LTP-747KF LED 도트 매트릭스 디스플레이 데이터시트 - 0.7인치(17.22mm) 자리 높이 - AlInGaP 황오렌지색 - 2.6V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTP-747KF는 소형 고성능 5x7 도트 매트릭스 LED 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 다양한 전자 장치 및 장비에서 명확하고 가독성 있는 영숫자 문자 출력을 제공하는 것입니다. 핵심 설계 철학은 낮은 전력 소비와 높은 신뢰성으로 우수한 시각적 성능을 제공하는 데 중점을 두어, 소비자 가전, 산업용 제어판, 계측기 및 상태 또는 데이터 표시가 필요한 기타 애플리케이션에 통합하기에 적합합니다.

이 장치의 핵심 포지셔닝은 크기, 밝기 및 효율성의 균형에 있습니다. 0.7인치(17.22mm) 문자 높이는 가독성과 보드 공간 요구 사항 사이의 적절한 절충안을 제공합니다. 황오렌지색 LED 칩에 고급 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 활용함으로써, 이 디스플레이는 칩 재료 자체에서 높은 발광 강도와 우수한 색 순도를 달성하여 전반적인 성능과 수명에 기여합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 광학 특성

광학 성능은 표준 테스트 조건(T_A=25°C)에서 측정된 몇 가지 주요 파라미터로 정의됩니다.평균 발광 강도(I_V))는 피크 전류(I_P) 32mA, 듀티 사이클 1/16으로 구동할 때 최소 630 µcd에서 전형값 1650 µcd까지의 범위를 가집니다. 이 높은 밝기는 적당히 밝은 환경에서도 좋은 가시성을 보장합니다.

색상 특성은 파장으로 지정됩니다.피크 방출 파장(λ_p))은 전형적으로 611 nm이며,주 파장(λ_d))은 전형적으로 605 nm로, 인지되는 황오렌지색을 정의합니다.스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 전형적으로 17 nm로, 색 채도에 기여하는 상대적으로 좁은 스펙트럼 대역폭을 나타냅니다. 발광 강도는 CIE 명시야 눈 반응 곡선에 근사하는 센서와 필터 조합을 사용하여 측정되며, 이 값이 인간의 시각적 인지와 상관관계를 가지도록 보장합니다.

2.2 전기적 특성

전기적 파라미터는 장치의 동작 한계와 조건을 정의합니다.도트당 순방향 전압(V_F))은 순방향 전류(I_F) 20mA에서 전형적으로 2.05V에서 2.6V 사이의 범위를 가집니다. 이 파라미터는 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다.

도트당역방향 전류(I_R))는 역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대값 100 µA를 가지며, LED 접합의 누설 특성을 나타냅니다.발광 강도 매칭 비율은 유사한 광 영역 내 LED에 대해 최대 2:1로 지정되며, 표시된 문자의 모든 세그먼트에서 균일한 외관을 보장하는 데 중요합니다.

2.3 절대 최대 정격

이 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 연속 동작을 위한 것이 아닙니다.

• 도트당 평균 전력 소산:70 mW
• 도트당 피크 순방향 전류:60 mA
• 도트당 평균 순방향 전류:25 mA (25°C에서 0.33 mA/°C로 선형적으로 감액)
• 도트당 역방향 전압:5 V
• 동작 온도 범위:-35°C ~ +105°C
• 보관 온도 범위:-35°C ~ +105°C

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 이 장치가발광 강도에 따라 분류되어 있음을 나타냅니다. 이는 제조된 유닛이 측정된 광 출력을 기준으로 분류(빈닝)되는 과정을 의미합니다. 명시된 강도 범위(최소: 630 µcd, 전형: 1650 µcd)는 서로 다른 빈들에 걸친 분포를 나타낼 가능성이 높습니다. 설계자는 특정 빈을 선택하여 제품 내 여러 디스플레이 간의 밝기 일관성을 보장하거나 특정 밝기 요구 사항을 충족시킬 수 있지만, 정확한 빈 코드 구조는 이 문서에 자세히 설명되어 있지 않습니다.

이 데이터시트에서는 파장이나 순방향 전압에 대해 명시적으로 언급되지 않았지만, 이러한 분류는 LED 제조에서 색상이나 밝기 균일성이 중요한 애플리케이션을 위해 광학적 및 전기적 특성이 밀접하게 일치하는 부품들을 그룹화하는 데 일반적입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는전형적인 전기/광학 특성 곡선을 참조합니다. 특정 그래프가 본문에 제공되지는 않았지만, 완전한 데이터시트에 일반적으로 포함되는 이러한 곡선은 설계에 필수적입니다. 일반적으로 다음과 같은 내용을 보여줍니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선):비선형 관계를 보여주어 주어진 전류에 대한 동작점과 필요한 구동 전압을 결정하는 데 도움을 줍니다.
• 발광 강도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 증가하는 방식을 보여주며, 포화점이나 과도한 발열 지점까지 도달합니다.
• 발광 강도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 이는 열 관리 설계에 매우 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 피크 및 주 파장과 스펙트럼 폭을 시각적으로 확인할 수 있습니다.

이러한 곡선을 통해 엔지니어는 비표준 조건에서의 성능을 예측하고 구동 회로와 열 설계를 최적화할 수 있습니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

LTP-747KF는 표준 LED 디스플레이 패키지로 제공됩니다. 주요 치수 정보는 모든 치수가 밀리미터 단위이며, 달리 명시되지 않는 한 일반 공차는 ±0.25 mm임을 지정합니다. 핀 끝단 이동에 대한 특정 공차는 ±0.4 mm로, PCB 풋프린트 설계 및 자동화 조립 공정에 중요합니다.

이 패키지는회색 면에 흰색 도트를 특징으로 하여, 비활성 영역에서 반사되는 주변광을 줄여 대비를 높이고 문자 가독성을 향상시킵니다. 기계 도면(본문에서 참조되지만 자세히 설명되지 않음)은 정확한 외곽 치수, 장착 평면, 리드 간격 및 전체 높이를 보여줄 것입니다.

6. 핀 연결 및 내부 회로

이 장치는 12핀 구성입니다. 핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 1: 애노드 열 1, 핀 2: 캐소드 행 3, 핀 3: 애노드 열 2, 핀 4: 캐소드 행 5, 핀 5: 캐소드 행 6, 핀 6: 캐소드 행 7, 핀 7: 애노드 열 4, 핀 8: 애노드 열 5, 핀 9: 캐소드 행 4, 핀 10: 애노드 열 3, 핀 11: 캐소드 행 2, 핀 12: 캐소드 행 1.

이 멀티플렉싱 배열(5개의 애노드 열, 7개의 캐소드 행)은 5x7 매트릭스의 표준입니다. 이를 통해 35개의 개별 LED(도트)를 12개의 핀만으로 제어할 수 있어, 직접 구동 방식에 비해 상호 연결 복잡성을 크게 줄입니다. 내부 회로도는 각 LED 도트가 특정 애노드 열과 캐소드 행 사이에 연결되어 있음을 보여줄 것입니다. 특정 도트를 점등하려면 해당 애노드 라인을 하이(전류 제한 포함)로 구동하고 캐소드 라인을 로우로 풀다운해야 합니다.

7. 납땜 및 조립 지침

데이터시트는 특정 납땜 조건을 제공합니다:장착 평면 아래 1/16인치(약 1.6mm)에서 260°C로 3초. 이는 웨이브 솔더링 또는 핸드 솔더링 공정에서 LED 칩이나 플라스틱 패키지에 열 손상을 방지하기 위한 중요한 파라미터입니다. 이 온도나 시간을 초과하면 박리, 에폭시 균열 또는 LED 성능 저하로 이어질 수 있습니다.

또한 조립 중 온도가 절대 최대 정격 섹션에 지정된 최대 온도 정격을 초과해서는 안 된다는 점이 강조됩니다. LED가 반도체 장치이기 때문에 정전기 방전(ESD)을 피하기 위한 적절한 취급도 표준 예방 조치입니다(비록 여기서는 명시적으로 언급되지 않았지만).

8. 애플리케이션 제안

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

LTP-747KF는 소형, 저전력 숫자 또는 제한된 영숫자 표시가 필요한 애플리케이션에 매우 적합합니다. 예시는 다음과 같습니다:

• 테스트 및 측정 장비:디지털 멀티미터, 주파수 카운터, 전원 공급 장치의 값 표시용.
• 소비자 가전:오디오 장비(앰프 레벨 디스플레이), 주방 가전(타이머, 온도).
• 산업 제어:패널 미터, 공정 제어기, 타이머 디스플레이.
• 임베디드 시스템:프로토타입 또는 개발 보드용 상태 표시기.

8.2 설계 고려 사항

• 구동 회로:충분한 I/O 핀을 가진 마이크로컨트롤러 또는 멀티플렉싱을 지원하는 전용 LED 드라이버 IC가 필요합니다. 드라이버는 평균 전류 한계를 초과하지 않으면서 정격 밝기를 달성하기 위해 지정된 듀티 사이클(예: 1/16)에서 올바른 피크 전류(예: 20-32mA)를 공급해야 합니다.
• 전류 제한:순방향 전류를 정확하게 설정하고 LED를 보호하기 위해 각 애노드 열 또는 각 LED에 직렬 저항 또는 정전류 드라이버가 필요합니다.
• 재생률:멀티플렉싱 방식은 가시적인 깜빡임을 피하기 위해 충분히 높은 스캔 주파수(일반적으로 >100Hz)를 요구합니다.
• 열 관리:도트당 전력 소산은 낮지만, 높은 주변 온도 환경에서 여러 개의 점등된 도트로부터 발생하는 집단 열을 고려해야 합니다. 연속 고휘도 동작을 위해서는 적절한 환기 또는 방열판이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 GaAsP 또는 GaP LED와 같은 오래된 기술과 비교하여,AlInGaP재료 사용은 상당한 이점을 제공합니다:더 높은 발광 효율(mA당 더 많은 광 출력),더 나은 온도 안정성(열에 따른 강도 감소가 적음), 그리고우수한 장기 신뢰성. 회색 면/흰색 도트 설계는 전체 빨간색이나 전체 녹색 패키지보다 더 높은 대비비를 제공하여 가독성을 향상시킵니다.

0.7인치 5x7 매트릭스 카테고리 내에서, 이 부품의 주요 차별화 요소는 특정 발광 강도 빈닝, AlInGaP의 전형적인 낮은 순방향 전압, 그리고 많은 일반 디스플레이를 초과하는 넓은 동작 온도 범위(-35°C ~ +105°C)로, 산업 환경에 강건하게 만듭니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 발광 강도에 대한 1/16 듀티 사이클 사양의 목적은 무엇입니까?
A: 디스플레이는 멀티플렉싱을 사용합니다. 각 도트는 시간의 일부(이 테스트 조건에서는 1/16) 동안만 전원이 공급됩니다. 발광 강도는 짧은 "온" 펄스(피크 전류) 동안 측정됩니다. 인지되는 평균 밝기는 더 낮습니다. 이 사양을 통해 설계자는 효과적인 평균 광 출력을 계산할 수 있습니다.

Q: 멀티플렉싱 대신 일정한 DC 전류로 이 디스플레이를 구동할 수 있습니까?
A: 기술적으로는 가능하지만 매우 비효율적입니다. 12개의 멀티플렉싱 라인 대신 35개의 독립적인 전류 제한 채널이 필요하여 회로 복잡성과 비용이 크게 증가합니다. 멀티플렉싱이 의도된 최적의 방법입니다.

Q: 순방향 전압은 20mA에서 최대 2.6V입니다. 3.3V 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 전원을 공급할 수 있습니까?
A: 아닙니다. 항상 직렬 전류 제한 저항(또는 능동 정전류 회로)을 사용해야 합니다. 직접 연결하면 과도한 전류를 끌어오려 시도하여 LED와 마이크로컨트롤러 핀 모두에 손상을 줄 수 있습니다. 저항 값은 R = (V_공급- V_F) / I_F.

로 계산됩니다. Q: "무연 패키지(RoHS 준수)"는 무엇을 의미합니까?
A: 이는 장치가 유해 물질 제한 지침을 준수함을 의미합니다. 리드의 솔더 도금을 포함한 구성에 사용된 재료는 허용 한도를 초과하는 납, 수은 또는 카드뮴과 같은 금지 물질을 포함하지 않아 규제 시장에서 판매하기에 적합합니다.

11. 설계 및 사용 사례 예시

사례: 간단한 디지털 타이머 디스플레이 설계.설계자는 제품에 분과 초(MM:SS)를 표시해야 합니다. 분 표시에 두 개의 LTP-747KF 디스플레이를 사용하고 초 표시에 두 개를 사용할 수 있습니다. 저비용 마이크로컨트롤러가 타이밍 기능을 관리하도록 프로그래밍됩니다. 그 I/O 포트는 적절한 전류 제한 저항을 통해 네 개의 디스플레이 모두의 애노드 및 캐소드 라인에 연결됩니다. 펌웨어는 타이밍 알고리즘과 네 개의 디스플레이와 각 자리의 관련 세그먼트를 고속(예: 200Hz)으로 순환하는 멀티플렉싱 루틴을 구현합니다. 디스플레이의 회색 면은 제품 외장에 대해 좋은 대비를 보장할 것입니다. 설계자는 타이머 사용 예상 주변광 조건에 적합한 발광 강도 빈을 선택할 것입니다.

12. 동작 원리 소개

LTP-747KF는발광 다이오드(LED)와시분할 멀티플렉싱의 기본 원리로 동작합니다. 5x7 그리드의 35개 도트 각각은 개별 AlInGaP LED입니다. 순방향 바이어스(애노드에 캐소드에 비해 양의 전압 인가)가 되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역 내에서 재결합하여 AlInGaP 재료의 밴드갭에 의해 결정된 파장의 광자(빛) 형태로 에너지를 방출하여 황오렌지색 빛을 생성합니다.

멀티플렉싱 방식은 필요한 제어 핀 수를 줄입니다. 수직 열에 있는 모든 LED의 애노드가 함께 연결되고, 수평 행에 있는 모든 LED의 캐소드가 함께 연결됩니다. 한 번에 하나의 애노드 열을 순차적으로 활성화하면서 해당 열에서 점등되어야 하는 도트에 대해 캐소드 행을 선택적으로 활성화하고, 이 사이클을 빠르게 반복함으로써 안정적이고 완전히 형성된 문자의 착시를 만듭니다. 인간 눈의 시각 잔상이 빠르게 깜빡이는 개별 도트를 연속적인 이미지로 융합시킵니다.

13. 기술 동향

LTP-747KF와 같은 개별 LED 도트 매트릭스 디스플레이는 단순성, 견고성 및 넓은 시야각으로 인해 특정 애플리케이션에서 여전히 관련성이 있지만, 몇 가지 주목할 만한 동향이 있습니다. 일반적으로통합 디스플레이 모듈으로의 전환이 이루어지고 있으며, 이 모듈에는 드라이버 IC, 컨트롤러 및 때로는 문자 생성기 ROM이 포함되어 호스트 시스템(예: SPI, I2C)에 대한 인터페이스를 단순화합니다.

영숫자 출력의 경우,OLED(유기 발광 다이오드)및 고급LCD모듈은 더 높은 해상도, 완전한 그래픽 기능 및 일부 정적 디스플레이 시나리오에서 더 낮은 전력 소비를 제공합니다. 그러나 기존 LED 매트릭스는 극한 온도 내성, 야외 사용을 위한 매우 높은 밝기, 그리고 다른 기술에서는 픽셀 번인이나 제한된 수명이 문제가 될 수 있는 장기 신뢰성에서 장점을 유지합니다. 기반이 되는 AlInGaP LED 칩 기술은 계속 발전하여 더 높은 효율과 더 일관된 색상 생성을 제공하고 있습니다.