LTP-7357JD LED 도트 매트릭스 디스플레이 데이터시트 - 0.678인치 (17.22mm) 높이 - AlInGaP 적색 - 5x7 어레이 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTP-7357JD는 문자 및 기호 표시를 위해 설계된 단일 평면 5x7 도트 매트릭스 LED 디스플레이 모듈입니다. 이 장치의 주요 기능은 다양한 전자 장치에서 선명하고 가독성 높은 영숫자 디스플레이를 제공하는 것입니다. 이 장치의 핵심 장점은 구형 LED 기술에 비해 우수한 발광 강도와 신뢰성을 제공하는 초고휘도 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 고효율 적색 LED 칩을 활용한다는 점입니다. 디스플레이는 대비를 향상시켜 가독성을 높이는 흰색 도트가 있는 회색 면을 특징으로 합니다. 발광 강도에 따라 분류되어 밝기 요구 사항에 따라 선택할 수 있습니다. 목표 시장에는 산업 제어판, 계측기, 판매 시점 단말기, 임베디드 시스템 및 컴팩트하고 신뢰할 수 있는 문자 디스플레이 인터페이스가 필요한 모든 애플리케이션이 포함됩니다.

1.1 주요 특징 및 핵심 장점

이 장치는 성능과 다양성에 기여하는 여러 설계 특징을 포함하고 있습니다. 0.678인치(17.22mm) 매트릭스 높이는 중간 거리 시청에 적합한 문자 크기를 제공합니다. 낮은 전력 요구 사항은 배터리 구동 또는 에너지 절약형 애플리케이션에 적합합니다. 넓은 시야각을 가진 단일 평면 구조는 다양한 위치에서의 가시성을 보장합니다. LED 기술의 고체 상태 신뢰성은 움직이는 부품 없이 긴 작동 수명을 보장합니다. X-Y 선택 아키텍처를 갖춘 5x7 어레이는 효율적인 멀티플렉싱 제어를 가능하게 합니다. 표준 USASCII 및 EBCDIC 문자 코드와의 호환성은 마이크로컨트롤러 및 프로세서와의 통합을 단순화합니다. 마지막으로, 적층 가능한 수평 설계는 여러 유닛을 나란히 정렬하여 다중 문자 디스플레이를 생성할 수 있게 합니다.

2. 기술 파라미터 심층 객관적 해석

LTP-7357JD의 성능은 설계자가 올바른 구현을 위해 고려해야 하는 일련의 전기적, 광학적 및 열적 파라미터로 정의됩니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이러한 한계에서 또는 그 근처에서 장치를 지속적으로 작동하는 것은 권장되지 않습니다. 주요 최대 정격에는 도트당 평균 전력 소산 33mW, 도트당 피크 순방향 전류 90mA, 25°C에서 도트당 평균 순방향 전류 13mA가 포함됩니다. 이 평균 전류는 주변 온도가 25°C 이상으로 증가함에 따라 0.17mA/°C로 선형적으로 감소합니다. 세그먼트당 최대 역방향 전압은 5V입니다. 장치는 작동 온도 범위 -35°C ~ +85°C 및 보관 온도 범위 -35°C ~ +85°C로 정격화되어 있습니다. 최대 납땜 온도는 260°C이며, 최대 지속 시간은 3초이며, 착석 평면 아래 1.6mm에서 측정됩니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 주변 온도(Ta) 25°C에서 측정된 일반적인 작동 파라미터입니다. 평균 발광 강도(Iv)는 1/16 듀티 사이클에서 피크 전류(Ip) 32mA로 구동될 때 최소 500μcd에서 최대 1200μcd까지 범위를 가지며, 일반적인 값이 제공됩니다. 이 멀티플렉싱 방식은 전력 소비와 드라이버 복잡성을 줄이기 위해 일반적입니다. 피크 방출 파장(λp)은 일반적으로 656nm로 적색 스펙트럼 내에 있습니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 22nm로, 방출된 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 주 파장(λd)은 640nm입니다. 순방향 전류(If) 20mA에서 모든 도트의 순방향 전압(Vf)은 2.1V(최소)에서 2.6V(최대)까지 범위를 가집니다. 역방향 전압(Vr) 5V에서 모든 도트의 역방향 전류(Ir)는 최대 100μA입니다. 도트 간 발광 강도 일치 비율(Iv-m)은 최대 1.8:1로, 디스플레이 전체에 걸쳐 상대적으로 균일한 밝기를 보장합니다. 발광 강도는 CIE 명시야 반응 곡선에 근사하는 센서와 필터 조합을 사용하여 측정된다는 점을 유의하는 것이 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 LTP-7357JD가 발광 강도에 따라 분류된다고 표시합니다. 이는 측정된 광 출력을 기반으로 한 빈닝 또는 분류 과정을 의미합니다.

3.1 발광 강도 빈닝

제공된 발췌문에 특정 빈 코드가 나열되어 있지는 않지만, 범위(500-1200 μcd)의 지정은 표준 테스트 조건(Ip=32mA, 1/16 듀티)에서 구동될 때 장치가 실제 측정된 강도에 따라 테스트되고 그룹화됨을 시사합니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션에 대한 최소 밝기 요구 사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있으며, 이는 비용과 가용성에 영향을 미칠 수 있습니다. 빈 내의 일관성은 다중 유닛 디스플레이에서 균일한 외관을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 일반적인 전기적 및 광학적 특성 곡선에 대한 섹션이 포함되어 있습니다. 이러한 그래프는 비표준 조건에서의 장치 동작을 이해하는 데 중요합니다.

4.1 함축된 곡선 정보

특정 곡선이 본문에 자세히 설명되어 있지는 않지만, 이러한 장치에 대한 일반적인 그래프에는 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선)이 포함될 것입니다. 이는 비선형 관계를 보여주고 전류 제한 회로 설계에 도움이 됩니다. 발광 강도 대 순방향 전류 곡선은 광 출력이 전류와 함께 증가하는 방식을 보여주며, 종종 더 높은 전류에서 가열 효과로 인해 선형보다 낮은 방식으로 증가합니다. 발광 강도 대 주변 온도 곡선은 온도 상승에 따른 광 출력의 감소를 보여주며, 이는 고온 환경에서 중요합니다. 스펙트럼 분포 그래프는 피크 및 주 파장 주변의 방출된 빛의 집중을 설명할 것입니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

디스플레이의 물리적 구조는 장착 호환성과 전반적인 견고성을 결정합니다.

5.1 패키지 치수 및 공차

장치의 패키지 치수는 상세 도면(본문에서 참조되지만 표시되지 않음)에 제공됩니다. 모든 치수는 밀리미터로 지정됩니다. 특정 특징 노트가 달리 표시하지 않는 한, 이러한 치수에 대한 일반 공차는 ±0.25mm(±0.01인치에 해당)입니다. 설계자는 정확한 PCB 풋프린트를 생성하기 위해 정확한 홀 패턴, 전체 높이 및 리드 간격을 위해 이 도면을 참조해야 합니다.

5.2 핀 연결 및 극성

LTP-7357JD는 12핀 구성을 가지고 있습니다. 핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 1: 캐소드 열 1, 핀 2: 애노드 행 3, 핀 3: 캐소드 열 2, 핀 4: 애노드 행 5, 핀 5: 애노드 행 6, 핀 6: 애노드 행 7, 핀 7: 캐소드 열 4, 핀 8: 캐소드 열 5, 핀 9: 애노드 행 4, 핀 10: 캐소드 열 3, 핀 11: 애노드 행 2, 핀 12: 애노드 행 1. 이 배열은 X-Y(행-열) 멀티플렉싱 방식을 용이하게 합니다. 애노드 및 캐소드 핀의 올바른 식별은 역방향 바이어스를 방지하고 올바른 작동을 보장하는 데 중요합니다.

5.3 내부 회로도

내부 회로도(참조)는 35개 LED(5열 x 7행)의 매트릭스 구성을 보여줍니다. 각 LED의 애노드는 행 라인에 연결되고, 그 캐소드는 열 라인에 연결됩니다. 특정 도트를 점등하려면 해당 행 라인을 하이(애노드 양극)로 구동하고 해당 열 라인을 로우(캐소드 접지)로 구동해야 하며, 적절한 전류 제한이 필요합니다. 열당 공통 캐소드 아키텍처는 멀티플렉싱 디스플레이의 표준입니다.

6. 납땜 및 조립 지침

조립 중 적절한 처리는 장치의 무결성과 성능을 유지하는 데 필수적입니다.

6.1 납땜 공정 파라미터

절대 최대 정격은 납땜 온도 한계를 지정합니다: 최대 260°C, 최대 3초, 착석 평면 아래 1.6mm(1/16인치)에서 측정. 이 지침은 웨이브 납땜 또는 리플로우 납땜 공정을 위한 것입니다. 리플로우 납땜의 경우, 패키지와 내부 와이어 본드가 열 충격 또는 액상선 이상의 과도한 시간에 노출되지 않도록 전체 온도 프로파일(예열, 소킹, 리플로우 피크, 냉각)을 제어해야 합니다.

6.2 취급 및 보관 주의사항

명시적으로 자세히 설명되어 있지는 않지만, 반도체 접합이 민감할 수 있으므로 LED 디스플레이를 취급할 때는 표준 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 준수해야 합니다. 보관은 지정된 온도 범위 -35°C ~ +85°C 내의 저습도 환경에서 수행하여 납땜 중 수분 흡수 및 팝콘 현상을 방지해야 합니다.

7. 애플리케이션 제안

LTP-7357JD는 다양한 임베디드 디스플레이 애플리케이션에 적합합니다.

7.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

일반적인 용도에는 산업 장비의 상태 디스플레이(예: 온도 판독값, 오류 코드), 의료 기기의 문자 판독값, 소비자 가전의 간단한 메시징, 소매 또는 정보 키오스크에서 더 큰 세그먼트 디스플레이의 일부로 사용 등이 포함됩니다. 표준 문자 코드와의 호환성으로 인해 마이크로컨트롤러의 텍스트 메시지를 표시하는 데 이상적입니다.

7.2 설계 고려사항 및 회로 구현

설계자는 멀티플렉싱 드라이버 회로를 구현해야 합니다. 이는 일반적으로 충분한 I/O 핀을 가진 마이크로컨트롤러 또는 열에 대한 싱크 전류와 행에 대한 소스 전류를 제공할 수 있는 전용 LED 드라이버 IC를 포함합니다. LED 세그먼트당 순방향 전류를 설정하기 위해 각 열 또는 행 라인(드라이버 토폴로지에 따라 다름)에 전류 제한 저항이 필수적입니다. 테스트 조건에서 언급된 1/16 듀티 사이클은 4비트 이진 멀티플렉스(2^4=16 상태)를 시사하며, 이는 5x7 매트릭스에 대한 일반적인 접근 방식으로, 종종 한 번에 4행을 스캔하거나 행 및 열 스캔의 조합을 사용합니다. 리프레시 레이트는 가시적인 깜빡임을 피하기 위해 충분히 높아야 합니다(일반적으로 >60 Hz). 특히 높은 주변 온도에서 최대 정격 근처에서 작동하는 경우 열 방출을 고려해야 합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

LTP-7357JD는 해당 제품 범주 내에서 특정한 장점을 제공합니다.

8.1 주요 차별화 요소

주요 차별화 요소는 AlInGaP LED 기술의 사용입니다. 구형 GaAsP 또는 GaP LED에 비해 AlInGaP는 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 전류에서 더 밝은 디스플레이 또는 더 낮은 전력에서 유사한 밝기를 제공합니다. 회색 면/흰색 도트 조합은 전문적인 외관과 높은 대비를 제공합니다. 넓은 시야각은 사용자가 디스플레이 정면에 있지 않을 수 있는 애플리케이션에 유리합니다. 발광 강도에 의한 분류는 기본 디스플레이에서 항상 존재하지는 않는 수준의 품질 관리 및 선택 유연성을 제공합니다.

9. 기술 파라미터 기반 자주 묻는 질문

다음은 데이터시트에서 파생된 일반적인 설계 질문에 대한 답변입니다.

Q: 발광 강도 테스트 조건에서 1/16 듀티 사이클의 목적은 무엇입니까?

A: 각 LED가 전체 스캔 시간의 1/16 동안만 전원이 공급되는 멀티플렉싱 구동 방식을 시뮬레이션합니다. 지정된 발광 강도는 이 조건에서 눈에 인지되는 평균값입니다. 평균 전류 정격을 초과하지 않고 이 밝기를 달성하려면 멀티플렉싱 또는 유사한 듀티 사이클을 사용해야 합니다.

Q: 멀티플렉싱 대신 연속 DC 전류로 LED를 구동할 수 있습니까?

A: 기술적으로는 가능하지만, 도트당 연속 순방향 전류가 25°C에서 평균 정격 13mA를 초과하지 않아야 합니다(그리고 더 높은 온도에서는 감소해야 합니다). 이는 35개의 독립적인 전류 제한 채널이 필요하며 비효율적입니다. 멀티플렉싱은 의도된 가장 효율적인 사용 사례입니다.

Q: 순방향 전압이 2.1-2.6V입니다. 어떤 공급 전압이 필요합니까?

A: 공급 전압은 최대 순방향 전압에 전류 제한 저항 및 드라이버 회로의 전압 강하를 더한 값보다 높아야 합니다. 이러한 디스플레이에 대한 일반적인 공급 전압은 5V로, 충분한 여유 공간을 제공합니다.

Q: "발광 강도 일치 비율 1.8:1"은 무엇을 의미합니까?

A: 동일한 구동 조건에서 매트릭스 내 가장 밝은 도트가 가장 어두운 도트보다 1.8배 이상 밝지 않음을 의미합니다. 이는 표시된 문자 전체에 걸쳐 합리적인 균일성을 보장합니다.

10. 실제 구현 사례 연구

마이크로컨트롤러 기반 온도 조절기를 위한 간단한 단일 문자 디스플레이 설계를 고려해 보십시오. 목표는 0에서 9까지의 설정 온도를 표시하는 것입니다.

설계 단계:1. 마이크로컨트롤러(예: ATmega328P)는 5x7 비트맵 형식으로 숫자 0-9에 대한 폰트 데이터로 프로그래밍됩니다. 2. 5개의 I/O 핀은 열 드라이버(캐소드에 연결, 싱크 전류 가능)로 구성됩니다. 7개의 I/O 핀은 행 드라이버(애노드에 연결, 소스 전류 가능)로 구성됩니다. 3. 전류 제한 저항은 열 라인에 배치됩니다. 저항 값은 공급 전압(예: 5V), LED 순방향 전압(~2.5V) 및 원하는 피크 전류(예: 최대 밝기를 위한 32mA)를 기반으로 계산됩니다: R = (5V - 2.5V) / 0.032A ≈ 78옴. 표준 75 또는 82옴 저항을 사용할 수 있습니다. 4. 펌웨어는 스캐닝 루틴을 구현합니다. 하나의 행 라인을 하이(해당 행의 애노드 활성화)로 설정한 다음, 해당 행에 대한 패턴을 5개의 열 라인(도트 켜기: 로우, 끄기: 하이 임피던스 또는 하이)에 배치합니다. 짧은 시간(예: 1-2ms)을 기다린 다음 다음 행으로 이동합니다. 모든 7행을 약 14ms 내에 스캔하면 리프레시 레이트 >70Hz를 달성하여 깜빡임을 제거합니다. 5. 디스플레이는 온도를 나타내는 안정적이고 밝은 숫자를 표시합니다.

11. 작동 원리 소개

LTP-7357JD는 반도체 p-n 접합에서의 전계 발광 원리로 작동합니다. 개별 LED에 걸쳐 다이오드의 턴온 전압(이 AlInGaP 재료의 경우 약 2.1-2.6V)을 초과하는 순방향 바이어스 전압이 인가되면, 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 재료 구성(AlInGaP)은 밴드갭 에너지를 결정하며, 따라서 방출된 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 이 경우 적색(~640-656 nm)입니다. 5x7 매트릭스 구성은 멀티플렉싱을 통해 필요한 제어 핀 수를 35개(LED당 하나)에서 12개(7행 + 5열)로 줄이는 어드레싱 방식입니다. 행을 빠르게 순차적으로 진행하고 각 행에 대한 해당 열 데이터를 표시함으로써, 인간의 눈의 잔상 효과가 패턴을 안정적이고 겉보기에는 정적인 이미지로 통합합니다.

12. 기술 동향 및 맥락

LTP-7357JD는 초기 적색 LED 재료에 비해 중요한 발전이었던 AlInGaP를 기반으로 한 성숙된 기술을 나타냅니다. 디스플레이 기술의 현재 동향은 대부분 고밀도 도트 매트릭스 디스플레이, 전체 그래픽 OLED 또는 LCD 모듈, 직접 납땜된 매트릭스를 위한 표면 실장 장치(SMD) LED로 이동했습니다. 그러나 이와 같은 스루홀 패키지는 프로토타이핑, 교육 목적, 수리 시장, 픽셀 밀도나 색상 기능보다 극도의 신뢰성과 단순성이 중요한 애플리케이션에서 여전히 관련성을 유지하고 있습니다. 기본 LED 기술은 스펙트럼 전반에 걸쳐 비용 절감 및 효율성 향상을 위한 GaN-on-Si와 같은 재료에 대한 지속적인 연구와 함께 계속 발전하고 있지만, 매트릭스 디스플레이에 대한 기본적인 멀티플렉싱 원리는 일관되게 유지됩니다.