目錄
1. 產品概覽
LTP-1557AJD係一個單字元字母數字顯示模組，專為需要清晰、可靠字元輸出嘅應用而設計。佢嘅核心功能係透過一個由獨立可尋址發光二極管（LED）組成嘅網格，視覺化呈現ASCII或EBCDIC編碼字元。主要目標市場包括工業控制面板、儀器儀錶、銷售點終端機、通訊設備，以及任何需要簡單、耐用用戶界面來顯示狀態或數據嘅嵌入式系統。佢嘅固態結構喺可靠性同使用壽命方面，比起舊式顯示技術（例如真空熒光或白熾顯示）具有顯著優勢。
呢個模組嘅核心優勢在於採用咗AlInGaP（磷化鋁銦鎵）LED技術。呢種半導體材料系統以產生高效率紅光同琥珀光而聞名。同舊式GaAsP（磷化鎵砷）LED相比，AlInGaP LED提供更優越嘅發光效率，意味住喺相同電輸入功率下亮度更高，而且喺高溫環境下性能更好。裝置配備灰色面板同白色點，增強咗唔同光照條件下嘅對比度同可讀性。
2. 技術參數深入分析
2.1 光度與光學特性
光學性能係喺環境溫度（Ta）25°C嘅標準測試條件下定義。關鍵參數係平均發光強度（Iv），典型值為2500微坎德拉（µcd），最小值為1020 µcd。呢個測量係喺脈衝驅動電流（Ip）32mA、佔空比1/16下進行。使用脈衝驅動喺多工顯示中好常見，可以實現更高嘅峰值亮度，同時保持每個LED點嘅平均功耗喺安全範圍內。
顏色特性由波長定義。裝置嘅峰值發射波長（λp）為656 nm，屬於可見光譜嘅紅色區域。主波長（λd）指定為640 nm。要注意兩者嘅區別：峰值波長係光譜功率最大嘅點，而主波長係人眼感知顏色嘅單一波長。譜線半寬度（Δλ）為22 nm，表示發射光嘅光譜純度或帶寬；半寬度越窄，表示顏色越飽和、越純淨。發光強度匹配比（IV-m）指定最大值為2:1，即陣列中最亮同最暗點之間嘅亮度變化唔應該超過呢個比例，確保外觀均勻。
2.2 電氣特性
電氣參數定義咗裝置嘅工作限制同條件。任何單個LED點嘅正向電壓（VF）喺測試電流（IF）20mA下介乎2.1V（最小）至2.6V（最大）之間。呢個正向電壓係AlInGaP技術嘅特徵，對於設計限流電路至關重要。反向電流（IR）喺施加反向偏壓（VR）5V時，指定最大值為100 µA，表示二極管喺關斷狀態下嘅漏電特性。
3. 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致永久損壞嘅應力極限，唔適用於連續操作。關鍵限制包括：每點平均功耗（33 mW）、每點峰值正向電流（90 mA）、同埋每點平均正向電流（25°C時為13 mA，高於25°C時以0.17 mA/°C線性遞減）。每點反向電壓為5V。裝置嘅工作溫度範圍為-35°C至+85°C，儲存溫度範圍相同。喺封裝安裝平面下方1.6mm處，焊接溫度唔可以超過260°C超過3秒。
4. 分級系統說明
規格書指出裝置係根據發光強度分類。即係話，單元會根據測量到嘅光輸出進行測試同分類（分級）。咁樣設計師就可以從特定強度等級中揀選零件，確保產品中多個顯示屏嘅亮度一致，避免明顯差異。雖然呢份文件無詳細說明，但呢類LED常見嘅分級參數亦可能包括正向電壓（Vf）同主波長（λd），以確保電氣同顏色一致性。
5. 性能曲線分析
規格書參考咗典型嘅電氣/光學特性曲線。雖然提供嘅文本中無顯示，但呢類曲線通常包括：正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）：顯示電流同電壓之間嘅非線性關係，對於設計驅動電路至關重要。發光強度 vs. 正向電流（I-L曲線）：顯示光輸出如何隨電流增加，通常喺極高電流下效率下降之前有一個大致線性嘅區域。發光強度 vs. 環境溫度：呢條曲線展示咗光輸出嘅熱遞減，對於喺高溫環境下操作嘅應用至關重要。AlInGaP LED通常喺高溫下比舊技術更能保持性能。
6. 機械與封裝資訊
裝置係一個1.2吋（30.42 mm）矩陣高度顯示屏。封裝尺寸喺圖紙中提供，所有尺寸以毫米為單位。除非另有說明，公差為±0.25 mm。機械圖紙對於PCB佔位設計同確保喺外殼內正確安裝至關重要。封裝具有5x7矩陣嘅特定引腳排列，連接7個行陽極同5個列陰極（或者相反，取決於內部電路配置）。
6.1 引腳連接與內部電路
引腳連接表列出14個引腳。內部電路圖顯示咗5x7矩陣嘅共陰極或共陽極配置。提供咗特定引腳分配（例如，引腳1：陽極行5，引腳3：陰極列2）。呢種配置允許顯示屏進行多工操作。通過依次激勵每一行（或列），並提供相應嘅列（或行）數據，只需12條I/O線（7+5）就可以控制全部35個點，相比直接驅動每個LED，顯著減少所需嘅微控制器引腳數量。
7. 焊接與組裝指引
關鍵組裝規格係焊接溫度曲線。絕對最大額定值指出封裝可以承受最高焊接溫度260°C，最多3秒，測量點喺安裝平面下方1.6mm（1/16吋）處。呢個係波峰焊或手動焊接嘅典型規格。對於回流焊，應使用峰值溫度唔超過260°C嘅標準無鉛溫度曲線。避免過度熱應力以防止損壞LED晶片、焊線或塑料封裝至關重要。組裝期間應始終遵循適當嘅ESD（靜電放電）處理程序。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款顯示屏非常適合需要單一字元或數字嘅應用，或者可以將多個單元水平堆疊以形成多字元顯示屏。常見用途包括：數字面板儀錶（電壓、電流、溫度）、工業機械上嘅簡單狀態指示器（顯示錯誤代碼、模式編號）、消費電器上嘅基本讀數，以及用於學習多工LED驅動嘅原型製作或教育套件。
8.2 設計考慮因素
驅動電路設計：需要一個多工驅動電路。通常涉及具有足夠I/O引腳嘅微控制器或專用LED驅動器IC（例如MAX7219或類似型號）。電路必須為每條列線或行線包含限流電阻，以將正向電流設定為安全值，通常根據所需亮度同功耗限制，每段電流介乎10-20mA之間。電源供應：必須考慮約2.4V嘅正向電壓。通常使用3.3V或5V電源，並喺限流電阻上產生適當嘅壓降。刷新率：多工掃描速率必須足夠高（通常>60 Hz）以避免可見閃爍。視角：規格書提到寬視角，對於可能從偏軸位置觀看顯示屏嘅應用非常有益。
9. 技術比較與差異化
LTP-1557AJD嘅主要區別在於佢使用AlInGaP LED技術。同使用舊式GaAsP或標準紅色GaP LED嘅顯示屏相比，AlInGaP提供：更高發光效率：每單位電功率產生更多光輸出，從而喺相同亮度下功耗更低，或者喺相同功率下亮度更高。更好嘅高溫性能：AlInGaP LED喺較高結溫下效率下降較少，令佢哋更適合工業環境。更優越嘅色彩飽和度：光譜特性通常會產生更深、視覺上更突出嘅紅色。
10. 常見問題解答（基於技術參數）
問：點解發光強度要用脈衝電流（1/16佔空比）測試而唔係直流電？
答：呢個反映咗預期嘅多工操作。喺脈衝條件下測試模擬實際使用情況，並允許指定用戶將感知到嘅更高、更相關嘅峰值亮度。
問：我可以用恆定直流電流驅動每個點嗎？
答：技術上可以，但效率非常低。需要35個獨立嘅限流驅動器。多工係標準同預期嘅方法，可以大幅減少驅動電路中嘅元件數量同功耗。
問：強度匹配比（2:1）嘅目的係咩？
答：佢保證視覺均勻性。如果無分級，某啲點可能會明顯比其他點更亮或更暗，導致形成嘅字元外觀不均勻、唔專業。
問：點樣理解平均正向電流嘅遞減因子（0.17 mA/°C）？
答：即係話，環境溫度每升高1°C（高於25°C），每個點嘅最大安全連續電流就必須減少0.17 mA。例如，喺50°C（高25°C）時，最大電流將為13 mA - (25 * 0.17 mA) = 每個點8.75 mA。
11. 實用設計案例研究
考慮使用LTP-1557AJD為培養箱設計一個單數字溫度顯示屏。微控制器（例如ATmega328P）讀取溫度感測器。佢嘅七個I/O引腳配置為輸出，以驅動行陽極（通過小型NPN晶體管或ULN2003達林頓陣列以獲得更高電流能力）。另外五個I/O引腳直接或通過晶體管驅動列陰極。韌體快速掃描七行。對於每一行，佢喺列引腳上輸出一個5位元模式，對應於需要喺該特定行上點亮以形成所需數字（0-9）嘅數字段。限流電阻放置喺列線上。掃描程序喺定時器中斷中運行，以確保大約100 Hz嘅一致、無閃爍刷新率。AlInGaP技術確保即使培養箱內部環境溫度升高，顯示屏仍然清晰可讀。
12. 工作原理介紹
LTP-1557AJD基於多工5x7點矩陣嘅原理運作。內部，35個LED排列成網格，佢哋嘅陽極按行連接，陰極按列連接（或者喺共陽極配置中相反）。要點亮特定點，需要將電壓施加到其對應嘅行線（對於共陰極類型使其為高電平），同時將其對應嘅列線拉低（吸收電流）。要顯示圖案或字元，控制器快速循環（掃描）每一行。當特定行被激活時，控制器設定適當嘅列線以創建該行嘅圖案。人眼嘅視覺暫留將呢啲快速變化嘅行圖像融合成一個穩定、完整嘅字元。呢種方法將所需控制線嘅數量從35條（每LED一條）減少到僅12條（行+列）。
13. 技術趨勢
雖然像LTP-1557AJD咁樣嘅分立式5x7點矩陣顯示屏對於特定、成本敏感或簡單嘅應用仍然相關，但更廣泛嘅顯示技術趨勢已轉向集成解決方案。集成控制器顯示屏：現代字元LCD（液晶顯示屏）同OLED（有機發光二極管）模組通常包含內置控制器晶片，處理字元生成同刷新，通過簡單嘅串行（I2C、SPI）或並行接口通信，大大簡化軟件開發。更高解像度與圖形：對於更複雜嘅信息，小型圖形OLED或TFT-LCD模組現已普及，提供像素可尋址圖形。表面貼裝技術（SMT）：較新嘅LED指示燈同顯示屏主要使用SMT封裝（例如，排列成矩陣嘅0805、0603 LED）以進行自動化組裝，而像呢款嘅通孔封裝更典型用於原型製作或手動組裝。基礎嘅AlInGaP同InGaN（用於藍/綠/白光）LED晶片技術持續進步，提供更高嘅效率同可靠性。
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。 |