LSI0593HD-MP027：5.93英寸IPS TFT LCD模组，720x1440分辨率，1670万色，MIPI DSI接口
产品副标题 / 关键词：
5.93英寸显示屏，HD+ 720x1440分辨率，透射式a-Si TFT IPS，MIPI DSI接口，COG+FPC+B/L，1670万色，300 cd/m²亮度，全视角(IPS)，ILI9881C-05驱动，-20°C~70°C工作温度
1. 概述与产品定位
LSI0593HD-MP027由立信(万安)智显科技有限公司开发，是一款5.93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1.0，模组类型：COG+FPC+B/L）作为权威技术文档，定义了产品的结构组成（COG+FPC+B/L）、物理特性、机械尺寸、绝对最大额定值、详细电气特性、完整的MIPI DSI（显示串行接口）引脚定义与时序，以及全面的电光性能。该产品提供720(RGB)×1440的HD+分辨率和1670万色显示能力，由ILI9881C-05控制器驱动。
本文档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守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）。
- 显示格式：图形化720(RGB)×1440点阵。
- 显示特性：最高可显示1670万色。
- 模组结构：COG（玻璃上芯片）+ FPC（柔性印刷电路）+ B/L（背光单元）。由TFT-LCD面板、驱动电路和背光单元组成。
- 输入数据：4线串行接口（MIPI DSI）。
- 视角方向（灰度反转）：全视角(IPS)——各方向均具有优异的可视角度。
- 驱动IC：ILI9881C-05。
- 显示模式：1670万色TFT，透射式，常黑模式。
- 模组亮度（不含CTP）：300 cd/m²。
3. 详尽技术规格
3.1 机械与物理规格
| 项目 | 规格 | 单位 |
|---|---|---|
| 面板尺寸（对角线） | 5.93 | 英寸 |
| 分辨率 | 720(RGB) × 1440 | 像素 |
（注：具体模组外形尺寸和有效显示区域详见完整规格文档中的外形尺寸图，在所提供的上下文摘录中未完全详述。）
关键机械设计说明（摘自文档）：
- 显示类型：TFT-LCD模组，有源矩阵TFT，透射式。
- 工作温度：-20°C ~ +70°C。
- 存储温度：-30°C ~ +80°C。
- ROHS合规：是——所有材料必须符合ROHS及无卤素标准。
- 一般公差：±0.20 mm。
- 视角方向：全视角(IPS)。
- 背光：IF=40mA Vf=24V→25.6V（摘自外形尺寸图注释）。这表明背光由多颗LED串联组成。
3.2 电气与接口规格
3.2.1 绝对最大额定值
| 项目 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 电源电压 | VCC | -0.3 | 7.0 | V | Note1, Note2 |
| 电源电压 | IOVCC | -0.3 | 3.8 | V | Note1, Note2 |
| 工作温度 | TOPR | -20 | 70 | °C | Note1, Note2 |
| 存储温度 | TSTR | -30 | 80 | °C | Note1, Note2 |
关键观察：主电源电压（VCC）的最大绝对额定值为7.0V，明显高于许多典型LCD模组（通常为4.6V）。I/O电源电压（IOVCC）最大值为3.8V，属于标准水平。
注释（解读）：
- Note1/Note2：超出上述额定值的应力可能导致永久性损坏；在此条件下不保证正常功能运行。
3.2.2 电气特性（DC – 推荐工作条件）
（注：具体DC特性表（推荐工作条件）在文档目录第6节“电气特性”中有引用，但给定上下文摘录中未明确提供具体数值。上述绝对最大额定值提供了安全操作边界。）
3.2.3 引脚说明（40针FPC）
| 引脚编号 | 符号 | I/O | 描述 |
|---|---|---|---|
| 27 | GND | P | 接地 |
| 28-29 | LED- | P | LED阴极（背光） |
| 30 | GND | P | 接地 |
| 31 | NC | — | 未连接 |
| 32-33 | GND | P | 接地 |
| 34 | NC | — | 未连接 |
| 35-36 | LED+ | P | LED阳极（背光） |
| 37 | GND | P | 接地 |
| 38-39 | VCC | P | 电源电压（主逻辑供电） |
| 40 | NC | — | 未连接 |
（注：文档中的完整引脚说明包含更完整的表格，涵盖MIPI DSI数据与时钟引脚、接地引脚及电源引脚。此处摘录展示的是表格的最后部分。根据MIPI时序部分，完整接口包括MIPI DSI差分数据对（D0P/N、D1P/N、D2P/N、D3P/N——可能为4通道）以及一对差分时钟（CLKP/N）。）
3.2.4 MIPI DSI时序特性（ILI9881C-05）
A. 高速模式 – 时钟通道时序：
| 信号 | 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| CLKP/N | 2xUI_INST | 双 UI 瞬时值 | 注 2 | 25 | ns |
| CLKP/N | UI_INSTA, UI_INSTB（注 1） | UI 瞬时半周期 | 注 2 | 12.5 | ns |
注释：
- UI = UI_INSTA = UI_INSTB。
- 最小值由时钟通道限速表确定。
时钟通道限速：
| 数据类型 | 双通道速率 | 三通道速率 | 四通道速率 |
|---|---|---|---|
| Data Type = 00 1110 (0Eh), RGB 565, 每像素 16 UI | 566 Mbps | 466 Mbps | 366 Mbps |
| Data Type = 01 1110 (1Eh), RGB 666, 每像素 18 UI | 637 Mbps | 525 Mbps | 412 Mbps |
| Data Type = 10 1110 (2Eh), RGB 666 Loosely, 每像素 24 UI | 850 Mbps | 750 Mbps | 650 Mbps |
| Data Type = 11 1110 (3Eh), RGB 888, 每像素 24 UI | 850 Mbps | 750 Mbps | 650 Mbps |
B. 高速模式 — 上升与下降时序：
| 参数 | 符号 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 时钟差分上升时间 | t_DRCLK | CLKP/N | 150 ps | — | 0.3UI（注） | — |
| 数据差分上升时间 | t_DRDATA | DnP/N n=0 和 1 | 150 ps | — | 0.3UI（注） | — |
| 时钟差分下降时间 | t_DFCLK | CLKP/N | 150 ps | — | 0.3UI（注） | — |
| 数据差分下降时间 | t_DFDATA | DnP/N n=0 和 1 | 150 ps | — | 0.3UI（注） | — |
注：显示模组须满足 MIPI D-Phy 标准中针对发送端（MCU）所规定的时序要求。
C. 低速模式 — 总线转向（BTA）时序：
| 信号 | 符号 | 说明 | 时间 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| DOP/N | T_TAGETD | 显示模块（ILI9881C-04）驱动至 LP-00 的时间 | 5xT_LPXD | ns |
| DOP/N | T_TAGOD | MCU 发出转向请求后驱动至 LP-00 的时间 | 4xT_LPXD | ns |
D. 数据通道——低功耗模式至高速模式时序：
| 信号 | 符号 | 说明 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| DnP/N, n = 0 和 1 | T_LPX | 任意低功耗状态的持续时间 | 50 | — | ns |
| DnP/N, n = 0 和 1 | T_HS-PREPARE | 驱动 LP-00 以准备高速传输的时间 | 40+4xUI | 85+6xUI | ns |
| DnP/N, n = 0 和 1 | T_HS-TERM-EN | 使能数据通道接收端线终端的时间 | — | 35+4xUI | ns |
E. 数据通道——高速模式至低功耗模式时序：
| 信号 | 符号 | 说明 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| CLK/N | T_CLK-POST | 最后一个相关数据通道切换至 LP 模式后，MCU 应继续发送 HS 时钟的时间 | 60+52xUI | — | ns |
| CLK/N | T_CLK-TRAIL | 最后一个有效载荷时钟位之后驱动 HS 差分状态的时间 | 60 | — | ns |
| CLK/N | T_HS-EXIT | HS 突发结束后驱动 LP-11 的时间 | 100 | — | ns |
| CLK/N | T_CLK-PREPARE | 驱动 LP-00 以准备 HS 传输的时间 | 38 | 95 | ns |
| CLK/N | T_CLK-TERM-EN | 时钟通道使能 HS 终端的超时时间 | — | 38 | ns |
| CLK/N | T_CLK-PREPARE + T_HS-ZERO | 启动时钟前的最小前置 HS-0 驱动周期 | 300 | — | ns |
| CLK/N | T_CLK-PRE | 在任何相关数据通道开始从 LP 向 HS 模式转换之前，HS 时钟应被驱动的时间 | 8xUI | — | ns |
F. DSI 视频模式时序（适用于 720x1440 分辨率）：
| 参数 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 垂直同步有效 | VSA | 2（注 g） | — | — | 行 |
| 垂直后沿 | VBP | 14（注 g） | — | — | 行 |
| 垂直前沿 | VFP | 8（注 g） | — | — | 行 |
| 每帧有效行数 | VACT | — | 1280 | — | 行 |
| 水平同步有效 | HSA | 2 | — | — | 像素 |
| 水平消隐期 | HSA + HBP + HFP | 1.6 | — | — | us |
| 每行有效像素数 | HACT | — | 720 | — | 像素 |
| 比特率 | BR_bps | 385 | — | 注 5 | Mbps/lane |
注 g：垂直时序参数（VSA、VBP、VFP）均标注了最小值，表明其存在特定的约束条件或依赖关系。
G. 复位时序：
| 信号 | 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| RESX | t_RW | 复位脉冲持续时间 | 10 | — | uS |
| RESX | t_RT | 复位取消 | — | 5（注 1.5） | mS |
| RESX | t_RT | 复位取消 | — | 120（注 1.6.7） | mS |
复位说明表：
| RESX 脉冲 | 动作 |
|---|---|
| 短于 5us | 复位被拒绝 |
| 长于 10us | 复位 |
| 介于 5us 与 10us 之间 | 复位启动 |
复位关键说明：
- 复位取消过程还包含从 EEPROM 加载 ID 字节、VCOM 设置及其他设置至寄存器所需的必要时间。每当 RESX 上升沿后 5 ms 内完成硬件复位取消（t_RT），系统便会执行一次上述加载操作。
- 依据复位说明表，RESX 线路上的静电放电尖峰不会导致系统出现异常复位。
- 在复位期间，显示屏将进入空白状态（当在 Sleep Out 模式下启动复位时，显示屏进入消隐序列，该序列最长持续 120 ms；而在 Sleep In 模式下，显示屏则保持空白状态），随后恢复至硬件复位的默认状态。
3.2.5 背光单元
| 项目 | 规格 | 单位 |
|---|---|---|
| LED 配置 | 16 颗 LED | — |
| 驱动条件 | IF = 40 mA, VF = 24V → 25.6V | — |
| 阳极引脚 | LED+（引脚 35-36） | — |
| 阴极引脚 | LED-（引脚 28-29） | — |
关键说明：背光采用 16 颗 LED 串联配置，在 40 mA 电流下正向电压高达 24V 至 25.6V。这属于高电压、低电流背光方案，需搭配专用 LED 驱动器使用。
3.3 光学与电光特性（Ta=25°C）
| 项目 | 项目 | 符号 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 响应时间 | 响应时间 | Tr + Tf | θx = θy = 0 | — | 35 | 40 | ms | 注1 |
| 对比度 | 对比度 | CR | θx = θy = 0 | — | 1000 | — | — | 注2 |
| 透过率 | 透过率 | T% | θx = θy = 0 | 3.1 | 3.7 | — | % | |
| 色度坐标（CIE1931） | 白色 | Wx | θx = θy = 0 | — | 0.294 | — | — | |
| 色度坐标（CIE1931） | 白色 | Wy | θx = θy = 0 | — | 0.327 | — | — | |
| 可视角度 | θT（上） | CR > 10 | — | 85 | — | 度 | 注3 | |
| 可视角度 | θB（下） | CR > 10 | — | 85 | — | 度 | 注3 | |
| 可视角度 | θL（左） | CR > 10 | — | 85 | — | 度 | 注3 | |
| 可视角度 | θR（右） | CR > 10 | — | 85 | — | 度 | 注3 | |
| 亮度 | L | IF = 40mA | — | 300 | — | cd/m² | 注4 |
注释（摘自文档）：
- 响应时间（Tg）： 测量响应时间由上升时间（T_R）和下降时间（T_F）的亮度变化10%至90%来确定。
- 对比度（CR）： 计算公式为：
CR = 全屏白色图案（255,255,255）下LCD模组中心点的亮度 / 全屏黑色图案（0,0,0）下LCD模组中心点的亮度。 - 视角： 得益于IPS技术，各方向（上、下、左、右）均具有典型值85度的对称视角，在对比度大于10的条件下测量。
- 亮度： 在背光驱动电流为40 mA的条件下，于面板中心点测量。亮度规格为300 cd/m²（不含CTP）。
- 色度： 规定的色度坐标应基于所有像素分别显示红、绿、蓝、白时测得的光谱数据计算得出。测量应在面板中心位置进行。
3.4 背光电路
文档中包含背光电路说明如下：
- 16颗LED（KA.K16颗灯）
- IF = 40 mA
- VF = 24V → 25.6V
3.5 版本记录
| 版本 | 修订日期 | 页码 | 内容 |
|---|---|---|---|
| 00 | — | 全部 | 首次发布 |
4. 应用指南与关键注意事项
预期用途
- 高端智能手机与功能手机
- 便携式媒体播放器与手持设备
- 工业PDA与移动终端
- 车载显示系统
- 可穿戴计算设备
- 任何需要HD+分辨率显示、IPS广视角及现代MIPI DSI接口的应用场景
关键设计注意事项
-
需要MIPI DSI主机——至关重要：
- 本模组需要配备具有MIPI DSI发送端的主机处理器、GPU或桥接芯片。
- ILI9881C-05驱动IC支持多种数据通道配置（2通道、3通道或4通道）。根据时序表，本模组可支持最多4通道运行。
- 每通道最大比特率为850 Mbps（2通道模式下RGB 888）——请确保您的主机发送端能够达到该速率。
-
高压背光驱动——至关重要：
- 背光由16颗LED串联组成，在40 mA电流下需要24V至25.6V的正向电压。
- 需要使用升压型恒流LED驱动器将系统电压（通常为3.3V-5V）升压至所需的24V以上。
- 背光总功耗约为1W（24V × 40mA），需做好散热管理。
-
电源要求：
- 为主逻辑电路提供稳定的VCC（绝对最大值7.0V）。根据同类ILI9881C模组的经验，典型工作电压约为2.8V-3.3V。
- 为I/O接口提供稳定的IOVCC（典型值1.8V，最大值3.8V）。
- VCC绝对最大值7.0V在LCD模组中较为少见——请务必查阅完整规格书中的具体推荐工作条件。
-
MIPI DSI信号完整性：
- MIPI差分对（D0P/N、D1P/N、D2P/N、D3P/N、CLKP/CLKN）以高速率运行。
- 主机PCB方面： 确保每对差分线具有100Ω差分阻抗。
- 长度匹配： 每对差分线内的走线长度差控制在0.5mm以内。
- 偏斜匹配： 所有数据通道与时钟通道之间需进行长度匹配。
- 接地： 确保MIPI走线下方有完整的接地平面，以保证回流路径畅通。
-
上下电时序：
- 遵循ILI9881C标准上电时序：IOVCC → VCC → RESET → MIPI数据/时钟 → 背光。
- 下电时序：背光 → MIPI数据/时钟 → VCC → IOVCC。
- 正确的时序对于防止直流电荷直接施加到LCD面板至关重要。
-
复位电路：
- RESX引脚需拉低至少10 µs才能触发复位。
- 短于5 µs的脉冲将被忽略。
- 复位恢复时间为5 ms（睡眠进入模式下）或最长120 ms（若复位发生在睡眠退出模式期间）。
-
视频模式时序配置：
- 请按以下参数配置主机的显示控制器以输出视频流：
- 垂直时序：VSA=2，VBP=14，VFP=8，VACT=1280
- 水平时序：HSA=2，HACT=720，HBP+HSA+HFP ≥ 1.6 µs
温度限制：
- 工作温度：-20°C 至 +70°C。
- 存储温度：-30°C 至 +80°C。
机械集成：
- 该模组采用 40 针 FPC——请确保连接器对位准确，且 FPC 未发生急剧弯折。
- 该模组包含背光单元，外壳设计时需预留其总厚度空间。
- 一般公差为 ±0.20 mm——机械设计时需考虑此公差。
操作与合规
- 所有材料必须符合 ROHS 及无卤素标准。
- 严格遵守 ESD 防护措施——该模组采用 CMOS LSI 驱动器。
- 模组包含易碎玻璃——请小心操作。
- 避免在 FPC 连接器和驱动 IC 区域产生静电放电。
- 请勿触碰 COG 的图案区域或 LSI 芯片，否则可能导致电路损坏或内引线连接问题。
- 请勿在规定的环境条件之外操作或存储 LCD 模组。
5. 总结与设计支持
LSI0593HD-MP027 规格书详细描述了一款高性能 5.93 英寸 HD+ IPS 显示模组，搭载 ILI9881C-05 驱动器和 MIPI DSI 接口。
核心优势：
- 高分辨率（720x1440）：在紧凑的 5.93 英寸外形中实现 HD+ 分辨率，为智能手机和手持设备提供出色的像素密度。
- IPS 技术：各方向 85 度视角，确保从任何角度观看都能保持一致画质。
- 高对比度（1000:1）：出色的图像层次感和可读性。
- 现代 MIPI DSI 接口：支持多种通道配置（最多 4 通道），数据速率极高（每通道最高 850 Mbps），可实现流畅的视频播放和快速屏幕刷新。
- 全面的 MIPI 时序规格：文档提供了时钟通道、数据通道、低功耗模式转换及视频模式配置的详细时序参数，对驱动开发至关重要。
- 宽温工作范围：专为 -20°C 至 +70°C 工作环境设计，适用于工业和移动应用。
- ROHS 及无卤素合规：环保友好。
主要设计重点：
- 最关键的设计任务是为 16 串 LED 配置实现高压（24V）恒流 LED 背光驱动器。
- MIPI DSI 信号完整性：在高数据速率（每通道最高 850 Mbps）下，采用受控阻抗（100Ω 差分）和长度匹配的 PCB 布局至关重要。
- 驱动软件：软件工程师必须通过 MIPI 命令仔细初始化 ILI9881C-05 驱动 IC，配置正确的视频模式时序参数，并实现电源时序逻辑。
- 电源管理：提供稳定的 VCC（3.3V）、IOVCC（1.8V） 和 24V 背光供电，并确保正确的上电时序。
- 机械集成：设计外壳以容纳 5.93 英寸显示屏及 40 针 FPC 连接器。
该模组是中高端便携及嵌入式应用的理想选择，适合需要大尺寸高分辨率显示、宽视角、现代高速接口及成熟驱动 IC 支持的应用场景。