KR20090057906A

KR20090057906A - 광 정보 기록 매체

Info

Publication number: KR20090057906A
Application number: KR1020080119846A
Authority: KR
Inventors: 도미오 고바야시; 다카오 구도; 가즈야 하야시베; 유스케 스즈키; 도모키 가네사카; 요시히토 후쿠시마; 히로시 우치야마
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2009-06-08
Also published as: DE602008001946D1; JP2009140527A; US20090141611A1; EP2068312A1; EP2068312B1; JP4487214B2

Abstract

본 발명의 광 정보 기록 매체는, 정보의 기록를 위해 집광되는 기록광을 상기 기록광의 파장에 따라 흡수하여 초점 근방에서의 온도상승의 결과로서 기록 마크인 공동이 형성되고, 정보의 재생를 위해 소정의 판독 광이 조사될 때 상기 판독 광의 광변조에 기초하여 상기 정보가 재생되는 기록 영역과, 상기 기록 영역에 인접하여 설치되고, 상기 초점 근방의 열이 확산되는 것을 방지하는 비기록 영역을 구비하는 기록층을 포함한다.

기록 매체, 광픽업, 제어부, 광검출기, 테이블, 기판, 기록 영역, 비기록 영역, 기록층

Description

광 정보 기록 매체{OPTICAL INFORMATION RECORDING MEDIUM}

본 발명은 광 정보 기록 매체에 관한 것이며, 예를 들면, 광빔에 의해 정보가 기록되고, 상기 광빔에 의해 상기 정보가 재생되는 광 정보 기록 매체에 적용되는 것이 바람직하다.

관련 출원의 상호참조

본 발명은 2007년 12월 23일자로 일본 특허청에 제출된 일본 특허 출원 제 JP2007-312922호에 관한 주제를 포함하며, 그 전체 내용은 본 명세서에 참고로 기재되어 있다.

광 정보 기록 매체로는, CD(Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc) 및 Blu－rayDisc(등록상표, 이하 'BD'라고 함)와 같은 원반형의 광 정보 기록 매체가 일반화되고 있다.

한편, 이러한 광 정보 기록 매체를 지원하는 광 정보 기록 재생 장치는, 음악 컨텐츠나 영상 컨텐츠 등의 각종 컨텐츠, 및 컴퓨터용 데이터를 비롯한 각종 데이터등의 각종 정보를 상기 광 정보 기록 매체에 기록하도록 설계되어 있다. 특히 최근에는, 그래픽 해상도 및 음질의 향상으로 인해 정보량이 증가하고 있고, 보 다 많은 수의 컨텐츠를 저장할 수 있는 광 정보 기록 매체가 요구되고 있다. 따라서, 상기 광 정보 기록 매체의 대용량화가 요구되고 있다.

따라서, 광 정보 기록 매체를 대용량화하는 방법의 하나는, 2개의 광빔 사이에서의 간섭의 결과인 기록 마크를 미소 홀로그램으로 형성하되, 광 정보 기록 매체의 두께 방향으로 복수개 중합되도록 형성함으로써, 한 개의 기록층 내에 복수개 층에 상당하는 정보를 기록하도록 행해진 일본 특허출원 공개공보 제2006-78834호(도 1)에 개시되어 있다.

그런데, 광 정보 기록 매체로서, 조사된 광빔에 의해 발생하는 열에 의해 상기 광빔의 초점 근방에 공동(기포)을 형성하고, 이 공동을 기록 마크화함으로써 한 개의 기록층 내에 복수개 층에 상당하는 정보를 기록하는것이 가능한 것으로 생각된다.

그러나, 이 광 정보 기록 매체는, 광빔에 대한 감도가 낮고, 그에 따라 기록 마크를 형성하기 위해 비교적 긴 시간 동안 광빔에 노출될 필요가 있으므로, 기록 속도가 낮다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 고려하여 고안된 것으로서, 기록 속도를 향상시킬 수 있는 광 정보 기록 매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 양태에 있어서, 정보의 기록를 위해 집광되는 기록광을 상기 기록광의 파장에 따라 흡수하여 초점 근방에서의 온도상승의 결과로서 기록 마크인 공동이 형성되고, 정보의 재생를 위해 소정의 판독 광이 조사될 때 상기 판독 광의 광변조에 기초하여 상기 정보가 재생되는 기록 영역과, 상기 기록 영역에 인접하여 설치되고, 초점 근방의 열이 확산되는 것을 방지하는 비기록 영역을 구비하는 기록층을 포함하는 광 정보 기록매체가 제공된다.

이로써, 상기 기록 영역은 초점 근방에서 발생한 열을 보유할 수 있으므로, 초점 근방에서의 온도의 상승가 신속하개 증가함으로써, 기록 마크를 형성하는데 필요한 시간을 단축할 수 있다.

본 발명이 실시예에 의하면, 초점 근방에서 발생한 열을 기록 영역 내에 보유할 수 있으므로, 초점 근방의 온도가 신속하게 상승함으로써, 기록 마크를 형성하는데 필요한 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 기록 속도를 향상시킬 수 있는 광 정보 기록 매체를 실현할 수 있다.

이하, 도면를 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다.

(1) 제1 실시예

(1-1)광 정보 기록 매체의 구성도

도 1의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 광 정보 기록 매체(100)는, 기판(102,103), 및 이 기판들 사이에 형성된 기록층(101)을 구비함으로써, 전체적으로 정보를 기록하는 매체로서 기능한다.

기판(102,103)은 유리 기판으로 높은 광투과율을 갖는다. 또한, 기판(102, 103)은, X 방향의 길이 dx 및 Y 방향의 길이 dy가 각각 약 50 mm 정도, 두께 t2 및 t3가 약 0.6 내지 1.1 mm로 되는 정사각형 판형 또는 직사각형 판형으로 구성되어 있다.

이 기판(102,103)의 외측 표면 (기록층(101)과 접촉하지 않는 면)에는, 파장이 약 405 내지 406 nm인 광빔을 반사하지 않는 4개의 무기물층(Nb₂O₂/SiO₂/Nb₂O₅/SiO₂)의 반사방지 코팅(AR)처리를 가해진다.

그리고, 기판(102,103)은, 유리판 이외에, 예를 들면, 아크릴 수지나 폴리카보네이트 수지 등 각종 광학 재료로 제조될 수 있다. 기판(102,103)의 두께 t2 및 t3는, 상기로 한정되는 것이 아니고, 0.05 mm 내지 1.2 mm의 범위일 수 있다. 이 두께 t2 및 t3는, 동일하거나 상이한 두께가 될 수도 있다. 또한, 기판(102,103)의 외측 표면에 AR 코팅처리를 반드시 하지 않아도 된다.

그리고, 기판(103)의 상부에는, 중합(상세하게 후술됨)에 의해 광중합체를 형성하는 미경화 상태의 액상 재료 M1가 전개된 후, 상기 액상 재료 M1상에 기판(102)이 탑재된다. 그 결과, 기록층(101)(도 1)에 상당하는 부분이 미경화 상태의 액상 재료 M1로 되는 광 정보 기록 매체(100)(이하, 이것을 "미경화 광 정보 기록 매체(100a)"라고 함)이 형성된다.

이와 같이, 미경화 광 정보 기록 매체(100a)는, 경화전의 광중합체인 액상 재료 M1가 투명한 기판들(102,103) 사이에 개재된 상태로, 전체적으로 얇은 판형으로 구성되어 있다.

액상 재료 M1은, 그 내부에 단량체 또는 올리고머, 또는 그 양쪽(이하, 이것을 "단량체류"라고 함)이 균일하게 분산되어 있다. 이 액상 재료 M1이 광에 노출 되면, 광 노출된 단량체류가 중합(즉, 광중합)됨으로써 광중합체를 형성하고, 이에 따라 굴절률 및 반사율이 변화하게 된다. 또한, 액상 재료 M1은, 광 노출에 의해 광중합체 사이에 발생하여 분자량이 증가하게 하는, 이른바 광가교(photocrosslinking) 반응으로 인해 굴절률 및 반사율이 변화되는 경우도 있다.

실제로, 액상 재료 M1의 일부 또는 대부분은 광중합형 및 광가교형의 수지 (이하, 이들 수지는 "자외선 경화 수지"라고 함)을 포함하고 있다. 이 광중합형 및 광가교형의 수지는, 예를 들면, 래디칼 중합형의 단량체류와 래디칼 발생형의 광 개시제로 구성되거나, 양이온 중합형의 단량체류와 양이온 발생형의 광 개시제로 구성되어 있다.

그리고, 단량체류로서는, 공지의 단량체류를 사용할 수 있다.

예를 들면, 래디칼 중합형의 단량체류로는, 주로 아크릴산, 아크릴 에스테르, 아크릴산 아미드의 유도체나 스티렌이나 비닐나프탈렌의 유도체 등, 래디칼 중합 반응에 사용되는 단량체가 있다. 또한, 우레탄 구조물에 아크릴 단량체를 가지는 화합물이 적용될 수 있다. 또한, 전술한 단량체로서 수소 원자 대신에 할로겐 원자에 옮겨진 유도체를 사용하도록 해도 된다.

구체적으로는, 래디칼 중합형의 단량체류로는, 예를 들면, 아크릴로일 모르폴린, 페녹시 에틸 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 2-히드록시 프로필 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 1, 6-헥산디올 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 PO-변성 디아크릴레이트, 1, 9-노난디올 디아크릴레이트, 히드록시 피바린산 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 단량체류는 단관능(monofunctional) 또는 다관능(multifunctional) 이라도 된다.

또한, 양이온 중합형의 단량체류는 양이온을 발생시키는 에폭시기나 비닐기 등을 함유한 공지의 화합물, 예를 들면, 에폭시 시클로 헥실 메틸 아크릴레이트, 글리시달 아크릴레이트, 비닐 에테르, 옥세탄 등 공지의 화합물일 수 있다.

래디칼 발생형의 광 개시제로서는, 예를 들면, 2, 2-디메톡시-1, 2-디페닐 에탄-1-온(IRGACURE(등록상표, 이하, 이것을 "Irg"이라고 함) 651, 치바·스페셜티티·케미컬즈), 1-[4-(2-히드록시 에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1 1(Irg-2959, 치바·스페셜티·케미컬즈), 비스(2, 4, 6-트리메틸 벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드 1(Irg-819, 치바·스페셜티·케미컬즈)등 공지의 화합물을 사용할 수 있다.

양이온 발생형의 광 개시제로서는, 예를 들면, 디페닐 이오도늄 헥사 플루오르 포스페이트, 트리-p－트리설포늄 헥사플루오로포스페트, 쿠밀트릴 이오도늄 헥사플루오로포스페트, 쿠밀트릴 이오도늄 테트라키스(펜타플루오로페닐) 붕소 등 공지의 화합물을 사용할 수 있다.

또한, 양이온 중합형의 단량체류 및 양이온 발생형의 광 개시제를 사용함으로써, 액상 재료 M1의 경화 수축율은 래디칼 중합형의 단량체류 및 래디칼 발생형의 광 개시제를 사용한 경우에 비해 저감될 수 있다. 또한, 광중합형 및 광가교형 수지 재료로서 음이온형의 단량체류 및 음이온형의 광 개시제를 조합시켜 사용하는 것도 가능하다.

또한, 이 광중합형 단량체류, 광가교형 단량체류 및 광 개시제, 이 중 특히 광 개시제는, 그 재료가 적절히 선정됨으로써, 광중합 반응이 원하는 파장에서 일어날 수 있다. 그리고, 액상 재료 M1은, 의도하지 않은 광빔에 의해 반응이 개시하는 것을 방지하기 위한 중합 금지제나, 중합 반응을 촉진시키는 중합 촉진제 등의 각종 첨가제를 적당량 함유해도 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 초기화 장치(1)가 초기화 광원(2)로부터 초기화 광 L1을 조사하여 액상 재료 M1을 초기화한다. 그 결과, 액상 재료 M1은 기록 마크가 기록되는 기록층(101)으로서 기능하게 된다.

구체적으로는, 초기화 장치(1)는, 초기화 광원(2)로부터 예를 들면, 365 nm 파장의 초기화 광 L1(예를 들면, 300 mW/cm², 직류 (DC) 출력)를 테이블(3) 상에 탑재된 판형의 광 정보 기록 매체(100)에 대하여 조사한다. 이 초기화 광 L1의 파장 및 세기는, 액상 재료 M1에 사용되는 광 개시제의 종류 및 기록층(101)의 두께 t1에 따라 적당히 선택된다.

또한, 초기화 광원(2)으로서는, 고압 수은 램프, 고휘도 방전 램프, 고체 레이저 및 반도체 레이저 등의 고출력 광원이 사용될 수 있다.

또한, 초기화 광원(2)은 X 방향(도면에서 우측 방향) 및 Y 방향(도면에서 전방 방향)으로 이동하는 구동부(미도시)를 구비하고 있다. 따라서, 초기화 광원(2)이 미경화 광 정보 기록 매체(100a)에 대하여 적절한 위치로부터 초기화 광 L1을 균일하게 조사한다.

이 때, 액상 재료 M1은, 단량체류에 관한 광중합 반응, 광가교 반응, 또는 그 양쪽 반응(이하, 이들을 포괄적으로 "광 반응"이라고 함)을 개시하고, 상기 액상 재료 M1내에서의 광 개시제로부터 래디칼이나 양이온을 발생시킨다. 이들 반응 단계에서, 단량체류의 광중합 가교 반응을 일어난다. 그 결과, 단량체류가 중합되어 광중합체가 되고, 이러한 방식으로, 단량체는 경화하고, 기록층(101)으로서 기능하게 된다.

이때, 이 액상 재료 M1에서는, 광 반응이 균일하게 일어나므로, 기록층(101)은 동일한 굴절률을 갖게 된다. 이것은 광 정보 기록 매체(100)의 어느 지점에 광을 조사해도 반사되는 귀환광의 광량이 동일하되므로, 초기화된 광 정보 기록 매체에는 정보가 일체 기록되지 않는다는 것을 의미한다.

또한, 기록층(101)으로서 열에 반응하는 열중합형 또는 열가교형 수지(이하, 이것을 "열경화성 수지"라고 함)를 사용할 수 있다. 이 경우, 경화 전의 열경화성 수지인 액상 재료 M1로서는, 그 내부에 균일하게 분산되어 있는 단량체류 및 경화제를 포함한다. 이 액상 재료 M1은, 고온 또는 상온에서 단량체류가 중합 또는 가교(이하, 이것을 "열중합"이라고 함)됨으로써 중합체가 되고, 이에 따라 굴절률 및 반사율이 변화하게 된다.

실제로, 액상 재료 M1은, 예를 들면, 중합체를 생성하는 열중합형의 단량체류와 경화제의 조합이다. 또한, 이 액상 재료 M1은 소정량의 전술한 광 개시제를 포함한다. 또한, 광 개시제가 기화되는 것을 방지하기 위해, 열중합형 단량체류 및 경화제로서는, 상온 또는 비교적 저온에서 중합되는 것이 바람직하다. 또한, 광 개시제의 첨가전에 열중합형 단량체를 가열하여 미리 경화하게 하는 것도 가능하다.

그리고, 열중합형 단량체류는, 공지의 단량체류일 수 있다. 예를 들면, 페놀 수지나 멜라민 수지, 유레아 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 등의 재료로서 사용되도록 한 각종의 단량체류를 사용할 수 있다.

또한, 경화제로는, 공지의 경화제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 아민류, 폴리아미드 수지, 이미다졸류, 폴리설피드 수지, 이소시아네이트 등, 각종의 경화제를 사용할 수 있고, 이 경화제는 반응 속도 및 단량체류의 특성에 따라 적당히 선택된다. 그리고, 이 경화제는 경화 반응의 촉진을 돕는 경화 보조제 등 각종의 첨가물을 포함할 수 있다.

또한, 기록층(101)은 열가소성 수지로 이루어질 수 있다.

이 경우, 기판(103) 상에 전개되는 액상 수지 M1은, 예를 들면, 소정의 희석 용제로 중합체를 희석하여 소정량의 전술한 광 개시제를 첨가함으로써 제조된다.

그리고, 열가소성 수지로는, 공지의 수지를 사용할 수 있다. 예를 들면, 올레핀 수지, 염화 폴리비닐 수지, 폴리스티렌, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene Copolymer) 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 아크릴 수지, 폴리비닐알코올, 염화 폴리비닐리덴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 아세탈 수지, 노르보르넨 수지 등, 각종의 수지를 사용할 수 있다.

또한, 희석 용제는, 물, 알코올류, 케톤류, 방향족계 용제, 할로겐계 용제 등의 각종 용제 또는 이들 혼합물로 부터 선택될 수 있다. 그리고, 이들 용제는 열가소성 수지의 물리적 특성을 변화시키는 가소제 등 각종의 첨가물을 포함할 수 있다.

(1-2) 기록 마크의 기록 및 재생이 기본 개념

액상 재료 M1로서 자외선 경화 수지를 사용한 경우, 광 개시제는 스타터(starter)의 역할을 수행하고 광 반응이 연쇄반을을 통해 진행한다. 따라서, 이론상, 매우 소량의 광 개시제가 소비된다. 그러나, 액상 재료 M1의 광 반응을 효과적으로 촉진하기 위해, 실제로 소비되는 광 개시제에 비해 과잉 양의 광 개시제가 배합된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 초기된 광 정보 기록 매체(100)의 기록층(101)에 있어서 단량체류가 중합되어 생성한 중합체 P 내에는 공간 A이 형성된다. 이 공간의 일부에는, 남아있는 광 개시제(이하, 이것을 "광 개시제 잔류물"이라고 함L)가 산재 한 상태에 있다.

또한, 열중합형 단량체 및 열가소성 수지에 대하여 광 개시제를 배합한 경우에는, 상기 광 개시제가 어떠한 반응에 의해서도 소비되지 않고 그대로 기록층(101) 내에 잔류하므로, 상기 공간의 일부는 자외선 경화 수지와 마찬가지로 광 개시제 잔류물을 포함할 수 있다. 또한, 기록층(101)에는, 잔류 용제나 희석 용제, 및 미반응 단량체류가 남아 있을 수 있다.

광 정보 기록 매체(100)와 관련하여, 액상 재료 M1은 140℃ 내지 400℃("140℃ 내지 400℃"와 "140℃-400℃"는 "140℃ 이상, 400℃ 이하"를 의미하며,"내지"와 "-"는 동일한 의미로 사용됨)에서 비등 또는 분해 등에 의해 기화하는 기화 온도를 갖는 광 개시제, 잔류 용제 또는 단량체류 등의 기화 재료를 배합함으로써, 제조된다. 이와 같이, 초기화된 기록층(101)은 140℃ 내지 400℃의 기화 온도를 갖는 기화 재료를 포함한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 대물 렌즈 OL를 통하여 기록층(101)에 소정의 기록용 광빔 L2(이하, 이것을 "기록 광빔 L2c"이라고 함)가 조사되면, 기록 광빔 L2c의 초점 Fb 근방의 온도가 국소적으로 상승하고, 예를 들면, 150℃ 이상의 고온으로 된다.

이 때, 기록 광빔 L2c는, 초점 Fb 근방의 기록층(101)에 포함되는 기화 재료를 기화시켜, 그 체적을 증대시킴으로써, 초점 Fb에 기포를 형성한다. 이 때, 기화된 광 개시제 잔류물은, 상태변화 없이 그대로 기록층(101)의 내부를 투과하고, 기록 광빔 L2c의 조사가 중지된 후 냉각되어 작은 체적의 액체가 된다. 그러므로 기록층(101)에서는, 기포에 의해 형성된 공동 만이 초점 Fb 근방에 남게 된다. 그리고, 기록층(101)에 사용되는 것과 같은 수지는, 통상 일정한 속도로 공기를 투과시키고, 결국 이 공동은 공기로 채워질 수 있다.

이와 같이, 광 정보 기록 매체(100)에서는, 기록 광빔 L2c에 의해 기록층(101)에 있는 기화 재료가 기화됨으로써, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 초점 Fb에 기포 또는 공동이 기록 마크 RM으로서 형성할 수 있다.

일반적으로 기록층(101)에 사용되는 광중합체의 굴절률 n₁₀₁은 약 1.5정도이며, 공기의 굴절률 n_AIR가 1.0이므로, 기록층(101)은, 상기 기록 마크 RM에 대하여 판독 광빔 L2d가 조사되면, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 기록 마크 RM의 계면에서의 굴절률의 차이에 의해, 판독 광빔 L2d를 반사하여 비교적 큰 광량의 귀환 광빔 L3를 생성한다.

한편, 기록층(101)은, 기록 마크 RM가 기록 되어 있지 않은 소정의 목표 위치에 대하여 판독용 광빔 L2d(이하, 이것을 "판독 광빔 L2d"이라고 함)가 조사되면, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 목표 위치 근방이 동일한 굴절률 n₁₀₁를 갖게 됨에 따라, 판독 광빔 L2d가 반사되지 않는다.

따라서, 광 정보 기록 매체(100)에서는, 기록층(101)의 목표 위치에 판독 광빔 L2d를 조사하고, 광 정보 기록 매체(100)에 의해 반사되는 귀환 광빔 L3의 광량을 검출함으로써, 기록층(101) 상에서의 기록 마크 RM의 유무를 검출할 수 있고, 그 결과, 기록층(101)에 기록된 정보를 재생된다.

(1-3) 광 정보 기록 재생 장치의 구성

도 5를 참조하면, 광 정보 기록 재생 장치(1)는, 광 정보 기록 매체(100)의 기록층(101)에 대하여 광을 조사함으로써, 기록층(101)에 존재하는 것으로 예상되는 복수개의 기록 마크층(이하, 이것을 "가상 기록 마크층"이라고 함)에 정보를 기록하고, 또 상기 정보를 재생하도록 되어 있다.

광 정보 기록 재생 장치(5)는, 중앙처리 장치(CPU)로 구성으로 되는 제어부(6)를 구비하여 전체 동작을 통괄 제어하도록 되어 있다. 제어부(6)는 판독 전용 메모리(ROM)(미도시)로부터 기본 프로그램이나 정보 기록 프로그램, 정보 재생 프로그램 등의 각종 프로그램을 판독하고, 이들을 랜덤 액세스 메모리(RAM)(미도시)에 로딩시킨다. 이와 같이, 제어부(6)는 정보 기록 처리나 정보 재생 처리 등의 각종 처리를 실행한다.

제어부(6)는, 광픽업(7)을 제어하여 상기 광픽업(7)으로부터 광 정보 기록 매체(100)에 대하여 광을 조사시키고, 또 상기 광 정보 기록 매체(100)로부터 반사된 광을 수광하도록 되어 있다.

광픽업(7)은, 제어부(6)의 제어에 따라 레이저 다이오드인 기록 재생 광원(10)으로부터 예를 들면, 405 내지 406 nm 파장의 광빔 L2를 DC 출력의 형태로 출사시킨다. 상기 발산되는 광빔 L2를 시준 렌즈(11)에 의해 발산광으로부터 평행광으로 변환한 다음 빔스플리터(12)에 입사시키도록 되어 있다.

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

빔스플리터(12)는, 반사 투과면(12S)을 통해 광빔 L2의 일부를 투과시켜, 대물 렌즈(13)에 입사시킨다. 대물 렌즈(13)는, 광빔 L2를 집광한 다음, 광 정보 기록 매체(100) 내의 임의의 위치에 초점을 형성한다.

또한, 대물 렌즈(13)는, 광 정보 기록 매체(100)으로부터 귀환 광빔 L3가 돌아왔을 경우, 상기 귀환 광빔 L3를 평행광으로 변환하여, 빔스플리터(12)에 입사시킨다. 이 때, 빔스플리터(12)는, 귀환 광빔 L3의 일부를 반사 투과면(12S)에 의해 반사하고, 집광 렌즈(14)에 입사시킨다.

집광 렌즈(14)는, 귀환 광빔 L3를 집광하여 핀홀판(시준 렌즈)의 핀홀(15A) 를 통과시킨다. 이 때, 핀홀(15A)은, 원하는 가상 기록 마크층에 의해 반사된 광빔, 즉 귀환 광빔 L3만을 선택적으로 통과시켜, 렌즈(16)을 통하여 상기 귀환 광빔 L3광이 검출기(17)에 도달한다.

광검출기(17)는, 귀환 광빔 L3의 광량을 검출하고, 상기 검출된 광량에 따른 검출 신호를 생성하여 제어부(6)에 전송한다. 이로써, 제어부(6)는, 검출 신호에 기초하여 귀환 광빔 L3의 검출 상태를 인식할 수 있다.

그런데, 광픽업(7)은, 구동부(미도시)를 구비하고 있고, 이 구동부가 제어부(6)의 제어하에, X 방향, Y 방향 및 Z 방향의 3축방향으로 이동한다. 실제로, 제어부(6)는, 상기 광픽업(7)의 위치를 제어함으로써, 광빔 L2의 초점 위치를 원하는 위치에 맞출 수 있다.

이와 같이, 광 정보 기록 재생 장치(5)는, 광 정보 기록 매체(100) 내의 임의의 위치에 광빔 L2를 집광하여 초점을 맞추고, 상기 광 정보 기록 매체(100)으로부터 돌아오는 귀환 광빔 L3를 검출한다.

(1-4)실시예

(1-4-1)실시예 1

이하의 조건하에서 광 정보 기록 매체(100)로서의 샘플 S1-S8를 제작하였다. 각 샘플 S1-S8에서는, 광 개시제의 기화 온도의 차이에 의한 영향을 확인하기 위하여, 한 종류의 단량체류에 대하여, 상이한 기화 온도를 갖는 8 가지 종류의 광 개시제를 동일 중량 배합했다.

아크릴산 에스테르 단량체(p－쿠밀페놀 에틸렌옥시드 부가물인 아크릴산 에 스테르)와 우레탄 2관능 아크릴레이트 올리고머와의 혼합물(중량비: 40:60)을 100중량부에 대하여, 1.0중량부의 광 개시제를 부가하여, 암실조건 하에서 혼합 탈포함으로써 액상 재료 M1를 제조하였다.

이하에, 각 샘플에 있어서 사용한 광 개시제를 나타낸다.

샘플 S1: DAROCUR(등록상표) 1173 (2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-1, 치바·스페셜티·케미컬즈)

샘플 S2: Irg-184 (1-히드록시 시클로헥실-페닐-케톤, 치바·스페셜티·케미컬즈)

샘플 S3: Irg-784 (비스(η-2, 4-시클로펜타디엔-1-일)-비스 (2, 6-디플루오로-3-1H-피롤-1-일)-페닐) 티타늄, 치바·스페셜티·케미컬즈)

샘플 S4: Irg-907 (2-메틸-1-[4-메틸티오)페닐]-2-모르폴리닐 프로파논, 치바·스페셜티·케미컬즈)

샘플 S5: Irg-369 (2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리닐-부타논-1, 치바·스페셜티·케미컬즈)

샘플 S6: SCTP (Sony 케미컬 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤 제)

샘플 S7: X-32-24 (Sony 케미컬 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤 제)

샘플 S8: UVX4 (Sony 케미컬 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤 제)

그리고, 액상 재료 M1를 기판(103) 상에 전개한 후, 기판(102) 및 (103) 사이에 개재하여 미경화 광 정보 기록 매체(100a)를 제작하였다. 그런 다음, 이 미경화 광 정보 기록 매체(100a)에 대하여, 고압 수은 램프인 제1 초기화 광원(1)에 의해 (파장이 365 nm일때 출력 밀도가 250 mW/cm²인) 초기화 광 L1을 10 초 동안 조사함으로써, 광 정보 기록 매체(100)로서의 샘플 S1를 제작하였다. 그리고, 각 샘플 S1-S8에 있어서의 기록층(101)의 두께 t1는 0.5 mm, 기판(102)의 두께 t2는 0.7 mm, 기판(103)의 두께 t3는 0.7 mm였다.

이하의 표 1은 샘플 S1-S8의 액상 재료 M1에 사용된 단량체류 및 광 개시제의 배합량의 일람을 나타낸다.

[표 1]

표 1	샘플 번호	1	2	3	4	5	6	7	8
단량체	아크릴산 에스테르 단량체	40	40	40	40	40	40	40	40
단량체	우레탄 2관능성 아크릴레이트 올리고머	60	60	60	60	60	60	60	60
광 개시제	DAROCUR1173	1	-	-	-	-	-	-	-
	Irg-184	-	1	-	-	-	-	-	-
	Irg-784	-	-	1	1	-	-	-	-
	Irg-907	-	-	-	-	1	-	-	-
	Irg-369	-	-	-	-	-	-	-	-
	SCTP	-	-	-	-	-	1	-	-
	X-32-24	-	-	-	-	-	-	1	-
	UVX4	-	-	-	-	-	-	-	1

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 광 정보 기록 재생 장치(5)는, 광 정보 기록 매체(100)에 대하여 정보를 기록할 때, 기록 재생 광원(10)(도 5)으로부터의 기록 광빔 L2c를 기록층(101)의 한 지점에 집광한다. 이 경우, 광 정보 기록 재생 장치(5)는, 광픽업(7)(도 5)의 X 방향, Y 방향 및 Z 방향의 위치를 제어함으로써, 기록 광빔 L2c (도 6의 (a))을 기록층(101) 내의 목표 위치에 초점을 형성한다.

이 때, 기록층(101) 내의 목표 위치에는, 기록 광빔 L2c가 집광되고, 온도가 국소적으로 상승한다. 그 결과, 기록층(101)에 있어서의 광 개시제 잔류물의 온도가 광 개시제의 기화 온도를 초과하므로, 상기 광 개시제 잔류물이 기화하고, 목표 위치에 공동인 기록 마크 RM를 형성한다.

구체적으로는, 광 정보 기록 재생 장치(5)는, 기록층(101)의 표면으로부터 200 μm의 깊이에 있는 목표 위치를 설정하고, 기록 재생 광원(10)으로부터 405-406 nm의 파장, 55 mW의 광 출력을 갖는 기록 광빔 L2c를 사출하고, 이것을 NA(개구수)가 0.3의 대물 렌즈(13)에 의해 집광하고, 목표 위치에 대하여 조사하였다.

도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 광 정보 기록 재생 장치(5)는, 광 정보 기록 매체(100)으로부터 정보를 판독할 때, 기록 재생 광원(10)(도 5)으로부터의 판독 광빔 L2d를 기록층(101) 내의 한 지점에 집광한다. 이 경우, 광 정보 기록 재생 장치(5)는, 광픽업(7)(도 5)의 X 방향, Y 방향 및 Z 방향의 위치를 제어함으로써, 판독 광빔 L2d(도 6의 (b)를 기록층(101) 내의 목표 위치에 초점을 형성한다.

이 때, 광 정보 기록 재생 장치(5)는, 기록 재생 광원(10)으로부터 기록 광빔 L2c와 동일하고 광 출력이 200 μW 또는 1.0 mW인 파장을 갖는판독 광빔 L2d를 출사하고, 대물 렌즈(13)에 의해 기록층(101) 내의 기록 마크 RM가 형성되어 있는 목표 위치에 집광시킨다.

이 때, 판독 광빔 L2d는, 기록 마크 RM에 의해 반사되어 귀환 광빔 L3이 된다. 광 정보 기록 재생 장치(5)는, 대물 렌즈(13) 및 빔스플리터(12) 등을 통하여 상기 귀환 광빔 L3를 (전하결합소자 (CCD))인 광검출기(17)에 의해 검출하였다.

또한, 광 정보 기록 재생 장치(5)는, 샘플 S1의 목표 위치에 대하여, 405 nm의 파장과 55 mW의 광 출력을 갖는 기록 광빔 Lc2를 개구수 NA가 0.3인 대물 렌즈(13)을 통하여 0.6 초 동안 조사 후, 동일한 개구수 NA를 갖는 대물 렌즈(13)을 통하여 405 nm의 동일 파장과 1.0 mW의 광 출력을 갖는 판독 광빔 L2d를 조사하였다.

이 때, 광검출기(17)은, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 광량이 충분히 높기 때문에 귀환 광빔 L3를 검출할 수 있다. 이하, 이 때의 광량을 기준 광량으로 하고, 샘플 S1-S8에 대한 귀환 광빔 L3의 검출 유무를 확인한다.

한편, 기록 광빔 Lc2에 노출되지 않은 목표 위치에 대하여, 마찬가지로 판독 광빔 L2d를 조사한 경우, 광검출기(17)은, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 귀환광빔 L3를 검출할 수 없다.

그리고, 샘플 S1의 광 개시제는, 자외선 내지 가시광(1 nm-550 nm)의 파장을갖는 광을 흡수한 후 여기되고, 광중합의 스타터로 작용하는 래디칼을 발생시킨다. 따라서, 광 개시제는 자외선 광을 흡수하는 특성을 갖는다. 또 샘플 S2-S8의 다른 개시제에 대해도 마찬가지이다.

기록 광빔 L2c는, 그 파장이 405-406 nm이고, 자외선에 가까운 가시광이다. 따라서, 샘플 S1에 사용한 DARCUR1173는 기록층(101) 내에서 기록 광빔 L2c를 흡수하여 발열하고, 기화 온도를 초과하여 기화되며, 그 결과, 기포인 기록 마크 RM를 형성되다고 생각된다.

여러 경우에 있어, 광중합체도 그 구조로 인해 다수의 이중결합을 포함한다. 일반적으로 이중결합은, 자외선을 흡수하는 것이 알려져 있다. 즉, 광중합체는, 기록 광빔 L2c를 흡수하여 발열하고, 이 열을 광 개시제에 전달함으로써, 광 개시제의 온도를 상승시켜, 상기 광 개시제를 기화시키고 있는 것으로 생각된다.

또한, 광 정보 기록 재생 장치(5)는, 각 샘플 S1-S8의 목표 위치에 대하여, 405-406 nm의 파장과 20 mW의 광 출력을 갖는 (DC 출력의) 기록 광빔 Lc2를 개구수 NA가 0.3인 대물 렌즈(13)을 통하여 10 초 동안 조사한 후, 406 nm의 동일 파장 및 동일한 1.0 mW의 광 출력을 갖는 판독 광빔 L2d를 개구수 NA로 되는 대물 렌즈(13)을 통하여 조사하였다.

이 경우, 광 정보 기록 재생 장치(5)는 목표 위치를 변경시킬 때 마다, 조사 시간을 0.05 초 내지 10.0 초의 범위에서 0.05 초 만큼 증대켰다.

그리고, 광 정보 기록 재생 장치(5)는, 목표 위치에 판독 광빔 L2d를 조사하고, 광검출기(17)에 의해 귀환 광빔 L3의 광량을 검출하였다. 광 정보 기록 재생 장치(5)는 기준 광량 이상의 광량이 광검출기(17)에 의해 검출되는 기록 광빔 L2c의 조사 시간을 인식하고, 가장 짧은 조사 시간을 기록 시간으로 간주하였다.

표 2는 샘플 S1-S8의 기록 시간, 각 샘플에 사용된 광 개시제의 종류, 기화 온도 및 배합 비율의 일람을 나타낸다. 그리고, 표 중에 "×"마크는, 기록 광빔 L2c를 10 초 동안 기록 광빔 L2d에 노출된 목표 위치에 대하여 판독 광빔 L2d를 조사한 경우라도 광검출기(17)에 의해 기준 광량 이상의 귀환 광빔 L3가 검출되지 않았음을 의미한다.

[표 2]

샘플 번호	광개시제	기화온도(deg C)	배합비율 (wt%)	기록시간 (sec)
S1	DAROCUR1173	147	1.0	0.45
S2	Irg-184	192	1.0	0.5
S3	Irg-784	232	1.0	0.45
S4	Irg-907	247	1.0	0.3
S5	Irg-369	282	1.0	0.5
S6	SCTP	394	1.0	0.8
S7	X-32-24	532	1.0	×
S8	UVX4	>600	1.0	×

그런데, 샘플 S1-S8에 사용된 광 개시제의 기화 온도는, 이하의 측정 조건에 의한 TG/DTA(시차열-열중량 동시 측정)의 측정 결과를 나타내며, TG곡선에 있어서 가장 큰 중량 감소가 생긴 온도를 기화 온도로 하고 있다.

분위기: N₂(질소 분위기 하에서)

온도상승 속도: 20 ℃／min

측정 온도: 40℃-600℃

사용 장치: TG/DTA300 (세이코 인스트루먼트 가부시키가이샤 제)

또한, 측정 대상물이 복수개의 기화 온도를 갖는 경우에는, 중량 감소가 가장 큰 최저 온도를 측정 대상물의 기화 온도로 하고 있다. 또한, UVX4의 경우, 측정 범위(40℃-600℃) 내에서 급격한 중량 감소가 확인되지 못했다. 따라서, 표는 기화 온도가 600℃ 이상임을 보여준다.

이 측정 결과에 따르면, 광 개시제의 기화 온도가 147℃- 394℃인 샘플 S1-S8이 사용되면, 1 초 미만(0.2-0.8초)의 기록 시간 동안에 기준 광량 이상의 광량을 갖는 귀환 광빔 L3가 검출되고, 그에 따라, 목표 위치에는 기록 마크 RM가 형성되어 있는 것이 확인되었다.

한편, 광 개시제의 기화 온도가 532℃ 또는 600℃ 이상인 샘플 S7 및 S8이 사용되면, 기록 광빔 L2c에 10 초 동안 노출된 목표 위치에 대하여 판독 광빔 L2d를 조사한 경우라도 광검출기(17)에 의해 기준 광량 이상의 광량을 갖는 귀환 광빔 L3가 검출되지 않고, 목표 위치에 기록 마크 RM가 형성되지 않았음이 확인되었다.

따라서, 기화 온도가 낮은 광 개시제를 사용한 경우에는, 기록 광빔 L2c의 조사에 의해 초점 Fb부근에 존재하는 광 개시제 잔류물이 기화 온도 정도 또는 그 이상 상승함으로써, 광 개시제 잔류물이 기화하여 기록 마크 RM를 형성할 수 있었다고 생각된다. 한편, 기화 온도가 높은 광 개시제를 사용한 경우에는 광 개시제 잔류물이 기화 온도에 도달하지 못해 기화할 수 없으므로, 기록 마크 RM를 형성할 수 없었다고 생각된다.

또한, 기록 재생 광원(10)대신에 2-광자 흡수를 포함한 다광자 흡수를 일으키는 피코초 레이저를 사용하여 780 nm의 파장과 43 mW의 평균 출사 파워를 갖는, 5 피코초의 펄스 출력의 기록 광빔 L2c를 각 샘플 S1-S8에 조사한 경우라도, 측정된 기록 시간은 실제로 동일하였다. 이것은 기록층(101)이 다광자 흡수를 일으킨 재료를 포함하지 않는 다는 것을 의미한다.

여기서, 광 개시제의 기화 온도가 394℃인 샘플 S6이 사용되는 경우라도, 0.8 초내에 기록 마크 RM가 형성되므로, 기록 광빔 L2c의 조사 시간을 최대 1 초까지 허용하면, 광 개시제의 기화 온도가 400℃정도 이하인 경우 기록 마크 RM를 형성할 수 있다.

또한, 기록 광빔 L2c에 의해 발생하는 열에 의해 광 개시제 잔류물이 기화되고, 기화 온도가 비교적 낮은 중합 개시제를 사용한다는 것은 기화 온도가 높은 중합 개시제가 사용될 때보다 기록 시간이 더 짧다는 것을 의미한다. 따라서, 광 개시제의 기화 온도가 낮으면 낮을 수록 기록 마크 RM를 용이하게 형성할 수 있는 것으로 생각된다.

그러나, TG/DTA 측정의 결과, 기화 온도가 147℃인 DAROCUR1173가 사용되더라도, 기화 온도보다 약 60℃ 낮은 약 90℃에서 서서히 흡열 반응이 시작되는 것이 확인되었다. 이것은 DAROCUR1173를 함유하는 샘플을 약 90℃의 온도 조건하에서 장시간 방치한 경우에, 광 개시제 잔류물이 서서히 기화되어, 기록 마크 RM를 형성하는 과정이 개시될 때 광 개시제 잔류물이 더 이상 잔류하고 있지 않음을 의미하며, 이것은 기록 광빔 L2c를 조사하더라도 기록 마크 RM가 형성되지 않을 수도 있다는 것을 시사한다.

일반적으로, 광 정보 기록 재생 장치(5)와 같은 전자 기기는, 80℃정도의 온도 조건하에서 사용되는 것이 상정되어 있다. 따라서, 광 정보 기록 매체(100)의 온도 안정성을 확보하기 위해서는, 기화 온도가 140℃ (80℃+ 60℃) 이상인 광 개시제가 사용되어야 한다. 또한, 140℃로부터 5℃정도 높은 기화 온도(즉 145℃)를 가지는 광 개시제를 사용하면, 온도 안정성을 보다 향상될 수 있다.

따라서, 액상 재료 M1에 배합되는 광 개시제의 기화 온도는, 140℃-400℃인 것이 바람직하고, 또한 145℃-300℃인 것이 특히 바람직하다.

그리고, 액상 재료 M1에 배합되는 광 개시제의 배합량은, 광중합 반응의 촉진을 돕는 동시에, 중합 개시제 잔류물의 과잉으로 인한 기록층(101)의 탄성률 저하 등의 폐해를 방지하기 위해서, 단량체류 100중량부에 대하여 0.8중량부-20.0중 량부로 사용되는 것이 바람직하고, 또한 2.5중량부-20.0중량부로 사용되는 것이 특히 바람직하다.

(1-5) 동작 및 효과

전술한 바와 같이, 광 정보 기록 매체(100)는, 기록층(101)에 140℃ 이상 및 400℃ 이하의 기화 온도를 갖는 광 개시제를 광 개시제 잔류물로서 함유하도록 했다.

따라서, 기록층(101)은, 정보 기록시에 소정의 기록광인 기록 광빔 L2c가 집광될 때, 기록 광빔 L2c의 초점 Fb 근방에 존재하는 광 개시제 잔류물이 가열되어 기화됨으로써 공동인 기록 마크 RM이 형성된다.

그 결과, 정보의 재생시에 소정의 판독 광인 판독 광빔 L2d가 조사될 때 기록 마크 RM에서 반사되는 귀환광인 귀환 광빔 L3를 수광하여 기록 마크 RM의 유무를 검출함으로써, 귀환광을 기초로 상기 정보를 재생 시킬 수가 있다.

즉, 색소 2-광자 흡수 특성을 이용하는 종래의 광 정보 기록 매체에서는, 다층화 매체를 형성하기 위하여, 재생의 파장에 대한 투과율은 높지만 그 두 배 이상의 파장에 대하여는 투과율이 낮은 특수한 색소 재료와 대형이면서 많은 에너지를 모하는 고출력의 펨토초 레이저 또는 피코초 레이저를 사용할 필요가 있다. 이와는 대조적으로, 광 정보 기록 매체(100)은, 레이저 다이오드로부터 방사되는 통상의 레이저광이 집광되는 만으로, 기포인 기록 마크 RM를 형성할 수 있고, 광 정보 기록 재생 장치(5)를 소형화 및 에너지 효율화하는 것이 가능해진다.

기록층(101)은, 적어도 단량체 또는 올리고머를 포함하는 단량체류와 광 개 시제가 혼합되어 이루어지는 액상 재료 M1를, 초기화 광 L1의 조사에 의한 광중합이나 광가교 등의 광 반응에 의해 경화시킨 자외선 경화 수지로 이루어진다.

여기서, 광 개시제는, 래디칼이나 양이온을 발생시켜 액상 재료 M1의 중합 반응을 개시하는 개시제의 역할만을 수행한다. 따라서, 예를 들면, 단량체류 100중량부에 대하여 0.01중량부~ 0.1중량부(즉 기록층(101)의 전체 중량에 대해 0.01%-0.09%) 정도의 광 개시제가 배합되면, 이론적으로(반응속도 등을 고려하지 않고 충분한 조사 시간(예를 들면, 10시간) 동안 초기 광빔 L1를 조사하는 경우) 단량체류를 응고시켜 광중합체로 만드는 것이 충분히 가능하다.

액상 재료 M1은, 단량체류에 대해 광 개시제를 과잉량 배합함으로써, 응고후의 상기 기록층에 상기 광 개시제를 잔류시키는 동시에, 광 반응의 반응속도를 상승시킬 수가 있다.

(2) 제2 실시예

(2-1) 제2 실시예의 구성

도 8 내지 도 17은 제2 실시예를 나타낸 것이며, 제2 실시예의 구성요소들은 도 1 내지 도 7에 도시된 제1 실시예에 대응하는 구성요소들과 동일한 참조부호로 나타내고 있다. 제2 실시예에서는, 기록층(121)의 구성이 제1 실시예에 있어서의 기록층(101)과 상이하다. 그리고, 제2 실시예의 광 정보 기록 재생 장치(5)의 구성은 제1 실시예의 구성과 동일하기 때문에 그에 대한 설명을 생략한다.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 광 정보 기록 매체(120)은, 기판(102) 및 (103) 사이에 개재된 기록층(121)을 구비한다. 기록층(121)은, 기록 광빔 L2c의 조사에 따라 기록 마크 RM가 형성되는 기록 영역(121a)과 상기 기록 마크 RM가 형성되지 않는 비기록 영역(121b)을 가지고 있고, 기록 영역(121a)과 비기록 영역(121b)이 두께 방향(Z 방향)으로 교대로 적층되어 있다.

기록 영역(121a) 및 비기록 영역(121b)의 개수는 어떤 값이라도 상관없다: 이들 영역은 각긱 20개의 층을 가질 수 있다. 이 층 수는, 광 정보 기록 매체(120)의 기억 용량이나, 기록 영역(121a) 또는 비기록 영역(121b)의 기록 광빔 L2c 또는 판독 광빔 L2d에 대한 광 흡수율 등에 따라 결정될 수 있다.

그런데, 도 9에 도시된 바와 같이, 기록 광빔 L2c는, 대물 렌즈(13)(도 5)의 작용에 의해, 초점 Fb에서 광도가 최대값을 갖고, 초점 Fb로부터 멀어짐에 따라 서서히 광도가 감소한다.

여기서, 기록 광빔 L2c의 파장을λ, 상기 기록 빔 L2c를 집광하는 대물 렌즈(13)의 개구수를 NA, 기록층(121) 내의 굴절률을 n로 하면, 초점 Fb의 광도에 대하여 기록 광빔 L2c의 광도가 1/e²로 되면 Z 방향의 높이 CAh는, 다음 식에 의해 표현될 수 있다.

[식 2]

실제로, 기록 광빔 L2c는, 높이 CAh보다 큰 그 외주면 조차도 검출가능한 정도의 광도를 가지고 있고, 기록 영역(121a) 내에 조사될 때 상기 기록 광빔 L2c에 의한 발열(이하, 이것을 "기록광 열"이라고 함)을 발생시킬 수 있었다. 이 기록광 열이 발생하는 영역의 기록 광빔 L2c의 유효 높이는 높이 CAh의 3배의 높이인 것으로 한다.

예를 들면, 기록층(121)의 굴절률 n를 1.52으로 한 경우, 대물 렌즈(13)의 개구수 NA가 0.3, 기록 광빔 L2c의 파장λ이 405 nm이므로, 높이 CAh는 4.2 μm이고, 유효 높이 EAh는 12.6 μm가 된다.

기록 영역(121a)은, 그 두께 ta가 다음 식에 도시된 바와 같이, 유효 높이 EAh 이하가 되도록 형성되어 있다.

[식 3]

또한, 예를 들면, 비기록 영역(121b)의 높이 tb(도 8의 (b))는, 기록 영역(121a) 내에 형성되는 기록 마크 RM이 서로 너무 인접되지 않도록 하기 위해, 기록 영역(121a)의 높이 ta의 0.1 내지 10배 정도로 설정된다.

기록 영역(121a)의 재료인 액상 재료 M1은, 전술한 제1 실시예의 액상 재료와 동일하다.

또한, 비기록 영역(121b)의 재료인 비기록 재료 M2는, 액상 재료 M1를 포함하는 자외선 경화 수지나, 각종의 용제에 용해될 수 있는 용해성 수지, 열에 의해 용융되는 핫멜트 형 수지나, 열에 의해 응고되는 열경화성 수지등과 같은 각종의 타입의 액상 수지나 고형 수지, 및 유리와 같은 광학용 무기 재료와 같은 다양한 재료로부터 선택될 수 있다. 또한, 비기록 재료 M2로서는, 비기록 영역(121b)으로서 기록 광빔 L2c 또는 판독 광빔 L2d를 고투과율로 투과하는 것이 선택된다.

여기서, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 기록층(101)에서는, 기록광 열의 확산 방향으로는 제한이 없기 때문에, 3차원적으로, 또는 X, Y 및 Z 방향으로 기록광 열을 확산시킨다. 그 결과, 기록층(101)에서는, 초점 Fb 및 그 주변 영역의 열이 손실되고, 급격한 온도 증가가 관찰되지 않을 수도 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 기록층(121)에서는, 비기록 영역(121b)에 의해 기록광 열이 Z 방향으로 확산되는 것이 억제되어, 초점 Fb 근방의 온도 상승이 신속하게 이루어져, 기록 마크 RM를 형성하는데 필요한 기록 시간이 단축된다.

구체적으로는, 기록 영역(121a)과 비기록 영역(121b) 사이의 친화성이 저하되거나, 비기록 영역(121b)의 유리 전이점 Tg 및 기록 영역(121a)의 유리 전이점 Tg이 상승하게 된다. 먼저, 기록 영역(121a)과 비기록 영역(121b) 사이의 친화성을 저하하는 방법에 대하여 설명한다.

일반적으로, 수지는 극성이 낮은 저극성 수지, 극성이 높은 고극성 수지, 물 흡수에 의해 팽윤되는 수지, 및 초친수성 수지와 같이, 극성의 정도에 따라 분류될 수 있다.

저극성 수지로는, 예를 들면, 폴리올레핀 수지, 시클로 올레핀 수지 및 노르보르넨 수지를 들 수 있다. 또한, 고극성 수지로는, 폴리아미드이미드 수지, 아크 릴레이트 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 및 폴리스티렌 수지를 들 수 있다. 초친수성 수지로는, 폴리비닐알코올 수지를 들 수 있다.

기록층(121)의 경우, 비기록 영역(121b)의 극성이 기록 영역(121a)의 극성과 완전히 다르다면, 비기록 영역(121b)과 기록 영역(121a)간의 친화성이 저하된다. 따라서, 기록 영역(121a)중, 기록광 열에 의해 가열된 성분이 비기록 영역(121b) 내부로 이동되는 것을 방지할 수 있다.

그 결과, 비기록 영역(121b)은 Z 방향으로 열 손실이 없기 때문에, 기록광 열을 초점 Fb 근방에 보유할 수 있어, 상기 초점 Fb 근방의 온도가 급격하게 상승하여 기록 시간을 단축할 수 있다.

이 때, 기록 영역(121a)의 수지는 비기록 영역(121b)의 수지와 서로 상이하기 때문에, 그 구조의 차이에 따라 기록 영역(121a)과 비기록 영역(121b)간의 친화성이 비교적 용이하게 저하될 수 있다.

그리고, 수지는, 수지가 응고될 때의 극성기의 종류에 따라 분류된다. 또한, 액상 재료 M1가 2 가지 종류 이상의 수지를 함유하는 경우, 상기 액상 재료 M1로 제조된 기록 영역(121a)은 가장 함유량이 많은 수지의 종류에 속하는 것으로 한다.

다음에는, 비기록 영역(121b)의 유리 전이점 Tg와 기록 영역(121a)의 유리 전이점 Tg를 상승시키는 방법에 대하여 설명한다.

일반적으로, 수지는 유리 전이점 Tg보다 30 ℃ 정도 낮은 온도에서 분자 운동이 개시하는 것으로 알려져 있다.

예를 들면, 비기록 영역(121b)은, 기록 영역(121a)에 비해 유리 전이점 Tg가 30 ℃ 이상 높기 때문에, 기록 광빔 L2c의 조사에 의해 기록 영역(121a)의 온도가 유리 전이점 Tg을 초과하는 경우라도, 분자 운동이 발생하지 않으므로 기록 영역(121a)로부터의 열의 전도를 억제할 수 있다.

이와 같이, 비기록 영역(121b)은, 기록 영역(121a)과 극성이 크게 상이한 경우와 마찬가지로, 유리 전이점의 차이로 인해 기록광 열에 의해 온도 상승한 성분이 비기록 영역(121b)으로 이동하 것을 억제할 수 있고, 그에 따라 상기 초점 Fb 근방의 온도를 급격하게 상승시켜 기록 시간을 단축할 수 있다.

그리고, 기록 영역(121a)은 그 두께 ta가 유효 높이 EAh 이하로 형성된다. 이로써, 기록층(121)은, 상기 기록광 열을 기록 영역(121a) 내에 넓게 확산시키지 않고, 비기록 영역(121b)에 의해 효과적으로 기록광 열을 보유할 수 있다.

또한, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 기록층(121)은, 기록 영역(121a)의 두께 ta를 유효 높이 EAh 미만으로 함으로써, 유효 광 영역 EA 중, 고에너지 부분만을 기록 영역(121a)에 노출시킬 수가 있다.

특히, 기록 영역(121a)은, 그 두께 ta가 다음 식에 도시된 바와 같이, 높이 CAh 이하가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

[식 4]

그 결과, 기록층(121)은, 에너지가 높고 신속히 발생한 기록광 열을 기록 영역(121a) 내에 효과적으로 보유할 수 있어 초점 Fb 근방의 온도를 급격하게 상승시켜, 신속히 기록 마크 RM를 형성할 수 있다.

이 경우, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 기록층(121)은, 기록 영역(121a) 내부에만 기록 마크 RM를 형성함으로써, 상기 기록 마크 RM의 높이 RMh이 낮게 유지되어, 상기 기록층(121)의 두께 방향(Z 방향)으로 기록 밀도를 향상시킬 수 있다.

다음으로, 광 정보 기록 매체(120)의 제작 방법의 예에 대하여 설명한다.

먼저, 기록 영역(121a)이 광중합체로 형성되는 경우에 대하여 설명한다. 그리고, 설명의 편의상, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 기록 영역(121a)이 2개 층의 비기록 영역(121b) 사이에 개재되는 3층 구조의 기록층(121)에 대하여 설명한다.

도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 기판(103) 상에 예를 들면, 스핀 코팅법(spin coat method)이나 스퀴지법(sqeegee method) 등에 의해, 자외선 경화 수지인 비기록 재료 M2를 전개한 후, 상기 액상 재료 M2 위에 액상 재료(M1)를 전개하고 최종적으로 비기록 재료 M2 위에 액상 재료 M1을 차례로 전개한다. 그리고, 비기록 재료 M2 위에 기판(102)를 탑재함으로써 기판(102) 및 기판(103) 사이에 액상 재료 M1 및 비기록 재료 M2를 개재하여, 미경화 광 정보 기록 매체(120a)를 제작한다.

그런 다음, 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 초기화 광원(2)에 의해 미경화 광 정보 기록 매체(120a)에 대하여 초기화 광 L1를 조사함으로써, 액상 재료 M1 및 비기록 재료 M2를 광 반응에 의해 경화시켜, 광 정보 기록 매체(120)을 제작한다.

다음은, 기록 영역(121a)이 희석 용매에 의해 희석된 희석 수지로 이루어지는 경우에 대하여, 편의상 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이, 비기록 영역(121b)과 기판(103)이 접착 영역(121c)에 의해 접착되어 이루어지는 기록층(121)을 사용하여 설명한다.

도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 기판(102) 상에 비기록 재료 M2를 전개하고, 열 건조에 의해 희석 용매를 증발시킴으로써 비기록 영역(121b)을 형성한다. 또한, 도 14의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 비기록 영역(121b) 상에 액상 재료 M1를 전개하고, 초기화 광 L1를 조사하여 기록 영역(121a)을 형성한 후, 기록 영역(121a) 상에 비기록 재료 M2를 전개하고, 열 건조에 의해 비기록 영역(121b)을 형성한다.

그리고, 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 비기록 영역(121b) 상에 자외선 경화 수지인 접착용 재료 M3를 전개하고, 상기 접착용 재료 M3상에 기판(103)을 탑재하고, 초기화 광 L1를 조사(도 15의 (b))함으로써, 광 정보 기록 매체(120)을 제작할 수 있다.

그리고, 액상 재료 M1은 자외선 경화 수지와 열경화 수지의 조합에 의해 제조될 수도 있다. 이 경우, 미리 열경화성 단량체류와 경화제를 혼합하여 가열 응고한 후, 자외선 경화 수지와 혼합하고, 자외선 경화 수지를 광 반응에 의해 응고시킨다. 이와는 달리, 열경화성 수지와 자외선 경화 수지를 혼합한 후, 열경화성 수지를 상온에 의해 경화시킨 다음, 자외선 경화 수지를 광 반응에 의해 응고시키는 것도 가능하다.

또한, 비기록 재료 M2로서 소정의 두께를 갖는 시트형의 고형 재료를 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, 접착 영역(121c)를 기판(102) 측에 설치되고, 기판(102)과 비기록 영역(121b)을 상호 접착한다. 만약, 기판(102) 또는 기판(103)이 비기록 영역(121b)로서의 역할을 수행할 수 있다면, 기록 영역(121a)을 기판(102) 또는 (103)애 인접하여 설치할 수 있다.

이 광 정보 기록 매체(120)의 제작 방법은 전술한 방법에 한정되지 않는다.다른 제작 방법을 이용하여 동일한 구조의 광 정보 기록 매체(120)을 제조할 수 있다.

(2-2) 실시예

이하의 조건하에서, 액상 재료 M1로서의 제조 수지 R1~R10를 제조하였다.

제조 수지 R1 및 R2에 대하여는, 중합체를 소정 농도로 되도록 톨루엔으로 희석하고, 상기 중합체 98중량부에 대하여 Irg-184(광 개시제) 2중량부를 부가하여, 암실조건 하에서 혼합 탈포함으로써 제조하였다.

제조 수지 R3-R5, R10에 대하여는, 단량체류에 대하여 광 개시제로서의 Irg-184 또는 Irg-784를 더하여, 암실화에 있어서 혼합탈포함으로써 제조하였다.

또한, 제조 수지 R6에 대하여는, 자외선 경화 단량체류, 광 개시제, 열경화성 단량체류 및 경화제를 혼합 탈포 한 후, 상온(25 ℃)에서 10시간 동안 방치함으로써, 열경화성 단량체류인 SR－GLG 및 경화제인 MH-700을 응고시켰다.

비기록 재료 M2인 제조 수지 R21-R23에 대하여는, 중합체를 소정 농도가 되도록 희석 용제로 희석하고, 이것을 암실조건 하에서 혼합 탈포함으로써 제조하였다. 그리고, 희석 용제로서 제조 수지 R21 및 R22에서는 순수를 사용하고, 제조 수지 R23에서는 크실렌/부탄올 혼합액을 사용하였다.

이하의 표는 제조 수지 R1-R23의 배합량 및 상기 제조 수지 R1-R23에 사용된 각 재료의 상세를 나타낸다.

[표 3]

	R1	R2	R3	R4	R5	R6	R10	R21	R22	R23
D4532	98	-	-	-	-	-	-	-	-	-
MT5	-	98	-	-	-	-	-	-	-	-
S2EG	-	-	97	91	77	-	77	-	-	-
HX-620	-	-	-	-	20	30	-	-	-	-
SR-GLG	-	-	-	-	-	26	-	-	-	-
MH-700	-	-	-	-	-	32	-	-	-	-
OXT-121	-	-	-	-	-	10	-	-	-	-
DPCA-60	-	-	-	-	-	-	20	-	-	-
RS-2117	-	-	-	-	-	-	-	100	-	-
AL-06R	-	-	-	-	-	-	-	-	100	-
HR-15ET	-	-	-	-	-	-	-	-	-	100
Irg-184	2	2	3	9	3	-	3	-	-	-
Irg-784	-	-	-	-	-	2	-	-	-	-
톨루엔	○	○	-	-	-	-	-	-	-	-
크실렌/부탄올	-	-	-	-	-	-	-	-	-	○
순수	-	-	-	-	-	-	-	○	○	-

D5432: 아톤 D4532, 노르보르넨 수지, JSR 가부시키가이샤 제

MT5: 폴리스티렌, 동양 스티렌 가부시키가이샤 제

S2EG: 메타크릴레이트 수지(S, S(티오디에틸렌)비스(티오메타크릴레이트), 스미토모 정화 가부시키가이샤 제

HX-620: 아크릴 수지(2-관능성 아크릴 단량체), 일본 화약 가부시키가이샤 제

SR－GLG: 특수 에폭시 수지(그리세린 폴리글리시딜 에테르), 사카모토약공업 가부시키가이샤 제

MH-700: 리카시드 MH-700, 에폭시 경화제(4-메틸헥사히드로 무수 후탈산), 신일본 이화 가부시키가이샤 제

OHX-121: 특수 아크릴 단량체(촉세탄), 동아 합성 가부시키가이샤 제

DPCA-60: KAYARADDPCA-60, 아크릴 수지, 일본 화약 가부시키가이샤 제

RS2117: 엑세발 RS3117, 폴리비닐 알코올 수지류, 쿠라레이 가부시키가이샤 제

AL-06R): 고세놀 AL-06R), 폴리비닐 알코올 수지, 일본합성 가부시키가이샤 제

HR-15E)T: 빌로막스 HR-15E)T, 폴리아미드이미드 수지, 동양방 가부시키가이샤 제

(2-2-1) 실시예 2

이하의 조건하에서, 광 정보 기록 매체(120)으로서의 샘플 S11-S15를 제작하였다. 도 16에 도시된 바와 같이 실시예 2에서, 광 정보 기록 매체(120)은 기판(102,103), 및 상기 기판(102,103) 사이에 개재되는 기록층(121)으로 구성되고, 이 기록층(121)은 10개 층의 기록 영역(121a), 11개 층의 비기록 영역(121b)(상기 기록 영역(121a)과 상기 비기록 영역(121b)은 상호 교대로 적층됨), 및 상기 기판(103)에 가장 가까운 비기록 영역(121b)과 상기 기판(103)을 접착하는 접착 영역(121c)으로 이루어진다.

샘플 S11에 대하여, 용제 인상법(solvent pulling method)에 의해, 두께 t2가 0.7 mm인 유리판(기판(102))에 비기록 재료 M2로서의 제조 수지 R23를 도포하엿다. 그리고 나서, 제조 수지 R23를 탈수시킴으로써, 비기록 영역(121b)로서 80 μm의 탈수 도막을 형성하였다.

다음에, 액상 재료 M1로서의 제조 수지 R1를 도포 후 탈수함으로써, 기록 영역(121a)로서 기록 광빔 L2c의 높이 CAh의 약 1.5배의 두께 ta(6 μm)의 탈수 도막을 형성하였다. 그리고 나서, 제조 수지 R23를 도포 후 탈수시킴으로써, 비기록 영역(121b)(10 μm)으로서의 탈수 도막을 형성하였다. 이 기록 영역(121a) 및 비기록 영역(121b)의 형성을 교대로 반복 수행하여, 합계 10개 층의 기록 영역(121a) 및 11개 층의 비기록 영역(121b)을 형성하였다.

또한, 제조 수지 R1의 도막 상에 접착 재료 M3로서의 제조 수지 R3를 10-15 μm의 두께로 전개한 후, 두께 t3가 0.7 mm인 유리판(기판(103))을 그 위에 탑재하였다. 그리고, (샘플 S22-S58에 관해) 이하에서 설명되는 다른 제작 경우에 있어서 기판(102)의 두께 t2와 기판(103)의 두께 t3는 동일하다.

그리고, 고압 수은 램프인 초기화 광원(2)에 의해 초기화 광 L1(파장이 365 nm이고, 조사 에너지가 6 J/cm²임)를 조사함으로써, 광 정보 기록 매체(120)으로서의 샘플 S11를 제작하였다.

또한, 샘플 S2에 대하여, 액상 재료 M1로서 제조 수지 R2를 사용하고, 비기록 재료 M2로서 제조 수지 R22를 사용하는 경우를 제외하고, 샘플 S11과 동일한 방 식으로 광 정보 기록 매체(120)으로서의 샘플 S12를 제작하였다.

또한, 샘플 S13에 대하여, 스핀 코팅법에 의해, 기판(102) 상에 비기록 재료 M2로서의 제조 수지 R22를 전개하고, 비기록 영역(121b)로서의 탈수 도막(80 μm)을 형성하였다.

이와 마찬가지로, 스핀 코팅법에 의해, 액상 재료 M1로서의 제조 수지 R3를 6 μm의 두께로 전개하였다. 또한, 비기록 재료 M2로서의 제조 수지 R21를 전개하고, 탈수시켜 비기록 영역(121b)로서의 (10 μm의 탈수 도막을 형성하였다. 이 액상 재료 M1 및 비기록 영역(121b)의 적층을 교대로 반복하여, 합계 10개 층의 액상 재료 M1과 10개 층의 비기록 영역(121b)을 형성하였다.

또한, 제조 수지 R1의 도막 상에 비기록 재료 M1로서의 제조 수지 R3를 10-15 μm의 두께로 전개한 다음, 기판(103)을 그위에 탑재하였다. 그리고, 샘플 S11과 동일한 방식으로, 초기화 광 L1를 조사함으로써, 광 정보 기록 매체(120)으로서의 샘플 S13를 제작하였다.

또한, 샘플 S14 및 S15에 대하여, 액상 재료 M1로서 제조 수지 R4 및 R6를 각각 사용하는 경우를 제외하고, 샘플 S13과 동일한 방시으로 광 정보 기록 매체(120)으로서의 샘플 S14 및 S15를 각각 제작하였다.

이하의 표는 샘플 S11-S15에 있어서 기록 영역(121a) 및 비기록 영역(121b)로서 사용된 제조 수지의 일람을 나타내고 있다(PVOH는 표에서 폴리비닐 알코올 수지 및 폴리비닐 알코올 수지류를 나타냄).

[표 4]

샘플번호	기록 영역	수지 타입	비기록 영역	수지 타입
S11	R1	노르보르넨	R23	폴리아미드이미드
S12	R2	폴리스티렌	R22	PVOH
S13	R3	메타크릴레이트	R21	PVOH
S14	R4	메타크릴레이트	R21	PVOH
S15	R6	아크릴	R21	PVOH

그리고, 기록층(121)으로 기판(102)과의 계면으로부터 100 μm의 깊이를 갖 는 목표 위치 TP (즉, 기판(102) 측으로부터 두 번째에 해당하는 기록 영역(121a)의 제 2 층)을 목표 위치 TP에 대해, 실시예 1과 마찬가지로, 광 정보 기록 재생 장치(5)에 의해 기록 광빔 L2c를 조사한다. 그 결과, 기록 마크 RM가 형성되고, 이 때의 기록 감도를 측정하였다.

이 기록 감도는, 기록 마크 RM가 형성되는데 필요로 한 기록 광빔 L2c의 조사 에너지(이하, 이것을 "필수 기록 에너지"이라고 함)의 상대값을 나타낸다.

구체적으로는, 기록 광빔 L2c의 출사광 강도와 기록 마크 RM가 형성되는 소요된 기록 시간과의 승산값으로서 필수 기록 에너지를 산출하였다.

그리고, 기록 마크 RM의 형성 여부는, 광학 현미경에 의한 각 샘플의 목표 위치를 관찰하고, 명시 모드(bright field mode) 및 암시 모드(dard field mode) 양쪽에 있어서 명확한 광학 반사의 존재를 확인되고, 또한 명시 모드에 의한 관찰 또는 각 샘플의 목표 위치 TP의 절단면을 주사 전자 현미경(SEM)으로 관찰하고, 공동이 형성되어 있는지의 여부를 확인함으로써 결정되었다.

(2-2-2)비교예 1

이하의 조건하에서 광 정보 기록 매체(100)으로서의 샘플 S21-S25를 제작하였다.

그리고, 상기 샘플 S21-S25에 있어서의 액상 재료 M1은, 실시예 2에 있어서의 샘플 S11-S15에 있어서의 액상 재료 M1와 동일하다.

도 17의 (a)에 도시된 바와 같이, 샘플 S21에 대하여, 액상 재료 M1로서의 제조 수지 R1를 기판(102) 상에 전개하고, 탈수시킴으로써 탈수 도막(250 μm)을 제작하였다. 그리고, 제조 수지 R1의 도막 상에 접착 재료 M3로서의 제조 수지 R3를 10-15 μm의 두께로 전개하고, 기판(103)을 그 위에 탑재하였다.

그리고 나서, 고압 수은 램프인 초기화 광원(1)에 의해 초기화 광 L1(파장은 365 nm이고, 조사 에너지는 6 J/cm²임)를 조사함으로써, 비기록 영역(121b)을 갖지 않는 기록층(101)을 갖는 광 정보 기록 매체(100)으로서의 샘플 S21를 제작하였다.

샘플 S22에 대하여, 액상 재료 M1로서 제조 수지 R2를 사용하는 것을 제외하고, 샘플 S21와 마찬가지로 광 정보 기록 매체(100)으로서의 샘플 S22를 제작하였다.

샘플 S23에 대하여, 기판(103) 상에 250 μm이 두께갖는 스페이서를 탑재하고, 액상 재료 M1로서의 제조 수지 R3를 충전하였다. 그리고, 제조 수지 R3상에 기판(102)를 탑재하고, 초기화 광원(1)에 의해 초기화 광 L1(파장은 365 nm이고, 조사 에너지는 6 J/cm²임)을 조사함으로써, 도 17의 (b)에 도시된 바와 같이, 광 정보 기록 매체(100)으로서의 샘플 S23를 제작하였다.

샘플 S24 및 S25에 대하여, 액상 재료 M1로서 제조 수지 R4 및 R6를 각각 사용하는 것을 제외하고, 샘플 S23와 마찬가지로 광 정보 기록 매체(100)으로서의 샘 플 S24 및 S25를 제작하였다.

이하의 표는 샘플 S21-S25에 있어서 기록층(101)으로 사용된 제조 수지의 일람을 나타내고 있다.

[표 5]

샘플번호	기록층	수지 타입
S21	R1	노르보르넨
S22	R2	폴리스티렌
S23	R3	메타크릴레이트
S24	R4	메타크릴레이트
S25	R6	아크릴

그리고 나서, 실시예 1과 유사한 방식으로, 광 정보 기록 재생 장치(5)에 의해 기판(102)으로부터 100 μm의 깊이를 갖는 목표 위치 TP에 기록 마크 RM를 형성하고, 이 때의 기록 감도를 측정하였다.

이하의 표는 비교예 1에 있어서의 샘플 S21-S25의 기록 감도를 기준으로했을 때의, 실시예 2에 있어서의 샘플 S11-S15의 기록 감도의 비율(이하, 이것을 "기록 감도비"이라고 함)을 나타낸다. 그리고, 전술한 바와 같이, 샘플 S11-S15와 샘플 S21-S25는, 액상 재료 M1로서 각각 동일한 제조 수지를 사용하고 있다.

[표 6]

샘플 번호	기준 샘플 번호	제조 수지	기록 감도비
S11	S21	R1	0.010
S12	S22	R2	0.001
S13	S23	R3	0.060
S14	S24	R4	0.012
S15	S25	R6	0.050

표 6에 따르면, 기록 영역(121a) 및 비기록 영역(121b)을 가지는 샘플 S11-S15에서는, 기록 감도비가 모두 1 이하로 되어 있다. 이것은, 동일한 조사 에너지로 기록 광빔 L2c를 조사한 경우에도, 보다 짧은 시간에 기록 마크 RM를 형성한 것 을 의미한다. 즉, 샘플 S11-S15에서는, 비기록 영역을 가지지 않는 기록층(101)을 갖는 샘플 S21-S25에 비해, 비약적으로 기록 감도가 향상된다.

(2-2-3) 비교예 2

이하의 조건하에서 광 정보 기록 매체(120)으로서의 샘플 S31-S34를 제작하였다. 이 비교예 2의 광 정보 기록 매체(120)는, 실시예 2와 마찬가지로, 기판(102,103) 및 이들 기판 사이에 개재되는 기록층(121)을 구비하고, 이 기록층(121)은 10개 층의 기록 영역(121a)과, 상기 기록 영역(121a)에 교대로 적층된 11개 층의 비기록 영역(121b), 및 가장 기판(103)에 가까운 비기록 영역(121b)과 상기 기판(103)을 접착하는 접착 영역(121c)으로 이루어진다.

샘플 S31-S34에 대하여, 액상 재료 M1로서 제조 수지 R4를 각각 사용하고, 비기록 재료 M2로서 제조 수지 R3, R5, R10 또는 R2를 각각 사용하는 것을 제외하고, 실시예 1에 있어서의 샘플 S13와 마찬가지로 광 정보 기록 매체(120)으로서의 샘플 S31-S34를 제작하였다.

이하의 표는 샘플 S31-S34에 있어서 기록층(121)으로 사용된 제조 수지의 일람을 나타내고 있다. 이 비교예 2에서는, 액상 재료 M1 및 비기록 재료 M2로서 모두 비교적 고극성의 수지를 사용하고 있다.

[표 7]

샘플번호	기록 영역	수지타입	비기록 영역	수지타입
S31	R4	메타크릴레이트	R3	메타크릴레이트
S32	R4	메타크릴레이트	R5	아크릴
S33	R4	메타크릴레이트	R10	아크릴
S34	R4	메타크릴레이트	R2	폴리스티렌

비교예 1에 있어서의 샘플 S24의 기록 감도를 기준으로했을 때의, 비교예 2 에 있어서의 샘플 S31-S34의 기록 감도비를 이하에 나타낸다. 그리고, 샘플 S31-S34와 샘플 S24와는, 액상 재료 M1로서 각각 동일한 제조 수지를 사용하고 있다.

[표 8]

샘플번호	기준 샘플번호	기록 감도비
S31	S24	1.00
S32	S24	0.63
S33	S24	0.67
S34	S24	0.71

샘플 S31-S34에서는, 실시예 2와 마찬가지로 기록 영역(121a) 및 비기록 영역(121b)을 설치하였으나, 약간 기록 감도의 향상만이 확인되었고, 비기록 영역이 형성되어 있지 않은 기록층(101)을 갖는 샘플 S13에 비해 기록 감도의 대폭적인 향상은 관찰되지 않았다. 이것은, 액상 재료 M1 및 비기록 재료 M2로서 비교적 저극성의 제조 수지를 사용한 것으로 생각된다.

따라서, 기록 영역(121a) 및 비기록 영역(121b)의 극성이 크게 상이한 경우에는, 비기록 영역이 형성되어 있지 않은 기록층(100)과 비교하여 그 기록 감도를 비약적으로 향상시킬 수 있음이 확인되었다. 또한, 기록 영역(121a) 및 비기록 영역(121b)의 극성이 비교적 가까운 경우에는, 비기록 영역이 형성되어 있지 않은 기록층(100)과 비교하여 그 기록 감도를 대폭 향상시킬 수 없음이 확인되었다.

이상으로부터, 기록 감도를 향상시키기 위해서는, 기록 영역(121a) 및 비기록 영역(121b)을 설치하는 것 뿐만 아니라, 상기 기록 영역(121a) 및 비기록 영역(121b)의 극성을 크게 다르게 하는 것이 중요하다고 말할 수 있다.

(2-2-4) 실시예 3

실시예 3에서는, 비기록 영역이 형성되어 있지 않은 기록층(101)을 가지는 샘플 S51-S58를 제작하고, 목표 위치를 변화시켜 기록 광빔 L2c를 조사했을 때의 기록 감도의 변화에 대하여 측정하였다.

샘플 S52에 대하여, 기판(103) 상에 400 μm의 두께인 스페이서를 탑재하고, 액상 재료 M1와 등가물인 제조 수지 R3를 이 스페이서에 충전하였다. 그리고, 제조 수지 R3상에 기판(102)를 탑재하고, 초기화 광원(1)에 의해 초기화 광 L1를 조사함으로써, 광 정보 기록 매체(100)으로서의 샘플 S52를 제작하였다. 초기화 광 L1를 조사할 때는, 중간 단계에 있어서 스페이서를 제거하고 나서 상기 제조 수지 R3를 완전히 응고시킴으로써, 완전 응고 단계에서 발생하는 수축에 의한 변형을 저감시킬 수 있었다.

샘플 S53-S55에 대하여, 액상 재료 M1로서 제조 수지 R4, R5 또는 R10를 각각 사용하는 것을 제외하고, 샘플 S52와 마찬가지로 광 정보 기록 매체(100)으로서의 샘플 S53-S55를 제작하였다.

샘플 S51에 대하여, 액상 재료 M1로서의 제조 수지 R2를 기판(102) 상에 전개하고, 탈수시킴으로써 350 μm의 탈수 도막을 형성하였다. 그리고 나서, 제조 수지 R2의 도막 상에 접착 재료 M3로서의 제조 수지 R3를 50 μm의 두께로 전개하고, 기판(103)을 그 위에 탑재하였다. 그리고, 고압 수은 램프인 초기화 광원(1)에 의해 초기화 광 L1를 조사함으로써, 광 정보 기록 매체(100)으로서의 샘플 S51를 제작하였다.

샘플 S56-S58에 대하여, 액상 재료 M1로서 제조 수지 R21, R22 또는 R23를 사용하는 것을 제외하고, 샘플 S51와 마찬가지로 해 광 정보 기록 매체(100)으로서 의 샘플 S56-S58를 제작하였다.

그리고, 실시예 2와 마찬가지로, 기록층(101)으로 기판(102)과의 계면(이 계면으로부터(5 μm이내), 상기 계면으로부터 100 μm의 깊이, 상기 계면으로부터 200 μm의 깊이에 각각 있는 제 1, 제 2 및 제 3 목표 위치인 목표 위치에 대해, 광 정보 기록 재생 장치(5)에 의해 기록 광빔 L2c를 조사하고, 기록 마크 RM가 형성되는데 필요한 필수 기록 에너지를 나타내는 기록 감도를 측정하였다.

이하의 표는 샘플 S51-S58에 대하여 사용된 제조 수지, 및 그 측정된 기록 감도의 일람을 나타내고 있다. 그리고, 기록 감도는, 샘플 S51에 있어서의 계면으로부터 200 μm의 깊이에서 측정된 기록 감도를 4.0이라고 했을 때의 상대값을 나타내고 있다.

[표 9]

	제조 수지	기록 감도
	제조 수지	계면	00[㎛]	200[㎛]
샘플번호	R2	0.02	0.9	4.0
S52	R3	0.06	0.7	2.2
S53	R4	0.06	0.8	3.8
S54	R5	0.02	0.6	1.2
S55	R10	0.02	0.1	2.0
S56	R21	2.0	>20	>20
S57	R22	2.0	>20	>20
S58	R23	2.0	>20	>20

표 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 샘플 S51에서는, 200 μm의 깊이에서 측정된 감도는 100 μm의 깊이에서 측정된 기록 감도 보다 약 4배 저하된다. 이것은 기록층(101)자체가 기록 광빔 L2c를 흡수함으로써, 깊이 200μm에서의 기록 광빔 L2c의 조사 에너지가 깊이 100 μm에서의 조사 에너지보다 작은 것으로 생각된다.

샘플 S51에서는, 목표 위치사이에 100 μm의 간극이 존재한다. 조사 에너지 의 차이 만을 고려하면, 계면 주위에서의 기록 감도 (이하, 이것을 계 면기록 감도이라고 함)는 깊이 100 μm에서의 기록 감도보다 4배 정도 좋은 것으로 생각된다. 그러나, 실제로 계면에서의 기록 감도는 100 μm이 깊이에서의 기록 감도 보다 약 45배 정도 비약적으로 향상되었다.

이것은 유리 기판(102)과의 계면에서 목표 위치에 발생하는 열을 보유할 수 있기 때문이다. 즉, 유리의 유리 전이점 Tg(약 500-1000 ℃)은 일반적인 수지 재료의 유리 전이점 Tg(예를 들면, -50-300 ℃) 보다 훨씬 더 높은 것에 기인하기 때문이다. 또한, 유리는 비교적 그 극성이 높고, 고극성 수지와 그 극성이 비교적 유사하더라도, 극성의 차이가 영향을 주지 않을 수도 있다.

또한, 표 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 샘플 S52-S58에 대해도 마찬가지로, 계면 기록 감도가 비약적으로 향상되었다. 즉, 유리 전이점 Tg가 높은 물질과의 계면 근방에는, 계면으로부터 이격된 다른 위치와 비교하여 기록 감도가 비약적으로 향상되는 것이 확인되었다.

따라서, 광 정보 기록 매체(120)에 있어서의 비기록 영역(121b)로서 유리 전이점 Tg의 높은 물질을 사용함으로써, 기록 감도를 향상시키고, 기록 마크 RM를 형성하는데 소요되는 기록 시간을 단축할 수 있다.

또한, 목표 위치가 유리와의 계면에 있을 때 비약적으로 기록 감도가 향상었다. 여기서, 목표 위치의 일측면은 유리에 인접하고 있지만, 유리가 없는 타측면은 두꺼운 기록층(101)과 인접해 있다. 그러므로, 기록 영역(121a)의 적어도 한쪽면이 비기록 영역(121b)에 인접하여 설치되면, 기록 감도가 향상될 수 있다.

이와 같이, 화학적 및 물리적으로 안정된 유리와의 계면에서의 측정된 계면 기록 감도를를 비교함으로써, 기록 영역(121a)과 비기록 영역(121b)을 적층하여 기록층(121)을 형성한 경우의 제조 수지의 기록 감도를 추정할 수 있어, 제조 수지의 선택에 도움을 줄수 있다.

(2-3)동작 및 효과

전술한 바와 같이, 광 정보 기록 매체(120)의 기록층(121)은, 정보의 기록 시에 집광되는 기록광인 기록 광빔 L2c를 상기 기록 광빔 L2c의 파장에 따라 흡수하여 초점 근방을 가열함으로써 공동인 기록 마크 RM를 형성하고, 정보의 재생시에 소정의 판독 광인 판독 광빔 L2d가 조사될 때 광변조된 귀환 광빔 L3를 기초로 상기 정보가 재생되는 기록 영역(121a)을 가지고 있다.

또한, 기록층(121)은, 기록 영역(121a)에 인접하여 설치되고, 기록 광빔 L2c가 조사될 때 초점 Fb 근방의 열이 확산시키는 것을 방지하는 비기록 영역(121b)을 가지고 있다.

따라서, 기록층(121)은, 기록 광빔 L2c의 조사 에너지를 초점 Fb 근방의 온도를 상승시키는데 효과적으로 사용하여 기록 영역(121a)의 기록 감도를 향상시킬 수 있고, 기록 마크 RM를 형성하는데 걸리는 기록 시간을 단축하여 기록 속도를 향상시킬 수 있다.

기록층(121)에서는, 기록 영역(121a)이 비기록 영역(121b) 사이에 개재된다.

이와 같이, 기록층(121)은, 비기록 영역(121b)에 의한 기록 감도를 향상시키는 효과를 기록 영역(121a)의 양쪽으로부터 상주할 수 있기 위하여, 비기록 영 역(121b)을 한쪽에만 설치하는 경우와 비교하여, 한층 기록 속도를 향상시킬 수 있다.

기록층(121)은, 복수개의 기록 영역(121a)을 가지고 있고, 비기록 영역(121b)을 기록 영역(121a)과 교대로 적층하고 있다.

따라서, 기록층(121)은, 복수개의 기록 영역(121a)을 설치한 경우에, 기록 영역(121a)가 비기록 영역(121b) 사이에 개재되고, 기록 영역(121a)의 양측면상에 제공되는 비기록 영역(121b)에 의한 기록 감도 향상을 도울수 있다.

기록층(121)에서는, 기록 영역(121a)에 조사된 기록 광빔 L2c의 초점 Fb 근방에 있어서의 열을 상기 비기록 영역(121b) 내에 확산시키는 것을 방지함으로써, 온도가 신속하게 상승하고 기록 마크 RM를 신속하게 형성할 수 있다.

기록층(121)에서는, 비기록 영역(121b)이 기록 영역(121a)에 대해 낮은 친화성이을 갖는다.

따라서, 기록층(121)은, 초점 Fb 근방에 있어서의 온도가 상승했을 때 기록 영역(121a)의 저분자 성분이 비기록 영역(121b) 내에 이동하는 것을 방지할 수 있으므로 비기록 영역(121b)에의 열의 전달을 억제할 수 있다. 그 결과, 기록층(121)은, 초점 Fb 근방에 있어서의 열을 기록 영역(121a) 내에 유지하도록 해 상기 초점 Fb 근방의 온도를 효과적으로 상승시켜, 신속히 기록 마크 RM를 형성할 수 있다.

기록층(121)은, 기록 영역(121a)과 다른 종류의 수지 재료를 사용하여 비기록 영역(121b)을 형성함으로써, 기록 영역(121a)과 비기록 영역(121b)과의 친화성 을 효과적으로 저하시킬 수 있다.

비기록 영역(121b)은, 기록 영역(121a)보다 높은 유리 전이점 Tg를 가지므로, 초점 Fb 근방에 있어서의 온도가 상승했을 때 기록 영역(121a)의 저분자 성분이 비기록 영역(121b) 내에 이동하는 것을 방지할 수 있으므로 비기록 영역(121b)에의 열의 전달을 억제할 수 있다.

이상의 구성에 의하면, 기록층(121)은, 기록 광빔 L2c의 조사에 의해 기록 마크 RM가 형성되는 기록 영역(121a)에 인접하여, 상기 기록 영역(121a)과는 상이한 재료를 사용하여 형성되고, 상기 기록 광빔 L2c의 조사에 의해 기록 마크 RM를 형성하지 않는 비기록 영역(121b)을 설치함으로써, 기록 마크 RM를 형성하는데 필요한 필수 기록 에너지를 저감할 수 있고, 따라서, 기록 속도를 향상시키는 광 정보 기록 매체를 실현할 수 있다.

(3) 제3 실시예

제3 실시예에서는, 기록 광빔 L2c의 조사에 수반하는 초점 Fb 근방의 온도 상승에 의해 열경화 반응을 생기게 하여 상기 초점 Fb 근방의 굴절률을 변화시킴으로써, 기록 마크 RM를 형성한다. 그리고, 초기화 광원(2), 광 정보 기록 재생 장치(5) 및 광 정보 기록 매체(120)의 구성은 제2 실시예와 동일하므로, 설명을 생략한다.

광 정보 기록 매체(120)의 기록층(121X)(미도시)은, 기록 영역(121a)에 사용되는 미경화의 액상 재료 M1로서 자외선 경화 단량체류 및 광 개시제에 더하여, 열경화성 단량체류 및 경화제(이하, 이들을 "열경화 성분"이라 함)를 함유하고 있다.

그러므로, 기록층(121X)에서는, 기록 영역(121a)에 대하여 기록 광빔 L2c가 조사되면, 초점 Fb 근방에 있어서의 온도 상승에 따라 열경화 성분이 경화 반응에 의해 중합되어 응고된다. 이 때, 기록층(121X)에서는, 열경화 성분의 중합에 의해 초점 Fb 근방의 굴절률이 변화되므로, 이 굴절률 변화를 기록 마크 RM로 할 수 있다.

(3-1)실시예 4

이하의 조건하에서 실시예 2와 동일한 구성을 갖는 광 정보 기록 매체(120)으로서의 샘플 S41 및 S42, 및 비교예 1과 동일한 구성을 갖는 광 정보 기록 매체(100)으로서의 샘플 S43 및 S44를 제작하였다.

실시예 2와 동일한 방식으로 제조 수지 R1를 제조하였다. 또한, 실시예 2에 있어서의 제조 수지 R6와 마찬가지로 제조 수지 R7 및 R8를 제조하였다. 이의 표는 제조 수지 R1, R7 및 R8의 조성을 나타내고 있다.

[표 10]

	R1	R7	R8
D4532	98	-	-
S2EG	-	30	-
SR-GLG	-	30	28
MH-700	-	38	36
SX	-	1	5
M-350	-	-	30
Irg184	2	1	1
톨루엔	○	-	-

SX: 셀 마이크 SX, P, P－옥시비스벤젠술포니히드라지드, 산쿄카세 가부시키가이샤 제

M-350: 아크릴 수지 EO (에틸렌옥사이드) 변성 트리메틸올프로판 트리아크 릴레이트, 동아 합성 가부시키가이샤 제

샘플 S41 및 S42에 대하여, 액상 재료 M1로서 제조 수지 R7 또는 R8를 각각 사용하고, 비기록 재료 M2로서 제조 수지 R1를 사용하는 것을 제외하고, 실시예 2에 있어서의 샘플 S15와 마찬가지로 광 정보 기록 매체(120)으로서의 샘플 S41 및 S42를 제작하였다.

또한, 샘플 S43 및 S44에 대하여, 액상 재료 M1로서 제조 수지 R7 또는 R8를 각각 사용하는 것을 제외하고, 비교예 1에 있어서의 샘플 S21와 마찬가지로 광 정보 기록 매체(100)으로서의 샘플 S43 및 S44를 제작하였다.

이하의 표는 샘플 S41-S44에 있어서 기록 영역(121a) 및 비기록 영역(121b)로서 사용된 제조 수지의 일람을 나타낸다.

[표 11]

샘플번호	기록층	비기록층
S41	R7	R1
S42	R8	R1
S43	R7	-
S44	R8	-

표 11에 따르면, 제조 수지 R7 및 R8는, 열경화 성분으로서 에폭시 수지(SR－GLG 및 경화제(MH-700)를 함유하고 있다. 이 샘플 S41-S44에 대하여 기록 광빔 L2c를 조사하면, 초점 Fb 근방에 있어서의 온도 상승에 의해, 열경화 성분이 경화 반응을 야기하고, 그 결과 초점 Fb 근방에 있어서의 굴절률이 변화하는 것이 확인되었다.

실시예 4에서는, 경화 반응에 의한 굴절률 변화를 기록 마크 RM으로 하고, 굴절률 변화에 따른 기록 감도를 측정하였다.

이 경우, 실시예 2와 마찬가지로, 기록층(121X)와 기판(102)과의 계면으로부터 100 μm의 깊이(즉 기판(102) 측으로부터 두 번째에 해당하는 제2 층의 기록 영역(121a)을 목표 위치로 하여, 광 정보 기록 재생 장치(5)에 의해 기록 광빔 L2c를 조사하고, 기록 마크 RM가 형성되기까지의 기록 감도를 측정하였다.

그리고, 기록 마크 RM의 형성 여부는, 광학 현미경에 의해 각 샘플의 목표 위치를 관찰하고, 주변에 콘트라스트를 제공하는 강 반사 영역이 있음을 확인하였다.

비기록 영역(121b)을 가지는 샘플 S41에서는, 단일의 기록층(101)을 포함하는 샘플 S43에 비해 기록 감도의 향상이 확인되었다. 샘플 S42에서도 마찬가지이며, 단일의 기록층(101)을 포함하는 샘플 S43에 비해 기록 감도의 향상이 확인되었다.

따라서, 굴절률 변화에 따라 기록 마크 RM가 형성되는 샘플 S41 및 S42라도, 비기록 영역(121b)의 존재에 의해, 기록 광빔 L2c의 초점 Fb 근방에 발생하는 열을 기록 영역(121a) 내에 효과적으로 보유할 수 있어 실시예 2와 마찬가지로 기록 감도를 향상시킬 수 있는 것이 확인되었다.

(3-2) 동작 및 효과

전술한 바와 같이, 광 정보 기록 매체(120)의 기록층(121X)는, 액상 재료 M1로서 열경화성 수지를 함유함으로써, 기록 광빔 L2c가 조사되면, 상기 기록 광빔 L2c의 초점 Fb 근방의 굴절률을 변화시켜, 기록 마크 RM를 형성한다.

이 경우라도, 기록층(121X)은, 기록 영역(121a) 및 비기록 영역(121b)을 구 비하므로, 제2 실시예와 마찬가지로 기록 영역(121a)의 기록 감도를 향상시켜 기록 속도를 향상시킬 수 있다.

(4) 기타 실시예

전술한 실시예에 있어서는, 기록 영역(121a)과 비기록 영역(121b)이 기록 광빔 L2c의 광축 방향으로 적층되도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 기록 광빔 L2c의 광축에 수직인 방향으로 적층되도록 해도 된다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 기록 영역(121a)을 그 양측이 비기록 영역(121B)로 덮여지도록 비기록 영역(121b) 사이에 개재되게 형성한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 기록 영역(121a)의 한쪽 면에만, 상기 기록 영역(121a)에 인접하여 비기록 영역(121b)을 설치하도록 해도 된다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 액상 재료 M1가 단량체류와 광 개시제로 구성되도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 광 개시제 잔류물이 응고된 기록층(101)내에 잔류되는 한, 액상 재료 M1은 열경화성의 단량체나 이것을 응고시키기 위한 경화제, 바인더 중합체나 올리고머, 광중합을 행하기 위한 개시제등을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 증감 색소 등을 부가할 수도 있다.

그리고, 필요에 따라 첨가 되는 바인더 성분으로서는, 에틸렌글리콜, 글리세린과 그 유도체나 다가의 알코올류, 프탈레이트 에스테르와 그 유도체나 나프탈렌 디카르복시산 에스테르와 그 유도체, 인산 에스테르와 그 유도체, 지방산 디에스테 르와 그 유도체와 같은, 가소제로서 사용할 수 있는 화합물을 들 수 있다.

이 때 사용되는 광 개시제로서는, 정보의 기록 후에, 후처리에 의해 적당히 분해되는 화합물이 바람직하다. 또한, 증감 색소로서는, 시아닌계, 쿠마린 계, 퀴놀린 계 색소 등을 들 수 있다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 광 개시제를 과잉량 첨가함으로써 기록층(101) 내에 광 개시제 잔류물을 함유시키도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 기록층(101)에 있어서의 단량체류를 응고시키기 위한 광 개시제와는 다른 종류의 광 개시제를 첨가함으로써, 기록층(101)에 광 개시제를 함유하도록 해도 된다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 액상 재료 M1의 전체 중량에 대하여 0.79중량% 이상, 28.6중량% 이하의 비율로 광 개시제가 배합되어 있도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 광 개시제의 종류, 단량체류의 종류, 및 첨가제 등에 따라 광 개시제의 배합량이 적당히 결정된다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 140℃ 이상 또한, 400℃ 이하의 기화 온도를 가지는 광 개시제를 기록층(101)에 함유시키도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 140℃ 이상 또한, 400℃ 이하의 기화 온도를 가지도록 화합물을 기록층(101)에 함유시키도록 해도 된다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 기록층이 함유하는 광 개시제 및 광중합체가 기록 광빔 L2c를 흡수하여 발열하도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 광 개시제 또는 광중합체중 어느 하나가 기록 광빔 L2c를 흡수하여 발열하도록 해도 된다. 또한, 기록층이 함유하는 광중합체나 필요에 따라 첨가 되는 첨가제 등의 광 개시제 이외의 화합물이 기록 광빔 L2c에 따라 화학반응(예를 들면, 광 또는 열에 따른 화합/분해 반응 등)에 의해 발열함으로써, 초점 Fb 근방의 온도를 상승시키도록 해도 된다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 기록층(101)이 자외선 경화 수지가 응고시켜 제작되는 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 열경화성 수지로 이루어지는 기록층에 대하여, 기화되어 기포를 형성하는 광 개시제 잔류물에 상당하는 기화 재료가 함유되어 있고, 이 기록층이 제2 초기화 광 FL2의 조사에 의해 화학변화를 생긴 경우라도, 전술한 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 초기화 처리(도 2) 중에 평행광인 시준 초기화 광 L1를 광 정보 기록 매체(100)에 조사하도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 확산광이나 집속광인 초기화 광 L1를 광 정보 기록 매체(100)에 조사하도록 하여 해도 된다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 광 정보 기록 매체(100)의 초기 화 처리를 행하기 위한 초기화 광 L1, 상기 광 정보 기록 매체(100)에 정보를 기록하기 위한 기록 광빔 L2c, 및 상기 광 정보 기록 매체(100)으로부터 정보를 재생하기 위한 판독 광빔 L2d의 파장을 동일하도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 기록 광빔 L2c 및 판독 광빔 L2d의 파장을 동일할 뿐으로 초기화 광 L1의 파장을 양자와 다르도록 하거나, 또는 초기화 광 L1, 기록 광빔 L2c 및 판독 광빔 L2d의 파장을 서로 상이하게 되어도 된다.

이 경우, 초기화 광 L1의 파장은 기록층(101)의 광중합된 광중합체의 광 화학반응의 감도에 기초하여 결정되고, 기록 광빔 L2c의 파장은 열전도에 의해 온도를 상승시키거나 흡수되기 쉬운 파장이고, 그리고 판독 광빔 L2d는 가장 높은 해상도를 제공하는 파장인 것이 바람직하다. 이 때, 기록 광빔 L2c 및 판독 광빔 L2d의 파장 등에 따라 대물 렌즈(13)(도 8)의 NA 등이 조절된다. 또한 정보의 기록 시와 재생시로 기록 광빔 L2c 및 판독 광빔 L2d에 각각 최적화된 2개의 대물 렌즈로 대체하여 사용하도록 해도 된다.

또한, 기록층(101)을 구성하는 광중합된 광중합체에 관하여는, 초기화 광 L1, 기록 광빔 L2c 및 판독 광빔 L2d의 각각의 파장과의 조합에 기초하여 가장 양호한 특성을 얻을 수 있도록, 그 성분 등을 적당히 조절하면 된다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 기록 재생 광원(2)로부터 출사되는 기록 광빔 L22c 및 판독 광빔 L2d의 파장을 파장 405-406 nm로 하는 것 외에도, 다른 파장으로 하도록 해도 된다. 단, 기록층(101) 내의 목표 위치의 근방에 기포에 의한 기록 마크 RM를 적절히 형성할 수 있으면 된다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 광 정보 기록 매체(100)의 기판(102) 측의 면으로부터 초기화 광 L1, 기록 광빔 L2c 및 판독 광빔 L2d를 각각 조사하도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 초기화 광 L1를 기판(103) 측의 면으로부터 조사하도록 하는 등, 각 광 또는 광빔을 각각 어느 일면, 또는 양면으로부터 조사하도록 하여 해도 된다.

또한, 전술한 제1 실시예에 있어서는, 광 정보 기록 매체(100)을 테이블(4)에 고정하고, 광픽업(7)을 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 변위시킴으로써, 기록층(101) 내에서의 임의의 위치를 목표 위치로 하여 기록 마크 RM를 형성할 수 있도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 광 정보 기록 매체(100)을 CD나 DVD 등의 같은 광 정보 기록 매체로서 구성하고, 상기 광 정보 기록 매체를 회전 구동시키는 동시에 광픽업(7)을 X 방향 및 Z 방향으로 변위 시켜 정보의 기록 및 재생을 행하도록 해도 된다. 이 경우, 예를 들면, 기판(102)과 기록층(101)과의 경계면에 (홈형(groove)이나 피트(pit)와 같은) 트랙을 형성하여 트래킹 제어나 초점 제어를 실현할 수 있다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 광 정보 기록 매체(100)의 기록층(101)을 한 변이 약 50 mm이고, 두께 t1가 약 0.05-1.0 mm인 원반형으로 형성하도록 한 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다른 임의의 치수로 하도록 하거나, 또는 정사각형 판형 또는 직사각형 판형, 직육면체형 등, 각종 형상으로 형성해도 된다. 이 경우, Z 방향의 두께 t1는, 기록 광빔 L2c 및 판독 광빔 L2d의 투과율에 기초하여 결정될 수 있다.

따라서, 기판(102,103)의 형상에 대하여는, 정사각형 판형 또는 직사각형 판형으로 한정되지 않고, 기록층(101)에 맞춘 각종의 형상이면 된다. 또한, 상기 기판(102,103)의 재료에 대하여는, 유리에 한정되지 않고, 예를 들면, 폴리카보네이트 등이 될 수도 있는데, 단, 초기화 광 L1, 기록 광빔 L2c 및 판독 광빔 L2d 및 귀환 광빔 L3를 상대적으로 높은 투과율로 투과시키면 된다. 또한, 귀환 광빔 L3 대신에, 판독 광빔 L2d의 투과광을 수광하는 광검출기를 배치하여 기록 마크 RM의 유무에 따른 판독 광빔 L2d의 광변조를 검출함으로써, 상기 판독 광빔 L2d의 광변조를 기초로 정보를 재생하도록 해도 된다. 또한, 단지 기록층(121)유닛으로 부터 원하는 강도를 얻을 수 있는 경우, 광 정보 기록 매체(120)로부터 상기 기판(102, 103)을 생략해도 된다.

또한, 전술한 실시예에 있어서는, 기록층으로서의 기록층(121)에 의해 광 정보 기록 매체로서의 광 정보 기록 매체(120)을 구성하는 경우에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 그 외에 각종의 구성으로 되는 기록층에 의해 광 정보 기록 매체를 구성하도록 해도 된다.

전술한 구성 및 방법은 영상 컨텐츠와 음성 컨텐츠와 같은 대용량의 정보를 광 정보 기록 매체 등의 기록 매체에 기록하거나 또는 재생하는 광 정보 기록 재생 장치에 적용될 수 있다.

첨부된 특허청구의 범위 또는 그 등가물의 범위내에서 설계 요건 및 기타 다른 인자에 따라 다양한 수정, 조합, 종속 조합(sub-combinations) 및 변경이 이루어 질수 있다는 것을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.

도 1의 (a) 내지 (c)는 광 정보 기록 매체의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 2는 초기화 광의 설명을 위한 개략도이다.

도 3은 광 개시제 잔류물을 모식적으로 나타낸 개략도이다.

도 4의 (a) 내지 (c)는 광빔의 조사의 설명을 위한 개략도이다.

도 5는 광 정보 기록 재생 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 6의 (a) 및 (b)는 정보의 기록 및 재생의 설명을 위한 개략도이다.

도 7의 (a) 및 (b)는 귀환 광빔의 검출의 설명을 위한 개략도이다.

도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 정보 기록 매체의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 9는 기록 광빔의 유효 높이를 나타낸 개략도이다.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기록광 열의 확산을 나타낸 개략도이다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기록광 열의 확산을 나타낸 개략도이다.

도 12의 (a) 및 (b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기록 마크의 형성을 나타낸 개략도이다.

도 13의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 정보 기록 매체의 제작(1)을 나타낸 개략도이다.

도 14의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 정보 기록 매체의 제작(2)을 나타낸 개략도이다.

도 15의 (a) 및 (b)는 제2 실시예에 따른 광 정보 기록 매체의 제작(3)을 나타낸 개략도이다.

도 16은 실시예 2에 따른 샘플의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 17의 (a) 및 (b)는 비교예 1에 따른 샘플의 구성을 나타낸 개략도이다.

Claims

정보의 기록를 위해 집광되는 기록광을 상기 기록광의 파장에 따라 흡수하여 초점 근방에서의 온도상승의 결과로서 기록 마크인 공동이 형성되고, 정보의 재생를 위해 소정의 판독 광이 조사될 때 상기 판독 광의 광변조에 기초하여 상기 정보가 재생되는 기록 영역; 및

상기 기록 영역에 인접하여 설치되고, 상기 초점 근방의 열이 확산되는 것을 방지하는 비기록 영역을 구비하는 기록층

을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제1항에 있어서,

상기 기록 영역은 상기 기록 영역의 양측면이 상기 비기록 영역으로 덮여지도록 상기 비기록 영역들 사이에 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제2항에 있어서,

상기 기록층에는 복수개의 상기 기록 영역과, 복수개의 상기 비기록 영역이 교대로 배치되도록 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제3항에 있어서,

상기 비기록 영역은 상기 기록 영역과의 친화성이 낮은 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제4항에 있어서,

상기 비기록 영역은, 상기 기록 영역과 상이한 종류의 수지 재료로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제5항에 있어서,

상기 기록 영역은,

상기 기록광의 파장을λ, 상기 기록광을 집광하는 대물 렌즈의 개구수를 NA, 상기 기록 영역의 상기 기록광의 광축 방향의 두께를 ta, 상기 기록 영역의 굴절률을 n으로 했을 때, 식

을 만족시키는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제3항에 있어서,

상기 비기록 영역은 상기 기록 영역보다 높은 유리 전이점을 갖는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제7항에 있어서,

상기 비기록 영역은 상기 기록 영역보다 30 ℃ 이상 높은 유리 전이점을 갖는 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제6항에 있어서,

상기 기록 영역은 140℃ 이상 또한, 400℃ 이하의 기화 온도를 갖는 기화 재료를 함유하고, 상기 정보의 기록 시에 상기 초점 근방 부분이 가열되고 상기 기화 재료를 기화시킴으로써 상기 기록 마크를 형성하는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.
제9항에 있어서,

상기 기록 영역은, 적어도 단량체 또는 올리고머와 상기 기화 재료의 등가물인 광 개시제를 포함하는 액상 재료의 광중합에 의해 응고된 자외선 경화 수지;

상기 액상 재료는, 상기 단량체 또는 올리고머에 대하여 상기 광 개시제를 과잉량 배합함으로써, 응고된 상기 기록층에 상기 광 개시제를 잔류시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체.