3.5.4.1 Màn hình tinh thể lỏng bán dẫn (LCD)
Các kiểu điện thoại di động gần đây đ−ợc trang bị một LCD nhỏ (nh−ng khá lớn với điện thoại di động) để hỗ trợ các dịch vụ Internet nh− i-mode. Vì điện thoại đ−ợc nuôi nhờ vào pin nên linh kiện của nó phải thỏa mãn những yêu cầu khắt khe về tiêu thụ điện năng. Vì lý do này các loại màn hình LCD STN ( Super Twisted Nematic), tiêu thụ điện năng thấp nhất, đã đ−ợc sử dụng trong điện thoại di động. LCD STN là loại màn hình cải tiến của màn hình LCD ma trận thụ động. Th−ờng thì màn hình LCD STN gồm các phần tử tinh thể lỏng, loại có cấu trúc xoắn “Twisted”, nằm trên một tấm kính mỏng. ở trạng thái bình th−ờng, ánh sáng bị phân cực xuyên thẳng qua các tinh thể này, đ−a ra một hình ảnh rõ nét. Tuy nhiên, khi sử dụng một tr−ờng điện tử, các tinh thể này sẽ bị mất cấu trúc xoắn, ánh sáng không thể đi qua làm cho màn hình bị đen. Nói chung, các màn hình LCD ma trận thụ động th−ờng kém hơn các màn hình LCD ma trận tích cực nh− các LCD dựa trên Transistor màng mỏng (TFT) về mặt tốc độ đáp ứng và độ t−ơng phản màu sắc. Tuy nhiên, LCD kiểu STN là đủ để đáp ứng cho các dịch vụ Internet di động đ−ợc cung cấp trong các hệ thống thông tin di động 2G vì phần lớn các dịch vụ này đều đ−ợc sử dụng để truyền thông tin dạng văn bản. Bảng 3.11 so sánh các đặc tính của các loại màn hình LCD.
Mặt khác, W-CDMA không chỉ hỗ trợ các dịch vụ truyền tin dạng văn bản mà còn có các dịch vụ giải trí gồm dịch vụ truyền video và game chất l−ợng cao, các màn hình này đòi hỏi có tốc độ đáp ứng không lớn hơn 60 ms. Thông th−ờng tốc độ đáp ứng của màn hình LCD kiểu STN xấp xỉ khoảng 400ms, ch−a kể đến số màu nghèo nàn. Một giải pháp phù hợp cho hệ thống W-CDMA là các màn hình ma trận tích cực, loại có tốc độ đáp ứng nhỏ hơn 60ms và độ t−ơng phản màu sắc rõ nét. Hầu hết các màn hình ma trận tích cực là LCD kiểu TFT, loại có tốc độ đáp ứng nhanh và có khả năng hiển thị nhiều màu. Tuy nhiên, vấn đề là ở chỗ là công suất tiêu thụ của nó gấp 40 lần so với STN. Giải pháp cho vấn đề này là cải tiến màn hình LCD kiểu TFD. Cần chú ý rằng LCD kiểu TFT đạt đ−ợc độ t−ơng phản sắc nét và thời gian đáp ứng nhanh nhờ có một TFT ở mỗi ảnh điểm nơi mà các điện cực bao trùm lên nhau và điều khiển từng điểm ảnh nhờ sự dịch chuyển transistor này. Các LCD kiểu TFD đ−ợc tạo ra bằng việc thay thế các TFT trong LCD kiểu TFT bằng các TFD, giúp cho đáp ứng nhanh hơn và
độ t−ơng phản rõ nét ngang với TFT. Các LCD kiểu TFD có một mạch điều khiển số nhằm mục đích đạt đ−ợc công suất tiêu thụ thấp hơn. Hiện nay, những màn hình này chỉ tiêu thụ 4mW khi hiển thị ảnh tĩnh, −u điểm hơn so với các LCD kiểu STN.
Bảng 3.11 Các đặc tính kỹ thuật của các loại màn hình điện thoại di động cơ bản
Hệ thống LCD dạng STN bán trong suốt LCD dạng TFD bán trong suốt Si-TFT vô định
Si-TFT đa tinh thể nhiệt độ thấp
Số điểm ảnh 120x160 điểm 160x240 điểm 560x220
điểm
852x 222 điểm
Số màu 256 màu 4096 màu 260.000
màu 260.000 màu Độ t−ơng phản 10:1 15:1 5:1 _ Độ sáng Độ phản xạ 30% _ Góc nhìn 700 800 Thời gian đáp ứng 400 ms 60 ms 50 ms vài μs
Công suất tiêu thụ
2 mW 4 mW 80 mW 440 mW
Ghi chú: TFD: Thin Film Diode ( Điốt màng mỏng) Si-TFT: Transistor màng mỏng Silic
3.5.4.2 Màn hình có hệ thống quang điện (EL-Electro Luminescence)
Hạn chế của các màn hình LCD màu bán dẫn là nó phải có độ sáng nền, làm tăng công suất tiêu thụ và rất khó có thể làm tấm phim nhẹ hơn, mỏng hơn.
Giải pháp khả quan nhất cho vấn đề này là một loại màn hình sử dụng hệ thống quang điện (EL) làm nguồn sáng. Đúng nh− cái tên của nó, EL phát ra ánh sáng và ng−ời ta sử dụng những vật liệu phát ra ánh sáng màu đỏ, xanh da trời, xanh lá cây, làm cho EL có thể mô phỏng đ−ợc ảnh màu đầy đủ. Cấu trúc cơ bản của EL giống nh−
điốt phát quang (LED) và nó có thể đáp ứng nhanh hơn tinh thể lỏng-là loại tinh thể dựa vào sự bố trí lại phân tử. Các đầu cuối di động W-CDMA đã bắt đầu tích hợp EL để đạt đ−ợc tốc độ đáp ứng μs. Ng−ời ta hy vọng đây là một giải pháp tốt để giảm độ dày và trọng l−ợng của những loại màn hình lớn.
3.5.4.3 Các vấn đề trong t−ơng lai và viễn cảnh của công nghệ màn hình
Với các điện thoại di động W-CDMA, các màn hình kiểu ma trận tích cực là ph−ơng án phù hợp nhất. Tuy nhiên, việc giảm hơn nữa công suất tiêu thụ là việc rất
kiểu STN có thời gian đáp ứng nhanh hơn vì đối với loại màn hình này thì dễ dàng đạt đ−ợc công suất thiêu thụ thấp hơn, và theo một vài báo cáo thì các màn hình LCD kiểu STN có các đặc tính t−ơng tự nh− các màn hình ma trận tích cực đã đ−ợc phát triển. Các màn hình EL đã đ−ợc phát triển thành màn hình mỏng hơn, có khả năng thay thế hoàn toàn các màn hình LCD bởi các tính năng giảm công suất tiêu thụ, tăng độ sáng và kéo dài tuổi thọ của vật liệu hữu cơ.
3.5.4.4 Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản tích hợp (CHTML) dựa trên các trình duyệt cực nhỏ (Micro-Browser)
Trình duyệt i-mode đ−ợc viết bằng một ngôn ngữ mô tả gọi là ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản tích hợp (CHTML-Compact Hyper Text Markup Language). CHTML là một tập con của HTML, một ngôn ngữ tiêu chuẩn đ−ợc sử dụng trong các trình duyệt Internet dựa trên PC. CHTML đ−ợc thiết kế để hoạt động một cách hiệu quả trong môi tr−ờng di động, có tính đến khả năng của các thiết bị đầu cuối di động và các đặc tr−ng của giao diện vô truyến. Ví dụ, dung l−ợng bộ nhớ của điện thoại di động là hạn chế do việc triển khai và giàng buộc về giá cả: các máy điện thoại PDC có bộ nhớ 1 hoặc 2Mbyte còn điện thoại W-CDMA có hỗ trợ video đ−ợc hy vọng là sẽ đạt khoảng 5 Mbytes bộ nhớ. Tốc độ xung nhịp CPU cũng bị hạn chế so với các máy PC do mức tiêu thụ điện, vì thế, tốc độ này đ−ợc dự kiến trong khoảng từ 30-50MHz vào năm 2002. Ngoài việc bị giới hạn về khả năng xử lý thì các điện thoại di động chỉ có số phím rất ít và một vài phím điều khiển. Xuất phát từ các đặc tính này, CHTML đã xoá bỏ bớt một số chức năng đã hỗ trợ trong HTML và hạn chế sự điều h−ớng của trình duyệt chỉ bằng phím UP/DOWN. Việc đơn giản hoá này làm cho trình duyệt i-mode thân thiện hơn với ng−ời sử dụng. Khái niệm thiết kế cơ bản này đã đ−ợc chuyển sang các máy điện thoại W-CDMA.