KR20050113191A - 다중 적층체 정보매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적어도 2개의 정보 적층체를 구비한 정보매체에 관한 것이다. 각 적층체는 제 1 전극(11,15), 제 2 전극(13,17) 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층(12,16)으로 이루어진다. 이 정보층은, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 적절한 전위차를 인가할 때 회전될 수 있는 분자들을 구비한다.

Description

다중 적층체 정보매체{MULTI-STACK INFORMATION CARRIER}

본 발명은 다중 적층체 광 정보매체에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 다중 적층체 광 정보매체를 주사하는 주사장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 다중 적층체 광 정보매체에 대한 판독, 기록 및 소거의 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 다중 적층체 광 디스크로부터 및/또는 이 광 디스크에 데이터를 판독 및/또는 기록하는 광 데이터 저장 및 광 디스크 장치에 관한 것이다.

광 기록분야에서는, 정보매체의 용량을 증가시키고 있는 추세이다. 이미 연구된 데이터 용량을 증가시키는 방식은, 정보매체에 있는 복수의 정보층을 사용하여 이루어진다. 예를 들면, DVD(디지털 비디오 디스크)는, 2개의 정보층을 구비할 수 있다. 정보는, 국부적인 굴절률 변동 또는 표면 릴리프 구조의 존재를 이용하여, 광빔에 의해 정보층에 기록 또는 정보층으로부터 판독된다.

그러나, 상기 정보매체에 있는 정보층의 수는 한정되어 있다. 먼저, 그 이유는 광빔의 광 강도가 각 어드레싱된 층의 추가에 따라 감소되기 때문이다. 실제로, 광빔이 일 층을 어드레싱하기 위해 많은 층들을 통과해야 할 때, 논 어드레싱 층에서 상호작용이 일어나서, 광빔의 강도는 감소된다. 추가로, 논 어드레싱 층들에서의 기록된 정보 패턴의 국부적인 굴절률 변동에 의해, 통과하는 광빔이 굴절, 흡수 및/또는 산란되어, 기록 및 판독이 저하된다.

따라서, 종래의 광 데이터 저장기술은, 다중층 정보매체, 특히 3보다 많은 층을 구비한 정보매체에 대해 적절하지 않다.

(발명의 요약)

본 발명의 목적은, 증가된 수의 층들을 구비할 수 있는 정보매체를 제공하는데 있다.

이를 위해, 본 발명은 적어도 2개의 정보 적층체를 구비한 정보매체를 제안하고, 각 적층체는 제 1 전극, 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층으로 이루어지고, 상기 정보층은, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 적절한 전위차를 인가할 때 회전될 수 있는 분자들을 구비한다.

본 발명에 의하면, 정보층은, 전위차에 의해 회전될 수 있는 분자들을 구비한다. 그래서, 정보 적층체의 정보층의 광학특성은 이러한 정보 적층체의 2개의 전극 사이에 전위차를 인가할 때 변화될 수 있다. 따라서, 그 적층체에 적절한 전위차를 인가함으로써, 광빔과 상호작용하는데 적합한 광학특성을 갖는 1층을 주사하는 것이 가능한 반면에, 다른 층들의 광학특성은 논 어드레싱 층들과 광빔간의 상호작용이 감소되도록 선택된다. 이 때문에, 모든 정보 적층체를 통과하는 전체 광전송은, 층들의 수가 증가될 수 있도록 증가된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 정보층에 있는 분자들은, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 인가된 전위차에 의해 생긴 전계에 영향을 받을 경우 회전될 수 있는 액정분자들이다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 상기 분자들은, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 인가된 전위차에 의해 생성된 전류에 영향을 받을 경우 회전될 수 있는 하전 치환기(substituent)를 구비한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 정보층은, 정보층에 정보를 기록하기 위해서 광빔에 의해 국부적으로 열화될 수 있다. 그 정보층은, 정보를 기록하기 위해서 광빔을 사용하여 예를 들면, 어닐링되고, 변경되고, 용해되고, 고정되고 또는 광화학적으로 저하되기도 하여, 정보층의 분자들의 또 다른 방위 변경은 더 이상 가능하지 않다. 상기 정보층의 열화된 부분은, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 인가된 전위차가 무엇이든지간에 본래 투과적이다. 본 실시예에 의하면, 정보는, 정보 적층체의 특정 영역이 그들의 광학특성을 변경하지 못할 수 있게 한다는 점에서 사용자에 의해 정보매체에 기록될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 상기 제 1 전극은, 정보 적층체에 정보를 기록하기 위해서 광빔에 의해 국부적으로 감소될 수 있는 전기 전도성을 갖는다. 이러한 실시예에 의하면, 정보는, 정보 적층체의 특정 영역이 그들의 광학특성을 변경하지 못할 수 있게 한다는 점에서 사용자에 의해 정보매체에 기록될 수 있다.

바람직하게, 정보층은, 제 1 전극의 전기 전도성을 감소시키는 온도보다 높은 분해온도를 갖는다. 이것에 의해 정보층의 열화없이 정보 적층체에 정보를 기록할 수 있다.

바람직하게, 상기 정보 적층체는, 제 1 전극과 정보층 사이에 열절연층을 더 구비한다. 이 경우에, 정보층의 열화없이 정보를 기록하는 것은, 제 1 전극의 전기 전도성을 감소시키는 온도 이하인 분해온도를 그 정보층이 갖는 경우에도 가능하다. 이러한 절연층이 전기적으로 절연층인 경우, 전계의 영향으로 회전하는 분자들에 의거한 실시예를 사용할 수 있다. 전기적 도전층을 사용하는 경우, 전류의 영향으로 회전하는 분자들에 의거한 실시예를 사용하여도 된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 정보층은, 하나는 네가티브 전하를 갖고 하나는 포지티브 전하를 갖는 2가지 형태의 표면하전 콜로이드 미립자로 이루어진 매트릭스를 구비하고, 상기 표면 하전 콜로이드 미립자는 액정분자들로 이루어지고, 상기 매트릭스는 정보층에 정보를 기록하기 위해서 광빔에 의해 국부적으로 감소될 수 있는 점성을 갖는다. 본 실시예에 의하면, 정보는 사용자에 의해 기록된 후, 정보매체에 소거 및 재기록될 수 있다.

또한, 본 발명은, 광빔에 의해 정보매체를 주사하는 광학주사장치에 관한 것이고, 상기 정보매체는 적어도 2개의 정보 적층체를 구비하고, 각 적층체는 제 1 전극과, 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층을 구비하고, 상기 정보층은 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 적절한 전위차를 인가할 경우 회전될 수 있는 분자들을 구비하고, 상기 광학주사장치는, 광빔을 발생하는 수단과, 정보층에 상기 광빔을 포커싱하는 수단과, 정보 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전위차를 인가하는 수단을 구비한다.

바람직하게, 광학장치는, 정보매체를 수납하는 클램퍼를 구비하고, 상기 클램퍼는 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전위차를 인가하는 복수의 접점들을 구비한다. 따라서, 종래의 광학장치는, 상기 종래의 광학장치의 클램퍼에 있는 접점들과 이 접점들 사이에 전위차를 인가하는 수단을 추가한다는 점에서, 본 발명에 따른 정보매체를 주사하는데 사용되어도 된다.

또한, 본 발명은, 적어도 2개의 정보 적층체를 구비하되, 각 적층체가 제 1 전극, 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층으로 이루어지고, 상기 정보층이 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 적절한 전위차를 인가할 때 회전될 수 있는 분자들을 포함한 정보매체로부터 광빔에 의해 정보를 판독하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 정보를 판독할 정보 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전위차를 인가하는 단계와, 상기 적층체의 정보층에 상기 광빔을 포커싱하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은, 적어도 2개의 정보 적층체를 구비하되, 각 적층체가 제 1 전극, 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층으로 이루어지고, 상기 정보층이 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 적절한 전위차를 인가할 때 회전될 수 있는 분자들을 포함한 정보매체로부터 광빔에 의해 정보를 기록하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 정보를 기록할 정보 적층체의 제 1 전극에 광빔을 포커싱하여 제 1 전극의 전기 전도성을 국부적으로 감소시키는 단계로 이루어진다.

또한, 본 발명은, 적어도 2개의 정보 적층체를 구비하되, 각 적층체가 제 1 전극, 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층으로 이루어지고, 상기 정보층이 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 적절한 전위차를 인가할 때 회전될 수 있는 분자들을 포함한 정보매체로부터 광빔에 의해 정보를 기록하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 정보를 기록할 정보 적층체의 정보층에 광빔을 포커싱하여 그 정보층을 국부적으로 열화시키는 단계로 이루어진다.

또한, 본 발명은, 적어도 2개의 정보 적층체를 구비하되, 각 적층체가 제 1 전극, 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층으로 이루어지고, 상기 정보층이, 하나는 네가티브 전하를 갖고 하나는 포지티브 전하를 갖는 2가지 형태의 표면하전 콜로이드 미립자로 이루어진 매트릭스를 구비하고, 상기 표면 하전 콜로이드 미립자는 액정분자들로 이루어지고, 상기 매트릭스는 광빔에 의해 국부적으로 감소될 수 있는 점성을 갖는, 정보매체에 광빔에 의해 정보를 기록하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 정보를 기록할 정보 적층체의 정보층에 광빔을 포커싱하여 상기 정보층의 매트릭스의 점성을 국부적으로 감소시키는 단계와, 상기 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전위차를 인가하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은, 이전에 상술한 것과 같은 방법에 따라 정보를 기록한 정보층의 정보를 소거하는 방법에 관한 것으로, 상기 소거방법은, 광빔을 상기 정보층에 포커싱하여 상기 정보층의 매트릭스의 점성을 국부적으로 감소시키는 단계와, 상기 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 서로 다른 전위차를 인가하는 단계를 포함한다.

본 발명의 이들 내용과 다른 국면들은, 이후 설명된 실시예들로부터 명백해지고 이 실시예들을 참조하여 설명될 것이다.

본 발명을 아래의 첨부도면을 참조하여 예시에 의해 더욱 상세히 설명하겠다:

도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 제 1 ROM 정보매체를 나타내고,

도 2a, 2b, 2c는 본 발명에 따른 제 2, 제 3 및 제 4 ROM 정보매체를 나타내고,

도 3a, 3b, 3c, 3d는 본 발명에 따른 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 WORM 정보매체를 나타내고,

도 4는 본 발명에 따른 RW 정보매체에 미기록된 정보층의 구조를 나타내며,

도 5는 본 발명에 따른 RW 정보매체에 기록된 정보층의 구조를 나타내며,

도 6은 본 발명에 따른 광학장치를 나타낸 것이다.

(발명의 상세한 설명)

도 1a는 본 발명에 따른 제 1 ROM(Read Only Memory) 정보매체를 도시한 것이다. 이러한 정보매체는, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 전극(11,13,15,17)과, 제 1 및 제 2 정보층(12,16)과, 스페이서층(14)을 구비한다. 제 1 전극(11), 제 1 정보층(12) 및 제 2 전극(13)은 제 1 정보 적층체를 구성하고, 제 3 전극(15), 제 2 정보층(16) 및 제 4 전극(17)은 제 2 정보 적층체를 구성한다. 2개의 정보 적층체는, 스페이서층(14)에 의해 분리된다. 본 발명에 따른 정보매체는, 2개의 정보 적층체보다 많이 구비하여도 된다. 예를 들면, 본 발명에 따른 정보매체는, 10개, 20개 또는 100개 이상의 정보 적층체까지 구비하여도 된다. 예를 들면, 8개의 정보 적층체를 구비한 본 발명에 따른 정보매체는, 도 1b에 도시되어 있다.

이러한 정보매체는, 사용자가 이 매체에 정보를 기록할 수 없는 것을 말하는 ROM(판독전용 메모리) 정보매체이다. 상기 정보는, 제조공정시에 기록되어 소거될 수 없다. 정보층(12,16)은, 복수의 피트와 복수의 랜드를 구비하고, 이들은 엠보싱 및 프린팅 등의 종래기술에 의해 얻어진다.

이러한 정보매체는, 파장 l을 갖는 광빔에 의해 주사되도록 구성된다. 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 전극(11,13,15,17)과 스페이서층(14)은, 파장 l에서 투과적이도록 선택되거나, 적어도 이러한 파장에서 매우 낮은 흡수도를 갖도록 선택되어, 광빔과 상호작용을 하지 않는다.

정보 적층체의 정보층은, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 적절한 전위차를 인가하는 경우 초기의 방위에 대해 회전될 수 있는 분자들을 포함한다. DC전압을 사용하여 이를 달성하여도 되지만, AC전압을 사용하는 것이 바람직하다.

제 2 정보층(16)을 얻기 위해서, 이들 분자들을 포함한 층은, 엠보싱 등의 종래기술에 의해 패터닝된다. 그 후, 제 3 전극(15)은 상기 패터닝된 제 2 정보층(16) 상에, 스핀 코팅, 딥 코팅, 기상 증착 또는 스퍼터 증착 등의 종래기술에 의해 적층된다. 그리고, 스페이서층(14)은, 예를 들면 스핀코팅에 의해 적층되고, 제 2 전극(13)은 스페이서층(14) 상에 적층된다. 그 후, 상기 분자들을 포함한 층은, 제 2 전극(13) 상에 적층된다. 이러한 층은, 제 1 정보층(12)을 얻기 위해서 패터닝된다. 이들 동작을 반복하여 복수의 정보 적층체로 이루어진 정보매체를 얻는다.

전극들 사이에 전위차를 인가하는 경우 소정 방향으로 향하여 회전하는 능력을 갖는 분자들로는, 예를 들어 액정분자가 있다. 이러한 액정 셀은, 예를 들면, "Handbook of Liquid Crystal Research",by Peter J.Collings, Jay S.Patel, Oxford University Press, New York, 1997에 기재되어 있다. 예를 들면, 제 1 및 제 2 전극(11,13)간에 적절한 전위차를 인가하는 경우, 제 1 및 제 2 전극(11,13)에 거의 수직한 방향으로 전계를 생성한다. 이러한 전계를 받는 경우, 제 1 정보층(12)의 액정분자는, 전계 방향으로 회전할 것이다.

이것은, 포지티브 유전체 이방성을 갖는 액정분자가 사용될 때 정확하다. 그러나, 본 발명에 따라 네가티브 유전체 이방성을 갖는 액정분자를 사용하여도 된다. 이 경우에, 제 1 정보층(12)의 액정분자는, 전계방향에 수직한 방향으로 회전할 것이다. 이하의 설명은 포지티브 유전체 이방성을 갖는 액정분자에 적용한다.

또한, 정보층은, 단일 형태의 액정분자 또는, 2개 이상의 형태의 액정분자의 혼합물로 이루어져도 된다. 더욱이, 정보층은, 네마틱 상태, 스멕틱(smectic) 상태, 카이럴(chiral) 네마틱 상태, 강자성 상태 또는 디스코틱 상태 등의 1개 이상의 온도의존 또는 농도 의존 액정상태를 나타내기도 한다.

또한, 정보층은, 다른 성분을 포함하여도 된다. 이를테면, 액정분자는, 예를 들면, Taylor & Francis,London, 1996년에 발표된 "Liquid crystals in complex geometries. Formed by polymer and porous networks", by R.A.M.Hikmet, edited by G.P.Crawford,S,Zumer에 기재된 것처럼, 등방성 또는 이방성 조직망 내에 포함되어도 된다. 이러한 조직망 강화 액정층은, 예를 들면, 이전에 사용된 반응성 혼합물은 본 문헌에 기재된 것처럼, UV광으로 조사된다는 점에서 원위치에 생성되기도 한다.

제 1 및 제 2 전극(11,13) 사이에 전위차를 인가하지 않은 경우, 제 1 정보층(12)의 액정분자는, 랜덤하게 향하므로, 제 1 정보층(12)은 파장 l에서 거의 투과적이다. 제 1 및 제 2 전극(11,13) 사이에 적절한 전위차를 인가하는 경우, 제 1 정보층(12)의 액정분자는 상기 전위차에 의해 생성된 전계의 방향으로 회전할 것이고, 그에 따라 제 1 정보층(12)은 파장 l에서 흡수적 및/또는 반사적으로 된다. 이것은, 굴절률의 변화의 결과로, 제 1 정보층(12)의 액정분자의 방향이 재설정된다.

또한, 본 발명에 따라 사용된 분자는, 2개의 전극 사이에 인가된 전위차에 의해 생성된 전류의 방향으로 회전하는 하전 치환기로 이루어진 분자이어도 된다. 상기와 같은 분자의 예로는, 이오노머 또는 폴리일렉트로라이트가 있다. 폴리일렉트로라이트 또는 이오노머는, 펜던트기 또는 메인 체인 내에 포함되는 이온 기능성을 갖는 상대적으로 작은 수의 모노머 단위를 갖는 폴리머 백본으로 이루어진 이온 함유 폴리머이다. 대부분, 카르복실산, 술폰산 또는 인산을 갖는 구조는, 부분적으로 또는 전체적으로 양이온으로 중화되도록 사용된다. 이들 재료는, 예를 들면, "Ionic Polymers", by L.Holliday, Applied Science Publishers,London, 1975에 기재되어 있다. 이들 재료의 특별한 예로는, 예를 들면, 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸프로판술폰산), 폴리(에틸렌 술폰산), 폴리(스티렌 술폰산), 및 폴리(에틸렌-코-메틸아크릴산) 등의 공중합체의 아연 또는 나트륨염이 있다.

선택적으로, 이들 폴리일렉트로라이트 또는 이오노머는, 폴리머 메인 체인, 사이드 체인 또는 양쪽에 나타낸 액정단위를 포함하도록 변형되어도 된다. 이러한 액정 이오노머의 특정 예는, 예를 들면, "Liquid-crystalline ionomers", by Wilbert et al., Macromolecular Symposia(1997), 117 229-232에 기재되어 있다.

또한, 용매, 공용매계(co-solvent) 등의 선택적 첨가제 또는, 연화 첨가제는, 정보층의 점성을 조절하기 위해서 사용된 이오노머 또는 폴리일렉트로라이트를 사용하여도 되고, 상기 재료의 방향 재설정을 용이하게 하고 최적화한다.

제 1 및 제 2 전극(11,13) 사이에 전위차를 인가하지 않은 경우, 제 1 정보층(12)의 분자는, 랜덤하게 향하므로, 제 1 정보층(12)은 파장 l에서 거의 투과적이다. 제 1 및 제 2 전극(11,13) 사이에 적절한 전위차를 인가하는 경우, 제 1 정보층(12)의 분자는 특정 방향으로 모두 회전하고, 그에 따라 제 1 정보층(12)은 파장 l에서 흡수적 및/또는 반사적으로 된다.

이러한 방향은 제 1 정보층(12)에서 사용된 재료의 특성에 좌우된다. 제 1 정보층(12)이 하전 치환기를 포함하기만 하는 경우, 이러한 방향은 상기 전위차로 생긴 전류의 방향이다. 정보층이 액정단위를 함유한 하전 치환기를 포함하는 경우, 상기 방향은 액정단위의 액정 분자의 성질에 좌우된다.

이하의 설명은 액정분자를 포함한 정보층에 적용한다. 동일한 설명은, 선택적으로 액정단위를 함유한 하전 치환기를 갖는 분자를 포함한 정보층에 적용한다.

제 1 정보층(12)이 이 제 1 정보층(12)으로부터 정보를 판독하도록 주사될 때, 전위차 V1은 제 1 전극(11)과 제 2 전극(13) 사이에 인가된다. 그래서, 전계는, 제 1 전극(11)과 제 2 전극(13) 사이에서 생긴다. 그 때문에, 제 1 정보층(12)의 액정분자는 상기 전계의 방향, 즉 제 1 전극(11)과 제 2 전극(13)에 거의 직각 방향으로 회전한다. 이에 따라, 제 1 정보층(12)은 파장 l에서 흡수적 및/또는 반사적으로 된다.

전위차 V1은, 전위차가 인가될 경우, 제 1 정보층(12)의 흡수도 및/또는 반사도가 파장 l에서 비교적 커지도록 선택된다. 전위차 V1은, 파장 l, 액정분자의 화학적 구조, 제 1 정보층(12)의 층 두께, 제 1 및 제 2 전극(11,13)에 의존한다. 제 1 및 제 2 전극(11,13)에 사용할 수도 있는 재료의 예로는, ITO(인듐 주석 산화물), PEDOT(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), PPV(폴리(페닐렌비닐렌))가 있다.

그래서, 제 1 정보층(12)의 흡수도 및/또는 반사도가 커지면, 예를 들면 CD-ROM의 판독을 위해 사용된 위상차 판독원리와 진폭차 판독 원리 등의 종래의 판독기술에 의해 이러한 정보층으로부터 정보를 판독할 수 있다.

제 1 정보층(12)의 정보가 판독되었으면, 제 2 정보층(16)이 주사된다. 먼저, 제 1 정보층(12)은 전위차 V1이 제거된다는 점에서 투과적이다. 제 1 전극(11)과 제 2 전극(13) 사이에 전계가 나타나고, 액정분자들은 그들의 초기 방위로 반대로 회전하여 제 1 정보층(12)은 투과적으로 된다.

그리고, 제 3 전극(15)과 제 4 전극(17) 사이에 전위차 V2를 인가한다는 점에서 제 2 정보층(16)을 흡수적으로 한다. 본 예시에서, V2는, 제 1 및 제 2 정보 적층체가 동일한 액정분자를 포함하기 때문에 V1과 같다. 소정방향으로 회전하는 능력을 갖는 서로 다른 분자가 제 1 및 제 2 정보층(12,16)에 사용되는 경우, V2는 V1과 서로 달라도 된다. 또한, 정보층(12,16)의 층 두께가 서로 다른 경우, 서로 다른 전위차가 필요하기도 하다.

제 2 정보층(16)이 흡수적 및/또는 반사적이면, 정보는 이 제 2 정보층(16)으로부터 판독될 수 있다. 제 1 정보층(12)은, 제 1 정보층(12)을 투과적으로 하였기 때문에, 정보의 판독을 교란하지 않는다. 결과적으로, 하나의 정보층만을 어드레싱하는 것이 가능하고, 정보매체의 나머지는 거의 투과적이다. 원하는 층은, 서로 다른 정보 적층체의 전극들 사이에 적절한 전위차의 인가에 의해 어드레싱된다.

제 1 정보층(12)이 반사상태 및/또는 흡수상태에서 충분히 투과적인 경우, 제 1 정보층(12)을 제 2 정보층(16)이 흡수적 및/또는 반사적으로 되기 전이 아닌 후에 투과상태로 전환하는 것이 가능하다.

상술한 층들을 구비한 본 발명에 따른 정보매체는, 엠보싱, 몰딩, 포토리소그래픽 기술, 마이크로 접점 프린팅 또는 기상증착 등의 종래의 기술을 사용하여 제조되어도 된다.

상기 설명에서, 액정분자들은, 전위차를 제 1 및 제 2 전극 사이에 인가하지 않은 경우 랜덤하게 배향된다. 전위차가 인가된 경우, 액정분자들은, 액정분자들의 성질에 좌우되는 전위차에 의해 생긴 전계에 평행하거나 수직한 방향으로 회전한다.

또한, 액정분자들은, 전위차를 인가하지 않은 경우 특정 방향으로 배향되어도 되고, 이러한 방향은 제 1 및 제 2 전극 사이에 전위차를 인가하는 경우 변경된다는 것을 주목해야 한다. 예를 들면, 액정분자들은, 이러한 방위가 투명 정보층으로 된다고 하면, 전위차를 인가하지 않은 경우 제 1 및 제 2 전극에 평행하여도 된다. 그 후, 전압차가 인가되는 경우, 액정분자들은 제 1 및 제 2 전극에 수직한 방향으로 회전하고, 그 경우에, 고려된 정보층은 흡수적 및/또는 반사적으로 된다.

후자의 경우, 액정분자들은, 전위차가 제거된 경우 그들의 초기 방위로 되돌아가야 한다. 이것은 정보층에 대한 이방성 망의 사용에 의해 이루어질 수도 있다. 예를 들면, 액정분자들의 방위가 전위차가 인가되지 않을 경우 평면, 즉, 제 1 및 제 2 전극에 평행하면, 평면으로 배향된 이방성 망은 포지티브 유전체 이방성을 갖는 액정분자들과 결합하여 사용될 것이다. 액정분자들의 방위가 전위차가 인가되지 않을 때 수직, 즉 제 1 및 제 2 전극에 수직하는 경우, 수직배향된 이방성 망은 네가티브 유전체 이방성을 갖는 액정분자들과 결합하여 사용될 것이다.

이와는 달리, 제 1 및 제 2 전극의 화학적 또는 기계적 변경을 수행하여, 전압이 인가되지 않은 경우 액정분자 배열의 바람직한 방위를 이끈다.

또한, 정보층을 에워싸는 추가의 배열층을 사용하여도 된다. 추가의 정보층은, 정보 적층체의 전극과 정보층 사이에 설치된다. 이들 배열층들 중 하나만을 사용하는 것도 가능하지만, 양쪽의 배열층이 바람직하다.

여기서는 종래의 액정 디스플레이의 구성을 위해 일반적으로 사용된 배열층으로는, 러빙처리된 폴리이미드 배열층 또는 쿠마린 유도체 또는 신남산(cinnamate) 유도체 등의 광배열층 등을 사용하기도 한다. 또한, 이들 층들은, 스핀 코팅 또는 딥 코팅 등의 종래의 처리기술에 의해 적층되기도 한다. 배열층의 종류에 따라, 원하는 방위를 야기시키기 위해서, 연속적인 러빙이 필요하거나 간단한 UV 노출이 필요하다. 정보층을 에워싸는 상기 사용된 배열층은 동일한 것이 바람직하지만, 또한 서로 달라도 된다. 폴리이미드의 사용의 이점은, 보통 대다수의 유기 폴리머에 관측된 전형적인 열화온도 이하가 좋은 현저한 온도 안정성이 있다.

도 2a는 본 발명에 따른 제 2 ROM 정보매체를 나타낸 것이다. 본 도면에서, 도 1a의 번호와 동일한 번호는, 동일한 존재를 나타낸다. 이러한 정보매체는, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 전극(11,13,15,17)과, 제 1 및 제 2 정보층(12,16)과, 스페이서층(14)을 구비한다. 제 1 전극(11), 제 1 정보층(12) 및 제 2 전극(13)은, 제 1 정보 적층체를 구성하고, 제 3 전극(15), 제 2 정보층(16) 및 제 4 전극(17)은, 제 2 정보 적층체를 구성한다. 2개의 정보 적층체는, 스페이서층(14)에 의해 분리된다.

도 2a의 정보매체를 제조하는 제조방법의 예를 이하에서 설명한다. 제 4 전극(17)은, 엠보싱 등의 종래기술에 의해 패터닝된다. 그리고, 제 2 정보층은, 상기 패터닝된 제 4 전극(17) 상에 적층되고, 제 3 전극(15)은 제 2 정보층(16)에 적층된다. 그리고, 스페이서층(14)은 제 3 전극(15) 상에 적층되고, 제 2 전극(13)은 스페이서층(14) 상에 적층된다. 그리고, 상술한 동작을 반복하여 복수의 정보 적층체로 이루어진 정보매체를 얻는다.

제 1 및 제 2 정보층(12, 16)을 어드레싱하기 위해서, 전위차는 제 1 전극(11)과 제 2 전극(13), 및 제 3 전극(15)과 제 4 전극(17) 사이에, 각각 인가된다.

도 2b는 본 발명에 따른 제 2 ROM 정보매체를 나타낸 것이다. 이러한 정보매체는, 제 1, 제 2 및 제 3 전극(21,23,25)과, 제 1 및 제 2 정보층(22,24)을 구비한다. 제 1 전극(21), 제 1 정보층(22) 및 제 2 전극(23)은, 제 1 정보 적층체를 구성하고, 제 2 전극(23), 제 2 정보층(24) 및 제 3 전극(25)은, 제 2 정보 적층체를 구성한다.

도 2b의 정보매체를 제조하는 제조방법의 예를 이하에서 설명한다. 액정분자들을 포함한 층은, 엠보싱 또는 프린팅 등의 종래기술에 의해 패터닝된다. 그리고, 제 2 정보층(24)이 얻어진다. 그후, 제 2 전극(23)은 상기 패터닝된 제 2 정보층(24) 상에 적층되고, 액정분자를 포함한 층은 제 2 전극(23) 상에 적층된다. 그리고, 상술한 동작을 반복하여 복수의 정보 적층체로 이루어진 정보매체를 얻는다.

제 1 및 제 2 정보층(22, 24)을 어드레싱하기 위해서, 전위차는 제 1 전극(21)과 제 2 전극(23), 및 제 2 전극(23)과 제 3 전극(25) 사이에, 각각 인가된다.

도 2c는 본 발명에 따른 제 3 ROM 정보매체를 나타낸 것이다. 이러한 정보매체는, 제 1, 제 2 및 제 3 투명전극(21,23,25)과, 제 1 및 제 2 정보층(22,24)을 구비한다. 제 1 전극(21), 제 1 정보층(22) 및 제 2 전극(23)은, 제 1 정보 적층체를 구성하고, 제 2 전극(23), 제 2 정보층(24) 및 제 3 전극(25)은, 제 2 정보 적층체를 구성한다.

도 2c의 정보매체를 제조하는 제조방법의 예를 이하에서 설명한다. 제 3 전극(25)은, 엠보싱 등의 종래기술에 의해 패터닝된다. 그리고, 제 2 정보층(24)은, 상기 패터닝된 제 3 전극(25) 상에 적층되고, 제 2 전극(23)은 제 2 정보층(24)에 적층된다. 그리고, 제 2 전극(23)은 패터닝되고, 제 1 정보층(22)은 상기 패터닝된 제 2 전극(23) 상에 적층된다. 그리고, 상술한 동작을 반복하여 복수의 정보 적층체로 이루어진 정보매체를 얻는다.

제 1 및 제 2 정보층(22, 24)을 어드레싱하기 위해서, 전위차는 제 1 전극(21)과 제 2 전극(23), 및 제 2 전극(23)과 제 3 전극(25) 사이에 각각 인가된다.

도 3a는 본 발명에 따른 제 1 WORM(1회 기록 다수 판독) 정보매체를 도시한 것이다. 이러한 정보매체는, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 전극(31,33,35,37)과, 제 1 및 제 2 정보층(32,36)과, 스페이서층(34)을 구비한다. 제 1 전극(31), 제 1 정보층(32) 및 제 2 전극(33)은 제 1 정보 적층체를 구성하고, 제 3 전극(35), 제 2 정보층(36) 및 제 4 전극(37)은 제 2 정보 적층체를 구성한다. 2개의 정보 적층체는, 스페이서층(34)에 의해 분리된다.

제 1 및 제 3 전극(31,35)은, 파장 l에서 광빔에 의해 국부적으로 감소될 수 있는 전기 전도성을 갖는다. 제 1 및 제 3 전극(31,35)전극의 전기 전도성을 국부적으로 감소시키기 위해서, 광빔의 비교적 높은 전력이 필요하다. 높은 전력은, 상기 재료에서 흡수되고, 그것의 재료 특성은 예를 들면, 용해, 어닐링, 광화학 반응, 열손상 또는 저하에 의해 변한다. 이러한 비교적 높은 전력은, 정보매체에 정보를 기록할 때 사용되는 반면에, 그 보다 낮은 전력은 판독시에 사용되고, 이때의 전력은 제 1 및 제 2 전극(31,35)의 전기 전도성을 감소시킬 수 없다.

정보를 제 1 정보층(32)에 기록하기 위해서, 비교적 높은 전력을 갖는 광빔은 제 1 전극(31)에 포커싱되어, 이러한 제 1 전극(31)의 전기 전도성을 국부적으로 감소시켜 마크들을 기록한다. 도 3a에서, 제 1 전극(31)의 전기 전도성을 감소시킨 마크들은, 점선으로 나타내어져 있다.

정보를 제 2 정보층(36)에 기록하기 위해서, 비교적 높은 전력을 갖는 광빔은 제 3 전극(35)에 포커싱되어, 이러한 제 3 전극(35)의 전기 전도성을 국부적으로 감소시킨다.

정보를 제 1 정보층(32)으로부터 판독하기 위해서, 제 1 전극(31)과 제 2 전극(33) 사이에 적절한 전압 V1을 인가한다. 전계는, 이들 마크의 전기 전도성이 전계를 발생하기 위해 작아야 하기 때문에, 마크들이 기록된 곳을 제외하고는 제 1 전극(31)과 제 2 전극(33) 사이에서 생긴다. 따라서, 제 1 정보층(32)의 액정분자들은, 제 1 전극(31)에 기록된 마크들 아래에 위치된 부분을 제외하고는 전계에 영향을 받는다. 이 때문에, 제 1 정보층(32)은, 기록된 마크들 아래에 위치된 부분을 제외하고는 흡수적 및/또는 반사적으로 된다.

마크들 아래의 부분과 논 마킹된 영역 아래의 부분간의 흡수도 및 반사도의 차이를 사용하여 제 1 정보층(32)으로부터 정보를 판독한다.

정보를 제 2 정보층(36)으로부터 판독하기 위해서, 제 1 정보층(32)은, 파장 l에서, 전위차 V1이 제거된다는 점에서 투과적이다. 이에 따라 전체 제 1 정보층(32)은, 투과적이다. 따라서, 제 1 정보층(32)은, 제 2 정보층(36)의 주사를 교란하지 않는다. 그 후, 제 2 정보층(36)은, 파장 l에서, 제 3 전극(35)과 제 4 전극(37) 사이에 V1과 같은 적절한 전압 V2가 인가된다는 점에서 흡수적 및/또는 반사적이다. 제 2 정보층(36)은, 제 3 전극(35)에 기록된 마크들 아래의 위치된 부분을 제외하고는 흡수적 및/또는 반사적이다. 그래서, 정보는 제 2 정보층(36)으로부터 판독될 수 있다.

도 3a에 나타낸 마크 폭과 비교할 때 상기 층들의 두께는, 반드시 실재에 해당하지 않는다는 것을 주목해야 한다. 정보층의 두께가 마크의 폭보다 작은 것이 바람직하다. 정보층의 두께가 마크의 폭보다 크면, 전계는 마크들 아래에 위치된 부분에서도 생기기도 한다. 따라서, 액정분자들이 전계에 영향을 받는 부분은, 원하는 전계보다 크기도 하여, 상기 정보매체의 데이터 용량을 감소시킨다. 광학기록을 위해, 마크들은 500나노미터 보다 일반적으로 크다. 이 때문에, 300나노미터 이하의 정보층의 두께가, 기록된 마크 아래에 위치된 부분에서의 전계의 생성을 막기 위해서 바람직하다.

또한, 정보층은 제 1 전극의 전기 전도성을 감소시키는 온도보다 높은 분해 온도를 갖는 것이 바람직하다는 것을 주목해야 한다. 광빔이 기록시에 정보층에 직접 포커싱되지 않는 경우라도, 정보층은 마크들이 기록된 전극의 온도로부터 벗어나지 않은 온도에 도달한다.

그러나, 제 1 전극의 전기 전도성이 감소되는 온도보다 낮은 분해온도를 갖는 정보층은, 도 3b에서 설명된 것처럼, 본 발명에 따른 WORM 정보매체에 사용되어도 된다. 도 3b에서, 정보매체는, 각각 제 1 전극(31)과 제 1 정보층(32) 사이와, 제 3 전극(35)과 제 2 정보층(36) 사이에, 각각 설치된 제 1 및 제 2 열절연층(38,39)을 더 구비한다.

제 1 및 제 2 열절연층(38, 39)은, 파장 l에서 투과적이고, 제 1 및 제 3 전극(31,35)의 전기 전도성이 감소되는 온도보다 높은 분해온도를 갖도록 선택된다. 예를 들면, ZnS-SiO2층으로는, 열절연층과, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에스테르이미드, 폴리아미드이미드, 폴리아미드, 폴리메틸펜텐, 폴리에테르에테르케톤 및 폴리에테르술폰 등의 내고온 폴리머를 사용하여도 된다. 제 1 및 제 2 열절연층(38,39)의 열 전도성은 비교적 낮다. 이 때문에, 기록시에 제 1 및 제 2 정보층(32,36)의 온도는, 제 1 및 제 3 전극(31,35)의 온도보다 낮다. 따라서, 제 1 및 제 2 정보층(32,36)의 분해온도는 비교적 낮다.

도 3c는 본 발명에 따른 제 3 WORM 정보매체를 도시한 것이다. 상기 도 3a의 제 1 WORM 정보매체와 비교하여, 이 정보매체는, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 추가 전극(310-313)을 더 구비한다. 상기 추가 전극들은, 마크들을 기록한 제 1 및 제 3 전극(31,35)이 부분적으로 열화될 때 전기저항의 국부적인 증가를 해결하는 역할을 한다. 고 열화온도를 갖는 유기 도전성 폴리머 또는, ITO(인듐 주석 산화물) 등의 무기층들은 추가의 전극들로서 사용되어도 된다.

도 3d는 본 발명에 따른 제 4 WORM 정보매체를 도시한 것이다. 이러한 정보매체는, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 전극(31,33,35,37)과, 제 1 및 제 2 정보층(32,36)과, 스페이서층(34)을 구비한다. 제 1 전극(31), 제 1 정보층(32) 및 제 2 전극(33)은 제 1 정보 적층체를 구성하고, 제 3 전극(35), 제 2 정보층(36) 및 제 4 전극(37)은 제 2 정보 적층체를 구성한다. 2개의 정보 적층체는, 스페이서층(34)에 의해 분리된다.

상기 정보층들은, 어닐링되고, 변경되고, 용해되고, 고정되고, 열화되고, 결정화되는 것과 같이 국부적으로 열화될 수 있거나, 광빔에 의해 광화학적으로 저하될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 정보층(32,36)을 국부적으로 열화하기 위해서, 광빔의 비교적 높은 전력이 필요하다. 높은 전력은 재료에서 흡수되고, 그것의 재료 특성이 예를 들면 용해, 어닐링, 광화학 반응, 열 손상 또는 저하에 의해 변한다. 이러한 비교적 높은 전력은 정보매체에 정보를 기록할 때에 사용되는 반면에, 보다 낮은 전력은 판독할 때에 사용되며, 이때 보다 낮은 전력은 제 1 및 제 2 정보층(32,36)을 열화시킬 수 없다.

정보 적층체의 정보층의 국부적 열화의 결과에 의하면, 열화된 영역에서의 분자들은 상기 정보 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전위차를 인가할 때 회전하는 능력을 잃어버린다는 것이다. 따라서, 열화된 영역은 상기 정보 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 인가된 전위차가 무엇이든지간에 투과적인 상태에 있다.

제 1 정보층(32)에 정보를 기록하기 위해서, 비교적 높은 전력을 갖는 광빔은, 제 1 정보층(32)에 포커싱되어, 이러한 제 1 정보층(32)을 국부적으로 열화시켜 마크들을 기록한다. 도 3d에서, 제 1 정보층(32)이 열화된 마크들은, 점선으로 나타낸다. 정보층들의 마크들의 깊이는, 광빔의 전력이 변하거나, 광빔이 마크에 포커싱되는 시간이 변한다는 점에서 선택될 수 있다. 마크 깊이가 서로 달라서 멀티레벨 기록을 할 수 있다. 단일 레벨 기록시에, 일반적으로 2개의 반사 상태 또는 레벨을 사용하는 반면에, 멀티레벨 기록일 경우에 데이터를 나타내도록 보다 많은 반사 레벨을 정의한다.

정보를 제 2 정보층(36)에 기록하기 위해서, 비교적 높은 전력을 갖는 광빔은, 제 2 정보층(36)에 포커싱되어, 상기 제 2 정보층(36)을 국부적으로 열화시켜 마크들을 기록한다.

정보를 기록할 정보층은, 그 정보층에 비교적 높은 전력의 광빔을 포커싱하기 전에 흡수적이어도 된다. 이것은, 정보층의 국부적 열화를 증가시키는 비교적 높은 전력의 광빔의 흡수도를 향상시킨다.

정보를 제 1 정보층(32)으로부터 판독하기 위해서, 이러한 제 1 정보층(32)은, 제 1 전극(31)과 제 2 전극(33) 사이에 적절한 전압 V1을 인가한다는 점에서, 파장 l에서 흡수적이다. 제 1 정보층(32)은, 마크들을 기록한 곳외에는 흡수적 및/또는 반사적으로 되어 있는데, 그 이유는 이 마크들의 분자들이 회전할 수 없기 때문이다. 따라서, 제 1 정보층(32)에서 상기 마크들과 논 마킹된 영역간의 흡수도 및/또는 반사도의 차이를 사용하여 정보를 제 1 정보층(32)으로부터 판독한다.

정보를 제 2 정보층(36)으로부터 판독하기 위해서, 제 1 정보층(32)은, 파장 l에서, 전위차 V1이 제 1 전극(31)과 제 2 전극(33) 사이에 인가된다는 점에서 투과적이다. 이에 따라 마크들을 구비하는 전체의 제 1 정보층(32)은 투과적으로 된다. 따라서, 제 1 정보층(32)은, 제 2 정보층(36)의 주사를 교란하지 않는다. 그 후, 제 2 정보층(36)은, 파장 l에서, 제 3 전극(35)과 제 4 전극(37) 사이에 V1과 같은 적절한 전압 V2가 인가된다는 점에서 흡수적 및/또는 반사적이다. 제 2 정보층(36)은, 마크들이 기록된 곳을 제외하고는 흡수적 및/또는 반사적이다. 그래서, 정보는 제 2 정보층(36)으로부터 판독될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 미기록된 RW(ReWritable) 정보매체의 구조를 도시한 것이다. 도 4는 정보매체의 일 정보 적층체만을 도시한 것이고, 다른 정보 적층체는 동일하다. 이러한 정보 적층체는, 제 1 및 제 2 전극(41,43)과, 정보층(42)을 구비한다. 정보층은 매트릭스(421)와, 미립자 422, 423 등의 표면 하전 콜로이드 미립자를 포함한다. 그 표면 하전 콜로이드 미립자는 구형으로 나타내고, 짧은 막대기로 나타낸 액정분자들을 포함한다. 막대기에 의한 표시는 액정의 용도를 칼라미틱으로 한정하는 것이 아니고, 또한 바나나형 또는 디스코틱(discotic) 액정이 사용되어도 된다. 매트릭스(421)의 점성은, 파장 l의 비교적 높은 전력의 광빔을 사용하여 국부적으로 감소되어, 정보를 정보층(42)에 기록할 수 있다. 정보 판독시에, 보다 낮은 전력의 광빔은, 매트릭스(421)의 점성을 감소시킬 수 없도록 사용된다. 매트릭스(421)는, 파장 l에서 투과적이도록 선택된다.

매트릭스(421)는, 제 1차 천이, 제 2차 천이 또는 글래스 천이여도 되는 온도 의존 천이를 하는 재료로 이루어진다. 바람직하게, 이러한 천이는, 대기온도 이상과 정보매체의 온도를 조절하는 일반적인 상한치 이상이지만, 정보매체 내의 인접층들의 열화온도 이하에 놓이게 될 것이다. 또한, 상기 매트릭스는, 무기 성질을 갖지만, 폴리머 성질 등의 유기 성질을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 폴리머 매트릭스는, 예를 들면, 호모폴리머, 코폴리머 또는 폴리머 블렌드로 이루어져도 된다. 글래스 천이 등의 온도 의존 천이를 하는 폴리머의 예들로는, 폴리스티렌 및 폴리메틸메타크릴레이트가 있다.

하전 콜로이드 미립자에 삽입된 액정분자를 얻는 방법은, 당업자에게 공지되어 있다. 예를 들면, 캡슐에 넣어진 액정은, 예를 들면, "Liquid crystal dispersions", by P.S.Drzaic,World Scientific, Singapore,1995에 기재된 것처럼, 디스플레이 관련 폴리머 분산 액정(PDLC) 스위치에 공지되어 있다. 그러나, 액정 작은 물방울의 위치는, 통상의 교차연결 매트릭스에 의해 고정되어 있다. 매트릭스에 연속적으로 분산될 수 있는 별도로 캡슐에 넣어진 액정의 합성 및 용도는, 예를 들면, S.-A.Cho, N.-H.Park,J.-W.Kim,K.-D.Suh, Colloids and surfaces, A: Physicochemical and engineering aspects, 196,217(2002)에 기재되어 있다.

다양한 액정분자는, 도 4에 도시된 것과 같은 정보매체에서 사용되기도 한다. 예를 들면, 포지티브 또는 네가티브 유전체 이방성을 갖는 액정분자를 이용하여도 된다. 또한, 액정분자의 형태는, 예를 들면, 칼라미틱, 바나나형 및 디스코틱 형태로부터 선택되어도 된다.

정보층(42)이 미기록되어 있는 경우, 표면 하전 콜로이드 미립자는, 매트릭스(421)에 랜덤하게 분산되어 있다. 도 4에 도시된 것처럼, 포지티브 표면 하전 콜로이드 미립자는, 안정한 집합체를 형성하기 위해서 네가티브 표면 하전 미립자와 무리를 이룬다.

이러한 경우에, 정보층(42)은, 제 1 및 제 2 전극(41,43) 사이에 인가된 전위차가 무엇이든지간에 거의 파장 l에서 투과적이다. 실제로, 액정분자들을 포함하는 표면 하전 미립자는 콜로이드 같은 것으로, 이것은, 매트릭스(421)의 체적에 대한 표면 하전 미립자의 체적 부분이 비교적 작다는 것을 의미한다. 예를 들면, 이러한 체적 부분은 10퍼센트보다 낮다. 바람직하게는, 이러한 체적 부분은, 5%보다 낮다. 또한, 네가티브 표면 하전 미립자에서의 액정분자들과 서로 다른 포지티브 표면 하전 미립자에서의 액정분자들을 사용하여 상기 기록된 정보층의 콘트라스트를 향상시키는 것도 가능하다.

마크를 정보층(42)에 기록하기 위해서, 비교적 높은 전력의 광빔은 이 마크에 포커싱된다. 이 마크보다 아래에 위치된 매트릭스(421)의 부분은, 가열되어 그것의 점성이 감소되는 온도에 도달한다. 적절한 전위차 V1은, 제 1 전극(41)과 제 2 전극(43) 사이에 인가되고, 그것은 정보층(42)에서 전계를 생성하여, 네가티브 하전 콜로이드 미립자를 포지티브 하전 콜로이드 미립자와 분리시킨다. 이와 같이, 기록된 정보층은, 도 5에 도시된 것처럼 얻어진다.

도 5는 본 발명에 따른 기록된 RW 정보매체의 구조를 도시한 것이다. 본 도면에서, 도 4의 번호와 동일한 번호는 동일한 존재를 나타낸다.

마크를 기록한 정보층(42)의 부분에서, 포지티브 표면 하전 미립자는, 이 경우에는 제 1 전극(41)인 네가티브 전극의 표면에 포획되고, 네가티브 표면 하전 미립자는 이 경우에는 제 2 전극(43)인 포지티브 전극의 표면에 포획된다. 일단 마크가 기록되었으면, 비교적 높은 전력의 광빔은 이 마크에 더 이상 포커싱되지 않는다. 따라서, 이 기록된 마크 아래에 위치된 매트릭스(421)의 부분은 냉각되고 전위차는 냉각하는 동안 유지되고 있고, 표면 하전 미립자는, 매트릭스(421)의 점성이 이들 표면 하전 미립자의 수송을 막기 때문에 전극의 표면에 있는다.

이 때문에, 정보가 정보층(42)에 기록되었다면, 이러한 제 1 정보층(42)은 표면 하전 미립자가 제 1 및 제 2 전극(41, 43)의 표면에 포획된 기록 부분과, 표면 하전 미립자가 매트릭스(421)에 랜덤하게 분산된 미기록 부분을 구비한다.

정보를 정보층(42)으로부터 판독하기 위해서, 저전력의 광빔을 이 정보층에 포커싱하고, 적절한 전위차 V2를 제 1 전극(41)과 제 2 전극(43) 사이에 인가한다. 이때의 전위차 V2는 V1과 서로 달라도 된다. 실제, 전위차 V1을 사용하여 매트릭스(421)에서의 하전 미립자의 전송을 가능하게 하는 반면에, 전위차 V2를 사용하여 액정분자들을 회전시킨다.

도 4의 설명에서 설명된 것처럼, 정보층(42)의 미기록 부분은, 이들 미기록 부분의 액정분자가 전계에 영향을 받는 경우라도, 매트릭스(421)의 체적에 대한 하전 미립자의 체적 부분이 비교적 작기 때문에, 투과성을 유지한다. 그러나, 정보층(42)의 미기록 부분은, 작은 체적, 즉 제 1 전극(41) 근처에서 액정분자의 농도가 비교적 높기 때문에, 제 1 전극(41)과 제 2 전극(43) 사이에 전위차 V2를 인가할 경우 파장 l에서 흡수적 및 반사적으로 되고, 그 분자들은 모두 동일한 방향을 향하여 회전된다. 이 때문에, 정보층(42)의 미기록 부분과 기록 부분 사이에 흡수도 및/또는 반사도의 차이를 사용하여 판독할 수 있다.

정보매체의 또 다른 정보층이 주사될 경우, 정보층(42)은 전위차 V2가 제거된다는 점에서 투과적이다.

도 4 및 도 5에 도시된 정보매체의 정보층에 기록된 정보는, 소거될 수 있고, 정보는 이들 정보층들에 재기록될 수 있다. 정보층(42)에 기록된 정보를 소거하기 위해서, 이 정보층(42)은, 비교적 높은 전력의 광빔에 의해 주사된다. 매트릭스(421)는 가열되고, 이 매트릭스(421)의 점성은 감소된다. 역전위차 -V3는, 제 1 전극(41)과 제 2 전극(43) 사이에 인가되어, 기록시에 얻어진 전송방향과 역방향으로 하전 콜로이드 미립자를 전송할 수 있다. 전위차 -V3의 진폭과, 제 1 및 제 2 전극(41, 43) 사이에 역전위 -V3를 인가하는 시간은, 도 4에 도시된 것과 같은 정보층(42)을 얻도록 선택되고, 이때의 표면 하전 콜로이드 미립자는 매트릭스(421)에 랜덤하게 분산된다. 그 후, 마크들은, 상술한 것처럼, 상기 정보층(42)에 재기록될 수 있다.

도 4 및 도 5의 정보매체로 WORM 정보매체를 설계하는 것이 가능하다는 것을 주목한다. 예를 들면, 이것은, 사용자가 역전위차를 인가하지 않는다는 점에서 가능하므로, 상기 기록된 데이터는 소거될 수 없다. 이러한 제한은, 예를 들면, 소위 정보매체의 리드인에 포함되어도 된다.

또한, 멀티레벨 기록은 도 4 및 도 5에 도시된 것과 같은 정보매체에서 가능하다는 것을 주목해야 한다. 제 1 전극(41)과 제 2 전극(43) 사이에 전위차 V1을 인가하는 서로 다른 시간을 사용하여, 네가티브 전극(41)의 표면에서 포획된 포지티브 하전 미립자와 포지티브 전극(43)의 표면에서 포획된 네가티브 하전 미립자와의 서로 다른 농도를 얻을 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 광학장치를 도시한 것이다. 상기 광학장치는, 광빔(602)을 생성하는 방사원(601), 시준렌즈(603), 빔 스플리터(604), 대물렌즈(605), 서보렌즈(606), 검출수단(607), 측정수단(608) 및 제어기(609)를 구비한다. 이러한 광학장치는 정보매체(610)를 주사하도록 구성된다. 정보매체(610)는 2개의 정보 적층체(611,612)를 구비하고, 각 적층체는 적어도 하나의 정보층을 구비한다.

기록동작 또는 판독동작인 주사동작시에, 정보매체(610)는 방사원(601)에서 생성한 광빔(602)에 의해 주사된다. 시준렌즈(603)와 대물렌즈(605)는, 정보매체(610)의 정보층에 광빔(602)을 포커싱한다. 시준렌즈(603)와 대물렌즈(605)는 포커싱수단이다. 주사동작시에, 포커스 오차신호는, 정보층의 광빔(602)의 위치지정 오차에 따라 검출되기도 한다. 이러한 포커스 오차신호를 사용하여 대물렌즈(605)의 축방향 위치를 교정할 수 있어, 광빔(602)의 포커스 오차를 보상한다. 신호는 제어기(609)에 보내져, 액추에이터를 구동하여 대물렌즈(605)를 축방향으로 이동시킨다.

포커스 오차신호와, 정보층에 기록된 데이터는, 검출수단(607)에 의해 검출된다. 정보매체(610)에서 반사된 광빔(602)이 대물렌즈(605)에 의해 평행한 빔으로 변환된 후, 빔 스플리터(604)에 의해 서보렌즈(606)에 도달한다. 이렇게 반사된 빔은, 검출수단(607)에 도달한다.

광학장치는, 정보매체(610)를 수납하는 클램퍼(620)를 구비한다. 상기 클램퍼(620)는 복수의 접점(621-624)을 구비한다. 이들 접점들(621-624)은, 정보매체(610)를 광학장치 내에 설치할 경우, 정보 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전위차를 인가할 수 있도록 설계되어 있다. 본 예시에서, 정보매체(610)가 광학장치 내에 설치되는 경우, 제 1 접점(621)은, 제 1 정보 적층체(611)의 제 1 전극과 전기적으로 접촉되고, 제 2 접점(622)은 제 1 정보 적층체(611)의 제 2 전극과 전기적으로 접촉되고, 제 3 접점(623)은 제 2 정보 적층체(612)의 제 1 전극과 전기적으로 접촉되고, 제 4 접점(624)은 제 2 정보 적층체(612)의 제 2 전극과 전기적으로 접촉되어 있다. 그 후, 전위차는 상기 접점들 사이에 인가된다. 예를 들면, 제 1 정보 적층체(611)의 정보층을 파장 l에서 흡수적 및/또는 반사적으로 하기 위해서, 제 1 접점(621)과 제 2 접점(622) 사이에 적절한 전위차를 인가한다.

또 다른 실시예에서, 정보매체(610)에 기록된 정보에 대응한 신호는, 정보매체(610)에 대해서, 대물렌즈(605), 서보렌즈(606) 및 검출수단(607) 반대에 설치된, 제 2 대물렌즈, 제 2 서보렌즈 및 제 2 검출수단에 의해 검출될 수 있다는 것을 주목해야 한다.

또한, 또 다른 실시예에서, 정보매체(610)는, 전체 매체의 뒤에 미러를 가져도 되고, 이때의 미러는, 어드레싱된 층을 포함하는 모든 정보 적층체를 통해 전송된 빔을 반사한다. 이 경우에, 도 6에 도시된 것과 같은 광학주사장치를 사용하여 데이터를 판독할 수 있다.

이하 청구범위의 어떠한 참조부호도 청구항을 한정하는 것으로서 이해되어서는 안된다. 동사 "포함하는 것"과 그것의 활용에 관한 사용은 임의의 청구항에 기재된 것들 외의 다른 구성요소의 존재를 배제하지 않는다는 것은 명백할 것이다. 구성요소 앞의 단어 "a" 또는 "an"은 상기와 같은 복수의 구성요소의 존재를 배제하지 않는다.

Claims (16)

1. 적어도 2개의 정보 적층체(611,612)를 구비하되, 각 적층체는 제 1 전극(11,15), 제 2 전극(13,17) 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층(12,16)으로 이루어지고, 상기 정보층은, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 적절한 전위차를 인가할 때 회전될 수 있는 분자들을 구비한 것을 특징으로 하는 정보매체(610).
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 분자들은, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 인가된 전위차에 의해 생긴 전계에 영향을 받을 경우 회전될 수 있는 액정분자들인 것을 특징으로 하는 정보매체.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 분자들은, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 인가된 전위차에 의해 생긴 전류에 영향을 받을 경우 회전될 수 있는 하전 치환기를 구비한 것을 특징으로 하는 정보매체.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 정보층은, 정보층에 정보를 기록하기 위해서 광빔에 의해 국부적으로 열화될 수 있는 것을 특징으로 하는 정보매체.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 전극(31,35)은, 정보 적층체에 정보를 기록하기 위해서 광빔에 의해 국부적으로 감소될 수 있는 전기 전도성을 갖는 것을 특징으로 하는 정보매체.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 정보층(32,36)의 두께는, 300 나노미터보다 작은 것을 특징으로 하는 정보매체.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 정보층은, 제 1 전극의 전기 전도성을 감소시키는 온도보다 높은 분해온도를 갖는 것을 특징으로 하는 정보매체.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 정보 적층체는, 제 1 전극과 정보층 사이에 열절연층(38,39)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 정보매체.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 정보층(42)은, 하나는 네가티브 전하(422)를 갖고 하나는 포지티브 전하(423)를 갖는 2가지 형태의 표면하전 콜로이드 미립자로 이루어진 매트릭스(421)를 구비하고, 상기 표면 하전 콜로이드 미립자는 액정분자들로 이루어지고, 상기 매트릭스는 정보층에 정보를 기록하기 위해서 광빔에 의해 국부적으로 감소될 수 있는 점성을 갖는 것을 특징으로 하는 정보매체.
10. 광빔(602)에 의해 정보매체(610)를 주사하는 광학주사장치로서, 상기 정보매체는 적어도 2개의 정보 적층체(611,612)를 구비하고, 각 적층체는 제 1 전극과, 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층을 구비하고, 상기 정보층은 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 적절한 전위차를 인가할 경우 회전될 수 있는 분자들을 포함하고, 상기 광학주사장치는, 광빔을 발생하는 수단(601)과, 정보층에 상기 광빔을 포커싱하는 수단(603,605)과, 정보 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전위차를 인가하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 광학장치는, 정보매체를 수납하는 클램퍼(620)를 구비하고, 상기 클램퍼는 정보 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전위차를 인가하는 복수의 접점(621-624)을 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
12. 적어도 2개의 정보 적층체를 구비하고, 각 적층체가 제 1 전극, 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층으로 이루어지고, 상기 정보층이 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 적절한 전위차를 인가할 때 회전될 수 있는 분자들을 포함한 정보매체로부터, 광빔에 의해 정보를 판독하는 방법으로서, 상기 방법은, 정보를 판독할 정보 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전위차를 인가하는 단계와, 상기 적층체의 정보층에 상기 광빔을 포커싱하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 정보판독방법.
13. 적어도 2개의 정보 적층체를 구비하고, 각 적층체가 제 1 전극, 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층으로 이루어지고, 상기 정보층이 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 적절한 전위차를 인가할 때 회전될 수 있는 분자들을 포함한 정보매체로부터, 광빔에 의해 정보를 기록하는 방법으로서, 상기 방법은, 정보를 기록할 정보 적층체의 제 1 전극에 광빔을 포커싱하여 제 1 전극의 전기 전도성을 국부적으로 감소시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 정보기록방법.
14. 적어도 2개의 정보 적층체를 구비하고, 각 적층체가 제 1 전극, 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층으로 이루어지고, 상기 정보층이 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 적절한 전위차를 인가할 때 회전될 수 있는 분자들을 포함한 정보매체로부터 광빔에 의해 정보를 기록하는 방법으로서, 상기 방법은, 정보를 기록할 정보 적층체의 정보층에 광빔을 포커싱하여 그 정보층을 국부적으로 열화시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 정보기록방법.
15. 적어도 2개의 정보 적층체를 구비하고, 각 적층체가 제 1 전극, 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 정보층으로 이루어지고, 상기 정보층이, 하나는 네가티브 전하(422)를 갖고 하나는 포지티브 전하(423)를 갖는 2가지 형태의 표면하전 콜로이드 미립자로 이루어진 매트릭스를 구비하고, 상기 표면 하전 콜로이드 미립자는 액정분자들로 이루어지고, 상기 매트릭스는 광빔에 의해 국부적으로 감소될 수 있는 점성을 갖는, 정보매체에 광빔에 의해 정보를 기록하는 방법으로서, 상기 방법은, 정보를 기록할 정보 적층체의 정보층에 광빔을 포커싱하여 상기 정보층의 매트릭스의 점성을 국부적으로 감소시키는 단계와, 상기 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전위차를 인가하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 정보기록방법.
16. 청구항 15에 기재된 방법에 의해 정보를 기록한 정보층으로부터 정보를 소거하되,

    광빔을 상기 정보층에 포커싱하여 상기 정보층의 매트릭스의 점성을 국부적으로 감소시키는 단계와, 상기 적층체의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 서로 다른 전위차를 인가하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 정보소거방법.