KR19990006606A - 광학적 데이터 기록 매체 - Google Patents

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KR19990006606A
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KR
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optical data
recording medium
data recording
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미츠야 오카다
마사키 이토
스이치 오구보
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가네코 히사시
닛폰 덴키 (주)
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Abstract

광학적 데이터 기록 매체는 레이저 광 조사에의해 기록막의 상변화로서 데이터의 기록 재생 및 소거를 위해 결정-비정질간에 가역적 상변화를 이용하는 것이 개시된다. 상기 매체는 레이저 광 트랙킹을 위한 트래킹 안내 홈을 가지는 투명 기판(1)의 적층과, 상기 기판상에 형성되는 기지막(2, base film)과, 상기 기지막 상에 형성되는 제 1 보호막(3)과, 상기 제 1 보호막상에 형성되는 상변화형 기록막(4)과, 상기 기록막상에 형성되는 제 2 보호막(5)과, 상기 제 2 보호막상에 형성되는 반사막(6)을 구비한다. 그러므로 형성된 매체는 상변화형 광디스크의 오버-라이팅(over-Writing) 특성을 개선하며 고밀도 기록을 가능하게한다.

Description

광학적 데이터 기록 매체
본 발명은 레이저 광을 사용하여 고밀도 데이터를 기록, 재생, 소거하는 광학적 데이터 기록 매체에 관한 것으로, 특히, 레이저 광의 조사로 인한 기록매체 온도의 상승 및 하강에 기인하는 열이력의 차이에 의존하여 결정-비정질 간의 구조 및 광학적 특성이 변화하는 광학적 데이터 기록 매체에 관한 것이다.
레이저 광을 사용하는 광학적 디스크 기록 시스템은 대용량 기록 및 비접촉의 고속 액세스가 가능하며, 대용량 메모리에 적용되는 경향이 증가되고 있다. 광학적 디스크는 컴펙트 디스크 및 레이저 디스크로서 공지된 재생전용 및 독출전용형(read only type)으로 분류되며, 기록 전용형(write-once type)은 자신의 기록만 사용자에의해 재생가능하며 재기록 가능형(re-writable type)은 사용자측에서 반복해서 기록 및 소거가 가능하다. 재생 전용 및 재기록 가능형의 광 디스크는 컴퓨터와 서류/이미지 파일을 위한 외부 메모리로서 사용한다.
재기록 가능 광 디스크(re-writable optical disc) 중에는 기록막의 상변화를 이용하는 상변화형 광 디스크와 수직자화 막의 자화 방향의 변화를 이용하는 광자기 디스크가 있다. 상변화형 광 디스크는 어떠한 외부 자장도 요구되지 않으며 오버 라이팅(over-writing)이 용이하여, 재기록가능 광 디스크의 주류가 될것으로 기대된다.
통상적인 조건의 상변화형 광 디스크는 레이저 광 조사에 반응하여 결정-비정질간에 상변화 될 수 있는 기록막이 종래 기술로 공지된다. 상변화형 광 디스크에서, 데이터는 데이터가 기록되도록 레이저 광 스폿의 고출력에 대응하는 것에의해 기록막의 조사하는 기록막 온도의 부분적인 상승에의해 결정-비정질 간에 상변화의 결과로서 기록되며, 기록된 데이터는 반사된 광 밀도의 차이 또는 저 출력 레이저 광에의한 상 변화로서 수반되는 판독 광의 일정한 변화에의해 재현된다.
예를들면, 상대적으로 긴 결정화 시간의 기록막을 사용하는 상변화 광학적 디스크에서는, 디스크의 기록 시간은 레이저 광 조사에 대응하는 용융점 범위를 넘는 온도로 상승되며, 조사된 막 부분은 레이저 광이 통과된후 조사된막의 급냉에의해 비결정이 형성되는 것에의해 데이터의 기록에 영향을 준다. 데이터를 소거시, 기록막은 결정화 온도 이상 및 용융점 이하의 결정화가능 온도 범위로 진행되도록 결정화를 위해 충분한 주기의 시간을 위한 온도로 기록막을 유지하는 것에의해 결정화된다. 공지된 방법으로, 레이저 광은 조사를 위해 사용되는 상기 공정의 방향으로 신장된다. 기록된 데이터를 소거하는 동안 새로운 데이터를 기록하기위해 오버-라이팅되는 두 개 광(two-beam psuedo over-writing)의 형성하는 경우에는, 소거용의 타원(oval)레이저 광이 기록용 타원 레이저 광으로 조사에 대해 이전에 조사된다.
고속 결정화 가능한 기록막을 사용하는 디스크의 경우에는, 단일 환상 집광의 레이저광(single circularly converged laser beam)이 사용된다. 공지된 방법으로, 레이저 광 출력은 결정화 또는 비결정화를 위한 두 개의 레벨간에서 변화된다. 특히, 용융점 이상의 온도로 기록막을 상승가능한 레이저 광을 가지고 기록막에 조사되어질때 기록막의 최대부분이 냉각 시간에서 비정질 상태가 된다. 한편, 기록막이 결정화 온도 이상 및 용융점 이하의 온도로 도달가능한 것과 같은 출력의 레이저 광으로 조사된 기록막의 부분은 결정 상태로 된다.
상변화형 디스크의 기록막은 차코게나이트(charcogenite)재료, 즉 GeSbTe형, InSeSn형, InSe형, InTe형, AsTeGe형, TeOx-GeSn형, TeSeSn형, SbSeBi형, BiSeGe형, 등을 사용에의해 형성된다. 어느 하나의 재료 사용으로, 막은 저항 가열 진공 증착 공정, 전자 광 진공 증착 공정( electron beam vacuum deposition process), 스퍼터링 공정, 등에의해 형성된다. 상기의 막을 정확하게 형성이후, 기록막은 비정질 상태와 같은 종류이며, 기록 데이터 상에서 비정질 기록 부분 형성을 위해 전체적으로 결정체를 형성하도록 초기화한다. 상기 기록의 결정화 상태는 상기 막의 비정질 부분 형성에의해 영향을 받는다.
광 디스크상에 고밀도 데이터 기록을 위한 종래 수단으로서는, 이는 마크 에지 기록 조합(combine mark edge recording) 및 영역/홈 기록 조합(land/groove recording in combination)이 효과적이다.
반사율 차이 재생형 매체는 결정 및 비결정 부분간에 고 반사율 차이를 가지며 고 반사율 결정 부분내에 비정질 마크 기록형으로 종래 기술로 공지된다. 상기 마크 에지 기록용 반사율 차이 재생 매체로서의 적용에서는, 상기 결정 부분의 흡수율은 매체를 통해 전송되는 광이 부족하기 때문에 비정질 부분 보다 상당히 낮다. 그러므로, 기록 마크의 왜율은 고선속(高線速) 오버-라이팅에서 작게 유지할수 없다.
상기 결점을 극복하기위해, 결정 및 비정질 부분간의 반사율 차이가 작고 광학적 위상차가 감소되는(예를들어, 일본 특개평 7-93804호 공보로 개시됨) 통상 조건 위상차 재생형 상 변화 광 디스크가 제안된다. 그러나, 상기 시스템에서는 위상차가 180 도 근방에 설정이 필요하다. 상기 수단은 소망의 위상차를 실현하기위해 매체의 각층의 막두께를 정밀하게 제어하는 것이 필요하다.
종래의 위상차 재생형 매체의 구조는 제 5도에 나타난다. 도시된 바와 같이, 적층 기판(1), 제 1 보호막(3), 기록막(4), 제 2 보호막(5), 반사막(6) 그리고 보호 영역(7, 또는 자외선 경화 수지) 구성이다. 상기 매체의 광학적 특성이 도 6에 도시된다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 위상차 재생으로 최고 효과를 제공하는 180 도의 위상차를 실현하기위해, 제 1 보호막의 두께는 45 또는 195 nm 근방으로 설정된다. 그러나, 두께 마진은 좁다. 막형성시의 설정 막두께 제어성의 관점에서, 제 1 보호막의 두께는 적절하게는 60 nm 이다. 상기 구성으로, 상기 기판은 데이터 기록시 가열에의해 열적으로 손상된다. 그러므로, 상기 구성은 반복되는 사용에 부적합하다.
다른 효과적인 고밀도 기록 수단으로서 영역/홈 기록에서, 트랙 안내 홈의 홈 트랙 및 홈으로부터 재생된 신호의 증폭 레벨을 평평하기 만드는 것이 필요하다. 이는 결정-비정질간의 광학적 위상차로 반사율 재생형 매체를 0 도 근방과 위상차 재생형 매체를 180 도 근방에 정밀하게 설정하는 것이 요구되는 것을 인식해야 한다. 종래에 공지된 도 5에 도시된 바와 매체 구성에서는, 제 1 보호막의 큰 두께(예를들면, 도 6에 제 1 보호막이 170 nm 그방인 경우)의 설정이 필연적이며, 이 경우 제 1 보호막을 위한 두께 변화는 상기 위상차에 매우 큰 영향을 준다.
본 발명의 목적은 상기 결점을 극복하는 상변화형 광디스크의 오버 라이팅 특성을 개선하며 고밀도 기록 재생을 허용하는 신규의 광학적 기록 매체를 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 광학적 데이터 기록 매체는 요구된 광학적 특성을 행하는동안 용이하게 형성될수 있는 선택된 기록 매체 구조를 가지는 광학적 데이터 기록 매체를 얻을수 있다.
본 발명에 따르면, 광학적 데이터 기록 매체는 레이저 광 조사에의해 기록막의 상변화로서 데이터의 기록 재생 및 소거를 위해 결정-비정질간에 가역적 상변화를 이용하는 것에 있어서, 상기 매체는 레이저 광 트랙킹을 위한 트래킹 안내 홈을 가지는 투명 기판의 적층과, 상기 기판상에 형성되는 기지막(下地膜)과, 상기 기지막상에 형성되는 제 1 보호막과, 상기 제 1 보호막상에 형성되는 상변화형 기록막과, 상기 기록막상에 형성되는 제 2 보호막(5)과, 상기 제 2 보호막상에 형성되는 반사막을 구비하는 것이 제공된다. 상기 기지막의 굴절률은 레이저 광의 파장에서 상기 보호막의 굴절률보다 높다. 상기 데이터는 상기 트랙킹 안내 홈의 홈 부분 및 영역 부분에 기록된다. 상기 기록막의 결정부와 비정질부를 형성하는 반사광의 위상차는 0 도 근방에 설정된다. 상기 기록막의 결정부와 비정질부를 형성하는 반사광의 위상차는 180 도 근방에 설정된다. 상기 반사막상에 형성되는 보호 수지가 형성되는 것을 또한 구비한다.
상기 기지막은 상기 제 1 보호막보다 낮은 광학적 굴절률을 가지는 재료가 선택되는 것으로 형성되며 상기 기판에 근접한다. 상기 제 1 보호막은 ZnS-SiO2를 사용하며 상기 기판은 각각 650 nm 의 파장에서 2.10 및 1.59의 굴절률을 가지는 폴리카보네이트 수지 사용으로 형성된다.
폴리카보네이트 기판의 적층, SiO2기지막, ZnS-SiO2제 1 보호막, GeSbTe 기록막, ZnS-SiO2제 2 보호막, Al 반사막과 자외선경화 수지로 형성된다.
상기 기판은 디스크형 유리 또는 보강 유리, 폴리카보네이트 수지, PMMA 수지 및 폴리올레핀 수지중의 하나의 플라스틱의 사용으로 형성된다. 상기 기지막은 제 1 보호막 보다 낮은 굴절률을 가지는 재료의 사용으로 형성된다. 상기 기지막은 SiO2, MgF2, CaF2,NaF, Na3AlF6, LiF, Al2O3,MgO , Sio, ThO2, PbF2, SnO2, 및 La2O3중에서 선택된 투명 기판에 유사한 굴절률을 가지는 재료이다. 상기 제 1 및 제 2 보호막은 SiO2, Si3N4, AlN, TiO2, ZnS 및 ZnS-SiO2중에서 선택된 유전체 재료의 사용으로 형성된다. 상기 기록막은 GeSbTe형 , InSbTe형, InSe형, InTe형, AsTeGe형, TeOx-GeSn형, TeSeSn형, SbSeBi형 및 BiSeGe형 중에서 선택된 차코게나이트 재료(charcogenite material)의 사용으로 형성된다. 상기 반사막은 금속 또는 Al, Ai-Ti, Al 합금, Au, Ag, Si 및 Ge 중에서 선택된 투명 고굴절률 재료 사용으로 형성된다.
다른 목적 및 특징은 첨부된 도면을 참조하는 상세한 설명으로 명확해진다.
도 1은 본 발명에 따른 광학적 데이터 기록 매체의 실시예를 나타낸 개략 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 광학적 데이터 기록 매체의 반사율, 흡수율 및 광학적 위상차에 대한 광학적 특성을 나타낸 그래프.
도 3 및 4는 본 발명에 따른 광학적 데이터 기록 매체의 막두께 및 광학적 위상차간에 관계를 도시한 그래프.
도 5는 종래의 위상차 재생타입의 광학적 데이터 기록 매체의 구조를 도시하는 개략 단면도.
도 6은 종래의 광학적 데이터 기록 매체의 반사율, 흡수율 및 광학적 위상차에 대한 광학적 특성을 나타낸 그래프.
본 발명의 바람직한 실시예가 도면을 참조하여 설명된다.
본 발명에 따른 광학적 기록 매체의 설계 원리가 첫 번째로 설명된다. 본 발명에 따르면, 기지막은 투명 기판상에 형성되며, 그다음 제 1 보호막이 형성된다. 상기 기지막은 상기 기판에 근접되며 제 1 보호막 보다 낮은 광학적 굴절률을 가지는 선택된 재료에의해 형성되는 것이 요망된다. 예를들면, 상기 제 1 보호막용 ZnS-SiO2를 사용할때, 상기 기판을 위한 폴리카보네이트 수지는 각각 650 nm 의 파장에서 2.10 및 1.59의 굴절률이다. 이경우에, 1.46의 반사율을 통상적으로 가지는 SiO2는 기지막용으로 선택될수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광학적 데이터 기록 매체의 실시예를 나타낸 개략 단면도이다. 상기 실시예의 구조인 광학적 데이터 기록 매체는 기판(1)의 적층, 기지막(2), 제 1 보호막(3), 기록막(4), 제 2 보호막(5), 반사막(6) 및 보호 수지(7, 자외선 경화 수지)이다. 이는 ZnS-SiO2의 제 1 보호막의 작은 두께로 설정가능하며, 예를 들면, 상기 기판에 광학적 불변에 근접하는 재료를 사용하는 것에 의해서 가능하다.
종래 기술 구성은, 상기 기록막 및 기판간에 100 nm 보다 작은 값의 두께 설정에 저항으로 반복되는 오버-라이팅을 보장할수 없었다. 그러므로, 도 5 에 도시된 바와같이, 결정-비정질 간에 180 도의 위상차 설정이 요구될 때, 제 1 보호막 두께를 200 nm 의 근처로서와 같은 정밀한 막형성의 제어가 필요했다. 또한, 0 도 근처의 위상차로 설정이 요구될 때, 상기 막 형성은 제 1 보호막의 두께가 170 nm 근처로서 정밀하게 제어되어야만 하였다.
본 발명에 따르면, 기판에 오버 라이팅에 대한 손상을 보호하기위해, 하지층(ground layer)은 상대적으로 얇으며, 또한 자유도는 두께 설정을 위해 제공되는 것과 같이 형성된다. 이는 막 형성의 시간에 설정된 막의 만족한 제어를 허용하는 제 1 보호막의 작은 두께를 선택으로 가능하다.
도 2는 폴리카보네이트 기판의 적층, SiO2기지막, ZnS-SiO2제 1 보호막, GeSbTe 기록막, ZnS-SiO2제 2 보호막, Al 반사막과 자외선경화 수지로 광학적 설계예를 가지는 본 발명에 따른 광학적 데이터 기록 매체의 반사율, 흡수율 및 광학적 위상차에 대한 광학적 특성을 나타낸다. 이는 100 nm 의 기지막 두께가 선택될 때, 55 nm 의 제 1 보호막의 두께는 180 도의 위상차를 가지는 매체를 얻도록 선정될수 있는 것이 도면에서 나타난다. 또한, 10 nm 의 제 1 보호막 두께는 0 도의 위상차를 가지는 매체를 얻도록 선정된다.
도 3 및 4는 기지막용으로 SiO2가 선정되는 경우 기지막 두께 변화를 가지는 반사광의 위상차의 변화를 나타낸다. 도 5에 도시된 상기 보호막의 두께가 180 도의 위상차로서 설정된 경우, 10 nm 의 보호막 두께 변화는 약 30 도 의 위상차 결과가 된다. 본 발명과 대비하여, 보호막 두께를 180 도 위상차로서 설정된 경우, 10 nm 의 기지막 두께 변화를 가지는 위상차 변화는 약 4 도내에서 유지된다. 더욱이, 보호막의 두께가 0 도의 위상차로서 설정되는 경우인 종래 기술의 구조를 가지며, 10 nm 의 보호막 두께 변화는 약 17 도의 위상차 변화를 가져온다. 본 발명과 대비하여, 보호막 두께가 0 도의 위상차로서 설정된 경우, 100 nm의 기지막 두께 변화를 가지는 위상차 변화는 2.4 도 이내로 유지된다. 이는본 발명에 따르면 종래 기술 구조와 비교하여 우수한 먹형성 재현성 및 넓은 막형성 마진을 가지는 광학적 데이터 기록매체를 얻을수 있다.
도 1을 다시 참조로, 본 발명에 따르는 광학적 데이터 기록 매체는 레이저 광 트랙킹을 위한 트래킹 안내 홈을 가지는 투명 기판(1)과, 상기 기판(1)상에 형성되는 기지막(2,下地膜)과, 상기 기지막(2)상에 형성되는 제 1 보호막(3)과, 상기 제 1 보호막(3)상에 형성되는 상변화형 기록막(4)과, 상기 기록막(4)상에 형성되는 제 2 보호막(5)을 구비한다. 자외선 경화 수지(7)는 반사막(6)상에 보호하기위해 코팅된다.
기판(1)은 디스크 유사 글라스 또는 플라스틱 , 바람직하게는 강화 글라스, 폴리카보네이트 수지, PMMA 수지 및 폴리올레핀 수지 사용으로 형성된다.
상술된 바와 같이, 기지막(2)을 위해서는 제 1 보호막(3)보다 낮은 굴절률을 가지는 재료가 사용된다. 바람직하게는 재료가 투명 기판에 가까운 굴절률을 가지는 즉, SiO2, MgF2, CaF2, NaF, Na3AlF6, LiF, Al2O3, CeF3, MgO, Sio, ThO2, PbF2, SnO2, 및 La2O3등의 재료이다.
상기 제 1 및 제 2 보호막(3 및 5)은 SiO2, Si3N4, AlN, TiO2, ZnS 및 ZnS-SiO2등의 유전체 재료의 사용으로 형성된다.
상기 기록막(4)은 GeSbTe형, InSbTe형, InSe형, InTe형, AsTeGe형, TeOx-GeSn형, TeSeSn형, SbSeBi형 및 BiSeGe형 등의 차코게나이트 재료(charcogenite material)의 사용으로 형성된다.
상기 반사막(6)은 금속 또는 Al, Ai-Ti, Al 합금, Au, Ag, Si 및 Ge 등의 투과성 고굴절률 재료 사용으로 형성된다.
사용하는 레이저 파장을 650 nm 로 설정하고 도 1과 동등한 구성을 가지는 반사율 차이를 높게 설정하고 위상차를 0 도로 설정에의해 영역/ 홈 기록형 매체가 작성된다. 상기 기판(1)으로서는 120 nm 의 직경 및 0.6 nm 의 두께를 가지는 예비-홈을 가지는 폴리카보네이트가 사용된다. 영역 및 홈 기록형의 기판으로 사용되는 상기 기판은 0.56 ㎛의 트랙 피치(0.56 ㎛의 폭을 가지는 영역 및 홈) 및 55 nm 의 홈 깊이를 가진다. 상기 기지막(2)은 SiO2사용으로 형성되며, 제 1 및 제 2 보호막(3 및 5)은 ZnS-SiO2혼합막(2.10의 굴절률을 가지는)사용으로 형성되고, 상기 기록막(4)은 GeSbTe 사용으로 형성되며, 상기 반사막(6)은 Al 사용으로 형성된다. 상기 막은 마그네트론 스퍼터링 공정에의해 연속적으로 형성된다. 기지막(ground film)의 두께, 제 1 보호막, 기록막, 제 2 보호막 및 반사막은 100, 10, 12, 25 및 100 nm로 각각 설정된다. 자외선경화 수지(다이혼 잉크사제 SD-301 )는 반사막상에 9.2 ㎛의 두께로 코팅된다.
디스크의 특성은 오버-라이팅 수행에의해 평가된다. 측정은 650 nm 의 파장을 가지는 반도체 레이저와 NA 0.60 의 집광 렌즈가 탑재되는 광학적 헤드의 사용으로 이루어진다. 8.5 및 2.13 MHz 의 신호는 5. 8 m/s 의 선속도에서 초기화 된후 디스크의 회전에의해 45 nm 의 반경을 가지는 홈 트랙의 홈의 일부분으로 선택적으로 오버-라이팅 된다. 기록 및 소거 출력 레벨은 재생된 신호의 제 2 차 고주파 왜율을 최소화하도록 각각 7 및 4 mW 로 설정된다. 2. 13 MHz로 재생된 신호레벨은 1 mW의 재생 출력 레벨과 160 mVp-p 의 증폭도를 가지고 얻어진다. 동일 조건하에서, 교호 발생되는 8. 5 및 2. 13 MHz 의 오버-라이팅은 45 nm 의 반경을 가지는 홈트랙의 홈의 일부분에서 수행된다. 2. 13 MHz로 재생되는 신호 레벨, 165 mVp-p 의 증폭도가 얻어진다. 영역 및 홈 트랙이 가지는 밸런스된 신호 레벨이 확인된다.
사용하는 레이저 파장을 650 nm 로 설정하고 도 1과 동등한 구성을 가지는 반사율 차이를 높게 설정하고 위상차를 180 도로 설정에의해 영역/ 홈 기록형 매체가 작성된다. 상기 기판(1)으로서는 120 nm 의 직경 및 0.6 nm 의 두께를 가지는 예비-홈을 가지는 폴리카보네이트가 사용된다. 영역 및 홈 기록형의 기판으로 사용되는 상기 기판은 0.56 ㎛의 트랙 피치(0.56 ㎛의 폭을 가지는 영역 및 홈) 및 55 nm 의 홈 깊이를 가진다. 상기 기지막(2)은 SiO2사용으로 형성되며, 제 1 및 제 2 보호막(3 및 5)은 ZnS-SiO2혼합막(2.10의 굴절률을 가지는)사용으로 형성되고, 상기 기록막(4)은 GeSbTe 사용으로 형성되며, 상기 반사막(6)은 Al 사용으로 형성된다. 상기 막은 마그네트론 스퍼터링 공정에의해 연속적으로 형성된다. 기지막의 두께, 제 1 보호막, 기록막, 제 2 보호막 및 반사막은 100, 55, 12, 25 및 100 nm로 각각 설정된다. 자외선 경화는 반사막상에 9.2 ㎛ 가 된다.
디스크의 특성은 오버-라이팅 수행에의해 평가된다. 측정은 650 nm 의 파장을 가지는 반도체 레이저와 NA 0.60 의 집광 렌즈가 탑재되는 광학적 헤드의 사용으로 이루어진다. 8.5 및 2.13 MHz 의 신호는 5. 8 m/s 의 선속도에서 초기화 된후 디스크의 회전에의해 45 nm 의 반경을 가지는 홈 트랙의 홈의 일부분으로 선택적으로 오버-라이팅 된다. 기록 및 소거 출력 레벨은재생된 신호의 제 2 차 고주파 왜율을 최소화하도록 각각 6 및 3 mW 로 설정된다. 2. 13 MHz로 재생된 신호레벨은 1 mW의 재생 출력 레벨과 145 mVp-p 의 증폭도를 가지고 얻어진다. 동일 조건하에서, 교호 발생되는 8. 5 및 2. 13 MHz 의 오버-라이팅은 45 nm 의 반경을 가지는 홈트랙의 홈의 일부분에서 수행된다. 2. 13 MHz로 재생되는 신호 레벨, 150 mVp-p 의 증폭도가 얻어진다. 영역 및 홈 트랙이 가지는 밸런스된 신호 레벨이 확인된다.
비교를 위해, 사용하는 레이저 파장을 650 nm 로 설정하고 도 5와 동등한 구성을 가지는 반사율 차이를 높게 설정하고 위상차를 0 도로 설정에의해 영역/ 홈 기록형 매체가 작성된다. 상기 기판(1)으로서는 120 nm 의 직경 및 0.6 nm 의 두께를 가지는 예비-홈을 가지는 폴리카보네이트가 사용된다. 영역 및 홈 기록형의 기판으로 사용되는 상기 기판은 0.56 ㎛의 트랙 피치(0.56 ㎛의 폭을 가지는 영역 및 홈) 및 55 nm 의 홈 깊이를 가진다. 상기 제 1 및 제 2 보호막(3 및 5)은 ZnS-SiO2혼합막 사용으로 형성되고, 상기 기록막(4)은 GeSbTe 사용으로 형성되며, 상기 반사막(6)은 Al 사용으로 형성된다. 상기 막은 마그네트론 스퍼터링 공정에의해 연속적으로 형성된다. 제 1 보호막 두께, 기록막 두께, 제 2 보호막 두께 및 반사막 두께는 170, 12, 25 및 100 nm로 각각 설정된다. 자외선 경화는 반사막상에 9.2 ㎛이다.
디스크의 특성은 오버-라이팅 수행에의해 평가된다. 측정은 650 nm 의 파장을 가지는 반도체 레이저와 NA 0.60 의 집광 렌즈가 탑재되는 광학적 헤드의 사용으로 이루어진다. 8.5 및 2.13 MHz 의 신호는 5. 8 m/s 의 선속도에서 초기화 된후 디스크의 회전에의해 45 nm 의 반경을 가지는 홈 트랙의 홈의 일부분으로 선택적으로 오버-라이팅 된다. 기록 및 소거 출력 레벨은재생된 신호의 제 2 차 고주파 왜율을 최소화하도록 각각 7,5 및 3.8 mW 로 설정된다. 2. 13 MHz로 재생된 신호레벨은 1 mW의 재생 출력 레벨과 170 mVp-p 의 증폭도를 가지고 얻어진다. 동일 조건하에서, 교호 발생하는 8. 5 및 2. 13 MHz 의 오버-라이팅은 45 nm 의 반경을 가지는 홈트랙의 홈의 일부분에서 수행된다. 2. 13 MHz로 재생되는 신호 레벨, 140 mVp-p 의 증폭도가 얻어진다. 영역 및 홈 트랙이 가지는 밸런스된 신호 레벨이 확인된 다. 결과적으로, 디스크의 개별 층의 두께는 스탭형 두께 게이지로서 측정된다. 제 1 보호막의 두께는 175 nm 이며, 설계값 보다 크다.
비교를 위해, 사용하는 레이저 파장을 650 nm 로 설정하고 도 5와 동등한 구성을 가지는 위상차를 180 도로 설정에의해 영역/ 홈 기록형 매체가 작성된다. 상기 기판(1)으로서는 120 nm 의 직경 및 0.6 nm 의 두께를 가지는 예비-홈을 가지는 폴리카보네이트가 사용된다. 영역 및 홈 기록형의 기판으로 사용되는 상기 기판은 0.56 ㎛의 트랙 피치(0.56 ㎛의 폭을 가지는 영역 및 홈) 및 55 nm 의 홈 깊이를 가진다. 상기 제 1 및 제 2 보호막(3 및 5)은 ZnS-SiO2혼합막 사용으로 형성되고, 상기 기록막(4)은 GeSbTe 사용으로 형성되며, 상기 반사막(6)은 Al 사용으로 형성된다. 상기 막은 마그네트론 스퍼터링 공정에의해 연속적으로 형성된다. 제 1 보호막 두께, 기록막 두께, 제 2 보호막 두께 및 반사막 두께는 200, 12, 25 및 100 nm로 각각 설정된다. 자외선 경화는 반사막상에 9.2 ㎛이다.
디스크의 특성은 오버-라이팅 수행에의해 평가된다. 측정은 650 nm 의 파장을 가지는 반도체 레이저와 NA 0.60 의 집광 렌즈가 탑재되는 광학적 헤드의 사용으로 이루어진다. 8.5 및 2.13 MHz 의 신호는 5. 8 m/s 의 선속도에서 초기화 된후 디스크의 회전에의해 45 nm 의 반경을 가지는 홈 트랙의 홈의 일부분으로 선택적으로 오버-라이팅 된다. 기록 및 소거 출력 레벨은재생된 신호의 제 2 차 고주파 왜율을 최소화하도록 각각 5.5 및 3 mW 로 설정된다. 2. 13 MHz로 재생된 신호레벨은 1 mW의 재생 출력 레벨과 160 mVp-p 의 증폭도를 가지고 얻어진다. 동일 조건하에서, 교호 발생된는 8. 5 및 2. 13 MHz 의 오버-라이팅은 45 nm 의 반경을 가지는 홈트랙의 홈의 일부분에서 수행된다. 2. 13 MHz로 재생되는 신호 레벨, 110 mVp-p 의 증폭도가 얻어진다. 영역 및 홈 트랙이 가지는 밸런스된 신호 레벨이 확인된다. 결과적으로, 디스크의 개별 층의 두께는 스탭형 두께 게이지로서 측정된다. 제 1 보호막의 두께는 205 nm 이며, 설계값 보다 크다.
사용하는 레이저 파장을 650 nm 로 설정하고 도 1과 동등한 구성을 가지는 위상차를 0 도로 설정에의해 영역/ 홈 기록형 매체가 작성된다. 상기 기판(1)으로서는 120 nm 의 직경 및 0.6 nm 의 두께를 가지는 예비-홈을 가지는 폴리카보네이트가 사용된다. 영역 및 홈 기록형의 기판으로 사용되는 상기 기판은 0.56 ㎛의 트랙 피치(0.56 ㎛의 폭을 가지는 영역 및 홈) 및 55 nm 의 홈 깊이를 가진다. 상기 기지막(2) 제 1 및 제 2 보호막(3 및 5)은 Al2O3(1.62의 굴절률)및 ZnS-SiO2혼합막 사용으로 형성되고, 상기 기록막(4)은 GeSbTe 사용으로 형성되며, 상기 반사막(6)은 Al 사용으로 형성된다. 상기 막은 마그네트론 스퍼터링 공정에의해 연속적으로 형성된다. 제 1 보호막 두께, 기록막 두께, 제 2 보호막 두께 및 반사막 두께는 150, 20, 12, 25 및 100 nm로 각각 설정된다. 자외선 경화는 반사막상에 9.2 ㎛이다.
디스크의 특성은 오버-라이팅 수행에의해 평가된다. 측정은 650 nm 의 파장을 가지는 반도체 레이저와 NA 0.60 의 집광 렌즈가 탑재되는 광학적 헤드의 사용으로 이루어진다. 8.5 및 2.13 MHz 의 신호는 5. 8 m/s 의 선속도에서 초기화 된후 디스크의 회전에의해 45 nm 의 반경을 가지는 홈 트랙의 홈의 일부분으로 선택적으로 오버-라이팅 된다. 기록 및 소거 출력 레벨은재생된 신호의 제 2 차 고주파 왜율을 최소화하도록 각각 8 및 4 mW 로 설정된다. 2. 13 MHz로 재생된 신호레벨은 1 mW의 재생 출력 레벨과 190 mVp-p 의 증폭도를 가지고 얻어진다. 동일 조건하에서, 교호 발생되는 8. 5 및 2. 13 MHz 의 오버-라이팅은 45 nm 의 반경을 가지는 홈트랙의 홈의 일부분에서 수행된다. 2. 13 MHz로 재생되는 신호 레벨, 195 mVp-p 의 증폭도가 얻어진다. 영역 및 홈 트랙이 가지는 밸런스된 신호 레벨이 확인된다.
사용하는 레이저 파장을 650 nm 로 설정하고 도 1과 동등한 구성을 가지는 위상차를 0 도로 설정에의해 영역/ 홈 기록형 매체가 작성된다. 상기 기판(1)으로서는 120 nm 의 직경 및 0.6 nm 의 두께를 가지는 예비-홈을 가지는 폴리카보네이트가 사용된다. 영역 및 홈 기록형의 기판으로 사용되는 상기 기판은 0.56 ㎛의 트랙 피치(0.56 ㎛의 폭을 가지는 영역 및 홈) 및 55 nm 의 홈 깊이를 가진다. 상기 기지막(2)과 제 1 및 제 2 보호막(3 및 5)은 SnO2(1.09 반사율)과 ZnS-SiO2혼합막 사용으로 형성되고, 상기 기록막(4)은 GeSbTe 사용으로 형성되며, 상기 반사막(6)은 Al 사용으로 형성된다. 상기 막은 마그네트론 스퍼터링 공정에의해 연속적으로 형성된다. 제 1 보호막 두께, 기록막 두께, 제 2 보호막 두께 및 반사막 두께는 200, 10, 12, 25 및 100 nm로 각각 설정된다. 자외선 경화는 반사막상에 9.2 ㎛이다.
디스크의 특성은 오버-라이팅 수행에의해 평가된다. 측정은 650 nm 의 파장을 가지는 반도체 레이저와 NA 0.60 의 집광 렌즈가 탑재되는 광학적 헤드의 사용으로 이루어진다. 8.5 및 2.13 MHz 의 신호는 5. 8 m/s 의 선속도에서 초기화 된후 디스크의 회전에의해 45 nm 의 반경을 가지는 홈 트랙의 홈의 일부분으로 선택적으로 오버-라이팅 된다. 기록 및 소거 출력 레벨은재생된 신호의 제 2 차 고주파 왜율을 최소화하도록 각각 7 및 3.4 mW 로 설정된다. 2. 13 MHz로 재생된 신호레벨은 1 mW의 재생 출력 레벨과 180 mVp-p 의 증폭도를 가지고 얻어진다. 동일 조건하에서, 교호 발생되는 8. 5 및 2. 13 MHz 의 오버-라이팅은 45 nm 의 반경을 가지는 홈트랙의 홈의 일부분에서 수행된다. 2. 13 MHz로 재생되는 신호 레벨, 185 mVp-p 의 증폭도가 얻어진다. 영역 및 홈 트랙이 가지는 밸런스된 신호 레벨이 확인된다.
사용하는 레이저 파장을 650 nm 로 설정하고 도 1과 동등한 구성을 가지는 위상차를 0 도로 설정에의해 영역/ 홈 기록형 매체가 작성된다. 상기 기판(1)으로서는 120 nm 의 직경 및 0.6 nm 의 두께를 가지는 예비-홈을 가지는 폴리카보네이트가 사용된다. 영역 및 홈 기록형의 기판으로 사용되는 상기 기판은 0.56 ㎛의 트랙 피치(0.56 ㎛의 폭을 가지는 영역 및 홈) 및 55 nm 의 홈 깊이를 가진다. 상기 기지막(2)과 제 1 및 제 2 보호막(3 및 5)은 SnO2(2.10의 반사율)과 ZnS-SiO2혼합막 사용으로 형성되고, 상기 기록막(4)은 GeSbTe 사용으로 형성되며, 상기 반사막(6)은 Al 사용으로 형성된다. 상기 막은 마그네트론 스퍼터링 공정에의해 연속적으로 형성된다. 제 1 보호막 두께, 기록막 두께, 제 2 보호막 두께 및 반사막 두께는 150, 120, 12, 및 100 nm로 각각 설정된다. 자외선 경화는 반사막상에 9.2 ㎛이다.
디스크의 특성은 오버-라이팅 수행에의해 평가된다. 측정은 650 nm 의 파장을 가지는 반도체 레이저와 NA 0.60 의 집광 렌즈가 탑재되는 광학적 헤드의 사용으로 이루어진다. 3 및 3.4 MHz 의 신호는 12.0 m/s 의 선속도에서 초기화 된후 디스크의 회전에의해 45 nm 의 반경을 가지는 홈 트랙의 홈의 일부분으로 선택적으로 오버-라이팅 된다. 기록 및 소거 출력 레벨은재생된 신호의 제 2 차 고주파 왜율을 최소화하도록 각각 10 및 5 mW 로 설정된다. 2. 13 MHz로 재생된 신호레벨은 1 mW의 재생 출력 레벨과 200 mVp-p 의 증폭도를 가지고 얻어진다. 동일 조건하에서, 교호 발생 13. 5 및 3.4 MHz 의 오버-라이팅은 45 nm 의 반경을 가지는 홈트랙의 홈의 일부분에서 수행된다. 3.4 MHz로 재생되는 신호 레벨, 195 mVp-p 의 증폭도가 얻어진다. 영역 및 홈 트랙이 가지는 밸런스된 신호 레벨이 확인된다.
사용하는 레이저 파장을 650 nm 로 설정하고 도 1과 동등한 구성을 가지는 위상차를 180 도로 설정에의해 영역/ 홈 기록형 매체가 작성된다. 상기 기판(1)으로서는 120 nm 의 직경 및 0.6 nm 의 두께를 가지는 예비-홈을 가지는 폴리카보네이트가 사용된다. 영역 및 홈 기록형의 기판으로 사용되는 상기 기판은 0.56 ㎛의 트랙 피치(0.56 ㎛의 폭을 가지는 영역 및 홈) 및 55 nm 의 홈 깊이를 가진다. 상기 기지막(2)과 제 1 및 제 2 보호막(3 및 5)은 SnO2과 ZnS-SiO2혼합막 사용으로 형성되고, 상기 기록막(4)은 GeSbTe 사용으로 형성되며, 상기 반사막(6)은 Si 사용으로 형성된다. 상기 막은 마그네트론 스퍼터링 공정에의해 연속적으로 형성된다. 제 1 보호막 두께, 기록막 두께, 제 2 보호막 두께 및 반사막 두께는 150, 65, 12, 15 및 100 nm로 각각 설정된다. 자외선 경화는 반사막상에 9.2 ㎛이다.
디스크의 특성은 오버-라이팅 수행에의해 평가된다. 측정은 650 nm 의 파장을 가지는 반도체 레이저와 NA 0.60 의 집광 렌즈가 탑재되는 광학적 헤드의 사용으로 이루어진다. 3 및 3.4 MHz 의 신호는 12.0 m/s 의 선속도에서 초기화 된후 디스크의 회전에의해 45 nm 의 반경을 가지는 홈 트랙의 홈의 일부분으로 선택적으로 오버-라이팅 된다. 기록 및 소거 출력 레벨은재생된 신호의 제 2 차 고주파 왜율을 최소화하도록 각각 11 및 5.8 mW 로 설정된다. 3.4 MHz로 재생된 신호레벨은 1.5 mW의 재생 출력 레벨과 255 mVp-p 의 증폭도를 가지고 얻어진다. 동일 조건하에서, 교호 발생되는 13. 5 및 3.4 MHz 의 오버-라이팅은 45 nm 의 반경을 가지는 홈트랙의 홈의 일부분에서 수행된다. 13.4 MHz로 재생되는 신호 레벨, 250 mVp-p 의 증폭도가 얻어진다. 영역 및 홈 트랙이 가지는 밸런스된 신호 레벨이 확인된다.
전술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 오버 라이팅으로 기판내에 대한 손상을 방지하기위해, 하지층(ground layer)은 상대적으로 얇으며, 또한 자유도는 두께 설정을 위해 제공되는 것과 같이 형성된다. 이는 종래 기술의 구조와 비교하여 넓은 막 형성 마진과 우수한 막형성 재현성을 가지는 광학적 데이터 기록 매체를 얻을수 있다.

Claims (15)

  1. 레이저 광 조사로 인한 기록막의 상 변화로서 데이터를 기록, 재생 및 소거를 위해 결정-비정질간의 가역적 상변화를 사용하는 광학적 데이터 기록 매체에 있어서,
    레이저 광 트랙킹용 트래킹 안내 홈을 가지는 투명 기판과,
    상기 기판상에 형성되는 기지막(base film)과,
    상기 기지막상에 형성되는 제 1 보호막과,
    상기 제 1 보호막상에 형성되는 상변화형 기록막과,
    상기 기록막상에 형성되는 제 2 보호막과,
    상기 제 2 보호막상에 형성되는 반사막을 구비하는 광학적 데이터 기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기지막의 굴절률은 레이저 광의 파장에서 보호막의 굴절률보다 높은 광학적 데이터 기록 매체.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 데이터는 상기 트랙킹 안내 홈의 영역 부분 및 홈 부분에 기록되는 광학적 데이터 기록 매체.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 기록막의 결정부와 비정질부를 형성하는 반사광의 위상차는 0 도 근방에 설정되는 광학적 데이터 기록 매체.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 기록막의 결정부와 비정질부를 형성하는 반사광의 위상차는 180 도 근방에 설정되는 광학적 데이터 기록 매체.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 반사막상에 형성되는 보호 수지를 또한 구비하는 광학적 데이터 기록 매체.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 기지막은 상기 기판의 굴절률과 유사하며 상기 제 1 보호막의 굴절률 보다 낮은 광학적 굴절률을 가지는 재료를 선택함으로서 형성되는 광학적 데이터 기록 매체.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 보호막은 ZnS-SiO2를 사용하여 형성되며 상기 기판은 650 nm 의 파장에서 각각 2.10 및 1.59의 굴절률을 가지는 폴리카보네이트 수지를 사용하여 형성되는 광학적 데이터 기록 매체.
  9. 제 6 항에 있어서, 폴리카보네이트 기판, SiO2기지막, ZnS-SiO2제 1 보호막, GeSbTe 기록막, ZnS-SiO2제 2 보호막, Al 반사막과 자외선경화 보호수지의 적층체로 형성되는 광학적 데이터 기록 매체.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 기판은 디스크형상 유리 또는 보강 유리, 폴리카보네이트 수지, PMMA 수지 및 폴리올레핀 수지중의 하나의 플라스틱을 사용하여 형성되는 광학적 데이터 기록 매체.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 기지막은 제 1 보호막 보다 낮은 굴절률을 가지는 재료를 사용하여 형성되는 광학적 데이터 기록 매체.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 기지막은 SiO2, MgF2, CaF2,NaF, Na3AlF6, LiF, Al2O3,MgO , SiO, ThO2, PbF2, SnO2, 및 La2O3중에서 선택된 투과성 기판과 유사한 굴절률을 가지는 재료인 광학적 데이터 기록 매체.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 보호막은 SiO2, Si3N4, AlN, TiO2, ZnS 및 ZnS-SiO2중에서 선택된 유전체 재료를 사용하여 형성되는 광학적 데이터 기록 매체.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 기록막은 GeSbTe형, InSbTe형, InSe형, InTe형, AsTeGe형, TeOx-GeSn형, TeSeSn형, SbSeBi형 및 BiSeGe형 중에서 선택된 차코게나이트 재료(charcogenite material)를 사용하여 형성되는 광학적 데이터 기록 매체.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 반사막은 금속 또는 Al, Ai-Ti, Al 합금, Au, Ag, Si 및 Ge 중에서 선택된 투과성 고굴절률 재료를 사용하여 형성되는 광학적 데이터 기록 매체.
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