低電流拡散LEDランプ LTL1CHJxDNNシリーズ - スルーホール - 60/45度視野角 - 2mA動作 - 1.8-2.4V - 75mW - 赤/琥珀/黄/緑 - 日本語データシート

1. 製品概要

本ドキュメントは、低い直流（DC）レベルでの動作に特化して設計された、着色拡散LEDランプのシリーズについて詳細に説明します。主な設計目的は、消費電力が重要な制約となる回路において、一貫性があり信頼性の高い視覚的表示を提供することです。これらの部品は、一般的なロジックファミリとの互換性、および多様なアプリケーション要件に適合するパッケージスタイルとカラーの選択肢によって特徴付けられます。

この製品ファミリの中核的な利点は、通常2mAでの低電流駆動に最適化されている点にあります。これにより、LEDをTTLやCMOSロジック回路の出力段から直接駆動でき、追加の電流増幅部品を必要とせず、回路設計を簡素化し部品点数を削減できます。拡散レンズは広く均一な視野角を提供し、発光を様々な角度から容易に視認できるようにします。これはステータスインジケータにとって不可欠です。

これらのLEDのターゲット市場は広く、低電力ステータス表示を必要とするあらゆる電子システムを含みます。これには、携帯型バッテリー駆動デバイス、通信機器、キーボードなどのコンピュータ周辺機器、効率と長寿命が最重要である汎用低電力DC回路などが含まれますが、これらに限定されません。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

絶対最大定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性のある応力限界を定義します。このシリーズのすべてのカラーバリエーションにおいて、連続電力損失定格は周囲温度（T_A）25°Cで75mWです。最大連続順方向電流は30mAです。70°Cから線形に0.4 mA/°Cのデレーティング係数が適用され、熱的過負荷を防ぐために、この温度を超えて温度が上昇すると許容連続電流が減少することを意味します。

1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅でのパルス動作におけるピーク順方向電流はより高く、赤スペクトルLED（ハイパーレッド、スーパーレッド、レッド）で90mA、黄/オレンジ/緑スペクトルLEDで60mAです。最大逆電圧は、漏れ電流100µAで5Vです。動作および保管温度範囲は-40°Cから+100°Cと規定されており、広い環境範囲にわたる堅牢な性能を示しています。リードはんだ付け温度は、LED本体から1.6mmの位置で測定した場合、260°Cで5秒間と定格されています。

2.2 電気的・光学的特性

性能は、光度と視野角によって区別される3つの主要シリーズ（LTL1CHJxDNN（Fシリーズ）、LTL2F7JxDNN（Hシリーズ）、LTL2R3JxDNN（高輝度Hシリーズ））にわたって詳細に説明されています。すべての試験はT_A=25°C、I_F=2mAで実行されます。

光度（I_v）：これは知覚される明るさの主要な尺度です。Fおよび標準Hシリーズ（LTL1CHJx/LTL2F7Jx）の場合、代表的な光度はカラーに応じて5.0から7.2 mcdの範囲です。LTL2R3Jxシリーズはより高い代表的な光度を提供し、7.2から10.6 mcdの範囲です。すべての部品は3.0または3.8 mcdの最小強度を持ち、基準輝度レベルを保証します。

視野角（2θ_1/2）：LTL1CHJxおよびLTL2F7Jxシリーズは、広い60度の視野角（強度が軸上値の半分になる角度）を特徴とします。LTL2R3Jxシリーズはより狭い45度の視野角を持ち、これはデータで観察されるように、所定の駆動電流に対してより高い軸上強度と相関することが一般的です。

波長パラメータ：主要なスペクトル特性が定義されています：

• ピーク波長（λ_P）：光出力が最大となる波長です。650nm（ハイパーレッド）から575nm（グリーン）までの範囲です。
• 主波長（λ_d）：CIE色度図から導出され、LEDの知覚される色を最もよく定義する単一波長を表します。これらのデバイスでは、一般にピーク波長よりわずかに短くなります。
• スペクトル半値幅（Δλ）：最大パワーの半分における発光スペクトルの幅です。赤色LEDでは約20nmで、黄色、琥珀色、緑色LEDでは15-17nmに狭まり、後者の色ではより単色に近い出力であることを示しています。

順方向電圧（V_F）：回路設計にとって重要な、2mAでの順方向電圧は、すべてのカラーとシリーズで非常に一貫しており、代表値は2.4V、最大値は2.4V（スーパーレッドは最大2.3V）です。最小値は1.8Vです。この低電流での低いVFは、低電圧ロジックとの互換性を可能にする重要な特徴です。_F他のパラメータ：

逆電流（I）は、5V逆バイアスで100µA以下であることが保証されています。接合容量（C）は、0Vバイアス、1MHz周波数で測定した場合、典型的に40pFです。_R3. ビニングシステムの説明

データシートは、光度ビニングシステムの使用を示しています。注記2には光度ランク分類製品は2ランクをサポートとあり、注記4にはIv分類コードは各包装袋に印字と規定されています。これは、LEDが試験条件下で測定された光度に基づいて選別（ビニング）されることを意味します。お客様は特定の強度範囲（例：最小値と代表値）内の製品を受け取り、生産ロット内での輝度の一貫性が保証されます。正確なビンコードとそれに対応する強度範囲はこの抜粋では詳細に記載されていませんが、アプリケーションの均一性を維持するための大量調達には極めて重要です。

波長に関する正式なビニングシステムとして明示的には記載されていませんが、特定の主波長とピーク波長を持つ複数のカラーオプション（ハイパーレッド、スーパーレッド、レッドなど）のリストは、実質的にカラービニングシステムとして機能します。設計者は、希望する色度点に対応する部品番号を選択します。

4. 性能曲線分析

具体的なグラフ曲線（ピーク発光測定用の図1、視野角定義用の図5）は参照されていますが、本文には記載されていません。その意味合いは、標準的なLEDの動作と与えられたパラメータに基づいて議論できます。

I-V（電流-電圧）曲線：

2mAで指定されたVF 1.8-2.4Vは、LEDのI-V曲線上の動作点を示します。この曲線は指数関数的です。2mAを大幅に下回る電流では、VFは低くなります。LEDを最大連続電流30mAで駆動すると、VFは高くなり、おそらく2.4Vを超えます。これは駆動回路の電圧ヘッドルームで考慮する必要があります。温度特性：_F70°C以上での0.4 mA/°Cのデレーティング係数は、熱性能の直接的な指標です。これは、接合温度が上昇するにつれて最大許容電流が減少することを強調しています。これは設計の信頼性にとって極めて重要であり、特に密閉空間や高い周囲温度の場合です。AlInGaP LEDの順方向電圧（VF）は通常、負の温度係数を持ち、温度が上昇するとわずかに減少することを意味します。_Fスペクトル分布：_Fピーク波長（λP）とスペクトル半値幅（Δλ）によって参照される発光スペクトルは比較的狭く、これはAlInGaP材料の特徴です。スペクトルは温度とともにわずかにシフトし（通常、温度が上昇すると長波長側に）、駆動電流によってもわずかに変化する可能性があります。

5. 機械的・包装情報LEDはスルーホールパッケージで提供されます。データシートには、LTL1CHx、LTL2F7x、LTL2R3xの3シリーズの寸法図が記載されています。主要な寸法に関する注記は以下の通りです：_Fすべての寸法はミリメートル単位で、特に指定がない限り公差は±0.25mmです。

フランジ下の樹脂の最大突出は1.0mmまで許容されます。リード間隔は、リードがパッケージ本体から出る点で測定され、これはPCBの穴間隔にとって重要です。_Pシリーズ間の物理的な違いは、レンズのサイズと形状に関連しており、視野角と光出力パターンに直接影響します。LTL2R3xシリーズの45度視野角は、他のシリーズの60度と比較して、その特定の機械的レンズ設計の結果です。

6. はんだ付け・組立ガイドライン

提供されている主要なはんだ付け仕様はリードに関するものです：LED本体から1.6mm（0.063インチ）の位置で測定した場合、260°Cの温度で5秒間耐えることができます。これは標準的な波はんだまたは手はんだのパラメータです。過度の熱がリードを伝わって内部のLEDダイやエポキシレンズ材料を損傷するのを防ぐために、この時間-距離仕様を遵守することが極めて重要です。取り扱い中は標準的なESD（静電気放電）対策を講じる必要があります。保管温度範囲は-55°Cから+100°Cです。

• 7. 包装・発注情報
• 部品番号体系は構造化された形式に従います：LTL [シリーズコード] [カラーコード] xDNN。
• シリーズコード：

1CHJ、2F7J、または2R3J。これはパッケージスタイル、視野角、および強度グループを定義します。

カラーコード：

'J'の後の文字は色と技術を示します：

D: ハイパーレッド（AlInGaP）

R: スーパーレッド（AlInGaP）

• E: レッド（AlInGaP）F: アンバー / イエローオレンジ（AlInGaP）
• Y: イエロー / アンバーイエロー（AlInGaP）S: イエロー（AlInGaP）
  • G: グリーン（AlInGaP）
  • 'xDNN'サフィックスは、包装オプション（例：バルク、テープ＆リール）を示している可能性があります。
  • 注記に従い、光度ビンコードは包装袋に印字されています。具体的な包装数量（例：袋単位、リール単位）はこの抜粋では記載されていません。
  • 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回路
  • 最も単純なアプリケーションは、ロジックゲート出力への直接接続です。単純な直列電流制限抵抗が必要です。抵抗値（R）はオームの法則を使用して計算できます：R = (VCC - VF) / IF。例えば、5V TTL電源（VCC=5V）、VF 2.4V、希望するIF 2mAの場合：R = (5 - 2.4) / 0.002 = 1300オーム。標準の1.2kΩまたは1.5kΩ抵抗が適しています。マイクロコントローラのGPIOピン（多くの場合3.3V）の場合、抵抗値は小さくなります：例、(3.3 - 2.4) / 0.002 = 450Ω。
  • 8.2 設計上の考慮事項
• 電流制限：

常に直列抵抗を使用してください。これらのLEDは低電流用に定格されていますが、電流制限なしで電圧源に直接接続すると、過剰電流によりほぼ瞬時に破壊されます。

視野角の選択：

広い角度範囲から見る必要があるインジケータ（例：パネルランプ）には、60度シリーズ（LTL1CHJx/LTL2F7Jx）を選択してください。より焦点の合った、軸上で明るいビームが必要な場合、またはインジケータがより直接的に見られる場合は、45度シリーズ（LTL2R3Jx）を選択してください。

カラー選択：_sアプリケーション環境を考慮してください。緑と黄は、一般的な照明条件下で人間の目にとって最も高い視感効率を提供することが多いです。赤は電源オンまたはスタンバイインジケータに伝統的に使用されます。アンバーは警告または注意状態に有用です。_s熱管理：_CC電力損失は低いですが、高密度レイアウトや高い周囲温度では、周囲温度70°C以上で0.4 mA/°Cの係数に従って最大電流をデレートすることを確認してください。_F9. 技術比較・差別化_Fこの製品ファミリの主要な差別化要因は、_CC非常に低い駆動電流2mAでの特性評価と保証された性能_Fです。多くの標準LEDは20mAで規定されています。この低電流最適化にはいくつかの利点があります：_F直接ロジック駆動：_sマイクロコントローラピンやロジックICから駆動する際にトランジスタバッファが不要になり、コストと基板スペースを節約できます。

超低消費電力：

2mAおよび約2.4Vでは、LEDあたりの消費電力は5mW未満であり、バッテリー駆動およびエネルギーハーベスティングアプリケーションにとって重要です。発熱低減：

低い動作電流により接合温度上昇が最小限に抑えられ、長期信頼性とルーメンメンテナンスが向上します。GaAsP LEDなどの古い技術と比較して、AlInGaP材料の使用はより高い効率、より良い温度安定性、より鮮やかな色（より純粋な赤、黄）を提供します。同じ電気的仕様ファミリ内で複数の視野角（45°および60°）が利用可能であることは、低電流LEDラインでは必ずしも利用できない設計の柔軟性を提供します。

10. よくある質問（FAQ）Q: より明るくするために、このLEDを20mAで駆動できますか？

A: 絶対最大連続電流は30mAですが、光学的特性（光度、波長）は2mAでのみ規定されています。20mAで駆動するとより多くの光が生成されますが、正確な強度と色はデータシートの値から変化する可能性があり、VFは高くなります。温度デレーティング後の電力損失（IF * VF）が75mWを超えないようにしてください。Q: ハイパーレッド、スーパーレッド、レッドの違いは何ですか？

A: 違いはスペクトル特性にあります。ハイパーレッド（ピーク650nm）はより長い波長で光を発し、より深い/暗い赤に見えます。スーパーレッド（639nm）と標準レッド（632nm）は徐々に短い波長を持ち、その領域での目の感度が高いため、所定の放射パワーに対して人間の目にはより明るい赤に見えます。選択は希望する色度点によります。

Q: 袋に印字された光度ビンコードをどのように解釈すればよいですか？A: データシートはその存在を注記していますが、コードを定義していません。生産のためには、メーカーからビニング仕様書を入手し、各コードに関連する正確な強度範囲（例：コードA: 3.0-4.5 mcd、コードB: 4.5-6.0 mcd）を理解する必要があります。これにより、アプリケーションの一貫性が保証されます。Q: 逆保護ダイオードは必要ですか？

1. A: LEDは5Vの逆電圧に耐えることができます。LEDに5Vを超える逆電圧が印加される可能性がある場合（例：誘導性回路、誤接続）、LEDと並列に（カソード同士で）外部逆極性保護ダイオードを使用することを推奨します。11. 実践的な設計・使用例
2. 例1: ルーター用マルチチャネルステータスインジケータ：ネットワークルーターには、電源、インターネット、Wi-Fi、イーサネット用のステータスLEDがあります。LTL2F7JGDNN（グリーン）を電源とインターネット用に、LTL2F7JEDNN（レッド）をアクティビティ点滅用に使用し、すべてメインプロセッサのGPIOピン（3.3V）から470Ω直列抵抗で直接駆動します。60度の視野角により、部屋の向こう側からも視認性が確保されます。LEDあたりの低い2mA電流により、プロセッサの電源レールへの総負荷が最小限に抑えられます。
3. 例2: 携帯デバイスでの低バッテリー警告：ハンドヘルドメーターでは、LTL1CHJFDNN（アンバー）LEDがバッテリー電圧を監視するコンパレータ回路に接続されています。電圧がしきい値を下回ると、コンパレータ出力がハイになり、LEDが点灯します。低い電流消費（2mA）により、すでに消耗しているバッテリーへの負担が最小限に抑えられ、使用可能な警告時間が延長されます。

例3: メンブレンスイッチパネルのバックライト：

45度視野角とより高い強度を持つLTL2R3Jxシリーズは、小さな半透明メンブレンキーのエッジ照明に適しています。狭いビームは、より効果的に光ガイドに導くことができ、広視野角LEDと比較して光損失が少なく均一な照明を提供します。

12. 動作原理

これらのLEDは、アルミニウムインジウムガリウムリン（AlInGaP）半導体材料に基づいています。材料のバンドギャップ電圧（約1.8-2.4V）を超える順方向電圧が印加されると、電子と正孔が半導体接合の活性領域に注入されます。それらの再結合により、光子（光）の形でエネルギーが放出されます。光の特定の色は、AlInGaP合金のバンドギャップエネルギーによって決定され、これは結晶成長プロセス中にアルミニウム、インジウム、ガリウム、リンの比率を調整することで制御されます。拡散エポキシレンズが半導体ダイを封止しています。このレンズには散乱粒子が含まれており、発光の方向をランダム化し、微小ダイからの本質的に指向性のある発光を、インジケータアプリケーションに適した広く均一な視野角に変換します。_F13. 技術トレンド_Fこのような低電流・高効率LEDの開発は、電子機器におけるいくつかの持続的なトレンドによって推進されています：_F小型化・集積化：

デバイスが小型化するにつれて、インジケータに利用できるスペースと電力が減少します。5mA以下の電流で良好に動作するLEDが不可欠です。

モノのインターネット（IoT）・エネルギーハーベスティング：

バッテリーレスまたはコインセル駆動のIoTセンサーでは、マイクロアンペア単位が重要です。インジケータLEDを最小電流消費に最適化することで、デバイスの動作寿命が直接延長されます。

材料の進歩：

AlInGaPおよびInGaN（青/緑/白用）のエピタキシャル成長とチップ設計の継続的な改善により、効率（mAあたりの光出力）と信頼性の限界が押し広げられ続けています。

標準化：

より厳密なビニングと複数の電流レベルでのより詳細な特性評価に向けたトレンドがあり、設計者が光学設計においてより大きな予測可能性を得られるようになっています。

表面実装デバイス（SMD）パッケージが新しい設計を支配していますが、このようなスルーホールLEDは、試作、ホビー用途、修理、およびより高い機械的堅牢性または容易な手動組立を必要とするアプリケーションにおいて依然として関連性があります。A network router has status LEDs for Power, Internet, Wi-Fi, and Ethernet. Using the LTL2F7JGDNN (Green) for power and internet, and LTL2F7JEDNN (Red) for activity blinking, all driven directly from the main processor's GPIO pins (3.3V) with 470Ω series resistors. The 60-degree viewing angle ensures visibility from across a room. The low 2mA current per LED minimizes the total load on the processor's power rail.

Example 2: Low-Battery Warning in a Portable Device:In a handheld meter, an LTL1CHJFDNN (Amber) LED is connected to a comparator circuit monitoring the battery voltage. When voltage drops below a threshold, the comparator output goes high, lighting the LED. The low current draw (2mA) adds minimal burden to the already depleted battery, extending usable warning time.

Example 3: Backlighting for a Membrane Switch Panel:The LTL2R3Jx series with its 45-degree viewing angle and higher intensity is suitable for edge-lighting a small, translucent membrane key. The narrower beam can be directed more effectively into the light guide, providing even illumination with lower optical loss compared to a wider-angle LED.

. Operating Principle

These LEDs are based on Aluminum Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) semiconductor material. When a forward voltage exceeding the material's bandgap voltage (approximately 1.8-2.4V) is applied, electrons and holes are injected into the active region of the semiconductor junction. Their recombination releases energy in the form of photons (light). The specific color of the light is determined by the bandgap energy of the AlInGaP alloy, which is controlled during the crystal growth process by adjusting the ratios of Aluminum, Indium, Gallium, and Phosphorus. A diffused epoxy lens encapsulates the semiconductor die. This lens contains scattering particles that randomize the direction of the emitted light, transforming the inherently directional emission from the tiny die into a wide, uniform viewing angle suitable for indicator applications.

. Technology Trends

The development of low-current, high-efficiency LEDs like these is driven by several enduring trends in electronics:

• Miniaturization & Integration:As devices shrink, the space and power available for indicators decrease. LEDs that perform well at sub-5mA currents are essential.
• Internet of Things (IoT) & Energy Harvesting:For battery-less or coin-cell-powered IoT sensors, every microamp matters. Optimizing indicator LEDs for minimal current draw directly extends device operational life.
• Material Advancements:Ongoing improvements in AlInGaP and InGaN (for blue/green/white) epitaxial growth and chip design continue to push the boundaries of efficiency (more light output per mA of current) and reliability.
• Standardization:There is a trend towards tighter binning and more detailed characterization at multiple current levels, giving designers greater predictability in their optical designs.

While surface-mount device (SMD) packages dominate new designs, through-hole LEDs like these remain relevant for prototyping, hobbyist use, repair, and applications requiring higher mechanical robustness or easier manual assembly.