KR0165299B1 - 다층 광 기록 디스크 - Google Patents

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Abstract

다층 광 기록 장치가 개시되어 있다. 다층 광 정보 기록 장치에 있어서 서로 다른 광학적 반사 특성을 가지며 광학적으로 판독 가능한 정보를 포함하는 다수개의 반사층들 중 광입사면에 가까운 제1반사층이 굴절율이 서로 다른 2층의 유전체층으로 형성된 것을 특징으로 하는 다층 광 기록 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 굴절율 차가 큰 두층의 유전체층을 제1반사막으로 사용함으로써, 제1반사막의 반사율이 향상되고, 구조가 간단하며, 정보 저장 용량의 증가된 광 디스크를 얻을 수 있다.

Description

다층 광 기록기스크
제1도는 종래와 전형적인 광 디스크 구조를 나타낸 개략도.
제2도는 필립스(Pilips)사에서 제안한 광 디스크 구조를 도시한 개략도.
제3도는 파이오니어(Pioneer)사에서 제안한 광 디스크 구조를 도시한 개략도.
제4도는 본 발명에 의한 광 디스크 구조의 일 예를 도시한 개략도.
제5도는 본 발명의 이해를 돕기위한 적층 구조를 도시한 단면도.
본 발명은 비디오 디스크 혹은 컴팩트 디스크 등과 같은 광 기록 디스크에 관한 것으로, 특히 제1 반사층의 반사율을 향상시킨 다층의 광 디스크 구조에 관한 것이다.
제1도는 종래의 전형적인 광 디스크 구조를 나타낸 개략도이다.
종래의 광 디스크는 일반적으로 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate: 이하 PMMA라 한다) 혹은 폴리카보네이트(polycarbonate:이하 PC라 한다)등과 같은 투명수지물질로 만들어지는 투명기판(10), 상기 투명기판(10) 상에 증발법 혹은 스퍼터링 등의 증착방법으로, 예컨대 금속이 증착되어 형성된 반사막(12), 상기 반사막(12) 상에 형성된 보호막(14)이 적층된 구조를 갖는다. 이때 상기 반사막(12) 및 상기 투명기판(10)의 피트(pit) 패턴은 동일한 모양으로 형성된다.
상기 구조에 의하면, 광학적 수단에 의해 반사막에 형성되어 있는 정보, 즉 피트 패턴이 읽혀지게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 전형적인 광 디스크 구조는, 대용량의 정보, 예컨대 음성정보 뿐만 아니라 화상정보 저장이 요구되는 디스크에 적용되기에 그 용량이 불층분한 단점이 있다.
이에 따라, 대용량의 정보저장 용량을 보유하도록 하는 한 방법으로서 다층의 광 디스크 구조가 제안되고 있다. 1979년 필립스사에서는 반사계수가 서로 다른 반사층을 갖고 있는 다층 기록재생 광 디스크 구조를 제안한 바 있으며(미합중국 특허 제4,450,553호), 1988년 파이오니아사에서는 제1반사층은 실리콘으로 제2반사층은 알루미늄으로 구성되는 다층 광 디스크 구조를 제안한 바 있다(미합중국 특허 제5,126,996호). 상기 종래 다층의 광 디스크 구조들을 제2도 및 제3도를 들어 설명한다.
제2도는 필립스(Pilips)사에서 제안한 광 디스크 구조를 도시한 개략도이다. 상기 광 디스크를 간략히 설명하면, 1mm 정도의 두꺼운 PVC 판으로 된 투명 기판(20), 상기 투명기판(20) 상에 형성되고 자외선 처리된 제1수지층(22), 상기 제1수지층(22) 상에 형성된 제1반사막(24), 상기 제1반사막(24) 상에 형성된 제1접착층(26), 상기 제1접착층(26) 상에 형성되고 0.15mm 정도의 두꺼운 PVC 판으로 형성된 스페이싱 시트(28), 상기 스페이싱 시트(28) 상에 형성된 제2접착층(30), 상기 제2접착층(30) 상에 형성된 제2반사막(32), 상기 제2반사막(32) 상에 형성되고 자외선 처리된 제2수지층(34), 및 제2투명 PVC 판(36)의 구조로 형성되어 있다. 상기 제1반사막(24)은 제1접착층(26)에 의해 스페이싱 시트(28)와 접착되고, 상기 제2반사막(32)은 상기 제2접착층(30)에 의해 상기 스페이싱 시트(28)와 접착된다.
상기 구조에 의한 광 디스크는, 적어도 두 층의 반사 광학 구조로 구성되고, 각각의 광학 구조에 있어서의 반사막들은 서로 다른 반사계수를 갖도록 구성된다. 상기 반사막들로부터 반사되어 되돌아오는 빛의 세기가 클수록 반사막에 기재되어 있는 정보를 읽기가 쉬우며, 입사광과 반사광의 비는 상기 종학 구조의 갯수에 의존한다. 제2도에서와 같이 두 층의 반사 광학 구조로 형성된 경우, 제1반사막은 광원으로부터의 방사빔(L) 일부를 통과시키도록, 예컨대 유전물질로 형성된다. 상기와 같은 구조에서, 제1 및 제2반사막에 저장된 정보를 정확하게 독출하기 위해서는 적정한 수준의 반사율이 요구되며, 제1반사막의 반사율은 25∼40%, 제2반사막의 반사율은 45∼100%인 것이 바람직한 것으로 얻어졌다.
그러나, 상기 광 디스크 구조에 의하면, 두 층 이상의 반사 광학 구조로 형성되어 종래에 비해 두배 이상의 정보 저장 용량이 확보되나, 수지층, 접착층들, 및 스페이싱층의 다층 구조로 형성되므로 제조공정상의 어려움이 따른다.
제3도는 파이오니어(Pioneer)사에서 제안한 광 디스크 구조를 도시한 개략도이다. 상기 다층 광 디스크는, 전형적인 경우와 마찬가지로 PMMA 혹은 PC와 같은 투명수지로 만들어진 투명기판(50), 상기 투명기판 상에 형성된 제1반사막(52), 상기 제1반사막(52)을 상부에 형성될 막과 접착시키기 위한 접착층(54), 상기 접착층에 의해 상기 제1반사막과 접착된 제2반사막(56), 상기 제2반사막(56) 상에 형성된 보호막(58)의 구조를 갖는다. 이때, 상기 제1반사막(52)은 실리콘으로 형성하고, 제2반사막(56)은 알루미늄으로 형성한다.
상기 구조에 의하면, 상기 제1반사막은 광원으로부터의 방사빔의 제1주파대(waveband)는 반사시키고, 제2주파대는 통과시킨다. 한편 상기 제2반사막은 적어도 상기 제2주파대의 일부를 반사시킨다. 제1반사막의 정보가 읽혀질 때는 제1반사막에 의해 충분히 반사되는 제1파장(λ1)이 사용되고, 제2반사막의 정보가 읽혀질 때는 제1반사막은 통과하고 제2반사막에서 반사되는 제2파장(λ2)이 사용된다. 즉 상기 구조는 어떤 한 파장의 광이 제1반사막(실리콘층)은 투과하고 제2반사막(알루미늄층)은 반사하도록 구성함으로써, 파장이 다른 광에 의해 각 층의 정보를 읽어들일 수 있도록 한 것이다.
그러나, 상기 광 디스크 구조에 의하면, 비록 그 구조가 간단하여 제조가 용이하지만, 파장이 다른 광에 의해 각 층의 정보가 읽히도록 구성되어 있고, 일반적인 광원으로 사용되는 레이저 다이오드는 단일파장을 발생시키므로, 상기 구조가 다층인 경우에는 층의 갯수에 해당하는 수만큼의 광원이 필요하게 되어 재생장치의 구성이 복잡해지는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점들을 해결하면서 정보저장 용량을 증가시킴과 동시에 제1반사층의 반사율이 향상된 광 디스크를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
다층 광 정보 기록 장치에 있어서 서로 다른 광학적 반사 특성을 가지며 광학적으로 판독 가능한 정보를 포함하는 다수개의 반사층들 중 광입사면에 가까운 제1 반사층이 굴절율이 서로 다른 2층의 유전체층으로 형성된 것을 특징으로 하는 다층 광 기록 장치를 제공한다.
상기 2층의 유전체층 중에서 기판에 가까운 제1유전체층은 또하나의 제2유전체층보다 고굴절율의 재료로 형성된 것이 바람직하다.
이때, 상기 제1 유전체층의 굴절율은 2.2 보다 크고, 상기 제2유전체층의 굴절율은 1.3 보다 작다.
본 발명에 의하면, 굴절율 차가 큰 제1 및 제2유전체층을 제1반사막으로 사용함으로써, 제1반사막의 반사율이 향상되고 정보 저장 용량의 증가된 광 디스크를 얻을 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제4도는 본 발명에 의한 광 디스크 구조의 일 예를 도시한 개략도이다.
본 발명에 의한 광 디스크는, 전형적인 경우와 마찬가지로 PMMA 혹은 PC와 같은 투명수지로 만들어진 투명기판(100), 상기 투명기판 상에 형성된 제1반사막(102), 상기 제1반사막(102)을 상부에 형성될 막과 접착시키는 접착층(104), 상기 접착층(104)에 의해 상기 제1반사막과 접착된 제2반사막(106), 상기 제2반사막(106) 상에 형성된 보호막(108)의 구조를 갖는다. 이때, 상기 투명기판(100)에 가까운 쪽의 제1반사막(102)은 굴절율이 서로 다른 두층, 제1 및 제2의 유전체층으로 형성되며, 상기 두층의 유전체층 중에서 투명기판(100)에 이웃한 제1유전체층(a)은 다른 제2유전체층(b)보다 굴절율이 크고 상기 굴절율의 차이는 0.8 이상인 것이 바람직하다.
제5도는 상기 실시예의 이해를 돕기위한 적층 구조를 도시한 단면도이다. 일반적으로 제1층(110), 제2층(112), 및 제3층(114)으로 최적의 두께로 적층된 구조에서 중간층인 제2층의 반사율은 제1, 제2, 및 제3층의 굴절율에 의해 결정된다(수식 1참조).
R =(n1n3- n2 2)2/ (n1n3+ n2 2)2‥‥‥ 수식 1
이때, n1은 제1층의 굴절율을, n2는 제2층의 굴절율을, n3는 제3층의 굴절율을 나타낸다.
상기 수식 1)에 의하면 제1층(110) 및 제3층(114)의 굴절율 n1, 및 n3가 작을수록, 또한 제2층(112)의 굴절율 n2가 클수록 반사율 R이 증가됨을 알 수 있다. 따라서, 고굴절율의 유전체를 사용하여 상기 제2층을 형성하고, 저굴절율의 유전체를 사용하여 상기 제1층(110) 및 제3층(114)을 형성함으로써 제1 반사막의 반사율을 증가시킬 수 있다.
통상적인 경우, 즉 제1 반사막이 한층으로 형성된 경우, 상기 투명 기판 및 접착층은 PVC, 혹은 PC로 형성되고, 이러한 PVC 혹은 PC 등 자외선 경화수지의 굴절율은 1.4 이상이다. 따라서, 투명기판 및 접착층의 굴절율이 고정되므로 제1 반사막의 굴절율에 따라 제1 반사막의 반사율이 결 정된다.
그러나 본 발명에서는, 상기 제1층은 투명기판, 상기 제2층은 제1유전체층, 제3층은 제2 유전체층에 해당되므로 고굴절율의 유전체를 사용하여 상기 제1유전층(제2층)을 형성하고, 저굴절율의 유전체를 사용하여 상기 제2유전층(제3층)을 형성함으로써 제1반사막의 반사율을 더욱 증가시킬 수 있다.
이때, 상기 제1유전층의 굴절율은 2.2 보다 큰 것이 바람직하고, 상기 제2유전층의 굴절율은 1.3보다 작은 것이 바람직하다.
상기 방법에 의하면, 굴절율 차가 큰 두층의 유전체층을 제1반사막으로 사용함으로써, 제1반사막의 반사율이 향상되고, 구조가 간단하며, 정보 저장 용량의 증가된 광 디스크를 얻을 수 있다.
상기 실시예는 두층의 반사막 구조를 예로 들어 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고 두층 이상의 구조에 적용될 수 있음은 물론이다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명이 속한 기술적 사상내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 가능함은 명백하다.

Claims (1)

  1. 다층 광 정보 기록 디스크에 있어서, 서로 다른 광학적 반사 특성을 가지며 광학적으로 판독 가능한 정보를 포함하는 다수개의 반사층들 중 광입사면에 가까운 제1반사층은 굴절율이 서로 다른 제1 및 제2층의 유전체층으로 형성되고, 광입사면에 가까운 제1유전체층의 굴절율은 2.2보다 크고 제2유전체층의 굴절율은 1.3보다 작은 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 다층 광 기록 디스크.
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