LS140I01-E-V1:14.09英寸彩色有源矩阵TFT-LCD模组,4K 1K 3840×1100分辨率,1670万色(8位),72% NTSC色域,eDP接口(2通道),30针,常黑模式,笔记
LS140I01-E-V1:14.09英寸彩色有源矩阵TFT-LCD模组,4K 1K 3840×1100分辨率,1670万色(8位),72% NTSC色域,eDP接口(2通道),30针,常黑模式,笔记本电脑Touch Bar应用
产品副标题 / 关键词
14.09英寸显示屏,3840(RGB)×1100 4K1K超宽分辨率,透射式彩色有源矩阵a-Si TFT-LCD,常黑模式,eDP接口(2条主链路通道 + AUX通道 + HPD),COG+FPC+B/L模组类型,1670万色(8位),30针连接器(UJU IS050-L30B-C10),3.3V典型逻辑供电,12V典型背光供电,0°C~+60°C工作温度,-20°C~+65°C存储温度,白色LED背光(内置驱动,每颗LED 9.5mA),72% NTSC色域,低反射高色彩型,LED寿命15,000小时,超宽纵横比,立信智显技术
1. 概述与产品定位
LS140I01-E-V1由立信(万安)智显科技有限公司开发,是一款14.09英寸透射式彩色有源矩阵TFT-LCD(非晶硅薄膜晶体管液晶显示)模组,采用低反射高色彩型面板,可提供卓越的视觉品质。
本产品规格书(版本1.0)作为最终技术文档,明确了其结构组成(COG+FPC+B/L)、一般描述、物理特性、绝对最大额定值、电气特性、光学规格以及完整的eDP接口引脚定义(30针)。该产品具备独特的4K1K分辨率——3840(RGB)×1100,支持1670万色(8位)显示能力,色域覆盖达72% NTSC,特别适用于需要超宽高分辨率显示屏的应用场景。
本文件提供了系统集成所需的核心参数,适用于需要超宽高分辨率显示及标准高速嵌入式显示接口的嵌入式显示应用。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,以确保产品性能可靠,并与驱动电路和背光单元保持兼容。
2. 产品详细概述与架构
- 核心技术:彩色有源矩阵TFT-LCD,采用非晶硅TFT作为有源开关器件。面板为低反射高色彩型。
- 显示模式:透射式,常黑模式。
- 显示格式:图形3840(RGB)×1100像素阵列(4K1K格式,超宽纵横比)。
- 显示特性:最高可显示1670万色(8位),色域覆盖达72% NTSC。
- 模组结构:按模组类型定义为COG(玻璃上芯片)+ FPC(柔性印刷电路)+ B/L(背光单元)。
- 接口类型:eDP(嵌入式DisplayPort)接口,含2条主链路通道及AUX通道和HPD(热插拔检测)。
- 连接器针数:30针(对配连接器UJU IS050-L30B-C10)。
- 背光LED:白色LED背光,内置驱动器。LED正向电流IF=9.5mA(典型值),正向电压VF最高2.9V。
- 特殊特性:超宽4K1K分辨率、72% NTSC色域、低反射高色彩型面板,适用于笔记本电脑Touch Bar。
- 认证状态:仅为已批准的产品规格书(版本1.0)。
3. 详尽技术规格
3.1 一般规格表
| 参数 | 规格 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 面板尺寸(对角线) | 14.09 | 英寸 | 对角线测量 |
| 点阵数 / 分辨率 | 3840(RGB) x 1100 | 像素 | 4K1K 格式,超宽 3.49:1 宽高比 |
| 显示类型 | 彩色有源矩阵 a-Si TFT,透射式,常黑模式 | - | 低反射,高色彩 |
| 模组类型 | COG+FPC+B/L | - | 一体化结构 |
| 显示颜色 | 16.7M | 色 | 8-bit RGB 信号输入 |
| 像素排列 | RGB 垂直条状 | - | 标准条状排列 |
| 色域 | 72% NTSC | % | 典型值,广色域范围 |
| 接口类型 | eDP(嵌入式 DisplayPort) | - | 2 条主链路通道 + AUX + HPD |
| 背光类型 | 白光 LED,侧入式 | - | 内置驱动 |
| 工作温度 | 0 至 +60 | °C | 注 2 |
| 存储温度 | -20 至 +65 | °C | 注 2 |
3.2 机械与物理规格
机械规格在规格书外形图部分(第 4 节)中有精确界定。模组外形宽度为 350.52±0.3 mm,CF 偏光片宽度为 346.62±0.3 mm,有效显示区域宽度为 344.22±0.1 mm。垂直方向尺寸包括:外形高度 118.65±0.5 mm(含 PCB)、有效显示区域高度 101.30±0.1 mm、CF 偏光片高度 108.75±0.3 mm。有效显示区域(AA)尺寸为 344.22 mm(水平)× 101.30 mm(垂直)。根据图纸数据,外形尺寸为 350.52 mm(宽)× 126.92 mm(高)。像素间距约为 0.0896 mm(水平)× 0.0921 mm(垂直)。边框开口区域在两侧均有定义,并带有特定公差。FPC 弯折区域和连接器位置在布局图中已作规定。LED 连接器区域亦有详细说明。该模组采用侧装框架,便于集成。除另有规定外,尺寸的一般公差为 ±0.3 mm。
3.3 电气与接口规格
3.3.1 绝对最大额定值(Ta=25°C±2°C)
| 参数 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 电源电压 | VDD | -0.3 | 4.0 | V | 注1 |
| eDP输入电压 | VeDP | 0 | 1.2 | V | 注1 |
| 逻辑供电电压 | VIN | VSS-0.3 | VDD+0.3 | V | 注1 |
| 工作温度 | TOP | 0 | +60 | °C | 注2 |
| 存储温度 | TST | -20 | +65 | °C | 注2 |
3.3.2 电气特性(Ta=25°C±2°C)
| 参数 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 电源电压 | VDD | 3.0 | 3.3 | 3.6 | V | 注1 |
| 允许输入纹波电压 | VRF | - | - | 100 | mV | @ VDD=3.3V |
| BIST控制高电平 | - | 0.8 VDDIO | - | 3.3 | V | @ VDDIO=1.8V |
| BIST控制低电平 | - | 0 | - | 0.15 VDDIO | V | @ VDDIO=1.8V |
| 电源浪涌电流 | Inrush | - | - | 2 | A | 注3 |
| 电源电流(马赛克图案) | IDD | - | 330 | 360 | mA | 注1,马赛克图案 |
| 电源电流(RGB图案) | IDD | - | 600 | 670 | mA | 注1,RGB图案 |
| 功耗(马赛克图案) | PM | - | - | 1.1 | W | 注1 |
| 功耗(RGB图案) | PRGB | - | - | 2.0 | W | 注1 |
| 功耗(背光单元) | PBL | - | - | 2.0 | W | 注2 |
| 功耗(总功耗) | PTotal | - | - | 3.1 | W | @马赛克图案 |
3.3.3 背光驱动指南(Ta=25°C±2°C)
| 参数 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| LED正向电压 | VF | - | - | 2.9 | V | 单颗LED |
| LED正向电流 | IF | - | 9.5 | - | mA | 单颗LED |
| LED电源输入电压 | VLED | 5 | 12 | 21 | V | 驱动器输入 |
| LED电源输入电流 | ILED | - | - | 167 | mA | 注1,12V条件下 |
| LED功耗 | PLED | - | - | 2.0 | W | 注1 |
| LED驱动器浪涌电压 | VLED Inrush | 5 | 12 | 21 | V | 注3 |
| LED使用寿命 | N/A | 15,000 | - | - | 小时 | IF=20mA,注2 |
| 背光使能高电平(开启) | VBL_EN | 1.8 | 2.5 | 5.0 | V | - |
| 背光使能低电平(关闭) | VBL_EN | 0 | - | 0.5 | V | - |
| PWM高电平 | VBL_PWM | 1.8 | 2.5 | 5.0 | V | - |
| PWM低电平 | VBL_PWM | 0 | - | 0.5 | V | - |
3.3.4 EDP接口引脚定义(CN1 30针,UJU IS050-L30B-C10)
| 引脚编号 | 符号 | I/O | 描述 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | CABC | I | CABC 功能 | 内容自适应亮度控制 |
| 2 | H_GND | P | 接地 | 信号回流 |
| 3 | LANE1_N | I | eDP RX 通道 1 负端 | 差分通道 1 互补信号 |
| 4 | LANE1_P | I | eDP RX 通道 1 正端 | 差分通道 1 正相信号 |
| 5 | H_GND | P | 接地 | 信号回流 |
| 6 | LANE0_N | I | eDP RX 通道 0 负端 | 差分通道 0 互补信号 |
| 7 | LANE0_P | I | eDP RX 通道 0 正端 | 差分通道 0 正相信号 |
| 8 | H_GND | P | 接地 | 信号回流 |
| 9 | AUX_CH_P | I/B | eDP AUX 通道正端 | 双向辅助通道 |
| 10 | AUX_CH_N | I/B | eDP AUX 通道负端 | 双向辅助通道 |
| 11 | H_GND | P | 接地 | 信号回流 |
| 12 | LCD_VCC | P | 电源,3.3V(典型值) | LCD 逻辑电源 |
| 13 | LCD_VCC | P | 电源,3.3V(典型值) | LCD 逻辑电源 |
| 14 | LCD_Self_test | I | 面板自检使能 | BIST 功能 |
| 15 | H_GND | P | 接地 | 信号回流 |
| 16 | H_GND | P | 接地 | 信号回流 |
| 17 | ASUSD | O | 热插拔检测输出 | HPD 信号 |
| 18 | BL_GND | P | LED 接地 | 背光回流 |
| 19 | BL_GND | P | LED 接地 | 背光回流 |
| 20 | BL_GND | P | LED 接地 | 背光回流 |
| 21 | BL_GND | P | LED 接地 | 背光回流 |
| 22 | BL_ENABLE | I | LED 使能引脚(+3.3V 输入) | 高电平有效 |
| 23 | BL_PWM | I | 系统 PWM 信号输入 | 亮度调光 |
| 24 | NC | - | 无连接 | 保持悬空 |
| 25 | NC | - | 无连接 | 保持悬空 |
| 26 | BL_POWER | P | LED 电源 5V-20V | 背光输入电源 |
| 27 | BL_POWER | P | LED 电源 5V-20V | 背光输入电源 |
| 28 | BL_POWER | P | LED 电源 5V-20V | 背光输入电源 |
| 29 | BL_POWER | P | LED 电源 5V-20V | 背光输入电源 |
| 30 | NC | - | 无连接 | 保持悬空 |
注:I = 输入,O = 输出,P = 电源,B = 双向。主连接器为 UJU IS050-L30B-C10。另设 BLU 接口连接器(STM MSK24022P10),用于 LED 灯条连接,其引脚包括 LED 阴极(引脚 1-6)和 LED 阳极(引脚 9-10)。
3.4 光学特性(Ta=25°C±2°C,暗室 ≤1 lux,预热 30 分钟)
| 参数 | 符号 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 水平可视角度(左/右) | Θ3 / Θ9 | CR > 10 | - | 80 | 89 | 度 | 注 1 |
| 垂直可视角度(上/下) | Θ12 / Θ6 | CR > 10 | - | 80 | 89 | 度 | 注 1 |
| 对比度 | CR | Θ = 0° | - | 800 | - | - | 注 2 |
| 白色亮度(5 点) | Yw | Θ = 0° | 212.5 | 250 | - | cd/m² | 注 3 |
| 白亮度均匀性(5 点) | ΔY5 | Θ = 0° | 80 | - | - | % | 注 4 |
| 白亮度均匀性(13 点) | ΔY13 | Θ = 0° | 62.5 | 71.4 | - | % | 注 4 |
| 白色色度(x) | Wx | Θ = 0° | 0.283 | 0.313 | 0.343 | - | 注 5 |
| 白色色度(y) | Wy | Θ = 0° | 0.299 | 0.329 | 0.359 | - | 注 5 |
| 色域 | - | - | - | 72 | - | % | NTSC 标准 |
| 响应时间(上升) | Tr | Ta=25°C | - | 11 | 16 | ms | 注 6 |
| 响应时间(下降) | Tf | Ta=25°C | - | 9 | 14 | ms | 注 6 |
| 串扰 | CT | Θ = 0° | - | - | 2.0 | % | 注 7 |
3.5 信号时序规格(仅DE模式,优化设置)
| 项目 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 时钟频率 | 1/Tc | - | 269.5 | - | MHz |
| 帧周期 | Tv | - | 1140 | - | 行 |
| 帧率 | - | - | 60 | - | Hz |
| 帧周期(时间) | - | - | 16.67 | - | ms |
| 垂直显示周期 | Tvd | - | 1100 | - | 行 |
| 单行扫描周期 | Th | - | 3940 | - | 时钟 |
| 水平显示周期 | Thd | - | 3840 | - | 时钟 |
3.6 EDP Rx 接口时序参数
| 项目 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 扩频时钟(向下扩频) | SSC | - | - | 0.5 | % | 链路时钟调制 |
| 封装引脚处眼宽 | VRX-EYE | 0.38 | - | - | UI | 单位间隔 |
| 差分峰峰值输入电压 | VRX-DIFF-p | 70 | - | 1200 | mV | 封装引脚处 |
| Rx 输入直流共模电压 | VRX_DC_CM | 0 | - | 2 | V | - |
| 差分终端电阻 | RRX-DIFF | 80 | - | 100 | Ω | - |
| 单端终端电阻 | RRX-SE | 40 | - | 60 | Ω | - |
| Rx 短路电流限值 | IRX_SHORT | - | - | 20 | mA | - |
| Rx 封装引脚处对内偏斜(HBR) | LRX_SKEW_INTRAPAIR | - | - | 60 | ps | HBR 速率容差 |
| 交流耦合电容(源端) | CSOURCE_ML | 75 | - | 200 | nF | 适用于主链路通道 |
3.7 HPD 与 AUX 通道特性
| 参数 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| HPD 电压 | VHPD | 2.5 | - | 3.6 | V | Sink 输出 |
| 热插拔检测阈值 | - | 2.0 | - | - | V | Source 侧 |
| 热拔出检测阈值 | - | - | - | 0.8 | V | Source 侧 |
| HPD_IRQ 脉冲宽度 | HPD_IRQ | 0.5 | - | 1 | ms | - |
| HPD_TimeOut | - | 2.0 | - | - | ms | - |
| AUX 单位间隔 | UIAUX | 0.4 | 0.5 | 0.6 | μs | - |
| AUX 输入差分峰峰值电压 | VAUX-RX-DIFF-p | 0.29 | - | 1.38 | V | Sink 连接器处 |
| AUX 通道终端直流电阻 | RAUX-TERM | 80 | 100 | 120 | Ω | - |
| AUX 直流共模电压 | VAUX-DC-CM | 0 | - | 2 | V | - |
| AUX 转向共模电压 | VAUX-TURN-CM | - | - | 0.3 | V | - |
| AUX 短路电流限值 | IAUX-SHORT | - | - | 90 | mA | - |
| AUX 交流耦合电容(Source 侧) | CSOURCE-AUX | 75 | - | 200 | nF | - |
4. 开机与关机时序
必须严格遵循开机和关机时序,以防止LCD模组发生闩锁或直流运行。规格书中的时序图展示了VDD、背光电源(VLED)、eDP显示信号以及背光使能信号的相对时序关系。关键时序要求包括:T1(0.5ms至10ms)、T2(0ms至200ms)、T3(0ms至200ms)、T4+T5+T6+T8大于80ms、T7(0ms至50ms)、T8(大于50ms)、T10(0ms至500ms)、T11(0.5ms至10ms)、T12(大于500ms)、T17(大于0.5ms)、T18(大于0.5ms)。当电源VDD为0V时,应保持输入信号为低电平或高阻态。电源开启时,不得使接口信号保持高阻态。只有在逻辑信号和接口信号有效后,才能开启背光。T11时序要求规定了从特定电压阈值开始的电压上升和建立时间。正确遵循这些时序可确保长期可靠性,并防止损坏驱动IC和面板。
5. 背光系统与调光控制
背光单元采用侧入式LED配置,内置LED驱动器以简化系统集成。LED结构图(图6)展示了多个LED的串并联布置方式。背光电源输入(BL_POWER引脚26-28)支持5V至20V的宽电压范围,典型工作电压为12V。每个LED的正向电流典型值设定为9.5mA,LED总功耗最高可达2.0W。使能和亮度控制由外部管理:BL_ENABLE(引脚22)为高电平有效输入(1.8V至5.0V),用于开启背光;BL_PWM(引脚23)接收PWM信号(高电平1.8V至5.0V,低电平0V至0.5V)用于调光。PWM频率和占空比由系统设计人员定义。LED寿命额定最低为15,000小时(在20mA较高电流下测试),定义为初始光通量衰减至50%所需的时间。在系统电源设计时,必须考虑LED驱动器的浪涌电流。框图展示了LED驱动器与时序控制器及DC/DC转换器之间的互连关系,以支持各路电压轨。
6. 应用场景
LS140I01-E-V1凭借其独特的14.09英寸对角线尺寸、4K1K分辨率(3840×1100,宽高比约3.49:1)以及72% NTSC色域,成为高端笔记本电脑Touch Bar应用的理想选择。超宽幅面专为副显示屏条设计,通过提供情境相关控件和动态信息来增强用户交互体验。高分辨率和广色域确保画面清晰、色彩鲜艳。除Touch Bar外,该模组还可用于广告显示条、仪表盘、游戏外设以及需要独特超宽高分辨率格式的定制嵌入式系统等专业应用。低反射面板确保在多种光照条件下均具有良好的可读性。0°C至+60°C的工作温度范围可满足典型室内使用需求,-20°C至+65°C的存储温度范围为运输和仓储提供了灵活性。该模组的2通道eDP接口配合269.5MHz时钟频率,可满足4K1K分辨率在60Hz下的高带宽需求。侧装式框架便于机械集成。72% NTSC色域提供鲜艳饱和的色彩,适用于多媒体和图形界面。
7. 操作注意事项与合规性
LCD面板由玻璃制成,属于易碎品。偏光片表面容易划伤。操作模组时应小心轻放,避免对显示区域施加压力。在整个操作和组装过程中,必须采取ESD(静电放电)防护措施。模组应存放在清洁、干燥的环境中,远离直射阳光和腐蚀性气体。推荐的存储条件为规定的温度和湿度范围内,且无冷凝。该模组的设计符合环保法规要求。条形码标签包含型号、日期代码和可追溯信息。用户负责设计机壳以避免机械应力,并确保模组周围通风良好。强烈建议在集成前阅读完整规格书(LS140I01-E-V1产品规格书修订版1.0),并在应用特定条件下测试模组以验证兼容性和性能。制造商对因不当使用或改装造成的损坏不承担责任。除非明确批准,否则该模组不适用于生命支持系统或关键医疗设备。