KR20050094987A - Super resolution information storage medium having a plurality of recording layers - Google Patents

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Abstract

복수의 정보 기록층을 가지는 초해상 정보 저장 매체가 개시된다.A super resolution information storage medium having a plurality of information recording layers is disclosed.

이 개시된 정보 저장 매체는, 입사된 광빔의 분해능 이하의 크기를 갖는 기록 마크로 기록된 정보를 재생할 수 있게 된 정보 저장 매체로서, 기판과, 정보 기록층을 가지는 기록부를 복수 개 포함하고, 이웃하는 정보 기록층 사이의 간격이 적어도 디포커스에 따른 C/N 값이 제로가 되기 시작하는 길이를 가지는 것을 특징으로 한다.The disclosed information storage medium is an information storage medium capable of reproducing information recorded with a recording mark having a size equal to or less than the resolution of an incident light beam, the information storage medium comprising a plurality of recording units having a substrate and an information recording layer, and neighboring information. The interval between the recording layers is characterized by having a length at which the C / N value at least according to the defocus starts to become zero.

상기 구성에 의해 이웃하는 기록층 사이의 간격을 최소화함으로써 재생 성능을 향상시킨다.This configuration improves playback performance by minimizing the gap between neighboring recording layers.

Description

복수의 정보 기록층을 가지는 초해상 정보 저장 매체{Super resolution information storage medium having a plurality of recording layers}Super resolution information storage medium having a plurality of recording layers

본 발명은 복수의 정보 기록층을 가지는 초해상 정보저장매체에 관한 것으로 더욱 상세하게는 이웃하는 정보 기록층 사이의 간격을 최소화하여 재생 성능을 향상시킨 정보 저장 매체에 관한 것이다.. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a super resolution information storage medium having a plurality of information recording layers, and more particularly, to an information storage medium having improved reproduction performance by minimizing a gap between neighboring information recording layers.

광기록매체는 비접촉식으로 정보의 기록 재생을 수행하는 광픽업장치의 정보 저장매체로서 이용되는 것으로, 산업 발전과 더불어 저장되는 정보의 기록밀도가 높아질 것이 요구되고 있다. 이를 위하여, 레이저 빔의 분해능 이하 크기의 기록 마크를 가지는 정보저장매체를 초해상 현상을 이용하여 재생할 수 있도록 된 정보저장매체가 개발되고 있다.The optical recording medium is used as an information storage medium of an optical pickup apparatus for performing non-contact recording and reproducing of information, and it is required to increase the recording density of information stored with industrial development. To this end, information storage media have been developed in which information storage media having recording marks having a resolution smaller than the resolution of a laser beam can be reproduced using super resolution.

정보저장매체는 기록된 정보를 재생만 하도록 된 재생 전용형 저장매체(ROM:Read Only Memory)와, 1회에 한하여 기록이 가능한 1회 기록형(write once read many) 저장매체 및 기록, 소거 및 재기록이 가능한 기록가능형(rewritable) 저장매체가 있다. The information storage medium includes a read only memory (ROM) designed to reproduce recorded information only, a write once read many storage medium capable of recording only once, and a recording, erasing and There is a rewritable storage medium capable of rewriting.

여기서, 재생 전용형 저장매체는 기판에 정보가 피트 형태로 기록되고, 재생빔의 반사율차에 의해 정보를 재생하도록 되어 있다. 즉, 피트가 있는 곳은 반사량이 적고, 피트가 없는 곳은 반사량이 상대적으로 많은 것을 이용하여 정보를 재생한다. Here, in the read-only storage medium, information is recorded on the substrate in the form of pits, and the information is reproduced by the reflectance difference of the reproduction beams. In other words, where there is a pit, the reflection amount is small, and where there is no pit, the information is reproduced using a relatively high reflection amount.

기술이 발달될수록 이러한 정보저장매체에 요구되는 성능이 증가되는데, 그 중 가장 중요한 것으로 생각되는 것 중 하나가 저장매체의 용량이다. 저장매체의 용량 증가는 저장매체의 정해진 면적 내에 마크를 얼마나 작게 기록할 수 있고, 이렇게 기록된 마크를 어떻게 정확하게 재생할 수 있는가에 달려있다. As technology advances, the performance required for such information storage media increases, and one of the most important is the capacity of the storage media. The increase in capacity of the storage medium depends on how small the mark can be recorded within a given area of the storage medium and how accurately the recorded mark can be reproduced.

특히, 정보 재생 성능은 정보 재생에 사용되는 광원의 파장을 짧게 하거나 대물렌즈의 개구수를 높게 하는데 의존한다. 하지만, 현재의 기술로는 파장이 짧은 레이저를 제공하는데 한계가 있고, 개구수가 큰 대물렌즈를 제조하기 위해서는 제조 비용이 고가라는 한계점이 있다. 또한, 대물렌즈의 개구수가 커질수록 광픽업과 저장매체 사이의 작동 거리(working distance)가 매우 짧아지기 때문에 광픽업과 저장매체의 충돌에 의해 저장매체 표면이 손상됨으로써 저장매체에 기록된 정보가 손실될 염려도 커진다. 이러한 여러 가지 이유들 때문에 저장매체의 고용량화 및 고밀도화 해결이 쉽지 않다. In particular, the information reproduction performance depends on shortening the wavelength of the light source used for information reproduction or increasing the numerical aperture of the objective lens. However, current technology has a limitation in providing a laser having a short wavelength, and manufacturing cost is high in order to manufacture an objective lens having a large numerical aperture. In addition, as the numerical aperture of the objective lens increases, the working distance between the optical pickup and the storage medium becomes very short, so that the surface of the storage medium is damaged by the collision of the optical pickup and the storage medium, and thus the information recorded on the storage medium is lost. There is also a growing concern. For these reasons, it is not easy to solve the high capacity and high density of the storage medium.

한편, 용량을 증가시키기 위한 방법으로 기록층을 복수층으로 구성하는 방법이 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 기록층을 포함하는 약 25GB의 용량을 가지는 BD(Blu-Disc) 포맷의 디스크가 개발되고 있다. 도 1은 제1기록층(L0)과 제2기록층(L1)을 포함하는 디스크를 나타낸 것이다. 그런데, 제1 기록층(L1)에 기록된 데이터를 재생하기 위해 제1 기록층에 재생빔을 조사했을 때, 이 재생빔이 일부 투과되어 제2 기록층(L2)에도 맺히게 되어 디포커스된다. 이렇게 디포커스된 재생빔에 의해 원하지 않는 제2 기록층(L2)의 데이터가 제1 기록층의 데이터와 함께 재생될 수 있다. 이와 같은 재생 신호의 간섭을 방지하기 위해 각 기록층 사이에 스페이스층(SL)이 구비될 필요가 있다. 즉, 재생하고자 하는 기록층에 이웃하는 다른 기록층으로부터 반사된 빔이 함께 재생되는 것을 방지하기 위해 스페이스층이 필요하다.On the other hand, there is a method of constituting a plurality of recording layers as a method for increasing the capacity. For example, a disc of BD (Blu-Disc) format having a capacity of about 25 GB including the first and second recording layers has been developed. 1 shows a disc including a first recording layer L0 and a second recording layer L1. By the way, when the reproduction beam is irradiated to the first recording layer to reproduce the data recorded on the first recording layer L1, the reproduction beam is partially transmitted to form the second recording layer L2 and defocused. The undesired data of the second recording layer L2 can be reproduced together with the data of the first recording layer by the defocused reproduction beam. In order to prevent such interference of the reproduction signal, a space layer SL needs to be provided between each recording layer. That is, a space layer is necessary to prevent the beams reflected from other recording layers adjacent to the recording layer to be reproduced from being reproduced together.

도 2는 도 1에 도시된 구조의 정보 저장 매체의 디포커스에 따른 신호대잡음비(이하, C/N이라고 함)를 마크 길이가 2T(150nm)인 경우와 8T(600nm)인 경우에 대해 보여준다. 이 그래프에 의하면, 종래의 일반적인 정보 저장 매체는 C/N이 디포커스에 따라 영향을 적게 받으며, 디포커스 마진이 대략 600nm가 된다. FIG. 2 shows the signal-to-noise ratio (hereinafter referred to as C / N) according to the defocus of the information storage medium having the structure shown in FIG. 1 in the case where the mark length is 2T (150 nm) and 8T (600 nm). According to this graph, in a conventional general information storage medium, C / N is less affected by defocus, and the defocus margin is approximately 600 nm.

따라서, 제1 기록층과 제2 기록층을 가지는 구조에서 신호 간섭을 피하기 위해서는 제1 및 제2 기록층의 사이가 적어도 디포커스 마진을 초과하는 거리를 가지도록 하여야 한다. 이와 같이 복수의 기록층 사이에서 신호 간섭을 방지하기 위해 스페이스층이 필요하며, 신호 간섭 측면만을 고려하면 이 스페이스층의 두께는 두꺼울수록 좋다. Therefore, in order to avoid signal interference in the structure having the first recording layer and the second recording layer, the distance between the first and second recording layers should be at least greater than the defocus margin. In this way, a space layer is required to prevent signal interference between the plurality of recording layers. The thickness of the space layer is better in consideration of only the signal interference side.

하지만, 복수의 정보 기록층을 가지는 디스크에서 신호 간섭 이외에 다른 재생 특성도 함께 고려하여야 하기 때문에, 스페이층의 두께는 디포커스 마진만에 의해 정해질 수는 없다. However, since a disc having a plurality of information recording layers must also consider other reproduction characteristics in addition to signal interference, the thickness of the spacing layer cannot be determined solely by the defocus margin.

데이터 재생을 위한 픽업은 소정의 디스크 두께에 대해서 최적으로 구성되어 있기 때문에, 다른 두께에 대해서는 재생 성능이 저하된다. 또한, 각 기록층을 재생할 때, 재생빔이 입사되는 각 층까지의 거리가 다르기 때문에 구면 수차가 발생된다. 더욱이, 고밀도 디스크를 재생하기 위해 재생용 레이저의 단파장화 및 대물렌즈의 고개구수화로 인해 초점심도가 짧아지게 되는데, 이로 인해 구면수차가 발생된다. 특히, 입사면으로부터 먼 쪽에 위치하는 기록층에 억세스하는 경우 더욱 더 구면 수차가 커지며, 구면 수차가 커지면 레이저 스폿이 한 점에 모이지 않고 퍼지기 때문에 재생 신호 특성이 떨어진다. 더욱이, 스페이스층이 두꺼울 경우 각 기록층의 두께 편차를 최소화하는데 어려움이 있다.Since the pickup for reproducing data is optimally configured for a predetermined disc thickness, the reproducing performance is degraded for other thicknesses. Further, when reproducing each recording layer, spherical aberration occurs because the distance to each layer on which the reproduction beam is incident is different. Furthermore, the depth of focus is shortened due to the short wavelength of the reproduction laser and the high aperture of the objective lens for reproducing the high density disk, which causes spherical aberration. In particular, when accessing the recording layer located far from the incident surface, spherical aberration becomes larger, and when the spherical aberration becomes larger, the reproduction signal characteristic is inferior because the laser spot spreads without gathering at one point. Moreover, when the space layer is thick, it is difficult to minimize the thickness variation of each recording layer.

이러한 이유들 때문에 픽업에서 각 기록층까지의 거리에 따라 재생빔의 스폿의 크기가 달라지고, 이에 따라 각 기록층에서의 반사량이 달라지게 되어 기록층이 많아질수록 반사량이 떨어지는 문제점이 있다. For these reasons, the spot size of the reproduction beam varies depending on the distance from the pickup to each recording layer. Accordingly, the amount of reflection in each recording layer is changed.

상기와 같은 여러 가지 이유들을 고려하여 DVD의 경우에는 스페이스층(SL)의 두께가 50±15(㎛)로 규정되어 있다. In consideration of the above reasons, the thickness of the space layer SL is defined as 50 ± 15 (μm) in the case of a DVD.

한편, 기록 용량을 증가시키는 또 다른 방안으로 초해상 디스크가 개발되고 있다. 초해상 디스크는 DVD나 BD와 같은 일반적인 디스크와는 다른 재생 특성을 가지며, 이에 따라 복수의 기록층을 가지는 구조에서 스페이스층의 두께가 일반적인 디스크와 다르게 규정될 필요가 있다. On the other hand, as another method of increasing the recording capacity, super resolution discs have been developed. Super-resolution discs have different playback characteristics than conventional discs such as DVDs and BDs, and accordingly, in a structure having a plurality of recording layers, the thickness of the space layer needs to be defined differently from the general discs.

초해상 디스크는 분해능 이하의 크기를 갖는 기록 마크를 재생할 수 있도록 된 저장매체를 말한다. 저장매체의 정보를 재생하기 위한 광원의 파장이 λ이고, 대물렌즈의 개구수가 NA일 때, λ/4NA가 재생 분해능의 한계로 나타나기 때문에, 기록 마크를 극도로 작게 형성하는 것이 가능하다 하더라도 재생이 불가능할 수 있다. 즉, 광원으로부터 조사된 광이 λ/4NA보다 작은 크기를 갖는 기록 마크는 구분할 수 없기 때문에 정보 재생이 불가능한 것이 일반적이다. A super resolution disc refers to a storage medium capable of reproducing a recording mark having a size smaller than resolution. When the wavelength of the light source for reproducing the information of the storage medium is λ and the numerical aperture of the objective lens is NA, λ / 4NA appears as a limitation of the reproduction resolution, even if it is possible to form a recording mark extremely small, reproduction is possible. It may be impossible. That is, it is common that information reproduction cannot be performed because the recording marks irradiated with light emitted from the light source having a size smaller than λ / 4NA cannot be distinguished.

그런데, 분해능 한계를 넘는 크기를 가지는 기록 마크가 재생되는 초해상 현상이 일어나고, 이러한 초해상 현상에 대한 원인 분석 및 연구 개발이 진행되고 있다. 초해상 현상에 따르면, 분해능 한계를 넘는 크기를 가지는 기록 마크에 대해서도 재생이 가능하기 때문에, 초해상 기록매체는 고밀도 및 고용량의 요구를 획기적으로 충족시킬 수 있다. By the way, a super resolution phenomenon occurs in which a recording mark having a size exceeding a resolution limit is reproduced, and a cause analysis and research and development for such a super resolution phenomenon are in progress. According to the super resolution phenomenon, since a recording mark having a size exceeding the resolution limit can be reproduced, the super resolution recording medium can meet the demands of high density and high capacity.

이러한 초해상 정보저장매체의 기록 용량을 더욱 증가시키기 위해 기록층을 복수층으로 구성할 때, 재생 특성이 각 층의 두께에 따라 민감하게 좌우되기 때문에 최적화된 재생 성능을 보장할 수 있는 구조를 제공하는 것이 필요하다. In order to further increase the recording capacity of such a super-resolution information storage medium, when the recording layer is composed of a plurality of layers, the playback characteristics are sensitively dependent on the thickness of each layer, thereby providing a structure that can guarantee optimized playback performance. It is necessary to do

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 복수층의 정보 기록층을 가지고, 각 기록층의 재생 성능이 최적화되는 두께를 가지는 초해상 정보 저장 매체를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a super resolution information storage medium having a plurality of information recording layers and having a thickness for optimizing the reproduction performance of each recording layer.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 초해상 정보 저장 매체는, 입사된 광빔의 분해능 이하의 크기를 갖는 기록 마크로 기록된 정보를 재생할 수 있게 된 정보 저장 매체로서, In order to achieve the above object, a super resolution information storage medium according to the present invention is an information storage medium capable of reproducing information recorded with a recording mark having a size equal to or less than the resolution of an incident light beam,

기판과, 정보 기록층을 가지는 기록부를 복수 개 포함하고, 이웃하는 정보 기록층 사이의 간격이 적어도 디포커스에 따른 C/N 값이 제로가 되기 시작하는 길이를 가지는 것을 특징으로 한다. And a plurality of recording sections each having a substrate and an information recording layer, and having a length at which the distance between neighboring information recording layers starts to become zero at least with respect to defocus.

상기 각 기록부 사이에 스페이스층이 구비되는 것이 바람직하다.Preferably, a space layer is provided between the recording units.

상기 이웃하는 정보 기록층 사이의 간격이 최소한 500nm의 길이를 가지는 것이 바람직하다. Preferably, the interval between the neighboring information recording layers has a length of at least 500 nm.

상기 정보 기록층은, PtOx, AuOx, PdOx 및 AgOx로 이루어진 금속산화물에서 선택된 적어도 하나의 재질 또는 고분자화합물로 이루어진 것이 바람직하다.The information recording layer is preferably made of at least one material or polymer compound selected from metal oxides consisting of PtOx, AuOx, PdOx and AgOx.

상기 기록부는 입사 광빔의 열을 흡수하는 적어도 하나의 초해상 보조층을 포함하는 것을 특징으로 한다.The recording unit may include at least one super resolution auxiliary layer that absorbs heat of an incident light beam.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초해상 정보 저장 매체에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a super resolution information storage medium according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 초해상 정보 저장 매체는, 도 3을 참조하면 복수층의 정보 기록층을 포함하고, 각 정보 기록층 사이에 구비된 스페이스층을 포함한다. The super-resolution information storage medium according to the present invention, with reference to FIG. 3, includes a plurality of information recording layers, and a space layer provided between each information recording layer.

정보 기록층의 상부 및 하부 중 적어도 한 곳에 초해상 보조층이 구비되고, 각 층들 사이에 유전체층이 구비된다. A super-resolution auxiliary layer is provided in at least one of the upper and lower portions of the information recording layer, and a dielectric layer is provided between the layers.

구체적으로, 도 3은 제1 및 제2 정보 기록층(L1)(L2)을 포함하는 2층의 정보 저장매체를 도시한 것이다. 기판(15)상에 제1기록부(20)와 제2기록부(30)가 적층된다. 제1기록부(20)는 15nm 두께의 제1 초해상 보조층(21), 25nm 두께의 제1 유전체층(22), 3.5nm 두께의 제1 기록층(L1), 25nm 두께의 제2 유전체층(24) 및 15nm 두께의 제2 초해상 보조층(25)을 포함하고, 제2기록부(30)는 15nm 두께의 제1 초해상 보조층(31), 25nm 두께의 제1 유전체층(32), 3.5nm 두께의 제2 기록층(L2), 25nm 두께의 제2 유전체층(34) 및 15nm 두께의 2 초해상 보조층(35)을 포함한다. Specifically, FIG. 3 shows a two-layer information storage medium including first and second information recording layers L1 and L2. The first recording unit 20 and the second recording unit 30 are stacked on the substrate 15. The first recording unit 20 includes a first super-resolution auxiliary layer 21 having a thickness of 15 nm, a first dielectric layer 22 having a thickness of 25 nm, a first recording layer L1 having a thickness of 3.5 nm, and a second dielectric layer 24 having a thickness of 25 nm. And a second super resolution auxiliary layer 25 having a thickness of 15 nm, and the second recording unit 30 includes a first super resolution auxiliary layer 31 having a thickness of 15 nm, a first dielectric layer 32 having a thickness of 25 nm, and 3.5 nm. A second recording layer L2 having a thickness, a second dielectric layer 34 having a thickness of 25 nm, and a second super resolution auxiliary layer 35 having a thickness of 15 nm.

제1 기록부(20)와 제2 기록부(30) 사이에 스페이스층(SL)이 구비된다. 또한, 상기 기판(15)과 제1 기록부(20)의 제1 초해상 보조층(21) 사이에 95nm 두께의 유전체층(17)이 더 구비되고, 상기 제2 기록부(30)의 상부에 95nm 두께의 유전체층(37)과 커버층(38)이 더 구비될 수 있다. 여기서, 레이저 빔이 상기 기판(15)을 통과해 입사되거나 상기 커버층(38)을 통과해 입사될 수 있다. The space layer SL is provided between the first recording unit 20 and the second recording unit 30. In addition, a 95 nm-thick dielectric layer 17 is further provided between the substrate 15 and the first super-resolution auxiliary layer 21 of the first recording unit 20, and is 95 nm thick on the second recording unit 30. The dielectric layer 37 and the cover layer 38 may be further provided. Here, a laser beam may be incident through the substrate 15 or may be incident through the cover layer 38.

상기 기판(15)은 폴리카보네이트, 폴리메틸메티아크릴레이트(PMMA), 비정질 폴리올레핀(APO) 및 글래스 재질 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성된다.The substrate 15 is formed of any one material selected from polycarbonate, polymethylmethacrylate (PMMA), amorphous polyolefin (APO), and glass materials.

상기 제1 및 제2 기록층(L1)(L2)은 PtOx, PdOx, AuOx 및 AgOx 중 선택된 적어도 어느 하나의 재질 또는 고분자 화합물로 이루어지는 것이 바람직하다. 초해상 기록층은 기록빔 또는 재생빔에 의한 열을 흡수하여 변형된다. Preferably, the first and second recording layers L1 and L2 are made of at least one material or polymer compound selected from PtOx, PdOx, AuOx, and AgOx. The super resolution recording layer is deformed by absorbing heat by the recording beam or the reproduction beam.

상기 유전체층(17)(22)(24)(32)(34)(37)은 재생빔의 반복적인 조사로 인해 상기 제1 및 제2 기록층(L1)(L2)의 변형이 확산되는 것을 방지하기 위한 것으로, ZnS-SiO2로 이루어진 것이 바람직하다.The dielectric layers 17, 22, 24, 32, 34 and 37 prevent the deformation of the first and second recording layers L1 and L2 from spreading due to repeated irradiation of the reproduction beam. It intended to, preferably made of a ZnS-SiO 2.

상기 초해상 보조층(21)(25)(31)(35)은 Ge-Sb-Te계 합금 또는 Ag-In-Sb-Te계 합금으로 구성될 수 있다. 상기 초해상 보조층은 재생빔에 의해 변형되어 상기 제1 및 제2 기록층(L1)(L2)에서의 변형을 보조하는 역할을 한다. The super resolution auxiliary layers 21, 25, 31, and 35 may be made of a Ge-Sb-Te-based alloy or an Ag-In-Sb-Te-based alloy. The super-resolution auxiliary layer is deformed by the reproduction beam to serve to assist the deformation in the first and second recording layers L1 and L2.

상기와 같이 구성된 정보 저장 매체에 대한 재생 동작을 보면 다음과 같다. 여기서, 상기 제1 및 제2 기록층(L1)(L2)이 백금산화물(PtOx)로 구성된 경우를 예로 들어 설명한다. The reproduction operation of the information storage medium configured as described above is as follows. Here, the case where the first and second recording layers L1 and L2 are made of platinum oxide (PtOx) will be described as an example.

상기 기록층(L1)(L2)에 기록용 파워의 레이저빔을 조사하면, 레이저빔이 맺힌 영역에 변형이 일어난다. 소정 온도 이상의 레이저빔이 조사되면, 백금산화물(PtOx)이 백금과 산소로 분리되면서 산소가 버블(bubble) 형태로 부풀어올라 광스폿이 맺힌 부분에 부피 팽창이 일어난다. 이 변형에 대응되어 상기 초해상 보조층(22)(24)(32)(34)도 변형된다. 이러한 변형을 통하여 기록 마크가 형성된다. 상기 기록 마크는 기록빔보다 작은 파워의 재생빔에 의해 변하지 않고 그대로 유지된다. When the recording layers L1 and L2 are irradiated with a laser beam of recording power, deformation occurs in a region where the laser beam is formed. When the laser beam is irradiated above a predetermined temperature, the platinum oxide (PtOx) is separated into platinum and oxygen, and the oxygen swells in a bubble form, causing volume expansion in a portion where the light spot is formed. Corresponding to this deformation, the super-resolution sublayers 22, 24, 32 and 34 are also deformed. Through this deformation, a recording mark is formed. The recording mark is kept unchanged by the reproduction beam of less power than the recording beam.

한편, 기록 마크는 상술한 바와 같이 버블 형상으로의 변형 이외에, 상변화에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 초해상 보조층이 Ge-Sb-Te계 합금 또는 Ag-In-Sb-Te계 합금과 같은 상변화 재질로 이루어지고, 기록빔이 조사된 부분이 비정질 상태로 되어 기록 마크가 형성될 수 있다. 상기 초해상 보조층에 기록 마크가 형성되는 경우에는 기록 및 소거가 가능한 정보저장매체가 된다.  On the other hand, the recording mark may be formed by a phase change in addition to the deformation into the bubble shape as described above. In this case, the super-resolution auxiliary layer is made of a phase change material such as a Ge-Sb-Te-based alloy or an Ag-In-Sb-Te-based alloy, and the portion to which the recording beam is irradiated is in an amorphous state to form a recording mark. Can be. When a recording mark is formed on the super resolution auxiliary layer, the recording medium is an information storage medium capable of recording and erasing.

도 4는 상기와 같이 구성된 초해상 정보 저장 매체의 디포커스에 따른 신호대잡음비(이하, C/N이라고 함)를 실험한 결과를 마크 길이가 2T(75nm)인 경우와 8T(300nm)인 경우에 대해 보여준다. FIG. 4 shows the results of experimenting with the signal-to-noise ratio (hereinafter referred to as C / N) according to the defocus of the super-resolution information storage medium configured as described above when the mark length is 2T (75 nm) and when 8T (300 nm). To show.

앞서 설명한 바와 같이 분해능 한계는 λ/4NA로 정해지며, 여기서는 λ가 405nm이고, NA는 0.85로 분해능 한계가 대략 120nm가 된다. As described above, the resolution limit is defined as λ / 4NA, where λ is 405 nm, NA is 0.85, and the resolution limit is approximately 120 nm.

도 2 및 도 4를 참조하면, 분해능 이상의 크기를 갖는 기록 마크의 경우에는 디포커스에 따라 C/N이 큰 변화가 없는 반면, 분해능 이하의 크기(75nm 길이의 2T)를 갖는 초해상 정보 저장 매체는 약 0.3-0.4㎛정도 디포커스 되면서부터 C/N이 현저하게 줄어드는 결과를 보인다. 이 이상으로 디포커스되는 경우에는 더 이상 C/N 특성을 측정하는 것이 불가능하였다.  2 and 4, in the case of a recording mark having a size greater than or equal to resolution, C / N does not change significantly according to defocus, while a super resolution information storage medium having a size less than resolution (2T of 75 nm length) is shown. Shows a significant decrease in C / N from about 0.3-0.4㎛ defocus. When defocused more than this, it was no longer possible to measure C / N characteristics.

상기와 같은 결과에 따르면, 분해능 이하의 크기를 갖는 기록 마크로 기록된 정보 저장 매체는 디포커스에 매우 민감하게 반응한다는 것을 알 수 있다. 도 2를 참조하면 분해능 이상의 크기를 갖는 기록 마크의 디포커스 마진은 대략 600nm인데 반해, 분해능 이하의 크기를 갖는 초해상 정보 저장매체서는 디포커스 마진이 360nm가 된다. 이렇게 디포커스 마진이 작으면, 기록층 사이의 거리가 작아도 재생하고자 하는 기록층에 이웃하는 다른 기록층으로부터의 신호 간섭이 일어날 가능성이 작아진다는 것을 의미한다. 예를 들어, 제1 기록층에 기록된 정보를 읽기 위해 재생빔을 제1 기록층에 포커싱 할 때, 이 재생빔은 제2 기록층에 디포커싱되는데 이 디포커싱된 빔에 의해 제2 기록층으로부터 신호가 읽힌다 하더라도 C/N 값이 매우 작아 재생 신호로서 작용할 염려가 없다. According to the above results, it can be seen that an information storage medium recorded with a recording mark having a size less than or equal to resolution is very sensitive to defocus. Referring to Fig. 2, the defocus margin of a recording mark having a size greater than or equal to the resolution is approximately 600 nm, whereas the defocus margin is 360 nm for a super resolution information storage medium having a size less than or equal to the resolution. This small defocus margin means that even if the distance between the recording layers is small, the possibility of signal interference from other recording layers neighboring the recording layer to be reproduced is reduced. For example, when focusing a reproduction beam on the first recording layer to read information recorded in the first recording layer, the reproduction beam is defocused on the second recording layer, which is defocused by the second recording layer. Even if a signal is read from the C / N value, the C / N value is very small so that it does not act as a reproduction signal.

따라서, 각 기록층 사이에 구비되는 스페이스층의 두께가 상대적으로 작게 형성될 수 있다. Therefore, the thickness of the space layer provided between each recording layer can be formed relatively small.

상기와 같은 현상은 기존의 상변화 디스크에서의 재생이 광의 반사율차로 인한 메카니즘에 의해 이루어진 것인데 반해, 초해상 현상은 반사율 이외에 다른 메마카니즘에 의해 이루어진다는 것을 보여준다. The above phenomenon shows that the reproduction of the conventional phase change disk is caused by a mechanism due to the difference in reflectance of light, whereas the super resolution is performed by a mechanism other than reflectance.

도 5는 파장이 405nm이고, NA가 0.85인 광학계에서 75nm 마크에 대해 재생 파워에 따른 C/N을 도시한 것이다. 여기서, 초해상 보조층이 Ge-Sb-Te계 합금(GST)으로 이루어지고, 기록 파워(Pw)가 9.0mW로 기록된 경우와, Ag-In-Sb-Te계 합금(AIST)으로 이루어지고 기록 파워(Pw)가 10.0mW로 이루어진 경우를 각각 나타내었다. 이 그래프에 따르면, 재생 파워가 1.0mW일 때에는 C/N이 거의 제로에 가까웠지만, 1.2mW 부터는 급격하게 C/N이 급격하게 증가하는 문턱값(threshold)이 존재한다. 이것은 초해상 정보 저장 매체에서는 일반적인 상변화 광디스크에서와 달리 재생 파워가 소정의 임계 파워 이상이 되어야만 신호가 검출되며 임계 파워 이하에서는 신호가 거의 검출되지 않는 사실을 보여준다. 5 shows C / N according to the reproduction power for a 75 nm mark in an optical system having a wavelength of 405 nm and an NA of 0.85. Here, the super-resolution auxiliary layer is made of Ge-Sb-Te-based alloy (GST), the recording power (Pw) is recorded at 9.0mW, and made of Ag-In-Sb-Te-based alloy (AIST) The cases where the recording power Pw is made 10.0 mW are shown, respectively. According to this graph, when the reproduction power is 1.0 mW, C / N is almost zero, but from 1.2 mW, there is a threshold in which C / N rapidly increases. This shows that in the super-resolution information storage medium, unlike the conventional phase change optical disc, the signal is detected only when the reproduction power is above a predetermined threshold power, and the signal is hardly detected below the threshold power.

재생 파워는 곧 재생빔의 온도를 의미하며, 이와 같이 초해상 정보 저장매체에서는 재생빔의 온도에 따라 C/N이 매우 민감하게 반응한다는 것을 알 수 있다. 또한, 재생빔의 온도에 따라 민감하게 반응하기 때문에 포커싱되는 부분과 디포커싱되는 부분에 따라 C/N 값이 크게 차이가 난다. 이는 다시 말하면 분해능 이하의 크기를 갖는 기록 마크는 디포커스에 민감하게 반응한다는 것을 나타낸다. The reproducing power means the temperature of the reproducing beam, and it can be seen that C / N reacts very sensitively according to the reproducing beam temperature in the super resolution information storage medium. In addition, since the response is sensitive to the temperature of the reproduction beam, the C / N value is significantly different between the focused portion and the defocused portion. This in other words indicates that recording marks having a size below the resolution are sensitive to defocus.

이상 설명한 바와 같이 복수층의 정보 기록층을 가지는 초해상 정보 저장매체에서는 디포커스 마진이 작기 때문에 기록층 사이의 스페이층을 상대적으로 작게 하여도 층간 신호 간섭이 일어날 가능성이 적음을 알 수 있다. 도 4를 참조하여 외삽 방법에 의해 C/N이 거의 제로로 나올 것으로 예측되는 디포커스 량을 찾으면, 대략 ±500nm임을 알 수 있다. 따라서, 이웃하는 정보 기록층 사이의 간격(d)이 최소한 500nm인 것이 바람직하다. As described above, in the super-resolution information storage medium having a plurality of information recording layers, since the defocus margin is small, it can be seen that signal interference between layers is less likely to occur even when the spacing layer between the recording layers is relatively small. Referring to FIG. 4, if the amount of defocus predicted to be almost zero by the extrapolation method is found, it can be seen that it is approximately ± 500 nm. Therefore, it is preferable that the interval d between neighboring information recording layers is at least 500 nm.

이와 같이 디포커스에 의해 이웃하는 기록층으로부터의 신호 간섭이 일어나지 않을 최소한의 거리를 구하고, 이웃하는 기록층 사이의 간격이 최소한 이 거리만큼 떨어져 배치되도록 함으로써, 스페이스층(SL)의 두께를 최소화할 수 있다. 더 나아가 스페이스층을 구비하지 않아도 이웃하는 기록층 사이에서 신호 간섭이 일어나지 않을 수도 있다. In this way, the minimum distance where signal interference from neighboring recording layers does not occur by defocusing is obtained, and the distance between neighboring recording layers is arranged at least this distance away, thereby minimizing the thickness of the space layer SL. Can be. Furthermore, even without the space layer, signal interference may not occur between neighboring recording layers.

분해능 이하의 길이를 갖는 기록 마크로 데이터가 기록된 정보 저장 매체에서는 스페이스층을 최소화하는 것이 가능하고, 그럼으로써 구면수차를 감소시킬 수 있다.It is possible to minimize the space layer in an information storage medium on which data is recorded with a recording macro having a length of resolution or less, thereby reducing spherical aberration.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 초해상 정보 저장 매체는, 복수 층의 정보 기록층을 가지고, 각 기록층에서의 신호 간섭을 방지하면서 구면 수차를 감소시킬 수 있도록 각 정보 기록층 사이에 간격을 가능한 한 최소로 한 구조를 제공한다. 그럼으로써, 초해상 정보 저장 매체의 기록 용량을 더욱 증가시키고, 복수 층의 정보 저장 매체의 재생 성능을 향상시킨다. As described above, the super-resolution information storage medium according to the present invention has a plurality of layers of information recording layers, and allows spaces between the information recording layers to reduce spherical aberration while preventing signal interference in each recording layer. Provide at least one structure. This further increases the recording capacity of the super-resolution information storage medium and improves the reproduction performance of the information storage medium of a plurality of layers.

도 1은 종래의 정보 저장 매체의 기록층 구조를 나타낸 것이다.1 shows a recording layer structure of a conventional information storage medium.

도 2는 도 1에 도시된 정보 저장 매체에서 디포커스에 따른 C/N을 기록 마크의 길이별로 나타낸 것이다.FIG. 2 shows C / N according to defocus in the information storage medium shown in FIG. 1 for each record mark length.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초해상 정보 저장 매체의 기록층 구조를 나타낸 것이다.3 shows a recording layer structure of a super resolution information storage medium according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 도 2에 도시된 정보 저장 매체에서 디포커스에 따른 C/N을 기록 마크의 길이별로 나타낸 것이다. FIG. 4 shows C / N according to defocus in the information storage medium shown in FIG. 2 for each record mark length.

도 5는 본 발명에 따른 정보 저장 매체에서 재생 파워에 따른 C/N을 초해상 보조층의 재질별로 나타낸 것이다. FIG. 5 shows C / N according to reproduction power of each material of the super resolution auxiliary layer in the information storage medium according to the present invention.

Claims (7)

입사된 광빔의 분해능 이하의 크기를 갖는 기록 마크로 기록된 정보를 재생할 수 있게 된 정보 저장 매체로서, An information storage medium capable of reproducing information recorded with a recording mark having a size equal to or less than the resolution of an incident light beam, 기판과, 정보 기록층을 가지는 기록부를 복수 개 포함하고, 이웃하는 정보 기록층 사이의 간격이 적어도 디포커스에 따른 C/N 값이 제로가 되기 시작하는 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 정보 저장 매체. And a plurality of recording units having a substrate and an information recording layer, wherein the interval between neighboring information recording layers has a length at which the C / N value at least according to defocus starts to become zero. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 기록부 사이에 스페이스층이 구비되는 것을 특징으로 하는 정보 저장 매체.An information storage medium comprising a space layer between each recording unit. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 이웃하는 정보 기록층 사이의 간격이 최소한 500nm의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 정보 저장 매체. An information storage medium having a length of at least 500 nm between the neighboring information recording layers. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 정보 기록층은,The method of claim 1 or 2, wherein the information recording layer, PtOx, AuOx, PdOx 및 AgOx로 이루어진 금속산화물에서 선택된 적어도 하나의 재질 또는 고분자화합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 정보 저장 매체.An information storage medium comprising at least one material or a polymer compound selected from metal oxides consisting of PtOx, AuOx, PdOx and AgOx. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 기록부는 입사 광빔의 열을 흡수하는 적어도 하나의 초해상 보조층을 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 저장 매체.And the recording unit includes at least one super resolution auxiliary layer that absorbs heat of an incident light beam. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 각 기록부는 광빔이 입사되는 쪽으로부터 차례로 적층된 제1 초해상 보조층, 제1 유전체층, 정보 기록층, 제2 유전체층 및 제2 초해상 보조층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정보 저장 매체.And each recording unit comprises a first super resolution auxiliary layer, a first dielectric layer, an information recording layer, a second dielectric layer, and a second super resolution auxiliary layer, which are sequentially stacked from the light incident side. . 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 초해상 보조층은 Ge-Sb-Te계 합금 또는 Ag-In-Sb-Te계 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정보 저장 매체.The super-resolution auxiliary layer is formed of a Ge-Sb-Te-based alloy or an Ag-In-Sb-Te-based alloy.
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