في العصر الرقمي الحالي، لا تزال تقنية العرض البسيطة والفعالة تدعم بصمت تشغيل عدد لا يحصى من الأجهزة الإلكترونية اليومية، وهي تقنية عرض LCD المجزأة.

من لوحات التحكم في الأجهزة المنزلية والساعات الإلكترونية إلى شاشات القراءة الرقمية للمعدات الصناعية، أصبحت شاشات الكريستال السائل المجزأة خيارًا مثاليًا للأنظمة المدمجة ومتطلبات العرض البسيطة نظرًا لاستهلاكها المنخفض للطاقة، وتكلفتها المنخفضة، وقيادتها البسيطة. تحافظ هذه التقنية على مكانتها في مجال العرض عالي الدقة اليوم من خلال الابتكار المستمر.

شاشة LCD المقسمة، والمعروفة أيضًا باسم شاشة LCD المقسمة أو شاشة LCD المنقوشة، هي مصطلح عام لمنتجات LCD غير النقطية التي تستخدم تقنية عرض مقطع القلم.

نشأ اسمها من التطبيق المبكر لشاشات LCD، والتي كانت تستخدم بشكل رئيسي لتحل محل الأنابيب الرقمية LED. يمكن للشاشة الرقمية الأساسية المكونة من 7 أجزاء أن تعرض الأرقام من 0 إلى 9، على غرار العرض الموجود على الآلات الحاسبة والساعات الإلكترونية.

على عكس شاشات المصفوفة النقطية الشائعة في الوقت الحاضر، تحتوي شاشات LCD المجزأة على محتوى ثابت وتتكون من أجزاء قلم مصممة مسبقًا (مثل الأرقام أو الحروف أو الرموز البسيطة).

تتميز أجزاء القلم هذه بالمرونة الشديدة من حيث الترتيب والشكل، ولا يمكن تحويلها إلى الشكل الشائع "8" فحسب، بل يمكن أيضًا تحويلها إلى أي شكل، بما في ذلك شعارات الشركة والأنماط المختلفة والنص.

يعتمد جوهر القيادة لشاشات الكريستال السائل المجزأة على تقنية "المسح الضوئي" أو "تعدد الإرسال بتقسيم الزمن"، وذلك باستخدام "تأثير الثبات البصري" للعين البشرية لتحقيق عرض مستقر.

تتكون شاشة LCD ذات رمز المقطع من بنية مصفوفة تتكون من "أطراف مشتركة" و"أطراف مشتركة" متعددة متقاطعة. يتم وضع مادة الكريستال السائل بين قطبين كهربائيين شفافين، ويتم تغيير شفافيتها عن طريق تطبيق الجهد الكهربائي - عندما لا يكون هناك مجال كهربائي، فإن ترتيب جزيئات الكريستال السائل يسمح للضوء بالمرور، ويعرض لون الخلفية؛ عند تطبيق مجال كهربائي، تنحرف جزيئات الكريستال السائل، مما يحجب الضوء ويعرض الألوان الداكنة.

تتميز البلورات السائلة بخاصية رئيسية: يجب أن تكون مدفوعة بجهد التيار المتردد، ويمكن أن يسبب جهد التيار المستمر تحليلًا كهربيًا وتلفًا دائمًا لمادة الكريستال السائل. تتطلب قيادة شاشة LCD توليد إشارات موجة مربعة دقيقة لضمان العلاقة الطورية الصحيحة بين قطاعات العرض وغير العرض.

تنقسم قيادة شاشة LCD المجزأة إلى نوعين: القيادة الثابتة والقيادة الديناميكية.

القيادة الثابتة مناسبة لمحطات COM ذات شاشات العرض القليلة أو البسيطة. يتم توصيل كل قطعة بشكل مستقل إلى دبوس القيادة، والذي من السهل التحكم فيه وخالي من الوميض. ومع ذلك، فهي تشغل عددًا كبيرًا من الدبابيس وهي مناسبة فقط لعدد صغير من المقاطع.

القيادة الديناميكية مناسبة للشاشات متعددة الأجزاء، مثل الآلات الحاسبة والساعات الإلكترونية. فهو يقوم بتجميع الأقطاب الكهربائية المقطعية ويقوم بمسح أطراف COM المختلفة بطريقة مشاركة الوقت، وذلك باستخدام تأثير استمرار الإدراك البصري البشري لتحقيق عرض مستقر.

على سبيل المثال، يقوم برنامج تشغيل 4COM بتقسيم الشاشة إلى 4 مجموعات ويقوم بتنشيط كل مجموعة من COM بالتناوب. وميزة هذه الطريقة هي أنها يمكن أن تقلل من عدد الدبابيس، ولكن العيب هو أنها تتطلب مراقبة صارمة للتوقيت.

تعمل شريحة التشغيل المخصصة على تبسيط تعقيد التحكم إلى حد كبير من خلال دمج منطق تعدد الإرسال وتوليد جهد LCD. يمكن لهذه الرقائق التواصل مع وحدات التحكم الدقيقة من خلال SPI/I2C، مما يوفر بشكل كبير موارد MCU pin.

الميزة الأكثر أهمية لشاشات LCD المجزأة هي استهلاكها المنخفض للغاية للطاقة، مما يجعلها مناسبة للأجهزة التي تعمل بالبطاريات. يمكن لشريحة التشغيل مثل HT1621 تشغيل ما يصل إلى 128 قطعة قلم، أي ما يعادل 16 حرفًا "8"، بينما تتكون الواجهة من عدد قليل من المسامير التسلسلية فقط.

بالمقارنة مع تقنيات العرض الأخرى، تظل شاشة LCD المجزأة واضحة ومرئية تحت الضوء القوي، بتكلفة منخفضة وقيادة بسيطة.

ومع ذلك، فإن الحد من شاشة LCD المجزأة هو أن محتوى العرض الخاص بها ثابت ولا يمكن تحديث أي رسومات ديناميكيًا. وهذا يجعله غير مناسب للمشاهد التي تتطلب عرض رسومات معقدة أو تغيير معلومات غنية.