LSHD-5601 LED 디스플레이 데이터시트 - 0.56인치 숫자 높이 - 녹색 세그먼트 - 2.6V 순방향 전압 - 75mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LSHD-5601은 단일 숫자, 7세그먼트 및 소수점 LED 디스플레이 모듈입니다. 숫자 높이가 0.56인치(14.22mm)로, 선명한 중간 크기의 숫자 표시가 필요한 응용 분야에 적합합니다. 이 장치는 GaP 기판 위의 GaP 에피 및 불투명 GaAs 기판 위의 AlInGaP 기술을 사용하는 녹색 LED 칩을 활용하여 회색 전면 배경에 특징적인 녹색 세그먼트 발광을 생성합니다. 이 조합은 향상된 가독성을 위한 높은 대비를 제공합니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

• 숫자 높이:0.56인치(14.22mm) 표준 크기.
• 세그먼트 균일성:모든 세그먼트에서 발광 강도의 우수한 일관성을 위해 설계되었습니다.
• 전력 효율:낮은 전력 요구 사항을 위해 설계되어 최종 응용 분야에서 에너지 효율을 향상시킵니다.
• 광학 성능:선명한 가시성을 위한 높은 밝기와 높은 대비비를 제공합니다.
• 시야각:넓은 시야각을 제공하여 다양한 위치에서의 가독성을 보장합니다.
• 신뢰성:LED 기술에 내재된 고체 상태 신뢰성의 이점을 누립니다.
• 빈닝:성능 일관성을 보장하기 위해 발광 강도별로 유닛을 분류합니다.
• 환경 규정 준수:RoHS 지침을 준수하는 무연 패키지입니다.

1.2 장치 구성

LSHD-5601은 공통 애노드 디스플레이로 구성됩니다. 특정 부품 번호는 오른쪽 소수점이 있는 녹색 디스플레이를 나타냅니다. 이 구성은 공통 양전압 공급 시스템을 사용할 때 회로 설계를 단순화합니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 작동은 항상 이 경계 내에서 유지되어야 합니다.

• 도트당 평균 소비 전력:75 mW. 이는 단일 세그먼트(도트)가 처리할 수 있는 최대 연속 전력입니다.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:60 mA. 멀티플렉싱 방식을 위한 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 허용됩니다.
• 도트당 평균 순방향 전류:25 mA. 신뢰할 수 있는 작동을 위한 권장 최대 연속 DC 전류입니다.
• 순방향 전류 감액:0.28 mA/°C. 25°C 이상에서는 열 스트레스를 관리하기 위해 최대 허용 연속 전류를 이 계수만큼 감소시켜야 합니다.
• 작동 및 보관 온도 범위:-35°C ~ +105°C.
• 솔더링 조건:260°C에서 3초간, 디스플레이 본체의 착석 평면 아래 1/16인치(약 1.6mm) 거리에서.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 주변 온도(Ta) 25°C에서 측정한 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 평균 발광 강도(I_V):I_F=10 mA에서 800(최소), 2400(일반) μcd. 이는 빛 출력을 나타냅니다. 이 크기의 디스플레이에 대해 일반 값은 상당히 밝습니다.
• 피크 방출 파장(λ_p):I_F=20 mA에서 565 nm(일반). 방출된 빛의 강도가 가장 높은 파장으로, 스펙트럼의 녹색 영역에 있습니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):30 nm(일반). 스펙트럼 순도의 척도이며, 값이 작을수록 더 단색광에 가깝습니다.
• 주 파장(λ_d):569 nm(일반). 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, 색상을 정의합니다.
• 세그먼트당 순방향 전압(V_F):I_F=20 mA에서 2.1(최소), 2.6(일반) V. LED 세그먼트가 도통할 때 걸리는 전압 강하입니다. 회로 설계는 최대값을 고려해야 합니다.
• 세그먼트당 역방향 전류(I_R):V_R=5V에서 100 μA(최대). 역방향 전압이 인가될 때의 작은 누설 전류입니다. 참고: 연속 역바이어스 작동은 허용되지 않습니다.
• 발광 강도 매칭 비율:2:1(최대). 단일 숫자 내에서 가장 밝은 세그먼트와 가장 어두운 세그먼트 사이의 최대 허용 비율로, 균일한 외관을 보장합니다.

측정 참고 사항:발광 강도는 CIE 명시적 눈 반응 곡선에 근사하는 센서-필터 조합을 사용하여 측정됩니다. 세그먼트 간 누화는 ≤ 2.5%로 지정됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 디스플레이가발광 강도별로 빈닝된다고 명시합니다.이는 중요한 품질 관리 및 매칭 프로세스입니다.

• 목적:유사한 빛 출력(μcd 단위)을 가진 디스플레이를 함께 그룹화하는 것입니다. 이는 응용 분야(예: 다중 숫자 카운터)에서 여러 디스플레이를 나란히 사용할 때 사용자에게 밝기가 균일하게 보이도록 보장합니다.
• 응용 조언:The주의섹션은 하나의 세트 응용 분야에 두 개 이상의 유닛을 조립할 때 색조 및 밝기 불균일 문제를 피하기 위해 동일한 강도 빈에서 디스플레이를 선택할 것을 강력히 권장합니다.
• 기타 파라미터:빈닝에 대해 명시적으로 언급되지는 않았지만, 순방향 전압(V_F) 및 주 파장(λ_d)도 LED 산업에서 전기적 및 색상 일관성을 보장하기 위한 일반적인 빈닝 파라미터입니다. 중요한 응용 분야의 경우 설계자는 제조업체의 특정 빈닝 코드를 참조해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는일반적인 전기/광학 특성 곡선을 참조합니다.제공된 텍스트에 구체적인 그래프가 상세히 설명되어 있지는 않지만, 이러한 장치의 표준 곡선은 일반적으로 다음을 포함합니다:

• I-V(전류-전압) 곡선:순방향 전류(I_F)와 순방향 전압(V_F) 사이의 관계를 보여줍니다. LED 다이오드의 지수 함수적 턴온 특성을 보여줍니다. 설계자는 이를 사용하여 적절한 전류 제한 저항을 선택하거나 정전류 드라이버를 설계합니다.
• 발광 강도 대 순방향 전류(I_V대 I_F):빛 출력이 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 작동 범위 내에서 거의 선형 관계를 가집니다. 이는 밝기 조정에 도움이 됩니다.
• 발광 강도 대 주변 온도(I_V대 T_a):주변 온도가 상승함에 따라 빛 출력이 어떻게 감소하는지 설명합니다. 이는 고온 환경에서 작동하는 응용 분야에 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 약 565nm에서 피크와 약 30nm의 스펙트럼 반폭을 보여주어 녹색 발광을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

디스플레이는 표준 10핀 듀얼 인라인 패키지 구성을 가지고 있습니다. 주요 치수 참고 사항:

• 모든 치수는 밀리미터 단위입니다.
• 다르게 지정되지 않는 한 일반 공차는 ±0.25mm입니다.
• 핀 끝 이동 공차는 배치 변동을 고려하여 ±0.4mm입니다.

5.2 내부 회로도 및 핀 연결

내부 다이어그램은 공통 애노드 구성을 보여줍니다. 모든 세그먼트 애노드(A-G, DP)는 내부적으로 두 개의 공통 애노드 핀(핀 3 및 핀 8) 중 하나에 연결되며, 이 핀들은 서로 연결되어 있습니다. 각 세그먼트 캐소드는 자체 전용 핀을 가지고 있습니다.

핀아웃:

1. 캐소드 E
2. 캐소드 D
3. 공통 애노드
4. 캐소드 C
5. 캐소드 DP(소수점)
6. 캐소드 B
7. 캐소드 A
8. 공통 애노드
9. 캐소드 F
10. 캐소드 G

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 솔더링 파라미터

권장 솔더링 조건: 260°C에서 3초간, 솔더링 아이언 팁을 디스플레이 본체의 착석 평면 아래 최소 1.6mm(1/16인치)에 위치시켜 플라스틱 및 LED에 대한 열 손상을 방지합니다.

6.2 응용 주의사항 (중요 설계 고려사항)

• 구동 회로 설계:일관된 성능과 수명을 위해 정전류 구동이권장됩니다.회로는 V_F의 전체 범위(2.1V ~ 2.6V)를 수용하도록 설계되어 의도된 구동 전류가 항상 전달되도록 해야 합니다.
• 전류 및 온도:권장 구동 전류나 작동 온도를 초과하면 심각한 빛 출력 저하 또는 조기 고장을 일으킬 수 있습니다. 안전 작동 전류는 높은 주변 온도에 대해 감액되어야 합니다.
• 보호:구동 회로에는 전원 켜기/종료 시 역전압 및 순간 전압 스파이크에 대한 보호 기능이 포함되어야 합니다.역바이어스는 절대적으로 피해야 합니다.금속 이동을 일으켜 누설을 증가시키거나 단락을 일으킬 수 있기 때문입니다.
• 기계적 취급:디스플레이 본체에 비정상적인 힘을 가하는 부적합한 도구나 방법을 사용하지 마십시오.
• 응결:습한 환경에서 급격한 주변 온도 변화를 피하여 디스플레이에 응결이 생기지 않도록 하십시오.
• 필터/오버레이 부착:패턴 필름을 감압 접착제로 부착하는 경우, 외부 힘이 필름을 이동시킬 수 있으므로 전면 패널/커버에 직접 누르지 않도록 하십시오.

7. 보관 조건

핀 산화를 방지하기 위해 적절한 보관이 필수적입니다.

• LED 디스플레이(스루홀)의 경우:원래 포장 상태로 보관하십시오. 권장 조건: 온도 5°C ~ 30°C, 습도 60% RH 미만. 대량 재고의 장기 보관은 권장되지 않습니다.
• SMD LED 디스플레이(일반 지침)의 경우:
  • 밀봉된 백:5°C ~ 30°C, <60% RH.
  • 개봉된 백:5°C ~ 30°C, <60% RH, 168시간(MSL 레벨 3) 내에 사용.
  • 168시간 이상 개봉된 경우, 솔더링 전에 60°C에서 24시간 동안 베이킹하십시오.
• 일반 유통 기한:디스플레이는 출하일로부터 12개월 이내에 사용하는 것이 권장되며, 높은 습도나 부식성 가스 환경에 노출되어서는 안 됩니다.

8. 응용 제안

8.1 목표 시장 및 일반적인 응용 분야

이 디스플레이는일반 전자 장비를 위한 것으로, 다음을 포함합니다:

• 사무 장비(계산기, 탁상 시계).
• 통신 장비.
• 가전 제품(전자레인지, 오븐, 세탁기 타이머).
• 산업용 제어판(간단한 카운터, 타이머).
• 테스트 및 측정 장비.

중요 참고 사항:고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 응용 분야(항공, 의료, 안전 시스템)의 경우, 제조업체와 사전 협의가 필수입니다. 제조업체는 정격 및 지침을 준수하지 않아 발생한 손상에 대해 책임을 지지 않습니다.

8.2 설계 고려사항 및 모범 사례

1. 전류 제한:세그먼트 전류를 설정하기 위해 항상 직렬 저항이나 정전류 드라이버를 사용하십시오. 공급 전압과 원하는 전류에서의 최대 V_F를 기반으로 저항 값을 계산하십시오.
2. 멀티플렉싱:다중 숫자 응용 분야의 경우 멀티플렉싱이 일반적입니다. 멀티플렉싱 방식의 피크 전류가 60mA 정격을 초과하지 않고 평균 전류가 25mA 한도 내에 유지되도록 하십시오.
3. 열 관리:밀폐된 공간이나 높은 주변 온도에서는 전류 감액 계수(0.28 mA/°C)를 고려하십시오. 필요한 경우 적절한 환기를 제공하십시오.
4. 시야각:넓은 시야각은 최종 제품의 하우징에 유연한 배치를 가능하게 합니다.
5. 다중 숫자 사용을 위한 빈닝:반복해서 강조했듯이, 다중 숫자 배열에서 균일한 외관을 위해 동일한 발광 강도 빈에서 디스플레이를 조달하십시오.

9. 기술 비교 및 포지셔닝

데이터시트에 다른 모델과의 직접적인 비교는 없지만, LSHD-5601의 주요 차별점은 다음과 같이 추론할 수 있습니다:

• 더 작은 디스플레이(예: 0.3인치) 대비:더 큰 0.56인치 숫자 높이로 인해 거리에서 더 나은 가시성을 제공합니다.
• 빨간색 또는 노란색 디스플레이 대비:녹색 LED는 종종 인간의 눈에 주관적으로 더 밝게 보이며, 다른 순방향 전압 특성을 가질 수 있습니다(V_F~2.6V 대 많은 빨간색 LED의 ~1.8-2.2V).
• 공통 캐소드 디스플레이 대비:공통 애노드 구성은 마이크로컨트롤러가 세그먼트를 활성화하기 위해 전류를 싱크(핀을 LOW로 구동)하는 시스템에 유리하며, 이는 일반적인 구성입니다.
• 장점:높은 밝기, 우수한 균일성(빈닝을 통해), 넓은 시야각, RoHS 준수는 핵심 강점입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

1. Q: 두 개의 공통 애노드 핀(3번과 8번)의 목적은 무엇입니까?
   A: 내부적으로 연결되어 있습니다. 두 개의 핀을 가지는 것은 기계적 안정성, 더 나은 전류 분배를 제공하고 PCB 레이아웃(양쪽에서 전원 공급)에 유연성을 허용합니다.
2. Q: 5V 공급으로 이 디스플레이를 구동할 수 있습니까?
   A: 예, 하지만 각 세그먼트와 직렬로 전류 제한 저항을 반드시 사용해야 합니다. 목표 전류 10mA 및 일반적인 V_F2.6V의 경우, 저항 값은 R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω이 됩니다. 전류 한도를 초과하지 않도록 최악의 경우(최소 V_F)에 대해 항상 계산하십시오.
3. Q: 왜 이 LED에 역바이어스가 그렇게 위험합니까?
   A: 역전압(I_R테스트에 사용된 5V 포함)을 인가하면 반도체 접합 내에서 금속 원자의 전기 이동을 일으켜 누설 증가 또는 영구적인 단락을 초래할 수 있습니다. 데이터시트는 연속 역방향 작동을 명시적으로 금지합니다.
4. Q: 다른 밝기 수준을 어떻게 달성합니까?
   A: 밝기는 주로 순방향 전류(I_F)에 의해 제어됩니다. 정전류 드라이버에서 PWM(펄스 폭 변조)을 사용하는 것이 디밍을 위한 가장 효과적인 방법입니다. 아날로그 전압/전류 감소와 달리 색상 일관성을 유지하기 때문입니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 실험실 장치용 간단한 4자리 카운트업 타이머 설계.

1. 부품 선택:선명도와 크기 때문에 네 개의 LSHD-5601 디스플레이가 선택되었습니다.
2. 회로 설계:충분한 I/O 핀을 가진 마이크로컨트롤러가 선택되었습니다. 설계는 공통 애노드 구성을 사용하므로, 마이크로컨트롤러 포트 핀은 세그먼트 캐소드(전류 제한 저항을 통해)에 연결됩니다. 각 숫자의 공통 애노드 핀은 멀티플렉싱을 위해 별도의 마이크로컨트롤러 핀에 의해 제어되는 PNP 트랜지스터(또는 N채널 MOSFET)에 연결됩니다.
3. 전류 계산:4자리(1/4 듀티 사이클) 멀티플렉싱 설계의 경우, 평균 세그먼트 전류 10mA를 달성하기 위해 활성 시간 슬롯 동안의 피크 전류는 40mA가 됩니다. 이는 60mA 피크 정격 내에 있습니다. 저항은 그에 따라 계산됩니다: R = (V_공급- V_{F_최대}- V_{CE_포화}) / I_피크.
4. 빈닝:타이머 전체에 걸쳐 균일한 밝기를 보장하기 위해 네 개의 디스플레이 모두 동일한 발광 강도 빈 코드를 지정하여 주문되었습니다.
5. 소프트웨어:마이크로컨트롤러 펌웨어는 각 숫자를 순환하며, 해당 숫자에 대해 해당 트랜지스터를 켜고 필요한 세그먼트를 계산된 타이밍으로 켜서 원하는 듀티 사이클을 달성하고 깜빡임을 방지합니다.

12. 작동 원리 소개

LSHD-5601은발광 다이오드(LED)기술을 기반으로 합니다. 세그먼트에 걸쳐 다이오드의 턴온 임계값(이 녹색 LED의 경우 약 2.1-2.6V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 활성 반도체 영역(GaP 또는 AlInGaP 재료로 만들어진 p-n 접합)에서 전자와 정공이 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 반도체 재료 구성은 방출된 빛의 파장(색상)을 결정합니다—이 경우 녹색(~569 nm). 일곱 개의 세그먼트(A-G)와 소수점(DP)은 숫자 문자를 형성하기 위해 공간적으로 배열된 개별 LED 칩입니다. 이를 공통 애노드 구성으로 전기적으로 연결하면 마이크로컨트롤러를 통한 효율적인 제어가 가능합니다.

13. 기술 동향 및 맥락

LSHD-5601과 같은 개별 7세그먼트 LED 디스플레이는 간단하고 신뢰할 수 있으며 매우 가시적인 숫자 표시가 필요한 특정 응용 분야에 여전히 중요하지만, 더 넓은 산업 동향이 뚜렷합니다:

• 통합:직렬 인터페이스(I2C, SPI)를 통해 제어되는 통합 다중 숫자 모듈이나 도트 매트릭스 디스플레이로의 이동이 있으며, 이는 마이크로컨트롤러 I/O 및 드라이버 부품 수를 줄입니다.
• 고급 재료:이 데이터시트에서 언급된 바와 같이 녹색 및 빨간색 LED에 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 사용은 오래된 GaP 기술보다 발전된 것으로, 더 높은 효율과 밝기를 제공합니다.
• 응용 분야 변화:복잡한 영숫자 또는 그래픽 정보의 경우 LCD, OLED, TFT가 더 일반적입니다. 그러나 LED 세그먼트 디스플레이는 높은 밝기, 넓은 온도 범위 작동, 긴 수명 및 단순성이 필요한 환경에서 강력한 이점을 유지하며, 이는 산업, 가전 및 계측 시장에서의 지속적인 관련성을 보장합니다.
• 패키징:LSHD-5601의 무연, RoHS 준수 패키지는 모든 전자 부품에 영향을 미치는 글로벌 환경 규제 동향을 반영합니다.