KR20070031418A - 광기록 매체, 광기록 매체의 기록 및 재생방법, 및 광기록장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1기판, 제1정보층, 중간층, 제2정보층 및 제2기판을 순서대로 포함하는 광기록 매체에 관한 것이고, 상기 제1정보층은 제1기판 위에 배치된 제1기록층을 포함하고 제2정보층은 제2기판 위에 순서대로 배치된 반사층, 유기 염료를 포함하는 제2기록층 및 보호층을 포함하고; 제2기록층은 특별한 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물로 구성된 기 중에서 선택된 하나 이상의 유기 염료를 포함한다.
Description
본 발명은 일회기록(write-once) DVD 디스크에 특히 바람직하게 사용되는 광기록 매체(이하“광정보기록 매체” 또는 “정보기록 매체”로 칭하기도 함), 상기 광기록 매체를 사용한 기록 및 재생방법 및 광기록 장치에 관한 것이다.
재생 전용 DVD(디지털 다용도 디스크)와 같은 광기록 매체와 함께, 기록가능한 DVD(예를 들어, DVD+RW, DVD+R, DVD-R, DVD-RW 및 DVD-RAM)가 실용적으로 사용되고 있다.
DVD+R 및 DVD+RW는 CD-R 및 CD-RW(기록가능한 컴팩트 디스크)를 위한 종래의 기술을 향상시키는 중에 있고, 재생 전용 DVD와 DVD+R 및 DVD+RW의 재생 호환성을 얻기 위하여, DVD+R 및 DVD+RW는 DVD-ROM과 재생 호환성을 얻기 위해 기록 밀도(예를 들면, 트랙 간격과 신호 마크 길이)와 기판의 두께 역시 CD의 그것과 호환가능하도록 고안되고 있다. 예를 들면, DVD+R은 CD-R과 마찬가지로, 기록층이 기판 위에 배치되고, 반사층이 상기 기록층 위에 배치된 정보 기록용 기판이 상기 정보 기록용 기판과 같은 형태를 가진 기판과 적층된 형태로 제조된다. 이 경우에, 기록층 은 염료 물질을 포함한다.
CD-R과 관련하여, 기록층은 염료 물질을 포함하고 CD-R의 특성 중의 하나는 CD 기준을 만족하는 높은 반사율(65%)를 갖는다는 것이다; 그러나, 상기 DVD+R의 구성으로 높은 반사율을 얻기 위해서는, 기록층이 기록 및 재생에 사용되는 빛의 파장에서 특별한 복합 반사 지수를 만족할 수 있는 것과 염료의 흡광 특성이 상기 필요성을 만족할 수 있을 것이 요구된다. 또한 DVD와 관련하여서도, 상기 필요성이 요구된다.
재생 전용인 DVD와 관련하여, 기록 용량을 크게 하기 위해서, 두 기록층을 가진 재생 전용인 DVD가 제안되고 있다. 예를 들어, 도 1은 두 기록층을 가진 DVD의 층 구성을 나타내는 도식적인 단면도이다. 제1기판(101)과 제2기판(102)는 UV-경화 수지를 포함하는 중간층(105)를 통하여 서로 적층되어 있다. 제1기판(101)의 안쪽 표면에, 제1기록층(103)이 배치되고 제2기판(102)의 안쪽 표면에, 제2기록층(104)가 배치된다. 제1기록층(103)은 유전체 필름과 같은 반투과성 필름으로 배치된다. 제2기록층(104)는 금속 필름과 같은 반사성 필름으로 배치된다. 제1기록층(103)에서, 기록 마크는 요철의 형태로서 형성되고 재생 레이저의 반사 또는 간섭효과로써, 기록 신호가 읽힌다. 도 1에 나타내는 DVD에서, 신호는 두 기록층에서 읽히고, 따라서 DVD는 최대 8.5 GB의 메모리 용량을 얻을 수 있다.
제1기판(101)과 제2기판(102)는 각각 약 0.6㎜의 두께를 갖고 중간층(105)는 약 50㎛의 두께를 갖는다. 반투과성 필름으로서 제1기록층(103)은 제1기록층(103)이 30% 가량의 반사율을 갖고 제2기록층(104)의 재생을 위해 조사된 레이저 빛이 레이저 전체량의 약 30%의 반사로 제1기록층(103)에서 감소되도록 배치된다. 그 후, 감소된 레이저는 제2기록층(104)(반사 필름으로)에서 반사되고 레이저가 다시 한 번 제1기록층(103)에서 감소한 후에, 레이저는 광기록 매체에서 빠져나오게 된다. 레이저를 재생 빛으로 초점을 맞춤으로써 레이저는 제1기록층(103) 또는 제2기록층(104)에 초점을 맞추어 가게 되고 반사된 빛을 측정함으로써, 기록층 (103) 및 (104)의 각각의 신호가 재생될 수 있다. DVD와 관련하여, 기록 및 재생에 사용되는 레이저는 일반적으로 약 650㎚의 파장을 갖는다.
그러나, 최근까지, 기록용 DVD(예를 들어, DVD+R, DVD-R 및 DVD+RW)와 관련하여, 기록매체의 한 표면으로부터 읽히는 하나의 기록층만을 가진 기록매체만이 존재하고 그러한 광기록 매체를 사용하여 더 큰 메모리 용량을 얻기 위해서는, 정보가 기록매체의 두 표면으로부터 재생되고 읽히는 것이 요구된다. 이것은 왜냐하면, 매체의 한 표면에 빛을 조사함으로써 두 기록층에서 기록 및 재생이 이루어지는 광기록 매체가 두 기록층을 가지고 있기 때문에, 제2기록층에(제1기록층보다 옵티컬 픽업(optical pick up)으로부터 멀리 떨어진) 초점을 맞추는 레이저가 조사됨으로써 신호가 기록될 때에는, 레이저가 제1기록층에서 감소되고, 따라서 제2기록층에서 제2기록층을 기록하기 위해 필요한 빛 흡광도와 빛 반사율이 양립할 수 없게 되는 단점이 발생하기 때문이다.
예를 들어, 특허 문헌 1은 광정보매체의 한 표면에 빛을 조사함으로써 유기 염료를 포함하는 두 기록층 모두에 기록될 수 있도록 설계된 광정보매체를 제시하고 있고 이들의 재생 역시 광정보매체의 한 표면에 빛을 조사함으로써 두 기록층 모두에서 이루어질 수 있다. 그러나, 이러한 제안에서, 제시된 것은 기판의 표면에 레이저를 조사함으로써 기록이 이루어지는 제1기판과 제2기록층의 표면에 레이저를 조사함으로서 기록이 이루어지는 제2기판으로, 두 기판이 서로 적층되어 제조되는 광기록 매체 뿐이고 제2기록층에 기록하기 위해서 필요한 제2기록층에서의 빛 흡광도와 빛 반사율이 힘들게 양립가능하게 되는 상기 단점은 해결될 수 없다. 이 특허 문헌에서, 상기 기록 매체과 관련하여 기록 신호 연구 결과를 개시하지 않고 있다. 더욱, 상기 기록매체의 제2기록층과 관련하여, 상기 기록매체의 제2기록층 근처의 층 구성과 종래의 CD-R 또는 DVD+R의 기록층 근처의 층 구성이 다르기 때문에, 기록 마크가 상기 기록 매체의 제2기록층에서 힘들게 형성되는 단점이 발생한다. 이것은 왜냐하면, 하나의 기록층을 가지고 있는 종래의 기록 및 재생매체는 기판(여기에 정보를 위한 기록용 레이저가 조사되는), 기록층(염료층), 반사층 및 보호층을 순서대로 포함하고 두개의 기록층을 가지고 있는 상기 기록 및 재생매체는 적층(여기에 제1기록층을 지나는 투과성 레이저가 조사되는), 무기 보호층, 기록층, 반사층 및 기판을 순서대로 포함하므로, 상기 기록층의 기록 마크가 형성되는 환경(기록층의 근접층)이 종래의 기록 매체의 기록층의 그것과 다르기 때문이다. 따라서, 상기 특허 문헌에서 개시한 상기 광정보매체와 관련하여, DVD 시스템에 상응하는 변조도(modulation factor)와 지터(jitter)와 같은 기록 및 재생 특성이 힘들게 얻어지는 단점이 있다.
더욱, 특허 문헌 2 및 3은, 두개의 기록층을 가진 기록 및 재생매체의 제2기록층과 관련하여, 적층(여기에 제1기록층을 지나는 투과성 레이저가 조사되는), 무 기 보호층, 제2기록층, 반사층 및 기판을 순서대로 포함하는 광기록 매체를 개시한다. 그러나, 이러한 특허 문헌에서, 기록 마크(변조도)의 존재에 관하여만 개시하고 있고 그 제안도 특허 문헌 1에 기술된 두 기판(기록이 기판의 표면에 빛을 조사함으로써 이루어지는 제1기판과 기록이 기록층의 표면에 빛을 조사함으로써 이루어지는 제2기판)을 서로 적층하는 것에 의해 제조되는 상기 광기록 매체의 그것과 같은 제안이고; 따라서, 상기 제안에 의해, 기록 및 재생과 관련된 상기 문제는 전혀 해결하지 못하고 있다.
한편, DVD의 기록층을 배치하는데 사용되는 염료 물질로서, 시아닌 염료, 아조 염료 및 스쿠아릴륨(squarylium) 염료가 사용되고 있다. 그러나, 이러한 유기 염료 물질은 낮은 내광성(light resistance)을 가지고, 따라서, 특히 시아닌 염료 또는 스쿠아릴륨 염료를 사용하여 기록층을 배치하는 경우에는, 이러한 염료와 알루미늄 화합물, 비스티올 금속 복합체 및 포르마잔 화합물과 같은 내광제를 조합하여 사용함으로써, 기록층의 실용적인 내광성이 얻어진다. 예를 들어, 특허 문헌 4 및 5에 개시되어 있는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물 염료는 디스크 기록 특성에서 우수하다. 그러나, 만족스러운 기록층의 내광성을 얻기 위해서는, 기록층이 다양한 내광제(특허 문헌 6 내지 9 참조)와 조합한 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물 염료를 사용하여 배치되는 것이 제안된다. 그러나 이러한 경우에 있어, 내광제가 기록층의 성분과 결합되었을 때에는, 기록층으로서의 필름 광특성과 열분해 특성은 변화되고, 그러므로 기록층의 실용적인 내광성이 얻어질 수 있는 반면, 기록층의 기록 및 재생 처리율은 낮아지는 단점이 발생한다.
따라서, 기록 및 재생이 두 기록층에서 이루어지고 또한 제1기록층보다 레이저가 조사되는 기판에서 더 멀리 위치해 있는 제2기록층에서 유리한 기록 신호 특성이 얻어지고; 내광성이 우수한; 제1기록층과 제2기록층을 포함하는 광기록 매체가 아직 제공되지 않았고 이들의 신속한 개발이 최근 요구된다.
특허 문헌 1 일본 특허 출원 공개 제11-66622호
특허 문헌 2 일본 특허 출원 공개 제2000-311384호
특허 문헌 3 일본 특허 출원 공개 제2003-331473호
특허 문헌 4 국제 공개 제WO 01/44233호
특허 문헌 5 국제 공개 제WO 01/44375호
특허 문헌 6 일본 특허 출원 공개 제2002-370451호
특허 문헌 7 일본 특허 출원 공개 제2002-370452호
특허 문헌 8 일본 특허 출원 공개 제2002-370453호
특허 문헌 9 일본 특허 출원 공개 제2002-370454호
본 발명의 목적은 기록 및 재생이 두 기록층에서 이루어지고, 제1기록층보다 레이저가 조사되는 기판에서 더 멀리 떨어져 위치하는 제2기록층에서 유리한 기록 신호 특성이 얻어지고, 내광성이 우수한, 제1기록층과 제2기록층을 포함하는 광기록 매체; 상기 기록매체를 사용하는 광기록 및 재생 방법 및 광기록 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단은 하기와 같다.
<1> 제1기판, 제1정보층, 중간층, 제2정보층, 및 제2기판을 순서대로 포함하는 광기록 매체로서,
상기 제1정보층은 제1기판 위에 배치된 제1기록층을 포함하고 제2정보층은 제2기판 위에 순서대로 배치된 반사층, 유기 염료를 포함하는 제2기록층 및 보호층을 포함하고; 상기 제2기록층은 하기 식(1)로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 유기 염료를 포함하는 광기록 매체:
상기 식에서 M은 배위 기능을 가진 금속 원자를 나타내고; m은 0 또는 1의 정수이고; m이 0일 경우, a와 b는 같거나 서로 다를 수 있고, 하기 식(2)로 나타내는 스쿠아릴륨 염료 리간드를 나타내고, 또는 m이 1일 경우, a,b 및 c는 같거나 서로 다를 수 있고, 하기 식(2)로 나타내는 스쿠아릴륨 염료 리간드를 나타내고:
상기 식에서 R1 과 R2는 같거나 서로 다를 수 있고, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋은 아랄킬기, 치환되어도 좋은 아릴기 및 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기 중의 어느 하나를 나타내고; X는 치환되어도 좋은 아릴기, 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기 및 Z3=CH-기(Z3는 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기를 나타낸다) 중의 어느 하나를 나타낸다.
<2> 상기 항목 <1>에 있어서, X는 하기 식(3)으로 나타내는 기인 광기록 매체:
상기 식에서 R3 와 R4는 같거나 서로 다를 수 있고, 치환되어도 좋은 알킬기를 나타내고, R3와 R4는 인접하는 탄소원자와 결합하여 치환되어도 좋은 알리사이클릭 탄화수소환을 형성하고; R5는 수소원자, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋은 아랄킬기 및 치환되어도 좋은 아릴기 중의 어느 하나를 나타내고; R6는 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋은 아랄킬기, 치환되어도 좋은 아릴기 및 치환되어도 좋은 알콕시기 중의 어느 하나를 나타내고; n은 0 내지 4의 정수이고, n이 2 내지 4의 정수인 때에는, 복수개의 R6는 같거나 서로 다를 수 있고, R6는 인접하는 탄소원자와 결합하여 치환되어도 좋은 방향족환을 형성한다.
<3> 상기 항목 <2>에 있어서, 식(3)의 R6가 알콕시기인 광기록 매체.
<4> 상기 항목 <1>에 있어서, X는 하기 식(4)로 나타내는 기인 광기록 매체:
상기 식에서 R3와 R4는 같거나 서로 다를 수 있고, 치환되어도 좋은 알킬기를 나타내고, R3와 R4는 인접하는 탄소원자와 결합하여 치환되어도 좋은 알리사이클릭 탄화수소환을 형성하고; R5는 수소원자, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋은 아랄킬기 및 치환되어도 좋은 아릴기 중의 어느 하나를 나타낸다.
<5> 상기 항목 <1> 내지 항목 <4> 중의 어느 하나에 있어서, 상기 제2기록층이 50㎚ 내지 100㎚의 두께를 갖는 광기록 매체. 항목 <5>에 따르는 광기록 매체에서, 두께 50㎚ 내지 100㎚를 갖는 제2기록층을 배치함으로써, 더 유리한 광기록 매체의 기록 신호 특성을 얻을 수 있다.
<6> 상기 항목 <1> 내지 항목 <5> 중의 어느 하나에 있어서, 상기 제1기록층이 반사 필름을 포함하고 재생 전용인 광기록 매체.
<7> 상기 항목 <1> 내지 항목 <5> 중의 어느 하나에 있어서, 상기 제1정보층은 제1기판위에 순서대로 배치된 유기 염료를 포함하는 제1기록층과 제1반사층을 포함하는 광기록 매체.
<8> 상기 항목 <7>에 있어서, 상기 제1기록층은 내광제를 포함하는 광기록 매체.
<9> 상기 항목 <8>에 있어서, 상기 유기 염료는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물이고, 내광제는 포르마잔(formazan) 금속 킬레이트 화합물인 광기록 매체.
<10> 상기 항목 <1> 내지 항목 <9> 중의 어느 하나에 있어서, 상기 보호층이 80㎚ 내지 180㎚의 두께를 가지는 광기록 매체.
<11> 상기 항목 <1> 내지 항목 <10> 중의 어느 하나에 있어서, 상기 보호층이 ZnS를 포함하는 광기록 매체.
상기 항목 <7>, <10> 및 <11> 중의 어느 하나에 따르는 광기록 매체에서, 제2기록층을 반사층과 보호층으로 보호함으로써, 제2기록층의 광-산화 분해가 방지될 수 있고, 따라서 내광제를 제2기록층의 성분에 결합시키지 않고도, 광기록 매체의 실용적인 내광성을 얻을 수 있다.
<12> 상기 항목 <1> 내지 항목 <11> 중의 어느 하나에 있어서, 상기 제2기판이 20㎚ 내지 60㎚ 깊이를 가진 가이드 홈(groove)을 포함하는 광기록 매체.
항목 <12>에 따르는 광기록 매체에서, 제2기판에 깊이 20㎚ 내지 60㎚를 가진 가이드 홈을 형성함으로써, 광기록 매체의 더 유리한 반사 특성을 얻을 수 있다.
<13> 광기록 매체 내의 제1기판의 표면에, 기록에 사용되는 580㎚ 내지 720㎚의 파장을 갖는 빛을 조사함으로써 제1기록층과 제2기록층에 신호 정보의 기록 및 재생 중 하나 이상을 수행하는 것을 포함하는 광기록 매체의 기록 및 재생방법으로서, 상기 광기록 매체는 상기 항목 <1> 내지 항목 <12> 중의 어느 하나에 따른 광기록 매체인 광기록 매체의 기록 및 재생방법.
항목 <13>에 따르는 광기록 및 광재생방법에서, 기록 마크의 혼선 양이 감소될 수 있고 또한 제2기록층에서, 유리한 기록 신호 특성이 얻어질 수 있고 따라서 기록 및 재생이 안정되게 이루어질 수 있다.
<14> 광기록 매체 내에 정보를 기록하기 위하여 광기록 매체에 조사되는 빛이 나오는 광원을 포함하는 광기록 장치로서, 상기 광기록 매체는 상기 항목 <1> 내지 항목 <12> 중의 어느 하나에 따른 광기록 매체인 광기록 장치.
항목 <14>에 따르는 광기록 장치에서, 광기록 매체는 내광성에 있어서 우수하고 또한 제2기록층에서, 유리한 기록 신호 특성을 얻을 수 있어서, 따라서 기록이 안정되게 이루어질 수 있다.
도 1은 종래의 광기록 매체의 층 구성의 예를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광기록 매체의 층 구성의 예를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광기록 매체의 층 구성의 또 다른 예를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광기록 매체에서 제1정보층의 층 구성의 예를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 광기록 매체에서 제2정보층의 층 구성의 예를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 6은 기록층의 배치에 사용된 염료의 흡광도 스펙트럼을 흡광도 대 기록 및 재생에 사용된 빛의 파장으로써 보여주는 그래프이다.
[바람직한 구체예의 설명]
(광기록 매체)
본 발명에 따른 상기 광기록 매체는 제1기판, 제1정보층, 중간층, 제2정보층 및 제2기판을 순서대로 포함하고; 선택적으로 다른층을 포함한다.
본 발명의 제1 양상으로, 제1정보층은 제1기판위에 배치되고 반사층을 포함하고 그 안에 재생용(reproduction-only) 정보 핵(pits)이 형성된 제1기록층; 선택적으로 다른 층을 포함한다.
본 발명의 제2 양상으로, 제1정보층은 제1기판위에 순서대로 배치된 유기 염료를 포함하는 제1기록층과 제1반사층을 포함하고; 선택적으로 보호층, 하부층(undercoat layer), 경피층(hard coat layer) 및 다른 층을 포함한다.
본 발명에 따라, 제2정보층은 제2기판위에 순서대로 배치된 반사층, 유기 염료를 포함한 제2기록층, 및 보호층을 포함하고; 선택적으로 하부층, 경피층 및 다 른 층을 포함한다.
상기 광기록 매체에서, 제1 및 제2기록층에서 하나 이상의 기록 및 재생 신호 정보는 광기록 매체의 제1기판의 표면에 580㎚ 내지 720㎚의 파장을 가진 재생용 빛을 조사함으로써 형성된다.
제1기록층 및 제2기록층과 같은 두 기록층을 가진 광기록 매체에서, 제2기록층에 상기 제1기록층과 제1반사층(또는 제2반사층)에서 감소되는 기록 및 재생용 빛을 조사함으로써 기록 마크가 제2기록층에 형성되었을 때에는, 롬(Rom)(예를 들어, DVD롬)과 비교하여, 제1기록층에서 감소하는 빛의 양에 의한 빛 댐핑(light damping)이 야기된다. 빛 댐핑의 결과로서, 제2기록층에서의 기록 감도가 힘들게 얻어진다. 더욱, 제2기록층에서, 광수차로 인한 포커스 오프셋(focus offset)이 쉽게 발생하고 기록 마크가 퍼지고, 그러므로 인접하는 트랙과의 혼선이 쉽게 증가하는 단점이 발생한다. 더욱, 혼선과 관련하여, 제2기판에 형성되는 홈의 형성은 혼선의 증가를 발생시킨다. 즉, 제2정보층의 층 구성의 수평 방향에서(도 5 참조), 제2기록층의 철면(또는 요면) 부분이 제2기판의 철면(또는 요면) 부분의 위치에 상응하여 위치해 있는 때에, 상기 “철면(또는 요면)”은 “레이저가 조사되는 중간층의 표면에 대한(표면으로부터의) 철면(또는 요면)”을 의미하고, 기록 마크는 홈간 부위(철면 부분)에 형성되고, 따라서 홈에 의해서 기록 마크의 펼쳐짐을 방지하는 효과는 얻어질 수 없다. 심지어 기록 마크가 홈간 부위에 형성되는 때에도, 제2기록층의 주 반사 표면이 제2기록층과 제2반사층 사이의 인터페이스이고 따라서, 제1기록층과 비슷한 제2기록층의 반사율을 얻기 위해서는, 제2기판에서의 홈의 깊 이가 제1의 것보다 얕을 것이 요구되고, 따라서 제2기록층에서 혼선이 쉽게 증가하는 경향이 있다.
따라서, 본 발명에서, 제2기록층의 기록 감도와 제2기록층에서 기록 마크의 퍼짐의 억제에 의해 광기록 매체의 유리한 신호 특성을 얻기 위해서, 하기 대응책이 바람직한데, (i)제2기록층이 특별한 구조를 가진 스쿠아릴륨 금속 킬레이트로 구성된 기 중에서 선택된 하나를 포함하고, (ii)광기록 매체의 열변성을 방지하기 위하여, 보호층이 제2기록층에 인접하는 변성-방지층으로 배치되고 (iii)제2기록층에서 높은 반사율을 얻기 위해서, 제2기판에서 가이드 홈의 깊이가 적당해야 한다.
본 발명에 따르는 제2기록층은 하기 식(1)로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물로 구성된 기 중에서 선택된 하나와 선택적으로 다른 성분을 포함한다. 그것들 중에서, 벤조인돌레닌기 또는 알콕시기를 가진 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물이 가장 바람직한데, 그 화합물은 빠른 속도로 열 분해되고 그 화합물을 사용해 제조한 제2기록층은 낮은 혼선을 가지기 때문이다.
상기 식에서 M은 배위 기능을 가진 금속 원자를 나타내고; m은 0 또는 1의 정수이고; m이 0일 경우, a와 b는 같거나 서로 다를 수 있고, 하기 식(2)로 나타내는 스쿠아릴륨 염료 리간드를 나타내며, m이 1일 경우, a,b 및 c가 같거나 서로 다를 수 있고, 하기 식(2)로 나타내는 스쿠아릴륨 염료 리간드를 나타낸다:
상기 식에서 R1 과 R2는 같거나 서로 다를 수 있고, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋은 아랄킬기, 치환되어도 좋은 아릴기 및 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기 중의 어느 하나를 나타내고; X는 치환되어도 좋은 아릴기, 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기 및 Z3=CH-기(Z3는 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기 중의 어느 하나를 나타낸다) 중의 어느 하나를 나타낸다.
상기 X는 바람직하게는 하기 식(3) 또는 하기 식(4)로 나타내는 기이다.
상기 식에서 R3 와 R4는 같거나 서로 다를 수 있고, 치환되어도 좋은 알킬기를 나타내며, R3와 R4는 인접하는 탄소 원자와 곁합되어 치환되어도 좋은 알리사이클릭 탄화수소환을 형성하고; R5는 수소원자, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋은 아랄킬기 및 치환되어도 좋은 아릴기 중의 어느 하나를 나타내고; R6는 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋은 아랄킬기, 치환되어도 좋은 아릴기 및 치환되어도 좋은 알콕시기 중의 어느 하나를 나타내고; n은 0 내지 4의 정수이고, n이 2 내지 4의 정수인 경우에는, 복수개의 R6는 같거나 서로 다를 수 있고, R6는 인접하는 탄소원자와 결합하여 치환되어도 좋은 방향족환을 형성한다.
여기 식(3)에서, R6는 알콕시 기가 가장 바람직하다.
상기 식에서 R3와 R4는 같거나 서로 다를 수 있고, 치환되어도 좋은 알킬기를 나타내고, R3와 R4는 인접하는 탄소원자와 결합하여 치환 가능한 알리사이클릭 탄화수소환을 형성하고; R5는 수소원자, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋은 아랄킬기 및 치환되어도 좋은 아릴기 중의 어느 하나를 나타낸다.
상기 식 (l), (2), (3) 및 (4)의 치환물의 정의에서, 상기 알킬기과 상기 알콕시기의 알킬 부분의 예는 선형 또는 가지형 C1 내지 C6 알킬기 및 C3 내지 C8 사이클릭 알킬기를 포함한다. 이들의 구체적인 예는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 1- 메틸부틸기, 2-메틸부틸기, tert-펜틸기, 헥실기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기 및 시클로옥틸기를 포함한다.
상기 아랄킬기는 바람직하게는 C7 내지 C19 탄화수소기이고, 더욱 바람직하게는 C7 내지 C15 탄화수소기이다. 이들의 구체적인 예는 벤질기, 페네틸기, 페닐프로필기 및 나프틸메틸기를 포함한다.
상기 아릴기는 바람직하게는 C6 내지 C18 탄화수소 기이고, 더욱 바람직하게는 C6 내지 C14 탄화수소 기이다. 이들의 구체적인 예는 페닐기, 나프틸기, 안트릴기 및 아주레닐기이다.
상기 언급한 할로겐 원자의 예는 염소원자, 브롬원자, 플루오르원자 및 요오드원자를 포함한다.
상기 배위 기능을 가진 금속 M의 예는 알루미늄, 아연, 구리, 철, 니켈, 크롬, 코발트, 망간, 이리듐, 바나듐 및 티타늄을 포함한다. 특히, 알루미늄을 포함한 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물을 사용해 제조된 본 발명에 따른 광기록 매체는 우수한 광특성을 가진다.
R6들이 인접하는 탄소원자와 결합하는 반응을 통해 생성된 상기 방향족환의 바람직한 예는 C6 내지 C14 방향족환을 포함한다. 이들의 구체적인 예는 벤젠환과 나프탈렌환을 포함한다.
상기 헤테로사이클릭기에서 헤테로사이클릭환의 예는 질소원자, 산소원자, 및 황원자로 구성된 기 중에서 선택된 하나 이상을 포함한 오원자 또는 육원자 모노사이클릭 방향족환 또는 오원자 또는 육원자 알리사이클릭 헤테로사이클릭환; 및 질소원자, 산소원자 및 황원자로 구성된 기 중에서 선택된 하나 이상을 포함하고 삼원자 내지 팔원자 환의 축합에 의해 생성된 디사이클릭 또는 트리사이클릭 축합 방향족 또는 디사이클릭 또는 트리사이클릭 알리사이클릭 헤테로사이클릭 환을 포함한다. 이들의 구체적인 예는 피리딘환, 피라딘환, 피리미딘환, 피리다진환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환, 프탈라진환, 퀴나졸린환, 퀴노자린환, 나프티리딘환, 시놀린환, 피롤환, 피라졸환, 이미다졸환, 트리아졸환, 테트라졸환, 티오펜환, 푸란환, 티아졸환, 옥사졸환, 인돌환, 이소인돌환, 인다졸환, 벤조이미다졸환, 벤조트리아졸 환, 벤조티아졸 환, 벤조옥사졸 환, 퓨린 환, 카바졸 환, 피롤리딘 환, 피페리딘환, 피페라진환, 모르폴린환, 티오모르폴린환, 호모피페리딘환, 호모피페라진환, 테트라히드로피리딘환, 테트라히드로퀴놀린환, 테트라히드로이소퀴놀린환, 테트라히드로푸란환, 테트라히드로피란환, 디히드로벤조푸란환 및 테트라히드로카바졸환을 포함한다.
R3 및 R4가 인접하는 탄소 원자와 결합하는 반응에 의해서 형성된 알리사이클릭 탄화수소 기는 바람직하게는 불포화 또는 포화 C3 내지 C8 탄화수소 기이다. 이들의 구체적인 예는 시클로프로판환, 시클로부탄환, 시클로펜탄환, 시클로헥산환, 시클로헵탄환, 시클로옥탄환, 시클로펜텐환, 1,3-시클로펜타디엔환, 시클로헥센환 및 시클로헥사디엔환을 포함한다.
상기 식(2)에서 Z3=CH- 기의 헤테로사이클릭 기(Z3)의 구체적인 예는 인돌린-2-이리덴기, 벤조[e]인돌린-2-이리덴기, 2-벤조티아졸리닐리덴기, 나프토[2,1-d]티아졸-2(3H)-이리덴기, 나프토[l,2-d]티아졸-2(lH)-이리덴기, l,4-디히드로퀴놀린-4-이리덴기, l,2-디히드로퀴놀린-2-이리덴기, 2,3-디히드로-1H-이미다조[4,5-d]퀴노잘린-2-이리덴기 및 2-벤조셀레나졸리닐리덴기를 포함한다. 이들 중에서, 하기 식(A)로 나타내는 기가 바람직하다.
상기 기 R3, R4, R5, 및 R6 와 숫자 n은 각각 식(3)과 식(4)에서의 기 R3, R4, R5, 및 R6 와 숫자 n과 같은 기와 숫자를 나타낸다.
상기 치환기를 가질 수 있는 아랄킬기, 상기 치환되어도 좋은 아릴기, 상기 치환되어도 좋은 알콕시기, 상기 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기, 상기 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기 Z3, 상기 R6들이 인접하는 탄소원자와 결합하는 반응에 따라서 형성되고 치환되어도 좋은 방향족환, 및 상기 R3와 R4가 인접하는 탄소 원자와 결합하는 반응에 따라서 형성된 그리고 치환되어도 좋은 알리사이클릭 탄화수소환에서 치환기의 예는 히드록실기, 카르복실기, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 니트로기 및 비치환 또는 치환 아미노기로 구성된 기로부터 선택된 서로 같거나 또 는 다른 1 내지 5개의 치환기를 포함한다. 할로겐 원자, 알킬기 및 알콕시기의 예는 상기-예를 든 할로겐 원자, 알킬기 및 알콕시기와 같은 것을 포함한다.
상기 치환 가능한 알킬기의 치환기의 예는 히드록실기, 카르복실기, 할로겐 원자 및 알킬기로 구성된 기 중에서 선택된 서로 같거나 또는 다른 1 내지 3개의 치환기를 포함한다. 할로겐 원자 및 알콕시기의 예는 상기-예를 든 할로겐 원자 및 알콕시기와 같은 것을 포함한다.
상기 치환되어도 좋은 아미노 기의 치환기의 예는 서로 같거나 다른 1 내지 2개의 알킬기를 포함한다. 여기서, 알킬기의 예는 상기-예를 든 알킬기를 포함한다.
하기, 상기 식(1)로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물(1)의 일반적인 제조 방법에 관하여 설명한다.
반응식(l-a)
상기 식에서 R1 및 R2는 서로 같거나 다를 수 있고, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋은 아랄킬기, 치환되어도 좋은 아릴기 및 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기의 어느 하나를 나타내고; X는 치환되어도 좋은 아릴기, 치환 가능한 헤테로사이클릭기 및 Z3=CH-기(Z3는 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기를 나타낸다) 중의 어느 하나를 나타낸다.
m이 0일 경우, 반응식(1-a)는 존재하지 않는다는 전제하에, (2-a), (2-b) 및 (2-c)는 서로 다른 식(2)로 나타내는 화합물(2)의 예이다.
더욱, 화합물(2)는 국제 출원 제WO 01/44233호 및 제WO 02/50190호에서 기술된 방법에 따라서 제조될 수 있다.
화합물(1)은 화합물(2-a)와 선택적으로 화합물(2-b) 및 화합물(2-c)를 이온 Mm+이 생성되는 반응물질과 용액에서 선택적으로 아세트산의 존재하에서 상온 내지 120℃에서 1시간 내지 15시간 동안 반응시켜서 제조될 수 있다.
상기-언급된 이온 Mm +이 생성되는 반응 물질의 예는 트리스-아세틸아세토나토알루미늄, 트리스-에틸아세틸아세토나토알루미늄, 알루미늄 이소프로폭사이드, 알루미늄 sec-부톡사이드, 알루미늄 에톡사이드, 염화 알루미늄, 염화 구리, 아세트산 구리 및 아세트산 니켈을 포함한다.
상기 용매의 예는 클로로포름 및 디클로로메탄과 같은 할로겐화 용매; 톨루엔 및 크실렌과 같은 방향족 용매; 테트라히드로푸란 및 메틸 tert-부틸 에테르와 같은 에테르 용매; 에틸 아세테이트와 같은 에스테르 용매; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필 알코올 및 부탄올 같은 알코올 용매를 포함한다. 이러한 용매는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
반응식(l-b)
(6-a) + (6-b) + (6-c) → 화합물(1)
또는
상기 식에서 M은 식(1)에서 정의되었고 R1, R2 및 X는 식(2)에서 정의되었고; p는 2 또는 3의 정수이다.
(6-a), (6-b) 및 (6-c)는 서로 다른 식(6)으로 나타내는 화합물(6)의 예이다(화합물(6)은 식(1)로 나타내는 화합물이고, 상기 모든 스쿠아릴륨 염료 리간드 a,b, 및 c는 같다).
더욱, 화합물(6)은 국제 출원 제WO 01/44233호 및 제WO 02/50190호에서 기술된 방법에 따라서 제조될 수 있다.
화합물(1)은 화합물(6-a)를 화합물(6-b) 및 선택적으로 화합물(6-c)와 1시간 내지 15시간 동안 상온 내지 120℃에서 용액에서 반응시켜서 제조될 수 있다.
상기 용매의 예는 클로로포름 및 디클로로메탄과 같은 할로겐화 용매; 톨루엔 및 크실렌과 같은 방향족 용매; 테트라히드로푸란 및 메틸 tert-부틸 에테르와 같은 에테르 용매; 에틸 아세테이트와 같은 에스테르 용매; 및 메탄올, 에탄올, 및 2,2,3,3-테트라플루오르프로판올과 같은 알코올 용매를 포함한다.
식 (1)로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물(1)의 구체적인 예는 하기 식으로 나타내는 화합물을 포함한다:
상기 식에서 Ph는 페닐기를 나타낸다.
본 발명에 따라서, 제2기록층에 배치하기 위해 사용되는 유기 염료(식 (1)로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물)는 바람직하게는 250℃ 내지 350℃의 열분해 온도를 갖는다. 열분해 온도가 350℃이하인 경우에는, 제2기록층의 기록 감도가 더욱 향상된다. 한편, 열분해 온도가 250℃이상인 경우에는, 제2기록층의 열안정성이 향상될 뿐만 아니라, 기록 마크가 제2기록층에서 잘 퍼지지 않는다. 여기서, 유기 염료의 열분해 온도는 예를 들어 종래의 열밸런스를 사용하여, 쉽게 측정될 수 있다.
제2기록층은 바람직하게는 50㎚ 내지 100㎚ (500Å 내지 1,000Å), 더욱 바람직하게는 60㎚ 내지 90㎚의 두께를 가진다. 제2기록층의 두께가 50㎚이상인 경우에는, 광기록 매체의 더 유리한 지터 특성이 얻어진다. 한편, 제2기록층의 두께가 100㎚이하인 경우에는, 광기록 매체의 혼선 및 지터가 힘들게 증가하기 힘들다. 중간홈 부분에서의 제2기록층의 두께에 대한 가이드 홈 부분에서의 제2기록층 두께의 비율은 바람직하게는 80% 내지 100%이다.
제2기록층에 의한 빛 흡수는 제2기록층의 두께에 의하여 또는 유기 염료의 흡광 특성에 의하여 제어될 수 있다. 본 발명에 따른 광기록 매체에서, 도 6에서 나타내듯이, 제2기록층의 배치에 사용되는 유기 염료(식 (1)로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물 염료)는 최고 흡광도에 상응하는 빛 파장 또는 바람직하게는 580 ㎚ 내지 620 ㎚의 흡광도 피크에 상응하는 빛 파장을 가진다. 최고 흡광도에 상응하는 빛 파장 또는 유기 염료의 흡광도 피크에 상응하는 빛 파장이 상기 범위 내에 있는 때에는, 제2기록층의 기록 감도가 제2기록층의 반사율의 관점에서 바람직하다.
제2기록층에 배치된 보호층이 중간층으로부터 제2기록층을 보호해주는 장벽층으로서의 기능을 가지고 있기 때문에, 중간층으로서 유기 염료를 용해시킨 점착제를 사용함으로써, 두 기판이 서로 쉽게 적층될 수 있다.
보호층을 배치하는데 사용되는 물질의 바람직한 예는 높은 빛 투과율을 가진 무기 물질, 예를 들어 SiO, SiO2, MgF2, SnO2, SnS, ZnS, ZnS-SiO2를 포함한다. 이들 중에서, 낮은 결정도 및 높은 굴절율을 갖는 ZnS를 주로 포함하는 물질이 가장 바람직하다.
주로 ZnS를 포함하는 물질의 바람직한 예는 ZnS-SiO2, ZnS-SiC, ZnS-Si, ZnS-Ge, ZnS-ZnO-GaN, ZnS-ZnO-In2O3-Ga2O3를 포함한다. ZnS를 주로 포함하는 물질에서 ZnS의 함유비는 그 물질의 결정도의 관점에서, 바람직하게는 60몰% 내지 90몰%이다.
보호층의 두께는 제한되지 않고 적용에 따라서 적당하게 선택될 수 있다. 두께는 바람직하게는 80㎚ 내지 180㎚(800Å 내지 1,800Å)이다. 보호층의 두께가 80㎚(800Å)이상인 경우에는, 만족스런 기록 신호 조절 비율(대조)이 얻어진다. 보호층의 두께는 변성 방지층으로서의 보호층의 기능의 관점에서 바람직하게는 180㎚(1,800Å) 이하이다.
더욱, 제2기판에 있는 가이드 홈는 바람직하게는 20㎚ 내지 60㎚ (200Å 내지 600Å)의 깊이를 가진다. 제2기판에 상기 범위의 깊이를 갖는 가이드 홈를 형성함으로써, 제2기판에 형성되는 가이드 홈에 의해 반사된 빛의 댐핑이 쉽게 억제될 수 있고, 따라서 제2기록층에서 높은 반사율이 쉽게 얻어질 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 광기록 매체의 층 구성의 예가 도 4 및 도 5에 도식적으로 나타나 있다. 도 4에, 제1정보층이 도시되어있고 제1정보층에 형성된 기록마크 형성부(9)가 제1기판의 홈 부위(10)에 형성되어 있다.
도 5에, 제2정보층이 도시되어있고 제2정보층에 형성된 기록 마크 형성 부(12)가 제2기판의 홈간 부위(14)에 형성되어 있다.
도 4 및 도 5에서 나타내듯이, 제1기판에 형성된 홈의 형성은 제2기판에 형성된 홈의 형성과는 다르다. 예를 들어, 4.7GB의 메모리 용량과 0.74㎛의 트랙 간격을 가진 DVD+R 또는 DVD-R과 관련하여, 제1기판의 홈는 바람직하게는 150㎚ 내지 200㎚ (1,500Å 내지 2,000Å)의 깊이와 바람직하게는 0.1㎛ 내지 0.35㎛의 넓이(홈의 바닥에서)를 가진다. 이것은 왜냐하면, 도 4에서 나타내듯이, 제1기록층이 방적 코팅 필름 형성에 따라서 배치되었을 때에, 유기 염료가 제1기판의 홈에 채워지고 따라서 제1기록층과 제1반사층 사이의 인터페이스의 형성이 코팅 용액의 채워진 양과 제1기판의 홈의 형성에 의존하여 구체화되는 경향이 있기 때문에, 인터페이스 반사를 이용하기 위해서는, 제1기판에 형성된 상기 범위의 홈의 깊이와 넓이가 적당하기 때문이다.
도 5에서 나타내듯이, 또한 제2기록층과 제2반사층 사이의 인터페이스의 형성이 코팅 용액의 채워진 양과 제2기판의 홈의 형성에 의존하여 구체화되기 때문에, 인터페이스 반사를 이용하기 위해서는, 제2기판에 형성된 상기 범위의 홈의 깊이와 넓이가 적당하다. DVD에서 기록 및 재생에 사용되는 빛의 파장(약 650㎚)에서, 제2기판의 가이드 홈는 바람직하게는 0.1㎛ 내지 0.35㎛의 넓이(홈의 바닥에서)를 가진다. 홈 넓이가 0.1㎛이상인 때에는, 제2기록층에서의 반사율은 때로 낮아지기 어렵다. 한편, 홈 넓이가 0.35㎛이하인 때에는, 기록 마크의 형성은 쉽게 균일화되어, 따라서 광기록 매체의 지터는 때로 증가되기 어렵다.
다음으로, 본 발명에 따른 광기록 매체의 층 구성에 관하여, 첨부된 도면에 대해 언급하며 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 양상에 따르는 광기록 매체의 층 구성의 예를 보여주는 도식적인 단면도이다. 도 2에서 나타내는 예에서, 제1기록층(203)은 기록만을 위해서 사용되고 제2기록층(207)은 기록 및 재생을 위해서 사용된다. 도 2에서 (201)은 제1기판을 나타내고, (202)는 제2기판을 나타내고, (203)은 반사 필름을 포함하는 기록에만 사용되는 제1기록층을 나타내고, (205)는 중간층을 나타내고, (206)은 보호층을 나타내고, (207)은 유기 염료를 포함하는 제2기록층을 나타내고, (208)은 반사층을 나타내고; 및 기록 및 재생은 제1기판의 표면에 빛을 조사함으로써 형성된다.
도 3은 본 발명의 제2 양상에 따르는 광기록 매체의 층 구성의 예를 보여주는 도식적인 단면도이다. 도 3에서 나타내는 예에서, 제1기록층(209)와 제2기록층(207) 모두 기록 및 재생을 위해 사용된다. 도 3에서, (201)은 제1기판을 나타내고, (209)는 유기 염료를 포함하는 제1기록층을 나타내고, (210)은 제1반사층을 나타내고, (202)는 제2기판을 나타내고, (205)는 중간층을 나타내고, (206)은 보호층을 나타내고, (207)은 유기 염료를 포함하는 제2기록층을 나타내고, (208)은 제2반사층을 나타내고; 및 기록 및 재생은 제1기판의 표면에 빛을 조사함으로써 형성된다.
본 발명에 따르는, 도 2 및 도 3에 나타내는 예와 관련하여, 그 예로부터 제1기록층이 제거되어 제조된 단 하나의 기록층을 포함하는 광기록 매체도 역시 사용될 수 있다.
본 발명에 따르는 광기록 매체의 층 구성은, 기록층의 두 인터페이스에서의 복합-간섭 효과에 의해서, DVD+R 또는 CD-R처럼, 유기 염료를 포함한 기록층(염료 기록층)에서 높은 반사율을 얻기 위한 층 구성이다. 기록층은 바람직하게는 큰 반사지수 n과 비교적 작은 소광계수 k, 더욱 바람직하게는 2이상의 n과 0.2이하이고 0.03이상인 k를 가진다. 이러한 기록층의 광특성은 흡광도 파장 구역에서 더 긴 파장 범위의 종점의 특성을 이용하여 얻어질 수 있다.
- 기록층 -
본 발명에 따르는, 제1정보층에 있는 제1기록층의 예는 재생만을 위해 사용되는 반사 필름을 포함하는 제1기록층 및 유기 염료를 포함하는 제1기록층을 포함한다. 제2정보층에 있는 제2기록층은, 상기 언급했듯이, 식(1)로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 염료 화합물을 포함한다.
상기 반사 필름은 하기 언급하는 반사층의 배치에 사용되는 금속 또는 금속 합금과 같은 것을 사용하여 제조되는 필름을 포함하고 반사 필름에는, 정보 핵이 형성된다.
제1기록층을 배치하기 위해 사용되는 유기 염료는 제한되지 않으며 적용에 따라서 적당하게 선택될 수 있다. 유기 염료의 예는 시아닌 염료, 테트라아자포르피라진 염료, 프탈로시아닌 염료, 피릴리움/티오피릴리움 염료, 아줄레니움 염료, 스쿠아릴륨 염료, 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물 염료, 포르마잔 킬레이트 염료, 금속(Ni 및 Cr과 같은) 복합체 염 염료, 나프토퀴논/안트라퀴논 염료, 인도페놀 염료, 인도아닐린 염료, 트리페닐메탄 염료, 트리알릴메탄 염료, 아미니움/디이 모니움 염료 및 니트로소 화합물 염료를 포함한다. 이러한 염료는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
이들 중에서, 최대 흡광도 또는 유기 염료를 포함하는 기록층에 의한 흡광도 피크에 상응하는 파장이 존재하는 580㎚ 내지 620㎚ 범위의 파장 근처에 존재하는 레이저 빛의 파장에서(약 650㎚) 원하는 광특성을 얻을 수 있는 용이함; 용매 코팅에 의해서 배치되는 기록층의 필름 형성 특성; 및 기록층의 광특성 제어의 용이함의 관점에서, 테트라아자포르피라진 염료, 시아닌 염료, 아조 염료, 스쿠아릴륨 염료, 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물 염료 및 포르마잔 킬레이트 염료로 구성된 기 중에서 선택된 하나 이상의 염료가 바람직하다.
더욱, 제1기록층이 유기 염료 기록층인 때에는, 제1기록층은 바람직하게는 내광제를 포함한다. 내광제는 제한되지 않으며 적용에 따라서 적당하게 선택될 수 있다. 제1기록층의 구성이 스쿠아릴륨 염료를 포함할 때에, 내광제의 예는 알루미늄 화합물, 비스티올 금속 복합체 및 포르마잔 금속 킬레이트 화합물을 포함한다. 이들 중에서, 포르마잔 금속 킬레이트가 가장 바람직하다.
제1기록층은 바람직하게는 10㎚ 내지 500㎚ (100Å 내지 5,000Å), 더욱 바람직하게는 40㎚ 내지 80㎚ (400Å 내지 800Å)의 두께를 가진다. 제1기록층의 두께가 10㎚이상인 때에는, 제1기록층의 기록 감도가 더 향상된다. 한편, 두께가 500㎚이하인 때에는, 제1기록층에서의 반사율이 때로 더 향상된다.
제1기록층은 금속화 방법, 스푸터링(sputtering) 방법, CVD(화학증착) 방법 및 용액 코팅 방법과 같은 종래의 방법에 따라서 배치될 수 있다. 이들 중에서, 본 발명의 제1 양상에 따르는 제1기록층을 배치하기 위해서는, 금속화 방법, 스푸터링 방법 및 CVD(화학증착)방법이 바람직하고 본 발명의 제2 양상에 따르는 제1기록층을 배치하기 위해서는, 용액 코팅 방법이 바람직하다. 제1기록층은 또한 하기-언급하는 본 발명에 따른 광기록 매체의 제조방법에 따라서 배치될 수도 있다.
제2기록층은 금속화 방법, 스푸터링 방법, CVD(화학증착) 방법 및 용액 코팅 방법과 같은 종래의 방법에 따라서 배치될 수 있다. 이들 중에서, 용액 코팅 방법이 바람직하다. 제2기록층은 또한 하기-언급하는 본 발명에 따른 광기록 매체의 제조방법에 따라서 배치될 수도 있다.
더욱, 제1와 제2기록층은 선택적으로 다른 성분, 예를 들어 중합체 물질, 안정화제, 분산제, 내연제, 광택제, 대전 방지제, 계면활성제 및 가소제를 포함할 수 있다. 중합체 물질의 예는 이오노머 수지, 폴리아미드 수지, 비닐 수지, 천연 중합체, 실리콘 수지, 고무 용액 및 이들과 이들에 분산된 실란 결합 물질과의 혼합물을 포함한다. 안정화제의 예는 전이 금속 복합체를 포함한다.
- 기판 -
상기 기판은 기판의 표면에 레이저를 조사함으로써 기록 및 재생이 이루어지는 경우에만 사용되는 레이저에 투과성이 있어야 하고, 기록층의 표면에 레이저를 조사함으로써 기록 및 재생이 이루어지는 경우에는, 기판이 투과성이어야 할 필요는 없다. 따라서, 본 발명에서는, 580㎚ 내지 720㎚의 파장을 가진 기록용 빛이 제1기판에 조사되기 때문에, 제1기판이 투과성이 있는 한, 제2기판이 투과성인지 아닌지는 문제되지 않는다.
기판에 사용되는 물질은 제한되지 않으며 적용에 따라서 적당하게 선택될 수 있다. 기판에 사용되는 물질의 예는 플라스틱, 예를 들면 폴리에스테르 수지, 아크릴산 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리올레핀 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지 및 폴리아미드 수지; 유리; 세라믹; 및 금속을 포함한다.
기판은 일반적으로 디스크 형태를 가지고 기판에 형성된 트랙 간격은 일반적으로 바람직하게는 0.7㎛ 내지 1.0㎛, 대용량을 가진 광기록 매체를 위해서는 바람직하게 0.7㎛ 내지 0.8㎛의 크기를 가진다.
- 반사층 -
반사층을 배치하는데 사용되는 물질로서, 사용되는 레이저의 파장에서 높은 반사율을 가진 물질이 바람직하고 바람직한 물질의 예는 금속 또는 반금속, 예를 들어 Mg, Se, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ca, In, Si, Ge, Te, Pb, Po, Sn, Si 및 SiC 를 포함한다. 이들 중에서, 높은 반사율을 얻는 관점에서, Au, Ag 및 Al이 가장 바람직하다. 이러한 물질은 단독으로 또는 조합하여, 또는 이들의 합금으로 사용될 수 있다.
반사층은 바람직하게는 5㎚ 내지 300㎚ (50Å 내지 3,000Å), 더욱 바람직하게는 5㎚ 내지 30㎚(50Å 내지 300Å), 이보다 더 바람직하게는 10㎚ 내지 15㎚ (100Å 내지 150 Å)의 두께를 가진다. 재생 전용인 반사 필름을 포함하는 제1기록층의 경우나, 또는 유기 염료 및 다른 것을 포함하는 제1기록층의 경우에, 반사층은 제1기록층 위에 배치되고, 반사층의 두께는 반사층의 빛의 투과율이 40% 이상 이 되도록 제어되는 것이 바람직하다. 반사층이 얇은 두께를 가진 때에는, 반사층의 빛의 투과율이 감소하기 어려운 것이 바람직하다. 특히 가장 높은 반사와 투과 효율을 가지고 주로 Ag을 포함하는 물질의 관점에서와 상기 범위의 반사층의 두께를 사용한 광기록 매체의 내구성을 얻고자 하는 관점에서, Ag속에 적은 양의 금속, 예를 들어 Nd, Cu, Pd, 및 In을 결합하여 생산된 합금이 바람직하다. Ag에 결합된 금속의 양은 Ag의 질량에 근거하여 바람직하게는 0.2 질량% 내지 2 질량%이다.
반사층(제2반사층)의 두께는 제한되지 않으며 적용에 따라서 적당하게 선택될 수 있다. 반사층의 두께는 바람직하게는 100㎚ 내지 300㎚ (1,000Å 내지 3,000Å)이다.
- 기판 표면의 경피층 -
상기 기판 표면의 경피층은 (l)긁힘, 먼지 및 오물로부터 기록층(반사된 빛의 흡수층)을 보호하고 (2)기록층(반사된 빛의 흡수층)의 보존 안정성을 향상시키고 및 (3)반사율을 향상시키기 위한 목적으로 사용된다. 이러한 목적으로, 하부층의 하기-언급되는 부분에서 보여주는 무기 물질 또는 유기 물질이 사용될 수 있다. 바람직한 무기 물질의 예는 SiO 및 SiO2 를 포함한다. 바람직한 유기 물질의 예는 폴리메틸아크릴레이트 수지; 폴리카보네이트 수지; 에폭시 수지; 폴리스티렌 수지; 폴리에스테르 수지; 비닐 수지; 셀룰로오스; 지방족 탄화수소 수지; 방향족 탄화수소 수지; 천연 고무; 스티렌-부타디엔 수지; 클로로프렌 고무; 왁스; 알키드 수지; 열경화 수지, 예를 들어 건조 오일 및 로진; 열융해 수지 및 UV-경화 수지를 포함 한다. 이들 중에서, 기판 표면의 보호층 또는 경피층의 물질로서, 가장 바람직한 것은 생산성이 우수한 UV-경화 수지이다.
기판의 표면에서 경화층의 두께는 제한되지 않고 적용에 따라서 적당하게 선택될 수 있다. 경화층의 두께는 바람직하게는 0.01㎛ 내지 30㎛, 더욱 바람직하게는 0.05㎛ 내지 10㎛이다.
- 중간층 -
중간층에 사용되는 물질은 그 물질이 제1정보층과 제2정보층의 점착-본드가 될 수 있는 한 제한되지 않으며 적용에 따라서 적당하게 선택될 수 있다. 광기록 매체의 생산성의 관점에서, 그 물질은 바람직하게는 UV-경화성 점착제 또는 열경화성 점착제, 예를 들어 아크릴레이트 수지, 에폭시 수지 및 우레탄 수지 및 열융해 점착제이다.
중간층의 두께는 제한되지 않으며 기록 및 재생 시스템의 광조건에 따라서 적당하게 선택될 수 있다. DVD 시스템을 위한 중간층의 두께는 바람직하게는 40㎛ 내지 70㎛이다.
- 하부층 -
상기 하부층은 (1)점착성을 향상시키고, (2)물과 가스로부터 기록 매체를 보호하고, (3)기록층의 보존 안정성을 향상시키고, (4)반사율을 향상시키고, (5)용매로부터 기판과 기록층을 보호하고, 및 (6)가이드 홈, 가이드 피트 및 프리포맷(preformat)을 형성하기 위한 목적으로 사용된다.
(1)의 목적으로, 아이오머 수지, 폴리아미드 수지, 비닐 수지, 천연 수지, 천연 중합체, 실리콘, 고무 용액 및 실란 공역 물질과 같은 중합체 물질이 사용될 수 있다. (2)와 (3)의 목적으로, 상기 중합체 물질 외에도, SiO2, MgF2, SiO, TiO2, ZnO, TiN 및 SiN와 같은 무기 화합물; 및 Zn, Cu, Ni, Cr, Ge, Se, Au, Ag 및 Al과 같은 금속 또는 반금속이 사용될 수 있다. (4)의 목적으로, Al 및 Ag과 같은 금속과 메틴 염료와 크산텐 염료와 같은 금속성 광택을 가진 유기 박막이 사용될 수 있다. (5)와 (6)의 목적으로, UV-경화성 수지, 열경화성 수지 및 열가소성 수지가 사용될 수 있다.
하부층의 두께는 제한되지 않으며 적용에 따라서 적당하게 선택될 수 있다. 하부층의 두께는 바람직하게는 0.01㎛ 내지 30㎛ , 더욱 바람직하게는 0.05㎛ 내지 10㎛이다.
본 발명에 따라서, 상기 기판의 표면에 있는 하부층, 보호층, 중간층 및 경피층은, 기록층과 비슷하게, 적용에 따라서, 안정화제, 분산제, 내연제, 광택제, 대전 방지제, 계면활성제 및 가소제를 포함할 수 있다.
(광기록 매체의 제조 방법)
본 발명에 따른 광기록 매체의 제조 방법은 제1정보층을 배치하는 단계, 제2정보층을 배치하는 단계, 이들 정보층을 서로 적층하는 단계 및 선택적으로 다른 단계를 포함한다.
<제1정보층의 배치 단계>
제1정보층의 배치 단계는 제1반사층의 배치 단계, 제1기록층의 배치 단계와 선택적으로 다른 단계를 포함한다. 제1기록층이 배치되는 기판은 DVD+R 또는 DVD-ROM의 종래의 제조 방법과 같은 단계에 의해서 제조될 수 있다.
- 제1기록층의 배치 단계 -
제1기록층의 배치 단계는 그 표면에 하나 이상의 홈와 피트가 형성되는, 제1기판을 유기 염료와 유기 용매를 포함하는 제1기록층을 배치하기 위한 코팅 용액으로 코팅하는 단계; 및 제1기록층으로 생성된 코팅을 건조하는 단계를 포함하고, 그로써 제1기록층이 배치된다.
제1기록층의 배치를 위해 제1기판을 코팅 용액으로 코팅하는 코팅 방법의 예는 스피너 코팅 방법, 스프레이 코팅 방법, 롤러 코팅 방법, 딥핑 코팅 방법 및 스피닝 코팅 방법을 포함한다. 이들 중에서, 제1기록층의 두께가 제1기록층을 배치하기 위한 코팅 용액의 용매의 밀도, 점성 및 증류(distilling-off)온도를 제어함으로써 제어될 수 있기 때문에, 스피닝 코팅 방법이 바람직하다.
상기 유기 용매는 제한되지 않으며 적용에 따라서 적당하게 선택될 수 있다. 유기 용매의 예는 알코올, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올 및 2,2,3,3-테트라플루오로프로판올; 케톤, 예를 들어 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 시클로헥사논; 아미드, 예를 들어 N,N-디메틸포름아미드 및 N,N-디메틸아세토아미드; 술폭사이드, 예를 들어 디메틸술폭사이드; 에테르, 예를 들어 테트라히드로푸란, 디옥산, 디에틸 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르; 에스테르, 예를 들어 메틸 아세테이트 및 에틸 아세테이트; 할로겐화 지방족 탄화수소, 예를 들어 클로로포름, 염화 메틸렌, 디클로로에탄, 사염화탄소 및 트리클로로에탄; 방향족 탄화 수소, 예를 들어 벤젠, 크실렌, 모노클로로 벤젠 및 디클로로 벤젠; 셀로솔브, 예를 들어 메톡시 에탄올 및 에톡시 에탄올; 및 탄화수소, 예를 들어 헥산, 펜탄, 시클로헥산 및 메틸 시클로헥산을 포함한다.
- 제1반사층의 배치 단계 -
제1반사층의 배치 단계는 필름 형성 방법에 따라서 제1기록층 위에 제1반사층을 배치하는 단계를 포함한다. 필름 형성 방법의 예는 진공 금속화 방법, 스푸터링 방법, 플라즈마 CVD 방법, 포토 CVD 방법, 이온 플레이팅 방법 및 전자 빔 금속화 방법을 포함한다. 이들 중에서, 우수한 질량-생산비와 우수한 필름 품질을 갖는 관점에서, 스푸터링 방법이 바람직하다.
<제2정보층의 배치 단계>
제2정보층의 배치 단계는 제2반사층을 배치하는 단계, 제2기록층을 배치하는 단계, 보호층을 배치하는 단계 및 선택적으로 다른 단계를 포함한다. 제2기록층이 배치되는 기판은 DVD+R 또는 DVD-ROM의 종래의 제조 방법과 같은 단계에 의해서 제조될 수 있다.
- 제2반사층의 배치 단계 -
제2반사층의 배치 단계는 필름 형성 방법에 따라서 그 표면에 하나 이상의 그루부와 피트가 형성되는 제2기판 위에 제2반사층을 배치하는 단계를 포함한다. 필름 형성 방법의 예는 진공 금속화 방법, 스푸터링 방법, 플라즈마 CVD 방법, 포토 CVD 방법, 이온 플레이팅 방법 및 전자 빔 금속화 방법을 포함한다. 이들 중에서, 우수한 질량-생산비와 우수한 필름 품질을 갖는 관점에서, 스푸터링 방법이 바 람직하다.
- 제2기록층의 배치 단계 -
제2기록층의 배치 단계는 상기-배치된 반사층을 유기 염료(식(1)로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물)를 포함하는 제2기록층을 배치하기 위한 코팅 용액으로 코팅하는 단계; 및 제2기록층으로 생성된 코팅을 건조하는 단계를 포함하고, 그로써 제2기록층이 배치된다.
제2기록층을 배치하기 위하여 코팅 용액으로 제2기판을 코팅하는 코팅 방법의 예는 상기 -제1기록층의 배치- 부분에서 상기-예를 든 방법을 포함한다.
- 보호층의 배치 단계-
보호층의 배치 단계는 필름 형성 방법에 따라서 제2기록층 위에 보호층을 배치하는 단계를 포함한다. 필름 형성 방법의 예는 진공 금속화 방법, 스푸터링 방법, 플라즈마 CVD 방법, 포토 CVD 방법, 이온 플레이팅 방법 및 전자 빔 금속화 방법을 포함한다. 이들 중에서, 우수한 질량-생산비와 우수한 필름 품질을 갖는 관점에서, 스푸터링 방법이 바람직하다.
<적층 단계>
적층 단계는 제1정보층을 제2정보층에 중간층을 통하여 적층하는 단계를 포함하는데, 상기 제1와 제2기록층은 광기록 매체의 안쪽에 위치해 있다.
적층은 보호층이 배치되는 제2정보층의 표면 위에 점착제를 점적하는 단계, 제2정보층 위에 제1정보층을 포개놓는 단계, 제1와 제2정보층 사시의 점착제를 균일하게 펴는 단계 및 점착 필름에 자외선을 조사함으로써 중간층으로서 점착 필름 을 경화시키는 단계를 포함한다. 점착제를 경화시키는 자외선을 사용하여 제조되는 중간층으로서 점착 필름은 높은 빛 투과율을 갖는 것이 바람직하다.
상기 다른 단계의 예는 하부층을 배치하는 것과 경피층을 배치하는 단계를 포함한다.
(광기록 매체의 기록 및 재생방법)
본 발명에 따른 광기록 매체의 기록 및 재생방법은 제1기판의 표면에 기록에 사용되는 580㎚ 내지 720㎚의 파장을 가진 빛을 조사함으로써 제1기록층과 제2기록층 내에 하나 이상의 기록 및 재생 신호 정보를 처리하는 것을 포함한다.
더 구체적으로는, 광기록 매체가 특별한 리니어 스피드 또는 특별한 등각속도로 회전하는 동안, 회전하는 광기록 매체의 제1기판의 표면에, 기록용 광선, 예를 들어 반도체 레이저(예를 들어, 650㎚의 진동 파장을 가진)가 대물렌즈를 통하여 조사된다. 제1과 제2기록층은 조사된 빛을 흡수하고, 따라서 부분적으로 기록층의 부분 온도의 상승과 기록층에서, 예를 들어 피트가 발생하고 및 기록층의 광특성이 변화되어, 따라서 제1기록층과 제2기록층에 정보가 기록될 수 있다. 기록층에서 제2 정보의 재생은 특별한 리니어 스피드로 광기록 매체가 회전하는 동안에 제1기판의 표면에 레이저 빛의 조사함으로써 그리고 정보가 기록되는 기록층에서 생성되는 반사된 빛을 측정함으로써 이루어질 수 있다.
(광기록 장치)
본 발명에 따르는 광기록 장치는 광기록 매체에서 정보 기록을 위해 광기록 매체에 빛이 조사되는 광원을 포함하는 광기록 장치이고, 상기 광기록 매체는 본 발명에 따르는 광기록 매체이다.
광기록 장치는 제한되지 않으며 적용에 따라서 적당하게 선택될 수 있다. 광기록 장치의 예는 반도체 레이저와 같은 레이저가 그로부터 조사되는 레이저원; 레이저원으로부터 조사되는 레이저를 축에 고정된 광기록 매체에 수집하는 수집 렌즈; 레이저원으로부터 조사되는 레이저의 양을 측정하는 레이저 검출기; 레이저원으로부터 조사되는 레이저를 수집 렌즈와 레이저 측정기로 유도하는 광학 소자; 및 선택적으로 다른 장치를 포함한다.
상기 광기록 장치에서, 레이저원으로부터 조사되는 레이저를 광학 소자를 통해 수집 렌즈로 유도함으로써 그리고 레이저를 수집 렌즈를 통해 광기록 매체로 수집하고 조사함으로써, 기록이 광기록 매체에 이루어진다. 여기, 광기록 장치에서, 레이저원으로부터 조사되는 레이저의 양이 레이저 검출기로 읽혀지고, 따라서 레이저 검출기가 레이저 검출기에 의해 측정되는 레이저 빛의 양에 따라서 레이저원으로부터 조사되는 레이저 빛의 양을 제어할 수 있다.
레이저 검출기는 측정된 레이저 빛의 양을 레이저 검출기로 측정된 빛의 양을 변환한 볼트 또는 전류의 광량 신호로서 출력한다.
상기 다른 장치의 예는 제어 장치를 포함한다. 제어 장치는 제어 장치가 상기 각각의 장치를 제어할 수 있는 한 제한되지 않으며 적용에 따라서 적당하게 선택될 수 있다. 제어 장치의 예는 시퀀서 및 컴퓨터를 포함한다.
본 발명에 따르는 광기록 장치는 본 발명에 따르는 우수한 기록 신호 특성을 얻을 수 있고 기록 마크의 혼선의 양을 감소시킬 수 있는 광기록 매체를 갖추고 있 기 때문에, 본 발명에 따르는 광기록 장치에서, 높은 반사율과 높은 변조도를 갖는 안정된 기록이 이루어질 수 있다.
이하에서, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예와 결부되어 더 자세하게 설명될 것이나, 본 발명의 영역을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.
(실시예 l)
- 광기록 매체의 제조 -
그 위에 깊이 32㎚(320Å)와 너비(홈의 바닥에서) 0.25㎛를 갖는 가이드 홈의 요철 패턴이 형성되고, 상기 패턴은 0.74㎛의 트랙 간격을 갖는, 지름 120㎜와 두께 0.57㎜를 갖는 폴리카보네이트 수지로 구성된 제2기판을 만들었다. 제2기판 위에, AgIn을 포함하는(원자%로서 혼합비율(Ag/In)이 99.5/0.5) 두께 150㎚(1500Å)를 갖는 제2반사층이 스푸터링 방법(스푸터링 가스로서 Ar가스를 사용하는)으로 배치되었다.
다음으로, AgIn 반사층의 표면위에, 두께 80㎚(800Å)를 갖는 제2기록층이 2,2,3,3-테트라플루오로프로판올에 하기 식으로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물 A를 용해하여 만들어진 코팅 용액을 사용하는 스핀 코팅에 의해 배치되었다. 제2기록층의 흡광 스펙트럼을 측정하고 제2기록층과 관련하여, 최대 흡광도에 상응하는 파장이 607㎚이고 최대 흡광도(Abs.)는 1.17인 것을 알게 되었다. 제2기록층의 두께는 투과 전자 현미경(TEM)을 이용하여 사진찍은 제2기록층의 단면 이미지를 사용하여 측정하였다.
상기 식에서 Ph는 페닐기를 나타낸다.
다음으로, 제2기록층 위에, 스푸터링 가스로서 Ar 가스를 사용하는 스푸터링 방법에 의해 ZnS-SiC(몰비율 ZnS/SiC은 8/2)를 포함하는 보호층이 배치되었고 그 결과 보호층은 두께 140㎚(1400Å)를 갖고, 이로써 제2정보층이 만들어졌다.
한편, 지름 120㎜ 와 두께 0.57㎜를 갖는 폴리카보네이트 수지로 구성된 제1기판의 표면에, DVD-ROM을 위한 정보 피트가 형성되었다. 제1기판 위에, AgIn(원자%로서 혼합비율(Ag/In)이 99.5/0.5)을 포함하는 반사층이 배치되었고 그 결과 반사층은 두께 12㎚(120Å)를 갖고, 이로써 제1정보층이 만들어졌다.
다음으로, 상기-제조된 제1정보층과 제2정보층이 자외선 경화 점착제(상품명:KAYARAD DVD 576; 니폰 카야쿠(Nippon Kayaku Co., Ltd.)제조 판매)를 사용하여 서로 적층되고, 이로써 두 기록층을 포함하고 도 2에 나타낸 층 구성을 가진 광기록 매체가 만들어졌다.
제조된 광기록 매체의 제2기록층에서, DVD (8-16)신호는 파장이 657㎚이고, 개구수(NA)가 0.65이고 및 리니어 스피드가 9.2 m/sec인 조건하에서 기록되었고, 그 후 제2기록층에서 리니어 스피드가 3.5 m/s인 조건하에서 재생을 평가하였다. 평가결과로서, 기록후에 제2기록층이 20%의 반사율(I14H), 90%의 변조도(I14/I14H) 및 20 이하의 PIsum 8를 갖는 것과 평가 결과가 DVD-ROM 기준을 만족시킨다는 것을 알 수 있었다. 평가를 위하여, DVD용 기록 평가 기구(상품명: DDU1000; 펄스 테크(Pulse Tech Products Corporation) 제조 판매)가 사용되었다.
(실시예 2)
- 광기록 매체의 제조 -
우선, 실시예 1과 같은 방법으로, 제2정보층이 그 위에 깊이 32㎚(320Å), 너비(홈의 바닥에서) 0.25㎛ 및 트랙 간격 0.74㎛를 갖는 가이드 홈의 요철 패턴이 형성되는, 지름 120㎜와 두께 0.57㎜를 갖는 폴리카보네이트 수지로 구성된 제2기판 위에 배치되었고, 이로써 제2정보층이 만들어졌다.
한편, 그 표면에 깊이 150㎚(1500Å), 너비(홈 바닥에서) 0.25㎛ 및 트랙 간격 0.74㎛를 갖는 가이드 홈 요철 패턴이 형성된, 지름 120㎜ 와 두께 0.58㎜를 갖는 폴리카보네이트 수지로 구성된 제1기판이 만들어졌다. 제1기판 위에, 두께 50㎚(500Å)을 갖는 제1기록층이 2,2,3,3-테트라플루오로프로판올에 혼합 질량비 7/3으로(스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물 A/포르마잔 금속 킬레이트 화합물) 상기 식에 나타낸 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물 A와 하기 식에 나타낸 포르마잔 금속 킬레이트 화합물을 혼합하여 생성된 혼합물을 용해하여 만든 코팅 용액을 사용하는 스피닝 코팅에 의해 배치되었다.
다음으로, 제1기록층 위에, 12㎚(120Å)의 두께를 갖고 AgIn(원자%로서 혼합 비율(Ag/In)이 99.5/0.5)을 포함하는 반사층이 스푸터링 가스로서 Ar가스를 사용하는 스푸터링 방법에 따라 배치되었고, 이로써 제1정보층이 만들어졌다.
다음으로, 상기-제조된 제1정보층과 제2정보층이 자외선 경화 점착제(상품명:KAYARAD DVD 576; 니폰 카야쿠(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)제조 판매)를 사용하여 서로 적층되고, 이로써 두 기록층을 포함하고 도 3에 나타낸 층 구성을 가진 광기록 매체가 만들어졌다.
제조된 광기록 매체의 제2기록층이 실시예 1과 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가 결과로서, 기록 후에 제2기록층이 18%의 반사율(I14H), 90%의 변조도(I14/I14H), 20 이하의 PIsum 8 및 7.8%의 피치를 갖는 것과 제2기록층의 평가 결과가 DVD-ROM 기준을 만족시킨다는 것을 알 수 있었다.
제1기록층과 관련하여, 내광성이 상기 제2기록층의 평가 방법과 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가결과로서, 50,000 lux의 조도를 가진 크세논 램프 광선이 200시간 동안 조사된 후의 제1기록층의 PIsum 8 값이 PIsum 8 기준 값(<280)을 만 족시키지 못함을 알 수 있었다.
더욱, 기록 및 재생을 위한 빛이 조사되는 제조된 광기록 매체의 표면에, 50,000 lux의 조도를 가진 크세논 램프 광선이 500시간 동안 조사되고 그 후, 제2기록층의 PIsum 8 이 측정되었고 20이하임을 알게 되었다. 측정과 평가 결과는 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
- 광기록 매체의 제조 -
광기록 매체는 제2기록층을 배치하는데 사용한 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물A가 하기 식으로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물B로 바뀐 것을 제외하고는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 만들었다.
제조된 광기록 매체는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가 결과로서, 제조된 광기록 매체가 DVD-ROM 기준을 만족하는 유리한 신호 특성과 우수한 내광성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 평가 결과는 표 1에 나타낸다.
상기 식에서 Ph는 페닐기를 나타낸다.
(실시예 4)
- 광기록 매체의 제조 -
광기록 매체는 제2기록층을 배치하는데 사용한 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물A가 하기 식으로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물C로 바뀐 것을 제외하고는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 만들었다.
제조된 광기록 매체는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가 결과로서, 제조된 광기록 매체가 DVD-ROM 기준을 만족하는 유리한 신호 특성과 우수한 내광성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 평가 결과는 표 1에 나타낸다.
상기 식에서 Ph는 페닐기를 나타낸다.
(실시예 5)
- 광기록 매체의 제조-
광기록 매체는 제2기록층을 배치하는데 사용한 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물A가 하기 식으로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물D로 바뀐 것을 제외하고는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 만들었다.
제조된 광기록 매체는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가 결과로서, 제조된 광기록 매체가 DVD-ROM 기준을 만족하는 유리한 신호 특성과 우수한 내광성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 평가 결과는 표 1에 나타낸다.
상기 식에서 Ph는 페닐기를 나타낸다.
(실시예 6)
- 광기록 매체의 제조 -
광기록 매체는 제2기록층을 배치하는데 사용한 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물A가 하기 식으로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물E로 바뀐 것을 제외하고는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 만들었다.
제조된 광기록 매체는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가 결과로서, 제조된 광기록 매체가 DVD-ROM 기준을 만족하는 유리한 신호 특성과 우수한 내광성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 평가 결과는 표 1에 나타낸다.
(실시예 7)
- 광기록 매체의 제조-
광기록 매체는 제2기록층을 배치하는데 사용한 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화 합물A가 하기 식으로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물F로 바뀐 것을 제외하고는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 만들었다.
제조된 광기록 매체는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가 결과로서, 제조된 광기록 매체가 DVD-ROM 기준을 만족하는 유리한 신호 특성과 우수한 내광성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 평가 결과는 표 1에 나타낸다.
상기 식에서 Ph는 페닐기를 나타낸다.
(실시예 8)
- 광기록 매체의 제조 -
광기록 매체는 제2기록층을 배치하는데 사용한 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물A가 7/3의 혼합 질량비의(화합물A/화합물G) 화합물A와 하기 식으로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물G의 혼합물로 바뀐 것을 제외하고는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 만들었다.
제조된 광기록 매체는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가 결과로서, 제조된 광기록 매체가 DVD-ROM 기준을 만족하는 유리한 신호 특성과 우수한 내광성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 평가 결과는 표 1에 나타낸다.
상기 식에서 Ph는 페닐기를 나타낸다.
(실시예 9)
광기록 매체는 제2기록층의 두께가 50㎚(500Å)로 ZnS-SiC(8/2의 ZnS/ SiC 몰비율)를 포함하는 보호층의 두께가 180㎚(1800Å)로 바뀐 것을 제외하고는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 만들었다.
제조된 광기록 매체는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가 결과로서, 제조된 광기록 매체가 DVD-ROM 기준을 만족하는 유리한 신호 특성과 우수한 내광성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 평가 결과는 표 1에 나타낸다.
(실시예 10)
광기록 매체는 제2기록층의 두께가 100㎚(1000Å)로 ZnS-SiC(8/2의 ZnS/ SiC 몰비율)를 포함하는 보호층의 두께가 80㎚(800Å)로 바뀐 것을 제외하고는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 만들었다.
제조된 광기록 매체는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가 결과로서, 제조된 광기록 매체가 DVD-ROM 기준을 만족하는 유리한 신호 특성과 우수한 내광성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 평가 결과는 표 1에 나타낸다.
(실시예 ll)
광기록 매체는 제2기판에 있는 가이드 홈의 깊이가 60㎚(600Å)로 ZnS-SiC(8/2의 ZnS/SiC 몰비율)를 포함하는 보호층의 두께가 180㎚(1800Å)로 바뀐 것을 제외하고는 실시예 5와 거의 같은 방법으로 만들었다.
생성된 광기록 매체는 실시예 1과 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가 결과로서, 제2기록층이 DVD 반사율 기준(DVD기준에 따라 "I14H"로 표현되는 HF 신호의 높은 값은 18% 이상이다)을 만족시키는 18%의 반사율을 가지는 것을 알 수 있었다.
(실시예 12)
- 광기록 매체의 제조 -
광기록 매체는 제2기판에 있는 가이드 홈의 깊이가 20㎚(200Å으로 ZnS-SiC(8/2의 ZnS/SiC 몰비율)를 포함하는 보호층의 두께가 80㎚(800Å)로 바뀐 것을 제외하고는 실시예 5와 거의 같은 방법으로 만들었다.
생성된 광기록 매체는 실시예 1과 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가 결과로서, 제2기록층이 DVD 반사율 기준(DVD기준에 따라 "I14H"로 표현되는 HF 신호의 높은 값은 18% 이상이다)을 만족시키는 18%의 반사율을 가지는 것을 알 수 있었다.
(비교예 l)
- 광기록 매체의 제조 -
광기록 매체는 제2정보층에서, 보호층이 배치되지 않는 것을 제외하고는 실시예 2와 거의 같은 방법으로 만들었다.
실시예 2의 제1기록층과 관련하여, 내광성은 실시예 2와 거의 같은 방법으로 평가되었고 평가 결과로서, 50,000 lux의 조도를 가진 크세논 램프 광선을 20시간 동안 조사한 후에 제1기록층의 PIsum 8 값이 PIsum 8 기준 값(<280)을 만족시키지 못한다는 것을 알 수 있었다.
| 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물 | 최대 흡광도 파장 (㎚) | 흡광도 | I14R*1 | REF*1 (%) | 지터 (%) | PIsum 8 | 빛에 노출된 후의 PIsum 8 | |
| 실시예 2 | 화합물A | 607.0 | 1.17 | 0.90 | 18 | 7.8 | 20이하 | 20이하 |
| 실시예 3 | 화합물B | 598.5 | 1.15 | 0.91 | 21 | 7.2 | 20이하 | 20이하 |
| 실시예 4 | 화합물C | 589.0 | 1.48 | 0.92 | 23 | 9.0 | 50 | 50 |
| 실시예 5 | 화합물D | 600.0 | 1.23 | 0.91 | 21 | 7.2 | 20이하 | 20이하 |
| 실시예 6 | 화합물E | 611.0 | 1.51 | 0.91 | 18 | 9.0 | 60 | 60 |
| 실시예 7 | 화합물F | 605.5 | 1.09 | 0.89 | 18 | 7.7 | 20이하 | 20이하 |
| 실시예 8 | 화합물A+화합물G (70:30)*2 | 611.5 | 1.10 | 0.85 | 18 | 7.2 | 20이하 | 20이하 |
| 실시예 9 | 화합물A | 607.0 | 0.75 | 0.65 | 18 | 9.0 | 20이하 | 20이하 |
| 실시예10 | 화합물A | 607.0 | 1.45 | 0.92 | 19 | 8.5 | 20이하 | 20이하 |
| *1 "I14R" 은 "I14/I14H"를 의미하고 "REF (%)" 는 "I14H"를 의미한다. *2 (70:30)은 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물A 와 G 사이의 혼합 질량비(화합물A:화합물G)를 의미한다. | ||||||||
본 발명에 따른 광기록 매체는 내광성이 우수하고, 유리한 기록 신호 특성을 가지고 다시쓰기가 가능한(rewritable) DVD 디스크 시스템에 바람직하게 적용되거나, 또는 특별히 DVD+R디스크, DVD-R 디스크와 같은 것들에 널리 적용될 수 있다.
본 발명에 의해, 배경기술에서 수반되는 다양한 문제들이 해결될 수 있고 두 개의 기록층, 예를 들어 제1기록층과 제2기록층을 포함하는 광기록 매체에서, 심지어 제1기록층보다 레이저가 조사되는 기판으로부터 더 멀리 위치한 제2기록층에서, 유리한 기록 신호 특성이 얻어질 수 있고, 따라서 우수한 빛 저항성과 높은 처리율을 나타주는 광기록 매체가 제공될 수 있다.
Claims (14)
- 제1기판, 제1정보층, 중간층, 제2정보층, 및 제2기판을 순서대로 포함하는 광기록 매체로서,상기 제1정보층은 제1기판 위에 배치된 제1기록층을 포함하고, 제2정보층은 제2기판 위에 순서대로 배치된 반사층, 유기 염료를 포함하는 제2기록층 및 보호층을 포함하고; 상기 제2기록층은 하기 식(1)로 나타내는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 유기 염료를 포함하는 광기록 매체:
상기 식에서 M은 배위 기능을 가진 금속 원자를 나타내고; m은 0 또는 1의 정수이고; m이 0일 경우, a와 b는 같거나 서로 다를 수 있고, 하기 식(2)로 나타내는 스쿠아릴륨 염료 리간드를 나타내고, m이 1일 경우, a,b 및 c는 같거나 서로 다를 수 있고, 하기 식(2)로 나타내는 스쿠아릴륨 염료 리간드를 나타내고:
상기 식에서 R1 과 R2는 같거나 서로 다를 수 있고, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋은 아랄킬기, 치환되어도 좋은 아릴기 및 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기 중의 어느 하나를 나타내고; X는 치환되어도 좋은 아릴기, 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기 및 Z3=CH-기(Z3는 치환되어도 좋은 헤테로사이클릭기를 나타낸다) 중의 어느 하나를 나타낸다. - 제1항에 있어서, X는 하기 식(3)으로 나타내는 기인 광기록매체:
상기 식에서 R3 와 R4는 같거나 서로 다를 수 있고, 치환되어도 좋은 알킬기를 나타내고, R3와 R4는 인접하는 탄소원자와 결합하여 치환되어도 좋은 알리사이클릭 탄화수소환을 형성하고; R5는 수소원자, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋 은 아랄킬기 및 치환되어도 좋은 아릴기 중의 어느 하나를 나타내고; R6는 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋은 아랄킬기, 치환되어도 좋은 아릴기 및 치환되어도 좋은 알콕시기 중의 어느 하나를 나타내고; n은 0 내지 4의 정수이고, n이 2 내지 4의 정수인 경우, 복수개의 R6는 같거나 서로 다를 수 있고, R6는 인접하는 탄소원자와 결합하여 치환되어도 좋은 방향족환을 형성한다. - 제2항에 있어서, 식(3)의 R6가 알콕시기인 광기록 매체.
- 제1항에 있어서, X는 하기 식(4)로 나타내는 기인 광기록 매체:
상기 식에서 R3와 R4는 같거나 서로 다를 수 있고, 치환되어도 좋은 알킬기를 나타내고, R3와 R4는 인접하는 탄소원자와 결합하여 치환되어도 좋은 알리사이클릭 탄화수소환을 형성하고; R5는 수소원자, 치환되어도 좋은 알킬기, 치환되어도 좋 은 아랄킬기 및 치환되어도 좋은 아릴기 중의 어느 하나를 나타낸다. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2기록층이 50㎚ 내지 100㎚의 두께를 갖는 광기록 매체.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1기록층이 반사 필름을 포함하고 재생 전용인 광기록 매체.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1정보층은 제1기판위에 순서대로 배치된 유기 염료를 포함하는 제1기록층과 제1반사층을 포함하는 광기록 매체.
- 제7항에 있어서, 상기 제1기록층은 내광제를 포함하는 광기록 매체.
- 제8항에 있어서, 상기 유기 염료는 스쿠아릴륨 금속 킬레이트 화합물이고, 상기 내광제는 포르마잔 금속 킬레이트 화합물인 광기록 매체.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호층이 80㎚ 내지 180㎚의 두께를 가지는 광기록 매체.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호층이 ZnS를 포함하는 광기록 매체.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2기판이 20㎚ 내지 60㎚의 깊이를 가진 가이드 홈을 포함하는 광기록 매체.
- 광기록 매체 내의 제1기판의 표면에, 기록에 사용되는 580㎚ 내지 720㎚의 파장을 갖는 빛을 조사함으로써, 제1기록층과 제2기록층 내에서 신호 정보의 기록 및 재생 중 하나 이상을 수행하는 것을 포함하는 광기록 매체의 기록 및 재생방법으로서,상기 광기록 매체는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 광기록 매체인 광기록 매체의 기록 및 재생방법.
- 광기록 매체 내에 정보를 기록하기 위하여 광기록 매체에 조사되는 빛이 나오는 광원을 포함하는 광기록 장치로서,상기 광기록 매체는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 광기록 매체인 광기록 장치.
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