KR20030094051A

KR20030094051A - 광기록재생방법과 광기록매체

Info

Publication number: KR20030094051A
Application number: KR10-2003-0034739A
Authority: KR
Inventors: 이노우에히로야스; 미시마고지; 아오시마마사키; 히라타히데키; 우츠노미야하지메; 아라이히토시; 다나카요시토모
Original assignee: 티디케이가부시기가이샤
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2003-12-11
Also published as: TWI256629B; EP1403857A2; CN1469362A; TW200307925A; JP2004296056A; KR100678301B1; US7136343B2; EP1403857A3; US20030235134A1

Abstract

본 발명은 광기록재생방법과 광기록매체에 관한 것으로서, 광기록매체(10)는 기판(12)상에 유전체재와 기록보조재를 혼합하여 형성된 기록층(18)을 갖고, 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔을 조사하여 기록보조재 및/또는 유전체재를 상태변화시키고, 반사율 등의 광학특성을 변화시켜 정보기록 가능하게 되어 있다. 기록보조재(16)는 Sn, Ti, Si, Bi, Ge, C등 중 어느 하나의 원소를 주성분으로 하고, 유전체층(14A, 14B)에 있어서의 모재로서의 유전체재는 ZnS, SiO₂, AlN, Ta₂O₅등 중 적어도 1종류의 재료를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

광기록재생방법과 광기록매체{OPTICAL RECORDING AND PLAYBACK METHOD, AND OPTICAL RECORDING MEDIA}

본 발명은 광기록매체와 이를 이용한 광기록재생방법에 관한 것이다.

종래부터 디지털데이터를 기록하기 위한 기록매체로서, CD(Compact Disc)이나 DVD(Digital Versatile Disc)으로 대표되는 광기록매체가 널리 이용되고 있다. 상기 광기록매체는 CD-ROM(Read Only Memory)이나 DVD-ROM과 같이 데이터의 추기(追記)나 개서(改書)를 할 수 없는 타입의 광기록매체(ROM형 광기록매체)와, CD-R(Recordable)이나 DVD-R과 같이 데이터의 추기는 가능하지만 데이터의 개서는 할 수 없는 타입의 광기록매체(추기형 광기록매체)와, CD-RW(Rewritable)이나 DVD-RW와 같이 데이터의 개서가 가능한 타입의 광기록 매체(개서형 광기록매체)로 크게 구분할 수 있다.

널리 알려져 있는 바와 같이, ROM형 광기록매체에 있어서는 제조단계에 있어서 기판에 형성되는 프리피트에 의해 데이터가 기록되는 것이 일반적이고, 개서형 광기록매체에 있어서는, 예를 들면 기록층의 재료로서 상변화 재료가 이용되고, 그 상 상태의 변화에 기초한 광학 특성의 변화를 이용하여 데이터가 기록되는 것이 일반적이다.

이에 대해, 추기형 광기록매체에 있어서는 기록층의 재료로서 시아닌계 색소, 프타로시아닌계 색소, 아조색소 등의 유기색소가 이용되고, 그 화학적 변화(경우에 따라서는 화학적 변화뿐만 아니라 물리적 변형을 수반하는 것이 있다)에 기초한 광학특성의 변화를 이용하여 데이터가 기록되는 것이 일반적이다.

그러나, 유기색소는 일광 등의 조사에 의해 열화되기 때문에 기록층의 재료로서 유기색소를 이용한 경우, 장기간의 보존에 대한 신뢰성을 높이는 것은 용이하지 않다. 추기형 광기록 매체에 있어서 장기간의 보존에 대한 신뢰성을 높이기 위해서는 기록층을 유기색소 이외의 재료에 의해 구성하는 것이 바람직하다. 기록층을 유기색소 이외의 재료에 의해 구성한 예로서는, 일본 특개소62-204442호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 2층의 반응층을 적층하여 이것을 기록층으로서 이용하는 기술이 알려져 있다.

한편, 최근 데이터의 기록 밀도가 높아지고, 또 매우 높은 데이터 전송 레이트를 실현할 수 있는 차세대형 광기록매체가 제안되어 있다. 이와 같은 차세대형 광기록매체에 있어서는 대용량·고데이터 전송 레이트를 실현하기 위해, 필연적으로 데이터의 기록·재생에 이용하는 레이저빔의 빔스폿 직경을 매우 작게 압축하지 않으면 안된다. 여기서, 빔스폿 직경을 작게 압축하기 위해서는 레이저빔을 집속하기 위한 대물렌즈의 개구수(NA)를 0.7이상, 예를 들면 0.85정도까지 크게 하고, 또 레이저빔의 파장(λ)을 450nm이하, 예를 들면 400nm정도까지 짧게 할 필요가 있다.

그러나, 레이저빔을 집속하기 위한 대물렌즈를 고NA화하면 광기록매체의 휘어짐이나 경사의 허용도, 즉 틸트마진이 매우 작아지는 문제가 생긴다. 틸트마진(T)은 기록·재생에 이용하는 레이저빔의 파장(λ), 레이저빔의 광로가 되는 광투과층(투명기체)의 두께를 “d”로 하면 하기 수학식 1에 의해 나타낼 수 있다.

상기 수학식 1에서 명확해진 바와 같이, 틸트마진은 대물렌즈의 NA가 클수록 작아진다. 또, 파면수차(코머수차)가 발생하는 광투과층(투명기체)의 굴절율을“n”, 경사각을 “θ”로 하면 파면수차계수(W) 는 하기 수학식 2에 의해 나타낼 수 있다.

상기 수학식 1 및 수학식 2로부터 명확해진 바와 같이 틸트마진을 크게 하고, 또 코머수차의 발생을 억제하기 위해서는 기록·재생에 이용하는 레이저빔이 입사하는 광투과층(투명기체)의 두께(d)를 작게 하는 것이 매우 유효하다.

이와 같은 이유에서 차세대형 광기록매체에서는 충분한 틸트마진을 확보하면서 코머수차의 발생을 억제하기 위해 광투과층(투명기체)의 두께를 100㎛ 정도까지 얇게 하는 것이 요구된다. 이 때문에 차세대형 광기록매체에 있어서는 CD나 DVD 등, 현행의 광기록매체와 같이 광투과층(투명기체)상에 기록층 등을 형성하는 것은 곤란하며, 기체상에 형성한 기록층 등의 위에 스핀코트법 등으로 얇은 수지층을 광투과층(투명기체)으로서 형성하는 방법이 검토되고 있다. 따라서, 차세대형 광기록매체의 제작에 있어서는 광입사면측에서 순차 성막이 실시되는 현행의 광기록매체와는 달리, 광입사면과는 반대측에서 순차 성막이 실시되게 된다.

그러나, 차세대형 광기록매체와 같이 기체상에 형성되는 기록층을 2층의 반응층에 의해 구성한 경우, CD나 DVD 등, 현행의 광기록매체와 같이 광투과층(투명기체)에 형성되는 기록층을 2층의 반응층에 의해 구성한 경우에 비해 신호재생시에 생기는 노이즈의 레벨이 커지기 쉬운(C/N비가 작아지기 쉬운)문제가 분명해졌다.

한편, 최근 지구환경으로의 관심이 높아져 광기록매체의 기록층의 재료로서도 보다 환경부하가 작은 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 또, 장기간의 보존에 대한 신뢰성을 높이기 위해서는 광기록매체의 재료로서는 부식·변질 등에 대해 충분한 내성을 갖는 재료를 선택하는 것이 바람직하다.

본 발명은 차세대형 광기록매체의 기록재생 시스템에 있어서, 특히 유용해진 새로운 광기록재생방법과 광기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 제 1 예에 따른 광기록매체를 도시한 모식도,

도 2는 본 발명의 실시형태의 제 2 예에 따른 광기록매체를 도시한 모식도,

도 3a는 예 1의 광기록매체에서의 미기록 부분의 X선회절결과를 도시한 선도 및

도 3b는 동일 기록 부분의 X선회절결과를 도시한 선도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 광기록매체 12 : 기판

14A, 14B : 유전체층 18 : 기록층

20 : 광투과층 22 : 그루브

24 : 랜드

본 발명자는 예의 연구 결과, Sn이나 ZnS 등의 환경배려형 재료를 이용하여 간단한 막 구성으로 양호한 광기록·재생이 가능한 것을 발견했다.

즉, 이하의 본 발명에 의해 상기 목적을 달성하는 것이다.

(1) 기판상에 적어도 기록보조재와 유전체재를 혼합하여 형성한 기록층에 외부로부터 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔을 조사하고, 상기 유전체재의 적어도 일부의 상태를 변화시키는 것에 의해 광학특성을 변화시켜 정보를 기록하고, 또 이 광학특성의 변화에 따른 반사율의 변화를 판독하여 상기 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 광기록재생방법.

(2) 기판상에 적어도 기록보조재와 유전체재를 혼합하여 형성한 기록층에 외부로부터 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔을 조사하고, 상기 기록보조재의 적어도 일부의 상태를 변화시키는 것에 의해 광학특성을 변화시켜 정보를 기록하고, 또 이 광학특성의 변화에 따른 반사율의 변화를 판독하여 상기 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 광기록재생방법.

(3) 기판상에 적어도 기록보조재와 유전체재를 혼합하여 형성한 기록층에 외부로부터 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔을 조사하고, 상기 유전체재의 적어도 일부 및 기록보조재의 적어도 일부의 상태를 변화시키는 것에 의해 광학특성을 변화시켜 정보를 기록하고, 또 이 광학특성의 변화에 따른 반사율의 변화를 판독하여 상기 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 광기록재생방법.

(4) 상기 유전체재의 상태변화가 결정성장인 것을 특징으로 하는 (1), (2) 또는 (3)의 광기록재생방법.

(5) 기판과, 적어도 상기 기판상에 기록보조재 및 유전체재를 혼합하여 설치된 기록층으로 이루어지며, 상기 기록층에 외부로부터 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔이 조사되고, 상기 기록보조재의 적어도 일부가 상태 변화하는 것에 의해 광학 특성이 변화하여 정보가 기록되고, 또 이 광학특성의 변화에 따른 반사율의 변화를 판독하는 것에 의해 상기 정보의 재생이 가능해진 것을 특징으로 하는 광기록매체.

(6) 기판과, 적어도 상기 기판상에 상태변화의 촉진재를 포함한 기록보조재 및 상태변화를 일으키는 모재를 포함하는 유전체재를 혼합하여 설치된 기록층으로 이루어지며, 상기 기록층에 외부로부터 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔이 조사되고, 상기 모재의 적어도 일부가 상태 변화하는 것에 의해 광학 특성이 변화하여 정보가 기록되고, 또 이 광학 특성의 변화에 따른 반사율의 변화를 판독하는 것에 의해 상기 정보의 재생이 가능해진 것을 특징으로 하는 광기록매체.

(7) 기판과, 적어도 상기 기판상에 상태변화의 촉진재를 포함한 기록보조재 및 상태변화를 일으키는 모재를 포함하는 유전체재를 혼합하여 설치된 기록층으로 이루어지며, 상기 기록층에 외부로부터 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔이 조사되고, 상기 기록보조재의 적어도 일부 및 상기 유전체재의 적어도 일부가 상태 변화하는 것에 의해 광학특성이 변화하여 정보가 기록되고, 또 이 광학특성의 변화에 따른 반사율의 변화를 판독하는 것에 의해 상기 정보의 재생이 가능해진 것을 특징으로 하는 광기록매체.

(8) 기판과, 적어도 상기 기판상에 기록보조재 및 유전체재를 혼합하여 설치된 기록층으로 이루어지며, 상기 기록보조재는 Sn, Ti, Si, Bi, Ge, C, V, W, Zr, Zn, Mg, Mn, Ag, Al, Nb, Au, Cu, Ta 중 적어도 하나로부터 선택되는 원소를 주성분으로서 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광기록매체.

(9) 상기 유전체재는 Al₂O₃, AlN, ZnO, ZnS, GeN, GeCrN, CeO₂, SiO, SiO₂, Ta₂O₅, SiC, MgO, MgF, LaSiON, Si₃N₄, TiO₂, InSnO로부터 선택된 적어도 1종류를 주성분으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 (8)의 광기록매체.

(발명의 실시형태)

이하 본 발명의 실시형태의 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이 실시형태의 예에 따른 광기록매체(10)는 추기형이고, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(12)과 기판(12)상에 기록보조재 및 유전체재를 혼합하여 형성된기록층(18)과, 이 기록층(18)상에 광투과층(20)이 설치되는 것에 의해 구성되어 있다. 이와 같은 구조를 갖는 광기록매체(10)에 대해서는 광투과층(20)의 측에서 레이저빔(LB)을 조사하는 것에 의해 데이터의 기록/재생이 실시된다.

기판(12)은 광기록매체(10)에 요구되는 기계적 강도를 확보하기 위한 기체로서의 역할을 하고, 그 표면에는 그루브(22) 및/또는 랜드(24)가 설치되어 있다. 상기 그루브(22) 및 랜드(24)는 데이터의 기록 및 재생을 실시하는 경우의 레이저빔의 가이드트랙으로서의 역할을 한다.

기판(12)의 두께는 약 1.1mm로 설정되고, 그 재료로서는 여러가지 재료를 사용하는 것이 가능하고, 예를 들면 유리, 세라믹스 또는 수지를 사용할 수 있다. 이들 중, 성형의 용이성의 관점에서 수지가 바람직하다. 이와 같은 수지로서는 폴리카보네이트수지, 아크릴수지, 에폭시수지, 폴리스틸렌수지, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 실리콘수지, 불소계수지, ABS수지, 우레탄수지 등을 예로 들 수 있다. 그 중에서도 가공성 등의 점에서 폴리카보네이트수지가 특히 바람직하다.

상기 유전체재는 모재로서 레이저빔 조사 등의 에너지에 의해 광반사율 등의 광학특성이 변화되는 상태변화재료를 포함하여 구성되어 있다.

상기 모재로서의 유전체재는 상태변화를 일으키는 재료이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 산화물, 황화물, 질화물 또는 이것들의 조합을 주성분으로서 이용할 수 있다. 보다 구체적으로는 Al₂O₃, AlN, ZnS, GeN, GeCrN, CeO₂, SiO, SiO₂, Ta₂O₅, SiC, MgO, MgF, LaSiON, Si₃N₄, TiO₂, InSnO로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종류의 유전체재를 주성분으로 하는 것이 바람직하고, ZnS-SiO₂로 이루어진 유전체를 주성분으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 「…재료를 주성분으로 한다」는 것은 상기 재료의 함유율이 가장 큰 것을 말한다. 또, 「ZnS-SiO₂」라는 것은 ZnS와 SiO₂의 혼합물을 의미한다.

또, 기록층(18)의 층두께는 특별히 한정되지 않지만, 3∼200nm인 것이 바람직하다. 이 층두께가 3nm 미만이면 유전체재에 있어서의 모재의 충분한 상태 변화가 있다고 해도 층전체로서의 광반사율 등의 광학 특성의 충분한 변화가 요구되지 않을 뿐만 아니라 신호로서의 C/N이 불충분해진다. 한편, 층두께가 200nm을 초과하면 성막시간이 길어져 생산성이 저하할 우려가 있고, 또 상태를 변화시키기 위해 보다 많은 열량이 필요해지고, 또 유전체재가 갖는 응력에 의해 크랙이 발생할 우려가 있다.

상기 기록보조재는 모재의 반응을 촉진시키는 재료이며, 상기와 같이 유전체재와 혼합되어 있지만, 소정 이상의 파워를 갖는 레이저빔이 조사되면 그 열에 의해 기록보조재를 구성하는 원소가 유전체재에 영향을 미치고, 유전체재가 부분적 또는 전체적으로 상태변화(예를 들면 아몰퍼스가 결정화로 이행)하는 것에 의해 기록 마크가 된다. 상기 기록보조재는 자체의 상태변화(예를 들면 결정성장)를 수반해도 좋다. 이 경우, 이 변화에 의해 C/N의 향상을 기대할 수 있다.

이 때, 기록층(18)에 있어서 기록마크가 형성된 부분과 그 이외의 부분에서는 재생광에 대한 광학특성이 크게 다르므로, 이를 이용하여 데이터의 기록·재생을 실시할 수 있다. 이 상태는 X선회절이나 투과형 전자현미경으로 확인할 수 있다.

상기 기록보조재는 Sn, Ti, Si, Bi, Ge, C, V, W, Zr, Zn, Mg, Mn, Ag, Al, Nb, Au, Cu, Ta 중 적어도 하나에서 선택되는 원소를 주성분으로 한다.

여기서 말하는 주성분은 기록보조재를 구성하는 원소의 50%이상을 차지하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80원자%이다.

50원자% 이하가 되면 유전체층을 변화시키는 효과가 불충분해지고, C/N이 작아져버린다. 또는 기록에 의해 막 자체의 파괴 등이 생기기 쉽고, 보존 신뢰성이 악화된다.

또, 유전체층의 상태 변화를 양호하게 실시하기 위해 필요해지는 레이저빔의 파워를 어느 정도 낮게 억제하기 위해서는 80원자%이상인 것이 바람직하다.

광투과층(20)은 레이저빔의 입사면을 구성하고, 또 레이저빔의 광로가 되는 층이며, 그 두께로서는 10∼300㎛로 설정하는 것이 바람직하고, 50∼150㎛로 설정하는 특히 바람직하다. 광투과층(20)의 재료로서는 특별히 한정되지 않지만, 아크릴계나 에폭시계 등의 자외선경화형 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 자외선경화형 수지를 경화시켜 이루어진 막 대신에 광투과성 수지로 이루어진 광투과성 시트와 각종 접착제나 점착제를 이용하여 광투과층(20)을 형성해도 좋다.

계속해서 상기 광기록매체(10)의 제조방법의 일례에 대해 설명한다.

우선 그루브(22) 및 랜드(24)가 형성된 기판(12)상에 기록층(18)을 형성한다. 예를 들면 유전체재와 기록보조재의 구성원소를 포함한 화학종을 이용한 기상성장법을 이용할 수 있다. 이와 같은 기상성장법으로서는 예를 들면 진공증착법, 스퍼터링법 등을 들 수 있다. 이 경우, 유전체재와 기록보조재를 혼합한 화학종을 동시에 이용해도 좋고, 또 이것들을 차례로 이용해도 좋다.

마지막으로, 상기 기록층(18)상에 광투과층(20)을 형성한다. 광투과층(20)은 예를 들면 점도가 조정된 아크릴계 또는 에폭시계의 자외선경화형 수지를 스핀코트법 등에 의해 피막시키고, 자외선을 조사하여 경화하는 등의 방법에 의해 형성할 수 있다. 이상에 의해 광기록매체의 제조가 완료된다.

또, 상기 광기록매체의 제조방법은 상기 제조방법에 특별히 한정되지 않고, 공지된 광기록매체의 제조에 채용되는 제조기술을 이용할 수 있다.

계속해서, 상기 광기록매체(10)를 이용한 광기록 재생방법에 대해 설명한다.

광기록매체(10)에 대해, 소정의 출력을 갖는 레이저빔(LB)을 광투과층(20)측으로부터 입사하여 기록층(18)에 조사한다. 이 때, 레이저빔(LB)를 집속하기 위한 대물렌즈(26)의 개구수(NA)는 0.7이상, 특히 0.85정도인 것이 바람직하고, 레이저빔(LB)의 파장(λ)은 450nm이하, 특히 405nm정도인 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 λ/NA〈640nm으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 레이저빔(LB)의 조사에 의해 기록층(18)을 구성하는 기록보조재가 레이저빔(LB)에 의해 가열되고, 이것에 인접한 유전체재에 영향을 주어 상태변화(예를 들면 아몰퍼스로부터 결정으로의 변화)를 촉진하여 기록 마크가 형성된다.

또, 이 때 기록보조재 자체도 결정이 커지는 것이 있다. 또, 이 결정화는 유전체재의 결정화보다도 큰 것도 있다.

기록마크가 형성된 부분의 광학특성은 그 이외의 부분(미기록 영역)의 광학 특성과 충분히 다른 값이 된다. 따라서, 판독용 레이저빔을 조사했을 때의 기록마크 부분과 그 이외의 부분에서의 반사율의 상위에 의해 데이터의 재생을 할 수 있다. 즉, 광학특성의 변조를 이용하여 데이터의 기록·재생을 실시하는 것이 가능해진다.

본 발명은 이상의 실시태양에 한정되지 않고, 특허청구범위에 기재된 발명의 범위내에서 여러가지 변경이 가능하고, 이것들도 본 발명의 범위내에 포함되는 것은 물론이다.

또, 상기 실시형태에 따른 광기록매체(10)에 있어서는 기록층(18)이 단층으로 구성되어 있지만, 본 발명의 광기록매체는 이것에 한정되지 않고, 동일한 효과를 갖는 것이라면 2층 이상의 층으로 구성된 것이라도 좋다.

또, 상기 실시형태에 이용하는 광기록매체(10)에 있어서, 기판(12)상에는 반사층이 구비되어 있지 않지만, 기록마크가 형성된 영역에서의 반사광의 레벨과 미기록영역의 반사광의 레벨을 충분히 크게 하기 위해 도 2에 도시된 광기록매체(30)와 같이 반사층(32)을 설치해도 좋다.

반사층(32)은 광투과층(20)측에서 입사되는 레이저빔을 반사하고, 다시 광투과층(20)으로부터 출사시키는 역할을 하고, 그 두께로서는 5∼300nm으로 설정하는 것이 바람직하며, 10∼200nm으로 설정하는 것이 특히 바람직하다. 반사층(32)의 재료는 레이저빔을 반사할 수 있는 한 특별히 제한받지 않고, 예를 들면 Mg, Al, Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Ag, Pt, Au 등을 이용할 수 있다. 이들 중, 높은 반사율을 갖기 때문에 Al, Au, Ag, Cu 또는 이것들의 합금(Ag와 Cu의 합금 등) 등의 금속재료를 이용하는 것이 바람직하다. 반사층(32)을 설치하는 것에 의해 광기록후에 다중간섭효과에 의해 높은 재생신호(C/N비)가 얻어지기 쉬워진다.

(예 및 비교예)

이하, 예를 이용하여 본 발명에 대해 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 전혀 한정되지 않는다.

[광기록매체의 준비]

(예 1)

이하에 나타내는 순서에 의해 광기록매체를 제작했다.

우선, 두께: 1.1mm, 직경: 120mm의 폴리카보네이트 기판을 스퍼터링장치에 설정하고, 이 폴리카보네이트기판의 광반사층 상에 ZnS와 SiO₂의 혼합물로 이루어진 유전체재, Sn으로 이루어진 기록보조재를 동시에 스퍼터링하여, 층두께가 10nm의 기록층을 형성했다. 기록보조재와 ZnS-SiO₂(80:20)은 각각 몰비로 50:50가 되도록 설계했다.

계속해서 기록층에 아크릴계 자외선경화형 수지를 스핀코트법에 의해 코팅하고, 이것에 자외선을 조사하여 광투과층(층두께: 100㎛)을 형성했다.

또, 제 1 유전체층 및 제 2 유전체층에 있어서 ZnS와 SiO₂의 몰비율은 ZnS:SiO₂=80:20이 되도록 했다.

(예 2, 3)

예 2, 3은 예 1에서의 Sn을, 각각 Ag, Ti로 바꾼 것이다.

(비교예)

비교예는 기록층이 Sn만으로 이루어진 단층 구조의 광기록매체를 제작했다.

(예 4∼12)

유전체층을 설치하지 않고, 기록층이 단층구조의 광기록매체를 제작했다. 기록층은 ZnS:SiO₂=80:20과 Mg, Nb, Bi, Mg, Au, Al, Au, Cu, Ta, Si의 각종 금속 또는 반금속과의 혼합에 의해 제작했다.

(예 13∼34)

예 4∼12에 대해 ZnS:SiO₂=80:20을 각종 재료로 바꾸고, Mg(예 13∼17), Ti(예 18∼25), Sn(예 26, 27), Nb(예 28∼30) 또는 Al(예 31∼34)를 혼합하여 광기록매체를 제작했다.

(예 35∼37)

유전체층을 설치하지 않고, 기록층이 단층 구조의 광기록매체를 제작했다. 기록층은 각종 재료와 Zn의 혼합에 의해 제작했다. 각종 재료는 ZnS, ZnO, ZnS:SiO₂(80:20)으로 했다.

[기록·재생]

상기 광기록매체를 각각 제작하고, 각각을 광디스크평가장치(상품명: DDU1000, 펄스틱사제)를 설정했다. 그리고, 각 광기록매체에 대해, 기록에 이용하는 레이저빔의 파장을 청색파장역(405nm), 대물렌즈의 NA(개구수)를 0.85로 하고,이 레이저빔을 기록헤드내의 집광렌즈로 광투과층측으로부터 광기록매체로 집광하여, 광기록을 실시했다.

이 때의 기록 신호의 조건은 변조방식: (1, 7)RLL, 채널비트길이: 0.12㎛, 기록선 속도: 5.3m/s, 채널클럭: 66MHz, 기록신호:8T로 했다.

계속해서 각 예 및 각 비교예마다 제작한 기록층을 구성하는 보조재의 재료나 유전체층의 재료나 기록층 전체로서의 층두께가 다른 광기록매체에 대해, 앞에서 설명한 광디스크 평가장치를 이용하여 기록한 정보를 재생하고, 그 때의 재생신호의 C/N비의 값을 측정했다. 여기서, 재생장치에 있어서는 재생에 이용한 레이저빔의 파장은 405nm, 대물렌즈의 NA(개구수)를 0.85로 하고, 레이저빔출력은 0.3mW로 했다.

그 결과를 하기 표 1∼표 6에 나타낸다.

상기 표1∼6에 나타내는 결과로부터 명확해진 바와 같이 예 1∼37에서는 유전체재와 기록보조재를 혼합시켜 기록하는 것으로 양호한 C/N을 얻을 수 있었다.

ZnS-SiO₂(80:20)+Sn(10nm)을 X선회절에 의해 기록부분과 미기록부분을 분석할 결과, 기록 전에는 Sn의 결과가 보였지만 기록 후에는 ZnS, Sn의 양쪽의 결정이 보였다. 또, 투과전자현미경으로도 기록마크 부분에 ZnS와 Sn의 결정 성장이 확인되었다.

이 X선 회절에서는 X선은 Cu-Kα를 사용하고, 관전압=50kV, 관전류=300mA이다. 회절피크의 동정(同定)은 JCPDS카드를 조합했다. 예를 들면, β-Sn은 04-0673의 번호의 재료이며, 이를 조합하는 것으로 β-Sn의 회절의 위치를 알 수 있다.

예 1 (ZnS-SiO₂(80:20)/Sn혼합형)의 구조로 기록부분과 미기록부분을 X선회절에 의해 해석을 실시했다(도 3a, 도 3b 참조).

미기록시(도 3a)에는 β-Sn의 회절피크가 보이고, ZnS에 대해서는 거의 회절피크가 보이지 않았다. 이 때문에 Sn은 결정인 것을 알 수 있다. 기록 후(도 3b)는 ZnS의 날카로운 회절 피크가 강하게 보이게 되고, 결정화가 생기는 것을 알 수 있다. 또, ZnS의 회절피크가 다수 나타나고, 기록에 의해 ZnS의 결정화가 진행한다는 것을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 광기록재생방법과 광기록매체에 의하면 환경에 부여하는 부하를 작게 하면서 단순한 구성으로, 또 지금까지 없었던 새로운 방법으로 데이터를 기록·재생할 수 있다.

Claims

기판상에 적어도 기록보조재와 유전체재를 혼합하여 형성한 기록층에 외부로부터 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔을 조사하고, 상기 유전체재의 적어도 일부의 상태를 변화시키는 것에 의해 광학특성을 변화시켜 정보를 기록하고, 또 이 광학특성의 변화에 따른 반사율의 변화를 판독하여 상기 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 광기록재생방법.
기판상에 적어도 기록보조재와 유전체재를 혼합하여 형성한 기록층에 외부로부터 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔을 조사하고, 상기 기록보조재의 적어도 일부의 상태를 변화시키는 것에 의해 광학특성을 변화시켜 정보를 기록하고, 또 이 광학특성의 변화에 따른 반사율의 변화를 판독하여 상기 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 광기록재생방법.
기판상에 적어도 기록보조재와 유전체재를 혼합하여 형성한 기록층에 외부로부터 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔을 조사하고, 상기 유전체재의 적어도 일부 및 기록보조재의 적어도 일부의 상태를 변화시키는 것에 의해 광학특성을 변화시켜 정보를 기록하고, 또 이 광학특성의 변화에 따른 반사율의 변화를 판독하여 상기 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 광기록재생방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 유전체재 및 기록보조재의 적어도 한쪽의 상태변화가 결정성장인 것을 특징으로 하는 광기록재생방법.
기판과, 적어도 상기 기판상에 기록보조재 및 유전체재를 혼합하여 설치된 기록층으로 이루어지며, 상기 기록층에 외부로부터 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔이 조사되고, 상기 기록보조재의 적어도 일부가 상태 변화하는 것에 의해 광학특성이 변화하여 정보가 기록되고, 또 이 광학특성의 변화에 따른 반사율의 변화를 판독하는 것에 의해 상기 정보의 재생이 가능해진 것을 특징으로 하는 광기록매체.
기판과, 적어도 상기 기판상에 상태변화의 촉진재를 포함한 기록보조재 및 상태변화를 일으키는 모재를 포함하는 유전체재를 혼합하여 설치된 기록층으로 이루어지며, 상기 기록층에 외부로부터 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔이 조사되고, 상기 모재의 적어도 일부가 상태 변화하는 것에 의해 광학특성이 변화하여 정보가 기록되고, 또 이 광학특성의 변화에 따른 반사율의 변화를 판독하는 것에 의해 상기 정보의 재생이 가능해진 것을 특징으로 하는 광기록매체.
기판과, 적어도 상기 기판상에 상태변화의 촉진재를 포함한 기록보조재 및 상태변화를 일으키는 모재를 포함하는 유전체재를 혼합하여 설치된 기록층으로 이루어지며, 상기 기록층에 외부로부터 기록되어야 할 정보에 따라서 강도 변조된 레이저빔이 조사되고, 상기 기록보조재의 적어도 일부 및 상기 유전체재의 적어도 일부가 상태 변화하는 것에 의해 광학특성이 변화하여 정보가 기록되고, 또 이 광학특성의 변화에 따른 반사율의 변화를 판독하는 것에 의해 상기 정보의 재생이 가능해진 것을 특징으로 하는 광기록매체.
기판과, 적어도 상기 기판상에 기록보조재 및 유전체재를 혼합하여 설치된 기록층으로 이루어지며, 상기 기록보조재는 Sn, Ti, Si, Bi, Ge, C, V, W, Zr, Zn, Mg, Mn, Ag, Al, Nb, Au, Cu, Ta 중 적어도 하나로부터 선택되는 원소를 주성분으로서 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광기록매체.
제 8 항에 있어서,

상기 유전체재는 Al₂O₃, AlN, ZnO, ZnS, GeN, GeCrN, CeO₂, SiO, SiO₂, Ta₂O₅, SiC, MgO, MgF, LaSiON, Si₃N₄, TiO₂, InSnO로부터 선택된 적어도 1종의 재료를 주성분으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록매체.