LS0395I18-R-V1 (ST7701P):3.95英寸TFT液晶显示模块,480×480,RGB/SPI接口,1670万色,透射式IPS
LS0395I18-R-V1 (ST7701P):3.95英寸TFT液晶显示模块,480×480,RGB/SPI接口,1670万色,透射式IPS
产品副标题 / 关键词
3.95英寸显示屏,480(RGB)×480分辨率,透射式a-Si TFT-LCD模块,COG+FPC+B/L模块类型,RGB 18位/SPI接口,1670万色(24位),主LCD驱动芯片:ST7701P,IPS显示模式(全视角),模块尺寸:74.66 × 76.54 × 2.11 mm,有效区域:71.86 × 70.18 mm,工作温度:-20°C ~ +70°C,存储温度:-30°C ~ +80°C,背光:10颗白光LED(并联),单颗LED Vf=3.0V(典型值),If=200mA(总电流),模块亮度:350 cd/m²,可视角度:IPS(全视角,典型值80°),对比度:800:1(典型值),响应时间:30ms(典型值),符合RoHS标准,GB/T 2828-2003检验标准,产品版本1.0
1. 概述与产品定位
LS0395I18-R-V1是一款3.95英寸对角透射式a-Si TFT-LCD(非晶硅薄膜晶体管液晶显示器)模块,由Lesson(万安)智能显示技术有限公司制造。该综合模块是一套完整、即用的视觉界面解决方案,将TFT-LCD面板、驱动电路和背光单元(B/L)集成于紧凑坚固的封装之中。产品规格书(版本1.0)是该模块的权威技术文件。
该模块的显著特点是在紧凑的3.95英寸外形中实现独特的方形显示。其分辨率为480(RGB)×480像素,可显示高达1670万色,对应24位色深(红、绿、蓝各8位)。这确保了平滑的色彩过渡和精细的图像表现,适用于高级图形用户界面。方形宽高比非常适合智能家居显示屏、物联网控制面板和汽车仪表组等应用。
我们明确建议工程师严格遵守本文所述的绝对最大额定值、电气规格和接口时序,以确保在目标应用中实现可靠性能和兼容性。超出这些限制运行可能导致永久性损坏、光学性能下降或产品寿命缩短。制造商已提供机械集成的关键建议,包括VA区域间隙和TP放置位置。
2. 产品详细概述与架构
LS0395I18-R-V1专为需要紧凑封装中清晰、鲜艳方形显示屏的设备而设计,例如智能家居控制面板、物联网边缘终端和汽车仪表组。其架构围绕多项关键技术和设计选择构建:
- 核心技术:采用透射式a-Si TFT-LCD,显示模式为IPS(面内切换)。该技术具备优异的色彩还原能力和宽视角表现(规格标注为“全方向”)。作为透射式显示屏,需配合背光模组方可显示画面。显示类型为透射式IPS。
- 模组类型:COG(玻璃上芯片)+ FPC(柔性印刷电路)+ B/L(背光)。驱动IC(ST7701P)直接绑定于LCD玻璃基板上(COG),有效缩小体积并降低互连复杂度。FPC实现与主机系统的柔性连接。模组外形尺寸为74.66(H)× 76.54(V)× 2.11(D)mm。
- 显示格式:图形480(RGB)×480点阵。该分辨率采用独特的正方形设计,纵横比为1:1,非常适合方形显示及圆形界面模拟应用。RGB条纹排列确保每个像素实现完整的色彩混合。
- 显示特性:最高可显示1670万色。即每个基色(R、G、B)具备8位色深,模组可生成16,777,216种独立颜色,实现逼真流畅的色彩还原。模组典型对比度为800:1,响应时间为30ms(典型值),亮度为350 cd/m²(典型值)。
- 接口类型:模组采用标准RGB并行接口(18位色数据线:D0-D17)及同步信号(VSYNC、HSYNC、DE、PCLK)。同时配备串行接口(SPI)用于初始配置和命令控制,使用SDA、SCL和CS引脚。这是现代显示驱动IC的通用架构方案。
- 主LCD驱动IC:模组集成ST7701P驱动IC。该IC专为驱动TFT矩阵设计,可处理RGB接口命令及SPI配置接口。
- 背光单元:模组采用白色LED背光,由10颗芯片并联组成。规定驱动条件为IF=200mA(总电流),单颗LED Vf=3.0V(典型值)。背光电路详见规格书,FPC连接器上LEDA(阳极,Pin 1)和LEDK(阴极,Pin 2、3)。
- 特殊功能:高分辨率1670万色显示能力(8位),IPS技术实现全方向宽视角,独特方形分辨率(480×480),紧凑尺寸(3.95英寸),RGB 18位/SPI接口便于标准集成,FPC上设有银点和黄色绝缘纸用于ESD防护,符合RoHS指令。模组包含白色对位标记用于机械定位,以及银胶接地点用于接地。FPC带PI补强(总厚度T=0.3mm)。
- 制造商机械建议:规格书提供以下关键建议:1)外壳可视区域每边应比VAmds(可视区域)小0.3mm以上。2)外壳泡棉开口每边应比VAmds大0.6mm以上。3)Q TD边缘不得接触任何金属导体。
- 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 通用与机械规格
本节提供模组的物理尺寸及其他关键通用参数。该模组结构紧凑,采用方形有效显示区域。
| 参数 | 规格 | 单位 |
|---|---|---|
| 面板尺寸 | 3.95''(对角线) | 英寸 |
| 模组外形尺寸(H×V×D) | 74.66 × 76.54 × 2.11 | mm |
| 有效显示区域(H×V) | 71.86 × 70.18 | mm |
| 像素点数 | 480(RGB) × 480 | pixels |
| 显示类型 | 有源矩阵 a-Si TFT,透射式,IPS | - |
| 显示颜色 | 16.7M(24位) | colors |
| 模组类型 | COG+FPC+B/L | - |
| 主 LCD 驱动 IC | ST7701P | - |
| 显示模式 | 透射式,IPS(全视角) | - |
| 视角方向(最佳图像) | IPS(全视角) | - |
| 接口 | RGB 18位 + 3线 SPI | - |
| 背光类型 | 白光 LED(10 颗并联) | - |
| LCM 厚度 | 2.11 ± 0.15 | mm |
| 段码至玻璃边缘公差 | ±0.2 | mm |
3.2 绝对最大额定值
绝对最大额定值属于应力极限。若在此类数值或超出范围条件下运行模组,可能导致不可逆的损坏。
| 参数 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 电源电压 | VCC | -0.3 | 3.6 | V | Note1, Note2 |
| 电源电压 | IOVCC | -0.3 | 3.6 | V | Note1, Note2 |
| 工作温度 | TOPR | -20 | 70 | °C | Note1, Note2 |
| 存储温度 | TSTR | -30 | 80 | °C | Note1, Note2 |
3.3 电气特性
以下为模组的推荐工作条件。
| 项目 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 电源电压 | VCC | 2.5 | 2.8 | 3.6 | V |
| 电源电压(I/O) | IOVCC | 1.65 | 1.8 | 3.3 | V |
| 输入电压(低电平) | VIL | GND | - | 0.3*IOVCC | V |
| 输入电压(高电平) | VIH | 0.7*IOVCC | - | IOVCC | V |
3.4 背光驱动条件
本模块采用白色 LED 背光,由 10 颗芯片并联组成。驱动条件为:IF=200mA(总电流),每颗 LED 的 Vf=3.0V(典型值)。建议使用恒流源驱动背光,以确保亮度一致性和使用寿命。
| 参数 | 符号 | 典型值 | 单位 | 条件 |
|---|---|---|---|---|
| 正向电压(总计) | Vf | 3.0 | V | 每颗 LED 芯片 |
| 正向电流(总计) | If | 200 | mA | 所有 LED 总计 |
3.5 接口连接(40 引脚 FPC)
本模块采用 40 引脚 FPC 连接器。接口包括电源(VCC、GND)、18 位数据总线(DB0-DB17)、同步信号(HSYNC、VSYNC、DE、PCLK)、控制信号(CS、SCL、SDA、RESET、NC)以及背光电源(LEDA、LEDK)。
| 引脚编号 | 符号 | I/O | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | LEDA | P | LED背光阳极电源 |
| 2, 3 | LEDK | P | LED背光阴极电源 |
| 4, 34, 40 | GND | P | 接地 |
| 5 | VCI | P | 电源输入 |
| 6 | RESET | I | 外部复位输入 |
| 7, 8, 35, 36, 37, 38, 39 | NC | - | 未连接 |
| 9 | SDA | I | SPI接口串行数据输入引脚 |
| 10 | SCL | I | SPI接口串行时钟输入 |
| 11 | CS | I | 片选信号 |
| 12 | PCLK | I | DPI(RGB)接口点时钟信号 |
| 13 | DE | I | DPI(RGB)接口数据使能信号 |
| 14 | VS | I | DPI(RGB)接口帧同步信号 |
| 15 | HS | I | DPI(RGB)接口行同步信号 |
| 16-33 | D0-D17 | I | 数据总线(18位RGB数据:D0-D17) |
3.6 时序特性(RGB接口)
该模块支持标准RGB接口时序。规格书中详细规定了VSYNC、HSYNC、ENABLE、DOTCLK及数据总线信号的时序参数。典型时序参数如下:DOTCLK周期时间(TCYCD)= 33ns(最小值),DOTCLK高电平脉宽(PWDH)= 15ns(最小值),VSYNC/HSYNC建立时间(TSYNCS)= 5ns(最小值),数据建立时间(TPDS)= 5ns(最小值),数据保持时间(TPDH)= 5ns(最小值)。
| 信号 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| HSYNC, VSYNC | TSYNCS | 5 | - | ns | 建立时间 |
| ENABLE | TENS | 5 | - | ns | 建立时间 |
| ENABLE | TENH | 5 | - | ns | 保持时间 |
| DOTCLK | PWDH | 15 | - | ns | 高电平脉冲宽度 |
| DOTCLK | PWDL | 15 | - | ns | 低电平脉冲宽度 |
| DOTCLK | TCYCD | 33 | - | ns | 周期时间 |
| DOTCLK | Trghr, Trghf | - | 15 | ns | 上升/下降时间 |
| DB | TPDS | 5 | - | ns | 数据建立时间 |
| DB | TPDH | 5 | - | ns | 数据保持时间 |
3.7 光学规格
该模组的电光特性在标准实验室条件下(Ta=25°C)进行测量。关键参数如下:亮度为 350 cd/m²,对比度为 800:1(典型值),响应时间为 30ms(典型值)。在 CR>10 条件下,各方向视角均为 80°(典型值)。白色的色度坐标为 Wx=0.301、Wy=0.327(典型值)。透射率为 5.5%(典型值)。
| 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 | 40 | ms | 注1 |
| 对比度 | CR | θx=θy=0° | 640 | 800 | - | - | 注2 |
| 透过率 | T% | θx=θy=0° | 5.0 | 5.5 | - | % | - |
| 白色色度(CIE1931) | Wx | θx=θy=0° | - | 0.301 | - | - | - |
| 白色色度(CIE1931) | Wy | θx=θy=0° | - | 0.327 | - | - | - |
| 可视角度(CR>10) | θT、θB、θL、θR | CR>10 | - | 80 | - | 度 | 注3 |
3.8 检验标准(GB/T 2828-2003)
本模块依据 GB/T 2828-2003 进行检验,采用正常检验、II 级水平。该规范定义了主要缺陷与次要缺陷的 AQL(可接受质量水平)。详细检验标准涵盖玻璃缺陷(裂纹、尺寸、崩边)、LCD 外观缺陷(划痕、气泡、点缺陷、闪点)、FPC 缺陷(剥离、无胶带、脏点)、黑胶带与玛拉胶带缺陷,以及硅胶与 Tuffy 胶缺陷。
| 项目 | 规格 | 标准 |
|---|---|---|
| 检验标准 | 正常检验,II 级 | GB/T 2828-2003 |
| 检验条件 | 距离 30cm,入射角 30°,照度约 60W/m² | 40W 荧光灯 |
| AQL(主要缺陷) | 0.65% | GB/T 2828-2003 |
| AQL(次要缺陷) | 1.5% | GB/T 2828-2003 |
3.9 检验准则(示例)
该规范针对各类缺陷类型提供了详细的判定准则:
- 玻璃缺陷(主要缺陷): 尺寸不符(依据工程图纸判定)。非引脚侧损伤的判定标准由厚度(c)和宽度(b)界定。
- LCD外观缺陷(可视区域): 纤维、玻璃、偏光片上的划痕/折痕(次要缺陷):W > 0.1mm、L > 3.0mm 时不允许有。偏光片气泡/凹陷/凸起(次要缺陷):ψ ≤ 0.2mm 忽略不计,0.2mm < W ≤ 0.3mm 允许2处,最大至 ψ > 0.5mm 允许1处。黑点/污点、杂质(主要缺陷):ψ ≤ 0.15mm 忽略不计,0.15mm < W ≤ 0.25mm 允许2处,最大至 ψ > 0.3mm 允许1处。偏光片刺伤(主要缺陷):ψ ≤ 0.1mm 忽略不计,0.1mm < W ≤ 0.25mm 允许3处。
- FPC缺陷(主要/次要缺陷): 铜层剥离(主要缺陷):拒收。无离型膜或剥离(主要缺陷):拒收。污点/杂质(次要缺陷):ψ ≤ 0.25mm 允许2处,ψ > 0.25mm 不允许有。
- 黑胶带与马拉胶带(次要/主要缺陷): FPC/H/S黑胶带偏移(次要缺陷):胶带偏移至偏光片或IC裸露区域 = 拒收。无黑胶带(主要缺陷):拒收。胶带位置错误(次要缺陷):不符合工程图纸 = 拒收。
- 硅胶与Tuffy胶(次要缺陷): 硅胶用量:ITO及电路区域裸露 = 拒收。
4. 应用场景
LS0395I18-R-V1 是一款高性能紧凑型显示模块,非常适合需要独特方形格式、高分辨率鲜艳显示的各种嵌入式系统。其3.95英寸对角线尺寸搭配480×480分辨率,可为丰富的图形内容和文字提供清晰细腻的图像。16.7M色彩能力使LCD能够呈现尽可能逼真、视觉吸引力强的用户界面。
主要应用领域广泛多样:
- 智能家居控制面板: 温控器、照明控制、安防系统界面可借助方形宽高比实现现代、直观的界面设计。
- 物联网边缘终端: 数据记录仪、环境监测器及智慧农业显示节点,需要高质量方形显示屏进行状态和数据可视化。
- 汽车仪表盘: 售后显示模块,用于车速表、转速表及辅助信息显示。
- 工业控制面板: 机械与自动化设备的人机界面,受益于视觉一致的方形显示区域。
- 医疗设备: 便携式诊断和监测设备,需要在紧凑封装中提供高质量显示。
该模块的RGB 18位/SPI接口为与各种主处理器集成提供了灵活性。IPS技术确保从任意角度观看时图像一致性优异。制造商特定的机械建议(VA间隙、泡棉开孔、TP隔离)对于成功的机械设计集成至关重要。
5. 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。操作模块时应小心轻放,避免对显示区域施加压力,尤其是LCD背面。在整个操作、组装和测试过程中,必须采取ESD(静电放电)防护措施。请使用接地腕带、导电工作台面和防静电包装。模块包含用于接地的银浆点(银浆点)以及FPC上的黄色绝缘保护膜(黄色绝缘胶纸),用于ESD防护和结构加固,操作过程中应予以保留。
FPC较为脆弱,请避免在连接器接口处急剧弯折。FPC上贴有补强板(PI补强 T=0.2mm),为连接器处提供额外支撑。请勿在规定的环境条件之外操作或存储模块。工作温度范围为-20°C至+70°C,存储温度范围为-30°C至+80°C。
重要提示: 本模块包含白色LED背光。强烈建议使用恒流源驱动背光,以确保亮度一致性和使用寿命。模块的FPC设计了特定的出货弯折顺序(弯折出货)。请仔细遵循FPC弯折示意图。客户外壳泡棉开孔应小于或等于图纸所示尺寸,以避免漏光。
模块应存放在清洁、干燥的环境中,远离直射阳光、高温和腐蚀性气体。强烈建议在集成前阅读完整规格书(LS0395I18-R-V1产品规格书修订版1.0),并在应用特定条件下测试模块。对于因不当使用、改装或未遵循本指南而导致的损坏,制造商不承担责任。
本产品符合RoHS(有害物质限制)指令。建议在产品生命周期结束时按照当地法规进行妥善废弃物处理。