CN102067218A - 多层信息记录介质的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有n个(n为2以上的整数)信息记录层的多层信息记录介质的制造方法，其包含以下步骤：在第k信息记录层(k为1以上(n-1)以下的整数)上涂布紫外线固化性树脂；在涂布于第k信息记录层上的所述紫外线固化性树脂上，将具有形成有由凹凸形状构成的信号部的信号面的信号转印基板以所述信号面与所述紫外线树脂对置的方式贴合；在使所述紫外线固化性树脂贴合所述信号转印基板的状态下，对所述紫外线固化性树脂照射经过所述信号转印基板的紫外线，由此使所述树脂固化；以及通过使所述信号转印基板向内周面翘曲而使其从固化的树脂上剥离；在所述制造方法中，作为信号转印基板，使用由有机无机杂化材料形成、且内周面设有增强材料的基板。根据该方法，可以重复使用信号转印基板。

Description

多层信息记录介质的制造方法
技术领域
本发明涉及一种作为以再生或记录再生为目的的信息记录介质的、具备多个信息记录层的多层信息记录介质的制造方法。
背景技术
近年来，信息设备及视听设备等所需要的信息量增加。伴随这些，对数据选取容易、大容量数据存储及设备小型化有利的光盘等信息记录介质(以下有时简称为“记录介质”或“介质”)备受瞩目，其记录密度变得更高。例如，作为光盘的高密度化的方法，已经使用有激光的波长约为400nm、用于使激光集中的聚光透镜的数值孔径(NA)为0.85的光学头。使用该光学头时，在单层的光记录介质(具有1层记录层的介质)中，可以记录25GB左右的信息，在具有2个记录层的光记录介质中，可以记录50GB左右的信息(例如，参照专利文献1)。
以下，使用图5及图6说明专利文献1所述的现有的多层信息记录介质的结构及制造方法。
图5表示现有的多层信息记录介质的剖面图。该多层信息记录介质由在单面转印形成有由凹凸形状构成的凹槽及导向槽等信号部的第一信号基板601、配置在第一信号基板601的设置有凹凸形状的面上的第一薄膜层602、在和第一薄膜层602的粘合面相反的面上转印形成有由凹凸形状构成的凹槽及导向槽等信号部的第二信号基板603、配置在第二信号基板603的设置有凹凸形状的面上的第二薄膜层604、以覆盖第二薄膜层604的方式形成的透明层605构成。第一信号基板601由聚碳酸酯(polycarbonate)或聚烯烃(polyolefin)等树脂材料通过注射压缩成型等来制作。在该成型时，在第一信号基板601的单面上，以凹凸形状的形式转印形成凹槽及导向槽等信号部。第一信号基板601的厚度为1.1mm左右。
第一薄膜层602及第二薄膜层604都包含记录膜及反射膜，在第一信号基板601及第二信号基板603的形成有信号部的面(信号面)上，利用溅射或蒸镀等方法进行制作。作为反射膜的材料，可采用对波长约400nm的激光显示出效率良好的反射率的材料。例如，那样的材料为银合金及铝等金属材料。
记录膜的材料可根据使记录介质为改写型及补写型的哪一种来选择。对于改写型的记录介质的记录膜，以可以进行多次数据记录及消除的方式选择材料来形成。具体而言，可以使用GeSbTe或AgInSbTe等记录材料。对于补写型的记录介质的记录膜，以仅可以记录一次的方式选择不可逆变化的材料来形成。具体而言，TeOPd为其代表性材料。
第二信号基板603可通过如下方法来形成：使用紫外线固化性树脂利用旋涂法形成层后，使用信号转印基板，转印形成凹槽及导向槽的凹凸形状(信号部)。信号转印基板为如第一信号基板601那样单面形成有凹槽及导向槽的凹凸形状的基板。具体而言，信号转印基板为具备将形成有对应在第二信号基板603上形成的信号部的凹凸形状的信号面作为转印面的基板。使这样的信号转印基板以其信号面和第一信号基板601对置的方式密接在紫外线固化性树脂，使紫外线固化性树脂固化后剥离信号转印基板，由此可形成第二信号基板603。
透明层605由对记录再生光透明的(即，具有高透射性)材料构成，具有0.1mm左右的厚度。作为透明层605的材料，可以使用光固型树脂及压敏粘合剂等粘合剂。具体而言，例如，通过将紫外线固化性树脂利用旋涂法涂布在第二薄膜层604上，可以形成透明层605。通过从透明层605侧入射记录再生激光，可进行这样制作的多层信息记录介质的记录再生。
在图6(A)～(G)中，用剖面图表示现有的多层信息记录介质的制造方法中的各工序。使用这些图更详细地说明现有的多层信息记录介质的制造方法。
首先，在第一信号基板701的信号面上，通过溅射或蒸镀等方法，形成包含记录膜及反射膜的第一薄膜层702。第一信号基板701固定于旋转台703上。在和形成有第一薄膜层702的面相反侧的面上，应用真空等进行固定。(参照图6(A))。
在第一薄膜层702上，为了形成作为树脂层的第二信号基板，将紫外线固化性树脂704由分配器以与第一信号基板701同心圆状(即，具有规定直径的环状)涂布于所期望的位置(参照图6(B))。
接着，通过使旋转台703旋转，紫外线固化性树脂704向外周侧扩展形成膜(即，利用旋涂法实施涂布)(参照图6(C))。进而，利用在旋转时作用于紫外线固化性树脂704的离心力，可以除去多余的树脂和气泡，可以形成薄薄的层。对于形成的层、即第二信号基板710的厚度，通过任意设定紫外线固化性树脂704的粘度、转数、旋转时间及旋转中周围的环境(温度及湿度等)，可以控制为所期望的厚度。
在薄膜状的紫外线固化性树脂704上，重叠有信号转印基板705(参照图6(D))。信号转印基板705和第一信号基板701同样地具有以凹凸形状的形式形成凹槽或导向槽的面(信号面)。信号转印基板705用聚碳酸酯或聚烯烃等材料来制作。对于信号转印基板705而言，以使其信号面和第一信号基板701的信号面对置的方式重叠。为了防止在信号转印基板705和紫外线固化性树脂704之间混入气泡，优选在真空环境中进行该重叠工序。
对第一信号基板701、第一薄膜层702、紫外线固化性树脂704及信号转印基板705整体化而成的多层结构体706，从信号转印基板705侧照射紫外线，使位于两个信号面之间的紫外线固化性树脂704固化(参照图6(E))。利用紫外线照射机707照射紫外线。从信号转印基板705侧照射紫外线是因为构成信号转印基板705的聚碳酸酯或聚烯烃等材料可使紫外线某种程度上透过，可以使紫外线到达紫外线固化性树脂704。
使紫外线固化性树脂704固化后，将信号转印基板705在紫外线固化性树脂704和该基板705的界面剥离，由此形成转印形成有信号面的第二信号基板710(参照图6(F))。
在第二信号基板710的信号面上，通过溅射或蒸镀等方法，形成包含记录膜及反射膜的第二薄膜层708。最后，通过例如将紫外线固化性树脂旋涂后利用紫外线照射使其固化，可形成对记录再生光几乎透明的(即，具有高透射率)透明层709(参照图6(G))。
如上所述，在现有的多层信息记录介质的制造方法中，经由信号转印基板，利用对紫外线固化性树脂照射紫外线而使该紫外线固化性树脂固化的方法形成第二信号基板。因此，需要使用由具有足够高的紫外线透射性的材料(例如，聚碳酸酯或聚烯烃)构成的信号转印基板。
专利文献1：日本特许第3763763号公报
专利文献2：日本特开2003-85839号公报
发明内容
对于用于制造信息记录介质的所述信号转印基板而言，从制造成本及生产率方面考虑，优选重复使用。但是，由于构成信号转印基板的聚碳酸酯或聚烯烃等吸收紫外线而变质，因此，重复使用信号转印基板时，其紫外线透射率下降。因此，不可能多次重复使用由那样的材料构成的信号转印基板。可通过使用由对紫外线具有耐光性的石英玻璃构成的信号转印基板来规避这种不良情况。但是，使用石英玻璃的信号转印基板时，将转印基板从紫外线固化性树脂剥离时，易产生裂纹或缺口。在信号转印基板发生物理损伤时，其基板不可以重复使用。另外，石英玻璃本身的成本高。因而，即使将石英玻璃用作转印基板的材料，也难以降低多层信息记录介质的制造成本，反而还会使成本升高。
本发明的目的在于提供一种多层记录介质的制造方法，其使用由具有不容易发生物理损伤的柔软性及充分的耐光性这两种性质的材料构成的信号转印基板，且可以重复使用(即，多次紫外线照射及剥离操作)该信号转印基板。
为了实现上述目的，本发明提供一种制造方法，其为具有n个(n为2以上的整数)信息记录层的多层信息记录介质的制造方法，其包含以下工序：
在第k信息记录层(k为1以上、(n-1)以下的整数)上涂布紫外线固化性树脂的工序；
在涂布于第k信息记录层上的所述紫外线固化性树脂上，将具有内周和外周且具有形成有由凹凸形状构成的信号部的信号形成面的信号转印基板以所述信号形成面与所述紫外线固化性树脂对置的方式贴合的工序；
在使所述紫外线固化性树脂与所述信号转印基板贴合的状态下，从所述信号转印基板侧对所述紫外线固化性树脂照射紫外线，由此使所述紫外线固化性树脂固化，形成树脂层的工序；以及
通过使所述信号转印基板的内周部翘曲而将其从所述树脂层剥离的工序，
其中，作为信号转印基板，使用由有机无机杂化材料形成、且在内周部设有增强材料的基板。
在本说明书中，“有机无机杂化材料”是指包含有机成分和无机成分的有机无机复合材料，是具有有机成分和无机成分以分子水平基本上均匀分散的结构的材料。另外，对于在本发明的制造方法中制造的多层信息记录介质，只要是至少具备作为信息记录层的第一信息记录层及第二信息记录层这2层的信息记录介质即可。因此，本发明的制造方法包含具备3层以上信息记录层的信息记录介质的制造方法。例如，在具备3层信息记录层的多层信息记录介质的制造方法中，上述树脂层的形成工艺仅应用于第一信息层和第二信息层之间的树脂层即可，或仅应用于第二信息层和第三信息层之间的树脂层，或应用于两者即可。同样，也适用于具备4层以上信息层的多层信息记录介质。
根据本发明的多层信息记录介质的制造方法，可以良好地实施利用信号转印基板向树脂转印凹凸形状(信号部)和从树脂上剥离信号转印基板，并且可以多次重复使用信号转印基板。由此，由于不需要象以前那样将信号转印基板用后丢弃，因此，可以降低制作1个信号面所需要的材料费。另外，由于不需要为了制作1种记录介质而制作多个具有相同信号形成面的信号转印基板，因此，可以实现简化的低成本的多层信息记录介质的制造。进而，根据本发明，可以抑制在每个信号转印基板上产生的信号面的不均。另外，根据本发明，可以防止由信号转印基板的缺口等而带来的起尘。
附图说明
图1(A)～(G)是表示本发明的实施方式1中的多层信息记录介质的制造方法中的各工序的剖面图。
图2(A)是表示在本发明的实施方式1中使用的硅树脂固化物的3维交联结构的示意图，图2(B)是表示构成在本发明的实施方式1中使用的硅树脂固化物的笼形硅倍半氧烷化合物的结构的一例的示意图。
图3是表示本发明的实施方式1中的通过紫外线照射的信号转印基板的光透射率变化的图表。
图4为聚碳酸酯的分子结构图。
图5为现有的多层信息记录介质的剖面图。
图6(A)～(G)是表示现有的多层信息记录介质的制造方法中的各工序的剖面图。
具体实施方式
下面，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，以下的说明是用于对本发明的示例，但本发明并不限定于这些。
<多层信息记录介质的制造方法>
本发明的多层信息记录介质的制造方法为具有n个(n为2以上的整数)信息记录层的多层信息记录介质的制造方法，其包含以下工序：
在第k信息记录层(k为1以上、(n-1)以下的整数)上涂布紫外线固化性树脂的工序；
在涂布于第k信息记录层上的所述紫外线固化性树脂上，将具有内周和外周且具有形成有由凹凸形状构成的信号部的信号形成面的信号转印基板，以所述信号形成面与所述紫外线固化性树脂对置的方式贴合的工序；
在使所述紫外线固化性树脂与所述信号转印基板贴合的状态下，从所述信号转印基板侧对所述紫外线固化性树脂照射紫外线，由此使所述紫外线固化性树脂固化，形成树脂层的工序；以及
通过使所述信号转印基板的内周部翘曲而从所述树脂层剥离的工序，
其中，作为信号转印基板，使用由有机无机杂化材料形成、且在内周部设有增强材料的基板。
因此，本发明提供一种制造方法，其中，在多层信息记录介质由2个信息层构成时，本发明的制造方法为至少包含第一信息记录层、第二信息记录层、设置在所述第一信息记录层和所述第二信息记录层之间的树脂层的多层信息记录介质的制造方法，形成树脂层的工序包括如下工序：
(I)在所述第一信息记录层上涂布紫外线固化性树脂的工序；
(II)在涂布于所述第一信息记录层上的所述紫外线固化性树脂上，将具有形成有由凹凸形状构成的信号部的信号面的信号转印基板，以所述信号面与所述树脂对置的方式贴合的工序；
(III)在使所述树脂与所述信号转印基板贴合的状态下，使所述树脂固化形成树脂层的工序；
(IV)使所述信号转印基板的内周部翘曲而从所述树脂层剥离的工序，
所述信号转印基板由有机无机杂化材料构成，在其内周部设有增强材料。
信号转印基板具有内周和外周，即中央部具有中心孔。中心孔也可以设置于第一信号基板。蓝光盘之类的光盘一般以所有层具有中心孔的方式(即，圆圈形状)来构成。
有机无机杂化材料的一例为包含具有由-Si-O-键构成的多面体结构的分子大小的无机成分(或称为“无机段”或“无机填料”)和将该无机成分交联(或键合)的有机成分(或称为“有机段”)的材料。在本说明书中，“分子大小”是指多面体结构的一边在0.1～20nm的范围内的大小，以该一边在例如0.5～1.0nm的范围内为宜。作为具有由-Si-O-键构成的多面体结构的分子大小的无机成分，例如可以举出：八硅倍半氧烷化合物及十二硅倍半氧烷化合物等。
由于利用这样的有机无机杂化材料形成的信号转印基板的透射率不容易因紫外线照射而劣化，因此，可以重复使用。因此，使用那样的信号转印基板时，可以削减多层信息记录介质的制造成本。另外，对于这样的有机无机杂化材料而言，由于与例如石英玻璃相比具有适度的柔软性，因此，从固化后的树脂剥离由该材料构成的信号转印基板时，也不容易使基板发生物理损伤。但是，由于有机无机杂化材料和聚碳酸酯相比不容易弯曲，因此，由该材料构成的信号转印基板在剥离的起点容易产生裂纹。为了防止这种裂纹，可使用如后所述的增强材料。
作为有机无机杂化材料，也可以使用通过氢化硅烷化反应得到的固化物即不包含与构成多层信息记录介质的树脂层的树脂中所含的官能团相互作用的极性基团的材料。例如，通过氢化硅烷化反应得到的固化物可以以体系内不包含极性基团的形式来得到，所述极性基团为与作为紫外线固化性树脂之一的丙烯酸树脂所含的羰基等极性基团相互作用的-OH、羰基、醚基等极性基团。那样的固化物可以抑制因信号转印基板和丙烯酸树脂层的互相作用(interaction)而使两者牢固地密接，因此，可以在不发生物理损伤的情况下从丙烯酸树脂层剥离信号转印基板。
有机无机杂化材料可以为例如通过使包含硅倍半氧烷化合物的硅树脂组合物固化而得到的硅树脂固化物。由于包含硅倍半氧烷化合物的硅树脂组合物可以简单地通过聚合使其固化，因此，使用该组合物可以简单地制作信号转印基板。
在本实施方式中，优选用弹性模量(具体是指弯曲弹性模量)比有机无机杂化材料大的材料形成增强材料。那样的材料的增强材料能够抑制通过使信号转印基板的内周部翘曲而产生的应力导致的裂纹或缺口。具体而言，优选使用例如PET、聚碳酸酯、聚乙烯及紫外线固化性树脂等作为增强材料的材料。使用增强材料可以抑制由信号转印基板的裂纹导致的该基板的劣化，同时还可以抑制由裂纹产生的起尘。
增强材料可层叠在信号转印基板的内周部、且可整体化。设有增强材料的区域为从信号转印基板的内周缘(即，设置于转印基板的中心孔的外周)到规定直径为止的环状区域。对于该“规定直径”、即增强材料的外周缘的位置，在构成树脂层的紫外线固化性树脂上重叠转印基板时，优选在转印基板的厚度方向以该树脂和增强材料不重复的方式进行设置。增强材料和紫外线固化性树脂重叠时，紫外线被加固层遮挡，往往会使树脂固化不充分。一般情况下，在光盘中，以与第一信号基板同心且为内径21mm～46mm、外径117mm～120mm的环状的方式来形成树脂层。因而，例如，内周部的外周缘位于与信号转印基板同心的直径46mm的圆上或其内部(即，离中心近的位置)即可，更优选位于直径35mm的圆上或其内部，更优选位于直径22mm的圆上或其内部。
增强材料可以为具有覆盖信号转印基板的内周部的形状及尺寸的片材或膜，通过适当的接合方法将那样的增强材料安装于信号转印基板上。构成增强材料的片材或膜的厚度，例如优选为10～1000μm，更优选为50～500μm。片材或膜的厚度过大时，有时增强材料容易从信号转印基板剥离，不能发挥规定的增强效果。
对于增强材料，优选使用压敏性粘合剂安装于信号转印基板上。压敏性粘合剂可使增强材料和有机无机杂化材料的粘合性优异。作为其它的接合方法，可以使用例如紫外线固化性树脂(环氧树脂及丙烯酸树脂)、丙烯酸系树脂、自由基聚合系树脂、热固性树脂等。可以在使信号转印基板与树脂层密接之前或之后的任一时段向信号转印基板安装增强材料。尤其是在重复使用信号转印基板时，在第2次以后的转印工序中，使预先安装有增强材料的信号转印基板与树脂层密接。
形成树脂层的树脂为紫外线固化性树脂。因此，通过经由信号转印基板对树脂照射紫外线来进行树脂的固化。使用紫外线固化性树脂制作树脂层时，可以在短时间内进行树脂的固化及凹凸形状的转印形成，因此，可以缩短工艺的周期，进一步提高生产效率。另外，对于紫外线固化性树脂，通过使用特定波长域的光，可以使其积极地固化。因而，使用该树脂时，记录介质的制造装置的设计变得简单。
考虑到紫外线透过信号转印基板后照射到紫外线固化性树脂上，优选将信号转印基板对波长250nm～280nm的范围的光的透射率设定为10％以上，更优选设定为20％以上。通过将信号转印基板的上述波长范围中的光透射率设定在这样的范围，可以在短时间内促进紫外线固化性树脂的固化。
<信号转印基板和其制造方法>
在本发明中使用的信号转印基板为用于在树脂层利用转印而形成信号部的模板(template)。因而，在信号转印基板的一个表面上形成有具有和应该在树脂层形成的信号面(凹槽及导向槽等)互补的形状的凹凸形状。上述中将该面称为“信号形成面”。信号转印基板可由上述示例的有机无机杂化材料形成。下面，对有机无机杂化材料为通过使包含硅倍半氧烷化合物的硅树脂组合物固化而得到的硅树脂固化物时的信号转印基板的构成及其制造方法进行说明。
作为硅倍半氧烷化合物，例如，可以使用包含选自由下述式(1)～(3)所示的、笼形硅倍半氧烷化合物及其部分聚合物构成的组中的至少一种物质的硅倍半氧烷化合物。
(AR1R2SiOSiO1.5)n(R3R4HSiOSiO1.5)p(BR5R6SiOSiO1.5)q(HOSiO1.5)m-n-p-q             (1)
(AR1R2SiOSiO1.5)r(B1R5R6SiOSiO1.5)s(HOSiO1.5)t-r-s(2)
(R3R4HSiOSiO1.5)r(B1R5R6SiOSiO1.5)s(HOSiO1.5)t-r-s(3)
式(1)～(3)中，A表示具有碳-碳不饱和键的基团，B表示取代或未取代的饱和烷基或羟基，B1表示取代或未取代的饱和烷基、羟基或氢原子，R1～R6分别独立地表示选自低级烷基、苯基及低级芳基烷基中的1种官能团。在此，低级烷基具有1～10个、优选1～6个、更优选1～2个碳原子数。另外，式(1)～(3)中、m及t为选自6、8、10、12中的数，n表示1～(m-1)的整数、p表示1～(m-n)的整数、q表示0～(m-n-p)的整数、r表示2～t的整数、s表示0～(t-r)的整数。用这样的材料制作的信号转印基板，不容易因光照射而发生光透射率降低，另外，和固化后的树脂(特别是紫外线固化性树脂)的剥离性良好。进而，通过使用这样的材料，可以容易地实现具备如上所述的特性的信号转印基板。
在上述硅倍半氧烷化合物中，可适于使用包含选自由式(2)所示的笼形硅倍半氧烷化合物及其部分聚合物构成的组中的至少1种物质和由选自式(3)所示的笼形硅倍半氧烷化合物及其部分聚合物构成的组中的至少一种物质的硅倍半氧烷化合物。这是因为可以得到具备更良好的特性的信号转印基板。
对于硅树脂组合物而言，可以进一步包含选自下述式(4)及下述式(5)中的至少1种化合物。
HR7R8Si-X-SiHR9R10    …(4)
H2C＝CH-Y-CH＝CH2     …(5)
式(4)中，X表示2价的官能团或氧原子，R7～R10分别独立地表示碳原子数为1～3的烷基或氢原子。另外，式(5)中，Y表示2价的有机基团。在含有硅倍半氧烷化合物的硅树脂组合物中，式(4)及(5)所示的化合物作为交联剂起作用，因此，在硅树脂组合物中可有效地形成3维交联结构，可以降低固化物中因未反应而残余的残基量。其结果，硅树脂固化物的UV照射耐性进一步提高。为了实现更良好的固化反应，优选使用包含选自由式(2)所示的笼形硅倍半氧烷化合物及其部分聚合物构成的组中的至少1种物质和式(4)所示的化合物的硅树脂组合物，或者，包含选自由式(3)所示的笼形硅倍半氧烷化合物及其部分聚合物构成的组中的至少一种物质和式(5)所示的化合物的硅树脂组合物。
式(1)及/或(2)中的A所示的具有碳-碳不饱和键的基团为在末端具有碳-碳不饱和键的链状烃基时，硅树脂组合物的反应性更优异，可以实现更良好的固化反应。
下面，说明本发明的更具体的实施方式。需要说明的是，在以下说明的实施方式中，举例说明光盘的制造方法，但本发明并不限定于光盘的制造，例如，也可应用于光存储卡等一般的多层信息记录介质。
(实施方式1)
图1(A)～(G)是表示本发明的实施方式1中的多层信息记录介质的制造方法的各工序的剖面图。一边参照这些附图，一边对通过本实施方式的多层信息记录介质的制造方法进行说明。
图1(A)～(G)表示具有2个信息层的蓝光盘(Blu-ray Disk)的制造方法。在该记录介质中，第一信号基板101为具有抑制光盘翘曲、提高光盘刚性的作用的基底(base)。第一信号基板具有圆盘形状，以使其具有和CD(Compact Disk)及DVD(Digital Versatile Disk)等其它光盘互换厚度的方式具有约1.1mm的厚度。第一信号基板101具有形成有由凹槽及导向槽的凹凸形状构成的信号部的面(信号面)。另外，第一信号基板具有直径15mm的中心孔，具有120mm的直径。
在第一信号基板101的信号面上，通过溅射或蒸镀等方法，形成包含记录膜及反射膜的第一薄膜层(第一信息记录层)102。以相对于旋转台103的旋转轴的偏心量减小的方式，利用设置在旋转台103的大致中央的光盘的定心卡具(未图示)和设置在旋转台103上面的多个小的真空孔(未图示)，第一信号基板101被旋转台103吸附固定(参照图1(A))。
在吸附固定好的第一信号基板101上的第一薄膜层102上，通过分配器将紫外线固化性树脂104以与第一信号基板101大致同心圆状涂布在所期望的半径上(参照图1(B))。
接着，实施通过使旋转台103旋转而使紫外线固化性树脂104向外周侧扩展的工序、即根据旋涂法形成薄膜(参照图1C)。旋转中，利用作用于紫外线固化性树脂104的离心力，可以甩下多余的树脂并除去气泡。对于紫外线固化性树脂104的厚度，通过任意设定树脂104的粘度、旋转的转数、时间、旋转中的周围的环境(温度及湿度等)，可以控制为所期望的厚度。
在形成薄膜的紫外线固化性树脂104上，以使基板101的信号面和基板105的信号形成面对置的方式重叠具有信号形成面的信号转印基板105(参照图1(D))。为了防止在信号转印基板105和紫外线固化性树脂104之间混入气泡，优选在真空环境下实施该重叠。在此使用的信号转印基板105由有机无机杂化材料和增强材料形成。
以对从信号转印基板的内周到比紫外线固化性树脂104和信号转印基板105接触的区域的内周更靠内周侧(离中心近的位置)为止的范围进行加固的方式设置增强材料105A。在形成紫外线固化性树脂104的区域重叠增强材料105A时，会因增强材料105A而阻碍向紫外线固化性树脂104的紫外线照射。为了避免这种情况，将增强材料105A的外周尺寸设定为与紫外线固化性树脂104的薄膜(即树脂层101)的内周尺寸相同或比其小。可在信号转印基板105的上面(与树脂104不接触的面)、下面(与树脂104接触的面)的任一面或两面形成增强材料105A。
在本实施方式中，用紫外线固化性树脂形成蓝光盘的第二信息层的信号区域。因此，将紫外线固化性树脂104涂布于比第一信号基板101的直径22mm更外周的区域，对于增强材料105A，以使其外周位于比直径22mm更内周的位置的方式形成。在信号转印基板105的上面形成增强材料105A时，使用弹性模量比PET、聚碳酸酯及聚乙烯等构成信号转印基板105的有机无机杂化材料大的材料。
有机无机杂化材料的弹性模量一般为60～180kgf/mm2。因而，对于PET(一般具有255kgf/mm2左右的弹性模量)及聚碳酸酯(一般具有235kgf/mm2左右的弹性模量)，在使用任一有机无机杂化材料时均可优选使用。有机无机杂化材料的弹性模量为100kgf/mm2以下时，可以使用聚乙烯(一般具有102kgf/mm2左右的弹性模量)。通过将弹性模量(弯曲弹性模量)大的由具有挠曲刚性的材料构成的薄层设置为增强材料，使信号转印基板105的内周部翘曲时，在转印基板105的内周部不容易发生裂纹。
优选增强材料105A的内周缘和设置于信号转印基板105的中心孔的缘一致。这是因为在从后述的紫外线固化性树脂的剥离工序中，在中心孔的缘及其周边部施加的翘曲负荷最大。在图1的105A中，表示增强材料105A的内周缘和信号转印基板105的中心孔的缘一致的形态。在其它方式中，可以以使增强材料的内周缘位于比信号转印基板105的中心孔的缘更内侧的方式形成增强材料。进而在另一其它方式中，只要不影响信号转印基板从树脂层剥离，增强材料可以不具有中心孔。不管在哪一种方式中，都希望在信号转印基板105上以相对于中心孔(或中心)为同心圆的方式形成及/或配置增强材料。
在图示的方式中，向信号转印基板105贴合增强材料105A时，使用压敏性粘合剂。这是为了确保2个构件之间的粘合强度。
增强材料105A可以抑制使由有机无机杂化材料构成的信号转印基板105翘曲时产生的应力导致的裂纹或缺口。另外，对于增强材料105A，通过防止裂纹，能够抑制伴随裂纹而产生的起尘。
将增强材料形成在信号转印基板105的下面(与紫外线固化性树脂104接触的面)时，需要比紫外线固化性树脂104的厚度(一般为10μm～25μm)更薄地形成增强材料。但是，如果将增强材料作成那样薄，则难以贴合由上述PET、聚碳酸酯或聚乙烯构成的片材或膜。因此，在信号转印基板105的下面安装增强材料时，优选以使贴合增强材料的部分的厚度减薄的方式形成基板105，在基板105的下面设置凹部，在该凹部贴合增强材料。
对将第一信号基板101、第一薄膜层102、紫外线固化性树脂104及信号转印基板105整体化而成的多层结构体106，从基板105侧照射紫外线，使基板101的信号面和基板105的信号形成面之间的树脂104固化(参照图1E)。由紫外线照射机107照射紫外线。本实施方式中的信号转印基板105以后述的有机无机杂化材料形成，以高透射率使紫外线透射。因而，足够的紫外线到达紫外线固化性树脂104，其结果，设置于信号转印基板105的信号形成面的凹槽及导向槽的凹凸形状能够高效率地转印形成至紫外线固化性树脂104上。为了高效率地实施凹凸形状的转印，在本实施方式中，使用例如粘度在50～4000mPa·s的范围内的树脂104，使用例如直径120mm、厚度0.6mm、具有直径13mm的中心孔的圆盘形状的信号转印基板105。
使紫外线固化性树脂104固化后，剥离信号转印基板105，由此形成具备信号面的树脂层(由于作为第二信息层的信号基板起作用，因此，可以都称为“第二信号基板”)110(参照图1F)。由于信号转印基板105由后述的有机无机杂化材料形成，因此，从固化了的紫外线固化性树脂104的剥离性良好，可以在基板105和树脂104的界面容易地剥离基板105。
使用合适的工具进行信号转印基板105的剥离。例如，信号转印基板105的中心孔的直径比第一信号基板的中心孔的直径小时，工具可以为从基板101侧向基板105施加力、将基板105顶起的工具。那样的工具为例如直径d为13mm＜d＜15mm的棒状体，前端具有圆锥状的形状，由不锈钢或铝等金属形成。那样的工具仅对信号转印基板105的内周部施加力，由此可使基板105从基板105的内周缘开始翘曲。通过基板105的翘曲向外周侧进行，在紫外线固化性树脂104和基板105的界面，基板105从树脂104分离。或以最先剥离信号转印基板105的内周部的方式，使用将基板105在图中朝上吸引或机械抬起的工具，将基板105剥离即可。
在如此操作形成的第二信号基板110的信号面上，通过溅射或蒸镀等方法，形成包含例如相变化型的记录膜及反射膜的第二薄膜层108。第二薄膜层108的构成可以包含例如：Ag合金等的反射膜、AlN等的电介质膜及TeOPd等的记录膜中的至少1层以上。最后，形成透明层109。在第二薄膜层108上利用旋涂法涂布紫外线固化性树脂，接着照射紫外线使其固化，由此可以形成透明层109。透明层109对记录再生光基本上透明(对记录再生光具有高透射率)、具有约0.1mm的厚度。
接着，详细说明本实施方式中使用的信号转印基板105。本实施方式中使用的信号转印基板105由有机无机杂化材料形成。可以用作有机无机杂化材料的材料的实例如上述说明所述。在此，说明使用使包含硅倍半氧烷化合物的硅树脂组合物固化而得到的硅树脂固化物作为有机无机杂化材料的方式。
本实施方式的硅倍半氧烷化合物包含例如选自由上述的式(1)～(3)所示的笼形硅倍半氧烷化合物及这些化合物进行部分加成反应而形成的笼形硅倍半氧烷化合物的部分聚合物构成的组中的至少1种(以下，记为“笼形硅倍半氧烷类”。)物质。需要说明的是，在本实施方式中，有机无机杂化材料可以仅由笼形硅倍半氧烷类构成。
作为式(1)所示的硅倍半氧烷化合物的具体例，可以举出例如下述结构式(1)所示的四(环己烯基乙基二甲基硅烷氧基)-四(二甲基硅烷氧基)硅倍半氧烷(TCHS：Tetrakis(cyclohexenylethyldimethylsiloxy)-tetrakis(dimethyl-siloxy)silsesquioxane)。该化合物是在式(1)中m＝8、n＝4、p＝4、q＝0、R1、R2、R3及R4为甲基、A为环己烯基的化合物。需要说明的是，结构式(1)表示2个硅倍半氧烷化合物，另外，为了便于说明，有将AR1R2Si-及R3R4HSiO-简称为R的部分。对于结构式(1)所示的2个硅倍半氧烷化合物，在以圆形包围的部分，通过氢化硅烷化反应进行聚合。
[化学式1]
Figure BPA00001279497900151
结构式(1)
作为式(2)所示的硅倍半氧烷化合物的具体例，可以举出例如：四烯丙基二甲基硅烷氧基-四三甲基硅烷氧基硅倍半氧烷、八乙烯基二甲基硅烷氧基硅倍半氧烷及六烯丙基二甲基硅烷氧基-二羟基硅倍半氧烷等。
作为式(3)所示的硅倍半氧烷化合物的具体例，可以举出例如：八氢硅倍半氧烷及四三甲基-四二甲基硅烷氧基硅倍半氧烷等。
另外，在本实施方式中的硅树脂组合物中，作为交联剂，可以进一步包含上述式(4)及/或式(5)所示的化合物。
作为式(4)所示的化合物的具体例，可以举出例如：四甲基二硅氧烷等。作为式(5)所示的化合物的具体例，可以举出例如：二乙烯基四甲基二硅氧烷、二烯丙基四甲基二硅氧烷及二乙烯基二苯基二甲基二硅氧烷等。
图2(A)及(B)是表示如TCHS那样的笼形硅倍半氧烷化合物互相加成聚合而形成的硅树脂固化物的3维交联结构的示意图。图2(A)是表示多个笼形硅倍半氧烷化合物交联而形成的硅树脂固化物的3维交联结构的示意图。图2(B)是表示笼形硅倍半氧烷化合物结构的一例的示意图。图2(A)中，符号201表示作为由硅原子和氧原子形成的大致六面体结构即由-Si-O键构成的多面体结构的分子大小(或纳米大小)的无机成分。另外，图2(A)中，符号202表示交联键合有大致六面体结构201的有机成分(有机段)。在本实施方式中，通过形成例如图2(A)所示的交联结构，硅树脂组合物成为硅树脂固化物。
如图2(B)所示，硅倍半氧烷化合物具有由硅原子和氧原子形成的多面体(大致6面体)结构，其一边为纳米水平(例如0.5nm)。由此，由上述那样的硅倍半氧烷化合物构成的硅树脂也称为纳米树脂。
这样的笼形硅倍半氧烷化合物所具有的、与硅原子经由硅氧烷键结合的氢硅烷基和与硅原子经由硅氧烷键结合的具有碳-碳不饱和键的基团反应，形成固化物。更具体而言，在2个笼形硅倍半氧烷化合物中，一个所述氢硅烷基和另一个所述具有碳-碳不饱和键的基团进行氢化硅烷化反应而加成聚合，由此进行交联，可以得到硅树脂的固化物。此时，可形成如将硅倍半氧烷化合物所具有的纳米大小的笼形结构(无机成分)用有机成分连接而成的结构那样的3维交联结构。这样形成的硅树脂固化物显现出类似玻璃(glass like)的功能，具有即使在照射蓝·近紫外域的光的状态下使用也不容易劣化的特性。利用这样的材料制作的信号转印基板105可抑制由蓝·近紫外域的光的照射而导致的透射率的劣化，且对这样的波长域的光为透明(即，具有高透射率(例如50％以上))。
另外，为了提高信号转印基板的强韧性，可以添加混合无机填料(例如二氧化硅)。例如，考虑到有机无机杂化组合物中的混合扩散无机填料的容易性及转印基板的最佳柔软性，可以添加混合粒径为0.005～50μm、优选为0.01～1.5μm的填料。通过添加那样的无机填料，可以提高信号转印基板的破裂强度及弹性模量、且可以降低热膨胀率。尤其是在本发明中，即使不在有机无机杂化材料中混合那样的填料，通过使用增强材料，可以消除或相当程度地缓和由有机无机杂化材料的韧性及弹性模量小而导致的不良情况。在此意义上，根据本发明的制造方法，可以从更广的范围选择构成信号转印基板的有机无机混合物。
通过使用由以上说明的作为有机无机杂化材料的硅树脂固化物制作的信号转印基板，可以简单且良好地将导向槽及信号凹槽等凹凸形状转印形成于树脂层。
接着，说明由材料的差异而导致的信号转印基板的光透射率的差异。图3表示由不同的材料制作的各信号转印基板的光透射率即，使波长变化时的光透射率的变化。
将对由作为一般使用的材料的聚碳酸酯及聚烯烃制作的信号转印基板进行光照射时的光透射率变化，以比较对照的形式示于图3(A)。将本实施方式中使用的使包含硅倍半氧烷化合物的硅树脂组合物固化而得到的硅树脂固化物(以下，有时记为本实施方式中的硅树脂固化物。)的光透射率变化示于图3(B)的图表。通过比较2个图表，可弄清本实施方式中的由硅树脂固化物构成的信号转印基板的光透射特性的优势。用于该光透射率测定的信号转印基板都具有0.6mm的厚度。作为聚碳酸酯，使用帝人化成株式会社制造的AD5503，作为聚烯烃，使用日本ゼオン株式会社制造的ZEONOR 1430R1。使用由将作为本实施方式中的硅树脂固化物的、四(环己烯基乙基二甲基硅烷氧基)-四(二甲基硅烷氧基)硅倍半氧烷(TCHS：Tetrakis(cyclohexenylethyldimethylsiloxy)-tetrakis(dimethyl-siloxy)silsesquioxane)如下述交联而得到的固化体形成的基板。
[化学式2]
为了尽可能抑制信号转印基板的热变质及热变形，使用输出规定能量的闪跃型的光照射装置实施光透射率测定。对于光强度，设定为通过经由聚碳酸酯的信号转印基板进行5次紫外线闪烁照射可以使厚度25μm的紫外线固化性树脂固化的强度。另外，关于各自的信号转印基板材料，为了确认相对于紫外线的累积照射量的透射率变化，对于未照射紫外线的试样和闪烁照射500次紫外线后的试样，测定透射率。光透射率特性使用岛津制作所制造的自记分光光度计(MPC-3100)进行测定。
由图3(A)及(B)可知，与由聚碳酸酯及聚烯烃构成的信号转印基板相比，本实施方式中的由硅树脂固化物构成的信号转印基板在波长250～280nm的波长范围具有更大的透射率。该特性表示本实施方式中的硅树脂固化物的紫外线的透射效率高。因此，可知使用本实施方式中的由硅树脂固化物构成的信号转印基板时，可以用少的紫外线照射能量使紫外线固化性树脂固化，可以对提高紫外线照射效率及缩短工艺周期做出大的贡献。
在500次紫外线闪烁照射后，与由聚碳酸酯及聚烯烃构成的信号转印基板相比，在本实施方式中的由硅树脂固化物构成的信号转印基板中，可以抑制紫外线区域的透射率下降，可以得到良好的透射率。根据该特性可知，本实施方式中的由硅树脂固化物构成的信号转印基板可以维持与未照射紫外线时的初期状态几乎不变的紫外线透射率。另外，可知在紫外线照射工艺中不需要使为了使紫外线固化性树脂固化而照射的紫外线照射量从初期开始变化。另外，用聚碳酸酯或聚烯烃制作信号转印基板时，为了使紫外线固化性树脂固化，需要5次紫外线闪烁照射，相对于此，使用本实施方式中的由硅树脂固化物构成的信号转印基板时，由于波长250～280nm的范围的光透射率为10％以上，因此，可以通过3次以下紫外线闪烁照射来使紫外线固化性树脂固化。
上述光透射率测定中仅对信号转印基板照射紫外线来测定紫外线的透射率。实际上，使用由聚碳酸酯构成的信号转印基板在紫外线固化性树脂上形成信号面时，可以良好地转印形成信号面的重复使用次数充其量为20次。作为难以进行良好的信号转印的理由，可以认为，除了由紫外线照射而导致的紫外线透射率的下降以外，对于聚碳酸酯而言，如图4所示，分子内具有-C-O-(醚键)或C＝O(羰基键)等极性高的基团，该基团和紫外线固化性树脂(例如丙烯酸树脂)的醚等极性高的基团相互作用，和紫外线固化性树脂的密接力提高。当密接力变得过高时，难以将信号转印基板从树脂层剥离，阻碍良好的信号转印。
另外，在信号转印基板的材料使用玻璃(SiO2)时，转印基板和紫外线固化性树脂的密接性高，可以稳定地转印形成信号面的重复使用次数限定为20次。作为其理由，可以认为，在玻璃材料中包含硅烷醇(-SiOH)等极性高的基团，这些极性基团和紫外线固化性树脂(例如丙烯酸树脂)的羰基等极性基团氢键合，密接力提高。需要说明的是，在信号转印基板的材料使用玻璃材料时，除了玻璃材料和紫外线固化性树脂的密接性高以外，以玻璃材料为硬质且具有脆的特性为理由，重复信号转印时信号转印基板容易产生裂纹或缺口等。
相对于此，使用本实施方式中的由硅树脂固化物构成的信号转印基板时确认，可以将转印基板从紫外线固化性树脂良好地剥离，通过将增强材料设置于内周部，即使实施100次以上的重复转印，也没有问题。用于本实施方式的信号转印基板的硅树脂固化物可通过使硅倍半氧烷化合物进行氢化硅烷化反应而得到。因此，该硅树脂固化物的体系内不包含-OH、羰基及醚等极性高的基团(极性基团)，不会与紫外线固化性树脂(例如丙烯酸脂)发生相互作用。由此，可以实现与紫外线固化性树脂的良好的剥离性。
根据本实施方式，可以实现对多次紫外线照射具有充分的耐性、且从紫外线固化性树脂剥离时内周部不会产生物理损伤的信号转印基板，因此，可以实现可以再利用信号转印基板的多层信息记录介质的制造方法。因此，在每次转印形成信号面或数次重复转印形成后，不需要更换信号转印基板，可以降低转印形成信号面时的成本。另外，根据本实施方式，可以实现简化的低成本的多层信息记录介质的制造装置。此外，根据本实施方式，可以抑制每次更换信号转印基板时产生的信号部的不均。
在本实施方式中，使用了由通过使包含硅倍半氧烷化合物的硅树脂组合物固化而得到的硅树脂固化物构成的信号转印基板。即使是其它的有机无机杂化材料，也可以实现具有同样特性的信号转印基板，通过使用增强材料，可以重复利用转印基板。
产业上的可利用性
本发明的多层信息记录介质的制造方法可以用于存储信息的所有信息系统装置、例如计算机、光盘播放机、光盘记录机、汽车导航系统、编辑系统、数据服务器、AV组件、存储卡、磁记录介质等介质的制作。符号说明
101、701    第一信号基板
102、702    第一薄膜层(第一信息记录层)
103、703    旋转台
104、704    紫外线固化性树脂
105A        增强材料
105、705    信号转印基板
106、706    多层结构体
107、707    紫外线照射机
108、708    第二薄膜层(第二信息记录层)
109、709    透明层
110、710    第二信号基板(树脂层)
201         大致6面体结构(无机成分)
202         有机成分
601         第一信号基板
602    第一薄膜层
603    第二信号基板
604    第二薄膜层
605    透明层

Claims (8)

1.一种多层信息记录介质的制造方法，其中，
多层信息记录介质具有n个信息记录层，n为2以上的整数，
所述制造方法包括：
在第k信息记录层上涂布紫外线固化性树脂的工序，k为1以上且n-1以下的整数；
在涂布于第k信息记录层上的所述紫外线固化性树脂上，将具有内周和外周且具有形成有由凹凸形状构成的信号部的信号形成面的信号转印基板，以所述信号形成面与所述紫外线固化性树脂对置的方式进行贴合的工序；
在使所述紫外线固化性树脂与所述信号转印基板贴合的状态下，从所述信号转印基板侧对所述紫外线固化性树脂照射紫外线，由此使所述紫外线固化性树脂固化，形成树脂层的工序；以及
通过使所述信号转印基板的内周部翘曲而从所述树脂层剥离的工序，
作为信号转印基板，使用由有机无机杂化材料形成且在内周部设置有增强材料的基板。
2.根据权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法，其中，
所述增强材料由弹性模量比所述有机无机杂化材料大的材料形成。
3.根据权利要求1或2所述的多层信息记录介质的制造方法，其中，
所述增强材料包含选自PET、聚碳酸酯、聚乙烯及紫外线固化性树脂中的至少一种。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的多层信息记录介质的制造方法，其特征在于，
所述增强材料以同心圆状设置于所述信号转印基板。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的多层信息记录介质的制造方法，其中，
从多层信息记录介质的厚度方向观察时，所述增强材料和涂布所述紫外线固化性树脂的区域不重叠。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的多层信息记录介质的制造方法，其中，
从多层信息记录介质的厚度方向观察时，所述增强材料的外周缘位于与所述信号转印基板同心的直径22mm的圆上或其内部。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的多层信息记录介质的制造方法，其中，
所述有机无机杂化材料包含：
具有由-Si-O-键构成的多面体结构的分子大小的无机成分；和
使多个所述无机成分相互交联的有机成分。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的多层信息记录介质的制造方法，其中，
所述增强材料通过压敏性粘合剂粘合于所述信号转印基板上。
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