Apa itu LCD dalam Elektronika?

Adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD adalah salah satu jenis yang di buat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.

[lwptoc]

Baca Juga : Tutorial Arduino UNO R3 Menampilkan Pembacaan Sensor Gas pada LCD 16×2

Material LCD (Liquid Cristal Display)

Material LCD, LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda di aktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang di ikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang di pantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang di aktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin di tampilkan.

Contoh Bentuk LCD 

Pengendali / Kontroler LCD (Liquid Cristal Display)

Dalam modul LCD  terdapat microcontroller yang berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD . Microntroller pada suatu LCD di lengkapi dengan memori dan register. Memori yang di gunakan microcontroler internal LCD adalah :

• DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat karakter yang akan di tampilkan berada. 
• CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter di mana bentuk dari karakter dapat di ubah-ubah sesuai dengan keinginan. 
• CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter di mana pola tersebut merupakan karakter dasar yang sudah di tentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat LCD tersebut sehingga pengguna tinggal mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang ada dalam CGROM.

Baca Juga : Penggaris Digital Dengan Tampilan LCD 16×2

Fungsi LCD

Fungsi utama LCD adalah untuk menghasilkan gambar yang jelas dan tajam dengan menggunakan kristal cair yang terletak di antara dua panel transparan. Ketika arus listrik di berikan ke kristal cair, mereka akan mengubah polarisasi cahaya yang melewati mereka, yang pada gilirannya menghasilkan gambar.

Salah satu fungsi utama LCD adalah untuk menampilkan teks, gambar, dan video dengan resolusi tinggi. Keunggulan utama LCD adalah kemampuannya untuk menghasilkan warna yang cerah dan kontras yang tinggi, yang membuatnya ideal untuk menonton film, bermain game, dan menampilkan konten multimedia lainnya. Selain itu, LCD juga memiliki waktu respons yang cepat, yang berarti perpindahan warna antar pikselnya sangat cepat, sehingga menghasilkan gambar yang tajam dan jelas bahkan pada adegan bergerak.

Selain itu, LCD juga hemat energi karena menggunakan sumber cahaya latar belakang yang rendah daya, seperti lampu latar LED. Ini memungkinkan perangkat dengan layar LCD untuk menghemat daya baterai dan mengurangi konsumsi energi secara keseluruhan. Fungsi ini sangat penting dalam perangkat portabel seperti ponsel cerdas, tablet, dan laptop, di mana masa pakai baterai yang lama sangat di hargai.

Keunggulan lain dari LCD adalah ketebalan yang tipis dan bobot yang ringan, membuatnya ideal untuk perangkat dengan desain yang ramping dan portabel. Dalam beberapa tahun terakhir, pengembangan teknologi LCD juga telah menghasilkan layar yang fleksibel, yang memungkinkan penampilan yang lebih inovatif dan perangkat yang dapat di bengkokkan.

Jenis-jenis LCD

LCD adalah teknologi tampilan visual yang di gunakan pada banyak perangkat elektronik seperti telepon genggam, televisi, dan monitor komputer. Berikut adalah beberapa jenis LCD yang umum:

• TFT (Thin Film Transistor) TFT adalah jenis LCD yang paling umum di gunakan pada monitor komputer. TFT menggunakan transistor kecil yang menempel pada setiap pixel, memungkinkan layar untuk merespon lebih cepat dan menghasilkan warna yang lebih akurat.
• IPS (In-Plane Switching) IPS adalah jenis LCD yang sering di gunakan pada monitor dan layar televisi. IPS memiliki sudut pandang yang lebih luas daripada TFT, sehingga memungkinkan penonton melihat gambar dengan jelas bahkan ketika di lihat dari sudut yang berbeda.
• VA (Vertical Alignment) VA adalah jenis LCD yang paling cocok untuk aplikasi yang membutuhkan tingkat kontras yang tinggi, seperti televisi dan monitor. VA menghasilkan warna yang lebih kaya dan hitam yang lebih dalam daripada TFT dan IPS.
• OLED (Organic Light Emitting Diode) OLED adalah jenis LCD yang menggunakan dioda organik sebagai sumber cahaya. OLED memiliki kemampuan untuk menampilkan hitam yang lebih dalam, kontras yang lebih tinggi, dan respon yang lebih cepat daripada jenis LCD lainnya.
• AMOLED (Active-Matrix Organic Light Emitting Diode) AMOLED adalah jenis LCD yang menggunakan dioda organik sebagai sumber cahaya dan menggunakan transistor aktif untuk mengontrol piksel. AMOLED menghasilkan warna yang lebih cerah dan kontras yang lebih tinggi daripada OLED.
• Super AMOLED Super AMOLED adalah jenis LCD yang merupakan pengembangan dari AMOLED. Super AMOLED menggunakan lapisan penutup kaca tipis yang memungkinkan layar menjadi lebih tipis dan ringan. Layar Super AMOLED juga lebih energi efisien daripada AMOLED atau jenis LCD lainnya.

Baca Juga : Arduino, Simulasi Mengakses LCD 16×2 Proteus

Cara Kerja LCD

LCD bekerja berdasarkan prinsip sifat optik dari kristal cair. Berikut adalah penjelasan singkat tentang cara kerja LCD:

• Struktur Dasar: LCD terdiri dari lapisan-lapisan yang di susun secara berurutan. Lapisan pertama adalah panel belakang yang berfungsi sebagai penahan dan pengatur cahaya. Di atasnya terdapat lapisan pencahayaan (backlight) yang menghasilkan cahaya latar. Panel tengah mengandung cairan kristal yang dapat mengubah polarisasi cahaya. Terakhir, lapisan terluar adalah panel depan yang melindungi komponen internal LCD.
• Modulasi Cahaya: Pada dasarnya, cahaya latar yang di hasilkan oleh lampu latar atau LED pada panel belakang melewati panel tengah yang mengandung cairan kristal. Panel ini terdiri dari jutaan piksel, di mana setiap piksel memiliki molekul cairan kristal yang dapat mengubah polarisasi cahaya. Ketika cahaya latar melewati molekul kristal, mereka akan mengalami modulasi.

  

• Pengaturan Piksel:

Pada setiap piksel, terdapat dua panel polarisasi yang saling tegak lurus satu sama lain. Ketika tegangan di terapkan pada piksel tertentu, molekul cairan kristal akan berubah bentuk dan mengubah orientasi molekulnya. Perubahan ini menyebabkan cahaya latar yang melewati panel polarisasi pertama menjadi termodulasi oleh orientasi molekul kristal. Kemudian, cahaya tersebut melalui panel polarisasi kedua dan keluar dari LCD sebagai piksel yang tampak.

• Warna dan Kontras: Untuk menghasilkan warna. Kemudian setiap piksel LCD biasanya terdiri dari tiga subpiksel: merah (red), hijau (green), dan biru (blue) yang menghasilkan warna dasar yang di kombinasikan. Dengan mengontrol jumlah cahaya yang di teruskan melalui setiap subpiksel dan mengatur kecerahan relatif. LCD dapat menciptakan spektrum warna yang luas.
• Pengendalian Elektronik: Cara kerja LCD di kendalikan oleh sirkuit elektronik yang mengirimkan sinyal listrik ke setiap piksel untuk mengatur orientasi molekul kristal. Sinyal ini di kendalikan oleh komponen seperti pengendali piksel (pixel controller) atau mikrokontroler yang mengubah tegangan pada piksel tertentu sesuai dengan data gambar atau video yang akan di tampilkan.
• Tampilan Gambar: Dengan mengatur orientasi molekul kristal pada setiap piksel. LCD dapat menghasilkan pola cahaya yang kompleks dan menciptakan gambar atau teks yang tampak jelas. Ketika gambar atau video berubah, sinyal elektronik di perbarui secara real-time untuk mengatur ulang piksel dan menghasilkan tampilan yang di inginkan.

Pengaplikasian LCD

LCD adalah teknologi tampilan visual yang digunakan pada banyak perangkat elektronik, seperti:

• Televisi
• Monitor komputer
• Telepon genggam
• Tablet
• Kamera digital
• Jam tangan pintar (smartwatch)
• Alat pengukur suhu (thermometer)
• Alat pengukur tekanan darah (blood pressure monitor)
• Alat pengukur kadar gula darah (glucose meter)
• Alat pengukur kelembaban (humidity meter)
• Alat pengukur pH (pH meter)
• Alat pengukur cahaya (light meter)
• Alat pengukur jarak (rangefinder)
• Mesin ATM
• Sistem navigasi pada kendaraan
• Mesin pencuci piring (dishwasher)
• Konsol game portabel (game console)
• Kios informasi interaktif
• Mesin penjual otomatis (vending machine)
• Mesin tiket (ticket machine)

Aplikasi lainnya yang menggunakan LCD terus berkembang seiring dengan inovasi teknologi