KR900006958B1 - 추기형 광기록 매체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

추기형 광기록 매체의 제조방법

제1도는 종래의 추기형 광디스크의 도식적 단면도.

제2도는 본 발명을 설명하기위한 물리적 모델도.

제3도는 본 발명의 추기형 광디스크의 도식적 단면도로서, 제3도(a)는 광디스크 제조직후의 상태도, 제3도(b)는 반도체 레이저에 의해 기록한 후의 상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

a : 순수Cu층 b : Pc층

c : SiO₂유리층 d : 소성 변형된 순수Cu층

e : 연소된 Pc호울.

본 발명은 추가 기록형 광기록 매체의 제조방법에 관한 것으로, 특히 광디스크에 사용할 경우 보관이 편리하고 정보기록 방식이 간단하며 미세한 기계적 기포에 의한 복제가 가능하고, 비트주위에 불규칙한 형상이 형성되지 않아서 높은 신호대 잡음(S/N)비를 얻올 수 있는 광기록 매체의 제조방법에 관한 것이다.

현재까지 연구되어지고 실용화 되어온 추기형 광기록 매체는 주로 제거방식(ablation type)을 사용하여 비트를 기록하도록 되어 있었고, 이러한 구조의 광디스크를 제1도에 도시하였다.

제1도에서 1은 프리트랙(Pre-Track)이 있는 곳으로서 기록되어진 정보를 판독할 때에 에러율을 감소시키기 위하여 미리 기판에 형성하여 둔다. 3은 실제로 광기록이 이루어지는 활성층이고, 그 재료는 지금까지 주로 텔루르(Te)를 사용하여왔다. 이 텔루르를 기판에 증착시키는 과정은 전자빔을 사용하여 텔루르 판(tablet)을 증발시키는 중기법이나 또는 스퍼터링을 사용하여 텔루르 타게트로 부터 Te 원자를 때어내어 기판에 접착시키는 두가지 방법에 의해 이루어져 왔다. 2는 활성층 보호막으로써 예를를면 SiO₂,AlN,Si₃N₄등의 재료를 가지고, 활성층을 증착했던 과정과 동일한 스퍼터링에 의하여 피복한다. 이 보호막은 활성층의 보호 및 레이저빔을 효과적으로 흡수하기위한 것이다. 5는 기판으로써 사출성이 좋고, 레이저빔 입사시의 복굴절성에 의한 S/N 비의 감소를 위하여 폴리카보네이트(Pc)를 사용하여 왔고, 향후 추세도 거의 Pc 기판으로 확정되어 가고 있는 추세이다. 4는 Te가 제거된 후 가스가 저장되는 공간이다.

이하 상기 각층의 제조 과정을 설명한다.

먼저 기판은 5.25 인치의 직경을 가진 디스크 형태이며, 가끔 12인치 직경의 디스크도 생산을 한다. 기판의 재료는 Pc를 사용하고, 고온 플라스틱 사출 성형기로서 4μm 폭의 프리트랙을 10μm 간격으로 미리제작된 금형에 의하여 스탱핑함으로써 제조된다. 기록막 및 보호막은 제도된 Pc 기판에 전자빔을 증발 또는 스퍼터링을 함으로써 제조되고 기록막의 두꼐는 약 4000 정도, 보호믹의 두꼐는 5400 정도로 하였다. 다음에 반도체 레이저를 이용하여 프리트랙내에 비트를 형성하고 이 비트가 신호화 된다. 이 비트는 레이저빔에 의하여 소각된 Te 기록막의 호울(hole)로서 형성된다.

이와 같이 구성된 종래의 추기형 광디스크는 다음과 같은 문제점을 가진다.

첫째로, 프리트랙(Pre-Track) 내에 비트(bit)를 기록하기가 힘들다.

둘째로, 기록된 비트의 리딩(reading)이 힘들고, 리딩시에 신호의 에러가 많으며, 그 이유는 기록비트의 형태가 불규칙적인 때문이다.

셋째로, 기록비트의 보관이 힘들다. 즉, 보호막의 손상이 발생되기 쉽다.

넷째로, 기록 막 재료인 Te가 레이저빔 에너지 흡수를 너무 많이 하게되어 기판손상을 초래한다. 본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것이며, 기존의 방식과 전혀 상이한 새로운 방법을 개발한 것이다.

본 발명의 새로운 제조방법은 종래의 기록막과 보호막 등의 개념을 벗어나서 한층이 바로 기록막과 보호막의 역할을 겸하도록 한 것이다.

또한 기록 및 재생방식은 오직 광디스크 표면상에 형성되는 돌기에 의존하게 된다. 돌기가 생성되는 과정은 기질층의 바로위에 존재하는 Pc 중합층에 의하여 유리층과 Pc층을 열가압 방식에 의하여 열접합시키고, 그 위에 순수 Cu층을 증착시킨 후에 레이저빔에 의하여 Pc층을 태워서 가스가 발생하여 돌기형의 비트가 형성됨으로써 보흐막을 필요로 하지 않는 광기록 매체를 형성할 수 있게 하는 것이다. 그리고 제2도에 본 발명을 설명하기 위한 물리적 모델이 표시되어 있다.

제2도에서 제시된 본 발명의 설명도에서 σ는 중합층이 레이저빔에 의하여 녹을때에 발생되는 내부응력이며, 내부로 벡터(Vector)방향이 향해져 있다. 이때 σ를 지배하는 인자는 △p이고, 이 △p는 중합층이 녹을때의 가스발생에 의해서 생기는 압력차이며, 금속층의 탄성한계를 넘어서면서 소성변형을 발생시켜서 결국 마이크로 비트가 형성된다.

또한 도면에서 R은 소성변형되어 돌기된 금속층의 곡률반경이다.

이와같이 발생된 돌기는 기록비트의 재생시에 재생레이저빔의 굴절률을 변화시키게 되어 결과적으로 돌기부분과 비돌기부분을 구분하여 신호를 읽을 수 있게 된다. 상기 돌기 발생시의 구동력인 △p를 수식으로 표현하면

가 된다.

본 발명의 돌기형(Bubble type)재생방식의 추기형광 디스크의 제조과정을 다음에 예시한다. SiO₂유리를 직경 5.25인치로 도려내어 기재를 준비하고, 상기 유리기재의 두께는 0 .7mm이었다. SiO₂유리의 절단은 1KW 고성능 CO₂레이저를 사용하였다. 폴리카보네이트판의 경우도 상기 SiO₂유리와 동일한 크기로 고성능 CO₂레이저로 절단하였으며, Pc 기재의 절단시의 고성능 CO₂레이저의 출력은 1OW로 낮추어 실시하였다. 그리고 Pc 기재는 0.4mm 두께의 판재였다. 유리기재/Pc 기재를 열가압 방식에 의하여 10W의 압축프레스에 의하여 약 2초간 열접착 시킨다. 이때의 온도는 80℃이고 양면가압 방식을 채택하였다.

다음에 본 발명의 제조과정중 마지막과정인 동금속층의 증착과정은 일방향 흐름 방식에 의하여 0.lmm두께로 동타브렛을 이용하여 전자빔에 의하여 증착하게 되며, 이때 증착비율은 50A/sec의 속도로 하였다. 이 금속층의 접착성 검사를 위하여 3M의 스커치 테이프로 시험하였던 바 층의 박리가 발생하지 않았으며, 접착성이 양호한 것으로 잔단되었다.

상기 4개의 과정을 거쳐서 제조하는 추가기록형 광디스크의 도식적인 단면을 제3도(a)에 도시하였고, 제3도(b)에는 반도체 레이저에 의하여 기록된 비트의 모양을 도시하였다.

기록에 사용된 반도체 레이저는 830mm의 파장을 선택하였고, 이때의 레이저 출력은 15mW 대의였다.

도면에서 a는 순수 Cu층, 두께 0.lmm이고, b는 폴리카보네이트층(Pc층) 두께 0.4mm이고, c는 SiO₂유리층 두께 0.7mm이고, d는 소성변형된 순수 Cu층, e는 연소된 Pc 호울을 나타낸다. 그리고 소성변형된 순수 Cu층(d)과 연소된 Pc호울(e)사이에 혹색으로 색칠한 부분은 Pc가 타서 생긴 가스를 표시한 것이다.

상기와 같이 제조된 본 발명의 추기형 광기록 매체가 제공됨으로써 다음과같은 효과를 얻을 수 있게 된다.

가) 종래의 추기형 광디스크 제조방식보다도 제조가 간편하다.

나) 기존의 추기형 광디스크에 있는 보호막이 뷸필요하게 된다. 즉 기록금속층이 보호층의 작용효과를 가지게 된다.

다) 기록 비트가 깨끗하므로 재생시에 SNR이 높아서 레이저 디스크 등에 사용할때 고성능의 음질과 고성능의 화상도를 얻을 수 있다.

라) 금속돌기의 기록비트는 사출소성이 좋은 재질로 되어 있어 복제가 가능하며, 이것이 가장 큰 효과이고, 1회의 디스크 제조에 의해 다수의 디스크의 제조가 가능하며, 경제적으로 효용성이 크다.

Claims (1)

1. SiO₂유리층(c)과 폴리카보네이트층(b)을 열가압방식에 의하여 열접합시키고, 폴리카보네이트층위에 순수 Cu층(a)을 증착시킨 후 레이저빔을 주사하여 폴리카보네이트층을 태우므로서 발생하는 가스에 의하여 돌기형의 비트를 형성하는 것을 특징으로 하는 추기형 광기록 매체의 제조방법.

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