KR100636113B1 - Optical disk - Google Patents
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Abstract
입사광의 온도에 따라 반사율 특성이 변하는 마스킹(masking)층을 갖는 다층 구조의 광디스크가 개시되어 있다.Disclosed is a multi-layered optical disc having a masking layer whose reflectance characteristics change with temperature of incident light.
이 개시된 광디스크는 입사광이 투과되는 투명기판과; 투명기판에 적층 형성되며, 집속된 광에 의해 정보신호의 기록과 재생이 이루어지는 복수의 기록막과; 기록막들 사이에 배치되며, 입사광의 온도에 따라 선택적으로 마스킹되어 소정 온도 이상에서 반사부재로 변하여 입사광을 반사시키고, 소정 온도 이하에서는 입사광을 투과시키는 적어도 하나의 마스킹층과; 마스킹층을 투과한 광이 투과되며, 복수의 기록막들 사이 간격을 유지하는 스페이서층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The disclosed optical disc includes a transparent substrate through which incident light is transmitted; A plurality of recording films formed on the transparent substrate and stacked on the transparent substrate to record and reproduce information signals by focused light; At least one masking layer disposed between the recording films and selectively masked according to the temperature of the incident light to change into a reflecting member at a predetermined temperature or more to reflect the incident light, and to transmit the incident light below the predetermined temperature; And a spacer layer through which the light passing through the masking layer is transmitted and maintaining a gap between the plurality of recording films.
Description
도 1은 종래의 일예에 따른 이층 구조를 갖는 광디스크를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing an optical disk having a two-layer structure according to a conventional example.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크를 보인 단면도.2 is a cross-sectional view showing an optical disk according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광디스크를 보인 단면도.3 is a cross-sectional view showing an optical disk according to another embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
31...대물렌즈 41...고체침적미러31.Objective lens 41.Solid deposition mirror
110, 290...기판 120, 210...제1기록막110, 290
121, 211...제1상부유전체층 123, 213...제1기록층121, 211 ... First upper
125, 215...제1하부유전체층 130, 220...제1마스킹(masking)층125, 215 ... first lower
135, 165, 195, 225, 255, 285...서보 마크135, 165, 195, 225, 255, 285 ... Servo Mark
140, 230...제1스페이서 150, 240...제2기록막140, 230 ...
160, 250...제2마스킹층 161, 191, 251...반사영역160, 250 ...
170, 260...제2스페이서 180, 270...제3기록막170, 260 ...
190, 280...제3마스킹층190, 280 ... 3rd masking layer
본 발명은 이층 또는 그 이상의 정보 기록층을 갖는 광디스크에 관한 것으로서, 상세하게는 입사광의 온도에 따라 반사율 특성이 변하는 마스킹(masking)층을 갖는 광디스크에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 한 장의 광디스크에 기록되는 정보 기록 용량을 증대시키기 위한 일 방편으로 광디스크는 이층 또는 그 이상의 정보 기록층을 포함하도록 다층화되고 있다.In general, as one way to increase the information recording capacity recorded on one optical disc, the optical disc is multilayered to include two or more information recording layers.
종래의 이층 광디스크의 일 예를 도 1을 참조하여 설명한다. 도시된 바와 같이, 광이 조사되는 쪽으로부터, 투명한 제1기판(11), 정보 기록면을 갖는 제1기록층(13), 제1접합층(15), 스페이서(17), 제2접합층(19), 제2기록층(21) 및 제2기판(23)으로 구성된다.An example of a conventional two-layer optical disc will be described with reference to FIG. As shown, from the side to which light is irradiated, the transparent
제1기판(11)은 1mm 두께의 투명한 PVC로 되어 있으며, 입사광을 투과시킨다. 제1기록층(13)은 자외선 경화수지로 되어 있으며, 상기 제1기판(11)의 일측에 형성된다. 이 제1기록층(13)에는 트랙을 이루는 나선형의 랜드(13a)와, 그루브(13b)가 형성되어 있다. 상기 제1기록층(13)의 제1접합층(15)쪽 면(14)에는 입사광을 부분적으로 투과시킬 수 있도록 된 반투막이 형성되어 있다. 이 반투막으로는 ZnSe(zinc selenide), BiO(bismuth oxide), CdS(cadmium sulphide), CdTe(cadmium telluride), SiC(silicon carbide) 등이 제안된다. The
또한, 상기 제2기록층(21)은 상기 제1기록층(13)과 동일한 구성을 가지며, 제2접합층(19)과 마주하는 면(20)은 대략 90%의 반사율을 갖는 반사층이 형성되어 있다. 상기 제1 및 제2접합층(15)(19)과 상기 스페이서(17)는 상기 제1기록층(13) 과 제2기록층(21)의 접합 및 사이 간격 유지를 위한 것으로 입사광을 투과시킨다. 상기 제2기판(23)은 투명한 PVC로 된 기판으로 상기 제2기록층(21)을 보호한다.In addition, the
상기한 바와 같이, 구성된 광디스크에 기록된 정보의 재생은 제1기판(11) 쪽에서 입사되는 대물렌즈(3)에 의해 집속된 빔(1)을 이용하여 수행된다. 즉, 대물렌즈(3)의 포커스 위치를 조정하여 집속된 빔(1)이 제1기록층(11)에 맺히도록 하여 제1기록층(11)에 기록된 정보를 재생하고, 대물렌즈(3)의 포커스 위치를 조정하여 제2기록층(19)에 빔(1')이 집속되도록 하여 제2기록층(19)에 기록된 정보를 재생할 수 있다.As described above, the reproduction of the information recorded on the configured optical disc is performed by using the
상기한 바와 같이, 구성된 광디스크는 2층의 기록층(13)(19)을 포함하여 단층 기록 구조를 갖는 광디스크에 비하여 정보 기록밀도를 높일 수 있다는 이점이 있다. 반면, 종래의 광디스크는 상기 제1기록층(13)의 제1접합층(15)쪽 면(14)에 반투막을 형성하여 입사광을 부분적으로 투과 반사시킴으로써, 상기 두 기록층(13)(19)에 맺히는 광스폿의 광파워가 저하되는 단점이 있다.As described above, the configured optical disc has the advantage that the information recording density can be increased as compared with the optical disc having the single-layer recording structure including the two
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 각 기록막에 맺히는 광스폿의 파워가 저하되지 않도록 소정 온도 이상에서 입사광을 반사시키고 그 이하의 온도에서는 입사광을 투과시키는 마스킹층을 반사막 사이에 구비한 다층 구조의 광디스크를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is conceived in view of the above-described point, and a masking layer for reflecting incident light at a predetermined temperature or more and transmitting incident light at a temperature below that in order not to lower the power of the light spot formed on each recording film. It is an object of the present invention to provide an optical disk having a multilayer structure provided between reflective films.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 입사광이 투과되는 투명기판과; 상기 투명기판에 적층 형성되며, 집속된 광에 의해 정보신호의 기록과 재생이 이루어지는 복수의 기록막과; 상기 기록막들 사이에 배치되며, 입사광의 온도에 따라 선택적으로 마스킹되어 소정 온도 이상에서 반사부재로 변하여 입사광을 반사시키고, 소정 온도 이하에서는 입사광을 투과시키는 적어도 하나의 마스킹층과; 상기 마스킹층을 투과한 광이 투과되며, 상기 복수의 기록막들 사이 간격을 유지하는 스페이서층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a transparent substrate through which incident light is transmitted; A plurality of recording films stacked on the transparent substrate and configured to record and reproduce information signals by focused light; At least one masking layer disposed between the recording films and selectively masked according to a temperature of incident light to change into a reflecting member at a predetermined temperature or more to reflect incident light, and to transmit incident light below a predetermined temperature; And a spacer layer through which the light passing through the masking layer is transmitted and maintaining a gap between the plurality of recording films.
또한, 본 발명은 기판과, 상기 기판에 적층 형성되며, 집속된 광에 의해 정보신호의 기록과 재생이 이루어지는 복수의 기록막과; 상기 기록막들 사이 및 상기 기록막과 상기 기판 사이에 배치되며, 입사광의 온도에 따라 선택적으로 마스킹되어 소정 온도 이상에서 반사부재로 변하여 입사광을 반사시키고, 소정 온도 이하에서는 입사광을 투과시키는 적어도 하나의 마스킹층과; 상기 마스킹층을 투과한 광이 투과되며, 상기 복수의 기록막들 사이 간격을 유지하는 스페이서층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a substrate, comprising: a plurality of recording films stacked on the substrate and configured to record and reproduce information signals by focused light; At least one disposed between the recording films and between the recording film and the substrate and selectively masked according to the temperature of incident light to change into a reflecting member at a predetermined temperature or more to reflect incident light, and to transmit incident light below a predetermined temperature A masking layer; And a spacer layer through which the light passing through the masking layer is transmitted and maintaining a gap between the plurality of recording films.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3층 구조를 갖는 광 디스크를 보인 개략적인 단면도이다. 도시된 바와 같이, 광디스크는 파 필드(far field) 광학계에 적합한 광디스크 구조로서, 대물렌즈(31)에 의해 집속되는 입사광 쪽으로부터 순차로, 투명기판(110), 제1기록막(120), 제1마스킹(masking)층(130), 제1스페이서층(140), 제2기록막(150), 제2마스킹층(160), 제2스페이서(170), 제3기 록막(180), 제3마스킹층(190)을 포함하여 구성된다. 2 is a schematic cross-sectional view showing an optical disk having a three-layer structure according to an embodiment of the present invention. As shown, the optical disc is an optical disc structure suitable for a far field optical system, and the
상기 투명기판(110)은 입사광이 투과되는 영역으로, 글래스 또는 폴리카보네이트 등의 재질로 구성된다.The
상기 제1기록막(120)은 상기 대물렌즈(31)가 포커싱되어 집속된 광에 의해 정보신호의 기록과 재생이 이루어지는 부분으로, 상기 기판(110)쪽으로부터 순차로 소정 굴절률을 갖는 제1상부유전체층(121), 제1기록층(123), 소정 굴절률을 갖는 제1하부유전체층(125)으로 구성된다. 상기 제1상,하부유전체층(121)(125) 각각은 대략 500Å 내지 2000Å 두께의 SiN, ZnS-SiO2 재질로 구성 될 수 있다.The
상기 제1기록층(123)은 입사광의 온도 및 냉각속도에 따라 결정질 상태와 비정질 상태 중 어느 한 상태를 갖는 방식으로 기록하는 상변화형 기록층 또는, 광자기 기록층으로 구성될 수 있다. 여기서, 상변화형 기록층은 대략 500Å 이하 두께를 갖는 GeSbTe계 재질로 구성 될 수 있다. 그리고, 광자기 기록층은 대략 500Å 이하의 두께를 갖는 TbFeCo계 재질로 구성 될 수 있다.The
또한, 상기 제1기록층(123)은 재생층과 기록층으로 이루어진 2층 구조의 확대재생층(MAMMOS : Magnetic AMplifing Magneto-Optical System)으로 구성될 수도 있다.In addition, the
상기 제2기록막(150)은 제2상부유전체층(151), 제2기록층(153) 및 제2하부유전체층(155)으로 구성되며, 제3기록막(180)은 제3상부유전체층(181), 제3기록층(183) 및 제3하부유전체층(185)으로 구성된다. 여기서, 상기 제2 및 제3기록막(150)(180)을 구성하는 각 층의 구조 및 역할은 앞서 설명된 제1기록막(120) 과 같으므로 자세한 설명은 생략한다. The
상기 제1 내지 제3마스킹층(130)(160)(190)은 입사광의 온도에 따라 선택적으로 마스킹되어 소정 온도 이상에서 반사부재로 변하여 입사광을 반사시키고, 소정 온도 이하에서는 입사광을 투과시키는 층이다. 상기 제1 내지 제3마스킹층(130)(160)(190)은 입사광에 의해 소정 온도 이상에서 마스킹 되면서 반사막으로 변화되는 재질인 실리콘(Si), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 코발트(Co), 산소(O)로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나를 포함한다.The first to
상기 제1마스킹층(130)은 대물렌즈(31)의 포커싱에 의해 상기 제1기록막(120)에 광스폿이 형성되는 경우, 제1마스킹층(130)이 마스킹 가능한 소정 온도를 유지하여, 반사영역으로 변화된다. 한편, 상기 제1마스킹층(130)은 상기 제2 및 제3기록막(150)(180)에 광스폿이 맺히는 경우에는 광이 진행되는 경로 상에 위치된 제1마스킹층(130)의 영역이 기록온도 이하의 온도를 유지하여, 입사광을 투과시킨다. 도면은 광스폿(SPOT)이 제3기록막(180)에 맺힌 경우 제3마스킹층(190)에 반사영역(191)이 형성된 예와, 광스폿이 제2기록막(150)에 맺힌 경우 제2마스킹층(160)에 광스폿이 맺힌 예를 보인 것이다. 여기서, 상기 제3마스킹층(190)은 입사광을 전반사시킬 수 있도록 된 반사층으로 대체되어도 무방하다.When the light mask is formed on the
상기 제1 내지 제3마스킹층(130)(160)(190) 각각에는 입사된 광이 몇 층 기록막에 맺히는지를 구분할 수 있는 서보 마크(135)(165)(195)가 형성되어 있다. Each of the first to third masking layers 130, 160, and 190 is provided with servo marks 135, 165, and 195 for distinguishing which layer the incident light forms on the recording film.
상기 제1스페이서층(140)은 상기 제1마스킹층(130)과 상기 제2기록막(150) 사이에 위치되어 제1기록막(120)과 제2기록막(150) 사이의 간격이 2 내지 50㎛ 유지되도록 하는 층이다. 이 제1스페이서층(140)은 입사광을 투과시키는 층으로, 포토레지스트 등으로 구성된다. 상기 제2스페이서층(170)은 상기 제2마스킹층(160)과 상기 제3기록막(180) 사이에 위치되어 제2기록막(150)과 제3기록막(180) 사이의 간격이 2 내지 50㎛를 유지할 수 있도록 하는 층으로, 포토레지스트 등으로 구성된다. The
여기서, 상기 광디스크는 도시된 바와 같은 3층 구조 이외에, 2층 또는 4층 이상의 다층 구조로도 제작될 수 있음은 물론이다.Here, of course, the optical disk may be manufactured in a multi-layered structure having two or more layers in addition to the three-layered structure as shown.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3층 구조를 갖는 광 디스크를 보인 개략적인 단면도이다. 이 광디스크는 고체함침미러(SIM; Solid Immersion Mirro)(41)등의 광디스크에 근접되게 위치된 광학요소를 채용한 니어필드(near field) 광학계에 적합한 구조를 갖는다. 3 is a schematic cross-sectional view showing an optical disk having a three-layer structure according to another embodiment of the present invention. This optical disc has a structure suitable for near field optical systems employing optical elements located in proximity to the optical disc, such as a solid immersion mirror (SIM) 41.
즉, 이 광디스크는 기판(290)과, 이 기판(290) 상에 적층 형성되는 것으로 집속된 광에 의해 정보신호의 기록과 재생이 이루어지는 제1 내지 제3기록막(210)(240)(270)과, 입사광의 온도에 따라 선택적으로 마스킹되어 소정 온도 이상에서 반사부재로 변하여 입사광을 반사시키고 소정 온도 이하에서는 입사광을 투과시키는 제1 내지 제3마스킹층(220)(250)(280)와, 상기 제1 내지 제3기록막들(210)(240)(270) 사이 간격을 유지하는 제1 및 제2스페이서층(230)(260)을 포함한다. 이와 같은 구성을 갖는 광디스크의 각 층은 상기 SIM(41)에서 집속되어 입사되는 입사광 쪽으로부터 순차로, 제1기록막(210), 제1마스킹(masking)층(220), 제1스페이서층(230), 제2기록막(240), 제2마스킹층(250), 제2스페이서(260), 제3기록막(270), 제3마스킹층(280) 및 기판(290)이 위치되도록 배치된다.That is, the optical disk is formed by stacking on the
상기 제1기록막(210)은 상기 대물렌즈(31)이 포커싱에 의해 광이 집속되는 경우, 정보신호의 기록과 재생이 이루어지는 부분으로, 상기 SIM(41) 쪽으로부터 순차로 소정 굴절률을 갖는 제1상부유전체층(211), 제1기록층(213), 소정 굴절률을 갖는 제1하부유전체층(215)으로 구성된다. 이 제1기록막(210)은 도 2를 참조하여, 설명된 일 실시예에 따른 제1기록막(도 2의 120)과 실질적으로 동일한 구성 및 기능을 가지므로 그 자세한 설명을 생략한다.The
상기 제2기록막(240)은 제2상부유전체층(241), 제2기록층(243) 및 제2하부유전체층(245)으로 구성되며, 제3기록막(270)은 제3상부유전체층(271), 제3기록층(273) 및 제3하부유전체층(275)으로 구성된다. 여기서, 상기 제2 및 제3기록막(240)(270)을 구성하는 각 층의 구조 및 역할은 앞서 설명된 제1기록막(210)과 같으므로 자세한 설명은 생략한다. The
상기 제1 내지 제3마스킹층(220)(250)(280)은 입사광의 온도에 따라 선택적으로 마스킹되어 소정 온도 이상에서 반사부재로 변하여 입사광을 반사시키고, 소정 온도 이하에서는 입사광을 투과시키는 층이다. 상기 제1 내지 제3마스킹층(220)(250)(280)은 입사광에 의해 소정 온도 이상에서 마스킹 되면서 반사막으로 변화되는 재질인 실리콘(Si), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 코발트(Co), 산소(O)로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나를 포함한다.The first to third masking layers 220, 250, and 280 are selectively masked according to the temperature of incident light to change into a reflecting member at a predetermined temperature or higher to reflect incident light, and to transmit incident light below a predetermined temperature. . The first to third masking layers 220, 250, and 280 are made of silicon (Si), sodium (Na), calcium (Ca), and cobalt (Ma), which are masked at a predetermined temperature or more by incident light and changed into a reflective film. Co), oxygen (O), any one selected from the group consisting of.
상기 제1마스킹층(220)은 SIM(41)의 포커싱에 의해 상기 제1기록막(210)에 광스폿이 형성되는 경우, 제1마스킹층(220)이 마스킹 가능한 소정 온도를 유지하여, 반사영역으로 변화된다. 한편, 상기 제1마스킹층(220)은 상기 제2 및 제3기록막(240)(270)에 광스폿이 맺히는 경우에는 광이 진행되는 경로 상에 위치된 제1마스킹층(220)의 영역이 기록온도 이하의 온도를 유지하여, 입사광을 투과시킨다. 도면은 광스폿(SPOT)이 제2기록막(240)에 맺힌 경우 제2마스킹층(255)에 반사영역(251)이 형성된 예를 보인 것이다.When the light mask is formed on the
여기서, 상기 제3기록막(270)과 기판(290) 사이에 놓인 제3마스킹층(280)은 입사광을 전반사시킬 수 있도록 된 반사층으로 대체되어도 무방하다.Here, the
상기 제1 내지 제3마스킹층(220)(250)(280) 각각에는 입사된 광이 몇 층 기록막에 맺히는지를 구분할 수 있는 서보 마크(225)(255)(285)가 형성되어 있다.In each of the first to third masking layers 220, 250, and 280, servo marks 225, 255, and 285 are formed to distinguish which layer the incident light forms on the recording film.
상기 제1 및 제2스페이서층(230)(260)의 구성 및 기능은 앞서 설명된 일 실시예에 따른 제1 및 제2스페이서층(도 2의 140)(도 2의 170)과 실질적으로 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다. 여기서, 상기 광디스크는 도시된 바와 같은 3층 구조 이외에, 2층 또는 4층 이상의 다층 구조로도 제작될 수 있음은 물론이다.The configuration and function of the first and second spacer layers 230 and 260 are substantially the same as the first and second spacer layers 140 (FIG. 2) (170 of FIG. 2) according to the above-described embodiment. Therefore, detailed description thereof will be omitted. Here, of course, the optical disk may be manufactured in a multi-layered structure having two or more layers in addition to the three-layered structure as shown.
이와 같이, 기록막들 사이에 온도에 따라 입사광의 투과 및 반사를 결정하는 마스킹층을 구비함으로써, 입사광으로부터 먼 쪽에 위치하는 기록층에 전달되는 광 효율을 개선할 수 있어서, 사용 광원의 광 파워 증대없이도 소망하는 광효율을 얻을 수 있다.As such, by providing a masking layer for determining the transmission and reflection of incident light in accordance with the temperature between the recording films, it is possible to improve the light efficiency transmitted to the recording layer located away from the incident light, thereby increasing the optical power of the light source used. Without this, the desired light efficiency can be obtained.
Claims (5)
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Non-Patent Citations (2)
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