| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2018년 봄 (05/16 ~ 05/18, 삼척 쏠비치 호텔&리조트) |
| 권호 | 24권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료 분과 |
| 제목 | 플라즈모닉 나노구조체 및 상향변환 나노입자 기반 보안 필름 연구 |
| 초록 | 상향 변환 나노입자 (Up-conversion nanocrystals, UCNCs)는 에너지가 낮은 적외선을 흡수하여 가시광선을 방출하는 특수한 성질을 가지는 물질로서 태양전지, 바이오 이미징, 위조방지 등의 분야에서 활발히 연구되고 있다. 특히 위조방지분야에서는 UCNCs의 투명한 물질 특성을 이용하여 보안문서 상에 UCNCs 잉크를 프린팅 하는 등 숨겨진 워터마크로 활용하는 연구가 많이 보고 되고 있다. 본 연구에서는 MIM (Metal-Insulator-Metal)형태를 기반으로 한 플라즈모닉 구조체를 UCNCs와 결합하여 새로운 위조방지 보안 필름을 제안하고자 한다. MIM 기반 플라즈모닉 나노구조체는 insulator층에 UCNCs monolayer를 위치 시키게 되면 UCNCs의 광 증폭은 reference 대비 약 200배 정도 증폭이 가능하다. 이와 반대로, 금속 필름 표면상에 상부 금속층 없이 UCNCs만 존재하게 될 경우, quenching effect에 의하여 광 감소가 일어난다. 이 두 가지 특성을 이용하여 MIM 구조에서 상부 금속층과 UCNCs 층을 각기 다른 제 1, 2 암호화 코드로 패터닝 후 두 패턴을 얼라인먼트 과정을 통해 겹치게 되면 각기 코드와 무관하게 오직 상부 금속층과 UCNCs 층이 포개져 MIM 구조를 이룬 영역에서만 광 증폭을 관찰할 수 있게 된다. 이때 MIM 구조를 이룬 제 3의 패턴은 위조 방지 식별을 위한 보안코드가 된다. 따라서, 상부 금속층 제 1패턴과 UCNCs 층 제 2패턴 코드는 제 3의 암호화 코드를 감추고 외부 유출을 막는 역할을 하고, 제 3의 암호화 코드는 식별 장치를 통한 발광으로 가시적 확인을 가능하게 한다. 또한 위조방지 보안 필름에서 제 3의 패턴을 이루기 위한 얼라인먼트 과정 이 후 얼라인먼트 키를 제거 함으로 써 MIM구조체가 무너진 후 복원이 불가능 하도록 설계 되어 재사용이 불가능하다. 이러한 보안 필름은 고가 제품의 위조방지뿐만 아니라 오용의 위험이 있는 약품의 개폐여부 식별에도 쓰일 수 있다. |
| 저자 | 박기선1, 변동진2, 고형덕2 |
| 소속 | 1한국과학기술(연), 2고려대 |
| 키워드 | Anti-counterfeit; plasmonic; up-conversion |
