LTS-5703AKF 0.56인치 황오렌지색 7세그먼트 LED 디스플레이 데이터시트 - 숫자 높이 14.22mm - 순방향 전압 2.6V - 소비 전력 70mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-5703AKF는 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 응용 분야를 위해 설계된 고성능 단일 숫자 7세그먼트 LED 디스플레이 모듈입니다. 0.56인치(14.22mm)의 숫자 높이를 특징으로 하여, 중간 거리에서 가독성이 필수적인 중간 크기 패널 및 계측기에 적합합니다. 이 장치는 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 고급 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 기술을 활용하여 독특한 황오렌지색 빛을 방출합니다. 이 물질 시스템은 높은 효율과 우수한 밝기로 알려져 있습니다. 디스플레이는 흰색 세그먼트가 있는 밝은 회색 전면을 가지고 있어 다양한 조명 조건에서 최적의 문자 모양을 위한 높은 대비를 제공합니다.

핵심 장점으로는 낮은 전력 요구 사항, 높은 밝기, 넓은 시야각 및 고체 상태 신뢰성이 포함됩니다. 세그먼트는 연속적이고 균일하도록 설계되어 일관되고 전문적인 시각적 출력을 보장합니다. 이 장치는 휘도 강도에 따라 분류되며, 환경 고려 사항이 있는 현대 전자 설계에 적합한 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수하는 무연 패키지로 제공됩니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 전기적 특성

전기적 파라미터는 신뢰할 수 있는 사용을 위한 작동 한계와 조건을 정의합니다. 절대 최대 정격은 영구적 손상을 방지하기 위해 초과해서는 안 되는 경계를 지정합니다. 각 세그먼트의 연속 순방향 전류는 25°C에서 25 mA로 정격되며, 주변 온도가 상승함에 따라 0.33 mA/°C의 선형 감액 계수가 적용됩니다. 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 허용되는 피크 순방향 전류는 60 mA입니다. 각 세그먼트의 최대 소비 전력은 70 mW입니다. 역방향 전압 내성 능력은 5 V입니다. 순방향 전압(V_F)은 표준 테스트 전류 20 mA로 구동될 때 각 세그먼트당 일반적으로 2.05V에서 2.6V 범위입니다. 역방향 전류(I_R)는 5V의 역방향 바이어스가 인가될 때 최대 100 µA로 지정됩니다.

2.2 광학적 특성

광학적 성능은 그 기능의 핵심입니다. 평균 휘도 강도(I_V)는 핵심 지표로, 최소 800 µcd, 일반 값 1667 µcd이며, 테스트 조건 I_F= 1 mA에서 최대값은 지정되지 않습니다. 이 높은 밝기는 좋은 가시성을 보장합니다. 색상 특성은 파장에 의해 정의됩니다: 최대 방출 파장(λ_p)은 일반적으로 611 nm이고, 주 파장(λ_d)은 일반적으로 605 nm이며, 둘 다 I_F= 20 mA에서 측정되어 출력을 확실히 황오렌지색 스펙트럼에 위치시킵니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 약 17 nm로, 상대적으로 순수한 색상 방출을 나타냅니다. 세그먼트 간 휘도 강도 일치(유사한 점등 영역의 경우)는 최대 비율 2:1을 가지며, 숫자 전체에 걸쳐 균일성을 보장합니다.

2.3 열 및 환경 등급

이 장치는 작동 온도 범위 -35°C ~ +85°C 및 저장 온도 범위 -35°C ~ +85°C로 정격됩니다. 이 넓은 범위는 산업 제어 장치에서 소비자 전자 제품에 이르기까지 다양한 환경에서 사용하기에 적합합니다. 조립을 위해 납땜 온도는 260°C에서 3초로 지정되며, 이는 좌석 평면 아래 1/16인치(약 1.59 mm)에서 측정된 값으로, 웨이브 또는 리플로우 납땜 공정을 위한 표준 참조입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

이 데이터시트는 장치가 "휘도 강도에 따라 분류됨"이라고 표시합니다. 이는 측정된 광 출력을 기반으로 한 빈닝 또는 분류 과정을 의미합니다. LED 제조에서 빈은 휘도 강도(밝기), 순방향 전압, 주 파장과 같은 유사한 성능 특성을 가진 구성 요소를 그룹화하기 위해 생성됩니다. 특정 빈에서 구매함으로써 설계자는 제품 내 여러 디스플레이 간의 밝기 일관성을 보장하여 숫자 또는 단위 간에 눈에 띄는 변동을 방지할 수 있습니다. 이 문서에서 구체적인 빈 코드 또는 범위는 자세히 설명되지 않았지만, 설계자는 응용 분야에서 시각적 균일성을 보장하기 위해 생산 계획을 위해 제조사의 상세한 빈닝 문서를 참조해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

이 데이터시트는 "일반적인 전기/광학 특성 곡선"을 참조합니다. 특정 그래프가 본문에 제공되지는 않았지만, 이러한 곡선은 LED 문서에서 표준이며 설계에 매우 중요합니다. 일반적으로 다음을 포함합니다:

• 상대 휘도 대 순방향 전류(I-V 곡선):이 그래프는 광 출력이 구동 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 비선형이며, 열 효과로 인해 매우 높은 전류에서 효율이 떨어집니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류:이것은 다이오드의 IV 특성을 보여주며, 전류 제한 회로 설계에 필수적입니다.
• 상대 휘도 대 주변 온도:이 곡선은 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여주며, 고휘도 또는 고 듀티 사이클 응용 분야에서 열 관리의 중요성을 강조합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 방출된 색상의 모양과 순도를 보여줍니다.

설계자는 이러한 곡선을 사용하여 적절한 구동 전류를 선택하고, 열 감액을 이해하며, 비표준 조건에서의 성능을 예측해야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 장치는 표준 LED 디스플레이 패키지로 제공됩니다. 패키지 치수 도면(본문에서 참조되지만 자세히 설명되지 않음)은 일반적으로 모듈의 전체 길이, 너비 및 높이, 세그먼트 창 치수, 그리고 열 개 핀의 정확한 간격과 직경을 보여줍니다. 주요 기계적 참고 사항은 다음과 같습니다: 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 달리 명시되지 않는 한 표준 공차는 ±0.25 mm입니다. 핀 끝 이동에 대해 추가 공차 ±0.4 mm가 허용되며, 이는 PCB 풋프린트 설계 및 자동 삽입 공정에 중요합니다. 핀 연결 다이어그램이 명확하게 제공되어 세그먼트 A-G, 소수점(D.P.) 및 두 개의 공통 캐소드 핀의 각 열 개 핀 기능을 식별합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

제공된 주요 조립 지침은 납땜 온도 사양입니다: 이 장치는 좌석 평면 아래 1.59 mm(1/16인치) 지점에서 260°C의 온도를 3초 동안 견딜 수 있습니다. 이는 리플로우 납땜 프로파일에 대한 중요한 파라미터입니다. 설계자는 구성 요소 리드에서 이 온도-시간 조합을 초과하지 않도록 리플로우 오븐 프로파일을 확인해야 내부 와이어 본드 또는 LED 칩 손상을 방지할 수 있습니다. 정전기 민감 장치에 대한 표준 취급 주의 사항을 준수해야 합니다. 넓은 저장 온도 범위(-35°C ~ +85°C)는 재고 관리에 유연성을 제공합니다.

7. 내부 회로 및 핀 구성

내부 회로도는 공통 캐소드 구성을 보여줍니다. 이는 LED 세그먼트의 모든 캐소드(음극 단자)가 내부적으로 함께 연결되어 있음을 의미합니다. LTS-5703AKF에는 내부적으로 연결된 두 개의 공통 캐소드 핀(핀 3 및 핀 8)이 있습니다. 이는 PCB 레이아웃에 유연성을 제공합니다. 각 세그먼트(A, B, C, D, E, F, G) 및 소수점(D.P.)의 애노드(양극 단자)는 별도의 핀으로 나와 있습니다. 핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 1: E, 핀 2: D, 핀 3: 공통 캐소드, 핀 4: C, 핀 5: D.P., 핀 6: B, 핀 7: A, 핀 8: 공통 캐소드, 핀 9: F, 핀 10: G. 세그먼트를 점등하려면 해당 애노드 핀에 양의 전압(전류 제한 저항을 통해)을 인가해야 하며, 공통 캐소드 핀은 접지에 연결되어야 합니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

이 디스플레이는 선명한 단일 숫자 숫자 표시가 필요한 모든 장치에 이상적입니다. 일반적인 응용 분야로는: 테스트 및 측정 장비(멀티미터, 주파수 카운터), 산업 제어 패널, 의료 기기, 소비자 가전(전자레인지, 오븐, 커피 메이커), 자동차 계기판 디스플레이(주행 컴퓨터, 기후 제어용) 및 판매 시점 단말기가 있습니다.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 제한:항상 각 세그먼트 애노드에 직렬 저항(또는 멀티플렉싱을 위한 공통 캐소드에 저항)을 사용하여 순방향 전류를 설정하십시오. 공급 전압(V_CC), LED 순방향 전압(V_F~최대 2.6V) 및 원하는 전류(예: 좋은 밝기를 위한 10-20 mA)를 기반으로 저항 값을 계산하십시오. 공식: R = (V_CC- V_F) / I_F.
• 멀티플렉싱:다중 숫자 디스플레이의 경우, 숫자가 빠르게 한 번에 하나씩 점등되는 멀티플렉싱 방식을 사용합니다. LTS-5703AKF의 공통 캐소드 설계는 이에 적합합니다. 피크 전류 정격(60 mA)은 멀티플렉싱 중에 더 높은 펄스 전류를 허용하여 지속적으로 구동되는 세그먼트와 비슷한 지각된 밝기를 달성할 수 있게 합니다.
• 시야각:넓은 시야각은 다양한 위치에서 가독성을 보장하며, 패널 장착 장비에 매우 중요합니다.
• 열 관리:이 장치는 좋은 작동 범위를 가지고 있지만, 높은 주변 온도 또는 높은 연속 전류에서 작동할 경우 수명과 안정적인 광 출력을 유지하기 위해 적절한 환기를 보장하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

LTS-5703AKF의 주요 차별화 요소는 그 물질 기술과 특정 성능 특성에 있습니다. 표준 갈륨 포스파이드(GaP) 적색 또는 녹색 LED와 같은 오래된 기술과 비교할 때, AlInGaP는 훨씬 더 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에 대해 훨씬 더 밝은 디스플레이를 제공합니다. InGaN 기반의 일부 고휘도 백색 또는 청색 LED와 비교할 때, 황오렌지색은 독특한 미적 및 기능적 응용 분야를 가지며, 종종 특정 패널 색상 구성 또는 지각된 따뜻함과 선명함을 위해 선택됩니다. 0.56인치 크기는 소형 장치용 더 작은(0.3인치) 디스플레이와 장거리 시청용 더 큰(1인치 이상) 디스플레이 사이의 틈새 시장을 채웁니다. RoHS 준수는 현대 글로벌 시장을 위한 표준이지만 필수적인 기능입니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 두 개의 공통 캐소드 핀이 있는 목적은 무엇입니까?

A: 두 핀(3과 8)은 내부적으로 연결되어 있습니다. 이는 PCB 레이아웃에 유연성을 제공하여 패키지의 어느 쪽에서든 접지 연결을 할 수 있게 하며, 특히 조밀한 설계나 단면 PCB를 사용할 때 배선을 단순화할 수 있습니다.

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

A: 아니요. 항상 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 마이크로컨트롤러 핀은 일반적으로 20 mA를 안전하게 공급할 수 없으며, 설령 가능하더라도 저항 없이는 LED가 과도한 전류를 끌어당겨 LED와 마이크로컨트롤러 모두 손상시킬 가능성이 있습니다. 적절한 직렬 저항 값을 계산하십시오.

Q: "휘도 강도 일치 비율 2:1"은 무엇을 의미합니까?

A> 이는 장치 내 가장 어두운 세그먼트가 가장 밝은 세그먼트의 절반 이상 밝지 않을 것임을 의미합니다(동일한 테스트 조건에서). 이는 숫자 전체에 걸쳐 시각적 균일성을 보장합니다.

Q: 이 디스플레이는 야외 사용에 적합합니까?

A: 작동 온도 범위는 -35°C까지 확장되어 많은 야외 조건을 포함합니다. 그러나 이 데이터시트는 먼지와 물에 대한 침수 보호(IP) 등급을 지정하지 않습니다. 야외 사용의 경우, 디스플레이는 밀봉된 창 뒤에 있거나 보호된 인클로저 내에 있어야 할 것입니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 간단한 디지털 타이머 디스플레이 설계.설계자가 단일 숫자 디스플레이가 있는 카운트다운 타이머를 만들고 있습니다. 선명함과 크기 때문에 LTS-5703AKF를 선택합니다. 5V 로직을 가진 마이크로컨트롤러를 사용합니다. 목표 세그먼트 전류 15 mA에 대해 전류 제한 저항을 계산합니다: R = (5V - 2.4V) / 0.015A ≈ 173 옴. 표준 180옴 저항을 선택합니다. 두 공통 캐소드 핀을 NPN 트랜지스터를 통해 마이크로컨트롤러의 접지 핀에 연결합니다(나중에 더 많은 숫자가 추가되면 스위칭/멀티플렉싱용). 일곱 개의 세그먼트 애노드 핀은 각각 자체 180옴 저항을 통해 마이크로컨트롤러 I/O 핀에 연결됩니다. 소수점은 이 설계에서 사용되지 않습니다. 소프트웨어는 숫자 9에서 0까지 표시를 순환합니다. 높은 대비와 밝기는 조명이 밝은 방에서 숫자가 쉽게 읽히도록 보장합니다.

12. 동작 원리 소개

LTS-5703AKF는 고체 상태 반도체 발광 다이오드(LED)를 기반으로 합니다. 활성 물질은 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 성장된 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP)입니다. 다이오드의 문턱값(약 2V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 각각 n형 및 p형 반도체 층에서 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합하면서 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 반도체의 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출된 빛의 파장(색상)을 결정합니다—이 경우 황오렌지색(~605-611 nm)입니다. 디스플레이의 각 세그먼트에는 이러한 작은 LED 칩이 하나 이상 포함되어 있습니다. 공통 캐소드 구성은 내부적으로 이러한 칩의 모든 음극 측을 연결하여 외부 구동 회로를 단순화합니다.

13. 기술 동향 및 배경

AlInGaP LED 기술은 적색, 주황색, 호박색 및 황색 발광을 위한 성숙하고 매우 최적화된 솔루션을 나타냅니다. 이는 오래된 기술에 비해 우수한 효율성과 신뢰성으로 인해 수십 년 동안 고휘도 응용 분야에서 이러한 색상의 지배적인 물질 시스템이었습니다. 디스플레이 기술의 현재 동향에는 더 효율적인 마이크로 LED의 개발과 전색상, 유연한 디스플레이를 위한 유기 발광 다이오드(OLED)의 광범위한 채택이 포함됩니다. 그러나 매우 높은 밝기, 긴 수명 및 넓은 온도 범위에서의 안정성이 필요한 단색, 세그먼트 숫자 디스플레이—특히 산업, 자동차 및 계측 분야에서—이 데이터시트에 있는 것과 같은 AlInGaP 기반 LED는 선호되고 비용 효율적인 선택으로 남아 있습니다. 여기서 볼 수 있는 무연(RoHS) 패키징으로의 전환은 환경 규제에 의해 주도되는 표준적인 산업 전체의 진화입니다.