导电油墨

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导电油墨在RFID技术中的应用

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导电油墨在RFID技术中的应用

发布日期:2013-08-27 13:20 来源:http://www.szxinghua.net 点击:

  RFID(Radio Frequency Identification),即射频识别,俗称电子标签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。一个完整的RFID系统通常由存储标识物信息的电子标签、用于读写标签数据的读写器以及进行数据处理的计算机软件组成。RFID技术利用无线射频方式进行双向通信(交换数据)以达到自动识别目的,具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读写距离远、标签上数据可以加密、数据存储容量大、存储信息可更改、可识别高速运动物体、可同时识别多个标签,操作快捷方便。
  1. RFID标签的成本障碍
  从上面的应用模式上可以看到RFID标签带给我们更方便、更高效的消费生活。然而,要想实现每一个商品都贴上RFID标签,还有一段很长的路要走,这里的瓶颈之一就是RFID标签的成本相对较高。就目前而言,每枚标签的成本已跌到l美元以下,达到20~70美分。这对于价格高的产品是无所谓的,但是对于很多诸如牙刷、铅笔这样价格低廉的商品来说将被视为一个成本障碍。因此,要全面推广RFID标签就应在保证标签性能的前提下降低标签的制造成本。2. 导电油墨的推动力
  直接印刷天线的技术中,导电油墨是一个重要的推动力。没有导电油墨的发展,就没有印刷技术在RFID标签制造中的应用。导电油墨由一些易传导性的粒子、树脂或更为特殊的原材料组成,如传导聚合体。导电油墨经印刷到基材上干燥后,由于导电粒子间的距离变小,自由电子沿外加电场方向移动形成电流,具有良好的导电性能,从而使油墨担当天线的作用。油墨质量对于提高导电性能,降低油墨消耗是有着重要的意义。一个好的导电油墨配方,要求具有良好的印刷适性,印刷后具有附着力强、电阻率低、固化温度低、导电性能稳定等特性。
  二、电子油墨的技术优势
  1. 起因 网络的出现曾一度给传统的书报带来了不小的冲击,在互联网上,我们可以看新闻,可以读小说,也可以浏览到各种各样的信息,并且可以根据个人喜好有选择的看,其方便程度不言而喻。一些人曾担心我们传统的纸制的书报将会被网络所替代,但事实证明,人们的阅读习惯还是倾向于传统的阅读方式,所以纸张和这些图文的呈现工具——油墨,仍然是不可摒弃的。但现在,人们对于图书的要求也是要越来越精美,这就在一定程度上增加了书籍的重量,于是书籍也不再单单是休闲的工具,而在一定程度上变成了一种负担。怎样才能使传统的书报变得轻便,易于携带且信息量只增不减呢?我们需要对纸张进行改造,而电子油墨正是这一新型材料上呈现图文的工具。
  2. 结构 电子油墨由美国E-ink公司出品,具有传统纸质油墨的外观和电子显示的能力。结构如图一,它本身是一种液体,由成百万的直径大小约有100μm的微粒胶囊构成(类似于头发的粗细),而胶囊则由在有色染料上悬浮着的白色微粒组成,这些白色微粒是关键物质,是由氧化钛研磨而成的小颗粒。这个微粒胶囊夹在两个极性相反的电场中间。当氧化钛本身是负电荷而加在上面的电场是正电的时候,它将移向带有正电的表面。——于是它就可以显示白色像素了;如果极性相反,则带负电的氧化钛颗粒就受到排斥远离顶层,染色的油墨就显现出来,这些发出不同颜色的胶囊进行适当的排列组合,就可以印出各种各样的文字和图案来,通过控制氧化钛颗粒在胶囊中的位置可以获得灰度图像。只要这张电子纸不损坏,就可以重复使用无数次。
  3. 优势 与传统油墨相比,电子油墨的一些优势十分突出:
  ①适印性强,适用几乎所有的材料。不管它具有多么明显的个性,电子油墨始终是一种油墨,它要具备基本的油墨适性——适印性。它可以印在纺织品、纸张、塑料和别的许多材料。与液晶显示器不同,电子油墨可以在塑料表面显示,这使其超薄,富有弹性而不易碎。
  ②干燥迅速。对于传统油墨来说,油墨在到达承印物之后,会有一个干燥的过程,对于不同的油墨来说,干燥的性能也不同,所需时间长短也不固定,对于不同的印刷工艺,要适当的进行进一步的干燥处理,但电子油墨不需要这样,电子油墨一旦转移到承印物上之后,会自动固化,因此可以说是实时干燥。
  除了上述优势外,它还具有一些自己特有的特点:
  ③耐旋光性好,不易褪色。与传统油墨不同,电子油墨中的色素颗粒是封装在塑胶树脂中的,能保护色素的化学成分不被氧化或潮湿空气的影响,在紫外线照射下也不会发生变化。
  边缘锐化度高,图像清晰。利用精度较高的设备对电子油墨形成的图像及静电复印干粉形成的图像相比,前者具有更清晰的锐化度,在印刷连续调图像时,这种优势更为突出。
  ④色域广。类似于传统油墨的显色能力,颜色数多。其专色系统的电子油墨将色域拓展到四色基本色所不能达到的色域。根据国际色彩标准进行印刷,通过电子调整色彩的浓度,从而适合不同的印刷需要。彩色的电子油墨显示工具可以显示上千种颜色。
  三、电子油墨的应用
  目前,由于电子油墨已经逐渐为人们所熟识,其应用范围也日渐增大。例如,它可用于卷筒纸印刷,用作无色承印材料的不透明白色涂层,也可用于光泽广告纸和别的大版式标签,其固有特点让其可灵活地显示,就像在纸张上的显示一样,如图二所示。电子油墨还可以印刷在曲面上,印品的表面还可以弯曲;并且仅仅需要改变内容时才消耗功率。在和PANTONE兼容的Indigo专色系统也有电子油墨的应用。在Indigo的彩色数码柯式印刷机中,有一个特有的功能组合,印刷机全部采用电子油墨(即Indigo的独特液体油墨)。电子油墨能达到极小的颗粒(1~2μm),这样小的微粒使印刷能达更高分辨率和光滑度,锐化的图
  到目前为止,对于电子油墨的最新的应用当属世界第一块电子纸手表,如图四。由E-ink公司与日本爱普生公司等多家机构联合推出。这款手表具有易读、超薄及可弯曲等优点。由于其显示时不需要背景灯,其固有的稳定性记忆能力使呈像时也不需要能量来维持,因此还具有低耗能的特点。这款手表预计在2006年将推向市场。

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