1.54” TFT EPD Panel（E2154KS0C1）产品规格解析

在电子显示技术领域，电泳显示（EPD）技术凭借其独特的优势逐渐崭露头角。本文将深入解析Pervasive Displays Incorporated（PDI）推出的1.54” TFT EPD Panel（型号：E2154KS0C1）的产品规格，为电子工程师在设计相关产品时提供参考。

文件下载：E2154KS0C1.pdf

一、产品概述

1. 基本信息

该产品是一款1.54英寸的非晶硅（a - Si）有源矩阵TFT电子纸显示屏（EPD）面板。其分辨率高达140dpi（像素间距为0.181 x 0.181mm），像素数量为152 x 152，能够轻松显示精细图案。

2. 产品特性

• 超低功耗：由于EPD的双稳态特性，更新图像时仅需极少的功率，且维持图像无需耗电。
• 超宽视角：接近180°的视角，保证了在不同角度都能清晰观看。
• 轻薄设计：整体厚度仅0.9mm，重量为2.3 ± 1g，方便集成到各种设备中。
• SPI接口：支持串行外设接口，便于与微控制器（MCU）等设备进行通信。
• 环保合规：符合RoHS标准，对环境友好。

3. 应用场景

• 电子货架标签（ESL）：可实时更新商品信息，节省人力成本。
• 可重复使用的容器标签：方便货物的管理和追踪。
• 徽章：可显示个人信息、工作状态等。

二、绝对最大额定值

1. 环境绝对额定值

项目	符号	最小值	最大值	单位	备注
存储温度	T_ST	-20	60	ºC	(1),(2)
存储湿度	H_ST	30	90	%RH	(1),(2)
工作环境温度	T_OP	-15	60	ºC	(1),(3),(4)
工作环境湿度	H_OP	30	90	%RH	(1),(3)
最佳存储温度	T_STo	-10	35	ºC	(1),(2)
最佳存储湿度	H_STo	40	60	%RH	(1),(2)

需要注意的是，E Ink材料对水分和紫外线敏感，在存储和使用时应尽量避免阳光直射，并保持合适的温湿度环境。此外，在阳光直射下EPD的性能可能会下降，若需在阳光下使用，建议咨询PDI。

2. 可靠性测试项目

进行了多项可靠性测试，包括高温、低温、高温高湿等条件下的操作和存储测试，以及热循环、包装跌落和随机振动测试等。测试结束后，产品的功能、机械和光学性能应满足产品规格和进货检验标准（IIS）。

3. 产品寿命和保修

该EPD模块设计寿命为5年（假设在25℃/50%RH的环境下运行）。PDI为所有从其购买的产品提供13个月的保修，但保修条件需与客户协商确定。

三、电气特性

1. 绝对最大额定值

参数	符号	最小值	最大值	单位	备注
电源电压	V_DD, V_DDIO	-0.3	6.0	V
接地	GND	-	-	-	连接到地

2. 推荐操作条件

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位	备注
操作电压	V_DD, V_DDIO	2.3	3.0	3.6	V
输入电压（高）	V_IH	0.7V_DDIO	-	V_DDIO	V
输入电压（低）	V_IL	0	-	0.3V_DDIO	V
输出电压（高）	V_OH	V_DDIO - 0.4	-	-	V	V_DDIO = V_DD, I_OH = 400uA
输出电压（低）	V_OL	-	-	0.4	V	V_DDIO = V_DD, I_OL = -400uA
输入电流	I_DD	-	2.4	-	mA	(1),(2),(3)
峰值电流	I_PEAK	-	25.0	-	mA	(1),(2),(3)

这些电气参数是在Ta = 25 ± 2°C的条件下测试得到的，测试时使用了PDI的测试夹具。

四、应用电路

1. 电路框图

应用电路主要由系统主机（MCU）、SPI接口、EPD面板、EPD升压电路和驱动IC组成。MCU通过SPI接口与EPD面板进行通信，控制图像的更新。

2. 终端引脚分配

输入连接器采用24针的金手指，间距为0.5mm，可选择HRS FH34SRJ 24S、STARCONN 6700S24或兼容型号。每个引脚都有特定的功能，如电源、信号输入输出、电容连接等。

3. 参考电路

参考电路中使用了特定的电感、晶体管和二极管。电感选用10uH ATNR4010100MT ±20% 0.8A（ARLITECH），晶体管选用MCH3478 SOT - 23 N - Channel 30V/2A（ON Semiconductor），二极管选用SS2040FL SOD - 123FL（PANJIT）。

五、光学特性

1. 测量条件

在环境温度为25 ± 2°C、环境湿度为50 ± 10%RH、供电电压为3.0V的条件下进行测量。

2. 光学规格

项目	符号	最小值	典型值	最大值	单位	备注
对比度	CR	-	11	-	-	θx = θy = 0 (1),(2),(4),(5)
刷新时间	Tr	-	2.4	-	sec	(1),(3),(5)
白色状态（L*）	-	-	70	-	-	θx = θy = 0 (1),(2),(5)
白色状态（a*）	-	-2.6	-	-	-	(1),(2),(5)
白色状态（b*）	-	1.7	-	-	-	(1),(2),(5)
反射率	R%	36	-	-	%	(1),(2),(5)

对比度是通过白色反射率与黑色反射率的比值计算得到的。刷新时间是指电子纸颗粒移动的时间，不包括电源开关时间，且会因不同的薄膜、显示性能要求和环境温度而有所变化。

3. 鬼影测试

通过两种测试方法（白到黑鬼影测试）来验证鬼影是否在可接受范围内，使用测量数据计算颜色差异△E00（CIEDE 2000），两种测试的△E00最大值均为2。

六、包装和注意事项

1. 包装

产品采用特定的包装方式，以确保在运输和存储过程中不受损坏。

2. 注意事项

• 操作方面：EPD面板由玻璃和塑料等易碎材料制成，操作时要轻拿轻放，避免弯曲、扭曲或施加压力；连接或断开接口连接器时，要确保面板处于非工作状态；操作时要戴手套，避免划伤；不要触摸FPC引线连接器和IC键合区域。
• 环境方面：应在清洁的工作区域进行组装或安装，避免灰尘和油污；避免在高温、高湿度、阳光直射或荧光灯下长时间使用；注意防潮，防止水分渗透到面板内部。
• 存储方面：存储时要保持在指定的环境和原包装内，避免划伤；如果面板长时间不刷新，可能会出现鬼影或图像残留现象，建议每24小时刷新一次。

七、总结

PDI的1.54” TFT EPD Panel（E2154KS0C1）具有高分辨率、超低功耗、超宽视角等优点，适用于多种应用场景。在设计和使用过程中，电子工程师需要严格遵循产品的规格和注意事项，以确保产品的性能和可靠性。同时，对于一些特殊应用场景，如对质量和可靠性要求极高的领域，建议提前与PDI销售部门沟通。大家在实际设计中是否遇到过类似EPD面板的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。