LSHD-7801 0.3인치 단일 숫자 LED 디스플레이 데이터시트 - 숫자 높이 7.62mm - 녹색 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LSHD-7801은 단일 숫자, 7세그먼트 영숫자 LED 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 전자 장치에서 명확하고 가시적인 숫자 및 제한된 영숫자 문자 출력을 제공하는 것입니다. 핵심 적용 분야는 계기판, 소비자 가전, 산업용 제어 장치, 테스트 장비와 같이 소형, 신뢰성 높고 에너지 효율적인 숫자 표시가 필요한 장비입니다.

이 장치의 주요 장점은 고체 설계에서 비롯됩니다. 우수한 세그먼트 균일성을 제공하여 모든 점등된 세그먼트에서 일관된 밝기를 보장하여 깔끔한 외관을 유지합니다. 낮은 전력 요구 사항으로 작동하여 전체 시스템의 에너지 효율성에 기여합니다. 또한, 높은 밝기와 높은 대비를 제공하여 다양한 주변 조명 조건에서도 디스플레이를 쉽게 읽을 수 있습니다. 넓은 시야각은 패널 장착 장치에 중요한 다양한 시각에서의 가시성을 보장합니다.

2. 기술 사양 및 객관적 해석

2.1 광도 및 광학적 특성

이 디스플레이는 녹색 LED 칩, 특히 GaP 기판 위의 GaP 에피택시 및/또는 불투명 GaAs 기판 위의 AlInGaP를 사용합니다. 이 조합은 녹색 발광을 목표로 합니다. 세그먼트당 순방향 전류(IF) 10mA에서의 일반적인 평균 발광 강도(Iv)는 1600 ucd(마이크로칸델라)이며, 최소 지정 값은 500 ucd입니다. 이 매개변수는 인지되는 밝기를 정의합니다. 주 파장(λd)은 일반적으로 569 nm이고, 최대 발광 파장(λp)은 일반적으로 565 nm로, 출력을 가시 스펙트럼의 녹색 영역에 확실히 위치시킵니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 30 nm로, 방출된 녹색 빛의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.

2.2 전기적 매개변수 및 정격

절대 최대 정격은 작동 한계를 정의합니다. 점(세그먼트 또는 소수점)당 평균 전력 소산은 75 mW를 초과해서는 안 됩니다. 세그먼트당 피크 순방향 전류는 60 mA이지만, 이는 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 점당 연속 평균 순방향 전류는 주변 온도가 증가함에 따라 25°C에서 25 mA에서 0.28 mA/°C로 감소됩니다. 세그먼트당 일반적인 순방향 전압(VF)은 IF=20mA에서 2.6V이며, 최대 2.6V입니다. 역전류(IR)는 역전압(VR) 5V에서 최대 100 µA로 지정됩니다. 이 역전압 조건은 테스트 목적으로만 사용되며, 장치는 역바이어스 상태에서 지속적으로 작동해서는 안 된다는 점을 유의하는 것이 중요합니다.

2.3 열적 특성

이 장치는 작동 온도 범위 -35°C ~ +105°C 및 보관 온도 범위 -35°C ~ +105°C로 정격이 지정되었습니다. 순방향 전류 감소 곡선(25°C에서 0.28 mA/°C)은 핵심 열 관리 매개변수입니다. 주변 온도가 상승함에 따라, 과열 및 조기 고장을 방지하기 위해 최대 허용 연속 전류를 감소시켜야 합니다. 이는 특히 밀폐된 공간이나 고온 환경에서의 적용 시 신중한 열 설계를 필요로 합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 제품이 "발광 강도에 대해 빈닝되었다"고 명시적으로 언급합니다. 이는 단위들이 표준 테스트 전류에서 측정된 발광 출력을 기준으로 분류 및 그룹화(빈닝)된다는 것을 의미합니다. 이 과정은 여러 디스플레이가 응용 프로그램에서 나란히 사용될 때 밝기의 일관성을 보장하여, 숫자 간에 눈에 띄는 강도 변동을 방지합니다. 유사한 점등 영역에 대한 발광 강도 매칭 비율은 최대 2:1로 지정되어 있으며, 이는 허용 가능한 빈 내에서 가장 밝은 세그먼트가 가장 어두운 세그먼트보다 두 배 이상 밝아서는 안 된다는 것을 의미합니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 내용 발췌문이 "일반적인 전기/광학적 특성 곡선"을 언급하고 있지만, 특정 그래프는 본문에 상세히 설명되어 있지 않습니다. 일반적으로 LED 디스플레이에 대한 이러한 곡선은 다음을 포함합니다:

• 순방향 전류(IF) 대 순방향 전압(VF) 곡선:정전류 드라이버 설계에 중요한 비선형 관계를 보여줍니다.
• 발광 강도(Iv) 대 순방향 전류(IF) 곡선:최대 정격까지 전류가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 증가하는지 보여줍니다.
• 발광 강도(Iv) 대 주변 온도(Ta) 곡선:온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주어 열 설계에 정보를 제공합니다.
• 스펙트럼 분포 곡선:상대 강도 대 파장의 그래프로, 최대 및 주 파장과 스펙트럼 폭을 보여줍니다.

설계자는 작동 온도 범위 전반에 걸쳐 신뢰성을 유지하면서 원하는 밝기에 대한 구동 전류를 최적화하기 위해 이러한 곡선을 참조해야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

LSHD-7801은 숫자 높이가 0.3인치(7.62 mm)인 스루홀 패키지입니다. 패키지는 회색 얼굴과 녹색 세그먼트를 가지고 있습니다. 치수 도면(본문에 완전히 상세히 설명되지 않음)은 PCB 풋프린트 설계를 위한 전체 치수, 핀 간격 및 착륙면 높이를 포함한 중요한 측정치를 제공할 것입니다. 공차는 일반적으로 ±0.25 mm입니다. 핀 연결은 10핀 구성에 대해 정의됩니다. 이는 커먼 애노드 타입 디스플레이입니다. 핀아웃은 다음과 같습니다: 1 & 6 (커먼 애노드), 2 (캐소드 F), 3 (캐소드 G), 4 (캐소드 E), 5 (캐소드 D), 7 (캐소드 DP - 소수점), 8 (캐소드 C), 9 (캐소드 B), 10 (캐소드 A). 내부 회로도는 모든 세그먼트 LED에 대한 커먼 애노드 연결을 보여줍니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

데이터시트는 솔더링 조건을 지정합니다: 착륙면 아래 1/16인치(약 1.6 mm)에서 260°C에서 3초간. 이는 LED 칩이나 플라스틱 패키지에 대한 열 손상을 방지하기 위한 웨이브 솔더링 공정의 중요한 매개변수입니다. 보관을 위해 표준 조건을 권장합니다: 온도 5°C ~ 30°C 사이, 습도 60% RH 미만. SMD 변형(주의 사항에 언급됨)의 경우, 공장 밀봉 백이 개봉된 경우, 동일한 온도/습도 조건에서 168시간(MSL 레벨 3) 이내에 장치를 사용하여 핀 산화를 방지해야 합니다. 168시간 이상 개봉된 경우, 솔더링 전에 60°C에서 24시간 동안 베이킹하는 것이 권장됩니다. 일반 권장 사항은 출하일로부터 12개월 이내에 디스플레이를 사용하는 것입니다.

7. 패키징 및 주문 정보

부품 번호는 LSHD-7801입니다. 설명은 오른쪽 소수점을 가진 녹색, 커먼 애노드 디스플레이를 지정합니다. 데이터시트는 Spec No. DS30-2002-152, Revision A, 2023년 1월 13일 발효로 식별됩니다. 특정 패키징 수량(예: 테이프 및 릴, 튜브)은 제공된 발췌문에 상세히 설명되어 있지 않지만, 완전한 조달 사양의 일부가 될 것입니다.

8. 적용 권장 사항

8.1 일반적인 적용 시나리오

이 디스플레이는 사무 장비, 통신 장치 및 가정용 응용 분야를 포함한 일반 전자 장비를 위한 것입니다. 예로는 디지털 멀티미터, 시계 라디오, 가전 타이머, 산업용 센서 판독값 및 패널 미터가 있습니다.

2 설계 고려 사항 및 주의 사항

드라이버 회로 설계:LED 순방향 전압에는 공차가 있으며 온도에 따라 변하기 때문에, 일관된 발광 강도와 수명을 보장하기 위해 정전압보다 정전류 구동을 강력히 권장합니다. 회로는 전체 VF 범위(일반적으로 2.1V ~ 2.6V)를 수용하도록 설계되어야 합니다. 전원 사이클링 중 역전압 및 순간 스파이크에 대한 보호는 금속 이동 및 증가된 누설 전류로 인한 손상을 방지하기 위해 필수적입니다.

전류 선택:작동 전류는 전류 감소 사양을 사용하여 최대 주변 온도를 고려하여 선택해야 합니다. 정격을 초과하면 심각한 광 열화 또는 고장이 발생합니다.

광학 조립:전면 패널이나 커버를 사용하는 경우, 디스플레이의 패턴 필름을 직접 누르지 않도록 해야 하며, 이는 필름이 이동할 수 있기 때문입니다. 다중 숫자 조립의 경우, 불균일한 밝기(색조 불균일)를 피하기 위해 동일한 발광 강도 빈에서 나온 디스플레이를 사용하는 것이 권장됩니다.

환경:습한 환경에서 디스플레이를 급격한 온도 변화에 노출시키지 않아 응결을 방지해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

다른 모델과의 직접적인 비교는 제공되지 않지만, LSHD-7801의 카테고리(0.3인치 단일 숫자) 내 주요 차별화 요소는 색상을 위한 특정 녹색 LED 칩 기술(GaP 및 AlInGaP) 사용, 발광 강도 균일성을 위한 명시적 빈닝, 넓은 작동 온도 범위(-35°C ~ +105°C), 무연/RoHS 요구 사항 준수가 포함됩니다. 높은 일반적인 밝기(10mA에서 1600 ucd)와 낮은 전력 요구 사항도 경쟁 우위입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 매개변수 기반)

Q: 최대 파장(λp)과 주 파장(λd)의 차이는 무엇인가요?

A: 최대 파장은 방출 스펙트럼이 최대 강도를 가지는 파장입니다. 주 파장은 LED 출력의 인지된 색상과 일치하는 단일 파장의 단색광입니다. 녹색 LED의 경우, 여기서 볼 수 있듯이(565 nm 대 569 nm) 종종 가깝습니다.

Q: 왜 정전류 구동을 권장하나요?

A: LED 밝기는 주로 전압이 아닌 전류의 함수입니다. 순방향 전압(VF)은 단위마다 다르며 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 정전류 소스는 이러한 VF 변동에 관계없이 원하는 광 출력이 유지되도록 보장하여 안정적인 성능을 제공하고 VF가 떨어질 경우 LED를 과전류로부터 보호합니다.

Q: 5V 공급 전압과 저항으로 구동할 수 있나요?

A: 예, 이것은 일반적인 방법입니다. 직렬 저항 값 R은 R = (Vsupply - VF) / IF로 계산됩니다. 일반적인 VF=2.6V 및 IF=10mA와 5V 공급 전압을 사용하면: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 옴입니다. 저항의 전력 정격이 충분한지 확인해야 합니다(P = IF^2 * R). 이 방법은 Vsupply가 안정적이고 VF의 변동보다 훨씬 큰 경우 근사적인 정전류를 제공합니다.

Q: "커먼 애노드"는 무엇을 의미하나요?

A: 이는 모든 개별 세그먼트 LED의 애노드(양극 측)가 내부적으로 하나 이상의 핀(이 경우 핀 1 & 6)에 함께 연결되어 있음을 의미합니다. 세그먼트를 점등하려면, 커먼 애노드 핀이 양의 전압으로 유지되는 동안 해당 캐소드 핀을 더 낮은 전압(접지)에 연결해야 합니다.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

사례: 간단한 3자리 전압계 판독값 설계.

세 개의 LSHD-7801 디스플레이가 사용됩니다. 충분한 I/O 핀을 가진 마이크로컨트롤러가 세그먼트를 제어합니다. 핀 수를 최소화하기 위해 멀티플렉싱 기술이 일반적으로 사용됩니다: 각 숫자의 커먼 애노드는 마이크로컨트롤러에 의해 순차적으로 구동되는 반면, 모든 세그먼트의 캐소드 라인은 공유됩니다. 이는 스위칭이 충분히 빠르면 모든 숫자가 동시에 켜져 있는 것 같은 착시를 만듭니다. 설계에는 각 캐소드 라인에 전류 제한 저항을 포함하거나(또는 정전류 드라이버 IC 사용)해야 합니다. 소프트웨어는 0-9에 대한 올바른 세그먼트 패턴을 계산하고 멀티플렉싱 타이밍을 관리해야 합니다. 열적 고려 사항은 특히 따뜻한 외함에서 더 높은 전류로 구동될 경우 PCB 레이아웃이 약간의 열 방출을 허용하도록 해야 합니다.

12. 원리 소개

작동 원리는 반도체 재료의 전계 발광을 기반으로 합니다. LED 칩(GaP 또는 AlInGaP)에 다이오드의 턴온 임계값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 반도체 재료의 밴드갭 에너지는 방출된 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 7세그먼트 디스플레이에서, 여러 개별 LED 칩이 패턴으로 배열되고 세그먼트 모양을 가진 마스크 뒤에 패키징됩니다. 이러한 칩의 다른 조합에 선택적으로 전류를 인가함으로써 숫자와 일부 문자를 형성할 수 있습니다.

13. 발전 동향

LSHD-7801과 같은 단일 숫자 LED 디스플레이의 동향은 여러 영역에 초점을 맞추고 있습니다:효율성 증가:더 낮은 구동 전류에서 더 높은 발광 강도(밝기)를 제공하는 칩 재료 및 구조 개발로 전력 소비 및 열 발생을 줄입니다.소형화:0.3인치는 표준 크기이지만, 더 작은 폼 팩터에서도 가독성을 유지하거나 개선하기 위한 지속적인 작업이 진행 중입니다.향상된 신뢰성 및 수명:더 높은 작동 온도와 더 가혹한 환경 조건을 견딜 수 있도록 패키지 재료 및 칩 설계를 개선하여 작동 수명을 연장합니다.통합:최종 사용자를 위한 시스템 설계를 단순화하기 위해 통합 드라이버 회로 또는 스마트 기능을 가진 디스플레이로 이동하고 있습니다.색상 옵션 및 성능:새로운 형광체 변환 또는 직접 방출 기술과 같은 고급 반도체 재료를 통해 사용 가능한 색상 범위를 확장하고 색상 일관성 및 채도를 개선합니다.