LTS-3403LJG LED 디스플레이 데이터시트 - 0.8인치 디지트 높이 - 그린 AlInGaP - 2.6V 순방향 전압 - 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-3403LJG는 다양한 전자 응용 분야에서 선명한 숫자 표시를 위해 설계된 고성능 단일 숫자 7세그먼트 디스플레이 모듈입니다. 이 장치의 주요 기능은 가독성이 뛰어난 디지털 문자 출력을 제공하는 것입니다. 이 장치의 핵심 장점은 LED 칩에 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 기술을 활용한다는 점에 있습니다. 이 소재 시스템은 녹색에서 적색 스펙트럼에서 높은 효율의 발광을 생성하는 것으로 알려져 있으며, 기존 기술에 비해 우수한 밝기와 색 순도를 제공합니다. 이 디스플레이는 회색 얼굴과 흰색 세그먼트를 특징으로 하여 다양한 조명 조건에서 대비와 가독성을 향상시킵니다. 낮은 전력 소비와 표준 집적 회로와의 호환성으로 인해, 신뢰할 수 있고 저전력 숫자 표시가 필요한 소비자 가전, 산업 계측기, 시험 및 측정 장비, 임베디드 시스템을 포함한 광범위한 시장에 적합합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 광도 및 광학 특성

주요 성능 지표는 주변 온도(Ta) 25°C의 표준 시험 조건에서 정의됩니다.평균 발광 강도(Iv)는 순방향 전류(IF) 1mA로 구동될 때 최소 320 µcd, 전형값 900 µcd로 지정되며 최대값은 명시되지 않았습니다. 이 파라미터는 점등된 세그먼트의 인지된 밝기를 나타냅니다. 광 출력은 분류되어 있으며, 이는 장치가 측정된 발광 강도에 따라 빈으로 분류되어 생산 배치 간 밝기 수준의 일관성을 보장함을 의미합니다.

색상 특성은 파장으로 정의됩니다.최대 발광 파장(λp)는 IF=20mA에서 전형적으로 571 나노미터(nm)이며, 이는 방출된 빛을 가시 스펙트럼의 녹색 영역에 확실히 위치시킵니다.주 파장(λd)는 전형적으로 572 nm로, 인지된 색상을 설명하는 밀접하게 관련된 지표입니다.스펙트럼 선 반폭(Δλ)는 전형적으로 15 nm로, 상대적으로 좁은 스펙트럼 대역폭을 나타내며, 이는 순수하고 포화된 녹색 색상에 기여합니다. 발광 강도는 CIE 명시도 눈 반응 곡선에 맞춰 보정된 센서와 필터를 사용하여 측정되며, 이 값이 인간의 시각적 인지에 대응하도록 보장합니다.

2.2 전기적 파라미터

전기적 사양은 동작 한계와 조건을 정의합니다.세그먼트당 순방향 전압(VF)는 IF=10mA일 때 전형값 2.6V, 최대값 2.6V를 가집니다. 이는 전류 제한 회로를 설계하는 데 있어 중요한 파라미터입니다.세그먼트당 역전류(IR)는 역전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 100 µA로, 오프 상태에서의 누설 전류를 나타냅니다.

The절대 최대 정격은 안전한 동작을 위한 경계를 설정합니다. 세그먼트당 최대 연속 순방향 전류는 25 mA입니다. 25°C부터 선형적으로 적용되는 0.33 mA/°C의 디레이팅 계수가 적용되어, 주변 온도가 25°C 이상으로 상승함에 따라 허용 가능한 연속 전류가 감소하여 열 손상을 방지합니다. 세그먼트당 최대 역전압은 5V입니다. 이 정격을 초과하면 장치에 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

2.3 열적 특성

열 관리는 연속 순방향 전류에 대한 디레이팅 사양을 통해 암시됩니다. 이 장치는동작 온도 범위가 -35°C ~ +85°C이며, 동일한보관 온도 범위를 가집니다.솔더링 온도정격은 웨이브 또는 리플로우 솔더링 공정 중 장착 평면 아래 1/16인치(약 1.6mm) 지점에서 260°C를 3초 동안 견딜 수 있음을 지정합니다. 이 지침을 준수하는 것은 내부 LED 칩과 와이어 본드에 대한 손상을 방지하는 데 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 이 장치가발광 강도에 따라 분류됨을 명시적으로 언급합니다. 이는 제조 과정에서 LED 디스플레이가 표준 시험 전류(일반적으로 Iv 사양에 따른 1mA)에서 측정된 광 출력에 따라 다른 빈으로 테스트 및 분류됨을 의미합니다. 이 빈닝 과정은 최종 사용자가 일관된 밝기 수준의 제품을 받도록 보장하며, 이는 여러 숫자가 나란히 사용되어 세그먼트 강도에 눈에 띄는 변동을 피해야 하는 응용 분야에 매우 중요합니다. 문서가 특정 빈 코드나 범위를 자세히 설명하지는 않지만, 이 관행은 최소 성능 수준(320 µcd)을 보장하고 유사한 출력 특성을 가진 장치들을 함께 그룹화합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는전형적인 전기/광학 특성 곡선을 참조합니다. 텍스트 발췌문에 특정 그래프가 제공되지는 않았지만, 이러한 곡선은 LED 문서에서 표준입니다. 일반적으로 다음을 포함합니다:

• 순방향 전류(IF) 대 순방향 전압(VF) 곡선:이는 전류와 전압 사이의 비선형 관계를 보여주며, 올바른 구동 회로 설계에 필수적입니다. 무릎 전압은 일반적으로 명시된 VF 2.05-2.6V 주변입니다.
• 발광 강도(Iv) 대 순방향 전류(IF) 곡선:이 그래프는 광 출력이 구동 전류에 따라 어떻게 증가하는지 설명합니다. 일반적으로 일정 범위에서 선형이지만, 열적 및 효율성 한계로 인해 더 높은 전류에서 포화됩니다.
• 발광 강도 대 주변 온도 곡선:이는 LED 광 출력이 접합 온도가 증가함에 따라 감소하는 열 소광 효과를 보여줍니다. 이는 전류 디레이팅 사양의 중요성을 강화합니다.
• 스펙트럼 분포 곡선:상대 강도 대 파장의 그래프로, 약 571nm에서 피크와 좁은 반폭을 보여주어 순수한 녹색 발광을 확인시켜 줍니다.

이러한 곡선은 설계자에게 비표준 조건에서 장치의 동작에 대한 더 깊은 이해를 제공하여 보다 견고하고 최적화된 시스템 설계를 가능하게 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 장치는 상세한패키지 치수 도면과 함께 제공됩니다. 달리 명시되지 않는 한 모든 치수는 표준 공차 ±0.25mm로 밀리미터 단위로 지정됩니다. 이 도면은 PCB(인쇄 회로 기판) 레이아웃에 매우 중요하여 풋프린트와 금지 영역이 올바르게 설계되도록 보장합니다. 이 디스플레이는P.C. 보드나 소켓에 쉽게 장착할 수 있도록 설계되어 있으며, 스루홀 솔더링이나 호환 소켓에 삽입하기에 적합한 핀을 가지고 있음을 시사합니다. 물리적 설명은회색 얼굴과 흰색 세그먼트를 언급하며, 이는 미적 요소와 가독성에 영향을 미치는 핵심 기계적 특징입니다.

6. 핀 연결 및 내부 회로

LTS-3403LJG는공통 캐소드타입 디스플레이입니다. 이는 모든 LED 세그먼트의 캐소드(음극 단자)가 내부적으로 함께 연결되어 공통 핀으로 나오고, 각 세그먼트의 애노드(양극 단자)는 자체 전용 핀을 가지고 있음을 의미합니다. 핀 연결 테이블은 17개의 핀을 나열하며, 그 중 몇 개는 "NO PIN"(사용되지 않거나 기계적으로만 존재함)으로 표시되어 있습니다. 활성 핀은 세그먼트 A부터 G까지, 두 개의 소수점(좌측 및 우측 소수점, L.D.P 및 R.D.P), 그리고 다섯 개의 공통 캐소드 연결(핀 4, 6, 12, 17 및 공통 캐소드 설명에 의해 암시된 하나)을 제어합니다.내부 회로도는 이 공통 캐소드 아키텍처를 시각적으로 표현하여, 다중 캐소드 핀이 내부적으로 어떻게 연결되어 전류를 분배하고 잠재적으로 열 방산을 돕는지 보여줄 것입니다.

7. 솔더링 및 조립 가이드라인

제공된 주요 가이드라인은솔더링 온도 사양입니다: 장착 평면 아래 1/16인치에서 260°C, 3초. 이는 스루홀 구성요소의 웨이브 또는 리플로우 솔더링을 위한 표준 JEDEC 프로파일입니다. 설계자는 조립 공정이 이 한계를 준수하도록 보장하여 에폭시 패키지 균열이나 반도체 다이 손상을 초래할 수 있는 열 충격을 피해야 합니다. 일반적인 취급은 반도체 장치에 대한 표준 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 따라야 합니다. 보관 조건은 -35°C ~ +85°C의 보관 온도 범위로 정의됩니다.

8. 응용 제안

8.1 전형적인 응용 시나리오

이 디스플레이는 단일의 가시성이 뛰어난 숫자가 필요한 모든 응용 분야에 이상적입니다. 일반적인 용도로는 전압, 전류 또는 온도용 패널 미터; 디지털 시계 및 타이머; 스코어보드 유닛; 생산 카운터; 가전제품이나 산업 장비의 상태 표시 코드; 그리고 숫자가 멀티플렉싱되는 시스템에서 더 큰 다중 숫자 디스플레이의 일부로 사용됩니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한:항상 각 세그먼트 애노드에 직렬 전류 제한 저항을 사용하십시오. 저항 값은 공급 전압(Vcc), LED 순방향 전압(VF, 신뢰성을 위해 최대 2.6V 사용), 그리고 원하는 순방향 전류(IF, 연속 25mA 미만 유지)를 기반으로 계산됩니다. 공식: R = (Vcc - VF) / IF.
• 구동 회로:공통 캐소드 디스플레이로서, 캐소드는 일반적으로 접지에 연결되거나 구동 IC(7세그먼트 디코더/드라이버나 싱크로 구성된 마이크로컨트롤러 GPIO 핀)에 의해 접지로 스위칭됩니다. 애노드는 전류 제한 저항을 통해 하이로 구동됩니다.
• 멀티플렉싱:유사한 디스플레이를 사용하는 다중 숫자 시스템의 경우, 멀티플렉싱은 더 적은 I/O 핀으로 많은 세그먼트를 제어하는 일반적인 기술입니다. 이는 공유된 애노드 라인에 해당 세그먼트 데이터를 제공하면서 각 숫자의 공통 캐소드에 전원을 빠르게 순환시키는 것을 포함합니다. LTS-3403LJG의 낮은 전력 소비와 호환성은 멀티플렉싱 응용 분야에 적합하게 만듭니다.
• 시야각:데이터시트는 넓은 시야각을 주장하며, 이는 기계적 도면에서 확인하거나 특정 응용 분야의 요구 사항에 대해 확인해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTS-3403LJG의 주요 차별화 요소는AlInGaP 기술의 사용과 특정0.8인치 디지트 높이입니다. 표준 GaP 또는 GaAsP LED와 같은 오래된 기술에 비해, AlInGaP는 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 전류에서 더 밝은 디스플레이 또는 더 낮은 전력에서 유사한 밝기를 제공합니다. 0.8인치(20.32mm) 높이는 가시성과 보드 공간 사용 사이의 좋은 균형을 제공하는 표준 크기입니다. 회색 얼굴/흰색 세그먼트 설계는 전체 검정색이나 전체 녹색 패키지에 비해 대비를 향상시킵니다. 공통 캐소드 구성은 가장 일반적이며 구동 IC와 마이크로컨트롤러 라이브러리에서 널리 지원됩니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 여러 개의 공통 캐소드 핀(예: 핀 4, 6, 12, 17)을 가지는 목적은 무엇입니까?

A: 다중 캐소드 핀은 모든 점등된 세그먼트에서 나오는 총 귀환 전류를 분배하는 데 도움을 주어 단일 핀과 PCB 트레이스의 전류 밀도를 줄입니다. 이는 신뢰성을 향상시키고 LED 칩의 열 방산을 돕는 데 도움이 될 수 있습니다. 이들은 내부적으로 연결되어 있으므로 전기적으로 동일한 노드입니다.

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

A: 아닙니다. 항상 각 세그먼트와 직렬로 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 5V 전원을 애노드에 직접 연결하면(캐소드 접지 시) 매우 큰 전류를 끌어내려 시도하여 LED 세그먼트를 파괴하고 마이크로컨트롤러 핀을 손상시킬 수 있습니다.

Q: "발광 강도 매칭 비율(IV-m) 2:1"은 무엇을 의미합니까?

A: 이는 동일한 조건(IF=1mA)에서 측정할 때 단일 장치 내에서 가장 밝은 세그먼트와 가장 어두운 세그먼트 사이의 최대 허용 비율을 지정합니다. 2:1 비율은 가장 밝은 세그먼트가 가장 어두운 세그먼트보다 두 배 이상 밝지 않음을 의미하여 숫자 전체에 걸쳐 균일성을 보장합니다.

Q: 적절한 전류 제한 저항을 어떻게 계산합니까?

A: 옴의 법칙을 사용하십시오: R = (Vsupply - VF) / IF. 예를 들어, 5V 공급 전압(Vsupply), 최대 VF 2.6V, 원하는 IF 10mA(0.01A)의 경우: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 옴. 표준 220 또는 270 옴 저항이 적합할 것입니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

0-9.9V를 표시하는 간단한 디지털 전압계 설계를 고려해 보십시오. 이 시스템은 전압을 측정하기 위해 아날로그-디지털 변환기(ADC)가 있는 마이크로컨트롤러를 사용합니다. 마이크로컨트롤러의 펌웨어는 ADC를 읽고, 값을 두 개의 BCD(이진화 십진법) 숫자로 변환하며, 두 개의 LTS-3403LJG 디스플레이를 멀티플렉싱 구성으로 구동합니다. 하나의 디스플레이는 십의 자리(0-9)를 표시하고 다른 하나는 일의 자리와 소수점을 표시합니다. 각 디스플레이의 공통 캐소드는 오픈 드레인/로우 출력 싱크로 구성된 별도의 마이크로컨트롤러 핀에 연결됩니다. 일곱 세그먼트 애노드(A-G)와 우측 소수점 애노드는 개별 220옴 전류 제한 저항을 통해 다른 마이크로컨트롤러 핀에 연결되며, 두 디스플레이 간에 공유됩니다. 펌웨어는 특정 숫자에 대한 세그먼트 패턴을 출력하면서 어느 디스플레이의 캐소드가 접지되는지를 빠르게 전환합니다. 이 접근 방식은 세그먼트용 8핀 + 숫자 제어용 2핀 = 총 10개의 I/O 핀만 사용하며, 정적 구동에 필요한 16개 이상의 핀을 필요로 하지 않습니다. AlInGaP 기술은 잘 조명된 환경에서도 판독값이 밝고 선명하도록 보장합니다.

12. 기술 원리 소개

LTS-3403LJG는알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP)반도체 기술을 기반으로 합니다. 이는 III-V 화합물 반도체로, 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 인의 비율을 조정함으로써 밴드갭 에너지--가전자대와 전도대 사이의 에너지 차이--를 조정할 수 있습니다. 녹색 발광을 위해 밴드갭은 약 2.2-2.3 전자 볼트(eV)로 설계됩니다. 다이오드의 턴온 전압을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 광자의 파장(λ)은 방정식 λ = hc/Eg(h는 플랑크 상수, c는 빛의 속도)에 설명된 대로 밴드갭 에너지(Eg)에 반비례합니다. 특정 조성은 약 571-572 nm 파장의 광자를 생성하며, 이는 인간의 눈이 녹색 빛으로 인지합니다. 불투명한 GaAs 기판은 일부 방출된 빛을 흡수하지만, 설계와 소재는 여전히 높은 효율과 밝기를 제공합니다.

13. 기술 동향

7세그먼트 디스플레이의 진화는 LED 기술의 발전을 반영합니다. 초기 디스플레이는 제한된 효율과 색상 범위를 가진 GaAsP 또는 GaP를 사용했습니다. 1990년대에 도입된 AlInGaP는 적색-주황색-노란색-녹색 스펙트럼에서 높은 효율과 우수한 색상 포화도를 제공하는 주요 도약을 나타냈습니다. 순수한 녹색과 파란색의 경우, 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 기술이 나중에 주류가 되었으며 현재는 백색 LED의 표준이 되었습니다. 숫자 디스플레이의 현재 동향은 다음과 같습니다: 프로토타이핑 및 특정 산업을 위해 스루홀 타입이 여전히 인기가 있지만, 자동화 조립을 위한표면 실장 장치(SMD)패키지로의 전환;구동 IC 및 컨트롤러를 디스플레이 모듈에 직접 통합(지능형 디스플레이); 많은 응용 분야에서 간단한 7세그먼트 유닛을 대체하는 영숫자 및 도트 매트릭스 디스플레이를 위한더 높은 밀도의 매트릭스사용; 그리고 에너지 절약 규정과 배터리 수명 요구를 충족시키기 위한효율 증가(루멘/와트)및낮은 동작 전압에 대한 지속적인 집중. 더 새로운 기술이 존재하지만, LTS-3403LJG와 같은 AlInGaP 기반 디스플레이는 특정 성능 특성이 최적인 단색 녹색 숫자 표시를 위한 비용 효율적이고 매우 신뢰할 수 있는 솔루션으로 남아 있습니다.