KR930004333B1 - 광 정보 기록재료 - Google Patents
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Abstract
내용 없음
Description
제 1(a) 도 및 제 1(b) 도는 본 발명의 광정보 기록재료에 레이저로 기록되는 것을 보인 도식적인 미세구조로서, 제 1(a) 도는 할로겐 재료가 증발된 상태를, 제 1(b) 도는 I2가 분리된 상태를 각각 보인 것이다.
제 2 도는 발명 광정보 기록재료의 반사도차이를 비교하여 보인 도표로서, 제 2(a) 도는 할로겐 재료가 증발된 경우를, 제 2(b) 는 I2가 분리된 경우를 각각 보인 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,1' : 레이저조사방향 2,2' : 레이저조사부분
3,3' : 레이저비조사부분
본 발명은 광정보 기록재료에 관한 것으로, 특히 온도변화에 의하여 할로겐 원소+금으로 분리되는
등의 할로겐 원소등으로 구성된 할로겐화 금화합물을 이용하여 제조공정을 간소화시키고 S/N의 감소를 방지할 수 있게한 광정보 기록재료에 관한 것이다.
통상적으로 광정보 기록재료는 크게 두가지 형태로 분류할 수 있는 바, 그 기술구성을 설명하면 다음과 같다.
1. Te(Tellurium)-based 광기록 재료.
Te를 기본으로 한 광정보 기록박막에는 한번의 기록만 가능한 WORM(Write Once Read Many) Type 및 기록후 새로운 정보저장을 위하여 기록정보를 지을 수 있는 Eraseble Type으로 나눌 수 있다.
1) WORM Type
WORM Type 기록박막은 Te Only 또는 Te-Ge등의 단원계 또는 2원계를 사용하며, 박막제조방법은 증착(evaporation) 또는 스퍼터링(Sputtering) 방법이다.
2) Erasable Type
Eraseble Type는 Te-TeO2의 2원계가 대부분이고, Te-TeO2의 2원계에 제 3의 원소를 첨가시킨 3원계 기록박막 재료가 개발중에 있다.
상기한 바와같은 Te-based 광기록매체는 전술한 바와같이 주로 증착법을 이용하여 Te, TeO2및 기타 합금요소(alloying clements) PMMA 또는 유리기판(Glass substrate)에 코팅한 것으로, 열 소오스(thermal source)를 2-3개 사용하는 멀티-소오스(multi-source)방식을 채택한다.
2. 광자기 기록매체
광자기 기술을 이용한 광정보 기록매체는 광기술 및 자기기술의 집적체로서 1960년대초 MnBi기록재료로 시작되었으며, 1970년대에 들어서면서 레이저를 다방면으로 이용할 수 있는, 반도체 레이저가 활성화되고 있으며, 이에 사용되는 재료로서는 RE(Rare Earth)-TM(Transition Metal)의 2원계-4원계까지 연구개발중에 있다.
상기한 바와같은 광자기 기록매체로서 가장 많아 연구되는 성분들은 Tb-Co, Tb-Fe-Co, Fe-Co 등으로서, 제조기술은 스퍼터링방법이며, 스퍼터링시에는 Tb-Co, Fe-Tb-Co, Fe-Co등의 합금 또는 단원소 타케트를 Ar원소로 직접 충격(bombarding)시켜 PMMA 또는 유리기판에 사이 원소들을 코팅하게 된다.
이에 사용되는 타케트 재료는 용융상태, 소결상태를 거쳐 일정한 크기로 제조된다.
그러나 상기한 바와같은 광정보 기록재료중 1. Te-based광기록 재료는 제조원가는 낮은 이점이 있으나, 선천적으로 산화에 약한 chalcogenide계 원소의 성질에 의하여 기록정보의 보존이 용이하지 못한 단점이 있으며, 이의 개선을 위하여 제 3, 제 4의 원소를 첨가하여야 하는데, 제 3, 제 4의 원소를 첨가할 경우에는 재현성이 불량하고 균일특성을 얻지 못하는 등의 문제점이 있었다. 또한 2, 광자기 기록매체는 산화성에 의하여 기록정보의 유지가 힘들고 S/N가 저하되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명의 광정보기록 재료로서 Te-beaed재료 및 RE-TM재료를 탈피하여 할로겐화 금화합물을 이용한 것으로, 상기한 할로겐화 금재료는 일정온도에 이르게 되면 할로겐 원소와 금으로 분리되는 원리를 이용하여 할로겐 원소와 금으로 분리되는 반응에 의하여 정보가 기록되게 하고, 분리되지 않은 할로겐화 금화합물 부분과 할로겐 원소 및 금으로 분리된 부분사이의 반사도 차이를 이용하여 정보를 재생할 수 있도록 함으로써 광정보 기록재료의 제조공정을 간소화시키고, 외부의 환경에 안정한 금의 사용에 따라서 S/N의 감소를 방지할 수 있게 한 것인 바, 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 할로겐화 금 재료로서 AnCl, AnBr, AuI이 있으며, 상기한 할로겐화 금을 이루는 할로겐 원소인 Cl, Br, I등과 같은 원소는 금과의 친화력이 Cl〉I〉Br로서 각각 틀리므로 금과 분리되는 온도가 각각 틀리게 된다.
상기한 금과의 친화력에 따른 분리에 필요한 열에너지를 필요온도로 환산하여 계산해보면 반응에 따라서 다음과 같이 나타났다.
상기한 반응식(1)(2)(3)에서 알 수 있듯이 금과의 친화력이 가장 좋은 경우가 AuCl이고, 이때 필요한 온도는 170℃이다.
또한, (1)(3)의 반응에서는 분리된 할로겐 원소가 기화되어지고, (2)의 반응에서는 동시에 존재하며 분리된다.
따라서 상기한 AuCl, AuI, AuBr의 재료를 광디스크에 이용할 때(1)(3)의 경우에는 기화가스를 보관할 에어갭(air gap)이 필요하고, (2)의 경우에는 에어갭이 불필요하다는 것을 알 수 있다.
상기한 바와같은 본 발명의 광정보 기록재료의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.
제 1(a) 도 및 제 1(b) 도는 레이저로 기록후 표출되는 기록층이 도식적인 미세구조를 보인 것으로, 제 1(a) 도는 앞에 설명한 (1)(3)반응의 경우이고, 제 1(b) 는 (1)반응의 경우이다. 제조방법은 스퍼터링 공정(supttering process)을 이용하였으며, 스퍼터링시 사용되는 타케트는 각각 AuCl, AuI, AuBr을 사용하였고, 스퍼터링의 조건은 Ar압력을 3mTorr로 하여 총 두께가 1000Å이 되도록 증착하였다.
이때 모체의 기판(substrate)은 유리(glass)를 사용하였다. 실제로 할로겐화 금 재료가 온도 및 부식분위기, 산화분위기등이 주위환경에 대하여 상당히 안정되므로 기존의 Si3N4, SiO2, AIN등의 보호막 증착이 불필요하며, 따라서 기존의 제조방법에 비하여 제조공정이 간소화되며, 또한 아에 따른 제조원가의 절감이 가능한 이점이 있는 것이다.
상기한 바와같은 본 발명에 의한 광정보 기록재료의 평가 및 결과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 레이저 광선과의 반응성 평가를 살펴보면, 본 발명의 광정보 기록재료는 비교적 단파장의 반도체 레이저와 반응성이 크므로 780nm파장의 반도체 레이저 광선을 그 출력을 2-19mW로 주사하여 각기 다른 (1)(2)(3)반응이 각각 발생되었다.
보다 상세히 설명하면 제 1(a) 도는 레이저 기록시 Br2, Cl2의 할로겐 재료가 증발된 상태를, 제 1(b)는 레이저 기록시 I2가 따로 분리된 상태를 상태를 각각 보인 것으로, 1,1'는 레이저 조사방향을 2,2'는 레이저 조사부분을, 3,3'는 레이저 비조사부분을 나타낸 것이며, 상기한 레이저 조사부분(2)(2')과 비조사부분(3)(3')과의 반사도를 비교하여 보면, 제 2(a) 도에 도시한 바와같이, Br2, Cl2증발부분 반사도를 R1이라 하고, 모재의 반사를 R0이라 할 경우에 도표에 표시된 반사도(R1/R0)를 알 수 있으며, 제 2(b) 도에 도시한 바와같이, I2가 분리된 부분의 반사도를 R2라 하고, 모재의 반사도를 R0이라 할 경우에 도표에 표시된 반사도(R2/R0)을 알 수 있었다.
따라서 반사도의 차이가 약 70%임을 알 수 있으며, 반도체 레이저의 출력이 5mW-8mW일때 반사도의 차이가 가장 큰 것을 알 수 있다.
한편, 70℃, 95% RHRoom Humidity)의 내환경성 실험에서는 해수분위기에서 100시간 가열후, 반사도에 따른 재생 신호의 S/N을 측정해본 결과 실제 광디스크에 사용시에는 거의 문제가 되지않는 약 1~2%의 가소가 있음을 알 수 있었다.
이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 광기록 재료의 제조공정이 간단하여 이에따른 작업시간이 단축되고 제조원가가 절감되는 이점이 있으며, 선천적으로 외부의 환경에 안정한 금에 할로겐 원소를 첨가하여도 이 성질이 유지되므로 환경변화 및 시간경과에 따른 기록 비트(bit)의 변화가 없어 S/N의 감소가 거의 없게되는 효과가 있다.
Claims (2)
- 반도체 레이저를 이용하여 정보를 기록 및 재생할 수 있는 공정보 기록재료에 있어서, 상기 광정보 기록재료가 일정온도로 가열함에 따라 할로겐 원소+금으로 분리되는 반응에 의하여 정보가 기록되고, 분리된 부위와 분리되지 않은 부위의 반사도 차이로 정보가 재생되는 할로겐화 금화합물로 된 것을 특징으로 하는 광정보 기록재료.
- 제 1 항에 있어서, 상기 할로겐화 금화합물의 할로겐 원소가 Cl, Br, I인 것을 특징으로 하는 광정보 기록재료.
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| KR900008465A (ko) | 1990-06-03 |
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