LTL-2620HR LEDディスプレイ データシート - 矩形ライトバー - レッドオレンジ色 - 順電圧2.6V - 消費電力75mW

1. 製品概要

LTL-2620HRは、十分な照明を必要とするアプリケーション向けに設計された、明るく均一な光源としての矩形ライトバーです。この固体素子は、透明GaP基板上のGaAsPまたは不透明GaAs基板上のAlInGaPを用いて製造されたレッドオレンジ色のLEDチップを採用し、白色のバー形状ハウジングを備えています。光度に基づいて分類されており、RoHS指令に準拠した鉛フリーパッケージで提供されます。

1.1 主な特長

• 矩形ライトバーのフォームファクタ。
• 大きく明るく均一な発光領域。
• 省エネルギーのための低消費電力。
• 高輝度かつ高コントラストの出力。
• 長寿命を実現する固体素子の信頼性。
• 光度は分類（ビニング）されています。
• RoHSに準拠した鉛フリーパッケージ。

1.2 デバイス識別

型番LTL-2620HRは、レッドオレンジ色の汎用矩形バーLEDディスプレイに対応します。

2. 技術仕様詳細

2.1 絶対最大定格

すべての定格は周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。これらの値を超えるとデバイスに永久的な損傷を与える可能性があります。

• セグメントあたりの消費電力：最大75 mW。
• セグメントあたりのピーク順電流：60 mA（デューティサイクル1/10、パルス幅0.1ms時）。
• セグメントあたりの連続順電流：25 mA。この定格は25°Cから0.33 mA/°Cの割合で線形に低下します。
• 動作温度範囲：-35°C から +85°C。
• 保管温度範囲：-35°C から +85°C。
• はんだ付け温度：最大260°C、最大3秒間（実装面から1.6mm下で測定）。

2.2 電気的・光学的特性

これらの代表値および最小/最大値は、指定された試験条件下でTa=25°Cにおいて測定されたものです。

• 平均光度（Iv）：最小1400 µcd、代表値4200 µcd（順電流（IF）=10mA時測定）。光度は、CIEの視感度曲線に近似したセンサとフィルターを用いて測定されます。
• ピーク発光波長（λp）：630 nm（代表値）（IF=20mA時）。
• スペクトル半値幅（Δλ）：40 nm（代表値）（IF=20mA時）。
• 主波長（λd）：621 nm（代表値）（IF=20mA時）。
• セグメントあたりの順電圧（VF）：代表値2.6V、最大2.6V（IF=20mA時）。最小値は2.0Vです。
• セグメントあたりの逆電流（IR）：最大100 µA（逆電圧（VR）=5V時）。注：このデバイスは連続的な逆バイアス動作を意図していません。
• 光度マッチング比（Iv-m）：セグメント間の最大比2:1（IF=10mA時）。

3. ビニングおよび分類システム

LTL-2620HR LEDは、主に光度に基づいて分類（ビニング）されています。これにより、異なるユニット間での輝度出力の一貫性が確保されます。代表値は4200 µcdで、10mA時の最小保証値は1400 µcdです。複数の表示器を組み合わせて使用するアプリケーションでは、組み立て全体での色調や輝度の不均一さを避けるため、同じ光度ビンに属するLEDを使用することを強く推奨します。

4. 性能曲線分析

本データシートは、設計エンジニアにとって必須の、代表的な電気的・光学的特性曲線を参照しています。これらの曲線は、通常、周囲温度または順電流に対してプロットされ、以下のような関係を示します：

• 順電流（IF）対順電圧（VF）：異なる駆動電流におけるLED両端の電圧降下を示し、ドライバ回路設計に重要です。
• 光度（Iv）対順電流（IF）：光出力が電流にどのように比例するかを示し、所望の輝度と効率を得るための駆動電流の最適化に役立ちます。
• 光度（Iv）対周囲温度（Ta）：接合温度の上昇に伴う光出力の低下を示し、最終アプリケーションにおける熱管理に不可欠です。

設計者は、非標準条件（異なる電流や温度）下でのデバイスの挙動を理解し、安全動作領域内での信頼性の高い動作を確保するために、これらの曲線を参照すべきです。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

本デバイスは矩形バー形状のパッケージを採用しています。すべての寸法はミリメートル（mm）で提供されます。特に指定がない限り、寸法公差は±0.25 mm（±0.01インチ相当）です。PCBレイアウトや筐体への正確な組み込みのため、詳細な機械図面がデータシートに含まれています。

5.2 ピン接続と内部回路

LTL-2620HRは16ピンのマルチセグメントディスプレイです。ピン配置は以下の通りです：

1. カソード A
2. アノード A
3. アノード B
4. カソード B
5. カソード C
6. アノード C
7. アノード D
8. カソード D
9. カソード E
10. アノード E
11. アノード F
12. カソード F
13. カソード G
14. アノード G
15. アノード H
16. カソード H

個々のLEDセグメント（おそらくAからHまでの8セグメント）とそれぞれのアノード・カソードの相互接続を示す内部回路図が提供されています。この図は、正しいマルチプレクシングまたは直接駆動回路を設計する上で重要です。

6. はんだ付け、組み立て、および保管ガイドライン

6.1 はんだ付けプロセス

はんだ付けの絶対最大定格は、実装面から1.6mm下で測定して、最大260°C、最大3秒間です。このガイドラインは、フローまたはリフローはんだ付けプロセスを想定しています。これらのパラメータを超えると、内部ダイ、ワイヤーボンド、またはパッケージ材料が損傷する可能性があります。

6.2 保管条件

ピンやはんだパッドの酸化を防ぐため、適切な保管が不可欠です。

• LEDディスプレイ（元の梱包状態）：推奨保管温度は5°Cから30°C、相対湿度60%RH以下です。
• SMD LEDディスプレイ（元の密封袋状態）：上記と同じ：5°Cから30°C、60%RH以下。
• SMD LEDディスプレイ（開封済み袋）：保管条件は5°Cから30°C、60%RH以下ですが、湿気敏感袋（MSLレベル3）を開封後168時間（7日）以内に使用する必要があります。開封後168時間を超えた場合は、はんだ付け前に60°Cで24時間のベーキング処理を行うことを推奨します。

はんだ付け性を維持するため、在庫は速やかに消費し、大量の長期保管は避けることをお勧めします。一般的な推奨は、出荷日から12ヶ月以内にディスプレイを使用することです。

7. アプリケーション設計推奨事項

7.1 一般的な使用上の注意

本ディスプレイは、オフィス、通信、家庭用などの一般的な電子機器での使用を意図しています。故障が生命や健康を脅かす可能性のある、例外的な信頼性を要求されるアプリケーション（例：航空、医療システム）では、使用前に特別な協議が必要です。

7.2 回路設計上の考慮点

• 駆動方式：LEDの輝度は主に電圧ではなく電流の関数であるため、一貫した光度と色出力を確保するために定電流駆動を強く推奨します。
• 電流制限：ドライバ回路は、LEDの全順電圧（VF）範囲（セグメントあたり2.0Vから2.6V）で所定の電流を供給するように設計する必要があります。
• 電流低下率：連続順電流定格は温度とともに低下するため、安全な動作電流は、アプリケーション環境の最高周囲温度を考慮した上で選択する必要があります。
• 保護回路：ドライバ回路には、電源投入時やシャットダウン時に発生する可能性のある逆電圧や過渡電圧スパイクからデバイスを保護する回路を組み込むべきです。
• 逆バイアスの回避：連続的な逆バイアス動作は、金属移動を引き起こし、リーク電流の増加や短絡故障につながる可能性があるため、避けるべきです。

7.3 熱的・機械的考慮点

• 熱管理：推奨値よりも高い電流や周囲温度でデバイスを動作させると、光出力の著しい低下や早期故障を引き起こす可能性があります。高出力または高温アプリケーションでは、適切な放熱または気流を考慮する必要があります。
• 結露：特に高湿度環境では、周囲温度の急激な変化を避けてください。LED表面に結露が生じ、性能問題や腐食の原因となる可能性があります。
• 機械的ストレス：組み立て時にディスプレイ本体に異常な力を加えないでください。適切な工具と方法を使用してください。
• フィルム貼付：感圧接着剤を使用して印刷またはパターンフィルムを貼付する場合、ディスプレイのこの面を前面パネルやカバーに直接、密着させて接触させることは推奨されません。外力によりフィルムが元の位置からずれる可能性があります。

8. 技術比較とポジショニング

LTL-2620HRは、その特定のフォームファクタである矩形ライトバーによって差別化されています。個別の丸型LEDや小型SMDパッケージと比較して、大きく連続的で均一な発光領域を提供し、複数の点光源ではなく拡散した線状の光が求められる状態インジケータ、バックライトバー、イルミネーションストリップなどに最適です。レッドオレンジ色のAlInGaPまたはGaAsP技術の採用により、その特定の色範囲で高輝度と高効率を実現しています。光度の分類は、輝度の一貫性に対する品質管理の追加レベルを提供します。

9. よくあるご質問（技術パラメータに基づく）

Q: ピーク波長（630nm）と主波長（621nm）の違いは何ですか？

A: ピーク波長は、スペクトルパワー分布が最も高い単一波長です。主波長は、スペクトルとCIE等色関数から計算された、光の知覚される色です。このLEDのような単色光源では両者は近い値ですが、色の仕様には主波長がより関連性があります。

Q: なぜ定電圧駆動よりも定電流駆動が推奨されるのですか？

A: LEDの順電圧（VF）には公差があり、温度によって変化します。単純な直列抵抗を用いた定電圧源では、ユニット間や異なる熱条件下で電流、ひいては輝度に大きなばらつきが生じる可能性があります。定電流源は、所望の電流（および輝度）を一貫して供給することを保証します。

Q: 5V電源と抵抗でこのLEDを駆動できますか？

A: はい、可能ですが、注意深い計算が必要です。例えば、5V電源からIF=20mA、代表VF=2.6Vを目標とする場合：R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120オーム。抵抗の電力定格は P = I^2 * R = (0.02^2)*120 = 0.048Wであるため、1/8Wまたは1/4Wの抵抗で十分です。VFは2.0Vまで低下する可能性があり、その場合電流は約25mAに増加しますが、25°Cでの25mA連続定格内に収まります。

Q: 光度マッチング比2:1とはどういう意味ですか？

A: 同じデバイス内の任意の1つのセグメントの光度が、他の任意のセグメントの光度と2倍以上異なることはないことを意味します。例えば、同じ条件（IF=10mA）で駆動した場合、最も暗いセグメントは最も明るいセグメントの少なくとも半分の明るさになります。

10. 設計および使用例

事例1: 産業用制御盤ステータスバー

複数のLTL-2620HRユニットを並べて、機械制御盤上に長く連続したステータスバーを形成できます。各バーを異なる機械状態（例：待機、運転、故障）に割り当てることができます。均一な矩形発光は、明確で長距離からの視認性を提供します。各バーに定電流ドライバを使用することで、一貫した輝度を確保します。高コントラストとレッドオレンジ色は、警報インジケータに最適です。

事例2: 民生用オーディオ機器VUメーター

複数のバーを垂直に積み重ねて、アナログスタイルのVUメーターを音声レベル表示用に作成できます。マルチチャネルPWMまたはDACを備えたマイクロコントローラが、トランジスタアレイを介してセグメントを駆動し、音声信号に比例して輝度を変化させます。大きく明るい領域により、レベルが容易に読み取れます。

事例3: メンブレンスイッチパネルのバックライト

矩形バー形状は、メンブレンスイッチパネル上の特定のゾーンや凡例のバックライトに最適です。ラベル付き領域全体に均一な照明を提供し、低照度条件下での使いやすさを向上させます。

11. 動作原理

LTL-2620HRは、発光ダイオード（LED）技術に基づいています。ダイオードの接合電位（約2.0-2.6V）を超える順電圧が印加されると、電子と正孔が半導体の活性領域（GaAsPまたはAlInGaPで構成）で再結合します。この再結合プロセスにより、エネルギーが光子（光）の形で放出されます。特定の半導体材料組成が、この場合はレッドオレンジ色の、発光の波長（色）を決定します。白色のバー形状ハウジングは、拡散板およびレンズとして機能し、光出力を均一な矩形ビームに整形します。

12. 技術トレンド

LED業界は、LTL-2620HRのような部品に関連するいくつかの主要分野で進歩を続けています。赤や琥珀色を含むすべての色の効率（ルーメン毎ワット）は着実に向上しており、より低い電力またはより少ない熱負荷でより高い輝度が得られるようになっています。パッケージング技術は、より小さなフットプリントからより高い電力密度とより良い熱管理を可能にするように進化しています。また、ディスプレイや建築照明のアプリケーションに牽引され、より厳密なビニングとより良い色の一貫性に向けた強いトレンドもあります。さらに、制御電子機器（例：定電流ドライバ、PWMコントローラ）をLEDパッケージに直接統合することがより一般的になりつつあり、エンドユーザーのシステム設計を簡素化しています。