[发明专利]用于指示光盘或光盘包装的老化或退化的标签

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于光盘或光盘包装的标签，尤其涉及一种用于提供与光盘的退化状态有关的可见指示的方法和设备。

背景技术

如今，光盘技术被广泛作为数据存储介质使用。利用光盘作为数据存储介质的一个主要缺点是：光盘的使用寿命是不确定的。

存在三种基本类型的光盘，即CD、DVD和BD(蓝光)盘，每种类型又包含ROM、R和RW格式。这些盘类型中的每一种都利用了不同的数据层材料(例如分别为模制的铝、银镜、有机染料或相变膜)。假设在使用过程中对盘的物理处理是正确的，那么导致盘退化、并最终导致盘的“寿命终止”的主要原因就是这些材料的劣化。

在使用CD和DVD时，用户在早期不会注意到退化，因为通过内建在系统中的错误检测和校正能力可以校正一定数量的错误。只有当错误校正编码不能完全地校正错误时，用户才会注意到出现问题。

一种用于确定盘的寿命终止的方法是：根据错误校正发生之前在盘上的错误的数量来确定盘的寿命终止。盘出现故障的机会随错误的数量增大而增大，但是对于在盘中肯定地将造成性能问题(轻微或严重的)的错误数量进行限定，则是不可能的，因为这取决于错误校正之后遗留的错误的数量，还取决于其在数据中的分布。当盘上的错误数量(在错误校正之前)增大到一定程度时，盘出现故障的机会(即使很小)会被认为是不能接受的，并且因此表明了该盘的寿命终止。

ROM盘的寿命由盘的铝层暴露于氧气的程度来确定。氧气(包括污染物)通过湿气进入，并可以移动穿过聚碳酸酯层或硬漆层(CD标签侧面和边缘)。氧气或湿气透过标签中的划痕、裂缝或层离的区域更为容易。氧气也可能是在制造过程中留在盘内的。

如果将盘放在非常潮湿的环境中，那么湿气和氧气最终会到达铝，致使其损失反射率。这是因为正常擦亮的铝(与银相似)会变为钝化的氧化物，反射率下降很多。高湿度和升高的温度的结合将会加快氧化速度。

因此，ROM盘的平均寿命取决于其长时间暴露的环境条件。通常，最好将ROM盘保存在干燥、低温的环境中。

对于不能由CD或DVD驱动器擦除的“一次性写入”盘(R盘)，正常情况下镜面由银构成。银在暴露于二氧化硫的条件下易受腐蚀，二氧化硫是空气污染物，其能够以与氧气相同的方式随湿气透过盘。同样地，当银暴露于氧气或湿气时也会腐蚀。

R盘将基于染料的层(有机染料)用于记录数据。在R盘的数据层中使用的有机染料随着时间自然地但缓慢地退化。高温和高湿度将加速该过程。长期暴露于紫外光能够使染料性质退化，最终使数据不能读出。由日光或很接近加热光源而引起的、在盘中积累的热也将加速染料退化。

制造商声称CD-R和DVD-R盘在记录之前具有5至10年的储藏寿命，但是在CD-R、DVD-R或DVD+R包装上没有指示出过期日，也没有公布试验报告来证实这些声明。

关于诸如RW和RAM盘的可重写盘，对于长期或归档使用一般不考虑这些，并且对于这种类型的介质很少进行平均寿命试验。可重写盘将相变金属合金膜用于记录数据，并且将铝或银用于反射层。合金膜不像R盘中使用的染料一样稳定，因为该材料在正常情况下以较快的速度退化。在RW盘中，也容易发现反射的银或铝层的退化。

在老化过程中，相变膜主要受热的影响，但是也受紫外光(UV)的影响。高温和紫外光的组合可以进一步加速老化过程。

在相变金属合金膜层上的数据可以被有限次地(对于RW盘大约是1000次，对于RAM盘大约是100000次)擦除和重写。但是，该重写的确影响了盘的平均寿命。换句话说，在第一次记录之后归档的RW或RAM盘应当比经历过几个擦除-记录循环的那些盘具有更长的平均寿命。在只有正常的退化速率的情况下，RW和RAM盘的平均寿命将短于R盘的平均寿命。增加多次重写，平均寿命甚至会更短。

盘制造商有时明确说明光盘的预期使用寿命。然而问题是，盘的使用寿命非常难以预测并且取决于许多外在因素，如盘的操作以及环境条件。并且，目前没有预测盘的使用寿命的标准方法。

制造商通过利用加速老化方法来对盘进行试验，所述加速老化方法在相对较短的一段时间内具有受控的极限温度和湿度影响。按照同样的方法，测试暴露于紫外光的光盘。但是，未必总是清楚制造商怎样解释其测量结果以便确定盘的寿命终止。只有少数(如果有的话)关于这些盘的平均寿命报告被独立的实验室公布。对于光盘来说，期望值在5至100年之间变化。这种未知的使用寿命降低了用户对将光盘用作存储介质的信心。