LTD-322JS LED 디스플레이 데이터시트 - 0.3인치 디지트 높이 - 노란색 - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTD-322JS는 선명하고 밝으며 신뢰할 수 있는 숫자 표시가 필요한 응용 분야를 위해 설계된 고체 상태 숫자 표시 장치입니다. 이 제품은 발광 다이오드(LED) 디스플레이 범주에 속하며, 특히 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 활용하여 노란색 빛을 방출합니다. 이 부품의 주요 기능은 개별적으로 어드레싱 가능한 세그먼트를 통해 숫자(0-9)와 일부 영숫자 문자를 시각적으로 표현하는 것입니다.

핵심 응용 분야로는 산업 계측기, 소비자 가전 패널, 시험 및 측정 장비, 그리고 컴팩트하고 저전력 숫자 디스플레이가 필요한 임베디드 시스템 등이 포함됩니다. 이 장치는 0.3인치(7.62mm)의 디지트 높이를 특징으로 하여 가독성과 보드 공간 소비 사이의 적절한 균형을 제공합니다. 디스플레이는 검은색 전면과 흰색 세그먼트를 갖추고 있어 다양한 조명 조건에서 최적의 문자 가시성을 위한 높은 대비를 제공합니다.

기반 기술은 불투명 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 제작된 AlInGaP LED 칩을 사용합니다. 이 소재 시스템은 노란색과 호박색 파장을 생성하는 데 있어 높은 효율성과 안정성으로 알려져 있습니다. 이 장치는 듀플렉스 공통 캐소드 디스플레이로 구성되어 있으며, 이는 두 개의 디지트(또는 두 개의 독립적인 표시 유닛)가 공통 캐소드 연결을 공유한다는 의미로, 멀티플렉싱 구동 회로를 단순화합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 보장되지 않으며 신뢰할 수 있는 성능을 위해 피해야 합니다.

• 세그먼트당 소비 전력:70 mW. 이는 열 손상을 일으키지 않고 단일 점등 세그먼트가 소산할 수 있는 최대 허용 전력입니다. 이 한계를 초과하면 LED의 내부 양자 우물 구조와 본딩 와이어가 열화될 위험이 있습니다.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:60 mA. 이 정격은 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭을 가진 펄스 조건에서 적용됩니다. 이는 더 높은 순간 밝기를 달성하기 위한 짧은 과전류 기간을 허용하며, 멀티플렉싱 디스플레이나 스트로브 효과에 유용하지만, 평균 전력 정격을 초과하지 않도록 주의 깊게 관리해야 합니다.
• 세그먼트당 연속 순방향 전류:25°C에서 25 mA. 이는 연속 동작을 위해 권장되는 최대 DC 전류입니다. 0.33 mA/°C의 선형 디레이팅 계수가 지정되어 있으며, 이는 주변 온도(Ta)가 25°C 이상으로 상승함에 따라 허용 연속 전류가 감소함을 의미합니다. 예를 들어, 50°C에서는 최대 연속 전류가 약 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA가 됩니다.
• 세그먼트당 역방향 전압:5 V. LED는 다이오드이며 상대적으로 낮은 역방향 항복 전압을 가집니다. 5V보다 큰 역방향 바이어스를 가하면 애벌랜치 항복이 발생하여 세그먼트가 파괴될 수 있습니다.
• 동작 및 저장 온도 범위:-35°C ~ +85°C. 이는 장치가 동작 중 및 비동작 저장 중 견딜 수 있는 환경 조건을 정의합니다. 전기/광학 특성표 내의 성능은 일반적으로 25°C에서 지정됩니다.
• 솔더링 온도:최대 260°C, 최대 3초 동안(시트 평면 아래 1.6mm에서 측정). 이는 웨이브 솔더링 또는 리플로우 공정에서 플라스틱 패키지와 내부 다이 본드를 손상시키지 않기 위해 중요합니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이 파라미터들은 표준 시험 조건(Ta=25°C)에서 측정되며, 장치의 대표적인 성능을 나타냅니다.

• 평균 광도(I_V):I_F=1mA에서 320 μcd(최소), 800 μcd(대표). 광도는 특정 방향으로 방출되는 빛의 지각된 세기를 측정한 것입니다. 넓은 범위(최소~대표)는 빈닝 과정을 나타냅니다. 측정은 CIE 명시적 눈 반응 곡선(V(λ))에 근사하는 필터를 사용하여, 값이 인간의 밝기 지각과 상관관계를 갖도록 보장합니다.
• 피크 방출 파장(λ_p):I_F=20mA에서 588 nm(대표). 이는 방출된 빛의 스펙트럼 전력 분포가 최대에 도달하는 파장입니다. AlInGaP 노란색 LED의 경우, 이는 일반적으로 585-595 nm 범위에 속합니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):I_F=20mA에서 15 nm(대표). 이 파라미터는 반치폭(FWHM)이라고도 하며, 방출 스펙트럼의 대역폭을 설명합니다. 15 nm 값은 AlInGaP와 같은 직접 밴드갭 반도체의 특징인 상대적으로 단색적인 노란색 빛을 나타냅니다.
• 주 파장(λ_d):I_F=20mA에서 587 nm(대표). 주 파장은 인간의 눈이 빛의 색상과 가장 잘 일치한다고 인지하는 단일 파장입니다. 이는 피크 파장과 밀접하게 관련되어 있지만 항상 동일하지는 않습니다.
• 세그먼트당 순방향 전압(V_F):I_F=20mA에서 2.05V(최소), 2.6V(대표). 이는 지정된 전류가 흐를 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 설계자는 구동 회로가 이 강하와 직렬 저항 또는 구동 트랜지스터의 강하를 극복할 수 있는 충분한 전압을 제공할 수 있도록 해야 합니다.
• 세그먼트당 역방향 전류(I_R):V_R=5V에서 100 μA(최대). 이는 다이오드가 최대 정격 전압으로 역방향 바이어스되었을 때의 누설 전류입니다.
• 광도 매칭 비율(I_V-m):I_F=1mA에서 2:1(최대). 이는 단일 장치 내에서 또는 동일 배치의 장치들 사이에서 가장 밝은 세그먼트와 가장 어두운 세그먼트 사이의 최대 허용 비율을 지정합니다. 2:1 비율은 디스플레이 전체에 걸쳐 시각적 균일성을 보장합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 장치가 "광도에 따라 분류됨"이라고 표시합니다. 이는 주요 성능 파라미터를 기반으로 한 빈닝 또는 분류 과정을 의미합니다.

• 광도 빈닝:I_V에 대해 지정된 최소값(320 μcd)과 대표값(800 μcd)은 제품이 다른 광도 빈으로 분류됨을 시사합니다. 이를 통해 구매자는 특정 밝기 요구 사항에 적합한 부품을 선택할 수 있으며, 이는 비용에 영향을 미칠 수 있습니다. 설계자는 응용 분야에서 가시성을 보장하기 위해 최소값을 고려해야 합니다.
• 순방향 전압 분류:명시적으로 빈닝 파라미터로 명시되지는 않았지만, V_F에 대해 주어진 범위(2.05V ~ 2.6V)는 생산 편차에 대한 전형적인 값입니다. 일관된 전압 강하가 중요한 응용 분야(예: 전압 여유가 제한된 배터리 구동 장치)의 경우, 제조업체는 요청 시 전압 분류 부품을 제공할 수 있습니다.
• 파장 일관성:λ_p(588 nm 대표) 및 λ_d(587 nm 대표)에 대한 엄격한 사양은 우수한 공정 제어를 나타내며, 이는 생산 로트 전반에 걸쳐 일관된 노란색 색상을 초래합니다. 백색 LED와 비교하여 이러한 노란색 유형의 단색 LED의 경우 색상에 대한 상당한 빈닝은 덜 일반적입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 "대표적인 전기/광학 특성 곡선"을 참조합니다. 특정 그래프는 본문에 제공되지 않았지만, 표준 내용과 중요성을 추론할 수 있습니다.

• 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선):이 그래프는 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줄 것입니다. LTD-322JS의 경우, 곡선은 I_F=20mA, V_F=~2.6V 지점을 통과할 것입니다. 동작 영역에서 곡선의 기울기는 아날로그 디밍 또는 펄스 동작에 중요한 동적 저항을 결정하는 데 도움이 됩니다.
• 광도 대 순방향 전류(I-L 곡선):이 그래프는 빛 출력이 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여줍니다. LED의 경우, 포화 상태 이하의 넓은 범위에서 일반적으로 선형적입니다. 이 곡선은 1mA에서의 광도(I_V 사양용)를 보여주고 최대 연속 전류(25mA)까지의 관계를 설명할 것입니다.
• 광도 대 주변 온도:이 곡선은 열 관리에 중요합니다. AlInGaP LED의 빛 출력은 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이 디레이팅을 이해하면 설계자가 고온 환경에서 광학적 또는 전기적으로 보상할 수 있습니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장을 보여주는 그래프로, 약 15 nm의 FWHM을 가진 588 nm를 중심으로 합니다. 이는 출력의 단색적 특성을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

장치의 물리적 외형은 패키지 도면에 정의되어 있습니다. 모든 치수는 별도로 명시되지 않는 한 밀리미터 단위이며 표준 공차는 ±0.25 mm(0.01 인치)입니다. 주요 치수에는 일반적으로 패키지의 전체 길이, 너비, 높이, 디지트 간 간격(피치), 세그먼트 크기 및 간격, 리드(핀) 간격 및 치수가 포함됩니다. 이 정보는 PCB 풋프린트 설계, 적절한 장착 보장, 최종 제품 인클로저의 오버레이 또는 창 계획에 필수적입니다.

5.2 핀 연결 및 극성

LTD-322JS는 10핀 구성을 가지고 있습니다. 이는공통 캐소드유형으로, 각 디지트의 LED 캐소드(음극 단자)가 내부적으로 함께 연결되어 있음을 의미합니다.

• 핀 1:애노드 G(세그먼트 G)
• 핀 2:연결 없음(N/C)
• 핀 3:애노드 A(세그먼트 A)
• 핀 4:애노드 F(세그먼트 F)
• 핀 5:디지트 2 공통 캐소드
• 핀 6:애노드 D(세그먼트 D)
• 핀 7:애노드 E(세그먼트 E)
• 핀 8:애노드 C(세그먼트 C)
• 핀 9:애노드 B(세그먼트 B)
• 핀 10:디지트 1 공통 캐소드

내부 회로도는 각 디지트에 대한 표준 7세그먼트 플러스 소수점(DP) 레이아웃을 보여주며, 각 세그먼트에 대한 개별 애노드와 각 디지트에 대한 공통 캐소드를 가지고 있습니다. 이 구성은 멀티플렉싱에 이상적입니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

지정된 솔더링 프로파일을 준수하는 것은 열 손상을 방지하는 데 중요합니다.

• 리플로우/웨이브 솔더링:최대 허용 솔더링 온도는 260°C이며, 패키지 본체(시트 평면) 아래 1.6mm에서 측정됩니다. 이 피크 온도에서의 노출 시간은 3초를 초과해서는 안 됩니다. 액상선 이상 시간이 제어된다면 피크 온도 240-250°C의 표준 무연(SnAgCu) 리플로우 프로파일은 일반적으로 안전합니다.
• 핸드 솔더링:수동 솔더링이 필요한 경우, 온도 제어 납땜 인두를 사용해야 합니다. 리드당 접촉 시간은 최소화되어야 하며, 팁 온도가 350°C를 초과하지 않도록 하여 이상적으로 3초 미만이어야 합니다.
• 세척:솔더링 후 세척이 필요한 경우, LED의 에폭시 렌즈 재료와 호환되는 용매를 사용하십시오. 초음파 세척은 고주파 진동이 내부 와이어 본드를 손상시킬 수 있으므로 피하십시오.
• 저장 조건:지정된 온도 범위(-35°C ~ +85°C) 내에서 건조하고 정전기 방지 환경에 보관하십시오. 습기 민감도 등급(MSL)은 이 데이터시트에 명시되어 있지 않지만, 리플로우를 포함하는 현대 조립 공정의 경우 제조업체와 확인해야 합니다.

7. 응용 제안

7.1 대표적인 응용 회로

공통 캐소드 구성은 멀티플렉싱 구동을 위해 설계되었습니다. 일반적인 회로는 마이크로컨트롤러 또는 전용 디스플레이 드라이버 IC를 사용하는 것을 포함합니다.

• 멀티플렉싱(스캐닝):두 개의 공통 캐소드(핀 5 & 10)는 NPN 트랜지스터 또는 NFET(싱크 전류)에 연결됩니다. 세그먼트 애노드는 전류 제한 저항에 연결된 후 마이크로컨트롤러 핀 또는 드라이버 IC의 세그먼트 출력에 연결됩니다. 마이크로컨트롤러는 해당 디지트에 대한 적절한 세그먼트 애노드를 활성화하면서 한 번에 하나의 디지트 캐소드를 빠르게 켭니다. 디지트당 >60 Hz의 리프레시 레이트는 가시적인 깜빡임을 방지합니다.
• 전류 제한:순방향 전류를 설정하기 위해 각 세그먼트 애노드(또는 전류 조절 드라이버)에 직렬 저항이 필수적입니다. 저항 값은 R = (V_공급- V_F) / I_F로 계산됩니다. 5V 공급 전압, 목표 I_F=20mA, V_F=2.6V인 경우, R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω입니다. 저항의 전력 정격은 최소 I_F²* R = 0.048W이어야 하므로, 표준 1/8W(0.125W) 저항으로 충분합니다.
• 밝기 제어:밝기는 순방향 전류를 변경하거나(직렬 저항에 PWM을 사용하거나 가변 전류원 사용) 멀티플렉싱 루틴에서 듀티 사이클을 변경하여 조정할 수 있습니다.

7.2 설계 고려사항

• 시야각:데이터시트는 "넓은 시야각"을 주장합니다. 최적의 가독성을 위해 디스플레이는 주 시야 방향에 수직으로 장착되어야 합니다. 비스듬한 각도에서 보는 것이 필요한 경우 각도별 광도 분포를 고려하십시오.
• 대비 향상:검은색 전면/흰색 세그먼트 설계는 고유한 대비를 제공합니다. 야외 또는 고주변광 사용의 경우, 중성 밀도 필터 또는 전용 대비 향상 필터가 필요할 수 있습니다.
• 열 관리:소비 전력이 낮지만(세그먼트당 최대 70mW), 멀티플렉싱 동작에서는 세그먼트당 평균 전력이 더 낮습니다. 그러나 디지트의 모든 세그먼트가 높은 전류에서 동시에 켜지는 경우, 주변 온도가 높다면 전류 디레이팅 곡선을 준수하면서 적절한 환기 또는 방열을 보장하십시오.
• ESD 보호:LED는 정전기 방전(ESD)에 취약합니다. 적절한 ESD 예방 조치를 취하여 취급하십시오. 디스플레이에 연결된 I/O 라인에 TVS 다이오드 또는 직렬 저항을 포함하면 시스템 수준의 ESD 견고성을 향상시킬 수 있습니다.

8. 기술 비교 및 차별화

LTD-322JS는 그 사양을 바탕으로 다른 디스플레이 기술과 비교하여 여러 가지 장점과 절충점을 가지고 있습니다.

• 더 크거나 작은 LED 디스플레이 대비:0.3인치 디지트는 중간 크기 옵션입니다. 더 큰 디지트(예: 0.5\"

  LED 사양 용어

  LED 기술 용어 완전 설명

  광전 성능

  용어	단위/표시	간단한 설명	중요한 이유
  광효율	lm/W (루멘 매 와트)	전력 와트당 광출력, 높을수록 더 에너지 효율적입니다.	에너지 효율 등급과 전기 비용을 직접 결정합니다.
  광속	lm (루멘)	광원에서 방출되는 총 빛, 일반적으로 "밝기"라고 합니다.	빛이 충분히 밝은지 결정합니다.
  시야각	° (도), 예: 120°	광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다.	조명 범위와 균일성에 영향을 미칩니다.
  색온도	K (켈빈), 예: 2700K/6500K	빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란색/따뜻함, 높은 값은 흰색/차가움.	조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다.
  연색성 지수	단위 없음, 0–100	물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이 좋습니다.	색상 정확성에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관과 같은 고수요 장소에서 사용됩니다.
  색차 허용오차	맥아담 타원 단계, 예: "5단계"	색상 일관성 메트릭, 작은 단계는 더 일관된 색상을 의미합니다.	동일 배치의 LED 전체에 균일한 색상을 보장합니다.
  주파장	nm (나노미터), 예: 620nm (빨강)	컬러 LED의 색상에 해당하는 파장.	빨강, 노랑, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다.
  스펙트럼 분포	파장 대 강도 곡선	파장 전체에 걸친 강도 분포를 보여줍니다.	연색성과 색상 품질에 영향을 미칩니다.

  전기적 매개변수

  용어	기호	간단한 설명	설계 고려사항
  순방향 전압	Vf	LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같습니다.	드라이버 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 더해집니다.
  순방향 전류	If	정상 LED 작동을 위한 전류 값.	일반적으로 정전류 구동, 전류가 밝기와 수명을 결정합니다.
  최대 펄스 전류	Ifp	짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류, 디밍 또는 플래싱에 사용됩니다.	손상을 피하기 위해 펄스 폭과 듀티 사이클을 엄격히 제어해야 합니다.
  역방향 전압	Vr	LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 초과하면 항복될 수 있습니다.	회로는 역연결 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다.
  열저항	Rth (°C/W)	칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋습니다.	높은 열저항은 더 강력한 방열이 필요합니다.
  ESD 면역	V (HBM), 예: 1000V	정전기 방전을 견디는 능력, 높을수록 덜 취약합니다.	생산 시 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우.

  열 관리 및 신뢰성

  용어	주요 메트릭	간단한 설명	영향
  접합 온도	Tj (°C)	LED 칩 내부의 실제 작동 온도.	10°C 감소마다 수명이 두 배가 될 수 있음; 너무 높으면 광감쇠, 색 변위를 유발합니다.
  루멘 감가	L70 / L80 (시간)	밝기가 초기 값의 70% 또는 80%로 떨어지는 시간.	LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다.
  루멘 유지	% (예: 70%)	시간이 지난 후 유지되는 밝기의 비율.	장기 사용 시 밝기 유지 능력을 나타냅니다.
  색 변위	Δu′v′ 또는 맥아담 타원	사용 중 색상 변화 정도.	조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미칩니다.
  열 노화	재료 분해	장기간 고온으로 인한 분해.	밝기 감소, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다.

  패키징 및 재료

  용어	일반 유형	간단한 설명	특징 및 응용
  패키지 유형	EMC, PPA, 세라믹	칩을 보호하는 하우징 재료, 광학/열 인터페이스를 제공합니다.	EMC: 내열성 좋음, 저비용; 세라믹: 방열성 더 좋음, 수명 더 길음.
  칩 구조	프론트, 플립 칩	칩 전극 배열.	플립 칩: 방열성 더 좋음, 효율성 더 높음, 고출력용.
  인광체 코팅	YAG, 규산염, 질화물	블루 칩을 덮고, 일부를 노랑/빨강으로 변환하며, 흰색으로 혼합합니다.	다른 인광체는 효율성, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다.
  렌즈/광학	플랫, 마이크로렌즈, TIR	광 분포를 제어하는 표면의 광학 구조.	시야각과 배광 곡선을 결정합니다.

  품질 관리 및 등급 분류

  용어	빈닝 내용	간단한 설명	목적
  광속 빈	코드 예: 2G, 2H	밝기에 따라 그룹화되며, 각 그룹에 최소/최대 루멘 값이 있습니다.	동일 배치에서 균일한 밝기를 보장합니다.
  전압 빈	코드 예: 6W, 6X	순방향 전압 범위에 따라 그룹화됩니다.	드라이버 매칭을 용이하게 하며, 시스템 효율성을 향상시킵니다.
  색상 빈	5단계 맥아담 타원	색 좌표에 따라 그룹화되며, 좁은 범위를 보장합니다.	색상 일관성을 보장하며, 기기 내부의 고르지 않은 색상을 피합니다.
  CCT 빈	2700K, 3000K 등	CCT에 따라 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위가 있습니다.	다른 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다.

  테스트 및 인증

  용어	표준/시험	간단한 설명	의미
  LM-80	루멘 유지 시험	일정 온도에서 장기간 조명, 밝기 감쇠 기록.	LED 수명 추정에 사용됩니다 (TM-21과 함께).
  TM-21	수명 추정 표준	LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서 수명을 추정합니다.	과학적인 수명 예측을 제공합니다.
  IESNA	조명 공학 학회	광학적, 전기적, 열적 시험 방법을 포함합니다.	업계에서 인정된 시험 기반.
  RoHS / REACH	환경 인증	유해 물질 (납, 수은) 없음을 보장합니다.	국제적으로 시장 접근 요구 사항.
  ENERGY STAR / DLC	에너지 효율 인증	조명 제품의 에너지 효율 및 성능 인증.	정부 조달, 보조금 프로그램에서 사용되며, 경쟁력을 향상시킵니다.