LTP-1557AKR LED 디스플레이 데이터시트 - 1.2인치 (30.42mm) 매트릭스 높이 - AlInGaP 슈퍼 레드 - 5x7 도트 배열

1. 제품 개요

LTP-1557AKR는 선명하고 신뢰할 수 있는 문자 출력이 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 단일 숫자/문자 디스플레이 모듈입니다. 핵심 구성 요소는 5열 7행(5x7) 배열의 발광 다이오드(LED)로, ASCII 및 EBCDIC 문자를 표시하는 표준 해상도를 제공합니다. 물리적 디스플레이 영역은 1.2인치(30.42mm) 매트릭스 높이를 자랑하여 가독성이 우수합니다. 회색 전면과 흰색 도트 색상 구성으로 제작되어 다양한 조명 조건에서 대비와 가독성을 향상시킵니다.

발광의 핵심 기술은 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물) 슈퍼 레드 LED 칩입니다. 이 칩들은 불투명 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 제작됩니다. AlInGaP 기술은 적색-주황색-황색 스펙트럼에서 높은 효율과 우수한 색 순도로 유명하여, 선명한 적색 출력이 필요한 애플리케이션에 적합한 디스플레이를 만듭니다.

주요 동작 특징은 X-Y 선택 구조입니다. 35개의 도트 각각을 개별적으로 구동하는 대신, 애노드가 행으로 연결되고 캐소드가 열로 연결되는(또는 그 반대) 매트릭스 구성을 사용합니다. 이로 인해 필요한 구동 핀 수가 35개에서 12개(5행 + 7열)로 크게 줄어들어 인터페이스 회로와 컨트롤러 요구 사항이 단순화됩니다. 또한 이 장치는 수평으로 적층 가능하도록 설계되어 여러 유닛을 나란히 배치하여 다중 문자 디스플레이를 구성할 수 있습니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 디스플레이는 시스템 설계자에게 몇 가지 뚜렷한 장점을 제공합니다. 그낮은 전력 요구 사항은 배터리 구동 또는 에너지 효율을 중시하는 장치에 적합합니다. LED의고체 상태 신뢰성은 움직이는 부품이 없고 충격 및 진동에 대한 높은 내성으로 긴 작동 수명을 보장합니다.넓은 시야각과단일 평면설계는 다양한 각도에서 일관된 가시성을 제공합니다. 또한, 이 장치는휘도 등급으로 분류되어 있어, 제조된 유닛이 표준 조건에서 측정된 광 출력에 따라 그룹으로 테스트 및 분류됩니다. 이를 통해 고객은 보장된 최소 밝기를 가진 부품을 선택하거나 제품 내 모든 디스플레이 간 일관성을 보장할 수 있어, 다중 유닛 구성에서 한 문자가 다른 문자보다 눈에 띄게 어둡게 보이는 것을 방지합니다.

이 디스플레이의 주요 목표 시장은 산업 계측기, 시험 및 측정 장비, 판매 시점(POS) 단말기, 레거시 컴퓨터 인터페이스, 그리고 단순하고 내구성이 있으며 밝은 문자 판독이 필요한 임베디드 시스템을 포함합니다. 표준 문자 코드와의 호환성으로 마이크로컨트롤러 및 디지털 시스템과 쉽게 통합할 수 있습니다.

2. 기술 파라미터 심층 객관적 해석

2.1 광도 및 광학적 특성

광학 성능은 주변 온도(Ta) 25°C의 특정 테스트 조건에서 정의됩니다. 핵심 파라미터는평균 광도(I_V)로, 피크 전류(I_p) 80mA, 듀티 사이클 1/16으로 구동 시 전형값 3800 µcd(마이크로칸델라), 최소값 2100 µcd입니다. 이 측정은 CIE 명시야 응답 곡선을 근사화하여, 값이 인지되는 밝기와 상관관계를 가지도록 합니다.

색상 특성은 파장으로 정의됩니다.피크 발광 파장(λ_p)은 전형적으로 639 nm로, 스펙트럼의 선명한 적색 부분에 위치합니다.주 파장(λ_d)은 전형적으로 631 nm입니다. 피크 파장과 주 파장 사이의 차이는 LED의 정상적인 현상으로, 발광 스펙트럼의 형태와 관련이 있습니다.스펙트럼 선 반치폭(Δλ)은 전형적으로 20 nm로, 스펙트럼 순도 또는 피크 주변에서 방출되는 파장의 범위를 나타냅니다.

균일한 외관을 보장하기 위한 중요한 사양은광도 매칭 비율(I_V-m)으로, 최대 2:1입니다. 이는 동일한 구동 조건에서 배열 내 가장 밝은 도트가 가장 어두운 도트보다 두 배 이상 밝지 않음을 의미하며, 문자 가독성에는 허용 가능한 수준입니다.

2.2 전기적 특성

단일 LED 도트의 순방향 전압(V_F)은 순방향 전류(I_F) 20mA에서 측정 시 최소 2.0V에서 최대 2.6V 범위이며, 전형값은 이 범위 내에 있습니다. 이는 LED가 점등될 때 걸리는 전압 강하입니다. 역전류(I_R)는 역전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 100 µA로 지정되어, 오프 상태에서 장치의 누설 특성을 나타냅니다.

2.3 절대 최대 정격 및 열적 고려사항

이 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다.도트당 평균 전력 소산은 33 mW를 초과해서는 안 됩니다.도트당 피크 순방향 전류는 90 mA로 정격되지만, 특정 펄스 조건(듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 0.1 ms)에서만 가능합니다.도트당 평균 순방향 전류는 25°C에서 기본 정격 13 mA이며, 온도가 25°C 이상으로 증가함에 따라 0.17 mA/°C의 비율로 선형적으로 감액됩니다. 이 감액은 열 관리 및 장기 신뢰성에 중요합니다.

최대도트당 역전압은 5V입니다. 장치는작동 온도 범위-35°C ~ +85°C 및 유사한보관 온도 범위로 정격됩니다. 조립 시, 납땜 온도는 부품의 장착 평면 아래 1.6mm 지점에서 측정하여 260°C를 3초 이상 초과해서는 안 됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 이 장치가휘도 등급으로 분류된다고 명시합니다. 이는 제조된 유닛이 표준 조건에서 측정된 광 출력에 따라 테스트되고 그룹으로 분류되는 빈닝 과정입니다. 이를 통해 고객은 보장된 최소 밝기를 가진 부품을 선택하거나 제품 내 모든 디스플레이 간 일관성을 보장할 수 있어, 다중 유닛 설정에서 한 문자가 다른 문자보다 눈에 띄게 어둡게 보이는 것을 방지합니다. 데이터시트는 전체 범위(2100-3800 µcd 최소/전형)를 제공하지만, 주문 부품은 일반적으로 더 좁고 지정된 빈에 속합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는전형적인 전기/광학 특성 곡선을 참조합니다. 특정 곡선은 제공된 텍스트에 자세히 설명되어 있지 않지만, LED 데이터시트의 이러한 곡선에는 일반적으로 다음이 포함됩니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압(I_F-V_F곡선): 전류와 전압 사이의 비선형 관계를 보여주며, 전류 제한 회로 설계에 필수적입니다.
• 광도 대 순방향 전류(I_V-I_F곡선): 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 매우 높은 전류에서 효율이 떨어지기 전의 선형 영역에서 일반적으로 나타납니다.
• 광도 대 주변 온도(I_V-T_a곡선): 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주어, 열 관리의 중요성을 강조합니다.
• 스펙트럼 분포 곡선: 파장에 대한 상대 강도를 그래프로 표시하여 피크(λ_p)와 반치폭(Δλ)을 시각적으로 정의합니다.

이러한 곡선은 비표준 조건에서 장치의 동작을 이해하고 특정 애플리케이션 요구에 맞게 구동 파라미터를 최적화하는 데 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 장치는 표준 LED 디스플레이 패키지로 제공됩니다.패키지 치수도면은 모든 중요한 기계적 외곽선을 제공하지만, 정확한 치수는 텍스트에 나열되어 있지 않습니다. 공차는 달리 명시되지 않는 한 일반적으로 ±0.25 mm입니다. 도면에는 전체 길이, 너비, 높이, 리드 간격 및 디스플레이 창 위치가 포함됩니다.

5.1 핀 연결 및 내부 회로

디스플레이는 14핀 인터페이스를 갖습니다. 핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 1: 애노드 행 5; 핀 2: 애노드 행 7; 핀 3: 캐소드 열 2; 핀 4: 캐소드 열 3; 핀 5: 애노드 행 4; 핀 6: 캐소드 열 5; 핀 7: 애노드 행 6; 핀 8: 애노드 행 3; 핀 9: 애노드 행 1; 핀 10: 캐소드 열 4; 핀 11: 캐소드 열 3 (참고: 열 3은 핀 4와 11에 나타나며, 내부적으로 연결되었거나 문서 오류일 수 있어 확인 필요); 핀 12: 애노드 행 4 (참고: 행 4는 핀 5와 12에 나타남); 핀 13: 캐소드 열 1; 핀 14: 애노드 행 2.

The내부 회로도는 5x7 매트릭스를 시각적으로 표현하여 5개의 행 애노드와 7개의 열 캐소드가 35개의 개별 LED 도트를 어떻게 상호 연결하는지 보여줍니다. 이 다이어그램은 멀티플렉싱 구동 시퀀스를 이해하는 데 필수적입니다.

6. 납땜 및 조립 지침

주요 조립 사양은 납땜 프로파일입니다. 이 장치는최대 납땜 온도 260°C를 최대 3초 동안견딜 수 있습니다. 이 측정은 패키지 본체의 장착 평면 아래 1.6mm(1/16인치) 지점에서 수행됩니다. 이 지침은 웨이브 솔더링 또는 리플로우 공정에서 LED 칩이나 내부 본딩에 대한 열 손상을 방지하기 위해 중요합니다. 취급 시 표준 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 준수해야 합니다. 보관 시, 건조한 환경에서 지정된 범위 -35°C ~ +85°C를 유지해야 합니다.

7. 애플리케이션 제안

7.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

이 디스플레이는 단일, 밝은, 숫자/문자 판독이 필요한 모든 애플리케이션에 이상적입니다. 예를 들면: 전압, 전류 또는 온도를 위한 디지털 패널 미터; 산업용 컨트롤러의 설정 디스플레이; 네트워크 또는 통신 장비의 상태 표시기; 스코어보드 또는 타이머; 의료 또는 시험 장비의 진단 디스플레이 등이 있습니다.

7.2 설계 고려사항

• 구동 회로: 멀티플렉싱을 수행하기 위해 충분한 I/O 핀이 있는 마이크로컨트롤러 또는 전용 LED 디스플레이 드라이버 IC(MAX7219 또는 유사 제품)가 필요합니다. 드라이버는 필요한 피크 전류(도트당 펄스 최대 80mA, 그러나 듀티 사이클로 인해 평균 전류는 훨씬 낮음)를 싱크/소스할 수 있어야 합니다.
• 전류 제한: 외부 전류 제한 저항은 순방향 전류를 설정하고 LED를 보호하기 위해 각 애노드 행 또는 캐소드 열(구성에 따라 다름)에 필수적입니다.
• 멀티플렉싱 타이밍: 리프레시 속도와 듀티 사이클은 가시적인 깜빡임을 피할 수 있을 만큼 충분히 높아야 합니다. 테스트 조건에서 사용된 1/16 듀티 사이클이 일반적입니다. 피크 전류는 도트당 평균 전류와 전력 소산이 한계 내에 유지되도록 조정되어야 합니다.
• 열 관리: 작동 주변 온도가 25°C를 크게 초과할 것으로 예상되는 경우, 평균 전류가 적절히 감액되도록 해야 합니다. 적절한 PCB 구리 면적 또는 공기 흐름이 필요할 수 있습니다.
• 광학 인터페이스: 최종 제품 설계에서 필터, 확산판 또는 보호 창의 필요성을 고려하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

백열등이나 진공 형광 디스플레이(VFD)와 같은 오래된 기술과 비교할 때, 이 LED 디스플레이는 우수한 충격/진동 내성, 낮은 작동 전압, 빠른 응답 시간, 그리고 잠재적으로 더 긴 수명을 제공합니다. 현대적인 그래픽 OLED 또는 LCD와 비교할 때, 더 단순하고 가혹한 환경에서 더 강건하며, 우수한 밝기와 시야각을 제공하고, 덜 복잡한 제어 전자 장치를 필요로 하지만, 사전 정의된 문자 형태로 제한됩니다.

LED 디스플레이 패밀리 내에서,AlInGaP 슈퍼 레드기술의 사용은 더 높은 효율과 더 나은 색 채도를 제공함으로써 표준 GaAsP 또는 GaP 적색 LED와 차별화됩니다. 특정 1.2인치 높이와 5x7 형식은 많은 레거시 시스템을 위한 표준 교체 부품으로 만듭니다.

9. 기술 파라미터 기반 자주 묻는 질문

Q: 각 도트에 일정한 DC 전류로 이 디스플레이를 구동할 수 있나요?

A: 기술적으로는 가능하지만, 35개의 독립적인 드라이버가 필요하여 비실용적입니다. 매트릭스 설계는 핀 수를 최소화하기 위한 멀티플렉싱(X-Y) 구동을 위해 고안되었습니다.

Q: 피크 전류(90mA)가 평균 전류 정격(13mA)보다 훨씬 높은 이유는 무엇인가요?

A: 디스플레이가 멀티플렉싱되기 때문에, 각 도트는 시간의 일부(듀티 사이클) 동안만 전원이 공급됩니다. 짧은 "켜짐" 시간 동안의 피크 전류는 원하는 밝기를 달성하기 위해 더 높을 수 있으며, 시간에 따른평균전류가 과열을 방지하기 위해 13mA 한계 내에 유지되는 한 가능합니다.

Q: 2:1 강도 매칭 비율이 내 애플리케이션에 무엇을 의미하나요?

A: 도트 밝기에 약간의 변동이 정상임을 의미합니다. 문자 디스플레이의 경우, 이 작은 변동은 일반적으로 눈에 띄지 않으며 가독성에 영향을 미치지 않습니다. 완벽한 균일성이 필요한 애플리케이션의 경우, 더 좁은 빈에서 부품을 선택하거나 광학 확산판을 사용해야 할 수 있습니다.

Q: 필요한 전류 제한 저항 값을 어떻게 계산하나요?

A: 공급 전압(V_CC), 원하는 순방향 전류(I_F), 그리고 LED 순방향 전압(V_F)이 필요합니다. 옴의 법칙을 사용하세요: R = (V_CC - V_F) / I_F. 여기서 I_F는 멀티플렉싱 사이클에서 도트의 활성 시간 동안의피크전류임을 기억하세요.

10. 실용적인 사용 사례 예시

간단한 디지털 온도계를 설계한다고 가정해 보겠습니다. 마이크로컨트롤러가 온도 센서를 읽고 계산을 수행하며 3자리 값(예: "23.5")을 표시해야 합니다. 세 개의 LTP-1557AKR 디스플레이를 수평으로 적층할 수 있습니다. 디스플레이 드라이버 IC를 사용하는 마이크로컨트롤러는 세 디스플레이를 멀티플렉싱합니다. 숫자, 소수점 및 도 기호에 대한 해당 5x7 글꼴 패턴으로 수치를 변환합니다. 드라이버 IC는 각 디스플레이에 대해 올바른 행과 열을 고속으로 순차적으로 활성화하여 안정적이고 지속적으로 켜진 판독의 착시를 만듭니다. AlInGaP 적색 LED는 밝은 환경에서도 판독값이 선명하게 보이도록 보장합니다.

11. 동작 원리 소개

이 디스플레이는LED 매트릭스 멀티플렉싱원리로 동작합니다. 내부적으로 35개의 개별 LED가 격자 형태로 배열되어 있습니다. 주어진 행의 모든 LED 애노드는 함께 연결되고, 주어진 열의 모든 캐소드는 함께 연결됩니다. 행 X와 열 Y의 교차점에 있는 특정 도트를 점등하려면, 행 X에 양의 전압을 인가하면서 열 Y를 접지에 연결합니다(핀아웃을 기반으로 보면 공통 캐소드 구성인 것으로 보입니다). 각 행을 빠르게 스캔하고 해당 행의 패턴에 적절한 열을 활성화함으로써, 원하는 문자 형태의 모든 도트가 인간의 눈이 안정된 이미지로 인지하는 순서로 점등될 수 있습니다. 이 방법은 제어 라인 수를 35개에서 12개로 줄입니다.

12. 기술 동향 및 맥락

LTP-1557AKR와 같은 디스플레이는 성숙하고 신뢰할 수 있는 기술을 대표합니다. 고해상도 도트 매트릭스 및 그래픽 OLED/LCD 디스플레이가 현대 사용자 인터페이스를 지배하지만, 개별 LED 문자 디스플레이는 특정 틈새 시장에서 여전히 관련성을 유지합니다. 그들의 장점은 확고합니다: 극한의 내구성, 넓은 작동 온도 범위, 높은 밝기, 간단한 작업에 대한 낮은 비용, 그리고 단순한 인터페이스. 이 틈새 시장 내의 동향은 더 높은 효율의 LED(여기서 사용된 AlInGaP와 같은), 자동화 조립을 위한 표면 실장 패키지, 그리고 더 간단한 컨트롤러 인터페이스(예: I2C 또는 SPI)와의 통합을 향하고 있습니다. 그래픽 유연성보다 환경 견고성과 가혹한 조건 하에서의 장기 신뢰성이 주요 관심사인 애플리케이션에서는 대체될 가능성이 낮습니다.