LTS-6780JD LED 디스플레이 데이터시트 - 0.56인치 디지트 높이 - 하이퍼 레드(650nm) - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-6780JD는 숫자 표시를 위해 설계된 단일 디지트 7세그먼트 LED 디스플레이입니다. 디지트 높이가 0.56인치(14.22mm)로, 중간 크기의 높은 가독성을 요구하는 응용 분야에 적합합니다. 본 장치는 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 활용하여 높은 밝기와 우수한 색 순도를 특징으로 하는 하이퍼 레드 발광을 구현합니다. 디스플레이는 흰색 세그먼트가 있는 회색 면을 가지고 있어 다양한 조명 조건에서 최적의 가독성을 위한 높은 대비를 제공합니다. 주요 타겟 시장은 신뢰할 수 있는 저전력 숫자 표시가 필요한 산업용 제어 패널, 시험 및 계측 장비, 소비자 가전 및 계기류를 포함합니다.

1.1 핵심 특징 및 장점

• 0.56인치 디지트 높이:과도한 전력 소비 없이 좋은 가시성을 위한 균형 잡힌 크기를 제공합니다.
• 연속 균일 세그먼트:전문적인 외관을 위해 각 세그먼트 전체에 걸쳐 일관된 조명을 보장합니다.
• 낮은 전력 요구 사항:효율적인 AlInGaP 기술로 상대적으로 낮은 구동 전류에서도 밝은 출력이 가능합니다.
• 고휘도 및 고대비:회색 배경에 비친 하이퍼 레드 발광은 우수한 가독성을 제공합니다.
• 넓은 시야각:축 이탈 위치에서도 디스플레이를 선명하게 읽을 수 있습니다.
• 고체 상태 신뢰성:LED는 필라멘트 기반 디스플레이에 비해 긴 작동 수명과 충격 및 진동에 대한 내성을 제공합니다.
• 휘도 강도 분류:장치는 일관된 밝기 수준을 위해 빈(Bin) 처리됩니다.
• 무연 패키지(RoHS 준수):환경 규정에 따라 제조됩니다.

1.2 장치 식별

부품 번호 LTS-6780JD는 특히 오른쪽 소수점(D.P.)을 갖는 공통 캐소드 구성(Common Cathode)을 나타냅니다. 불투명 GaAs 기판 위에 제작된 AlInGaP 하이퍼 레드 LED 칩의 사용은 그 성능 특성의 핵심입니다.

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 정상 작동을 위한 것이 아닙니다.

• 세그먼트당 소비 전력:70 mW. 이는 단일 LED 세그먼트가 열로 안전하게 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:90 mA. 이는 평균 가열을 제한하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 세그먼트당 연속 순방향 전류:25°C에서 25 mA. 이 전류는 주변 온도(Ta)가 25°C 이상으로 증가함에 따라 0.28 mA/°C로 선형적으로 감소합니다. 예를 들어, 85°C에서 최대 연속 전류는 대략 다음과 같습니다: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA.
• 작동 및 저장 온도 범위:-35°C ~ +105°C. 장치는 작동 및 비작동 저장 중 이러한 극한 온도를 견딜 수 있습니다.
• 솔더링 조건:리드는 최대 260°C에서 최대 5초 동안 솔더링할 수 있으며, 부품 본체 온도가 최대 정격을 초과하지 않아야 합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

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

• 평균 휘도 강도(I_V):I_F=1mA에서 320 μcd(최소) ~ 808 μcd(일반) 범위입니다. I_F=10mA에서 강도는 일반적으로 9750-10500 μcd입니다. 이 파라미터는 인간 눈의 명시 응답(CIE 곡선)에 맞춰 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 피크 발광 파장(λ_p):650 nm. 이는 광 출력 전력이 가장 큰 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):20 nm. 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 더 좁은 폭은 더 단색에 가까운 색상을 의미합니다.
• 주 파장(λ_d):639 nm. 이는 인간의 눈이 LED 출력의 색상과 일치한다고 인지하는 단일 파장입니다.
• 칩당 순방향 전압(V_F):I_F=20mA에서 2.10V(최소) ~ 2.60V(일반). 설계자는 구동 회로가 이 범위를 수용할 수 있어야 합니다.
• 세그먼트당 역방향 전류(I_R):V_R=5V에서 최대 100 μA. 이 파라미터는 테스트 목적으로만 사용되며, 연속 역방향 바이어스 작동은 금지됩니다.
• 휘도 강도 매칭 비율:최대 2:1. 이는 단일 장치 내 세그먼트 간 밝기 변화의 허용 가능한 변동을 지정하여 균일한 외관을 보장합니다.
• 크로스 토크:< 2.5%로 명시됨. 이는 인접 세그먼트가 구동될 때 내부 광학적 또는 전기적 누설로 인해 발생하는 원치 않는 세그먼트 발광을 의미합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 장치가 "휘도 강도에 대해 분류됨"이라고 표시합니다. 이는 제조된 LED가 측정된 광 출력(일반적으로 1mA 또는 10mA와 같은 표준 테스트 전류에서)에 따라 특정 강도 범위 또는 "빈(Bin)"으로 분류되는 빈닝 프로세스를 의미합니다. 이는 특정 구매 주문에 대한 밝기 일관성을 보장합니다. 특정 빈 코드는 이 발췌문에 자세히 설명되어 있지 않지만, 설계자는 응용 분야에 필요한 밝기 수준을 보장하기 위해 제조업체에 사용 가능한 빈을 문의해야 합니다. 엄격한 2:1 강도 매칭 비율은 단일 디지트 내 시각적 균일성을 추가로 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 "일반적인 전기/광학 특성 곡선"을 참조합니다. 이러한 그래픽 표현은 단일 지점 사양을 넘어 장치 동작을 이해하는 데 중요합니다.

• I-V(전류-전압) 곡선:순방향 전류(I_F)와 순방향 전압(V_F) 사이의 관계를 보여줍니다. 이는 다이오드의 지수 특성을 보여주고 적절한 전류 제한 회로 설계에 도움을 줍니다.
• 휘도 강도 대 순방향 전류(I_Vvs. I_F):광 출력이 구동 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 일정 범위에서 선형이지만 열 효과로 인해 매우 높은 전류에서 포화됩니다.
• 휘도 강도 대 주변 온도(I_Vvs. T_a):접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여줍니다. 이는 고온 환경에서 작동하는 응용 분야에 매우 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 광 전력 대 파장의 그래프로, 정의된 20nm 반폭을 가진 650nm 피크를 중심으로 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

디스플레이의 물리적 외곽선 및 리드 위치는 치수 도면에 정의되어 있습니다. 주요 참고 사항은 다음과 같습니다: 모든 치수는 별도로 명시되지 않는 한 ±0.25mm의 표준 공차를 가진 밀리미터 단위입니다. 특정 품질 관리 사항이 명시되어 있습니다: 세그먼트 내 이물질 또는 기포는 ≤10 mils, 반사판 굽힘은 길이의 ≤1%, 표면 잉크 오염은 ≤20 mils이어야 합니다. 핀 팁 이동 공차는 ±0.40 mm입니다. PCB 설계를 위해 리드에 1.0 mm의 구멍 직경을 권장합니다.

5.2 핀 연결 및 극성

장치는 10핀 단일 열 구성을 가지고 있습니다. 이는공통 캐소드유형으로, 모든 LED 세그먼트의 캐소드(음극 단자)가 내부적으로 함께 연결되어 있음을 의미합니다. 내부적으로 연결된 두 개의 공통 캐소드 핀(핀 3 및 핀 8)이 있습니다. 이는 PCB 레이아웃 및 열 방산에 유연성을 제공합니다. 핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 1: 애노드 E, 핀 2: 애노드 D, 핀 3: 공통 캐소드, 핀 4: 애노드 C, 핀 5: 애노드 D.P.(소수점), 핀 6: 애노드 B, 핀 7: 애노드 A, 핀 8: 공통 캐소드, 핀 9: 애노드 F, 핀 10: 애노드 G. 내부 회로도가 이러한 연결을 시각적으로 나타냅니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 자동 솔더링

웨이브 또는 리플로우 솔더링의 경우, 권장 조건은 피크 온도 260°C에서 최대 5초 동안 시팅 평면 아래 1/16인치(약 1.6mm) 깊이까지 리드를 침지하는 것입니다. 중요한 요소는 이 과정에서 LED 디스플레이 자체의 본체 온도가 최대 정격 온도를 초과해서는 안 된다는 점입니다.

6.2 수동 솔더링

솔더링 아이언을 사용할 때, 팁은 시팅 평면 아래 1/16인치 지점의 리드에 적용되어야 합니다. 솔더링 시간은 5초를 초과해서는 안 되며, 아이언 팁 온도는 350°C ±30°C입니다. 디스플레이의 플라스틱 본체로의 과도한 열 전달을 피하도록 주의해야 합니다.

7. 응용 권장 사항

7.1 일반적인 응용 시나리오

• 산업용 제어 패널:설정값, 공정 값 또는 오류 코드 표시용.
• 시험 및 계측 장비:디지털 멀티미터, 주파수 카운터, 전원 공급 장치.
• 소비자 가전:전자레인지, 세탁기, 오디오 장비.
• 자동차 애프터마켓 디스플레이:게이지 및 판독 장치(적절한 검증 필요).
• 의료 기기:생명 유지에 중요한 고신뢰성이 요구되지 않는 간단한 파라미터 판독 장치(주의 사항 참조).

7.2 중요한 설계 고려 사항

• 구동 방법: 정전류 구동을 강력히 권장합니다.이는 장치 간 또는 온도 변화에 따른 순방향 전압(V_F) 변동에 관계없이 일관된 휘도 강도를 보장합니다. 공급 전압이 상당히 높고 안정적이어서 전류 변동이 허용 가능한 경우, 전압원과 간단한 직렬 저항을 사용할 수 있습니다.
• 전류 제한:회로는 상승된 주변 온도에 필요한 감액을 고려하여 절대 최대 연속 전류를 절대 초과하지 않도록 설계되어야 합니다. 안전 작동 전류는 필요한 밝기와 예상 최대 주변 온도를 기반으로 선택되어야 합니다.
• 전압 호환성:구동 회로는전체 V_F범위(20mA에서 세그먼트당 2.10V ~ 2.60V)에서 원하는 전류를 달성하는 데 필요한 전압을 공급할 수 있어야 합니다.
• 역방향 전압 보호:구동 회로는 전원 켜기 또는 종료 중 역방향 바이어스 또는 전압 서지 적용을 방지하기 위한 보호 장치(예: 디스플레이와 병렬로 연결된 다이오드)를 포함해야 하며, 이는 LED 칩을 손상시킬 수 있습니다.
• 열 관리:장치는 넓은 작동 온도 범위를 가지고 있지만, 높은 주변 온도에서 높은 전류로 작동하면 광 출력 저하(루멘 감소)를 가속화하고 조기 고장을 초래할 수 있습니다. 적절한 환기를 고려해야 합니다.

8. 신뢰성 및 테스트

장치는 인정된 군사(MIL-STD), 일본(JIS) 및 내부 표준을 기반으로 한 일련의 신뢰성 테스트를 거칩니다. 이러한 테스트는 다양한 환경 스트레스 하에서의 견고성과 장수명을 검증합니다.

• 작동 수명 테스트(RTOL):장치는 장기 성능 및 고장률을 평가하기 위해 최대 정격에서 1000시간 동안 작동됩니다.
• 환경 스트레스 테스트:고온/고습 저장(65°C/90-95% RH, 500시간), 고온 저장(105°C, 1000시간), 저온 저장(-35°C, 1000시간), 온도 사이클링 및 열 충격을 포함합니다. 이러한 테스트는 패키지의 무결성과 저장 및 작동 환경을 견딜 수 있는 장치의 능력을 검증합니다.
• 솔더링성 테스트:솔더 저항(260°C, 10초) 및 솔더링성(245°C, 5초)은 리드가 조립 공정을 견딜 수 있도록 보장합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTS-6780JD의 주요 차별화 요소는AlInGaP기술과하이퍼 레드발광의 사용입니다. 오래된 GaAsP 또는 GaP LED 기술과 비교하여, AlInGaP는 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 큰 밝기 또는 동일한 밝기에서 더 낮은 전력 소비를 가능하게 합니다. 하이퍼 레드 색상(650nm 피크)은 일반적인 적색 LED(일반적으로 약 625-635nm)와 구별되며, 더 깊은 적색 색조를 제공합니다. 0.56인치 디지트 크기는 더 작은(0.3\"