KR20100043761A - 광기록매체 - Google Patents

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KR20100043761A
KR20100043761A KR1020080102941A KR20080102941A KR20100043761A KR 20100043761 A KR20100043761 A KR 20100043761A KR 1020080102941 A KR1020080102941 A KR 1020080102941A KR 20080102941 A KR20080102941 A KR 20080102941A KR 20100043761 A KR20100043761 A KR 20100043761A
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이영상
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Abstract

본 발명은 기판을 포함하는 광기록매체에 있어서, 상기 기판은 상기 기판의 외곽 에지 영역에 경사면을 포함하는 광기록매체를 제공한다.
광기록매체, 경사면

Description

광기록매체{Optical Recording Medium}
본 발명은 광기록매체에 관한 것으로, 보다 자세하게는 기판의 외곽 에지영역에 경사면을 포함하는 광기록매체에 관한 것이다.
동화상 및 정지 화상을 포함한 비디오 신호, 오디오 신호 및 컴퓨터 데이터 정보를 종합적으로 다루는 멀티미디어 시대의 도래와 함께 CD 및 DVD를 비롯한 각종 디스크 등의 광기록매체가 이미 폭 넓게 보급되고 있다. 최근에는 광기록매체를 모바일폰, 디지털 카메라, 방송 및 영화의 기록 매체로 응용되고 이다.
이러한 광기록매체에는 재생전용 광기록매체(Read-only memory:ROM)와 정보를 오직 한번 기록할 수 있는 추기형(Recordable) 광기록매체, 반복해서 정보를 쓰고 읽고 지우기가 가능한 반복기록형(Rewritable) 광기록매체가 있다.
상기 추기형 광기록매체의 기록 메커니즘은 a) 기록물질이 연소(burning)되어 피트(pit)가 생성되거나, b) 기록물질이 변형(decomposition)되면서 부피가 팽창하여 피트가 생성되거나, c) 기록층이 용융된 다음 고체화 되면서 새로운 상(phase)이 생성되거나, d) 이종 물질의 접촉면에서 반응에 의한 새로운 물질이 생성되는 것(예로 규화물, 게르마늄화물, 안티몬화물) 등이 있다.
또한, 상기한 매커니즘이 복합적으로 발생할 수도 있다. 복합적인 매커니즘에 의해 기록마크가 생성되는 경우로서 레이저빔이 광기록매체에 조사되면 기록층 내의 제1물질과 제 2 물질이 상태변화를 일으키며 혼합되어 기록층 주위와 광학적 특성이 다른 물질이 생성되는 경우가 있다.
이러한 경우는 기록물질의 변화된 광학적 특성에 의해 데이터가 기록되고, 기록전과 기록후의 변화된 광학적 특성에 의해 반사율의 변화로서 상기 기록된 데이터가 판독될 수 있다.
최근에는 고화질의 비디오 데이터와 고음질의 오디오 데이터를 장시간 동안 기록하여 저장할 수 있는 고밀도 광기록매체로서 블루레이 디스크(Blu-ray Disc, BD)가 개발되고 있다.
BD는 650nm 파장의 적색 레이저를 사용하는 DVD보다 조밀한 450nm 파장의 청색 레이저를 사용한다. BD는 약 25GB에 해당하는 데이터를 저장할 수 있어 약 4.7GB를 저장할 수 있는 DVD에 비해 월등한 양의 데이터를 저장할 수 있다.
본 발명은 표면이 균일한 광기록매체를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광기록매체는 기판을 포함하는 광기록매체에 있어서, 상기 기판은 상기 기판의 외곽 에지 영역에 경사면을 포함할 수 있다.
상기 경사면은 상기 기판의 외곽 방향으로 경사질 수 있다.
상기 경사면의 높이는 0 초과 50㎛이하일 수 있다.
상기 경사면은 상기 기판의 중심으로부터 58.5mm 초과되는 영역으로부터 시작될 수 있다.
상기 경사면의 수평 길이는 0 초과 1.5mm 미만일 수 있다.
상기 기판 상에 유전층, 보호층, 기록층, 커버층 및 하드코팅층을 더 포함할 수 있다.
BD-R(blu-ray Recordable), BD-RE(blu-ray Rewritable) 또는 BD-ROM(blu-ray read only memory) 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 광기록매체는 표면이 균일한 광기록매체를 제 공하여, 광기록매체의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광기록매체에 대한 실시예들을 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광기록매체의 구조를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광기록매체(100)는 기판(110), 상기 기판(110) 상에 위치하는 반사층(120), 상기 반사층(120) 상에 위치하는 기록층(130), 상기 기록층(130) 상에 위치하는 유전층(140), 상기 유전층(140) 상에 위치하며, 커버층(152) 및 코팅층(154)을 포함하는 수지층(150)을 포함할 수 있다.
여기서, 설명하는 광기록매체는 BD-R(Blu-ray Recordable)일 수 있다.
기판(substrate, 110)은 광기록매체의 물리적 형상을 지지하는 역할을 한다. 기판(110)은 세라믹, 유리, 수지 등이 일반적으로 사용될 수 있으며, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)를 사용하는 것이 바람직할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
기판(110)은 일면에 기록층을 구비할 수 있도록 1.1mm의 두께로 이루어질 수 있으며, 기판(110)의 면은 일정하게 패턴된 돌출부와 홈을 포함할 수 있다.
상기 반사층(120)은 기록층(130) 내의 다중 반사 조건을 조절하여 레이저의 흡수 및 반사, 열의 흡수, 전달 및 방출의 균형을 조절할 수 있다.
반사층(120)은 금(Au), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 철(Fe), 크롬(Cr), 은(Ag) 또는 이들의 합금(Ag-alloy)으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 반사층(120)은 스퍼터링(sputtering) 또는 이온 도금(ion plating)으로 형성될 수 있으며, 70 내지 100nm의 두께로 형성될 수 있다.
상기 반사층(120) 상에 기록층(130)이 위치할 수 있다.
기록층(130)은 단일층으로 이루어질 수 있으나, 이중층 이상으로 이루어질 수도 있다. 여기서는 단일층으로 이루어진 것을 도시하였다.
기록층(130)을 이루는 물질들은 주로 빛을 흡수하여 그 흡수된 빛 에너지가 열에너지로 변환되어 발열할 수 있는 물질로 이루어져 있으며, 또한 반응을 일으켜 광학적 컨트라스트를 발현시킬 수 있다.
기록층(130)은 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb), 은(Ag), 비스무스(Bi), 텔루륨(Te) 및 티타늄(Ti) 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
기록층(130)은 405nm 파장 및 0.8 내지 1.0의 개구수를 가지는 레이저 광을 통해 정보가 기록될 수 있다.
또한, 기록층(130)은 스퍼터링법 또는 이온 도금법으로 형성될 수 있으며, 3 내지 25nm의 두께로 형성될 수 있다.
유전층(140)은 일반적으로 광학 굴절율이 큰 물질을 사용하는데, 유전 층(140)의 두께조절을 통해 다중반사 조건을 쉽게 조절함으로써 원하는 컨트라스트를 얻을 수 있다.
유전층(140)의 재료로는 물리적 화학적으로 안정한 것, 즉, 기록층들보다 융점 및 연화 온도가 높고 기록층 재료와 고용체를 형성하지 않는 물질들을 사용할 수 있다. 예를 들어, Al2O3, SiOx, Ta2O5, MoO3, WO3, ZrO2, ZnS, AlNx, BNx, SiNx, TiN, ZrN, PbF2 및 MgF2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
한편, 유전층(140)은 기록층(130) 상에 위치함으로써, 고온에 의한 플라스틱의 손상을 막아줄 수 있다.
또한, 유전층(140)은 기록층(130)과 반사층(120) 사이에 더 형성될 수 있으며, 기록층에서 반사층으로 열이 방출되는 속도를 조절함으로써 기록파워 및 기록된 마크의 모양을 조절할 수 있다.
유전층(140)은 스퍼터링법 또는 이온 도금법으로 형성될 수 있으며, 15 내지 80nm의 두께로 형성될 수 있다.
수지층(150)은 커버층(152) 및 코팅층(154)을 포함할 수 있다.
커버층(152)은 기록층(130)에 기록된 데이터를 보호하기 위한 것으로, 데이터를 읽기 위한 광 파장 대역에 대하여 충분한 광 투과성을 가져야 한다.
커버층(152)은 UV 수지로 이루어질 수 있다. UV 수지로는 예를 들어, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리스티렌(polystyrene, PS) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
커버층(152)은 투명한 플라스틱 시트를 투명한 접착제(자외선 경화수지) 또는 PSA(Pressure sensitive adhesive)를 이용하여 부착하거나, 투명한 수지를 스핀 코팅법으로 형성될 수도 있으며, 95 내지 100㎛의 두께로 형성될 수 있다.
여기서, 커버층(152)의 두께 균일도는 약 2~3% 이내의 오차를 확보해야만 한다. 이는, BD가 트랙 간격이 좁고 레이저의 초점 사이즈가 작기 때문에 기록층 상부의 커버층의 두께가 일정하게 유지되어야만 디스크에 기록된 데이터를 정확하게 인식할 수 있기 때문이다.
커버층(152) 상에 코팅층(154)이 위치할 수 있다.
코팅층(154)은 하드 코팅층일 수 있으며, 광기록매체의 표면에 스크래치가 발생하는 역할을 할 수 있다.
코팅층(154)은 UV 수지로 이루어질 수 있다. UV 수지로는 예를 들어, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리스티렌(polystyrene, PS) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
여기서, 코팅층(154)은 스핀 코팅법으로 형성될 수 있으며, 3 내지 5㎛의 두께로 형성될 수 있다.
일 실시 예로, 전술한 수지층(150)은 95㎛의 두께로 커버층(152)을 형성하고, 5㎛의 두께로 코팅층(154)을 형성하여 총 100㎛의 두께로 형성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광기록매체를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광기록매체(200)는 전술한 광기록매체(200)와는 달리, BD-RE(Blu-ray Rewritable)일 수 있다.
하기에서는 전술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 광기록매체(100)와 중복되는 기판(210), 반사층(220), 기록층(250)과 커버층(282) 및 코팅층(284)을 포함하는 수지층(280)의 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 광기록매체(200)는 반사층(220)과 기록층(250) 사이에 하부 유전층(230) 및 하부 계면층(240)을 더 포함하고, 기록층(250)과 수지층(280) 사이에 상부 계면층(260) 및 상부 유전층(270)을 더 포함할 수 있다.
상기 하부 계면층(240)과 상부 계면층(260)은 그 상하부의 층을 구성하는 원소의 상호 확산을 억제하기 위해 설치된 질화물 또는 탄화물의 박막이며, 예컨대 일반식 X-O나 X-O-N으로 표시되는 재료일 수 있다. 단, X는 게르마늄(Ge), 크롬(Cr), 실리콘(Si), 알루미늄(Al) 및 텔루리움(Te)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이러한 하부 계면층(240)과 상부 계면층(260)이 포함됨으로써, 기록층(250)을 구성하는 원소와 상부 유전층(270) 및 하부 유전층(230)을 구성하는 원소와의 상호 확산이 억제되어, 기록 소거의 반복 특성이 향상될 수 있다.
한편, 기록층(250)은 결정 상태와 비정질 상태와의 사이에서 구조 변화를 일 으키는 물질을 사용할 수 있다. 이러한 물질들로는 텔루리움(Te), 인듐(In), 안티몬(Sb) 등을 주성분으로 하는 재료이며, 예를 들어, Te-Sb-Ge, Te-Ge, Te-Ge-Sn, Te-Ge-Sn-Au, Sb-Se, Sb-Te, Sb-Se-Te, In-Te, In-Se, In-Se-Te, In-Sb, In-Sb-Se, In-Se-Te 등을 들 수 있다.
이러한, 기록층(250)은 통상 비정질 상태로 성막되고, 레이저 광 등의 에너지를 흡수하여 결정화하여 광학 정수(굴절률(n), 감쇠 계수(k))가 변하여 정보가 기록되고, 결정화 상태에서 다시 비정질 상태로 변화하면서 정보가 지워질 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광기록매체를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광기록매체(300)는 기판(310), 기판(310) 상에 위치하는 반사층(320), 반사층(320) 상에 위치하며 커버층(332) 및 코팅층(134)을 포함하는 수지층(330)을 포함할 수 있다.
여기서 설명하는 광기록매체(300)는 BD-ROM(blu-ray read only memory)일 수 있다.
기판(substrate, 310)은 광기록매체의 물리적 형상을 지지하는 역할을 한다. 기판(310)은 세라믹, 유리, 수지 등이 일반적으로 사용될 수 있으며, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)를 사용하는 것이 바람직할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
기판(310)은 일정하게 패턴된 돌출부와 홈으로 나타나는 피트로써 데이터가 기록되어 있을 수 있다.
상기 반사층(320)은 정보의 재생을 위한 레이저의 흡수 및 반사, 열의 흡수, 전달 및 방출의 균형을 조절할 수 있다.
반사층(320)은 금(Au), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 철(Fe), 크롬(Cr), 은(Ag) 또는 이들의 합금(Ag-alloy)으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 반사층(320)은 스퍼터링(sputtering) 또는 이온 도금(ion plating)으로 형성될 수 있으며, 70 내지 100nm의 두께로 형성될 수 있다.
상기 반사층(320) 상에 수지층(330)이 위치할 수 있다. 수지층(330)은 커버층(332) 및 코팅층(334)을 포함할 수 있다.
커버층(332)은 기록된 데이터를 보호하기 위한 것으로, 데이터를 읽기 위한 광 파장 대역에 대하여 충분한 광 투과성을 가져야 한다.
커버층(332)은 UV 수지로 이루어질 수 있다. UV 수지로는 예를 들어, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리스티렌(polystyrene, PS) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
커버층(332)은 투명한 플라스틱 시트를 투명한 접착제(자외선 경화수지) 또는 PSA(Pressure sensitive adhesive)를 이용하여 부착하거나, 투명한 수지를 스핀 코팅법으로 형성될 수도 있다.
여기서, 커버층(332)의 두께 균일도는 약 2~3% 이내의 오차를 확보해야만 한다. 이는, BD가 트랙 간격이 좁고 레이저의 초점 사이즈가 작기 때문에 기록층 상 부의 커버층의 두께가 일정하게 유지되어야만 디스크에 기록된 데이터를 정확하게 인식할 수 있기 때문이다.
커버층(332) 상에 코팅층(334)이 위치할 수 있다. 코팅층(334)은 하드 코팅층일 수 있으며, 광기록매체의 표면에 스크래치가 발생하는 역할을 할 수 있다.
코팅층(334)은 UV 수지로 이루어질 수 있다. UV 수지로는 예를 들어, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리스티렌(polystyrene, PS) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 4a 및 도 4b는 전술한 실시 예들의 따른 광기록매체를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4a을 참조하면, 광기록매체(300)는 기판(410) 및 수지층(420)을 포함할 수 있다. 여기서는, 본 발명의 특징을 부각시킬 수 있도록 전술한 반사층, 기록층, 유전층 등의 다른 기능층들에 대한 설명과 도면 표기를 생략하기로 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 기판(410)은 상기 기판(410)의 외곽 에지 영역(E)에 경사면(S)을 포함할 수 있다.
일반적으로 광기록매체(400)는 반지름이 60mm인 원형으로, 본 발명의 에지 영역(E)은 기판(410)의 중심(C)으로부터 58.5mm 이격된 1.5mm의 폭을 가진 영역일 수 있다. 이러한 에지 영역(E)은 통상적으로 정보가 기록되지 않는 영역일 수 있다.
보다 자세하게, 도 4a의 A영역을 확대한 도 4b를 참조하면, 상기 에지 영역(E)에 형성된 경사면(S)은 기판(310)의 중심(C)으로부터 외곽 방향으로 경사진 구조일 수 있다.
상기 경사면(S)은 도면과 같이, 직선으로 이루어진 경사일 수도 있고, 곡면으로 이루어진 경사일 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
일반적으로, 광기록매체의 제조 공정을 살펴보면, 기판 상에 스핀 코팅(spin coating)법으로 수지층을 형성하게 되는데, 스핀 코팅법의 특성 상 광기록매체의 에지 영역에서 수지층의 두께가 두꺼워지게 된다.
즉, 광기록매체의 표면이 균일하지 않고 에지 영역에서 돌출되어 있다면, 추후 광픽업장치에서 정보를 검출하기 위해 광기록매체를 회전시켰을 때, 광기록매체가 진동하게 되어 정확한 영역의 정보를 검출하기 어렵게 된다.
따라서, 본 발명에서는 기판(410)의 외곽 에지 영역(E)에 경사면(S)을 형성하여, 추후, 수지층(420)을 형성할 때, 수지층(420)이 두꺼워지는 만큼을 경사면(S)을 통해 완화시켜 광기록매체의 표면을 균일하게 평탄화시킬 수 있다.
여기서, 상기 경사면(S)의 높이(H)는 0 초과 50㎛ 이하일 수 있다. 경사면(S)의 높이(H)가 0을 초과하면, 추후 형성되는 수지층의 두께를 평탄하게 하는 이점이 있고, 경사면(S)의 높이(H)가 50㎛ 이하이면, 경사면(S)의 높이(H)가 높아 수지층이 함몰되는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 상기 경사면(S)의 수평 길이(W)는 0 초과 1.5mm 미만일 수 있다. 경사면(S)의 수평 길이(W)가 0을 초과하면, 추후 형성되는 수지층의 두께를 평탄하게 하는 이점이 있고, 경사면(S)의 수평 길이(W)가 1.5mm 미만이면, 경사면(S)이 정보 기록 영역에 위치하게 되어 추후 정보 기록의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 광기록매체는 기판의 외곽 에지 영역에 경사면을 구비함으로써, 표면이 균일한 광기록매체를 제공할 수 있는 이점이 있다.
이에 따라, 광기록매체의 정보 재생 동작 중 에러가 나는 것을 방지하여, 신뢰성이 우수한 광기록매체를 제공할 수 있는 이점이 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광기록매체를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광기록매체를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광기록매체를 나타낸 도면.
도 4a는 본 발명의 실시 예들에 따른 광기록매체를 간략하게 나타낸 도면이고, 도 4b는 도 4a의 A 영역을 확대한 확대도.

Claims (7)

  1. 기판을 포함하는 광기록매체에 있어서,
    상기 기판은 상기 기판의 외곽 에지 영역에 경사면을 포함하는 광기록매체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 경사면은 상기 기판의 외곽 방향으로 경사진 광기록매체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 경사면의 높이는 0 초과 50㎛이하인 광기록매체.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 경사면은 상기 기판의 중심으로부터 58.5mm 초과되는 영역으로부터 시작되는 광기록매체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 경사면의 수평 길이는 0 초과 1.5mm 미만인 광기록매체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기판 상에 유전층, 보호층, 기록층, 커버층 및 코팅층을 더 포함하는 광기록매체.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 광기록매체는 BD-R(blu-ray Recordable), BD-RE(blu-ray Rewritable) 또는 BD-ROM(blu-ray read only memory) 중 어느 하나인 광기록매체.
KR1020080102941A 2008-10-21 2008-10-21 광기록매체 KR20100043761A (ko)

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