ورقة بيانات شاشة العرض LED طراز LTS-6795JD - ارتفاع الرقم 0.56 بوصة - اللون الأحمر الفائق (650 نانومتر) - جهد أمامي 2.6 فولت - تبديد طاقة 70 ملي واط - وثيقة تقنية باللغة الإنجليزية

نظرة عامة على المنتج

The LTS-6795JD هو وحدة عرض أبجدية رقمية عالية الأداء مكونة من رقم واحد وسبعة مقاطع. وظيفته الأساسية هي توفير تمثيل واضح ومشرق للأرقام والحروف الأبجدية المحدودة في مختلف الأجهزة الإلكترونية وأدوات القياس. يكمن التطبيق الأساسي في واجهات المستخدم للمعدات التي تحتاج إلى عرض رقم واحد من المعلومات بدرجة عالية من الوضوح والموثوقية، كما في أجهزة القياس، ومؤشرات اللوحات، وضوابط التحكم الصناعية، والأجهزة الاستهلاكية.

يتموضع الجهاز الرئيسي في النطاق المتوسط إلى العالي لعروض الأرقام المفردة، حيث يقدم أداءً بصرياً فائقاً من خلال مادته شبه الموصلة المتقدمة. ترتبط مزاياه الأساسية مباشرة بهذا الاختيار للمادة والتصميم، مما يؤدي إلى قابلية ممتازة للقراءة حتى في ظروف الإضاءة الصعبة.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

يسلط ورقة بيانات المنتج الضوء على عدة مزايا مميزة تحدد مكانته في السوق:

• High Brightness & Contrast: باستخدام شرائح LED فائقة الحمراء من AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم الغاليوم)، ينتج العرض ضوءًا أحمر شديدًا ومشبعًا. يُعرف نظام المواد هذا بكفاءته الإنارية الأعلى مقارنةً بمصابيح LED التقليدية من GaAsP أو GaP، مما يؤدي إلى سطوع فائق ونسبة تباين عالية مقابل وجهه الرمادي مع شرائح بيضاء.
• زاوية مشاهدة واسعة: يضمن التصميم إخراج ضوء ثابتًا ووضوحًا للأحرف عبر زاوية مشاهدة أفقية وعمودية واسعة، وهو أمر بالغ الأهمية للأجهزة المثبتة على اللوحات والتي تُشاهد من مواقع مختلفة.
• موثوقية الحالة الصلبة: باعتباره جهازًا يعتمد على الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)، فإنه يوفر عمرًا تشغيليًا طويلاً، ومقاومة للصدمات والاهتزازات، وقدرة تشغيل فورية، خاليًا من مشاكل الاحتراق والاستجابة البطيئة التي تعاني منها الشاشات القائمة على الخيوط المتوهجة.
• متطلب طاقة منخفض: يعمل بكفاءة عند تيارات أمامية منخفضة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تعمل بالبطاريات أو التي تراعي استهلاك الطاقة.
• مصنف حسب شدة الإضاءة: يتم فرز الأجهزة أو تصنيفها بناءً على إنتاجها الضوئي، مما يسمح للمصممين باختيار المكونات لتحقيق مستويات سطوع متسقة في الإنتاج، وهو أمر ضروري للشاشات متعددة الأرقام أو إضاءة اللوحات الموحدة.

يشمل السوق المستهدف أتمتة العمليات الصناعية، ومعدات الاختبار والقياس، والأجهزة الطبية، وشاشات لوحات قيادة السيارات في سوق القطاع الثانوي، والإلكترونيات الاستهلاكية التي تتطلب عرضًا رقميًا فرديًا قويًا وموثوقًا وذا وضوح عالٍ.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

الفهم الشامل للمعايير الكهربائية والبصرية أمر بالغ الأهمية لتصميم الدوائر الكهربائية بشكل صحيح وضمان الأداء طويل الأمد.

2.1 الخصائص الضوئية والبصرية

يتم قياس الأداء البصري تحت ظروف الاختبار القياسية عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية.

• متوسط شدة الإضاءة (I_V): يتراوح من حد أدنى 320 µcd إلى قيمة نموذجية 700 µcd عند تيار اختبار منخفض يبلغ 1mA. تشير هذه المعلمة، المقاسة باستخدام مرشح يقارب منحنى استجابة العين الضوئي CIE، إلى السطوع المُدرك. يشير النطاق الواسع (من الحد الأدنى إلى النموذجي) إلى احتمال وجود فرز، حيث يتم تصنيف الأجزاء بناءً على الناتج الفعلي.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λ_p): عادةً 650 نانومتر (نانومتر). هذا هو الطول الموجي الذي يكون عنده ناتج الطاقة البصرية في أقصى حد، مما يضعه في المنطقة "فوق الحمراء" أو الأحمر العميق من الطيف.
• الطول الموجي السائد (λ_d): 639 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية ويتطابق مع لون ناتج الصمام الثنائي الباعث للضوء. الفرق بين الطول الموجي الذروي (650 نانومتر) والسائد (639 نانومتر) هو سمة لشكل الطيف الخاص بمادة AlInGaP.
• عرض النصف الخط الطيفي (Δλ): حوالي 20 نانومتر. هذا يُحدد عرض النطاق الترددي للضوء المنبعث؛ فكلما كان عرض النصف أضيق، دل ذلك على خرج أكثر أحادية اللون (لون نقي).
• نسبة تطابق الشدة الضوئية (I_V-m): محدد كحد أقصى 2:1. هذه معلمة حرجة لتوحيد المقاطع أو الأرقام المتعددة. وتعني أن سطوع أضعف مقطع لن يقل عن نصف سطوع ألمع مقطع داخل نفس الجهاز عند نفس تيار التشغيل، مما يضمن إضاءة متساوية للحرف.

2.2 الخصائص الكهربائية والحرارية

تحدد هذه المعلمات الواجهة الكهربائية وقدرات التعامل مع الطاقة للجهاز.

• الجهد الأمامي لكل قطعة (V_F): عادةً ما يكون بين 2.1 فولت إلى 2.6 فولت عند تيار أمامي (I_F) بقيمة 20 مللي أمبير. هذا هو انخفاض الجهد عبر قطعة مضاءة. يجب على المصممين التأكد من أن دائرة القيادة يمكنها توفير هذا الجهد. القيمة متوافقة مع الجهد الأمامي المنخفض لمصابيح LED الحمراء من نوع AlInGaP مقارنة ببعض الألوان الأخرى.
• التيار الأمامي المستمر لكل قطعة (I_F): الحد الأقصى المطلق هو 25 مللي أمبير عند درجة حرارة 25°مئوية. تم تحديد عامل تخفيض قدره 0.33 مللي أمبير/°مئوية فوق درجة حرارة 25°مئوية. هذا يعني أنه إذا ارتفعت درجة الحرارة المحيطة، فيجب تقليل الحد الأقصى المسموح به للتيار المستمر بشكل خطي لمنع ارتفاع درجة الحرارة والتدهور المتسارع.
• ذروة التيار الأمامي لكل قطعة: الحد الأقصى المطلق هو 90 مللي أمبير، ولكن فقط في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10، عرض النبضة 0.1 مللي ثانية). وهذا يسمح بالتشغيل الزائد لفترة وجيزة لتحقيق ذروة سطوع أعلى في التطبيقات المتعددة.
• تبديد الطاقة لكل قطعة (P_d): الحد الأقصى المطلق هو 70 ملي واط. هذا هو ناتج الجهد الأمامي والتيار المستمر. تجاوز هذا الحد يعرض للتلف الحراري.
• الجهد العكسي لكل قطعة (V_R): الحد الأقصى 5 فولت. تطبيق جهد عكسي أعلى يمكن أن يتسبب في فشل فوري وكارثي في وصلة LED.
• التيار العكسي لكل قطعة (I_R): الحد الأقصى 100 ميكرو أمبير عند الجهد العكسي الكامل البالغ 5 فولت، مما يشير إلى تيار التسرب في حالة الإيقاف.
• Operating & Storage Temperature Range: من 35- درجة مئوية إلى 85+ درجة مئوية. يحدد هذا الظروف البيئية التي يمكن للجهاز تحملها أثناء الاستخدام والتخزين غير التشغيلي.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

تذكر ورقة البيانات صراحةً أن الجهاز "مصنف حسب شدة الإضاءة". يشير هذا إلى عملية تصنيف أو فرز تتم أثناء التصنيع.

• فرز شدة الإضاءة: بسبب الاختلافات الكامنة في عملية النمو البلوري للشبه موصل وتصنيع الرقاقة، تظهر ثنائيات الإضاءة (LED) الفردية اختلافات طفيفة في إخراج الضوء حتى عند تشغيلها بنفس الظروف. بعد الإنتاج، يتم اختبار الأجهزة وفرزها إلى "مجموعات" مختلفة بناءً على شدة إضاءتها المقاسة عند تيار اختبار قياسي (مثل 1 مللي أمبير أو 20 مللي أمبير). وهذا يسمح للعملاء بشراء قطع من مجموعة شدة محددة، مما يضمن سطوعًا متسقًا عبر جميع الوحدات في الدفعة الإنتاجية. وهذا أمر بالغ الأهمية خاصة عند استخدام شاشات متعددة جنبًا إلى جنب، حيث يمنع حدوث اختلافات ملحوظة في السطوع بين الأرقام.
• فرز الطول الموجي/اللون: على الرغم من عدم ذكر ذلك صراحةً لهذا الجزء، يمكن أيضًا فرز أجهزة AlInGaP وفقًا للطول الموجي السائد أو القمة لضمان درجة لون أحمر متسقة. يشير الطول الموجي السائد النموذجي البالغ 639 نانومتر إلى تحكم دقيق، ولكن للتطبيقات الحساسة للألوان، قد يكون هناك نطاق محدد للطول الموجي متاحًا.

4. تحليل منحنى الأداء

تشير ورقة البيانات إلى "منحنيات الخصائص الكهربائية / البصرية النموذجية". هذه التمثيلات البيانية ضرورية لفهم سلوك الجهاز بما يتجاوز المواصفات أحادية النقطة الواردة في الجداول.

• التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V): يوضح هذا المنحنى العلاقة غير الخطية بين التيار المار عبر الصمام الثنائي الباعث للضوء والجهد عبره. فهو يساعد المصممين على اختيار قيم مقاومات تحديد التيار المناسبة وفهم متطلبات الجهد لدائرة القيادة. تشير "منطقة الركبة" في المنحنى إلى جهد التشغيل التقريبي.
• شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي (منحنى I-L): يوضح هذا الرسم البياني كيف تزداد شدة الإخراج الضوئي مع زيادة تيار القيادة. يكون المنحنى خطيًا عادةً ضمن نطاق معين، ولكنه يشبع عند التيارات العالية جدًا بسبب الانخفاض الحراري وانخفاض الكفاءة. يعد هذا المنحنى أساسيًا لتصميم أنظمة التعتيم بتعديل عرض النبضة (PWM).
• شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة: يوضح هذا المنحنى تخفيض شدة الضوء مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة. تنخفض كفاءة LED بشكل عام مع ارتفاع درجة الحرارة، لذا يعد هذا الرسم البياني بالغ الأهمية للتطبيقات التي تعمل في بيئات عالية الحرارة لضمان الحفاظ على سطوع كافٍ.
• منحنى توزيع الطيف: يرسم هذا الرسم البياني شدة الضوء النسبية مقابل الطول الموجي، مما يظهر بصريًا الطول الموجي الأقصى (650 نانومتر)، والطول الموجي السائد (639 نانومتر)، وعرض النطاق النصفي الطيفي (20 نانومتر).

5. المعلومات الميكانيكية ومعلومات التغليف

يتم تعريف الهيكل المادي والأبعاد من أجل تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) والتكامل الميكانيكي.

5.1 أبعاد العبوة والرسم

يحتوي الجهاز على عبوة قياسية مكونة من 10 دبابيس لعرض سباعي الأجزاء مكون من رقم واحد. تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية ما يلي:

• جميع الأبعاد مقدمة بالمليمترات.
• التسامح القياسي في معظم الأبعاد هو ±0.25 مم (±0.01 بوصة) ما لم يذكر ملاحظة خاصة للميزة خلاف ذلك.
• يُظهر الرسم عادةً الطول الإجمالي والعرض والارتفاع للعبوة، وحجم نافذة الأرقام، وحجم القطاعات والتباعد بينها، وتباعد المسامير (pitch)، وطول وقطر المسامير.

5.2 توصيل الأطراف وتحديد القطبية

يستخدم الجهاز كاثود مشترك تكوينًا. وهذا يعني أن جميع الكاثودات (الأطراف السالبة) لشرائح LED متصلة داخليًا بدبابيس مشتركة، بينما يحتوي كل مصعد (طرف موجب) لشريحة على دبوس خاص به. تخطيط الدبابيس كالتالي:

• الطرف 1: الأنود لقطاع علامة الناقص (-).
• الطرف 2: الكاثود لقطاعي علامتي الزائد/الناقص (PL,MI) (على الأرجح كاثود مشترك لهذين القطاعين الخاصين).
• الطرف 3: الأنود للقطاع 'C'.
• Pin 4: Cathode for segments B, C, and the Decimal Point (B,C & D.P.) – this is a كاثود مشترك for these three elements.
• الرقم 5: الأنود للنقطة العشرية (DP).
• الرقم 6: الأنود للقطعة 'B'.
• الرقم 7: الكاثود للقطع B، C، و D.P. (مثل الرقم 4، ومرتبط داخليًا على الأرجح).
• الرقم 8: الكاثود لعلامتي الزائد/الناقص (PL,MI) (مثل الرقم 2).
• الرقم 9: المصعد لقطاع علامة الزائد (+).
• الرقم 10: لا يوجد اتصال (N/C).

هذا الترتيب للأطراف خاص برقم هذا الجزء ويجب اتباعه بدقة لكي تعمل الشاشة بشكل صحيح. يمثل الرسم التخطيطي الداخلي للدائرة هذه الوصلات بصريًا، موضحًا أي الأطراف تتحكم في كل قطعة وعقد الكاثود المشتركة.

6. إرشادات اللحام والتجميع

المعالجة السليمة أثناء التجميع أمر بالغ الأهمية لمنع التلف.

• درجة حرارة اللحام: يتم تحديد أقصى درجة حرارة مطلقة للحام بـ 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 3 ثوانٍ. يتم أخذ هذا القياس عند نقطة تقع على بعد 1.6 مم أسفل مستوى جلوس الحزمة (أي على وسادة PCB أو الدبوس نفسه). يهدف هذا الدليل إلى عمليات اللحام بالموجة أو اللحام اليدوي.
• لحام إعادة التدفق: على الرغم من عدم توضيحها بالتفصيل، بالنسبة للأصناف ذات التركيب السطحي أو العبوات المماثلة، فإن منحنى إعادة التدفق الخالي من الرصاص القياسي بدرجة حرارة ذروة تتراوح حوالي 245-260 درجة مئوية يكون عادةً مناسبًا، ولكن يجب الالتزام بحد 3 ثوانٍ عند 260 درجة مئوية. يُرجى دائمًا الرجوع إلى إرشادات التعامل الخاصة بالعبوة المحددة.
• احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي (ESD): مصابيح LED هي أجهزة أشباه موصلات حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). يجب اتباع إجراءات التعامل القياسية مع التفريغ الكهروستاتيكي أثناء التجميع، بما في ذلك استخدام محطات العمل المؤرضة، وأسوار المعصم، والحاويات الموصلة.
• التنظيف: إذا كان التنظيف مطلوبًا بعد اللحام، استخدم مذيبات متوافقة مع مادة الغلاف (عادةً الإيبوكسي أو السيليكون) وتجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية الذي قد يتسبب في إجهاد ميكانيكي على وصلات الأسلاك داخل الغلاف.
• ظروف التخزين: قم بالتخزين في بيئة جافة ومضادة للكهرباء الساكنة ضمن نطاق درجة الحرارة المحدد (من -35°C إلى +85°C).

7. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 دوائر التطبيق النموذجية

باعتباره جهازًا ذو كاثود مشترك، يُقاد عادةً عن طريق توصيل أطراف الكاثود المشتركة (2, 4, 7, 8) بالأرض (أو مصرف تيار). ثم يتم توصيل أطراف الأنود للشرائح الفردية (1, 3, 5, 6, 9) بمصدر جهد موجب من خلال مقاومات تحديد التيار. يتم حساب قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم: R = (V_supply - V_F) / I_F. بالنسبة لمصدر جهد 5 فولت وتيار مرغوب I_F بقيمة 20 مللي أمبير مع جهد V_F بقيمة 2.6 فولت، ستكون قيمة المقاوم (5 - 2.6) / 0.02 = 120 أوم. من الناحية المثالية، يجب أن يكون لكل مقطع مقاوته الخاصة للتحكم المستقل ومطابقة السطوع.

للوصل مع المتحكم الدقيق، يمكن تشغيل المصاعد الأنودية مباشرة من دبابيس GPIO للمتحكم الدقيق إذا كان بإمكانها توفير تيار كافٍ (تحقق من مواصفات MCU)، أو من خلال مشغلات الترانزستور/موسفت للتيارات الأعلى أو أنظمة تعدد الإرسال.

7.2 الاعتبارات التصميمية

• تحديد التيار: لا تقم بتوصيل مصباح LED مباشرة بمصدر جهد دون مقاومة محددة للتيار أو مشغل تيار ثابت. جهد الأمام هو خاصية، وليس تصنيفًا؛ تجاوز تصنيف التيار المستمر سيدمر القطعة.
• التعددية: للتحكم في أرقام متعددة أو توفير دبابيس الإدخال/الإخراج، يمكن استخدام التعددية بتقسيم الوقت. يتضمن ذلك التدوير السريع للرقم الذي يتم تشغيله. يسمح تصنيف التيار الأقصى (90 مللي أمبير عند دورة عمل 1/10) بدفع الأجزاء بقوة أكبر لفترة وجيزة خلال فترة التعددية النشطة لتحقيق سطوع متوسط يعادل تيار مستمر أقل. تأكد من عدم تجاوز تبديد الطاقة المتوسط.
• إدارة الحرارة: على الرغم من أن الطاقة لكل مقطع منخفضة، في تصميم متعدد أو درجة حرارة محيطة عالية، يجب اتباع منحنى تخفيض التصنيف. تأكد من التهوية الكافية إذا كان مغلقًا.
• زاوية المشاهدة: ضع الشاشة بحيث يكون خط رؤية المشاهد النموذجي ضمن زاوية المشاهدة الواسعة المحددة للحصول على أفضل قابلية للقراءة.

8. المقارنة والتمييز التقني

يتميز LTS-6795JD بشكل أساسي من خلال استخدامه لتقنية AlInGaP أشباه الموصلات.

• مقابل الثنائيات الباعثة للضوء الحمراء التقليدية من نوع GaAsP/GaP: يقدم AlInGaP كفاءة إضاءة أعلى بشكل ملحوظ، مما يؤدي إلى إخراج أكثر سطوعًا عند نفس تيار القيادة، أو سطوع مكافئ باستطاعة أقل. كما يوفر عمومًا استقرارًا حراريًا أفضل ولونًا أحمر أكثر تشبعًا وعمقًا (طول موجي أطول).
• مقابل الثنائيات الباعثة للضوء الحمراء القياسية: يشير تعيين "الأحمر الفائق" (ذروة 650 نانومتر) إلى لون أحمر أعمق مقارنة بمصابيح LED الحمراء القياسية التي غالبًا ما تكون حوالي 630-640 نانومتر. يمكن أن يكون هذا مفيدًا للتطبيقات التي تتطلب لونًا محددًا أو حيث يكون التباين تحت مرشحات معينة مهمًا.
• مقابل شاشات الأرقام الأحادية الأخرى: يجعل الجمع بين ارتفاع الرقم 0.56 بوصة، والسطوع العالي، وزاوية الرؤية الواسعة، وتصنيف شدة الإضاءة هذا الخيار قويًا للتطبيقات التي تتطلب وضوحًا رائعًا واتساقًا.

9. الأسئلة المتكررة (بناءً على المعايير التقنية)

• س: هل يمكنني تشغيل هذه الشاشة مباشرة من دبوس متحكم دقيق بجهد 3.3 فولت؟ ج: ربما، لكن يجب عليك التحقق من جهد التشغيل الأمامي (V_F). عند قيمة نموذجية تبلغ 2.6 فولت، فإن مصدر الجهد 3.3 فولت يترك فقط 0.7 فولت لمقاومة تحديد التيار. لتحقيق 20 مللي أمبير، ستحتاج إلى مقاومة بقيمة 35 أوم فقط (0.7 فولت/0.02 أمبير). هذا ممكن، لكن سطوع الشاشة سيكون حساسًا للتغيرات الطفيفة في جهد خرج المتحكم الدقيق وفي جهد التشغيل الأمامي للصمام الثنائي الباعث للضوء (V_F). غالبًا ما يكون استخدام مصدر جهد 5 فولت أو دائرة تشغيل أكثر أمانًا.
• س: ما المقصود عمليًا بنسبة مطابقة شدة الإضاءة 2:1؟ ج: تضمن أنه عند النظر إلى الرقم "8" مضاءً بالكامل، سيكون الجزء الأقل سطوعًا على الأقل بنصف سطوع الجزء الأكثر سطوعًا. وهذا يمنع ظهور بعض الأجزاء بشكل أغمق بشكل ملحوظ من الأخرى، مما يضمن مظهرًا موحدًا للرمز.
• س: كيف يمكنني تحقيق مستويات سطوع مختلفة؟ A: يمكن التحكم في السطوع بطريقتين رئيسيتين: 1) التعتيم التناظري: عن طريق تغيير التيار المستمر المار عبر القطعة (ضمن حدودها المقننة). 2) التعتيم الرقمي/باستخدام تعديل عرض النبضة: عن طريق تشغيل القطاع وإيقافه بسرعة باستخدام تيار ثابت. تتحكم نسبة وقت التشغيل إلى وقت الإيقاف (دورة العمل) في سطوع العرض المُدرك. تعد تقنية PWM أكثر شيوعًا لأنها تتجنب تغير اللون الذي قد يحدث مع التعتيم التناظري في بعض مصابيح LED.
• س: تذكر ورقة البيانات "وجهًا رماديًا وقطاعات بيضاء". ما هو الغرض من ذلك؟ ج: يساعد الوجه الرمادي (أو الإطار) المحيط بالرقم على امتصاص الضوء المحيط، مما يقلل الانعكاسات ويحسن التباين عندما تكون القطاعات مطفأة. تعمل القطاعات البيضاء (المادة البلاستيكية التي تشكل أشكال الأرقام) كمشتت للضوء وعدسة، مما يساعد على توزيع الضوء من شريحة LED الصغيرة بالتساوي عبر منطقة القطاع، مما يخلق شريط ضوء موحدًا وممتلئ المظهر.

10. مثال على التطبيق العملي

حالة تصميم: عرض قراءة فولتميتر رقمي بسيط

فكر في تصميم عرض رقمي أحادي لفولتميتر يقيس من 0 إلى 9 فولت. سيكون LTS-6795JD خيارًا ممتازًا لوضوحه. يقرأ محول التناظري إلى الرقمي (ADC) في المتحكم الدقيق الجهد، ويحوله إلى قيمة بين 0 و 9، ثم ينشط المقاطع المناسبة لتشكيل ذلك الرقم. يمكن استخدام علامتي الزائد/الناقص (الطرفين 1، 9) للإشارة إلى القطبية إذا كان المقياس يقيس جهودًا سالبة. يمكن استخدام النقطة العشرية (الطرف 5) إذا كان المقياس يعرض أعشار الفولت (مثل 5.2 فولت). سيسحب المتحكم الدقيق التيار عبر أطراف الكاثود المشتركة ويوصل التيار (عبر أطراف الإدخال/الإخراج للأغراض العامة ومقاومات التوالي) إلى أطراف الأنود للمقاطع المناسبة بناءً على جدول فك تشفير السبعة مقاطع المخزن في برنامجه الثابت. يضمن الحساب الدقيق لمقاومات تحديد التيار سطوعًا متسقًا ويحمي كلًا من الصمام الثنائي الباعث للضوء وأطراف المتحكم الدقيق.

11. مقدمة في مبدأ التشغيل

يعمل الجهاز على مبدأ electroluminescence في وصلة أشباه الموصلات من النوع p-n. يتم نمو مادة AlInGaP لتشكيل ثنائي. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز الجهد الكامن للوصلة (يساوي تقريبًا V_F)، يتم حقن الإلكترونات من المنطقة من النوع n والثقوب من المنطقة من النوع p في المنطقة النشطة حيث يعاد اتحادها. في أشباه الموصلات ذات الفجوة النطاقية المباشرة مثل AlInGaP، تطلق نسبة كبيرة من عمليات إعادة الاتحاد هذه الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب النوعي لذرات الألومنيوم والإنديوم والغاليوم والفوسفيد طاقة الفجوة النطاقية، والتي بدورها تحدد الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث — في هذه الحالة، اللون الأحمر الفائق عند ~650 نانومتر. ثم يتم تشكيل الضوء الناتج في الشريحة وتنشيره بواسطة الغلاف البلاستيكي المشكل مع أجزاء بيضاء لإنشاء شكل الحرف السباعي القابل للتعرف عليه.

12. اتجاهات التكنولوجيا والسياق

بينما تظل شاشات السبعة أقسام عنصرًا أساسيًا لعرض الأرقام البسيطة، فإن تكنولوجيا LED الأساسية تستمر في التطور. يمثل استخدام AlInGaP تقدمًا كبيرًا مقارنة بالمواد الأقدم، حيث يوفر كفاءة وموثوقية أعلى. تتجه الاتجاهات الحالية في تكنولوجيا العرض نحو وحدات LED مصفوفة النقاط المتكاملة بالكامل، وشاشات OLED، وشاشات LCD لمرونة أكبر في عرض الرسومات والنصوص. ومع ذلك، بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب بساطة شديدة ومتانة وسطوعًا عاليًا ونطاقًا واسعًا لدرجات الحرارة وتكلفة منخفضة لرقم واحد، تظل شاشات LED السباعية المنفصلة مثل LTS-6795JD حلاً فعالاً وموثوقًا للغاية. غالبًا ما يركز الاهتمام في مثل هذه المنتجات الناضجة على تحسين اتساق التصنيع (وبالتالي التصنيف)، وتحسين الكفاءة بشكل طفيف، وضمان استقرار سلسلة التوريد بدلاً من التغيير التكنولوجي الجذري.