Belajar LCD.3 - Layar LCD dan Kontrol matrix


Teve CRT gambar dibentuk oleh tiga berkas sinar elektron. Agar menjadi gambar ketiga sinar elektron ini dikendalikan oleh kumparan def yoke untuk melakukan “scanning” secara horisontal dan vertikal. Sebenarnya raster CRT bukanlah menyala secara berbarengan, tetapi merupakan titik yang menyala dan bergerak dengan kecepatan tinggi, tetapi karena mata kita tidak mampu merespon kecepatan tersebut, sehingga kita melihatnya sebagai bidang gambar yang utuh. Disini sinyal gambar RGB diumpankan ke CRT dari main-pcb melalui pcb-CRT soket.
LCD yang digunakan pada penerima teve maupun layar monitor komputer biasa dinamakan TFT LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal display). Layar LCD terdiri dari ribuan elemen LCD atau pixel. Setiap pixel LCD memiliki sebuah transistor untuk mengendalikan hidup-mati atau gelap-terangnya penyalaan. Banyaknya jumlah transistor pengendali ini sama dengan banyaknya pixel-pixel dan disusun serta disambung-sambung pada lembaran transparan yang tembus cahaya yang dinamakan TFT film
Pixel-pixel ini saat menampilkan gambar seperti halnya CRT tidak menyala berbarengan, tetapi bergantian satu persatu dengan kecepatan tinggi. Untuk penyalaan pixel-pixel disusun dan disambung secara “ deret (row)” dan “kolom (kolumn)”. Penyalaan pixel ini dilakukan secara bergantian dengan kecepatan tinggi dikendalikan oleh sirkit pcb yang dinamakan “aktive matrix driver”atau “TCON” atau “FRC board”. TCON lah yang mengatur dan menentukan pixel mana yang akan menyala dan seberapa terang nyalanya.
Dari pabrikan TCON merupakan satu kesatuan dengan LCD panel dan mempunyai sebuah konektor yang dinamakan “konektor LVDS” untuk dihubungkan ke pcb bagian digital dari main-board. Biasanya pabrikan hanya menyediakan sebagai part  sebagai satu modul bersama juga dengan lampu backlight dan modul inverter.
Lewat konektor LVDS ini dihubungkan macam-macam sinyal dan tegangan, seperti
clip_image002
  • Tergangan suply Vcc
  • Pulsa-pulsa digital sinyal gambar
  • Pulsa-pulsa pengendali aktive matrik drive.
  • Berbeda dengan CRT - jika makin tinggi resolusi layar LCD (makin banyak jumlah pixel), maka makin banyak membutuhkan sambungan jalur kontrol (makin banyak jumlah pin-konektor LVDS)
clip_image004
  • ·Gambar diatas adalah merupakan contoh diagram sebuah pcb TCON LCD panel Philips 42 inch yang mempunyai resolusi 1366 x 768 pixel
  • CN1 adalah konektor LVDS 30-pin untuk dihubungkan dengan main-board
  • S1 sampai S1366 adalah merupakan sambungan-sambungan “kolom”
  • G1 sampai G768 adalah merupakan sambungan-sambungan “row”
  • Tabel dibawah menunjukkan fungsi masing-masing pin.
clip_image006
 
Konektor atau kabel LVDS ada beberapa macam (lihar gambar dibawah), demikian pula banyaknya jumlah pin-nya. Semuanya tergantung dari resolusi dan ukuran layar.
Gambar diatas menunjukkan sample hubungan antara main-pcb dengan pcb-TCON menggunakan kabel LVDS (warna putih).
 
clip_image008
clip_image010
Gambar panel LCD komplit dengan pcb-TCON dan kabel LVDS
 
clip_image012
Samsung LCD layar kecil. Kabel LVDS menggunakan jenis flat-wire
Beberapa istilah mengenai layar LCD yang perlu dipahami
Bad pixel.
  • LCD panel membutuhkan puluhan ribu thin film transistor dan LCD pixel. Karena itu ada kemungkinan terjadi cacat pada salah satu komponen ini pada saat produksi. Tentu saja kerusakan ini tidak bisa direpair lagi, sehingga akan mengakibatkan cacat gambar, terutama akan nampak jika menampilkan gambar diam. Cacat bisa nampak sebagai titk spot putih, merah, hijau, biru atau hitam yang disebabkan pixel nyala terus atau mati terus. Setiap merk LCD panel mempunyai kriteria sendiri-sendiri untuk menentukan banyaknya maksimum cacat pixel. Pada saat produksi LCD saat ini masih banyak diketemukan cacat seperti ini, sehingga menyebabkan harga LCD panel hingga saat ini relatip masih mahal.
Resolution
  • Resolusi layar LCD dinyatakan dengan banyaknya jumlah pixel, misalnya 1024 x 768. Makin besar angkanya berarti makin bagus resolusinya..
     Standard Resolusi LCD Panel

  • VGA = 640 x 480
  • SVGA = 800 x 600
  • XVGA = 1024 x 76
  • WXGA = 1280 x 800
  • SXGA = 1400 x 1050
  • UXGA = 1600 x 1200
  • WUXGA= 1920 x 1200
  • QXGA = 2048 x 1536
Dotch pitch
  • Jarak antara center dua buah pixel yang terdekat. Makin kecil jaraknya berarti makin bagus.
Response Time
  • Waktu yang dibutuhkan setiap pixel untuk berubah dari mati-nyala-mati.
  • Makin kecil angkanya atau makin cepat maka hasilnya gambar bergerak makin bagus.
  • Jika respon time besar, maka LCD saat menampilkan  gambar bergerak dengan kecepatan tinggi akan terlihat seperti ada bayangan yang mengikutinya.
Viewing angle
  • Lebar sudut kesrsh samping kiri-kanan layar dimana gambar masih dapat dilihat dengan baik. Makin lebar sudut-  makin bagus.
Brightness
  • Kuatnya intensitas cahaya yang dapat dikeluarkan. Ditentukan oleh kualitas lampu backlight. Makin kuat - makin bagus.
Contras Ratio
  • Perbedaan antara intensitas cahaya yang paling terang dengan cahaya yang paling gelap. Banyak ditentukan oleh kualitas kontrol data digital sinyal gambar dan kecerahan lampu backlight
Beberapa  contoh macam-macam gejala kerusakan LCD modul/pcb-TCON
Konektor LVDS kurang kontak
  • Cek backlight normal
  • Dapat menyebabkan Raster blank tidak ada gambar
  • Dapat menyebabkan gangguan gambar – gambar terkotak-kotak
Bad pixel
  • Ada satu atau beberapa pixel yang rusak sehingga menyala terus atau mati terus.
  • Disebabkan karena transistor drive pada pixel yang bersangkutan rusak.
V-line
  • Layar ada sebuah garis melintang secara horisontal
  • Disebabkan ada satu “kolom” kontrol drive tidak fungsi
H-line
  • Layar ada sebuah garis tegak melintang
  • Disebabkan karena satu “row” kontrol drive tidak fungsi
V-tab
  • Ada “blok” bagian dari gambar yang hilang secara tegak dari atas ke bawah layar
  • Disebabkan karena sekelompok “kolom” kontrol drive tidak fungsi
H-tab
  • Ada  “blok” bagian dari gambar” yang hilang secara horisontal dari kiri ke kanan layar
  • Disebabkan karena sekelompok “raw” drive tidak fungsi
Ada spot (bercak) gambar yang kabur
  • Disebabkan kerusakan sekelompok pixel LCD karena handling yang kurang hati-hati. Misalnya layar terbentur atau kena tekanan
Ada retakan dibagian dalam
  • Disebabkan bahan dari gelas yang ada didalam panel display retak karena handling (kena benturan).
Kebocoran backlight
  • Pada saat raster gelap – pada sebagian pinggir-pinggir layar ada cahaya.
Scratch
  • Lapisan bagian luar luar  panel LCD kena gores
Tidak ada gambar
  • Karena kerusakan pcb-TCON
LCD bocor
  • Didalam layar terlihat seperti ada cairan yang tumpah. Disebabkan cairan LCD bocor merembes keluar
  • Kerusakan pada LCD maupun kerusakan pada modul TCON tidak dapat direpair karena pabrikan umumnya tidak menyediakan part secara terpisah. Jadi harus ganti satu unit modul LCD panel.
  • Melihat dari gejala kerusakan cacat gambar kalau kita belum banyak berpengalam kadang sulit menentukan penyebabnya – apakah kerusakan disebabkan LCD panel atau kerusakan terjadi pada bagian main-board (bagian digital proses). Sehingga kadang kita baru tahu bagian mana yang rusak setelah coba-coba ganti modul.