LTS-3861JG LED 디스플레이 데이터시트 - 0.3인치 디지트 높이 - 그린 (AlInGaP) - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-3861JG는 낮은 전력 소비로 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 응용 분야를 위해 설계된 소형 단일 디지트 세븐 세그먼트 영숫자 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 높은 가독성을 제공하는 디지털 판독값을 표시하는 것입니다. 핵심 기술은 발광 다이오드(LED) 칩에 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 사용합니다. AlInGaP는 호박색에서 녹색 파장 스펙트럼에서 높은 효율과 우수한 발광 성능으로 유명합니다. 이 특정 장치는 녹색 빛을 방출하여 가시성과 눈의 피로도 사이에 좋은 균형을 제공합니다. 디스플레이는 흰색 세그먼트 표시가 있는 회색 전면판을 특징으로 하여 세그먼트가 점등되거나 꺼졌을 때 대비와 가독성을 향상시킵니다. 발광 강도를 기준으로 분류되어 생산 배치 간 밝기의 일관성과 빈닝을 가능하게 합니다. 이 장치는 공통 애노드 구성으로 제작되어 멀티플렉싱 응용 분야의 회로 설계를 단순화합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 광도 및 광학적 특성

광학적 성능은 디스플레이의 기능성에 핵심적입니다. 평균 발광 강도(Iv)는 순방향 전류(IF) 1 mA에서 전형값 800 µcd, 최소값 320 µcd로 명시되어 있습니다. 이 파라미터는 인지되는 밝기를 정의합니다. 주 파장(λd)은 572 nm로, 가시 스펙트럼의 녹색 영역에 확실히 위치합니다. 최대 방출 파장(λp)은 571 nm이며, 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 15 nm로, 스펙트럼 확산이 최소화된 비교적 순수한 색상을 나타냅니다. 세그먼트 간 발광 강도 매칭 비율은 최대 2:1로 지정되어 디지트 전체에 걸쳐 일관된 외관을 위한 균일한 밝기를 보장합니다.

2.2 전기적 및 열적 특성

전기적 파라미터는 동작 한계와 전력 요구 사항을 정의합니다. 절대 최대 정격은 신뢰할 수 있는 동작에 매우 중요합니다: 세그먼트당 소비 전력은 70 mW를 초과해서는 안 됩니다. 세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 25 mA로 정격되며, 주변 온도가 25°C를 초과할 경우 0.33 mA/°C의 디레이팅 계수가 적용됩니다. 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1 ms 펄스 폭)에서 60 mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 세그먼트당 순방향 전압(VF)은 IF=20 mA에서 전형값 2.6 V, 최대값 2.6 V를 가집니다. 역방향 전압 정격은 5 V이며, 역방향 전류(IR)는 VR=5V에서 최대 100 µA입니다. 이 장치는 -35°C ~ +85°C의 동작 및 저장 온도 범위로 정격되어 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 이 장치가 "발광 강도에 따라 분류된다"고 명시적으로 언급합니다. 이는 제조 후 빈닝 또는 분류 과정을 의미합니다. LED는 반도체 에피택시의 미세한 차이로 인해 출력에 자연스러운 변동이 있습니다. 최종 사용자에게 일관성을 보장하기 위해 제조업체는 각 유닛의 발광 강도를 측정하고 미리 정의된 강도 범위(예: 고휘도 빈, 표준 빈)에 따라 다른 빈 또는 카테고리로 분류합니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 대해 보장된 최소 밝기 수준의 부품을 선택할 수 있어 여러 디스플레이를 나란히 사용할 때 눈에 띄는 밝기 불일치를 방지합니다. 특정 빈 코드는 이 문서에 자세히 설명되어 있지 않지만, 이 관행은 예측 가능한 성능을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 데이터시트 발췌문은 "전형적인 전기/광학 특성 곡선"을 언급하지만, 특정 그래프는 본문에 포함되어 있지 않습니다. 일반적으로 LED 디스플레이에 대한 이러한 곡선에는 몇 가지 주요 플롯이 포함됩니다. 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V) 곡선은 전류 제한 회로 설계에 중요한 비선형 관계를 보여줍니다. 상대 발광 강도 대 순방향 전류 곡선은 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 효율 저하 전에 선형 영역을 종종 보여줍니다. 상대 발광 강도 대 주변 온도 곡선은 고온에서의 밝기 감소를 이해하고 열 관리 결정에 정보를 제공하는 데 중요합니다. 스펙트럼 전력 분포 곡선은 주 파장과 최대 파장을 시각적으로 확인하여 AlInGaP LED의 좁은 방출 대역 특성을 보여줄 것입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

LTS-3861JG는 상세한 패키지 치수 도면(본문에서 참조되지만 완전히 상세히 설명되지는 않음)과 함께 제공됩니다. 주요 기계적 사양에는 0.3인치(7.62 mm)의 디지트 높이가 포함됩니다. 전체 패키지 치수, 리드 간격 및 시팅 평면은 별도로 명시되지 않는 한 표준 공차 ±0.25 mm로 밀리미터 단위로 정의됩니다. 물리적 구조는 플라스틱 패키지 내부의 불투명 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 AlInGaP LED 칩을 탑재합니다. 흰색 세그먼트가 있는 회색 전면은 점등되지 않은 외관을 제공합니다. 핀 구성은 10핀 패키지에 대해 명확하게 정의됩니다.

6. 핀 연결 및 내부 회로

이 장치는 10핀 구성을 가지고 있습니다. 핀 1과 핀 6은 모두 공통 애노드(COMMON ANODE)에 연결됩니다. 이 듀얼 애노드 설계는 전류 분배에 도움이 되며 PCB 레이아웃에 도움을 줄 수 있습니다. 나머지 핀은 각 세그먼트의 개별 캐소드입니다: 핀 2 (캐소드 F), 핀 3 (캐소드 G), 핀 4 (캐소드 E), 핀 5 (캐소드 D), 핀 7 (소수점용 캐소드 D.P.), 핀 8 (캐소드 C), 핀 9 (캐소드 B), 핀 10 (캐소드 A). 내부 회로도(참조)는 이 열 개의 핀이 공통 애노드 매트릭스로 배열된 여덟 개의 LED(일곱 개의 세그먼트와 하나의 소수점)의 애노드와 캐소드에 연결된 것을 보여줄 것입니다. 이 레이아웃을 이해하는 것은 일반적으로 세그먼트 드라이버가 있는 마이크로컨트롤러 또는 전용 디스플레이 드라이버 IC를 포함하는 올바른 구동 회로를 설계하는 데 필수적입니다.

7. 솔더링 및 조립 지침

절대 최대 정격에는 중요한 솔더링 사양이 포함됩니다: 이 장치는 시팅 평면 아래 1.6 mm(1/16 인치)에서 측정했을 때 최대 260°C의 솔더 온도를 최대 3초 동안 견딜 수 있습니다. 이는 표준 리플로우 솔더링 프로파일 제약 조건입니다. 설계자는 웨이브 솔더링이든 리플로우 솔더링이든 PCB 조립 공정이 이 한계를 준수하도록 해야 내부 LED 칩, 와이어 본드 또는 플라스틱 패키지에 손상을 방지할 수 있습니다. 고온에 장시간 노출되면 플라스틱의 황변, 에폭시의 열화 또는 반도체 접합의 고장을 일으킬 수 있습니다. LED는 일반적으로 전압 스파이크에 민감하기 때문에 정전기 방전(ESD)을 피하기 위한 적절한 취급도 암시되지만 명시적으로 언급되지는 않았습니다.

8. 응용 제안

8.1 전형적인 응용 시나리오

LTS-3861JG는 단일 숫자 디지트 디스플레이가 필요한 다양한 저전력, 휴대용 및 전원 공급 장치에 적합합니다. 일반적인 응용 분야로는 계기판(전압계, 전류계, 타이머), 가전제품(전자레인지, 오븐, 커피메이커), 소비자 가전(오디오 장비, 충전기), 산업 제어(설정점 디스플레이, 카운터 유닛) 및 의료 기기가 있습니다. 낮은 전류 요구 사항으로 인해 배터리로 작동하는 장비에 이상적입니다.

8.2 설계 고려 사항

이 디스플레이를 통합할 때 몇 가지 요소를 고려해야 합니다.전류 제한:외부 전류 제한 저항은 각 세그먼트 캐소드(또는 정전류 드라이버)에 대해 필수적이며, 순방향 전류를 안전한 값(예: 풀 밝기의 경우 10-20 mA, 낮은 전력의 경우 1-5 mA)으로 설정합니다. 저항 값은 R = (공급 전압 - VF) / IF 공식을 사용하여 계산됩니다.멀티플렉싱:다중 디지트 시스템의 경우, 이 공통 애노드 디스플레이는 쉽게 멀티플렉싱할 수 있습니다. 마이크로컨트롤러는 트랜지스터 스위치를 통해 각 디지트의 공통 애노드를 순차적으로 활성화하면서 공통 캐소드 라인에 해당 디지트의 세그먼트 패턴을 출력할 것입니다.시야각:넓은 시야각은 유리하지만 최종 장착 방향을 고려해야 합니다.열 관리:저전력이지만, 특히 밀폐된 경우 주변 온도가 사양 내에 유지되도록 해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTS-3861JG의 주요 차별화된 장점은 표준 GaP(갈륨 포스파이드) 녹색 LED와 같은 오래된 기술에 비해 AlInGaP 기술에서 비롯됩니다. AlInGaP는 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 큰 밝기를, 또는 동등한 밝기를 더 낮은 전류에서 달성하여 배터리 수명을 연장합니다. 색 순도(좁은 스펙트럼 폭)도 우수합니다. 더 큰 디지트 디스플레이에 비해 0.3인치 크기는 컴팩트한 공간을 제공합니다. 공통 애노드 설계는 더 일반적이며 전류 싱크로 구성된 표준 마이크로컨트롤러 포트와 인터페이스하기가 더 쉬운 경우가 많습니다. 발광 강도에 의한 분류는 밝기 일관성을 보장함으로써 빈닝되지 않은 부품에 비해 장점을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 5V 공급 전압과 세그먼트당 10 mA에 대해 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?

A: 전형적인 VF 2.6V를 사용합니다: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 옴. 220 옴 또는 270 옴 표준 저항이 적합할 것입니다.

Q: 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있습니까?

A: 대부분의 MCU 핀은 종종 핀당 절대 최대 20 mA로 제한되며 연속 동작의 경우 더 낮기 때문에 전체 세그먼트 전류(최대 25 mA)를 직접 소싱/싱크하는 것은 권장되지 않습니다. 트랜지스터 또는 전용 드라이버 IC(예: 전류 제한 저항이 있는 74HC595 시프트 레지스터 또는 정전류 LED 드라이버)를 사용하십시오.

Q: 왜 두 개의 공통 애노드 핀(1과 6)이 있습니까?

A> 이는 공통 애노드에 대한 두 개의 연결점을 제공하여 PCB 레이아웃을 돕고, 특히 디스플레이가 다른 구성 요소 위에 배치될 때 더 나은 전력 분배와 쉬운 트레이스 라우팅을 가능하게 합니다.

Q: 온도가 밝기에 어떤 영향을 미칩니까?

A> LED 발광 강도는 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 연속 전류의 디레이팅(25°C 이상에서 0.33 mA/°C)이 하나의 지표입니다. 온도에 따른 정밀한 밝기 제어를 위해서는 피드백 또는 보상이 필요할 수 있습니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

마이크로컨트롤러를 사용한 간단한 디지털 타이머를 설계하는 것을 고려해 보십시오. LTS-3861JG는 초 단위 디지트(0-9)를 표시할 것입니다. MCU의 I/O 포트는 다음과 같이 구성됩니다: 하나의 핀은 공통 애노드를 Vcc로 스위칭하는 PNP 트랜지스터를 제어하고, 다른 7개의 핀(각각 220옴 직렬 저항이 있음)은 캐소드 A-G에 연결됩니다. 펌웨어에는 숫자 0-9를 해당하는 7세그먼트 패턴(예: '0' = 0b00111111)으로 변환하는 룩업 테이블이 포함됩니다. 애노드를 활성화하고 패턴을 출력한 후 멀티플렉싱 간격을 기다린 다음 애노드를 비활성화할 것입니다. 이 접근 방식은 핀 사용을 최소화합니다. 낮은 전력 소비로 인해 작은 배터리로도 타이머가 오랜 시간 동안 작동할 수 있습니다. 높은 대비와 넓은 시야각으로 다양한 위치에서 시간을 읽을 수 있습니다.

12. 기술 원리 소개

LTS-3861JG는 고체 조명 기술을 기반으로 합니다. 각 세그먼트에는 하나 이상의 AlInGaP LED 칩이 포함되어 있습니다. LED는 반도체 다이오드입니다. 순방향 바이어스(애노드에 대한 캐소드의 양전압)가 가해지면 n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. AlInGaP에서 이 재결합은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정된 파장을 가진 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 알루미늄, 인듐, 갈륨, 포스파이드의 특정 합금 조성은 약 572 nm에서 녹색 빛을 생성하도록 설계되었습니다. 불투명한 GaAs 기판은 아래로 방출되는 모든 빛을 흡수하여 대비를 향상시킵니다. 그런 다음 빛은 패키지의 에폭시 렌즈를 통해 형성되고 방출되어 인식 가능한 세그먼트 모양을 형성합니다.

13. 기술 동향 및 맥락

AlInGaP는 적색, 주황색, 호박색 및 녹색 LED에 중요한 발전이었지만, 녹색 발광체에 대한 환경은 진화했습니다. 매우 높은 효율의 녹색 빛의 경우, 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 기반 LED가 특히 순수한 녹색에서 청색 스펙트럼에서 현재 지배적입니다. 그러나 AlInGaP는 우수한 성능과 안정성으로 인해 호박색-녹색 영역에서 여전히 매우 경쟁력이 있습니다. 디스플레이의 추세는 더 높은 밀도, 풀 컬러 기능 및 통합을 향하고 있습니다. LTS-3861JG와 같은 단일 디지트 세븐 세그먼트 디스플레이는 숫자 정보만 필요한 응용 분야에 대한 성숙하고 비용 효율적인 솔루션을 나타냅니다. 그들의 장점은 더 복잡한 도트 매트릭스 또는 그래픽 OLED/LCD 모듈에 비해 단순성, 견고성, 저비용 및 매우 쉬운 인터페이싱입니다. 이러한 특성이 그래픽 기능보다 중요한 응용 분야에서 계속 널리 사용되고 있습니다.