LTS-3361JS 0.3인치 노란색 7세그먼트 LED 디스플레이 데이터시트 - 숫자 높이 7.62mm - 순방향 전압 2.6V - 전력 40mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-3361JS는 명확하고 밝은 숫자 또는 제한된 영숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 단일 자릿수 7세그먼트 영숫자 LED 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 컴팩트한 폼 팩터로 높은 가독성을 가진 시각적 출력을 제공하는 것입니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 장치는 소비자 가전, 산업 계측기 및 기본 디지털 판독 장치에서의 신뢰성과 성능을 위해 설계되었습니다. 데이터시트에서 도출된 핵심 장점으로는0.3인치(7.62mm) 숫자 높이로 크기와 가독성 사이의 좋은 균형을 제공합니다. 특징으로는연속적이고 균일한 세그먼트가 있어 점등된 세그먼트에 보이는 단절 없이 깔끔하고 전문적인 문자 외관을 제공합니다. 이 디스플레이는높은 밝기와 높은 대비를 자랑하며, 이는 불투명 기판 위에 AlInGaP 반도체 기술을 사용함으로써 가능해져 조명이 밝은 조건에서도 생생한 출력을 보장합니다.넓은 시야각은 다양한 각도에서의 가시성을 향상시킵니다. 또한, 발광 강도에 따라 분류되어 생산 과정에서의 빈닝(binning)과 일관성을 가능하게 합니다. 주요 타겟 시장에는 패널 미터, 가전제품, 테스트 장비 및 간단하고 효율적인 숫자 디스플레이가 필요한 모든 장치가 포함됩니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

다음 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 기술 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 광도 및 광학적 특성

광학적 성능은 이 디스플레이의 기능의 핵심입니다. 이 장치는AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 노란색 LED 칩을 사용합니다. 이 물질 시스템은 노란색-주황색-빨간색 스펙트럼에서 높은 효율성과 안정성으로 알려져 있습니다. 칩은불투명 GaAs 기판위에 제작되어, 빛이 칩의 뒷면으로 새어나가는 것을 방지하여 더 많은 빛을 전방으로 향하게 함으로써 대비를 개선하는 데 도움을 줍니다. 패키지는회색 면에 흰색 세그먼트를 가지고 있어, 세그먼트가 꺼져 있을 때 대비를 더욱 향상시킵니다. Ta=25°C에서 측정된 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 평균 발광 강도 (I_V): 순방향 전류(I_F) 1mA에서 200 μcd(최소)에서 600 μcd(최대) 범위입니다. 전형적인 값은 이 범위 내에 있습니다. 이 강도는 CIE 명시야 눈 반응 곡선에 근사하는 필터를 사용하여 측정됩니다.
• 최대 발광 파장 (λ_p): 전형적으로 588 nm로, 가시 스펙트럼의 노란색 영역에 위치합니다.
• 주 파장 (λ_d): 전형적으로 587 nm로, 최대 파장에 매우 가까워 상대적으로 순수한 노란색을 나타냅니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ): 약 15 nm로, 방출되는 빛의 스펙트럼 순도 또는 색상 대역폭을 정의합니다.
• 발광 강도 매칭 비율: 최대 2:1로 명시되어 있습니다. 이는 동일한 구동 전류에서 동일한 자릿수 내 가장 밝은 세그먼트의 강도가 가장 어두운 세그먼트의 두 배를 넘지 않아야 함을 의미하며, 균일성을 보장합니다.

2.2 전기적 파라미터

전기적 사양은 신뢰할 수 있는 사용을 위한 동작 한계와 조건을 정의합니다.

• 절대 최대 정격:
  • 세그먼트당 전력 소산: 40 mW.
  • 세그먼트당 피크 순방향 전류: 60 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭에서).
  • 세그먼트당 연속 순방향 전류: 25°C에서 25 mA, 25°C 이상에서 0.33 mA/°C로 선형적으로 감소.
  • 세그먼트당 역방향 전압: 5 V.
  • 동작 및 저장 온도 범위: -35°C ~ +85°C.
  • 솔더링 온도: 장착 평면 아래 1.6mm에서 최대 260°C, 최대 3초.
• Ta=25°C에서의 전기/광학적 특성:
  • 세그먼트당 순방향 전압 (V_F): 전형적으로 2.6V, I_F=20mA에서 최대 2.6V. 최소값은 2.05V입니다.
  • 세그먼트당 역방향 전류 (I_R): V_R=5V에서 최대 100 μA.

2.3 열적 특성

열 관리는 연속 순방향 전류에 대한 감액(derating) 사양을 통해 간접적으로 다루어집니다. 주변 온도가 25°C를 초과할 때마다 전류는 섭씨 1도당 0.33 mA씩 감소해야 합니다. 이는 장기적인 신뢰성을 유지하고 가속된 광속 감소 또는 파괴적 고장을 방지하는 데 중요합니다. -35°C ~ +85°C의 넓은 동작 온도 범위는 다양한 환경 조건에 대한 견고성을 나타냅니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 이 장치가"발광 강도에 따라 분류된다"고 명시적으로 언급합니다. 이는 제조 후 빈닝(binning) 또는 분류 과정을 의미합니다. 반도체 에피택셜 성장 및 칩 제조의 고유한 변동성으로 인해 동일한 생산 배치의 LED도 약간 다른 광학적 출력을 가질 수 있습니다. 빈닝은 각 유닛의 발광 강도를 측정하고 특정 강도 범위(빈)로 그룹화하는 과정을 포함합니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션에 맞는 일관된 밝기 수준의 디스플레이를 선택할 수 있어, 다중 자릿수 디스플레이에서 여러 자릿수 간의 균일한 외관을 보장합니다. 데이터시트는 전체 최소(200 μcd) 및 최대(600 μcd) 범위를 제공하며, 특정 빈 코드는 일반적으로 별도의 문서나 주문 정보에 정의됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 "전형적인 전기/광학적 특성 곡선"을 언급합니다. 특정 그래프는 제공된 텍스트에 상세히 설명되어 있지 않지만, 이러한 장치에 대한 표준 곡선은 일반적으로 다음을 포함합니다:

• I-V (전류-전압) 곡선: 순방향 전압(V_F)과 순방향 전류(I_F) 사이의 관계를 보여줍니다. 이 곡선은 비선형이며, AlInGaP의 경우 약 2V에서 턴온 전압을 가진 후 전압이 약간 증가해도 전류가 급격히 증가합니다. 이는 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버의 중요성을 강조합니다.
• 발광 강도 대 순방향 전류 (I_Vvs. I_F): 이 곡선은 광 출력이 구동 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 일정 범위 내에서 선형이지만, 열적 및 효율 저하로 인해 매우 높은 전류에서 포화됩니다.
• 발광 강도 대 주변 온도: 이 곡선은 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 특히 최대 정격 근처에서 동작할 때 적절한 열 설계의 필요성을 강조합니다.
• 스펙트럼 분포: 상대 강도 대 파장의 그래프로, 약 587-588 nm를 중심으로 약 15 nm의 반폭을 가지며 노란색 색상 점을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 치수 및 외형

패키지는 표준 단일 자릿수 7세그먼트 LED 디스플레이입니다. 데이터시트에는 "패키지 치수" 도면이 포함되어 있습니다(여기서는 상세 내용이 완전히 추출되지 않음). 중요한 참고 사항으로, 모든 치수는 밀리미터 단위이며 달리 명시되지 않는 한 공차는 ±0.25 mm(0.01")입니다. 이 공차는 적절한 장착 및 정렬을 보장하기 위한 PCB 풋프린트 설계에 중요합니다.

5.2 핀아웃 및 극성 식별

이 장치는공통 캐소드구성을 가지고 있습니다. 이는 LED 세그먼트의 모든 캐소드(음극 단자)가 내부적으로 함께 연결되어 있음을 의미합니다. 핀 연결은 명확하게 정의되어 있습니다:

1. 공통 캐소드
2. 애노드 F
3. 애노드 G
4. 애노드 E
5. 애노드 D
6. 공통 캐소드 (참고: 핀 1과 6은 모두 공통 캐소드로, 레이아웃 유연성 또는 낮은 저항을 위해 설계된 것으로 보임)
7. 애노드 DP (소수점)
8. 애노드 C
9. 애노드 B
10. 애노드 A

내부 회로도는 핀 1 & 6에 연결된 공통 캐소드와 세그먼트 A-G 및 DP에 대한 개별 애노드를 보여줍니다. 부품 번호 설명의 "RT. HANDE DECIMAL" 참고 사항은 오른쪽 소수점 배치를 시사합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

데이터시트는 중요한 솔더링 사양을 제공합니다: 패키지는최대 260°C의 솔더링 온도를 최대 3초 동안견딜 수 있으며, 이는 장착 평면 아래 1.6mm(1/16 인치)에서 측정됩니다. 이는 표준 리플로우 솔더링 프로파일 제약 조건입니다. 설계자는 웨이브 또는 리플로우 솔더링 여부에 관계없이 PCB 조립 공정이 이 한계를 준수하도록 해야 내부 LED 칩, 와이어 본딩 또는 플라스틱 패키지에 손상을 방지할 수 있습니다. 조립 전후에도 저장 온도 범위(-35°C ~ +85°C)를 준수해야 합니다.

7. 응용 제안

7.1 전형적인 응용 시나리오

이 디스플레이는 단일하고 매우 가시적인 자릿수가 필요한 응용 분야에 이상적입니다: 전원 공급 장치의 전압/전류 판독, 온도 조절기나 오븐의 온도 표시, 타이머 카운터, 간단한 스코어보드 또는 네트워크 장비 및 가전제품의 상태 표시기.

7.2 설계 고려 사항

• 구동 회로: 공통 캐소드 장치로서, 캐소드(핀 1/6)는 접지 또는 전류 싱크에 연결되어야 합니다. 각 세그먼트 애노드는전류 제한 저항을 통해 구동되어야 합니다. 저항 값은 공급 전압(V_CC), LED 순방향 전압(V_F, 신뢰성을 위해 최대 2.6V 사용), 원하는 순방향 전류(I_F)를 기반으로 계산됩니다. 예를 들어, 5V 공급 전압과 I_F=10mA를 목표로 할 때: R = (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω입니다. 220 Ω 또는 270 Ω 저항이 적합할 것입니다.
• 멀티플렉싱: 다중 자릿수 디스플레이의 경우, 이 자릿수를 멀티플렉싱할 수 있습니다. 독립적인 애노드와 공통 캐소드를 가지고 있기 때문에, 서로 다른 자릿수의 캐소드를 빠르게 전환하는 멀티플렉싱 설계에 매우 적합합니다.
• 밝기 제어: 밝기는 순방향 전류를 변경하거나(절대 한계 내에서) 구동 신호에 펄스 폭 변조(PWM)를 사용하여 조정할 수 있습니다.
• 시야각: 넓은 시야각은 최종 사용자가 디스플레이를 볼 수 있도록 기계적 외함 설계 시 고려되어야 합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

표준 GaP 또는 GaAsP LED와 같은 오래된 기술과 비교하여, LTS-3361JS의 AlInGaP 기술은 상당히높은 발광 효율과 밝기를 제공합니다. 형광체 변환을 사용하는 일부 백색 또는 청색 LED와 비교하여, AlInGaP는반도체에서 직접 순수하고 포화된 색상을 제공하며, 시간과 온도에 걸쳐 더 나은 안정성을 가지는 경우가 많습니다. 불투명 기판은 빛이 모든 방향으로 새어나가 대비가 떨어질 수 있는 투명 기판을 사용하는 저렴한 디스플레이와의 주요 차별화 요소입니다. 강도에 대한 분류(빈닝)는 일관성이 필요한 응용 분야를 위한 품질 구성 요소의 표시입니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 두 개의 공통 캐소드 핀(1과 6)을 갖는 목적은 무엇입니까?

A: 이는 PCB 배선에 설계 유연성을 제공합니다. 모든 세그먼트를 높은 전류로 동시에 구동할 경우 단일 핀을 통한 전류 밀도를 줄이는 데 도움이 될 수 있으며, 두 개의 접지 연결점을 제공함으로써 보드 레이아웃을 더 쉽게 만들 수 있습니다.

Q: 이 디스플레이를 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있습니까?

A: 예, 하지만 중요한 주의 사항이 있습니다. 일반적인 MCU 핀은 최대 20-25mA를 소싱/싱크할 수 있으며, 이는 연속 전류 정격 내에 있습니다. 그러나 각 세그먼트에 대해 직렬 전류 제한 저항을 반드시 사용해야 합니다. LED를 핀에 직접 연결하지 마십시오. 또한, 여러 세그먼트가 점등될 때 MCU의 전원 공급 장치 또는 접지 핀의 총 전류가 패키지 한계를 초과하지 않도록 해야 합니다.

Q: 순방향 전압이 "2.05 2.6 V"로 나열되어 있습니다. 이것은 무엇을 의미합니까?

A: 이는 순방향 전압 범위를 나타냅니다. 예상되는 최소 V_F는 2.05V이고, I_F=20mA에서 측정 시 최대값은 2.6V입니다. 원하는 전류를 모든 유닛에서 달성하기에 충분한 전압 헤드룸을 보장하기 위해 최악의 경우(가장 높은) V_F를 가정하고 구동 회로를 설계해야 합니다.

Q: "발광 강도에 따라 분류됨"이 제 설계에 어떤 의미가 있습니까?

A: 주문 시 특정 밝기 빈(bin)에서 부품을 요청할 수 있음을 의미합니다. 다중 자릿수 계측기를 제작하는 경우, 모든 디스플레이에 대해 동일한 빈 코드를 지정하면 모두 거의 동일한 밝기를 가지게 되어 전문적이고 균일한 외관을 얻을 수 있습니다.

10. 동작 원리 소개

동작 원리는 반도체 전계발광을 기반으로 합니다. AlInGaP 칩은 p-n 접합을 형성하는 여러 에피택셜 층으로 구성됩니다. 접합의 턴온 전압(~2V)을 초과하는 순방향 바이어스 전압이 인가되면, 전자와 정공이 접합을 가로질러 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 반도체의 활성 영역에서 재결합할 때, 에너지는 광자(빛)의 형태로 방출됩니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)에 해당합니다. 이 경우 노란색(~587 nm)입니다. 불투명 GaAs 기판은 빛을 투과시키기보다 흡수하여 전체적인 전방 빛 추출과 대비를 개선합니다. 칩에서 방출된 빛은 시야각을 향상시키기 위해 성형된 캡슐화 에폭시 렌즈를 통과하고, 회색 면에 인쇄된 흰색 세그먼트 패턴을 비추어 인식 가능한 7세그먼트 문자를 생성합니다.

11. 발전 동향

이것은 성숙한 제품이지만, 디스플레이 기술의 동향은 계속 발전하고 있습니다. 더 많은 정보 내용을 위해 더 높은 밀도와 풀 매트릭스 어드레서블 디스플레이(도트 매트릭스 또는 OLED와 같은)로의 일반적인 이동이 있습니다. 그러나 간단한 숫자 판독의 경우, 7세그먼트 LED는 여전히단순성, 견고성, 저비용 및 우수한 가독성으로 인해 인기가 있습니다. 이러한 장치의 미래 반복은 배터리 구동 장치를 위한 더 낮은 전력 소비를 가능하게 하는 더 높은 효율성에 초점을 맞추거나 패키지 내에 드라이버 IC를 통합("지능형 디스플레이")할 수 있습니다. GaN-on-Si 또는 개선된 형광체와 같은 고급 재료의 사용은 단색 디스플레이의 사용 가능한 색 영역과 효율성을 확대할 수도 있습니다. 그럼에도 불구하고, LTS-3361JS와 같은 공통 캐소드, AlInGaP 기반 7세그먼트 디스플레이의 기본 설계와 응용은 예견 가능한 미래에 비용에 민감하고 높은 신뢰성이 필요한 응용 분야에서 계속 관련성을 유지할 것으로 예상됩니다.