Mengenal Teknologi Layar LCD yang Digunakan Televisi

Layar LCD (Liquid Crystal Display) merupakan salah satu teknologi revolusioner dalam dunia televisi. Pesawat televisi yang sebelumnya memiliki bentuk yang besar dan tebal, berubah menjadi tipis dan estetik semenjak digunakannya layar LCD ini.

Layar LCD sendiri terdiri dari beberapa lapisan, seperti polarizer, elektroda, substrat kaca dengan lapisan kristal cair, dan sumber cahaya latar (backlight). Secara umum, layar LCD bekerja dengan memanipulasi cahaya dengan menggunakan kristal cair untuk menghasilkan gambar.

Cara Kerja Layar LCD

Di belakang layar LCD, terdapat sumber cahaya yang disebut sebagai "backlight." Sumber cahaya ini biasanya adalah lampu CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) alias biasanya dikenal juga dengan sebutan lampu neon.

Cahaya dari backlight tersebut ada yang berbentuk horizontal dan vertikal. Cahaya tersebut kemudian akan melewati lapisan polarizer yang berfungsi untuk menyaring cahaya yang berbentuk vertikal sehingga hanya cahaya horizontal saja yang melewatinya.

Setelah melewati polarizer, cahaya kemudian sampai pada lapisan tipis yang berisi molekul kristal cair alias liquid crystal. Kristal cair ini memiliki sifat unik yang bisa mengubah polarisasi atau bentuk cahaya yang melewatinya dari horizontal menjadi vertikal.

Di depan lapisan kristal cair ini terdapat filter warna dan sebuah polarizer lagi yang akan menyaring cahaya berbentuk horizontal. Nah karena cahaya yang keluar dari polarizer pertama semua berbentuk horizontal, maka secara otomatis semua cahaya tersebut tidak bisa melewati polarizer kedua ini.

Agar cahaya bisa melewati polarizer kedua, maka cahaya tersebut harus diubah lagi menjadi berbentuk vertikal. Nah di sinilah peran dari lapisan dari kristal cair. Lapisan tersebut dapat mengubah cahaya horizontal yang dihasilkan polarizer pertama menjadi cahaya vertikal agar bisa melewati polarizer kedua.

Lapisan kristal cair tersebut akan dialiri listrik agar bisa bergerak dan mengubah bentuk cahaya. Banyak atau tidaknya cahaya yang diubah menjadi vertikal bisa diatur dengan tegangan listrik yang digunakan. Nantinya, intensitas cahaya tersebut akan menentukan warna yang dihasilkan.

Setelah melewati kristal cair, cahaya akan melewati lapisan filter warna. Filter ini terdiri dari tiga warna dasar yaitu merah, hijau, dan biru. Cahaya yang melewati filter ini akan berubah warnanya dari putih menjadi aneka macam warna yang kita lihat di layar televisi.

Setelah melewati filter warna, cahaya akan melewati polarizer kedua yang berfungsi sebagai penghalang bagi cahaya yang berbentuk horizontal. Hanya cahaya yang polarisasinya berbentuk vertikal saja yang akan lolos dan menciptakan gambar pada layar.

Setelah melewati semua lapisan ini, cahaya yang tersisa membentuk warna dan gambar yang kita lihat pada layar televisi. Layar ini kemudian disebut (Liquid Crystal Display) karena kristal cair memiliki peranan yang sangat penting dalam sistem layar ini.

Sebagai catatan, polarisasi cahaya yang disaring oleh kedua polarizer yang saya contohkan di atas bisa berbeda penerapannya di lapangan. Pasalnya, ada yang menyaring cahaya horizontal di polarizer pertama dan ada juga yang sebaliknya tergantung kebutuhan produsen layarnya.

Sejarah Penggunaan Layar LCD

Sebelum digunakan untuk perangkat televisi, layar LCD pada mulanya hanya digunakan pada perangkat elektronik kecil seperti kalkulator dan jam tangan digital pada tahun 1970-an. Pada saat itu, televisi masih didominasi oleh teknologi CRT.

Pada tahun 1980-an, layar LCD mulai diperkenalkan dalam perangkat komputer portabel seperti laptop. Seiring berkembangnya teknologi LCD, kualitas gambar dan sudut pandang layar LCD meningkat, membuatnya semakin menarik untuk digunakan pada perangkat televisi.

Akhirnya, pada akhir 1990-an dan awal 2000-an, produsen televisi mulai memproduksi televisi dengan layar LCD. Awalnya, televisi LCD dijual dengan harga yang lebih mahal dan memiliki ukuran layar yang lebih kecil dibandingkan dengan televisi CRT.

Namun seiring waktu, biaya produksi layar LCD mulai menurun. Hal tersebut membuat televisi LCD menjadi lebih terjangkau dan tersedia dalam ukuran layar yang lebih besar. Permintaan untuk televisi CRT pun kemudian mulai menurun pada pertengahan 2000-an.

Pada akhir 2000-an dan awal 2010-an, televisi LCD akhirnya menjadi teknologi layar yang dominan di pasar televisi, menggantikan CRT. Televisi LCD tersedia dalam berbagai ukuran layar dan harga, membuatnya semakin populer di kalangan konsumen.

Meskipun LCD pada saat itu sangat dominan digunakan sebagai layar televisi, namun kejayaannya tersebut sebenarnya tidak terlalu lama. Ya, teknologi LCD generasi awal tersebut kemudian dengan cepat digantikan oleh teknologi LCD generasi selanjutnya yang menggunakan backlight LED.

Teknologi tersebut populer di kalangan masyarakat sebagai LED TV. Meskipun sama-sama berbasis LCD, namun teknologi ini menawarkan beberapa keunggulan dalam hal kualitas gambar, kontras, dan reproduksi warna dibandingkan dengan LCD tradisional.

Karakteristik Layar LCD

Teknologi LCD memiliki beberapa karakterisik penting yang biasanya menjadi pertimbangan oleh konsumen yang ingin membelinya. Nah, berikut adalah beberapa karakteristik dari layar LCD ini:

• Desain

Televisi dengan layar LCD memiliki desain yang ramping dan ringan, yang membuatnya lebih mudah untuk dipasang atau dibawa. Televisi yang tadinya lebih sering ditaruh di atas rak atau meja, sekarang sudah banyak ditempel di tembok agar bisa menghemat ruang.

Saat ini, hanya televisi dengan layar OLED saja yang memiliki bobot lebih ringan dibandingkan dengan layar LCD dan turunannya (LED dan QLED). Hal tersebut dikarenakan layar OLED tidak menggunakan komponen backlight seperti layar LCD.

• Konsumsi daya

Layar LCD membutuhkan lebih sedikit daya listrik daripada teknologi CRT dan teknologi layar lainnya yang ada pada saat itu, sehingga LCD sangat ideal untuk digunakan untuk perangkat televisi ataupun perangkat portabel seperti laptop dna handphone.

Namun saat ini layar LED dengan local dimming dan layar OLED sudah mampu menghemat lebih banyak daya listrik dibandingkan dengan layar LCD. Keduanya mampu mematikan backlight (LED) atau piksel (OLED) pada area yang berwarna hitam.

• Kecerahan

Layar LCD memiliki kecarahan yang cukup baik berkat adanya cahaya yang dihasilkan dari lampu latar. Kecerahannya ini jauh lebih baik dibandingkan layar OLED sehingga televisi LCD cocok untuk ditempatkan di ruangan yang memiliki banyak cahaya.

• Sudut pandang

Layar LCD memiliki sudut pandang yang lebih sempit daripada teknologi layar TV yang lebih baru seperti OLED. Hal tersebut menjadikan kualitas gambar di layar LCD akan menurun saat dilihat dari sudut yang lebih ekstrem, seperti dari samping televisi.

Namun, saat ini beberapa produsen televisi sudah bisa menghasilkan layar LCD dengan sudut pandang yang lebih baik berkat teknologi IPS (In-Plane Switching).

• Kontras dan reproduksi warna

Layar LCD memiliki tingkat kontras yang lebih rendah dibandingkan dengan layar lainnya seperti LED, QLED, dan OLED. Hal tersebut terjadi karena lampu latar di belakang layar yang terus menyala sehingga tidak bisa menghasilkan warna yang benar-benar hitam atau gelap.

Selain itu, layar LCD juga menghasilkan reproduksi warna yang kurang akurat jika dibandingkan dengan teknologi layar yang lebih baru seperti OLED dan QLED.

• Uniformitas cahaya

Unifromitas cahaya merupakan salah satu aspek yang sering menjadi kelemahan dari layar LCD. Layar LCD yang tidak diproduksi dengan baik biasanya memiliki masalah seperti "light bleeding" atau "clouding".

Masalah tersebut terjadi karena cahaya yang dihasilkan oleh lampu latar yang tidak merata sehingga menyebabkan beberapa area layar menjadi lebih terang dari yang seharusnya.

• Waktu respons

Layar LCD cenderung memiliki waktu respons yang lebih lambat daripada layar berjenis OLED. Hal tersebut dapat menyebabkan efek "ghosting" atau "motion blur" pada tayangan dengan adegan yang memiliki gerakan cepat seperti tayangan balap mobil, sepakbola, dan lainnya.

Layar LCD yang memiliki waktu respons paling bagus adalah yang menggunakan teknologi TN (Twisted Nematic). Sayangnya, teknologi TN tersebut memiliki kualitas gambar paling buruk sehingga lebih banyak digunakan untuk monitor gaming dibandingkan dengan monitor televisi.

• Bebas kedipan

Layar LCD tidak memiliki "flicker" atau kedipan yang biasanya muncul pada layar CRT. Hal tersebut membuat layar LCD lebih nyaman untuk dilihat dalam jangka waktu yang lama.

Jenis Layar LCD

Layar LCD juga memiliki beberapa jenis teknologi turunan yang dikategorikan berdasarkan cara molekul cairan kristalnya bergerak ketika diberi aliran listrik. Berdasarkan pola gerakannya tersebut, layar LED dibagi menjadi 3 jenis yaitu TN, VA, dan IPS.

Akan tetapi untuk layar televisi, para produsen biasanya hanya menggunakan panel berjenis VA dan IPS saja. Untuk panel VA sendiri sering disebut sebagai soft panel, dan untuk panel IPS sering disebut sebagai hard panel.

Panel VA memiliki keunggulan dalam kontras dan harganya yang lebih murah. Sedangkan untuk panel IPS memiliki keunggulan pada sudut pandang, akurasi warna, dan waktu respon. Jika ingin mengetahui lebih lanjut mengenai perbedaan keduanya, silakan baca artikel berikut ini:

Pengembangan Layar LCD

Seperti yang sudah saya singgung di atas, masa kejayaan layar LCD tradisional atau generasi awal tidak berlangsung lama karena tergantikan oleh layar LED (Light Emitting Diode). Sebagai catatan, layar LED sendiri masih menggunakan teknologi LCD, namun sudah ditingkatkan.

Perbedaan utama antara layar LCD dan LED terletak pada sumber cahaya latar (backlight) yang digunakan. Layar LCD menggunakan lampu CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) sebagai sumber cahayanya, sedangkan Layar LED menggunakan lampu LED sebagai sumber cahayanya.

Layar LED ini menawarkan beberapa keunggulan yang lebih baik dibandingkan dengan layar LCD tradisional, seperti kualitas gambar, efisiensi energi, hingga dukungan terhadap teknologi HDR (High Dynamic Range).

Layar LED tersebut kemudian dikembangkan lagi agar bisa menghasilkan warna yang lebih kaya dan kecerahan yang lebih tinggi. Pengembangan tersebut dilakukan dengan cara menambahkan lapisan Quantum Dot sehingga layar tersebut disebut sebagai layar QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode).