KR20180117720A - 광학적 정보 스토리지 매체 - Google Patents

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크리스 리안
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죠셉 로트
크리스토프 베더
브렌트 발리
에릭 베어
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Abstract

광학적 정보 스토리지 매체는, 복수의 압출된 교번하는, 활성 데이터 스토리지 층들 및 활성 데이터 층들을 분리하는 버퍼층들을 포함하는, 다층 필름을 포함한다. 활성 데이터 스토리지 층들 및 버퍼층들은, 광학적 판독 디바이스에 의해 판독가능한 데이터 복셀(voxel)들을 활성 데이터 스토리지 층들 내에 정의하기 위한 영구적인 또는 가역적인 1-광자 또는 다광자, 선형, 비선형, 또는 임계 광학적 기입 프로세스들에 의해 활성 데이터 스토리지 층들이 기입될 수 있게 하는 두께들을 갖는다.

Description

광학적 정보 스토리지 매체{OPTICAL INFORMATION STORAGE MEDIUM}
관련 출원
본 출원은, 그 전체가 본 명세서에 참조로써 통합된 2011년 6월 9일자로 출원된 미국 가특허 출원 제 61/494,966호에 대한 우선권의 이익을 주장한다.
정부 투자
본 발명은 미국 국립과학재단(National Science Foundation)에 의해 수여된 과제번호 RES501499호 하에서 정부 지원에 의해 이루어졌다. 미 합중국 연방정부가 본 발명에 대하여 특정 권리들을 가질 수 있다.
기술 분야
본 출원은 광학적 정보 스토리지 매체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 폴리머 압출 프로세스를 사용하여 형성되는 3차원 다층 광학적 정보 스토리지 매체에 관한 것이다.
광 노출에 의한 패턴화가 가능한 매체들은 정보 스토리지의 일반적인 발현이다. 가장 오래된 기술들 중 하나에 있어, 사진 유제(photographic emulsion)들이 그 위에 입사하는 광의 이미지를 기록하는데 사용된다. 최근에, 기록보존(archiving), 보안 태그들, 이미지들의 3D 표현, 수차 보정(aberration correction), 및 디지털 데이터의 스토리지에서의 이용을 위하여, 광학적 수단에 의한 정보의 스토리지에 대한 수요가 증가되었다. 희망되는 광 응답성(optical response) 또는 더 큰 광 응답성을 달성하기 위하여, 3D 매체들이 사용된다. 또한, 면 정보 스토리지 용량이 판독/기입 시스템의 광학부(optics)에 의해 제한된다. 예를 들어, 홀로그램의 스테오그램(holographic stereogram)들은 높은 이미지 해상도를 달성하기 위한 작은 측방향 특징부(feature)들을 요구할 뿐만 아니라, 큰 이미지 콘트래스트(image contrast)를 달성하기 위한 두께를 요구한다. 용량에 있어서의 추가적인 증가들은, 공간적 두께 치수들을 포함할 수 있을 뿐만 아니라, 컬러, 편광(polarization), 또는 상(phase) 멀티플렉싱을 포함할 수 있는 추가적인 치수들을 요구한다.
제 3 공간적 차원으로 진입하기 위한 주된 처리방식들은 다층 정보 스토리지 또는 홀로그램의 정보 스토리지 중 하나를 수반한다. 다층 스토리지는, 물리 층들, 또는 다광자 흡수(multiphoton absorption)를 사용하는 레이저들의 초점 근처의 국부화(localization)에 의해 제공되는 광학적 층화(layering) 중 하나에 의해 영향을 받을 수 있다. 그러나, 이러한 처리방식들은 상당한 제한들을 갖는다. 홀로그램의 스토리지는 복잡하고 잠재적으로 비용이 많이 드는 광학적 판독/기입 하드웨어를 요구한다. 유사하게, 다광자 흡수를 위해 요구되는 레이저들은 보다 더 복잡하고 비용이 많이 들며, 추가적인 잡음 소스를 도입한다. 물리적 다층화(multilayering)는 더 단순한 하드웨어를 이용하지만, 스토리지 매체 내에 복수의 층들을 제조하는 것은 규모를 확장하기에 경제적으로 어려운 것으로 판명되었다.
본 출원의 실시예들은 다층 필름을 포함하는 광학적 정보 스토리지 매체에 관한 것이다. 다층 필름은, 복수의 압출되고 교번하는 활성 데이터 스토리지 층들 및 버퍼층들을 포함하며, 버퍼층들은 활성 데이터 스토리지 층들을 분리한다. 활성 데이터 스토리지 층들 및 버퍼층들은, 광학적 판독 디바이스에 의해 판독가능한 활성 데이터 스토리지 층들 내에 데이터 복셀(voxel)들(예를 들어, 이산 비트들, 이미지들, 형상들, 홀로그램들, 등)을 정의하기 위해 활성 데이터 스토리지 층들이 기입될 수 있게 하는 두께들을 갖는다. 광학적 정보 스토리지 매체는, 디스크들, 롤(roll)들, 카드들, 스티커들, 페이퍼, 또는 가요성(flexible) 또는 비-가요성 기판들 상의 적층(laminated)을 포함하지만 이에 한정되지 않는 포맷들과 호환된다.
광학적 정보 스토리지 매체는, 현존하는 광학적 판독/기입 기술들 및 적절한 영구적인 또는 가역적인 1-광자 또는 다광자, 선형, 비-선형 또는 임계 광학적 기입 기법과 호환되는 3-차원 데이터 스토리지를 수용하도록 설계될 수 있다. 매체는, 보안, 식별, 바 코드들, 제품 추적, 변형 억제 패키징(tamper resistant packaging)을 위한 정보를 함유하는 문서(document) 상에 통합된 디지털 정보의 스토리지, 홀로그램들, 스테레오그램들, 홀로그램의 광 엘러먼트들, 홀로그램의 디퓨저(holographic diffuser)들과 같은 회절성(diffractive) 엘러먼트들을 함유하는 정보의 생성, 및 광전자 종이(photonic paper)에 적용될 수 있다.
물리적 매체의 층화는 3차원으로 국부화된 정보가 높은 신호-대-잡음으로 기입되고 그 뒤 판독될 수 있게 한다. 이러한 향상은, 판독 동안 데이터의 정확한 위치를 제공하고, 감소된 층간 크로스-토크(cross-talk)를 제공하며, 초점 영역의 외부 구역들로부터의 감소된 기생 흡수를 제공하고, 더 적은 산란 재료를 갖는 것으로부터 감소된 수차를 제공하는, 명확한(well defined) 분리의 박층(thin layer)들에 활성 데이터 스토리지 층들을 국한시키는 것(confinement)으로부터 기인할 수 있다. 활성층들 및 버퍼층들에 더하여, 다른 층들이 다층 필름 내에 용이하게 포함될 수 있다. 이러한 다른 층들은, 예를 들어, 매체 내의 깊이를 추적하기 위한 신호를 제공하거나, 또는, 메타데이터, 암호화 정보, 체크섬들, 코덱들, 또는 펌웨어의 저장을 가능하게 할 수 있다.
일부 실시예들에 있어, 활성 데이터 스토리지 층들은, 영구적인 또는 가역적인 1-광자 또는 다광자, 선행, 비-선형 또는 임계 광학적 기입 프로세스에 의해 기입될 때 광학적으로 유도된 광학적 속성들의 국부화된 변화를 겪는 재료를 포함할 수 있다. 광학적 속성들의 변화는, 재료의 화학적 또는 물리적 변화들에 의해 초래되는 형광 색상(fluorescence color)의 변화, 형광 강도(fluorescence intensity)의 변화, 흡수 색상(absorption color)의 변화, 투명도의 변화, 산란의 변화, 반사율의 변화, 굴절률(refractive index)의 변화, 또는 편광의 변화 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 재료는, 그들의 광학적 속성들의 변화를 가져오는 광학적으로 유도되는 물리적, 열적, 또는 화학적 변화들을 보이는 첨가물들 및/또는 폴리머를 포함할 수 있다.
다른 실시예들에 있어, 활성 데이터 스토리지 층들은 호스트(host) 폴리머 재료 및 형광 염료(fluorescent dye)를 포함할 수 있다. 형광 염료는 제 1 형광성(fluorescence)을 나타내는 제 1 조건과 제 1 형광성과 상이한 제 2 형광성을 나타내는 제 2 조건 사이에서 광에 대한 노출에 의해 가역적일 수 있다. 형광 염료는 또한 광에 대한 노출에 의해 표백될 수 있다. 형광 염료는, 엑시머-형성(excimer-forming) 형광 염료, 애그러게크로믹 염료(aggregachromic dye), 또는 광표백성 형광 염료(photobleachable fluorescent dye) 중 하나일 수 있다. 일 예에 있어, 형광 염료는 시아노-치환 올리고(cyano-substituted oligo)(페닐렌 비닐렌(phenylene vinylene)) 염료이다.
또 다른 실시예들에 있어, 활성 데이터 스토리지 층은 호스트 폴리머 재료 및 무기 나노입자 및/또는 염료를 포함할 수 있다. 활성 데이터 스토리지 층의 흡수, 광발광(photoluminescence), 또는 굴절률이 광에 대한 노출에 의해 수정되거나 또는 변화될 수 있다.
다른 실시예들에 있어, 광학적 정보 스토리지 매체는, 문서들을 함유하는 정보 상의 색상 변환 필름(color shifting film) 내의 이미지들 또는 이미지의 스토리지를 위하여 또는, 홀로그램 또는 홀로그램-유사 속성들의 생성을 위한 회절성 다층 필름 내의 이미지들 또는 이미지의 스토리지를 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 목적들 및 이점들 및 완전한 이해가 바람직한 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면들로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 출원의 일 측면에 따른 광학적 정보 스토리지 매체의 개략적인 예시도이다.
도 2는 데이터를 포함하는 층이 더 작게(x-축) 만들어짐에 따라 증가되는 스토리지 매체의 신호-대-잡음 비(SNR)와 데이터 층들 사이의 다양한 분리들(y-축)을 예시하는 그래프이다.
도 3은 본 출원의 다른 측면에 따른 광학적 정보 스토리지 매체의 개략적인 예시도이다.
도 4는 다층 필름들을 제조하는데 사용되는 공-압출기(co-extruder)의 개략도를 예시한다.
도 5의 (a)는 염료(C18-RG)의 화학적 구조를 예시한다. 도 5의 (b)는 64개의 활성 층들을 내포하는 총 200μm 두께의 ML 필름의 흡수 및 기입에 의해 유도되는 FL 감소의 전형적인 레벨을 나타내는 기입 전후의 단일 층의 FL 스펙트럼들을 예시한다.
도 6의 (a)는 23 층 필름 내에 저장된 패턴화된 이미지들(의사 색상(false color))을 예시한다. 상단 좌측은 최상부 층이고, 하단 우측은 최내부(innermost) 층이며, 후속 층들은 좌측에서 우측으로 진행한다. 도 6의 (b)는 상보적인 이미지들의 기입 후 2개 층들의 단면을 예시한다. 상단 단면은 청색 라인을 따르며, 하단은 적색 라인을 따른다. 이미지들은 배경에 정규화된다(normalized). 각각의 이미지는 512개의 픽셀들을 내포하는 22제곱μm이다.
도 7의 (a)는 5μm 두께의 단일 활성층 내의 단일의 기입된 라인의 단면을 예시한다. 로우(raw) FL 강도는 배경에 의해 정규화되며, 라인의 길이에 걸쳐 평균화된다. 도 7의 (b)는 380nm의 FWHM을 갖는, 웨이스트(waist)에서의 스팟(spot)의 강도 프로파일을 예시한다.
도 8의 (a)는 5μm 두께의 단일 활성 층 내의 단일의 기입된 라인의 단면을 예시한다. 로우 FL 강도는 배경에 의해 정규화되며, 라인의 길이에 걸쳐 평균화된다. 도 8의 (b)는 380nm의 FWHM을 갖는, 웨이스트에서의 스팟의 강도 프로파일을 예시한다.
본 출원의 실시예들은 광학적 정보 스토리지 매체 및 다층 압출 프로세스를 사용하는 광학적 정보 스토리지 매체의 형성 방법에 관한 것이다. 광학적 정보 스토리지 매체는, 예를 들어 디지털 광학적 데이터 스토리지에 사용될 때 페타바이트 스케일 데이터 용량에 이르기까지에 충분한 총 기입 면적들을 갖는 다양한 포맷들(예를 들어, 디스크들, 롤들, 카드들, 스티커들, 페이퍼, 또는 가요성 또는 비-가요성 기판들 상의 적층)로 제공될 수 있는 다층 필름을 포함한다. 비트들, 이미지들, 형상들 및 홀로그램들과 같은 데이터의 판독/기입 또는 기록(recording)은 현존하는 판독/기입 기술(예를 들어, 현존하는 레이저 기술) 및 다른 적절한 영구적인 또는 가역적인 1-광자 또는 다광자, 선형, 비선형, 또는 임계 광학적 기입 프로세스들 또는 기법들을 이용하여 수행될 수 있다. 다른 적절한 영구적인 또는 가역적인 1-광자 또는 다광자, 선형, 비선형, 또는 임계 광학적 기입 기법과 물리적 매체의 층화의 조합은 현존하는 기술들에 비하여 실질적으로 개선된 신호-대-잡음으로 3차원으로 국부화된 데이터가 기입되고 그 뒤에 반복적으로 판독될 수 있게 한다. 광학적 정보 스토리지 매체를 제조하는데 사용되는 다층 압출 프로세스는 추가 층당 한계 비용으로 수십 내지 수백의 층들을 포함하는 다층 필름을 제공할 수 있으며, 낮은 비용으로 매우 높은 용량의 데이터 스토리지를 생산할 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 광학적 정보 스토리지 매체(10)의 개략적인 예시도이다. 광학적 정보 스토리지 매체(10)는 복수의 압출된 교번하는 활성 데이터 스트리지 층들(14) 및 버퍼층들(16)로부터 형성된 다층 필름(12)을 포함한다. 버퍼층들(16)은 활성 데이터 스토리지 층들(14) 사이에 명확한 분리 또는 버퍼링을 제공하기 위하여 활성 데이터 스트리지 층들(14)을 분리할 수 있으며, 이는 데이터의 판독 또는 기입 동안 데이터의 정확한 위치, 감소된 층간 크로스-토크, 및 활성 데이터 스트리지 층들(14)의 기입 또는 판독 동안 감소된 기생 흡수를 가능하게 한다.
활성 데이터 스트리지 층들(14)은 감열성(thermo-sensitive), 감광성, 또는 광학적 기입 및 판독 기법들을 받아들일 수 있는 다른 변화가능 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 재료는 기입 프로세스의 결과로서 광학적으로 유도된 또는 열적으로 유도된 광학적 속성들의 국부화된 변화를 겪을 수 있다. 광학적 속성들의 국부화된 변화는 광학적 판독 디바이스에 의해 판독될 수 있는 활성 데이터 스토리지 층 내에 데이터 복셀(voxel)들을 정의(define)할 수 있다. 광학적 속성들의 변화는, 예를 들어, 기입 프로세스에 기인하는 재료의 화학적 또는 물리적 변화들에 의해 초래되는 형광 색상(fluorescence color)의 변화, 형광 강도(fluorescence intensity)의 변화, 흡수 색상(absorption color)의 변화, 투명도의 변화, 산란의 변화, 반사율의 변화, 굴절률(refractive index)의 변화, 또는 편광의 변화를 포함할 수 있다.
"데이터 복셀"은, 2진 또는 연속적일 수 있는, 세기, 스펙트럼, 편광, 방출의 상, 흡수, 반사, 및 산란을 포함하지만 이에 한정되지 않는 적어도 하나의 광학적 속성에서의 변화들로 인코딩된 정보의 3차원 공간 유닛(unit)을 의미한다. 데이터 복셀들은 임의의 형상 또는 구성을 가질 수 있으며, 예를 들어, 이산 비트들, 이미지들, 형상들, 및/또는 홀로그램들의 형태일 수 있다. 데이터 복셀들의 크기 및/또는 형상이 오로지 데이터 복셀들을 형성하는데 사용되는 기입 프로세스 및 그 안에 데이터 복셀들이 형성되는 활성 스토리지 층들의 크기에 의해서만 제한된다는 것이 이해될 것이다. 일 예에 있어, 저장된 데이터 복셀들은 사용자 데이터 및/또는 기입/판독 장비를 제어 또는 가이드하기 위한 데이터를 포함할 수 있다. 다른 예에 있어, 데이터 복셀들은 정보 함유 문서(information bearing document) 상의 색상 변환 필름(color shifting film) 내의 이미지와 같은 이미지들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어, 활성 데이터 스토리지 층들(12)은 호스트 폴리머 재료 및, 포토크로믹(photocromic) 형광성 애그러게크로믹(aggregachromic) 도펀트 또는 염료와 같은 감광성 또는 감열성 첨가물 재료, 및/또는 호스트 폴리머 재료 내에서 확산되거나 또는 제공되는 입자 첨가물들을 포함한다. 집합적으로, 폴리머 재료 및 감광성 또는 감열성 첨가물 재료는 활성 데이터 스토리지 층들을 형성하기 위해 용이하게 압출될 수 있는 폴리머 매트릭스를 형성할 수 있다.
다른 실시예들에 있어, 활성 스토리지 층들을 형성하는데 사용되는 폴리머 재료는, 포토크로믹 형광성 애그러게크로믹 도펀트 또는 염료 및/또는 입자 첨가물들의 부가 없이 그 자체적으로 감광성 또는 감열성일 수 있다. 이러한 감광성 또는 감열성 재료는 활성 데이터 스토리지 층들을 형성하기 위해 용이하게 압출될 수 있는 폴리머 매트릭스를 형성할 수 있다.
폴리머 재료는 압출될 수 있거나 또는 공압출될(coextruded) 수 있는 임의의 천연 또는 합성 고체일 수 있거나, 또는 고-점도(high-viscosity) 열가소성 재료일 수 있으며, 이는 폴리머 분자 구조의 부분으로서 또는 첨가물로서, 또는 이들 둘 다로서 감광성 또는 감열성 재료들의 충분한 결합(incorporation)을 가능하게 한다. 폴리머 재료는 또한 실질적으로 광학적으로 투명할 수 있으며, 폴리머 내의 감광성 또는 감열성 재료들의 분리(segregation) 및/또는 응집(aggregation)을 가능하게 할 수 있다. 사용될 수 있는 폴리머들의 예들은, 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌(선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초 고분자량 폴리에틸렌을 포함하는) 및 폴리(프로필렌), 사이클릭 올레핀 폴리머 및 코폴리머, 폴리(아크릴레이트)들, 예컨대 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리 메타크릴레이트, 폴리부틸 아크릴레이트, 폴리(아크릴아마이드), 폴리(아크릴로니트릴), 비닐 폴리머, 예컨대 폴리(비닐클로라이드), 폴리(비닐리덴클로라이드), 폴리(비닐플루오라이드), 폴리(비닐리덴플루오라이드), 폴리(테트라플루오로에틸렌), 폴리(클로로트리플루오로에틸렌), 폴리(비닐아세테이트), 폴리(비닐알코올), 폴리(2-비닐피리딘), 폴리(비닐 부티랄), 폴리(스티렌)들, 코폴리머 예컨대 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 코폴리머, 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머, 폴리아미드, 예컨대 폴리아미드 6 및 6,6, 폴리아미드 12, 폴리아미드 4,6, 폴리에스테르, 예컨대 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 및 폴리(에틸렌 나프탈레이트), 폴리(카보네이트)들, 폴리우레탄, 폴리(아릴 설폰들), 폴리(페닐렌옥사이드), 뿐만 아니라 본 명세서에 언급되거나 또는 다른 화합물들 중 2개 이상으로 구성되는 혼합물들 또는 합성물들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 천연 및 합성 폴리머들이다. 추가적으로, 호스트 폴리머 재료는 엘라스토머, 예컨대 스티렌-부타디엔 코폴리머들, 폴리부타디엔, 에틸렌-프로필렌 코폴리머들, 폴리클로로프렌, 폴리이소프렌, 니트릴 고무들, 실리콘 고무들 또는 열가소성 엘라스토머일 수 있다.
감광성 또는 감열성 첨가물은 폴리머 재료와 또는 폴리머 재료 내에 예를 들어, 융용 혼합되는 것과 같이 용이하게 혼합되거나 또는 확산될 수 있으며, 레이저와 같은 광원을 이용한 기입 이전에 제 1 판독가능 상태(예를 들어, 일치성(conformance), 색상, 형광, 분포, 및/또는 반사율)를 보이고 기입 이후에 제 2의 상이한 판독가능 상태(예를 들어, 일치성, 색상, 형광, 분포, 및/또는 반사율)를 보인다. 일 예에 있어, 감광성 또는 감열성 재료는 그들의 표면 또는 체적 상에 기능적 나노입자들 및/또는 기능적 첨가물들을 갖는 나노입자들과 같은 입자 첨가물들을 포함할 수 있다. 예들은, 그들의 체적 내에 도핑된 염료들 또는 염료 계면활성제 및/또는 폴리머를 구비하는 또는 구비하지 않는 반도체, 금속 또는 유리 나노입자들를 포함한다.
다른 예들에 있어, 감광성 또는 감열성 재료는, 염료가 노출된 환경 또는 물질의 상태에 기초하여 상이한 방출 스펙트럼을 방출할 수 있는 임의의 염료를 포함할 수 있다. 염료는, 예를 들어, 호스트 재료에 대한 엑시머들의 상대 농도에 기초하여 상이한 방출 스펙트럼, 즉, 형광을 방출하는 엑시머들을 형성하는 염료, 또는 염료와 호스트 재료, 버퍼층과 같은 광학적 정보 스토리지 매체 내의 다른 화학적 화합물 또는 다른 염료 분자들 간의 초분자 관계(supramolecular relationship)에 기초하여 상이한 스펙트럼을 방출하는 염료와 같은, 2-광자 흡수 염료일 수 있다. 데이터를 저장하는데 사용될 수 있는 에너지 전달 및 전하와 같은 염료들과 나노입자들 간의 및 그 사이의 상호작용들에 있어 염료가 단독으로 및/또는 나노입자들과 함께 사용될 수 있다.
형광 염료들의 예들은, 비제한적으로, 엑시머-형성 형광 염료 및 애그러게크로믹 염료를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 애그러게크로믹 염료는, 시아노-치환 올리고(페닐렌 비닐렌)(시아노-OPV) 염료 화합물, 예컨대, 비제한적으로, 시아노-OPV C18-RG, l,4-바이-(α-시아노-4-메톡시스티릴)-벤젠, l,4-바이-(α-시아노-4-메톡시스티릴)-2,5-디메톡시벤젠, 및 1,4-바이-(α-시아노-4-(2-에틸헥실옥시스티릴)-2,5-디메톡시벤젠 및 2,5-바이-(α-시아노-4-메톡시스티릴)-티오펜을 포함할 수 있다. 활성 데이터 스토리지 층들 내에서 사용될 수 있는 다른 염료들의 예들은, 그 전체가 본 명세서에 참조로써 통합된 미국 특허 번호 7,223,988호에 개시된다.
본 출원의 측면들이, 예를 들어 단지 결정성 고체 및 분자 액체 용액의 제한적인 상태들 사이의 π 스태킹(stacking)의 정도를 조정함으로써 넓은 범위에 걸쳐 주어진 형광 염료의 방출 색상을 조정(tune)하는 것을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 색상 조정가능 형광 염료의 방출 스펙트럼은 그것의 결정성 고체 및 분자 액체 상태들 사이에서 측정가능한 양을 이동시킬 수 있다. 폴리머 재료 또는 광학적 정보 스토리지 매체 내의 색상 조정가능 형광 염료의 방출 스펙트럼은, 몇몇 인자들, 예컨대, 호스트 폴리머 내의 염료의 농도, 호스트 폴리머 내의 염료의 용해도, 호스트 폴리머의 극성, 응집물들 또는 엑시머들을 형성하는 염료의 능력, 호스트 재료 또는 버퍼층에 관한 염료 엑시머들의 장파장측 이동(bathochromatic shift)의 정도, 열 또는 광에 대한 노출의 정도, 광학적 정보 스토리지 매체에 적용되는 외부 압력 및 광학적 정보 스토리지 매체가 경험한 용법(usage)에 의존한다. 특정 애플리케이션들에 대하여 특히 흥미있는 다른 인자들은 기계적 변형에 기초한 광학적 정보 스토리지 매체의 방출 스펙트럼을 변화시키는 능력을 포함한다. 따라서, 광학적 정보 스토리지 매체가, 다른 인자들뿐만 아니라, 기계적 변형, 열 및/또는 광을 통한 온도 변화, 광학적 정보 스토리지 매체의 노화, 압력 변화 또는 환경적 변화, 예컨대 화학적 화합물에 대한 노출을 겪는 경우, 광학적 정보 스토리지 매체의 방출 스펙트럼의 이동(shift)이 일어날 수 있다.
방출 스펙트럼이 염료 분자들 및/또는 입자들(예를 들어, 나노입자들)과 호스트 폴리머 내의 다른 화합물들의 화학적 및 물리적 상호작용들에 의존한다는 것이 이해될 것이다. 이러한 상호작용들은 염료 분자-염료 분자 상호작용들, 염료 분자-폴리머 분자 상호작용들 또는 염료 분자와 호스트 재료 내의 다른 화합물들 및/또는 입자들(예를 들어, 나노입자들) 사이의 상호작용들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 호스트 재료 내에서의 염료의 엑시머 형성은 광학적 정보 스토리지 매체의 방출 스펙트럼의 큰 장파장측 이동을 초래할 수 있다. 다른 힘들 및 인자들뿐만 아니라, 후속 어닐링(annealing) 또는 냉간 가공(cold working)은 호스트 재료 내의 엑시머들의 수를 감소시킬 수 있으며, 따라서 방출 스펙트럼을 염료의 희석 용액(dilute solution)의 방출 스펙트럼을 향해 더 이동시킬 수 있다. 다른 인자들은 호스트 폴리머 내의 엑시머들의 수를 증가시킬 수 있으며, 보다 더 결정성 고체의 스펙트럼을 향한 스펙트럼의 이동을 초래할 수 있다. 호스트 재료 내의 염료의 분리 및 응집은 가역적이거나 또는 비가역적일 수 있다.
폴리머 재료 내의 염료의 용해도 및 확산 특성들이 희망되는 애플리케이션을 충족시킬 수 있도록, 폴리머 재료 내에 포함된 염료 및/또는 입자들의 속성들 및 기능성이 선택될 수 있다. 다른 속성들뿐만 아니라, 브랜칭(branching)의 정도, 브랜칭의 길이, 분자량, 극성, 기능성과 같은 이러한 속성들이, 광학적 정보 스토리지 매체가 경험하는 외부 자극의 정도에 기초하여 방출 스펙트럼의 장파장측 이동의 레이트(rate) 또는 정도를 변경하는데 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어, 활성 데이터 스토리지 층들 내에 비트들, 이미지들, 형상들, 및/또는 홀로그램들과 같은 데이터 복셀들을 생성 또는 정의하기 위하여, 1-광자 또는 2-광자 또는 다-광자 흡수에 기초한 기입 기법이 활성 데이터 스토리지 층의 형광 속성을 국부적으로 수정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 광학적 정보 스토리지 매체는 디스크 형상일 수 있고, 디스크 상에 포커싱됨에 따라 회전될 수 있으며, 이는 레이저 기입 빔이 활성 스토리지 층들 내의 복셀의 형광 속성들을 국부적으로 변화시키기에 효율적이다. 대안적으로, 기입 빔이 이동되는 반면 광학적 정보 스토리지 매체가 정지된 상태로 유지될 수 있다. 판독 프로세스 동안, 광학부에 의해 수집되고 대역통과 필터를 통해 광검출기로 전달될 수 있는 형광을 여기시키기(excite) 위해 레이저 소스가 사용될 수 있다. 검출되고 변조된(modulated) 형광은 추가적인 프로세싱을 위해 변조된 이진 전기 신호로 변환될 수 있다. 대안적으로, 2 이상의 색상을 방출하는 시스템들에 대하여, 적절한 필터들을 갖는 포토다이오드들에 의한 상이한 형광 성분들의 동시적인 검출 및 프로세싱이 콘트래스트 또는 균일한 저장 밀도를 향상시키기 위해 사용될 수 있다.
다른 실시예들에 있어, 활성 데이터 스토리지 층들의 기입 및 판독은 활성 데이터 스토리지 층들 내의 국부적 굴절 지수들의 변화들에 기초할 수 있다. 활성 데이터 스토리지 층들은, 예를 들어, 포토크로믹 결정화가능(crystallizable) 재료들 또는 데이터 기입/판독을 위해 패턴화되고 사용될 때 그 반사 속성들이 변화하는 재료들의 일부 다른 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 기입 빔은 국부적인 화학적 또는 물리적 변화를 유도함으로써 복셀의 굴절률을 변화시킬 수 있다. 결정화가능 시스템에 있어, 기입 빔은 복셀을 국부적으로 처리하고 재료의 국부적인 상의 변화를 유도할 수 있다. 이러한 활성 데이터 스토리지 층들을 포함하는 디스크는 그 뒤 반사율의 차이들을 검출함으로써 판독될 수 있다. 판독은 또한 광학적 간섭 패턴의 이미징 또는 검출에 의해 수행될 수 있다.
활성 데이터 스토리지 층들을 분리하는 버퍼층들은, 활성 데이터 스토리지 층과 동일한 광감성 재료 또는 감열성 재료를 포함하지 않는, 실질적으로 광학적으로 투명한 폴리머와 같은 비활성 재료를 포함할 수 있다. 버퍼층들은 감광성 또는 감열성 재료가 전혀 없을 수 있으며, 또는 감광성 또는 감열성 재료를 포함할 수 있거나, 또는 활성 데이터 스토리지 층들에 사용된 감광성 또는 감열성 재료의 부분들을 포함할 수 있다. 그러나, 디스크가 준비되고 기입될 때, 버퍼층은 활성층과 같은 정도로 또는 같은 방식으로 변화되지 않을 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 활성 데이터 스토리지 층들이 용이하게 기입되고 판독될 수 있도록 하기 위하여, 버퍼층들은 활성 스토리지 층들에 매칭되는 굴절률을 가질 수 있다.
버퍼층들을 형성하는데 사용된 폴리머들은 버퍼층들이 단독으로 압출되거나 또는 활성 데이터 스토리지 층들과 공압출되도록 할 수 있다. 폴리머 재료들은 활성 스토리지 층들을 형성하는데 사용된 폴리머 재료들과 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 버퍼층들을 형성하는데 사용된 폴리머 재료들은, 융용시 활성 데이터 스토리지 층들을 형성하는데 사용된 폴리머 재료의 점도와 매칭되는 점도를 갖는 열가소성 폴리머일 수 있으며, 이는 버퍼층들이 활성 데이터 스토리지 재료와 함께 공압출되도록 한다. 이상에서 언급된 폴리머들에 더하여, 폴리머 재료들은 광학적 폴리머, 예컨대 광학적 폴리카보네이트, 광학적 폴리이미드, 광학적 실리콘 접착제(adhesive), 광학적 UV 접착제 또는 광학적 래커들(lacquer)일 수 있다. 광학적 폴리머의 예들은 바이엘사(Bayer AG)의 Macrofol®DE 1-1, Macrolon®CD 2005/MAS 130, Macrolon®DP 1-1265, 또는 로저스(Rogers)사의 Duramid®, GE 플라스틱의 Ultem®, Amoco의 Al-10®, 등을 포함한다. 이와 무관하게, 버퍼층의 광학적 속성들은 활성 데이터 스토리지 층들과 동일한 정도로 또는 동일한 방식으로 변화하지 않는다.
광학적 판독 디바이스에 의해 판독가능한 데이터 복셀들(예를 들어, 이산 비트들, 이미지들, 형상들, 또는 홀로그램들)을 활성 데이터 스토리지 층들 내에 정의하기 위한 적절한 영구적인 또는 가역적인 1-광자 또는 다광자, 선형, 비-선형 또는 임계 광학적 기입 프로세스들에 의해 활성 데이터 스토리지 층들이 기입될 수 있게 하기 위하여, 버퍼층들의 두께들에 대한 활성 데이터 스토리지 매체 층들의 두께들이 선택될 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 적절한 영구적인 또는 가역적인 1-광자 또는 다광자, 선형, 비-선형 또는 임계 광학적 기입 프로세스들에 대하여, 기입 빔의 파장 및 초점 속성들에 대하여, 정보 스토리지 밀도를 증가시키기 위하여, 계층간 크로스-토크를 감소시키기 위하여, 매체로부터 데이터를 판독하는데 사용되는 광학적 장치들의 고려사항(consideration)에 대하여, 또는 이상의 임의의 조합에 대하여, 두께들이 선택될 수 있다. 활성 데이터 스토리지 층(14)의 두께 및 버퍼층(16)의 두께 및/또는 층들(14 및 16)의 조합된 두께를 적절히 설계함으로써, 광학적 정보 스토리지 매체 내의 신호-대-잡음비(SNR)가 크게 향상될 수 있다. SNR은, 광검출기들의 잡음과 함께, 데이터 복셀의 크기 및 복셀 크로스-토크에 의해 결정된다. 본 명세서에서 설명된 광학적 정보 스토리지 매체의 다층화된 구성은, 종래의 모놀리식 데이터 스토리지 매체들에 비하여 SNR을 크게 증진시키며, 이는 더 간단하고, 더-낮은 비용의 광학부의 사용을 가능하게 한다.
일부 실시예들에 있어, 활성 데이터 스토리지 층 및 버퍼층들은 약 5nm 내지 약 100μm 두께의 층을 가질 수 있다. 다른 실시예들에 있어, 활성 데이터 스토리지 층들의 두께는 약 5nm 내지 약 10μm일 수 있으며, 버퍼층들의 두께는 약 25nm 내지 약 100μm일 수 있다.
필름의 개별적인 층들뿐만 아니라 다층 필름의 기하학적 구조(geometry) 및 두께가 광학적 정보 스토리지 매체의 SNR에 대하여 확연한 효과를 갖는다. 예로써, 도 2는 이중층(bilayer) 두께(AB) 대 활성 데이터 스토리지 층 두께(A)의 비율과 형광 활성 데이터 스토리지 층을 포함하는 시뮬레이션된 광학적 정보 스토리지 매체의 SNR 사이의 상관관계를 예시한다. 이러한 시뮬레이션에 있어, 0.85 NA 포커싱 광학부를 갖는 405nm 레이저 다이오드에 의해 광학적 정보 스토리지 매체가 조사되며, 형광은 동일한 광학부에 의해 수집되고 1μA의 암 전류(dark current)를 갖는 포토다이오드에 의해 검출되기 전에 10μm 직경을 갖는 초점공유(confocal) 핀홀을 통해 이동된다. 대략 0.1의 이중층(AB) 대 활성 데이터 저장 층(A) 두께 비는 특정 기입/판독 조건들 하에서 모놀리식 디바이스들에 비하여 SNR에 있어 350배에 이르는 개선을 가져온다. 이러한 향상은, 판독 동안 데이터의 정확한 위치를 제공하고 그럼으로써 층간 크로스-토크 및 초점 영역의 외부 층들로부터의 기생 흡수를 감소시키는, 명확한(well defined) 분리의 박층들에 활성 데이터 스토리지 층들을 국한시키는 것(confinement)으로부터 기인할 수 있다. 전형적으로, 형광 복셀들의 형태로 저장된 데이터를 판독하기 위해 초점공유 현미경이 필요하다. 그러나, 적절한 설계 제약들을 이용하여, 본 명세서에서 설명된 이러한 높은 SNR을 갖는 광학적 정보 스토리지 매체는 초점공유 셋업(setup) 없이 또는 초점공유 셋업에 대하여 상당히 완화된 설계 제약들을 가지고 동작될 수 있으며, 그럼으로써 판독 장치를 크게 단순화시키고 시스템 비용을 절감한다. 대안적으로, 디바이스는 동일한 SNR을 유지하면서 모놀리식 설계들보다 더 높은 밀도의 스토리지를 제공할 수 있다.
일부 실시예들에 있어, 2-광자 기입 기법들을 이용해 데이터 패킹(packing) 밀도를 증가시키기 위하여 SNR이 활용될 수 있다. 다층 데이터 스토리지 매체는 또한 공지된 광학적 데이터 스토리지 기술 및 기입 기법들과 호환되는 임계 1-광자 기입 프로세스를 이용할 수 있다. 이러한 설계에 있어, 최적 A/AB 층 두께 비가 유지되지만, 디스크 상에 포커싱된 광이 의도된 층만을 기입할 수 있도록 하기 위하여 전체 두께는 임계 1-광자 기입 기법들에 대해 적합한 값으로 매칭된다.
임계 1-광자 기입 기법들에 있어, 예를 들어, 기입 레이저 파워가 특정 임계값 이상인 경우, 활성 데이터 스토리지 매체 층들은 굴절률, 흡수, 또는 형광과 같은 광학적 속성들의 국부적 변화를 초래하는 1-광자 프로세스에 의한 기입 빔을 흡수할 수 있다. 임계의, 본질적으로 비선형의, 거동은 모든 3차원에서 데이터의 국부화를 가능하게 한다. 이는 또한 회절 한계를 뛰어넘는 면 스토리지를 허용하며, 따라서 더 높은 면 스토리지 밀도들을 가져온다. 이러한 활성 데이터 스토리지 층들에 대한 기입 빔은 단일 기입층 상에 포커싱될 수 있으며, 주변의 버퍼층들 또는 활성 데이터 스토리지 층들 내의 임의의 변화들과는 구별되는 단일 기입층의 광학적 속성들의 국부적인 변화를 유도할 수 있다. 임계 1-광자 기입 기법에 있어, 기입 빔, 판독 빔 중 하나 또는 이들 둘 다에 대하여 실질적으로 투명한 버퍼층이, 기입 또는 판독 빔이 실질적으로 흡수되기 전에 깊은(deep) 층들이 액세스될 수 있도록 하는 어드레스된(addressed) 층까지 전파(propagate)하는 동안 빔들 중 하나 또는 둘 다의 흡수를 감소시키기 위해 사용될 수 있다.
광학적 정보 스토리지 매체는 임의의 압출 프로세스를 사용하여 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 광학적 정보 스토리지 매체는 다층 공압출 프로세스를 사용하여 형성될 수 있다. 일 예로서, 광학적 정보 스토리지 매체는, 그 전체가 본 명세서에 참조로써 통합된, Baer 등에게 2003년 6월 24일 발행된 미국 특허 번호 6,582,807호 및 Baer 등에게 2006년 2월 21일 발행된 미국 특허 번호 7,002,754호에 설명되고 개시된 바와 같은, 계층적인 구조 내의 활성 데이터 스토리지 층들 및 버퍼층들의 층화에 의해 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어, 광학적 정보 스토리지 매체는 활성 데이터 스토리지 층들(A) 및 버퍼층들(B) 각각의 교번하는 층들(ABABA...)로부터 만들어진다. 활성 데이터 스토리지 층들(A) 및 버퍼층들(B)은 식 (AB)x로 표현되는 다층화된 복합 광학적 정보 스토리지 매체를 형성하며, 여기에서 x=(2)n이며, n은 증배기 엘러먼트(multiplier element)들의 수이고 1로부터 256 또는 그 이상까지의 범위에 있다.
다수의 교번하는 층들(A 및 B)은 적어도 2개의 교번하는 층들(A 및 B), 바람직하게는 약 30개 이상의 교번하는 층들을 포함하는 다층화된 복합 광학적 스토리지 매체를 형성할 수 있다. 층들(A 및 B)의 각각은 마이크로층들 또는 나노층들일 수 있다. 이상에서 설명된 일련의 단계들을 사용함으로써, 다층화 복합 광학적 정보 스토리지 매체와 같이 형성된 3-D 메모리 디바이스가 얻어진다. 이러한 구조는 기록된 정보를 운반할 수 있고 복수의 버퍼층들(B)에 의해 그들 사이에서 분할될 수 있는 복수의 활성 데이터 스토리지 층들(A)로 구성된다. 각각의 버퍼층(B)은 그 위에 배열될 다음 활성 데이터 스토리지 층(A)을 위한 기판으로서 또는 더 이상의 활성 데이터 스토리지 층들이 필요하지 않는 경우 보호층으로서 간주될 수 있다.
다층화된 광학적 정보 스토리지 매체는 대안적으로 3개 이상의 상이한 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각기 층들(A, B, 및 C)을 갖는 교번하는 층들(ABCABCABC...)의 3층 구조는 (ABC)x에 의해 표현되며, 여기에서 x는 이상에서 정의된 바와 같다. (CACBCACBC....)와 같은 임의의 희망되는 구성 및 조합의 임의의 수의 상이한 층들을 포함하는 구조는 본 명세서에서 설명된 본 출원의 범위 내에 포함된다. 이러한 3-성분의, 다층화된 복합 광학적 정보 스토리지 매체에 있어, 3번째 층(C)은 층(A)과 상이한 활성 데이터 스토리지 층 또는 층(B)과 상이한 버퍼층을 포함할 수 있다. 대안적으로 층(C)은 판독 또는 기입 동안 매체 내로의 일정한 초점 깊이를 유지하는데 사용될 수 있는 신호를 제공하는 형광 또는 반사율을 생성할 수 있다.
이상에서 설명된 2-성분의 다층화 복합 광학적 정보 스토리지 매체에 있어, 광학적 정보 스토리지 매체는 다층화되는 공압출에 의해 만들어질 수 있다. 예를 들어, 구조는, 2 이상의 층들(A 및 B)이 층화되고 그 뒤에 몇배로 증배되는 강제 어셈블리 공-압출에 의해 형성될 수 있다. 전형적인 다층 공압출 장치가 도 4에 예시된다. 2 성분(AB) 공압출 시스템은 각각이 용융 펌프에 의해 공압출 피드블록(feedblock)에 연결된 2개의 3/4 인치 단일 스크류를 포함한다. 이러한 2 성분 시스템을 위한 피드블록은 폴리머 재료(A) 및 폴리머 재료(B)를 (AB)층 구성으로 결합한다. 융용 펌프들은 피드블록 내에서 2개의 평행 층들(parallel layers)로서 결합되는 2개의 용융 스트림들을 제어한다. 용융 펌프의 속도를 조정함으로써, 상대적인 층 두께, 즉, B 대 A의 비가 변경될 수 있다. 피드블록으로부터, 용융물이 일련의 증배(multiplying) 엘러먼트들을 통해 이동한다. 증배 엘러먼트는 먼저 AB 구조를 슬라이스하고, 그 다음 용융물을 수평적으로 펼친다. 유동 스트림들이 재결합하고, 층들의 수를 배증한다. n개의 증배기 엘러먼트들의 어셈블리는 층 시퀀스(sequence) (AB)x를 갖는 압출물을 생성하며, 여기에서 x는 (2)n이고, n은 증배 엘러먼트들의 수이다. 본 발명의 구조를 제조하는데 사용된 압출기들의 수가 성분들의 수와 동일하다는 것이 당업자들에 의해 이해될 것이다. 따라서, 3-성분 다층(ABC....)은 3개의 압출기들을 요구한다.
공압출 프로세스에 의해 형성된 다층 구조는 필름 또는 시트, 예컨대 독립한(free-standing) 가요성 필름 또는 시트이다. 필름 또는 시트의 두께를 일정하게 유지하면서, 상대적인 플로우(flow) 레이트들 또는 층들의 수를 변경함으로써, 개별적인 층 두께가 제어될 수 있다. 이러한 압출 프로세스는, 5nm의 개별적인 층 두께들을 갖는 수십의 또는 수백의 또는 수천의 층들로 구성된, 예를 들어, 피트 폭(feet wide) 곱하기 야드 폭(yards wide)의 큰 면적의 다층 필름들을 야기할 수 있다. 공-압출된 광학적 정보 스토리지 매체는 약 10nm 내지 10cm, 특히 이러한 범위들 내에서의 임의의 증분들을 포함하는 약 25μm 내지 3cm의 범위의 전체 두께를 가질 수 있다.
제조된 다층화된 복합 광학적 정보 스토리지 매체는 3-D 데이터 또는 복셀들에 대한 기입가능, 판독가능 및 소거가능 매체로서의 사용에 적합하다. 일 예에 있어, 활성 데이터 스토리지 층(A) 내의 엑시머-형성 형광 염료 또는 애그러게크로믹 염료는 광을 통해 자극(stimulate)될 수 있으며, 또는 유사하게 사용될 수 있는 화학적 또는 기계적 힘들에 대한 노출과 같은 대안적인 자극을 통해 자극될 수 있다. 기입 메커니즘은 염료의 2-광자 흡수 속성들을 포함하며, 이는 기입 빔의 초첨에서만 광-흡수를 허용한다. 따라서 흡수되는 에너지의 일부분이 열로 변환되며, 이는 결과적으로 염료를 국부적으로, 즉, 초점 근처에서 확산하게(disperse) 하고, 이는 방출 색상의 확연하고, 국부적이며, 고정된 변화를 가져온다.
예를 들어, 활성 데이터 스토리지 층(A) 내에서 시아노-OPV C18-RG 염료가 사용될 때, 데이터를 광학적 정보 스토리지 매체에 기입하기 위하여 방출이 오렌지색과 녹색(green) 사이에서 스위칭될 수 있으며, 따라서 적절한 필터링이 그 후에 기입된 데이터를 판독하는데 사용될 수 있다. 판독 동안의 평면 및 축의 위치가 판독 렌즈들의 위치에 의해 결정된다. 축 해상도가 공통초점 배열에 의해 향상된다. 적절한 파장의 타이트하게 포커싱된 레이저 빔과 2-광자 흡수의 조합은 기입된 복셀이 축 방향에 위치될 수 있게 한다.
광학적 정보 스토리지 매체에 기입된 데이터의 부분 또는 전부를 소거하는 것이 요망될 때, 염료 응집을 되돌리고 그렇게 함으로써 그 안에 저장된 모든 데이터를 소거하기 위하여, 특정 활성 데이터 스토리지 층들(A)이 다시 외부 자극, 예를 들어, 광 또는 열에 노출된다. 기입, 판독 및 소거 프로세스가 희망되는 것과 같은 횟수만큼 수행될 수 있다.
다른 실시예들에 있어, 재료의 비-활성층이 다층 필름의 주요 표면(major surface)들 중 하나 또는 둘 모두 상에 동일한 공간에 걸쳐 배치될 수 있다. 스킨층으로서도 불리우는 층의 조성물이, 예를 들어, 광학적 정보 스토리지 매체의 온전성(integrity)을 보호하기 위해, 기계적인 또는 물리적인 속성들을 다층 필름에 부가하기 위해, 또는 광학적 기능성을 다층 필름에 부가하기 위해 선택될 수 있다. 재료들은 활성 데이터 스토리지 층들 또는 버퍼층들 중 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다. 압출된 활성 데이터 스토리지 층들 또는 버퍼층들과 유사한 용융 점도를 갖는 다른 재료들이 또한 유용할 수 있다.
스킨층 또는 스킨층들은, 압출된 다층 스택이 압출 프로세스, 특히 다이(die)에서 경험할 수 있는 넓은 범위의 전단(shear) 강도들을 감소시킬 수 있다. 고 전단 환경은 다층 필름 내에 바람직하지 않은 변형들을 초래할 수 있다. 대안적으로, 색상의 국부적인 변경이 바람직한 효과인 경우, 장식적인 층 뒤틀림(distortion)들이 층들 및/또는 스킨들의 점도를 불일치시킴으로써 또는 스킨들이 거의 없거나 또는 없는 프로세싱에 의해 생성될 수 있으며, 그 결과 층들의 적어도 일부가 국부적인 두께 변형들을 겪고, 장식적인 색상화 효과(colored effect)를 야기한다. 스킨층 또는 스킨층들은 또한 결과적인 복합 다층 필름에 물리적인 강도를 더할 수 있으며, 또는 예를 들어, 후속의 포지셔닝(positioning) 동안 다층 필름이 분열되는 경향을 감소시키는 것과 같이, 프로세싱 동안의 문제들을 감소시킬 수 있다. 비결정성을 유지하는 스킨층 재료들은 필름들이 더 높은 인성(toughness)을 가지게 하는 경향이 있을 수 있으며, 반면 세미-결정성인 스킨층 재료들은 필름들이 더 높은 인장 탄성율을 가지게 하는 경향이 있을 수 있다. 다른 기능적 성분, 예컨대 항정전기 첨가물, UV 흡수제, 염료, 항산화제, 및 색소가 스킨층에 부가될 수 있으며, 이들은 광학적 정보 스토리지 매체의 희망되는 속성들을 실질적으로 간섭하지 않도록 제공된다.
스킨층들 또는 코팅들은 또한 희망되는 장벽 속성들을 결과적인 다층 필름 또는 광학적 정보 스토리지 매체에 전달하기 위해 부가될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 물 또는 유기 용매들과 같은 액체들, 또는 산소 또는 이산화탄소와 같은 기체들에 대한(toward) 다층 필름 또는 광학적 정보 스토리지 매체의 전달 속성을 변경하기 위하여, 장벽 필름들 또는 코팅들이 스킨층으로서 또는 스킨층들의 성분으로서 부가될 수 있다.
스킨층들 또는 코팅들은 또한 결과적인 다층 필름 또는 광학적 정보 스토리지 매체에 마모 내성을 부여하기 위하여 또는 이를 개선하기 위하여 부가될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 폴리머 매트릭스 내에 내장된 실리카의 입자들을 포함하는 스킨층이 마모 내성을 필름에 부여하기 위하여 본 명세서에 설명된 다층 필름에 부가될 수 있으며, 물론 이러한 층은 이러한 층이 광학적 속성들을 과도하게 손상하지 않도록 제공된다.
스킨층들 또는 코팅들은 또한 결과적인 다층 필름 또는 광학적 정보 스토리지 매체에 관통(puncture) 및/또는 인열(tear) 내성을 부여하기 위하여 또는 이를 개선하기 위하여 부가될 수 있다. 인열 내성 층을 위한 재료를 선택함에 있어 고려되어야 할 인자들은, 퍼센트 파단신율(elongation to break), 영률, 인열 강도, 내부 층들에 대한 부착도, 관심있는 전자기 대역폭 내에서의 퍼센트 투과율 및 흡광도, 광학적 투명도 또는 혼탁도(haze), 주파수의 함수로서의 굴절 지수, 텍스처 및 조도(roughness), 용융 열 안정성, 분자량 분포, 용융 유동학(melt rheology) 및 공압출성, 스킨 및 활성 데이터 스토리지 층들 및 버퍼층들 내의 재료들 사이의 상호-확산의 레이트 및 혼화성, 점탄성 반응, 사용 온도에서의 열 안정성, 내후성(weatherability), 코팅들에 접착하는 능력 및 다양한 기체들 및 용매들에 대한 투과성을 포함한다. 관통 또는 인열 내성 스킨층들이 제조 프로세스 동안 도포될 수 있거나, 또는 그 뒤에 다층 필름 상에 코팅될 수 있거나 또는 다층 필름에 적층될 수 있다. 공압출 프로세스에 의하는 것과 같이, 제조 프로세스 동안 이러한 층들을 다층 필름에 부착하는 것은 다층 필림이 제조 프로세스 동안 보호된다는 이점을 제공한다. 일부 실시예들에 있어, 하나 이상의 관통 또는 인열 내성 층들이 단독으로 또는, 관통 또는 인열 내성 스킨층과 함께 다층 필름 내에 제공될 수 있다.
스킨층들은, 압출 프로세스 동안의 일부 지점에서, 즉, 압출되고 스킨층(들)이 압출 다이를 이탈하기 전에, 압출된 다층 필름의 하나 또는 2개의 면들에 도포될 수 있다. 이는, 3-층 공압출 다이의 사용을 포함할 수 있는, 종래의 공압출 기술을 사용하여 달성될 수 있다. 스킨층(들)을 이전에 형성된 다층 필름에 적층하는것이 또한 가능하다.
일부 애플리케이션들에 있어, 다층 필름들의 제조 동안 부가적 층들이 공압출되거나 또는 스킨층들의 외측에 부착될 수 있다. 이러한 부가적 층들은 또한, 독립된 코팅 작업에서 압출되거나 또는 다층 필름 상에 코팅될 수 있거나, 또는 독립된 필름, 포일, 또는 폴리에스테르 (PET), 아크릴 (PMMA), 폴리카보네이트, 금속, 또는 유리와 같은 경질(rigid) 또는 반-경질 기판으로서 다층 필름에 적층될 수 있다.
광범위한 폴리머들이 스킨층들에 대하여 사용될 수 있다. 주로 비결정성-폴리머의 예들은, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌 디카복실산, 이소프탈산 프탈산, 또는 그들의 알킬 에스테르 대응물, 및 알킬렌 디올, 예컨대 에틸렌 글리콜 중 하나 이상에 기반하는 코폴리에스테르를 포함한다. 스킨층들에 사용되기에 적합한 반결정성 폴리머들의 예들은 2,6-폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 및 나일론 재료들을 포함한다. 다층 필름의 인성(toughness)을 증가시키기 위해 사용될 수 있는 스킨층들은 고 신장 폴리에스테르 및 폴리카보네이트를 포함한다. 폴리올레핀, 예컨대-폴리프로필렌 및 폴리에틸렌은, 특히 그들이 화합제를 이용하여 다층 필름에 부착되도록 만들어진 경우, 이러한 목적들을 위해 사용될 수 있다.
다른 실시예들에 있어, 다양한 기능적 층들 또는 코팅들이 그들의 물리적 또는 화학적 속성들을 변경 또는 개선하기 위하여, 특히 필름 또는 광학적 정보 스토리지 매체의 표면을 따라 다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체에 부가될 수 있다. 이러한 층들 또는 코팅들은, 예를 들어, 슬립제(slip agent)들, 저 부착성 배면측 물질들, 전도성 층들, 항정전기 코팅들 또는 필름들, 장벽 층들, 난연제들, UV 안정제들, 마모 내성 물질들, 광학적 코팅들, 또는 필름 또는 광학적 정보 스토리지 매체의 기계적 온전성 또는 강도를 개선하도록 설계된 기판을 포함할 수 있다.
다층 필름이 부착 테이프들의 성분으로서 사용되는 것과 같은 일부 애플리케이션들에 있어, 다층 필름들을, 우레탄, 실리콘 또는 플루오로탄소 화학(chemistry) 기반의 이러한 것들과 같은, 저 부착성 배면측(low adhesion backside: LAB) 코팅들 또는 필름들로 처리하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 방식으로 처리된 필름들은 감압성 접착제(pressure sensitive adhesive)들에 대한 릴리즈(release) 속성을 보일 것이며, 그럼으로써 이들이 접착제를 이용하여 처리되고 롤들 내에 감길 수 있게 하는 것을 가능하게 한다. 이러한 방식으로 만들어진 부착 테이프들은, 바 코드들, 스티커들, 및 변형 억제 패키징과 같은 정보 스토리지 문서들을 생성하기 위해 사용될 수 있다.
다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체는 또한 하나 이상의 전도성 층들을 구비할 수 있다. 이러한 전도성 층들은, 금속들, 예컨대 은, 금, 구리, 알루미늄, 크로뮴, 니켈, 주석 및 티타늄, 금속 합금들, 예컨대 은 합금, 스테인레스강, 및 인코넬(INCONEL), 및 반도체 산화금속들, 예컨대 도핑된 및 도핑되지 않은 주석 옥사이드, 아연 옥사이드, 및 인듐 주석 옥사이드(ITO)를 포함할 수 있다.
다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체는 또한 항정전기 코팅들 또는 필름들을 구비할 수 있다. 이러한 코팅들 또는 필름들은, 예를 들어, V2O5 및 설폰산 폴리머의 염들, 탄소 또는 다른 전도성 금속 층들을 포함한다.
다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체는 또한 특정 액체들 또는 기체들에 대한 다층 필름의 전달 속성들을 변경하는 하나 이상의 장벽 필름들을 구비할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 본 발명의 필름들 및 광학적 디바이스들은 필름을 통한 수증기, 유기 용매들, O2, 또는 CO2의 전달을 억제하는 필름들 또는 코팅들을 구비할 수 있다. 장벽 코팅들은 필름 또는 디바이스의 성분들이 수분 투과에 기인하는 뒤틀림을 겪게 될 고 습도 환경에서 특히 바람직할 것이다.
다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체는 또한, 특히 엄격한 화재 안전기준이 적용되는 비행기들과 같은 환경들에서 사용될 때 난연제들로 처리될 수 있다. 적절한 난연제들은 알루미늄 트리히드레이트, 삼산화 안티모니, 오산화 안티몬, 및 난연성 오르가노포스페이트 화합물을 포함한다.
다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체는 또한, 구조적 강성, 내후성, 더 용이한 핸들링을 제공하기 위하여, 예를 들어, 유리, 금속, 아크릴, 폴리에스테르, 및 다른 폴리머 지지층(polymer backing)과 같은 경질 또는 반-경질 기판들에 적층될 수 있다. 예를 들어, 다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체가 희망되는 형상으로 스탬핑(stamp)되거나 또는 달리 형성되고 유지될 수 있도록, 다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체는 얇은 아크릴 또는 금속 지지층에 적층될 수 있다. 광학적 필름이 다른 부서지기 쉬운 지지층들에 도포되는 것과 같은 일부 애플리케이션들에 대하여, PET 필름 또는 관통-인열 내성 필름을 포함하는 부가층이 사용될 수 있다.
다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체는 또한 파괴(shatter) 내성 필름들 및 코팅들을 구비할 수 있다. 이러한 목적에 적합한 필름들 및 코팅들은 EP 592284 및 EP 591055 공보에 설명되며, 미네소타주, 세인트 폴의 3M사로부터 상업적으로 입수할 수 있다.
특정 애플리케이션들을 위하여 다양한 광학적 층들, 재료들, 및 디바이스들이 또한 다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체에 적용되거나 또는 이와 함께 사용될 수 있다. 이들은 비제한적으로, 자기(magnetic) 또는 자성(magneto)-광학 코팅들 또는 필름들; 반사 층들 또는 필름들; 세미-반사 층들 또는 필름들; 프리즘 필름들, 예컨대 선형 프레넬 렌즈(Fresnel lense)들; 휘도 증대 필름들; 홀로그램 필름들 또는 이미지들; 엠보싱(embossable) 필름; 변형-억제 필름들 또는 코팅들; 저 방사율 애플리케이션들을 위한 IR 투과성 필름; 릴리즈 필름들 또는 릴리즈 코팅된 종이; 편광기(polarizer)들 또는 거울들; 및 메타데이터 또는 암호화 정보를 저장하는 깊이 추적을 위한 층들을 포함한다.
다층 필름 내의 또는 다층 필름의 주요 표면들 중 하나 또는 둘 모두 상의 복수의 부가층들이 고려되며, 이들은 이상에서 언급된 코팅들 또는 필름들의 임의의 조합일 수 있다. 예를 들어, 접착제가 다층 필름에 도포될 때, 접착제는 전체 반사율을 감소시키기 위해 티타늄 디옥사이드와 같은 백색 색소를 포함할 수 있으며, 또는 기판의 반사율을 다층 필름의 반사율에 부가하도록 하기 위해 접착제는 광학적으로 투명할 수도 있다.
롤 형성 및 필름의 변환성(convertibility)을 개선하기 위하여, 다층 필름은 필름 내에 포함되거나 또는 독립적인 코팅으로서 부가되는 슬립제들을 또한 포함할 수 있다. 대부분의 애플리케이션들에 있어, 슬립제들은 필름의 일 면에만 부가될 것이며, 이상적으로는 혼탁도를 최소화하기 위해 경질 기판에 접하는 면 상에 부가될 것이다.
다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체는 또한 하나 이상의 반사방지 층들 또는 코팅들, 예컨대, 종래의 진공 코팅된 유전체 산화금속 또는 금속/산화금속 광학적 필름들, 실리카 졸 겔 코팅들, 및 3M 사(세인트 폴, 미네소타)로부터 입수할 수 있는 압출가능 플루오로폴리머, THV와 같은 저 인덱스 플루오로폴리머로부터 얻어질 수 있는 것들과 같은 코팅된 또는 공압출된 반사방지 층들을 포함할 수 있다. 편광 민감성이거나 또는 편광 민감성이 아닐 수 있는 이러한 층들 또는 코팅들은 전달을 증가시키고 반사 섬광(reflective glare)을 감소시키는데 기여하며, 코팅 또는 스퍼터 에칭과 같은 적절한 표면 처리를 통해 다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체에 부여될 수 있다.
다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체는 또한 흐림-방지(anti-fogging) 속성들을 부여하는 필름 또는 코팅을 구비할 수 있다. 일부 경우들에 있어, 이상에서 설명된 바와 같은 흐림-방지 층이 반사-방지 및 흐림-방지 속성들 모두를 다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체에 부여하기 위한 목적을 위해 기여할 것이다. 다양한 흐림-방지제들이 당업계에 공지되어 있다. 그러나, 전형적으로 이러한 재료들은, 소수성 속성들을 필름 표면에 부여하고 연속적이고 덜 불투명한 액막(film of water)의 형성을 촉진하는, 지방산 에스테르들과 같은 물질들을 포함할 것이다.
다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체는 UV 안정화된 필름들 또는 코팅들의 사용을 통해 UV 방사로부터 보호될 수 있다. UV 안정화된 필름들 및 코팅들은, 이들의 둘 모두가 뉴욕, 호손의 치바 가이기(Ciba Geigy)사로부터 상업적으로 입수할 수 있는 벤조트리아졸 또는 HALS(hindered amine light stabilizers)를 포함하는 것들을 포함한다. 다른 UV 안정화된 필름들 및 코팅들은 뉴저지, 파시퍼시의 BASF사로부터 상업적으로 입수할 수 있는 벤조펜온 또는 디페닐 아크릴레이트를 포함하는 것들을 포함한다. 이러한 필름들 또는 코팅들은, 다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체가 실외 애플리케이션들에서 사용될 때 또는 소스가 스펙트럼의 UV 영역에서 유의미한 양의 광을 방출하는 조명기구에서 사용될 때 특히 중요하다.
접착제들은 다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체를 다른 필름, 표면, 또는 기판에 적층하는데 사용될 수 있다. 이러한 접착제들은, 감압성 및 비-감압성 접착제들뿐만 아니라, 광학적으로 투명 및 확산 접착제들 모두를 포함한다. 감압성 접착제들은 실온에서 통상적으로 끈적거리며, 가벼운 손가락 압력의 적용만으로도 표면에 부착될 수 있지만, 반면 비-감압성 접착제들은 접착 시스템들에 의해 활성화되는 용매, 열, 또는 방사를 포함한다. 접착제들의 예들은, 폴리아크릴레이트; 폴리비닐 에테르; 디엔-함유 고무, 예컨대 천연 고무, 폴리이소프렌, 및 폴리이소부틸렌; 폴리클로로프렌; 부틸 고무; 부타디엔-아크릴로니트릴 폴리머; 열가소성 엘라스토머; 블록 코폴리머 예컨대 스티렌-이소프렌 및 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 코폴리머, 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머, 및 스티렌-부타디엔 폴리머; 폴리 알파올레핀; 비결정성-폴리올레핀; 실리콘; 에틸렌-함유 코폴리머 예컨대 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸아크릴레이트, 및 에틸메타크릴레이트; 폴리우레탄; 폴리아마이드; 폴리에스테르; 에폭시; 폴리비닐피롤리돈 및 비닐피롤리돈 코폴리머; 및 이상의 것들의 혼합물의 일반적인 조성물들에 기반하는 이러한 것들을 포함한다.
추가적으로, 접착제들은 첨가물들, 예컨대 점착 부여제들, 가소제들, 충전제들, 항산화제들, 안정제들, 색소들, 확산 입자들, 치료제들, 및 용매들을 포함할 수 있다. 다층 필름을 다른 표면에 부착하기 위해 적층 접착제를 사용하는 경우, 접착제 조성 및 두께가 다층 필름의 광학적 속성들을 간섭하지 않도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 적층 접착제는 광학적 정보 스토리지 매체를 판독/기입하기 위해 요망되는 파장 영역들에서 광학적으로 투명해야만 한다.
일부 실시예들에 있어, 다층 필름들은, 여기서 2개의 상들 사이의 인터페이스가 다층 필름의 배향 동안 공극화(voiding)를 초래하기에 충분히 약한 연속적이고 분산된 상들을 갖는 하나 이상의 층들을 구비할 수 있다. 공극(void)들의 평균 치수들은, 프로세싱 파라미터들 및 스트레치(strech) 비율들의 주의깊은 조작을 통해, 또는 화합제의 선택적인 사용을 통해 제어될 수 있다. 공극들은 액체, 기체, 또는 고체의 최종 산물로 다시-채워질 수 있다. 공극화는 결과적인 필름의 바람직한 광학적 속성들을 생성하기 위하여 다층 필름의 반사 광학부와 함께 사용될 수 있다.
또 다른 실시예들에 있어, 다층 필름 및 광학적 정보 스토리지 매체는, 그들을 코팅, 염색, 금속화, 또는 적층과 같은 후속 처리들에 대해 더 가깝게 만드는 것과 같은, 이러한 재료들의 표면들 또는 그들의 임의의 부분을 수정하는 다양한 처리들을 받을 수 있다. 이는, PVDC, PMMA, 에폭시들, 및 아지리딘들과 같은 프라이머들(primer)을 이용한 처리를 통해 달성될 수 있거나, 또는 코로나, 플레임, 플라즈마, 플래시 램프, 스퍼터-에칭, e-빔 처리들, 또는 핫 캔(hot can)을 이용하는 것과 같은 결정도를 제거하기 위한 표면층의 비결정화(amorphizing)와 같은 물리적 프라이밍(priming) 처리들을 통해, 달성될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 광학적 정보 스토리지 매체는 임의의 3-차원 광학적 데이터 정보 디바이스로 사용되거나 또는 이로 구현될 수 있다. 용어 3-차원은 그 안에 내포되거나 또는 그 자체가 디바이스를 구성하는 광학적 정보 스토리지 매체가 그 체적을 통해 광학적 데이터를 3차원으로 저장할 수 있는 능력을 가졌다는 것을 의미한다. 본 명세서의 디바이스들이 또한 2-차원 정보 스토리지에 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 디바이스들 상에 저장될 수 있는 정보는, 예를 들어, 저장을 위해 전기적 신호로부터 광학적 신호로 변환될 수 있는 비트 데이터 또는 이진숫자일 수 있다. 판독된 광학적 신호는 그 뒤 다시 전기 신호로 변환될 수 있다. 전기 신호들의 광학적 신호들로의 변환 및 그 반대가 당업계에서 잘 공지되어 있다.
일부 실시예들에 있어, 디바이스가 단순히 광학적 정보 스토리지 매체 자체를 구성하며, 이는 다층 필름의 형태를 취한다. 다른 실시예들에 있어, 광학적 정보 스토리지 매체는, 그 위에 또는 그 근처에 다층 필름이 위치되는 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판은, 유리, 세라믹, 플라스틱, 또는 다른 적절한 바람직하게는 비활성인 재료일 수 있다. 기판은 광학적 정보 스토리지 매체의 다층 필름을 둘러싸는 또는 내포하는 보호 코팅의 형태를 취할 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 기판이 다층 필름을 둘러싸거나 또는 내포하는 경우에 있어, 기판의 적어도 일 영역은 전자기 방사선 및 특히 자외선, 가시 광선 및 적외선의 전달을 허용한다. 이는, 광학적 데이터 스토리지 디바이스가 컴퓨터들, 컴퓨터 운용 디바이스들, hi-fi 장비, 비디오 장비 또는 이와 유사한 것과 같은 정보 기술 장비 내에 용이하게 삽입될 수 있는 카드 또는 디스크의 형태를 취하는 경우일 수 있다. 이러한 디바이스들에 있어, 이를 통해 데이터가 디바이스로 또는 디바이스로부터 저장(기입) 또는 검색(판독)될 수 있는, 투명 윈도우가 커버 내에 제공될 수 있다. 예를 들어, 디바이스들은 종래의 컴퓨터 디스크들, CD들 또는 DVD들의 형상 또는 구성을 취할 수 있다. 이러한 가능성들은 오로지 예시로써 언급되며, 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
도 3에 개략적으로 도시된 바와 같은 다른 실시예들에 있어, 광학적 정보 스토리지 매체(30)는 긴(예를 들어, 100m) 연속적인 광학적 데이터 스토리지 테이프(32)로서 제공될 수 있다. 테이프(32)는 롤 또는 드럼(34) 상에 제공될 수 있는 본 명세서에서 설명된 바와 같은 기계적으로 가요성의 다층 필름으로 형성될 수 있다. 테이프(32)는 테이프(32)의 기입 및 판독을 위하여 판독/기입 시스템(36)에 넣어질 수 있다. 기입/판독 시스템(36)은, 테이프(32)의 활성 데이터 스토리지 층들 내에 별개의 데이터 복셀들을 정의하기 위한 적절한 영구적인 또는 가역적인 1-광자 또는 다광자, 선형, 비선형, 또는 임계 광학적 디바이스 및 활성 데이터 스토리지 층들 내에 정의된 별개의 복셀들을 판독하기 위한 광학적 판독 디바이스를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예들에 있어, 광학적 정보 스토리지 매체는 문서를 함유하는 정보 내에 통합되거나 또는 그 위에 제공될 수 있다. 정보 함유 문서는, 문서들, 은행권들, 증권들, 스티커들, 포일들, 용기들, 제품 패킹, 수표들, 신용 카드들, 은행 카드들, 전화 카드들, 가치 저장 카드들, 선불 카드들, 스마트 카드들(예를 들어, 메모리 디바이스들, 마이크로프로세스들, 및 마이크로컨트롤러들과 같은 하나 이상의 반도체 칩들을 포함하는 카드들), 접촉식 카드들, 비접촉식 카드들, 근접식 카드들(예를 들어, 무선 주파수(RFID) 카드들), 여권들, 운전 면허증들, 네트워크 액세스 카드들, 사원증들, 직불 카드들, 보안 카드들, 비자들, 이민 문서들, 국가 ID 카드들, 시민권 카드들, 사회보장 카드들 및 배지들, 인증서들, 식별 카드들 또는 문서들, 선거인 등록 및/또는 식별 카드들, 경찰 ID 카드들, 보더 크로싱(border crossing) 카드들, 비밀 취급 인가 배지들 및 카드들, 총기 허가증들, 배지들, 상품권들 또는 카드들, 멤버쉽 카드들 또는 배지들, 및 태그들을 포함하는(비제한적으로), 임의의 유형의 정보 함유 문서를 포함할 수 있다. 광학적 정보 스토리지 매체는, 소비자 생성물들, 노브(knob)들, 키보드들, 전자 부품들, 등, 또는 식별될 기능 및/또는 객체 또는 다른 엔터티와 연관될 수 있는 정보, 이미지들, 및/또는 다른 데이터를 기록할 수 있는 임의의 다른 적절한 아이템들 또는 물품들과 같은 디바이스들에 대한 적용가능성을 가질 수 있는 것으로 고려된다. 또한, 이러한 개시의 목적들을 위하여, 용어들 "문서", "카드", "배지" 및 "문서화"는 상호교환적으로 사용된다는 것을 주목해야 한다.
다음의 예는 본 명세서에서 설명된 광학적 정보 스토리지 매체를 더 예시한다. 예는 단순히 예시적인 것으로 의도되며, 제한적으로 이해되지 않아야 한다.
예
이러한 예는 고-밀도 광학적 데이터 스토리지 시스템(ODS)을 위한 롤-대-롤 다층(ML) 필름들을 제조하기 위한 공-압출 프로세스를 설명한다. 이러한 프로세스는, 총 기입가능 면적이 테라바이트 내지 페타바이트-스케일 용량에 충분한 다양한 포맷들을 위해 준비된 수백 미터 길이 및 수 미터의 폭을 갖는 연속적이고 완전한 스토리지 매체를 용이하게 생성할 수 있다. 공-압출 프로세스는 또한 스핀-코팅 및 적층과 같은 현재의 제조 처리방식들보다 훨씬 단순하며, 비용이 저렴하다.
이러한 예는 또한 유기 염료의 형광(FL) ?칭(quenching)에 의한 연속파 블루-레이(BR)를 사용하는 78μm 두께, 100m 길이의 ML 테이프의 23개 층들의 데이터 스토리지를 보여준다. 면 밀도(areal density)가 상업적인 디스크들의 면 밀도와 유사한 것으로 발견되며, 작은 층 간격이 1.2x1012cm-3의 비트 밀도를 가져오는 FL-기반 기법에 의해 가능하게 된다. 주어진 메커니즘 및 높은 축 밀도에서, 기입 동안의 크로스-토크가 또한 검사된다. 고-밀도 ODS를 위해 이미 개발된 재료들이 "클라우드"-스케일의 데이터 스토리지를 포함하는 혁신을 위해 이용될 수 있도록 하기 위하여, 처리방식은 포괄적이다.
재료들
공지된 프로세스를 사용하여 발색단 C18-RG가 합성된다. PETG Eastar 6763이 Eastman Chemical사로부터 획득되고, 수신된 대로 사용되었다. C18-RG 및 PETG(공칭 염료 함량 2 wt.%)의 혼합물이 Haake Rheocord 9000 배치 혼합기를 230℃에서 5분 동안 사용하여 준비되었다.
공-압출
PETG/염료 혼합물 및 PVDF가 독립적인 호퍼(hopper)들 내로 로딩되며, 폴리머들이 매칭되는 점도들을 갖는 230℃까지 가열되었다. 이러한 호퍼들 후에 압출된 이중층이 5개의 다이들을 통해 연속적으로 전달되었다. 층들의 수를 2배로 증배하기 위하여 이중층들에 수직인 각각의 다이 컷(die cut)이 필름을 펼치고 적층하였다. 생성된 최종 필름은 약 200μm의 전체 두께를 갖는 64개의 층들의 시스템이었다.
흡수 및 형광
64개의 활성 층들을 내포하는 총 200μm 두께의 ML 필름에 대하여 Cary 500 분광측정기를 사용하여 흡수 스펙트럼이 측정되었다. FL은 Acton 2300i 분광기 및 Princeton PIXIS 100BR CCD에 섬유-커플링된 초점공유 현미경을 사용하여 측정되었다. 신호-대-잡음 비를 감소시키기 위하여 스캔 레이트가 6μm ms-1였던 것을 제외하고는 이미지들을 판독하기 위한 것과 동일한 파라미터들을 사용하여 정사각형 영역이 먼저 판독되었다(아래를 보라). 그 후, 정사각형 영역은 이미지들을 기입하기 위한 것과 동일한 파라미터들을 사용하여 기입되었으며, 이는 표백 후 스펙트럼들을 측정하기 위하여 낮은 파워에서 재스캔되었다.
기입 및 판독
데이터를 기입하기 위하여, Olympus M Plan Apochromat, 100x, 1.4NA 오일-함친형 오브젝티브(oil-immersed objective)를 통해 레이저가 필름상에 포커싱되었다. 패턴들은 Olympus FV1000 초점공유 현미경을 사용하여 75nm ms-1의 레이트로 맞춤형 경로를 따라 레이저 빔을 스캐닝함으로써 기록되었다. 입사 파워는 약 150μW였고, 강도는 1.0mW μm-2(최상위)로부터 1.5mW μm-2(최하위 층)까지 변화되었다. 파괴성 판독(destructive read-out)을 회피하기 위한 더 빠른 레이트 및 훨씬 감소된 전력(5μm ms-1로 0.01mW μm-2)을 제외하면, 동일한 셋업에서 판독이 수행되었다. 약 0.1mW μm-2 또는 더 큰 강도가 ms 아래의 노출들로 측정가능한 ?칭을 획득하기 위하여 요구된다.
층 크로스-토크의 계산
도 5의 (c)에 도시된 비트 크로스-토크의 이론 곡선들은 다음과 같이 계산되었다. 물리적인 관련 파라미터는, 다른 모든 층들 내의 다른 모든 비트들의 기입 동안 획득된 강도에 대한 그 비트의 명백한(explicit) 기입 동안 주어진 비트 위치에서 수신되는 강도의 비이다. 시뮬레이션된 비트 어레이는, 각각이 각기 Δy 및 Δx의 간격들을 갖는 Ny x Nx 비트들로 구성되는, Δz의 간격을 갖는 Nz 층들로 구성된다. 비트 어레이는 Lx x Ly x Lz 크기의 체적을 차지한다. 원점은 데이터 어레이의 중심에 위치된다. 회절-제한된 가우시안 빔을 가정하면, 그 비트(신호, S)의 명백한 기입 동안 원점에 위치된 단일 비트 FL 내의 감소는 플루언스(fluence)의 일부 파워에 비례해야만 한다.
Figure pat00001
여기서 C는 비례 상수, α는 흡수 계수, 및 ω0는 빔 웨이스트(beam waist)이다. 다른 모든 비트들(노이즈, N)의 기입 동안 동일한 이런 비트의 FL 감소는,
기입 층 k가,
Figure pat00002
으로 주어질 때, Z-원점에서의 1/e2 빔 반경 및 합계
Figure pat00003
에 의해 주어진다.
여기서 n은 굴절률이고, λ는 기입 파장이다. S는 신호로서 정의되는 합계 내의 단일 성분을 설명하기 위하여 이로부터 감산된다. 고 포커싱 빔 및 넓은 스캔 면적을 가정하면, 이는 크게 단순화될 수 있다. 그러나, 단순히 수치적으로 합산을 수행하는 것(Matlab)이 더 정확하다. 기입 동안 사용된 이러한 것들에 대응하도록 파라미터들이 선택되었다. 모든 비트들이 "온(on)"이고, Δz=3μm, Ny=Nx=40, Nz=10, Lx=Ly=40μm, Lz=27μm, 및 ω0=0.32μm인 것과 함께, 비트 간격은 둘 다의 측방 치수들에서 1.0μm로 선택되었다(이는, 구형파 발생기에 의해 생성된 0.5μm 간격의 "온-오프(off)" 패턴과 수치적으로 균등하다). 0.32μm의 실험적으로 관찰된 값에 대응하는 빔 웨이스트가 사용된다. 도 5에 플롯팅된 결과가 비(ratio) S/N이다. S는 변조 신호에 대응하며, 반면 총 N이 전체적인 일정한 표백을 야기하므로, 따라서 이러한 비는
Figure pat00004
를 계산함으로써 실험적인 데이터로부터 결정될 수 있고, 여기에서 max는 변조의 피크 값들의 평균이고, min은 골(trough)들의 평균이다.
다중 반사들과 같은 최적 ML 구조를 설계할 때 고려되어야만 하는 다른 다수의 물리적 프로세스들이 존재하기 때문에, 이러한 계산은 오로지 자릿수(order-of-magnitude) 비교로서만 의도된다. 여기에서 이론과 실험 사이의 주요 차이점들 중 하나는 빔이 불연속적이 아니라 연속적으로 스캐닝된다는 것이다. 또한, 큰 강도들에 대하여 표백이 이론에서는 고려되지 않은 서브-선형(sub linear)이 될 것이다. 계면들에서 산란된 광 및 작은 스케일들 상의 초점공유 기입 시스템의 모든 측면들을 제어하기 불가능하는 것이 또한 캐리어-대-백그라운드 량(carrier-to-background ration: CBR)에 기여한다. 이들 중 다수가 관찰되는 바와 같이 이론에 비하여 CBR을 감소시키는 실증적인 백그라운드를 증가시킬 것이다.
층 간격 제한들 및 광학적 시스템들
FL 검출 기법들의 사용은 상 변화들 및 반사에 의존하는 기법들에 비하여 더 작은 층 간격들을 가능하게 한다. 다른 제한 인자는 판독 시스템 자체의 응답 함수이다. 여기에서 사용된 1.4 개구수(numerical aperture: NA) 오브젝티브를 갖는 초점공유 현미경은 극단적인 경우이다. 이러한 광학부를 사용하면, 샘플이 초점 평면을 벗어나 축방향으로 약 0.1μm만큼 이동되는 경우 검출기 평면에서의 강도는 절반으로 떨어지며(극히 작은 개구에 대하여), 이는 층 간격보다 훨씬 작다. 심지어 검출기에서의 스팟 크기보다 10배 큰 개구 직경을 갖는, BR 플레이어들에서 찾아지는 0.85 NA 오브젝티브를 대신 사용하는 경우에도, 이러한 수치는 여전히 0.89μm에 지나지 않는다. 따라서, 여기에서 최소 층 간격을 제한하는 인자들이 완화되는 반면, 판독 시스템의 광학적 제한은 아직까지 문제이다.
결과들
우리는 활성층들 내의 형광(FL) 유기 분자를 갖는 아주 투명한 다층(ML) 폴리머 필름들을 이용하였다. FL 메커니즘이 사용되었기 때문에, 여기에서 생성되고 기록된 많은 수의 층들에 대하여, 판독 동안 간섭성 크로스-토크가 반사적인 스킴(reflective scheme)들로 발생할 것이다. 이러한 필름들의 제조에 사용된 공-압출 기술이 도 4에 예시된다. 이러한 프로세스에 있어, 2개의 열가소성 폴리머들(A 및 B)이 매칭되는 점도들을 갖는 용융물을 형성하기 위해 가열되며, 그 후 이중층 피드블록으로 공압출된다. AB 이중층은, 매회 층들의 수를 배증(doubling)하는, 용융물을 자르고, 펼치며, 적층하는 일련의 증배 다이(multiplication die)들을 통해 전달된다. 이러한 예에 이용된 프로세스는 대략 200m hr-1의 속도로 36cm의 폭과 200μm의 두께에 이르는 필름들의 제조를 가능하게 하며, 이는 상업적 애플리케이션들에 있어 규모가 확대될 수 있다. 생산 프로세스는 본 명세서에서 설명된 특정 염료/폴리머 시스템에 한정되지 않고 더 넓은 적용가능성을 가지며, 다중 기능적 도펀트들 또는 별개 층들, 또는 심지어 상 변화 재료들에 요구되는 금속 반사층들과 같은 더 정교한 디바이스 아키텍처들을 실현하는데 사용될 수 있다.
이러한 기술을 사용하여, 우리는, 별개의 영역들 내에 비트들을 국한시키는데(confine) 기여하는 비활성 버퍼층들 사이에 인터리빙되는(interleaved) 23개의 데이터 스토리지 층들로 구성되는 스토리지 시스템을 제조하였다. 이러한 실험에서 생성된 필름의 롤은 종래의 디스크들보다 1000배의 기입가능 면적을 보유하였다. 연속적인 프로세스로서, 방법은 제한되지 않은 길이의 샘플들을 생성할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 데이터 스토리지 층(A)은 투명한 호스트 폴리머인, 형광 발색단 l,4-바이(α-시아노-4-옥타데실옥시스티릴)-2,5-디메톡시-벤젠(C18-RG, 도 2a)의 2.0 wt.%로 도핑된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트 글리콜)(PETG)로 구성된다. 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF)로 구성된 버퍼층(B)은 광학적으로 비활성이며 층(A)에 매칭되는 굴절률이다. 이러한 재료는 특히 프로세싱 동안의 염료의 확산을 제한하는데 효과적이다. 층들(A 및 B)의 평균 두께는 각기 0.3 및 3.1μm이다.
C18-RG는 엑시머 및 모노머(monomer) 상태들 둘 다를 보이는 시아노-치환 올리고(p-페닐렌 비닐렌) 염료이며, 이는 우리가 2-광자 흡수에 의한 ODS를 위해 이전에 사용했던 것이다. PETG 내에서 분자로 확산되는 경우, 모노머들은 450nm에서 흡수 및 510nm에서 피크(peak)를 보인다. 엑시머들은 370nm에서 흡수 및 540nm에서 피크를 보인다. 데이터 기입 동안 사용된 것과 대략 동일한 레벨의, 20%만큼의 광표백 후의 FL 스펙트럼들과 함께, 흡광도 및 FL 스펙트럼들이 도 5의 (c)에 도시된다. 피크들의 영역에서 ?칭이 상당히 균일하며, 이는 모노머들 및 엑시머들의 상대적인 농도에 있어 이동(shift)이 없다는 것을 나타낸다. 이러한 작업에 있어, PETG 내에서 분자로 확산된 염료가 단일 광자 흡수를 사용하여 녹색 FL을 표백함으로써 데이터 스토리지를 위해 사용되었다.
프로세스를 콤팩트 BR 소스와 호환되게 만드는, 선택된 층에 포커싱된 405nm 연속-파 레이저 빔을 사용하여 데이터 기입이 수행되었다. 기입에 의해 야기된 FL 변화들은 2년 이상의 시간 기간에 걸쳐 영구적이고 안정한 것으로 관찰되었다. 도 6의 (a)는 스토리지 층들 내에 기입된 FL 이미지들을 묘사한다. 기입된 영역들은 감소된 FL 강도(검정)의 구역(area)들에 대응한다. 여기에서 초점공유 현미경을 사용하여 최하위로부터 최상위 스토리지 층까지 층별로 기입이 수행되었다. 동일한 초점공유 현미경 및 레이저 소스가 그 후 감소된 강도 및 증가된 스캔 레이트로 샘플의 3D FL 이미지들을 수집하였다.
도 6의 (b)는 간단한 기하학적 이미지들의 기입 후의 2개의 인접한 층들의 단면을 도시한다. 이미지들이 상보적이라 하더라도, 각 층 내의 데이터는 별개이며 관심있는 층에 충분히 국한된다. 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 이미지들로부터, 데이터가 용이하게 기록될 수 있고 개별적인 스토리지 층들의 각각으로부터 검색될 수 있다는 것이 명확하다. 도 6의 (a)는 또한 검색된 이미지들의 품질이 수차(aberrations)에 기인하여 더 깊은 층들에 대해 감소된다는 것을 보여주며, 이는 더 긴 작동 거리 오브젝티브를 이용하여 개선될 수 있다. 그러나 23개 층들로부터 정보를 검색하는 것이 용이하며, 이는 이종 ML ODS 매체에서 보고되어 왔던 기록된 층들의 최대 수이다.
최신식 2 내지 4 층 BR 디스크들의 축 방향 간격은 반사층 및 스페이서(spacer) 층 계면들에서의 판독 빔의 다중 반사들에 기인하여 발생하는 간섭성 크로스-토크를 제한하기 위하여 10μm보다 크다. 여기에서 이용된 FL 검출 기법은 비-축퇴(non-degenerate) 파장에서의 방출뿐만 아니라 다중 반사들을 크게 감소시키며, 이는 더 작은 간격이 사용될 수 있게 한다. 따라서, 우리의 층들의 간격(3μm)은 탐구된 최소 간격들 중 하나이다. 반면, ODS의 면 밀도가 회절 한계에서 빔 웨이스트에 의해 제한된다. 우리의 ML 필름들의 데이터 비트 치수를 조사하기 위하여, 이상에서 사용된 바와 동일한 기입 조건들 하에서 단일 라인들이 활성층의 모놀리식 필름에 기입되었다. 결과적인 프로파일이 도 7에 도시된다. 피트(fit)는 380nm의 반치전폭(full-width-half-maximum: FWHM)을 가져왔으며, 이는 대략 현재 시스템에서 달성가능한 최소 비트 간격이고, 회절-제한(diffraction limited) 빔 크기에 부합한다.
광수차들은 BR 디스크들의 두께를 140μm 미만으로 제한한다. 가까운 층 간격 및 BR 회절 제한 기입을 고려해볼 때, 우리 시스템에서 달성가능한 비트 밀도는 1.2x1012cm-3일 것으로 추정된다. 따라서, 상업적인 디스크 포맷으로, 우리의 공-압출된 매체는 BR 시스템 사양들 내의 TB 스토리지에 충분한다. 특히 셋업들에 있어, 가요성 필름들이 안정성 및 기입 속도들을 개선하는 것으로 보여졌다. 대안적인 롤-기반 판독/기입 시스템에 있어, 이러한 필름의 약 150m가 페타바이트(PB) 용량을 달성하기 위해 요구될 수 있다. 또한, 하나는 더 긴 길이를 위해 광학적 제한들을 완화시키기 위하여 더 적은 층들을 트레이드-오프(trade-off)할 수 있으며, 이는 여전히 용이하게 제조된다.
축 방향 및 측 방향 모두에서의 최소 비트 간격을 결정하는 중요한 인자가 크로스-토크이며, 이는 특히 밀접하게 이격된 많은 수의 층들을 갖는 이러한 필름들에 있어 그러하다. 3D 스토리지의 맥락에서 ML 필름들의 매력적인 일 특징은 축 방향의 비트들의 국한이며, 이는 기입 및 판독 동안 이웃 비트들 및 층들 사이의 크로스-토크를 감소시킨다. 기입 크로스-토크를 직접적으로 측정하기 위하여, 비트들의 어레이가 10개의 연속적인 층들에 기입되었고, 중간("프로브(probe)") 층의 콘트래스트 변조가 다른 것들에 기입되었던 정보로서 판독되었다. 이상에서 설명된 것과 유사한 기입 조건들이 이용되었다. 측 방향들 둘 모두에서 1.0μm만큼 분리된 온-오프 비트 쌍들을 생성하기 위하여 레이저가 구형파 발생기로 변조되었으며, 임의의 2개의 층들 간의 총 크로스-토크를 과소평가하지 않기 위하여, 임의의 주어진 레이어에서 기입된 총 면적(40x40μm)은 빔 직경보다 컸다. 이는 또한 프로브로서 선택된 10개의 층들에 의존적이지 않는 결과들을 초래하였다. 선택 기입 단계들 후의 FL 패턴 및 변조의 서브섹션이 도 8의 (a) 및 (b)에 도시되었다. 크로스-토크의 주요 효과가 평균 FL 레벨에서 전체적으로 감소한 것으로 나타난다.
백그라운드 FL 공핍(depletion) 대 신호 변조의 비(CBR)가 크로스-토크를 계량화하는데 사용된다. 10개 층들(프로브 층으로 시작하는)의 각각을 기입한 후의 CBR이 도 8의 (c)에 플롯팅된다(삼각형들). 층들의 수가 증가하면서 값이 2로부터 0.15로 감소하고, 이는 수치적 시뮬레이션들에 잘 일치된다. 이것이 무의미하지는 않지만, 이러한 CBR 비는 도 6에 도시된 바와 같은 개별적인 비트 정보를 해상(resolve)하기에 충분한 것 이상이다. 총 백그라운드 공핍이 다수의 작은 노출들에 걸쳐 축적되고, 기입 오브젝티브의 큰 개구수 및 비활성 버퍼층들에 기인하여, 기입되는 층에 인접한 층 내의 플루언스가 10배 이상 감소된다는 것이 주목되어야 한다. 따라서, 임의의 다른 단일 노출에 비하여 관심있는 비트의 기입 동안의 노출이 여전히 약 100배 만큼 지배적인 기여이다.
본 출원의 이상의 설명으로부터, 당업자들은 개선들, 변화들 및 수정들을 인지할 것이다. 이러한 개선들, 변화들, 및 수정들이 당업자들 내에 있으며, 첨부된 청구항들에 의해 커버되도록 의도된다. 본 명세서에 언급된 모든 특허들, 특허 출원들, 및 공보들이 그 전체로써 참조로써 통합된다.

Claims (15)

  1. 데이터를 저장하는 방법으로서,
    재료의 흡광도 대역에서의 여기(excitation)를 이용한 1-광자의 비선형 또는 임계의 광학적 기입 프로세스에 의해 기입될 때 광학적 속성들의 영구적인 광학적으로 또는 열적으로 유도되고 국부화된(localized) 비선형 또는 임계 변화를 겪는 상기 재료를 포함하는 압출된 폴리머 필름을 제공하는 단계로서, 상기 폴리머 필름은 상기 1-광자의 비선형 또는 임계의 광학적 기입 프로세스에 의해 기입될 때 형광 강도의 영구적인 광학적으로 유도되고 국부화된 비선형 또는 임계 변화를 겪는 형광 염료 또는 나노입자 첨가물 중 적어도 하나 및 호스트 폴리머 재료를 포함하는, 단계; 및
    광학적 판독 디바이스에 의해 판독될 수 있는 적어도 하나의 영구적인 데이터 복셀(voxel)을 상기 1-광자의 비선형 또는 임계의 광학적 기입 프로세스에 의해 상기 압출된 폴리머 필름 내에 기입하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 영구적인 데이터 복셀은 이산 비트들, 이미지들, 형상들, 및 홀로그램들 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 압출된 폴리머 필름은 상기 적어도 하나의 영구적인 데이터 복셀을 정의(define)하기 위하여 상기 1-광자의 비선형 또는 임계의 광학적 기입 프로세스에 의해 물리적으로 또는 화학적으로 변화되는 첨가물 및 폴리머 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압출된 폴리머 필름은 광표백성 형광 염료(photobleachable fluorescent dye)를 포함하는, 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 영구적인 데이터 복셀은 상기 재료의 흡광도 대역 내에서 방출되는 변조된 연속파 레이저 빔에 의해 기입되는, 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압출된 폴리머 필름은 다수의 층들을 포함하며, 상기 층들 중 적어도 하나는 상기 재료를 포함하는 활성 데이터 스토리지 층을 포함하는, 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압출된 폴리머 필름은 복수의 교번하는 폴리머 활성 데이터 스토리지 층들 및 상기 활성 데이터 스토리지 층들을 분리하는 폴리머 버퍼층들을 포함하며, 상기 활성 데이터 스토리지 층들은 상기 재료를 포함하는, 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 버퍼층들은, 상기 적어도 하나의 영구적인 데이터 복셀이 상기 1-광자의 비선형 또는 임계의 광학적 기입 프로세스에 의해 기입될 수 있고 상기 광학적 판독 디바이스에 의해 판독될 수 있도록 하기 위하여 상기 활성 데이터 스토리지 층들의 굴절률에 매칭되는 굴절률을 갖는, 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압출된 폴리머 필름은, 테이프, 카드, 디스크, 원통(cylinder), 마이크로피시(microfiche), 마이크로필름, 가요성 또는 비-가요성 기판, 또는 정보 함유 문서(information bearing document)의 적어도 일 부분인, 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나노입자 첨가물은 반도체 나노입자 첨가물인, 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 활성 데이터 스토리지 층들은 제 1 열가소성 폴리머를 포함하고 상기 버퍼층들은 제 2 열가소성 폴리머를 포함하며, 상기 제 1 열가소성 폴리머 및 상기 제 2 열가소성 폴리머는, 상기 교번하는 데이터 스토리지 층들 및 상기 버퍼층들이 공압출될 수 있게 하는 용융시 매칭(matching) 점도들을 갖는, 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압출된 폴리머 필름은 열 개 내지 수백 개의 층들을 포함하는, 방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압출된 폴리머 필름은 약 25 μm 내지 3 cm의 두께를 갖는, 방법.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압출된 폴리머 필름은 테라바이트 내지 페타바이트 스토리지 용량을 갖는, 방법.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압출된 폴리머 필름은 페타바이트 데이터 스토리지 용량을 갖는, 방법.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11798589B2 (en) * 2011-06-09 2023-10-24 Case Western Reserve University Optical storage medium
US11211091B2 (en) 2011-06-09 2021-12-28 Case Western Reserve University Optical information storage medium
WO2020186093A1 (en) * 2019-03-12 2020-09-17 Case Western Reserve University Optical information storage medium
EP2718930B1 (en) * 2011-06-09 2017-05-24 Case Western Reserve University Optical information storage medium
JP5705049B2 (ja) * 2011-07-13 2015-04-22 富士フイルム株式会社 多層構造シートとその製造方法、光情報記録媒体および多層構造シートを用いた光情報記録媒体の製造方法
US20170043520A1 (en) * 2014-04-28 2017-02-16 Case Western Reserve University Methods for layer multiplication co-extrusion of high viscous polymeric material systems
US20160118077A1 (en) * 2014-10-23 2016-04-28 Barry M. Lunt Optical tape data storage
KR101672772B1 (ko) * 2015-10-30 2016-11-16 주식회사 아이씨케이 미세패턴이 형성된 카드의 제조방법
JP6965552B2 (ja) 2017-04-13 2021-11-10 凸版印刷株式会社 液晶調光装置及び液晶調光方法
JP7226510B2 (ja) 2017-06-08 2023-02-21 凸版印刷株式会社 調光装置
US10970363B2 (en) 2017-10-17 2021-04-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Machine-learning optimization of data reading and writing
JP6884391B2 (ja) * 2017-12-01 2021-06-09 湖北工業株式会社 干渉フィルタモジュール
JP2020027577A (ja) * 2018-08-17 2020-02-20 株式会社Ｐｏｎｔｅｌｙ ペット購入支援サービスシステム
CN111547760B (zh) * 2020-05-11 2022-08-09 东北师范大学 氧化物衬底原位生长银纳米棒的制备方法及应用
US11335373B1 (en) 2021-02-22 2022-05-17 Seagate Technology Llc Plasmonic transducer head for writing data to and reading data from an optical recording medium ultilizing a fluorescent dye

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000067464A (ja) * 1998-08-21 2000-03-03 Mitsui Chemicals Inc 高分子積層体及びそれからなる多層光記録媒体
JP2005530306A (ja) * 2002-06-19 2005-10-06 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 蛍光性の単層又は多層の記憶用の異方性の双極子放出を伴った最適化された媒体

Family Cites Families (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4471470A (en) * 1977-12-01 1984-09-11 Formigraphic Engine Corporation Method and media for accessing data in three dimensions
JPS5822135A (ja) * 1981-07-31 1983-02-09 Dainippon Printing Co Ltd 遮光板の製造方法
US5064264A (en) * 1990-10-26 1991-11-12 International Business Machines Corporation Photorefractive materials
US5362179A (en) 1991-11-19 1994-11-08 Lawrence Sirovich Method of and apparatus for controlling turbulence in a wall-bounded fluid flow field
US5263793A (en) 1991-11-19 1993-11-23 Ormat Industries, Ltd. Method of and apparatus for controlling turbulence in a wall-bounded fluid flow field
US5498876A (en) * 1992-11-10 1996-03-12 Georgetown University Neutron spectrometer, real-time dosimeter and methodology using three-dimensional optical memory
CA2169230A1 (en) 1995-02-13 1996-08-14 Lawrence Sirovich Method of and apparatus for controlling turbulence in boundary layer and other wall-bounded fluid flow fields
EP0862432A4 (en) * 1995-09-06 2003-03-19 Univ New York State Res Found TWO-PHOTON CONVERTERING DYES AND THEIR APPLICATIONS
US5847141A (en) 1995-12-22 1998-12-08 Memory Devices, Inc. Photochromic material for electro-optic storage memory
WO1998021521A1 (en) * 1996-11-12 1998-05-22 California Institute Of Technology Two-photon or higher-order absorbing optical materials and methods of use
US6009065A (en) 1996-12-05 1999-12-28 Omd Optical Memory Devices Ltd. Optical pickup for 3-D data storage reading from the multilayer fluorescent optical disk
US6071671A (en) 1996-12-05 2000-06-06 Omd Devices Llc Fluorescent optical memory
US5833389A (en) 1996-12-09 1998-11-10 Orlev Scientific Computing Ltd. Apparatus for controlling turbulence in boundary layer and other wall-bounded fluid flow fields
US6027855A (en) 1996-12-20 2000-02-22 Omd Devices Llc Photo-chemical generation of stable fluorescent derivatives of Rhodamine B
US5945252A (en) 1996-12-20 1999-08-31 Memory Devices, Inc. Photochemical generation of stable fluorescent amines from peri-phenoxiderivatives of polycyclic P-quinones
US5936878A (en) 1997-01-06 1999-08-10 Omd Devices Llc Polymeric photo-chromic composition
US6265140B1 (en) 1997-02-24 2001-07-24 Tridstore Ip, Llc Silver halide material for optical memory devices with luminescent reading and methods for the treatment thereof
US6039898A (en) 1997-05-08 2000-03-21 O.M.D. Optical Memory Devices, Ltd. Optical memory device and a method for manufacturing thereof
IL121537A0 (en) 1997-08-13 1998-02-08 Omd Optical Memory Devices Ltd Method and devices for fluorescent optical memory reading
IL121536A0 (en) 1997-08-13 1998-02-08 Omd Optical Memory Devices Ltd Method and devices for multilayer fluorescent disk reading
DE69834709T2 (de) 1997-08-26 2007-09-20 D Data Inc. Verfahren und Vorrichtung zum Lesen/Aufzeichnen von Daten aus einem bzw. in einen dreidimensionalen Informationsträger
JP2001522119A (ja) 1997-10-31 2001-11-13 トリディー・ストア・アイピー・エルエルシー 多層フォトクロミック光データディスク
WO1999023652A1 (en) 1997-11-05 1999-05-14 Omd Devices, L.L.C. A method for manufacturing an optical memory device
WO1999023647A1 (en) 1997-11-05 1999-05-14 Omd Devices, L.L.C. Focus error correction apparatus
AU9759498A (en) 1997-11-05 1999-05-24 Omd Devices Llc A three-dimensional information carrier
US6835431B1 (en) 1997-11-07 2004-12-28 D Data Inc. Fluorescent composition for the manufacture of CD-ROM type optical memory disks
EP1036129A4 (en) 1997-11-07 2000-12-27 Omd Devices Llc FLUORESCENCE COMPOSITION FOR THE PRODUCTION OF OPTICAL STORAGE DISKS
JP2002507043A (ja) 1998-03-18 2002-03-05 トリディー・ストア・アイピー・エルエルシー 複数の発光記録層をその記録層をエンボスすることにより有する光学記録媒体の製造
US7094517B1 (en) 1998-05-13 2006-08-22 D Data Inc. Recording layer with organic dye-in-polymer (DIP) medium for write-once-read-many (WORM) optical discs with fluorescent reading
AU4639899A (en) 1998-05-13 1999-11-29 Omd Devices Llc Organic dye-in-polymer (dip) medium for write-once-read-many (worm) optical discs with fluorescent reading
WO2000005624A1 (en) 1998-07-21 2000-02-03 Trid Store Ip, L.L.C. Increasing writing efficiency in 3d optical data storage system
JP2000090489A (ja) 1998-09-16 2000-03-31 Mitsubishi Chemicals Corp 光メモリ素子
US6682799B1 (en) 1998-09-17 2004-01-27 Valdas Ltd. (A British Virgin Island Corp.) Organic recording medium for fluorescent worm disks
AU1440200A (en) 1998-09-17 2000-04-03 Omd Devices Llc Organic recording medium for fluorescent worm disks
US6819649B1 (en) 1999-02-12 2004-11-16 D Data Inc. Electroluminescent multilayer optical information storage medium with integrated readout and compositions of matter for use therein
EP1155409A1 (en) 1999-02-12 2001-11-21 Trid Store IP, L.L.C. Method of increasing fluorescent signal of optical discs with fluorescent reading
WO2000048175A1 (en) 1999-02-12 2000-08-17 Tri D Store Ip, L.L.C. Multilayer optical information storage medium based on incoherent signal
AU2739700A (en) 1999-02-12 2000-08-29 Trid Store Ip, L.L.C. Optical recording medium for fluorescent worm discs
US7101655B1 (en) 1999-02-12 2006-09-05 D Data Inc. Method for increasing fluorescent signal of optical disks with fluorescent reading and resultant discs
IL129011A0 (en) 1999-03-16 2000-02-17 Omd Devices L L C Multi-layered optical information carriers with fluorescent reading and methods of their production
US7082093B1 (en) 1999-07-15 2006-07-25 D Data Inc. Optical data storage system having combined fluorescent three-dimensional information carrier
AU6105200A (en) 1999-07-15 2001-02-05 Trid Store Ip, L.L.C. Multilayer fluorescent optical disc with photosensitive fluorescent material
WO2001029835A1 (en) 1999-10-15 2001-04-26 Trid Store Ip, Llc Apparatus for information retrieval from a multilayer fluorescent optical clear card
WO2001041131A2 (en) 1999-11-30 2001-06-07 Trid Store Ip, Llc Fluorescent multilayer data storage system
WO2001053065A1 (en) 2000-01-18 2001-07-26 Trid Store Ip, Llc Manufacturing method for multilayer fluorescent information carriers
IL134358A0 (en) 2000-02-03 2001-04-30 C3D Inc Method and apparatus for reading of flourescent multilayer optical card
US6582807B2 (en) * 2000-04-07 2003-06-24 Case Western Reserve University Polymer 1D photonic crystals
AU2001265413A1 (en) 2000-06-02 2001-12-11 Trid Store Ip, L.L.C. Multilayer recordable optical medium with fluorescent reading
DE10028112A1 (de) * 2000-06-07 2002-01-03 Beiersdorf Ag Verfahren zum Herstellen eines Datenspeichers
DE10028086C2 (de) * 2000-06-07 2003-05-08 Tesa Ag Verfahren zum Herstellen eines Datenspeichers
US6507545B2 (en) 2000-12-12 2003-01-14 Tri D Store Ip Llc Method for data reading/writing using an optical carrier with pattern information pits
WO2002011050A2 (en) 2000-07-31 2002-02-07 Trid Store Ip Llc Method for data reading/writing using an optical carrier with pattern information pits
WO2002019255A1 (en) 2000-08-25 2002-03-07 Trid Store Ip Llc Multilayer fluorescent optical medium, method and apparatus for high- speed recording
AU2002222453A1 (en) 2000-12-07 2002-06-18 Consellation Trid Inc Apparatus for recording on and/or retrieval from fluorescent optical clear card
WO2002047012A2 (en) 2000-12-07 2002-06-13 Consellation Trid Inc. Method for polarization data recording/retrieval on luminescent optical data carriers
AU2002222484A1 (en) 2000-12-12 2002-06-24 Consellation Trid Inc Photolithographic method including measurement of the latent image
WO2002096633A1 (en) 2001-05-29 2002-12-05 Tri D Store Ip, Llc Method of manufacturing thin fluoresent information layer on the relief surface of carrier
AU2002315429A1 (en) 2001-06-25 2003-01-08 Trid Store Ip, Llc Optical reading device for writing/reading on/from multi-layer optical disks
JP2004531849A (ja) 2001-06-25 2004-10-14 トリド・ストアー・アイピー・エルエルシー 蛍光液晶光学メモリとその記録／読出システム
CN1625716A (zh) 2001-07-02 2005-06-08 特莱第存储Ip有限责任公司 多层组合液晶光学存储***以及记录和读取信息的方法
WO2003007230A2 (en) 2001-07-10 2003-01-23 D Data Inc. Optical memory system for information retrieval from fluorescent multilayer optical clear card of the rom-type
KR20040054660A (ko) 2001-07-12 2004-06-25 티알아이 디 스토어 아이피, 엘엘씨 다층 광디스크
US20030073031A1 (en) * 2001-08-16 2003-04-17 Rentzepis Peter M. Dye precursor molecules chemically reactive with the light-altered form of light-sensitive molecules to form stable fluorescent dye, particularly for optical memories including two-photon three-dimensional optical memories
US6788443B2 (en) * 2001-08-30 2004-09-07 Inphase Technologies, Inc. Associative write verify
EP1518226A1 (en) * 2002-06-19 2005-03-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical data storage
US20040175656A1 (en) * 2003-03-06 2004-09-09 Eric Baer Photo-patternable nanomaterials
JPWO2004104696A1 (ja) * 2003-05-26 2006-07-20 松下電器産業株式会社 情報記録媒体およびその記録再生方法、並びに情報記録再生装置
US7436750B2 (en) * 2003-06-19 2008-10-14 Call/Recall Inc. Optical storage with ultra high storage capacity
TW200539171A (en) * 2004-03-31 2005-12-01 Masahiro Irie Display medium and displaying method
WO2006003666A2 (en) 2004-07-07 2006-01-12 Eugen Levich Multilayer optical disc and method and apparatus for making same
WO2007063353A2 (en) 2005-12-04 2007-06-07 New Medium Enterprises, Inc Optical pick-up method and device for multilayer recording medium
US20070154674A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-05 Imation Corp. Recordable optical media with thermal buffer layer
US7955682B2 (en) * 2006-04-25 2011-06-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Photochemical and photothermal rearrangements for optical data and image recording
JP2008021348A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Ricoh Co Ltd 光情報記録媒体、光情報記録再生光学系、及び光情報記録再生装置
WO2008053266A2 (en) 2006-11-02 2008-05-08 New Medium Enterprises, Inc. Production process and production line for manufacturing multilayer optical discs
US20090075014A1 (en) * 2007-09-13 2009-03-19 Ricoh Company, Ltd. Optical recording method and reproducing method
JP2009093748A (ja) * 2007-10-09 2009-04-30 Hitachi Computer Peripherals Co Ltd Ｂｃａ記録装置及びｂｃａ記録方法
JP2010054623A (ja) * 2008-08-26 2010-03-11 Ricoh Co Ltd 二光子吸収材料とその用途
US7936802B2 (en) * 2008-10-21 2011-05-03 Case Western Reserve University Co-extruded multilayer polymers films for all-polymer lasers
WO2010075383A1 (en) * 2008-12-22 2010-07-01 3M Innovative Properties Company Multilayer optical films having side-by-side polarizer/polarizer zones
US20100302927A1 (en) * 2009-05-31 2010-12-02 General Electric Company Optical data storage medium and methods for using the same
JP2011086327A (ja) * 2009-10-14 2011-04-28 Sony Corp 光記録媒体、光記録媒体の製造方法
JP5476329B2 (ja) * 2011-03-25 2014-04-23 富士フイルム株式会社 光情報記録媒体
EP2718930B1 (en) * 2011-06-09 2017-05-24 Case Western Reserve University Optical information storage medium

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000067464A (ja) * 1998-08-21 2000-03-03 Mitsui Chemicals Inc 高分子積層体及びそれからなる多層光記録媒体
JP2005530306A (ja) * 2002-06-19 2005-10-06 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 蛍光性の単層又は多層の記憶用の異方性の双極子放出を伴った最適化された媒体

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Publication number Publication date
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KR20190121880A (ko) 2019-10-28
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