KR100910127B1 - 재기록가능한 광 저장매체와 이 매체의 용도 - Google Patents

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Abstract

기판(1), 제 1 유전층(2), Ge-Sb-Te에 기반을 둔 상변화 기록층(3), 제 2 유전층(4)과, 금속 반사층(5)을 포함하는 재기록형 광 저장매체(10)가 개시된다. 기록층(3)은 원자 %로 조성 GexSbyTez를 갖는 합금이고, 이때 0<x<15, 50<y<80, 10<z<30 및 x+y+z=100이며, 기록층(3)은 7 내지 18nm의 범위에서 선택된 두께를 갖는다. 이와 같은 매체(10)는 25Mb/s보다 큰 데이터 전송속도를 사용하여 고속 데이터 전송속도 기록용으로 적합하며, 기록층(3)이 비교적 높은 광학 투명성을 가지면서 비교적 얇은 상태로 유지된다.
광 저장매체, CET, 재기록, 직접 오버라이트, 고속 기록

Description

재기록가능한 광 저장매체와 이 매체의 용도{REWRITABLE OPTICAL STORAGE MEDIUM AND USE OF SUCH MEDIUM}
본 발명은, 초점이 맞추어진 레이저광 빔을 사용하여 소거가능한 고속 데이터 전송속도의 기록을 하는데 사용되며,
기판과, 기판 상의 복수의 층으로 구성된 적층체를 구비하고, 이 적층체가, 제 1 유전층, Ge, Sb 및 Te로 구성된 합금을 함유하는 상변화 물질로 이루어진 기록층, 제 2 유전층과 금속 반사층을 포함하는 재기록형 광 저장매체에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 고속 데이터 전송속도의 응용에의 이와 같은 광 기록매체의 용도에 관한 것이다.
서두에 언급된 형태를 갖는 광 데이터 저장매체의 일 실시예는 본 출원인이 출원한 미국 특허 US 5,935,672에 공지되어 있다.
상변화 원리에 기반을 둔 광학 데이터 저장매체는, 직접 오버라이트(DOW) 및 높은 저장밀도와 판독 전용 광 데이터 저장 시스템과의 용이한 호환성을 겸비하기 때문에 매력적이다. 이와 관련하여, 데이터 저장이란 디지털 비디오, 디지털 오디오 및 소프트웨어 데이터 저장을 포함한다. 상변화 광 기록은, 초점이 맞추어진 비교적 높은 파워의 레이저광 빔을 사용하여 결정성 기록층 내부에 서브미크론 크기의 비정질 기록 마크들을 형성하는 과정을 포함한다. 정보를 기록하는 동안, 기록 하려는 정보에 따라 변조된 초점이 맞추어진 레이저광 빔에 대해 매체가 이동한다. 높은 파워의 레이저광 빔이 결정성 기록층을 용융시킬 때, 마크들이 형성된다. 레이저광 빔이 꺼지거나 및/또는 그후 기록층에 대해 이동하면, 용융된 마크들의 급속냉각이 기록층에서 발생하여, 노출되지 않은 영역에서 결정 상태로 남아 있는 기록층의 노출된 영역에 비정질 정보 마크를 남기게 된다. 기록된 비정질 마크들의 소거는, 기록층을 용융시키지 않으면서, 더 낮은 파워 레벨에서 동일한 레이저를 사용하여 가열하여 재결정화시킴으로써 실현된다. 결정성 기록층에 대한 비정질 마크들의 반사율 차이는 변조된 레이저광 빔을 생기게 하며, 이 빔은 그후 기록된 정보에 따라 검출기에 의해 변조된 광전류로 변환된다.
상변화 광 기록에서 가장 중요한 요구조건들 중에서 한가지는 고속의 데이터 전송속도인데, 이것은 데이터가 최소한 25Mbits/s의 사용자 데이터 전송속도로 매체 내부에 기록 및 재기록될 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같은 고속의 데이터 전송속도는, DOW중에, 기록층이 높은 결정화 속도, 즉 짧은 결정화 시간을 갖는 것을 필요로 한다. 이전에 기록된 비정질 마크들이 DOW중에 재결정화될 수 있도록 보장하기 위해서는, 기록층이 레이저광 빔에 대해 매체의 속도를 일치시키기 위한 적절한 결정화 속도를 가져야 한다. 재결정화 속도가 충분히 높지 않으면, 오래된 데이터를 표시하는 이전의 기록으로부터의 비정질 마크들이 DOW중에 완전히 소거될 수 없게 되는데, 이것은 재결정화될 수 없다는 것을 의미한다. 이것은 높은 노이즈 레벨을 유발한다. 고밀도 기록과, 공지된 Compact Disk 및 차세대의 고밀도 Digital Versatile 또는 Video Disk+RW 및 -RAM과 Digital Video Recording 광 저 장 디스크의 약자인 디스크 형태의 CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM, DVR-레드 및 블루 등의 고속 데이터 전송속도 광 기록매체에서는 특히 높은 결정화 속도가 필요한데, 이때 RW 및 RAM은 이들 디스크의 재기록가능성을 표시하고, 레드 및 블루는 사용된 레이저 파장을 나타낸다. 이들 신형 디스크에 대해서는, 완전소거시간(complete erasure time: CET)이 40ns보다 작아야 한다. CET는 결정성 환경에서 기록된 비정질 마크의 완전한 결정화를 위한 소거 펄스의 최소 지속기간으로 정의된다. CET는 정적 테스터(static tester)로 측정된다. 120mm 디스크당 4.7 GB 기록밀도를 갖는 DVD+RW에 대해서는, 26Mbits/s의 사용자 데이터 비트율이 필요하고, DVR-블루에 대해서는, 상기한 비트율이 35Mbits/s이다. DVD+RW 및 DVR-블루의 고속 버전에서는, 50Mbits/s 이상의 데이터 전송속도가 필요하다. 오디오/비디오(AV) 응용을 위한 데이터 전송속도는 AV 정보 스트림에 의해 결정되지만, 컴퓨터 데이터 응용에 대해서는, 데이터 전송속도에 제한이 적용되지 않는데, 즉 더 클수록 더 좋다. 이들 데이터 비트율 각각은 최대 CET로 변환될 수 있는데, 이것은 다양한 파라미터들, 예를 들면 기록 적층체들의 열적 설계와 사용된 기록층 재료에 의해 영향을 받는다.
상변화 형태를 갖는 종래의 매체는, 순차적으로, 제 1 유전층, 상변화 Ge-Sb-Te 합금의 기록층, 제 2 유전층 및 금속 반사층으로 구성된 층들의 적층체를 지지하는 디스크 형태의 기판을 구비한다. 이와 같은 복수의 층들의 적층체는 IPIM 구조로 부를 수도 있는데, 이때 M은 반사 금속층을 표시하고, I는 유전층을 표시하며, P는 상변화 기록층을 표시한다. 상기한 특허에는 화합물 Ge50xSb40-40xTe60-10x 가 개 시되어 있는데, 이 화학식에서는 0.166≤x≤0.444이다. 전술한 범위에 속하는 화학양론적 Ge-Sb-Te 물질이 예를 들면 DVD-RAM 디스크에 대한 기록층으로 사용된다. 이들 화학양론적 조성물들은 핵 형성에 좌우되는 결정화공정을 갖는다. 이것은, 기록된 비정질 마크의 소거가 마크 내부에서의 핵 형성과 후속하는 성장에 의해 일어난다는 것을 의미한다. 상기한 특허에 따르면, 상기한 Ge-Sb-Te층의 CET는 이 층의 두께를 25nm까지 증가시키면 감소하고, 그후, 층 두께를 더 증가시킬 때 약 50-60ns의 값에서 일정한 값이 되는 경향이 있다. 25 내지 35nm의 두께 범위가 고속 데이터 전송속도의 기록에 사용된다고 주장하였다. 기록층의 두께가 25nm보다 작아지면, CET가 80ns 이상의 값으로 증가한다.
종래의 기록매체는 약 50-60ns의 기록층의 최소 CET를 나타내며, 기록층 두께가 더 작아지면 CET가 상승하는 경향이 있다. 다층 기록층의 응용에서는, 추가적인 기록층들에서의 기록 및 판독을 가능하게 하기 위해, 기록/판독 레이저광 빔에 가장 근접한 기록층이 비교적 높은 광 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 기록층의 두께가 25nm보다 작을 때에만, 기록층의 비교적 높은 광 투과율이 얻어질 수 있다. 그러나, 25nm 이하의 기록층 두께에서는, 종래의 매체의 CET가 고속 데이터 전송속도 기록에 덜 적합한 값으로 증가한다.
결국, 본 발명의 목적은, 25nm보다 작은 두께와 최대 40ns의 CET를 가지므로 고속 데이터 전송속도 기록에 적합한 기록층을 갖는 서두에 기재된 형태의 재기록형 광 저장매체를 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에 따르면, 상기 합금이 원자 백분율로 화학식 GexSbyTez으로 정의되는 조성을 갖고, 이때 0<x<15, 50<y<80, 10<z<30 및 x+y+z=100이며, 상기 기록층이 7 내지 18nm의 범위에서 선택된 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 서두에 기재된 것과 같은 광 저장매체에 의해 달성된다. 이들 물질은 성장에 의해 좌우되는 결정화공정을 갖는다. 이것은, 기록된 비정질 마크와 결정성 배경 사이의 경계로부터의 직접적인 성장에 의해 마크 소거가 일어난다는 것을 의미한다. 이와 같은 성장이 완료되기 전에, 기록된 비정질 마크 내부의 핵 형성이 일어나지 않는다. 뜻밖에도, 층 두께를 증가시키면 이들 물질의 CET는 처음에는 급격하게 줄어든 다음에, 층 두께를 더 증가시키면 다시 증가한다. 기록층이 7 내지 18nm의 범위에서 선택된 두께를 가질 때, CET가 40ns보다 짧아진다. 특허청구된 Ge-Sb-Te 조성물의 CET의 온도 의존성은 다음과 같이 이해될 수 있다. 상변화 기록층 두께를 증가시킬 때 CET의 초기의 급격한 감소는, 계면 물질과 벌크 물질의 기여도 사이의 경쟁의 결과이다. 층이 비교적 얇으면, 계면에 배치된 물질의 용적 분율이 커지는데, 이것은 그것의 벌크 형태와 구조적으로 매우 다른, 예를 들면 더 많은 결함을 갖는 경우가 많다. 층 두께의 증가에 따라, 벌크 형태로 존재하는 물질의 분율이 증가하게 되며, 특정한 두께 이상에서는, 물질의 거동이 벌크 형태에 의해 좌우된다. 명백하게, 벌크 물질은 계면 물질보다 더 유리한 성장속도를 갖는다.
상변화층 두께가 더욱 증가시에, CET의 증가가 물질의 용적 증가에 의해 일어날 수도 있다. 특허청구된 Ge-Sb-Te층의 결정화 과정은 성장에 의해 좌우된다. 결정화될 물질의 용적이 중요해진다. 결정입자의 크기는 보통 10nm이다. 층이 얇으며, 2차원 성장이 필요한데, 이것은 더 짧은 시간을 필요로 한다. 층이 더 두꺼워 지면, 3차원 성장이 필요하며, 자연스럽게 더 긴 시간이 필요하다.
본 발명에 따른 광 저장매체의 유리한 실시예에서는, 기록층이 8.5 내지 13nm의 범위에서 선택된 두께를 갖는다. 이와 같은 범위에서는, CET가 35ns보다 작으며, 이것은 더욱 더 높은 데이터 전송속도를 가능하게 한다.
본 발명에 따른 광 저장매체의 또 다른 유리한 실시예에서는, 제 2 유전층이 20 내지 40nm의 두께를 갖는다. 제 2 유전층에 대한 최적의 두께 범위, 즉 기록층과 금속 반사층 사이에 있는 층은 15 내지 50nm, 바람직하게는 20 내지 40nm인 것으로 판명되었다. 이 층이 너무 얇으면, 기록층과 금속 반사층 사이의 단열이 악영향을 받는다. 그 결과, 기록층의 냉각 속도가 증가하여, 느린 결정화 과정과 열악한 순환성(cyclability)을 낳게 된다. 제 2 유전층의 두께를 증가시키면 냉각 속도가 감소하게 된다. CET는 금속 반사층의 두께에는 민감하지 않다. 그것의 두께는 예를 들면, 20 내지 200nm의 범위를 갖는다. 그러나, 금속 반사층이 60nm보다 얇으면, 냉각 속도가 느리기 때문에, 순환성이 악영향을 받는다. 금속 반사층이 160nm 또는 그보다 두꺼우면, 순환성이 더 악화되어, 증가된 열전도로 인해 기록 및 소거 파워가 높아야 한다. 바람직하게는, 금속 반사층의 두께는 80 내지 120nm이다.
본 발명에 따른 광 저장매체의 또 다른 바람직한 실시예에서는, 제 1 유전층이 70 내지 500nm의 두께를 갖는다. 제 1 유전층이 70nm보다 작은 두께를 가지면, 매체의 순환성이 악영향을 받는다. 500nm보다 큰 두께는 층에 스트레스를 유발할 수 있으며, 적층하는데 더 비용이 많이 든다.
본 발명에 따른 광 저장매체의 특정한 실시예에서는, 상기 (제 1) 기록층과 동일한 조성을 갖는 추가적인 기록층이 적층체에 존재한다. 이 추가적인 기록층은, (제 1) 기록층의 유전층들과 유사한 유전층들 사이에 삽입될 수도 있다. 추가적인 보조층들이 존재할 수도 있다. 소위 다층 기록 적층체 매체에서는, 2개 이상의 기록층이 레이저광 빔의 초점심도보다 큰 거리에서 중간층들에 의해 서로 떨어져 존재한다. 다층 적층체 설계는 Ln으로 표시되는 경우가 있는데, 이때 n은 0 또는 양의 정수를 표시한다. 레이저광 빔이 입사할 때 통과하는 제 1 적층체는 L0로 불리는 한편, 각각의 더 깊은 적층체는 L1…Ln으로 표시된다. 더 깊다는 것은, 입사한 레이저광 빔의 방향의 표현으로 이해되어야 한다. 이와 같은 매체에 대해 기록 및 판독하는 동안, 레이저광 빔이 Ln개의 적층체들 중에서 1개의 기록층에 초점이 맞추어진다. 예를 들어, L0 및 L1 적층체를 갖는 이중층 매체의 경우에는, 충분한 기록 에너지와 판독신호를 얻기 위해서는, L0 적층체가 충분한 투명성을 가져야 한다. 이는, L0 적층체의 기록층이 25nm 또는 그보다 얇은 충분히 낮은 두께를 가질 때만 가능하다. 가장 깊은 적층체인 L1 적층체는, 광학적으로 반드시 투명할 필요가 없기 때문에, 더 두꺼운 기록층을 가질 수도 있다. 본 발명에 따르면, 낮은 CET가 낮은 기록층 두께와 결합되어, 본 발명에 따른 기록층이 다중 기록 적층체 매체에 사용하는데 적합하도록 한다.
제 1 및 제 2 유전층은, ZnS와 SiO2의 혼합물, 예를 들면 (ZnS)80(SiO2) 20으로 제조될 수도 있다. 이에 대한 대안으로는, 예를 들어 SiO2, TiO2, ZnS, AlN 및 Ta2 O5를 들 수 있다. 바람직하게는, 유전층은 SiC, WC, TaC, ZrC 또는 TiC 등의 탄화물을 함유한다. 이들 물질은 ZnS-SiO2 혼합물보다 더 큰 결정화 속도와 더 우수한 순환성을 제공한다.
금속 반사층에 대해서는, Al, Ti, Au, Cu, Ag, Cr, Mo, W 및 Ta 등의 금속들 또는 이들 금속들의 합금들을 사용할 수 있다.
데이터 저장매체의 기판은, 적어도 레이저 파장에 대해 투명하며, 예를 들면, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 비정질 폴리올레핀 또는 유리로 제조된다. 레이저광 빔이 기판의 입사면을 통해 기록 적층체들에 입사할 때에만, 기판의 투명성이 필요하다. 일반적인 예에서, 기판은 디스크 형태를 갖고, 120nm의 직경과 0.1, 0.6 또는 1.2mm의 두께를 갖는다. 레이저광 빔이 기판의 면과 반대측에 있는 면을 통해 적층체에 입사할 때, 기판이 불투명할 수도 있다. 후자의 경우에, 적층체의 금속 반사층이 기판에 인접한다. 이것은 반전된 적층체로도 불린다. 반전된 적층체는, 예를 들면 DVR 디스크에서 사용된다.
기록 적층체들의 면에 있는 디스크 형태의 기판의 표면에는 광학적으로 주사될 수 있는 서보트랙이 설치되는 것이 바람직하다. 이 서보트랙은 디스크 형태의 그루브로 구성되는 경우가 많으며, 주입성형 또는 프레싱 중에 몰드를 사용하여 기판 내부에 형성된다. 이와 달리, 이들 그루브는 스페이서층의 합성수지, 예를 들면 UV 광경화가능한 아크릴산에 복제공정으로 형성될 수도 있다.
선택적으로, 적층체의 최외층은, 예를 들면 UV 광경화 폴리(메타)아크릴레이트로 이루어진 보호층을 사용하여 외부로부터 차폐된다. 보호층은, 양호한 광학품질을 가져야만 하는데, 즉 레이저광이 보호층을 통해 기록 적층체들에 입사할 때, 광학수차를 거의 갖지 않아야 하며, 두께가 거의 균일해야 한다. 이와 같은 경우에, 보호층은 레이저광에 대해 투명하며, 커버층으로도 불린다. DVR 디스크에 대해서는, 이 커버층은 0.1mm의 두께를 갖는다.
기록 적층체들의 기록층들에의 데이터의 기록 및 소거는, 예를 들면 660nm 이하(적색 내지 청색)의 파장을 갖는 단파장 레이저를 사용하여 달성될 수도 있다.
금속 반사층과 유전층이 증착이나 스퍼터링에 의해 설치될 수 있다.
상변화 기록층은 진공증착에 의해 기판에 도포될 수 있다. 공지된 진공증착공정으로는, 증발(E-빔 증발, 도가니로부터의 저항 열 증발), 스퍼터링, 저압 화학기상증착(CVD), 이온 도금, 이온빔 보조 증발, 플라즈마 증진 CVD 등을 들 수 있다. 일반적인 가열 CVD 공정은 너무 높은 반응온도로 인해 적용될 수 없다. 이와 같이 적층된 층은 비정질로, 낮은 반사율을 나타낸다. 높은 반사율을 갖는 적절한 기록층을 구성하기 위해서는, 이 층이 먼저 완전히 결정화되어야 하는데, 이것은 보통 초기화로 불린다. 이를 위해, 기록층이 가열로 내부에서 Ge-Sb-Te 합금의 결정화 온도 이상으로, 예를 들면 180℃로 가열될 수 있다. 이와 달리, 폴리카보네이트 등의 합성수지 기판이 충분한 파워를 갖는 특수한 레이저광 빔에 의해 가열될 수 있다. 이것은, 예를 들면 특수한 레코더 내부에서 실현될 수 있는데, 이 경우에는 특수한 레이저광 빔이 이동하는 기록층을 주사한다. 그후, 기판이 불리한 열 부 하를 겪지 않으면서, 비정질층이 층을 결정화하는데 필요한 온도로 국부적으로 가열된다.
고밀도 기록 및 소거는, 예를 들면 660nm 이하(적색 내지 청색)의 파장을 갖는 단파장 레이저를 사용하여 달성될 수 있다.
이하, 다음의 첨부도면을 참조하는 예시적인 실시예들을 사용하여 본 발명을 더욱 더 상세히 설명한다:
도 1은 본 발명에 따른 광 저장매체의 개략적인 단면도이고,
도 2는 Ge7Sb76.4Te16.6 물질에 대한 기록층의 CET(단위 ns)와 두께 d3 (단위 nm)의 관계를 나타낸 것이다.
실시예
도 1에는, 본 발명에 따른 소거가능한 고속 기록용 재기록형 광 저장매체(10)의 일부 단면도가 도시되어 있다. 기록 및 판독은 레이저광 빔(6)을 사용하여 행해진다. 매체(10)는 120mm의 직경과 0.6mm의 두께를 갖는 PC로 제조된 기판(1)을 갖는다. 두께 d2=70nm를 갖는 (ZnS)80(SiO2)20으로 이루어진 제 1 유전층(2), 두께 d3를 갖는 조성 Ge7Sb76.4Te16.6을 지닌 상변화 물질로 이루어진 기록층(3), 두께 d4=20nm를 갖는 (ZnS)80(SiO2)20으로 이루어진 제 2 유전층(4)과, 두께 d5=100nm를 갖는 Al으로 이루어진 금속 반사층(5)을 포함하는 복수의 층들의 IPIM 적층체가 기판 상에 존재한다. 두께 d3를 갖는 기록층(6)은 4 내지 30nm 사이에서 변한다. 이와 같은 변화의 영향에 따른 결과값을 도 2에 나타내었다.
상변화 기록층(3)은 적절한 타겟의 진공증착 또는 스퍼터링을 사용하여 기판에 도포된다. 이와 같이 적층된 층(3)은, 비정질로서, 전술한 것과 같이, 특수한 레코더 내부에서 초기화, 즉 결정화된다. 층들 2, 4 및 5도 스퍼터링에 의해 설치된다.
정보를 기록, 재생 및 소거하기 위한 레이저광 빔(6)이 기판(1)을 통해 기록층(3)에 입사한다. 비정질 마크들은 파워 PW=1.25Pm(Pm=용융 임계 파워)과 100ns의 지속기간을 갖는 단일 레이저 펄스를 사용하여 기록된다. 소거 파워는 PW/2이다. 이때, 기판(1)이 금속 반사층(5)에 인접하여 존재하는 한편, 레이저광 빔(6)이 여전히 층 2를 통해 기록층(3)에 입사되는 또 다른 실시예들이 가능하다는 점에 주목하기 바란다. 이와 같은 경우에는, 예를 들면 0.1mm를 갖는 광학적으로 투명한 커버층이 유전층(2)에 인접하여 선택적으로 존재할 수도 있다.
도 2에는, 화합물 Ge7Sb76.4Te16.6에 대한 상변화 기록층(3)의 nm 단위를 갖는 두께 d3에 대한 ns 단위의 CE의 의존성이 도시되어 있다. 도 2의 곡선 11로부터, 약 10nm까지 d3를 증가시키면 CET가 급격히 감소하며, d3를 더 증가시킬 때 CET가 서서히 증가하여 약 47ns의 작은 값에서 포화되는 경향이 있다는 것을 알 수 있다.
이때, 전술한 실시예는 본 발명을 제한하기보다는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 첨부된 청구범위의 범주를 벗어나지 않으면서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 있어서 수많은 다른 실시예가 설계될 수 있다는 점에 주목하기 바란다. 청구항에서, 괄호 안에 놓인 참조번호들은 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 용어 "구비한다"는 청구항에 나열된 것 이외의 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하는 것이 아니다. 구성요소 앞의 단어 "a" 또는 "an"은 이와 같은 복수의 구성요소의 존재를 배제하는 것이 아니다. 특정한 구성요소가 서로 다른 독립항들에서 반복된다는 단순한 사실이 이들 구성요소의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 시사하지는 않는다.
본 발명에 따르면, DVD+RW 및 재기록형 DVR 등과 같이, 직접 오버라이트와 고속 데이터 전송속도 기록에 적합하며, 최소한 25Mb/s의 가능한 데이터 전송속도를 지닌 비교적 얇은 상변화형 기록층을 갖는 소거가능한 광 저장매체가 제공된다.

Claims (7)

  1. 초점이 맞추어진 레이저광 빔(6)에 의해 소거가능한 고속 데이터 전송속도의 기록을 하기 위한 재기록형 광 저장매체로서,
    기판(1)과,
    상기 기판(1) 상의 복수의 층으로 구성된 적층체를 구비하고,
    상기 적층체가,
    제 1 유전층(2),
    Ge, Sb 및 Te로 구성된 합금을 함유하는 상변화 물질로 이루어진 기록층(3),
    제 2 유전층(4)과,
    금속 반사층(5)을 포함하며,
    상기 합금은 원자 백분율로 GexSbyTez로 정의되는 조성을 갖고, 이때 6<x<8, 70<y<80, 15<z<20 및 x+y+z=100인 재기록형 광 저장매체에 있어서,
    상기 기록층(3)이 7 내지 13nm의 범위에서 선택된 두께를 갖고, 완전소거시간(CET)이 40ns보다 작은 것을 특징으로 하는 재기록형 광 저장매체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기록층(3)이 8.5 내지 13nm의 범위에서 선택된 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광 저장매체.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 유전층(4)이 20 내지 40nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광 저장매체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 유전층(2)이 70 내지 500nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광 저장매체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기록층(3)과 동일한 조성을 갖는 추가적인 기록층이 적층체에 존재하는 것을 특징으로 하는 광 저장매체.
  7. 청구항 1 또는 2에 따른 광 저장매체(10)에, 25Mb/s보다 높은 데이터 전송속도로 기록하는 것을 특징으로 하는 기록 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100195468A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-05 Brigham Young University Optical data storage media containing metal and metal oxide dark layer structure
DE102011056515B4 (de) 2011-12-16 2023-12-07 Tdk Electronics Ag Elektrisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Bauelements

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07262615A (ja) * 1994-03-24 1995-10-13 Asahi Chem Ind Co Ltd 光情報記録媒体
JP2000187882A (ja) * 1998-02-24 2000-07-04 Sony Corp 光記録媒体
JP2001331936A (ja) * 1999-05-19 2001-11-30 Mitsubishi Chemicals Corp 光記録方法及び光記録媒体

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6143468A (en) * 1996-10-04 2000-11-07 Mitsubishi Chemical Corporation Optical information recording medium and optical recording method
JP3529969B2 (ja) * 1997-02-26 2004-05-24 株式会社東芝 多値相変化光記録媒体
DE69837168T2 (de) * 1997-03-27 2007-10-31 Mitsubishi Kagaku Media Co. Ltd. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium
EP0957477A3 (en) * 1998-05-15 2003-11-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium, recording and reproducing method therefor and optical information recording and reproduction apparatus
EP1135774B1 (en) * 1999-10-04 2003-07-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical recording medium comprising a gesbte recording layer
CN1218310C (zh) * 2000-04-20 2005-09-07 皇家菲利浦电子有限公司 光记录介质和这种光记录介质的使用
US20020160306A1 (en) * 2001-01-31 2002-10-31 Katsunari Hanaoka Optical information recording medium and method
US20020160305A1 (en) * 2001-03-08 2002-10-31 Mitsubishi Chemical Corporation Optical recording medium, method of writing and erasing information using the same, and process of producing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07262615A (ja) * 1994-03-24 1995-10-13 Asahi Chem Ind Co Ltd 光情報記録媒体
JP2000187882A (ja) * 1998-02-24 2000-07-04 Sony Corp 光記録媒体
JP2001331936A (ja) * 1999-05-19 2001-11-30 Mitsubishi Chemicals Corp 光記録方法及び光記録媒体

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Publication number Publication date
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