KR900004755B1 - 광 디스크 - Google Patents
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Abstract
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Description
본 발명은 신호를 기록하고 레이저광의 반사 혹은 투과에 의해 기록된 신호를 해독하는 광 디스크에 관한 것이다.
현재, 광 디스크로는 디지탈오디오디스크(컴팩트디스크) 및 광학적 비데오디스크가 시판되고 있다. 이러한 광 디스크는 재생전용형 디스크로서 이미 기록된 정보는 소거할 수 없다. 한편, 화상, 문서 및 데이타의 기억매체로서 유망한 정보기록용 광 디스크 및 추기형 광 디스크의 연구 및 개발이 활성화되고 있다.
광 디스크는 기판 및 그 기판에 형성된 기록막으로 구성되고, 기판은 유리 혹은 투명수지로 성형된다. 수지기판의 경우에는 다음과 같은 성능을 가지고 있어야 한다.
(1) 성형성이 양호하여 금형의 전사성이 양호해야 한다.
(2) 광선의 투과율이 커야한다.
(3) 광학적이방성(이하 복굴절로 칭함)이 작아야 한다.
(4) 기계적강도가 양호해야 한다.
(5) 내구성이 우수하여 격렬한 외부조건에서도 초기의 물리적성질을 장시간 유지해야 한다.
(6) 기록막의 증착성이 양호해야 한다.
재생전용형 광 디스크의 경우에, 기록막은 디스크기판상에 알루미늄을 증착시켜서 성형한다. 정보기록용 광 디스크 혹은 추기형 광 디스크의 경우에는, 용융형, 상전이형, 광자기형 및 승화형등의 각종 기록막의 형태가 개발되었다.
광 디스크기판은 기록막과 화학적반응을 하지않아야 한다. 즉, 기록막과 반응하여 기록막의 열화(劣化)를 촉진하는 휘발성 혹은 블리이드성물질을 함유하지 않아야 한다.
상술한 조건을 만족하기 위해서, 광 디스크기판의 재료는 아크릴수지 혹은 특정 폴리탄산수지를 사용하였다.
평균분자량이 작고 산화방지제를 적어도 0.005중량% 함유하는 광 디스크기판용 특정 폴리탄산수지가 일본국 특허공개공보 소 58-126119호 및 소 58-180553호 에 개시되어 있다. 폴리탄산수지의 평균분자량은 비교적 작아서 복굴절을 감소시킨다. 상기의 종래기술 참조문헌에 따르면, 폴리탄산수지에 인계산화방지제를 첨가하면 성형시의 열열화(열분해)가 방지된다. 개시되어 있는 바와 같이, 0.005중량% 이상, 통상적으로 0.01 내지 0.1중량%의 산화방지제를 첨가하면 고온다습도의 조건에서는 기록막에 악영향을 준다.
본 발명의 목적은 기록막에 악영향을 주지않은 디스크기판을 사용하여 장시간동안 안정성을 유지하는 광 디스크를 제공하는데 있다. 상기 목적을 실현하기 위해서, 본 발명의 광 디스크는 비스(하이드록시 페닐)알칸 폴리탄산수지의 광 디스크 기판과 그 기판에 형성된 기록막으로 구성되고, 상기 폴리탄산수지는 평균분자량이 13000 내지 22000이고 하기구조식으로 표시되는 아인산에스테르 0 내지 0.0025중량%를 함유한다.
식중 R1및 R2는 알킬기 혹은 아릴기이고, R3는 수소원자, 알킬기 혹은 알릴기이다.
상술한 구성에 의해서, 기록막은 부식 및 열화가 방지되고, 광 디스크는 복굴절이 감소됨은 물론 CN비가 개량된다.
본 발명에서 사용된 비스(하이드록시페닐)알칸의 예로서는, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판(이하, 비스페놀 A로 칭함), 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄, 2,2,-비스(4-하이드록시페닐)펜탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)옥탄 및 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄이 있다.
폴리탄산수지의 평균분자량은 통상의 점도법에 의해 계산된 값이 13000 내지 22000이어야 한다. 평균분자량이 22000 이상인 폴리탄산수지는 사출성형시에 용융점도가 높아서 유동성이 불량하기 때문에 성형된 기판의 복굴절이 커진다. 한편, 평균분자량이 13000 이하인 폴리탄산수지의 경우에는, 기계적특성이 극히 저하된 광 디스크기판이 성형된다.
본 발명에서 사용한 아인산에스테르는 상기 구조식으로 표시되는 화합물이고, 여기에서 R1및 R2는 부틸기, 헥실기, 데실기 및 사이클로헥실기등의 알킬기 혹은 페닐기 및 노닐페닐기등의 아릴기이고, R3는 수소원자 혹은 상술한 알킬기 혹은 아릴기이다. 이러한 화합물의 구체적인 예로서는, 트리페닐 아인산염, 트리스(노닐페닐) 아인산염, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐) 아인산염, 2-에틸헥실 디페닐 아인산염 및 디데실-모노페닐 아인산염이 있다.
아인산에스테르의 첨가량은 폴리탄산수지의 양에 대하여 0.0025중량% 이하이어야 한다. 과량의 아인산에 스테르는 기록막을 열화시킨다. 산화방지제인 아인산에스테르를 전혀 첨가하지 않으면, 폴리탄수지는 성형시의 가열용융상태에서 불안정하게 된다. 그러나, 폴리탄산수지의 순도가 높을 경우에도 산화방지제가 반드시 필요한것은 아니다. 즉, 순수한 폴리탄산수지는 성형시의 가열상태에서도 안정하다. 이것은 후술한 실시예에 의해 설명된다. 순수한 폴리탄산수지는 아인산에스테르를 첨가하지 않더라도 정정불가능한 결함의 수를 대체트랙의 수 이하로 대폭 감소시킨다. 통상순도의 폴리탄산수지의 경우에 있어서, 아인산에스테르를 전혀 첨가하지 않으면 다수의 정정불가능한 결함이 발생한 광 디스크의 오차율은 측정평가용장치에 의한 전기신호에 의해서 측정된다. 한편, 폴리탄산수지의 순도는 수지추출물의 전도율 측정에 의해서 결정된다.
통상적으로, 상술한 아인산에스테르는 단독 혹은 다른것과 혼합하여 사용할 수 있다. 또한 광 디스크의 성능에 악영향을 주지않는한 인산에스테르와 혼합하여 사용할 수도 있다.
다음은 실시예에 의거하여 본 발명을 일층 상세히 설명한다.
[실시예 1~9]
판면에 나선상의 프리그루우브가 있고, 두께가 1.2mm, 직경이 120mm인 광 디스크기판을 하기에 규정된 바와 같이 분자량 및 아인산에스테르의 함유량이 서로다른 통상순도의 비스페닐 A-계 폴리탄산수지(펠릿형)으로 사출성형하고, 각 기판의 복굴절을 측정하였다. 폴리탄산수지의 분자량 : 15,000, 17,000 및 20,000 아인산에스테르 : 트리스(노닐페닐) 아인산염, 트리스(2,4-디-t-부틸-페닐) 아인산염 및 2-에틸헥실디페닐아인산염, 아인산에스테르의 첨가량 : 0.0005, 0.001 및 0.0025중량%.
각 기판은 텔루르아산화물의 기록막을 300 내지 500Å의 두께로 진공증착법에 의해 피복시켰다. 이렇게 성형된 광 디스크는 측정 평가용장치를 사용하여 원주방향으로 30㎛이상의 결함이 디스크표면에 얼마나 존재하는지를 측정하였고, 80℃ 및 80% RH의 분위기에서 소정시간동안 방치한 후에 광 디스크의 CN비를 측정하였다. 그 결과는 표 1에 도시한다.
비교하기 위하여, 상기 폴리탄수지를 평균분자량이 25000이고 아인산에스테르의 양이 0 내지 0.01중량%인 폴리탄산수지로 대치한 것을 제외하고는 상술한바와 동일한 방법을 반복하였다. 그 결과는 표 1에 도시한다.
한편, 복굴절은 세나몬트 컴펜세이터(Senarmont Compensator)를 부착한 일본광학(주)제 편광현미경을 사용하여 측정하였고, 이 측정시험은 광 디스크기판의 직경 110mm인 원을 따라서 행하였다.
[표 1]
[실시예 10]
판면에 나선상의 프리그루우브가 있고, 두께 1.2mm, 직경 120mm인 광 디스크기판을 분자량이 15000이고 트리스(노닐페닐) 아인산염을 0.002중량% 함유하는 통상순도의 비스페닐 A-계 폴리탄산수지(펠릿형)로 사출성형하였다.
이 기판은 스퍼터법으로 GdTdFe-계 기록막을 피복시켰다. 이렇게 성형된 광 디스크는 측정평가용 장치를 사용하여 원주방향으로 30㎛ 이상의 결함이 디스크표면에 얼마나 존재하는지를 측정하였고, 80℃ 및 80% RH의 분위기에서 2000시간동안 방치한 후에 광 디스크의 CN비를 측정하였다. 그 결과, 20개의 큰 결함이 발견되었고, 방치한 후의 CN비는 초기치보다 0.9dB 감소되었다.
비교하기 위하여, 아인산에스테르의 양을 0.01중량%로 변화시킨것을 제외하고는 상술한바와 동일한 방법을 반복하였다. 그 결과, 5개의 큰 결함이 발견되었고, 상기 분위기에서 방치한 후의 CN비는 초기치보다 4dB감소되었다.
[실시예 11]
판면에 나선상의 프리그루우브가 있고, 두께가 1.2mm, 직경이 120mm인 광 디스크기판을 분자량이 15000인 여러가지 순도의 비스페놀 A-계 폴리탄산수지(펠릿형)사출성형하였다.
이 기판은 텔루르아산화물의 기록막을 300 내지 500Å의 두께로 진공증착법에 의해 피복시켰다. 이렇게 성형된 광 디스크는 측정평가용 장치를 사용하여 원주방향으로 30㎛이상의 결함이 디스크표면에 얼마나 존재하는지를 측정하였고, 80℃ 및 80% RH의 분위기에서 2000시간동안 방치한 후에 광 디스크의 CN비를 측정하였다. 그 결과는 표 2에 도시한다.
한편, 폴리탄산수지의 순도는 다음과 같이 측정하였다. 펠릿을 분쇄하고 얻어진 분말 1g을 끓는 정제수 500ml로 추출하였다. 이 추출물의 전도율을 전도율 측정기로 측정하였다. 순도가 낮은 폴리탄산수지의 경우에, 전도율이 높았다.
[표 2]
[실시예 12~14]
판면에 나선상의 프리그루우브가 있고, 두께가 1.2mm, 직경이 120mm인 광 디스크기판을 15000, 17000 및 20000의 분자량을 갖고 아인산에스테르를 함유하지 않는 비스페놀 A-계 폴리탄산수지(펠릿형)로 사출성형하고, 각 기판의 복굴절을 측정하였다. 펠릿추출물의 전도율은 1.0μS/cm이었다.
각 기판은 텔루르아산화물의 기록막을 300 내지 500Å의 두께로 진공증착법에 의해 피복시켰다. 이렇게 성형된 광 디스크는 측정평가용 장치를 사용하여 원주방향으로 30㎛ 이상의 결함이 디스크표면에 얼마나 존재하는지를 측정하였고, 80℃ 및 80% RH의 분위기에서 소정시간동안 방치한 후에 광 디스크의 CN비를 측정하였다. 그 결과는 표 3에 도시한다.
비교하기 위하여, 상기 폴리탄산수지를 평균분자량이 25000이고 산화방지제를 함유하는 폴리탄산수지 및 평균분자량이 15000이고 트리스(노닐페닐) 아인산염 0.01중량%를 함유하는 폴리탄산수지로 대치한것을 제외하고는 상술한 바와 동일한 방법을 반복하였다. 그 결과는 표 3에 도시한다. 한편, 복굴절은 세나몬트 컴펜세이터가 부착된 일본광학(주)제 편광현미경으로 측정하였고, 이 측정시험은 광 디스크 기판상의 직경이 110mm인 원을 따라서 행하였다.
[표 3]
[실시예 15]
판면에 나선상의 프리그루우브가 있고, 두께가 1.2mm이고, 직경이 120mm인 광 디스크기판을 분자량이 15000이고 산화방지제를 함유하지 않는 비스페놀 A-계 폴리탄산수지(펠릿형)로 사출성형하였다. 펠릿추출물의 전도율은 1μS/cm이었다.
이 기판은 스퍼터법에 의해 GdTbFe-계 기록막을 피복시켰다. 이렇게 성형된 광 디스크는 측정평가용 장치를 사용하여 원주방향으로 30㎛ 이상의 결함이 디스크표면에 얼마나 존재하는지를 측정하였고, 80℃ 및 80% RH의 분위기에서 2000시간동안 방치한 후의 CN비를 측정하였다. 그 결과, 40개의 큰 결함이 발견되었고, 상기 분위기에서 방치한 후의 CN비는 초기치보다 0.4dB 감소되었다.
비교하기 위하여, 폴리탄산수지에 트리스(노닐페닐) 아인산염 0.01중량%를 첨가한 것을 제외하고는 상술한바와 동일한 방법을 반복하였다. 그 결과, 6개의 큰 결함이 발견되었고, 방치한 후의 CN비는 초기치보다 4.5dB 감소되었다.
상술한 실시예에서는, 디스크기판을 텔루르아산화물막 혹은 광자기 기록막으로 피복하였으나, 본 발명은 알루미늄막을 증착시킨 컴팩트디스크 및 컴팩트디스크의 개발제품인 CD-ROM을 사용할 수 있다.
Claims (1)
- 비스(하이드록시페닐)알칸 폴리탄산수지의 광 디스크기판과 그 기판에 형성된 기록막으로 구성되고, 상기 폴리탄산수지는 평균분자량이 13000 내지 22000이고 구조식
(R1및 R2는 알킬기 혹은 아릴기이고, R3는 수소원자, 알킬기 혹은 아릴기이다.)로 표시되는 아인산에스테르를 0.0025중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
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