LTP-3362JS 0.3インチ 2桁 英数字LED表示器 データシート - 文字高 7.62mm - 黄色 - 技術文書

1. 製品概要

LTP-3362JSは、明確な文字および記号表示を必要とするアプリケーション向けに設計された、2桁17セグメント英数字LED表示モジュールです。その主な機能は、数字、アルファベット文字、および特定の記号に対して、高い視認性を備えた視覚出力を提供することです。このデバイスの核心的な利点は、GaAs基板上にエピタキシャル成長された先進的なAS-AlInGaP（アルミニウム・インジウム・ガリウム・リン）黄色LEDチップの採用にあります。この技術により、高輝度と優れた色純度が実現されています。表示面は黒色でセグメントは白色であり、様々な照明条件下での視認性を高める高コントラストの外観を形成しています。0.3インチ（7.62 mm）の文字高は、スペースが限られているが明瞭さが最優先される計器、産業用制御パネル、POS端末、試験装置などにおける中距離視認に適しています。

1.1 主な特長とターゲット市場

本デバイスは、発光強度によってカテゴライズされており、製造ロット間で一貫した輝度レベルが保証されます。広い視野角により、パネル実装アプリケーションにおいて重要な要素である、様々な位置からの視認性が確保されています。LED技術の固体信頼性により、メンテナンスを最小限に抑えた長い動作寿命を提供します。この表示器は、堅牢で低消費電力、かつ視認性の高い英数字表示を必要とする、組み込みシステム、産業用ヒューマンマシンインターフェース（HMI）、医療機器、民生電子機器に携わるエンジニアや設計者をターゲットとしています。

2. 詳細な技術パラメータ分析

適切な回路設計と最適な表示性能を確保するためには、電気的および光学的パラメータを十分に理解することが不可欠です。

2.1 測光および光学特性

光学性能は表示器の機能の中核です。セグメントあたりの平均発光強度は、順電流（I_F）1mAで駆動した場合、最小320 µcd、標準値800 µcd、最大値は規定なしと指定されています。CIEの明所視感度曲線に合わせてフィルタリングされたセンサーで測定されたこの高輝度レベルは、優れた視認性を保証します。本デバイスは、I_p=20mAにおいて、ピーク波長（λ_d）588 nm、主波長（λ_F）587 nmの黄色光を発光し、可視スペクトルの黄色領域に確実に位置づけられます。スペクトル線半値幅（Δλ）は15 nmであり、比較的純粋な色発光を示しています。セグメント間の発光強度マッチング比は最大2:1であり、表示全体で均一な外観を維持するのに役立ちます。

2.2 電気的および熱的パラメータ

電気的特性は、駆動要件と動作限界を定義します。絶対最大定格は、デバイスの故障を防ぐために極めて重要です。セグメントあたりの電力損失は70 mWを超えてはなりません。セグメントあたりのピーク順電流は60 mAですが、これはパルス条件（1 kHz、デューティ比10%）でのみ許容されます。セグメントあたりの連続順電流は、25°Cで25 mAから0.33 mA/°Cの割合で減額され、周囲温度が上昇するにつれて許容連続電流が減少することを意味します。セグメントあたりの逆電圧は5 Vを超えてはなりません。セグメントあたりの順方向電圧（V_F）は、I_F=20mAにおいて、通常2.0Vから2.6Vの範囲です。逆電流（I_R）は、V_R=5Vにおいて最大100 µAです。デバイスの動作および保管温度範囲は-35°Cから+85°Cです。

3. ビニングシステムの説明

データシートには、デバイスが発光強度でカテゴライズされていると記載されています。これは、標準テスト電流（おそらく1mAまたは20mA）での測定光出力に基づいて表示器を選別するビニングプロセスを意味します。これにより、エンドユーザーは一貫した輝度レベルの製品を受け取ることが保証されます。この文書では波長/色や順方向電圧について明示的に詳細は記載されていませんが、色の均一性と電気的性能のマッチングを保証するためのこのようなカテゴライズはLED製造における一般的な慣行であり、特に多桁または多セグメントのアプリケーションにおいて、セグメント間の目に見える差異を回避するために重要です。

4. 性能曲線分析

データシートは代表的な電気的/光学的特性曲線を参照しており、詳細な設計作業には不可欠です。具体的なグラフは本文には提供されていませんが、このようなデバイスの代表的な曲線には以下が含まれます：

• 相対発光強度 vs. 順電流（I-V曲線）：このグラフは、光出力が駆動電流とともに、通常は準線形の形で増加する様子を示し、設計者が所望の輝度と効率を得るための最適な電流を選択するのに役立ちます。
• 順方向電圧 vs. 順電流：この曲線は、電流制限回路の設計と電力損失の計算に極めて重要です。
• 相対発光強度 vs. 周囲温度：これは、温度上昇に伴う光出力の減額を示しており、高温環境でのアプリケーションにとって重要です。
• スペクトル分布：相対強度対波長のプロットであり、ピーク波長と主波長、およびスペクトル幅を確認します。

設計者は、これらの正確なグラフデータについては、メーカー提供の完全なデータシートを参照する必要があります。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 物理寸法とピン配置

LTP-3362JSは、標準的なLED表示器パッケージを採用しています。寸法はミリメートル単位で提供され、一般公差は±0.25 mmです。ピン接続図はPCBレイアウトにとって重要です。デバイスはデュアルインチラインパッケージ（DIP）で20ピンを有します。マルチプレックス・コモンカソード構成を採用しており、ピン4が桁1のコモンカソード、ピン10が桁2のコモンカソードとして機能します。残りのピンは、個々のセグメント（AからU、および小数点用のDP）および特殊セグメント（例：スラッシュ用のS、T）のアノードです。ピン14は未接続（N/C）と記載されています。内部回路図はマルチプレックス構成を示しており、異なる桁で同じ文字指定を持つセグメントは内部で単一のアノードピンに接続され、桁はそれぞれのコモンカソードを駆動することで選択されます。

5.2 極性識別と実装

本デバイスはコモンカソード構成を使用しています。取り付け時には正しい極性を守る必要があります。パッケージには、ピン1を示すノッチ、ドット、またはその他のマーキングが含まれている可能性があります。黒面と白セグメントは、視認側を明確に示す視覚的指標を提供します。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

絶対最大定格には、はんだ付け条件が規定されています：リードは、実装面から1/16インチ（約1.59 mm）下で測定して、260°Cで3秒間耐えることができます。これは、フローはんだ付けの典型的な仕様です。リフローはんだ付けの場合、ピーク温度約260°Cの標準的な無鉛プロファイルが適していますが、液相線以上の特定の時間は最小限に抑える必要があります。過度の熱ストレスを避けるように注意する必要があります。取り扱い中は、LEDチップを保護するために、標準的なESD（静電気放電）対策を講じる必要があります。保管については、乾燥環境で-35°Cから+85°Cの範囲が推奨されます。

7. 梱包および注文情報

品番はLTP-3362JSです。JSサフィックスは、色（黄色）やパッケージスタイルなどの特定の特性を示している可能性があります。このような部品の標準的な梱包は、静電気防止チューブまたはトレイに入れられ、その後自動組立用のリールまたはボックスに収納されることが多いです。正確な梱包数量（例：チューブあたり50個）は、別途梱包文書で指定されます。データシートの改訂はA、有効日は2003年9月11日です。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 代表的なアプリケーションシナリオ

LTP-3362JSは、コンパクトな2文字英数字表示を必要とするあらゆるアプリケーションに理想的です。一般的な用途には以下が含まれます：デジタルマルチメータおよびクランプメータ、周波数カウンタ、プロセスタイマー、バッテリーチャージャーの状態表示、オーディオ機器のチューナーおよびレベルメータ、産業用コントローラの状態/エラーコード表示。

8.2 設計上の考慮事項と回路実装

この表示器を使用した設計には、コモンカソード、マルチプレックス・アノード構造のため、マルチプレックス駆動回路が必要です。十分なI/Oピンを備えたマイクロコントローラ、または専用のLEDドライバIC（MAX7219やHT16K33など）が必要です。ドライバは、セグメントアノードピンに電流を供給し、桁カソードピンから電流をシンクする必要があります。所望の順電流（例：最大輝度の場合は20 mA）を設定するために、各セグメントアノードラインには電流制限抵抗が必須です。抵抗値は、R = (V_CC- V_F) / I_Fを使用して計算できます。V_CCが5V、20mAでの典型的なV_Fが2.3Vの場合、抵抗は約135オームになります。マルチプレックス周波数は、目に見えるちらつきを避けるために十分に高く（通常100 Hz以上）する必要があります。設計者は、特に高電流で複数のセグメントを同時に駆動する場合の総電力損失も考慮する必要があります。

9. 技術比較と差別化

真空蛍光表示器（VFD）やより単純な赤色GaAsP LEDなどの古い技術と比較して、LTP-3362JSで使用されているAlInGaP黄色LEDは、優れた効率、より高い輝度、温度に対するより良い色安定性、およびより長い寿命を提供します。フィルターを備えた現代の白色または青色GaNベースのLEDと比較して、AlInGaPの直接黄色発光はより効率的で、より良い色飽和度を提供します。その主な差別化要因は、特定の黄色の色度、黒面による高コントラスト、および標準的な7セグメント表示器よりも包括的な英数字セットを可能にしながら、フルドットマトリックス表示器よりもコスト効率が高く、駆動が簡単な17セグメントフォーマットです。

10. よくある質問（FAQ）

Q: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長（λ_p）は、発光スペクトルの強度が最大となる波長です。主波長（λ_d）は、発光の知覚色に一致する単色光の単一波長です。このLEDのような狭いスペクトルでは、それらは非常に近い値です（587nm対588nm）。

Q: マルチプレックスせずに、一定のDC電流でこの表示器を駆動できますか？

A: 技術的には可能ですが、非常に非効率的であり、意図された使用法ではありません。各セグメントのアノードを電流制限付き電圧源に接続し、各桁のカソードをグランドに接続する必要があります。これには、セグメント用に18個、桁用に2個のドライバ、合計20個のドライバが2桁表示器に対して必要となり、非現実的です。マルチプレックスにより、必要なドライバ数を大幅に削減できます。

Q: 表示器全体の電力損失はどのように計算しますか？

A: マルチプレックス構成では、電力は平均電流に基づいて計算されます。セグメントあたりI_Fで駆動し、各桁のデューティ比（D）（等しい輝度の場合、D=1/桁数）の場合、セグメントあたりの平均電力はV_F* I_F* Dです。点灯しているすべてのセグメントについてこれを合計します。

Q: 発光強度マッチング比とはどういう意味ですか？

A: デバイス内で最も明るいセグメントと最も暗いセグメントの間の最大許容比率（例：2:1）を指定します。2:1の比率は、最も暗いセグメントが最も明るいセグメントの少なくとも半分の明るさでなければならないことを意味し、均一性を保証します。

11. 実践的な設計と使用例

事例研究1：デジタルタイマーインターフェース。設計者は、カスタムタイマー回路で分と秒（MM:SS）を表示するためにLTP-3362JSを使用します。低消費電力マイクロコントローラを使用してマルチプレックスを管理します。電力を節約するために、LEDを20mAではなく10mAで駆動し、低いが十分な輝度を受け入れます。黒面により、明るい作業場の照明下でも視認性が確保されます。

事例研究2：センサー読み出しユニット。温度・湿度データロガーでは、表示器は温度高警報のtHや数値などのコードを表示します。17セグメント機能により、温度単位としてCまたはFの文字を表示することが可能です。広い動作温度範囲は、ロガー自体の環境要件に適合しています。

12. 技術原理の紹介

LTP-3362JSは、半導体エレクトロルミネセンスに基づいています。AS-AlInGaP（アルミニウム・インジウム・ガリウム・リン）材料系は、直接遷移型半導体です。p-n接合に順方向電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域に注入されます。それらは放射再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。AlInGaP合金の特定の組成がバンドギャップエネルギーを決定し、これは直接発光の波長（色）に対応します—この場合は黄色（約587-588 nm）です。エピタキシャル層はGaAs基板上に成長されます。黒色のエポキシパッケージ本体は周囲光を吸収してコントラストを向上させ、レンズ形状は視野角を最適化するように設計されています。

13. 技術トレンドと進化

AlInGaP技術は、赤、オレンジ、アンバー、黄色のLEDに対する成熟した高効率ソリューションを表しています。現在の表示技術のトレンドは、高密度化、フルカラー機能、および統合に向かっています。LTP-3362JSのような個別セグメント表示器は特定のアプリケーションで不可欠であり続けますが、高解像度グラフィカルインターフェースには有機LED（OLED）やマイクロLED表示器へのより広範な移行があります。しかし、シンプルで低コスト、高信頼性、高輝度の英数字表示には、LEDセグメント表示器が引き続き広く使用されています。将来の開発には、さらに高効率な材料、表示器パッケージ内への統合ドライバ回路（外部部品数の削減）、多様な設計ニーズに対応するためのより広範なパッケージサイズと色の範囲が含まれる可能性があります。ピン数を削減するためのマルチプレックスの原理は、表示ドライバエレクトロニクスにおける基本的で永続的な技術であり続けます。