專利名稱：：光信息記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光信息記錄介質(zhì)，尤其是，本發(fā)明涉及這樣一光信息記錄介質(zhì)，它能夠以高記錄密度記錄或讀出，在重復(fù)記錄和再現(xiàn)操作中具有高可靠性。通常，光盤(CD)，激光盤(LD)，等等廣泛地用作光信息記錄介質(zhì)。近來，具有CD七倍記錄密度的DVD已達(dá)到實(shí)用的地步。除了作為只讀ROM(DVD-ROM)以外，DVD已研制成作為一種可擦除的記錄再現(xiàn)介質(zhì)，其中信息直接地寫在襯底上。此外，DVD實(shí)際用作計(jì)算機(jī)的RAM正在研究中。借助DVD能夠用激光獲得高密度記錄，此激光波長(zhǎng)，如650nm，比CD所用的激光波長(zhǎng)(波長(zhǎng)約為780nm)要短。然而，為了處理大量的信息，如計(jì)算機(jī)制圖等等，就需要獲得更高的記錄密度，例如為普通高密度記錄的一倍半至兩倍。為了獲得上述的記錄密度，比以往有更短波長(zhǎng)(波長(zhǎng)為520nm至410nm)的綠至藍(lán)色半導(dǎo)體激光器正在研制中。實(shí)現(xiàn)較高記錄密度的另一種技術(shù)，可以指出的是超分辨率膜。超分辨率膜是一個(gè)形成在記錄介質(zhì)較低平面處的薄膜，通過減小穿過薄膜的入射光光斑大小，能夠獲得高記錄密度。超分辨率效應(yīng)的機(jī)理之一是吸收飽和現(xiàn)象，這是利用超分辨率膜這樣一種非線性光特性的現(xiàn)象，此薄膜允許比其吸收飽和量有較高強(qiáng)度的光通過薄膜，而吸收比其吸收飽和量有較低強(qiáng)度的光。在讀出和寫入過程中所用激光束的空間強(qiáng)度具有高斯分布。所以，當(dāng)激光束穿過超分辨率膜時(shí)，高斯分布中較低端部分的激光強(qiáng)度低，它被薄膜吸收，高斯分布中間部分的激光強(qiáng)度高，它穿過薄膜，因而，激光束穿過超分辨率膜后，其光束直徑可以減小。在JP-A-8-96412(1996)中披露的酞菁屬有機(jī)薄膜，硫?qū)倩铮瑥?fù)合半導(dǎo)體微粒、等等，是當(dāng)前熟知的上述超分辨率膜。另外，先前使用過的某些有機(jī)材料，如在JP-A-6-162564(1994)中披露的熱色材料，以及在JP-A-6-267078(1994)中披露出的光色材料，是熟知的超分辨率膜。然而，上述各種材料在可靠性和生產(chǎn)率上存在問題，即，有機(jī)薄膜在重復(fù)記錄和再現(xiàn)操作之后，涉及到薄膜的逐漸退化，因?yàn)榧す馐哪芰棵芏仍谟涗浐驮佻F(xiàn)操作時(shí)局部增高甚多。所以，在苛刻的使用條件下，很難獲得記錄和再現(xiàn)操作的足夠保證周期，其中記錄和再現(xiàn)操作是頻繁地進(jìn)行的，例如用作計(jì)算機(jī)的RAM等。硫?qū)倩镌诨瘜W(xué)性能上是不穩(wěn)定的，不能獲得長(zhǎng)的保證周期，復(fù)合半導(dǎo)體微粒在生產(chǎn)過程中有困難。本發(fā)明的諸多目的之一是提供有超分辨率膜的光記錄介質(zhì)，它能保證重復(fù)記錄和再現(xiàn)有足夠長(zhǎng)的時(shí)間，具有很高的生產(chǎn)率和高分辨率效應(yīng)。解決以上問題的本發(fā)明中第一方案是含襯底的光信息記錄介質(zhì)，在此襯底上形成記錄信息的記錄層；和形成在襯底上的玻璃薄膜，此玻璃薄膜具有這樣的特性，照射到玻璃上的光強(qiáng)度分布和穿過玻璃的透射光強(qiáng)度分布按非線性方式改變。襯底最好是透光的，例如，如玻璃及類似的無機(jī)材料，如聚碳酸酯，聚對(duì)苯二甲酸乙酯，等等的有機(jī)材料，是令人滿意的。此處，玻璃是指無定形的固態(tài)氧化物，以及含上述氧化物作為主要成分的一般無定形材料。在襯底上形成的意思是，直接在襯底表面上形成，和經(jīng)過另一層，如保護(hù)層，間接地在襯底表面上形成。按照以上的組成，可以提供這樣的信息記錄盤，它具有大容量，以及在重復(fù)讀出和寫入之后退化較少。在第一方案中，記錄層能夠是凹坑圖案記錄信息，凹坑圖案表示這樣一種器件，它是依靠襯底表面上記錄的凹坑布置記錄信息。按照這個(gè)記錄方法，記錄的信息不能被重寫。然而，一旦制成襯底記錄信息的母模，就可以很容易地制造大量相同的襯底，所以，這個(gè)記錄方法用于記錄電影，音樂，和計(jì)算機(jī)程序。第一方案的記錄層也可以是一個(gè)用光能記錄信息的器件，用光能記錄信息的器件表示利用所謂相變的有機(jī)材料或無機(jī)材料作為記錄層的信息記錄襯底，這些材料的晶體結(jié)構(gòu)隨光照而變化。本發(fā)明中第二方案是這樣一種光信息記錄介質(zhì)，它包括至少一個(gè)襯底；記錄層，記錄在襯底上形成的信息；和反射膜，反射在記錄層上形成的光；其中襯底是由玻璃制成，玻璃的光透射率隨照射光強(qiáng)度的增大而按非線性方式增大。按照以上的組成，可以提供這樣的反射型信息記錄盤，它具有大容量，以及在重復(fù)讀出的寫入之后退化較少。第二方案是這樣一種類型的信息記錄襯底，它是用記錄薄膜較低部分處的反射膜反射入射光，用反射光讀出信息。第一方案或第二方案中的玻璃最好包含至少一種選自過渡金屬元素或稀土金屬元素的元素。對(duì)于上述過渡金屬元素和稀土金屬元素，具體地是，選自Ti，V，Cr，Mn，F(xiàn)e，Co，Ni，Nd，Ce，Pr，Sm，Eu，Tb，Ho，Er和Tm中至少一種元素是理想的。若過渡金屬元素，或稀土金屬元素制成玻璃薄膜，所含該金屬元素作為氧化物與玻璃總重量之比最好是在從重量百分比20％到重量百分比90％的范圍內(nèi)。若金屬元素制成玻璃襯底，所含該金屬元素作為氧化物與玻璃總重量之比最好是在從重量百分比0.1％到重量百分比29％的范圍內(nèi)。在第一方案中，玻璃最好含有以下化合物的氧化物SiO2重量百分比6-80％，R2O重量百分比0-20％(R＝堿金屬元素)，B2O3重量百分比0-30％，CoO重量百分比20-90％。在第二方案中，玻璃最好含有氧化鈷CoO，其重量百分比在0.1-29％范圍。本發(fā)明中第三方案是這樣一種信息記錄介質(zhì)，它包括至少一個(gè)襯底，在襯底上形成記錄信息的記錄層；和在襯底上形成的超分辨率層，其光透射率隨照射光強(qiáng)度的增大而按非線性方式增大，其中信息記錄介質(zhì)在重復(fù)記錄104次之后，其輸出保持率至少為90％。輸出保持率表示這樣一個(gè)值，在光照射完成第一次記錄之后，在第一次信息再現(xiàn)時(shí)取電信號(hào)強(qiáng)度為100％，在重復(fù)記錄和再現(xiàn)104次之后，有多少電信號(hào)強(qiáng)度能保持下來。若重復(fù)光照之后超分辨率膜退化，到達(dá)記錄層的激光射線光斑大小被擴(kuò)大，所以，電輸出就下降。這表示，能夠使初始輸出保持率保持盡可能長(zhǎng)的超分辨率膜是合乎要求的。此外，按照本發(fā)明中第四方案，提供了一種信息記錄介質(zhì)，它包括透明襯底和形成在襯底上記錄信息的記錄層，其中在頻率為8MHz的記錄信號(hào)中，輸出下降小于1kHz處輸出的-30dB，重復(fù)記錄104次之后的輸出保持率至少為90％。圖8是一曲線圖，表示在有和沒有本發(fā)明超分辨率膜情況下，記錄頻率與信息記錄介質(zhì)上輸出之間關(guān)系。有超分辨率膜的介質(zhì)能夠記錄較高頻率分量的信號(hào)，因?yàn)榈竭_(dá)記錄層的激光射線光斑大小是縮小的。上述組成指明一個(gè)指數(shù)，表示能夠記錄多高頻率分量。按照本發(fā)明中第五方案，分別提供了一種作為等價(jià)氧化物的玻璃，它包括SiO2重量百分比6-80％，R2O重量百分比0-20％(R＝堿金屬元素)，B2O3重量百分比0-30％，CoO重量百分比20-90％。上述玻璃不僅可以固定在光盤上，而且也可以固定在有超分辨率效應(yīng)薄膜的各種介質(zhì)上。例如，用激光射線照射一個(gè)顯示設(shè)備的待激活熒光體能產(chǎn)生光，把本發(fā)明的玻璃膜固定在熒光體的表面上，此顯示設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率顯示，因?yàn)榧す馍渚€的光斑大小能夠被聚合。按照本發(fā)明中第六方案，提供了一種含氧化鈷的玻璃薄膜，其等價(jià)的CoO重量百分比在20-90％范圍內(nèi)。在玻璃薄膜情況下，CoO的含量受到一個(gè)上限約束，因?yàn)椋鬋oO添加過量，CoO被析出，造成玻璃失透現(xiàn)象。當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的上述及其他目的和新穎特征會(huì)在以下詳細(xì)描述中充分展示出來。然而，要特別地說明，這些附圖僅僅是為了詳細(xì)描述的目的，而不是打算作為本發(fā)明限制的界限。圖1是本發(fā)明制造的RAM盤剖面示意圖，圖2是本發(fā)明制造的模擬樣品剖面示意圖，圖3是曲線圖，表示本發(fā)明制造的玻璃薄膜透射率與波長(zhǎng)之間關(guān)系，圖4是本發(fā)明制造的玻璃薄膜Co的XPS，圖5是曲線圖，表示650nm光的透射率與CoO含量之間關(guān)系，圖6是在有靶組成的玻璃襯底上形成玻璃薄膜的SIMS，圖7是本發(fā)明制造的ROM盤剖面示意圖，圖8是曲線圖，表示從圖7所示ROM盤得到的輸出與讀出頻率之間關(guān)系，圖9是曲線圖，表示從圖1所示RAM盤得到的輸出變化與記號(hào)波長(zhǎng)之間關(guān)系，圖10是曲線圖，表示從圖1所示RAM盤得到的輸出與重復(fù)操作次數(shù)之間關(guān)系，圖11是曲線圖，表示從圖1所示RAM盤得到的讀出中輸出變化與CoO含量之間關(guān)系，圖12是本發(fā)明制造的RAM盤剖面示意圖，圖13是本發(fā)明制造的ROM盤剖面示意圖，圖14是曲線圖，表示本發(fā)明有玻璃膜時(shí)和無玻璃膜時(shí)激光束直徑的變化，圖15是流程圖，表示使用本發(fā)明光盤的設(shè)備組成。第一個(gè)實(shí)施例以下利用優(yōu)選的幾個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)給以說明。本發(fā)明中研制的玻璃靶組成表示在表1中。表1</tables>在表1中，制成的薄膜從透明度，均勻性等等考慮是均勻時(shí)，薄膜質(zhì)量一列中用○填寫，制成的薄膜是非均勻時(shí)，薄膜質(zhì)量一列中用×填寫。在此實(shí)施例中，堿石灰屬玻璃用作母玻璃，在650nm鄰近具有很大吸收的氧化鈷用作過渡金屬。利用Co3O4和CoO作為氧化鈷的原材料。序號(hào)1至7的靶是由鈉鈣玻璃和Co3O4組成。其中，序號(hào)1至3是玻璃塊靶，因?yàn)樗鼈兪遣ＡЩ?。序?hào)4至7是非玻璃化的，因?yàn)镃o3O4含量太多不能玻璃化。所以，用玻璃粉末和Co3O4混合物的燒結(jié)體制備成燒結(jié)靶。序號(hào)8是只用Co3O4制成燒結(jié)靶的比較實(shí)例。在序號(hào)9至13中，CoO用作氧化鈷的原材料。在這些實(shí)例中，序號(hào)9是玻璃靶，因?yàn)樾蛱?hào)9的鈷含量為重量百分比28.6％，它是玻璃化的，因?yàn)樾蛱?hào)10至12是非玻璃化的，采用母玻璃原材料和CoO的燒結(jié)靶。序號(hào)13是只用CoO制成燒結(jié)靶的比較實(shí)例。制成玻璃塊靶的步驟為稱重指定量的原材料粉末，把原材料粉末放入鉑制成的坩堝，在電爐中加熱坩堝到1500℃左右以熔化原材料，把熔化的玻璃倒入預(yù)熱到約400℃的石墨模具，在原材料完全熔化之后迅速冷卻，重新加熱到約600℃后再逐漸冷卻完成應(yīng)力釋放，拋光制成的玻璃塊背側(cè)。制成燒結(jié)靶的步驟為使指定量的原材料粉末成為粒狀，把此粉末在模子中加工成預(yù)制件，脫蠟之后在指定的溫度下熱壓預(yù)制件。當(dāng)鈷原材料為Co3O4時(shí)，熱處理溫度為900℃，當(dāng)鈷原材料為CoO時(shí)，熱處理溫度為1200℃。第一步評(píng)價(jià)盤的形狀，在初步試驗(yàn)中制備如圖2所示薄膜形狀的玻璃樣品，確定玻璃薄膜的基本材料特性。在圖2中，數(shù)字標(biāo)記1表示襯底，2是玻璃薄膜。在此研究中，鈉鈣玻璃為0.55mm厚和30mm見方，用作襯底1。利用薄膜X射線衍射方法測(cè)定制成薄膜的結(jié)構(gòu)。于是發(fā)現(xiàn)，所有制成的薄膜都是無定形的，與靶是玻璃或燒結(jié)體無關(guān)，所以制成那種玻璃薄膜。圖3表示玻璃薄膜透射率與波長(zhǎng)之間關(guān)系，此玻璃薄膜是用表1所示的靶制成。利用單色光測(cè)量透射率，單色光是利用單色儀對(duì)來自光源的白光處理后得到的，根據(jù)序號(hào)1，表示吸收的尖峰在300nm附近幾乎觀察不到。因?yàn)镃o3O4的含量太少。根據(jù)序號(hào)2至序號(hào)4，在500nm至700nm區(qū)域，可以觀察到由Co引起的吸收尖峰，雖然此尖峰很小。序號(hào)3玻璃在波長(zhǎng)650nm處的透射率約為85％。序號(hào)5和6薄膜的透射率非常低。然而，透射率隨波長(zhǎng)的減小而下降，說明透射率的下降是由散射造成的。序號(hào)7玻璃和序號(hào)8Co3O4有很低的透射率。然而，這兩個(gè)序號(hào)玻璃是在濺射氣氛下還原的，得到具有金屬光澤的薄膜，所以，透射率的下降是反射所致。另一方面，根據(jù)序號(hào)9至序號(hào)11玻璃，這些玻璃的原材料是CoO，在500nm至700nm區(qū)域附近觀察到由Co引起的吸收尖峰。透射率隨Co含量的增多而下降。含80％Co的序號(hào)11薄膜在波長(zhǎng)650nm處透射率約為5％。含91.9％CoO的序號(hào)12玻璃和100％CoO的序號(hào)13薄膜顯示出與序號(hào)8有相同的結(jié)果。為了研究圖3中透射率曲線的光譜差別，利用XPS分析Co的價(jià)鍵和氧化物狀態(tài)。序號(hào)3和5薄膜中Co的XPS譜表示在圖4。在序號(hào)3薄膜的光譜中，在786ev附近存在一個(gè)稱之為抖動(dòng)峰的尖峰。這表明存在大量的Co2+。與此相反，在序號(hào)5薄膜的光譜中觀察不到抖動(dòng)峰。這表示與Co3+共存的Co3O4氧化物狀態(tài)。因而，出現(xiàn)散射現(xiàn)象，得到圖3所示的曲線形狀。對(duì)其他薄膜也做了同樣的研究，我們發(fā)現(xiàn)，若鈷存在于Co2+狀態(tài)，光譜出現(xiàn)Co的典型吸收峰，例如序號(hào)2，3，10和11若存在Co3+，光譜變成帶有散射體的曲線，例如序號(hào)5和序號(hào)6。圖5表示基于序號(hào)2，3，10，11薄膜透射率曲線的波長(zhǎng)為650nm處透射率與靶中Co離子含量之間關(guān)系曲線。透射率隨CoO含量的增多而下降，當(dāng)CoO含量為60％時(shí)，透射率變?yōu)榧s30％。接著，為了測(cè)算制備的玻璃薄膜中Co的含量，利用二次離子質(zhì)譜儀(SIMS)完成薄膜的組成分析。從與靶有相同成分的玻璃上切下一片用作襯底，有相同成分的薄膜濺射到此襯底上。分析的進(jìn)行是從薄膜形成方向到深度方向，所以，能夠連續(xù)地測(cè)算薄膜和襯底的成分。在此實(shí)施例中，采用序號(hào)3作為靶成分的研究。分析結(jié)果表示在圖6中，我們發(fā)現(xiàn)，薄膜中Co含量多于襯底中Co含量。薄膜中Si含量少于襯底中Si含量。然而，它們的變化量很小，不能期望其成分有大的偏差。所以，薄膜成分可以近似地認(rèn)為與靶成分相同。根據(jù)以上研究，玻璃薄膜中鈷氧化物的含量理想的是，CoO氧化物的范圍從重量百分比4.5％至重量百分比85％，Co3O4氧化物的范圍從重量百分比4.9％至重量百分比91％。若CoO少于重量百分比4.5％，很難獲得足夠的光吸收。若CoO超過重量百分比85％，該薄膜具有金屬光澤，透射率就下降。第二個(gè)實(shí)施例接著，通過制造ROM盤測(cè)算超分辨率效應(yīng)，在此ROM盤上形成本發(fā)明的玻璃膜。圖15畫出用于本發(fā)明中光記錄設(shè)備組成的流程圖。利用有以上組成的光記錄設(shè)備，測(cè)算本發(fā)明ROM盤的性能。其他實(shí)施例中也使用相同一個(gè)設(shè)備。圖17表示制成的ROM盤剖面示意圖。在圖7中，數(shù)字標(biāo)記1是聚碳酸酯襯底，2是玻璃薄膜，5是SiO2保護(hù)膜，4是Al反射器，6是由信息寫成的凹坑。制造ROM盤包括以下步驟。首先，利用激光把含信息的凹坑圖案形成在光刻膠上。此凹坑圖案復(fù)制到Ni模具上，把模塑聚碳酸酯注入Ni模具。利用濺射方法在襯底上形成160nm厚玻璃膜，之后，在玻璃膜上形成140nm厚SiO2保護(hù)膜，再形成100nm厚鋁反射膜。制成無玻璃膜的ROM盤作為一個(gè)比較實(shí)例。利用光譜分析儀分析制成的ROM盤再現(xiàn)輸出強(qiáng)度與頻率之間關(guān)系，此結(jié)果表示在圖8中。再現(xiàn)激光功率為4mW。它顯示這樣的情況，在較高頻率分量以下，帶有序號(hào)11玻璃薄膜比無玻璃薄膜的ROM盤有較高輸出電平。由于信號(hào)的高頻分量是用更精細(xì)的凹坑圖案寫在ROM盤上的，以上結(jié)果表明，在有玻璃膜的情況下，通過讀出更精細(xì)的凹坑圖案再現(xiàn)輸出。所以，我們發(fā)現(xiàn)，在有玻璃膜時(shí)，獲得超分辨率效應(yīng)。對(duì)表1中其他玻璃薄膜也進(jìn)行與上述同樣的研究，在序號(hào)3至6和序號(hào)9至11的玻璃薄膜上也證實(shí)了相同的超分辨率效應(yīng)。接著，制造RAM盤，評(píng)價(jià)其特性，此RAM盤的上述玻璃薄膜形成在襯底上。圖1表示按照本發(fā)明制成的RAM剖面示意圖。在圖1中，數(shù)字標(biāo)記1是聚碳酸酯襯底，2是玻璃超分辨率膜，3是記錄薄膜，4是反射膜，5，5’是保護(hù)膜。按照本發(fā)明，厚為0.6mm和直徑為120mm的圓板用作聚碳酸酯襯底1。利用濺射方法在襯底上形成300nm厚的玻璃膜2。在其上面形成80nm厚ZnS-SiO2保護(hù)膜之后，利用相同的濺射方法，在保護(hù)膜上面形成約20nm厚的Ge-Sb-Te屬相變膜作為記錄薄膜。于是，在形成約90nm厚的保護(hù)膜之后，在其上面形成200nm厚的AlTi反射膜。玻璃薄膜的制作包括以下步驟。即，制成厚5mm和直徑120mm的玻璃塊或燒結(jié)體作為靶，銅制成的墊板用有機(jī)真空粘合劑粘貼到靶的背側(cè)。濺射是在氬氣下進(jìn)行的。功率為200mw。在濺射過程中旋轉(zhuǎn)襯底形成均勻薄膜。在此實(shí)施例中，序號(hào)11樣品用作玻璃薄膜。制成盤上面無玻璃薄膜的RAM盤作為一個(gè)比較實(shí)例。圖9表示記錄記號(hào)長(zhǎng)度與RAM盤再現(xiàn)輸出強(qiáng)度之間關(guān)系，此RAM盤上形成有等間距的相同形狀記錄記號(hào)。讀出的激光功率為2mw。按照?qǐng)D9，可以看出，在較短的記號(hào)長(zhǎng)度區(qū)域，在RAM盤上形成序號(hào)11玻璃膜的此實(shí)施例比沒有玻璃膜的比較實(shí)例有較高的再現(xiàn)輸出。因而，藉助RAM盤能夠證實(shí)超分辨率效應(yīng)。當(dāng)研究表1中所示所有的玻璃膜時(shí)，得到了與RAM盤情況相同的結(jié)果。然后，在得到以上超分辨率效應(yīng)的情況中研究反射光的空間強(qiáng)度分布。圖14表示在有玻璃膜而獲得超分辨率效應(yīng)和無玻璃膜的兩種情況下，示意地畫出激光束前進(jìn)方向上激光的強(qiáng)度分布。按照?qǐng)D14，可以看出，在無玻璃膜情況下，空間強(qiáng)度分布大致是高斯分布，但在有玻璃膜情況下，光束分布偏向激光束前進(jìn)方向。同時(shí)可以看出，與無玻璃膜的情況比較，在讀出所需的光束強(qiáng)度處光束直徑Q1變得較小。按照以上結(jié)果，可以看出，通過形成如本實(shí)施例的玻璃膜，讀出光的強(qiáng)度和強(qiáng)度分布可以改變。另外還可以看出，在上述情況下能夠獲得超分辨率效應(yīng)。第三個(gè)實(shí)施例接著，通過重復(fù)再現(xiàn)評(píng)價(jià)薄膜的退化。用再現(xiàn)信號(hào)光重復(fù)地照射制成的RAM盤并測(cè)量再現(xiàn)輸出來進(jìn)行評(píng)價(jià)。凹坑間距為0.3μm。采用序號(hào)11的玻璃薄膜。選取聚對(duì)苯二甲酸乙酯屬有機(jī)薄膜作為一個(gè)比較實(shí)例，進(jìn)行相同的評(píng)價(jià)。圖10表示輸出與重復(fù)次數(shù)之間關(guān)系。按照?qǐng)D10，可以看出，有機(jī)屬薄膜形成的盤輸出在重復(fù)次數(shù)超過10,000次左右以后逐漸下降。與此相反，用本發(fā)明玻璃薄膜制成的盤輸出在重復(fù)再現(xiàn)次數(shù)超過10,000次以后幾乎沒有下降。如上所述，可以看出，本發(fā)明的光盤即使在重復(fù)再現(xiàn)多次之后仍然保持超分辨率效應(yīng)。在表1所示其他的玻璃膜中，采用第二個(gè)實(shí)施例中獲得超分辨率效應(yīng)的玻璃薄膜，在重復(fù)再現(xiàn)多次之后能夠保持高穩(wěn)定性。第四個(gè)實(shí)施例于是，研究玻璃薄膜的組成。首先，注意玻璃薄膜中鈷氧化物的含量，通過制造與第二個(gè)實(shí)施例中相同的RAM盤研究鈷含量與輸出功率之間關(guān)系，記號(hào)長(zhǎng)度為0.3μm。激光功率為2mw。圖11表示鈷含量與輸出之間關(guān)系，輸出功率隨鈷含量的增多而增大，我們發(fā)現(xiàn)，即使在很小的記號(hào)長(zhǎng)度下能夠得到高的輸出，換句話說，我們發(fā)現(xiàn)，超分辨率效應(yīng)可以隨鈷含量的增多而增加。此外，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鈷含量等于或大于20％時(shí)，輸出超過5dB，所以能把輸出當(dāng)作一個(gè)信號(hào)。然而，當(dāng)鈷含量小于20％時(shí)，輸出小于5dB，所以不能把輸出當(dāng)作一個(gè)信號(hào)。制成如圖7所示的ROM盤，利用光譜分析儀評(píng)價(jià)輸出與高頻分量之間關(guān)系。于是，可以看出，當(dāng)鈷含量等于或大于20％時(shí)，能夠讀出高頻分量，但當(dāng)鈷含量小于20％時(shí)，不能觀察到添加鈷會(huì)有多大的效果。按照以上研究，在ROM和RAM任一情況中，鈷含量理想的是等于或大于重量百分比20％，按照第一個(gè)實(shí)施例中的研究，鈷含量理想的是等于或小于91％。另外，研究了玻璃膜中所含的化學(xué)元素。母玻璃是鈉鈣玻璃。含選自過渡金屬元素Ti，V，Cr，Mn，F(xiàn)e，Co，Ni，Cu和稀土元素Nd，Ce，Pr，Sm，En，Tb，Ho，Er，Tm組成一層中至少一種元素的玻璃有一個(gè)相應(yīng)元素的典型吸收譜，利用激光束能夠獲得與第二個(gè)實(shí)施例中相同的超分辨率效應(yīng)，此激光束有產(chǎn)生吸收的波段。根據(jù)以上結(jié)果，采用含選自過渡金屬元素和稀土元素Ti，V，Cr，Mn，F(xiàn)e，Co，Ni，Cu，Nd，Ce，Pr，Sm，Eu，Tb，Ho，Er，Tm中至少一種元素的玻璃薄膜，能夠得到有超分辨率效應(yīng)的光盤。接著，研究母玻璃的組成。在以上各個(gè)實(shí)施例中，鈉鈣玻璃用作母玻璃。然而，采用含硼的硼硅酸鹽玻璃也能獲得相同的效果，然而，當(dāng)SiO2含量小于重量百分比6％時(shí)，作為玻璃的穩(wěn)定性是低的，由于含過渡元素或稀土元素的氧化物會(huì)出現(xiàn)晶化等現(xiàn)象。當(dāng)SiO2含量超過重量百分比80％時(shí)，以上氧化物幾乎不能包含在玻璃結(jié)構(gòu)中，所以很難得到穩(wěn)定的玻璃，根據(jù)上述結(jié)果，SiO2含量理想的是在從重量百分比6％至重量百分比80％的范圍內(nèi)。當(dāng)玻璃中堿氧化物含量超過重量百分比20％時(shí)，玻璃的耐久性下降，很難得到穩(wěn)定的玻璃。因而，堿氧化物含量理想的是等于或小于重量百分比20％。此外，當(dāng)玻璃中硼氧化物含量超過重量百分比30％時(shí)，過渡金屬或稀土元素的氧化物幾乎不能包含在玻璃結(jié)構(gòu)中，很難得到穩(wěn)定的玻璃，所以，硼氧化物含量理想的是等于或小于重量百分比30％。除了上述不可缺少的成分以外，玻璃中最好含堿土元素氧化物，氧化鋁，氧化鋯等等作為玻璃的穩(wěn)定劑。第五個(gè)實(shí)施例接著，通過制造含過渡金屬元素的玻璃襯底研究超分辨率效應(yīng)。圖12表示制成的RAM盤剖面示意圖。在圖12中，數(shù)字標(biāo)記12是玻璃襯底，3是記錄膜，4是反射膜，5，5’是保護(hù)膜。襯底的厚度為0.6mm，采用光刻膠作為掩模，利用活性離子刻蝕在襯底表面上形成徑跡。圖13表示采用相同襯底制成的ROM盤剖面示意圖。在圖13中，數(shù)字標(biāo)記12是玻璃襯底，4是反射膜，6是用信息寫入的記錄記號(hào)，在此實(shí)施例中，鈉鈣玻璃用作母玻璃，CoO作為過渡金屬氧化物含在其中。利用與第二個(gè)實(shí)施例中相同的評(píng)價(jià)方法，通過在重量百分比0.01％至30％范圍內(nèi)改變CoO含量研究超分辨率效應(yīng)。制成的玻璃襯底組成，以及在玻璃化和超分辨率方面評(píng)價(jià)結(jié)果在表2中說明。在玻璃化的評(píng)價(jià)結(jié)果中，玻璃形成時(shí)不發(fā)生晶化的情況用○表示，發(fā)生晶化或失透的情況用×表示。超分辨率效應(yīng)的評(píng)價(jià)結(jié)果是用記號(hào)長(zhǎng)度為0.3μm和在空間長(zhǎng)度處的輸出來說明。讀出激光波長(zhǎng)為650nm。表2根據(jù)樣品序號(hào)14至19和序號(hào)21至23，未觀察到晶化和失透現(xiàn)象，所以能夠制成穩(wěn)定的玻璃。序號(hào)20玻璃在灌注之后引起相分離，所以不能夠得到什么穩(wěn)定的玻璃。鑒于以上結(jié)果，玻璃中CoO含量理想的是等于或小于29％。除了用B2O3替代CaO以外，序號(hào)21至23玻璃與序號(hào)14至19的一樣。關(guān)于再現(xiàn)輸出，當(dāng)鈷含量等于或大于重量百分比0.10％時(shí)，能夠得到不小于10dB的輸出，可以作為信號(hào)讀出。與此相反，當(dāng)鈷含量等于或小于重量百分比0.05％時(shí)，其輸出小于5dB，不可能讀出。根據(jù)以上結(jié)果，鈷含量理想的是在重量百分比0.10％至29％范圍內(nèi)。在含B2O3替代CaO的玻璃中具有類似的上述效果。按照本發(fā)明，可以提供這樣的信息記錄盤，它具有大容量以及在重復(fù)讀出和寫入之后退化很少。利用普通光盤制造的過程，本發(fā)明能夠制成有大容量的光盤。權(quán)利要求1.一種光信息記錄介質(zhì)，它通過被光照射再現(xiàn)信息，包括至少一個(gè)襯底；固定在所述襯底上用于記錄信息的記錄層，以及固定在所述襯底上的玻璃層，其中照射光和透射光的強(qiáng)度分布按非線性方式變化。2.按照權(quán)利要求1的光信息記錄介質(zhì)，其中所述記錄層是記錄信息的凹坑圖案。3.按照權(quán)利要求1的光信息記錄介質(zhì)，其中所述記錄層利用光能量記錄信息。4.一個(gè)光信息記錄介質(zhì)，它包括至少一個(gè)襯底，固定在所述襯底上用于記錄信息的記錄層，以及固定在所述記錄層上用于反射光的反射膜，其中所述襯底是由玻璃制成，光透射率隨照射光強(qiáng)度的增大而非線性地增長(zhǎng)。5.按照權(quán)利要求1和4中任一條的光信息記錄介質(zhì)，其中所述玻璃包括至少一種選自過渡金屬元素和稀土元素中的元素。6.按照權(quán)利要求5的光信息記錄介質(zhì)，其中所述至少一種過渡金屬元素或稀土元素是選自Ti，V，Cr，Mn，F(xiàn)e，Co，Ni，Nd，Ce，Pr，Sm，Eu，Tb，Ho，Er，及Tm組成的組。7.按照權(quán)利要求6的光信息記錄介質(zhì)，其中所述至少一種過渡金屬元素或稀土元素包含在玻璃中；當(dāng)玻璃是薄膜時(shí)，此元素轉(zhuǎn)變成的氧化物與玻璃總重量之比是在重量百分比20％至90％的范圍內(nèi)，和當(dāng)玻璃是襯底時(shí)，此元素轉(zhuǎn)變成的氧化物與玻璃總重量之比是在重量百分比0.1％至29％的范圍內(nèi)。8.按照權(quán)利要求1的光信息記錄介質(zhì)，其中所述玻璃包括；SiO2轉(zhuǎn)變成氧化物的重量百分比為6％至80％，R2O轉(zhuǎn)變成氧化物的重量百分比為0至20％(R＝堿金屬元素)，B2O3轉(zhuǎn)變成氧化物的重量百分比為0至30％，及CoO轉(zhuǎn)變成氧化物的重量百分比為20％至90％。9.按照權(quán)利要求4的光信息記錄介質(zhì)，其中所述玻璃包括氧化鈷，轉(zhuǎn)變成CoO的重量百分比在0.1％至29％的范圍內(nèi)。10.一種光信息記錄介質(zhì)，它包括襯底，在其上面形成記錄信息的記錄層，和固定在所述襯底上的超分辨率層，其中光的透射率隨照射光強(qiáng)度的增大而非線性地增長(zhǎng)，其中所述信息記錄介質(zhì)在重復(fù)記錄104次之后，能保持至少90％的輸出功率。11.一種光信息記錄介質(zhì)，它包括襯底，和固定在所述襯底上用于記錄信息的記錄層，其中所述信息記錄介質(zhì)在頻率8MHz處的記錄信號(hào)輸出是在1kHz輸出的-30dB以內(nèi)，和所述信息記錄介質(zhì)在重復(fù)記錄104次之后能保持至少90％的輸出功率。12.一種玻璃，它包括SiO2轉(zhuǎn)變成氧化物的重量百分比為6％至80％，R2O轉(zhuǎn)變成氧化物的重量百分比為0至20％(R＝堿金屬元素)，B2O3轉(zhuǎn)變成氧化物的重量百分比為0至30％，和CoO轉(zhuǎn)換成氧化物的重量百分比為0.1％至29％。13.一種玻璃薄膜，它包括氧化鈷，轉(zhuǎn)變成CoO的重量百分比在20％至90％范圍內(nèi)。全文摘要在襯底1上形成玻璃薄膜2,且在其上面形成記錄膜,保護(hù)膜,和反射膜,制成一種光信息記錄介質(zhì),此玻璃薄膜可以改變光的強(qiáng)度或強(qiáng)度分布,該記錄介質(zhì)在反復(fù)讀出和寫入之后不退化。文檔編號(hào)C03C3/062GK1201976SQ9810981公開日1998年12月16日申請(qǐng)日期1998年6月9日優(yōu)先權(quán)日1997年6月9日發(fā)明者山本浩貴,內(nèi)藤孝,滑川孝,鈴木康隆,高橋研,寺尾元康,新谷俊通申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所