LTD-323JD LED 디스플레이 데이터시트 - 0.3인치 자릿수 높이 - 하이퍼 레드 650nm - 순방향 전압 2.6V - 기술 문서

1. 제품 개요

LTD-323JD는 고성능 0.3인치(7.62mm) 자릿수 높이의 숫자 디스플레이 모듈입니다. 선명하고 밝으며 신뢰할 수 있는 숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 이 장치는 검은색 전면에 흰색 세그먼트를 갖추고 있어 최적의 문자 가시성과 넓은 시야각을 위한 우수한 명암비를 제공합니다. 고체 구조 설계로 다양한 작동 환경에서 장기적인 신뢰성을 보장합니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 디스플레이의 주요 장점은 높은 밝기, 높은 명암비 및 낮은 전력 요구 사항을 포함합니다. 비투명 GaAs 기판 위에 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 하이퍼 레드 LED 칩을 사용하는 것이 성능의 핵심으로, 기존 기술에 비해 우수한 발광 효율과 색 순도를 제공합니다. 이로 인해 산업용 계측기, 시험 및 측정 장비, 가전 제품, 자동차 계기판(보조 디스플레이) 및 선명하고 에너지 효율적인 숫자 표시가 필요한 판매 시점 단말기(POS)를 포함한 광범위한 애플리케이션에 적합합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션에서는 데이터시트에 명시된 주요 기술 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 광도 및 광학적 특성

광학적 성능은 디스플레이 기능의 중심입니다. 일반적인 피크 발광 파장(λp)은 650nm로, 하이퍼 레드 스펙트럼 범위에 속합니다. 주 파장(λd)은 639nm로 명시되어 있습니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 20nm로, 색 순도에 기여하는 상대적으로 좁은 스펙트럼 대역폭을 나타냅니다. 평균 발광 강도(Iv)는 순방향 전류 1mA의 테스트 조건에서 최소 200μcd에서 최대 600μcd까지 범위를 가집니다. 2:1(최대)의 발광 강도 매칭 비율은 세그먼트 간 합리적인 균일성을 보장합니다. 발광 강도는 CIE 명시도 눈 반응 곡선에 근사하는 센서와 필터 조합을 사용하여 측정되며, 이 값이 인간의 인지와 관련이 있도록 보장한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

2.2 전기적 파라미터

The key electrical parameter is the forward voltage (Vf) per segment, which has a typical value of 2.6V at a forward current (If) of 20mA. The minimum value is 2.1V. The reverse current (Ir) per segment is a maximum of 100 μA when a reverse voltage (Vr) of 5V is applied. These parameters are critical for designing the appropriate current-limiting circuitry and ensuring proper biasing of the LEDs.

3. 절대 최대 정격 및 열 고려사항

절대 최대 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 작동 한계를 정의합니다. 세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 25mA이며, 디레이팅 계수는 0.33mA/°C입니다. 이는 주변 온도가 증가함에 따라 허용 연속 전류가 감소함을 의미합니다. 세그먼트당 피크 순방향 전류는 90mA이지만, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 가능합니다. 세그먼트당 최대 전력 소산은 70mW입니다. 장치는 -35°C에서 +85°C의 온도 범위 내에서 작동 및 저장될 수 있습니다. 조립 시 최대 납땜 온도는 260°C이며, 좌석 평면 아래 1.6mm에서 최대 3초 동안 유지해야 하며, 이는 표준 리플로우 프로파일 고려사항입니다.

4. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 이 장치가 발광 강도에 따라 분류됨을 나타냅니다. 이는 표준 테스트 전류(아마도 1mA)에서 측정된 광 출력을 기반으로 유닛이 분류 및 판매되는 빈닝 시스템을 의미합니다. 빈은 최소 및 최대 강도 값(예: 200-300μcd, 300-400μcd 등)으로 정의됩니다. 설계자는 필요한 빈을 지정하거나, 여러 디스플레이에 걸쳐 균일한 밝기가 필요한 애플리케이션용 부품을 조달할 때 잠재적인 강도 변동을 인지해야 합니다. 데이터시트는 이 부품 번호에 대한 전압 또는 파장 빈닝을 명시하지 않습니다.

5. 성능 곡선 분석

구체적인 그래프는 제공된 텍스트에 상세히 설명되어 있지 않지만, 이러한 장치의 일반적인 곡선은 다음과 같을 것입니다:

• IV 곡선 (전류 대 전압):순방향 전압과 전류 사이의 지수 관계를 보여줍니다. AlInGaP 적색 LED의 경우 무릎 전압(전류가 크게 증가하기 시작하는 지점)은 일반적으로 약 1.8-2.0V입니다.
• 발광 강도 대 순방향 전류:낮은 전류에서는 일반적으로 선형 관계를 보이며, 열 효과로 인해 높은 전류에서 포화될 수 있습니다.
• 발광 강도 대 주변 온도:접합 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소함을 보여줍니다. AlInGaP LED는 일반적으로 발광 강도에 대해 음의 온도 계수를 가집니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 약 650nm에서 피크와 스펙트럼 반폭을 보여줍니다.

이러한 곡선은 비표준 작동 조건에서 장치의 동작을 이해하고 효율성과 수명을 위한 구동 회로를 최적화하는 데 필수적입니다.

6. 기계적 및 패키지 정보

이 장치는 표준 LED 디스플레이 패키지로 제공됩니다. 모든 치수는 별도로 명시되지 않는 한 일반 공차 ±0.25mm로 밀리미터 단위로 제공됩니다. 정확한 풋프린트와 핀 간격은 패키지 도면에 정의되어 있으며, 이는 PCB(인쇄 회로 기판) 레이아웃에 중요합니다. 세그먼트 배열은 연속적이고 균일합니다.

6.1 핀 구성 및 극성 식별

LTD-323JD는 듀플렉스 공통 애노드 구성을 가지고 있습니다. 이는 두 개의 공통 애노드 핀이 있음을 의미합니다(다중 자릿수 패키지에서 각 자릿수마다 하나씩; 단일 자릿수의 경우 하나만 사용될 수 있음). 핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 5는 자릿수 2의 공통 애노드이고, 핀 10은 자릿수 1의 공통 애노드입니다. 세그먼트 캐소드는 다음 핀에 연결됩니다: A(핀 3), B(핀 9), C(핀 8), D(핀 6), E(핀 7), F(핀 4), G(핀 1). 핀 2는 "No Pin"으로 표시됩니다. LED를 역바이어스하는 것을 방지하기 위해 애노드와 캐소드 핀을 정확히 식별하는 것이 중요합니다.

7. 납땜 및 조립 지침

제공된 주요 납땜 파라미터는 좌석 평면 아래 1.6mm에서 측정 시 3초 동안 최대 허용 온도 260°C입니다. 이는 표준 무연 리플로우 납땜 프로파일과 호환됩니다. 설계자는 에폭시 패키지나 내부 와이어 본드를 손상시키지 않도록 조립 중 열 프로파일이 이 한계를 초과하지 않도록 해야 합니다. ESD(정전기 방전)에 민감한 장치에 대한 표준 취급 주의사항을 준수해야 합니다. 저장은 지정된 -35°C ~ +85°C 범위 내의 건조한 환경에서 이루어져야 합니다.

8. 애플리케이션 제안

8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

밝고 선명한 숫자 디스플레이가 필요한 모든 장치에 이상적입니다. 예로는 디지털 멀티미터, 주파수 카운터, 시계 라디오, 주방 가전 타이머, HVAC 컨트롤러, 의료 기기 판독값 및 산업 공정 모니터가 있습니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:순방향 전류를 설정하기 위해 항상 각 세그먼트 또는 공통 애노드에 직렬 저항(또는 정전류 드라이버)을 사용하십시오. 공급 전압(Vcc), 일반 순방향 전압(Vf ~2.6V) 및 원하는 전류(예: 10-20mA)를 기반으로 저항 값을 계산하십시오. R = (Vcc - Vf) / If.
• 멀티플렉싱:다중 자릿수 디스플레이의 경우, 핀 수를 줄이기 위해 멀티플렉싱 구동 방식이 일반적입니다. 공통 애노드는 해당 세그먼트 데이터가 적용되는 동안 순차적으로 스위칭됩니다. 이 방식에서 피크 전류가 절대 최대 정격을 초과하지 않도록 하십시오.
• 시야각:넓은 시야각은 유리하지만, 기계적 설계 시 의도된 사용자의 시선을 고려하십시오.
• 열 관리:전력 소산은 낮지만, 특히 최대 정격 근처나 높은 주변 온도에서 작동할 때 밀폐된 공간에서 적절한 환기를 보장하십시오.

9. 기술 비교

표준 GaAsP(갈륨 비소 포스파이드) 적색 LED와 같은 구형 기술과 비교할 때, AlInGaP 하이퍼 레드 LED는 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 큰 밝기를 제공합니다. 또한 더 나은 색 채도(순수한 빨간색)를 제공하며 일반적으로 더 긴 작동 수명을 가집니다. 적색 디스플레이용 필터와 함께 사용되는 백색 LED와 비교할 때, 하이퍼 레드 LED는 원하는 색상을 직접 방출하여 필터 손실을 제거하므로 더 효율적입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: "No Pin" 연결의 목적은 무엇입니까?

A: 이는 일반적으로 패키지에서 사용되지 않는 핀 위치로, 기계적 대칭을 위해 포함되거나 다른 핀아웃을 가진 여러 장치 변형에 동일한 패키지 몰드가 사용되기 때문에 포함되는 경우가 많습니다. 회로에 연결해서는 안 됩니다.

Q: 5V 마이크로컨트롤러 핀으로 이 디스플레이를 직접 구동할 수 있습니까?

A: 아닙니다. 순방향 전압은 약 2.6V에 불과합니다. 5V를 직접 연결하면 과도한 전류가 흘러 LED를 파괴할 것입니다. 전류 제한 저항은 필수입니다.

Q: "발광 강도로 분류됨"이 제 설계에 어떤 의미가 있습니까?

A: 이는 다른 생산 배치의 디스플레이가 약간 다른 밝기 수준을 가질 수 있음을 의미합니다. 여러 유닛에 걸쳐 시각적 균일성이 중요한 경우(예: 다중 자릿수 패널), 엄격한 빈 코드를 지정하거나 소프트웨어 밝기 보정을 구현해야 합니다.

Q: 이 디스플레이는 야외 사용에 적합합니까?

A: 작동 온도 범위는 -35°C ~ +85°C까지 확장되어 많은 환경을 포함합니다. 그러나 직사광선 노출의 경우, 에폭시의 자외선 열화 가능성을 고려하고 주간 가독성을 위한 밝기가 충분한지 확인하십시오. 습기 보호를 위해 컨포멀 코팅이 필요할 수 있습니다.

11. 실용적인 설계 사례

시나리오:3.3V 마이크로컨트롤러로 구동되는 LTD-323JD를 사용한 간단한 두 자릿수 카운터 설계.

구현:멀티플렉싱 기술을 사용하십시오. 두 개의 공통 애노드 핀(자릿수 1 및 자릿수 2)을 오픈 드레인/소스 출력으로 구성된 두 개의 마이크로컨트롤러 GPIO 핀에 연결하십시오. 일곱 개의 세그먼트 캐소드(A-G)를 개별 33Ω 전류 제한 저항(약 20mA용 계산: R = (3.3V - 2.6V) / 0.02A = 35Ω; 33Ω은 표준값)을 통해 다른 일곱 개의 GPIO 핀에 연결하십시오. 소프트웨어는 표시할 자릿수에 대한 세그먼트 핀을 설정하면서 한 번에 하나의 공통 애노드를 번갈아 켭니다. 리프레시 레이트는 가시적인 깜빡임을 피하기 위해 60Hz 이상이어야 합니다.

12. 원리 소개

이 장치는 반도체 p-n 접합에서의 전계 발광 원리로 작동합니다. 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 활성 영역(AlInGaP 다중 양자 우물 구조)에서 전자와 정공이 재결합하여 광자 형태로 에너지를 방출합니다. 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 포스파이드의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 따라서 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 이 경우 650nm의 하이퍼 레드입니다. 비투명 GaAs 기판은 잡광을 흡수하여 명암비를 향상시킵니다.

13. 발전 동향

LED 디스플레이 기술의 동향은 더 높은 효율, 더 낮은 전력 소비 및 증가된 통합을 지속적으로 향하고 있습니다. LTD-323JD와 같은 개별 7세그먼트 디스플레이는 특정 애플리케이션에 여전히 관련성이 있지만, 더 복잡한 그래픽과 유연성을 위한 도트 매트릭스 OLED 및 마이크로 LED 디스플레이로의 전환이 있습니다. 그러나 단순하고 고신뢰성, 고휘도의 숫자 판독을 위해서는 견고성, 긴 수명 및 대량 생산에서의 비용 효율성으로 인해 AlInGaP 및 새로운 InGaN 기반 LED 디스플레이가 계속 널리 사용될 것입니다. 패키징의 발전은 더 얇은 두께와 더 넓은 시야각으로 이어질 수 있습니다.