KR20000057988A - 광 기록 매체 - Google Patents

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Abstract

고밀도 기록이 가능한 광 기록 매체에 관한 것으로, 기록층의 상부와 하부 중 어느 한 곳에 소정 온도에서 레이저 광을 투과시키는 광반응층을 형성함으로써, 기록층에 고밀도의 기록을 가능하게 한다.

Description

광 기록 매체{optical recording medium}
본 발명은 고밀도 기록이 가능한 광 기록 매체에 관한 것이다.
최근 들어 고밀도 정보 기록/재생에 대한 요구가 커지면서 레이저 광의 열적 에너지를 이용하거나, 레이저 광과 자기장을 함께 인가하여 고밀도로 정보를 기록/재생하는 방식의 고밀도 기록 매체가 점차 확산 추세에 있다.
전자의 경우는 주로 기록층에 있어서 재료의 상변태를 이용하는 상변화형 광 디스크가 이에 해당되고, 후자의 경우는 광자기 디스크가 이에 해당된다.
이 두 기록 방식 중에서 상변화형 광 디스크는 직접 덮어쓰기가 가능하고 오직 광학적인 수단만으로 정보를 기록하고 재생하므로 매체간에 호환이 가능하며, 광자기 디스크는 정보의 반복기록과 소거가 가능하고 고밀도화를 용이하게 구현할 수 있어 금후 발전이 상당히 기대되는 기록 매체이다.
광자기 디스크는 수직자화 박막에 레이저 광과 자기장을 이용하여 자구(magnetic domain)를 형성하여 정보를 기록하고, 자기광학효과를 이용하여 정보를 재생하는 것으로 기록층 재료로는 희토류-천이금속 합금계(RE-TM)를 많이 사용하고 있다.
여기서, 천이금속은 강자성 원소인 Fe, Co 등이며, 희토류 원소는 Tb, Dy, Gd, Sm, Ho 등이다.
이러한 광자기 디스크에서는 단위 면적 안에 보다 많은 정보를 기록하고 그 정보를 오류 없이 재생하는 것이 가장 큰 목표중의 하나이다.
종래에는 단위 면적 안에 보다 많은 정보를 효율적으로 기록하기 위하여 레이저-펌프 마그네틱 필드 모듈레이션(laser-pumped magnetic field modulation)이란 방법을 사용하였는데, 이 방법은 레이저 펄스를 가하면서 외부 자계를 동시에 가하는 방법으로 작고 안정된 자구(magnetic domain)를 형성시킬 수 있었다.
그러나, 이러한 방법은 기록시 기록 레이저 광의 크기보다 작은 크기로 자구를 형성시켜 기록이 가능하였지만 그 자구의 크기가 너무 작아 재생시 어려움이 많았다.
그 이유는 재생하고자 하는 자구가 재생 레이저 광의 직경보다 작기 때문에 그 자구를 재생하는 과정에서 인접한 자구로부터 신호가 유입되어 노이즈가 커지게 되고, 이 노이즈가 커지면 신호대 잡음의 비(carrier-to-noise ratio)가 상대적으로 감소가 되어 재생 오류를 일으키는 문제가 발생하기 때문이다.
그러므로 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 특별한 재생 방법들이 필요하였다.
그 중 첫 번째 방법으로는 재생 레이저 빔의 직경 중에서 온도가 높은 부분에서만 재생층의 창(window)을 열어 기록층의 신호를 복제하는 메카니즘(mechanism)을 이용한 방법이다.
이 방법에서 재생층의 자화방향은 상온에서 수평이다.
두 번째 방법은 기록 밀도가 매우 높은 경우에 적용되는 방법으로, 기록층에 기록된 자구를 재생층에서 확대시켜서 재생 신호를 크게하는 방법이다.
또한, 상기의 방법들 이외에도 고밀도 기록을 위해 기록층을 다층화하는 다치 기록(multi-valued recording) 방법과 기록 파장을 다양화한 다중 파장 기록(multi-wavelength recording) 방법 등이 있었다.
그러나, 레이저-펌프 마그네틱 필드 모듈레이션 방법은 레이저 광 진행 방향의 기록 밀도는 향상시킬 수 있었지만, 디스크 트랙 방향의 기록 밀도는 향상시킬 수 없었다..
그리고, 다치 기록 방법과 다중 파장 기록 방법은 디스크의 구조가 복잡해지고, 제조 공정이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 새로운 물질의 광반응층을 추가하여 간단한 구조로 기록 밀도를 향상시킬 수 있는 광 기록 매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명 제 1 실시예에 따른 광 디스크를 보여주는 구조단면도
도 2는 본 발명 제 2 실시예에 따른 광 디스크를 보여주는 구조단면도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11,21 : 기판 12 : 제 1 유전체층
13,25 : 광반응층 14 : 제 2 유전체층
15,23 : 기록층 16 : 보호층
22 : 반사층 24 : 제 1 보호층
26 : 제 2 보호층
본 발명에 따른 광 기록매체는 레이저 광을 통해 정보를 기록하는 기록층을 가지며, 기록층의 상부와 하부 중 어느 한 곳에 광반응층이 형성되고, 광반응층은 소정 온도에서 용융되거나 광학적 변화를 일으킴으로써 굴절률이 변화하여 상기 레이저 광을 투과하는데 그 특징이 있다.
여기서, 광반응층은 Ge, As, Se, Sn, Sb, Te, Bi 중 어느 하나이거나 또는 그들의 합금으로 이루어지며, 광반응층은 300∼800℃의 온도에서 용융되어 광이 투과되도록 투명한 창이 형성된다.
또한, 광반응층과 기록층 사이에는 기록층의 정보를 재생하는 재생층이 형성될 수도 있다.
그리고, 본 발명은 기판과, 기판 위에 형성되는 제 1 유전체층과, 제 1 유전체층 위에 형성되고 소정 온도에서 용융되거나 광학적 변화를 일으킴으로써 굴절률을 변화시켜 광을 투과하는 광반응층과, 광반응층 위에 형성되는 제 2 유전체층과, 제 2 유전체층 위에 형성되고 광에 의해 정보를 기록하는 기록층과, 기록층 위에 형성되는 보호층으로 구성된다.
여기서, 광반응층과 제 2 유전체층 사이에는 기록층으로부터 전사된 정보를 확대시켜 재생신호를 크게 하는 재생층이 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명은 기판과, 기판 위에 형성되는 반사층과, 반사층 위에 형성되고 광에 의해 정보를 기록하는 기록층과, 기록층 위에 형성되는 제 1 보호층과, 제 1 보호층 위에 형성되고 소정 온도에서 용융되거나 광학적 변화를 일으킴으로써 굴절률을 변화시켜 광을 투과하는 광반응층과, 광반응층 위에 형성되는 제 2 보호층으로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 간단한 구조로 기록 밀도를 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제 1 실시예
도 1은 본 발명에 제 1 실시예에 따른 광 디스크를 보여주는 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(11)위에 제 1 유전체층(12), 광반응층(13), 제 2 유전체층(14), 정보를 기록하는 기록층(15), 그리고 보호층(16)이 순차적으로 형성된 구조를 갖는다.
각 층의 재료를 살펴보면, 제 1 유전체층(12) 및 제 2 유전체층(14) 그리고 보호층(16)은 Si3N4또는 AlN 으로 이루어지고, 기록층(15)은 희토류-천이류 합금 또는 Co계 다층 박막 등으로 이루어진다.
그리고, 광반응층(13)은 Ge, As, Se, Sn, Sb, Te, Bi 중 어느 하나이거나 또는 그들의 합금으로 이루어진다.
이와 같이, 광반응층(13)을 상기와 같은 재료로 형성하는 이유는 이들 재료들은 약 300∼800℃의 온도에서 용융되거나 광학적 변화를 일으킴으로써, 굴절률이 변하여 광이 투과되도록 투명한 창이 형성되기 때문이다.
이 창은 기록을 위한 레이저 빔의 스팟(spot)보다도 작은 크기로 형성되므로 기록층(15)에 고밀도의 기록을 가능하게 한다.
상세한 설명은 하기에 설명하기로 한다.
그리고, 광반응층(13)은 약 100∼450Å 정도의 두께로 형성되고, 제 1 유전체층(12)은 약 700Å 정도의 두께로 형성되며, 제 2 유전체층(14)은 약 100∼450Å 정도의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 제작되는 본 발명의 기록/재생방법을 설명하면 다음과 같다.
기록 방법은 먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 레이저 빔을 기판(11)쪽으로 입사시킨다.
기판(11)으로 입사되는 레이저 빔은 제 1 유전체층(12)을 거쳐 광반응층(13)에 도달한다.
여기서, 레이저 빔의 온도 분포는 가우시안 세기 프로파일(Gaussian intensity profile)을 가지므로 레이저 빔의 중심부분이 온도가 가장 높다.
그러므로, 레이저 빔의 중심 영역에 있는 광반응층(13) 영역은 용융되거나 또는 광학적 변화가 일어나기 시작하면서 굴절률이 변하게 되고, 레이저 빔이 투과할 수 있도록 투명 창(window)이 열린다.
여기서, 투명 창은 레이저 빔의 스팟(spot)보다도 그 크기가 작으므로, 미세한 스팟을 갖는 레이저 빔은 제 2 유전체층(14)을 거쳐 기록층(15)에 정보를 고밀도로 기록한다.
또한, 광반응층(13)은 약 300∼800℃의 온도에서 용융되어 투명 창을 형성하므로 재생 광학계의 레이저 빔을 그대로 적용할 수 있는 장점이 있다.
한편, 재생 방법은 상기 기록 방법과 동일한 방법으로 기록층의 정보를 재생한다.
하지만, 기록층에 기록된 작은 자구(domain)(정보)가 레이저 빔의 크기보다 상당히 작으므로 경계부분은 레이저 빔의 가우시안 분포곡선의 임계치와 맞물리게 되어 자구의 재생이 불명료하게 이루어지므로 신호의 품질이 저하되어 해상도가 낮아질 수 있다.
그러므로, 광반응층과 기록층 사이에 재생층을 형성하여 기록층의 자구를 재생층으로 전사시키고, 외부에서 DC, AC, 혹은 펄스(pulse) 형태로 가하는 자기장에 의해 전사된 자구를 확대시켜 재생할 수도 있다.
이 때, 광반응층과 재생층, 재생층과 기록층 사이에는 유전체층이 형성된다.
제 2 실시예
도 2은 본 발명에 제 2 실시예에 따른 광 디스크를 보여주는 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(21)위에 반사층(22), 정보를 기록하는 기록층(23), 제 1 보호층(24), 광반응층(25), 그리고 제 2 보호층(26)이 순차적으로 형성된 구조를 갖는다.
각 층의 재료를 살펴보면, 제 1 보호층(24) 및 제 2 보호층(26)은 Si3N4또는 AlN 으로 이루어지고, 기록층(23)은 아조메탈, 프탈로시아닌, 메틴시아닌계의 유기 재료, 인듐-안티몬(In-Sb), 텔레늄-비스무스(Te-Bi)계의 금속 재료 등으로 이루어지며, 반사층(22)은 Au 또는 Ag로 이루어진다.
그리고, 광반응층(25)은 Ge, As, Se, Sn, Sb, Te, Bi 중 어느 하나이거나 또는 그들의 합금으로 이루어진다.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명 제 2 실시예의 기록/재생방법은 제 1 실시예와 동일하다.
기록 방법은 먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 레이저 빔을 제 2 보호층(26)쪽으로 입사시킨다.
제 2 보호층(26)으로 입사되는 레이저 빔이 광반응층(25)에 도달하면, 레이저 빔의 중심 영역에 있는 광반응층(25) 영역은 약 300∼800℃의 온도에서 용융되거나 또는 광학적 변화를 일으키기 시작하면서 굴절률이 변하게 되고, 레이저 빔이 투과할 수 있도록 투명 창(window)이 열린다.
여기서, 투명 창은 레이저 빔의 스팟(spot)보다도 그 크기가 작으므로, 미세한 스팟을 갖는 레이저 빔은 제 1 보호층(24)을 거쳐 기록층(23)에 정보를 고밀도로 기록한다.
한편, 재생 방법은 상기 기록 방법과 동일한 방법으로 기록층의 정보를 재생한다.
본 발명에 따른 광 기록 매체에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 구조가 간단하고, 종래의 재생 광학계를 그대로 적용하면서도 기록 밀도를 획기적으로 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 레이저 광을 통해 정보를 기록하는 기록층을 갖는 광 기록 매체에서,
    상기 기록층의 상부와 하부 중 어느 한 곳에 광반응층이 형성되고, 상기 광반응층은 소정 온도에서 용융되거나 광학적 변화를 일으키며, 상기 용융되거나 광학적 변화를 일으킨 영역은 굴절률이 변화하여 상기 레이저 광을 투과하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광반응층은 Ge, As, Se, Sn, Sb, Te, Bi 중 어느 하나이거나 또는 그들의 합금인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 광반응층은 300∼800℃의 온도에서 용융되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광반응층의 두께는 100∼450Å인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 광반응층과 기록층 사이에는 상기 기록층의 정보를 재생하는 재생층이 형성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 광반응층과 재생층, 상기 재생층과 기록층 사이에는 유전체층이 형성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 광은 상기 광반응층이 형성된 방향으로 입사되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  8. 기판;
    상기 기판 위에 형성되는 제 1 유전체층;
    상기 제 1 유전체층 위에 형성되고, 소정 온도에서 용융되거나 광학적 변화를 일으킴으로써 굴절률을 변화시켜 광을 투과하는 광반응층;
    상기 광반응층 위에 형성되는 제 2 유전체층;
    상기 제 2 유전체층 위에 형성되고, 상기 광에 의해 정보를 기록하는 기록층; 그리고,
    상기 기록층 위에 형성되는 보호층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 광반응층은 Ge, As, Se, Sn, Sb, Te, Bi 중 어느 하나이거나 또는 그들의 합금인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 광반응층은 300∼800℃의 온도에서 용융되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 광반응층과 제 2 유전체층 사이에는 상기 기록층으로부터 전사된 정보를 확대시켜 재생신호를 크게하는 재생층이 형성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 기록층은 희토류-천이류 합금, Co계 다층 박막 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 유전체층 및 보호층은 Si3N4또는 AlN 으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 광은 기판으로부터 입사되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  15. 기판;
    상기 기판 위에 형성되는 반사층;
    상기 반사층 위에 형성되고, 광에 의해 정보를 기록하는 기록층;
    상기 기록층 위에 형성되는 제 1 보호층;
    상기 제 1 보호층 위에 형성되고, 소정 온도에서 용융되거나 광학적 변화를 일으킴으로써 굴절률을 변화시켜 상기 광을 투과하는 광반응층; 그리고,
    상기 광반응층 위에 형성되는 제 2 보호층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 광반응층은 Ge, As, Se, Sn, Sb, Te, Bi 중 어느 하나이거나 또는 그들의 합금인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 광반응층은 300∼800℃의 온도에서 용융되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 기록층은 아조메탈, 프탈로시아닌, 메틴시아닌계의 유기 재료, 인듐-안티몬(In-Sb), 텔레늄-비스무스(Te-Bi)계의 금속 재료 중에서 선택된 어느 한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 보호층은 Si3N4또는 AlN으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 광은 상기 제 2 보호층으로부터 입사되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
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KR1020000006028A KR20000057988A (ko) 1999-02-13 2000-02-09 광 기록 매체

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04298389A (ja) * 1991-02-06 1992-10-22 Tdk Corp 光記録媒体およびその製造方法
JPH06131694A (ja) * 1992-10-16 1994-05-13 Hitachi Ltd 情報記録媒体
JPH0729206A (ja) * 1993-07-08 1995-01-31 Hitachi Ltd 光記録媒体

Patent Citations (3)

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