多层结构片材及其制造方法、光学信息记录介质以及通过使用该多层结构片材制造光学 ...的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于制造光学信息记录介质（10）的多层片材，该光学信息记录介质（10）具有包括多个记录层的多层结构。多层片材（150）至少具有一个单元结构，在该单元结构中，依次层压有压敏粘合剂层（15A）、记录层（14）、记录层支持层（15B）和记录层（14），其中所述记录层支持层（15B）的玻璃化转变温度高于所述压敏粘合剂层（15A）的玻璃化转变温度，并且在位于最外侧的压敏粘合剂层（15A）上附着有剥离片（S1）。
【专利说明】多层结构片材及其制造方法、光学信息记录介质以及通过使用该多层结构片材制造光学信息记录介质的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于制造具有包括多个记录层的多层结构的光学信息记录介质的多层结构片材、多层结构片材的制造方法、具有包括多个记录层的多层结构的光学信息记录介质、以及通过使用多层结构片材来制造光学信息记录介质的方法。
【背景技术】
[0002]通常，作为用于制造具有包括多个记录层的多层结构的光学信息记录介质的方法，在本领域(例如，专利文献I)中已知使用具有记录层和压敏粘合剂层的层叠体的多层结构片材的方法。更具体而言，专利文献I中描述的多层结构片材具有剥离膜，该剥离膜附着在记录层和压敏粘合剂层的层叠体的各个外表面上。通过将此剥离膜从多层结构片材上剥离下来，并将片材重复叠加以使片材堆叠并粘附在基板上，则能够获得具有多层结构的光学信息记录介质。在使用多层结构片材的这类制造方法中，可通过制备大尺寸的多层结构片材来制造大面积的光学信息记录介质.。
[0003]然而，如专利文献I所述的多层结构片材被构造为具有附着于记录层上的剥离膜，因此当将该剥离膜剥离时，存在记录层中会产生裂纹的风险。鉴于此，提出了这样的多层结构片材，该多层结构片材被构造为具有不直接附着于任何记录层的剥离膜(例如，专利文献2)。更具体而言，专利文献2中所述的多层结构片材具有这样的多层结构，该多层结构包括依次布置的压敏粘合剂层、记录层以及辅助剥离层，并且剥离膜附着在各个最外层(最外层为压敏粘合剂层和辅助剥离层)上。借助于如上所述的使记录层夹在压敏粘合剂层和辅助剥离层中间的构造，可以防止在将该剥离膜剥离时记录层中会形成裂纹。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献I JP2005-209328A
[0007]专利文献2 JP2011-81860A
【发明内容】
[0008]于是，利用专利文献2中公开的多层结构片材在基板上形成多层结构提供了这样的结构:在两个相邻的记录层之间插入有压敏粘合剂层和辅助剥离层。然而，由此提供的在两个相邻的记录层之间插入两个层的结构具有三种界面，其包括:记录层和压敏粘合剂层之间的界面、压敏粘合剂层和辅助剥离层之间的界面、以及辅助剥离层和记录层之间的界面。利用这种构造，因为不希望在压敏粘合剂层和辅助剥离层之间的界面处存在折射，所以应该选择这样的压敏粘合剂层和辅助剥离层用的材料，该材料使得压敏粘合剂层和辅助剥离层之间的折射率之差最小化至零。另外，应该考虑包括用于记录层的材料在内的三种材料间的相互作用(溶解、侵蚀)，因此各层所用材料的选择进一步受到限制。
[0009]在此背景下，本发明人注意到了以上方面，并在努力研究过程中完成了本发明，本发明人的研究目的是提供多层结构片材及其制造方法、以及光学信息记录介质及其制造方法，由此在使用多层结构片材以制造光学信息记录介质的过程中可防止记录层中产生裂纹，并同时可提高各层材料的选择灵活性。
[0010]在本发明的一个方面中，提供了一种用于制造光学信息记录介质的多层结构片材，所述光学信息记录介质具有包括多个记录层的多层结构。该多层结构片材包括至少一个单元结构以及附着于最外侧的压敏粘合剂层的外侧的剥离片，其中所述单元结构中依次层叠有压敏粘合剂层、记录层、记录层支持层和记录层，其中记录层支持层比压敏粘合剂层的玻璃化转变温度高。
[0011]利用这种构造，仅在其中设置了两种界面，包括压敏粘合剂层和记录层之间的界面、以及记录层和记录层支持层之间的界面；因此，与存在三种或更多种界面的其他构造相t匕，可为各层材料的选择提供更高的灵活性。此外，通过这种剥离膜不直接附着于任何记录层的构造，可以防止在对剥离膜进行剥离时在记录层中形成裂纹。
[0012]在如上所述的多层结构片材中，可将记录层构造为包含聚合物粘合剂、以及分散在该聚合物粘合剂中的染料。利用这种构造，可通过使与记录层连接的界面发生变形来实现记录。可将此染料构造为包含多光子吸收化合物。多光子吸收化合物的使用使得仅能够在焦点处和焦点附近处发生选择性吸收，从而使得可简单地通过调节焦点即能在特定记录层中进行记录，因此对所期望的记录层数增加是有利的。
[0013]可将上述记录层构造为包含与染料结合的聚合物。
[0014]在如上所述的多层结构片材中，记录层的厚度可为50nm以上。通过这种构造，可以使记录点变形以使其中心凸出。
[0015]在如上所述的多层结构片材中，可将多个单元结构层叠在剥离片上。
[0016]在如上所述的多层结构片材中，记录层支持层可包含能量固化型树脂。利用这种构造，在多层结构片材的制造过程中，可容易实现将其涂布至适当的厚度，并且可以快速完成其固化。一般认为，通过三维交联而获得的能量固化型树脂膜具有高耐有机溶剂性，这意味着其不溶于有机溶剂。因此，当将记录层层叠在能量固化型树脂膜上时，可采用使用有机溶剂的旋涂、刮涂或任意其他涂布方法。
[0017]上述能量固化型树脂可以优选为紫外线固化性树脂。紫外线固化性树脂是通过施加易于操作的紫外线而引起固化的材料，因此可容易地由其形成记录层支持层；因此，将其用于大面积的多层结构片材的制造是有利的。
[0018]在如上所述的多层结构片材中，可优选的是，记录层支持层和记录层之间的记录光束的折射率之差为0.05或更小。例如，可将记录光束构造为波长为405nm。利用这种构造，可使发生在记录层支持层和记录层之间的界面处的反射降至最低。
[0019]在如上所述的多层结构片材中，可优选的是，压敏粘合剂层和记录层之间的记录光束的折射率之差大于记录层支持层和记录层之间的记录光束的折射率之差。利用这种构造，可增加从压敏粘合剂层和记录层之间的界面(信息被记录于该界面上)反射的光量，从而可提高在从该界面处重新获取信息时观察到的信噪比。
[0020]在如上所述的多层结构片材中，压敏粘合剂层和记录层支持层可均由对记录光束基本没有吸收的材料构成。利用这种构造，可使记录光束容易地到达位于下层的记录层。
[0021]在如上所述的多层结构片材中，可将压敏粘合剂层和记录层支持层构造为厚度均在2微米至20微米的范围内。
[0022]在本发明的另一方面中，提供了一种光学信息记录介质，其具有包括多个记录层的多层结构。这样构造该光学信息记录介质，使得压敏粘合剂层和记录层支持层中的一者设置在两个相邻的记录层之间，其中记录层支持层的玻璃化转变温度高于压敏粘合剂层的玻璃化转变温度，其中压敏粘合剂层和记录层支持层彼此交替布置。
[0023]通过利用这种构造，使得多层结构仅包括两种界面，这两种界面包括压敏粘合剂层和记录层之间的界面、以及记录层和记录层支持层之间的界面；因此，与存在三种或更多种界面的其他构造相比，可为各层材料的选择提供更高的灵活性。
[0024]可这样构造如上所述的光学信息记录介质，使得可通过记录光束的照射引发记录层和压敏粘合剂层之间的界面发生变形，由此可记录信息。
[0025]如上所述的多层结构片材可通过包括下面步骤的方法来制造。更具体而言，作为本发明一个方面的制造多层结构片材的方法包括:第一步，在第一剥离片上形成压敏粘合剂层，从而获得第一片材；第二步，在第二剥离片上形成记录层支持层；第三步，在记录层支持层上形成记录层，从而获得第二片材；第四步，通过将压敏粘合剂层和记录层层压在一起从而将第二片材堆叠在第一片材上，从而获得第三片材；第五步，从第三片材上除去第二剥离片，以使记录层支持层露出；以及第六步，在第五步中露出的记录层支持层上形成记录层，从而获得第四片材。
[0026]通过利用该多层结构片材制造方法，在制造过程中形成的各层间界面只有两种，这两种界面包括压敏粘合剂层和记录层之间的界面、以及记录层和记录层支持层之间的界面；因此，与存在三种或更多种界面的其他构造相比，可为各层材料的选择提供更高的灵活性。此外，通过利用这种不包括从记录层上除去剥离片的步骤的构造，可防止记录层中形成裂纹。
[0027]上述多层结构片材的制造方法可包括:第七步，从多个第四片材中的至少一个片材上除去第一剥离片，从而获得一个或多个压敏粘合剂层露出的第五片材，其中所述多个第四片材是通过重复进行第一步至第六步而获得的；以及第八步，将一个或多个第五片材堆叠并粘附在作为最外层的另一个第四片材的记录层上。
[0028]利用上述多层结构片材制造具有包括多个记录层的多层结构的光学信息记录介质的方法包括:预备步骤，其中提供了多个多层结构片材；剥离步骤，其中将剥离片从多个多层结构片材中除去，以获得压敏粘合剂层暴出的第一多层结构片材；粘附步骤，其中通过将第一多层结构片材中暴出的压敏粘合剂层层压至基板上，从而将一个第一多层结构片材粘附在基板上；以及第一层压步骤，其中通过将另一个第一多层结构片材层压于已粘附至基板上的第一多层结构片材上，从而将另一个第一多层结构片材叠置于已粘附至基板的第一多层结构片材上。
[0029]利用这种制造光学信息记录介质的方法，在制造过程中形成的各层间界面仅有两种，其包括压敏粘合剂层和记录层之间的界面、以及记录层和记录层支持层之间的界面；因此，与存在三种或更多种界面的其他构造相比，可为各层材料的选择提供更高的灵活性。
[0030]利用上述多层结构片材制造具有包括多个记录层的多层结构的光学信息记录介质的方法包括:预备步骤，其中提供包括第二多层结构片材在内的多个多层结构片材；剥离步骤，其中将除第二多层结构片材以外的其他多个多层结构片材中的至少一个多层结构片材的剥离片除去，从而获得至少一个具有露出的压敏粘合剂层的第三多层结构片材；第二层压步骤，通过将至少一个第三多层结构片材中露出的压敏粘合剂层层压于第二多层结构片材或至少一个第三多层结构片材的最外记录层上，从而将至少一个第三多层结构片材叠置于第二多层结构片材上；以及粘附步骤，其中通过将其上层压有所述至少一个第三多层结构片材的第二多层结构片材的剥离片除去，并将通过除去剥离片而露出的压敏粘合剂层层压在基板上，从而将其上已叠置有所述至少一个第三多层结构片材的第二多层结构片材粘附在基板上。
[0031]通过利用这种制造光学信息记录介质的方法，在制造过程中形成的各层间界面仅有两种，其包括压敏粘合剂层和记录层之间的界面、以及记录层和记录层支持层之间的界面；因此，与存在三种或更多种界面的其他构造相比，可为各层所用材料的选择提供更高的灵活性。
[0032]根据本发明的一个或多个实施方案，可以重点考虑压敏粘合剂层和记录层之间的界面、以及记录层和记录层支持层之间的界面；因此，可为这些层的材料的选择提供更高的灵活性。
[0033]通过参照附图对其说明性、非限定性的实施方案进行详细说明，本发明的上述方面和有益效果、以及其他有益效果和更多特征将变得更显而易见。
[0034]附图简要说明
[0035]图1为多层光学信息记录介质的截面图。
[0036]图2为示出在记录信息时形成的记录点的图。
[0037]图3为说明读取信息的过程的图。
[0038]图4为说明在记录层中形成凹状的过程的图。
[0039]图5为多层结构片材的截面图。
[0040]图6为说明多层结构片材的制造方法的图。
[0041]图7为说明使用多层结构片材的多层光学信息记录介质的制造方法的图。
[0042]图8为说明在多层光学信息记录介质的制造方法的另一例子中的预备步骤、剥离步骤以及第二层压步骤的图。
[0043]图9为说明在多层光学信息记录介质的制造方法的另一例子中的粘附步骤的图。
[0044]图10为说明根据改进实施例的多层结构片材的制造方法的图。
[0045]图11为说明使用根据改进实施例的多层结构片材的多层光学信息记录介质的制造方法的图。
[0046]图12为通过原子力显微镜观察到的记录点的图像。
[0047]图13为通过激光显微镜观察到的记录点的图像。
【具体实施方式】
[0048]下面将参照附图对本发明的一个实施方案进行描述。
[0049]如图1所示，光学信息记录介质10包括基板11、多个记录层14、多个中间层15(压敏粘合剂层15A和记录层支持层15B)和覆盖层16。为便于描述本实施方案，将记录层14与压敏粘合剂层15A之间的界面称为反射界面18A，并将记录层14与记录层支持层15B之间的界面称为非反射界面18B。[0050]< 基板 >
[0051]基板11包括支持板12和伺服信号层13。
[0052]所述支持板12是用于支持记录层14和其他层的支持部件，并且(例如)由聚碳酸酯圆盘制成。对于支持板12的材料和厚度没有特别的限制。
[0053]伺服信号层13是由粘性或粘接性的树脂材料制成的层，以将记录层14和中间层15的多层结构保持在支持板12上，并且伺服信号层13的支持板12侧的表面具有预先记录为形状不规则或折射率存在变化的伺服信号。此处，伺服信号为预设信号，使得在记录和读取过程中，记录和读取装置能够将其识别为焦点控制的基准面。为了聚焦于特定的记录层14，通过考虑从基准面测得的距离和/或从基准面算起的界面数目从而进行聚焦控制。另外，可优选提供磁道跟踪伺服信号或槽，以使得在记录和读取的过程中能够利用激光束精确地照射以圆周方式布置的记录点轨迹。可以理解的是，伺服信号层13的有无是可任选的。
[0054]<记录层>
[0055]记录层14是由能够进行信息的光学记录的感光材料制成的层；在该实施方案中，记录层14含有聚合物粘合剂以及分散在该聚合物粘合剂中的染料。当用记录光束照射记录层14时，染料吸收记录光束并产生热，这导致聚合物粘合剂发生变形，由此使反射界面18A呈向压敏粘合剂层15A突出的凸起形状(protrusive shape),从而记录信息。更具体而言，如将在后面所描述的，以记录层14为基准，中心的形状类似凸部并且其周围区域的形状类似凹部，使得凸起形状从记录层14向压敏粘合剂层15A突出，并且凹部由压敏粘合剂层15A陷入记录层14。
[0056]为此，记录层14比含有聚合物粘合剂和染料的常规记录层更厚；单层记录层14的厚度在50nm至5μηι的范围内，优选在IOOnm至3μηι的范围内，更优选在200nm至2 μ m的范围内。如果厚度小于50nm，如同后述的利用记录层变形的常规记录方法那样，记录层14与中间层15之间的界面(在该实施方案中，相当于反射界面18A或非反射界面18B)发生变形，使得以记录层14为基准在所述界面中形成凹陷形状。相反，如果提供不小于50nm的厚度，则所述界面发生变形，使得记录点的中央变成凸部。虽然记录层14的厚度没有上限，但为了尽可能多地增加记录层14的数量，优选其厚度不大于5 μ m。在本文所述的实施方案中，将用作例子的记录层14的厚度设定为I μ m。
[0057]所设置的记录层14的数量可在大约2层至100层的范围内。为了增加光学信息记录介质10的存储容量，记录层14的数量越多越好；例如优选设置十层或更多层。此外，记录层14的折射率在记录前后可以改变，但是为了保持非反射界面18B在记录前后的非反射性质，优选折射率不变。
[0058]记录层14的记录光束吸收率(单光子吸收率)优选等于或小于5% (每层)。此外，该吸收率更优选等于或小于2%，并且还更优选等于或小于1%。这是因为，(例如)如果达到最深记录层14的记录光束的强度必须为照射的记录光束强度的50%以上，那么为了获得30层记录层，则需要每一层记录层的吸收率为2%以下，而为了获得50层记录层，则需要每一层记录层的吸收率为1%以下。如果吸收率较高，则记录层14易于过热，从而反射界面18A中凸起形状的形成变得困难。
[0059]用于记录层14的聚合物粘合剂的例子可包括聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸苄酯、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸环己酯、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯醇(PVA)、聚苯甲酸乙烯酯、聚新戊酸乙烯酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯等。
[0060]用于记录层14的记录光束吸收染料的例子可以包括常规被用作可热变形热模式型(thermally deformable heat mode type)记录材料的染料(单光子吸收染料)。例如，可使用酞菁类化合物、偶氮化合物、偶氮金属络合物和次甲基染料(例如菁类化合物、类菁(oxonol)类化合物、苯乙烯基染料和份菁染料)。另外，对于具有多个记录层的记录介质中的记录光束吸收染料，为了在记录/读取过程中将对相邻记录层的不利影响降至最低，优选的是含有多光子吸收染料的那些染料。作为多光子吸收染料的例子，优选的是在读取光束的波长范围内没有线性吸收的双光子吸收化合物。
[0061]只要双光子吸收化合物读取光束的波长范围内没有线性吸收，就可以无限制地使用任何已知的双光子吸收化合物；例如，可使用具有由如下通式(I)表示的结构的化合物。
[0062][化学式I]
[0063]通式(I)
[0064]
【权利要求】
1.一种用于制造光学信息记录介质的多层结构片材，所述光学信息记录介质具有包括多个记录层的多层结构，所述多层结构片材包括: 至少一个单元结构，其中依次层叠有压敏粘合剂层、记录层、记录层支持层和记录层，所述记录层支持层的玻璃化转变温度高于所述压敏粘合剂层的玻璃化转变温度；以及剥离片，该剥离片附着于最外压敏粘合剂层的外侧。
2.根据权利要求1所述的多层结构片材，其中所述记录层包含聚合物粘合剂以及分散在该聚合物粘合剂中的染料。
3.根据权利要求1所述的多层结构片材，其中所述记录层包含与染料结合的聚合物。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的多层结构片材，其中所述染料包含多光子吸收化合物。
5.根据权利要求1所述的多层结构片材，其中所述记录层的厚度为50nm以上。
6.根据权利要求1所述的多层结构片材，其中多个所述单元结构层压于所述剥离片上。
7.根据权利要求1所述的多层结构片材，其中所述记录层支持层包含能量固化型树脂。
8.根据权利要求7所述的多层结构片材，其中所述能量固化型树脂为紫外线固化性树脂。
9.根据权利要求1所述的多层结构片材，其中所述记录层支持层和所述记录层之间的记录光束的折射率差为0.05或更小。
10.根据权利要求1所述的多层结构片材，其中所述压敏粘合剂层和所述记录层之间的记录光束的折射率差大于所述记录层支持层和所述记录层之间的记录光束的折射率差。
11.根据权利要求1所述的多层结构片材，其中所述压敏粘合剂层和所述记录层支持层均由对记录光束基本没有吸收的材料构成。
12.根据权利要求1所述的多层结构片材，其中所述压敏粘合剂层和所述记录层支持层的厚度均在2微米至20微米的范围内。
13.根据权利要求9或权利要求10所述的多层结构片材，其中所述记录光束的波长为405nmo
14.一种光学信息记录介质，其具有包括多个记录层的多层结构， 其中在两个相邻的所述记录层之间设置有压敏粘合剂层和记录层支持层中的一者，其中所述记录层支持层的玻璃化转变温度高于所述压敏粘合剂层的玻璃化转变温度；并且其中所述压敏粘合剂层和所述记录层支持层彼此交替设置。
15.根据权利要求14所述的光学信息记录介质，其中可通过用引起所述记录层和所述压敏粘合剂层之间的界面变形的记录光束进行照射来记录信息。
16.—种制造根据权利要求1所述的多层结构片材的方法，包括: 第一步，其中在第一剥离片上形成压敏粘合剂层从而获得第一片材； 第二步，其中在第二剥离片上形成记录层支持层； 第三步，其中在所述记录层支持层上形成记录层，从而获得第二片材； 第四步，其中通过将所述压敏粘合剂层和所述记录层层压在一起以将所述第二片材堆叠在所述第一片材上，从而获得第三片材；第五步，其中将所述第三片材上的所述第二剥离片除去，以使所述记录层支持层露出；以及 第六步，其中在第五步中露出的所述记录层支持层上形成记录层，从而获得第四片材。
17.根据权利要求16所述的制造多层结构片材的方法，包括: 第七步，其中在通过重复进行所述第一步骤至所述第六步骤而获得的多个所述第四片材中，除去其中至少一个所述第四片材的所述第一剥离片，从而获得一个或多个第五片材，在该第五片材中，所述压敏粘合剂层被露出；以及 第八步，其中将所述一个或多个第五片材堆叠并粘附在作为最外层的另一个所述第四片材中的所述记录层上。
18.一种利用根据权利要求1所述的多层结构片材来制造光学信息记录介质的方法，其中该光学信息记录介质具有包括多个记录层的多层结构，所述方法包括: 预备步骤，其中提供多个多层结构片材； 剥离步骤，其中将所述多个多层结构片材中的剥离片除去，以获得第一多层结构片材，在该第一多层结构片材中，所述压敏粘合剂层被露出； 粘附步骤，其中通过将所述第一多层结构片材中露出的所述压敏粘合剂层层压在基板上，从而将一个所述第一多层结构片材粘附在该基板上；以及 第一层压步骤，其中通过将另一个所述第一多层结构片材层压于已粘附至基板上的所述第一多层结构片材上，从而将该另一个第一多层结构片材层叠在已粘附至该基板上的所述第一多层结构片材上。
19.一种利用根据权利要求1所述的多层结构片材来制造光学信息记录介质的方法，其中该光学信息记录介质具有包括多个记录层的多层结构，所述方法包括: 预备步骤，其中提供包括第二多层结构片材在内的多个多层结构片材； 剥离步骤，其中将除所述第二多层结构片材以外的其他所述多个多层结构片材中的至少一个多层结构片材的剥离片除去，从而获得至少一个具有露出的压敏粘合剂层的第三多层结构片材； 第二层压步骤，其中通过将所述至少一个第三多层结构片材中露出的所述压敏粘合剂层层压于所述第二多层结构片材或所述至少一个第三多层结构片材的最外记录层上，从而将所述至少一个第三多层结构片材叠置于所述第二多层结构片材上；以及 粘附步骤，其中通过将其上层压有所述至少一个第三多层结构片材的所述第二多层结构片材的剥离片除去，并将通过除去所述剥离片而露出的压敏粘合剂层层压在所述基板上，从而将其上已叠置有所述至少一个第三多层结构片材的所述第二多层结构片材粘附在基板上。
【文档编号】G11B7/256GK103650045SQ201280034644
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年5月16日 优先权日:2011年7月13日
【发明者】望月英宏, 见上龙雄, 北原淑行 申请人:富士胶片株式会社