LTC-4627JG LED 디스플레이 데이터시트 - 0.4인치 자릿수 높이 - 녹색(571nm) - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 전력 - 기술 문서

1. 제품 개요

LTC-4627JG는 선명하고 밝은 숫자 및 제한된 문자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 4자리 7세그먼트 영숫자 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 개별적으로 어드레싱 가능한 세그먼트를 통해 숫자와 일부 문자를 시각적으로 표현하는 것입니다. 핵심 기술은 불투명한 GaAs 기판 위에 성장된 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) LED 칩을 활용합니다. 이 재료 시스템은 녹색-황색 파장 영역에서의 높은 효율과 우수한 성능을 위해 선택되었습니다. 디스플레이는 흰색 세그먼트 표시가 있는 회색 전면을 특징으로 하여 다양한 조명 조건에서 최적의 가독성을 위한 높은 대비를 제공합니다. 0.4인치(10.0mm)의 자릿수 높이는 공간이 제한적이지만 선명도가 필수적인 계측기, 산업 제어 장치 및 소비자 가전에서 중간 거리 시청에 적합합니다.

1.1 주요 특징 및 장점

• 0.4인치 자릿수 높이:과도한 패널 공간 소비 없이 좋은 가시성을 위한 균형 잡힌 크기를 제공합니다.
• 연속 균일 세그먼트:점등된 문자의 일관되고 간격 없는 외관을 보장하여 미적 품질과 가독성을 향상시킵니다.
• 저전력 요구사항:AlInGaP 기술은 상대적으로 낮은 구동 전류에서도 높은 밝기를 가능하게 하여 에너지 효율적인 설계에 기여합니다.
• 우수한 문자 외관:회색 전면과 흰색 세그먼트 간의 높은 대비와 균일한 조명이 결합되어 선명하고 명확한 문자를 만들어냅니다.
• 고휘도 및 고대비:AlInGaP LED의 고유한 밝기와 선택된 색상 구성은 밝은 조명 환경에서도 우수한 가시성을 제공합니다.
• 넓은 시야각:LED 칩과 패키지 설계는 LED 세그먼트 디스플레이의 전형적인 넓은 각도 범위에서도 선명한 시청을 가능하게 합니다.
• 고체 상태 신뢰성:반도체 장치로서 기계식 디스플레이에 비해 긴 작동 수명, 충격 저항성 및 진동 내성을 제공합니다.
• 광도 분류:장치는 광도별로 분류되어 설계자가 조립품 내 여러 유닛 간 일관된 밝기 수준을 위해 부품을 선택할 수 있게 합니다.
• 무연 패키지(RoHS 준수):유해 물질을 제한하는 환경 규정에 따라 제조되었습니다.

1.2 장치 식별 및 구성

부품 번호 LTC-4627JG는 AlInGaP 녹색 LED를 사용한 멀티플렉싱 공통 애노드 디스플레이를 지정합니다. "JG" 접미사는 일반적으로 녹색 색상과 특정 패키지 또는 기능 세트를 나타냅니다. 디스플레이는 네 개의 전체 자릿수(0-9)와 각 자릿수에 대한 오른쪽 소수점을 포함합니다. 각 자릿수에 대한 공통 연결을 시분할하여 필요한 드라이버 핀 수를 줄이는 멀티플렉싱 공통 애노드 구성을 사용합니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 정상 사용 시에는 이 한계에서 또는 그 근처에서의 동작을 권장하지 않습니다.

• 세그먼트당 전력 소산:70 mW. 이는 단일 LED 세그먼트가 열 손상을 일으키지 않고 안전하게 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:60 mA. 이는 일반적으로 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭 조건에서 지정되는 최대 허용 펄스 전류입니다. 짧고 고강도의 플래시에 사용됩니다.
• 세그먼트당 연속 순방향 전류:25°C에서 25 mA. 이 전류는 주변 온도(Ta)가 25°C 이상으로 상승함에 따라 0.33 mA/°C씩 선형적으로 감액되어야 합니다. 예를 들어, 50°C에서는 최대 연속 전류가 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA가 됩니다.
• 세그먼트당 역방향 전압:5 V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 동작 및 저장 온도 범위:-35°C ~ +85°C. 장치는 이 산업용 온도 범위 내에서 신뢰할 수 있는 동작 및 저장을 위해 정격화되었습니다.
• 솔더링 온도:최대 260°C, 최대 3초 동안(착석 평면 아래 1.6mm(1/16인치)에서 측정). 이는 웨이브 또는 리플로우 솔더링 공정에서 패키지 손상을 방지하기 위해 중요합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 주변 온도(Ta) 25°C에서 측정된 일반적인 동작 매개변수로, 정상 조건에서 예상되는 성능을 제공합니다.

• 평균 광도(I_V):I_F= 1 mA에서 200 µcd(최소), 464 µcd(일반). 이는 인간 눈의 명시 응답(CIE 곡선)과 일치하도록 필터링된 센서를 사용하여 측정된 광 출력입니다. 넓은 범위는 광도 분류를 나타냅니다.
• 피크 방출 파장(λ_p):I_F= 20 mA에서 571 nm(일반). 이는 스펙트럼 출력이 가장 강한 파장으로, 녹색-황색 영역에 있습니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):I_F= 20 mA에서 15 nm(일반). 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 더 좁은 폭은 더 단색에 가까운 색상을 의미합니다.
• 주 파장(λ_d):I_F= 20 mA에서 572 nm(일반). 이는 인간의 눈이 LED의 색상과 일치한다고 인지하는 단일 파장입니다.
• 세그먼트당 순방향 전압(V_F):I_F= 20 mA에서 2.05 V(최소), 2.6 V(일반). 이는 지정된 전류가 흐를 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 회로 설계는 최대 V_F.
• 세그먼트당 역방향 전류(I_R):V_R= 5 V에서 100 µA(최대). 이는 LED가 역방향 바이어스되었을 때의 작은 누설 전류입니다.
• 광도 매칭 비율(I_V-m):I_F= 1 mA에서 2:1(최대). 이는 단일 장치 내 가장 밝은 세그먼트와 가장 어두운 세그먼트 간의 최대 허용 비율을 지정하여 균일성을 보장합니다.

3. 기계적 및 패키지 정보

3.1 패키지 치수

디스플레이는 표준 DIP(듀얼 인라인 패키지) 풋프린트를 따릅니다. 치수 도면에 별도로 명시되지 않는 한, 모든 주요 치수는 일반 공차 ±0.25mm로 밀리미터 단위로 제공됩니다. 여기에는 전체 길이, 너비, 높이, 자릿수 간 간격, 세그먼트 치수, 핀 간격 및 직경이 포함됩니다. 정확한 기계 도면은 PCB(인쇄 회로 기판) 레이아웃에서 적절한 맞춤 및 전면 패널 절개부와의 정렬을 보장하기 위해 필수적입니다.

3.2 핀 구성 및 내부 회로

장치는 16핀 구성을 가지지만 모든 위치가 채워져 있지는 않습니다(핀 10과 12는 "NO PIN"). 내부 회로도는 멀티플렉싱 공통 애노드 구조를 보여줍니다. 네 자릿수 각각은 자체 공통 애노드 핀(핀 1, 2, 6, 8)을 가집니다. 세그먼트 캐소드(A-G, DP)는 모든 자릿수에서 공유됩니다. 또한, 공통 애노드(핀 4)를 공유하고 캐소드가 각각 세그먼트 캐소드 A/B/C에 연결된 세 개의 별도 표시기 LED(L1, L2, L3)에 대한 연결이 있습니다. 핀 9는 "NO CONNECTION"으로 표시됩니다. 이 핀아웃은 공유 캐소드 라인에 해당 자릿수의 세그먼트 데이터를 표시하면서 각 자릿수의 공통 애노드를 순차적으로 활성화하는 멀티플렉싱 드라이버 회로 설계에 중요합니다.

4. 적용 지침 및 주의사항

4.1 설계 및 사용 고려사항

용도:이 디스플레이는 사무실, 통신 및 가정용 일반 전자 장비를 위해 설계되었습니다. 안전이 중요한 시스템(항공, 의료, 운송)의 경우 사용 전 상담이 필수입니다.



정격 준수:손상을 방지하기 위해 절대 최대 정격을 준수하는 것이 필수적입니다. 제조사는 미준수로 인한 고장에 대해 책임을 지지 않습니다.



전류 및 열 관리:권장 구동 전류 또는 동작 온도를 초과하면 광 출력 저하(루멘 감소)를 가속화하고 조기 고장으로 이어질 수 있습니다. LED의 음의 온도 계수와 V_F variation.



회로 보호:구동 회로는 전원 순환 중 역방향 전압 및 전압 서지에 대한 보호 기능을 포함해야 합니다. 역방향 바이어스는 반도체 내부에서 금속 이동을 유발하여 누설 전류를 증가시키거나 단락을 일으킬 수 있습니다.



순방향 전압 고려사항:전원 공급 장치 및 전류 제한 회로는 가능한 V_F값(최소에서 최대까지)의 전체 범위에 걸쳐 의도된 구동 전류를 전달하도록 설계되어야 합니다.



환경 요인:특히 습한 환경에서의 급격한 주변 온도 변화는 디스플레이에 응결을 일으켜 전기적 또는 광학적 문제를 유발할 수 있으므로 피해야 합니다.



기계적 취급:조립 중 디스플레이 본체에 비정상적인 힘을 가하지 마십시오. 장식용 필름을 적용하는 경우 외부 힘이 필름을 이동시킬 수 있으므로 전면 패널/커버와 단단히 접촉하지 않도록 하십시오.



일관성을 위한 분류 사용:한 유닛에 여러 디스플레이를 조립할 때, 유닛 간에 눈에 띄는 밝기 또는 색조 차이를 방지하기 위해 동일한 광도 분류의 장치를 사용하는 것이 좋습니다.



신뢰성 테스트:최종 제품이 디스플레이에 특정 낙하 또는 진동 테스트를 요구하는 경우, 사전 평가를 위해 조건을 제조사와 공유해야 합니다.

4.2 저장 및 취급 조건

표준 저장(DIP 패키지):원래 포장 상태의 제품은 상대 습도 60% RH 미만, 5°C~30°C에서 저장해야 합니다. 미준수 시 핀 산화가 발생하여 사용 전 재도금이 필요할 수 있습니다. 대량 재고의 장기 저장은 권장하지 않습니다. 방습 백이 6개월 이상 개봉된 경우, 60°C에서 48시간 동안 베이킹한 후 일주일 이내에 조립하는 것이 좋습니다.



SMD 디스플레이 저장(참고):이것은 DIP 부품이지만, 데이터시트에는 SMD 변형에 대한 참고 사항이 포함되어 있습니다: 공장 밀봉 백이 개봉되면, <60% RH 및 5-30°C에서 저장 시 168시간(7일) 이내에 장치를 사용해야 하며, 이는 습기 민감도 등급(MSL) 3에 해당합니다. 이는 현대 LED 패키지에 대한 습도 제어의 중요성을 강조합니다.

5. 성능 곡선 및 그래픽 데이터

데이터시트는 상세한 설계 분석에 필수적인 일반적인 성능 곡선을 참조합니다. 이 그래프는 주요 매개변수 간의 관계를 시각적으로 나타내어 엔지니어가 표에 명시적으로 나열되지 않은 값을 보간할 수 있게 합니다. 제공된 텍스트에서 특정 곡선은 자세히 설명되지 않았지만, 일반적으로 다음을 포함합니다:



상대 광도 대 순방향 전류(I-V 곡선):광 출력이 구동 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 더 높은 전류에서는 열 효과로 인해 비선형적인 방식으로 증가합니다.



순방향 전압 대 순방향 전류:다이오드의 지수적 I-V 특성을 설명합니다.



상대 광도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 열 설계에 있어 중요한 요소입니다.



스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 약 571nm에서 피크와 스펙트럼 폭을 보여줍니다. 이 곡선을 통해 설계자는 구동 조건을 최적화하고, 비표준 온도에서의 성능을 예측하며, LED의 색상 특성을 이해할 수 있습니다.

6. 일반적인 적용 시나리오 및 설계 노트

LTC-4627JG는 소형, 신뢰성 높고 밝은 숫자 디스플레이가 필요한 애플리케이션에 이상적으로 적합합니다. 일반적인 용도는 다음과 같습니다:



테스트 및 측정 장비:디지털 멀티미터, 주파수 카운터, 전원 공급 장치(4자릿수가 충분한 해상도를 제공하는 경우).



산업 제어 패널:공정 표시기, 타이머 디스플레이, 기계의 카운터 판독값.



소비자 가전:전자레인지, 오디오 장비, 기후 제어 시스템.



자동차 애프터마켓 디스플레이:환경 견고성이 필요한 계기 및 판독값.



설계 구현:이 디스플레이를 구현하려면 멀티플렉싱이 가능한 마이크로컨트롤러 또는 전용 드라이버 IC가 필요합니다. 드라이버는 공통 애노드 핀(자릿수 전류 = 세그먼트 전류 * 해당 자릿수에서 점등된 세그먼트 수)에 충분한 전류를 공급하고 세그먼트 캐소드 핀에 대한 싱크 전류를 처리할 수 있어야 합니다. 정전압 공급 장치를 사용할 때는 각 세그먼트 캐소드에 전류 제한 저항이 필수입니다. 적절한 잔상과 재생률(일반적으로 >60 Hz)을 가진 잘 설계된 멀티플렉싱 루틴은 플리커를 방지하기 위해 필요합니다. 넓은 시야각은 다양한 위치에서 보는 패널에 적합하게 만듭니다.