KR20090057904A

KR20090057904A - 광 정보 기록 매체

Info

Publication number: KR20090057904A
Application number: KR1020080118732A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 하야시베; 히로시 우치야마; 다카오 구도; 유스케 스즈키; 노리히로 다나베
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2009-06-08
Also published as: JP4433325B2; JP2009140526A; US20090141618A1; EP2105923B1; EP2105923A2; EP2105923A3; DE602008005553D1

Abstract

본 발명은 정보의 기록시에 집광되는 소정의 기록광을 이 기록광의 파장에 따라 흡수하여 초점 부근의 온도를 상승시킴으로써 기록 마크를 형성하고, 정보의 재생시에 소정의 판독광이 조사되는 것에 따른 판독광의 광변조를 기초로 정보를 재생시키는 경화제 수지에 대하여 소정의 광 강도로 되는 활성화 광이 조사되는 것에 의해 활성화되어 이루어지는 활성화 기록 영역을 갖는 기록층을 포함하는 광 정보 기록 매체를 제공한다.

Description

광 정보 기록 매체{OPTICAL INFORMATION RECORDING MEDIUM}

본 발명은 광 정보 기록 매체에 관한 것이며, 예를 들면 광빔을 사용하여 정보가 기록되고, 또한 기록된 정보가 광빔을 사용하여 재생되는 광 정보 기록 매체에 적용하기에 바람직한 것이다.

관련 출원

본 발명은 2007년 12월 3일 일본 특허청에 제출된 일본특허출원 JP2007-312921호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 본 명세서에 원용에 의해 포함되는 것으로 한다.

광 정보 기록 매체로서는, 원반형의 광 정보 기록 매체가 널리 보급되고 있으며, 일반적으로 CD(Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc) 및 블루레이 디스크(Blu－ray Disc: 등록상표, 이하 "BD"라고 함) 등이 사용되고 있다.

한편, 이러한 광 정보 기록 매체에 대응하는 광 정보 기록 및 재생 장치에서는, 음악 콘텐츠나 영상 콘텐츠 등의 각종 콘텐츠 또는 컴퓨터용의 각종 데이터 등과 같은 각종의 정보를 광 정보 기록 매체에 기록하도록 되어 있다. 특히 최근에는, 영상의 고정밀도화나 음악의 고음질화 등에 의해 정보량이 증대하고, 또한 하 나의 광 정보 기록 매체에 기록하는 콘텐츠 수의 증가가 요구되고 있으므로, 광 정보 기록 매체의 대용량화가 요구되고 있다.

따라서, 광 정보 기록 매체를 대용량화하는 방법 중 하나가 일본 특허출원 공개번호 2005-37658호 공보에 개시되어 있다. 이 공보에서는, 2-광자 흡수에 의해 기록 피트를 형성하는 재료를 사용하고, 피크 파워가 높은 레이저 광원을 사용하여, 광 정보 기록 매체의 두께 방향으로 3차원적으로 정보를 기록하도록 행해진 광 정보 기록 매체가 제안되어 있다.

그런데, 이러한 구성의 광 정보 기록 매체는, 광빔에 대한 감도가 낮고, 기록 마크를 형성하기 위해 광빔을 어느 정도 긴 시간 동안 조사해야만 하므로, 기록 속도가 낮다는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 기록 속도를 향상시킬 수 있는 광 정보 기록 매체를 제안하려고 하는 것이다.

본 발명에 의한 광 정보 기록 매체는, 정보의 기록시에 집광되는 소정의 기록광을 이 기록광의 파장에 따라 흡수하여 초점 부근의 온도를 상승시킴으로써 기록 마크를 형성하고, 정보의 재생시에 소정의 판독광이 조사되는 것에 따른 광학적으로 변조된 판독광을 기초로 상기 정보를 재생시키는 경화제 수지에 대하여 소정의 광 강도가 되는 활성화 광이 조사되는 것에 의해 활성화되어 이루어지는 활성화 기록 영역을 가지는 기록층을 형성하는 구성을 갖는다.

이에 의하면, 활성화 기록 영역에서 기록 마크를 형성하기까지의 기록 시간을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명의 광 정보 기록 매체는, 정보의 기록시에 집광되는 소정의 기록광을 상기 기록광의 파장에 따라 흡수하여 초점 부근의 온도를 상승시킴으로써 기록 마크를 형성하고, 정보의 재생시에 소정의 판독광이 조사되는 것에 따른 광학적으로 변조된 판독광을 기초로 상기 정보를 재생시키는 복수개의 활성화 기록 영역과, 정보의 기록시에 조사되는 기록광의 광축 방향에서 활성화 기록 영역과 교대로 설치되고, 활성화 기록 영역과의 경계에서 기록광에 대한 흡수율이 연속적으로 저하되고, 활성화 기록 영역보다 기록광에 대한 흡수율이 낮아지는 것에 의해 기록광에 따라 기록 마크를 형성하지 않는 비기록 영역을 형성하도록 했다.

이에 의하면, 활성화 기록 영역에 기록 마크를 형성하기까지의 기록 시간을 비기록 영역에 비해 단축할 수 있다.

본 발명에 의하면, 활성화 기록 영역에 기록 마크를 형성하기까지의 기록 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 기록 속도를 향상시킬 수 있는 광 정보 기록 매체를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 활성화 기록 영역에 기록 마크를 형성하기까지의 기록 시간을, 비기록 영역에 비해 단축할 수 있고, 이에 따라서 기록 속도를 향상시킬 수 있는 광 정보 기록 매체를 실현할 수 있다.

본 발명의 특성, 원리 및 효용은, 유사한 부분은 유사한 도면 부호로 지정된 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명으로부터 더 명백해질 것이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

(1) 제1 실시형태

(1-1) 광 정보 기록 매체의 구성도

도 1의 (A)~(C)에 나타낸 바와 같이, 베이스 광 정보 기록 매체(100)는, 기판(102)과 기판(103)을 포함한다. 이러한 기판(102)과 기판(103) 사이에 베이스 기록층(101)을 형성한다. 이에 의하면, 베이스 광 정보 기록 매체(100)는 전체적으로 정보를 기록하는 매체로서 기능하도록 되어 있다.

기판(102)과 기판(103)은 유리 기판으로 되고, 광을 높은 비율로 투과시키도록 되어 있다. 또한, 기판(102)과 기판(103)은, X 방향의 길이 dx 및 Y 방향의 길이 dy가 각각 대략 50mm이고, 두께 t2 및 t3가 대략 0.6~1.1mm로 되는 정사각형 또는 직사각형 판형으로 구성되어 있다.

기판(102, 103)의 외측 표면[베이스 기록층(101)에 접촉하지 않는 면]에는, 파장이 대략 405~406nm로 되는 광빔에 대하여 반사가 되지 않도록 4층의 무기층(Nb₂O₂/SiO₂/Nb₂O₅/SiO₂)으로 이루어진 AR 코팅(AntiReflection coating; 반사방지 코팅) 처리를 행한다.

그리고, 기판(102)과 기판(103)은 유리판에 한정되지 않고, 예를 들면, 아크릴 수지나 폴리카보네이트 수지 등 각종의 광학 재료를 사용할 수 있다. 기판(102)의 두께 t2와 기판(103)의 두께 t3은 앞서 언급한 값에 한정되지 않으며, 0.05mm~1.2mm의 범위로부터 적당히 선택할 수 있다. 두께 t2 및 t3은 동일한 두께라도 되고 상이해도 된다. 또한, 기판(102)과 기판(103)의 외측 표면에 AR 코팅 처리를 하지 않아도 무방하다.

그리고, 기판(103)의 상부에 광중합(photo polymerization)에 의해 포토폴리머(photopolymer)를 형성하는 미경화(uncured) 상태의 액상 재료 M1(상세한 내용은 후술함)이 확산된 후, 액상 재료 M1상에 기판(102)이 탑재되고, 도 1에서의 베이스 기록층(101)에 상당하는 부분이 미경화 상태의 액상 재료 M1이 되는 베이스 광 정보 기록 매체(100)[이하, 이것을 "미경화 베이스 광 정보 기록 매체"(100a)라고 함]이 형성된다.

이와 같이 미경화 베이스 광 정보 기록 매체(100a)는, 경화 이전의 액상 재료 M1을 투명한 기판(102) 및 기판(103) 사이에 협지한 전체적으로 얇은 판형으로 구성되어 있다.

액상 재료 M1은, 그 내부에 모노머(monomer) 또는 올리고머(oligomer), 또는 양쪽(이하, 이것을 "모노머류"라고 함)이 균일하게 분산되어 있다. 이 액상 재료 M1은, 광이 조사되면, 그 부분의 모노머류가 중합(즉, 광중합)되는 것에 의해 포토폴리머로 되고, 이에 따라 굴절률 및 반사율이 변화한다. 또한, 액상 재료 M1은, 광의 조사에 의해 포토폴리머끼리의 사이에 "교가"를 행하여 분자량이 증가하는, 이른바 광가교(photocrosslinking)가 생기는 것에 의해, 또한 굴절률 및 반사율이 변화되는 경우도 있다.

실제로, 액상 재료 M1의 일부 또는 대부분을 구성하는 광 중합형 및 광가교형의 수지 재료는, 예를 들면 래디칼 중합형의 모노머류와 래디칼 발생형의 광중합 개시제(photoinitiator)로 구성되며, 또는 양이온 중합형의 모노머류와 양이온 발생형의 광중합 개시제로 구성되어 있다.

그리고, 모노머류로서는, 공지의 모노머류를 사용할 수 있다. 예를 들면, 래디칼 중합형의 모노머류로서, 주로 아크릴산, 아크릴산 에스테르, 아크릴산 아미드의 유도체나 스티렌이나 비닐 나프탈렌의 유도체 등과 같이, 래디칼 중합 반응에 사용되는 모노머가 있다. 또한, 우레탄 구조물에 아크릴 모노머를 가지는 화합물에 대해서도 적용할 수 있다. 또한, 전술한 모노머로서 수소 원자 대신에 할로겐 원자로 치환한 유도체를 사용하도록 해도 된다.

구체적으로, 래디칼 중합형의 모노머류로서는, 예를 들면 아크리로일 모르폴린, 페녹시 에틸 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 2-히드록시 프로필 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 1,6-헥산 디올 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 PO-변성 디아크릴레이트, 1,9-노난에디올 디아크릴레이트, 히드록시 피바린산 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트 등과 같은 공지의 화합물을 사용할 수 있다. 그리고, 이들 화합물은 단관능(monofunctional) 또는 다관능이 될 수 있다.

또한, 양이온 중합형의 모노머류(cationic polymerization-type monomers)로서는, 양이온을 발생시키는 에폭시기나 비닐기 등을 함유하여 있으면 되고, 예를 들면 에폭시 시클로 헥실 메틸 아크릴레이트, 그릴시딜 아크릴레이트, 비닐 에테르, 옥세탄 등과 같은 공지의 화합물을 사용할 수 있다.

래디칼 발생형의 광중합 개시제로서는, 예를 들면 2,2-디메톡시-1, 2-디페닐에탄-1-원[IRGACURE(등록상표, 이하 이것을 "Irg－"라고 함) 651, Chiba Speciality Chemicals], 1-[4-(2-히드록시 에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-원[(Irg-2959, Chiba Speciality Chemicals], 비스(2,4,6-트리메틸 벤조일)-페닐포스핀옥사이드원(Irg-819, Chiba Speciality Chemicals) 등의 공지의 화합물을 사용할 수 있다.

양이온 발생형의 광중합 개시제로서는, 예를 들면 디페닐이오도늄 헥사플루오르포스페이트, 트리-p-트리설포늄 헥사플루오로포스페이트, 쿠밀트릴 요오드늄 헥사플로오로포스페이트, 쿠밀트릴 요오드늄 테트라키스(펜타플로오로페닐) 보론 등의 공지의 화합물을 사용할 수 있다.

또한, 양이온 중합형의 모노머류 및 양이온 발생형의 광중합 개시제를 사용함으로써, 액상 재료 M1의 경화 수축율을, 래디칼 중합형의 모노머류 및 래디칼 발생형의 광중합 개시제를 사용한 경우에 비해 저감할 수 있다. 또한, 광 중합형 및 광가교형의 수지 재료로서 음이온형의 모노머류 및 음이온형의 광중합 개시제를 조합시켜 사용하는 것도 가능하다.

또한, 광 중합형 모노머류, 광가교형 모노머류 및 광중합 개시제, 이 중에서, 특히 광중합 개시제는, 그 재료를 적절히 선택하는 것에 의해, 광중합을 생기기 쉬운 파장을 원하는 파장으로 조정하는 것도 가능하다. 그리고, 액상 재료 M1은, 의도하지 않는 광에 의해 반응이 개시하는 것을 방지하기 위한 중합 금지제나, 중합 반응을 촉진시키는 중합 촉진제 등의 각종 첨가제를 적당량 함유해도 된다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 액상 재료 M1은 초기화 광원(2)으로부터 초기화 장치(1)에 의해 조사되는 제1 초기화 광 FL1에 의해 초기화되어 기록 마크를 기록하는 베이스 기록층(101)으로서 기능하도록 되어 있다.

구체적으로 말해서, 초기화 장치(1)의 초기화 광원(2)은, 예를 들면 파장 365nm의 제1 초기화 광 FL1(250 또는 300mW/cm², DC(Direct Current) 출력)을 출사하고, 제1 초기화 광 FL1을 테이블(3) 상에 탑재된 판형의 베이스 광 정보 기록 매체(100)에 대하여 조사하도록 되어 있다. 제1 초기화 광 FL1의 파장 및 광 파워 는, 액상 재료 M1에 사용되는 광중합 개시제의 종류나 베이스 기록층(101)의 두께 t1 등에 따라 적당히 선택된다.

또한, 초기화 광원(2)으로서는, 고압 수은 램프, 고압 방전 램프, 고체 레이저나 반도체 레이저 등의 높은 광 파워를 조사할 수 있는 광원이 사용된다.

또한, 초기화 광원(2)은, X 방향(도면 중의 우측 방향) 및 Y 방향(도면 중의 정면 방향)으로 이동할 수 있도록 하는 구동부(도시 안 됨)를 포함한다. 이에 따라, 초기화 광원(2)은 미경화 베이스 광 정보 기록 매체(100a)에 대하여 적절한 위치로부터 제1 초기화 광 FL1을 균일하게 조사할 수 있다.

이 경우, 액상 재료 M1은, 액상 재료 M1 내에서의 광중합 개시제로부터 래디칼이나 양이온을 발생시켜 모노머류의 광중합 반응 또는 광가교 반응, 또는 그 양쪽(이하, 이들을 총칭해서 "광반응"이라고 함)을 개시하게 하는 동시에, 모노머류의 광중합 가교 반응을 연쇄적으로 진행시킨다. 이 결과 모노머류가 중합되어 포토폴리머로 된다. 이러한 방식으로, 모노머류는 경화되고, 경화제 수지로서의 베이스 기록층(101)이 된다.

그리고, 액상 재료 M1에서는, 전체적으로 대략 균일하게 광 반응이 생기므로, 베이스 기록층(101)의 어떠한 부분도 동일한 굴절율을 갖는다. 즉, 초기화 후의 베이스 광 정보 기록 매체(100)에서는, 어느 개소에 광을 조사해도 반사되는 광의 광량이 동일하므로, 정보가 일체 기록되어 있지 않은 상태로 된다.

또한, 베이스 기록층(101)으로서, 열에 의해 중합하는 열중합형 또는 열에 의해 가교하는 열가교형의 수지 재료(이하, 이것을 "열경화형 수지"라고 함)를 사 용할 수 있다. 이 경우, 경화 이전의 열경화형 수지인 액상 재료 M1은, 예를 들면, 그 내부에 모노머류 및 경화제가 균일하게 분산되어 있다. 이 액상 재료 M1은, 고온하에서 또는 상온하에서 모노머류가 중합 또는 가교(이하, 이것을 "열중합"이라고 함)함으로써 폴리머로 되고, 이에 따라 굴절률 및 반사율이 변화하게 된다.

실제로, 액상 재료 M1은, 예를 들면 폴리머를 생성하는 열중합형의 모노머류와 경화제에 대하여, 전술한 광중합 개시제가 소정량 첨가됨으로써 구성된다. 또한, 열중합형의 모노머류 및 경화제로서는, 광중합 개시제가 기화하지 않게, 상온 경화 또는 비교적 저온으로 경화하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 광중합 개시제의 첨가 전에 열중합형 모노머류를 가열하여 미리 경화하게 하는 것도 가능하다.

그리고, 열중합형는 모노머류로서는, 공지의 모노머류를 사용할 수 있다. 예를 들면 페놀 수지, 멜라민 수지, 유레아 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르수지 등의 재료로서 사용되도록 한 각종의 모노머류를 사용할 수 있다.

또한, 경화제로서는, 공지의 경화제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 아민류, 폴리아미드 수지, 이미다졸류, 폴리설파이드 수지, 이소시아네이트 등과 같은 각종의 경화제를 사용할 수 있고, 반응 속도나 모노머류의 특성에 따라 적당히 선택된다. 그리고, 경화 반응을 촉진시키는 경화 보조제(curing adjunct) 등의 각종의 첨가물을 첨가하도록 해도 된다.

또한, 베이스 기록층(101)으로서 열가소성의 수지 재료를 사용할 수 있다. 이 경우, 기판(103) 상에 전개되는 액상 수지 M1은, 예를 들면 소정의 희석 용제로 희석된 폴리머에 대하여, 전술한 광중합 개시제가 소정량 첨가됨으로써 구성된다.

그리고, 열가소성의 수지 재료로서는, 공지의 수지를 사용할 수 있다. 예를 들면, 올레핀 수지, 염화 비닐 수지, 폴리스티렌, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene Copolymer) 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 아크릴 수지, 폴리비닐알코올, 염화 비닐리덴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 아세탈 수지, 노르보르넨 수지 등과 같은 각종의 수지를 사용할 수 있다.

또한, 희석 용제(diluting solvent)는, 물, 알코올류, 케톤류, 방향족계 용제, 할로겐계 용제 등의 각종 용제 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 그리고, 열가소성 수지의 물리 특성을 변화시키는 가소제 등 각종의 첨가물을 첨가하도록 해도 된다.

(1-2) 기록 마크의 기록 및 재생 원리

액상 재료 M1이 광경화형 수지 재료(ultra-violet curable resin)를 사용한 경우는, 광중합 개시제가 스타터로 되고 광 반응이 연쇄적으로 진행하게 된다. 따라서, 이론상 매우 소량의 광중합 개시제만이 소비된다. 그러나, 액상 재료 M1의 광 반응을 효과적으로 진행시키기 위해, 실제로 소비되는 광중합 개시제에 비해 과잉의 광중합 개시제가 배합된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 베이스 광 정보 기록 매체(100)의 베이스 기록층(101)에서는, 모노머류가 중첩되어 생성한 폴리머 P 내에 형성된 공간 A에, 소비 되지 않은 광중합 개시제(이하, "광중합 개시제 잔류물"이라고 함)가 산재한 상태로 존재한다.

또한, 열중합형 모노머류 및 열가소성 수지에 대하여 광중합 개시제를 배합한 경우에는, 광중합 개시제가 몇가지 반응에 의해 소비되지 않으며, 그대로 베이스 기록층(101) 내에 잔류하므로, 광경화형 수지와 마찬가지로, 광중합 개시제 잔류물이 남아 있게 된다. 또한, 베이스 기록층(101)에는, 희석 용제로서 사용된 용제가 잔류한 잔류 용제나 경화 처리에서 잔류한 미반응의 모노머류가 남아 있을 수 있다.

베이스 광 정보 기록 매체(100)에서는, 액상 재료 M1이 140℃ 내지 400℃(140℃ 내지 400℃는, 140 이상 400 이하의 온도를 의미함)에 비등 또는 분해 등에 의해 기화하는 기화 온도를 가지는 광중합 개시제, 잔류 용제 또는 모노머류 등의 기화 재료를 배합함으로써, 베이스 기록층(101)에 140℃ 내지 400℃의 기화 온도를 가지는 기화 재료를 포함하게 된다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 베이스 기록층(101)에 대물 렌즈 OL를 통하여 소정의 기록용의 광빔 L2(이하, "기록광 빔 L2c"라고 함)가 조사되면, 기록광 빔 L2c의 초점 Fb 부근의 온도가 국소적으로 상승하고, 예를 들면 150℃ 이상의 고온으로 된다.

이 경우, 기록광 빔 L2c는, 초점 Fb 부근의 베이스 기록층(101)에 포함되는 기화 재료를 기화시켜, 그 체적을 증대시킴으로써, 초점 Fb에 기포를 형성한다. 이 경우, 기화한 광중합 개시제 잔류물은, 그대로 기록층(101)의 내부를 투과하거 나, 또는 기록광 빔 L2c가 조사가 중단된 후 냉각되어 체적이 작은 액체로 된다. 그러므로, 기포에 의해 형성된 공동만이 초점 Fb 부근에 남게 된다. 그리고, 베이스 기록층(101)과 같은 수지는, 통상 일정한 속도로 공기를 투과시킴으로써, 공동 내부는 공기에 의해 채워질 것이다.

즉, 베이스 광 정보 기록 매체(100)에서는, 기록광 빔 L2c를 조사하여 베이스 기록층(101)이 함유하는 기화 재료를 기화시킴으로써, 도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 초점 Fb에 기포에 의해 형성된 기포 또는 공동이 되는 기록 마크 RM을 형성할 수 있다.

일반적으로 베이스 기록층(101)에 사용되는 포토폴리머의 굴절률 n₁₀₁이 1.5정도이며, 공기의 굴절률 n_AIR이 1.0이므로, 베이스 기록층(101)은, 기록 마크 RM에 대하여 판독용의 광빔 L2(이하, "판독광 빔 L2d"라고 함)가 조사되면, 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같이, 기록 마크 RM의 계면에서의 굴절률의 차이에 의해, 판독광 빔 L2d를 반사하여 비교적 광량이 큰 귀환광 빔 L3을 생성한다.

한편, 베이스 기록층(101)은, 기록 마크 RM이 기록되어 있지 않은 소정의 목표 위치에 대하여 판독광 빔 L2d가 조사되면, 도 4의 (C)에 나타낸 바와 같이, 목표 위치 부근이 동일한 굴절률 n₁₀₁로 되는 것에 의해, 판독광 빔 L2d가 반사되지 않는다.

즉, 베이스 광 정보 기록 매체(100)에서는, 베이스 기록층(101)의 목표 위치에 판독광 빔 L2d를 조사하고, 베이스 광 정보 기록 매체(100)에 의해 반사되는 귀 환광 빔 L3의 광량을 검출함으로써, 베이스 기록층(101)에 있어서의 기록 마크 RM의 유무를 검출할 수 있고, 베이스 기록층(101)에 기록된 정보를 재생할 수 있게 되어 있다.

(1-3) 광 정보 기록 및 재생 장치의 구성

도 5를 참조하면, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 전체적으로 베이스 광 정보 기록 매체(100)에 있어서의 베이스 기록층(101)에 대하여 광을 조사함으로써, 베이스 기록층(101)에서 상정되는 복수개의 기록 마크층(이하, "가상 기록 마크층"이라고 함)에 정보를 기록하고, 정보를 재생하도록 되어 있다.

광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, CPU(Central Processing Unit) 구성으로 되는 제어부(6)에 의해 전체를 통괄 제어하도록 되어 있고, 도시하지 않은 ROM(Read Only Memory)으로부터 기본 프로그램이나 정보 기록 프로그램, 정보 재생 프로그램 등과 같은 각종의 프로그램을 판독하고, 이들을 도시하지 않은 RAM(Random Access Memory)에 전개함으로써, 정보 기록 처리나 정보 재생 처리 등의 각종 처리를 실행하도록 되어 있다.

제어부(6)는, 광픽업(7)을 제어함으로써, 광픽업(7)으로부터 베이스 광 정보 기록 매체(100)에 대하여 광을 조사시키고, 베이스 광 정보 기록 매체(100)로부터 반사되는 광을 수광하도록 되어 있다.

광픽업(7)은, 제어부(6)의 제어에 따라 기록 및 재생 광원(레이저 다이오드)(10)으로부터, 예를 들면 파장 405 내지 406[nm]의 광빔 L2를 DC 출력으로 출사시키고, 광빔 L2를 콜리메이터 렌즈(11)에 의해 발산광으로부터 평행 광으로 변환 한 다음, 빔 스플리터(12)에 입사시키도록 되어 있다.

또한, 기록 및 재생 광원(10)은, 제어부(6)의 제어에 따라 광빔 L2의 광량을 조정할 수 있도록 되어 있다.

빔 스플리터(12)는, 반사 투과면(12S)에 의해 광빔 L2의 일부를 투과시켜, 대물 렌즈(13)에 입사시킨다. 대물 렌즈(13)는, 광빔 L1을 집광함으로써, 베이스 광 정보 기록 매체(100) 내의 임의의 개소(즉, 원하는 가상 기록 마크층의 원하는 트랙 위치)에 집광시키도록 되어 있다.

또한, 대물 렌즈(13)는, 베이스 광 정보 기록 매체(100)로부터 귀환광 빔 L3을 받는 경우, 귀환광 빔 L3을 평행광으로 변환하여, 빔 스플리터(12)에 입사시킨다. 빔 스플리터(12)는, 귀환광 빔 L3의 일부를 반사 투과면(12S)에 의해 반사하고, 집광 렌즈(14)에 입사시킨다.

집광 렌즈(14)는, 귀환광 빔 L3을 집광하여 핀홀판(pinhole plate)(15)의 핀홀(15A)을 통과시킨다. 이 경우, 핀홀(15A)은, 원하는 가상 기록 마크층에 의해 반사된 귀환광 빔 L3만을 선택적으로 통과시켜, 렌즈(16)를 통해 수광 소자(photodetector)(17)에 조사한다.

이에 따라서, 수광 소자(17)는, 귀환광 빔 L3의 광량을 검출하고, 검출한 광량에 따른 검출 신호를 생성하여 제어부(6)에 전송한다. 이에 의하면, 제어부(6)는, 검출 신호에 기초하여 귀환광 빔 L3의 검출 상태를 인식할 수 있도록 되어 있다.

그런데, 광픽업(7)은, 도시하지 않은 구동부를 포함한다. 제어부(6)의 제어 에 의해, X 방향, Y 방향 및 Z 방향의 3축 방향으로 이동할 수 있다. 실제로, 제어부(6)는, 광픽업(7)의 위치를 제어함으로써, 광빔 L2의 초점 위치를 원하는 위치에 맞출 수 있다.

이와 같이 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 베이스 광 정보 기록 매체(100) 내의 임의의 개소에 대하여 광빔 L2를 집광하고, 베이스 광 정보 기록 매체(100)로부터 돌아오는 귀환광 빔 L3을 검출할 수 있도록 되어 있다.

(1-4) 실시예 1

이하의 조건에 따라, 베이스 광 정보 기록 매체(100)의 샘플 1~8을 제작하였다. 샘플 1~8에서는, 광중합 개시제의 기화 온도의 차이에 의한 영향을 확인하기 위하여, 한 종류의 모노머류에 대하여, 기화 온도가 상이한 8종류의 광중합 개시제를 동일 중량 배합했다.

모노머류로서 아크릴산 에스테르 모노머(p－큐밀페놀 에틸레녹사이드 부가 아크릴산 에스테르)와 우레탄 2-관능 아크릴레이트 올리고머와의 혼합물(중량비 40:50) 100 중량부에 대하여, 1.0 중량부의 광중합 개시제를 더하여, 암실에서 혼합 및 탈포(defoaming)함으로써 액상 재료 M1을 조정하였다.

이하, 각 샘플에서 사용한 광중합 개시제를 나타낸다.

샘플 1: DAROCUR(등록상표) 1173(2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-원, Chiba Specialty Chemicals)

샘플 2: Irg-184 (1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, Chiba Specialty Chemicals)

샘플 3: Irg-784 (비스 (η-2, 4-시클로펜타디엔-1-일)-비스 (2,6-디플루오로-3-1H-피롤-1-일)-페닐) 티타늄, Chiba Specialty Chemicals)

샘플 4: Irg-907 (2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르포리닐 프로판온, Chiba Specialty Chemicals)

샘플 5: Irg-369 (2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르포리닐)-브타논-1, Chiba Specialty Chemicals)

샘플 6: SCTP (Sony Chemical & Information Device Corporation)

샘플 7: X-32-24 (Sony Chemical & Information Device Corporation)

샘플 8: UVX4 (Sony Chemical & Information Device Corporation)

그리고, 액상 재료 M1을 기판(103) 상에 전개하고, 기판(102)과 기판(103) 사이에 끼워넣어 미경화 베이스 광 정보 기록 매체(100a)를 제작하였다. 이러한 미경화 베이스 광 정보 기록 매체(100a)에 대하여, 고압 수은 램프(high-pressure mercury-vapor lamp)로 되는 제1 초기화 광원(1)에 의해 제1 초기화 광 FL1(파장이 365[nm]에서 파워 밀도 250[mW/cm²])을 10초 동안 조사함으로써, 베이스 광 정보 기록 매체(100)로서의 샘플 1을 제작하였다. 그리고, 각 샘플 1~8에서의 베이스 기록층(101)의 두께 t1은 0.5[mm], 기판(102)의 두께 t2는 0.7[mm], 기판(103)의 두께 t3는 0.7[mm]이었다.

이하, 샘플 1~8에 사용한 액상 재료 M1의 모노머류 및 광중합 개시제의 배합량의 일람을 나타낸다.

[표 1]

	샘플	1	2	3	4	5	6	7	8
모노머류	아크릴산 에스테르 모노머	40	40	40	40	40	40	40	40
모노머류	우레탄 2관능 아크릴레이트 올리고머	60	60	60	60	60	60	60	60
광중합 개시제	Irg-784	-	-	1	-	-	-	-	-
	Irg-184	-	1	-	-	-	-	-	-
	DAROCUR1173	1	-	-	1	-	-	-	-
	Irg-907	-	-	-	-	1	-	-	-
	Irg-369	-	-	-	-	-	-	-	-
	SCTP	-	-	-	-	-	1	-	-
	X-32-24	-	-	-	-	-	-	1	-
	UVX4	-	-	-	-	-	-	-	1

도 6의 (A)에 나타낸 바와 같이, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 베이스 광 정보 기록 매체(100)에 대하여 정보를 기록할 때, 기록 및 재생 광원(10)(도 5)으로부터의 기록광 빔 L2c를 베이스 기록층(101) 내에 집광한다. 이 경우, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 광픽업(7)(도 5)의 X 방향, Y 방향 및 Z 방향의 위치를 제어함으로써, 기록광 빔 L2c(도 6의 (A))를 베이스 기록층(101) 내의 목표 위치에 집중시킨다.

이 경우, 베이스 기록층(101) 내의 목표 위치에서는, 기록광 빔 L2c가 집광되고, 온도가 국소적으로 상승하며, 베이스 기록층(101)에서의 광중합 개시제 잔류물의 온도가 광중합 개시제의 기화 온도 이상으로 되므로, 광중합 개시제 잔류물이 기화하고, 목표 위치에 공동, 즉 기록 마크 RM을 형성한다.

구체적으로, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 베이스 기록층(101)의 표면으로부터 깊이 200 ㎛가 되는 위치를 목표 위치로 하고, 기록 및 재생 광원(10)으로 부터 파장 405 내지 406[nm], 광 파워 55[mW]의 레이저광이 되는 기록광 빔 L2c를 사출하고, 이것을 개구수(NA: Numerical Aperture)가 0.3인 대물 렌즈(13)에 의해 집광하고, 목표 위치에 대하여 조사한다.

도 6의 (B)에 나타낸 바와 같이, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 베이스 광 정보 기록 매체(100)로부터 정보를 판독할 때, 기록 및 재생 광원(10)(도 5)으로부터의 판독광 빔 L2d를 베이스 기록층(101) 내에 집광한다. 이 경우, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 광픽업(7)(도 5)의 X 방향, Y 방향 및 Z 방향의 위치를 제어함으로써, 판독광 빔 L2d(도 6의 (B))를 베이스 기록층(101) 내의 목표 위치에 집중시킨다.

이 경우, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 기록 및 재생 광원(10)으로부터 기록광 빔 L2c와 동일 파장으로 되어 광 파워가 200[μW] 또는 1.0[mW]로 되는 판독광 빔 L2d를 출사하고, 대물 렌즈(13)에 의해 베이스 기록층(101) 내의 기록 마크 RM이 형성되어 목표 위치에 집광시킨다.

이 경우, 판독광 빔 L2d는, 기록 마크 RM에 의해 반사되어 귀환광 빔 L3로 된다. 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 대물 렌즈(13) 및 빔 스플리터(12) 등을 통하여 귀환광 빔 L3을 CCD(Charge Coupled Device)로 되는 수광 소자(17)에 의해 검출한다.

또한, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 샘플 1에서의 목표 위치에 대하여, 파장이 405[nm]로 되는 광 파워 55[mW]의 기록광 빔 L2c를 개구수 NA가 0.3인 대물 렌즈(13)를 통하여 0.6초 동안 조사한 후, 405 nm의 동일한 파장, 동일한 개구수 NA로 되는 대물 렌즈(13)를 통하여 광 파워 1.0 mW의 판독광 빔 L2d를 조사하였다.

이 경우, 수광 소자(17)는, 도 7의 (A)에 나타낸 바와 같이, 충분히 검출 가능한 광량이 되는 귀환광 빔 L3을 검출할 수 있다. 이 광량을 기준 광량으로 해서, 샘플 2~8에 대한 귀환광 빔 L3의 검출의 유무를 확인한다.

한편, 기록광 빔 L2c를 조사하고 있지 않은 목표 위치에 대하여, 마찬가지로 판독광 빔 L2d를 조사한 경우, 수광 소자(17)는, 도 7의 (B)에 나타낸 바와 같이, 귀환광 빔 L3을 거의 검출할 수 없었다.

그리고, 샘플 1에 사용한 광중합 개시제는, 자외선으로부터 가시광선 (1 nm 내지 550 nm) 사이의 파장을 갖는 광을 흡수함으로써 여기되고, 광중합의 스타터로 되는 래디칼을 발생시키는 것으로부터, 자외선을 흡수하는 특성을 가진다. 샘플 2~8에 사용한 각 중합 개시제에 대해서도 마찬가지이다.

기록광 빔 L2c는 파장이 405 nm이다. 이 파장이 가시광이라고 하더라도, 기록광 빔 L2c는 자외선에 가까운 가시광이다. 따라서, 샘플 1에서 사용한 DARCUR1173은 베이스 기록층(101) 내에서 기록광 빔 L2c를 흡수하여 스스로 발열하고, 기화 온도 이상으로 되는 것에 의해 기화하고, 기포, 즉 기록 마크 RM을 형성하는 것으로 생각된다.

포토폴리머도 그 구조로부터 다수의 이중 결합을 가지고 있는 것이 많다. 일반적으로 이중 결합은, 자외선을 흡수하는 것으로 알려져 있다. 즉, 포토폴리머는, 기록광 빔 L2c를 흡수하여 발열하고, 이 열을 광중합 개시제에 전달함으로써, 광중합 개시제의 온도를 상승시켜, 광중합 개시제를 기화시키는 것으로 생각된다.

또한, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 샘플 1~8의 각각의 목표 위치에 대하여, 파장이 406 nm로 되는 광 파워 20 mW을 가진 DC 출력의 기록광 빔 L2c를 개구수 NA가 0.3인 대물 렌즈(13)를 통하여 10초 동안 조사한 후, 406 nm의 동일 파장을 가진 개구수 NA가 0.3인 대물 렌즈(13)를 통하여 광 파워 1.0 mW의 판독광 빔 L2d를 조사한다.

이 경우, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)가 목표 위치를 변화시킬 때마다, 조사 시간을 0.05초 내지 10.0초의 범위에서 0.05초 단위로 기록광 빔 L2c의 조사 시간을 증가시킨다.

그리고, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 목표 위치에 판독광 빔 L2d를 조사하고, 수광 소자(17)에 의해 귀환광 빔 L3의 광량을 검출한다. 기준 광량 이상의 광량이 수광 소자(17)에 의해 검출될 수 있는 조사 시간 중에서 가장 짧은 조사 시간을 기록 시간으로 한다.

표 2에, 샘플 1~8의 기록 시간, 각 샘플에 사용된 광중합 개시제의 종류, 기화 온도 및 배합 비율의 일람을 나타낸다. 그리고, 표 중에 "X"라고 되어 있는 것은, 기록광 빔 L2c를 10초 동안 조사한 목표 위치에 대하여 판독광 빔 L2d를 조사한 경우라도, 수광 소자(17)에 의해 기준 광량 이상의 귀환광 빔 L3가 검출되지 않은 것을 나타내고 있다.

[표 2]

	광중합 개시제	기화 온도(℃)	비율(wt%)	기록시간(초)
샘플 1	DAROCUR1173	147	1.0	0.45
샘플 2	Irg-184	192	1.0	0.5
샘플 3	Irg-784	232	1.0	0.45
샘플 4	Irg-907	247	1.0	0.3
샘플 5	Irg-369	282	1.0	0.5
샘플 6	SCTP	394	1.0	0.8
샘플 7	X-32-24	532	1.0	X
샘플 8	UVX4	> 600	1.0	X

그리고, 샘플 1 내지 샘플 8에 사용한 광중합 개시제(photoinitiator)의 기화 온도는, 이하의 측정 조건에 의한 TG/DTA(동시 열중량-차동 열 분석)의 측정 결과를 나타내고, TG 곡선에서 가장 크게 중량 감소가 생긴 온도를 기화 온도로 하고 있다.

분위기: N₂ (질소 분위기)

온도상승 속도: 분당 20℃

측정 온도: 40℃ 내지 600℃

사용 장치: TG/DTA300(Seiko Instruments Inc.)

또한, 예를 들면, 측정 대상물이 복수의 기화 온도를 가지는 경우에는, 가장 저온에서 크게 중량 감소가 생긴 온도를 측정 대상물의 기화 온도로 하고 있다. 또한, UVX4는, 측정 범위(40℃ 내지 600℃)에서 급격한 중량 감소를 확인하지 못하였기 때문에, 표는 기화 온도가 600℃를 넘는 것을 나타낸다.

이 결과로부터, 기화 온도가 147℃ 내지 394℃로 되는 광중합 개시제를 사용한 샘플 1~6의 어느 것에서도 1초 미만(0.2 내지 0.8초)의 기록 시간에서 기준 광량 이상의 귀환광 빔 L3가 검출되고, 목표 위치에 기록 마크 RM이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

한편, 기화 온도가 532℃ 또는 600℃ 이상이 되는 광중합 개시제를 사용한 샘플 7 및 8에서는, 기록광 빔 L2c를 10초 동안 조사한 목표 위치에 대하여 판독광 빔 L2d를 조사한 경우라도, 수광 소자(17)에 의해 기준 광량 이상의 귀환광 빔 L3가 검출되지 않기 때문에, 목표 위치에 기록 마크 RM이 형성되지 않은 것이 확인되었다.

즉, 기화 온도가 낮은 광중합 개시제를 사용한 경우에는, 기록광 빔 L2c의 조사에 의해 초점 Fb 부근에 존재하는 광중합 개시제 잔류물이 기화 온도에 도달하거나 그 이상으로 상승함으로써, 광중합 개시제 잔류물이 기화하여 기록 마크 RM을 형성할 수 있는 것으로 생각된다. 한편, 기화 온도가 높은 광중합 개시제를 사용한 경우에는, 광중합 개시제 잔류물이 기화 온도 정도까지 상승할 수 없어서 기화되지 않으므로, 기록 마크 RM을 형성할 수 없는 것으로 생각된다.

또한, 기록 및 재생 광원(22)을 대신해서, 2-광자 흡수 등의 다광자 흡수(multi-photon absorption)를 일으키는 피코초 레이저(picosecond laser)를 사용하고, 파장이 780 nm이고 평균 출사 파워가 43 mW인 5 피코초의 펄스 출력로 되는 기록광 빔 L2c를 펄스 피크 에너지 밀도를 변경해서 각 샘플 1 내지 8에 조사한 경우라도, 기록 시간의 변화에 3차 비선형 특성(third-order nonlinearity)은 관찰되지 않았다. 이에 의하면, 베이스 기록층(101)은 2-광자 흡수성의 재료를 포함하지 않는다고 할 수 있다.

여기서, 394℃의 기화 온도로 되는 광중합 개시제를 사용한 샘플 6을 사용한 경우라도, 0.8초에로 기록 마크 RM이 형성되어 있으므로, 기록광 빔 L2c의 조사 시간을 최대 1초까지 허용하면, 기화 온도가 대략 400℃ 이하인 광중합 개시제를 사용함으로써 기록 마크 RM을 형성할 수 있는 것으로 생각된다.

또한, 기록광 빔 L2c에 의해 발생하는 열에 의해 광중합 개시제 잔류물을 기화시키고, 실제로 기화 온도가 비교적 낮은 중합 개시제 쪽이 기화 온도가 높은 중합 개시제보다 기록 시간이 짧은 경향이 있으므로, 광중합 개시제의 기화 온도가 낮으면 낮을수록 기록 마크 RM을 용이하게 형성할 수 있는 것으로 생각된다.

그러나, TG/DTA 측정의 결과, 기화 온도가 147℃인 DAROCUR1173을 사용해도, 기화 온도보다 약 60℃낮은 90℃ 정도에서 서서히 흡열 반응이 시작된다. 이것은 DAROCUR1173을 함유하는 샘플을 약 90℃의 온도에서 장시간 방치한 경우, 광중합 개시제 잔류물이 서서히 기화되어, 기록 마크 RM을 형성하는 과정에서 광중합 개시제 잔류물이 잔류하지 않게 되고, 기록광 빔 L2c를 조사해도 기록 마크 RM을 형성할 수 없게 될 수 있다.

일반적으로, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)와 같은 전자 기기는, 80℃ 정도의 온도에서 사용되는 것이 상정되어 있다. 따라서, 베이스 광 정보 기록 매체(100)로서의 온도 안정성을 확보하기 위해서는, 기화 온도가 140℃(80℃+60℃)와 같거나 그 이상인 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 145℃(5℃ 더 높음) 이상의 기화 온도를 가지는 광중합 개시제를 사용함으로써, 온도 안정성을 보다 향상시킬 수 있다.

이상, 액상 재료 M1에 배합되는 광중합 개시제의 기화 온도는, 140℃ 내지 400℃의 범위인 것이 바람직하고, 또한 145℃ 내지 300℃의 범위를 갖는 것이 특히 바람직하다.

그리고, 액상 재료 M1에 배합되는 광중합 개시제의 배합량은, 광중합 반응을 충분히 진행시키는 동시에, 중합 개시제 잔류물이 과잉으로 존재하는 것에 의한 베이스 기록층(101)의 탄성률 저하 등의 악영향을 방지하기 위해서, 모노머류 100중량부에 대하여 0.8 중량부 내지 20.0 중량부인 것이 바람직하고, 또한 2.5 중량부 내지 20.0 중량부인 것이 특히 바람직하다.

또한, 기록층(100)에 기포로 되는 기록 마크 RM이 형성되기 직전에, 기록광 빔 L2c가 조사된 목표 위치에서 굴절률 변화가 생기고 있는 것이 광학 현미경에 의해 관측되었다. 따라서, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 기포에 의한 기록 마크 RM에 비해 귀환광 빔 L3의 강도가 약해지지만, 이러한 굴절률 변화를 기록 마크로서 사용할 수 있다.

(1-5) 실시예 2

전술한 바와 같이, 베이스 광 정보 기록 매체(100)는, 미경화 베이스 광 정보 기록 매체(100a)에 대하여 제1 초기화 광 FL1을 조사함으로써 형성된다. 이 경우, 기판(102)과 기판(103) 사이에 협지된 액상 재료 M1이 광중합 반응에 의해 경화되어 베이스 기록층(101)이 된다.

본원 발명인은, 베이스 기록층(101)에 대하여, 제1 초기화 광 FL1보다 광 강도가 큰 제2 초기화 광 FL2를 조사함으로써, 베이스 기록층(101)에 몇몇 화학 반응에 의해, 기록 마크 RM을 형성하기까지의 기록 시간이 단축되었다.

실시예 2에서는, 베이스 광 정보 기록 매체(100)으로서의 샘플 11 내지 13을 제작하는 동시에, 샘플 11~13에 대하여, 제2 초기화 광 FL2를 조사하고, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)를 형성하였다. 그리고, 실시예 2에서는, 제2 초기화 광 FL2의 광 강도를 변화시켰을 때의 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)에 대한 기록 시간에 대하여 측정을 행하였다. 그리고, 제2 초기화 광 FL2x를 조사한 베이스 기록층(101)을 "활성화 기록층(101X)"으로 한다.

실시예 1과 마찬가지로, 모노머류로서 아크릴산 에스테르 모노머(p-큐밀페놀 에틸레녹사이드 부가 아크릴산 에스테르)와 우레탄 2-관능 아크릴레이트 올리고머와의 혼합물(중량비 40:50)의 100 중량부에 대하여, 소정량의 광중합 개시제를 더하여, 암실에서 혼합 및 탈포해서 액상 재료 M1을 조정하였다. 이하, 액상 재료 M1의 배합을 나타낸다.

[표 3]

샘플	11	12	13
아크릴산 에스테르 모노머	40	40	40
우레탄 2-관능 아크릴레이트 올리고머	60	60	60
Irg-184	40	10
DAROCUR1173			10

그리고, 샘플 11 및 12는, 모노머류 및 광중합 개시제로서 동일한 재료를 사용하고 있지만, 광중합 개시제의 배합량이 샘플 11에서는 40 중량부이고, 샘플 12에서는 10 중량부이다. 또한, 샘플 13은, 샘플 12와 동일한 모노머류를 사용하고, 광중합 개시제의 배합량도 10 중량부로 동일하지만, 광중합 개시제의 종류가 샘플 12에서는 Irg-184, 샘플 13에서는 DAROCUR1173로 서로 상이하게 하고 있다.

그리고, 액상 재료 M1을, 기판(103)상에 전개하고, 기판(102)과 기판(103) 사이에 끼워넣어 미경화 베이스 광 정보 기록 매체(100a)를 형성한다. 이후, 고압 수은 램프인 제1 초기화 광원(1)에 의해 제1 초기화 광 FL1(파장이 365nm일 때 파워 밀도가 300 mW/cm²)를 20초 동안 조사함으로써, 베이스 광 정보 기록 매체(100)로서 샘플 11 내지 13에 대해 5개의 매체를 제작하였다. 그리고, 각 샘플 11~13에 있어서의 베이스 기록층(101)의 두께 t1은 0.3 mm, 기판(102)의 두께 t2는 0.7 mm, 기판(103)의 두께 t3은 0.7mm이다.

또한, 도 8의 (A)에 나타낸 바와 같이, 실시예 2에서는, 제2 초기화 광원(21)에 의해, 제2 초기화 광 FL2로서 405 내지 406 nm의 파장을 갖는 제2 초기화 광 FL2x를 샘플 11의 5개의 매체에 대하여 B~F의 조사 조건으로 각각 조사하였다. 그리고, 실시예 2에서는 도 8의 (B)에 사선으로 나타낸 바와 같이, 베이스 기록층(101)의 전역에 대하여 제2 초기화 광 FL2x를 조사하였다. 이 조사 조건을 이하에 나타낸다.

[표 4]

조사 조건	[kJ/cm²]
A	-
B	5
C	15
D	25
E	35
F	45

그리고, 조사 조건 A는, 제2 초기화 광 FL2x를 조사하지 않았다 것을 나타내고 있다. 이하, 제2 초기화 광 FL2x가 조사된 샘플을, 예를 들면 샘플 "11B, 11C, ..."와 같이 샘플 번호의 말미에 조사 조건 B~F의 알파벳을 부가하여 나타내고, 제2 초기화 광 FL2x를 조사하지 않았던 샘플에 대하여는, 이들과 구별하기 위해, 접미사 A를 부가하여 나타낸다.

또한, 샘플 11A, 12A 및 13A에 대하여 250 nm 내지 850 nm의 범위에서 흡수스펙트럼을 측정하고, 샘플 11A, 12A 및 13A에서의 파장 406 nm에 대한 흡수율은, 406 nm의 투과 광량이 0으로 될 때의 흡수율을 100%로 해서 각각 12.0, 9.8, 및 13.0 %이다.

그리고, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)에 의해, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)로서의 샘플 11A~11E, 12A~12F, 13A~13E의 베이스 기록층(101)에서의 목표 위치에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 파장이 405 ~ 406 nm가 되는 기록광 빔 L2c를 조사하였다.

또한, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)에 의해, 파장이 동일하고 개구수 NA가 동일한 대물 렌즈(13)를 통하여 광 파워 0.5 mW의 판독광 빔 L2d를 조사하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 기록 마크 RM이 형성되기까지의 기록 시간을 측정하였다.

표 5에 샘플 11A~11E에서의 기록 시간[베이스 기록층(101)에 대하여 기록 마크 RM이 형성되기까지의 기록 시간]을, 제2 초기화 광 FL2x를 조사하고 있지 않은 샘플 11A에서의는 기록 시간을 기준으로 한 기록 시간 비율로서 나타내고 있다.

[표 5]

샘플	조사 조건	기록 시간 비율
11A	A	1.00
11B	B	0.88
11C	C	0.65
11D	D	0.42
11E	E	0.18

표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 제2 초기화 광 FL2x를 조사하고 있지 않은 샘플 11A에 비해, 제2 초기화 광 FL2x를 조사한 샘플 11B~11E에서는 모두 기록 시간 비율이 1.0 미만이며, 제2 초기화 광 FL2x의 조사에 의해 기록 시간이 단축되어 있다.

또한, 샘플의 알파벳 역순(11E, 11D, 11C, 11B의 순서)으로, 즉 제2 초기화 광 FL2x의 조사 에너지가 상승함에 따라 기록 시간 비율이 감소하고, 제2 초기화 광 FL2x의 조사 에너지를 상승시킴으로써 기록 시간이 단축되어 있다.

여기서 전술한 바와 같이, 베이스 기록층(101) 내부에서는, 파장이 405 내지 406 nm 사이의 범위를 갖는 기록광 빔 L2c가 조사되면, 광중합 개시제 또는 폴리머 또는 그 양쪽이 기록광 빔 L2c의 일부를 흡수하고, 발열함으로써 중합 개시제를 기화시켜, 기포로 되는 기록 마크 RM을 형성한다.

즉, 샘플 11B~11E에서는, 제2 초기화 광 FL2x의 조사에 의해 기록광 빔 L2c의 흡수율이 증대하게 되고, 이러한 흡수율에 따른 보다 많은 광 에너지가 열에너지로 변환되는 것에 의해 신속한 온도 상승이 생기고, 기록 시간이 단축된다.

그리고, 제2 초기화 광 FL2x를 조사 하지 않는 샘플 11A에서의 베이스 기록층(101)은 대략 무색이며 투명하고, 제2 초기화 광 FL2x를 조사한 샘플 11B~11E에 서의 활성화 기록층(101X)는 모두 황갈색으로 착색되어 있다. 이로부터 제2 초기화 광 FL2x의 조사에 의해 베이스 기록층(101) 내부에서는 몇가지 화학 변화(예를 들면, 2중결합이 증가하여 황변하는 비가역적인 화학 변화)가 생기고, 405 내지 406 nm의 파장을 갖는 기록광 빔 L2c에 대한 흡수율(이하, "기록광 흡수율"이라고 함)이 증대한다.

표 6에 샘플 11A~11E에 비해 광중합 개시제의 배합량을 저하시킨 샘플 12A~12F에 대한 기록 시간을, 제2 초기화 광 FL2x를 조사하고 있지 않은 샘플 12A에서의 기록 시간을 기준으로 한 기록 시간 비율로서 나타내고 있다.

[표 6]

샘플	조사 조건	기록 시간 비율
12A	A	1.00
12B	C	0.85
12C	D	0.76
12D	E	0.67
12E	F	0.56

표 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제2 초기화 광 FL2x를 조사함으써 기록 시간이 단축되는 동시에, 제2 초기화 광 FL2x의 조사 에너지의 증대에 따라 기록 시간이 단축되어 있다. 또한, 예를 들면, 동일 조사 조건(샘플 11D와 샘플 12D의 조건)하에서 기록 시간 비율을 비교하면, 샘플 11D의 기록 시간 비율이 0.42인데 대하여, 샘플 12D의 기록 시간 비율 0.76이며, 샘플 12D가 샘플 11D보다 큰 값을 나타내고 있다. 다른 조사 조건 C 및 E에 대해서도 마찬가지이다.

여기서, 샘플 12D는 샘플 11D에 비해 광중합 개시제의 배합량이 낮고, 다른 조건에 대해서 동일하다. 이로부터, 샘플 12D의 기록 시간 비율이 샘플 11D보다 큰 것은, 광중합 개시제의 배합량이 낮기 때문이다.

즉, 제2 초기화 광 FL2x의 조사에 의해, 베이스 기록층(101)의 내부에 존재하는 광중합 개시제 잔류물이 기록광 빔 L2c를 보다 많이 흡수하도록 한 몇 가지 화학 반응을 일으키고, 이 광중합 개시제 잔류물이 화학 반응을 일으킨 것이 주요인으로 기록 시간이 단축된다.

그리고, 베이스 기록층(101) 내부의 폴리머에도 마찬가지의 화학 반응이 생길 가능성이 있고, 폴리머의 화학 반응에 의한 기록 시간의 단축이 생긴 경우라도, 폴리머의 화학 반응에 의한 기록 시간의 단축은, 광중합 개시제 잔류물의 화학 반응에 의한 기록 시간의 단축에 기여하는 것으로 생각된다.

표 7에 샘플 12A~12F에 비해 광중합 개시제의 종류를 변경한 샘플 13A~13E에 대한 기록 시간을, 제2 초기화 광 FL2x를 조사하고 있지 않은 샘플 13A에서의 기록 시간을 기준으로 한 기록 시간 비율로서 나타내고 있다.

[표 7]

샘플	조사 조건	기록 시간 비율
13A	A	1.00
13B	B	0.91
13C	C	0.67
13D	D	0.43
13E	E	0.21

표 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 제2 초기화 광 FL2x를 조사함으로써 기록 시간이 단축되고, 제2 초기화 광 FL2x의 조사 에너지의 증대에 따라 기록 시간이 단축된다. 또한, 예를 들면, 동일 조사 조건인 샘플 12D와 샘플 13D의 기록 시간 비율을 비교하면, 샘플 12D의 기록 시간 비율이 0.76인데 대하여, 샘플 13D의 기록 시간 비율이 0.43이며, 샘플 13D의 기록 시간 비율이 샘플 12D의 기록 시간 비율보다 작다. 다른 조사 조건 C 및 E에 대해서도 마찬가지이다.

여기서, 샘플 13D는, 샘플 12D에 비해 광중합 개시제의 종류가 상이하게 되어 있고, 다른 조건에 대해서는 동일하다. 이로부터, 샘플 13D의 기록 시간 비율이 샘플 12D보다 작은 것은, 광중합 개시제의 종류가 상이하기 때문인 것으로 생각된다.

이로부터, 광중합 개시제 잔류물이 화학 반응을 일으키는 주요인으로 되고, 이에 따라 기록 시간이 단축되는 것으로 생각된다.

이와 같이, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)는, 제1 초기화 광 FL1에 의해 경화된 베이스 기록층(101)에 대하여, 상기 제1 초기화 광 FL1보다 조사 에너지가 큰 제2 초기화 광 FL2x가 조사되는 것에 의해, 베이스 기록층(101)을 활성화한다.

이에 의하면, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)는, 기록광 빔 L2c에 대한 활성화 기록층(101X)의 반응성을 베이스 기록층(101)보다 향상시킨다. 즉, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)는, 활성화 기록층(101X)에서의 기록 마크 RM의 형성에 필요한 기록광 빔 L2c의 조사 에너지(이하, "마크 형성 필요 에너지"라고 함)를 베이스 기록층(101)의 마크 형성 필요 에너지보다 저하시킴으로써, 기록 마크 RM이 형성되기까지의 기록 시간을 베이스 기록층(101)보다 단축할 수 있다.

그리고, 활성화 기록층(101X)에서도, 기포 기록 마크 RM이 형성되기 직전에, 목표 위치에서 실시예 1과 마찬가지의 굴절률 변화가 확인되고, 굴절률 변화가 생기기까지의 시간이, 기록 시간과 마찬가지로 단축되어 있는 것이 확인되었다.

(1-6) 동작 및 효과

이상의 구성에 의하면, 본 발명의 광 정보 기록 매체로서의 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)에서의 기록층으로서의 활성화 기록층(101X)은, 정보의 기록 시에 집광되는 소정의 기록광인 기록광 빔 L2c를 흡수하여 초점 Fb 부근의 온도를 상승시킴으로써 기록 마크 RM을 형성하고, 정보의 재생시에 소정의 판독광인 판독광 빔 L2d가 조사되는 것에 따른 귀환광인 귀환광 빔 L3을 기초로 정보를 재생시킨다.

이 경우, 재초기화 광 정보 기록 매체(100)는, 경화제 수지로서의 베이스 기록층(101) 전체에 대하여 소정의 광 강도로 되는 활성화 광으로서의 제2 초기화 광 FL2x가 조사되는 것에 의해, 그 전체가 활성화되어 이루어지는 활성화 기록 영역으로서 활성화 기록층(101X)가 되도록 했다.

이에 의하면, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)는, 활성화 기록층(101X)에 기록광 빔 L2c를 조사했을 때 기록 마크 RM이 형성되기까지의 기록 시간을, 베이스 기록층(101)에 대하여 기록 빔 L2c를 조사했을 때의 기록 시간에 비해 단축할 수 있다.

그리고, 베이스 기록층(101)에 대하여 제2 초기화 광 FL2x를 조사함으로써, 베이스 기록층(101)에서 몇 가지 화학 변화가 생겨, 그 결과 활성화 기록층(101X)이 황갈색으로 착색된다. 이 화학 변화는, 특히 일반적인 수지 재료가 자외선 또는 자외선에 가까운 가시광에 노출됨으로써 생기는 비가역적인 황변 현상인 것으로 생각되며, 광조사에 의해 이성체(isomers)를 생성하는 가역적인 포토크로믹 현상(reversible photochromic phenomenon)과는 명확하게 상이한 것이다.

실제로, 제2 초기화 광 FL2x의 조사에 의해, 활성화 기록층(101X)의 기록광 빔 L2c에 대한 기록광 흡수율이 베이스 기록층(101)에 비해 향상되었다. 기록광 빔 L2c는 자외선에 가까운 가시광이므로, 기록광 흡수율의 변화에 따른 흡수 스펙트럼의 변화(예를 들면, 흡수 파장의 가시광 영역측으로의 시프트)에 의해 활성화 기록층(101X)이 착색되어 있는 것으로 생각된다.

또한, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)는, 활성화 기록층(101X)에서의 굴절률의 변화에 의해 기록 마크 RM을 형성하기 때문에, 단순하게 기록광 빔 L2c를 조사시키는 것만으로 기록 마크 RM을 형성할 수 있다.

또한, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)는, 기록 마크 RM으로서의 공동(cavity)의 존재에 의해 그 굴절률을 변화시킴으로써 활성화 기록층(101X)과 기록 마크 RM의 굴절률 차를 급격하게 할 수 있어, 판독광 빔 L2d를 강하고 반사하여, 판독광 빔 L2d에 양호한 광변조를 생기게 하여 귀환광 빔 L3을 생성할 수 있다.

또한, 베이스 기록층(101)에 140℃ 이상 그리고 400℃ 이하의 기화 온도를 갖는 광중합 개시제를 광중합 개시제 잔류물로서 함유한다.

이에 의하면, 베이스 기록층(101)은, 정보의 기록시에 소정의 기록광인 기록광 빔 L2c가 집광되면, 기록광 빔 L2c의 초점 Fb 부근에 존재하는 광중합 개시제 잔류물의 온도를 상승시켜 광중합 개시제 잔류물을 기화시킴으로써 공동이 되는 기 록 마크 RM을 형성할 수 있다.

이 결과, 정보의 재생시에 소정의 판독광인 판독광 빔 L2d가 조사되는 것에 의해 기록 마크 RM에 반사되어 이루어지는 귀환광으로서의 귀환광 빔 L3을 수광하여 기록 마크 RM의 유무를 검출함으로써, 귀환광을 기초로 정보를 재생시킬 수 있다.

한편, 종래의 색소(pigment)의 2-광자 흡수 특성을 이용하는 광 정보 기록 매체에서는, 다층화를 행하기 위하여, 재생의 파장에 대한 투과율은 낮지만 그 배정도 이상의 파장에 대해서는 투과율이 높은 색소 재료와, 대형이면서 고소비 전력인 고출력의 펨토초(femtosecond) 레이저 또는 피코초(picosecond) 레이저를 사용할 필요가 있다.

또한, 2가지 종류의 광빔을 간섭시켜 이루어지는 미소 홀로그램을 광 정보 기록 매체의 두께 방향으로 복수개 중첩되도록 형성하는 광 정보 기록 및 재생 장치는, 회전되고 진동하는 광 정보 기록 매체의 정보를 기록하고자 하는 개소에 2가지 종류의 광빔의 초점 위치를 동시에 맞춘 높은 수준의 제어가 필요하게 지므로, 그 구성이 복잡해지기 때문에 안정된 정보의 기록 또는 재생이 곤란하다.

이에 대하여, 베이스 광 정보 기록 매체(100)는, 레이저 다이오드로부터 통상의 레이저광이 집광되는 것만으로, 간단하고 용이하게 기포로 되는 기록 마크 RM을 형성할 수 있고, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)를 소형화하고 에너지 효율이 좋게 할 수 있다.

베이스 기록층(101)은, 적어도 모노머 또는 올리고머를 포함하는 모노머류와 광중합 개시제가 혼합되어 이루어지는 액상 재료 M1을, 제1 초기화 광 FL1의 조사에 의한 광중합이나 광가교 등의 광 반응에 의해 경화시킨 자외선 경화형 수지로 이루어진다.

여기서 광중합 개시제는, 중합 반응을 개시하기 위한 래디칼이나 양이온을 발생시켜 액상 재료 M1에서의 중합 반응을 개시하게 하는 역할을 담당하고 있으므로, 예를 들면, 모노머류 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 0.1 중량부[즉, 베이스 기록층(101)의 전체 중량에 대하여 0.01% ~ 0.09%)정도 배합되어 있으면, 이론적으로[반응 속도 등을 고려하지 않고 충분한 조사 시간(예를 들면 10시간)에 걸처 초기 광빔 11를 조사할 수 있는 경우] 모노머류를 포토폴리머로서 경화시키는 것이 가능하다.

액상 재료 M1은, 모노머류에 대하여 광중합 개시제를 과잉량 배합함으로써, 경화 후의 기록층에 광중합 개시제를 잔류시키는 동시에, 광 반응의 반응 속도를 상승시킬 수 있다.

이상의 구성에 의하면, 재초기화 기록 매체(100P)는, 경화된 수지인 베이스 기록층(101)에 대하여, 또 제2 초기화 광 FL2가 조사된 것에 의해 베이스 기록층(101)을 활성화한 활성화 기록층(101X)을 구비함으로써, 기록광 빔 L2c가 조사되었을 때 기록 마크 RM이 형성되기까지 필요한 마크 형성 필요 에너지를 저하시켜 기록광 빔 L2c가 조사되고부터 기록 마크 RM이 형성되기까지의 기록 시간을 단축할 수 있다. 이에 따라, 기록 속도를 향상시킬 수 있는 광 정보 기록 매체를 실현할 수 있다.

(2) 제2 실시형태

(2-1) 활성화 기록 영역의 형성

도 9 내지 도 13은 제2 실시형태를 나타낸 것이며, 도 1 내지 8에 나타내는 제1 실시형태에 대응하는 부분은 동일 부호로 나타내고 있다. 제2 실시형태에서는, 제2 초기화 광 FL2로서 원주 렌즈(cylindrical lens)에 의해 집광된 제2 초기화 광 FL2y를 층 패턴(layer pattern)으로 조사한다는 점에서, 베이스 기록층(101)의 전역에 조사하는 제1 실시형태와 다르다. 그리고, 베이스 광 정보 기록 매체(100) 및 정보 광 정보 기록 및 재생 장치(5)로서의 구성은 제1 실시형태와 같기 때문에 설명을 생략한다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 제2 초기화 장치(30)는, 레이저(31)로부터 파장이 406 nm인 제2 초기화 광 FL2y를 DC 출력의 형태로 출사해서, 콜리메이터 렌즈(32)에 입사되도록 한다. 콜리메이터 렌즈(32)는, 제2 초기화 광 FL2y를 평행광으로 변환하여, 미러(36)를 통하여 원주 렌즈(37)에 입사되도록 한다.

원주 렌즈(37)는, 제2 초기화 광 FL2y를 X 방향의 수속 상태를 변화시키지 않고 Y 방향으로만 수속시켜, 소정의 초점 거리에서 선형으로 집광하는 선형광(linear beam)으로 변환하여, 스테이지(38)에 위치된 베이스 광 정보 기록 매체(100)에 조사한다. 이 경우, 제2 초기화 광 FL2y는, 기판(102)을 투과하고, 베이스 기록층(101) 내에 조사된다.

도 10의 (A)에 나타낸 바와 같이, 제2 초기화 광 FL2y는, Y 방향에서의 초점 Fby에서 그 빔폭이 가장 작아지고, 광 강도가 가장 커지게 된다.

이 경우, 제2 초기화 광 FL2y에서는, 원주 렌즈(37)에 의해 집광되어 소정 강도 이상으로 된 부분(초점 Fby 주변)에 베이스 기록층(101)을 활성화하는데 충분한 광 강도를 가지는 영역(이하, "활성 광 영역"이라 함) AA가 높이는 AAh이고 폭은 AAry이 되는 타원형으로 형성된다.

또한, 제2 초기화 광 FL2y에서는, X 방향으로는 수속하지 않기 때문에, 도 10의 (B)에 나타낸 바와 같이, 활성 광 영역 AA가 X 방향으로 폭넓은 높이 AAh 및 폭 AAry로 되는 직사각형으로 형성된다.

즉, 제2 초기화 광 FL2y에서는, 도 11에 나타낸 바와 같이, Y-Z 평면에 타원형의 바닥면을 가지는 타원 원주형이 되는 활성 광 영역 AA가 형성된다.

제2 초기화 장치(30)는, 베이스 기록층(101) 내에서 제2 초기화 광 FL2y를 X-Y 방향으로 이동시킴으로써, 활성 광 영역 AA가 통과한 높이 AAh로 되는 영역을 활성화하고, 활성화 기록 영역(101Ya)을 형성한다.

그리고, 제2 초기화 장치(30)는, 스테이지(38)를 소정의 구동 속도로 X-Y 방향으로 구동하고, 제2 초기화 광 FL2y를 나선 형태로 간격을 두지 않고 베이스 기록층(101)에 조사한다(도 9). 이에 의해, 베이스 기록층(101)의 X-Y 방향에서의 거의 모든 영역에, 높이 AAh를 갖는 층 형태의 활성화 기록 영역(101Ya)을 형성한다. 또한, 제2 초기화 장치(30)에서는, 활성화 기록 영역(101Ya)에 조사되는 제2 초기화 광 FL2y의 조사 에너지가 소정 값이 되도록, 레이저(31)의 출사광 강도, 원주 렌즈(37)의 형상, 원주 렌즈(37)에 입사하는 제2 초기화 광 FL2y의 광속 직경, 및 스테이지(38)의 구동 속도가 설정되어 있다.

여기서 Y 방향의 초점 위치는, 베이스 기록층(101)에 대한 원주 렌즈(37)의 위치에 따라 베이스 기록층(101) 내의 기판(102) 또는 기판(103)으로 이동하게 된다.

그리고, 제2 초기화 장치(30)는, 도시하지 않은 제어부에 의해 원주 렌즈(37)의 위치가 제어됨으로써, 광디스크(100)의 베이스 기록층(101) 내에서의 제2 초기화 광 FL2yY 방향의 초점 위치[즉, 베이스 기록층(101)에서의 Z 방향의 위치]를 조정하고, Z 방향으로 복수의 활성화 기록 영역(101Ya)을 형성함으로써, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)를 제작한다.

이 결과, 도 12에 나타낸 바와 같이, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)에서의 활성화 기록층(101Y)에는, 복수의 활성화 기록 영역(101Ya)와 제2 초기화 광 FL2y에 의해 활성화가 행해져 있지 않은 비기록 영역(101Yb)이 교대로 형성된다. 이 기록 영역(101Ya)은 비기록 영역(101Yb)에 비해 황갈색으로 착색되어 있다.

그리고, 활성 광 영역 AA에서의 Y-Z 방향의 광 강도는 초점 Fby를 최대로 해서 서서히 저하되므로, 활성화 기록 영역(101Ya)에 조사되는 제2 초기화 광 FL2y의 조사 에너지는, Z 방향의 중심 부분에서 단부를 향해 서서히 저하된다.

따라서, 활성화 기록 영역(101Ya)의 기록광 빔 L2c에 따른 화학 변화의 정도는, Z 방향의 중심 부분으로부터 단부 및 비기록 영역(101Yb)을 향해 서서히 저하되므로, 활성화 기록 영역(101Ya)과 비기록 영역(101Yb)의 계면에서의 마크 형성 필요 에너지는 연속적으로 변화된다.

여기서, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 기록 처리로서 활성화 기록 층(101X)에 기록광 빔 L2c를 조사할 때, 활성화 기록층(101X) 내에 기록 마크 RM을 형성하기에 충분한 광 강도를 가지는 마크 형성 영역 CA를 형성한다.

또한, 제2 초기화 장치(30)에서의 원주 렌즈(37)는, 제2 초기화 광 FL2y를 Y 방향으로 수속시킬 때, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)에서의 대물 렌즈(13)(개구수 NA = 0.3)보다 개구수 NA가 크다(예를 들면, 개구수 NA = 0.5)에 상당하는 집광 각으로 제2 초기화 광 FL2y를 집광시키도록 되어 있다.

즉, 제2 초기화 광 FL2y의 초점 심도가 기록광 빔 L2c보다 짧으므로, 도 13의 (A)에 나타낸 바와 같이, 활성화 기록 영역(101Ya)의 두께(높이 AAh)는, 기록광 빔 L2c에서의 마크 형성 영역 CA의 높이 CAh보다 작게 형성된다.

전술한 바와 같이, 활성화 기록 영역(101Ya)은 제2 초기화 광 FL2y에 의해 활성화되어 있고, 마크 형성 필요 에너지가 저감되어 있다. 그러므로, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 기록 처리 동안, 활성화 기록 영역(101Y)의 기록 시간에 맞추어 기록광 빔 L2c를 목표 위치에 조사함으로써, 도 13의 (B)에 나타낸 바와 같이, 활성화 기록 영역(101Ya)에만 기록 마크 RM을 형성할 수 있다.

이 결과, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)에서는, 기록 시간의 단축에 더하여, 기록 마크 RM의 높이 RMh를 억제할 수 있으므로, 활성화 기록층(101Y) 내에 보다 많은 활성화 기록 영역(101Ya)을 형성함으로써 그 기록 밀도를 Z 방향으로 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)는, 활성화 기록 영역(101Ya)과 비기록 영역(101Yb) 사이에 기록광 빔 L2c를 조사했을 때 기록 마크 RM이 형성되기까 지의 기록 시간에 차가 존재하므로 기록광 빔 L2c를 일정 시간 조사했을 때 활성화 기록 영역(101Ya)에만 기록 마크 RM이 형성된다.

그러므로, 기록광 빔 L2c의 초점 Fb1가 Z 방향으로 어긋난 것과 같은 경우, 기록 마크 RM이 활성화 기록 영역(101Ya) 내에만 형성된다. 이 결과, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)는, 기록 마크 RM의 높이 RMh를 활성화 기록 영역(101Ya)의 높이 AAh와 동등하게 정렬하여 기록 마크 RM의 형상을 균일화할 수 있는 동시에, 기록 마크 RM의 Z 방향의 위치를 안정적으로 하는 것이 가능해진다.

그리고, 도 9에서는 활성화 기록층(101Y)에 4층의 활성화 기록 영역(101Ya)과 3층의 비활성화 영역(101Yb)이 형성되어 있지만, 활성화 기록 영역(101Ya)의 높이 AAh나 비기록 영역(101Yb)의 높이, 활성화 기록 영역(101Ya)의 층의 수는 기록 빔 L2d의 파장이나 대물 렌즈(13)의 개구수 NA 등과 같은 각종의 조건에 따라 적당히 선택된다.

또한, 도 9에서 제2 초기화 장치(30)는, 소정 폭의 선형 광이 되는 제2 초기화 광 FL2y를 베이스 기록층(101)에 대하여 나선 패턴으로 조사함으로써, 복수의 층으로 되는 활성화 기록 영역(101Ya)을 형성한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

예를 들면, 제2 초기화 장치(도시하지 않음)는, 도 14의 (A)에 나타낸 바와 같이, 베이스 기록층(101)의 반경과 실질적으로 동일한 폭을 가지는 제2 초기화 광 FL2y를 1회전 시킴으로써 활성화 기록 영역(101Ya)을 형성해도 되고, 이 경우, 활성화 기록층(101Y)에서의 최외주 영역(101Yc)과 같이 기록 마크 RM이 형성되지 않 는 영역을 활성화하지 않은 상태로 남길 수도 있다.

또한, 제2 초기화 장치(도시하지 않음)는, 도 14의 (B)에 나타낸 바와 같이, 베이스 기록층(101)의 직경보다 큰 폭을 갖는 선형 광이 되는 제2 초기화 광 FL2y를 베이스 기록층(101)에 대하여 조사함으로써, 활성화 기록 영역(101Ya)을 형성할 수 있다.

(2-2) 동작 및 효과

이상의 구성에 있어서, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)에서의 활성화 기록층(101Y)은, 층 형태의 복수의 활성화 기록 영역(101Ya)과, 정보의 기록시(즉, 기록 마크의 형성시)에 조사되는 기록광 빔 L2c의 광축 방향에서 활성화 기록 영역(101Ya)과 교대로 설치되고 베이스 기록층(101)에 대하여 활성화 광인 제2 초기화 광 FL2y가 조사되어 있지 않은 층 형태의 비기록 영역(101Yb)을 포함한다. 이에 의하면, 활성화 기록층(101Y)은, 기록 마크 RM이 기록될 때에 가상 기록 마크층 만을 활성화 기록 영역(101Ya)으로서 활성화할 수 있으므로, 활성화 기록 영역(101Ya) 이외의 영역에 잘못하여 기록 마크 RM이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 활성화 기록층(101Y)은, 기록광 빔 L2c에 대한 활성화 기록층(101Y)의 투과율을 향상시킬 수 있으므로, 기록광 빔 L2c가 활성화 기록층(101Y)에 입사 되고나서 기판(103) 부근의 활성화 기록층(101Y)에 기록광 빔 L2c를 조사하기까지 흡수되는 조사 에너지를 감소시킬 수 있으므로, 각 활성화 기록 영역(101Ya)에 비교적 균등한 기록광 빔 L2c를 조사시키는 것이 가능해진다. 또한, 판독광 빔 L2d에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 활성화 기록 영역(101Ya)은, 비기록 영역(101Yb)에 비해 착색되어 있으므로, 가시광인 기록광 빔 L2c의 조사 에너지를 양호한 효율로 열에너지로 변환할 수 있어, 중합 개시제 잔류물을 신속하게 기화시켜 기록 마크 RM을 단시간에 형성할 수 있다.

또한, 활성화 기록 영역(101Ya)은, 개구수 NA가 0.3인 대물 렌즈(13)에 의해 집광되는 기록광 빔 L2c 및 판독광 빔 L2d보다 짧은 초점 심도로 되는 제2 초기화 광 FL2y가 개구수 NA가 0.5인 원주 렌즈(37)에 의해 집광되어 형성되도록 했다.

이에 의하면, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)에서의 활성화 기록층(101Y)은, 기록 마크 RM의 높이 RMh를 억제할 수 있고, Z 방향으로 기록 밀도를 향상시킬 수 있다.

(3) 제3 실시형태

(3-1) 재초기화 광 정보 기록 매체의 제작

도 15 내지 도 18은 제3 실시형태를 나타낸 것이며, 도 9 내지 도 14에 나타내는 제2 실시형태에 대응하는 부분은 동일 부호로 나타내고 있다. 제3 실시형태서는, 제2 초기화 광 FL2로서 제2 초기화 광 FL2z를 집광 렌즈(41)에 의해 초점 Fb에 집광시킴으로써, 제2 초기화 광 FL2를 층 형상이 아니라, 가상 기록 마크층에서 기록 마크가 형성될 트랙(이하, "가상 트랙"이라고 함)에 따라 나선 형태로 조사하는 점이 제2 실시형태와 다른 점이다. 그리고, 베이스 광 정보 기록 매체(100) 및 정보 광 정보 기록 및 재생 장치(5)의 구성은 제1 실시형태와 같기 때문에 설명을 생략한다.

도 15에 나타낸 바와 같이, 제2 초기화 장치(40)는, 레이저(31)에서 405 nm의 파장을 갖는 제2 초기화 광 FL2z를 DC 출력으로 출사하고, 콜리메이터 렌즈(32) 및 미러(36)를 통하여 집광 렌즈(41)에 입사한다.

집광 렌즈(41)는, 예를 들면 초점 거리 f가 4.0 mm이고 개구수 NA는 0.3이므로, 제2 초기화 광 FL2z를 집광하고, 스테이지(38) 상에 탑재된 베이스 광 정보 기록 매체(100)에 조사한다. 이 경우, 제2 초기화 광 FL2z는, 기판(102)을 투과하고, 베이스 기록층(101) 내에 조사된다.

도시하지 않지만 제2 초기화 광 FL2z는, 초점 Fbz에서 그 빔폭이 가장 작아지고, 광 강도가 커지는 것에 의해, 타원체로 되는 활성 광 영역 AA를 형성한다.

그리고, 제2 초기화 장치(40)는, 스테이지(38)를 소정의 구동 속도로 XY 방향으로 나선 패턴으로 구동하고, 베이스 기록층(101)에 대하여 소정 간극을 두고 나선 패턴으로 제2 초기화 광 FL2z를 조사한다(도 15). 이에 의하면, 제2 초기화 장치(40)는, 기록 마크가 형성될 가상 트랙에 따라 제2 초기화 광 FL2z를 조사하고, 베이스 기록층(101)에서의 가상 트랙을 활성화해서 활성화 트랙(101Za)을 형성할 수 있다.

또한, 제2 초기화 장치(40)에서는, 활성화 트랙(101Za)에 조사되는 제2 초기화 광 FL2z의 조사 에너지가 소정값으로 되도록, 레이저(31)의 출사광 강도, 집광 렌즈(41)의 형상, 집광 렌즈(41)에 입사될 때의 제2 초기화 광 FL2z의 광속 직경, 및 스테이지(38)의 구동 속도가 설정되어 있다.

여기서 제2 초기화 장치(30)와 마찬가지로, 제2 초기화 광 FL2z 초점 위치 는, 베이스 기록층(101)에 대한 집광 렌즈(41)의 위치에 따라 정해진다.

그리고, 제2 초기화 장치(40)는, 도시하지 않은 제어부에 의해 집광 렌즈(41)의 위치가 제어됨으로써, 광디스크(100)의 베이스 기록층(101) 내에서의 제2 초기화 광 FL2z의 초점 위치[즉, 베이스 기록층(101)에서의 Z 방향의 위치]를 조정하고, Z 방향으로 복수의 활성화 기록 영역으로서의 활성화 트랙(101Za)을 형성함으로써, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)를 제작한다.

이 결과, 도 16에 나타낸 바와 같이, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)에의 활성화 기록층(101Z)에는, X-Y 평면상에 형성된 나선 형상의 활성화 트랙(101Za)이 Z 방향으로 복수 개 형성된다. 이 경우, 활성화 기록층(101Z)에서는, 기록광 빔 L2c의 광축과 평행한 Z 방향에서 활성화 트랙(101Za)을 가지는 층 사이에 제2 초기화 광 FL2z에 의해 활성화가 행해져 있지 않은 비기록 영역(101Zb)이 교대로 배치된 상태로 된다.

그리고, 도 16에서는 활성화 기록층(101Z)에 4층의 활성화 기록 영역(101Za)으로 3층의 비활성화 영역(101Zb)이 형성되어 있지만, 활성화 기록 영역(101Za)의 높이 AAh나 비기록 영역(101Zb)의 높이, 활성화 기록 영역(101Za)의 층수는, 기록 빔 L2d의 파장이나 대물 렌즈(13)의 개구수 NA 등과 같은 각종의 조건에 따라 적당히 선택된다.

(3-2) 실시예 4

여기서 실시예 2에서 제작한 샘플 11A~11E에 대하여, 406 nm의 파장을 갖는 광빔을 조사했을 때의 광빔에 대한 기록광 흡수율을, 광학 밀도(Optical Density) ( = 10Log₁₀(I₀/I))로서 표 8에 나타내고 있다.

[표 8]

샘플	조사 조건	광학 밀도[10Log₁₀(1_O/1)]
11A	A	0.57
11B	B	0.60
11C	C	0.62
11D	D	0.65
11D	E	0.69

표 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 제2 초기화 광 FL2z를 조사하고 있지 않은 샘플 11A에 비해, 제2 초기화 광 FL2z를 조사한 샘플 11B~11E에서는 모두 광학 밀도가 증가하고, 제2 초기화 광 FL2z의 조사에 의해 406 nm의 파장에 대한 각 샘플 11B~11E의 흡수율이 증가한다고 할 수 있다. 또한, 샘플 11E, 11D, 11C, 11B의 순서로, 즉 제2 초기화 광 FL2z의 조사 에너지가 상승함에 따라 광학 밀도가 증가한다.

이것은, 베이스 기록층(101)에 대한 제2 초기화 광 FL2z의 조사에 의해, 406 nm의 파장을 갖는 기록광 빔 L2c가 조사되었을 때, 활성화 트랙(101Za) 내부에서 열에너지로 변환되는 광 에너지량이, 비기록 영역(101Zb) 내부에 비해 증대하는 것을 의미한다.

이 현상은, 주로 베이스 기록층(101)에 존재하는 광중합 개시제 잔류물이 어떠한 화학 반응을 일으켜 화학적으로 변화됨으로써, 기록광 빔 L2c와 동일 파장이 되는 파장 406 nm에 대한 광학 밀도가 증대한 것에 의한 것으로 생각된다.

그리고, 본 실시형태에서는, 활성화 기록층(101Z) 내에서의 활성화 기록 영 역으로서 나선 형태의 활성화 트랙(101Za)을 형성하고, 활성화 트랙(101Za)의 활성화 기록층(101Z)에서 차지하는 체적이 작으므로 기록광 흡수율의 변화가 작게 되어 있다. 예를 들면, 제1 또는 제2 실시형태와 같이, 큰 체적을 활성화 기록 영역으로 하는 경우에는, 활성화 기록 영역의 활성화 기록층에서 차지하는 체적 비율에 따라 기록광 흡수율도 커지는 것으로 생각된다.

(3-3) 기록 마크의 형성

광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 기록 처리로서 활성화 기록층(101X)에 기록광 빔 L2c를 조사할 때, 활성화 기록층(101X) 내에 기록 마크 RM을 형성하기에 충분한 광 강도를 가지는 마크 형성 영역 CAz를 형성한다.

또한, 제2 초기화 장치(40)에서의 집광 렌즈(41)는, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)에서의 대물 렌즈(13)(개구수 NA는 0.3)와 동등한 집광 각 및 초점 심도를 갖는 제2 초기화 광 FL2z를 집광하는 집광 렌즈(41')이다.

즉, 도시하고 있지는 않지만, 제2 활성화 기록 영역(101Ya)의 Z 방향의 두께 및 X-Y 방향의 폭은, 기록광 빔 L2c에서의 마크 형성 영역 CA에서의 Z 방향의 높이 CAh 및 X-Y 방향의 폭 CAw와 거의 동일하게 형성되어 있다.

전술한 바와 같이, 활성화 트랙(101Za)은 제2 초기화 광 FL2z에 의해 활성화되어 있고, 기록 시간이 단축되어 있다. 그러므로, 광 정보 기록 및 재생 장치(5)는, 기록 처리시에, 활성화 트랙(101Za)의 기록 시간에 맞추어 기록광 빔 L2c를 목표 위치에 조사함으로써, 활성화 트랙(101Za)에만 기록 마크 RM을 형성할 수 있다.

이에 의하면, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)는, 도 17의 (A)에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 기록광 빔 L2c에서의 초점 Fbz 부근에서, 소정의 강도 이상이 되는 마크 형성 영역 CA가 활성화 트랙(101Za)으로부터 어긋나 조사된 것과 같은 경우라도, 활성화 트랙(101Za) 내에만 기록 마크 RM을 형성할 수 있다.

즉, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)는, 활성화 트랙(101Za) 이외의 비기록 영역(101Zb)에 기록 마크 RM을 형성하지 않기 때문에, 기록 마크 RM끼리 접근하는 것을 방지할 수 있고, 활성화 트랙(101Za)에 형성된 기록 마크 RM 사이에서의 크로스토크를 방지할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 도시하지는 않지만, Z 방향에서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 예를 들면 제2 초기화 광 L2z를 집광 렌즈(41)를 대신해서, 개구수 NA가 큰(예를 들면, NA = 0.5) 집광 렌즈에 의해 집광하여 활성화 트랙(101Za)을 형성하는 것도 가능하다. 이에 의하면, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)는, 제2 실시형태와 마찬가지의 효과에 더하여, 도 18의 (A)에 나타낸 바와 같이, 기록광 빔 L2c의 마크 형성 영역 CA에서의 XY 방향의 폭 CAw보다, 활성 광 영역 AA에 따른 활성화 트랙(101Za)의 폭 AAw를 작게 할 수 있으므로, 도 18의 (B)에 나타낸 바와 같이, 기록 마크 RM의 폭 RMw를 작게 하여, 기록 마크 RM의 기록 밀도를 증가시킬 수 있다.

(3-4) 동작 및 효과

이상의 구성에서, 재초기화 기록 매체(100P)의 활성화 기록층(101Z)은, X-Y 평면상에 나선형으로 형성된 활성화 기록 영역으로서의 활성화 트랙(101Za)을 가지고 있다. 또한, 활성화 기록층(101Z)은, X-Y 평면상에 층으로 형성된 활성화 트 랙(101Za)을 복수 개 가지고 있고, 층으로 되는 비기록 영역(101Zb)과 교대로 배치되도록 했다.

이에 의하면, 활성화 기록층(101Z)은, 제2 초기화 광 FL2z가 조사되는 것에 의해 활성화된 활성화 트랙(101Za)에 의해, 기록 마크 RM의 사이즈를 Z 방향뿐만 아니고 재초기화 기록 매체(100P)의 반경 방향으로도 제한하는 것이 가능해진다.

여기서 활성화 기록층(101Z)은, 초점 Fbz에서 피크를 갖는 광 강도가 외측으로 점차 감소하도록 한 광 강도 분포로 되는 활성 광 영역 AA를 가지는 제2 초기화 광 FLz가 조사되는 것에 의해 형성되므로, 활성화 트랙(101Za)에 생긴 화학 변화의 정도는 구배를 가지는 것으로 된다. 또한, 기록광 빔 L2c는, 마찬가지의 광 강도 분포로 되는 마크 형성 영역 CA를 가지고 있다. 그러므로, 활성화 기록층(101Z)은, 활성화 트랙(101Za)의 화학 변화의 정도와 마크 형성 영역 CA의 광 강도의 합산에 의해 실질적으로 활성화 트랙(101Za)에만 기록 마크 RM을 형성할 수 있다.

이에 의하면, 활성화 기록층(101Z)은, 기록광 빔 L2c의 초점이 가상 트랙으로부터 어긋나 조사되는 것에 의해 기록 마크 RM끼리 인접하여 형성되지 않고, 판독광 빔 L2d의 조사 시에 기록 마크 RM이 서로 간섭하여 크로스토크하는 것을 미리 방지할 수 있다.

(4) 다른 실시에

그리고, 전술한 실시예에서는 액상 재료 M1이 모노머류와 광중합 개시제로 구성되도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 액상 재료 M1의 구성 재료로서는, 열경화성의 모노머나, 이것을 경화시키기 위한 경화 제, 바인더 폴리머, 올리고머, 광중합을 행하기 위한 개시제, 또한 필요에 따라 감광 색소 등을 첨가해도 된다.

그리고, 필요에 따라 첨가되는 바인더 성분으로서는, 에틸렌글리콜, 글리세린과 그 유도체, 다가의 알코올류, 프탈레이트 에스테르와 그 유도체, 나프탈렌 디카르복시산 에스테르와 그 유도체, 인산 에스테르와 그 유도체, 지방산 디에스테르와 그 유도체와 같은 가소제(plasticizer)로서 사용할 수 있는 화합물을 들 수 있다. 이 경우, 사용되는 광중합 개시제로서는, 정보의 기록 후에, 후처리에 의해 적당히 분해되는 화합물이 바람직하다. 또한, 광감 색소로서는, 시아닌계, 쿠마린 계, 퀴놀린 계 색소 등을 들 수 있다.

또한, 전술한 실시예에서는, 광중합 개시제를 과잉량 첨가함으로써 베이스 기록층(101) 내에 광중합 개시제 잔류물을 함유시키도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 베이스 기록층(101)에서의 모노머류를 경화시키기 위한 광중합 개시제와는 다른 종류의 광중합 개시제를 첨가함으로써, 베이스 기록층(101)에 광중합 개시제를 함유하도록 해도 된다.

또한, 전술한 실시예에서는, 액상 재료 M1의 전체 중량에 대하여 0.79 중량% 이상, 28.6 중량% 이하의 비율로 광중합 개시제가 배합되어 있도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 광중합 개시제의 종류, 모노머류의 종류, 및 첨가제 등에 따라 광중합 개시제의 배합량은 적당히 선택된다.

또한, 전술한 실시예에서는, 140℃ 이상, 400℃ 이하의 기화 온도를 가지는 광중합 개시제를 베이스 기록층(101)에 함유시키도록 한 경우에 대하여 기술하였으 나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 140℃ 이상, 400℃ 이하의 기화 온도를 가지도록 화합물을 베이스 기록층(101)에 함유시키도록 해도 된다.

또한, 전술한 실시예에서는, 기록층이 함유하는 광중합 개시제 및 포토폴리머가 기록광 빔 L2c를 흡수하여 발열하도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 광중합 개시제 또는 포토폴리머중 어느 하나가 기록광 빔 L2c를 흡수하여 발열하도록 해도 된다.

또한, 기록층이 함유하는 포토폴리머나 필요에 따라 첨가되는 첨가제 등의 광중합 개시제 이외의 화합물이 기록광 빔 L2c에 따라 화학 반응(예를 들면, 광 또는 열에 따른 화합/분해 반응 등)을 일으켜 발열함으로써, 초점 Fb 부근의 온도를 상승시키도록 해도 된다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 베이스 기록층(101)은 자외선 경화형 수지가 경화되도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 열경화형 수지로 이루어지는 기록층에 대하여, 기화함으로써 기포를 형성하는 광중합 개시제 잔류물에 상당하는 기화 재료가 함유되어 있고, 이 기록층이 제2 초기화 광 FL2에 의해 화학 변화를 일으킨 경우라도, 전술한 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 전술한 실시예에서는, 초기화 처리(도 2)에서 평행 광으로 되는 제1 초기화 광 FL1을 베이스 광 정보 기록 매체(100)에 조사하도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 확산 광이나 수속 광으로 되는 제1 초기화 광 FL1을 베이스 광 정보 기록 매체(100)에 조사하도록 해도 된다.

또한, 전술한 실시예에서는, 베이스 광 정보 기록 매체(100)의 초기화 처리를 행하기 위한 제1 초기화 광 FL1, 베이스 광 정보 기록 매체(100)에 정보를 기록하기 위한 기록광 빔 L2c, 및 베이스 광 정보 기록 매체(100)로부터 정보를 재생하기 위한 판독광 빔 L2d의 파장을 동일하게 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 기록광 빔 L2c 및 판독광 빔 L2d의 파장을 동일하게 하고, 제1 초기화 광 FL1의 파장을 양자와 다르도록 하거나, 제1 초기화 광 FL1, 기록광 빔 L2c 및 판독광 빔 L2d의 파장을 서로 상이하게 해도 된다.

이 경우, 제1 초기화 광 FL1로서는, 베이스 기록층(101)을 구성하는 광중합 포토폴리머에서의 광 화학 반응의 감도에 적절한 파장이며, 기록광 빔 L2c로서는, 물질의 열전도에 의해 온도를 상승시키는 것 같은 파장 또는 흡수되기 쉬운 것 같은 파장이며, 판독광 빔 L2d로서는, 가장 높은 해상도를 얻을 수 있는 것 같은 파장인 것이 바람직하다. 이 경우, 기록광 빔 L2c 및 판독광 빔 L2d의 파장 등에 따라 대물 렌즈(13)(도 8)의 NA 등에 대해서도 적당히 조정하면 되고, 또한 정보의 기록시와 재생시에 기록광 빔 L2c 및 판독광 빔 L2d에 각각 최적화된 2개의 대물 렌즈를 전환하여 사용하도록 해도 된다.

또한, 베이스 기록층(101)을 구성하는 광중합 포토폴리머에 관해서는, 제1 초기화 광 FL1, 기록광 빔 L2c 및 판독광 빔 L2d의 각 파장의 조합에서 가장 양호한 특성을 얻을 수 있도록, 그 성분 등을 적당히 조정하면 된다.

또한, 전술한 실시예에서는, 기록 및 재생 광원(10)으로부터 출사되는 기록 광 빔 L2c 및 판독광 빔 L2d의 파장을 파장 405~406 nm로 하는 것 외에도, 다른 파장으로 하도록 해도 되고, 베이스 기록층(101) 내에서의 목표 위치의 부근에 기포에 의한 기록 마크 RM을 적절히 형성할 수 있으면 된다. 또한, 기포가 형성되는 전에 목표 위치의 부근에 생기는 굴절률 변화를 기록 마크 RM로 하는 것으로도 할 수 있다.

또한, 전술한 실시예에서는, 베이스 광 정보 기록 매체(100)의 기판(102) 측의 면으로부터 제1 초기화 광 FL1, 기록광 빔 L2c 및 판독광 빔 L2d를 각각 조사하도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 제1 초기화 광 FL1을 기판(103) 측의 면으로부터 조사하도록 하는 등, 각 광 또는 광빔을 각각 어느 면 또는 양면으로부터 조사하도록 해도 된다.

또한, 전술한 제1 실시형태에서는, 베이스 광 정보 기록 매체(100)를 테이블(4)에 고정하고, 광픽업(7)을 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 변위시킴으로써, 베이스 기록층(101) 내에서의 임의의 위치를 목표 위치로 하여 기록 마크 RM을 형성할 수 있도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 베이스 광 정보 기록 매체(100)를 CD나 DVD 등의 같은 광 정보 기록 매체로서 구성하고, 광 정보 기록 매체를 회전 구동시키는 동시에 광픽업(7)을 X 방향 및 Z 방향으로 변위시켜 정보의 기록 및 재생을 행하도록 해도 된다. 이 경우, 예를 들면, 기판(102)과 베이스 기록층(101)의 경계면 등에 트랙(그루브 또는 피트)을 형성하여 트래킹 제어나 포커스 제어 등을 행하면 된다.

또한, 전술한 실시예에서는, 베이스 광 정보 기록 매체(100)의 베이스 기록 층(101)을 한 변을 대략 50 mm로 하고, 두께 t1를 대략 0.05 ~ 1.0 mm로 한 원반형으로 형성하도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다른 임의의 치수로 하거나, 다양한 치수의 정사각형 판형 또는 직사각형 판형, 직육면체형 등과 같은 각종의 형상으로 해도 된다. 이 경우, Z 방향의 두께 t1에 관해서는, 기록광 빔 L2c 및 판독광 빔 L2d의 투과율 등을 고려해서 정하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 기판(102)과 기판(103)의 형상에 대해서는, 정사각형 판형 또는 직사각형 판형으로 한정되지 않고, 베이스 기록층(101)에 맞춘 다양한 형상이 가능하다. 또한, 기판(102)과 기판(103)의 재료에 대해서는, 유리에 한정되지 않고, 예를 들면 폴리카보네이트 등이라도 되고, 제1 초기화 광 FL1, 기록광 빔 L2c 및 판독광 빔 L2d 및 귀환광 빔 L3을 어느 정도 높은 투과율로 투과시키면 된다.

또한, 귀환광 빔 L3을 대신해서, 판독광 빔 L2d의 투과광을 수광하는 수광 소자를 배치하여 기록 마크 RM의 유무에 따른 판독광 빔 L2d의 광변조를 검출함으로써, 판독광 빔 L2d의 광변조를 기초로 정보를 재생하도록 해도 된다.

또한, 활성화 기록층(101X)으로부터 원하는 강도를 얻을 수 있는 경우에는, 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)로부터 기판(102)과 기판(103)을 생략해도 된다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 기록층으로서의 활성화 기록층(101X)에 의해 광 정보 기록 매체로서의 재초기화 광 정보 기록 매체(100P)를 구성하는 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 그 외에 각종의 구성으로 되는 기록층에 의해 광 정보 기록 매체를 구성하도록 해도 된다.

본 발명은, 예를 들면, 영상 콘텐츠나 음성 콘텐츠 등의 같은 대용량의 정보를 광 정보 기록 매체 등의 기록 매체에 기록하거나 또는 재생하는 광 정보 기록 및 재생 장치 등이라도 이용할 수 있다.

도 1은 광 정보 기록 매체의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 2는 제1 초기화 광의 설명을 위한 개략도이다.

도 3은 광중합 개시제 잔류물의 모양을 모식적으로 나타낸 개략도이다.

도 4는 광빔의 조사의 설명을 위한 개략도이다.

도 5는 광 정보 기록 및 재생 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 6은 정보의 기록 및 재생의 설명을 위한 개략도이다.

도 7은 귀환광 빔의 검출의 설명을 위한 개략도이다.

도 8은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 제2 초기화 광의 조사의 설명을 위한 개략도이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시형태에 의한 제2 초기화 광의 조사의 설명을 위한 개략도이다.

도 10은 제2 실시형태에 의한 제2 초기화 광의 설명을 위한 개략도이다.

도 11은 활성화 기록 영역의 형성의 설명을 위한 개략도이다.

도 12는 본 발명의 제2 실시형태에 의한 활성화 기록층을 나타내는 개략도이다.

도 13은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 기록 마크의 형성의 설명을 위한 개략도이다.

도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 의한 활성화 기록층의 변형예의 설명을 위한 개략도이다.

도 15는 본 발명의 제3 실시형태에 의한 제2 초기화 광의 조사의 설명을 위한 개략도이다.

도 16은 본 발명의 제3 실시형태에 의한 활성화 기록층을 나타내는 개략도이다.

도 17은 본 발명의 제3 실시형태에 의한 기록 마크의 형성의 설명을 위한 개략도이다.

도 18은 본 발명의 제3 실시형태에 의한 활성화 기록층의 변형예의 설명을 위한 개략도이다.

Claims

정보의 기록시에 집광되는 소정의 기록광을 상기 기록광의 파장에 따라 흡수하여 초점 부근의 온도를 상승시킴으로써 기록 마크를 형성하고, 상기 정보의 재생시에 소정의 판독광이 조사되는 것에 따른 상기 판독광의 광변조를 기초로 상기 정보를 재생시키는 경화제 수지에 대하여 소정의 광 강도로 되는 활성화 광이 조사되는 것에 의해 활성화되어 이루어지는 활성화 기록 영역을 갖는 기록층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제1항에 있어서,

상기 기록층은, 복수의 상기 활성화 기록 영역과, 상기 경화제 수지에 상기 활성화 광이 조사되어 있지 않은 비기록 영역을 포함하며,

상기 활성화 기록 영역과 상기 비기록 영역은 상기 정보의 기록시에 조사되는 상기 기록광의 광축 방향에서 서로 교대로 설치되는 광 정보 기록 매체.
제2항에 있어서,

상기 활성화 기록 영역은, 상기 비기록 영역에 비해, 착색이 되어 있는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제1항에 있어서,

상기 기록 마크는, 상기 활성화 기록 영역에서의 상기 초점 부근의 굴절률이 변화함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제4항에 있어서,

상기 기록 마크는, 공동(cavity)이 형성됨으로써 상기 활성화 기록 영역에서의 상기 초점 부근의 굴절률이 변화하는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제5항에 있어서,

상기 활성화 기록 영역은, 상기 기록광 또는 상기 판독광에서의 초점 심도보다 짧은 초점 심도로 조사되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제6항에 있어서,

상기 경화제 수지는, 140℃ 이상이면서 400℃ 이하의 기화 온도를 가지는 기화 재료를 함유하고, 상기 정보의 기록시에 상기 기록광이 집광되면, 상기 기록광의 초점 부근의 온도를 상승시켜 기화 재료를 기화시킴으로써 상기 기록 마크를 형성하는 것을 특징으로 하는 청구항 6에 기재된 광 정보 기록 매체.
제7항에 있어서,

상기 경화제 수지는, 적어도 모노머 또는 올리고머와 상기 기화 재료로서의 광중합 개시제가 혼합되어 이루어지는 액상 재료를 광중합에 의해 경화시킨 광경화 형 수지(ultra-violet curable resin)이며,

상기 액상 재료는, 상기 모노머 또는 올리고머에 대하여 상기 광중합 개시제를 과잉량 배합함으로써, 경화 후의 상기 기록층에 상기 광중합 개시제를 잔류시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
정보의 기록시에 집광되는 소정의 기록광을 상기 기록광의 파장에 따라 흡수하여 초점 부근의 온도를 상승시킴으로써 기록 마크를 형성하고, 상기 정보의 재생시에 소정의 판독광이 조사되는 것에 따른 상기 판독광의 광변조를 기초로 상기 정보를 재생시키는 복수 개의 활성화 기록 영역; 및

상기 기록광에 의해 상기 기록 마크가 형성되지 않는 비기록 영역

을 포함하며,

상기 활성화 기록 영역과 상기 비기록 영역은 상기 정보의 기록 시에 조사되는 상기 기록광의 광축 방향에서 서로 교대로 설치되고,

상기 활성화 기록 영역과의 경계에서 상기 기록광에 대한 흡수율이 연속적으로 저하되고, 상기 활성화 기록 영역보다 상기 기록광에 대한 흡수율이 낮아져 있으므로, 상기 비기록 영역에 상기 기록광에 따라 상기 기록 마크가 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.