KR100257888B1 - 소거가능형 양면 유기광기록 디스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소거가능형 양면 유기광기록 디스크에 관한 것으로, 투명기재 양면에 기록층, 소거층 및 프리그루브가 형성된 투명층이 차례로 각각 형성되고, 프리그루브가 형성된 면에는 Cu, Al, Rh, Au, Pt 중 적어도 일종으로 이루어진 반사막이 20-150Å의 두께로 적층되며, 소거층과 대응하는 프리그루브 부위와의 공간에서 트래킹되어 기록 및 재생토록 한 것으로, 프리그루브에 의해 프리포매팅되므로 트래킹 문제를 해결할수 있고 양쪽면으로 기록가능하여 기록용량이 2배로 커지며 기판의 프리그루브면에 반사막을 형성하여 기록특성(CNR)이 우수한 특징을 가진다.

Description

소거가능형 양면 유기광기록 디스크

제1(a)도는 종래의 막면입사형 디스크 단면도.

제1(b)도는 종래의 기판입사형 디스크 단면도.

제2도는 종래의 막면입사형 디스크와 기판입사형 디스크의 기록 특성도.

제3도는 본 발명의 디스크 단면도.

제4도는 본 발명 디스크의 기록 특성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 투명기재 11 : 기록층

12 : 소거층 13 : 프리그루브

14 : 기판 15 : 반사막

본 발명은 소거 가능형 유기광기록 매체에 관한 것으로, 프리그루브가 있는 기판을 양면에 부착시켜 프리포매팅(preformatting)이 필요없는 소거가능형 양면유기광기록 디스크에 관한 것이다.

일반적으로 광기록 매체는 기존의 자기 기록 매체에 비해 기록 밀도가 높고 비접촉식 기록재생으로 여러번 기록 재생을 하여도 깨끗한 기록을 재현할 수 있는 등의 많은 이점이 있다. 매체중 광자기 디스크는 기록층 재료가 무기물질로서 제조시 진공증착이 필요하며, 디스크 드라이브에 광과 자기장치가 필요하여 시스템이 복잡하고 제조시 어려움이 많다. 또한 시스템에서 광만으로 기록재생이 가능한 방법으로는 무기 또는 유기물질을 기록재료로 사용하는 기록매체 제작방법이 있으나 무기계는 제작시 진공증착이 필요한 단점이 있다. 이에 대해 유기광기록 재료는 광기록 시스템에서 자기가 필요없이 광만으로 기록재생이 가능하며 스핀코팅등의 간단한 방법으로 기록매체를 제조할 수 있는 이점이 있다. 상기 유기광기록 재료는 기능상으로 1회 기록후 여러번 재생 가능한 WORM(Write Once Read Many)형과 기록후 소거 및 재기록이 가능한 소거가능형으로 분류될 수 있다. 또한 기록원리에 따라서는 액정 상변화형, 무기상변화형, 기록막의 표면 형상변화형등으로 소거가능형을 분류할 수 있다.

상기 소거가능형 기술의 일예를 나타낸 미국 옵티칼 데이타사(ODI)의 미국특허 제4,912,696호 동4,852,075호등에서는 기록 레이져를 기록막 표면에 집광하여 범프를 형성시켜 기록하고, 범프가 형성된 기록부위와 미기록부위간의 반사율 차이를 유도함으로서, 기록 및 재생이 가능한 광기록 방법을 발표하였다. 이들을 실용화시킨 디스크의 구조는 제1(a)도의 막면 입사형(Air Incident 형)과 제1(b)도의 기판 입사형(Substrate Incident 형)으로 나타낼 수 있다. 막면 입사형은 제1(a)도와 같이 기판(1)위에 기록층(2), 소거층(3), 공기층(4) 및 보호층(5)이 차례로 구성된 구조로써, 소거층(3)이 공기층(4)에 의하여 공기와 접하여 있고 프리그루브(pregroove)가 없어 기록시 프리포매팅(preformatting)이 필요한 단점이 있다.

이러한 막면 입사형을 사용시 프리포매팅 작업이 필요한 단점을 개선하기 위하여 프리그루브가 있는 기판을 사용한 것이 제1(b)도와 같은 기판 입사형인바, 기록층(6)위에 소거층(7), 압축층(8) 및 하면이 프리그루브를 이룬 기판(9)이 코팅된 구조를 이루고, 기판(9)을 통하여 레이져가 조사되도록 하고 기판(9)만의 반사율로는 반사율이 작아 반사율을 향상시키기 위하여 압축층(compression layer)(8)을 설치한 것이다. 압축층(8)은 위의 기판(9)과 아래의 기록층(6)과의 굴절율 차이가 큰 재료를 사용함으로 반사율을 향상시키고자 하였다. 그러나 압축층(8)을 도입하면 압축층(8)에 의해 레이져가 흡수되거나 반사되어 기록층(6)에 흡수되는 입사광량이 적어져 제2도에서와 같이 CNR 값이 작아진다. 결국 프리포매팅의 필요성이 없어 편리하나 CNR이 저하되는 단점이 있다.

본 발명은 이를 해결코자 하는 것으로 기판입사형의 압축층을 제거하는 대신 기판에 프리그루브 및 얇은 반사막을 설치하여 프리포매팅이 필요없는 양면유기광기록 디스크를 개발하였다. 즉 투명기재 양면에 기록층, 소거층 및 프리그루브가 형성된 기판이 각각 차례로 형성되고, 프리그루브가 형성된 면에는 반사막이 코팅된 것이다.

이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명의 디스크 단면도로써, 본 발명은 투명기재(10) 양면에 기록층(11), 소거층(12) 및 프리그루브(13)가 내면부에 일정 간격으로 형성된 기판(14)이 각각 차례로 형성되고, 기판(14)의 프리그루브(13)면에는 반사막(15)이 코팅된 것이다.

본 발명에서의 반사막(15)은 고내열성이며 사용하는 레이져를 흡수하지 않는 재질로서 5-40%의 입사광은 반사를 하고 95-60%의 입사광은 투과하며, 반사광에 의하여 트래킹(tracking)되고 투과광에 의해 기록층(11)에 기록가능토록 반사막(15)의 두께를 조절함이 바람직하다.

본 발명은 얇은 유리 또는 폴리에스터 필름등의 투명기재(10) 양면에 기록층(11) 및 소거층(12)을 각각 형성하고, 이어 반사막(15)이 코팅되고 프리그루브(13)가 있는 기판투명층(14)을 반사막(15)이 안쪽에 오도록 각각 붙인다. 이때 기판(14)에 코팅된 반사막(15)은 Cu, Al, Rh, Au, Ag, Pt 등이 바람직하게 사용가능하며, 이들의 두께에 따라 반사율 및 투과율을 조절가능토록 약 20-150Å으로 설계함이 바람직하다. 이때 150Å을 초과하면 레이져의 투과도가 낮아져 기록성이 떨어지며 20Å보다 낮으면 반사막에서 반사광량이 적어져 트래킹이 불가능하다.

본 발명에서 기록층(11) 코팅의 지지체로 사용된 유리 또는 PET 필름의 투명기재(10)는 표면조도 Ra가 50Å 이하인 것으로 구성되며 기록층(11)은 열팽창 계수가 크며 열전도도가 낮은 엘라스토머와 유기색소를 섞어 사용한다. 엘라스토머의 바람직한 일예로는 폴리우레탄을 들수있다. 또한 사용된 유기색소는 기록용 레이저에 대한 흡광계수가 크며 내열성이 우수한 색소(Phthalocynine계, cynine계, carbonium계)로 구성함이 바람직하다.

본 발명에서의 소거층(12)도 수지와 색소로 구성되며, 수지는 기록층(11)에 사용된 수지에 비해 유리전이 온도가 현저히 높고 실온에서 모듈러스가 큰 투명수지로 이의 바람직한 일예로는 폴리카보네이트를 들수 있다. 또한 소거층(12)에 첨가되는 색소는 반사율이 우수하며 내환경성이 뛰어난 퀴논(quinone)계 색소를 사용함이 바람직하다.

본 발명에 사용된 기판(14)은 내열성이 우수한 폴리카보네이트(PC), 아몰포스 폴리올레핀(APO)등의 투명수지로 프리그루브(13)가 내면측에 형성되고, 반사막(15)은 Cu, Al, Rh, Au, Ag, Pt의 적어도 일종인 프리그루브(13)가 있는 기판(14)면에 또한 코팅된다. 이와같이 이루어지는 본 발명의 디스크는 레이져다이오드에 의해 기록, 재생 및 소거가 이루어진다.

즉, 기록시에는 기록용 레이져를 기록층(11)에 집광시키며 프리그루브(13)에 의해 프리포매팅되고 반사막(15)이 코팅된 기판(14)에 트래킹되어지면서 기록된다. 구체적으로, 기록용 레이져에 의한 입사광의 일정량(예를들어 5-40%)은 기판(14)의 반사막에 의해 반사되어져 이 반사광에 의해 트래팅되어지며, 나머지 광량(예를들어 95-60%)은 기판(14) 및 반사막(15)을 투과하여 기록층(11)에 전달된다. 기록층(11)에 전달된 광량은 기록층(11)에 의해 흡수되며 곧 열로 전환되어 기록층(11)이 팽창하게 되며 또한 소거층(12)을 범프형태로 밀어올리게 된다. 이때 소거층(12)은 유리전이 온도(Tg) 이하에서 점탄성(viscoelastic) 변형이 있게되므로, 레이져 조사가 끝나면 팽창한 기록층(11)은 원상복귀하려하나 소거층(12) 수지와의 접착력으로 인하여 복귀되지 못하고 범프형태로 팽창돌출된 형태가 그대로 유지되어 기록되는 것이다.

기록재생시에는 재생 레이져를 기록층(11)표면에 집광하고 프리포매팅된 트랙 프리그루브(13)을 따라 레이져를 조사해가면 기록부위에서는 재생레이져가 범프에 산란반사되므로 미기록부위에 비해 반사율이 저하되고, 이와같은 반사율 차이에 의해 기록을 재생(예를들어 범프부위는 로직 1, 미기록부위는 0)할수 있다.

기록 소거시에는 소거용 레이져를 소거층(12) 표면에 집광시켜 소거층(12)을 유리전이 온도 이상으로 가열하면 소거층(12) 수지의 모듈러스가 급격히 감소하여 기록층(11) 수지의 원상복귀하려는 힘을 이기지 못하여 복귀함으로써 범프모양이 없어지게 되어 기록이 소거된다.

위의 기록, 재생, 소거의 모든 과정은 프리포매팅된 기판(14)에 의해 트래킹되면서 위 과정들이 진행되어지며, 기록이 양면으로 가능하므로 기록용량이 한쪽면만 사용하던 것에 비해 2배 증가된다.

또한 매기록 매체마다 프리그루브가 있는 기판을 부착하지 않고 기록을 읽을 수 있는 드라이브에 프리그루브의 반사막이 코팅된 기판 2장을 고정시키고 그 사이에 기록층과 소거층이 코팅된 기록재료를 삽입하는 것도 가능하다.

이상과 같이 본 발명은 프리그루브에 의하여 유기광기록의 트래킹 문제를 해결하였으며, 프리그루브에 의한 투명층과 소거층간이 에어샌드위치 상태로 이루어져 기록 및 소거가 용이하므로 기록특성이 향상된다. 또한 양쪽면으로 기록을 가능하게 하므로 동일한 1장의 디스크에 비해 2배의 기록용량을 가능케 하고, 투명층의 프리그루브면에 반사막을 형성하여 기록특성(CNR)이 우수하다.

이하 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명한다.

[실시예 1]

바인더용 폴리우레탄(Morton International Inc., Morthane CA-238) 10g과 폴리이소시아네이트(Bayer, desmodur L-75) 5g 및 색소 IR820(일본화약) 1.5g을 시클로헥산 100ml에 녹여 혼합함으로써 기록층용 용액을 만들었다. 또한 폴리카보네이트 10g과 색소 KFL(일본감광색소) 0.2g을 200ml 메틸렌 클로라이드에 녹여 소거층 용액을 만들었다. 또한 지름이 130mm 표면조도가 Ra가 20Å 이하인 0.7mm 두께의 유리(투명기재(10))를 증류수로 세척한후 상기 기록층 용액에 넣었다가 꺼내어 80℃에서 2시간, 120℃에서 12시간 건조시켜 3㎛ 두께의 기록층(11)을 양면에 코팅하였다. 이 코팅된 유리를 소거층용 용액에 넣었다가 꺼내어 60℃ 진공에서 12시간 건조하여 0.5㎛의 두께로 소거층(12)을 코팅하였다. 이어 지름 2㎛의 스페이서(spacer)를 함유하고 있는 열경화성 접착제를 소거층(12) 외곽에 약 1mm의 폭으로 코팅한후, 반사막(15)이 코팅된, 프리그루브(13)가 있는 기판(14)을 반사막(15)이 안쪽으로 오도록 소거층 양쪽에 접착하여 80℃에서 2시간 경화하여 양면 유기광기록 디스크를 만들었다. 이때 사용한 반사막(15)은 Pt으로 75Å의 두께로 전자빔을 사용하여 코팅하였다. 제조된 디스크에다 830nm의 레이져 다이오드를 사용하여 기록속도 3m/sec, 기록 출력 10mW, 변조 1Mhz로 기록하였을때의 기록특성을 제4도에 나타내었다. 제4도와 같이 기록출력이 5mW 이상에서는 60dB 이상의 CNR 값을 나타내어 ODI의 기판 입사형보다 기록특성이 우수함을 알수 있었다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 방법으로 유리 기판위에 기록층(11)과 소거층(12)을 코팅하였다. 이어 프리그루브(13)가 있는 기판(14)에 60Å 두께로 반사막(15)을 설치한 투명층(14)을 기록층(11) 및 소거층(12)이 코팅된 유리 위에(스페이서 없이) 양면으로 겹쳐 고정시키고, 기록특성을 실시예 1에서와 동일한 방법으로 측정하였다. 그 결과 실시예 1에서와 비슷한 특성을 나타내어 스페이서를 사용하지 않아도 가능함을 알수 있다.

[비교예 1]

실시예 1과 동일방법으로 유리기판 위에 기록층, 소거층을 코팅하였다. 또 프리그루브가 있는 기판에 탄성 실리콘 수지인 다우 코닝사의 Sylgard 184를 1㎛ 두께로 프리그루브가 있는 쪽에 코팅하여 압축층을 제작하였다. 위의 기록층 및 소거층이 코팅된 유기판과 압축층이 코팅된 기판을 접합시켜 ODI 사가 제안한 기록매체를 만들고, 이들의 기록특성을 제4도에서 본 발명의 실시예 1과 비교하였다.

Claims (2)

1. 기록층, 소거층 및 프리그루브가 있는 투명층을 포함하여 이루어지는 소거가능형 기록매체에서, 투명기재(10) 양면에 기록층(11), 소거층(12) 및 프리그루브(13)가 형성된 기판(14)을 각각 차례로 적층하고; 상기 기판(14)의 프리그루브(13)가 형성된 면에는 입사광의 반이상을 투과시키는 반사막(15)이 형성됨을 특징으로 하는 소거가능형 양면 유기광기록 디스크.
2. 제1항에 있어서, 반사막(15)은 Cu, Al, Rh, Au, Ag, Pt 중의 적어도 일종으로 20-150Å 두께로 코팅되어 형성됨을 특징으로 하는 소거가능형 양면 유기광기록 디스크.