KR100554070B1

KR100554070B1 - High-density optical storage medium

Info

Publication number: KR100554070B1
Application number: KR1019990004628A
Authority: KR
Inventors: 윤두섭; 박인식; 주성신; 정종삼; 마병인; 고정완; 최한국
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1999-02-10
Filing date: 1999-02-10
Publication date: 2006-02-22
Also published as: KR20000055795A

Abstract

정보의 읽기 및 쓰기를 위한 광빔과 함께 사용되는 광디스크는, 기판의 한 쪽 표면에 정보를 저장하기 위한 미리포맷된 구조의 부조를 제공하며, 실질적으로 편편한 형태를 유지하는 두께를 갖는 기판, 상기 한 쪽 표면에 놓이어 정보를 쓰거나 읽는데 사용되는 입사 광빔을 반사하는 박막반사층, 상기 박막반사층 위에 놓이며 정보를 저장하는 기록층, 상기 박막반사층 위에 놓이며 상기 기판의 미리포맷된 구조의 깊이보다 두꺼운 두께 및 제 1굴절율을 갖는 투명한 제 1투과층, 상기 제 1투과층 위에 놓이며 상기 제 1굴절율보다 작은 제 2굴절율 및 상기 기판과 동일한 차수(order)의 두께를 갖는 투명한 제 2투과층, 및 상기 제 2투과층 위에 놓이며 상기 제 1굴절율에 가까운 제 3굴절율 및 상기 제 2투과층에 가까운 두께를 갖는 투명한 제 3투과층을 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 광디스크는 대물렌즈에 의해 집속된 광빔이 상대적으로 높은 굴절율을 갖는 투과층 및 낮은 굴절율을 갖는 투과층을 통과하여 정보기록영역에 도달되므로, 먼지나 표면 결함이 있는 경우에도 광디스크에 정보를 기록하거나 읽어낼 수 있게 된다. 그리고, 정보기록영역에 집속되는 입사 광빔이 기판을 통과하지 않는다. 그러므로, 고밀도기록을 위해 기판의 두께를 얇게 함으로써 야기되는 광학적인 수차가 없게 된다.An optical disc used in conjunction with a light beam for reading and writing information provides a substrate having a pre-formatted structure for storing information on one surface of the substrate, the substrate having a thickness that maintains a substantially flat shape. A thin film reflection layer on a surface that reflects an incident light beam used for writing or reading information, a recording layer overlying the thin film reflection layer and storing information, a thickness thicker than the depth of the preformatted structure of the substrate And a transparent first transparent layer having a first refractive index, a transparent second transparent layer overlying the first transparent layer and having a thickness of a second refractive index less than the first refractive index and the same order as that of the substrate, and A transparent third transparent layer overlying the second transparent layer and having a third refractive index close to the first refractive index and a thickness close to the second transparent layer. All. Therefore, the optical disk according to the present invention reaches the information recording area through the transmission layer having a relatively high refractive index and the transmission layer having a low refractive index to reach the information recording area, so that even if there are dust or surface defects Information can be recorded or read on. Incident light beams focused on the information recording area do not pass through the substrate. Therefore, there is no optical aberration caused by thinning the substrate for high density recording.

high-density optical disk, dust, disk thickness high-density optical disk, dust, disk thickness

Description

고밀도 광학적 저장매체{High-density optical storage medium}High-density optical storage medium

도 1은 일반적인 광디스크의 단층 구조를 보여주는 도면,1 is a view showing a single layer structure of a general optical disc,

도 2는 본 발명에 따른 광디스크의 단층 구조를 보여주는 도면,2 is a view showing a monolayer structure of an optical disk according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따라 제작된 광디스크의 단층 구조를 보여주는 도면,3 is a view showing a single layer structure of an optical disk manufactured according to the present invention;

도 4는 도 3에 보여진 이격기의 변형을 설명하기 위한 도면,4 is a view for explaining the deformation of the spacer shown in FIG.

도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 광디스크와 기존의 광디스크를, 광디스크의 표면에 놓인 먼지에 관련하여 비교 설명하기 위한 도면들.5A and 5B are views for explaining and comparing the optical disk and the conventional optical disk according to the present invention with respect to dust placed on the surface of the optical disk.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

20, 30 : 광디스크21, 31 : 기판20, 30: optical disk 21, 31: substrate

23 : 기록층25 : 제 1투과층23: recording layer 25: first transmission layer

27 : 제 2투과층29 : 제 3투과층27: 2nd permeable layer 29: 3rd permeable layer

33 : 반사층35 : 보호층33: reflective layer 35: protective layer

36 : 이격기37 : 공기층36: spacer 37: air layer

39 : 투명판39: transparent plate

본 발명은 정보의 쓰기 그리고/또는 읽기를 위하여 광빔과 함께 사용되는 광학적 저장매체에 관한 것으로, 특히, 고밀도로 쓰기 그리고/또는 읽기 가능한 광학적 저장매체에 관한 것이다.The present invention relates to an optical storage medium used with a light beam for the writing and / or reading of information, and more particularly to an optical storage medium capable of writing and / or reading at high density.

도 1은 광학적 저장매체로 사용되는 종래의 광디스크의 단층구조를 보여준다. 도 1에서, 참조번호 10은 기판, 12는 반사층, 그리고 14는 보호층이다. 도 1에 보여진 광디스크에 기록된 정보의 읽기에 사용되는 광빔, 예를 들면 레이져광은 기판(10)을 통해 광디스크로 입사된다. 기판(10)의 표면에는 피드들(pits) 또는 그루브들(grooves)이 형성된다. 반사층(12)은 피트들 또는 그루브들의 형태를 갖는 기판(10)의 표면에 형성되며, 반사층(12)이 형성된 피트들 또는 그루브들에서 반사된 광빔은 광디스크에 기록된 정보를 담게된다. 1 shows a monolayer structure of a conventional optical disc used as an optical storage medium. In Fig. 1, reference numeral 10 is a substrate, 12 is a reflective layer, and 14 is a protective layer. A light beam, for example, laser light, used for reading information recorded on the optical disc shown in FIG. 1 is incident on the optical disc through the substrate 10. Feeds or grooves are formed on the surface of the substrate 10. The reflective layer 12 is formed on the surface of the substrate 10 in the form of pits or grooves, and the light beam reflected from the pits or grooves on which the reflective layer 12 is formed contains information recorded on the optical disc.

다시쓰기가능한 형태의 광디스크는 기판, 기록층, 반사층, 및 보호층을 구비한다. 기록층은 결정질 및 비정질 상태가 가역적으로 변화하는 물질로 구성되며, 광빔에 의해 가열되는 부분은 비정질상태로 변화됨으로써, 정보가 기록된다. An optical disc of the rewritable type has a substrate, a recording layer, a reflective layer, and a protective layer. The recording layer is made of a material in which the crystalline and amorphous states are reversibly changed, and the portion heated by the light beam is changed to the amorphous state, whereby information is recorded.

전술한 광디스크는 고품위텔레비젼(High Definition Television) 영상을 제공할 수 있는 고용량기록, 고속력재생을 제공하는 방향으로 개발되고 있다. 고용량기록 및 고속력재생이란 목표를 달성하기 위하여, 디스크 면적의 확대 또는 디스크 회전수의 증가가 필요하다. 그러나, 디스크 면적을 확대하는 접근법은 디스크 및 재생기기의 크기가 커지거나 생산원가의 증가 때문에 실용적이지 못하다. 그래서, 고용량기록 및 고속력재생을 위하여 단위 면적당 기록밀도를 높이는 방법이 연구되고 있다.The above-described optical discs are being developed to provide high-capacity recording and high-speed playback that can provide high definition television images. In order to achieve the goals of high capacity recording and high speed reproduction, it is necessary to increase the disk area or increase the number of rotations of the disk. However, an approach to increasing the disk area is not practical because of the increase in the size of the disk and the reproducing apparatus or the increase in production cost. Therefore, a method of increasing the recording density per unit area for high capacity recording and high speed power reproduction has been studied.

광디스크에 대한 읽기 그리고/또는 쓰기에 사용되는 광스폿의 크기는 λ/NA에 비례하므로, 광의 파장을 줄이거나 높은 개구수(NA)를 갖는 대물렌즈를 사용하여 광스폿의 크기를 줄임으로써, 광디스크의 기록밀도를 높일 수 있다. 그러나, 광파장을 줄이거나 NA를 크게 하면, 다음의 수학식 1에서와 같은 코마(coma)가 증가하게 되어 신호의 기록재생 특성이 나빠지게 된다.Since the size of the optical spot used for reading and / or writing to the optical disk is proportional to λ / NA, the optical disk can be reduced by reducing the wavelength of the light or by reducing the size of the optical spot by using an objective lens having a high numerical aperture (NA). Can increase the recording density. However, if the optical wavelength is reduced or the NA is increased, the coma increases as shown in Equation 1 below, resulting in poor signal recording and reproducing characteristics.

코마 ∝ NA³t/λComa ∝ NA ³ t / λ

여기서, NA는 대물렌즈의 개구수, λ는 사용되는 광빔의 파장, 그리고 t는 광빔이 입사하는 기판의 표면으로부터 반사층까지의 두께이다.Where NA is the numerical aperture of the objective lens, λ is the wavelength of the light beam used, and t is the thickness from the surface of the substrate on which the light beam is incident to the reflective layer.

이러한 신호의 기록재생특성을 개선하는 한 방법으로서 기판의 두께를 얇게 하는 방법이 있다.As one method of improving the recording and reproducing characteristics of such signals, there is a method of reducing the thickness of the substrate.

그러나, 기판 두께를 얇게 만드는 경우 다른 문제점이 있다. 즉, 사출성형으로 제조되는 기판은, 사출성형의 특성으로 인해 완전히 편편한 기판이 되지 못하고 복굴절과 같은 광학적인 결함 또는 휨 또는 틸트와 같은 기계적인 결함이 생기며, 그 결과로 코마가 증가하게 된다. 광학적인 결함 및 기계적인 결함은 기판 두께가 얇아질수록 발생할 가능성이 더 크기 때문에, 사출성형을 통해 광디스크를 제조하면, 기판 두께 감소에 따른 코마의 감소효과를 기대하기 어렵다.However, there are other problems when the substrate thickness is made thin. That is, a substrate manufactured by injection molding does not become a completely flat substrate due to the characteristics of injection molding, but optical defects such as birefringence or mechanical defects such as warping or tilting occur, resulting in increased coma. Since optical defects and mechanical defects are more likely to occur as the thickness of the substrate becomes thinner, it is difficult to expect a coma reduction effect due to the reduction of the substrate thickness when manufacturing the optical disc through injection molding.

뿐만 아니라, 디스크 기판이 얇아지면, 먼지가 보호층의 표면에 묻거나 보호 층 표면의 긁힘 등으로 인해 기록된 정보가 가려지게 되고, 이로 인해 정보를 읽어내는 경우 에러가 발생한다. 따라서, 이러한 에러를 정정하기 위해서는 기록할려는 정보에 대한 데이터의 용장도(redundancy)가 늘어나야 하므로, 결과적으로 광디스크의 용량감소가 일어난다.In addition, when the disk substrate becomes thin, the recorded information is obscured due to dust getting on the surface of the protective layer or scratching the surface of the protective layer, which causes an error when reading the information. Therefore, in order to correct such an error, the redundancy of the data with respect to the information to be recorded must be increased, resulting in a decrease in the capacity of the optical disc.

전술의 문제점들을 해결하기 위한, 본 발명의 목적은 기판의 기계적인 특성에 의해 발생하는 광학수차를 줄임으로써 고밀도 쓰기/읽기가 가능한 광학적 저장매체를 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide an optical storage medium capable of high density write / read by reducing optical aberration caused by the mechanical properties of the substrate.

이러한 본 발명에 따르면, 정보의 읽기 및 쓰기를 위한 광빔과 함께 사용되는 광디스크는, 기판의 한 쪽 표면에 정보를 저장하기 위한 미리포맷된 구조의 부조를 제공하며, 실질적으로 편편한 형태를 유지하는 두께를 갖는 기판; 상기 한 쪽 표면에 놓이어 정보를 쓰거나 읽는데 사용되는 입사 광빔을 반사하는 박막반사층; 상기 박막반사층 위에 놓이며 정보를 저장하는 기록층; 상기 박막반사층 위에 놓이며 상기 기판의 미리포맷된 구조의 깊이보다 두꺼운 두께 및 제 1굴절율을 갖는 투명한 제 1투과층; 상기 제 1투과층 위에 놓이며 상기 제 1굴절율보다 작은 제 2굴절율 및 상기 기판과 동일한 차수의 두께를 갖는 투명한 제 2투과층; 및 상기 제 2투과층 위에 놓이며 상기 제 1굴절율에 가까운 제 3굴절율 및 상기 제 2투과층에 가까운 두께를 갖는 투명한 제 3투과층을 포함한다.According to this invention, an optical disc used with a light beam for reading and writing information provides a pre-formatted relief for storing information on one surface of a substrate, while maintaining a substantially flat shape. A substrate having a; A thin film reflection layer placed on the one surface to reflect an incident light beam used to write or read information; A recording layer on the thin film reflection layer and storing information; A transparent first transmission layer overlying the thin film reflection layer and having a thickness and a first refractive index that is thicker than the depth of the preformatted structure of the substrate; A transparent second transparent layer overlying the first transparent layer and having a second refractive index less than the first refractive index and a thickness of the same order as the substrate; And a transparent third transmission layer overlying the second transmission layer and having a third refractive index close to the first refractive index and a thickness close to the second transparent layer.

본 발명에 따른, 정보의 읽기 및 쓰기를 위한 광빔과 함께 사용되는 양면 광저장매체는, 기판의 각 쪽 표면에 정보를 저장하기 위한 미리포맷된 구조를 제공하 는 양쪽 표면들을 가지며, 실질적으로 편편한 형태를 유지하는 두께를 갖는 기판; 상기 각 쪽 표면에 놓이어 정보를 쓰거나 읽는데 사용되는 입사 광빔을 반사하는 박막반사층; 상기 박막반사층들 각각의 위에 놓이며 정보를 저장하는 기록층; 상기 기록층들 각각의 위에 놓이며 상기 기판의 미리포맷된 구조의 깊이보다 두꺼운 두께 및 제 1굴절율을 갖는 투명한 제 1투과층; 상기 제 1투과층들 각각의 위에 놓이며 상기 제 1굴절율보다 작은 제 2굴절율 및 상기 기판과 동일한 차수의 두께를 갖는 투명한 제 2투과층; 및 상기 제 2투과층들 각각의 위에 놓이며 상기 제 1굴절율에 가까운 제 3굴절율 및 상기 제 2투과층에 가까운 두께를 갖는 투명한 제 3투과층을 포함한다.In accordance with the present invention, a double-sided optical storage medium used in conjunction with a light beam for reading and writing information has both surfaces that provide a preformatted structure for storing information on each surface of the substrate and is substantially flat. A substrate having a thickness that maintains form; A thin film reflection layer placed on each surface to reflect an incident light beam used for writing or reading information; A recording layer on each of the thin film reflection layers and storing information; A transparent first transmission layer overlying each of the recording layers and having a thickness and a first refractive index that is thicker than the depth of the preformatted structure of the substrate; A transparent second transparent layer overlying each of the first transparent layers and having a second refractive index less than the first refractive index and a thickness of the same order as the substrate; And a transparent third transparent layer overlying each of the second transparent layers and having a third refractive index close to the first refractive index and a thickness close to the second transparent layer.

정보의 읽기를 위한 광빔과 함께 사용되는 광디스크는, 기판의 한 쪽 표면에 정보를 저장하기 위한 미리포맷된 구조의 부조를 제공하며, 실질적으로 편편한 형태를 유지하는 두께를 갖는 기판; 상기 한 쪽 표면에 놓이어 정보를 읽는데 사용되는 입사 광빔을 반사하는 박막반사층; 상기 박막반사층 위에 놓이며 상기 기판의 미리포맷된 구조의 깊이보다 두꺼운 두께 및 제 1굴절율을 갖는 투명한 제 1투과층; 상기 제 1투과층 위에 놓이며 상기 제 1굴절율보다 작은 제 2굴절율 및 상기 기판과 동일한 차수의 두께를 갖는 투명한 제 2투과층; 및 상기 제 2투과층 위에 놓이며 상기 제 1굴절율에 가까운 제 3굴절율 및 상기 제 2투과층에 가까운 두께를 갖는 투명한 제 3투과층을 포함한다.An optical disc used with a light beam for reading information includes a substrate having a thickness that maintains a substantially flat shape, providing a relief of a pre-formatted structure for storing information on one surface of the substrate; A thin film reflection layer disposed on the one surface and reflecting an incident light beam used to read information; A transparent first transmission layer overlying the thin film reflection layer and having a thickness and a first refractive index that is thicker than the depth of the preformatted structure of the substrate; A transparent second transparent layer overlying the first transparent layer and having a second refractive index less than the first refractive index and a thickness of the same order as the substrate; And a transparent third transmission layer overlying the second transmission layer and having a third refractive index close to the first refractive index and a thickness close to the second transparent layer.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 다시쓰기 가능한 광디스크의 단층구조를 보여준다. 도 2에 보여진 광디스크(20)는 기판(21), 기록층(23), 제 1투과층(25), 제 2투과층(27), 및 제 3투과층(29)을 구비한다. 이 광디스크(20)의 경우, 정보의 읽기 또는 쓰기에 사용되는 광빔은 제 3투과층(29)으로 입사된다. 2 shows a monolayer structure of a rewritable optical disc according to the present invention. The optical disc 20 shown in FIG. 2 includes a substrate 21, a recording layer 23, a first transmission layer 25, a second transmission layer 27, and a third transmission layer 29. In the case of this optical disk 20, a light beam used for reading or writing information is incident on the third transmission layer 29.

휨, 틸트 등과 같은 기계적인 특성은 기판(21)에 의해 결정된다. 그러므로, 기판(21)의 두께를 적절히 유지하면, 기계특성의 열화를 방지할 수 있다. 즉, 코마를 줄이기 위해 기판의 두께를 얇게 했을 때 발생하는 기계특성의 열화를 방지할 수 있다. 기판(21)의 두께는 기록전용DVD(DVD-ROM) 및 DVD-RAM의 기록재생특성을 만족하는 범위내의 두께를 갖는 것으로, 그 두께는 0.3mm부터 0.9mm까지의 범위를 갖는다.Mechanical properties such as warpage, tilt and the like are determined by the substrate 21. Therefore, if the thickness of the substrate 21 is properly maintained, deterioration of mechanical characteristics can be prevented. In other words, it is possible to prevent the deterioration of mechanical properties that occur when the thickness of the substrate is reduced to reduce the coma. The thickness of the substrate 21 has a thickness within a range satisfying the recording / reproducing characteristics of the recording-only DVD (DVD-ROM) and the DVD-RAM, and the thickness ranges from 0.3 mm to 0.9 mm.

기판(21)은 그 상부 표면에 미리포맷된 구조의 부조, 예를 들면, 기록피트들 또는 그루브들을 가지며, 기록피트들 또는 그루브들이 형성된 상부 표면에 반사층(미도시)이 형성되며 반사층 위에 기록층(23)이 형성된다. 그리고, 기록층(23) 위에는 기록층을 부식으로부터 보호하는 역할을 하는 제 1투과층(25)이 형성된다. 제 1투과층(25)은, 제 1투과층(25)에 의해 기록 재생 광빔의 회절특성이 영향받지 않도록 하는 두께를 갖는 것이 필요하다. 이러한 조건을 만족하기 위하여, 제 1투과층(25)은 기판(21)에 형성된 기록피트들 또는 그루브들이 갖는 깊이보다는 큰 두께를 가지며, 이 두께는 100㎛이하이다. 제 1투과층(25)은 또한 기록 재생 광빔의 파장에 대하여 투명하다.The substrate 21 has a relief, for example recording pits or grooves, of a pre-formatted structure on its upper surface, a reflective layer (not shown) is formed on the upper surface on which the recording pits or grooves are formed and on the recording layer. 23 is formed. Then, on the recording layer 23, a first transparent layer 25 which serves to protect the recording layer from corrosion is formed. The first transmission layer 25 needs to have a thickness such that the diffraction characteristics of the recording / reproducing light beam are not affected by the first transmission layer 25. In order to satisfy this condition, the first transparent layer 25 has a thickness larger than the depth of recording pits or grooves formed in the substrate 21, and the thickness is 100 m or less. The first transmission layer 25 is also transparent to the wavelength of the recording / reproducing light beam.

제 1투과층(25)은 홀용융제거(hole ablation)방식과 같은 1회 기록방식의 광디스크에서는 필요하지 않다. 이것은 1회 기록방식의 광디스크는 별도의 기록층을 구비하지 않기 때문이다. 참고로, 홀용융제거방식은 광디스크의 반사층에 광빔을 반사하지 않는 부분을 만드는 과정을 통해 정보를 기록하는 방식이다.The first transparent layer 25 is not required for the optical disc of the write-once type such as the hole ablation method. This is because the write-once optical disc does not have a separate recording layer. For reference, the hole melting elimination method is a method of recording information by making a portion which does not reflect the light beam on the reflective layer of the optical disk.

정보를 읽거나 쓰기 위한 광빔이 제 3투과층(29)을 통해 광디스크(20)로 입사하는 경우, 광학적 수차는 제 3투과층(29)에 의해 영향을 받는다. 그러므로, 광디스크(20)에 대한 정보의 쓰기 또는 읽기시, 단파장의 광과 높은 개구수(NA)의 광헤드를 사용할 때 생기는 수차의 증가는, 전술한 수학식 1을 통해 알 수 있는 것처럼, 제 3투과층(29)의 두께를 얇게 함으로써 상쇄시킬 수 있다. 제 3투과층(29)이 제 2투과층(27) 보다는 큰 굴절율을 가지면, 제 2투과층(27) 및 제 3투과층(29)은 입사하는 광빔의 사이즈를 줄일 수 있다. 제 3투과층(29)은 대략 1.5∼1.6의 굴절율을 가지며, 제 2투과층(27)은 제 3투과층(29) 보다는 훨씬 적은 굴절율, 예를 들면, 1에 가까운 굴절율을 갖는다. 제 3투과층(29)은 입사 광빔의 파장에 대해 투명하고 제 3투과층(29)에서 발생되는 복굴절이 기록재생에 영향을 미치지 않는 범위 내에 있게 하는 재질로 만들어지며, 그 두께는 0.1부터 0.5mm 사이의 범위를 갖는다. 제 2투과층(27)은 0.1mm부터 0.9mm까지의 범위의 두께를 갖는다. 제 2투과층(27)과 제 3투과층(29)의 두께의 합은 제 3투과층(29)의 외측 표면 상의 먼지 및 제 3투과층(29)에서의 결함(defect)이 쓰기 또는 읽기 신호에 미치는 영향을 줄일 수 있도록 0.4∼1.2mm의 범위 내에 있게 된다.When a light beam for reading or writing information is incident on the optical disc 20 through the third transmission layer 29, the optical aberration is affected by the third transmission layer 29. Therefore, when writing or reading information on the optical disk 20, an increase in aberration caused when using short wavelength light and a high numerical aperture (NA) optical head, as can be seen from the above equation (1), The thickness can be canceled by reducing the thickness of the three permeable layers 29. When the third transparent layer 29 has a larger refractive index than the second transparent layer 27, the second transparent layer 27 and the third transparent layer 29 may reduce the size of the incident light beam. The third transparent layer 29 has a refractive index of approximately 1.5 to 1.6, and the second transparent layer 27 has a refractive index much less than the third transparent layer 29, for example, a refractive index close to one. The third transmission layer 29 is made of a material which is transparent to the wavelength of the incident light beam and allows the birefringence generated in the third transmission layer 29 to be within a range that does not affect recording and reproduction, and the thickness thereof is 0.1 to 0.5. has a range between mm. The second transparent layer 27 has a thickness in the range of 0.1 mm to 0.9 mm. The sum of the thicknesses of the second permeable layer 27 and the third permeable layer 29 is such that dust on the outer surface of the third permeable layer 29 and defects in the third permeable layer 29 are written or read. It is in the range of 0.4 to 1.2mm to reduce the effect on the signal.

도 3은 본 발명을 실현한 읽기전용 광디스크를 보여준다. 도 3에 보여진 광디스크(30)에서, 하부의 기판(31)은 트랙피치 0.37㎛, 8대14변조플러스(EFM+)를 이용하여 변조되며 0.25㎛의 최소 기록마크를 갖는 스탬퍼(stamper)를 이용한 사출성 형을 통해 제작한다. 이 하부 기판(31)은 0.6mm의 두께를 갖는다. 기판(31) 위에 놓인 반사층(33)은 스퍼터링(sputtering)방법을 이용하여 알루미늄(Al)을 도포함으로써 형성된다. 제 1투과층(25)으로 소용되는 보호층(35)은 스핀코팅(spin coating)을 이용하여 자외선경화수지를 도포함으로써 형성되며, 약 10㎛의 두께 및 대략 1.5∼1.60의 굴절율을 갖는다.3 shows a read-only optical disc embodying the present invention. In the optical disc 30 shown in Fig. 3, the lower substrate 31 is ejected using a stamper having a minimum recording mark of 0.25 mu m, modulated using a track pitch of 0.37 mu m, an 8 to 14 modulation plus (EFM +). Produced by molding. The lower substrate 31 has a thickness of 0.6 mm. The reflective layer 33 overlying the substrate 31 is formed by applying aluminum (Al) using a sputtering method. The protective layer 35 serving as the first transparent layer 25 is formed by applying an ultraviolet curable resin using spin coating, and has a thickness of about 10 μm and a refractive index of about 1.5 to 1.60.

도 2에 관련한 설명에서 알 수 있는 것처럼, 제 2투과층(27)은 대략 1.5의 굴절율을 갖는 제 3투과층(29)에 비해 훨씬 적은 굴절율을 갖는 것이 필요하다. 그러므로, 광디스크(30)는 제 2투과층으로 소용되는 공기층(37)을 구비하며, 이 공기층은 광디스크(30)의 한 쪽 표면의 내주 및 외주에 설치되는 이격기(spacer, 36)에 의해 형성된다. 공기층(37)이 갖는 두께, 즉, 보호층(35)과 제 3투과층으로 소용되는 상부의 투명판(39) 사이의 간격은 0.3mm이다. 이격기(36)는 광디스크(30)의 정보기록영역을 포함하지 않는 위치에 설치되며, 기판(31)의 기계특성이 열화되지 않는 범위내의 크기를 갖는다. As can be seen from the description with reference to FIG. 2, the second transparent layer 27 needs to have a much lower refractive index than the third transparent layer 29 having a refractive index of approximately 1.5. Therefore, the optical disc 30 has an air layer 37 serving as a second transmission layer, which is formed by a spacer 36 installed on the inner and outer circumferences of one surface of the optical disc 30. do. The thickness of the air layer 37, that is, the distance between the protective layer 35 and the upper transparent plate 39 serving as the third transparent layer is 0.3 mm. The spacer 36 is provided at a position not including the information recording area of the optical disc 30, and has a size within a range in which mechanical characteristics of the substrate 31 are not deteriorated.

이격기(36)는 투명판(31)이나 기판(39)과 일체로 제작할 수 있다. 이 경우, 이격기(36)는 투명판(31) 또는 기판(39)의 내주 및 외주 부분에 위치한 표면들로부터 돌출된 이격기부재들(36a,36b)을 구비한다. 도 4는 기판(31)과 일체로 된 이격기부재들(36a,36b)을 보여준다.The spacer 36 may be manufactured integrally with the transparent plate 31 or the substrate 39. In this case, the spacer 36 includes spacer members 36a and 36b protruding from surfaces located at the inner and outer peripheral portions of the transparent plate 31 or the substrate 39. 4 shows spacer members 36a and 36b integrated with the substrate 31.

기판(31)과 이격기(36)의 중심을 일치시키기 위하여, 기판(31)의 외주표면에 위치한 이격기부재(36a)의 외경 및 기판(31)의 내주표면에 위치한 이격기부재(36b)의 내경은 기판(31)의 외경 및 내경과 각각 일치하도록 제작된다. DVD의 경우, 외 주의 이격기부재(36a)는 직경 범위 116∼120mm의 부분에, 내주의 이격기부재(36b)는 직경 범위 15∼40mm의 부분에 설치된다. 내주의 이격기부재(36b)는 디스크 클램핑영역을 포함하게 설치되어 기계적인 특성의 열화를 방지한다. 투명판(39)은 대략 1.5∼1.6의 굴절율을 갖는 폴리카보네이트 또는 유리를 이용하여 제작되며, 0.3mm의 두께를 갖는다.In order to match the center of the substrate 31 and the spacer 36, the outer diameter of the spacer member 36a located on the outer circumferential surface of the substrate 31 and the spacer member 36b located on the inner circumferential surface of the substrate 31. The inner diameter of is made to match with the outer diameter and the inner diameter of the board | substrate 31, respectively. In the case of a DVD, the spacer member 36a of the outer circumference is provided in a portion having a diameter range of 116 to 120 mm, and the spacer member 36b of the inner circumference is provided in a portion having a diameter range of 15 to 40 mm. The spacer member 36b of the inner circumference is installed to include the disk clamping region to prevent deterioration of mechanical properties. The transparent plate 39 is made of polycarbonate or glass having a refractive index of approximately 1.5 to 1.6, and has a thickness of 0.3 mm.

도 4에 보여진 구성을 갖는 이격기(36)는 복수개 돌출부들로 구성된 다른 이격기로 변형할 수 있다. 이 경우, 이격기를 구성하는 돌출부들은 하부의 기판(31)이나 투명판(39)의 내주 및 외주의 표면들의 전부에 대하여 돌출된 형상을 가지며, 기판(31)이나 투명판(39)과 일체로 제작된다.The spacer 36 having the configuration shown in FIG. 4 can be transformed into another spacer composed of a plurality of protrusions. In this case, the protrusions constituting the spacer have a shape protruding with respect to all of the inner and outer surfaces of the lower substrate 31 or the transparent plate 39, and integrally with the substrate 31 or the transparent plate 39. Is produced.

도 3 또는 도 4에 보여진 이격기(36) 및 이것으로부터 변형된 이격기는, 기판(31)이나 투명판(39)과 별개로 제작하는 것도 가능하다. 이 경우, 이격기는 조립을 통하여 기판(31) 및 투명판(39)과 결합된다.The spacer 36 shown in FIG. 3 or FIG. 4 and the spacer modified from this can also be manufactured separately from the board | substrate 31 and the transparent plate 39. In this case, the spacer is coupled to the substrate 31 and the transparent plate 39 through assembly.

본 발명에 따라 다시쓰기가능한 광디스크 또는 광자기디스크를 제작하는 경우, 광빔이 입사하는 광디스크의 한 쪽 표면에는, 차례대로, 반사층, 유전체층, 기록층, 유전체층, 및 보호층이 도포된다. 그리고, 보호층 위에 공기층 및 제 3투과층으로 소용되는 투명판이 차례로 놓이게 된다.When producing a rewritable optical disc or magneto-optical disc according to the present invention, a reflective layer, a dielectric layer, a recording layer, a dielectric layer, and a protective layer are sequentially applied to one surface of the optical disc onto which the light beam is incident. Then, the transparent plate serving as the air layer and the third transmission layer is sequentially placed on the protective layer.

본 발명에 따라 양면 광디스크를 제작하는 경우, 기판은 0.4mm의 두께를 가지며, 각 공기층의 두께는 0.1mm이고, 투명판의 두께는 0.3mm이다. 공기층과 기판 사이에 놓이는 반사층, 기록층, 보호층 등은 광학적 저장매체의 기술분야에서의 당업자에게 자명한 것이므로 그 구체적인 설명을 생략한다.When manufacturing a double-sided optical disc according to the present invention, the substrate has a thickness of 0.4 mm, the thickness of each air layer is 0.1 mm, and the thickness of the transparent plate is 0.3 mm. Reflective layers, recording layers, protective layers, etc., which are disposed between the air layer and the substrate are obvious to those skilled in the art of the optical storage medium, and thus detailed description thereof will be omitted.

도 5a 및 도 5b는 기존의 광디스크와 본 발명에 따른 광디스크를 비교 설명하기 위한 도면들이다. 도 5a에 보여진 기존의 광디스크는 기판(51) 위에 형성된 기록층(52) 및 보호층(53)을 가지며, 대물렌즈(50)에 의해 집속되는 광빔은 보호층(53)을 통해 기록층(52)에 빔스폿을 형성한다. 이러한 구조를 갖는 기존 광디스크는 미합중국특허번호 5,202,880에서 개시되어 있다. 도 5b는 본 발명에 따른 광디스크를 보여준다. 도 5b에 보여진 광디스크는 기판(55), 기록층(56), 공기층(57) 및 투명판(58)을 구비한다. 광디스크의 표면에 먼지가 묻어있는 경우, 대물렌즈(50)에 의해 집속되는 광빔은 먼지에 의해 가려지므로, 도 5a에 보여진 기존 광디스크로부터 정보를 읽어낼 수 없게 된다. 그러나, 도 5b에 보여진 본 발명에 따른 광디스크는 공기층(57) 및 공기층보다는 높은 굴절율을 갖는 투명판을 구비한다. 즉, 대물렌즈(50)와 기록층(56) 사이에 고굴절율을 갖는 투과층(58) 및 저굴절율을 갖는 공기층(57)을 갖는다. 따라서, 동일한 크기의 먼지에 대하여 광디스크로부터 정보를 읽어낼 수 있다.5A and 5B are views for comparing and comparing an existing optical disc with an optical disc according to the present invention. The conventional optical disc shown in FIG. 5A has a recording layer 52 and a protective layer 53 formed on the substrate 51, and the light beam focused by the objective lens 50 is recorded through the protective layer 53. To form a beam spot. Existing optical disks having such a structure are disclosed in US Pat. No. 5,202,880. 5b shows an optical disc according to the invention. The optical disc shown in FIG. 5B includes a substrate 55, a recording layer 56, an air layer 57, and a transparent plate 58. When dust is on the surface of the optical disc, the light beam focused by the objective lens 50 is covered by the dust, so that information cannot be read from the existing optical disc shown in FIG. 5A. However, the optical disc according to the present invention shown in FIG. 5B includes an air layer 57 and a transparent plate having a higher refractive index than the air layer. That is, a transparent layer 58 having a high refractive index and an air layer 57 having a low refractive index are provided between the objective lens 50 and the recording layer 56. Therefore, information can be read from the optical disc with respect to the dust of the same size.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광디스크는 대물렌즈에 의해 집속된 광빔이 상대적으로 높은 굴절율을 갖는 투과층 및 낮은 굴절율을 갖는 투과층을 통과하여 정보기록영역에 도달되므로, 먼지나 표면 결함이 있는 경우에도 광디스크에 정보를 기록하거나 읽어낼 수 있게 된다. 그리고, 정보기록영역에 집속되는 입사 광빔이 기판을 통과하지 않는다. 그러므로, 고밀도기록을 위해 기판의 두께를 얇게 함으로써 야기되는 광학적인 수차가 없게 된다.As described above, in the optical disk according to the present invention, since the light beam focused by the objective lens reaches the information recording area through the transmission layer having a relatively high refractive index and the transmission layer having a low refractive index, there is no dust or surface defects. Even in this case, information can be recorded or read on the optical disc. Incident light beams focused on the information recording area do not pass through the substrate. Therefore, there is no optical aberration caused by thinning the substrate for high density recording.

Claims

정보의 읽기 및 쓰기를 위한 광빔과 함께 사용되는 광디스크에 있어서,In an optical disc used with a light beam for reading and writing information,

기판의 한 쪽 표면에 정보를 저장하기 위한 미리포맷된 구조의 부조를 제공하며, 실질적으로 편편한 형태를 유지하는 두께를 갖는 기판;A substrate having a thickness that maintains a substantially flat shape, the relief of a preformatted structure for storing information on one surface of the substrate;

상기 한 쪽 표면에 놓이어 정보를 쓰거나 읽는데 사용되는 입사 광빔을 반사하는 박막반사층;A thin film reflection layer placed on the one surface to reflect an incident light beam used to write or read information;

상기 박막반사층 위에 놓이며 정보를 저장하는 기록층;A recording layer on the thin film reflection layer and storing information;

상기 박막반사층 위에 놓이며 상기 기판의 미리포맷된 구조의 깊이보다 두꺼운 두께 및 제 1굴절율을 갖는 투명한 제 1투과층;A transparent first transmission layer overlying the thin film reflection layer and having a thickness and a first refractive index that is thicker than the depth of the preformatted structure of the substrate;

상기 제 1투과층 위에 놓이며 상기 제 1굴절율보다 작은 제 2굴절율 및 상기 기판과 동일한 차수(order)의 두께를 갖는 투명한 제 2투과층; 및A transparent second transparent layer overlying the first transparent layer and having a second refractive index less than the first refractive index and a thickness of the same order as the substrate; And

상기 제 2투과층 위에 놓이며 상기 제 1굴절율에 가까운 제 3굴절율 및 상기 제 2투과층에 가까운 두께를 갖는 투명한 제 3투과층을 포함하는 광디스크.And a transparent third transmission layer overlying the second transmission layer and having a third refractive index close to the first refractive index and a thickness close to the second transparent layer.

제 1항에 있어서, 상기 기판의 두께는 0.3mm 부터 0.9mm의 범위를 갖는 광디스크.The optical disc of claim 1, wherein the substrate has a thickness in a range of 0.3 mm to 0.9 mm.

제 1항에 있어서, 상기 제 1투과층은 대략 1.5부터 1.60까지의 굴절율을 갖는 광디스크.The optical disc of claim 1, wherein the first transparent layer has a refractive index of about 1.5 to 1.60.

제 1항에 있어서, 상기 제 1투과층은 100㎛ 이하의 두께를 갖는 광디스크.The optical disc of claim 1, wherein the first transparent layer has a thickness of 100 μm or less.

제 1항에 있어서, 상기 제 2투과층은 공기층이며, 상기 공기층을 제공하기 위하여 상기 제 1투과층 및 상기 제 3투과층 간을 이격시키는 이격기를 포함하는 광디스크.The optical disc of claim 1, wherein the second transparent layer is an air layer and comprises a spacer spaced apart from the first transparent layer and the third transparent layer to provide the air layer.

제 5항에 있어서, 상기 이격기는 상기 광디스크의 내주 및 외주에 설치된 광디스크.The optical disc of claim 5, wherein the spacer is installed on an inner circumference and an outer circumference of the optical disc.

제 6항에 있어서, 상기 이격기는 상기 기판 및 상기 제 3투과층 중의 하나와 일체로 된 광디스크.The optical disc of claim 6, wherein the spacer is integrated with one of the substrate and the third transmission layer.

제 1항에 있어서, 상기 제 3투과층의 두께는 0.1mm 부터 0.5mm의 범위를 갖는 광디스크. The optical disc of claim 1, wherein the third transparent layer has a thickness in a range of 0.1 mm to 0.5 mm.

제 5항에 있어서, 상기 공기층 및 상기 제 3투과층의 두께들의 합은 0.4부터 1.2mm의 범위를 갖는 광디스크.6. The optical disc of claim 5, wherein the sum of the thicknesses of the air layer and the third transparent layer is in the range of 0.4 to 1.2 mm.

정보의 읽기 및 쓰기를 위한 광빔과 함께 사용되는 양면 광저장매체에 있어 서,In double-sided optical storage media used with light beams for reading and writing information,

기판의 각 쪽 표면에 정보를 저장하기 위한 미리포맷된 구조를 제공하는 양쪽 표면들을 가지며, 실질적으로 편편한 형태를 유지하는 두께를 갖는 기판;A substrate having both surfaces having a pre-formatted structure for storing information on each surface of the substrate, the substrate having a thickness that maintains a substantially flat shape;

상기 각 쪽 표면에 놓이어 정보를 쓰거나 읽는데 사용되는 입사 광빔을 반사하는 박막반사층;A thin film reflection layer placed on each surface to reflect an incident light beam used for writing or reading information;

상기 박막반사층들 각각의 위에 놓이며 정보를 저장하는 기록층;A recording layer on each of the thin film reflection layers and storing information;

상기 기록층들 각각의 위에 놓이며 상기 기판의 미리포맷된 구조의 깊이보다 두꺼운 두께 및 제 1굴절율을 갖는 투명한 제 1투과층;A transparent first transmission layer overlying each of the recording layers and having a thickness and a first refractive index that is thicker than the depth of the preformatted structure of the substrate;

상기 제 1투과층들 각각의 위에 놓이며 상기 제 1굴절율보다 작은 제 2굴절율 및 상기 기판과 동일한 차수(order)의 두께를 갖는 투명한 제 2투과층; 및A transparent second transmission layer overlying each of the first transmission layers and having a second refractive index less than the first refractive index and a thickness of the same order as the substrate; And

상기 제 2투과층들 각각의 위에 놓이며 상기 제 1굴절율에 가까운 제 3굴절율 및 상기 제 2투과층에 가까운 두께를 갖는 투명한 제 3투과층을 포함하는 양면 광저장매체.And a transparent third transmission layer overlying each of the second transmission layers and having a third refractive index close to the first refractive index and a thickness close to the second transparent layer.

제 10항에 있어서, 상기 제 2투과층은 공기층이며, 상기 공기층을 제공하기 위하여 상기 제 1투과층 및 상기 제 3투과층 간을 이격시키는 이격기를 포함하는 양면 광저장매체.The double-sided optical storage medium of claim 10, wherein the second transparent layer is an air layer and comprises a spacer spaced apart from the first transparent layer and the third transparent layer to provide the air layer.

정보의 읽기를 위한 광빔과 함께 사용되는 읽기전용 광디스크에 있어서,In a read-only optical disc used with a light beam for reading information,

상기 한 쪽 표면에 놓이어 정보를 읽는데 사용되는 입사 광빔을 반사하는 박막반사층;A thin film reflection layer disposed on the one surface and reflecting an incident light beam used to read information;

상기 제 1투과층 위에 놓이며 상기 제 1굴절율보다 작은 제 2굴절율 및 상기 기판과 동일한 차수(order)의 두께를 갖는 투명한 제 2투과층; 및 A transparent second transparent layer overlying the first transparent layer and having a second refractive index less than the first refractive index and a thickness of the same order as the substrate; And

제 12항에 있어서, 상기 제 2투과층은 공기층이며, 상기 공기층을 제공하기 위하여 상기 제 1투과층 및 상기 제 3투과층 간을 이격시키는 이격기를 포함하는 광디스크.13. The optical disc of claim 12, wherein the second permeable layer is an air layer and comprises a spacer spaced apart from the first permeable layer and the third permeable layer to provide the air layer.