KR100699632B1 - 광기록 매체 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR100699632B1
KR100699632B1 KR1020000003128A KR20000003128A KR100699632B1 KR 100699632 B1 KR100699632 B1 KR 100699632B1 KR 1020000003128 A KR1020000003128 A KR 1020000003128A KR 20000003128 A KR20000003128 A KR 20000003128A KR 100699632 B1 KR100699632 B1 KR 100699632B1
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Abstract

본 발명은 기록막으로 광빔을 안내하기 위한 투명기판의 박막화에 적합하도록 한 광기록 매체와 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광기록 매체는 기록막이 형성되고 상이한 두께를 가지는 기록부와 비기록부가 형성된 투명기판을 구비한다.
본 발명에 의하면, 사출 성형시 폭이 좁은 금형 내의 확산구간을 줄임으로써 확산시 저항을 줄여 정보영역이 균일한 두께로 박막화되게 하고 정보영역이 복굴절 특성을 갖지 않도록 한다.

Description

광기록 매체 및 그 제조방법{Optical Recording Media And Methods OF Fabricating The Same}
도 1은 통상의 광기록 매체의 구조를 나타내는 단면도.
도 2는 DVD 디스크를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광기록 매체를 나타내는 단면도.
도 4a 내지 도 4f는 도 3에 도시된 광기록 매체의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광기록 매체를 나타내는 단면도.
도 6a 내지 도 6f는 도 5에 도시된 광기록 매체의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광기록 매체를 나타내는 단면도.
도 8a 내지 도 8f는 도 7에 도시된 광기록 매체의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2,12,22,42a,42b,62a,62b : 투명기판 4,14,24,44,64 : 더미기판
6,16,26,46a,46b,66a,66b : 기록막 또는 반사막 18,28,48,68 : 접착층
32,52,72 : 원반 34,54,74 : 스탬퍼
36,56,76 : 금형
본 발명은 광기록 매체와 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 기록막으로 광빔을 안내하기 위한 투명기판의 박막화에 적합하도록 한 광기록 매체와 그 제조방법에 관한 것이다.
CD(Compact Disk)에 비하여 기록밀도가 월등한 DVD(Digital Video Disk)와 같은 고밀도 광기록 매체가 개발 및 시판되고 있다. 디스크 형태의 광기록 매체(이하 "광디스크"라 함)는 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 투명기판(2)과, 투명기판(2) 위에 형성되는 기록막 또는 반사막(6)과, 기록막 또는 반사막(6) 위에 형성되어지는 더미기판(4)으로 이루어진다. 기록막 또는 반사막(6)에는 피트(pit) 또는 안내구(guide groove)가 형성됨으로써 정보가 기록된다. 이와 같은 광디스크의 투명기판(2)은 프리피트패턴이 형성된 원반을 제작하고 원반을 반전전사시킴으로써 스탬퍼(Stamper)를 제작한 후, 그 스탬퍼를 금형에 취부시킨 다음, 기판물질(Polycarbonate 등의 플라스틱류)을 금형에 고온 주입하고 가압 성형된 기판으로 제작된다. 이렇게 제작된 투명기판(2)의 기록막 위에는 반사막(6)으로 이용되는 알루미늄(Al)이 형성되고 그 위에 스핀코팅법으로 기판물질을 도포하거나 별도의 기판을 접찹함으로써 더미기판(4)을 형성하게 된다. 이와 같은 광디스크는 그 두께가 전면에 걸쳐서 균일하게 된다.
투명기판(2)의 두께는 고밀도화될수록 얇아지고 있다. 예컨대, CD에 적용되는 투명기판(2)의 두께는 1.2 mm인 반면, 도 2와 같은 DVD에 적용되는 투명기판(12)의 두께는 0.6 mm이다. 도 2에 있어서, DVD 디스크는 각각 0.6mm 두께의 투명기판(12)과 더미기판(14) 사이에 기록막 또는 반사막(16)이 형성된다. 이러한 DVD 디스크는 투명기판(12)과 더미기판(14) 사이에 하나의 기록막만이 존재할 경우, 단면 기록만 기록 및/또는 재생이 가능한 반면, 더미기판(14)이 투명기판으로 제작되고 투명기판(12)과 더미기판(14) 사이에 기록막이 둘이면 양면 기록 및/또는 재생이 가능하다. DVD 디스크 역시 도 2에서 알 수 있는 바, 정보가 기록 및/또는 재생되어지는 정보영역(IA)과 디스크 내주 쪽의 센터홀/클램프영역(CH/CA)가 동일한 두께를 가지게 된다.
투명기판(2,12)의 두께가 두꺼워질수록 스큐(skew), 피트 상에 집광되는 레이져 빔의 성질 및 수차(특히, 코마수차)에 민감해 진다. 광디스크의 스큐가 일정한 경우, 투명기판(2,12)의 두께가 얇을수록 수차가 작은 광스폿(spot)이 기록막에 집광될 수 있다. 광디스크 상에 집광되는 광스폿은 광원의 파장(λ)과 개구수(NA)에 의존하는 회절한계치(λ/NA)에 의해 결정된다. 광디스크가 고밀도화되기 위해서는 회절한계치보다 작은 광스폿을 형성하여야 한다. 이를 위하여, 개구수(NA)를 늘리는 방안과 단파장 광원의 개발이 병행되고 있다. 고밀도 광디스크는 대물렌즈 의 기울기 정도 또는 스핀들 모터의 기울기 정도에 따른 틸트(tilt)에 의해 수차량이 크게 발생하고 그에 따라 재생신호가 열화되기 쉽다. 수차를 줄이기 위하여, 투명기판(2,12)이 이상적으로 평탄하고 변형되지 않는 물질을 사용하여야 하지만 이는 현실적으로 불가능하다는 인식이 일반적이다.
이러한 문제점들을 해결하기 위한 방안으로, 광투과층의 두께를 얇게 하는 방안 예를 들면 투명기판의 두께를 0.6mm 이하로 제한하는 방법이 제안된 바 있다. 그러나 투명기판의 두께가 얇아지게 되면 금형에서 센터홀부터 주입되는 고온의 기판재료가 고온·고압 환경하에서 금형의 금형 내부의 외주로 확산될 때 금형의 폭이 얇아지기 때문에 저항이 커지게 되어 기판재료가 균일한 두께로 확산되기 어렵다. 그 결과, 두께가 얇게 되면 성형후 투명기판의 두께가 내주와 외주에서 차이가 날 수 있으며, 전체적으로 불균일한 두께를 가지게 된다. 또한, 균일한 두께로 성형된다 하더라도 얇은 금형폭 내에서 기판재료가 냉각되면서 액상의 기판재료가 금형에 의해 방향성을 가지고 성형되면서 성형후 투명기판은 복굴절 특성, 즉 투명기판에 입사되는 광의 입사 방향에 따라 투명기판의 굴절율이 변하되는 특성을 가지게 된다. 이렇게 성형된 광디스크를 기록/재생하게 되면 투명기판의 굴절율 변화에 따라 광학적 노이즈가 기록신호 또는 재생신호에 혼입되게 되므로 기록신호 또는 재생신호의 열화를 초래하게 된다. 이러한 사출성형의 어려움을 극복하기 위하여 더미기판 상에 필름(film) 또는 시트(sheet) 형태의 얇은 막을 투명기판으로서 접착하는 방법이 제안되고 있다. 그러나 이와 같이 얇은 필름이나 시트를 접착하는 방법은 더미기판에 기록되는 기록마크의 형상을 반사막 두께, 피트의 경사각, 접착제 특성 등을 고려하여 제작하여야 하기 때문에 사출성형시보다 제작 난이도가 증가하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 기록막으로 광빔을 안내하기 위한 투명기판의 박막화에 적합하도록 한 광기록 매체와 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광기록 매체는 기록막이 형성되고 상이한 두께를 가지는 기록부와 비기록부가 형성된 투명기판을 구비한다.
본 발명의 광기록 매체의 제조방법은 상이한 두께를 가지는 기록부와 비기록부가 형성된 투명기판을 사출성형하는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도 3 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광디스크를 나타내며, 도 4a 내지 도 4f는 도 3에 도시된 광디스크의 제조공정을 단계적으로 나타낸다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광디스크는 내주와 외주에서 두께가 상이한 투명기판(22)과, 투명기판(22) 상에 적층된 기록막/반사막(26) 및 더미기판(24) 을 구비한다. 투명기판(22)에 있어서, 내주측의 센터홀/클램프영역(CH/CA)은 두꺼운 두께로 형성되며 외주측의 정보영역(IA)은 얇은 두께(tIA)로 형성되어 센터홀/클램프영역(CH/CA)과 단차지게 된다. 이에 반하여, 더미기판(24)은 두꺼운 두께(tdummy)로 형성되며 단차없이 전면과 배면에서 평면을 이루게 된다. 투명기판(22)과 더미기판(24)은 접착층(28)에 의해 접합되며 그 사이에는 기록막 또는 반사막(26)이 형성된다. 이와 같은 광디스크의 전체 두께(ttotal)를 1.2mm로 가정할 때, 투명기판(22)에 있어서 센터홀/클램프영역(CH/CA)의 두께는 0.6mm이고 정보영역(IA)의 두께(tIA)는 0.3mm로 설정되며, 더미기판(24)의 두께(tdummy)는 0.6mm로 설정된다. 그리고 광디스크의 전체 두께(ttotal)를 1.5mm로 가정할 때, 투명기판(22)의 두께는 전술한 바와 동일하게 센터홀/클램프영역(CH/CA)과 정보영역(IA) 각각에서 0.6mm와 0.3mm로 설정되는 반면, 더미기판(24)의 두께(tdummy)는 0.9mm로 증가하게 된다.
이렇게 투명기판(22)의 정보영역(IA)이 얇게 되므로 투명기판(22)의 두께로 인한 수차발생을 최소화할 수 있다. 또한, 투명기판(22)의 전체영역이 아니라 정보영역(IA)만이 얇게 되는 만큼 사출 성형시 얇은 금형폭에서 기판재료에 가해지는 저항을 줄이고 냉각시 금형과 정보영역(IA)의 접촉영역을 줄임으로써 성형후 정보영역(IA)의 복굴절 특성을 가지게 되는 것을 완화할 수 있다. 이를 제조공정을 결부하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 4a와 같이 기판 상에 포토레지스트를 전면도포된 후 노광펄스에 따라 포토레지스트막이 노광 및 현상됨으로써 원반(32)이 제작된다. 이 원반에 형성된 프리피트패턴은 도 4b와 같은 스탬퍼(34)에 반전전사된다. 이렇게 프리피트패턴이 반전전사된 스탬퍼(34)는 도 4c와 같이 금형(36) 내에 고정된다. 스탬퍼(34)가 금형(36) 내에 취부된 후, 기판물질(예를 들면, Polycarbonate 등의 플라스틱류)이 금형(36) 내로 고온 주입된다. 이 때, 고온의 기판물질은 폭이 넓은 센터홀/클램프영역(CH/CA)에 해당하는 공간에 충진된 후, 폭이 좁은 정보영역(IA)으로 확산되기 시작한다. 확산되는 기판물질은 정보영역(IA)이 짧기 때문에 확산경로(Pdiff)와 확산시간이 그 만큼 짧아지게 된다. 그 결과, 정보영역(IA)으로 확산되는 기판물질의 확산저항이 그 만큼 줄어들게 된다. 기판물질의 주입이 완료된 후, 소정 시간의 냉각과정을 거치게 되면 금형(36) 내의 기판물질이 응고된다. 응고된 기판물질은 도 4d와 같이 센터홀/클램프영역(CH/CA)과 정보영역(IA)의 두께가 상이한 투명기판(22)이 된다. 이렇게 완성된 투명기판(22)의 피트패턴이 형성되 면 위에는 도 4e와 같이 기록막 및/또는 반사막(26)이 적층된다. 마지막으로, 도 4f와 같이 미리 성형된 더미기판(24)이 접착층(28)에 의해 투명기판(22)과 접합된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광디스크를 나타내며, 도 6a 내지 도 6f는 도 5에 도시된 광디스크의 제조공정을 단계적으로 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 광디스크는 접착층(48)을 사이에 두고 접착되며 내주와 외주에서 두께가 상이한 제1 및 제2 투명기판(42a,42b)을 구비한다. 제1 및 제2 투명기판들(42a,42b) 각각은 센터홀/클램프영역(CH/CA)보다 정보영역(IA)이 얇은 두께(tIA)로 형성된다. 도면과 같이 제1 및 제2 투명기판(42a,42b) 사이에 두 개의 기록막들 또는 반사막(46a,46b)이 형성되면 전면과 배면 각각에서 정보가 기록 및/또는 재생되게 된다. 이에 반하여, 제1 및 제2 투명기판(42a,42b) 사이에 하나의 기록막 또는 반사막이 존재하면 어느 한 방향에서만 정보가 기록 및/또는 재생되게 된다. 이와 같은 광디스크의 전체 두께(ttotal)를 1.2mm로 가정할 때, 제1 및 제2 투명기판들(42a,42b)의 센터홀/클램프영역(CH/CA)과 정보영역(IA)의 두께는 각각 0.6mm와 0.3mm로 설정된다. 즉, 제1 및 제2 투명기판들(42a,42b)의 두께(ttransp)는 0.6mm이며, 정보영역(IA)의 두께(tIA)는 0.3mm이다. 이렇게 제1 및 제2 투명기판들(42a,42b)에 있어서, 두께가 얇은 영역은 정보영역(IA)에 한정된다. 이와 같은 광디스크의 제조방법은 다음과 같다.
먼저, 도 6a와 같이 프리피트패턴이 형성된 원반(52)이 제작된다. 이 원반의 프리피트패턴은 도 6b와 같은 스탬퍼(54)에 반전전사된다. 이 스탬퍼(54)는 도 6c와 같이 금형(56) 내에 고정된다. 스탬퍼(54)가 금형(56) 내에 취부된 후, 기판물질이 금형(56) 내로 고온 주입된다. 기판물질의 주입이 완료된 후, 소정 시간의 냉각과정을 거치게 되면 금형(56) 내의 기판물질이 응고된다. 응고된 기판물질은 도 6d와 같이 센터홀/클램프영역(CH/CA)과 정보영역(IA)의 두께가 상이한 제1 투명기판(42a)이 된다. 이렇게 완성된 제1 투명기판(42a)의 피트패턴이 형성된 면 위에는 도 6e와 같이 기록막 및/또는 반사막(26)이 적층된다. 마지막으로, 도 6f와 같이 동일한 방법으로 미리 제작된 제2 투명기판(42b)이 접착층(48)에 의해 제1 투명기판(42a)과 접합된다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광디스크를 나타내며, 도 8a 내지 도 8f는 도 7에 도시된 광디스크의 제조공정을 단계적으로 나타낸다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 광디스크는 두껍고 평탄한 더미기판(62)의 전면과 배면 각각에 접착층(68)을 사이에 두고 접착되며 내주와 외주에서 두께가 상이한 제1 및 제2 투명기판(62a,62b)을 구비한다. 제1 및 제2 투명기판들(62a,62b) 각각은 센터홀/클램프영역(CH/CA)보다 정보영역(IA)이 얇은 두께(tIA)로 형성된다. 제1 투명기판(62a)과 더미기판(64) 사이에는 제1 기록막 또는 반사막(66a)이 형성되며, 제2 투명기판(62b)과 더미기판(64) 사이에는 제2 기록막 또는 반사막(66b)이 형성된다. 이렇게 광디스크의 전면과 배면 각각에 기록막 또는 반산막이 존재하게 되므로 전면과 배면 각각에서 정보가 기록 및/또는 재생되게 된다. 이와 같은 광디스크의 전체 두께(ttotal)를 1.8mm로 가정할 때, 제1 및 제2 투명기판들(62a,62b)의 센터홀/클램프영역(CH/CA)과 정보영역(IA)의 두께는 각각 0.6mm와 0.3mm로 설정되고 더미기판(64)의 두께(tdummy)는 0.6mm로 설정된다. 또한, 이와 같은 광디스크의 전체 두께(ttotal)가 1.5mm이면 제1 및 제2 투명기판들(62a,62b)의 두께는 위와 동일한 반면 더미기판(64)의 두께(tdummy)가 0.3mm로 설정된다. 이렇게 제1 및 제2 투명기판들(42a,42b)에 있어서, 두께가 얇은 영역은 정보영역(IA)에 한정된다. 이와 같은 광디스크의 제조방법은 다음과 같 다.
먼저, 도 8a와 같이 프리피트패턴이 형성된 원반(72)이 제작된다. 이 원반의 프리피트패턴은 도 8b와 같은 스탬퍼(74)에 반전전사된다. 이 스탬퍼(74)는 도 8c와 같이 금형(76) 내에 고정된다. 스탬퍼(74)가 금형(76) 내에 취부된 후, 기판물질이 금형(76) 내로 고온 주입된다. 기판물질의 주입이 완료된 후, 소정 시간의 냉각과정을 거치게 되면 금형(76) 내의 기판물질이 응고된다. 응고된 기판물질은 도 8d와 같이 센터홀/클램프영역(CH/CA)과 정보영역(IA)의 두께가 상이한 제1 투명기판(62a)이 된다. 이렇게 완성된 제1 투명기판(62a)의 피트패턴이 형성된 면 위에는 도 8e와 같이 기록막 및/또는 반사막(66)이 적층된다. 마지막으로, 미리 마련된 필름이나 시트 또는 사출 성형된 더미기판(64)을 사이에 두고 동일한 방법으로 제작된 제1 및 제2 투명기판(62a,62b)이 접착층(68)에 의해 접합된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광기록 매체 및 그 제조방법은 투명기판에서 정보가 기록 또는 재생되어지는 정보영역만 박막화하고 비기록영역에 해당하는 클램프영역을 사출 성형에 유리하게 두껍게 제작하게 된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 광기록 매체 및 그 제조방법은 사출 성형시 폭이 좁은 금형 내의 확산경로(Pdiff)를 줄임으로써 확산시 저항을 줄여 정보영역이 균일한 두께로 박막화되게 하고 정보영역이 복굴절 특성을 갖지 않도록 한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하 는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (12)

  1. 정보가 기록되지 않는 비기록영역과, 정보가 기록되는 기록영역으로 구성되는 기록막;
    상기 기록막과 적층되게 형성되어 상기 기록막 쪽으로 광빔을 안내하는 투명기판;
    상기 기록막을 사이에 두고, 상기 투명기판과 접합되며, 내외주의 두께가 동일하게 형성되는 더미기판을 포함하여 구성되고,
    상기 투명기판은, 상기 기록막의 기록영역에 대응되는 부분의 두께와 상기 기록막의 비기록영역에 대응되는 부분의 두께가 상이하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비기록영역의 두께는 0.6mm이고,
    상기 기록영역의 두께는 0.3mm인 것을 특징으로 하는 광기록매체.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미기판의 두께는 대략 0.6mm 내지 0.9mm 사이인 것을 특징으로 하는 광기록매체.
  5. 정보가 기록되지 않는 비기록영역과, 정보가 기록되는 기록영역으로 구성되는 제 1,2 기록막;
    상기 제 1 기록막과 적층되게 형성되어 상기 제 1기록막 쪽으로 광빔을 안내하는 제 1 투명기판;
    상기 제 1 투명기판과 접합되고, 상기 제 2 기록막과 적층되게 형성되어 상기 제 2 기록막으로 광빔을 안내하는 제 2 투명기판;
    상기 제 1,2 투명기판 사이에 형성되는 더미기판을 포함하여 구성되고,
    상기 제 1,2 투명기판은, 상기 기록막의 기록영역에 대응되는 부분의 두께와 상기 기록막의 비기록영역에 대응되는 부분의 두께가 상이하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 더미기판은, 내외주의 두께가 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 광기록매체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 더미기판의 두께는 대략 0.3mm 내지 0.6 mm 사이인 것을 특징으로 하는 광기록매체.
  8. 내주부분과 외주부분의 두께가 상이하게 형성된 투명기판을 사출성형하는 단계;
    상기 투명기판의 내주부분을 정보가 기록되지 않는 비기록영역에 대응되도록 하고, 상기 투명기판의 외주부분을 정보가 기록되는 기록영역에 대응되도록 기록막을 형성하는 단계;
    내외주의 두께가 동일하게 형성되는 더미기판을 사출성형하는 단계; 및
    상기 기록막을 사이에 두고 상기 투명기판 상에 상기 더미기판을 접합하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광기록 매체의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 내주부분과 외주부분의 두께가 상이하게 형성된 제 1,2 투명기판을 사출성형하는 단계;
    상기 제 1 투명기판의 내주부분을 정보가 기록되지 않는 비기록영역에 대응되도록 하고, 상기 제 1 투명기판의 외주부분을 정보가 기록되는 기록영역에 대응되도록 제 1 기록막을 형성하는 단계;
    상기 제 2 투명기판의 내주부분을 정보가 기록되지 않는 비기록영역에 대응되도록 하고, 상기 제 2 투명기판의 외주부분을 정보가 기록되는 기록영역에 대응되도록 제 2 기록막을 형성하는 단계;
    내외주의 두께가 동일하게 형성되는 더미기판을 사출성형하는 단계; 및
    상기 더미기판을 사이에 두고 상기 제 1,2 투명기판을 접합하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광기록 매체의 제조방법.
  12. 삭제
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KR910009105A (ko) * 1989-10-26 1991-05-31 이헌조 Ntsc 복합영상신호의 휘도/색도신호분리장치

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