LTC-5685TBZ LED 디스플레이 데이터시트 - 0.56인치 자릿수 높이 - 블루 컬러 - 3.6V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTC-5685TBZ는 블루 발광 다이오드(LED) 기술을 활용한 3자리 7세그먼트 영숫자 디스플레이 모듈입니다. 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 이 장치는 흰색 세그먼트 확산판이 있는 검정색 전면을 특징으로 하여 높은 대비를 제공하여 우수한 문자 가독성을 보장합니다. 주요 구조는 사파이어 기판 위에 성장한 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 에피택셜 레이어를 포함하며, 이는 블루 LED 생산의 표준입니다. 이 고체 상태 설계는 다른 디스플레이 기술에 비해 고유한 신뢰성 이점을 제공합니다.

1.1 주요 특징 및 장치 식별

이 디스플레이는 전자 시스템에 통합하기 위한 몇 가지 뚜렷한 장점을 제공합니다. 0.56인치(14.22mm)의 자릿수 높이는 가시성과 컴팩트함 사이의 균형을 이루어 패널 미터, 계측기 및 소비자 가전 제품에 적합합니다. 이 장치는 낮은 전력 요구 사항으로 작동하여 에너지 효율적인 설계에 기여합니다. 높은 밝기 출력과 검정색 전면의 조합은 높은 명암비를 보장하여 밝은 환경에서도 숫자를 쉽게 읽을 수 있게 합니다. 시야각이 넓어 다양한 위치에서도 디스플레이를 선명하게 볼 수 있습니다. 구성 요소는 광도에 따라 빈닝되어 있어, LED가 생산 배치 전반에 걸쳐 일관된 밝기 수준을 보장하도록 분류 및 그룹화됩니다. 이는 다중 자릿수 디스플레이가 균일하게 보이도록 하는 데 중요합니다. 또한, 패키지는 RoHS 지침에 따라 무연 제조 표준을 준수합니다.

특정 부품 번호인 LTC-5685TBZ는 이 장치가 공통 애노드 구성이며 오른쪽 소수점을 가짐을 나타냅니다. "TBZ" 접미사는 일반적으로 색상(블루) 및 특정 패키지 또는 기능 세트를 나타냅니다.

2. 기계적 및 패키지 정보

디스플레이의 물리적 치수는 PCB(인쇄 회로 기판) 레이아웃 및 외함 설계에 매우 중요합니다. 정확한 치수 도면은 원본 문서에 참조되어 있지만, 주요 공차 및 조립 참고 사항이 제공됩니다. 달리 명시되지 않는 한 모든 주요 치수는 표준 공차 ±0.25mm로 밀리미터 단위로 지정됩니다. PCB 장착을 위해 핀에 대해 1.00mm의 구멍 직경을 권장합니다. 핀 끝단은 위치 이동 공차가 ±0.40mm로, 설계자는 패드 레이아웃에서 이를 고려해야 합니다. 품질 관리 매개변수도 정의되어 있어, 이물질, 세그먼트 영역 내 기포 및 표면 잉크 오염을 각각 10밀(약 0.254mm)로 제한합니다.

3. 전기 구성 및 핀아웃

3.1 내부 회로도

내부 회로도는 디스플레이의 전기적 구조를 보여줍니다. 각 세그먼트(A부터 G까지 및 각 자릿수의 소수점)는 하나 이상의 블루 LED 칩으로 형성됩니다. 회로의 중요한 구성 요소는 LED 칩과 병렬로 연결된 제너 다이오드입니다. 이 다이오드는 보호 요소 역할을 하여 순간 전압 스파이크를 클램핑하고 지정된 높은 ESD 임계값과 일치하는 정도의 정전기 방전(ESD) 보호 기능을 제공합니다. LED 칩은 주 파장(λd)이 470nm로 지정되어 가시 스펙트럼의 청색 영역에서 방출됩니다.

3.2 핀 연결 할당

이 장치는 단일 행 구성으로 11개의 핀을 가지고 있습니다. 핀아웃은 다음과 같습니다:
핀 1: 자릿수 1, 세그먼트 A 및 소수점의 캐소드
핀 2: 자릿수 2, 세그먼트 B의 캐소드
핀 3: 자릿수 3, 세그먼트 C의 캐소드
핀 4: 자릿수 4, 세그먼트 D의 캐소드
핀 5: 자릿수 1, 세그먼트 E의 캐소드
핀 6: 자릿수 2, 세그먼트 F의 캐소드
핀 7: 세그먼트 G의 캐소드 (자릿수 공통, 애노드 선택을 통해 제어됨)
핀 8: 자릿수 4의 공통 애노드
핀 9: 자릿수 3의 공통 애노드
핀 10: 자릿수 2의 공통 애노드
핀 11: 자릿수 1의 공통 애노드
이 공통 애노드 구성은 세그먼트를 점등하려면 해당 캐소드 핀을 로우(접지)로 구동하고 원하는 자릿수의 애노드를 하이로 구동해야 함을 의미합니다. 멀티플렉싱은 각 자릿수의 애노드를 순차적으로 활성화하면서 해당 자릿수의 세그먼트 데이터를 캐소드 라인에 제공하여 세 자릿수를 독립적으로 제어하는 데 사용됩니다.

4. 절대 최대 정격 및 동작 한계

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 정상 작동을 위한 것이 아닙니다.
전력 소산:LED 칩당 최대 전력 소산은 70mW입니다. 이를 초과하면 과열 및 급격한 성능 저하가 발생할 수 있습니다.
순방향 전류:세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 20mA로 정격화됩니다. 이 정격은 25°C 이상에서 0.21mA/°C의 비율로 선형적으로 감소합니다. 예를 들어, 85°C에서는 최대 연속 전류가 더 낮아집니다. 펄스 조건(15% 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 100mA의 피크 순방향 전류가 허용되며, 이는 멀티플렉싱 또는 더 높은 순간 밝기를 달성하는 데 유용합니다.
온도 범위:이 장치는 -35°C에서 +85°C의 온도 범위 내에서 작동 및 보관할 수 있습니다.
정전기 방전(ESD):인체 모델(HBM) ESD 임계값은 8000V로, 우수한 고유 보호 기능을 나타내지만 적절한 ESD 처리 절차는 여전히 필요합니다.
솔더링:이 장치는 조립 중 장치 본체의 온도가 최대 정격을 초과하지 않는 조건에서 웨이브 또는 리플로우 솔더링을 견딜 수 있습니다. 구체적인 지침은 장착 평면 아래 1/16인치(≈1.59mm)에서 측정하여 260°C에서 3초 동안 솔더링하는 것입니다.

5. 전기적 및 광학적 특성

이 매개변수는 주변 온도(Ta) 25°C에서 측정되며 정상 작동 조건에서의 일반적인 성능을 정의합니다.

5.1 DC 특성

광도(I_V):세그먼트당 평균 광도는 순방향 전류(I_F) 10mA로 구동될 때 5400µcd(최소)에서 9000µcd(일반) 범위입니다. 이는 CIE 명시 응답 곡선과 일치하는 필터로 측정한 인간의 눈이 인지하는 밝기의 척도입니다.
순방향 전압(V_F):20mA를 전도할 때 세그먼트 양단의 전압 강하는 일반적으로 3.6V이며, 최소 3.3V입니다. 이 매개변수는 구동 회로의 전압 공급 및 전류 제한 저항 설계에 매우 중요합니다.
역방향 전류(I_R):역방향 전압(V_R) 5V가 인가될 때 누설 전류는 최대 100µA입니다. 데이터시트는 이 역방향 전압 조건이 테스트 목적으로만 사용되며 장치가 역방향 바이어스 하에서 연속적으로 작동해서는 안 된다고 명시적으로 언급합니다.

5.2 스펙트럼 특성

피크 파장(λ_p):방출 강도가 가장 높은 파장은 468nm입니다(I_F=20mA에서).
주 파장(λ_d):이는 LED의 넓은 스펙트럼과 동일한 색상 인식을 생성할 단일 파장입니다. 470nm에서 475nm 범위입니다.
스펙트럼 반치폭(Δλ):이는 최대 강도의 절반에서의 방출 스펙트럼 폭으로, 일반적으로 15nm입니다. 더 좁은 반치폭은 스펙트럼적으로 더 순수한 색상을 나타냅니다.

5.3 매칭 및 빈닝

광도 매칭 비율:"유사 광역" 내 세그먼트의 경우, 1mA의 낮은 전류에서 측정할 때 가장 밝은 세그먼트와 가장 어두운 세그먼트의 비율이 2:1을 초과해서는 안 됩니다. 이 사양은 공장 빈닝 프로세스와 결합되어 디스플레이의 모든 세그먼트에 걸쳐 시각적 균일성을 보장합니다.

6. 적용 지침 및 주의사항

이 섹션에는 디스플레이를 최종 제품에 안정적으로 통합하기 위한 중요한 정보가 포함되어 있습니다.

6.1 설계 및 사용 고려사항

용도:이 디스플레이는 표준 상업용 및 산업용 전자 제품을 위해 설계되었습니다. 사전 협의 및 평가 없이는 안전이 중요한 애플리케이션(항공, 의료 생명 유지 장치 등)에 대한 인증을 받지 않았습니다.
구동 방법:정전압 구동보다 정전류 구동을 강력히 권장합니다. 이는 일관된 밝기를 보장하고 LED의 순방향 전압이 온도 상승에 따라 감소하기 때문에 LED가 열 폭주로부터 보호되도록 합니다. 구동 회로는 V_F(3.3V ~ 3.6V)의 전체 범위를 수용하도록 설계되어 목표 구동 전류가 항상 전달되도록 해야 합니다.
전류 감액:작동 전류는 절대 최대 정격에 지정된 감액을 고려하여 애플리케이션에서 예상되는 최대 주변 온도를 기반으로 선택해야 합니다.
역방향 전압 보호:회로 설계는 전원 켜기/끄기 시퀀스 동안 역방향 바이어스 또는 큰 전압 변동의 인가를 적극적으로 방지해야 합니다. 이는 금속 이동을 유발하여 누설 전류 증가 또는 단락으로 이어질 수 있습니다.
열 및 환경:습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피하여 디스플레이에 응결이 생기지 않도록 합니다. 조립 중 디스플레이 본체에 기계적 힘을 가하지 마십시오.
광학적 일관성:한 조립체에 여러 디스플레이를 사용할 때는 색조나 밝기의 눈에 띄는 차이를 피하기 위해 동일한 생산 빈에서 나온 유닛을 사용하는 것이 좋습니다.
테스트:최종 제품이 디스플레이에 낙하 또는 진동 테스트를 요구하는 경우, 기계적 응력이 내부 연결에 영향을 줄 수 있으므로 평가를 위해 특정 조건을 공유해야 합니다.

6.2 보관 및 취급 조건

장기 보관을 위해 제품은 원래 포장 상태로 유지해야 합니다. 권장 보관 환경은 온도 범위 5°C ~ 30°C, 상대 습도 60% 미만입니다. 이러한 조건, 특히 고습도 환경 외부에서 보관하면 구성 요소 리드(핀)의 산화가 발생할 수 있으며, 이는 사용 전 재처리가 필요할 수 있고 납땜성을 저하시킬 수 있습니다. 따라서 재고 관리를 통해 장기 보관을 피하고 구성 요소를 적시에 소비하는 것이 좋습니다.

7. 성능 곡선 분석

특정 그래프는 데이터시트에 참조되어 있지만, 이러한 LED의 일반적인 곡선은 다음을 포함합니다:
순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선):이 지수 곡선은 LED를 통과하는 전류와 양단 전압 사이의 관계를 보여줍니다. 전류 제한의 필요성을 강조합니다.
광도 대 순방향 전류:이 곡선은 일반적으로 낮은 전류에서 선형이지만 열 효과로 인해 높은 전류에서 포화될 수 있습니다. 이는 설계자가 원하는 밝기 대 효율성을 위한 작동점을 선택하는 데 도움이 됩니다.
광도 대 주변 온도:이는 접합 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주어 열 관리의 중요성을 강조합니다.
스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 약 468nm에서 피크와 약 15nm의 반치폭을 보여 블루 색상 특성을 확인시켜 줍니다.

8. 일반적인 적용 시나리오

LTC-5685TBZ는 선명하고 신뢰할 수 있는 숫자 디스플레이가 필요한 다양한 애플리케이션에 매우 적합합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:
• 전압, 전류 또는 온도 표시용 디지털 패널 미터.
• 판매 시점 장비 및 현금 등록기.
• 산업용 제어 패널 및 타이머 디스플레이.
• 테스트 및 측정 장비.
• 전자레인지, 오디오 앰프 또는 시계 라디오와 같은 소비자 가전 제품.
블루 색상은 현대적인 미학을 제공하며 매우 밝은 녹색 또는 빨간색 디스플레이에 비해 저조도 조건에서 눈의 피로를 덜 줄 수 있습니다.

9. 설계 고려사항 및 비교

이 디스플레이를 선택할 때 설계자는 공통 캐소드 유형에 비해 다른 드라이버 IC 또는 마이크로컨트롤러 포트 구성이 필요할 수 있는 공통 애노드 구성을 고려해야 합니다. 3.6V의 일반적인 순방향 전압은 전류 제한 저항 및 드라이버 회로의 전압 강하를 수용하기 위해 일반적으로 최소 5V의 공급 전압이 사용됨을 의미합니다. 진공 형광 디스플레이(VFD) 또는 더 단순한 백열등 디스플레이와 같은 오래된 기술에 비해 이 LED 디스플레이는 더 낮은 전력 소비, 더 긴 수명 및 더 큰 충격 및 진동 저항성을 제공합니다. LCD에 비해 백라이트가 필요 없이 우수한 밝기와 시야각을 제공하지만 많은 세그먼트가 동시에 점등되면 더 많은 전력을 소비할 수 있습니다.