LTS-3403LJS LED 디스플레이 데이터시트 - 0.8인치 숫자 높이 - AlInGaP 노란색 - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-3403LJS는 선명하고 저전력의 숫자 표시가 필요한 응용 분야를 위해 설계된 단일 숫자, 7세그먼트 영숫자 디스플레이 모듈입니다. 이 장치의 주요 기능은 높은 가독성을 제공하는 디지털 판독값을 제공하는 것입니다. 이 장치의 핵심 장점은 LED 칩에 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 기술을 활용한다는 점에 있습니다. 이 LED 칩은 불투명한 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 제작됩니다. 이 특정 재료 조합은 독특한 노란색 발광을 생성하도록 설계되었습니다. 디스플레이는 흰색 세그먼트 표시가 있는 회색 전면판을 특징으로 하여 다양한 조명 조건에서 대비와 가독성을 향상시킵니다. 이는 공통 캐소드 타입 디스플레이로 분류되며, 다중 숫자 응용에서 멀티플렉싱을 단순화하기 위한 표준 구성입니다. 이 부품의 목표 시장에는 산업용 제어판, 시험 및 측정 장비, 소비자 가전, 자동차 계기판(비중요 지시등용), 그리고 신뢰할 수 있는 단일 숫자 디스플레이가 필요한 임베디드 시스템이 포함됩니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 광도 및 광학적 특성

광학 성능은 디스플레이 기능의 핵심입니다. 주요 매개변수인 평균 발광 강도(Iv)는 순방향 전류(IF) 1mA로 구동할 때 최소 320µcd, 일반값 900µcd로 지정되며 최대값은 명시되지 않았습니다. 이는 실내 사용에 적합한 밝은 출력을 나타냅니다. 광 출력은 IF=20mA에서 피크 발광 파장(λp) 588 nm와 주 발광 파장(λd) 587 nm로 특징지어지며, 이는 가시 스펙트럼의 노란색 영역에 확실히 위치시킵니다. 스펙트럼 선 반치폭(Δλ)은 15 nm로, 스펙트럼 확산이 최소화된 비교적 순수한 색상을 나타냅니다. 세그먼트 간 발광 강도 일치는 2:1 비율 내에서 보장되어, 미적 목적과 가독성에 중요한 숫자 전체에 걸쳐 균일한 밝기를 제공합니다. 모든 광도 측정은 CIE(국제조명위원회) 표준 명시적 눈 반응 곡선에 맞춰져 있습니다.

2.2 전기적 매개변수

전기적 사양은 신뢰할 수 있는 사용을 위한 작동 한계와 조건을 정의합니다. 절대 최대 정격은 하드 리미트를 설정합니다: 세그먼트당 소비 전력 70 mW, 세그먼트당 피크 순방향 전류 60 mA (펄스 조건: 1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭), 그리고 25°C에서 세그먼트당 연속 순방향 전류 25 mA (0.33 mA/°C로 선형 감소). 세그먼트당 최대 역방향 전압은 5 V입니다. 표준 작동 조건(Ta=25°C)에서, 시험 전류 10mA에서 세그먼트당 순방향 전압(VF)은 2.05V(최소)에서 2.6V(최대)까지 범위를 가집니다. 역방향 전류(IR)는 전체 역방향 전압 5V에서 최대 100 µA로, 우수한 다이오드 특성을 나타냅니다.

2.3 열 및 환경 사양

이 장치는 작동 온도 범위 -35°C ~ +85°C로 평가되며, 저장 온도 범위도 동일합니다. 이 넓은 범위는 기후 제어되지 않은 환경의 응용에 적합하게 만듭니다. 중요한 조립 매개변수는 납땜 온도 정격입니다: 장치는 장착 평면 아래 1/16인치(약 1.59 mm) 지점에서 260°C를 3초 동안 견딜 수 있습니다. 이는 웨이브 또는 리플로우 납땜 공정을 위한 표준 정격이지만, 이 열 프로파일을 초과하지 않도록 주의해야 합니다.

3. 빈닝 및 분류 시스템

데이터시트는 장치가 "발광 강도에 따라 분류됨"이라고 명시적으로 언급합니다. 이는 표준 시험 조건(아마도 IF=1mA)에서 측정된 광 출력을 기반으로 유닛을 분류하고 라벨링하는 빈닝 과정을 의미합니다. 이를 통해 설계자는 특정 응용 또는 생산 런 전체에 걸쳐 일관된 밝기를 가진 부품을 선택할 수 있어, 다중 숫자 디스플레이에서 시각적 균일성을 보장합니다. 이 특정 문서에서 자세히 설명되지는 않았지만, 이러한 디스플레이에 대한 일반적인 빈닝은 강도 범위(예: Iv > 500 µcd, Iv > 700 µcd)로 분류하는 것을 포함할 수 있습니다. 엄격한 2:1 발광 강도 일치 비율은 단일 장치 내에서 성능을 분류하는 또 다른 형태입니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 데이터시트 발췌문은 "일반적인 전기/광학 특성 곡선"을 언급하지만, 특정 그래프는 텍스트에 포함되어 있지 않습니다. 일반적으로 LED 디스플레이에 대한 이러한 곡선은 다음을 포함합니다:순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선): 이 그래프는 지수 관계를 보여주어 설계자가 적절한 전류 제한 저항을 선택하는 데 도움을 줍니다. 무릎 전압은 일반적인 VF인 2.6V 주변입니다.발광 강도 대 순방향 전류 (L-I 곡선): 이는 광 출력이 최대 정격 한계까지 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 정상 작동 범위에서는 선형입니다.발광 강도 대 주변 온도: 이 곡선은 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 고온 또는 고전류 응용에 중요합니다.상대 스펙트럼 파워 분포: 명시된 15 nm 반치폭을 가진 587-588 nm를 중심으로 파장에 걸쳐 방출된 빛의 강도를 보여주는 플롯입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

LTS-3403LJS는 인쇄 회로 기판(PCB)에 스루홀 장착 또는 소켓 삽입에 적합한 표준 듀얼 인라인 패키지(DIP) 형식으로 제공됩니다. 패키지 치수는 일반 공차 ±0.25 mm와 함께 밀리미터 단위로 제공됩니다. 주요 기계적 특징에는 표시된 문자의 물리적 크기를 정의하는 0.8인치(20.32 mm) 숫자 높이가 포함됩니다. 회색 전면과 흰색 세그먼트는 패키지 성형의 일부입니다. 핀 배열은 표준 PCB 레이아웃 및 소켓과의 호환성을 위해 설계되었습니다.

6. 핀 연결 및 내부 회로

이 장치는 17핀 구성을 가지고 있지만, 모든 핀이 활성화되어 있지는 않습니다. 핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 2: 세그먼트 A 애노드, 핀 3: 세그먼트 F 애노드, 핀 4, 6, 12, 17: 공통 캐소드(내부적으로 모두 연결됨), 핀 5: 세그먼트 E 애노드, 핀 7: 왼쪽 소수점(L.D.P) 애노드, 핀 10: 오른쪽 소수점(R.D.P) 애노드, 핀 11: 세그먼트 D 애노드, 핀 13: 세그먼트 C 애노드, 핀 14: 세그먼트 G 애노드, 핀 15: 세그먼트 B 애노드. 핀 1, 8, 9, 16은 "NO PIN"(연결되지 않음)으로 나열됩니다. 내부 회로도는 공통 캐소드 구성을 보여주며, 모든 LED 세그먼트 캐소드가 내부적으로 공통 캐소드 핀에 함께 연결되어 있습니다. 각 세그먼트 애노드는 개별적으로 접근 가능합니다. 두 개의 소수점(왼쪽 및 오른쪽)도 자체 애노드를 가진 별도의 LED입니다.

7. 납땜 및 조립 지침

제공된 주요 지침은 절대 최대 납땜 온도 프로파일입니다: 장착 평면 아래 1.59 mm(1/16")에서 측정하여 260°C를 3초 동안 유지. 이는 웨이브 납땜 공정에 중요합니다. 수동 납땜의 경우, 온도 제어 납땜 인두를 사용해야 하며, 핀당 접촉 시간은 내부 다이와 플라스틱 패키지에 대한 열 손상을 방지하기 위해 최소화해야 합니다. 장치는 습기 흡수를 방지하기 위해 지정된 온도 범위(-35°C ~ +85°C)의 건조 환경에 보관해야 하며, 사용 전 적절하게 베이킹하지 않으면 리플로우 중 "팝콘 현상"을 일으킬 수 있습니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

이 디스플레이는 단일, 매우 가시적인 숫자가 필요한 응용에 이상적입니다. 예시는 다음과 같습니다:계측기: 패널 미터, 주파수 카운터, 타이머.소비자 가전: 전자레인지 시계 디스플레이, 온도 조절기 판독값, 체중계.산업용 제어 장치자동차 애프터마켓: 보조 게이지(전압, 온도).교육용 키트: 디지털 전자 공학 및 마이크로컨트롤러 인터페이싱 교육용.

8.2 설계 고려 사항

전류 제한: 각 세그먼트 애노드는 전류 제한 저항을 통해 구동되어야 합니다. 저항 값(R)은 R = (Vcc - VF) / IF 공식을 사용하여 계산됩니다. 여기서 Vcc는 공급 전압, VF는 순방향 전압(신뢰성을 위해 최대값 사용), IF는 원하는 순방향 전류(25 mA DC를 초과하지 않음)입니다. 5V 공급 및 IF=10mA의 경우, R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 옴입니다.구동 회로: 공통 캐소드이므로 캐소드는 일반적으로 접지(또는 멀티플렉싱용 스위칭 트랜지스터)에 연결되고, 애노드는 세그먼트를 점등하기 위해 하이로 구동됩니다. 마이크로컨트롤러 또는 전용 디스플레이 드라이버 IC(74HC595 시프트 레지스터 또는 MAX7219와 같은)가 일반적으로 사용됩니다.멀티플렉싱: 다중 숫자 디스플레이의 경우, 각 숫자의 세그먼트 데이터를 제공하면서 각 숫자의 공통 캐소드를 순차적으로 활성화하여 여러 LTS-3403LJS 유닛을 멀티플렉싱할 수 있습니다. 이렇게 하면 필요한 I/O 핀 수가 줄어듭니다.시야각: 넓은 시야각은 디스플레이가 축외 위치에서 볼 수 있는 응용에 유리합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTS-3403LJS는 주로 다음을 통해 차별화됩니다.AlInGaP 노란색 LED 기술. 표준 GaP(효율이 낮고 더 녹색빛이 도는 노란색을 생성)나 필터링된 빛과 같은 오래된 기술과 비교하여, AlInGaP는 더 높은 발광 효율과 더 포화된 순수한 노란색을 제공합니다.흰색 세그먼트가 있는 회색 전면은 LED가 꺼져 있을 때 우수한 대비를 제공하여 숫자 윤곽선이 항상 보이도록 합니다. 이는 전체가 검은색인 전면과는 다릅니다. 그저전력 소비(효율적인 LED와 낮은 VF로 가능)는 배터리 구동 장치에 적합하게 만듭니다.발광 강도 분류는 핵심 품질 차별화 요소로, 저가형 디스플레이에서는 항상 보장되지 않는 밝기 일관성을 보장합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 공통 캐소드와 공통 애노드의 차이점은 무엇인가요?

A: 공통 캐소드 디스플레이에서는 모든 LED 캐소드가 함께 연결됩니다. 세그먼트를 점등하려면 해당 애노드를 하이(Vcc)로 구동하고 공통 캐소드를 로우(접지)에 연결합니다. 공통 애노드에서는 그 반대입니다. LTS-3403LJS는 공통 캐소드입니다.

Q: 이 디스플레이를 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있나요?

A: 예, 하지만 중요한 주의사항이 있습니다. 마이크로컨트롤러 핀은 제한된 전류(종종 20-25mA)만 소싱/싱크할 수 있습니다. 구동하는 각 세그먼트에 대해 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 또한, 한 포트에서 여러 세그먼트를 동시에 구동하는 경우 총 전류가 마이크로컨트롤러의 총 포트 또는 칩 전류 한계를 초과하지 않도록 해야 합니다. 드라이버 IC를 사용하는 것이 종종 더 안전합니다.

Q: "I.C. 호환"은 무엇을 의미하나요?

A: 이는 디스플레이의 전기적 특성(순방향 전압, 전류 요구 사항)이 표준 집적 회로(IC) 출력(예: TTL 또는 CMOS 논리 계열 또는 마이크로컨트롤러의 출력)의 출력 전압 및 전류 소싱/싱크 능력 내에 있음을 의미합니다. 특히 적절한 전류 제한 저항과 함께 사용할 때 그렇습니다.

Q: 세그먼트에 대한 저항 값을 어떻게 계산하나요?

A: 옴의 법칙을 사용하세요: R = (공급 전압 - LED 순방향 전압) / 원하는 LED 전류. 보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 VF(2.6V)를 항상 사용하여 부품 간 변동에도 전류가 절대 초과되지 않도록 합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 예시

사례 연구: Arduino로 단일 숫자 카운터 구축하기.목표는 0에서 9까지 증가하는 카운터를 만드는 것입니다.부품: Arduino Uno, LTS-3403LJS, 220Ω 저항 8개(세그먼트 A-G 및 소수점용 각 1개), 브레드보드, 점퍼 와이어.배선: 디스플레이의 공통 캐소드 핀(4,6,12,17)을 Arduino GND에 연결합니다. 각 세그먼트 애노드(핀 2,3,5,7,10,11,13,14,15)를 개별 Arduino 디지털 핀(예: 2부터 10까지)에 220Ω 전류 제한 저항을 통해 연결합니다.소프트웨어: Arduino 스케치에서, 숫자(0-9)를 점등해야 하는 세그먼트 조합("세그먼트 맵")에 매핑하는 배열을 정의합니다. 루프에서 숫자 0-9를 순환하며, 세그먼트 맵을 사용하여 해당 세그먼트를 점등하기 위해 올바른 Arduino 핀을 HIGH로 설정하고, 1초 동안 기다린 후, 디스플레이를 지우고 다음 숫자로 이동합니다. 이 예시는 직접 구동, 전류 제한, 그리고 공통 캐소드 사용을 보여줍니다.

12. 기술 원리 소개

LTS-3403LJS는 다음을 기반으로 합니다.발광 다이오드(LED)기술. LED는 반도체 p-n 접합 다이오드입니다. 순방향 바이어스(p측에 n측에 비해 양의 전압이 인가됨)가 되면, n 영역의 전자와 p 영역의 정공이 접합 영역으로 주입됩니다. 이 전하 캐리어들이 재결합할 때 에너지를 방출합니다. 표준 실리콘 다이오드에서는 이 에너지가 열로 방출됩니다. AlInGaP와 같은 직접 밴드갭 반도체에서는 이 에너지의 상당 부분이 광자(빛)로 방출됩니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. AlInGaP 합금은 스펙트럼의 빨강, 주황, 호박색 및 노란색 영역에서 빛 방출에 해당하는 밴드갭을 가지도록 설계되었습니다. 데이터시트에 언급된 "불투명한 GaAs 기판"은 AlInGaP 층이 성장되는 기본 웨이퍼입니다. 그 불투명한 특성은 빛을 위쪽으로 반사시켜 칩 상단에서의 전체적인 빛 추출 효율을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

13. 기술 동향 및 맥락

이 특정 데이터시트는 2001년 것이지만, 기본이 되는 AlInGaP 기술은 당시 고휘도 노란색, 주황색 및 빨간색 LED를 생산하는 데 있어 중요한 진보를 나타냈습니다. 이는 이러한 색상에 대해 GaAsP 및 GaP와 같은 오래되고 효율이 낮은 기술을 크게 대체했습니다. 더 넓은 디스플레이 기술 환경에서, LTS-3403LJS와 같은 개별 7세그먼트 LED 디스플레이는 새로운 설계에서 더 통합된 솔루션으로 크게 대체되었습니다. 이는 다음을 포함합니다:도트 매트릭스 LED 디스플레이및OLED 디스플레이, 이는 전체 영숫자 및 그래픽 기능을 제공합니다.통합 디스플레이 모듈내장 컨트롤러(I2C, SPI)를 갖춘, 인터페이싱을 단순화합니다.LCD초저전력 응용용. 그러나 개별 7세그먼트 LED는 그 특정 장점이 가장 중요한 틈새 시장에서 여전히 관련성을 유지하고 있습니다: 극도의 단순성, 매우 높은 밝기와 대비, 넓은 시야각, 견고성, 단일 숫자 요구에 대한 저비용, 그리고 때로는 원하는 독특한 "레트로" 미학. 또한 디지털 전자 공학을 배우기 위한 기본 교육 도구이기도 합니다.