KR100830947B1 - 광 디스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 층 내부에 판독가능한 정보가 제공된 합성수지 기판으로 구성된 광 디스크에 관한 것이다. 방습층은 상기 합성수지 기판과 제 2 합성수지층 사이에 배치된다. 층의 위치의 적절한 선택, 즉 제 2 합성수지층의 두께와 광 디스크의 전체 두께 사이의 비율 θ의 적절한 선택에 의해, 주위 습도가 변할 때, 광 디스크의 절대 최대 농도 모멘트(CM) 또는 휘어짐이 일정한 범위에 속할 수 있게 된다. 이 범위는 바람직하게는 작은 양의 값과 작은 음의 값 사이에 놓인다.

광 디스크, 방습층, 습도, 휘어짐, 농도 모멘트

Description

광 디스크{OPTICAL DISK}

본 발명은, 판독가능한 정보가 제공된 합성수지 기판, 방습층 및 제 2 합성수지층을 구비하고, 상기 방습층이 상기 합성수지 기판과 제 2 합성수지층 사이에 배치된 광 디스크에 관한 것이다.

이와 같은 광 디스크는, 특히, 예를 들면 미국 특허 명세서 5,490,131 및 6,051,298에 공지되어 있다. 콤팩트 디스크(이하, CD라 칭한다)와 디지털 비디오 디스크(이하, DVD라 칭한다)는 종래의 광 정보매체로서 생각될 수 있는 광 디스크의 예이다. 상업적으로 입수가능한 광 디스크는, 정보가 저장되는 홈들, 디스크의 기판의 이들 홈을 덮는 반사막과, 반사막 위에 형성된 보호막이 연속적으로 설치된 합성수지 기판을 구비하는데, 상기한 반사막은 방습층으로 생각할 수 있다. 특히, CD는, 실제적으로, 디스크의 약 1.2mm 두께의 기판에 있는 홈들을 덮는 약 0.05 마이크로미터 두께의 반사막으로 구성되며, 보호막은 약 10 마이크로미터의 두께로 반사막 위에 설치된다. 양면 정보 시스템용의 DVD는 정보가 복수의 피트의 형태로 저장되는 디스크 형태의 기판을 구비하고, 이 기판은 특정한 실시예에서는 보호막이 그 위에 설치되는 반사막으로 덮인다. 이와 같은 DVD는, 예를 들면 상기한 디스크 2개를 서로의 위에 배치하여 얻어질 수 있는데, 상기한 2개의 디스크들은 보호막 측에서 접착층을 사용하여 서로 접합된다. DVD의 또 다른 실시예에 있어서는, 한 개의 정보 및 반사층이 존재한다.

광 디스크의 제조방법은 공지되어 있으며, 압착, 주입, 광중합 등의 특정한 공정을 사용하며, 디스크 형태의 기판은 일반적으로 폴리카보네이트로 제조된다. 디스크 형태의 기판에 있는 홈들을 덮는 방습층은, 예를 들면 진공 증착 또는 스퍼터링을 사용하여 얻어지며, 통상적으로는 알루미늄으로 제조된다. 얇은 알루미늄 방습층이 일반적인 물리적 접촉과 반사막의 산화로부터 발생될 수 있는 손상을 입지 않도록 보호하기 위해, 보호막으로서의 역할을 하는 제 2 합성수지층이 한 개의 층의 형태로 이 알루미늄 막 위에 가해진다. 이와 같은 보호층은 일반적으로 회전운동을 통해 수지 물질이 가해지는 스핀코팅 공정을 사용하여 형성된다. 이와 같은 광 디스크는 일반적으로 대기 습도가 변경되는 환경에서 사용된다. 이에 따라, 대기에 존재하는 수증기나 습기는 비교적 건조한 합성수지 기판을 침투할 수 있으며, 주위 대기의 습도의 변동으로 인해, 평형상태에 도달할 때까지 상기한 기판으로부터 확산될 수 있다. 방습층의 존재로 인해, 보호막 측으로부터 합성수지 기판으로의 습기의 침투 거의 일어나지 않는다. 그 대신에, 해당하는 광 디스크가 CD 형태의 광 디스크인 경우에, 습기가 기판의 다른 쪽, 즉 빛이 입사되는 기판측에 있는 기판으로 습기가 침투하거나 이 기판으로부터 탈리될 수 있다. 제 2 합성수지층이 빛이 입사되는 면인 DVR 형 광 디스크의 경우에는, 전술한 상황이 반대가 된다. 습기의 흡수 또는 탈리는 수증기 농도의 차이를 일으킴으로써, 기판의 용적변화 차이를 발생하여 상기한 기판의 휘어짐을 일으킨다. 합성수지 기판을 구비한 광 디스크의 실시예에 있어서는, 이와 같이 굴곡 각도(angle of curvature)가 형성된 기판이 입사 광속의 광축에 대해 거의 기울어져 놓이게 된다. 이 결과, 서보기구가 동작하고 있을 때에도, 광속이 홈의 중심을 따라 진행하지 않으므로, 신호품질의 열화를 일으킨다. 더욱이, 기판이 더 휘어진 경우에는, 서보기구가 부적합하게 되어, 디스크를 일시적으로 사용 불가능하게 할 수 있다. 따라서, 반경 방향의 각도에 대해 부과된 요구사항을 벗어나 휘어진 광 디스크는 일시적으로 판독이 불가능하게 된다.

결국, 본 발명의 목적은, 습기의 영향하에서 휘어짐을 전혀 나타내지 않거나 거의 나타내지 않는 광 디스크를 제공함에 있다.

본 발명에 따르면, 서두에서 언급된 것과 같은 본 발명은, 광 디스크에서의 방습층의 위치가 다음 일반식,

0.16<θ<0.33이 적용되고,

상기 식에서,

인 것을 특징으로 한다.

이때, 서두에서 사용되는 용어 "방습층"은, 단일층 뿐만 아니라, 예를 들면, 금속, ZnS-SiO₂, 상변화 물질 및 ZnS-SiO₂와 같은 소위 적층체 또는 이들 층의 패킷도 포함한다는 점에 유의하기 바란다. 서두에서, 이와 같은 적층체 또는 층 패킷은 방습층인 것으로 고려되어야 한다. 더구나, 특정한 실시예에 있어서, 광 디스크는 소위 스페이서에 의해 서로 분리된 2개의 판독가능한 층을 포함할 수도 있다. 이러한 실시예는 본 발명의 보호범위에 속하며, 이때 이들 2개의 정보층은 복합 정보층 인 것으로 생각할 수 있다는 것은 자명하다.

본 발명은, 습기 양의 변화에 의해 발생된 휘어짐과 관련하여 광 디스크들의 감도를 면밀히 조사하였으며, 광 디스크가 전술한 일반식을 만족하는 경우에, 광 디스크 내부에서의 방습층의 위치를 정확히 선정함으로써, 광 디스크의 굴곡 각도가 최소한으로 될 수 있다는 것을 뜻밖에 발견하였다.

광 디스크 내부에서의 방습층의 위치는,

인 것이 더욱 바람직하다.

θ의 값을 적절히 선택함으로써, 각각 기판과 제 1 합성수지층을 통한 양 및 음의 모멘트가 서로 대부분 상쇄되는 광 디스크가 얻어진다.

첨부된 도 1에서는, 절대 최대 농도 모멘트(concentration moment: CM)를 파라미터 θ의 함수로써 도시하였다. 첨부된 도 2에서는, θ=0.2의 값에 대해 농도 모멘트를 시간의 함수로써 도시하였다. 도 2는 θ=0.2 근처에서 양 및 음의 농도 모멘트가 거의 서로 중화되며, 최소값과 최대값이 거의 동일한 절대값을 갖는 것을 보이고 있다.

서두에서 언급한 것과 같은 광 디스크는, 서로 다른 습기 레벨에서 측정된 시간에 의존하는 휘어짐으로부터 얻어진 최대 휘어짐과 최소 휘어짐의 절대값이 다음 식,

을 만족하고,

상기 식에서,

= 최소 휘어짐의 절대값이고,

= 최대 휘어짐의 절대값인 것을 특징으로 한다.

또한,

인 것이 더욱 바람직하다.

이하, 본 발명을 실시예를 사용하여 설명하지만, 본 발명은 이와 같은 특정한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구범위의 보호범주에 의해서만 제한된다는 점에 주목하기 바란다.

비교예 1:

정보층, 0.05 마이크로미터 두께의 알루미늄 반사층과, 제 2 합성수지층으로의 역할을 하는 약 10 마이크로미터 두께의 수지층이 일면에 설치된 폴리카보네이트제의 1.2mm 두께의 기판을 포함하는 상업적으로 입수가능한 콤팩트 디스크를 습기의 영향에 대해 조사하였다. 광 디스크 내부의 공기 습도의 정도가 평형 농도에 도달하도록 선택된 긴 시간 동안, 특정한 상대 습도에서 일정한 장소에 방치한 후, 디스크를 이와 다른 상대 습도를 갖는 장소로 이동하여 디스크의 휘어짐을 일으킨 다음, 시간의 함수로써 최대 휘어짐을 측정하였다. 최대의 시간 의존 굴곡 각도는 0.29°이었다. θ 값은 약 0.008이었다.

비교예 2:

정보층을 구비하고, 이 정보층이 0.05 마이크로미터 두께의 반사층으로 덮이는 한편, 이 반사층에는 0.1mm 두께의 폴리카보네이트제의 제 2 합성수지층이 설치된 약 1.1mm 두께의 폴리카보네이트 기판을 포함하는 DVR 형태의 광 디스크를 비교예 1에 기재된 것과 동일한 조건하에서 습기를 가하였다. 비교 습기 단계를 거친 후에, DVR 형태의 광 디스크는 약 0.15°의 휘어짐을 나타내었다. θ 값은 약 0.083이었다.

실시예 1:

제 2 합성수지층의 두께를 0.1mm에서 0.25mm로 변경한 것을 제외하고는, 비교예 2에서 사용된 것과 동일한 DVR 형태의 광 디스크를 제조하였다. 이 디스크를 비교예 2에서 설명한 것과 동일한 조건에서 습기를 가하였으며, 비교 습기 단계를 거친 후의 측정된 최대 시간 의존 휘어짐은 약 0°이었다. θ 값은 약 0.185이었다.

실시예 2:

폴리카보네이트 기판의 통상적인 두께만을 0.1mm로부터 0.4mm의 기판 두께로 변경한 것을 제외하고는, 비교예 2에서 사용된 것과 동일한 DVR 형태의 광 디스크를 제조하였다. 이 DVR 디스크를 비교예 2에서 설명한 것과 동일한 조건에서 습기도를 가변하여 가하였으며, 시간 의존 휘어짐의 측정 결과, 눈에 띄는 휘어짐이 전혀 발생하지 않은 것으로 나타났다. θ 값은 약 0.20이었다.

Claims (5)

1. 판독가능한 정보가 제공된 합성수지 기판, 방습층 및 제 2 합성수지층을 구비하고, 상기 방습층이 상기 합성수지 기판과 상기 제 2 합성수지층 사이에 배치된 광 디스크에 있어서,

   상기 광 디스크에서의 방습층의 위치가 다음의 일반식,

   0.16<θ<0.33이 적용되고,

   상기 식에서,

   

   인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 광 디스크에서의 방습층의 위치가

   

   인 것임을 특징으로 하는 광 디스크.
4. 판독가능한 정보를 포함하는 합성수지 기판, 방습층 및 제 2 합성수지층을 구비하고, 상기 방습층이 상기 합성수지 기판과 상기 제 2 합성수지층 사이에 배치된 광 디스크에 있어서,

   서로 다른 습기 레벨에서 측정된 시간에 의존하는 휘어짐으로부터 얻어진 최대 휘어짐과 최소 휘어짐의 절대값이 다음 식,

   

   을 만족하고,

   상기 식에서,

   

   = 최소 휘어짐의 절대값이고,

   

   = 최대 휘어짐의 절대값인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
5. 제 4항에 있어서,

   

   인 것을 특징으로 하는 광 디스크.

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