KR0180890B1 - 내산화성 광기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내산화성 광기록매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기관상에 기록층과 반사층 및 보호층이 적층 형성된 가열방식(Heat Mode)에 의한 광기록매체에서 기록층을 구성함에 있어서, 조래 사용되었던 유기색소에 내산화성 향상제를 새롭게 참가 혼합시키므로써 특히 기록층의 내구성 및 내습성을 향상시켜서 보다 신뢰도가 우수하게 개선된 새로운 내산화성 광기록매체에 관한 것이다.

Description

내산화성 광기록매체

본 발명은 내산화성 광기록매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판상에 기록층과 반사층 및 보호층이 적층 형성된 가열방식(Heat Mode)에 의한 광기록매체에서 기록층을 구성함에 있어서 종래 사용되었던 유기색소에 내산화성 향상제를 새롭게 첨가 혼합시키므로써 특히 기록층의 내구성 및 내습성을 향상시켜서 보다 신뢰도가 우수하게 개선된 새로운 내산화성 광기록매체에 관한 것이다.

일반적으로 문자나 도형 등의 화상 또는 음성과 같은 제반 정보를 기록하여 재생하는 수단으로 사용되는 광디스크는 기능에 따라서, 재생전용형(Read Only), 추기가능형(Write Once), 서환가능형(Re-Writable)의 3종류로 분류된다. 재생 전용형에는 비디오디스크(VD)와 디지털오디오디스크(CD) 및 데이터용으로서 CD-ROM이 있으며, 추기형 광디스크는 문서파일 시스템과 코드정보를 기록하는 대형 컴퓨터용 외부기록장치로 실용화되고 있는데 DRAM(Direct Read After media)와 WORM(Write Once Read Many media)으로 부르기도 한다. 추기형 광디스크로 일회기록 가능한 워엄타입(WORM Type) 컴팩트 디스크는 가열방식(Heat Mode)에 의한 광기록 매체이다.

이와같은 가열방식에 의한 광기록매체는 일반적으로 홈부가 형성되어 있는 기판상에 기록층과 반사층 및 보호층이 차례로 적층된 구조를 가지고 있으며, 이때 기록층은 홈부와 랜드부가 형성된 상태로 구성되어 있다. 종래, 이러한 광기록 매체에서는 절연기관 상에 Te 등의 저융점 금속ㅇ르 진공증착시켜 기록층을 구성하고 이러한 기록층에 입력정보(Input Data)를 레이져 광 등으로 조사시키면 입력정보에 따라 그에 대응되는 기록층의 표면요철을 통해 기록매체의 반사율이 변화한다. 따라서 반사율의 차이가 감지되고 이에 의해 입력정보가 재생되는 것이다[M. Okuda et al, Japan Appl. Phys., 26, 718(1987), C. J. Van der Poel et al. J. Appl. Phys., 59, 1819(1986)].

그러나, 이러한 종래의 Te 기록층에 의한 광기록매체는 진공증착 방식에 의한 기록층 형성이 생산성 저하를 가져오며 또 국부적 가열시에도 전도성이 커서 고밀도 기록에 부족한 점이 있는 등 개선의 여지가 있었다.

이러한 개선의 일환으로 최근에는 기록층의 형성에 사용되는 재질로서 Te 등의 금속증착막 대신에 그 보다 반사율은 낮지만 비금속 성분 중에서 반사율이 우수한 프탈로시아닌(Phthalocyanine), 시아닌(Cyanine) 등의 유기색소를 기록층의 재료로 사용하는 광기록매체가 개발되어 주목받고 있다[일본특허공개 평5-131750, 3-139044, 5-147356, 5-325252(1993)].

이러한 유기색소를 이용한 광기록매체는 기록층 형성시 스핀코팅(Spin Coating)법에 의해 형성시키므로 진공증착막에 의해 형성시키는 종래의 경우에 비하여 기록층 형성이 용이하므로 제품의 생산성을 높일 수 있으며, 또 기록층 재질의 열전도율이 낮아서 국부적인 가열이 가능하기 때문에 고밀도 기록에 적합하다는 것이 큰 장점으로 알려져 있다.

특히, 그 중에서도 시아닌 색소는 1R 반도체의 레이져 파장인 700~900nm에서 높은 흡수 및 반사를 나타내므로 그 유용성이 더욱 좋은 것으로 알려져 있다.

그러나, 종래의 시아닌계 색소를 기록층에 사용한 광기록매체의 경우 다른 재질을 사용한 것에 비해 내구성이 비교적 약하여서 재생횟수가 증가함에 따라 기록감도가 크게 떨어지는 것이 새로운 문제점으로 대두되고 있다.

따라서, 본 발명에서는 이러한 종래의 유기색소를 함유하는 광기록매체에서 나타나는 문제점을 해소시키기 위해, 유기색소에 내산화성 향상제를 새롭게 첨가사용하므로써 내구성 및 내습성을 향상시켜서 제품의 기록특성 및 신뢰성을 개선시키고자 하는데 목적을 두고 있다.

제1도는 본 발명에 따른 광기록매체에 대한 구현예를 나타낸 단면구조도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 2 : 기록층

3 : 반사층 4 : 보호층

5 : 홈부(groove) 6 : 랜드부(land)

본 발명은 기관상에 유기색소 기록층과 반사층 및 보홍층이 차례로 적층 형성된 광기록매체에 있어서, 상기 기록층은 유기색소 기록층 전체 조성 중에 코발트 화합물계 내산화성 향상제가 색소대비 0.1~20 중량%로 함유되어 있는 것을 그 특징으로 한다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 종래의 유기색소가 함유된 광기록매체에서 유기색소외에 내산화성 향상제를 함유시킨 것에 특징이 있는 것인 바, 이러한 내산화성 향상제로는 특히 가역적으로 산호와 결합하는 특성을 갖는 코발트 화합물계 내산화성 향상제가 사용될 수 있으며, 예컨대 다음 화학식 1로 표시되는 성분이 사용될 수 있다.

상기식에서, A는 Li⁺, Na⁺또는 Cs⁺이고 m, n, l은 각각 독립적으로 0 또는 1 내지 10의 정수이고, DMF는 N, N-디메틸포름아미드를 의미한다.

본 발명에 따른상기와 같은 내산화성 향상제는 종래에 상용되었던 다음 화학식 2의 화합물을 주성분으로 하는 유기색소와 함께 사용되는데, 이들을 함께 혼합시켜서 기록층을 형성하기 위한 도포액을 만들 때 다음 화학식 3 및 4로 표시되는 2가지 용액의 혼합용액 또는 단일용액에 용해시켜 도포액을 만들고 이를 기관상에 스핀코팅시켜 적용시키므로써 기록층을 형성하는 것이다.

상기식에서, R₁. R₂, R₃은 각각 독립적으로 C₁~C₆인 알킬기이고, n은 1~10의 정수이고, X는 할로겐원자, 과할로겐산, 4-플루오로화인 도는 플루엔 술폰산이고, A는 벤젠 또는 나프탈렌환을 포함하는 고리치환체이다.

상기식들 중에서, R₄는 CF₃, H 또는 CF₂(H)-(CF₂)n- (여기서, n은 1, 2, 3, 4 또는 5)이고, R₅, R₆, R₇과 R₈은 각각 독립적으로 또는 CnH_2n+1-COO-(여기서, m과 n은 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수)이다.

즉, 위와 같이 제조된 도포액은 첨주도면 도1에서와 같은 구조로 홈부(5)와 랜드부(6)가 형성되어 있는 기판(1)상에 스핀코팅하여서 기록층(2)을 형성한 다음 계속하여 통상의 방법으로 반사층(3) 및 보호층(4)을 형성하여 광기록매체를 제조한다.

이때, 기판은 종래의 플리카보네이트(PC) 기판이 사용되고, 반사층은 종래보다 반사율이 높은 Au 등이 사용 가능하다. 또한 보호층은 기판보호의 목적으로 자외선 경화수지가 사용될 수 있다.

한편, 본 발명에서 새롭게 사용된 내산화성 향상제는 상기 반응식에서와 같이 기록층에서 종래의 유기색소와 함께 존재하면서 산소와 결합하므로써 내산화제 역할을 하는 것이다.

좀 더 자세히 설명하면, 시아닌 유기색소 계통은 빛과 1중항 산소에 의해서 분해되는 단점이 있는데, 이러한 내산화성 향상제는 가역적으로 산화와 결합하여 유기색소와 산소의 접촉을 차단하므로써 종래의 유기색소만 사용하는 경우에 비해 유기색소의 분해를 현저하게 줄여주는 역할을 하게 된다. 따라서 시아닌 유기색소의 내산화성이 약하다는 점을 보완하게 되어 내구성 및 내습성이 크게 향상되게 된다.

본 발명에 따르면, 이와같은 내산화성 향상제는 전체 기록층을 구성하는 조성물에 있어서 색소대비 50 중량% 이하로 사용하면 가능하나 색소대비 0.1~20 중량%로 사용하는 것이 좋으며, 그 사용량이 너무 적으면 첨가효과를 기대할 수 없고 너무 과다하면 상대 색소량의 감소로 기록특성이 나빠지는 문제가 있다.

한편, 본 발명에 따른 내산화성 향상제가 함유된 단일 기록층은 통상 30~500nm, 바람직하게는 50250nm의 두께로 기판상에 스핀코팅하는 바, 두께가 너무 얇으면 기록 감도가 떨어지고 너무 두꺼우면 반사율 저하의 우려가 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예1]

직경 120mm의 플리카보네이트 기판표면상에서, 직경 46~116mm의 범위에 홈부(Wobble Groove)가 형성되어 있는 디스크 기판을 준비하였다. 한편, 2, 2, 3, 3-테트라플루오로프로판올에 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 아세톤을 5중량% 가한 용제에 다음 화학식 5와 같은 시아닌 색소 1.5 중량% 및 다음 화학식 6의 내산화성 향상제를 색소대비 0.23 중량%로 용해시켜 도포액을 만들었다.

이 도포액을 상기 기판의 직경 38mm이상되는 부분에 스핀코팅에 의한 광기록층을 도포한다. 광기록층의 막두께는 랜드부 및 홈부에서 약 1300~1500Å가 되도록 한다. 이렇게 제조된 광기록층 위에 금으로 약 800Å의 두께를 가진 반사층을 스펏터링 기계를 이용하여 중착시키고, 다시 그 위에 자외선 경화수지 이용하여 약 3㎛의 두께를 가진 보호층을 형성하면 본 발명의 광기록매체를 만들 수 있다. 이렇게 만든 광기록매체에 파장 780㎚의 반도체 레이져 광을 사용하여, 기록 파워 6.5㎽, 선속도1.3m/sec.의 조건으로 CD 포맷트 신호를 기록하여 기록된 신호의 재생신호를 측정하였다. 다음에 본 광기록매체의 기록신호를 파장 780㎚의 반도체 레이져 광을 사용하여, 재생 파워 0.7㎽, 선속도 1.3m/sec.의 조건으로 100만회 재생시킨 재생신호를 측정하여 재생광에 대한 신뢰성을 조사한다. 또한 본 광기록매체를 80℃, 80% RH(Relative Humidity)환경 중에 800시간 방치한 후 방치후의 재생신호를 측정하였다. 본 측정을 통하여 내습 신뢰성에 대한 평가를 행하였다.

[실시예 2 ]

직경 120㎜의 폴리카보네이트 기판표면상에서, 직경 46~116㎜의 범위에 홈부(Wobble Groove)가 형성되어 있는 디스크 기판을 준비하였다. 한편, 2,2,3,3-테트라플루오로프로판에 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 아세톤을 5 중량% 가한 용제에 다음 화학식 7과 같은 시아닌 색소 2.0 중량% 및 상기 화학식 6의 내산화성 수지를 색소대비 0.25 중량%로 용해시켜 도포액을 만들었다. 상기 도포액을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 평가를 행하였다.

[실시예 3]

직경 120㎜의 폴리카보네이트 기판표면상에서, 직경 46~116㎜의 범위에 홈부(Wobble Groove)가 형성되어 있는 디스크 기판을 준비하였다. 한편, 2,2,3,3-테트라플루오로프로판올에 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 아세톤을 5 중량% 가한 용제에 다음 화학식 8과 같은 시아닌 색소 2.5 중량% 및 상기 화학식 6의 내산화성 향상제를 색소대비 3.0 중량%로 용해시켜 도포액을 만들었다. 상기 도포액을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 평가를 행하였다.

[비교예]

직경 120㎜의 폴리카보네이트 기판표면상에서, 직경 46~116㎜의 범위에 홈부(Wobble Groove)가 형성되어 있는 디스크 기판을 준비하였다. 한편, 2,2,3,3-테트라플루오로프로판올에 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 아세톤을 5 중량% 가한 용제에 상기 화학식 5와 같은 시아닌 색소 1.5 중량%만을 용해시켜 도포액을 만들었다. 상기 도포액을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 평가를 행하였다.

상기 실시예 1~3과 비교예에 따른 광기록매체에 대한 반사율 및 신뢰성 시험결과는 다음 표 1에 요약하였다.

상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와같이 본 발명에 따라 제조된 실시예 1~3의 광기록매체는 내산화성 향상제를 사용하지 아니한 종래의 비교예에 비해 유기 색소의 분해를 막음으로써 내구성은 현저하게 내습성은 10~40% 이상 크게 향상 되었음을 알 수가 있어서 신뢰성 면에서 제품의 질이 향상된 것을 상기 시험결과 수치상으로 알 수 있다.

상술한 바와같이, 본 발명에 따른 내산화성 광기록매체는 종래에 유기색소만을 함유하는 광기록매체에 비하여 기록층의 내구성 및 내습성 향상으로 신뢰성이 우수한 특성을 가지는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 기판상에 유기색소 기록층과 반사층 및 보호층이 차례로 적층 형성된 광기록 매체에 있어서, 상기 기록층은 유기색소 기록층 전체 조성 중에 코발트 화합물계 내산화성 향상제가 색소대비 0.1~20 중량%로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 내산화성 광기록매체.
2. 제1항에 있어서, 상기 코발트 화합물계 내산화성 향상제는 다음 화학식 1로 표시되는 것임을 특징으로 하는 내산화성 광기록매체.

   상기식에서, A는 Li⁺, Na⁺또는 Cs⁺이고 m, n, ℓ은 각각 독립적으로 0 또는 1 내지 10의 정수이고, DMF는 N,N-디메틸포름아미드를 의미한다.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내산화성 향상제는 다음 화학식 2의 화합물을 주성분으로 하는 유기색소와 함께 다음 화학식 3 및 4로 표시되는 용액에 용해시켜서 도포액 상태로 기판상에 스핀코팅된 상태로 함유되어 있는 것임을 특징으로 하는 내산화성 광기록매체.

   상기식에서, R₁, R₂, R₃은 각각 독립적으로 C₁~C₆인 알킬기이고, n은 1~10의 정수이고, X는 할로겐원자, 과할로겐산, 4-플루오로화인 또는 톨루엔 술폰산이고, A는 벤젠 또는 나프탈렌환을 포함하는 고리치환제이다.

   상기식들 중에서, R₄는 CF₂, H 또는 CF₂(H)-(CF₂)_n- (여기서, n은 1, 2, 3, 4 또는 5)이고, R5, R6, R7과 R8은 각각 독립적으로 -OH, -H, -CH3,

   또는 C_nH_2n+1-C00-(여기서, m과 n은 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수)이다.