LTD-6402JS-02 LED 디스플레이 데이터시트 - 0.56인치 자릿수 높이 - AlInGaP 노란색 - 2.6V 순방향 전압 - 저전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTD-6402JS-02는 선명한 숫자 표시가 필요한 응용 분야를 위해 설계된 고성능, 저전력 7세그먼트 디스플레이 모듈입니다. 이 장치의 주요 기능은 높은 가독성, 신뢰성 및 에너지 효율적인 디스플레이 솔루션을 제공하는 것입니다. 이 장치의 핵심 장점은 LED 칩에 고급 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 기술을 활용한다는 점으로, 이는 표준 갈륨 포스파이드(GaP)와 같은 구형 기술에 비해 우수한 밝기와 효율성을 제공합니다. 이 장치는 휘도 강도에 따라 분류되어 생산 배치 전반에 걸쳐 일관된 밝기 수준을 보장합니다. 목표 시장은 산업 계측기, 소비자 가전, 테스트 및 측정 장비, 그리고 컴팩트하고 밝으며 저전력 숫자 디스플레이가 필요한 임베디드 시스템을 포함합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 광전기적 특성

광전기적 성능은 표준 주변 온도(Ta) 25°C에서 정의됩니다. 주요 파라미터인 평균 휘도 강도(Iv)는 세그먼트당 순방향 전류(IF)가 단 1mA일 때 전형적인 값이 700 µcd로, 탁월한 저전류 능력을 강조합니다. 피크 방출 파장(λp)은 전형적으로 588 nm이고, 주 파장(λd)은 587 nm로, 방출된 빛을 가시 스펙트럼의 노란색 영역에 확실히 위치시킵니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 15 nm로, 상대적으로 순수한 색상 방출을 나타냅니다. 다중 자릿수 또는 다중 세그먼트 균일성을 위한 중요한 파라미터는 휘도 강도 매칭 비율(IV-m)로, 세그먼트가 10mA로 구동될 때 최대 2:1로 지정되어 허용 가능한 시각적 일관성을 보장합니다.

2.2 전기적 파라미터

전기적 특성은 작동 한계와 조건을 정의합니다. 절대 최대 정격은 세그먼트당 연속 순방향 전류를 25 mA로 지정하며, 25°C부터 선형적으로 감액됩니다. 이 장치는 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 100 mA의 피크 순방향 전류를 처리할 수 있습니다. 세그먼트당 최대 역방향 전압은 5V입니다. 일반적인 작동 조건에서 세그먼트당 순방향 전압(VF)은 IF=20mA일 때 2.05V에서 2.6V 범위입니다. 역방향 전류(IR)는 VR=5V에서 최대 100 µA입니다. 세그먼트당 전력 소산 정격은 75 mW입니다.

2.3 열 및 환경 사양

이 장치는 작동 온도 범위 -35°C ~ +105°C로 정격되며, 저장 온도 범위도 동일합니다. 이 넓은 범위는 가혹한 환경에 적합하게 만듭니다. 조립을 위해 최대 솔더 온도는 260°C이며, 최대 지속 시간은 3초로, 부품의 착석 평면 아래 1.6mm(1/16인치)에서 측정됩니다. 이는 웨이브 또는 리플로우 솔더링 공정을 위한 표준 지침입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 이 장치가 "휘도 강도에 따라 분류됨"이라고 명시합니다. 이는 측정된 광 출력을 기반으로 한 빈닝 또는 분류 과정을 나타냅니다. 이 문서에서 구체적인 빈 코드는 제공되지 않지만, 이 관행은 고객이 일관된 밝기 수준의 디스플레이를 받을 수 있도록 보장합니다. 일반적으로 이러한 분류는 지정된 전류(예: 10mA 또는 20mA)에서 각 유닛을 테스트하고 미리 정의된 강도 범위(예: 400-600 µcd, 600-800 µcd)에 따라 빈으로 그룹화하는 과정을 포함합니다. 이를 통해 설계자는 특정 밝기 요구 사항을 충족하는 빈을 선택할 수 있으며, 다중 자릿수 디스플레이에서 시각적 균일성을 보장할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

구체적인 그래프는 제공된 텍스트에 자세히 설명되어 있지 않지만, 이러한 장치의 전형적인 성능 곡선에는 몇 가지 주요 플롯이 포함될 것입니다.전류 대 순방향 전압(I-V) 곡선은 지수 관계를 보여주어 설계자가 다양한 구동 전류에서의 전압 요구 사항을 이해하는 데 도움을 줍니다.휘도 강도 대 순방향 전류(L-I 곡선)은 매우 중요하며, 광 출력이 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여주며, 작동 범위 내에서 포화되기 전에 거의 선형 관계를 보이는 경우가 많습니다.휘도 강도 대 주변 온도곡선은 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감액되는 것을 보여주며, 이는 고온 응용 분야에 매우 중요합니다. 마지막으로,스펙트럼 분포 곡선은 피크 파장과 스펙트럼 폭을 시각적으로 나타내어 노란색 색상 포인트를 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

이 장치는 표준 듀얼 자릿수 7세그먼트 디스플레이 패키지를 특징으로 합니다. 모든 치수는 밀리미터 단위로 제공되며 일반 공차는 ±0.25 mm(0.01")입니다. 주요 치수는 자릿수 높이로, 0.56인치(14.22 mm)로 지정됩니다. 상세한 기계 도면에는 패키지의 전체 길이, 너비, 높이, 자릿수 간 간격, 세그먼트 치수, 그리고 장착 핀의 위치와 직경이 포함될 것입니다.

5.2 핀아웃 및 극성 식별

LTD-6402JS-02는공통 애노드구성 장치입니다. 두 개의 독립적인 공통 애노드 핀이 있습니다: 자릿수 1용 핀 12와 자릿수 2용 핀 9입니다. 이를 통해 각 자릿수를 별도로 멀티플렉싱할 수 있습니다. 세그먼트 캐소드(A부터 G까지, 소수점 포함)는 두 자릿수 모두에서 공유됩니다. 예를 들어, 핀 11은 자릿수 1과 자릿수 2 모두에 대한 세그먼트 'A'의 캐소드입니다. 핀 6과 8은 "연결 없음"(NC)으로 표시됩니다. 오른쪽 소수점(D.P.)이 포함되어 있으며 핀 3을 통해 제어됩니다. 공통 애노드를 올바르게 식별하는 것은 공통 핀에 전류 소스를 제공하고 개별 세그먼트 핀을 통해 싱크 전류를 흐르게 하는 적절한 회로 설계에 매우 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

제공된 주요 지침은 솔더 온도 한계입니다: 최대 260°C, 최대 3초, 착석 평면 아래 1.6mm에서 측정. 이는 LED 칩, 와이어 본드 또는 플라스틱 패키지 손상을 방지하기 위한 스루홀 구성 요소에 대한 표준 JEDEC 권장 사항입니다. 조립을 위해서는 표준 웨이브 솔더링 또는 선택적 솔더링 공정이 적용 가능합니다. 광택 회색 면에 플럭스 잔류물이 남아 대비와 외관에 영향을 미치는 것을 피하기 위해 표준 IPC 세척 지침을 따르는 것이 좋습니다. 또한 핀에 기계적 스트레스를 피하기 위한 적절한 취급도 권장됩니다.

7. 패키징 및 주문 정보

부품 번호는 LTD-6402JS-02입니다. "JS" 접미사는 종종 색상 및 패키지 스타일과 같은 특정 특성을 나타냅니다. "02"는 개정판 또는 특정 빈을 나타낼 수 있습니다. 이 장치는 자동화 조립을 위한 표준 방전관 또는 트레이에 제공될 가능성이 높습니다. 데이터시트 참조 번호는 Spec No.: DS30-2000-040입니다. 설계자는 주문 시 항상 정확한 패키징(예: 튜브당 수량, 박스당 튜브 수)을 공급업체 또는 유통업체와 확인해야 합니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

이 디스플레이는 하나 또는 두 개의 밝고 읽기 쉬운 자릿수가 필요한 모든 응용 분야에 이상적입니다. 일반적인 용도로는 전압, 전류 또는 온도용 패널 미터; 디지털 시계 및 타이머; 스코어보드 모듈; 가전 제어판(예: 전자레인지, 세탁기); 테스트 장비 판독값; 산업 제어 시스템 상태 표시기 등이 있습니다.

8.2 설계 고려사항

전류 제한:공통 애노드 장치로서, 애노드 핀은 전류 제한 방식을 통해 양전압 공급에 연결되어야 합니다. 각 세그먼트 캐소드 핀은 전류 싱크, 일반적으로 마이크로컨트롤러 I/O 핀 또는 드라이버 IC에 연결되어야 합니다. 외부 전류 제한 저항은절대적으로 필수적입니다각 세그먼트 또는 공통 애노드에 대해 과도한 전류와 LED 파괴를 방지하기 위해. 저항 값은 R = (Vcc - Vf) / If 공식을 사용하여 계산할 수 있으며, 여기서 Vf는 순방향 전압(신뢰성을 위해 최대 2.6V 사용), If는 원하는 순방향 전류(예: 최대 밝기를 위한 10-20mA, 저전력을 위한 1-5mA)입니다.

멀티플렉싱:두 자릿수 작동을 위해 공통 애노드(핀 9 및 12)를 빠르게 토글하는 동안 해당 세그먼트 데이터를 공유 캐소드 핀에 적용합니다. 이렇게 하면 필요한 드라이버 핀 수를 15개(자릿수당 7세그먼트 + DP)에서 단 9개(7세그먼트 + DP + 2개의 공통 핀)로 줄일 수 있습니다. 가시적인 깜빡임을 피하기 위해 60Hz 이상의 새로 고침 빈도를 권장합니다.

시야각:데이터시트는 "넓은 시야각"을 주장하며, 이는 LED 7세그먼트 디스플레이의 일반적인 특징입니다. 이는 최종 제품 인클로저 내에서 디스플레이의 기계적 배치를 고려해야 합니다.

9. 기술 비교

LTD-6402JS-02의 주요 차별화 요소는 노란색 방출을 위해비투명 GaAs 기판 위의 AlInGaP사용입니다. 구형 GaP:Y(노란색을 위해 질소가 도핑된 갈륨 포스파이드) 기술과 비교할 때, AlInGaP LED는 동일한 전류에서 훨씬 더 높은 발광 효율과 밝기, 더 나은 색 순도, 그리고 온도에 따른 우수한 성능을 제공합니다. 표준 빨간색 GaAsP 또는 GaP LED와 비교할 때, 노란색은 광택 회색 면에 대해 뛰어난 대비를 제공하며, 종종 시각적으로 더 즐겁고 저조도 조건에서 덜 피로하게 여겨집니다. 저전류 능력(사용 가능한 밝기로 세그먼트당 최소 1mA)은 적절한 가시성을 위해 10-20mA가 필요한 디스플레이에 비해 배터리 구동 또는 에너지 민감 응용 분야에서 장점을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 공통 애노드와 공통 캐소드의 차이점은 무엇인가요?
A: 공통 애노드 디스플레이에서는 모든 LED(세그먼트)의 애노드가 함께 연결되어 양극 공급에 연결됩니다. 세그먼트를 켜려면 해당 캐소드를 접지(낮은 논리)에 연결합니다. 공통 캐소드 디스플레이에서는 모든 캐소드가 접지에 연결되며, 세그먼트를 켜려면 해당 애노드에 양전압을 인가합니다. LTD-6402JS-02는 공통 애노드 장치입니다.

Q: 이 디스플레이를 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있나요?
A: 출력 로우로 구성된 마이크로컨트롤러 핀을 사용하여 세그먼트 캐소드에서 전류를 싱크할 수 있습니다(단, 핀의 최대 전류 싱크 정격을 초과하지 않아야 합니다. MCU 데이터시트 확인). 그러나 일반적으로 멀티플렉싱을 위해 공통 애노드를 직접 구동할 만큼 충분한 전류를 MCU 핀에서 소싱할 수 없습니다. 각 자릿수에 대해 더 높은 공통 애노드 전류를 스위칭하기 위해 일반적으로 트랜지스터(예: PNP 바이폴라 또는 P-채널 MOSFET)가 필요합니다.

Q: 왜 2:1 강도 매칭 비율이 있나요?
A> 이는 동일한 테스트 조건에서 디스플레이의 가장 어두운 세그먼트가 가장 밝은 세그먼트의 절반 이상 밝지 않음을 의미합니다. 이 비율은 합리적인 시각적 균일성을 보장합니다. 중요한 응용 분야의 경우 동일한 강도 빈에서 디스플레이를 선택하는 것이 좋습니다.

Q: "비투명 GaAs 기판 위의 AlInGaP"는 무엇을 의미하나요?
A> 발광층은 AlInGaP 반도체 재료로 만들어집니다. 이 활성층은 빛을 투과하지 않는 갈륨 비소(GaAs) 웨이퍼 위에 성장됩니다. 따라서 빛은 칩의 상부 표면에서만 방출되며, 이는 고휘도 LED의 표준 구조로, 특징에서 언급된 높은 대비에 기여합니다.

11. 실용 응용 예시

설계 사례: 간단한 두 자릿수 전압계 판독.
0-99V DC 전압계 디스플레이를 설계하는 것을 고려해 보십시오. 아날로그-디지털 변환기(ADC)가 장착된 마이크로컨트롤러가 입력 전압을 읽습니다. 소프트웨어는 ADC 값을 0에서 99 사이의 숫자로 스케일링합니다. LTD-6402JS-02를 구동하려면:
1. 두 공통 애노드 핀은 작은 PNP 트랜지스터(예: 2N3906)를 통해 MCU의 두 개의 별도 I/O 핀에 연결됩니다. 베이스는 전류 제한 저항을 통해 구동됩니다.
2. 여덟 개의 세그먼트 캐소드 핀(A-G 및 DP)은 여덟 개의 MCU I/O 핀에 연결되며, 각각 직렬 전류 제한 저항(예: 5V 공급, Vf~2.6V 고려 시 ~20mA용 150Ω)이 있습니다.
3. 펌웨어에서 멀티플렉싱을 위한 타이머 인터럽트가 설정됩니다. 하나의 인터럽트 주기에서 MCU는:
- 두 자릿수 트랜지스터를 모두 끕니다.
- 십의 자릿수에 대한 7세그먼트 코드를 계산합니다.
- 이 코드를 세그먼트 핀에 출력합니다.
- 십의 자릿수 공통 애노드용 트랜지스터를 켭니다.
- 짧은 지연(예: 5ms)을 기다립니다.
- 일의 자릿수에 대해 이 과정을 반복합니다.
이렇게 하면 측정된 전압을 표시하는 지속적이고 깜빡임 없는 두 자릿수 디스플레이가 생성됩니다.

12. 기술 원리 소개

이 디스플레이의 LED 칩은 III-V족 화합물 반도체인 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP)를 기반으로 합니다. 이 재료의 p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(색상)은 결정 성장 중 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 인의 비율을 정밀하게 제어하여 설계된 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 노란색(~587-588 nm)은 특정 조성으로 달성됩니다. "비투명 GaAs 기판"은 기계적 지지대 역할을 하지만 아래쪽으로 방출되는 모든 빛을 흡수하여 모든 유용한 빛이 칩 상부를 통해 나가도록 하여 디스플레이의 방향성과 대비를 향상시킵니다.

13. 기술 동향

7세그먼트 디스플레이는 숫자 판독을 위한 주류로 남아 있지만, 디스플레이 기술의 더 넓은 동향은 더 통합되고 다재다능한 솔루션으로 이동하고 있습니다. 도트 매트릭스 OLED 및 LCD 디스플레이는 유사한 크기의 패키지에서 영숫자 및 그래픽 기능을 제공합니다. 그러나 극도의 단순성, 신뢰성, 넓은 온도 범위, 높은 밝기 및 자릿수당 낮은 비용이 필요한 응용 분야의 경우, LTD-6402JS-02와 같은 LED 7세그먼트 디스플레이는 여전히 매우 관련성이 높습니다. 이 세그먼트 자체 내의 진화는 효율성 증가(mA당 더 많은 빛), 시야각 개선, 패키지 크기 축소(SMD 버전), 색상 옵션 확장에 초점을 맞추고 있습니다. 여기서 볼 수 있는 AlInGaP의 사용은 구형 기술에 비해 효율성 측면에서 중요한 진전을 나타내며 고성능 빨간색, 주황색 및 노란색 LED의 표준으로 남아 있습니다.