KR100710241B1 - 광 기록 디스크 - Google Patents

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Abstract

기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만인 경우에도 이들 기록 마크 및 블랭크 영역을 포함하는 기록 마크 열에 의해 구성된 데이터를 기록하고 재생할 수 있고, 기록 용량을 대폭 증가시킬 수 있는 광 기록 디스크를 제공한다. 기판(2), 제3 유전체층(3), 광 흡수층(4), 제2 유전체층(8), 백금 산화물을 주성분으로 포함하는 분해 반응층(6), 제1 유전체층(7) 및 광 투과층(8)을 구비하며, 광 투과층(8)을 통하여 레이저 광(20)이 조사되었을 때 분해 반응층(6)에 주성분으로 포함되어 있는 백금속 산화물이 백금과 산소로 분해되어 생성된 산소 가스에 의해 공동이 형성됨과 동시에, 백금의 미립자가 공동 내에 석출됨으로써 분해 반응층(6)에 기록 마크가 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
기록 마크, 백금 산화물, 블랭크, 공동, 광 기록 디스크, 레이저 광물

Description

광 기록 디스크{OPTICAL RECORDING DISC}
본 발명은 광 기록 디스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만인 경우에도 이들 기록 마크 및 블랭크 영역을 포함하는 기록 마크 열에 의해 구성된 데이터를 기록하고 재생할 수 있으며, 기록 용량을 대폭으로 증대시킬 수 있는 광 기록 디스크에 관한 것이다.
종래로부터 디지털 데이터를 기록하기 위한 기록 매체로서 CD나 DVD로 대표되는 광 기록 디스크가 널리 이용되고 있는데, 최근에는 보다 대용량이고 또한 높은 데이터 전송율을 갖는 광 기록 디스크의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
이러한 광 기록 디스크에서는 데이터의 기록 및 재생에 사용하는 레이저 광의 파장(λ)을 작게 함과 동시에 대물 렌즈의 개구 수(NA)를 크게 하여 레이저 광의 빔 스폿 크기를 작게 줄임으로써 광 기록 디스크의 기록 용량의 증대가 도모되고 있다.
광 기록 디스크에서는 광 기록 디스크에 기록된 기록 마크의 길이 및 서로 이웃하는 기록 마크간 길이, 즉 기록 마크가 형성되지 않은 영역(이하, "블랭크 영역"이라고 함)의 길이가 해상 한계 미만이 되면 광 기록 디스크로부터 데이터를 재 생하는 것이 불가능해진다.
해상 한계는 레이저 광의 파장(λ)과 레이저 광을 집속하기 위한 대물 렌즈의 개구 수(NA)에 따라 결정되며, 기록 마크와 블랭크 영역의 반복 주파수, 즉 공간 주파수가 2NA/λ 이상인 경우 기록 마크 및 블랭크 영역에 기록된 데이터의 판독이 불가능해진다.
따라서, 판독 가능한 공간 주파수에 대응하는 기록 마크 및 블랭크의 길이는 각각 λ/4NA 이상이 되며, 파장(λ)의 레이저 광을 개구 수(NA)의 대물 렌즈에 의해 광 기록 디스크의 표면에 집광시킬 때에는 λ/4NA의 길이의 기록 마크 및 블랭크 영역이 판독할 수 있는 가장 짧은 기록 마크 및 블랭크 영역이 된다.
이와 같이 데이터를 재생하는 경우에는 데이터의 재생이 가능한 해상 한계가 존재하며, 재생할 수 있는 기록 마크의 길이 및 블랭크 영역의 길이에 제한이 있다. 따라서, 해상 한계 미만의 길이의 기록 마크 및 블랭크 영역을 형성하여 데이터를 기록하여도 기록된 데이터를 재생할 수 없으므로, 광 기록 디스크에 데이터를 기록할 때 형성 가능한 기록 마크의 길이 및 블랭크 영역의 길이가 필연적으로 제한되므로, 일반적으로는 해상 한계 미만이 되는 길이의 기록 마크 및 블랭크 영역을 형성하여 광 기록 디스크에 데이터를 기록하는 일이 없다.
따라서, 광 기록 디스크의 기록 용량을 증대시키기 위해서는 데이터의 재생에 사용하는 레이저 광의 파장(λ)을 짧게 하거나, 또는 대물 렌즈의 개구 수(NA)를 크게 함으로써 해상 한계를 작게 하여 보다 짧은 기록 마크와 블랭크 영역으로 이루어지는 데이터를 재생할 수 있도록 하는 것이 요구된다.
그러나, 데이터의 재생에 사용하는 레이저 광의 파장(λ)을 짧게 하거나 또는 대물 렌즈의 개구 수(NA)를 크게 하는 데에는 한계가 있으며, 따라서 해상 한계를 작게 함으로써 광 기록 디스크의 기록 용량을 증대시키는 데에는 한계가 있었다.
따라서 본 발명의 목적은, 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만인 경우에도 이들 기록 마크 및 블랭크 영역을 포함하는 기록 마크 열에 의해 구성된 데이터를 기록하고 재생할 수 있어 기록 용량을 대폭으로 증대시킬 수 있는 광 기록 디스크를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 목적은 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 갖는 레이저 광이 0.7 내지 0.9의 개구 수(NA)를 갖는 대물 렌즈에 의해 집광되어 데이터가 기록되고 재생되도록 구성된 광 기록 디스크로서, 적어도, 기판과, 상기 기판 상에 설치되며 5nm 내지 100nm의 두께를 갖는 제2 유전체층과, 상기 제2 유전체층 상에 설치되고, 2nm 내지 80nm의 두께를 가지며, 귀금속 산화물을 주성분으로 포함하는 분해 반응층과, 상기 분해 반응층 상에 설치되는 제1 유전체층, 및 상기 제1 유전체층 상에 설치되며 10μm 내지 200μm의 두께를 갖는 광 투과층을 구비하고, 상기 광 투과층을 통하여 상기 레이저 광이 조사되었을 때 상기 분해 반응층에 주성분으로 포함되어 있는 상기 귀금속 산화물이 귀금속과 산소로 분해되어 생성된 산소 가스에 의해 공동이 형성됨과 동시에, 상기 귀금속의 미립자가 상기 공동 내에 석출됨으로써 상기 분해 반응층에 기록 마크가 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크에 의해 달성된다.
본 발명자의 연구에 따르면, 적어도, 기판과, 상기 기판 상에 설치되며 5nm 내지 100nm의 두께를 갖는 제2 유전체층과, 상기 제2 유전체층 상에 설치되고, 2nm 내지 80nm의 두께를 가지며, 귀금속 산화물을 주성분으로 포함하는 분해 반응층과, 상기 분해 반응층 상에 설치되는 제1 유전체층, 및 상기 제1 유전체층 상에 설치되며, 10μm 내지 200μm의 두께를 갖는 광 투과층을 구비한 광 기록 디스크에 0.7 내지 0.9의 개구 수(NA)를 갖는 대물 렌즈에 의해 광 투과층을 통하여 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을 집광하면, 분해 반응층에 주성분으로 포함되어 있는 귀금속 산화물이 귀금속과 산소로 분해되어 생성된 산소 가스에 의해 분해 반응층 내에 공동이 형성됨과 동시에, 귀금속의 미립자가 공동 내에 석출되고 분해 반응층에 기록 마크가 형성되어 데이터가 기록되고, 이와 같이 하여 데이터가 광 기록 디스크에 기록된 경우에는 기록 마크 열을 구성하는 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만일 때에도 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을 0.7 내지 0.9의 개구 수(NA)를 갖는 대물 렌즈를 이용하여 광 투과층을 통하여 광 기록 디스크에 집광함으로써 데이터를 재생할 수 있음을 발견하였다.
분해 반응층에 주성분으로 포함되어 있는 귀금속 산화물이 귀금속과 산소로 분해되어 생성된 산소 가스에 의해 분해 반응층 내에 공동이 형성됨과 동시에 귀금속의 미립자가 공동 내로 석출되고, 분해 반응층에 기록 마크가 형성되어 데이터가 기록된 경우, 기록 마크 열을 구성하는 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만일 때에도 데이터를 재생할 수 있는 이유는, 분명하지는 않지만, 공동 내에 석출된 귀금속의 미립자에 재생용 레이저 광이 조사됨으로써 근접장 광이 발생하여 해상 한계가 없어졌기 때문이거나, 또는 공동 내에 석출된 귀금속의 미립자와 조사된 레이저 광의 상호 작용에 의해 해상 한계가 작아졌기 때문으로 추측된다.
이와 같이 분해 반응층에 공동을 형성함과 동시에, 귀금속의 미립자를 공동 내에 석출시켜 분해 반응층에 기록 마크를 형성함으로써 기록 마크 열을 구성하는 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만일 때에도 데이터의 재생이 가능해지므로 광 기록 디스크에 보다 고밀도로 데이터를 기록할 수 있고, 따라서 광 기록 디스크의 기억 용량을 대폭으로 증대시키는 것이 가능해진다.
본 발명에서, 분해 반응층에 주성분으로 포함되는 귀금속 산화물은 특별히 한정되지 않으나, 산화물 형성의 용이함, 근접장 광의 발생 효율이라는 관점에서 은, 백금 및 파라듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 귀금속을 포함하는 산화물이 바람직하고, 특히 백금 산화물이 분해 온도가 높아서 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시 형태에서는 귀금속 산화물로서 백금 산화물(PtOx)이 사용되며, 광 투과층을 통하여 레이저 광이 조사되었을 때 백금과 산소로 분해되도록 구성되어 있다.
백금 산화물은 다른 귀금속 산화물에 비하여 분해 온도가 높으며, 따라서 기록용 파워로 설정된 레이저 광을 조사하여 기록 마크를 형성할 때 레이저 광이 조사된 영역에서 주위의 분해 반응층으로 열이 확산되어도 레이저 광이 조사된 영역 이외의 영역에서 백금 산화물의 분해 반응이 발생하는 것이 방지되므로, 분해 반응층의 원하는 영역에 공동을 형성하여 기록 마크를 형성하는 것이 가능해진다.
또한 높은 파워의 재생용 레이저 광이 조사되어 데이터가 재생되는 경우에서도 백금 산화물은 다른 귀금속 산화물에 비하여 분해 온도가 높으므로 백금 산화물이 백금과 산소로 분해될 우려가 없으며, 따라서 광 기록 디스크에 기록된 데이터를 반복 재생하여도 기록 마크의 형상이 변화되지 않고 공동이 형성되며, 또한 기록 마크가 형성된 영역 이외의 영역에 새로 공동이 형성되지도 않으므로 광 기록 디스크의 재생 내구성을 향상시키는 것이 가능해진다.
본 발명에서 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만인 경우에도 높은 C/N비를 갖는 재생 신호를 얻기 위해서는 x가 0.5 이상 4.0 이하인 것이 바람직하며, 1.0 이상 3 미만인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서 귀금속 산화물로서 산화 은(AgOy)을 사용하는 경우에는 y가 0,5이상 1.5 이하인 것이 바람직하며, 0.5 이상 1.O 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서 바람직하게는, 백금 산화물이 분해되어 형성되는 백금의 미립자는 분해 반응층에 형성할 공동의 크기보다 작은 입자 직경을 가지고 있으며, 백금 산화물이 분해되여 형성되는 백금의 미립자가 일반적으로 형성될 공동의 크기에 비하여 충분히 작은 경우에는 공동 내에 석출된 백금의 미립자에 의해 공동의 형상이 좋지 않은 영향을 받아 기록 마크의 형상에 바람직하지 못한 변화가 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
본 발명에서 바람직하게는, 광 기록 디스크는, 상기 기판과 상기 제2 유전체층 사이에 10nm 내지 140nm의 두께를 갖는 제3 유전체층과 상기 제3 유전체층 상에 설치되며 5nm 내지 100nm의 두께를 갖는 광 흡수층을 더 구비하고, 상기 광 흡수층이 상기 광 투과층을 통하여 상기 레이저 광이 조사되었을 때 상기 레이저 광을 흡수하여 발열하도록 구성되어 있다.
기판과 제2 유전체층 사이에 제3 유전체층과 광 흡수층이 형성되고, 광 투과층을 통하여 레이저 광이 조사되었을 때 광 흡수층이 레이저 광을 흡수하여 발열하도록 구성되어 있는 경우에는, 레이저 광이 조사되었을 때 분해 반응층 자신이 잘 발열되지 않아도 광 흡수층으로부터 전달되는 열에 의해 분해 반응층에 주성분으로 포함되어 있는 귀금속 산화물을 귀금속과 산소로 분해시킬 수 있고, 따라서 분해 반응층을 변형하기가 용이해지도록 분해 반응층을 박층화하여도, 그리고 분해 반응층이 레이저 광의 투과성이 높은 귀금속 산화물을 포함하고 있어도, 광 기록 디스크에 레이저 광을 조사함으로써 원하는대로 귀금속 산화물을 분해시켜 기록 마크를 형성하는 것이 가능해진다.
본 발명에서 광 흡수층은 레이저 광의 흡수율이 높고 열 전도율이 낮은 재료를 포함하고 있는 것이 바람직하며, Sb 및 Te 중 적어도 어느 하나를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 본 발명에서 광 흡수층에 포함되는 Sb 및 Te 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금으로는, (SbaTe1 -a)1- bMb 또는 {(GeTe)c(Sb2Te3)1-c}dM1 -d로 표시되는 조성을 갖는 것이 특히 바람직하다. 여기서, M은 Sb, Te 및 Ge를 제외한 원소를 나타낸다.
광 흡수층에 포함되는 Sb 및 Te 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금이 (SbaTe1 -a)1- bMb로 표시되는 조성을 갖는 것일 때에는 a 및 b는 0≤a≤1 및 0≤b≤0.25인 것이 바람직하다. b가 0.25를 초과할 때에는 광의 흡수 계수가 광 흡수층에 요구되는 값보다 낮아지며, 또한 열 전도성이 광 흡수층에 요구되는 값보다 낮아져 바람직하지 않다.
한편, 광 흡수층에 포함되는 Sb 및 Te 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금이 {(GeTe)c(Sb2Te3)1-c}dM1 -d로 표시되는 조성을 갖는 것일 때에는 1/3≤c≤2/3 및 O. 9≤d로 설정하는 것이 바람직하다.
원소(M)는 특별히 한정되지 않으나, In, Ag, Au, Bi, Se, Al, P, H, Si, C, V, W, Ta, Zn, Mn, Ti, Sn, Pb, Pd, N, O 및 희토류 원소(Sc, Y 및 란타노이드)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 주성분으로 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을 사용하는 경우에는 원소(M)로서 Ag, In 및 희토류 원소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 주성분으로 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 제3 유전체층과 광 흡수층을 설치하지 않은 경우에는 분해 반응층은 20nm 내지 80nm의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
분해 반응층은 레이저 광의 투과성이 높은 귀금속 산화물을 주성분으로 포함하고 있으므로, 분해 반응층의 두께가 20nm 미만인 경우에는 레이저 광의 흡수율이 낮아 레이저 광이 조사되어도 분해 반응층이 충분히 가열되지 않으므로, 원하는대로 귀금속 산화물의 분해 반응을 발생시킬 수 없는 경우가 있어 바람직하지 않다.
한편, 본 발명에서 제3 유전체층과 광 흡수층을 기판과 제2 유전체층 사이에 설치하는 경우에는 레이저 광의 조사를 받았을 때 분해 반응층 자신이 발열할 필요가 없으므로 연속막으로 형성할 수 있는 범위에서 분해 반응층을 얇게 형성할 수 있으며, 분해 반응층은 2nm 내지 50nm의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 레이저 광이 조사되어 분해 반응층이 귀금속과 산소로 분해되어 공동이 형성될 때 제2 유전체층 및 광 흡수층이 변형되는 것이 바람직하다.
제2 유전체층 및 광 흡수층이 변형된 영역은 제2 유전체층 및 광 흡수층이 변형되지 않는 영역과 광학 특성이 다르므로, 재생 신호의 C/N비를 훨씬 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 광 기록 디스크의 대략적인 단면도이고,
도 2는 도 1의 A로 나타낸 부분의 대략적인 확대 단면도이고,
도 3(a)는 데이터가 기록되기 전의 광 기록 디스크의 대략적인 일부 확대 단면도이고, 도 3(b)는 데이터가 기록된 후의 광 기록 디스크의 대략적인 일부 확대 단면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에 따른 광 기록 디스크의 대략적 인 사시도이고,
도 5는 도 4의 B로 나타낸 부분의 대략적인 확대 단면도이다.
<부호의 설명>
1 : 광 기록 디스크 2 : 기판
3 : 제3 유전체층 4 : 광 흡수층
5 : 제2 유전체층 6 : 분해 반응층
7 : 제1 유전체층 8 : 광 투과층
10 : 광 기록 디스크 20 : 레이저 광
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 광 기록 디스크의 대략적인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 광 기록 디스크의 트랙에 따른 단면 중 A로 나타낸 부분의 대략적인 확대 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 광 기록 매체(1)는 기판(2)을 구비하며, 기판(2) 상에 제3 유전체층(3), 광 흡수층(4), 제2 유전체층(5), 분해 반응층(6), 제1 유전체층(7) 및 광 투과층(8)이 순서대로 적층되어 있다.
본 실시 형태에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 광 기록 디스크(1)는 광 투과층(8) 측으로부터 레이저 광(20)이 조사되어 데이터가 기록되고, 기록된 데이터가 재생되도록 구성되어 있다. 레이저 광(20)은 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 가지며, 개구 수(NA)가 0.7 내지 0.9인 대물 렌즈에 의해 광 기록 디스크(1)에 집광된다.
기판(2)은 광 기록 디스크(1)에 요구되는 기계적 강도를 확보하기 위한 지지체로서 기능한다.
기판(2)을 형성하기 위한 재료는 광 기록 디스크(1)의 지지체로서 기능할 수 있으면 특별히 한정되지 않는다. 기판(2)은, 예를 들어 유리, 세라믹스, 수지 등에 의해 형성할 수 있다. 이들 중 성형의 용이성이라는 관점에서 수지가 바람직하게 사용된다. 이러한 수지로서는 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 실리콘 수지, 불소계 수지, ABS 수지, 우레탄 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 가공성, 광학 특성 등의 점에서 폴리카보네이트 수지가 특히 바람직하다.
본 실시 형태에서 기판(2)은 폴리카보네이트 수지에 의해 형성되며, 약 1.1mm의 두께를 가지고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기판(2)의 표면에는 제3 유전체층(3)이 형성되어 있다.
본 실시 형태에서 제3 유전체층(3)은 기판(2)을 보호함과 동시에, 그 위에 형성되는 광 흡수층(4)을 기능적, 화학적으로 보호하는 기능을 가지고 있다.
제3 유전체층(3)을 형성하기 위한 유전체 재료는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 산화물, 황화물, 질화물 또는 이들의 조합을 주성분으로 하는 유전체 재 료에 의해 제3 유전체층(3)을 형성할 수 있고, 제3 유전체층(3)은 바람직하게는 Si, Zn, Al, Ta, Ti, Co, Zr, Pb, Ag, Zn, Sn, Ca, Ce, V, Cu, Fe, Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 산화물, 질화물, 황화물, 불화물 또는 이들의 복합물에 의해 형성된다.
제3 유전체층(3)은, 예를 들어 제3 유전체층(3)의 구성 원소를 포함하는 화학종을 이용한 기상 성장법에 의해 기판(2)의 표면 상에 형성할 수 있다. 기상 성장법으로는 진공 증착법, 스파터링법 등을 들 수 있다.
제3 유전체층(3)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 10nm 내지 140nm이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제3 유전체층(3)의 표면 상에는 광 흡수층(4)이 형성되어 있다.
본 실시 형태에서 광 흡수층(4)은 광 기록 디스크(1)에 기록용 파워로 설정된 레이저 광(20)이 조사되었을 때 레이저 광(20)을 흡수하고 발열하여 생성된 열을 후술하는 분해 반응층(6)으로 전달하는 기능을 가지고 있다.
본 실시 형태에서 광 흡수층(4)은 광의 흡수 계수가 높고, 열 전도율이 낮은 Sb 및 Te 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금에 의해 형성되어 있다.
Sb 및 Te 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금으로는, (SbaTe1 -a)1- bMb 또는 {(GeTe)c(Sb2Te3)1-c}dM1-d로 표시되는 조성을 갖는 것이 특히 바람직하다. 여기서, M은 Sb, Te 및 Ge를 제외한 원소를 나타낸다.
광 흡수층(4)에 포함되는 Sb 및 Te 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금이 (SbaTe1 -a)1- bMb로 표시되는 조성을 갖는 것일 때에는 0≤a≤1.0≤b≤0.25인 것이 바람직하다. b가 0.25를 초과하였을 때에는 광의 흡수 계수가 광 흡수층(4)에 요구되는 값보다 낮아지고, 또한 열 전도성이 광 흡수층(4)에 요구되는 값보다 낮아져 바람직하지 않다.
한편, 광 흡수층(4)에 포함되는 Sb 및 Te 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금이 {(GeTe)c(Sb2Te3)1-c}dM1-d로 표시되는 조성을 갖는 것일 때에는 1/3≤c≤2/3 및 0.9≤d인 것이 바람직하다.
원소(M)는 특별히 한정되지 않으며, In, Ag, Au, Bi, Se, Al, P, H, Si, C, V, W, Ta, Zn, Mn, Ti, Sn, Pb, Pd, N, O 및 희토류 원소(Sc, Y 및 란타노이드)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 주성분으로 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을 이용하는 경우에는 원소(M)로서 Ag, In 및 희토류 원소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 주성분으로 포함하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태에서 광 흡수층(4)은 광 흡수층(4)의 구성 원소를 포함하는 화학종을 이용한 기상 성장법에 의해 제3 유전체층(3)의 표면 상에 형성할 수 있으며, 기상 성장법으로는 진공 증착법, 스파터링법 등을 들 수 있다.
광 흡수층(4)은 5nm 내지 100nm의 두께를 가지고 있는 것이 바람직하다. 광 흡수층(4)의 두께가 5nm 미만인 경우에는 광 흡수율이 지나치게 낮고, 한편 광 흡 수층(4)의 두께가 100nm를 초과하면 후술하는 바와 같이 분해 반응층(6)에 공동이 형성될 때 광 흡수층(4)이 잘 변형되지 않게 되어 바람직하지 않다.
도 2에 도시된 바와 같이 광 흡수층(4)의 표면 상에는 제2 유전체층(5)이 형성되어 있다.
본 실시 형태에서 제2 유전체층(5)은 후술하는 제1 유전체층(7)과 함께 후술하는 분해 반응층(6)을 기계적, 화학적으로 보호하는 기능을 가지고 있다.
제2 유전체층(5)을 형성하기 위한 재료는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 산화물, 황화물, 질화물 또는 이들의 조합을 주성분으로 하는 유전체 재료에 의해 제2 유전체층(3)을 형성할 수 있고, 제2 유전체층(3)은 바람직하게는 Si, Zn, Al, Ta, Ti, Co, Zr, Pb, Ag, Zn, Sn, Ca, Ce, V, Cu, Fe, Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 산화물, 질화물, 황화물, 불화물 또는 이들의 복합물에 의해 형성된다.
제2 유전체층(5)은 제2 유전체층(5)의 구성 원소를 포함하는 화학종을 이용한 기상 성장법에 의해 광 흡수층(4)의 표면 상에 형성할 수 있으며, 기상 성장법으로는 진공 증착법, 스파터링법 등을 들 수 있다.
제2 유전체층(5)은 바람직하게는 5nm 내지 100nm의 두께를 갖도록 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제2 유전체층(5)의 표면 상에는 분해 반응층(6)이 형성되어 있다.
본 실시 형태에서 분해 반응층(6)은 기록층의 일부로서 사용되며, 광 기록 디스크(1)에 데이터가 기록될 때 분해 반응층(6)에 기록 마크가 형성된다.
본 실시 형태에서 분해 반응층(6)은 백금 산화물(PtOx)을 주성분으로 포함하고 있다.
본 실시 형태에서 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만인 경우에도 높은 C/N비를 갖는 재생 신호를 얻기 위해서는 1.0≤x <3.0인 것이 보다 바람직하다.
분해 반응층(6)은 분해 반응층(6)에 주성분으로 포함되는 구성 원소를 포함하는 화학종을 이용한 기상 성장법에 의해 제2 유전체층(5)의 표면 상에 형성할 수 있으며, 기상 성장법으로는 진공 증착법, 스파터링법 등을 들 수 있다.
분해 반응층(6)은 2nm 내지 50nm의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 분해 반응층(6)의 표면 상에는 제1 유전체층(7)이 형성되어 있다.
본 실시 형태에서 제1 유전체층(7)은 분해 반응층(6)을 기계적, 화학적으로 보호하는 기능을 가지고 있다.
제1 유전체층(7)을 형성하기 위한 재료는 특별히 한정되지 않으며, Si, Zn, Al, Ta, Ti, Co, Zr, Pb, Ag, Zn, Sn, Ca, Ce, V, Cu, Fe, Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 산화물, 질화물, 황화물, 불화물 또는 이들의 복합물로 형성되는 것이 바람직하다.
제1 유전체층(7)은 제1 유전체층(7)의 구성 원소를 포함하는 화학종을 이용한 기상 성장법에 의해 분해 반응층(6)의 표면 상에 형성할 수 있으며, 기상 성장 법으로는 진공 증착법, 스파터링법 등을 들 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 유전체층(7)의 표면 상에는 광 투과층(8)이 형성되어 있다.
광 투과층(8)은 레이저 광(20)이 투과하는 층으로서, 그 표면은 레이저 광(20)의 입사면을 형성하고 있다.
광 투과층(8)은 10μm 내지 200μm의 두께를 가지고 있는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 광 투과층(8)은 50μm 내지 150μm의 두께를 가지고 있다.
광 투과층(8)을 형성하기 위한 재료는 광학적으로 투명하고, 사용되는 레이저 광(20)의 파장 영역인 390nm 내지 420nm에서의 광학 흡수 및 반사가 적으며, 복굴절이 작은 재료이면 특별히 한정되지 않으며, 스핀 코팅법 등에 의해 광 투과층(8)이 형성되는 경우에는 자외선 경화형 수지, 전자선 경화형 수지, 열 경화형 수지 등이 광 투과층(8)을 형성하기 위하여 사용되고, 자외선 경화형 수지, 전자선 경화형 수지 등의 활성 에너지선 경화형 수지가 광 투과층(8)을 형성하기 위하여 특히 바람직하게 사용된다.
광 투과층(8)은 제1 유전체층(7)의 표면에 광 투과성 수지에 의해 형성된 시트를 접착제를 이용하여 접착함으로써 형성되어도 좋다.
광 투과층(8)의 두께는 스핀 코팅법에 의해 광 투과층(8)을 형성하는 경우에는 10μm 내지 200μm가 바람직하며, 광 투과성 수지에 의해 형성된 시트를 접착제를 이용하여 제1 유전체층(7)의 표면에 접착하여 광 투과층(8)을 형성하는 경우에는 50μm 내지 150μm가 바람직하다.
이상과 같이 구성된 광 기록 디스크(1)에는 다음과 같이 데이터가 기록되고 데이터가 재생된다.
도 3(a)는 데이터가 기록되기 전의 광 기록 디스크(1)의 대략적인 일부 확대 단면도이고, 도 3(b)는 데이터가 기록된 후의 광 기록 디스크(1)의 대략적인 일부 확대 단면도이다.
광 기록 디스크(1)에 데이터를 기록함에 있어서는, 광 투과층(8)을 통하여 광 기록 디스크(1)에 레이저 광(20)이 조사된다.
본 실시 형태에서는 데이터를 높은 기록 밀도로 기록하기 위하여 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 갖는 레이저 광(20)을 0.7 내지 0.9의 개구 수(NA)를 갖는 대물 렌즈에 의해 광 기록 디스크(1)에 집광하도록 구성되어 있다.
또한 레이저 광(20)의 파워는 4mW보다 높게 12mW 이하로 설정된다. 여기서, 레이저 광(20)의 파워는 광 기록 디스크(1)의 표면에서의 레이저 광(20)의 파워로서 정의된다.
기록용 파워로 설정된 레이저 광(20)이 광 기록 디스크(1)에 조사되면, 광 흡수층(4)이 광의 흡수 계수가 높은 Sb 및 Te 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금에 의해 형성되어 있으므로, 레이저 광(20)이 조사된 광 흡수층(4)의 영역이 가열된다.
광 흡수층(4)에서 생성된 열은 분해 반응층(6)으로 전달되어 분해 반응층(6)의 온도가 상승한다.
분해 반응층(6)에 주성분으로 포함되는 백금 산화물은 레이저 광(20)에 대한 투과성이 높으므로, 레이저 광(20)이 조사되어도 분해 반응층(6) 자체는 잘 발열되지 않아 5nm 내지 100nm의 두께를 갖는 분해 반응층(6)의 온도를 백금 산화물의 분해 온도 이상으로 상승시키기가 곤란하지만, 본 실시 형태에서는 광의 흡수 계수가 높은 Sb 및 Te 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금에 의해 형성된 광 흡수층(4)이 설치되어 있으므로, 광 투과층(8)이 발열되어 광 흡수층(4)에서 생성된 열이 분해 반응층(6)으로 전달되어 분해 반응층(6)의 온도가 상승한다.
이와 같이 분해 반응층(6)이 백금 산화물의 분해 온도 이상으로 가열되고, 분해 반응층(6)에 주성분으로 포함되어 있는 백금 산화물이 백금과 산소로 분해된다.
그 결과, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 백금 산화물이 분해되어 생성된 산소 가스에 의해 분해 반응층(6) 내에 공동(6a)이 형성되고, 백금의 미립자(6b)가 공동 (6a) 내로 석출된다.
동시에, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 산소 가스의 압력에 의해 분해 반응층(6)과 함께 제2 유전체층(5)이 변형된다.
이와 같이 공동(6a)이 형성되고, 제2 유전체층(5) 및 분해 반응층(6)이 변형된 영역은 다른 영역과 다른 광학 특성을 가지므로 공동(6a)이 형성되고, 제2 유전체층(5) 및 분해 반응층(6)이 변형된 영역에 의해 기록 마크가 형성된다.
본 실시 형태에서는 이와 같이 형성되는 기록 마크 및 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역 내에 λ/4NA보다 길이가 짧은 것이 포함되어 해상 한계 미만의 기록 마크 열이 형성된다.
또한 본 실시 형태에서는 분해 반응층(6)이 분해 온도가 높은 백금 산화물을 주성분으로 포함하고 있으므로, 기록용 파워로 설정된 레이저 광(20)을 조사하여 기록 마크를 형성할 때 레이저 광(20)이 조사된 영역으로부터 열이 주위의 분해 반응층(6)으로 확산된 경우에도 레이저 광이 조사된 영역 이외의 영역에서 백금 산화물의 분해 반응이 발생하는 것이 방지되며, 따라서 분해 반응층(6)의 원하는 영역에 공동(6a)을 형성하여 기록 마크를 형성하는 것이 가능해진다.
또한 본 실시 형태에서는 백금 산화물이 분해되어 백금의 미립자(6b)가 공동(6a) 내에 석출되어 기록 마크가 형성되는데, 백금의 미립자(6b)의 입자 직경은 분해 반응층(6)에 형성할 공동(6a)의 크기보다 작으므로, 공동(6a) 내에 석출된 백금의 미립자(6b)에 의해 공동(6a)의 형상이 좋지 않은 영향을 받아 기록 마크의 형상에 바람직하지 못한 변화가 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
이와 같이 광 기록 디스크(1)에 데이터가 기록되며, 광 기록 디스크(1)에 기록된 데이터는 아래와 같이 재생된다.
광 기록 디스크(1)에 기록된 데이터를 재생함에 있어서는, 먼저 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 갖는 레이저 광(20)을 0.7 내지 0.9의 개구 수(NA)를 갖는 대물 렌즈에 의해 광 기록 디스크(1)에 집광시킨다.
본 실시 형태에서 데이터를 재생하기 위하여 광 기록 디스크(1)에 조사되는 레이저 광(20)의 파워는 통상보다 높게, 1mW 내지 4mW로 설정된다.
본 발명자의 연구에 따르면, 이와 같이 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 갖는 레이저 광(20)을 0.7 내지 0.9의 개구 수(NA)를 갖는 대물 렌즈를 이용하여 광 투 과층(8)을 통하여 광 기록 디스크(1)에 집광함으로써 기록 마크 열을 구성하는 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만일 때에도 데이터가 재생 가능하다는 것이 발견되었다.
분해 반응층(6)에 주성분으로 포함되어 있는 백금 산화물이 백금과 산소로 분해되고, 생성된 산소 가스에 의해 분해 반응층(6) 내에 공동(6a)이 형성됨과 동시에, 백금의 미립자(6b)가 공동(6a) 내에 석출되고 분해 반응층(6)에 기록 마크가 형성되어 데이터가 기록된 경우, 기록 마크 열을 구성하는 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만일 때에도 데이터를 재생할 수 있는 이유는, 분명하지는 않지만, 공동(6a) 내에 석출된 백금의 미립자(6b)에 재생용 레이저 광(20)이 조사됨으로써 근접장 광이 발생하여 해상 한계가 없어졌기 때문이거나, 또는 공동(6a) 내에 석출된 백금의 미립자(6b)와 조사된 레이저 광(20)의 상호 작용에 의해 해상 한계가 작아졌기 때문으로 추측된다.
본 실시 형태에서 분해 반응층(6)은 분해 온도가 높은 백금 산화물을 주성분으로 포함하고 있으므로, 높은 파워의 재생용 레이저 광이 조사되어 데이터가 재생되는 경우에도 백금 산화물이 백금과 산소로 분해될 우려가 없고, 따라서 광 기록 디스크(1)에 기록된 데이터를 반복 재생하여도 기록 마크의 형상이 변화되지 않고 공동(6a)이 형성되고, 또한 기록 마크가 형성된 영역 이외의 영역에 새로 공동이 형성되지도 않으므로 광 기록 디스크(1)의 재생 내구성을 향상시키는 것이 가능해진다.
본 실시 형태에 따르면, 분해 반응층(6)에 공동(6a)을 형성함과 동시에, 백금의 미립자(6b)를 공동(6a) 내에 석출시켜 분해 반응층(6)에 기록 마크를 형성함으로써 기록 마크 열을 구성하는 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만일 때에도 데이터의 재생이 가능해지므로 광 기록 디스크(1)에 보다 고밀도로 데이터를 기록할 수 있고, 따라서 광 기록 디스크(1)의 기억 용량을 대폭으로 증대시키는 것이 가능해진다.
도 4는 본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에 따른 광 기록 디스크의 대략적인 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 광 기록 디스크의 트랙에 따른 단면 중 B로 나타낸 부분의 대략적인 확대 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 광 기록 디스크(10)는 기판(2), 제2 유전체층(5), 분해 반응층(6), 제1 유전체층(7) 및 광 투과층(8)을 구비하며, 도 1 및 도 2에 도시된 광 기록 디스크(1)와 달리 기판(2)과 제2 유전체층(5) 사이에 광 흡수층(4) 및 제3 유전체층(3)은 형성되어 있지 않다.
본 실시 형태에서는 분해 반응층(6)이 20nm 내지 80nm의 두께를 갖도록 형성되어 있다.
이상과 같이 구성된 광 기록 디스크(10)에는 다음과 같이 데이터가 기록되고 데이터가 재생된다.
광 기록 디스크(10)에 데이터를 기록함에 있어서는, 광 투과층(8)을 통하여 광 기록 디스크(1)에 레이저 광(20)이 조사된다.
본 실시 형태에서는 데이터를 높은 기록 밀도로 기록하기 위하여 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 갖는 레이저 광(20)을 0.7 내지 0.9의 개구 수(NA)를 갖는 대 물 렌즈에 의해 광 기록 디스크(1)에 집광하도록 구성되어 있다.
또한 레이저 광(20)의 파워는 4mW보다 높게 12mW 이하로 설정된다.
분해 반응층(6)에 주성분으로 포함되는 백금 산화물은 레이저 광(20)에 대한 투과성이 높으므로, 레이저 광(20)이 조사되어도 분해 반응층(6) 자체는 잘 발열되지 않아 박층의 분해 반응층(6)의 온도를 백금 산화물의 분해 온도 이상으로 상승시키기는 곤란하지만, 본 실시 형태에서는 분해 반응층(6)의 광 흡수율이 높아지도록 분해 반응층(6)이 20nm 내지 80nm의 두께를 갖도록 형성되어 있으므로, 레이저 광(20)이 조사되었을 때 분해 반응층(6) 자체가 레이저 광(20)을 흡수하여 발열하고, 그 온도가 백금 산화물의 분해 온도 이상으로 상승하여 백금 산화물이 백금과 산소로 분해된다
따라서, 본 실시 형태에서도 백금 산화물이 분해되어 생성된 산소 가스에 의해 분해 반응층(6) 내에 공동이 형성되고, 백금의 미립자가 공동(6a) 내에 석출되어 기록 마크가 형성된다.
본 실시 형태에서는 이와 같이 형성되는 기록 마크 및 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역 내에 λ/4NA보다 길이가 짧은 것이 포함되어 해상 한계 미만의 기록 마크 열이 형성된다.
또한 본 실시 형태에서는 분해 반응층(6)이 분해 온도가 높은 백금 산화물을 주성분으로 포함하고 있으므로, 기록용 파워로 설정된 레이저 광(20)을 조사하여 기록 마크를 형성할 때 레이저 광(20)이 조사된 영역으로부터 열이 주위의 분해 반응층(6)으로 확산된 경우에도 레이저 광이 조사된 영역 이외의 영역에서 백금 산화 물의 분해 반응이 발생하는 것이 방지되고, 따라서 분해 반응층(6)의 원하는 영역에 공동을 형성하고 기록 마크를 형성하는 것이 가능해진다.
또한 본 실시 형태에서는 백금 산화물이 분해되어 백금의 미립자가 공동 내에 석출되어 기록 마크가 형성되는데, 백금의 미립자의 입자 직경은 분해 반응층(6)에 형성할 공동(6a)의 크기보다 작으므로, 공동 내에 석출된 백금의 미립자에 의해 공동의 형상이 좋지 않은 영향을 받아 기록 마크의 형상에 바람직하지 못한 변화가 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
이와 같이 광 기록 디스크(10)에 데이터가 기록되고, 광 기록 디스크(10)에 기록된 데이터는 아래와 같이 재생된다.
광 기록 디스크(10)에 기록된 데이터를 재생함에 있어서는 먼저, 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 갖는 레이저 광(20)을 0.7 내지 0.9의 개구 수(NA)를 갖는 대물 렌즈에 의해 광 기록 디스크(1)에 집광시킨다.
본 실시 형태에서는 데이터를 재생하기 위하여 광 기록 디스크(10)에 조사되는 레이저 광(20)의 파워는 통상보다 높게 1mW 내지 4mW로 설정된다.
이와 같이 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 갖는 레이저 광(20)을 0.7 내지 0.9의 개구 수(NA)를 갖는 대물 렌즈를 이용하여 광 투과층(8)을 통하여 광 기록 디스크(1)에 집광함으로써 기록 마크 열을 구성하는 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만일 때에도 원하는대로 광 기록 디스크(10)에 기록된 데이터를 재생할 수 있다.
본 실시 형태에서 분해 반응층(6)은 분해 온도가 높은 백금 산화물을 주성분 으로 포함하고 있으므로, 높은 파워의 재생용 레이저 광이 조사되어 데이터가 재생되는 경우에도 백금 산화물이 백금과 산소로 분해될 우려가 없고, 따라서 광 기록 디스크(10)에 기록된 데이터를 반복 재생하여도 기록 마크의 형상이 변화되지 않고 공동이 형성되고, 또한 기록 마크가 형성된 영역 이외의 영역에 새로 공동이 형성되지도 않으므로 광 기록 디스크(10)의 재생 내구성을 향상시키는 것이 가능해진다.
본 실시 형태에 따르면, 분해 반응층(6)에 공동을 형성함과 동시에 백금의 미립자를 공동 내에 석출시켜 분해 반응층(6)에 기록 마크를 형성함으로써 기록 마크 열을 구성하는 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만일 때에도 데이터의 재생이 가능해지므로, 광 기록 디스크(10)에 보다 고밀도로 데이터를 기록할 수 있고, 따라서 광 기록 디스크(10)의 기억 용량을 대폭으로 증대시키는 것이 가능해진다.
<실시예>
이하, 본 발명의 효과를 보다 명확하게 하기 위하여 실시예 및 비교예를 게재한다.
실시예
1.1mm의 두께와 120mm의 직경을 갖는 폴리카보네이트 기판을 스파터링 장치에 세팅하고, 폴리카보네이트 기판 상에 ZnS와 SiO2의 혼합물을 타겟으로 하여 스파터링법에 의해 80nm의 두께를 갖는 제3 유전체층을 형성하였다. ZnS와 SiO2의 혼합물 내의 ZnS와 SiO2의 몰 비율은 80:20이었다.
이어서, 제3 유전체층의 표면에 Ag, In, Sb, Te를 타겟으로 하여 스파터링법에 의해 60nm의 두께를 갖는 광 흡수층을 형성하였다. 광 흡수층의 조성은 원자비로 Ag5 .9In4 .4Sb61 .1Te28 .6으로 하였다.
또한, 흡수층의 표면에 ZnS와 SiO2의 혼합물로 이루어지는 타겟을 이용하여 스파터링법에 의해 40nm의 두께를 갖는 제2 유전체층을 형성하였다. ZnS와 SiO2의 혼합물 내의 ZnS와 SiO2의 몰 비율은 80:20이었다.
이어서, 제2 유전체층의 표면에 Ar과 02의 유량비가 10sccm:10sccm인 혼합 가스 분위기 내에서 Pt 타겟을 이용하여 스파터링함으로써 PtOx를 주성분으로 포함하며 4nm의 두께를 갖는 분해 반응층을 형성하였다. 형성된 PtOx에서 x는 1.5이었다.
또한, 분해 반응층의 표면에 ZnS와 SiO2의 혼합물로 이루어지는 타겟을 이용하여 스파터링법에 의해 100nm의 두께를 갖는 제1 유전체층을 형성하였다. ZnS와 SiO2의 혼합물 내의 ZnS와 SiO2의 몰 비율은 80:20이었다.
마지막으로, 아크릴계 자외선 경화성 수지를 용제에 용해하여 조정한 수지 용액을 제1 유전체층의 표면에 스핀 코팅법에 의해 도포하여 도포층을 형성하고, 도포층에 자외선을 조사하여 아크릴계 자외선 경화성 수지를 경화시켜 100μm의 두께를 갖는 광 투과층을 형성하였다.
이와 같이 분해 반응층 및 광 흡수층이 형성된 광 기록 디스크 샘플을 제작하였다.
[광 기록 디스크 샘플의 C/N비 측정]
광 기록 디스크 샘플을 펄스텍 코교 가부시키가이샤(PULSTEC INDUSTRIAL CO.,LTD) 제조의 광 기록 매체 평가 장치 "DDU1000"(상품명)에 세팅하고, 파장이 405nm인 청색 레이저 광을 기록용 레이저 광으로 사용하여 NA(개구 수)가 0.85인 대물 렌즈를 이용하여 레이저 광을 광 투과층을 통하여 집광하고, 이하의 조건으로 기록 마크의 길이가 각각 60nm, 70nm, 80nm, 120nm, 160nm, 200nm, 240nm, 280nm 및 320nm가 되도록 광 기록 디스크 샘플의 분해 반응층에 기록 마크를 형성하였다. 이 때, 광 흡수층의 위상(phase) 상태에 변화는 보이지 않았다.
기록 선 속도:6m/초
기록 파워:5.5mW
기록 방식:온 그루브(On Groove) 기록
기록 마크를 형성한 다음, 동일한 광 기록 매체 평가 장치를 이용하여 이하의 조건으로 광 기록 디스크 샘플에 기록된 데이터를 재생하고, 재생 신호의 C/N비를 측정하였다. 여기서, 레이저 광의 재생 파워는 2.OmW로 설정하였다.
측정 결과를 표 1에 나타내었다.
[표 1]
기록 마크 길이(nm) 60 70 80 120 160 200 240 280 320
C/N비(dB) 23.9 30.9 36.5 35.2 36.8 39.9 40.5 42.3 41
표 1에 나타난 바와 같이, 분해 반응층을 구비하고 있는 광 기록 디스크 샘 플에서는 해상 한계 이하인 60nm, 70nm, 80nm, 120nm의 길이를 갖는 기록 마크를 형성하고 기록한 데이터를 재생하였을 때 재생 신호의 C/N비가 각각 23.9dB, 30.9dB, 36.5dB, 35.2dB이고, 분해 반응층에 공동을 형성함으로써 기록 마크를 형성한 경우에는 해상 한계 이하의 길이를 갖는 기록 마크를 형성함으로써 데이터가 기록되어도 충분히 높은 C/N비의 재생 신호를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.
한편, 해상 한계보다 긴 160nm, 200nm, 240nm, 280nm 및 320nm의 길이를 갖는 기록 마크를 형성하였을 때에도 재생 신호의 C/N비는 각각 36.8dB, 39.9dB, 40.5dB, 42.3dB, 41.OdB이고, 분해 반응층에 공동을 형성함으로써 기록 마크를 형성한 경우에는, 해상 한계 이하인 것뿐만 아니라 해상 한계보다 긴 길이를 갖는 기록 마크를 형성하여 데이터를 기록하였을 때에도 높은 C/N비의 재생 신호를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명은 이상의 실시 형태 및 상기 실시예에 한정되지 않고, 특허 청구 범위에 기재된 발명의 범위 내에서 다양한 변경이 가능하며, 이들도 본 발명의 범위 내에 포함됨은 말할 것도 없다.
본 발명에 따르면, 기록 마크의 길이나 서로 이웃하는 기록 마크간의 블랭크 영역의 길이가 해상 한계 미만인 경우에도 이들 기록 마크 및 블랭크 영역을 포함하는 기록 마크 열에 의해 구성된 데이터를 기록하고 재생할 수 있어 기록 용량을 대폭으로 증대시킬 수 있는 광 기록 디스크를 제공하는 것이 가능해진다.

Claims (14)

  1. 390nm 내지 420nm의 파장(λ)을 갖는 레이저 광이 0.7 내지 0.9의 개구 수(NA)를 갖는 대물 렌즈에 의해 집광되어 데이터가 기록되고 재생되도록 구성된 광 기록 디스크로서, 적어도,
    기판;
    상기 기판 상에 설치되며 5nm 내지 100nm의 두께를 갖는 제2 유전체층;
    상기 제2 유전체층 상에 설치되고 2nm 내지 80nm의 두께를 가지며, 귀금속 산화물을 주성분으로 포함하는 분해 반응층;
    상기 분해 반응층 상에 설치되는 제1 유전체층; 및
    상기 제1 유전체층 상에 설치되며 10μm 내지 200μm의 두께를 갖는 광 투과층;을 구비하고,
    상기 광 투과층을 통하여 상기 레이저 광이 조사되었을 때 상기 분해 반응층에 주성분으로 포함되어 있는 상기 귀금속 산화물이 귀금속과 산소로 분해되어 생성된 산소 가스에 의해 공동이 형성됨과 동시에, 상기 귀금속의 미립자가 상기 공동 내에 석출됨으로써 상기 분해 반응층에 기록 마크가 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 귀금속 산화물이 백금 산화물에 의해 구성되며, 상기 광 투과층을 통하 여 상기 레이저 광이 조사되었을 때 백금과 산소로 분해되는 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 백금의 미립자가 상기 분해 반응층에 형성할 공동의 크기보다 작은 입자 직경(상기 백금의 미립자의 입자 직경은 상기 백금의 미립자가 구형일 때의 직경으로 정의됨)을 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분해 반응층이 20nm 내지 80nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 분해 반응층이 20nm 내지 80nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 분해 반응층이 20nm 내지 80nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 제2 유전체층 사이에 10nm 내지 140nm의 두께를 갖는 제3 유전체층; 및
    상기 제3 유전체층 상에 설치되며, 5nm 내지 100nm의 두께를 갖는 광 흡수층;을 더 구비하고,
    상기 광 흡수층이 상기 광 투과층을 통하여 상기 레이저 광이 조사되었을 때 상기 레이저 광을 흡수하여 발열하는 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광 흡수층이 Sb 및 Te 중 적어도 어느 하나를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 분해 반응층이 2nm 내지 50nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 분해 반응층이 2nm 내지 50nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제2 유전체층 및 상기 광 흡수층이 상기 분해 반응층에 상기 공동이 형성됨에 따라 변형되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제2 유전체층 및 상기 광 흡수층이 상기 분해 반응층에 상기 공동이 형성됨에 따라 변형되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제2 유전체층 및 상기 광 흡수층이 상기 분해 반응층에 상기 공동이 형성됨에 따라 변형되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제2 유전체층 및 상기 광 흡수층이 상기 분해 반응층에 상기 공동이 형성됨에 따라 변형되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크.
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