KR20000025408A - 텍스처구조를 지닌 광디스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 니어필드 리코딩(near field recording)용 광디스크에 관한 것으로, 다수 크레이터깊이는 그루브깊이 보다 훨씬 얕고, 반경방향으로 범프들의 간격은 트랙피치보다 훨씬 큰 텍스처(texture)구조를 지니며 보호막 위에 윤활막을 형성하여 옵티컬플라잉헤드(optical flying head)가 광디스크상의 범프에 접촉함으로써 스틱션(stiction)과 마찰, 마모현상을 줄이는 광디스크에 관한 것이다. 이와 같은 광디스크를 이용하면 옵티컬플라잉헤드가 광디스크표면상의 범프와 접촉하게 되므로, 접촉면적이 감소함에 따라 정적마찰력이 감소하여 스틱션을 개선할 수 있다.

Description

텍스처구조를 지닌 광디스크
본 발명은 니어필드 리코딩용 광디스크에 관한 것으로, 다수 범프와 크레이터를 형성하고 윤활막을 갖는 텍스처(texture)구조의 광디스크에 관한 것이다.
광 니어필드 리코딩(Optical near field recording)드라이브는 하드디스크드라이브기술과 광기록기술이 서로 접목되어 광디스크에 데이터의 기록, 소거 및 재생을 가능케 한다. 여기서 니어필드는 옵티칼 플라잉헤드(optical flying head)와 광디스크 표면간에 서로 떨어진 거리가 20∼300㎚정도로 가까운 것을 말하며, 니어필드 리코딩은 옵티칼 플라잉헤드와 광디스크가 이 정도의 가까운 거리를 사이에 두고 데이터의 기록재생을 달성하는 기술이다. 이러한 옵티칼 플라잉헤드는 자기코일을 적재한 슬라이더와, 슬라이더상에 탑재된 대물렌즈, 작은 렌즈 등으로 이루어진다.
도 1은 상술한 광 니어필드 리코딩용 광디스크(이하 광디스크라함)와 옵티컬플라잉헤드를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이 광디스크(14)는 최하부층로부터 기판(플라스틱), 반사막(Al), 절연체막(SiNx), 기록막(TbFeCo), 보호막(SiNx)으로 구성된다. 이러한 기판에는 V형그루브가 형성되어있는 데 만드는 방법은 사출성형(injection mold)으로서 이미 V형 그루브가 새겨져 있는 스탬퍼로 찍어낼 때 V형 그루브가 형성된다. 도 2에 이러한 기판의 표면을 도시하였는 데, 그루브넓이는 0.3∼0.4㎛, 그루브깊이는 500∼700Å, 랜드넓이는 0.3∼0.4㎛이다. 도 3은 광디스크표면상에 옵티컬플라잉헤드의 슬라이더가 정지상태로 위치한 것을 나타낸 도면이다. 도 3에서 기판상에 형성되는 막은 미도시되었으며, 기판상에는 V형 그루브(groove)가 형성되어 있다.
상술한 광 니어필드 리코딩 드라이브(이하, '드라이브'라 칭함)가 광디스크에 데이터의 기록재생동작을 하지않을 때 슬라이더는 도 3에 도시한 바와 같이 광디스크 내경쪽의 표면상(파킹존;parking zone;미도시함)에 정지상태로 위치한다. 그리고, 드라이브가 광디스크에 데이터를 기록재생할 때, 광디스크는 회전하고 슬라이더는 슬라이더 밑면에 파인 홈과 광디스크 표면 사이를 빠르게 지나가는 공기의 부상력에 의해 파킹존상에서 20∼300㎚정도의 거리(플라잉하이트;flying height)를 두고 부상하여 광디스크의 외경쪽으로 향한다.
그러나, 슬라이더가 파킹존에 정지해있다가 부상할 때, 슬라이더와 광디스크 표면 사이에 작용하는 정적마찰력 때문에 슬라이더가 부상하지않고 광디스크표면상으로부터 떨어지지않는 스틱션(stiction)현상이 빈번히 발생하였다. 그래서, 이러한 스틱션현상으로 인하여 슬라이더와 광디스크간에 마모, 마찰, 크래쉬가 발생하여 광디스크 내에 저장된 데이터가 손실될뿐만아니라 헤드가 손상되는 문제점이 발생하였다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 광디스크표면상에 텍스처구조를 형성하여 슬라이더가 광디스크표면상의 범프에 접촉하여 상호 접촉면적을 줄이고, 보호막 위에 윤활막을 형성하여 정적마찰력을 감소시킴으로써 스틱션현상을 방지할 수 있는 광디스크를 제공하고자 한다.
도 1은 종래 광디스크와 옵티컬플라잉헤드를 나타낸 도면,
도 2는 종래 광디스크 기판의 표면을 나타낸 도면,
도 3은 종래 광디스크표면상에 정지한 슬라이더를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 광디스크 기판의 표면을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 광디스크와 슬라이더를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 광디스크표면상에 정지한 슬라이더를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 광디스크를 이용하여 반경방향의 범프간격에 대한 스틱션포스의 관계를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 광디스크를 이용하여 범프높이에 대한 스틱션포스의 관계를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
11 : 대물렌즈 12 : 작은 렌즈
13 : 슬라이더 14,15 : 광디스크
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 니어필드 리코딩(near field recording)용 광디스크에 있어서, 다수 크레이터깊이는 그루브깊이 보다 훨씬 얕고, 반경방향으로 범프들의 간격은 트랙피치보다 훨씬 큰 텍스처(texture)구조를 지니며 보호막 위에 윤활막을 도포하면 옵티컬플라잉헤드(optical flying head)가 광디스크표면상에 접촉하는 대신 광디스크상의 범프에 접촉함으로써 스틱션(stiction)을 줄이는 광디스크에 있다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명을 구현한 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 텍스처구조를 지닌 광디스크를 제조하기위해서는 먼저, 본 발명에 따른 텍스처구조와 동일 구조를 지닌 스탬퍼를 제작하여야 한다. 이 텍스처구조의 스탬퍼는 V형 그루브가 새겨진 스탬퍼에 Nd:YVO4의 레이저빔이 주사됨으로써 다수의 범프와 크레이터를 형성한다. 이 때 레이저빔의 파장은 1064㎚이고, 반복속도(repetition rate)는 10∼100㎑, 펄스간격은 20∼80㎱이며, 펄스에너지는 0∼40㎽이다. 그래서, V형 그루브의 스탬퍼가 이동형 스핀들에 부착되어 있고, 레이저빔이 스탬퍼의 표면상에 포커스됨으로써 나선형의 범프가 형성된다. 이와 같이 형성된 텍스처구조의 스탬퍼를 이용하여 사출성형에 의한 기판을 찍어냄으로써 도 4에 도시한 바와 같은 텍스처구조의 기판이 형성된다.
도 4에서 범프의 높이는 10∼30Å, 범프직경은 20∼30㎛, 크레이터깊이는 20∼40Å이고, 반경방향의 범프간격은 20∼60㎛이다. 이 때, 크레이터깊이는 그루브깊이보다 훨씬 얕고, 반경방향의 범프간격은 트랙피치보다 훨씬 크도록 스탬퍼를 형성한다. 이러한 범프의 형태 및 치수는 TENCOR 3D stylus profiler에 의해 측정되었다.
이와 같은 텍스처구조가 존재하는 기판상에 반사막, 절연체막, 기록막 및 보호막을 형성한다. 본 발명에 따른 광디스크의 재질은 상술한 광디스크의 재질과 동일하며, 기판의 두께는 1.0∼1.6㎜, 반사막의 두께는 15∼40㎚, 절연체막의 두께는 15∼50㎚이며, 기록막과 보호막의 두께는 10∼70㎚이다. 이렇게하여 보호막까지 형성되면 보호막상에 스핀코팅(spin coating)에 의해 윤활유를 도포하여 2∼3㎚두께의 윤활막(Ausimont사의 Z-DOL)을 형성한다. 이 스핀코팅에 의한 조건은 4000RPM에서 30초동안 윤활유를 분사하였다. 이렇게 함으로써 V형 그루브의 스탬퍼를 레이저텍스처링함으로써 텍스처구조를 형성하고 사출성형에 의해 텍스처구조의 광디스크가 제조된다.
도 5는 이렇게 제조된 본 발명에 따른 광디스크와 슬라이더를 나타낸 도면으로서, 윤활막 위에 슬라이더가 위치하며, 도 6은 광디스크표면상에 정지한 슬라이더를 도시한다. 도시한 바와 같이 슬라이더는 범프 위에 정지상태로 위치한다. 슬라이더가 광디스크표면상의 범프와 접촉함으로써 상호 접촉하는 면적이 줄어들고, 이로 인해 정적마찰력(스틱션포스;stiction force)이 감소된다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 광디스크에 CSS테스트(Contact Start-Stop Test)를 실시하여 반경방향의 범프간격과 범프높이에 따른 스픽션포스의 관계를 나타낸 도면이다.
먼저 도 7에서 반경방향의 범프간격이 20∼60㎛일 때, 스틱션포스는 3.5∼4g으로 감소됨을 알 수 있다. 이 때, 크레이터깊이는 40Å, 범프높이는 20Å, 레이저펄스간격은 80㎱이다. 다음으로, 도 8에서 범프높이가 10∼30Å일 때, 스틱션포스는 2.2∼4g으로 감소됨을 알 수 있다. 그리고, 이 때, 크레이터깊이는 20Å, 범프간격은 40㎛, 레이저펄스간격은 80㎱이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 텍스처구조의 광디스크를 이용하면 옵티컬플라잉헤드가 광디스크표면상의 범프와 접촉하게 되므로, 접촉면적이 대폭 감소되고 접촉에 따른 정적마찰력이 감소하여 스틱션이 줄어드는 잇점이 있다.

Claims (2)

  1. 니어필드 리코딩(near field recording)용 광디스크에 있어서,
    다수 크레이터깊이는 그루브깊이 보다 훨씬 얕고, 반경방향으로 범프들의 간격은 트랙피치보다 훨씬 큰 텍스처(texture)구조를 지니며 보호막 위에 윤활막을 도포하면 옵티컬플라잉헤드(optical flying head)가 광디스크표면상에 접촉하는 대신 광디스크상의 범프에 접촉함으로서 스틱션(stiction)을 줄이는 광디스크.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 광디스크는 V형 그루브가 새겨진 스탬퍼에 레이저텍스처링함으로써 상기 광디스크의 텍스처구조와 동일한 텍스처구조를 지닌 스탬퍼를 형성한 후 사출성형에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
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