KR100590523B1 - 정보 기록용 미디어 및 이를 응용한 장치 및 정보기록/재생 방법 - Google Patents

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Abstract

정보 기록용 미디어, 이를 적용한 장치 및 방법에 관해 개시된다. 개시된 미디어는: 지지 베이스의 각 미소공극의 일측에 마련되는 미소발열부와; 상기 지지베이스의 각 공극의 타측에 상기 미소발열부와 접촉되게 마련되는 것으로 소정 레벨의 열에너지의 흡수에 의해 상변화(phase change)가 발생되며 상에 따라 다른 전기적 저항을 가지는 상변환물질로 된 정보기록요소와; 상기 미소발열부와 전기적으로 접촉되도록 상기 지지베이스의 일측면에 형성되는 광도전층과; 상기 광도전층의 일면에 형성되는 투명성 하부 전극과; 상기 정보기록요소들에 전기적으로 접촉되도록 상기 지지 베이스의 타측면에 형성되는 상부전극을; 구비한다. 본 발명에 따르면, 기존의 광기록의 시스템 개념을 크게 벗어나지 않으면서 광픽업장치를 사용하지 않고 데이터를 직접 쓰고 읽을 수 있으므로 기록속도가 빠르게 되고 낮은 출력의 레이저 광원으로 정보기록이 가능하게 된다. 이러한 본 발명은 기록속도가 매우 빠르고 특히 고밀도의 정보의 저장이 가능하게 된다.
광기록, 상변화, 레이저, 발열

Description

정보 기록용 미디어 및 이를 응용한 장치 및 정보 기록/재생 방법{Media for information storage and apparatus adopting the same and information writing/reading method}
도 1a는 본 발명에 따른 회전 디스크형 정보 기록 미디어의 개략적 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 정보 기록 미디어의 단면도이다.
도 2는 도 1a에 도시된 본 발명에 따른 미디어의 적층구조를 보이는 도 1b의 A 부분의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 정보 기록 및 재생장치의 개념도이다.
도 4a 내지 도 4i는 본 발명에 따른 미디어의 개략적 제조 공정도이다.
도 5는 본 발명에 따른 미디어의 제조 과정 중, 국소적 가열부를 구성하는 Al2O3 및 이의 미소 공극에 형성된 미소 발열부를 보이는 SEM 사진이다.
도 6a 내지 도 7b는 본 발명에 따른 정보 기록 방법을 설명하는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 정보 읽기 방법을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 정보 기록 방법을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 기록할 정보를 전압으로 변환하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 정보 읽기 방법 중 전류를 검출하는 한 방법을 예시하는 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 정보 읽기 방법 중 전류를 검출하는 다른 방법을 예시하는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 미디어의 다른 실시예의 개략적 단면도이다.
본 발명은 정보 기록/재생 방법 및 이를 응용한 장치 그리고 이에 적용되는 미디어에 관한 것이다.
종래의 CD, DVD 등을 이용하는 정보 기록 장치는 기록속도가 낮아서 일반적인 하드디스크드라이브와 같이 반복적 기록 및 재생 장치로서는 그 활용도가 떨어진다.
또한, 이들 CD, DVD는 레이저 광의 파장의 한계에 의해 단위 면적당 데이타 기록 밀도를 높이는데 한계가 있다. 또한, 비교적 기록 밀도가 높은 수직 자기 기록 방식의 정보 저장 장치의 경우는 미디어에 근접하여 정보를 기록하거나 재생하는 프로브의 크기에 의해 기록밀도를 높이는데 역시 한계가 있다.
본 발명은 기록밀도을 크게 향상시킬 수 있는 정보의 기록/재생 방법 및 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명은 정보의 기록 및 재생 속도를 크게 향상시킬 수 있는 정보의 기록/재생 방법 및 장치를 제공하는 것에 그 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 정보의 기록/재생 방법 및 장치에 적용되기에 적합한 미디어를 제공하는 것에 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면,
상하 개방된 다수의 공극을 가지는 전기적 절연성을 가지는 지지 베이스와;
상기 지지 베이스의 각 공극의 일측에 마련되는 미소발열부와;
상기 지지베이스의 각 공극의 타측에 상기 미소 발열부와 접촉되게 마련되는 것으로 소정 레벨의 열에너지의 흡수에 의해 상변화(phase change)가 발생되며 상에 따라 다른 전기적 저항을 가지는 상변환물질로 된 정보기록요소와;
상기 미소 발열부와 전기적으로 접촉되도록 상기 지지베이스의 일측면에 형성되는 광도전층과;
상기 광도전층의 일면에 형성되는 투명성 하부 전극과;
상기 정보 기록요소들에 전기적으로 접촉되도록 상기 지지 베이스의 타측면에 형성되는 상부 전극을; 구비하는 것을 특징으로 하는 정보 기록용 미디어가 제공된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 상하 개방된 다수의 공극을 가지는 전기적 절연성을 가지는 지지 베이스와, 상기 지지 베이스의 각 공극의 일측에 마련되는 미소발열부와, 상기 지지베이스의 각 공극의 타측에 상기 미 소 발열부와 접촉되게 마련되는 것으로 소정 레벨의 열에너지의 흡수에 의해 상변화(phase change)가 발생되며 상에 따라 다른 전기적 저항을 가지는 상변환물질로 된 정보기록요소와, 상기 미소 발열부와 전기적으로 접촉되도록 상기 지지베이스의 일측면에 형성되는 광도전층과, 상기 광도전층의 일면에 형성되는 투명성 하부 전극과, 상기 정보 기록요소들에 전기적으로 접촉되도록 상기 지지 베이스의 타측면에 형성되는 상부 전극을 갖춘 정보 기록용 미디어와;
상기 정보 기록용 미디어에 국소적으로 광을 조사하여 상기 광도전층을 국소적으로 전기적 저항을 변화시키는 광원과;
상기 상부 전극과 하부 전극에 소정의 제어된 전압을 인가하는 전기적 제어부와;
상기 상부 전극과 하부 전극 사이에 유도되는 전기적 변화를 검출하는 신호 검출부를; 구비하는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생 장치가 제공된다.
상기 본 발명의 미디어 및 장치에 있어서, 상기 상부전극과 하부전극에 보호층이 형성되며, 상기 하부전극 상의 보호층은 광투과성 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 지지 베이스는 Al2O3로 형성되며, 상기 발열부는 TiAlN 으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 미디어 및 장치의 다른 실시예에 따르면, 상기 지지베이스는 상하의 제1지지 베이스와 제2지지베이스로 분리되고, 각각에 상기 정보기록 요소 및 미소 발열부가 위치하는 공극이 마련되며, 상기 정보 기록 요소 및 미소 발열부는 상호 접촉되어 있다.
한편, 본 발명의 정보 기록 및 재생 장치에 있어서, 상기 미디어는 회전장치의 스핀들에 고정된 회전 디스크이며, 상기 광원은 상기 회전 디스크의 중심으로 부터 외주 방향으로 상대적 운동이 가능하게 설치되어 있으며, 상기 전기적 제어부는 상기 회전장치의 스핀들을 경유하는 전기적 경로를 통해 상기 미디어의 상, 하부 전극과 전기적으로 연결되어 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 정보 기록 방법은:
상하 개방된 다수의 공극을 가지는 전기적 절연성을 가지는 지지 베이스와, 상기 지지 베이스의 각 공극의 일측에 마련되는 미소발열부와, 상기 지지베이스의 각 공극의 타측에 상기 미소 발열부와 접촉되게 마련되는 것으로 소정 레벨의 열에너지의 흡수에 의해 상변화(phase change)가 발생되며 상에 따라 다른 전기적 저항을 가지는 상변환물질로 된 정보기록요소와, 상기 미소 발열부와 전기적으로 접촉되도록 상기 지지베이스의 일측면에 형성되는 광도전층과, 상기 광도전층의 일면에 형성되는 투명성 하부 전극과, 상기 정보 기록요소들에 전기적으로 접촉되도록 상기 지지 베이스의 타측면에 형성되는 상부 전극을 갖춘 정보 기록용 미디어를 준비하는 단계;
주어진 기록정보에 대응하게 제어되는 것으로 상기 도전성 정보 기록요소의 상변화를 유도할 수 있는 레벨의 기록 전압을 상기 상부 전극과 하부 전극에 인가하는 단계;
상기 정보 기록용 미디어의 주어진 위치에 국소적으로 광을 조사하여 상기 광도전층을 국소적으로 전기적 저항을 변화시켜 광이 조사된 부분의 광도전층에 접 촉된 미소 발열부가 발열하도록 하는 단계;
상기 미소 발열보로 부터의 열에 의해 상기 미소발열부에 접촉된 상기 정보기록요소를 상변화시켜 국소적으로 광이 조사되는 영역에 상기 기록정보에 대응하게 정보를 기록하는 단계;를 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 정보 재생 방법은:
상하 개방된 다수의 공극을 가지는 전기적 절연성을 가지는 지지 베이스와, 상기 지지 베이스의 각 공극의 일측에 마련되는 미소발열부와, 상기 지지베이스의 각 공극의 타측에 상기 미소 발열부와 접촉되게 마련되는 것으로 소정 레벨의 열에너지의 흡수에 의해 상변화(phase change)가 발생되며 상에 따라 다른 전기적 저항을 가지는 상변환물질로 된 정보기록요소와, 상기 미소 발열부와 전기적으로 접촉되도록 상기 지지베이스의 일측면에 형성되는 광도전층과, 상기 광도전층의 일면에 형성되는 투명성 하부 전극과, 상기 정보 기록요소들에 전기적으로 접촉되도록 상기 지지 베이스의 타측면에 형성되는 상부 전극을 갖춘 정보 기록용 미디어를 준비하는 단계;
상기 상부 전극과 하부 전극에 소정의 재생 전압을 인가하는 단계;
상기 정보 기록용 미디어의 주어진 위치에 국소적으로 광을 조사하여 상기 광도전층을 국소적으로 전기적 저항을 변화시켜 광이 조사된 부분의 도전성 정보기록요소에 국소적인 전류의 흐름을 유도하는 단계;
상기 도전성 정보 기록요소에서의 국소적인 전류 흐름의 변화를 검출하여 상기 정보 기록 미디어에 기록된 정보를 독취하는 단계;를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 정보 기록 미디어, 이를 적용한 정보 기록 장치, 정보의 기록 및 재생 방법의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명에 따른 회전 디스크형 정보 기록 미디어의 개략적 사시도이며, 도 1b는 정보 기록 미디어의 단면도이며, 도 2는 미디어(1)의 적층구조를 보이는 도 1b의 A 부분의 확대도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 미디어(1)는 중앙에 회전장치의 스핀들(10)에 결합되는 관통공(1a)이 형성되어 있다. 상기 미디어(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 소정 레벨의 열 에너지의 흡수에 의해 상변화(phase change)가 발생되며 상(phase)에 따라 다른 전기적 저항을 가지는 정보기록요소(5d)와 이를 하부에서 가열하는 미소발열부(5c) 및 이들이 위치하는 미소 공극(5b)을 다수 가지는 정보기록층(5)을 구비한다. 도 2에서 상부전극(4)의 4a는 후술하는 스핀들에 마련되는 상부 전기적 접속부(13)에 접촉되는 노출 부분이며, 하부전극(7)에서 7a는 스핀들에 마련되는 하부 전기적 접속부(14)에 접촉되는 노출부분이다.
상기 정보기록층(5) 상에는 상부전극(4)과 이를 보호하는 보호층(3)이 마련된다. 그리고, 정보기록층(5)의 하부에는 광도전층(6), 하부전극(7) 및 보호층(8)이 순차적으로 마련되어 있다.
여기에서 상기 미소 공극(5a) 내의 미소발열부(5c)는 그 하부의 광도전층(6)에 접촉되며, 미소발열부(5c)의 위에 형성된 정보기록요소(5d)는 상부전극(4)에 접촉된다.
상기 본 발명에 따른 미디어(1)에 있어서, 상기 하부전극(7)은 투명성 전극 재료 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 정보 기록층(5)의 지지하는 지지 베이스는 Al2O3로 형성되며, 상기 미소발열부(5c)는 TiAlN 으로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 미디어(1)는 도 3에 개념적으로 도시된 본 발명에 따른 정보 기록 및 재생장치에 적용된다. 상기 미디어(1)는 회전장치(11)의 스핀들(10)에 고정된 상태에서 회전된다. 상기 스핀들(10)에는 전술한 바와 같이 상부전극(4)의 노출부분(3a)에 접촉되는 상부 전기적 접속부(13)와 하부전극(7)의 노출부분에 접촉되는 하부 전기적 접속부(14)를 갖는다.
미디어(1)의 하방에는 미디어(1)의 안쪽 부분과 바깥 부분사이를 왕복하는 광원장치(12)가 마련되어 있다. 상기 광원장치(12)는 레이저빔을 미디어의 표면의 주어진 위치에 집중시켜 국소적으로 정보기록층(5) 하부의 광도전층(6)의 전기적 저항을 낮춘다. 이러한 광원 장치는 종래의 CD 드라이브 장치와 같은 레이저 광원 및 이를 미디어에 집중시키는 광학렌즈시스템을 갖추며, 반사광을 수광하는 일련의 장치는 불필요하다. 본발명에 있어서, 광원은 단지 미디어의 주어진 위치에 레이저 빔을 집중시킨다.
한편, 미디어(1)의 상부전극(4) 및 하부전극(7)은 소정의 제어된 전압을 인가하는 전기적 제어부(20)에 연결된다. 상기 전기적 제어부(20)와 상기 상부전극(4)과 하부전극(7) 사이의 전기적 경로 상에는 상부전극(4) 및 하부전극(7) 사이의 전기적 변화를 검출하는 신호검출부(30)를 포함한다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명에 따른 미디어의 개략적 제조 공정도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 단단한 재질의 보호층(8)으로서 기판(substrate)를 준비한 후, 이 위에 ITO 등으로 하부전극(7)을 형성한다.
도 4b에 도시된 바와 같이 상기 하부전극(7) 위에 광도전층(6)과 알루미늄층(5')을 형성한다. 광도전층(6)의 물질로서는 GaAs, 비정질 탄소, DLC(diamond-like carbon), 비정질 실리콘, ZnSe, CdS, ZnS 또는 도핑된(doped) poly-n-vinyl carbazole를 사용할 수 있다. 상기 알루미늄(5')은 증착법에 의해 상기 광도전층(6) 상에 소정 두께로 형성된다. 상기 알루미늄(5')는 후술되는 정보 기록층(5)의 지지 베이스가 된다.
도 4c에 도시된 바와 같이 상기 정보기록층(5) 상의 알루미늄층(5')을 산용액(Acid Solution)등으로 산화시켜 Al2O3 층(5a)을 얻는다. 산화에 의해 Al2O3 이 형성되면 미세 홀 또는 미세공극(5b)이 얻어진다.
도 4d에 도시된 바와 같이 알루미늄층(5')을 충분히 산화시키고 상기 미세공극(5b)의 바닥으로 광도전층(6)의 표면이 노출될 수 있도록 한다.
도 4e에 도시된 바와 같이 상기 Al2O3 로 된 지지베이스(5a)위에 저항물질을 증착하여 상기 미소공극(5b)에 미소공극(5b)의 내벽과 그 바닥으로 드러나 광도전층(6)의 표면 등에 소정 두께로 저항물질로 된 미소발열부(5c)를 형성한다. 이때에 미소공극(5b)의 형상에 따라 미소발열부(5c)를 형성하는 저항물질은 Al2O3 층(5a)의 단면형상에 대응하는 형상으로 형성되어 미소공극(5b)의 바닥부분에 소정 두께로 형성되며, 그리고 Al2O3 층(5a)의 표면에도 저항 물질이 형성된다. Al2O3 층(5a)의 표면에 잔류하는 저항물질은 후속되는 연마공정에서 그 위에 형성될 다른 물질과 함께 제거된다. 여기에서 저항물질로서는 TiAlN이 사용될 수 있다. 도 5는 미소공극(5b) 내에 미소 발열부(5c)가 형성된 Al2O3 층(5a)의 표면 SEM 사진이다.
도 4f에 도시된 바와 같이, 상기 Al2O3 층(5a) 위에 상변환물질(5d')을 소정 두께로 증착한다. 상기 상변환 물질로서는 Ge-Te-Sb 계열의 합금을 적용할 수 있다. 이때에 상변환물질(5d')은 상기 미소공극(5b)내에서 목적하는 두께가 얻어지는 정도로 증착된다.
도 4g에 도시된 바와 같이, 에칭에 의해 Al2O3 층(5a)의 전체 표면에 형성된 저항물질과 상변환물질을 연마 등에 의해 제거하고, 미소공극(5b)내에 위치하는 상변환물질(5d')의 표면이 Al2O3 층(5a)의 표면과 일치되도록 연마하여 미소공극(5b) 마다 마련되는 정보기록요소(5d)를 형성한다. 따라서, 지지 베이스로서의 역할을 하는 Al2O3 층(5a), Al2O3 층(5a)의 각 미소공극(5b)에 위치한 미소발열부(5c) 및 이의 상부에 형성되는 정보기록요소(5d) 등에 의해 정보기록층(5)이 완성되게 된다.
도 4h에 도시된 바와 같이, 상기 정보기록층(5) 상에 상부전극(4)을 증착하고, 이에 이어 도 4i에 도시된 바와 같이 상부전극(4) 상에 보호층(3)을 형성하여 목적하는 미디어(1)를 얻는다.
위의 과정설명에서는 단순히 적층의 형성과정에 대해서만 설명되었고, 이하에서는 본 발명에 따른 정보의 기록 및 재생 방법에 대해 상세히 설명된다.
도 6의 a) 에 도시된 바와 같이, 상부전극(4) 및 하부전극(7)에 제1기록전압(V1)을 인가한 상태에서 광원장치(12)에 의해 레이저 빔(12')을 투명 기판(8)의 하부로 부터 특정 부위에 집중시키면, 이 부위에서 광도전층(4)의 전기적 저항이 낮아 지게 된다. 따라서 전기적 저항이 낮아진 부분에 접한 하나 또는 그 이상의 미소공극(5b) 내의 국소적 미소발열부(5c)로 전류가 흐르게 되어 발열부(5c)에서 발열이 일어난다. 이때에 그 상부의 정보 기록요소(5d)은 미소발열부(5c)로 부터의 열에 의해 용융된 후 냉각되게 됨으로써 도 6의 b)에 도시된 바와 같이 용융되었던 부분이 비정질화(Phase 1)가 되어 예를 들면 "0"의 정보가 기록되게 된다. 이때에 한 정보 기록 피트는 복수의 공극(도면에서는 2개) 내에서 형성될 수 있다. 따라서, 제1기록전압(V1)은 미소 발열부(5c)에 의해 정보기록요소(5d)을 국소적으로 비정질화할 수 있는 정도의 레벨을 유지해야 한다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 제1기록전압(V1)보다 낮은 레벨의 제2기록전압(V2)을 인가한 상태에서 광원장치(12)에 의해 레이저 빔(12')을 특정 부위에 집중시키면, 이 부위에서 광도전층(6)이 전도성을 띄게 되어 이에 접하는 미소공극(5b) 내의 미소발열부(5c)로 전류가 흐르게 되어 여기에서 발열이 일어난다. 이때의 발열량은 정보기록요소(5d)를 이루는 상변환 물질이 어닐링(annealing)에 의한 재결정화(recrystalization)될 수 있는 정도가 되어야 한다. 따라서 이에 대응하는 적절한 레벨로 상기 제2기록전압(V2)이 유지되어야 한다. 이와 같은 미소발열부(5c)로부터의 열에 의해 국소적으로 가열되며 정보 기록요소(5d)은 재결정화(Phase 2)가 되어 도 7의 b)에 도시된 바와 같이 예를 들어 "1"의 정보가 기록되게 된다. 이때에도 역시 한 정보 기록 피트는 복수의 미소공극(도면에서는 2개) 내에서 형성될 수 있다.
따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상부 전극과 하부전극에 펄스성 기록정보(21)가 실린 기록전압(Vw)을 인가한 상태에서 광원장치로 부터의 레이저 광(12')에 의해 기록위치를 연속적으로 결정하게 되면 상기와 같은 과정을 통해 정보 기록막에 물질의 결정상태의 차이 결정에 따른 정보의 기록이 이루어 지게된다.
도 8와 도 9는 정보를 읽을 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 정보기록요소(5d)에 어떠한 상변화도 일으키지 않는 정도의 레벨을 가지는 읽기 전압(Vr)을 가한 상태에서 광원장치에 의해 레이저 빔(12')을 조사하게 되면, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 레이저 빔(12')이 비정질상태(phase 1)의 영역 및 정질상태(phase 2)의 영역에 집중되면 그 부분에서의 광도전층(6)의 저항 감소로 이 부분을 통한 전류의 흐름이 발생되는데, 이때에 비정질상태의 영역에서의 전류(current 1)과 정질 상태의 영역에서의 전류(current 2)가 다르게 나타난다. 이러한 결정상태의 차이에 의한 전류차이는 기록된 정보를 읽어내는 동안 연속적 변화되게 되며 이는 기록된 정보를 인식할 수 있는 데이터 신호가 된다. 이와 같은 데이터 신호(21)는 노이즈가 혼재하는 펄스성 전류 신호로서 도 11에 도시된 바와 같이, 기준 전류(Iref)와 비교기에서 비교되어 "0" 와 "1"의 신호로 필터링되고 그리고 전압변환기를 거치면서 고저의 전압성분(VL,VH)을 가지는 펄스성 전압신호(22)로서 출력되게 된다.
도 12와 도 13은 정보의 검출 방식을 실시예를 나타낸 것이다. 도 12의 실시예는 상하부 전극에 대한 읽기 전압(Vr) 인가회로 상에서 검류계 등에 의해 전류변화를 읽을 수 있도록 된 것이다. 도 13에 도시된 실시예는 상하부 전극에 대한 읽기 전압(Vr) 인가회로 상에서 전류를 센싱할 수 있는 유도 코일을 구비한다. 전류의 변화의 검출은 도 12와 도 13에 예시된 방법 이외에 다양한 방법에 의존할 수 있는데 이는 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다.
도 14는 본 발명에 따른 미디어의 다른 실시예를 도시한다. 도 14를 참조하면, 전술한 실시예와 달리 상변환 물질에 의한 정보기록요소(5d)와 저항물질에 의한 미소발열부(5c)가 서로 다른 몸체로 된 제1, 2 지지 베이스(5a1, 5a2)에 마련된다. 즉, 본 실시예에서는 제 1, 2 지지 베이스(5a1, 5a2)가 상하의 다른 몸체로 분리되고 각 몸체에 형성된 공극에 정보기록요소(5d) 및 미소발열부(5c)가 마련된다. 여기에서 상기 제1지지베이스(5a1)와 제2지지베이스(5a2)의 공극은 상호 대응하게 적어도 서로 연통하는 정도로 정렬이 되어 있어야 한다.
본 발명에 따르면, 기존의 광기록의 시스템 개념을 크게 벗어나지 않으면서 광픽업장치를 사용하지 않고 데이터를 직접 쓰고 읽을 수 있으므로 기록소고다 빠르게 되고 낮은 출력의 레이저 광원으로 정보기록이 가능하게 된다. 이러한 본 발명은 기록속도가 매우 빠르고 특히 고밀도의 정보의 저장이 가능하게 된다.

Claims (40)

  1. 상하 개방된 다수의 공극을 가지는 전기적 절연성을 가지는 지지 베이스와;
    상기 지지 베이스의 각 공극의 일측에 마련되는 미소발열부와;
    상기 지지베이스의 각 공극의 타측에 상기 미소 발열부와 접촉되게 마련되는 것으로 소정 레벨의 열에너지의 흡수에 의해 상변화(phase change)가 발생되며 상에 따라 다른 전기적 저항을 가지는 상변환물질로 된 정보기록요소와;
    상기 미소 발열부와 전기적으로 접촉되도록 상기 지지베이스의 일측면에 형성되는 광도전층과;
    상기 광도전층의 일면에 형성되는 투명성 하부전극과;
    상기 정보 기록요소들에 전기적으로 접촉되도록 상기 지지 베이스의 타측면에 형성되는 상부 전극을; 구비하는 것을 특징으로 하는 정보 기록용 미디어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부전극과 하부전극에 보호층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정보 기록용 미디어.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부전극 상의 보호층은 광투과성 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록용 미디어.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 Al2O3로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록용 미디어.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 미소발열부는 TiAlN 으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록용 미디어.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지베이스는 상하의 제1지지 베이스와 제2지지베이스로 분리되고, 각각에 상기 정보기록 요소 및 미소 발열부가 위치하는 공극이 마련되며, 상기 정보 기록 요소 및 미소 발열부는 상호 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 정보 기록용 미디어.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 Al2O3로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록용 미디어.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 알루미늄의 산화에 의해 형성되는 Al2O3 로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록용 미디어.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광도전층은 GaAs, 비정질 탄소, DLC(diamond-like carbon), 비정질 실리콘, ZnSe, CdS/ZnS 또는 doped poly-n-vinyl carbazole 로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록용 미디어.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보기록요소는 Te-Ge-Sb 계열의 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록용 미디어.
  11. 상하 개방된 다수의 공극을 가지는 전기적 절연성을 가지는 지지 베이스와, 상기 지지 베이스의 각 공극의 일측에 마련되는 미소발열부와, 상기 지지베이스의 각 공극의 타측에 상기 미소 발열부와 접촉되게 마련되는 것으로 소정 레벨의 열에너지의 흡수에 의해 상변화(phase change)가 발생되며 상에 따라 다른 전기적 저항을 가지는 상변환물질로 된 정보기록요소와, 상기 미소 발열부와 전기적으로 접촉되도록 상기 지지베이스의 일측면에 형성되는 광도전층과, 상기 광도전층의 일면에 형성되는 투명성 하부 전극과, 상기 정보 기록요소들에 전기적으로 접촉되도록 상기 지지 베이스의 타측면에 형성되는 상부 전극을 갖춘 정보 기록용 미디어와;
    상기 정보 기록용 미디어에 국소적으로 광을 조사하여 상기 광도전층을 국소 적으로 전기적 저항을 변화시키는 광원과;
    상기 상부 전극과 하부 전극에 소정의 제어된 전압을 인가하는 전기적 제어부와;
    상기 상부 전극과 하부 전극 사이에 유도되는 전기적 변화를 검출하는 신호 검출부를; 구비하는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 미디어는 회전장치의 스핀들에 고정된 회전 디스크이며, 상기 광원은 상기 회전 디스크의 중심으로 부터 외주 방향으로 상대적 운동이 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 전기적 제어부는 상기 회전장치의 스핀들을 경유하는 전기적 경로를 통해 상기 미디어의 상부전극과 하부전극에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 하부전극 상의 보호층은 광투과성 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생 장치..
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 Al2O3로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생 장치..
  16. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 미소발열부는 TiAlN 으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생 장치..
  17. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 지지베이스는 상하의 제1지지 베이스와 제2지지베이스로 분리되고, 각각에 상기 정보기록 요소 및 미소발열부가 위치하는 미소공극이 마련되며, 상기 정보 기록 요소 및 미소발열부는 상호 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생 장치..
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 Al2O3로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생 장치..
  19. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 알루미늄의 산화에 의해 형성되는 상기 Al2O3 로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생 장치..
  20. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 광도전층은 GaAs, 비정질 탄소, DLC(diamond-like carbon), 비정질 실리콘, ZnSe, CdS/ZnS 또는 doped poly-n-vinyl carbazole 로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생 장치..
  21. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 정보기록요소는 Te-Ge-Sb 계열의 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생 장치..
  22. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 하부전극 상의 보호층은 광투과성 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생장치.
  23. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 Al2O3로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생 장치.
  24. 제 13 항에 있어서,
    상기 미소발열부는 TiAlN 으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 및 재생 장치.
  25. 상하 개방된 다수의 미소공극을 가지는 전기적 절연성을 가지는 지지 베이스와, 상기 지지 베이스의 각 미소공극의 일측에 마련되는 미소발열부와, 상기 지지베이스의 각 미소공극의 타측에 상기 미소발열부와 접촉되게 마련되는 것으로 소정 레벨의 열에너지의 흡수에 의해 상변화(phase change)가 발생되며 상에 따라 다른 전기적 저항을 가지는 상변환물질로 된 정보기록요소와, 상기 미소 발열부와 전기적으로 접촉되도록 상기 지지베이스의 일측면에 형성되는 광도전층과, 상기 광도전층의 일면에 형성되는 투명성 하부전극과, 상기 정보기록요소들에 전기적으로 접촉되도록 상기 지지 베이스의 타측면에 형성되는 상부전극을 갖춘 정보 기록용 미디어를 준비하는 단계;
    주어진 기록정보에 대응하게 제어되는 것으로 상기 도전성 정보 기록요소의 상변화를 유도할 수 있는 레벨의 기록 전압을 상기 상부 전극과 하부 전극에 인가하는 단계;
    상기 정보 기록용 미디어의 주어진 위치에 국소적으로 광을 조사하여 상기 광도전층을 국소적으로 전기적 저항을 변화시켜 광이 조사된 부분의 광도전층에 접촉된 미소발열부가 발열하도록 하는 단계;
    상기 미소발열부로 부터의 열에 의해 상기 미소발열부에 접촉된 상기 정보기록요소를 상변화시켜 국소적으로 광이 조사되는 영역에 상기 기록정보에 대응하게 정보를 기록하는 단계;를 포함하는 정보 기록 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 Al2O3로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 미소발열부는 TiAlN 으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  28. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 지지베이스는 상하의 제1지지 베이스와 제2지지베이스로 분리되고, 각각에 상기 정보기록 요소 및 미소 발열부가 위치하는 공극이 마련되며, 상기 정보 기록 요소 및 미소 발열부는 상호 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 Al2O3로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  30. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 알루미늄의 산화에 의해 형성되는 상기 Al2O3 로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  31. 제 25 항에 있어서,
    상기 광도전층은 GaAs, 비정질 탄소, DLC(diamond-like carbon), 비정질 실리콘, ZnSe, CdS/ZnS 또는 doped poly-n-vinyl carbazole 로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  32. 제 25 항에 있어서,
    상기 정보기록요소는 Te-Ge-Sb 계열의 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  33. 상하 개방된 다수의 미소공극을 가지는 전기적 절연성을 가지는 지지 베이스와, 상기 지지 베이스의 각 미소공극의 일측에 마련되는 미소발열부와, 상기 지지베이스의 각 미소공극의 타측에 상기 미소발열부와 접촉되게 마련되는 것으로 소정 레벨의 열에너지의 흡수에 의해 상변화(phase change)가 발생되며 상에 따라 다른 전기적 저항을 가지는 상변환물질로 된 정보기록요소와, 상기 미소 발열부와 전기적으로 접촉되도록 상기 지지베이스의 일측면에 형성되는 광도전층과, 상기 광도전층의 일면에 형성되는 투명성 하부전극과, 상기 정보기록요소들에 전기적으로 접촉되도록 상기 지지 베이스의 타측면에 형성되는 상부 전극을 갖춘 정보 기록용 미디어를 준비하는 단계;
    상기 상부전극과 하부전극에 소정의 재생 전압을 인가하는 단계;
    상기 정보 기록용 미디어의 주어진 위치에 국소적으로 광을 조사하여 상기 광도전층을 국소적으로 전기적 저항을 변화시켜 광이 조사된 부분의 도전성 정보기록요소에 국소적인 전류의 흐름을 유도하는 단계;
    상기 도전성 정보 기록요소에서의 국소적인 전류 흐름의 변화를 검출하여 상기 정보 기록 미디어에 기록된 정보를 독취하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 재생 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 Al2O3로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 재생 방법.
  35. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
    상기 발열부는 TiAlN 으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 재생 방법.
  36. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
    상기 지지베이스는 상하의 제1지지 베이스와 제2지지베이스로 분리되고, 각각에 상기 정보기록 요소 및 미소 발열부가 위치하는 공극이 마련되며, 상기 정보 기록 요소 및 미소 발열부는 상호 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 정보 재생 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 Al2O3로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 재생 방법.
  38. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
    상기 지지 베이스는 Al의 산화에 형성되는 Al2O3 로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 재생 방법.
  39. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
    상기 광도전층은 GaAs, 비정질 탄소, DLC(diamond-like carbon), 비정질 실리콘, ZnSe, CdS/ZnS 또는 doped poly-n-vinyl carbazole 로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 재생 방법.
  40. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
    상기 정보기록요소는 Te-Ge-Sb 계열의 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 재생 방법.
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