LTD-5221AJF LED डिजिटल ट्यूब विशिष्टता पत्रक - 0.56 इंच अक्षर ऊंचाई - AlInGaP पीला-नारंगी - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTD-5221AJF एक उच्च-प्रदर्शन सात-खंड डिजिटल डिस्प्ले मॉड्यूल है, जो स्पष्ट, चमकीली और कम बिजली खपत वाली डिजिटल रीडिंग की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य डिजिटल उपकरणों, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक नियंत्रण पैनलों को उच्च स्पष्टता वाला प्रदर्शन प्रदान करना है।

इस उपकरण का मुख्य लाभ इसके LED चिप में एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक सामग्री का उपयोग है। यह सामग्री प्रणाली लाल से पीले-नारंगी स्पेक्ट्रम रेंज में उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता और उत्कृष्ट रंग शुद्धता के लिए जानी जाती है। यह डिस्प्ले हल्के ग्रे पैनल और सफेद खंड कोड रंग का उपयोग करता है, जो उच्च कंट्रास्ट प्राप्त करने में मदद करता है, जिससे विभिन्न परिवेश प्रकाश स्थितियों में भी अक्षरों को आसानी से पढ़ा जा सकता है।

इस डिस्प्ले को कम करंट उपकरण के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसे विशेष रूप से कम ड्राइव करंट पर इष्टतम प्रदर्शन के लिए परीक्षण और चयनित किया गया है। इसका डिज़ाइन उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति, उच्च चमक और चौड़े देखने के कोण प्रदान करने के लिए है, जो कई कोणों से स्पष्ट दृश्यता सुनिश्चित करता है। ठोस-अवस्था संरचना अंतर्निहित विश्वसनीयता और लंबी सेवा जीवन प्रदान करती है, जिससे यह स्थायित्व की मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।

1.1 मुख्य विशेषताएँ और लक्षित अनुप्रयोग

इस उत्पाद की परिभाषित करने वाली प्रमुख विशेषताओं में 0.56 इंच (14.22 मिमी) का अंक ऊँचाई शामिल है, जो आकार और पठनीयता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करती है। इसके सेगमेंट कोड निरंतर और समान हैं, जो एक साफ-सुथरी और पेशेवर सौंदर्य प्रस्तुत करते हैं। इसकी कम बिजली खपत की आवश्यकता बैटरी से चलने वाले या ऊर्जा खपत के प्रति संवेदनशील उपकरणों के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है।

यह उपकरण उत्सर्जन तीव्रता के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है, जिसका अर्थ है कि इकाइयों को उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर ग्रेड या स्क्रीन किया जाता है, जिससे एकल उत्पाद में कई डिस्प्ले के बीच चमक की एकरूपता सुनिश्चित होती है। यह बहु-अंकीय पैनल मीटर या स्कोरबोर्ड जैसे अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

विशिष्ट लक्ष्य बाजार और अनुप्रयोगों में पोर्टेबल परीक्षण उपकरण, चिकित्सा उपकरण, ऑटोमोटिव डैशबोर्ड (सहायक प्रदर्शन के लिए), घरेलू उपकरण नियंत्रण पैनल, प्वाइंट-ऑफ-सेल टर्मिनल और औद्योगिक टाइमर/काउंटर डिस्प्ले शामिल हैं। इसकी विश्वसनीयता और प्रदर्शन इसे उपभोक्ता-ग्रेड और पेशेवर-ग्रेड इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक पसंदीदा विकल्प बनाते हैं।

2. तकनीकी मापदंडों का गहन विश्लेषण

LTD-5221AJF की विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ परिवेश तापमान (TA) 25°C के मानक परीक्षण स्थितियों में निर्दिष्ट की गई हैं। सही सर्किट डिजाइन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इन मापदंडों की गहन समझ महत्वपूर्ण है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं, और सामान्य संचालन स्थितियों के लिए लागू नहीं हैं।

• प्रति सेगमेंट पावर डिसिपेशन:70 mW। यह एकल LED सेगमेंट द्वारा अधिक गर्मी उत्पन्न किए बिना सुरक्षित रूप से व्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है।
• प्रति सेगमेंट पीक फॉरवर्ड करंट:90 mA. यह केवल पल्स्ड स्थितियों में अनुमत है (0.1 मिलीसेकंड पल्स चौड़ाई, 1/10 ड्यूटी साइकल), उदाहरण के लिए मल्टीप्लेक्स ड्राइव स्कीम में, उच्च तात्कालिक चमक प्राप्त करने के लिए।
• प्रति सेगमेंट कंटीन्यूअस फॉरवर्ड करंट:25°C पर 25 mA. जब परिवेश का तापमान 25°C से अधिक हो जाता है, तो यह करंट 0.33 mA/°C की दर से रैखिक रूप से डीरेट होता है। यह डीरेटिंग थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
• प्रत्येक खंड का रिवर्स वोल्टेज:5 V। इस वोल्टेज से अधिक रिवर्स बायस में LED के PN जंक्शन को क्षति पहुँचा सकता है।
• कार्य एवं भंडारण तापमान सीमा:-35°C से +85°C तक। यह विस्तृत श्रेणी प्रतिकूल परिस्थितियों में कार्यक्षमता सुनिश्चित करती है।
• वेल्डिंग तापमान:डिवाइस स्थापना तल से 1/16 इंच (लगभग 1.6 मिमी) नीचे 260°C के शिखर तापमान को 3 सेकंड तक सहन कर सकता है।

2.2 Electrical and Optical Characteristics

ये पैरामीटर डिवाइस के सामान्य कार्य स्थितियों में प्रदर्शन का वर्णन करते हैं।

• Average luminous intensity (Iv):1 mA फॉरवर्ड करंट (IF) पर, यह 320 μcd (न्यूनतम) से 700 μcd (विशिष्ट) तक होता है। यह अत्यंत कम ड्राइव करंट इसकी उच्च दक्षता को उजागर करता है। तीव्रता माप CIE वक्र के अनुरूप मानव आँख के फोटोपिक प्रतिक्रिया को अनुकरण करने वाले फिल्टर का उपयोग करके किया जाता है।
• प्रति सेगमेंट फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):विशिष्ट मान 2.6 V है, IF=20 mA पर अधिकतम 2.6 V। न्यूनतम मान 2.05 V है। करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन के लिए यह पैरामीटर महत्वपूर्ण है।
• पीक एमिशन वेवलेंथ (λp):611 nm. यह उत्सर्जित प्रकाश की सबसे उच्च तीव्रता वाला तरंगदैर्ध्य है, जो पीले-नारंगी रंग को परिभाषित करता है।
• प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd):605 nm. यह मानव आँख द्वारा अनुभव किया जाने वाला तरंगदैर्ध्य है, जो रंग बिंदु से निकटता से संबंधित है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ):17 nm। यह रंग की शुद्धता दर्शाता है; संकीर्ण चौड़ाई का अर्थ है अधिक संतृप्त और शुद्ध रंग।
• प्रति सेगमेंट रिवर्स करंट (IR):रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर, अधिकतम 100 μA।
• ल्यूमिनस इंटेंसिटी मैचिंग रेशियो (Iv-m):अधिकतम 2:1। यह पैरामीटर एकल अंक के भीतर सबसे चमकीले और सबसे मंद सेगमेंट के बीच अधिकतम अनुमेय अनुपात निर्धारित करता है, ताकि समान ड्राइविंग स्थितियों (IF=1mA) में एकरूपता सुनिश्चित की जा सके।

3. ग्रेडिंग और वर्गीकरण प्रणाली

डेटाशीट स्पष्ट रूप से बताती है कि यह उपकरण "ल्यूमिनस इंटेंसिटी के अनुसार वर्गीकृत" है। इसका अर्थ है कि एक बिनिंग प्रक्रिया मौजूद है।

3.1 चमक तीव्रता ग्रेडिंग

हालांकि इस दस्तावेज़ में विशिष्ट बिनिंग कोड प्रदान नहीं किए गए हैं, लेकिन वास्तविक व्यवहार में प्रत्येक डिस्प्ले या LED बैच का परीक्षण करना और मानक परीक्षण धारा (जैसे 1mA या 20mA) पर मापे गए उनके प्रकाश उत्पादन के आधार पर उन्हें समूहों (बिन) में वर्गीकृत करना शामिल है। यह निर्माताओं को गारंटीकृत न्यूनतम चमक या एक विशिष्ट चमक सीमा के भीतर डिस्प्ले खरीदने में सक्षम बनाता है, जिससे बहु-अंकीय डिस्प्ले अनुप्रयोगों में सभी अंकों की दृश्य एकरूपता सुनिश्चित होती है। जब एकरूपता एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन आवश्यकता होती है, तो डिज़ाइनरों को उपलब्ध कोड और विनिर्देशों के लिए निर्माता के विशिष्ट बिनिंग दस्तावेज़ का परामर्श लेना चाहिए।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट "Typical Electrical/Optical Characteristics Curves" का उल्लेख करती है, जो टेबुलर सिंगल-पॉइंट डेटा से परे डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण हैं।

4.1 विशिष्ट वक्र व्याख्या

यद्यपि प्रदान किए गए पाठ में कोई विशिष्ट चार्ट नहीं खींचा गया है, लेकिन इस प्रकार के डिवाइस के मानक वक्रों में आम तौर पर शामिल होते हैं:

• Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve):This non-linear curve shows the relationship between the voltage across the LED and the current flowing through it. It is crucial for selecting the appropriate current-limiting resistor or designing a constant current driver. The "knee" of this curve is typically around the VF value.
• Luminous Intensity vs. Forward Current (I-L Curve):यह ग्राफ दर्शाता है कि कैसे प्रकाश उत्पादन ड्राइव करंट में वृद्धि के साथ बदलता है। एक निश्चित सीमा तक यह आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन अत्यधिक उच्च करंट पर संतृप्ति हो सकती है। यह वक्र कम करंट पर उच्च दक्षता की पुष्टि करता है (जैसा कि Iv के 1mA परीक्षण बिंदु पर दिखाया गया है)।
• प्रकाश तीव्रता बनाम परिवेश तापमान:यह वक्र प्रकाश उत्पादन में थर्मल डिरेटिंग को प्रदर्शित करता है। तापमान बढ़ने के साथ, LED की दक्षता कम हो जाती है, जिससे समान ड्राइव करंट पर प्रकाश तीव्रता कम हो जाती है। यह पूर्ण अधिकतम रेटिंग में निर्दिष्ट करंट डिरेटिंग के महत्व को रेखांकित करता है।
• स्पेक्ट्रम वितरण वक्र:यह ग्राफ 611 nm शिखर के आसपास, 17 nm अर्ध-चौड़ाई पैरामीटर द्वारा परिभाषित चौड़ाई वाले विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश की सापेक्ष तीव्रता प्रदर्शित करेगा।

डिजाइनरों को गैर-मानक स्थितियों, जैसे विभिन्न ड्राइविंग धाराओं या कार्य तापमानों के तहत प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए इन वक्रों का उपयोग करना चाहिए।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 पैकेज आयाम और सहनशीलता

डिवाइस की भौतिक रूपरेखा और महत्वपूर्ण आयाम ड्राइंग में प्रदान किए गए हैं (संदर्भित लेकिन प्रदर्शित नहीं)। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक कि विशिष्ट फीचर नोट्स में अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.25 मिलीमीटर (0.01 इंच) है। यह जानकारी PCB लेआउट, पैड और एपर्चर को सही ढंग से डिजाइन करने और अंतिम उत्पाद आवास में यांत्रिक एकीकरण सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

5.2 पिन कनेक्शन और आंतरिक सर्किट

LTD-5221AJF एक दोहरे अंक, कॉमन एनोड डिस्प्ले है। सही वायरिंग के लिए आंतरिक सर्किट आरेख और पिन कनेक्शन तालिका महत्वपूर्ण हैं।

• कॉन्फ़िगरेशन:कॉमन एनोड। इसका मतलब है कि प्रत्येक अंक के सभी एलईडी के एनोड आंतरिक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं। एक सेगमेंट को चमकाने के लिए, उसके संबंधित कैथोड पिन को लो ड्राइव करना होगा (ग्राउंड या करंट सिंक से कनेक्ट करना होगा), जबकि उस अंक के कॉमन एनोड को हाई ड्राइव करना होगा (करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से VCC से कनेक्ट करना होगा)।
• पिन आउट:यह 18-पिन डिवाइस अंक 1 और अंक 2 के सेगमेंट A-G तथा दशमलव बिंदु (D.P.) के कैथोड, और दो कॉमन एनोड पिन (प्रत्येक अंक के लिए एक) के लिए विशिष्ट पिन आवंटित करता है। पिन 1 को "नो कनेक्शन" (N.C.) के रूप में चिह्नित किया गया है।
• दशमलव बिंदु:स्पेसिफिकेशन शीट "दाएं दशमलव बिंदु" निर्दिष्ट करती है, जो संख्या के सापेक्ष दशमलव बिंदु की स्थिति को दर्शाता है।

माइक्रोकंट्रोलर-आधारित प्रणालियों में यह कॉमन एनोड विन्यास आमतौर पर पसंद किया जाता है, क्योंकि I/O पिन करंट सिंक करने (लो ड्राइव करने) में करंट सोर्स करने (हाई ड्राइव करने) की तुलना में आमतौर पर अधिक सक्षम होते हैं।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

पूर्ण अधिकतम रेटिंग महत्वपूर्ण वेल्डिंग पैरामीटर प्रदान करती है: डिवाइस 3 सेकंड के लिए 260°C शिखर तापमान का सामना कर सकता है, जिसे माउंटिंग प्लेन से 1.6 मिमी नीचे मापा जाता है। यह विशिष्ट लीड-फ्री रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल से मेल खाता है।

6.1 अनुशंसित प्रथाएं

• रीफ्लो सोल्डरिंग:मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफ़ाइल का उपयोग करें, जिसका पीक तापमान 260°C से अधिक न हो। लिक्विडस तापमान (जैसे 217°C) से ऊपर के समय को नियंत्रित किया जाना चाहिए ताकि प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और आंतरिक बॉन्डिंग वायर पर थर्मल स्ट्रेस न्यूनतम हो।
• हैंड सोल्डरिंग:यदि मैन्युअल सोल्डरिंग आवश्यक है, तो तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें। डिस्प्ले पिन पर सीधे गर्मी लगाने के बजाय, पीसीबी पैड पर गर्मी लगाएं और अधिक गर्म होने से बचाने के लिए संपर्क समय सीमित रखें।
• सफाई:डिस्प्ले के प्लास्टिक सामग्री के साथ संगत सफाई सॉल्वेंट का उपयोग करें ताकि रंग बदलने या क्षरण से बचा जा सके।
• भंडारण:निर्दिष्ट तापमान सीमा (-35°C से +85°C) के भीतर, नमी अवशोषण (जो रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव पैदा कर सकता है) और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज क्षति को रोकने के लिए, इसे शुष्क और इलेक्ट्रोस्टैटिक-सुरक्षित वातावरण में संग्रहित करें।

7. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार

7.1 ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन

प्रदर्शन और दीर्घायु के लिए ड्राइवर सर्किट का सही डिज़ाइन महत्वपूर्ण है।

• करंट लिमिटिंग:प्रत्येक कॉमन एनोड के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला (स्टेटिक ड्राइव के लिए) लगाना या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर का उपयोग करना आवश्यक है। रोकनेवाला मान ओम के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है: R = (Vcc - VF) / IF। उदाहरण के लिए, Vcc 5V, VF 2.6V, और वांछित IF 10 mA है: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω।
• लो करंट ऑपरेशन:इस डिवाइस की विशेषता पैरामीटर प्रति सेगमेंट 1mA तक कम है। अल्ट्रा-लो पावर एप्लीकेशन के लिए, 1-2 mA पर ड्राइव करने से न्यूनतम बिजली खपत के साथ पर्याप्त दृश्यता प्रदान की जा सकती है।
• मल्टीप्लेक्सिंग:बहु-अंकीय डिस्प्ले के लिए, मल्टीप्लेक्सिंग एक मानक प्रथा है। इसमें एक समय में एक अंक के कॉमन एनोड को सक्रिय करना और उस अंक के सेगमेंट डेटा को प्रस्तुत करना शामिल है। पीक करंट रेटिंग (90 mA, 1/10 ड्यूटी साइकल) कम ड्यूटी साइकल की भरपाई के लिए उच्च पल्स करंट की अनुमति देती है, जिससे धारित चमक बनी रहती है। प्रत्येक सेगमेंट का औसत करंट निरंतर करंट रेटिंग का पालन करना चाहिए।
• माइक्रोकंट्रोलर इंटरफ़ेस:कॉमन एनोड डिस्प्ले के लिए, सेगमेंट कैथोड से जुड़े माइक्रोकंट्रोलर पिन को आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए। एक सेगमेंट को चालू करने के लिए, संबंधित पिन को लो (LOW) पर सेट करें। इसे बंद करने के लिए, इसे हाई (HIGH) पर सेट करें (या यदि संभव हो तो हाई-इम्पीडेंस)। कॉमन एनोड पिन को आमतौर पर एक बाहरी ट्रांजिस्टर (जैसे PNP BJT या P-चैनल MOSFET) द्वारा संचालित किया जाता है जो पूरे अंक की धारा प्रदान करने में सक्षम हो।

7.2 थर्मल मैनेजमेंट

हालांकि LED कुशल हैं, फिर भी वे गर्मी उत्पन्न करते हैं। डिज़ाइन में निरंतर धारा के लिए 0.33 mA/°C डेरेटिंग फैक्टर पर विचार किया जाना चाहिए। यदि डिस्प्ले को उच्च तापमान वाले वातावरण (जैसे सीलबंद आवरण के अंदर या अन्य ऊष्मा स्रोतों के पास) में काम करने की उम्मीद है, तो अधिकतम अनुमत निरंतर धारा को तदनुसार कम किया जाना चाहिए। यदि अधिकतम रेटेड धारा के करीब या उस पर चलाया जा रहा है, तो पर्याप्त वेंटिलेशन या हीट सिंकिंग सुनिश्चित करें।

8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

LTD-5221AJF का मुख्य विभेदीकरण इसकी सामग्री प्रौद्योगिकी और कम धारा अनुकूलन में निहित है।

• पारंपरिक GaAsP या GaP LED के साथ तुलना:AlInGaP तकनीक काफी उच्च प्रकाश उत्सर्जन दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करती है, जिससे अधिक चमकीले और तापमान व जीवनकाल में रंग स्थिरता बनाए रखने वाले डिस्प्ले प्राप्त होते हैं।
• मानक चमक LED की तुलना में:यह उपकरण विशेष रूप से कम धारा प्रदर्शन के लिए "परीक्षित और छनित" है। कई मानक सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले 20mA पर निर्दिष्ट होते हैं; जबकि यह उपकरण 1mA पर प्रदर्शन की गारंटी देता है, जिससे यह बैटरी-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में बेहतर साबित होता है।
• नीले/हरे/सफेद एलईडी डिस्प्ले की तुलना में:पीला-नारंगी (605-611 nm) उत्कृष्ट दृश्यता प्रदान करता है, और कम प्रकाश स्थितियों में छोटी तरंगदैर्ध्य वाले रंगों की तुलना में आमतौर पर आंखों के लिए कम थकानदायक माना जाता है। प्रारंभिक नीले या सफेद एलईडी की तुलना में इसकी चमक दक्षता भी आमतौर पर अधिक होती है।

9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को बिना करंट लिमिटिंग रेसिस्टर के, सीधे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर पिन से ड्राइव कर सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। आपको हमेशा करंट लिमिटिंग तंत्र (रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर) का उपयोग करना चाहिए। भले ही Vcc (3.3V) VF (2.05-2.6V) के करीब हो, रेसिस्टर की अनुपस्थिति से अत्यधिक करंट प्रवाहित हो सकता है, जिससे LED और माइक्रोकंट्रोलर पिन क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

प्रश्न: "पीक एमिशन वेवलेंथ" और "डोमिनेंट वेवलेंथ" में क्या अंतर है?
उत्तर: चरम तरंगदैर्ध्य (λp=611nm) उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का भौतिक शिखर है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd=605nm) वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर शुद्ध मोनोक्रोमैटिक प्रकाश प्रेक्षक को LED के रंग के समान दिखाई देता है। वे आमतौर पर करीब होते हैं लेकिन बिल्कुल समान नहीं होते।

प्रश्न: मिलान अनुपात 2:1 है। क्या इसका मतलब है कि एक सेगमेंट दूसरे से दोगुना चमकीला हो सकता है?
उत्तर: हाँ, यह विशिष्टता समान परीक्षण स्थितियों के तहत इस अधिकतम अंतर की अनुमति देती है। अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए, यह अंतर धारणात्मक रूप से स्पष्ट नहीं होता। यदि अत्यधिक समरूपता की आवश्यकता है, तो अधिक कठोर बिनिंग विकल्पों के लिए निर्माता से परामर्श लें, या एक ही उत्पादन बैच के डिस्प्ले का उपयोग करने पर विचार करें।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को बाहरी अनुप्रयोगों में उपयोग कर सकता हूँ?
उत्तर: ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-35°C से +85°C) कई आउटडोर वातावरणों का समर्थन करती है। हालांकि, सीधे सूर्य के प्रकाश और मौसम के संपर्क में आने से बचाने के लिए, प्लास्टिक के यूवी क्षरण और नमी के प्रवेश को रोकने के लिए, पीसीबी पर कंफर्मल कोटिंग और डिस्प्ले के लिए एक सुरक्षात्मक विंडो की आवश्यकता होती है। हल्के ग्रे/सफेद पैनल का उच्च कंट्रास्ट धूप में पठन में सहायता करता है।

10. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण

10.1 केस स्टडी: पोर्टेबल मल्टीमीटर डिस्प्ले

हाथ में रखे जाने वाले डिजिटल मल्टीमीटर में, बिजली दक्षता महत्वपूर्ण है। LTD-5221AJF को मल्टीप्लेक्स कॉन्फ़िगरेशन में प्रति सेगमेंट 1-2 mA पर चलाया जा सकता है। एकीकृत LED ड्राइव सेगमेंट वाला माइक्रोकंट्रोलर 2-4 अंकों को कुशलतापूर्वक नियंत्रित कर सकता है। चौड़ा व्यूइंग एंगल उपयोगकर्ता को विभिन्न कोणों से माप पढ़ने की अनुमति देता है, और उच्च कंट्रास्ट यह सुनिश्चित करता है कि यह मंद प्रयोगशाला वातावरण और उज्ज्वल परिस्थितियों दोनों में स्पष्ट रूप से पठनीय है। कम फॉरवर्ड वोल्टेज 3V या 4.5V बैटरी पावर का उपयोग करते समय बैटरी जीवन को अधिकतम करने में भी सहायता करता है।

10.2 केस स्टडी: इंडस्ट्रियल टाइमर/काउंटर

पैनल-माउंटेड औद्योगिक टाइमर के लिए, विश्वसनीयता और दृश्यता महत्वपूर्ण हैं। एलईडी डिस्प्ले की सॉलिड-स्टेट विश्वसनीयता शॉक/वाइब्रेशन प्रतिरोध और जीवनकाल के मामले में वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFD) जैसी पुरानी तकनीकों से बेहतर है। AlInGaP सामग्री की स्थिरता यह सुनिश्चित करती है कि डिस्प्ले का रंग और चमक लगातार कई वर्षों के संचालन में महत्वपूर्ण रूप से बदलाव नहीं करते हैं। कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन आमतौर पर कॉमन ग्राउंड स्कीम का उपयोग करने वाले औद्योगिक PLC डिजिटल आउटपुट मॉड्यूल के साथ इंटरफेस को सरल बनाता है।

11. तकनीकी सिद्धांत परिचय

LTD-5221AJF अपारदर्शी गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) सब्सट्रेट पर विकसित एल्युमिनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड (AlInGaP) अर्धचालक तकनीक पर आधारित है। यह सामग्री प्रणाली Al, In, Ga और P के अनुपात को समायोजित करके अर्धचालक के बैंडगैप को सटीक रूप से डिजाइन करने की अनुमति देती है। एक बड़ा बैंडगैप छोटी तरंग दैर्ध्य (उच्च ऊर्जा) के प्रकाश उत्सर्जन से मेल खाता है। यहां उपयोग की जाने वाली संरचना एक बैंडगैप बनाती है जो पीले-नारंगी क्षेत्र (लगभग 611 nm) में फोटॉन उत्सर्जन उत्पन्न करती है जब इलेक्ट्रॉन फॉरवर्ड बायस के तहत PN जंक्शन पर होल के साथ पुनर्संयोजन करते हैं।

"अपारदर्शी GaAs सब्सट्रेट" का महत्वपूर्ण महत्व है। प्रारंभिक लाल एलईडी पारदर्शी GaP सब्सट्रेट का उपयोग करती थीं, लेकिन AlInGaP परत GaAs के साथ बेहतर क्रिस्टल जाली मिलान प्रदर्शित करती है। सब्सट्रेट स्वयं उत्पन्न प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित कर लेता है, लेकिन उच्च-स्तरीय उपकरणों में, आधुनिक चिप डिजाइन प्रकाश निष्कर्षण दक्षता बढ़ाने के लिए डिस्ट्रीब्यूटेड ब्रैग रिफ्लेक्टर (DBR) या पारदर्शी सब्सट्रेट (जैसे GaP) पर वेफर बॉन्डिंग जैसी तकनीकों को नियोजित करते हैं। यह विशिष्टता पत्र अपारदर्शी सब्सट्रेट का उल्लेख करता है, जो दर्शाता है कि यह एक मानक, लागत-प्रभावी चिप डिजाइन है।

12. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि

हालांकि यह विशिष्ट डेटाशीट वर्ष 2000 की है, लेकिन इसकी दक्षता और रंग स्थिरता के कारण, अंतर्निहित AlInGaP तकनीक लाल, नारंगी और पीले एलईडी के लिए अभी भी अत्यधिक प्रासंगिक है। हालांकि, व्यापक डिस्प्ले क्षेत्र विकसित हो चुका है।

• एकीकरण की प्रवृत्ति:आधुनिक अनुप्रयोग आमतौर पर टेक्स्ट और ग्राफिक्स प्रदर्शित करने में अधिक लचीलापन प्राप्त करने के लिए डॉट मैट्रिक्स OLED या LCD डिस्प्ले का उपयोग करते हैं। हालांकि, सरल, उच्च चमक, कम लागत वाले डिजिटल रीडआउट अनुप्रयोगों के लिए जिन्हें कस्टमाइजेशन की आवश्यकता नहीं होती, सेवन-सेगमेंट एलईडी अभी भी अतुलनीय हैं।
• दक्षता वृद्धि:AlInGaP सामग्री और चिप डिज़ाइन (जैसे पतली फिल्म उलटा चिप डिज़ाइन) पर निरंतर शोध चमकदार दक्षता (लुमेन प्रति वाट) में निरंतर सुधार कर रहा है, जिससे कम करंट पर चमकदार डिस्प्ले प्राप्त करना या गर्मी उत्पादन कम करना संभव हो रहा है।
• रंग मिश्रण:पूर्ण-रंग अनुप्रयोगों के लिए, लाल AlInGaP LED को इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) नीले और हरे LED के साथ संयोजित किया जाता है। LTD-5221AJF जैसे पीले-नारंगी प्रकार एकवर्णी अनुप्रयोगों में अपनी जगह बनाते हैं, जहाँ उनका विशिष्ट रंग और उच्च दक्षता पसंद की जाती है।
• ड्राइवर एकीकरण:एक आधुनिक प्रवृत्ति LED डिस्प्ले को ड्राइवर IC के साथ एकल पैकेज या मॉड्यूल में एकीकृत करना है, जिससे डिज़ाइन सरल हो और घटकों की संख्या कम हो, हालाँकि इकाई लागत अधिक हो सकती है।

संक्षेप में, LTD-5221AJF एक विशिष्ट और स्थायी अनुप्रयोग आवश्यकता (विश्वसनीय, चमकीला, कम बिजली खपत वाला डिजिटल प्रदर्शन) के लिए एक परिपक्व, अनुकूलित समाधान का प्रतिनिधित्व करता है।