LTP-1057AHR LED 디스플레이 데이터시트 - 1.24인치 (31.5mm) 매트릭스 높이 - 5x7 도트 매트릭스 - 레드 오렌지 색상

1. 제품 개요

LTP-1057AHR는 선명하고 가독성 높은 문자 출력이 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 단일 자리 알파벳-숫자 디스플레이 모듈입니다. 이 제품의 핵심 기능은 개별적으로 어드레싱 가능한 발광 다이오드(LED) 배열을 통해, 일반적으로 ASCII 또는 EBCDIC 코드화된 문자와 같은 데이터를 시각적으로 표현하는 것입니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

이 장치는 전자 시스템에 통합하기 위한 몇 가지 주요 장점을 제공합니다:

• 대형 문자 크기:1.24인치(31.5 mm) 매트릭스 높이를 특징으로 하여, 원거리 및 다양한 조명 조건에서도 우수한 가시성을 보장합니다.
• 저전력 소비:효율적인 작동을 위해 설계되어 배터리 구동 또는 에너지 절감형 애플리케이션에 적합합니다.
• 탁월한 가독성:높은 대비를 위한 빨간색 전면과 빨간색 도트를 가진 단일 평면, 넓은 시야각 디스플레이를 제공합니다.
• 높은 신뢰성:고체 상태 장치로서, 기계식 디스플레이에 비해 긴 작동 수명과 충격 및 진동에 대한 견고성을 제공합니다.
• 표준 인터페이스:XY(행-열) 선택 구조를 가진 5x7 배열은 일반적인 마이크로컨트롤러 및 드라이버 IC 인터페이스와 호환됩니다.
• 설계 유연성:모듈은 수평으로 쌓을 수 있어 다중 자리 디스플레이를 구성할 수 있습니다.
• 품질 보증:장치는 광도에 따라 분류(빈닝)되어, 조립 시 여러 유닛 간의 밝기 일관성을 보장합니다.
• 환경 규정 준수:패키지는 무연으로, RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수합니다.

1.2 목표 애플리케이션 및 시장

이 디스플레이는 다양한 분야의 일반 전자 장비에서 사용하기 위한 것입니다. 일반적인 적용 분야는 다음을 포함하되 이에 국한되지 않습니다:

• 사무 장비:계기판, 프린터, 복사기 또는 팩스 기기의 상태 표시기.
• 통신 장비:채널 디스플레이, 신호 강도 표시기 또는 상태 표시.
• 산업 제어 장치:공정 파라미터 디스플레이, 기계 상태 또는 타이머 표시.
• 테스트 및 측정 장비:멀티미터, 주파수 카운터 또는 전원 공급 장치용 디지털 표시.
• 가전 제품:오디오 장비, 가전제품 또는 취미 프로젝트용 디스플레이.

이 디스플레이는 사전 협의 및 특정 자격 없이는 고장이 생명이나 건강을 직접적으로 위협할 수 있는 애플리케이션(예: 항공, 의료 생명 유지 장치, 중요 운송 제어)에는 사용하도록 설계되지 않았음을 유의하는 것이 중요합니다.

2. 기술 사양 및 객관적 해석

이 섹션은 장치의 전기적 및 광학적 성능 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이는 어떠한 조건에서도, 순간적으로라도 초과해서는 안 되는 스트레스 한계입니다. 이 한계를 초과하여 작동하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

• 세그먼트당 전력 소산:75 mW. 이는 순방향 전류(I_F)와 순방향 전압(V_F)의 복합 효과를 제한합니다.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:60 mA, 단 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 가능합니다. 이는 멀티플렉싱 방식에 사용됩니다.
• 세그먼트당 연속 순방향 전류:25°C에서 25 mA. 이 정격은 주변 온도(T_a)가 25°C 이상 증가함에 따라 0.33 mA/°C로 선형적으로 감소합니다. 예를 들어, 65°C에서 최대 연속 전류는 대략 다음과 같습니다: 25 mA - [ (65°C - 25°C) * 0.33 mA/°C ] = 25 mA - 13.2 mA = 11.8 mA.
• 온도 범위:작동 및 보관 온도는 -35°C에서 +85°C로 지정됩니다.
• 솔더링 온도:장치의 착석 평면 아래 1.6mm(1/16인치) 지점에서 측정 시 최대 260°C, 최대 3초입니다. 이는 웨이브 또는 리플로우 솔더링 공정에 매우 중요합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 주변 온도(T_a) 25°C에서 지정된 테스트 조건 하에 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 평균 광도(I_V):80 mA의 펄스 전류(I_p)와 1/16 듀티 사이클로 구동할 때 1780 µcd(최소)에서 4000 µcd(일반)까지 범위입니다. 이 높은 펄스 전류는 멀티플렉싱 애플리케이션에서 밝은 인식을 가능하게 합니다.
• 파장 특성:
  • 피크 방출 파장(λ_p):630 nm(레드-오렌지 스펙트럼). I_F=20mA에서 측정.
  • 스펙트럼 라인 반폭(Δλ):40 nm. 이는 방출된 빛의 파장 분포를 나타냅니다.
  • 주 파장(λ_d):621 nm. 이는 방출된 빛의 색상과 일치한다고 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다.
• 세그먼트당 순방향 전압(V_F):I_F=20mA에서 2.0 V(최소)에서 2.6 V(일반)까지 범위입니다. 회로 설계는 일관된 전류 구동을 보장하기 위해 이 범위를 고려해야 합니다.
• 세그먼트당 역방향 전류(I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 100 µA입니다. 데이터시트는 이 역방향 전압 조건이 테스트 목적으로만 사용되며 장치가 역방향 바이어스 하에서 지속적으로 작동되어서는 안 된다고 명시적으로 경고합니다.
• 광도 매칭 비율(I_V-m):I_F=10mA로 구동할 때 세그먼트 간 최대 2:1입니다. 이는 동일한 디스플레이 유닛 내 다른 세그먼트(도트) 간 허용 가능한 최대 밝기 변동을 지정합니다.

광도 측정에 대한 중요 참고사항:광도는 CIE 명시야 눈 반응 곡선을 근사하는 센서와 필터 조합을 사용하여 측정되며, 이 값이 인간의 밝기 인지와 상관관계가 있도록 보장합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 장치가 "광도에 따라 분류된다"고 표시합니다. 이는 빈닝 또는 분류 과정을 의미합니다.

• 광도 빈닝:제조 후, LED는 표준 테스트 전류에서 측정된 광도에 따라 다른 그룹(빈)으로 테스트 및 분류됩니다. 이는 설계자가 동일한 빈 코드에서 부품을 선택할 때 디스플레이가 매우 유사한 밝기 수준을 가질 것임을 보장합니다. 이는 여러 디스플레이를 나란히 조립할 때 눈에 띄는 밝기 차이("핫 스팟" 또는 "딤 스팟")를 피하기 위해 중요합니다. 데이터시트는 다중 유닛 애플리케이션에 동일한 빈의 디스플레이를 사용할 것을 권장합니다.
• 파장/색상 빈닝:제공된 발췌문에 명시적으로 상세히 설명되지는 않았지만, LED 제조업체가 색상 일관성을 보장하기 위해 주 파장(λ_d) 또는 색도 좌표에 따라 장치를 빈닝하는 것도 일반적인 관행입니다. 지정된 λ_d 621 nm는 이 제품의 중심 목표값일 가능성이 높습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 "일반적인 전기적/광학적 특성 곡선"을 참조합니다. 이러한 그래픽 표현은 비표준 조건에서의 장치 동작을 이해하는 데 필수적입니다. 특정 곡선이 본문에 제공되지는 않았지만, 일반적으로 다음을 포함합니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선):전류와 전압 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. 이 곡선은 턴온 전압과 V_F가 I_F와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 이는 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다.
• 광도 대 순방향 전류(I-L 곡선):광 출력이 구동 전류와 함께 어떻게 증가하는지 설명합니다. 일반적으로 일정 범위 내에서 선형이지만 매우 높은 전류에서는 포화됩니다. 이는 원하는 밝기 대 효율 및 수명에 대한 구동 전류를 최적화하는 데 도움이 됩니다.
• 광도 대 주변 온도:LED의 접합 온도가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 이 감액 곡선은 높은 주변 온도에서 작동하는 애플리케이션에 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 약 630 nm에서 피크와 40 nm 반폭을 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

장치는 정의된 물리적 외형을 가지고 있습니다. 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 별도로 지정되지 않는 한 표준 공차는 ±0.25 mm(0.01인치)입니다. 정확한 치수 도면은 데이터시트에 참조되어 있습니다.

5.2 핀 연결 및 내부 회로

디스플레이는 14핀 구성으로, 핀 11과 12는 "핀 없음"(NC)입니다. 내부 회로도는 행에 대해 커먼 캐소드 구조와 열에 대해 개별 애노드를 보여주며, 5x7 매트릭스를 형성합니다. 핀아웃은 다음과 같습니다:

• 핀 1: 캐소드 행 5
• 핀 2: 캐소드 행 7
• 핀 3: 애노드 열 2
• 핀 4: 애노드 열 3
• 핀 5: 캐소드 행 4
• 핀 6: 애노드 열 5
• 핀 7: 캐소드 행 6
• 핀 8: 캐소드 행 3
• 핀 9: 캐소드 행 1
• 핀 10: 애노드 열 4
• 핀 11: 연결 없음
• 핀 12: 연결 없음
• 핀 13: 애노드 열 1
• 핀 14: 캐소드 행 2

이 핀 배열은 디스플레이가 올바르게 작동하도록 주의 깊게 따라야 합니다. 커먼 캐소드 설계는 특정 도트를 점등하려면 해당 열 애노드를 하이(전류 제한 포함)로 구동하고, 해당 행 캐소드를 로우로 당겨야 함을 의미합니다.

6. 솔더링, 조립 및 보관 지침

6.1 솔더링 공정

절대 최대 정격은 솔더링 온도 프로파일을 지정합니다: 패키지 본체 아래 1.6mm 지점에서 측정 시 최대 260°C, 최대 3초입니다. 이는 웨이브 솔더링용 스루홀 부품에 대한 표준 정격입니다. SMD 변형(보관 참조)의 리플로우 솔더링의 경우, 패키지의 Moisture Sensitivity Level(MSL)을 준수하는 특정 프로파일이 필요합니다.

6.2 보관 조건

핀 산화를 방지하고 솔더링성을 보장하기 위해 적절한 보관이 필수적입니다.

• 스루홀 디스플레이(LTP-1057AHR)의 경우:원래 포장 상태로 5°C ~ 30°C, 상대 습도(RH) 60% 이하에서 보관하십시오. 장기 보관은 권장되지 않습니다.
• SMD LED 디스플레이(참조)의 경우:
  • 밀봉된 백 내:5°C ~ 30°C, 상대 습도(RH) 60% 이하.
  • 백 개봉 후:MSL이 레벨 3인 경우, 5°C ~ 30°C, 상대 습도(RH) 60% 이하에서 최대 168시간(7일) 동안 보관 가능합니다. 이 기간 이후에는 솔더링 전에 60°C에서 24시간 동안 베이크아웃하여 흡수된 수분을 제거하고 리플로우 중 "팝콘" 현상으로 인한 손상을 방지하는 것이 좋습니다.
• 일반 권장사항:재고를 신속히 소비하고 대량의 장기 재고를 피하십시오.

7. 애플리케이션 설계 권장사항 및 주의사항

데이터시트는 신뢰할 수 있는 회로 설계 및 사용을 위한 중요한 지침을 제공합니다.

• 구동 방법:LED의 순방향 전압에 공차가 있고 온도에 따라 변하기 때문에, 일관된 광도와 수명을 보장하기 위해 정전압보다 정전류 구동을 강력히 권장합니다.
• 회로 보호:구동 회로는 전원 켜기/끄기 시퀀스 동안 역방향 전압 및 순간 전압 스파이크로부터 보호해야 합니다. 역방향 바이어스는 금속 이동 및 고장을 초래할 수 있습니다.
• 전류 제한:안전 작동 전류는 최대 주변 온도를 고려하고 절대 최대 정격의 감액 계수를 적용하여 선택해야 합니다.
• 열 관리:권장 온도보다 높은 작동 온도를 피하십시오. 이는 광 출력 저하(루멘 감소)를 가속화하고 조기 고장으로 이어질 수 있습니다.
• 환경 고려사항:디스플레이에 응결을 방지하기 위해 고습도 환경에서 급격한 온도 변화를 피하십시오.
• 기계적 취급:조립 중 디스플레이 본체에 비정상적인 힘을 가하지 마십시오. 전면 커버 필름을 사용하는 경우, 접착제가 필름을 이동시킬 수 있으므로 디스플레이 표면을 단단히 누르지 않도록 하십시오.
• 다중 디스플레이 일관성:두 개 이상의 디스플레이를 사용하는 애플리케이션의 경우, 고르지 않은 밝기(색조 불균일)를 피하기 위해 동일한 광도 빈의 유닛을 선택하십시오.

8. 작동 원리

LTP-1057AHR는 도트 매트릭스 LED 디스플레이입니다. 직사각형 그리드로 배열된 35개의 개별 LED 요소(5열 x 7행)로 구성됩니다. 각 LED(도트)는 순방향 바이어스가 인가될 때 레드-오렌지 빛을 방출하는 반도체 p-n 접합입니다. 이 현상을 전계발광이라고 합니다. 특정 색상은 사용된 반도체 재료(GaAsP/GaP 또는 AlInGaP/GaAs로 언급됨)의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 디스플레이는 멀티플렉싱됩니다: 한 번에 하나의 행 캐소드를 활성화(전류를 접지로 싱크)하면서 해당 행에 대한 적절한 열 애노드에 순방향 전류를 인가함으로써 전체 문자가 표시될 수 있습니다. 이 스캔은 인간의 눈이 인지할 수 있는 것보다 빠르게 발생하여 안정적인 이미지를 생성하면서 35개의 LED 각각을 개별적으로 구동하는 것에 비해 필요한 드라이버 핀 수를 크게 줄입니다.

9. 일반적인 설계 질문 및 답변

Q: 광도에 대한 1/16 듀티 사이클 정격의 목적은 무엇입니까?

A: 디스플레이는 멀티플렉싱 작동을 위해 설계되었습니다. 낮은 듀티 사이클(예: 1/16)에서의 80mA 펄스 전류는 높은 순간 밝기를 제공합니다. 시간에 따라 평균을 내고 시각 잔상과 결합하면, LED당 평균 전력 및 열 소산을 안전한 한도 내로 유지하면서 밝고 안정적인 디스플레이의 인식을 생성합니다.

Q: 왜 역방향 바이어스가 이 LED 디스플레이에 그렇게 위험한가요?

A: 매우 낮은 최대값(5V에서 I_R 테스트로 암시됨)을 초과하는 역방향 전압을 인가하면 반도체 접합의 항복을 초래할 수 있습니다. 더 교묘하게는, 시간이 지남에 따라 더 낮은 역방향 전압이라도 칩 내부의 금속 원자의 전기 이동을 일으켜 누설 전류 증가 또는 직접적인 단락을 초래하여 세그먼트를 영구적으로 손상시킬 수 있습니다.

Q: 세그먼트에 필요한 전류 제한 저항을 어떻게 계산하나요?

A: 데이터시트에서 최악의 경우 순방향 전압(V_F 최대 = 2.6V)을 사용하십시오. 정전압 공급(V_supply)의 경우, 저항 값 R = (V_supply - V_F) / I_F입니다. 원하는 밝기를 기반으로 I_F를 선택하되, 작동 온도에 대한 감액된 연속 전류 한계 아래인지 확인하십시오. 예를 들어, 5V 공급, V_F=2.6V, I_F=15mA: R = (5 - 2.6) / 0.015 = 160 옴입니다. 정전류 드라이버 회로가 더 강력한 솔루션입니다.

Q: 이 디스플레이를 야외에서 사용할 수 있나요?

A: 작동 온도 범위(-35°C ~ +85°C)는 많은 야외 조건을 허용합니다. 그러나 이 장치는 본질적으로 방수 또는 먼지 및 습기에 대한 밀봉이 되어 있지 않습니다. 야외 사용의 경우, 날씨로부터 보호하고 응결을 관리하며 직사광선에서 대비를 유지하기 위해 선실드를 포함할 수 있는 적절한 등급의 인클로저에 장착해야 합니다.