目錄
1. 產品概覽
LTC-4624JR係一款緊湊、高性能、三位數七段式LED顯示屏模組。佢主要應用喺需要清晰、明亮數字讀數嘅電子設備，例如測試儀器、工業控制面板、銷售點終端同消費電器。呢款裝置嘅核心優勢在於佢採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術製造LED晶片，相比舊技術如GaAsP，能夠喺紅光光譜提供更優越嘅發光效率同顏色純度。呢個特點令到字元外觀極佳，具有高亮度同高對比度，即使喺唔同環境光線條件下，數字都容易睇得清楚。裝置根據發光強度進行分類，確保喺多顯示屏應用中亮度匹配一致。
1.1 主要特點同裝置描述
呢款顯示屏具備多個顯著特點，有助於提升可靠性同性能。佢有0.4吋（10.0mm）嘅數碼高度，喺尺寸同可讀性之間取得良好平衡。段位連續且均勻，確保外觀整潔專業。佢運作所需功率低，提升能源效率。固態結構提供高可靠性同長使用壽命。此外，封裝係無鉛設計，符合RoHS（有害物質限制）指令，適合現代電子製造。
特定型號LTC-4624JR，表示裝置採用AlInGaP超級紅光LED晶片，以多工共陰極配置排列。每個數碼位都包括一個右側小數點。視覺設計採用灰色面殼配白色段位，最大化對比度並提升可讀性。
2. 技術參數：深入客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
理解絕對最大額定值對於確保顯示屏長期可靠性至關重要。呢啲額定值定義咗超出後可能導致永久損壞嘅極限。每個段位嘅功耗額定為70 mW。每個段位嘅峰值正向電流係90 mA，但呢個只允許喺特定脈衝條件下使用：1/10佔空比同0.1ms脈衝寬度。每個段位喺25°C時嘅連續正向電流係25 mA，並且隨住環境溫度升高，會以0.33 mA/°C嘅速率線性遞減。呢個遞減對於熱管理好重要。裝置嘅工作同儲存溫度範圍額定為-35°C至+85°C。回流焊條件指定為260°C持續3秒，位置喺PCB上元件安裝平面下方1/16吋（約1.6mm）處。
2.2 電氣同光學特性
電氣同光學特性喺標準環境溫度25°C下測量。平均發光強度（Iv）喺正向電流（IF）為1 mA時，範圍從最小200 µcd到典型值650 µcd。峰值發射波長（λp）典型值為639 nm，主波長（λd）喺IF=20mA時為631 nm，明確屬於超級紅光區域。譜線半寬（Δλ）為20 nm，表示顏色相對純正。每個LED晶片喺20mA時嘅正向電壓（VF）介乎2.0V（最小）同2.6V（最大）之間。每個段位喺反向電壓（VR）為5V時嘅反向電流（IR）最大值為100 µA。必須特別注意，呢個反向電壓額定值僅供測試用途；應用電路中必須避免喺反向偏壓下連續運作。相似光區內段位之間嘅發光強度匹配比最大值為2:1，確保視覺均勻性。附加說明指定段位之間嘅串擾應≤2.5%，正向電壓容差為±0.1V。
3. 機械同封裝資訊
顯示屏以標準通孔DIP（雙列直插式封裝）格式提供。封裝尺寸喺規格書中有詳細說明，所有尺寸以毫米為單位。主要公差包括大多數尺寸為±0.25mm，以及引腳尖端偏移公差為±0.4mm。質量控制說明指定咗段位上異物（≤10mil）、反射器彎曲（≤長度嘅1%）、段位內氣泡（≤10mil）同表面油墨污染（≤20mil）嘅限制。對於PCB設計，建議引腳孔徑為1.0mm。
3.1 引腳連接同內部電路
裝置採用14引腳配置，但並非所有位置都有引腳。佢使用多工共陰極架構。內部電路圖顯示，三個數碼位各自共用其陽極連接（數碼位1、2、3嘅公共陽極分別喺引腳1、5同7）。段位陰極（A-G同DP）跨數碼位連接。此外，右側LED（L1、L2、L3）有獨立陰極，佢哋共用引腳14上嘅公共陽極。呢種多工方案將所需驅動引腳數量從24個（3位數 * 8段）減少到14個，簡化咗接口電路。引腳排列如下：引腳1：數碼位1公共陽極；引腳2：陰極E；引腳3：陰極C，L3；引腳4：陰極D；引腳5：數碼位2公共陽極；引腳6：陰極DP；引腳7：數碼位3公共陽極；引腳8：陰極G；引腳9,10,13：無連接；引腳11：陰極B，L2；引腳12：陰極A，L1；引腳14：L1,L2,L3公共陽極；引腳15：陰極F。
4. 應用指南同設計考慮
4.1 驅動同電路設計
為咗獲得最佳性能同使用壽命，必須注意幾項應用注意事項。顯示屏適用於普通電子設備。強烈建議使用恆流驅動方法，而非恆壓驅動。咁樣可以確保發光輸出穩定，唔受顯示屏內個別LED晶片正向電壓（VF）變化影響。驅動電路必須設計成能夠適應VF嘅全範圍（2.0V至2.6V），以保證始終提供預期嘅驅動電流。電路亦必須包含防止反向電壓同開機或關機期間瞬態電壓尖峰嘅保護措施，因為反向偏壓可能導致金屬遷移，從而增加漏電或短路風險。安全工作電流應根據最終應用中預期嘅最高環境溫度進行遞減，使用絕對最大額定值中嘅0.33 mA/°C遞減因子。
4.2 熱力同環境考慮
超過建議嘅工作電流或溫度可能導致嚴重嘅光輸出衰減或提早失效。設計師必須確保應用中有足夠嘅散熱。應避免環境溫度快速變化，特別係喺高濕度環境中，因為可能導致顯示屏上凝結水氣，可能引致電氣或光學問題。組裝期間應避免對顯示屏主體施加機械應力；不得使用不合適嘅工具或方法。
4.3 組裝同接口注意事項
如果使用裝飾薄膜或覆蓋層，通常用壓敏黏合劑貼上。唔建議讓薄膜側與前面板或蓋緊密接觸，因為外力可能導致其移位。對於一套中使用兩個或更多顯示屏嘅應用，建議使用來自相同發光強度BIN代碼嘅顯示屏，以避免亮度出現明顯差異（色調不均勻）。如果最終產品需要顯示屏進行跌落或振動測試，應提前評估具體測試條件。
5. 儲存同處理
適當儲存對於保持可焊性同性能至關重要。LED顯示屏喺原包裝內嘅建議儲存條件係溫度介乎5°C至30°C，相對濕度低於60% RH。喺呢啲條件外儲存可能導致元件引腳氧化。建議及時消耗庫存，避免長期儲存大量貨品。如果防潮袋已打開超過六個月，建議喺組裝前進行60°C、48小時嘅烘烤處理，並喺烘烤後一週內完成組裝。
6. 性能曲線同分級系統
規格書參考咗典型電氣/光學特性曲線，通常會說明正向電流（IF）同發光強度（Iv）之間嘅關係、正向電壓（VF）與溫度嘅關係，以及光譜分佈。呢啲曲線對於設計師預測非標準條件下嘅性能至關重要。裝置根據發光強度進行分類（分級）。即係話，單元會根據喺標準測試電流下測量到嘅光輸出進行測試同分組。喺多單元應用中使用來自同一級別嘅顯示屏可以確保視覺一致性。雖然PDF摘錄無詳細說明波長或電壓分級，但主波長（631nm）同正向電壓容差（±0.1V）嘅嚴格規格本身就提供咗高度嘅均勻性。
7. 技術比較同區分
LTC-4624JR嘅主要區別在於佢使用AlInGaP技術製造紅光LED。相比舊式GaAsP（磷化鎵砷）紅光LED，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同驅動電流下實現更高亮度，或者喺更低功率下實現同等亮度。相比GaAsP常見嘅橙紅色調，佢仲提供更飽和同純正嘅紅色（主波長約631nm）。多工共陰極設計相比靜態驅動顯示屏提供更節省引腳嘅接口，減少微控制器I/O或驅動IC嘅需求。灰色面殼配白色段位係一種增強對比度嘅設計選擇，喺許多應用中比全紅色或低對比度配色方案更受歡迎。
8. 常見問題（基於技術參數）
問：引腳排列中提到嘅L1, L2, L3引腳有咩用途？
答：呢啲係額外LED嘅陰極引腳，可能位於每個數碼位嘅右側（例如，用於時鐘顯示中嘅冒號或其他指示器）。佢哋共用引腳14上嘅公共陽極，並且可以獨立於七段式數碼位進行控制。
問：我可以用5V微控制器配合限流電阻驅動呢款顯示屏嗎？
答：可以，但需要仔細計算。假設VF為2.6V（最大）同期望IF為20mA，所需串聯電阻為 R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 歐姆。你必須確保微控制器引腳能夠吸收或提供所需嘅多工電流。專用驅動IC（如MAX7219或HT16K33）通常係更穩健嘅解決方案。
問：絕對最大連續電流喺25°C時係25mA但會遞減。喺50°C時，我應該用幾多電流先可以確保可靠運作？
答：使用遞減因子0.33 mA/°C：溫度上升 = 50°C - 25°C = 25°C。電流遞減 = 25°C * 0.33 mA/°C = 8.25 mA。因此，喺50°C時建議嘅最大連續電流係 25 mA - 8.25 mA =16.75 mA。喺呢個電流或以下運作可以確保可靠性。
問：點解要強烈警告避免反向偏壓？
答：施加反向電壓（即使係用於IR測試嘅5V）可能導致半導體結內金屬原子嘅電遷移。隨住時間推移，呢個可能產生導電路徑，導致漏電流增加或永久短路，令段位無法運作。
9. 工作原理
七段式顯示屏係由七個LED條（段位A至G）以8字形排列組成，再加一個用於小數點（DP）嘅額外LED。通過有選擇地點亮呢啲段位嘅特定組合，可以形成所有十進制數字（0-9）同部分字母。LTC-4624JR將三個咁樣嘅數碼位組件集成到一個封裝中。佢使用多工共陰極設計。喺呢個方案中，唔同數碼位嘅相同段位嘅所有陽極喺內部連接埋一齊。每個數碼位嘅陰極係獨立嘅。要顯示一個數字，微控制器會啟動（驅動至高電平）所有數碼位上應該為所需字元點亮嘅段位嘅陽極。然後，佢將應該顯示該字元嘅特定數碼位嘅陰極接地（驅動至低電平）。呢個過程對每個數碼位快速重複（通常頻率>100Hz）。由於視覺暫留，所有三個數碼位睇落好似同時同連續點亮。相比獨立接線每個24個段位（3位數 * 8段），呢個方法大幅減少所需控制線嘅數量。
10. 發展趨勢同背景
LTC-4624JR代表咗通孔數字顯示屏中成熟可靠嘅技術。顯示技術嘅更廣泛趨勢係朝向表面貼裝器件（SMD）封裝發展，以實現自動化組裝、更高密度同更薄嘅外形。對於七段式顯示屏，呢個意味住類似柔性PCB上嘅SMD LED或板上晶片（COB）設計嘅封裝。同時，亦持續推動更高效率嘅LED材料，AlInGaP成為紅/橙/黃色嘅標準，而InGaN則用於藍/綠/白色。雖然OLED同點陣LCD提供更多圖形靈活性，但七段式LED顯示屏喺高亮度、闊視角、極端溫度耐受性同簡單數字讀數至關重要嘅應用中仍然佔主導地位，例如工業、汽車同戶外設備。為呢款裝置討論嘅多工同恆流驅動原理，無論封裝類型如何，仍然係與大多數現代多位數LED顯示屏接口嘅基礎。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |