从胶粘工艺看DVD碟片的寿命

HiFi秀 | 2016-12-14

dvd的理论寿命是75年左右,不过遗憾的是只是理论,实际上在工艺良好的情况下为35->50年左右,盗版的寿命大约从1年->15年。

dvd的工艺较为复杂,由于它的片基薄,记录密度大,对腐蚀更为敏感,d9对工艺要求更高,d10和d18的还有变形问题。所有这些问题如应力释放和密封腐蚀问题都是渐进式的发生,只有在严格要求的印制厂才能保证质量,延缓寿命。

至于什么开水大法的做法毫无道理。

下面有一篇将dvd制作中的胶水问题(注意:这只是十五道工序中较简单的一道)我的结论是D版看看可以收藏么,最好放在密封、恒温和恒湿的地方,以延长盗版的寿命。不过如果是XianKe的工艺还是可以当正版看待的。

随着DVD产品的推出,从事制作与数据压缩的制片厂开始准备软件,而复制生产商则开始购买生产DVD用的设备。尽管一些复制商已订购了生产DVD所需要的大量生产设备,但很多厂商还在对生产DVD用的胶粘剂和设备进行调研。

以前,制造商们一直把“粘结”看做是整个DVD复制过程中的一个细微环节。现在他们才认识到复制工艺中的粘结部分对提高成品率是多么重要。

选择DVD胶

为简化DVD复制用胶的挑选过程,需在生产前问自己下列问题:

生产什么形式的DVD?
生产周期有什么要求?
如何将胶涂敷于基底?
对各种可用胶的认识程度?

同CD一样,盘面翘曲或盘片倾斜偏差对DVD性能有重要影响。目前对两片粘结的0.6mm DVD盘片的限定为径向倾斜±0.7°、切向倾斜±0.3°。可用倾斜度来确定光束偏移量,偏移可能在盘片的压模、粘结/固化过程中或长期保存后引起。在DVD制造过程中,应尽量减小倾斜度。

要确保胶与DVD的基底物质兼容、易于优化并在复制生产线中使用。胶必需满足整个生产周期的要求,而且容易操作和涂敷。它还应保持足够的抗老化能力,尽量减小盘片的性能下降或受到影响。

紫外线光固胶

DVD复制用自由基紫外线光固胶是从CD胶发展而来,大多数DVD光固胶是自由基型,采用丙烯酸类(丙烯酸盐)物质。这些自由基系统含有单体和低聚物,具有可变性。

这种胶的成分中具有光引发剂,可使光固胶与紫外线或可见光发生反应。从某个相配光源发出的光线使光引发剂分解成活性物质(自由基),这些物质引起系统中的单体和低聚物迅速发生聚合反应,形成交叉、稳定的聚合物。只要去掉光源就可以中止聚合反应。光固DVD胶通常采用可与紫外线和可见光都发生反应的光引发剂来增强其通用性。

胶的涂敷

自由基紫外线光固胶在涂敷和处理单层和双层格式的盘片时是通用的,可通过改变胶的成分,来适应DVD复制中所需的涂敷特性。

a)粘稠度:粘稠度是流体阻力的量度标准,由活动流体层之间的剪切应力和剪切速度之比来表示。可通过改变单体和低聚物的成分来设计粘稠度, 以适应特定应用的要求, 如旋转涂敷、丝网印刷或毛细管流动(capillary flow)。

b)表面张力(润湿性):DVD胶的粘结强度取决于其对基底表面的润湿性和亲和性,对于给定表面张力的胶,润湿性取决于基底的表面能和胶的粘稠度,表面污染物也反过来对润湿性造成不利影响。胶的表面能与材料(铝或聚碳酸脂)之间的关系是接触角度的直接函数,胶只有在其表面能等于或低于基底的表面能时,才能充分地浸润基底表面。自由基光固胶的表面能临界值通常为30~47mN/m。

c)无气泡:两个0.6mm盘片之间的胶中形成的气泡通常是在涂敷期间产生的。可对胶进行“除气”以避免气泡产生。在粘结DVD-5和DVD-10格式的盘片时,可以不必考虑气泡的形成,因为气泡不会影响DVD性能。而对双层DVD盘片来讲(DVD-9和DVD-17),激光必须能够穿过胶层而读取第二张盘片,因此这种格式的DVD要想正常运行,粘结层里就一定不能有气泡。旋转涂敷、毛细管流动和丝网印刷都可以确保DVD粘接不带气泡。

d)可回收:“可回收”这个词在旋转涂敷紫外线光固胶或各种自由基光固胶时才会用到,可回收性即是将盘片旋出的过量胶回收并循环回涂敷系统,从而减少浪费和降低成本。

胶的固化

要为DVD复制设计一个成功的光固化工艺,必须考虑三个主要因素,它们会影响DVD胶的选择和复制过程的整体效率。这些因素是:

光源(光谱输出和光照强度)

基底的光传输特性(比如0.6mm盘片)

所需固化特性(完全固化、周边固化和固化速度)

决定某种光源固化DVD胶速度和效率的两个最重要特性是光谱输出和强度。

光谱输出和光照强度

光谱输出是指在光源发射的波长范围内,每个波长的光强度。为了最有效地进行固化,必须使这个输出特性曲线与胶中光引发剂的吸收特性曲线相匹配。光谱输出决定一个光源是否适合用于DVD复制,以及该光源固化胶的效率。光源(灯)的设计和灯泡内部材料的改变(称为掺杂),可改变不同波长光的发射强度,形成不同的光谱输出特性曲线。显示了对DVD光固胶起重要作用的主要吸收区域。光照强度是指在整个电磁频谱范围内总的光照输出。它会影响DVD光固胶的固化率。

在DVD复制过程中,重要的是确定主要吸收区域,以便达到胶的最佳固化效果。

用于DVD粘结的两种最常用的紫外线光源是中压水银蒸汽灯(水银弧光灯)和无电极水银蒸汽灯。这些灯的设计综合考虑了固化效率、设计的通用性和适中的成本。可在典型的紫外线光引发剂吸收的波长区域内射出强光。

在固化过程中使用中压水银蒸汽灯,它能在紫外线光引发剂吸收的波长区域内发射出强光。

为达到最佳固化效果,必须将光源的光谱输出与光固化DVD胶内光引发剂的吸收特性相匹配,可根据胶的化学特性选择光源来达到这一点。不同的光引发剂有不同的吸收特性,光源在光引发剂所吸收的波长上射出的光强度越大,固化效率就越高。虽然通常几种光源对于同一产品有一定程度的固化效率,但某一种光源可以增强所需的特殊性能,如表面固化或固化深度。如果无法进行线上光谱测量,可以用制造商提供的光源光谱输出图。

盘片光传输特性

DVD粘结应用要求光线穿透盘片的基底,因此基底的光传输特性是非常重要的。虽然基底看似透明,但它实际上阻挡了紫外线固化所需的光线。DVD光固胶内含有吸收紫外线-V波段光线的光引发剂,利用这种粘结剂可在透明紫外线滤光聚碳酸脂基底、丝网印刷聚碳酸脂盘片和铝溅射镀膜聚碳酸脂盘片上取得最佳固化效果。在确定DVD光固胶之前,应测量DVD基底在生产环境下的光传输特性。利用带探头的辐射计,可以探测260nm、365nm和400nm的光线,然后决定是需要紫外线还是可见光进行固化。对于0.6mm盘片,将探头放于盘片下面, 将盘片暴露于光照下,测量每个带宽的光强度。

由于透明的基底实际上能阻挡紫外线固化所需的光线,因此考虑基底的光传输特性是必要的。

采用中压水银蒸汽灯和配有“V”灯泡的无电极水银灯时,Optical Grade聚碳酸脂、铝溅射镀膜聚碳酸脂和丝网印刷聚碳酸脂的滤光特性。

固化速度

DVD胶的固化速度取决于胶的成分及其光照特性(强度与光谱输出),减少DVD胶上光照的任何因素都会降低固化速度。如果为提高生产率而加快处理速度,那么会因为光照时间减少而造成不完全固化。另外, 在粘结的0.6mm盘片上产生过高的热量,会造成径向和切向倾斜,最终也会降低成品率。过量照射也会降低对DVD基底的粘结性。

一旦经测量确定了DVD粘结过程的固化条件后,应对所有的参数作严密监控,以确保稳定的高成品率。

环境标准

DVD的使用环境条件比CD和LD都苛刻,a)在70℃/50%RH下96小时后强度与环境条件的关系;b)在80℃/95%RH下96小时后强度与环境条件的关系。

激光盘和磁光盘主要用在稳定的环境中,如家庭或办公室’+’而DVD由于体积小和用户多,会用于更为广泛的环境条件下,如在汽车里。用于DVD复制的胶必须能保持DVD盘片的平整、与DVD基底的粘合,并且不能“攻击”或影响已粘结DVD的PI错误率,尤其是经过环境老化以后。显示了一种DVD光固胶在70℃/50%RH和80℃/95%RH下,经过96小时老化后的强度保持百分率。虽然对于已粘结的DVD,存储标准是70℃/50%RH’+’ 但 80℃/95%RH也逐渐成为业界选用的指标。胶一旦固化(变硬)后,便形成一种具有高粘着强度的半柔性材料,对各种DVD基底都有一定的粘合性和良好的环境抵抗特性,使其非常适用于DVD粘结工艺。

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