Memahami Timing -control dan panel driver pada TV LCD

Saturday, April 1, 2017

Memahami Timing -control dan panel driver pada TV LCD

Pada teknologi teve tabung, maka agar CRT dapat menampilkan gambar diperlukan :

Def yoke : Memerlukan suply pulsa Defleksi horisontal dan pulsa Defleksi vertikal
CRT : Memerlukan tegangan Heater, tegangan tinggi Anode, tegangan Screen, dan tegangan Fokus
Modul CRT soket : Memerlukan sinyal gambar RGB, tegangan RGB Driver 180v, dan tegangan 9v

Ini sangat berbeda dengan teknologi LCD, dimana :

Agar panel dapat menampilkan gambar dibutuhkan macam-macam kontrol dan tegangan yang lebih rumit.
Membicarakan Panel LCD tentu tidak dapat dipisahkan dengan T.con (timing control) sebagai driver panel kaca LCD yang isinya terdiri dari ratusan ribu buah pixel.
T.con adalah kunci utama bagaimana gambar bisa terbentuk dari susunan pixel-pixel pada panel kaca tersebut
Pada LCD model-model lama - Panel kaca dan T.con masih terpisah, tetapi berkat kemajuan teknologi pembuatan pada model-model baru keduanya sudah dibuat menjadi satu kesatuan.
T.con dibutuhkan untuk mengatur timing “pembukaan-penutupan” atau "nyala gelap" masing-masing pixel-pixel yang terdapat pada Panel kaca sehingga dapat membentuk sebuah gambar.
T.con merupakan pasangan tetap dengan Panel kaca, sehingga panel kaca tidak dapat dipasang atau diganti dengan sembarang T.con
Setiap tipe jenis Panel kaca tipe yang bebeda membutuhkan sirkit driver yang berbeda pula, demikian juga karakteristik masing-masing driver yang berbeda, sehingga mempelajari driver panel LCD menjadi lebih agak rumit.

Perlu dipahami bahwa panel kaca atau pixel-pixel tidak dapat mengeluarkan “cahaya”sendiri. Tiap-tiap pixel dari panel kaca hanya bisa “membuka atau menutup” sehingga cahaya dari backlight “bisa menembus keluar atau terhalang tidak dapat menembus keluar”.

Gambar diatas adalah contoh bagaimana sebuah pixel di-drive agar dapat hidup-mati.
Setiap Pixel masing-masing di-drive oleh sebuah FET yang yang dinamakan TFT (Thin Film Transistor), yang semauanya tertanam didalam kaca panel.
TFT di-drive oleh pulsa-pulsa yang dinamakan GATE driver (atau Coloumn driver atau Data driver) dan SOURCE driver (atau Row driver).
GATE driver berfungsi sebagai switch on-off yang mempunyai tegangan dengan variasi antara kurang lebih sekitar 0 hingga 10v
SOURCE driver merupakan data gambar dan mempunyai range tegangan antara sekitar -5v hingga +20v (antara Vof hingga Von)
Output bagian bawah pixel-pixel tidak disambung langsung keground, teapi dihubungkan dengan tegangan Vcom yang besarnya ada ditengah-tengah antara Voff dan Von.

Secara garis besar blok panel driver terdiri dari bagian-bagian yang dinamakan :

Timing kontrol.
Pembangkit Grayscale (gamma).
Pembangkit tegangan-drive.
Pembangkit macam-macam tegangan suply.

CONTOH sirkit T-con dan sambungannya dengan panel LCD

CONTOH MODUL T-Con board model lama

Gambar diatas adalah merupakan T-con board pada teve LCD model lama yang masih terpisah dengan panel kaca.
T-con board biasanya lokasinya ada dibagian tengah-atas dari belakang panel lcd, yang ditutup dengan casing logam sehingga tidak nampak dari luar.
Konektor bawah dihubungkan dengan modul digital board atau biasa juga dinamakan Mother-board dengan menggunakan kabel spesial yang dinamakan kabel LVDS
Konektor bagian atas disambungkan menggunakan "flat wire" ke Panel kaca lewat panel driver RSDS dan RA

Timing kontrol untuk mengasilkan gambar pada panel LCD

Sangat berbeda dengan cara kerja tabung CRT dimana gambar diperoleh dengan bantuan scaning horisontal dan vertikal. Maka agar dapat membentuk sebuah gambar pada panel LCD , “penyalaan” masing-masing sub pixel dikontrol oleh sirkit yang dinamakan “timing kontrol” seperti gambar blok dibawah ini.

Source Driver dan Gater driver merupakan satu kesatuan dengan panel kaca LCD – dan disambung menempel langsung dengan kaca panel menggunakan beberapa flat wire atau biasa dinamakan COF.
Modul “Timing control” atau “T-con” layar besar umumnya berdiri terpisah sendiri dan disambungkan ke driver menggunakan flat wire.
Tetapi pada layar ukuran kecil “modul timing kontrol & driver” sudah merupakan satu kesatuan.

Perkembangan perubahan bentuk phisik panel LCD

Bagi pemula yang baru mengikuti teknologi LCD tentu akan bertanya-tanya mengapa ada panel yang mempunyai Gate driver (……istilah tuser ada “kupingan”-nya, tetapi ada pula yang tidak mempunyai gate driver).

clip_image004

Pada awalnya memang semua panel LCD mempunyai pc-board Source driver dan Gate driver.
Kemudian dikembangkan tanpa pc-board Gate driver. Ini bukan berarti gate driver dihilangkan. Tetapi gate driver telah ditanam pada kaca panel dengan teknologi COG, tapi masih nampak mempunyai flat wire untuk sambungan-sambungannya.
Dan sekarang hampir semua panel LCD tidak ada kupingan-nya, sebab semua sudah tertanam pada kaca panel LCD.

Istilah-istilah teknis yang berhubungan dengan panel LCD.

COF = Chip on Film (gambar bawah-atas), yaitu teknologi dimana chip ic ditanam pada FPC (flexible printed circuit). Istilah lain yang kadang digunakan untuk menamakan COF adalah TPC (tape carrier package)
COG = Chip on Glass (gambar bawah-bawah), yaitu teknologi dimana chip ic ditanam pada papan kaca LCD (TFT array)
ACF = Anisotropic Conductive Film, yaitu merupakan semacam timah solder yang bersifat sebagai penghantar listrik yang digunakan untuk menyambung driver (COF) dengan pc-board atau dengan kaca panel LCD

TAB = Tape Automation Bonding, yaitu proses atau piranti untuk menyambung COF dengan pc-board atau dengan panel kaca LCD. Proses TAB menggunakan press- toll yang dipanaskan (temperatur sekitar 60 hingga 900C, tekanan sebesar 250-600 kg/cm2 , waktu 3-20 detik) seperti terlihat pada gambar dibawah. Agar tidak merusak COF, maka dipakai “silicon rubber” atau “teflon” yang merupakan bahan penghantar & tahan panas yang dipasang antara press-toll dengan TCP

Kerusakan panel LCD.

Dengan telah memahami bentuk dan konstruksi panel, maka kerusakan panel dapat disebabkan oleh berbagai macam, seperti :

Chip ic pada pc-board rusak, dapat diperbaiki kalau ada partnya.
Chip ic pada COF rusak, dapat diganti komplit kalau ada spare-part dan mesin TAB bondingnya.
Chip ic dalam kaca panel rusak.
Sambungan antara chip ic dengan FPC pada COF. Ada kemungkinan diperbaiki.
Sambungan antara COF dengan kaca panel ataupun dengan pc-board kurang kontak. Ini adalah jenis kerusakan yang paling sering dijumpai dan ada kemungkinan untuk direpair.
Ada jalur atau sambungan yang putus pada pc-board, COF, ataupun dalam kaca panel. Untuk sambungan atau jalur putus diluar kaca panel masih ada kemungkinan untuk diperbaiki.
Ada transistor yang digunakan untuk menghidupkan sub pixel dalam kaca LCD rusak.
Wadah sub pixel cairan LCD retak atau bocor. Biasanya karena benturan.
Kerusakan polariser disebabkan karena over heat. Bisa diganti baru – Cuma masalahnya di Indonesia belum ada yang jual.