LS0200I04-SP-V1：1.99英寸a-Si TFT LCD模组，400×454分辨率，262K色彩，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，262K色彩，35.82×42.48×1.6 mm，900:1对比度，25ms响应时间，250 cd/m²亮度，全视角，-20°C~60°C工作温度
1. 概述与产品定位
LS0200I04-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）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，明确了产品的结构组成（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SPI（串行外设接口）引脚定义与时序，以及全面的电光性能。该产品分辨率为400(RGB)×454，支持262K色彩显示。
本文件提供了将产品集成到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、接口时序和机械公差，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）+ B/L（背光单元）。由TFT-LCD面板、驱动电路和背光单元组成。
- 面板尺寸：1.99英寸。
- 分辨率：400(RGB)*454。
- 显示色彩：最高262K色彩。
- 视角方向：全视角。
- 批准状态：☑ 仅批准产品规格书（依据签字栏）。
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（高×宽×厚） | 35.82 × 42.48 × 1.6 | mm |
| 像素点数 | 400(RGB) × 454 | 像素 |
| 有效区域（高×宽） | 33.42 × 37.93 | mm |
关键机械设计说明（摘自外形尺寸图）：
- 显示模式：1.99英寸 IPS。
- 分辨率：400(RGB) X 454 像素点。
- 视角：全视角。
- 玻璃型号与供应商：HSD。
- 工作温度：-20°C 至 60°C。
- 存储温度：-30°C 至 70°C。
- 一般公差：±0.2 mm（未标注处）。
- 带*的尺寸为关键尺寸。
- ROHS合规：是。
- 背光电路：白光LED（3.1V 60mA，3颗LED）。
- 接口模式：SPI。
- 连接器：OK-14GM024-04。
- FPC弯折：FPC以弯折状态出货。
- 钢板补强：SUS201，T=0.1mm。
- 导电胶：T=0.1mm。
- 边框开窗设计：建议外壳可视区域（VA）每边至少比模组有效区域（AA）大0.3mm。
- 背光电路图：详见图纸。
- 平均亮度：330 cd/m²（典型值）。
- 色度：中心点色度与签样中心值偏差±0.03。
3.2 电气与接口规格
3.2.1 绝对最大额定值
备注说明：
- Note1/Note2：超出上述额定值的应力可能导致永久性损坏；在此条件下不保证器件的正常功能运行。
3.2.2 电气特性（直流 — 推荐工作条件）
A. LCM 电气特性：
| 项目 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 供电电压 | VCC | 2.5 | 2.8 | 3.3 | V |
| 供电电压 | IOVCC | 1.65 | 1.8 | 3.3 | V |
| 输入电压（低电平） | VIL | 0 | — | 0.2*IOVCC | V |
| 输入电压（高电平） | VIH | 0.8*VCC | — | IOVCC | V |
B. 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 | 3Parallel | 3Parallel | 3Parallel | - | - |
3.2.3 引脚说明（24 针 FPC）
| 引脚编号 | 符号 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | TP VDD2V8 | 触摸面板电源（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 | 触摸面板复位信号 |
| 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 | NC |
| 11 | NC | NC |
| 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 显示数据或参数，RS=0 命令数据） |
| 20 | SPI-SDA | 串行数据输入/输出引脚 |
| 21 | TE | 用于同步的撕裂效应输出引脚 |
| 22 | GND | 系统接地 |
| 23 | GND | 系统接地 |
| 24 | NC | NC |
- 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）及 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：配备专用 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。
- 触摸面板接口：Pin 1-5 提供外部电容式触摸面板的专用接口（TP VDD2V8、TP_INT、TP_SDA、TP_SCL、TP_RSTN）。
3.2.4 复位特性
| 项目 | 符号 | 单位 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 复位“低”电平宽度 1 | tRW1 | ms | 开机 | 1 | - | - |
| 复位“低”电平宽度 2 | tRW2 | ms | 运行中 | 500 | - | - |
| 复位时间 | tRT | ms | - | 20 | - | - |
复位时序说明（摘自文档）：
- 上电复位：电源（VDDIO、VCI）稳定后，RESET_N 引脚须保持低电平至少 1ms。
- 运行复位：正常运行时，RESET_N 引脚须保持低电平至少 500μs 方可触发复位。
- 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 的复位脉冲将被抑制。
3.2.5 开机/关机时序
文档提供了开机/关机时序图（图 14-1），关键时序要求如下：
-
开机时序：
- 先施加 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 | θx = θy =0 | — | 25 | — | ms | 注1 |
| 对比度 | CR | θx = θy =0 | 800 | 900 | — | — | 注2 |
| 色度坐标（CIE1931）白色 | W x | θx = θy =0 | — | TBD | — | — | |
| 色度坐标（CIE1931）白色 | W y | θx = θy =0 | — | TBD | — | — | |
| 视角 | θT | CR > 10 | — | 80 | — | 度 | 注3 |
| 视角 | θB | CR > 10 | — | 80 | — | 度 | 注3 |
| 视角 | θL | CR > 10 | — | 80 | — | 度 | 注3 |
| 视角 | θR | CR > 10 | — | 80 | — | 度 | 注3 |
| 亮度（IF = 60mA） | L | 200 | 250 | — | cd/m² | 注4 |
- 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
- 任何需要紧凑型高分辨率显示屏且具备出色可视角度の应用场景
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至少需要5个GPIO（SPI-SCL、SPI-SDA、SPI-DCX、SPI-CS、LCD_RST_N）来驱动显示屏。
-
电源供应：
- 为主逻辑电路提供稳定的VDD（2.5V至3.3V，典型值2.8V）（连接至Pin 7）。
- 为I/O接口提供稳定的VDDIO（1.65V至3.3V，典型值1.8V）（连接至Pin 13、14）。
- 背光需要恒流LED驱动器，连接至LED_A（阳极，Pin 8）和LED_K（阴极，Pin 9），设置为60 mA，电压约为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，必须将其拉低至少1ms。
- 操作复位：在正常工作期间，必须将其拉低至少500μs。
- 释放RESET后，等待20ms再发送任何命令。
- 短于5μs的脉冲将被拒绝。
- 建议使用简单的RC电路（10kΩ电阻接VCC，1μF电容接GND）或MCU GPIO。
-
上电/断电时序：
- 上电：VDDIO → VCI → RESX → 命令 → Sleep Out → Display On。
- 断电：Display Off → Sleep In → RESX → VCI → VDDIO。
- 严格遵守时序要求，以防止模块损坏。
-
TE（撕裂效应）引脚（Pin 21）：
- TE引脚输出显示屏的撕裂效应信号。
- 该信号可用于将MCU帧写入与显示屏内部刷新周期同步，防止屏幕撕裂。
- 如不使用，请将此引脚悬空。
-
机械集成：
- 模块外形尺寸：35.82mm（高）× 42.48mm（宽）× 1.6mm（厚）。
- 有效区域：33.42mm × 37.93mm。
- FPC：本模块采用24针FPC。
- 钢板补强：模块背面包含0.2mm钢板（SUS201），用于结构加固。
- 边框开孔：外壳视窗每边应比有效区域大0.3mm。
- FPC弯折：FPC出厂时采用特定弯折形态——请确认弯折方向与您的机械设计相匹配。
-
可视角度特性：
本产品为IPS面板，具备出色的可视角度性能（CR > 10）：- 上（12点钟方向）：80°（典型值）
- 下（6点钟方向）：80°（典型值）
- 左（9点钟方向）：80°（典型值）
- 右（3点钟方向）：80°（典型值）
该模块在各个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：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）——对于IPS面板而言，对比度表现优异。
- 亮度（IF = 60mA）：200 cd/m²（最小值），250 cd/m²（典型值）。
- 平均亮度（依据图纸）：330 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
- 本模块符合ROHS标准。
- 在操作和组装过程中，请遵守标准的ESD防护措施。
- 本模块包含易碎玻璃和24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。
- 模块总厚度为1.6mm——操作时请注意避免弯曲。
- 模块背面包含钢板补强，用于结构加固。
5. 结论与设计支持
LS0200I04-SP-V1规格书详细描述了一款高性能1.99英寸IPS显示模块，配备SPI接口——对于需要高分辨率、出色图像质量和宽视角的可穿戴及紧凑型显示应用而言，是极佳的选择。
核心优势：
-
高分辨率：在1.99 英寸的尺寸下实现400×454 分辨率，像素密度出色，文字与图形显示锐利清晰。
-
出色的 IPS 技术：各方向均具备80° 可视角度，从任何视角都能保持一致的图像质量——这对可穿戴设备至关重要。
-
集成触摸面板接口：专用 TP 接口（引脚 1-5）可简化与外部电容式触摸面板的集成。
-
出色的对比度：900:1（典型值）为 IPS 面板提供了卓越的图像质量。
-
快速响应时间：25ms（典型值）——适用于大多数 GUI 应用。
-
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。
-
完善的电源时序文档：详细的上下电时序说明确保可靠运行。
主要设计重点：
- 关键设计任务是正确实现 SPI 接口并严格遵循上下电时序，以确保可靠运行。
- 配套要求：
- 提供稳定的 VDD（典型值 2.8V）和 VDDIO（典型值 1.8V）电源。
- 提供恒流背光驱动，设置为 60 mA、3.0V（典型值）。
- 机械集成——模组外形尺寸为 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，下电时按相反顺序执行。
该模组是高端可穿戴设备、智能手表以及任何需要高分辨率 IPS 显示屏、出色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。