KR20000013104A - Optical recording media - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정전기 발생을 최소화할 수 있는 광 기록 매체에 관한 것이다.The present invention relates to an optical recording medium capable of minimizing the generation of static electricity.
최근들어 고밀도 정보기록/재생에 대한 요구가 커지면서 레이저 광의 열적에너지를 이용하거나 이에 덧붙여 자기장을 추가로 인가하여 이를 구현하는 고밀도 기록매체가 점차 확산 추세에 있다.Recently, as the demand for high-density information recording / reproducing increases, a high-density recording medium using thermal energy of laser light or additionally applying a magnetic field to realize this is gradually spreading.
전자의 경우는 주로 기록층에 있어서 재료의 상변태를 이용하는 상변화형 광디스크가 이에 해당되고, 후자의 경우는 광자기 디스크에 해당된다.In the former case, the phase change type optical disc mainly using the phase transformation of the material in the recording layer corresponds to this, and the latter case corresponds to the magneto-optical disc.
상변화형 광디스크는 집속된 레이저 빔을 기록층의 국부적인 영역에 조사하여 승온/용융시키고 열의 확산속도를 빠르게 설계한 디스크 구조를 이용해 급냉시켜 비정질 마크를 결정질 기지(matrix)에 만들어줌으로써 정보를 기록하고, 이를 다시 기록시보다 낮은 파워로 가열해 비정질 마크 부위를 결정질로 만들어줌으로써 기록된 정보를 소거시킨다.Phase change type optical disc records information by irradiating focused laser beam to local area of recording layer to raise / melt and quench using a disk structure designed for rapid diffusion rate of heat to make amorphous mark on crystalline matrix. Then, it is heated again with a lower power than when recording to make the amorphous mark site crystalline to erase the recorded information.
결정과 비정질 사이의 가역적 변태를 이용해 정보를 기록하는 상변화형 광 기록매체에서 기록층 재료로 폭 넓게 쓰이고 있는 것 중의 하나가 Ge-Sb-Te계로 대표되는 3원계 합금의 금속간 화합물이다.One of the widely used recording layer materials in a phase change type optical recording medium that records information by reversible transformation between crystal and amorphous is an intermetallic compound of a tertiary alloy represented by Ge-Sb-Te system.
또한, 저선속에서 소거율 특성과 신호기록 감도를 높일 수 있도록 설계된 Ag-In-Sb-Te계 합금계도 최근 주목을 받고 있다.In addition, Ag-In-Sb-Te-based alloys designed to improve the erasure rate characteristics and signal recording sensitivity at low flux have also attracted attention.
이러한, 기록층의 상/하에는 광학적 특성 및 열적 특성을 유지해주기 위해 유전체층을 두는데, 유전체층으로는 ZnS-SiO2계 박막이 많이 쓰이고 있다.A dielectric layer is provided above and below the recording layer to maintain optical and thermal characteristics, and ZnS-SiO 2 based thin films are used as the dielectric layer.
그리고, 광 반사량을 높이면서 비정질 마크의 형성을 위한 저절한 냉각속도를 얻기위해 반사 방열층을 형성하게 되는데 이들 재료로는 Al합금, Ag, Au 등의 박막이 많이 쓰이고 있다.In addition, a reflective heat dissipation layer is formed in order to increase the amount of light reflection and to obtain an appropriate cooling rate for the formation of the amorphous mark. A thin film of Al alloy, Ag, Au, etc. is used as these materials.
광자기 디스크의 경우에는 수직자화 박막에 자기장을 가하면서 레이저 광의 열적 효과를 이용하여 비트를 형성하여 기록하고, 자기광학효과를 이용하여 정보를 판독하는 것으로 상변화형 광디스크와 마찬가지로 기록층을 주위로 상하에 유전체층을 형성하며, 마지막으로는 반사 방열층을 형성한다.In the case of a magneto-optical disk, a bit is formed using a thermal effect of laser light while applying a magnetic field to a vertical magnetized thin film, and information is read using a magneto-optical effect. Dielectric layers are formed above and below, and finally, a reflective heat radiation layer is formed.
기록층 재료로는 희토류-천이금속 합금계(RE-TM)를 많이 사용하고 있다.As the recording layer material, a rare earth-transition metal alloy system (RE-TM) is often used.
여기서, 천이금속은 강자성 원소인 Fe, Co 등이며, 희토류 원소는 Tb, Dy, Gd, Sm, Ho 등이다.Here, the transition metals are Fe, Co, etc., which are ferromagnetic elements, and the rare earth elements are Tb, Dy, Gd, Sm, Ho, and the like.
또한, 유전체 보호막으로는 Si3N4, AlN, SiO2, Al2O3등이 이용되고, 반사 방열층으로는 Al합금, Ag, Au 등의 박막이 많이 사용된다.In addition, Si 3 N 4 , AlN, SiO 2 , Al 2 O 3, and the like are used as the dielectric protective film, and a thin film of Al alloy, Ag, Au, etc. is used as the reflective heat dissipation layer.
기판의 재료로는 글래스, 플라스틱 등이 사용될 수 있는데, 가벼우면서 사출성이 좋고 레이저 빔의 입사시에 복굴절에 의한 SNR(signal-to-noise ratio)의 감소를 방지하기 위하여 폴리카보네이트(polycarbonate)를 많이 사용하고 있다.Glass, plastic, and the like may be used as the material of the substrate. In order to reduce the signal-to-noise ratio (SNR) due to birefringence due to lightness and good injection property, a polycarbonate may be used. I use it a lot.
위에서 기술한 종래의 광 기록 매체의 대표적인 모식도를 도 1에 나타내었다.A representative schematic diagram of the conventional optical recording medium described above is shown in FIG.
그러나, 이러한 종래의 광 기록 매체의 경우는 공기중에서 여러 가지 원인, 가령 마찰에 의해 폴리카보네이트 기판에서 정전기가 발생한다.However, in the case of such a conventional optical recording medium, static electricity is generated in the polycarbonate substrate by various causes, such as friction, in air.
이때, 디스크에 발생된 정전기의 인력에 의해 대기중에 떠돌아 다니는 여러 가지 미립자나 먼지 등이 부착되고, 오염물질이 용이하게 달라붙으며, 지문 등이 쉽게 부착이 된다.At this time, due to the attraction of the static electricity generated in the disk, various fine particles or dust floating in the air are attached, contaminants easily adhere, and fingerprints are easily attached.
이들은 상당한 외부의 힘에 의해서도 잘 제거되지 않는 문제가 발생한다.They have a problem that they are not easily removed even by considerable external force.
현재, HDD(Hard Disk Driver)와 같은 자기기록 미디어에서는 컴퓨터의 1차 기억장치로 사용되는 디스크와 헤드가 클리인-스페이스(clean-space)에 밀폐되어 사용되므로 그다지 문제가 되지 않으나, 광방식에 의한 정보의 기록과 재생에서는 사무실과 같은 대기환경에서 사용되므로 위에서 기술한 먼지나 미립자가 정전기에 의해 디스크 표면에 묻거나 오염이 되면, 기록과 재생시에 오류율을 크게 증가시킨다.At present, magnetic recording media such as a hard disk driver (HDD) are not a problem because the disk and head used as the primary storage device of the computer are sealed in a clean-space, but the optical method is not a problem. In the recording and reproducing of information, it is used in an atmospheric environment such as an office. Therefore, if the above-mentioned dust or fine particles get on the disk surface or become contaminated by static electricity, the error rate during recording and reproducing is greatly increased.
이같은 오류율의 증가는 디스크 표면에 부착된 먼지나 오염으로 인해 기록층에서 정보의 기록이나 재생시 요구되는 파워를 만족시키지 못함으로써, 상변화 디스크의 경우, 불완전한 초기화가 되거나 기록된 마크의 크기가 실제 원하는 크기보다 작게 기록되는 문제가 발생한다.This increase in error rate does not meet the power required for recording or reproducing information in the recording layer due to dust or dirt on the surface of the disc, which results in incomplete initialization or the size of the recorded mark. The problem of writing smaller than the desired size occurs.
따라서, 현재 디스크 표면에서의 정전기 발생을 억제할 수 있는 광 기록 매체가 절실히 요구되고 있다.Therefore, there is an urgent need for an optical recording medium capable of suppressing the generation of static electricity on the surface of the disc.
종래 기술에 따른 광 기록 매체에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.In the optical recording medium according to the prior art, there are the following problems.
디스크에서 발생하는 정전기에 의해 표면에 파티클이 부착됨으로써 기록과 재생시 오류율을 크게 증가시킨다.Particles adhere to the surface by static electricity generated in the disk, which greatly increases the error rate during recording and playback.
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 디스크 표면에서 나타나는 정전기 발생을 최소화시킬 수 있는 광 기록 매체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide an optical recording medium capable of minimizing the generation of static electricity appearing on the surface of a disc.
도 1은 종래 기술에 따른 광 기록 매체를 보여주는 구조단면도1 is a structural cross-sectional view showing an optical recording medium according to the prior art.
도 2은 본 발명에 따른 광 기록 매체를 보여주는 구조단면도2 is a structural sectional view showing an optical recording medium according to the present invention;
도 3은 본 발명의 정전기 방지층의 파장에 따른 반사도를 보여주는 그래프3 is a graph showing the reflectivity according to the wavelength of the antistatic layer of the present invention
도 4는 본 발명의 정전기 방지층의 파장에 따른 투과도를 보여주는 그래프4 is a graph showing the transmittance according to the wavelength of the antistatic layer of the present invention
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 기판 2 : 제 1 유전체층1 substrate 2 first dielectric layer
3 : 기록층 4 : 제 2 유전체층3: recording layer 4: second dielectric layer
5 : 반사층 6 : 보호막5: reflective layer 6: protective film
7 : 정전기 방지층7: antistatic layer
본 발명에 따른 광 기록 매체의 주요 특징은 기판 표면에서의 정전기 발생 억제를 위해 기판 하부 표면 위에 Au, Ag, Cu 중 어느 하나이거나 또는 그들의 화합물로 이루어지는 정전기 방지층을 형성하는데 있다.The main feature of the optical recording medium according to the present invention is to form an antistatic layer made of any one of Au, Ag, Cu, or a compound thereof on the lower surface of the substrate to suppress the generation of static electricity on the surface of the substrate.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention having the features as described above are as follows.
먼저, 본 발명의 개념은 전기전도도가 좋고 반사도가 낮으며 투과도가 높은 물질을 사용하여 기판 표면에서 발생하는 정전기를 억제시킴으로써, 정전기에 의한 이물질 부착이나 오염을 없애는데 있다.First, the concept of the present invention is to eliminate the adhesion or contamination of foreign matter by static electricity by suppressing the static electricity generated on the surface of the substrate by using a material having good electrical conductivity, low reflectivity and high transmittance.
도 2은 본 발명에 따른 광 기록 매체를 보여주는 구조단면도로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 폴리카보네이트 기판(1)상에 ZnS-20 mol% SiO2타겟을 이용하여 RF-마그네트론 스퍼터링 방법으로 아르곤 가스를 주입하면서 RF 파워를 인가하여 소정의 두께로 제 1 유전체층(2)을 형성한다.FIG. 2 is a structural cross-sectional view showing an optical recording medium according to the present invention. As shown in FIG. 2, first, an RF-magnetron sputtering method is performed using a ZnS-20 mol% SiO 2 target on a polycarbonate substrate 1. RF power is applied while argon gas is injected to form the first dielectric layer 2 to a predetermined thickness.
그리고, 제 1 유전체층(2)상에 Ge2Sb2Te5타겟을 이용하여 DC-마그네트론 스퍼터링 방법으로 기록층(3)을 소정의 두께로 형성한 후, 기록층(3)상에 제 1 유전체층(2)과 동일한 조건으로 제 2 유전체층(4)을 형성한다.Then, using the Ge 2 Sb 2 Te 5 target on the first dielectric layer 2 by using a DC-magnetron sputtering method to form a recording layer 3 to a predetermined thickness, the first dielectric layer on the recording layer 3 The second dielectric layer 4 is formed under the same conditions as in (2).
이어, 제 2 유전체층(4)상에 Al 합금 타겟을 이용하여 반사층(5)을 소정의 두께로 형성하고, 반사층(5)상에 보호막(6)으로 자외선 경화수지를 3∼6㎛범위로 스핀 코터(spin coater)를 이용하여 2000∼5000rpm으로 회전하면서 코팅한 뒤, 유브이(UV) 램프를 이용하여 1500∼2000 mj/cm2의 광량으로 경화시킨다.Subsequently, the reflective layer 5 is formed to a predetermined thickness on the second dielectric layer 4 by using an Al alloy target, and the ultraviolet curable resin is spun into the protective film 6 on the reflective layer 5 in the range of 3 to 6 μm. After coating while rotating at 2000 to 5000rpm using a spin coater (curve coater), using a UV lamp (cured to a light amount of 1500 ~ 2000 mj / cm 2 ).
그리고, 기록/재생시의 레이저 광이 입사되는 면인 기판(1) 하부 표면에 정전기 방지층(7)을 약 50 ∼ 2000Å의 두께로 형성하여 광 디스크를 제작한다.Then, an antistatic layer 7 is formed on the lower surface of the substrate 1, which is a surface on which laser light is incident upon recording / reproducing, to a thickness of about 50 to 2000 GPa to produce an optical disk.
여기서, 가장 중요한 것은 정전기 방지층(7)에 사용되는 물질의 선택이다.Here, the most important is the selection of the material used for the antistatic layer 7.
정전기 방지를 위한 정전기 방지층(7)에 사용되어야 할 물질은 다음과 같은 조건을 갖추어야 한다.The material to be used for the antistatic layer 7 for antistatic should meet the following conditions.
첫째, 전기 전도도가 좋아야 한다.First, the electrical conductivity must be good.
정전기란 이동하지 않는 정지된 상태의 전기를 말하는데, 이들은 물체 표면 위에 대전되어 동종의 전기는 반발하고 이종의 전기는 끌어 당김으로써 외부의 이물질들을 물체 표면에 달라 붙게 한다.Static electricity is a stationary state of electricity that does not move, which is charged on the surface of the object, causing the same kind of electricity to repel and attracting heterogeneous electricity to attract foreign objects to the surface of the object.
그러므로 이 정전기들을 없애기 위해서는 표면에 대전된 전하들을 이동시켜야 하는데, 현재 광 디스크의 기판 물질은 대부분이 전도성이 없으므로 그 표면에 정전기들이 발생되기 쉽지만 그 표면에 전도성이 좋은 물질을 형성하게 되면 전하들이 쉽게 이동되어 정전기 발생을 억제할 수 있는 것이다.Therefore, in order to eliminate these static electricity, it is necessary to move the charged charges on the surface. At present, since the substrate material of the optical disk is mostly non-conductive, it is easy to generate static electricity on the surface, but when the conductive material is formed on the surface, the charges are easily It can be moved to suppress the generation of static electricity.
둘째, 반사도가 낮고 투과도가 좋아야 한다.Second, the reflectivity should be low and good transmittance.
일반적으로 광 디스크에 정보를 기록하고 재생하기 위해서는 광이 기판쪽으로 입사되기 때문에 광의 입사면이 반사도가 낮고 투과도가 좋아야 정보의 기록 및 재생에 오류가 없다.In general, in order to record and reproduce information on the optical disk, since light is incident on the substrate, the incident surface of the light has low reflectivity and good transmittance so that there is no error in recording and reproducing the information.
본 발명에서는 이와 같은 조건에 만족시키는 Au, Ag, Cu, Au-SiO2, Au-TiO2, Ag-SiO2, Ag-TiO2, Cu-SiO2, Cu-TiO2등의 물질들을 정전기 방지층에 사용하였다.In the present invention, materials such as Au, Ag, Cu, Au-SiO 2 , Au-TiO 2 , Ag-SiO 2 , Ag-TiO 2 , Cu-SiO 2 , Cu-TiO 2, etc. satisfying such conditions are Used for.
여기서, Au-SiO2, Au-TiO2, Ag-SiO2, Ag-TiO2, Cu-SiO2, Cu-TiO2에서 SiO2와 TiO2는 각각 해당하는 금속 물질에 약 5 ∼ 50% 혼합된 것이다.Here, in Au-SiO 2 , Au-TiO 2 , Ag-SiO 2 , Ag-TiO 2 , Cu-SiO 2 , and Cu-TiO 2 , SiO 2 and TiO 2 are mixed about 5 to 50% with the corresponding metal materials, respectively. It is.
일예로 Au는 전기 전도도가 좋고, 약 410nm의 파장 대역에서는 반사도가 낮고 투과도가 높기 때문에 블루(blue) 대역에서 사용하기 적합한 물질이다.For example, Au is a material suitable for use in the blue band because of its good electrical conductivity and low reflectivity and high transmittance in the wavelength band of about 410 nm.
도 3은 본 발명의 정전기 방지층의 파장에 따른 반사도를 보여주는 그래프이고, 도 4는 본 발명의 정전기 방지층의 파장에 따른 투과도를 보여주는 그래프이다.3 is a graph showing the reflectance according to the wavelength of the antistatic layer of the present invention, Figure 4 is a graph showing the transmittance according to the wavelength of the antistatic layer of the present invention.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 레드(red)와 같은 장파장 대역에서는 투과도는 낮고 반사도는 높은 반면에 블루와 같은 단파장 대역에서는 투과도는 높고 반사도는 낮게 나타난다.As shown in FIGS. 3 and 4, in the long wavelength band such as red, the transmittance is low and the reflectivity is high, while in the short wavelength band such as blue, the transmittance is high and the reflectance is low.
이와 같이 본 발명의 정전기 방지층은 장파장 대역에서는 사용할 수 없지만 단파장 대역에서는 좋은 조건을 갖추므로 광 디스크 표면에 나타나는 정전기 발생을 최소화할 수 있다.As described above, the antistatic layer of the present invention cannot be used in the long wavelength band, but has good conditions in the short wavelength band, thereby minimizing static electricity appearing on the surface of the optical disk.
본 발명에 따른 광 기록 매체에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.The optical recording medium according to the present invention has the following effects.
광디스크 표면에서 발생할 수 있는 정전기의 발생을 최소화하여 파티클, 오염 등의 부착을 억제함으로써, 기록 및 재생 신호의 열화, 특히 신호의 오류율에 악영향을 줄 수 있는 주 원인을 제거하여 신호품질과 신뢰성이 우수한 광 디스크를 얻을 수 있다.By minimizing the generation of static electricity that may occur on the surface of the optical disc, it suppresses the adhesion of particles and dirt, thereby eliminating the main causes that can deteriorate the recording and playback signals, especially the error rate of the signal, thereby providing excellent signal quality and reliability. An optical disc can be obtained.
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