LTP-18088KD LED 도트 매트릭스 디스플레이 데이터시트 - 1.85인치 높이 - 하이퍼 레드(650nm) - 2.6V 순방향 전압 - 40mW 전력 소산 - 기술 문서

1. 제품 개요

LTP-18088KD는 명확하고 밝은 영숫자 또는 기호 정보 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 고체 상태 도트 매트릭스 디스플레이 모듈입니다. 그 핵심 기능은 신뢰할 수 있고 효율적인 시각적 출력 인터페이스를 제공하는 것입니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 장치는 그 적용 분야를 정의하는 몇 가지 핵심 장점을 기반으로 제작되었습니다. 특징으로는낮은 전력 요구 사항이 있어 배터리 구동 또는 에너지 절약형 장치에 적합합니다.뛰어난 문자 가시성과높은 밝기 및 명암비는 어두운 실내 환경부터 밝은 환경까지 다양한 주변 조명 조건에서 가독성을 보장합니다.넓은 시야각은 표시된 정보를 축에서 벗어난 위치에서도 선명하게 볼 수 있게 하여, 공공 정보 디스플레이나 다중 사용자 장비에 매우 중요합니다. 마지막으로, LED 기술에 내재된고체 상태 신뢰성은 기계식 디스플레이에 비해 긴 작동 수명과 충격 및 진동에 대한 내성을 제공합니다. 이러한 특징들은 산업 계측기, 테스트 장비, 판매 시점 단말기, 교통 정보판 및 견고하고 선명한 디스플레이가 필요한 기타 임베디드 시스템에 이상적입니다.

2. 기술 사양 심층 분석

LTP-18088KD의 성능은 상세한 전기적, 광학적 및 기계적 매개변수 집합으로 특징지어집니다.

2.1 장치 설명 및 기술

이 디스플레이는 매트릭스 높이가 1.85인치(47.0mm)이며 8x8 도트 매트릭스로 구성되어 있습니다. 이는알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 하이퍼 레드 LED 칩을 사용합니다. 이 칩들은불투명 갈륨 비소(GaAs) 기판위에 제작됩니다. 패키지는검은색 전면과 흰색 세그먼트를 특징으로 하며, 이 조합은 주변광을 흡수하고 점등된 빨간색 세그먼트를 더욱 두드러지게 만들어 명암비를 크게 향상시킵니다.

2.2 절대 최대 정격

이 정격들은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계 이하 또는 이 한계에서의 작동은 보장되지 않습니다.

• 도트당 평균 전력 소산:40 mW
• 도트당 피크 순방향 전류:90 mA
• 도트당 연속 순방향 전류:15 mA (25°C에서), 25°C 이상에서 0.2 mA/°C로 선형적으로 감액됩니다.
• 도트당 역방향 전압:5 V
• 작동 온도 범위:-35°C ~ +85°C
• 보관 온도 범위:-35°C ~ +85°C
• 솔더링 온도:260°C에서 3초, 장착 평면 아래 1/16인치(약 1.6mm)에서 측정.

2.3 전기적 및 광학적 특성 (T_A=25°C에서)

이는 지정된 테스트 조건에서의 일반적이고 보장된 성능 매개변수입니다.

• 평균 발광 강도 (I_V):1650 μcd (최소), 3500 μcd (일반) (I_P=32mA, 1/16 듀티 사이클에서).
• 피크 발광 파장 (λ_p):650 nm (일반) (I_F=20mA에서).
• 스펙트럼선 반치폭 (Δλ):20 nm (일반) (I_F=20mA에서).
• 주 파장 (λ_d):639 nm (일반) (I_F=20mA에서).
• 도트당 순방향 전압 (V_F):2.1V (최소), 2.6V (일반) (I_F=20mA에서); 2.3V (최소), 2.8V (일반) (I_F=80mA에서).
• 도트당 역방향 전류 (I_R):100 μA (최대) (V_R=5V에서).
• 발광 강도 매칭 비율 (I_V-m):2:1 (최대) (I_P=32mA, 1/16 듀티 사이클에서). 이는 매트릭스 내 가장 밝은 도트와 가장 어두운 도트 사이의 허용 가능한 최대 밝기 변동을 지정합니다.

참고: 발광 강도 측정은 적절한 센서와 필터 조합을 사용하여 CIE(국제조명위원회) 눈 반응 곡선을 따릅니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 장치가발광 강도로 분류되었음을 나타냅니다. 이는 단위들이 측정된 광 출력을 기준으로 테스트되고 분류(빈닝)된다는 의미입니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션에서 균일한 외관을 위해 일관된 밝기 수준의 디스플레이를 선택할 수 있으며, 이는 여러 디스플레이가 나란히 사용될 때 매우 중요합니다. 2:1의 매칭 비율은 단일 디스플레이 내에서 어떤 도트도 다른 도트보다 두 배 이상 밝지 않음을 추가로 보장하여 형성된 문자나 그래픽의 시각적 균일성을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

PDF가 일반적인 특성 곡선을 참조하지만, 제공된 전기적/광학적 데이터를 통해 분석이 가능합니다. 순방향 전압은 전류에 따라 예측 가능하게 증가하는 것을 보여주며(20mA에서 일반 2.6V에서 80mA에서 일반 2.8V로), 이는 표준 LED 동작입니다. 639nm의 주 파장과 650nm의 피크는 이 제품을 하이퍼 레드 스펙트럼에 확실히 위치시켜 높은 시각적 임팩트를 제공합니다. 넓은 작동 온도 범위(-35°C ~ +85°C)는 가혹한 환경에서도 안정적인 성능을 시사하지만, 최대 정격에 따라 높은 주변 온도에서는 순방향 전류를 감액해야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 적층 가능성

기계 도면은 PCB 풋프린트 설계 및 외장 통합을 위한 중요한 치수를 제공합니다. 강조된 주요 특징은 모듈이수직 및 수평으로 적층 가능하다는 점입니다. 이는 기계적 설계에 여러 디스플레이를 서로 인접하게 배치하여 보기 흉한 간격이나 정렬 문제 없이 더 큰 다중 문자 또는 다중 라인 디스플레이를 만들 수 있는 기능(예: 평평한 가장자리 또는 특정 장착점)이 포함되어 있음을 의미합니다.

5.2 핀 연결 및 내부 회로

이 장치는 24핀 구성을 가지고 있습니다. 핀아웃 테이블은 각 핀의 기능을 명확히 정의합니다: 열(Column)용 애노드와 행(Row)용 캐소드. 여러 핀은 "연결 없음"(N/C)으로 표시되어 있습니다. 매트릭스 디스플레이에 일반적인 내부 회로도는 64개의 LED(8x8)가 애노드는 열로, 캐소드는 행으로 연결되어 배열된 것을 보여줍니다. 이 공통 매트릭스 아키텍처는 필요한 드라이버 핀 수를 최소화하지만(64개 LED에 대해 16개), 멀티플렉싱 구동이 필요합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

제공된 주요 조립 지침은 솔더링을 위한 것입니다:260°C에서 3초, 장착 평면 아래 1/16인치에서 측정. 이는 표준 리플로우 솔더링 프로파일 매개변수입니다. 설계자는 LED 칩이나 플라스틱 패키지에 열 손상을 방지하기 위해 PCB 조립 공정이 이를 준수하도록 해야 합니다. 보관 온도 범위(-35°C ~ +85°C)도 취급 및 조립 전에 준수해야 합니다.

7. 애플리케이션 제안

7.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

높은 밝기, 넓은 시야각 및 고체 상태 구조의 조합으로 인해 LTP-18088KD는 다음과 같은 용도에 적합합니다:산업 제어 패널(상태 표시기, 오류 코드),테스트 및 측정 장비(디스플레이, 바 그래프),공공 정보 디스플레이(교통 분야, 간단한 메시지판),소비자 가전(오디오 장비 디스플레이, 가전 상태 표시), 및프로토타이핑 및 교육 키트.

7.2 설계 고려 사항

• 구동 회로:각 열/행에 대해 정전류 드라이버 또는 적절한 전류 제한 저항을 사용하여 순방향 전류(예: 일반 밝기용 20mA)를 설정해야 합니다.
• 멀티플렉싱:매트릭스는 멀티플렉싱 구동이 필요합니다. 컨트롤러는 가시적인 깜빡임을 피하기 위해 충분히 빠르게 행(또는 열)을 순환해야 합니다(일반적으로 >100Hz). 도트당 피크 전류(90mA)는 멀티플렉싱 중에 원하는 평균 밝기를 달성하기 위해 더 높은 펄스 전류를 허용합니다.
• 전력 계산:64개의 도트, 도트당 최대 평균 전력 40mW, 그리고 멀티플렉싱 방식에 의해 정의된 듀티 사이클을 고려하여 총 모듈 전력 소산을 계산하여 적절한 열 관리를 보장해야 합니다.
• ESD 보호:모든 반도체 장치와 마찬가지로, 취급 및 조립 중에 표준 ESD 예방 조치를 준수해야 합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

LTP-18088KD의 주요 차별화 요소는AlInGaP(하이퍼 레드) 기술의 사용입니다. 오래된 GaAsP 또는 표준 레드 GaP LED와 비교하여, AlInGaP는 훨씬 더 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 큰 밝기 또는 더 낮은 전력에서 유사한 밝기를 얻을 수 있습니다. 검은색 전면/흰색 세그먼트 설계는 전통적인 회색 또는 베이지색 패키지보다 더 효과적으로 명암비를 향상시킵니다. 적층 가능한 설계는 더 큰 디스플레이를 원활하게 구축하기 위한 실용적인 기계적 장점입니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 매개변수 기반)

Q: 피크 파장(650nm)과 주 파장(639nm)의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장은 방출 스펙트럼에서 최대 전력 지점입니다. 주 파장은 인지된 색상 지점으로, 스펙트럼과 CIE 색상 일치 함수로부터 계산됩니다. 이 빨간색 LED와 같은 단색 광원의 경우, 두 값은 가깝지만 동일하지는 않습니다.

Q: 일반 발광 강도 3500 μcd를 어떻게 달성하나요?

A: 테스트 조건은피크 전류(I_P) 32mA, 1/16 듀티 사이클입니다. 멀티플렉싱된 8행 매트릭스에서는 1/8 듀티 사이클이 더 일반적입니다. 유사한 평균 밝기를 달성하려면, 드라이버의 듀티 사이클과 LED당 필요한 평균 전류에 따라 활성 시간 슬롯 동안의 피크 전류를 조정해야 할 수 있습니다.

Q: 5V 마이크로컨트롤러 핀으로 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 순방향 전압은 약 2.6V이며, 직렬 전류 제한 저항이 필수적입니다. 5V를 직접 연결하면 과도한 전류로 인해 LED가 파괴됩니다. 더욱이, 마이크로컨트롤러 핀은 일반적으로 멀티플렉싱 설정에서 전체 열이나 행에 필요한 누적 전류를 공급하거나 흡수할 수 없습니다; 외부 드라이버(트랜지스터 또는 전용 LED 드라이버 IC)가 필요합니다.

10. 설계 및 사용 사례 예시

시나리오: 카운터용 간단한 4자리 숫자 디스플레이 설계.

네 개의 LTP-18088KD 디스플레이가 나란히 배치됩니다(적층 가능한 설계 덕분에). 마이크로컨트롤러가 디스플레이를 관리하는 데 사용됩니다. 각 8x8 매트릭스는 인식 가능한 숫자를 형성할 수 있으므로, 컨트롤러의 펌웨어에는 폰트 맵이 포함됩니다. 마이크로컨트롤러는 외부 트랜지스터 어레이 또는 전용 LED 드라이버 IC를 통해 디스플레이를 멀티플렉싱합니다. 네 개의 디스플레이(시분할 멀티플렉싱)를 순환하고, 각 디스플레이 내에서 8개의 행(행 스캐닝)을 순환합니다. LED당 피크 전류는 총 멀티플렉싱 듀티 사이클(예: 4개 디스플레이 * 8행 스캐닝 시 1/32)을 고려하여 원하는 밝기를 달성하도록 드라이버 회로에 의해 설정됩니다. 전원 공급 장치는 모든 점등된 도트에 대한 총 평균 전류를 공급할 수 있도록 규격이 정해져야 합니다.

11. 작동 원리 소개

LTP-18088KD는반도체 p-n 접합의 전계발광원리로 작동합니다. AlInGaP LED 칩에 다이오드의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 반도체 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출된 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 하이퍼 레드입니다. 64개의 개별 LED 칩은 공통 애노드 열과 공통 캐소드 행을 가진 매트릭스로 배열됩니다. 특정 열(애노드)에 양전압을 가하고 특정 행(캐소드)을 접지함으로써, 해당 행과 열의 교차점에 있는 LED만 켜집니다. 이 과정을 빠르게 순차적으로 수행함으로써(멀티플렉싱), 모든 원하는 도트를 점등하여 안정적인 이미지를 형성할 수 있습니다.

12. 기술 동향

디스플레이 기술은 지속적으로 발전하고 있습니다. LTP-18088KD와 같은 개별 LED 도트 매트릭스는 견고성, 단순성 및 높은 밝기로 인해 특정 임베디드 애플리케이션에서 여전히 관련성을 유지하고 있지만, 몇 가지 주목할 만한 동향이 있습니다.표면 실장 장치(SMD) LED 어레이로의 이동이 더 높은 밀도와 자동화된 조립을 위해 이루어지고 있습니다.내장 컨트롤러(예: I2C 또는 SPI 인터페이스)가 있는 통합 LED 드라이버 매트릭스는 설계 복잡성을 단순화하고 있습니다. 컬러 애플리케이션의 경우,RGB LED 매트릭스가 더욱 일반화되고 있습니다. 또한 많은 소비자 애플리케이션에서, 완전한 그래픽, 색상 및 항상 켜진 시나리오에서의 낮은 전력이 필요한 경우, 소형 OLED 또는 TFT LCD 모듈이 단색 LED 도트 매트릭스를 대체하고 있습니다. 그러나 극한의 밝기, 긴 수명, 넓은 온도 범위 및 단순성이 요구되는 애플리케이션의 경우, AlInGaP 기반 도트 매트릭스 디스플레이는 여전히 강력한 위치를 유지하고 있습니다.