KR20040008113A - 광학 저장 매체 - Google Patents

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KR20040008113A
KR20040008113A KR10-2003-7005524A KR20037005524A KR20040008113A KR 20040008113 A KR20040008113 A KR 20040008113A KR 20037005524 A KR20037005524 A KR 20037005524A KR 20040008113 A KR20040008113 A KR 20040008113A
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KR
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light transmissive
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transmissive cover
optical storage
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KR10-2003-7005524A
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쇠펠볼프강게.
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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Publication date
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Abstract

본 발명은 정보를 판독할 수 있으며 및/또는 정보를 광 빔으로 기록할 수 있는 광학 저장 매체에 관한 것으로, 상기 광학 저장 매체는 광 빔이 입사되는 베이스 부재(1)의 면 상에 1 이상의 정보 저장층(3), 1 이상의 광 투과성 커버 필름(5) 및, 상기 커버 필름(5)을 서로, 광 빔(6)이 입사되는 베이스 부재(1)의 표면(2)에 및/또는 1 이상의 정보 저장층에 결합시키는 1 이상의 광 투과성 접착제층(4)을 포함하는 1 이상의 베이스 부재(1)를 포함하며, 1 이상의 상기 접착제층은 상기 접착제층의 경화성 액상 전구 물질을 도포한 후 경화시킴으로써 얻어지고, 상기 커버 필름(5)은 상기 광 빔(6)의 파장 또는 파장 스펙트럼 각각 이상에서 20℃에서 0.001 미만의 수직 복굴절률을 나타낸다.

Description

광학 저장 매체{OPTICAL STORAGE MEDIUM}
DVR 디스크는 이것들을 디지탈 기록 및 저장에 유용하게 하는 고 저장 용량을 나타낸다.
DVR 디스크의 통상적인 구조 및 포맷은 예컨대 유럽 특허 제0,729,141호, 유럽 특허 제0,867,873호 및 유럽 특허 제0,874,362호에 기재되어 있다.
일반적으로, DVR 디스크는 한쪽 또는 양쪽 주면 상에 랜드 및 홈의 구조물을 포함하는 정보 저장층을 나타내는 디스크형 기재 또는 베이스 부재를 포함한다. DVR 디스크는 정보 저장층에 도포된 광 투과성 커버 필름을 더 포함한다.
1999년 4월 22일에 본 출원인에 의해 출원된 계류중인 유럽 특허 출원 제99 107 975.7호에는 선형 편광에 관하여 광학 저장 매체, 특히 DVR의 투과율은 실질적으로 광학 등방성인, 더욱 바람직하게는 20℃ 이상, 및 충돌하는 광 빔의 파장 또는 파장 스펙트럼 이상에서 각각의 경우에서 0.001 미만의 수직 복굴절률을 나타내는 광 투과성 커버 필름을 사용함으로써 개선될 수 있다는 것이 기재되어 있다. 또한, 유럽 특허 출원 제99 107 975.7호에서는 이러한 광 투과성 커버 필름이 1 이상의 감압성 접착제층에 의해서 서로 결합되거나, 광 빔이 입사되는 베이스 부재의 표면에 결합되거나 및/또는 정보 저장층에 결합되는 것으로 기재되어 있다. 감압성 접착제층은 편리한 조작을 할 수 있도록 하기 위하여 두께가 10 내지 100 미크론인 것이 바람직하다. 1 이상의 광 투과성 커버 필름을 포함하는 DVR 형 광학 기록 매체의 보다 복잡한 구조에서, 2 이상의 감압성 접착제층이 요구되는데, 감압성 접착제층의 비교적 큰 두께로 인해 이러한 광학 기록 매체의 총 투과율의 바람직하지 않은 감소를 초래할 수 있다. 또한, 광학 기록 매체의 총 두께 변화치는 바람직하지 않게 높을 수도 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 유럽 특허 출원 제99 107 975.7호에 기재된 것 이외에 DVR과 같은 광학 기록 매체의 대안적인 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 대안적인 방법에 의해 얻어지는 DVR과 같은 광학 저장 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 첨부된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 광학 저장 매체, 특히 정보를 판독할 수 있으며 및/또는 정보를 광 빔으로 기록할 수 있는 디지탈 비디오 기록 가능한 디스크(DVR)에 관한 것이며, 상기 광학 저장 매체는 광 빔이 입사되는 베이스 부재의 면 상에 1 이상의 판독 가능하고 및/또는 기록 가능한 정보 저장층과 1 이상의 광 투과성 커버 필름을 포함하는 1 이상의 베이스 부재를 포함한다. 또한, 본 발명은 광학 저장 매체, 특히 디지탈 비디오 기록 가능한 디스크(DVR)를 제조하는 방법에 관한 것이다.
도 1a는 베이스 부재(1)를 포함하는 본 발명에 따른 광학 기록 매체의 특정 구체예를 개략 도시하며, 광 빔(6)이 입사되는 표면(2)은 정보 저장층(3)의 부분을 형성하는 랜드 및 홈의 구조를 가지며, 또한 상기 광학 저장 매체는 광 투과성 접착제층(4)에 의해 정보 저장층(3)에 결합된 광 투과성 커버 필름(5)을 포함한다.
도 1b는 베이스 부재(1)를 포함하는 본 발명에 따른 광학 기록 매체의 또 다른 특정 구체예를 개략 도시하며, 표면(2)은 제1 정보 저장층(3a)의 일부를 형성하는 랜드 및 홈의 구조를 포함하고, 상기 광학 기록 매체는 광 빔(6)이 입사되는 광 투과성 커버 필름(5)을 더 포함하며, 표면(9)은 광 투과성 접착제층(4)에 의해 정보 저장층(3a)에 결합된 제2 정보 저장층(3b)의 일부를 형성하는 랜드 및 홈의 구조를 갖는다.
도면은 개략적으로 나타낸 것이지, 특히 일정한 비율로 도시한 것은 아니라는 점에 유의해야 한다. 도 1에서, 통상적으로 베이스 부재(1)의 두께는 광 투과성 커버 필름(5)의 두께와 같거나 더 큰 반면, 통상적으로 홈의 깊이는 5 내지 50 nm 범위이어서 베이스 부재(1)의 두께와 비교하였을 때 무시할 수 있다.
발명의 상세한 설명
본 명세서에서, 용어 "필름" 및 "층"은 호환적으로 사용되고, x-y-평면에서의 신장이 z-평면에서의 신장(즉, 두께 비교)에 비하여 큰(즉, 예컨대 3 배 이상) 물품을 의미한다.
본 발명의 광학 저장 매체는, 광이 입사되는 베이스의 면에 판독 가능하고 및/또는 기록 가능할 수 있는 1 이상의 정보 저장층, 1 이상의 광 투과성 접착제층 및 1 이상의 광 투과성 커버 필름을 포함하는 1 이상의 베이스 부재를 포함하며, 1 이상의 상기 접착제층은 상기 접착제층의 액상 경화성 전구 물질을 도포한 후, 경화시킴으로써 얻어진다.
도 1a는 예로서 광(6)이 입사되는 면 상의 주면(2) 상에서 정보 저장층(3)의 일부를 형성하는 랜드 및 홈의 구조를 나타내는 베이스 부재(1)를 포함하는 본 발명에 따른 광학 저장 매체의 특정 구체예의 단면 개략도이다. 정보 저장층(3)은 이러한 접착제의 액상 경화성 전구 물질을 도포한 후 경화시켜 얻어지는 광 투과성 접착제층(4)에 의해서 광 투과성 커버 필름(5)에 결합된다.
본 발명에 유용한 광학 저장 매체의 더욱 복잡한 구조는 본 명세서에서 참고로 인용된, 예를 들면 유럽 특허 제0,867,873호에 기재되어 있다. 광학 저장 매체는, 예컨대 각각 기재의 1 또는 2 개의 주면 상에서 서로 배열된 2 이상의 정보 저장층을 포함할 수 있다. 도 1b는 베이스 부재의 내면(2)에 도포된 2 개의 정보 저장층(3a, 3b)과 광 투과성 커버 필름의 내면(9)을 각각 포함하는 구조를 개략적으로 도시한다.
베이스 부재(1)는 임의의 형상일 수 있지만, 기록 또는 플레이 상태에서 조립된 광학 저장 매체를 중심 위치시키는 데 유용한 중심 구멍이 있는 디스크인 것이 바람직하다. 디스크 또는 환상 성형된 기재는 외경이 약 10 내지 약 360 mm이고, 내경이 약 5 내지 약 35 mm인 것이 바람직하며, 두께는 0.3 내지 3.0 mm인 것이 바람직하고, 0.5 내지 1.5 mm인 것이 특히 바람직하다. 기재는 중합성 재료, 예컨대 아크릴계 수지, 폴리카르보네이트, 에폭시 수지, 고리형 올레핀 공중합체 및 폴리올레핀을 포함하는 것이 바람직하다. 경질 플라스틱, 예컨대 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카르보네이트 또는 열 안정성 폴리에스테르 코카르보네이트가 특히 바람직하다.
기재는 이것의 주표면의 한쪽 또는 양쪽 각각에서 통상 총괄적으로 피트로서 언급되는 요면부(또는 홈) 및 철면부(또는 랜드)를 포함하는 구조를 포함할 수 있다. 연속적인 랜드 및 홈 사이의 광학 누화를 최소화하기 위하여 광의 파장, 사이에 관련이 있는 광 투과성 층의 굴절률 및 홈의 깊이 간의 관계를 포함하는 피트의 통상적인 치수는 본 명세서에 참고로 인용된 유럽 특허 제0,874,362호 또는 유럽 특허 제0,867,873호에 개시되어 있다. 방사 방향으로 측정된 바와 같이 인접한 물리적 트랙의 중심선 사이의 거리인 트랙 피치는 0.64 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.32 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
피트의 구조는 베이스 부재 또는 부재들의 한면 또는 양면 각각으로 성형될 수 있다. 일반적으로, 유럽 특허 제0,729,141호, 제4면, 제14 내지 46행에 상세히 기재되어 있는 이 공정은 마스터 디스크 형성 단계(유럽 특허 제0,729,141호의 도 4A-4G에 개략 도시됨) 및 사출 성형 단계(유럽 특허 제0,729,141호의 도 5A-5B에 개략 도시됨)을 포함하고; 유럽 특허 제0,729,141호는 본 명세서에서 참고로 인용된다. 그러나, 그 유리 전이 온도보다 높은 온도로 가열된 광 투과성 커버 필름을 1 이상이 패턴 성형된 구조를 나타내는 2 개의 롤러 사이에 통과시킴으로써 피트구조를 광 투과성 커버 필름에서 얻는 것도 가능하다. 이 기법은 유럽 특허 제0,867,873호에 개략 도시되어 있는데, 여기서 광 투과성 커버 필름은 롤 및 스탬퍼 사이로 통과된다. 이와 같이 얻어진 광 투과성 커버 필름은 후속 경화되는 액상 경화성 접착제의 층에 의해서 베이스 부재에 결합되거나 또는 임의로 피트의 구조를 가진 1 이상의 다른 광 투과성 커버 필름에 결합될 수 있어서, 다수의 정보 저장층을 갖춘 광학 저장 매체를 얻을 수 있다. 또한, 피트의 구조를 나타내는 광 투과성 커버 필름은 광 투과성 커버 필름의 코팅 가능한 중합성 전구 물질을 패턴 성형된 구조를 나타내는 적절하게 성형된 기재에 도포한 후, 중합하고, 이러한 기재로부터 경화된 광 투과성 커버 필름을 제거하는, 후술되는 중합 주조 기법에 의해서 얻어질 수 있다.
정보 저장층(3)의 구조는 판독 및/또는 기록할 수 있는 지에 따라 좌우된다.
광학 저장층이 ROM 형인 경우, 정보 저장층(3)은, 예를 들면 스퍼터링에 의해 얻어질 수 있는, 일반적으로 20 내지 60 nm의 두께로 Al, Au 등의 반사 필름을 가진 피트의 구조를 포함할 수 있다.
기록 가능한 광학 저장 매체는 상 변화형 또는 자석식 광학형일 수 있다. 유럽 특허 제0,867,873호에 따르면, 상 변화형 정보 저장층은 피트의 구조 상에서 Al 필름, GeSbTe 필름 및 ZnS-SiO2필름과 같은 반사 필름을 연속적으로 형성함으로써 얻어질 수 있다. 보다 복잡한 상 변화형 정보 저장층(3)은, 예를 들면 반사 필름, 예컨대 Al 필름, SiN 필름, TbFeCo 필름 및 SiN 필름을 이 순서대로 포함하는 피트의 구조를 포함한다.
1 회 기록형의 정보 저장층은, 예컨대 Al, Au 또는 다른 금속의 얇은 반사 필름을 피트의 구조에 도포한 후, 시아닌 또는 프탈로시아닌계 유기 안료 필름으로 코팅함으로써 얻어질 수 있다.
전술한 정보 저장층은 단지 예시하기 위하여 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 광학 저장 매체는 기타의 것 및/또는 정보 저장층의 개질된 구조물을 포함할 수 있다.
본 발명자는 유리한 특성을 지닌 광학 저장 매체가 그러한 매체를 1 이상의 광 투과성 접착제층과 결합시킴으로써 얻어질 수 있으며, 그러한 접착제층의 1 이상은 그러한 접착제층의 액상 경화성 전구 물질을 도포한 후 경화하여 얻어진다는 것을 발견하였다. 추가의 광 투과성 접착제층이 존재하는 경우, 개개의 접착제층의 액상 경화성 전구 물질을 도포한 후, 경화함으로써 얻어질 수 있거나, 또한 이것들은 감압성 접착제층일 수 있다. 일반적으로, 감압성 접착제층이 감압성 접착제층을 광학 기록 매체의 다른 층에 부착 또는 적층하기 전에 제거 및 폐기해야 하는 릴리스 라이너 사이에 저장되는 경우, 광 투과성 접착제의 액상 경화성 전구 물질을 사용하면 이러한 추가의 폐기물 발생 단계를 필요로 하지 않는다. 통상적으로, 감압성 접착제층은 조작 동안 파열 및/또는 다른 물리적 변형을 피하기 위하여 최소 두께가 약 10 ㎛인 반면, 경화성 액상 전구 물질은 예컨대 5 ㎛ 이하의 두께의 박층으로 코팅될 수 있다. 얇은 접착제층은, 예컨대 2 이상의 광 투과성 커버 필름을 포함하는 광학 투명 매체에 사용될 수 있어서, 접착제층의 존재로 인한 투과도 손실을 최소화하고 및/또는 광학 저장 매체의 두께의 총 변화를 최소화한다.
도 1a에 개략 도시된 광학 저장 매체의 특정 구체예는 광 투과성 커버 필름(5)을 정보 저장층(3)에 결합시키는 단지 하나의 광 투과성 접착제층(4)을 포함하고, 여기서 상기 접착제층은 상기 접착제의 액상 경화성 전구 물질을 도포한 후 경화시킴으로써 얻어진다. 본 발명의 또 다른 광학 저장 매체는 2 이상의 정보 저장층을 포함한다. 또한, 도 1b에 개략 도시된 광학 저장 매체의 특정 구체예는 제1 정보 저장층(3a)을 포함하는 베이스 부재(1)를 광 빔(6)이 투사되는 광 투과성 커버 필름(5) 상의 제2 정보 저장층(3b)에 결합시키는 단지 하나의 광 투과성 접착제층(4)을 포함하고, 상기 접착제층은 접착제의 액상 경화성 전구 물질을 도포한 후 경화시킴으로써 얻어진다.
개개의 액상 경화성 전구 물질의 경화에 의해 얻어지는 접착제 또는 접착제들과 존재하는 경우 감압성 접착제층 또는 접착제층들은 정보를 광학 저장 매체로부터 판독하고 광학 저장 매체에 기록하는 입사광 빔(6)의 파장에서 광학적 투명 또는 광 투과성일 것이 요구된다. 광 빔(6)을 발생시키는 데 적합한 광원은 파장이 400 내지 700 nm, 바람직하게는 적색 레이저인 경우 600 내지 660 nm, 블루 레이저인 경우 400 내지 420 nm 파장 범위에 방출선을 가진 레이저를 포함한다. 또한, 간섭 필터와 같은 적당한 단색 필터를 지닌 다색 광원을 사용할 수 있다. 예컨대, ASTM D 1746에 따라 측정될 수 있는 입사광의 파장에서의 감압 접착제의 광학 투명도 또는 광 투과율은 80% 이상이 바람직하고, 85% 이상이 보다 바람직하다.
광 투과성 접착제의 경화성 액상 전구 물질을 방사선, 예컨대 자외선(UV), 감마(γ) 또는 e-빔 방사선에 노광시킴으로써 경화시키는 것이 바람직하다. 광 투과성 접착제의 전구 물질은 1 이상의 방사선 경화성 화합물과 1 이상의 중합 개시제를 포함한다.
적합한 방사선 경화성 화합물은, 예컨대 e-빔 또는 UV 광으로 조사시 이중 결합이 반응성이 되는 단량체, 소중합체 및 전구 중합체를 포함한다. 1 이상의 아크릴기를 포함하는 방사선 경화성 화합물이 바람직하다.
1 이상의 (메트)아크릴로일기를 포함하는 방사선 경화성 화합물이 특히 바람직하다.
본 발명에 적합한 방사선 경화성 화합물은 임의의 히드록실, 카르복실 또는 카르복실레이트 변성 알킬 또는 알콕시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 및 아크릴아미드를 포함하는 화합물의 군 중에서 선택되는 것이 특히 바람직하다.
또한, 1 이상의 N-비닐기를 포함하는 방사선 경화성 화합물이 특히 바람직하다. 본 발명에 적합한 바람직한 N-비닐 함유 방사선 경화성 단량체로는, 예컨대 N-비닐 카프로락탐, N-비닐 피롤리돈 및 N-비닐 이미다졸이 있다.
본 발명에 적합한 중합 개시제(들)로는 UV, γ또는 e-빔 조사시 라디칼을 발생시키는 임의의 통상적인 중합 개시제가 있다. 중합 개시제의 예로는 벤조인 에테르계 광개시제, 예컨대 벤조인 이소프로필에테르 및 벤조인 이소부틸에테르; 벤조페논계 광개시제, 예컨대 벤조페논, p-메톡시벤조페논 및 p-브로모벤조페논; 아세토페논계 광개시제, 예컨대 벤질메틸케탈, 2,2-디에톡시아세토페논 및 1,1-디클로로아세토페논; 티오크산톤계 광개시제, 예컨대 2-클로로티오크산톤; 퀴논계 광개시제, 예컨대 안트라퀴논 및 페난트라퀴논; 및 황화물 광개시제, 예컨대 벤질설피드 및 테트라메틸설피드; 및 치환 알파케톨, 예컨대 2-메틸-2-히드록시프로피오페논이 있다. 시판되는 광개시제의 예로는 Irgacure 819 및 Darocure 1173(둘 다 미국 뉴욕 호돈에 소재하는 시바-가이기 코포레이션에서 시판함), TPO(미국 뉴저지 파시파니에 소재하는 바스프에서 시판함) 및 Irgacure 651(시바-가이기 코포레이션에서 시판하며, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-원인 것으로 여겨짐)이 있다. 또한, 공중합 광개시제가 유용하다.
중합 개시제(들)는 방사선 경화성 화합물의 중합을 촉진시키는 데 효과적인 양으로 사용된다. 상기 양은, 예컨대 중합 개시제의 유형과 이의 분자량에 따라 변할 것이다. 중합 개시제는 방사선 경화성 화합물의 질량을 기준으로 약 0.001 중량부 내지 약 5 중량부의 양으로 사용할 수 있다. 바람직한 양은 약 0.05 중량부 내지 약 3 중량부 범위이다.
전술한 방사선 경화성 화합물 및 중합 개시제 화합물은 단지 예시적이므로, 다른 화합물도 또한 사용할 수 있다.
광 투과성 접착제의 경화성 액상 전구 물질은 방사선 반응성 화합물, 예컨대 가교제 또는 연쇄제, 또는 방사선 불활성 또는 비반응성 화합물 및 첨가제, 예컨대소수성 또는 친수성 실리카 또는 산화방지제를 더 포함할 수 있다.
존재하는 경우, 가교 결합제의 농도는 낮은 것이 바람직하고, 광 투과성 접착제의 경화성 액상 전구 물질의 중량을 기준으로 약 0.50 중량부 미만인 것이 더욱 바람직하다. 가교 결합제를 포함하지 않는 경화성 액상 전구 물질이 특히 바람직하다. 유용한 가교 결합제로는, 예컨대 미국 특허 제4,379,201호에 개시된 것과 같은 다작용성 아크릴레이트 또는 미국 특허 제4,737,559호에 개시된 것과 같은 중합성 방향족 락톤 공단량체가 있다.
방사선 불활성 또는 비반응성 화합물 또는 첨가제의 양은 광 투과성 접착제의 경화성 액상 전구 물질의 질량에 대하여 25 중량부 미만이 바람직하고, 10 중량부 미만이 더욱 바람직하다.
광 투과성 접착제의 경화성 액상 전구 물질의 화합물은 실온에서 용매의 부재 중에 전구 물질의 점도가 10 내지 10,000 mPa·s, 더욱 바람직하게는 50 내지 8,000 mPa·s, 특히 바람직하게는 100 내지 5,000 mPa·s가 되도록 선택하는 것이 바람직하다. 광 투과성 접착제의 경화성 액상 전구 물질의 점도가 약 10 mPa·s 미만인 경우, 이러한 전구 물질은 코팅 후 및 방사선 조사 전에 기재의 주변부로부터 점적될 수 있어서, 이에 의해 경화된 접착제층의 두께가 고르지 않게 된다. 한편, 점도가 약 10,000 mPa·s 이상인 경우, 불균일한 코팅 두께로 인해 경화된 접착제층의 불균일한 두께를 생성할 것이다.
광 투과성 접착제의 방사선 경화성 전구 물질의 화합물은 전구 물질 또는 생성된 접착제가 1 분 이하, 보다 바람직하게는 1 내지 20초 내에 기재 및/또는 개개의 층(들)을 각각 결합할 수 있도록 선택하는 것이 바람직하다.
이 경우에, 광 투과성 접착제의 경화성 액상 전구 물질과, 경화 후의 경화된 접착제는 예컨대 금속성 반사층과 접촉하고, 상기 접착제 및 이의 전구 물질은 부식을 억제하거나 피할 수 있도록 선택될 필요가 있다.
본 발명에 따른 광학 저장 매체에 사용하는 데 적합한 광 투과성 접착제의 경화성 전구 물질은 종래 기술에 개시되어 있다. 1999년 6월 7일 자의 일본 특허 출원 제160,083/99호로서 본 출원인에 의해서 출원된 발명의 명칭 "접착제 조성물 및 그것을 사용하는 광학 디스크"의 계류중인 특허 출원에는 (1) 폴리(테트라메틸렌 글리콜) 골격을 갖는 우레탄 아크릴레이트, (2) 분자 내에 히드록실기를 갖는 아크릴 에스테르 및 (3) 광개시제를 포함하는 광 투과성 접착제의 방사선 경화성 전구 물질이 개시되어 있다. 1999년 6월 2일자의 미국 특허 출원 제09/324,148호로서 본 출원인에 의해서 출원된 발명의 명칭 "폴리카르보네이트 물품 및 이것을 위한 접착제 조성물"의 계류중인 특허 출원에는 N-비닐 함유 단량체와, 탄소수가 4 내지 20 인 알킬기를 지닌 비3차 알콜의 아크릴산 에스테르 단량체를 포함하는 광 투과성 접착제의 액상 경화성 전구 물질이 개시되어 있다. 미국 특허 출원 제09/324,148호 및 일본 특허 출원 제160,083/99호에 개시된 광 투과성 접착제의 경화성 전구 물질은, 유리한 접착제 경화 특성, 즉 레이저 광에 대한 경화된 접착제의 고 투명성, 금속성 필름에 대한 유리한 부식 작용 및 10 내지 10,000 mPa·s의 바람직한 점도 범위의 점도를 나타내고, 따라서 본 발명에 따른 광학 저장 매체에 사용하는 데 특히 바람직하다. 본 발명에 유용한 광 투과성 접착제의 또 다른경화성 전구 물질은 미국 특허 제5,445,855호에 개시되어 있다.
본 발명의 광학 저장 매체는 이들의 주면의 한쪽 또는 양쪽 상에서 피트의 구조를 각각 임의로 나타내는 1 이상의 광 투과성 커버 필름을 포함한다. 본 발명자는 특히 선형 편광에 대하여 재생 가능한 고 투과율을 지닌 광학 저장 매체가 실질적으로 광학 등방성인, 바람직하게는 20℃의 온도, 정보를 기록 및/또는 판독하는 데 사용되는 각각의 광 빔(6)의 파장 또는 파장 스펙트럼 이상에서 0.001 미만, 더욱 바람직하게는 8×10-4미만, 특히 바람직하게는 6.5×10-4미만의 수직 복굴절률을 갖는 1 이상의 광 투과성 커버 필름을 사용함으로써 얻어질 수 있다는 것을 발견하였다.
실질적으로 광학 등방성이고, 특히 수직 복굴절률의 낮은 값을 나타내는 광 투과성 중합체 필름이 종래 기술에 기재되어 있지만, 고성능, 뛰어난 광학 특성 및 특히 선형 평광에 대한 고 투과성을 지닌 광학 저장 매체를 제공하는 그 중요성은 지금까지 인식되지 않았다.
x-방향 및 y-방향으로 연장하는 평면과 z-방향의 두께(d)를 갖는 중합체 필름의 소정 시트의 경우, 수직 복굴절률은 필름의 평면과 직각인(예컨대, z-방향) 굴절률과 필름의 평면과 평행인(예컨대, x- 및 y-방향을 포함하는 평면) 2 가지 주 방향에서의 굴절률의 평균의 차이다. 수직 복굴절률은 20℃의 온도에서, 바람직하게는 각각의 광학 저장 매체에 기록되거나 이로부터 판독하는 데 사용할 수도 있는 레이저 광원을 사용하여 후술되는 바와 같은 측정 방법을 적용하여 측정한다. 사용할 수 있는 레이저 광원은 예컨대 400 내지 700 nm 범위의 파장에서의 방출 라인을지닌 것을 포함한다. 또한, 단색 필터를 사용하여 다색 광원을 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 광학 저장 매체에 각각 사용된 광 투과성 커버 필름 또는 필름들은, 20℃의 온도 및 정보를 기록 및/또는 판독하는 데 사용된 각각의 광 빔의 파장 또는 파장 스펙트럼에서, ±30 nm, 보다 바람직하게는 ±25 nm, 특히 바람직하게는 ±15 nm의 평면 지연(in-plane retardation)을 나타내는 것이 바람직하다. 평면 지연은 독일 마르틴슈리트에 소재하는 독토르 슈렝크 게엠베하로부터 시판되는 DVD 테스터 "Prometheus MT 136"을 사용하여 후술되는 바와 같은 측정 방법을 적용하여 측정한다. 평면 복굴절률은 후자를 광 투과성 커버 필름의 두께로 나누어서 평면 지연치로부터 얻는다.
유럽 특허 제99 107 975.7호에는 수직 복굴절률 및, 임의로 평면 복굴절률의 값이 요구되는 낮은 값을 가진 실질적인 광학 등방성 광 투과성 커버 필름을 예컨대 용매-주조, 특히 중합 주조 기법을 사용함으로써 얻을 수 있다는 것이 개시되어 있다. 2000년 10월 24일자로 본 출원인에 의해 EPO에 출원된 발명의 명칭 "광학 저장 매체"의 계류중인 유럽 특허 출원에는 광 투과성 커버 필름이 압출 기법에 의해 얻을 수 있다는 것이 개시되어 있다.
용매 주조에 의한 광 투과성 커버 필름의 제조는, 중합체를 용매에 용해시키는 단계, 정보 저장층이 광 투과성 커버 필름에 포함시키고자 할 경우 용액을 평활한 기재 또는 미세구조 표면 상에 각각 주조하는 단계 및 용매의 증발에 의해 중합체를 고화시키는 단계를 포함한다. 바람직한 중합체의 예로는 폴리카르보네이트, 셀룰로스 트리아세테이트 및 폴리올레핀계 중합체, 예컨대 폴리디시클로펜타디엔또는 노르보르넨/디시클로펜타디엔/메틸 메타크릴레이트 삼합공중합체를 들 수 있다. 적합한 용매의 예로는 디클로로메탄, 디옥솔란, 시클로헥산온, 테트라히드로푸란, 디옥산 및 이의 배합물을 들 수 있다.
중합 주조에 의한 광 투과성 커버 필름의 제조는 과량의 단량체 또는 소중합체 중의 중합체의 부분적으로 중합된 경화성 전구 물질의 용액을 통상적으로 포함하는 코팅 가능한 시럽 전구 물질의 제조를 포함한다. 그 다음, 이 용액은 광 투과성 커버 필름을 제공하기 위하여 평활한 기재 상에 주조한 후 중합한다. 이 기법은 단독중합체 또는 공중합체를 형성시킨다. 또한, 1 이상의 중합체는 이것의 점도를 조절하고 및/또는 생성된 광 투과성 커버 필름의 특성을 개질시키기 위하여 중합성 전구 물질과 혼화될 수 있다. 또한, 중합성 전구 물질은 점성 및 코팅성을 조절하기 위하여 1 이상의 용매를 포함할 수도 있지만, 무용매 중합성 전구 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 중합성 전구 물질은, 중합시 약 10℃ 이상, 바람직하게는 약 10℃ 내지 약 140℃, 보다 바람직하게는 약 20℃ 내지 약 110℃, 특히 바람직하게는 약 40℃ 내지 약 100℃의 유리 전이 온도를 나타내거나 및/또는 취성이 아닌 1 이상의 아크릴계 작용성 단량체를 포함하는 것이 바람직하다.
중합성 전구 물질의 중합에 의해서 얻어지는 광 투과성 커버 필름은 강성이거나 연성인 것이 바람직하다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "강성"이란 신축 내성, 크리프 내성 및 치수 안정성을 의미한다. 더욱 구체적으로, 광 투과성 커버 필름은 실온에서 1,380 MPa(평방 인치 당 200 킬로파운드) 이상, 더욱 바람직하게는 2,070 MPa(300 kpsi) 이상, 가장 바람직하게는 2,760 MPa(400 kpsi) 이상의인장 계수를 갖는 것이 바람직하다.
광 투과성 커버 필름의 인장 계수는 10.2 ㎝(4 인치) 게이지 길이 및 5.1 ㎝/분(2 인치/분)의 분리 속도를 사용하여 ASTM 테스트 방법 D-822-88에 의해 측정된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "연성 광 투과성 커버 필름"은 1,380 MPa(=200 kpsi) 미만의 인장 계수와 50% 이상, 바람직하게는 150% 이상의 실온에서의 인장 연신율을 갖는 필름을 의미한다. 인장 계수 및 인장 연신율은 10.2 ㎝의 게이지 길이 및 12.7 ㎝/분(5 인치/분)의 분리 속도를 사용하여 ASTM 테스트 방법 D-822-88에 따라 측정한다. 본 명세서에서 사용된 "인장 연신율"은 표준 인장 테스트 절차 동안 측정되는 바와 같은 연성 재료의 파단 연신을 의미한다.
강성 또는 연성의 구체화된 값을 각각 지닌 광 투과성 커버 필름이 바람직하다. 그러나, 전술한 인장 테스트 절차를 사용하여, 광 투과성 커버 필름의 테스트 샘플의 물리적 특성을 확인한다. 이러한 테스트 샘플은 본 발명의 광학 저장 매체에 사용되지 않는다. 본 발명의 광학 저장 매체에 사용하고자 하는 광 투과성 커버 필름은 광학 비등방성을 이러한 필름에 부여하지 않도록 가능한 한 응력이 없도록 조작하여야 한다. 따라서, 본 발명에 유용한 광 투과성 커버 필름은 연신하지 않아야 한다.
광 투과성 커버 필름의 중합성 전구 물질의 단량체 구성성분은 생성된 광 투과성 커버 필름이 실온에서 비점착성이 되도록 선택하는 것이 바람직하다. 그러나, 점착성 광 투과성 커버 필름은 광학 기록 매체, 특히 본 발명의 DVR이 카트리지에조립되는 경우 유용할 수도 있다. 본 발명에 유용한 단량체는 알킬기가 2 내지 24의 평균 원자수를 지닌 알킬 아크릴레이트를 포함한다. 용어 2 내지 24의 평균 원자는 알킬 아크릴레이트 화합물의 평균 탄소(C) 원자수가 4 내지 24, 바람직하게는 4 내지 12, 특히 바람직하게는 4 내지 10인 것을 의미한다. 유용한 알킬 아크릴레이트(즉, 아크릴산 알킬 에스테르 단량체)는 비-t-알킬 알콜의 직쇄 또는 분지쇄 단작용성 불포화 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함하고, 이것의 알킬기는 탄소수가 2 내지 24, 특히 2 내지 20이다. 본 발명에 사용된 이러한 저급 알킬 아크릴레이트의 예로는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, n-옥틸 메타크릴레이트, 2-메틸부틸 아크릴레이트, 이소노닐 아크릴레이트, n-노닐 아크릴레이트, 이소아밀아크릴레이트, n-데실 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 이소데실 메타크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 4-메틸-2-펜틸 아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 헥사데실 아크릴레이트, 옥타데실 아크릴레이트 및 에이코실 아크릴레이트가 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 바람직한 저급 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 에스테르로는 이소옥틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소노닐 아크릴레이트 및 도데실 아크릴레이트가 있다. 광 투과성 커버 필름의 중합성 전구 물질은 5 이하, 특히 1 내지 4 알킬 아크릴레이트를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 정의된 바와 같은 알킬 아크릴레이트의 알킬기 내 평균 탄소 원자수는 2 내지 20, 바람직하게는 2 내지 12, 특히 2 내지 6인 것이 바람직하다. 다른 알킬 아크릴레이트의 혼합물을 사용할 수도 있다.
또한, 광 투과성 커버 필름의 중합성 전구 물질로는 아크릴산, 이외의 불포화 지방족 카르복실산의 알킬 에스테르, 예컨대 알킬 말레이트 및 알킬 푸마레이트(각각 말레산 및 푸마르산을 기준으로 함)가 있다. 이에 관하여, 디부틸 말레이트, 디옥틸 말레에이트, 디부틸 푸마레이트 및 디옥틸 푸마레이트가 바람직하다. 아크릴산 이외의 불포화 지방족 카르복실산의 에스테르 화합물의 양은 너무 크지 않은 것이 바람직하고, 알킬 아크릴레이트 구성성분의 질량에 관하여 25 중량%를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 광 투과성 커버 필름의 중합성 전구 물질은 1 이상의 중간 극성 및/또는 강한 극성 단량체를 함유할 수 있다. 극성(즉, 수소 결합 능력)은 빈번하게 '강한', '중간' 및 '약한'과 같은 용어를 사용하여 기재된다. 이것들 및 다른 용어는 문헌['Solvent', Paint Testing Manual, 3rd ed., G.G. Seward, Ed., American Society for Testing and Materials, Philadelphia, Pennsylvania, 및 'A Three-Dimensional Approach to Solubility', Journal of Paint Technology, Vol. 38, No. 496, pp. 269-280]에 기재되어 있다. 강한 극성 단량체에 대한 예는 아크릴산, 메타크릴산 및 아크릴아미드이지만, N-비닐 피롤리돈 및 N-비닐 카프로락탐과 같은 N-비닐 락탐, 아크릴로니트릴 및 디메틸 아미노프로필 메타크릴레이트는 중간 극성 단량체의 통상적인 예이다. 약한 극성 단량체에 대한 예로는 예컨대 이소보르닐아크릴레이트, 비닐 아세테이트, N-옥틸 아크릴아미드, t-부틸 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 또는 스티렌이 있다.
또한, 중합성 전구 물질로는 글리세롤 디아크릴레이트, 글리세롤 트리아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 1,3-프로판디올 디아크릴레이트, 1,3-프로판디올 디메타크릴레이트, 트리메탄올 트리아크릴레이트, 1,2,4-부탄트리올 트리메틸아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디올 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트, 소르비톨 헥사크릴레이트, 비스[1-(2-아크릴옥시)]-p-에톡시페닐 디메틸메탄, 비스[1-(3-아크릴옥시-2-히드록시)]-p-프로폭시페닐-디메틸메탄, 트리스-히드록시에틸 이소시아누레이트 트리메타크릴레이트, 비스아크릴레이트 및 분자량 200 내지 500의 폴리에틸렌 글리콜의 비스메타크릴레이트 및 미국 특허 제4,642,126호에 기재되어 있는 것과 같은 아크릴화된 소중합체를 포함한다.
또한, 광 투과성 커버 필름의 중합체의 중합성 전구 물질은 단량체 구성성분과 상용성인 필름 형성 재료를 포함할 수 있다. 이러한 필름 형성 재료는 단량체 구성성분과 반응성인 중합체, 예컨대 아크릴 작용성 코폴리에스테르, 아크릴 작용성 폴리우레탄-아크릴레이트 공중합체, 덴드리머(dendrimer) 또는 아크릴레이트-작용성 매크로머 및, 또한 중합성 전구 물질 및 경화된 전구 물질 모두에, 즉 광 투과성 커버 필름에 이들이 용해될 수 있도록 선택하는 것이 바람직한 비반응성 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. 광 투과성 커버 필름의 전구 물질과 혼화되는 경우 음성 χ("카이") 값을 갖는 중합체를 생성하는 비반응성 중합체가 바람직하고; 이러한 비반응성 첨가제는 예컨대 폴리알파올레핀, 열가소성 블록 공중중합체, 비반응성 아크릴계 중합체 및 폴리페닐렌 에테르로 구성된 중합체의 군 중에서 선택될 수 있다.
중합성 전구 물질에 사용되는 바람직한 단량체의 예로는 (메틸)메타크릴레이트, (메틸)에틸아크릴레이트, (메틸)프로필아크릴레이트, 소량의 (메틸)(C4-C8알킬)아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 메타크릴아미드, 알킬 치환 메타크릴아미드, 예컨대 N,N-디메틸아크릴아미드 옥틸아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐 또는 스티렌을 포함한다.
중합성 전구 물질의 전구 중합도는 실온에서 예컨대 0.3 내지 200 Pa·s의 점도를 갖는 용이하게 코팅 가능한 전구 물질을 제공하도록 선택되는 것이 바람직하다.
광 투과성 커버 필름의 중합체의 중합성 전구 물질은 (메틸)메타크릴레이트, (메틸)에틸아크릴레이트, (메틸)프로필아크릴레이트, 소량의 (메틸)(C4-C8알킬)아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 스티렌 알킬 아크릴레이트, 메타크릴아미드 및 알킬 치환 메타크릴아미드를 포함하는 군 중에서 선택되는 단량체 성분, 1 이상의 중합 개시제 및 임의로 중합성 전구 물질의 단량체와 공중합 가능한 1 이상의 불포화 이중 결합을 갖는 1 이상의 비닐 단량체를 포함하는 것이 바람직하다.
광 투과성 커버 필름 또는 필름들 각각의 두께는 10 내지 200 ㎛, 더욱 바람직하게는 20 내지 150 ㎛, 특히 바람직하게는 40 내지 120 ㎛인 것이 바람직하다. 2 이상의 광 투과성 커버 필름을 포함하는 본 발명의 광학 저장 매체의 복잡한 구조에서, 각 커버층의 두께는 10 내지 100 ㎛, 보다 바람직하게는 20 내지 90 ㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 광학 저장 매체의 광 투과성 커버 필름 또는 필름들과 감압성 접착제층 또는 층들의 총 두께의 합의 최대 두께는 이러한 최대 두께, 광학 디스크 기록 및/또는 재생 장치의 광학 헤드 디바이스의 유효 구경, 이용된 광원의 파장 및 비대칭 마진 사이에서 CD에 대한 일본 특허 제3-225,650호에서 입증된 관계를 사용함으로써 유럽 특허 제0,867,873호 및 일본 특허 제3-225,650호를 따라 평가할 수 있다. 레이저 광원을 약 0.65 ㎛의 파장으로 사용하는 경우, 유럽 특허 제0,867,873호에서는 광 투과성 커버 필름 또는 필름들과 감압성 접착제층 또는 층들의 두께의 합에 대해서 288 ㎛ 이하의 값을 제시하지만, 0.4 ㎛의 파장의 파란색 광 레이저의 경우에는 177 ㎛ 이하의 값이 기재되어 있다.
광 투과성 커버 필름(들)을 제조하는 용매 주조 및 중합 주조 기법 모두에서, 주조층의 두께는 매우 균일한 광 투과성 커버 필름을 제조할 수 있도록 주의깊게 조절하는 것이 바람직하다. 광 투과성 커버 필름의 두께의 변화는 하기 테스트 섹션에 기재된 측정 방법을 사용하여 이의 전체 신장에 걸쳐서 광학 기록 매체의 무작위 선택된 단면을 통하여 측정된 바와 같이, ±3 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 ±2 ㎛ 이하인 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다.
매우 편평하고 균일한 정밀 캘리퍼 광 투과성 커버 필름의 제조는 국제 특허 출원 공개 제95/29,764호 및 국제 특허 출원 공개 제95/29,765호에 기재된 다이 코팅 방법 및 정밀 코팅 다이를 사용함으로써 얻어질 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이방법은 광 투과성 커버 필름의 중합체의 부분적으로 중합화된 시럽 전구 물질 또는 이러한 중합체의 용액을 이동 벨트 또는 드럼 또는 릴리스 라이너로 코팅한 후, 각각 전구 물질을 경화시키거나, 및/또는 이 용액을 건조시키는 데 사용할 수 있다. 이와 같이 얻어진 광 투과성 커버 필름은 각각 경화 또는 건조 후, 이동 벨트로부터 노출된 감압성 접착제층으로 직접 이송될 수 있다. 2 ㎛ 미만의 하기 정의된 바와 같은 표면 거칠기 Rz를 갖는 실질적으로 편평하고 평활한 표면을 지닌 이동 벨트 또는 릴리스 라이너를 사용하는 경우, 두께 공차가 약 ±3 ㎛ 이하, 바람직하게는 ±2 ㎛ 이하인 매우 균질한 광 투과성 커버 필름을 얻을 수 있다. 요구되는 평활한 표면을 지닌 적합한 벨트 또는 드럼 각각은 예컨대 고 광택 스테인레스 강 표면을 포함한다.
본 발명자는 용매 주조 기법이 실질적으로 광학 등방성이고, 특히 본 발명의 요건을 충족시키는 수직 복굴절률의 낮은 값을 나타내는 광 투과성 커버 필름을 제공한다는 것을 발견하였다. 수직 복굴절률은 상이한 주조 실행 간에 다소 변할 수 있지만, 본 발명자는 제한된 수의 실행으로, 그리고 부당한 실험 없이, 20℃에서 및 입사광 빔(16)의 파장 또는 파장 스펙트럼 각각에서 필요한 0.001 미만의 수직 복굴절률을 지닌 광 투과성 커버 필름을 얻을 수 있다는 것을 발견하였다.
일반적으로, 주조 공정은 용매 주조된 필름으로 도입된 임의의 응력이 최소화가 되도록 적용하여야 한다. 본 발명자는 광 투과성 커버 필름이 예컨대 10 내지 25 중량%, 보다 바람직하게는 12.5 내지 17.5 중량%의 잔여 용매 함량으로 용매 주조될 때 기재로부터 제거되는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다. 이후, 광 투과성 커버 필림은, 예컨대 강제 공기 오븐을 통과시킴으로써 자립성의 미지지된 필름으로서 건조된다.
또한, 광 투과성 커버 필름의 광학 등방성 특성은 증가할 수 있고, 특히 이의 수직 복굴절률은 유럽 특허 제0,380,028호에 개시된 바와 같이, 바람직하게는 약 35 dyne/㎝의 저 표면 에너지를 갖는 이동 벨트 또는 릴리스 라이너 상에서 적합한 중합체 및/또는 중합성 전구 물질의 용액을 주조함으로써 감소될 수 있다. 적합한 저 표면 에너지 재료의 예로는 폴리(테트라플루오로에틸렌), 폴리(불화비닐리덴), 폴리(트리플루오로클로로에틸렌) 및 폴리에틸렌이 있으며, 폴리에틸렌, 폴리(테트라플루오로에틸렌) 및 폴리(불화비닐리덴)이 특히 바람직하다.
또한, 광 투과성 커버 필름의 광학 등방성 특성은 증가될 수 있고, 특히 수직 복굴절률은 이러한 막의 두께를 증가시킴으로써 감소될 수 있다는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 각각의 광 투과성 커버 필름 또는 필름들과 광 투과성 접착제층 또는 층들의 소정 총 두께를 갖는 본 발명에 따른 광학 저장 매체의 특정 구조에서, 광 투과성 커버 필름의 수직 복굴절률은 광 투과성 커버 필름 또는 필름들의 두께를 증가시키는 한편, 이에 상응하여 광 투과성 접착제층 또는 층들의 두께를 감소시킴으로써 감소될 수 있다.
또한, 본 발명자는 광 투과성 커버 필름의 광학 등방성 특성이 증가될 수 있고, 특히 이것의 수직 복굴절률은 광학 이방성을 부여하는 경향이 있는 중합체 조성물 중의 구성성분의 양을 감소시킴으로써 감소될 수 있다는 것을 발견하였다. 예를 들면, 폴리카르보네이트 중합체를 포함하는 중합체 제제를 용매 주조하고, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸 시클로헥산(TCM)의 양을 변화시킴으로써 얻어진 중합체의 광학 이방성 특성은 TCM의 양을 감소시킴으로써 감소되는 것으로 밝혀졌다.
또한, 본 발명자는 수직 복굴절률이 낮거나 매우 낮은 광 투과성 커버 필름이 중합화 주조 기법에 의해서 얻어질 수 있다는 것을 발견하였다. 이 기법은 광 투과성 커버 필름에 고도의 광학 등방성, 특히 용매 주조 필름의 것만큼 낮거나 더 낮은 수직 복굴절률의 값을 제공하는 경향이 있다. 중합 주조 기법이 바람직하다.
본 발명에 따른 광학 저장 매체의 경우, 수직 복굴절률의 낮은 값은 집속 충돌 광 빔(6)의 유효 구경의 큰 값으로 인해 필수적이다. 또한, 본 발명의 광학 저장 매체는 평면 지연 또는 평면 복굴절률의 낮은 값을 각각 나타내는 것이 바람직하다. 용매 주조 또는 중합화 주조 기법 각각에 의해 얻어진 광 투과성 커버 필름은 20℃, 입사광 빔(6)의 파장 또는 파장 스펙트럼 각각 이상에서 ±30 nm, 보다 바람직하게는 ±25 nm, 특히 바람직하게는 15 nm의 평면 지연의 값을 나타내는 것이 바람직하고; 이러한 값은 예컨대 75 미크론의 광 투과성 커버 필름의 통상적인 값에 대해 0.0004, 0.00033 및 0.0002의 평면 복굴절률의 값에 상응한다.
이러한 발견을 기초로 하여, 실질적으로 광학 등방성인, 특히 각 경우에서 20℃에서 그리고 입사광 빔(6)의 파장 또는 파장 스펙트럼 각각 이상에서 0.001 미만의 수직 복굴절률의 필요치 및, 임의로 ±30 nm 미만의 평면 복굴절률의 필요치를 나타내는 광 투과성 커버 필름은 재생 가능하게 얻을 수 있다. 또한, 수직 복굴절률의 낮은 필요치 및, 임의로 평면 지연을 지닌 광 투과성 중합체 필름은 하기섹션의 실시예로부터 취할 수 있는 바와 같이 시중 구입할 수 있다.
광학 기록 매체의 조작 및 장착 동안 광 투과성 커버 필름의 표면을 보호하기 위하여 릴리스 가능한 보호 필름을 광 투과성 커버 필름의 1 이상의 주면에 적층시키는 것이 바람직하다는 것을 발견하였다.
감압성 접착제층을 임의로 포함하는 매우 다양한 중합체 필름들은 릴리스 가능한 보호 필름으로서 사용할 수 있다. 감압성 접착제층과 함께 사용할 수 있는 유용한 필름들은, 예를 들면 단독중합체를 비롯한 폴리올레핀 필름, 예컨대 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 필름, 공중합체, 예컨대 에틸렌/프로필렌 공중합체 및 단독중합체 또는 공중합체의 혼합물, 예컨대 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌의 혼합물, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 또는 폴리우레탄 필름 등, 예를 들면 폴리에테르우레탄 또는 폴리에스테르우레탄형의 연신 가능한 엘라스토머 폴리우레탄을 포함한다. 또한, 저 노광 필름이 광 투과성 커버 필름(5)에 결합된 자가 접착 특성을 나타내는 2 이상의 중합체 필름의 적층체를 사용할 수 있다. 자가 접착 특성을 지닌 적합한 중합체의 예로는 EVA 중합체의 질량에 대하여 약 5 내지 20 중량%의 고 비닐 아세테이트 함량의 EVA 필름(폴리에틸렌비닐아세테이트)이 있다. 그러한 적층체는 감압성 접착제층없이 릴리스 가능한 보호 필름으로서 사용할 수 있다.
존재하는 경우 감압성 접착제는 이것이 임의의 잔류 접착제를 남기지 않고 광 투과성 커버 필름으로부터 쉽게 제거될 수 있도록 선택되는 것이 바람직하다. 본 발명자는 PSTC 방법 PSTC-3에 따라 측정된 바와 같은 폴리카르보네이트 기재로부터의 90° 박리 접착력이 1 N/2.54 ㎝ 이하, 바람직하게는 75 cN/2.54 ㎝, 특히바람직하게는 50 cN/2.54 ㎝가 되도록 선택하는 것이 바람직하다. 릴리스 가능한 보호 필름의 제조에 유용한 저 박리 접착 강도 및 고 응집 강도를 나타내는 적당한 아크릴레이트계의 제거 가능한 접착제는, 예컨대 본 명세서에서 참고로 인용된 미국 특허 제4,166,152호에 기재되어 있다. 본 발명에 유용한 릴리스 가능한 보호 필름은 3M의 보호 테이프 제품으로서 얻을 수 있으며; 이 적당한 예는 3M Protective Tape #2104이다.
도 1a에 따른 광학 기록 매체의 바람직한 제조 방법에서는 외부 원주 및 중심 구멍(도 1a에 도시하지 않음)을 갖고 정보 저장 층(3)을 포함하는 디스크 형 부재(1)가 제공된다. 베이스 부재(1)는 이것의 중심 구멍을 통하여 상기 베이스 부재를 회전 가능한 지지체에 고정시키는 유지 핀을 가진 회전 가능한 지지체에 부착된다. 그 다음, 광 투과성 접착제 필름의 액상 경화성 전구 물질은 베이스 부재의 정보 저장층(3)으로 투입된다. 접착제는 베이스 부재를 회전시킴으로써, 즉 원심력을 적용함으로써 조립 절차에서 후단계에서 분배될 것이므로, 액상 경화성 전구 물질을 중심 구멍의 원주에 근접한 베이스 부재의 정보 저장층(3)에 투입하는 것이 유리하다는 것을 발견하였다. 액상 전구 물질을 중심 구멍의 원주 주위에 고리 형태로 적용하는 것이 바람직하다. 또한, 액상 접착제의 전구 물질은 예컨대 단일 도트로서 또는 다른 기하 구조로 및/또는 중심 구멍의 원주로부터 거리가 크게 하여 도포할 수 있지만, 본 발명자는 경화성 액상 전구 물질의 층의 두께의 균일성이 중심 구멍의 외주부에 비교적 근접한 고리의 형태로 이러한 전구 물질을 적용하는 경우 증가될 수 있다는 것을 발견하였다.
다음 단계에서, 베이스 부재(1)의 것에 상응하는 크기를 갖는 외주부 및 중심 구멍을 나타내는 광 투과성 커버 필름(5)의 다이-커트를 제조하고, 베이스 부재(1)의 정보 저장층(3)에 배치한다. 광 투과성 커버 필름의 다이-커트는 이것의 중심 구멍을 통하여 회전 가능한 지지체의 고정 핀에 고정될 수 있다.
다음 단계에서, 디스크 부재(1)와 이것에 부착된 광 투과성 커버 필름(5)을 저장층(3)과 커버 필름(5) 사이에 광 투과성 접착제의 경화성 액상 전구 물질을 스피닝 하도록 회전한다. 액상 경화성 전구 물질의 층의 두께의 변화는, 특히 회전 가능한 지지체의 적절한 최대 회전 진동수를 선택하고, 회전 진동수를 올리고 그 최대치로부터 내려가도록 회전 시간 및 회전 속도 시간 프로필을 변화시킴으로써 최적화될 수 있다. 당업자라면, 부당한 실험없이 소정 디스크 구조 및 기하 구조에 대해서 적절한 변수를 쉽게 결정할 수 있다. 통상적으로, 최대 회전 진동수는 500 내지 5,000 rpm이다.
다음 단계에서, 광 투과성 접착제의 액상 경화성 전구 물질은 경화를 수행하기 위하여 바람직하게는 광 투과성 커버 필름(5)을 통하여 조사된다. 약 250 nm 내지 약 450 nm, 보다 바람직하게는 약 300 nm 내지 약 400 nm 범위의 파장으로 광을 방출하는 UV 램프를 사용하는 UV-조사에 의한 경화가 바람직하다.
최종 단계에서, 회전 가능한 지지체의 유지 핀을 철회하며, 본 발명에 따라 조립된 광학 저장 매체를 해제한다.
광학 저장 매체의 상기 제조 방법에서, 광 투과성 접착제의 경화성 액상 전구 물질의 층에 형성된 임의의 기포를 후속 스핀 단계 동안 방출시키기 때문에, 진공 하에서 광 투과성 커버 필름(5)을 적용할 필요가 없다. 통상적으로, 상기 접착제의 액상 경화성 전구 물질을 도포한 후 경화시켜 얻어진 각각의 광 투과성 접착제층(4)에 의해 도입된 광학 저장 매체의 두께 변화는 이것의 전체 신장에 대한 광학 저장 매체의 무작위로 선택된 단면을 통하여 측정된 바와 같이 약 ±2 미크론 이하, 보다 바람직하게는 약 ±1 미크론 이하이다. 통상적으로, 상기 접착제의 액상 경화성 전구 물질을 도포한 후 경화시켜 얻어진 경화된 광 투과성 접착제층의 두께는 0.5 내지 20 ㎛, 보다 바람직하게는 2 내지 10 ㎛, 특히 바람직하게는 2 내지 8 ㎛이다.
따라서, 상기 상세하게 기재된 광학 저장 매체의 제조 방법이 바람직하다.
도 1a에 따른 광학 저장 매체를 제조하는 대안적인 방법에서, 광 투과성 접착제(4)의 경화성 액상 전구 물질을 스핀 코팅, 나이프 코팅 또는 분무 코팅에 의해 베이스 부재(1)의 정보 저장층(3)에 도포하고, 예컨대 UV 조사에 의해 경화시킨 후 광 투과성 커버 필름(5)의 다이-커트를 도포하였다. 이 경우에서, 광 투과성 접착제(4)의 경화성 액상 전구 물질은 광 투과성 커버 필름(5) 및 베이스 부재의 정보 저장층(3) 사이에 충분한 결합을 확보하기 위하여 경화된 접착제가 감압성 접착제인 것으로 선택하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 방법은 광 투과성 커버 필름(5)이 기포의 혼입을 피하도록 진공 하에서 베이스 부재에 도포되어야 한다. 감압성 접착 특성을 가진 경화된 접착제층에서, 또한 계류중인 유럽 특허 출원 제99 107 957.7호에 개시된 바와 같이 광 투과성 접착제(4)를 별도로 제조된 층 또는 필름으로서 도포하는 것이 바람직하다.
상기 기재된 바와 같은 방법은 단지 예시일 뿐이지 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
테스트 방법
두께 및 평평도 측정
광 투과성 커버 필름 및 접착제층의 두께 및 두께 변화는 독일 스테르넨펠트에 소재하는 STEAG 하마 테크 아게(STEAG HamaTech AG)로부터 ETA-DVD 80으로 시판되는 DVD 테스터를 사용하여 측정하였다. ETA-DVD 테스터는 0.1 mm의 방사 방향 최대 해상도 및 0.1 mm의 정접 방향 최대 해상도를 가지고, 두께 해상도는 25 내지 120 ㎛ 범위 내에서 0.1 ㎛이다. ETA-DVD 테스터는 디스크가 장착된 회전대, 레이저/센서 시스템 및 측정 컴퓨터 유니트로 구성된다.
평가하고자 하는 광 투과성 커버 필름의 샘플을 샘플 홀더로서 작용하는 CD 디스크 블랭크의 커트-아웃 상에 이중 코팅된 접착제 테이프로 설치하였다. 디스크 중앙으로부터 37.5 mm의 반경에서 측정하였다. 서클 당 300 값이 측정되었다. 이것은 이러한 장치를 사용하여 측정할 수 있는 최대 해상도를 반영한다.
접착제층의 샘플을 완성된 디스크 구조의 구성성분으로서 평가하였다.
광 투과성 커버 필름의 수직 복굴절률
사용된 장치:
현미경:
독일 웨츨러에 소재하는 에른스트 라이츠 웨츨러 게엠베하(Ernst Leitz Wetzlar GmbH)(현재 독일 웨즐러에 소재하는 라이카 미크로스코피 운트 지스테메게엠베하; Leica Mikroskopie und Systeme GmbH)로부터 구입한 Leitz Ortholux II Pol 현미경을 사용하였다. 이 현미경에 40X/0.85NA 무변형 대물 렌즈 및 완전 파장 보정판을 설치하였다. 또한, 현미경에 간섭 조망용의 베르트랑(Bertrand) 렌즈를 설치하였다.
편광 분석기:
RPA2000 편광 분석기에 RW 또는 회전 파장판 옵션과 435 nm 간섭 필터를 설치하였다. 이 기구는 독일 81673 뮌헨 노이마르크터 슈트라세 83에 소재하는 인스트루멘트 지스템스 게엠베하(Instrument Systems GmbH)에 의해서 제조된다.
측정 절차
실험 절차는 3 가지 별개의 단계로 구성된다.
1) 광 투과성 커버 필름의 평면에서 최소 및 최대 굴절률 방향의 배향을 결정하는 단계.
2) 광 투과성 커버 필름의 평면에 대해 45°인 경로를 따라 광 투과성 커버 필름을 통하여 광 전달하기 위한 뮐러 매트릭스를 측정하는 단계.
3) 뮐러 매트릭스로부터의 수직 복굴절률을 계산하는 단계.
또한, 이러한 단계들은 후술한다.
단계 1.
광 투과성 커버 필름의 샘플을 현미경 스테이지 상에 놓고, 40 배 대물 렌즈를 사용하여 양호한 초점을 맞춘다. 간섭 조망을 사용함으로써, 광 투과성 커버 필름은 3 개의 주 굴절률(서로 수직이지만 필름의 평면에 있는 2 개의 거의 매우 동일한 굴절률과 필름의 평면과 수직인 제3의 굴절률)을 갖는 것으로 입증되었다. 이것은 스테이지가 회전할 때 간섭상이 중심에 남아 있는 것을 관찰함으로써 확인할 수 있다. 간섭상이 중심에 잘 유지되면, 필름의 평면 내 주 굴절률의 방향을 결정한다.
단계 2.
RPA2000 편광 분석기는 회전 테이블의 평면이 편광 상태 발생기와 편광 상태 분석기 사이의 광 경로에 수직이 되도록 설치한다. 광 투과성 커버 필름의 샘플은 필름을 분석하는 데 사용된 광 빔이 광 투과성 커버 필름의 평면에 대해 45°로 필름을 통과하는 것을 보장하도록 구조된 홀더 상에 위치시킨다. 또한, 광 투과성 커버 필름의 평면에서 고 굴절률 방향은 광 빔과 수직으로 배향된다. 이후, 샘플 홀더를 RPA2000 편광 분석기의 회전 테이블 상에 둔다. 이후, 뮐러 매트릭스를 이러한 특정 방향에서의 필름에 대해 측정한다. 매트릭스의 비-대각선 요소가 영("0")과 상당히 다른 경우, 테이블을 회전시켜 이런 관계를 최소화시키고, 뮐러 매트릭스를 재측정한다.
단계 3.
광이 광 투과성 커버 필름을 통하여 45°로 전도되기 때문에 광의 지연은 문헌["Polarized Light: fundamentals and applications", Edward Collet, M. Dekker, New York 1993, p. 581]에서 주어진 수학식을 기초로 하여 계산한다. 그 다음, 광 투과성 커버 필름을 통한 광의 경로 길이는 공칭 굴절률로서 평균 평면 굴절률을 사용하여 하기식으로부터 얻는다:
경로 길이 = 필름의 두께/(cos(arcsin(45/공칭 굴절률))).
45°에서의 복굴절률은 경로 길이로 나눈 45°에서의 지연이다. 평면의 굴절률은 공지되어 있기 때문에, 45°에서의 굴절률을 계산할 수 있다.
최종 계산은 타원에서 반경의 길이에 대한 수학식을 사용하여 필름의 평면에 수직인 굴절률을 계산한다. 타원의 장축이 필름의 평면에서의 굴절률이고, 45°의 반경 라인의 길이는 상기 계산된 굴절률이다. 이것으로 타원의 미지의 단축과 필름의 평면에 수직인 굴절률을 계산할 수 있다. 수직 굴절률은 평면에서의 굴절률과 광 투과성 커버 필름의 평면에 수직인 굴절률의 차로서 얻어진다.
수직 굴절률의 값은 20℃에서 435 nm의 파장에서 측정한다.
광 투과성 커버 필름의 평면 지연
샘플 제조: 평가하고자 하는 광 투과성 커버 필름의 샘플을 샘플 홀더로서 작용하는 CD 디스크 블랭크의 커트-아웃 섹션 상에 이중 코팅된 접착체로 장착하였다.
독일 마르틴슈리트에 소재하는 독토르 쉥크 게엠베하로부터 시판되는 모델 "Prometheus MT 136"로서 광학 기록 매체의 특성을 평가하는 데 적합한 시판 장치로 측정하였다. 측정 모드는 "상대 복굴절"을 선택하였다.
nm 단위로 상대 복굴절률(T)(Y축) 대 °단위로 측정 각도(X축)를 제공하도록 그래프를 생성하였다. 생성된 그래프는 장치가 샘플 홀더를 관찰하는 섹션을 나타내었다. 이러한 부분들은 무시하였다. 나머지 신호는 가까운 평판에서부터 사인 곡선 파장 형태로 변화하는 모양으로 나타났다.
디스크의 중심으로부터의 35 mm 및 40 mm 반경 각각으로 각 샘플 섹션에서 2회 측정하였다. 오직 공기만이 관찰되는 디스크의 영역 위부의 위치에 상응하는 64 nm에서 다른 측정하였다. 이것은 참조 번호 또는 대조 번호로서 제공한다.
곡선으로부터의 최소 및 최대 값을 취한 후, 평균을 내었다. 이로부터 평균 및 평균으로부터의 편차를 기록하였다.
디스크가 회전하기 때문에, 정보는 광 투과성 커버 필름의 특성으로 인해 수개의 방향으로 발생된다. 하나는 광 투과성 커버 필름의 크로스웹(cross-web) 및 다운웹(down-web) 방향과 복굴절률에 대한 영향을 관찰할 수 있다.
광 투과성 커퍼 필름의 마이크로 거칠기 및 웨이브형 거칠기
광 투과성 커버 필름의 샘플은 측정 동안 필름판을 고정하도록 설계된 원형 필름-인장 장치에 고정하였다. 그 다음, 마이크로 거칠기는 독일 에틀링엔에 소재하는 UBM 메스테크닉 게엠베하(UBM Messtechnik GmbH)에서 시판하는 UBM Laser Profilometer Mikrofocus Compact를 사용하여 광 투과성 커버 필름의 표면 상에서 측정하였다.
10 mm 필름 표면의 거리는 전체 10,000 데이타 포인트에 대하여 mm 당 1000 데이타 포인트로 평가하였다. 그래프는 미크론 단위의 거칠기 대 10 mm 범위(0 내지 10 mm)에 걸친 거리를 나타내도록 생성하였다. 웨이브형 기능은 수 mm의 거리에 걸쳐서도 관찰될 수 있었다. 웨이브의 골 및 마루의 차를 측정하고 기록하였다.
실시예에 적용된 재료
1. 광 투과성 커버 필름
1.1 광 투과성 커버 필름 A
APEC(바이어 아게), 비스페놀 A 90 중량% 및 1,1-비스(4-히드록시페닐)3,3,5-트리메틸 시클로헥산(TMC) 10 중량%를 포함하는 폴리카르보네이트 중합체를 염화메틸렌에 용해시키고, 평활한 강철 벨트 상에 주조한 후, 필름 내에 잔류 용매가 1 중량% 미만이 될 때까지 강제 공기 오븐으로 통과시켰다.
생성된 광 투과성 커버 필름은 두께가 77 미크론이었다. 필름은 독일 바일 암 라인에 소재하는 로포 하이데크 필름 게엠베하로부터 입수할 수 있었다.
광 투과성 커버 필름은 상기 제공된 테스트 방법에 따라 평가하고, 특성은 하기 표 1에 개략하였다.
그 다음, 상기 제조된 광 투과성 커버 필름을 디지탈 다용도 디스크의 후속 제조 동안 긁힘 및 먼지로의 오염으로부터 광 투과성 커버 필름을 보호하도록 설계된 릴리스 가능한 보호막에 적층시킨다. 이 릴리스 가능한 보호막은 두께가 50 미크론인 독일 렝거리히에 소재하는 비쇼프 앤드 클라인 게엠베하(Bischof and Klein GmbH)로부터 GH-X 173으로서 시판되는 다층 폴리올레핀계 시트이고, 적층은 23℃에서 필름 적층기를 사용하여 수행하였다.
1.2. 광 투과성 커버 필름 B
폴리올레핀계 투명막은 독일 바일 암 라인에 소재하는 로포 하이 테크 필름 게엠베하로부터 TRANSPHAN TM OG 652GL로서 입수하였다. 필름은 98 미크론의 두께를 가지고, 노르보르넨의 삼합공중합체, 디시클로펜타디엔 및 메틸 메타크릴레이트를 포함하였다. 이러한 필름은 본 발명에서 사용하기 위한 광 투과성 커버 필름으로서 평가하였다.
수직 복굴절률, 두께, 투과율 및 필름의 거칠기를 측정하였다. 필름 특성은 하기 표 1에 요약하였다.
1.3. 광 투과성 커버 필름 C
이소보르닐 아크릴레이트(IBOA) 및 GENOMERTM1112를 단량체 100 중량부를 기준으로 광개시제 0.05 중량부와 각각 50 중량%의 양으로 화합하였다. 이소보르닐 아크릴레이트(IBOA)는 일본 오사카에 소재하는 오사카 케미칼 컴패니에서 시판된다. GENOMERTM1112, 단작용성 지방족 우레탄 아크릴레이트는 스위스 취리히에 소재하는 란 아게에서 시판된다. IRGACURETM651은 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온이고, 독일 라우터랄에 소재하는 시바-가이기에서 시판된다. 3 성분 혼합물을 질소로 퍼지한 후, 혼합물의 점도가 약 1500 mPa·s가 될 때까지 UV 광을 사용하여 부분적으로 중합시킨다.
IRGACURETM651 광개시제의 제2 부분을 시럽 100 중량부를 기준으로 0.10 중량부의 양으로 시럽에 첨가하였다. 부분적으로 중합된 시럽을 먼저 탈기시킨 후, 약 50 미크론의 두께를 가진 2 개의 투명한 규화 폴리에스테르 필름 사이에 코팅시켰다. 나이프 코팅기를 사용하여 코팅을 수행하고, 시럽의 두께는 약 75 미크론이었다.
이와 같이 제조된 구조를 300 및 400 nm 사이의 약 90%의 발광을 갖는 중압 압력 UV 램프 하에 351 nm에서 피크 방출로 통과시켰다. 구조는 총 에너지 103 mJ/㎠로 조사하였다. 중합은 이러한 방사선 경화 공정 동안 필수적으로 완결된다.
필름은 본 발명에 사용하기 위한 광 투과성 커버 필름으로서 평가하였다. 수직 복굴절률, 거칠기 및 투과율을 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 요약하였다.
필름 필름 두께 미크론(+/-) 수직복굴절률 평면 복굴절률(nm, +/-) 마이크로 거칠기(nm) 웨이브형 거칠기(nm)
A 7.7+/-0.6 0.000660 -1, +/-9 60 800
B 97.6+/-1.5 0.000383 -2, +/-8 40 400
C 0.000044 ** 300 --
** 장치의 측정 역치 이하임
2. 실시예에 적용된 방사선 경화성 액상 접착제 전구 물질
2.1 액상 접착제 전구 물질 S
폴리(테트라메틸렌 글리콜)계 우레탄 아크릴레이트(니폰 신테틱 케미칼 아이엔 코포레이션 리미티드에서 제조된 UV-6100B) 80 중량부, 2-히드록실 프로필 아크릴레이트(교에이샤 케미칼 코포레이션 리미티드에서 제조된 LIGHT ESTER HOP-A) 20 중량부 및 Darocur 1173 광개시제(시바-가이기에서 제조됨) 1 중량부의 혼합물을 제조하였다.
2.2 액상 접착제 전구 물질 T
미국 펜실베니아주 필라델피아에 소재하는 롬 앤 해스(Rohm & Hass)로부터의 2-에틸헥실아크릴레이트(EHA) 16.5 g 및 미국 뉴저지주 웨인에 소재하는 인터내셔날 스페셜티 프러덕트 퍼포먼스 케미칼즈(International Speciality Products Performance Chemicals)로부터의 N-비닐 카프로락탐(NVC) 8.5 g의 혼합물을 Irgacure 651 광개시제(시바-가이기 제품) 0.01 g과 결합시켰다. 광개시제를 용해시킨 후, 혼합물을 질소 기체로 약 2 분 동안 퍼지하고, 그 다음 점도가 4 LTV 스핀들을 지닌 브룩필드 점도계를 60 rpm으로 사용하여 측정된 바와 같이 약 200 cps로 상승될 때까지 UV 광으로 부분적으로 중합시켰다. 0.04 g의 Irgacure 651 광개시제를 혼합물에 더 첨가하고 이 조성물을 롤러 상에서 30 분 동안 교반하여 용해시켰다.
발명의 개요
본 발명은 광학 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 및/또는 정보를 광빔으로 기록할 수 있는 광학 저장 매체에 관한 것으로, 상기 저장 매체는 광 빔이 입사되는 베이스 부재의 면에 1 이상의 정보 저장층, 1 이상의 광 투과성 커버 필름 및, 1 이상의 광 투과성 접착제층을 포함하는 1 이상의 베이스 부재를 포함하고, 상기 광 투과성 접착제층은 상기 커버 필름을 서로, 광 빔이 입사되는 베이스 부재의 표면에, 및/또는 1 이상의 정보 저장층에 결합시키며, 1 이상의 상기 접착제층은 상기 접착제의 경화성 액상 전구 물질을 도포한 후 경화시킴으로써 얻어지고, 상기 커버 필름은 20℃에서, 상기 광 빔의 파장 또는 파장 스펙트럼 이상에서 각각 0.001 미만의 수직 복굴절률을 나타내는 광학 저장 매체에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전술한 바와 같은 광학 기록 매체의 바람직한 제조 방법에 관한 것으로, 이 방법은
(1) 광 빔이 입사되며, 임의로 정보 저장층을 포함하는 피트의 구조를 포함하는 표면을 가진 1 이상의 베이스 부재를 제공하는 단계;
(2) 소정의 순서로 릴리스 가능한 보호 필름, 내면이 임의로 정보 저장층을 포함하는 피트의 구조를 갖는 광 투과성 커버 필름 및, 임의로 1 이상의 광 투과성 접착제층에 의하여 서로 결합된 추가의 광 투과성 커버 필름을 포함하는 다층 필름을 제공하는 단계;
(3) 광 투과성 접착제의 액상 경화성 전구 물질을 베이스 부재의 1 이상의 표면과 다층 필름의 노광된 내면에 도포하는 단계;
(4) 베이스 부재를 다층 필름으로 조립하고, 광 투과성 접착제의 액상 경화성 전구 물질을 경화시킴으로써 이들을 서로 결합시키는 단계
를 포함한다.
실시예 1
외경이 120 mm이고, 두께가 1.2 mm이며, 중앙 구멍의 직경이 15 mm인 디스크 형 폴리카르보네이트 기재를 포함하는 8 GB의 기록 용량을 갖는 DVR 디스크를 제조하는 데 적합한 디스크형 베이스 부재를 유럽 특허 제0,729,141호, 제6 칼럼 제14 - 46행에 기재된 절차에 따라 마스터 디스크를 형성한 후 사출 성형하여 제조하였다. 디스크 형 베이스 부재는 제1 평판 주면과, 보어 피트가 사출 성형에 의해 생성된 제1 주표면에 대향하는 제2 주면을 가졌다. 약 50 nm 두께의 알루미늄층을 유럽 특허 제0,729,141호, 제6 칼럼 제47 - 55행에 개시된 바와 같이 스퍼터링에 의하여 제2 주면 상의 피트의 구조 상에 도포하였다.
그 다음, "실시예에 적용된 재료"라는 제목 하에 상기 기재된 액상 접착제 전구 물질 S를 비드 형 고리로 폴리카르보네이트 디스크의 정보 포함 표면 상에 도포하였다. "실시예에 적용된 재료"라는 제목 하에 상기 기재되어 있으며, 디스크 형을 기초로 한 부재와 동일한 치수를 갖는 투과성 커버 필름 A를 접착제 전구 물질의 비드형 고리의 상부에 두었다. 제거 가능한 보호 시트를 포함하지 않는 필름의 면을 베이스 부재의 정보 포함 표면에 결합시켰다. 3 초 동안, 모세관 작용이 베이스 부재와 광 투과성 커버 필름 사이에서 접착제를 약간 분산시키게 한 후, 적층체를 3000 rpm으로 5 초 동안 회전시켜서 광 투과성 접착제의 액상 전구 물질의 박층을 얻었다.
그 다음, 결합된 DVR 디스크 구조의 커버 필름 면을 300 nm 및 400 nm 사이의 스펙트럼의 방출량과 351 nm에서 방출 피크를 갖는 고압 수은 랩프에 노광시켜서, 접착제 전구 물질을 경화시키고 접착제 결합을 완결시켰다. 총 에너지는 550 mJ/㎠(NiST 단위)을 적용하였다.
경화된 접착제층의 두께는 약 10 ㎛이었다.
실시예 2-3
광 투과성 커버 필름 B 및 C를 각각 적용한 것을 제외하고 실시예 1을 반복하였다.
실시예 4-6
"실시예에 적용된 재료"라는 제목 하에 상기 기재된 접착제 전구 물질 T는 광 투과성 커버 필름 A, B 및 C 각각을 적용하였다. 접착제 전구 물질을 회전 코팅 및 경화하는 방법은 각 경우에서 동일하였다.

Claims (18)

  1. 정보를 판독할 수 있거나, 및/또는 정보를 광 빔(6)으로 기록할 수 있는 광학 저장 매체로서, 상기 광학 저장 매체는 광 빔(6)이 입사되는 베이스 부재(1)의 면 상에 1 이상의 정보 저장층(3), 1 이상의 광 투과성 커버 필름(5) 및, 상기 커버 필름(5)을 서로, 광 빔(6)이 입사되는 베이스 부재(1)의 표면에 및/또는 1 이상의 정보 저장 층(3)에 결합시키는 1 이상의 광 투과성 접착제층(4)을 포함하는 1 이상의 베이스 부재(1)를 포함하며, 1 이상의 상기 접착제층은 상기 접착제의 경화성 액상 전구 물질을 도포한 후 경화시킴으로써 얻고, 상기 커버 필름(5)은 상기 광 빔(6)의 파장 또는 파장 스펙트럼 각각 이상에서 20℃에서 0.001 미만의 수직 복굴절률을 나타내는 것인 광학 저장 매체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커버 필름 또는 필름들(5)은 상기 광 빔(6)의 파장 또는 파장 스펙트럼 각각 이상에서 20℃에서 ±30 nm 미만의 평면 지연을 나타내는 것인 광학 저장 매체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광 투과성 접착제의 경화성 액상 전구 물질은 도포시 점도가 20℃에서 10 내지 10,000 mPa·s인 광학 저장 매체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 표면(2)이 정보 저장층(3)이 형성된 피트의 구조를 포함하는 하나의 베이스 부재(1)를 포함하는 것인 광학 저장 매체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제의 액상 경화성 전구 물질을 도포한 후 경화하여 얻어진 광 투과성 접착제층(4)에 의해 베이스 부재(1)의 표면(2) 상에서 정보 저장층(3)에 결합된 하나의 광 투과성 커버 필름(5)을 포함하는 것인 광학 저장 매체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 광 투과성 커버 필름 또는 필름들(5)은 용매에 용해된 1 이상의 중합체를 주조한 후, 건조 및/또는 경화하여 형성되는 것인 광학 저장 매체.
  7. 제6항에 있어서, 용매에 용해된 중합체는 폴리카르보네이트, 셀룰로스 트리아세테이트 또는 폴리올레핀계 중합체로 구성된 중합체의 군 중에서 선택되는 것인 광학 저장 매체.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 광 투과성 커버 필름 또는 필름들(5)은 중합체의 중합성 전구 물질을 주조한 후 경화하여 형성되는 것인 광학 저장 매체.
  9. 제8항에 있어서, 중합체의 중합성 전구 물질은 중합시 10℃ 이상의 유리 전이 온도를 나타내고 취성이 아닌 1 이상의 아크릴 작용성 단량체를 포함하는 것인 광학 저장 매체.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 중합체의 중합성 전구 물질은 혼화된 1 이상의 추가의 중합체를 함유하는 것인 광학 저장 매체.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체의 중합성 전구 물질은 (메틸)메타크릴레이트, (메틸)에틸아크릴레이트, (메틸)프로필아크릴레이트, 소량의 (메틸)(C4-C8알킬)아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 스티렌 알킬 아크릴레이트, 메타크릴아미드 및 알킬 치환된 메타크릴아미드, 1 이상의 중합 개시제 및, 임의로 중합성 전구 물질의 단량체(들)와 공중합할 수 있는 1 이상의 불포화 이중 결합을 지닌 1 이상의 비닐 단량체들을 포함하는 군 중에서 선택되는 단량체 구성성분을 포함하는 것인 광학 저장 매체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 광 투과성 커버 필름 또는 필름들(5)의 두께는 10 ㎛ 내지 200 ㎛인 광학 저장 매체.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 접착제의 액상 경화성 전구 물질을 경화함으로써 얻어진 광 투과성 접착제층 또는 층들(4)의 두께는 0.5 ㎛ 내지20 ㎛인 광학 저장 매체.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 광 투과성 커버 필름(5)의 두께의 변화 및/또는 각각의 광 투과성 커버 필름(5)에 의해서 도입된 광학 기록 매체의 두께의 변화는 이것의 전체 신장에 대한 광학 저장 매체의 무작위로 선택된 단면을 통하여 측정된 바와 같이 약 ±3 ㎛ 이하인 광학 저장 매체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 광 투과성 접착제층(4)의 두께의 변화 및/또는 각각의 광 투과성 접착제층(4)에 의해서 도입된 광학 기록 매체의 두께의 변화는 이것의 전체 신장에 대한 광학 저장 매체의 무작위로 선택된 단면을 통하여 측정된 바와 같이 약 ±2㎛ 이하인 광학 저장 매체.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 광 투과성 커버 필름(5)의 두께의 변화 또는 광 투과성 커버 필름(5)에 의해 도입된 광학 매체의 두께의 변화 각각과, 광 투과성 접착제층(4)의 두께의 변화 또는 상기 접착제층(4)에 위해 도입된 광학 기록 매체의 두께의 변화 각각의 총량은 ±4 ㎛ 이하이고, 이러한 총량이 이러한 전체 신장에 걸쳐서 광학 기록 매체의 무작위로 선택된 단면을 통하여 측정되는, 하나의 광 투과성 커버 필름(5) 및 하나의 광 투과성 접착제층(4)을 포함하는 광학 저장 매체.
  17. (1) 광 빔(6)이 입사되고, 정보 저장층(3)을 지닌 피트의 구조를 임의로 포함하는 표면(2)을 지닌 1 이상의 부재(1)를 제공하는 단계;
    (2) 릴리스 가능한 보호 필름(7), 내면이 정보 저장층(3)을 지닌 피트의 구조를 임의로 포함하는 광 투과성 커버 필름(5), 및 임의로 1 이상의 광 투과성 접착제층(4')에 의해 광 투과성 커버 필름(5)에 및/또는 서로 결합된 1 이상의 추가의 광 투과성 커버 필름(5')을 소정 순서대로 포함하는 다층 필름(12)을 제공하는 단계;
    (3) 광 투과성 접착제의 액상 경화성 전구 물질을 베이스 부재(1)의 1 이상의 표면(2)과 다층 필름(12)의 노출된 내면에 도포하는 단계;
    (4) 베이스 부재(1)를 다층 필름(12)으로 조립하고, 이것들을 경화 가능한 액체를 경화함으로써 서로 결합시키는 단계
    를 포함하는, 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 광학 저장 매체의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 1 이상의 광 투과성 커버 필름(5) 및 (5') 각각은 이러한 광 투과성 커버 필름 (5) 및 (5') 각각의 경화성 전구 물질을 표면 상에 주조한 후 경화시킴으로써 제조되며, 상기 표면은 다층 필름(12)의 층 중 하나의 비노광된 표면에 의해 또는 광 투과성 커버 필름이 형성된 후, 경화된 층으로서 다층 필름(12) 내로 혼입되는 기재에 의해 형성될 수 있는 것인 제조 방법.
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