LTP-7357KS LED 도트 매트릭스 디스플레이 데이터시트 - 0.678인치(17.22mm) 높이 - AlInGaP 노란색 - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTP-7357KS는 컴팩트한 단일 평면 5x7 도트 매트릭스 LED 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 영숫자 문자와 기호를 표시하는 것으로, 제한된 공간에서 명확하고 가독성 높은 정보 표시가 필요한 응용 분야에 적합합니다. 이 장치의 핵심 장점은 LED 칩에 Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) 반도체 기술을 활용하여 노란색 스펙트럼에서 효율적인 발광을 제공한다는 점입니다. 디스플레이는 회색 얼굴과 흰색 도트 색상을 특징으로 하여 대비를 높여 가독성을 개선합니다. 그 설계는 내장형 시스템, 산업용 제어판, 계측기, 소비자 가전 및 작고 신뢰할 수 있는 문자 디스플레이가 필요한 모든 응용 분야를 대상으로 합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 광도 및 광학적 특성

광학적 성능은 디스플레이의 기능성에 핵심적입니다. 장치는 노란색 파장 영역에서 빛을 방출합니다. 일반적인 피크 발광 파장(λp)은 588 nm이며, 주 파장(λd)은 587 nm로 순수한 노란색 색조를 나타냅니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 15 nm로, 방출된 빛의 스펙트럼 순도를 설명합니다. 밝기에 대한 핵심 파라미터는 평균 휘도 강도(Iv)로, 32mA 펄스 전류와 1/16 듀티 사이클의 테스트 조건에서 최소 630 μcd에서 최대 1650 μcd까지의 범위를 가집니다. 동일한 "유사 광역" 빈 내의 LED에 대해 2:1(최대 대 최소)의 휘도 강도 매칭 비율이 지정되어 디스플레이 매트릭스 전체에 걸쳐 허용 가능한 균일성을 보장합니다.

2.2 전기적 특성 및 정격

전기적 한계를 이해하는 것은 신뢰할 수 있는 동작에 중요합니다. 절대 최대 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 경계를 정의합니다. LED 도트당 평균 소비 전력은 70 mW를 초과해서는 안 됩니다. 도트당 피크 순방향 전류는 60 mA로 제한되며, 도트당 평균 순방향 전류는 25°C에서 25 mA로 정격되며, 주변 온도가 상승함에 따라 0.28 mA/°C씩 선형적으로 감소합니다. 세그먼트에 인가할 수 있는 최대 역방향 전압은 5 V입니다. 순방향 전류(If) 20 mA에서 측정된 도트당 순방향 전압(Vf)은 일반적으로 2.05 V에서 2.6 V 사이에 있습니다. 역방향 전압(Vr) 5 V가 인가될 때 역방향 전류(Ir)는 100 μA 이하임이 보장됩니다.

2.3 열 및 환경 사양

이 장치는 넓은 온도 범위에서 견고한 동작을 위해 설계되었습니다. 동작 온도 범위는 -35°C에서 +105°C까지로 지정되며, 저장 온도 범위는 동일합니다. 이 넓은 범위는 상업용 및 산업용 환경 모두에 적합하게 만듭니다. 평균 순방향 전류에 대한 감액 곡선은 열 폭주를 방지하기 위한 중요한 설계 고려사항입니다. 주변 온도가 25°C 이상으로 상승하면 허용 가능한 연속 전류도 그에 따라 감소해야 합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 제품이 "휘도 강도에 따라 분류됨"이라고 표시합니다. 이는 제조된 LED가 측정된 광 출력(휘도 강도)에 따라 다른 그룹 또는 "빈"으로 분류되는 빈닝 공정을 의미합니다. 630 μcd에서 1650 μcd까지의 지정된 강도 범위는 여러 빈을 포함할 가능성이 높습니다. 설계자는 특정 빈에서 부품을 선택하여 시스템 내 여러 디스플레이에서 일관된 밝기를 보장할 수 있습니다. 개정 이력에서 에폭시 비율을 조정하여 "빈 등급을 좁히다"라는 메모는 생산 배치 내 광학 파라미터의 일관성을 개선하고 편차를 줄이기 위한 노력이 있었음을 시사합니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 PDF 발췌문이 마지막 페이지에 "일반적인 전기/광학 특성 곡선"을 언급하고 있지만, 특정 그래프는 텍스트 내용에 포함되어 있지 않습니다. 일반적으로 LED 디스플레이에 대한 이러한 곡선에는 다음이 포함됩니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선):전류와 전압 사이의 비선형 관계를 보여주며, 전류 제한 구동 회로 설계에 필수적입니다.
• 휘도 강도 대 순방향 전류 (L-I 곡선):광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 설명하여 원하는 밝기와 효율성을 위한 구동 조건을 최적화하는 데 도움이 됩니다.
• 휘도 강도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 고온 응용 분야에서의 열 관리에 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도를 파장에 대해 그린 그래프로, 노란색 발광의 피크와 형태를 보여줍니다.

설계자는 특정 작동 조건에 대한 정확한 계산을 위해 그래프가 포함된 전체 데이터시트를 참조해야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 물리적 치수 및 공차

디스플레이는 매트릭스 높이가 0.678인치(17.22 mm)입니다. 패키지 도면(텍스트에서 참조되지만 자세히 설명되지 않음)은 전체 길이, 너비, 높이, 리드 간격 및 시트 평면을 보여줍니다. 데이터시트의 주요 치수 메모에는 다음이 포함됩니다: 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 달리 명시되지 않는 한 일반 공차는 ±0.25 mm입니다. 특정 개정판에서 너비 공차가 12.6mm ±0.1mm에서 12.6mm +0.18/-0.25mm로 업데이트되었습니다. 핀 팁 이동 공차는 ±0.4 mm입니다. 추가 품질 메모는 세그먼트의 이물질, 잉크 오염, 굽힘 및 에폭시 내 기포를 제한합니다.

5.2 핀아웃 및 연결 다이어그램

이 장치는 X-Y(매트릭스) 어드레싱을 위한 12핀 구성을 가지고 있습니다. 핀 연결은 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. 내부 회로도(3페이지 참조)는 5x7 매트릭스를 시각적으로 나타내며, 5개의 캐소드 열과 7개의 애노드 행이 35개의 개별 LED 도트를 어떻게 상호 연결하는지 보여줍니다.

5.3 극성 및 방향

이 장치는 열당 공통 캐소드 구성을 사용합니다. 5개의 열 각각은 공통 캐소드 연결을 가지며, 7개의 행 각각은 공통 애노드 연결을 가집니다. 특정 도트를 점등하려면 해당 캐소드 열을 로우(접지)로 구동하고, 해당 애노드 행을 전류 제한 전압 소스로 하이로 구동해야 합니다. PCB 장착 중 적절한 방향은 일반적으로 패키지의 노치, 베벨 또는 핀 1 표시기로 표시됩니다.

6. 납땜 및 조립 지침

데이터시트는 특정 납땜 조건을 제공합니다: 리드는 패키지의 시트 평면 아래 1/16인치(약 1.6 mm)에서 측정하여 260°C의 납땜 인온 온도에 3초 동안 노출될 수 있습니다. 이는 수동 납땜 또는 재작업 중 내부 에폭시, 와이어 본드 및 반도체 다이에 대한 열 손상을 방지하기 위한 중요한 파라미터입니다. 웨이브 또는 리플로우 납땜 공정의 경우, 최대 정격을 초과하지 않는 피크 온도를 가진 표준 무연(RoHS 준수) 프로파일을 사용해야 합니다. 장치 자체는 RoHS 지침을 준수하는 무연 패키지로 확인되었습니다.

7. 포장 및 주문 정보

부품 번호는 LTP-7357KS입니다. "KS" 접미사는 특정 빈닝 또는 광학적 특성을 나타낼 수 있습니다. 이러한 구성 요소의 표준 포장은 일반적으로 정전기 방지 튜브 또는 트레이에 있어 리드와 창이 손상 및 정전기 방전(ESD)으로부터 보호됩니다. 릴 또는 튜브 수량은 제조업체 또는 유통업체와 확인해야 합니다. 포장의 라벨에는 추적성을 위한 부품 번호, 로트 코드 및 날짜 코드가 포함됩니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

이 디스플레이는 간단하고 저전력 문자 판독이 필요한 응용 분야에 이상적입니다. 예를 들면: 네트워크 장비의 상태 표시기, 전원 공급 장치 또는 테스트 장비의 파라미터 디스플레이, 가전제품의 간단한 메시지 디스플레이, 시계 판독, 산업 제어의 기본 사용자 인터페이스 패널 등이 있습니다. 적층 가능한 수평 기능을 통해 여러 유닛을 나란히 배치하여 더 긴 메시지나 더 큰 숫자 디스플레이를 형성할 수 있습니다.

8.2 설계 고려사항 및 구동 회로

5x7 매트릭스를 구동하려면 멀티플렉싱 방식이 필요합니다. 충분한 I/O 핀을 가진 마이크로컨트롤러 또는 전용 LED 드라이버 IC(MAX7219 또는 유사)가 필요합니다. 드라이버는 5개의 열을 빠르게 순환하면서 각 열에 대해 적절한 7개의 행 애노드를 활성화해야 합니다. 테스트 조건에서 언급된 1/16 듀티 사이클은 일반적인 멀티플렉싱 비율입니다(열당 1/5 * 일부 지속성 계수). 드라이버는 각 LED에 연속 DC가 아닌 펄스 전류를 공급해야 합니다. 도트당 피크 전류는 멀티플렉싱 듀티 사이클 내에서 원하는 밝기를 달성하기 위해 평균 정격보다 높을 수 있지만, 60mA의 절대 최대값을 초과해서는 안 됩니다. 순방향 전압과 원하는 펄스 전류를 기반으로 한 전류 제한 저항의 신중한 계산이 필요합니다. 최대 정격 근처 또는 고주변 온도에서 작동하는 경우 방열판이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTP-7357KS의 주요 차별화 요소는 노란색 발광을 위한 AlInGaP 기술의 사용입니다. GaAsP(갈륨 비소 인화물)와 같은 오래된 기술에 비해 AlInGaP는 더 높은 효율, 더 나은 온도 안정성 및 더 일관된 색상 출력을 제공합니다. 회색 얼굴/흰색 도트 조합은 꺼졌을 때 높은 대비와 눈부심 방지 외관을 제공하며, 이는 많은 전문 및 소비자 응용 분야에서 검은색 또는 투명한 얼굴보다 선호됩니다. 넓은 작동 온도 범위와 고체 구조는 가혹한 환경에서 진공 형광 디스플레이(VFD) 또는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 다른 디스플레이 기술에 비해 신뢰성 면에서 장점을 제공하지만, 그래픽 픽셀 매트릭스의 유연성은 부족합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λp)은 발광 스펙트럼이 최대 강도를 가지는 파장입니다. 주 파장(λd)은 LED의 인지된 색상과 일치하는 단일 파장의 단색광입니다. 이와 같이 좁은 스펙트럼의 경우 매우 가깝습니다(588nm 대 587nm).

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

A: 기술적으로는 가능하지만 매우 비효율적이며 35개의 개별 전류 제한 회로가 필요합니다. 멀티플렉싱(스캐닝)이 표준적이고 실용적인 방법으로, 단 12개의 핀으로 35개의 LED를 제어할 수 있습니다.

Q: 휘도 강도는 1/16 듀티 사이클에서 테스트됩니다. 이것이 제 설계에 어떤 의미인가요?

A: 이는 밝기를 지정하는 데 사용된 테스트 조건입니다. 멀티플렉싱 설계에서도 유사한 듀티 사이클(예: 열당 1/5)을 가지게 됩니다. 지정된 밝기를 달성하려면 활성 시간 슬롯 동안 드라이버의 펄스 전류를 32mA(테스트 조건 전류)로 설정해야 합니다. 평균 전류는 훨씬 낮을 것입니다.

Q: 방열판이 필요한가요?

A: 지정된 평균 전류 및 온도 한계 내에서 정상 작동의 경우, 디스플레이 자체에 전용 방열판이 일반적으로 필요하지 않습니다. 그러나 전원 및 접지 트레이스에 적절한 구리 면적을 가진 적절한 PCB 레이아웃은 열을 발산하는 데 도움이 됩니다. 고주변 온도에서 최대 정격으로 구동하는 경우 열 분석을 권장합니다.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

세트포인트와 실제 온도 판독 기능을 가진 간단한 온도 컨트롤러 설계를 고려해 보십시오. 두 개의 LTP-7357KS 디스플레이를 나란히 사용할 수 있습니다. 마이크로컨트롤러는 온도 센서를 읽고 PID 계산을 수행하며 히터 릴레이를 구동합니다. 또한 멀티플렉싱 드라이버 회로를 통해 두 LED 디스플레이를 구동하여 세트포인트와 현재 온도를 표시합니다. 노란색은 다양한 조명 조건에서 쉽게 볼 수 있습니다. 설계에는 애노드 행에 전류 제한 저항이 포함되어야 합니다. 펌웨어는 문자 폰트 맵(ASCII 코드를 숫자, 섭씨 'C' 등에 대한 5x7 패턴으로 변환)과 깜박임을 방지하기 위해 충분히 높은 속도(일반적으로 >60 Hz)로 디스플레이를 새로 고치는 스캐닝 루틴을 구현해야 합니다.

12. 동작 원리 소개

LTP-7357KS는 반도체 전계 발광을 기반으로 합니다. AlInGaP 칩 구조는 GaAs 기판 위에 성장한 여러 에피택셜 층으로 구성됩니다. 다이오드의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합하면서 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 인화물의 특정 합금 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출된 빛의 파장(색상)에 해당합니다. 이 경우 노란색입니다. 5x7 매트릭스는 35개의 이러한 개별 LED 칩으로 형성되며, 행과 열의 그리드 패턴으로 전기적으로 연결되어 멀티플렉싱을 통해 독립적으로 제어할 수 있습니다.

13. 기술 동향 및 배경

LTP-7357KS와 같은 도트 매트릭스 디스플레이는 특정, 비용에 민감하거나 정보 밀도가 낮은 응용 분야에 여전히 관련성이 있지만, 디스플레이 기술의 더 넓은 동향은 더 높은 통합성과 유연성을 향해 가고 있습니다. 그래픽 OLED 및 TFT-LCD 모듈은 점점 더 저렴해지고 픽셀 어드레서블 그래픽을 제공합니다. 그러나 간단하고 밝으며 견고하고 저전력인 문자 전용 디스플레이의 경우 LED 도트 매트릭스는 장점을 유지합니다. AlInGaP의 사용은 오래된 LED 재료에 비해 발전을 나타내며 더 나은 성능을 제공합니다. 이 틈새 시장의 미래 발전은 더 높은 효율성, 더 넓은 시야각, 통합 드라이버 및 더 쉬운 조립을 위한 표면 실장 패키지에 초점을 맞출 수 있지만, 기본적인 멀티플렉싱 매트릭스 접근 방식은 잘 확립되어 있습니다.