LS018I02-QS-V1 1.8英寸IPS TFT LCD显示模组 360×360分辨率 QSPI接口
【LSC018I02-QS-V1】1.8寸LCD显示模组 分辨率360*360 驱动ICST77916 规格书
产品副标题 / 关键词：
1.8英寸显示屏, 360(RGB)×360分辨率, 透射式a-Si TFT IPS, QSPI接口, COG+FPC+B/L, 262K色, ST77916驱动, 48.08×49.95×1.96 mm, 300 cd/m²亮度, 1200:1对比度, 25ms响应时间, 全视角(IPS), -20°C~70°C工作温度
1. 概述与产品定位
LS018I02-QS-V1由立信(万安)智显科技有限公司研发，是一款1.8英寸透射式非晶硅TFT-LCD（a-Si 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QSPI（四线串行外设接口）引脚定义与时序，以及全面的电光性能。该产品可实现360(RGB)×360高分辨率方形显示，支持262K色显示能力，由ST77916控制器驱动。
本文件提供了系统集成至高性能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，以确保产品的可靠性能与兼容性。
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：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360(RGB)×360点阵。
- 显示特性：最高可显示262千色。
- 模组结构：COG（玻璃覆晶）+ FPC（柔性印刷电路）+ 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：QSPI（四线串行外设接口）。
- 视角方向（灰度反转）：全视角(IPS)——各方向均具备宽视角。
- 驱动IC：ST77916。
- 批准状态：☑ 仅限已批准的产品规格书（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） | 48.08 × 49.95 × 1.96 | mm |
| 有效区域（H×V） | 45.684 × 45.684 | mm |
| 点数 / 分辨率 | 360(RGB) × 360 | 像素 |
| 面板尺寸（对角线） | 1.8 | 英寸 |
关键机械设计说明（摘自外形尺寸图）：
- 显示类型：TFT，常黑模式，透射式。
- 可视角度：全视角（IPS）。
- 模组亮度（不含 CTP）：300 cd/m²（典型值）。
- 工作温度：-20°C ~ +60°C。
- 存储温度：-30°C ~ +70°C。
- 背光：3 颗白色 LED，并联。Vf：3.2V，If：60mA。
- 一般公差：±0.20 mm。
- 角度公差：∠ ±1/4°。
- ROHS 合规：是。
- 标注“*”的尺寸为重要尺寸，标注“()”的尺寸为参考尺寸。
- FPC 间距：0.5mm * 9 = 4.50 ± 0.05mm。
- FPC 弯折：FPC 以特定弯折形态出货（FPC弯折示意图）。
- 背光电路：IF=60mA，Vf=6V（典型值）。
- Pin 1 标记：见图纸标注。
- 单位：mm。
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 |
|---|---|---|---|---|---|
| 供电电压 | VCC | -0.3 | 4.6 | V | Note1 Note2 |
| 供电电压 | IOVCC | -0.3 | 4.0 | V | Note1 Note2 |
| 工作温度 | TOPR | -20 | 70 | °C | Note1 Note2 |
| 存储温度 | TSTR | -30 | 80 | °C | Note1 Note2 |
注释（释义）：
- Note1/Note2：超出以上额定值的应力可能导致永久性损坏；在上述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）
| 项目 | 项目 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 供电电压 | 供电电压 | VCC | 2.65 | 2.8 | 3.3 | V |
| 供电电压 | 供电电压 | IOVCC | 1.65 | 1.8 | 3.3 | V |
| 输入电压（L 电平） | L 电平 | VIL | 0 | — | 0.3*IOVCC | V |
| 输入电压（H 电平） | H 电平 | VIH | 0.7*IOVCC | — | IOVCC | V |
3.2.3 引脚说明（16-pin FPC）
| 引脚编号 | 符号 | I/O | 描述 |
|---|---|---|---|
| 1 | TP_VCC | P | 触摸面板电源 |
| 2 | TP_RST | I | 触摸面板复位引脚 |
| 3 | TP_INT | O | 触摸面板中断信号 |
| 4 | TP_SCL | I | 触摸面板 SCL 引脚（I²C 时钟） |
| 5 | TP_SDA | I/O | 触摸面板 SDA 引脚（I²C 数据） |
| SDA pin for TP (I²C data) | |||
| 6 | CS | I | 片选引脚 |
| 7 | QSPI_CLK | I | SPI 接口时钟（SCL） |
| 8 | QSPI_IO0 | I/O | QSPI 接口数据总线 |
| 9 | QSPI_IO1 | I/O | QSPI 接口数据总线 |
| 10 | QSPI_IO2 | I/O | QSPI 接口数据总线 |
| 11 | QSPI_IO3 | I/O | QSPI 接口数据总线 |
| 12 | RST | 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 |
| 13 | VCC | P | 电源 |
| 14 | LEDK | P | LED 背光负极电源 |
| 15 | LEDA | P | LED 背光正极电源 |
| 16 | GND | P | 接地 |
| 信号 | 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CSX | 片选建立时间（写入） | 15 | — | ns | ||
| CSX | 片选保持时间（写入） | 15 | — | ns | ||
| CSX | 片选“H”脉冲宽度 | 40 | — | ns | ||
| SCL | 串行时钟周期（写入） | 16 | — | ns | ||
| SCL | SCL“H”脉冲宽度（写入） | 7 | — | ns | ||
| SCL |
B. 读操作时序：
| 信号 | 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CSX | 片选建立时间（读） | 60 | — | ns | ||
| 片选建立时间（读） | 60 | — | ns | |||
| CSX | 片选保持时间（读） | 65 | — | ns | ||
| CSX | 片选“H”脉冲宽度 | 200 | — | ns | 注1 | |
| SCL |
关键时序观察：
- 写入时序明显快于读取时序：写入时钟周期（TSCYCW）为 16ns（62.5 MHz），而读取时钟周期（TSCYCR）为 150ns（6.67 MHz）。
- 数据建立/保持时间：TSDS = TSDH = 7ns——速度非常快，对 PCB 布局要求较高。
- 片选保持时间（读取）：TCHW 最小值为 200ns（注 1），明显长于写入保持时间（40ns）。
3.2.5 背光单元
背光电路参数如下：
| 项目 | 规格 | 单位 |
|---|---|---|
| LED 电路 | 3 颗白光 LED，并联 | — |
| 驱动条件 | IF = 60mA，Vf = 6V（典型值） | — |
背光电路示意图（摘自文档）：
LEDA → [背光电路] → LEDK
IF = 60mA
VF = 6V（典型值）
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 | — | 25 | 35 | ms | 注 1 |
| 对比度 | 对比度 | CR | θx = θy = 0 | 800 | 1200 | — | — | 注 2 |
| 透过率 | 透过率 | T% | θx = θy = 0 | 3.4 | 4.0 | — | % | |
| 色度坐标（CIE1931） | 白色 | W x | θx = θy = 0 | — | 0.297 | — | — | |
| 色度坐标（CIE1931） | 白色 | W y | θx = θy = 0 | — | 0.337 | — | — | |
| 可视角度 | θT | CR > 10 | 80 | 85 | — | Deg. | 注 3 | |
| 可视角度 | θB | CR > 10 | 80 | 85 | — | Deg. | 注 3 | |
| 可视角度 | θL | CR > 10 | 80 | 85 | — | Deg. | 注 3 | |
| 可视角度 | θR | CR > 10 | 80 | 85 | — | Deg. | 注 3 |
注3：视角定义
视角是指对比度大于10时的角度。角度是相对于垂直于LCD表面的z轴，在水平或x轴以及垂直或y轴方向上确定的。
视角定义图所示：
- θ = 0°（z轴，垂直于LCD表面）
- Φ = 0°（3点钟方向，右）
- Φ = 90°（12点钟方向，上）
- Φ = 180°（9点钟方向，左）
- Φ = 270°（6点钟方向，下）
注4：背光电路
- 电路图：LEDA → [背光] → LEDK
- 驱动条件：IF = 60mA，Vf = 6V（典型值）
3.4 版本记录
（提取的文档摘录中未明确提供；请参阅完整规格书的第9节。）
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
- 任何需要紧凑型高分辨率方形显示屏且具备优异IPS视角的应用
关键设计注意事项
-
QSPI接口——高速设计：
- 本模块采用QSPI（Quad SPI）接口，具备4条数据线（QSPI_IO0、QSPI_IO1、QSPI_IO2、QSPI_IO3）用于同步数据传输，吞吐量为标准SPI的4倍。
- 主控MCU必须配备QSPI外设，或能够以足够的速度模拟QSPI。
- PCB布局：4条QSPI数据线和时钟线（QSPI_CLK）应尽可能短且等长，以减小偏斜。
- 在靠近主控MCU的每条QSPI线上使用串联电阻（10-22Ω）以减少信号反射。
- 使用独立的CS（片选）线进行芯片选择。
-
电源供应：
- 为主逻辑电路提供稳定的VCC（2.65V至3.3V，典型值2.8V）（连接至Pin 13）。
- 为I/O接口提供稳定的IOVCC（1.65V至3.3V，典型值1.8V）。
- 背光需要恒流LED驱动器，连接至LEDA（阳极，Pin 15）和LEDK（阴极，Pin 14），设置为60 mA，电压约为6V（典型值）。
-
触摸面板接口：
- 本模块包含专用TP接口（Pin 1-5），用于外接电容式触摸面板。
- TP接口使用：TP_SCL（I²C时钟）、TP_SDA（I²C数据）、TP_RST（复位）、TP_INT（中断）和TP_VCC（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：
- RST引脚（Pin 12）为低电平有效。
- 上电时须将其拉低至少10 μs以确保正确初始化。
- 释放RESET后，等待5 ms再发送任何命令。
- 推荐使用简单的RC电路（10kΩ电阻接VCC，1μF电容接GND）或MCU GPIO。
-
接口时序要求：
- 对于写操作，串行时钟周期（TSCYCW）须≥ 16ns（最高62.5 MHz）。这是非常快的写入速度，需要精心的PCB布局。
- 对于读操作，串行时钟周期（TSCYCR）须≥ 150ns（最高6.67 MHz）。
- 数据建立时间（TSDS）和数据保持时间（TSDH）须≥ 7ns。
- 片选建立时间（TCS）：写操作为15ns，读操作为60ns。
- 片选“H”脉冲宽度（TCHW）：写操作为40ns，读操作为200ns（注1）。
-
机械集成：
- 模块外形尺寸：48.08mm（高）× 49.95mm（宽）× 1.96mm（厚）。
- 有效区域：45.684mm × 45.684mm——完美的正方形显示区域。
- FPC：本模块采用16引脚FPC，0.5mm间距（9引脚 × 0.5mm = 4.50mm总宽度）。
- FPC弯折：FPC设有指定弯折区域——安装时请按照预定弯折方向操作。
-
视角特性：
本产品为IPS面板，具备优异的视角性能（CR > 10）：- 上（12点钟方向）：85°（典型值）
- 下（6点钟方向）：85°（典型值）
- 左（9点钟方向）：85°（典型值）
- 右（3点钟方向）：85°（典型值）
本模块在各个方向均提供近乎完美的视角，非常适合需要从各种角度观看显示屏的可穿戴设备。
-
光学性能：
- 响应时间：25ms（典型值），35ms（最大值）——足以满足大多数 GUI 应用的需求。
- 对比度：800（最小值），1200（典型值）——IPS 面板中表现出色的对比度性能。
- 透光率：3.4%（最小值），4.0%（典型值）。
- 白色色度（CIE1931）：Wx = 0.297，Wy = 0.337（典型值）。
- 模组亮度（不含 CTP）：300 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
- 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。
- 模组包含易碎玻璃和 16 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。
- 模组附带高温绝缘胶带（高温绝缘胶带），用于组装过程中的操作。
5. 总结与设计导入支持
LS018I02-QS-V1 规格书详细描述了一款高性能 1.8 英寸方形 IPS 显示模组，配备高速 QSPI 接口——对于需要高分辨率、出色画质和快速数据传输的可穿戴及紧凑型显示应用而言，是极佳的选择。
核心优势：
-
高分辨率方形显示：1.8 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）或对称式 UI 设计。
-
卓越的 IPS 技术：各方向均具备 85° 视角，确保从任何角度观看都能获得一致的画质——这对可穿戴设备至关重要。
-
高速 QSPI 接口：4 位并行数据传输，16ns 写入周期（62.5 MHz），为流畅动画和快速屏幕刷新提供出色的吞吐量。
-
出色的对比度：1200:1（典型值），在 IPS 面板中提供卓越的画质表现。
-
集成触摸面板接口：专用 TP 接口（引脚 1-5）简化了与外部电容式触摸面板的集成。
-
快速响应时间：25ms（典型值）——适用于大多数 GUI 应用。
-
高亮度：300 cd/m²（典型值），确保在室内和室外条件下均具有良好的可读性。
主要设计要点：
- 关键设计任务是正确实现高速 QSPI 接口，需精心进行 PCB 布局（数据线等长匹配、串联端接电阻）。
- 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，设定为 60 mA @ 6V（典型值）。
- 机械集成——模组外形尺寸为 48.08mm × 49.95mm × 1.96mm。
- FPC 连接器——确认 16 针 FPC，间距 0.5mm。
- 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（≥10μs）及等待时间。
该模组是高端可穿戴设备、智能手表以及任何紧凑型 IoT 应用的理想选择，适用于需要高分辨率方形 IPS 显示屏、现代高速 QSPI 接口、出色对比度以及集成触摸面板支持的应用场景。