LTS-3361JF LED 디스플레이 데이터시트 - 0.3인치(7.62mm) 숫자 높이 - 황오렌지색 - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-3361JF는 단일 숫자, 7세그먼트 및 소수점 LED 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 전자 장치에서 선명하고 밝은 숫자 및 제한된 영숫자 판독값을 제공하는 것입니다. 핵심 기술은 황오렌지 스펙트럼에서 빛을 방출하도록 특별히 설계된 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 이 재료 시스템은 높은 효율성과 우수한 가시성으로 알려져 있습니다. 디스플레이는 세그먼트가 점등될 때 높은 대비를 제공하는 흰색 세그먼트 표시가 있는 회색 전면판을 특징으로 합니다. 광도에 따라 분류되어 밝기 요구사항에 기반한 선택이 가능합니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

본 장치는 다양한 애플리케이션에 적합하도록 하는 몇 가지 주요 장점을 제공합니다. 가독성과 컴팩트한 크기 사이의 좋은 균형을 제공하는 0.3인치(7.62 mm) 숫자 높이를 특징으로 합니다. 세그먼트는 연속적이고 균일하도록 설계되어 일관되고 전문적인 시각적 외관을 보장합니다. 낮은 전력 요구사항으로 작동하여 최종 제품의 에너지 효율성에 기여합니다. 디스플레이는 높은 밝기와 높은 대비를 제공하며, 넓은 시야각과 결합되어 다양한 각도에서 쉽게 읽을 수 있습니다. 솔리드 스테이트 구조는 높은 신뢰성과 긴 작동 수명을 보장합니다. 이러한 특성으로 인해 LTS-3361JF는 소비자 가전, 산업 계측기, 시험 및 측정 장비, 자동차 대시보드(보조 디스플레이) 및 신뢰할 수 있고 밝은 숫자 표시기가 필요한 모든 애플리케이션에 이상적입니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 전기적 및 광학적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 광도 및 광학적 특성

주요 광학적 파라미터는 주변 온도(Ta) 25°C에서 정의됩니다.평균 광도(Iv)는 순방향 전류(IF) 1 mA로 구동될 때 최소 200 µcd, 전형값, 최대 600 µcd로 명시됩니다. CIE 명시야 눈 반응 곡선에 근사하는 필터를 사용하여 측정된 이 파라미터는 인지된 밝기를 나타냅니다.피크 방출 파장(λp)는 611 nm이며,주 파장(λd)는 IF=20mA에서 605 nm입니다. 피크 파장과 주 파장 사이의 약간의 차이는 전형적이며 방출 스펙트럼의 형태와 관련이 있습니다.스펙트럼 선 반폭(Δλ)는 17 nm로, 색 순도를 나타냅니다. 더 좁은 폭은 더 단색광에 가까움을 의미합니다.광도 매칭 비율는 최대 2:1로 명시되어 있으며, 이는 한 장치 내 가장 어두운 세그먼트와 가장 밝은 세그먼트 간의 밝기 차이가 이 비율을 초과하지 않아야 함을 의미하여 균일성을 보장합니다.

2.2 전기적 파라미터

핵심 전기적 파라미터는세그먼트당 순방향 전압(VF)이며, IF=20mA에서 전형값 2.6V, 최소값 2.05V를 가집니다. 이 값은 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다.세그먼트당 역전류(IR)는 역전압(VR) 5V에서 최대 100 µA로, 오프 상태에서의 누설 전류를 나타냅니다.세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 25 mA로 정격되며, 0.33 mA/°C의 디레이팅 계수를 가집니다. 이는 과열을 방지하기 위해 주변 온도가 25°C 이상 상승함에 따라 허용 가능한 최대 연속 전류가 감소함을 의미합니다.피크 순방향 전류는 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 90 mA가 허용되며, 이는 멀티플렉싱 또는 더 높은 순간 밝기를 달성하는 데 사용될 수 있습니다.

2.3 절대 최대 정격 및 열 고려사항

이 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다.세그먼트당 소비 전력은 70 mW입니다. 이를 초과하면, 특히 높은 주변 온도와 결합될 경우, 가속화된 성능 저하 또는 고장으로 이어질 수 있습니다.작동 및 저장 온도 범위는 -35°C에서 +85°C로, 신뢰할 수 있는 작동 및 비작동 상태 저장을 위한 환경 조건을 정의합니다.솔더링 온도명세는 조립에 매우 중요합니다: 장치는 패키지 착석 평면 아래 1.6mm(1/16 인치)에서 측정 시 최대 260°C를 최대 3초 동안 견딜 수 있습니다. 이는 리플로우 솔더링 프로파일 설정을 안내합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 본 장치가광도에 따라 분류됨을 명시하고 있습니다. 이는 제조 후 빈닝 또는 선별 과정을 의미합니다. 반도체 에피택셜 성장 및 칩 공정의 고유한 변동성으로 인해, 동일한 생산 로트의 LED라도 약간 다른 밝기 출력을 가질 수 있습니다. 제조사는 각 유닛의 광도를 측정하고 미리 정의된 광도 범위(예: 200-300 µcd, 300-400 µcd 등)에 따라 다른 "빈" 또는 카테고리로 분류합니다. 이를 통해 고객은 애플리케이션에 필요한 특정 밝기 일관성 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있어, 제품 내 여러 디스플레이 간 균일한 외관을 보장합니다. 데이터시트는 전체 최소/전형/최대 범위(200-600 µcd)를 제공하지만, 주문된 부품은 일반적으로 더 좁은 하위 범위 내에 속하게 됩니다.

4. 성능 곡선 분석

구체적인 곡선은 제공된 텍스트에 상세히 나와 있지 않지만, 이러한 장치의 전형적인 곡선은 다음과 같을 것입니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선):이 비선형 곡선은 LED를 통해 흐르는 전류와 LED 양단의 전압 간의 관계를 보여줍니다. 이 곡선의 "무릎"은 전형적인 순방향 전압(2.6V) 근처에 있습니다. 설계자는 이를 사용하여 적절한 전류 조절을 위한 필요한 공급 전압과 직렬 저항 값을 결정합니다.
• 광도 대 순방향 전류(I-L 곡선):이 곡선은 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 일정 범위 내에서 선형이지만, 열적 및 효율 저하로 인해 매우 높은 전류에서 포화 상태에 도달합니다.
• 광도 대 주변 온도:이 곡선은 열 소광 효과를 보여줍니다. LED의 접합 온도가 증가함에 따라, 그 광 출력은 일반적으로 감소합니다. 연속 전류에 대한 디레이팅 계수(0.33 mA/°C)는 이 효과를 관리하는 것과 직접적으로 관련이 있습니다.
• 스펙트럼 분포:611 nm(피크)를 중심으로 17 nm 반폭을 가진 다양한 파장에 걸쳐 방출된 빛의 상대적 강도를 보여주는 그래프입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

장치는 표준 LED 디스플레이 패키지로 제공됩니다.숫자 높이는 0.3인치(7.62 mm)입니다. 패키지는 점등 및 소등 시 최적의 대비를 제공하는회색 전면판과흰색 세그먼트를 포함합니다. 데이터시트(5페이지 중 2페이지)에는 모든 치수가 밀리미터로 제공되고 달리 명시되지 않는 한 표준 공차 ±0.25 mm인 상세한 치수 도면이 참조되어 있습니다. 이 도면은 PCB 풋프린트 설계 및 제품 인클로저 내 적절한 장착을 보장하는 데 필수적입니다.

5.1 핀아웃 및 극성 식별

LTS-3361JF는커먼 캐소드장치입니다. 이는 개별 LED 세그먼트의 모든 캐소드(음극 단자)가 내부적으로 함께 연결되어 있음을 의미합니다. 핀 연결 테이블은 다음과 같습니다: 핀 1과 핀 6은 모두 커먼 캐소드 연결입니다. 세그먼트 A, B, C, D, E, F, G 및 소수점(DP)에 대한 애노드(양극 단자)는 각각 핀 10, 9, 8, 5, 4, 2, 3, 7에 연결됩니다. 커먼 캐소드 구성은 여러 숫자를 구동할 때 캐소드를 순차적으로 그라운드로 스위칭할 수 있으므로 멀티플렉싱을 단순화합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

제공된 주요 가이드라인은 솔더링 온도에 관한 것입니다: 리플로우 공정 중 패키지 착석 평면 아래 1.6mm 지점에서 측정 시, 부품 본체는260°C를 3초 이상 초과하는 온도에 노출되어서는 안 됩니다. 이는 무연 솔더링 공정을 위한 표준 정격입니다. 설계자는 내부 와이어 본딩 또는 에폭시 패키지에 손상을 방지하기 위해 리플로우 오븐 프로파일이 이 한계를 준수하도록 해야 합니다. 취급 중에는 표준 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 준수해야 합니다. 저장을 위해 지정된 범위는 건조 환경에서 -35°C ~ +85°C입니다.

7. 애플리케이션 제안

7.1 전형적인 애플리케이션 회로

가장 일반적인 구동 방법은 각 세그먼트 애노드에직렬 전류 제한 저항을 사용하는 것입니다. 저항 값(R)은 공식 R = (Vcc - Vf) / If를 사용하여 계산됩니다. 여기서 Vcc는 공급 전압, Vf는 LED 세그먼트의 순방향 전압(전형값 2.6V 사용), If는 원하는 순방향 전류(예: 좋은 밝기를 위한 10-20 mA)입니다. 예를 들어, 5V 공급 및 목표 전류 15 mA: R = (5 - 2.6) / 0.015 = 160 옴. 150 또는 180 옴 저항이 적합할 것입니다. 다중 숫자 애플리케이션의 경우,멀티플렉싱 기술이 사용됩니다. 마이크로컨트롤러는 각 숫자의 커먼 캐소드를 순차적으로 활성화하면서 공통 애노드 라인에 해당 숫자의 세그먼트 패턴을 출력합니다. 이는 필요한 I/O 핀 수를 크게 줄입니다.

7.2 설계 고려사항

• 전류 관리:절대 최대 연속 전류(25°C에서 25 mA)를 초과하지 마십시오. 고온 환경에서는 디레이팅 계수를 사용하십시오. 멀티플렉싱 설계의 경우, 짧은 ON 시간 동안의 순간 전류를 계산할 때 피크 펄스 전류(최대 90 mA)를 초과하지 않도록 하십시오.
• 열 방산:세그먼트당 소비 전력은 낮지만, 여러 세그먼트가 동시에 켜지거나 주변 온도가 높은 멀티플렉싱 설계에서는 총 전력을 고려하고 적절한 환기를 보장하십시오.
• 시야각:넓은 시야각은 유리하지만, 최적의 가독성을 위해 디스플레이는 주요 사용자 시선에 수직으로 배향되어야 합니다.
• 밝기 일관성:여러 유닛 간 균일한 밝기가 중요한 경우, 제조사로부터 동일한 광도 빈의 부품을 지정하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

LTS-3361JF의 주요 차별화 요소는 황오렌지 방출을 위한AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드)기술의 사용입니다. GaAsP(갈륨 비소 포스파이드)와 같은 오래된 기술과 비교하여, AlInGaP는 상당히 높은 광 효율성을 제공하여 동일한 전류에서 더 밝은 출력 또는 더 낮은 전력에서 동일한 밝기를 제공합니다. 또한 일반적으로 더 나은 온도 안정성과 더 긴 수명을 제공합니다. 파장 변환 형광체(일부 백색 LED와 같은)를 사용하는 디스플레이와 비교하여, AlInGaP는 반도체 접합부에서 직접 더 순수하고 더 포화된 색상을 제공합니다. 커먼 캐소드 구성은 표준이지만, 일부 시스템 아키텍처에서 커먼 애노드에 비해 마이크로컨트롤러 기반 멀티플렉싱의 단순성 측면에서 장점을 제공합니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 두 개의 커먼 캐소드 핀(핀 1과 핀 6)을 갖는 목적은 무엇입니까?

A: 이는 주로 PCB 상의 기계적 및 레이아웃 대칭을 위한 것입니다. 전기적으로는 내부적으로 연결되어 있습니다. 두 핀을 모두 사용하면 많은 세그먼트가 동시에 점등될 때 전류 분배에 도움이 되며, 솔더링 시 더 나은 기계적 안정성을 제공합니다.

Q: 3.3V 마이크로컨트롤러 핀에서 이 디스플레이를 직접 구동할 수 있습니까?

A: 가능하지만 제한이 있습니다. 전형적인 Vf는 2.6V이므로 3.3V에서는 전류 제한 저항에 대해 0.7V만 남습니다. 이는 매우 작은 저항 값(예: 15mA의 경우 ~47 옴)을 필요로 하며, 이는 MCU 핀이 공급할 수 있는 전류(종종 핀당 최대 20-25mA)보다 더 많은 전류를 소모할 수 있습니다. 트랜지스터나 드라이버 IC를 사용하는 것이 더 안전합니다.

Q: "광도 매칭 비율 2:1"은 실제로 무엇을 의미합니까?

A: 이는 단일 디스플레이 유닛 내에서 가장 어두운 세그먼트가 가장 밝은 세그먼트의 절반 이상의 밝기를 가짐을 의미합니다. 이는 모든 세그먼트가 점등될 때 시각적 균일성을 보장합니다.

Q: 멀티플렉싱을 위한 피크 순방향 전류 정격을 어떻게 해석해야 합니까?

A: 4개의 숫자를 1/4 듀티 사이클로 멀티플렉싱하는 경우, 각 숫자를 원하는 평균 전류의 4배로 1/4 시간 동안 구동할 수 있습니다. 10mA에 해당하는 평균 밝기를 원한다면 40mA로 펄싱할 수 있습니다. 이는 90mA 피크 정격 내에 있지만, 정격 조건에 따라 펄스 폭(사이클당 ON 시간)이 0.1ms 이하이어야 하거나, 결과적인 접합 온도를 계산해야 합니다.

10. 설계 및 사용 사례 예시

사례: 간단한 4자리 전압계 판독값 설계.

설계자가 4자리 전압 디스플레이(0.000 ~ 19.99V)가 필요한 벤치탑 전원 공급 장치를 만들고 있습니다. 그들은 네 개의 LTS-3361JF 디스플레이를 선택합니다. 마이크로컨트롤러 I/O 핀을 최소화하기 위해 멀티플렉싱 방식을 사용합니다. 네 개의 커먼 캐소드 핀(숫자당 두 개)은 네 개의 NPN 트랜지스터에 연결되며, 이는 네 개의 MCU 핀에 의해 제어됩니다. 여덟 개의 세그먼트 애노드 라인(A-G, DP)은 180옴 전류 제한 저항(5V 시스템용)을 통해 여덟 개의 MCU 핀에 연결됩니다. MCU는 5ms마다 타이머 인터럽트를 실행합니다. 각 인터럽트에서 이전 숫자의 트랜지스터를 끄고, 측정된 전압을 기반으로 다음 숫자의 세그먼트 패턴을 계산하여 애노드 핀에 출력한 다음, 해당 숫자의 트랜지스터를 켭니다. 이 과정이 지속적으로 순환되어 안정적이고 깜빡임 없는 디스플레이를 생성합니다. 황오렌지 색상은 다양한 조명 조건에서 우수한 가시성을 위해 선택되었습니다. 설계자는 숫자당 총 ON 시간과 세그먼트당 순간 전류가 절대 최대 정격 내에 머물도록 보장합니다.

11. 기술 원리 소개

LTS-3361JF는발광 다이오드(LED)기술을 기반으로 합니다. LED는 반도체 p-n 접합 다이오드입니다. 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 접합 영역으로 주입됩니다. 이 전하 캐리어들이 재결합할 때 에너지를 방출합니다. 표준 실리콘 다이오드에서는 이 에너지가 주로 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 합금을 통해 엔지니어들은 스펙트럼의 적색, 주황색, 호박색 및 황록색 부분에서 빛을 생성하도록 밴드갭을 "조정"할 수 있습니다. 장치는 불투명한 GaAs 기판을 사용하여 방출된 빛의 일부를 흡수하지만, 설계 및 재료 효율성은 여전히 높은 밝기를 제공합니다. 디스플레이의 각 세그먼트는 별도의 LED 칩 또는 칩 세트이며, 내부적으로 해당 핀에 배선되어 있습니다.

12. 기술 트렌드

AlInGaP가 적색에서 황색까지의 색상에 대해 고성능 기술로 남아 있는 동안, 더 넓은 LED 디스플레이 시장은 몇 가지 트렌드를 보여줍니다.더 높은 효율성(와트당 더 많은 루멘)을 향한 지속적인 추진이 있으며, 이는 배터리 구동 장치의 전력 소비를 줄입니다.소형화는 또 다른 트렌드로, 더 작은 숫자 높이와 픽셀 피치가 더 밀집된 정보 디스플레이를 위해 사용 가능해지고 있습니다.직시형 마이크로LED의 개발은 미래의 초고해상도 디스플레이를 위해 더 높은 밝기, 대비 및 신뢰성을 약속하지만, 이 기술은 현재 7세그먼트 숫자보다 작은 픽셀에 초점을 맞추고 있습니다. 영숫자 디스플레이의 경우, 통합 추세도 있으며, 드라이버 IC, 마이크로컨트롤러 및 때로는 센서까지 디스플레이 모듈과 결합하여 단일 스마트 구성 요소로 만들어 최종 제품 설계를 단순화합니다. 그러나 LTS-3361JF와 같은 표준적이고 비용 효율적인 단일 숫자 숫자 표시기의 경우, 확립된 AlInGaP 기술은 성능, 신뢰성 및 비용의 훌륭한 균형을 제공합니다.