LTS-547AKS LED 디스플레이 데이터시트 - 0.52인치 자릿수 높이 - 노란색 - 2.6V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-547AKS는 선명하고 밝으며 신뢰할 수 있는 숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 고성능 단일 자릿수 숫자 디스플레이 모듈입니다. 이 장치의 주요 기능은 단일 십진수(0-9)와 소수점을 시각적으로 표현하는 것입니다. 이 장치는 밝은 노란색 빛을 방출하도록 특별히 설계된 고급 AS-AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 사용하여 제작되었습니다. GaAs(갈륨 비소) 기판 위에 성장된 이 물질 시스템은 황색-주황색 스펙트럼에서 높은 효율과 우수한 색 순도로 알려져 있습니다. 이 디스플레이는 회색의 전면판과 흰색 세그먼트로 구성된 독특한 외관을 자랑하며, 다양한 조명 조건에서 대비와 가독성을 향상시킵니다. 광도에 따라 분류되어 생산 로트 간 밝기 일관성을 보장합니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

LTS-547AKS는 다양한 산업, 상업 및 소비자 애플리케이션에 적합하도록 하는 몇 가지 주요 장점을 제공합니다. 낮은 전력 요구 사항은 배터리 구동 또는 에너지 효율적인 시스템에 통합할 수 있게 하는 중요한 이점입니다. 높은 밝기와 높은 명암비는 밝은 환경에서도 우수한 가시성을 보장합니다. 넓은 시야각은 장착 및 사용자 배치에 유연성을 제공합니다. LED 기술의 고체 상태 신뢰성은 백열등이나 진공 형광 디스플레이와 같은 구형 디스플레이 기술에 비해 긴 작동 수명, 충격 저항성 및 최소한의 유지보수를 의미합니다. 이 장치는 또한 RoHS(유해 물질 제한)와 같은 현대 환경 규정을 준수하는 무연 패키지로 제공됩니다. 일반적인 목표 시장에는 계기판, 시험 및 측정 장비, 산업 제어 장치, 의료 기기, 소비자 가전 및 단일의 선명한 숫자 표시기가 필요한 자동차 계기판 디스플레이가 포함됩니다.

2. 기술 파라미터 심층 객관적 해석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 전기 및 광학 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다. 이러한 파라미터를 이해하는 것은 적절한 회로 설계와 최적의 디스플레이 성능을 보장하는 데 중요합니다.

2.1 광도 및 광학 특성

주요 광학 특성은평균 광도(Iv)입니다. 순방향 전류(IF) 1 mA에서 측정된 전형적인 값은 1400 µcd(마이크로칸델라)이며, 최소 명시 값은 500 µcd입니다. 이 파라미터는 각 점등된 세그먼트의 인지된 밝기를 정의합니다.광도 매칭 비율(IV-m)은 최대 2:1로 명시되어 있습니다. 이 비율은 단일 장치 내에서 가장 밝은 세그먼트와 가장 어두운 세그먼트 간의 허용 가능한 최대 밝기 변동을 나타내며, 모든 세그먼트가 점등되었을 때 균일한 외관을 보장합니다. 색상 특성은 파장으로 정의됩니다.최대 방출 파장(λp)은 IF=20mA에서 전형적으로 588 nm(나노미터)입니다.주 파장(λd)은 인지된 색상과 더 밀접하게 연관되어 있으며, 584 nm에서 594 nm 범위를 가집니다.스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 전형적으로 15 nm이며, 방출된 노란색 빛의 스펙트럼 순도를 설명합니다.

2.2 전기적 파라미터

주요 전기적 파라미터는 세그먼트 당순방향 전압(VF)입니다. 순방향 전류 20 mA에서 전형적인 VF는 2.6 볼트이며, 최소값은 2.05 볼트입니다. 이는 LED가 전류를 흘리며 빛을 방출할 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 설계자는 구동 회로가 이 전압을 제공할 수 있어야 합니다.역방향 전류(IR)은 역방향 전압(VR) 5V에서 최대 10 µA로 명시되어 있으며, 이는 LED가 역바이어스되었을 때 매우 작은 누설 전류를 나타냅니다. 역방향 전압의 절대 최대 정격(5V)을 초과하면 장치가 손상될 수 있습니다.

2.3 절대 최대 정격 및 열적 고려사항

이러한 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 정상 작동을 위한 값이 아닙니다. 세그먼트 당연속 순방향 전류는 25°C에서 25 mA입니다. 0.33 mA/°C의 디레이팅 계수가 제공되며, 이는 주변 온도가 25°C 이상으로 상승함에 따라 허용 가능한 최대 연속 전류가 감소함을 의미합니다. 예를 들어, 85°C에서는 최대 전류가 대략 25 mA - (0.33 mA/°C * 60°C) = 5.2 mA가 됩니다.피크 순방향 전류는 60 mA이지만 펄스 조건(1 kHz, 25% 듀티 사이클)에서만 허용됩니다. 세그먼트 당전력 소산은 70 mW입니다. 작동 및 저장 온도 범위는 -35°C에서 +85°C로 명시되어 있으며, 장치가 견딜 수 있는 환경 조건을 정의합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 제품이광도에 따라 분류됨을 나타냅니다. 이는 제조 과정에서 수행되는 빈닝 또는 분류 과정을 의미합니다. 반도체 에피택셜 성장 및 웨이퍼 처리의 고유한 변동으로 인해 동일한 생산 로트의 LED도 광도 및 순방향 전압과 같은 주요 파라미터에서 약간의 차이를 가질 수 있습니다. 최종 사용자에게 일관성을 보장하기 위해 제조업체는 각 장치를 테스트하고 측정된 성능을 기반으로 다른 "빈" 또는 범주로 분류합니다. LTS-547AKS는 특히 광도(Iv)에 대해 빈닝되어 있으며, 이는 고객이 특정 강도 범위(빈)의 장치를 선택하여 다중 자릿수 디스플레이 애플리케이션에서 모든 자릿수의 균일한 밝기를 보장할 수 있음을 의미합니다. 데이터시트는 최소값(500 µcd)과 전형값(1400 µcd)을 제공하지만, 특정 빈 코드 및 해당 강도 범위는 일반적으로 별도의 빈닝 문서에 상세히 설명되거나 요청 시 제공됩니다.

4. 성능 곡선 분석

구체적인 그래프는 제공된 텍스트에 상세히 설명되어 있지 않지만, 이러한 장치에 대한 전형적인 성능 곡선은 귀중한 설계 통찰력을 제공할 것입니다. 이러한 곡선은 주요 파라미터 간의 관계를 그래픽으로 나타냅니다.

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 곡선은 LED를 통해 흐르는 전류와 양단 전압 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. "턴온" 전압(AlInGaP의 경우 약 2.0-2.1V)과 순방향 전압이 전류에 따라 약간 증가하는 방식을 보여줍니다. 이 정보는 간단한 저항기를 사용하든 정전류 드라이버를 사용하든 전류 제한 회로를 설계하는 데 중요합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

이 그래프는 광 출력(µcd 또는 mcd)이 순방향 전류에 따라 어떻게 증가하는지 설명합니다. 일반적으로 일정 범위에서 선형이지만 매우 높은 전류에서 포화될 수 있습니다. 이는 설계자가 전력 소산 한계를 초과하거나 광속 감가를 가속화하지 않으면서 필요한 밝기를 제공하는 작동 전류를 선택하는 데 도움이 됩니다.

4.3 온도 특성

순방향 전압과 광도가 주변 온도(Ta) 또는 접합 온도(Tj)에 따라 어떻게 변하는지를 보여주는 곡선이 필수적입니다. 일반적으로 순방향 전압은 온도가 증가함에 따라 감소(음의 온도 계수)하고, 광도도 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 이러한 추세를 이해하는 것은 넓은 온도 변화를 겪는 애플리케이션에서 안정적인 성능을 보장하는 데 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

LTS-547AKS의 자릿수 높이는 0.52인치(13.2 mm)입니다. 패키지 치수는 모든 치수가 밀리미터로 표시되고 별도로 명시되지 않는 한 표준 공차가 ±0.25 mm인 도면에 제공됩니다. 이 도면은 PCB(인쇄 회로 기판) 레이아웃에 매우 중요하며, 풋프린트와 홀 패턴이 올바르게 설계되도록 보장합니다. 이 장치는 듀얼 인라인 패키지 구성으로 10개의 핀을 가지고 있습니다.

5.1 핀 연결 및 내부 회로

핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 1: 애노드 E, 핀 2: 애노드 D, 핀 3: 커먼 캐소드, 핀 4: 애노드 C, 핀 5: 애노드 D.P. (소수점), 핀 6: 애노드 B, 핀 7: 애노드 A, 핀 8: 커먼 캐소드, 핀 9: 애노드 F, 핀 10: 애노드 G. 이 장치는커먼 캐소드구성을 사용합니다. 이는 모든 LED 세그먼트(A-G 및 DP)의 캐소드(음극 단자)가 내부적으로 연결되어 두 개의 핀(3번과 8번, 이들은 서로 연결됨)으로 나와 있음을 의미합니다. 특정 세그먼트를 점등하려면 해당 애노드 핀을 양전압(전류 제한 저항기 또는 드라이버를 통해)으로 구동하면서 커먼 캐소드 핀을 접지에 연결해야 합니다. 내부 회로도는 모든 세그먼트에 대한 이 커먼 캐소드 연결을 보여줄 것입니다.

6. 납땜 및 조립 가이드라인

데이터시트는 중요한 납땜 파라미터를 명시합니다: 허용 가능한 최대납땜 온도는 260°C이며, 이 온도는 최대3초동안만 적용될 수 있습니다. 이 측정은 PCB 상의 부품 시트 평면 아래 1.6 mm(1/16 인치) 지점에서 이루어집니다. 이 가이드라인은 웨이브 솔더링 또는 리플로우 솔더링 공정에 필수적입니다. 이 시간/온도 한계를 초과하면 LED 칩, 에폭시 캡슐런트 또는 내부 와이어 본드에 열 손상을 일으켜 즉시 고장나거나 장기 신뢰성이 저하될 수 있습니다. LED 조립을 위한 표준 IPC 가이드라인을 따르는 것이 좋습니다. 저장을 위해서는 습기 흡수를 방지하기 위해 건조한 환경에서 -35°C에서 +85°C의 지정된 범위를 유지해야 하며, 습기 흡수는 리플로우 솔더링 중 "팝콘 현상"을 일으킬 수 있습니다.

7. 애플리케이션 제안

7.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

LTS-547AKS는 단일의 고가독성 숫자 디스플레이가 필요한 모든 장치에 이상적입니다. 일반적인 애플리케이션에는 디지털 멀티미터 및 클램프 미터, 주파수 카운터, 벤치 전원 공급 장치, 공정 타이머 및 카운터, 의료 모니터링 장비(예: 단일 파라미터 디스플레이), 가정용 기기(전자레인지, 오븐, 커피메이커), 자동차 애프터마켓 게이지(전압, 온도) 및 산업 제어 패널 표시기가 포함됩니다.

7.2 설계 고려사항

• 전류 제한:LED는 전류 구동 장치입니다. 원하는 순방향 전류 값(예: 최대 밝기를 위한 10-20 mA)을 설정하기 위해 각 애노드에 직렬로 전류 제한 저항기를 연결하거나(또는 정전류 드라이버를 사용해야 합니다). 저항 값은 R = (Vcc - Vf) / If 공식을 사용하여 계산되며, 여기서 Vcc는 공급 전압, Vf는 LED 순방향 전압, If는 원하는 순방향 전류입니다.
• 멀티플렉싱:여러 자릿수를 구동하기 위해 종종 멀티플렉싱 기술이 사용됩니다. 이 기술에서는 여러 자릿수의 동일한 유형의 세그먼트가 함께 연결되고, 각 자릿수의 커먼 캐소드가 높은 주파수로 순차적으로 켜집니다. 이는 마이크로컨트롤러의 I/O 핀을 절약합니다.
• 시야각:넓은 시야각은 유연한 장착을 가능하게 하지만, 최적의 가독성을 위해 디스플레이 표면에 대한 주요 사용자의 시선을 고려하십시오.
• ESD 보호:명시적으로 언급되지는 않았지만, AlInGaP LED는 정전기 방전(ESD)에 민감할 수 있습니다. 조립 과정에서 표준 ESD 처리 주의 사항을 준수해야 합니다.

8. 기술 비교

다른 단일 자릿수 디스플레이 기술과 비교하여 LTS-547AKS(AlInGaP 노란색)는 뚜렷한 장점을 제공합니다. 구형적색 GaAsP 또는 GaP LED에 비해 AlInGaP는 황색-주황색-적색 스펙트럼의 색상에 대해 훨씬 더 높은 밝기와 효율성을 제공합니다.7세그먼트 LCD와 비교하여 어두운 조건에서 우수한 가시성, 더 넓은 작동 온도 범위를 제공하며 백라이트가 필요하지 않습니다.진공 형광 디스플레이(VFD)와 비교하여 더 견고하고, 더 낮은 작동 전압을 가지며, 더 적은 전력을 소비하지만, VFD는 다른 색상(종종 청록색)과 매우 넓은 시야각을 제공할 수 있습니다. 노란색 선택은 높은 광효율과 선명하며 주목을 끄는 외관 때문에 종종 선택되며, 이는 일반적인 적색 또는 녹색 디스플레이와 다릅니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q1: 두 개의 커먼 캐소드 핀(3번과 8번)의 목적은 무엇입니까?

A1: 이들은 내부적으로 연결되어 있습니다. 두 개의 핀을 가지는 것은 기계적 대칭성, 더 나은 전류 분배 및 LED 칩의 캐소드 측에서 향상된 열 방산을 제공합니다. PCB 레이아웃에서 둘 다 접지에 연결되어야 합니다.

Q2: 5V 마이크로컨트롤러 핀에서 이 디스플레이를 직접 구동할 수 있습니까?

A2: 아니요, 직접으로는 불가능합니다. 전형적인 순방향 전압은 2.6V이며, 5V를 출력하는 마이크로컨트롤러 핀은 과도한 전류를 흘려 LED 세그먼트를 파괴할 것입니다. 직렬 전류 제한 저항기를 사용해야 합니다. 5V 공급 및 목표 전류 20 mA의 경우, 저항 값은 대략 (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 옴이 됩니다. 안전성과 수명을 위해 약간 더 높은 값(예: 150 옴)이 종종 사용됩니다.

Q3: "광도에 따라 분류됨"이 내 설계에 어떤 의미가 있습니까?

A3: 특정 밝기 빈에서 장치를 주문할 수 있음을 의미합니다. 다중 유닛 제품이나 다중 자릿수 디스플레이를 제작하는 경우, 모든 디스플레이에 대해 동일한 빈 코드를 지정하면 모두 매우 유사한 밝기를 가져 균일하고 전문적인 외관을 얻을 수 있습니다. 빈을 혼합하면 일부 자릿수가 다른 자릿수보다 눈에 띄게 더 밝거나 어둡게 나타날 수 있습니다.

Q4: 순방향 전류에 대한 디레이팅 계수를 어떻게 해석해야 합니까?

A4: 0.33 mA/°C의 디레이팅 계수는 주변 온도가 25°C 이상으로 상승할 때마다 최대 연속 순방향 전류를 0.33 mA 감소시켜야 함을 의미합니다. 이는 LED 접합 온도가 안전 한계를 초과하는 것을 방지하기 위해 필요하며, 접합 온도 초과는 수명을 급격히 단축시킵니다. 고온 환경에서는 신뢰성을 유지하기 위해 디스플레이를 더 낮은 전류에서 작동시켜야 할 수 있습니다.

10. 실용 설계 사례

시나리오:0-9.9V를 표시하는 간단한 배터리 구동 디지털 전압계 설계.

구현:아날로그-디지털 변환기(ADC)가 있는 마이크로컨트롤러를 사용하여 전압을 측정합니다. 마이크로컨트롤러는 LTS-547AKS의 7개 세그먼트와 소수점을 구동하기 위해 최소 8개의 I/O 핀이 필요합니다. 각 애노드 라인에 전류 제한 저항기(예: 3.3V-5V 시스템의 경우 180-220 옴)가 필요합니다. 두 개의 커먼 캐소드 핀은 접지에 연결됩니다. 마이크로컨트롤러 펌웨어는 ADC 값을 읽고, 이를 십진수로 변환한 후 적절한 애노드 핀을 하이로 설정하여 해당 세그먼트를 점등합니다. 소수 첫째 자리(9.9의 "9")를 표시하려면 두 번째 자릿수가 필요하며, 동일한 8개의 세그먼트 라인에서 두 자릿수를 구동하기 위해 멀티플렉싱이 사용되며, 각 자릿수의 커먼 캐소드를 제어하기 위해 별도의 I/O 핀이 사용됩니다.

11. 작동 원리 소개

LTS-547AKS는 반도체 다이오드에서의전계발광원리로 작동합니다. 각 세그먼트의 핵심은 GaAs 기판 위에 성장된 AlInGaP 층으로 만들어진 작은 칩입니다. 이 구조는 p-n 접합을 형성합니다. 접합의 내재 전위(약 2.0-2.1V)를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 접합을 가로질러 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 반도체의 활성 영역에서 재결합할 때, 에너지는 광자(빛) 형태로 방출됩니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 반도체의 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출된 빛의 파장(색상)을 결정합니다. 이 경우 노란색(~588 nm)입니다. 회색 전면판과 흰색 세그먼트는 각각 확산판과 대비 향상제 역할을 하여 최적의 가독성을 위해 빛을 형성하고 방향을 조절합니다.

12. 기술 동향

디스플레이 기술의 발전은 지속되고 있습니다. LTS-547AKS와 같은 개별 LED 숫자 디스플레이의 경우, 동향은 여러 영역에 초점을 맞추고 있습니다.효율성 증가:지속적인 재료 과학 연구는 AlInGaP 및 기타 화합물 반도체의 내부 양자 효율(IQE) 및 광 추출 효율을 개선하여 더 낮은 전류에서 더 밝은 디스플레이를 제공하는 것을 목표로 하며, 이는 휴대용 장치에 매우 중요합니다.소형화:0.52인치는 표준 크기이지만, 소형 장치를 위한 더 작은 자릿수와 장거리 관찰을 위한 더 크고 밝은 자릿수에 대한 수요가 있습니다.통합:통합 드라이버(I2C, SPI) 또는 심지어 마이크로컨트롤러가 내장된 디스플레이로의 추세가 있으며, 이는 시스템 설계자를 위한 인터페이스를 단순화합니다.색상 옵션:노란색은 매우 효율적이지만, 청색 InGaN LED와 인광체 변환의 발전으로 풀컬러 RGB 디스플레이 및 백색 디스플레이가 더욱 접근 가능해졌지만, 종종 다른 비용/성능 지점을 가집니다. LED의 핵심 장점인 신뢰성, 장수명 및 고체 상태 견고성은 이러한 특성이 가장 중요한 많은 숫자 디스플레이 애플리케이션에서 지배적인 선택으로 남아 있도록 보장합니다.