LTP-3862JR LED 디스플레이 데이터시트 - 0.3인치 자릿수 높이 - AlInGaP 슈퍼 레드 - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTP-3862JR는 명확한 문자 표현이 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 고성능 듀얼 디지트 영숫자 디스플레이 모듈입니다. 핵심 기능은 표준 7세그먼트 디스플레이보다 더 큰 유연성을 제공하는 디지트당 17세그먼트 구성으로 영숫자 문자(알파벳과 숫자)를 표시하는 것입니다. 이 장치는 GaAs 기판 위에 에피택셜 성장된 고급 AS-AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) RED SUPER LED 칩을 사용합니다. 이 기술은 높은 효율과 우수한 발광 특성으로 알려져 있습니다. 시각적 디자인은 검은색 얼굴에 흰색 세그먼트를 특징으로 하여 다양한 조명 조건에서 대비와 가독성을 크게 향상시킵니다. 디스플레이는 광도에 따라 분류되어 생산 로트 간 밝기 일관성을 보장합니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 디스플레이의 주요 장점은 그 디자인과 반도체 기술에서 비롯됩니다. 연속적이고 균일한 세그먼트는 눈에 띄는 간격이나 불연속성 없이 매끄럽고 매력적인 문자 외관을 생성합니다. 낮은 전력 요구 사항으로 작동하여 배터리 구동 또는 에너지 절약형 장치에 적합합니다. 높은 밝기와 높은 대비의 조합은 밝은 조명 환경에서도 가독성을 보장합니다. 넓은 시야각은 디스플레이 표면에 대한 다양한 위치에서 표시된 정보를 읽을 수 있게 합니다. LED 기술의 고체 상태 신뢰성은 진공 형광 또는 백열등과 같은 다른 디스플레이 유형에 비해 긴 작동 수명과 충격 및 진동에 대한 저항성을 제공합니다.

이 제품은 일반적으로 컴팩트하고 신뢰할 수 있으며 명확한 영숫자 판독이 필수적인 시장 및 애플리케이션을 대상으로 합니다. 일반적인 애플리케이션에는 산업 계기 패널, 테스트 및 측정 장비, 의료 기기, 판매 시점 단말기, 자동차 계기판 디스플레이(보조 정보용) 및 상태 또는 숫자 데이터를 표시해야 하는 다양한 소비자 가전이 포함됩니다.

2. 기술 사양 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 기술 매개변수에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 광도 및 광학적 특성

광학 성능은 디스플레이 기능의 핵심입니다.세그먼트당 평균 광도는 순방향 전류(I_F) 1mA에서 구동될 때 최소 200 µcd, 일반값 600 µcd로 지정되며 최대값은 나열되지 않았습니다. 이 매개변수는 각 개별 세그먼트의 인지된 밝기를 정의합니다._F광도 매칭 비율은 최대 2:1로 지정됩니다. 이는 디스플레이 균일성을 위한 중요한 매개변수입니다. 이는 동일한 조건에서 가장 어두운 세그먼트의 밝기가 가장 밝은 세그먼트 밝기의 절반 이상이 되지 않음을 의미하여 문자 전체 세그먼트에 걸쳐 일관된 모습을 보장합니다.색상 특성은 파장 매개변수로 정의되며, I_F=20mA에서 측정됩니다.

피크 방출 파장(λ_P)_F은 639 nm로, 가시 스펙트럼의 적색 영역에 있습니다.주 파장(λ_D)_p)은 631 nm입니다. 피크 파장과 주 파장 사이의 차이는 방출 스펙트럼의 모양과 관련이 있습니다.스펙트럼 선 반폭(Δλ)_d)은 20 nm로, 방출된 빛의 파장이 피크 주변에 퍼지는 스펙트럼 순도 또는 확산을 나타냅니다.2.2 전기적 매개변수전기 사양은 장치의 작동 한계와 조건을 정의합니다.

세그먼트당 순방향 전압(V_F)

은 테스트 전류 20mA에서 2.0V에서 2.6V 범위입니다. 설계자는 구동 회로가 이를 극복할 수 있는 충분한 전압을 제공할 수 있도록 해야 하며, 일반적으로 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용합니다.세그먼트당 역전류(I_R)_F)은 역전압(V_R) 5V에서 최대 100 µA로, LED가 역바이어스될 때의 누설 수준을 나타냅니다.절대 최대 정격_R)은 안전 작동 경계를 설정합니다._R세그먼트당 연속 순방향 전류

는 25°C에서 25 mA이며, 그 이상의 온도에서는 0.33 mA/°C의 디레이팅 계수가 적용됩니다. 이는 과열을 방지하기 위해 주변 온도가 증가함에 따라 허용 가능한 최대 연속 전류가 감소함을 의미합니다.피크 순방향 전류는 90 mA이지만 특정 펄스 조건(1/10 듀티 사이클 및 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 이는 더 높은 순간 전류를 사용하여 인지된 밝기를 달성하면서 평균 소비 전력을 낮게 유지할 수 있는 멀티플렉싱 방식을 가능하게 합니다.세그먼트당 소비 전력은 70 mW로 제한됩니다.2.3 열 및 환경 사양이 장치는작동 온도 범위가 -35°C ~ +105°C이고 동일한

저장 온도 범위

를 갖도록 정격되어 있습니다. 이 넓은 범위는 산업 및 자동차 분야의 가혹한 환경에서의 애플리케이션에 적합하게 합니다. 앞서 언급한 온도에 따른 순방향 전류의 디레이팅은 직접적인 열 관리 고려 사항입니다. 데이터시트는 또한 납땜 조건을 지정합니다: 장치는 설치 평면 아래 1/16인치(약 1.59 mm) 거리에서 260°C를 3초 동안 견딜 수 있으며, 이는 일반적인 리플로우 납땜 프로파일 지침입니다.3. 기계적 및 패키징 정보LTP-3862JR는 표준 LED 디스플레이 패키지로 제공됩니다. 데이터시트에는 상세한 치수 도면(패키지 치수)이 포함되어 있습니다. 주요 기계적 특징에는 전체 풋프린트, 패키지 높이, 두 자릿수 사이의 간격, 장착 구멍 또는 핀의 정확한 위치와 직경이 포함됩니다. 도면은 모든 치수가 밀리미터 단위이며, 별도로 명시되지 않는 한 표준 공차는 ±0.25mm임을 지정합니다. 이 정보는 PCB(인쇄 회로 기판) 레이아웃 설계자가 보드의 물리적 풋프린트가 디스플레이와 일치하고 구성 요소 주변에 적절한 클리어런스가 있도록 하는 데 중요합니다.3.1 핀 구성 및 내부 회로이 장치는 총 20개의 핀을 가지고 있습니다. 이는

멀티플렉스 공통 애노드

유형으로 구성됩니다. 이는 각 자릿수에 대한 LED의 애노드가 내부적으로 함께 연결되어 있음을 의미합니다. 디지트 1의 공통 애노드는 핀 4에, 디지트 2의 공통 애노드는 핀 10에 있습니다. 각 개별 세그먼트(A부터 U까지, 소수점용 DP 포함)의 캐소드는 별도의 핀으로 연결됩니다. 이 멀티플렉스 아키텍처는 각 세그먼트가 독립적으로 주소 지정 가능한 경우보다 더 적은 드라이버 라인으로 두 자릿수를 제어할 수 있게 합니다. 내부 회로도는 일반적으로 각 자릿수에 대한 이러한 공통 애노드 연결과 세그먼트 캐소드가 어떻게 구성되는지를 보여줍니다. 핀 연결 테이블은 디스플레이를 마이크로컨트롤러 또는 드라이버 IC에 올바르게 배선하는 데 필수적입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 일반적인 전기/광학 특성 곡선을 참조합니다. 특정 그래프는 제공된 텍스트에 상세히 설명되지 않았지만, 이러한 장치에 대한 표준 곡선에는 다음이 포함됩니다:순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선): 이 그래프는 LED 양단의 전압과 흐르는 전류 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. 이는 설계자가 주어진 공급 전압에 대해 적절한 전류 제한 저항 값을 선택하는 데 도움이 됩니다.

광도 대 순방향 전류

: 이 곡선은 구동 전류가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 일정 범위에서 선형이지만 매우 높은 전류에서 포화될 수 있습니다.

• 광도 대 주변 온도: 이 그래프는 LED의 접합 온도가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 이 디레이팅을 이해하는 것은 높은 주변 온도에서 작동하는 애플리케이션에 매우 중요합니다.
• 스펙트럼 분포: 상대 강도 대 파장의 플롯으로, 639 nm의 피크 파장을 중심으로 방출된 빛 스펙트럼의 모양을 보여줍니다.
• 이러한 곡선은 설계자에게 표의 단일 지점 데이터를 넘어 비표준 또는 변화하는 조건에서 장치의 동작에 대한 더 미묘한 이해를 제공합니다.5. 애플리케이션 지침 및 설계 고려 사항
• 5.1 구동 회로 설계이 멀티플렉스 공통 애노드 디스플레이를 작동하려면 구동 회로가 필요합니다. 이는 일반적으로 충분한 I/O 핀을 가진 마이크로컨트롤러 또는 전용 LED 드라이버 IC를 사용하는 것을 포함합니다. 공통 애노드(핀 4 및 10)는 전류 공급 트랜지스터를 통해 또는 MCU 핀이 충분한 전류를 공급할 수 있는 경우 직접 마이크로컨트롤러에 연결됩니다. 세그먼트 캐소드(핀 1-3, 5-9, 11-13, 15-20)는 전류 싱크 드라이버(트랜지스터 어레이 또는 드라이버 IC와 같은)에 연결됩니다. 멀티플렉싱은 한 번에 한 자릿수의 공통 애노드를 순차적으로 켜면서 해당 자릿수에 대한 세그먼트 패턴을 캐소드 라인에 표시함으로써 달성됩니다. 이 사이클은 가시적인 깜빡임을 피하기 위해 충분히 빠르게(일반적으로 >60 Hz) 발생해야 합니다. 피크 전류 정격은 각 자릿수의 짧은 켜짐 시간 동안 더 높은 순간 전류를 사용하여 더 높은 인지된 평균 밝기를 달성할 수 있게 합니다.

5.2 열 및 납땜 관리

LED는 효율적이지만 소비 전력(세그먼트당 최대 70mW)은 특히 여러 세그먼트가 동시에 켜질 때 가열을 유발할 수 있습니다. 공통 애노드 핀에 대해 적절한 PCB 구리 면적 또는 열 비아를 히트 싱크 역할을 하도록 고려할 수 있습니다. 조립 중 내부 에폭시, 와이어 본드 또는 반도체 다이 자체에 손상을 방지하기 위해 납땜 프로파일(260°C, 3초)을 엄격히 준수해야 합니다.

5.3 광학 통합

검은색 얼굴/흰색 세그먼트 디자인은 높은 대비를 제공합니다. 밝은 주변광에서 더욱 향상시키기 위해 대비 필터 또는 어두운 커버 창을 사용할 수 있습니다. 넓은 시야각은 시청자가 디스플레이 법선과 정확하게 정렬할 필요를 없앱니다. 설계자는 불필요한 전력 소비 없이 최적의 가독성을 보장하기 위해 구동 전류를 선택할 때 의도된 시청 거리와 주변광 수준을 고려해야 합니다.

6. 기술 비교 및 차별화

LTP-3862JR의 주요 차별화 요소는

AlInGaP 슈퍼 레드

기술과

17세그먼트

아키텍처의 사용입니다. 표준 GaAsP 또는 GaP LED와 같은 오래된 기술에 비해 AlInGaP는 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 전류에서 더 밝은 디스플레이 또는 동일한 밝기에서 더 낮은 전력 소비를 가능하게 합니다. 표준 7세그먼트 디스플레이에 비해 17세그먼트 형식은 숫자와 몇 개의 문자뿐만 아니라 전체 알파벳(영숫자)의 가독성 있는 표현을 가능하게 하여 애플리케이션 범위를 크게 확장합니다. 광도 분류는 또 다른 핵심 포인트로, 고르지 않은 밝기가 시각적으로 산만하게 할 수 있는 다중 자릿수 디스플레이에 중요한 밝기 일관성 수준을 제공합니다.7. 자주 묻는 질문(기술 매개변수 기반)Q: 2:1 광도 매칭 비율이 내 설계에 어떤 의미가 있나요?A: 시각적 균일성을 보장합니다. 최악의 경우, 동일하게 구동되는 다른 세그먼트 밝기의 절반보다 더 어둡지 않은 세그먼트가 하나 있을 것입니다. 이는 일부 문자 또는 문자 일부가 다른 것보다 눈에 띄게 어둡게 나타나는 것을 방지합니다.Q: 5V 마이크로컨트롤러로 이 디스플레이를 직접 구동할 수 있나요?

A: 세그먼트에 대해서는 직접적으로는 불가능합니다. 순방향 전압은 2.0-2.6V입니다. 5V MCU 핀을 세그먼트 캐소드에(저항을 통해) 직접 연결하면 MCU 핀이 높을 때 LED에 ~5V 역바이어스가 적용되어 8V 역전압 정격을 초과하여 LED를 손상시킬 수 있습니다. MCU의 논리 레벨과 LED 전류 요구 사항을 인터페이스하기 위해 적절한 드라이버 회로(트랜지스터 또는 드라이버 IC)를 사용해야 합니다.

Q: 전류 제한 저항 값을 어떻게 계산하나요?

A: 옴의 법칙을 사용하세요: R = (V_공급 - V_F) / I_F. 5V 공급, 일반적인 V_F 2.3V, 원하는 I_F 20mA의 경우: R = (5 - 2.3) / 0.02 = 135 옴. 다음 표준 값(예: 150 옴)을 사용하면 약간 더 낮은 전류가 흐르며 안전 작동 영역 내에 잘 들어갑니다.

Q: 피크 순방향 전류 정격의 목적은 무엇인가요?

A: 멀티플렉싱을 가능하게 합니다. 멀티플렉스 설정에서 각 자릿수는 시간의 일부(예: 두 자릿수의 경우 1/2 듀티 사이클)만 켜집니다. 원하는 평균 밝기를 달성하기 위해 짧은 켜짐 시간 동안 더 높은 순간 전류를 사용할 수 있습니다. 90mA 피크 정격(0.1ms 펄스, 1/10 듀티)이 이를 허용합니다. 평균 전류는 시간에 따라 계산할 때 여전히 연속 전류 정격을 준수해야 합니다.

8. 실제 애플리케이션 예시

시나리오: 마이크로컨트롤러 인터페이스가 있는 간단한 두 자릿수 카운터 설계._{설계 사례에는 8비트 마이크로컨트롤러(예: ATmega328P)가 포함됩니다. 두 개의 I/O 핀은 작은 NPN 트랜지스터(예: 2N3904)를 통해 공통 애노드(디지트 1 및 디지트 2)를 구동하여 한 자릿수에서 모든 켜진 세그먼트에 필요한 전류를 공급하도록 출력으로 구성됩니다. 다른 8개의 I/O 핀은 ULN2003A 달링턴 어레이와 같은 전류 싱크 드라이버 IC를 통해 세그먼트 캐소드를 구동하는 데 사용되며, 이는 결합된 세그먼트 전류를 처리할 수 있습니다. 펌웨어는 카운터 변수를 유지합니다. 십의 자리와 일의 자리를 분리하고, 각각을 17세그먼트 패턴으로 변환(룩업 테이블 사용)한 다음, 짧은 지연과 함께 연속 루프에서 일의 자리 패턴을 출력하는 동안 디지트 1용 트랜지스터를 활성화하고, 십의 자리 패턴을 출력하는 동안 디지트 2를 활성화합니다. 전류 제한 저항은 공통 애노드 측(더 간단, 자릿수당 하나의 저항) 또는 세그먼트 캐소드 측(세그먼트당 더 정밀한 제어, 더 많은 저항)에 배치될 수 있습니다.}9. 작동 원리 소개_F기본 작동 원리는 반도체 p-n 접합의 전계발광을 기반으로 합니다. AlInGaP 반도체 재료는 특정 밴드갭 에너지를 가지고 있습니다. 접합의 문턱값(순방향 전압 V_F)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면 n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 접합을 가로질러 주입됩니다. 이 전하 캐리어가 재결합할 때 에너지를 방출합니다. AlInGaP와 같은 직접 밴드갭 반도체에서 이 에너지는 주로 광자(빛)로 방출됩니다. 방출된 빛의 파장(색상)은 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 17세그먼트 레이아웃은 패키지 내의 개별 LED 다이 또는 칩 영역의 기하학적 배열로, 각각 문자의 한 세그먼트에 해당합니다. 전기적 연결은 애노드 및 캐소드 접점에 와이어 본드를 통해 이루어지며, 이는 패키지의 외부 핀으로 라우팅됩니다._F10. 기술 동향_F디스플레이 기술은 지속적으로 진화하고 있습니다. 이 데이터시트의 AlInGaP 기술이 적색/주황색/황색에 대한 고성능 솔루션을 나타내는 동안, 더 넓은 동향에는 더 효율적인 재료와 구조의 채택이 포함됩니다. 풀컬러 또는 백색 디스플레이의 경우 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 기반의 청색 및 녹색 LED가 지배적입니다. 더 높은 발광 효율(와트당 더 많은 루멘)을 향한 지속적인 추진이 있어 더 밝은 디스플레이 또는 더 낮은 에너지 소비가 가능해지고 있습니다. 소형화는 또 다른 동향으로, 칩 스케일 패키징과 더 작은 다이 크기를 통해 더 높은 해상도 또는 동일한 해상도를 더 작은 풋프린트에서 가능하게 합니다. 더욱이, 통합 솔루션이 더 일반화되고 있으며, LED 드라이버 회로, 마이크로컨트롤러, 때로는 디스플레이 자체까지 단일 모듈 또는 스마트 디스플레이로 결합되어 최종 제품 제조업체의 설계 과정을 단순화합니다. 고체 상태 신뢰성, 낮은 전력, 넓은 시야각의 핵심 장점은 기본적이며 이러한 재료 및 통합 발전에 의해 향상됩니다._Fof 20mA: R = (5 - 2.3) / 0.02 = 135 ohms. Use the next standard value (e.g., 150 ohms) which gives a slightly lower current, well within the safe operating area.

Q: What is the purpose of the peak forward current rating?

A: It enables multiplexing. In a multiplexed setup, each digit is only on for a fraction of the time (e.g., 1/2 duty cycle for two digits). To achieve a desired average brightness, you can use a higher instantaneous current during its short on-time. The 90mA peak rating (at 0.1ms pulse, 1/10 duty) allows this. The average current must still respect the continuous current rating when calculated over time.

. Practical Application Example

Scenario: Designing a simple two-digit counter with microcontroller interface.

A design case would involve an 8-bit microcontroller (e.g., an ATmega328P). Two of its I/O pins would be configured as outputs to drive the common anodes (Digit 1 and Digit 2) via small NPN transistors (e.g., 2N3904) to source the required current for all lit segments in a digit. Eight other I/O pins would be used to drive the segment cathodes through a current-sinking driver IC like a ULN2003A Darlington array, which can handle the combined segment currents. The firmware would maintain a counter variable. It would separate the tens and units digits, convert each to a 17-segment pattern (using a look-up table), and then alternately enable the transistor for Digit 1 while outputting the units digit pattern, then enable Digit 2 while outputting the tens digit pattern, in a continuous loop with a short delay. The current-limiting resistors would be placed on either the common anode side (simpler, one resistor per digit) or the segment cathode side (more precise control per segment, more resistors).

. Operating Principle Introduction

The fundamental operating principle is based on electroluminescence in a semiconductor p-n junction. The AlInGaP semiconductor material has a specific bandgap energy. When a forward voltage exceeding the junction's threshold (the forward voltage V_F) is applied, electrons from the n-type region and holes from the p-type region are injected across the junction. When these charge carriers recombine, they release energy. In a direct bandgap semiconductor like AlInGaP, this energy is released primarily as photons (light). The wavelength (color) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the material. The 17-segment layout is a geometric arrangement of individual LED dies or chip regions within the package, each corresponding to a segment of the character. Electrical connections are made via wire bonds to the anode and cathode contacts, which are routed to the external pins of the package.

. Technology Trends

Display technology is continuously evolving. While the AlInGaP technology in this datasheet represents a high-performance solution for red/orange/yellow colors, broader trends include the adoption of even more efficient materials and structures. For full-color or white displays, InGaN (Indium Gallium Nitride) based blue and green LEDs are dominant. There is a constant drive towards higher luminous efficacy (more lumens per watt), allowing for brighter displays or lower energy consumption. Miniaturization is another trend, with chip-scale packaging and smaller die sizes enabling displays with higher resolution or the same resolution in a smaller footprint. Furthermore, integrated solutions are becoming more common, where the LED driver circuitry, microcontroller, and sometimes even the display itself are combined into a single module or smart display, simplifying the design-in process for end-product manufacturers. The core advantages of solid-state reliability, low power, and wide viewing angle remain foundational and are enhanced by these material and integration advances.