（设计艺术学专业论文）手机屏幕基质的中文文字设计研究.pdf

下机w 幕抹质的中义文7 设计研究 摘要 在现代信息社会，随着以互联网信息技术、数字技术的迅猛发展，传统的传 播媒介发生了根本的变化，原有的纸媒介早已延伸到基于计算机技术和先进的网 络信息传输技术的新型媒介。手机媒体的发展给人们的沟通带来了一种全新的体 验。文字作为信息传播的基本元素，应该适应以互联网信息技术、数字技术为基 础发展起来的手机媒体传播环境。 在手机屏幕媒介中，文字的存在、呈现和阅读方式都发生了新的变化，这对 中文文字设计师带来了巨大的挑战。屏幕技术的发展给中文文字设计带来无限可 能，如何去结合手机媒体特点展现中文文字的特质，并合理运用于手机媒体传播 环境。这要求设计师在掌握扎实的中文文字设计方法，洞察国际设计潮流的同时， 还要了解手机屏幕技术的发展和屏幕文字显示技术和应用特征，合理地应用中文 文字视知觉理论结合现代技术特征在有限的条件下展现中文文字之美。 在手机屏幕文字发展的过程中，设计师作为先进的传播者理应成为推动屏幕 文字发展的先锋力量。因此，本文首先结合屏幕显示技术和字体技术的发展从字 体设计公司、字体设计研究机构两个方面来研究屏幕文字设计的现状及未来可能 的发展趋势。 再进一步对中文文字在手机屏幕技术条件下的视知觉特征进行分析，从字体 识别性知觉和中文文字图形化知觉两方面来理解静态手机屏幕中文文字的应用， 动态手机屏幕中文文字的应用包括空间的深度知觉、形态的变化知觉、视点移位 知觉、纵向延伸知觉四个方面，合理应用视知觉理论结合手机屏幕中文文字静态 和动态应用研究，利用视知觉规律指导手机屏幕中文文字的设计。 然后总结分析比较手机媒体与传统媒体及其他大屏幕媒体的区别，研究得出 中文文字在手机媒体技术下的设计与传播特征，针对手机屏幕技术条件下静态和 动态中文文字的设计提出相应方法，并进行一系列相关的设计实践。 关键词：视知觉；手机屏幕；中文文字；屏幕字体 h 形! i 学位论义 = ! = = = = = ：= ! ! = = ! = = = = = ! ! ! = = = = = ! ! = = = ! 竺! = = = ：= = = = = m = l ；x m = i ! = 詈= = = = = 皂= = = = = = = = = = = = = = a b s t r a c t i nt h eh i s t o r yo fe v e r yd e v e l o p m e n ts t a g e ，c h a r a c t e r ss h o u l db ei nc o n s i s t e n tw i t h t h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h et i m e 。i nt h em o d e r ni n f o r m a t i o ns o c i e t y ，w i t ht h es w i f t d e v e l o p m e n to fi n t e r n e ti n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ，a n dn e wm e d i a d o m i n a t e db yd i g i t a l t e c h n o l o g y ，f u n d a m e n t a lc h a n g e sh a v et a k e np l a c e i nt r a d i t i o n a lc o m m u n i c a t i o n m e d i a p r e v i o u sm e d i u mo fp a p e rh a se x t e n d e di n t oan e wm e d i ab a s e do nc o m p u t e r t e c h n o l o g y a n da d v a n c e dt e l e c o m m u n i c a t i o n sn e t w o r ki n f o r m a t i o nt r a n s m i s s i o n t e c h n o l o g y t h ed e v e l o p m e n to fm o b i l em e d i at oc o m m u n i c a t et ot h ep e o p l eh a s b r o u g h taw h o l en e we x p e r i e n c e t e x t a s a ne s s e n t i a le l e m e n to fi n f o r m a t i o n d i s s e m i n a t i o n ，s h o u l da d a p tt o t h ei n t e r n e t ，i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y ，d i g i t a l t e c h n o l o g y b a s e dd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n tf o r m o b i l em e d i a l a t i nt y p o g r a p h y a d a p it om a k ec h a n g e si nt h ec h i n e s em e d i ab a s e do nt h em o b i l ep h o n e t e x ta n ds t i l l p l a y i n gac a t c h u pr o l e m o b i l ep h o n es c r e e ni nt h em e d i a ，t h ee x i s t e n c eo ft h et e x t ，s h o w i n gt h ew a ya n d r e a d i n gh a v et a k e np l a c ei nt h en e wc h a n g e s ，w h i c hb r o u g h tc h i n e s ew o r dd e s i g n e r e n o r m o u sc h a l l e n g e s c r e e nt e c h n o l o g yt o t h ec h i n e s ew o r du n l i m i t e dd e s i g n p o s s i b l e ，b u ta tt h es a m et i m ew i t ht h el a t i nw e s t ，t h ec h i n e s et e x tt e x td i f f e r e n c e s s t r o n g l yi n f l u e n c e dt h ed e s i g no fm o b i l ep h o n et e x t s c r e e ne f f e c t r e a s o n a b l et o s t u d yh o wt e x tl a t i ns c r e e nt y p o g r a p h yd e s i g n ? h o wt oc o m b i n et h ef e a t u r e s o f m o b i l em e d i at os h o wt h ec h a r a c t e r i s t i c so fc h i n e s el a n g u a g ea n dt h er a t i o n a l a p p l i c a t i o no fm o b i l em e d i ae n v i r o n m e n t ? t h i sr e q u i r e st h ed e s i g n e rt o m a s t e rt h e c h i n e s ew o r ds o l i dd e s i g nm e t h o d o l o g y ，i n s i g h ti n t ot h ei n t e r n a t i o n a ld e s i g nt r e n d s ，i t i sn e c e s s a r yt ou n d e r s t a n dt h ec e l lp h o n es c r e e nt e c h n o l o g ya n dt e x t s c r e e nd i s p l a y t e c h n o l o g ya n da p p l i c a t i o nc h a r a c t e r i s t i c s ，ar e a s o n a b l ea p p l i c a t i o no ft h et h e o r yi n c h i n e s ew o r dv i s u a l p e r c e p t i o n c h a r a c t e r i s t i c sa r ec o m b i n e dw i t hm o d e m t e c h n o l o g i e su n d e rt h ec o n d i t i o n so ft h e l i m i t e dd i s p l a yt h eb e a u t yo fc h i n e s e c h a r a c t e r s m o b i l ep h o n es c r e e nt e x ti nt h ep r o c e s so fd e v e l o p m e n t ，t h ed e s i g n e ra sa d i s s e m i n a t o ro fa d v a n c e ds c r e e nt e x ts h o u l db e c o m et h ec u t t i n ge d g eo fd e v e l o p m e n t t h e r e f o r e ，t h i sp a p e rc o m b i n e dw i t h t h es c r e e nf o n t d i s p l a yt e c h n o l o g ya n d t e c h n o l o g yc o m p a n i e sf r o mt h ef o n td e s i g n ，f o n td e s i g nr e s e a r c hi n s t i t u t i o n st os t u d y t h et w oa s p e c t so ft h ed e s i g no ft h es c r e e nt e x tm a yb et h es t a t u sq u oa n df u t u r et r e n d s i i i f u r t h e ro nt h ec h i n e s ew o r ds c r e e n t e c h n o l o g yi nm o b i l ep h o n e su n d e rt h e c o n d i t i o n so ft h ea n a l y s i so ft h ec h a r a c t e r i s t i c so f v i s u a lp e r c e p t i o n ，r e c o g n i t i o na n d p e r c e p t l o nf r o mt h ef o n t sa n dg r a p h i c so ft h ec h i n e s el a n g u a g et o u n d e r s t a n dt h e p e r c e p t i o no fs t a t i ct w oc h i n e s em o b i l ep h o n es c r e e nt e x ta p p l i c a t i o n s ，t h ed y n a m i c 。n l n e s em o b i l ep h o n es c r e e nt e x t a p p l i c a t i o n si n c l u d es p a c et h ed e p t hp e r c e p t i o n ， m o r p h o l 0 9 1 c a ic h a n g e si np e r c e p t i o n ，p e r c e p t i o no fv i e w p o i n ts h i f t ，v e r t i c a le x t e n s i o n o ft h ef o u ra s p e c t so f c o n s c i o u s n e s s ，v i s u a lp e r c e p t i o na n dr e a s o n a b l ea p p l i c a t i o no f t h et h e o r yo fc h i n e s em o b i l ep h o n e t e x t s c r e e ns t a t i ca n dd y n a m i ca p p l i e dr e s e a r c h ， t h el a wo fv i s u a lp e r c e p t i o nt og u i d et h eu s eo f m o b i l ep h o n es e r e e ni nc h i n e s et e x d e s i g n a n a l y s l sa n dc o m p a r i s o no fm o b i l ep h o n ea n dt h e ns u m m e du pt h em e d i a a n d t r a d i t i o n a lm e d i aa n do t h e rm e d i a ，t h ed i s t i n c t i o nb e t w e e nl a r g e s c r e e n ，s t u d v t h e c h i n e s el a n g u a g ei nt h em o b i l em e d i at e c h n o l o g y a n dc o m m u n i c a t i o no fd e s i g n f e a t u r e s , t h es c r e e nt e c h n o l o g yf o rm o b i l ep h o n e su n d e rt h ec o n d i t i o n so f s t a t i ca n d d y n a m i cd e s i g no fc h i n e s ew o r dc o r r e s p o n d i n gm e t h o d sa n d t h ed e s i g no fas e r i e so f r e l e v a n tp r a c t i c e k e yw 。r d s ：v i s u a lp e r c e p t i o n ；m o b i l es c r e e n ；c h i n e s e t y p 。g r a p h y ；s c r e e nt y p o g r a p h y 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期： 年月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 作者签名： l 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密回。 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) 刷磴名多 日期：) d 日期：2 p 日 日 f f ， ， 月月 r r 年年 j易， 硕士学位论文 1 1 课题研究背景 第1 章绪论 伴随互联网信息技术和数字技术的迅速发展，极大地改变了世界发展的物质 技术基础，为信息传播带来了新的机遇和挑战，基于传统媒介的信息传递正在不 断向数字化方向发展。手机作为新媒体终端设备的重要组成部分已经相当普及， 逐渐成为人们日常生活中的主流沟通工具。近年来手机被业内看成是继报纸、广 播、电视和网络之后的一种新媒体，俗称第五媒体【l l 。伴随基于手机媒体的3 g 技术的开发应用，使得3 g 手机除了能完成高质量的日常通信外，还能进行多媒 体通信。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、 电话会议、电子商务等多种信息服务。未来手机媒体也将大量应用多媒体、流媒 体技术，先进的电信网络信息传输技术等等。未来三年越来越强大的手机终端会 改变人们使用互联网的习惯，很多人处理工作、发邮件、搜索邮件、看新闻资料 等工作生活都可以通过手机来实现。 手机媒体由于具备多种新技术特性，符合时代发现的需要，在政治、经济、 文化、社会生活中的重要性日益凸显，手机媒体作为新媒体的一个重要组成部分， 正在开创媒体的一个新时代【2 】。国家对手机等新媒体的发展提出了最基础的政策 保障，没有对新媒体的整体发展进行任何限制。根据工信部的统计，截至2 0 0 8 年底，中国手机用户数量已超过6 4 亿、而通过手机上网的用户数量已超过1 17 6 亿【3 l 。随着中国手机用户越来越多，手机带来的影响力也越来越大，而相应的信 息传播形式也会越来越广泛。 2 0 0 8 年7 月2 8 日，c c t v 手机电视奥运台宣布正式启动。c c t v 手机电视奥 运台突破了原有的单一的手机流媒体平台，提供手机播客平台，充分满足手机用 户的互动需求。它利用运营商先进的技术平台及网络，创新传播模式，实现用户 在手机终端文字、图片、视频的上传，并在此基础上推出各类空间及圈子，支持 网友发帖共享和组织各类上线活动从而分享感动瞬间，增加情感交流。会上发布 了c c t v 手机电视奥运台的产品亮点，所推出的亮点产品充分体现了手机作为随 身携带移动终端的特性，是电视节目与手机巧妙集成平台，是新媒体传播模式的 有效实践。 基于网络和新媒体技术的手机媒体终端丰富了人们的阅读方式，而且具有与 传统媒介不一样的体验方式，而与之相适应的文字也应该具备适合手机媒体技术 条件的特点。但现阶段文字在手机媒体技术条件下的设计应用显得不够，缺乏符 合时代技术特征的中文屏幕文字，不利于信息在手机媒体环境下的传播。伴随时 代的发展、技术的推动，手机媒体产业将成为社会发展的一个热点，在新媒体技 术生态环境中如何满足用户需求，在体验经济发达的当代提供给用户新型的体验， 必将成为个值得我们思考的问题。 12 课题研究的动机和实际意义 12 1 课题研究的动机 相对于传统终端传播媒体的发展历程，手机媒体的发展历史相对来说短得多， 应用领域的扩展和显示技术的提升还有很大的空叫。伴随最近几年制造技术的飞 速发展和信息传播技术的提升，手机媒体在人们的日常生活巾发挥着越来越重要 的作用。中国拥有世界上最大中文文字显示手机用户群，但由于中文文字本身的 特点，针对手机中文屏幕显示的文字研究与开发却无法跟上需求，静态手机屏幕 中文字体开发单一，而且无法满足不同层次屏幕的清晰显示，手机中文文字输入 法大多被国外公司控制，与中文手机用户的传统思维惯性不致带来不便：同时 动态手机屏幕中文文字仪仅停留在简单的g i f 动画形式，使得中文文字无法在当 代信息传播环境中发挥更大的价值。中文文字作为信息传播的载体，应适麻不同 的传播环境具有其不同的展现形态，从最初的手写体到印刷体到现在信息技术环 境下的屏幕文字，罔il 。因此，本文从当前社会发展趋势和社会需求的变化出 发，结合中文文字在手机屏幕技术条件下的视知觉研究，通过分析手机中文文字 设计的现状和机遇，寻找使承载古老中华文明的中文文字在当代新媒体技术时代 发挥更大作用的途径。并且希望能以设计作为社会创新的工具，推动技术的发展， 找到更多使中文文字依靠自身的价值和特色在现代社会发展和延续的空间。 i ；p i 2 ；i s i j e t s 镕 印嗣 镕 p - 目聿镕 硎，。8 黯- 蝴； 图11 不同阶段中文字体设计研究关系 122 研究的实际意义 随着手机媒体产业的繁荣，传播设计领域的发展，文字在手机媒体环境下的 硕士学位论文 应用必将更加受到重视。文字尤其是汉字在整个新媒介的传播系统中必将扮演越 来越重要的角色，但是目前国内外还没有专门的论文来研究这个课题，笔者觉得 对文字在手机媒体环境下的应用研究还具有原创价值意义，因而是一种有益的挑 战与尝试。 本课题通过比较分析现阶段中文文字在手机媒体上的应用特点，结合视知觉 理论来探索中文文字在新型媒体技术条件下的传播特征，并将使相关设计公司及 个人对于汉字在手机媒体中的传播及应用特点有相对直观的认识，使受众能够了 解并体验到中文文字在手机媒体上的应用前景，对促进今后中文文字在手机媒体 环境下的设计应用也有一定的参考价值。 1 3 课题研究的目的 本论文的目的为： 1 分析现代多媒体技术环境下中文文字在手机终端媒体上的应用发展状况； 2 通过分析中文文字设计所面临的机遇和挑战，研究信息化条件下的中文文 字设计所处的文化生态环境的传承和发展； 3 探讨手机屏幕中文文字与拉丁文字传播特征差异，研究手机屏幕拉丁文字 设计方法为手机屏幕中文文字设计提供借鉴； 4 探讨手机屏幕中文字体的应用方向，开发中文文字设计新领域的设计方 法，探讨新领域的中文文字设计系统框架； 5 探讨将传统文化通过中文文字设计在体验经济时代运于终端传播媒体，发 挥更大作用的可能。 1 4 课题研究的思路与框架 1 4 1 课题研究的思路 现按本论文的章节顺序进行思路的简单阐述： 第一章：绪论。介绍论文研究的社会、文化发展背景，以及研究动机、实际 意义和研究目的。 第二章：手机屏幕中文文字设计研究现状。介绍手机屏幕显示设备和显示技 术的发展状况，以及手机屏幕中文文字设计发展现状，分析中文文字设计于手机 媒体领域所面临的机遇和挑战。对比分析国内外设计公司和设计院校、研究机构 针对此领域所做研究，剖析其成功案例，寻找手机屏幕中文文字设计的突破点 第三章：视知觉与手机屏幕中文文字认知研究。介绍视知觉理论形成和应用 规律，分析视知觉与中文文字的认知关系，探索将视知觉理论应用于手机屏幕中 文文字设计的方法和意义。 手机屏幕基质的中文文字设计研究 第四章：手机屏幕中文文字设计方法。这是本篇论文的重点章节。通过分析 手机媒介与其他传播环境的差异和手机屏幕中文文字与拉丁文字传播特征差异， 从静态和动态两个方向进行手机屏幕基质的中文文字设计方法进行研究。 第五章：实验研究。通过具体的实验研究验证前面所提及的理论和实践目的， 完善设计流程、设计方法和工作体系。 1 4 2 课题研究的框架 综合以上内容，本文研究的框架，如图1 1 所示： ， i： 第一章i 口 i i研究背景研究动机研究目的研究思路和结构! ，。，。 上 i 函曩窭墨盟锄、j 第二章l 硼覃显示类貅之中文婷、手循； i 和字体技术的发展设计的应用现状 摹文字研究 ； 。4 。1 一。一。：l ：。 ：。一。+ + 。j ；日盔墨墨露蹿圈蕊圈 i 第三章 j ，i 第四章 l ； ；识别性设计图案化设计编排设计传递信息的衷达观念的! ：旃蠡婷设计动态文字设计j 。，】j 。+ 。”。1 。 ? 。一一。+ 。j 第五章i 区囝 i ， - 一- - 一 上 设想 图1 2 论文的框架图 4 卜 工现状分析 结合手j j 兀詹寺 性进行知觉 分析 解决方法 设计实践 第2 章手机屏幕中文文字设计发展现状 21 手机显示屏幕和屏幕宇体技术的发展 手机作为终端媒体已经渗入到人们的生活中。广泛地应用于信息的传递交流， 手机屏幕对信息内容的传播有着重要的影响，不同手机屏幕类型会影响到其传播 内容的清晰度以及显示速度。手机屏幕的材质决定着手机屏幕的显示效果，手机 的屏幕因为l c d 的品质和研发技术不同而有所差异，般来说能显示的颜色越多 越能显示复杂的图象，画面的层次也更丰富，给受众带来的更加丰富的视啦体验。 显示屏幕类型与字体显示技术的发展密不可分不同类型屏幕的显示技术决 定着文字在屏幕上的显示质量和效果。手机和电脑同属数字媒体显示终端，在信 息传递特点有诸多共性，图2l 结合电脑显示屏幕的发展来分析手机屏幕显示类 型的发展状况。 21 1 多媒体显示屏幕发展 酾c ( # i a 】5 5 j ) 目，奇+ 荫# 目，i i i 抖 ￥i 觚( t ) 自 n f # 】 6 i a m 巾m 6 n m a ) # 姐i $ h 轧n f a is m ( s 1 1 a d 洲) | # 嵩栅 i k d 卫i # t n k d 船k w 虎* 酵m t n 佃自# * e 雕m l i $ ”nk d 瞎目日舯g 喊e 1 s t 啪# 1 6 自i i 琳 t f tl 吲雌璃r i 瓢 t h 榭席艄i # i * 】 t f dl c d 啦日期= m 月* i t f d 目= * 墙t 蝻i * i r ) k d f b 糊自晰t # d 刑僳目鲫* 聊嘲耐琳 h * = 目t 耐 * = * 自目抽i 科 o u d 仲# n # 蛐i 嘲 女m 自# 帅巾n k h t t ou m o e l i i i 抖m l e 。【m h m j m “o 晴0 自”x 自i # m 自# * q k 岫| ou m l n e e o e l i $ 一p t e d i * 9 n i 挑) 围2i 显示屏幕发展粪型和技术 手机屏幕基质的中文文宁设计研究 2 1 1 1 电脑显示屏的发展 电脑显示屏幕依据其显示原理和技术的差异主要分为c r t ( 阴极射线管显示 屏) 、l c d ( 液晶显示屏) 、l e d ( 发光二极管显示屏) 、o e l d ( 有机电激发光显 示屏) 四种，图2 2 。 l 、c i 玎( 阴极射线管显示屏) c r t 阴极射线管显示屏，它是目前应用最广泛的显示器之一，c i h 显像管使 用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度， 最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光，通过电压来调节电子束的功率， 就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。c r t 纯平显示器具有可 视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时 间极短等l c d 显示器难以超越的优点。依据显象管形态的区别可分为球面c r t 、 平面直角c r t 、超平c r t 、纯平c r t 几种不同的类型。c r t 使用荫罩和荫栅这 两种显示技术，一般来说，荫罩式显像管的图像和文字较锐利，但亮度比较低一点； 荫栅式显像管的色彩显示较为鲜艳。 2 、l c d ( 液晶显示屏) 液晶显示器，简称l c d ( l i q u i dc r y s t a ld i s p l a y ) ，图2 2 。世界上第一台液晶 显示设备出现在2 0 世纪7 0 年代初，被称之为t n l c d ( 扭曲向列) 液晶显示器。 尽管是单色显示，它仍被推广到了电子表、计算器等领域。8 0 年代，s t n l c d ( 超扭曲向列) 液晶显示器出现，同时t f t - l c d ( 薄膜晶体管) 液晶显示器技术 被研发出来，但液晶技术仍未成熟，难以普及。8 0 年代末9 0 年代初，日本掌握 了s t n l c d 及t f t - l c d 生产技术，l c d 工业开始高速发展。 l c d 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，透过通电与否来控制 杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。l c d 发展大大扩展了显示器 的应用范围，使个人使用移动型手持显示器成为可能。液晶显示器按照控制方式 不同可分为被动矩阵式l c d 及主动矩阵式l c d 两种【4 】。被动矩阵式l c d 包括 t n l c d ( t w i s t e dn e m a t i c l c d ，扭曲向列l c d ) 、s t n l c d ( s u p e rt n - l c d ，超扭 曲向列l c d ) 和d s t n l c d ( d o u b l el a y e rs t n l c d ，双层超扭曲向列l c d ) ，在亮 度及可视角方面受到较大的限制，反应速度也较慢。，r n l c d 、s t n - l c d 和 d s t n l c d 之间的显示原理基本相同，不同之处是液晶分子的扭曲角度有些差别。 目前应用比较广泛的主动矩阵式l c d ，包括t f t - l c d ( t h i nf i l mt r a n s i s t o r l c d ， 薄膜晶体管l c d ) 和t f d - l c d ( t h i nf i l md i o d e l c d ，薄膜二极管l c d ) 。t f t 每 个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动，从而可以做到高速 度、高亮度、高对比度显示屏幕信息，是目前最好的l c d 彩色显示设备之一。 t f d 是t f t 和s t n 的折中，有着比s t n 更好的亮度和色彩饱和度，却又比t f t 6 位论文 更省电 图2 2l c d 显示屏幕应用围23l e d 显示屏幕应用 图片来源：b a i k eb a i d uc o r n图片来源：b a i k eb a i d uc o r n 3 、l e d ( 发光二极管显示屏) l e d 就是l i g h te m i t t i n gd i o d e ，发光二极管的英文缩写简称l e d 图23 。它 是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动 画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。l e d 显示屏分为图文显示屏 和视频显示屏，均由l e d 矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英 文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、 同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电 视、v c d 节目以及现场实况。l e d 显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油 画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券 市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 4 、o e l d ( 有机电激发光显示屏) o e l d 指的是电场驱动发光材料和有机半导体材料通过载流子注入和复合导 致发光的现象。其原理是在把有机发光层夹在正负两电极之间当正负极电子在 此有机材料中相遇时就会发光，最直观的区别即o e l d 能自己发光，l c d 不能自 己发光。有机电激发光显示屏使用有机电激发光( o r g a n i ce l e c t r o l u m i n e s c c n c c ，o e l l 显示技术，依其组件所使用的载子传递层与发光层等有机薄膜材料之不同可概分 成两系统，一是以染料或颜料为材料之小分子组件( m o l e c u l e - - b a s e dd e v i c e ) 另 一则以共轭性高分子为材料之高分子组件( p o l y m e r b a s e dd e v i c e l 。由于o e l 组 件亦具有无机发光二极管( 1 l i g h t - - e m i t t i n gd i o d e ，l e d ) 整流与发光的特性，因此 小分子o e l 组件亦被称为o l e d ，图24 ，而高分子o e l 组件则被称为p l e d ， 图25 。 垂墨量垂董堡墼星兰塞茎塞彗些至 图2 4o l e d 显示屏幕应用 图片来源：w w w s o n yc o r n 囱2 5p l e d 显示屏幕应用 图片来源：w w wo p t o e t e c t r oc o r n 2 112 手机显示屏幕的发展 显示屏类型 随着手机的逐渐普遍，手机屏幕的材质也越来越显得重要。手机的彩色屏幕 因为l c d 品质和研发技术不同而有所差异，其种类大致有s t n 、t f t 、t f d 、d s t n 和o l e d 、p l e d 几种， 过去在黑白手机时代的屏幕，大都是采用s t n 材质，最大特点在于价钱比较 便宜，使用上的耗电功率小，因此应用在手机有省电的优势。但缺点则是画面呈 现的反应时间太长，容易造成影像延迟，且亮度与画质也不及t f t 来得好。s t n 包括f s t n ( 黑白超扭曲向列显示屏) 和c s t n ( 彩色超扭曲向列显示屏) 。 l 、t f t 显示屏幕是有源矩阵类型液晶显示屏幕中的一种，t f t 在液晶的背 部设置特殊光管，可以“主动”对屏幕上的各个独立的像素进行控制可以大大提 高反应时间，有效地提高了播放动态画面的能力。 2 、t f d 的特点在于“高画质、超低功耗、小型化、动态影像的显示能力以及 快速的反应时间”。t f d 的显示原理在于它为l c d 上每一个像素都配备了一颢单 独的二极管来作为控制源，由于这样的单独控制设计，使每个像素之间不会互相 影响，因此在t f d 的画面上能够显现无残影的动态画面和鲜艳的色彩。 3 、d s t n 即j 叹层s t n ，过去主要应用在一些笔记本电脑上也是一种无源 显示技术，使用两个显示层，这种显示技术解决了传统s t n 显示器中的漂移问题， 而且由于d s t n 还采用了双扫描技术，因而显示效果较s t n 有大幅度的提高。 过去主要是应用在笔记型计算机的屏幕上，而当彩色屏幕手机开始盛行时，也有 几支采用d s t n 屏幕材质的手机在市面上出现，例如0 k w a pi 1 0 8 、1 6 6 等。不 过效果和c s t n 差不多，最后也没有什么后续机种采用。 4 、o l e d 显示屏是现在被看好最具有潜力的手持设备显示屏，o l e d 具有主 动发光，无视角问题：重量轻，厚度小；高亮度，高发光效率；发光材料丰富， 易实现彩色显示：响应速度快，动态画面质量高；使用温度范围广：可实现柔软 一麓| 噙一 鬈蓬 硕t 学位论文 显示i 工艺简单，成本低；抗震能力强等一系列的优点，因此它被专家称为未来 的理想显示器。与传统的l c d 相比，o l e d 屏在使用中可以明显感到清晰度、对 比度和亮度的提高，尤其是在黑暗的环境中。另外，其还具有功耗低和可视角度 大两个“撒手铜。索尼公司发布了一款可在弯曲状态下正常显示图像能o l e d 产品。这款2 5 英寸大小、分辨率1 6 0 x 1 2 0 p x 的o l e d 屏幕除了像胶卷一样是 f 软式j 的之外，它的色彩表现也高达一千六百万色。 5 、p l e d 显示屏幕作为新兴显示屏幕正在应用于便携式消费电子产品上，如 手机、p d a 等。图为目前之i j p 全彩p l e d 显示器原型，一为c d t 与e p s o n 于 1 9 9 9s i d 共同发表主动式t f t 驱动之p l e d 全彩显示器，1 6 灰阶可显4 0 9 6 色， 约有3 0 ，0 0 0 画素，达1 2 0 p p i 。另一个则为t o s h i b a 所发表2 8 5 寸( 8 0 p p i ) 、1 4 4 ( r g b ) x1 7 6 ( q c i f ，q u a r t e rc o m m o ni n t e r m e d i a t ef o r m a t ) 全彩( 2 6 万色、6 4 灰阶) 的原型 产品。 小结： 从显示屏幕的发展可以看出显示技术革命性变化有两大类：一类是从阴极射 线管向液晶技术的转变。由于有了液晶技术，在计算机领域预计到2 0 1 1 年全球笔 记本销售量将超过桌面p c 。液晶技术使消费者感受到了超薄、使携、高清、数字 化等新理念和新体验。第二类是从刚性到柔性显示产品的转变。由于柔性显示技 术的出现，加之海量存储产品的微型化，二者有机结合必将出现新产品、新应用 以及新兴产业，带给消费者便利、享受、安全的新生活方式。高分子p l e d 技术 具有很多优越性能，未来其可能会成为液晶产品的竞争者，更有可能成为柔性显 示的主流技术【5 1 。不同技术条件下需要相对应的字体，技术的进步也给屏幕字体 设计的精彩芬呈带来无限可能 2 1 2 手机屏幕字体技术的发展 屏幕字体伴随屏幕显示技术的进步不断发展，产生了各种适应多媒体显示屏 的字库，字库是文字的表示形式，以编码的形式存储。这些字库的制作过程，一 般都是由书法家或字体设计师预先在大小相同的纸上，以同一种字体书写出所有 文字；再把这些文字扫描到计算机中，同时编码；然后利用计算机或手工进行修 改、优化，尽量消除手写之间的差异，并力图达到美观；最后打包成字库文件。 2 1 2 1 字体字库 字库文件主要有两种格式：一种是老的点阵或位图的格式，字库中的每个字 都是用点阵来描绘的，例如：1 2 x 1 2 、1 4 x 1 4 等。其中每个字形都用点阵来显示。 由于位图的原故，点阵字体很难进行缩放，特定的点阵字体只能清晰地显示在相 应的字号下。但对于1 2 1 6 p x 这样小的汉字，点阵字体常常比其它类型的字体在 9 ! ：! ! 里塞苎里墼! 兰兰茎塞兰些型 屏幕上更好的显示效果，图27 。有代表性的就是b d f 格式和p c f 格式( | j i f 者是 文本格式，后者是二进制格式) 。这种字体在显示大小不同的文字时会有明显的失 真。另一种是现在已经很普遍的欠量图格式，矢量字体中每个字形是通过数学 曲线柬描述的，它包含了字形边界上的芙键点，连线的导数信息等，字体的渲染 引擎通过读取这些数学矢量，然后进行一定的数学运算来进行渲染，图26 。比 较有代表性的就是a d o b e 的p o s t s c r i p t 格式，和m i c r o s o f t 与a p p l e 为了对抗 p o s t s c r i p t 而制定的t r u e t y p e ( “o 格式。 t 。帅e 宇4f p p i 咄硎m l c | 0 s 曲b 日) i 口博| f d o b e o 目) o p e n q m # ( n m o 目) 圄26 字库和字体技术 图片来源：作者绘制 圈暴 图27 点阵字格式和矢量宇格式对比 图片来源：w w w m o n o t y p ec o mc n 我们常用的字库主要包括点阵字库、单线体字库、和t r u e t y p e 字库、p o s t s c r i p t 字库、o p e nt y p e 字库、c l e a r t y p e 字库。 i 、点阵字库：因为中英文字体形态的区别。在字体过小的状态下，中文文字 必须使用嵌入点阵的方法才能更好地显示，在多媒体设备上的应用开发相应点阵 字库多为针对中文文字开发。 2 、t r u e t y p e 字库：是苹果公司及微软公司共同制定的一种字体格式，它采 硕士学位论文 用二次曲线来描述字形轮廓，与其它早期的字库格式如点阵、矢量字库等比较， 具有字库信息小，字形可以随意缩放、变形( 旋转、倾斜、弯曲) 而不失真等等 优点。t t f 字库作为一种标准字库格式兼容于所有流行的文字、图形处理软件， 比如m i c r o s o f tw o r d 、p a g e m a k e 、p h o t o s h o p 等，用户可以用它进行文字编 辑也可做低精度的打印输出。t t f 分w i n d o w s 和m a c 两种版本，w i n d o w s 和m a c 的t r u e t y p e 版本是不兼容的，用户需要根据自己使用的系统环境选择 不同版本的t u r e t y p e 字库产品。 3 、p o s t s c r i p t 字库：是由a d o b e 公司开发的页面描述语言，它将页面上的图 像和文字用数学公式的方法描述，最后通过p o s t s c r i p t 解释器( i n t e r p r e t e r ) 翻译成 所需要的输出。它是国际上最流行的页面描述语言，也是事实上的工业标准。几 乎所有的印