KR20060064969A - 상변화 광디스크의 초기화 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정보저장용 상변화 광디스크 제조시에 사용되는 기록층의 초기화 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 정보의 반복쓰기가 가능한 상변화 광디스크의 기록층을 초기화하기 위하여 별도의 광헤드없이 자외선 램프를 이용하여 광디스크를 초기화한다. 본 발명에 의하면, 자외선 광을 이용하여 대면적을 초기화하므로 광디스크의 초기화 시간을 크게 단축시켜 생산성 향상에 기여할 수 있다.
정보저장용 광디스크, 상변화 기록층, 초기화, 초소형 디스크, 정보저장기기, 자외선 램프(UV lamp), UV Beam, GeSbTe, AgInSbTe
Description
도 1은 광정보 저장을 위한 일반적인 광디스크를 나타내는 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는 기록 및 재생을 위한 레이저 빔의 방향에 따른 광디스크 타입을 나타내는 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광디스크 초기화 방법에 대한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광디스크 초기화 장치에 대한 개략적인 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광디스크 초기화 장치에 채용할 수 있는 자외선 램프의 배열 형태를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광디스크 초기화 방법 및 장치를 이용하여 GeSbTe계 합금을 기록층으로 가진 광디스크를 초기화 테스트한 후 얻은 XRD 분석 결과를 보여주는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 상변화 광디스크 초기화 장치 110: 자외선 램프
112: 자외선 빔의 유효 영역 114: 링 형태의 자외선 램프
116: 막대 형태의 자외선 램프 120: 상변화 광디스크
130: 챔버 132: 챔버의 라운드 형태의 내벽
134: 회전판 140: 제어부
142: 펄스 조절기 150; 도선
160: 자외선 램프 어셈블리
본 발명은 정보의 반복기록이 가능한 상변화 광디스크의 초기화 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 상변화 기록층의 결정화를 위해 자외선 램프를 이용하는 광디스크의 초기화 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 상변화 매체를 사용하는 광디스크의 제작에 있어서 초기 결정질화는 상변화 매체를 제로 베이스(zero base)로 만들어 놓는 것을 말한다. 레이저 빔에 의한 광디스크 기록은 순간적인 기록층의 녹임(melting)과 급속 응고(quenching)에 의해 비정질 마크(mark)를 형성함으로써 가능하다.
도 1은 일반적인 초소형 광/자기 디스크에 대한 평면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 초소형 광디스크(10)는 폴리카보네이트 기판에서 정보가 기록되는 영역(Recorded zone, 12)과, 스핀들 모터 지지용 메탈 허브(14), 및 중심홀 (16)을 구비한다. 광디스크(10)의 최외곽에는 0.5 ~ 1.0㎜의 디스크 림(18)이 형성되어 있다. 이러한 초소형 광디스크(10)에 정보를 쓰거나 읽는 과정을 간략히 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 상변화 매체를 기록층으로 하는 광디스크의 헤드 방향에 따른 구조를 보여준다. 도 2a는 기록/재생 헤드가 기록층과 반대 방향에 있는 경우이고, 도 2b는 기록/재생 헤드가 기록층과 같은 방향에 있는 경우이다. 상술한 두 경우에서, 레이저 빔(40)은 폴리카보네이트(20)를 통과해서 제1유전층(22)을 지나 기록층(24)에 소정의 패턴을 기록하거나 기록된 패턴을 읽는다. 그리고 레이저 빔(40)은 제2유전층(26)은 통과하지만 반사층(28)은 투과하지 못한다. 반사층(28) 위에는 보호막(30)이 형성되어 있다.
상변화 광디스크의 초기화에 있어 가장 중요한 점은 초기화, 즉 최초 결정화 과정 중에 열에 매우 약한 폴리카보네이트(polycabonate) 기판 소재의 열화가 발생할 가능성이 있으며, 디스크 생산성 측면에서 초기화 시간이 많이 걸려서는 안된다는 점을 주의해야 한다. 폴리타보네이트 기판은 대략 섭씨 130도에서 변형된다. 따라서, 상변화 광디스크를 초기화시키기 위하여 항온 로(furnace) 공정을 이용하는 것은 불가능하다.
상변화 매체의 초기화 방법에 관련한 종래 기술에는 국내특허공개공보 제2004-0075705호(2004년 8월 30일 공개)의 "광학 기록 매체의 초기화 방법", 국내특허공개공보 제2001-0006496호(2001년 1월 26일 공개)의 광학 정보 기록 매체의 제조 방법 및 이 방법으로 제조된 광학 정보 기록 매체, 미국특허 제6335069호(2002 년 1월 1일 등록) 등이 있다. 이들 문헌에 개시된 종래 기술을 참조하여 기존의 상변화 매체의 초기화 방법에 대해 설명한다.
먼저, 기존에 사용되고 있는 상변화 매체의 초기화를 위한 대표적인 방법은 800㎚ 내외의 장파장 고출력 레이저를 사용하고, 이를 저개구율(low aperture) 렌즈가 장착된 헤드로 수 마이크로미터의 면적을 조사시켜 한번에 여러 트랙(track)을 겹치면서 반복하여 스캐닝하면서 디스크를 고속 회전하여 전체를 균일하게 초기화시키는 것이다. 트랙은 랜드(land) 및 그루브(groove)를 포함한다. 이 방법의 경우 초기화 장비가 고가이고, 5인치 디스크를 초기화할 경우 초기화를 위해 평균 1분 내외의 시간이 소요된다.
다음, 상변화 매체의 초기화에 대한 기술 중에는 초기화가 필요 없는 매체 제조 방법을 이용하는 두 가지 방법이 있다. 그 중, 한가지 방법은 기록층 증착전에 결정화 촉진층을 형성시키는 것이다. 결정화 촉진층은 추가층(additional layer)이라고도 불리며, 기록층에 비해 융점이 낮고, 기록층 결정상의 격자상수와 추가층의 격자상수 값의 차이가 적은 물질을 선택하여 기록층 증착시에 결정상으로 형성됨을 돕도록 하는 데에 이용된다. 결정화 촉진층에는 Sb나 SbTe 계열의 합금, Bi나 Bi를 함유한 합금이 사용된다. 이 방법은 초기화 장비 및 초기화에 소요되는 시간은 필요하지는 않으나, 기록 재생 반복에 의한 상변화 촉진층과 기록층과의 상호 확산으로 인해 디스크 특성의 열화가 나타날 가능성이 있다. 나머지 한가지 방법은 상변화 촉진층을 사용하지 않고, 증착과 동시에 기록층을 결정화시키는 방법으로 증착 온도를 상온 이상으로 올리는 것이다. 이 방법은 기록층의 결정화 온도 가 섭씨 150도 부근이므로 이보다 낮은 온도에서 증착시에 증착 입자의 운동에너지를 활용하기 때문에 결정화가 가능하다. 다만, 이 방법은 온도에 약한 폴리카보네이트를 광디스크 기판으로 사용한 경우 기판의 열화로 인한 변형의 약점을 보유하고 있다.
기타 다른 초기화 방법으로는 초기화 공정 중에 불균질한 초기화를 개선시키기 위해 400㎚ 이하의 투명한 파장의 레이저를 사용하는 방법 등이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 가장 주된 기술적 과제는 기록층(recording layer)의 초기화에 자외선 램프(UV Lamp)를 사용하는 것이다.
본 발명은 자외선 램프를 이용한 상변화 광디스크의 초기화 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 자외선 램프 어셈블리로 구성된 초기화 챔버를 이용하여 광디스크 전체를 한번에 초기화시키는 대면적 초기화 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 제 1 측면은, 상변화 매체를 기록층으로 하는 광디스크에 소정 시간 자외선 빔을 방출시켜 상기 기록층을 초기화하는 자외선 램프, 및 자외선 램프에 전원을 공급하는 제어부를 포함하는 상변화 광디스크 초기화 장치를 제공한다.
바람직하게, 상변화 광디스크 초기화 장치는 자외선 램프를 지지하고 제어부에 연결되는 챔버를 더 포함한다.
또한, 챔버의 내벽은 반사율이 좋은 금속 또는 산화물로 코팅된다. 반사율이 좋은 금속은 금, 크롬, 니켈 중 적어도 어느 하나의 금속을 포함하고, 산화물은 알루미늄 산화물, 지르코늄 산화물 중 적어도 어느 하나의 산화물을 포함한다.
또한, 챔버는 광디스크가 놓여지는 회전판을 구비한다.
또한, 챔버는 자외선 램프와 회전판과의 거리가 5 ~ 30㎜로 유지되고 회전판이 60 ~ 600RPM의 속도로 회전가능하게 형성된다.
또한, 자외선 램프는 직경이 5 ~ 20㎜이고, 400㎚ 파장의 자외선 빔을 10 ~ 100% 방출시킨다.
또한, 자외선 램프는 둥근 링 형태 및 둥근 막대 형태 중 적어도 어느 하나의 형태의 램프가 복수개 배열된 자외선 램프 어셈블리를 포함한다. 둥근 링 형태의 램프 어셈블리에서 챔버 중앙에서 외부 방향으로 갈수록 자외선 램프의 직경은 커지며, 자외선 램프 사이의 거리는 소정 간격으로 유지된다. 이때, 둥근 링 형태의 램프 어셈블리의 가장 안쪽의 자외선 램프의 직경은 20 ~ 30㎜이고, 가장 외측의 자외선 램프의 직경은 120 ~ 150㎜인 것이 바람직하다. 또한, 둥근 막대 형태의 램프 어셈블리의 램프들간 간격은 5 ~ 20㎜이고, 램프들의 길이는 120 ~ 150㎜이며, 램프들은 제어부에 병렬 연결된다.
또한, 제어부는 광디스크에 저 전력의 자외선 빔을 소정 시간 방출시키는 동안 자외선 램프에 충격파를 인가하기 위한 펄스 조절기를 더 구비한다.
본 발명의 제 2 측면은 상변화 매체를 기록층으로 하는 광디스크를 초기화하기 위하여 자외선 램프의 자외선 빔 유효 영역 내에 광디스크를 놓는 단계, 및 광디스크의 기록층이 결정화되도록 자외선 램프에서 자외선 빔을 소정 시간 방출시키는 단계를 포함하는 상변화 광디스크 초기화 방법을 제공한다.
바람직하게, 자외선 빔을 소정 시간 방출시키는 단계는 광디스크의 기판의 온도가 섭씨 100도를 초과하지 않도록 하면서 자외선 램프의 출력을 50 ~ 1000㎽/10㎝로 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상술한 상변화 광디스크 초기화 방법은 자외선 램프에서 저 전력의 자외선 빔을 소정 시간 방출시키는 동안에 기록층에 충격파를 주는 단계를 더 포함한다.
또한, 상술한 상변화 광디스크 초기화 방법은 자외선 램프에서 자외선 빔을 소정 시간 방출시키는 동안에 광디스크를 회전시키는 단계를 더 포함한다.
또한, 상변화 매체는 Ge, Sb, Te, In, Sn, Ga 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 원소를 주성분으로 하고, 이 주성분에 Ag, Bi 중에서 선택된 적어도 하나의 원소 첨가물이 가해진 매체를 포함한다. 일례로, 상변화 매체는 GeSbTe 계열의 합금 및 AgInSbTe 계열의 합금 중에서 선택된 어느 하나의 합금을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상변화 광디스크 초기화 방법에 대한 순서도이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명에 따른 상변화 광디스크 초기화 방법은 자외선 램프의 자외선 빔 유효 영역 내에 상변화 광디스크를 놓는 단계(S10), 및 상변화 광디스크의 비정질 기록층이 결정화되도록 자외선 램프에서 자외선 빔을 소정 시간 방출하는 단계(S20)를 포함한다.
이때, 자외선 빔을 소정 시간 방출시키는 단계에서는 상기 광디스크의 기판의 온도가 섭씨 100도를 초과하지 않도록 상기 자외선 빔의 출력을 50 ~ 1000㎽/10㎝로 제어한다.
또한, 상변화 광디스크 초기화 방법은 도 3b에 도시한 바와 같이 자외선 램프에서 자외선 빔을 저전력으로 소정 시간 방출시키는 동안에 비정질 기록층에 충격파를 주는 단계(S22)를 포함할 수 있다. 충격파는 1 ~ 10회 정도의 고 전력 펄스를 포함한다.
또한, 상술한 상변화 광디스크 초기화 방법은 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 자외선 램프에서 자외선 빔을 소정 시간 방출시키는 동안에 상기 광디스크를 회전시키는 단계(S30)를 더 포함할 수 있다. 이 단계를 수행하면, 일정 세기의 자외선 빔이나 고 전력 펄스가 비정질 기록층에 보다 균일하게 전달된다.
상술한 구성에 의해, 자외선 램프의 일정 세기의 자외선 빔이나 고 전력 펄 스에 의해 상변화 광디스크의 비정질 기록층이 결정화될 때 폴리카보네이트 기판이 열화되는 것을 방지한다. 또한, 대면적 상변화 광디스크를 짧은 시간 내에 초기화시킨다.
한편, 상술한 상변화 매체는 상변화 매체로서 우수한 특성을 가진 칼코지나이드(chalcogenide) 계열의 원소를 포함한 합금으로 형성된다. 또한, 상변화 매체는 Ge, Sb, Te, In, Sn, Ga 등의 원소를 주성분으로 하고, Ag, Bi 등의 몇몇 원소 첨가물이 가해진 매체를 포함한다. 예를 들면, 상변화 광디스크는 GeSbTe 계열의 합금이나 AgInSbTe 계열의 합금을 상변화 매체로 사용하는 광디스크를 말한다.
이와 같이, 본 발명은 기존에 전혀 보고되지 않은 방법으로 자외선 램프에 의해 자외선 파장대의 빛이 스퍼터링(Sputtering) 방법에 의해 비정질 구조로 증착된 기록층의 결정화에 핵심적인 역할을 한다는 것에 초점을 맞추고 있다. 이를 광보조 결정화(Photo-assisted Crystallization)로 정의할 수 있다. 이것은 기존의 레이저 가열(laser heating)에 의한 결정화와는 다르다. 다시 말해서, 상변화 기록층의 비정질 구조가 결정화하는 데 필요한 열적 상태는 비정질 상태와 물질에 따라 조금씩 다르지만, 일반적으로 용융점의 50% 온도 지점이다. 따라서, 상술한 바와 같이 자외선 빔(UV beam)에 의한 광보조 결정화의 경우 자외선 램프에 의해 열은 발생하지만, 공정 온도를 섭씨 100도 미만으로 조절할 수 있다. 그리고 비정질 기록 물질 입자 사이의 결합 상태에 자외선 빔이 영향을 미침으로 결정화를 야기할 수 있다. 이처럼, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 상변화 광디스크 초기화 방법에서는, 자외선 램프를 이용한 상변화 광디스크 초기화 방법의 일례로써, 10초 정도의 짧은 시간 동안 자외선 램프를 일정 세기로 유지시키거나(Constant wave), 자외선 램프의 저전력 램프 조사 중에 1 ~ 10회 정도로 펄스(Pulse)를 주어 결정화시키는 방법을 제공한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상변화 광디스크 초기화 장치에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 상변화 광디스크 초기화 장치(100)는 상변화 매체를 기록층으로 하는 광디스크의 비정질 기록층을 초기화하기 위하여 자외선 램프(110), 챔버(130) 및 제어부(140)를 구비한다.
구체적으로, 자외선 램프(110)는 대략 직경이 5 ~ 20㎜이고, 400㎚ 파장의 자외선 빔을 10 ~ 100% 방출시키는 것이 바람직하다. 이러한 자외선 램프(110)는 복수개가 자외선 램프 어레이를 형성하며, 챔버(130) 내에 고정 지지될 수 있다.
챔버(130)는 자외선 램프(110)의 자외선 빔 유효 영역(120) 내에 상변화 광디스크(200)가 놓여지도록 그 내부에 자외선 램프(110)를 적절하게 지지한다. 이로써, 자외선 램프(110)는 상변화 물질을 사용한 광디스크(200) 위쪽에 일정 거리 및 일정 간격으로 배열된다.
또한, 챔버(130)는 상변화 광디스크(200)이 놓여지는 회전판(132)을 구비한다. 회전판(132)는 표면상에 놓여진 상변화 광디스크(200)를 회전시킨다. 그리고, 챔버(130)는 자외선 램프(110)에서 방출되는 자외선 빔을 회전판(132) 위에 놓여진 상변화 광디스크(200)측으로 반사시키도록 그 내부가 금(gold) 코팅된 라운드 형태 의 내벽(134)을 구비한다. 내벽(134)에 코팅되는 재료는 금 이외에 반사율이 좋은 크롬, 니켈 등의 금속이나 알루미늄 산화물, 지르코늄 산화물 등의 산화물을 사용할 수 있다.
한편, 광디스크(200) 내의 기록층의 균일한 결정화를 위해서 자외선 램프(110)에서 적정 거리(자외선 빔의 유효 영역, 120) 내에 광디스크(200)가 위치하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 광디스크(200)의 직경이 25 ~ 150㎜인 경우, 본 발명에 채용되는 자외선 램프(110)의 직경은 5 ~ 20㎜이고, 400㎚ 파장의 자외선 파장이 10 ~ 100% 방출될 수 있는 램프가 적당하다. 그리고, 자외선 램프(110)와 회전판과의 거리는 5 ~ 30㎜ 정도로 유지하는 것이 적당하다. 또한, 초기화 균일도를 높이기 위해 자외선 조사(UV radiation) 중에 회전판은 60 ~ 600RPM의 속도로 회전하는 것이 적당하다.
제어부(140)는 전선 등의 도선(150)을 통해 챔버(130) 및 자외선 램프(110)에 연결된다. 기본적으로 제어부(140)는 자외선 램프(110)에 전원을 공급한다. 이를 위해, 제어부(140)는 자외선 램프(110)의 출력을 50 ~ 1000㎽/10㎝로 유지하기 위한 소정의 전력원을 구비할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 자외선 램프(110)이 저 전력 조사 중에 광디스크(200)에 펄스와 같은 충격파를 가하기 위한 펄스 조절기(142)를 구비할 수 있다. 이러한 경우, 본 발명에 따른 초기화 장치(100)는 일정 세기의 자외선 빔을 이용하거나 저 전력의 자외선 빔 조사 중에 고 전력의 펄스를 가하여 상변화 광디스크(200)를 초기화시킬 수 있다. 이와 같이, 제어부(140)는 전력원 및 펄스 조절기(power supply & pulse controller)를 구비할 수 있으며, 이러 한 구성에 의해 광디스크(200)의 기판의 온도가 100도를 넘지 않도록 하여 광디스크(200)의 기판의 열화를 방지하면서 광디스크(200)을 초기화시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 광디스크의 기록층을 초기 결정화를 위해 자외선 램프를 활용한 초기화 장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 자외선 램프 사용 시간이 짧고, 파워도 낮은 상태로 유지됨으로 광디스크의 온도 상승이 적으며, 광디스크를 초기화 하는데 10초 이하의 시간이 소요하므로 초기화 시간을 크게 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광디스크 초기화 장치에 채용가능한 자외선 램프의 배열 형태를 보여주는 도면이다.
도 5a는 둥근 링 형태의 자외선 램프를 적용한 자외선 램프 어셈블리를 보여준다. 도 5a를 참조하면, 가장 안쪽에 있는 자외선 램프(110a)에서부터 가장 바깥쪽에 있는 자외선 램프(110b)로 가면서 자외선 램프의 직경은 커진다. 램프들 사이의 거리는 5 ~ 20㎜ 정도로 유지할 수 있다. 현재의 광디스크의 크기를 고려하여 가장 안쪽에 위치한 자외선 램프(110a)의 직경은 20 ~ 30㎜으로 하고, 가장 바깥쪽에 위치한 자외선 램프(110b)의 직경은 120 ~ 150㎜로 조정한다. 그리고, 자외선 램프 어셈블리(160)는 전력원 및 펄스 조절기를 구비한 제어부(140)에 전원 공급선 등의 도선(150)에 의해 연결된다.
도 5b는 둥근 막대 형태의 자외선 램프를 적용한 자외선 램프 어셈블리를 보여준다. 도 5b를 참조하면, 자외선 램프간 간격은 5 ~ 20㎜이고, 각 램프의 길이는 120 ~ 150㎜이다. 이때, 자외선 램프는 그 직경이 5 ~ 20㎜인 것을 사용한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 상변화 기록층의 자외선에 의한 초기화 방법은 상술한 자외선 램프 어셈블리를 이용하여 다음의 두가지 방법으로 수행될 수 있다.
첫번째 방법은 일정 세기(constant wave)로 자외선 램프 빛을 쏘임으로 비정질 기록층을 초기화시키는 방법이다. 이 방법에서 자외선 램프의 출력(RF power)은 50 ~ 1000㎽/10㎝(램프 길이)로 조정된다. 이러한 램프 전력은 광디스크가 놓여지는 기판 또는 회전판의 1㎝ 위에서 10초 동안 조사하였을 경우 온도가 100도를 넘지 않는 조건에서 적당하게 결정된 것이다.
두번째 방법은 저전력 램프 조사 중에 5회 내외의 충격파(Pulse)를 주는 방법이다. 예를 들어 5 ~ 20초의 램프 작동 중에 펄스 조절기로 1 ~ 10회 순간적으로 고전력의 펄스를 주어 기록층의 초기화를 돕는 것이다. 램프에 의해 발생되는 에너지는 단위면적당 1/2CV2(V=voltage, C=capacitance)으로 표현될 수 있다. 1000V의 압력에서 램프의 C값이 100x10-6이라면, 약 50J의 에너지가 순간적으로 발생할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 초기화 방법 및 장치를 이용하여 GeSbTe계 합금을 기록층으로 가진 광디스크를 초기화 테스트한 후 얻은 XRD 분석 결과를 보여주는 도면이다.
도 6은 폴리카보네이트 기판에 상변화 물질인 GeSbTe(2:2:5)를 20㎚ 올린 후 자외선 펄스 파워(UV pulse power)(10초 동안 5회 실시)에 따른 결정 조직의 변화를 XRD 분석으로 얻어낸 결과이다. 도 6을 참조하면, 1500V나 1000V의 펄스 파워(B, C)보다 상대적으로 낮은 500V의 펄스 파워(D)에서도 기록층의 결정화가 발생했음을 알 수 있다. 여기서, 그래프 A는 자외선 빔을 이용하지 않는 경우를 나타낸다.
도 7은 일반적인 상변화 디스크의 구조로 박막을 적층시킨 후 XRD 분석을 실시한 것이다. 도 7을 참조하면, ZnS-SiO2 190nm / GeSbTe 16nm / ZnS-SiO2 25nm / Al 100nm / Polycarbonate substrate의 상변화 광디스크 구조에서도 낮은 펄스 파워(500V)(B)에서 기록층의 결정화(XRD 2 Theta 30도 부근에서 GeSbTe (200) peak)가 진행되었음을 알 수 있다. 여기서, 그래프 A는 자외선 빔을 이용하지 않는 경우를 나타낸다.
이상에서와 같이 상세한 설명과 도면을 통해 본 발명의 최적 실시예를 개시하였다. 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫번째로, 자외선 램프로 광디스크 표면을 대면적으로 한번에 초기화시킴으로 초기화를 위한 시간을 10초 이내로 크게 단축시킴으로 생산성 향상에 기여할 수 있다.
두번째로, 기존의 레이저 헤드를 이용한 초기화 장치가 매우 고가인 것을 감안하면, 본 발명에서 제시된 자외선 초기화 장비는 장비 제조 비용을 약 90%이상 절감할 수 있다.
세번째로, 디스크 표면을 대면적으로 일시에 초기화시키는 방법을 사용함으로 초기화 균일도를 향상시킬 수 있다.
네번째로, 초기화 공정에 의해 불필요한 오염, 결함 소스를 원천적으로 차단할 수 있기 때문에 디스크 제조에 있어 품질 경쟁력을 높일 수 있다.
Claims (21)
- 상변화 매체를 기록층으로 하는 광디스크에 소정 시간 자외선 빔을 방출시켜 상기 기록층을 초기화하는 자외선 램프; 및상기 자외선 램프에 전원을 공급하는 제어부를 포함하는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 자외선 램프를 지지하고 상기 제어부에 연결되는 챔버를 더 포함하는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 챔버의 내벽은 반사율이 좋은 금속 또는 산화물로 코팅되는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 반사율이 좋은 금속은 금, 크롬, 니켈 중 적어도 어느 하나의 금속을 포함하고, 상기 산화물은 알루미늄 산화물, 지르코늄 산화물 중 적어도 어느 하나의 산화물을 포함하는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 챔버는 상기 광디스크가 놓여지는 회전판을 구비하는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 챔버는 상기 자외선 램프와 상기 회전판과의 거리가 5 ~ 30㎜로 유지되고 상기 회전판이 60 ~ 600RPM의 속도로 회전되도록 형성되는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 자외선 램프는 직경이 5 ~ 20㎜이고, 400㎚ 파장의 상기 자외선 빔을 10 ~ 100% 방출시키는 것을 특징으로 하는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 자외선 램프는 둥근 링 형태 및 둥근 막대 형태 중 적어도 어느 하나의 형태의 램프가 복수개 배열된 자외선 램프 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 둥근 링 형태의 램프 어셈블리는 상기 챔버 중앙에서 외부 방향으로 갈수록 상기 자외선 램프의 직경은 커지며, 상기 자외선 램프 사이의 거리는 소정 간격으로 유지되는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 둥근 링 형태의 램프 어셈블리의 가장 안쪽의 자외선 램프의 직경은 20 ~ 30㎜이고, 가장 외측의 자외선 램프의 직경은 120 ~ 150㎜인 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 둥근 막대 형태의 램프 어셈블리의 램프들간 간격은 5 ~ 20㎜이고, 상기 램프들의 길이는 120 ~ 150㎜이며, 상기 램프들은 상기 제어부에 병렬 연결되는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 광디스크의 기판의 온도가 100도를 초과하지 않도록 하면서 상기 자외선 램프의 출력을 50 ~ 1000㎽/10㎝로 제어하는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 광디스크에 상기 자외선 빔을 소정 시간 방출시키는 동안 상기 자외선 램프에 충격파를 인가하기 위한 펄스 조절기를 더 구비하는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상변화 매체는 Ge, Sb, Te, In, Sn, Ga 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 원소를 주성분으로 하고, 상기 주성분에 Ag, Bi 중에서 선택된 적어도 하나의 원소 첨가물이 가해진 매체를 포함하는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상변화 매체는 GeSbTe 계열의 합금 및 AgInSbTe 계열의 합금 중에서 선택된 어느 하나의 합금을 포함하는 상변화 광디스크 초기화 장치.
- 상변화 매체를 기록층으로 하는 광디스크를 초기화하기 위하여 자외선 램프의 자외선 빔 유효 영역 내에 상기 광디스크를 놓는 단계; 및상기 기록층이 초기화되도록 상기 자외선 램프에서 상기 자외선 빔을 소정 시간 방출시키는 단계를 포함하는 상변화 광디스크 초기화 방법.
- 제 16 항에 있어서, 상기 자외선 빔을 소정 시간 방출시키는 단계는 상기 광디스크의 기판의 온도가 섭씨 100도를 초과하지 않도록 상기 자외선 램프의 출력을 50 ~ 1000㎽/10㎝로 제어하는 단계를 포함하는 상변화 광디스크 초기화 방법.
- 제 16 항에 있어서, 상기 자외선 램프에서 저 전력의 상기 자외선 빔을 소정 시간 방출시키는 동안에 상기 기록층에 충격파를 주는 단계를 더 포함하는 상변화 광디스크 초기화 방법.
- 제 16 항에 있어서, 상기 자외선 램프에서 상기 자외선 빔을 소정 시간 방출시키는 동안에 상기 광디스크를 회전시키는 단계를 더 포함하는 상변화 광디스크 초기화 방법.
- 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상변화 매체는 Ge, Sb, Te, In, Sn, Ga 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 원소를 주성분으로 하고, 상기 주성분에 Ag, Bi 중에서 선택된 적어도 하나의 원소 첨가물이 가해진 매체를 포함하는 상변화 광디스크 초기화 방법.
- 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상변화 매체는 GeSbTe 계열의 합금 및 AgInSbTe 계열의 합금 중에서 선택된 어느 하나의 합금을 포함하는 상변화 광디스크 초기화 방법.
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