KR100363256B1 - 광기록 매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광기록 매체에 관한 것이다. 안내골이 형성되어 있는 기판과 상기 기판 위에 순차적으로 적층되어 있는 금속박막층, 유기박막층 및 반사막을 포함하는 광기록 매체에 있어서, 상기 금속 박막층이 Al, Cr, Al/Ti, Cu, Cu/Al, Ni, Pt, Ag, Ta, Pb, Te, Ge, Sb, Fe, Ti의 질화물 또는 탄화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 본 발명에 의한 광기록 매체는 금속박막의 열전도율이 작아 특히 고밀도 광디스크에서 기록 특성이 우수하다.

Description

광기록 매체 {Optical recording medium}
본 발명은 광기록 매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지터 특성이 향상되어 열신뢰성 및 광신뢰성이 개선된 추기형 광기록 매체에 관한 것이다.
광기록 매체는 기존의 자기기록 매체에 비해 기록단위당 기록면적이 작아 고밀도용 기록매체로 많이 사용되고 있다. 이러한 광기록 매체는 그 기능에 따라, 기록되어진 정보를 재생만 하는 재생 전용형(Read Only Memory), 1회에 한하여 기록가능한 추기형(Write Once Read Many : WORM) 및 기록 후 소거 및 재기록이 가능한 소거 가능형(Erasable)으로 구분된다. 기록 가능한 광기록 매체는 기록 전후 기록층의 물리적인 변형 상변화, 자기적 성질 변화 등에 기인한 반사율 변화로 기록을 재생하게 된다.
추기형 광디스크는 1회에 한하여 기록할 수 밖에 없는 단점이 있으나, 저 가격화가 가능하고 문서를 손상없이 장기간 보존 가능한 장점이 있어 여전히 광기록 매체로 각광을 받고 있다. 사회 발전에 따라 정보량이 증가하고 정보가 디지털화 되어 고밀도 추기형 광디스크의 수요가 점차 증가하고 있는 추세이다.
현재 추기형 광기록 매체는 디스크 형태로 실용화 되어 있다. 특히 데이터 저장용 디스크, 기록가능한 오디오 시디(Compact Disk), 포토 시디 등의 분야에서 상당한 진전을 보이고 있다. 이러한 광기록 매체가 시디와 호환 가능하게 이용되기 위해서는 약 65% 이상의 반사율과 47dB 이상의 CNR(Carrier to Noise Ratio)을 유지해야 하고 기록의 장기보존성 및 높은 기록 감도가 요구된다.
미국 특허 제 4,990,388호에서는 도 1에서와 같이 기판 위에 시아닌(cyanine) 색소를 코팅하고 기판 위에 중간층(inter layer)을 설치하여 기판손상이 방지될 수 있도록 하였다. 또한 색소층 위에 금속반사막 및 보호층을 설치하여 추기형 광디스크를 제조하였다. 시아닌 색소는 빛에 매우 약하여 광신뢰성이없어 소광제(guencher)를 필요로 하며, 따라서 열적 특성이 다른 두 화합물이 광에 대해 반응하게 되어 기록특성이 저하될 뿐만 아니라 스핀코팅(spin coating)한 용액의 재사용시 문제가 있고, 또한 가격이 비싸다는 단점이 있다.
한편, 미국 특허 제 5,728,441호에서는 기판 위에 금속박막 및 유기박막을 만들고 그 위에 금속반사막 및 보호층을 만들어 광디스크를 제조하였다. 기록시 금속박막이 기록광을 흡수하여 발열하게 되며, 이로 인해 기판이 팽창되고 유기박막이 변형되어 기록이 이루어진다. 이때 사용되는 금속박막으로는 Au, Al, Ag, Cu, Cr, Ti, Ta, Cu, Ni, Pt 또는 이들의 합금 형태로 사용이 가능하며 진공증착, 전자빔(E-beam), 스퍼터링(sputtering) 등의 방법으로 만들 수 있다. 그러나, 광디스크의 발전이 고밀도화로 진행되면서 기록 피트(pit)의 크기가 작아져서 기록마크인 피트의 길이를 정확히 조절하기 어려워지고, 기록 피트간의 거리가 점점 가까워지면서 신호의 크로스토크가 증가하게 된다. 따라서 고밀도화가 진행되면서 상기 금속들보다 열전도도가 낮은 금속박막이 요구되어진다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하기 위해 금속박막층을 열전도율이 낮은 재질을 사용하여 제조함으로써 기록특성이 향상된 추기형 저가격 광디스크를 제공하는 것이다.
도 1은 종래 광디스크의 적층구조를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광디스크의 적층구조를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광디스크에 형성된 기록부위와 미기록부위를 나타내는 단면도이다.
도 4는 광디스크의 유기박막층의 두께에 따른 반사율의 변화를 나타내는 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 20, 30... 기판 11... 중간층(inter layer)
12... 색소층 13, 23, 33... 반사막
21, 31... 금속박막 기록층 22, 32... 유기박막층
14, 24, 34... 보호막
상기 과제를 달성하기 위해서 본 발명에서는 안내골(pregroove)이 형성되어 있는 기판과 상기 기판 위에 순차적으로 형성되어 있는 금속 박막층, 유기박막층및 반사막을 포함하는 광기록 매체에 있어서, 상기 금속 박막층이 Al, Cr, Al/Ti, Cu, Cu/Al, Ni, Pt, Ag, Ta, Pb, Te, Ge, Sb, Fe, Ti의 질화물 또는 탄화물의 1종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광기록 매체를 제공한다.
상기 금속박막 기록층의 두께는 3 내지 50nm인 것이 바람직하다.
상기 광기록 매체는 780nm의 파장영역인 CD-R에 적용하는 경우 반사율이 55%이상, 650nm의 파장영역인 DVD-R에 에 적용하는 경우 반사율이 30%이상이며 635내지 660nm의 파장영역에서 기록가능한 것이 바람직하다.
상기 유기박막층용 유기물은 기록파장에서 굴절율(n)이 1.7이상이며, 열분해 온도가 80 내지 300℃인 것이 바람직하다.
상기 유기박막층은 안트라퀴논(anthraquinone)계 색소, 디옥사딘(dioxadine)계 색소, 트리페노디티아진(triphenodithiazine)계 색소, 페난트렌(phenanthrene)계 색소, 시아닌(cyanine)계 색소, 프탈로시아닌(phthalocyanine)계 색소, 나프탈로시아닌(naphthalocyanine)계 색소, 메로시아닌(merocyanine)계 색소, 피릴륨(pyrylium)계 색소, 크산틴(xanthine)계 색소, 트리페닐메탄(triphenylmethane)계 색소, 크로코늄(croconium)계 색소, 아조(azo)계 색소, 인디고이드(indigoid)계 색소, 메틴(methine)계 색소, 아줄렌(azulene)계 색소, 스쿠아륨(squarium)계 색소, 설파이드(sulfide)계 색소, 메탈 디티올레이트(metal dithiolate)계 색소로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 색소를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유기박막층의 두께는 안내골 부위에서 30 내지 120nm인 것이 바람직하다.
상기 반사막은 Au, Al, Ag, Cu, Pd, Pt, Ti, Ta, Cr, Ni 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 물질로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 반사막 상에 보호막을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 광기록 매체의 태양과 작용메커니즘을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광기록 매체의 적층구조를 나타내는 단면도이다. 구체적으로, 광기록 매체는 기록시 광을 안내하는 골을 가지는 기판(20)과 상기 기판위에 형성되는 금속박막 기록층(21), 상기 기록층위에 순차적으로 유기박막층(22), 반사막(23) 및 보호막(24)을 구비한다.
이상과 같은 구조를 갖는 본 발명에 의한 광디스크의 기록원리를 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 광디스크에 형성된 기록부위와 미기록부위를 나타내는 단면도이다.
광기록시 집광된 레이저 빔이 금속박막 기록층(31)을 가열하고, 이 열은 기판(30) 및 유기박막층(32)으로 전달된다. 금속박막 기록층(31)의 가열된 부분에 인접한 기판(30)부분은 팽창, 변형되고 그 힘에 의해 금속박막 기록층(31)의 가열된 부분은 유기박막층(32)쪽으로 부풀어 오른다. 도 3에 도시된 바와 같이 기록부위는 기판(30)이 부풀어 오르고 유기박막층(32)도 가열, 변형되며 그 영향으로 반사막(33)까지 변형될 수 있다. 이때 변형되는 정도는 금속박막(31)에서 발생되는 열에 비례하게 되며, 또한, 금속박막(31)과 유기박막층(32)의 구성성분의 종류 및 두께에 따라 변화된다.
본 발명의 광기록 매체에 의하면, 기록부위의 반사율이 미기록 부위의 반사율에 비해 저하되어 기록부위와 미기록부위의 반사율의 차이가 생기며, 이러한 반사율의 차이에 따라 정보의 기록 및 재생이 이루어 질 수 있게 된다. 기록부위의 반사율이 미기록 부위의 반사율에 비해 저하되는 원리는 다음과 같다.
첫째, 기록부위에서 유기박막층의 두께 변화에 의해 페브리-페롯(Fabry-Perot) 효과가 발생하기 때문이다. 유기박막층의 두께는 기록 전의 두께 "d1"에서 기록후의 두께 "d2"로 얇아지게 된다. 따라서, 기록전에는 보강간섭 관계였던 금속박막과 반사막으로부터의 반사광(Rg 및 Rr)은 기록 후에 소멸간섭으로 변화되어 기록부위에서의 반사율이 저하된다. 이러한 현상은 유기박막층의 두께 변화에 따른 반사율의 변화를 나타내는 그래프(도 4)로부터 확인할 수 있다.
둘째, 기록부위의 금속박막에서 재생광의 산란에 의해 반사율이 저하된다. 즉, 전술한 바와 같은 기판의 팽창이 균일하게 되지 않고 불규칙하게 발생될 때 재생광이 금속박막에서 산란되어 반사율이 저하되기 때문이다.
마지막으로 유기박막층에서 광학적인 변화가 발생하기 때문이다. 즉, 기록광이 조사되어 금속박막이 빛을 흡수하고 빛을 흡수한 부위가 국부적으로 가열되거나 완충층이 기록광을 직접 흡수함으로써 유기박막층의 온도가 급격히 상승하면, 유기박막층을 형성하는 물질이 열에 의해 분해되어 광학적 성질이 변화된다. 따라서, 미기록 부위와 기록부 사이에 광경로차로 인한 산란이 발생함에 따라 기록부위에서는 반사율이 감소한다.
이하, 본 발명에 따른 광기록 매체의 각 층에 요구되어지는 특성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 주요 특징인 금속박막은 다음과 같은 특성이 요구된다.
첫째, 기록시 발열효율을 크게 하기 위해 기록 파장에서 흡수가 잘되고 열전도율이 작아야 한다.
둘째, 기록후 미세 금속덩어리(microdroplet)가 형성되는 것을 방지하기 위해 녹는점이 높아야 한다.
셋째, 기록시 기록마크인 피트의 길이를 정확히 조절하기 위해서는 금속재료의 열전도율이 낮아야한다.
넷째, 디스크의 제조를 위해 스퍼터링등에 의한 박막제조가 용이해야 한다.
위의 기준에 적합한 재료로는 TaN, TaC등과 같은 질화물 또는 탄화물을 예를 들 수 있는데, 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이 기존의 Ta보다 열전도율이 낮고 녹는점이 높아 고밀도용의 광디스크에서 우수한 기록 특성을 나타낸다.
물 성 Ta TaN TaC Ni
광학상수 : n, k 1.15, 3.3 0.9, 3.4 2.43, 4.3
녹는점(℃) 2990 3310 3875 1450
열전도율(W/cm℃) 0.58 0.55 0.53 0.91
스퍼터링 수율 0.62 0.62 0.62 1.3
표에서, n과 k는 각각 굴절율의 실수부와 허수부를 나타낸다.
탄탈리움(Ta)등의 질화물 또는 탄화물 박막을 제조하는 방법은 당업계에서 금속 산화물, 질화물 또는 탄화물 제조방법으로 사용되는 것이라면 어느 것이든지 사용할 수 있다. 구체적으로 예를 들면 탄탈리움(Ta)박막 스퍼터링중에 Ar/N₂가스를 혼합 주입함으로써 반응 스퍼터링(reactive sputtering)방법으로 TaN을 기록층으로 제조한다. 또는 TaN 또는 TaC의 타겟을 스퍼터링하여 TaN 또는 TaC 박막을 제조하는 방법이 있다. 상기 표 1에 나타난 바와 같이, TaN 또는 TaC는 금속기록 박막층으로서 적합한 물성을 갖추고 있으며 산화가 되지 않고, 제조공정상의 어려움도 없어 신뢰성이 우수한 디스크의 제조가 가능하다.
본 발명에 의한 금속박막 기록층의 두께는 3 - 50nm가 적합하며, 두께가 이보다 작을 경우 금속박막의 열원으로 작용하지 못하며, 이보다 두꺼울 경우 금속박막의 특성으로 인하여 열전도율이 커져 크로스 토크(Cross-talk)가 증가하여 기록특성이 저하되고, 반사율이 낮아지는 단점이 있다.
본 발명에 있어서 기판은 레이저에 대하여 투명성을 유지하며 우수한 충격강도를 갖고 있고 80 - 200℃의 온도 범위에서 쉽게 팽창 변형될 수 있는 재료로 되어 있다. 이러한 특성을 만족하는 재질로는 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 에폭시 수지, 폴리에스테르, 비정질 폴리올레핀 등이 있으며 유리전이 온도(Tg)가 100 - 200℃인 것이 바람직하다. 또한 기판표면에는 기록 또는 재생시 입사레이저 광을 안내하기 위한 안내골(pregroove)이 형성되어 있으며 그 깊이는 50 내지 300nm가 바람직하다. 이는 만일, 골의 깊이가 50nm 미만일 경우 기판팽창에 의한 반사율이 크게 증가하게 되어 기록신호에 노이즈(noise)가 많게 되며, 반면에 300nm를 초과하는 경우 유기박막층에서 골의 깊이로 인한 반사율이 감소되고, 또한 유기박막층 형성시 스핀 코팅에 의한 균일한 유기박막층을 얻기 어렵기 때문이다.
본 발명에 따른 유기박막층으로 사용되는 물질은 기록 파장에서 굴절율이 1.7이상인 물질로 유기 용매에서 용해 가능하며 스핀 코팅이 가능한 물질이면 가능하다. 또한 기록시 금속박막에 의한 간접 가열로 분해될 때 기록 피트의 가장자리(edge)부분이 깨끗해 지도록 하기 위해서는 열분해 온도가 80 - 300℃ 이고 분해가 급격히 발생하는 유기물이 적합하다.
유기박막층의 재료로는 방향족 화합물, 지방족 화합물, 아미드 화합물, 에스테르 화합물, 우레아, 아민, 황 화합물, 하이드록시 화합물 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으나, 그중 바람직한 물질은 색소로 사용되는 물질이다. 예를 들면 안트라퀴논(anthraquinone)계 색소, 디옥사딘(dioxadine)계 색소, 트리페노디티아진(triphenodithiazine)계 색소, 페난트렌(phenanthrene)계 색소, 시아닌(cyanine)계 색소, 프탈로시아닌(phthalocyanine)계 색소, 나프탈로시아닌(naphthalocyanine)계 색소, 메로시아닌(merocyanine)계 색소, 피릴륨(pyrylium)계 색소, 크산틴(xanthine)계 색소, 트리페닐메탄(triphenylmethane)계 색소, 크로코늄(croconium)계 색소, 아조(azo)계 색소, 인디고이드(indigoid)계 색소, 메틴(methine)계 색소, 아줄렌(azulene)계 색소, 스쿠아륨(squarium)계 색소, 설파이드(sulfide)계 색소, 메탈 디티올레이트(metal dithiolate)계 색소 등이 이들 단독 또는 혼합물로 사용가능하다.
상기 색소는 소량의 유기고분자와의 혼합물로서도 사용될 수 있는데, 이러한 유기고분자의 예로는, 비닐알콜계, 비닐아세테이트계, 아크릴레이트계, 폴리에스테르계, 폴리스티렌계, 폴리우레탄계, 셀룰로오스계 및 지방산계 수지중에서 선택되는 것이 바람직하다.
유기박막층의 두께는 색소의 굴절율 및 흡수율에 의존하지만 안내골 부위에서 30 - 120nm의 두께가 바람직하다.
본 발명에 있어서, 유기박막층은 전술한 재료를 사용하여 통상적인 방법으로 형성된다. 예를 들면 전술한 유기박막층 재료를 유기 용매에 용해한 다음, 이를 금속기록막위에 스핀 코팅함으로써 형성된다. 이때 유기 용매는 기판을 손상시키지 않으면서도, 유기박막층 재료가 쉽게 용해될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명에 있어서 광기록 매체의 반사막은 Au, Al, Cu, Pd, Ti, Ta, Cr, Ni등의 금속 또는 이들의 혼합물로 사용가능하며, 두께는 500-2500Å이 적당하고 진공증착, 전자빔 또는 스퍼터링의 방법으로 제조 가능하다.
본 발명에 있어서, 상기 보호막은 그 역할이 광디스크의 다른 구성 요소를 보호하기 위한 것으로, 충격강도가 크고 투명하며 자외선에 의해 경화 가능한 물질인 에폭시(epoxy)계 또는 아크릴레이트(acrylate)계 자외선 경화수지를 스핀코팅방법으로 도포한 후 자외선으로 경화시킴으로써 제조하는 것이 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서 한정적인 것이 아니라 예시적인 것이다.
< 실시예 1>
깊이 225nm, 최상부의 폭이 0.6㎛, 바닥면의 폭이 0.22㎛, 트랙피치 1.6㎛인안내골을 갖고 있는 1.2mm두께의 폴리카보네이트(PC)기판 위에 4nm의 TaN 박막을 DC 마그네트론 스퍼터링(DC magnetron sputtering) 방법으로 증착하였다. 이때 N₂/Ar 가스의 비율을 1/3으로 혼합주입하였다. 그 위에 유기색소로서 프탈로시아닌계 색소인 Luxol(분해온도 250℃, 780nm에서 n=1.8, k=0.003, 650nm에서 n=1.6, k=0.4, Aldrich사) 0.05g과 시아닌계 색소인 L04(분해온도 238℃, 780nm에서 n=2.3, k=0.02. 650nm에서 n=1.14, k=1.5 일본 감광색소)를 테트라플루오로프로판올(tetrafluoropropanol : TFP) 10ml에 녹인 코팅 용액을 4000rpm으로 스핀코팅하여 유기 박막층을 만들었다. 이때 안내골 부위의 유기박막층 두께를 SEM으로 측정한 결과 약 80nm이었다. 섭씨 40도의 진공 오븐에서 4시간 동안 건조시킨후 Ag를 진공증착하여 100nm 두께의 반사막을 제조하였으며, 그 위에 에폭시아크릴레이트계 자외선(UV) 경화수지(Philips 40025)를 스핀 코팅 한 후 경화시켜 디스크를 제조하였다.
상기 디스크를 780nm의 레이저를 사용한 평가설비(APEX사 OHMT-500 CD-R 테스터)를 사용하여 평가한 결과 기록전 반사율이 66%이었으며, 기록속도 1.3m/sec, 기록파워 8mW, 720KHz로 기록후 0.7mW 레이저로 기록재생시, 최대반사율(Rtop) 64%, CNR(Carrier to Noise ratio)이 65dB이었다.
상기 디스크를 파이오니어의 RPD-1000 CD-R 레코더를 이용하여 오디오 기록한 후, 필립스사의 CD 플레이어 마크Ⅱ에서 재생하였다. 지터(jitter)값은 28ns 이었으며, 특성 평가설비 CD-CATS (Audio Development사, 스웨덴)로 기록특성을 평가한 결과 전 항목이 CD규격을 만족하였다.
상기 디스크를 자외선분광계(UV spectrometer, Shimatsu MPC3100)으로 650nm에서 반사율을 측정한 결과 38%로 모든 DVD 플레이어에서 재생 가능하였다.
< 실시예 2 >
깊이 160nm, 최상부의 폭이 0.3㎛, 바닥면의 폭이 0.10㎛, 트랙피치 0.8㎛인 안내골을 갖고 있는 0.6mm두께의 폴리카보네이트(PC) 기판 위에 10nm의 TaN 박막을 DC 마그네트론(DC magnetron) 방식에 의한 반응 스퍼터링(reactive sputtering) 방법으로 증착하였다. 이때 N₂/Ar 가스의 비율을 1/3 으로 혼합주입하였다. 그 위에 cyanine계 색소 NK4321 0.13g을 TFP 10ml에 녹인 코팅 용액을 4000rpm 으로 스핀코팅하여 유기색소 박막을 만들었다. 이때 안내골 부위의 유기박막층 두께를 SEM으로 측정한 결과 약 80nm였다. 40℃의 진공 오븐에서 4시간 동안 건조시킨 후 100nm의 Ag를 진공 증착하여 반사막을 제조하였으며, 그 위에 에폭시아크릴레이트계 자외선 경화수지(Philips 40025)를 스핀 코팅을 한 후 경화시켰다. 그 위에 접착제를 이용하여 0.6nm 두께의 PC 더미디스크(dummy disc)를 붙여 디스크를 완성하였다.
상기 디스크를 635nm 의 레이저를 사용하는 평가설비(Pulstech사 DDU-1000)를 사용하여 평가한 결과 기록전 반사율이 48%, 푸쉬풀(push-pull)이 0.27이었다. 기록속도 3.85m/sec, 기록파워 8mW, 8/16 변조(modulation)로 기록한 후 0.7mW 레이저로 기록재생할 때, 최대반사율(Rtop)이 46%, 지터값이 7.8%, 변조비 (modulatio ratio) 0.75를 얻었다.
상기 디스크에 파이오니어의 DVD-R 레코더(Pioneer DVR S-101)로 동화상을 기록한 후, 파나소닉, 도시바, 삼성의 DVD 플레이어로 재생한 결과 재생가능하였다.
상기 디스크를 651nm 파장을 갖는 DDU-1000 평가설비로 평가한 결과 최적 기록파워(optimum writing power)가 10.5mW, 지터값이 8.2%로서, 635nm로 기록시와 커다란 차이가 없었다.
< 실시예 3 >
상기 실시예 2에서 TaN 대신에 TaC을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 디스크를 제조 평가하였다. 즉, TaC를 스퍼터링할 때, 타겟을 TaC로 사용하여 DC 마크네트론 방식으로 스퍼터링하였다. 이 디스크의 기록전 반사율은 51%, 푸쉬풀(push- pull)이 0.25 이었으며, 최적기록파워(optimum writing power)는 9.0mW로 기록한 후 최대반사율(Rtop) 48%, 지터값은 8.5%, 변조비 0.65로 규정집을 만족하였다.
상기 디스크를 650nm 파장으로 기록시 최적 기록파워가 10.4mW, 지터값이 8.6%, 변조비가 0.63으로 635nm 파장으로 기록한 경우와 유사한 특성을 나타내었다.
< 비교예 1 >
상기 실시예 1에서 TaN 대신 Ta를 사용한 것을 제외하고는 동일 방법으로 디스크를 제조 평가하였다. 이때 측정된 지터값은 31ns로 규정집(35ns이상)을 만족하였으나 TaN의 지터값보다 큰 값을 나타내였다.
< 비교예 2 >
상기 실시예 2에서 TaN 대신에 Ta를 사용한 것을 제외하고는 동일 방법으로디스크를 제조 평가하였다. 635nm의 레이저를 사용하는 평가설비(Pulstech사 DDU-1000)를 사용하여 평가한 결과 기록전 반사율이 50%, 푸쉬풀(push-pull)dl 0.30이었다. 기록속도 3.85m/sec, 기록파워 8mW, 8/16변조(modulation)로 기록한 후 0.7mW레이저로 기록재생할 때, 최대반사율(Rtop)이 48%, 지터값이 8.5%, 변조비(modulation ratio) 0.72를 얻었다. 상기 디스크를 651nm의 파장을 갖는 DDU-1000평가설비로 평가한 결과 최적 기록파워(optimum writing power)가 10.8mW, 지터값이 8.7%이었다.
이는 DVD-R 규정집(9%이하)를 만족하였으나 실시예 2의 지터값보다 큰값을 나타내었다.
< 비교예 3 >
금속박막층을 전혀 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 제조하였다. 즉, 폴리카보네이트(PC) 기판 위에 유기색소층을 바로 스핀 코팅하였으며, 최적화된 코팅용액의 농도는 2.1g/10ml이었다. 상기 디스크를 635nm의 레이저를 사용하는 평가설비(Pulstech사 DDU-1000)를 사용하여 평가한 결과 기록전 반사율이 56%, 푸쉬풀이 0.15이었다.
상기 디스크를 기록속도 3.85m/sec, 기록파워 9.5mW, 8/16 변조로 기록한 후 0.7mW 레이저로 기록재생한 결과 최대반사율(Rtop)이 54%, 지터값이 12.8%, 변조비가 0.62로 표준화규정(지터값이 9.0% 이하)을 만족시키지 못하였다.
상기 디스크에 파이오니어 DVD-R 레코더(Pioneer DVR S-101)로 동화상을 기록한 후 파나소닉, 도시바, 삼성의 DVD 재생기로 재상한 결과 많은 에러가 발생하여 정상적인 재생이 불가능하였다.
상기 디스크를 651nm 파장을 갖는 DDU-1000 평가설비로 평가한 결과, 최적 기록파워가 13.5mW, 지터값이 18.0%로 635nm로 기록한 경우와 비교하여 커다란 차이를 나타내었다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 광기록 매체는 Ta, Al, Cr, Al/Ti, Cu, Cu/Al, Ni, Pt, Ag, Pb, Te, Ge, Sb, Fe, Ti의 질화물 또는 탄화물을 금속박막으로 사용하여 금속박막을 사용한 기록 가능형 광디스크의 기록시 지터특성을 향상시켰다.
본 발명에 따른 광기록매체는 유기박막층을 얇게 코팅하여도 기록신호의 크기가 충분하여 기록매체의 저가격화가 가능하고, 기록신호가 3가지 요인에 의해 생성되므로 유기박막층의 굴절율이 종전과 같이 크지 않아도 된다.
한편, 기록시 발열원이 금속박막이므로 금속박막 표면에서 최대 가열되어 종래 유기박막층에서 최고 발열이 일어나는 경우보다 반사막으로의 열전도가 작아 기록매체의 기록 감도가 종전 기록매체보다 우수하다.
또한, 금속박막의 광학 특성이 파장의존성이 작아, 제조된 디스크의 파장의존성이 작다.
본 발명에 의해 제조된 디스크는 CD-R용으로 제조되더라도 DVD에서도 재생가능하며, DVD-R용으로 제조되는 경우라도 635nm와 650nm파장에서 모두 기록가능한 장점이 있다. CD와 호환 가능한 디스크의 경우 780nm의 파장영역에서 반사율이 55%이상이며, DVD와 호환 가능한 디스크의 경우 650nm의 파장영역에서 반사율이 30% 이상이다.

Claims (10)

  1. 안내골이 형성되어 있는 기판과 상기 기판 위에 순차적으로 적층되어 있는 금속박막 기록층, 유기박막층 및 반사막을 포함하는 광기록 매체에 있어서, 상기 금속박막 기록층이 Al, Cr, Al/Ti, Cu, Cu/Al, Ni, Pt, Ag, Ta, Pb, Te, Ge, Sb, Fe, Ti의 질화물 또는 탄화물의 1종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 금속박막 기록층의 두께가 3 내지 50nm인 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  3. 제 1항에 있어서, 635 내지 660nm의 파장영역에서 기록가능한 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 유기박막층용 유기물은 기록파장에서 굴절율(n)이 1.7이상이며, 열분해 온도가 80 내지 300℃인 것을 특징으로 하는 광기록매체.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 유기박막층이 안트라퀴논계 색소, 디옥사딘계 색소, 트리페노디티아진계 색소, 페난트렌계 색소, 시아닌계 색소, 프탈로시아닌계 색소,나프탈로시아닌계 색소, 메로시아닌계 색소, 피릴륨계 색소, 크산틴계 색소, 트리페닐메탄계 색소, 크로코늄계 색소, 아조계 색소, 인디고이드계 색소, 메틴계 색소, 아줄렌계 색소, 스쿠아륨계 색소, 설파이드계 색소 및 메탈 디티올레이트계 색소로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 색소를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 유기박막층의 두께는 안내골 부위에서 30 내지 120nm의 범위인 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 반사막은 Au, Al, Ag, Cu, Pd, Pt, Ti, Ta, Cr, Ni 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 반사막은 그 두께가 500 내지 2500Å인 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 반사막 상에 보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 보호막은 에폭시계 또는 아크릴레이트계 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 광기록 매체
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