ในยุคดิจิทัลปัจจุบัน เทคโนโลยีการแสดงผลที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพยังคงสนับสนุนการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รายวันจำนวนนับไม่ถ้วนอย่างเงียบๆ ซึ่งก็คือเทคโนโลยีจอแสดงผล LCD แบบแบ่งส่วน

ตั้งแต่แผงควบคุมเครื่องใช้ในบ้านและนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ไปจนถึงหน้าจออ่านค่าดิจิทัลสำหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรม LCD แบบแบ่งส่วนได้กลายเป็นตัวเลือกในอุดมคติสำหรับระบบฝังตัวและข้อกำหนดการแสดงผลที่เรียบง่าย เนื่องจากใช้พลังงานต่ำ ต้นทุนต่ำ และขับขี่ง่าย เทคโนโลยีนี้ยังคงรักษาตำแหน่งในขอบเขตการแสดงผลที่มีความแม่นยำสูงในปัจจุบันด้วยนวัตกรรมที่ต่อเนื่อง

LCD แบบแบ่งส่วนหรือที่เรียกว่าหน้าจอ LCD แบบแบ่งส่วนหรือหน้าจอ LCD ที่มีลวดลาย เป็นคำทั่วไปสำหรับผลิตภัณฑ์ LCD แบบไม่ใช่ดอทเมทริกซ์ที่ใช้เทคโนโลยีการแสดงผลแบบปากกา

ชื่อนี้มีต้นกำเนิดมาจากการใช้หน้าจอ LCD ในยุคแรกๆ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้แทนหลอดดิจิตอล LED จอแสดงผลดิจิตอล 7 ส่วนพื้นฐานที่สุดสามารถแสดงตัวเลข 0-9 ได้ คล้ายกับการแสดงผลบนเครื่องคิดเลขและนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์

ต่างจากจอแสดงผลดอทเมทริกซ์ทั่วไปในปัจจุบัน จอแสดงผล LCD แบบแบ่งส่วนมีเนื้อหาคงที่และประกอบด้วยส่วนของปากกาที่ออกแบบไว้ล่วงหน้า (เช่น ตัวเลข ตัวอักษร หรือสัญลักษณ์ธรรมดา)

ส่วนปากกาเหล่านี้มีความยืดหยุ่นมากในการจัดเรียงและรูปร่าง ไม่เพียงแต่สามารถทำเป็นรูปทรง "8" ทั่วไปเท่านั้น แต่ยังสามารถทำเป็นรูปทรงใดก็ได้ รวมถึงโลโก้บริษัท ลวดลายต่างๆ และข้อความ

แกนขับเคลื่อนของ LCD แบบแบ่งส่วนนั้นใช้เทคโนโลยี "การสแกน" หรือ "มัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา" โดยใช้ "เอฟเฟกต์การคงอยู่ของการมองเห็น" ของดวงตามนุษย์เพื่อให้ได้จอแสดงผลที่มีความเสถียร

รหัสส่วน LCD ประกอบด้วยโครงสร้างเมทริกซ์ซึ่งประกอบด้วย "เทอร์มินัลทั่วไป" และ "เทอร์มินัลส่วน" ที่ตัดกันหลายจุด วัสดุคริสตัลเหลวถูกประกบอยู่ระหว่างอิเล็กโทรดโปร่งใสสองอัน และความโปร่งใสของมันจะเปลี่ยนไปโดยการใช้แรงดันไฟฟ้า เมื่อไม่มีสนามไฟฟ้า การจัดเรียงโมเลกุลของคริสตัลเหลวจะช่วยให้แสงผ่านได้ โดยแสดงสีพื้นหลัง เมื่อใช้สนามไฟฟ้า โมเลกุลคริสตัลเหลวจะเบนเบน บังแสงและแสดงสีเข้ม

ผลึกเหลวมีลักษณะสำคัญ: ต้องขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ และแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงอาจทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าและความเสียหายถาวรต่อวัสดุผลึกเหลว การขับจอ LCD จำเป็นต้องสร้างสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมที่แม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าความสัมพันธ์ของเฟสที่ถูกต้องระหว่างส่วนแสดงผลและส่วนที่ไม่แสดงผล

การขับขี่ของจอ LCD แบบเซกเมนต์แบ่งออกเป็นสองประเภท: การขับขี่แบบคงที่และการขับขี่แบบไดนามิก

การขับขี่แบบคงที่เหมาะสำหรับเทอร์มินัล COM ที่มีจอแสดงผลน้อยหรือธรรมดา แต่ละส่วนเชื่อมต่อกับหมุดขับอย่างอิสระ ซึ่งควบคุมได้ง่ายและไม่มีการสั่นไหว อย่างไรก็ตาม มันใช้พินจำนวนมากและเหมาะสำหรับเซ็กเมนต์จำนวนเล็กน้อยเท่านั้น

การขับขี่แบบไดนามิกเหมาะสำหรับจอแสดงผลหลายส่วน เช่น เครื่องคิดเลขและนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ โดยจะจัดกลุ่มอิเล็กโทรดแบ่งส่วนและสแกนเทอร์มินัล COM ที่แตกต่างกันในลักษณะการแบ่งเวลา โดยใช้ผลการคงอยู่ของการรับรู้ทางสายตาของมนุษย์เพื่อให้ได้การแสดงผลที่เสถียร

ตัวอย่างเช่น ไดรเวอร์ 4COM แบ่งหน้าจอออกเป็น 4 กลุ่ม และสลับเปิดใช้งาน COM แต่ละกลุ่ม ข้อดีของวิธีนี้คือสามารถลดจำนวนพินได้ แต่ข้อเสียคือต้องมีการควบคุมเวลาที่เข้มงวด

ชิปไดรเวอร์เฉพาะช่วยลดความซับซ้อนในการควบคุมได้อย่างมากโดยผสมผสานลอจิกมัลติเพล็กซ์และการสร้างแรงดันไฟฟ้า LCD ชิปเหล่านี้สามารถสื่อสารกับไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่าน SPI/I2C ซึ่งช่วยประหยัดทรัพยากรพิน MCU ได้อย่างมาก

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของ LCD แบบแบ่งส่วนคือการใช้พลังงานต่ำมาก ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ ชิปไดรเวอร์ เช่น HT1621 สามารถขับเคลื่อนส่วนของปากกาได้สูงสุด 128 ส่วน ซึ่งเทียบเท่ากับอักขระ 16 "8" ในขณะที่อินเทอร์เฟซมีเพียงไม่กี่พินแบบอนุกรม

เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการแสดงผลอื่นๆ LCD แบบแบ่งส่วนยังคงชัดเจนและมองเห็นได้ชัดเจนภายใต้แสงจ้า โดยมีต้นทุนต่ำและขับขี่ง่าย

อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดของการแบ่งส่วน LCD ก็คือเนื้อหาที่แสดงได้รับการแก้ไขแล้วและไม่สามารถอัปเดตกราฟิกใดๆ แบบไดนามิกได้ ทำให้ไม่เหมาะสำหรับฉากที่ต้องแสดงกราฟิกที่ซับซ้อนหรือเปลี่ยนแปลงข้อมูลที่หลากหลาย