1、段碼驅動IC的基本概念
段碼驅動IC，全稱為段碼液晶顯示驅動集成電路（Segment LCD Driver Integrated Circuit），是專為驅動段碼式液晶顯示屏（Segment LCD）而設計的晶片。段碼式液晶顯示屏由多個獨立的液晶段組成，這些段可透過不同組合顯示數字、字母、符號及簡單圖形。段碼驅動IC的主要功能，就是為這些液晶段提供合適的驅動訊號，使其能按預期方式顯示內容。
2、段碼驅動IC的工作原理
（一）液晶顯示原理基礎
要理解段碼驅動IC的工作原理，首先需瞭解液晶的顯示原理。液晶是一種介乎固態和液態之間的物質，具有獨特的光電特性。在電場作用下，液晶分子的排列方向會改變，進而影響其對光線的透過和反射特性。段碼式液晶屏利用此特性，透過控制不同液晶段上的電場來實現顯示效果。當在某段液晶上施加適當電壓時，液晶分子排列改變，光線透過或反射情況改變，該段液晶便會顯示出相應的圖案或字元；未施加電壓時，液晶分子保持原有排列，該段不顯示。
（二）驅動訊號生成與傳輸
段碼驅動IC內部集成複雜的電路結構，其核心任務是生成精確的驅動訊號。這些訊號主要包括掃描訊號（Scan Signal）和段訊號（Segment Signal）。掃描訊號用於逐行選擇要顯示的液晶段所在的行，而段訊號則決定該行中哪些具體的液晶段需要顯示。以常見的4位數字段碼屏為例，假設該屏有4個公共端（COM）和7個段端（a、b、c、d、e、f、g）用於顯示數字0 - 9。段碼驅動IC會依次向4個COM端發送掃描訊號，每次只啟動一個COM端，與此同時，根據要顯示的數字，向對應的段端（如顯示數字「1」時，向b、c段端）發送段訊號。透過快速循環掃描各個COM端，並配合相應的段訊號，人眼便會看到穩定顯示的數字。在實際應用中，為確保液晶顯示的穩定性和清晰度，驅動IC還會生成特定頻率和幅度的交流訊號施加到液晶段上。這是因為液晶分子需要交流電場驅動，若施加直流電壓，會導致液晶分子的電化學特性改變，出現顯示效果模糊、壽命縮短等問題，且這種損害通常不可恢復。
（三）與微控制器（MCU）的協同工作
在大多數電子設備中，段碼驅動IC並非獨立工作，而是與微控制器（MCU）協同合作。MCU負責處理各種輸入訊號（如按鍵操作、感測器數據等），並根據設備的功能需求確定要在段碼屏上顯示的內容。然後，MCU透過特定的通信介面（如I²C、SPI等串行通信介面）將顯示數據和控制指令發送給段碼驅動IC。段碼驅動IC接收到這些資訊後，依據內部的邏輯電路對數據進行解析和處理，進而生成相應的驅動訊號，驅動段碼屏顯示出正確的內容。例如，在電子手錶中，MCU獲取到時鐘晶片的時間數據，經處理後將小時、分鐘、秒等資訊透過通信介面傳輸給段碼驅動IC，段碼驅動IC再驅動顯示屏將時間清晰地呈現出來。
3、段碼驅動IC的常見類型與特點
（一）通用型段碼驅動IC
通用型段碼驅動IC應用廣泛，適用於多種不同類型和規格的段碼式液晶顯示屏。這類驅動IC通常具備較為基本的功能，能夠滿足大多數常規顯示需求。例如，常見的HT1621晶片，它可支援多種COM（公共端）和SEG（段端）組合，能驅動不同尺寸和複雜度的段碼屏。其工作電壓範圍較寬，一般在2.4V - 5.5V之間，這使得它能適應不同電源供電的設備。同時，它還具有較低的功耗，在一些對電池續航要求較高的便攜式設備（如電子計算器、電子秤等）中應用十分普遍。通用型段碼驅動IC的優點是通用性強，成本相對較低，易於獲取和使用，適用於各種對顯示功能要求不特別複雜的場景。
（二）專用型段碼驅動IC
隨著電子設備功能的日益多樣化和專業化，出現了許多針對特定應用場景設計的專用型段碼驅動IC。這些驅動IC在功能上進行了優化和定制，以更好地滿足特定設備的顯示需求。比如，在汽車儀錶盤領域，由於環境較為複雜，對顯示的穩定性、可靠性以及抗干擾能力要求極高。為此，專門設計的汽車儀錶盤段碼驅動IC具備強大的抗電磁干擾（EMI）和抗射頻干擾（RFI）能力，能夠在複雜的電磁環境下穩定工作，確保儀錶盤顯示的準確性和可靠性。此外，一些專用型段碼驅動IC還集成了特定的功能模組，如用於電量顯示的電量監測與顯示模組、用於醫療設備的生理參數顯示控制模組等。這些專用功能模組使得驅動IC在相應應用中能夠更高效地完成顯示任務，提高設備的整體性能。專用型段碼驅動IC的優勢在於其針對性強，能夠為特定應用提供最佳的顯示解決方案，但相對而言，其成本可能較高，適用範圍較窄。
（三）高集成度段碼驅動IC
近年來，隨著半導體技術的不斷發展，高集成度段碼驅動IC逐漸成為市場的新寵。這類驅動IC在較小的晶片面積內集成了更多的功能模組和電路元件，大大簡化了系統設計，降低了產品的整體成本和體積。一些高集成度段碼驅動IC不僅包含基本的驅動電路，還集成了微控制器內核、儲存器（如RAM、ROM）、通信介面（如USB、藍牙）等多種功能。以某款智能家電控制板上使用的高集成度段碼驅動IC為例，它內部集成了8位微控制器內核，能夠直接對家電的各種感測器數據進行處理和分析，並根據處理結果透過自身集成的驅動電路驅動段碼屏顯示相關資訊。同時，其集成的USB通信介面還可方便地與外部設備（如電腦）進行數據交互，實現遠端控制和軟體升級等功能。高集成度段碼驅動IC的出現，使得電子設備的設計更加簡潔、緊湊，同時也提高了設備的智能化程度和性能表現。
4、段碼驅動IC的應用領域
（一）消費電子
在消費電子領域，段碼驅動IC無處不在。電子手錶作為人們日常生活中常見的計時工具，其顯示屏多採用段碼式液晶顯示屏，透過段碼驅動IC精確控制，能夠清晰顯示時間、日期、星期以及各種運動數據等資訊。電子計算器也是段碼驅動IC的典型應用場景之一，無論是簡單的算術計算器還是功能複雜的科學計算器，都依靠段碼驅動IC驅動顯示屏快速準確地顯示計算結果和操作指令。此外，在電子血壓計、電子體溫計等家用醫療保健設備中，段碼驅動IC同樣發揮著重要作用，它將測量得到的生理數據清晰地展示在顯示屏上，方便用戶瞭解自身健康狀況。
（二）工業控制
工業控制領域對設備的穩定性、可靠性和準確性要求極高，段碼驅動IC在其中扮演著不可或缺的角色。工業儀錶盤作為工業設備運行狀態監測的重要窗口，通常採用段碼式液晶顯示屏進行顯示。段碼驅動IC能夠在複雜的工業電磁環境下穩定工作，將設備的各種運行參數（如溫度、壓力、流量等）精確地顯示出來，為操作人員提供直觀的數據參考，以便及時調整設備運行狀態。在工業自動化控制系統中，一些人機介面（HMI）設備也會使用段碼屏配合段碼驅動IC，實現對系統參數的設置和顯示，確保工業生產過程的高效、穩定運行。
（三）汽車電子
汽車電子是段碼驅動IC的又一重要應用領域。汽車儀錶盤作為汽車的核心顯示部件，採用段碼式液晶顯示屏和高性能段碼驅動IC相結合的方式，為駕駛員提供豐富的車輛資訊，如車速、轉速、油量、水溫等。這些資訊的準確、穩定顯示對於駕駛員安全駕駛至關重要。此外，在汽車的一些輔助設備（如車載空調控制器、收音機顯示屏等）中，段碼驅動IC也廣泛應用，為用戶提供便捷的操作指示和資訊反饋。隨著汽車智能化程度的不斷提高，段碼驅動IC在汽車電子領域的應用將更加深入和廣泛，為提升汽車的整體性能和用戶體驗發揮更大作用。
（四）智能儀錶
智能儀錶在能源計量、環境監測、實驗室儀器等眾多領域有著廣泛應用。在電錶、水錶、燃氣錶等能源計量儀錶中，段碼驅動IC驅動段碼屏清晰顯示用戶的能源使用量，為能源管理和收費提供準確數據。在環境監測儀器（如空氣質量監測儀、水質檢測儀等）中，段碼驅動IC將監測到的環境參數（如PM2.5濃度、酸鹼度等）直觀地展示出來，幫助人們及時瞭解環境狀況。在實驗室儀器（如電子天平、pH計等）中，段碼驅動IC確保實驗數據的精確顯示，為科研工作提供可靠支持。智能儀錶對顯示的準確性和穩定性要求較高，段碼驅動IC憑藉其出色的性能，很好地滿足了這些應用需求。
香港天微電子陸續推出全自研的段碼驅動IC產品，已廣泛應用於各類消費電子、工控產品、智能儀錶等領域，憑藉高可靠性和高性能廣受市場青睞。