BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1. Cara kerja di dalam sebuah LED.

Transkripsi

1 BAB II DASAR TEORI Pada bab ini akan dijelaskan teori dan konsep yang mendasari perancangan sistem teks bergerak tujuh warna yang dibuat pada skripsi, yaitu teori yang membahas tentang konsep dasar dari warna LED dan hubungannya dengan warna-warna yang digunakan pada sistem, sehingga bisa didapatkan tujuh pilihan variasi warna Konsep Dasar LED dan Warnanya Dioda pancaran cahaya atau yang dikenal dengan nama LED merupakan suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju. LED sama seperti sebuah dioda normal, yang terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang didop / diisi penuh dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa muatan elektron dan hole mengalir ke junctionn dari elektroda dengan tegangan berbeda. Ketika elektron bertemu dengan hole, makaa akan jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk foton / cahaya, dengan proses kerja ditunjukkan padaa Gambar 2.1. Gejala ini dikenal dengan nama elektroluminesensi [5, h.1]. Gambar 2.1. Cara kerja di dalam sebuah LED. Warna dari sebuah LED sebenarnya bukan ditentukan oleh warnaa plastik keras pembungkusnya, melainkan dari panjang gelombang cahaya yang dipancarkannya. 7

2 8 Warna LED bergantung pada selisih pita energi dari bahan yang membentuk p-n junction. Tidak seperti lampu pijar maupun neon yang tidak bergantung pada adanya polarisasi, LED mempunyai kecenderungan polarisasi. Chip LED mempunyai kutub positif dan kutub negatif (p-n), dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Karakteristik chip LED secara umum sama dengan karakteristik dioda yang hanya memerlukan tegangan minimal tertentu untuk dapat beroperasi, namun tidak boleh diberi tegangan maju yang terlalu besar, karena LED akan rusak. Tegangan yang diperlukan sebuah diode untuk dapat beroperasi disebut tegangan maju / forward voltage (Vf). LED dengan warna yang berbeda pada umumnya memiliki nilai Vf yang berbeda pula. LED dapat memancarkan cahaya dengan warna yang berbeda karena dibuat dari bahan semikonduktor yang berbeda. Bahan semikonduktor akan menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang dengan nilai tertentu. Cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda akan memiliki warna pancaran yang berbeda pula. LED yang dikenal secara umum merupakan LED konvensional, dibuat dari mineral anorganik yang bervariasi [6, h.1]. Hubungan bahan penyusun LED dan warna pancaran yang dihasilkan ditunjukkan pada Tabel 2.1. Pada tabel tersebut ditunjukkan bahwa warna pancaran sebuah LED sangat ditentukan oleh perbandingan dari tiap komposisi bahan penyusunnya. Tabel 2.1. Bahan semikonduktor penyusun LED dan warna yang dihasilkan. Bahan Penyusun Warna LED Aluminium Gallium Arsenide (AlGaAs) Merah dan Inframerah Gallium Aluminium Phosphide (GaAlP) Hijau Gallium Arsenida Phosphide (GaAsP) Merah, Oranye merah, Oranye dan Kuning Gallium Nitrida (GaN) Hijau, dan Biru Gallium Phosphide (GaP) Merah, Kuning, dan Hijau Zinc Selenide (ZnSe) Biru Indium Gallium Nitride (InGaN) Hijau kebiruan dan Biru Indium Gallium Aluminium Phosphide (InGaAlP) Oranye merah, Oranye, Kuning, dan Hijau

3 9 Silicon Carbide (SiC) Diamond (C) Silicon (Si) Sapphire (Al 2 O 3 ) Biru Ultraviolet Biru (dalam pengembangan) Biru 2.2. Konsep Dasar Warna RGB dan Kombinasinya Warna RGB adalah warna additive yang bertujuan sebagai penginderaan dan presentasi gambar dalam tampilan pada peralatan elektronik. Warna additive adalah warna yang berasal dari cahaya, dan disebut spektrum. Warna primer atau pokok additive ada tiga, yaitu red, green, dan blue. Warna pokok additive dalam komputer disebut model warna RGB [7]. Model warna RGB adalah model warna berdasarkan konsep penambahan kuat cahaya primer yang berorientasi pada perangkat keras / hardware, model warna ini dikhususkan untuk warna tampilan pada monitor, kamera video, dan berbagai peralatan elektronika penampil gambar. Model warna RGB didasarkan pada teori bahwa mata manusia peka terhadap panjang gelombang 630 nm untuk red, 530 nm untuk green, dan 450 nm untuk blue. RGB merupakan warna dasar yang difungsikan untuk berbagai intensitas cahaya, dengan mengatur intensitas cahaya ketiga warna primer tersebut maka dapat dihasilkan warna-warna yang berlainan. Paduan dari warna primer dengan intensitas yang sama akan menghasilkan empat warna baru yang ditunjukkan pada Gambar 2.2. Gambar 2.2. Representasi campuran warna RGB. Empat warna baru tersebut terdiri dari tiga warna sekunder dan satu warna tersier. Warna sekunder adalah warna yang dibentuk dari dua warna primer, sedangkan warna

4 10 tersier dibentuk dari tiga warna primer. Irisan dari dua warna primer pada Gambar 2.2 merupakan warna sekunder yang dihasilkan dari paduan dua warna primer pembentuknya. Tiga warna sekunder tersebut adalah cyan, magenta, dan yellow. Warna sekunder yang didapat dari kombinasi dua warna primer ditunjukkan pada Tabel 2.2. Tabel 2.2. Kombinasi dua warna primer. Kombinasi warna primer Warna sekunder Green + Blue Cyan Red + Blue Magenta Red + Green Yellow Setiap warna sekunder adalah komplemen dari satu warna primer. Gabungan dari dua warna primer merupakan komplemen dari warna primer yang lain, yang ditunjukkan pada Tabel 2.3. Pada Gambar 2.2 dapat dilihat bahwa warna primer dan komplemennya terletak saling berseberangan. Gabungan dari tiga warna primer atau sebuah warna primer dengan komplemennya menghasilkan warna tersier, yaitu white. Warna white pada Gambar 2.2 dapat dilihat dari irisan ketiga warna primer. Tabel 2.3. Komplemen warna primer. Warna sekunder Komplemen warna primer Cyan Red Magenta Green Yellow Blue Dengan mengombinasikan tiga warna primer RGB maka dapat dihasilkan empat warna baru, sehinga total warna yang tersedia ada tujuh, yaitu red, green, blue, cyan, magenta, yellow, dan white [8]. Sistem teks bergerak yang dibuat pada skripsi menggunakan penampil yang terdiri dari paduan dot matrix RGB yang masing-masing berukuran delapan kolom kali tujuh baris. Tiap piksel dot matrix RGB terdiri dari tiga warna primer, yaitu red, green, dan blue yang ditunjukkan pada Gambar 2.3.

5 11 Gambar 2.3. Komposisi tiap piksel dot matrix RGB. Tiga warna primer tersebut dan empat warna hasil kombinasinya ditampilkan pada dot matrix RGB ukuran delapan kolom kali tujuh baris yang ditunjukkan pada Gambar 2.4. Gambar 2.4. Tujuh warna dasar yang tersedia. Dengan berdasar warna primer, sekunder, dan tersier tersebut maka tampilan warna teks bergerak dapat dibuat bervariasi, yang meliputi warna teks dan warna latar belakang. Ada dua pilihan tampilan teks bergerak yang dapat digunakan, yaitu tampilan tanpa warna latar belakang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.5 dan dengan warna latar belakang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.6. Warna latar belakang maksimal dapat terdiri dari dua warna yang berbeda, dan warna teks maksimal dapat terdiri tiga warna berbeda. Contoh dari tampilan teks bergerak dengan dua warna teks dan tanpa warna latar belakang ditunjukkan pada Gambar 2.7. Gambar 2.5. Contoh tampilan teks satu warna tanpa warna latar belakang.

6 12 Gambar 2.6. Contoh tampilan teks satu warna dengan warna latar belakang. Gambar 2.7. Contoh tampilan teks dua warna tanpa warna latar belakang.