LTS-360KR LED 디스플레이 데이터시트 - 0.36인치 디지트 높이 - 슈퍼 레드 색상 - 2.6V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-360KR은 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 단일 자릿수 7세그먼트 영숫자 디스플레이입니다. 이 장치의 주요 기능은 디지털 계측기, 소비자 가전, 산업용 제어 패널 및 테스트 장비에 대해 높은 가독성을 제공하는 시각적 출력을 제공하는 것입니다. 이 장치는 고효율 적색광 방출로 유명한 GaAs 기판 위에 성장된 첨단 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물) LED 기술을 활용합니다. 이 특정 소재 시스템은 구형 LED 기술에 비해 우수한 밝기와 색 순도를 달성할 수 있도록 합니다.

이 디스플레이 모듈의 핵심 장점은 매끄럽고 명확한 숫자를 형성하는 연속적이고 균일한 세그먼트를 통해 달성된 우수한 문자 외관을 포함합니다. 회색 전면에 대해 높은 밝기와 높은 대비를 제공하여 밝은 환경에서도 가독성을 보장합니다. 넓은 시야각은 또 다른 중요한 이점으로, 다양한 위치에서도 디스플레이를 선명하게 읽을 수 있게 합니다. 더욱이, 이 장치는 광도에 대해 분류되어 있어, 특정 밝기 기준을 충족하도록 단위가 분류 및 테스트되며, 생산 배치의 일관성을 제공합니다. 또한 패키지는 무연으로, RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수하여 현대 전자 제조에 적합합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 광도 및 광학적 특성

광학 성능은 디스플레이 기능의 핵심입니다. 주요 파라미터는 주변 온도(Ta) 25°C의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다.

• 평균 광도(Iv):이 파라미터는 점등된 세그먼트의 인지된 밝기를 정의합니다. 순방향 전류(IF) 1mA로 구동할 때 전형적인 값은 975 µcd(마이크로칸델라)입니다. 지정된 최소값은 320 µcd입니다. 이 높은 강도는 디스플레이가 쉽게 보이도록 보장합니다.
• 최대 방출 파장(λp):LED가 최대 광 출력을 방출하는 파장입니다. LTS-360KR의 경우, IF=20mA에서 전형적으로 639 나노미터(nm)로, 가시 스펙트럼의 적색 영역에 확실히 위치합니다.
• 주 파장(λd):IF=20mA에서 이 값은 631 nm입니다. 이는 인간의 눈에 인지되는 LED 색상과 가장 잘 일치하는 단일 파장을 나타내며, 생생한 슈퍼 레드입니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):이 값은 약 20 nm로, 방출된 광대역의 스펙트럼 순도 또는 좁음을 나타냅니다. 값이 작을수록 더 단색광에 가까운 광원입니다.
• 광도 매칭 비율(Iv-m):최대 2:1로 지정된 이 비율은 숫자의 다른 세그먼트 간 균일성을 보장합니다. 이는 동일한 조건에서 구동될 때 가장 밝은 세그먼트가 가장 어두운 세그먼트보다 두 배 이상 밝지 않음을 의미하며, 일관된 외관을 제공합니다.

모든 광도 측정은 CIE 명시야 반응 곡선에 근사하는 센서와 필터 조합을 사용하여 수행되며, 데이터가 인간의 시각적 인지와 상관관계를 가지도록 보장합니다.

2.2 전기적 및 절대 최대 정격

이 정격을 준수하는 것은 신뢰할 수 있는 동작과 장치의 영구적 손상을 방지하는 데 중요합니다.

• 세그먼트당 연속 순방향 전류:각 개별 LED 세그먼트에 대해 권장되는 최대 연속 DC 전류는 25 mA입니다. 이를 초과하면 가속화된 성능 저하 또는 고장을 초래할 수 있습니다.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:펄스 동작의 경우 더 높은 전류가 허용됩니다. 이 장치는 특정 조건(주파수 1 kHz, 듀티 사이클 10%)에서 세그먼트당 90 mA의 피크 전류를 처리할 수 있습니다.
• 세그먼트당 전력 소산:단일 세그먼트가 소산할 수 있는 최대 전력은 70 mW입니다. 이는 순방향 전압(VF)에 순방향 전류(IF)를 곱하여 계산됩니다.
• 순방향 전류 감액:최대 연속 순방향 전류는 25°C 이상에서 감소되어야 합니다. 감액 계수는 섭씨 1도당 0.33 mA입니다. 예를 들어, 85°C에서는 허용 가능한 최대 연속 전류가 약 25 mA - ((85-25) * 0.33 mA) ≈ 5.2 mA가 됩니다.
• 세그먼트당 순방향 전압(VF):IF=10mA일 때 전형적으로 2.6V, 최대 2.6V입니다. 최소값은 2.1V입니다. 이 파라미터는 전류 제한 회로 설계에 중요합니다.
• 역방향 전압(VR):세그먼트에 가할 수 있는 최대 역방향 전압은 5V입니다. 이를 초과하면 항복이 발생하여 LED를 손상시킬 수 있습니다.
• 역방향 전류(IR):최대 역방향 전압 5V가 인가될 때의 누설 전류는 전형적으로 100 µA 이하입니다.

2.3 열 및 환경 사양

• 동작 온도 범위:이 디스플레이는 -35°C에서 +85°C의 주변 온도에서 신뢰성 있게 작동하도록 설계되었습니다.
• 보관 온도 범위:이 장치는 -35°C에서 +85°C의 온도에서 작동 없이 보관할 수 있습니다.
• 납땜 온도:조립 중에 이 장치는 패키지의 착석 평면 아래 1/16인치(약 1.6 mm)에서 측정하여 5초 동안 260°C의 납땜 온도를 견딜 수 있습니다. 이는 웨이브 또는 리플로우 납땜 공정에 대한 표준 요구사항입니다.

3. 분류 및 카테고리화 시스템

데이터시트는 이 장치가광도에 대해 분류됨을 명시적으로 언급합니다. 이는 중요한 품질 관리 및 설계 측면입니다. LED 제조에서는 동일한 생산 배치 내에서도 출력에 자연스러운 변동이 있습니다. 분류는 생산 후 측정된 특정 파라미터를 기반으로 LED를 분류하는 과정입니다. LTS-360KR의 경우, 주요 분류 기준은 광도(Iv)입니다. 분류된 부품을 구매함으로써 설계자는 제품의 모든 디스플레이가 일관된 밝기 수준을 가지도록 보장하여, 단위 간에 눈에 띄는 변동을 피할 수 있습니다. 데이터시트가 최소/전형/최대 범위(320-975 µcd)를 제공하지만, 제조업체는 일반적으로 더 좁고 미리 정의된 강도 분류(예: 800-900 µcd, 900-1000 µcd)로 이 부품을 제공합니다. 설계자는 애플리케이션에 필요한 밝기 일관성을 지정하기 위해 공급업체와 사용 가능한 분류 코드를 상담해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

특정 그래프가 제공된 텍스트에 자세히 설명되어 있지 않지만, 이러한 장치의 전형적인 성능 곡선은 견고한 회로 설계에 모두 중요한 다음을 포함할 것입니다:

• 상대 광도 대 순방향 전류(I-V 곡선):이 그래프는 광 출력이 순방향 전류 증가에 따라 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 비선형이며, 열 효과로 인해 매우 높은 전류에서 효율이 떨어지는 경우가 많습니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류(V-I 곡선):이는 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 필요한 구동 전압을 결정하고 정전류 드라이버를 설계하는 데 필수적입니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:이 곡선은 광 출력의 열 감액을 보여줍니다. 온도가 증가함에 따라 광도는 일반적으로 감소합니다. 이를 이해하면 의도된 동작 온도 범위에서 일관된 밝기를 위한 설계에 도움이 됩니다.
• 스펙트럼 분포:639 nm의 피크 파장을 중심으로 20 nm 반폭으로 정의된 특성 너비를 가진, 다양한 파장에 걸친 상대 출력력을 보여주는 플롯입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

LTS-360KR은 0.36인치(9.14 mm) 디지트 높이의 스루홀(DIP) 패키지입니다. 패키지 치수는 달리 명시되지 않는 한 표준 공차 ±0.25 mm로 데이터시트에 제공됩니다. 핀 팁의 이동 공차가 ±0.4 mm라는 점은 PCB 레이아웃 및 자동 삽입 공정에 중요한 기계적 참고사항입니다. 이 디스플레이는 특징에서 언급된 높은 대비를 제공하는 흰색 세그먼트가 있는 회색 전면을 특징으로 합니다. 내부 회로도는 이 장치가공통 애노드구성임을 확인시켜 줍니다. 이는 모든 LED 세그먼트의 애노드가 내부적으로 함께 연결되어 두 개의 핀(내부적으로 연결된 핀 1과 핀 6)으로 나온다는 것을 의미합니다. 각 세그먼트 캐소드(A, B, C, D, E, F, G 및 소수점)에는 자체 전용 핀이 있습니다. 이 구성은 일반적이며, 구동 회로가 공통 애노드에 양전압을 제공하면서 개별 캐소드 핀을 통해 전류를 싱크하도록 요구합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

절대 최대 정격은 납땜에 대한 주요 지침을 제공합니다: 이 장치는 착석 평면 아래 1.6 mm 지점에서 5초 동안 260°C의 온도를 견딜 수 있습니다. 이는 표준 무연 리플로우 또는 웨이브 납땜 프로파일과 일치합니다. 설계자는 조립 공정이 이 열 예산을 초과하지 않도록 해야 합니다. 취급 중에는 표준 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 준수해야 합니다. 보관의 경우, 지정된 범위인 -35°C에서 +85°C를 건조한 환경에서 유지하여 리플로우 중 팝콘 현상을 일으킬 수 있는 수분 흡수를 방지해야 합니다.

7. 애플리케이션 제안 및 설계 고려사항

7.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

LTS-360KR은 선명한 단일 자릿수 숫자 표시가 필요한 모든 장치에 이상적입니다. 일반적인 애플리케이션은 다음과 같습니다:

• 디지털 멀티미터, 오실로스코프 및 기타 테스트 및 측정 장비.
• 산업용 제어 패널 및 공정 표시기.
• 전자레인지, 세탁기, 오디오 장비와 같은 소비자 가전.
• 자동차 애프터마켓 게이지 및 디스플레이(넓은 온도 범위 고려).
• 시계 및 타이머 모듈.

7.2 중요한 설계 고려사항

• 전류 제한:LED는 전류 구동 장치입니다. 최대 연속 순방향 전류(25 mA)를 초과하는 것을 방지하기 위해 각 세그먼트에 직렬 전류 제한 저항(또는 통합 정전류 드라이버)이 필수적입니다. 저항 값은 공식 R = (Vcc - VF) / IF를 사용하여 계산됩니다. 여기서 Vcc는 공급 전압, VF는 LED의 순방향 전압(설계 마진을 위해 2.6V 사용), IF는 원하는 동작 전류(예: 좋은 밝기를 위한 10-20 mA)입니다.
• 구동 회로:공통 애노드 디스플레이의 경우, 마이크로컨트롤러 또는 드라이버 IC는 전류를 싱크하도록 구성되어야 합니다. 이는 일반적으로 공통 애노드 핀을 논리 하이(Vcc)로 설정하고 원하는 세그먼트 캐소드 핀을 논리 로우(접지)로 당겨 켜는 것을 포함합니다.
• 멀티플렉싱:다중 자릿수 디스플레이의 경우, 멀티플렉싱은 더 적은 I/O 핀으로 많은 세그먼트를 제어하는 일반적인 기술입니다. LTS-360KR은 단일 자릿수이지만, 이를 이해하는 것은 시스템 설계의 핵심입니다. 멀티플렉싱은 어떤 자릿수가 활성화되는지를 빠르게 전환하는 것을 포함합니다. 짧은 점등 시간 동안 더 높은 인지된 밝기를 달성하기 위해 25 mA보다 높은 펄스 전류를 사용하는 경우, 피크 전류 정격(10% 듀티 사이클에서 90 mA)이 여기서 관련성을 갖습니다.
• 열 관리:세그먼트당 전력 소산은 낮지만, 적절한 환기를 보장하고 다른 발열 부품 근처에 배치하지 않는 것은 LED 효율과 수명을 유지하는 데 도움이 되며, 특히 높은 주변 온도에서 작동할 때 중요합니다.
• 시야각:넓은 시야각은 유리하지만, PCB 레이아웃과 제품 외관은 최종 사용자에게 이 각도를 제한할 수 있는 기계적 장애물을 피하도록 설계되어야 합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

LTS-360KR의 주요 차별화 요소는AlInGaPLED 기술의 사용입니다. 표준 GaAsP(갈륨 비소 인화물) 적색 LED와 같은 구형 기술에 비해, AlInGaP는 상당히 높은 광 효율을 제공합니다. 이는 더 낮은 전류에서 동일한 밝기를 생산하여 전력 효율을 향상시키거나, 동일한 전류에서 훨씬 더 높은 밝기를 제공할 수 있음을 의미합니다. 또한 온도와 수명에 걸쳐 더 나은 색 채도와 안정성을 제공합니다. 회색 전면/흰색 세그먼트 설계는 확산되거나 색조가 있는 전면을 가진 디스플레이에 비해 우수한 대비를 제공합니다. 광도에 대한 분류(빈닝)는 디스플레이 균일성이 중요한 전문 애플리케이션을 위한 핵심 기능으로, 단위마다 밝기가 눈에 띄게 변할 수 있는 비분류된 저비용 대안과 차별화됩니다.

9. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q1: 두 개의 공통 애노드 핀(핀 1과 핀 6)을 갖는 목적은 무엇입니까?

A1: 그들은 내부적으로 연결되어 있습니다. 이 듀얼 핀 설계는 PCB 삽입 중 기계적 안정성을 제공하고, 여러 세그먼트가 동시에 점등될 때 필요할 수 있는 더 높은 전류에 대해 PCB의 공통 애노드에 두 개의 연결점을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Q2: 5V 마이크로컨트롤러 핀에서 이 디스플레이를 직접 구동할 수 있습니까?

A2: 아니요. 각 세그먼트와 직렬로 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 5V 공급 및 10mA 목표 전류의 경우, 전형적인 VF 2.6V를 사용하면 저항 값은 (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 옴이 됩니다. 항상 실제 전류가 최대 정격을 초과하지 않는지 확인하십시오.

Q3: "광도에 대해 분류됨"이 내 설계에 무엇을 의미합니까?

A3: 이는 특정하고 좁은 밝기 범위(예: 특정 분류 코드) 내에서 이 디스플레이를 지정하고 구매할 수 있음을 의미합니다. 이는 생산 런의 모든 디스플레이가 거의 동일한 밝기를 가지도록 보장하여, 한 단위가 다른 단위보다 더 어둡거나 밝게 보이는 것을 방지하며, 이는 제품 품질에 중요합니다.

Q4: 순방향 전류 감액 사양을 어떻게 해석합니까?

A4: 25 mA의 최대 연속 전류는 25°C에서만 보장됩니다. 25°C 이상의 매 섭씨 1도마다 최대 전류를 0.33 mA 감소시켜야 합니다. 장치가 60°C에서 작동하는 경우, 감액은 (60-25)*0.33 = 11.55 mA입니다. 따라서 60°C에서의 최대 안전 연속 전류는 세그먼트당 25 mA - 11.55 mA = 13.45 mA입니다.

10. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 단일 자릿수 전압계 판독값 설계.설계자가 0-9를 표시하는 간단한 패널 미터를 만들고 있습니다. 그들은 선명도와 넓은 시야각을 위해 LTS-360KR을 선택합니다. 시스템은 5V 논리를 가진 마이크로컨트롤러를 사용합니다. 설계자는 공통 애노드 핀(1 & 6)을 가능한 총 전류(예: 숫자 "8"이 표시될 때 모든 7개 세그먼트가 켜짐)에 맞춰 크기가 조정된 단일 전류 제한 저항을 통해 5V 레일에 연결합니다. 또는 이를 직접 5V에 연결하고 8개의 캐소드 핀(세그먼트 A-G 및 DP) 각각에 10-15 mA 세그먼트 전류에 대해 계산된 개별 전류 제한 저항을 배치합니다. 오픈 드레인으로 구성되거나 단순히 논리 로우로 설정된 마이크로컨트롤러 I/O 핀은 세그먼트를 점등하기 위해 전류를 접지로 싱크합니다. 설계자는 최종 제품의 외관에서 충분한 밝기를 보장하기 위해 최소 강도 800 µcd의 분류에서 LTS-360KR 부품을 지정합니다. 그들은 PCB 레이아웃이 디스플레이를 인근 전압 조정기에서 멀리 유지하여 밝기를 감소시킬 수 있는 국부적 가열을 피하도록 합니다.

11. 동작 원리 소개

7세그먼트 디스플레이는 8자 모양으로 배열된 발광 다이오드(LED)의 조립체입니다. 특정 세그먼트(A부터 G까지 레이블 지정)를 선택적으로 점등함으로써, 모든 10개의 아라비아 숫자(0-9)와 일부 문자를 형성할 수 있습니다. LTS-360KR은 AlInGaP 반도체 소재를 사용합니다. 다이오드의 문턱값(약 2.1V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출된 빛의 파장(색상)에 해당합니다—이 경우 약 639 nm의 슈퍼 레드입니다. 공통 애노드 구성은 전류를 소싱하는 것보다 싱크하는 데 더 능숙한 마이크로컨트롤러 포트를 사용할 때 구동 회로를 단순화합니다.

12. 기술 동향 및 맥락

7세그먼트 디스플레이는 숫자 판독을 위해 여전히 보편적이지만, 기반 LED 기술은 계속 발전하고 있습니다. AlInGaP는 적색, 주황색 및 황색 LED를 위한 성숙한 고성능 기술을 나타냅니다. 디스플레이 기술의 현재 동향에는 자동화 조립을 위한 표면 실장 장치(SMD) 패키지로의 전환, 더 높은 밀도의 다중 자릿수 모듈, 그리고 디스플레이 패키지 내 드라이버 및 컨트롤러의 통합이 포함됩니다. 또한 청색 및 녹색을 위한 GaN(질화 갈륨)과 같은 소재 및 백색광을 생성하기 위한 형광체 사용에 대한 지속적인 개발이 있습니다. 그러나 전용, 고신뢰성, 고가시성 단일 자릿수 표시기의 경우, LTS-360KR과 같은 스루홀 AlInGaP 디스플레이는 입증된 신뢰성, 우수한 광학적 특성, 그리고 프로토타이핑 및 특정 산업 애플리케이션에서의 사용 용이성으로 인해 견고하고 최적의 선택으로 남아 있습니다.