KR100708181B1 - 광기록 매체의 커버층 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광기록 매체의 표면 위에 형성되는 커버층의 두께를 균일하게 할 수 있는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 양호한 실시예에 따른 광기록 매체의 커버층 형성 방법은, 광기록 매체의 상면에 광폴리머 수지를 토출하는 단계; 평평한 표면을 갖는 가압 플레이트로 상기 광폴리머 수지를 가압하는 동시에 상기 광기록 매체를 회전시킴으로써, 상기 광폴리머 수지를 상기 광기록 매체 상에 균일한 두께로 분포시키는 단계; 상기 광폴리머 수지를 경화시켜 상기 광기록 매체 상에 커버층을 형성하는 단계; 및 상기 가압 플레이트를 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광기록 매체의 커버층 형성 방법{Method for forming a cover layer on an optical recording medium}

도 1a 및 도 1b는 종래의 광기록 매체의 커버층을 형성하는 방법을 개략적으로 도시한다.

도 2는 종래의 방법으로 형성된 커버층의 반경 방향에 따른 두께 분포를 도시하는 그래프이다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 고밀도 광기록 매체의 커버층을 형성하는 방법을 개략적으로 도시한다.

도 4는 본 발명에 따른 방법으로 형성된 커버층의 반경 방향에 따른 두께 분포를 도시하는 그래프이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

10.....스핀들 플레이트 20.....광기록 매체

25.....광폴리머 수지 28.....커버층

30.....가압 플레이트

본 발명은 광기록 매체의 커버층을 형성하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 광기록 매체의 표면 위에 형성되는 커버층의 두께를 균일하게 할 수 있는 방법에 관한 것이다.

CD, DVD 또는 블루-레이 디스크(Blue-ray disk; BD) 등과 같은 광기록 매체의 가장 바깥쪽 층에는 기록층을 보호하고 수차를 보상하기 위한 커버층이 배치된다. 특히, BD의 경우, 0.85의 높은 개구수(NA)를 갖는 대물렌즈 광학계를 이용하여 약 405nm의 짧은 파장을 갖는 광빔을 1.1mm 두께의 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 기판 상에 조사하여 정보를 독출하기 때문에, 수차 보상을 위해 상기 PC 기판의 상부에 형성되는 커버층(cover layer)의 두께는 BD 디스크의 반경 약 23~58.6mm 의 영역 내에서 100±3㎛ 정도로 매우 균일하게 유지되어야 한다.

이러한 커버층을 형성하는 방법에는, 얇고 균일한 두께의 시트를 PC 기판 상에 부착하는 시트 코팅(sheet coating) 방식과 수지(resin)를 PC 기판 위에서 고속으로 회전시키는 스핀 코팅(spin coating) 방식이 있다. 시트 코팅 방식은 디스크 내의 모든 반경에서 균일한 두께를 형성할 수 있으나, 시트의 가격이 비싸고 공정율이 떨어진다는 단점이 있다. 이에 따라 보다 저렴하고 공정율이 우수한 스핀 코팅 방식을 일반적으로 사용하고 있다.

도 1a 및 도 1b는 이러한 종래의 스핀 코팅 방식에 의해 광기록 매체의 커버층을 형성하는 방법을 개략적으로 도시하고 있다. 종래의 스핀 코팅 방식에 의하면, 먼저 도 1a에 도시된 바와 같이, 커버층이 형성될 광기록 매체(20)를 스핀들 플레이트(10) 위에 탑재하고, 상기 광기록 매체(20) 위에 UV-경화성 수지와 같은 광폴리머 수지(25)를 토출한다. 그런 후, 상기 스핀들 플레이트(10)를 고속으로 회전시켜서 원심력에 의해 광기록 매체(20)의 상면에서 고르게 분포시킨다. 그 결과, 도 1b에 도시된 바와 같이, 평평한 표면을 갖는 커버층(28)이 광기록 매체(20) 상에 형성된다. 그러면, 마지막으로 상기 커버층(28)에 UV-광을 상부로부터 조사하여 커버층(28)을 경화시킴으로써 전체 공정이 완료된다.

그러나, 이렇게 형성된 커버층의 경우, 원판형 광기록 매체의 가장자리 부분에서 두께가 균일하지 않게 되는 문제가 있다. 도 2의 그래프에 도시된 바와 같이, 종래의 스핀 코팅 방식으로 형성된 커버층의 두께는 광기록 매체의 반경 약 55mm까지는 균일하게 유지되지만, 그 이후에는 급격히 증가하고 있다. 따라서, 55mm 보다 큰 반경의 영역에서는 수차가 크게 발생할 뿐만 아니라, 대물렌즈와 충돌할 가능성도 있기 때문에 정보의 기록/재생이 불가능하게 된다. 그 결과, 약 25GB의 기록용량을 갖는 BD의 경우, 약 3~4GB 정도를 실제로는 사용하지 못하는 문제가 발생한다. 이에 따라, 특히 BD에서는 종래의 스핀 코팅 방식에 의해 커버층을 형성하기가 곤란하다.

따라서, 비교적 저렴하고 공정율이 우수하면서도 전체 영역에 걸쳐서 균일한 두께를 얻을 수 있는 커버층의 형성 방법이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 따라 제안되는 것으로, 본 발명의 목적은 비교적 저렴하고 공정율이 우수하면서도 전체 영역에 걸쳐서 균일한 두께를 얻을 수 있는 고밀도 광기록 매체 상의 커버층 형성 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 광기록 매체의 커버층 형성 방법은, 광기록 매체의 상면에 광폴리머 수지를 토출하는 단계; 평평한 표면을 갖는 가압 플레이트로 상기 광폴리머 수지를 가압하는 동시에 상기 광기록 매체를 회전시킴으로써, 상기 광폴리머 수지를 상기 광기록 매체 상에 균일한 두께로 분포시키는 단계; 상기 광폴리머 수지를 경화시켜 상기 광기록 매체 상에 커버층을 형성하는 단계; 및 상기 가압 플레이트를 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 광기록 매체는 스핀들 플레이트 상에 탑재되어 회전되는 것을 특징으로 한다.

상기 광폴리머 수지는 상기 가압 플레이트 위로 UV-광을 조사함으로써 경화되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 가압 플레이트는 광투과성 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 커버층의 완성 후 상기 가압 플레이트의 분리가 용이하도록, 상기 광폴리머 수지와 접촉하는 가압 플레이트의 평평한 면을 Kr₂ 계 용액으로 패시베이션 처리하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 광기록 매체의 상면에 커버층을 형성하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 고밀도 광기록 매체의 커버층을 형성하 는 방법을 개략적으로 도시하고 있다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 커버층이 형성될 광기록 매체(20)를 스핀들 플레이트(spindle plate)(10) 상에 탑재시킨 후, UV-경화성 수지와 같은 광폴리머 수지(25)를 상기 광기록 매체(20)의 상면 위에 토출한다. 여기까지는 종래의 스핀 코팅 방식과 동일하다.

그런 후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 평평한 표면을 갖는 가압 플레이트(30)로 상기 광기록 매체(20) 상면의 광폴리머 수지(25)를 소정의 압력으로 가압한다. 여기서, 상기 가압 플레이트(30)는, 이후의 광폴리머 수지(25)의 경화 공정을 고려하여 투명한 재질로 제조되는 것이 바람직하다. 또한, 커버층의 완성 후에, 상기 가압 플레이트(30)가 커버층으로부터 용이하게 분리될 수 있도록, 상기 광폴리머 수지(25)와 접촉하는 가압 플레이트(30)의 평평한 면을 패시베이션(passivation) 처리하는 것이 바람직하다. 이러한 패시베이션 처리는, Kr₂ 계 용액을 사용할 수 있다. 구체적으로 예를 들자면, Kr₂O₇·10H₂O 용액을 상기 가압 플레이트(30)의 평평한 면에 도포함으로써 패시베이션 처리가 수행될 수 있다.

이렇게 형성된 가압 플레이트(30)로 상기 광기록 매체(20) 상의 광폴리머 수지(25)를 소정의 압력으로 가압하는 동시에, 상기 스핀들 플레이트(10)를 고속으로 회전시킨다. 그러면, 스핀들 플레이트(10) 상의 광기록 매체(20)와 광폴리머 수지(25)가 함께 고속으로 회전하면서, 광폴리머 수지(25)가 원심력에 의해 광기록 매체(20)의 상면에서 고르게 분포시킨다. 이때, 가압 플레이트(30)가 상기 광폴리머 수지(25)를 가압하는 압력은, 원심력에 의해 광기록 매체(20)의 상면에 분포되는 광폴리머 수지(25)의 두께가 약 100㎛ 가 될 정도로 유지한다.

상술한 과정을 통해 광폴리머 수지(25)가 광기록 매체(20)의 전면에 고르게 분포되면 스핀들 플레이트(10)의 회전을 멈추고, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 광폴리머 수지(25)에 UV-광을 조사한다. 바람직하게는, 상기 UV-광은 광투과성 재질의 가압 플레이트(30)의 상면를 통해 광폴리머 수지(25) 위에 수직으로 조사하는 것이 좋다. 그러나, 상기 가압 플레이트(30)가 충분히 투명하지 않은 경우에는, UV-광을 측면으로부터 조사하여 상기 광폴리머 수지(25)를 경화시키는 것도 가능하다.

UV-광의 조사에 의하여 상기 광폴리머 수지(25)가 완전히 경화됨으로써, 광기록 매체(20)의 상면에 중간층(28)을 형성하는 과정이 완료된다. 그러면, 도 3d에 도시된 바와 같이, 완성된 중간층(28)으로부터 가압 플레이트(30)를 분리한다. 이때, 앞서 설명한 바와 같이, 가압 플레이트(30)의 평평한 표면에 패시베이션 처리가 되어 있기 때문에, 중간층(28)에 손상을 주지 않고 가압 플레이트(30)가 용이하게 분리될 수 있다. 즉, 가압 플레이트(30)를 분리하는 과정에서, 중간층(28)가 가압 플레이트(30)를 형성하는 물질이 떨어져서 잔재하거나, 중간층(28)의 일부가 상기 가압 플레이트(30)에 달라붙어 떨어지는 일이 발생하지 않는다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 광기록 매체(20) 상에 광폴리머 수지(25)를 토출한 상태에서 그대로 회전시키지 않고, 평평한 가압 플레이트(30)로 광폴리머 수지(25)를 가압하면서 회전시키기 때문에, 종래의 방법에 비하여 균일한 두께의 커버층(28)을 얻을 수 있다. 이는, 본 발명에 따른 방법으로 형성된 커버층의 반경 방향에 따른 두께 분포를 도시하는 도 4의 그래프를 통해 확인할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법을 이용하여 커버층을 형성할 경우, 광기록 매체의 반경 약 23~60mm 의 영역 내에서도 커버층의 두께가 약 100±3㎛ 정도를 유지하고 있다. 따라서, 광기록 매체의 가장자리 부근에서도 정상적으로 정보의 기록/재생이 가능하다. 예컨대, 종래의 방식으로 커버층을 형성할 경우 25GB의 블루-레이 디스크 중 21~22GB 만이 실질적으로 사용 가능하였으나, 본 발명에 따른 방법으로 커버층을 형성하면 25GB를 모두 사용할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 양호한 실시예에 따라 커버층을 형성할 경우, 광기록 매체의 중심 부분에서부터 가장자리 부분까지 매우 균일한 두께의 커버층을 얻을 수 있다. 따라서, 광기록 매체의 가장자리 부분에도 신뢰성 있게 정보를 기록/재생하는 것이 가능하다. 더욱이, 본 발명에 따른 방법은, 종래의 스핀 코팅 방식에서, 가압 플레이트로 광폴리머 수지를 가압하는 공정만이 추가되었기 때문에, 비교적 저렴하고 공정율이 우수한 스핀 코팅의 장점을 그대로 유지할 수 있다.

Claims (5)

1. 광기록 매체의 상면에 광폴리머 수지를 토출하는 단계;

   평평한 표면을 갖는 가압 플레이트로 상기 광폴리머 수지를 가압하는 동시에 상기 광기록 매체를 회전시킴으로써, 상기 광폴리머 수지를 상기 광기록 매체 상에 균일한 두께로 분포시키는 단계;

   상기 광폴리머 수지를 경화시켜 상기 광기록 매체 상에 커버층을 형성하는 단계; 및

   상기 가압 플레이트를 분리하는 단계;를 포함하며,

   상기 가압 플레이트의 분리가 용이하도록, 상기 광폴리머 수지와 접촉하는 가압 플레이트의 평평한 면을 Kr₂ 계 용액으로 패시베이션 처리한 것을 특징으로 하는 광기록 매체의 커버층 형성 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광기록 매체는 스핀들 플레이트 상에 탑재되어 회전되는 것을 특징으로 하는 광기록 매체의 커버층 형성 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 광폴리머 수지는 상기 가압 플레이트 위로 UV-광을 조사함으로써 경화되는 것을 특징으로 하는 광기록 매체의 커버층 형성 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 가압 플레이트는 광투과성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광기록 매체의 커버층 형성 방법.
5. 삭제

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