KR100748492B1 - 상변화형 광디스크의 초기화방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상변화형 광디스크의 초기화방법에 관한 것으로서, 기록층을 포함한 다층 박막구조를 가지는 상변화형 광디스크에 소정의 파워 레벨을 가지는 레이저빔을 조사하여 상기 기록층의 비정질을 결정질로 천이시키는 상변화형 광디스크의 초기화방법에 있어서, 초기화될 상변화형 광디스크와 동일한 박막구조를 가지는 시편 상변화형 광디스크의 포화치 반사율을 검출하는 단계와; 초기화후 반사율이 상기 검출된 포화치 반사율의 70~90%의 반사율이 될 수 있도록 상기 초기화 레이저의 파워 레벨을 조절하는 단계와; 초기화될 상변화형 광디스크에 레이저빔을 조사하여 초기화를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 기록특성 및 소거율을 향상시킬 수 있는 상변화형 광디스크의 초기화방법이 제공된다.

Description

상변화형 광디스크의 초기화방법{INITIALIZATION METHOD FOR PHASE CHANGE TYPE OPTICAL DISC}
도 1은 일반적인 상변화형 광디스크의 모식도,
도 2는 종래의 상변화형 광디스크의 초기화방법에 따른 광디스크의 기록층의 부분확대도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화형 광디스크의 초기화방법을 설명하기 위한 공정도,
도 4는 도 3의 각 상변화형 광디스크의 레이저 파워 및 반사율의 관계를 도시한 도면,
도 5는 도 4의 레이저 파워에 따른 상대반사율의 변화를 도시한 도면,
도 6은 도 3의 상변화형 광디스크의 어닐링 시간에 따른 결정화 분율의 변화를 모식적으로 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화형 광디스크의 초기화후의 기록층의 부분확대도,
도 8은 도 3의 각 상변화형 광디스크의 소거율 및 신호대잡음비율을 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 기판 12 : 하부유전체층
13 : 기록층 14 : 상부유전체층
15 : 반사층 16 : 보호층
28 : 결정립
본 발명은, 상변화형 광디스크의 초기화방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기록특성 및 소거율을 향상시킬 수 있도록 한 상변화형 광디스크의 초기화방법에 관한 것이다.
상변화형 광디스크는 기록층의 가역적 변태를 이용하여 정보를 기록 및 소거할 수 있도록 함으로써 정보의 반복적인 기록 및 재생이 가능하도록 한 광기록매체의 일종이다.
도 1은 일반적인 상변화형 광디스크의 모식도이고, 도 2는 종래의 상변화형 광디스크의 초기화방법에 따른 광디스크의 기록층의 부분확대도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상변화형 광디스크(10)는, 투명강성부재로 형성되는 원반형상의 기판(11)과, 두께방향을 따라 기판(11)의 상면에 형성되는 하부유전체층(12)과, 하부유전체층(12)의 상면에 형성되는 기록층(13)과, 기록층(13)의 상면에 형성되는 상부유전체층(14)과, 상부유전체층(14)의 상면에 형성되는 반사층(15) 및 보호층(16)을 가진다.
기판(11)으로는 통상 투명강성을 가지는 유리 및 합성수지 등이 사용되고 있으며, 비교적 가볍고 사출성이 양호한 폴리카보네이트(Polycarbonate)가 널리 이용되고 있다.
기록층(13)은 비정질상태(Amorphous State)와 결정질상태(Crystalline State)로의 가역적 변화가 가능한 재료로서, Ge-Sb-Te 계로 대표되는 3원계 합금이 널리 사용되고 있으며, 최근에는 저선속에서 소거율 및 신호기록 감도를 높일 수 있도록 설계된 Ag-In-b-Te 계의 합금이 주목되고 있다.
하부유전체층(12) 및 상부유전체층(14)은 ZnS-SiO2 계 박막이 이용되고 있으며, 반사층(15)으로는 광반사량을 높이면서 레이저빔의 조사후 적절한 냉각속도를 확보할 수 있도록 Al합금과 Ag 또는 Au 등의 박막이 이용되고 있다.
반사층(15)의 상면에 형성되는 보호층(16)은 통상 자외선 경화 수지를 스핀 코터(Spin Coater) 등을 이용하여 소정 두께로 코팅한 후 자외선 램프를 이용하여 경화함으로써 형성된다.
이러한 다층막 구조를 가지는 상변화형 광디스크(10)는 정보의 기록전에 기록층(13)에 레이저빔을 조사하여 비정질상태를 결정질상태로 변화시키는 소위 초기화(Initialization, Initialize)를 실시하게 된다.
한편, 상변화형 광디스크(10)는 초기화를 실시하게 되면 반사율(Reflectivity)이 변화되며, 일반적으로 반사율이 증가되는 구조를 가지도록 설계되고 있다. 초기화후 상변화형 광디스크(10)의 반사율이 너무 높게 될 경우, 예를 들면 초기화후의 반사율이 50％이상이 되면 에너지 흡수가 상대적으로 낮아지게 되어 기록특성이 좋지 않게 되고, 반사율이 너무 낮을 경우, 예를 들면 반사율이 10％이하를 가지면 레이저빔의 트랙킹 문제가 발생되거나 에너지의 과도 흡수에 기인한 기록층(13)의 열화가 촉진되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 고려하여, 상변화형 광디스크(10)는 통상 초기화후의 반사율이 20~40％를 가지도록 형성된다.
그런데, 이러한 종래의 상변화형 광디스크의 초기화방법에 있어서는, 반사율의 레벨이 낮아져 기록특성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 해당 상변화형 광디스크의 박막구조에서 가능한 한 반사율의 레벨이 높게 되도록 초기화 장치의 레이저 파워의 레벨을 상대적으로 높여 초기화를 실시하게 된다. 이렇게 주어진 박막구조의 포화치 근처의 값으로 초기화를 실시하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 기록층(13)에 과도한 크기를 가지는 결정립(18)이 형성되어 통상의 기록 파워 범위내에서는 기록불량이 발생될 수 있을 뿐만 아니라 기록된 정보의 소거율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 기록특성 및 소거율을 향상시킬 수 있는 상변화형 광디스크의 초기화방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기록층을 포함한 다층 박막구조를 가지는 상변화형 광디스크에 소정의 파워 레벨을 가지는 레이저빔을 조사하여 상기 기록층의 비정질을 결정질로 천이시키는 상변화형 광디스크의 초기화방법에 있어서, 초기화될 상변화형 광디스크와 동일한 박막구조를 가지는 시편 상변화형 광디스크의 포화치 반사율을 검출하는 단계와; 초기화후 반사율이 상기 검출된 포화치 반사율의 70~90%의 반사율이 될 수 있도록 상기 초기화 레이저의 파워 레벨을 조절하는 단계와; 초기화될 상변화형 광디스크에 레이저빔을 조사하여 초기화를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화형 광디스크의 초기화방법에 의해 달성된 다.
여기서, 상기 포화치 반사율을 검출하는 단계는, 초기화될 상변화형 광디스크와 동일한 구조를 가지는 복수의 시편 상변화형 광디스크를 마련하는 단계와; 상기 시편 상변화형 광디스크에 상호 다른 파워 레벨의 레이저빔을 조사하는 단계와; 상기 레이저빔이 조사된 각 시편 상변화형 광디스크의 반사율을 각각 검출하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화형 광디스크의 초기화방법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 4는 도 3의 각 상변화형 광디스크의 레이저 파워 및 반사율의 관계를 도시한 도면이며, 도 5는 도 4의 레이저 파워에 따른 상대반사율의 변화를 도시한 도면이고, 도 6은 도 3의 상변화형 광디스크의 어닐링 시간에 따른 결정화 분율의 변화를 모식적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화형 광디스크의 초기화후의 기록층의 부분확대도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화형 광디스크의 초기화방법은, 초기화후 상변화형 광디스크(10)의 포화치 반사율을 검출하는 단계(S40)와, 초기화될 상변화형 광디스크(10)가 검출된 포화치 반사율의 70~90%의 반사율을 가질 수 있도록 초기화 레이저의 파워 레벨을 조절하는 단계(S50)와, 초기화될 상변화형 광디스크(10)에 레이저빔을 조사하여 초기화를 수행하는 단계(S60)를 포함하여 구성되어 있다.
초기화된 광디스크(10)의 포화치 반사율을 검출하는 단계(S40)는, 먼저 초기 화될 상변화형 광디스크(10)의 박막 구조와 동일한 박막 구조를 가지는 복수의 시편 상변화형 광디스크를 마련하고(S10), 초기화 레이저의 파워를 각각 다르게 변화시키면서 각 시편 상변화형 광디스크에 레이저빔을 조사한다(S20).
상호 다른 레이저 파워 레벨로 각각 초기화된 각 시편 상변화형 광디스크의 반사율(R)을 검출하고(S30), 검출된 각 반사율(R)을 상호 연결하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상호 다른 시편 광디스크의 반사율곡선(21a~21g)이 얻어지며 해당 반사율곡선(21a~21g)으로부터 해당 상변화형 광디스크의 포화치 반사율(Rmax)을 검출한다(S40). 도 4 및 도 5의 D1~D7은 상호 다른 박막 구조를 가지는 일반적인 상변화형 광디스크를 의미한다.
도 4에서 제1시편 상변화형 광디스크(D1)의 반사율곡선(21a)을 예를 들어 설명하면, 제1시편 상변화형 광디스크(D1)는 레이저빔의 조사전(a)에 기록층이 비정질 상태에서 가장 낮은 반사율(R)을 보이고 있으며, a~b구간에서는 미소하게 반사율(R)이 증가한다. 레이저 파워 레벨이 증가함에 따라 b~c구간에서는 반사율(R)이 급격하게 증가하게 되고, c~d구간에서는 반사율(R)이 점진적으로 증가하고 있다. d~e구간에서는 반사율(R)의 증가가 상대적으로 많이 둔화되고 e를 지나게 되면 레이저의 파워를 증가시켜도 더이상 반사율(R)이 증가하지 않게 된다. 이 때, e값이 제1시편 상변화형 광디스크(D1)의 포화치 반사율(Rmax)이 된다.
상기 해당 시편 상변화형 광디스크의 반사율곡선(21a~21g)으로부터 초기화될 해당 상변화형 광디스크(D1~D7)의 포화치 반사율(Rmax)이 검출되면(S40), 해당 시편 상변화형 광디스크의 각 반사율(R)을 포화치 반사율(Rmax)로 나눈 상대분율(Rn=R/Rmax)을 구하고, 각 값을 부드럽게 상호 연결하면 도 5에 도시된 상대분율곡선(31a~31g)이 도출된다.
각 시편 상변화형 광디스크(D1~D7)에 상호 다른 파워 레벨을 가지는 레이저빔을 조사하여 초기화하는 경우 레이저 파워 레벨에 따른 기록층의 조직 변화는, 도 6에 도시된 바와 같이, 초기 비정질로부터 결정질로 천이되는 “Ｓ”형의 상변태곡선을 이루며, 온도가 높을 경우 결정질로의 천이속도가 상대적으로 빠른 것을 알 수 있다.
한편, 포화치 반사율(Rmax)에 대한 상대분율(Rn)이 0.7 내지 0.9의 범위를 가지도록 초기화된 기록층의 미세조직은, 도 2의 과도한 결정립(18)이 다수 형성되어 있는 경우와는 달리, 도 7에 도시된 바와 같이, 결정립(28)이 비교적 균일한 크기로 형성되어 있다.
도 8은 도 3의 각 상변화형 광디스크의 소거율 및 신호대잡음비율을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 소거율(Erase Ratio)곡선(41a)은 상대분율(Rn)이 비교적 작은 0.1~0.6구간에서는 일정한 값을 이루다가 상대분율(Rn)이 0.9를 전후로 급격하게 감소되며, 신호대잡음비(Carrier-to-Noise Ratio, CNR)곡선(41b)은 상대분율(Rn)이 증가함에 따라 점진적으로 증가하다가 상대분율(Rn) 0.8을 전후로 최고치를 이루다가 0.9이후에는 급격하게 감소하게 된다.
해당 시편 상변화형 광디스크(D1~D7)로부터 포화치 반사율(Rmax)이 구해지면(S40), 해당 포화치 반사율(Rmax)에 대한 초기화할 상변화형 광디스크(10)의 초기화후의 반사율(R)의 상대분율(Rn)이 0.7~0.9가 될 수 있도록 초기화 레이저 의 파워 레벨을 조절한다(S50). 초기화 레이저의 파워 레벨이 조절되면(S50) 초기화될 상변화형 광디스크(10)를 연속적으로 초기화를 실시하면 된다(S60).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 초기화될 상변화형 광디스크의 포화치 반사율을 검출하고, 해당 상변화형 광디스크의 포화치 반사율(Rmax)에 대한 초기화후의 반사율(R)의 상대분율(Rn=R/Rmax)이 0.7 내지 0.9를 가질 수 있도록 초기화 레이저의 파워 레벨을 조절하여 초기화될 상변화형 광디스크를 초기화함으로써, 과도한 크기의 결정립이 형성되는 것을 방지하여 소거율 및 기록특성을 향상시킬 수 있는 상변화형 광디스크의 초기화방법이 제공된다.

Claims (2)

  1. 기록층을 포함한 다층 박막구조를 가지는 상변화형 광디스크에 소정의 파워 레벨을 가지는 레이저빔을 조사하여 상기 기록층의 비정질을 결정질로 천이시키는 상변화형 광디스크의 초기화방법에 있어서,
    초기화될 상변화형 광디스크와 동일한 박막구조를 가지는 시편 상변화형 광디스크의 포화치 반사율을 검출하는 단계와;
    초기화 후 반사율이 상기 검출된 포화치 반사율의 70~90%의 반사율이 될 수 있도록 초기화 레이저의 파워 레벨을 조절하는 단계와;
    초기화될 상변화형 광디스크에 레이저빔을 조사하여 초기화를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화형 광디스크의 초기화방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포화치 반사율을 검출하는 단계는, 초기화될 상변화형 광디스크와 동일한 구조를 가지는 복수의 시편 상변화형 광디스크를 마련하는 단계와;
    상기 시편 상변화형 광디스크에 서로 다른 파워 레벨의 레이저빔을 조사하는 단계와;
    상기 레이저빔이 조사된 각 시편 상변화형 광디스크의 반사율을 각각 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화형 광디스크의 초기화방법.
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