LTP-1557TBE 5x7 डॉट मैट्रिक्स नीला एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - 1.2 इंच ऊंचाई - 3.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - InGaN नीला चिप - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTP-1557TBE एक ठोस-अवस्था, अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले मॉड्यूल है जिसे स्पष्ट, विश्वसनीय वर्ण आउटपुट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य डेटा, आमतौर पर ASCII या EBCDIC कोडित वर्णों को, व्यक्तिगत रूप से एड्रेस करने योग्य प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) के एक ग्रिड के माध्यम से दृश्य रूप से प्रस्तुत करना है। इस घटक के लिए प्राथमिक बाज़ार में औद्योगिक नियंत्रण पैनल, उपकरण, बिक्री बिंदु टर्मिनल और विभिन्न एम्बेडेड सिस्टम शामिल हैं, जहाँ एक सरल, टिकाऊ और कम-बिजली वाला डिस्प्ले समाधान आवश्यक है।

डिवाइस का मुख्य लाभ इसके InGaN (इंडियम गैलियम नाइट्राइड) नीले एलईडी चिप्स के उपयोग में निहित है। यह अर्धचालक प्रौद्योगिकी अच्छी दीप्त दक्षता और एक विशिष्ट नीला रंग प्रदान करती है। डिस्प्ले में सफेद बिंदुओं वाला एक ग्रे फेस है, जो कंट्रास्ट और पठनीयता को बढ़ाता है। इसकी उपयोगिता में योगदान देने वाली प्रमुख विशेषताएं इसकी कम बिजली आवश्यकता, एकल-तल डिज़ाइन के कारण व्यापक देखने का कोण, कोई चलती भाग न होने के कारण ठोस-अवस्था विश्वसनीयता और बहु-वर्ण डिस्प्ले के लिए क्षैतिज रूप से स्टैक करने की क्षमता हैं।

2. तकनीकी मापदंडों का गहन वस्तुनिष्ठ विवेचन

2.1 प्रकाशमितीय और प्रकाशीय विशेषताएं

प्रकाशीय प्रदर्शन को 25°C के परिवेश तापमान (Ta) पर विशिष्ट परीक्षण स्थितियों में परिभाषित किया गया है।औसत दीप्त तीव्रता (Iv)प्रति एलईडी चिप न्यूनतम 5400 µcd, विशिष्ट मान 13500 µcd निर्दिष्ट है, और कोई अधिकतम मान नहीं बताया गया है, जब 10mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर संचालित किया जाता है। यह पैरामीटर मानव आँख द्वारा अनुभव की जाने वाली प्रकाश आउटपुट शक्ति को इंगित करता है, जिसे CIE फोटोपिक प्रतिक्रिया वक्र से मेल खाने के लिए फ़िल्टर किए गए सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है।

Theशिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp)विशिष्ट रूप से 468 nm है, जो आउटपुट को दृश्य स्पेक्ट्रम के नीले क्षेत्र में रखता है।स्पेक्ट्रल लाइन अर्ध-चौड़ाई (Δλ)25 nm है, जो स्पेक्ट्रमी शुद्धता या उत्सर्जित तरंगदैर्ध्य के प्रसार को दर्शाता है।प्रभावी तरंगदैर्ध्य (λd)470 nm और 475 nm के बीच है, जो प्रकाश के अनुभव किए गए रंग का प्रतिनिधित्व करता है।दीप्त तीव्रता मिलान अनुपातएक ही डिस्प्ले क्षेत्र के भीतर एलईडी के लिए अधिकतम 2:1 है, जो मैट्रिक्स में चमक की स्वीकार्य एकरूपता सुनिश्चित करता है।

2.2 विद्युत विशेषताएं

मुख्य विद्युत पैरामीटर हैफॉरवर्ड वोल्टेज (VF)प्रति चिप, जो 20mA के परीक्षण करंट पर 3.3V (न्यूनतम) से 3.6V (अधिकतम) तक होता है। यह उपयुक्त करंट-सीमित प्रतिरोधक या ड्राइवर सर्किट्री चुनने के लिए एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन पैरामीटर है।रिवर्स करंट (IR)अधिकतम 100 µA निर्दिष्ट है जब 5V का रिवर्स वोल्टेज (VR) लगाया जाता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह रिवर्स वोल्टेज स्थिति केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है; डिवाइस को रिवर्स बायस के तहत निरंतर संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।

2.3 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग्स और तापीय विचार

ये रेटिंग्स तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है।निरंतर फॉरवर्ड करंटप्रति चिप 25°C पर 20mA है, जो तापमान बढ़ने पर 0.21 mA/°C से रैखिक रूप से कम होता है।शिखर फॉरवर्ड करंट100mA है लेकिन केवल पल्स्ड स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms पल्स चौड़ाई) के तहत। प्रति चिप अधिकतमशक्ति अपव्यय70 mW है। डिवाइस के लिएसंचालन और भंडारण तापमान सीमा-35°C से +85°C रेटेड है।इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी)दहलीज 2000V (मानव शरीर मॉडल) है, जो मध्यम स्तर की संवेदनशीलता को इंगित करता है जिसके लिए उचित हैंडलिंग प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।

3. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

3.1 आयाम और सहनशीलता

डिवाइस की मैट्रिक्स ऊंचाई 1.2 इंच (30.42 mm) है। सभी पैकेज आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं। सामान्य सहनशीलता ±0.25 mm है जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। एक विशिष्ट नोट पिन टिप शिफ्ट सहनशीलता ±0.5 mm का उल्लेख करता है, जो पीसीबी फुटप्रिंट डिज़ाइन और स्वचालित असेंबली के लिए महत्वपूर्ण है।

3.2 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट

डिस्प्ले में 14-पिन कॉन्फ़िगरेशन है। आंतरिक सर्किट आरेख एक मल्टीप्लेक्स्ड मैट्रिक्स संरचना को प्रकट करता है। पिन पंक्ति 1 से 7 के एनोड और स्तंभ 1 से 5 के कैथोड को सौंपे गए हैं। यह X-Y चयन आर्किटेक्चर संबंधित पंक्ति (एनोड) और स्तंभ (कैथोड) लाइनों को सक्रिय करके किसी भी एकल बिंदु (एलईडी) को नियंत्रित करने की अनुमति देता है, जो प्रत्यक्ष ड्राइव दृष्टिकोण की तुलना में आवश्यक ड्राइवर पिनों की संख्या को काफी कम कर देता है।

4. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

डेटाशीट सीटिंग प्लेन से 1.6mm (1/16 इंच) नीचे मापे गए अधिकतम 5 सेकंड की अवधि के लिए अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 260°C निर्दिष्ट करती है। यह थ्रू-होल घटकों के लिए एक विशिष्ट रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल बाधा है। एलईडी चिप्स या प्लास्टिक पैकेज को अत्यधिक तापीय तनाव से होने वाली क्षति को रोकने के लिए इस सीमा का पालन करना आवश्यक है।

5. इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) सुरक्षा

ईएसडी संवेदनशीलता रेटिंग को देखते हुए, स्थैतिक बिजली या पावर सर्ज से क्षति को रोकने के लिए सख्त हैंडलिंग प्रोटोकॉल की सिफारिश की जाती है। इनमें शामिल हैं: एक चालक कलाई पट्टा या एंटी-स्टैटिक दस्ताने का उपयोग करना; यह सुनिश्चित करना कि सभी उपकरण, कार्यस्थल और भंडारण रैक ठीक से ग्राउंडेड हों; और हैंडलिंग और भंडारण के दौरान प्लास्टिक लेंस सतह पर जमा हो सकने वाले स्थैतिक आवेशों को बेअसर करने के लिए एक आयन ब्लोअर का उपयोग करना।

6. अनुप्रयोग सुझाव

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें सूचना की एकल पंक्ति या कुछ वर्णों की आवश्यकता होती है। सामान्य उपयोगों में मशीनरी पर स्थिति संकेतक, परीक्षण उपकरणों पर सरल रीडआउट, बुनियादी उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए डिस्प्ले पैनल और उनके स्टैकेबल डिज़ाइन के कारण बड़े बहु-वर्ण संदेश बोर्ड के लिए बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में शामिल हैं।

6.2 डिज़ाइन विचार

ड्राइवर सर्किट्री:पंक्तियों और स्तंभों को मल्टीप्लेक्स करने के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर या समर्पित डिस्प्ले ड्राइवर आईसी की आवश्यकता होती है। ड्राइवर को आवश्यक करंट (आमतौर पर प्रति सेगमेंट 10-20mA) की आपूर्ति करनी चाहिए और फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप (~3.6V) को संभालना चाहिए। ऑपरेटिंग करंट सेट करने के लिए प्रत्येक पंक्ति या स्तंभ लाइन के लिए करंट-सीमित प्रतिरोधक आवश्यक हैं।
बिजली आपूर्ति:आपूर्ति वोल्टेज एलईडी फॉरवर्ड वोल्टेज से अधिक होना चाहिए। 5V आपूर्ति आम है, जिसमें शेष वोल्टेज को कम करने के लिए प्रतिरोधकों का उपयोग किया जाता है।
देखने का कोण:एकल-तल, व्यापक-देखने-कोण डिज़ाइन उन अनुप्रयोगों के लिए लाभकारी है जहां डिस्प्ले को ऑफ-सेंटर स्थितियों से देखा जा सकता है।
पर्यावरणीय:निर्दिष्ट संचालन तापमान सीमा इसे इनडोर और कई औद्योगिक वातावरण दोनों के लिए उपयुक्त बनाती है।

7. तकनीकी तुलना और विभेदन

तापदीप्त या वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFD) जैसी पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में, यह एलईडी मैट्रिक्स अपनी ठोस-अवस्था निर्माण के कारण काफी कम बिजली की खपत, लंबी आयु और श्रेष्ठ झटका और कंपन प्रतिरोध प्रदान करता है। एलईडी डिस्प्ले श्रेणी के भीतर, InGaN नीले चिप्स का उपयोग अधिक सामान्य लाल GaAsP या GaP एलईडी की तुलना में एक अलग रंग विकल्प प्रदान करता है। 5x7 प्रारूप अल्फ़ान्यूमेरिक वर्ण जनरेशन के लिए एक मानक है, जो रिज़ॉल्यूशन और पिन काउंट के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है। इसका थ्रू-होल पैकेज इसे सरफेस-माउंट विकल्पों से अलग करता है, जिससे यह प्रोटोटाइपिंग, शौकिया परियोजनाओं या उन अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त हो जाता है जहां मैनुअल सोल्डरिंग शामिल हो सकती है।

8. तकनीकी मापदंडों पर आधारित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: 2:1 दीप्त तीव्रता मिलान अनुपात का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: यह अनुपात सुनिश्चित करता है कि एक ही ड्राइव स्थितियों के तहत डिस्प्ले में सबसे चमकीला बिंदु सबसे मंद बिंदु से दोगुने से अधिक चमकीला न हो। यह सभी वर्णों और खंडों में एक समान उपस्थिति प्राप्त करने, कुछ बिंदुओं को दूसरों की तुलना में स्पष्ट रूप से मंद या चमकीला दिखने से रोकने के लिए महत्वपूर्ण है।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर पिन से ड्राइव कर सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज (3.6V) 3.3V से अधिक है। आपको पंक्तियों/स्तंभों को स्विच करने के लिए उच्च वोल्टेज आपूर्ति (जैसे, 5V) से संचालित एक ड्राइवर सर्किट (जैसे ट्रांजिस्टर ऐरे) की आवश्यकता होगी। माइक्रोकंट्रोलर पिन तब इन ड्राइवर ट्रांजिस्टर को नियंत्रित करेंगे।

प्रश्न: रिवर्स वोल्टेज केवल परीक्षण के लिए है यह निर्दिष्ट करने वाला नोट क्यों है?
उत्तर: एलईडी डायोड होते हैं और उच्च रिवर्स वोल्टेज को रोकने के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं। बहुत कम दहलीज (अक्सर केवल कुछ वोल्ट) से ऊपर एक निरंतर रिवर्स बायस लगाने से ब्रेकडाउन हो सकता है और डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकती है। 5V परीक्षण स्थिति का उपयोग एक नियंत्रित, गैर-संचालन तनाव के तहत लीकेज करंट (IR) को मापने के लिए किया जाता है।

प्रश्न: मैं एक बहु-वर्ण डिस्प्ले कैसे बनाऊं?
उत्तर: डिस्प्ले "क्षैतिज रूप से स्टैकेबल" हैं। इसका मतलब है कि आप पीसीबी पर कई इकाइयों को साथ-साथ रख सकते हैं। उनके पिनआउट इस तरह से डिज़ाइन किए गए हैं कि आसन्न इकाइयों से संबंधित पंक्ति और स्तंभ लाइनों को समानांतर में जोड़ा जा सकता है, जिससे एक एकल ड्राइवर सर्किट को सभी पंक्तियों को एक साथ स्कैन करते हुए प्रत्येक स्थिति के लिए स्तंभ डेटा को क्रमिक रूप से भेजकर वर्णों की एक श्रृंखला को नियंत्रित करने की अनुमति मिलती है।

9. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

केस: एक सरल तापमान रीडआउट डिज़ाइन करना।एक डिज़ाइनर को एक एम्बेडेड नियंत्रक पर दो-अंकीय तापमान (जैसे, "25") दिखाने की आवश्यकता है। वे दो LTP-1557TBE डिस्प्ले का उपयोग करेंगे। एक माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम किया जाएगा ताकि तापमान सेंसर मान को संख्याओं '2' और '5' के लिए ASCII कोड में परिवर्तित किया जा सके। इन कोडों को माइक्रोकंट्रोलर की मेमोरी में संग्रहीत एक लुकअप टेबल का उपयोग करके प्रत्येक वर्ण के लिए जलाए गए बिंदुओं के विशिष्ट पैटर्न में अनुवादित किया जाएगा। माइक्रोकंट्रोलर के I/O पिन, संभवतः बाहरी करंट-सिंकिंग ड्राइवर (स्तंभों के लिए ULN2003 ऐरे की तरह) और करंट-सोर्सिंग ड्राइवर (पंक्तियों के लिए ट्रांजिस्टर की तरह) के माध्यम से, डिस्प्ले को मल्टीप्लेक्स करेंगे। यह दोनों डिस्प्ले की पंक्ति 1 को सक्रिय करते हुए, फिर पंक्ति 2, और इसी तरह पंक्ति 7 तक तेजी से चक्र करेगा। यह मानव आँख के अनुभव करने से तेज होता है, जिससे स्थिर वर्णों का भ्रम पैदा होता है। ग्रे फेस और सफेद बिंदु इच्छित वातावरण के परिवेश प्रकाश में अच्छी पठनीयता सुनिश्चित करते हैं।

10. संचालन सिद्धांत परिचय

मौलिक संचालन सिद्धांत एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस पर आधारित है। जब डायोड के टर्न-ऑन दहलीज (फॉरवर्ड वोल्टेज, VF) से अधिक एक फॉरवर्ड बायस वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल सक्रिय क्षेत्र (जंक्शन) में इंजेक्ट होते हैं। यहाँ, वे पुनर्संयोजित होते हैं, और फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। उपयोग की गई विशिष्ट सामग्री—इस मामले में InGaN—बैंडगैप ऊर्जा और इस प्रकार उत्सर्जित प्रकाश के तरंगदैर्ध्य (रंग) को निर्धारित करती है, जो नीले स्पेक्ट्रम में है। 5x7 मैट्रिक्स व्यवस्था एक व्यावहारिक कार्यान्वयन है जहाँ 35 व्यक्तिगत एलईडी चिप्स (डाइस) को एक साथ पैकेज किया जाता है और बाहरी कनेक्शनों को कम करने के लिए एक पंक्ति-स्तंभ मैट्रिक्स में आपस में जोड़ा जाता है।

11. प्रौद्योगिकी रुझान और विकास

हालांकि यह विशिष्ट थ्रू-होल, असतत एलईडी मैट्रिक्स एक परिपक्व और स्थिर प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करता है, डिस्प्ले प्रौद्योगिकी का व्यापक क्षेत्र विकसित होता रहता है। रुझानों में स्वचालित असेंबली और छोटे फॉर्म फैक्टर के लिए सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजों की ओर पलायन शामिल है। उच्च-घनत्व मैट्रिक्स और पूर्ण-रंग आरजीबी डिस्प्ले की ओर भी एक बढ़त है जो उन्नत पैकेजिंग तकनीकों का उपयोग करते हैं जो लाल, हरे और नीले चिप्स को एक एकल पिक्सेल में एकीकृत करते हैं। इसके अलावा, अंतर्निहित एलईडी चिप प्रौद्योगिकी में दक्षता (बिजली इनपुट के प्रति वाट अधिक प्रकाश आउटपुट) और विश्वसनीयता में निरंतर सुधार देखा जाता है। हालांकि, मूल 5x7 अल्फ़ान्यूमेरिक प्रारूप अनगिनत सरल, लागत-प्रभावी और विश्वसनीय डिस्प्ले अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक बना हुआ है जहां उच्च रिज़ॉल्यूशन या रंग की आवश्यकता नहीं है।