Pengertian LCD (Liquid-Crystal Display) dan Cara Kerjanya

LCD (Liquid-Crystal Display) atau Penampil Kristal Cair adalah layar panel datar atau perangkat optik elektronik termodulasi yang menggunakan sifat modulasi cahaya dari kristal cair (liquid crystal) yang dikombinasikan dengan polarizer. Kristal cair tidak memancarkan cahaya secara langsung, melainkan menggunakan lampu latar atau reflektor untuk menghasilkan gambar berwarna atau monokrom.

LCD memiliki kemampuan untuk menampilkan gambar secara arbitrary, seperti halnya pada tampilan komputer. Selain itu, LCD juga dapat menampilkan gambar yang lebih sederhana, seperti LCD Seven Segment Display (Layar Tujuh Segmen), Anda dapat melihatnya pada jam tangan dan monitor di pinggir jalan atau di tempat umum yang biasanya memberikan informasi bersifat himbauan.

LCD dapat hidup atau menyala secara normal (positif) atau mati (negatif), tergantung pada pengaturan polarizer. Mode positif, yaitu memiliki tampilan huruf gelap pada latar belakang berwarna terang, sedangkan mode negatif adalah hurufnya yang berwarna terang pada latar belakang yang gelap.

Zaman sebelum LCD banyak digunakan untuk berbagai alat elektronik, CRT (Cathode-Ray Tube) atau tabung sinar katoda adalah pilihan yang utama. Namun, CRT memiliki banyak kelemahan, seperti berat dan lebih banyak menggunakan banyak daya. Dengan demikian, CRT mulai ditinggalkan dan beralih ke LCD. Saat ini, LCD sudah banyak diaplikasikan di berbagai peralatan elektronik, seperti TV, komputer, smartphone, dan masih banyak lagi.

Cara Kerja LCD

Prinsip LCD adalah ketika arus listrik diterapkan pada molekul kristal cair, molekul cenderung terlepas. Hal ini menyebabkan sudut cahaya yang melewati molekul kaca terpolarisasi, dan juga menyebabkan perubahan sudut filter polarisasi atas. Pada akhirnya, hanya sedikit cahaya yang dibiarkan melewati kaca terpolarisasi melalui area tertentu dari LCD.

Oleh karena itu, daerah tertentu yang tidak dilewati cahaya akan menjadi gelap, dibandingkan dengan yang lain yang dilewati cahaya. Prinsip kerja LCD pada dasarnya adalah menghalangi cahaya. Saat membuat LCD, cermin yang dipantulkan diatur di bagian belakang. Bidang elektroda terbuat dari indium-timah-oksida yang disimpan di atas dan kaca terpolarisasi dengan film polarisasi juga ditambahkan di bagian bawah perangkat. Seluruh wilayah LCD harus ditutup oleh elektroda dan di atasnya harus materi kristal cair.

Kemudian, potongan kaca kedua dengan elektroda berbentuk persegi panjang di bagian bawah dan di atas film polarisasi lainnya. Harus dipertimbangkan bahwa kedua potongan disimpan pada sudut yang benar. Ketika tidak ada arus, cahaya yang melewati bagian depan LCD akan dipantulkan oleh cermin dan dipantulkan kembali. Pada saat elektroda dihubungkan ke baterai, arus dari elektroda akan menyebabkan kristal cair antara elektroda bidang biasa dan elektroda berbentuk persegi panjang terlepas. Dengan demikian, cahaya dapat diblokir agar tidak dapat melewati.

Kristal Cair dan Cahaya Terpolarisasi pada LCD

Monitor LCD menggunakan konsep kacamata hitam untuk mengoperasikan piksel (pixel) berwarnanya. Di sisi lain layar LCD, ada cahaya terang besar yang bersinar ke arah pengamat. Di sisi depan layar, ini mencakup jutaan piksel, di mana setiap piksel dapat terdiri dari wilayah yang lebih kecil yang dikenal sebagai sub-piksel. Pada sub-piksel ini diwarnai dengan warna yang warna dasar seperti hijau, biru, dan merah (RGB=Red, Green, Blue). Setiap piksel di layar menyertakan filter kaca polarisasi di bagian belakang dan sisi depan mencakup 90 derajat, sehingga piksel terlihat gelap secara normal.

Sebuah kristal cair nematic bengkok kecil ada di antara dua filter yang mengontrol secara elektronik. Setelah dimatikan, maka lampu akan melewati 90 derajat, secara efisien membiarkan cahaya mengalir ke semua dua filter polarisasi sehingga piksel tampak cerah. Setelah diaktifkan maka lampu tidak menyala karena terhalang melalui polarizer, dan piksel tampak gelap. Setiap piksel dapat dikontrol melalui transistor terpisah dengan menyalakan dan mematikan dalam beberapa kali setiap detik.

Cara Kerja Piksel Berwarna pada LCD

A. Bagaimana piksel LCD dapat dinyalakan:

1. Terdapat cahaya terang dari bagian belakang layar.
2. Filter polarisasi horizontal di depan cahaya akan memblokir semua sinyal cahaya selain yang bergetar (vibrating) secara horizontal.
3. Sebuah transistor mengaktifkan piksel dengan mematikan aliran listrik pada kristal cair sehingga kristal dapat berputar. Kristal-kristal ini mengubah sinyal cahaya sebesar 90 ° saat sinyal cahaya bergerak.
4. Sinyal cahaya yang mengalir ke kristal cair yang bergetar secara horizontal akan keluar darinya untuk bergetar secara vertikal.
5. Filter polarisasi vertikal di depan kristal cair akan memblokir semua sinyal cahaya selain yang bergetar secara vertikal. Cahaya yang bergetar secara vertikal akan keluar dari kristal cair, dan sekarang dapat diperoleh melalui filter vertikal.
6. Setelah piksel diaktifkan maka akan memberikan warna pada piksel tersebut.

B. Bagaimana piksel LCD dapat dimatikan:

1. Pada LCD, cahaya merambat dari sisi belakang ke sisi depan
2. Filter polarisasi horizontal di depan cahaya akan memblokir semua sinyal cahaya selain yang bergetar secara horizontal. Piksel layar dapat dimatikan oleh transistor dengan membiarkan aliran arus ke seluruh kristal cairnya yang membuat kristal dapat memilah, dan pasokan cahaya yang melaluinya tidak akan berubah.
3. Sinyal cahaya keluar dari kristal cair untuk bergetar secara horizontal.
4. Filter polarisasi tipe vertikal di depan kristal cair akan memblokir semua sinyal cahaya selain dari sinyal yang bergetar secara vertikal. Cahaya yang bergetar secara horizontal akan merambat ke seluruh kristal cair sehingga tidak dapat diterima selama filter vertikal.
5. Pada posisi ini, cahaya tidak dapat mencapai layar LCD karena pikselnya redup.

Share :