KR20040045408A - 광기록매체 - Google Patents

Abstract

상변화형 광기록매체에 있어서, 고 선속도로 오버라이트를 실시할 때 기록층의 결정화 속도를 극단적으로 빠르게 하지 않고 지터의 증대를 억제한다. 또 각속도가 일정한 디스크상 매체에 대해 오버라이트를 실시할 때 매체의 전영역에서 지터의 증대를 억제한다.

각속도가 일정하게 회전하는 디스크상 광기록매체에 대해 기록층에 비정질 기록마크를 형성하는 방법에 있어서, 최단 기록마크에서 최대폭을 M_w로 하고, Ew= 0.1M_w으로하여 전단측에서의 폭이 Ew인 위치를 실효전단으로 하고, 후단측에서의 폭이 E_w인 위치를 실효후단으로 하며, 실효전단과 실효후단과의 거리를 실효길이 M_L로 하고, 실효전단과 후단측에서의 폭이 감소하기 시작하는 위치와의 거리를 W_L로 할 때 상기 광기록매체의 내주측에서 외주측에 걸쳐 W_L/M_L이 단계적 또는 연속적으로 작게 되도록 최단 기록마크를 형성하는 광기록방법.

Description

광기록매체{Optical Recording Medium}

본 발명은 상변화형 광기록매체에 기록하는 방법 및 그 방법에 사용되는 광기록매체에 관한 것이다.

최근에 고밀도기록이 가능하고, 기록정보를 소거하여 개서할 수 있는 광기록매체가 주목받고 있다. 개서가능형 광기록매체 중 상변화형인 것은 레이저빔을 조사함으로써 기록층의 결정상태를 변화시켜 기록하고, 이러한 상태변화에 따른 기록층의 반사율변화를 검출함으로써 재생하는 것이다. 상변화형 광기록매체는 단일레이저빔의 강도를 변조함으로써 오버라이트(overwrite)가 가능하며, 구동장치의 광학계가 광자기 기록매체에 비교하여 단순하기 때문에 주목받고 있다.

상변화형 기록층에는 결정질상태와 비정질상태에서 반사율의 차이가 크고, 비정질상태의 안정도가 비교적 높기 때문에 Ge-Te계나 Ge-Sb-Te계 등의 칼코게나이드계 재료가 많이 사용되고 있다.

일반적으로 상변화형 광기록매체에서 정보를 기록할 때, 먼저 기록층 전체를 결정질상태로 하고, 기록층이 융점 이상까지 승온되도록 고전력(기록전력)의 레이저빔을 조사한다. 이 레이저빔이 조사된 부분에서는 기록층이 용융된 후, 급냉되어 비정질의 기록마크가 형성된다. 한편 기록마크를 소거할 때에는 기록층이 그 결정화 온도 이상이고 융점미만의 온도까지 승온되도록 비교적 저전력(소거전력)의 레이저빔을 조사한다. 이 레이저빔이 조사된 기록마크는 결정화 온도 이상까지 가열된 후, 서서히 냉각되기 때문에 결정질로 돌아온다. 따라서 상변화형 광기록매체에서는 단일 광빔의 강도를 변조함으로써 오버라이트가 가능하다.

오버라이트에 의해 개서가능한 상변화형 매체에서는 결정질 기록층에 기록 전력 수준의 레이저광을 조사하여 용융시켜 용융상태에서 급냉함으로써 비정질 기록마크를 형성한다. 소거할 때에는 기록전력보다 낮은 수준의 소거전력의 레이저빔을 조사하여 기록층의 결정화 온도이상, 융점미만의 온도까지 승온하고, 이어서 서서히 냉각함으로써 비정질 기록마크를 결정화한다. 따라서 단일 레이저빔을 강도변조하면서 조사함으로써 오버라이트가 가능해진다.

상변화형 매체에서 고속 오버라이트를 실시할 경우, 고 선속도로 비정질 기록마크를 소거(결정화)할 필요가 있다. 그 때 속도조절이 되는 것이 기록층의 결정화속도, 즉 비정질로부터 결정질로 변화할 때의 결정변태속도이다. 고속 오버라이트를 실시하기 위해서는 결정화 속도가 빠른 기록층을 사용할 수 있지만, 결정화속도가 너무 빠르면 비정질 기록마크의 결정화가 쉬워지고 불안정해진다. 따라서 재생 내구성이나 보존신뢰성이 낮아진다. 그러나 결정화 속도가 느린 기록층에 고속 오버라이트를 실시하면 기록마크의 소거가 불충분해져서 그 결과 지터가 커지게 된다.

또 결정화 속도가 빠른 기록층에서는 기록시에 기록층의 면내방향으로의 열전도에 의해 형성된 기록마크의 일부가 재결정화되어 셀프이레이즈(self erase) 현상이 발생하거나, 기록시에 인접트랙에 존재하는 기록마크가 소거되는 크로스이레이즈(cross erase)가 발생한다. 셀프이레이즈 및 크로스이레이즈는 모두 지터를 증대시킨다.

따라서 오버라이트 가능한 상변화형 매체에서는 기록층의 결정화속도를 현저하게 빠르게 할 수 없고, 따라서 데이터 전송비율을 현저하게 높이는 것은 어렵다.

또 상변화형 매체가 각속도가 일정하게 회전하는 디스크상 매체인 경우, 이하에 설명하는 문제가 발생한다. 또한 각속도가 일정하게 되는 기록포맷으로는 CAV(Constant Angular Velocity)방식 또는 MCAV(Modified CAV)방식을 대표적으로 들 수 있다. 기록포맷에 대해서는, 예를 들어 1989년 2월 10일에 라디오기술사에서 간행된 "광디스크기술"의 p223에 기재되어 있다.

각속도가 일정하게 회전하는 디스크상 매체에서는 내주측으로부터 외주측으로의 선속도가 빨라진다. 한편 기록층의 조성은 전면이 균일하기 때문에 기록층의 결정화속도도 전반적으로 균일하게 되는 것이 일반적이다. 따라서 매체의 내주측에서의 선속도에서 충분한 소거율이 얻어지도록 기록층의 결정화속도를 결정하면 선속도가 보다 빠른 외주측에서는 충분한 소거율을 얻을 수 없어 지터가 커지게 된다.

본 발명의 목적은 상변화형 광기록매체에서 고 선속도로 오버라이트를 실시할 때 기록층의 결정화속도를 극단적으로 빠르게 하지 않고 지터의 증대를 억제하는 것이다. 또 본 발명의 다른 목적은 각속도가 일정한 디스크상매체에 오버라이트를 실시할 때 매체 전역에서 지터가 증대되는 것을 억제하는 것이다.

도 1은 기록마크의 모식도,

도 2는 기록마크의 모식도,

도 3은 기록마크의 모식도,

도 4는 기록펄스 스트라테지의 예를 도시한 도,

도 5는 기록펄스 스트라테지의 예를 도시한 도,

도 6은 광기록매체의 구성예를 도시한 단면도,

도 7은 광기록매체의 구성예를 도시한 단면도,

도 8은 결정구조를 나타낸 도면 대용사진으로 상변화형 기록층의 투과형 전자현미경 사진,

도 9는 결정구조를 나타낸 도면 대용사진으로 상변화형 기록층의 투과형 전자현미경 사진.

이러한 목적은 하기 (1)∼(20)의 본 발명에 의해 달성된다.

(1) 상변화형 기록층을 가지며, 각속도가 일정하게 회전하는 디스크상 광기록매체에 대해 기록층에 비정질의 기록마크를 형성하는 방법에 있어서,

최단신호의 길이를 S_L로 하고,

상기 최단신호에 대응하는 최단 기록마크에서 최대폭을 M_W로 하고, E_W= 0.1M_W로 하여 전단측에서의 폭이 E_W인 위치를 실효전단으로 하고, 후단측에서의 폭이 E_W인 위치를 실효후단으로 하여 실효전단과 실효후단과의 거리를 실효길이 M_L으로 하고, 실효전단과 후단측에서의 폭이 감소하기 시작하는 위치와의 거리를 W_L로 할 때, 상기 광기록매체의 내주측으로부터 외주측에 걸쳐 W_L/M_L이 단계적 또는 연속적으로 작아지도록 최단 기록마크를 형성하는 광기록방법.

(2) 기록층 중 적어도 일부에 0.1 ≤W_L/M_L≤0.7인 최단 기록마크를 형성하는 상기 (1)의 광기록방법.

(3) 상변화형 기록층을 가지며, 각속도가 일정하게 회전하는 디스크상 광기록매체에 대해 기록층에 비정질 기록마크를 형성하는 방법에 있어서,

최단신호의 길이를 S_L이라 하고,

상기 최단신호에 대응하는 최단 기록마크에서, 최대폭을 M_W로 하고, E_W= 0.1M_W로 하여 전단측에서의 폭이 E_W인 위치를 실효전단으로 하며, 후단측에서의 폭이 E_W인 위치를 실효후단으로 하여 실효전단과 실효후단과의 거리를 실효길이 M_L이라 할 때,

상기 광기록매체의 내주측에서 외주측에 걸쳐 S_L/M_L이 단계적 또는 연속적으로 작아지도록 최단 기록마크를 형성하는 광기록방법.

(4) 기록층 중 적어도 일부에 0.61 ≤S_L/M_L≤0.8인 최단 기록마크를 형성하는 상기 (3)의 광기록방법.

(5) 상변화형 기록층을 가지며, 각속도가 일정하게 회전하는 디스크상 광기록매체에 대해 기록층에 비정질 기록마크를 형성하는 방법에 있어서,

최단신호의 길이를 S_L이라 하고,

상기 최단신호에 대응하는 최단 기록마크에서, 최대폭을 M_W로 하고, E_W= 0.1M_W로 하여 전단측에서의 폭이 E_W인 위치를 실효전단으로 하며, 후단측에서의 폭이 E_W인 위치를 실효후단으로 하여 실효전단과 실효후단과의 거리를 실효길이 M_L로 하고, 실효전단으로부터의 거리가 S_L인 위치에서의 폭을 S_W로 할 때,

상기 광기록매체의 내주측에서 외주측에 걸쳐 S_W/M_W가 단계적 또는 연속적으로 작아지도록 최단 기록마크를 형성하는 광기록방법.

(6) 기록층 중 적어도 일부에 0.1 ≤S_W/M_W≤0.8인 최단 기록마크를 형성하는 상기 (5)의 광기록방법.

(7) 상기 광기록매체의 최소 선속도를 Vmin으로 할 때, 4m/s ≤Vmin인 상기 (1)∼(6) 중 어느 하나의 광기록방법.

(8) 상기 광기록매체의 최소 데이터 전송속도를 Rmin이라 할 때, 30Mbps ≤Rmin인 상기 (1)∼(7) 중 어느 하나의 광기록방법.

(9) 상기 광기록매체의 최소 선속도 및 최대 선속도를 각각 Vmin 및 Vmax 로할 때, 4.5m/s ≤Vmax-Vmin인 상기 (1)∼(8) 중 어느 하나의 광기록방법.

(10) 최단신호의 길이 S_L이 S_L≤350nm인 상기 (1)∼(9) 중 어느 하나의 광기록방법.

(11) 상기 광기록매체의 최소 데이터 전송속도 및 최대 데이터 전송속도를 각각 Rmin 및 Rmax로 할 때, 30Mbps ≤Rmax-Rmin인 상기 (1)∼(10) 중 어느 하나의 광기록방법.

(12) 상변화형 기록층을 갖는 광기록매체에 대해 기록층에 비정질 기록마크를 형성하는 방법에 있어서,

최단신호의 길이를 S_L이라 하고,

상기 최단신호에 대응하는 최단 기록마크에서, 최대폭을 M_W으로 하고, E_W= 0.1M_W로 하여 전단측에서의 폭이 E_W인 위치를 실효전단으로 하며, 후단측에서의 폭이 E_W인 위치를 실효후단으로 하고, 실효전단과 실효후단과의 거리를 실효길이 M_L로 하여 실효전단과 후단측에서의 폭이 감소하기 시작하는 위치와의 거리를 W_L로 할 때,

기록층의 전역에, 0.1 ≤W_L/M_L≤0.7이 되도록 최단 기록마크를 형성하는 광기록방법.

(13) 상변화형 기록층을 갖는 광기록매체에 대해 기록층에 비정질의 기록마크를 형성하는 방법에 있어서,

최단신호의 길이를 S_L이라 하고,

상기 최단신호에 대응하는 최단 기록마크에서, 최대폭을 M_W로 하고, E_W= 0.1M_W로 하여 전단측에서의 폭이 E_W인 위치를 실효전단으로 하며, 후단측에서의 폭이 E_W인 위치를 실효후단으로 하여 실효전단과 실효후단과의 거리를 실효길이 M_L로 할 때,

기록층의 전역에 0.61 ≤S_L/M_L≤0.8이 되도록 최단 기록마크를 형성하는 광기록방법.

(14) 상변화형 기록층을 갖는 광기록매체에 대해 기록층에 비정질의 기록마크를 형성하는 방법에 있어서,

최단신호의 길이를 S_L이라 하고,

상기 최단신호에 대응하는 최단 기록마크에서, 최대폭을 M_W로 하고, E_W= 0.1M_W로 하여 전단측에서의 폭이 E_W인 위치를 실효전단으로 하며, 후단측에서의 폭이 E_W인 위치를 실효후단으로 하여 실효전단과 실효후단과의 거리를 실효길이 M_L로 하여 실효전단으로부터의 거리가 S_L인 위치에서의 폭을 S_W로 할 때,

기록층 전역에 0.1 ≤S_W/M_W≤0.8이 되도록 최단 기록마크를 형성하는 광기록방법.

(15) 상기 광기록매체의 선속도는 8m/s인 상기 (12)∼(14) 중 어느 하나의광기록방법.

(16) 최단 기록마크는 폭이 최대인 위치에서 각각 전단측 및 후단측으로 폭이 감소하는 형상이고, 최단 기록마크의 전단측이 반달모양이며, 최단 기록마크의 후단측에는 기록트랙 길이방향으로 돌출하는 꼬리부가 존재하는 상기 (1)∼(15) 중 어느 하나의 광기록매체.

(17) 상기 (1)∼(16) 중 어느 하나의 광기록방법에 의해 기록마크가 형성되는 광기록매체.

(18) 각속도가 일정하게 회전하는 디스크상 광기록매체에 있어서, 데이터 전송속도는 30Mbps 이상이며, 지터는 10% 이하인 광기록매체.

(19) 각속도가 일정하게 회전하는 디스크상 광기록매체에 있어서, 최소 선속도는 4m/s 이상이며, 지터는 10% 이하인 광기록매체.

(20) 각속도가 일정하게 회전하는 디스크상 광기록매체에 있어서, 최대 데이터 전송속도와 최소 데이터 전송속도와의 차이는 30Mbps 이상이며, 지터는 10% 이하인 광기록매체.

본 발명에서는 상변화형 기록층을 갖는 광기록매체에 대해 기록(오버라이트)을 실시한다. 즉 적어도 기록전력과, 상기 기록전력보다 낮은 수준의 소거전력을 갖도록 전력변조된 기록용 레이저빔을 기록층에 조사함으로써 결정질 기록층에 형성되어 있는 비정질 기록마크를 소거(결정화)하며, 새로운 비정질 기록마크를 형성한다.

도 1에 본 발명에서 비교적 고 선속도로 오버라이트를 행할 때 형성되는 최단 기록마크의 모식도를 도시한다. 이 기록마크는 폭이 최대인 위치에서 각각 전단측 및 후단측으로 폭이 감소하는 형상으로 전단측이 반달모양이고, 후단측에는 기록트랙 길이방향으로 돌출하는 꼬리부가 존재한다. 즉 이 기록마크는 "은행잎" 모양의 형상이다. 또한 이 기록마크는 상기 전단측에서 상기 후단측으로 이동한 기록용 레이저빔에 의해 형성된 것이다.

본 명세서에서는 최단신호 길이를 S_L로 한다. 최단신호란 매체에 기록되는 변조신호에서의 최단신호이다. 또 최단신호의 길이란 최단신호의 시간폭에 대응하는 기록층상의 길이(거리)를 의미한다. 또 본 명세서에는 상기 최단신호에 대응하는 최단 기록마크에 있어서 최대폭을 M_W로 하고, E_W= 0.1M_W로 하여 기록마크 전단측에서의 폭이 E_W인 위치를 기록마크의 실효전단으로 하고, 기록마크 후단측에서의 폭이 E_W인 위치를 기록마크의 실효후단으로 하여 실효전단과 실효후단과의 거리를 실효길이 M_L로 한다. 이 실효길이 M_L은 기록마크 판독시의 재생신호출력에 실질적으로 기여하는 길이이다. 즉 예를 들어 도 1에서 최단 기록마크의 후단측에 존재하는 꼬리부 중 폭이 E_W미만인 영역은 재생신호출력에 실질적으로 기여하지 않는다. 또한 실효길이 M_L을 산출하는데 사용되는 폭 E_W는 본 발명의 발명자들이 실험적으로 정한 값이다. 또 본 명세서에는 최단 기록마크에서 실효전단과 후단측에서의 폭이 감소하기 시작하는 위치와의 거리를 W_L로 하고, 실효전단으로부터의 거리가 S_L인 위치에서의 폭을 S_W라 한다. 또한 이들 정의에서 거리 및 길이란 기록트랙 길이방향(빔스포트 이동방향)의 크기이고, 폭이란 기록트랙 폭방향의 크기이다.

본 발명에서 각도속도가 일정한 매체에 대해 기록마크를 형성할 때에 만족해야 할 제1 조건은 매체의 내주측에서 외주측에 걸쳐 W_L/M_L이 단계적 또는 연속적으로 작아지도록 최단 기록마크를 형성하는 것이다. 이와 같이 실효전단에서 폭이 감소하기 시작하는 위치까지의 거리 W_L의 실효길이 M_L에 대한 비를 선속도가 보다 빠른 위치에서 보다 작게 함으로써 기록층의 결정화 속도를 빠르게 하지 않고, 즉 보존신뢰성이나 재생내구성을 희생하지 않고, 선속도가 빠른 위치에서의 최단 기록마크의 소거율을 향상시킬 수 있다. 따라서 각속도가 일정한 매체의 내주부에서 외주부까지의 전영역에서 저지터를 실현할 수 있다.

본 발명에서는 상기 제1 조건을 만족한 후, 선속도가 비교적 빠른 위치, 구체적으로는 선속도가 8m/s 이상, 특히 9.6m/s 이상이 되는 위치에 형성되는 최단 기록마크에 있어서, 바람직하게는 0.1 ≤W_L/M_L≤0.7, 보다 바람직하게는 0.2 ≤W_L/M_L≤0.6이 되도록 기록하는 것이 바람직하다. 실효전단측으로부터 폭이 감소하기 시작하는 위치까지의 거리 W_L이 실효길이 M_L에 대해 상기 소정비율 이하가 되도록 최단 기록마크형상을 제어하면 소거율의 향상효과가 커진다. 다만, M_L에 대해 W_L가 너무 짧으면 기록마크의 면적이 작아져 CNR(Carrier to noise ratio)가 낮아지므로 W_L/M_L에는 상기와 같은 하한을 설정한다.

또 본 발명에서 각속도가 일정한 매체에 대해 기록마크를 형성할 때에 만족해야 할 제2 조건은 매체의 내주측에서 외주측에 걸쳐 S_WL/M_L이 단계적 또는 연속적으로 작아지도록 최단 기록마크를 형성하는 것이다. 실효길이 M_L에 대한 신호길이 S_L의 비를 선속도가 보다 빠른 위치에서 보다 작게 함으로써 기록층의 결정화 속도를 빠르게 하지 않고, 즉 보존신뢰성이나 재생내구성을 희생하지 않고 선속도가 빠른 위치에서의 최단 기록마크의 소거율을 향상시킬 수 있다. 따라서 각속도가 일정한 매체의 내주부로부터 외주부까지의 전영역에서 지터를 낮게할 수 있다.

또 본 발명에서는 상기 제2 조건을 만족한 후, 선속도가 비교적 빠른 위치, 구체적으로는 선속도가 8m/s 이상, 특히 9.6m/s 이상이 되는 위치에 형성되는 최단 기록마크에서, 바람직하게는 0.61 ≤S_L/M_L≤0.8, 보다 바람직하게는 0.65 ≤S_L/M_L≤0.78이 되도록 기록하는 것이 바람직하다. 신호길이 S_L이 실효길이 M_L에 대해 상기 소정비율 이하가 되도록 실효길이 M_L을 길게 하면 소거율의 향상효과가 커진다. 다만, 신호길이 S_L에 대해 실효길이 M_L이 너무 길면 지터가 커지기 때문에 S_L/M_L에는 상기와 같이 하한을 설정한다.

또 본 발명에서 각속도가 일정한 매체에 대해 기록마크를 형성할 때 만족해야 할 제3 조건은 매체의 내주측에서 외주측에 걸쳐 S_W/M_W가 단계적 또는 연속적으로 작아지도록 최단 기록마크를 형성하는 것이다. 이와 같이 실효전단으로부터의 거리가 S_L인 위치에서의 폭 S_W의 최대폭 M_W에 대한 비를, 선속도 보다 빠른 위치에서 보다 작아지도록 함으로써 기록층의 결정화속도를 빠르게 하지 않고, 즉 보존신뢰성이나 재생내구성을 희생하지 않고 선속도가 빠른 위치에서의 최단 기록마크의 소거율을 향상시킬 수 있다. 따라서 각속도가 일정한 매체의 내주측으로부터 외주측까지의 전역에서 지터를 낮게할 수 있다.

또 본 발명에서는 상기 제3 조건을 만족한 후, 선속도가 비교적 빠른 위치, 구체적으로는 선속도가 8m/s 이상, 특히 9.6m/s 이상이 되는 위치에 형성되는 최단 기록마크에서 바람직하게는, 0.1 ≤S_W/M_W≤0.8, 보다 바람직하게는 0.2 ≤S_W/M_W≤0.7, 더욱 바람직하게는 0.3 ≤S_W/M_W≤0.6이 되도록 기록하는 것이 바람직하다. 폭 S_W가 최대폭 M_W에 대해 상기 소정비율 이하가 되도록 기록마크 후단측을 좁힌 형상으로 하면 지터를 크게 증대시키지 않고 소거율을 향상시킬 수 있다. 다만, 폭 S_W가 최대폭 M_W에 대해 너무 작으면 기록마크의 면적이 작아져서 CNR이 낮아지기 때문에 S_W/M_W에는 상기와 같이 하한을 설정한다.

상기 각 조건에서 W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W을 각각 단계적 또는 연속적으로 작게 하는 것에 대해서 보다 상세히 설명한다.

각속도가 일정한 매체에서는 내주측에서 외주측에 걸쳐 오버라이트 선속도가연속적으로 빨라진다. 본 발명에서는 W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W을 작게함으로써 선속도의 고속도화에 따른 소거율 저하를 억제하는 것을 특징으로 한다. 따라서 W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W을 선속도에 따라 연속적으로 제어할 수 있다. 다만, 실제로는 W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W을 단계적으로 제어하는 것만으로도 충분한 효과가 얻어진다. 또 단계적인 제어는 연속적인 제어보다도 제어기구가 단순하기 때문에 바람직하다. 단계적인 제어를 실시하기 위해서는 각속도가 일정한 매체에서의 최소 선속도와 최대 선속도와의 사이를 다수의 선속도 영역으로 분할하고, 분할된 각 선속도영역에서 W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W을 각각 하나씩 설정할 수 있다. 또한 다수의 선속도 영역으로 분할할 때에는 각 선속도 영역이 같은 폭이 되도록 균등하게 분할할 수 있지만, 균등하지 않게 분할해도 된다.

직경 12㎝ 정도의 디스크상 매체를 각속도가 일정하게 사용할 경우, 가장 안쪽에서의 선속도와 가장 바깥쪽에서의 선속도와의 비는 일반적으로 2∼3범위이고, 통상적으로는 2.5정도이다. 이 경우 최소 선속도와 최대 선속도와의 사이를 2 이상, 바람직하게는 3 이상의 선속도 영역으로 분할하고, 분할된 각 선속도 영역에서 W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W을 각각 하나씩 설정할 수 있다. 분할된 선속도 영역의 수가 너무 적으면 본 발명의 효과는 불충분해진다. 한편 분할된 선속도 영역의 수를 너무 많게 해도 본 발명의 효과가 현저하게 증대되지 않기 때문에 분할된 선속도 영역의 수가 40을 넘을 필요는 없다.

본 발명에서는 상기 제1 조건, 제2 조건 및 제3 조건의 하나 이상, 바람직하게는 2이상, 더욱 바람직하게는 모두 만족시키는 것이 바람직하고, 특히 적어도 제1 조건을 만족하는 것이 바람직하다.

선속도에 따라 최단 기록마크의 각부의 크기비를 최적으로 제어하는 본 발명은 오버라이트 시의 최대 선속도와 최소 선속도와의 차이가 클 경우에 유효하고, 구체적으로는 각속도가 일정한 매체에서의 최대 선속도를 Vmax, 최소 선속도를 Vmin이라 할 때, 4.5m/s ≤Vmax-Vmin인 경우, 특히 5.4m/s ≤Vmax-Vmin인 경우에 특히 유효하다. 본 발명에서는 매체내에서의 선속도 차이가 큰 기록포맷에서 보존신뢰성이나 재생내구성을 희생하지 않고 매체 전역에서 충분히 높은 소거율을 얻을 수 있다. 다만, 선속도차가 너무 크면 매체 전역에서 충분히 높은 소거율을 얻을 수 없기 때문에 바람직하게는 Vmax-Vmin ≤30m/s, 보다 바람직하게는 Vmax-Vmin ≤25m/s로 한다.

또 각속도가 일정한 매체에서는 매체의 최소 선속도 Vmin이 빠르면 최대 선속도 Vmax도 빨라지기 때문에 본 발명은 최소 선속도 Vmin이 빠를 경우에 특히 유효하고, 구체적으로는 4m/s ≤Vmin인 경우에 특히 유효하다.

또 본 발명은 최단 신호길이 S_L이 S_L≤350nm, 특히 S_L≤250인 경우에 특히 유효하다. 본 발명에서는 주로 도 1에 도시한 바와 같은 "은행잎" 모양의 기록마크에서의 상기 꼬리부의 길이를 제어함으로써 최단 기록마크의 소거율을 제어한다. 최단 신호길이 S_L이 길면 최단 기록마크에 대한 상기 꼬리부의 길이의 비율이 작아지므로 상기 꼬리부의 길이제어에 의한 효과가 실현되기 어려워진다. 다만, 최단 신호길이 S_L이 너무 짧으면 원하는 형상 및 크기를 갖는 기록마크를 안정적으로 형성하는 것이 어렵기 때문에 최단 신호길이 S_L은 70nm ≤S_L, 특히 120nm ≤S_L인 것이 바람직하다.

그러나 CAV방식에서는 기록시의 기준 클럭주파수가 일정하기 때문에 최단 신호길이 S_L은 내주측으로부터 외주측에 걸쳐 단조롭게 증대한다. 한편 MCAV방식에서는 기록용량을 크게 하기 위해서 기준 클럭주파수를 매체의 내주측으로부터 외주측으로 단계적으로 증대시킨다. 즉 매체에 다수의 원환상 존(zone)을 동심원상으로 설정하고, 각 존마다 기준 클럭주파수를 일정하게 보존한다. 각각의 존에서의 기준 클럭주파수는, 통상 존 최대주에서의 최단 신호길이 S_L이 모든 존에서 동일하도록 설정한다. 그 결과, 최단 신호 S_L은 각 존내의 내주측으로부터 외주측으로 단조롭게 증대하지만, 매체 전체에서는 내주측으로부터 외주측으로 칼날모양으로 변화하게 된다. 따라서 MCAV방식에서의 최단 신호길이 S_L은 각 존내에서의 작은 변동은 있지만, 매체의 내주부로부터 외주부에 걸쳐 거의 일정하게 된다. 따라서 최단 신호길이 S_L이 일정값 이하인 경우에 특히 유효한 본 발명은, MCAV방식으로 적용된 경우에 특히 유효하다.

각속도가 일정한 매체에서 최소 선속도 Vmin이 상기와 같이 빠르고, 최대 선속도 Vmax와 최소 선속도 Vmin과의 차이가 상기와 같이 크고, 최단 신호길이 S_L이거의 일정하고 짧을 경우 최대 데이터전송속도와 최소 데이터 전송속도와의 차이는 커지며, 또 최소데이터 전송속도도 커진다. 본 발명은 매체의 최소데이터 전송속도 및 최대데이터 전송속도를 각각 Rmin 및 Rmax로 할 때 30Mbps ≤Rmax-Rmin, 30Mbps ≤Rmin인 경우에 특히 유효하다. 본 발명에서는 전송속도의 차이(Rmax-Rmin)가 이와 같이 크고, 최소 전송속도 Rmin이 이처럼 큰 경우에도 매체의 전역에서 지터(클럭지터)를 10% 이하로 억제할 수 있다. 다만, 바람직하게는 Rmax-Rmin ≤200Mbps, Rmin ≤150Mbps로 한다. 그 이유는 상기와 같은 선속도차이의 한정이유 및 최소선속도의 한정이유와 동일하다.

이상에서는 각속도가 일정한 매체에 본 발명을 적용하는 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 CLV(Constant Linear Velocity) 방식이나 MCLV(Modified CLV) 방식 등 각속도가 일정하지 않은 기록포맷에도 적용할 수 있다. CLV방식에서는 기록시의 기준 클럭주파수를 일정하게 하고, 매체 전역에서 선속도가 일정하도록 매체의 회전수를 제어한다. 따라서 최단신호 길이 S_L은 매체전역에서 일정하게 된다. 한편 MCLV방식에서는 기록시의 기준 클럭주파수를 일정하게 하고, 매체의 회전수를 매체의 내주측으로부터 외주측에 걸쳐 단계적으로 감소시킨다. 즉 매체에 다수의 원환상인 존을 동심원상으로 설정하고, 각 존마다 매체의 회전수를 일정하게 유지한다. 각각의 존에서의 회전수는, 통상 존 최내주에서의 선속도가 모든 존에서 동일하게 되도록 설정한다. 그 결과, MCAV과 마찬가지로 모든 존에서 그 최내주에서의 최단 신호길이 S_L이 동일해진다. 따라서 MCLV방식에서의 선속도 및 최단 신호길이 S_L은 각 존내에서의 작은 변동은 있지만 매체의 내주부로부터 외주부에 걸쳐 거의 일정하게 된다.

CLV나 MCLV 등 선속도가 일정 또는 거의 일정하게 회전되는 포맷에서는 결정화속도가 비교적 느린 기록층에 고 선속도로 오버라이트할 경우에 본 발명은 특히 유효하다. 이 경우, 최단 기록마크의 형상을 "은행잎" 모양으로 하고, W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W중 적어도 하나, 바람직하게는 2이상, 보다 바람직하게는 전부가 각각 상기한 바람직한 범위내가 되도록 최단 기록마크를 형성할 수 있고, 특히 적어도 W_L/M_L이 상기 바람직한 범위가 되도록 최단 기록마크를 형성하는 것이 바람직하다. 이에 따라 기록층의 결정화속도를 빠르게 하지 않고, 즉 보존신뢰성이나 재생내구성을 희생하지 않고, 또 지터의 현저한 증대를 초래하지 않으며 고 선속도시의 소거율을 향상시킬 수 있다. 따라서 보존신뢰성이나 재생내구성이 뛰어난 매체의 전영역에 대해 고속 오버라이트가 가능해 진다.

CLV나 MCLV 등 선속도를 일정 또는 거의 일정하게 회전시키는 포맷에서는 매체의 전역에서 선속도가 8m/s 이상, 특히 9.6m/s 이상인 경우에 본 발명이 특히 유효하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 오버라이트시의 매체의 선속도가 비교적 빠른 경우에 유효하지만, 선속도가 너무 빠르면 매체 구동장치의 고비용화, 구동시의 매체의 안정성 등에 문제가 생긴다. 따라서 기록포맷에 따르지 않고, 매체의 전역에서 선속도 V가 바람직하게는 V ≤35m/s, 보다 바람직하게는 V ≤30m/s인 것이 바람직하다.

이어서, 상기 형상 및 크기비를 갖는 기록마크의 형성에 적합한 방법에 대해 설명한다.

상변화형 기록매체에 오버라이트를 실시할 때에는 상술한 바와 같이 적어도 기록전력 수준과 소거전력 수준을 갖도록 전력변조된 레이저빔을 조사한다. 기록전력 수준의 레이저빔을 조사함에 따라 기록층은 용융되고, 소정의 조사시간이 경과한 후, 레이저빔의 전력이 소거전력 수준까지 내려가기 때문에 용융된 영역은 급속히 냉각되어 비정질로 된다. 본 발명에서는 이러한 기록마크 형성과정에서 용융영역 전체를 비정질화시키지 않고 일부를 결정화함으로써 기록마크 후단을 상기 형상으로 한다. 구체적으로는 용융영역의 후단측(레이저빔이 멀어지는 측)에서의 냉각속도를 느리게 함으로써 용융영역 후단부를 결정화한다. 이 때, 기록펄스 스트라테지 및 조사전력을 제어함으로써 도 1에 도시한 형상 및 크기비(W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W)의 최단 기록마크를 형성할 수 있다.

그러나 기록마크 형성시에 용융영역의 일부가 결정화하는 것은 일본국 특개평9-7176호 공보에 기재되어 있다. 다만, 상기 공보에서는 광기록디스크의 선속도가 느릴 경우에 기록마크 전반부분에서 재결정화가 발생하고, 이 재결정화를 방지하기 위해 기록전력 수준의 레이저광을 소정의 패턴으로 펄스상으로 조사하는 것을 제안하고 있다. 상기 공보에서는 마크 후반부분에 해당하는 영역으로의 레이저빔 조사에 의한 열이 일단 용융된 마크 전반부분에 해당하는 영역으로 전도되고, 그결과 마크 전반부분이 급냉되지 않기 때문에 재결정화가 발생한다고 기재되어 있다. 또 일본국 특개평11-232697호 공보에서는 상기 특개평9-7176호 공보에 기재된 작용에 의한 재결정화를 셀프이레이즈라고 부르고 있다. 상기 각 공보에 나타난 바와 같이 기록마크 형성시에 용융영역의 전단부가 상기 셀프이레이즈에 의해 결정화 되고, 이 결정화가 기록마크 전단부의 형상에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 그러나 상기 특개평9-7176호 공보에 나타난 바와 같이 종래에는 셀프이레이즈가 기록마크 형상에 미치는 영향을 방지하는 것이 중요하였다.

이것에 비해 본 발명에서는 상기 셀프이레이즈와 동일한 작용을 용융영역 후단부측에서 적극적으로 작용시키고, 이에 따라 용융영역 후단부측을 결정화하여 기록마크 후단을 도 1에 도시한 바와 같은 형상으로 한다. 용융영역 후단측에서 셀프이레이즈기능을 작용시키기 위해서는, 예를 들어 용융영역의 뒤쪽에 조사되는 레이저빔의 전력 및 그 조사시간을 제어하면 된다. 용융영역의 뒤쪽에 조사된 레이저빔에 의한 열은 용융영역내의 후단측으로 전도하기 때문에 이 때의 조사전력 및 그 조사시간을 제어함으로써 용융영역 후단부에서의 냉각속도를 조정할 수 있고, 그 결과 용융영역 후단부에서의 결정화 영역의 길이를 제어할 수 있다. 용융영역 후단측에서 셀프이레이즈작용을 시키는 경우, 결정화는 주로 기록마크의 길이방향에서 발생하고, 기록마크의 폭방향에서는 거의 발생하지 않는다. 따라서 기록전력 수준을 적절히 제어함으로써 비교적 폭이 좁고 비교적 긴 용융영역을 형성하고, 이어서 그 용융영역 후단부를 셀프이레이즈에 의해 결정화시킴으로써 기록마크 후단부를 도시하는 형상으로 할 수 있다.

한편 기록마크 후단의 형성에 셀프이레이즈작용을 이용하지 않는 경우에는, 예를 들어 상기 특개평9-7176호 공보의 도 2에 도시한 바와 같이 기록마크 후단부가 전단부와 동일한 라운드형상으로 되어 버린다. 그리고 이 경우에 기록마크길이를 신호길이 보다도 길게 하면 기록마크의 면적은 넓어지지만 지터가 매우 커지고, 에러가 많아진다.

또한 도 1에 도시한 바와 같은 꼬리부가 발생하는 것은 레이저빔 스포트내에서 가우스분포에 근접한 에너지분포가 존재하기 때문이라고 생각된다. 즉 에너지밀도가 빔스포트의 중앙부근에서 높아지기 때문에 기록트랙 중앙부근에서 도달온도가 비교적 높아지고, 그 결과 냉각속도가 빨라진다. 따라서 기록트랙 중앙부근은 기록트랙의 단부부근에 비해 셀프이레이즈의 영향을 받기 어렵다. 이 현상은 기록시의 매체의 선속도기 비교적 빠른 경우, 즉 기록광 조사후의 기록층의 냉각속도가 비교적 빠른 경우에 현저하게 나타난다.

본 발명에서는 기록마크가 도 2 및 도 3에 각각 도시된 바와 같은 형상일 수도 있다. 도 2에 도시한 기록마크는 전단측으로 돌출하는 선단부를 갖는다. 도 3에 도시한 기록마크는 상기 꼬리부와 상기 선단부가 이어진 상태이다. 즉 기록트랙의 길이방향에서 이웃하는 "은행잎" 모양의 기록마크끼리 비정질의 대상영역에 의해 접속된 상태로 되어 있다. 도 2 및 도 3에 각각 도시된 형상이어도 기록마크의 실효길이 M_L이 폭 E_W에 의해 규정되는 것은 도 1에 도시한 형상의 경우와 동일하다.

또한 본 출원인에 의한 일본국 특개 2000-231725호 공보에는 후단 중 적어도일부가 전단을 향해 철상인 최단 기록마크를 형성하는 광기록방법이 기재되어 있다. 이 방법은 기록마크를 형성할 때에 용융영역의 후단부를 셀프이레이즈에 의해 결정화시킨다는 점에서 본 발명과 유사하다. 또 상기 공보의 13번째 단락에 나타난 바와 같이 상기 방법으로 형성되는 기록마크는 그 후단 중앙부근에 기록트랙 방향으로 돌출하는 꼬리부를 갖는 형상(상기 공보에서는 "박쥐가 날개를 펼친 형상"이라 표현)이 되는 점에서도 본 발명과 유사하다. 그러나 상기 공보에서는 각속도가 일정한 매체에 대해서는 기재되어 있지 않고, 또 선속도에 따라 기록마크 형상을 제어하는 내용도 기재되어 있지 않다. 또 상기 공보에서는 실시예에서 저속(선속도 3.5m/s)으로 기록하고, 이들 실시예에서 형성된 최단 기록마크는 모두 꼬리부가 짧고, 매우 가는 0.86 < S_L/M_L, 0.7 < W_L/M_L로 되어 있다. 따라서 상기 공보에 기재된 발명에서는 본 발명의 효과는 실현되지 않는다.

이어서, 용융영역 후단측에서의 셀프이레이즈작용을 제어하는 구체적인 방법에 대해 설명한다.

먼저, 기록펄스 스트라테지에 대해 설명한다. 일반적으로 상변화형 광기록매체에 기록할 때에는 기록용 레이저빔을 기록마크의 길이에 대응하여 연속적으로 조사하는 것이 아니라, 상기 특개평7-7176호 공보에 기재되어 있는 것과 같이 기록마크형상의 제어때문에 다수의 펄스로 이루어진 펄스열로 분할하여 조사하는 경우가 많다. 이 경우의 펄스분할의 구체적인 구성을 일반적으로 기록펄스 스트라테지라 부른다. 기록펄스 스트라테지의 예를 도 4에 도시한다. 도 4에는 NRZI신호의 5T신호에 대응하는 기록펄스예가 예시되어 있다. 도 4에서 T_TOP은 선두의 상향 펄스폭; T_END는 최후미의 상향 펄스폭; T_MP는 이들의 이외는 상향 펄스폭; T_CL은 최후미의 상향 펄스의 뒤쪽에 부가된 하향 펄스(냉각펄스라고 한다)폭이다. 이들의 펄스폭은 통상, 기준 클럭폭(1T)으로 규격화 된 값으로 표시된다. 도시하는 기록펄스 스트라테지에서는 쿨링펄스를 포함하는 모든 하향 펄스의 전력(바이어스전력-Pb)을 소거전력-Pe 보다 낮게 설정되어 있다.

이와 같은 기록펄스 스트라테지에 의해 레이저빔의 전력변조를 행하는 경우에는 용융영역 후단측에서의 셀프이레이즈작용을 제어하기 위해서는 기록전력 Pw, T_MP, T_END, 냉각펄스전력(도시예에서는 바이어스전력-Pb), T_CL및 소거전력-Pe 중 적어도 하나를 제어하면 된다. 구체적으로는 기록층의 조성이나 매체의 구조 등, 용융영역의 결정화에 관여하는 요소에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 통상 적어도 기록전력-Pw, 소거전력-Pe 및 T_CL중 적어도 하나를 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 고 선속도에서의 오버라이트에 특히 유효하고, 또 본 발명에서는 최단 기록마크의 형상 및 크기를 제어한다. 고 선속도에서 최단 기록마크를 형성할 때에는 레이저다이오우드의 응답성에 의한 제한 때문에 레이저광의 펄스분할이 곤란 내지 불가능하다. 따라서 예를 들어 도 5에 도시한 2T신호와 같이 상향펄스를 하나만 설정하게 된다. 따라서 이 경우 T_TOP, T_CL및 전력제어만을 실시하게 된다. 이 경우에는 선속도가 빨라짐에 따라 최후미의 하향 펄스폭 T_CL을 짧게 하던가, 또는 최후미의 하향 펄스의 전력수준(도에서 Pb)를 높게 하여 소거전력-Pe에 근접하던가, T_CL의 단축 및 Pb의 상승을 함께 실시하는 것이 바람직하고, T_CL=0으로 할 수도 있다.

또한 선속도에 따라 T_CL을 제어하는 것은, 예를 들어 일본국 특개2000-132836호 공보나, 상기 특개평9-7176호 공보에 기재되어 있다. 다만, 종래 기술에서 선속도에 따라 T_CL를 제어하는 것은 선속도가 비교적 느린 경우에 현저해지는 상기 셀프이레이즈를 제어하여 지터증대를 억제시킬 수 있기 때문이다. 이것이 비해 본 발명에서는 고 선속도시에 T_CL을 제어함으로써 기록마크 후단부에서 셀프이레이즈를 적극적으로 작용시켜, 이에 따라 기록마크 형상 및 그 각부의 크기를 제어한다. 그리고, 이에 따라 지터의 증대를 어느 정도 허용한 후 고 선속도시의 소거율을 향상시킨다. 따라서 본 발명은 종래기술과는 전혀 다르고, 또 종래 기록마크 형상 및 그 각부의 크기를 본 발명에서 한정하도록 제어하는 것은 알려져 있지 않다.

이어서, 본 발명이 적용되는 광기록매체의 구성예에 대해서 설명한다.

도 6에 도시한 구조

이 광기록매체는 지지기체(20)위에 금속 또는 반금속으로 구성되는 반사층(5), 제2 유전체층(32), 기록층(4), 제1 유전체층(31) 및 투광성기체(2)를 상기 순서대로 적층하여 형성한 것이다. 기록 및 재생을 위한 레이저광은 투광성기체(2)를 통해 입사된다. 또한 지지기체(20)와 반사층(5)과의 사이에 유전체 재료로 이루어진 중간층을 설치할 수도 있다.

지지기체(20)

지지기체(20)는 매체의 강성을 유지하기 위해 설치된다. 지지기체(20)의 두께는 통상 0.2∼1.2mm, 바람직하게는 0.4∼1.2mm로 할 수 있고, 투명하거나 불투명할 수도 있다. 지지기체(20)는 통상의 광기록매체와 동일한 수지로 구성할 수 있지만, 유리로도 구성할 수 있다. 광기록매체에서 통상 설치되는 홈(안내홈; 21)은 도시한 바와 같이 지지기체(20)에 설치된 홈을 그 위에 형성되는 각층에 전사함으로써 형성할 수 있다. 홈(21)은 레이저광 입사측에서부터 볼 때 바로 앞에 존재하는 영역이며, 이웃하는 홈사이에 존재하는 철(凸)조가 랜드(22)이다.

반사층(5)

본 발명에서 반사층 구성재료는 특별한 제한은 없고, 통상 Al, Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Cr, Ti, Si 등의 금속 또는 반금속의 단체 또는 이들 중 1종 이상을 포함하는 합금 등으로 구성될 수 있다.

반사층의 두께는 통상 10∼300nm로 하는 것이 바람직하다. 두께가 상기 범위미만이면 충분한 반사율을 얻기 힘들다. 또 상기 범위를 넘어도 반사율의 향상은 작고, 비용면에서도 불리하다. 반사층은 스퍼터법이나 증착법 등의 기상성장법으로 형성하는 것이 바람직하다.

제1 유전체층(31) 및 제2 유전체층(32)

이들 유전체층은 상기층의 산화, 변질을 방지하고, 또 기록시에 기록층으로부터 전달되는 열을 차단 내지 면안쪽 방향으로 보내줌으로써 지지기체(20)나 투광성기체(2)를 보호한다. 또 이들 유전체층을 설치함으로써 변조도를 향상시킬 수 있다. 각 유전체층은 조성이 상이한 2층 이상의 유전체층을 적층한 구성으로 할 수도 있다.

이들 유전체층에 사용되는 유전체로는, 예를 들어 Si, Ge, Zn, Al, 희토류원소 등으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속성분을 포함하는 각종 화합물이 바람직하다. 화합물로는 산화물, 질화물 또는 황화물이 바람직하다. 이들의 화합물 2종 이상을 함유하는 혼합물을 사용할 수도 있다.

제1 유전체 및 제2 유전체층의 두께는 보호효과나 변조도 향상효과가 충분히 얻어지도록 적절히 선택할 수 있지만, 통상 제1 유전체층(31)의 두께는 바람직하게는 10∼300nm, 보다 바람직하게는 50∼250nm이며, 제2 유전체층(32)의 두께는 바람직하게는 10∼100nm이다.

각층 유전체층은 스퍼터법에 의해 형성하는 것이 바람직하다.

기록층(4)

기록층의 조성은 특별히 제한은 없고, 각종 상변화 재료로부터 적절히 선택할 수 있지만, 적어도 Sb 및 Te를 함유하는 것이 바람직하다. Sb 및 Te만으로 이루어진 기록층은 결정화온도가 130℃정도로 낮고, 보존신뢰성이 불충분하기 때문에 결정화온도를 향상시키기 위해서 다른 원소를 첨가하는 것이 바람직하다. 이 경우의 첨가원소로는 In, Ag, Au, Bi, Se, Al, P, Ge, H, Si, C, V, W, Ta, Zn, Ti, Sn, Pb, Pd 및 희토류원소(Se, Y 및 란타노이드)로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다. 이들 중에서는 보존신뢰성 향상효과가 특히 높기 때문에 희토류원소, Ag, In 및 Ge로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.

Sb 및 Te를 함유하는 조성으로는 이하의 것이 바람직하다. Sb 및 Te를 각각 제외한 원소를 M으로 표시하고, 기록층 구성원소의 원자비를 식 (I), (Sb_xTe_1-x)_1-yM_y로 표시할 때, 바람직하게는 0.2 ≤x ≤0.90, 0 ≤y ≤0.25 이고, 보다 바람직하게는 0.55 ≤x ≤0.85, 0.01 ≤y ≤0.20 이다.

상기 식 (I)에서 Sb의 함유량을 나타내는 x가 너무 작으면 결정화 속도가 너무 늦어진다. 또 기록층의 결정질 영역에서의 반사율이 낮아지기 때문에 재생신호출력이 낮아진다. 또한 x가 현저하게 작으면 기록도 곤란해진다. 한편 x가 너무 크면 결정상태와 비정질상태와의 사이에서의 반사율의 차가 작아진다.

원소 M은 특별히 제한은 없지만, 보존신뢰성 향상효과를 나타내는 상기 원소 중에서 적어도 1종을 선택하는 것이 바람직하다. 원소 M의 함유량을 나타내는 y가 너무 크면 결정화 속도가 저하되기 때문에 y는 상기 범위내인 것이 바람직하다.

기록층의 두께는 바람직하게는 4nm 이상, 50nm 이하, 보다 바람직하게는 5∼30nm이다. 기록층이 너무 얇으면 결정상의 성장이 곤란해져 결정화가 곤란해진다. 한편 기록층이 너무 두꺼우면 기록층의 열용량이 너무 커지기 때문에 기록이 곤란해지는 것 외에 재생신호출력도 저하된다.

기록층의 형성은 스퍼터법으로 행하는 것이 바람직하다.

투광성기체(2)

투광성기체(2)는 기록재생용 레이저광을 투과하기 때문에 투과성을 갖는다. 투광성기체(2)에는 지지기체(20)와 동일한 두께의 수지판이나 유리판을 사용할 수도 있다. 다만, 기록재생 광학계의 고 NA화에 의해 고기록밀도를 달성하기 위해서는 투광성기체(2)를 박형화하는 것이 바람직하다. 이 경우의 투광성기체의 두께는 30∼300㎛의 범위로 선택하는 것이 바람직하다. 투광성기체가 너무 얇으면 투광성기체 표면에 부착된 먼지에 의한 광학적인 영향이 커진다. 한편 투광성기체가 너무 두꺼우면 고 NA화에 의한 고기록 밀도 달성이 어려워진다.

투광성기체(2)를 박형화할 때에는, 예를 들어 투광성수지로 이루어진 광투과성 시이트를 각종 접착제나 점착제로 제1 유전체층(31)에 부착하여 투광성기체로 하거나, 도포법을 이용하여 투광성수지층을 제1 유전체층(31)위에 직접 형성하여 투광성기체로 할 수 있다.

본 발명에서는 랜드 및/또는 홈을 기록트랙으로 하여 이용할 수 있다.

도 7에 도시한 구조

도 7에 도시한 광기록매체는 투광성기체(2) 위에 제1 유전체층(31), 기록층(4), 제2 유전체층(32), 반사층(5) 및 보호층(6)이 상기 순서대로 설치되며, 레이저광은 투광성기체(2)를 통해 입사한다.

도 7에서의 투광성기체(20)는 도 6에서의 지지기체(20)와 동일한 것을 이용할 수 있지만, 투광성을 가져야 한다.

보호층(6)은 내찰상성이나 내식성을 향상하기 위해 설치된다. 이 보호층은 각종 유기계 물질로 구성되는 것이 바람지하지만, 특히 방사선 경화형 화합물이나 그 조성물을 전자선, 자외선 등의 방사선 등으로 경화시킨 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 보호층의 두께는 통상 0.1∼100㎛ 정도이고, 스핀코트, 그라비아도포,스프레이코트, 디핑 등 통상의 방법으로 형성할 수 있다.

이 외에 각 층은 도 6에 도시한 구성예와 동일하다.

(실시예)

실시예 1

이하의 순서로 도 6에 도시한 광기록 디스크샘플을 제작하였다.

지지기체(20)에는 사출성형으로 홈을 동시 형성한 디스크(직경 120mm, 두께 1.2mm) 상의 폴리카르보네이트를 사용하였다. 랜드·홈기록방식에서의 기록트랙피치는 0.30㎛로 하였다.

반사층(5)은 Ar분위기중에서 스퍼터법으로 형성하였다. 타겟에는 Ag₉₈Pd₁Cu₁을 사용하였다. 반사층의 두께는 100nm로 하였다.

제2 유전체층(32)은 Al₂O₃타겟을 사용하여 Ar분위기중에서 스퍼터법으로 형성하였다. 제2 유전체층의 두께는 20nm로 하였다.

기록층(4)은 합금타겟을 사용하고, Ar분위기중에서 스퍼터법으로 형성하였다. 기록층의 조성(원자비)는 (Sb_0.78Te_0.22)_0.95In_0.01Ge_0.04로 하였다. 기록층의 두께는 12nm로 하였다.

제1 유전체층(31)은 ZnS(80몰%)-SiO₂(20몰%) 타겟을 사용하여 Ar분위기중에서 스퍼터법으로 형성하였다. 제1 유전체층의 두께는 130nm로 하였다.

투광성기체(2)는 제1 유전체층(31)의 표면에 용제형 자외선 경화형 아크릴계 수지로 이루어진 두께 3㎛의 접착층으로 폴리카르보네이트 시이트(두께 100㎛)를접착함으로써 형성하였다.

이렇게 하여 제작된 샘플을 벌크이레이저에 의해 초기화(결정화)한 후,

레이저 파장: 405nm,

개구수 NA: 0.85,

변조코드: (1, 7)RLL의 조건으로 샘플을 일정한 각속도로 회전시키면서 기록하였다. 기록시의 선속도를 표 1에 나타낸다. 또한 선속도 11.4m/s는 2178rpm으로 회전하는 샘플의 반경 50mm의 위치에서의 선속도에 해당하고, 선속도 5.7m/s는 반경 25mm의 위치에서의 선속도에 해당한다. 기록펄스 스트라테지는 도 4 및 도 5에 예시하는 패턴과 같이 nT신호에서의 상향 펄스의 수를 n-1로 하고, 그 외의 조건은

T_TOP, T_MP, T_END,T_CL: 표 1에 도시한 값,

Pw: 5.0mW,

Pe: 표 1에 도시한 값,

Pb: 0.1mW로 하였다. 또한 최단 신호는 2T이며, 이 2T신호 길이(S_L)가 선속도에 따르지 않고 173nm이 되도록 클럭 주파수를 제어하였다.

이어서, 샘플의 기록층의 투과형 전자현미경 사진을 촬영하고, 이 사진의 최단 기록마크로부터 M_L, W_L, M_W및 S_W를 측정하고, W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W을 구하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 No.101로 표시되는 조건으로 형성된 기록마크의 사진을 도 8에 나타내고, 표 1에 No.103으로 표시되는 조건으로 형성된 기록마크의 사진을 도 9에 나타낸다. 냉각펄스를 갖지 않은 기록펄스 스트라테지를 사용하여 고 선속도로 기록을 행한 No.101에서는 최단 기록마크가 "은행잎" 모양이고, 최단 기록마크의 크기비는 본 발명에서 한정하는 범위내에 있다. 이에 비해 저 선속도로 기록을 행한 No.103에서는 상기 특개 2000-231725호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 "박쥐" 모양의 최단 기록마크가 존재하고, 마크 각부의 크기비는 본 발명에서 한정하는 범위에서 벗어나 있다. 이 외에 No.102에서는 No.101과 마찬가지로 고 선속도로 기록을 행하였지만, 비교적 폭이 넓은 냉각펄스를 설정했기 때문에 최단 기록마크는 No.103과 거의 동일한 크기비의 "박쥐" 모양이 되었다. 또한 No.104는 No.103과 동일 조건으로 기록을 행한 것이다.

이어서, 샘플에 대해 표 1에 나타낸 조건으로 2T신호만을 기록한 후, 표 1에 각각 나타난 소거 선속도로 샘플을 회전시키면서 출력 1.4mW의 직류레이저광을 조사하여 기록마크를 소거하고, 이 때의 소거율을 구하였다. 또 표 1에 나타난 소거율은 2T신호의 캐리어의 멸소분이다. 소거율이 25dB 미만이면, 소거가 불가능하다고 할 수 있다.

또 샘플에 표 1에 나타나는 각 조건으로 (1, 7)RLL변조의 혼합신호를 기록한 후, 표 1에 각각 나타난 소거 선속도로 샘플을 회전시키면서 (1,7)RLL변조의 혼합신호를 오버라이트하였다. 오버라이트 후의 지터를 표 1에 나타낸다. 이 지터는 클럭지터이며, 클럭지터가 10% 이하이면 실용상 문제가 없이 신호재생이 가능하다. 또한 클럭지터는 재생신호를 타임 인터벌 아날레이저(time interval analyzer)로 측정하여 "신호의 흔들림(σ)"을 구하고, σ/Tw(%)로 구하였다. Tw는 검출창폭이다.

No.	기록선속도(m/s)	SL(nm)	TTOP(T)	TMP(T)	TEND(T)	TCL(T)	Pe(mW)	ML(nm)	WL(nm)	MW(nm)	SW(nm)
101	11.4	173	0.4	0.4	0.5	0	1.4	245	100	255	105
102	11.4	173	0.6	0.5	0.5	0.7	2.0	205	180	290	290
103	5.7	173	0.7	0.5	0.5	0.8	2.4	200	190	310	310
104	5.7	173	0.7	0.5	0.5	0.8	2.4	200	190	310	310

(표 1 계속)

No.	WL/ML	SL/ML	SW/MW	소거선속도(m/s)	반경방향 위치(mm)	전송속도(Mbps)	소거율(dB)	지터(%)
101	0.408*	0.706	0.412	11.4	50	70	26.5	8.6
102	0.878*	0.843*	1.000*	11.4	50	70	22.4	11.5
103	0.950*	0.865*	1.000*	5.7	25	35	30.0	7.7
104	0.950*	0.865*	1.000*	11.4	50	70	20.0	12.5

*: 한정범위외

표 1로부터 본 발명의 효과는 명백해진다. No.102, No.103 및 No.104의 최단 기록마크는 상기 특허 2000-231725호 공보에 기재된 최단 기록마크와 마찬가지로 0.86 < S_L/M_L, 0.7 < W_L/M_L이고, 상기 공보에 기재된 박쥐 형상이다. 따라서 소거 선속도가 5.7m/s로 느린 No.103에서는 충분한 소거율이 얻어지지만, 소거 선속도를 11.4m/s로 빠르게 한 No.102 및 No.104에서는 소거율이 불충분해진다. 이에 비해 최단 기록마크의 크기비(W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W) 중 어느 것이라도 본 발명에서 한정하는 범위내에 있는 No.101에서는 소거 선속도 11.4m/s로 충분한 소거율을 나타내고 있다. 또 No.101에서의 지터는 저선속으로 기록 및 소거를 행한 No.103과 비교하여 조금 크지만 허용범위에는 포함된다.

따라서 각속도가 일정한 광기록 디스크에서 선속도가 느린 내주측에 No.103과 동일하게 하여 최단 기록마크를 형성하고, 선속도가 느린 외주측에 No.101과 동일하게 하여 최단 기록마크를 형성하면 오버라이트를 실시할 때에 디스크의 전역에서 양호한 소거특성과 저지터특성을 얻을 수 있다. 더구나 이 경우, 기록층의 결정화속도는 내주측의 느린 선속도와 조합하여 설정할 수 있기 때문에 보존신뢰성 및 재생내구성도 양호해진다. 또 선속도가 거의 일정한 광기록 디스크의 전역에 No.101과 같이 최단 기록마크를 형성하면 데이터 전송속도가 높고, 보존신뢰성 및 재성내구성이 양호한 매체를 실현할 수 있다.

실시예 2

실시예 1에서 제작한 광기록 디스크 샘플에 대해 표 2 및 표 3에 각각 나타난 조건으로 기록, 소거 및 오버라이트를 실시함으로써 실시예 1과 동일한 평가를 실시하였다. 그 결과를 표 2 및 표 3에 각각 나타낸다.

No.	기록선속도(m/s)	SL(nm)	TTOP(T)	TMP(T)	TEND(T)	TCL(T)	Pe(mW)	ML(nm)	WL(nm)	MW(nm)	SW(nm)
201	5.7	173	0.7	0.5	0.5	0.8	2.4	200	190	310	310
202	7.4	173	0.6	0.45	0.5	0.6	2.2	216	169	302	259
203	8.1	173	0.6	0.45	0.5	0.5	1.9	220	152	301	231
204	9.7	173	0.5	0.4	0.5	0.3	1.7	236	128	283	162
205	11.4	173	0.4	0.4	0.5	0	1.4	245	100	255	105
206	14.0	173	0.4	0.35	0.5	0	1.2	261	91	244	91

(표 2 계속)

No.	WL/ML	SL/ML	SW/MW	소거선속도(m/s)	반경방향 위치(mm)	전송속도(Mbps)	소거율(dB)	지터(%)
201	0.950*	0.865*	1.000*	5.7	24	35	30.0	7.7
202	0.782*	0.801*	0.858*	7.4	31	45	29.5	7.5
203	0.691	0.786	0.767	8.1	34	50	29.4	7.9
204	0.542	0.733	0.572	9.7	41	60	28.1	8.2
205	0.408	0.706	0.412	11.4	48	70	26.5	8.6
206	0.349	0.663	0.373	14.0	59	86	25.4	8.9

*: 한정범위외

No.	기록선속도(m/s)	SL(nm)	TTOP(T)	TMP(T)	TEND(T)	TCL(T)	Pe(mW)	ML(nm)	WL(nm)	MW(nm)	SW(nm)
301	5.7	173	0.7	0.5	0.5	0.8	2.4	200	190	310	310
302	8.1	173	0.7	0.5	0.5	0.8	1.9	205	195	300	300

(표 3 계속)

No.	WL/ML	SL/ML	SW/MW	소거선속도(m/s)	반경방향 위치(mm)	전송속도(Mbps)	소거율(dB)	지터(%)
301	0.950*	0.865*	1.000*	5.7	24	35	30.0	7.7
302	0.951*	0.868*	1.000*	8.1	34	50	24.9	10.1

*: 한정범위외

표 2 및 표 3으로부터 본 발명의 효과가 명백해진다.

즉 표 2에서 선속도 8m/s 미만의 위치에서 소거 및 오버라이트를 실시한 No.201 및 No.202에서는 W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W이 본 발명에서 한정하는 범위를 벗어나고 있지만, 충분히 높은 소거율이 얻어지고 지터가 작다. 또한 표 2에서 선속도 8m/s 이상의 위치에서 소거 및 오버라이트를 실시한 No.204∼No.206에서는 W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W이 본 발명에서 한정하는 범위내가 되도록 최단 기록마크를 형성하기 때문에 충분히 높은 소거율이 얻어지고, 지터가 작다. 표 2에서는 각속도가 일정한 샘플에서 내주측으로부터 외주측에 걸처 W_L/M_L, S_L/M_L및 S_W/M_W중 어느 하나라도 작아지도록 제어되어 있기 때문에 샘플전역에서 저지터가 얻어지고 있다.

이에 비해 표 3에서는 선속도 8m/s 미만의 위치와 선속도 8m/s 이상의 위치에서 거의 동일한 크기비의 최단 기록마크가 형성되기 때문에 선속도 8m/s 이상의 위치에서 충분한 소거율이 얻어지지 않고 지커가 커진다.

본 발명에서 최단 기록마크에 대해 형상 및 크기비를 최적으로 제어함으로써 고 선속도로의 오버라이트에서 기록층의 결정화 속도를 극단적으로 빠르게 하지 않고 지터의 증대를 제어할 수 있다. 또 본 발명을 각속도가 일정한 디스크상 매체에 적용하면 매체의 전역에서 지터의 증대를 억제할 수 있다.

Claims (3)

1. 각속도가 일정하게 회전하는 디스크상 광기록매체에 있어서, 데이터 전송속도가 30Mbps 이상이며, 지터가 10% 이하인 광기록매체.
2. 각속도가 일정하게 회전하는 디스크상 광기록매체에 있어서, 최소 선속도가 4m/s 이상이며, 지터가 10% 이하인 광기록매체.
3. 각속도가 일정하게 회전하는 디스크상 광기록매체에 있어서, 최대 데이터 전송속도와 최소 데이터 전송속도와의 차가 30Mbps 이상이며, 지터가 10% 이하인 광기록매체.