LTP-3786JD-03 LED 디스플레이 데이터시트 - 0.54인치 자릿수 높이 - 하이퍼 레드 - 2.6V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTP-3786JD-03은 명확한 문자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 듀얼 디지트 14세그먼트 영숫자 디스플레이입니다. 자릿수 높이가 0.54인치(13.8mm)로, 다양한 전자 장비의 중간 크기 표시 장치에 적합합니다. 본 장치는 GaAs 기판 위에 제작된 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물) 하이퍼 레드 LED 칩을 사용하여 특정 스펙트럼 출력을 제공합니다. 디스플레이는 대비와 가독성을 향상시키는 흰색 세그먼트가 있는 밝은 회색 전면을 가지고 있습니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

• 문자 외관:연속적이고 균일한 세그먼트가 우수한 문자 정의와 외관에 기여합니다.
• 광학 성능:높은 밝기와 높은 명암비로 다양한 조명 조건에서 가시성을 보장합니다.
• 시야각:넓은 시야각으로 다양한 위치에서 디스플레이를 읽을 수 있습니다.
• 전력 효율:LED 기술의 전형적인 낮은 전력 요구 사항.
• 신뢰성:고체 구조로 긴 작동 수명과 충격 및 진동에 대한 저항성을 제공합니다.
• 일관성:장치는 광도에 따라 분류(빈)되어 조립 시 여러 유닛 간의 균일한 밝기를 달성하는 데 도움을 줍니다.

1.2 목표 애플리케이션

이 디스플레이는 일반 전자 장비에서 사용하기 위한 것입니다. 여기에는 명확한 숫자 및 제한된 알파벳 표시가 필요한 사무 자동화 장비, 통신 장치, 가전 제품, 계기판 및 소비자 가전 제품이 포함되지만 이에 국한되지 않습니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 작동은 이 한계 내에서 유지되어야 합니다.

• 칩당 전력 소산:70 mW
• 칩당 피크 순방향 전류:90 mA (펄스 조건: 1/10 듀티 사이클, 0.1 ms 펄스 폭)
• 칩당 연속 순방향 전류:25°C에서 25 mA. 25°C 이상에서는 0.33 mA/°C의 디레이팅 계수가 적용됩니다.
• 칩당 역방향 전압:5 V
• 작동 및 저장 온도 범위:-35°C ~ +85°C
• 솔더 조건:260°C에서 3초, 솔더 지점은 장치의 착석 평면에서 최소 1/16인치(≈1.6mm) 아래에 위치해야 합니다.

2.2 전기 및 광학 특성 (Ta=25°C)

이는 지정된 테스트 조건에서의 일반적인 성능 매개변수입니다.

• 평균 광도 (I_V):순방향 전류(I_F) 1 mA에서 200-520 µcd(마이크로칸델라). CIE 명시야 반응 곡선에 근사하는 필터로 측정됨.
• 피크 방출 파장 (λ_p):I_F=20 mA에서 650 nm.
• 주 파장 (λ_d):I_F=20 mA에서 639 nm, 허용 오차 ±1 nm. 이는 인지되는 색상을 정의합니다.
• 스펙트럼 선 반치폭 (Δλ):I_F=20 mA에서 20 nm, 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 세그먼트당 순방향 전압 (V_F):I_F=20 mA에서 2.1V ~ 2.6V. 허용 오차는 ±0.1V입니다.
• 세그먼트당 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 최대 100 µA.
• 광도 매칭 비율 (I_V-m):I_F=1 mA에서 세그먼트 간 최대 2:1 비율, 밝기 균일성을 보장합니다.
• 크로스토크:≤ 2.5%, 선택되지 않은 세그먼트의 원치 않는 발광을 최소화합니다.

3. 기계적 및 패키지 정보

3.1 패키지 치수

디스플레이는 18핀을 가진 표준 듀얼 디지트 패키지로 제공됩니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터(mm) 단위입니다.
• 다르게 명시되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.25 mm입니다.
• 핀 끝 이동 허용 오차는 ±0.4 mm입니다.
• 핀에 권장되는 PCB 구멍 직경은 1.0 mm입니다.
• 이물질(≤10 mil), 잉크 오염(≤20 mil), 세그먼트 내 기포(≤10 mil), 반사판 굽힘(길이의 ≤1%)에 대한 품질 기준이 정의되어 있습니다.

3.2 핀 구성 및 내부 회로

이 장치는공통 애노드구성을 특징으로 합니다. 두 개의 공통 애노드 핀이 있습니다: 문자 1용(핀 16)과 문자 2용(핀 11). 다른 모든 핀(연결 없음인 핀 3 제외)은 개별 세그먼트(A부터 P까지, 및 소수점용 D.P.)의 캐소드입니다. 내부 회로도는 각 세그먼트에 대한 독립적인 LED 칩이 각각의 공통 애노드에 연결된 것을 보여줍니다. 이 구조는 두 자릿수를 구동하기 위한 멀티플렉싱을 가능하게 합니다.

4. 적용 지침 및 주의사항

4.1 설계 및 사용 고려사항

• 적용 범위:일반 전자 장비에 적합합니다. 사전 협의 없이 안전이 중요한 애플리케이션(항공, 의료 생명 유지 장치 등)에는 권장되지 않습니다.
• 구동 회로 설계:
  • 정전류 구동:일관된 광도와 색상을 유지하기 위해 매우 권장됩니다.
  • 전압 범위:회로는 전체 V_F범위(2.1V-2.6V)를 수용하여 모든 조건에서 원하는 전류가 전달되도록 해야 합니다.
  • 보호:회로는 전원 순환 중 역방향 전압 및 순간 전압 스파이크로부터 보호해야 합니다.
  • 열 관리:작동 전류는 최대 주변 온도를 기준으로 디레이팅되어야 광 특성 저하 또는 고장을 방지할 수 있습니다.
• 역방향 바이어스 피하기:금속 이동을 유발하여 누설 전류 증가 또는 단락을 일으킬 수 있습니다.
• 환경:습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피하여 디스플레이에 응결이 생기지 않도록 합니다.
• 기계적 취급:조립 중 디스플레이 본체에 비정상적인 힘을 가하지 마십시오.
• 다중 디스플레이의 경우:동일한 광도 빈(BIN)의 디스플레이를 사용하여 조립 시 고르지 않은 밝기(색조)를 피하십시오.

4.2 저장 및 취급 조건

• 표준 저장(원래 포장 상태):온도: 5°C ~ 30°C. 습도: 60% RH 미만. 이 조건 외 장기 저장은 핀 산화를 초래할 수 있습니다.
• 개봉 후 저장(SMD 타입 참조):방습 백이 개봉된 경우, 동일한 온도/습도 조건에서 168시간(MSL 레벨 3) 이내에 장치를 사용해야 합니다.
• 베이킹:밀봉되지 않은 패키지가 6개월 이상 저장된 경우, 조립 전 60°C에서 48시간 베이킹하는 것이 권장되며, 조립은 일주일 이내에 완료되어야 합니다.

5. 성능 곡선 및 특성 분석

데이터시트는 일반적인 성능 곡선을 참조합니다(제공된 텍스트에는 표시되지 않음). 이 곡선들은 설계에 매우 중요하며 일반적으로 다음을 포함합니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선):비선형 관계를 보여주며, 전류 제한 저항 선택 또는 정전류 구동기 설계에 필수적입니다.
• 광도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주어 밝기 보정 및 효율 분석에 도움을 줍니다.
• 광도 대 주변 온도:온도 상승에 따른 광 출력의 디레이팅을 보여주어 고온 환경에서의 열 설계에 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장 그래프로, 주 파장과 피크 파장 및 스펙트럼 반치폭을 확인합니다.

설계자는 특정 작동 조건에서 이러한 관계를 정량적으로 이해하기 위해 전체 데이터시트 그래프를 참조해야 합니다.

6. 기술 비교 및 차별화

LTP-3786JD-03은 몇 가지 핵심 측면을 통해 차별화됩니다:

• 칩 기술:AlInGaP 하이퍼 레드 칩을 사용하며, 이는 빨간색/주황색에 대한 오래된 GaAsP 또는 GaP 기술에 비해 일반적으로 더 높은 효율과 더 나은 온도 안정성을 제공합니다.
• 광학 설계:흰색 세그먼트가 있는 밝은 회색 전면은 높은 대비를 위해 설계되어 검은색 전면이나 확산 세그먼트가 있는 디스플레이에 비해 가독성을 향상시킵니다.
• 품질 관리:세그먼트 결함(기포, 오염)에 대한 엄격한 허용 오차와 광도 분류(BINning) 사양은 광학적 일관성과 품질에 초점을 맞추고 있음을 나타냅니다.
• 패키지:각 자릿수에 대해 별도의 공통 애노드를 가진 18핀, 스루홀 설계는 멀티플렉싱 구동 회로에 유연성을 제공합니다.

7. 자주 묻는 질문(FAQ)

7.1 이 디스플레이는 어떻게 구동하나요?

멀티플렉싱 기술을 사용하십시오. 한 번에 하나의 공통 애노드(자릿수)를 순차적으로 활성화하면서 해당 자릿수에서 원하는 세그먼트에 대한 올바른 캐소드 패턴을 적용합니다. 사이클은 깜빡임을 피할 수 있을 만큼 충분히 빨라야 합니다(일반적으로 >60 Hz). 세그먼트당 정전류 구동기 또는 전류 제한 공급 장치를 권장합니다.

7.2 광도 빈 코드의 목적은 무엇인가요?

빈 코드는 표준 테스트 전류에서 측정된 광도에 따라 디스플레이를 그룹화합니다. 다중 유닛 애플리케이션에서 동일한 빈의 디스플레이를 사용하면 모든 자릿수에서 균일한 밝기를 보장하여 고르지 않은 외관을 방지합니다.

7.3 전류를 제한하기 위해 간단한 저항기를 사용할 수 있나요?

네, 간단한 애플리케이션에서는 가능합니다. R = (V_공급- V_F) / I_F 공식을 사용하여 저항 값을 계산하십시오. 데이터시트의 최대 V_F(2.6V)를 사용하여 최악의 조건에서 최소 전류가 충족되도록 합니다. 그러나 세그먼트와 온도 전반에 걸쳐 최상의 일관성을 위해서는 정전류 회로가 더 우수합니다.

7.4 역방향 전압 보호가 중요한 이유는 무엇인가요?

절대 최대 정격(5V)을 초과하는 역방향 바이어스를 가하면 즉각적인 손상을 일으킬 수 있습니다. 더 작은 역방향 전압이라도 지속적이거나 반복적인 경우(예: 회로의 인덕티브 킥백) 전기 이동을 통해 시간이 지남에 따라 LED를 열화시켜 누설 전류 증가 또는 고장으로 이어질 수 있습니다.

8. 실제 적용 예시

시나리오: 간단한 두 자릿수 카운터 설계.

1. 마이크로컨트롤러 인터페이스:두 개의 공통 애노드 핀(11, 16)을 전류 공급 출력으로 구성된 두 개의 GPIO 핀에 연결합니다. 16개의 세그먼트 캐소드 핀을 전류 싱크 출력으로 구성된 GPIO 핀에 연결합니다. 더 높은 전류를 위해 트랜지스터나 구동기 IC를 통해 연결할 수 있습니다.
2. 전류 제한:각 캐소드 라인에 대해 정전류 싱크를 구현하고, 밝기와 수명의 좋은 균형을 위해 10-15 mA로 설정하며, 25 mA 연속 정격보다 훨씬 낮게 유지합니다.
3. 소프트웨어:숫자 0-9를 적절한 세그먼트 패턴(A-G)에 매핑하는 룩업 테이블을 만듭니다. 메인 루프에서 자릿수 1을 활성화하고, 십의 자리에 대한 패턴을 출력하고, 1-5 ms 대기하고, 자릿수 1을 비활성화하고, 자릿수 2를 활성화하고, 일의 자리에 대한 패턴을 출력하고, 1-5 ms 대기하고, 반복합니다. 이렇게 하면 안정적이고 깜빡임 없는 디스플레이가 생성됩니다.
4. 인클로저가 뜨거워질 수 있는 경우(예: >50°C), 디레이팅 계수(25°C 이상 0.33 mA/°C)를 사용하여 구동 전류를 약간 줄여 신뢰성을 보장하는 것을 고려하십시오.9. 작동 원리 및 기술 동향

9.1 기본 작동 원리

LED는 반도체 다이오드입니다. 밴드갭을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역(이 경우 AlInGaP 층)에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 따라서 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 이 장치의 경우 하이퍼 레드 스펙트럼에 있습니다. 14세그먼트 레이아웃은 세그먼트의 조합을 선택적으로 발광시켜 숫자와 제한된 알파벳 문자 집합을 형성할 수 있게 합니다.

9.2 산업 동향

LTP-3786JD-03과 같은 스루홀 디스플레이는 프로토타이핑, 수리 및 특정 산업 애플리케이션에 여전히 관련이 있지만, 디스플레이 기술의 더 넓은 동향은 자동화 조립 및 소형화를 위한 표면 실장 장치(SMD) 패키지 쪽으로 이동하고 있습니다. 또한, 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘)을 위한 지속적인 추진이 있으며, 빨간색 LED의 경우 AlInGaP 에피택셜 구조를 최적화하고 칩에서의 광 추출을 개선하는 것이 포함됩니다. 영숫자 디스플레이의 경우, 도트 매트릭스 패널이 전체 영숫자 및 그래픽 기능을 제공하기 때문에 점점 더 일반화되고 있지만, 세그먼트 디스플레이는 전용 숫자 표시 장치에 대한 비용, 단순성 및 명확성 측면에서 장점을 유지하고 있습니다.

While through-hole displays like the LTP-3786JD-03 remain relevant for prototyping, repair, and certain industrial applications, the broader trend in display technology is towards surface-mount device (SMD) packages for automated assembly and miniaturization. Additionally, there is a continuous drive for higher efficiency (more lumens per watt), which for red LEDs involves optimizing the AlInGaP epitaxial structure and improving light extraction from the chip. For alphanumeric displays, dot-matrix panels are increasingly common as they offer full alphanumeric and graphic capability, though segmented displays retain advantages in cost, simplicity, and clarity for dedicated numeric readouts.