KR100775407B1 - 정보 저장 매체, 및 이것의 재생 방법 및 기록 방법 - Google Patents

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Abstract

한 실시양태에 따르면, 본 발명은 동심원형 또는 나선형 홈을 갖는 기판(10) 및 그 기판(10) 상에 형성된 기록 필름(12)을 포함하는 정보 저장 매체로서, 소정의 전력에서 재생 1,000 회 중의 신호 레벨 변화율이 0.1% 이상 및 1% 이하인 것인 정보 저장 매체를 제공한다.

Description

정보 저장 매체, 및 이것의 재생 방법 및 기록 방법{INFORMATION STORAGE MEDIUM, AND REPRODUCING METHOD AND RECORDING METHOD THEREFOR}
본 발명의 다양한 특성을 실행하는 일반적인 구성은 도면을 참조하여 설명한다. 도면 및 관련된 설명은 본 발명의 실시양태를 예시하기 위해 제공한 것이지 본 발명의 범위를 한정하기 위해 제공하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 정보 저장 매체의 단면 구조를 도시하는 예시도이다.
도 2는 재생 특성의 평가에 사용하는 레이저 빔의 파형을 도시한 예시도이다.
도 3은 기록층을 구성하는 화합물의 예시적 구조식이다.
도 4는 기록층을 구성하는 화합물의 예시적 구조식이다.
도 5는 기록층을 구성하는 화합물의 예시적 구조식이다.
도 6은 기록층을 구성하는 화합물의 예시적 구조식이다.
도 7은 기록층을 구성하는 화합물의 예시적 구조식이다.
도 8은 기록층을 구성하는 화합물의 예시적 구조식이다.
도 9는 기록층을 구성하는 화합물의 예시적 구조식이다.
도 10은 기록층을 구성하는 화합물의 예시적 구조식이다.
도 11은 기록층을 구성하는 화합물의 예시적 구조식이다.
도 12는 기록층을 구성하는 화합물의 예시적 구조식이다.
도 13은 유기금속 착물 양이온-음이온의 예시적 구조식(U)이다.
도 14는 유기금속 착물 양이온-음이온의 예시적 구조식(W)이다.
도 15는 유기금속 착물 단일체의 예시적 구조식(Y)이다.
도 16은 아조 유기금속 착물의 예시적 구조식이다.
도 17은 색소 (A) 내지 (I)의 재생 횟수 측정 결과 및 각 재생 전력에서의 신호 레벨 변화율을 나타낸다.
본 발명의 한 실시양태는 정보 저장 매체, 예컨대 정보의 기록 및 재생을 가능하게 하는 광 디스크, 및 이것의 재생 방법 및 기록 방법에 관한 것이다.
정보의 대용량화에 따라서, 용량의 추가 대용량화가 현재 광 디스크 시장에서 또한 요구되고 있다.
광 디스크는 크게 재생 전용 ROM 디스크, 추기형(write-once)의 R 디스크 및 개서형(rewritable)의 RW 또는 RAM 디스크의 3종류의 디스크로 나눌 수 있다.
색소를 기록층으로 사용하는 현재의 CD-R 및 DVD-R에서는, 동일한 트랙을 다수회 재생하는 경우, 반사율이 변동하고, 재생 신호의 진폭이 변하여 변조된 진폭이 작아지며, 기록 데이타 신호의 품질이 감퇴하는 문제가 있다. 이러한 문제를 개 선하기 위해서, 다양한 연구가 실행되어 왔다(일본 특허 출원 KOKAI 공개 번호 1-99885 및 WO 01/074600 참조).
일본 특허 출원 KOKAI 공개 번호 1-99885에서는 높은 분해 온도의 첨가제를 첨가하여 색소의 분해가 억제되고 기록된 데이타 재생 신호의 감퇴가 억제된다는 점을 기술하고 있다. 그러나, 랜드부의 신호 강도 의존율(signal strength dependence ratio)을 검사하지만 기록된 마크(mark)의 반사율 레벨 변화 및 변조된 진폭의 변화에 관한 언급은 없다.
WO 01/074600에서는 레이저 파장이 380 nm 내지 450 nm인 때에 색소의 최대 흡수 파장 λmax가 ≤370 nm인 경우, 반복 기록에 대하여 높은 안정성이 유지된다고 기술하고 있지만, 동시에, 기록 감도의 감퇴가 염려된다. 추가로, 반사율 레벨 변화 등에 관한 언급은 없다.
그러나, 본 발명자에 의해 수행된 실험은 다음 문제를 직면하게 되었다. 색소 기록층을 사용하여 데이타를 정보 저장 매체에 기록하고, 재생을 동일한 트랙에서 100,000 회 수행하는 경우, 마크부의 신호 레벨 및 스페이스부의 신호 레벨이 변동하여 변조된 진폭을 감소시킨다. 기록에 사용되는 레이저 파장이 450nm 이하인 경우, 이러한 문제는 특히 현저하고, 마크부의 신호 레벨 및 스페이스부의 신호 레벨은 경우에 따라 다른 것으로 밝혀졌다. 변조된 진폭이 일정 정도 유지되지 않으면, 신호의 S/N이 작아지고, 결과적으로 기록 에러가 증가하며, 디스크의 신뢰성이 감소한다.
동일한 트랙을 재생할 때 100,000 회 이상의 재생이 가능한 경우, 정보 저장 매체로서 충분히 실용적 레벨인 것으로 인정된다. 실험을 표준 재생 전력에서 실행한 경우, 매우 장시간의 시험을 실행해야 하고, 디스크 검사의 수행이 실질적으로 어려워진다. 그러므로, 표준 재생 전력보다 높은 전력에서 정보를 재생하는 것 및 표준 재생 전력의 재생 횟수에 근접시키는 것이 가능하다는 것을 예상할 수 있다. 그러나, 재생이 높은 전력에서 수행되고 특성, 예컨대 예측 피트 오류율(simulated pit error ratio: SbER)이 표준 재생 전력에서 100,000 회를 초과하는 것으로 예상되는 경우라도, 표준 재생 전력에서 실제적으로 검사를 실행하는 경우 다음의 사실을 발견하였다. 즉, 예측 피트 오류율(SbER)이 재생 100,000 회 이후 문제가 되지 않는 경우라도, 변조된 진폭은 예상치보다 작게된다는 사실이다.
본 발명의 목적은 이러한 문제점들을 해결하고, 다수회의 재생을 수행한 후라도 반사율의 변동과 신호 변조도의 변동을 억제하는 정보 저장 매체, 및 이것의 재생 방법 및 기록 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 동심원형 또는 나선형의 홈을 갖는 기판 및 그 기판에 형성된 기록 필름을 포함하는 정보 저장 매체를 제공하고, 여기서 소정의 전력에서 1000 회 재생 중 신호 레벨 변화율이 0.1% 이상 및 1% 이하이다.
본 발명의 또다른 양태에 따르면, 본 발명은 정보 저장 매체 상에 기록된 정보를 재생하는 방법을 제공하고, 매체는 동심원형 또는 나선형 홈을 갖는 기판 및 그 기판에 형성된 기록 필름을 포함하고, 여기서 기록 마크는 레이저 빔의 조사에 의해 형성되며, 소정의 전력에서 1000 회 재생 중의 신호 레벨 변화율은 0.1% 이상 및 1% 이하이고, 상기 방법은 레이저 빔으로 정보 저장 매체에 조사하는 단계 및 조사된 레이저 빔의 반사광을 기초로 그 정보를 재생하는 단계를 포함한다.
본 발명의 여전히 또다른 양태에 따르면, 본 발명은 정보 저장 매체 상에 정보를 기록하는 방법을 제공하며, 매체는 동심원형 또는 나선형 홈을 갖는 기판 및 그 기판에 형성된 기록 필름을 포함하고, 여기서 기록 마크는 레이저 빔의 조사에 의해 형성되며, 소정의 전력에서 1000 회 재생 중 신호 레벨 변화율은 0.1% 이상 및 1% 이하이고, 상기 방법은 레이저 빔으로 정보 저장 매체에 조사하여 그 정보를 기록하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 다양한 실시양태는 수반하는 도면을 참조하여 이후 본 명세서에서 설명한다. 일반적으로, 본 발명의 한 실시양태에 따르면, 본 발명은 동심원형 또는 나선형 홈을 갖는 기판 및 그 기판에 형성된 기록 필름을 포함하는 정보 저장 매체를 제공하며, 소정의 전력에서 1000 회 재생 중의 신호 레벨 변화율은 0.1% 이상 및 1% 이하이다.
본 발명의 실시양태를 실현하는 정보 저장 매체는, 예를 들면 합성 수지 재료, 예컨대 폴리카르보네이트로부터 디스크 형태로 형성된 투명 수지 기판을 포함한다. 투명 수지 기판은 그 기판 상에 동심원형 또는 나선형의 홈을 갖는다. 투명 수지 기판은 스탬퍼(stamper)를 사용하여 사출 성형(injection molding)에 의해 제조할 수 있다.
투명 수지 기판 상에서는, 유기 색소를 함유하는 기록 필름이 형성되어 홈을 채우게 된다. 기록 필름을 형성하는데 사용되는 유기 색소로서, 이것의 최대 흡수 파장 범위가 기록 파장(405 nm)보다 긴 파장으로 이동하는 것을 사용한다. 기록 파장 범위에서 흡수가 감소하는 것이 아니고 상당한 광 흡수가 수행되도록 고안된 것을 사용한다.
따라서, 정보 기록 전에 트랙 상에서 기록용 레이저 빔으로 포커싱(focusing) 또는 트래킹(tracking)하는 경우, 광 반사율이 낮다. 이후, 색소 분해 반응이 레이저 빔에 의해 일어나고, 광 흡수율이 저하됨으로써, 기록 마크부에서의 광 반사율이 증가한다. 이 때문에, 레이저 빔을 조사하여 형성된 기록 마크부에서의 광 반사율이 레이저 빔을 조사하기 전의 광 반사율보다 크게 증가하는 소위 로우-투-하이(Low-to-High)(이하, L-H로 기재함) 특성이 실현된다.
발생한 열에 의해, 일부의 경우, 투명 수지 기판 상에서, 특히 홈의 바닥에서 변형이 일어난다. 이러한 경우, 상의 변화가 반사광에서 일어날 수 있다.
상기 유기 색소는 용매 중에 용해되어 액체를 제공할 수 있고, 이 액체는 스핀 코트 방법(spin coat method)에 의해 투명 수지 기판의 표면 상에 용이하게 도포될 수 있다. 이러한 경우, 용매에 의한 희석율 및 스핀 도포시 회전수를 제어함으로써 필름 두께를 고정밀도로 관리할 수 있다.
유기 색소는 색소 부분 및 카운터 이온(음이온) 부분으로 구성된다. 색소 부분으로서, 시아닌 색소, 스티릴 색소 등을 사용할 수 있다. 특히 시아닌 색소 및 스티릴 색소는 기록 파장에 대한 흡수율의 제어가 용이하기 때문에 적합하다.
본 발명의 실시양태로서 사용되는 정보 저장 매체는 더욱 상세하게 예시된다.
본 발명의 실시양태에서 사용되는 정보 저장 매체는, 도 1에서 도시되어 있는 바와 같이, 유기 색소 기록 필름(12) 및 반사 필름(14)이 투명 수지 기판(10), 예컨대 두께 0.6 mm의 폴리카르보네이트 상에 연속적으로 적층되고, 또다른 두께 0.6 mm의 투명 수지 기판(18) 및 UV 경화 수지(16)가 페이스트화되어 있는 구조물을 갖는다.
여기서, 투명 수지 기판(10) 상에는, 트랙 피치 0.4 μm 및 깊이 60 nm를 보유한 나선형의 홈이 존재한다. 홈은 워블 처리되고(wobble), 어드레스 정보는 워블 상에 기록된다.
투명 수지 기판(10) 상에는, 유기 색소(이후 설명되는 색소(A) 내지 색소(I)) 중의 1.2 중량% TFP 용액이 스핀 코팅에 의해 도포되어 있다. 도포 후, 홈의 바닥에서부터의 색소 두께는 60 nm이다. Ag 합금으로 만들어진 반사 필름(14)이 스퍼터링에 의해 색소-도포된 기판 상에 두께 100 nm로 적층되고, UV 경화 수지(16)가 두께 0.6 mm의 투명 수지 기판(18)에 페이스트화된다. 상기 기술된 바와 같이 제조된 정보 저장 매체를 사용하여, 재생 신호의 평가 실험을 수행한다.
평가에 사용된 장치는 풀스텍 인더스트리얼 컴파니 리미티드(Pulstec Industrial Co., Ltd)에 의해 제작된 광 디스크 평가 장치 ODU-1000이고, 이 장치는 레이저 파장 405 nm 및 NA 0.65를 보유한다. 기록 및 재생의 선속도는 6.61 m/s이다. 기록 신호는 8-12 변조된 랜덤 데이타이고, 정보는 도 2에 도시한 바와 같이 소정의 기록 전력 및 2개의 바이어스 전력(1 및 2)을 함유한 레이저 파형을 이용하여 기록한다.
이 실시양태에서는 기록 직후에 탁월한 기록 특성을 나타내는 색소 (A) 내지 (I)를 사용하여 재생 가능 횟수 및 신호 레벨 변화율 검사를 위한 실험을 수행한다. 색소 (A) 내지 (I)와 관련한 화합물의 화학식 (1) 내지 (10)이 도 3 내지 도 12에 도시되어 있다.
색소(A): [(화학식(1)(도 3)) 33% + (화학식(2)(도 4)) 67%] 85% + [(화학식(3)(도 5))] 15%
색소(B): (화학식(1)(도 3)) 28% + (화학식(2)(도 4)) 57% + (화학식(4)(도 6)) 15%
색소(C): (화학식(1)(도 3)) 33% + (화학식(2)(도 4)) 67%
색소(D): (화학식(5)(도 7))(아조 금속 착물)
색소(E): (화학식(6)(도 8))(아조 금속 착물)
색소(F): (화학식(7)(도 9))(아조 금속 착물 + 유기금속 착물 양이온-음이온)
색소(G): (화학식(8)(도 10))(유기금속 착물 양이온-음이온)
색소(H): (화학식(9)(도 11))(아조 금속 착물)
색소(I): (화학식(10)(도 12)) 28% + (화학식(2)(도 4)) 57% + (화학식(4)(도 6)) 15%
각 화학식 (1), (2) 및 (10)의 좌측 화학식은 유기금속 착물 음이온을 나타 내고 이것의 우측 화학식은 양이온을 나타낸다.
화학식(7)의 좌측 화학식은 아조 금속 착물을 나타내고, 중앙의 화학식은 양이온을 나타내며, 우측 화학식은 유기금속 착물 음이온을 나타낸다.
화학식(8)의 좌측 화학식은 양이온을 나타내고, 이것의 우측 화학식은 유기금속 착물 음이온을 나타낸다.
여기서, 색소 (A), (B) 및 (I)는 양이온 및 유기금속 착물 음이온으로 구성된 유기금속 착물 양이온-음이온(U), 양이온 및 유기금속 착물 음이온으로 구성된 유기금속 착물 양이온-음이온(W), 및 유기금속 착물 단일체(Y) 또는 유기금속 착물(V)로 구성된 혼합 색소이다.
구조식 (U), (W), (Y) 및 (V)는 각각 도 13, 14, 15 및 5에 도시한다.
여기서 도 13의 양이온 부분은 모노메틴시아닌 색소이고, 도 13의 음이온 부분은 유기금속 착물이다.
상기 모노메틴시아닌 색소에서 Z1 및 Z2는 동일한 방향족 고리 또는 서로 상이한 방향족 고리를 나타내고, 이러한 방향족 고리는 치환체를 가질 수 있다. Y11 및 Y12는 각각 독립적으로 탄소 원자 또는 헤테로 원자를 나타낸다. R11 및 R12는 지방족 탄화수소기를 나타내고 이 지방족 탄화수소기는 치환기를 가질 수 있다. R13, R14, R15 및 R16은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 적절한 치환기를 나타내고, Y11 및 Y12가 헤테로 원자를 나타내는 경우, R13, R14, R15 및 R16의 일부 또는 전부가 존 재하지 않는다.
상기 유기금속 착물에서, A 및 A'는 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자 및 텔루륨 원자로부터 선택된 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하는 동일하거나 서로 상이한 헤테로시클릭기를 나타낸다. R21 및 R24는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. Y21 및 Y22는 주기율표의 XVI 족 원소로부터 선택된 동일하거나 서로 상이한 헤테로 원자를 나타낸다.
이 실시양태에 사용된 모노메틴시아닌 색소의 예로는 임의적으로 하나 이상의 치환체를 보유하는 동일하거나 서로 상이한 이미다졸린 고리, 이미다졸 고리, 벤지이미다졸 고리, α-나프토이미다졸 고리, β-나프토이미다졸 고리, 인돌 고리, 이소인돌 고리, 인돌닌 고리, 이소인돌닌 고리, 벤조인돌닌 고리, 피디리노인돌닌 고리, 옥사졸린 고리, 옥사졸 고리, 이소옥사졸 고리, 벤조옥사졸 고리, 피리디노옥사졸 고리, α-나프토옥사졸 고리, β-나프토옥사졸 고리, 셀레나졸린 고리, 셀레나졸 고리, 벤조셀레나졸 고리, α-나프토셀레나졸 고리, β-나프토셀레나졸 고리, 티아졸린 고리, 티아졸 고리, 이소티아졸 고리, 벤조티아졸 고리, α-나프토티아졸 고리, β-나프토티아졸 고리, 테트라졸린 고리, 테트라졸 고리, 벤조테트라졸 고리, α-나프토테트라졸 고리, β-나프토테트라졸 고리, 및 추가로, 아크리딘 고리, 안트라센 고리, 이소퀴놀린 고리, 이소피롤 고리, 이미다녹살린 고리, 인단디온 고리, 인다졸 고리, 인달린 고리, 옥사디아졸 고리, 카르바졸 고리, 크산텐 고리, 퀴나졸린 고리, 퀴녹살린 고리, 퀴놀린 고리, 쿠마론 고리, 시클로헥산디온 고 리, 시클로펜탄디온 고리, 신놀린 고리, 티오디아졸 고리, 티오옥사졸리돈 고리, 티오펜 고리, 티오나프텐 고리, 티오바르비투르산 고리, 티오히단토인 고리, 테트라졸 고리, 트리아진 고리, 나프탈렌 고리, 나프틸리딘 고리, 피페라진 고리, 피라진 고리, 피라졸 고리, 피라졸린 고리, 피라졸리딘 고리, 피라졸론 고리, 피란 고리, 피리딘 고리, 피리다진 고리, 피리미딘 고리, 피릴륨 고리, 피롤리딘 고리, 피롤린 고리, 피롤 고리, 페나진 고리, 페난트리딘 고리, 페난트렌 고리, 페난트롤린 고리, 프탈라진 고리, 프테리딘 고리, 푸라잔 고리, 푸란 고리, 푸린 고리, 벤젠 고리, 벤조옥사딘 고리, 벤조피란 고리, 모르폴린 고리, 로다닌 고리 등의 환상 핵이 임의적으로 하나 이상의 치환체를 보유하는 모노메틴 사슬의 양 단부에 결합함으로써 얻어진 색소를 들 수 있다.
모노메틴시아닌 색소의 모든 화학식에서, Z1 내지 Z2는 방향족 고리, 예컨대 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 피리딘 고리, 퀴놀린 고리 및 퀴녹살린 고리를 나타내고, 이러한 방향족 고리는 하나 이상의 치환체를 가질 수 있다. 치환기의 예로는 지방족 탄화수소기, 예컨대 메틸기, 트리플루오로메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 헥실기, 이소헥실기, 5-메틸헥실기, 헵틸기 및 옥틸기; 고리지방족 탄화수소기, 예컨대 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기 및 시클로헥실기; 방향족 탄화수소기, 예컨대 페닐기, 바이페닐기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, 크실릴기, 메시틸기, o-쿠메닐기, m-쿠 메닐기 및 p-쿠메닐기; 에테르기, 예컨대 메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기, 펜틸옥시기, 페녹시기 및 벤조일옥시기; 에스테르기, 예컨대 메톡시카르보닐기, 트리플루오로메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 프로폭시카르보닐기, 아세톡시기 및 벤조일옥시기; 할로겐기, 예컨대 플루오로기, 클로로기, 브로모기 및 요오도기; 티오기, 예컨대 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 부틸티오기 및 페닐티오기; 설파모일기, 예컨대 메틸설파모일기, 디메틸설파모일기, 에틸설파모일기, 디에틸설파모일기, 프로필설파모일기, 디프로필설파모일기, 부틸설파모일기 및 디부틸설파모일기; 아미노기, 예컨대 1차 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 에틸아미노기, 디에틸아미노기, 프로필 아미노기, 디프로필아미노기, 이소프로필아미노기, 디이소프로필아미노기, 부틸아미노기, 디부틸아미노기 및 피페리디노기; 카르바모일기, 예컨대 메틸카르바모일기, 디메틸카르바모일기, 에틸카르바모일기, 디에틸카르바모일기, 프로필카르바모일기 및 디프로필카르바모일기; 및 추가로, 히드록시기, 카르복시기, 시아노기, 니트로기, 설피노기, 설포기 및 메실기를 들 수 있다. 그 화학식에서, Z1 및 Z2는 동일하거나 서로 상이할 수 있다.
모노메틴시아닌 색소의 화학식 중의 Y11 및 Y12는 탄소 원자 또는 헤테로 원자를 나타낸다. 헤테로 원자의 예로는 주기율표의 XV 족 원소 및 XVI 족 원소, 예컨대 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자 및 텔루륨 원자를 들 수 있다. Y11 및 Y12의 탄소 원자는 주로 2개의 탄소원자로 구성된 원자단, 예컨대 에틸렌기 및 비닐렌기일 수 있다. 모노메틴시아닌 색소의 화학식 중의 Y11 및 Y12는 동일하거나 상이할 수 있다.
모노메틴시아닌 색소의 화학식 중의 R11, R12 및 R13은 지방족 탄화수소기를 나타낸다. 지방족 탄화수소기의 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 이소프로페닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 푸틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 2-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 2-펜테닐기, 헥실기, 이소헥실기, 5-메틸헥실기, 헵틸기 및 옥틸기를 들 수 있다. 지방족 탄화수소기는 Z1 내지 Z3에서와 같이 동일한 기인 하나 이상의 치환기일 수 있다.
모노메틴시아닌 색소의 화학식 중의 R11 및 R12는 동일하거나 상이할 수 있다.
모노메틴시아닌 색소의 화학식 중의 R13 내지 R16은 각각 독립적으로 각 화학식 중에서 수소 원자 또는 적절한 치환체를 나타낸다. 치환체의 예로는 지방족 탄화수소기, 예컨대 메틸기, 트리플루오로메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 헥실기, 이소헥실기, 5-메틸헥실기, 헵틸기 및 옥틸기; 에테르기, 예컨대 메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, tert-부톡시기, 펜틸옥시기, 페녹시기 및 벤조일옥시기; 할로 겐기, 예컨대 플루오로기, 클로로기, 브로모기 및 요오도기; 및 추가로, 히드록시기, 카르복시기, 시아노기 및 니트로기를 들 수 있다. 모노메틴시아닌 색소의 화학식에서, Z1 및 Z2 중의 R13 내지 R16의 일부 또는 전부는 Y11 및 Y12가 헤테로 원자를 나타내는 경우에 존재하지 않는다.
상기 유기금속 착물 중의 음이온 부분에서 유기금속 착물인 아조 금속 착물의 화학식에서, A 및 A'은 동일하거나 서로 상이한 5-원 내지 10-원 헤테로시클릭 고리, 예컨대 푸릴기, 티에닐기, 피롤릴기, 피리딜기, 피페리디노기, 피페리딜기, 퀴놀릴기 및 이소옥사졸릴기를 나타내고, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자 및 텔루륨 원자로부터 선택된 하나 이상의 헤테로 원자를 함유한다. 이 헤테로시클릭기는 하나 이상의 치환체, 예를 들면 지방족 탄화수소기, 예컨대 메틸기, 트리플루오로메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 헥실기, 이소헥실기 및 5-메틸헥실기; 에스테르기, 예컨대 메톡시카르보닐기, 트리플루오로메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 프로폭시카르보닐기, 아세톡시기, 트리플루오로아세톡실기 및 벤조일옥실기; 방향족 탄화수소기, 예컨대 페닐기, 바이페닐기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, o-쿠메닐기, m-쿠메닐기, p-쿠메닐기, 실릴기, 메시틸기, 스티릴기, 신나모일기 및 나프틸기; 및 추가로, 카르복시기, 히드록시기, 시아노기 및 니트로기를 가질 수 있다.
화학식에 의해 표시되는 아조계 유기 금속 착물을 구성하는 아조 화합물은 그 화학식에 상응하는 R21 및 R22 또는 R32 및 R24를 갖는 디아조늄 염을 분자 내에 카르보닐기에 인접하는 활성 메틸렌기를 보유하는 헤테로시클릭 화합물, 예컨대 이소옥사졸론 화합물, 옥사졸론 화합물, 티오나프텐 화합물, 피라졸론 화합물, 바르비투르산 화합물, 히단토인 화합물 및 로다닌 화합물과 반응시켜 통상의 방법으로 얻을 수 있다. Y21 및 Y22는 주기율표 중의 XVI 족 원소로부터 선택된 동일하거나 상이한 헤테로 원자, 예컨대 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자 및 텔루륨 원자를 나타낸다.
화학식에 의해 표시되는 아조 금속 착물은 하나 이상이 금속(중심 원자)에 배위 결합되는 금속 착물의 형태로 통상 사용된다. 중심 원자로서 금속 원소의 예로는 스칸듐, 이트륨, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니오듐, 탄탈, 크롬, 몰리브데눔, 텅스텐, 망간, 테크네튬, 레늄, 철, 루테늄, 오스뮴, 코발트, 로듐, 이리듐, 니켈, 팔라듐, 백금, 구리, 은, 금, 아연, 카드뮴 및 수은을 들 수 있고, 특히 코발트가 바람직하다. 화학식 중의 X2는 전형적으로 오늄 이온을 비롯한 적절한 양이온, 예컨대 알킬암모늄 이온, 피리디늄 이온 및 퀴놀리늄 이온을 나타낸다.
이러한 (U)의 예는 도 3, 10 및 12에 도시되어 있다.
(W)의 예는 도 4에 도시되어 있다.
유기금속 착물(Y)는 아조포르피린 착물이고, 이 착물의 예는 도 6에 도시되어 있다. 유기금속 착물(Y)는 이것이 유기금속 착물(V)의 형태로 있을 경우라도 동일한 색소를 제공한다. (V)는 포르마잔 금속 착물을 나타내고 이것의 구조는 도 5 에 도시되어 있다.
색소(C)는 유기 금속 착물(Y) 및 양이온과 유기금속 착물로 구성된 유기금속 착물 양이온-음이온(U)과의 혼합 색소이다.
색소 (D), (E) 및 (H)는 아조 유기금속 착물이다. 화학식은 도 16에 도시되어 있다.
M으로서, 주로 Cu, Zn, Ni, Co, Fe, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Al, Gd, Y 등을 사용하고, Cu가 최고 재생 광 지속성(reproduction light durability)을 갖는다. R1 내지 R5로서 CH3, C2H5, H, CH2N(CH3)2, SCH3, NO2, Cl, SO2NHCH3, CN 및 CH3OCH2가 사용된다(이에 한정하지 않는다). 특히 Cl이 첨가되는 경우, 재생 광 지속성은 최고이다. 본 발명의 실시예에서, 특히 도 7, 8 및 11에서 도시된 바와 같이 유기금속 착물이 사용된다.
색소(F)는 양이온 및 유기금속 착물 음이온으로 구성된 유기금속 착물 양이온-음이온(U)과 유기금속 착물 단일체(Y)와의 혼합 색소이다. 본 실시양태에 사용된 유기금속 착물 단일체(Y)는 구체적으로 도 16에 도시된 화학식 의해 표시되는 아조 금속 착물이다. 도 9는 이것의 한 예를 도시한 것이다.
색소(G)는 양이온 및 유기금속 착물 음이온으로 구성된 유기금속 착물 양이온-음이온(U)이다. 도 10은 이것의 한 예를 도시한 것이다.
기록은 색소 (A) 내지 (I)를 사용하여 실행한다. 이들 색소는 기록 후 반사율 증가를 나타내는 소위 L-H 기록 타입이다. 이것의 기록된 신호는 레이저 전력 0.4 mW, 0.6 mW 및 0.75 mW에서 재생된다. 재생 가능 횟수 및 각각의 재생 전력에서의 신호 레벨 변화율의 측정 결과는 도 17에 도시한다. H는 마크부에서의 신호 레벨 변화율을 나타내고, L는 스페이스 부분에서의 신호 레벨 변화율을 나타낸다.
여기서 재생 가능 횟수는 동일한 트랙이 연속적으로 각 재생 전력에서 재생되는 동안, 변조도가 0.4 미만에 도달하는 시점 중 가장 빠른 시점, SbER이 5.0 x 10-5 초과에 도달하는 시점 및 PRSNR이 15 미만에 도달하는 시점까지의 재생 횟수이다. 변조된 진폭은 (I11H-I11L)/I11H이다. I11H는 마크부에서의 재생 신호 레벨을 나타내고, I11L은 스페이스 부분의 재생 신호 레벨을 나타낸다. SbER을 정의하고 측정하는 방법은 K.K.를 인가하는 DVD 포맷 로고로부터 구입할 수 있는 도서에 기술되어 있다. 이는 문서(Annex H of DVD Specification for High Density Read-Only Disc PART 1 Physical Specifications Version 0.9)의 일부이다. PRSNR을 정의하고 측정하는 방법은 K.K.를 인가하는 DVD 포맷 로고로부터 구입할 수 있는 도서에 기술되어 있다. 이는 문서(Annex H of DVD Specification for High Density Read-Only Disc PART 1 Physical Specifications Version 0.9)의 일부이다. PRSNR 및 SbER은 정보가 또한 근접한 트랙에서 기록되는 조건 하에서 측정된다.
신호 레벨 변화율은 다수회 재생에서의 신호 레벨 변화율에 의해 정의된다. 여기서, 용어 "다수회"는 1,000 회를 의미한다. 하지만, 다수의 1000 회까지 반복된 재생 개시 직후부터 1000 회 당 신호 레벨의 변화, 및 반복된 재생의 개시 직후에 다수의 만회 정도까지 1000 회 당 신호 레벨의 변화는 다르고, 신호 레벨의 변 화는 재생 개시 직후에서 가장 크다. 1000 회 당 신호 레벨의 이러한 변화 불규칙성을 보정하기 위해서, 본 출원에서는 1000 회 당 신호 레벨의 변화를 각 재생 전력에서 측정하고 이것의 측정치를 1/10배 하여, 신호 레벨 변화율을 하기와 같이 정의한다.
신호 레벨 변화율 = ｜(10,000 회 재생 후 레벨 - 개시 레벨)/개시 레벨/10｜
개시 레벨은 10,000 회의 재생을 실행하기 전에 측정된 I11H 레벨 및 I11l을 포함하고, 10,000 회의 재생 후의 레벨은 10,000 회의 재생 후에 측정된 I11H 레벨 및 I11l을 포함한다.
표준 재생 전력이 0.4 nM이라고 가정하면, 0.6 mW에서의 재생 전력은 표준 재생 전력의 1.5배이며, 0.75 mW에서의 재생 전력은 표준 재생 전력의 1.9배이다.
보다 높은 재생 광 지속성을 갖는 정보 저장 매체를 찾기 위해 변동을 검사하는 보다 엄격한 조건을 형성하는 관점에서, 측정을 위한 재생 전력은 표준 재생 전력의 1.5배인 것이 바람직하고, 표준 재생 전력의 1.9배인 것이 보다 바람직하다.
색소(H)에서, 표준 재생 전력에서의 신호 레벨 변화율은 1% 이상 증가한다. 색소(H)에서, (표준 재생 전력에서의) 재생 가능 횟수는 3,000 회이고, 소정의 100,000 회에 미치지 못한다.
색소 (H) 및 (E)에서, 표준 재생 전력의 1.5배에서의 신호 레벨 변화율은 1% 이상 증가한다. 다른 색소(신호 레벨 변화율이 1%를 넘지 않는 색소)에서, (표준 재생 전력에서의) 재생 가능 횟수는 100,000 회 이상만큼 탁월하다.
색소 (E), (F) 및 (H)에서, 표준 재생 전력의 1.9배에서의 신호 레벨 변화율은 1% 이상 증가한다. 다른 색소(신호 레벨 변화율이 1%를 넘지 않는 색소)에서, (표준 재생 전력에서의) 재생 가능 횟수는 100,000 회 이상만큼 탁월하다.
상기 기술된 바와 같이, 이러한 실시양태에 따르면 재생 가능 횟수 100,000 회는 각각의 전력 0.1% 이상 및 1% 이하에서 재생 1,000 회로 재생 신호 레벨 변화율을 갖는 유기 색소로 구성된 기록 필름을 사용하는 경우에 획득할 수 있다.
재생 1,000 회 중에 낮은 반사율 부분의 신호 레벨 변화율 및 1,000 회 중에 높은 반사율 부분의 신호 레벨 변화율 사이의 차이가 거의 0인 색소를 사용하는 것이 가능하다. 이러한 정보 저장 매체를 사용하는 경우, 변조도는 유지할 수 있고, 신호 S/N은 레벨 재생 신호 레벨이 변하는 경우에도 유지할 수 있다.
정보 저장 매체의 실시양태에 따르면, 정보 저장 매체의 반사 레벨은 기록 후에 증가한다. 정보 저장 매체의 반사 레벨은 다수회의 재생 후에 증가한다.
기록 또는 재생에 사용되는 레이저 파장은 450 nm 이하일 수 있다.
기록 필름 재료로서, 색소를 사용한다. 이 색소는 2 이상의 분자 혼합물일 수 있다.
본 발명의 임의의 실시양태를 기술하는 동안, 이러한 실시양태는 예의 방식으로만 제시된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 실질적으로, 본 명세서에 기술된 신규한 방법 및 시스템은 다양한 다른 형태로 구체화될 수 있다; 더욱이 본 명세서에서 기술된 방법 및 시스템의 형태로서 다양한 생략예, 대체예 및 변화예는 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없이 만들어질 수 있다. 수반하는 특허청구범위 및 이것의 등가물은 본 발명의 범위 및 사상 내에 속하는 이러한 형태 또는 변경예를 포함한 것이다. 예를 들면, 실시양태에서, 색소 (A) 내지 (I)는 대표 예로 사용되지만 본 발명은 여기에 한정되지 않는다. 유사 기초 골격을 갖고 있고 상이한 치환기를 갖고 있는 색소 및 상이한 중심 금속을 함유하는 색소를 특히 사용하는 경우에도 본 발명을 만족시키는 결과가 얻어진다. 추가로, 색소는 단독으로 사용할 수 있고, 다수 색소를 혼합물에 사용하는 경우에는 탁월한 결과가 얻어진다.
실시양태에서는 변조도, SbER 및 PRSNR을 지표로서 사용하여 평가하지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 단일 평가 지표, 예컨대 오류율, 지터(jitter) 및 PI 오류를 이용하여 유사 결과를 얻을 수 있다.
실시양태에서는 기록 후에 반사율의 증가를 나타내는 L-H의 기록을 수행하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 기록 후에 반사율의 감소를 나타내는 하이-투-로우(High-to-Low)로 기록될 수 있는 정보 저장 매체의 경우에도, 또한 100,000 회 이상의 재생 가능 횟수를 실현하는 경우에서 신호 레벨 변동을 억제하는 것이 중요하다.
본 실시양태에서 사용된 색소의 최대 흡수 파장은 405 nm 이상이고, 이 최대 흡수 파장은 기록 및 재생 레이저 파장에 의존한다. 레이저 파장이 변화하는 경우, 최적의 최대 흡수 파장이 따라서 변한다. 기록 후에 반사율의 감소를 나타내는 하 이-투-로우로 기록될 수 있는 색소의 경우, 최대 흡수 파장은 경우에 따라 기록 및 재생 레이저 파장보다 짧다.
실시양태에서는 기록 레이저 파장은 405 nm이고 개구수(numerical aperture)는 0.65이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 큰 개구수 0.85를 나타내는 것 및 레이저 파장, 예를 들면 650 nm 및 251 nm, 특히 200 nm 내지 680 nm를 나타내는 것이 효과적이다.
실시양태에서는 0.6 mm 투명 수지 기판을 페이스트화하여 얻은 구조를 디스크 구조로서 적용하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 폴리카르보네이트 이외의 기록 파장에서 높은 투과율을 보유한 재료를 사용할 수 있다. 또한, 반사 필름 및 색소 필름을 1.1 mm 기판 상에 형성하는 것이 가능하고, 0.1 mm 커버 층을 도포한다.
이러한 실시양태에서는 단지 1개의 기록 필름이 제공되는 구조를 디스크 구조로 적용하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 2 이상의 기록층을 함유하는 구조를 사용할 수 있다.
본 발명은 동심원형 또는 나선형의 홈을 갖는 기판 및 그 기판에 형성된 기록 필름을 포함하고, 소정의 전력에서 1000 회 재생 중 신호 레벨 변화율이 0.1% 이상 및 1% 이하인 것인 정보 저장 매체를 제공함으로써 다양한 광학 기록, 저장 및/또는 재생 장치에 이용할 수 있다.

Claims (14)

  1. 동심원형 또는 나선형 홈을 갖는 기판 및 그 기판 상에 형성된 기록 필름을 포함하는 정보 저장 매체로서, 상기 기록 필름이, 소정의 전력에서 재생 1,000 회 중의 신호 레벨 변화율이 0.1% 이상 ~ 1% 이하인 아조 금속 착물로 만들어진 것인 정보 저장 매체.
  2. 동심원형 또는 나선형 홈을 갖는 기판 및 그 기판 상에 형성된 기록 필름을 포함하는 정보 저장 매체로서, 상기 기록 필름이, 소정의 전력에서 재생 1,000 회 중의 신호 레벨 변화율이 0.1% 이상 ~ 1% 이하인 유기금속 착물 양이온-음이온으로 만들어진 것인 정보 저장 매체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 소정의 전력이 재생에 필요한 레이저 전력의 1.5배인 정보 저장 매체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 소정의 전력이 재생에 필요한 레이저 전력의 1.9배인 정보 저장 매체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 재생 1,000 회 중의 낮은 반사율 부분의 신호 레벨 변화율과 재생 1,000 회 중의 높은 반사율 부분의 신호 레벨 변화율 간의 차이가 0.5% 이하인 정보 저장 매체.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기록 필름은 기록후 반사율 증가를 나타내는 재료로 형성된 것인 정보 저장 매체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기록 필름은 재생 1,000 회 후 반사율 증가를 나타내는 재료로 형성된 것인 정보 저장 매체.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 정보는 파장 450 nm 이하를 갖는 레이저 빔을 사용하여 기록하는 것인 정보 저장 매체.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기록 필름은 색소를 함유하는 것인 정보 저장 매체.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기록 필름은 2 이상의 분자로 조성된 색소를 함유하는 것인 정보 저장 매체.
  11. 동심원형 또는 나선형 홈을 갖는 기판 및 그 기판 상에 형성된 기록 필름을 포함하는 정보 저장 매체 상에 기록된 정보를 재생하는 방법으로서,
    상기 기록 필름은, 소정의 전력에서 재생 1,000 회 중의 신호 레벨 변화율이 0.1% 이상 ~ 1% 이하인 아조 금속 착물로 만들어진 것이고,
    정보 저장 매체를 레이저 빔으로 조사하는 단계, 및
    조사된 레이저 빔의 반사광을 기초로 하여 정보를 재생하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 동심원형 또는 나선형 홈을 갖는 기판 및 그 기판 상에 형성된 기록 필름을 포함하는 정보 저장 매체 상에 기록된 정보를 재생하는 방법으로서,
    상기 기록 필름은, 소정의 전력에서 재생 1,000 회 중의 신호 레벨 변화율이 0.1% 이상 ~ 1% 이하인 유기금속 착물 양이온-음이온으로 만들어진 것이고,
    정보 저장 매체를 레이저 빔으로 조사하는 단계, 및
    조사된 레이저 빔의 반사광을 기초로 하여 정보를 재생하는 단계
    를 포함하는 방법.
  13. 동심원형 또는 나선형 홈을 갖는 기판 및 그 기판 상에 형성된 기록 필름을 포함하는 정보 저장 매체 상에 정보를 기록하는 방법으로서,
    상기 기록 필름은, 소정의 전력에서 재생 1,000 회 중의 신호 레벨 변화율이 0.1% 이상 ~ 1% 이하인 아조 금속 착물로 만들어진 것이고,
    정보 저장 매체를 레이저 빔으로 조사하여 정보를 기록하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 동심원형 또는 나선형 홈을 갖는 기판 및 그 기판 상에 형성된 기록 필름을 포함하는 정보 저장 매체 상에 정보를 기록하는 방법으로서,
    상기 기록 필름은, 소정의 전력에서 재생 1,000 회 중의 신호 레벨 변화율이 0.1% 이상 ~ 1% 이하인 유기금속 착물 양이온-음이온으로 만들어진 것이고,
    정보 저장 매체를 레이저 빔으로 조사하여 정보를 기록하는 단계를 포함하는 방법.
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