LTD-6410G LEDディスプレイ データシート - 0.56インチ桁高 - 緑色 - 順電圧2.6V - 消費電力70mW - 技術文書

1. 製品概要

LTD-6410Gは、緑色発光ダイオード（LED）を利用した2桁の7セグメント英数字表示モジュールです。その主な機能は、電子機器において数値および限定的な英数字情報を表示することです。このディスプレイの中核的な利点は、固体構造による高い信頼性、長い動作寿命、および優れた視認性特性にあります。

本デバイスはコモンアノード構成に分類され、各桁のLEDのアノードが内部で接続されていることを意味します。これにより、マルチプレクシング駆動回路が簡素化されます。ディスプレイは、コントラストを高め、様々な照明条件下での視認性を向上させるグレーの面と白いセグメント拡散板を備えています。ターゲット市場は、測定機器、計器、POSシステム、家電制御パネルなど、明確で信頼性の高い数値表示を必要とする幅広い民生用および産業用電子機器を含みます。

1.1 主な特徴とデバイス説明

LTD-6410Gは、性能と使いやすさを目的としたいくつかの設計特徴を組み込んでいます：

• 桁高：0.56インチ（14.22 mm）。明確で読みやすい文字サイズを提供します。
• セグメント均一性：連続的で均一なセグメントにより、表示領域全体で一貫した外観を確保します。
• 電力効率：セグメントあたりの低消費電力。バッテリー駆動または省エネルギーを重視するアプリケーションに適しています。
• 光学性能：高い輝度出力と、点灯セグメントとグレー背景との高いコントラストの組み合わせにより、優れた文字表示を実現します。
• 視野角：広い視野角により、様々な位置からディスプレイを読むことができます。
• 信頼性：可動部品やフィラメントがない固体構造による信頼性。
• ビニング：発光強度は分類（ビニング）されており、複数ユニットを使用するアプリケーションで、一致した輝度レベルのディスプレイを選択することが可能です。
• 環境適合性：パッケージは鉛フリーで、RoHS（有害物質使用制限）指令に準拠して製造されています。

本デバイスは緑色LEDチップを使用しています。データシートでは、GaP基板上のGaP（リン化ガリウム）エピタキシー、または不透明なGaAs（ヒ化ガリウム）基板上のAlInGaP（リン化アルミニウムインジウムガリウム）という2つの可能なチップ技術が規定されています。どちらの技術も指定された緑色発光を生成することが可能です。

2. 技術仕様の詳細

2.1 絶対最大定格

これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性がある限界を定義します。これらの限界を超えた動作は保証されません。

• セグメントあたりの消費電力（P_d）：最大70 mW。これを超えると過熱を引き起こす可能性があります。
• セグメントあたりのピーク順電流（I_FP）：60 mA。パルス条件下（デューティ比1/10、パルス幅0.1 ms）でのみ許容されます。これはマルチプレクシングやより高い瞬間輝度を達成するのに有用です。
• セグメントあたりの連続順電流（I_F）：25°Cで最大25 mA。この定格は、周囲温度（T_a）が25°Cを超えて上昇するにつれて、0.33 mA/°Cで直線的に低下します。例えば、50°Cでは、最大連続電流は約25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mAとなります。
• セグメントあたりの逆電圧（V_R）：最大5 V。これより高い逆電圧を印加すると破壊を引き起こす可能性があります。
• 動作・保管温度範囲：-35°C から +85°C。
• はんだ付け温度：本デバイスは、パッケージの実装面から1.6mm下で測定して、最大260°Cのはんだ付け温度を最大3秒間耐えることができます。

2.2 電気的・光学的特性

これらは、周囲温度（T_a）25°Cで測定した代表的な動作パラメータです。

• 平均発光強度（I_V）：順電流（I_F）10 mAで駆動した場合、870 µcd（最小）、2400 µcd（代表値）。このパラメータはビニングされています。
• ピーク発光波長（λ_p）：I_F=20mAで565 nm（代表値）。これはスペクトル出力が最も強い波長です。
• スペクトル線半値幅（Δλ）：I_F=20mAで30 nm（代表値）。これは発光のスペクトル純度または帯域幅を示します。
• 主波長（λ_d）：I_F=20mAで569 nm（代表値）。これは、光の色に一致する人間の目が知覚する単一波長です。
• セグメントあたりの順電圧（V_F）：I_F=20mAで2.1 V（最小）、2.6 V（代表値）。回路設計では、適切な電流制御を確保するためにこの範囲を考慮する必要があります。
• セグメントあたりの逆電流（I_R）：逆電圧（V_R）5Vを印加した場合、100 µA（最大）。データシートでは、この逆電圧条件はテスト目的のみであり、デバイスを逆バイアス下で連続動作させるべきではないと明記されています。
• 発光強度マッチング比（I_V-m）：2:1（代表値）。これは、単一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との間で許容される最大比率を指定し、均一性を確保します。

測定に関する注意：発光強度は、CIE（国際照明委員会）の明所視応答曲線に近似するセンサーとフィルターの組み合わせを使用して測定され、測定値が人間の輝度知覚と相関することを保証します。

3. ビニングシステムの説明

LTD-6410Gは、主に発光強度に対してビニングシステムを採用しています。ディスプレイは、標準テスト電流（10mA）での測定された光出力に基づいてテストされ、異なるビンに分類されます。これにより、設計者は、単一アセンブリで複数ユニットを使用する際に、密接に一致した輝度レベルのディスプレイを選択することができ、桁ごとに目立つ輝度のばらつきを防ぎます。データシートでは、利用可能なビン全体での広がりを示すために、代表的な強度範囲として870 µcdから2400 µcdを規定しています。視覚的一貫性を必要とする重要なアプリケーションでは、同じ強度ビンからのディスプレイを指定することを強く推奨します。

4. 性能曲線分析

データシートでは、代表的な電気的・光学的特性曲線を参照しています。テキスト抜粋には特定のグラフは含まれていませんが、このようなデバイスの標準的な曲線には通常以下が含まれます：

• 順電流 vs. 順電圧（I-V曲線）：指数関数的関係を示します。この曲線は、20mAでの代表的なV_Fが約2.6Vであること、および温度によってどのように変化するかを示します。
• 発光強度 vs. 順電流：光出力が順電流にほぼ比例することを示し、最大定格まで増加します。収穫逓減点または飽和点を強調します。
• 発光強度 vs. 周囲温度：LEDの接合温度が上昇するにつれて光出力がどのように減少するかを示します。これは高温環境での設計に重要です。
• スペクトル分布：相対強度対波長のプロットで、約565nmでのピークと約30nmの半値幅を示し、緑色の特性を定義します。

これらの曲線は、非標準条件下でのデバイスの動作を理解し、効率と寿命のために駆動回路を最適化するために不可欠です。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

ディスプレイは標準的な2桁7セグメントのフットプリントを持ちます。PCB（プリント回路基板）レイアウトおよび機械的統合のためのすべての重要な寸法は、データシートの3ページにある詳細な図面で提供されています。主な注意点として、特に指定がない限り、すべての寸法はミリメートル単位で、標準公差は±0.25 mmです。設計者は、正確なピン間隔、全体のパッケージ長さ、幅、高さ、および桁中心間距離については、この図面を参照する必要があります。

5.2 内部回路図とピン接続

内部回路図はコモンアノード構成を示しています。2つの桁のそれぞれが独自のコモンアノードピンを持っています（桁1はピン14、桁2はピン13）。各セグメント（AからG、および小数点DP）のカソードは個々のピンに接続されており、同じ物理的位置にあるセグメントについては桁間で一部共有されています（例：ピン1は桁1のカソードE、ピン5は桁2のカソードE）。

ピン接続表は、18ピンDIP（デュアルインラインパッケージ）インターフェースの完全なマッピングを提供します：

• ピン1-4, 15-18：桁1のセグメントと小数点を制御します。
• ピン5-13：桁2のセグメント、小数点、およびコモンアノードを制御します。
• ピン14：桁1のコモンアノード。

このピン配置は、PCBレイアウトを設計し、ディスプレイを正しく駆動するためのマイクロコントローラーファームウェアを記述するために重要であり、通常はアノードを順次切り替えるマルチプレクシング技術を使用します。

6. はんだ付け、組立、および保管ガイドライン

6.1 はんだ付けおよびアプリケーションに関する注意

データシートは、信頼性の高い動作を確保するための広範なアプリケーションノートを提供しています：

• 駆動回路設計：V_Fの変動に関わらず一貫した発光強度を確保するために、定電圧駆動よりも定電流駆動が推奨されます。回路は、V_Fの全範囲（2.1V-2.6V）に対応するように設計する必要があります。
• 保護：駆動回路には、逆電圧および電源投入/遮断時の過渡電圧スパイクに対する保護を組み込むべきです。これらはLEDを損傷する可能性があります。
• 熱管理：動作電流は、最大周囲温度に基づいて低下させる必要があり、過度の接合温度を防ぎます。接合温度が高くなると、急速な光劣化（ルーメン減衰）を引き起こし、早期故障につながる可能性があります。
• 機械的取り扱い：組立中にディスプレイ本体に異常な力を加えないでください。前面パターンフィルムがフロントパネル/カバーと直接、密接に接触しないようにしてください。外力によりフィルムがずれる可能性があります。
• 環境：高湿度環境での急激な温度変化を避け、ディスプレイ上の結露を防止してください。

6.2 保管条件

適切な保管は、スズメッキリードの酸化を防ぐために重要です：

• LEDディスプレイ（スルーホール）の場合：元の梱包で、温度5°Cから30°C、相対湿度60% RH未満で保管してください。大量在庫の長期保管は推奨されません。
• SMD LEDディスプレイ（一般的な注意）の場合：工場密封の防湿バッグに入っている場合は、5°C-30°C、<60% RHで保管してください。開封後は、同じ条件下で保管した場合、168時間（1週間）以内に使用する必要があり、これは湿気感受性レベル（MSL）3に相当します。

これらの条件を守らないと、生産で使用する前に酸化したピンの再メッキが必要になる可能性があります。

7. アプリケーション提案および設計上の考慮事項

7.1 代表的なアプリケーションシナリオ

LTD-6410Gは、明確で信頼性の高い2桁の数値表示を必要とするあらゆるアプリケーションに適しています。これには以下が含まれます：

• デジタルマルチメータ、オシロスコープ、電源装置。
• 産業用プロセスコントローラおよびタイマー。
• フィットネス機器のディスプレイ。
• 家電制御パネル（オーブン、電子レンジ）。
• はかりやレジなどの小売機器。

データシートでは、これは通常の電子機器用であり、安全が重要なアプリケーション（航空、医療、輸送）では相談が必要であると規定されています。

7.2 設計上の考慮事項

• 電流制限抵抗：電圧源を使用する場合、各セグメントまたはコモンアノードに必須です。電源電圧、LEDのV_F、および所望のI_F.
• に基づいて計算します。マルチプレクシングドライバ：
• 十分なI/Oピンを備えたマイクロコントローラーまたは専用の表示ドライバIC（MAX7219など）が通常使用され、対応するセグメントカソードをアクティブにしながら各桁のコモンアノードに順次電力を供給します。これにより、必要な制御ラインの数を15（桁あたり7セグメント+ DP、プラス2つのアノード）からわずか9（7セグメント+ DP + 2つの桁選択ライン）に削減できます。リフレッシュレート：
• マルチプレクシング周波数は、目に見えるちらつきを避けるために十分に高く（>60 Hz）する必要があります。電源：

マルチプレクシング中に複数のセグメントが同時に点灯するときのピーク電流を供給できる必要があります。

8. 技術比較と差別化

• 他のモデルと明示的に比較されているわけではありませんが、LTD-6410Gのカテゴリ内での主な差別化要因は以下の通りです：色とコントラスト：
• 緑色LEDとグレーの面/白いセグメントの特定の組み合わせは、標準的な黒地に赤や黒地に緑のディスプレイと比較して、独特の美的感覚と高いコントラスト比を提供します。強度のビニング：
• 分類された発光強度の提供は、表示の均一性が最も重要であるハイエンドアプリケーションを対象とした機能であり、ビニングされていない低コストの代替品と区別されます。デュアルテクノロジーチップ：

GaPまたはAlInGaPチップのいずれかを使用することで、メーカーは性能またはコストを最適化することができ、1つの技術のみを使用するディスプレイと比較して、効率または色純度において利点を提供する可能性があります。

9. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: このディスプレイを5Vのマイクロコントローラーピンで直接駆動できますか？

A: できません。代表的な順電圧は2.6Vですが、正しい順電流（例：10-20mA）を設定するためには常に電流制限抵抗が必要です。5Vに直接接続すると過剰な電流が流れ、LEDセグメントを破壊します。

Q: ピーク波長（565nm）と主波長（569nm）の違いは何ですか？

A: ピーク波長は、スペクトル出力曲線上の文字通りの最高点です。主波長は、知覚される色を表す計算値です。単色の緑色LEDの場合、ここで見られるように、これらはしばしば近い値になります。_FQ: 最大連続電流は25mAですが、V

のテスト条件では20mAを使用しています。どちらを使用すべきですか？

A: 20mAは一般的な標準テスト条件です。回路は、十分な明るさを得るために必要な最小値と最大定格25mA（温度による低下を考慮）の間の任意の順電流で設計できます。10-20mAは代表的な動作範囲です。

Q: 逆電圧を印加すべきでないなら、なぜ逆電圧定格が重要ですか？

A: この定格は、デバイスが偶発的な逆接続または電圧過渡現象に耐え、即座に故障しない能力を示しています。回路には、逆電圧を5V以下にクランプする保護（並列ダイオードなど）を含めるべきです。

10. 実用的な設計と使用例

ケース：簡単な2桁カウンターの設計_F設計者は、イベントカウンター用のディスプレイを必要としています。その明瞭さと緑色のためにLTD-6410Gを選択します。10個のI/Oピンを備えたマイクロコントローラーを使用します。8つのピンは出力として構成され、150Ωの電流制限抵抗（5V電源、約2.6VのV_F、約16mAのI