目錄
1. 產品概覽
LTP-14088KD-J 係一款固態、單平面 8x8 點陣 LED 顯示模組。佢嘅主要功能係以緊湊、可靠嘅格式提供字母數字同符號顯示能力。呢款裝置嘅核心優勢在於採用先進嘅 AS-AlInGaP（鋁銦鎵磷）超紅光 LED 晶片，呢啲晶片係喺 GaAs 基板上外延生長而成。相比舊有技術（例如標準 GaAsP），呢種技術為紅光發射提供更優越嘅發光效率同顏色純度。顯示屏採用黑面白點設計，提供極佳對比度，方便閱讀。佢專為低功耗而設計，並提供寬廣視角，適合各種對清晰度要求極高嘅資訊顯示應用。裝置按發光強度進行分類，確保各單位亮度一致，並以符合 RoHS 指令嘅無鉛封裝形式提供。
2. 深入技術參數分析
2.1 光度學與光學特性
光學性能係顯示屏功能嘅核心。喺平均正向電流為 32mA、佔空比為 1/16 嘅標準測試條件下，每點嘅典型平均發光強度為 2475 µcd（微坎德拉），指定最小值為 1020 µcd。峰值發射波長（λp）通常為 650 納米（nm），屬於深紅光譜範圍。主波長（λd）指定為 639 nm。譜線半寬度（Δλ）為 20 nm，表示頻寬相對較窄，顏色發射純正。顯示均勻性嘅一個關鍵參數係發光強度匹配比，喺相似光區內，點與點之間嘅最大值指定為 2:1。呢個意味住一組中最亮嘅點唔可以超過最暗點亮度嘅兩倍，確保整個點陣有可接受嘅視覺一致性。
2.2 電氣特性
電氣參數定義咗工作邊界同電源要求。任何單個 LED 點嘅正向電壓（VF）介乎 2.1V 至 2.8V 之間，具體取決於驅動電流。喺 20mA 嘅標準測試電流下，VF 範圍為 2.1V（最小）至 2.6V（最大）。喺 80mA 嘅更高峰值電流下，呢個範圍會變為 2.3V 至 2.8V。當施加 5V 反向電壓（VR）時，任何段嘅反向電流（IR）最大值為 100 µA。呢啲參數對於設計適當嘅恆流或多工驅動電路至關重要。
2.3 絕對最大額定值與熱考量
遵守絕對最大額定值對於裝置可靠性同使用壽命至關重要。每點嘅平均功耗不得超過 70 毫瓦（mW）。每點嘅峰值正向電流額定值為 90 mA，但呢個係喺頻率為 1 kHz、佔空比為 18% 嘅脈衝條件下指定嘅。每點嘅平均正向電流有一條降額曲線；喺 25°C 時為 25 mA，環境溫度每升高攝氏一度，電流就線性下降 0.28 mA。裝置可以喺 -35°C 至 +105°C 嘅溫度範圍內操作同儲存。對於組裝，焊接條件指定為喺安裝平面下方 1/16 吋（約 1.6mm）處，溫度為 260°C，持續 3 秒。
3. 分級與分類系統
LTP-14088KD-J 主要採用發光強度分類系統。正如特性同電氣特性所示，單位係根據其測量到嘅平均光輸出進行分級。規格書提供咗最小值（1020 µcd）同典型值（2475 µcd），表明生產部件會根據其實際強度進行測試同分組，可能分為唔同嘅輸出等級或類別。咁樣設計師就可以為其應用選擇亮度一致嘅部件。雖然文件無明確指定波長或正向電壓嘅具體分級，但為呢啲參數（例如 VF、λp）提供嘅最小/最大範圍定義咗所有出貨單位嘅可接受限度，確保佢哋喺功能兼容嘅範圍內。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗典型電氣/光學特性曲線部分。雖然文本摘錄中無提供具體圖表，但完整規格書通常包含嘅呢類曲線對於設計至關重要。呢啲通常包括：
- 相對發光強度 vs. 正向電流（I-V 曲線）：顯示光輸出如何隨電流增加，有助於優化驅動電流以達到所需亮度同效率。
- 正向電壓 vs. 正向電流：對於計算功耗同設計驅動電路嘅電源供應至關重要。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示光輸出如何隨溫度升高而下降，對於喺唔同熱環境中嘅應用至關重要。
- 光譜分佈：顯示圍繞 650nm 峰值喺唔同波長下發射光強度嘅圖表。
設計師應參考呢啲曲線，以理解電流、電壓、溫度同光輸出之間嘅非線性關係，從而實現穩健嘅系統設計。
5. 機械與封裝資訊
5.1 物理尺寸與公差
裝置嘅點陣高度為 1.50 吋（37.0 毫米）。封裝圖（文本中有提及但未詳細說明）會提供 PCB 佔位面積設計嘅關鍵尺寸，包括總長度、寬度、高度同引腳間距。註明嘅關鍵公差包括：大多數尺寸為 ±0.25mm，引腳尖端偏移公差為 ±0.4mm，以及對 LED 段內異物、油墨污染、彎曲同氣泡嘅限制（以密耳為單位指定）。呢啲確保咗機械可靠性同一致嘅光學外觀。
5.2 引腳配置與內部電路
顯示屏採用 16 針配置。引腳定義清晰：引腳 1、2、5、7、8、9、12 同 14 連接到特定行嘅陰極（例如，陰極行 1、2、3...8）。引腳 3、4、6、10、11、13、15 同 16 連接到特定列嘅陽極（例如，陽極列 1、2、3...8）。內部電路圖顯示咗 8x8 點陣嘅標準共陰極配置。64 個 LED（點）中嘅每一個都係由一條陽極列線同一條陰極行線相交形成。要點亮特定點，必須將其對應嘅陽極引腳驅動至高電平（串聯限流電阻），並將其對應嘅陰極引腳拉至低電平。
6. 焊接與組裝指引
提供嘅主要組裝說明係針對焊接過程。裝置可以承受波峰焊或回流焊，條件係喺安裝平面下方 1/16 吋（1.6mm）處嘅焊料溫度唔可以超過 260°C 超過 3 秒。呢個係符合 IPC 標準嘅無鉛焊接曲線。設計師必須確保其 PCB 組裝過程遵守呢個熱曲線，以防止損壞 LED 晶片或塑料封裝。寬廣嘅儲存同操作溫度範圍（-35°C 至 +105°C）為喺各種環境中處理同使用提供咗靈活性，但喺處理過程中應始終遵守標準嘅 ESD（靜電放電）預防措施。
7. 應用建議與設計考量
7.1 典型應用場景
呢款 8x8 點陣顯示屏非常適合需要緊湊、中低分辨率字母數字或簡單圖形顯示嘅應用。常見用途包括：工業控制面板狀態指示器、簡單訊息板、測試同測量設備讀數、教育電子套件同原型裝置。佢與標準字符代碼（ASCII）兼容，使其易於同微控制器連接以顯示文本。
7.2 關鍵設計考量
- 驅動電路：由於其矩陣結構，顯示屏需要多工驅動。必須使用具有足夠 I/O 引腳嘅微控制器或專用 LED 驅動器 IC（如 MAX7219 或 HT16K33）來順序掃描行同列。驅動器設計中必須遵守峰值電流額定值（90mA 脈衝）。
- 電流限制：每個陽極列必須使用外部限流電阻（或集成到驅動器 IC 中）來設定 LED 嘅正向電流，根據佔空比，通常喺 20-32mA 之間以獲得平均亮度。
- 功耗：必須為最壞情況操作條件計算每點 70mW 嘅限制以及電流隨溫度降額，特別係如果多個點長時間同時點亮。
- 視角：寬廣視角有好處，但應喺機械外殼設計中考慮，以確保顯示屏面向最終用戶嘅方向正確。
- 堆疊：可水平堆疊嘅特點意味著機械兼容性，可用於創建更寬嘅多字符顯示屏，需要喺 PCB 設計中仔細對齊同互連。
8. 技術比較與差異化
LTP-14088KD-J 嘅關鍵差異化因素在於其使用 AlInGaP 超紅光 LED 技術。與舊有嘅紅色 LED 技術（如標準 GaAsP 或 GaP）相比，AlInGaP 提供顯著更高嘅發光效率。呢個意味住佢可以喺更低嘅驅動電流下產生相同或更大嘅光輸出（以 µcd 測量），直接貢獻於低功耗要求呢個特點。佢通常仲提供更飽和同純正嘅紅色（約 650nm），且一致性更好。與其他物理尺寸相似嘅 8x8 顯示屏相比，其分類嘅發光強度同 RoHS 合規性係對注重質量同受環境法規監管市場嘅額外競爭優勢。
9. 常見問題解答（基於技術參數）
問：峰值波長（650nm）同主波長（639nm）有咩區別？
答：峰值波長係發射光功率最大嘅波長。主波長係與發射光感知顏色相匹配嘅單色光波長。輕微差異係正常嘅，取決於 LED 發射光譜嘅形狀。
問：我可以用 5V 微控制器唔使用驅動器 IC 來驅動呢個顯示屏嗎？
答：唔建議直接連接。正向電壓約為 2.6V，但你必須使用限流電阻。更重要嘅係，直接從 MCU 引腳驅動 8x8 點陣效率低下，並且會超出 MCU 嘅電流源/灌能力。幾乎總係需要專用嘅多工驅動器。
問：發光強度測試條件中嘅1/16 佔空比係咩意思？
答：意思係 LED 脈衝開啟時間佔 1/16，關閉時間佔 15/16。指定嘅發光強度係喺呢個條件下測量嘅平均值。喺多工 8x8 顯示屏中，每行通常活躍時間為 1/8（1/8 佔空比），因此可能需要調整驅動電流以達到所需嘅平均亮度。
問：點樣解讀 2:1 發光強度匹配比？
答：呢個係均勻性規格。意思係喺一組 LED 內（例如，點陣中所有點），喺相同條件下測量時，最亮嘅點唔會超過最暗點亮度嘅兩倍。咁樣確保外觀相對均勻。
10. 實用設計與使用示例
考慮為溫度監測器設計一個單字符顯示。微控制器讀取傳感器並需要顯示 0 到 99 嘅數字。可以水平堆疊兩個 LTP-14088KD-J 顯示屏。微控制器通過 SPI 或 I2C LED 驅動器 IC 對顯示屏進行多工處理。驅動器 IC 處理行掃描同列數據移位，順序將陰極行拉低，同時根據存儲喺微控制器記憶體中嘅字符字體為每列提供正確嘅陽極電流模式。驅動電流將通過外部電阻設定，例如每點平均 25mA，確保喺 70mW 功耗限制內操作。黑面為室內面板提供良好對比度。如果外殼可能達到高環境溫度，設計必須包括熱管理，因為光輸出會下降，電流可能需要降額。
11. 工作原理介紹
LTP-14088KD-J 基於發光二極管（LED）嘅基本原理運作。當施加超過二極管閾值（約 2.1-2.6V）嘅正向電壓於單個 LED 結（陽極到陰極）時，電子同電洞喺 AlInGaP 半導體晶片嘅有源區內復合。呢種復合以光子形式釋放能量，產生具有半導體材料帶隙特徵波長嘅光——喺呢個情況下，係約 650nm 嘅紅光。8x8 點陣結構係通過以網格圖案連接 64 個獨立 LED 晶片形成。外部電子設備使用多工技術來控制呢個網格。通過快速切換（掃描）邊行陰極有效（接地）同邊啲列陽極供應電流，利用視覺暫留創造出穩定圖像嘅錯覺。呢種方法將所需控制引腳數量從 64 個（每個 LED 一個）大幅減少到僅 16 個（8 行 + 8 列）。
12. 技術趨勢與背景
像 LTP-14088KD-J 咁樣嘅分立 LED 點陣顯示屏代表咗一種成熟可靠嘅技術。雖然 OLED 或高分辨率 LCD 等較新顯示技術提供更精細嘅細節同全彩色，但 LED 點陣喺需要高亮度、寬視角、極高可靠性、長壽命、簡單性同寬溫度範圍操作嘅應用中保持強勢地位——通常成本更低。呢個領域內嘅趨勢係朝向更高效率嘅 LED（如呢度使用嘅 AlInGaP）、更低功耗、無鉛同環保封裝，有時仲會朝向用於自動化組裝嘅表面貼裝器件（SMD）封裝，儘管像呢款咁樣嘅通孔類型喺原型製作同某些工業用途中仍然流行。核心多工驅動原理保持標準，但現代集成驅動器晶片提供更多功能，例如內置字符字體、亮度控制同更簡單嘅數字接口（SPI/I2C）。
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。 |