LTS-5003AJD LED 디스플레이 데이터시트 - 0.56인치 디지트 높이 - AlInGaP 레드 - 2.6V 순방향 전압 - 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-5003AJD는 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 단일 자릿수 7세그먼트 영숫자 디스플레이입니다. 이 장치의 주요 기능은 디지털 데이터에 대해 높은 가독성을 가진 시각적 출력을 제공하는 것입니다. 이 장치의 핵심 장점은 첨단 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 발광 다이오드(LED) 칩 기술을 활용한다는 점에 있습니다. 이 소재 시스템은 고효율 적색광을 생성하는 것으로 알려져 있으며, 이는 디스플레이의 주요 이점인 높은 발광 강도, 우수한 대비 및 뛰어난 문자 외관에 직접적으로 기여합니다. 이 장치는 발광 강도에 따라 분류되어 생산 로트 간 일관된 밝기 수준을 보장합니다. 목표 시장은 산업용 제어판, 시험 및 계측 장비, 가전 제품 및 신뢰할 수 있는 저전력 숫자 표시기가 필요한 임베디드 시스템을 포함합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 광도 및 광학적 특성

광학적 성능은 디스플레이의 기능성에 핵심적입니다. 10mA 순방향 전류(IF)의 표준 테스트 조건에서 평균 발광 강도(Iv)는 최소 320 µcd에서 일반적인 최대 700 µcd까지 범위를 가집니다. 이 높은 밝기는 AlInGaP 칩의 효율성에 의한 직접적인 결과입니다. 색상 특성은 특정 파장으로 정의됩니다: 최대 발광 파장(λp)은 일반적으로 656 나노미터(nm)이며, 주 파장(λd)은 640 nm로, 가시 스펙트럼의 적색 영역에 확실히 위치합니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 22 nm로, 상대적으로 순수한 색상 발광을 나타냅니다. 다중 세그먼트 균일성을 위한 중요한 파라미터는 발광 강도 매칭 비율로, IF=10mA에서 세그먼트 간 최대 2:1로 지정되어 숫자 전체에 걸쳐 균형 잡힌 조명을 보장합니다.

2.2 전기적 특성

전기적 파라미터는 동작 한계와 전력 요구 사항을 정의합니다. 절대 최대 정격은 하드 리미트를 설정합니다: 세그먼트당 연속 순방향 전류는 25 mA이며, 25°C 이상에서는 0.33 mA/°C의 감액 계수가 적용됩니다. 펄스 동작(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)을 위한 피크 순방향 전류는 90 mA에 도달할 수 있습니다. 세그먼트당 최대 역방향 전압은 5V입니다. 정상 동작 조건(IF=20mA)에서 세그먼트당 순방향 전압(VF)은 일반적으로 2.1V에서 2.6V까지 범위를 가집니다. 역방향 전류(IR)는 VR=5V에서 최대 100 µA입니다. 세그먼트당 전력 소산은 70 mW를 초과해서는 안 됩니다.

2.3 열 및 환경 사양

이 장치는 동작 온도 범위 -35°C ~ +85°C로 정격되며, 저장 온도 범위도 동일합니다. 이 넓은 범위는 다양한 환경 조건에 적합하게 만듭니다. 납땜 온도 사양은 조립에 중요합니다: 이 장치는 시트 평면 아래 1/16인치(약 1.59 mm) 지점에서 260°C를 3초 동안 견딜 수 있으며, 이는 웨이브 또는 리플로우 납땜 공정을 위한 표준 참조입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 이 장치가 "발광 강도에 따라 분류됨"이라고 표시합니다. 이는 고정 전류(아마도 10mA)에서 측정된 광 출력을 기반으로 하는 빈닝 시스템을 의미합니다. 특정 빈 코드는 이 문서에서 상세히 설명되지 않았지만, 이러한 시스템은 고객이 일관되고 예측 가능한 밝기 수준의 디스플레이를 받도록 보장합니다. 설계자는 애플리케이션의 대비 요구 사항에 적합한 빈을 선택할 수 있으며, 일반적으로 더 높은 강도의 빈은 고주변광 조건에 사용됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 상세한 설계 작업에 필수적인 "일반적인 전기/광학 특성 곡선"을 참조합니다. 특정 그래프는 본문에 제공되지 않았지만, 이러한 장치에 대한 일반적인 곡선은 다음과 같을 것입니다:순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선): 이는 전류와 전압 사이의 비선형 관계를 보여주며, 전류 제한 회로 설계에 중요합니다.발광 강도 대 순방향 전류(I-L 곡선): 이는 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주어 밝기와 전력 소비 사이의 균형을 최적화하는 데 도움을 줍니다.발광 강도 대 주변 온도: 이 곡선은 온도가 상승함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여주며, 고온에서 동작하는 설계에 매우 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 장치는 표준 10핀 단일 자릿수 7세그먼트 디스플레이 패키지를 특징으로 합니다. 디지트 높이는 0.56인치(14.22 mm)입니다. 패키지 치수 도면(본문에서 참조되지만 상세히 설명되지 않음)은 중요한 기계적 데이터를 제공할 것입니다. 이 장치는 흰색 세그먼트가 있는 회색 면을 가지고 있어, 비조명 영역에서 반사되는 주변광을 줄여 대비를 향상시킵니다. 핀 연결은 명확하게 정의됩니다: 핀 3과 8은 공통 캐소드이며, 핀 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10은 각각 세그먼트 E, D, C, 소수점, B, A, F, G의 애노드입니다. 내부 회로도는 공통 캐소드 구성, 즉 모든 LED 세그먼트 캐소드가 내부적으로 함께 연결되어 있음을 확인시켜 줍니다.

6. 납땜 및 조립 지침

납땜 온도에 대한 절대 최대 정격을 준수하는 것이 가장 중요합니다. 시트 평면 아래 1/16인치에서 측정된 260°C를 3초 동안 유지하는 사양은 LED 칩과 에폭시 패키지에 대한 열 손상을 방지하기 위해 설계되었습니다. 리플로우 납땜의 경우, 이 한계 내에 머무르는 프로파일을 사용해야 합니다. LED는 일반적으로 정전기 방전(ESD)에 민감하므로, 명시적으로 언급되지 않았더라도 ESD에 민감한 장치를 다루기 위한 표준 예방 조치를 준수해야 합니다. 저장은 지정된 -35°C ~ +85°C 범위 내에서 저습도 환경에서 이루어져야 합니다.

7. 패키징 및 주문 정보

주요 주문 코드는 LTS-5003AJD입니다. 부품 번호 테이블의 "Rt. Hand Decimal" 설명은 이 버전이 오른쪽 소수점을 포함함을 시사합니다. 패키징 세부 사항(튜브, 트레이 또는 릴) 및 수량은 이 발췌문에서 상세히 설명되지 않았습니다. "Spec No.: DS30-2001-364" 및 "BNS-OD-FC001/A4"는 내부 문서 관리 번호입니다.

8. 애플리케이션 제안

8.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

이 디스플레이는 단일 숫자 자릿수가 필요한 모든 장치에 이상적입니다. 일반적인 애플리케이션에는 디지털 멀티미터, 주파수 카운터, 시계 디스플레이(초 또는 분용), 산업용 타이머 제어 장치, 가전 제어판(예: 오븐, 전자레인지) 및 채널 번호나 오류 코드와 같은 단일 매개변수를 표시하는 상태 표시판이 포함됩니다.

8.2 설계 고려 사항

전류 제한: 각 세그먼트는 전류 제한 저항으로 구동되어야 합니다. 저항 값은 공식 R = (Vcc - VF) / IF를 사용하여 계산되며, 여기서 VF는 순방향 전압(신뢰성을 위해 최대 2.6V 사용), Vcc는 공급 전압, IF는 원하는 순방향 전류(연속 25 mA를 초과하지 않음)입니다.구동 회로: 공통 캐소드 장치로서, 전류를 싱크(공통 캐소드를 낮은 전압으로 끌어내림)하고 개별 세그먼트 애노드에 전류를 소스할 수 있는 마이크로컨트롤러 또는 디코더 IC로 구동하는 것이 가장 좋습니다. 여러 자릿수를 멀티플렉싱하는 것은 일반적인 기술이지만, 이는 단일 자릿수 장치입니다.시야각: 데이터시트는 넓은 시야각을 주장하며, 이는 축외 위치에서 보는 패널에 유리합니다.

9. 기술 비교

표준 GaAsP 또는 GaP 적색 LED와 같은 오래된 기술과 비교할 때, LTS-5003AJD의 AlInGaP 기술은 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에 대해 더 큰 밝기를 제공합니다. 현대적인 대안과 비교할 때, 주요 차별화 요소는 특정 0.56인치 디지트 높이, 고효율 적색 및 공통 캐소드 구성입니다. 더 큰 디지트, 다른 색상(예: 녹색, 노란색) 또는 공통 애노드 구성을 가진 디스플레이는 다른 설계 요구 사항을 충족시킬 것입니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 두 개의 공통 캐소드 핀(3과 8)의 목적은 무엇입니까?

A: 이들은 내부적으로 연결되어 있습니다. 두 개의 핀을 가지는 것은 더 나은 전류 분배와 기계적 안정성을 제공하며, PCB 레이아웃에 유연성을 허용합니다.

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

A: 아니요. 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 5V 공급, 목표 IF 20mA, VF(최대)=2.6V를 사용하는 경우, 저항 값은 (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 옴이 됩니다. 항상 마이크로컨트롤러의 핀 전류 소싱 능력을 확인하십시오.

Q: "저전력 요구 사항"이 정량적으로 무엇을 의미합니까?

A: 세그먼트당 10mA, VF=2.6V의 일반적인 동작 지점에서 세그먼트당 전력은 26 mW입니다. 모든 7개의 세그먼트(및 소수점)를 점등하면 총 80mA를 소비하며, 약 208 mW를 소비하는데, 이는 밝은 디스플레이에 비해 상대적으로 낮은 수준입니다.

Q: 발광 강도는 어떻게 측정됩니까?

A: 언급된 바와 같이, CIE 명시도 눈 반응 곡선에 근사하는 센서와 필터로 측정되어 측정값이 인간의 밝기 인식과 상관관계를 가지도록 보장합니다.

11. 실제 사용 사례

모터용 간단한 디지털 타코미터를 설계하는 것을 고려해 보십시오. 마이크로컨트롤러는 센서로부터 펄스 주파수를 측정합니다. 이 주파수 값은 RPM으로 변환됩니다. RPM의 단일 최상위 자릿수(예: "천" 자리)는 LTS-5003AJD를 사용하여 표시될 수 있습니다. 마이크로컨트롤러는 해당 숫자를 형성하기 위해 점등할 세그먼트(A-G)를 계산한 다음, 공통 캐소드를 낮은 전압으로 설정하고 전류 제한 저항을 통해 해당 애노드 핀을 높은 전압으로 설정합니다. 높은 밝기는 작업장 환경에서 가독성을 보장합니다.

12. 동작 원리

이 장치는 반도체 p-n 접합에서의 전계발광 원리에 따라 동작합니다. 세그먼트에 걸쳐 다이오드의 턴온 전압을 초과하는 순방향 전압이 인가되면(애노드 양극, 캐소드 음극), AlInGaP 반도체 소재의 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합합니다. 이 재결합은 광자의 형태로 에너지를 방출하여 적색광을 생성합니다. AlInGaP의 특정 합금 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다. 일곱 개의 세그먼트는 8자 모양으로 배열된 독립적인 LED입니다; 이 세그먼트들의 다른 조합을 선택적으로 활성화함으로써 0부터 9까지의 모든 숫자를 형성할 수 있습니다.

13. 기술 동향

7세그먼트 디스플레이는 숫자 표시를 위한 견고하고 비용 효율적인 솔루션으로 남아 있지만, 디스플레이 기술의 더 넓은 동향은 더 높은 통합성과 유연성을 향해 가고 있습니다. 통합 컨트롤러(I2C, SPI)를 가진 다중 자릿수 모듈이 더 일반화되고 있어 마이크로컨트롤러 핀 수와 소프트웨어 오버헤드를 줄이고 있습니다. 더욱이, 도트 매트릭스 디스플레이와 OLED는 유사한 크기의 패키지에서 영숫자 및 그래픽 기능을 제공합니다. 그러나 단순하고 밝으며 신뢰할 수 있고 전력 효율적인 숫자 자릿수만 필요한 애플리케이션의 경우, LTS-5003AJD와 같은 개별 7세그먼트 LED, 특히 AlInGaP와 같은 고효율 소재를 사용하는 제품들은 그들의 단순성, 내구성 및 다양한 조명 조건에서의 우수한 대비로 인해 여전히 관련성 있고 최적의 선택으로 남아 있습니다.