目录
1. 产品概述
LTP-1557TBE是一款固态字母数字显示模块，专为需要清晰、可靠字符输出的应用而设计。其核心功能是通过一个由可独立寻址的发光二极管（LED）组成的点阵，直观地呈现数据，通常是ASCII或EBCDIC编码的字符。该元件的主要市场包括工业控制面板、仪器仪表、销售点终端以及各种嵌入式系统，这些应用需要简单、耐用且低功耗的显示解决方案。
该器件的核心优势在于其采用了InGaN（氮化铟镓）蓝色LED芯片。这种半导体技术提供了良好的发光效率和独特的蓝色。显示屏采用灰色面板配白色光点，增强了对比度和可读性。其实用性的关键特性包括：低功耗需求、单平面设计带来的宽视角、无活动部件的固态可靠性，以及能够水平堆叠以实现多字符显示。
2. 技术参数深度客观解读
2.1 光度与光学特性
光学性能是在环境温度（Ta）为25°C的特定测试条件下定义的。平均发光强度（Iv）在正向电流（IF）为10mA驱动时，每个LED芯片的平均发光强度规定最小值为5400 µcd，典型值为13500 µcd，未规定最大值。该参数表示人眼感知到的光输出功率，使用经过滤光片匹配CIE明视觉响应曲线的传感器进行测量。
峰值发射波长（λp）典型值为468 nm，这使其输出位于可见光谱的蓝色区域。光谱线半宽（Δλ）为25 nm，表示光谱纯度或发射波长的分布范围。主波长（λd）介于470 nm至475 nm之间，代表光线的感知颜色。发光强度匹配比在同一显示区域内，LED之间的发光强度匹配比最大为2:1，确保整个点阵的亮度均匀性在可接受范围内。2.2 电气特性
关键的电气参数是
正向电压（VF）在测试电流为20mA时，每个芯片的正向电压范围为3.3V（最小）至3.6V（最大）。这是选择合适限流电阻或驱动电路的关键设计参数。反向电流（IR）规定在施加5V反向电压（VR）时，最大值为100 µA。必须注意，此反向电压条件仅用于测试目的；该器件并非设计用于在反向偏压下连续工作。2.3 绝对最大额定值与热学考量
这些额定值定义了可能导致永久性损坏的应力极限。
连续正向电流在25°C时，每个芯片的连续正向电流为20mA，随着温度升高，以0.21 mA/°C的速率线性降额。峰值正向电流为100mA，但仅在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）允许。每个芯片的最大功耗为70 mW。器件的工作与存储温度范围额定为-35°C至+85°C。静电放电（ESD）阈值为2000V（人体模型），表明其具有中等敏感度，需要采取适当的处理程序。3. 机械与封装信息
3.1 尺寸与公差
器件的点阵高度为1.2英寸（30.42毫米）。所有封装尺寸均以毫米为单位提供。除非另有说明，一般公差为±0.25毫米。特别注明引脚尖端偏移公差为±0.5毫米，这对于PCB焊盘设计和自动化组装非常重要。
3.2 引脚连接与内部电路
该显示屏采用14引脚配置。内部电路图显示了一个复用矩阵结构。引脚被分配给第1至7行的阳极和第1至5列的阴极。这种X-Y选择架构允许通过激活相应的行（阳极）和列（阴极）线来控制任何一个单点（LED），与直接驱动方法相比，显著减少了所需的驱动引脚数量。
4. 焊接与组装指南
规格书规定最大焊接温度为260°C，最长持续时间为5秒，测量点在安装平面下方1.6毫米（1/16英寸）处。这是通孔元件典型的回流焊接曲线限制。必须遵守此限制，以防止LED芯片或塑料封装因过度的热应力而损坏。
5. 静电放电（ESD）防护
鉴于其ESD敏感度等级，建议遵循严格的处理规程，以防止静电或电源浪涌造成的损坏。这些规程包括：使用导电腕带或防静电手套；确保所有设备、工作台和存储架正确接地；在处理和存储过程中使用离子风机中和可能积聚在塑料透镜表面的静电荷。
6. 应用建议
6.1 典型应用场景
此显示屏非常适合需要单行或少量字符信息显示的应用。常见用途包括：机械设备上的状态指示灯、测试设备上的简单读数、基础消费电子产品的显示面板，以及由于其可堆叠设计，可作为构建更大规模多字符信息板的模块。
6.2 设计考量
驱动电路：
需要微控制器或专用显示驱动IC来对行和列进行复用。驱动器必须提供必要的电流（通常每段10-20mA）并处理正向压降（约3.6V）。每条行线或列线都必须配备限流电阻以设定工作电流。电源：
电源电压必须高于LED正向电压。通常使用5V电源，并用电阻来分担剩余的电压。视角：
单平面、宽视角设计对于可能从非中心位置观看显示屏的应用非常有利。环境：
规定的工作温度范围使其适用于室内和许多工业环境。7. 技术对比与差异化
与白炽灯或真空荧光显示（VFD）等旧技术相比，这种LED点阵凭借其固态结构，功耗显著更低、寿命更长、抗冲击和振动能力更强。在LED显示类别中，与更常见的红色GaAsP或GaP LED相比，使用InGaN蓝光芯片提供了不同的颜色选择。5x7格式是字母数字字符生成的标准，在分辨率和引脚数量之间取得了良好的平衡。其通孔封装使其区别于表面贴装替代品，使其更适合原型制作、爱好者项目或可能涉及手动焊接的应用。
8. 基于技术参数的常见问题解答
问：2:1发光强度匹配比的目的是什么？
答：该比率确保在相同驱动条件下，显示屏中最亮的点不会比最暗的点亮超过两倍。这对于实现所有字符和段之间外观均匀非常重要，可以防止某些点看起来明显比其他点更暗或更亮。
问：我可以用3.3V微控制器引脚直接驱动这个显示屏吗？
答：不能。典型正向电压（3.6V）高于3.3V。您需要一个由更高电压电源（例如5V）供电的驱动电路（如晶体管阵列）来切换行/列。然后微控制器引脚将控制这些驱动晶体管。
问：为什么有注释说明反向电压仅用于测试？
答：LED是二极管，并非设计用于阻挡高反向电压。施加超过极低阈值（通常只有几伏）的连续反向偏压可能导致击穿并损坏器件。5V测试条件用于在受控的非工作应力下测量漏电流（IR）。
问：如何创建多字符显示屏？
答：这些显示屏可以"水平堆叠"。这意味着您可以将多个单元并排放置在PCB上。它们的引脚定义设计使得相邻单元的对应行线和列线可以并联连接，允许单个驱动电路通过同时扫描所有行并按顺序发送每个位置的列数据来控制一串字符。
9. 实际设计与使用案例
案例：设计一个简单的温度读数显示。
设计师需要在嵌入式控制器上显示两位数的温度（例如"25"）。他们将使用两个LTP-1557TBE显示屏。微控制器将被编程，将温度传感器值转换为数字'2'和'5'的ASCII码。这些代码将使用存储在微控制器内存中的查找表，转换为每个字符特定的点亮点阵图案。微控制器的I/O引脚（可能通过外部灌电流驱动器（如用于列的ULN2003阵列）和拉电流驱动器（如用于行的晶体管））对显示屏进行复用。它将快速循环激活两个显示屏的第1行，同时为每个字符设置该行的列图案，然后是第2行，依此类推直到第7行。这个过程比人眼能感知的速度更快，从而产生稳定字符的错觉。灰色面板和白色光点确保了在目标环境的环境光下具有良好的可读性。10. 工作原理简介
其基本工作原理基于半导体p-n结的电致发光。当施加超过二极管开启阈值（正向电压VF）的正向偏压时，来自n型区域的电子和来自p型区域的空穴被注入到有源区（结区）。在这里，它们复合，以光子（光）的形式释放能量。所使用的特定材料——本例中是InGaN——决定了带隙能量，从而决定了发射光的波长（颜色），即蓝色光谱。5x7点阵排列是一种实际实现方式，其中35个独立的LED芯片（管芯）被封装在一起，并以行列矩阵的形式互连，以最大限度地减少外部连接。
11. 技术趋势与发展
虽然这种特定的通孔分立式LED点阵代表了一种成熟稳定的技术，但更广泛的显示技术领域仍在不断发展。趋势包括向表面贴装器件（SMD）封装迁移，以实现自动化组装和更小的外形尺寸。同时，也朝着更高密度的点阵和全彩色RGB显示发展，采用先进的封装技术将红、绿、蓝芯片集成到单个像素中。此外，底层LED芯片技术在效率（每瓦电输入产生更多光输出）和可靠性方面也在持续改进。然而，对于无数不需要高分辨率或彩色显示的简单、经济、可靠的应用而言，基本的5x7字母数字格式仍然具有重要价值。
While this specific through-hole, discrete LED matrix represents a mature and stable technology, the broader field of display technology continues to evolve. Trends include the migration to surface-mount device (SMD) packages for automated assembly and smaller form factors. There is also a move towards higher-density matrices and full-color RGB displays using advanced packaging techniques that integrate red, green, and blue chips into a single pixel. Furthermore, the underlying LED chip technology sees continuous improvement in efficiency (more light output per watt of electrical input) and reliability. However, the basic 5x7 alphanumeric format remains relevant for countless simple, cost-effective, and reliable display applications where high resolution or color is not required.
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |