KR20010012368A - 광기록매체 및 그것을 사용한 정보의 기록재생방법 - Google Patents

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KR20010012368A
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도사키요시히로
다카하시가쓰유키
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

광기록 매체는 투광성기판(1)상에 적어도 기록층(2), 기록보조층(5), 반사층(3) 및 보호층(4)을 구비하였고, 상기 기록층과 기록보조층이 유기색소를 주성분으로 하는 층이며, 파장의 레이저광을 사용하여 기록 및/또는 재생이 가능하고, 또, 파장(λ1)으로부터 단파장측이 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 기록 및/또는 재생이 가능하며, 또한 상기 기록층 분광흡수율이 파장(λ1)에 있어서 5∼35 %, (λ2)에 있어서 15 % 이상이며, 나아가서 상기 기록보조층이 파장(λ2)의 근방에 분광반사율의 최고를 갖는다.

Description

광기록매체 및 그것을 사용한 정보의 기록재생방법{OPTICAL RECORDING MEDIUM AND METHOD OF INFORMATION RECORDING/REPRODUCTION USING THE SAME}
근년에 와서 콤팩트디스크(이하, CD라 약칭한다) 규격에 대응하여, 정보의 기록[추가기록(이미 기록된 정보에 더하여, 다른 정보를 기록하는 것)을 포함한다]을 할 수 있는, 고반사율을 지닌 단판형(單板型)의 광기록매체[예컨대 CD-R CD-RW(re-writable)등]를 제안·개발하였다.
이 광기록매체의 한 예로서 CD-R에 대하여 설명한다. 이 광기록매체는 그 디스크면에 대하여 수직한 단면의 일부분을 모식적으로 나타낸 도 4에 도시한 바와 같이, 그 루우브(6)를 지닌 투명 수지기판(1)상에 기록층(2), 반사층(3) 및 보호층(4)이 이 순서로 적층되어 있다. 기록전의 그루우브에 있어서의 반사율은 65 % 이상이지만, 고전력의 레이저광(기록광)에 의하여 기록층이 물리적 및/또는 화학적 변화를 일으켜, 피트(pit)가 형성된 부분에서는 반사율이 저하하여, 레이저광의 조사의 유무에 따라 발생하는 상이한 반사율을 가진 부분에 의하여 정보의 기록을 실시할 수 있다. 또, 정보의 재생은, 그루우브에 의하여 낮은 전력의 레이저광(재생광)을 정보를 기록한 광기록매체의 일부분에 조사하여, 반사율의 변화를 검출 함으로써 실시할 수 있다.
이 광기록매체의 기록·재생에는 일반적으로 파장 770∼830 ㎚의 레이저광이 사용되고 있으나, 근년에 실용화되어 있는 대용량 광기록매체(DVD)의 재생에는 파장 620∼690 ㎜ 부근의 레이저광이 사용되고 있다. 종래의 AV용 CD 및 컴퓨터용 CD-ROM 등의 매체는 반사율의 파장 의존성이 적어서, DVD 플레이어에 의하여 용이하게 재생이 가능하다.
한편, 종래의 CD-R 매체에서는 기록층에 색소를 사용하고 있기 때문에 반사율의 파장 의존성이 커서, 파장 780 ㎚ 부분의 레이저광에 대한 반사율은 65 % 이상이지만, 파장 620∼690 ㎚ 부근의 레이저광에 대하여는 기록층에서 사용하고 있는 색소의 흡수가 크기 때문에 반사율은 10 % 정도와 같이 작다. 따라서, CD 규격으로 정보를 기록한 CD-R 매체를 DVD 플레이어로 재생하는 것은 대단히 곤란하다. 이와 같은 호환성이 문제(즉, CD 규격으로 기록한 정보를 DVD 플레이어에서는 재생할 수 없다는 것)를 해결하기 위하여, 기판과 기록층과의 사이에 무기재료(예컨대 SiO2)의 광학 정수(定數)가 다른 성장층(enboncement 層)을 여러 개 설치하여, 파장이 620∼690 ㎚ 부근의 레이저광에 대한 반사율을 간섭 작용에 의하여 향상시키는 것이 시도되고 있다.
그러나, 상술한 바와 같이 각 층의 광학정수의 차이에 의한 성장층을 단순히 사용한 것만으로는, 반사율을 충분히 향상시키는 것은 반듯이 용이하지는 않고, 또, 어느 정도 반사율을 향상시킬 수 있었다하여도, 충분한 변조도를 얻을 수 없으며, 또한, 기록 감도(感渡)도 저하하여, 신호품질에 있어서도 만족할 수 있는 것은 아니었다. 이와 같은 이유에 따라 CD 플레이어나 DVD 플레이어에 있어서 호환성을 지닌 광기록매체(즉, 어느 플레이어를 사용하여도, 기록된 정보를 재생할 수 있는 광기록매체)를 제공하는 것은 대단히 곤란하였다.
본 발명은 광기록매체, 특히, 여러 개의 레이저 파장에 대하여 기록 및/또는 재생 가능한 광기록매체 및 그와 같은 광기록매체를 사용하는 정보의 기록 및/또는 재생의 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 광기록매체의 기판의 원형 표면에 대하여 수직한 단면의 일부분을 모식적으로 나타낸 도면.
도 2는 실시예 1에서 제작한 광기록매체의 미기록부분에 있어서의 기판을 통하여 측정한 분광반상율을 도시한 그래프.
도 3은 실시예 1에서 제작한 광기록매체의 기록부분에 있어서의 기판을 통하여 측정한 분광반사율을 도시한 그래프.
도 4는 종래의 광기록매체의 기판의 원형표면에 대하여 수직한 단면의 일부분을 모식적으로 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 2 : 기록층
3 : 반사층 4 : 보호층
5 : 기록보조층 6 : 그루우브
따라서, 본 발명의 목적은 CD 레코오더에 의하여 정보를 기록할 수 있고, 기록한 정보를 CD 플레이어 및/또는 DVD 레코오더를 사용하여 재생할 수 있으며, 나아가서/또한 DVD 레코오더에 의하여 정보를 기록할 수 있어, 기록한 정보를 CD 플레이어 및/또는 DVD 플레이어를 사용하여도 재생할 수 있는 광기록매체, 따라서, CD 플레이어와 DVD 플레이어와의 사이에 호환성을 지닌 광기록매체를 제공함에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 투광성 기판상에 적어도 기록층, 기록보조층, 반사층 및 보호층을 지닌 광기록매체로서,
상기 기록층 및 상기 기록보조층이 유기색소를 주성분으로 하는 층이며,
광기록매체는 파장(λ1)의 레이저광을 사용하여 기록 및/또는 재생이 가능하고, 또, 파장(λ1) 보다 단파장측의 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 기록 또는/및 재생이 가능하며,
상기 기록층의 분광흡수율이 파장(λ1)에 있어서도 5∼35 %, 또, (λ2)에 있어서, 15 % 이상이며, 또한, (λ2)에 있어서, 15 % 이상이며, 또한,
상기 기록보조층이 파장(λ2)의 근방에 분광반사율의 최고를 가진 것을 특징으로 한 광기록매체를 제공한다.
본 발명의 광기록매체에서는 기판을 통하여 측정한 분광반사율이 빛의 파장과 함께 변화하였고, 분광반사율은 파장(λ2) 부근에서 극대 값을 구비하고, 그리고 나서, 파장이 증가함에 따라서, 분광반사율은 감소하여 파장(λ1)과 파장(λ2) 사이의 파장으로 극소 값을 가지며, 그런 다음, 재차 증가하도록 변화하는 것이 바람직하다.
그 위에, 본 발명의 광기록매체는
(1) 파장(λ1)의 레이저광을 사용하여 기록/재생할 수 있으며, 또한, 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 기록/재생하는 형태.
(2) 파장(λ1)의 레이저광을 사용하여 기록할 수 있으며, 또한, 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 재생할 수 있는 형태, 및
(3) 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 기록할 수 있으며, 또한, 파장(λ1)의 레이저광을 사용하여 재생할 수 있는 형태.
중의 어느 형태였어도 좋다. 즉, 본 발명의 광기록매체에서는, 2 종류의 파장(λ1) 및 (λ2)에 대하여 기록 및 재생의 쌍방이 가능하고, 또는 한편의 파장(λ1) 또는 (λ2)에 대하여 기록할 수 있으며, 다른 편의 파장(λ2) 또는 (λ1)에 대하여 재생할 수 있다. 어느 형태에 있어서도, 2 종류의 파장에 대응할 수 있으므로 본 발명의 광기록매체는 「2 파장 대응형 광기록매체」라고 호칭할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 광기록매체라 함은, 일부분에 미리 정보가 기록된 상태에서 공급되고, 나머지의 부분에 정보를 기록하여, 이미 기록한 정보 및 새로이 기록한 정보를 재생하는 광기록매체, 및 정보가 전혀 기록되어 있지 않은 상태에서 공급되어, 정보를 기록하고 또한 재생할 수 있는 광기록매체의 양편을 포함한다. 정보를 기록하며, 재생한다고 하는 의미에서는 어느 광기록매체도 같으므로, 본 명세서에서는 한 예로서 정보를 기록하여 재생할 수 있는 후자의 광기록매체를 예로 하여 설명하였으나, 그와 같은 설명은 전자의 광기록매체에도 들어맞는다.
본 발명의 광기록매체는 예컨대 도 1에 도시한 바와 같은 5층 구조를 가지고 있다. 즉, 빛을 투과시키는 기판(1)상에 기록층(2), 그 위에 기록보조층(5)이 형성되었고, 그 위에 반사층(3)이 설치되어 있으며, 또한 그 위에 보호층(4)이 형성되어서 반사층(3)을 덮고 있다. 각 층의 사이에는 필요에 따라서 중간층(예컨대 접착층, 성장층 등)을 설치하여도 좋으며, 또, 상이한 파장에 있어서 분광반사율이 피이크를 가진 기록보조층을 2층 이상 설치함으로써 3 파장 이상의 각 파장에서 기록 및/또는 재생을 하는 것도 가능하다. 즉, 「3 파장 대응형 광기록매체」이라 함도 가능하다.
본 발명의 광기록매체에 있어서, 투광성 기판상에 형성되는 기록층 및 기록보조층은 유기색소를 주성분으로 하는 층이다. 본 발명의 광기록매체는 파장(λ1)의 레이저광을 사용하여 기록 및/또는 재생이 가능하다. 또, 파장(λ1)보다 단파장쪽의 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 기록 또는/및 재생이 가능하다. 또한, 기록층의 분광흡수율이 파장(λ1)에 있어서 5∼35 %, 바람직하기는 5∼20 %, (λ2)에 있어서 15 % 이상, 바람직하기는 15∼60 %이며, 기록보조층의 파장에 대한 분광반사율 곡선이, 파장(λ2)의 근방에 분광반사율의 피이크(극대값)를 지녔음을 특징으로 한다. 이 분광반사율의 피이크는 적어도 5 %, 바람직하게는 20 % 이상이라도 좋고, 그와 같은 피이크가 λ2 ±100 ㎚, 바람직하기는 λ2 ±50 ㎚, 보다 바람직하기는 λ2 ±20 ㎚, 특히 바람직하기는 λ2 ±10 ㎚의 범위 내에 존재한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 광기록매체는 기판을 통하여 측정한 분광반사율이 빛의 파장과 함께 변화하고, 분광반사율은 파장(λ2) 부근에서 극대 값을 구비하였고, 그리고 나서, 파장이 증가함에 따라서, 분광반사율은 감소하여 파장(λ1)과 파장(λ2) 사이의 파장으로 극소 값을 가지며, 그런 다음, 재차 증가하도록 변화하는 것이 바람직하다. 이 기판을 통해서의 분광반사율도 그 최고 값의 위치 및 그 크기는 앞에서 설명한 기록보조층의 피이크 위치 및 그 크기와 실질적으로 같아서도 다소 달라서도 좋다.
예컨대 본 발명의 광기록매체의 기판을 통해서의 반사율은, 정보가 기록되어 있지 않는 부분에 있어서도, 도 2에 도시한 바와 같은 형상을 지녀도 좋다. 이 경우, 반사율 -파장곡선은, 650 ㎚의 (λ2)에서 반사율이 최대 값을 가지며, 그리고 나서, 파장이 증대함에 따라서 반사율은 저하하여(λ2)와 예컨대 780 ㎚인 (λ1)과의 사이에서 극소 값을 구하여, 그 후 증가하도록 되어 있다. 도면으로부터 명백한 바와 같이, 광기록매체는 (λ1) 및 (λ2)에 있어서는 적당하 반사율을 가지며, 또, 앞에서 설명한 바와 같이, 기록층은 (λ1) 및 (λ2)에 있어서 일정한 분광흡수율을 가지므로, (λ1) 및 (λ2)중의 어느 파장의 빛이 조사되었을 경우였어도, 기록층은 적당한 정도로 빛을 흡수하여 분해 및/또는 변질하므로서, 또, 그때에 발생하는 열에 의하여 기판의 변형 및/또는 기록보조층의 분해 및/또는 변질에 의하여 기록층 및 기록보조층 및 경우에 따라 기판 상호간의 빛 간섭 상태가 변화하며(예컨대 무너짐), 그 결과, 기판을 통해서의 분광반사율이 (λ1) 및 (λ2)중의 적어도 한편에서, 바람직하기는 양편에서 저하한다.
따라서, 본 발명의 광기록매체에서는
(1) (λ1) 및 (λ2)중의 어느 빛을 조사하여도, 그와 같은 빛 간섭 상태가 변화한 부분에서는 (λ1) 및 (λ2)에 있어서의 빛 반사율이 저하하는 경우(예컨대 도 3에 도시한 바와 같은 경우),
(2) (λ1)의 빛을 조사하면, 그와 같은 빛 간섭 상태가 변화한 부분에서는, (λ2)에 있어서의 반사율이 저하하는 경우, 또는
(3) (λ2)의 빛을 조사하면, 그와 같이 빛 간섭 상태가 변화한 부분에서는 (λ1)에 있어서의 반사율이 저하하는 경우가 포함된다. 도 3의 형태에서는 (λ1) 및 (λ2)에서 충분히 큰 분광반사율의 변화가 인정되나, 이 변화는 어느 한편만으로도 좋다.
기록층의 분광흡수율이 파장(λ1)에 있어서 5 % 이하로 되면 조사한 빛을 충분히 흡수할 수 없으므로 파장(λ1)에 있어서의 기록감도를 얻을 수 없으며(충분한 감도를 위하여는 기록 동력을 크게 할 필요가 있다), 또, 35 % 이상으로 되면 파장(λ1)에 있어서의 충분한 반사율을 얻을 수 없게 된다. 파장(λ2)에 있어서도 기록층의 분광흡수율이 15 % 이하로 되면, 조사한 빛을 충분히 흡수할 수 없으므로 파장(λ2)에 있어서의 충분한 기록감도를 얻을 수 없다. 또, 파장(λ2)의 근방에 분광분사율의 최고 값을 가진 기록보조층을 설치함으로써 광기록매체의 파장(λ2)에 있어서의 반사율(즉, 기판을 통한 분광반사율)을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 광기록매체의 하나의 형태에 있어서 (λ1)는, CD의 기록/재생에 사용되는 레이저광의 파장, 예컨대 780∼830 ㎚임이 바람직하며, (λ2)는 DVD의 기록/재생에 사용되는 레이저광의 파장, 예컨대 620∼690 ㎚의 적색 레이저광임이 바람직하다. 구체적으로는, 파장 620∼690㎚의 적색 레이저광은 680 ㎚, 650 ㎚ 및 635 ㎚ 부근의 발진파장의 반도체 레이저로서 좋다. 본 발명의 광기록매체는 이 3파장으로부터 1 파장 또는 여러 파장에 있어서 기록 및/또는 재생할 수 있고, 또, 770∼830 ㎚로부터 선택된 레이저로 기록 및/또는 재생할 수 있다.
상술한 바와 같은 분광흡수율을 가진 기록층, 및 분광반사율을 가진 기록보조층의 선택은 다음에 도시한 색소재료 자체의 분광흡수율 및 분광반사율을 하나의 기준으로 하여 선택할 수 있다. 즉, 색소재료의 고유한 광흡수 또는 광반사 특성은, 그것을 사용하여 기록층 또는 광기록보조층을 형성하였을 때에 얻을 수 있는 각각의 층의 광흡수특성 또는 광반사특성과 상관하고 있다. 통상, 색소재료 및 그로부터 형성하 기록층 또는 기록 보조층은 서로 실질적으로 유사 또는 근사한 분광흡수율 -파장 곡선 또는 분광반사율 -파장 곡선을 지닌 경우가 많다.
따라서, 일반적으로는 (λ1) 부근의 파장에 있어서 광흡수율이 5∼35 % 이며, (λ2) 부근의 파장에 있어서 분광흡수율이 15 % 이상의 색소재료를 기록층용으로 선택하는 것이 좋다. 또, (λ2) 부근의 파장에 있어서 분광반사율이 최고 값을 지닌 색소재료를 기록보조층용으로 선택하는 것이 좋다. 물론, 색소재료를 선택한 층을 형성하여 그 층의 반사율 또는 흡수율을 측정함으로써 트라이·앤드·에러법에 의하여 상술한 조건을 만족하는 기록층 및 기록보조층을 선택하여도 좋다.
본 발명에 있어서의 기록층을 구성하는 유기색소 또는 기록층에 함유되는 유기색소는 기록층 자체의 분광흡수율이 파장(λ1)에 있어서 5∼35 %, (λ2)에 있어서 15 % 이상이 되도록 하는 것이라면 좋다. 파장(λ1)에 있어서 분광흡수율이 5 %이하로 되면, 파장(λ1)의 레이저광에 대한 기록감도가 저하하여, 기록시에 대단히 높은 레이저 동력이 필요하게 되므로, 그다지 실용에 적합하지 않다. 마찬가지로, 파장(λ2)에 있어서의 분광흡수율이 15 % 이하로 되며, 파장(λ2)에 레이저광에 대한 기록감도가 저하한다. 또, 파장(λ1)에 있어서 분광흡수율이 35 % 이상으로 되면, 반사율이 저하하므로, CD 규격을 만족시키는 일이 곤란하게 된다.
기록층을 구성하는 유기색소 또는 기록층에 함유되는 유기색소의 구체예로서 펜타메틴시아닌계색소, 헵타메틴시아닌계색소, 스쿠알리륨계색소, 아조계색소, 안트라퀴논계색소, 인도페놀계색소, 프탈로시아닌계색소, 나프탈로시아닌계색소, 필리륨계색소, 티오플리륨계색소, 아줄렌늄계색소, 트리페닐메탄계색소, 크산텐계색소, 인단스렌(indanthrene)계 색소, 인디고계색소, 티오인디고계색소, 메로시아닌계색소, 티아진계색소, 아크리진계색소, 옥사진계색소, 디티올금속착제계색소 등을 열거할 수 있다. 이러한 색소는 그것이 지닌 치환기(置換基)에 의하여 파장-분광흡수율 특성이 바뀌는 경우가 많고, 같은 계열의 색소라도 치환기를 바꾸면, 광흡수특성이 크게 바뀌는 경우가 있다. 바람직하기는 프탈로시아닌계색소, 나프탈로시아닌계색소, 아조계색소, 시아닌계색소로 선택되는 것을 기록층에 사용하였으며, 또한 여러 개의 색소의 혼합물을 사용하여도 좋다. 또, 필요에 따라서, 공지된 소광제(消光劑) 또는 자외선 흡수제 등이 첨가제를 기록층은 포함하여 좋다.
한편, 본 발명에 있어서 기록보조층을 구성하는 유기색소 또는 기록보조층에 함유되는 유기색소는 기록보조층 자체가 파장(λ2)의 근방에 분광반사율의 최대 값을 구비하도록 하는 것이라면 좋다. 피이크에 있어서의 분광반사율은 15 % 이상, 바람직하기는 25 % 이상이다. 분광반사율이 이 보다 낮아지면 파장(λ2)에 있어서의 재생신호의 판독이 곤란하게 된다.
기록보조층을 구성하는 유기색소 또는 기록보조층에 함유되는 유기색소의 구체예로서는 시아닌계색소, 스퀘어 리듐계색소, 아조계색소, 나프토키논계색소, 안트라퀴논계색소, 포르피린(porphyrin)계 색소, 테트라피라포르필라진계색소, 인도페놀계색소, 피리륨계색소, 티오피리륨계색소, 아줄레늄계색소, 트리페닐메탄계색소, 크산텐계색소, 인단스렌계색소, 인디고계색소, 티오인다고계색소, 메로시아닌계색소, 티아진계색소, 아크리진계색소, 옥사진계색소 등이 있다. 먼저와 마찬가지로, 이것들 색소는 그것이 지닌 치환기에 의하여 파장-분광반사율 특성이 바뀌는 경우가 많고, 같은 계열의 색소라도 치환기를 바꾸면, 광반사율 특성이 크게 바뀌는 경우가 있다. 양호한 분광반사율의 최대 값을 지닌 것으로서 바람직하기는 시아닌계색소, 메로시아닌색소로부터 선택되는 것을 기록보조층에 사용하며, 또는 여러 개의 색소의 혼합물을 사용하여도 좋다. 또, 상술한 바와 마찬가지로 필요에 따라서, 공지된 소광제 또는 자외선 흡수제 등의 첨가제를 혼합하는 것도 가능하다.
그 위에, 본 발명의 광기록매체에 있어서, 기록층 및 기록보조층은 전혀 같은 화합물이 아닌한 같은 계열(종류)의 색소재료를 포함하여도 좋다.
본 발명의 광기록매체에 있어서, 특히 바람직한 형태에서는 기록보조층은 시아닌계색소 또는 메로시아닌계색소를 함유한다. 보통, 시아닌계색소, 메로시아닌계색소는 620∼690 ㎚의 범위에서 양호한 분광반사율의 최고 값을 가지고 있다. 따라서, 이것들 색소를 기록보조층에 함유시키는 것은, 광기록매체의 파장(λ2)에 있어서 반사율을 향상시킴에 대하여 특히 유효하다.
본 발명의 광기록매체에 있어서, 특히 바람직한 형태에서는 기록층은 프탈로시아닌계색소를 함유한다. 프탈로시아닌계색소는 770∼830 ㎚ 사이의 파장 영역에 있어서, 또, 620∼690 ㎚의 파장영역에 있어서, 본 발명에서 특정하도록 한 바람직한 분광흡수율을 구비하여, 이것들 층에 형성한 경우에 있어서도, 마찬가지로 바람직한 분광흡수율을 갖고 있다.
본 발명의 광기록매체에 있어서, 하나의 바람직한 형태에서는 기판을 통하여 측정판 파장(λ1)에 있어서의 분광반사율이 65 % 이상, 바람직하기는 70 % 이상으로, 또한, 파장(λ2) 근방의 분광반사율의 최대 값이 15 % 이상, 바람직하기는 30 % 이상이다. 파장(λ1)에 있어서의 분광반사율이 65 % 이상으로 함으로써 CD 규격을 만족시킬 수 있다. 또, 파장(λ2) 근방의 분광반사율의 최대 값이 15 % 이하로 되면, 파장(λ2)의 레이저광에 의한 신호의 검출이 곤란하게 되는 등, 광기록매체로서의 특성을 손감하기 때문에, 파장(λ2) 근방의 분광반사율의 최대 값을 15 % 이상으로 함으로써 광기록매체로서 적합하다.
본 발명의 광기록매체에 있어서, 하나의 바람직한 형태에서는 기록층, 기록보조층 및 반사층이 직접 또는 중간층을 통하여 기판상에 기록층, 기록보조층 및 반사층의 순으로 설치된 것이다. 각 층을 상기와 같은 적층 순서로 설치함으로써 재생신호의 지터(jitter)를 작게 할 수 있으며, 광기록매체로서 적합하다. 더구나, 중간층이라 함은, 필요에 따라서 설치되는 층, 예컨대 접착층, 성장층, 기록층과 기록보조층은 적층 순서가 역전하여도 좋은, 지터의 저감등 때문에 바람직하기는 기판상에 기록층, 기록보조층, 반사층 및 보호층을 이 순서로 형성하는 것이 바람직하다. 이것은 다음에 설명하는 작용에 의한 것으로 생각된다.
상술한 바와 같이 구성된 광기록매체에 기록하기 위하여 파장(λ1) 또는 (λ2)의 레이저광이 조사되었을 경우, 기록보조층을 구성하는 유기색소도 일부 분해 및/또는 변질되지만, 주로 기록층(2)을 구성하고 있는 유기색소가 주로 분해 및/또는 변질하여, 발열한다. 이 때문에 기판상에 기록층, 기록보조층, 반사층, 보호층을 이 순서로 형성함으로써, 기록시에 기록층에 인접하는 기판을 효율이 좋게 용융 및/또는 변형시키며, 나아가서/또는 기록층에 인접하는 기록보조층을 효율이 좋게 분해 및/또는 변질시키며, 그 결과, 광학적으로 균일한 피트를 형성할 수 있어, 재생시에는 기록부와 미 기록부의 반사율의 대조가 명료하게 된다. 이에 따라 파형 품질이 개선되어, 지터 등을 저감할 수 있다.
본 발명의 광기록매체에 있어서, 하나의 바람직한 형태에서는 파장(λ1)의 레이저광을 사용하여 기록 및 재생이 가능하고, 파장(λ1)보다 단파장쪽의 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 재생이 가능하게 하였다. 이에 따라, CD 레코오더에 의하여 CD 규격을 만족하는 신호를 기록할 수 있으며, 또한, CD 플레이어라도 DVD 플레이어라도 그 기록한 신호를 재생할 수 있다고 하는 CD 플레이어와 DVD 플레이어 사이의 호환성을 얻을 수 있다.
본 발명의 광기록매체에 있어서, 하나의 바람직한 형태에서는 레이저광의 파장(λ1)이 770∼830 ㎚의 범위로부터 선택되어, (λ2)가 620∼690 ㎚의 범위로부터 선택된다. 이것들의 파장 범위로부터 파장(λ1), (λ2)을 선택함으로써 CD 플레이어와 DVD 플레이어 사이의 호환성을 가진 광기록매체를 얻을 수 있다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 본 발명의 광기록매체를 사용하는 정보의 기록 및/또는 재생방법을 제공하였다. 상술한 바와 같이, 파장(λ2)의 근방에 분광반사율의 최대값을 가진 기록보조층을 설치하였으므로, 기판을 통하여 측정한 상기 광기록매체의 분광반사율도 파장(λ2)의 근방에 분광반사율의 최대값을 구비하게 된다. 이와 같은 최대값 근방의 분광반사율은 기록층 및 기록보조층 중의 어느 것인가, 또는 양편이 (λ1) 및 (λ2)의 빛을 조사하면, 기록층이 지닌 광흡수특성 때문에, 빛을 흡수하여 분해 및/또는 변질하며, 또한, 그때에 발생하는 열이 기판 및/또는 기록보조층에 영향을 주어서, 그것들을 변형 또는 분해(또는 변질)시키므로서, 이미 형성된 기판, 기록층 및 기록보조층의 조합에 의한 빛의 간섭 상태가 파괴되어서, 분광반사율 최대값 부근에 있어서의 분광반사율은 크게 저하한다. 또, 통상, (λ1)에 있어서의 분광반사율도 저하, 바람직하기는 크게 저하한다. 따라서, 파장(λ1) 및 파장(λ2)중의 어느 빛을 조사하여도, 기판을 통한 분광반사율로 대표되는 광기록매체의 광학적 특성이 크게 변화한다. 따라서, 정보를 기록할 수 있게 되어, 파장(λ1)과 (λ2)에 있어서의 기록 및/또는 재생의 호환성을 용이하게 얻을 수 있다.
상술한 바와 같은 기록층 및 기록보조층은, 공지된 스핀코우트법 등의 도포법, 스패터법(spatter method), 화학증착법, 진공증착법등에 의하여 형성된다. 2개의 층이 직접 인접하는 형태에서는 2개의 층의 명료한 경계면이 형성되므로, 진공증착법을 사용하여 이러한 층을 형성하는 것이 특히 바람직하다. 이 진공증착법이라 함은, 고진공분위기(일반적으로 10-3토르 이하)하에서, 색소재료를 가열하여 증발시키며, 증발한 재료를 기판상 또는 이미 존재하는 층의 위에 증착시키는 방법이다.
기록층의 두께는 그 분광흡수율에 영향을 줄 수 있으므로, 상술한 바와 같이 색소재료자체의 광학적 특성에 기초하여 색소재료를 선택하고, 필요에 따라서 층의 두께를 바꾸어서 일정한 분광흡수율이 되도록 적당히 선택할 수 있으나, 일반적으로는 30∼300 ㎚, 바람직하기는 35∼150 ㎚이었어도 좋다. 이보다 엷게 하면, 기록감도가 저하하므로, 재생신호의 변형이 커지는 경우가 많다. 또, 이 보다 두껍게 하면 반사율이 저하하여, 재생신호진폭이 작아지는 경우가 많다.
한편, 기록보조층의 두께도 마찬가지로, 그 분광반사율에 영향을 줄 수 있으므로, 상술한 바와 같이 색소재료자체의 광학적 특성에 따라서 색소재료를 선택하고, 필요에 따라서 층의 두께를 바꾸어서 일정한 분광반사율이 되도록 적당히 선택할 수 있으나, 일반적으로는 30∼300 ㎚, 바람직하기는 50∼150 ㎚이다. 이 보다 엷게 하면, 파장(λ2)에 있어서 반사율을 향상시키는 일을 할 수 없는 경우가 많다. 또, 이 보다 두껍게 하면 지터등이 증가하여, 재생신호품질이 악화하는 경우가 많다.
본 발명의 광기록매체에 있어서, 기록층 및 기록보조층을 제외한 요소(예컨대, 기판, 반사층, 보호층 등)에 관하여는 이제까지에 알려져 있는 기술을 적용할 수 있다. 그것들을 간단히 설명하여 둔다.
기판(1)의 재질로서는 기본적으로는 기록광 및 재생광의 파장에 대하여 투명하다(즉, 투과성이다). 예컨대 폴리카아보네이트수지, 염화비닐수지, 폴리메타크릴산메틸 등의 아클릴수지, 폴리스틸렌수지, 에폭시스지 등의 고분자재료나 유리등의 무기재료가 가장 적합하게 이용된다. 이러한 기판재료는 사출성형법 등에 의하여 원반형성으로 기판에 성형된다. 필요에 따라서 기판의 한편의 표면에 나선형상의 홈이 형성되어 있다. 통상 CD로서 사용하는 경우에는 두께 1.2 ㎜ 정도, 지름 80 또는 120 ㎜ 정도의 원반형상이며, 중앙에 지름 15 ㎜ 정도의 구멍이 열려 있다.
본 발명에 있어서의 반사층을 구성하는 재료로서는 기본적으로 기록 및 재생광의 파장에 있어서 높은 반사율을 나타내는 것이라면 좋다. 예컨대, Au, Al, Cu, Cr, Pt, Ni, Ti 등의 금속 및 그것들을 사용한 합금이 적용된다. 또, 그것들의 형성방법으로서는 진공증착법, 스패터법, 이온도금법, 화학증착법 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서의 보호층을 구성하는 재료로서는 반사층을 보호할 수 있는 강도를 가진 것이라면 특별히 한정하는 것은 없으나, 내충격성에 뛰어나고, 저경화수축성을 겸비한 수지로 형성하는 것이 바람직하다. 이것에는, 예컨대 자외선 경화수지를 스핀 코우트법으로 도포한 다음, 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 형성한 것이 있다. 이밖에 에폭시수지, 아크릴수지, 실리콘계 하아드 코우트수지 등을 사용하여도 좋다.
상기와 같이 구성된 광기록매체는 기판을 통하여 측정한 광기록매체의 반사율이 770∼830 ㎚의 범위에서 선택되는 파장(λ1)의 레이저광에 대하여 65 % 이상이며, 또한 620∼690 ㎚의 범위에서 선택되는 파장(λ2)의 근방에 있어서 15 % 이상, 바람직하기는 30 % 이상의 최고값을 갖는다. 이와 같은 최고값 근방의 분광반사율은 기록층 및 기록보조층의 어느 쪽인가, 또는 양편이 약간 변형 또는 분해 한 것만으로 기록층 및 기록보조층의 간섭 구조가 파괴되어서 크게 저하한다. 따라서, 파장(λ1)과 (λ2)에 있어서의 기록재생의 호환성을 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기와 같은 분광특성을 지닌 상이한 유기색소를 사용하여 기록층 및 기록보조층을 형성함으로써, 파장 620∼690 ㎚의 적색 레이저로 기록 및/또는 재생할 수 있으며, 또한, 770∼830 ㎚에서 선택된 레이저로 기록 및/또는 재생할 수 있는 광기록매체가 실현된다. 즉, 기록보조층에 의한 성장효과(기록보조층과 기록층 사이에서의 빛 간섭효과)를 사용함으로써 각각의 레이저 파장에 있어서 반사율(기록전)이 향상함으로서, 변조도가 큰 기록/재생이 가능하게 된다. 따라서, 향상한 분광반사율이 달성되도록 기록층 및 기록보조층의 두께는 각 파장에 있어서의 이것들 층의 간섭함으로서 발생하는 성장효과를 고려하여 선택할 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같이 2파장 대응형 광기록매체를 제공하지만, 이 광기록매체는 당연하면서 파장(λ1)(또는 λ2)의 빛을 조사하여 정보를 기록할 수 있고, 또, 파장(λ1) (또는 (λ2)의 빛을 사용하여 기록한 정보를 재생할 수 있다. 즉, 본 발명은 상술한 바와 같은 기록층 및 기록보조층을 구비하여 이루어지는 1 파장 대응형의 광기록매체도 고유적으로 포함한다. 즉, 상술한 바와 같은 본 발명의 광기록매체는 DVD-R 또는 CD-R이라 하여 사용할 수 있다.
[실시예]
다음에 본 발명의 실시예를 나타내고 있다.
실시예 1
실시예 1에서는 직경 120 ㎜, 두께 1.2 ㎜이고, 그 한면에 홈의 폭, 깊이, 피치가 각기 0.7 ㎛, 70 ㎚, 1.6 ㎛의 폴리카아보네이트로 된 기판을 사용하였다. 이 기판상(홈을 가진쪽)으로,
에 의하여 나타내는 프탈로시아닌 화합물(FOM-0509 : 오미쓰 쥰야꾸 고오교오세이)를 증착하고, 두께 55 ㎚의 기록층을 설치하였다. 이 기록층은 파장 780 ㎚에서 15 % 파장 650 ㎚에서 45 %의 분광흡수율을 가지고 있다.
이어서 이 기록층상에,
에 의하여 나타내는 메로시아닌 화합물(NK2097 : 일본 감광색소 연구소제)를 증착하여 두께 95㎚의 기록보조층을 설치하였다. 이 기록보조층은 파장 655 ㎚에 40 %의 분광반사율의 최대값을 가지고 있다. 그 위에 분광반사율 및 분광흡수율은 상기한 두께를 지닌 각각의 층을 유리기판상에 형성하여 미리 측정하여 얻은 것이다.
또한, 이 기록보조층의 위에 Ag의 스패터막으로 된 두께 70 ㎚의 반사층 및 자외선 경화 아크릴 수지로 된 두께 5㎛의 보호층을 설치하여 광기록매체를 제작하였다.
실시예 2
실시예 2에서는 실시예 1에 있어서의 기록층과 기록보조층의 적층 순서를 반대로 하여, 기록보조층인 (식 2)의 메로시아닌 화합물을 증착한 다음, 기록층인 (식 1)의 프탈로시아닌 화합물을 증착하는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광기록매체를 작성하였다.
비교예 1
비교예 1에서는 실시예 1에 있어서, 기록보조층을 생략하는 것 이외는 마찬가지로 하여 광기록매체를 제작하여 비교 시료로 하였다.
비교예 2
비교예 2에서는 실시예 1에 있어서, 기록층을 생략하는 것 이외는 마찬가지로 하여 광기록매체를 제작하여 비교 시료로 하였다.
상술한 바와 같이 제작한 광기록매체를 파장 780 ㎚의 반도체 레이저를 탑재한 펄스텍 공업제(製) 광디스크 평가장치(DDU-1000) 및 파장 650 ㎚의 반도체 레이저를 탑재한 펄스텍 공업제 광디스크 평가장치(DDU-1000)를 사용하여, EFM(eight to fourteen modulation) 신호를 선속도 1.4 m/sec, 레이저 동력 7 mW로 기록하고, 그런 다음, 재생하여 반사율, 지터를 측정하였다. 또, 마쯔시다 전기산업제 CD 플레이어(SL-S170), 소니제 CD 플레이어(CDP-2700), 마쯔시다 전기산업제 DVD 플레이어(DVD-A300), 파이어니어(pioneer)제 DVD 플레이어(DV-7) 및 도시바제 DVD 플레이어(SD 3000)를 사용하여 재생 상태를 관찰하였다.
상기의 결과를 다음의 표 1에 나타내었다.
· 지터(jitter)는 11T의 값이다.
· CD 재생 상태는, 각 CD 플레이어에서 CD로서 재생할 수 있었던 것을 O, 재생할 수 없던가, 또는 불안정한 것을 ×라 하여 평가하였다.
· DVD 재생상태는, 각 DVD 플레이어에서 CD로서 재생할 수 있었던 것을 O, 재생할 수 없거나 또는 불안정한 것을 ×라 하여 평가하였다.
·표속의 - - 은 측정할 수 없었음을 뜻한다.
도 2의 그래프는 실시예 1에서 광기록매체의 미기록부분에 있어서의 분광반사율을 기판을 통하여 측정한 것이다. 또, 도 3의 그래프는 실시예 1에서 제작한 광기록매체를 파장 780 ㎚의 레이저광에 의하여 기록한 부분에 있어서의 분광반사율을 기판을 통하여 측정한 것이다.
도 2, 도 3 및 표 1에 도시한 바와 같이, 파장(λ2)(655 ㎚) 근방에 분광반사율의 최대값을 지닌 기록보조층의 효과에 의하여, 광기록매체의 분광반사율도 파장(λ2) 근방(650 ㎚)에 대단히 높은 분광반사율의 최대값을 가지도록 하였다.
그 위에, 도 2와 도 3을 비교하면 알 수 있는 바와 같이 최대값 근방의 분광반사율은 레이저광으로 기록함으로써 크게 저하시킬 수 있어, CD 플레이어와 DVD 플레이어의 호환성을 얻을 수 있었다. 또, 파장(λ2)(65 θn)의 레이저광에 의하여도 기록할 수 있게 되었다. 또한, 기록보조층을 설치함으로서 재생신호의 지터를 작게 할 수 있으며, 기록막을 기록보조층보다도 기판측에 설치함으로써 더욱 지터를 작게 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 파장 620∼690 ㎚으로부터 선택되는 파장(λ2) 근방에 분광반사율의 최대값을 지닌 기록보조층을 설치함으로써 광기록매체의 분광반사율도 파장(λ2) 근방에 대단히 높은 분광반사율의 최대값을 설치할 수 있다. 이 최대값 근방의 분광반사율은 (λ1) 및 (λ2)의 어느 편인가의 레이저광으로 기록함으로써 크게 저하시킬 수 있으므로, 파장 770∼830 ㎚으로부터 선택되는 파장(λ1) 및 파장 620∼690 ㎚으로부터 선택되는 파장(λ2)의 레이저광으로 용이하게 기록재생이 가능하게 될 뿐만 아니라, 재생신호의 지터를 작게 할 수 있다. 이에 따라, CD 플레이어와 DVD 플레이어의 호환성을 지닌 광기록매체를 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 투광성 기판상에 적어도 기록층, 기록보조층, 반사층 및 보호층을 지닌 광기록매체에 있어서,
    상기 기록층과 기록보조층이 유기색소를 주성분으로 하는 층이며,
    광기록매체는 파장(λ1)의 레이저광을 사용하여 기록 및/또는 재생이 가능하고, 또, 파장(λ1)보다 단파장쪽의 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 기록 및/또는 재생이 가능하여,
    상기 기록층의 분광흡수율이 파장(λ1)에 있어서 5∼35 %, (λ2)에 있어서, 15 % 이상이며, 나아가서,
    상기 기록보조층이 파장(λ2)의 근방에 분광반사율의 최대값을 지녔음을 특징으로 하는 광기록매체.
  2. 제1항에 있어서, 기록보조층은 시아닌계 또는 메로시아닌계 색소를 함유하는 것을 특징으로 하는 광기록매체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기판을 통하여 측정한 파장(λ1)에 있어서의 분광반사율이 65 % 이상이며, 또한 파장(λ2) 근방에 15 % 이상의 분광반사율의 최대값을 구비하였음을 특징으로 하는 광기록매체.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 기판상에 직접 또는 중간층을 통하여, 기록층, 기록보조층, 반사층의 순으로 설치되었음을 특징으로 하는 광기록매체.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 파장(λ1)의 레이저광을 사용하여 기록 및 재생이 가능하며, 파장(λ1)보다 단파장쪽의 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 재생이 가능함을 특징으로 하는 광기록매체.
  6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 레이저광의 파장(λ1)이 770∼830 ㎚의 범위로부터 선택되고, (λ2)가 620∼690 ㎚의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광기록매체.
  7. 투광성 기판위에 적어도 기록층, 기록보조층, 반사층 및 보호층을 구비한 광기록매체로서, 상기 기록층과 기록보조층이 유기색소를 주성분으로 하는 층이며, 파장(λ1)의 레이저광을 사용하여 기록 및/또는 재생이 가능하며, 파장(λ1)보다 단파장쪽의 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 기록 및/또는 재생이 가능하며, 또한, 상기 기록층의 분광흡수율이 파장(λ1)에 있어서 5∼35 % (λ2)에 있어서 15 % 이상의 분광흡수율을 가지고 상기 기록보조층이 파장(λ2)의 근방에 분광반사율의 최대값을 지닌 광기록매체를 사용하는 정보의 기록방법으로서, 상기 기록층과 기록보조층의 간섭 구조를 파괴함으로써 정보의 기록을 실시함을 특징으로 하는 정보의 기록방법.
  8. 투광성 기판상에 적어도 기록층, 기록보조층, 반사층 및 보호층을 구비한 광기록매체로서, 상기 기록층과 기록보조층이 유기색소를 주성분으로 하는 층이며, 파장(λ1)의 레이저광을 사용하여 기록 및/또는 재생이 가능하며, 파장(λ1)보다 단파장쪽의 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 기록 및/또는 재생이 가능하며, 또한, 상기 기록층의 분광흡수율을 파장(λ1)에 있어서, 5∼35 %, (λ2)에 있어서 15 % 이상의 분광흡수율을 구비하였고, 상기 기록보조층이 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 기록된 정보를 파장(λ1) 또는 (λ2)의 레이저광을 사용하여 재생하는 것을 특징으로 하는 정보의 재생방법.
  9. 투과성 기판상에 적어도 기록층, 기록보조층, 반사층 및 보조층을 지닌 광기록매체로서, 상기 기록층과 기록보조층이 유기색소를 주성분으로 하는 층이며, 파장(λ1)의 레이저광을 사용하여 기록 및/또는 재생이 가능하며, 파장(λ1)보다 단파장측의 파장(λ2)의 레이저광을 사용하여 기록 및/또는 재생이 가능하며, 또한, 상기 기록층의 분광흡수율이 파장(λ1)에 있어서 5∼35 %, (λ2)에 있어서 15 % 이상의 분광흡수율을 지니고, 상기 기록보조층이 파장(λ2)의 근방에 분광반사율의 최대값을 지닌 광기록매체에 파장(λ1) 또는 (λ2)의 레이저광을 사용하여 기록한 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 정보의 기록·재생방법.
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