KR20050095590A - 기록형 광학 기록 매체 - Google Patents

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absorbing
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KR1020057011532A
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안드레 미예리츠키이
에르빈 알. 마인더스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

그러므로, 본 발명은 기록형 광학 기록 매체 및 그 기록형 광학 기록 매체에 정보를 기록하는 방법에 관한 것이다. 기록 매체는 기록 스택을 구비하는 기판을 포함한다. 기록 스택은 기록 층과, 상기 기판에 대향하여 기록층 상에 형성된 제1 흡수층을 포함하는 기록 매체에 의하여 달성된다. 상기 기록층은 예정된 파장에서 전자기 방사선의 입사 빔을 위해 초기 (비기록 상태) 상태에서 실질적으로 투명하며, 상기 기록층은 입사빔을 열로 변환하기 위하여 상기 예정된 파장에서 충분히 높은 흡수율을 갖는 재료를 포함하는 제1 흡수층을 구비하며, 상기 기록층 재료의 광학 특성이 변화한다. 상기 방법은 상기 기록 매체에 대하여 기록 유닛을 예정된 위치에 위치설정하는 단계와, 상기 기록 유닛에 의해 예정된 기록 출력을 갖는 빔을 발생시키는 단계와, 상기 기록 층 재료의 광학 특성을 변경시키지 않고 상기 빔을 기록 층을 투과시키는 단계와, 상기 제1 흡수층에 빔을 부분적으로 흡수시켜 제1 열 스폿을 생성하는 단계와, 상기 제1 흡수층에 발생된 열을 기록층으로 전도하는 단계와, 상기 제1 흡수층 내부의 열 스폿으로부터 전도된 열에 의하여 기록층 재료의 광학 특성을 국부적으로 변경시키는 단계를 포함한다.

Description

기록형 광학 기록 매체{WRITABLE OPTICAL RECORD CARRIER}
본 발명은 기록 스택을 갖는 기판을 구비하는 기록형 광학 기록 매체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 소정 파장의, 바람직하게는 파장의 범위가 230nm 내지 800nm인 전자기 복사선빔을 이용하는 기록형 광학 기록 매체에 정보를 기록하는 방법에 관한 것이다.
기록형 광학 기록 매체에 있어서, 대물렌즈의 개구수(numerical aperture)가 증가함에 따라 데이터 용량이 진화론적으로 증가하였으며 또한 레이저 파장이 감소하였다. 총 데이터 용량은 650MB(CD, NA=0.45,λ=780nm)에서 4.7GB(DVD, NA=0.65, λ=670nm)로, 최종적으로 25GB(블루레이 디스크(BD), NA=0.85, λ=405nm)로 증가되었다. 여기서 두가지 상이한 기록 원리가 적용되는바, 즉 1회 기록형 CD-R 및 DVD+R의 경우에 염료 기록 및 재기록형 CD-RW, DVD-RAM, DVD-RW 및 BD-RE의 경우에서 상변화 기록이 있다.
상변화 기록 매체는 두개의 유전체 ZnS-SiO2 층 사이의 스택에 개재된 기록층으로서 상변화 물질을 포함하는 것이 일반적이다. 상변화 재료는 내구성이 있는 다결정 구조를 갖는 합금, 예를 들면 Ge, Sb 및 Te로 구성된 합금 또는 In, Ag, Sb 및 Te로 구성된 합금이다. 이러한 기록 스택의 한 면에는 미러층이 증착되며, 상기 미러층은 통상적으로 금, 알루미늄 또는 은과 같은 금속으로 제조되는 것이 일반적이다. 기록 스택은 폴리카보네이트 기판과 같은 기판 상에 증착된다. 기판으로부터 기록 매체에 들어가는 기록 신호에 의해 변조되는 기록 레이저빔은 주로 기록층에 의하여 흡수되지만, 레이저빔의 5% 내지 10% 정도가 미러층에 의해 흡수된다. 그 때문에, 금속 합금은 국부적으로 가열된다. 온도가 대략 500℃ 내지 700℃를 초과하면, 합금은 비정질 상태로 상변화한다. 인접 유전체층을 통한 급속 열수송에 의하여 합금이 급속하게 냉각되며, 그에 의하여 비정질상을 안정화시키다. 따라서, 기록된 마크는 남아있게 된다. 낮은 출력으로 레이저빔을 인가하면 기록된 마크가 소거된다. 따라서, 기록층은 결정질상으로의 위변화를 유도하는 대략 200℃의 온도로 가열된다. 결정질상(기저상태)은 고반사율을 갖지만, 비정질상(기록 상태)은 낮은 반사율을 갖는다. 그러므로, 전술한 기록 스택에 초점을 맞춘 판독 빔은 그 빔이 기록 마크(피트)에 조사하는가 또는 비기록 영역(랜드)에 조사하는가에 따라 상이한 광도로 기록층에 의하여 반사된다.
염료 기록형 디스크는 제1 표면 상에 기록층으로 도포된 유기 염료층을 가지는 폴리카보네이트 기판으로 구성되는 것이 전형적이다. 공지된 염료 물질로 시아닌(cyanine), 프탈로시아니(phthalocyanine) 그리고 금속화 아조(azo)가 있다. 일반적으로 금 또는 은과 같은 반사 금속층이 기판에 대향하는 기록층의 제2 표면에 부착된다. 기판으로부터 스택으로 진입하는 기록 레이저빔은 기록층에 의하여 부분적으로 흡수되어, 상기 방식으로 가열된다. 이에 의하면, 염료 안료는 그 색상과 구조가 항구적으로 그리고 비가역적으로 변화하는바, 즉 기록층은 국부적으로 표백 및 분해된다. 또한, 기록 스택에 어느 정도의 기구적 변형이 발생할 수 있다. 상기 방식으로 기재된 마크를 조사하는 판독 빔은 표백된 영역에 의하여 부분적으로 산란된다. 따라서, 반사 금속층에서 반사된 빛의 광도는 판독 빔이 마크를 조사하는 가의 여부 또는 거의 방해받지 않은 기록층을 통과하는 가의 여부에 좌우된다.
소정 파장에서 기록을 위해 최적화된 염료에 대한 요구의 증가, 빠른 기록 속도의 진행, 높은 데이터 용량 및 저렴한 가격에 대한 일반적 요구가 신규 기록 물질을 찾는 제작자에게 동기를 부여하고 있다. 이 때, 상기 파장에서의 광학 특성 때문에, 소정의 기록 시스템(예를 들면, CD-R)을 위하여 이미 개발된 재료는 다른 시스템(예를 들면, DVD)용으로 개발되는 것으로 고려되지 않았다. 예를 들면, 이러한 재료는 빛이 초기 (비기록) 상태에서 재료에 의하여 충분히 흡수되지 않기 때문에 요구되는 파장으로 정보를 기록하는데 사용될 수 없는 것으로 고려되었다.
그러므로, 본 발명의 목적은 기록형 광학 기록 매체 및 예정된 파장에서 전자기 방사선의 입사 빔을 위해 비기록 상태에서 실질적으로 투명한 기록층을 포함하는 기록형 광학 기록 매체에 정보를 기록하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 기록 스택을 구비하는 기판을 포함하는 기록형 광학 기록 매체에 있어서, 상기 기록 스택은 기록 층과, 상기 기판에 대향하여 기록층 상에 형성된 제1 흡수층을 포함하는 기록 매체에 의하여 달성된다. 상기 기록층은 예정된 파장에서 전자기 방사선의 입사 빔을 위해 초기 (비기록 상태) 상태에서 실질적으로 투명하며, 상기 기록층은 입사빔을 열로 변환하기 위하여 상기 예정된 파장에서 충분히 높은 흡수율을 갖는 재료를 포함하는 제1 흡수층을 구비하며, 상기 기록층 재료의 광학 특성이 변화한다. 상기 기록 층은 초기의 비기록 상태에서 실질적으로 투명한 유기 염료 재료를 포함하며, 상기 흡수층은 유전체인 것이 바람직하다. 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 기록 스택은 상기 기록층과 기판 사이의 제1 흡수층의 대향 측면 상에 배치된 제2 흡수층을 포함한다. 또한 커버층을 사용하여 상기 레이저빔의 초점을 맞춘다.
본 발명의 청구항 12에 따르면, 상기 목적은
- 상기 기록 매체에 대하여 기록 유닛을 예정된 위치에 위치설정하는 단계와,
- 상기 기록 유닛에 의해 예정된 기록 출력을 갖는 빔을 발생시키는 단계와,
- 상기 기록 층 재료의 광학 특성을 변경시키지 않고 상기 빔을 기록 층을 투과시키는 단계와,
- 상기 제1 흡수층에 빔을 부분적으로 흡수시켜 제1 열 스폿을 생성하는 단계와,
- 상기 제1 흡수층에 발생된 열을 기록층으로 전도하는 단계와,
- 상기 제1 흡수층 내부의 열 스폿으로부터 전도된 열에 의하여 기록층 재료의 광학 특성을 국부적으로 변경시키는 단계를 포함하는 기록형 광학 기록 매체 상에 정보를 기록하는 방법에 의하여 달성된다.
기록형 광학 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 방법의 또 다른 바람직한 실시예는 청구항 11 및 12에 규정되어 있다.
널리 공지된 기록 방법과 CD-R, CD-RW, DVD+R, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW 그리고 BD와 같이 기록형 또는 재기록형 기록 매체는 기록층을 직접 가열하여 사용하게는 데 반하여, 본 발명은 간접 가열 기록을 제공한다. 그러므로 본 발명은 예정된 파장에서 전자기 방사선의 빔을 위한 실질적으로 투명한 정보를 기록하기 위한 재료를 사용하는 것을 가능하게 한다. 이는 CD-R, CD-RW, DVD+R, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW 기록과 같이 표준 광학 기록 방법을 적용할 수 있는 기회를 제공하며, 예를 들면 상기 표준에 의하여 결정된 파장에서 낮은 흡수율로 인하여 상기 목적에 사용할 수 없었던 것으로 간주된 재료을 사용하게 한다.
상기 및 기타 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 하기의 첨부 도면과 관련한 바람직한 실시예의 설명으로부터 자명하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기록형 광학 기록 매체를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 따른 기록 매체의 깊이 방향으로 온도 분포를 도시한다.
도 3은 6개의 짧은 기록 펄스로 구성된 기록 방법에 대한 도 1에 따른 기록 매체의 온도 반응을 도시한다.
도 4는 도 1에 따른 기록 매체의 반경방향 온도 반응을 도시한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기록형 광학 기록 매체를 도시하는 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 기록 매체의 깊이 방향으로 온도 분포를 도시한다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기록형 광학 기록 매체를 도시하는 단면도이다.
도 8은 도 7에 따른 기록 매체의 광학 성능을 도시한다.
도 9는 9개의 기록 펄스와 3개의 임베디드(embedded) 변조 레벨을 갖는 다중 펄스 기록 방법을 도시한다.
도 10은 도 9에 도시된 기록 방법에 대응하는 계산된 마크 형상의 깊이 프로파일을 도시한다.
본 발명의 제1 바람직한 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 것과 같이 가장 단순한 스택 설계를 갖는 기록형 광학 기록 매체에 대한 기록 스택, 이른바 DA 스택은 유전체 ZnS-SiO2 로 제조된 제1 흡수층(A)에 기록층으로서 부착된 유기 염료층(D)으로 이루어져 있다. 유전체층의 선택은 지정된 파장 범위에서의 흡수에 의해 결정된다. 상기 실시예에 따르면, 전자기 방사선의 입사빔은 λ=266nm로 결정된다. 표 1에서 확인할 수 있듯이 ZnS-SiO2는 이러한 파장에서 상대적으로 높은 흡수율을 갖는다. 그러므로 이러한 재료는 전자기 방사선에 대한 흡수로서 작용한다. 유기 염료 물질의 염료 분해가 개시되는 열화 온도는 대략 300℃이다. 본 실시예에 따른 흡수층은 20nm로 두껍다. 기록층은 30nm의 두께를 가진다.
본 실시예에 따르면, 기록 스택은 예를 들면 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 비정질 폴리올레핀 또는 유리로 제조된 기판(S) 상에 기록층 측면과 함께 증착된다. 기록층은 1nm 내지 200nm 범위의 두께를 가지며 제1 흡수층은 1nm 내지 500nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 도 1에 도시하지 않는 기록 매체는 공기 낙하(air-incidence)형일 수 있거나 또는 흡수층에 부착된 보호 커버층을 부가적으로 구비할 수 있다. 이러한 커버층은 예를 들면 Sylgard 184 (표 1 참조)로 제조될 수 있다. BD 디스크의 경우에, 상기 커버층은 대략 100㎛ 두께일 수 있다. 도 1에 따른 실시예는 1회 기록 기록 스택을 나타내고 있다.
도 1에서 화살표로 표시한 UV 레이저빔은 기록 매체에 대하여 예정된 위치에 위치설정된 기록 유닛에 의하여 발생된다. 상기 레이저빔은 흡수층의 측면에서 스택에 진입하며, 스택 상의 기록 유닛에 의해 초점이 맞추어 진다. 커버층이 존재하는 경우에, 레이저빔은 커버층을 통해 초점을 맞추게 된다. 그 다음, 전자기 방사선에 의해 운반된 에너지는 유기체 ZnS-SiO2 층에 부분적으로 흡수된다. 다시 말하면, 전자기 에너지는 제1 흡수층 내의 제1 히트 스폿으로 전환된다. 인접한 유기 염료층은 UV 파장(표 1 참조)에서 기본적으로 투과성이고, 상기 염료층의 흡수는 광학 특성을 변화시키기 위하여 충분한 열을 유도하기에 너무 작으므로, 흡수층으로부터 충분히 높은 레이저 출력으로 열전도를 통해 유기 염료층을 향하여 확산사하는 열은 염료 표백/분해 온도를 초과하는 유기 염료층에서 온도 상승을 유발한다. 이러한 방식으로, 간접 가열 마크를 통해 기능 상태 중 하나에서 실질적으로 투명한, 즉 비기록 상태에서 낮은 흡수율과 기록 상태에서 높은 흡수율을 갖는 기록층 재료에 기록된다(표 1 참조).
표 1
재료 λ N k
ZnS-SiO2 266 2.655 0.527
폴리카보네이트, 기판 266 1.768 0.107
Sylgard 184, 커버층 266 1.51 0.00
염료, 초기 상태 266 1.83 0.03
염료, 표백/분해 상태 266 1.93 0.51
도 2를 참조하면, 도 1에 따른 기록 매체 스택에서 온도 분포 T/Tdeg는 z방향을 따라 도시되며, 여기서 Tdeg는 기록염료의 열화온도를 나타낸다. 증가하는 z값의 방향은 도 1에 도시된 바와 같이 스택 연장부에 수직하며, 흡수면(A)에서 스택으로 진입하는 입사빔의 방향에 대향한다. 유기 폴리카보네이트 기판(S)은 낮은 열 전도도를 가지며, 본 실시예에서, 30nm로 두꺼운 유기 염료층에 부착된다. 비기록의 초기 상태에서의 염료층과 기판은 거의 동일한 광학 특성을 가진다.
266nm의 파장을 가진 입사 UV-레이저빔에 응답하여, 온도는 흡수층(A)을 교차하여 연장하는 플래토(plateau)에서 최고점에 이르며, 흡수층으로부터의 열 누설로 인하여 흡수층의 양 측면까지 내려간다. 그러므로, 본 발명에 따른 염료층은 ZnS-SiO2 유전체 흡수층에 흡수된 레이저빔으로 간접 가열된다. 특히 유사한 작은 흡수율과 유사한 열저항에 대한 염료층 및 기판의 열(그리고 광학) 특성 때문에, 흡수층의 양 측면에 대한 온도 강하는 거의 대칭이다. 이 결과는 일반적인 결과가 아니라 제안된 실시예에 더욱 기여한다.
펄스 기록 방법은 2ns의 기록 펄스와 지속적인 4ns의 각 쌍의 기록 펄스 사이에 냉각 간극을 사용하였다. 트랙을 따른 펄스의 기록 속도는 10m/sec이다. 가열전 레벨과 가열후 레벨, 즉 펄스 트레인 이전과 이후의 변조 출력 레벨을 갖는 6개의 기록 펄스에 대한 본 발명의 제1 실시예에 따른 스택의 온도 시간 반응은 도 3에 도시되어 있다. 기록 펄스 각각은 참조부호가 병기되어 있다. 이에 따르면, 스택은 느린 냉각 반응을 가진다. 온도 저하는 약 1.5x Tdeg의 최대 한도가 5개의 펄스 이후에 도달할 때까지 기록 펄스에서 기록 펄스까지 온도가 증가하는 만큼 느리다. 정상화 온도 T/Tdeg가 1보다 더 큰 값에 이르면 스택의 온도는 염료 물질의 열화(또는 분해) 온도를 초과한다.
느린 냉각 반응에 기인하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기록형 광학 기록 매체는 WORM(1회 기록, 판독 수회) 광학 디스크용으로 가장 적합하다. 그로 인하여, 느린 냉각 거동은 예를 들면 CD-RW, DVD-RW와 같은 기록형 상변화 기록 매체의 경우에서와 다르게 데이터 스토리지를 방해하지 않는다.
유전체층에서 흡수는 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 광학 계수법에 기초하여 예측된 것보다 다소 더 넓은 온도 분포를 만든다. 채워진 삼각형 기호는 y/R0=0에서 레이저빔의 중심으로 부터 시작하는 반경방향으로 유전체 흡수층에서의 온도 분포를 나타낸다. 대략 1.2x 내지 1.5x Tdeg의 최대 온도, 즉 대략 350℃ 내지 500℃를 이용하고 중심 트랙에서 기록하는 동안, y/Ro=1에서 시작하고 y/R0=2에서 연장하는 인접 트랙에서의 온도는 Tdeg를 초과하지 않는다. Tdeg에 도달할 때 염료 물질이 다소 표백하기 대문에, 염료 기록은 실제로 한계 현상이다. 그러므로, 상변화 물질에서 알려진 것과 같이 크로스 기록 열화는 발생하지 않는다. 환언하면, 레이저빔이 중심트랙에서 기록하는 동안 인접한 트랙의 심각한 열화는 발생하지 않는다.
따라서, 상변화 기록 매체에서 일반적으로 알려진 것과 같이 흡수층은 높은 열전도도로 인해 상대적으로 큰 열 확산을 야기하는데 반하여, 본 발명에 따른 유기 기록 염료층과 흡수 유전체층의 열 특성은 제1 흡수층에서의 제1 열 스폿(스택 내부의 열원)이 매우 협소하도록 상당히 작아진다. 그러므로, 열원은 매우 작은 마크가 유기 기록 염료층에 기록될 수 있도록 매우 적절히 국부화된다.
본 발명의 제2 바람직한 실시예에 따르면, 기록형 광학 기록 매체는 도 5에 따른 기록 스택을 갖는 기판을 포함한다. 기록 스택은 기록 염료층(D)과 상기 기록 염료층(D) 상에 형성된 제1 흡수층(A1)을 포함한다. 상기 기록층과 기판 사이에 있는 기록층(D)의 제2 표면에 부착된 제1 흡수층(A1)에 대향하여, 제2 흡수층(A2)이 존재한다. 그러므로, 소위 ADA 기록 스택이 획득된다. 제2 흡수층은 1n 내지 100nm 범위의 두께를 갖는다. 특정예에 따르면, ADA 스택을 대칭으로 만들기 위하여, 양쪽 유전체 흡수층(A1, A2)의 두께는 비록 20nm이고 염료층(D)은 40nm로 두껍다. UV-레이저빔은 도 5에서 도시된 바와 같이 같이 A1-측면에서 스택으로 진입한다. 또는, 보호 목적을 위하여, 바람직하게는 Sylgard 184(표 1)로 제조된 커버층이 ADA 스택 상부에 제공될 수 있다.
또한, 266nm의 파장을 가지는 UV-레이저빔이 각각 2ns 길이의 6개의 기록 펄스와 각 쌍의 기록 펄스 사이에 4ns의 냉각 갭을 보이는 기록 펄스 방법으로 10m/sec의 기록 속도로 인가된다. 도 6에 따른 온도 분포 결과이다. 입사 레이저빔의 최대량은 양이 도 6에서 높은 z값에서 우측 간격에 대응하는 제1 유전 흡수층(A1)에 의해 흡수된다. 상기 방식에서, 제1 열 스폿(스택 내부의 제1 열원)이 그 내부에 발생한다. 나머지 레이저빔은 초기(비기록) 상태에서 실질적으로 투명한 염료층을 통과한다. 상기 레이저빔은 제2 유전체 흡수층(낮은 z-값)에 의해 마지막으로 부분적으로 흡수되어, 그 내부에 제2 열 스폿(스택 내부의 제2 열원)이 발생한다. 양 열원으로부터 기록 염료층(D)을 향하여 열이 전도된다. 그 결과, 기록 염료층 내부의 온도가 증가하여, 흡수층 내부에서 얻어진 값을 부분적으로 초과한다. 게다가, 도 2를 참조하여 설명된 간단한 DA 스택에서 알려진 것과 같이 염료층 내부의 상당히 급격한 온도 구배가 발생하지 않는다. 이러한 이유로. 두개의 흡수층(A1과 A2) 사이에 개재된 기록 염료층을 교차하는 온도 분포는 더욱 균일하게 되며, 그 결과 염료 물질의 표백/분해가 기록층 전체에 걸쳐서 더욱 균일하게 발생한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 본원에 도시된 기록 매체는 기판(S)상에 배치된 ADA 스택을 포함한다. ADA 스택은 제1 유전체 흡수층(A1), 제2 유전체 흡수층(A2) 및 상기 두 흡수층 사이에 개재된 기록 염료층(D)을 포함한다. ADA 스택은 비대칭이며, 특히 제1 흡수층(A1)은 4nm 두께, 기록층(D)은 40nm 두께 그리고 제2 흡수층(A2)은 28nm 두께를 갖는다. ADA 스택은 기판 상의 A2 측면에 배치된다. 커버층(C)은 기판(S)에 대향하는 ADA 스택의 A1 측면s에 배치된다.
도 7에서 도시된 바람직한 실시예에 따른 기록 매체의 광학 특성이 도 8에 도시되어 있다. 도 7에서 도시된 바와 같이 커버층(C) 측면으로부터 스택으로 인집하는 266nm 파장의 기록 UV 레이저빔은 굴절 부정합율에 기인하여 스택에 반사된다. 입사 레이저빔의 백분율에서 비기록 초기 상태 영역(랜드)에서 반사된 레이저빔의 광도는 채원진 원으로 표시된다. 삼각형은 기록 매체의 광학 콘트라스트를 백분율로 표시하며, 상기 광학 콘트라스트는 입사빔이 염료층의 기록 또는 표백된 최종 상태 영역(피트)을 조사하는 경우에 반사광의 감쇠를 나타낸다. 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 광학 콘트라스트 뿐만 아니라 초기 상태 영역에서 반사된 빛의 광도는 층(A2)의 두께에 의해 결정된다. 28nm 두께의 최적값에서 초기 상태 반사광도는 입사 빔의 9.2%와 같으며 광학 콘트라스트는 83.5%와 같다. 따라서, 초기 상태 영역에서 반사된 빛의 광도와 7.7%의 최종 상태 영역에서 반사된 빛의 광도 사이에서 차이점이 생긴다.
바람직한 실시예에 따른 AD 또는 ADA 기록 스택 구조는 예를 들면 반사율과 같은 기록 매체의 광학 특성 및 열 특성을 향상시키기 위하여 부가적인 층(다층) 구조로 확장될 수 있다. 예를 들면 I-A-D-A-I 스택을 획득할 수 있으며, 여기서 D는 기록 염료층을 나타내고, A는 흡수층을 나타내며, 그리고 I는 부가적인 유전체층, 금속층 또는 흡수층을 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예는 간접 가열 기록 스택을 사용하는 DVD와 BD 기술에서 알려진 것과 같이 오직 한 면에서 판독할 수 있는 단일 측면의 이중층형 기록 매체를 제공한다. 그것에 의하면, 반투명의 AD/ADA 스택 또는 본 발명에 따른 다른 기록 스택이 또 다른 스택으로 부터 얇은 스페이서층에 의해 분리되는 것이 바람직하다. 스페이서층은 바람직하게는 Sylgard 184로 제조되며, 예를 들면 10㎛ 내지 50㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 스택은 빛이 기록 매체로 진입하는 측면 상의 스택인 제 1스택의 투과가 약 50% 이상 높으며, 제2 스택의 반사율이 제1 스택보다 약 4배가 되도록 구성될 수 있다.
또한 양 측면에서 판독할 수 있는 양면 기록 매체는 본 발명에 따른 간접 가열 방식을 사용함으로써 획득될 수 있다. 더욱이, 간접 가열 방식을 사용하는 단면 이중층과 양면 기록 매체의 결합은 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, AD/ADA를 포함하는 기록 매체 또는 본 발명에 따른 다른 기록 스택에 다단계 기록 방식을 채용할 수 있다. 다단계 기록 방식을 적용하면, 상이한 크기 및 깊이를 갖는 마크는 기록 매체의 기록층에 기록될 수 있다.
도 9는 3개의 임베디드 변조 레벨을 갖는 9개 기록 펄스의 펄스 트레인을 포함하는 이른바 10T 마크를 도시하고 있다. 이에 의하면, 상이한 변조 레벨은 기록 레이저빔의 다른 기록 출력에 상응한다. 마크는 낮은 출력 레벨에서 3개의 펄스로 시작하여, 중간 출력 레벨에서 3개의 펄스로 지속되며, 높은 출력 레벨에서 3개의 펄스로 종료하면서 기록된다.
도 10에는 DA 스택을 포함하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기록 매체에서 10m/sec의 기록 속도로 발생된 최종적으로 계산된 마크 형상이 도시되어 있다. 0에서 트랙의 중심으로부터 시작하여, 트랙을 따르는 방향은 수평으로 도시되며, 마크의 폭은 수직으로 도시되어 있다. 다른 윤곽선은 다른 깊이에서 마크 에지를 지시한다. 그것에 의하면, z=144(작은 빈 원)는 인접한 흡수층 부근의 염료층의 하부에 기재된 마크에 상응하며, z=130(큰 채워진 원)은 흡수층에 대향하며 기판에 가장 근접한 염료층의 상부면의 바로 아래에 기록된 마크에 상응한다. 도 10의 좌측에서 알 수 있는 바와 같이, 낮은 출력 레벨에서의 펄스는 흡수층으로 부터 멀리떨어지지 않은 깊이로 구별할 수 있는 마크 내부의 3개의 부분 중첩하는 점(소형의 빈 원, 소형의 채워진 원 그리고 중간 크기의 빈 원)을 발생시킨다. 중간 레벨에서의 펄스는 낮은 출력 기록 펄스로 만들어진 것보다 더 넓고 더 짙은 3개의 점을 발생시킨다(소형 및 중간 크기 원과 대형의 빈 원). 마지막으로, 도 10의 우측 상에서 높은 출력 레벨에서 기록된 점은 0.1㎛ 이상의 최대폭을 갖는 기록 염료층을 교차하는 최대 깊이에 이른다(전체 기호).
이러한 방식으로, 마크의 상이한 깊이는 반사된 판독 빔을 위하여 상이한 광로 길이를 발생시킨다. 게다가, 마크의 폭은 반사된 판독 빔의 다른 변조 레벨을 야기한다. 그러므로, 전술한 방식으로 기록된 마크를 판독하는 동안, 검출될 수 있는 상이한 폭과 깊이은 다단계 기록을 가능하게 한다.
다른 기록 방식도 실행할 수 있다. 마크 길이는 다수의 기록 펄스에 의하여 뿐만 아니라 상이한 길이의 단일 기록 펄스에 의해서도 측정될 수 있다. 예를 들면, 마크 8T는 한개의 긴 기록 펄스, 7개의 개별 펄스(N-1 기록 방식) 또는 4개의 펄스(N/2 기록 방식)로 기록될 수 있다.
단일 마크를 기록하기 위해 하나의 서브 펄스 트레인 내에서 상이한 출력 레벨은 다단계 기록에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 스택의 가열을 방지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기록 레이저빔의 기록 출력은 광학 기록 매체상에 정보를 기록하는 동안 사용된 기록 스택의 열 거동에 좌우하는 예정된 기록 방식에 따라 변경될 수 있다.
본 발명은 전술한 바람직한 실시예에 제한받 않는 것에 주목하여야 한다. 다른 기록층 재료 및/또는 흡수층 재료를 이용할 수도 있다. 게다가 본 발명은 1회 기록 매체 및 방법에 제한받지 않는다. 기록형 기록 매체는 또한 제안된 것과 다른 파장 범위에 적용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 기록 스택을 구비하는 기판을 포함하는 기록형 광학 기록 매체에 있어서,
    상기 기록 스택은
    기록 층과,
    상기 기판에 대향하여 기록층 상에 형성된 제1 흡수층을 포함하며,
    상기 기록층은 예정된 파장에서 전자기 방사선의 입사 빔을 위해 초기 (비기록 상태) 상태에서 실질적으로 투명하며,
    상기 기록층은 입사빔을 열로 변환하기 위하여 상기 예정된 파장에서 충분히 높은 흡수율을 갖는 재료를 포함하는 제1 흡수층을 구비하며, 상기 기록층 재료의 광학 특성이 변화하는 것을 특징으로 하는 기록형 광학 기록 매체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기록 층은 유기 염료 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록형 광학 기록 매체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기록 스택은 상기 기록층과 기판 사이의 제1 흡수층의 대향 측면 상에 배치된 제2 흡수층을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록형 광학 기록 매체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 흡수층 재료는 낮은 열 전도율을 갖는 재료인 것을 특징으로 하는 기록형 광학 기록 매체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 흡수층 재료는 ZnS-SiO2 인 것을 특징으로 하는 기록형 광학 기록 매체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기록 스택은 기록 매체의 광학 특성과 열 특성을 향상시키기 위하여 제1 흡수층 및/또는 제2 흡수층에 인접한 하나 또는 그 이상의 부가적인 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록형 광학 기록 매체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기록 매체는 기판의 대향 측면 상에 배치된 기록 스택에 부착된 커버층을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록형 광학 기록 매체.
  8. 기록 매체가 기록 스택을 구비하는 기판을 포함하며,
    상기 기록 스택은
    예정된 파장에서 전자기 방사선의 입사 빔을 위해 초기 (비기록 상태) 상태에서 실질적으로 투명하며, 가열될 때 광학 특성이 변화하는 재료를 포함하는 기록 층과,
    상기 기판에 대향하여 기록층 상에 형성된 제1 흡수층을 포함하는, 기록형 광학 기록 매체 상에 정보를 기록하는 방법에 있어서,
    상기 기록 매체에 대하여 기록 유닛을 예정된 위치에 위치설정하는 단계와,
    상기 기록 유닛에 의해 예정된 기록 출력을 갖는 빔을 발생시키는 단계와,
    상기 기록 층 재료의 광학 특성을 변경시키지 않고 상기 빔을 기록 층을 투과시키는 단계와,
    상기 제1 흡수층에 빔을 부분적으로 흡수시켜 제1 열 스폿을 생성하는 단계와,
    상기 제1 흡수층에 발생된 열을 기록층으로 전도하는 단계와,
    상기 제1 흡수층 내부의 열 스폿으로부터 전도된 열에 의하여 기록층 재료의 광학 특성을 국부적으로 변경시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기록층과 기판 사이에서 제1 흡수층의 대향 측면 상에 배치된 제2 흡수층 내부에 상기 빔이 적어도 부분적으로 흡수되어 제2 열 스폿이 생성되며,
    상기 제2 흡수층 내부에 발생된 열은 기록층으로 전도되고,
    상기 기록층 재료의 광학 특성은 제1 및 제2 흡수층 내부의 열 스폿으로부터 전도된 열에 의하여 국부적으로 변경되는 것을 특징으로 하는 기록방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 빔의 기록 출력은 광학 기록 매체 상에 정보를 기록하는 동안 변경되어, 마크가 상이한 사이즈 및/또는 깊이로 기록되는 것을 특징으로 하는 기록방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔의 기록 출력은 광학 기록 매체 상에 정보를 기록하는 동안 기록 매체의 가열을 보상하도록 변경되는 것을 특징으로 하는 기록방법.
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