WO2009157202A1 - 多層情報記録媒体の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

多層情報記録媒体の製造方法及びその製造装置 Download PDF

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WO2009157202A1
WO2009157202A1 PCT/JP2009/002919 JP2009002919W WO2009157202A1 WO 2009157202 A1 WO2009157202 A1 WO 2009157202A1 JP 2009002919 W JP2009002919 W JP 2009002919W WO 2009157202 A1 WO2009157202 A1 WO 2009157202A1
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WO
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transfer substrate
signal transfer
signal
information recording
curable resin
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/002919
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English (en)
French (fr)
Inventor
富山盛央
留河優子
Original Assignee
パナソニック株式会社
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers

Definitions

  • the present invention relates to an information recording medium for reproduction or recording / reproduction, and relates to a method for manufacturing a multilayer information recording medium having a plurality of information recording layers.
  • information recording media such as optical disks (hereinafter sometimes simply referred to as “recording media” or “medium”), which are advantageous for easy data access, storage of large-capacity data, and downsizing of devices, have attracted attention.
  • the recording density is higher.
  • an optical head in which the wavelength of a laser beam is about 400 nm and the numerical aperture (NA) of a condensing lens for narrowing down the laser beam is already used is 0.85. Yes.
  • information of about 25 GB can be recorded on a single-layer optical recording medium (medium having one recording layer), and about 50 GB can be recorded on an optical recording medium having two recording layers.
  • Information can be recorded (see, for example, Patent Document 1).
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of a conventional multilayer information recording medium.
  • This multilayer information recording medium A first signal substrate 601 on which signal portions such as pits and guide grooves each having a concavo-convex shape are transferred and formed on one side; A first thin film layer 602 disposed on the surface of the first signal substrate 601 provided with the concavo-convex shape; A second signal substrate 603 in which signal portions such as pits and guide grooves having a concavo-convex shape are transferred and formed on a surface opposite to the bonding surface with the first thin film layer 602; A second thin film layer 604 disposed on the surface of the second signal substrate 603 provided with the concavo-convex shape; And a transparent layer 605 formed to cover the second thin film layer 604.
  • the first signal substrate 601 is manufactured from a resin material such as polycarbonate or polyolefin by injection compression molding or the like. During this molding, signal portions such as pits and guide grooves are transferred and formed on one surface of the first signal substrate 601 as an uneven shape.
  • the thickness of the first signal board 601 is about 1.1 mm.
  • Each of the first thin film layer 602 and the second thin film layer 604 includes a recording film and a reflective film.
  • a recording film and a reflective film On the surface (signal surface) on which the signal portions of the first signal substrate 601 and the second signal substrate 603 are formed, It is produced by a method such as sputtering or vapor deposition.
  • the material of the reflective film a material that exhibits an efficient reflectance with respect to laser light having a wavelength of about 400 nm is employed.
  • such materials are metallic materials such as silver alloys and aluminum.
  • the material of the recording film is selected according to whether the recording medium is a rewritable type or a write once type.
  • the recording film of the rewritable recording medium is formed by selecting a material so that data can be recorded and erased a plurality of times. Specifically, a recording material such as GeSbTe or AgInSbTe is used.
  • the recording film of the write-once recording medium is formed by selecting a material that changes irreversibly so that recording can be performed only once. Specifically, TeOPd is a typical material.
  • the second signal substrate 603 is formed by a method in which a layer is formed by a spin coating method using an ultraviolet curable resin, and then the pits and guide groove irregularities (signal portions) are transferred and formed using the signal transfer substrate.
  • the signal transfer substrate is a substrate in which concave and convex shapes of pits and guide grooves are formed on one side like the first signal substrate 601.
  • the signal transfer substrate is a substrate provided with a signal surface having a concavo-convex shape corresponding to a signal portion formed on the second signal substrate 603 as a transfer surface.
  • the second signal substrate 603 is such that the signal transfer substrate is brought into close contact with the ultraviolet curable resin so that the signal surface thereof faces the first signal substrate 601 and cured after the ultraviolet curable resin is cured. It is formed by peeling.
  • the transparent layer 605 is made of a material that is transparent to recording / reproducing light (that is, has high transparency) and has a thickness of about 0.1 mm.
  • an adhesive such as a photocurable resin and a pressure sensitive adhesive can be used.
  • the transparent layer 605 can be formed, for example, by applying an ultraviolet curable resin on the second thin film layer 604 by spin coating. Recording and reproduction of the multilayer information recording medium thus manufactured is performed by making a recording / reproducing laser beam enter from the transparent layer 605 side.
  • 6A to 6G are cross-sectional views showing each step in the conventional method for producing a multilayer information recording medium.
  • the conventional method for manufacturing a multilayer information recording medium will be described in more detail using these.
  • a first thin film layer 702 including a recording film and a reflective film is formed on the signal surface of the first signal substrate 701 by a method such as sputtering or vapor deposition.
  • the first signal board 701 is fixed on the turntable 703.
  • the fixation is performed by applying a vacuum or the like to the surface opposite to the surface on which the first thin film layer 702 is formed. (See FIG. 6A).
  • an ultraviolet curable resin 704 is concentrically formed from the dispenser at a desired position with the first signal substrate 701 (ie, a predetermined signal substrate). It is applied to a ring having a diameter) (see FIG. 6B).
  • the ultraviolet curable resin 704 spreads to the outer peripheral side to form a film (that is, application by spin coating is performed) (see FIG. 6C). Further, excess resin and bubbles can be removed by a centrifugal force acting on the ultraviolet curable resin 704 during rotation, and a thin layer can be formed.
  • the thickness of the layer to be formed, that is, the second signal substrate 710 is set by arbitrarily setting the viscosity, the rotation speed, the rotation time, and the surrounding atmosphere (such as temperature and humidity) of the ultraviolet curable resin 704. , And can be controlled to a desired thickness.
  • a signal transfer substrate 705 is overlaid on the thin film ultraviolet curable resin 704 (see FIG. 6D). Similarly to the first signal substrate 701, the signal transfer substrate 705 has a surface (signal surface) on which pits and guide grooves are formed in an uneven shape.
  • the signal transfer substrate 705 is made of a material such as polycarbonate or polyolefin.
  • the signal transfer substrate 705 is overlaid so that the signal surface thereof faces the signal surface of the first signal substrate 701. In order to prevent air bubbles from being mixed between the signal transfer substrate 705 and the ultraviolet curable resin 704, it is preferable that this superposition process is performed in a vacuum atmosphere.
  • the unevenness of the signal transfer substrate is surely transferred to the resin by lightly applying pressure to the signal transfer substrate 705.
  • This pressurization is performed by placing a flat plate member (not shown) on the signal transfer substrate 705 and applying pressure to the plate member so that the thickness does not vary in the ultraviolet curable resin. .
  • the member is removed from the signal transfer substrate and then irradiated with ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable resin 704.
  • the multilayer structure 706 in which the first signal substrate 701, the first thin film layer 702, the ultraviolet curable resin 704, and the signal transfer substrate 705 are integrated is irradiated with ultraviolet rays from the transfer substrate 705 side, and 2
  • the ultraviolet curable resin 704 located between the two signal surfaces is cured (see FIG. 6E).
  • the ultraviolet rays are irradiated from the signal transfer substrate 705 side because a material such as polycarbonate or polyolefin used for the signal transfer substrate 705 transmits ultraviolet rays to some extent and can reach the ultraviolet curable resin 704. Because.
  • the signal transfer substrate 705 is peeled off at the interface between the ultraviolet curable resin 704 and the substrate 705 to form the second signal substrate 710 on which the signal surface is transferred. (See FIG. 6F).
  • a second thin film layer 708 including a recording film and a reflective film is formed on the signal surface of the second signal substrate 710 by a method such as sputtering or vapor deposition.
  • a transparent layer 709 that is substantially transparent to recording / reproducing light is formed by, for example, spin-coating an ultraviolet curable resin and then curing it by ultraviolet irradiation ( (See FIG. 6G).
  • the second signal substrate is irradiated with ultraviolet rays through the signal transfer substrate to cure the ultraviolet curable resin. Forming. For this reason, it is necessary to use a signal transfer substrate made of a material having a sufficiently high ultraviolet transmittance (for example, polycarbonate or polyolefin).
  • a metal material may be used as the signal transfer substrate (Patent Document 3).
  • nickel is used for the signal transfer substrate, and a multilayer structure in which the first signal substrate, the first thin film layer, and the ultraviolet curable resin are integrated is formed on the nickel signal transfer substrate, the ultraviolet curable resin, and the signal transfer substrate. Overlap so that the formed signal surface faces.
  • the ultraviolet curable resin of the bonded structure is cured by the ultraviolet light transmitted through the first signal substrate and the first thin film layer.
  • the above-mentioned signal transfer substrate used for manufacturing an information recording medium is desirably used repeatedly from the viewpoint of manufacturing cost and productivity.
  • polycarbonate or polyolefin constituting the signal transfer substrate absorbs ultraviolet rays and changes its quality, the ultraviolet transmittance decreases when the signal transfer substrate is repeatedly used. For this reason, it has been impossible to repeatedly use a signal transfer substrate made of such a material repeatedly.
  • Such inconvenience is avoided by using a signal transfer substrate made of quartz glass having light resistance to ultraviolet rays.
  • quartz glass signal transfer substrate is used, cracking or chipping tends to occur when the transfer substrate is peeled off from the ultraviolet curable resin. If the signal transfer substrate is physically damaged, the substrate cannot be used repeatedly. Quartz glass itself is expensive. Therefore, even if quartz glass is used as a material for the transfer substrate, it is difficult to reduce the manufacturing cost of the multilayer information recording medium, and it may be increased.
  • the signal transfer substrate is formed using a metal material such as Ni
  • the ultraviolet rays cannot pass through the signal transfer substrate, the ultraviolet rays are not transmitted from the signal transfer substrate side as shown in FIG. It was necessary to irradiate from. Specifically, it is necessary to dispose a metal transfer substrate on a table, dispose a signal substrate coated with an ultraviolet curable resin thereon, and perform ultraviolet irradiation from the signal substrate side. Therefore, in adopting this method, when a thin film layer is formed on the signal substrate and the substrate, the thin film layer needs to have an ultraviolet ray transmitting ability.
  • the present invention relates to a method of manufacturing a multilayer information recording medium using a signal transfer substrate that can be used a plurality of times, and that does not cause (or hardly causes) physical damage to the signal transfer substrate and has a shorter tact time.
  • An object is to provide a manufacturing apparatus.
  • the present invention provides a method for producing a multilayer information recording medium having n (n is an integer of 2 or more) information recording layers, Applying an ultraviolet curable resin on the kth information recording layer (k is an integer of 1 to (n-1)); A signal transfer substrate having a signal forming surface in which a signal portion having an uneven shape is formed on the ultraviolet curable resin applied on the kth information recording layer, and the signal forming surface is formed on the ultraviolet curable resin. Pasting together so that they face each other, In a state where the signal transfer substrate is bonded to the ultraviolet curable resin, the ultraviolet curable resin is cured by irradiating the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays from the signal transfer substrate side, thereby forming a resin layer. Forming the resin layer from the signal transfer substrate, wherein the signal transfer substrate is disposed on a table made of a material having ultraviolet transparency, and the ultraviolet light is Irradiating the ultraviolet curable resin through the signal transfer substrate and the table, A manufacturing method is provided.
  • the multilayer information recording medium manufactured by the manufacturing method of the present invention may be an information recording medium provided with at least two layers of a first information recording layer and a second information recording layer as information recording layers. Therefore, the manufacturing method of the present invention includes a method for manufacturing an information recording medium having three or more information recording layers.
  • the resin layer forming process may be applied only to the resin layer between the first information layer and the second information layer, or You may apply only to the resin layer between a 2nd information layer and a 3rd information layer, and may apply to both. The same applies to a multilayer information recording medium having four or more information layers.
  • the present invention also relates to an apparatus for manufacturing a multilayer information recording medium having n (n is an integer of 2 or more) information recording layers, A signal transfer substrate made of a material having ultraviolet transparency and having a signal forming surface on which a signal portion having an uneven shape is formed, for forming a signal on an ultraviolet curable resin bonded to the signal forming surface Signal transfer board, A table having a surface on which the signal transfer substrate is disposed, and made of a material having ultraviolet transparency; Provided is a manufacturing apparatus comprising: an ultraviolet irradiation device disposed on a surface opposite to a surface on which the signal transfer substrate is disposed of the table; and a device for peeling the ultraviolet curable resin from the signal transfer substrate. .
  • the method for producing a multilayer information recording medium of the present invention it is possible to satisfactorily carry out the transfer of the concavo-convex shape (signal part) to the resin by the signal transfer substrate and the separation of the signal transfer substrate from the resin, and the signal transfer substrate. Can be used multiple times. This eliminates the need to dispose of the signal transfer substrate as in the prior art, thereby reducing the material cost required for producing one signal surface.
  • it is not necessary to produce a plurality of signal transfer substrates having the same signal forming surface in order to produce one type of recording medium it is possible to realize a simplified and low-cost multilayer information recording medium. Is possible.
  • dust generation due to chipping of the signal transfer substrate can be prevented.
  • the apparatus for producing a multilayer information recording medium of the present invention it is possible to satisfactorily carry out signal transfer to the resin and peeling from the resin, and to repeatedly use the signal transfer substrate. As a result, the cost required for producing one signal surface can be reduced.
  • FIG. 1A to 1G are cross-sectional views showing respective steps in the method for manufacturing a multilayer information recording medium according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 (A) is a schematic diagram showing a three-dimensional crosslinked structure of the cured silicon resin used in Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 (B) is used in Embodiment 1 of the present invention. It is a schematic diagram which shows an example of the structure of the cage silsesquioxane compound which comprises a silicon resin hardened
  • FIG. 3 is a graph showing a change in light transmittance of the signal transfer substrate due to ultraviolet irradiation in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a molecular structure diagram of polycarbonate.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional multilayer information recording medium.
  • 6 (A) to 6 (G) are cross-sectional views showing respective steps in a conventional method for producing a multilayer information recording medium.
  • FIG. 7A is an exploded perspective view showing an example of a method for fixing the signal transfer substrate to the table
  • FIG. 7B is a cross-sectional view schematically showing the signal transfer substrate fixed to the table. .
  • the method for producing a multilayer information recording medium of the present invention is a method for producing a multilayer information recording medium having n (n is an integer of 2 or more) information recording layers, Applying an ultraviolet curable resin on the kth information recording layer (k is an integer of 1 to (n-1)); A signal transfer substrate having a signal forming surface in which a signal portion having an uneven shape is formed on the ultraviolet curable resin applied on the kth information recording layer, and the signal forming surface is formed on the ultraviolet curable resin.
  • the ultraviolet curable resin is cured by irradiating the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays from the signal transfer substrate side, thereby forming a resin layer.
  • the manufacturing method of the present invention includes at least the first information recording layer, the second information recording layer, the first information recording layer, and the first information recording layer.
  • a multilayer information recording medium comprising a resin layer provided between the two information recording layers, the step of forming the resin layer comprising: (I) a step of applying an ultraviolet curable resin on the first information recording layer; (II) A signal transfer substrate having a signal surface in which a signal portion having an uneven shape is formed on the ultraviolet curable resin applied on the first information recording layer, and the signal surface faces the resin.
  • the signal transfer substrate is preferably made of an organic-inorganic hybrid material.
  • the “organic-inorganic hybrid material” is an organic-inorganic composite material containing an organic component and an inorganic component, and has a structure in which the organic component and the inorganic component are dispersed almost uniformly at the molecular level.
  • an organic-inorganic hybrid material is an inorganic component having a polyhedral structure composed of —Si—O— bonds (sometimes referred to as “inorganic segment” or “inorganic filler”) and the inorganic A material comprising an organic component (or also referred to as an “organic segment”) that crosslinks (or binds) the components.
  • “molecular size” means a size in which one side of a polyhedral structure is in a range of 0.1 to 20 nm, and the one side is in a range of 0.5 to 1.0 nm, for example. Good.
  • Examples of the molecular-size inorganic component having a polyhedral structure composed of —Si—O— bonds include octasilsesquioxane compounds and dodecasilsesquioxane compounds.
  • a signal transfer substrate formed of such an organic-inorganic hybrid material can be used repeatedly because its transmittance is hardly deteriorated by ultraviolet irradiation. Therefore, when such a signal transfer substrate is used, the manufacturing cost of the multilayer information recording medium can be reduced. In addition, since such an organic-inorganic hybrid material has appropriate flexibility, when the signal transfer substrate made of the material is peeled from the cured resin, the substrate is hardly damaged.
  • a cured product obtained by a hydrosilylation reaction and a material that does not contain a polar group that interacts with a functional group contained in a resin constituting the resin layer of the multilayer information recording medium can also be used.
  • a cured product obtained by a hydrosilylation reaction has a polar group such as —OH, a carbonyl group, or an ether group that interacts with a polar group such as a carbonyl group contained in an acrylic resin that is one of ultraviolet curable resins. It is possible to obtain it as not contained in the system.
  • Such a cured product can prevent the signal transfer substrate and the acrylic resin layer from coming into close contact with each other due to the interaction between the signal transfer substrate and the acrylic resin layer. Can be peeled off.
  • the organic / inorganic hybrid material may be, for example, a cured silicon resin obtained by curing a silicon resin composition containing a silsesquioxane compound. Since a silicon resin composition containing a silsesquioxane compound can be easily cured by polymerization, a signal transfer substrate can be easily produced by using this composition.
  • the resin forming the resin layer is an ultraviolet curable resin. Therefore, the resin is cured by irradiating the resin with ultraviolet rays through the signal transfer substrate and the table.
  • the resin can be cured and the concavo-convex shape can be formed in a short time, so that the process cycle time can be reduced and the production efficiency can be further increased.
  • the ultraviolet curable resin can be positively cured by using light in a specific wavelength range. Therefore, the use of this resin facilitates the design of a recording medium manufacturing apparatus.
  • the transmittance of the signal transfer substrate with respect to light in the wavelength range of 250 nm to 280 nm is 10% or more. 20% or more is more preferable.
  • the signal transfer substrate is disposed on a table (base) made of a material that transmits ultraviolet rays so that the signal forming surface is exposed.
  • the signal forming surface is generally directed upward (in the direction opposite to the direction in which gravity acts). Therefore, the k-th information recording layer after the application of the ultraviolet curable resin is generally reversed (with the ultraviolet curable resin facing downward) and the signal transfer substrate so as to face the signal forming surface. It is pasted together.
  • the resin may be temporarily cured before the bonding.
  • Temporary curing is performed to lower the fluidity of the ultraviolet curable resin on the condition that a signal is formed in the ultraviolet curable resin after the temporary curing.
  • the temporary curing is performed, for example, by irradiating with ultraviolet rays for a short time or by irradiating ultraviolet rays with a reduced illuminance.
  • Temporary curing is also referred to as “pre-curing”.
  • the signal transfer substrate is disposed on the table.
  • the material constituting the table is a material that transmits the ultraviolet rays necessary for curing the ultraviolet curable resin with high transmittance.
  • examples of such a material include quartz glass, borosilicate glass, synthetic quartz, and a resin mainly containing fluorine. Quartz glass is preferably used because it is excellent in ultraviolet transparency and provides a flat surface. When the flatness of the table is high, the flatness of the signal forming surface of the signal transfer substrate disposed on the table becomes higher, and the signal surface can be stably formed on the ultraviolet curable resin.
  • the signal transfer substrate is disposed on the table, and is preferably fixed to the table by an arbitrary method.
  • the fixing may be performed using a fixing means or a fixing tool such as a vacuum, an adhesive, a clamp, and a screw.
  • a fixing tool such as a vacuum, an adhesive, a clamp, and a screw.
  • the signal transfer substrate is preferably arranged on the table using a clamp and a screw.
  • the resin is cured by irradiating ultraviolet rays from the side of the table.
  • the ultraviolet rays irradiated from the table side pass through the table and the signal transfer substrate, reach the resin, and are used for curing the resin.
  • the ultraviolet ray does not need to pass through the thin film layer when the ultraviolet curable resin is formed on the thin film layer including the recording film. Therefore, it is not necessary to design the thin film layer so as to transmit ultraviolet rays used for curing the ultraviolet curable resin, and the degree of freedom in designing the thin film layer is improved.
  • the resin is peeled off from the signal transfer substrate. Peeling may be performed from the inner peripheral side of the ultraviolet curable resin, or may be performed from the outer peripheral side. Peeling is performed using a suitable tool.
  • the signal transfer substrate used in the present invention is a template for forming a signal portion on a resin layer by transfer. Therefore, a concavo-convex shape having a shape complementary to a signal surface (such as a pit and a guide groove) to be formed on the resin layer is formed on one surface of the signal transfer substrate. This surface is referred to as a “signal forming surface” in the above.
  • the signal transfer substrate is preferably formed of an organic-inorganic hybrid material.
  • the configuration of the signal transfer substrate in the case where the organic-inorganic hybrid material is a cured silicon resin obtained by curing a silicon resin composition containing a silsesquioxane compound, and a method for producing the same will be described.
  • silsesquioxane compound for example, those containing at least one selected from the group consisting of a cage silsesquioxane compound and a partial polymer thereof represented by the following formulas (1) to (3) are used. it can.
  • A represents a group having a carbon-carbon unsaturated bond
  • B represents a substituted or unsubstituted saturated alkyl group or a hydroxyl group
  • B 1 represents substituted or unsubstituted.
  • R 1 to R 6 each independently represents one type of functional group selected from a lower alkyl group, a phenyl group and a lower arylalkyl group.
  • the lower alkyl group has 1 to 10, preferably 1 to 6, more preferably 1 to 2 carbon atoms.
  • m and t are numbers selected from 6, 8, 10, and 12
  • n is an integer of 1 to (m ⁇ 1)
  • p is 1 to (m ⁇ n)
  • q is an integer from 0 to (m ⁇ n ⁇ p)
  • r is an integer from 2 to t
  • s is an integer from 0 to (t ⁇ r).
  • a signal transfer substrate made of such a material is less likely to cause a decrease in light transmittance due to light irradiation, and has good releasability from a cured resin (particularly, an ultraviolet curable resin). Furthermore, by using such a material, a signal transfer substrate having the above characteristics can be easily realized.
  • silsesquioxane compounds at least one selected from the group consisting of a cage silsesquioxane compound and a partial polymer thereof represented by formula (2), and represented by formula (3)
  • a silsesquioxane compound containing at least one selected from the group consisting of a cage silsesquioxane compound and a partial polymer thereof is preferably used. This is because a signal transfer substrate having better characteristics can be obtained.
  • the silicon resin composition may further contain at least one compound selected from the following formula (4) and the following formula (5).
  • X represents a divalent functional group or an oxygen atom
  • R 7 to R 10 each independently represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a hydrogen atom.
  • Y represents a divalent organic group.
  • at least one selected from the group consisting of a cage silsesquioxane compound represented by the formula (3) and a partial polymer thereof, and a formula (5) It is preferable to use a silicon resin composition containing the represented compound.
  • the group having a carbon-carbon unsaturated bond represented by A in formula (1) and / or (2) is a chain hydrocarbon group having a carbon-carbon unsaturated bond at the terminal, a silicon resin composition The reactivity of this becomes more excellent, and a better curing reaction can be realized.
  • silsesquioxane compound examples include the cage silsesquioxane compounds represented by the above formulas (1) to (3), and the cage silsesquioxane formed by partial addition reaction of these compounds. It contains at least one selected from the group consisting of partially polymerized compounds (hereinafter referred to as “cage-type silsesquioxanes”).
  • the organic-inorganic hybrid material may be composed only of a cage silsesquioxane.
  • silsesquioxane compound represented by the formula (1) include, for example, tetrakis (cyclohexenylethyldimethylsiloxy) -tetrakis (dimethylsiloxy) silsesquioxane (TCHS: represented by the following structural formula (1): Tetrakis (cyclohexenylethyldimethylsiloxy) -tetrakis (dimethyl-siloxy) silsesquioxane).
  • TCHS represented by the following structural formula (1): Tetrakis (cyclohexenylethyldimethylsiloxy) -tetrakis (dimethyl-siloxy) silsesquioxane).
  • structural formula (1) shows two silsesquioxane compounds, and for convenience, AR 1 R 2 Si— and R 3 R 4 HSiO— are simply abbreviated as R. .
  • the two silsesquioxane compounds represented by the structural formula (1) are polymerized by a hydrosilylation reaction in a circled portion.
  • silsesquioxane compound represented by the formula (2) include, for example, tetraallyldimethylsiloxy-tetratrimethylsiloxysilsesquioxane, octavinyldimethylsiloxysilsesquioxane, and hexaallyldimethylsiloxy-dihydroxysil. And sesquioxane.
  • silsesquioxane compound represented by the formula (3) include, for example, octahydridosilsesquioxane and tetratrimethyl-tetrakisdimethylsiloxysilsesquioxane.
  • the silicon resin composition may further contain a compound represented by the above formula (4) and / or formula (5) as a crosslinking agent.
  • Specific examples of the compound represented by the formula (4) include, for example, tetramethyldisiloxane.
  • Specific examples of the compound represented by the formula (5) include divinyltetramethyldisiloxane, diallyltetramethyldisiloxane, and divinyldiphenyldimethyldisiloxane.
  • FIG. 2 (A) and 2 (B) are schematic views showing a three-dimensional crosslinked structure of a cured silicon resin formed by addition polymerization of cage-type silsesquioxane compounds such as TCHS.
  • FIG. 2A is a schematic view showing a three-dimensional crosslinked structure of a cured silicon resin formed by crosslinking a plurality of cage silsesquioxane compounds.
  • FIG. 2B is a schematic diagram illustrating an example of the structure of a cage silsesquioxane compound.
  • reference numeral 201 denotes an inorganic component of molecular size (or nanosize) that is a substantially hexahedral structure formed of silicon atoms and oxygen atoms, that is, a polyhedral structure composed of —Si—O bonds.
  • reference numeral 202 denotes an organic component (organic segment) that crosslinks the substantially hexahedral structure 201.
  • the silicon resin composition becomes a silicon resin cured product by forming a crosslinked structure as shown in FIG.
  • the silsesquioxane compound has a polyhedral (substantially hexahedral) structure formed of silicon atoms and oxygen atoms, and one side thereof is nano-level (for example, 0.5 nm). It is. From this, the silicon resin comprised from the above silsesquioxane compounds is also called nano resin.
  • Such a cage silsesquioxane compound has a reaction between a hydrosilane group bonded to a silicon atom via a siloxane bond and a group having a carbon-carbon unsaturated bond bonded to the silicon atom via a siloxane bond.
  • a hydrosilane group bonded to a silicon atom via a siloxane bond
  • a group having a carbon-carbon unsaturated bond bonded to the silicon atom via a siloxane bond.
  • a cured product More specifically, among the two cage silsesquioxane compounds, one of the hydrosilane group and the other group having a carbon-carbon unsaturated bond undergo a hydrosilylation reaction to perform addition polymerization. By crosslinking, a cured product of silicon resin is obtained.
  • the silicon resin cured product formed in this manner has a glass-like function and has a characteristic that it does not easily deteriorate even when used in a state of being irradiated with light in a blue / near ultraviolet region.
  • the signal transfer substrate 105 made of such a material is suppressed from deterioration in transmittance due to light irradiation in the blue / near ultraviolet region, and is transparent to light in such a wavelength region (that is, High transmittance (for example, 50% or more)).
  • an inorganic filler for example, silica
  • a filler having a particle size of 0.005 to 50 ⁇ m, preferably 0.01 to 1.5 ⁇ m may be added and mixed.
  • the signal transfer substrate is formed of an organic-inorganic hybrid material having a three-dimensional cross-linked structure in which the nano-sized cage structure of the silsesquioxane compound is connected by the organic segment, the transfer substrate is cured.
  • the substrate has flexibility against warping of the substrate itself that occurs when it is peeled from the ultraviolet curable resin. Therefore, the signal transfer substrate made of this material is unlikely to be physically damaged (cracked or chipped).
  • FIG. 3 shows the light transmittance of each signal transfer substrate made of a different material, and shows the change in light transmittance when the wavelength is changed.
  • FIG. 3A shows a change in light transmittance when a signal transfer substrate made of polycarbonate and polyolefin, which are commonly used materials, is irradiated with light, as a comparison.
  • the light transmittance change of a cured silicon resin obtained by curing a silicon resin composition containing a silsesquioxane compound (hereinafter sometimes simply referred to as “silicone resin cured product”) is shown in FIG. It is shown in the graph of B).
  • the light transmittance measurement was performed using a flash-type light irradiation device that outputs a predetermined energy in order to suppress thermal alteration and deformation of the signal transfer substrate as much as possible.
  • the light intensity was set to an intensity at which an ultraviolet curable resin having a thickness of 25 ⁇ m can be cured by irradiating an ultraviolet flash five times through a polycarbonate signal transfer substrate.
  • the transmittance was measured for a sample that had not been irradiated with ultraviolet rays and a sample that had been irradiated with 500 times of ultraviolet flash.
  • the light transmittance characteristics were measured using a self-recording spectrophotometer (MPC-3100) manufactured by Shimadzu Corporation.
  • the signal transfer substrate made of the cured silicon resin in the present embodiment has a wavelength range of 250 to 280 nm as compared with the signal transfer substrate made of polycarbonate and polyolefin. Has higher transmission. This characteristic indicates that the ultraviolet ray transmission efficiency of the cured silicon resin is high. Therefore, it can be seen that when a signal transfer substrate made of a cured silicon resin is used, it is possible to cure the ultraviolet curable resin with less ultraviolet irradiation energy, which can greatly contribute to the improvement of the ultraviolet irradiation efficiency and the shortening of the process cycle time.
  • the signal transfer substrate made of silicon resin cured product After 500 times of UV flash, compared to the signal transfer substrate made of polycarbonate and polyolefin, the signal transfer substrate made of silicon resin cured product has suppressed the decrease in transmittance in the ultraviolet region, and has good transmittance. Has been obtained. From this characteristic, it can be seen that the signal transfer substrate made of the cured silicon resin can maintain the ultraviolet transmittance substantially the same as the initial state when the ultraviolet rays are not irradiated. Further, it can be seen that it is not necessary to change the irradiation amount of ultraviolet rays for irradiating the ultraviolet curable resin in the ultraviolet irradiation process from the initial stage.
  • the ultraviolet ray curable resin requires 5 times of ultraviolet flash, whereas when the signal transfer substrate made of a cured silicon resin is used, the wavelength is 250. Since the light transmittance in the range of ⁇ 280 nm is 10% or more, the ultraviolet curable resin can be cured in three or less ultraviolet flashes.
  • the above light transmittance measurement is a measurement of the transmittance of ultraviolet rays by irradiating only the signal transfer substrate with ultraviolet rays.
  • the signal surface can be satisfactorily transferred and formed at most 20 times.
  • the reason why good signal transfer becomes difficult is that, in addition to the decrease in UV transmittance due to UV irradiation, polycarbonate has a —CO— (ether bond) or C ⁇ O (carbonyl bond) as shown in FIG.
  • the transfer substrate can be satisfactorily peeled from the ultraviolet curable resin, and there is no problem even if the transfer is repeated 100 times or more. confirmed.
  • the cured silicon resin can be obtained by subjecting a silsesquioxane compound to a hydrosilylation reaction. Therefore, this cured silicon resin does not contain a highly polar group (polar group) such as —OH, carbonyl, and ether in the system, and interaction with an ultraviolet curable resin (for example, acrylic resin) occurs. Absent. Thereby, favorable peelability with an ultraviolet curable resin is realizable.
  • polar group such as —OH, carbonyl, and ether
  • the signal transfer substrate may be formed of a material other than the organic-inorganic hybrid material.
  • the signal transfer substrate may be formed of quartz glass, borosilicate glass, synthetic quartz, or a resin mainly containing fluorine.
  • the glass material contains highly polar groups such as silanol (—SiOH), and these polar groups are polar groups such as carbonyl of an ultraviolet curable resin (for example, acrylic resin) and hydrogen. May bond and increase adhesion.
  • the signal transfer substrate made of quartz glass may have a smaller number of times that it can be used repeatedly as compared with, for example, an organic-inorganic hybrid.
  • FIGS. 1A to 1G show a method for manufacturing a Blu-ray disc having two information layers.
  • the first signal board 101 serves as a base that serves to suppress the warpage of the disk and increase the rigidity of the disk.
  • the first signal board has a disk shape and a thickness of approximately 1.1 mm so as to be compatible with other optical disks such as CD (Compact Disk) and DVD (Digital Versatile Disk).
  • the first signal substrate 101 has a surface (signal surface) on which a signal portion made up of concave and convex shapes of pits and guide grooves is formed.
  • the first signal board has a center hole with a diameter of 15 mm and a diameter of 120 mm.
  • the first thin film layer (first information recording layer) 102 including the recording film and the reflective film is formed on the signal surface of the first signal substrate 101 by a method such as sputtering or vapor deposition.
  • the first signal board 101 includes a disc centering jig (not shown) provided substantially at the center of the rotary table 103 and a plurality of first signal boards 101 on the upper surface of the rotary table 103 so that the amount of eccentricity with respect to the rotary shaft of the rotary table 103 is small. It is adsorbed and fixed to the rotary table 103 by a small vacuum hole (not shown) provided (see FIG. 1A).
  • An ultraviolet curable resin 104 is applied on the first thin film layer 102 on the first signal substrate 101 fixed by suction with a dispenser in a substantially concentric manner with the first signal substrate 101 on a desired radius (FIG. 1). (See (B)).
  • a step of spreading the ultraviolet curable resin 104 to the outer peripheral side that is, forming a thin film by a spin coating method (see FIG. 1C).
  • excess resin can be shaken off and bubbles can be removed by centrifugal force acting on the ultraviolet curable resin 104.
  • the thickness of the ultraviolet curable resin 104 can be controlled to a desired thickness by arbitrarily setting the viscosity of the resin 104, the number of rotations, the time, and the surrounding atmosphere (temperature, humidity, etc.) during rotation. .
  • a resin layer formed of the ultraviolet curable resin 104 is concentric with the first signal substrate, and is formed in an annular shape having an inner diameter of 21 mm to 46 mm and an outer diameter of 117 mm to 120 mm.
  • a signal transfer substrate 105 having a signal forming surface is overlaid so that the signal surface of the substrate 101 and the signal forming surface of the substrate 105 face each other (FIG. 1 ( D)).
  • this superposition is preferably performed in a vacuum atmosphere.
  • the ultraviolet curable resin has a certain high viscosity.
  • the ultraviolet curable resin may be irradiated with ultraviolet rays for a certain period of time to temporarily cure the resin, and then face the signal transfer substrate. Thereby, uncured resin with high fluidity can be prevented from leaking out or dripping from the signal substrate.
  • the signal transfer substrate 105 used here has an annular shape having an inner peripheral portion and an outer peripheral portion (that is, an opening portion in the center), and the table 105 A on which the signal transfer substrate 105 is arranged also has an opening portion corresponding to the substrate 105.
  • the signal transfer substrate 105 is preferably formed of the organic-inorganic hybrid material described above.
  • the operation of making the signal transfer substrate 105 arranged on the table 105A face the substrate coated with the ultraviolet curable resin from the upper side requires inversion and replacement of the transfer substrate and, in some cases, temporary curing of the resin. Therefore, the signal transfer process including such an operation tends to increase the tact time as compared with, for example, that of the manufacturing method shown in FIG.
  • the signal transfer substrate is made of a material such as an organic-inorganic hybrid material or quartz glass that is unlikely to cause a decrease in ultraviolet transmittance due to ultraviolet irradiation
  • the signal transfer substrate is subjected to signal transfer each time the signal transfer substrate is transferred. There is no need for replacement, and an increase in tact time can be suppressed or eliminated as compared with the manufacturing method shown in FIG. Further, by repeatedly using one signal transfer substrate, it is possible to eliminate or reduce variations in signal portions that may occur for each disk.
  • the signal transfer substrate 105 When the signal transfer substrate 105 is disposed on the ultraviolet transmission table 105A, the signal transfer substrate 105 is disposed on a flat surface and the substrate 105 is unlikely to warp, so that a signal forming surface can be provided satisfactorily. Further, in the method of the present invention in which the signal transfer substrate 105 is arranged on the table 105A and the signal transfer is performed, even when the substrate 105 is replaced, the flatness and eccentricity of the substrate 105 can be easily corrected. Is advantageous.
  • the signal transfer substrate 105 is fixed to the table 105A at the inner peripheral portion and the outer peripheral portion by fixing members 105B and 105C. Thereby, the signal transfer substrate 105 is brought into close contact with the table 105A.
  • the fixing members 105B and 105C are devices for mechanically fixing the substrate 105 to the table.
  • the fixing members 105B and 105C may be clamps as shown in the figure, or like a large-sized hook (having a hook portion,
  • the signal transfer substrate 105 may be brought into close contact with the table 105A by its own weight).
  • the fixing may be performed using a magnet.
  • a magnet may be arranged on both or one of the fixing member and the table, and the fixing may be performed by an attraction action between the magnets or an attraction action between the magnet and the metal.
  • the fixing is performed by screwing the outer peripheral side surface of the table and the inner peripheral side surface of the fixing member positioned on the outer peripheral side (and, if necessary, the outer peripheral side surface of the transfer substrate), and screwing the table and the fixing member together It may be performed by a fixing method.
  • the fixing principles of the inner peripheral fixing member 105B and the outer peripheral fixing member 105C may be different from each other. Furthermore, as long as the signal transfer substrate is fixed in close contact with the table, only one of the inner peripheral side and outer peripheral side fixing members may be used.
  • the material constituting the fixing members 105B and 105C is selected from those having physical properties that can withstand the force applied when the cured ultraviolet curable resin is peeled from the signal transfer substrate, and is not limited to a specific material.
  • the fixing member attached to the inner periphery and / or the outer periphery is attached so as not to overlap the ultraviolet curable resin 104 applied on the substrate. This is so as not to interfere with the irradiation of the ultraviolet curable resin 104 with ultraviolet rays.
  • the outer peripheral edge of the inner peripheral fixing member 105B is preferably located on the inner side of the inner peripheral edge of the ultraviolet curable resin, for example, on a circle having a diameter of 20 mm concentric with the signal transfer substrate or inside thereof. It is preferable to be located at. Further, the inner peripheral edge of the fixing member is positioned at least on the outer peripheral side from the center hole of the disk, for example.
  • the rod-shaped push-up member having a diameter larger than that of the center hole of the disc pushes the disc substrate upward without interfering with the inner peripheral edge of the fixing member so that the signal transfer substrate is peeled off.
  • the inner peripheral edge of the inner peripheral portion fixing member is positioned on the outer peripheral side with respect to the push-up member. It is necessary not to prevent entry. Therefore, it is necessary to select the dimensions of the openings provided in the signal transfer substrate 105 and the table 105A so as to satisfy these positional relationships.
  • a method of fixing the signal transfer substrate to the table by vacuum such as fixing the first signal substrate 701 to the rotary table 703 in FIG. 6A, may be adopted.
  • the suction holes provided in the table for the vacuum, the members of the vacuum device, and the like may obstruct the ultraviolet transmission.
  • the refractive index of the material of the table and the suction hole (air) is different, when ultraviolet light is irradiated from the table side, the ultraviolet light is absorbed in the part corresponding to the suction hole of the ultraviolet curable resin and the other part. Are irradiated differently. Therefore, when vacuum fixation is used, the position of the suction hole and the position of the vacuum device are selected so as not to interfere with ultraviolet transmission as much as possible.
  • the signal transfer substrate 105 may be fixed to the table 105A using screws.
  • the table 105A is provided with a recess 105E having a dimension for accommodating the signal transfer substrate 105A and a flat bottom surface, and a female screw (or male screw) is provided on the inner peripheral side surface of the recess. ) And a male screw (or female screw) on the outer peripheral side surface of the signal transfer substrate 105.
  • an opening 105F corresponding to the opening provided in the center of the signal transfer substrate 105 may be provided in the center of the recess 105E of the table 105A, and a screw may be cut on the inner peripheral side surface to attach the screw 105D.
  • the screw 105D is screw-engaged with the opening 105F of the substrate 105, whereby the inner peripheral portion of the substrate 105 is fixed to the table 105A. Since this fixing method does not require a fixing member at the outer peripheral portion, it is advantageous in that the fixing operation is easier and the configuration of the manufacturing apparatus can be simplified.
  • quartz glass is used as the table material.
  • quartz glass it is possible to ensure translucency and good flatness as a base.
  • quartz glass other ultraviolet light transmissive materials may be used.
  • the multilayer structure 106 in which the first signal substrate 101, the first thin film layer 102, the ultraviolet curable resin 104, and the signal transfer substrate 105 are integrated is irradiated with ultraviolet rays from the substrate 105 side, and the signal surface of the substrate 101 and the substrate
  • the resin 104 between the signal forming surfaces 105 is cured (see FIG. 1E).
  • the ultraviolet rays pass through the table 105 ⁇ / b> A and the signal transfer substrate 105 and reach the ultraviolet curable resin 104.
  • the ultraviolet irradiation device (ultraviolet irradiation lamp) 107 is installed so as to uniformly irradiate the ultraviolet curable resin 104 with ultraviolet rays via the table 105A and the signal transfer substrate 105.
  • the signal transfer substrate 105 is made of the above-described organic-inorganic hybrid material, ultraviolet rays are transmitted with high transmittance. Therefore, sufficient ultraviolet rays reach the ultraviolet curable resin 104, and as a result, the pits and guide groove irregularities provided on the signal forming surface of the signal transfer substrate 105 can be efficiently transferred and formed on the ultraviolet curable resin 104. .
  • a resin 104 having a viscosity (viscosity before temporary curing in the case of temporary curing) in the range of 50 to 4000 mPa ⁇ s is used.
  • a disk-shaped signal transfer substrate 105 having a diameter of 120 mm, a thickness of 0.6 mm, and a center hole having a diameter of 17 mm in the center is used.
  • the signal transfer substrate 105 is peeled off to thereby form a resin layer having a signal surface (behaves as a signal substrate for the second information layer, and is also referred to as a “second signal substrate”). 110 can be formed (see FIG. 1F).
  • the signal transfer substrate 105 is formed of an organic-inorganic hybrid material, the substrate 105 has good peelability from the cured ultraviolet curable resin 104, and the substrate 105 can be easily removed at the interface between the substrate 105 and the resin 104. It is possible to peel off.
  • the signal transfer substrate 105 is peeled off using an appropriate device.
  • the device applies a force to the board 101 from the table 105A side and pushes the board 101 with a tool.
  • a tool is a rod-shaped body 120 having a conical shape at the tip and a diameter d of 15 mm ⁇ d ⁇ 17 mm as shown in FIG.
  • the rod-shaped body may be formed of a metal such as stainless steel or aluminum.
  • Such a tool warps the substrate 101 away from the signal transfer substrate 105 from the inner periphery of the substrate 101 by applying a force only to the inner periphery of the first signal substrate 101 (that is, upward in the drawing).
  • the resin 104 is separated from the substrate 105 at the interface between the ultraviolet curable resin 104 and the substrate 105.
  • the substrate 101 may be peeled using a tool that sucks or mechanically lifts the substrate 101 upward in the drawing so that the inner periphery of the first signal substrate 101 is peeled first.
  • the first signal board 101 may be peeled off from the outer periphery.
  • the second thin film layer 108 including a phase change type recording film and a reflective film is formed on the signal surface of the second signal substrate 110 thus formed by a method such as sputtering or vapor deposition.
  • the second thin film layer 108 may be configured to include at least one or more of a reflective film such as an Ag alloy, a dielectric film such as AlN, and a recording film such as TeOPd.
  • the transparent layer 109 is formed.
  • the transparent layer 109 can be formed by applying an ultraviolet curable resin on the second thin film layer 108 by spin coating, and then irradiating with ultraviolet rays to be cured.
  • the transparent layer 109 is almost transparent to recording / reproducing light (having a high transmittance for recording / reproducing light) and has a thickness of about 0.1 mm.
  • this embodiment has sufficient light resistance to a plurality of times of ultraviolet irradiation, and has a flexibility that does not cause physical damage when the signal transfer substrate is peeled from the ultraviolet curable resin.
  • the combined signal transfer substrate it is possible to realize a method for manufacturing a multilayer information recording medium in which the signal transfer substrate can be reused. For this reason, it is not necessary to replace the signal transfer substrate every time the signal surface is transferred or repeated several times, and the cost for transferring the signal surface can be reduced.
  • the signal transfer operation is performed in a state where the signal transfer substrate is fixed to a flat surface, a higher quality signal surface can be formed.
  • a simplified low-cost multilayer information recording medium manufacturing apparatus can be realized. Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to suppress variations in the signal portion that occur each time the signal transfer substrate is replaced.
  • the method for producing a multilayer information recording medium of the present invention allows the signal transfer substrate to be pressed and irradiated with ultraviolet rays at the same place.
  • a resin signal transfer substrate made of polycarbonate or the like is placed on an ultraviolet curable resin and lightly pressed on the signal transfer substrate, an ultraviolet irradiation device and a pressing device are used. In either case, it was necessary to dispose them above the signal transfer substrate. For this reason, there is an inconvenience that the step of pressing the signal transfer substrate and the step of irradiating ultraviolet rays cannot be performed at the same place, or the apparatus for performing the two steps needs to be moved.
  • the signal transfer substrate and the signal substrate need to be transferred to the bottom of the ultraviolet irradiation device in a state where the signal transfer substrate and the signal substrate are in close contact with each other and cured.
  • an ultraviolet irradiation device is disposed below the signal transfer substrate and the signal substrate, and a pressing device (or pressing mechanism) that applies pressure from the ultraviolet curable resin side toward the signal transfer substrate is provided. Since the substrate can be disposed above these substrates, it is possible to cure the signal substrate without transferring it to another place after the signal transfer substrate is pressed.
  • a multilayer information recording medium manufacturing method and manufacturing apparatus includes all information system devices that store information, such as computers, optical disk players, optical disk recorders, car navigation systems, editing systems, data servers, AV components, memory cards, It can be used for production of a medium such as a magnetic recording medium.

Landscapes

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Abstract

 n個(nは2以上の整数)の情報記録層を有する多層情報記録媒体の製造方法であって、第kの情報記録層(kは1以上(n-1)以下の整数)の上に紫外線硬化性樹脂を塗布すること、第kの情報記録層の上に塗布された樹脂に、凹凸から成る信号形成面を有する信号転写基板を、信号形成面が樹脂に対向するように貼り合わせること、樹脂に転写基板を貼り合わせた状態で、樹脂に、転写基板側から紫外線を照射することによって、樹脂を硬化させて、樹脂層を形成すること、および樹脂層を、転写基板から剥離することを含む製造方法において、信号転写基板を、紫外線透過性を有する材料からなるテーブルに配置し、紫外線を、信号転写基板およびテーブルを透過させて、紫外線硬化性樹脂に照射する。この方法によれば、信号転写基板を平坦な表面に配置した状態で、かつ繰り返し使用することが可能となり、信号を安定して樹脂層に形成することが可能となる。

Description

多層情報記録媒体の製造方法及びその製造装置
 本発明は、再生又は記録再生を目的とした情報記録媒体であって、複数の情報記録層を備えた多層情報記録媒体の製造方法に関するものである。
 近年、情報機器および映像音響機器などに必要とされる情報量が増加している。これに伴い、データアクセスの容易さ、大容量データの蓄積、および機器の小型化に有利な光ディスクなどの情報記録媒体(以下、単に「記録媒体」または「媒体」ということがある)が注目され、その記録密度はより高くなっている。例えば、光ディスクの高密度化の手段として、レーザ光の波長が約400nmであり、レーザ光を絞り込むための集光レンズの開口数(NA)が0.85である、光ヘッドが既に用いられている。この光ヘッドを用いると、単層の光記録媒体(記録層を1層有する媒体)においては、25GB程度の情報を記録することができ、2つの記録層を有する光記録媒体において、50GB程度の情報を記録することができる(例えば、特許文献1参照)。
 以下に、特許文献1に記載された従来の多層情報記録媒体の構造及び製造方法について、図5及び図6を用いて説明する。
 図5は、従来の多層情報記録媒体の断面図を示している。この多層情報記録媒体は、
 片面に凹凸形状からなるピットおよび案内溝等の信号部が転写形成された第1信号基板601と、
 第1信号基板601の凹凸形状が設けられた面上に配置された第1薄膜層602と、
 第1薄膜層602との接合面と反対の面に凹凸形状からなるピットおよび案内溝等の信号部が転写形成された第2信号基板603と、
 第2信号基板603の凹凸形状が設けられた面上に配置された第2薄膜層604と、
 第2薄膜層604を覆うように形成された透明層605と
から構成されている。第1信号基板601は、ポリカーボネイト(polycarbonate)またはポリオレフィン(polyolefin)などの樹脂材料から、射出圧縮成形などにより作製される。この成形の際に、第1信号基板601の片面には、ピットおよび案内溝等の信号部が凹凸形状として転写形成される。第1信号基板601の厚みは1.1mm程度である。
 第1薄膜層602及び第2薄膜層604はいずれも、記録膜及び反射膜を含んでおり、第1信号基板601及び第2信号基板603の信号部が形成された面(信号面)に、スパッタリングまたは蒸着などの方法によって作製されている。反射膜の材料としては、波長約400nmのレーザ光に対して効率の良い反射率を示す材料が採用される。例えば、そのような材料は、銀合金およびアルミニウムなどの金属材料である。
 記録膜の材料は、記録媒体を書き換え型及び追記型のいずれにするかに応じて、選択される。書き換え型の記録媒体の記録膜は、複数回のデータの記録及び消去が可能となるように、材料を選択して形成される。具体的には、GeSbTeやAgInSbTeなどの記録材料が用いられている。追記型の記録媒体の記録膜は、1度だけ記録が可能となるように、不可逆的に変化する材料を選択して形成される。具体的には、TeOPdがその代表的な材料である。
 第2信号基板603は、紫外線硬化性樹脂を用いてスピンコート法によって層を形成した後、信号転写基板を用いて、ピットおよび案内溝の凹凸形状(信号部)を転写形成する方法で形成される。信号転写基板は、第1信号基板601のように片面にピットおよび案内溝の凹凸形状が形成されている基板である。具体的に、信号転写基板は、第2信号基板603に形成される信号部に対応する凹凸形状が形成された信号面を転写面として備えた基板である。第2信号基板603は、このような信号転写基板を、その信号面が第1信号基板601と対向するように、紫外線硬化性樹脂に密着させ、紫外線硬化性樹脂を硬化させた後に信号転写基板を剥離することによって、形成される。
 透明層605は、記録再生光に対して透明な(即ち、高い透過性を有する)材料からなり、0.1mm程度の厚みを有する。透明層605の材料としては、光硬化型樹脂および感圧接着剤などの接着剤を使用することができる。具体的には、透明層605は、例えば、紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によって、第2薄膜層604上に塗布することによって形成できる。このように作製された多層情報記録媒体の記録再生は、透明層605側から記録再生レーザ光を入射させることによって行われる。
 図6(A)~(G)に、従来の多層情報記録媒体の製造方法における各工程を、断面図で示す。これらを用いて、従来の多層情報記録媒体の製造方法をより詳細に説明する。
 まず、第1信号基板701の信号面上に、スパッタリングまたは蒸着などの方法によって、記録膜および反射膜を含んだ第1薄膜層702を形成する。第1信号基板701は、回転テーブル703上に固定されている。固定は、第1薄膜層702が形成される面とは反対側の面に、真空等を適用して行う。(図6(A)参照)。
 第1薄膜層702上には、樹脂層である第2信号基板を形成するために、紫外線硬化性樹脂704が、ディスペンサーから、所望の位置に第1信号基板701と同心円状(即ち、所定の直径を有する環状)に塗布される(図6(B)参照)。
 次に、回転テーブル703を回転させることにより、紫外線硬化性樹脂704が外周側へ広がって膜となる(即ち、スピンコート法による塗布が実施される)(図6(C)参照)。さらに、回転の際に紫外線硬化性樹脂704に働く遠心力によって、余分な樹脂と気泡とを除去することができ、薄い層を形成することができる。形成される層、即ち、第2信号基板710の厚みは、紫外線硬化性樹脂704の粘度、回転数、回転時間、および回転中の周りの雰囲気(温度および湿度など)を任意に設定することにより、所望の厚みに制御することができる。
 薄膜状の紫外線硬化性樹脂704の上に、信号転写基板705が重ね合わされる(図6(D)参照)。信号転写基板705は、第1信号基板701と同様に、ピットや案内溝が凹凸形状として形成された面(信号面)を有する。信号転写基板705は、ポリカーボネイトまたはポリオレフィンなどの材料で作製されている。信号転写基板705は、その信号面と第1信号基板701の信号面が対向するように重ね合わされる。信号転写基板705と紫外線硬化性樹脂704との間に気泡が混入することを防ぐために、この重ね合わせ工程は真空雰囲気中で行われることが好ましい。
 次に、図示しないが、信号転写基板705に軽く圧力を加えることで、信号転写基板の凹凸を樹脂に確実に転写する。この加圧は、紫外線硬化性樹脂において、厚みのばらつきが生じないように、信号転写基板705上に平坦な板状部材(図示せず)を配置し、この板状部材に圧力を加えて行う。
 板状部材は紫外線の照射を妨げるものとなるため、加圧後に、この部材を信号転写基板から取り除いた後、紫外線を照射して、紫外線硬化性樹脂704を硬化させる。具体的には、第1信号基板701、第1薄膜層702、紫外線硬化性樹脂704及び信号転写基板705が一体化された多層構造体706に、転写基板705側から紫外線を照射して、2つの信号面の間に位置する紫外線硬化性樹脂704を硬化させる(図6(E)参照)。信号転写基板705側から紫外線を照射するのは、信号転写基板705に用いられているポリカーボネイトまたはポリオレフィンなどの材料が、紫外線をある程度透過させて、紫外線硬化性樹脂704まで紫外線を到達させることができるからである。
 紫外線硬化性樹脂704を硬化させた後、信号転写基板705を、紫外線硬化性樹脂704と当該基板705との界面で剥離することによって、信号面が転写形成された第2信号基板710を形成する(図6(F)参照)。
 第2信号基板710の信号面上に、スパッタリングまたは蒸着などの方法によって、記録膜および反射膜を含んだ第2薄膜層708が形成される。最後に、記録再生光に対してほぼ透明な(即ち、高い透過率を有する)透明層709が、例えば、紫外線硬化性樹脂をスピンコートした後、紫外線照射により硬化させることによって、形成される(図6(G)参照)。
 以上のように、従来の多層情報記録媒体の製造方法においては、第2信号基板を、信号転写基板を介して、紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して当該紫外線硬化性樹脂を硬化させる方法により形成している。そのため、充分に高い紫外線透過性を有する材料(例えば、ポリカーボネイトまたはポリオレフィン)からなる信号転写基板を用いる必要がある。
 また、信号転写基板として金属材料を用いる場合もある(特許文献3)。例えば、信号転写基板にニッケルを用い、第1信号基板、第1薄膜層および紫外線硬化性樹脂が一体になった多層構造体を、ニッケル製信号転写基板に、紫外線硬化性樹脂と信号転写基板に形成された信号面とが対向するように重ね合わせる。貼り合わせられた構造体の紫外線硬化性樹脂は、第1信号基板および第1薄膜層を透過した紫外線によって硬化される。
特許第3763763号公報 特開2003-85839号公報 特開平9-265674号公報
 情報記録媒体の製造に用いられる上記の信号転写基板は、製造コストおよび生産性の点から、繰り返し使用することが望ましい。しかしながら、信号転写基板を構成するポリカーボネイトまたはポリオレフィンなどは、紫外線を吸収して変質するため、信号転写基板を繰り返し使用すると、その紫外線透過率が低下する。そのため、そのような材料からなる信号転写基板を繰り返して何度も使用することが、不可能であった。かかる不都合は、紫外線に対して耐光性を有する石英ガラスからなる信号転写基板を用いることによって回避される。しかし、石英ガラスの信号転写基板を用いると、転写基板を紫外線硬化性樹脂から剥離するときに、割れ又は欠けが生じやすい。信号転写基板に物理的な破損が生じると、その基板は、繰り返し使用することはできない。また、石英ガラスは、そのもののコストが高い。よって、石英ガラスを転写基板の材料として使用しても、多層情報記録媒体の製造コストを下げることは難しく、却って高くなることもある。
 また、信号転写基板をNiなどの金属材料を用いて形成する場合には、紫外線が信号転写基板を透過できないため、紫外線を、図6に示すように信号転写基板側からではなく、信号基板側から照射する必要があった。具体的には、テーブル上に金属製の転写基板を配置し、その上に紫外線硬化性樹脂を塗布した信号基板を配置し、信号基板側から紫外線照射を行う必要がある。よって、この手法を採用するにあたっては、信号基板、および当該基板に薄膜層が形成されている場合にはこの薄膜層が紫外線透過能を有する必要がある。しかし、信号基板に既に薄膜層が形成されている場合には、紫外線硬化性樹脂に到達する紫外線量が減少し、紫外線硬化性樹脂の硬化が阻害されるという問題がある。そのような問題は、第1薄膜層の材料等を慎重に選択して、紫外線の透過率を高くすることによって、ある程度回避できる。しかし、このことは、第1薄膜層の設計自由度を相当に小さくする。
 特許文献3に記載された手法において、金属製の転写基板に代えて、樹脂製(例えば、ポリカーボネイトまたはポリオレフィン製)の信号転写基板をテーブル上に配置することは可能である。しかし、そのような信号転写基板は、前述のように、繰り返し利用が不可能であるため、信号転写基板の交換に時間がかかり、タクトタイムの増加を引き起こすというデメリットがある。
 本発明は、複数回利用可能な信号転写基板を用い、かつ当該信号転写基板の物理的な破損を生じさせず(または生じさせにくく)、タクトタイムのより短い、多層情報記録媒体の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明は、n個(nは2以上の整数)の情報記録層を有する多層情報記録媒体の製造方法であって、
 第kの情報記録層(kは1以上(n-1)以下の整数)の上に紫外線硬化性樹脂を塗布すること、
 第kの情報記録層の上に塗布された前記紫外線硬化性樹脂に、凹凸形状からなる信号部が形成された信号形成面を有する信号転写基板を、前記信号形成面が前記紫外線硬化性樹脂に対向するように貼り合わせること、
 前記紫外線硬化性樹脂に前記信号転写基板を貼り合わせた状態で、前記紫外線硬化性樹脂に、前記信号転写基板側から紫外線を照射することによって、前記紫外線硬化性樹脂を硬化させて、樹脂層を形成すること、および
 前記樹脂層を、前記信号転写基板から剥離すること
を含み、前記信号転写基板が、紫外線透過性を有する材料からなるテーブル(table)に配置されており、前記紫外線を、前記信号転写基板および前記テーブルを透過させて、前記紫外線硬化性樹脂に照射する、
製造方法を提供する。
 本発明の製造方法において製造される多層情報記録媒体は、情報記録層として第1の情報記録層及び第2の情報記録層の2層を少なくとも備えている情報記録媒体であればよい。したがって、本発明の製造方法は、3層以上の情報記録層を備えた情報記録媒体の製造方法を含む。例えば、3つの情報記録層を備えた多層情報記録媒体の製造方法において、上記樹脂層の形成プロセスは、第1情報層と第2情報層との間の樹脂層のみに適用してよく、または第2情報層と第3情報層との間の樹脂層のみに適用してよく、または両方に適用してよい。同様のことは、4以上の情報層を備えた多層情報記録媒体についてもあてはまる。
 また、本発明は、n個(nは2以上の整数)の情報記録層を有する多層情報記録媒体の製造装置であって、
 紫外線透過性を有する材料からなり、凹凸形状からなる信号部が形成された信号形成面を有する信号転写基板であって、前記信号形成面に貼り合わされる紫外線硬化性樹脂に信号を形成するための信号転写基板、
 前記信号転写基板を配置する面を有する、紫外線透過性を有する材料からなるテーブル(table)、
 前記テーブルの前記信号転写基板が配置される面とは反対の面の側に配置された紫外線照射装置、および
 前記紫外線硬化性樹脂を前記信号転写基板から剥離するデバイス
を含む、製造装置を提供する。
 本発明の多層情報記録媒体の製造方法によれば、信号転写基板による樹脂への凹凸形状(信号部)の転写と、樹脂からの信号転写基板の剥離とを良好に実施でき、且つ信号転写基板を繰り返して複数回使用することが可能となる。これにより、従来のように信号転写基板を使い捨てる必要がなくなるので、信号面を1つ作製する際に必要となる材料費を低減することができる。また、1種類の記録媒体を作製するために、同じ信号形成面を有する信号転写基板を複数作製することを必要としないため、簡略化された低コストの多層情報記録媒体の製造を実現することが可能である。更に、本発明によれば、信号転写基板毎に発生する信号面のばらつきを抑制することが可能となる。また、本発明によれば、信号転写基板の欠けなどによる発塵を防止することができる。
 本発明の多層情報記録媒体の製造装置によれば、樹脂への信号の転写と樹脂からの剥離とを良好に実施でき、且つ、信号転写基板を繰り返して使用することが可能となる。これにより、信号面を1つ作製する際に必要なコストを低減することができる。
図1(A)~(G)は、本発明の実施の形態1における多層情報記録媒体の製造方法における各工程を示す断面図である。 図2(A)は、本発明の実施の形態1において用いられるケイ素樹脂硬化物の3次元架橋構造を示す模式図であり、図2(B)は、本発明の実施の形態1において用いられるケイ素樹脂硬化物を構成するかご型シルセスキオキサン化合物の構造の一例を示す模式図である。 図3は、本発明の実施の形態1における紫外線照射による信号転写基板の光透過率変化を示すグラフである。 図4は、ポリカーボネイトの分子構造図である。 図5は、従来の多層情報記録媒体の断面図である。 図6(A)~(G)は、従来の多層情報記録媒体の製造方法における各工程を示す断面図である。 図7(A)は、信号転写基板のテーブルへの固定方法の一例を示す分解斜視図であり、図7(B)は、テーブルに固定された信号転写基板を模式的に示す断面図である。
 以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の例示のためのものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。
 (実施の形態1)
 本発明の多層情報記録媒体の製造方法は、n個(nは2以上の整数)の情報記録層を有する多層情報記録媒体の製造方法であって、
 第kの情報記録層(kは1以上(n-1)以下の整数)の上に紫外線硬化性樹脂を塗布すること、
 第kの情報記録層の上に塗布された前記紫外線硬化性樹脂に、凹凸形状からなる信号部が形成された信号形成面を有する信号転写基板を、前記信号形成面が前記紫外線硬化性樹脂に対向するように貼り合わせること、
 前記紫外線硬化性樹脂に前記信号転写基板を貼り合わせた状態で、前記紫外線硬化性樹脂に、前記信号転写基板側から紫外線を照射することによって、前記紫外線硬化性樹脂を硬化させて、樹脂層を形成すること、および
 前記樹脂層を、前記信号転写基板から剥離すること
を含み、前記信号転写基板が、紫外線透過性を有する材料からなるテーブル(table)に配置されており、前記紫外線を、前記信号転写基板および前記テーブルを透過させて、前記紫外線硬化性樹脂に照射する、
製造方法である。
 したがって、多層情報記録媒体が2つの情報層からなる場合、本発明の製造方法は、少なくとも、第1の情報記録層と、第2の情報記録層と、前記第1の情報記録層と前記第2の情報記録層との間に設けられた樹脂層とを含む多層情報記録媒体の製造方法であって、樹脂層を形成する工程が、
(I)前記第1の情報記録層上に紫外線硬化性樹脂を塗布する工程と、
(II)前記第1の情報記録層上に塗布された前記紫外線硬化性樹脂に、凹凸形状からなる信号部が形成された信号面を有する信号転写基板を、前記信号面が前記樹脂に対向するように貼り合わせる工程と、
(III)前記樹脂に前記信号転写基板を貼り合わせた状態で、前記樹脂を硬化させて樹脂層を形成する工程と、
(IV)前記信号転写基板を、前記樹脂層から剥離する工程と、
を含み、前記信号転写基板が、紫外線透過性を有する材料からなるテーブル(table)に配置されており、前記紫外線を、前記信号転写基板および前記テーブルを透過させて、前記紫外線硬化性樹脂に照射する、
製造方法として提供される。
 本発明の製造方法において、信号転写基板は、有機無機ハイブリッド材料からなることが好ましい。ここで、「有機無機ハイブリッド材料」とは、有機成分と無機成分とを含む有機無機複合材料であって、有機成分と無機成分とが分子レベルでほぼ均一に分散した構造を有する材料のことをいう。
 この有機無機ハイブリット材料について詳述する。有機無機ハイブリッド材料の一例は、-Si-O-結合で構成された多面体構造を有する分子サイズの無機成分(または「無機セグメント」もしくは「無機フィラー」とも称されることがある)と、当該無機成分を架橋している(または結合している)有機成分(または「有機セグメント」とも称される)とを含む材料である。本明細書において、「分子サイズ」とは、多面体構造の一辺が0.1~20nmの範囲内にあるサイズを意味し、当該一辺は、例えば0.5~1.0nmの範囲内にあってよい。-Si-O-結合で構成された多面体構造を有する分子サイズの無機成分としては、例えば、オクタシルセスキオキサン化合物およびドデカシルセスキオキサン化合物などが挙げられる。
 このような有機無機ハイブリッド材料によって形成された信号転写基板は、紫外線照射によって、その透過率の劣化が生じにくいため、繰り返しの使用が可能である。したがって、そのような信号転写基板を用いると、多層情報記録媒体の製造コストを削減できる。また、このような有機無機ハイブリッド材料は、適度な柔軟性を有しているので、硬化後の樹脂から当該材料から成る信号転写基板を剥離する際に、基板の物理的な破損も生じにくい。
 有機無機ハイブリッド材料として、ヒドロシリル化反応によって得られる硬化物であって、多層情報記録媒体の樹脂層を構成する樹脂に含まれる官能基と相互作用する極性基を含まない材料を用いることもできる。例えば、ヒドロシリル化反応によって得られる硬化物は、紫外線硬化性樹脂の1つであるアクリル樹脂に含まれるカルボニル基などの極性基と相互作用する、-OH、カルボニル基、エーテル基などの極性基を系内に含まないものとして得ることが可能である。そのような硬化物は、信号転写基板とアクリル樹脂層とのインターラクション(interaction)によって両者が強固に密着することを抑制できるので、信号転写基板は、物理的に破損することなく、アクリル樹脂層から剥離され得る。
 有機無機ハイブリッド材料は、例えば、シルセスキオキサン化合物を含有するケイ素樹脂組成物を硬化させることによって得られるケイ素樹脂硬化物であってもよい。シルセスキオキサン化合物を含有するケイ素樹脂組成物は、重合によって容易に硬化させることができるので、この組成物を用いると、信号転写基板を容易に作製できる。
 樹脂層を形成する樹脂は、紫外線硬化性樹脂である。したがって、樹脂の硬化は、信号転写基板およびテーブルを介して、樹脂に紫外線を照射することによって行う。紫外線硬化性樹脂を用いて樹脂層を作製する場合、短時間で、樹脂の硬化及び凹凸形状の転写形成が可能であるので、プロセスのサイクルタイムを少なくでき、生産の効率をより高くし得る。また、紫外線硬化性樹脂は、特定の波長域の光を用いることによって、積極的に硬化させることができる。よって、この樹脂を用いると、記録媒体の製造装置の設計が容易になる。
 紫外線が信号転写基板およびテーブルを通過してから紫外線硬化性樹脂に照射されることを考慮して、波長250nm~280nmの範囲の光に対する信号転写基板の透過率を10%以上とすることが好ましく、20%以上とすることがより好ましい。信号転写基板の上記波長範囲における光透過率をこのような範囲とすることによって、紫外線硬化性樹脂の硬化を短時間で促進させることができる。
 本発明において、信号転写基板は、紫外線を透過させる材料からなるテーブル(台)の上に、信号形成面が露出するように配置される。テーブルを使用する製造プロセスにおいて、信号形成面は、一般に、上側(重力が作用する方向とは反対の方向)に向けられる。したがって、紫外線硬化性樹脂を塗布した後の第k情報記録層は、一般に、反転させて(紫外線硬化性樹脂を下側に向きにして)、信号形成面と対向するように、信号転写基板と貼り合わされる。貼り合わせの際に紫外線硬化性樹脂が滴る、または垂れることを防止するために、樹脂は、貼り合わせの前に、仮硬化させてよい。仮硬化は、仮硬化後の紫外線硬化性樹脂において信号が形成されることを条件として、紫外線硬化性樹脂の流動性を下げるために実施される。仮硬化は、例えば、紫外線を短時間照射する、または照度を下げて紫外線を照射することにより行われる。仮硬化は、「予備硬化」とも称される。
 本発明において、前述のとおり、信号転写基板は、テーブルに配置される。テーブルを構成する材料は、紫外線硬化性樹脂を硬化させるのに必要な紫外線を高い透過率で透過させる材料である。そのような材料として、石英ガラス、硼珪酸ガラス、合成石英、およびフッ素を主成分とする樹脂が挙げられる。石英ガラスは、紫外線透過性に優れ、また、平坦な表面を与えるので、好ましく用いられる。テーブルの平坦性が高いと、テーブルに配置される信号転写基板の信号形成面の平坦性がより高くなり、安定して、紫外線硬化性樹脂に信号面を形成することができる。
 信号転写基板は、テーブル上に配置され、好ましくは任意の方法でテーブルに固定される。例えば、バキューム、接着剤、クランプおよびネジ等の固定手段または固定具を利用して、固定を実施してよい。接着剤を用いると、接着剤の材料によっては、紫外線の照射中に接着剤が劣化して、紫外線硬化性樹脂への紫外線の到達が妨げられることがある。よって、信号転写基板は、クランプおよびネジを利用して、テーブルに配置することが好ましい。
 本発明においては、基板に塗布された紫外線硬化性樹脂を、テーブルに配置された信号転写基板と貼り合わせた後、テーブルの側から紫外線を照射して、樹脂を硬化させる。テーブル側から照射される紫外線は、テーブルおよび信号転写基板を通過して、樹脂に到達して、樹脂の硬化に利用される。このように紫外線を照射すると、紫外線硬化性樹脂が記録膜等を含む薄膜層上に形成されている場合に、紫外線が薄膜層を通過する必要がなくなる。よって、薄膜層を、紫外線硬化性樹脂の硬化に用いられる紫外線を透過させるように設計する必要がなくなり、薄膜層の設計の自由度が向上する。
 紫外線硬化性樹脂が硬化した後、樹脂を信号転写基板から剥離させる。剥離は、紫外線硬化性樹脂の内周側から実施してよく、あるいは外周側から実施してよい。剥離は、適切な工具を用いて行う。
 <信号転写基板とその製造方法>
 次に本発明の信号転写基板の構成と、その製造方法について述べる。
 本発明において使用する信号転写基板は、樹脂層に信号部を転写により形成するための型板(テンプレート(template))である。よって、信号転写基板の一方の表面には、樹脂層に形成すべき信号面(ピットおよび案内溝など)と相補的な形状を有する、凹凸形状が形成されている。この面を、上記において「信号形成面」と称している。信号転写基板は、前述のように、好ましくは有機無機ハイブリッド材料で形成される。以下において、有機無機ハイブリッド材料が、シルセスキオキサン化合物を含有するケイ素樹脂組成物を硬化させることによって得られる、ケイ素樹脂硬化物である場合の信号転写基板の構成およびその製造方法を説明する。
 シルセスキオキサン化合物としては、例えば下記式(1)~(3)で表される、かご型シルセスキオキサン化合物及びその部分重合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有するものが使用できる。
 (ARSiOSiO1.5(RHSiOSiO1.5(BRSiOSiO1.5(HOSiO1.5m-n-p-q  (1)
 (ARSiOSiO1.5(BSiOSiO1.5(HOSiO1.5t-r-s  (2)
 (RHSiOSiO1.5(BSiOSiO1.5(HOSiO1.5t-r-s  (3)
 式(1)~(3)中、Aは炭素-炭素不飽和結合を有する基を表しており、Bは置換又は非置換の飽和アルキル基又は水酸基を表しており、Bは置換又は非置換の飽和アルキル基、水酸基又は水素原子を表しており、R~Rは各々独立に低級アルキル基、フェニル基及び低級アリールアルキル基から選ばれる1種の官能基を表している。ここで、低級アルキル基は、1~10、好ましくは1~6、より好ましくは1~2の炭素数を有している。また、式(1)~(3)中、m及びtは、6、8、10、12から選ばれる数であり、nは1~(m-1)の整数、pは1~(m-n)の整数、qは0~(m-n-p)の整数、rは2~tの整数、sは0~(t-r)の整数をそれぞれ表している。このような材料で作製された信号転写基板は、光照射による光透過率低下が生じにくく、また、硬化後の樹脂(特に、紫外線硬化性樹脂)との剥離性が良好となる。更に、このような材料を用いることによって、上記のような特性を備えた信号転写基板を容易に実現できる。
 上記のシルセスキオキサン化合物のうち、式(2)で表される、かご型シルセスキオキサン化合物及びその部分重合物からなる群から選択される少なくとも1種と、式(3)で表される、かご型シルセスキオキサン化合物及びその部分重合物からなる群から選択される少なくとも1種とを含有するシルセスキオキサン化合物が好適に用いられる。より良好な特性を備えた信号転写基板を得ることができるからである。
 ケイ素樹脂組成物は、下記式(4)及び下記式(5)から選択される少なくとも1種の化合物をさらに含有していてもよい。
 HRSi-X-SiHR10 …(4)
 HC=CH-Y-CH=CH …(5)
 式(4)中、Xは2価の官能基又は酸素原子を表し、R~R10は各々独立に炭素数1~3のアルキル基又は水素原子を表す。また、式(5)中、Yは2価の有機基を表す。シルセスキオキサン化合物を含むケイ素樹脂組成物においては、式(4)及び(5)で表される化合物が架橋剤として機能するため、ケイ素樹脂組成物において3次元架橋構造が効果的に形成されて、硬化物中に未反応で残る残基量を低減できる。その結果、ケイ素樹脂硬化物のUV照射耐性が更に向上する。より良好な硬化反応を実現するために、式(2)で表されるかご型シルセスキオキサン化合物及びその部分重合物からなる群から選択される少なくとも1種と、式(4)で表される化合物とを含有するケイ素樹脂組成物、あるいは、式(3)で表されるかご型シルセスキオキサン化合物及びその部分重合物からなる群から選択される少なくとも1種と、式(5)で表される化合物とを含有するケイ素樹脂組成物を用いることが好ましい。
 式(1)及び/又は(2)中のAで示される炭素-炭素不飽和結合を有する基が、末端に炭素-炭素不飽和結合を有する鎖状炭化水素基である場合、ケイ素樹脂組成物の反応性がより優れたものとなり、より良好な硬化反応を実現できる。
 以下において、シルセスキオキサン化合物をより具体的に説明する。シルセスキオキサン化合物は、例えば、上記した式(1)~(3)で表されるかご型シルセスキオキサン化合物、及びこれらの化合物が部分付加反応して形成されるかご型シルセスキオキサン化合物の部分重合物からなる群から選ばれる少なくとも1種(以下、「かご型シルセスキオキサン類」と記載する。)を含有している。なお、有機無機ハイブリッド材料は、かご型シルセスキオキサン類のみから構成されていてもよい。
 式(1)で示されるシルセスキオキサン化合物の具体例としては、例えば、下記構造式(1)で示されるテトラキス(シクロヘキセニルエチルジメチルシロキシ)-テトラキス(ジメチルシロキシ)シルセスキオキサン(TCHS:Tetrakis(cyclohexenylethyldimethylsiloxy)-tetrakis(dimethyl-siloxy)silsesquioxane)が挙げられる。この化合物は、式(1)において、m=8、n=4、p=4、q=0、R、R、R及びRがメチル基、Aがシクロヘキセン基である化合物である。なお、構造式(1)には2つのシルセスキオキサン化合物が示されており、また、便宜上、ARSi-及びRHSiO-が単にRと略記されている部分がある。構造式(1)で示される2つのシルセスキオキサン化合物は、丸で囲んだ部分にて、ヒドロシリル化反応により重合する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 式(2)で示されるシルセスキオキサン化合物の具体例としては、例えば、テトラアリルジメチルシロキシ-テトラトリメチルシロキシシルセスキオキサン、オクタビニルジメチルシロキシシルセスキオキサン、およびヘキサアリルジメチルシロキシ-ジヒドロキシシルセスキオキサンなどが挙げられる。
 式(3)で示されるシルセスキオキサン化合物の具体例としては、例えば、オクタハイドリドシルセスキオキサン、およびテトラトリメチル-テトラキスジメチルシロキシシルセスキオキサンなどが挙げられる。
 また、ケイ素樹脂組成物中には、架橋剤として、上記した式(4)及び/又は式(5)で表される化合物がさらに含まれていてもよい。
 式(4)で示される化合物の具体例としては、例えば、テトラメチルジシロキサンなどが挙げられる。式(5)で示される化合物の具体例としては、例えば、ジビニルテトラメチルジシロキサン、ジアリルテトラメチルジシロキサン、およびジビニルジフェニルジメチルジシロキサンなどが挙げられる。
 図2(A)及び(B)は、TCHSのようなかご型シルセスキオキサン化合物が互いに付加重合して形成されるケイ素樹脂硬化物の3次元架橋構造を示す模式図である。図2(A)は、複数のかご型シルセスキオキサン化合物が架橋されて形成されるケイ素樹脂硬化物の3次元架橋構造を示す模式図である。図2(B)は、かご型シルセスキオキサン化合物の構造の一例を示す模式図である。図2(A)中、符号201はシリコン原子と酸素原子で形成された略6面体構造、すなわち-Si-O結合で構成された多面体構造である分子サイズ(またはナノサイズ)の無機成分を示している。また、図2(A)中、符号202は、略6面体構造201を架橋結合している有機成分(有機セグメント)を示している。ケイ素樹脂組成物は、例えば、図2(A)に示したような架橋構造を形成することによって、ケイ素樹脂硬化物となる。
 図2(B)に示すように、シルセスキオキサン化合物は、ケイ素原子と酸素原子とで形成された多面体(略6面体)構造を有し、その一辺がナノレベル(例えば、0.5nm)である。このことから、上記のようなシルセスキオキサン化合物から構成されるケイ素樹脂はナノ樹脂とも呼ばれる。
 このようなかご型シルセスキオキサン化合物が有する、ケイ素原子にシロキサン結合を介して結合したヒドロシラン基と、ケイ素原子にシロキサン結合を介して結合した炭素-炭素不飽和結合を有する基とが反応して、硬化物を形成する。より具体的には、2つのかご型シルセスキオキサン化合物のうち、一方の前記ヒドロシラン基と、他方の前記炭素-炭素不飽和結合を有する基とがヒドロシリル化反応して付加重合することにより、架橋して、ケイ素樹脂の硬化物が得られる。このとき、シルセスキオキサン化合物が有するナノサイズのかご型構造(無機成分)を有機成分でつなぎ合わせたような3次元架橋構造が形成される。このように形成されたケイ素樹脂硬化物は、ガラスライク(glass like)な機能を発現し、青・近紫外域の光が照射された状態で使用されても劣化し難いという特性を有する。このような材料によって作製された信号転写基板105は、青・近紫外域の光の照射による透過率の劣化が抑制され、且つ、このような波長域の光に対して透明である(即ち、高い透過率(例えば50%以上)を有する)。
 また、信号転写基板の強靭性を向上させるために、無機フィラー(例えば、シリカ)を添加混合してよい。例えば、混合拡散の容易性および転写基板の最適な柔軟性を考慮して、粒径が0.005~50μm、好ましくは0.01~1.5μmのフィラーを添加混合してよい。そのような無機フィラーの添加により、信号転写基板の破断強度および弾性率を向上させることができ、かつ熱膨張率を低下させることができる。
 このように、信号転写基板を、シルセスキオキサン化合物が有するナノサイズのかご型構造を有機セグメントでつなぎ合わせたような3次元架橋構造を有する有機無機ハイブリッド材料によって形成すると、転写基板は、硬化した紫外線硬化性樹脂から剥離される際に生じる基板自身の反りに対しても柔軟性を有する。よって、この材料からなる信号転写基板は、物理的な破損(割れや欠け)を生じ難い。
 以上に説明した有機無機ハイブリッド材料であるケイ素樹脂硬化物によって作製された信号転写基板を用いることによって、容易かつ良好に、案内溝および信号ピットなどの凹凸形状を樹脂層に転写形成することができる。
 次に、材料の違いによる信号転写基板の光透過率の違いについて説明する。図3に、異なる材料によって作製された各信号転写基板の光透過率であって、波長を変化させた際の光透過率の変化が示されている。
 一般的に用いられている材料であるポリカーボネイト及びポリオレフィンで作製した信号転写基板に光照射したときの光透過率変化を比較対照として図3(A)に示した。シルセスキオキサン化合物を含有するケイ素樹脂組成物を硬化させて得られるケイ素樹脂硬化物(以下、単に「ケイ素樹脂硬化物」と記載することがある。)の光透過率変化は、図3(B)のグラフに示している。2つのグラフを比較することにより、ケイ素樹脂硬化物からなる信号転写基板の光透過特性の優位性が明確となる。この光透過率測定に用いた信号転写基板はいずれも、0.6mmの厚みを有していた。ポリカーボネイトとして、帝人化成(株)製のAD5503を用い、ポリオレフィンとして、日本ゼオン(株)製のゼオノア1430R1を用いた。ケイ素樹脂硬化物として、(テトラキス(シクロヘキセニルエチルジメチルシロキシ)-テトラキス(ジメチルシロキシ)シルセスキオキサン(TCHS:Tetrakis(cyclohexenylethyldimethylsiloxy)-tetrakis(dimethyl-siloxy)silsesquioxane)を下記のよう架橋して得られる硬化体で形成される基板を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 光透過率測定は、信号転写基板の熱的な変質および変形を極力抑制するため、所定のエネルギーを出力するフラッシュタイプの光照射装置を用いて実施した。光強度は、ポリカーボネイトの信号転写基板を介して紫外線フラッシュを5回照射することによって、厚さ25μmの紫外線硬化性樹脂を硬化させることができる強度に設定した。また、各々の信号転写基板材料について、紫外線の積算照射量に対する透過率変化を確認するため、紫外線未照射の試料と、500回の紫外線フラッシュを照射した後の試料について、透過率を測定した。光透過率特性は、島津製作所製の自記分光光度計(MPC-3100)を用いて測定した。
 図3(A)及び(B)から明らかなように、ポリカーボネイトおよびポリオレフィンからなる信号転写基板と比べ、本実施の形態におけるケイ素樹脂硬化物からなる信号転写基板は、波長250~280nmの波長範囲でより大きい透過率を有する。この特性は、ケイ素樹脂硬化物の紫外線の透過効率が高いことを示している。したがって、ケイ素樹脂硬化物からなる信号転写基板を用いると、少ない紫外線照射エネルギーで紫外線硬化性樹脂を硬化させることが可能となり、紫外線照射効率の向上およびプロセスのサイクル時間短縮に大きく貢献できることがわかる。
 500回の紫外線フラッシュ後において、ポリカーボネイトおよびポリオレフィンからなる信号転写基板と比較して、ケイ素樹脂硬化物からなる信号転写基板において、紫外線領域での透過率低下が抑制されており、良好な透過率が得られている。この特性から、ケイ素樹脂硬化物からなる信号転写基板は、紫外線未照射時の初期の状態とほぼ変わらない紫外線透過率を維持できることがわかる。また、紫外線照射プロセスにおいて紫外線硬化性樹脂を硬化させるために照射する紫外線照射量を初期から変化させる必要がないことがわかる。また、信号転写基板をポリカーボネイトまたはポリオレフィンで作製した場合、紫外線硬化性樹脂の硬化には紫外線フラッシュを5回必要とするのに対し、ケイ素樹脂硬化物からなる信号転写基板を用いた場合、波長250~280nmの範囲の光透過率が10%以上であるため、紫外線フラッシュ3回以下で紫外線硬化性樹脂を硬化させることができる。
 上記の光透過率測定は、信号転写基板のみに紫外線を照射して紫外線の透過率を測定したものである。実際に、ポリカーボネイトから成る信号転写基板を用いて、紫外線硬化性樹脂に信号面を形成した場合、良好に信号面を転写形成できる繰り返し使用回数はせいぜい20回である。良好な信号転写が困難になる理由としては、紫外線照射による紫外線透過率の低下に加え、ポリカーボネイトは、図4に示すように、-C-O-(エーテル結合)や、C=O(カルボニル結合)など、極性が高い基を分子内に有しており、この基が紫外線硬化性樹脂(例えばアクリル樹脂)のエーテルなどの極性が高い基と相互作用し、紫外線硬化性樹脂との密着力が高くなることが考えられる。密着力が高くなりすぎると、信号転写基板を樹脂層から剥離することが困難となり、良好な信号転写が妨げられる。
 これに対し、ケイ素樹脂硬化物からなる信号転写基板を用いた場合、転写基板を紫外線硬化性樹脂から良好に剥離可能であり、100回以上の繰り返し転写を実施しても、問題がないことを確認した。ケイ素樹脂硬化物は、シルセスキオキサン化合物をヒドロシリル化反応させることによって得られる。したがって、このケイ素樹脂硬化物は、-OH、カルボニル、およびエーテルなどの極性の高い基(極性基)を系内に含んでおらず、紫外線硬化性樹脂(例えばアクリル脂)とのインターラクションが生じない。これにより、紫外線硬化性樹脂との良好な剥離性を実現できる。
 以上において、有機無機ハイブリッド材料によって信号転写基板を形成する例を説明した。本発明において、信号転写基板は、有機無機ハイブリッド材料以外の材料で形成してよい。例えば、信号転写基板は、石英ガラス、硼珪酸ガラス、合成石英、またはフッ素を主成分とする樹脂で形成してよい。石英ガラスを使用する場合、ガラス材料にはシラノール(-SiOH)などの極性の高い基が含まれており、これらの極性基が紫外線硬化性樹脂(例えばアクリル樹脂)のカルボニルなどの極性基と水素結合し、密着力が高くなることがある。その結果、石英ガラスからなる信号転写基板は、例えば有機無機ハイブリッドからなるものと比較して、繰り返し使用可能な回数が小さくなることがある。
 <多層情報記録媒体の製造方法>
 以下に、本発明のより具体的な実施の形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態では、光ディスクの製造方法を例に挙げて説明するが、本発明は光ディスクの製造に限定されるものではなく、例えば、光メモリカードなどの一般的な多層情報記録媒体にも適用できる。
 図1(A)~(G)は、2つの情報層を有する、ブルーレイディスク(Blu-ray Disk)の製造方法を示す。この記録媒体において、第1信号基板101は、ディスクの反りを抑え、ディスクの剛性を高くする役割をする、ベース(base)となる。第1信号基板は、円盤形状を有し、CD(Compact Disk)およびDVD(Digital Versatile Disk)などの他の光ディスクと厚み互換を有するように、略1.1mmの厚みを有する。第1信号基板101は、ピットおよび案内溝の凹凸形状からなる信号部が形成された面(信号面)を有している。また、第1信号基板は、直径15mmの中心穴を有し、120mmの直径を有する。
 第1信号基板101の信号面上に、スパッタリングまたは蒸着などの方法により、記録膜および反射膜を含む第1薄膜層(第1の情報記録層)102が形成される。第1信号基板101は、回転テーブル103の回転軸に対する偏心量が小さくなるように、回転テーブル103のほぼ中央に設けられたディスクのセンタリング冶具(図示せず)と、回転テーブル103の上面に複数個設けられた小さなバキューム孔(図示せず)とによって、回転テーブル103に吸着固定されている(図1(A)参照)。
 吸着固定された第1信号基板101上の第1薄膜層102上に、ディスペンサーによって紫外線硬化性樹脂104が、所望の半径上に、第1信号基板101と略同心円状に塗布される(図1(B)参照)。
 次に、回転テーブル103を回転させることにより、紫外線硬化性樹脂104を外周側へ広げる工程、即ち、スピンコート法による薄膜の形成を実施する(図1C参照)。回転中、紫外線硬化性樹脂104に働く遠心力によって、余分な樹脂を振り切り、また、気泡を除去することができる。紫外線硬化性樹脂104の厚みは、樹脂104の粘度、回転の回転数、時間、回転中の周りの雰囲気(温度および湿度など)を任意に設定することにより、所望の厚みに制御することができる。一般に、光ディスクにおいて、紫外線硬化性樹脂104で形成される樹脂層は第1信号基板と同心であり、内径21mm~46mm、外径117mm~120mmの環状となるように形成される。
 薄膜となった紫外線硬化性樹脂104の上には、信号形成面を有する信号転写基板105が、基板101の信号面と基板105の信号形成面とが対向するように重ね合わされる(図1(D)参照)。信号転写基板105と紫外線硬化性樹脂104との間に気泡を混入することを防ぐために、この重ね合わせは、真空雰囲気で実施することが好ましい。
 重ね合わせは、紫外線硬化性樹脂104を塗布した第1信号基板101を反転させる(即ち、裏返す)ことによって行う。よって、紫外線硬化性樹脂は、ある程度、高い粘度を有することが好ましい。あるいは、図1(C)に示す工程の後に、一定の時間、紫外線を紫外線硬化性樹脂に照射し、樹脂を仮硬化させ、それから信号転写基板と対向させてよい。それにより、未硬化の流動性の高い樹脂が、信号基板上から漏れ出す、または滴ることを防ぐことができる。
 ここで用いられる信号転写基板105は、内周部と外周部とを有する(即ち、中央に開口部を有する)環形状であり、これを配置するテーブル105Aもまた、基板105に対応する開口部を有する。信号転写基板105は、好ましくは、前述する有機無機ハイブリッド材料によって形成されている。
 テーブル105A上に配置された信号転写基板105に、上側から紫外線硬化性樹脂を塗布した基板を対向させる操作は、反転および転写基板の取り替え、ならびに場合により樹脂の仮硬化を要する。そのため、そのような操作を含む信号転写工程は、例えば、図6に示す製造方法のそれと比較して、タクトタイムの増加を招きやすい。本実施の形態において、信号転写基板が、有機無機ハイブリット材料または石英ガラスのような、紫外線照射による紫外線の透過率の低下が生じにくい材料からなる場合には、信号転写基板を信号転写のたびに交換する必要がなく、図6に示す製造方法と比較して、タクトタイムの増加を抑える、または無くすことができる。また、1枚の信号転写基板を繰り返し使用することにより、ディスクごとに発生し得る信号部のばらつきを無くす、または少なくすることができる。
 信号転写基板105を紫外線透過テーブル105A上に配置すると、平坦な面に信号転写基板105が配置されて、基板105に反りが生じにくいので、信号形成面を良好に提供することができる。また、信号転写基板105をテーブル105Aに配置して、信号転写を行う本発明の方法は、基板105を取り替える場合でも、基板105の平坦性および偏芯を容易に補正することが可能であるから、有利である。
 本実施の形態において、信号転写基板105は、固定部材105Bおよび105Cによって、内周部および外周部において、テーブル105Aに固定されている。これにより、信号転写基板105はテーブル105Aに密着させられる。固定部材105Bおよび105Cは、機械的に基板105をテーブルに固定するデバイスであり、例えば、図示したようなクランプであってよく、あるいは質量の大きい引っ掛け具のようなもの(引っ掛け部を有し、自重により、信号転写基板105をテーブル105Aに密着させるもの)であってよい。あるいは、固定は、マグネットを用いて行ってよい。具体的には、固定部材およびテーブルの両方または一方にマグネットを配置し、マグネット同士の吸引作用、またはマグネットと金属との吸引作用により、固定を行ってよい。あるいはまた、固定は、テーブルの外周側面および外周側に位置する固定部材の内周側面(必要に応じて、さらに転写基板の外周側面)にねじをきって、テーブルと固定部材をねじ係合により固定する方法で行ってよい。
 また、内周部の固定部材105Bと外周部の固定部材105Cの固定原理は、互いに異なっていてよい。さらに、信号転写基板がテーブルに密着して固定される限りにおいて、内周側または外周側固定部材のいずれか一方のみを用いてよい。固定部材105Bおよび105Cを構成する材料は、硬化された紫外線硬化性樹脂を信号転写基板から剥離する際にかかる力に耐えうる物性を有するものから選択され、特定の材料に限定されない。
 内周部および/または外周部に取り付けられる固定部材は、基板上に塗布された紫外線硬化性樹脂104と重ならないように取り付けられる。紫外線硬化性樹脂104に紫外線を照射するときの妨げとならないようにするためである。具体的には、内周部の固定部材105Bの外周縁は、紫外線硬化性樹脂の内周縁よりも内側に位置することが好ましく、例えば、信号転写基板と同心の直径20mmの円上又はその内部に位置することが好ましい。また、固定部材の内周縁は、例えば、ディスクの中心穴より少なくとも外周側に位置させる。ディスクの中心穴よりも径の大きい棒状の突き上げ部材が、固定部材の内周縁と干渉することなく、ディスク基板を上方へ突上げて、信号転写基板が剥離するようにするためである。後述するように突き上げ部材によって、信号転写基板105から第1信号基板101を剥離する場合には、内周部の固定部材の内周縁は、突き上げ部材よりも外周側に位置させて、突き上げ部材の進入を妨げないようにする必要がある。したがって、これらの位置関係を満たすように、信号転写基板105およびテーブル105Aに設ける開口部の寸法を選択する必要がある。
 別の形態において、図6(A)において第1信号基板701を回転テーブル703に固定したように、バキュームによって信号転写基板をテーブルに固定する方法を採用してよい。その場合、バキュームのためにテーブルに設けた吸引孔およびバキュームの装置の部材などが紫外線透過の妨げとなることがある。具体的には、テーブルの材料と吸引孔(空気)の屈折率が異なるために、テーブル側から紫外線を照射すると、紫外線硬化性樹脂の吸引孔に対応する部分とそれ以外の部分とで、紫外線が異なるように照射される。よって、バキュームによる固定を用いる場合には、吸引孔の位置およびバキュームの装置の位置を、紫外線透過をできるだけ妨げないように選択する。
 さらに別の形態において、信号転写基板105は、ねじを利用して、テーブル105Aに固定してよい。具体的には、図7に示すように、テーブル105Aに、信号転写基板105Aが収容される寸法を有し、底面が平坦である窪み105Eを設け、この窪みの内周側面に雌ねじ(または雄ねじ)を切るとともに、信号転写基板105の外周側面に雄ねじ(または雌ねじ)を切る。この信号転写基板105を、テーブル105Aの窪み105Eに嵌めて回すと、基板105の外周部がテーブル105Aに係合して、固定されることとなる。さらに、テーブル105Aの窪み105Eの中央部に、信号転写基板105の中央に設けられた開口部と対応する開口部105Fを設け、その内周側面にねじを切り、ねじ105Dを取り付けてよい。ねじ105Dは、基板105の開口部105Fとねじ係合し、それにより、基板105の内周部が、テーブル105Aに固定される。この固定方法は、外周部の固定部材を必要としないので、固定の操作がより簡単であるという点、および製造装置の構成をより単純にできるという点において有利である。
 本実施の形態では、テーブルの材料として石英ガラスを使用している。石英ガラスを用いることにより、透光性と、基台としての良好な平坦性を確保することが可能になる。石英ガラスに代えて、他の紫外線透過性材料を使用してよい。
 第1信号基板101、第1薄膜層102、紫外線硬化性樹脂104及び信号転写基板105が一体化された多層構造体106に、基板105側から、紫外線を照射し、基板101の信号面と基板105の信号形成面との間の樹脂104を硬化させる(図1E参照)。図示するように、紫外線は、テーブル105Aおよび信号転写基板105を通過して、紫外線硬化性樹脂104に到達する。
 紫外線照射装置(紫外線照射ランプ)107は、このテーブル105Aと信号転写基板105を介して、紫外線硬化性樹脂104に均一に紫外線を照射するように設置されている。また、本実施の形態において、信号転写基板105が前述の有機無機ハイブリッド材料からなる場合には、高い透過率で紫外線を透過させる。よって、充分な紫外線が紫外線硬化性樹脂104に到達し、その結果、信号転写基板105の信号形成面に設けられたピットおよび案内溝の凹凸形状が効率よく紫外線硬化性樹脂104に転写形成され得る。凹凸形状の転写を効率よく実施するために、本実施の形態では、粘度(仮硬化させる場合には、仮硬化前の粘度)が50~4000mPa・sの範囲内にある樹脂104を使用し、例えば、直径120mm、厚み0.6mm、中心に直径17mmの中心穴を有する円盤形状の信号転写基板105を使用している。
 紫外線硬化性樹脂104を硬化させた後、信号転写基板105を剥離することによって、信号面を備えた樹脂層(第2情報層の信号基板として作用するので、「第2信号基板」とも称することができる)110が形成される(図1F参照)。信号転写基板105が有機無機ハイブリッド材料によって形成されている場合、硬化した紫外線硬化性樹脂104からの基板105の剥離性が良好であり、基板105は、基板105と樹脂104との界面で容易に剥離することが可能である。
 信号転写基板105の剥離は、適切なデバイスを用いて行う。例えば、第1信号基板101の中心穴の直径が第1信号基板の中心穴の直径よりも小さい場合には、デバイスは、テーブル105A側から基板101に力を加えて、基板101を突き上げる工具であってよい。そのような工具は、図1(F)に示すような、先端が円錐状の形状を有し、直径dが15mm<d<17mmの棒状体120である。棒状体は、ステンレスやアルミなどの金属で形成されてよい。そのような工具は、第1信号基板101の内周部のみに力を加えることにより、基板101の内周縁から、基板101を信号転写基板105から遠ざかる方向に(即ち、図において上向きに)反らせはじめる。基板101の反りが外周側に向かって進行することにより、紫外線硬化性樹脂104と基板105の界面にて、樹脂104が基板105から分離する。あるいは、第1信号基板101の内周部が最初に剥離されるように、基板101を、図において上向きに、吸引するもしくは機械的に持ち上げる工具を用いて、基板101を剥離してよい。あるいはまた、第1信号基板101は、外周部から剥離させてよい。
 このようにして形成した第2信号基板110の信号面上に、スパッタリングまたは蒸着などの方法により、例えば、相変化型の記録膜および反射膜を含んだ第2薄膜層108が形成される。第2薄膜層108は、例えば、Ag合金などの反射膜、AlNなどの誘電体膜及びTeOPdなどの記録膜のうち少なくとも1層以上を含む構成にできる。最後に、透明層109が形成される。透明層109は、第2薄膜層108の上に紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によって塗布し、次いで紫外線を照射して硬化させることによって形成できる。透明層109は、記録再生光に対してほぼ透明で(記録再生光に対して高い透過率を有し)、約0.1mmの厚みを有する。
 本実施の形態によれば、複数回の紫外線照射に対して充分な耐光性を有し、且つ紫外線硬化性樹脂から信号転写基板を剥離するときに物理的な破損を生じない程度の柔軟性を併せ持つ信号転写基板を用いることによって、信号転写基板の再利用が可能な多層情報記録媒体の製造方法を実現できる。このため、信号面を転写形成する毎に、または転写形成を数回繰り返した後で、信号転写基板を取り替える必要が無くなり、信号面を転写形成する際のコストを低減することができる。また、本実施の形態によれば、信号転写基板が平坦な面に固定された状態で、信号転写操作が行われるため、より質の高い信号面を形成することができる。さらに、本実施の形態によれば、簡略化された低コストの多層情報記録媒体の製造装置を実現できる。さらにまた、本実施の形態によれば、信号転写基板を取り替えるたびに発生する、信号部のばらつきを抑制することができる。
 また、本発明の多層情報記録媒体の製造方法により、信号転写基板の押圧と紫外線照射とを同一の場所で行うことが出来る。背景技術の欄に記載のように、ポリカーボネイト等からなる樹脂製の信号転写基板を紫外線硬化性樹脂の上に配置し、信号転写基板上を軽く押圧する方法においては、紫外線照射装置と押圧デバイスをいずれも信号転写基板の上方側に配置する必要があった。そのため、信号転写基板を押圧するステップと紫外線を照射するステップを同じ場所で行うことができないという不都合があり、あるいは当該2つのステップを行う装置を移動させる必要があった。具体的には、例えば、信号転写基板を押圧した後に、信号転写基板と信号基板とを密着させた状態で紫外線照射装置の下まで移送し、硬化させる必要があった。しかし、本発明の製造方法においては、紫外線照射装置を信号転写基板および信号基板の下に配置し、紫外線硬化性樹脂の側から信号転写基板に向かって圧力を加える押圧デバイス(または押圧機構)をこれらの基板よりも上に配置することができるので、信号転写基板の押圧後に、信号基板を他の場所に移送することなく硬化させることが可能になる。
 本発明にかかる多層情報記録媒体の製造方法および製造装置は、情報を蓄えるあらゆる情報システム装置、例えば、コンピュータ、光ディスクプレーヤ、光ディスクレコーダ、カーナビゲーションシステム、編集システム、データサーバー、AVコンポーネント、メモリカード、磁気記録媒体などの媒体の作製に利用することができる。
 101,701  第1信号基板
 102,702  第1薄膜層(第1の情報記録層)
 103,703  回転テーブル
 104,704  紫外線硬化性樹脂
 105,705  信号転写基板
 105A  テーブル
 105B  固定部材
 105C  固定部材
 105D  ねじ
 105E  窪み
 105F  開口部
 106,706  多層構造体
 107,707  紫外線照射装置
 108,708  第2薄膜層(第2の情報記録層)
 109,709  透明層
 110,710  第2信号基板(樹脂層)
 120 剥離用デバイス
 201  略6面体構造(無機成分)
 202  有機成分
 601  第1信号基板
 602  第1薄膜層
 603  第2信号基板
 604  第2薄膜層
 605  透明層

Claims (16)

  1.  n個(nは2以上の整数)の情報記録層を有する多層情報記録媒体の製造方法であって、
     第kの情報記録層(kは1以上(n-1)以下の整数)の上に紫外線硬化性樹脂を塗布すること、
     第kの情報記録層の上に塗布された前記紫外線硬化性樹脂に、凹凸形状からなる信号部が形成された信号形成面を有する信号転写基板を、前記信号形成面が前記紫外線硬化性樹脂に対向するように貼り合わせること、
     前記紫外線硬化性樹脂に前記信号転写基板を貼り合わせた状態で、前記紫外線硬化性樹脂に、前記信号転写基板側から紫外線を照射することによって、前記紫外線硬化性樹脂を硬化させて、樹脂層を形成すること、および
     前記樹脂層を、前記信号転写基板から剥離すること
    を含み、前記信号転写基板が、紫外線透過性を有する材料からなるテーブルに配置されており、前記紫外線を、前記信号転写基板および前記テーブルを透過させて、前記紫外線硬化性樹脂に照射する、
    製造方法。
  2.  前記信号転写基板が、有機無機ハイブリッド材料からなる、請求項1に記載の多層情報記録媒体の製造方法。
  3.  前記有機無機ハイブリッド材料は、-Si-O-結合で構成された多面体構造を有する分子サイズの無機成分と、複数の前記無機成分を互いに架橋している有機成分とを含んでいる、請求項1または2に記載の多層情報記録媒体の製造方法。
  4.  前記テーブルが石英ガラスからなる、請求項1~3のいずれか1項に記載の多層情報記録媒体の製造方法。
  5.  前記樹脂層を、前記信号転写基板から剥離することは、
     前記樹脂層が形成された第kの情報記録層の内周部を、前記信号転写基板から遠ざかるように反らせて剥離すること、
    を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の多層情報記録媒体の製造方法。
  6.  前記信号転写基板が内周と外周を有し、
     前記信号転写基板が、前記テーブルに、固定デバイスによって固定され、
     前記固定デバイスは、前記信号転写基板の内周部および外周部のうち少なくとも一方に配置されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の多層情報記録媒体の製造方法。
  7.  前記テーブルに前記信号転写基板を収容する窪みが設けられており、
     前記信号転写基板の外周側面と前記窪みの内周側面とが、これらの側面に切られているねじによって係合している、
    請求項1~5のいずれか1項に記載の多層情報記録媒体の製造方法。
  8.  第kの情報記録層の上に前記紫外線硬化性樹脂を塗布した後、前記紫外線硬化性樹脂を硬化させて、樹脂層を形成する前に、前記紫外線硬化性樹脂を仮硬化させることをさらに含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の多層情報記録媒体の製造方法。
  9.  前記信号転写基板を前記紫外線硬化性樹脂に貼り合わせた後に、前記紫外線硬化性樹脂の側から前記信号転写基板に向かって、圧力を加えることをさらに含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の多層情報記録媒体の製造方法。
  10.  n個(nは2以上の整数)の情報記録層を有する多層情報記録媒体の製造装置であって、
     紫外線透過性を有する材料からなり、凹凸形状からなる信号部が形成された信号形成面を有する信号転写基板であって、前記信号形成面に貼り合わされる紫外線硬化性樹脂に信号を形成するための信号転写基板、
     前記信号転写基板を配置する面を有する、紫外線透過性を有する材料からなるテーブル、
     前記テーブルの前記信号転写基板が配置される面とは反対の面の側に配置された紫外線照射装置、および
     前記紫外線硬化性樹脂を前記信号転写基板から剥離するデバイス
    を含む、製造装置。
  11.  前記信号転写基板が、有機無機ハイブリッド材料からなる、請求項10に記載の多層情報記録媒体の製造装置。
  12.  前記有機無機ハイブリッド材料は、-Si-O-結合で構成された多面体構造を有する分子サイズの無機成分と、複数の前記無機成分を互いに架橋している有機成分とを含んでいる、請求項10または11に記載の多層情報記録媒体の製造装置。
  13.  前記テーブルが石英ガラスからなる、請求項10~12のいずれか1項に記載の多層情報記録媒体の製造装置。
  14.  前記信号転写基板を前記テーブルへ固定する固定デバイスをさらに有し、
     前記固定デバイスは、多層情報記録媒体の厚さ方向から見たときに、前記信号転写基板上に貼り合わされる紫外線硬化性樹脂と重ならないように配置されている、請求項10~13のいずれか1項に記載の多層情報記録媒体の製造装置。
  15.  前記テーブルに前記信号転写基板を収容する窪みが設けられており、
     前記信号転写基板の外周側面および前記窪みの内周側面にねじが切られ、これらの側面がねじ係合する、
    請求項10~14のいずれか1項に記載の多層情報記録媒体の製造装置。
  16.  前記信号転写基板を下方に向かって押圧する押圧デバイスをさらに有し、
     前記押圧デバイスは、前記テーブルの前記信号転写基板が配置される面の側に配置されている、請求項10~15のいずれか1項に記載の多層情報記録媒体の製造装置。
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