Cara Kerja Layar Monitor

Pada artikel ini saya akan menjelaskan tentang cara kerja tampilan warna pada layar monitor, tapi sebelumnya saya akan menjelaskan pengertian dari monitor computer itu sendiri.

Monitor komputer adalah salah satu jenis soft-copy device, karena keluarannya adalah berupa signal elektronik, dalam hal ini berupa gambar yang tampil di layar monitor. Gambar yang tampil adalah hasil pemrosesan data ataupun informasi masukan.

Monitor memiliki berbagai ukuran layar seperti layaknya sebuah televisi. Tiap merek dan ukuran monitor memiliki tingkat resolusi yang berbeda. Resolusi ini lah yang akan menentukan ketajaman gambar yang dapat ditampilkan pada layar monitor. Jenis-jenis monitor saat ini sudah sangat beragam, mulai dari bentuk yang besar dengan layar cembung, sampai dengan bentuk yang tipis dengan layar datar (flat).

Jenis-jenis monitor

Untuk saat ini monitor komputer terdiri dari beberapa jenis, di antaranya:

• monitor Tabung sinar kathoda
• monitor LCD
• monitor plasma
• monitor OLED

Monitor Tabung sinar kathoda

Tabung sinar katoda (bahasa Inggris: cathode ray tube atau CRT), ditemukan oleh Karl Ferdinand Braun, merupakan sebuah tabung penampilan yang banyak digunakan dalam layar komputer, monitor video, televisi dan oskiloskop. CRT dikembangkan dari hasil kerja Philo Farnsworth yang dipakai dalam seluruh pesawat televisi sampai akhir abad 20, dan merupakan dasar perkembangan dari layar plasma, LCD dan bentuk teknologi TV lainnya.

Sinar katoda adalah aliran elektron kecepatan tinggi yang dipancarkan dari katoda yang dipanaskan dari sebuah tabung vakum.

Dalam tabung sinar katoda, elektron-elektron secara hati-hati diarahkan menjadi pancaran, dan pancaran ini di”defleksi” oleh medan magnetik untuk men”scan” permukaan di ujung pandan (anode), yang sebaris dengan bahan berfosfor (biasanya berdasar atas logam transisi atau rare earth. Ketika elektron menyentuh material pada layar ini, maka elektron akan menyebabkan timbulnya cahaya.

CARA KERJA MONITOR CRT

Listrik dari PLN yang 220v diubah oleh bagian power supply menjadi tegangan sesuai dengan kebutuhan dari rangkaian, antara lain :
1. horisontal
2. vertikal
3. blok video
4. blok ic program dan controller
5. dll

Dan bagian power supply ini sangat penting karena kalau sampai ada kerusakan di bagian ini maka monitor tidak akan bekerja dengan normal, bahkan akan mati.

Kemudian kita lanjutkan ....
Input monitor ini adalah dari VGA ataupun yg lainnya. Sinyal gambar dari VGA ini kemudian diterima oleh rangkaian BLOK VIDEO dan rangkaian SYNCRONISASI HORISONTAL dan VERTIKAL.

Sinyal yang masuk ke blok video adalah sinyal warna merah, hijau dan biru atau Red green dan Blue, makanya rangkaian VIDEO sering disebut juga blok RGB. jadi blok video ini hanya mengolah warna saja. hasil dari blok ini adalah menuju ke katoda tabung yg juga terbagi menjadi 3 warna yaitu R, G dan B. katoda ini fungsinya untuk menghasilkan elektron, jadi masing-masing katoda menghasilkan elektron.

Sinyal syncronisasi vertikal dan horisontal di proses oleh rangkain syncronisasi untuk kemudian diteruskan ke rangkaian HORISONTAL dan rangkaian VERTIKAL. fungsi rangkaian sincronisasi ini adalah untuk mengolah dan menghasilkan gambar, sehingga jika sinyal ini hilang salah satu maka layar monitor akan kelihatan seperti diacak.

jadi ada dua bagian pertama yg bekerja agar monitor nyala dan bekerja normal yaitu :
1. blok video dan
2. blok syncronisasi vertikal dan horisontal

Kemudian dari syncronisasi vertikal diteruskan ke rangkaian vertikal, di sini sinyal vertikal diolah dengan komponen utama IC VERTIKAL yang berfungsi menggerakkan yoke vertikal.

Kemudian dari syncronisasi horisontal diteruskan ke rangkaian horisontal dan disini sinyal horisontal di olah dengan komponen utama transistor horisontal yang berfungsi menggerakkan flyback dan yoke tabung.

Flyback digunakan untuk menghasilkan tegangan sangat tinggi yaitu sekitar 26 KV, agar elektron dari katoda tabung dapat menembak ke anoda tabung sehingga muncul gambar. jadi kalau flyback tidak bekerja maka elektron tidak akan menembak dan monitor akan mati.

Yoke digunakan untuk mengarahkan elektron yg dihasilkan oleh katoda tabung agar terarah baik, yoke horisontal untuk mengarahkan elektron ke arah horisontal dan yoke vertikal untuk mengarahkan elektron ke arah vertikal, dan jika dua-duanya digabung maka elektron akan menembak ke anoda tabung secara merata dan sempurna.

Kemudian yg terakhir adalah rangkaian controller / driver dimana rangkaian ini berfungsi untuk mengatur settingan monitor, lebar sempitnya dan tinggi rendahnya serta terang gelapnya.

Monitor LCD

Tampilan kristal cair (Inggris: Liquid Crystal Display) juga dikenal sebagai LCD adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan di berbagai bidang misalnya dalam alat-alat elektronik seperti televisi, kalkulator ataupun layar komputer. Kini LCD mendominasi jenis tampilan untuk komputer desktop maupun notebook karena membutuhkan daya listrik yang rendah, bentuknya tipis, mengeluarkan sedikit panas, dan memiliki resolusi tinggi.

Pada LCD berwarna semacam monitor, terdapat banyak sekali titik cahaya (piksel) yang terdiri dari satu buah kristal cair sebagai sebuah titik cahaya. Walau disebut sebagai titik cahaya, kristal cair ini tidak memancarkan cahaya sendiri. Sumber cahaya di dalam sebuah perangkat LCD adalah lampu neon berwarna putih di bagian belakang susunan kristal cair tadi.

Titik cahaya yang jumlahnya puluhan ribu bahkan jutaan inilah yang membentuk tampilan citra. Kutub kristal cair yang dilewati arus listrik akan berubah karena pengaruh polarisasi medan magnetik yang timbul dan oleh karenanya akan hanya membiarkan beberapa warna diteruskan sedangkan warna lainnya tersaring.

Cara Kerja Monitor LCD (Liquid Cristal Display)

Secara Sederhana LCD (Liquid Crystal Display) terdiri dari dua bagian utama. yaitu Backlight dan kristal cair. Backlight sendiri adalah sumber cahaya LCD yang biasanya terdiri dari 1 sampai 4 buah (berteknologi seperti) lampu neon. Lampu Backlight ini berwarna putih. Lalu bagaimana caranya LCD bisa menampilkan banyak warna ? Disinilah peran dari kristal cair. Kristal cair akan menyaring cahaya backlight. Cahaya putih merupakan susunan dari beberapa ratus cahaya dengan warna yang berbeda (jika anda masih ingat Pelajaran Fisika). Beberapa ratus cahaya tersebut akan terlihat jika cahaya putih mengalami refleksi atau perubahan arah sinar. Warna yang akan dihasilkan tergantung pada sudut refleksi. Jadi jika beda sudut refleksi maka beda pula warna yang dihasilkan. Dengan memberikan tegangan listrik dengan nilai tertentu. Kristal cair dapat berubah sudutnya. Dan karena tugas kristal cair adalah untuk merefleksikan cahaya dari backlight maka cahaya backlight yang sebelumnya putih bisa berubah menjadi banyak warna. Kristal cair bekerja seperti tirai jendela. Jika ingin menampilkan warna putih kristal cair akan membuka selebar-lebarnya sehingga cahaya backlight yang berwarna putih akan tampil di layar. Namun Jika ingin menampilkan warna hitam. Kristal Cair akan menutup serapat-rapatnya sehingga tidak ada cahaya backlight yang yang menembus (sehingga di layar akan tampil warna hitam). Jika ingin menampilkan warna lainnya tinggal atur sudut refleksi kristal cair.

Contrast ratio Contrast Ratio adalah perbandingan tingkat terang (brightness) pada posisi paling putih dan paling hitam. Pada waktu kristal cair menutup serapat-rapatnya untuk menghasilkan warna hitam seharusnya tidak ada cahaya backlight yang menembusnya. Namun kenyataannya masih ada cahaya backlight yang bisa menembus kristal cair sehingga tidak bisa menampilkan warna hitam dengan baik. Inilah salah satu kekurangan LCD. Jadi semakin besar Contrast Ratio maka semakin bagus pula LCD dalam menampilkan warna. cara paling mudah untuk
mengetahui seberapa bagus Contrast Ratio LCD adalah dengan menampilkan warna hitam di layar. Jika warna hitam tersebut cenderung abu-abu maka masih ada sedikit cahaya backlight yang berhasil menembus kristal cair.

Response Time Kristal cair pada LCD bekerja dengan cara membuka dan menutup layaknya tirai. Proses buka tutup ini berlangsung sangat cepat (mengikuti pergerakan gambar di layar). Karena itulah ada istilah Response Time di LCD. Response Time adalah waktu yang diperlukan untuk berubah dari posisi kristal cair tertutup rapat (waktu menampilkan warna hitam) ke posisi kristal cair terbuka lebar (waktu menampilkan warna putih). Jadi semakin cepat response time maka semakin baik. Response Time yang lambat akan menimbulkan cacat gambar yang disebut ghosting atau jejak gambar. Biasanya pada objek yang bergerak cepat dan menimbulkan jejak gambar seperti beberapa bujur sangkar yang terlihat seperti persegi.

Sudut Pandang (Viewing Angle) Monitor LCD memiliki sudut pandang yang terbatas jika dibandingkan dengan monitor CRT. Gambar objek pada monitor CRT bisa dilihat dengan jelas dari sudut 180 derajat sekalipun. Namun tidak dengan monitor LCD. Jika pandangan kita sedikit bergeser dari LCD maka gambar objek akan terlihat lebih gelap atau lebih terang. Jika anda seorang yang butuh privasi maka hal ini tidak menjadi masalah karena orang disamping anda tidak dapat melihat apa yang ada di monitor anda dengan mudah. Akan tetapi jika anda ingin melihat film bersama-sama dengan teman-teman tentu hal ini akan menjadi masalah.

Monitor Plasma

Tampilan plasma adalah sebuah tampilan layar datar emisif di mana cahaya dihasilkan oleh phosphor yang tereksitasi oleh sebuah pelepasan muatan plasma antara dua layar datar gelas. Gas yang dilepas muatannya tidak mengandung merkuri (berlawanan dengan AMLCD); sebuah campuran gas mulia (neon dan xenon) digunakan. Campuran gas ini sulit bereaksi dan sama sekali tidak berbahaya.

Cara Kerja Monitor Plasma Gas

Tampilan plasma diciptakan di Universitas Illinois oleh Donald L. Bitzer dan H. Gene Slottow pada 1964 untuk Sistem Komputer PLATO. Monitor jenis ini menggabungkan teknologi CRT dengan LCD. Monitor ini menggunakan fosfor seperti halnya pada teknologi CRT, tetapi layar pada monitor ini dapat berpendar tanpa adanya bantuan cahaya dari belakang layar. Hal itu membuat energi yang diserap tidak sebesar monitor CRT. Dengan teknologi yang dihasilkan, mampu membuat layar dengan ketipisan menyerupai LCD dan sudut pandang yang dapat selebar CRT. Kontras warna yang dihasilkan juga lebih baik dari monitor LCD.

Tampilan plasma adalah sebuah tampilan layar datar emisif di mana cahaya dihasilkan oleh phosphor yang tereksitasi oleh sebuah pelepasan muatan plasma antara dua layar datar gelas. Gas yang dilepas muatannya tidak mengandung merkuri tetapi menggunakan sebuah campuran gas mulia (neon dan xenon). Campuran gas ini sulit bereaksi dan sama sekali tidak berbahaya.

Kemudian cara kerja dari monitor plasma gas yaitu dengan menggunakan cahaya yang dipancarkan dari pelepasan Plasma. Untuk menghasilkan hal tersebut di lakukan penyekatan dari sebuah pencampuran gas diantara dua lembar kaca yang membawa elektroda pada interiornya. Selanjutnya diaplikasikan fosfor R,G dan B pada permukaan plat tadi ketika voltase listrik dilewatkan diantara elektroda, maka dihasilkan sinar ultraviolet yang merangsang fosfor untuk memancarkan cahaya dan menciptakan gambar di layar.

Berikut adalah kelebihan dan kekurangan monitor plasma gas.

Kelebihan monitor plasma gas:

1. Tampilannya sangat tipis.

2. Reproduksi warna yang sangat baik.

3. Kontras yang baik.

4. Plasma kini diproduksi dengan ukuran layar yang besar.

5. Meningkatkan resolusi layar.

6. Resolusi definisi tinggi (HDTV) jauh lebih murah daripada panel LCD dengan ukuran yang sama.

Kekurangan Monitor Plasma:

1. Teknologinya rapuh.

2. Dead pixel bisa menjadi masalah, meski telah meningkatkan kualitas sebagai teknologi yang telah matang.

3. Sangat berat untuk menampilkan gambar.

Monitor OLED

Organic Light-Emitting Diode (OLED) atau dioda cahaya organik adalah sebuah semikonduktor sebagai pemancar cahaya yang terbuat dari lapisan organik. OLED digunakan dalam teknologi elektroluminensi, seperti pada aplikasi tampilan layar atau sensor. Teknologi ini terkenal fleksibel dengan ketipisannya yang mencapai kurang dari 1 mm.

OLED merupakan piranti penting dalam teknologi elektroluminensi. Teknologi tersebut memiliki dasar konsep pancaran cahaya yang dihasilkan oleh piranti akibat adanya medan listrik yang diberikan. Teknologi OLED dikembangkan untuk memperoleh tampilan yang luas, fleksibel, murah dan dapat digunakan sebagai layar yang efisien untuk berbagai keperluan layar tampilan.

Jumlah warna dari cahaya yang dipancarkan oleh piranti OLED berkembang dari satu warna menjadi multi-warna. Fenomena ini diperoleh dengan membuat variasi tegangan listrik yang diberikan kepada piranti OLED sehingga piranti tersebut memiliki prospek untuk menjadi piranti alternatif seperti teknologi tampilan layar datar berdasarkan kristal cair.

Mekanisme kerja OLED yaitu jika pada elektroda diberikan medan listrik, fungsi kerja katoda akan turun dan membuat elektron-elektron bergerak dari katoda menuju pita konduksi di lapisan organik. Keadaan ini mengakibatkan munculnya lubang (hole) di pita valensi. Anoda akan mendorong lubang untuk bergerak menuju pita valensi bahan organik. Keadaan ini mengakibatkan terjadinya proses rekombinasi elektron dan lubang di dalam lapisan organik dimana elektron akan turun dan bersatu dengan lubang lalu memberikan kelebihan energi dalam bentuk foton cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Pada akhirnya akan diperoleh satu jenis pancaran cahaya dengan panjang gelombang tertentu bergantung pada jenis bahan pemancar cahaya yang digunakan.

CARA KERJA OLED

Bidang teknologi informasi berada di ambang sebuah revolusi, tetapi masyarakat luas tidak (tepatnya, belum) mengetahuinya. Teknologi yang sekarang diciptakan di lembaga-lembaga penelitian dari Bavaria hingga Massachussetts akan meningkatkan kenyamanan bekerja setiap pengguna komputer. Teknologi yang dimaksud adalah monitor masa depan: OLED (Organic Light Emitting Devices, peranti pemancar cahaya organik).

OLED memiliki potensi mendepak monitor TFT berkualitas tinggi?yang akan tampak seperti mainan murah. Menurut para pengembangnya, kualitas gambar OLED jauh lebih baik dibandingkan semua display yang telah kita kenal sekarang ini. Kecemerlangan, kecerahan, dan ketajaman gambar akan mencapai dimensi baru. Sudut pandang hingga hampir 180 derajat pada display sama menariknya dengan konstruksi gambar yang dapat dilakukan dengan cepat. Pergantian gambar pada display OLED 100 sampai 1000 kali lebih cepat daripada LCD.

Plastik bercahaya: Dalam segala aspek lebih baik daripada LCD
OLED (Organic Light Emitting Device) memanfaatkan fenomena elektroluminans: Material tertentu bercahaya bila dialiri arus listrik.

Prinsip: Dalam bentuk paling sederhana OLED terdiri atas sebuah lapisan material luminans (bahan yang dapat berpendar) yang ditempatkan di antara dua elektroda. Ketika diberi tegangan, pembawa muatan positif akan bergerak melalui lapisan organik sehingga dapat bergabung sebagai pasangan elektron-lubang (electronhole). Pada saat itu tercapai tingkat energi yang lebih rendah, dan energi yang berlebihan akan dilepaskan sebagai pulsa cahaya. Agar pulsa cahaya ini dapat dilihat, salah satu elektroda dibuat transparan?biasanya terbuat dari Indium-Zinc-Oksida.

Material: Warna cahaya tergantung materialnya. Salah satu metoda yang digunakan memanfaatkan lapisan molekul-molekul kecil seperti ikatan aluminium-oksida. Pada proses lainnya, zat-zat warna aktif diintegrasikan ke dalam rantai polimer panjang, misalnya ke dalam polimer terkonjugasi. Polimer ini mudah dilarutkan dan dapat dibentuk menjadi lapisan.

Lebih efisien: Arus elektron dan pembawa muatan positif (hole, lubang) biasanya tidak seimbang. Artinya, sebagian besar pembawa muatan akan menyeberangi seluruh struktur tanpa dapat bertemu dengan pasangannya. Akibatnya adalah kebutuhan energi tinggi dengan efisiensi rendah. Hasil yang lebih baik dapat dicapai dengan menggunakan dua lapisan terpisah. Lapisan pada anoda digunakan untuk mensuplai 'lubang,' sementara lapisan pada katoda berfungsi untuk menyediakan dan mentransfer elektron. Pembawa muatan dapat berhenti di antara kedua lapisan untuk menanti kedatangan elektron pasangannya. Dengan demikian, efisiensi menjadi jauh lebih besar. Penggabungan dalam 'lapisan antara' yang tipis ini menimbulkan titik-titik cahaya kecil yang terang. Hasil yang lebih baik lagi diperoleh dengan menggunakan tiga lapisan organik, masing-masing untuk transfer elektron, transfer lubang, dan luminans.

OLED memancarkan cahaya, LCD tidak: Ini adalah perbedaan mendasar OLED dengan display kristal cair (LCD, Liquid Crystal Display). Pada LCD, orientasi kristal cair berubah tergantung tegangan, sehingga kristal ini dapat melewatkan atau menghalangi cahaya putih dari latar belakang. Prinsip ini juga mengurangi sudut pandang: Jika dilihat dari samping, gambar sulit atau tidak dapat dikenali sama sekali. Kesalahan pixel pada LCD akan jelas terlihat, sementara pada OLED yang rusak akan tetap gelap.

Aktif atau pasif: Seperti pada LCD, pada OLED juga ada matriks aktif dan pasif. Pada matriks pasif, pixel dikontak dengan memberi tegangan pada baris dan kolom sesuai posisinya. Pada matriks aktif digunakan sebuah bidang latar sebagai substrat. Setiap pixel dikendalikan oleh sekurangnya dua transistor.

Prinsip kerja MONITOR

Prinsip kerja monitor konvensional, monitor CRT (Cathode Ray Tube), sama dengan prinsip kerja televisi yang berbasis CRT. Elektron ditembakkan dari belakang tabung gambar menuju bagian dalam tabung yang dilapis elemen yang terbuat dari bagian yang memiliki kemampuan untuk memendarkan cahaya. Sinar elektron tersebut melewati serangkaian magnet kuat yang membelok-belokkan sinar menuju bagian-bagian tertentu dari tabung bagian dalam.

Begitu sinar tersebut sampai ke bagian kaca tabung TV atau monitor, dia akan menyinari lapisan berpendar, menyebabkan tempat-tempat tertentu untuk berpendar secara temporer.

Setiap tempat tertentu mewakili pixel tertentu. Dengan mengontrol tegangan dari sinar tersebut, terciptalah teknologi yang mampu mengatur pixel-pixel tersebut untuk berpendar dengan intensitas cahaya tertentu. Dari pixel-pixel tersebut, dapat dibentuklah gambar.

Teorinya, untuk membentuk sebuah gambar, sinar tadi menyapu sebuah garis horizontal dari kiri ke kanan, menyebabkan pixel-pixel tadi berpendar dengan intensitas cahaya sesuai dengan tegangan yang telah diatur. Proses tersebut terjadi pada semua garis horizontal yang ada pada pixel layar, dan ketika telah sampai ujung, sinar tersebut akan mati sementara untuk mengulang proses yang sama untuk menghasilkan gambar yang berbeda. Makanya Belia dapat nonton objek yang seolah-olah bergerak di layar televisi atawa monitor.

Pada masa awal-awal kelahira nteknologi televisi, para ilmuwan yang merancang televisi dan tabung gambar menemui hambatan teknis. Seperti yang Belia tahu, TV zaman baheula belumlah sekeren dan secanggih sekarang, eh maksudnya belum mampu menampilkan detail gambar seperti sekarang.

Dulu, lapisan yang berpendar dalam tabung gambar kualitasnya nggak sebaik sekarang. Jadi kualitas pixel yang dihasilkan juga tidak seoptimal sekarang. Kini, seiring dengan perkembangan teknologi komputer yang membutuhkan kualitas TV dan monitor tabung yang lebih baik, untungnya kualitas lapisan berpendar dalam tabung monitor telah lebih baik.

Hasilnya diperoleh tabung gambar yang mampu menghasilkan gambar dengan resolusi yang lebih tinggi. Wajar aja, soalnya komputer banyak berurusan dengan text, dan itu membutuhkan detil gambar yang tinggi.

Sayangnya, teknologi monitor dengan tabung CRT ini ditengarai memiliki banyak pengaruh buruk bagi kesehatan penggunanya. Sejumlah riset mengindikasikan bahwa ekspos berlebihan monitor pada mata dapat menyebabkan penurunan kualitas penglihatan. Hal ini disebabkan oleh radiasi sinar elektron pada tabung gambar monitor atau televisi tabung.

Tapi manusia menemukan teknologi baru yang siap menggantikan tabung gambar sebagai alat tampilan visual. Yaitu teknologi LCD (Liquid Crystal Display), yang memungkinkan perampingan dimensi dan pemangkasan bobot peranti display monitor. Selain itu, teknologi yang satu ini disebut-sebut akrab bagi kesehatan penggunanya.