LTD-5023AJD LED 디스플레이 데이터시트 - 0.56인치 자릿수 높이 - 2.6V 순방향 전압 - 하이퍼 레드 색상 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTD-5023AJD는 두 자릿수, 세븐 세그먼트 및 소수점 LED 디스플레이 모듈입니다. 0.56인치(14.22mm)의 자릿수 높이를 특징으로 하여 다양한 계측 및 디스플레이 애플리케이션에 적합한 선명하고 가독성 높은 숫자 출력을 제공합니다. 이 장치는 GaAs 기판 위에 에피택셜 성장된 고급 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 하이퍼 레드 LED 칩을 사용합니다. 이 기술은 높은 효율성과 우수한 발광 성능으로 알려져 있습니다. 디스플레이는 흰색 세그먼트가 있는 밝은 회색 전면을 제공하여 다양한 조명 조건에서 가독성을 향상시키는 클래식하고 높은 대비의 외관을 선사합니다.

1.1 핵심 장점

• 고휘도 및 고대비:AlInGaP 기술은 우수한 발광 강도를 제공하여 디스플레이가 쉽게 보이도록 보장합니다.
• 넓은 시야각:광범위한 시야 위치에서 일관된 밝기와 색상을 제공합니다.
• 저전력 요구 사항:효율적인 작동을 위해 설계되어 배터리 구동 또는 에너지 절약형 장치에 적합합니다.
• 우수한 문자 외관:깔끔하고 전문적인 숫자 디스플레이를 위한 연속적이고 균일한 세그먼트를 특징으로 합니다.
• 고체 상태 신뢰성:LED는 다른 디스플레이 기술에 비해 긴 작동 수명과 충격 및 진동에 대한 견고성을 제공합니다.
• 발광 강도 분류:장치는 일관된 밝기 수준을 위해 빈으로 분류되어 설계 균일성에 도움을 줍니다.
• 무연 패키지:환경 규정(예: RoHS)을 준수합니다.

1.2 목표 시장

이 디스플레이는 신뢰할 수 있고 밝으며 읽기 쉬운 숫자 표시기가 필요한 애플리케이션에 이상적입니다. 일반적인 사용 사례로는 테스트 및 측정 장비, 산업용 제어판, 의료 기기, 가전 제품, 자동차 계기판(보조 디스플레이) 및 판매 시점 단말기가 있습니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 작동은 보장되지 않습니다.

• 세그먼트당 전력 소산:최대 70 mW.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:90 mA (1 kHz, 10% 듀티 사이클). 이 정격은 과열 없이 더 높은 순간 밝기를 달성하기 위한 펄스 작동을 위한 것입니다.
• 세그먼트당 연속 순방향 전류:25°C에서 25 mA. 이 전류는 주변 온도가 25°C 이상으로 증가함에 따라 0.33 mA/°C의 속도로 선형적으로 감소합니다. 예를 들어, 85°C에서 허용 가능한 최대 연속 전류는 대략 다음과 같습니다: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 5.2 mA.
• 세그먼트당 역방향 전압:최대 5 V. 이를 초과하면 LED 접합이 파괴될 수 있습니다.
• 작동 및 저장 온도 범위:-35°C ~ +85°C.
• 솔더링 온도:최대 260°C를 최대 3초 동안 견딜 수 있으며, 이는 시트 평면 아래 1.6mm 지점에서 측정됩니다. 이는 리플로우 솔더링 공정에 매우 중요합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성 (Ta=25°C)

이는 지정된 테스트 조건에서의 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 평균 발광 강도 (I_V):순방향 전류(I_F) 1 mA에서 320 μcd(최소) ~ 700 μcd(최대) 범위입니다. 10 mA에서 일반적인 강도는 16250 μcd(16.25 mcd)입니다. 이 높은 효율성은 AlInGaP 기술의 특징입니다.
• 피크 방출 파장 (λ_p):650 nm(일반적). 이는 광 출력의 스펙트럼 피크를 정의하며, 스펙트럼의 하이퍼 레드 영역에 위치시킵니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):20 nm(일반적). 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 더 좁은 폭은 더 단색에 가까운 색상을 의미합니다.
• 주 파장 (λ_d):639 nm(일반적). 이는 인간의 눈이 인지하는 파장으로 색상 사양에 매우 중요합니다.
• 세그먼트당 순방향 전압 (V_F):I_F=20 mA에서 2.1 V(최소), 2.6 V(일반적). 이 파라미터는 전류 제한 회로 설계에 필수적입니다.
• 세그먼트당 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 100 μA(최대).
• 발광 강도 매칭 비율 (I_V-m):I_F=1 mA에서 2:1(최대). 이는 장치 내 세그먼트 간 허용 가능한 최대 밝기 변동을 지정하여 시각적 균일성을 보장합니다.

참고: 발광 강도 측정은 인간 시각과 관련된 정확성을 위해 CIE 명시야 눈 반응 곡선을 근사하는 센서와 필터를 사용합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 장치가 "발광 강도 분류"되었다고 표시합니다. 이는 디스플레이가 표준 테스트 전류(아마도 1 mA 또는 10 mA)에서 측정된 광 출력을 기반으로 분류되는 빈닝 프로세스를 의미합니다. 설계자는 제품 내 여러 유닛 간 일관된 밝기를 보장하고 디스플레이 간 눈에 띄는 변동을 피하기 위해 빈을 선택할 수 있습니다. 이 발췌문에는 특정 빈 코드가 제공되지 않지만, 일반적인 빈은 발광 강도 범위(예: 빈 A: 500-600 μcd, 빈 B: 600-700 μcd)로 정의됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 "일반적인 전기적/광학적 특성 곡선"을 참조합니다. 제공된 텍스트에는 표시되지 않았지만, 이러한 곡선에는 일반적으로 다음이 포함됩니다:

• I-V(전류-전압) 곡선:세그먼트에 대한 순방향 전압과 전류 간의 관계를 보여줍니다. 이는 비선형이며, AlInGaP의 경우 약 1.8-2.0V에서 턴온 전압이 시작되어 20 mA에서 일반적인 2.6V까지 상승합니다.
• 발광 강도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주는 그래프입니다. 일반적으로 낮은 전류에서는 선형이지만 열 효과로 인해 높은 전류에서는 포화될 수 있습니다.
• 발광 강도 대 주변 온도:온도가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. AlInGaP LED는 일부 다른 재료에 비해 우수한 고온 성능을 가지지만, 여전히 감액이 필요합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 플롯으로, 약 650 nm에서 피크와 20 nm 반폭을 보여줍니다.

이러한 곡선은 비표준 조건에서의 장치 동작을 이해하고 특정 애플리케이션 요구 사항(예: 밝기 극대화 대 효율성 또는 수명 극대화)에 대한 구동 조건을 최적화하는 데 매우 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

장치는 표준 듀얼 인라인 패키지(DIP)로 제공됩니다. 모든 치수는 일반 공차 ±0.25 mm(0.01")로 밀리미터 단위로 지정됩니다. 정확한 외곽선, 세그먼트 간격, 리드 간격 및 전체 높이/너비/길이는 데이터시트 2페이지의 치수 도면에 정의되어 있습니다. 이 도면은 PCB 풋프린트 설계 및 최종 제품에의 기계적 통합에 매우 중요합니다.

5.2 핀 연결 및 내부 회로

LTD-5023AJD는커먼 캐소드타입 디스플레이입니다. 이는 각 자릿수의 LED 캐소드(음극 단자)가 내부적으로 함께 연결되어 있음을 의미합니다. 핀아웃은 다음과 같습니다:

• 핀 1-4, 15-18:자릿수 1.
• 의 세그먼트(A, B, C, D, E, F, G, DP)를 제어합니다.핀 5-13:.
• 자릿수 2의 세그먼트(A, B, C, D, E, F, G, DP) 및 커먼 캐소드를 제어합니다..

핀 14:

자릿수 1

의 커먼 캐소드입니다.

내부 회로도는 14개의 LED 세그먼트(자릿수당 7개, 두 개의 소수점)의 배열과 18개 핀에 대한 연결을 보여줍니다. 두 자릿수를 구동하려면 멀티플렉싱이 필요합니다: 활성 자릿수의 원하는 세그먼트에 대한 애노드 신호를 공급하면서 자릿수 1과 자릿수 2의 캐소드를 번갈아 활성화함으로써 더 적은 I/O 라인으로 두 자릿수를 제어할 수 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

절대 최대 정격은 솔더링 온도 프로파일을 지정합니다: 패키지는 시트 평면 아래 1.6mm(1/16인치) 지점(즉, 리드 근처의 PCB 상)에서 측정 시 최대 260°C의 피크 온도를 최대 3초 동안 견딜 수 있습니다. 이는 무연 리플로우 솔더링 공정(예: SAC305 솔더 사용)에 대한 표준 정격입니다. 설계자는 LED 칩이나 플라스틱 패키지 손상을 방지하기 위해 리플로우 오븐 프로파일이 이 한계 내에 머물도록 보장해야 합니다. 취급 중에는 표준 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 준수해야 합니다. 저장은 지정된 -35°C ~ +85°C 범위 내의 저습도 환경에서 이루어져야 합니다._F7. 애플리케이션 제안_F7.1 일반적인 애플리케이션 회로_{이 디스플레이를 구동하려면 마이크로컨트롤러 또는 전용 드라이버 IC가 필요합니다. 커먼 캐소드 디스플레이의 경우, 캐소드 핀은 접지에 연결되고(멀티플렉싱을 위한 트랜지스터 스위치를 통해), 애노드 핀은 전류 제한 전압 소스에 연결됩니다(예: 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 통해). 순방향 전압(V}) 2.6V와 원하는 전류(I_F, 예: 최대 밝기를 위한 10-20 mA)는 직렬 저항 값을 결정합니다: R = (V_F공급

- V

• ) / I. 두 자릿수를 각각 10 mA로 멀티플렉싱하는 경우, 자릿수의 켜짐 시간 동안 피크 전류는 10 mA일 수 있지만, 세그먼트당 평균 전류는 더 낮아 전력 소비를 줄입니다.
• 7.2 설계 고려 사항전류 제한:
• 항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. LED를 전압 소스에 직접 연결하지 마십시오.멀티플렉싱:_F다중 자릿수 디스플레이에서 핀 수를 최소화하는 데 필수적입니다. 리프레시 속도는 가시적인 깜빡임을 피하기 위해 충분히 높아야 합니다(>60 Hz)._F열 관리:
• LED는 효율적이지만, 세그먼트당 전력 소산(P = V* I

)은 최대 52 mW(2.6V * 20mA)에 도달할 수 있습니다. 특히 높은 전류로 구동하거나 높은 주변 온도에서 작동할 때 적절한 환기를 보장하십시오.

시야각:

넓은 시야각은 유리하지만, 디스플레이를 장착할 때 주요 사용자의 시선을 고려하십시오.

8. 기술 비교

표준 GaAsP(갈륨 비소 포스파이드) 적색 LED와 같은 오래된 기술과 비교할 때, AlInGaP 하이퍼 레드 LED는 훨씬 더 높은 발광 효율(mA당 더 많은 광 출력)과 고온에서 더 나은 성능을 제공합니다. 백색 LED(종종 청색 LED + 형광체)와 비교할 때, 단색 적색광에 대해 우수한 색 순도와 일반적으로 더 높은 효율성을 제공합니다. 0.56인치 자릿수 높이는 일반적인 크기로, 더 작은(0.3인치) 또는 더 큰(0.8인치) 디스플레이에 비해 가독성과 컴팩트함 사이의 좋은 균형을 제공합니다.

9. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 피크 파장(650nm)과 주 파장(639nm)의 차이는 무엇입니까?_FA: 피크 파장은 스펙트럼 출력 곡선의 최고점입니다. 주 파장은 인간의 눈에 동일한 색상으로 보일 단색광의 단일 파장입니다. 이들은 종종 약간 다릅니다.

Q: 3.3V 마이크로컨트롤러로 이 디스플레이를 구동할 수 있습니까?

A: 예. V

가 2.6V이므로 3.3V 공급으로 충분합니다. 직렬 저항은 다음과 같습니다: R = (3.3V - 2.6V) / 0.020A = 35 옴. 표준 33 또는 39 옴 저항이 적합합니다.

Q: 피크 순방향 전류(90mA)가 연속 전류(25mA)보다 훨씬 높은 이유는 무엇입니까?

A: LED는 과열 없이 짧고 높은 전류 펄스를 처리할 수 있어 더 밝은 디스플레이 멀티플렉싱 방식(각 자릿수가 시간의 일부만 켜지는) 또는 매우 밝은 플래시 생성이 가능합니다.

Q: "GaAs 기판 위의 AlInGaP 에피"는 무엇을 의미합니까?

A: 발광층(에피택셜 또는 "에피" 층)은 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드로 만들어집니다. 이들은 구조적 지지를 제공하지만 주요 발광 재료는 아닌 갈륨 비소(GaAs) 웨이퍼 위에 성장됩니다.

10. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 간단한 디지털 전압계 디스플레이 설계.

전압계 회로는 전압 판독값에 해당하는 BCD(이진화 십진법) 출력을 생성합니다. 마이크로컨트롤러는 이 BCD 값을 읽습니다. 그런 다음 숫자를 표시하기 위해 각 자릿수에 대해 어떤 세그먼트(A-G)를 점등할지 결정하기 위해 룩업 테이블을 사용합니다. 마이크로컨트롤러의 I/O 핀은 전류 제한 저항을 통해 LTD-5023AJD의 애노드 핀을 구동합니다. 트랜지스터 스위치에 연결된 다른 두 개의 I/O 핀은 커먼 캐소드 핀(14 및 13)을 제어합니다. 소프트웨어는 자릿수 1과 자릿수 2를 활성화하는 사이를 빠르게 번갈아 가며(멀티플렉싱) 각 자릿수에 대한 올바른 애노드 패턴을 전송합니다. 0.56인치 크기는 일반적인 작업대 거리에서 선명한 판독을 제공하며, 높은 대비는 작업장 조명 아래에서 가시성을 보장합니다. 저전력 소비는 미터가 휴대용인 경우 유리합니다.

11. 기술 원리 소개

• AlInGaP는 III-V족 화합물 반도체입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 결정 격자 내 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 포스파이드의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출되는 빛의 파장(색상)을 직접 결정합니다. 하이퍼 레드 색상의 경우, 밴드갭은 약 650 nm에서 광자를 방출하도록 조정됩니다. GaAs 기판은 이 파장에서 광학적으로 흡수성이 있으므로 빛은 일반적으로 칩의 상부 표면에서 추출됩니다. "하이퍼 레드" 지정은 높은 발광 효율을 가진 깊고 포화된 적색을 나타냅니다.12. 기술 발전 동향
• LED 디스플레이 기술은 계속 발전하고 있습니다. AlInGaP는 고효율 적색 및 호박색 LED를 위한 지배적인 재료로 남아 있지만, 동향에는 다음이 포함됩니다:효율성 증가:
• 지속적인 재료 과학 및 칩 설계 개선으로 와트당 더 많은 루멘을 생산하여 더 낮은 전력으로 더 밝은 디스플레이를 가능하게 합니다.소형화:
• 더 작은 칩 형상의 개발으로 더 높은 해상도의 디스플레이 또는 더 작은 패키지 크기가 가능해집니다.향상된 열 관리:
• 새로운 패키지 재료 및 설계로 열을 더 잘 방출하여 더 높은 구동 전류와 지속적인 밝기가 가능해집니다.통합: