LTS-4301KD LED 디스플레이 데이터시트 - 0.4인치 디지트 높이 - 하이퍼 레드 색상 - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-4301KD는 선명하고 밝으며 신뢰할 수 있는 숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 고성능 단일 디지트 숫자 표시 모듈입니다. 이 장치의 핵심 기능은 최적의 성능을 위해 첨단 반도체 기술을 활용하여 십진수 한 자리(0-9)와 소수점을 시각적으로 표현하는 것입니다.

핵심 포지셔닝:이 장치는 다양한 조명 조건에서 탁월한 가독성이 가장 중요한 산업용 제어판, 계측기, 테스트 장비 및 소비자 가전 제품을 위한 고급 고휘도 솔루션으로 포지셔닝됩니다. 장기적인 신뢰성과 일관된 광학 성능을 요구하는 애플리케이션을 대상으로 합니다.

주요 장점:이 디스플레이의 주요 장점은 발광 칩에 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 사용한다는 점에서 비롯됩니다. 이 기술은 특히 발광 효율, 색 순도 및 고온 성능 측면에서 표준 GaAsP와 같은 구형 기술에 비해 우수한 성능을 제공합니다. 이 장치는 광도에 따라 빈으로 분류되어 생산 배치 전반에 걸쳐 균일성을 보장합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 기술 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 광도 및 광학 특성

광학 성능은 장치 기능의 핵심입니다. 주요 파라미터는 특정 테스트 조건(일반적으로 주변 온도 Ta=25°C)에서 측정됩니다.

• 평균 광도(I_V):이는 인간의 눈이 인지하는 광 출력의 척도입니다. 데이터시트는 순방향 전류(I_F) 1mA에서 최소 200 μcd, 전형값 650 μcd, 최대값을 명시합니다. 10mA의 더 높은 구동 전류에서는 전형적인 광도가 9750 μcd로 크게 증가합니다. 전류와 밝기 사이의 이 비선형 관계는 LED의 일반적인 특성이며 특성 곡선에 자세히 설명되어 있습니다.
• 최대 발광 파장(λ_p):이 파라미터는 LED가 가장 많은 광 출력을 방출하는 특정 파장을 정의합니다. LTS-4301KD의 경우 이는 650 나노미터(nm)로, 가시광선 스펙트럼의 진한 빨간색 부분에 속하며 "하이퍼 레드"로 분류됩니다.
• 주 파장(λ_d):639 nm에서 이는 인간의 눈이 인지하는 파장으로, 발광 스펙트럼의 형태로 인해 최대 파장과 약간 다를 수 있습니다. 이는 빨간색 색좌표를 확인시켜 줍니다.
• 스펙트럼 선 반치폭(Δλ):이 20 nm 값은 방출된 빛의 스펙트럼 순도 또는 대역폭을 나타냅니다. 더 좁은 반치폭은 더 단색에 가깝고 순수한 색상을 의미합니다.
• 광도 매칭 비율(I_V-m):동일한 구동 조건(I_F=1mA)에서 동일한 장치 내 세그먼트 간 최대 비율이 2:1로 명시됩니다. 이는 숫자의 모든 세그먼트 간 시각적 균일성을 보장하여 일부 세그먼트가 다른 세그먼트보다 밝게 보이는 것을 방지합니다.

2.2 전기적 특성

전기적 동작을 이해하는 것은 적절한 회로 설계와 장치 수명 보장에 중요합니다.

• 세그먼트당 순방향 전압(V_F):지정된 전류로 구동될 때 점등된 세그먼트 양단의 전압 강하입니다. I_F=20mA에서 전형값은 2.6V이며 최소값은 2.1V입니다. 이 파라미터는 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다.
• 세그먼트당 역전류(I_R):역전압(V_R) 5V가 인가될 때 최대 100 μA로 명시됩니다. 이는 LED가 역바이어스될 때 누설 전류의 수준을 나타내며, 최소화되어야 합니다.
• 세그먼트당 연속 순방향 전류:손상 위험 없이 단일 세그먼트에 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류는 25 mA입니다.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:펄스 동작(1kHz, 10% 듀티 사이클)의 경우, 90 mA의 더 높은 피크 전류가 허용됩니다. 이는 멀티플렉싱 방식이나 밝기 증가를 위한 짧은 과구동을 가능하게 합니다.

2.3 절대 최대 정격 및 열 고려사항

이 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 작동 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동 조건이 아닙니다.

• 세그먼트당 소비 전력:단일 세그먼트가 소산할 수 있는 최대 전력은 70 mW입니다. 이 한계를 초과하면 과열 및 성능 저하의 위험이 있습니다.
• 순방향 전류 감액:데이터시트는 25°C부터 0.28 mA/°C의 감액 계수를 명시합니다. 이는 25°C 이상으로 섭씨 1도마다 안전한 열 한계 내에 있도록 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 0.28 mA 감소시켜야 함을 의미합니다. 이는 고온 환경에서 중요한 파라미터입니다.
• 작동 및 보관 온도 범위:이 장치는 -35°C에서 +105°C까지 작동하도록 정격이 지정되었으며 동일한 범위 내에서 보관할 수 있습니다. 이 넓은 범위는 가혹한 환경에 적합하게 만듭니다.
• 세그먼트당 역전압:역바이어스로 5V 이상을 인가하면 항복이 발생하여 LED가 손상될 수 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 이 장치가 "광도에 따라 빈으로 분류됨"이라고 명시적으로 언급합니다. 이는 품질 관리 및 분류 과정입니다.

제조 후, 개별 디스플레이는 측정된 광도(일반적으로 1mA 또는 10mA와 같은 표준 테스트 전류에서)에 따라 서로 다른 "빈" 또는 그룹으로 테스트 및 분류됩니다. 동일한 빈 내의 장치는 매우 유사한 밝기 수준을 가집니다. 이는 여러 디스플레이가 제품(예: 다중 디지트 패널)에 사용될 때 모든 디지트가 일관된 외관을 가지며 한 디지트에서 다음 디지트로 눈에 띄는 밝기 변화를 피하도록 보장합니다. 데이터시트에 특정 빈 코드나 광도 범위가 나열되어 있지 않지만, 이 관행은 명시된 최소값 및 전형값이 높은 일관성으로 충족됨을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 "전형적인 전기/광학 특성 곡선"을 참조합니다. 제공된 텍스트에 특정 그래프가 자세히 설명되어 있지는 않지만, 이러한 장치의 표준 곡선에는 일반적으로 다음이 포함됩니다:

• 순방향 전류(I_F) 대 순방향 전압(V_F) 곡선:이는 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. "무릎" 전압은 전형적인 V_F인 2.6V 근처입니다. 설계자는 이를 사용하여 적절한 구동 전압을 설정합니다.
• 상대 광도 대 순방향 전류(I_F):이 곡선은 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 일정 범위에서 선형이지만 매우 높은 전류에서는 포화됩니다. 데이터 포인트(1mA에서 200 μcd, 10mA에서 9750 μcd)는 매우 효율적이고 초선형적인 응답을 나타냅니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:이 곡선은 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여줍니다. 감액 계수(0.28 mA/°C)는 이 특성의 기울기와 직접적으로 관련이 있습니다. AlInGaP 기술은 일반적으로 구형 재료보다 더 나은 고온 성능을 가지지만, 광 출력은 여전히 열에 따라 감소합니다.
• 스펙트럼 분포 곡선:상대 강도 대 파장의 그래프로, 650 nm(λ_p)에서 피크를 보이고 최대 강도의 절반에서 20 nm(Δλ)의 폭을 가집니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

LTS-4301KD는 인쇄 회로 기판(PCB)에 장착하기 위한 스루홀 핀이 있는 표준 단일 디지트 LED 패키지를 사용합니다.

• 디지트 높이:0.4인치(10.16 mm), 이는 표시되는 숫자의 물리적 크기를 정의합니다.
• 패키지 외관:이 장치는 흰색 세그먼트가 있는 회색 전면(디스플레이 배경)을 특징으로 합니다. 이 색상 조합은 빨간색 세그먼트가 점등될 때 높은 대비를 제공합니다.
• 핀 구성:이 장치는 듀얼 인라인 패키지에 10개의 핀을 가지고 있습니다. 내부 회로도 및 핀 연결 테이블은 이 장치가공통 캐소드타입임을 보여줍니다. 이는 개별 LED 세그먼트(A-G 및 DP)의 모든 캐소드(음극 단자)가 내부적으로 두 개의 공통 핀(핀 3 및 핀 8)에 연결되어 있음을 의미합니다. 각 세그먼트 애노드(양극 단자)는 자체 전용 핀을 가지고 있습니다. 이 구성은 일반적이며 다중 디지트 디스플레이에서 멀티플렉싱을 단순화합니다.
• 치수 및 공차:모든 치수는 밀리미터 단위로 제공됩니다. 일반 공차는 ±0.25mm이며, 리드 성형 과정 중 변동을 고려한 특정 핀 팁 이동 공차는 ±0.4mm입니다.

6. 납땜 및 조립 지침

데이터시트는 조립 중 열 손상을 방지하기 위한 특정 납땜 조건을 제공합니다.

• 웨이브 또는 핸드 납땜:권장 조건은 최대 3초 동안 260°C에서 납땜하는 것이며, 납땜 인두 팁이 패키지 본체의 착석면에서 최소 1/16인치(약 1.6 mm) 아래에 있어야 합니다. 이는 과도한 열이 리드를 따라 올라가 내부 반도체 다이와 와이어 본드를 손상시키는 것을 방지합니다.
• 일반 열 주의사항:전체 조립 과정 중 장치의 온도는 절대 최대 정격 섹션에 명시된 최대 온도 정격을 초과해서는 안 됩니다. 납땜 온도보다 낮더라도 고온에 장시간 노출되는 것은 피해야 합니다.
• 보관 조건:장치는 지정된 보관 온도 범위(-35°C ~ +105°C) 내의 환경에서 낮은 습도로 리드의 산화를 방지하기 위해 원래의 방습 백에 보관해야 합니다.

7. 응용 제안

전형적인 응용 시나리오:

• 산업 계측:패널 미터, 공정 제어기, 타이머 디스플레이.
• 테스트 및 측정 장비:디지털 멀티미터, 주파수 카운터, 전원 공급 장치.
• 소비자 가전 제품:전자레인지, 세탁기, 오디오 장비 디스플레이.
• 자동차 애프터마켓:계기 및 판독 장치(환경 사양이 적합한 경우).

설계 고려사항:

• 전류 제한:각 세그먼트에 대해 항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 구동 회로를 사용하십시오. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_공급- V_F) / I_F. 5V 공급, 전형적인 V_F 2.6V, 원하는 I_F 10mA의 경우: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 옴.
• 멀티플렉싱:다중 디지트 디스플레이의 경우, 공통 캐소드 구성이 멀티플렉싱에 이상적입니다. 원하는 세그먼트의 애노드를 구동하면서 한 디지트의 공통 캐소드를 순차적으로 활성화함으로써 더 적은 I/O 핀으로 많은 디지트를 제어할 수 있습니다. 피크 전류 정격(10% 듀티에서 90mA)이 이를 허용합니다.
• 시야각:데이터시트는 "넓은 시야각"을 주장하며, 이는 디스플레이를 측면에서 볼 수 있는 애플리케이션에 유리합니다.
• 열 관리:고주변 온도 애플리케이션 또는 고전류 구동 시 전류 감액 계수를 고려하십시오. PCB에 열 방출을 위한 충분한 간격을 확보하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

LTS-4301KD의 주요 차별화 요소는 LED 칩에AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드)기술을 사용한다는 점으로, GaAsP 또는 표준 레드 GaP를 사용하는 구형 디스플레이와 비교됩니다.

• 대 전통적 레드 GaAsP/GaP LED:AlInGaP는 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 밝은 출력을 의미합니다. 또한 더 나은 색 채도(표준 레드의 ~630nm 대비 650nm에서 더 깊고 순수한 빨간색)와 온도 및 시간에 따른 우수한 성능 안정성을 제공합니다.
• 대 다른 색상/크기:제조업체의 라인업 내에서, 이 0.4" 하이퍼 레드 장치는 다른 디지트 높이(예: 0.3\"

  LED 사양 용어

  LED 기술 용어 완전 설명

  광전 성능

  용어	단위/표시	간단한 설명	중요한 이유
  광효율	lm/W (루멘 매 와트)	전력 와트당 광출력, 높을수록 더 에너지 효율적입니다.	에너지 효율 등급과 전기 비용을 직접 결정합니다.
  광속	lm (루멘)	광원에서 방출되는 총 빛, 일반적으로 "밝기"라고 합니다.	빛이 충분히 밝은지 결정합니다.
  시야각	° (도), 예: 120°	광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다.	조명 범위와 균일성에 영향을 미칩니다.
  색온도	K (켈빈), 예: 2700K/6500K	빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란색/따뜻함, 높은 값은 흰색/차가움.	조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다.
  연색성 지수	단위 없음, 0–100	물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이 좋습니다.	색상 정확성에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관과 같은 고수요 장소에서 사용됩니다.
  색차 허용오차	맥아담 타원 단계, 예: "5단계"	색상 일관성 메트릭, 작은 단계는 더 일관된 색상을 의미합니다.	동일 배치의 LED 전체에 균일한 색상을 보장합니다.
  주파장	nm (나노미터), 예: 620nm (빨강)	컬러 LED의 색상에 해당하는 파장.	빨강, 노랑, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다.
  스펙트럼 분포	파장 대 강도 곡선	파장 전체에 걸친 강도 분포를 보여줍니다.	연색성과 색상 품질에 영향을 미칩니다.

  전기적 매개변수

  용어	기호	간단한 설명	설계 고려사항
  순방향 전압	Vf	LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같습니다.	드라이버 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 더해집니다.
  순방향 전류	If	정상 LED 작동을 위한 전류 값.	일반적으로 정전류 구동, 전류가 밝기와 수명을 결정합니다.
  최대 펄스 전류	Ifp	짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류, 디밍 또는 플래싱에 사용됩니다.	손상을 피하기 위해 펄스 폭과 듀티 사이클을 엄격히 제어해야 합니다.
  역방향 전압	Vr	LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 초과하면 항복될 수 있습니다.	회로는 역연결 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다.
  열저항	Rth (°C/W)	칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋습니다.	높은 열저항은 더 강력한 방열이 필요합니다.
  ESD 면역	V (HBM), 예: 1000V	정전기 방전을 견디는 능력, 높을수록 덜 취약합니다.	생산 시 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우.

  열 관리 및 신뢰성

  용어	주요 메트릭	간단한 설명	영향
  접합 온도	Tj (°C)	LED 칩 내부의 실제 작동 온도.	10°C 감소마다 수명이 두 배가 될 수 있음; 너무 높으면 광감쇠, 색 변위를 유발합니다.
  루멘 감가	L70 / L80 (시간)	밝기가 초기 값의 70% 또는 80%로 떨어지는 시간.	LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다.
  루멘 유지	% (예: 70%)	시간이 지난 후 유지되는 밝기의 비율.	장기 사용 시 밝기 유지 능력을 나타냅니다.
  색 변위	Δu′v′ 또는 맥아담 타원	사용 중 색상 변화 정도.	조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미칩니다.
  열 노화	재료 분해	장기간 고온으로 인한 분해.	밝기 감소, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다.

  패키징 및 재료

  용어	일반 유형	간단한 설명	특징 및 응용
  패키지 유형	EMC, PPA, 세라믹	칩을 보호하는 하우징 재료, 광학/열 인터페이스를 제공합니다.	EMC: 내열성 좋음, 저비용; 세라믹: 방열성 더 좋음, 수명 더 길음.
  칩 구조	프론트, 플립 칩	칩 전극 배열.	플립 칩: 방열성 더 좋음, 효율성 더 높음, 고출력용.
  인광체 코팅	YAG, 규산염, 질화물	블루 칩을 덮고, 일부를 노랑/빨강으로 변환하며, 흰색으로 혼합합니다.	다른 인광체는 효율성, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다.
  렌즈/광학	플랫, 마이크로렌즈, TIR	광 분포를 제어하는 표면의 광학 구조.	시야각과 배광 곡선을 결정합니다.

  품질 관리 및 등급 분류

  용어	빈닝 내용	간단한 설명	목적
  광속 빈	코드 예: 2G, 2H	밝기에 따라 그룹화되며, 각 그룹에 최소/최대 루멘 값이 있습니다.	동일 배치에서 균일한 밝기를 보장합니다.
  전압 빈	코드 예: 6W, 6X	순방향 전압 범위에 따라 그룹화됩니다.	드라이버 매칭을 용이하게 하며, 시스템 효율성을 향상시킵니다.
  색상 빈	5단계 맥아담 타원	색 좌표에 따라 그룹화되며, 좁은 범위를 보장합니다.	색상 일관성을 보장하며, 기기 내부의 고르지 않은 색상을 피합니다.
  CCT 빈	2700K, 3000K 등	CCT에 따라 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위가 있습니다.	다른 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다.

  테스트 및 인증

  용어	표준/시험	간단한 설명	의미
  LM-80	루멘 유지 시험	일정 온도에서 장기간 조명, 밝기 감쇠 기록.	LED 수명 추정에 사용됩니다 (TM-21과 함께).
  TM-21	수명 추정 표준	LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서 수명을 추정합니다.	과학적인 수명 예측을 제공합니다.
  IESNA	조명 공학 학회	광학적, 전기적, 열적 시험 방법을 포함합니다.	업계에서 인정된 시험 기반.
  RoHS / REACH	환경 인증	유해 물질 (납, 수은) 없음을 보장합니다.	국제적으로 시장 접근 요구 사항.
  ENERGY STAR / DLC	에너지 효율 인증	조명 제품의 에너지 효율 및 성능 인증.	정부 조달, 보조금 프로그램에서 사용되며, 경쟁력을 향상시킵니다.