LS018I06-QS-V1:1.85英寸IPS TFT LCD模组,360×360分辨率,262K色彩,QSPI接口
产品副标题/关键词:
1.85英寸方形显示屏,360(RGB)×360分辨率,透射式a-Si IPS TFT,QSPI接口,COG+FPC+B/L,262K色彩,ST77916驱动IC,15针FPC,400 cd/m²亮度(典型值),1000:1对比度(典型值),85°视角(IPS),-20°C~70°C工作温度,3路LED并联背光
1. 概述与产品定位
LS018I06-QS-V1由立信(万安)智显科技有限公司研发,是一款1.85英寸透射式非晶硅TFT-LCD模组,采用IPS(面内切换)技术。
本产品规格书(版本V1.0,日期2025.11.25,模组类型:COG+FPC+B/L)作为最终技术文件,定义了产品的结构组成、机械尺寸、绝对最大额定值、电气特性、完整的QSPI(四线串行外设接口)引脚定义与时序、背光规格以及全面的电光性能。该产品提供360(RGB)×360的方形分辨率,具备262K色彩显示能力,由ST77916控制器驱动。
本文件为系统集成提供了完整的技术依据。我们明确建议工程师严格遵循本文所述的电气规格、接口时序、机械公差和环境限制,以确保可靠运行和最佳显示质量。
2. 产品详细概述与架构
- 核心技术:透射式a-Si TFT-LCD(非晶硅薄膜晶体管液晶显示器)。
- 显示模式:透射式,IPS——提供各方向优异的可视角度。
- 显示特性:最高可显示262千色。
- 模组结构:COG(玻璃覆晶)+ FPC(柔性印制电路板)+ B/L(背光单元)。由TFT-LCD面板、驱动电路和背光单元组成。
- 接口:QSPI(四线串行外设接口)——高速4线串行接口。
- 视角方向:IPS(全视角)——各方向宽视角。
- 驱动IC:ST77916。
- 背光:3颗芯片型白光LED并联。
- 色彩配置:RGB垂直条纹。
- 点距:0.1269 mm。
- 审批状态:☑ 仅产品规格书已批准(依据签署栏)。
3. 详尽技术规格
3.1 机械与物理规格
| 项目 | 规格 | 单位 |
|---|---|---|
| 模组外形尺寸(宽×高×厚) | 47.99 × 49.86 × 2.06 | mm |
| 有效显示区域(宽×高) | 45.68 × 45.68 | mm |
| 点数/分辨率 | 360(RGB) × 360 | 像素 |
| 面板尺寸(对角线) | 1.85 | 英寸 |
| 像素间距 | 0.1269 | mm |
| 色彩配置 | RGB垂直条纹 | — |
关键机械设计说明(摘自外形图):
- 显示类型:1.85英寸TFT,透射式,IPS。
- 驱动IC:ST77916。
- 背光:3颗芯片型白光LED,并联。
- 工作温度:-20°C ~ +70°C。
- 存储温度:-30°C ~ +80°C。
- 一般公差:±0.25 mm。
- LCM厚度:2.06 ± 0.1 mm。
- FPC+PI补强总厚度:0.20 ± 0.03 mm。
- 背光驱动条件:Vf = 3.0V,If = 60mA。
- FPC上白色丝印用于标识。
- 背光单元采用白色塑框/黑色反射片。
3.2 电气与接口规格
3.2.1 绝对最大额定值
关键注意事项:VCC 的绝对最大额定值为 +3.6V,低于许多其他模块常见的 4.6V。请勿超过此电压。本产品的绝对最大额定值在任何时候都不得被超越。若模块在超过任何绝对最大额定值的条件下使用,其特性可能无法恢复,极端情况下模块可能永久损坏。
3.2.2 电气特性(DC – 推荐工作条件)
| 项目 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 模拟电压 | VCC | 2.6 | — | 3.3 | V | — |
| 数字电压 | IOVCC | — | — | — | V | — |
| 输入逻辑高电平 | 0.7×VCC | — | VCC | V | — | |
| 输入逻辑低电平 | -0.3 | — | 0.2×VCC | V | — | |
| 输出逻辑高电平 |
关键说明:VIH(高电平输入电压)的规定值为 0.7 × VCC,而非 0.7 × IOVCC。这意味着逻辑高电平阈值取决于主电源电压 VCC(通常为 2.8V)。请确保您主机的 I/O 电压电平满足此要求。
3.2.3 引脚说明(15 针 FPC)
| 引脚编号 | 符号 | I/O | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | GND | P | 电源地 |
| 2 | NC | — | 未连接 |
| 3 | CS | I | 片选引脚,低电平使能。 |
| 4 | SCL | I | 串行时钟输入 |
| 5 | QSPI_D3 | I/O | QSPI 数据引脚 |
| 6 | QSPI_D2 | I/O | QSPI 数据引脚 |
| 7 | QSPI_D1 | I/O | QSPI 数据引脚 |
| 8 | QSPI_D0 | I/O | QSPI 数据引脚 |
| 9 | RESET | I | 该信号用于复位器件,必须施加此信号才能正确初始化芯片 |
| 10 | VCC | P | 模拟电源,2.8-3.3V |
| 11 | VCC | P | 模拟电源,2.8-3.3V |
| 12 | LEDA | P | 背光阳极 |
| 13 | LEDK | P | 背光阴极 |
| 14 | TE | O | 撕裂效应输出引脚 |
| 15 | GND | P | 电源地 |
| 信号 | 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| SCL | T_SCYCW | 串行时钟周期(写入) | 16 | — | ns |
| SCL | T_SCYCR | 串行时钟周期(读取) | 150 | — | ns |
| SDA(DIN) | T_SDS | 数据建立时间 | 7 | — | ns |
| SDA(DIN) | T_SDH | 数据保持时间 | 7 | — | ns |
| DOUT | T_ACC | 访问时间 | 10 | 50 | ns |
| DOUT | T_OH | 输出禁用时间 | 15 | 50 | ns |
| 项目 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 条件 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 背光电压 | 2.9 | 3.0 | 3.1 | V | IF=60mA | 注 1 | |
| 背光电流(单芯片) | — | 20 | — | mA | 恒定 | — | |
| 亮度(含 LCD) | L | 320 | 400 | — | Cd/m² | — | |
| LED 使用寿命 | — | 20000 | — | — | Hr | — | 注 2 |
3.3 光学与光电特性(T=25°C)
| 项目 | 项目 | 符号 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 对比度 | 对比度 | CR | θ=0°, Φ=0° | 800 | 1000 | — | — | 注1 |
| 表面亮度 | 表面亮度 | L | θ=0°, Φ=0° | 320 | 400 | — | Cd/m² | 注2 |
| 亮度均匀性 | 亮度均匀性 |
注释(摘自文档):
注1. 对比度定义:
对比度(Cr)的数学定义公式如下:对比度 = LCD处于“白色”状态时测得的亮度 / LCD处于“黑色”状态时测得的亮度
在LCD中心区域进行测量。
注2. 表面亮度定义:
表面亮度为在中心区域测得的所有白色像素(P1、P2、P3……Pn)亮度的平均值。
注3. 亮度均匀性定义:
亮度均匀性的测定方法为:在测试位置1至n处分别测量亮度,然后将最小亮度除以最大亮度:Yu = 全白像素的最小表面亮度 / 全白像素的最大表面亮度
注4. 响应时间定义:
响应时间定义为LCD在“白色”状态与“黑色”状态之间光切换的时间间隔。上升时间(T_ON)为光电探测器输出强度从90%变化至10%所需的时间。下降时间(T_OFF)为光电探测器输出强度从10%变化至90%所需的时间。
注5. 色度坐标定义(CIE1931):
CIE(x, y)色度坐标。x、y值由屏幕有效区域中心位置P5确定。
注6. 视角定义:
视角是指对比度大于10时的角度。角度分别针对水平方向(x轴)和垂直方向(y轴)相对于LCD表面法线方向(z轴)进行测定。
测量设备:
- 视角与响应时间测试:Autronic-Melchers的ConoScope或DMS系列仪器或同等设备。
- 对比度、表面亮度、亮度均匀性及CIE测试:TOPCON的BM-5或BM-7光电探测器或同等设备。
注意:对于TFT模组,在面板视角方向上会出现灰阶反转现象。
3.4 质量规格
3.4.1 TFT-LCD像素检查
| 项目 | 判定标准(S≤5.0英寸) | 判定标准(5.0 |
|---|---|---|
| 坏点 - 亮点(R、G、B) | 1 | 2 |
| 两个相邻亮点 | 0 | 1 |
| 三个或以上相邻亮点 | 0 | 0 |
| 坏点总数 - 亮点 | 1 | 3 |
| 坏点 - 暗点 | 2 | 4 |
| 两个相邻暗点 | 1 | 2 |
| 三个或以上相邻暗点 | 0 | 1 |
| 坏点总数 - 暗点 | 3 | 7 |
3.4.2 TFT模组点与线检查
| 项目 | 判定标准 |
|---|---|
| 偏光片凹点与气泡 | D ≤ 0.3:允许 |
3.4.3 TFT + PCAP模组点与线检查
| 项目 | 判定标准 |
|---|---|
| 缺陷点 | D = (X+Y)/2:允许 |
| 两缺陷点之间的距离 | DS ≥ 5mm |
| 线状检查 | L(mm), W(mm):判定标准 |
3.5 可靠性测试
- 为主逻辑、模拟和升压电路提供稳定的 VCC(2.6-3.3V,典型值 2.8V)(连接至引脚 10 和 11)。两个 VCC 引脚均需连接。
- 为 I/O 接口(用于 QSPI 信号)提供稳定的 IOVCC(1.65-3.3V,典型值 1.8V)。
- 背光需要连接恒流 LED 驱动器至 LEDA(阳极,引脚 12)和 LEDK(阴极,引脚 13),设置为 60 mA,电压约为 3.0V。
- 电源时序:遵循第 3.2.5 节所述的上电/断电时序。确保在释放 RESET 之前 IOVCC 和 VCC 已稳定。
TE(撕裂效应)引脚(引脚 14):
- TE 引脚输出显示器的撕裂效应信号。
- 该信号可用于将 MCU 帧写入与显示器内部刷新周期同步,防止屏幕撕裂(即同时显示部分旧帧和部分新帧)。
- 如不使用,请将该引脚保持悬空。
复位电路:
- RESET 引脚(引脚 9)为低电平有效。
- 上电期间必须将其拉低至少 10 µs 以确保正常初始化。
- 短于 5 µs 的脉冲将被拒绝。
- 释放 RESET 后,等待 5 ms 再发送任何命令。睡眠退出命令(0x11)在 120 ms 内不可发送。
- 建议使用简单的 RC 电路(10kΩ 电阻接 VCC,1µF 电容接 GND)或 MCU GPIO。
机械集成:
- 模组外形尺寸:47.99mm(宽)× 49.86mm(高)× 2.06mm(厚)。
- 有效区域:45.68mm × 45.68mm——完美的正方形显示区域。
- 边框开孔:外壳视窗设计应比有效区域(45.68mm)每边小 0.3mm,以遮挡非有效边缘。边框开孔应为 45.08mm × 45.08mm。
- 泡棉垫圈开孔:开孔设计应比可视区域每边大 0.6mm,以避免对显示屏表面施加压力。
- 模组采用 15 针 FPC,间距 0.5mm(图纸标注:Pitch 0.5*9=4.50±0.05)。请确保正确选型连接器。
- FPC 弯折:FPC 附有弯折参考图(FPC弯折示意图)——安装时请遵循预期的弯折方向。
背光凸出部分:
- 文档注明:“背光灯线处高及(出请注意机壳避空)”——背光走线区域有凸出。机械外壳必须提供避空(挖空/避让)该区域,以防止短路或物理损坏。
温度限制:
- 工作温度:-20°C 至 +70°C。
- 存储温度:-30°C 至 +80°C。
LED 寿命:
- LED 寿命为 20,000 小时(定义为在 IL=20mA 条件下,模组亮度降至原始亮度的 50%)。
- 如果工作电流 IL 大于 20mA,LED 寿命可能会缩短。
操作与合规
- 该模组符合 ROHS 标准。
- 在操作和组装过程中,请遵守标准的 ESD 防护措施。
- 该模组包含易碎玻璃和 15 针 FPC——请小心轻放。
- 避免急剧弯折 FPC,尤其是在连接器接口附近。
- FPC 带有 PI 补强(FPC 总厚度 0.20mm)。
- 该模组包含白色塑料框架和黑色反射片,用于背光单元。
- FPC 上印有白色丝印标识,用于识别。
5. 结论与设计支持
LS018I06-QS-V1 规格书详细描述了一款紧凑型、高性能的 1.85 英寸方形 IPS 显示模组,配备高速 QSPI 接口——是可穿戴设备和紧凑型显示应用的理想选择。
核心优势:
-
高分辨率方形显示:1.85 英寸方形格式下的 360×360 分辨率非常适合圆形或环形表盘(配合圆形遮罩)或对称 UI 设计。
-
IPS 技术:各方向 80° 可视角度(典型值 85°)确保从任何视角都能获得一致的图像质量——这对可穿戴设备至关重要。
高速 QSPI 接口:具备 16ns 写入周期,配合 4 位并行数据传输,可提供出色的吞吐能力,确保动画流畅、画面刷新迅速。
优异的光学性能:
- 对比度:1000:1(典型值)——黑色深邃、白色明亮,表现出色。
- 响应时间:35ms(典型值)——适用于大多数 GUI 应用。
- 亮度:400 cd/m²(典型值)——满足室内使用需求。
- 色域:70% NTSC——色彩还原良好。
接口配置完善:15 针 FPC 为显示控制(QSPI)、背光和电源分别提供独立引脚。
支持 TE(撕裂效应)信号:专用 TE 引脚可实现无撕裂的图形同步。
详尽的质量规格:提供全面的像素检验标准和可靠性测试条件。
明确的保修条款:自发货之日起提供一年保修,外观缺陷 30 天内可退货。
主要设计要点:
-
最关键的设计任务包括:
- 严格遵守 3.6V VCC 绝对最大值——切勿超过此电压。
- 确保 VIH 兼容性——主机 MCU 需使用 3.3V I/O,或对控制信号进行电平转换,以满足 0.7 × VCC 阈值要求。
- 高速 QSPI PCB 布局——对 4 条数据线和时钟线进行等长匹配,确保在 62.5 MHz 下可靠运行。
- 正确的电源时序——遵循详细的上电/断电时序要求。
-
配套要求:
- 提供稳定的 VCC(2.8V) 和 IOVCC(1.8V) 电源。
- 提供恒流背光驱动器,设置为 3.0V 下 60 mA。
- 机械集成——遵循边框开孔和泡棉避让的指导规范。
- FPC 连接器——使用 0.5mm 间距、15 针 FPC 连接器。
与同类型号对比:
| 特性 | LS018I06-QS-V1 | LSL018I01-QS-V1 | LSC018I02-QS-V1 |
|---|---|---|---|
| 面板尺寸 | 1.85 英寸 | 1.8 英寸 | 1.8 英寸 |
| 分辨率 | 360(RGB)×360 | 360(RGB)×360 | 360(RGB)×360 |
| 显示类型 | 透射式,IPS | 透射式 | 透射式 |
| 色彩 | 262K | 262K | 262K |
| 驱动 IC | ST77916 | ST77916 | ST77916 |
| 接口 | QSPI | QSPI | QSPI |
| 模组类型 | COG+FPC+B/L | COG+FPC+B/L+LENS | COG+FPC+B/L |
| 模组亮度 | 400 cd/m²(典型值) | — | 300 cd/m²(典型值) |
| 对比度 | 1000:1(典型值) | — | — |
| 视角 | 80°(IPS) | — | 全视角 |
| 工作温度 | -20°C~+70°C | -20°C~70°C | -20°C~+60°C |
| 存储温度 | -30°C~+80°C | -30°C~80°C | -30°C~+70°C |
| FPC 针数 | 15 针 | — | 14 针 |
| LCM 厚度 | 2.06±0.1mm | — | 1.96±0.1mm |
| 背光驱动 | 3.0V / 60mA | — | 6V / 60mA |
主要差异:
- LS018I06-QS-V1 的面板尺寸略大于 LSL018I01 和 LSC018I02 型号(1.85 英寸 vs 1.8 英寸)。
- 相比 LSC018I02-QS-V1(300 cd/m²),其亮度更高(400 cd/m²)。
- 采用 IPS 技术,各方向视角均达 80°。
- 背光工作电压为 3.0V / 60mA(低于 LSC018I02 的 6V / 60mA)。
- 采用 15 针 FPC(LSC018I02 为 14 针)。
- 模组厚度为 2.06mm(LSC018I02 为 1.96mm)。
该模组是可穿戴设备、智能手表及各类紧凑型 IoT 应用的理想选择,适合需要高分辨率方形 IPS 显示屏、现代高速 QSPI 接口及出色光学性能的场景。