RFID(Radio Frequency Identification)，即射頻識別，俗稱電子標簽。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。一個完整的RFID系統(tǒng)通常由存儲標識物信息的電子標簽、用于讀寫標簽數(shù)據(jù)的讀寫器以及進行數(shù)據(jù)處理的計算機軟件組成。RFID技術(shù)利用無線射頻方式進行雙向通信（交換數(shù)據(jù)）以達到自動識別目的，具有防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀寫距離遠、標簽上數(shù)據(jù)可以加密、數(shù)據(jù)存儲容量大、存儲信息可更改、可識別高速運動物體、可同時識別多個標簽，操作快捷方便。

　　現(xiàn)時應用于生產(chǎn)過程管理、身份證和票證管理、動物標識、特種設備與危險品管理、公共交通等多個領域。

　　物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of things）：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃瞄器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。簡單來說，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，它有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊。互聯(lián)網(wǎng)是把一切事物裝入計算機中，而物聯(lián)網(wǎng)是把計算機裝入一切事物中。

　　RFID標籤(Radio Frequency Identification)即無線射頻識別標籤，屬於智能卡的一種。RFID是一種利用無線射頻進行非接觸雙向通信的識別方式，它在二戰(zhàn)時期出現(xiàn)，70年代開始使用，90年代開始大規(guī)模使用。技術(shù)已廣泛應用於我們生活的各個領域，如最簡單的門禁卡、公交車乘車卡、校園卡等。RFID技術(shù)在零售業(yè)的應用中，廣泛認同的一個模式——「未來商店」模式。

　　在未來的商店裡，所有的商品都貼有RFID標籤?？蛻粼谏痰暄e接觸到RFID技術(shù)有兩處：所謂的智能貨架與智能收銀臺。智能貨架，就是在貨架上裝有RFID標籤掃描器，它能自動提示貨品離架和擺放位置錯誤，解決及時補貨和正確上貨的難題；商店裡不再存在傳統(tǒng)的收銀臺，而被一個智能收銀臺取代。智能收銀臺可以通過一個安裝RFID標籤掃描器的出口處的屏風來實現(xiàn)。顧客的手推車經(jīng)過該屏風時，車裡面的所有購品瞬間被掃描，同時智能收銀臺自動從顧客的信用卡上轉(zhuǎn)走所有貨物的總費用。這樣使客戶輕鬆結(jié)賬，不再需要長時間地在傳統(tǒng)收銀臺前排隊等待。

　　1. RFID標籤的成本障礙

　　從上面的應用模式上可以看到RFID標籤帶給我們更方便、更高效的消費生活。然而，要想實現(xiàn)每一個商品都貼上RFID標籤，還有一段很長的路要走，這裡的瓶頸之一就是RFID標籤的成本相對較高。就目前而言，每枚標籤的成本已跌到l美元以下，達到20～70美分。這對於價格高的產(chǎn)品是無所謂的，但是對於很多諸如牙刷、鉛筆這樣價格低廉的商品來說將被視為一個成本障礙。因此，要全面推廣RFID標籤就應在保證標籤性能的前提下降低標籤的製造成本。

　　2. 印刷技術(shù)在標籤成本上的優(yōu)勢

　　RFlD標籤主要可分為三大類：無源RFID標籤、半有源RFID標籤和有源RFID標籤。對於零售包裝上的RFID標籤一般都是無源的RFID，它是一種被動的RFID標籤，因為它需要接受閱讀器發(fā)出電磁信號，感應出電流，然後發(fā)出電磁信號給閱讀器，實現(xiàn)標籤與閱讀器間的信息傳送。這種標籤的結(jié)構(gòu)一般為：基材、芯片和內(nèi)置天線(線圈)。目前線圈的製造方法有：銅絲繞製法、化學腐蝕法、電鍍法和直接印刷法。這四種方法中值得重點發(fā)展的是直接印刷法，因為該方法具有天線的高速印刷、耗材成本低的優(yōu)點，這樣可以明顯降低RFID標籤的成本。

　　3. 導電油墨的推動力

　　直接印刷天線的技術(shù)中，導電油墨是一個重要的推動力。沒有導電油墨的發(fā)展，就沒有印刷技術(shù)在RFID標籤製造中的應用。導電油墨由一些易傳導性的粒子、樹脂或更為特殊的原材料組成，如傳導聚合體。導電油墨經(jīng)印刷到基材上乾燥後，由於導電粒子間的距離變小，自由電子沿外加電場方向移動形成電流，具有良好的導電性能，從而使油墨擔當天線的作用。油墨質(zhì)量對於提高導電性能，降低油墨消耗是有著重要的意義。一個好的導電油墨配方，要求具有良好的印刷適性，印刷後具有附著力強、電阻率低、固化溫度低、導電性能穩(wěn)定等特性。

　　4. 直接印刷天線技術(shù)的研究

　　目前，直接印刷天線的方法還處於研究階段。在進行RFID標籤的天線印刷時，由於不同工作頻率的 RFID標籤的天線線圈將對應不同的圈數(shù)、線圈厚度和每一圈之間的距離(如：HF波段使用13.56 MHz的芯片，通常它要求線圈圈數(shù)為6，厚度約為20μm。UHF波段使用868 MHz和950 MHz的芯片，線圈截面厚度約為4μm。)，故所印刷的墨層厚度、每一道線的寬度和乾燥後的圖形輪廓都有嚴格的允差範圍(如：兩次重疊套印的誤差必須在0.1mm之內(nèi))。

　　在研究使用絲印方式進行直接印刷天線時，得到以下有益的經(jīng)驗：網(wǎng)孔選用六角形的孔形，這樣有利於導電油墨的徹底轉(zhuǎn)移；導電油墨選用溶劑型的油墨更佳；創(chuàng)造優(yōu)良的油墨乾燥條件（如：減小烘箱內(nèi)的風速，加熱溫度在140℃，加熱時間在30秒到120秒之間），有利於印刷線圈圖形輪廓的精確成形。目前瑞士的一家輪轉(zhuǎn)網(wǎng)版印刷設備公司已經(jīng)為智能標籤印刷製造了一條專用的生產(chǎn)線。

　　德國斯圖加特媒介大學在研究凹印方式進行直接印刷RFID標籤的試驗中，得到以下有益的結(jié)論：最好的製版方式是使用金剛石的電子雕刻方法，分辨率選在5080dpi。這時幾乎沒有鋸齒邊，並且能精確地傳送需要的單元；前端製版所需的圖像文件格式使用位圖格式，這樣圖形信息不易損失；對於網(wǎng)點的結(jié)構(gòu)，需要選用一種特殊的有別於傳統(tǒng)網(wǎng)穴的開放型網(wǎng)穴，如圖二。如果使用傳統(tǒng)的網(wǎng)穴，那麼網(wǎng)穴間的網(wǎng)牆將會把導電油墨分割開，不能形成連貫的通路；開放型的網(wǎng)穴既保留網(wǎng)牆又能輕鬆地解決網(wǎng)牆分割油墨問題。

　　印刷技術(shù)參與到RFID標籤製造中去，這將是一個非常有益的嘗試。隨著印刷工藝參數(shù)研究的不斷深入，導電油墨配方的不斷改良，必將使印刷技術(shù)在RFID標籤製造中扮演重要的角色。

　　一、油墨的發(fā)展回顧

　　印刷行業(yè)中，油墨的地位是不言而喻的。文字與圖像的呈現(xiàn)完全依靠油墨與承印材料的作用。五顏六色的包裝，醒目的戶外廣告，色彩斑斕的圖書，這些都離不開油墨的功勞。各種不同的印刷工藝對油墨性質(zhì)的要求也有所不同，這就使油墨的種類不斷細化。同時，隨著印刷行業(yè)的發(fā)展，油墨已經(jīng)不僅僅用於呈現(xiàn)圖文了，它還具有防偽、裝飾等作用。各種各樣具有特殊工藝的油墨不斷湧現(xiàn)，使油墨家族變得越來越龐大，其成員也各具特色。近些年來，有一種被稱為電子油墨的種類悄悄出現(xiàn)在油墨行業(yè)，並且以其獨特的個性引起人們的廣泛關(guān)注，對人類的獲取視覺信息的方式將帶來一定的影響。

　　二、電子油墨的技術(shù)優(yōu)勢

　　1. 起因 網(wǎng)絡的出現(xiàn)曾一度給傳統(tǒng)的書報帶來了不小的衝擊，在互聯(lián)網(wǎng)上，我們可以看新聞，可以讀小說，也可以瀏覽到各種各樣的信息，並且可以根據(jù)個人喜好有選擇的看，其方便程度不言而喻。一些人曾擔心我們傳統(tǒng)的紙制的書報將會被網(wǎng)絡所替代，但事實證明，人們的閱讀習慣還是傾向於傳統(tǒng)的閱讀方式，所以紙張和這些圖文的呈現(xiàn)工具——油墨，仍然是不可摒棄的。但現(xiàn)在，人們對於圖書的要求也是要越來越精美，這就在一定程度上增加了書籍的重量，於是書籍也不再單單是休閒的工具，而在一定程度上變成了一種負擔。怎樣才能使傳統(tǒng)的書報變得輕便，易於攜帶且信息量只增不減呢？我們需要對紙張進行改造，而電子油墨正是這一新型材料上呈現(xiàn)圖文的工具。

　　2. 結(jié)構(gòu) 電子油墨由美國E-ink公司出品，具有傳統(tǒng)紙質(zhì)油墨的外觀和電子顯示的能力。結(jié)構(gòu)如圖一，它本身是一種液體，由成百萬的直徑大小約有100μm的微粒膠囊構(gòu)成（類似於頭髮的粗細），而膠囊則由在有色染料上懸浮著的白色微粒組成，這些白色微粒是關(guān)鍵物質(zhì)，是由氧化鈦研磨而成的小顆粒。這個微粒膠囊夾在兩個極性相反的電場中間。當氧化鈦本身是負電荷而加在上面的電場是正電的時候，它將移向帶有正電的表面。——於是它就可以顯示白色像素了；如果極性相反，則帶負電的氧化鈦顆粒就受到排斥遠離頂層，染色的油墨就顯現(xiàn)出來，這些發(fā)出不同顏色的膠囊進行適當?shù)呐帕薪M合，就可以印出各種各樣的文字和圖案來，通過控制氧化鈦顆粒在膠囊中的位置可以獲得灰度圖像。只要這張電子紙不損壞，就可以重複使用無數(shù)次。

　　3. 優(yōu)勢 與傳統(tǒng)油墨相比，電子油墨的一些優(yōu)勢十分突出：

　?、龠m印性強，適用幾乎所有的材料。不管它具有多麼明顯的個性，電子油墨始終是一種油墨，它要具備基本的油墨適性——適印性。它可以印在紡織品、紙張、塑料和別的許多材料。與液晶顯示器不同，電子油墨可以在塑料表面顯示，這使其超薄，富有彈性而不易碎。

　?、谶吘変J化度高，圖像清晰。利用精度較高的設備對電子油墨形成的圖像及靜電複印干粉形成的圖像相比，前者具有更清晰的銳化度，在印刷連續(xù)調(diào)圖像時，這種優(yōu)勢更為突出。

　　③耐光性好，不易褪色。與傳統(tǒng)油墨不同，電子油墨中的色素顆粒是封裝在塑膠樹脂中的，能保護色素的化學成分不被氧化或潮濕空氣的影響，在紫外線照射下也不會發(fā)生變化。

　?、芮镅杆?。對於傳統(tǒng)油墨來說，油墨在到達承印物之後，會有一個乾燥的過程，對於不同的油墨來說，乾燥的性能也不同，所需時間長短也不固定，對於不同的印刷工藝，要適當?shù)倪M行進一步的乾燥處理，但電子油墨不需要這樣，電子油墨一旦轉(zhuǎn)移到承印物上之後，會自動固化，因此可以說是即時乾燥。
除了上述優(yōu)勢外，它還具有一些自己特有的特點：

　?、倭炼雀摺ｋ娮佑湍娘@示亮度是LCD液晶顯示器的6倍且其顯示媒體材料厚度上也要比LCD液晶顯示器要薄大約30%左右。從任何一種角度閱讀都不會產(chǎn)生亮度的改變，具有180度視角。對於光線的強弱也沒有十分嚴格的要求，不同強弱的光線其閱讀效果不會發(fā)生變化。

　?、陔娮佑湍哪芎牡?效果持久，圖像質(zhì)量穩(wěn)定。油墨中的塗料顆粒一旦達到一種狀態(tài)之後，圖文被形成，切斷電源後，電子油墨構(gòu)成的圖文仍然可以保留在屏幕上，於是在頁面形成後，可以斷開電源閱讀，並且不需要額外的能源支持。只有在內(nèi)容改變時才消耗能量，改變一個3inch的字符約需12mj。

　?、圻@種電子油墨因其成本低廉，可以大面積使用，並且可以常刷常新。目前電子油墨的符號顯示設計，所採用的刷新頻率低於1秒，可能達到的刷新的速度超過每秒60次。

　?、苌驈V。類似於傳統(tǒng)油墨的顯色能力，顏色數(shù)多。其專色系統(tǒng)的電子油墨將色域拓展到四色基本色所不能達到的色域。根據(jù)國際色彩標準進行印刷，通過電子調(diào)整色彩的濃度，從而適合不同的印刷需要。彩色的電子油墨顯示工具可以顯示上千種顏色。

　　三、電子油墨的應用

　　目前，由於電子油墨已經(jīng)逐漸為人們所熟識，其應用範圍也日漸增大。例如，它可用於捲筒紙印刷，用作無色承印材料的不透明白色塗層，也可用於光澤廣告紙和別的大版式標籤，其固有特點讓其可靈活地顯示，就像在紙張上的顯示一樣，如圖二所示。電子油墨還可以印刷在曲面上，印品的表面還可以彎曲；並且僅僅需要改變內(nèi)容時才消耗功率。在和PANTONE兼容的Indigo專色系統(tǒng)也有電子油墨的應用。在Indigo的彩色數(shù)碼柯式印刷機中，有一個特有的功能組合，印刷機全部採用電子油墨（即Indigo的獨特液體油墨）。電子油墨能達到極小的顆粒（1～2μm），這樣小的微粒使印刷能達更高分辨率和光滑度，銳化的圖像邊緣，形成極薄的圖像層。

　　索尼公司與美國的麻省的EInk公司，荷蘭飛利浦和日本的Toppan印刷技術(shù)公司聯(lián)合研製，推出的Ebook閱讀器Librie，也採用了E-Ink電子油墨技術(shù)。其閱讀器的分辨率有800x600dpi，黑白字體的清晰度足以勝過任何LCD液晶顯示屏。

　　近日在日本Aichi舉行的EXPO2005展會中，Toppan Printing 展示了其趨於成熟的E-ink電子油墨技術(shù)—— 一塊牆壁大小的E-ink顯示屏，如圖三。這塊顯示屏是由272塊獨立的電子墨水面板組成。Toppan Printing的E-ink電子油墨技術(shù)類似於Sony LIBRIe電子閱讀器，後者以其細膩平和的顯示效果曾經(jīng)讓不少人折服。

　　到目前為止，對於電子油墨的最新的應用當屬世界第一塊電子紙手錶，如圖四。由E-ink公司與日本愛普生公司等多家機構(gòu)聯(lián)合推出。這款手錶具有易讀、超薄及可彎曲等優(yōu)點。由於其顯示時不需要背景燈，其固有的穩(wěn)定性記憶能力使呈像時也不需要能量來維持，因此還具有低耗能的特點。這款手錶預計在2006年將推向市場。

　　四、市場展望

　　1. 市場潛力。 電子油墨的應用前景充滿希望，吸引了不少商家，美國Hearst公司為此已投資數(shù)百萬美元，用來研究開發(fā)重複使用的報紙，摩托羅拉公司也希望把它作為無線技術(shù)業(yè)務的一項外延產(chǎn)品，以色列的Indigo公司推出世界上第一臺數(shù)字式彩色膠印機E-print 1000時也曾用過稱這為電子油墨的新型專用液色劑。而其創(chuàng)始公司E-Ink公司也在不斷與IBM公司及Lucent Tech-nologies等公司合作，致力於生產(chǎn)電子油墨的顯示器。

　　2. 前景展望。 目前，國內(nèi)的廠家還無法生產(chǎn)電子油墨，在數(shù)字印刷領域，這無疑是我們的一項空白，要想使我們的印刷質(zhì)量能盡快達到國際水平，新技術(shù)的研製和開發(fā)、新產(chǎn)品的生產(chǎn)和推廣都是我們應該著重努力的方向。由於其價格、使用設備及其它一些客觀條件的限制，短時間內(nèi)電子油墨在國內(nèi)的使用不會像傳統(tǒng)油墨那樣普及，但這並不能抹煞它的優(yōu)勢。對於絕大多數(shù)印刷廠來講，這還是一塊未知領域，其極大市場潛力不容忽視。我們追求的是高品質(zhì)的印品，而電子油墨具有體現(xiàn)印品高質(zhì)量的能力，相信在不久的將來，電子油墨的應用一定會更加廣泛，國內(nèi)的印刷廠家也應該抓緊商機，在未來的競爭當中佔有先機。