KR100229679B1 - Optical disk and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 재기록시 기록피트가 일정한 형태로 형성되도록 하여 재생시의 지터를 방지할 수 있는 광디스크 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical disc capable of preventing jitter during reproduction by allowing a recording pit to be formed in a constant shape during rewriting, and a method of manufacturing the same.
이를 위하여, 본 발명은 광디스크에 광빔에 의해 정보가 트랙의 중심에 기록되도록 트랙의 중심에 정보기록층을 형성한다. 상기 정보기록층의 열에너지가 주위로 전도되지 않도록 정보기록층의 주위에 열보호막이 형성된다.To this end, the present invention forms an information recording layer at the center of the track so that information is recorded on the optical disc by the light beam at the center of the track. A thermal protection film is formed around the information recording layer so that thermal energy of the information recording layer is not conducted to the surroundings.
Description
제1도는 종래의 위상 변경 광디스크 구조를 도시하는 단면도.FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional phase-change optical disc structure; FIG.
제2도는 재기록시의 기록피트의 상태를 설명하기 위해 제1도의 정보기록면을 상세하게 도시한 도면.FIG. 2 is a view showing details of the information recording surface of FIG. 1 for explaining the state of the recording pit during rewriting; FIG.
제3도는 제2도에 도시된 기록피트를 재생한 재생신호의 파형도.3 is a waveform diagram of a reproduction signal reproduced from the recording pits shown in Fig. 2; Fig.
제4도는 본 발명의 실시 예에 따른 위상변경 광디스크의 구조를 도시하는 단면도.FIG. 4 is a cross-sectional view showing a structure of a phase-change optical disc according to an embodiment of the present invention; FIG.
제5도는 정보의 재기록시 기록피트의 상태를 설명하기 위해 제4도에 도시된 정보기록띠 및 제2열보호막을 상세하게 도시한 도면.FIG. 5 is a detailed view showing the information recording zone and the second heat shielding film shown in FIG. 4 for explaining the state of the recording pit when information is rewritten; FIG.
제6a도 내지 제6e도는 본 발명의 실시 예에 따른 위상변경 광디스크의 제조공정을 단계별로 설명하기 위한 단면도.FIGS. 6A to 6E are cross-sectional views for explaining steps of manufacturing a phase-change optical disc according to an embodiment of the present invention; FIG.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞Description of the Related Art
10, 22 : 투명기판 12, 24 : 제1열보호막10, 22: transparent substrate 12, 24: first heat protection film
14 : 정보기록층 16, 28 : 제2열보호막14: Information recording layer 16, 28: Second protective film
18, 30 : 반사물질층 20, 32 : 접착층18, 30: reflective material layer 20, 32: adhesive layer
26, 26A, 26B : 정보기록층 패턴 14A, 26C : 기기록피트26, 26A, 26B: information recording layer pattern 14A, 26C:
14B, 26D : 비사용피트 14C, 26E : 기록피트14B, 26D: unused pits 14C, 26E: recording pits
본 발명은 광빔에 의해 정보를 기록할 수 있는 광디스크에 관한 것으로, 특히 반복 기록으로 인한 지터(Jitter)의 발생을 방지할 수 있는 광디스크 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk capable of recording information by a light beam, and more particularly, to an optical disk capable of preventing occurrence of jitter due to repeated recording and a method of manufacturing the same.
통상적으로, 광디스크는 정보에 따라 광빔의 간섭성, 회절성, 굴절성 및 반사율 등을 변화시켜 반사 광빔의 광량에 따라 수록된 정보가 재생될 수 있도록 한다. 광디스크에 의한 반사 광빔의 변화는 광디스크의 정보기록면의 결합구조가 정보에 따라 부분적으로 변화되는 것에 기인한다. 실제로, 정보기록면에 "1" 또는 "0"의 정보를 기록하기 위해서는 정보기록면의 일부영역의 결함구조를 결정구조에서 비정질구조로 변화시킨다. 그러면, 결정구조의 영역은 광빔을 전반사 시키는 반면에 비정질구조의 영역은 광빔을 흡수하게 된다. 이와 같이, 광디스크는 정보기록면의 물리적 특성을 변화시키므로 정보를 안정되게 저장할 수 있다. 이러한 광디스크에 정보를 기록하기 위해서는 정보기록면의 결합구조가 변화될 수 있는 충분하게 큰 에너지의 광빔을 사용하여야 하며, 또한 광디스크에 수록된 정보를 재생할 경우에는 정보기록면의 결합구조가 변화되지 않는 비교적 작은 에너지의 광빔을 사용하여야 한다. 그리고 광디스크가 정보기록매체로서 사용되기 위해서는 정보를 22만회 정도 재 기록할 수 있어야만 한다. 그러나 광디스크에 정보를 반복 기록할 경우, 정보기록면에서의 정보가 기록되었던 기사용피트(Pit)와 비사용피트에 걸쳐 기록된 정보피트가 심하게 왜곡되어 재생된 정보신호에는 잡음성분이 발생되도록 한다. 이 잡음성분은 재생된 정보신호에 심각한 영향을 미쳐 엉뚱한 정보로 오인하게 한다. 이는 기사용피트상의 원자들이 광빔에 대하여 비사용피트의 원자들과는 다른 반응속도를 갖는 것에 기인한다. 이러한 종래의 광디스크에 대한 문제점을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Typically, the optical disc changes the coherence, diffraction, refraction, reflectance, etc. of the light beam according to information so that the recorded information can be reproduced according to the light amount of the reflected light beam. The change of the reflected light beam by the optical disc is caused by the fact that the coupling structure of the information recording surface of the optical disc is partially changed according to the information. Actually, in order to record "1" or "0" information on the information recording surface, the defect structure of a part of the information recording surface is changed from a crystal structure to an amorphous structure. Then, the region of the crystal structure totally reflects the light beam, while the region of the amorphous structure absorbs the light beam. As described above, since the optical disk changes physical characteristics of the information recording surface, information can be stably stored. In order to record information on such an optical disc, a sufficiently large energy beam that can change the coupling structure of the information recording surface should be used. In addition, when information recorded on the optical disc is reproduced, a relatively small energy Should be used. In order for an optical disc to be used as an information recording medium, it must be capable of rewriting information about 220,000 times. However, when the information is repeatedly recorded on the optical disc, a noise component is generated in the information signal in which the information pit on which information has been recorded on the information recording surface and the information pit recorded on the unused pit are severely distorted and reproduced. This noise component seriously affects the reproduced information signal and makes it mistaken for erroneous information. This is due to the fact that the atoms on the used pit have different reaction rates than the atoms of the unused pit with respect to the light beam. The problems of the conventional optical disc will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도를 참조하면, 랜드(Land) 및 그루브(Groove)를 갖는 투명기판(10)의 상부에 균일한 두께로 형성된 제1열보호막(12)을 구비한 종래의 위상변경 광디스크가 도시되어 있다.Referring to FIG. 1, there is shown a conventional phase-change optical disc having a first thermal protection film 12 formed on a transparent substrate 10 having a land and a groove with a uniform thickness .
제1열보호막(12)의 상부에는 정보기록층(14), 제2열보호막(16) 및 반사물질층(18)이 균일한 두께로 적층된다.An information recording layer 14, a second thermal protection film 16, and a reflective material layer 18 are laminated on the first thermal protection film 12 in a uniform thickness.
그리고 알루미늄 합금층(18)의 상부에는 평탄화된 접착층(20)이 형성된다.A planarized adhesive layer 20 is formed on the aluminum alloy layer 18.
이와 같이, 종래의 위상변경 광디스크는 정보기록층(14)이 정보트랙과는 무관하게 단일체로 구성되어 광에너지가 사방으로 쉽게 전달될 수 있어 기기록피트 및 비사용피트의 반응속도 차에 의해 기록피트가 왜곡되게 된다. 또한, 광에너지는 인접트랙상의 기록피치쪽으로 쉽게 전달될 수 있어 인접 정보트랙상의 기록피치가 쉽게 변형되도록 한다.As described above, in the conventional phase-change optical disk, the information recording layer 14 is composed of a single body irrespective of the information tracks, so that the light energy can be easily transmitted to all directions, The pit becomes distorted. Further, the light energy can be easily transmitted to the recording pitch on the adjacent tracks, so that the recording pitch on the adjacent information tracks is easily deformed.
실제로, 제2도에서와 같이 정보기록층(14)의 기사용피트(14A)와 비사용피트(14B)에 걸쳐 정보가 재 기록될 경우, 기사용피트(14A)는 폭이 일정하지 않을 뿐만 아니라 끝부분이 불규칙한 형상을 갖게 된다. 이로 인하여, 기록피트는 재생시 제3도에 도시된 바와 같이 끝부분의 재생신호에 채터링 잡음이 포함되게 한다. 이 채터링 잡음은 재생장치로 하여금 재생신호의 정보를 정확하게 판독할 수 없도록 한다. 광디스크에 정보를 재 기록할 경우, 정보기록면의 기록피트(14C)가 왜곡되는 것은 기기록피트(14A) 및 비사용피트(14B)간의 광에너지에 대한 다른 반응속도와 열전도에 의한 열 손실에 기인한다.Actually, when information is rewritten across the used pit 14A and the unused pit 14B of the information recording layer 14 as in FIG. 2, the used pit 14A is not uniform in width But the end portion has irregular shape. As a result, the recording pit causes chattering noise to be included in the reproduction signal at the end portion, as shown in FIG. 3, during reproduction. This chattering noise prevents the reproducing apparatus from accurately reading the information of the reproduction signal. When the information is rewritten on the optical disc, the recording pit 14C on the information recording surface is distorted due to a different reaction rate with respect to the light energy between the recording pit 14A and the unused pit 14B and heat loss due to heat conduction do.
따라서, 본 발명의 목적은 재기록시 기록피트가 일정한 형태로 형성되도록 하여 재생시의 지터를 방지할 수 있는 광디스크 및 그 제조방법을 제공함에 있다.It is therefore an object of the present invention to provide an optical disc in which recording pits are formed in a constant shape during rewriting to prevent jitter during reproduction, and a manufacturing method thereof.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 정보가 트랙의 중심에 기록될 수 있도록 정보기록층을 상기 트랙의 중심에 형성하고, 정보기록층 주위에는 열에너지의 전도를 막아 주는 열보호막을 형성한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that an information recording layer is formed at the center of the track so that information can be recorded at the center of the track, and a thermal protection film is formed around the information recording layer to prevent conduction of thermal energy .
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 제4도 내지 제6e도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6E.
제4도를 참조하면, 랜드 및 그루브를 갖는 투명기판(22)의 상부에 균일한 두께로 형성된 제1열보호막(24)을 구비한 본 발명의 실시 예에 따른 위상변경 광디스크가 도시되어 있다.Referring to FIG. 4, there is shown a phase-change optical disc according to an embodiment of the present invention having a first thermal protection film 24 formed on a transparent substrate 22 having lands and grooves with a uniform thickness.
상기 제1열보호막(24)의 상부에는 띠의 형태로 정보기록띠 패턴들(26)이 형성되어 있다. 이 정보기록띠(26)중 랜드에 형성된 정보기록패턴들(26A)은 와류손의 형태를 이루도록 일체화되고 마찬가지로 그루브에 형성된 정보기록패턴들(26B)도 와류손의 형태를 이루도록 일체화되어 있다. 정보기록 패턴들(26)은 비교적 큰 에너지의 광빔이 조사될 경우에 광에너지가 폭방향으로 전도되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 정보기록 패턴들(26)은 제5도에 도시된 바와 같이 기록피트(26E)가 기기록피트(26C) 및 비사용피트(26D)에 걸쳐 형성된다 할지라도 기기록피트(26C) 및 비사용피트(26D)의 원자들의 이동거리를 제한하게 되어 기록피트(26E)가 일정한 형상을 이루도록 한다.An information recording strip pattern 26 is formed on the first thermal protective film 24 in the form of a strip. The information recording patterns 26A formed on the lands of the information recording zone 26 are integrated to form vortex hands and the information recording patterns 26B formed on the grooves are also integrated to form vortex hands. The information recording patterns 26 can prevent light energy from being conducted in the width direction when a light beam of relatively large energy is irradiated. The information recording patterns 26 are formed on the recording pits 26C and the non-used pits 26D even if the recording pits 26E are formed over the base recording pits 26C and the unused pits 26D as shown in FIG. The moving distance of the atoms of the used pit 26D is limited so that the recording pit 26E has a constant shape.
상기 정보기록 패턴들(26)과 이에 의하여 부분적으로 노출된 제1열보호막(24)의 표면에는 균일한 두께를 갖도록 제2열보호막(28) 및 반사물질층(30)이 적층된다. 그리고 반사물질층(30)의 상부에는 평탄화된 접착층(32)이 형성된다. 제1 및 제2열보호막(24, 28)은 정보기록 패턴들(26)로부터의 열이 더이상 전도되지 않도록 하는 역할을 담당한다. 반사물질층(30)은 투명기판(22), 제1 및 제2열보호막(24, 28)을 투과하는 광빔을 반사시킨다. 제6a도 내지 제6e도는 제4도에 도시된 위상변경 광디스크의 제조공정을 단계별로 설명하는 위상변경 광디스크의 단면도들이다.The second thermal protection film 28 and the reflective material layer 30 are laminated on the surfaces of the information recording patterns 26 and the partially exposed first thermal protection film 24 so as to have a uniform thickness. A planarized adhesive layer 32 is formed on the reflective material layer 30. The first and second thermal protection films 24 and 28 serve to prevent heat from the information recording patterns 26 from being conducted any more. The reflective material layer 30 reflects the light beam transmitted through the transparent substrate 22 and the first and second thermal protection films 24 and 28. FIGS. 6A to 6E are cross-sectional views of a phase-change optical disc illustrating the manufacturing process of the phase-change optical disc shown in FIG. 4 step by step.
제6a도에는 교번적으로 배열된 랜드 및 골을 갖는 투명기판(22)과 투명기판(22)의 상부에 균일한 두께로 형성된 제1열보호막(24)을 구비하는 위상변경 광디스크가 도시되어 있다. 투명기판(22)의 랜드와 그루브는 크롬(Cr)층을 투명기판(22)의 표면에 형성하고, 포토레지스트를 이용한 포토 에칭공정에 의해 크롬 층을 다수의 띠들을 가지는 형태로 패터닝하고, 크롬층패턴이 형성된 투명기판(22)을 전자빔(Electron Beam)에 노출시켜 투명기판의 표면이 부분적으로 제거되도록 한 후, 크롬층패턴을 제거함에 의해 형성된다. 그리고 투명기판(22)은 폴리카아보네이트(Polycarnate)에 의해 형성되고, 제1열보호막(24)은 산화물(Si02)을 투명기판(22)의 상부에 증착시킴에 의하여 형성된다.6a shows a phase change optical disc having a transparent substrate 22 having alternately arranged lands and bones and a first thermal protection film 24 formed on the transparent substrate 22 at a uniform thickness . The land and the groove of the transparent substrate 22 are formed by forming a chromium (Cr) layer on the surface of the transparent substrate 22 and patterning the chromium layer with a plurality of bands by a photoetching process using photoresist, The transparent substrate 22 having the layer pattern formed thereon is exposed to an electron beam to partially remove the surface of the transparent substrate, and then the chromium layer pattern is removed. The transparent substrate 22 is formed by Polycarnate and the first thermal protection film 24 is formed by depositing an oxide (SiO 2 ) on the transparent substrate 22.
상기 위상변경 광디스크는 제6b도에서와 같이 상기 제1열보호막(24)의 상부에 형성된 정보기록층 패턴(26)을 추가로 구비한다. 정보기록층 패턴(26)은 정보기록물질로서 Ge2Sb2Te5를 제1열보호막(24)의 전 표면에 증착함에 의하여 균일한 두께의 정보기록물질층을 형성한 다음 포토 에칭 공정에 의하여 제1열보호막(24)의 랜드 및 그루브에 각각 띠 형상으로 형성된다. 정보기록층 패턴(26)은 제1열보호막(24)의 표면을 부분적으로 노출시킨다.The phase-change optical disc further includes an information recording layer pattern 26 formed on the first thermal protection film 24 as shown in FIG. 6B. The information recording layer pattern 26 is formed by depositing Ge 2 Sb 2 Te 5 as an information recording material on the entire surface of the first thermal protective film 24 to form a layer of information recording material having a uniform thickness, Are formed in strips on the lands and grooves of the first thermal protection film 24, respectively. The information recording layer pattern 26 partially exposes the surface of the first heat protection film 24. [
제6c도를 참조하면, 상기 정보기록층 패턴(26)과 노출된 제1열보호막(24)의 표면에는 균일한 두께의 제2열보호막(28)이 형성되어 있다. 제2열보호막(28)은 정보기록층 패턴(26) 및 노출된 제1열보호막(24)의 상부에 산화물(Si02)을 증착함에 의하여 형성된다.Referring to FIG. 6C, a second thermal protection film 28 having a uniform thickness is formed on the surface of the information recording layer pattern 26 and the exposed first thermal protection film 24. The second thermal protection film 28 is formed by depositing an oxide (SiO 2 ) on the information recording layer pattern 26 and the exposed first thermal protection film 24.
그리고 상기 위상변경 광디스크는 제6d도에 도시된 바와 같이 상기 제2열보호막(28)의 상부에 균일한 두께로 형성된 반사물질층(30)을 추가로 구비한다. 반사물질층(30)은 제2열보호막(28)의 상부에 알루미늄 합금을 증착시킴에 의하여 형성된다.The phase change optical disc further includes a reflective material layer 30 formed at a uniform thickness on the second thermal protection film 28 as shown in FIG. 6d. The reflective material layer 30 is formed by depositing an aluminum alloy on top of the second thermal protection film 28.
마지막으로, 상기 반사물질층(30)의 표면에는 접착층(32)이 형성되어 있다. 접착층(32)은 접착물질을 도포 함에 의하여 평탄화된 표면을 갖도록 형성되어 뒷면 또는 앞면을 이루는 광디스크의 다른 면과 접착된다.Finally, an adhesive layer 32 is formed on the surface of the reflective material layer 30. The adhesive layer 32 is formed to have a planarized surface by applying an adhesive material, and adheres to the other surface of the optical disk on the back surface or the front surface.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 위상변경 광디스크는 투명기판의 랜드 및 그루브에 띠 형상의 정보기록층 패턴을 형성하여 정보의 반복 기록시 열전도의 범위를 최소화하고 기기록피트 및 비사용피트간의 반응속도의 차이를 최소화 한다. 이로 인하여, 본 발명에 따른 위상변경 광디스크는 정보의 제기록시의 광에너지의 이용효율을 극대화하고 기록피트가 일정한 형태로 형성되도록 하여 재생시 재생신호에서의 잡음성분의 발생을 방지할 수 있는 이점을 제공한다.As described above, the phase-change optical disc according to the present invention forms a band-shaped information recording layer pattern on a land and a groove of a transparent substrate to minimize the range of heat conduction during repeated recording of information, Minimize the difference in speed. Therefore, the phase-change optical disc according to the present invention maximizes the utilization efficiency of the light energy in the information recording mode and allows the recording pits to be formed in a constant shape, thereby preventing the generation of noise components in the reproduction signal during reproduction to provide.
이상과 같이, 본 발명을 제4도 및 제6도에 도시된 위상변경 광디스크를 예로 들어 설명하였으나 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않으면서 약간의 수정 또는 변경에 의해 본 발명을 손쉽게 실시할 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described by taking the phase-change optical disc shown in FIGS. 4 and 6 as an example. However, any person skilled in the art can make a slight modification or change without departing from the spirit and scope of the present invention The present invention can be easily carried out.
그러므로 본 발명은 실시 예에 극한 되어서는 안될 것이며 단지 다음의 특허청구의 범위에 의해서만 설정되어야 할 것이다.The present invention, therefore, should not be construed as limited to the embodiments set forth herein, but only by the following claims.
Claims (2)
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