Application Note of JDI MIP reflective-type color … M1 M2 M3 M4 M5 AG9 AG8 … AG1 AG0 D1R D1G D1B … DnG DnB Dummy1 … Dummy16 H L/H L L L ‐ 0 0 … 0 1 H/L H/L H/L H/L H/L

1  

Introduction of JDI MIP reflective‐type color LCD 

Application Note 

Introduction JDI releases a series of MIP (memory‐in‐pixel) reflective‐type color LCDs which realize high reflectance performance with ultra‐low power consumption. In following pages this application note will explain its design concept, optical enhancement feature and command examples.   

April, 2016

D MIn in copo

in duduchre

 CoMananco SimTh10Hiintneex

Design C

IP (MemoJDI MIP reeach pixe

ontroller inower cons

comparisue to no buring displhoose mul‐writing th

ompact OuIP reflectind thin pand no builtompact ap

mple Intehe interfac0‐pin FPC wrose FH19terface wieeded so txample, th

Power consumption

Concep

ory‐In‐Pixeeflective‐tel which can customesumption (

son with tracklight islaying stilltiple line he whole 

utline Desive‐type conel thicknt‐in driverpplication, 

rface ces of currwith 0.5m9SC‐10S‐0ith three wthat it canhe efficien

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Tr

pt 

el) type coloran store imer’s system(around 1

ransmissivs needed;  image. If update orscreen. 

Figure

sign olor LCDs ness (0.8 tor IC designsuch as p

rent MIP rmm pitch w.5SH(0.5).wires (SCL avoid unncy to boos

ransmissive LC

Backlig80%

r display, tmage withm can be in‐5μA for 

ve LCD, to Additionapartial scr single lin

e 1. Power c

can beneo 1.4mm) n, thereforportable eq

reflective‐twhich is a c. Signals aLK, SI and Snecessaryst few μA 

CD Ref(Mo

ght%

2 

there’s a Shout contin sleep mostill imag

 use reflecally, MIP tereen datae update 

consumptio

efit narrowfrom its Lre end usequipment

type colorcommon re input vSCS). To dy power wfrom 3V t

flective LCDoving Image)

Data WritinApprox. 20

SRAM (statnuous sigode or tote for 2.7”

ctive‐typeechnology updates ito refresh

on comparis

w border (LTPS proceer has mor.   

r LCDs (1.2connectorvia SPI (Serrive LCD, oaste throuto 5V is aro

Refle(Stil

ng0%

tic randomnal input. tally off topanel). As

e LCD can sy can save is needed,h display in

son 

around 1.ess, new cre flexibilit

28”, 2.7” ar type for rial Periphonly monough boostound 10%

ctive LCDl Image)

Approx. 0.5

m access mIn this ca

o achieve us shown in

save 80% e 19% mor, end usernstead of 

2~2.2mmcircuit techty to adap

and 4.4”) aindustrialheral Interolithic powing voltag

%. 

5%

memory) se, ultra‐low n Figure 1

of power re power r can 

m for 1.28”hnology pt it into 

are  use, ex. rface) wer rail is ge. For 

1, 

”) 

 BrOnstrbawiTh 

ancoan

th 

rightness Ene most orong ambacklight unith color dhe total br

To improvngle for spontrol techngle. Furtherme reflectiv

Enhancemoutstandinient light. nit (see Picdisplay, rearightness w

P

ve brightnpecific screhnologies 

more, silveve materia

(a)

ment ng characteLCD can bcture 1). Hadability dwill reduce

Picture 1. Re

ness, JDI ueen sizes. help to ef

r materialal instead 

) LCF Techn

Figure

eristic of rbe read cleHowever, idrops aftee by aroun

eadability co

ses opticaRefer to Ffficiently r

l is also usof Alumin

ology       

e 2. Optical L

3 

reflective‐early by thin order tor applyingnd 70%. 

omparison

al light conFigure 2, weflect mo

sed to enhnum becau

Light Contro

‐type LCDhe reflectio increaseg color filte

under direc

ntrol technwhen light re light, re

hance the use its refl

ol Technolo

is its readon of ambe its applicer above t

ct sunlight 

nologies tgoes into esulting in

reflectivitlectance is

      (b) Inn

gies   

dability unbient lightcation versthe reflect

o optimize LCD, the n wider vie

ty. JDI usess 6~7% be

er scatterin

der t without satility tive layer. 

e viewing light ewing 

s silver as etter. 

ng         

4  

Connection Suggestion To keep tolerance for signal threshold, please use same power rail voltage for both output device and LCD input (each end of signals). In case you need higher SPI transfer rate, set the power rail voltage higher for both output and input. Below are examples which use CPU as a controller:     Typical connection 

Use same power source to drive CPU and LCD so that signal operations will be within same voltage range.    

 Figure 3. Typical connection 

  CPU under 1.5V / LCD 3V 

For CPU operated in low voltage for lower power consumption, a dual power buffer of CMOS output can bridge the CPU and LCD.  

 Figure 4. Connection while CPU under 1.5V / LCD 3V 

CPU  LCD

2.7V ~ 3.3V 

CPU LCD

3V 1.5V 

5  

VCOM frequency In order to avoid DC bias occurs in MIP LCD while displaying still image for a long time, the voltage (VCOM) of liquid crystal must invert continuously. There are two options to set VCOM driving mode, details listed below:  By software (via command): For application like watch or timer, in which signals 

updates regularly, end user can send toggle VCOM command every time data changes. Keeping VCOM duty (H or L) symmetrical is effective to prevent DC bias. 

 Figure 5. EXTMODE: L mode 

  By hardware (via signal line): Independent clock device such as RTC can be used to 

keep controller sleeping or totally off. 

 Figure 6. EXTMODE: H mode 

 Operating frequency is the most critical factor to total power consumption because there are capacitive load in each liquid crystal, the higher the frequency is, the better optical performance you get. However, flicker may be visible if frequency is too low, such as under 1Hz. It is recommended to use higher frequency rate (around 60Hz) while lighting up with backlight unit since the flicker phenomenon is more sensitive. 

LCD

VCOM

CPU

Interval sleep

EXTMODE=L

SPI

RTC

LCD

VCOM

CPU

SPI OFF

EXTMODE=H

6  

LCD commands There are several kinds of modes (commands) to write screen data and command structure as listed below:  SINGLE LINE UPDATE Any single line can be updated individually as a minimum unit. Below is the command example if customer would like to update 1st line of panel, in 3BIT‐DATA MODE. For details, please refer to specification.   

Mode selection (6bit)  Gate line address (10bit) Color Voltage Data (nx3 bit) Data Trailer (16bit)

M0  M1  M2  M3  M4  M5  AG9  AG8  …  AG1 AG0 D1R D1G D1B … DnG DnB  Dummy1  … Dummy16

H  L/H  L  L  L  ‐  0 0  …  0 1 H/L H/L H/L H/L H/L H/L  ‐  … ‐

*n represents horizontal resolution.  MULTIPLE LINES UPDATE Any continuous lines can be written without re‐writing whole screen data, ex. 149th ~153rd lines.    NO‐UPDATE Make both M0 and M2 high or low to maintain current screen data with VCOM inversion.  DISPLAY BLINKING COLOR / DISPLAY COLOR INVERSION If the application unit would like to attract end users’ attention by blinking/inversion color command is recommended, such as application for special alarm or information signage.    

Power consumption Another outstanding feature of MIP reflective‐type color LCD is its low power consumption ability while displaying still image and even writing mode. For panel displaying static image, the power consumption of 1.28” LCD is around 2µW. If the screen data changes every second, the power consumption is 10µW. If the screen data updates 10 times per second (10fps, frame per second), the power consumption is 90µW.     

SuJDdis2. th1.cuex 

                TheThiin dandJapif tdes

ummarDI MIP reflsplay enabWith newan before28”, 2.7”, ustomer evxpected to

e informationis product is ddevices that md life‐support pan Display Inhe product is scribed in this

ry ective‐typble customw circuit tee. Power cand 4.4” Lvaluation.o play an im

 contained in designed to bemay cause diresystem, etc.).c. shall not beused in an ens document. 

pe color dimer to do echnologyonsumptiLCD have m. In future mportant 

Picture 2. M

this applicatioe used in ordinect bodily dam.   e responsible fnvironment th

isplays brimore des

y, LCD can on is alsomarket treEco and Irole for it

More details

on note is subnary electronimage to end u

for defects that exceeds th

7 

ng memosign for infbe more clower thaend’s simpoT world,ts ultra‐low

s (examples

bject to changic devices. Dousers (such as 

at occur in the ranges spec

ry LCD to formationcompact fan currentple interfa MIP reflew power c

s) for conten

ge without not not use this pweapons, mil

is product or cified in this d

a colorfuldemonst

for varietysolution ice which ective‐typeconsumpti

nt design 

tice. product in othitary purpose

in equipment ocument, or i

l world. 8 ration, sey of applicain the maallow ease color dision charac

her applicatioes, aerospace 

t connected ton an environm

colors e Picture ations rket. Our y splay is cteristic. 

ns, especiallyequipment, 

o this product ment not