LTF-3605KR-01 LED 디스플레이 데이터시트 - 0.3인치 자릿수 높이 - AlInGaP 슈퍼 레드 - 2.6V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTF-3605KR-01은 숫자 표시 응용 분야를 위해 설계된 6자리, 7세그먼트 LED 디스플레이 모듈입니다. 0.3인치(7.68mm)의 자릿수 높이를 특징으로 하여 다양한 전자 장비 인터페이스에 적합한 선명하고 가독성 높은 디스플레이를 제공합니다. 이 장치는 GaAs 기판 위에 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 활용하여 슈퍼 레드 발광을 생성합니다. 디스플레이는 높은 대비를 위한 검정색 전면과 최적의 빛 확산 및 외관을 위한 흰색 세그먼트를 가지고 있습니다. 낮은 전력 소비, 우수한 문자 균일성, 높은 밝기 및 넓은 시야각을 포함한 핵심 장점은 신뢰할 수 있는 숫자 표시가 필요한 소비자 가전, 계측기 및 산업용 제어 패널에 이상적입니다.

1.1 주요 특징

• 0.3인치 (7.68 mm) 자릿수 높이
• 일관된 외관을 위한 연속 균일 세그먼트
• 낮은 전력 요구 사항
• 우수한 문자 외관
• 높은 밝기 및 높은 대비
• 넓은 시야각
• 고체 상태 신뢰성
• 광도 분류 (Binning)
• 무연 패키지 (RoHS 준수)

1.2 장치 설명

이것은 멀티플렉스 공통 캐소드 디스플레이입니다. 6개의 자릿수 각각은 캐소드 연결을 공유하는 반면, 각 세그먼트(A-G 및 DP)의 애노드는 자릿수 간에 연결되어 멀티플렉스 구동 방식을 필요로 합니다. 자릿수당 오른쪽 소수점(DP)을 포함합니다.

2. 기술 파라미터: 심층적 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

• 세그먼트당 전력 소산:70 mW. 이는 단일 LED 세그먼트가 안전하게 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:90 mA. 이는 과열을 방지하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 세그먼트당 연속 순방향 전류:25°C에서 25 mA. 이 전류는 주변 온도가 25°C 이상 증가함에 따라 0.28 mA/°C로 선형적으로 감소합니다. 구동 회로는 최대 작동 온도에서 이 감소된 값을 초과하지 않도록 보장해야 합니다.
• 작동 및 저장 온도 범위:-35°C ~ +105°C. 이 장치는 산업용 온도 범위로 등급이 지정되었습니다.
• 솔더링 조건:리플로우 솔더링은 장착 평면 아래 1/16인치 지점의 온도가 3초 동안 260°C를 초과하지 않도록 수행해야 합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 지정된 테스트 조건에서 Ta=25°C에서 측정한 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 평균 광도 (Iv):IF=1mA에서 320 µcd(최소) ~ 900 µcd(일반) 범위입니다. IF=10mA에서 일반적인 광도는 11,700 µcd입니다. 이 높은 효율은 AlInGaP 기술의 특징입니다.
• 피크 발광 파장 (λp):639 nm (일반). 이는 슈퍼 레드 발광의 기본 색상 점을 정의합니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):20 nm. 이는 방출된 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 주 파장 (λd):631 nm. 이는 인간의 눈이 색상을 인지하는 단일 파장입니다.
• 칩당 순방향 전압 (VF):IF=20mA에서 2.6V (최대). 구동 회로는 이 최대 전압 강하를 수용하도록 설계되어야 합니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 100 µA (최대). 이 파라미터는 테스트 목적으로만 사용되며, 연속 역방향 바이어스 작동은 금지됩니다.
• 광도 매칭 비율:2:1 (최대). 이는 동일한 구동 조건에서 세그먼트 간의 허용 가능한 최대 밝기 변동을 지정하여 시각적 균일성을 보장합니다.
• 크로스 토크:≤ 2.5%. 이는 인접 세그먼트가 점등될 때 비구동 세그먼트에서 발생하는 의도하지 않은 발광의 최대량을 정의합니다.

3. Binning 시스템 설명

데이터시트는 제품이 "광도 분류"되었다고 명시합니다. 이는 표준 테스트 전류(특성표에 따른 1mA 또는 10mA)에서 측정된 광 출력을 기반으로 디스플레이를 분류하는 빈닝 과정을 의미합니다. 단일 응용 분야 내에서 동일한 광도 빈에서 디스플레이를 사용하는 것은 장치 간에 눈에 띄는 밝기 차이를 피하는 데 중요하며, 이는 응용 주의사항에서 명시적으로 권장됩니다. PDF는 특정 빈 코드 범위를 자세히 설명하지 않지만, 여러 디스플레이 간 일관성이 필요한 경우 설계자는 제조업체에 빈닝 정보를 문의해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

PDF는 7/10페이지의 "일반적인 전기/광학 특성 곡선"을 참조합니다. 특정 그래프는 텍스트에 제공되지 않지만, 이러한 LED에 대한 표준 곡선에는 일반적으로 다음이 포함됩니다:

• IV 곡선 (전류 대 전압):지수 관계를 보여주어 목표 전류에 필요한 구동 전압을 결정하는 데 도움을 줍니다.
• 광도 대 순방향 전류:광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주어 밝기 보정 및 효율 이해에 필수적입니다.
• 광도 대 주변 온도:온도 상승에 따른 광 출력의 감소를 보여주어 응용 분야의 열 관리에 중요합니다.
• 순방향 전압 대 주변 온도:VF가 온도에 따라 어떻게 변하는지 나타내며, 이는 정전류 구동기 설계에 영향을 줄 수 있습니다.
• 스펙트럼 분포:639nm 피크를 중심으로 한 상대 강도 대 파장의 플롯으로, 슈퍼 레드 색상을 확인합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

디스플레이의 기계적 외곽선은 데이터시트에 정의되어 있습니다. 주요 참고 사항은 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터 단위입니다.
• 다르게 지정되지 않는 한 일반 공차는 ±0.25 mm입니다.
• 핀 끝 이동 공차는 ±0.4 mm입니다.
• 핀에 권장되는 PCB 구멍 직경은 0.9 mm입니다.
• 이물질(≤10mil), 잉크 오염(≤20mils), 세그먼트 내 기포(≤10mil), 반사판 굽힘(길이의 ≤1%)에 대한 품질 기준이 지정됩니다.

5.2 핀 연결 및 극성 식별

이 장치는 단일 행으로 14개의 핀을 가지고 있습니다. 핀아웃은 다음과 같습니다:

• 핀 1: 자릿수 2 공통 캐소드
• 핀 2: 자릿수 3 공통 캐소드
• 핀 3: 세그먼트 D 애노드
• 핀 4: 소수점(DP) 애노드
• 핀 5: 자릿수 4 공통 캐소드
• 핀 6: 세그먼트 C 애노드
• 핀 7: 자릿수 5 공통 캐소드
• 핀 8: 자릿수 6 공통 캐소드
• 핀 9: 세그먼트 E 애노드
• 핀 10: 세그먼트 F 애노드
• 핀 11: 세그먼트 G 애노드
• 핀 12: 세그먼트 A 애노드
• 핀 13: 세그먼트 B 애노드
• 핀 14: 자릿수 1 공통 캐소드

핀 1은 표에서 "연결 없음"으로 표시되어 있으며, 이는 자릿수 2의 캐소드로도 나열되어 있어 문서 불일치로 보입니다. 명확히 하기 위해 내부 회로도를 참조해야 합니다. 이 장치는공통 캐소드 configuration.

6. 솔더링 및 조립 지침

절대 최대 정격은 솔더링 프로파일을 지정합니다: 디스플레이 장착 평면 아래 1/16인치(약 1.6mm) 지점의 온도는 조립 중 3초 이상 260°C를 초과해서는 안 됩니다. 이는 표준 리플로우 솔더링 조건입니다. 설계자는 PCB 레이아웃과 리플로우 오븐 프로파일이 이를 준수하여 LED 칩이나 플라스틱 패키지에 열 손상을 방지해야 합니다.

7. 응용 권장 사항

7.1 일반적인 응용 시나리오

이 디스플레이는 사무 장비, 통신 장치 및 가정용 응용 분야를 포함한 일반 전자 장비를 위한 것입니다. 선명한 빨간색 숫자는 다음과 같은 용도에 적합합니다:

• 디지털 멀티미터 및 테스트 장비
• 산업용 타이머 및 카운터 디스플레이
• 소비자 가전 제어 패널(예: 오븐, 전자레인지)
• 오디오 장비 주파수/레벨 디스플레이
• 판매 시점 단말기 판독

7.2 설계 고려 사항 및 주의사항

데이터시트에는 중요한 설계 규칙을 형성하는 광범위한 응용 주의사항이 포함되어 있습니다:

• 구동 회로 설계:일관된 밝기와 수명을 보장하기 위해 정전류 구동을 강력히 권장합니다. 회로는 모든 조건에서 의도된 구동 전류가 전달되도록 순방향 전압(VF, 최대 2.6V)의 전체 범위를 수용하도록 설계되어야 합니다.
• 전류 및 열 관리:작동 전류는 최대 주변 온도를 고려하여 선택해야 하며, 지정된 감소 계수(25°C 이상에서 0.28 mA/°C)를 적용해야 합니다. 정격을 초과하면 심각한 광 저하 또는 고장이 발생합니다.
• 보호 회로:구동 회로는 전원 켜기/종료 시 역전압 및 과도 전압 스파이크로부터 LED를 보호해야 합니다. 연속 역방향 바이어스는 금속 이동을 유발하여 누설 전류 증가 또는 단락을 일으킬 수 있습니다.
• 환경 고려 사항:디스플레이에 응결을 방지하기 위해 고습도에서 급격한 주변 온도 변화를 피하십시오. 조립 중 비정상적인 기계적 힘을 가하지 마십시오.
• 광학 필름/오버레이:감압 필름이나 오버레이를 사용하는 경우, 디스플레이 표면에 직접 누르지 않도록 하십시오. 이는 이동하여 시야 문제를 일으킬 수 있습니다.
• 다중 디스플레이 일관성:두 개 이상의 디스플레이를 사용하는 응용 분야의 경우, 세트 전체에 걸쳐 고르지 않은 밝기(색조)를 피하기 위해 동일한 광도 빈에서 장치를 선택하십시오.

8. 저장 조건

장기적인 신뢰성을 위해 특정 저장 조건이 의무화됩니다:

• 표준 저장 (원래 포장 상태):온도: 5°C ~ 30°C. 습도: 60% RH 미만.
• 이 조건 외부에서 저장하면 핀 산화가 발생하여 사용 전 재도금이 필요할 수 있습니다.
• 재고를 신속히 소비하고 대량의 장기 재고를 피하는 것이 좋습니다.
• 봉인되지 않은 패키지가 6개월 이상 저장된 경우, 디스플레이를 60°C에서 48시간 동안 베이킹하고 1주일 이내에 조립을 완료하여 수분을 제거하고 솔더링 중 "팝콘 현상"을 방지하는 것이 좋습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTF-3605KR-01은 슈퍼 레드 색상을 위해 AlInGaP 기술을 사용함으로써 차별화됩니다. 표준 GaAsP 적색 LED와 같은 오래된 기술에 비해, AlInGaP는 훨씬 더 높은 발광 효율(단위 전류당 밝기), 더 나은 온도 안정성 및 더 긴 수명을 제공합니다. 0.3인치 자릿수 높이는 가독성과 컴팩트함 사이의 균형을 제공합니다. 공통 캐소드 멀티플렉스 설계는 다중 자릿수 디스플레이에 표준이며, 필요한 구동기 핀을 48개(6자릿수 * 8세그먼트)에서 14개로 줄여 인터페이스 마이크로컨트롤러나 구동기 IC를 단순화합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 피크 파장(639nm)과 주 파장(631nm)의 차이는 무엇입니까?
A: 피크 파장은 스펙트럼 출력에서 최대 전력 지점입니다. 주 파장은 인간의 눈이 색상을 볼 때 인지하는 단일 파장으로, 눈의 감도 곡선 모양과 LED의 스펙트럼으로 인해 약간 다를 수 있습니다.

Q: 정전압원과 저항으로 이 디스플레이를 구동할 수 있습니까?
A: 가능하지만 권장되지 않습니다. 간단한 저항은 전류를 제한하지만 LED 간 또는 온도에 따른 VF 변동을 보상하지 않아 일관되지 않은 밝기를 초래합니다. 정전류 구동기는 전문적인 설계에 선호되는 방법입니다.

Q: 6자릿수에 대한 멀티플렉싱을 어떻게 구현합니까?
A: 마이크로컨트롤러나 전용 디스플레이 구동기 IC가 한 번에 하나의 공통 캐소드(자릿수 1-6)를 순차적으로 활성화(접지)하면서 해당 자릿수에 대한 올바른 애노드 패턴(A-G, DP)을 적용합니다. 이 주기는 빠르게(일반적으로 >100Hz) 반복되어 모든 자릿수가 동시에 켜져 있는 것 같은 착시를 만듭니다.

Q: 최대 연속 전류는 세그먼트당 25mA입니다. 정상 작동을 위해 어떤 전류를 사용해야 합니까?
A: 신뢰할 수 있는 장기 작동을 위해 추가로 감소시키는 것이 일반적인 관행입니다. 세그먼트당 15-20mA에서 작동하면 열 스트레스를 크게 줄이고 작동 수명을 연장하면서도 우수한 밝기를 제공합니다. 선택한 전류가 응용 분야의 최대 주변 온도에서 밝기 요구 사항을 충족하는지 항상 확인하십시오.

11. 실용적인 설계 사례

시나리오:최대 50°C 환경에서 작동하는 디지털 패널 미터 설계.
단계:
1. 전류 계산:감소된 최대 연속 전류를 결정합니다. 25°C에서 50°C까지는 25°C 증가입니다. 감소 = 25°C * 0.28 mA/°C = 7 mA. 따라서 50°C에서 최대 안전 전류 = 25 mA - 7 mA =18 mA.
2. 구동기 선택:최소 8개의 세그먼트 출력으로 6자릿수를 멀티플렉싱할 수 있는 정전류 LED 구동기 IC를 선택하십시오. 구동기의 전류 제한을 18mA(또는 여유를 위해 15mA와 같은 더 낮은 값)로 설정하십시오.
3. 열 설계:PCB 레이아웃이 디스플레이 핀 주변에 충분한 구리 면적을 제공하여 LED 접합부에서 열을 발산하는 방열판 역할을 하도록 하십시오.
4. 소프트웨어:깜빡임을 피할 수 있을 만큼 충분히 높은 새로 고침 빈도(예: 200Hz)로 멀티플렉싱 펌웨어를 구현하십시오. 디스플레이 테스트 및 밝기 조정 루틴을 포함하십시오.

12. 작동 원리

이 장치는 반도체 전계발광을 기반으로 합니다. LED 세그먼트(애노드 양극, 캐소드 음극)에 걸쳐 다이오드의 턴온 전압(AlInGaP의 경우 약 2V)을 초과하는 순방향 바이어스 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체 칩의 활성 영역에서 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 물질 구성(AlInGaP)은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출된 빛의 파장(색상)을 정의합니다. 이 경우 빨간색 스펙트럼(~639 nm)입니다. 7개의 세그먼트는 숫자 0-9를 형성하기 위해 독립적으로 제어되는 8자 모양으로 배열된 개별 LED 칩입니다.

13. 기술 동향

이산 7세그먼트 LED 디스플레이는 특정 응용 분야에 여전히 관련성이 있지만, 디스플레이 기술의 더 넓은 동향은 통합 솔루션으로 이동하고 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:
- 통합 구동기 디스플레이:마이크로컨트롤러 인터페이스를 단순화하는 내장 컨트롤러 칩(예: TM1637 또는 MAX7219 구동기)이 있는 모듈.
- 표면 실장 장치(SMD) 패키지:자동화 조립 및 더 작은 폼 팩터를 위해 스루홀 타입을 대체합니다.
- 대체 기술:더 복잡한 그래픽이나 영숫자가 필요한 응용 분야의 경우, 유연성 때문에 도트 매트릭스 OLED 또는 LCD 디스플레이가 점점 더 일반화되고 있습니다.
그러나 가혹한 환경(넓은 온도 범위)에서 간단하고 높은 밝기, 저비용의 숫자 판독을 위해서는 LTF-3605KR-01과 같은 기존 LED 7세그먼트 디스플레이가 여전히 비교할 수 없는 신뢰성과 단순성을 제공합니다.