KR100571304B1 - 광 기록 매체 - Google Patents

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후쿠자와나루토시
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Abstract

본 발명의 광 기록 매체는 적어도 기판과 당해 기판 위에 배치된 기록층을 갖는다. 기록층은 적어도 제1 염료와 제 2 염료를 함유하며, 제1 염료는 기록층의 주성분으로서 최대 흡광 파장 범위가 450 내지 600nm이고, 제2 염료는 최대 흡광 파장 범위가 600 내지 750nm이다. 기록층 속의 제2 염료의 함량은 파장이 655nm인 광에 대한 감쇠 계수 α와 파장이 670nm인 광에 대한 감쇠 계수 β가 수학식 1 내지 3의 조건을 동시에 충족시킬 수 있도록 조정된다.
수학식 1
0.03 ≤α
수학식 2
0.03 ≤β
수학식 3
0.7 ≤(β/ α) ≤1.05
광 기록 매체, 기록층, 제1 염료, 제2 염료, 감쇠 계수

Description

광 기록 매체{Optical recording medium}
도 1은 본 발명의 바람직한 양태에 따르는 광 기록 매체를 나타내는 부분 절단 사시도(oblique perspective view)이다.
도 2는 도 1에 도시된 광 디스크의 단면 R 부분의 확대 사시도이다.
도 3은 본 발명의 광 기록 매체의 기록층에 조사된 광의 파장과 기록층에 함유된 제1 염료 및 제2 염료의 감쇠 계수와의 관계의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시예 3과 비교 실시예 1의 광 기록 매체의 기록층들 각각에 조사된 광의 파장과 기록층의 감쇠 계수와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 파장 영역 650 내지 770nm에 대해서 확장된 도 4의 그래프의 일부분을 나타내는 그래프이다.
본 발명은 유기 염료를 주성분으로서 함유하는 기록층을 갖는 광 기록 매체에 관한 것이다.
추기형(追記型) 광 기록 매체(optical recording media)로서, 유기 염료 물질을 주성분으로서 함유하는 기록층을 갖는 매체와 금속 원소(또는 비금속 원소)를 주성분으로서 함유하는 기록층을 갖는 매체가 공지되어 있다. 저렴하고 제조공정의 비교적 단순한 구성 잇점을 제공하기 때문에 전자가 현재 주류를 이룬다
유기 염료 물질을 주성분으로서 함유하는 기록 층을 갖는 이러한 추기형 광 기록 매체에 있어서, 기록에 사용되는 레이저 빔의 발진 파장이 다량 정보를 고밀도 기록할 수 있도록 보다 단파장으로 된다. 본 명세서에서, "정보 기록에 사용되는 레이저 발진 파장"은 필요한 경우 "기록 파장"이라고 할 수 있다.
특히, 대용량 추기형 광 디스크(DVD-R)의 경우, 기록 파장이 635nm(Authoring)인 레이저 빔을 사용하여 정보를 기록하는 유형의 표준(3.95GB 용량) 및 기록 파장이 650nm(General)인 레이저 빔을 사용하여 정보를 기록하는 유형의 표준(4.7GB 용량)이 정립되었다.
따라서, 광 디스크(DVD-R)의 기록층은 위의 두 가지 표준화된 기록 파장의 레이저 빔들 중의 하나가 사용되는 경우에 최상의 기록 특성이 수득될 수 있도록 최적화되어 제조된다.
광 디스크(DVD-R)의 이러한 기록층은, 예를 들면, 다음 유기 염료 물질을 사용하여 형성된다.
즉, 파장이 650nm 근처인 광에 대한 기록층의 흡광 강도가 지나치게 크지 않도록 하기 위해서, 기록층은 유기 염료를 주성분으로서 함유한다. 여기서, 유기 염료는 흡광 밴드의 범위가 주로 450 내지 600nm이고 파장 범위가 위와 같은 광에 대한 흡광 강도가 필수 최소값을 갖는 흡광 특성(예를 들면, 파장 영역이 650nm인 광에 대한 감쇠 계수가 약 0.01 내지 0.03으로 되는 특성)을 갖는다.
이러한 흡광 특성을 갖는 유기 염료의 예로서는 일본 공개특허공보 제(평)7-266705호 등에 기재되어 있는 시아닌 염료 및 이후 기재되는 화학식 1의 아조 그룹을 갖는 염료를 들 수 있다.
이들 유기 염료는 내광성이 우수하고 위에서 기재한 바와 같이 발진 파장이 650nm인 광에 대한 감쇠 계수가 약 0.01 내지 0.03인 특성(참조: 도 3에서 제1 염료의 감쇠 계수의 프로파일 A)을 갖는다.
따라서, 위에서 언급한 유기 염료를 주성분으로서 사용함으로써, 충분한 기록 감도를 수득하는 데 필요한 흡광율을 유지하면서 특정 파장의 광에 대해서 반사율이 충분히 높은 기록층(예를 들면, 반사율이 약 40% 이상인 기록층)을 형성할 수 있다. 따라서, 충분한 재생 감도를 수득할 수 있을 것으로 생각된다.
발명의 개요
그러나, 본 발명자들은 상기 통상적인 광 기록 매체에 내재하는 다음과 같은 문제점을 발견하였다.
상기 통상적인 광 기록 매체에서, 표준화된 특정 기록 파장(650nm)의 광을 사용하는 경우, 기록층은 최적 기록 특성을 나타내도록 설계된다. 즉, 표준화된 기록 파장의 광에 대해 최적 기록 특성을 수득하기 위해서, 통상적인 광 기록 매체의 기록층은 위에서 기재한 것들과 같은 특정 광학 특성(흡광 특성)을 갖는 유기 염료를 선택하고 유기 염료 물질을 주성분으로서 함유함으로써 제조된다. 이러한 유기 염료 물질의 광학 특성(흡광 특성)은 광 파장에 크게 좌우되어, 광 파장의 작은 변동에도 이의 광학 특성은 크게 변화된다.
따라서, 상기 통상적인 광 기록 매체는 기록에 실제로 사용되는 레이저에 대해서 표준화된 기록 파장과 레이저의 발진 파장의 작은 편차(예를 들면, 수 nm의 편차)에도 이의 기록 특성이 대단히 저하되는 문제점이 있다.
제조 조건의 분산 등의 영향으로 인해 표준화된 기록 파장과 광 기록 매체에 정보를 기록하는 기록장치에 포함되는 레이저의 기록 파장을 일치시키기는 어렵다. 따라서, 실제로 사용되는 레이저의 발진 파장은 표준화된 기록 파장으로부터 수 nm 이상 벗어난다. 따라서, 통상적인 광 기록 매체가 이러한 기록장치에 사용되는 경우, 충분한 기록 특성이 수득될 수 없다.
기록에 사용되는 레이저의 저가, 긴 수명 및 고 출력성을 동시에 달성하기 위해서, 기록 파장이 상기 표준화된 기록 파장보다 비교적 긴 레이저가 사용될 수 있는 것으로 생각된다. 예를 들면, 기록 파장이 약 660nm 내지 약 680nm인 레이저(예를 들면, 반도체 레이저)가 정보 기록용으로 사용될 수 있다. 그러나, 통상적인 광 기록 매체가 상기 레이저와 같이 기록 파장이 약 650nm보다 긴 레이저를 갖는 기록장치에 사용되더라도 상기한 이유로 인해 충분한 기록 특성이 달성될 수 없는 문제점이 있다.
또한, 기록장치에 포함되는 레이저의 기록 파장은 작동 동안 레이저 빔 공급원 속에서의 온도 상승으로 인해 보다 장파장측(또는 온도 감소로 인해 보다 단파 장측)으로 이동되는 경향이 있다. 따라서, 이러한 견지에서, 통상적인 광 기록 매체가 사용되는 경우, 충분한 기록 특성이 또한 수득될 수 없다.
본 발명은 통상적인 기술의 상기 문제점들을 감안하여 이루어졌다. 본 발명의 목적은 비교적 광범위한 파장 영역의 광에 대해 기록 특성이 우수하고 기록용 광의 파장이 표준화된 값으로부터 벗어나는 경우에도 정보 기록을 잘 수행할 수 있는 광학 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 문제점들을 해결하기 위해서 예의 연구하였고, 특정 유기 염료를 특정 범위에서 기록층에 함유시키는 경우, 즉 파장 범위 600 내지 750nm에서 최대 흡광 파장을 갖는 유기 염료를 유기 염료를 주성분으로서 함유하는 기록층에 함유시키는 경우, 위의 목적을 달성하는 데 크게 효과적임을 발견하고, 본 발명에 이르렀다. 여기서, 기록층의 주성분으로서의 유기 염료는 파장 범위 450 내지 600nm에서 주로 흡광 밴드를 갖는다. 위의 최대 흡광 파장을 갖는 유기 염료는 실제로 당해 기술분야의 숙련가들 중에서는 기록층의 기록 특성을 향상시키는 데 기여하지 못하는 것으로 생각된다.
본 발명은 적어도 기판과 당해 기판 위에 배치된 기록층을 포함하는 광 기록 매체를 제공한다. 기록층은 적어도 제1 염료와 제2 염료를 함유한다. 제1 염료는 기록층의 주성분이고 이의 최대 흡광 파장 범위는 450 내지 600nm이다. 제2 염료는 최대 흡광 파장 범위가 600 내지 750nm이고, 기록층에 함유되는 제2 염료의 양은 다음 수학식 1 내지 3의 조건을 동시에 충족시키도록 조정된다.
0.03 ≤α
0.03 ≤β
0.7 ≤(β/ α) ≤1.05
위의 수학식 1 내지 3에서,
α는, 파장이 655nm인 광에 대한 기록층의 감쇠 계수이고,
β는, 파장이 670nm인 광에 대한 기록층의 감쇠 계수이다.
본 발명의 광 기록 매체에 있어서, 비교적 광범위한 범위의 파장 영역의 광에 대해 우수한 기록 특성을 수득할 수 있고, 기록 파장이 표준화된 값으로부터 벗어나는 경우에도 정보 기록을 잘 수행할 수 있다. 특히, 본 발명의 광 기록 매체에 있어서, 파장 범위가 650 내지 680nm인 광에 대해 우수한 기록 특성을 수득할 수 있고 기록 파장이 특히 범위 655 내지 680nm에서 장파장측으로 표준화된 값(650nm)으로부터 벗어나더라도 정보 기록을 잘 수행할 수 있다.
위의 수학식 1 내지 3의 조건을 동시에 충족시키는 양으로 제2 염료를 함유함으로써 상기 효과를 수득할 수 있는 메카니즘은 아직 분명하지 않다. 그러나, 본 발명자들은 메카니즘이 다음과 같을 것으로 생각한다.
본 발명자들은 이를 다음 이유 때문인 것으로 생각한다. 단지 제1 염료만으로 이루어진 통상적인 기록층은 흡광율(또는 감쇠 계수)이 단파장측으로부터 장파장측으로 감쇠되는 음의 입사각을 갖는다. 한편, 본 발명의 광 기록 매체에서는, 위의 조건들을 동시에 충족시키는 범위에서 기록층에 함유되는 제2 염료의 양을 조정함으로써 장파장측의 흡광율(또는 감쇠 계수)이 증가되어 흡광율(또는 감쇠 계수)의 감쇠도가 쉽게 충분히 감소될 수 있다.
따라서, 본 발명자들은 본 발명의 광 기록 매체에 있어서, 기록층의 흡광율(또는 감쇠 계수)에 대한 감쇠도는 통상적인 기록층에 비해 작아질 수 있다고 생각한다. 본 발명자들은 또한 광범위한 파장 영역(특히 650 내지 680nm)의 광에 대해 기록층의 흡광율(또는 감쇠 계수)이 표준화된 기록 파장의 경우의 감도와 동일한 우수한 감도로 기록 가능한 수준으로 제어될 수 있다고 생각한다.
본 발명에 있어서, 기록층의 감쇠 계수 α및 β가 0.03 미만인 경우, 기록/재생 광에 대한 기록층의 충분한 흡광율을 유지시킬 수 없다. 또한, 기록층의 충분한 반사율을 유지시키기 위해서, 감쇠 계수 α및 β는 0.1 이하로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, (β/α)가 0.7 미만인 경우, 기록 파장이 표준화된 값(650nm)으로부터 벗어나는 경우에 상기 작동 효과는 수득되지 않을 수 있다. (β/α)가 1.05를 초과하는 경우, 기록 파장이 표준화된 값(650nm)으로부터 벗어나는 경우에 상기 작동 효과는 수득되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 기록층의 "주성분"은 기록층 속에서의 최고 함량 비율(질량%)을 갖는 성분을 나타낸다. 즉, "주성분"은 제1 염료를 나타낸다.
본 발명에 있어서, 제1 염료 및 제2 염료 각각의 "최대 흡광 파장"은 단지 각각의 염료에 의해서 두께 30 내지 300㎛로 형성된 박막에 대해 수득되는 흡광 스펙트럼의 최대 흡광 파장을 나타낸다. 따라서, 이는 각각의 염료를 용매에 용해시켜 수득되는 용액의 흡광 스펙트럼의 최대 흡광 스펙트럼과 상이하다.
제1 염료와 제2 염료 각각의 흡광 스펙트럼을, 예를 들면, 다음과 같은 방식으로 측정할 수 있다. 먼저, 측정될 염료를 유기 용매에 1 내지 20질량% 농도로 용해시켜 수득되는 측정용 용액을 제조한다. 그 다음, 당해 측정용 용액을 표면이 평활한 평판(예를 들면, 폴리카보네이트 평판 등) 위에 스핀 피복법으로 피복시킨다.
이 때, 평판 표면 위에 피복된 측정용 용액의 액체 필름 속의 염료 분자가, 염료 분자들이 건조 공정 동안에 특정 방향으로 배향되는 상태로 되는 것을 방지하기 위해서, 평판 표면의 상태, 피복 액체의 용매 및 피복 조건(예: 건조 시간 및 건조 온도)을 조정한다. 또한, 측정용 용액의 피복량을 건조 후에 수득된 필름의 두께가 60 내지 200nm로 될 수 있도록 조정한다. 그 다음, 50 내지 70℃의 온도 조건하에 건조시켜 제1 염료 또는 제2 염료로 이루어진 박막을 형성시킨다. 그 다음, 제1 염료 또는 제2 염료로 이루어진 박막이 형성되어 있는 평판의 투과 흡광 스펙트럼을 분광광도계로 측정한다.
상기 측정용 용액을 제조하는 데 사용되는 유기 용매로서는 제1 염료 및 제2 염료를 용해시킬 수 있고 이의 대기중에서의 비점이 50 내지 150℃인 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 유기 용매는 용매가 측정용 용액의 스핀 피복 동안에 증발되는 경우 상당한 결정화 또는 제1 염료와 제2 염료의 회합을 촉진시키지 않는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 흡광 스펙트럼 측정 방법을 사용하여 공지된 기술을 기본으로 제1 염료와 제2 염료 및 기록층의 감쇠 계수(광학 상수)를 측정할 수 있다.
다음에는 도 1 및 도 2를 참고하여 광 기록 매체의 바람직한 양태를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 양태에 따르는 광 기록 매체(DVD-R)를 나타내는 부분 절단 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시한 광 디스크의 단면 R 부분의 확대 사시도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 도 1의 광 기록 매체(1)는 기록에 사용되는 디스크(20)를 접착제로 이루어진 접착층(40)에 의해 더미 기판(dummy substrate)(30)에 접착시켜 구성한다. 디스크(20)는 기판(22), 보호층(28), 기판(22)과 보호층(28) 사이에 배치된 기록층(24) 및 보호층(28)과 기록층(24) 사이에 배치된 반사층(26)을 포함한다.
기판(22)은 기록층(24), 반사층(26) 및 보호층(28)에 대한 지지체로서 작용하는 층이다. 재료가 위의 각 층을 지지하면서 기록 광 및 재생 광을 투과시킬 수 있는 한, 기판(22)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 광(예를 들면, 발진 파장 범위가 650 내지 680nm인 레이저 빔) 투과율이 88% 이상인 것이 바람직하다. 이러한 재료로서, 예를 들면, 유리 또는 수지가 사용될 수 있다. 수지가 성형 용이성면에서 보다 바람직하다.
이러한 수지로는 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 우레탄 수지 등을 예로 들 수 있다. 이들 중에서, 폴리카보네이트 수지가 가공성 및 광학 특성면에서 특히 바람직하다. 또한, 기판(22)의 두께에 대해서도 특별히 제한되지 않는데, 예를 들면, 약 0.6mm로 설정할 수 있다.
또한, 정보 기록에 필요한 트랙킹 서보 그루브(tracking servo groove)(오목한 부분) 및 랜드(land)(돌출된 부분)가 기록층(24)이 형성되는 기판(22)의 측면에 형성된다. 이러한 가이드 그루브 구조의 형상, 그루브의 깊이 및 트랙 피치는 기록/재생 특성, 서보 신호 특성 등을 포함하는 전체 신호 품질을 고려하여 최적화한다.
기록층(24)은 기록 마크가 기록 동안에 형성되는 층이다. 파장 영역이 비교적 넓은 범위(특히 파장 650 내지 680nm)의 광에 대해서 우수한 기록 특성을 수득하고 기록 광의 파장이 표준화된 값(650nm)으로부터 벗어나는 경우(특히 655 내지 680nm의 장파장측으로 이동되는 경우)에도 정보 기록을 잘 수행하기 위해서 다음 구성을 사용한다.
즉, 기록층(24)은 적어도 최대 흡광 파장 범위가 450 내지 600nm인 제1 염료(주성분)와 최대 흡광 파장 범위가 600 내지 750nm인 제2 염료를 함유한다. 또한, 위에서 기재한 바와 같이, 기록층(24)에 함유되는 제2 염료의 양은 다음 수학식 1 내지 3을 동시에 충족시키도록 조정된다.
수학식 1
0.03 ≤α
수학식 2
0.03 ≤β
수학식 3
0.7 ≤(β/ α) ≤1.05
위의 수학식 1 내지 3에서,
α는, 파장이 655nm인 광에 대한 기록층의 감쇠 계수이고,
β는, 파장이 670nm인 광에 대한 기록층의 감쇠 계수이다.
기록 파장이 표준화된 값으로부터 벗어나는 경우에도 충분한 기록 감도를 확실히 수득하기 위해서, 상기 조건이 동시에 충족되고 파장이 655 내지 670nm인 광에 대한 감쇠 계수 범위가 0.03 내지 0.1인 기록층(24)이 바람직하다.
파장이 655 내지 670nm인 광에 대한 기록층(24)의 감쇠 계수가 0.03 미만으로 되는 경우, 충분한 기록 감도가 수득될 수 없어 기록 특성의 저하 경향을 증가시킨다. 기록층(24)의 감쇠 계수의 분산이 크게 될수록 파장 영역 655 내지 670nm에서의 기록 감도 차는 더욱 크게 된다. 따라서, 기록 특성은 기록 파장의 편차로 인해 점차적으로 크게 차이가 나는 경향이 있다. 따라서, 파장이 655 내지 670nm인 광에 대한 감쇠 계수는 바람직하게는 상기 범위로 설정되어야 한다.
한편, 파장이 655 내지 670nm인 광에 대한 기록층(24)의 감쇠 계수가 0.1을 초과하는 경우, 흡광율이 지나치게 커지므로 충분한 반사율을 수득할 수 없는 경향이 증가한다. 또한, 상기한 작용 효과를 더욱 확실히 수득하기 위해서는 기록층(24)의 두께 범위는 바람직하게는 30 내지 300nm이어야 한다.
다음에는 상기 광학 특성을 갖는 기록층(24)을 구성하는 재료로서 사용되는 제1 염료 및 제2 염료에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 광 기록 매체의 기록층에 조사된 광의 파장과 기록층에 함유된 제1 염료 및 제2 염료의 감쇠 계수와의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 3에서, 감쇠 계수 프로파일 A는 본 발명에 사용되는 제1 염료의 감쇠 계수 프로파일의 일례를 나타내고, 감쇠 계수 프로파일 B는 본 발명에 사용되는 제2 염료의 감쇠 계수 프로파일의 일례를 나타낸다.
기록층(24)의 광학 특성을 수득하기 위해서, 기록층(24)의 주성분인 제1 염료의 최대 흡광 파장 범위는 450 내지 600nm이고 최대 흡광 파장의 광에 대한 감쇠 계수는 0.7 이상인 것이 바람직하다. 또한, 동일한 목적으로 파장이 680nm인 광에 대한 제1 염료의 감쇠 계수는 바람직하게는 0.03 이하이다.
기록층(24)의 광학 특성을 보다 확실히 수득하기 위해서, 제2 염료의 최대 흡광 파장 범위는 600 내지 750nm이고 정보 기록에 사용되는 파장의 광에 대한 감쇠 계수는 0.5 이상인 것이 바람직하다. 또한, 동일한 목적으로 파장이 650 내지 680nm인 광에 대한 제2 염료의 감쇠 계수는 0.5 이상이 바람직하다.
또한, 기록층(24)의 광학 특성을 보다 확실히 수득하기 위해서, 기록층(24)에 함유되는 제2 염료의 양은 바람직하게는 기록층(24)의 총 질량에 대해서 10질량% 이하이다. 기록층(24)에 함유되는 제2 염료의 양이 10질량%를 초과하는 경우, 제1 염료의 기록 특성[에러 또는 지터(jitter)]에 악영향을 미치는 경향이 증가하다.
다음에는 위에서 언급한 광학 특성을 갖는 기록층(24)의 성분으로서 사용되는 제1 염료와 제2 염료의 예를 설명한다.
바람직하게는, 제1 염료는 적어도 금속 또는 금속 이온으로 이루어진 배위 중심과 화학식 1의 리간드를 갖는다.
Figure 112003030983123-pat00001
위의 화학식 1에서,
D는 질소원자에 결합되는 동시에 당해 질소원자에 결합된 탄소원자에도 결합되어 헤테로사이클릭 환을 형성하거나, 당해 헤테로사이클릭 환을 포함하는 축합 환을 형성하는 2가 잔기이고,
E는 상호 결합된 탄소원자들 각각에 결합된 2가 잔기이고,
X는 하이드록실 그룹, 카복실 그룹, 설폰산 그룹, 설폰산 유도체 그룹 또는 화학식 NSO2Q의 특성 그룹(여기서, Q는 하나 이상의 수소원자가 할로겐 원자에 의해 치환될 수 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬 그룹이다)이다.
상기 "설폰산 유도체 그룹"은 설폰산 그룹의 수소원자가 1가 금속 원자로 치 환되는 구조를 갖는 그룹을 의미한다.
화학식 1에서, 리간드에 대한 배위 중심에 위치하는 금속은 화학식 1의 리간드가 금속에 배위결합될 수 있는 한 제한되지 않으며, Ni2+, Co2+ 또는 Cu2+가 바람직하다. 화학식 1의 리간드는 바람직하게는 화학식 3 내지 화학식 6의 리간드이다.
Figure 112003030983123-pat00002
위의 화학식 3에서,
R5와 R6은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹이고,
R7과 R8은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 독립적으로 니트릴 그룹 또는 카복실산 에스테르 그룹이다.
-COOCH3, -COOC2H5 또는 -COOC3H7의 그룹이 카복실산 에스테르 그룹으로서 적합하다.
Figure 112003030983123-pat00003
위의 화학식 4에서,
R3은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 3의 알콕시 그룹이고,
R4, R5 및 R6은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹이다.
Figure 112003030983123-pat00004
위의 화학식 5에서,
R3, R4, R5 및 R6은 위의 화학식 4에 대해서 정의한 바와 동일하다.
Figure 112003030983123-pat00005
위의 화학식 6에서,
R3, R4, R5 및 R6은 위의 화학식 4에 대해서 정의한 바와 동일하다.
또한, 바람직한 제1 염료는 위의 화학식 3 내지 6의 리간드와 금속 또는 금속 이온에 의해 형성된다. 예를 다음 화학식 9a 및 9b의 염료이다.
Figure 112003030983123-pat00006
위의 화학식 9a에서,
M은 Ni2+, Co2+ 또는 Cu2+이고,
m은 M의 원자가이다.
Figure 112003030983123-pat00007
위의 화학식 9b에서,
M 및 m은 위의 화학식 9a에 대해서 정의한 바와 동일하다.
또한, 제2 염료는 바람직하게는 화학식 2의 시아닌 염료이다.
Figure 112003030983123-pat00008
위의 화학식 2에서,
J는 질소원자에 결합되는 동시에 당해 질소원자에 결합된 탄소원자에도 결합되어 축합 환을 형성하는 2가 잔기이고,
T는 질소원자에 결합되는 동시에 당해 질소원자에 결합된 탄소원자에도 결합되어 축합 환을 형성하는 2가 잔기이고,
J와 T는 서로 동일하거나 상이할 수 있고,
R1과 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 각각 독립적으로, 하나 이상의 수소원자가 다른 관능 그룹에 의해 치환될 수 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬 그룹이거나, 하나 이상의 수소원자가 다른 관능 그룹에 의해 치환될 수 있는 탄소수 1 내지 6의 알케닐 그룹이고,
Z는 1가 음이온을 형성할 수 있는 원자 또는 원자단이고,
n은 2 또는 3의 정수이다.
보다 바람직하게는, 화학식 2의 시아닌 염료는 다음 화학식 7 또는 8의 시아닌 염료를 포함한다.
Figure 112003030983123-pat00009
위의 화학식 7에서,
R1, R2 및 n은 각각 위의 화학식 2에 대해서 정의한 바와 동일하고,
j는 1 내지 4의 정수이고,
R7은 수소원자, 할로겐 원자, 니트로 그룹 또는 탄화수소 그룹이고, j가 2인 경우, 두 개의 R7은 서로 결합되어 5원 또는 6원 환을 포함하는 축합 환을 형성할 수 있고,
h는 1 내지 4의 정수이고,
R8은 수소원자, 할로겐 원자, 니트로 그룹 또는 탄화수소 그룹이고, h가 2인 경우, 두 개의 R8은 서로 결합되어 5원 또는 6원 환을 포함하는 축합 환을 형성할 수 있고,
Y-는 할라이드 화합물 이온, 예를 들면, BF4 -, PF6 - 또는 ClO4 -이다.
Figure 112003030983123-pat00010
위의 화학식 8에서,
R1, R2 및 n은 위의 화학식 2에 대해서 정의한 바와 동일하고,
j, R7, h, R8 및 Y는 각각 화학식 7에 대해서 정의한 바와 동일하다.
따라서, j가 2인 경우, 두 개의 R7은 서로 결합되어 5원 또는 6원 환을 포함하는 축합 환을 형성할 수 있고, h가 2인 경우, 두 개의 R8은 서로 결합되어 5원 또는 6원 환을 포함하는 축합 환을 형성할 수 있다.
화학식 7 또는 8의 바람직한 제2 염료의 예는 다음 화학식 10a 내지 10h의 화합물로 예시된다.
Figure 112003030983123-pat00012
Figure 112003030983123-pat00013
Figure 112003030983123-pat00014
Figure 112003030983123-pat00015
Figure 112003030983123-pat00016
Figure 112003030983123-pat00017
Figure 112003030983123-pat00018
위의 화학식 10a 내지 10h에서,
Y-는 화학식 7에 대해서 정의한 바와 동일하다.
반사층(26)은 재생광이 기록층(24)에 대한 광 기록 후에 입사되는 경우 다중 간섭 효과에 의해 높은 재생 신호(C/N비)의 수득을 용이하도록 하기 위해 배치되는 층이다. 반사층(26)을 구성하는 재료는 광이 반사될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, Mg, Al, Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Ag, Pt, Au 등 또는 이들을 임의로 조합하여 제조한 합금이 사용될 수 있다. 반사층(26)의 두께는 바람직하게는 50nm 이상이다.
보호층(28)은 광 기록 매체(1)가 제조, 사용 또는 저장될 때 기록층(24)이 손상되지 않도록 보호하는 층이다. 보호층(28)을 구성하는 재료는 특별히 제한되지 않고, 공지된 광 기록 매체용 재료와 동일한 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 자외선 경화성 수지를 경화시켜 형성된 필름을 사용할 수 있다. 보호층(28)의 두께는 특별히 제한되지는 않지만, 바람직하게는 0.5 내지 100㎛이다.
접착층(40)은 더미 기판(30)과 디스크(20)를 서로 결합시킨다. 접착층(40)을 구성하는 재료는 특별히 제한되지 않으며, 공지된 광 기록 매체용 재료와 동일한 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 자외선 경화성 수지 또는 열경화성 수지와 같은 재료를 임의로 선택할 수 있다. 접착층(40)의 두께 범위는 약 10 내지 200㎛이다.
더미 기판(30)은 두께가 기판(22)의 두께와 실질적으로 동일하고, 기판(22)을 지지하도록 배치된다. 더미 기판(30)의 구성은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 더미 기판(30)이 공지된 광 기록 매체에 사용되는 더미 기판의 구성과 동일한 경우가 허용된다.
다음에는 광 기록 매체(1)의 제조방법을 설명한다. 광 기록 매체(1)의 제조방법에서, 구성 재료인 제1 염료 및 제2 염료를 선택하고 이의 혼합비를 기록층(24)이 형성 후 상기 광학 특성을 수득하도록 추가로 조정하는 것을 제외하 고는 공지된 박막 제조 기술을 사용하여 광 기록 매체를 제조할 수 있다.
예를 들면, 기록층(24)을 기판(22) 위에 형성시키는 경우, 통상적으로 용액(당해 용액은 유기 염료와, 필요한 경우, 각종 첨가제를 용매에 용해시켜 수득한다)을 스핀 피복법으로 투명 기판 위에 피복하여 기록층(24)을 형성시킬 수 있다.
기록층(24) 위에 반사층(26)을 형성시키는 방법으로서, 예를 들면, 반사층(26)의 구성 원소들을 포함하는 화학 종들을 사용하는 증기 성장법을 사용할 수 있다. 이러한 증기 성장법으로서, 예를 들면, 진공 증착법, 스퍼터링법 등이 사용 가능하다.
그 다음, 반사층(26) 위에 보호층(28)을 형성시키는 방법에 있어서, 아크릴 또는 에폭시 자외선 경화성 수지를 반사층(26) 위에 스핀 피복법 등으로 피복시켜 보호층을 형성시킬 수 있다. 따라서, 광 기록 매체(1)의 디스크(20)를 제조할 수 있다. 그 다음, 디스크(20)와 별도로 제조된 더미 기판(30)을 도 2에 도시된 바와 같이 접착층(40)용 원료인 접착제를 사용하여 함께 결합시켜, 광 기록 매체(1)의 제조를 완료한다.
광 기록 매체(1)의 제조방법은 위의 방법으로 제한되지 않으며, 위에서 기재한 바와 같이, 공지된 광 기록 매체의 제조에 사용되는 박막 제조 기술을 사용할 수 있다.
다음에는 광 기록 매체(1)가 사용되는 광 기록 방법의 예에 대해 기재한다.
먼저, 정보를 광 기록 매체(1) 위에 기록(또는 첨가)하는 경우, 기록용 광(L1)을 기판(22)측으로부터 기록층(24)을 향해 펄스로 조사함으로써, 기록 층(24)의 조사 부분에서의 광 반사율을 변화시켜 정보를 기록한다.
보다 구체적으로, 기록용 광(L1)으로 조사된 기록층(24)의 부분은 광을 흡수함으로써 유기 염료가 분해되고/변화되어 조사된 부분의 광학 특성이 변화된다. 즉, 기록 마크가 조사된 부분에 형성된다. 이 때, 기록층(24)의 조사된 부분의 변형에 의해, 주변 기판(22)의 일부분이 또한 변형되고, 기록 마크의 형성에 기여한다.
광 기록 후, 재생용 광(L1)을 기판(22)측으로부터 기록층(24)을 향해 조사함으로써, 기록층(24)의 조사된 부분에 형성된 기록 마크 부분과 기록층(24)의 다른 부분의 반사율의 차를 검출하여 기록된 정보를 재생시킬 수 있다.
이러한 경우, 기록층(24)에 함유된 제2 염료의 양을 이의 광학 특성이 수학식 1 내지 3의 조건을 동시에 충족시킬 수 있도록 조정한다. 따라서, 광(L1)의 파장(기록 파장)이 정보 기록 동안에 표준화된 값(650nm)으로부터 벗어나거나, 기록 파장이 정보 기록 동안에 광(L1)의 광 공급원의 온도 변동에 의해 표준화된 값으로부터 벗어나더라도, 정보 기록을 잘 수행할 수 있다. 또한, 기록 파장의 범위가 의도적으로 655 내지 680nm로 설정되어도 정보 기록을 위에서와 같이 잘 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 양태를 지금까지 설명하였지만, 본 발명은 상기 양태로 제한되지 않는다.
예를 들면, 위의 양태에서, 보호층(28)을 포함하는 구성을 갖는 광 기록 매체를 설명하였다. 그러나, 본 발명의 광 기록 매체는 이로써 제한되지 않는다. 예를 들면, 접착층(40)이 보호층(28)의 기능을 포함하는 경우, 보호층(28)을 배치하지 않는 구성을 사용 가능하다.
예를 들면, 위의 양태에서, 도 2에 도시된 더미 기판(30)을 사용하는 구성을 갖는 광 기록 매체를 설명하였다. 그러나, 본 발명의 광 기록 매체는 이로써 제한되지 않는다. 예를 들면, 더미 기판(30) 대신에, 광 기록 매체는 두 개의 디스크(20)를 접착층(40)에 의해 접합시킨 구성을 가질 수 있다(단, 두 개의 디스크는 각 디스크의 보호층(28) 부분들이 서로 대향하는 상태로 접합된다).
또한, 본 발명에 따르는 제1 염료는 화학식 1의 상이한 구조를 갖는 리간드와 금속 또는 금속 이온에 의해 형성된 화합물일 수 있다. 예를 들면, 다음 화학식 9c 내지 9g의 화합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 충분한 작동 및 효과의 견지에서, 화학식 9c 내지 9f의 구조를 갖는 염료는 바람직하게는 화학식 9a 또는 9b의 구조를 갖는 염료와 함께 사용된다. 이러한 경우, 화학식 9a 또는 9b의 구조를 갖는 염료의 함량(질량%)은 기록층 속의 화학식 9c 내지 9f의 구조를 갖는 염료의 함량보다 많을 것이 권장된다.
화학식 9c 내지 9f의 구조를 갖는 염료는 상기 화학식 2에서 n이 1인 경우에 상응하는 이의 최대 흡광 파장 범위 450 내지 600nm로 인해 제2 염료와 상이하다.
Figure 112003030983123-pat00019
Figure 112003030983123-pat00020
Figure 112003030983123-pat00021
Figure 112003030983123-pat00022
Figure 112003030983123-pat00023
또한, 본 발명에 사용되는 제2 염료는 화학식 2의 시아닌 염료와 상이한 구조를 갖는 염료일 수 있다. 예를 들면, 아래 화학식 10i의 염료가 사용 가능하다.
Figure 112003030983123-pat00024
위의 화학식 10i에서,
Y-는 위의 화학식 7에 대해서 정의한 바와 동일하다.
실시예
본 발명은 다음 실시예를 사용하여 보다 정확하게 설명되지만, 실시예로만 제한되어서는 안된다.
실시예 1 내지 실시예 10 및 비교 실시예 1 내지 비교 실시예 4의 광 기록 매체(DVD-R)에 있어서, 기록층에 포함되는 제1 염료 및 제2 염료의 함량(질량%) 및 광 기록층에 대해 수득되는 감쇠 계수 α, 또 다른 감쇠 계수 β및 비(β/α)의 값을 표 1에 기재한다.
(실시예 1)
도 1에 도시된 광 기록 매체(1)의 구성과 동일한 구성을 갖는 광 기록 매체(DVD-R)를 다음 공정을 사용하여 제조한다.
트랙 피치(그루브 사이의 중심 대 중심 거리)가 0.74㎛로 되도록 기판의 한 측면 위에 그루브(깊이: 0.18㎛, 반폭: 0.30㎛) 및 랜드(높이: 0.18㎛, 반폭: 0.44㎛)를 형성시켜 폴리카보네이트 기판(두께: 0.6mm, 직경: 120mm)을 제조한다.
그 다음, 제1 염료와 제2 염료의 유기 용매 용액을 총 염료 농도가 1.0질량%로 되도록 제조하는데, 여기서 2,2,3,3-테트라플루오로프로판올이 용매로서 사용되고 M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료가 제1 염료로서 사용되며 Y-가 ClO4 - 인 화학식 10a의 염료가 제2 염료로서 사용된다. 스핀 피복법을 사용하여 용액을 그루브 및 랜드가 형성되어 있는 기판의 측면에 피복 건조시킨다. 따라서, 기록층(두께: 90nm)이 형성된다. 기록 층 속의 제1 염료와 제2 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 조정한다.
그 다음, 기록층을 갖는 기판을 스퍼터링 기계에 넣고 Ag로 이루어진 반사층(두께: 100nm)을 형성시킨다. 이어서, 자외선 경화성 아크릴 수지(Daicure Clear SD318, Dainippon Ink and Chemicals Inc.)를 스핀 피복법으로 반사층에 피복시키고, 자외선을 조사하여 보호층(두께: 10㎛)을 형성시킨다. 따라서, 디스크(20)에 상응하는 디스크가 수득된다.
그 다음, 지효성(遲效性) 양이온 중합 접착제("SK7000", Sony Chemicals Co., Ltd.)를 사용하여 폴리카보네이트로 이루어진 더미 기판에 디스크를 접착시킨 후, 광 기록 매체를 완성한다. 접착층의 두께는 0.45㎛임을 주지하여야 한다.
이어서, 실시예 1의 광 기록 매체의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(실시예 2)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료를 제1 염료로서 사용한다. Y-가 ClO4 -인 화학식 10a의 염료를 제2 염료로서 사용한다. 이들 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이들을 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 또한, 실시예 2의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(실시예 3)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료를 제1 염료로서 사용한다. Y-가 ClO4 -인 화학식 10a의 염료와 Y-가 ClO4 -인 화학식 10b의 염료를 제2 염료로서 사용한다. 이들 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이들을 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 또한, 실시예 3의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(실시예 4)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료와 Y-가 I-인 화학식 9c의 염료를 제1 염료로서 사용하고, Y-가 ClO4 -인 화학식 10b의 염료를 제2 염료로서 사용하며, 이들 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이들을 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 또한, 실시예 4의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(실시예 5)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료를 제1 염료로서 사용하고, Y-가 I-인 화학식 10c의 염료를 제2 염료로서 사용하며, 이들 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이들을 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 또한, 실시예 5의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(실시예 6)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료를 제1 염료로서 사용하고, Y-가 PF6 -인 화학식 10d의 염료를 제2 염료로서 사용하며, 이들 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이들을 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 또한, 실시예 6의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(실시예 7)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료를 제1 염료로서 사용하고, Y-가 BF4 -인 화학식 10e의 염료를 제2 염료로서 사용하며, 이들 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이들을 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 또한, 실시예 7의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(실시예 8)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료를 제1 염료로서 사용하고, Y-가 BF4 -인 화학식 10f의 염료를 제2 염료로서 사용하며, 이들 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이들을 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 또한, 실시예 8의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(실시예 9)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료를 제1 염료로서 사용하고, Y-가 PF6 -인 화학식 10a의 염료를 제2 염료로서 사용하며, 이들 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이들을 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 또한, 실시예 9의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(실시예 10)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료와 Y-가 I-인 화학식 9c의 염료를 제1 염료로서 사용하고, Y-가 ClO4 -인 화학식 10a의 염료와 Y-가 ClO4 -인 화학식 10b의 염료를 제2 염료로서 사용하며, 이들 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이들을 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 또한, 실시예 10의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(비교 실시예 1)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료만을 제1 염료로서 사용하고, 당해 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이를 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 비교 실시예 1의 광 기록 매체의 기록층은 제1 염료만을 포함함을 주지한다. 또한, 비교 실시예 1의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(비교 실시예 2)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료와 Y-가 I-인 화학식 9c의 염료를 제1 염료로서 사용하고, 이들 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이를 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 비교 실시예 2의 광 기록 매체의 기록층은 제1 염료만을 포함함을 주지한다. 비교 실시예 2의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(비교 실시예 3)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료와 Y-가 ClO4 -인 화학식 9d의 염료를 제1 염료로서 사용하고, 당해 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이를 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 비교 실시예 3의 광 기록 매체의 기록층은 제1 염료만을 포함함을 주지한다. 또한, 비교 실시예 3의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(비교 실시예 4)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료와 Y-가 PF6 -인 화학식 9e의 염료를 제1 염료로서 사용하고, 당해 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이를 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 비교 실시예 4의 광 기록 매체의 기록층은 제1 염료만을 포함함을 주지한다. 또한, 비교 실시예 4의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
(비교 실시예 5)
다음과 같이 광 기록 매체를 제조한다. M이 Ni이고 m이 2인 화학식 9a의 염료와 Y-가 ClO4 -인 화학식 9f의 염료를 제1 염료로서 사용하고, 당해 염료의 함량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨다. 이를 제외하고는 실시예 1에서 사용한 방식을 적용한다. 비교 실시예 5의 광 기록 매체의 기록층은 제1 염료만을 포함함을 주지한다. 또한, 비교 실시예 5의 기록층의 흡광 스펙트럼을 측정한다. 이들 결과에 따라서, 감쇠 계수 α, 감쇠 계수 β 및 비(β/α)를 수학식 1 내지 3에 따라서 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
제1 염료 제2 염료 α β β/α
유형 함량 (질량%) 유형 함량 (질량%)
실시예 1 9a 98 10a 2 0.048 0.039 0.83
실시예 2 9a 97 10b 3 0.059 0.052 0.88
실시예 3 9a 98 10a+10b 2 (10a/10b=1/1) 0.052 0.045 0.87
실시예 4 9a+9c 99 (9a/9c=88/19) 10b 1 0.056 0.041 0.70
실시예 5 9a 98 10c 2 0.069 0.063 0.92
실시예 6 9a 98 10d 2 0.058 0.050 0.85
실시예 7 9a 98 10e 2 0.061 0.055 0.90
실시예 8 9a 98 10f 1.5 0.065 0.056 0.87
실시예 9 9a 99 10d 1 0.059 0.046 0.77
실시예 10 9a+9c 98 (9a/9c=88/10) 10a+10b 2 (10a/10b=1/1) 0.065 0.050 0.72
비교 실시예 1 9a 100 없음 없음 0.025 0.017 0.67
비교 실시예 2 9a+9c 100 (9a/9c=80/20) 없음 없음 0.036 0.022 0.60
비교 실시예 3 9a+9d 100 (9a/9d=70/30) 없음 없음 0.049 0.023 0.47
비교 실시예 4 9a+9e 100 (9a/9e=70/30) 없음 없음 0.046 0.022 0.48
비교 실시예 5 9a+9f 100 (9a/9f=60/40) 없음 없음 0.042 0.028 0.66
[기록 특성의 평가 시험]
정보 광 기록을 실시예 1 내지 10 및 비교 실시예 1 내지 5의 광 기록 매체에 대해서 다음 방식으로 수행하고, 기록 특성을 DVD-R 표준(Ver. 2.0)을 기준으로 하여 평가한다.
먼저, 발진 파장이 656nm인 레이저 빔과 발진 파장이 670nm인 레이저 빔을 사용하여 실시예 및 비교 실시예의 광 기록 매체에 정보를 기록한다. 기록장치로서, 광 디스크 평가 장치(제품명: DDU-1000, 제조원: Pulsetech Inc., 발진 파장: 656nm, NA 0.60) 및 광 디스크 평가 장치(제품명: DDU-1000, 제조원: Pulsetech Inc., 발진 파장: 670nm, NA 0.65)를 사용한다. 각각의 레이저를 사용한 기록층에 대한 기록은 선속도를 3.49m/s로 설정하고 레이저 픽업(pickup)의 기록 레이저 전력을 점차적으로 증가시킴으로써 수행한다.
이어서, 기록된 정보를 발진 파장이 650nm인 레이저 빔을 사용하여 실시예 및 비교 실시예의 광 기록 매체로부터 재생시킨다. 기록장치로서, 광 디스크 평가 장치(제품명: DDU-1000, 제조원: Pulsetech Inc., 발진 파장: 650nm, NA 0.60)를 사용한다. 기록된 정보의 재생을 선속도 3.49m/s에서 수행한다.
그 다음, 지터를 측정하고, 수득한 지터의 최소값을 기준으로 하여 평가 기준을 설정한 후, 실시예 1 내지 10 및 비교 실시예 1 내지 5의 광 기록 매체에 대한 기록 특성을 평가한다. 표 2는 수득된 결과를 나타낸다.
<지터>
3: 재생 동안 지터 최소값이 10% 이하이다,
2: 재생 동안 지터 최소값이 10% 초과 내지 11% 이하이다,
1: 재생 동안 지터 최소값이 11%를 초과한다.
<기록 감도>
2: 재생 동안 지터 최소값에서의 기록 전력이 11mW 이하이다,
1: 재생 동안 지터 최소값에서의 기록 전력이 11mW를 초과한다.
656nm 기록 670nm 기록
지터 기록 감도 지터 기록 감도
실시예 1 3 2 3 2
실시예 2 3 2 2 2
실시예 3 3 2 3 2
실시예 4 2 2 2 2
실시예 5 3 2 2 2
실시예 6 3 2 2 2
실시예 7 3 2 2 2
실시예 8 3 2 3 2
실시예 9 3 2 3 2
실시예 10 3 2 2 2
비교 실시예 1 3 2 1 1
비교 실시예 2 3 2 1 1
비교 실시예 3 2 2 1 1
비교 실시예 4 2 2 2 1
비교 실시예 5 2 2 1 2
표 1 및 2의 결과로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1 내지 10의 광 기록 매체는 우수한 기록 특성(기록 감도)을 정보 기록 동안 레이저 빔의 발진 파장 656nm 및 676nm 둘 다에서 수득되도록 할 수 있음이 확인되었다.
한편, 비교 실시예 1 내지 5의 광 기록 매체는 정보 기록이 발진 파장의 장파장측(670nm)에서가 아니라 발진 파장의 단파장측(656nm)에서 비교적 잘 수행되도록 할 수 있음이 확인되었다.
즉, 제2 염료의 함량이 수학식 1 내지 3의 조건을 동시에 충족시키도록 조정된 실시예 1 내지 10의 광 기록 매체의 경우, 정보 기록이 기록/재생 광의 발진 파장의 비교적 장파장측의 영역에서 잘 수행되는 것으로 확인되었다.
또한, 도 5는 실시예 3과 비교 실시예 1의 광 기록 매체 각각의 기록층에 조사된 광의 파장과 기록층의 감쇠 계수와의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 5는 도 4의 그래프의 650 내지 770nm의 파장 영역을 확대하여 나타낸 그래프이다. 비교 실시예 1의 광 기록 매체의 기록층의 경우, 감쇠 계수가 단파장측으로부터 장파장측으로 감소되는 음의 기울기를 갖고, 이의 값은 약 650 내지 770nm의 파장 영역에서 약 0.03 이하인 것으로 확인되었다. 한편, 위에서 기재한 바와 같이 우수한 기록 특성을 나타내는 실시예 3의 광 기록 매체의 기록층의 경우, 비교 실시예 1의 광 기록 매체에서 관찰되는 약 650 내지 770nm의 파장 영역에서의 감쇠 계수의 감소가 저하되고, 당해 파장 영역에서의 감쇠 계수의 값이 0.04 이상인 것으로 확인되었다.
위에서 기재한 바와 같이, 본 발명의 광 기록 매체에 따르면 비교적 광범위한 파장 영역(특히 파장 범위 650 내지 680nm)의 광에 대해서 우수한 기록 특성을 수득할 수 있고, 기록광의 파장이 표준화된 값(650nm)으로부터 벗어나는 경우(특히, 파장이 655 내지 680nm의 장파장측 범위로 이탈되는 경우)에도 정보 기록을 잘 수행할 수 있다.

Claims (12)

  1. 적어도 기판과 당해 기판 위에 배치된 기록층을 포함하는 광 기록 매체로서,
    기록층이 적어도 제1 유기 염료와 제2 유기 염료를 함유하며,
    제1 유기 염료는 기록층의 주성분으로서 최대 흡광 파장 범위가 450 내지 600nm이고, 당해 최대 흡광 파장의 광에 대한 제1 유기 염료의 감쇠 계수가 0.7 이상이며, 파장이 680nm인 광에 대한 제1 유기 염료의 감쇠 계수가 0.03 이하이고,
    제2 유기 염료는 최대 흡광 파장 범위가 600 내지 750nm이고, 기록층 속의 제2 유기 염료의 함량이 수학식 1 내지 3의 조건을 동시에 충족시키도록 조정됨을 특징으로 하는 광 기록 매체.
    수학식 1
    0.03 ≤α
    수학식 2
    0.03 ≤β
    수학식 3
    0.7 ≤(β/ α) ≤1.05
    위의 수학식 1 내지 3에서,
    α는, 파장이 655nm인 광에 대한 기록층의 감쇠 계수(attenuation coefficient)이고,
    β는, 파장이 670nm인 광에 대한 기록층의 감쇠 계수이다.
  2. 제1항에 있어서, 파장 범위가 655 내지 670nm인 광에 대한 기록층의 감쇠 계수가 0.03 내지 0.1인 광 기록 매체.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 제2 유기 염료의 최대 흡광 파장 범위가 600 내지 750nm이고, 정보 기록에 사용되는 파장의 광에 대한 감쇠 계수가 0.5 이상인 광 기록 매체.
  6. 제5항에 있어서, 파장 범위가 650 내지 680nm인 광에 대한 제2 유기 염료의 감쇠 계수가 0.5 이상인 광 기록 매체.
  7. 제1항에 있어서, 기록층 속의 제2 유기 염료의 함량이 기록층의 총 질량의 10질량% 이하인 광 기록 매체.
  8. 제1항에 있어서, 기록층의 두께 범위가 30 내지 300nm인 광 기록 매체.
  9. 제1항에 있어서, 제1 유기 염료가 적어도 금속 또는 금속 이온으로 이루어진 배위 중심과 화학식 1의 리간드를 갖는 광 기록 매체.
    화학식 1
    Figure 112006001732520-pat00025
    위의 화학식 1에서,
    D는 질소원자에 결합되는 동시에 당해 질소원자에 결합된 탄소원자에도 결합되어 헤테로사이클릭 환을 형성하거나, 당해 헤테로사이클릭 환을 포함하는 축합 환을 형성하는 2가 잔기이고,
    E는 상호 결합된 두 개의 탄소원자들에 결합되어 축합 환을 형성하는 2가 잔기이고,
    X는 하이드록실 그룹, 카복실 그룹, 설폰산 그룹, 설폰산 유도체 그룹 또는 화학식 -NSO2Q의 특성 그룹(여기서, Q는 하나 이상의 수소원자가 할로겐 원자에 의해 치환될 수 있는 C1 내지 C6 알킬 그룹이다)이다.
  10. 제1항에 있어서, 제2 유기 염료가 화학식 2의 시아닌 염료인 광 기록 매체.
    화학식 2
    Figure 112006001732520-pat00026
    위의 화학식 2에서,
    J는 질소원자에 결합되는 동시에 당해 질소원자에 결합된 탄소원자에도 결합되어 축합 환을 형성하는 2가 잔기이고,
    T는 질소원자에 결합되는 동시에 당해 질소원자에 결합된 탄소원자에도 결합되어 축합 환을 형성하는 2가 잔기이고,
    J와 T는 서로 동일하거나 상이할 수 있고,
    R1과 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 각각 독립적으로, 하나 이상의 수소원자가 다른 치환체에 의해 치환될 수 있는 C1 내지 C6 알킬 그룹이거나, 하나 이상의 수소원자가 다른 치환체에 의해 치환될 수 있는 C1 내지 C6 알케닐 그룹이고,
    Z는 1가 음이온을 형성하는 원자 또는 원자단이고,
    n은 2 또는 3의 정수이다.
  11. 제1항에 있어서, 광에 대한 반사율이 기록층의 반사율보다 큰 반사층이 기록층 위에 추가로 배치되어 있는 광 기록 매체.
  12. 제1항에 있어서, 기록층에 대한 정보 기록에 사용되는 광이, 발진 파장(oscillation wavelength) 범위가 655 내지 680nm인 레이저 빔인 광 기록 매체.
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