ال ای دی آر جی بی اس ام دی 1.6x1.7x1.6 میلی متر - ولتاژ R:1.7-2.4V G:2.5-3.3V B:2.5-3.3V - توان 48-49.5 میلی وات - برگه داده فنی انگلیسی تمام رنگ

1. مرور کلی محصول

این دستگاه ال ای دی تمام رنگ یک ال ای دی اس ام دی (قطعه نصب سطحی) با آند مشترک است که برای کاربردهای کنتراست بالا با سطح تمام مشکی طراحی شده است. ابعاد محصول 1.6 میلی‌متر × 1.7 میلی‌متر × 1.6 میلی‌متر است و آن را برای گام پیکسل متراکم در نمایشگرهای ویدئویی تمام رنگ داخلی و خارجی مناسب می‌سازد. زاویه دید بسیار وسیع 110 درجه توزیع یکنواخت نور را در نمایشگرهای بزرگ تضمین می‌کند. ال ای دی دارای شدت نور بالا، اتلاف توان کم، قابلیت اطمینان خوب و عمر عملیاتی طولانی است. این قطعه دارای رتبه مقاومت در برابر آب IPX6 است و سطح حساسیت رطوبتی 5a (MSL5a) را برآورده می‌کند که نیاز به مراقبت دقیق قبل از لحیم کاری دارد. این قطعه منطبق با RoHS و سازگار با فرآیندهای لحیم کاری ریفلو بدون سرب است. سطح مات باعث کاهش تابش خیره‌کننده و بهبود کنتراست بصری در نور مستقیم خورشید می‌شود.

2. تجزیه و تحلیل پارامترهای فنی

2.1 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

در دمای آزمایش 25 درجه سانتی‌گراد (Ts=25°C)، پارامترهای الکتریکی و نوری برای هر تراشه رنگی (R، G، B) مشخص شده است. جریان معکوس (IR) در VR=5V برای همه کانال‌ها حداکثر 6 μA محدود شده است که نشت کم را تضمین می‌کند. محدوده ولتاژ پیشرو (VF) عبارت است از: قرمز: حداقل 1.7V تا حداکثر 2.4V؛ سبز: حداقل 2.5V تا حداکثر 3.3V؛ آبی: حداقل 2.5V تا حداکثر 3.3V. دسته‌های طول موج غالب (λD) عبارتند از: قرمز 617–628 نانومتر (5 نانومتر در هر دسته)، سبز 520–545 نانومتر (3 نانومتر در هر دسته)، آبی 460–475 نانومتر (3 نانومتر در هر دسته). پهنای باند تابش طیفی (Δλ) برای قرمز 24 نانومتر، سبز 38 نانومتر، آبی 30 نانومتر است. شدت نور (IV) در جریان‌های آزمایش (قرمز 10mA، سبز 10mA، آبی 5mA) مقادیر حداقل، متوسط و حداکثر را نشان می‌دهد: قرمز: حداقل 120 mcd، متوسط 195 mcd، حداکثر 310 mcd؛ سبز: حداقل 290 mcd، متوسط 470 mcd، حداکثر 750 mcd؛ آبی: حداقل 20 mcd، متوسط 35 mcd، حداکثر 55 mcd. نسبت دسته‌بندی برای هر رنگ 1:1.3 است. زاویه دید (2θ1/2) 110 درجه متقارن است.

2.2 حداکثر رتبه‌بندی مطلق

حداکثر رتبه‌بندی مطلق در Ts=25°C حدود عملیاتی ایمن را تعریف می‌کند. حداکثر جریان پیشرو (IF): قرمز 20 mA، سبز 15 mA، آبی 15 mA. حداکثر ولتاژ معکوس (VR): 5 V در هر کانال. محدوده دمای عملیاتی: -30°C تا +85°C. محدوده دمای نگهداری: -40°C تا +100°C. حداکثر اتلاف توان (PD): قرمز 48 mW، سبز 49.5 mW، آبی 49.5 mW. حداکثر دمای اتصال کل (TJ): 100°C برای همه تراشه‌ها. حفاظت تخلیه الکترواستاتیک (ESD) (HBM) با رتبه 1000V، نیاز به اقدامات ضد استاتیک استاندارد در حین جابجایی دارد.

2.3 توضیح سیستم دسته‌بندی

ال ای دی بر اساس طول موج غالب و شدت نور به دسته‌ها تقسیم می‌شود. دسته‌های طول موج برای قرمز 5 نانومتر در هر دسته، برای سبز و آبی 3 نانومتر در هر دسته است. دسته‌های شدت از نسبت 1:1.3 پیروی می‌کنند، به این معنی که هر رتبه شدت محدوده‌ای را پوشش می‌دهد که حد بالایی آن 1.3 برابر حد پایینی است. این سیستم دسته‌بندی ثبات رنگ و یکنواختی روشنایی را در چندین ال ای دی در یک نمایشگر تضمین می‌کند. کدهای دسته خاص روی برچسب محصول چاپ می‌شوند. مشتریان باید دسته‌های مناسب را برای کاربرد خود انتخاب کنند تا عملکرد بصری یکنواخت حاصل شود.

3. تحلیل منحنی عملکرد

3.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو (منحنی I-V)

منحنی‌های I-V معمولی یک رابطه غیرخطی معمولی ال ای دی را نشان می‌دهند. در ولتاژ پیشرو پایین، جریان حداقل است؛ بالاتر از ولتاژ آستانه (تقریبا 1.8V برای قرمز، 2.6V برای سبز/آبی)، جریان به سرعت افزایش می‌یابد. منحنی‌ها برای تراشه‌های قرمز، سبز و آبی ارائه شده‌اند که نشان می‌دهد ولتاژ پیشرو با رنگ متفاوت است. طراحان باید هنگام راندن ال ای دی‌ها در پیکربندی سری یا موازی این تفاوت‌ها را در نظر بگیرند.

3.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی

شدت نسبی با افزایش جریان پیشرو افزایش می‌یابد اما در جریان‌های بالاتر اشباع نشان می‌دهد. برای تراشه قرمز، شدت نسبی در 60 mA حدود 500% نسبت به 10 mA است. سبز و آبی روندهای مشابهی را با شیب‌های متفاوت نشان می‌دهند. این غیرخطی بودن باید هنگام طراحی طرح‌های کمنور PWM یا رانش جریان ثابت در نظر گرفته شود.

3.3 شدت نور در مقابل دمای محیط

با افزایش دمای محیط، شدت نور کاهش می‌یابد. در 85°C، شدت نسبی به حدود 60–70% مقدار 25°C کاهش می‌یابد، بسته به رنگ. قرمز کمترین تخریب را نشان می‌دهد، در حالی که سبز و آبی بیشتر تخریب می‌شوند. مدیریت حرارتی برای حفظ پایداری روشنایی در محدوده دما حیاتی است.

3.4 توزیع طیفی

منحنی‌های توزیع طیفی شدت انتشار نسبی را در مقابل طول موج نشان می‌دهند. قرمز پیک حول 620–625 نانومتر، سبز حول 530 نانومتر، آبی حول 465 نانومتر دارد. پهنای طیفی (پهنای باند نیمه توان) با مقادیر Δλ اعلام شده مطابقت دارد. این خلوص طیفی محدوده رنگ خوبی را برای کاربردهای نمایشگر تضمین می‌کند.

3.5 زاویه تابش

منحنی‌های جهت‌دهی (محورهای X-X و Y-Y) شدت نسبی را به صورت تابعی از زاویه نشان می‌دهند. زاویه دید 110 درجه (نیم زاویه) مربوط به زاویه‌ای است که شدت به 50% مقدار روی محور کاهش می‌یابد. الگوی تابش تقریباً لامبرتی است و توزیع نور گسترده و یکنواختی مناسب برای صفحه‌نمایش‌های خارجی فراهم می‌کند.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد بسته و قطبیت

ابعاد بسته: نمای بالا بدنه 1.6 میلی‌متر × 1.7 میلی‌متر با ارتفاع 1.15 میلی‌متر را نشان می‌دهد. نمای جانبی ارتفاع کل 1.6 میلی‌متر را نشان می‌دهد. نمای پایین شامل چهار پد با برچسب 1+ (آند مشترک)، 2R- (کاتد قرمز)، 3G- (کاتد سبز)، 4B- (کاتد آبی) است. علامت قطبیت (PIN-MARK) به وضوح نشان داده شده است. الگوهای لحیم کاری (ردپای PCB توصیه شده) با ابعاد ارائه شده است: پدهای 0.7 میلی‌متر × 0.5 میلی‌متر با فاصله مشخص. توصیه پر کردن چسب: ارتفاع پر کردن باید ≥ 0.65 میلی‌متر باشد. تمام تلرانس‌ها مگر در موارد ذکر شده ±0.1 میلی‌متر است.

4.2 ابعاد نوار حامل و قرقره

ال ای دی‌ها در نوار حامل سازگار با تجهیزات استاندارد برداشت و قراردهی بسته‌بندی می‌شوند. ابعاد قرقره: A=400±2 میلی‌متر، B=100.0±0.4 میلی‌متر، C=14.3±0.3 میلی‌متر، D=2.6±0.2 میلی‌متر، E=12.4±0.3 میلی‌متر، F=8.6+0.2/-0.3 میلی‌متر، T=1.9±0.2 میلی‌متر. هر قرقره شامل 15,500 عدد است. طراحی جیب نوار جهت‌گیری صحیح و محافظت در حین حمل و نقل را تضمین می‌کند.

4.3 برچسب و کیسه مانع رطوبت

هر قرقره با شماره قطعه، شماره سری، دسته شدت نور، دسته ولتاژ پیشرو، دسته طول موج، جریان پیشرو، تعداد و تاریخ برچسب‌گذاری می‌شود. بسته‌بندی شامل خشک‌کننده و کارت نشانگر رطوبت (HIC) در داخل یک کیسه فویل آلومینیومی ضد الکتریسیته ساکن و ضد رطوبت است. کیسه به صورت خلأ بسته می‌شود تا رطوبت کم (زیر 10% RH) در طول نگهداری حفظ شود. شرایط نگهداری: قبل از باز کردن، دما ≤30°C، رطوبت ≤60% RH؛ پس از باز کردن، ظرف 12 ساعت استفاده شود و در ≤30°C / ≤10% RH ذخیره شود و قبل از استفاده بعدی نیاز به پخت دارد.<10% RH) در طول نگهداری. شرایط نگهداری: قبل از باز کردن، دما ≤30°C، رطوبت ≤60% RH؛ پس از باز کردن، ظرف 12 ساعت استفاده شود و در ≤30°C / ≤10% RH ذخیره شود و قبل از استفاده بعدی نیاز به پخت دارد.

5. دستورالعمل لحیم کاری و مونتاژ

5.1 پروفیل لحیم کاری ریفلو

پروفیل ریفلو توصیه شده بر اساس لحیم کاری بدون سرب با دمای پیک (TP) 245°C (حداکثر 10 ثانیه) است. پیش‌گرمایش از 150°C تا 200°C در طی 60-120 ثانیه. نرخ افزایش دما ≤4°C/s تا TP و نرخ خنک‌سازی ≤6°C/s. زمان بالای 217°C (TL) نباید از 60 ثانیه تجاوز کند. زمان کل از 25°C تا پیک ≤8 دقیقه. فقط یک چرخه ریفلو مجاز است. استفاده از اتمسفر نیتروژن برای جلوگیری از اکسیداسیون و تخریب نوری توصیه می‌شود.

5.2 لحیم کاری دستی و تعمیر

در صورت لزوم لحیم کاری دستی، از هویه لحیم کاری با دمای 300°C به مدت کمتر از 3 ثانیه استفاده کنید و فقط یک بار انجام دهید. برای تعمیر، از هویه لحیم کاری دو سر استفاده شود و تأثیر آن بر ویژگی‌های ال ای دی باید از قبل تأیید شود. تعمیر پس از ریفلو توصیه نمی‌شود.<300°C برای کمتر از 3 ثانیه، و فقط یک بار انجام دهید. برای تعمیر، از هویه لحیم کاری دو سر استفاده شود و تأثیر آن بر ویژگی‌های ال ای دی باید از قبل تأیید شود. تعمیر پس از ریفلو توصیه نمی‌شود.

5.3 تمیز کردن

از آب، بنزن یا تینر استفاده نکنید. حلال تمیزکننده توصیه شده ایزوپروپیل الکل (IPA) است. از حلال‌های حاوی کلر (Cl) یا گوگرد (S) خودداری کنید. اطمینان حاصل کنید که تمیز کردن به سطح یا بسته ال ای دی آسیب نمی‌زند.

6. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

بسته‌بندی استاندارد: 15,500 عدد در هر قرقره. هر قرقره در یک کیسه مانع رطوبت با خشک‌کننده و HIC قرار می‌گیرد. کیسه مهر و موم شده و سپس در یک جعبه مقوایی بسته‌بندی می‌شود (ابعاد مشخص شده در برگه داده موجود است). قالب برچسب شامل تمام کدهای ردیابی لازم است. برای سفارش، شماره قطعه کامل شامل کدهای دسته است. مشتریان باید طول موج و دسته شدت مورد نیاز خود را برای کاربرد خود مشخص کنند. محصول به عنوان MSL5a طبقه‌بندی می‌شود، بنابراین کنترل دقیق رطوبت الزامی است.

7. راهنمای کاربرد

7.1 کاربردهای معمولی

صفحه‌نمایش‌های ویدئویی تمام رنگ خارجی (گام ریز)، نورپردازی تزئینی داخلی و خارجی، تجهیزات تفریحی و تابلوهای عمومی. سطح مشکی با کنتراست بالا باعث افزایش کنتراست درک شده در محیط‌های خارجی می‌شود. مقاومت در برابر آب IPX6 امکان استفاده در مکان‌های در معرض باران یا جت آب را فراهم می‌کند.

7.2 ملاحظات طراحی

هر تراشه ال ای دی باید توسط یک منبع جریان ثابت رانده شود و جریان پیشرو هرگز نباید از حداکثر رتبه‌بندی مطلق تجاوز کند. در رانش ماتریسی، اطمینان حاصل کنید که ولتاژ معکوس از 5V تجاوز نکند. مدیریت حرارتی: دمای سطح ال ای دی را زیر 55°C و دمای اتصال لحیم را زیر 75°C برای قابلیت اطمینان طولانی مدت نگه دارید. از هیت سینک مناسب و چیدمان PCB با ناحیه مسی کافی استفاده کنید. از اتصال سری ال ای دی‌های با رنگ‌های مختلف به دلیل ولتاژ پیشرو متفاوت خودداری کنید؛ از درایورهای جریان ثابت مستقل به ازای هر رنگ استفاده کنید. برای نمایشگرهای بزرگ، دسته‌بندی و پیری را برای اطمینان از یکنواختی در نظر بگیرید. در محیط‌های مرطوب یا خورنده (ساحلی، چشمه‌های آب گرم)، ممکن است پوشش محافظ اضافی لازم باشد.

8. مقایسه فنی با راه‌حل‌های رقیب

در مقایسه با ال ای دی‌های اس ام دی آر جی بی استاندارد بدون سطح مشکی، این محصول نسبت کنتراست بالاتری در نور خورشید به دلیل بسته تمام مشکی ارائه می‌دهد. رتبه IPX6 برتر از IPX4 معمولی یا ال ای دی‌های غیرضدآب است. زاویه دید وسیع (110 درجه) با استانداردهای صنعتی نمایشگرهای خارجی مطابقت دارد. با این حال، حساسیت MSL5a نسبت به MSL3 رایج نیازمند کنترل دقیق‌تر رطوبت است. گرانولاریته دسته‌بندی (5 نانومتر برای قرمز، 3 نانومتر برای سبز/آبی، نسبت شدت 1:1.3) قابل مقایسه با ال ای دی‌های نمایشگر با کیفیت بالا است.

9. سوالات متداول

س: عمر نگهداری توصیه شده قبل از باز کردن چقدر است؟
پ: تا 6 ماه در ≤30°C و ≤60% RH.

س: آیا می‌توانم از این ال ای دی در طرح رانش ماتریسی با مالتی پلکس استفاده کنم؟
پ: بله، اما اطمینان حاصل کنید که ولتاژ معکوس از 5V تجاوز نکند و از محدودکننده جریان مناسب استفاده کنید.

س: نگهداری لومن در طول عمر چقدر است؟
پ: عمر L70 معمولی به جریان رانش و شرایط حرارتی بستگی دارد؛ به داده‌های قابلیت اطمینان مراجعه کنید (1000 ساعت در 85°C/85%RH هیچ خرابی نشان نداده است).

س: آیا این محصول برای استفاده در فضای باز مناسب است؟
پ: بله، با رتبه IPX6 و محدوده دمای وسیع، برای صفحه‌نمایش‌های خارجی طراحی شده است.

س: آیا می‌توانم این ال ای دی را دو بار ریفلو کنم؟
پ: خیر، فقط یک چرخه ریفلو مجاز است.

10. نمونه‌های کاربردی عملی

مورد 1: نمایشگر ال ای دی خارجی با گام ریز (P4-P8)
یک تولیدکننده ماژول 320x160mm با استفاده از 64x32 پیکسل (RGB در هر پیکسل) طراحی کرد. با استفاده از این ال ای دی، آنها روشنایی 5000 نیت را در چرخه وظیفه 20% به دست آوردند. سطح مشکی حتی در نور مستقیم خورشید کنتراست بالایی فراهم کرد. دسته‌بندی مناسب یکنواختی رنگ را در کل صفحه‌نمایش تضمین کرد.

مورد 2: نورپردازی خطی تزئینی برای نمای ساختمان
یک شرکت نورپردازی معماری از این ال ای دی بر روی PCBهای انعطاف‌پذیر برای ایجاد نوارهای RGB استفاده کرد. با حفاظت IPX6، نوارها بدون پوشش اضافی روی نمای خارجی ساختمان نصب شدند. زاویه دید وسیع (110 درجه) روشنایی یکنواخت را در طول نما تضمین کرد.

11. توضیح اصل عملکرد

این ال ای دی شامل سه تراشه نیمه‌هادی مستقل (قرمز، سبز، آبی) در داخل یک بسته با آند مشترک است. هر تراشه یک اتصال p-n است که هنگام بایاس مستقیم نور ساطع می‌کند. طول موج ساطع شده توسط ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود: قرمز از AlInGaP، سبز و آبی از InGaN استفاده می‌کنند. پوشش اپوکسی مشکی نور محیط را جذب می‌کند تا کنتراست روشن/خاموش را بهبود بخشد. پایه‌ها برای قابلیت لحیم کاری با نقره آبکاری شده‌اند و بسته برای مونتاژ سطحی طراحی شده است. پیکربندی آند مشترک با استفاده از یک منبع تغذیه مثبت و سه کانال منفی برای کنترل RGB، مدار رانش را ساده می‌کند.

12. روندهای فناوری و چشم‌انداز آینده

ال ای دی‌های اس ام دی تمام رنگ به کوچک شدن ادامه می‌دهند در حالی که روشنایی و کنتراست افزایش می‌یابد. این بسته 1.6x1.7 میلی‌متر یک محصول معمولی نسل فعلی برای نمایشگرهای خارجی با گام ریز است. روندهای آینده شامل کوچک‌سازی بیشتر (مثلاً 1.0x1.0 میلی‌متر)، کارایی بالاتر و مدیریت حرارتی بهبود یافته است. پذیرش معماری‌های کاتد مشترک (برای کاهش ولتاژ پیشرو) در حال ظهور است. با این حال، آند مشترک برای نمایشگرهای مالتی پلکس محبوب باقی می‌ماند. رتبه‌های IPX6 و بالاتر (IPX8) برای کاربردهای خارجی استاندارد می‌شوند. توسعه فناوری microLED ممکن است در نهایت برای گام‌های فوق‌ریز به چالش با ال ای دی‌های اس ام دی بپردازد، اما اس ام دی به دلیل هزینه و قابلیت اطمینان برای اکثر نمایشگرهای متوسط تا بزرگ غالب است.