0.56인치 AlInGaP 하이퍼 레드 LED 디스플레이 숫자 - 14.22mm 높이 - 2.6V 순방향 전압 - 한국어 기술 데이터시트

1. 제품 개요

본 문서는 고성능 0.56인치(14.22mm) 숫자 높이 LED 디스플레이 구성요소의 사양을 상세히 설명합니다. 이 장치는 우수한 가시성과 신뢰성을 갖춘 선명하고 밝은 숫자 또는 영숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 핵심 설계는 첨단 반도체 소재를 통한 우수한 광학 성능 제공에 중점을 두고 있습니다.

디스플레이는 솔리드 스테이트 설계를 활용하여 긴 작동 수명과 진동 및 충격에 대한 견고성을 보장하며, 신뢰할 수 있는 시각적 출력이 중요한 산업, 계측 및 소비자 전자 애플리케이션에 적합합니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 디스플레이 숫자의 주요 장점은 소재 기술과 광학 설계에서 비롯됩니다. 불투명 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 소재를 사용하는 것이 주요 차별화 요소입니다. 이 소재 시스템은 가시 스펙트럼의 적색에서 호박색 부분에서의 높은 효율성으로 유명하며, 이는 장치의 높은 밝기와 우수한 색 순도에 직접 기여합니다.

밝은 회색 전면과 흰색 세그먼트 색상의 조합은 명암비를 극대화하기 위해 특별히 선택되었습니다. 이는 어두운 환경에서 밝게 조명된 방까지 다양한 주변 조명 조건에서 가독성을 향상시킵니다. 넓은 시야각은 패널 미터, 테스트 장비 및 공공 정보 디스플레이에 중요한, 축외 위치에서 볼 때도 표시된 정보가 읽기 쉽도록 보장합니다.

낮은 전력 요구 사항은 또 다른 중요한 이점으로, 디스플레이 밝기를 저하시키지 않으면서 배터리 구동 또는 에너지 효율적인 시스템에 통합할 수 있게 합니다. 장치는 광도에 따라 분류되어 생산 로트 간 밝기 수준의 일관성과 예측 가능성을 제공하며, 균일한 외관이 필수적인 다중 숫자 디스플레이에 필수적입니다.

목표 시장은 산업 자동화(공정 제어 판독값), 테스트 및 측정 장비(멀티미터, 오실로스코프), 의료 기기, 자동차 계기판(보조 디스플레이용) 및 소비자 가전을 포함한 광범위한 분야를 포괄합니다. 그 신뢰성과 성능은 내구성 있고 선명한 숫자 디스플레이 솔루션이 필요한 설계자들에게 선호되는 선택지가 됩니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

적절한 회로 설계와 최종 애플리케이션에서 원하는 성능 달성을 위해서는 전기 및 광학 파라미터에 대한 철저한 이해가 필수적입니다.

2.1 광도 및 광학 특성

광학 성능은 주변 온도(Ta) 25°C의 표준 테스트 조건에서 정의됩니다.평균 광도(Iv)는 순방향 전류(IF) 1mA로 구동될 때 최소 320 µcd, 전형값 700 µcd로 지정되며 최대값은 명시되지 않았습니다. 이 파라미터는 CIE 명시도 눈 반응 곡선에 근사하는 필터를 사용하여 측정되며, 인지되는 밝기를 나타냅니다. 넓은 범위는 광도 일치 애플리케이션에 신중한 빈닝이 필요함을 시사합니다.

주 파장(λd)은 639 nm로, 출력을 하이퍼 레드 색상으로 분류합니다.피크 방출 파장(λp)은 전형적으로 650 nm입니다. 주 파장과 피크 파장 사이의 작은 차이는 스펙트럼적으로 순수한 출력을 나타냅니다.스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 20 nm로, 방출된 빛의 스펙트럼의 좁음을 설명합니다. 더 작은 값은 더 단색광에 가까운 광원을 나타냅니다.광도 일치 비율(Iv-m)

은 세그먼트가 10mA로 구동될 때 최대 2:1로 지정됩니다. 이 비율은 동일한 숫자의 다른 세그먼트 간 또는 숫자 간 허용 가능한 밝기 변동을 정의하여 표시된 숫자의 시각적 균일성을 보장합니다.2.2 전기 및 열적 특성핵심 전기 파라미터는

세그먼트당 순방향 전압(VF)

으로, 구동 전류(IF) 20mA에서 전형값 2.6V를 가집니다. 최소값은 2.1V로 나열됩니다. 이 전압은 전류 제한 회로 설계에 중요합니다.세그먼트당 역전류(IR)은 역전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 100 µA로, 오프 상태에서 다이오드의 누설 특성을 나타냅니다.열 및 신뢰성 한계는절대 최대 정격

에서 정의됩니다.세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 25 mA이며, 디레이팅 계수는 0.28 mA/°C입니다. 이는 허용 가능한 연속 전류가 주변 온도가 25°C 이상 상승함에 따라 선형적으로 감소함을 의미합니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.세그먼트당 피크 순방향 전류는 90 mA로 정격되지만 특정 펄스 조건(1/10 듀티 사이클 및 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 이는 멀티플렉싱 또는 더 높은 피크 밝기 달성을 위한 짧은 과구동 기간을 허용합니다.

세그먼트당 전력 소산은 70 mW로 제한됩니다. 장치는 -35°C에서 +105°C의 넓은 온도 범위 내에서 작동 및 저장될 수 있습니다. 조립 시 납땜 온도는 장착 평면 아래 1.6mm 거리에서 3초 이상 260°C를 초과해서는 안 됩니다.3. 기계적 및 패키징 정보장치의 물리적 구조는 그 풋프린트, 장착 요구 사항 및 제품에의 전반적인 통합을 결정합니다.3.1 패키지 치수 및 핀아웃

장치는 표준 듀얼 디지트 LED 디스플레이 패키지를 따릅니다. 치수 도면에 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수는 표준 공차 ±0.25 mm로 밀리미터 단위로 제공됩니다. 이 도면은 PCB 레이아웃 설계자가 올바른 풋프린트를 생성하여 적절한 기계적 맞춤 및 솔더 조인트 형성을 보장하는 데 필수적입니다.

핀 연결 방식은 올바른 인터페이싱에 중요합니다. 장치는

커먼 애노드

구성을 가집니다. 두 개의 별도 커먼 애노드 핀이 있습니다: 디지트 1용 핀 12와 디지트 2용 핀 9. 이를 통해 두 숫자의 독립적 제어 또는 멀티플렉싱이 가능합니다. 세그먼트 캐소드(A부터 G 및 소수점)는 두 숫자에 걸쳐 병렬로 연결됩니다. 예를 들어, 핀 11(캐소드 A)은 디지트 1과 디지트 2 모두의 'A' 세그먼트를 제어합니다. 핀 6과 8은 "연결 없음"(N/C)으로 표시됩니다. 상세한 내부 회로도는 일반적으로 두 숫자에 대한 이 커먼-애노드, 병렬-캐소드 구조를 보여줍니다.

4. 성능 곡선 분석데이터시트가 표 형식 데이터를 제공하지만, 전형적인 특성 곡선은 비표준 조건에서 장치의 동작에 대한 더 깊은 통찰력을 제공합니다.순방향 전압(VF) 대 순방향 전류(IF) 곡선은 기본적입니다. 이는 VF가 IF와 함께 증가하는 비선형 관계를 보여줍니다. 설계자는 이를 사용하여 주어진 공급 전압에 대해 목표 구동 전류(예: 10mA 또는 20mA)를 달성하기 위한 적절한 전류 제한 저항 값을 선택합니다.

광도(Iv) 대 순방향 전류(IF) 곡선은 밝기가 전류에 따라 어떻게 비례하는지 보여줍니다. 일반적으로 낮은 전류에서는 선형이지만, 열적 및 효율성 효과로 인해 높은 전류에서는 포화될 수 있습니다. 이 곡선은 설계자가 밝기와 전력 소비 및 장치 수명 사이의 균형을 맞추는 데 도움을 줍니다.

광도 대 주변 온도 곡선은 열적 디레이팅을 이해하는 데 중요합니다. 온도가 증가하면 LED 칩의 효율이 감소하여 동일한 구동 전류에 대해 출력 강도가 떨어집니다. 이는 디스플레이가 충분히 밝게 유지되도록 하기 위해 높은 작동 온도에 노출되는 애플리케이션에서 고려되어야 합니다.

5. 납땜 및 조립 지침

조립 과정 중 적절한 처리는 손상을 방지하고 장기적인 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.

납땜에 대한 절대 최대 정격이 명시적으로 명시됩니다: 장치는 패키지 장착 평면 아래 1.6mm(1/16인치) 지점에서 측정 시 최대 3초 동안 최대 260°C의 온도를 견딜 수 있습니다. 이 지침은 웨이브 솔더링 또는 리플로우 솔더링 공정을 위해 설계되었습니다. 이 시간-온도 한계를 초과하면 내부 와이어 본드 실패, 패키지 균열 또는 LED 칩의 열화를 초래할 수 있습니다.

사용 전 장치가 비제어 환경에 저장된 경우, 이 데이터시트에 특정 등급이 명시되지 않았더라도 수분 민감도 및 베이킹 절차에 대한 표준 JEDEC 또는 IPC 지침을 따르는 것이 권장됩니다. 반도체 구성요소의 경우 취급 중 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 항상 권장합니다.

6. 애플리케이션 제안 및 설계 고려 사항

이 디스플레이를 통합하려면 신중한 전기 및 광학 설계가 필요합니다.

6.1 구동 회로 설계

커먼 애노드 디스플레이의 경우, 애노드는 일반적으로 전류 제한 저항을 통해 양전압 공급원에 연결되거나 트랜지스터를 통해 스위칭됩니다. 세그먼트 캐소드는 구동기 IC(전용 디스플레이 드라이버 또는 마이크로컨트롤러 GPIO 핀과 같은)에 연결되어 세그먼트를 점등하기 위해 접지로 전류를 싱크합니다. 전류 제한 저항(R)의 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (Vcc - VF - Vdriver_sat) / IF, 여기서 Vcc는 공급 전압, VF는 LED 세그먼트의 순방향 전압(신뢰성을 위해 전형값 또는 최대값 사용), Vdriver_sat는 구동 트랜지스터 또는 IC의 포화 전압, IF는 원하는 순방향 전류입니다.

두 숫자를 멀티플렉싱하기 위해, 커먼 애노드(핀 9 및 12)는 높은 주파수(일반적으로 >100Hz)로 교대로 켜집니다. 디지트 1의 애노드가 활성화되면, 캐소드 드라이버는 디지트 1의 패턴을 제공합니다. 그런 다음, 디지트 2의 애노드가 해당 패턴과 함께 활성화됩니다. 이는 필요한 구동기 핀 수를 크게 줄이지만, 플리커와 고스팅을 피하기 위해 신중한 타이밍이 필요합니다.

6.2 광학 통합

밝은 회색 전면은 대비를 향상시키는 중립적이고 비반사 배경을 제공합니다. 제품 외관을 설계할 때, 창 또는 필터 사용을 고려하십시오. 중성 밀도 필터는 매우 어두운 환경에서 밝기를 줄이는 데 사용할 수 있으며, 색조 필터(예: 빨간색)는 밝은 조건에서 대비를 더욱 향상시킬 수 있습니다. 넓은 시야각은 예상 사용자 시선에 상대적인 디스플레이 위치를 결정할 때 고려되어야 합니다.

7. 기술 비교 및 차별화

이 장치의 주요 차별화 요소는

AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드)

기술의 사용입니다. 표준 GaAsP(갈륨 비소 포스파이드) 적색 LED와 같은 오래된 기술과 비교하여, AlInGaP는 상당히 더 높은 발광 효율을 제공합니다. 이는 동일한 전력(와트)으로 더 많은 빛(루멘)을 생산하여 더 높은 밝기 및/또는 더 낮은 전력 소비를 의미합니다.

더 나아가, AlInGaP LED는 일반적으로 더 나은 소재 특성으로 인해 우수한 온도 안정성과 더 긴 수명을 가집니다. "하이퍼 레드" 출력(639nm 주 파장)은 또한 오래된 기술의 종종 주황색 빛을 띤 빨간색과 비교하여 독특하고 채도 높은 빨간색입니다. 현대적인 대안과 비교할 때, 0.56인치 숫자 높이, 커먼 애노드 구성 및 보장된 광도 분류의 특정 조합은 디스플레이를 선택하는 설계자에게 정의적인 특징입니다.8. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)Q: "광도 분류"는 무엇을 의미합니까?

A: 이는 LED가 표준 테스트 전류에서 측정된 광 출력을 기반으로 테스트되고 분류(빈닝)됨을 의미합니다. 이는 여러 숫자가 나란히 사용될 때 일관성을 보장하여 한 숫자가 이웃 숫자보다 눈에 띄게 더 밝거나 어둡게 나타나는 것을 방지합니다.

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

A: 아니요, 직접은 안 됩니다. 전형적인 순방향 전압은 2.6V이며, 마이크로컨트롤러 GPIO 핀은 충분한 전류를 안전하게 소싱하거나 싱크할 수 없습니다(일반적으로 핀당 최대 20-40mA, 칩 전체 제한 있음). 올바른 전류와 전압을 제공하기 위해 외부 전류 제한 저항 및 트랜지스터 드라이버 또는 전용 디스플레이 드라이버 IC를 사용해야 합니다.

Q: 왜 두 숫자에 대해 두 개의 별도 커먼 애노드 핀이 있습니까?

A: 이는 멀티플렉싱을 가능하게 합니다. 디지트 1의 애노드를 켜고 그 세그먼트를 설정한 다음, 끄고 디지트 2의 애노드를 그 세그먼트와 함께 켜고 이 사이클을 빠르게 반복함으로써, 각 세그먼트가 독립적으로 배선된 경우 7 x 2 = 14핀 대신 7 세그먼트 핀 + 2 디지트 핀 = 9핀만 사용하여 두 숫자를 제어할 수 있습니다.

Q: "연결 없음"(N/C) 핀의 목적은 무엇입니까?

A: 이들은 패키지에 물리적으로 존재하지만 내부 LED 회로에 전기적으로 연결되지 않은 핀입니다. 이들은 주로 성형 공정 중 패키지의 기계적 안정성을 위해 또는 표준 핀 간격과 풋프린트를 유지하기 위해 포함됩니다. 회로에 연결해서는 안 됩니다.

9. 동작 원리 소개

LED(발광 다이오드)는 반도체 p-n 접합 다이오드입니다. 다이오드의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 접합 영역으로 주입됩니다. 이 전하 캐리어(전자와 정공)가 재결합할 때 에너지를 방출합니다. 표준 실리콘 다이오드에서는 이 에너지가 주로 열로 방출됩니다. AlInGaP와 같은 소재에서는, 에너지 밴드갭이 이 재결합 에너지의 상당 부분이 광자(빛)로 방출되도록 설계되어 있습니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 소재의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. AlInGaP의 밴드갭은 스펙트럼의 적색에서 호박색 영역에서 높은 효율로 빛을 생산하도록 설계되었습니다. 불투명 GaAs 기판은 생성된 빛의 더 많은 부분을 장치 상단을 통해 반사시켜 전반적인 광 추출 효율을 향상시키는 데 도움을 줍니다.

10. 개발 동향

디스플레이 기술 분야는 지속적으로 진화하고 있습니다. 이와 같은 개별 LED 숫자는 단순성, 밝기 및 신뢰성으로 인해 특정 애플리케이션에 여전히 중요하지만, 몇 가지 동향이 주목할 만합니다. 내장 컨트롤러(I2C 또는 SPI 인터페이스)가 있는 다중 숫자 모듈과 같이 호스트 마이크로컨트롤러의 작업을 단순화하는 더 높은 통합으로의 일반적인 움직임이 있습니다. 더 높은 효율을 위한 추구는 계속되어, 적색/주황색 발광을 위해 AlInGaP에서 더욱 진보된 소재 시스템으로 이동할 가능성이 있습니다. 더 나아가, 전문 애플리케이션에서 더 넓은 색역 및 특정 색도 좌표에 대한 수요는 주 파장 및 색 순도에 대한 더 정밀한 빈닝과 더 엄격한 사양을 주도할 수 있습니다. 그러나 개별 LED 숫자의 기본 장점인 견고함, 높은 밝기, 간단한 숫자 표시를 위한 낮은 비용 및 우수한 시야각은 많은 산업 및 상용 제품에서 지속적인 관련성을 보장합니다.

An LED (Light Emitting Diode) is a semiconductor p-n junction diode. When a forward voltage exceeding the diode's threshold is applied, electrons from the n-type region and holes from the p-type region are injected into the junction region. When these charge carriers (electrons and holes) recombine, they release energy. In a standard silicon diode, this energy is released primarily as heat. In a material like AlInGaP, the energy bandgap is such that a significant portion of this recombination energy is released as photons (light). The specific wavelength (color) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the semiconductor material. AlInGaP's bandgap is engineered to produce light in the red to amber region of the spectrum with high efficiency. The non-transparent GaAs substrate helps reflect more of the generated light out through the top of the device, improving overall light extraction efficiency.

. Development Trends

The field of display technology is continuously evolving. While discrete LED digits like this one remain vital for specific applications due to their simplicity, brightness, and reliability, several trends are notable. There is a general movement towards higher integration, such as multi-digit modules with built-in controllers (I2C or SPI interface) that simplify the host microcontroller's task. The pursuit of higher efficiency continues, potentially moving from AlInGaP to even more advanced material systems for red/orange emission. Furthermore, the demand for wider color gamuts and specific chromaticity coordinates in professional applications may drive more precise binning and tighter specifications on dominant wavelength and color purity. However, the fundamental advantages of the discrete LED digit\u2014ruggedness, high brightness, low cost for simple numeric display, and excellent viewing angle\u2014ensure its continued relevance in many industrial and commercial products.