LS020I09-R-V2：2.0英寸a-Si TFT LCD液晶显示模块，240×320分辨率，262K色彩，RGB接口，24引脚
1. 概述与产品定位
LS020I09-R-V2由立信(万安)智显科技有限公司研发，是一款2.0英寸透射式非晶硅TFT-LCD（a-Si TFT-LCD）显示模块。
本产品规格书（版本1.0，模块类型：COG+FPC+B/L）作为权威技术文档，对其结构组成（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RGB接口引脚定义与时序，以及全面的电光性能进行了定义。该模块具备240(RGB)×320分辨率，支持262K色彩显示。
本文档提供了将产品集成至紧凑型嵌入式显示应用所需的核心参数。我们明确建议工程师严格遵循本文档所述的电气规格、接口时序及机械公差，以确保性能可靠与兼容性。
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：有源矩阵TFT，透射式。
- 显示格式：图形240(RGB)×320点阵。
- 显示特性：最高可显示262千色。
- 模块结构：COG（玻璃上芯片）+ FPC（柔性印制电路）+ B/L（背光单元）。由TFT-LCD面板、驱动电路及背光单元组成。
- 输入数据：RGB接口。
- 连接器引脚数：24引脚。
- 批准状态：☑ 仅批准产品规格书（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 |
|---|---|---|
| 模块尺寸（水平×垂直×深度） | 34.6 × 50.0 × 2.25 | mm |
| 有效区域（水平×垂直） | 30.6 × 40.8 | mm |
| 点数 / 分辨率 | 240(RGB) × 320 | 像素 |
| 面板尺寸（对角线） | 2.0 | 英寸 |
关键机械设计说明（摘自外形尺寸图）：
- 显示类型：主LCD：透射式，IPS。
- 可视方向：全视角。
- 工作温度：-10°C ~ 60°C。
- 存储温度：-20°C ~ 70°C。
- 背光：3颗白光LED并联。
- ROHS合规：是。
- 一般公差：±0.20 mm。
- 角度公差：∠ ±1/4°。
- 外壳设计注意事项：
- 建议外壳可视区域每边比VAmds小0.3mm。
- 外壳泡棉窗口每边应比VAmds大0.6mm。
- TP边缘不得接触金属导体。
- FPC总厚度：PI补强+FPC总厚=0.30 mm。
- 背光厚度：H-LCM 2.25±0.20 mm。
- 偏光片厚度：POL 0.15 mm。
- 银浆点：模块上存在。
- 黄色绝缘纸：随附，用于装配过程中的操作。
- 离型纸/贴纸：随附（易撕贴）。
- 对位标记：白色丝印线。
- 背光电路：IF=60mA，Vf=3.2V。
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 | 3.6 | V | 注1 注2 |
| 电源电压 | IOVCC | -0.3 | 3.6 | V | 注1 注2 |
| 工作温度 | TOPR | -10 | 60 | °C | 注1 注2 |
| 存储温度 | TSTR | -20 | 70 | °C | 注1 注2 |
| 引脚编号 | 符号 | I/O | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | A | P | 背光阳极 + |
| 2 | K | P | 背光阴极 - |
| 3 | TP_SCL | I | 触摸屏 SCL 引脚 |
| 4 | TP_SDA | I | 触摸屏 SDA 引脚 |
| 5 | TP_INT | I | 触摸屏中断信号 |
| 6 | TP_RESET | I | 触摸屏复位引脚 |
| 7 | D5 | I | 数据总线 |
| 8 | D4 | I | 数据总线 |
| 9 | D3 | I | 数据总线 |
| 10 | D2 | I | 数据总线 |
| 11 | D1 | I | 数据总线 |
| 12 | D0 | I | 数据总线 |
| 13 | RESET | I | 复位信号 |
| 14 | CS | I | 片选引脚 |
| 15 | SCL | I | 串行接口时钟 |
| 16 | SDA | I | 串行数据输入 |
| 17 | VS | I | RGB 接口操作时的垂直（帧）同步输入信号。 |
| 18 | HS | I | RGB 接口操作时的水平（行）同步输入信号 |
| 19 | DE | I | RGB 接口操作时的数据使能信号。 |
| 20 | DCLK | I | RGB 接口操作时的点时钟信号。 |
| 21 | GND | P | 接地 |
| 22 | GND | P | 接地 |
| 23 | VCC | P | 电源 2.8~3.3V |
| 24 | VCC | P | 电源 2.8~3.3V |
接口说明：
- RGB 接口：通过 VS（垂直同步）、HS（水平同步）、DCLK（点时钟）、DE（数据使能）以及 D0-D5（6 位数据总线）传输像素数据。SPI 引脚（CS、SCL、SDA）用于寄存器配置。
- 背光：配备专用 A（阳极，Pin 1）和 K（阴极，Pin 2）引脚。
- 电源：VCC（Pin 23、24）用于供电，GND（Pin 21、22）用于接地。
- 触摸面板接口：Pin 3-6 提供外接电容式触摸面板的专用接口（TP_SCL、TP_SDA、TP_INT、TP_RESET）。
3.2.4 RGB 接口时序特性
测试条件：VDDI=1.65 至 3.3V，VDD=2.4 至 3.3V，AGND=DGND=0V，Ta=25°C。
| 信号 | 符号 | 参数 | MIN | MAX | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| HSYNC, VSYNC | T_SYNC | VSYNC、HSYNC 建立时间 | TBD | - | ns | |
| ENABLE | T_ENS | 使能建立时间 | TBD | - | ns | |
| ENABLE | T_ENH | 使能保持时间 | TBD | - | ns | |
| DOTCLK | PWDH | DOTCLK 高电平脉冲宽度 | TBD | - | ns | |
| DOTCLK | PWDL | DOTCLK 低电平脉冲宽度 | TBD | - | ns | |
| DOTCLK | T_CYCD | DOTCLK 周期时间 | TBD | - | ns | |
| DOTCLK | Trghr, Trghf | DOTCLK 上升/下降时间 | - | TBD | ns | |
| DB | T_PDS | PD 数据建立时间 | TBD | - | ns | |
| DB | T_PDH | PD 数据保持时间 | TBD | - | ns |
关键时序说明：
- 所提取文档中 RGB 接口时序参数标记为 TBD（待确定）。详细时序数值请参阅完整规格书。
3.2.5 复位时序
| 相关引脚 | 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| RESX | TRW | 复位脉冲持续时间 | 待定 | - | us |
| RESX | TRT | 复位取消 | - | 待定 | ms |
| 项目 | 符号 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 响应时间 | Tr + Tf | θx = θy = 0 | — | 30 | 35 | ms | 注 1 |
| 对比度 | CR | θx = θy = 0 | 800 | 1000 | — | — | 注 2 |
| 透过率 | T% | θx = θy = 0 | — | 4.5 | — | % | |
| 色度坐标（CIE1931）白色 | W x | θx = θy = 0 | — | 0.302 | — | — | |
| 色度坐标（CIE1931）白色 | W y | θx = θy = 0 | — | 0.319 | — | — | |
| 可视角度 | θT | CR > 10 | — | 85 | — | Deg. | 注 3 |
| 可视角度 | θB | CR > 10 | — | 85 | — | Deg. | 注 3 |
| 可视角度 | θL | CR > 10 | — | 85 | — | Deg. | 注 3 |
| 可视角度 | θR | CR > 10 | — | 85 | — | Deg. | 注 3 |
| 亮度（IF = 60mA） | L | — | TBD | — | cd/m2 | 注 4 |
- 驱动条件：IF = 60mA，Vf = 3.2V
3.4 检验标准
本文件包含该模组的详细检验标准，涵盖以下内容：
A. AQL（可接受质量水平）：
- 依据 GB/T 2828-2003；正常检验，II 级。
B. 主要缺陷判定标准（拒收）：
- 无显示、缺线、段码明暗异常、静止画面无显示、画面闪烁、Mura、过流、电压超出规格、画面模糊/错误代码、暗亮/闪烁。
C. 次要缺陷判定标准：
- 黑白点、脏点、异物：
- ψ≤0.15mm：忽略
- 0.15mm<ψ≤0.25mm：2
- 0.25mm<ψ≤0.3mm：1
- 0.3mm<ψ：0
- 纤维、玻璃划伤、偏光片划伤/折叠：
- W≤0.03mm：忽略
- 0.03mm
- 0.05mm
- 0.05mm
D. FPC 缺陷判定标准：
- 铜箔剥离：拒收
- 无离型纸或剥离：拒收
- FPC 脏点及杂质：ψ≤0.25mm：2，ψ>0.25：0
4. 应用指南与关键注意事项
预期用途
- 智能手表、健身追踪器及其他可穿戴设备
- IoT 显示节点及智能家居控制面板
- 微型手持仪器
- 任何需要紧凑型显示屏且具备优异可视角度性能的应用场景
关键设计注意事项
-
接口（RGB）： 本模组采用 RGB 接口进行通信。主控 MCU 须具备：
- 6 个数据引脚（D0-D5），用于像素数据传输。
- 4 个控制引脚（VS、HS、DCLK、DE），用于 RGB 时序控制。
- 3 个 SPI 引脚（CS、SCL、SDA），用于寄存器配置。
- 1 个复位引脚（RESET），用于初始化。
-
电源供应：
- 为主逻辑电路提供稳定的 VCC（2.8V 至 3.3V，典型值 3.0V）（连接至引脚 23、24）。
- 为 I/O 接口提供稳定的 IOVCC（1.65V 至 3.3V，典型值 1.8V）。
- 背光需要连接恒流 LED 驱动器至 A（阳极，引脚 1）和 K（阴极，引脚 2），设置为 60 mA，电压约为 3.2V。
-
触摸面板接口：
- 本模组包含一个专用 TP 接口（引脚 3-6），用于连接外部电容式触摸面板。
- TP 接口使用：TP_SCL（I²C 时钟）、TP_SDA（I²C 数据）、TP_RESET（复位）和 TP_INT（中断）。
- 确保通过 I²C 接口正确初始化触摸面板控制器。
-
机械集成：
- 模组外形尺寸： 34.6mm（高）× 50.0mm（宽）× 2.25mm（厚）。
- 有效区域： 30.6mm × 40.8mm。
- FPC： 本模组采用 24 引脚 FPC。
- 外壳设计： 本文件针对外壳视窗开口与 LCD AA（有效区域）的相对关系提供了具体建议：
- 外壳可视区域：每侧比 VAmds 小 0.3mm。
- 外壳泡棉视窗：每侧比 VAmds 大 0.6mm。
- TP 边缘不得接触金属导体。
-
可视角度特性：
本模组具备优异的可视角度性能（CR > 10）：- 上方（12 点钟方向）：85°（典型值）
- 下方（6 点钟方向）：85°（典型值）
- 左侧（9 点钟方向）：85°（典型值）
- 右侧（3 点钟方向）：85°（典型值）
本模组在各方向均提供近乎完美的可视角度，非常适合可穿戴设备。
-
光学性能：
- 响应时间： 30ms（典型值），35ms（最大值）——足以满足大多数 GUI 应用需求。
- 对比度： 800（最小值），1000（典型值）——具备出色的对比度表现。
- 透光率： 4.5%（典型值）。
- 白色色度（CIE1931）： Wx = 0.302，Wy = 0.319（典型值）。
-
温度限制：
- 工作温度：-10°C 至 +60°C。
- 存储温度：-20°C 至 +70°C。
操作与合规
- 本模组符合 ROHS 标准。
- 在操作和组装过程中，请遵守标准的 ESD 防护措施。
- 本模组包含易碎玻璃和 24 引脚 FPC——请小心操作。
- 避免急剧弯折 FPC，尤其是在连接器接口附近。
- 本模组总厚度为 2.25mm——操作时请注意避免使其受力弯曲。
- 本模组附带黄色绝缘纸和离型纸/贴纸，便于组装过程中的操作。
5. 结论与设计导入支持
LS020I09-R-V2 的规格定义了一款紧凑型 2.0 英寸显示模块，配备 RGB 接口和 24 引脚连接器——对于需要出色图像质量和宽视角的可穿戴及紧凑型显示应用而言，这是一个极佳的选择。
核心优势：
-
出色的视角：各个方向的85° 视角确保从任何角度都能获得一致的图像质量。
-
出色的对比度：1000:1（典型值）提供卓越的图像质量。
-
集成触摸面板接口：专用 TP 接口（引脚 3-6）简化了与外部电容式触摸面板的集成。
-
标准 24 引脚 FPC：24 引脚 FPC 提供稳固的连接接口。
-
全面的检验标准：详细的 AQL 和缺陷判定标准确保质量一致性。
主要设计重点：
- 关键设计任务是正确实现 RGB 接口，并确保 VS、HS、DCLK 和 DE 信号的时序正确。
- 配套要求：
- 提供稳定的 VCC（典型值 3.0V）和 IOVCC（典型值 1.8V）电源。
- 提供恒流背光驱动器，设置为 3.2V 下 60 mA。
- 机械集成——模块外形尺寸为 34.6mm × 50.0mm × 2.25mm。
- FPC 连接器——确认 24 引脚 FPC。
- 触摸面板集成——通过专用 TP 接口连接并初始化外部触摸面板。
该模块是需要紧凑型显示屏、出色视角及集成触摸面板支持的设计的理想选择，例如可穿戴设备、IoT 节点和微型仪器。