KR940011233B1

KR940011233B1 - 광학정보 기록매체 및 기록 방법

Info

Publication number: KR940011233B1
Application number: KR1019900011263A
Authority: KR
Inventors: 요시까즈 다까기시; 구니히꼬 오오따구로; 에미꼬 하마다; 도루 후지이
Original assignee: 다이요유덴가부시끼가이샤; 가와다 미쯔구
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1994-11-29
Also published as: MY105953A; EP0410183A3; FI903700A0; DE69030287D1; AU5865890A; SG50618A1; CA2021026A1; KR910003609A; DK0410183T3; PH26993A; EP0410183B1; HK1000263A1; DE69030287T2; EP0410183A2; ATE150892T1; PT94793A; ES2101681T3; US5080946A; AU638466B2; CA2021026C

Abstract

내용 없음.

Description

광학정보 기록매체 및 기록 방법

제 1 도는 본 발명의 광학정보 기록매체(1)의 부분 단면 사시도.

제 2 도는 광학정보 기록매체(1)에 정보를 광학적으로 기록하기 위한 매체 및 방법을 기술하는 광학정보 기록매체(1)의 주요부의 종단면도.

제 3 도는 홈(pit)이 요부(pregroove)(6)에 형성된 상태에서 주요부의 종단면도.

제 4 도는 광학위상차(△S)와 반사광량 사이의 관계를 나타내는 그래프.

제 5 도는 △Ld(기록전과 후 사이의 광학 거리 변화)와 △p·p(기록전과 후 사이의 푸시-풀 변화) 사이의 관계를 나타내는 그래프.

제 6 도는 기록전과 후에 이르는 기간동안 푸시-풀 변화를 나타내는 그래프.

제 7 도는 푸시-풀 부(負)에서 정(正)으로 반전되는 경우에 있어서, 기록전과 후에 이르는 기간동안 푸시-풀 변화를 나타내는 그래프.

제 8 도는 ρ(n_abs·d_av/λ)와 반사율 사이의 관계를 나타내는 그래프.

제 9 도는 광 흡수층(3)의 복수굴절률의 허수부(k_abs)와 반사율 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 광학정보 기록매체 2 : 기판

3 : 광흡수층 4 : 광반사층

5 : 보호층 6 : 요부(pregroove)

7 : 바닥면 8 : 제 1 층경계

9 : 제 2 층경계 10 : 제 3 층경계

11 : 홈(pit) L1 : 기록 레이저 빔(recording laser beam)

L2 : 판독 레이저 빔(reading laser beam)

본 발명은 광학정보 기록매체 및 이러한 광학 기록매체에 정보를 기록하기 위한 방법에 관한 것으로서, 특히 그의 표면에 형성된 요부(pregroove)를 갖는 광 전송기판과, 상기 기판상에 형성된 착색물질(coloring matter)의 광흡수층, 상기 광흡수층상에 형성된 금속막의 광반사층을 구성하고 있으며, 광학적으로 기록 또는 판독이 가능한 광학정보 기록매체 및 이러한 광학정보 기록매체에 정보를 기록하기 위한 방법에 관한 것이다.

이 형태의 광학정보 기록매체로서, 홈(pit)이 프레스(press) 등에 의해서 광전송기판상에 이미 형성되어 있고, 금속의 반사층이 이러한 홈을 갖는 표면에 형성되어 있는 점에서 ROM(read only memory) 형태의 광학정보 기록매체로 콤팩트 디스크(이하 "CD"로 표기함)가 실제로 발전해 왔고, 널리 사용되어 왔다.

이러한 ROM 형태의 다른 개량으로서, 사용자의 요구에 따라 기판상에 레이저 빔을 조사함에 의해서 정보가 기록될 수 있는 정보기록 매체가 제기되어 왔었다.

예를 들면, 미심사된 일본국 특허공보 제 89605/1979호는, 최소한 하나의 투명기관과, 상기 기판상에 형성된 착색물질을 함유하고 있는 광흡수층 및 광흡수층에 형성된 광반사층을 구성하고 있으며, 정보가 광학적으로 기록될 수 있고 상기 기록 정보가 광학적으로 재생될 수 있는 광학정보 기록매체를 기술한다.

또한, 미심사된 일본국 특허공보 제 189851/1983호 또는 제171689/1984호는 상기 광흡수층에 인접한 층을 변형하여 이러한 광학정보 기록매체상에 기록하는 방법을 기술한다.

미심사된 일본국 특허공보 제135640/1984호 또는 제210546/1984호는, 요부를 갖는 기판상에 형성된 광흡수층의 광반사층 측부를 평평(이하, "균일화(leveling)")하게 하고, 광학정보 기록매체로부터 얻어진 판독신호의 차이를 개선하는 것을 기술한다.

또한, 미심사된 일본국 특허공보 제257931/1988호는, 예비홈(prepit)의 깊이가 규정된 점에서 예비홈을 갖는 광학정보 기록매체를 기술한다.

그러나, 그들의 광흡수층에 착색물질을 사용하는 기록 또는 쓰기가 능한 형태의 이러한 종래의 광학기록 매체들은, 이러한 광학정보 기록매체들상에 기록된 신호의 재생을 위하여 배타적으로 이용할 수 있는 새로운 CD 플레이어를 요하고, 이러한 광학정보 기록매체에 기록된 정보가 ROM 형태의 콤팩트 디스크를 위하여 통상적으로 그리고 널리 상업용으로 이용가능한 CD 플레이어에 의해서 재생될 수 없는 문제점이 있었다.

상업용으로 이용가능한 CD 플레이어에 의해서 재생을 수행하기 위해서는 광학 기록매체가, 일반에 널리 받아여들여지고, CD 규격을 만족시키는 판독신호를 산출할 수 있어야 한다.

CD 규격을 만족시키기 위해서는, 반사율이 적어도 70%이고 : 판독신호의 변조도에 관해서는, I₁₁/I_top가 적어도 0.6 및 I₃/I_top가 0.3~0.7이며 : 블록오율(block error rate)은 많아야 3.0×10^-2이고, 그리고 푸시-풀법이 홈을 트래킹하기 위하여 이용될때 상기 푸시-풀치가 0.04~0.07인 것이 요구된다.

이 푸시-풀치가 설명될 것이다. 상기 CD 규격을 만족시키는 판독신호가 얻어질 수 있도록 정보를 재생할 뿐만아니라 기록이 가능한 이른바 쓰기가능한 CD가 기대된다. 따라서, CD 규격을 만족시키는 신호가 재생될 수 있도록 정보를 기록하기 위해서는 CD는 아직 기록되지 않은 상태일때라도 정확한 트랙킹을 확보하는 것이 필요하다. 레이저 빔의 조사 위치가 CD 위에 있는 홈선과 맞추어지고, 기록 또는 재생 레이저 빔이 CD의 트랙을 정확히 따를 수 있도록, 레이저 픽업(pick up)을 정확히 위치시키기 위한 소위 트랙킹법으로서, 3비임법 또는 푸시-풀법이 일반적으로 알려진다.

이 푸시-풀법에 의하면, 광검출기는, 트랙을 따라 오른쪽 및 왼쪽 단면으로부터 반사된 광을 검출하기 위하여 고안되었고, 그리고 상기 레이저 픽업이, 두면으로부터 반사된 광량을 비교함에 의해서 트랙상에 정확히 안내된다. 이러한 트랙킹법은 이미 기록된 광학정보 기록매체 뿐만아니라, 기록되지 않은 상태에 있는 광학정보 기록매체에 대새서도 이용될 수 있다.

Io는 트랙으로부터 반사된 빔의 광학출력밀도이고, I₁-I₂는 원거리에서 측정된 두개의 반쪽 반사빔의 광학 출력차를 나타내는 경우에 있어서, CD 규격(IEC 908)과 유사한 이러한 푸시-풀치가 (I₂-I₂)/Io로 표현된다.

일반적인 CD 규격은 이미 기록된 상태에서 푸시-풀치를 규정한다. 이 CD 규격에 따른 푸시-풀치는 상기한 바와 같이, 0.1㎛ 반경편차에서 0.04~0.07의 범위내를 요한다.

그러나, CD 규격을 만족시키는 판독신호가 얻어질 수 있도록 정보를 기록하기 위해서는, 기록을 위한 푸시-풀치가 또한 필요하다. 기록전과 후의 푸시-풀치는 가능한 서로 근접하여야 한다.

그러나, 요부를 갖는 기판, 상기 기판상에 형성된 착색물질을 함유하는 광흡수층 및 광흡수층상에 형성된 광반사층을 구성하는 종래의 강학정보 기록매체의 어느것도, 이러한 푸시풀치에 관계하는 규격을 가지고 있지 않고, 또한 상기 CD 규격에 의해서 규정된 여러 조건들을 만족시키는 기판 및 광흡수층에 대한 최적 조건들을 지적하지 않는다.

본 발명은 상기 문제점들을 고려하여 만들어졌다.

본 발명의 목적은 CD 규격에 규정된 판독신호가 쉽게 얻어질 수 있는 광학정보 기록매체 및 이러한 광학정보 기록매체상에 정보를 광학적으로 기록하기 위한 방법을 제공하는데 있다.

특히, 본 발명의 첫번째 목적은, 안정된 트래킹이 재생동안 뿐만아니라 기록동안 가능하고, 푸시-풀치가 CD 규격을 만족시키는 광학 기록매체를 제공하는데 있다.

본 발명의 두번째 목적은 재생동안 반사율 또는 변조도가 CD 표준을 만족시키는 광학 기록매체를 제공하는데 있다.

본 발명의 세번째 목적은 상기 목적을 만족시키기 위한 이러한 광학정보 기록매체상에 정보를 광학적으로 기록하는 방법을 제공하는데 있다.

제 1 양태에 따라서, 본 발명은 광학정보 기록매체를 제공하는 것으로, 그의 표면상에 형성된 나선요부를 갖는 광전송기판과, 직접 기판상에 형성시키거나 사이에 다른 층을 개제시켜 형성되는 착색물질을 광흡수층과, 직접 광흡수층상에 형성시키거나 사이에 다른층을 개제시켜 형성된 금속막으로 이루어지는 광반사층으로 이루어지며, 여기서 △S≤0.3이며, △S는 △S=2d_sub{n_sub-n_abs(1-d_abs/d_sub)}/λ로 표시되는 광위상차이며, d_sub는 요부에 대응하는 부분에서 광흡수층의 기판측부상에 있는 층경계의 깊이이며, d_abs는 요부에 대응하는 부분에서 광반사층의 광흡수층 측부상에 있는 층경계의 깊이이고, n_sub는 광흡수층의 기판측부상에 존재하는 어떤층과 기판의 복소굴절율의 실수부이고, n_abs는 광흡수층의 복소굴절율의 실수부이며, λ는 레이저 빔의 파장이다. 바람직한 것은 d_sub≥50㎚일때이다. 이러한 광학정보 기록매체는, 광흡수층이 없는 곳에서, 판독신호용 홈이 이미 형성된 ROM 영역을 갖을 수 있다. 이러한 매체상의 기록은 광흡수층의 기판측부상의 층을 변형시키기 위하여 광전송기판측부에서 기록 레이저 빔을 조사함에 의해서 행하여 진다.

제 2 양태에 따라서, 본 발명은 광학정보 기록매체를 제공하는 것으로, 그의 표면상에 형성된 요부를 갖는 광전송기판과, 상기 기판상에 형성된 착색물질의 광흡수층과, 광흡수층상에 형성된 금속막으로된 광반사층으로 이루어지며, 여기서 0.03≤△S≤0.3이며, △S는 요부에 대응하는 부분에 광반사층에서 반사된 판독 레이저 빔과 요부의 각 측부상에 위치한 바닥면에 대응하는 부분에서광반사층에서 반사된 판독 레이저 빔 사이의 광학 위상차, △S는 △S=2d_sub{n_sub-n_abs(1-d_abs/d_sub)}/λ이며, d_sub는 요부에 대응하는 부분에서 광흡수층의 기판측부상에 있는 층경계의 깊이이고, d_abs는 요부에 대응하는 부분에서 광반사층의 광흡수층 측부상에 있는 층경계의 깊이이며, n_sub는 광흡수층의 기판측부상에 있는 어떤층과 기판의 복수굴절율의 실수부이고, n_abs는 광흡수층의 복소굴절율의 실수부이며, λ는 레이저 빔의 파장이고 : 그리고 90㎚≤d_gr≤350㎚일때 d_gr은 요부에 대응하는 부분에서 광흡수층의 두께이다. 바람직한 것은 d_sub≥40㎚일때이다. 또한 바람직한 것은 광학변수 ρ가 0.05≤ρ≤1.6일때이며, ρ=n_abs·d_av/λ이고, d_av는 광흡수층의 평균두께이다. 또한 바람직한 것은 광흡수층의 복소굴절율의 허수부(k_abs)는 k_abs≤0.3일때이다. 이러한 광학 기록매체상에 정보를 기록하는 방법은 기판측에서 기록 레이저광선을 조사함에 의하여 광학정보 기록매체의 요부에 홈을 형성하는 것이다. 이와 같은 조사에 의하여 기판의 광흡수층 측부가 변형된다.

제 3 의 양태에 따라서, 본 발명은 광학정보 기록매체를 제공하는 것으로, 그의 표면상에 형성된 요부를 갖는 광전송기판과, 상기 기판상에 형성된 착색물질의 광흡수층과, 광흡수층상에 형성된 금속막으로 된 광반사층으로 이루어지며, 여기서 -0.4≤△S≤-0.04이며, △S는 요부에 대응하는 부분에 있는 광반사층에서 반사되는 판독 레이저 빔과 요부의 각 측부상에 위치한 바닥면에 대응하는 부분에 있는 광반사층에서 반사된 판독 레이저 빔 사이의 광위상차이고, △S는 △S=2d_sub{n_sub-n_abs(1-d_abs/d_sub)}/λ이며, 여기서 d_sub는 요부에 대응하는 부분에서의 광흡수층의 기판측부상에 있는 층경계의 깊이이고, d_abs는 예비요부에 대응하는 부분에서 광반사층의 광흡수층 측부상에 있는 층경계의 깊이이며, n_sub는 광흡수층의 기판측부상에 있는 어떤층과 기판의 복소굴절율의 실수부이고, n_abs는 광흡수층의 복소굴절율의 실수부이며, 그리고 λ는 레이저 빔의 파장이고 : 그리고 90㎚≤d_ln≤350㎚일때, d_ln은 바닥면에 대응하는 부분에서 광흡수층의 두께이다. 바람직한 것은 d_sub≥40㎚일때이다. 바람직한 것은 광학변수 ρ가 0.05≤ρ≤1.6일때인데, 이때 ρ=n_abs·d_av/λ이고, d_av는 광흡수층의 평균두께이다.

또한 바람직한 것은 광흡수층의 복소굴절율의 허수부(k_abs)가 k_abs≤0.3일때이다. 이러한 광학 기록매체상에 정보를 기록하는 방법은 기판측으로부터 광학 레이저 빔을 조사함으로써 광학정보 기록매체의 바닥면 상에 홈을 형성하는 것이다. 이러한 조사에 의하여, 기판과 면해 있는 광흡수측부는 변형될 것이다.

본 발명은 제1도~제9도의 첨부된 도면에 의하여 상세히 기술될 수 있을 것이다.

제 1 도는 본 발명의 광학정보 기록매체(1)의 부분 단면사시도이고, 제 2 도는 기록전의 광학정보 기록매체(1)의 주요부의 종단면도이며, 그리고 제 3 도는 기록후의 광학정보 기록매체(1)의 주요부의 종단면도이다.

이 광학정보 기록매체(1)는, 투명기판(2)의 기판(2) 상에 형성된 광흡수층(3), 이 광흡수층(3) 상에 형성된 광반사층(4) 및 이 광반사층(4) 상에 형성된 보호층(5)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 기판(2)과 상기 광흡수층(3) 사이 또는 광흡수층(3)과 광반사층(4) 사이의 중간층(나타내지 않음)이 제공될 수 있다.

상기 기판(2) 상에 요부(6)과 나선형으로 형성된다. 이 요부(6)의 각각 측부면상에 바닥면(land)(7), 즉 요부(6)와 다른 부분이 존재한다.

상기 기판(2) 및 상기 광흡수층(3)이 제 1 층경계(8)를 따라 서로 접촉한다. 또한, 상기 광흡수층(3) 및 광반사층(4)이 제 2 층경계(9)를 따라 서로 접촉한다. 상기 광반사층(4) 및 보호층(5)이 제 3 층경계(10)를 따라 서로 접촉하여 있다.

제 3 도에서 나타난 바와 같이, 기록 빔(기록 레이저 빔)(L1)이 상기 광학정보 기록매체(1) 상에 조사될때, 광흡수층(3)이 이 레이저 빔(L1)을 흡수하고 그리고 열을 발생시키며, 그것에 의해 홈(11)을 형성시키기 위해 기판(2)면에서 열변형이 일어난다. 같은 경우에 있어서, 광박변형이 광흡수층(3) 에서 일어난다. 제 2 도에 명확히 나타낸 바와 같이, d_sub는 요부(6)의 측부에 위치한 바닥면(7)과 대응하는 부분에 있는 제 1 층경계(8)로부터 요부(6)와 일치한 부분에 있는 같은 제 1 층경계(8)의 최저 바닥부까지의 깊이이다.

또한, d_abs는 바닥면(7)에 상응하는 부분에 있는 제 2 층경계(9)로부터 요부에 대응하는 부분에 있는 같은 제 2 층경계(9)의 최저 바닥부까지의 깊이이다.

상기 기판(2) 및 제 1 층경계(8)의 기판(2) 측부상에 위치한 어떤층의 복소굴절률의 실수부분은 n_sub로써 나타내어진다. 다시말하면, 광흡수층(3), 제 2 도에서 나타낸 바와 같이, 기판(2)상에 직접 형성될때, n_sub는 기판(2)의 복소굴절률의 실수부이다. 제 1 층경계(8)의 기판 측부상에 위치한 어떤층이 존재할때, n_sub는 상기 기판(2)과 어떠한 층의 합성복수굴절률의 실수부이다. 광흡수층(3)의 복소굴절률의 실수부는 n_abs로 나타내어진다.

광흡수층(3)의 평균두께는 d_av로 나타내어진다. 여기서, 평균두께 d_av는 (광흡수층(3)의 체적)/(광흡수층(3)이 형성된 부분의 영역)로 표현된다. 요부(6)와 대응하는 부분에서 광흡수층(3)의 두께는 d_gr로 나타내어진다. 바닥면(7)에 대응하는 부분에서 광흡수층(3)의 두께는 d_ln으로 나타내어진다.

광흡수층(3)의 복소굴절률의 허부수는 K_abs로 나타내어진다. 판독빔(판독 레이저 빔)(L2)의 파장은 λ로 나타내어진다.

또한, 광반사층(4)으로부터 요부(6)에 대응하는 부분과 바닥면(7)에 대응하는 부분 사이에 반사된 이 판독 레이저 빔(L2)의 광학위상차는 △S로 나타내어진다. 이하, 이 광학위상차가 기술될 것이다.

우선, 레이저 빔이 기판(2) 측으로부터 조사될때, 바닥면(7)에 대응하는 부분에서 제 2 층경계(9)까지의 광학거리는, 요부(6)에 있는 광흡수층(3)의 기판(2) 측부상의 제 1 층경계(8)가 참고적으로 고려되어 질때, n_abs·d_sub+n_abs·d_ln로 나타내어진다.

또한, 요부(6)에 대응하는 부분에서 제 2 층경계(9)까지의 광학거리는 요부(6)에 있는 광흡수층(3)의 기판(2) 측부상의 제 1 층경계(8)가 참고적으로 고려되어질 때, n_abs·d_gr로 나타내어진다.

따라서, 광학거리의 차 ND는 다음과 같이 표현된다.

d_gr+d_abs=d_ln+d_sub

즉, d_gr-d_ln=d_sub-d_abs인 점에서

ND=(n_sub·d_sub+n_abs·d_ln)-n_abs·d_gr

=n_sub·d_sub-n_abs(d_gr-d_ln)

따라서, ND=n_sub·d_sub-n_abs(d_sub-d_abs).

판독 레이저 빔 L2가 기판(2) 측으로부터 조사될때, 요부(6) 부분과 바닥면(7) 사이의 광반사층(4)에 의해서 반사된 판독 빔(L2)의 광학 위상차는,

2d_sub{n_sub-n_abs(1-d_abs/d_sub)}/λ

로 표시된다.

제 4 도에 나타낸 바와 같이, △S가 -0.5≤△S≤0.5의 범위내에서 변할때, 반사광은 간섭효과에 의해서 △S=0에서 최대가 되고 △S=±0.5에서 최소가 된다.

본 발명자는 실험 및 시뮬레이션의 결과로부터 △S≤0.3의 범위내에서 CD 규격을 만족시키는 판독신호(read-out signal)을 얻을 수 있다는 것을 발견하였다.

또한, 코팅층의 균일성 및 기판(2)의 성형작성과 같은 실제적인 요구의 관점으로부터, 위상차는 -0.4≤△S≤0.3이 바람직하다.

여기서, 트래킹 에러신호, 예를들면 푸시-풀신호는 이 광학위상차(△S)에 의하여 특히 결정된다.

예를 들면, △S가 양수(△S>0)일때, 바닥면(7)부에서 광학거리는 요부(6)에 비교한 만큼 길다. 상기 기판(2)과 광흡수층(3) 사이의 제 1 층경계(8)에서 기판(2) 변형을 수반하는 기록법에 있어서, 상기 광흡수층(3)의 기판(2) 측부상의 층표면이 이 기판(2)의 변형과 일치하여 변형하며, 그것에 의하여 홈(11)에 상응하는 기록부의 광학거리는 짧아진다. 따라서, 제 5 도에 나타낸 바와 같이, 기록전과 후 사이의 광학거리변화(△_Ld(굴절률의 산출에 의해서 나타난 광학거리 및 기록부에서 광흡수층의 두께)가 λ/4일때, 예를 들면 기록전과 후 사이의 광로 길이 변화가 λ/2일때, 기록전과 후 사이의 푸시-풀치 변화(푸시-풀에서 변화(△_p.p)는 없다. 그런데, 변화(△_Ld)가 λ/4 미만일때, 기록 부분에서 푸시-풀치가 크게되는 경향이 있다.

이러한 경우에 있어서, 만약 기록이 요부에서 이루어진다면, 기록동안 푸시-풀치는 언제나 양(+)이다. 즉, 위상은 제 6 도에 나타낸 바와 같이 경우에 반전되지 않으며, 그것에 의해 트래킹이 알맞게 행하여질 수 있다. 따라서, △S>0일때, 요부에서 기록이 바람직하게 행하여지고, 그것에 의해 기록 및 재생이 홈부분과 비-홈부분 사이에서 처럼 푸시-풀에서 최소 변화로 및 홈(11)부분과 사이의 푸시-풀의 위상 반전 없이 원활하게 행할 수 있다.

△S>0일때, 만약 기록이 바닥면(7) 부분에서 행하여진다면, 제 7 도에 나타낸 바와 같이, 푸시-풀 레벨이 기록동안 0이 되기 쉽다. 만약 푸시-풀 레벨이 0이 된다면, 기록 동안 트래킹은, 불안정할 것이고, 따라서 오트래킹(mistracking) 또는 지터(jitter)가 일어날 것이다.

연구의 결과로서, 본 발명자는 0.03~0.3의 범위내의 레벨에서 광위상차를 조절함으로 안정화 조건하에서 요부(6) 위에 트래킹할 수 있는 광학 기록매체(1)를 나타낼 수 있다는 것을 발견하였다. 만약 △S가 0.3 미만이라면, 기록 부분에 있는 푸시-풀이 너무나 작아서 안정화 조건하에서 트래킹을 행할 수 없는 경향이 있다. 반대로, 만약 △S가 0.3보다 크다면, 기록 부분에서 반사율은 작아질 것이고, 그것에 의해 CD 규격에서 정한 바와 같은 최소한 70%의 반사율은 만족시키기 어렵게 될 것이다.

△S<0인 경우에 있어서, 요부(6) 부분의 광학 거리는 바닥면(7) 부분 만큼 길다. △S>0인 경우에 관련하여 상기한 바와 같이, 기판(2)과 광흡수층(3) 사이의 제 1 층경계(8)에서 기판(2)의 변형을 수반하는 기록법에 있어서, 광흡수층(3)의 기판(2) 측부상의 층표면은, 기판(2)의 변형과 일치하여 변하고, 그것에 의해, 홈(11)에 일치하는 기록부의 광학 거리가 짧아진다. 따라서, 제 5 도에 나타낸 바와 같이 광학 거리의 변화(△_Ld)가 λ/4(광로차 : λ/2)인 경우에, 기록부와 비기록부 사이의 푸시-풀차(푸시-풀의 변화 △_p.p)는 존재하지 않을 것이다. 변화(△_Ld)가 λ/4 미만인 경우에, 기록부에서 푸시-풀이 크게되는 경향이 있다.

만약, 기록이 이러한 경우에 바닥면(7) 상에 행하여진다면, 기록동안 푸시-풀은 언제나 양(+)이며,즉 위상이 제 6 도에서 나타낸 바와 같이 반전되지 않고, 그것에 의해 트래킹이 충분히 행하여질 것이다.

따라서, △S<0일때, 기록이 바닥면(7) 상에 행하여지는 것이 바람직하고, 그것에 의해 기록 및 재생이, 홈부분과 비홈부분 사이에서 푸시-풀의 최소 변화로, 그리고 홈(11) 부분과 비홈부분 사이의 위상 반전없이 안정화 조건하에서 행하여질 수 있다.

또한, 만약 기록이 △S<0일때 요부(6) 상에 행하여진다면, 제 7 도에서 나타낸 바와 같이 푸시-풀이 기록동안 0이 되기 쉽다. 만약 푸시-풀이 0이 된다면, 기록동안 트래킹은 불안정할 것이며, 따라서 오트래킹 또는 지터를 가져온다.

연구 결과로서, 본 발명자는 -0.04~-0.4의 범위내의 레벨에서 광학 위상차(△S)를 조정하므로 안정화 조건하에서 트래킹할 수 있는 광학정보 기록매체(1)가 존재할 수 있다는 것을 발견하였다. 만약 △S가 -0.04보다 크다면, 기록 부분에서 푸시-풀이 너무 작게될 것이고, 그것에 의해 트래킹이 어렵게 될 것이다. 반대로, 만약 이 △S가 -0.4보다 작다면, 기록 부분에서 반사율은 보다 작게될 것이고, 그리고 CD 규격에서 규정된 최소 70%의 반사율을 만족시키기는 어렵게 될 것이다.

이하, 요부(6)에 대응하는 부분에서 깊이(d_sub)가 정하여 질 것이다. 최소 40㎚, 바람직하게는 최소 60㎚의 레벨로 이 d_sub를 조정함에 의해서, 고변조도 및 작은 지터 또는 적은 파형왜곡을 갖는 광학정보 기록매체(1)를 얻을 수 있으며, 따라서 판독신호에 대한 CD 규격을 만족시킬 수 있다.

이하, 요부(6)에 대응하는 부분에서 두께(d_gr)가 기술될 것이다.

광학 위상차 △S>0일때, 기록이 요부(6)에서 행하여질 경우에 있어서, 요부(6) 부분에서 두께(d_gr)가 90~350일때, 적은 파형왜곡 또는 적은 지터로 좋은 조건하에서 기록이 행하여질 수 있다.

특히, d_gr이 150~300㎚일때, 고 변조도로 최적 고건하에서, 기록전과 후 사이에서와 같이 푸시-풀의 실제의 변화가 없이 기록이 행하여질 수 있다. 만약 d_gr이 90㎚보다 작다면, 기록 부분과 비기록부분 사이의 위상차가 너무 작아서 적절한 변조도를 얻을 수 없는 경향이 있다. 반대로, d_gr이 350㎚를 초과한다면, 지터 및 파형왜곡이 실제로 일어날 것이고, 그리고 볼록오율(BLER)에 관하여는 CD 규격을 만족시키기 어렵게 된다.

이하, 바닥면(7)에 대응하는 부분에서 두께(d_ln)가 기술될 것이다.

광위상차 △S<0일때, 기록이 바닥면(7)에서 행하여지는 경우에 있어서, 바닥면(7)에서 두께(d_ln)가 90~350㎚일때, 적은 파형왜곡 또는 적은 지터로 우수한 기록이 행하여질 수 있다.

특히, d_ln이 180~350㎚의 범위이내 일때, 기록이 큰 변조도로 최적 조건하에서, 그리고 기록전과 후 사이의 푸시-풀에서 실제 변화없이 행하여질 수 있다. 만약 d_ln이 90㎚보다 작다면, 기록부분과 비기록부분 사이, 또는 기록전과 후 사이의 광학 위상차는 너무나 작아서 적절한 변조를 얻을 수 없다.

반대로, 만약 d_ln이 350㎚ 보다 크다면, 지터 및 파형왜곡이 발생할 것이며, 그것에 의하여 블록오율(BLER)에 관계한 CD 규정을 만족시키기 어렵게 된다.

상기에서, 본 발명은, 단일 광흡수층이 이용되는 점에서 실시예에 관련하여 기술한다. 그러나, 상기 설명은, 다수의 광흡수층이 존재하고, 또는 부가한 층이 광흡수층에 인접하여 존재하는 경우에 또한 적용할 수 있다.

또한, 상기에서 사용된 푸시-풀에 대한 양(+) 및 음(-)부호는, 층의 양 또는 음의 설정에 의하여 반전될 수 있다. 부호가 반전될때, 상기 설명은, 기록전과 후 사이의 푸시-풀에 대한 부호에 변화가 없는 기간동안 적용할 수 있다.

이하, ρ=n_abs·d_av/λ로 정하여진 광학 변수가 기술될 것이다.

본 발명자에 의한 실험 및 시뮬레이션의 결과로부터, ρ=n_abs·d_av/λ가 대단히 주요한 변수임이 밝혀졌다. 즉, 광흡수층(3) 및 광반사층(4)이 기판(2)상에 형성되는 것과 같은 구조를 갖는 광학정보 기록매체(1)에 있어서, n_abs가 광흡수층(3)의 복소굴절의 실수부이고, d_av가 요부(6)부분의 두께(d_gr)와 바닥면(7)부분의 두께(d_ln)의 평균 두께이고, 그리고 λ가 판독 레이저 빔의 파장인 점에서, ρ=n_abs·d_av/λ가 CD규격에서 기술된 바와 같치 최소 70%의 반사율을 달성하고, 최소 60%의 변조도(I_ll/I_top) 및 0.3~0.7의 변조도(I₃/I_top)로 신호를 출력하기 위하여 0.05≤ρ≤1.6의 범위내에 설정되는 것이 중요하다. 상기 범위내에서 광학변수(ρ)를 조정함에 의해서, 반사율이 CD규격에서 기술된 바와 같이, 최소한 70%로 쉽게 될 수 있다.

만약 ρ가 0.05보다 작다면, 광흡수층(3)의 두께(d_av)는 0.05㎛만큼 또는 보다 얇아야하며, 이리하여 생산의 관점에서 비현실적이다. 따라서, 0.05≤ρ≤0.6의 범위내에서 0.3≤ρ≤0.6의 범위가 현실적이다. 적절한 변조도를 확보하기 위하여, 광학변수(ρ)는 최소한 0.1에서 바람직하다. 고변조도로 안정화된 기록특성을 얻기 위하여 0.45±0.1의 범위가 가장 바람직하다.

또한, 제 8 도에서 나타낸 바와 같이, 비록 ρ가 0.6보다 클지라도, 제 8 도의 그래프상의 피크에 있다면, 반사율이 70%를 초과할 수 있다.

0.6<ρ<1.6의 범위 내에서 0.6<ρ<1.10 및 1.10<ρ<1.6의 범위내에 언제나 두개의 피크가 존재한다. 이러한 피크에서 고반사율을 얻을 수 있다. 만약 ρ>1.6이라면, 층의 두께가 너무 두꺼워서 두께를 조절하기가 어려우며, 생산의 관점에서 비현실적이다.

ρ와 반사율 사이의 이 관계를 보여주는 그래프는 지수함수및 주기함수의 결합인 함수로 나타내질 수 있으며, 그것에 의해 주기함수의진폭은 값 ρ가 증가함에 따라 증가한다.

이 주기함수의 진폭은 광학정보 기록매체, 그들의 두께, 그들의 균일성을 조성하는 층의 복소굴절률과 같은 변수들에 따라 변한다. 예를 들면, 만약 광합수층(3)의 입사광측에 위치한 층의 굴절률이 작다면, 반사율의 그래프에서 보다 높은 쪽으로 이동한다.

또한, 이 그래프는 광흡수층의 복소굴절률의 실수부(k_abs) 및 변수로써 d_av를 갖는 지수함수로 나타낼 수 있다. 제 9 도에 나타낸 바와 같이, k_abs가 증가함에 따라 그래프에서 반사율이 감소한다는 것이 밝혀졌다.

본 발명자에 의해서 마련된 시뮬레이션으로부터, 광흡수층(3)이 균일하는 한, 복소굴절률의 실수부(n_abs) 및 평균두께(d_av)에서 불균일 분배는 없고, 그래프에서 피크의 주기 싸이클에 변화는 없을 것이라는 것이 밝혀졌다.

어떤 조건하에서, 또한 상기 변수들을 조절함에 의해서 제 8 도의 그래프의 밑면에 있는 반사율을 증가시킬 수가 있다. 그러나, 광학 변수(ρ)가 밑면근처에 설정될 때, 변조도를 증가시키기가 어렵게 되고, 어떤 경우에 있어서는 반사율이 기록전의 레벨을 넘어서 증가할 수 있다. 그러므로, 광학변수(ρ)는 피크의 근처에 설정시키는 것이 바람직하다.

이하, k_abs가 설명될 것이다.

고 반사율을 얻기 위하여, 이 k_abs는 만하양 0.3이 되도록 요구된다.

본 발명자는 k_abs의 수치가 중요한 변수임을 알아냈다. 즉, 이 k_abs가 0.3이하일때, k_abs값이 0에 가까워질수록 반사율이 더 높게된다. 그러므로, 이 범위가 가장 바람직하다. 그러나, 만약 값이 너무 0에 가까워 진다면, 기록 감도는 나쁘게 될것이다. 그러므로, 0이상이 되는 것이 요구된다. 특히, 적어도 0.01이상이 바람직하다. 실제적으로, 대략 0.05가 바람직하다.

광학변수(ρ)가 0.05~0.6의 범위 이내일때,같은 층의 복소굴절률의 허수부(k_abs)는 많아야 0.3이 바람직하다. ρ가 0.6~1.6의 범위내일때, k_abs는 많아야 0.2가 바람직하다.

이러한 본 발명의 정의는, 다른 층이 제공될 때도 적용할 수 있다. 예를 들면, SiO₂등이 강화층 또는 프라이머층(primer layer)과 같은 투명층이 기판(2)과 광흡수층(3)사이에 제공되는 경우에 있어서, 이러한 투명층이 기판(2)부로 취하여질 수 있으며, 그리고 접착제층 또는 경질층과 같은층이 광흡수층(3)과 광반사층(4)사이에 제공되는 경우에 있어서, 이러한 부가층이 제 2 광흡수층(3)으로 취하여질 수 있고 그리고 광학변수(ρ)가 ρ=(n潢d虹n_÷d₂)/λ가 될것이다. 다수층의 경우에 있어서, i가 정수이고 n₁가 각층의 복수굴절률의 실수부이며, 그리고 d₁가 각층의 평균 두께인 점에서 광학변수(ρ)는 ρ=

(n₁·d₁)/λ가 될 것이다. 이와 같이, 다수의층을 포함하는 경우조차도 같은 방법으로 처리될 수 있다.

이와 같이, 다수의 k_abs의 평균을 나타내는 합성복소굴절율(k)은, k₁이 각층의 복소굴절율의 허수부 인점에서 k=

d₁·k₁/

d₁로 얻어질 수 있다. 그리고 이 경우는 단일층의 경우에서와 같은 방법으로 처리될 수 있다. 이하, 각층의 재료(물질) 및 물리성이 기술될 것이다. 첫쩨로, 광전송기관(2)은, 레이저 빔에서 1.4~1.6의 범위내의 굴절률로 고투명도를 갖는 재료로 만들어지며, 일반적으로 우수한 충격 강도를 갖는 수지로 만들어진다. 예를 들면, 유리판, 아크릴 수지판 또는 에폭시 수지판이 이용될 수 있다. 또한, SiO₂등의 내용매층 및 강화층과 같은 다른층이 기판(2)에 형성될 수 있다.

이러한 재료는 사출형성법과 같은 방법으로 만들어진다. 기판(2)의 두께는 CD규격을 만족시키기 위하여 1.1~1.5㎜가 바람직하다. 본 발명의 적절한 효과를 얻기 위하여, 폴리카보네이트가 기판(2)의 재료로서 바람직하다. 또한, 기판(2)의 열팽창 계수(α)는 5.0×10^-5~7.0×10^-5㎝/℃의 레벨에서 바람직하다.

트래킹 안내수단은 기판(2)의 흡수층(3)측면부의 면상에 제공된다. 이러한 트래및 안내수단은 소위 견본 서보(servo) 즉, 선결정된 간격으로 형성된 홈으로 구성된 어드레스 홈 일수도 있다. 그러나, 나사선형으로 형성된 요부(6)(제2 및 3)가 바라직하다. 데이타 신호가 기록될 때, 나사선 요부(6)가 트래킹을 안내하기 위하여 사용된다.

요부(6)의 깊이는 통상의 조건을 만나는 한 어떤 레벨일 수도 있다. 그러나 30~250㎚의 길이가 적절하다. 바람직한 깊이는 60~180㎚이다. 또한, 요부(6)의 폭은 0.3~1.4㎛가 바람직하다. 한 요부(6)에서 다른 요부가 (6)사이의 거리, 소위 트래킹 피치는 1.6㎛가 바람직하다. 또한, 요부(6)와 같은 트래킹 수단으로서, 타임 코드 정보(ATIP : 요부의 절대시간)은 요부(6)의 가장자리를 따라 기록될 수 있다. 대개 이러한 요부는 기판(2)의 압출성형시에 스탬퍼를 가압하여 형성된다. 그러나, 요부는 레이저 빔으로 절단하거나 2P법(광중합체법 : photo-polymer method)으로 형성될 수도 있다.

한편, 광흡수층(3)은 기판(2)의 트랙킹 안내수단상에 형성된 광흡수 재료의 한층이다. 그것은 레이저 빔을 조사될때 열발생, 용해, 승화, 변형 또는 적당한 변화를 일으키는 층이다. 이 광흡수층(3)는 용매중에 용해된 시아닌 염료등을 스핀 피복법과 같은 방법으로 기판(2)의 표면상에 균일하게 피복시켜 형성된다.

광흡수층(3)의 물질로서는 임의의 공지된 광학정보 물질이 본 발명의 효과를 얻기 이하여 사용될 수 있다. 그러나 광흡수 유기 염료가 바람직하다. 상세히는, 폴리메틴염료, 트리아틸메탄염료, 피릴륨염료, 페난트렌염료, 테트라히드로콜린염료, 트리아릴아민염료, 스쿠아릴륨 염료, 크로코닉매틴 염료 및 멜로시아닌 염료와 같은 광흡수 유기 염료가 언급될 수 있다. 그러나, 광흡수층의 물질은 이런예에 한정되지는 않는다. 그것이 공지의 광학 기록 물질인 한, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 광흡수층(3)은 기타의 염료, 수지(예를들면, 니트로셀룰로스와 같은 열가소성 수지, 또는 열가소성 탄성중합체), 액체고무등을 함유할 수 있다.

상세히는 예를 들면, 이소부틸렌, 무수말레공중합체, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 염화폴리프로필렌, 산화폴리에틸렌, 폴리아미드, 나일론, 쿠마론수지, 케톤수지, 비닐아세테이트, 폴리스티렌, PVA(폴리비닐알콜) 및 PVE(폴리비닐에스테르)를 언급할 수 있다.

셀루로스 유도체로서, 카르복시메틸셀룰로스, 니트로셀룰로스, HPC(히드록시프로필셀룰로스) HEC(히드록시에틸셀룰로스), MC(메틸셀룰로스), EC(에틸셀룰로스), EHEC(에틸히드록시에틸셀룰로스) 또는 CMEC(카르복시 메틸에틸셀룰로스)를 언급할 수 있다.

올리고머로는, 올리고스틸렌 또는 메틸스티렌올리고머를 언급할 수 있다.

탄성중합체고무로는, 스티렌 블록 공중합체 또는 우레탄 열가소성 탄성중합체를 언급할 수 있다.

광흡수층(3)은 공지의 유기용매(케톤알콜, 아세틸아세톤, 메틸셀로솔브 또는 톨루엔과 같은)중에 용해된 상술된 염료 및 광학첨가물을, 요부(6)를 가진 기판(2)의 표면상에 또는 기판(2)에 형성된 다른 층의 표면상에 처리하여 형성된다.

이러한 사용을 위해서는, 증착법, LB법 또는 스핀코팅법이 언급될 수 있다. 그들중, 농도, 점성 또는 용매의 건조속도를 조정함에 의해서 광흡수층(3)의 두께가 쉽게 조절될 수 있으므로, 스핀코팅법이 바람직하다.

이 광흡수층(3)의 두께를 조절하기 위한 특수법으로써, 스핀코팅의 회전속도를 바꾸는 법, 다른 점성을 갖는 물질의 혼합물로 스핀코팅을 행하는 법, 다수의 용매로 광흡수층 물질을 용해시키므로 스핀코팅을 행하는 법, 또는 고비등점 물질의 혼합물로 스핀코딩을 행하는 법이 언급될수 있다.

이하, 광반사층(4)은 금속막이다. 예를 들면, 금, 은, 구리, 알루미늄 또는 그것의 합금은 증착법 또는 스퍼터링법과 같은 법에 의해서 이러한 금속막으로 형성된다. 최소한 70%의 반사율을 갖는 것이 요구되므로, 그들중 주로 금으로 구성된 금속막 또는 금을 포함하는 합금이 바람직하다.

또한, 광반사층(4)의 산화를 방지하기 위하여, 내산화층과 같은 다른층이 광반사층(4)상에 형성될 수 있다. 보호층(5)은 기판(2)과 유사한 충격 강도에서 우수한 수지로 형성된다. 예를 들면 그것은 스핀코팅에 의하여 자외선 경화가능한 수지를 코팅시킴에 의해 형성되며, 경화시키기 위하여 자외선 방사가 뒤따른다.

다른 재료로서, 에폭시수지, 아크릴수지, 실리콘 경질 피복수지등이 사용될 수 있다.

보호층(5)은 중합반응에 의해 중합체를 형성할 수 있는 유기화합물의 모노머 또는 올리고머를 피복한 후 교차 결합 반응시켜 형성된다.

그러나, 물질은 그런 유기 화합물에 한정되지 않는다. 예를 들면, 스퍼터링법 또는 증기 침착법과 같은 공지 방법에 의해 무기 물질을 처리할 수 있다.

교차 결합 반응으로 유기 중합체의 보호층을 얻기 위하여, 공정의 관점에서, 반응기폭제 및 반응촉매를 분자당 하나 이상의 반응성 아크릴로일기(-CH=CH₂)를 가지는 유기중합 가능한 화합물의 모노머 및 올리고머의 혼합물에 소량 가하고, 이런 액체 혼합액을 피복시킨 후 자외선 또는 전자빔을 조사하여 교차결합시키는 방법을 채택하는 것이 유리하다.

그러나 교차 결합법은 이러한 특별한 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 에폭시 수지 또는 우레탄 수지와 같은 열에 의해 경화 가능한 수지를 사용할 수 있거나, 디알콜시 실란 커플링제와 같은 공기중의 수분으로 경화가능한 수지를 사용할 수 있다.

이렇게 얻어진 교차 결합된 산물의 뼈대사슬(backbone chain) 및 곁사슬(side chain)은 포화 또는 불포화 직쇄 탄화수소일 수 있으며, 또는 예를 들면, 멜라민 또는 비스페놀형의 시클릭 화합물을 함유할 수 있다.

또한, 그런 교차 결합된 산물의 뼈대사슬 또는 곁사슬은 폴리에스테르 형태에서의 에스테르 결합, 폴리우레탄 형태에서의 우레탄 결합, 이온 중합체 형태에서의 이온결합, 폴리아미드 형태에서의 아미드 결합, 폴리이미드 형태에서의 이미드 결합, 폴리술폰 형태에서의 술폰 결합 또는 폴리술피드 형태에서의 술피드 결합과 같은 하나 이상의 기타 결합을 함유할 수 있다. 그것은 2이상의 이런 결합을 함유하는 공중합체일 수 있으며, 또는 그것은 블록 중합체일 수 있다.

또한, 이들 교차 결합산물들은 그들의 항습성을 향상시키기 위하여 그의 곁사슬에 불화탄소를 함유하거나 할로겐 할라이드에 의한 분해를 방지하기 위하여 에폭시 수지를 함유할 수 있다.

한편, 그들은 광반사층(4)에의 흡착성을 향상시키기 위하여 그의 곁사슬에 히드록시기, 카르복실기, 아크릴릭기, 아미노기 또는 비닐 아세테이트기를 함유할 수 있다. 뼈대사슬 또는 곁사슬은 염기성산을 함유할 수 있다.

보호층(5)의 형성을 위해, 피복 용액은 수지, 반응물 및 반응 기폭제외에도 피복특성을 향상시키기 위하여 용매 또는 희석재를 함유할 수 있다. 또한, 피복된 막을 안정화시키기 위하여 평준화제(leveling agent)가소제, 항산화제, 항정제(anti static agent)등을 배합할 수 있다. 또한 필요하다면, 피복 용액을 안료 또는 물감을 채색할 수 있다.

수지의 경화는 교차 결합된 구조의 교차 결합밀도를 조정하거나 반응성 아크릴로일기의 농도를 조정하여 조절될 수 있다. 또한, 경화는 뼈대사슬을 형성하는 올리고머 자체의 분자회전의 자유도에 따라 변화될 수 있다.

본 발명의 광학 기록매체(1)에 있어서, 광전송기판(2)에 관계한 광흡수층(3)의 이면층, 즉 광반사층(4) 또는 보호층(5)은 홈(11)이 형성된 층 보다 높은 가열변형 온도 및 경도를 갖는 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 흡수층(3)의 이면을 경질(hard meterial)로 형성함에 의해서, 기록신호의 블록오율이 효과적으로 감소될 수 있다.

실제 환경온도, 즉 CD 규격에서 규정된 바와 같은 -15℃~70℃내에서, 2H이하의 연필 경도의 레벨로 보호층(5)의 경도를 조정함에 의해서, 광흡수층(3)과 광반사층(4)에 면해 있는 제 2 층경계(9)의 변형을 조절할 수 있다. 따라서, 파형왜곡이 조절될 수 있고, 그리고 최소 블록오율(BLER : block error rate)를 갖는 우수한 기록이 얻어질 수 있다. BLER은 보호층(5)의 경도가 감소함에 따라 증가되는 경향이 있다.

-15℃~70℃의 실제 환경 온도내에서 1.5×10^-5~9.0×10^-5의 범위내의 레벨로 보호층(5)의 열팽창계수(α)조정함에 의해서, 이 보호층(5)은 기판(2)과 비슷한 열체적 변화를 볼수 있고, 그것에 의해 광학정보 기록매체(1)가, 열을 입을때 전체적으로 비틀림을 견디기 어렵게 될것이다.

α가 1.5×10^-5미만인 경우에, 가열화의 열팽창에 의해서 상기 기판(2)이 보다 팽창할 것이며, 그리고 상기 광학정보 기록매체(1)는 보호층(5)측에서 뒤틀어질 것이고, 그것에 의해 장력이 기판(2)위의 각층에서 발생할 것이다. 따라서 기록홈(11)의 지터의 상승을 가져온다.

α가 9.0×10^-5이상일때, 가열하의 열팽창에 의해서 보호층(5)이 보다 확장할 것이며, 그리고 보호층(5)이 휘어질 것이고, 그것에 의해 광흡수층(3)과 광반사층(4)사이 또는 광반사층(4)과 보호층(5)사이에서 층분리가 일어날 것이다.

보호막층(5)의 수측률이 12%보다 높지 않도록 조정할때, 비록 수지의 변형을 제거하기 위하여 경화 및 가열 사이클시험이 따를지라도, 보호층(5)에 크래킹이 나타나지 않는다.

기계적강도에 고려하여, 이 수축률은 10%이하가 바람직하다.

또한, 광반사층(4)의 산화를 방지하기 위하여 내산화층이 광반사층(4)과 보호층(5)사이에 삽입될 수 있을 것이다.

본 발명의 광학정보 기록매체위의 기록은 아래에 기술된 바와 같은 종래의 광학정보 기록장치에 의해서 행하여질 수 있다. 이를테면, 광전송기판(2)의 표면이 레이저 방사수단, 즉 광학정보 기록 장치의 픽업면에 면하도록, 광학정보 기록매체(1)가 배치된다. 스핀들 모터에 의해서 이 광학정보 기록매체(1)를 회전시키는 동안, CD규격에서 규정된 신호로 변조된 레이저 스폿이, 상기 트래킹 안내수단에 의한 트래킹 하에서, 홈(11)을 형성시키기 위한 픽업에 의하여 광학정보 기록매체(1)의 광흡수층(3)에 조사된다.

본 발명에 따른 광학정보 기록법에 있어서, 레이저 스풋을 약 780㎚의 파장(λ)으로 조사시키는 것이 바람직하다. 또한, CD 규격과 관련하여, 선 속도가 1.2~1.4m/sec의 레벨에 존재하도록 요하고, 그리고 기록전력이 6~9mW의 레벨에 존재할 수 있다. 즉, 경제적으로 이용가능한 CD플레이어에 있어서, 기록은 재생에 대한 전력보다 높은 레벨에서 기록전력을 증가시킴에 의해서 행하여질수 있다.

이 기록의 때에 있어서, 요부(6)사이의 바닥(7)부가 광흡수층(3)의 두께와 같은 조건하에서 광학적으로 밝을때, 상기에서 기술된 바와 같이, 요부(6)에 홈(11)을 형성시키기 위하여 레이저 빔을 조사시키는 것이 바람직하다. 요부(6)가 광학적으로 밝을때, 바닥부(7)에 홈(11)을 형성시키는 것이 바람직하다.

이러한 조건하에서 홈(11)을 형성시킴에 의해서, 재생에 대한 판독 레이저 빔의 반사광 밝기차는 명확해 질 것이고, 그리고 고 변조도가 얻어질 수 있다.

따라서, CD 규격을 만족시키는 판독 신호를 제공할 수 있는 광학정보 기록매체(1)를 쉽게 얻을 수 있다.

본 발명의 광학정보 기록매체(1)은 제 3 도에 나타낸 형태가 바람직하며, 그점에서 기록 레이저 빔(L1)이 광흡수층(3)에 면한 기판(2)으로부터 조사될때, 이 광흡수층(3)은 레이저 빔(L1)을 흡수하고 그리고 열을 발생시키며, 그것에 의해 기판(2)의 표면이 기판(2)의 면상에 홈(11)을 형성시키기 위하여 기판(2)의 표면이 국부적으로 변형된다.

다른 방법으로, 홈(11)이 형성됨에 의해서 광흡수층(3)이 광학변화를 입는 형태일 수도 있다.

또한, 상기 레이저빔(L1)의 조사에 의하여 용해되고 또는 분해된 성분은, 연질 기판(2)속으로 확산되고, 그리고 광흡수층(3) 또는 기판(2)의 다른 부분과 광학적으로 다르며, 그리고 홈(11)을 구성하는 부분을 형성시키기 위하여 기판(2)을 구성하는 성분과 부분적으로 혼합될 것이고 그리고 또한 화학적으로 반응하는 경우가 있다.

기록 신호의 재생은 기판(2)면으로부터의 판독 레이저 빔(L2)을 조사함에 의해서, 그리고 홈(11)부분으로 부터의 반사광과 홈(11)이외의 다른 부분으로 부터의 반사광 사이의 광학 위상차(△S)로 인한 밝기 차를 판독함에 의해서 행하여 질수 있다.

또한, 본 발명은, 광흡수층(3)이 기판(2)의 전면에 걸쳐 실제로 형성되는 점에서 광학정보 기록매체(1)뿐만아니라, 기판(2)부가 광흡수층(3)을 갖는 기록가능한 영역이고, 기판(2)의 나머지가 서식부 신호를 재생할 수 있는 핏(11)을 갖는 ROM영역인 점에서 광학정보 기록매체에 적용 가능하다.

이러한 광학정보 기록매체는, 스탬퍼로, 기판 표면상의 ROM영역에 상응하는 부분에 판독신호를 위한 홈을 사전에 형성함에 의해서, 그리고 외부 기록 가능 영역에만 광흡수층(3)을 형성함에 의해서 마련될 수 있다.

이러한 정보 기록매체에 있어서, ROM영역에 대량으로 같은 데이타를 사전에 기록할 수 있으며, 그리고 상기 ROM영역은, 이 영역에 광흡수층(3)이 존재하지 않으므로, 부주의로 인한 지워짐 또는 오기록과 같은 에러가 없다. 또한, 광흡수층(3)이 존재하는 영역에서, 사용자는 그가 원하는 대로 임의의 데이타를 기록할수 있다. 그리고, 이 기록된 데이타는 CD 규격에서 규정된 신호로 재생될 수 있다. 그러므로 ROM영역상에 기록된 정보와 같은 방법으로 상업용으로 이용 가능한 CD플레이어에 재생될 수 있다.

이하, 본 발명은 실시예에 관련하여 상세히 기술될 것이다. 그러나, 본 발명은 이러한 특별한 실시예들에 결코 한정되지 않는다.

[실시예 1]

1.2㎜의 두께와, 120㎜의 외부직경 및 15㎜의 내부직경을 가지고 있으며, 0.4㎛의 폭과, 130㎜의 깊이 및 1.6㎛의 피차로 그의 표면상에 형성된 나선요부를 갖는 디스크형의 폴리카르보네이트는 사출성형에 의해서 형성된다.

시아닌 염료로서 1.1'-디부틸-3, 3, 3', 3'-테트라메틸-4, 5, 4', 5'-디벤조인도디카르보시아닌 페르클로레이트(닛뽕간꼬시끼소 케이.케이에 의해서 제조된 제조번호 NK 3219)의 0.55g가 아세틸아세톤 용매의 10㎖에 용해되고, 그리고 용액이 약 5초 동안 3000rpm의 회전속도로 스핀-피복된다. 막형성이 시작될때, 회전속도가 300rpm으로 감소하고, 그리고막이 150㎚의 두께(d_G)를 갖는 광흡수층을 형성시키기 위하여 충분히 건조될때까지, 회전이 계속된다. 이 광흡수층의 요부깊이(d_abs)는 62㎚이고, 그리고 복수굴절률(n_abs)은 2.7이다. 판독 레이저 빔의 파장(λ)은 780㎚이며, 그리고 그때의 광학변수(ρ)는 0.5이다.

또한, 기판 물질로서 폴리카르보네이트의 굴절률(n_sub)은 1.58이고, 요부와 기록된 상태의 바닥면 사이의 광학위상차(△S)는 0.056이다.

이 디스크의 전체 표면에 걸쳐서 60㎚의 두께를 갖는 금막(gold film)은 진공증착법에 의해서 형성된다. 또한, 이 반사층상에, 10㎛의 두께를 갖는 보호층을 형성시키기 위하여 자외선 경화수지가 스핀 피복되고 그리고 그후, 자외선 레이저를 조사함에 의해서 경화된다.

이와같이 얻어진 광학정보 기록매체, EFM 신호를 기록하기 위하여, 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저가 6.8mW의 기록파워로 1.2m/sec의 선형속도에서 반사된다. 그때에, 이 광학정보 기록매체는 상업용으로 이용 가능한 CD 플레이어(Aurex XR-V73, 판독 레이저 빔의 파장 λ=780㎚, 0.5mV의 판독 파워를 갖는 레이저)에 의해서 재생되며, 그점에서 광학정보 기록매체의 반사율은 73.5%, 판독신호의 시각형으로 부터 얻어진 I₁₁/I_top는 0.78, I₃/I_top은 0.45, 블록오율은 2.0×10^-3그리고 푸시-풀치는 0.067이다. 따라서, 광학정보 기록매체 CD규격에서 규정된 요구를 충분히 만족시킬 수 있다.

[실시예 2]

실시예 1에서와 같은 방법으로 성형된 폴리카르보네이트 기판상에, 아세틸아세톤 용액의 10㎖에 용해된 실시예 1에서 사용된 바와 같은 시아닌 염료의 0.65g이, 약 5초 동안 2500rpm의 회전속도에서 스핀코팅에 의해서 피복된다. 막 형성이 시작될때, 회전속도가 800rpm으로 감소되고 그리고 막이 160㎚의 두께(d_g)를 갖는 광흡수층을 형성시키기 위하여 충분히 건조될때 까지, 회전이 계속된다.

이 광흡수층의 요부의 깊이(d_abs)는 75㎚이고, 그리고 복소굴절률(n_abs)은 2.7이다. 판독 레이저 빔의 파장(λ)은 780㎚이며, 그리고 그때의 광학변수(ρ)는 0.55이다. 또한, 기판 물질과 같은 폴리카르보네이트의 굴절률(n_sub)이 1.58이므로, 요부와 비기록상태에 있는 바닥면 사이의 광학 위상차(△S)는 0.15이다.

이 디스크의 전체 표면상에, 60㎚의 두께를 갖는 금막이 진공 증착법에 의해서 형성된다. 또한, 이 광반사층상에, 10㎛의 두께를 갖는 보호층을 형성시키기 위하여, 자외선 경화수지가 스핀 피복되고 그리고 자외선 레이저 조사에 의해서 경화된다.

이렇게 얻어진 광학정보 기록매체에, 실시예 1에서와 같은 방법으로, EFN 신호를 기록하기 위하여, 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저가 6.8mW의 기록파워로 1.2m/sec의 선형속도에서 조사된다. 따라서, 이 광학정보 기록매체가 상업용으로 이용 가능한 CD플레이어에 의해서 재생되며, 그 점에서 광학정보 기록매체의 반사율이 70.3%, 판독신호의 시각형으로부터 얻어진 I₁₁/I_top는 0.75, I₃/I_top는 0.42, 블록오율은 2.2×10^-2, 그리고 푸시-풀치는 0.069이다. 이 광학정보 기록매체는 CD 규격에서 규정된 요구를 충분히 만족시킨다.

[실시예 3]

1.2㎜의 두께와, 120㎜의 외부 직경 및 15㎜의 내부직경을 가지며, 0.3㎛의 폭과, 180㎚의 깊이 및 1.6㎛의 피치로 그의 표면 상에 형성된 나선요부를 갖는 디스크형의 폴리카르보네이트가 사출성형에 의해서 형성된다. 이 방법으로 성형된 폴리카르보네이트 기판에, 아세틸아세톤 용매의 10㎖에 용해된 실시예 1에서 사용된 것과 같은 시아닌 염료의 0.50%이 약 5초 동안 3000rpm의 회전속도에서 스핀코팅에 의해서 피복된다. 막 형성이 시작될때, 상기 회전 속도가 300rpm으로 감소하며, 그리고 막이 140㎚의 두께(d_g)를 갖는 광흡수층을 형성시키기 위하여 충분히 건조될때까지, 회전이 계속된다.

이 광흡수층의 요부의 깊이(d_abs)는 66㎚이며, 복소굴절률(n_abs)은 2.7이다. 판독레이저 빔의 파장(λ)은 780㎚이고, 그리고 그때의 광학변수(ρ)는 0.48이다. 또한, 기판물질과같은 폴리카르보네이트의 굴절률(n_sub)이 1.58이므로, 요부와 비기록된 상태에 있는 바닥면 사이의 광학 위상차(△S)는 -0.068이다.

이 디스크의 전체 표면에 걸쳐서, 반사층 및 보호층이 실시예 1에서와 같은 방법으로 형성된다. 이렇게 얻어진 광학정보 기록매체에 EFM 신호를 기록하기 위하여, 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저가 6.8mW의 기록 파워로 1.2m/sec의 선형속도에서 조사된다. 따라서, 이 광학 정보 기록매체가 상업용으로 이용가능한 CD 플레이어에 의해서 재생되며, 그 점에서 광학정보 기록매체의 반사율 77.5%, 판독신호의 시각형에 의해서 얻어진 I₁₁/I_top는 0.65, I₃/I_top는 0.40, 블록오율은 5.2×10^-3, 그리고 푸시-풀치는 0.055이다. 이 광학정보 기록매체는 CD 규격에서 규정된 요구를 충분히 만족시킨다.

[실시예 4]

1.2㎜의 두께와, 120㎜의 외부 직경 및 15㎜의 내부 직경을 가지며, 0.8㎛의 폭과, 180㎚의 깊이 및 1.6㎛의 피치로 그의 표면상에 형성된 나선 요부를 갖는 폴리카르보네이트가 사출성형에 의해서 형성된다. 이와 같이 성형된 폴리카르보네이트 기판에, 아세틸아세톤 용매의 10㎖에 용해된 실시예 1에서 사용된 것과 같은 시아인 염료의 0.60g의 약 5초 동안 2500rpm의 회전속도에서 스핀코팅에 의해서 피복된다. 막 형성이 시작될때, 상기 회전속도가 1500rpm으로 감소하며, 그리고 막이 150㎚의 두께(d_g)를 갖는 광흡수층을 형성시키기 위하여 충분히 건조될때까지, 회전이 계속된다.

이 광흡수층의 요부의 깊이(d_abs)는 118㎚이며, 복소굴절률(n_abs)은 2.7이다. 판독 레이저 빔으 파장(λ)은 780㎚이고, 그리고 그때의 광학변수(ρ)는 0.52이다. 또한, 기판물질과 같은 폴리카르보네이트의 굴절률(n_sub)이 1.58이므로, 요부와, 비기록된 상태에 있는 비닥면 사이의 광학 위상차(△S)는 0.3이다.

이 디스크의 저체표면에 걸쳐서, 반사층 및 보호층이 실시예 1에서와 같은 방법으로 형성된다. 이렇게 얻어진 광학정보 기록매체에, EFM 신호를 기록하기 위하여, 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저가 6.8mW의 기록 파워로 1.2m/sec의 선형속도에서 조사된다. 그때에, 이 광학정보 기록매체가 상업용으로 조사된다. 그때에, 이 광학정보 기록매체가 상업용으로 이용가능한 CD 플레이어에 의해서 재생되며, 그 점에서 광학정보 기록매체의 반사율은 70.0%, 판독신호의 시각형에 의해서 얻어진 I₁₁/I_top은 0.32, 블록오율은 5.5×10^-3, 그리고 푸시-풀치는 0.070이다. 이 광학정보 기록매체는 CD 규격에서 규정된 요구를 충분히 만족시킨다.

[실시예 5]

1.2㎜의 두께, 120㎜의 외부 직경 및 15㎜의 내부 직경을 가지며, 0.4㎛의 폭, 180㎚의 깊이 및 1.6㎛의 피치를 갖는 폴리카르보네이트 기판의 사출 성형에 의해서 형성된다. 이와 같이 성형된 폴리카르보네이트 기판에, 아세틸 아세톤의 10㎖에 용해된 실시예 1에서 사용된 바와 같이 시아닌 염료의 0.65g을 가지며, 또한 용해된 6-나일론(M_W=35000)의 0.1g을 갖는 용액이 약 5초 동안 3000rpm의 회전속도에서 스핀코팅에 의해서 피복된다. 막 형성이 시작될때, 회전 속도가 300rpm으로 감소하고, 그리고 막이 250㎚의 두께(d_g)를 갖는 광흡수층을 형성시키기 위하여 충분히 건조될때까지, 회전이 계속된다.

이 광흡수층의 요부 깊이(d_abs)는 10㎚이고, 그리고 복소굴절률(n_abs)은 2.4이다. 판독 레이저 빔의 파장(λ)은 780㎚이고, 그리고 그때의 광학변수(ρ)는 0.77이다. 또한, 상기 기판물질과 같은 폴리카르보네이트의 굴절률(n_sub)이 1.58이므로, 요부와 비기록 상티에 있는 바닥면 사이의 광학 위상차(△S)는 -0.32이다.

이 디스크의 전체 표면에 걸쳐서, 반사층 및 보호층이 실시예 1에서와 같은 방법으로 형성된다.

이와 같이 얻어진 광학정보 기록매체에, 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저가, 실시예 1에서와 같은 방법으로 EFM 신호를 기록하기 위하여, 6.8mW의 기록파워 1.2m/sec의 선형속도에서 조사된다. 그때에, 이 광학정보 기록매체는 상업용으로 이용 가능한 CD 플레이어에 의해서 재생되며, 그 점에서 광학정보 기록매체의 반사율은 70.5%, 판독신호의 시각형으로부터 얻어진 I₁₁/I_top은 0.65, I₃/T_top은 0.35, 블록오율은 3.0×10^-2, 그리고 푸시-풀치는 0.48이다. 이 광학정보 기록매체는 CD 규격에서 규정된 요구를 충분히 만족시킨다.

[실시예 6]

1.2㎜의 두께와, 120㎜의 외부 직경 및 15㎜의 내부 직경을 가지며, 0.6㎛의 폭, 0.08㎛의 깊이 및 46~1000㎜의 직경 범위(ROM 영역)에서 1.6㎛의 피치로 형성된 CD 형식 신호를 재생할 수 있는 나선 예비홈(8)을 가지며, 0.8㎛의 폭, 50㎚의 깊이 및 100~117㎜의 직경 범위(기록 가능 영역)에서 1.6㎛의 피치로 형성된 나선 요부를 갖는 디스크 형의 폴리카르보네이트 기판이, 사출성형에 의해서 형성된다.

100㎜의 직경의 외측부분, 즉 이와 같이 형성된 폴리카르보네이트 기판의 기록 가능영역에, 아세틸아세톤 용매의 10㎖에 용해된 실시예 1에서 사용된 바와 같이, 시아닌 염료의 0.55g가 약 5초 동안 3000rpm의 회전속도에서 스핀코팅에 의해서 피복된다. 막 형성이 시작될때, 상기 회전속도가 300rpm으로 감소하며, 그리고 막이 150㎚의 두께(d_g)를 갖는 광흡수층을 형성시키기 위하여 충분히 건조될때까지 회전은 계속된다.

이 광흡수층의 요부의 깊이(d_abs)는 40㎚이며, 복소굴절률(n_abs)은 2.7이다. 판독 레이저 빔의 파장(λ)은 780㎚이고, 그리고 그때의 광학변수(ρ)는 0.52이다. 또한, 기판물질과 같은 폴리카르보네이트의 굴절률(n_sub)이 1.58이므로, 요부와 비기록된 상태에 있는 바닥면 사이의 광학 위상차(△S)는 0.13이다.

이렇게 얻어진 광학정보 기록매체에의 기록 가능 영역에, 실시예 1에서와 같은 방법으로, EFM 신호를 기록하기 위하여, 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저가 6.8mW의 기록 파워로 1.2m/sec의 선형속도에서 조사된다. 그때에, 이 광학정보 기록매체가 상업용으로 이용가능한 CD 플레이어에 의해서 재생되며, 그 점에서 광학정보 기록매체의 반사율은 75.0%, 판독신호의 시각형으로부터 얻어진 I₁₁/I_top은 0.60, I₃/I_top는 0.31, 블록오율은 6.0×10^-3, 그리고 푸시-풀치는 0.070이다. 이 광학정보 기록매체는 CD 규격에서 규정된 요부를 충분히 만족시킨다.

[비교실시예 1]

실시예 1에서 성형된 바와 같은 폴리카르보네이트 기판에, 아세틸아세톤 용매의 10㎖에 용해된 실시예 1에서 사용된 바와 같은 시아닌 염료의 0.55g이, 3000rpm의 회전속도에서 스핀코팅으로 피복된다. 그리고 130㎚의 두께(d_g)를 갖는 광흡수층을 형성하기 위하여, 막이 충분히 건조될때까지 회전을 계속한다.

광흡수층의 요부의 깊이(d_abs)는 105㎚이며, 그리고 복소굴절률(n_abs)은 2.7이다. 판독 레이저 빔의 파장(λ)의 780㎚이며, 그리고 그때의 광학변수(ρ)는 0.45이다. 또한, 기판물질로써 폴리카르보네이트의 굴절률(n_sub)이 1.58이므로, 요부와 비기록상태에 있는 바닥면 사이의 광학 위상차(△S)는 0.35이다.

이 디스크의 전체 표면에 걸쳐서, 60㎚의 두께를 갖는 금막이 진공증착법에 의해서 형성된다. 또한, 이 반사층상에, 10㎛의 두께를 갖는 보호층을 형성하기 위하여, 자외선 경화가능 수지가 스핀 피복되며, 그 후 자외선으로 조사에 의해 경화된다.

이와 같이 얻어진 광학정보 기록매체에, 실시예 1과 같은 방법으로 EFM 신호를 기록하기 위하여, 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저가 6.8mW의 기록파워에서 1.2m/sec의 선형 속도로 조사된다. 그때에, 이 광학정보 기록매체가 상업용으로 이용가능한 CD 플레이어에 의해서 재생되며, 그 점에서 광학정보 기록매체의 반사율은 63.0%, 판독신호의 시각형에 의해서 얻어진 I₁₁/I_top는 0.75, I₃/I_top는 0.52, 볼록오율은 3.0×10^-3, 그리고 푸시-풀치는 0.087이다. 따라서 △S가 0.35일때, 반사율은 낮고, 그리고 푸시-풀치는 나쁘며, 그 저에서 CD 규격에서 규정된 요구가 만족될 수 있다.

[실시예 7]

1.2㎜의 두께와, 120㎜의 외부 직경 및 15㎜의 내부 직경을 가지며, 0.5㎛의 폭, 100㎚의 깊이 및 1.6㎛의 피치를 갖는 디스크형이 폴리카르보네이트 기판이 사출 성형에 의해서 형성된다. 시아닌 염료로서, 1, 1'-디부틸-3, 3, 3', 3'-테트라메틸-4, 5, 4', 5'-디벤조인도디카르보시아닌 페르클로레이트(닛뽕간꼬시끼소 K.K.에 의해서 제조된, NK-3219)의 0.65g의 디아세톤 알콜의 10㎖에 용해되며, 그리고 140㎚의 평균두께(d_av)를 갖는 광흡수층을 형성하기 위하여, 용액이 회전 속도를 적절히 변화함에 의해 상기 기판상에 스핀-피복된다.

광흡수층의 요부(6)의 깊이(d_abs)는 49㎚이며, 복소굴절률(n_abs)은 2.7이다. 판독 레이저 빔의 파장(λ)은 780㎚이고, 그리고 그때의 광학변수(ρ)는 0.48이다. 또한, 기판물질로서 폴리카르보네이트의 굴절률(n_sub)은 1.58이며, 요부와 비기록된 상태에 있는 바닥면 사이의 광학 위상차(△S)는 0.052이다. 또한, 상기 결과로부터, 요부(6)의 두께(d_gr)는 175㎚이다.

이 디스크의 전체 표면에 걸쳐서, 60㎚의 두께를 갖는 금막은 진공 증착법에 의해서 형성된다. 또한, 이 광반사층상에, 10㎛의 두께를 갖는 보호층을 형성시키기 위하여, 자외선 경화가능 수지가 스핀-피복되고, 자외선 조사에 의해서 경화된다.

이와 같이 얻어진 광학정보 기록매체에, 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저가 기록을 위하여 1.4m/sec의 선형속도로 조사되며, 그 점에서 최적 기록 파워는 7.2(mW)이다. 이 파워로, EFM 신호가 요부 부분에 기록되며, 그리고, 광학정보 기록매체가 상업용으로 이용가능한 CD 플레이어(Aurex XR-V73, 판독렝지 빔의 파장 λ=780㎚, 0.5mW의 판독 파워를 갖는 레이저)에 의해서 재생되며, 그 점에서 광학정보 기록매체의 반사율은 77.3%, 판독 신호의 시각형으로부터 얻어진 변조도(I₁₁/I_top)는 0.73, I₃/I_top는 0.42, 블록오율은 1.6×10^-3, 그리고 푸시-풀치는 0.067이다. 이 광학정보 기록매체 CD 규격에서 규정된 요구를 충분히 만족시킨다.

[비교실시예 2]

실시예 7에서 마련된 광학정보 기록매체의 비-기록된 범위에 있는 바닥면 부분에, EFM 신호가, 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저를 사용하여 최적 기록 파워로 1.4m/sec의 선형속도에서 기록된다. 그런데, 이 기록된 부분은 실시예 7에서와 같은 방법으로 재생되며, 그 점에서 블록오율은 5.0×10^-2, 그리고 재생동안 푸시-풀치는 0.019, 이들 값들의 각각은 CD 규격을 만족시키지 않는다.

[실시예 8]

실시예 7에서 같은 방법으로 성형된 폴리카르보네이트 기판에, 디아세톤 알콜 용매의 10㎖에 용해된 실시예 7에서 사용된 바와 같은 시아닌 염료의 0.79g이, 회전속도를 적절히 변형하므로 스핀코팅으로 피복된다. 막 형성후의 두께(d_gv)는 260㎚이다.

광 흡수층의 요부의 깊이(d_sub) 57㎚이다. 그리고 복소굴절률(n_abs)은 2.7이다. 판독 레이저 빔의 파장(λ)은 780㎚이며, 그리고 그때의 광학변수(ρ)는 0.90이다.

또는, 그때의 비-기록된 상태에 있는 △S는 0.11이다. 요보의 광흡수층의 두께(d_gr)sms 290㎚이다.

이 디스크의 전체 표면에 걸쳐서, 60㎚의 두께를 갖는 금막의 진공증착법에 의해서 형성된다. 또한, 이 광반사층상에 10㎛의 두께를 갖는 보호층을 형성시키기 위하여 자외선 경화 가능수지가 스핀 피복되고, 그리고 자외선 조사에 의해서 경화된다. 이와 같이 얻어진 광학정보 기록매체에, 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저가 실시예 7에서와 같은 방법으로 기록동안 1.4m/sec의 선형속도로 조사되며, 그 점에서 최적기록 파워는 5.2mW이다. 이 전력으로, EFM 신호가 광학정보 기록매체의 요부 부분에 기록된다. 그때에, 기록된 부분이 실시예 7에서와 같은 방법으로 재생되며, 그 점에서 반사율은 73.2%, 판독신호의 I₁₁/I_top는 0.85, I₃/I_top은 0.45, 블록오율은 2.2×10^-3, 푸시-풀치는 0.053이다. 이 광학정보 기록매체는 CD 규격에서 규정된 요구를 충분히 만족시킨다.

[비교실시예 3]

실시예 8에서 마련된 광학정보 기록매체의 비 기록된 범위에 있는 바닥면 부분에, EFM 신호가 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저를 사용하는 최적기록 전력에서 1.4m.sec의 선형속도로 기록된다. 그때에, 이 기록된 부분은 실시예 7에서와 같은 방법으로 재생되며, 그것에 의해 블록오율은 7.8×10^-2이고, 그리고 재생동안 푸시-풀치는 0.022이다. 이 값들의 각각은 CD 규격을 만족시키지 않는다.

[실시예 9]

1.2㎜의 두께와, 120㎜의 외부직경 및 15㎜의 내부직경을 가지고 있으며, 0.7㎛의 폭과, 100㎚의 깊이 및 1.6㎛의 피치로 형성된 나선요부를 갖는 디스크형의 폴리카르보네이트는 사출성형에 의해서 형성된다.

시아닌 염료로서, 1, 1'-디부틸-3,3,3',3'-테트라메틸-4,5,4'-5'-디벤조인도디카르복시아닌페르클로테이트(닛뽕간꼬시끼소 K.K에 의해서 제조된, NK-3219)의 0.70g이 디아세톤 알콜의 10㎖에 용해된다. 이 용액은, 210㎚의 평균 두께 d_av를 갖는 광흡수층을 형성시키기 위하여, 회전속도를 적절히 변화시킴에 의해서 상기 기판상에 스핀피복된다.

이 광흡수층의 요부의 깊이(d_abs)는 12㎚이며, 그리고 복소굴절률(n_abs)은 2.7이다. 판독 레이저 빔의 파장(λ)이 780㎚이므로, 그때의 광학변수(ρ)는 0.73이다. 또한 기판 물질로써 폴리카르보네이트의 굴절률(n_sub)이 1.58이므로, 요부와 비 기록된 상태에 있는 바닥면과의 사이의 광학 위상차(△S)는 -0.20이다. 또한, 상기 결과로 부터, 바닥면에서 두께(d_ln)는 72㎚이다.

이 디스크의 전체 표면에 걸쳐서, 60㎚의 두께를 갖는 금막은 진공증착법에 의해서 형성된다. 또한, 이 광반사층상에, 10㎚의 두께를 갖는 보호층을 형성시키기 위하여 스핀 피복되고, 그리고 자외선 조사에 의해서 경화된다.

이와 같이 얻어진 광학정보 기록매체에, 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저가 기록을 위하여 1.4m/sec의 선형속도로 조사되며, 그점에서 최적기록 파워는 6.5mW이다. 이 전력으로서, EFM 신호가 바닥면 부분상에 기록되며, 그점에서 광학정보 기록매체의 반사율은 74.5%, 판독 신호의 시각형으로 얻어진 I₁₁/I_top은 0.82, I₃/I_top은 0.42, 블록오율은 1.8×10^-3, 그리고 푸시-풀치는 0.048이다. 이 광학정보 기록매체는 CD 규격에서 규정된 요구를 충분히 만족시킨다.

[비교실시예 4]

실시예 9에서 마련된 광학정보 기록매체의 비 기록된 영역에 있는 요부부분에, EFM 신호가, 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저를 사용하는 최적 기록 전력으로 1.4m/sec의 선형속도로 기록된다. 그때에, 이 기록된 부분이 실시예 9에서와 같은 방법으로 재생되며, 그것에 의해 블록오율은 8.5×10^-2, 그리고 재생동안 푸시-풀치는 0.009이다. 이들 값의 각각은 CD 규격을 만족시키지 않는다.

[실시예 10]

실시예 8에서와 같은 방법으로 성형된 폴리카르보네이트 기판에, 디아세톤 알콜 용매의 10㎖에 용해된 실시예 9에 사용된 바와같은 시아닌 염료의 0.82g이 회전속도를 절절히 변화시키면서 스핀코팅에 의해서 피복된다. 막 형성후 두께(d_av)는 240㎚이다.

광흡수층의 요부의 깊이 (d_sub)는 10㎚이며, 그리고, 복소굴절률(n_abs)은 2.7이다. 판독 레이저 빔의 파장(λ)은 780㎚이며, 그리고 그때의 광학변수(ρ)는 0.83이다. 또한, 그 때의 비 기록된 상태에 있는 △S는 -0.22이다. 또한 바닥면 상에서 광흡수층의 두께(d_ln)은 201㎚이다.

이 디스크의 전체표면에 걸쳐서, 60㎚의 두께를 갖는 금막은 진공증착법에 의해서 형성된다. 또한 광반사층상에, 자외선 경화 가능수지가 10㎚의 두께를 갖는 보호층을 형성시키기 위하여 스핀 피복되고, 그리고 그후 자외선 조사에 의해 경화된다.

이와 같이 형성된 광학정보 기록매체에, 750㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저가 실시예 9에서와 같은 방법으로 기록시키기 위하여 1.4m/sec의 선형속도로 조사되며, 그점에서 최적 기록파워는 6.0mW이다.

이 전력으로, EFM 신호가 광학정보 기록매체의 요부 부분에 기록된다 . 그때에, 기록된 부분은 실시예 9에서와 같은 방법으로 재생되며, 그 점에서 반사율은 72.1%, 판독 신호의 I₁₁/I_top은 0.84, I₃/I_top은 0.42, 볼록오율은 1.9×10^-3, 그리고 푸시-풀치는 0.052이다. 또한, 비 기록된 부분에서 푸시-풀치는 0.052이다. 따라서, 이 광학정보 기록매체는 CD 규격에서 규정된 요구를 충분히 만족시킬 수 있다.

[비교실시예 5]

실시예 10에서 마련된 광학정보 기록매체의 비 기록된 영역에 있는 요부 부분에, EFM 신호가 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저를 사용하는 최적 기록전력으로 1.4m/sec의 선형속도에서 기록된다. 그때에, 기록된 부분이 실시예 9에서와 같은 방법으로 재생되며, 그점에서 블록오율은 8.0×10^-1이며, 그리고 재생동안 푸시-풀치는 0.012이다. 이들 값들의 각각은 CD 규격을 만족시키지 않는다.

상기한 바와같은, 본 발명에 따라서, 광학 위상차(△S), 바닥부분상의 광흡수층의 두께 및 규정된 레벨에서 요부의 깊이를 조절함에 의해서, 통상의 CD 규격에서 규정된 값들, 특히 반사율 및 변조도에 대하여 규정된 값을 뿐만 아니라 CD 규격에서 규정된 푸시-풀값을 만족시킬 수 있는 광학정보 기록매체, 그리고 이러한 광학정보 기록매체상에 기록하기 위한 방법을 제공하는 것이 가능하다.

Claims

광학정보 기록매체에 있어서, 기판의 표면상에 형성된 나선 요부를 갖는 광전송기판, 직접 상기 기판상에 형성시키거나 또는 사이에 다른층을 개제시켜 형성된 착색물질의 광흡수층, 그리고 직접 상기 광흡수 층상에 형성시키거나 또는 사이에 다른층을 개제시켜 형성된 금속막으로 이루어진 광반사층을 포함하며, 상기 요부에 대응하는 부분에서의 상기 광흡수층의 상기 기판 측부상의 층 경계의 깊이를 d_sub, 요부에 대응하는 부분에서의 상기 광반사층의 상기 광흡수층 측부상의 층경계의 깊이를 d_abs, 상기 광흡수층의 상기 기판측부상에 존재하는 어떤층과 상기 기판의 복소굴절률의 실수부를 n_sub, 상기 광흡수층의 복소굴절률의 실수부를 n_abs, 그리고 레이저 빔의 파장을 λ로 했을때, △S=2d_sub{n_sub-n_abs(1-d_abs/d_sub)}/λ로 표시되며, 광학위상차 △S≤0.3임을 특징으로 하는 광학정보 기록매체.
제 1 항에 있어서, d_sub는 d_sub≥50㎚임을 특징으로 하는 광학정보 기록매체.
제 1 항에 있어서, 상기 광흡수층이 상기 광전송기판의 일부의 영역에 형성되고, 상기 광흡수층이 존재하지 않는 영역에, 판독신호를 위한 홈이 이미 형성되어 있는 ROM영역이 제공되는 광학정보 기록매체.
광전송 기판으로부터 기록 레이저 빔을 조사함으로써 광흡수층의 상기 기판측상의 층을 변형시키는 단계와, 상기 기판측으로부터 기록 레이저 빔을 조사함으로써 상기 광학정보 기록매체의 요부에 홈을 형성시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 제 1 항 기재의 광학정보 기록매체에 정보를 광학적으로 기록하기 위한 방법.
제 4 항에 있어서, d_sub는 d_sub≥50㎚인 광학정보 기록매체상에 정보를 광학적으로 기록하기 위한 방법.
광학정보 기록매체에 있어서, 기판의 표면상에 형성된 요부를 갖는 광전송기판, 상기 기판상에 형성된 착색물질의 광흡수층, 상기 광흡수층상에 형성된 금속막으로 이루어진 광반사층을 포함하며, △S는 요부에 대응하는 부분에서의 상기 광반사층으로 부터 반사된 판독 레이저 빔과 상기 요부의 각 측부상에 위치한 바닥면에 대응하는 부분에서의 광반사층으로부터 반사된 판독 레이저 빔 사이의 위상차이고, 요부에 대응하는 부분에서 광흡수층의 기판 측부상의 층경계의 깊이를 d_sub, 상기 요부에 대응하는 부분에서 상기 광반사층의 상기 광흡수층 측부상의 층경계의 깊이를 d_abs, 사익 광흡수층의 상기 기판 측부상에 존재하는 어떤 층 및 상기 기판의 복소굴절률의 실수부를 n_sub, 광흡수층의 복소굴절률의 실수부를 n_abs, 그리고 레이저 빔의 파장을 λ로 했을때, △S=2d_sub{n_sub-n_abs(1-d_abs/d_sub)}/λ로 표시되며 0.03≤△S≤0.3이고, 요부에 대응하는 부분에서의 광을 광흡수층의 두께를 d_gr로 했을때, 90nm≤d_gr≤350nm임을 특징으로 하는 광학정보 기록매체.
광학정보 기록매체에 있어서, 기판의 표면상에 형성된 요부를 갖는 광전송기판, 상기 기판상에 형성된 착색물질의 광흡수층, 그리고 상기 광흡수층 상에 형성된 금속막으로 이루어진 광반사층을 포함하며, △S는 요부에 대응하는 부분에서의 광반사층으로부터 반사된 판독 레이저 빔과 요부의 각 측부상에 위치한 바닥면에 대응하는 부분에서의 광반사층으로 부터 반사된 상기 판독레이저 빔 사이의 위상차이고, 요부에 대응하는 부분에서 상기 광흡수층의 상기 기판측부상의 층경계의 깊이를 d_sub, 여부에 대응하는 부분에서 광반사층의 광흡수층 측부상의 층경계의 깊이를 d_abs, 광흡수층의 기판 측부상에 존재하는 어떤 층 및 상기 기판의 복소굴절률의 실수부를 n_sub, 광흡수층의 복소굴절률의 실수부를 n_abs, 그리고 레이저 빔의 파장을 λ로 했을때, △S=2d_sub{n_sub-n_abs(1-d_abs/d_sub)}/λ로 표시되며 -0.4≤△S≤-0.04이고, 바닥면에 대응하는 부분에서 광흡수층의 두께를 d_1n이라 할때, d_1n는 90nm≤d_1n≤350nm임을 특징으로 하는 광학정보 기록매체.
제 6 항에 있어서, d_sub는 d_sub≥40㎚인 광학정보 기록매체.
제 6 항에 있어서, ρ는 0.05≤ρ≤1.6(단, ρ=n_abs·d_av/λ, d_av는 광흡수층의 평균두께)인 광학정보 기록매체.
제 6 항에 있어서, k_abs는 k_abs≤0.3(단, k_abs는 광흡수층의 복소굴절률의 허수부)인 광학정보 기록매체.
기판측으로부터 기록 레이저 빔을 조사하여 상기 기판의 광흡수층측을 변형시키는 단계와, 실시예아기 기판측으로부터 상기 기록 레이저 빔을 조사하여 상기 광학정보 기록매체의 요부에 홈을 형성시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 제 6 항 기재의 광학정보 기록매체상에 정보를 광학적으로 기록하기 위한 방법.
상기 기판측으로부터 기록 레이저 빔을 조사하여 상기 기판의 광흡수층측을 변형시키는 단계와, 상기 기판측으로부터 상기 기록 레이저 빔을 조사하여 상기 광학정보 기록매체의 바닥부상에 홈을 형성시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 제 7 항 기재의 광학정보 기록매체상에 정보를 광학적으로 기록하기 위한 방법.
제 7 항에 있어서, d_sub는 d_sub≥40㎚인 광학정보 기록매체.
제 7 항에 있어서, ρ는 0.05≤ρ≤1.6(단, ρ=n_abs·d_av/ρ, d_av는 광흡수층의 평균두께)인 광학정보 기록매체.
제 7 항에 있어서, k_abs는 k_abs≤0.3(단, k_abs는 광흡수층의 복소굴절률의 허수부)인 광학정보 기록매체.