목차
- 1. 제품 개요
- 2. 심층 기술 파라미터 분석
- 2.1 광도 및 광학 특성
- 2.2 전기적 파라미터
- 2.3 열적 및 절대 최대 정격
- 3. 빈닝 시스템 설명 데이터시트는 이 장치가 광도에 따라 분류됨을 나타냅니다. 이는 표준 테스트 조건(IF=1mA)에서 측정된 광 출력을 기준으로 유닛을 분류하여 판매하는 빈닝 시스템을 의미합니다. 빈은 최소 200 µcd에서 최대 650 µcd까지의 범위를 가질 가능성이 높습니다. 제품 내 여러 디스플레이에서 일관된 밝기가 필요한 설계자는 동일한 광도 빈에서 유닛을 지정하거나 선택해야 합니다. 데이터시트는 파장이나 순방향 전압에 대한 별도의 빈을 지정하지 않으며, 이는 이 제품 라인에서 해당 파라미터에 대한 제조 공정 제어가 더 엄격하거나 변동이 덜 중요함을 시사합니다. 4. 성능 곡선 분석
- 5. 기계적 및 패키지 정보
- 6. 솔더링 및 조립 지침
- 7. 포장 및 주문 정보
- 8. 애플리케이션 제안
- 8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오
- 8.2 설계 고려사항
- 9. 기술 비교 및 차별화
- 10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)
- 11. 실용적인 설계 및 사용 사례
- 12. 기술 원리 소개
- 13. 기술 트렌드 및 배경
1. 제품 개요
LTS-360JD는 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 고성능 단일 디지트 세븐 세그먼트 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 컴팩트한 폼 팩터로 높은 가독성을 가진 디지털 문자를 제공하는 것입니다. 이 장치의 핵심 장점은 LED 칩에 고급 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 활용한다는 점으로, 이는 높은 발광 효율로 하이퍼 레드 색상을 생성하도록 특별히 설계되었습니다. 이로 인해 산업 계측기, 가전 제품, 자동차 계기판(보조 디스플레이), 시험 및 측정 장비, 신뢰성과 가시성이 가장 중요한 판매 시점 단말기 등 광범위한 목표 시장에 적합합니다.
2. 심층 기술 파라미터 분석
이 섹션은 데이터시트에 나열된 주요 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.
2.1 광도 및 광학 특성
광도 성능은 디스플레이 기능의 핵심입니다.평균 광도 (Iv)는 표준 테스트 전류 1mA에서 최소 200 µcd에서 최대 650 µcd로 지정됩니다. 이 범위는 장치가 밝기에 따라 분류되어 설계자가 일관된 출력을 가진 유닛을 선택할 수 있음을 나타냅니다.주 파장 (λd)는 639 nm이고,최대 발광 파장 (λp)는 IF=20mA에서 측정 시 650 nm입니다. 이는 깊고 채도 높은 빨간색인 "하이퍼 레드" 색상을 정의합니다.스펙트럼 선 반치폭 (Δλ)가 20 nm인 것은 상대적으로 좁은 발광 스펙트럼을 나타내며, 색 순도에 기여합니다.광도 매칭 비율이 최대 2:1로 지정되어 단일 유닛 내 가장 밝은 세그먼트와 가장 어두운 세그먼트 간의 밝기 차이가 균일한 외관을 위한 허용 한계 내에 있음을 보장합니다.
2.2 전기적 파라미터
전기적 사양은 신뢰할 수 있는 사용을 위한 작동 한계와 조건을 정의합니다.세그먼트당 순방향 전압 (VF)는 IF=20mA에서 전형값 2.6V, 최대값 2.6V를 가집니다. 이는 전류 제한 저항 네트워크 설계에 있어 중요한 파라미터입니다.세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 최대 25 mA로 정격되며, 0.33 mA/°C의 디레이팅 계수를 가집니다. 이는 과열을 방지하기 위해 주변 온도가 25°C 이상 상승함에 따라 허용 가능한 연속 전류가 감소함을 의미합니다.피크 순방향 전류는 특정 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 최대 90 mA까지 펄스 구동될 수 있으며, 이는 더 높은 인지 밝기를 달성하기 위한 멀티플렉싱 방식에 유용합니다.역방향 전압 (VR)정격 5V는 상대적으로 낮아, 우발적인 역바이어스를 피하기 위한 적절한 회로 설계의 필요성을 강조합니다.
2.3 열적 및 절대 최대 정격
이 정격은 안전한 작동의 경계를 정의하며 절대 초과해서는 안 됩니다.세그먼트당 전력 소산은 70 mW입니다.작동 및 저장 온도 범위는 -35°C에서 +85°C로, 비환경 제어 환경에서 사용할 수 있는 견고성을 나타냅니다.솔더링 온도사양(착면 평면 아래 1/16인치에서 260°C, 3초)은 내부 LED 칩이나 플라스틱 패키지를 손상시키지 않고 리플로우 솔더링 공정을 안내하는 데 중요합니다.
3. 빈닝 시스템 설명
데이터시트는 이 장치가광도에 따라 분류됨을 나타냅니다. 이는 표준 테스트 조건(IF=1mA)에서 측정된 광 출력을 기준으로 유닛을 분류하여 판매하는 빈닝 시스템을 의미합니다. 빈은 최소 200 µcd에서 최대 650 µcd까지의 범위를 가질 가능성이 높습니다. 제품 내 여러 디스플레이에서 일관된 밝기가 필요한 설계자는 동일한 광도 빈에서 유닛을 지정하거나 선택해야 합니다. 데이터시트는 파장이나 순방향 전압에 대한 별도의 빈을 지정하지 않으며, 이는 이 제품 라인에서 해당 파라미터에 대한 제조 공정 제어가 더 엄격하거나 변동이 덜 중요함을 시사합니다.
4. 성능 곡선 분석
제공된 데이터시트 발췌문은 일반적인 특성 곡선을 언급하고 있지만, 구체적인 그래프는 본문에 포함되어 있지 않습니다. 일반적으로 이러한 곡선에는 다음이 포함됩니다:
- 상대 광도 대 순방향 전류 (I-V 곡선): 이 그래프는 일반적으로 비선형 방식으로 전류가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 증가하는지 보여주며, 높은 전류에서의 효율 감소를 강조합니다.
- 순방향 전압 대 순방향 전류: 다이오드의 지수적 I-V 관계를 설명하며, 다양한 구동 전류에서의 전압 요구 사항을 이해하는 데 중요합니다.
- 상대 광도 대 주변 온도: 이 곡선은 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주는 매우 중요한 곡선입니다. 이는 전류 디레이팅 사양과 직접적으로 관련이 있습니다.
- 스펙트럼 분포: 지정된 20 nm 반치폭을 가진 650 nm를 중심으로 파장에 따른 발광 강도를 보여주는 그래프입니다.
이러한 곡선은 고급 설계에 필수적이며, 엔지니어가 비표준 조건에서 성능을 모델링하고 효율성과 수명을 위해 구동 회로를 최적화할 수 있게 합니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
LTS-360JD는 표준 LED 디스플레이 패키지를 특징으로 합니다. 주요 기계적 사양은디지트 높이 0.36인치 (9.1 mm)입니다. 패키지는회색 얼굴과 흰색 세그먼트를 가지며, 이는 LED가 꺼졌을 때 대비를 향상시키고 점등 시 발광된 빛을 확산시켜 세그먼트 외관을 균일하게 만듭니다. 장치는 10핀 단일 행 구성을 사용합니다. 상세한 치수 도면은 일반적으로 전체 너비, 높이, 깊이, 세그먼트 치수, 핀 간격(표준 0.1" 또는 미터법 등가물), 오른쪽 소수점의 위치를 보여줍니다. 달리 명시되지 않는 한 공차는 ±0.25 mm로 표기됩니다.
6. 솔더링 및 조립 지침
신뢰성을 보장하기 위해 솔더링 프로파일을 준수하는 것은 필수입니다. 지정된 조건은260°C, 3초이며, 패키지 착면 평면 아래 1/16인치(약 1.6 mm) 지점에서 측정됩니다. 이는 표준 무연 리플로우 프로파일입니다. 설계자는 PCB 리플로우 오븐 프로파일이 이 요구 사항과 일치하는지 확인해야 합니다. 솔더링 아이언을 사용한 수동 솔더링은 국부적인 과열을 피하기 위해 빠르고 온도가 제어된 상태에서 수행되어야 합니다. 장치는 사용 전 건조하고 정전기 방지 환경에 보관해야 합니다. 솔더링 후 세척은 플라스틱 패키지 재료와 호환되는 용제를 사용해야 합니다.
7. 포장 및 주문 정보
부품 번호는LTS-360JD입니다. 이러한 개별 LED 구성 요소의 표준 포장은 일반적으로 자동화 조립을 위한 정전기 방지 테이프 및 릴 또는 튜브에 있습니다. 릴 또는 튜브당 구체적인 수량은 별도의 포장 사양에 정의될 것입니다. 설명 테이블의 "Rt. Hand Decimal" 메모는 장치가 디지트 오른쪽에 소수점을 포함함을 확인시켜 줍니다.
8. 애플리케이션 제안
8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오
- 디지털 멀티미터 및 벤치 계측기: 측정값의 선명하고 밝은 표시 제공.
- 가전 제품 제어 패널: 오븐, 전자레인지 또는 세탁기의 타이머 카운트, 온도 설정 또는 작동 모드 표시.
- 산업 제어 시스템: 기계 HMI에서 설정값, 카운터 또는 오류 코드 표시.
- 자동차 애프터마켓 디스플레이: 높은 가시성이 필요한 보조 계기(전압계, 회전계)에 사용.
- 게임 장치 및 자판기: 점수, 크레딧 또는 선택 번호 표시.
8.2 설계 고려사항
- 전류 제한: 원하는 순방향 전류를 설정하기 위해 각 캐소드 핀(또는 공통 애노드)에 외부 저항이 필요합니다. R = (공급 전압 - VF) / IF 공식을 사용하여 저항 값을 계산하십시오.
- 멀티플렉싱: 여러 디지트를 제어하기 위해 멀티플렉싱 구동 방식이 일반적입니다. 이는 피크 전류 정격을 사용합니다. 시간에 따른 평균 전류가 연속 전류 정격을 준수하는지 확인하십시오.
- 시야각: 넓은 시야각은 유리하지만, 사용자의 시선에 상대적인 장착 방향을 고려하십시오.
- ESD 보호: 명시적으로 언급되지는 않았지만, 조립 중 LED에 대한 표준 ESD 처리 주의 사항을 준수해야 합니다.
9. 기술 비교 및 차별화
LTS-360JD의 주요 차별화 장점은 하이퍼 레드 발광을 위해비투명 GaAs 기판 위의 AlInGaP를 사용한다는 점입니다. 표준 GaAsP(갈륨 비소 포스파이드) 적색 LED와 같은 오래된 기술과 비교할 때, AlInGaP는 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 큰 밝기를, 또는 더 낮은 전력에서 동등한 밝기를 제공합니다. 또한 온도와 시간에 걸쳐 우수한 색 채도와 안정성을 제공합니다. 필터가 있는 백색 LED와 비교할 때, 더 간단한 구동 회로(인광체 없음)와 잠재적으로 더 긴 수명을 제공합니다. 0.36인치 디지트 높이는 중간 크기 범주에 위치시켜, 소형 SMD 세븐 세그먼트 디스플레이보다 크지만 대형 패널 장착 디지트보다 작아 가시성과 보드 공간 사이의 좋은 균형을 제공합니다.
10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)
Q: 이 디스플레이를 5V 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있나요?
A: 아니요. 전형적인 순방향 전압은 2.6V이며, 마이크로컨트롤러 핀은 전압 강하와 함께 20mA를 안전하게 공급할 수 없습니다. 전류 제한 저항과 아마도 트랜지스터나 드라이버 IC를 사용하여 전류를 처리해야 합니다.
Q: 두 개의 공통 애노드 핀(핀 1과 핀 6)을 갖는 목적은 무엇인가요?
A: 두 애노드 핀은 내부적으로 연결되어 있습니다. 이 설계는 기계적 대칭성을 제공하고, 공통 전원 연결을 위한 PCB 트레이스 배선을 단순화하며, 전류를 더 균등하게 분배하여 잠재적으로 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
Q: 다른 밝기 수준을 어떻게 달성하나요?
A: 밝기는 순방향 전류를 변경하거나(최대 정격 내에서), 더 일반적이고 효율적으로 구동 신호에 펄스 폭 변조(PWM)를 사용하여 제어할 수 있습니다. 이는 LED를 빠르게 켜고 끄며 평균 광 출력을 제어합니다.
Q: 소수점은 항상 켜져 있나요?
A: 아니요. 소수점은 자체 캐소드(핀 7)를 가진 별도의 LED 세그먼트입니다. 세그먼트 A-G와 마찬가지로 독립적으로 제어됩니다.
11. 실용적인 설계 및 사용 사례
마이크로컨트롤러와 네 개의 LTS-360JD 디스플레이를 사용하여 간단한 디지털 카운터를 설계하는 것을 고려해 보십시오. 마이크로컨트롤러는 각 디지트의 각 세그먼트를 정적으로 구동하기에 충분한 I/O 핀이 부족할 것입니다(4 디지트 * 8 세그먼트 = 32 라인). 따라서 멀티플렉싱 설계가 채택됩니다. 네 개의 공통 애노드 핀(디지트당 하나)은 PNP 트랜지스터를 통해(더 높은 전류를 공급하기 위해) 네 개의 마이크로컨트롤러 핀에 연결됩니다. 모든 해당 세그먼트 캐소드(예: 모든 'A' 세그먼트)는 함께 묶여 전류 제한 저항 네트워크를 통해 마이크로컨트롤러 포트에 연결됩니다. 마이크로컨트롤러는 각 디지트에 대한 세그먼트 패턴을 출력하면서 한 번에 하나씩 각 디지트를 활성화하는 것을 빠르게 순환합니다. 시각 잔상으로 인해 모든 디지트가 계속 켜져 있는 것처럼 보입니다. 짧은 점등 시간 동안 세그먼트당 피크 전류는 좋은 평균 밝기를 달성하기 위해 더 높을 수 있으며(예: 60mA), 평균 전류는 25mA 연속 정격 아래로 유지됩니다.
12. 기술 원리 소개
LTS-360JD는 고체 조명 기술을 기반으로 합니다. 핵심 발광 요소는 AlInGaP 반도체 칩입니다. 다이오드의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체의 활성 영역으로 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 결정 격자 내 알루미늄, 인듐, 갈륨, 포스파이드의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 발광되는 빛의 파장(색상)을 결정합니다—이 경우 약 650 nm의 하이퍼 레드입니다. 비투명 GaAs 기판은 아래쪽으로 발광되는 모든 빛을 흡수하여 내부 반사를 줄여 대비를 향상시킵니다. 회색 얼굴과 흰색 세그먼트 마스크는 주변광을 흡수하고 발광된 적색광을 시청자 쪽으로 효율적으로 산란시켜 대비를 더욱 향상시킵니다.
13. 기술 트렌드 및 배경
LTS-360JD와 같은 개별 세븐 세그먼트 LED 디스플레이는 단순성, 견고성 및 높은 가시성이 필요한 특정 애플리케이션에서 여전히 매우 관련성이 높지만, 디스플레이 기술의 더 넓은 트렌드가 뚜렷합니다. 일반적으로통합 도트 매트릭스 LED 디스플레이와OLED로의 전환이 있으며, 이는 영숫자 또는 그래픽 출력이 필요한 애플리케이션에 더 큰 유연성을 제공합니다. 숫자 전용 디스플레이의 경우,표면 실장 장치(SMD) 세븐 세그먼트 LED는 자동화 조립을 용이하게 하고 제품 두께를 줄이기 위해 더욱 일반화되고 있습니다. 그러나 LTS-360JD와 같은 스루홀 디스플레이는 프로토타이핑, 수리 가능성, 높은 진동이 있는 애플리케이션 또는 스루홀 연결이 기계적으로 더 견고하다고 간주되는 애플리케이션에서 장점을 유지합니다. 기본 AlInGaP 기술은 효율성과 신뢰성을 위해 계속 최적화되어 이러한 장치가 현대적인 성능과 수명 기대치를 충족하도록 합니다.
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. |