LTS-4817SW-P LED 디스플레이 데이터시트 - 0.39인치 디지트 높이 - 화이트 세그먼트 - 3.2V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-4817SW-P는 서피스 마운트 방식의 단일 디지트 알파벳 숫자 LED 디스플레이 모듈입니다. 0.39인치(10.0 mm)의 디지트 높이로 설계되어, 컴팩트하고 가독성이 높은 숫자 또는 제한된 알파벳 표시가 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 본 장치는 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 기술을 활용하여 백색광을 생성하며, 기존의 여과 방식이나 형광체 변환 백색 LED에 대한 현대적인 대안을 제공합니다. 화이트 세그먼트와 그레이 면의 조합은 최적의 가독성을 위한 우수한 대비를 제공합니다.

1.1 주요 특징 및 포지셔닝

이 디스플레이는 소비자 가전, 산업 계측기, 자동차 계기판 및 가전 제어판에서의 신뢰성과 성능을 위해 설계되었습니다. 핵심 장점으로는 깔끔한 외관을 위한 간극을 제거한 연속적이고 균일한 세그먼트 설계, 다양한 각도에서의 가시성을 보장하는 넓은 시야각이 있습니다. 장치는 광도와 순방향 전압에 따라 분류되어 대량 생산 시 밝기와 색상 일관성을 높일 수 있습니다. RoHS 지침을 준수하는 무연 패키지로, 엄격한 환경 규제가 있는 글로벌 시장에 적합합니다.

2. 기술 사양 심층 분석

LTS-4817SW-P의 성능은 설계 시 결정적인 포괄적인 전기 및 광학 파라미터들로 정의됩니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 세그먼트당 최대 전력 소산은 35 mW입니다. 피크 순방향 전류는 50 mA이지만, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1 ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 10 mA 기준으로 0.11 mA/°C의 비율로 감소하며, 이는 주변 온도가 증가함에 따라 허용 전류가 감소함을 의미합니다. 동작 및 저장 온도 범위는 -35°C에서 +105°C로 지정되어 가혹한 환경에서의 견고성을 나타냅니다. 솔더링 조건은 장착 평면 아래 1/16 인치(약 1.6 mm)에서 260°C, 3초로 지정됩니다.

2.2 전기 및 광학 특성

일반적인 테스트 조건(Ta=25°C, IF=5mA)에서 주요 파라미터는 다음과 같습니다: 칩당 평균 광도는 최소 71 mcd에서 최대 165 mcd 범위입니다. 칩당 순방향 전압(VF)은 2.7V에서 3.2V 범위입니다. 역전류(IR)는 VR=5V에서 최대 100 µA이지만, 이는 테스트 조건에 불과하며 장치는 연속 역바이어스 동작을 위한 것이 아닙니다. 세그먼트 간 광도 매칭 비율은 2:1 이상으로, 균일한 밝기를 보장합니다. 색도 좌표(x, y)는 1931 CIE 표준에 따라 제공되며, 백색점을 정의하는 전형적인 값은 x=0.294, y=0.286 근처입니다. ≤ 2.5%의 크로스토크 사양이 명시되어 있으며, 이는 인접 세그먼트 간의 원치 않는 빛 누출을 의미합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

일관성을 보장하기 위해, 이 디스플레이에 사용된 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 순방향 전압(VF) 빈닝

LED는 5mA에서의 순방향 전압에 따라 빈(3, 4, 5, 6, 7)으로 그룹화됩니다. 각 빈은 0.1V 범위를 가집니다(예: 빈 3: 2.70-2.80V, 빈 4: 2.80-2.90V). 각 빈 내에서 ±0.1V의 허용 오차가 있습니다. 이는 전압 강하나 전원 공급 설계에 민감한 애플리케이션을 위한 부품 선택을 가능하게 합니다.

3.2 광도(IV) 빈닝

밝기는 Q11, Q12, Q21, Q22, R11, R12, R21로 레이블된 빈으로 분류됩니다. 각 빈은 5mA에서 특정 mcd 범위를 포함합니다(예: Q11: 71.0-81.0 mcd, R21: 146.0-165.0 mcd). 각 빈에 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다. 이 시스템을 통해 여러 유닛이나 디지트 간의 디스플레이 밝기를 일치시킬 수 있습니다.

3.3 색조(색도) 빈닝

백색광의 색상은 색조 빈(S1-2, S2-2, S3-1, S3-2, S4-1, S4-2, S5-1, S6-1)을 통해 제어됩니다. 각 빈은 CIE 1931 색도도상의 사각형 영역으로 정의되며, 허용 가능한 x 및 y 좌표 범위를 지정합니다. ±0.01의 허용 오차가 유지됩니다. 이는 세그먼트 또는 디스플레이 간의 가시적인 색상 차이를 최소화합니다.

4. 성능 곡선 분석

문서에서 특정 그래픽 데이터가 참조되지만, 이러한 장치의 전형적인 곡선에는 순방향 전류(IF)와 순방향 전압(VF) 간의 관계(지수 함수적)가 포함됩니다. 순방향 전류(IF)와 광도(IV) 간의 관계는 일반적으로 동작 범위 내에서 선형입니다. 주변 온도(Ta)가 광도에 미치는 영향은 음의 계수를 보여줍니다. 온도가 증가함에 따라 밝기가 감소합니다. 이러한 곡선을 이해하는 것은 제품 수명 동안 일관된 광학 출력을 유지하기 위한 구동 회로 설계 및 열 관리에 매우 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

본 장치는 특정 SMD 풋프린트를 준수합니다. 주요 치수로는 전체 길이, 너비, 높이 및 리드(핀) 간격과 크기가 포함됩니다. 달리 명시되지 않는 한 허용 오차는 일반적으로 ±0.25 mm입니다. 추가 품질 노트에는 이물질, 잉크 오염, 세그먼트 내 기포, 반사판 굽힘 및 핀 버에 대한 한계가 포함되며, 이는 조립 수율과 최종 외관에 중요합니다.

5.2 핀아웃 및 회로도

디스플레이는 커먼 애노드 구성을 가지고 있습니다. 내부 회로도는 10개의 핀을 보여줍니다: 두 개는 커먼 애노드 핀(핀 3과 8)이고, 나머지 8개는 세그먼트 A, B, C, D, E, F, G 및 소수점(DP)에 대한 캐소드입니다. 핀 1은 "연결 없음"으로 나열됩니다. 이 구성은 전류 싱크 구동기가 필요합니다. 애노드는 양극 전원(전류 제한 저항을 통해)에 연결되고, 개별 세그먼트는 해당 캐소드 핀을 접지로 당겨서 점등됩니다.

5.3 권장 솔더링 패턴

PCB 설계를 위한 랜드 패턴(풋프린트)이 제공됩니다. 이 패턴은 리플로우 중 적절한 솔더 조인트 형성을 보장하고, 충분한 기계적 강도를 제공하며, 솔더 브리징을 방지합니다. 이 패턴을 준수하는 것은 신뢰할 수 있는 서피스 마운트 조립에 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 파라미터

본 장치는 최대 2회의 리플로우 사이클을 견딜 수 있으며, 사이클 사이에는 실온으로의 냉각 기간이 필요합니다. 권장 리플로우 프로파일은 120-150°C의 예열 구역을 최대 120초 동안 유지하며, 피크 온도는 260°C를 초과하지 않아야 합니다. 수동 수리의 경우, 솔더링 아이언 온도는 300°C를 초과하지 않아야 하며, 접촉 시간은 최대 3초로 제한해야 합니다. 이러한 조건을 초과하면 플라스틱 패키지나 LED 칩이 손상될 수 있습니다.

6.2 정전기 방전(ESD) 예방 조치

InGaN 칩은 정전기 방전에 민감합니다. 필수 예방 조치로는 작업자의 접지된 손목 스트랩 또는 방전 장갑 사용이 포함됩니다. 모든 작업대, 장비 및 저장 시설은 적절하게 접지되어야 합니다. 취급 중 플라스틱 패키지에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이오나이저 사용을 권장합니다. ESD 관리 규정을 준수하지 않으면 장치의 잠재적 또는 치명적 고장으로 이어질 수 있습니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 포장

부품은 릴에 감긴 엠보싱 캐리어 테이프로 공급되며, 자동 피크 앤 플레이스 머신에 적합합니다. 상세한 릴 치수(릴 직경, 허브 너비 등) 및 캐리어 테이프 치수(포켓 크기, 피치, 스프로킷 홀 세부 사항)가 지정됩니다. 주요 허용 오차로는 10개의 스프로킷 홀에 걸친 ±0.20 mm 누적 허용 오차와 250 mm의 캐리어 테이프에 대한 캠버(휨) 한계 1 mm가 포함됩니다.

8. 애플리케이션 노트 및 설계 고려 사항

8.1 전형적인 애플리케이션 회로

전형적인 구동 회로는 커먼 애노드 핀을 전류 제한 저항을 통해 양극 전압 소스(예: 5V)에 연결하는 것을 포함합니다. 이 저항의 값은 공급 전압, LED 세그먼트의 순방향 전압(VF) 및 원하는 순방향 전류(IF)를 기반으로 계산됩니다. 여러 디지트를 멀티플렉싱하기 위해 트랜지스터나 전용 구동기 IC를 사용하여 커먼 애노드를 스위칭하는 반면, 세그먼트 캐소드는 시프트 레지스터나 포트 확장기에 의해 구동될 수 있습니다.

8.2 밝기 및 전류 제어

광도는 순방향 전류에 거의 비례하므로, 구동 전류의 PWM(펄스 폭 변조)을 통해 밝기를 제어할 수 있습니다. 이는 가변 전압을 통한 아날로그 디밍보다 더 효과적이고 효율적입니다. 고온 애플리케이션에서는 과열과 가속된 광속 감소를 방지하기 위해 연속 전류에 대한 디레이팅 곡선을 준수해야 합니다.

8.3 열 관리

세그먼트당 전력 소산은 낮지만, 작은 패키지 내에서 여러 개의 점등된 세그먼트로부터 발생하는 총 열을 고려해야 합니다. 패드 주변의 충분한 PCB 구리 면적은 방열판 역할을 할 수 있습니다. 최종 제품 인클로저 내에서 적절한 공기 흐름을 보장하면 접합 온도를 안전한 한계 내로 유지하여 수명과 색상 안정성을 보존하는 데 도움이 됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

여과된 GaP 또는 GaAsP LED와 같은 구형 기술과 비교하여, InGaN 백색 LED는 더 높은 밝기, 더 나은 효율 및 더 현대적인 백색 색상점을 제공합니다. 커먼 애노드 구성은 일반적이며 많은 표준 구동기 IC에서 지원됩니다. 0.39인치 크기는 더 작은 표시기와 더 큰 다중 디지트 디스플레이 사이의 틈새 시장을 채웁니다. 광도, 전압 및 색조에 대한 상세한 빈닝은 시각적 균일성이 중요한 전문가용 제품에 필수적인 수준의 일관성을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

10.1 두 개의 커먼 애노드 핀의 목적은 무엇입니까?

두 핀(3과 8)은 내부적으로 연결되어 있습니다. 두 개의 핀을 제공하면 총 애노드 전류를 분산시키고, 패키지 리드의 전류 밀도를 줄이며, 대칭성과 신뢰성을 위한 PCB 레이아웃에 도움이 될 수 있습니다.

10.2 3.3V 마이크로컨트롤러로 이 디스플레이를 구동할 수 있습니까?

예, 하지만 신중한 설계가 필요합니다. 전형적인 VF는 2.7-3.2V입니다. 3.3V 공급 전압에서 전류 제한 저항을 위한 전압 여유는 매우 작습니다(0.1-0.6V). 이는 매우 작은 저항 값을 필요로 하여 전류가 VF와 공급 전압의 변동에 민감해집니다. 일반적으로 더 안정적인 동작을 위해 5V 공급 전압을 권장하거나, 전용 정전류 LED 구동기를 사용해야 합니다.

10.3 색조 빈 코드(예: S3-2)를 어떻게 해석합니까?

빈 코드는 데이터시트에 정의된 CIE 색도도상의 특정 영역에 해당합니다. 설계자는 주문 시 필요한 빈 또는 빈 범위를 지정하여 생산 런 전체에 걸친 색상 일치를 보장할 수 있습니다. 대부분의 일반적인 애플리케이션에서는 표준 백색 빈이면 허용됩니다.

11. 실용적인 설계 사례 연구

네 개의 LTS-4817SW-P 디지트를 사용하여 디지털 타이머 디스플레이를 설계하는 것을 고려해 보십시오. 설계에는 권장 솔더링 패턴에 따라 동일한 풋프린트를 가진 PCB를 만드는 것이 포함됩니다. 마이크로컨트롤러는 디지트를 멀티플렉싱하여 한 번에 하나의 디지트의 커먼 애노드에 전원을 공급하면서 해당 디지트의 세그먼트 패턴을 출력합니다. 전류 제한 저항은 커먼 애노드 라인에 배치됩니다. 리프레시 레이트는 가시적인 깜빡임을 피하기 위해 충분히 높아야 합니다(일반적으로 >60 Hz). 밝기와 색조에 대한 빈 코드는 공급업체에 지정하여 네 개의 디지트가 동일하게 보이도록 해야 합니다. 조립 및 취급 중 ESD 보호는 필수입니다.

12. 기술 원리

LTS-4817SW-P는 InGaN 기반 LED 칩을 사용합니다. InGaN은 청색에서 자외선 스펙트럼에서 빛을 방출할 수 있는 반도체 물질입니다. 백색광을 생성하기 위해, 본 장치는 청색 발광 InGaN 칩과 형광체 코팅을 결합하여 사용할 가능성이 높습니다. 형광체는 청색광의 일부를 흡수하여 황색광으로 재방출합니다. 남은 청색광과 방출된 황색광의 혼합물은 인간의 눈에 백색으로 인지됩니다. 이는 백색 LED를 생성하는 일반적이고 효율적인 방법입니다.

13. 산업 동향

SMD 디스플레이 및 표시기의 동향은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘)을 지향하여 더 낮은 전력 소비 또는 더 높은 밝기를 가능하게 합니다. 가독성을 유지하거나 개선하면서 소형화를 추구하는 움직임도 있습니다. 색상 일관성과 더 엄격한 빈닝은 고급 소비자 가전 제품에 점점 더 중요해지고 있습니다. 또한, 구동 회로를 디스플레이 패키지에 직접 통합하는 것은 최종 사용자를 위한 시스템 설계를 단순화하는 성장하는 추세입니다.