LCD (Liquid crystal divice)

Umumnya suatu bahan mempunyai titik lebur unggal, yaitu suatu temperatur yang mengakibatkan benda dari phase padat berubah menjadi phase cair transparan. Tetapi sekumpulan bahan yang disebut Kristal cair mempunyai dua keadaan/tahap untuk merubah menjadi zat cair transparan dari keadaan padat. Pemberian sejumlah energy pada bahan padat tertentu sehingga temperatur mencapai titik tertentu (titik lebur pertama), maka bahan-bahan padat tersebut akan berubah menjadi cair dengan kondisi berkabut, dan penambahan energy yang mengakibatkan temperaturnya menjadi lebih tinggi lagi akan mengubahnya menjadi cair transparan. Kedua perubahan phase ini dalam bahan Kristal cair ditunjukkan gambar 2.8.

Pada rentang temperatur tertentu, bahan kristal cair berwujud fluida tetapi pada saat yang sama mempunyai struktur kristal dengan sifat bias rangkap optis. Phase kristal cair ini pertama kali ditemukan oleh F Reinitzer (1888) dalam asam benzoid dan cholesterol acetic acid esters.

Bahan kristal cair merupakan campuran organic yang mempunyai bentuk molekul kepingan atau batang tipis. Dalam phase krital cair orientasi molekul dapat dikelompokkan menjadi tipe smectic, nematic, dan cholesteric seperti ditunjukkan gambar . Kristal cair smetic, molekul berbentuk batang tersusun dalam lapisan sejajar terhadap yang lain dan berjajar tegak lurus terhadap lapisan. Ikatan antara lapisan molekul sangat lemah sehingga mudah terlepas antara kedua lapisan.

Dalam tipe nematic, molekul berbentuk batang tersusun sejajar dengan yang lain, tetapi tidak membentuk lapisan-lapisan. Sedangkan kristal cair cholesteric mempunyai struktur berlapis-lapis seperti tipe smectic, tetapi sumbu molekulnya membentuk satu bidang lapisan.

Struktur molekul dalam kristal cair tidak tegar (rigid) sebagaimana dalam struktur kristal. Sehingga molekulnya mudah diatur posisinya (orientasinya) sebagai akibat pemberian gangguan luar seperti medan listrik, medan magnet, regangan (strain) temperatur atau mekanik. Kelenturan orientasi molekul dalam kristal cair digunakan dasar penerapan/aplikasi kristal cair sebagai piranti display, piranti optoelektronika, sensor. Kristal cair sebagai dasar pembuatan piranti display yang kemudian dikenal sebagai LCD (Liquid Crystal Display) mempunyai keuntungan sebagai berikut :

Ø  Memerlukan daya yang rendah (beberapa puluh oW/cm²), sehingga memperpanjang umur sumbu tegangan baterai.

Ø  Tegangan penggeraknya rendah (10 V atau kurang) sehingga dapat dengan mudah terhubung secara langsung dengan penggerak IC untuk membentuk system yang kompak dan sederhana.

Ø  Piranti yang terbentuk cukup tipis (misalnya dibandingkan dengan CRT) dan dapat digunakan untuk display yang mempunyai dimensi luasan yang besar.

Ø  Merupakan piranti display pasif

Ø  Dapat dibuat display warna dengan mudah, sehingga fungsi display dapat diperluas dan bervariasi.

Sedangkan kukurangan dari LCD ini adalah :

Ø  Karena display ini merupakan tipe yang tidak mengemisi radiasi (non-emitting), maka penampilan yang cukup jelas akan terjadi bila ditempatkan pada ruang yang tidak gelap.

Ø  Kontras display tergantung pada sudut pandang pengguna terhadap LCD.

Ø  Respons sistem tergantung pada temperatur.