KR100551145B1 - 광디스크 - Google Patents

광디스크 Download PDF

Info

Publication number
KR100551145B1
KR100551145B1 KR1019980008719A KR19980008719A KR100551145B1 KR 100551145 B1 KR100551145 B1 KR 100551145B1 KR 1019980008719 A KR1019980008719 A KR 1019980008719A KR 19980008719 A KR19980008719 A KR 19980008719A KR 100551145 B1 KR100551145 B1 KR 100551145B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
groove
land
width
recording layer
Prior art date
Application number
KR1019980008719A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980080295A (ko
Inventor
마사끼 가가와
준 나까노
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR19980080295A publication Critical patent/KR19980080295A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100551145B1 publication Critical patent/KR100551145B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2407—Tracks or pits; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24073—Tracks
    • G11B7/24076—Cross sectional shape in the radial direction of a disc, e.g. asymmetrical cross sectional shape
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/1055—Disposition or mounting of transducers relative to record carriers
    • G11B11/10576—Disposition or mounting of transducers relative to record carriers with provision for moving the transducers for maintaining alignment or spacing relative to the carrier
    • G11B11/10578—Servo format, e.g. prepits, guide tracks, pilot signals
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
    • G11B7/00718—Groove and land recording, i.e. user data recorded both in the grooves and on the lands
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2407—Tracks or pits; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24073—Tracks
    • G11B7/24079—Width or depth
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0938—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following servo format, e.g. guide tracks, pilot signals

Landscapes

  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은, 랜드/그루브 방식의 광 디스크에서 랜드와 그루브에서의 광학적 특성이 등가로 되고, 랜드/그루브 기록에 적합한 광 디스크를 제공한다.
기판(2) 상에 형성된 그루브의 폭이 기판(2) 상에 형성된 랜드의 폭보다도 큰 값을 갖는다. 기판(2) 상에 형성된 그루브의 평균 폭 Wg가 하기의 식으로 규정된다.
0.46Tp + 2 ≤ Wg ≤ 0.54Tp + 2
(여기서, = (Tg-To)/tanθ;
Tg는 기판(2) 상에 형성된 그루브의 경사부 상에 형성된 기록층(3)의 막 두께;
To는 기판(2) 상에 형성된 그루브의 평탄부 상에 형성된 기록층(3)의 막 두께;
θ는 기판(2) 상에 형성된 그루브의 경사부와 평탄부가 이루는 각도; 및
Tp는 기판(2) 상에 형성된 그루브의 평균 폭 Wg와 랜드의 평균 폭 Wl과의 합)

Description

광 디스크{OPTICAL DISC}
본 발명은 광 디스크에 관한 것으로, 특히 랜드부와 그루브부를 구비하며, 그 양방에 기록이 이루어지는 광 디스크에 관한 것이다.
정보 기록의 분야에서는, 광학식 정보 기록 방식에 관한 연구가 여러 곳에서 진행되고 있다. 상기 광학식 정보 기록 방식은 비접촉 상태에서 기록·재생을 할 수 있고, 자기 기록 방식에 비해 10배 이상이나 높은 기록 밀도를 달성할 수 있으며, 각종의 메모리 형태로 복사할 수 있는 다양한 이점을 갖는다. 상기 광학식 정보 기록 방식은 염가의 대용량 파일의 실현을 가능하게 하는 방식으로서 산업용으로부터 민간용까지 폭넓게 보급되어 있다.
재생 전용 기록 매체로는, 음악 정보가 기록된 디지탈 오디오 디스크와 화상 정보가 기록된 광학식 비디오 디스크 등이 널리 보급되어 있다. 또한, 기록 가능형 기록 매체로는, 광 자기 디스크나 상 변화형(phase change type) 광 디스크 등이 보급되어 있다.
이들 광 디스크의 고밀도화를 위해서는 여러가지 방법이 제안되고 있다. 그 방법 중 하나로서, 디스크의 랜드부와 그루브부의 각각에 데이터를 기록함에 따라 고밀도화를 실현하는 방법이 있다.
통상, 광 디스크 기판에는 나선형 혹은 동심원형의 연속 그루브와, 이들 그루브 사이에 랜드가 형성되어 있다. 종래, 데이터 신호는 상기 광 디스크의 기록 트랙으로서 랜드부 또는 그루브부 중 어느 한쪽에 기록된다. 이는, 랜드부와 그루브부의 양방에 기록을 행하면, 정보의 재생 시에 인접 트랙으로부터 신호를 판독해 버리는 크로스 토크가 발생되기 때문이다.
그러나, 기록 밀도의 향상이라는 관점으로부터 랜드부와 그루브부의 양방에 데이터 신호를 기록하는 방법이 훨씬 유리하다. 그래서, 그루브의 깊이 Gd를 λ/6n (여기서, λ는 데이터 재생의 레이저 파장, n은 기판의 굴절율을 표시함) 근방으로 설정하여 랜드와 그루브의 양방을 기록 트랙으로서 이용하는 광 디스크가, 일본 특개평 5-282705호 공보에 제안되고 있다. 이 후, 상기 방식을 랜드/그루브 방식이라고 기술한다. 그루브의 깊이 Gd를 상기 조건을 만족하도록 설정한 광 디스크에서는, 예를 들면 그루브를 재생시킬 때에 그것과 인접하는 랜드에 레이저 광이 조사되어도, 랜드로부터의 크로스토크는 매우 작은 값으로 억제된다. 이것은 그루브와 랜드와의 관계를 반대로 한 경우에도 동일하게 적용된다.
상술한 랜드/그루브 방식의 광 디스크에서는 기판 상에 그루브와 랜드를 거의 동일한 폭을 갖도록 형성하고, 그 그루브 및 랜드 상에 기록층이 형성되어 있었다.
그러나, 상기 랜드/그루브 방식의 광 디스크는 랜드와 그루브간의 광학적 특성 및 그 외의 조건이 달라서, 랜드/그루브 기록을 양호하게 행할 수 없었다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 랜드/그루브 방식의 광 디스크에서 랜드와 그루브에서의 광학적 특성 및 다른 조건이 등가로 되고, 랜드/그루브 기록에 적합한 광 디스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명자는 랜드/그루브 기록에 적합한 광 디스크에 대해 예의 연구를 한 바, 상술한 종래의 랜드/그루브 방식의 광 디스크의 문제점, 즉 기록층 상에 형성된 랜드와 그루브간의 광학적 특성 등이 달라져 버리는 원인을 발견하고, 그 문제점을 제거함으로써 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
랜드/그루브 방식의 광 디스크는 기록층이 형성되는 폴리카보네이트 등으로 이루어진 투명 기판에 랜드와 그루브를 동일한 폭을 갖도록 형성함으로써 제조된다. 신호의 기록 및 재생은 기록층이 형성되지 않은 디스크의 표면으로부터 레이저 광을 입사시켜 행하고, 레이저 광은 상기 기록층 상에 형성된 랜드와 그루브의 형상에 의존하여 산란 회절된다.
종래의 랜드/그루브 방식의 광 디스크는, 도 1에 도시한 바와 같이 그루브의 경사부 상에 형성된 기록층의 막 두께가 약간 얇고, 기판 상에 형성된 그루브가 기록층에 의해 절반정도 매립되어 버리며, 그 결과 성막 후에 기록층 상에 형성된 그루브의 폭이 상기 랜드의 폭보다도 작게 된다. 이 때문에, 기판에 랜드와 그루브의 폭을 동일하게 형성해도, 기록층 상에 형성된 그루브의 폭과 랜드의 폭이 다르게 되고, 기록층 상에 형성된 랜드와 그루브와의 광학적 특성이 다르게 된다.
랜드/그루브 방식의 광 디스크에서는 랜드와 그루브간의 광학적 특성 등을 동일하게 하기 위해, 기록층 상에 형성되는 랜드의 폭과 그루브의 폭을 대략 동일하게 할 필요가 있다.
그래서, 본 발명은 그루브와 랜드가 형성된 기판을 갖고, 랜드부와 그루브부의 양방에 데이터 신호의 기록이 이루어지는 광 디스크에 있어서, 기판 상에 형성된 그루브의 폭이 기판 상에 형성된 랜드의 폭보다도 넓고, 데이터 신호가 기록되는 적어도 하나의 기록층이 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명자는 기판과 반사막 면의 형상에 대응하는 형상을 도시하는 전형적인 모식도를 이용하여 최적의 기판 형상을 결정하는 근사식을 창안하고, 다양한 광 디스크에 대하여 조사함으로써 상기 근사식을 검증하였다.
우선, 전형적인 모식도로서, 기판 상에 기록층이 형성되어 있는 도 1에 도시한 바와 같은 광 디스크를 이용한다.
여기서, Wg는 기판 상에 형성된 그루브의 평균 폭, Wl은 기판 상에 형성된 랜드의 평균 폭, Tg는 기판 상에 형성된 그루브의 경사부 상에 형성된 기록층의 막 두께, To는 기판 상에 형성된 그루브의 평탄부 상에 형성된 기록층의 막 두께, θ는 기판 상에 형성된 그루브의 경사부와 평탄부가 이루는 각도, Tp는 기판 상에 형성된 그루브의 평균 폭 Wg와 랜드의 평균 폭 Wl과의 합을 나타낸다. 도 1에 도시한 바와 같이, 성막 후 기록층 상에 형성된 그루브의 평균 폭은 기판 상에 형성된 그루브의 평균 폭 Wg보다도 2만큼 좁아지고, 그 결과 성막 후의 기록층 상에 형성된 랜드의 평균 폭이 이 값만큼 넓어지게 된다.
랜드/그루브 방식에서는, 성막 후 기록층 상에 형성된 그루브의 평균 폭이 랜드의 평균 폭과 거의 동일해질 필요가 있다. 따라서, 다음 식을 만족해야 한다.
<수학식 2>
Wg - 2 = Wl + 2
트랙 피치를 Tp로 하면, Tp = Wg + Wl이므로, 상기 수학식 2에 대입하여 다음 식이 유도된다.
<수학식 3>
Wg = 0.5Tp + 2
기판 상에 형성된 그루브의 경사부와 평탄부가 이루는 각을 θ로 하면,는 다음 식으로 나타낼 수 있다.
<수학식 4>
= (Tg-To)/tanθ
이상으로부터, θ와 Tg를 알 수 있으면 설계 목표로 하는 Wg의 값을 결정할 수 있다.
θ의 값은 기판 상에 형성된 그루브의 경사부의 폭을 Ge, 기판 상에 형성된 그루브의 깊이를 Gd로 나타내면, 다음 식으로 정의할 수 있다.
<수학식 5>
θ = tan-1(Gd/Ge)
Ge와 Gd의 값은, 예를 들면 AFM의 사진으로부터 용이하게 구할 수 있다. 또한, Tg는 단층 사진을 찍어 측정할 수 있다. 이상과 같이, 랜드/그루브 방식에 적합한 기판을 설계하기 위한 수학식 3을 구할 수 있었다.
기록 재생용 광 디스크의 기록층에서 가장 두텁게 성막되도록 유전체 막이 형성된다. 유전체 막은 일반적으로 RF 스퍼터링으로 성막된다. 이 공정에서, 예를 들면 소정 위치에 성막될 분자는 그 주위 사방으로부터 나오게 된다. 평탄한 면 상에 RF 스퍼터링에 의해 성막되는 모델을 도 2에 도시한다. 평탄한 면 상의 소정 위치에 반구형의 영역으로부터 나온 분자가 적층되어, 두께가 To인 막이 형성된다.
한편, 경사면에 RF 스퍼터링에 의해 성막되는 모델을 도 3에 도시한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 도면 중 좌측의 경사각 θ에 상당하는 만큼의 체적이 그 위치에서의 성막에 기여하지 않게 된다. 반대로, 도면 중 우측 하부로부터 나오는 분자도 존재한다. 그러나, 우측 하부로부터 나오는 분자의 양은 차단된 분자의 양보다도 적다. 그 결과, 기판의 그루브 경사부에 대해 수직 방향의 기록층의 막 두께 Te는 To보다도 얇아지는 것으로 해석될 수 있다. 우측 하부로부터 나오는 분자 양을 고려하여 상수α를 도입하면, Te는 다음 식으로 근사적으로 나타낼 수 있다. 단, 식 중 θ의 단위는 radian이다.
<수학식 6>
Te = (π-αθ)To/π
α는 성막 장치에 의존하는 0≤α≤1의 범위의 상수이다. 반복해서 성막 기판의 단층 사진을 찍음으로써 계수가 결정된다. 이값은 실험에 이용한 성막 장치에서는 0.66이었다.
또한, 도 1로부터 다음 식이 유도된다.
<수학식 7>
Tg = Te/cosθ
상술한 바와 같이, 단층 사진에 의해 미리 계수α를 결정함으로써, 수학식 6, 7로부터 근사적으로 Tg를 산출할 수 있다.
또한, 일반적으로 광 디스크의 규격으로는 디스크 표면 상의 반사율 변동에 대해 기준치로부터 ±12% 정도의 변동을 허용하고 있다. 랜드/그루브 방식에서는 기록층 상에 형성된 랜드 및 그루브 중 한 쪽 폭이 넓어지면, 다른 쪽이 좁아지고 반사율이 변한다. 그 때문에, 광 디스크 표면 위의 반사율의 허용 범위에 대응하여, 그루브 및 랜드 폭의 변동에 대해서도 허용 범위가 있다고 생각된다. 따라서, 상기 허용 범위를 특정해야 한다.
이 때문에, 기록층 상에 형성된 구형의 그루브 폭의 변동과 랜드 및 그루브의 반사율과의 관계에 대한 수치 실험을 행하였다. 이 실험에 대한 결과를 도 4에 도시한다. 수치 실험을 위해 푸리에 해석을 이용하였다.
여기서, 종축은 기록층 상에 형성된 랜드와 그루브의 폭이 동일할 때의 반사율을 1이라 가정하여 규격화한 반사율을 표시한다. 또, 횡축은 상기 랜드와 그루브와의 폭이 동일할 때의 그루브 폭의 변동량을 0으로 가정하여 규격화한 트랙 피치에 대한 그루브 폭의 변동량을 표시한다.
도 4에 도시한 바와 같이 기판 상에 형성된 그루브의 폭이 변동하면, 기록층 상에 형성된 그루브 및 랜드의 반사율도 비례하여 변동한다. Tp 1.4㎛ 및 λ680㎚, Tp 1.6㎛ 및λ 680㎚, Tp 1.6㎛ 및 λ 780㎚ [어느 것이나 A/W=(1.1)] 의 3패턴을 조사한 결과, 경향(tendency)은 거의 일치한다고 할 수 있다.
또한, 반사율의 변동의 허용 범위를 ±10% 까지 제한하면, 도 4에 도시한 바와 같이 그루브의 폭의 변동량은 트랙 피치에 대해 ±4% 정도 허용될 수 있다. 따라서, 기판 상에 형성된 그루브의 평균 폭 Wg가 다음 식으로 규정된 범위인 것이 바람직하다.
<수학식 1>
0.46TP + 2 ≤ Wg ≤ 0.54TP + 2
여기서, = (Tg-To)/tanθ
상기한 수학식 3의 검증에 대해서는 후술한다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 광 디스크에 있어서, 기판 상에 형성된 그루브의 폭이 기판 상에 형성된 랜드의 폭보다도 넓어지도록 설계됨에 따라, 기판 상에 형성된 그루브의 일부가 성막에 의해 매립되는 경우, 기록층 상에 형성된 그루브의 폭과 랜드의 폭을 거의 동일하게 할 수 있고, 랜드와 그루브에서의 광학적 특성 등이 동일해져 랜드/그루브 방식에 적합해진다.
또한, 상기한 수학식 1을 만족하도록, 기판 상에 형성된 그루브의 평균 폭 Wg을 기판 상에 형성된 랜드 폭보다도 넓게 함으로써, 반사율의 변동을 허용 범위 내로 유지함과 동시에 기록층 상에 형성된 그루브의 폭과 랜드의 폭을 동일하게 할 수 있고, 랜드와 그루브에서의 광학적 특성 등이 동일한 랜드/그루브 방식에 적합한 기판을, 효율적으로 설계할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 광 디스크(1)는 도 5에 도시한 바와 같이 기판(2) 상에, 기록층(3), 반사막(4), 보호층(8)이 이 순서로 적층 형성되어 이루어진다.
도 5에 도시한 바와 같이, 기판(2)은 오목부인 그루브(2a)와, 볼록부인 랜드(2b)를 갖는다. 본 발명에 따른 광 디스크(1)에서는, 기판(2) 상에 형성된 그루브의 평균 폭 Wg가 기판(2) 상에 형성된 랜드의 평균 폭 Wl보다도 넓게 이루어져 있다. 또한, 기판(2) 상에 형성된 그루브의 평균 폭 Wg가 다음 식을 충족시키는 것이 바람직하다.
<수학식 1>
0.46TP + 2 ≤ Wg ≤ 0.54TP + 2
여기서, = (Tg-To)/tanθ
기록층(3)은 도 5에 도시한 바와 같이 제1 유전체막(5), 기록막(6), 제2 유전체막(7)이 이 순서로 기판(2)을 덮도록 적층 형성되어 이루어진다. 또한, 상기 기록층(3)에 데이터 신호가 기록된다. 기록층(3)에는 기판(2) 상에 형성된 그루브(2a)와 랜드(2b)에 대응하는 그루브(3a)와 랜드(3b)가 반사막(4) 측에 형성되어, 판독 면을 구성한다. 본 발명에 따른 광 디스크(1)에서는, 성막 후 상기 기록층(3)에 형성된 그루브(3a)의 평균 폭 WG와 랜드(3b)의 평균 폭 WL이 거의 동일하게 이루어져 있다.
여기서, 도 1에 도시한 바와 같이 Wg는 기판(2) 상에 형성된 그루브(2a)의 평균 폭을 나타낸다. Tg는 기판(2) 상에 형성된 그루브(2a)의 경사부 상에 형성된 기록층(3)의 막 두께를 나타낸다. To는 기판(2) 상에 형성된 그루브(2a)의 평탄부 상에 형성된 기록층(3)의 막 두께를 나타낸다. Te는 기판(2) 상에 형성된 그루브(2a)의 경사부 상에 형성된 기록층(3)의 경사부에 대한 수직 방향의 막 두께를 나타낸다. Gd는 기판(2) 상에 형성된 랜드(2b)의 막 두께, 즉 그루브(2a)의 깊이를 나타낸다. Ge는 그루브(2a)의 경사부의 폭을 나타낸다. 또한, 2는 기록층(3)의 그루브(3a)의 폭과, 기판(2) 상에 형성된 그루브(3a)의 폭과의 차를 나타낸다.
또한, θ는 기판(2) 상에 형성된 그루브(2a)의 경사부와 평탄부가 이루는 각도를 나타내고 있다. 본 발명에서는, 상기 θ가 현저하게 클 때 그 효과가 현저하게 나타나므로, 특히 45°상일 때 효과적이다.
다음의 수학식 3을 검증하기 위해, 기판(2) 상에 형성된 그루브(2a)의 깊이 Gd를 변화시켜, 성막 후 반사막(4) 측의 기록층(3) 상에 형성된 그루브(3b)의 평균 폭 WG와 랜드(3a)의 평균 폭 WL을 거의 동일하게 유지하여, 기판(2) 상에 형성된 그루브(2a)의 평균 폭 Wg를 측정했다. 측정치와 수학식 3에서 산출한 계산치를 도 5에 나타낸다.
이 때, Tp를 0.85㎛, Ge를 0.07㎛, To를 200㎚로 고정하고, Gd를 변화시켰다. 이하에 수학식 3을 이용한 계산치의 산출 방법을 나타낸다.
<수학식 3>
Wg = 0.5Tp + 2
<수학식 4>
= (Tg-To)/tanθ
<수학식 5>
θ = tan-1(Gd/Ge)
<수학식 6>
Te = (π-αθ)To/π
<수학식 7>
Tg = Te/cosθ
우선, 수학식 5로부터 상기한 Ge와 Gd를 대입하여 θ를 산출하였다. 상기 θ값을 수학식 6에 대입하고, 또한 To를 대입하여 Te를 산출하였다. 다음에, 상기 θ와 수학식 6으로부터 산출한 Te를 수학식 7에 대입하여 Tg를 산출하였다. 그리고, 상기 θ와 Tg와 To를 수학식 4에 대입하여 를 산출하였다. 다음에, 고정한 Tp와 산출한 를 수학식 3에 대입하여 Wg를 산출하여, 이것을 계산치로 하였다.
도 6에 도시한 바와 같이, 실험에서의 Wg의 측정치와, 상술한 바와 같이 산출한 Wg의 계산치의 차, 즉 그 오차는 수% 이내이고, 수학식 3의 정합성이 증명되었다.
또한, 이것으로부터 기판(2)에 형성되는 그루브(2a)의 평균 폭 Wg를 수학식 3에 의해 산출된 값으로 사용함으로써, 기록층(3) 상에 형성된 그루브의 평균 폭 WG와 랜드의 평균 폭 WL을 거의 동일하게 할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 반사율의 변동을 ±10%의 허용 범위 내로 억제하기 위해, 도 5에 도시한 바와 같이 기판(2) 상에 형성된 그루브(2a)의 평균 폭 Wg가 ±4%의 허용 범위를 갖는 트랙 피치로 규격화될 필요가 있다.
따라서, 기판(2) 상에 형성된 그루브(2a)의 평균 폭 Wg의 변동의 허용 범위가 ±4%인 상기 결과와, 상기 수학식 3으로부터 다음의 수학식 1이 구해질 수 있다.
<수학식 1>
0.46TP + 2 ≤ Wg ≤ 0.54TP + 2
통상, 광 디스크용 기판(2)의 재료로는 폴리카보네이트 수지나 메타크릴(methacrylic) 수지가 주로 이용되고 있다. 또한, 열적 특성이 좋은 재료로는 변성된 폴리카보네이트 수지가 이용되고 있다. 그 밖의 재료로는 아크릴 수지, 폴리올레핀 수지, 에폭시 수지 등의 플라스틱 재료나, 유리 재료를 이용할 수 있다.
기록층(3)은 기판(2) 상에 제1 유전체막(5)이 형성되고, 제1 유전체막(5) 상에 상기 기록막(6)이 형성되며, 상기 기록막(6) 상에 제2 유전체막(7)이 형성되어 이루어진다.
기록층(3)을 구성하는 기록막(6)의 재료로는, 광 자기 디스크의 경우 TbFeCo계 재료 등을 이용할 수 있고, 상 변화형 디스크의 경우 TeGeSn계, TeSe계, InSe계, SiTeSn계, TeGeSb 계 재료 등을 이용할 수 있다. 상기 기록막(6)의 두께는 광 자기 디스크의 경우 20㎚∼24㎚가 바람직하고, 상 변화형 자기 디스크의 경우 20㎚∼30㎚가 바람직하다.
제1 및 제2 유전체막(5, 7)의 재료로는 광 자기 디스크의 경우 SiN 등을, 상 변화형 자기 디스크의 경우 ZnS-SiO2 등을 이용할 수 있다. 제1 유전체막(5)의 두께는 광 자기 디스크의 경우 80㎚∼110㎚가 바람직하고, 상 변화형 광 디스크의 경우 100㎚∼120㎚가 바람직하다.
제2 유전체막(7)의 두께는 광 자기 디스크의 경우 30㎚∼40㎚가 바람직하고, 상 변화형 광 디스크의 경우 20㎚∼30㎚가 바람직하다.
반사막(4)은 상기 기록층(3) 상에 형성된다. 상기 반사막(4)의 두께는 광 자기 디스크의 경우 50㎚∼70㎚가 바람직하고, 상 변화형 광 디스크의 경우 70㎚∼110㎚가 바람직하다.
보호층(8)은 상기 반사막(4) 상에 형성된다. 상기 보호층(8)의 재료로는 자외선 경화 수지 등을 들 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 광 디스크(1)를 광 자기 디스크에 적용한 실시예를 도 7에, 상 변화형 광 디스크에 적용한 실시예를 도 8에 도시한다.
본 발명의 실시예에 따른 광 자기 디스크는, 도 7에 도시한 바와 같이 굴절율(n)이 1.58인 폴리카보네이트로 이루어진 기판(2) 상에, 두께 95㎚의 SiN으로 이루어지는 제1 유전체막(5), 두께 22㎚의 TbFeCo로 이루어지는 기록막(6), 두께 35㎚의 SiN으로 이루어지는 제2 유전체막(7) 및 두께 60㎚의 A1Ti로 이루어지는 반사막(4)이 순차적으로 적층 형성되어 있다.
한편, 여기서 Tp는 1.4㎛, To는 152㎚, Gd는 70㎚, Ge는 70㎚, α는 0.66으로 한다.
또한, 수학식 1 ∼ 7에 따라, θ를 45° Tg를 127㎚, 를 25㎚로 하고, Wg를 0.750㎛로 한다.
상술한 실시예에 따른 광 자기 디스크는 기록막(3) 상에 형성된 그루브(3a)의 평균 폭 WG와 랜드(3b)의 평균 폭 WL이 대략 동일해지도록, 수학식 1 ∼ 7로부터 산출된 Wg를 이용하여 제작된다. 상기 광 자기 디스크에서는 랜드와 그루브에서의 광학적 특성 등이 동일해지고, 랜드/그루브 방식에 적합한 광 자기 디스크가 된다.
본 발명의 실시예에 따른 상 변화형 디스크는, 도 8에 도시한 바와 같이 굴절율(n)이 1.58인 폴리카보네이트로 이루어진 기판 상에, 두께 110㎚의 SiN으로 이루어지는 제1 유전체막(5), 두께 160㎚의 GeSbTe로 이루어지는 기록막(6), 두께 25㎚의 SiN으로 이루어지는 제2 유전체막(7) 및 두께 90㎚의 A1Ti로 이루어지는 반사막(4)이 순차적으로 적층 형성되어 이루어진다.
여기서, Tp는 1.4㎛, To는 160㎚, Gd는 70㎚, Ge는 70㎚, α는 0.66으로 한다.
수학식 1 ∼ 7에 따라, θ를 45° Tg를 134㎚, 를 26㎚로 하고, Wg를 0.752㎛로 한다.
상술한 본 실시예는 기록막(3) 상에 형성된 그루브(3a)의 평균 폭 WG와 랜드(3b)의 평균 폭 WL이 거의 동일해지도록, 수학식 1 ∼ 7로부터 산출된 Wg 값을 이용하여 제작한 상 변화형 광 디스크이다. 상기 상 변화형 광 디스크에는, 랜드와 그루브에서의 광학적 특성 등이 동일하게 되고, 랜드/그루브 방식에 적합한 상 변화형 광 디스크가 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명을 적용한 광 디스크(1)로는 광 자기 디스크나 상 변화형 광 디스크로 실현될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 그루브부와 랜드부가 형성되어 이루어지는 기판을 갖고, 랜드부와 그루브부의 양방에 데이터 신호가 기록되는 광 디스크에 있어서, 상기 기판 상에 형성된 그루브의 폭이 상기 기판 상에 형성된 랜드의 폭보다도 넓게 이루어짐에 따라, 기판 상에 형성된 그루브의 일부가 성막에 의해 매립되고, 기록층 상에 형성된 그루브의 폭과 랜드의 폭을 거의 동일하게 할 수 있으며, 또한 랜드와 그루브에서의 광학적 특성 등을 등가로 할 수 있고, 랜드/그루브 방식에 적합한 광 디스크를 제공할 수 있다.
또한, 상기 기판 상에 형성된 그루브의 폭 Wg가 0.46Tp + 2≤Wg≤ 0.54Tp + 2의 식을 만족하도록, 상기 기판 상에 형성된 랜드의 폭보다도 넓게 함으로써, 반사율의 변동을 허용 범위 내로 유지함과 동시에, 기록층 상에 형성된 그루브의 폭과 랜드의 폭을 거의 동일하게 하여, 랜드와 그루브에서의 광학적 특성 등을 등가로 할 수 있다. 본 발명은 상기 기판을 효율적으로 설계할 수 있고, 설계시 요구되는 노동력이 줄어들어 생산성이 향상된다.
도 1은 기판 및 기록층 상에 형성된 그루브와 랜드를 갖는 광 디스크의 일례를 나타낸 단면도.
도 2는 평탄면 상에 RF 스퍼터에 의한 성막을 나타낸 도면.
도 3은 경사면 상에 RF 스퍼터에 의한 성막을 나타낸 도면.
도 4는 수치 실험에서의 그루브 폭의 변동량과 랜드와 그루브의 반사율의 관계를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 광 디스크의 일례를 나타낸 단면도.
도 6은 그루브의 평균 폭 Wg와 그루브의 깊이 Wd와의 관계에 대해 측정치와 계산치를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 광 자기 디스크를 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 상 변화형 광 디스크의 일례를 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 의한 부호의 설명>
1 : 광 디스크
2 : 기판
3 : 기록층
4 : 반사막
5 : 제1 유전체막
6 : 기록막
7 : 제2 유전체막
8 : 보호층

Claims (4)

  1. 홈 형상의 오목부인 그루브와, 언덕 형상의 볼록부인 랜드가 형성되어 이루어지는 기판을 갖고, 랜드가 형성된 부분과, 그루브가 형성된 부분의 양방에 데이터 신호의 기록이 이루어지는 광 디스크에 있어서,
    상기 기판 상에, 데이터 신호가 기록되는 기록층이 적어도 형성되어 이루어지고,
    상기 기록층 상에 형성된 그루브 폭과 랜드의 폭이 일치하도록, 상기 기판 상에 형성된 상기 그루브의 폭이, 상기 기판 상에 형성된 상기 랜드의 폭보다도 넓고,
    상기 기판 상에 형성된 상기 그루브의 평균 폭 Wg가 하기식
    0.46Tp + 2 ≤ Wg ≤ 0.54Tp + 2
    (단, = (Tg-To)/tanθTg: 상기 기판 상에 형성된 상기 그루브의 경사부 상에 형성된 기록층의 막 두께
    To: 상기 기판 상에 형성된 상기 그루브의 평탄부 상에 형성된 상기 기록층의 막 두께
    θ: 상기 기판 상에 형성된 상기 그루브의 상기 경사부와 상기 평탄부가 이루는 각도
    Tp: 상기 기판 상에 형성된 상기 그루브의 평균 폭 Wg와 상기 랜드의 평균 폭 Wl과의 합)
    으로 나타내는 범위 내로 되는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  2. 제1항에 있어서, 데이터 신호의 기록 및 재생이 상기 기록층의 상 변화(phase change)를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  3. 제1항에 있어서, 데이터 신호의 기록 및 재생이 상기 기록층의 자기 광학 효과(magneto-optical effect)를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  4. 제1항에 있어서, 상기 그루브의 경사각과 평탄부가 이루는 각도가 45도 이상인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
KR1019980008719A 1997-03-17 1998-03-16 광디스크 KR100551145B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9063628A JPH10261242A (ja) 1997-03-17 1997-03-17 光ディスク
JP97-063628 1997-03-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980080295A KR19980080295A (ko) 1998-11-25
KR100551145B1 true KR100551145B1 (ko) 2006-04-21

Family

ID=13234809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980008719A KR100551145B1 (ko) 1997-03-17 1998-03-16 광디스크

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6400677B2 (ko)
EP (1) EP0866447B1 (ko)
JP (1) JPH10261242A (ko)
KR (1) KR100551145B1 (ko)
DE (1) DE69837731T2 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6264848B1 (en) * 1998-04-09 2001-07-24 Seagate Technology Llc Method for providing track position and identification information for data storage devices
JP2000030257A (ja) * 1998-07-08 2000-01-28 Taiyo Yuden Co Ltd 光情報媒体とその記録方法
US6711118B1 (en) * 1999-02-19 2004-03-23 Taiyo Yuden Co., Ltd. Optical information recording medium for recording optically reproducible signals thereon through the use of a recording laser beam and method for recording optical information thereon
KR100657246B1 (ko) * 1999-11-24 2006-12-19 삼성전자주식회사 광디스크
JP2002050090A (ja) * 2000-05-25 2002-02-15 Fujitsu Ltd 光記録媒体
JP2002092962A (ja) * 2000-09-20 2002-03-29 Nec Corp 光学情報記録媒体
JP4244527B2 (ja) * 2001-04-06 2009-03-25 ソニー株式会社 光ディスクの製造方法
WO2002089129A1 (fr) * 2001-04-24 2002-11-07 Sony Corporation Support d'enregistrement optique, son procede de production, et procedes d'enregistrement et de lecture associes
JP2004327007A (ja) 2003-04-08 2004-11-18 Nec Corp 光学的情報記録媒体および光学的情報記録再生装置
JP2005293773A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Toshiba Corp 追記型情報記録媒体
KR20110061618A (ko) * 2008-09-12 2011-06-09 브라이엄 영 유니버시티 탄소 및 금속층을 포함하는 데이터 저장 매체

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08124220A (ja) * 1994-08-29 1996-05-17 Nec Corp 光ディスク媒体および光ディスク記録・再生方法
KR960035486A (ko) * 1995-03-28 1996-10-24 마에다 카쯔노수케 광기록매체 및 그 광기록매체의 기록방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5553051A (en) * 1987-09-04 1996-09-03 Hitachi, Ltd. Increased intensity optical recording medium with adjacent grooves of different optical depth and a method and apparatus for reproducing the same
US5414652A (en) * 1993-08-27 1995-05-09 Sharp Kabushiki Kaisha Magneto-optical memory element
JPH07320288A (ja) * 1994-05-27 1995-12-08 Sharp Corp 記録媒体および情報記録再生装置
JPH09128827A (ja) * 1995-08-29 1997-05-16 Sony Corp 光磁気記録媒体、記録方法及び光磁気記録装置
EP0777216A3 (en) * 1995-12-05 1998-12-23 Nikon Corporation A high density optical disk and a method of high density recording
JPH1064120A (ja) * 1996-08-20 1998-03-06 Toshiba Corp ランド・グルーブ記録用情報記録媒体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08124220A (ja) * 1994-08-29 1996-05-17 Nec Corp 光ディスク媒体および光ディスク記録・再生方法
KR960035486A (ko) * 1995-03-28 1996-10-24 마에다 카쯔노수케 광기록매체 및 그 광기록매체의 기록방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10261242A (ja) 1998-09-29
EP0866447A3 (en) 1998-12-16
EP0866447B1 (en) 2007-05-09
EP0866447A2 (en) 1998-09-23
US6400677B2 (en) 2002-06-04
KR19980080295A (ko) 1998-11-25
US20010012264A1 (en) 2001-08-09
DE69837731T2 (de) 2008-01-10
DE69837731D1 (de) 2007-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1181518A (en) Reflective optical data storage and laser recording media having grooved dielectric encoded prerecorded information
US6054199A (en) Optical recording medium
KR100628422B1 (ko) 광 기록 매체 및 광 기록 재생 장치
KR20010007128A (ko) 하이브리드 광 디스크 구조
KR100551145B1 (ko) 광디스크
EP0564260B1 (en) Optical recording medium and optical recording/reproducing apparatus
US6269070B1 (en) Optical disc having specified track pitch, push-pull signal, and cross-track signal
EP1324327B1 (en) Optical recording medium
JP3499406B2 (ja) 光ディスク
KR20040094896A (ko) 광 데이터 저장매체와 이 매체의 용도
KR100236569B1 (ko) 정보 기록 매체 및 그의 기록 및 재생 방법
KR19990023532A (ko) 상변화 광디스크 매체
JP2001184726A (ja) 光記録媒体基板、光記録媒体、光記録媒体の製造方法および光記録再生方法
JP2580820B2 (ja) 光学的記録媒体円盤
JPH08315425A (ja) 光情報記録媒体
JPH07105569A (ja) 光学的情報記録部材
TW470944B (en) Optical recording medium and manufacturing method therefor
JP2848992B2 (ja) 光記録媒体及びそれに用いる光記録媒体用基板
JPH1097735A (ja) 光学的情報記録媒体
JP2963516B2 (ja) 光学的情報記録媒体用基板およびその製造方法
JPH11353711A (ja) 光ディスク
JPH02304737A (ja) 光ディスク
JPH04205932A (ja) 光学的情報記録媒体
JPH09245378A (ja) 光ディスク
JPS63204526A (ja) 光学的情報記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120130

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130131

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee