时间:2023-10-29 09:55:01
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇丝网印刷方法,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
[关键词]丝网印刷、制版、应用前景
中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0106-01
丝网印刷有着批量大、价格便宜、色彩鲜艳、保存期长、交货快等优势,被越来越多的行业认可,应用广泛。在家用电器的电路板,纺织品上的花纹,T恤、文化衫、鞋上的图案,电冰箱、电视机、洗衣机面板上的文字,陶瓷、玻璃、墙地砖上的装饰;各种商业广告像电器、包装、户外、固定、流动等广告平台;在包装装潢业中网印高档包装盒、包装瓶、烟包、酒包方面,特别是超大型外包装和产品外形装饰――丝网印刷应用异常广泛,与我们的生活紧密相连,其技术主要被众多印刷厂控制,而小型的个性化的丝网印刷技术传授在国内则寥寥无几,市场异常广阔!
中国从20世纪80年代起,加速了对丝网印刷材料、设备、工艺的研制和开发,使丝网印刷在同柔性版印刷、胶版印刷、凹版印刷的竞争中发挥了优势。每年以7%的速度递增。大约有70%多的宽幅面彩色丝网印刷采用专色印刷,接近30%采用四色套印,而且四色套印比例仍在稳步增加。行业调查结果表明,70%的企业年产值在几百万元左右。但中国丝网印刷产值占全部印刷产值还不到2%,尚有很大潜力可挖,发展前景广阔。
调查显示,全国丝网印刷的油墨年用量为2万多吨,其中约55%为进口产品;丝网年用量约1000万平方米,其中约62%为进口丝网,感光胶年用量约为4300吨,其中近60%为进口产品。越是较大型的网印工厂用进口产品的比例就越大。
什么是丝网印刷
丝网印刷属于孔版印刷,它与平印、凸印、凹印一起被称为四大印刷方法。孔版印刷包括誊写版、镂孔花版、喷花和丝网印刷等。孔版印刷的原理是:印版(纸膜版或其它版的版基上制作出可通过油墨的孔眼)在印刷时,通过一定的压力使油墨通过孔版的孔眼转移到承印物(纸张、陶瓷等)上,形成图象或文字(如图1)。丝网印刷设备简单、操作方便,印刷、制版简易且成本低廉,适应性强。丝网印刷应用范围广常见的印刷品有:彩色油画、招贴画、名片、装帧封面、商品标牌以及印染纺织品等。
丝网印刷原理
丝网印刷由五大要素构成,即丝网印版、刮印刮板、油墨、印刷台以及承印物。丝网印刷基本原理是:利用丝网印版图文部分网孔透油墨,非图文部分网孔不透墨的基本原理进行印刷。印刷时在丝网印版一端上倒入油墨,用刮印刮板在丝网印版上的油墨部位施加一定压力,同时朝丝网印版另一端移动。油墨在移动中被刮板从图文部分的网孔中挤压到承印物上。由于油墨的粘性作用而使印迹固着在一定范围之内,印刷过程中刮板始终与丝网印版和承印物呈线接触,接触线随刮板移动而移动,由于丝网印版与承印物之间保持一定的间隙,使得印刷时的丝网印版通过自身的张力而产生对刮板的反作用力,这个反作用力称为回弹力。由于回弹力的作用,使丝网印版与承印物只呈移动式线接触,而丝网印版其它部分与承印物为脱离状态。使油墨与丝网发生断裂运动,保证了印刷尺寸精度和避免蹭脏承印物。当刮板刮过整个版面后抬起,同时丝网印版也抬起,并将油墨轻刮回初始位置,如图2。
制版工艺及特点
丝网印刷的制版方法可以分为两种,即直接制版法和间接制版法。对两种制版工艺分别作如下讨论。
直接制版法
直接制版法是在制版时首先将涂有感光材料腕片基感光膜面朝上平放在工作台面上,将绷好腕网框平放在片基上,然后在网框内放入感光浆并用软质刮板加压涂布,经干燥充分后揭去塑料片基,附着了感光膜腕丝网即可用于晒版,经显影、干燥后就制出丝印网版。
流程:已绷网――脱脂――烘干――剥离片基――曝光――显影――烘干――修版――封网
间接制版法
间接制版法是将间接菲林首先进行曝光,用1.2%的H2O2硬化后用温水显影,干燥后制成可剥离图形底片,制版时将图形底片胶膜面与绷好的丝网贴紧,通过挤压使胶膜与湿润丝网贴实,揭下片基,用风吹干就制成丝印网版。
通过两种制版工艺的介绍可以发现,直接制版是使用感光胶直接涂布在网版上进行曝光显像制做出来的,间接制版是使用菲林膜贴在网版上进行曝光显像制作出来的。
流程:绷网――脱脂――烘干――间接菲林――曝光――硬化――显影――贴合――吹干――修版――封网
通过上述对丝网印刷原理的分析,可以看出丝网印刷的实用性非常广,小到纺织品上的花纹上,大到各种家用电器、大型广告及高端奢侈品的印刷等。由此可总结丝网印刷的特点:
(1) 不受承印物大小和形状的限制
(2) 版面柔软印压小
(3) 适用于各种类型的油墨
(4) 印刷方式灵活多样
(5)制版方便、价格便宜、技术易于掌握
(6)墨层厚实,覆盖力强
应用与前景
1、电吹风吹热:用电吹风,对准去掉的胶印位置开始吹热风,印会很快变得软软的黏黏的,直接就能够刮下来。
2、用美工小刀,油胶印的衣服用电吹风吹一吹,用小刀轻轻的刮胶印,如果担心刮破衣服,用小锉刀直接锉。
3、胶带:用胶带粘在上面,用手指使劲压一压然后快速撕掉,胶印也会被去掉。
4、电熨斗:用电熨斗不停熨烫这些胶印。
衣服上的胶印是丝网印刷。丝网印刷是将丝织物、合成纤维织物或金属丝网绷在网框上,采用手工刻漆膜或光化学制版的方法制作丝网印版。现代丝网印刷技术,则是利用感光材料通过照相制版的方法制作丝网印版(使丝网印版上图文部分的丝网孔为通孔,而非图文部分的丝网孔被堵住)。印刷时通过刮板的挤压,使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上,形成与原稿一样的图文。丝网印刷设备简单、操作方便,印刷、制版简易且成本低廉,适应性强。丝网印刷应用范围广常见的印刷品有:彩色油画、招贴画、名片、装帧封面、商品标牌以及印染纺织品等。
(来源:文章屋网 )
关 键 词:深化 印刷设计 融合
20世纪80年代,丝网版画纳入我国高等艺术院校版画系教学体系,并很快在全国普及,成为版画艺术基本制作方法之一。
市场经济对艺术的影响是一场静悄悄的革命,被视为纯粹神话的审美和艺术,处于受胁迫的境地。繁荣于上世纪90年代以前的版画艺术如今也有些尴尬,版画艺术家面对市场也深感困惑,束手无策。高校版画教育面对市场也不得不实施转型,调整专业方向,立足版画艺术的同时向实用型发展。“现行版画教学,应该从社会、文化针对性出发,关注社会需求、关注版画艺术现状,不断调整和丰富教学内容,改进学方法。”①面对当前版画艺术现状以及社会对艺术人才的需求,来探讨高等艺术院校丝网版画教学取向,这是具有现实意义的。
一、丝网版画艺术教学的深化
丝网版画是绘画的一种创作表现形式。在绘画领域探讨丝网印刷的语言表现,使其作为一种艺术手段来实现与当代艺术观念的融合,通过版画图式分析、视觉美感的表达,图形、图式的转换训练应用到创作这一过程中并强调在绘画艺术层面上的教学与实践。由于丝网版画操作简便、表现随意、技法多样、适应性强,具备很好的兼容性和包容性,因而成为现代艺术表现的重要手段。
丝网版画擅长于色彩的表现,丝网版画色彩具有浓、平的特点,要求对色彩具有更强的设计性。在教学过程中,丝网版画不仅要在语言的探索和运用方面深入研究,同时要尊重新的材料及复合媒材的表现潜力和构造能力,在对“物性”探索的基础上,强调其与艺术家内心情感的契合,通过自由的制版与转印,创作出具有诗意的作品。在“非物质社会”②的今天,要使消费者获得一种无目的的、不可预料的和无法准确测定的抒情价值,就要求版画家要关注人生,不断地探索人们心灵深处的渴求,提高自身的修养,用“思”和“诗”去把握,使艺术家个性的视觉语言参与到文化互相涌现的精神交流过程中去。
二、丝网印刷设计教学
丝网印刷设计教学是扩展到印刷美学,与印刷色彩学、广告印刷、印前图文信息处理、印刷制版、印刷、印后加工、装帧设计、包装装潢等为一体的教学体系。丝网版画与印刷同根同源,使丝网版画教学广泛应用到艺术设计中,并充分发挥其商业性特点,这样不仅可以实现丝网印刷的艺术价值,也可以还原其固有的商业价值,在拓宽教学的同时提高学生的就业率。
高等艺术院校版画系有能力确立印刷设计教学体系,不仅因为丝网版画与印刷同出一源,还因为高校的育人环境得天独厚。可以看出,确立印刷设计教学体系具备以下几个条件:1.教学紧随市场是必要的,但高校也应利用自身的优势,根据专业特点来拓展社会需要的专业方向。丝网版画教学具备了可开发的优势资源和商业利用的特点,丝网印刷在包装装潢印刷业中有着无可比拟的优越性和不可取代性,所以调整丝网版画教学方向为印刷设计教学方向是可能的。2.高校版画系教学转型是重要条件。高校版画教学面对市场调整专业方向,从中央美术学院到地方艺术院校都在思考与尝试,中央美术学院在尊重传统版画教学的基础上开设了如摄影、多媒体、书籍装帧、出版印刷等课程的教学;云南艺术学院版画系也开设了摄影、传媒版画的教学;中国美术学院版画系第四工作室展开了数码影像多媒体教学,创作影视短片并且取得圆满成功。3.对印刷专门院校教学经验的学习与借鉴是必要条件。当前国内的印刷教育,在理论研究、印刷技术实践、印刷机械、数字化信息处理等方面形成特色。如:武汉大学的数字图像处理、西安理工大学的印刷机械、上海理工大学的数字印刷等极具优势。艺术学院版画系开设印刷设计的教学与研究,不仅可以从中获得有关印刷专业技术知识,还可以汲取学、研、产的具体经验,并且能形成自身以艺术教育为积淀的特色,在印刷色彩学、广告印刷、包装装潢等领域使丝网印刷的优势得以展现。
三、版画艺术教学与印刷设计教学相融合
丝网版画的教学强调艺术因素,研究版画艺术语言、版画的发生论、美学意义等,其教育目的体现在个性化上,强调的是艺术的原创性。印刷设计不仅与印刷行业紧密结合,而且与造纸、计算机、美术设计、电子信息、机械、油墨等行业结合密切。在教学上不仅强调科学技术,同时更加注重社会实践和工业化生产。
将版画艺术教学与印刷设计教学相融合,并不是艺术与科学技术的简单结合。“艺术行业与设计行业有着共同的基础,那就是讲究有形的、美感的、符合人性的、符合社会需求的创造。”③印刷无论作为版画艺术的表现方式,还是印刷工程的科学手段,都如海德格尔语:“这些称呼都不是随随便便的名称。它们道出了如今已隐而不显的东西,这就是希腊人关于在场状态意义上的存在者只存在的基本经验。”
艺术与设计的指向是统一的,都是人类自由精神的释放。纯粹工业化的生产所导致的生活方式,会遮盖人的本性,人就走向技术化和知识化。知识和创造是两码事,仅有知识还不够,艺术是创造,艺术可以使知识活跃、充满激情。大学不仅为社会输送高学历人才,而且应在引领行业技术进步等方面与企业密切合作。
结语
高等艺术院校丝网版画教学应在探索版画艺术语言的基础上,积极拓宽丝网印刷的内涵与外延,充分把握其艺术专业优势,逐步调整学科专业结构和专业方向,使人才的培养趋于合理。在教学上和学生就业方面以社会和市场需求为导向,培养适应社会行业需要的人才。高校丝网版画的教学走版画艺术与印刷设计相结合,是其自身生存发展的取向,也是社会和市场的共同需求。
注释:
①宋源文.关于版画的文化使命的思考. 20世纪中国版画文献.北京:人民美术出版社,2002.第195页.
版画是印刷术发展过程中的一个副产物。印刷是纯粹的复制技术,在历史上,版画摆脱了复制功能才被承认为独立的版画艺术。丝网印刷作为一种印刷方式,历史非常悠久,但作为一种艺术形式却很短。丝网版画20世纪初始于美国,经过许多画家的实践探索,二次世界大战后又进入欧洲,逐渐为公众所接受,并得以跻身于版画艺术之列,与木版、铜版、石版并称为四大版种。中国的丝网版画起步于上个世纪70年代末,它嫁接西方的创作版画,于本土传统和现实生活的土壤中成长起来。在几代艺术家的共同努力下,丝网版画体系逐渐完善、丝网版画队伍日益成长和壮大。作为只有二三十年历史的版种已逐渐被大众喜爱,且被众多的艺术家认为是富有创新和充满生机的艺术表现形式。随着人们生活水平和文化素质的逐渐提高,丝网版画艺术品将以它独特的优势逐渐成为繁荣大众文化的重要形式之一。但是与其他版画种类相比,丝网版画无论是在教学上还是在创作上,都处于相对落后的位置。正如齐凤阁所说,我国的丝网版画正处在发展进程中的“平原阶段”。
丝印版画和传统的版种相比有着明显的区别,需要创作者在把握传统版画造型的基础上,加入新的表现语言和创作元素,给作品注入新的生命力。它的科技含量是其他版种无法比拟的,它以广泛性、包容性、灵变性实现了其他版种无法实现的构想,极大地开拓了版画新的视觉范围和表达语言。要使丝网版画艺术出现新的辉煌不仅需要在创作过程中能推陈出新,丝印版画也需要能结合当今科学技术大胆创新。
2、丝网印刷与丝印版画
原始人在岩石上拓印的图形和斐尼基岛上的土著利用植物叶茎漏印图形的方式被认为是网印技术的最古老的形式。然而几千年来这种印刷形式一直停留在利用镂空图形漏印的原始阶段。一直到日本人发明了利用发丝等纤维物质解决图形分割的搭桥技术,才使得孔版技术的表现力得到了划时代的进展。较其他印刷相比,丝网印刷适应较大幅面的图形印刷,不受承印物大小的限制;印刷油墨较厚,色彩鲜艳、覆盖力较强;可在柔软、曲折、粗糙、易碎和各种成型物上印刷。在过去的一个世纪里,丝网印刷从手工操作发展到成熟的工业化程度,其应用领域也十分广泛,例如大型广告、陶瓷图案、电子线路板、光盘印刷,防伪印刷等等。随着大工业的飞速发展,各种印刷机械的产生,丝网印的低成本高效率以及宽泛的材料使用和制版方式,使其成为一种版画家族中最具活力、最为丰富、适用范围最为广泛,也最有市场的艺术形式,而这一切都不能不归功于科学技术的发展与进步。
丝网印刷术与丝网版画是两个不同的概念,前者指的是技术,后者指的是艺术。技术与艺术相比较,技术的目的性应用性更强,艺术的目的就是其本身,是反映着创作者的一种精神指向,是创作者对艺术的理解和对生活的感受。丝网印刷从开始的绷网、刮胶到感光制版、印刷,是一个技术性很强的过程。丝网版画要求创作者既要熟练掌握印制技术,更需要探讨艺术创造规律与技术的融合,充分体现丝网版画语言的特殊性。丝网版画的制版印刷过程,也就是艺术再创造的过程,因此丝网印刷只有在版画艺术创作中才能拓展它技术的空间。反之丝网印刷材料和设备的发展,有助于提高艺术家对多种技法和材料的驾驭拓展能力。从而形成更多更丰富的创作风格,太大的推动我国丝印版画的发展。
3,当代科技对丝网版画的推动
丝印版画是现代工业的产物。近几年日新月异的网印技术和器材,不但为丝网版画专业人员带来了新的创作契机,更吸引了其他门类艺术家的关注和参与,为丝网版画提供了更大的发展可能和实验研究空间。作为是绘画领域里重要的画种之一,丝网版画是以版材作为媒介物制作出来绘画作品,它是美术与印刷术相结合的产物。目前,高品质水性油墨的引入使丝网版画摆托了以往油性油墨气味大、清洗不变、有害健康的诸多问题;计算机技术已经广泛应用于印刷各环节;现代感光材料的应用使制版技术实现了一次飞跃,让艺术家们可以制作出更精美的作品。总之,丝网版画的发展不仅需要创作者们的灵感,更需要优质的材料与先进的制版印刷的技术和机器设备。
3,1造纸术
丝印版画中用到的承印物基本都是纸材,纸材品质的高低直接影响了作品的艺术水平,好的纸材能够提升作品的品味和质量,性能优良的纸张,能完整地完成油墨转移,使图文清晰、饱满地再现于纸张上,从而获得令人满意的复制效果。纸张的平滑度、吸墨性、表面强度、含水率、酸碱度、白度和不透明度等特性指标都会对印刷品的性能产生一定影响。例如,纸张平滑度:它决定了在压印瞬间,纸张表面与着墨的印版或橡皮布表面接触的程度,是影响油墨转移是否全面,图文是否清晰的重要因素。纸张的油墨吸收性能是影响印刷品质量的重要的印刷适性指标。纸张的白度越高,其表面越能使油墨色彩的特性准确表现出来。白色纸张可真实、客观地反映出印刷品彩色画面的全部色彩,提高文字墨迹的反差,使复制品色彩鲜艳、层次丰富、反差鲜明。而表而强度差的纸张,当印刷过程中油墨施于纸及纸板表面的外向强力大于纸及纸板的内聚力时,则会出现起毛、掉粉、起鼓等现象。丝网版画创作者可以根据自己的创作意图和画面要求选择各种的性能纸张,或利用纸张性能进行个性化的刨作制作。
3,2纳米技术
纳米(nm)如同厘米、分米和米一样,是度量长度的单位,一纳米等于十亿分之一米。纳米科技就是一门以0.1至100纳米这样的尺度为研究对象的前沿科学,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。
自从1994年美国的马萨诸赛州XMX公司成功申请了用于制造油墨用的纳米级均匀微粒原料的专利后,纳米技术在油墨领域掀起波澜。将纳米颗粒添加进油墨中去,或者将制造油墨的原材料(如树脂、颜料、填料等)制成纳米级大小,这样就生产出来了纳米油墨。在丝网版画中用到的油墨一般都需要较高的品质,纳米油墨无论是在附着力还是色彩饱和度都大大的优干传统油墨。用于丝网版画的传统油墨颜料颗粒大,与纸的表面附着力差,容易使纸产生褶皱和断裂。许多普通油墨在制造过程中都需要添加表面活性剂来降低连接料的表面张力,使得整个体系的亲和性增加。而纳米颗粒本身就具有很好的表面润湿性,它们吸附在油暴中颜料颗粒的表面,使得油墨的亲油以及润湿性提高,并让油墨的固、液结构达到稳定,所以,添加了纳米颗粒的油墨都能在很大程度上提高其印刷适性。纳米Ti02是永久性的紫外线吸收剂,将它加入到树脂油墨中,紫外线的透过率显著降低。这种油墨用在丝网版画中可以保护画质,防止面质老化。另外,纳米Ti02的光学效应随粮径而变化,尤其是金红石型Ti02具有随角异色效应,即从不同的角度观察,可以看到不同的颜色。如果将它与闪光铝粉或云母珠光颜料并用时可产生多色效应,使丝网版画画面色彩斑斓。纳米Si02比表面积大,表面上带有一些不同键合状态的羟基,这些羟基可使邻近的Si02颗粒间相互作用而形成氢键。在剪切力下氢键被破坏,粘度下降,剪切力消除,氢键又重新形 成,这样就使其具有良好的触变性能,应用在油墨中大大改善油墨的流变性及悬浮稳定性等。另外,有的纳米颗粒(如含“-N=N-”基团的纳米颗粒)具有发光基团,可以自己发光,经几分钟光照就可以在黑暗中发光12小时以上,无毒、无害、稳定、耐候,可以用于防伪油墨。将纳米技术和防伪技术相结合研制开发的纳米防伪印刷油墨不仅具有良好的印刷效果,而且可使防伪效果和防伪性能进一步改善。艺术家们可以利用它来进行创作或设计签名,已达到防伪的目的。在艺术创作中,纳米化油墨能够更好地表达出创作者预计要印的各种颜色和特殊效果以及丰富的层次,为丝网版画艺术家创造了一个下净、便利、舒适、安全的创作环境。
另外,纳米技术在造纸术中也有突出的作用。例如,木材加工到纳米级后,木材的内部结构被破坏,纤维素、半纤维素和木素等组分可以用机械方法进行分离,大大提高制浆率。同时,也降低了造纸工业由于化学分离所造成的环境污染和能源浪费;纳米Si02的加入可以改善纸浆的流变性能;钛白是最好的白色颜料,造纸时纳米Ti02可以作为优良的增白剂来应用;纳米CaC03是一种良好的填料,用它代替木桨和其它填料,可改善纸张的光泽度、致密度等;而纳米硅溶胶可以增强纸张的抗拉伸、耐摩擦等力学性能。目前,一种新型纳米防水纸研制成功,它通过在普通纸表面制备纳米结构层,使普通纸除保持纸张原有的书写、复印功能外,还具有超级疏水性和防潮性能。这种纸张应用到丝网版画中,将的到一幅防水防潮的版画作品,有利于它的保存。
总之,在纳米技术突飞猛进的今天,它必将为丝网版画开辟一片新的天地。
3,3制版技术
现代丝网版画一般使用的是光化学制版。光化学制版形成的版膜适应不同种类油墨的性能要求;具有相当的耐印力,能承受刮墨版的相当次数的刮压;与丝网的结合能力好,印刷时不产生脱膜故障;易剥离,利于丝网版材的再生使用。早期用重铬酸镶和明胶或聚乙烯醇混合制感光版,造成严重环境污染,影响人的身体健康,被勒令停止使用,探索不得不停止,制约了丝网版画的进一步发展。后来,无污染重氮感光胶的研制成功,使得丝网版画在中国的“生命”得以延续。与传统的手工雕制版相比,丝网感光制版大大提高了制版效率,降低了出错风险、制版周期和制版成本,使丝网版画迈向了现代化科学技术的新领域。
随着科学技术的不断前行,目前已经出现了许多新型的制版技术:(1)计算机直接制版技术(cTP):它可以分为喷墨CTP和激光曝光CTP。①喷墨CTP通过喷射不透明油墨到涂好感光板的网版上,用“墨点”代替胶片上的网点部分,然后用紫外光进行晒版,显影后“墨点”覆盖的感光胶因未见光不发生固化,从而可以被冲掉,露出网孔。喷墨CTP的优点是可以对网版全面曝光而不必担心图像损失细节,但关键问题是油墨必须有足够的密度以阻挡全面曝光时的紫外光。②激光曝光CTP:将数字信号发送到激光控制系统,过计算机控制激光曝光器在网版上成像,见光部分交联硬化,然后显影,制成丝网版。这种系统相当于把网版当作胶片,用激光产生的光束直接进行曝光。与喷墨类CTP相比,该系统用激光代替油墨,不需要后面的晒版步骤。(2)激光烧蚀网印直接制版:先在金属丝上涂好丝网感光胶并使之干燥,再在网版上覆盖一个金属图像罩,用二氧化碳或氩激光烧穿感光层,从而让丝网版上的图文网孔通透。(3)模板直接成像制版:在网版涂上一种化学涂层,用计算机在已喷涂好化学涂层的模版上根据原稿图像扫描,之后用水冲掉化学涂层即可成像。
这几种制版方法都将作为以后的发展方向,将计算机制版技术应用于丝网版画,能够有效提高作品的美感和精细度,为丝网版画带来新的发展动力。
3,4数码技术
制作一幅丝网版画是一个复杂的过程,包括主题的确定、材料收集、图像处理、黑稿输出的前期工作以及感光成像、套色印刷等一系列后期制作工作,而现代数码技术几乎贯穿整个前期过程。目前,大幅面数码印刷技术得到了显著的发展。该技术所具有的快捷有效的编排、高品质的成像技术、色彩的一致性和更短周期等优势,已转化成了相对于传统印刷更高的效率和利润。计算机图像处理的功能不仅在美术设计领域举足轻重,而且在纯绘画领域也大显身手。目前,结合数码技术的技法,已应用在版画的诸版种里。在丝网版画的创作中,前期的图像处理阶段可以采用电脑有的放矢的进行。数字图片最大的优势是人们能够通过计算机用图像处理软件对图片进行编辑,编辑的手段多样而全面,省时省力而且节省了空间,这是传统的暗房处理所望尘莫及的。它既可以模拟传统暗房中所有的特殊加工技巧又拥有许多自己独有的手段,例如,可以轻松而准确的调节色相,亮度。饱和度等,还可以通过滤镜功能得到一些特殊的效果。对于另外,如前所述,随着电脑数字处理技术的不断成熟,网版印刷制版技术发生了一场重大的技术革命,这便是计算机直按制版法――CTP。这种制版方法制作的模版,不变形、对位准,印刷精度高,是今后发展的方向。数码技术带给丝网版画技术方面的优势的同时,也改变着丝网版画艺术创作的方方面面。
4、结论与展望
关键词:丝网印刷,固含量,背电极银浆
一、引言
随着光伏行业及其它相关产业的快速发展,降低太阳电池的成本成为当今业内重要的一项课题。低成本的原材料,提供高转换效率和高产能制造工艺的原材料是降低成本的关键因素。本文以背面导电银浆为例,尝试从浆料和网版两方面入手,达到节将成本的目的。本文通过几组实验数据来讨论不同固含量背面导电银浆的比较,及浆料和网版的匹配数据,从而在不损失电性能的前提下,在印刷质量,银浆耗量,焊接拉力及组件可靠性方面达到最佳平衡。
二、丝网印刷技术的描述及特性
利用感光材料通过照相制版的方法制作丝网印版(使丝网印版上图文部分的丝网孔为通孔,而非图文部分的丝网孔被堵住)。印刷时通过刮板的挤压,使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上,形成与原稿一样的图文。丝网印刷设备简单、操作方便,印刷、制版简易且成本低廉,适应性强。
丝网印刷的网版由网框、丝网和掩膜图组成。掩膜图指印太阳能电池正、背面用作电极的图案,即图文部分。本文涉及太阳能电池背面用的图案,由主栅线组成,间断式的设计可以很大程度地节省浆料。示意图如下:
三、实验
1、本次实验主要是在多晶电池背面,试用3种不同固含量的背电极银浆,寻找成本,效率及组件可靠性的最佳平衡点。
2、硅片规格:每次选取同一硅锭相邻位置的P型多晶硅片400片,按照实验需要分为几组,完成绒面制备、N型层扩散(方块电阻:60-80欧姆/方块)、湿法刻蚀、减反射膜的沉积(膜厚:800-850A)。
3、印刷流程有印刷背面电极、烘干、印刷背面铝浆、烘干和正面银浆的印刷和烧结六道工序,完成浆料的烘干和浆料与硅片的烧结,以达到良好的欧姆接触。烘干的作用是在设定150–300°的烘干箱内对印刷后的浆料进行干燥,使得有害物质得到很好的挥发。再通过烧结,把印刷到硅片上的电极在高温下烧结成电池片,最终使电极和硅片本身形成欧姆接触,从而提高电池片的开路电压和填充因子2个关键因素参数,使电极的接触具有电阻特性,达到生产高转效率电池片的目的。
4、浆料的主要参数如下:
表一 背电极银浆参数
四、实验结果及讨论
1、不同固含量背电极浆料的电性能及焊接拉力比较
由于背电极银浆只会在填充方面影响电性能,因此我们主要从填充因子和效率两方面来考察浆料的电性能优略。为了保证公平性,我们将每种银浆的单片耗量控制在相近的水平。
表一为不同固含量背电极银浆的电性能数据。
从表中可以看出,与目前主流固含量(65.5-67.5%)的A浆料相比,B的填充因子FF及效率Eff均与A持平。
随着固含量的进一步降低,C浆料的填充因子与A浆料相比低0.3%,效率低0.04%,因此从目前的网版设计来看,固含量在55%以上的背电极银浆在电性能方面能够达到要求。
表二 三种不同固含量背电极银浆的电性能表现
表三为三种浆料的拉力比较。测试方法:采用自动焊接机焊接,拉力机反向180度将焊带剥离硅片,每种浆料测试五根焊带,每根焊带记录最小值。
表三数据显示,三种浆料的焊接拉力没有多大差别,均能满足组件方面对背银浆料焊接拉力的要求。
表三 拉力试验数据 单位:N
2、固含量相同(均为55%),不同单耗下背电极银浆的电性能比较。
从表四数据可以看出,低粘度浆料B-1较高粘度浆料B-2单耗低20%左右,但同时电性能,尤其是填充因子FF降低,从而影响了效率。
表四 不同浆料粘度对单耗及效率的影响
图二 不同单耗下浆料的填充因子表现
3、对于背电极银浆耗量及组件可靠性的讨论。
图三示意图中可以看出,随着银浆单耗的降低,背银烧结后的高度也随之降低。当背银耗量不断降低时,背银烧结后的厚度将不断减薄,若其成分未有突破性改变,过薄的背银在焊接时易被焊料“吃透”,降低组件可靠性。
五、结论
通过一些列的实验证明,在目前主流的背银丝网图形设计条件下,固含量为55%左右的背电极银浆无论在电性能,印刷性及焊接拉力均能满足当下电池及组件的要求。在保证电性能和组件可靠性的前提下,通过对耗量的调整,得出目前较为安全的背电极银浆单片耗量值。
参考文献
1)《硅太阳电池电极系统的分析与制备》,申兰先,陈庭金等,云南师范大学学报。
2) 《工业化晶体硅太阳电池技术》,马路,魏青竹等,自然杂志。
3) 《太阳电池电极与铝背场烧结过程的数值模拟分析》,孙国辉,晏石林,陈刚,系统仿真学报。
【关键词】电子产品 SMT技术 工艺 发展趋势
伴随着科学技术的快速发展,电子行业的工艺技术也取得了很大的进步,电子行业的产品为了能够让客户携带起来更方便,其体积愈来愈小,高集成、高性能的微型电子产品受到了人们的喜爱。电子行业当中的SMT技术应用非常广,现如今已经在许多领域当中取代了传统的电子组装技术,并被认为是电子装配技术的一次革命性的变革。
1 SMT技术的工艺研究
1.1 丝网印刷工艺
所谓的丝网印刷指的是在PCB焊盘上印上焊膏,印刷的方式包括接触式的模板漏印以及不进行直接接触的丝网印刷。通常情况下SMT技术都是使用接触式的方式,因而我们习惯将其统称为丝网印刷。
丝网印刷的第一步是搅拌焊膏,在搅拌的过程中必须注意焊膏的黏度和均匀度。黏度质量对于印刷的质量有直接影响,一般是根据印刷的标准来搅拌和决定印刷黏度的,如果黏度太高或者太低都会对印刷质量造成影响。焊膏的保存环境要求温度保持在0-5℃,在此环境下,焊膏中的各成分会自然分离。为此,在使用时应将焊膏取出后置于常温20min,使其自然升温,然后再利用玻璃棒进行搅拌,搅拌时间为10-20min;同时焊膏的使用对于环境也有要求,其理想环境要求温度保持在20-25℃,湿度保持在40%-60%之间。
在PCB焊盘上漏刷焊膏是SMT技术生产的前端工作,并给元器件的焊接做足准备。在印刷的过程当中,刮刀压力会在推动作用之下使得锡焊膏分配于焊盘上,且最终形成的网板后其厚度应该控制在0.15mm之下。实践结果表明,丝印锡焊膏不但能够提高焊接质量,同时还会让PCB焊盘上的锡焊膏量更加饱满。
1.2 元件贴装工艺
贴装元件主要是为了组装元器件的安装能够安装到PCB位置。印刷生产的时候,贴装元件在形式与位置方面都不一样,所以将其准确安装到PCB位置上的时候一定要对其做好程序编码工作。PCB位置安装是否准确则要看贴装元件在编码的过程当中是否会有差错漏洞出现,若是工作人员检查不到位就很容易导致印制板被废弃,且不能在生产印刷当中被使用。对贴装元件做编写的时候应该根据较为简单的结构来开展程序编写工作,接下来再编写比较复杂的结构芯片类的元件,只有当再次确认没有差错以后才能开始贴片的生产工作。再接下来的生产工作中其过程是自动程序生产的。贴装完工以后需要对位置做调整,并判断方向,同时采取有效措施做好激光识别以及相机识别工作。注意相机识别在机械结构方面比较适用,而激光识别则在飞机飞行的过程中被广泛使用,然而BGA元件当中则不适合使用该方法。
1.3 回流焊工艺
把印制板放入到回流焊以前我们需要对元件的贴的方向和位置等各方面都做好检查。回流焊接时注意把控好温度。焊接通常需要经过预热、保温、回流和冷却四个步骤才能完成。进行预热的目的是要确保其温度是平衡且稳定的;保温室的温度应该确保在180℃,温差不宜过大;保湿度要确保在条件的40%-60%最为合适。加热的时候注意加热器温度通常设置成245℃,焊膏的熔点是183℃。传送出回流焊炉以后,PCB板温度会逐渐冷却,让焊点达到最佳效果。
2 SMT技术发展前景和趋势
当前世界各国各个行业之间的竞争愈来愈激烈,并且成本压力比较大,SMT行业技术已经展现出其在全自动智能化、组装、物流等功能的系统集成。随着科学技术的进步,SMT技术的自动化程度越来越高,劳动力成本因而大大降低,个人产出因此提高了许多。SMT技术将来发展的主旋律将向着高性能、灵活性高以及容易使用和环保几个方面发展。
(1)随着电子行业的密集发展,其竞争越来越激烈,环保要求的提高,以及电子产品微型化趋势的发展都给SMT技术产生了更高的要求。高精度、高速以及高环保性能是SMT技术发展的主流趋势,同时贴装头也将实现自动转换。
(2)这几年SMT市场已经发生了许多变化,客户更需要制造出品种多、高混合且批量为中小型的电子产品,而不是以往大批量生产的市场模式。另外,越来越多的人喜欢可穿戴式的产品,因此我们需要在原来较小的单位体积里融入其他更多的功能,同时要实现在极其微小的面积里实现组装,技术也会越来越复杂。而怎么样在高速状态下实现稳定性高、精度高且相对可靠的印刷和贴片是SMT技术发展的一个瓶颈。
(3)随着电子产品体积的缩小,功能的增加,元器件密度也会逐渐增加,现在半导体制造商很注重高速贴片机的应用,而SMT的生产线也会在一些半导体集成区的技术应用。因此半导体封装技术和SMT技术相融合是行业发展的趋势。
3 结束语
当前我国已经成为全球最大的SMT应用国,不过我国在尖端电子制造上还是比较欠缺,常常面临着许多新材料应用或者工艺技术等方面的难题。因此我们更需要加大对SMT技术的研究力度,突破我国在电子产品尖端技术上的瓶颈问题。
参考文献
[1]崔宏敏,黄战武,何惠森.基于RS232接口标准的SMT数据采集技术[J].现代电子技术,2012.
[2]张艳阳.浅析SMT表面安装技术[J].人文与科学,2012:156-163.
[3]赵卫王,炜煜.表面贴装技术SMT工艺的广泛应用及前景[J].高新技术产业发展,2013.
[4]鲜飞.表面组装技术的发展趋势[J].电子工业与专用设备,2012,168:8-14.
关键词:皮影戏;民间工艺;数字化;文化传承
基金项目:浙江省教育厅课题《浙江民间工艺的数字化传承研究――以皮影动画为例》成果(编号:Y201534832;负责人:虞莉莉)
浙江皮影戏是珍贵的民间艺术遗产,彰显深厚的文化底蕴。随着网络、移动媒体的普及,传统的保护传承方式需要创新与发展,以焕发新的市场活力。本文以海宁皮影为例,分析其现状与发展策略。
一、浙江省海宁皮影现状与市场出路
海宁在30年前皮影艺术还很盛行,如今已日渐衰落,问题主要表现在:皮影制作材料、雕刻工艺严重流失,精通操作表演、唱腔曲牌的人才匮乏;从市场看,喜欢皮影的人群单一,以老年人为主;皮影因其内容和形式过于陈旧,受众越来越少。新媒体技术展现了多种交叉学科融合,为皮影戏发展提供新的平台。因此,海宁皮影发展需按照“传承――创意――传播”的路径进行创新。传承是将传统皮影戏转变为文化资源,利用本土化优势赢得市场竞争力;创意将传统艺术与新媒体技术结合,创新传统皮影造型、色彩、音效方式,创造全新的艺术表演和视听效果;传播是通过品牌构建、皮影动画、皮影门户网站、手机App等媒介,探索浙江皮影的传承和发展的市场策略,主要策略是:
(一)皮影与平面结合,开发旅游产品和丝网印刷
为结合旅游市场开发,出现了一些皮影元素的旅游周边产品,如旅游绘本、手绘地图、明信片等,受到了消费者的喜爱。笔者指导学生将皮影与平面结合,制作旅游绘本《宁波印象》,包括宁波“新十景”,体现宁波文化内涵、城市新貌、现代化建设等内容,通过丝网印制,其画风简洁,色彩亮丽;另一个内容是宁波“老十景”,以宁波古城古景为主要内容,用丝网印制,彰显简洁、古韵风格,结合素材进行创作,表现出独特的审美意蕴。
丝网印刷优点是可以在旅游景点放置印刷工具,让游客自己体验印刷的乐趣,感受印刷与皮影结合的魅力,在体验互动中领略宁波城市文化内涵。因此,我们在项目中巧妙地设计皮影风格,结合丝网印刷技术,达到了传承传统文化目的。在产品制作上,要明确选题,做好前期调研、研究素材、实地考察、整理资料,确定绘本内容,进行绘制、丝网印刷打板和印制工作,再用图案制作成旅游产品,如明信片和徽章等。
(二)动画和皮影的结合,开发皮影动画
动画和皮影戏代表不同的艺术风格,两者相互融合,在继承原有皮影艺术基础上展现动画的创新特点。皮影的表现效果独特,模拟皮影戏的光影效果、人物结构、动作方式,以及背景音乐唱腔,可以凸显传统艺术的效果。笔者指导学生金素素制作皮影动《只为遇见你》,荣获全国第七届大学生广告大赛三等奖;指导学生郁奇森制作皮影动画《家》,获得浙江省多媒体大赛三等奖。在艺术表现方法上,我们通过调研收集资料,在叙事手法进行创新,撷取新媒介元素,拼贴成现代特点戏剧影视文本,运用媒体科技制造大量符号化影像,充分展现了现代视觉化空间感,使幻影、叙事与现实之间产生混搭效果,并运用数字化手段对浙江民间工艺进行创意传播。
对于绘制皮影造型,建立基本的皮影图形资料库和皮影的表情动作库。皮影动画借助资料库,可以分析和提炼,凝练出皮影的造型特点,确定动画设计人物造型,分析皮影动作特点,设计动作风格形式,以及与节奏的结合点;结合现存的皮影动画进行筛选,制定设计步骤与分镜头内容;最后进行动画制作及后期合成,使用传统的海宁皮影唱腔配音,利用数字媒体艺术动态运用、分镜头合成、音效配置、文字设计等内容,制作出具有浓郁浙江传统民间文化气息的皮影动画。
(三)皮影和游戏结合,开发皮影游戏
目前穿越小说、古风小说盛行,改编小说制作的游戏也很受欢迎。皮影效果恰恰能够表达中国传统文化韵味,吸引更多市场受众。对于以皮影作为画面风格制作皮影游戏,通常使用2D骨骼动画,动画元素可以平移和旋转,比如PATAPON就是如此。为了能够最大限度地展现皮影戏的视觉效果,在游戏引擎中为皮影戏风格专门定制了角色动作和场景渲染模块,比如《影中戏:锦城谜案》,获得了满意的。
二、以皮影网站和手机App为载体推动市场传播
新媒体时展传承皮影,必须利用网络来宣传营销[3],创建皮影动画数字化网站,向受众传播浙江皮影文化;建立数字化民间艺术文物遗产保护、传承与发扬的网站,形成保护浙江民间工艺的良好氛围。笔者指导学生林靓靓制作了皮影网页,产生了良好的社会反响,皮影网站设有分类介绍,并架构完整内容板块,包括海宁皮影概况、发展历史、制作工艺流程、老艺人生涯访谈、皮影戏欣赏、皮影动画欣赏、皮影资料库欣赏等,吸引了大量受众。
另一方面,手机App也是皮影戏传播的重要平台。智能手机功能强大,在人们生活中发挥不可替代作用。浙江皮影艺术更应利用智能手机的优势和特点探索多元化融合方式。开发浙江皮影App,传播皮影魅力。手机该软件还可以包括游戏设计、屏保和手机主题设计。浙江民间工艺的发展在经历了时代巨变后,作为传统文化资源传承下来,形成了独特的本土化、民间化、民族化特点,她不仅是浙江的艺术瑰宝,更是中华民族的优秀民间传统文化技艺。新媒体时代,不仅给皮影戏带来挑战,也带来了机遇,因此,需要结合新媒体技术进行深入市场开发,使这一民间艺术瑰宝得以不断地传承与发展。
参考文献:
[1]廖祥忠.何为新媒体.新媒体研究,2008(05)
关键词:特殊丝网印刷;喷墨打印;艺术陶瓷板
1 前言
近年来,随着房地产和装饰行业的快速发展,人们越来越注重装饰材料的个性化和功能化。艺术陶瓷板是采用喷墨打印技术二次烧成的高清晰艺术瓷画板。既可广范用于客厅电视背景墙、婚纱影像、书房等个性化室内墙面装饰,满足消费者各种个性化需求,同时也是宾馆、商场、酒吧、写字楼等户外文化装修设计的首选。产品图案大小不受限制,从几十厘米到几米甚至几十米图案均可实现。
2 实验
2.1 坯料配方设计
生产配方通过适当提高氧化铝的含量,以增强坯体高温抗变形能力。同时降低坯体的热膨胀系数,使坯体与底面釉的热膨胀系数更匹配。将所选原料按不同比例确定几个配方,对烧制后的小样进行物理、化学性能检测,根据结果选择最佳方案进行中试。最后确定的坯体配方化学成分见表1。
2.2 施釉工艺的选择
由于已烧好的带面釉的半成品已经瓷化,直接喷墨打印会造成墨水扩散,图案模糊,需网印一层隔离釉用于喷墨打印。
2.2.1 丝网制备
由于底坯已经瓷化,需要采用网印工艺。丝网板的制作程序:(1)丝网网目的选择。丝网有各种不同网目和厚度的网布,太粗印花不精美,太细达不到印刷厚度,经过试验,选取80目加厚网布;(2)感光胶的选取。通过选用进口加厚感光胶,效果稳定,均匀性好;(3)上胶技术的改进。刮胶分为正面和背面多次涂胶,加厚感光胶涂刷次数常受困于干燥得慢和均匀性的问题,我们通过试验选取了稳定性和胶层厚度适合的3+2涂胶方式。
2.2.2隔离釉、保护釉开发
隔离釉选择瓷片用低温面釉。该面釉为全熔块釉,适合低温快速烧成,配方成分范围见表2。
保护釉有亚光和高光两种不同效果,可根据需要选择不同釉面效果。配方成分见表3。
2.2.2印刷釉的制备
印刷釉要求高固体含量、流动性良好且能快干,不影响喷墨效果。使用前流速90~100 s(3.5 mm直径的伏特杯),比重介于1.7~1.75之间。为此我们试验了国产和进口的多种印油,比较了比重、流速、印花饱和性等多种性能,最终选择了一家低流速快干的进口印油。隔离釉、保护釉与印油比例均为2:1。
2.3 墨水发色性能和打印精度的研究
为了能够适应坯料的烧成制度和图案色彩的要求,选用FERRO公司生产的原装进口陶瓷墨水。并对每种单一颜色及其复合色在不同喷墨量、不同灰度、不同烧成温度下的色彩表现进行试验,找出最合适的墨水组合,并制作出对色灰度图版为设计员的调色作参考,以确定色彩方案。
3 艺术图稿选择及图案拼接
3.1 艺术图稿选择
从理论上讲,任何图稿和艺术画都可以通过喷墨打印机在陶瓷板上喷墨打印。但限于目前行业内陶瓷喷墨打印机和喷墨墨水的发展水平,部分颜色如深红、鲜红、纯黑等无法实现,因此需对图案和艺术画进行取舍。
在图案设计上,为保证图案的高保真、高清晰的特点,使用扫描、高清晰摄像等多种技术手段把原始图案按比例放大或缩小,使之和原来的样本尽量接近,尽可能减少因为图片格式转换而造成部分图案的丢失或失真,同时结合喷墨墨水的具体性能要求,对图案进行分色处理,使之符合墨水的性能要求。
3.2 图案拼接
艺术陶瓷板图案由多幅图画拼接而成,在拼接过程中主要存在以下两个问题:
(1)坯体烧成收缩不一致造成图案拼接错位。大规格陶瓷板坯体在1210℃高温烧成,坯体收缩11%左右。为避免坯体收缩不一致造成缩腰等问题,生产采用二次烧成的方法。第一次将坯体喷好面釉烧熟后切边成900×1800×(3.5~5.5)mm规格的半成品,再印。隔离釉,接着喷墨、打印,最后印保护釉,在1130℃下烧成。由于坯体已经瓷化,二次烧温度相对较低,坯体不会产生烧成收缩或膨胀,保证了图案的整体性。
(2) 喷墨位置对位。由于喷墨瓷艺画的特殊性,对于较大的图案设计,一块陶瓷板上喷的只是整个图案中的一部分,需要整体拼接铺贴后才能看到效果。为尽量减少偏差,减少喷墨时对位不准导致图案拼接时出现的移位、偏差等问题,在实际制备过程当中,将陶瓷板通过皮带传动进入喷墨打印机前进行精准定位,保证每块陶瓷板和喷墨机喷头定位精确。
关键词: EL;PL;太阳电池;少子寿命
中图分类号:TM914文献标识码: A
一、引言
目前,随着环境的不断恶化和能源日益紧缺,加强环境保护和开发清洁能源已成为世界各国高度关注的问题。作为一种重要的光电能量转换器件,太阳电池的研究受到了人们的热切关注。近年随着太阳电池新技术、新工艺和新结构的开发和利用使太阳电池行业得到了迅猛发展。多晶硅太阳电池因工序流程简单、工艺成熟和制造成本低,使其在太阳能电池市场占据着较大的比例。为了更快的推动绿色能源发展,降低太阳电池成本和提高电池转换效率已成为行业发展和竞争的两个主要目标。EL和PL测试对原硅片和太阳电池性能测试分析中起到了重要的作用。
二、实验方法
取高效率和普通多晶硅片各5片,测试硅片的PL图对原硅片的质量进行表征和分析以及沉积氮化硅后硅片的少子寿命。随后各取200片硅片,经相同的制绒、扩散、PECVD以及丝网印刷和测试工序完成太阳电池的制备。最后,两批太阳电池片在标准测试条件下进行了电学性能和EL测试。
三、结果与讨论
1.硅片的PL测试
PL通常利用激光作为激发光源,提供一定能量的光子,Si片中处于基态的电子在吸收这些光子后而进入激发态,处于激发态的电子属于亚稳态,在短时间内会回到基态,并发红外光为波峰的荧光。发光的强度与本位置的非平衡少数载流子的密度成正比,而缺陷处会成为少数载流子的强复合中心,因此该区域的少数载流子密度变小导致荧光效应减弱,在图像上表现出来就成为暗色的点、线,或一定的区域,而在电池片内复合较少的区域则表现为比较亮的区域。因此,通过观察光致发光成像能够判断Si片或电池片是否存在缺陷 [1] 。取高效和普通多晶硅片进行PL测试,结果如图1所示,发现高效率硅片PL图像灰度均匀,而普通多晶硅片中存在着较暗的区域,说明该处有影响电子和空穴的辐射复合的因素存在,一般是由缺陷和金属杂质因素导致。而原材料缺陷势必导致Si衬底非平衡少数载流子浓度降低,造成扩散结面不平整,pn结反向电流变大,从而影响太阳电池效率 [2] 。因此,选择缺陷较少的原硅片是制备高效太阳电池的物质基础,而PL成像方法为太阳电池缺陷检测提供了一种非常好的解决方案。
(1)高效多晶硅片 (2)普通多晶硅片
图1硅片的PL测试图
2. 少子寿命
少子寿命的高低是决定着太阳电池转换效率高低的重要因素,少子寿命值在一定程度上可以体现太阳电池转换效率的高低。理论上,少子寿命越长,太阳电池的短路电流和开路电压越高,太阳电池的转换效率也相应地[3] 。在太阳电池制作过程中,硅片经过制绒、扩散磷吸杂、PECVD沉积氮化硅膜钝化、铝背场以及烧结等工艺,少子寿命也会随之发生变化。通过对高效和普通多晶硅片沉积氮化硅膜后的少子寿命测试。其中,高效率和普通多晶硅片的烧结后少子寿命分布直方图如图2所示。结果示出,高效硅片少子寿命分布均匀性较好,大部分都为寿命较高的区域,而普通多晶硅片寿命区域分布较为分散且存在大面积的低寿命区域。
(a)高效多晶硅片
(b)普通多晶硅片
图2高效和普通多晶硅片PECVD烧结后少子寿命分布直方图
3. 太阳电池片的电学性能及EL测试
经过对高效率和普通多晶硅片的太阳电池的制备和测试,结果如表1所示。结果表明,高效多晶硅在开路电压(Uoc)较普通多晶硅提高了0.6%,而短路电流(Isc)则提高了1.72%,最终太阳电池的转换效率提高了0.41%。
表1 太阳电池的电学参数
太阳电池的电致发光亮度正比于少子扩散长度,正比于电流密度,缺陷处因具有较低的少子扩散长度而发出较弱的光,从而形成较暗的影像。通过EL图像的分析可以有效地发现硅片、扩散、钝化、网印及烧结各个环节可能存在的问题,对改进工艺、提高效率和稳定生产都有重要的作用。在此,对两种硅片制成的太阳电池片进行了EL测试,结果如图3所示。结果显示,两种电池片印刷效果较好。但是,普通多晶硅片上较暗的影像较多、面积较大,主要是因为原硅片晶界、清洗制绒后的“黑线”较多导致的漏电较大[4]。
(1)高效多晶硅片 (2)普通多晶硅片
图3高效和普通多晶硅片EL测试图
四、结论
通过对高效率和普通太阳电池原硅片PL的检测、少子寿命的测试和EL以及电学参数上的分析对比,结果表明,具有较低的缺陷密度、较少的晶界和较高少子寿命的原硅片具有更高的太阳电池转换效率。因此,在铸锭工序如何控制位错、微缺陷、晶界等提高硅片的少子寿命为提高太阳电池转换效率将会起到至关重要的作用。同时,PL成像方法为太阳电池缺陷检测提供了一种非常好的解决方案,而EL对太阳电池的后续丝网印刷和烧结工序提供检测手段,为制备出高效率太阳电池提供了保障。
参考文献
[1] FUYUKI T, KONDO H, YAMAZAKI T, et al. Photographic surveying of minority carrier diffusion length in polycrystalline silicon solar cells by electroluminescence [ J] . APL, 2005,86( 26):2621081.1-262108.3.
[2] 严婷婷,张光春,李果华等.光致发光技术在Si基太阳电池缺陷检测中的应用[J].半导体技术,2010,35(5):454-457.
关键词: 插图设计 现代印刷工艺 表现方法 艺术风格
1.插图的属性
插图属于视觉传达设计(visual communication design)范畴,最基本含义是插在文字中间帮助说明内容的图画。现代插图有狭义和广义之分。狭义的插图概念指用来论证和说明的绘画作品;广义的插图概念指可以作为说明和论证的视觉材料,如插画、图表、摄影等。这就决定了插图的属性。
1.1从属性
插图的从属性是因为插图的主题思想是由要表现的主题决定的,插图的载体有很多,比如网页、书籍、海报、商标招贴、包装外盒等,插图画家必须用形象的语言客观反映作品的思想内容。
1.2独立性
插图可以弥补文字的局限性,给文字插上想象的翅膀,同时插图又是独立的艺术作品。随着艺术和设计两者之间的界限变得越来越模糊,插图设计工具也越来越科技化、简约化,新型插图以它独特的视觉冲击力和艺术内涵,从而使技术和创意的融合达到了空前高度。
2.插图的表现方法与艺术风格
2.1插图分类
插图是世界通用的艺术语言,它的设计在商业应用上通常分为人物、动物、商品形象。
2.1.1人物形象
人物形象的亲切感使创造空间非常大,比例的塑造是重点,生活中成年人的头身比为1∶7或1∶7.5,儿童的比例为1∶4左右,而卡通人常以1∶2或1∶1的大头形态出现,这样的比例可以充分利用头部面积来展现神态。人物的面部表情是整体的焦点,运用夸张变形幽默等艺术手法让人产生好感,给人深刻的印象。
2.1.2动物形象
动物作为卡通形象历史已相当久远,像加菲猫、斑点狗这样的动物形象成了人们的宠物明星,这些动物作为卡通形象更受到公众的欢迎。卡通形象可以通过拟人化手法赋予动物具有如人类一样的表情,使动物形象具有人情味。运用人们生活中所熟知的动物较容易被人们接受。
2.2.3商品形象
经过拟人化的商品、耳目一新的个性化造型强调商品特征,其行为、言语与商品直接联系起来,宣传效果非常明显。
2.2插图表现手法
插图的表现方法主要有摄影插图、绘画插图(包括写实、抽象、具象、漫画卡通式、图解式等)和立体插图三大类。摄影插图能客观的展现产品,体现产产品真实质感,摄影的多种手法使摄影插图能够达到广告创意的要求。绘画插图具有自由、个性化的特点,典型的技法是画面过渡自然且应用价值极高的喷绘法。漫画卡通插图可分为夸张性插图、讽刺性插图、幽默性插图及诙谐性插图四种。绘画插图中的图解形式适合用来说明复杂产品的插图形式,用多幅图解形式的插图向读者介绍操作步骤。
现在利用电脑可以完成传统艺术效果(如油画、水彩、国画、版画等)和创新的图形特效,数字摄影也改变了传统的摄影原理,将正片扫描,然后在电脑上调整、合成、创作新的视觉形象,通过胶片输出正片或负片。这种新的摄影技术是以数字图形处理为核心。
3.插图设计发展的新高度
3.1数字时代的发展丰富了插图设计者的表现能力和表现技巧。
数字时代能使插图画家对制作越来越有兴趣,能够在瞬间重新构图画面,瞬间着色,瞬间裁剪图像,瞬间复制粘贴,使设计师发散性思维得到了最大的发挥。
例如一些普遍的设计类软件:Adobe Photoshop、Freehand、CorelDraw、KPainter、Adobe Illustrator,它们都有着跨平台特性(支持PC、MAC)、友好的用户界面、强大的图形处理能力、对多格式的文件的支持、广泛的兼容性,而且都有各自的特点:Photoshop的滤镜对图片的强大的处理功能;Painter为使用者提供了丰富的笔触绘画效果,利用手写板、压感笔等对笔触的变化进行很好的控制;CorelDraw、Illustrator等矢量软件都有贝塞尔曲线工具方便了制作标志等矢量图形,以及各种颜色(color)、历史记录(history)、图层(layer)等面板。这些功能的使用缩短了设计和创意的修改过程,减少了流程的重复性劳动,使插图师的灵感得到最大限度的发挥。数字时代模糊了摄影师、插图画家及图形设计师之间的界限,能力可以的话一个人完全可以在同一台电脑上完成这三种工作。
3.2现代印刷工艺对插图设计的发展非常重要
插图的发展与印刷工艺的进步是密不可分的,在插图的发展进程中,前人不断探索插图的材料选择和工艺制作,尤其是现代印刷工艺,对插图设计的发展起到了非常重要的作用。
3.2.1平板印刷对插图设计的影响
平版印刷是由于早期石板印刷发展而来的,早期的石板印刷其版材使用磨平后的石板,后来改进为金属锌板或铝板。平版印刷技术随着现代科学技术的不断发展,在工艺、材料和印刷设备上都取得了很大的突破,操作更加简便、成本更低、印刷速度更快、质量更好,并适合大批量印刷生产,因此平版印刷技术的发展对提高插图的印刷质量和设计效果产生了前所未有的影响。
3.2.2丝网印刷对插图设计的影响
丝网印刷,又称丝印、网印,是被广泛应用的孔版印刷方式。其印版由网框和有图文漏孔紧绷在网框上的丝网组成。油墨通过网上的漏孔漏印到承印物上。它既可以用手工操作,又可通过很先进的丝印设备印刷。丝网印刷可以被广泛用在不同材料上,如纺织物、木质品、PVC和特种纸等材质上,因此为插图设计材料的选择和应用的多样性,开拓了广泛的空间。
3.3媒体的多元化是插图设计发展的客观环境
现在的媒体形式已经不仅仅局限于报纸杂志等平面媒介,随着网络发展,插图的表现形式随数字世界出现四维空间,为插图设计者增添了除一维、二维和三维之外的另一个维度。数码技术的发展使世界有了翻天地覆的变化,将绘画技艺和插图绘画引入从未踏足的领域。
3.4网络和多媒体的结合使四维空间成为插图发展新趋势
网络作为新兴的媒体,通过文件共享、设备共享和信息传递与交换实现了强大的功能,多媒体(视频、图形、文字、动画、音频等)的效果和网络结合增添了插图的空间和时间的交互性,使四维空间成为插图发展新趋势。图形制作软件的普及,利用网络的传播速度,大量的Flas在网上成为广告宣传的主要形式。而多媒体中,动画同影像的结合,出现了大量的优秀MV作品和动画作品。例如《花木兰》、《怪物史莱克》等都是建立在插图基础上和音乐、故事情节结合起来,使插图设计达到了一个新的高度。
3.5创造性永远是插图画家保证作品活力的源泉
创意是插图设计的灵魂,每一名设计工作者,一生都应该追求创新。插图应该以设计新颖、意念独特和寻求不寻常的表现方式为宗旨,达到引人注目、新鲜奇妙、生动和有感染力的视觉效果,从而更广泛地传播信息。在数字化的今天,并不是熟练掌握Freehand和Photoshop图片处理软件就足以应付一切。因此,从这个意义上说,它必然是有巨大的价值和社会价值的一种创造,这一切要求插图设计师自身必须具备较高的艺术创作能力,其中也必然包括了对视觉语言的表现魅力的追求。
如何才能使插图创意新颖,具有强烈的视觉冲击力,让图形震撼人的心灵并达到难以忘怀、铭刻于心的艺术效果,是设计师们期盼并为之奋斗终身的理想。画家首先要具有较强的理解力、丰富的想象力和具有把信息视觉化的转化能力,其次要具有多变的形式语言和高超的表现技能,并能在适应特定的传播需要的限制中充分发挥个性和意象的魅力。
3.6立体插图是插图设计发展的必然趋势
立体插图是应用于招贴广告中的插画的新表现方式,极具层次的表现力,从国际上招贴广告发展来看,是必然发展趋势。它的制作方法之一是:根据广告创意先做一件立体构成形式的作品,再拍成照片,用于招贴广告画面中;另一种制作方法是:以描画来表现出立体形象,在二维平面上表现三维空间。立体插画对设计师和插画师要求很高,不仅要有较好的平面设计能力,还要具备专业设计人员的立体构成基础。总之,仅仅有二维表现技法已不适应现代插画设计的要求,时代要求现代的插画设计师更有创造力。
参考文献:
[1][英]安格斯・赫兰德.画笔与鼠标.上海人民美术出版社,2002.1,第1版.
[2]中羽.美国插图艺术.黑龙江美术出版社,1991,第1版.
[3]潘公凯,卢辅圣.现代设计大系――视觉传达设计.上海书画出版社,2000.6,第1版.
[4]张宝玲.idn香港协诚设计有限公司,2001,(5),第三十六期香港版.
[5]邓中和.书籍装帧创意设计.中国青年出版社,2004.
[6]管佳莺,邵余晓.书籍装帧设计.湖北美术出版社,2004.
概述
版画是在不同材料的版面,如木板,石板,铜板,有机版,漏网上通过手工制版,印刷而成的一种绘画形式,并且可以有限的复制出多份不影响其艺术价值的原作,它区别于其他画种最大的特点是作品不具有唯一性。
由此我们可以得知,版画是一种间接的艺术创作方式,要通过转印才能完成作品。因而制版过程就相当重要,它相当于其他画种的创作阶段,制版完成了,版画创作也就完成百分之九十。制版过程是各式各样,技法丰富的。当代版画按版种可分为:
孔版――漏板,用菲林片制版,也称丝网版画。它有如工业上的花布印刷方法,将颜色进行刮压,从网孔漏至承接物上,因而也称做丝漏版画。丝网印刷目前在商业上得到大量的运用。它可以用来印刷广告、包装物、路牌、衣饰图案等等,可以说随处都能见到丝网印刷的物品。它以制作快捷、经济,大小灵活,便于制作和印刷而受到社会的广泛欢迎。
凸版――一般用木板制版,与篆刻印章原理相同,但媒介不同。主要制作方法如下:在选取的版平面上,用刀刻去画稿的空白部分,留下有形象的部分;版面留下(即未被刻去)的部分凸起,经过印版凸显其形象,故称凸版。板材主要选用木版、纸版、塑胶版等。
凹版――一般用金属板制版。制版原理与凸版相反,是在版平面上刻出凹线,凸显形象,滚上颜色,颜色自然流于凹线中,由于金属版面不吸收油墨,所以将凸出来未经雕刻部分的油墨轻轻擦掉,即可印出黑地白线的图像。当代凹版画版材主要选用铜和锌,亦有时用铁或钢。
平版――一般制版在平石板上,故称石板画。是利用吸油和吸水相互排斥的特性,制作时先以油性的材料绘制图样,再经化学颜料的处理分离油性水性的部份,滚上油墨,轻压印机压滚后印刷而成,基本上平版的版面都是平的。
综合版――可以制版的版都可以综合利用,指利用以上两种以上版种一起绘制的版画。综合版在当代版画创作中发挥了重要作用,它融合了其他版种的审美特征,将它呈现于一个版中,形成新的艺术效果。
数码版――借助电脑制版,也称数字版画、数位版画、电脑版画、计算机版画。是利用高科技数码技术将传统版画中的造型语汇经过在电脑中转化为以物质的墨点,再经过输出平台印制出来的具有一定限量的复数性版画原作艺术。
由于版画特殊的制作过程,我们需要很多的工具、机器来完成制版和印版过程,才能完成版画创作。其工序繁多,以至于版画在当代绘画中不及国画、油画那么普及。在诸多版种中,凸版画的制作工艺技法相对简单,不需要大型的机器也可以手工完成创作,所以在诸多版种中占据了很大的运用率,受各大艺术家和美术工作者的喜爱,近代少儿绘画的飞速发展,更是将凸版大量运用于少儿美术创作中。
少儿版画创作最佳版种
综上所述,我们知道凸版是指在制版过程中,版面呈现为凸凹两部分,其中凸版是作为形象图形着墨色而能印刷出的图像部分,而凹面则是不能呈现图像、形象而不需要的部分。
凸版画的种类其实也很多,根据其制版材料及制作方法可分为:木板版画、麻胶版画、纸版画、石膏版画、实物拼贴版画、泥版画、石刻版画、塑胶(KT)版画等等。
因为少儿的心理发展水平决定了其抽象逻辑思维比较薄弱,动手能力也比较弱,不适合做复杂的操作。鉴于3-8岁儿童的身心发展情况:手部动作协调水平有限,所以他们并不适合从事版画制作。而8岁以上儿童由于儿童运动知觉发展相对成熟,可以进行精细一点的手部动作,所以他们可以从事简单的版画创作。在凸版画的多种表现形式中,若要找一个最适合少儿进行版画创作的形式,则非纸版画(本文不做具体的技法介绍)和塑胶(KT)版画莫属了。
少儿凸版画制作技法
纸版画的制版原理主要是通过纸张的厚度不同在一个平面上产生的凹凸感来塑造形象。一般分为剪贴纸版画和镂刻纸版画。剪贴纸版画一般是黏贴二三层纸(黏贴太厚不便印刷),纸面由于贴纸的高低厚度不同而产生黑白、浓淡不同的墨色变化,造型概括、简朴。其制版原理是利用剪纸和贴纸堆贴造型,形成版画的高低不平和前后上下层面关系,产生剪影式平面色块形状。而镂刻纸版画则是通过厚纸板的本身厚度,将形象绘于制版上,将不要的地方镂刻掉,造成版面的凸凹感来塑造形象。
塑胶(KT)版画则是利用KT版原有材料特性,利用筷子、牙签、铅笔等有强度而又对少儿不会造成伤害的工具,在KT版上直接压刻出形象,然后经过印版制成少儿版画。这种版画制作简单,在当代社会普遍运用于少儿版画创作。考虑到少儿创作版画其造型能力有限和纸版画创作相对KT版更繁琐的现实,故在材料选择上,使用KT版更能体现少儿版画创作的自由性与时代性。下面我将详细介绍KT版画的转版过程、制版过程与印版过程及适用材料。
转版过程:由于考虑到版画要通过印制完成,和传统印章原理相同,印出来的画面会与版面上图像左右相反,所以我们在制版之前要把所画物象左右调转过来,这就是我们所说的转版过程。我们可以把画稿放在一张复写纸上面,用笔描一遍。反过来在背面得到一张与原稿反相的稿,然后我们将反向稿和版之间再放一张复写纸上,再描一遍,将图像转印到版上。(当然由于少儿版画不体现很强的造型性,故此步骤可以根据实际情况去舍,直接制版)
制版过程:经过了转版过程,图像已经呈现在版上,我们现在就开始创作过程,此步骤是少儿版画最重要的部分,考虑到版的材质特点和少儿身心发展水平,不适合用版画刻刀创作,所以我们要选用一些既容易控制又不伤害少儿的工具来制作黑白版画(注意由于版本身的柔软性故不适合做套色版画),比如一次性筷子,磨平的牙签,铅笔等工具。对于图像,我们需要分好色块,通过单纯绘画元素点、线、面的组合,塑造出大的黑白灰关系和面与面的关系,在创作过程中我们要注意形体外轮廓形的处理,一定要准确留出外轮廓形再进行点、线、面的组织。具体创作过程需根据实际情况操作。
印版过程:经过前面2个步骤,我们要表达的物象已经在版上呈现而出,接下来需要将画转印出来。由于材料的限制,我们需选用一张略薄的宣纸转印(选纸太厚容易错版),首先,将版上用油墨磙子均匀的打上油墨,选一张比版略大的纸(左右上下大5CM为宜)压在版上(左右上下各留5CM),将里面空气均匀地压出,使宣纸完全粘覆在版上。再用矿泉水瓶或木板画中印版的木蘑菇和瓷勺子在宣纸反面轻轻刮压,直到每个部位都确保刮压完成后,将宣纸一角开始慢慢掀起,我们的少儿KT版画就完成了,再将它小心放在阴凉处晾干即可。
关键词:多点触摸;投射式电容触摸屏;ITO膜层;电极图形
中图分类号:G644文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)10-0249-02
一、投射式电容屏背景介绍
当今社会随着经济和科技的发展,使用触摸屏这种便捷的人机交互模式已成为人们在日常生活和工作中必不可少的一部分。现有能实现触摸感应的方式主要有:电阻式、电容式、红外式和声波式[1]。投射式电容式触摸屏因其在透光率,抗干扰能力,使用寿命,以及在多点触控方面的出色表现,越来越受到市场的青睐[2]。当用户在触摸屏幕表面时自身的静电会影响感应和驱动电极的原有电容容值,通过扫描芯片能对屏幕上单个或多个触摸点的位置和运动轨迹进行精确的计算,所得数据将反馈至中央处理器,在触摸屏后的显示屏上做出与触摸相对应的反应 [3]。投射式电容触摸屏可以被应用于生活生产各个领域,它可以取代鼠标键盘和原始功能按键,使人们在快速浏览信息、缩放旋转图片或是欣赏视屏时更加的方便快捷。
二、投射式电容触摸屏的新型结构介绍
传统结构多采用在基板一面上制作各个功能膜层然后再粘合覆盖面板的结构或是在基板两侧制作各膜层然后再粘合覆盖面板的结构,其工艺相对稳定成熟,但存还存在一些有待克服的缺陷。例如:1)传统结构其厚度一般在1.3-1.5mm,如何使其厚度降是现在所有生产厂商工艺结构的研发方向。2)传统结构透光率大约在80%左右并不十分理想,从而会影响数码产品的电池续航能力。3)传统结构工艺复杂,产品容易曝露在外界环境中沾染灰尘,使得功能片与覆盖面板粘合时产生的气泡难以去除,导致合格率低下。
针对传统结构的诸多问题,我们提出直接在覆盖面板上制作功能膜层,设想如图1和图2所示,同时研发了两款新型一体化投射式电容触摸屏。
第一款结构:如图1,其直接在覆盖面板上制作所有功能膜层。
1) 首先覆盖面板1材质为钢化玻璃,在其触摸面背面(非可视区域)丝网印刷起遮蔽作用的颜色涂层2(耐热温度200℃左右)。
2) 颜色涂层2与中间可视区域存在断差,为消除断差,使ITO膜层(透明导电薄膜)在断差处保持连通,在中间可视区域通过丝网印刷平坦化涂层3,平坦化涂层3为高透过率、光致或是热致固化的高分子类材料(其透光率在87%左右,耐热温度为180℃左右)。
3) 在平坦化涂层3和颜色涂层之上制作功能膜层,依次为ITO电极膜层4、电解质绝缘膜层5、ITO电极膜层6、保护绝缘膜7。
第二款结构(如图2),考虑平坦化涂层耐热温度低和透光率不高的缺陷,去除了原先的平坦化涂层,采用低温沉积和断差连续沉积镀膜的方法解决断差问题。低温沉积镀膜是指镀膜环境温度不超过面板和颜色涂层耐热温度的沉积镀膜;断差连续沉积镀膜是指将镀膜环境温度调节到颜色印刷涂层的微观软化温度,并预先沉积一层打底绝缘膜3,对断差处行进平滑处理,然后再进行其他膜层沉积的过程,其目的是为实现表面平整,保持ITO膜层在断差处连通并有较好的付着力,同时隔绝玻璃面板中碱金属离子进入后续膜层。
1) 首先覆盖面板1材质为钢化玻璃,在其触摸面背面(非可视区域)丝网印刷起遮蔽作用的颜色涂层2。
2) 进行断差连续沉积镀膜,对断差处进行平坦化处理,然后在低温条件下进行沉积镀膜,制作后续的功能膜层。依次为打底绝缘膜3、ITO电极膜层4、电解质绝缘膜层5、ITO电极膜层6、保护绝缘膜7。
工艺特点:这两款新型工艺采用直接在覆盖面板背面制作所有的功能膜层。
1)由于去除了原先的基板层,因此新型结构的投射式触摸屏厚度可以控制在0.6-0.8mm,使触摸屏的整体厚度和重量大幅的降低。
2)由于触摸屏厚度变薄,透光率也相应提高。传统结构一般在80%左右(测试结果如图3,可见光550nm),第一款新结构可达87%(测试结果如图4),而第二款新结构因为去除了平坦化涂层,透光率更达到了90%左右(测试结果如图5)。
3)新型工艺由于省去了基板和覆盖面板的粘合工序,回避了粘合生气泡导致合格率低的问题,同时还节省了工序,提高了生产效率,并且降低了生产成本。
4)新型触摸屏的整体工艺相对复杂,因此对每个环节的要求也相应的提高。
镀膜温度要求:镀膜温度不超过印刷的颜色涂层和平坦化涂层耐热温度。ITO膜层要要求:厚度为15-20nm,方阻值为150-200欧姆,膜层在断差处连通。同时膜层具有很好的附着力。蚀刻精度要求:工艺中通过光刻和蚀刻制作电极图形的最小线宽需要控制在0.01mm±0.001mm [4-5]。
三、总结
触摸屏已成为人机交流的一种主流使用方式。在全球触摸屏市场上,虽然投射式电容触摸屏仍然只占很小的比例,但随着市场对其认识的加深和需求的推动,再加上其本身工艺的不断成熟和生产成本降低,它正以加速的方式获得人们认可和采纳。这种为人所期待的触控屏,更加的轻薄,灵敏、耐用,并带给人们一种全新的触控体验,它很有可能取代电阻式触摸屏成为下一代触摸屏的主流。
参考文献
[1]张雪峰, 触摸屏技术浅谈[J]现代物理知识,200416(3)期:43-45.
[2]谢医军.中国触控手机市场发展趋势[J].拓扑产业研究所焦点报告, 2009-5-27,大路通讯.
[3] 朱维安,郑寿云,陈莉.电容触摸屏的坐标定位分析[J]电子测量术,2009-5,32(5): 13-16.
[4] 辛荣生, 林钰. ITO薄膜厚度和含氧量对其结构与性能的影响 [J].电子元件与材料, 2007, 26(7): 21-23.