Liquid Crystal Display (LCD)

Dalam kehidupan sehari-hari kita sudah mengenal istilah LCD. LCD merupakan akronim dari liquid crystal display atau bila diterjemahkan adalah display kristal cair. LCD banyak dimanfaatkan dalam teknologi display untuk berbagai aplikasi seperti monitor komputer, notebook, tv, handphone dan sebagainya. Berdasarkan hasil penelitian dan prediksi pasar dari society for information display (SID), LCD sejak tahun 1999 hingga tahun 2007 cukup dominan dalam menguasai pasar flat panel display (FPD) dibandingkan dengan pasar tv konvensional atau cathode ray tube (CRT). 


LCD +/- terdiri dari bahan polimer yang disebet "kristal cair" (Liquid Crystal), yang diapit (sandwiched) di antara 2 kaca, kaca depan dan kaca belakang. Di bagian kaca depan terdapat elektroda (konduktor) tembus pandang (misalnya dari bahan ITO: Indium Tin Oxide). ELektroda ITO ini terdiri dari segmen-segmen (misalnya 7 segmen atau lebih), bergantung dari jenis display nya. Lalu di atas/depan kaca depan diletakkan sebuah kaca polarisator.
Bahan kristal cair mempunyai sifat optik: jika seberkas cahaya menembusnya, maka arah/bidang polarisasi cahaya akan dipengaruhi oleh "orientasi" molekul-molekul bahan ini. Sedang orientasi molekul-molekul bahan ini dapat dipengaruhi oleh medan listrik luar. Jadi artinya medan listrik luar akan dapat memutar orientasi molekul kristal ini, yang akhirnya juga "memutar" arah polarisasi cahaya yang menembusnya.
Pada salah satu jenis desain LCD, dibuat agar dalam keadaan tidak ada tegangan (medan listrik) pada elektroda-2 nya, orientasi molekul bahan kristal cair sedemikian rupa, sehingga cahaya yang menembus dari belakang bidang polarisasinya akan diputar (sedemikian rupa) sehingga pada saat sampai di permukaan depan akan dilewatkan oleh keca polarisator ("jeruji" dalam istilahnya bung Tony), sehingga kita melihat LCD dalam keadaan tembus pandang ("putih").
Jika (misalnya kita tekan angka "5" pada kalkulator ber LCD kita), maka segmen-2 dari ke 7-segmen yang posisinya membentuk "angka 5" akan mendapat tegangan listrik (high), akibatnya volume bahan kristal cair di bawah ke lima segmen tersebut berputar 90 derajat, sehingga berkas cahaya yang melalui bagian ke 5 segmen tersebut bidang polarisasinya juga berputar 90 derajat. Ini tidak akan dilewatkan oleh kaca polarisator ("jeruji") tadi, sehingga nampak berwarna hitam.
Di dalam aplikasi, umumnya berkas cahaya bukan menembus dari belakang LCD, tetapi dari atas juga (seperti digunakan pada LCD hampir semua produk elektronik) . Untuk ini dapat digunakan cermin di bagian belakang LCD.

Sebenarnya apa itu kristal cair ?

Kristal cair merupakan fase cair yang berada diantara fase kristal padat dan amorf cair. Maksudnya adalah ketika temperatur bertambah fase padat akan kehilangan keteraturan posisi namun orientasinya tetap, jadi kristal cair masih memiliki beberapa keteraturan secara parsial. Dari definisi tersebut kristal cair tergantung pada temperatur dengan rentang antara -20 C sampai 80 C, namun bisa juga lebih yaitu sekitar -30 C sampai 120 C. Bentuk molekul dari kristal cair yang terkenal adalah bentuk batang (rod shape) sedangkan bentuk lain yang sedang dikembangkan untuk meningkatkan kualitas sudut pengelihatan adalah bentuk piringan (disk like shape). Sedangkan fase di dalam kristal cair terdiri dari tiga fase yaitu, nematik, smektik, dan cholesterik.

Dari sifat cahaya yang dihasilkan LCD dapat diklasifikasikan menjadi tiga bagian yaitu, transmisi, transrefleksi, dan refleksi. Konsep dasar bagaimana LCD bekerja adalah fisika gelombang dan optik terutama tentang cahaya sebagai gelombang elektromagnetik, cahaya berhubungan dengan warna dan pengelihatan, dan polarisasi cahaya sebagai gelombang. 

Sumber :
http://isugihar.blogspot.com/2007/10/liquid-crystal-display-versi-bahasa.html 
http://tech.groups.yahoo.com/group/fisika_indonesia/message/1707 

Posted in: Seputar Optik