LTC-4727JR LED 디스플레이 데이터시트 - 0.4인치 자릿수 높이 - 슈퍼 레드 - 2.6V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTC-4727JR는 선명하고 높은 가시성을 요구하는 숫자 표시 응용 분야를 위해 설계된 4자리 7세그먼트 LED 디스플레이 모듈입니다. 0.4인치(10.0mm)의 자릿수 높이로 멀리서도 뛰어난 가독성을 제공합니다. 본 장치는 고급 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 활용하여 슈퍼 레드 색상 출력을 생성합니다. 비투명 GaAs 기판 위에 성장된 이 물질 시스템은 높은 효율성과 안정성으로 알려져 있습니다. 디스플레이는 회색 전면과 흰색 세그먼트를 특징으로 하며, 이는 함께 작동하여 높은 대비를 제공하여 다양한 조명 조건에서 문자 식별성을 향상시킵니다. 주요 타겟 시장은 산업용 제어판, 시험 및 계측 장비, 판매 시점 시스템, 그리고 신뢰할 수 있고 밝은 숫자 표시가 중요한 기타 전자 장치를 포함합니다.

1.1 주요 특징

• 0.4인치(10.0mm) 자릿수 높이:크고 쉽게 읽을 수 있는 문자를 제공합니다.
• 연속적이고 균일한 세그먼트:점등된 세그먼트에 간격이나 불규칙성 없이 일관되고 전문적인 시각적 외관을 보장합니다.
• 낮은 전력 요구 사항:배터리 구동 또는 에너지 절약형 응용 분야에 적합한 효율적인 설계입니다.
• 뛰어난 문자 외관:회색 전면과 흰색 세그먼트 사이의 높은 대비가 선명하고 명확하게 정의된 숫자를 제공합니다.
• 높은 밝기 & 높은 대비:AlInGaP 칩은 밝은 조명 환경에서도 보이는 강렬한 슈퍼 레드 빛을 생성합니다.
• 넓은 시야각:다양한 위치에서 디스플레이를 선명하게 읽을 수 있도록 합니다.
• 고체 상태 신뢰성:LED는 다른 디스플레이 기술에 비해 긴 작동 수명, 충격 저항성 및 진동 내성을 제공합니다.
• 광도 분류:일관된 밝기 수준을 위해 장치를 분류하여 다중 디스플레이 응용 분야에 도움을 줍니다.
• 무연 패키지(RoHS 준수):유해 물질을 제한하는 환경 규정에 따라 제조됩니다.

1.2 장치 식별

부품 번호 LTC-4727JR는 AlInGaP 슈퍼 레드 LED와 오른쪽 소수점 구성을 가진 멀티플렉스 공통 캐소드 디스플레이를 특별히 나타냅니다. 이 명명 규칙은 설계자가 구성 요소의 전기적 구성과 광학적 특성을 빠르게 식별하는 데 도움을 줍니다.

2. 기계적 및 패키징 정보

LTC-4727JR의 물리적 치수는 최종 제품 설계에 적절하게 통합하기 위해 중요합니다. 패키지는 인쇄 회로 기판(PCB)에 장착하기 위한 핀이 있는 표준 스루홀 타입입니다. 모든 주요 치수는 별도로 명시되지 않는 한 ±0.25mm의 일반 공차로 밀리미터 단위로 제공됩니다. 주요 기계적 참고 사항에는 핀 끝 이동 허용치, 세그먼트 표면의 이물질 또는 잉크 오염 제한, 세그먼트 영역 내 최대 허용 기포 크기가 포함됩니다. 반사판의 약간의 휨은 길이의 1%까지 허용됩니다. 최적의 기계적 맞춤과 신뢰할 수 있는 솔더 접합을 위해 디스플레이 핀에 대해 0.9mm의 PCB 구멍 직경을 권장합니다.

3. 전기적 구성 및 핀아웃

3.1 내부 회로도

LTC-4727JR는 멀티플렉스 공통 캐소드 아키텍처를 채택합니다. 이는 각 자릿수에 대한 LED의 캐소드가 내부적으로 함께 연결되고, 각 세그먼트(A부터 G 및 DP까지)의 애노드는 네 자릿수 모두에서 공유된다는 것을 의미합니다. 이 설계는 필요한 드라이버 핀 수를 32개(4자릿수 * 8세그먼트)에서 단 12개로 크게 줄여 마이크로컨트롤러 인터페이싱에 매우 효율적입니다.

3.2 핀 연결 세부 사항

16핀 듀얼 인라인 패키지는 다음과 같은 핀 할당을 가집니다:
핀 1: 자릿수 1 공통 캐소드
핀 2: 자릿수 2 공통 캐소드
핀 3: 세그먼트 D 애노드
핀 4: 세그먼트 L1, L2, L3 공통 캐소드(콜론 또는 기타 표시기용으로 추정)
핀 5: 세그먼트 E 애노드
핀 6: 자릿수 3 공통 캐소드
핀 7: 소수점(DP) 애노드
핀 8: 자릿수 4 공통 캐소드
핀 9: 연결 없음
핀 10: 핀 없음
핀 11: 세그먼트 F 애노드
핀 12: 핀 없음
핀 13: 세그먼트 C 및 L3 애노드
핀 14: 세그먼트 A 및 L1 애노드
핀 15: 세그먼트 G 애노드
핀 16: 세그먼트 B 및 L2 애노드
핀 9, 10, 12는 연결되지 않았거나 없으며, 이는 패키지 크기를 표준화하기 위한 디스플레이 핀아웃에서 일반적인 관행입니다.

4. 정격 및 특성

4.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이는 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.
세그먼트당 전력 소산:최대 70 mW.
세그먼트당 피크 순방향 전류:90 mA, 단 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1 ms 펄스 폭)에서만 가능합니다. 이 정격은 짧은 고전류 멀티플렉싱용입니다.
세그먼트당 연속 순방향 전류:25°C에서 25 mA. 과열을 방지하기 위해 이 전류는 25°C 이상 매 1°C마다 0.33 mA씩 선형적으로 감소되어야 합니다.
작동 및 저장 온도 범위:-35°C ~ +85°C.
솔더 조건:디스플레이는 솔더가 장착 평면 아래 1/16인치(약 1.6mm)에 적용되고 260°C에서 최대 3초 동안 유지되는 웨이브 또는 핸드 솔더링을 견딜 수 있습니다. 조립 중 장치 본체 온도는 최대 정격을 초과해서는 안 됩니다.

4.2 전기적 및 광학적 특성

이는 Ta=25°C에서의 일반적인 작동 매개변수로, 정상 사용 시 장치의 성능을 정의합니다.
평균 광도(Iv):순방향 전류(IF) 1mA로 구동될 때 세그먼트당 최소 320 µcd에서 일반적인 975 µcd까지 범위입니다. 이 높은 밝기는 주요 특징입니다.
피크 방출 파장(λp):639 nm으로, 출력을 스펙트럼의 슈퍼 레드 영역에 위치시킵니다.
스펙트럼 선 반폭(Δλ):20 nm으로, 방출된 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
주 파장(λd):631 nm으로, ±1 nm의 엄격한 공차를 가져 장치 간 일관된 색상 출력을 보장합니다.
칩당 순방향 전압(VF):IF=20 mA에서 일반적으로 2.6V이며, 범위는 2.0V에서 2.6V이고 공차는 ±0.1V입니다. 이 매개변수는 드라이버 회로 설계에 중요합니다.
세그먼트당 역방향 전류(IR):역방향 전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 100 µA입니다. 이는 테스트 조건임에 유의하십시오. 연속 역방향 바이어스 작동은 금지됩니다.
광도 매칭 비율:유사한 광 영역 내 LED에 대해 최대 2:1입니다. 이는 디스플레이에서 가장 밝은 세그먼트가 가장 어두운 세그먼트보다 두 배 이상 밝지 않음을 의미하여 균일성을 보장합니다.
크로스 토크 사양:≤ 2.5%로, 멀티플렉싱 중 선택되지 않은 세그먼트의 원치 않는 발광을 최소화합니다.

4.3 일반적인 성능 곡선 분석

발췌문에 특정 곡선 데이터 포인트가 제공되지 않았지만, 이러한 장치의 일반적인 곡선은 다음을 포함합니다:
순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선):지수 관계를 보여주며, 목표 전류에 필요한 구동 전압을 결정하는 데 중요합니다. 곡선은 온도에 따라 이동합니다.
광도 대 순방향 전류(I-L 곡선):광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 작동 범위 내에서 거의 선형 관계를 가진 후 매우 높은 전류에서 효율이 떨어집니다.
광도 대 주변 온도:접합 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여줍니다. AlInGaP LED는 일반적으로 다른 기술에 비해 우수한 고온 성능을 나타냅니다.
스펙트럼 분포:상대 강도를 파장에 대해 그래프로 나타내며, 20nm 반폭으로 639nm를 중심으로 하여 슈퍼 레드 색상 점을 확인시켜 줍니다.

5. 응용 가이드라인 및 설계 고려 사항

5.1 일반 응용 참고 사항

이 디스플레이는 표준 상업 및 산업용 전자 장비를 위한 것입니다. 예외적인 신뢰성 요구 사항이 있거나 고장이 안전 위험을 초래할 수 있는 응용 분야의 경우, 설계 도입 전 상담이 필수입니다. 손상을 피하기 위해 절대 최대 정격을 준수하는 것이 필수적입니다. 권장 구동 전류나 작동 온도를 초과하면 광 출력 저하를 가속화하고 조기 고장을 초래할 수 있습니다. 구동 회로는 전원 사이클링 동안 역전압 및 과도 스파이크에 대한 보호 기능을 포함해야 합니다. 일정 전압보다는 일정 전류 구동 방식을 강력히 권장하여 순방향 전압 변동에 관계없이 안정적인 광도를 보장합니다. 회로는 전체 VF 범위(2.0V ~ 2.6V)를 수용하도록 설계되어 의도한 전류가 모든 세그먼트에 전달되도록 보장해야 합니다.

5.2 회로 설계 및 열 관리

안전 작동 전류는 예상 최대 주변 온도를 기반으로 선택해야 하며, 지정된 25°C 이상 0.33 mA/°C의 감액 계수를 적용해야 합니다. 회로 설계에서 역방향 바이어스는 엄격히 피해야 하며, LED 칩 내부 금속 이동을 유발하여 누설 전류를 증가시키거나 단락을 일으킬 수 있습니다. 설계자는 전류 제한 저항 또는 공통 캐소드 멀티플렉싱용으로 구성된 전용 LED 드라이버 IC를 구현해야 합니다. 특히 습한 환경에서의 급격한 주변 온도 변화는 디스플레이에 응결을 일으켜 전기적 또는 광학적 문제를 일으킬 수 있으므로 피해야 합니다.

5.3 기계적 및 조립 고려 사항

조립 중 디스플레이 본체에 비정상적인 힘을 가하지 마십시오. 감압 접착제를 사용하여 장식 필름이나 필터를 적용하는 경우, 외부 힘이 필름을 이동시킬 수 있으므로 이 필름이 전면 패널과 직접적으로 밀착되도록 하는 것은 권장되지 않습니다. 한 세트에 두 개 이상의 디스플레이를 사용하는 응용 분야의 경우, 장치 간에 눈에 띄는 밝기 또는 색조 차이를 방지하기 위해 동일한 광도 빈에서 나온 디스플레이를 사용하는 것이 매우 권장됩니다. 최종 제품이 디스플레이에 낙하 또는 진동 테스트를 요구하는 경우, 호환성을 보장하기 위해 특정 테스트 조건을 사전에 평가해야 합니다.

6. 저장 및 취급

솔더링성과 성능을 유지하기 위해 LED 디스플레이는 제어된 조건(온도 5°C ~ 30°C, 상대 습도 60% 미만)에서 원래의 습기 차단 포장재에 보관해야 합니다. 이러한 조건 외부에서 장기간 보관하거나 습기 차단 백이 6개월 이상 열린 상태로 보관하면 핀 산화가 발생할 수 있습니다. 장기 보관을 피하고 제품을 적시에 소비하도록 재고 관리를 권장합니다. 산화가 의심되는 경우 사용 전 핀 재도금이 필요할 수 있습니다.

7. 기술 비교 및 차별화

LTC-4727JR는 슈퍼 레드 방출을 위한 AlInGaP 기술 사용을 통해 차별화됩니다. 오래된 GaAsP 또는 GaP 기반 적색 LED와 비교하여 AlInGaP는 상당히 높은 광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 큰 밝기를 제공합니다. 회색 전면/흰색 세그먼트 조합은 확산 또는 착색된 전면을 가진 디스플레이에 비해 우수한 대비를 제공합니다. 멀티플렉스 공통 캐소드 설계는 다중 자릿수 디스플레이를 위한 표준이지만 효율적인 아키텍처로, 시스템 비용과 복잡성을 줄입니다. 0.4인치 자릿수 크기는 더 작은 표시기와 더 큰 패널 디스플레이 사이에 위치하여 정보를 적당한 거리에서 읽어야 하는 장비에 이상적입니다.

8. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?
A: 피크 파장(λp)은 방출 스펙트럼이 최대 강도를 가지는 파장(639 nm)입니다. 주 파장(λd)은 LED의 인지된 색상과 일치하는 단색광의 단일 파장(631 nm)입니다. λd는 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

Q: 왜 일정 전류 구동이 권장되나요?
A: LED 밝기는 주로 전압이 아닌 전류의 함수입니다. 순방향 전압(VF)은 장치마다 그리고 온도에 따라 변할 수 있습니다. 일정 전류원은 이러한 VF 변동에 관계없이 원하는 광도가 일관되게 달성되도록 보장합니다.

Q: 전용 드라이버 IC를 사용하지 않는다면 이 디스플레이에 대한 직렬 저항을 어떻게 계산하나요?
A: 간단한 정적 구동(멀티플렉싱되지 않음)의 경우 옴의 법칙을 사용하십시오: R = (공급 전압 - 총 VF) / IF. 총 VF는 직렬 연결된 세그먼트(있는 경우)의 순방향 전압 합계입니다. 연속 정격 내에서 IF를 선택하고(예: 10-20 mA) 저항의 전력 소산이 허용 가능한지 확인하십시오. 멀티플렉스 구동의 경우 피크 전류 정격과 듀티 사이클을 사용하여 평균 전류를 계산하십시오.

Q: "광도 분류"는 무엇을 의미하나요?
A: 제조 과정에서 디스플레이는 표준 테스트 전류에서 측정된 광 출력을 기반으로 테스트 및 분류(빈닝)됩니다. 이를 통해 설계자는 동일한 밝기 빈에서 장치를 구매하여 여러 디스플레이를 나란히 사용할 때 시각적 균일성을 보장할 수 있습니다.

9. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 벤치탑 디지털 멀티미터 디스플레이 설계.
LTC-4727JR는 훌륭한 후보입니다. 0.4인치 자릿수는 작업대에서 선명한 가독성을 제공합니다. 설계자는 네 개의 공통 캐소드와 7-8개의 세그먼트 애노드를 시분할 멀티플렉스 방식으로 구동하기에 충분한 I/O 핀을 가진 마이크로컨트롤러를 사용할 것입니다. 전용 LED 드라이버 포트 확장기를 사용하여 이 작업을 MCU에서 분리할 수도 있습니다. 회로에는 각 세그먼트 애노드 라인에 전류 제한 저항이 포함됩니다. 전류 값은 예상 최대 내부 인클로저 온도(예: 50°C)에 대한 감액 한계 내에 머물면서 충분한 밝기를 제공하도록 선택됩니다(예: 15 mA). 슈퍼 레드 색상은 장시간 보기에 편안합니다. PCB 레이아웃에서 디스플레이를 전압 조정기와 같은 주요 열원에서 멀리 배치하도록 주의합니다. 전압 스파이크를 피하기 위해 필터링된 안정적인 전원 공급 장치가 사용됩니다. 마지막으로, 밝은 실험실 조명에서 대비를 향상시키기 위해 디스플레이 위에 중성 밀도 필터 또는 안티글레어 창을 배치할 수 있으며, 사용하는 경우 장식 필름을 이동시킬 수 있는 압력을 가하지 않도록 주의합니다.