18항에 있어서, 경화 단계 c)가 UV-Vis 광 조사 경화에 의하여 실시되는 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제18항 또는 제19항의 방법에 의하여 얻을 수 있는 광학 효과층.
- 제1항 내지 제8항 및 제20항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 광학 효과층을 기판 위에 포함하는 광학 효과층 코팅 기판(OEC).
- 제1항 내지 제8항 및 제20항 중 어느 한 항의 광학 효과층을 포함하는 보안 문서, 바람직하게는 지폐 또는 신분증.
- 위조 또는 사기로부터의 보안 문서의 보호, 또는 장식 적용을 위한, 제1항 내지 제8항 및 제20항 중 어느 한 항의 광학 효과층 또는 제21항의 광학 효과 코팅 기판의 용도.
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