KR20030071380A - 역전구조의 디스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기록층을 포함하여 층상구조로 형성되고, 스핀코팅방식에 의해 보호층이 형성되는 역전구조의 디스크에 있어서, 외주부에 상기 보호층의 두께를 일정하게 하기 위한 보상수단이 구비된 구조를 제시한다.

Description

역전구조의 디스크{LAYER IN REVERSE TRACKING TYPE DISK}

본 발명은 디스크의 보호층 코팅방법에 관한 것으로서, 상세하게는, 층상구조로 형성된 정보의 기록매체인 디스크의 기록층을 보호하기 위한 보호층의 형성방법에 관한 것이다.

동화상, 정지화상을 포함하는 비디오 신호와 오디오 신호 및 데이터 정보를 종합적으로 기록, 재생할 수 있는 시스템의 발달과 함께, 멀티미디어 시대가 도래하였고, CD, DVD를 비롯한 각종 디스크 형식의 기록매체가 폭 넓게 보급되고 있다.

이와 같은 디스크 형식의 기록매체는 공통적으로 디스크의 본체를 형성하는 기판, 정보가 기록되어 있는 기록층, 그 기록층을 보호하기 위한 보호층의 층상구조를 취하고 있다.

재생전용(Read-only memory : ROM) 디스크의 경우는 서보, 위치정보, 피트 형태의 미세한 홈 등이 디스크의 원주방향을 따라 형성되어 있고, 디스크를 향해 조사된 광을 반사하기 위한 반사층이 추가적으로 구비되어 있다.

정보를 오직 한번 기록할 수 있는 추기형(Recordable : -R) 디스크의 경우 및 정보를 반복적으로 쓰고, 읽고, 지울 수 있는 반복기록형 디스크(Rewritable : -RAM, -RW)의 경우와 같이 기록이 가능한 디스크의 경우는 Pre-pits와 반사층 이외에도 기록층(Recordable Dye)이 추가적으로 구비되며, 그 기록층은 기록방식에 따라 상변화 방식 또는 광자기 방식으로 구성되어 있다.

도 1은 종래의 일반적인 재생기록방식의 구성을 도시한 모식도이고, 도 2는 종래의 파 필드 방식의 광기록재생장치의 구성을 도시한 구성도이다.

도시된 바와 같이, 송수광부(미도시)로부터 조사된 레이저 광은 집속렌즈(5)를 통해 집속되어 투명한 재질의 기판(1)을 먼저 투과한 후, 기록층(2)에 도달하고, 반사층(3)에서 반사되어 다시 상기 송수광부로 되돌아 가는 구성을 취하고 있으며, 반사층(3)의 표면에는 보호층(4)이 형성되어 있다.

이와 같이, 광이 두꺼운 기판(1)을 투과하여 기록층(2)에 도달하는 방식을 취하는 이유는, 기록층의 외층에 두꺼운 기판에 의한 보호층을 형성함으로써, 지문, 먼지 기타 오염물질에 의해 기록층이 손상받는 것을 방지하기 위함이다.

디스크의 기록 밀도는 집속된 광의 크기에 의해 결정되고, 그 광의 크기는 회절을 고려하였을 때 광원의 파장 λ와 사용렌즈의 개구수(NA)에 의해 결정된다.

그런데, 상기와 같은 구조의 디스크를 사용하여 광학적으로 신호를 기록재생하는 방식을 취할 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 광이 두꺼운 기판(1)을 투과하여 기록층(2)에 도달하게 되므로, 굴절률이 높은, 즉, 개구수가 높은 값을 갖는 렌즈를 사용할 수 없다는 한계에 당면하게 된다.

또한, 집속렌즈(5)를 통해 집속된 광의 촛점이 기록층(2)에 형성되도록 하기 위해서는 집속렌즈(5)와 기록층(2)이 일정한 거리를 지속적으로 유지하는 것이 요구되는데, 기판(1)의 표면은 매끄러운 구조를 취하기가 곤란하므로 집속렌즈(10)가 기판(1)의 표면, 즉, 디스크의 표면에 접촉하여 신호를 기록재생하는 방식을 취할 수 없어, 집속렌즈(5)와 디스크 사이에는 소정의 간격이 필요하게 되고, 이는 결국개구수가 높은 값을 갖는 렌즈를 사용할 수 없는 또 다른 한계가 된다.

또한, 이와 같은 구조에 있어서 개구수가 높은 렌즈를 사용할 경우, 다음의 식에서 보이는 바와 같은 코마수차(Coma aberration)가 함께 커지게 되므로, 디스크가 기울어져 있을때 초점이 흐트러지는 문제, 즉 틸트(tilt)가 증가하여 그 보정이 곤란하다는 문제점이 추가적으로 제기된다.

여기서, t는 기록층에 도달하기 위하여 레이저 광이 통과하여야 하는 거리, NA는 집속렌즈의 개구수, α는 디스크의 기울어진 각도(tilt angle), n은 기판의 굴절율을 말한다.

따라서, 디스크의 기록밀도를 높이기 위해서는 상기한 바와 같은 종래의 방식을 탈피하여야 할 것인바, 기록층이 디스크의 광조사면에 최대한 근접한 위치에 형성되도록 하는 구조, 이른바 디스크의 역전구조(reverse stacking)에 관한 연구가 활발히 진행되었다.

도 3은 역전구조의 광기록재생방식의 구성을 도시한 모식도이다.

도시된 바와 같이, 이와 같이 역전구조의 광기록재생방식에 있어서는, 광이 두꺼운 구조의 기판(1)이 아닌 얇은 구조의 디스크의 보호층(4)을 투과하여 기록층(3)에 접근하는 방식을 취하므로, 상기와 같은 종래의 방식의 문제점을 해결하여 기록밀도가 더욱 높은 디스크에 대한 정보의 기록재생이 가능해지는 것이다.

이러한 역전구조의 광기록재생방식에 있어서는 두꺼운 기판(1)이 아닌 얇은보호층(4)에 의해 기록층(2)이 보호되는 것이므로, 그 중요성이 종래의 방식에 비해 매우 강조된다.

도 4 및 도 5는 스핀코팅방식에 의한 보호층 코팅방법을 단계별로 도시한 모식도이고, 도 6은 역전구조의 디스크에 있어서, 스핀코팅방식에 의해 형성된 보호층의 두께의 불균일성을 도시한 도표로서, r은 디스크의 중심으로부터 외측으로의 거리, h는 디스크의 두께를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 스핀코팅(spin coating)이란, 디스크(D)의 기록층 표면의 중심부위에 경화전의 경화성 수지(6)를 원형으로 도포하고, 디스크(D)를 회전시켜 그 원심력에 의해 경화성 수지(6)가 디스크(D)의 표면에 골고루 분포되도록 함으로써 보호층을 형성하는 코팅방식을 말한다.

그런데, 이와 같은 종래의 스핀코팅방식에 있어서는, 단지 디스크의 회전에 의한 원심력에 의지하여 경화성 수지가 디스크의 표면에 분산되는 구성을 취하고 별도로 보호층의 두께를 균일하게 하기위한 수단이 마련되어 있지 않으므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 필연적으로 디스크의 외주부의 두께가 다른 부위에 비해 불균일하게 되는 현상이 발생한다.

이와 같이 역전구조의 디스크에 있어서, 보호층(4)의 두께가 불균일할 경우, 그 불균일성에 따라 경로차가 발생하여 기록 및 재생 특성의 악화를 초래할 수 있다는 문제점이 제기된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 보호층의 두께가 균일하게 형성된, 보다 진일보된 역전구조의 디스크를 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래의 일반적인 재생기록방식의 구성을 도시한 모식도

도 2는 종래의 파 필드 방식의 광기록재생장치의 구성을 도시한 구성도

도 3은 역전구조의 광기록재생방식의 구성을 도시한 모식도

도 4 및 도 5는 스핀코팅방식에 의한 보호층 코팅방법을 단계별로 도시한 모식도

도 6은 역전구조의 디스크에 있어서, 스핀코팅방식에 의해 형성된 보호층의 두께의 불균일성을 도시한 도표

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시례의 구조를 도시한 것으로서,

도 7은 제1실시례의 구조를 도시한 부분 절결 사시도 및 부분 확대도

도 8은 제2실시례의 구조를 도시한 사시도

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

D : 디스크10 : 절단홈

20 : 가상 동심원

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 기록층을 포함하여 층상구조로 형성되고, 스핀코팅방식에 의해 보호층이 형성되는 역전구조의 디스크에 있어서, 외주부에 상기 보호층의 두께를 일정하게 하기 위한 보상수단이 구비된 것을 특징으로 하는 역전구조의 디스크를 제시한다.

여기서, 상기 보상수단은 보호층 형성면의 반대면의 외주부 소정 위치에 중심축을 기준으로 동심원 형상으로 형성된 절단홈인 것이 바람직하다.

또한, 상기 보상수단은 보호층 형성면의 외주부 소정 위치에 중심축을 기준으로 형성된 가상 동심원으로부터 외측 단부를 향하여 점점 높이가 낮아지는 경사 구조에 의해 구현될 수도 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시례에 관하여 상세히 설명한다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시례의 구조를 도시한 것으로서, 도 7은 제1실시례의 구조를 도시한 부분 절결 사시도 및 부분 확대도, 도 8은 제2실시례의 구조를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 역전구조의 디스크는 기록층을 포함하여 층상구조로 형성되고, 스핀코팅방식에 의해 보호층(6)이 형성되는 것으로서, 외주부에 상기 보호층(6)의 두께를 일정하게 하기 위한 보상수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 스핀코팅방식에 의해 역전구조의 디스크의 보호층을 형성하는 제조공정을 반복한 결과, 경화성 수지가 도포된 디스크에 필요 이상의 회전이 가해짐에 따라 발생하는 원심력의 영향으로 인해, 외주부의 두께가 내주부에 비해 두껍게 되는 현상이 발생함을 확인할 수 있었으므로, 디스크의 외주부에 미리 이에 대한 보상수단을 구비한다는 점에 본 발명의 특징이 있는 것이다.

여기서, 보상수단에 관한 실시례로서 2가지를 제시한다.

첫째, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 보상수단은 디스크의 보호층(4) 형성면의 반대면의 외주부 소정 위치에 디스크의 중심축을 기준으로 동심원 형상으로 형성된 절단홈(10)인 구조에 의해 구현될 수 있다.

즉, 디스크를 본래 사용하고자 하는 규격보다 조금 더 큰 지름을 갖도록 형성하고, 그 디스크에 상기와 같은 절단홈(10)을 미리 형성한다. 이러한 디스크에 대해 스핀코팅을 실시한 후, 절단홈(10)을 따라 디스크의 외주부를 제거해 버림으로써, 보호층의 두께가 균일하게 형성된 역전구조의 디스크를 얻을 수 있는 것이다.

보호층의 두께가 두꺼워지기 시작하는 위치는 스핀코팅을 실시하기 위해 디스크가 장착되어 회전하는 장치의 회전 속도, 회전 시간 및 경화성 수지의 물성 등에 의해 변화될 수 있는 것이므로, 미리 수 차례 실험을 통해 보호층의 두께가 두꺼워기 시작하는 위치를 확인하고, 그 위치에 절단홈(10)을 형성하여야 한다.

여기서, 스핀코팅 장치의 회전 속도, 회전 시간 및 경화성 수지의 물성 등과 같이 절단홈(10)의 위치 선정에 영향을 미치는 인자는 실험을 통해 절단홈(10)의 위치가 최대한 디스크의 외측으로 형성될 수 있도록 조정되어야 할 것이다.

절단홈(10)의 형성위치가 디스크의 외측으로 가면 갈수록, 그 내주부의 기록가능구간이 넓어질 것이기 때문이다.

둘째, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 보상수단은 디스크의 보호층(4) 형성면의 외주부 소정 위치에 디스크의 중심축을 기준으로 형성된 가상 동심원(20)으로부터 외측 단부를 향하여 점점 높이가 낮아지는 경사 구조에 의해 구현될 수 있다.

즉, 상기와 같은 실험 결과 도출된 디스크의 보호층의 두께가 두꺼워지기 시작하는 지점을 가상 동심원(20)으로 하여, 그로부터 외측 단부를 향하여 소정 각도(Θ)의 경사를 가지고 높이가 낮아지도록 디스크의 구조를 형성하는 것이다.

따라서, 엄밀한 실험을 통해 얻어진 데이터를 기초로 하여, 보호층의 두께의 편차와 디스크의 경사도를 일치시킬 경우, 보호층의 두께가 균일하게 형성된 역전 구조의 디스크를 얻을 수 있는 것이다.

이러한 구조를 취하는 디스크의 외주부는 상기 가상 동심원(20)으로부터 외측을 향할수록, 보호층은 내측을 향하여 두꺼워지고, 기록층 또한 내측으로 함몰되는 구조가 될 것이나, 그 변화된 정도는 매우 미미한 것이므로 포커싱 서보에 의해 충분히 보상될 수 있다.

본 발명은 보호층의 두께가 균일하게 형성된, 보다 진일보된 역전구조의 디스크를 제공한다.

Claims (3)

1. 기록층을 포함하여 층상구조로 형성되고, 스핀코팅방식에 의해 보호층이 형성되는 역전구조의 디스크에 있어서,

   외주부에 상기 보호층의 두께를 일정하게 하기 위한 보상수단이 구비된 것을 특징으로 하는 역전구조의 디스크.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보상수단은

   보호층 형성면의 반대면의 외주부 소정 위치에 중심축을 기준으로 동심원 형상으로 형성된 절단홈인 것을 특징으로 하는 역전구조의 디스크.
3. 제1항에 있어서,

   상기 보상수단은

   보호층 형성면의 외주부 소정 위치에 중심축을 기준으로 형성된 가상 동심원으로부터 외측 단부를 향하여 점점 높이가 낮아지는 경사 구조인 것을 특징으로 하는 역전구조의 디스크.