LTS-3861JD 0,3-Zoll Hyper-Rot-LED-Display Datenblatt - Ziffernhöhe 7,62mm - Durchlassspannung 2,6V - Leistung 70mW - Englisch Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Das LTS-3861JD ist eine kompakte, einstellige Siebensegmentanzeige, die für Anwendungen entwickelt wurde, die eine klare numerische Anzeige bei geringem Stromverbrauch erfordern. Seine Kernfunktion besteht darin, eine gut lesbare numerische Anzeige bereitzustellen. Das Gerät nutzt fortschrittliche AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Halbleitertechnologie, speziell Hyper-Rot-Chips, die auf einem GaAs-Substrat gewachsen sind. Diese Technologiewahl ist grundlegend für die Erreichung seiner wichtigsten Leistungsmerkmale: hohe Helligkeit und Effizienz im roten Spektrum. Das visuelle Design zeichnet sich durch eine hellgraue Anzeigefläche mit weißen Segmenten aus, eine bewusste Wahl zur Erhöhung des Kontrasts und Verbesserung der Lesbarkeit unter verschiedenen Lichtverhältnissen. Das Produkt wird als Niedrigstromanzeige kategorisiert und ist somit für batteriebetriebene oder energiebewusste elektronische Systeme geeignet.

1.1 Merkmale und Kernvorteile

Die Anzeige umfasst mehrere Designmerkmale, die zu ihrer Leistung und Zuverlässigkeit beitragen:

• 0,30 Zoll Ziffernhöhe (7,62 mm): Bietet eine standardisierte, gut lesbare Zeichengröße für Panel-Meter, Instrumentierung und Unterhaltungselektronik.
• Kontinuierliche, gleichmäßige Segmente: Gewährleistet eine gleichmäßige Ausleuchtung jedes Segments, was zu einem professionellen und sauberen Zeichenerscheinungsbild ohne dunkle Flecken oder Unregelmäßigkeiten führt.
• Geringer Leistungsbedarf: Auf Effizienz ausgelegt, ermöglicht den Betrieb in Schaltkreisen, bei denen das Leistungsbudget eine kritische Einschränkung darstellt.
• Excellent Character Appearance & High Contrast: Die Kombination aus Hyper-Rot-Emission, hellgrauem Ziffernblatt und weißen Segmenten ergibt scharfe, klar definierte Ziffern.
• Hohe Helligkeit: Das AlInGaP-Materialsystem ist für seine hohe Lichtausbeute bekannt, was selbst bei niedrigeren Treiberströmen zu einer hellen Ausgangsleistung führt.
• Großer Betrachtungswinkel: Das Gehäuse- und Chipdesign ermöglicht die Sichtbarkeit aus einem weiten Blickwinkelbereich, was für Displays, die außerhalb der Achse betrachtet werden können, wesentlich ist.
• Solid-State Reliability: Als LED-basiertes Gerät bietet es im Gegensatz zu mechanischen Anzeigen eine lange Lebensdauer, Stoßfestigkeit und keine beweglichen Teile.
• Kategorisierung nach Lichtstärke: Die Einheiten werden nach Lichtausbeute sortiert oder getestet, um eine gleichmäßige Helligkeit über mehrere Ziffern hinweg zu gewährleisten, was für entsprechende Designanforderungen hilfreich ist.
• Bleifreies Gehäuse (RoHS-konform): Hergestellt gemäß Umweltvorschriften zur Beschränkung gefährlicher Stoffe.

1.2 Device Identification

Die Teilenummer LTS-3861JD bezeichnet spezifisch ein Bauteil mit AlInGaP Hyper Red Chips in einer gemeinsamen Anodenkonfiguration, das einen Dezimalpunkt auf der rechten Seite aufweist. Diese Namenskonvention ermöglicht es Konstrukteuren, präzise die gewünschte Farbe, Polarität und optionale Merkmale auszuwählen.

2. Technische Parameter: Detaillierte objektive Interpretation

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Analyse der im Datenblatt spezifizierten elektrischen und optischen Parameter. Das Verständnis dieser Werte ist entscheidend für einen korrekten Schaltungsentwurf und die Gewährleistung langfristiger Zuverlässigkeit.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Diese Grenzwerte definieren die Belastungsgrenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb unter oder an diesen Grenzen wird nicht garantiert.

• Leistungsaufnahme pro Segment: 70 mW. Dies ist die maximal zulässige Leistung, die von einem einzelnen LED-Segment unter kontinuierlichem Gleichstrombetrieb als Wärme abgeführt werden darf. Eine Überschreitung kann zu Überhitzung und beschleunigtem Abbau des Halbleitermaterials führen.
• Spitzen-Durchlassstrom pro Segment: 90 mA (bei 1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Impulsbreite). Diese Angabe gilt ausschließlich für den Impulsbetrieb. Die kurze Impulsbreite und das niedrige Tastverhältnis verhindern eine signifikante Wärmeentwicklung und ermöglichen somit einen höheren Momentanstrom als der DC-Nennwert.
• Dauer-Vorwärtsstrom pro Segment: 25 mA (bei 25°C), linear abgeleitet mit 0,28 mA/°C. Dies ist der Schlüsselparameter für DC- oder Hochlast-Betrieb. Der Ableitfaktor ist entscheidend: Mit steigender Umgebungstemperatur (Ta) sinkt der maximal zulässige Dauerstrom. Beispielsweise beträgt der maximale Strom bei 85°C ungefähr: 25 mA - [0,28 mA/°C * (85°C - 25°C)] = 25 mA - 16,8 mA = 8,2 mA.
• Operating & Storage Temperature Range: -35°C bis +105°C. Das Gerät kann in diesem gesamten Bereich funktionsfähig betrieben und gelagert werden, wobei die elektrische Leistung mit der Temperatur variiert.
• Lötbedingungen: Reflow-Löten sollte mit dem Lötpunkt 1/16 Zoll (ca. 1,6 mm) unterhalb der Auflageebene durchgeführt werden, maximal 3 Sekunden bei 260°C. Dies verhindert übermäßige thermische Belastung des Kunststoffgehäuses und der internen Bonddrähte.

2.2 Electrical & Optical Characteristics

Dies sind die typischen Leistungsparameter, die unter einer Standardtestbedingung von Ta=25°C gemessen wurden. Sie definieren, wie sich das Bauteil in einer Schaltung verhalten wird.

• Durchschnittliche Lichtstärke (I_V): 200-600 μcd (Mikrocandela) bei I_F=1mA. Dies ist die Lichtleistung. Der weite Bereich (200-600) deutet auf einen Binning-Prozess hin; spezifische Einheiten fallen innerhalb dieses Bereichs. Designer müssen diese Schwankung berücksichtigen, wenn eine gleichmäßige Helligkeit entscheidend ist.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λ_p): 650 nm (typisch). Dies ist die Wellenlänge, bei der die optische Ausgangsleistung am größten ist. Sie liegt im tiefroten Bereich des Spektrums.
• Dominant Wavelength (λ_d): 639 nm (typisch). Dies ist die einzelne Wellenlänge, die vom menschlichen Auge wahrgenommen wird und der Farbe des Lichts entspricht. Sie liegt oft näher an der visuellen Wahrnehmung als die Spitzenwellenlänge.
• Spectral Line Half-Width (Δλ): 20 nm (typisch). Dieser Wert misst die Streuung der emittierten Wellenlängen. Ein Wert von 20 nm weist auf eine relativ reine, monochromatische rote Farbe hin.
• Vorwärtsspannung pro Chip (V_F): 2.10 (Min), 2.60 (Typ) Volt bei I_F=20mA. Dies ist der Spannungsabfall über der LED im leitenden Zustand. Er ist entscheidend für den Entwurf der strombegrenzenden Schaltung. Der Treiber muss mindestens 2,6 V liefern, um diesen Abfall zu überwinden, bevor der Strom signifikant fließt.
• Sperrstrom pro Segment (I_R): 100 μA (Max) bei V_R=5V. Dies ist der geringe Leckstrom, der fließt, wenn die LED in Sperrrichtung betrieben wird. Das Datenblatt weist ausdrücklich darauf hin, dass dieser Zustand nur zu Testzwecken dient und das Bauteil nicht dauerhaft unter Sperrspannung betrieben werden sollte.
• Leuchtdichte-Abgleichverhältnis: 2:1 (Max). Für Segmente innerhalb derselben Ziffer (ähnlicher Lichtbereich) wird die Helligkeit des dunkelsten Segments mindestens die Hälfte der Helligkeit des hellsten Segments betragen. Dies gewährleistet eine visuelle Gleichmäßigkeit.
• Übersprechen: < 2.5%. This specifies the amount of unwanted light emission from a segment that is intended to be off, when an adjacent segment is driven. A low value is important for clear character definition.

Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt gibt an, dass das Bauteil "nach Lichtstärke kategorisiert" ist. Dies impliziert einen Binning-Prozess, obwohl in diesem Dokument keine spezifischen Bin-Codes angegeben sind. Im Allgemeinen testen und sortieren (bin) LED-Hersteller ihre Produkte basierend auf Schlüsselparametern, um Konsistenz zu gewährleisten. Für eine Anzeige wie die LTS-3861JD umfassen die primären Binning-Kriterien wahrscheinlich:

• Lichtstärke-Binning: Da der I_V Bereich 200-600 μcd beträgt, werden die Einheiten wahrscheinlich in engere Intensitäts-Bins gruppiert (z.B. 200-300, 300-400 μcd usw.). Der Kauf aus demselben Bin gewährleistet eine gleichmäßige Helligkeit über eine mehrstellige Anzeige hinweg.
• Durchlassspannung (V_F) Binning: Obwohl nicht explizit erwähnt, kann V_F ebenfalls gebinnt werden. Die Abstimmung von V_F hilft bei der Entwicklung einfacherer, gleichmäßigerer Stromtreiberschaltungen, insbesondere wenn mehrere Segmente/Ziffern parallel angesteuert werden.
• Wellenlängen-/Farb-Binning: Die dominante (639nm) und die Spitzenwellenlänge (650nm) sind als typische Werte angegeben. Engere Farb-Bins können verfügbar sein, um einen einheitlichen Rotton über alle Einheiten in einer Anwendung hinweg sicherzustellen.

Designer sollten den Hersteller für detaillierte Binning-Informationen konsultieren, wenn die Anwendungsanforderungen eine hohe Gleichmäßigkeit erfordern.

4. Analyse der Leistungskurve

Das Datenblatt verweist auf "Typische elektrische/optische Kennlinien", die für das Verständnis des Geräteverhaltens unter nicht standardmäßigen Bedingungen wesentlich sind. Obwohl die spezifischen Kurven im vorliegenden Text nicht enthalten sind, werden ihr typischer Inhalt und ihre Bedeutung nachfolgend analysiert:

• Vorwärtsstrom vs. Vorwärtsspannung (I_F-V_F) Kurve: Diese nichtlineare Kurve zeigt die Beziehung zwischen angelegter Spannung und resultierendem Strom. Sie demonstriert die exponentielle Einschaltcharakteristik einer LED. Das \"Knie\" dieser Kurve liegt typischerweise um V_F (2.6V). Diese Kurve ist entscheidend für die Auslegung von Konstantstromtreibern, da eine kleine Änderung der Spannung eine große Änderung des Stroms und folglich der Helligkeit und Verlustleistung verursachen kann.
• Lichtstärke vs. Durchlassstrom (I_V-I_F) Kurve: Dies zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Treiberstrom zunimmt. Sie ist über einen weiten Bereich im Allgemeinen linear, wird jedoch bei sehr hohen Strömen aufgrund von thermischen Effekten und Efficiency Droop sättigen. Diese Kurve hilft Entwicklern, den Betriebsstrom so zu wählen, dass die gewünschte Helligkeit erreicht wird, während die Leistungsgrenzen eingehalten werden.
• Luminous Intensity vs. Ambient Temperature (I_V-T_a) Kurve: Die Lichtleistung einer LED nimmt mit steigender Sperrschichttemperatur ab. Diese Kurve quantifiziert diesen Derating-Effekt. Sie ist entscheidend für Anwendungen in Hochtemperaturumgebungen, da die Anzeige dadurch dunkler erscheinen kann.
• Spektrale Verteilungskurve: Eine Darstellung der relativen Intensität gegenüber der Wellenlänge, die die glockenförmige Kurve zeigt, die um 650nm zentriert ist und eine Halbwertsbreite von 20nm aufweist. Dies definiert die präzisen Farbcharakteristiken der "Hyper Red"-Emission.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Package Dimensions and Tolerances

Die mechanische Zeichnung spezifiziert die physikalische Größe und die Pin-Anordnung. Wichtige Hinweise aus dem Datenblatt umfassen:

• Alle Maße sind in Millimetern angegeben, mit allgemeinen Toleranzen von ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben.
• Die Toleranz für die Pinspitzenverschiebung beträgt ±0,40 mm, was für die Positionierung der PCB-Löcher wichtig ist.
• Der empfohlene PCB-Lochdurchmesser beträgt 1,10 mm, um die Pins mit ausreichendem Spiel für die Lötung aufzunehmen.
• Für visuelle Mängel sind Qualitätskontrollkriterien festgelegt: Fremdmaterial auf einem Segment (≤10 mils), Blasen im Segment (≤10 mils), Verbiegung des Reflektors (≤1% der Länge) und Oberflächenverschmutzung durch Tinte (≤20 mils).

5.2 Pin Connection and Polarity Identification

Das Gerät hat eine 10-polige einreihige Konfiguration. Das interne Schaltbild und die Pinbelegungstabelle bestätigen, dass es sich um einen Gemeinsame Anode Typ. Dies bedeutet, dass die Anoden (positive Seiten) aller LED-Segmente intern miteinander verbunden und zu den Pins 1 und 6 herausgeführt sind (die ebenfalls miteinander verbunden sind). Jedes Segmentkathode (negative Seite) hat einen eigenen dedizierten Pin (A, B, C, D, E, F, G, DP). Um ein Segment zu beleuchten, muss der gemeinsame Anoden-Pin (oder die Pins) mit einer positiven Versorgungsspannung verbunden werden (über einen strombegrenzenden Widerstand oder Treiber), und der entsprechende Kathoden-Pin muss auf eine niedrigere Spannung (typischerweise Masse) gezogen werden. Der rechte Dezimalpunkt (DP) befindet sich an Pin 7.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Eine sachgemäße Handhabung ist für die Zuverlässigkeit unerlässlich. Gemäß den absoluten Maximalwerten:

• Reflow-Löten: Halten Sie sich an das spezifizierte Profil: Die maximale Bauteilkörpertemperatur sollte den Nennwert nicht überschreiten, wobei die Lötzeit bei Spitzentemperatur (260°C) auf 3 Sekunden begrenzt ist. Die 1/16-Zoll-Auflageflächenregel hilft, eine direkte Hitzeeinwirkung auf den Kunststoffkörper zu verhindern.
• Hand Soldering: Falls erforderlich, verwenden Sie ein temperaturgeregeltes Lötkolben mit feiner Spitze. Begrenzen Sie die Kontaktzeit auf 3 Sekunden pro Pin. Vermeiden Sie während des Lötvorgangs mechanische Belastung der Pins oder des Gehäuses.
• Cleaning: Verwenden Sie Reinigungsmittel, die mit dem Kunststoffmaterial des Displays kompatibel sind. Vermeiden Sie Ultraschallreinigung, sofern nicht ausdrücklich genehmigt, da diese die interne Struktur beschädigen kann.
• Lagerungsbedingungen: Lagern Sie im angegebenen Temperaturbereich (-35°C bis +105°C) in einer Umgebung mit niedriger Luftfeuchtigkeit und antistatischer Ausstattung, um Feuchtigkeitsaufnahme und Schäden durch elektrostatische Entladung zu verhindern.

7. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

7.1 Typische Anwendungsszenarien

Das LTS-3861JD eignet sich gut für Anwendungen, die eine einzelne, klare numerische Anzeige bei geringem Stromverbrauch erfordern:

• Panel Meters and Instrumentation: Anzeigen für Spannung, Strom, Temperatur oder Frequenz an Prüfgeräten, Netzteilen oder Industrie-Steuerungen.
• Consumer Electronics: Anzeige für Uhren, Timer, Küchengeräte oder Audioequipment.
• Medizinische Geräte: Einfache Anzeigen an tragbaren oder patientennahen Monitoren, bei denen geringer Stromverbrauch und Zuverlässigkeit entscheidend sind.
• Automotive Aftermarket: Anzeigen für Zusatzinstrumente (Voltmeter, Öltemperatur).

7.2 Kritische Entwurfsüberlegungen

• Current Limiting is Mandatory: LEDs sind stromgesteuerte Bauelemente. Für jeden Kathodenanschluss muss ein Vorwiderstand in Reihe (oder eine spezielle LED-Treiber-IC) verwendet werden, um den Durchlassstrom (I_F) einzustellen. Der Widerstandswert wird berechnet als R = (V_supply - V_F) / I_F. Verwenden Sie stets den maximalen V_F (2,6V) aus dem Datenblatt für eine konservative Auslegung, um sicherzustellen, dass der Strom den Grenzwert nicht überschreitet.
• Thermomanagement: Halten Sie sich an die aktuelle Derating-Kurve in Abhängigkeit von der Temperatur. Reduzieren Sie in Umgebungen mit hoher Umgebungstemperatur entsprechend den Treiberstrom. Sorgen Sie für ausreichende Belüftung um die Anzeige auf der Leiterplatte.
• Multiplexing für mehrere Ziffern: Obwohl es sich um ein einstelliges Bauteil handelt, ist das Common-Anode-Design von Natur aus für Multiplexing geeignet. In einem mehrstelligen System wird jede gemeinsame Anode der Ziffern sequenziell mit hoher Frequenz angesteuert, während die Segmentkathoden gemeinsam genutzt werden. Dies reduziert die Anzahl der benötigten I/O-Pins an einem Mikrocontroller erheblich.
• Betrachtungswinkel: Positionieren Sie das Display unter Berücksichtigung seines weiten Betrachtungswinkels, um die Lesbarkeit für den Endbenutzer sicherzustellen.

8. Technical Comparison and Differentiation

Im Vergleich zu anderen Sieben-Segment-Anzeigetechnologien bietet der Einsatz von AlInGaP-Hyper-Rot-Chips im LTS-3861JD deutliche Vorteile:

• vs. Traditionelle GaAsP- oder GaP-Rot-LEDs: AlInGaP-Technologie bietet typischerweise eine höhere Lichtausbeute und Helligkeit bei gleichem Treiberstrom, zusammen mit besserer Temperaturstabilität und längerer Lebensdauer.
• vs. High-Efficiency Red (HER) LEDs: Der Begriff "Hyper Red" bezeichnet oft einen spezifischen, tieferen Rotton (mit einer dominanten Wellenlänge von etwa 639-650 nm), der im Vergleich zu einigen Standard-Rot-LEDs lebendiger und gesättigter wirken kann.
• vs. LCD Displays: Im Gegensatz zu LCDs ist diese LED-Anzeige selbstleuchtend – sie erzeugt ihr eigenes Licht. Dadurch ist sie bei schwachem Licht oder im Dunkeln ohne Hintergrundbeleuchtung gut sichtbar und bietet einen deutlich größeren Betrachtungswinkel sowie eine schnellere Reaktionszeit.
• vs. Größere Ziffernanzeigen: Die 0,3-Zoll-Größe bietet eine gute Balance zwischen Lesbarkeit und Kompaktheit und passt dort, wo größere 0,5-Zoll- oder 0,8-Zoll-Ziffern zu groß wären.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F1: Kann ich dieses Display direkt von einem 5V-Mikrocontroller-Pin ansteuern?
A: Nein. Es wird nicht empfohlen, eine LED direkt an einen Logik-Pin anzuschließen. Der Mikrocontroller-Pin kann keine präzise Strombegrenzung bieten und könnte durch die Stromsenken-/Quellen-Anforderung beschädigt werden. Verwenden Sie stets einen strombegrenzenden Widerstand oder eine spezielle Treiberschaltung. Bei einer 5V-Versorgung und einem Zielstrom I_F von 10mA beträgt der Widerstand R = (5V - 2,6V) / 0,01A = 240 Ohm.

Q2: Warum gibt es zwei gemeinsame Anodenanschlüsse (1 und 6)?
A: Sie sind intern verbunden. Zwei Anschlüsse bieten mechanische Stabilität, eine bessere Stromverteilung, wenn mehrere Segmente gleichzeitig leuchten, und Flexibilität beim Leiterplattenlayout. Sie können einen oder beide mit Ihrer positiven Versorgungsspannung verbinden.

Q3: Was bedeutet das "Luminous Intensity Matching Ratio of 2:1" für mein Design?
A: Dies bedeutet, dass innerhalb einer physikalischen Einheit das dunkelste Segment halb so hell sein kann wie das hellste Segment. Wenn Ihr Design mehrere LTS-3861JD-Ziffern verwendet, sollten Sie von Ihrem Lieferanten Bauteile aus demselben Leuchtstärke-Bin anfordern, um eine gleichmäßige Helligkeit sicherzustellen. über Ziffern hinweg, da das 2:1-Verhältnis nur intern gilt.

Q4: Der Rückwärtsstrom beträgt 100µA bei 5V. Ist es in Ordnung, die Anzeige gelegentlich in Sperrrichtung zu betreiben?
A: Das Datenblatt gibt an, dass die Sperrspannungsbedingung \"nur für IR-Tests\" gilt und dass \"ein kontinuierlicher Betrieb in dieser Situation nicht möglich ist\". Sie müssen Ihre Schaltung so auslegen, dass ein Sperrbetrieb im Normalbetrieb verhindert wird, da anhaltende Sperrspannung die LED schädigen kann.

10. Praktisches Design und Anwendungsfall

Fall: Entwurf einer einstelligen DC-Voltmeter-Anzeige (0-9V)
Ein Entwickler entwirft ein einfaches Voltmeter zur Anzeige von 0-9V in 1V-Schritten unter Verwendung eines Mikrocontrollers (MCU). Der MCU verfügt über einen ADC zum Auslesen der Spannung und GPIO-Pins zum Ansteuern der Anzeige.

1. Schaltungsentwurf: The Gemeinsame Anode pins (1 & 6) are connected to the MCU's positive supply rail (e.g., 3.3V or 5V) through a single current-limiting resistor? Nr. Eine bessere Praxis ist die Verwendung eines Transistors (z. B. eines PNP- oder eines logikpegelfähigen N-FET), der von einem MCU-Pin geschaltet wird, um die gemeinsame Anode zu steuern, sodass die Software die gesamte Ziffer ein- und ausschalten kann. Jede Segmentkathode (Pins 2,3,4,5,7,8,9,10) ist mit einem MCU-GPIO-Pin verbunden, jeweils über einen eigenen einzelnen Strombegrenzungswiderstand. Dies ermöglicht eine Helligkeitssteuerung pro Segment und ist sicherer als ein einzelner Widerstand an der gemeinsamen Anode.
2. Widerstandsberechnung: Für eine 5V-Versorgungsspannung, Zielstrom I_F=10mA, und unter Verwendung der maximalen V_F=2,6V: R = (5V - 2,6V) / 0,01A = 240 Ohm (Standardwerte 220 oder 270 Ohm verwenden). Ein Widerstand wird auf jeder der 8 Kathodenleitungen platziert.
3. Software: Der MCU-Code wandelt den ADC-Wert in eine Ziffer (0-9) um. Er verwendet eine Nachschlagetabelle, um die Ziffer dem Muster der zu aktivierenden (auf Low-Pegel zu setzenden) Segmentkathoden (A-G) zuzuordnen. Er schaltet den gemeinsamen Anodentransistor ein und setzt dann die Kathoden-Pins entsprechend. Für das Multiplexen mehrerer solcher Ziffern würde der Code schnell jede Ziffer nacheinander durchschalten.
4. Thermische Überprüfung: Bei 10mA pro Segment und Ta=25°C beträgt die Leistung pro Segment = 10mA * 2,6V = 26mW, deutlich unter dem Maximum von 70mW. Wenn alle 7 Segmente der Ziffer '8' leuchten, beträgt die gesamte Verlustleistung des Bauteils ~182mW, was akzeptabel ist, jedoch eine Überprüfung des lokalen Temperaturanstiegs auf der Leiterplatte erfordert.

11. Einführung in das Funktionsprinzip

Der LTS-3861JD arbeitet nach dem grundlegenden Prinzip von Elektrolumineszenz in einem Halbleiter-pn-Übergang. Die aktive Region verwendet eine AlInGaP-Heterostruktur. Wenn eine Vorwärtsspannung angelegt wird, die das interne Potenzial des Übergangs (ca. 2,6 V) übersteigt, werden Elektronen aus dem n-dotierten Gebiet und Löcher aus dem p-dotierten Gebiet in die aktive Region injiziert. Dort rekombinieren sie strahlend – das bedeutet, die freigesetzte Energie, wenn ein Elektron in ein Loch fällt, wird direkt in ein Photon (Lichtteilchen) umgewandelt. Die spezifische Zusammensetzung der AlInGaP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die wiederum die Wellenlänge (Farbe) der emittierten Photonen bestimmt, in diesem Fall im Bereich von ~639-650 nm (rot). Jedes Segment der Ziffer ist ein separater LED-Chip oder eine Reihe von in Reihe/parallel geschalteten Chips, die über ihren eigenen Kathodenanschluss gesteuert werden.

12. Technologietrends und -entwicklungen

Das Gebiet der LED-Displays entwickelt sich ständig weiter. Während das LTS-3861JD eine ausgereifte und zuverlässige Technologie darstellt, umfassen die breiteren Trends, die diese Produktkategorie beeinflussen:

• Erhöhte Effizienz: Laufende Forschungen in der Materialwissenschaft zielen darauf ab, die interne Quanteneffizienz (IQE) und die Lichtauskoppeleffizienz von AlInGaP und anderen Verbindungshalbleitern zu verbessern, was zu Displays führt, die bei geringeren Strömen heller sind oder eine längere Batterielaufzeit haben.
• Miniaturisierung: Es gibt einen ständigen Trend zu kleineren Pixelabständen und höherer Dichte, obwohl für Standard-Siebensegment-Anzeigen die 0,3-Zoll-Größe nach wie vor ein beliebtes Arbeitstier bleibt.
• Integration: Zu den Trends gehört die Integration der LED-Treiberelektronik (Konstantstromsenken, Multiplex-Logik) direkt in das Displaymodul oder -gehäuse, was das externe Design für den Entwickler vereinfacht.
• Farbraum-Erweiterung: Obwohl es sich hier um ein monochromes Rotdisplay handelt, unterstützt die zugrundeliegende Materialwissenschaft für rote LEDs direkt die Entwicklung von Vollfarb-LED-Displays und Micro-LED-Arrays, bei denen rote, grüne und blaue Micro-LEDs kombiniert werden.
• Flexible und neuartige Formfaktoren: Forschung an flexiblen Substraten könnte letztendlich zu biegsamen oder gekrümmten Sieben-Segment-Anzeigen führen, was jedoch eher für neuere OLED- oder Micro-LED-Technologien relevant ist als für traditionelle verpackte LEDs.

Die LTS-3861JD bleibt dank ihrer bewährten AlInGaP-Technologie und klaren Spezifikationen eine robuste und effektive Lösung für Anwendungen, die eine einfache, zuverlässige und stromsparende numerische Anzeige erfordern.