KR20080039756A - 다층 기록 매체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20080039756A
KR20080039756A KR1020060107470A KR20060107470A KR20080039756A KR 20080039756 A KR20080039756 A KR 20080039756A KR 1020060107470 A KR1020060107470 A KR 1020060107470A KR 20060107470 A KR20060107470 A KR 20060107470A KR 20080039756 A KR20080039756 A KR 20080039756A
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타오 홍
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삼성전자주식회사
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Abstract

기존의 다층 구조를 변화시키지 않으면서 제조 측면과 비용 측면에서 효과적으로 두 종류의 주요 미러 효과를 방지하기 위해 특정한 간격층 두께와 반사율을 가지는 다층 기록 매체 및 제조 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 적어도 다섯 개의 기록층을 가지는 다층 기록 매체는 기록층에 포커스되는 빔이 반사로 인해 미러 층에 대응되는 다른 기록층에 포커스되는 것을 방지하기 위해 적어도 두개의 간격층이 다른 간격층들의 두께와 다른 두께를 가지며, 또한 상기 적어도 두개의 간격층은 입사빔으로부터 두번째 및 세번째 멀리 떨어져 있는 간격층이며, 상기 두번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께는 2차 미러 효과에 의한 영향을 없애기 위해 세번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께 보다 두껍게 설정된다.

Description

다층 기록 매체 및 그 제조 방법{Multi-layer recording medium and method for manufacturing the same}
도 1은 종래 기술에 따른 다층 기록 매체의 구조,
도 2는 동일한 간격의 기록층을 구비한 종래의 다층 기록 매체의 구조.
도 3a 내지 도 3c는 종래의 기술에 따른 미러 효과를 감소시키기 위한 다층 기록 매체의 구조,
도 4는 간격층 두께와 bER 사이의 관계를 나타내는 그래프,
도 5a 내지 5c는 두 종류의 미러 효과를 설명하기 위한 다이어그램,
도 6은 6개 기록층을 가지는 다층 기록 매체에서 미러 효과에 따라 미러 효과 계수 대 디스크 반사율의 그래프,
도 7은 디스크 반사율의 증가에 따라 L0미러 효과 영향을 보여주는 그래프,
도 8은 본 발명에 따라 6개 기록층을 가진 기록 매체의 일 예,
도 9는 2차 미러 효과와 CNR의 영향을 고려하여 본 발명에 따른 6개 기록층을 가진 기록 매체에서의 디스크 반산율의 최적화를 나타내는 그래프,
도 10은 본 발명에 따라 6개 기록층을 가진 기록 매체의 다른 예.
본 발명은 기록 매체에 관한 것으로, 보다 상세히는 다층 구조의 기록 매체의 각 기록층 사이에 미러 효과에 의한 신호 특성의 열화를 방지하는 다층 기록 매체에 관한 것이다.
현재 단일층 구조의 기록 매체의 저장 용량을 증가시키기 위하여, 레이저 빔을 단파장화하고 고개구수의 대물렌즈를 이용하여 초해상 근접장 구조의 기록 매체 나 다층 구조의 기록 매체에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구의 결과로, 청자색 레이저 다이오드 및 0.85의 개구수(NA)를 갖는 대물렌즈를 이용하여 각 레이어마다 약 25GB의 저장 용량을 갖는 다층 구조의 블루레이(Blu-ray) 디스크를 구현한 바 있다. 상기 블루레이 디스크는 약 2시간 분량의 HDTV화질의 프로그램을 저장하거나 표준적인 고화질 TV의 경우 약 13시간 분량의 프로그램의 저장할 수 있다.
다층 기록 매체는 종래의 광픽업을 이용한 읽기 및/또는 쓰기에 있어서 단일층의 광디스크와 하위 호환성을 가진다는 점에서 저장 용량을 증가시키는 데 여러가지 장점이 있다. 이러한 다층 기록 매체는 듀얼층 DVD-ROM(Read-Only) 디스크, ROM/RAM(Rewritable) 디스크, WO(Write-Once) 디스크, 및 RAM/RAM 디스크 등의 다양한 형태의 매체로 발전하였다. 상기 다층 기록 매체는 단일층의 기록 매체에 비하여 거의 N배(N은 기록층의 수)의 저장 용량을 가지게 된다.
상기 다층 기록 매체 구조를 형성하는데 있어서, 각 간격층(spacer layer)의 두께 및 반사율은 상기 기록 매체의 신호 특성을 결정하는 중요한 요소이다. 간격층은 인접한 기록층들 사이의 층으로 정의된다. 상기 간격층은 각 기록층 사이의 크로스토크를 방지하기 위하여 충분한 두께를 가져야 하며, 또한 광검출기에서 검출되는 신호가 소정 크기 이상이 되도록 각 기록층의 반사율이 매칭될 필요가 있다. 또한, 다층 기록 매체에서는 구면 수차(spherical abberation)를 보상하기 위하여, 전체 층의 총 두께가 빔 확장기(beam expander)와 같은 보상 수단의 보상 범위 내의 값이어야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 다층 기록 매체의 일 예를 나타낸 도면이다. 여기서, 상기 다층 기록 매체는 4층 구조를 갖는 일회 기록형(WO) 디스크 구조로서, 데이터가 기록/재생되는 층은 테릴륨(Te)이 도핑된 산화 팔라듐(Pd)층, 즉 Te-O-Pd 층이다.
도 1을 참조하면, 종래의 다층 기록 매체는 인접 기록층으로부터의 크로스토크를 감소시키기 위하여 각 기록층 사이에 20㎛ 두께의 간격층을 포함한다. 상기 각 기록층 사이의 간격층의 두께는 동일하다. 이로 인해, 다른 기록층에서 반사된 빔이 포커싱되는 미러 효과에 의하여 크로스토크가 증가하는 결과를 초래한다. 동일한 간격의 기록층을 구비한 종래의 다층 기록 매체를 간략히 나타낸 도 2를 참조하여 상기 미러 효과에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 2에서 W1 내지 W4는 각 기록층 사이의 간격(간격층의 두께)으로서 W1 내지 W4의 크기는 동일하다. 기록층 4에 기록된 소정의 데이터를 재생하기 위해서 빔을 입사하여 상기 기록층 4에 빔을 포커싱하는 경우를 가정한다. 이와 같은 경 우, 입사빔은 상기 기록층 4의 a지점에 포커싱되는 한편, 각 기록층 사이의 동일한 간격으로 인해서 상기 기록층 3에서 반사된 빔이 기록층 2의 b 지점에서 포커싱될 뿐만 아니라, 상기 기록층 2에서 반사된 빔이 기록층 0의 c 지점에서도 포커싱된다. 이로 인해, 상기 a지점에서의 신호 뿐만 아니라, b지점 및 c지점에서의 신호로 인해 재생 신호가 열화되는 미러 효과가 발생한다. 이와 같이, 미러 효과(mirror effect)란 어느 기록층의 데이터 재생을 위해 다층 구조의 기록 매체의 어느 한 층에 빔을 포커싱 하였을 때, 반사된 빔이 다른 기록층에서 포커싱되는 것을 말한다. 이하, 본 명세서에서는 상기 반사된 빔이 포커싱되는 다른 층을 "미러층"이라고 정의하기로 한다. 예를 들어, 도 2의 경우에 있어서, 기록층 2 및 기록층 0이 기록층 4에 대한 미러층에 해당한다.
상기 미러 효과는 재생하고자 하는 기록층 이외에도 다른 기록층으로부터도 소정의 신호가 검출되게 되므로 신호의 품질을 떨어뜨리고, 큰 크로스토크를 유발시키는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 일본 공개특허공보 제2001-155380호 및 일본공개특허공보 제2004-213720호에서는 도 3a 내지 3c에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 다층 기록 매체를 제안한 바 있다.
도 3a 및 도 3b는 미러 효과를 감소시키기 위한 종래의 기술에 따른 다층 기록 매체의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3a를 참조하면, 미러 효과를 감소시키기 위하여 도 3a의 경우에는 상기 입사되는 빔의 방향을 기준으로 입사빔으로부터 멀어지는 방향으로 각 기록층 사이의 간격이 점점 감소하도록 구성하였으며, 도 3b의 경우에는 상기 입사되는 빔의 방향을 기준으로 입사빔으로부터 멀어지는 방향으로 각 기록층 사이의 간격이 점점 증가하도록 구성하였다. 이로 인해, 어느 한 기록층에 포커싱되는 빔이 다른 기록층에 포커싱되지 않도록 구성함으로써 미러 효과를 제거할 수 있다. 도 3c를 참조하면, 기록층 사이의 거리는 미러 효과를 제거하기 위해 다음과 같이 설정된다.
Da<Db, Db>Dc 이고, Da>Dc 또는 Da=Dc 또는 Da<Dc
Da>Db, Db<Dc 이고 Da>Dc 또는 Da=Dc 또는 Da<Dc
이러한 경우에, 위에서 설명한 바와 같은 종류의 미러 효과는 줄어들 수 있다. 그러나, 종래의 다층 기록 매체의 구조는 몇가지 단점이 있다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 첫째, 구면 수차의 보상은 고려되지 않았다. 위에서 설명한 바와 같이, 다층 기록 매체의 전체 두께는 소정 값보다 작아야 한다. 간격층의 두께가 한쪽 방향으로만 증가하는 다층 기록 매체 구조에서는, 다층 기록 매체의 전체 두께는 구면 수차의 보상을 위한 범위를 벗어날 수 있다.
둘째, 서로 다른 두께의 간격층을 가진 종래의 다층 기록 매체의 제조는 복잡하고 비용이 많이 든다. 도 3을 참조하면, 미러 효과는 전체적으로 줄어들지 않는다. Da=Dc 일 때 또다른 종류의 미러 효과가 여전히 존재한다. 그리고 미러 효과와 디스크 반사율 사이의 관계는 고려되지 않았다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 기존의 다층 구조를 변화시키지 않으면서 제조 측면과 비용 측면에서 효과적으로 두 종류의 주요 미러 효과를 방지하기 위해 특정한 간격층 두께와 반사율을 가지는 다층 기록 매체 및 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징은, 적어도 세 개의 층을 가지는 다층 기록 매체에 있어서, 기록층에 포커스되는 빔이 반사에 의해 다른 기록층에 포커스되는 것을 방지할 수 있도록 인접한 기록층들 사이에 있는 하나의 간격층 두께가 다른 간격층들의 두께와 다른 것이다.
상기 다른 두께를 가지는 간격층은 입사 빔으로부터 두 번째로 멀리 있는 간격층인 것이 바람직하다.
상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께는 16 μm 인 것이 바람직하다.
상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께가 제조상의 오차로 인해 다른 간격층의 두께와 동일해지는 것을 방지하기 위해, 상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께는 제조 두께 오차보다 적어도 두 배 이상 더 큰 것이 바람직하다.
상기 다층 기록 매체의 반사율은 CNR 및 2차 미러 효과 영향을 고려하여 최적화되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 특징은 적어도 다섯 개의 기록층을 가지는 다층 기록 매체에 있어서, 기록층에 포커스되는 빔이 반사로 인해 미러 층에 대응되는 다른 기록층에 포커스되는 것을 방지하기 위해 적어도 두개의 간격층이 다른 간격층들의 두께와 다른 두께를 가지며, 또한 상기 적어도 두개의 간격층은 입사빔으로부터 두번째 및 세번째 멀리 떨어져 있는 간격층이며, 상기 두번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께는 2차 미러 효과에 의한 영향을 없애기 위해 상기 세번째 멀리 떨어져 있는 간 격층의 두께 보다 두껍게 설정되는 것이다.
상기 두번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께는 16 μm, 상기 세번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께는 12μm 인 것이 바람직하다.
상기 간격층들의 두께 범위는 9 μm에서 20 μm 인 것이 바람직하다.
상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께가 제조상의 오차로 인해 다른 간격층의 두께와 동일해지는 것을 방지하기 위해, 상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께는 제조 두께 오차보다 적어도 두 배 이상 더 큰 것이 바람직하다.
상기 다층 기록 매체에는 입사빔이 각 기록층에 포커스될 때 각 기록층에서 동일한 반사율을 가질수 있는 조건하에서 실현될 수 있는 최대 반사율을 갖도록 기록층을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 다층 기록 매체의 최대 반사율은 다음과 같은 등식:
Figure 112006080220608-PAT00001
(N은 기록층의 수, Ri는 각 기록층의 반사율, Ai는 각 기록층의 흡수율)으로 계산될 수 있는 것이 바람직하다.
상기 디스크 반사율은 5% 보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 또다른 특징은, 적어도 다섯 개의 기록층을 가지는 다층 기록 매체를 제조하는 방법에 있어서, 기록층에 포커스되는 빔이 반사로 인해 미러 층에 대응되는 다른 기록층에 포커스되는 것을 방지하기 위해 적어도 두개의 간격층이 다른 간격층들의 두께와 다른 두께를 가지며, 상기 두번째 멀리 떨어져 있는 간격 층의 두께는 2차 미러 효과에 의한 영향을 없애기 위해 세번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께 보다 두껍게 설정되도록 형성하는 단계를 포함하는 것이다.
이제, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
한편, 본 발명에 따른 다층 기록 매체에 있어서, 각 기록층 사이의 간격층은 다양한 구조로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 간격층은 유전체층이나 기록 보조층 등의 다양한 층으로 설정될 수 있다. 본 발명에서는 상기 간격층이 어떠한 구성을 갖는지에 중점을 두지 않고, 미러 효과를 방지하기 위한 상기 기록층 사이의 거리, 즉 상기 간격층의 두께 및 반사율 등을 설정하는 데에 초점을 맞춘다. 본 발명에 따른 사상은 다양한 구조의 다층 기록 매체에 적용될 수 있을 것이다.
다층 구조의 기록 매체는 총 N 개의 기록층을 구비한 것으로 가정한다. 여기서, 상기 N 개의 기록층 사이에는 기록 매체의 기록/재생 방식에 따라서 기록/재생을 위한 유전체층이나 보조층 등의 다양한 층이 포함될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.
기록층 사이의 층들을 총칭하여 간격층(spacer layer)으로 정의한다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 간격층의 두께, 즉 상기 기록층 사이의 거리를 적절히 설정하여 미러 효과를 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 기록 및/또는 재생을 위한 레이저 빔이 조사되는 쪽으로부터 가장 먼 쪽의 기록층부터 0부터 N-1의 정수를 부여하여, 가장 먼 쪽의 기록층을 기록층 0, 가장 가까운 쪽의 기록층을 기록층 N-1와 같이 정의한다. 또한, Ri는 기록층 i의 반사율(reflectivity), Ti는 기록층 i의 투과율(transmissity)로 정의한다.
미러 효과는 재생하고자 하는 데이터가 기록되어 입사 빔이 포커싱되는 기록층(이하, "재생층"이라 한다)과 미러층이 대칭적인 구조를 가지는 경우 발생한다. 다시 말해서, 재생층에 입사된 빔이 다른 기록층에 의하여 반사되어 미러층에 포커싱되는 경우 크로스토크가 발생한다.
저장 용량을 증대시키기 위해 다층 구조에서 각 층마다 33GB의 저장 용량을 가지는 블루 레이 디스크는 PRML(Partial Response Maximum Likelihood) 기술이 채용되어 개발되었다. 용량이 층마다 33GB 로 증대될 때 bER(Bit Error Rate)은 층마다 25GB에서 일반적으로 채용되는 지터 대신에 재생 신호의 특성을 나타내기 위한 파라미터로서 채용된다. 본 발명은 재생 신호의 특성을 나타내기 위해 지터 대신 bER을 채용한다.
무엇보다도 최대 간격층 두께는 인접한 층으로부터의 층간 크로스토크를 억제하기 위해 설정되어야 한다. 도 4는 간격층 두께와 bER 사이의 관계를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 간격층 두께가 작으면 매우 높은 bER 값을 나타내기 때문에 심각하게 인접 층들로부터 층간 크로스토크가 발생하는 것을 알 수 있다. 간격층 두께가 9 μm 보다 크면 bER 값은 변하지 않고, 이것은 인접층들로부터 층간 크로스토크를 억제하기 위한 최소 간격층 두께가 대략 9 μm 임을 의미한다. 콜리메이터 렌즈, 빔 확장기(beam expander), 액정 크리스탈과 같은 보상 요소들의 구면 수차 보상 범위를 고려하면, 간격층 두께는, 기록층의 수가 6보다 더 클 때 특히 제한을 갖는다. 일반적으로 간격층 두께는, 다층 디스크가 6 개 이상의 기록층을 가 질 때 9-20 μm 범위에 있다. 적절하게 간격층의 두께를 설정하는 경우에도 제조 오차로 인해 간격층 두께가 의도된 바와는 다르게 형성될 수 있으므로 이를 고려하여야 한다. 즉, 단순히 제조상의 오류에 의하여 주 미러층의 효과가 제거되지 못한 경우에는 다시 간격층의 두께를 설정하여 미러 효과를 제거하도록 한다.
다층 기록 매체에서, 미러 효과는 재생 신호를 저하시키는 중요한 요소가 된다. 다층 기록 매체 구조에서, 간격층 두께는 미러 효과의 영향을 억제하도록 설정되어야 한다. 일반적으로 재생 신호에 영샹을 주는 기록층의 두가지 주요 미러 효과가 있다. 하나는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 입사빔이 두개의 다른 기록층 L1과 L2에 의해 반사되어 실제 포커스된 기록층 L0로부터 재생된 광과 동일한 경로로 전파해가는 1차 미러 효과이다. 나머지는, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 입사빔이 다른 세 개의 기록층 L1, L2, L3에 의해 반사되어 실제 포커스된 기록층 L0로부터 재생된 광과 동일한 경로로 전파해가는 2차 미러 효과이다.
도 5a, 5b, 5c를 참조하면, 인접한 간격층 두께가 같을 때 1차 미러 효과가 발생한다. 이것은, 기록층 L0와 L1 사이의 거리가 기록층 L1과 L2 사이의 거리와 동일하다는 것을 나타낸다. 2차 미러 효과는, 기록층 L0와 L1 사이의 거리가 기록층 L2와 L3 사이의 거리와 동일할 때 발생된다. 이러한 두가지 종류의 미러 효과를 없애기 위해서는 서로 다른 간격층 두께가 설정되어야 한다.
미러 효과 계수 α는 미러 효과로 인해 반사된 빔과 데이터를 재생하기 위해 빔이 실제 포커스된 기록층으로부터 반사된 빔간의 강도 비율로 정의된다. 미러 효과 계수 α는 미러 효과로부터 얼마나 많은 크로스토크가 나오는지를 정성적으로 보여준다. 예를 들어, 다층 기록 매체가 도 5a 내지 5c에 도시된 바와 같이 4개의 기록층 L0, L1, L2, L3를 가지고, R0-R3, T0-T3, A0-A3를 각각 각 층의 반사율, 투과율, 흡수율이라고 할 때, 1차 미러 효과의 미러 효과 계수 α1은 다음과 같은 등식이 될 수 있다.
식 1
Figure 112006080220608-PAT00002
2차 미러 효과의 미러 효과 계수 α2는 다음과 같은 등식이 될 수 있다.
식 2
Figure 112006080220608-PAT00003
입사 빔이 각 기록층에 포커스될 때, 동일한 강도(동일한 디스크 반사율)를 가진 반사 빔이 다층 기록 매체에서 얻어져야 하기 때문에, 각 기록층의 반사율은 다음과 같은 방법에 의해 디스크 반사율에 의해 계산될 수 있다.
디스크 반사율이 Rv, 다층 기록매체가 N개의 층 L0, L1, ...LN-1을 가지고, 각 기록층들의 반사율, 투과율, 흡수율이 각각 R0-RN-1, T0-TN-1, A0-AN-1이라고 가정하면, 각 기록층의 반사율은 다음과 같은 등식에 의해 계산될 수 있다.
식 3
Figure 112006080220608-PAT00004
미러 효과 계수 α는 디스크 반사율에 의해 계산될 수 있다.
식 1 및 식 2로부터, 디스크 커버층으로부터 멀리 떨어져있는 바닥층의 미러 효과 영향은 디스크 커버층에 가까운 상위층의 영향보다 훨씬 강한 것을 알 수 있다.
도 6은 6개의 기록층을 가진 다층 기록 매체에서 미러 효과에 따라 디스크 반사율 대 L0-L3(L4와 L5는 미러 효과가 없음)의 미러 효과 계수의 그래프이다. 도 6을 참조하면, L0의 미러 효과 계수는 L2 나 L3의 미러 효과 계수보다 훨씬 크고, 이것은 L0의 미러 효과의 영향이 크다는 것을 의미한다. 이와 같이 상위 기록층의 미러 효과 영향은 무시할 수 있을 정도로 작기 때문에 다층 기록 매체 구조에서 하나 또는 두개의 바닥층들의 미러 효과만을 고려해 볼 수 있다. 이와 같은 방법으로 해서 다층 기록 매체의 구조는 상위 기록층들에서는 동일한 간격층을 가지도록 단순화시킴으로써 제조상 편의성을 증대시키고 비용을 절약할 수 있다.
도 6은 또한 디스크 반사율의 증가에 따라 미러 효과 계수가 증가하는 것을 보여준다. 따라서 각 기록층의 반사율을 감소시키는 것이 신호 특성의 저하를 감소시킬 수 있는 하나의 방법이 될 수 있다. 그러나, 반사율을 감소시키면, 재생 신호의 CNR(Carrier to noise ratio) 이 감소된다는 단점을 가진다. 따라서, CNR과 미러 효과 영향을 고려하여 최적화된 반사율과 간격층 두께 설정을 얻을 수 있 다.
도 7은 디스크 반사율 감소에 따라 CNR 감소를 고려하지 않을 때 디스크 반사율의 증가에 따라 재생 신호가 악화되는 것을 보여준다. 그리고 이것은 디스크 반사율이 클 때 L0의 미러 효과 영향이 심각하다는 것을 의미한다. 따라서 이러한 기록층에서의 미러 효과의 영향을 억제할 필요가 있다.
미러 효과 영향을 줄이기 위해 두가지 방법이 있다. 하나는, 서로 다른 간격층 두께를 채용하는 것이고, 다른 하나는, 디스크 반사율 감소에 따라 미러 효과 영향이 감소하므로 디스크 반사율을 제한하는 것이다. 그러나 각 방법은 각각 단점을 가진다. 즉, 서로 다른 간격층 두께를 채용하는 것은 디스크 제조상 복잡성을 증가시키고, 디스크 반사율을 감소시키는 것은 상대적으로 나쁜 CNR을 초래하여 재생 신호의 특성에 영향을 준다.
이상 설명한 바와 같이 다층 기록 매체에서 바닥층의 미러 효과만이 재생 신호의 특성에 많은 영향을 끼치므로, 바닥층의 미러 효과 영향만을 제거하는 것을 고려할 수 있다. CNR을 고려하여 반사율 최적화와 미러 효과를 결합함으로써 하나 또는 두개의 간격층 두께만을 다른 간격층 두께와 다른 다층 기록 매체에 대해 상대적으로 단순한 디스크 구조를 얻을 수 있다.
다층 기록 매체의 기록층들중에서 바닥층의 미러효과만이 재생 신호의 특성에 영향을 끼치고, 상위층들의 미러 효과 영향은 무시할 정도로 작기 때문에 다층 기록 매체에서 모든 미러 효과를 제거하는 것은 효율적이지 않다. 또한 다층 기록 매체의 각 기록층이 동일한 반사율을 가지는 조건하에서는 그 다층 기록 매체가 몇 개의 층으로 이루어졌다고 하더라도 기록층 0과 기록층 1의 미러 효과만이 재생 신호의 특성에 영향을 많이 준다는 것이 밝혀졌다.
도 8은 본 발명에 따라 6층 기록 매체의 디스크 구조의 일 예이다.
도 8을 참조하면, 입사 빔으로부터 두 번째로 멀리 떨어져 있는 하나의 간격층 만이 다른 간격층과는 다른 두께를 가진다. 바람직하게는, 상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께는 16 μm 이다. 이때 다른 두께를 가지는 간격층의 두께가 제조상의 오차로 인해 다른 간격층의 두께와 동일해지는 것을 방지하기 위해, 상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께는 제조 두께 오차보다 적어도 두 배 이상 더 큰 것이 바람직하다. 또한, 상기 다층 기록 매체의 반사율은 CNR 및 2차 미러 효과 영향을 고려하여 최적화되는 것이 바람직하다. 즉, 기록층 0과 기록층 1에서 1차 미러 효과가 제거되었지만 기록층 0의 2차 미러 효과는 여전히 존재한다. 따라서, 2차 미러 효과 영향과 CNR 영향을 고려하면 재생 신호의 특성에서 기록층 0의 2차 미러 효과 영향을 억제하기 위해 디스크 반사율을 최적화하는 것을 고려해야 한다.
도 9는 디스크 반사율과 bER 간의 관계를 나타내는 그래프로서, 최적화된 디스크 반사율이 약 3%라는 것을 보여준다. 디스크 반사율이 증가할 때, 2차 미러 효과의 영향의 증가로 인해 bER은 악화된다. 그리고 디스크 반사율이 감소할 때 CNR의 감소에 의해 bER은 또한 악화된다.
도 10은 본 발명에 따라 6층 기록 매체의 디스크 구조의 다른 예이다. 도 10을 참조하면, 입사빔으로부터 두 번째 및 세 번째로 멀리 떨어져있는 간격층만이 각각 16μm, 12 μm로 두께가 설정되고, 나머지 간격층들은 모두 10μm 이다.
그러나 상기 간격층들의 두께는 반드시 도 10에 도시된 예에 한정되는 것은 아니고 바람직하게는 두 번째 및 세 번째로 멀리떨어져있는 간격층의 두께 범위는 9 μm에서 20 μm 인 것이 바람직하다. 또한 이때 상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께가 제조상의 오차로 인해 다른 간격층의 두께와 동일해지는 것을 방지하기 위해, 상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께는 제조 두께 오차보다 적어도 두 배 이상 더 큰 것이 바람직하다.
도 10에 도시된 예에서는 기록층 0과 기록층 1의 1차 미러 효과 및 2차 미러 효과의 영향이 모두 제거된다. 이러한 경우에 기록층 0과 기록층 1의 미러 효과 영향이 제거되고, 다른 층들의 미러 효과는 무시할 수 있는 정도이기 때문에 다층 기록 매체에서 얻어질 수 있는 최대 반사율이 더 나은 CNR을 얻기 위해 채용될 수 있다.
다층 기록 매체에서 얻어질 수 있는 최대 반사율은 다음과 같은 등식으로 계산될 수 있다.
Figure 112006080220608-PAT00005
여기서, N은 기록층 0, 기록층 1, ...기록층 N-1을 가진 다층 기록 매체의 층 수이고, Ri는 각 기록층의 반사율, Ai는 각 기록층의 흡수율이다. 6층 기록 매체에서 기록층 흡수율이 10% 이고, 커버층 반사율 및 흡수율이 각각 5%, 2%라고 하면, 최대 반사율은 약 5% 이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면 미러 효과가 상당히 제거될 수 있는 다층 기록 매체가 얻어질 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 미러 효과에 현저히 영향을 주는 단지 하나 또는 두개의 간격층 두께만을 변화시키고, 1차 및 2차 미러 효과에 의해 신호 질의 악화를 방지하기 위해 미러 효과와 CNR간의 관계를 고려하여 디스크 반사율이 최적화되기 때문에 다층 기록 매체의 구조는 단순해질 수 있다.

Claims (19)

  1. 적어도 세 개의 층을 가지는 다층 기록 매체에 있어서,
    기록층에 포커스되는 빔이 반사에 의해 다른 기록층에 포커스되는 것을 방지할 수 있도록 인접한 기록층들 사이에 있는 하나의 간격층 두께가 다른 간격층들의 두께와 다른 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다른 두께를 가지는 간격층은 입사 빔으로부터 두 번째로 멀리 있는 간격층인 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께는 16 μm 인 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께가 제조상의 오차로 인해 다른 간격층의 두께와 동일해지는 것을 방지하기 위해, 상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께는 제조 두께 오차보다 적어도 두 배 이상 더 큰 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다층 기록 매체의 반사율은 CNR 및 2차 미러 효과 영향을 고려하여 최적화되는 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
  6. 적어도 다섯 개의 기록층을 가지는 다층 기록 매체에 있어서,
    기록층에 포커스되는 빔이 반사로 인해 미러 층에 대응되는 다른 기록층에 포커스되는 것을 방지하기 위해 적어도 두개의 간격층이 다른 간격층들의 두께와 다른 두께를 가지며, 또한 상기 적어도 두개의 간격층은 입사빔으로부터 두번째 및 세번째 멀리 떨어져 있는 간격층이며, 상기 두번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께는 2차 미러 효과에 의한 영향을 없애기 위해 상기 세번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께 보다 두껍게 설정되는 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 두번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께는 16 μm, 상기 세번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께는 12μm 인 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
  8. 제6항에 있어서, 상기 간격층들의 두께 범위는 9 μm에서 20 μm 인 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께가 제조상의 오차로 인해 다른 간격층의 두께와 동일해지는 것을 방지하기 위해, 상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께는 제조 두께 오차보다 적어도 두 배 이상 더 큰 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 다층 기록 매체에는 입사빔이 각 기록층에 포커스될 때 각 기록층에서 동일한 반사율을 가질수 있는 조건하에서 실현될 수 있는 최대 반사율을 갖도록 기록층을 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 다층 기록 매체의 최대 반사율은 다음과 같은 등식:
    Figure 112006080220608-PAT00006
    (N은 기록층의 수, Ri는 각 기록층의 반사율, Ai는 각 기록층의 흡수율)
    으로 계산될 수 있는 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 디스크 반사율은 5% 보다 작은 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
  13. 적어도 다섯 개의 기록층을 가지는 다층 기록 매체를 제조하는 방법에 있어서,
    기록층에 포커스되는 빔이 반사로 인해 미러 층에 대응되는 다른 기록층에 포커스되는 것을 방지하기 위해 적어도 두개의 간격층이 다른 간격층들의 두께와 다른 두께를 가지며, 상기 적어도 두개의 간격층은 입사빔으로부터 두번째 및 세번째 멀리 떨어져 있는 간격층이며, 상기 두번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께는 2차 미러 효과에 의한 영향을 없애기 위해 상기 세번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께 보다 두껍게 설정되도록 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 두번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께는 16 μm, 상기 세번째 멀리 떨어져 있는 간격층의 두께는 12μm 인 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체의 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 간격층들의 두께 범위를 9 μm에서 20 μm 사이에 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체의 제조 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께가 제조상의 오차로 인해 다른 간격층의 두께와 동일해지는 것을 방지하기 위해, 상기 다른 두께를 가지는 간격층의 두께는 제조 두께 오차보다 적어도 두 배 이상 더 크도록 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체의 제조 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 다층 기록 매체에는 입사빔이 각 기록층에 포커스될 때 각 기록층에서 동일한 반사율을 가질수 있는 조건하에서 실현될 수 있는 최대 반사율을 갖도록 기록층을 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 다층 기록 매체의 최대 반사율은 다음과 같은 등식:
    Figure 112006080220608-PAT00007
    (N은 기록층의 수, Ri는 각 기록층의 반사율, Ai는 각 기록층의 흡수율)
    으로 계산될 수 있는 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체의 제조 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 디스크 반사율은 5% 보다 작도록 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체의 제조 방법.
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