LTD-6410JG LED 디스플레이 데이터시트 - 0.56인치 자릿수 높이 - AlInGaP 녹색 - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 전력 소산 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTD-6410JG는 숫자 표시 응용을 위해 설계된 듀얼 디지트 세븐 세그먼트 LED 디스플레이 모듈입니다. 0.56인치(14.22 mm)의 자릿수 높이를 특징으로 하여 다양한 전자 장비에 적합한 선명하고 가독성 높은 문자를 제공합니다. 이 디스플레이는 GaAs 기판 위에 성장된 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) LED 칩을 사용하며, 녹색 스펙트럼에서 높은 효율과 밝기로 알려져 있습니다. 회색 면에 흰색 세그먼트를 가져 높은 대비로 가독성을 향상시킵니다. 발광 강도로 분류되며 RoHS 지침을 준수하는 무연 패키지로 제공됩니다.

1.1 주요 특징

• 0.56인치(14.22 mm) 자릿수 높이.
• 일관된 외관을 위한 연속 균일 세그먼트.
• 낮은 전력 요구 사항.
• 우수한 문자 외관.
• 높은 밝기와 높은 대비.
• 넓은 시야각.
• 고체 상태 신뢰성.
• 발광 강도 분류.
• 무연 패키지 (RoHS 준수).

1.2 장치 식별

부품 번호 LTD-6410JG는 AlInGaP 녹색 LED와 오른쪽 소수점을 가진 듀얼 디지트, 커먼 애노드, 세븐 세그먼트 디스플레이를 지정합니다.

2. 기계적 및 패키지 정보

디스플레이는 표준 듀얼 디지트 LED 패키지에 장착됩니다. 중요한 치수와 공차는 패키지 도면에 제공됩니다. 주요 기계적 참고사항은 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터 단위입니다. 별도로 명시되지 않는 한 일반 공차는 ±0.20 mm입니다.
• 핀 끝 이동 공차는 ±0.4 mm입니다.
• 세그먼트의 이물질(≤10 mils), 표면 잉크 오염(≤20 mils), 반사판 굽힘(길이의 ≤1%), 세그먼트 내 기포(≤10 mils)에 대한 한계가 정의됩니다.
• 최적의 맞춤을 위해 1.30 mm의 인쇄 회로 기판 구멍 직경을 권장합니다.

모듈에는 부품 번호(LTD-6410JG), YYWW 형식의 날짜 코드, 제조 국가 및 발광 강도 분류를 위한 빈 코드가 표시됩니다.

3. 전기 구성 및 핀아웃

3.1 내부 회로도

디스플레이는 커먼 애노드 구성을 가집니다. 두 자릿수 각각은 공통 애노드 핀을 공유하는 반면, 각 세그먼트(A-G 및 DP)는 각 자릿수에 대해 개별 캐소드 핀을 가집니다. 이 구성은 두 자릿수를 독립적으로 제어하기 위한 멀티플렉스 구동을 가능하게 합니다.

3.2 핀 연결 테이블

18핀 장치는 다음과 같은 핀 할당을 가집니다:

• 핀 1: 캐소드 E (자릿수 1)
• 핀 2: 캐소드 D (자릿수 1)
• 핀 3: 캐소드 C (자릿수 1)
• 핀 4: 캐소드 D.P. (자릿수 1)
• 핀 5: 캐소드 E (자릿수 2)
• 핀 6: 캐소드 D (자릿수 2)
• 핀 7: 캐소드 G (자릿수 2)
• 핀 8: 캐소드 C (자릿수 2)
• 핀 9: 캐소드 D.P. (자릿수 2)
• 핀 10: 캐소드 B (자릿수 2)
• 핀 11: 캐소드 A (자릿수 2)
• 핀 12: 캐소드 F (자릿수 2)
• 핀 13: 커먼 애노드 (자릿수 2)
• 핀 14: 커먼 애노드 (자릿수 1)
• 핀 15: 캐소드 B (자릿수 1)
• 핀 16: 캐소드 A (자릿수 1)
• 핀 17: 캐소드 G (자릿수 1)
• 핀 18: 캐소드 F (자릿수 1)

4. 정격 및 특성

4.1 절대 최대 정격 (Ta=25°C)

• 칩당 전력 소산: 70 mW
• 칩당 피크 순방향 전류 (1 kHz, 25% 듀티 사이클): 60 mA
• 칩당 연속 순방향 전류: 25 mA (디레이팅: 25°C 이상에서 0.33 mA/°C)
• 동작 온도 범위: -35°C ~ +105°C
• 보관 온도 범위: -35°C ~ +105°C
• 납땜 조건: 260°C에서 5초 동안 착석면 아래 1/16 인치.

4.2 전기 및 광학적 특성 (Ta=25°C)

• 평균 발광 강도 (I_V): 320 (최소), 750 (일반) μcd @ I_F=1 mA
• 피크 방출 파장 (λ_p): 571 nm (일반) @ I_F=20 mA
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ): 15 nm (일반) @ I_F=20 mA
• 주 파장 (λ_d): 572 nm (일반) @ I_F=20 mA
• 칩당 순방향 전압 (V_F): 2.05 (최소), 2.6 (최대) V @ I_F=20 mA
• 칩당 역방향 전류 (I_R): 100 μA (최대) @ V_R=5V
• 발광 강도 매칭 비율 (유사 광역): 2:1 (최대) @ I_F=1 mA
• 크로스 토크: ≤2.5%

참고: 발광 강도는 CIE 눈 반응 필터로 측정됩니다. 역방향 전압은 테스트 목적으로만 사용되며 연속 동작용이 아닙니다.

5. 일반 성능 곡선

데이터시트에는 순방향 전류와 발광 강도 간의 관계, 그리고 순방향 전압의 온도 변화를 보여주는 일반 곡선이 포함됩니다. 이러한 곡선은 설계자가 원하는 밝기에 대한 구동 전류를 최적화하면서 전력 소산과 열 효과를 관리하는 데 필수적입니다. 고효율 AlInGaP 기술은 일반적으로 지정된 동작 범위 내에서 전류와 광 출력 사이에 상대적으로 선형적인 관계를 보입니다.

6. 신뢰성 및 환경 테스트

LTD-6410JG는 장기 성능과 내구성을 보장하기 위해 군사(MIL-STD) 및 일본 산업(JIS) 표준을 기반으로 한 포괄적인 신뢰성 테스트를 거칩니다.

• 동작 수명 테스트 (RTOL):실온에서 최대 정격 전류로 1000시간.
• 고온/고습 보관 (THS):65°C ±5°C 및 90-95% RH에서 500시간.
• 고온 보관 (HTS):105°C ±5°C에서 1000시간.
• 저온 보관 (LTS):-35°C ±5°C에서 1000시간.
• 온도 사이클링 (TC):-35°C와 105°C 사이 30 사이클.
• 열 충격 (TS):-35°C와 105°C 사이 액체-액체 전환 30 사이클.
• 납땜 저항 (SR):260°C에서 10초 침지.
• 납땜성 (SA):245°C에서 5초 침지.

7. 납땜 및 조립 가이드라인

7.1 자동 납땜

웨이브 또는 리플로우 납땜의 경우, 권장 조건은 납땜 접합 온도를 260°C에서 최대 5초 동안 유지하는 것이며, 이는 PCB 상의 디스플레이 착석면 아래 1/16 인치(약 1.6 mm)에서 측정됩니다.

7.2 수동 납땜

인두를 사용할 때, 팁 온도는 350°C ±30°C여야 합니다. 핀당 납땜 시간은 5초를 초과해서는 안 되며, 이 역시 착석면 아래 1/16 인치에서 측정됩니다.

8. 응용 노트 및 주의사항

8.1 의도된 용도 및 제한사항

이 디스플레이는 사무실, 통신 및 가정용 일반 전자 장비를 위해 설계되었습니다. 사전 협의 및 자격 없이는 안전-중요 시스템(항공, 의료 생명 유지 장치 등)에는 권장되지 않습니다.

8.2 설계 고려사항

• 절대 최대 정격:구동 회로는 전류, 전력 및 온도에 대한 절대 최대 정격을 절대 초과하지 않도록 설계되어야 합니다. 이러한 한계를 넘어서는 동작은 심각한 광 열화 또는 파괴적 고장을 초래할 수 있습니다.
• 전류 구동:안정적인 발광 출력과 수명을 보장하기 위해 정전압 구동보다 정전류 구동을 강력히 권장합니다. 전류는 원하는 밝기에 따라 설정되어야 하며, 일반적으로 세그먼트당 1 mA에서 20 mA 사이입니다.
• 역방향 전압 보호:구동 회로는 전원 켜기 또는 종료 순서 중에 발생할 수 있는 역방향 전압 및 과도 전압 스파이크에 대한 보호 장치를 포함해야 합니다. 역방향 바이어스에 대한 짧은 노출조차도 LED 칩을 손상시킬 수 있습니다.
• 열 관리:장치가 105°C까지 동작할 수 있지만, 낮은 접합 온도는 수명을 연장하고 밝기를 유지합니다. 높은 주변 온도 응용 또는 더 높은 전류로 구동할 때는 적절한 PCB 레이아웃과 필요한 경우 방열판을 고려해야 합니다.
• 멀티플렉싱:커먼 애노드, 핀별 구성으로 인해 이 디스플레이는 멀티플렉스 구동에 이상적입니다. 설계자는 멀티플렉싱 주파수가 가시적인 깜빡임(일반적으로 >60 Hz)을 피할 수 있을 만큼 충분히 높아야 하며, 각 멀티플렉싱 사이클의 피크 전류가 절대 최대 정격을 초과하지 않아야 합니다.

9. 기술 비교 및 장점

AlInGaP 기술의 사용은 표준 GaP 또는 GaAsP LED와 같은 오래된 기술에 비해 몇 가지 주요 장점을 제공합니다:

• 더 높은 밝기와 효율:AlInGaP LED는 동일한 구동 전류에 대해 훨씬 더 높은 발광 강도를 제공하여 더 낮은 전력 소비 또는 더 밝은 디스플레이를 가능하게 합니다.
• 우수한 색 순도:스펙트럼 특성(571 nm 피크, 좁은 반폭)은 포화된 순수한 녹색을 생성하며, 회색 배경에 대해 높은 대비를 제공합니다.
• 더 나은 온도 안정성:AlInGaP LED는 일부 다른 LED 유형에 비해 온도 변화에 따른 순방향 전압 및 발광 출력의 변화가 일반적으로 적어 더 일관된 성능을 제공합니다.
• 분류된 빈닝:발광 강도 빈 코드의 제공은 설계자가 일치하는 밝기 수준의 디스플레이를 선택할 수 있게 하여, 다중 자릿수 또는 다중 장치 응용에서 균일한 외관을 보장합니다.

10. 일반적인 응용 시나리오

LTD-6410JG는 다음과 같은 다양한 숫자 표시 응용에 매우 적합합니다:

• 테스트 및 측정 장비(멀티미터, 주파수 카운터).
• 산업 제어 패널 및 타이머.
• 소비자 가전(전자레인지, 오븐, 세탁기).
• 오디오/비디오 장비(앰프, 튜너).
• 판매 시점 단말기 및 계산기.
• 자동차 애프터마켓 디스플레이(환경 사양이 충족되는 경우).

11. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 커먼 애노드와 커먼 캐소드의 차이점은 무엇인가요?

A: 커먼 애노드 디스플레이에서는 한 자릿수의 모든 LED의 애노드가 양극 공급에 함께 연결됩니다. 세그먼트는 해당 캐소드 핀에 접지(낮음) 신호를 적용하여 켭니다. LTD-6410JG는 커먼 애노드 장치입니다.

Q: 필요한 전류 제한 저항을 어떻게 계산하나요?

A: 옴의 법칙을 사용하세요: R = (V_공급- V_F) / I_F. 예를 들어, 5V 공급, 세그먼트당 일반적인 V_F2.3V, 원하는 I_F10 mA: R = (5 - 2.3) / 0.01 = 270 Ω. 보수적인 설계를 위해 데이터시트의 최대 V_F를 사용하세요.

Q: 마이크로컨트롤러에서 이 디스플레이를 직접 구동할 수 있나요?

A: 대부분의 마이크로컨트롤러 GPIO 핀은 충분한 전류를 공급하거나 흡수할 수 없습니다(일반적으로 최대 20-25 mA, 종종 더 적음). 안전하고 효과적으로 인터페이스하기 위해 구동 트랜지스터(커먼 애노드용)와 세그먼트 구동 IC(더 높은 전류 용량을 가진 74HC595 시프트 레지스터 또는 전용 LED 드라이버와 같은)가 필요할 것입니다.

Q: "발광 강도 매칭 비율 2:1"은 무엇을 의미하나요?

A: 이는 단일 디스플레이 장치 내에서, 동일한 조건에서 측정할 때 모든 세그먼트의 밝기가 가장 밝은 세그먼트의 밝기의 절반보다 낮지 않음을 의미합니다. 이는 시각적 균일성을 보장합니다.

12. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 간단한 두 자릿수 카운터 설계.

설계자는 00에서 99까지 증가하는 기본 이벤트 카운터용 디스플레이가 필요합니다. 선명한 가독성과 표준 인터페이스를 위해 LTD-6410JG를 선택합니다.

1. 회로 설계:그들은 카운트 로직을 관리하기 위해 소형 마이크로컨트롤러를 사용합니다. 마이크로컨트롤러의 I/O 핀은 전류 제한 저항(위와 같이 계산)을 통해 세그먼트 캐소드에 연결됩니다. 두 커먼 애노드 핀은 완전히 켜진 자릿수(예: 숫자 "8" 더하기 소수점)의 더 높은 누적 전류를 처리하기 위해 NPN 트랜지스터를 통해 마이크로컨트롤러에 연결됩니다.
2. 소프트웨어:펌웨어는 멀티플렉싱을 구현합니다. 자릿수 1에 대한 트랜지스터를 켜고, 캐소드 핀을 설정하여 십의 자리 값을 표시하고, 짧은 간격(예: 5 ms)을 기다린 다음, 자릿수 1을 끕니다. 그런 다음 자릿수 2에 대한 트랜지스터를 켜고, 일의 자리에 대한 캐소드 핀을 설정하고, 기다린 다음 끕니다. 이 사이클이 빠르게 반복됩니다.
3. 결과:디스플레이는 안정적이고 깜빡임 없는 두 자릿수 숫자를 표시합니다. AlInGaP LED의 높은 대비와 밝기는 중간 정도 조명 환경에서도 숫자를 쉽게 읽을 수 있게 합니다. 분류된 빈닝은 두 자릿수가 동일하게 밝게 보이도록 보장합니다.

13. 동작 원리

LED(발광 다이오드)는 순방향으로 전류가 흐를 때 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. LTD-6410JG에서 발광 재료는 AlInGaP입니다. 다이오드의 문턱값(약 2V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역에서 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 방출된 빛의 파장(색상)을 결정하며, 이 경우 스펙트럼의 녹색 영역(~571 nm)에 있습니다. 일곱 개의 세그먼트는 8자 모양으로 배열된 개별 LED입니다. 이러한 세그먼트의 다른 조합을 선택적으로 점등함으로써 숫자 0-9와 일부 문자를 형성할 수 있습니다.

14. 기술 동향

LTD-6410JG와 같은 개별 세븐 세그먼트 LED 디스플레이는 전용 숫자 응용에서 단순성, 신뢰성 및 비용 효율성으로 인해 여전히 매우 관련성이 높지만, 더 넓은 디스플레이 기술 동향이 뚜렷합니다. 마이크로컨트롤러 핀 수와 소프트웨어 부담을 줄이는 내장 컨트롤러(I2C 또는 SPI 인터페이스)가 있는 디스플레이와 같은 더 높은 통합으로의 일반적인 전환이 있습니다. 더욱이, 영숫자 또는 그래픽 콘텐츠가 필요한 응용에서는 유연성으로 인해 도트 매트릭스 LED 디스플레이, OLED 및 LCD가 점점 더 일반적입니다. 그러나 높은 밝기, 넓은 시야각 및 긴 수명이 특히 산업 또는 실외 환경에서 가장 중요한 순수 숫자 출력의 경우, AlInGaP와 같은 효율적인 반도체 재료를 사용하는 전통적인 세븐 세그먼트 LED 디스플레이는 계속해서 훌륭하고 견고한 선택입니다.