LTD-5721AJS LED 디스플레이 데이터시트 - 0.56인치 디지트 높이 - AlInGaP 노란색 - 2.6V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTD-5721AJS는 고성능, 저전력 7세그먼트 LED 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 전자 장치에서 선명하고 밝은 숫자 및 제한된 영숫자 문자 출력을 제공하는 것입니다. 핵심 기술은 노란색-주황색-빨간색 스펙트럼에서 높은 효율과 우수한 색 순도로 유명한 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 이 특정 장치는 주 파장이 특징인 노란색 빛을 방출합니다. 디스플레이는 밝은 회색 얼굴과 흰색 세그먼트 색상을 특징으로 하며, 다양한 조명 조건에서 대비와 가독성을 크게 향상시킵니다. 이는 광도에 대해 분류되어 생산 배치 전반에 걸쳐 일관된 밝기 수준을 보장하며, 균일한 시각적 출력이 필요한 애플리케이션에 매우 중요합니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 디스플레이는 전력 효율성, 신뢰성 및 시각적 선명도가 가장 중요한 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 세그먼트가 1mA와 같은 낮은 전류에서 작동하는 낮은 전류 요구 사항으로 인해 휴대용 계측기, 핸드헬드 미터, 소비자 가전 및 산업용 제어 패널과 같은 배터리 구동 또는 에너지 의식 장치에 이상적입니다. 높은 밝기와 넓은 시야각은 표시된 정보가 다양한 각도에서 쉽게 읽을 수 있도록 보장하며, 이는 패널 장착 장비에 대한 중요한 기능입니다. LED 기술의 고체 상태 신뢰성은 움직이는 부품 없이 긴 작동 수명을 제공하므로 기계적 마모가 문제가 되는 가혹한 환경에 적합합니다. 연속적이고 균일한 세그먼트는 우수한 문자 외관에 기여하여 깔끔하고 전문적인 느낌을 제공합니다.

2. 기술 매개변수 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 정의된 전기 및 광학 사양에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다. 이러한 매개변수를 이해하는 것은 적절한 회로 설계 및 시스템 통합에 필수적입니다.

2.1 광도 및 광학 특성

주요 광학 매개변수는 표준화된 테스트 조건(일반적으로 주변 온도 25°C)에서 측정됩니다.평균 광도(Iv)는 세그먼트당 순방향 전류(IF) 1mA로 구동될 때 최소 320 µcd에서 일반적으로 700 µcd까지 범위입니다. 이 매개변수는 방출된 빛의 인지된 밝기를 정량화합니다.최대 방출 파장(λp)는 588 nm이며, 이는 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장을 나타냅니다.주 파장(λd)는 587 nm이며, 이는 방출된 빛의 색상과 가장 잘 일치하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다.스펙트럼 선 반폭(Δλ)는 15 nm이며, 방출된 빛의 대역폭을 설명합니다. 더 좁은 반폭은 더 단색이고 순수한 색상을 나타냅니다. 광도는 CIE 명시야 눈 반응 곡선에 근사하는 센서와 필터 조합을 사용하여 측정되며, 측정값이 인간의 시각적 인지와 상관관계가 있도록 보장합니다.

2.2 전기적 매개변수

전기적 특성은 구동 회로의 작동 경계와 요구 사항을 정의합니다.세그먼트당 순방향 전압(VF)는 테스트 전류 20mA에서 2.05V(최소)에서 2.6V(최대) 사이입니다. 이는 LED가 전도할 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 설계자는 구동 회로가 이 전압을 제공할 수 있는지 확인해야 합니다.세그먼트당 역전류(IR)는 역전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 100 µA이며, 이는 LED가 역바이어스될 때 누설 수준을 나타냅니다. 절대 최대 정격을 초과하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 여기에는 세그먼트당 최대전력 소산40 mW,피크 순방향 전류60 mA(펄스 조건 하), 그리고연속 순방향 전류25°C 이상에서 0.33 mA/°C의 속도로 선형적으로 감소해야 하는 25 mA가 포함됩니다. 최대역전압은 5V입니다.

2.3 열 및 환경 정격

이 장치는작동 온도 범위-35°C ~ +85°C 및 동일한보관 온도 범위로 정격되어 있습니다. 이 넓은 범위는 대부분의 상업 및 산업 환경에서 기능을 보장합니다.납땜 온도사양은 조립에 매우 중요합니다. 장치는 장착 평면 아래 1/16인치(약 1.6mm) 지점에서 260°C에서 3초 동안 견딜 수 있습니다. 이는 LED 칩이나 패키지에 대한 열 손상을 방지하기 위해 리플로우 납땜 프로파일을 안내합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 장치가 "광도에 대해 분류됨"이라고 명시합니다. 이는 제조 후 빈닝 또는 분류 과정을 의미합니다. 이 발췌문에서 특정 빈 코드 세부 사항은 제공되지 않지만, 이러한 디스플레이에 대한 일반적인 분류는 표준 테스트 전류(예: 1mA 또는 20mA)에서 측정된 광도에 따라 유닛을 그룹화하는 것을 포함합니다. 이는 단일 생산 주문 또는 조립 내에서 모든 디지트가 일치하는 밝기를 가지도록 보장하여 다중 디지트 디스플레이 전반에 걸쳐 고르지 않은 조명을 방지합니다. 설계자는 애플리케이션에 대한 일관성 요구 사항을 지정하기 위해 특정 빈닝 구조 및 코드에 대해 제조업체에 문의해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 단일 지점 사양 이상의 장치 동작을 이해하는 데 필수적인 "일반적인 전기/광학 특성 곡선"을 참조합니다. 특정 그래프는 제공된 텍스트에 표시되지 않지만, 이러한 LED에 대한 표준 곡선에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.상대 광도 대 순방향 전류(I-V 곡선): 이는 밝기가 전류와 함께 종종 비선형 방식으로 증가하는 방식을 보여주며, 낮은 전류에서의 효율성을 강조합니다.순방향 전압 대 순방향 전류: 이 곡선은 전류 제한 회로 또는 정전류 구동기 설계에 매우 중요합니다.상대 광도 대 주변 온도: 이는 광 출력의 열 감소를 보여주며, 고온 애플리케이션에 매우 중요합니다.스펙트럼 분포: 최대 파장 588 nm를 중심으로 파장에 걸친 상대 전력을 보여주는 그래프입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 장치는 상세한 패키지 치수 도면(별도로 명시되지 않는 한 모든 치수는 밀리미터 단위, 표준 공차 ±0.25mm)과 함께 제공됩니다. 이 도면은 PCB 풋프린트 설계에 매우 중요하며, 적절한 맞춤 및 정렬을 보장합니다. 디스플레이는 디지트 높이가 0.56인치(14.22 mm)입니다. 표준 이중 디지트, 오른쪽 소수점 구성으로 공급됩니다. 패키지에는 전기 연결을 위한 18개의 핀이 포함되어 있습니다.

5.1 핀 구성 및 극성 식별

핀 연결 테이블이 제공됩니다. LTD-5721AJS는커먼 애노드타입 디스플레이입니다. 이는 한 디지트 내의 모든 세그먼트에 대한 애노드 단자가 내부적으로 함께 연결되어 있음을 의미합니다. 디지트 1과 2는 별도의 커먼 애노드 핀(각각 핀 14 및 핀 13)을 가지고 있습니다. 각 세그먼트(A부터 G까지, 소수점 포함)는 자체 개별 캐소드 핀을 가지고 있습니다. 세그먼트를 점등하려면 해당 디지트의 커먼 애노드가 더 높은 전압(공급)으로 유지되는 동안 해당 캐소드를 더 낮은 전압(접지)에 연결해야 합니다. 오른쪽 소수점이 포함되어 있습니다. 핀 1은 명시적으로 "연결 없음"(N.C.)으로 표시되어 있습니다.

6. 납땜 및 조립 지침

손상을 방지하기 위해 납땜 사양을 준수해야 합니다. 핵심 매개변수는 장착 평면 아래 1.6mm에서 측정된 3초 동안 최대 허용 납땜 온도 260°C입니다. 이는 구성 요소 본체에서 피크 온도가 안전 마진을 제공하기 위해 250-255°C를 초과하지 않는 표준 무연 리플로우 프로파일로 해석됩니다. 취급 중에는 표준 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 준수해야 합니다. 보관의 경우 건조한 환경에서 -35°C ~ +85°C의 지정된 범위를 유지해야 합니다.

7. 애플리케이션 제안

7.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

이 디스플레이는 다음을 포함한 광범위한 애플리케이션에 완벽하게 적합합니다.테스트 및 측정 장비: 디지털 멀티미터, 오실로스코프, 주파수 카운터.산업 제어: 공정 지시기, 타이머 디스플레이, 제어 패널 판독값.소비자 가전: 오디오 장비 디스플레이, 가전 제어.의료 기기: 휴대용 모니터, 진단 장비.자동차 애프터마켓: 계기 및 계측.

7.2 설계 고려 사항

구동 회로: 각 세그먼트 캐소드에 대해 정전류 구동기 또는 적절한 전류 제한 저항을 사용하십시오. 계산은 순방향 전압(VF)과 원하는 전류(IF)를 고려해야 합니다. 저전력 작동의 경우 데이터시트에 따라 세그먼트당 1-5mA로 구동하는 것이 가능합니다.멀티플렉싱: 두 디지트가 별도의 커먼 애노드를 가지고 있으므로 쉽게 멀티플렉싱할 수 있습니다. 이는 한 번에 한 디지트의 애노드를 순차적으로 활성화하면서 해당 디지트의 세그먼트 데이터를 캐소드 라인에 표시하는 것을 포함합니다. 멀티플렉싱은 필요한 구동기 핀 수를 줄이고 총 전력 소비를 낮출 수 있습니다.시야각: 넓은 시야각으로 유연한 패널 장착이 가능합니다.밝기 일치: 애플리케이션에 여러 유닛 전반에 걸쳐 일관된 밝기가 중요한 경우 광도 빈닝을 지정하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

표준 빨간색 GaAsP LED와 같은 오래된 기술과 비교하여 AlInGaP 기반 LTD-5721AJS는 훨씬 더 높은 광 효율을 제공하여 동일한 전류에서 더 큰 밝기 또는 더 낮은 전류에서 동등한 밝기를 제공합니다. 노란색은 어두운 배경에 대해 우수한 대비를 제공하며 높은 가시성 때문에 종종 선택됩니다. 낮은 전류 능력(1mA까지)은 더 높은 구동 전류가 필요한 디스플레이와의 주요 차별화 요소이며, 휴대용 장치에서 더 긴 배터리 수명을 가능하게 합니다. 광도 분류는 그러한 분류가 없는 디스플레이보다 시각적 일관성이 필요한 애플리케이션에서 장점을 제공합니다.

9. 자주 묻는 질문(기술 매개변수 기반)

Q: 3.3V 마이크로컨트롤러로 이 디스플레이를 구동할 수 있습니까?A: 예. 최대 순방향 전압은 2.6V입니다. 직렬 전류 제한 저항을 사용할 때 3.3V 공급은 전류를 안정적으로 제어하기에 충분한 여유 공간(3.3V - 2.6V = 0.7V)을 제공합니다.

Q: "광도 일치 비율" 2:1의 목적은 무엇입니까?A: 이 비율(Iv-m)은 단일 장치 내에서 모든 세그먼트의 광도가 가장 밝은 세그먼트의 광도의 절반보다 낮지 않음을 나타냅니다. 이는 한 디지트 내의 균일성을 보장합니다.

Q: 커먼 애노드 디스플레이로 연결하려면 어떻게 해야 합니까?A: 커먼 애노드 핀을 양의 공급 전압에 연결하십시오(멀티플렉싱하는 경우 구동 트랜지스터를 통해). 각 세그먼트 캐소드 핀을 세그먼트를 켜기 위해 낮은 전압으로 당기는 전류 싱크(예: 충분한 전류 능력을 가진 마이크로컨트롤러 I/O 핀 또는 구동기 IC)에 연결하십시오.

10. 실용적인 설계 사례

5V 전원으로 구동되고 마이크로컨트롤러에 의해 제어되는 간단한 두 자리 카운터를 설계하는 것을 고려해 보십시오. 마이크로컨트롤러의 I/O 핀은 LED에 충분한 전류를 공급하거나 싱크할 수 없습니다. 따라서 74HC595 시프트 레지스터 또는 전용 LED 드라이버(예: MAX7219)와 같은 드라이버 IC가 캐소드에 대한 전류 싱크에 사용됩니다. 두 개의 NPN 트랜지스터(예: 2N3904)는 멀티플렉싱을 위해 마이크로컨트롤러 제어 하에 커먼 애노드(디지트 1 및 2)에 5V 공급을 스위칭하는 데 사용됩니다. 전류 제한 저항은 캐소드 라인에 배치됩니다. 저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다. R = (Vcc - VF - Vce_sat) / IF. Vcc=5V, VF=2.2V(일반적), 드라이버의 Vce_sat ~0.2V, 원하는 IF=5mA라고 가정하면: R = (5 - 2.2 - 0.2) / 0.005 = 520 Ohms. 표준 510 또는 560 Ohm 저항이 적합합니다. 마이크로컨트롤러 펌웨어는 세그먼트 데이터를 동기적으로 업데이트하면서 디지트 1과 디지트 2를 빠른 속도(예: 각각 100Hz)로 번갈아 활성화하여 두 디지트가 지속적으로 켜져 있는 것 같은 착시를 만듭니다.

11. 기술 원리 소개

이 디스플레이의 LED 칩은 불투명한 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 에피택셜 성장된 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드)로 제작됩니다. p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. AlInGaP에서 이 재결합은 주로 노란색-주황색-빨간색 스펙트럼(노란색의 경우 약 587-590 nm)의 광자 형태로 에너지를 방출합니다. 불투명한 기판은 생성된 빛의 더 많은 부분을 칩 상단으로 유도하는 데 도움이 되어 일부 오래된 설계에 비해 외부 양자 효율을 향상시킵니다. 7세그먼트 형식은 여러 개의 이러한 LED 칩(또는 전기적으로 분리된 여러 접합을 가진 단일 칩)을 7개의 막대(세그먼트)와 소수점 패턴으로 배치하여 생성됩니다. 이러한 세그먼트를 선택적으로 활성화함으로써 숫자 문자(0-9)와 일부 문자를 형성할 수 있습니다.

12. 기술 동향

AlInGaP는 고효율 빨간색, 주황색 및 노란색 LED를 위한 지배적인 기술로 남아 있지만, 더 넓은 디스플레이 기술 환경은 진화하고 있습니다. 7세그먼트 애플리케이션의 경우, 초저전력 IoT 및 웨어러블 장치를 지원하기 위해 더 낮은 작동 전류 및 전압으로의 추세가 계속되고 있습니다. 또한 디스플레이에 구동기 IC 및 때로는 마이크로컨트롤러를 동일한 패키지에 통합하여 설계를 단순화하는 고집적화로의 움직임도 있습니다. 재료 측면에서 AlInGaP는 성숙되었지만, 페로브스카이트 LED 및 기타 새로운 반도체에 대한 연구가 미래의 대안을 제공할 수 있습니다. 그러나 신뢰성, 특정 색상 점 및 비용 효율성이 필요한 표준 표시기 및 숫자 디스플레이 애플리케이션의 경우, LTD-5721AJS와 같은 AlInGaP 기반 디스플레이는 가까운 미래에도 계속 널리 사용될 것으로 예상됩니다.