導(dǎo)電油墨在智能標(biāo)簽上的應(yīng)用

在歐洲一個(gè)關(guān)于智能標(biāo)簽的印刷會(huì)議上，F(xiàn)lintInk油墨的制造商DanLawrence曾說到，“隨著技術(shù)的發(fā)展，油墨將有可能取代一些電子設(shè)備中比例日益增長的電子元件。對(duì)于集成電路來說，也許就像我們所知道的那樣，將有可能完全被油墨取代。”

它們沒有視覺上的功用，一直以來被排除在印刷領(lǐng)域之外。然而，傳統(tǒng)的印刷技術(shù)和數(shù)字印刷技術(shù)現(xiàn)在正被應(yīng)用到智能標(biāo)簽的生產(chǎn)上。盡管目前這種生產(chǎn)還是小規(guī)模的，且數(shù)量極少，但是我們相信在不久的將來，油墨在電子數(shù)據(jù)產(chǎn)品的大規(guī)模制造上將具有不可估量的應(yīng)用前景，這種應(yīng)用也將部分地改變印刷方式和油墨的種類。

印刷上已經(jīng)有這種技術(shù)能力來進(jìn)行大規(guī)模電子材料的制造，這對(duì)進(jìn)入一個(gè)精密而廉價(jià)的電子元件的新紀(jì)元來說，是可以滿足市場(chǎng)的大量需求的。印刷工業(yè)從目前的印刷大量的圖像產(chǎn)品上升到電子制造業(yè)還有一個(gè)很長的路要走。

一個(gè)普通的印刷機(jī)或打印機(jī)不可能突然變成制作電子材料的設(shè)備。但也并不是不能想象，在一個(gè)相當(dāng)干凈的作業(yè)室里，海德堡和其它的數(shù)字印刷設(shè)備制造商制造的印刷機(jī)將能生產(chǎn)電子產(chǎn)品。

印刷電子品的新業(yè)務(wù)不僅是印刷業(yè)的革命，也是電子工業(yè)的革命。屆時(shí)，電子品的生產(chǎn)將是一系列分散到全球的印刷工作，就像目前的印刷業(yè)一樣，而不是像微芯片和集成電路那樣只有幾個(gè)大廠家能生產(chǎn)。

智能標(biāo)簽在全世界的市場(chǎng)，將主要存在于電子物品的監(jiān)督(EAS)和無線電波識(shí)別(RFID)系統(tǒng)上。EAS主要應(yīng)用在零售業(yè)的反偷盜裝置上，而RFID主要被用來通過供應(yīng)鏈描繪和跟蹤散裝貨物。

導(dǎo)電油墨印刷的智能標(biāo)簽的另一個(gè)主要市場(chǎng)是在診斷性的應(yīng)用上。例如在一些顯示溫度、壓力、光和濕度變化的裝置上和檢測(cè)病毒、細(xì)菌和氣體存在性的裝置上。人們已經(jīng)研制出一些光致變色或溫致變色油墨，用這些油墨在經(jīng)過光處理、消毒或固化處理時(shí)顏色會(huì)改變。在醫(yī)院里，這類油墨印刷的標(biāo)簽可用來檢驗(yàn)醫(yī)用器具和設(shè)備的消毒處理干凈情況。

在福特汽車公司，由于聚亞氨酯懸浮物質(zhì)(一種涂料)在生產(chǎn)線上經(jīng)過一個(gè)熱固化處理時(shí)，工作人員很難正確判斷固化處理是否恰到好處，因此會(huì)有許多車輛質(zhì)量不過關(guān)，導(dǎo)致車輛召回，損失很大。他們采納了一家特種油墨公司的建議。在固化處理前，一個(gè)自粘性的循環(huán)‘點(diǎn)”已經(jīng)加到每個(gè)部分，這些點(diǎn)開始是淡紅色，經(jīng)過正確時(shí)間的熱固化后變成黑色。在有效地清除加工時(shí)未固化部分方面，福特汽車公司在實(shí)踐中已經(jīng)證明了這個(gè)方法的可靠性。

還有一些導(dǎo)電油墨印刷的智能標(biāo)簽可幫助人們判斷太陽光線對(duì)人的皮膚是否適宜，防止曝曬。主要是一些貼紙，貼在皮膚上，可測(cè)試出太陽強(qiáng)度對(duì)某一類型皮膚的安全底線，超過這一強(qiáng)度貼紙將會(huì)變色。

智能油墨的應(yīng)用前景是非?？捎^的，然而目前智能油墨的應(yīng)用還存在著許多技術(shù)障礙。有些障礙不是油墨本身的問題，而是印刷的問題。油墨智能性越強(qiáng)，用它們印刷就越困難。例如，用在低溫環(huán)境下使用的熱敏感油墨印刷非常困難，因?yàn)楸仨氃谑覝氐沫h(huán)境下印刷。

另一個(gè)問題就是成本問題。在過去的十年中，一個(gè)RFID標(biāo)簽的平均售價(jià)已由100美元降到1美元，并且有望降到更低的水平，屆時(shí)它將比電子薄片更有競(jìng)爭(zhēng)力。

由于描繪和跟蹤系統(tǒng)在從大批散裝貨到單個(gè)產(chǎn)品上的廣泛應(yīng)用，RFID、智能油墨或薄片的銷售量將會(huì)迅速上升。美國的零售商已實(shí)驗(yàn)過，用RFID系統(tǒng)而不是條形碼識(shí)別系統(tǒng)更能提高庫存查帳的效率和加快顧客通過結(jié)賬臺(tái)的速度。相信屆時(shí)，各大商家會(huì)更愿意使用RFID系統(tǒng)。

目前最重要的問題就是使RFID標(biāo)簽的成本適當(dāng)?shù)亟迪聛?，國外有些公司正在?shí)驗(yàn)將每個(gè)RFID標(biāo)簽的成本限制在1美元內(nèi)，但他們更希望降低到3美分。

產(chǎn)品標(biāo)簽化已成為商品進(jìn)入國際市場(chǎng)的必要選擇。如果在每個(gè)產(chǎn)品上內(nèi)嵌一個(gè)有集成電路和天線的96bit智能標(biāo)簽，這樣通過無線電波讀卡機(jī)掃描，數(shù)據(jù)就可以被傳送到Internet網(wǎng)上。直接節(jié)省上億美元。同時(shí)，帶給顧客的好處也是相當(dāng)多的。

國外一些致力于智能技術(shù)的研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為，通過對(duì)集成電路、天線和制造工藝的改進(jìn)，RFID和其它電子標(biāo)簽的成本很快就會(huì)降到商家可以普遍接受的價(jià)格。

成本降價(jià)最大的將是在集成電路的制造上。集成電路、天線和其它元件的裝配費(fèi)用以及把它們應(yīng)用到產(chǎn)品包裝上的費(fèi)用都將會(huì)適當(dāng)?shù)亟迪聛?。從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來看，印刷將會(huì)在削減成本方面起重要作用，特別是在整個(gè)制造的最后階段。RFID天線已經(jīng)通過傳統(tǒng)的印刷方法嵌在標(biāo)簽上了，RFID和其他電子設(shè)備所要求的包含更多成分的油墨不久也將被研制出來。新的油墨將不是由色料、連結(jié)料、溶劑和添加劑組成，而是由管狀的、球形的和其他形狀的納米級(jí)粒子，有導(dǎo)電性和發(fā)光性的聚合物以及用來充當(dāng)溶劑和添加劑的分子組成。并且，這種新型油墨能采用現(xiàn)有的印刷工藝印刷，對(duì)于一定的應(yīng)用，每種工藝都有它的優(yōu)勢(shì)。也許對(duì)于整個(gè)制造在不同的階段會(huì)用到不同的工藝。

不可避免的，還有許多的技術(shù)障礙需要我們?nèi)ソ鉀Q。這些包括需要加強(qiáng)半導(dǎo)體聚合體的性能，以及在印刷分辨力、套準(zhǔn)精度、必要的隔離層和一個(gè)干凈的印刷環(huán)境上得到實(shí)質(zhì)性的改善和提高。一旦消除了這些障礙，傳統(tǒng)的印刷將有望成為全球電子部件的制造手段。