Mempelajari cara kerja LCD (liquid crystal display)

Kita semua sudah mengetahui apa itu papan monitor LCD Liquid Crystal Display, layar monitor ini bekerja menggunakan senyawa kimia berupa liquid/cairan yang memiliki sifat seperti kristal ketika dihantarkan listrik.

LCD 16x2 & dot matrix 5x7

Awalnya ga sengaja bongkarin LCD karena pengen bikin power supplay yang kaya laboraturium elektronika yang kaya gambar dibawah ini, so pasti panel monitor kurang keren kalo menggunakan LCD 16x2, meskipun simple dalam pembuatannya, tapi 7 segement jauh lebih baik dan lebih brightness, meskipun dengan konsekuensi pembuatannya jadi lebih makan waktu dan tenaga.

Lab Power supplay

Harga power supplay diatas hanya bisa memasok arus maksimal 3A dibandrol dengan harga Rp.1.850.000.-. Memang power supplay kaya ginian ga murah dipasaran, malah spesifikasinya kecil, tapi bukan cuma urusan biaya masalahnya, kalo bikin sendiri pasti jauh lebih menyenangkan, selain bisa menentukan spesifikasi yang diinginkan juga bisa membuat custom casing, haha...dari dulu alat-alat lab bentuknya kaku begitu, KOTAK! kurang terkesan futuristiknya ah, hahaha...

So kenapa ga bikin sendiri? Rencana awal board power supplay menggunakan PSU bekas komputer, secara dirumah ada puluhan PSU komputer, 1 PSU 350watt saja spesifikasinya (+12V ~ 16A), (+5V ~ 30A), (+3,3V ~ 35A), apalagi 500watt ato 750watt, hahaha...bayangin sendiri, ga kebayang beli power supplay 30A dipasaran berapa duit, dan pasti dengan bentuk kotak! Mungkin bisa jauh diatas 10 juta harganya, dan ga akan ada yang jual, hahaha...dari pada ngimpi PSU ini bisa disulap jadi lab power supplay, yang tentunya spesifikasinya akan sesuai dengan apa yang dibutuhkan, bahkan ga ngeluarin duit, karena semua barang tersedia, tinggal muter otak dan sedikit membangkitkan jiwa seni, haha...

Nah inilah awalnya kenapa jadi bahas LCD, karna LCD ini bentuknya keliatan kuno dan ga nafsuin, gara-gara ini LCD dibongkar, alesan awalnya si LCD mau dimodifikasi supaya jadi sedikit hitech penampakannya, ga taunya pas dibongkar semaleman ampe jam 2 malem akhirnya diputuskan LCD ini akan dibuat terpisah antara kaca LCD dengan rangkaian kontrolernya, jadi LCD ini nantinya akan terlihat transparan, wohoho...jadi terlihat futuristik kalo begini, tapi karena uda mau masuk pagi, terpaksa harus tidur.

Besoknya LCD dipasang lagi, sambil mikir gimana caranya supaya project trial ini ga terlalu makan resiko, so kelinci percobaan pertama akhirnya dipilih LCD kalkulator, hahaha...

LCD kalkulator

CITIZEN kalkulator

Kalkulator ini menggunakan LCD tanpa rangkaian backlight harganya Rp.20.000.-, setelah dibongkar dan dikupas stiker reflektornya bisa dilihat LCD sekarang jadi transparan, LCD terlihat buram karena lem dari stiker reflektor masih melekat dikaca LCD. Rencananya LCD transparan ini akan dipisahkan dari rangkaian kontrolernya, dan dihubungkan dengan menggunakan kawat email super tipis, jadi ga keliatan, jadi nantinya LCD ini akan terlihat foating dan transparan seolah-olah muncul dari dalem pastik casing, karena casing rencananya akan dibuat dari acrylic transparan dengan bentuk aerodinamis ga akan KOTAK!!! waaaahhhh ga sabar pasti jadinya uedian keren banget...bentuknya uda kegambar jelas banget diotak kanan nih, hahaha....

Setelah yakin dan kebayang, langsung eksekusi LCD 16x2 yang ada dikotak peralatan.....ga taunya stiker reflektornya lengket banget, and susah dibersihin, sambil mikir-mikir, ga sengaja liatin board kontrollernya dan.........., tring~~~ otak berpendapat lain, kenapa board kontroller ini ga dibikin untuk menggerakan dot matrix? Akhirnya digambarlah rangkaiannya, prinsip kerjanya jadi kaya gini nanti, diprint aja biar keren karena digambar dikertas ko jadinya ancur and cape bikin kotak-kotaknya, haha...

LCD 16x2 layout

Setelah dibayangin cukup gampang banget bikin drivernya, LCD 16x2 ini artinya bisa memuat 32 karakter, tapi sebetulnya 1 karakternya terdiri dari matrix LCD 5x7, haha...pikir otak kalo begitu kenapa ga dibikin kontroler untuk dot matrix 5x7? Ini dia awal dari pemerkosaan terhadap LCD ini terjadi, hahaha...

Dot matrix & bargraph LED

Artinya LCD 16x2 ini bisa menjadi kontroler bagi 32x(5x7) dot matrix, and ga perlu lagi musingin diri dengan shift register, multiplexing, ato driver dot matrix laennya, and programming. Ok ceritanya fix keputusan akhir tampilan PS nantinya pake dot matrix, wah diotak jelas banget kebayang bentuknya, keren banget, brightness dan ga akan pernah ditemukan dipasaran PS dengan spesifikasi segede ini dengan tampilan futuristik kaya gini, haha...

Video 8x8 dot matrix tes

Ga taunya menjelang malam, pikiran dibikin penasaran untuk ngebedah LCD kemudian mengetes cara kerjanya, akhirnya diambilah LCD bekas timbangan berat badan digital yang uda rusak, DORRR!!........dari percobaan ini baru nyadar ternyata LCD itu bekerja menggunakan listrik AC alternating current alias arus bolak-balik, OMG!!! Gimana dan dari mana gw bisa tau? Gw tau setelah gw melakukan pengetesan seperti divideo berikut ini, alhamdulillah tambah ilmu lagi, hehe...

Video pembuktian cara kerja LCD driver

Jadi molekul cairan LCD ini hanya akan bekerja SESAAT saja saat dilaliri listrik, dan tidak akan berfungsi lagi sebelum polarisasi dirubah, itulah kenapa gw bolak-balik probe multimeter, karena sumber arus memang menggunakan arus dari batre multimeter, setelah polarisasi dirubah segmen LCD kembali bekerja SESAAT, jelas berarti LCD bekerja menggunakan arus AC alternating current. Bagian belakang yang menyala adalah rangkaian backlight menggunakan 1bh LED biru dan papan acrylic, dan kaca transparan tersebutlah LCD sebenarnya, 2 buah kaca berpolarizer menghimpit cairan LCD ditengah-tengahnya, dan semua terlihat transparan.

Ga kebayang kalo rangkaian driver dotmatrix yang 32 biji dibikin tanpa pengujian ini, alamat palsu pastinya, karena input driver akan bingung, bukan nyalain LED malah ngrusak rangkaian driver, karena signal yang digunakan bukan signal 1 & 0, tapi polarisasi yang termodulasi (+/-), alias AC signal, alhamdulillah beruntung banget dah semua masih berupa konsep, blom ada proses solder menyolder, hahaha...

So keputusan terakhir adalah membuat kostum LCD sendiri, yaitu membuat 4x7 segment berbasis LCD berukuran besar, dan dibuat transparan.

Emang gimana caranya?

LCD itu bekerja dengan memanfaatkan cairan kimia yang dibuat secara khusus untuk memiliki karakter khusus saat dialiri listrik, atau bisa dikatakan cairan kristal cair, perubahan fisika ini diatur oleh arus listrik dan dimanfaatkan untuk meneruskan atau tidak cahaya dari backlight atau TFT untuk LCD warna, jadi LCD tidak mengeluarkan cahaya sendiri, jadi molekul cairan kimia ini akan berputar 90 derajat saat dialiri listrik (sesaat), dari pembuktian diatas ternyata molekul kimia LCD berputar hanya sesaat saat dialiri listrik dan kembali kebentuk semula (tampilan menghilang), untuk mempertahankannya maka polarisasi harus diubah.

LCD

LCD bisa dibuat dengan memanfaatkan 2 buah kaca tipis kemudian dibuat layer konduktip disalah satu kaca, untuk membuat kostum LCD layer konduktip ini bisa dibuat seperti proses etching kalo kita membuat PCB, bedanya layer konduktip ini harus dibuat dengan metoda khusus agar terlihat transparan, setelah itu lakukan 2 polarisasi pada ke 2 kaca untuk menyearahkan molekul cairan LCD, cairan LCD ini adalah cairan kimia, bentuknya cair seperti air, selanjutnya teteskan cairan LCD ini diatas kaca yang berlayer konduktor yang sudah dietching, lalu tutup menggunakan kaca yang berlayer konduktip, dan ketika 2 kutub layer kondutip ini dialiri listrik maka molekul LCD akan bereaksi melakukan perubahan fisika yaitu berputar 90 derajat.

Pada saat ini kaca dilengkapi dengan sebuah polarizer diposisikan secara cross line, bagian depan horizontal dan bagian belakang vertikal atau sebaliknya, jadi LCD ini bekerja sebagai jendela untuk membuka tutup, untuk meneruskan dan memblok cahaya dari belakang.

 

Biar yakin apakah layar LCD memiliki cairan, silahkan tekan-tekan layar LCD kalkulator, HP, jam tangan, dsb, biasanya terlihat adanya cairan didalamnya, tekan layar LCD nya bukan kaca protektornya, biasanya LCD dilengkapi kaca protektor seperti pada HP, untuk melindungi LCD. Dan memang cairan LCD itu tipis sekali, karena cairan ini berada diantara 2 kaca polarizer, tingkah laku molekul LCD yang teraliri listrik inilah yang mengakibatkan diteruskan atau tidaknya cahaya dari rangkaian backlight, berbeda dengan teknologi layar LED light emiting diode dan OLED organic light emiting diiode, tidak diperlukan rangkaian backlight karena dapat menghasilkan cahaya sendiri, jauh lebih jernih dan brightness karena semua cahaya tidak terpengaruh lapisan polarizer, LED dan OLED sama menggunakan cairan kimia yang bersifat flourecent, untuk mengaplikasikannya dalam bentuk monitor prinsip yang digunakan sama yaitu menggunakan metoda matrix, scanning dan multiplexing.

 

Jadi inget waktu kecil binatang serangga seperti kaki seribu dan kunang-kunang bisa mengeluarkan cahaya dari tubuhnya, kaki seribu kecil bila diinjak darahnya bercahaya, artinya cairan tersebut bersifat flourecent, sayang sekarang sangat sulit mendapatkan kunang-kunang dan kaki seribu ukuran kecil untuk diteliti.

Dunia elektronika ga akan pernah lepas dari kimia dan fisika, jadi sebetulnya kita bisa membuat komponen sendiri kalau mau, asal bisa ngeracik kimianya, dan bisa menemukan bahan kimianya, hahaha...dan semua itu bisa kita dapatkan gratis disekitar kita, andai saja kita menyadarinya, jadi kita bisa memmiliki tambang-tambang kimia dari barang-barang disekitar kita, atau dari obat-obatan andai kita mengetahui sedikit soal farmasi.

Teknologi ini memang sudah sangat usang dan tua, tapi permainan pasar masih bermain diarea ini demi kepentingan income, semua diatur dalam tatanan ekonomi yang disepakati secara global, jadi menurut gw ini semua permainan, dan kita tidak lebih dari sekedar slaves, itulah kenapa begitu banyak kita lihat korban-korban teknologi, karena mereka tidak mengerti bagaimana cara menggunakannya secara bijak, seperti HP smartphone, facebook, twitter, dsb.

Tidak sedikit kita lihat begitu banyak orang merasa sangat perlu untuk membuat status-status yang sama sekali tidak ada manfaatnya sama sekali misal berbagi kegalauan dan kebodohan, hahaha....dan sulit sadar ato move on ketika perkusi dan kendang ikut mengiringi dan mengamini, kita tidak distimulan untuk kreatip secara positip dalam menggunakan fasilitas teknologi-teknologi tersebut, dan kita sendiri tidak pernah mau kreatip karena selalu menunggu keajaiban.

Tapi menurut gw ga ada orang ga kreatip, semua orang kreatip, hanya kebanyakan terjebak oleh jebakan BETMEN, karena memang kelapangan sering kali membuat manusia  banyak melakukan hal-hal yang sia-sia, dan arus kuat sistem yang telah berdampak sistemik ini terlalu kuat untuk mengajak manusia menjadi slave dari agenda-agenda besar para tokoh dibalik layar yang mengendalikan perekonomian, budaya dan teknologi. Dan gw melalui artikel-artikel yang uneducated ini selain mempublish sedikit Journal of Journey gw, gw berharap bisa menstimulan secara positip, karena gw memang ga pernah berprestasi disekolah bahkan hanya sebatas SLTA itupun pindah-pindah karena gw rajin bolos dan sering ngelawan guru, gw bukan anak sekolahan tapi gw anak berpendidikan.

Sampai ketemu ditulisan-tulisan saya selanjutnya.