LS0200I05-SP-V1：1.99英寸a-Si TFT LCD显示模组，400×454分辨率，1670万色，SPI接口
产品副标题/关键词：
1.99英寸显示屏，400(RGB)×454分辨率，透射式a-Si TFT-LCD，SPI接口，COG+FPC+B/L，1670万色，35.82×42.48×1.6 mm，900:1对比度，25ms响应时间，250 cd/m²亮度，80°视角，-20°C~60°C工作温度
1. 概述与产品定位
LS0200I05-SP-V1由立信（万安）智显科技有限公司研发，是一款1.99英寸透射式非晶硅TFT-LCD（a-Si TFT-LCD）显示模组。
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，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SPI（串行外设接口）引脚定义与时序，以及全面的电光性能进行了定义。该产品分辨率为400(RGB)×454，支持1670万色显示。
本文件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守本文所述的电气规格、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）。
- 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、驱动电路及背光单元组成。
- 面板尺寸：1.99英寸。
- 分辨率：400(RGB)*454。
- 显示颜色：最高支持1670万色。
- 批准状态：☑ 仅为已批准产品规格书（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 |
|---|---|---|
| 模组尺寸（H×V×D） | 35.82 × 42.48 × 1.6 | mm |
| 像素点数 | 400(RGB) × 454 | pixel |
| 有效区域（H×V） | 33.42 × 37.93 | mm |
3.2 电气与接口规格
3.2.1 绝对最大额定值
| 参数 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 逻辑供电电压 | IOVCC | -0.3 | +3.3 | V |
| 模拟电路输入电压 | VCC | -0.3 | +3.3 | V |
| 工作温度 | TOP | -20 | 60 | °C |
| 存储温度 | TST | -30 | 70 | °C |
| 湿度 | RH | - | 90% (55°C) | RH |
3.2.2 电气特性（DC – 推荐工作条件）
3.2.3 背光特性
| 项目 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 条件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 正向电压 | Vf | 2.8 | 3.0 | 3.4 | V | If=60mA, Ta=25°C |
| LED 数量 | - | 3 | 3 | 3 | 颗 | - |
| 连接方式 | S/P | 3并 | 3并 | 3并 | - | - |
3.2.4 引脚说明（24 引脚 FPC）
接口引脚定义
| 引脚编号 | 符号 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | TP VDD2V8 | 电源（2.8V） |
| 2 | TP_INT | 向主机发出中断请求，或接收来自主机的唤醒请求。 |
| 3 | TP_SDA | I2C 数据输入与输出 |
| 4 | TP_SCL | I2C 时钟输入 |
| 5 | TP_RSTN | 触摸屏复位信号 |
| 6 | GND | 系统接地 |
| 7 | VDD(2.8V) | I/O 电源（2.8V） |
| 8 | LED_A | 背光 LED 阳极 |
| 9 | LED_K | 背光 LED 阴极 |
| 10 | NC | 空脚 |
| 11 | NC | 空脚 |
| 12 | GND | 系统接地 |
| 13 | VDDIO_1.8V | I/O 电源（1.8V） |
| 14 | VDDIO_1.8V | I/O 电源（1.8V） |
| 15 | GND | 系统接地 |
| 16 | LCD_RST_N | 复位信号引脚（低电平有效） |
| 17 | SPI-CS | 片选引脚（低电平有效） |
| 18 | SPI-SCL | SCL 信号 |
| 19 | SPI-DCX | 显示数据/命令选择引脚（RS=1 为显示数据或参数，RS=0 为命令数据） |
| 20 | SPI-SDA | 串行数据输入/输出引脚 |
| 21 | TE | 撕裂效应输出引脚，用于同步 |
| 22 | GND | 系统接地 |
| 23 | GND | 系统接地 |
| 24 | NC | 空脚 |
- SPI 接口：通过 SPI-SCL（串行时钟）、SPI-SDA（串行数据）、SPI-DCX（数据/命令）、SPI-CS（片选）和 LCD_RST_N（复位）进行通信。
- TE 引脚（Pin 21）：撕裂效应输出，可用于帧同步。
- 背光：配有专用的 LED_A（阳极，Pin 8）和 LED_K（阴极，Pin 9）引脚。
- 电源：VDD(2.8V)（Pin 7）为主逻辑供电，VDDIO_1.8V（Pin 13、14）为 I/O 接口供电，GND（Pin 6、12、15、22、23）为接地引脚。
- 触摸面板接口：Pin 1-5 为外部电容式触摸面板提供专用接口（TP VDD2V8、TP_INT、TP_SDA、TP_SCL、TP_RSTN）。
3.2.5 复位时序
| 参数 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 测试条件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 复位“低”电平宽度 | tRW1 | 1 | - | - | ms | 开机 |
| 复位“低”电平宽度 | tRW2 | 500 | - | - | us | 工作状态 |
| 复位时间 | tRT | - | - | 20 | ms | - |
复位时序说明（摘自文档）：
- 上电复位：在电源（VDDIO、VCIO、VCI）稳定后，RESET_N 引脚必须保持低电平至少 1ms。
- 工作复位：在正常工作期间，RESET_N 引脚必须保持低电平至少 500μs 才能触发复位。
- 复位时间：释放复位引脚后，器件需要 20ms 完成初始化序列。
- 尖峰抑制：短于 5μs 的复位脉冲将被拒绝。
3.2.6 开机/关机时序
文档提供了开机/关机时序图，包含以下关键时序要求：
-
开机时序：
- 施加 VDDIO。
- >1ms 后，施加 VCI。
- >1ms 后，释放 RESX（置为高电平）。
- 210μs 后，发送初始化命令。
- 120ms 后，发送 Sleep Out 命令。
- 120ms 后，发送 Display On 命令。
-
关机时序：
- 发送 Display Off 命令。
- 发送 Sleep In 命令。
- 等待 120ms。
- 将 RESX 置为低电平。
- 移除 VCI。
- >1ms 后，移除 VDDIO。
3.3 光学与电光特性（Ta=25°C）
| 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 | Θ=0° | - | 25 | - | ms | 注 1 |
| 对比度 | Cr | Θ=0° | 800 | 900 | - | - | 注 2 |
| 色域 | S(%) | Θ=0° | 64 | 67 | - | % | - |
| 亮度均匀性 | δWHITE | Θ=0° | 75 | - | - | % | 注 3 |
| 视角范围 | Θx+ | CR≥10 | - | 80 | - | deg | 注 4 |
| 视角范围 | Θx- | CR≥10 | - | 80 | - | deg | 注 4 |
| 视角范围 | Θy+ | CR≥10 | - | 80 | - | deg | 注 4 |
| 视角范围 | Θy- | CR≥10 | - | 80 | - | deg | 注 4 |
| LCM 亮度 | Lv | Θ=0° | 200 | 250 | - | Cd/m² | 注 5 |
| CIE (X,Y) 色度 | White(X) | Θ=0° | - | TBD | - | - | 注 6 |
| CIE (X,Y) 色度 | White(Y) | Θ=0° | - | TBD | - | - | 注 6 |
注5：表面亮度定义
表面亮度是指LCD在全部像素为白色时的表面亮度。Lv = 全白像素下的平均表面亮度
注6：色度定义
CIE（X,Y）色度为中心点数值。
注7：测量仪器
视角和响应时间测试数据基于Autronic-Melchers的ConScope系列仪器。对比度、表面亮度、亮度均匀性和CIE测试数据基于CS-2000（BM-7/CA310）光电探测器。
3.4 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
- 智能手表、健身追踪器及其他可穿戴设备
- IoT显示节点与智能家居控制面板
- 微型手持仪器
- 任何需要紧凑、高分辨率且具备优异视角显示效果的应用场景
关键设计注意事项
-
接口（SPI）：本模块采用SPI（串行外设接口）进行通信。主控MCU需至少提供5个GPIO（SPI-SCL、SPI-SDA、SPI-DCX、SPI-CS、LCD_RST_N）来驱动显示屏。
-
电源供应：
- 为模拟电路提供稳定的VCC（2.5V至3.3V，典型值2.8V）。
- 为逻辑电路提供稳定的IOVCC（1.65V至3.3V，典型值1.8V）。
- 背光需连接恒流LED驱动器至LED_A（阳极，Pin 8）和LED_K（阴极，Pin 9），设置为60 mA，电压约3.0V（典型值）。
-
触摸面板接口：
- 本模块包含专用TP接口（Pin 1-5），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_RSTN（复位）、TP_INT（中断）和TP VDD2V8（电源）。
- 确保通过I²C接口正确初始化触摸面板控制器。
-
复位电路：
- LCD_RST_N引脚（Pin 16）为低电平有效。
- 上电复位：在电源稳定后，需保持低电平至少1ms。
- 操作复位：在正常工作期间，需保持低电平至少500μs。
- 释放RESET后，需等待20ms再发送任何命令。
- 短于5μs的脉冲将被拒绝。
-
上下电时序：
- 上电：VDDIO → VCI → RESX → 命令 → Sleep Out → Display On。
- 下电：Display Off → Sleep In → RESX → VCI → VDDIO。
- 请严格遵循时序要求，以防损坏模块。
-
TE（撕裂效应）引脚（Pin 21）：
- TE引脚输出显示屏的撕裂效应信号。
- 该信号可用于同步MCU帧写入与显示屏内部刷新周期，防止画面撕裂。
- 如不使用，请将此引脚悬空。
-
机械集成：
- 模块外形尺寸：35.82mm（水平）× 42.48mm（垂直）× 1.6mm（厚度）。
- 有效区域：33.42mm × 37.93mm。
- FPC：本模块采用24针FPC。
-
视角特性：
本模块提供优异的视角性能（CR ≥ 10）：- 上视角（12点钟方向）：80°（典型值）
- 下视角（6点钟方向）：80°（典型值）
- 左视角（9点钟方向）：80°（典型值）
- 右视角（3点钟方向）：80°（典型值）
本模块在各个方向均提供近乎完美的视角表现，非常适合可穿戴设备。
-
光学性能：
- 响应时间：25ms（典型值）——足以满足大多数GUI应用需求。
- 对比度：800（最小值），900（典型值）——出色的对比度表现。
- 色域：64%（最小值），67%（典型值）。
- 亮度均匀性：75%（最小值）。
- 亮度（IF = 60mA）：200 cd/m²（最小值），250 cd/m²（典型值）。
-
温度限制：
- 工作温度：-20°C 至 +60°C。
- 存储温度：-30°C 至 +70°C。
操作与合规
- 在搬运和组装过程中，请遵守标准的ESD防护措施。
- 本模块包含易碎玻璃和24针FPC，请小心操作。
- 避免急剧弯折FPC，尤其是在连接器接口附近。
- 模块总厚度为1.6mm，操作时请注意避免使其受力弯曲。
5. 总结与设计支持
LS0200I05-SP-V1规格书详细描述了一款配备SPI接口的高性能1.99英寸显示模块——对于需要高分辨率、出色画质和宽视角的可穿戴及紧凑型显示应用而言，这是极佳的选择。
核心优势：
-
高分辨率：在1.99英寸尺寸下实现400×454分辨率，像素密度出色，文字和图形显示锐利。
-
高色彩深度：1670万色（24位真彩色）带来出色的色彩还原能力。
-
优异的可视角度：各方向80°视角，确保从任意角度观看都能获得一致的画面质量。
-
集成触摸面板接口：专用TP接口（引脚1-5）简化了与外部电容触摸面板的集成。
-
出色的对比度：900:1（典型值）提供卓越的图像质量。
-
快速响应时间：25ms（典型值）——适用于大多数GUI应用。
-
TE（撕裂效应）支持：专用TE引脚可实现无撕裂的图形同步。
-
完善的电源时序文档：详细的上电/断电时序确保可靠运行。
主要设计要点：
- 关键设计任务是正确实现SPI接口并严格遵循上电/断电时序，以确保可靠运行。
- 配套要求：
- 提供稳定的VCC（典型值2.8V）和IOVCC（典型值1.8V）电源。
- 提供恒流背光驱动器，设置为60 mA、3.0V（典型值）。
- 机械集成——模块外形尺寸为35.82mm × 42.48mm × 1.6mm。
- FPC连接器——确认24针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。
- 复位时序——确保正确的复位脉冲宽度（上电时≥1ms，操作时≥500μs）及等待时间（复位后20ms）。
- 电源时序——上电时严格遵循VDDIO → VCI → RESX顺序，断电时按相反顺序执行。
本模块是高端可穿戴设备、智能手表以及任何需要高分辨率显示、优异可视角度和集成触摸面板支持的紧凑型IoT应用的理想选择。