LTD-323JF LED顯示屏規格書 - 0.3吋 (7.62mm) 字高 - AlInGaP 黃橙色 - 2.6V 正向電壓 - 70mW 功耗 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢款器件係一個0.3吋（7.62毫米）字高嘅字母數字LED顯示屏。佢嘅設計係以緊湊嘅外形提供清晰、高可見度嘅數字或有限嘅字母數字信息。核心技術採用磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料來產生黃橙色光。顯示屏採用黑面設計以實現高對比度，並使用白色字段以獲得最佳嘅光線擴散同外觀。佢被歸類為雙位共陽極顯示屏，意思係兩個數字共用公共陽極連接，呢種配置通常用於驅動電路中嘅多工掃描，以減少腳位數量。

2. 技術參數深入分析

呢部分對規格書中指定嘅關鍵電氣同光學參數提供詳細、客觀嘅分析。

2.1 光學特性

光學性能係顯示屏功能嘅核心。平均發光強度 (Iv)喺正向電流（IF）為1 mA時，指定為320 μcd（最小值）至800 μcd（典型值）。呢個參數表示點亮字段嘅感知亮度。設計師應注意發光強度匹配比 (Iv-m)最大值為2:1。呢個比率定義咗同一數字內唔同字段之間或數字之間嘅允許亮度變化，確保視覺均勻性。比率越低表示一致性越好。

顏色特性由波長定義。峰值發射波長 (λp)為611 nm（典型值），而主波長 (λd)喺IF=20mA時為605 nm（典型值）。主波長係人眼感知嘅單一波長，佢定義咗顏色（呢個情況係黃橙色）。光譜線半寬度 (Δλ)為17 nm（典型值），表示光譜純度或發射光帶嘅窄度；數值越小表示光源越接近單色光。

2.2 電氣特性

電氣參數定義咗工作條件同功率要求。關鍵參數係Forward Voltage per Segment (VF)，喺正向電流為20 mA時為2.6V（典型值）。呢個數值對於設計與每段串聯嘅限流電阻至關重要。每段反向電流 (IR)喺反向電壓（VR）為5V時，指定為最大100 μA，表示器件喺關閉狀態下嘅漏電特性。

2.3 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。佢哋唔係用於正常操作。

• 每段功耗：70 mW。呢個限制咗正向電流同字段上壓降嘅綜合影響。
• 每段連續正向電流：喺25°C時為25 mA，降額因子為0.33 mA/°C。呢個意思係，當環境溫度（Ta）高於25°C時，最大允許連續電流會隨之降低。
• 每段峰值正向電流：60 mA，但僅適用於脈衝條件（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。呢個同多工驅動方案有關。
• 每段反向電壓：5 V。超過呢個值可能會擊穿LED結。
• 工作及儲存溫度範圍：-35°C 至 +85°C。
• 焊接溫度：最高260°C，最多3秒，測量位置喺安裝平面下方1.6mm處。呢個對於波峰焊或回流焊工藝至關重要。

3. 分級系統解釋

規格書明確指出呢款器件係按發光強度分類。呢個表示存在一個分級系統。喺LED製造過程中，會出現差異。分級就係根據關鍵參數（例如發光強度，有時仲包括正向電壓或主波長）將LED分入唔同組別（級別）嘅過程。通過購買已分級嘅產品，設計師可以確保組裝中使用嘅所有顯示屏嘅亮度更加一致，呢點對於產品質量至關重要。規格書指定嘅Iv範圍（320-800 μcd）好可能代表咗唔同可用級別嘅分佈。

4. 性能曲線分析

雖然提供嘅文本中冇詳細說明具體曲線，但典型嘅LED規格書會包含對設計至關重要嘅圖表。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)

呢條曲線顯示電流同電壓之間嘅非線性關係。正向電壓隨電流對數增加。給出嘅典型VF值（2.6V @ 20mA）係呢條曲線上嘅一個點。設計師用呢個來確保驅動電路能夠提供足夠嘅電壓，特別係喺低溫環境下VF會升高嘅時候。

4.2 發光強度 vs. 正向電流

呢個圖表顯示亮度如何隨電流變化。喺好大範圍內通常係線性嘅，但喺極高電流下會飽和。佢有助於確定達到所需亮度水平所需嘅工作電流。

4.3 發光強度 vs. 環境溫度

LED光輸出會隨結溫升高而降低。呢條曲線對於熱管理設計至關重要。如果顯示屏喺高溫環境下工作或散熱不足，亮度將會低於25°C時嘅指定值。

4.4 光譜分佈

顯示跨波長相對強度嘅圖表可以視覺化峰值（611 nm）同半寬度（17 nm），確認黃橙色色點。

5. 機械及封裝資料

呢款器件有特定嘅物理尺寸同腳位排列。封裝尺寸圖（有提及但文本中冇顯示）提供所有關鍵嘅機械尺寸（以毫米為單位），標準公差為±0.25 mm。呢個圖對於PCB佈局至關重要，確保焊盤圖形同禁區設計正確。

5.1 腳位連接及內部電路

提供咗腳位連接表。佢係一個10腳器件。內部電路圖顯示咗雙位共陽極配置。腳位5同10分別係數字2同數字1嘅公共陽極。其他腳位（1, 3, 4, 6, 7, 8, 9）係各個字段（G, A, F, D, E, C, B）嘅陰極。腳位2標記為No Pin，好可能意思係佢係一個冇電氣連接嘅機械佔位腳。字段標籤（A-G）遵循標準7段顯示屏慣例。

6. 焊接及組裝指引

提供嘅關鍵指引係焊接溫度額定值：最高260°C，最多3秒，測量位置喺安裝平面下方1.6mm處。呢個係波峰焊或回流焊嘅標準額定值。遵守呢個規定對於防止LED芯片、環氧樹脂封裝或內部引線鍵合受到熱損壞至關重要。長時間暴露喺高溫下會導致分層、變色或災難性故障。

一般處理注意事項：雖然冇明確說明，但喺處理同組裝過程中應遵守標準嘅ESD（靜電放電）預防措施，因為LED結對靜電敏感。儲存應喺指定嘅溫度同濕度範圍內，以防止吸濕，吸濕會導致焊接時出現爆米花現象。

7. 包裝及訂購資料

部件編號明確標識為LTD-323JF。呢個命名慣例可能編碼咗關鍵屬性：LTD可能表示顯示屏類型，32可能與0.32吋尺寸（近似0.3吋）有關，JF可能表示顏色（黃橙色）同封裝。規格書參考編號係規格編號：DS30-2001-410。訂購時必須使用確切嘅部件編號。關於捲帶包裝、膠帶寬度或方向嘅具體信息通常喺單獨嘅包裝規格書中搵到。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

呢款顯示屏適合需要緊湊、明亮同可靠數字指示嘅應用。常見用途包括：

• 測試同測量設備（萬用錶、頻率計數器）。
• 工業控制面板同儀錶讀數。
• 消費電器（微波爐、音響設備）。
• 汽車改裝儀錶板顯示。
• 銷售點終端。

8.2 設計考慮因素

• 驅動電路：為每個字段陰極使用恆流源或帶串聯限流電阻嘅電壓源。電阻值計算為 R = (供電電壓 - VF) / IF。對於5V供電同20mA目標電流：R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ω。
• 多工掃描：共陽極結構非常適合多工掃描。通過依次啟用一個公共陽極（數字）並驅動相應嘅字段陰極，可以用更少嘅I/O腳位控制多個數字。峰值電流額定值（60mA）允許更高嘅脈衝電流來補償降低嘅佔空比，從而保持感知亮度。
• 視角：規格書聲稱具有寬視角，呢個對於可能從偏軸位置觀看顯示屏嘅應用非常有益。
• 對比度：黑面喺明亮同昏暗環境下都能提供高對比度。

9. 技術比較

與其發佈時（2001年）可用嘅其他LED顯示技術相比，LTD-323JF中使用嘅AlInGaP材料系統相比舊技術（如GaAsP（磷化鎵砷））具有明顯優勢：

• 更高亮度及效率：AlInGaP LED比GaAsP LED明顯更亮、更高效，特別係喺紅色到黃橙色光譜範圍內。
• 更好嘅溫度穩定性：與GaAsP相比，AlInGaP通常隨溫度升高而出現嘅發光強度下降較少。
• 卓越嘅可靠性：固態可靠性嘅聲稱得到咗AlInGaP芯片嘅穩固性同成熟封裝技術嘅支持。
• 與同期替代品（如真空熒光顯示屏（VFD））相比，呢款LED顯示屏驅動更簡單，壽命更長，工作電壓更低，但喺某些條件下亮度可能較低。

10. 常見問題 (基於技術參數)

問：我應該用咩電阻從5V電源以20mA驅動一個字段？

答：使用典型VF值2.6V，R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω。使用最接近嘅標準值（例如，120 Ω 或 150 Ω）並檢查實際電流。

問：我可以用3.3V微控制器驅動呢個顯示屏嗎？

答：有可能，但你必須檢查正向電壓。喺20mA時，VF典型值為2.6V，留俾限流電阻嘅電壓只有0.7V。呢個需要一個非常細嘅電阻值（35 Ω），令電流對VF變化非常敏感。最好喺較低電流下操作（例如，5-10mA），或者使用帶升壓轉換器嘅專用LED驅動IC。

問：2:1發光強度匹配比係咩意思？

答：意思係最亮嘅字段/數字嘅亮度唔應該超過同一顯示單元內最暗字段/數字亮度嘅兩倍。呢個確保咗視覺均勻性。

問：我應該點樣理解連續正向電流嘅降額？

答：最大連續電流每高於25°C一度就降低0.33 mA。喺85°C（最高工作溫度）時，降額為(85-25)*0.33mA ≈ 19.8 mA。因此，喺85°C時，每段最大允許連續電流為25 mA - 19.8 mA = 5.2 mA。

11. 實戰設計案例

場景：使用微控制器設計一個簡單嘅2位電壓錶讀數顯示。

1. 電路設計：將兩個公共陽極（腳位5 & 10）連接到兩個獨立嘅微控制器I/O腳，配置為開漏/低側開關。將所有七個字段陰極（腳位1,3,4,6,7,8,9）通過120 Ω限流電阻（對於5V系統）連接到另外七個I/O腳。
2. 軟件（多工掃描）：喺定時器中斷例程中（例如，100Hz）：
   
   a. 關閉兩個公共陽極腳（設置為高阻抗，如果使用PNP晶體管則設置為邏輯高）。
   
   b. 將字段陰極腳設置為數字1嘅圖案。
   
   c. 啟用（驅動為低）數字1嘅公共陽極（腳位10）。
   
   d. 等待短暫延遲（例如，5ms）。
   
   e. 關閉數字1嘅陽極。
   
   f. 將字段陰極腳設置為數字2嘅圖案。
   
   g. 啟用數字2嘅公共陽極（腳位5）。
   
   h. 等待5ms。
   
   i. 重複。人眼會感知兩個數字都持續點亮。
3. 電流計算：每個字段以50%佔空比點亮（一次一個數字）。要實現每個字段平均電流10mA，其有效時間內嘅脈衝電流應為20mA。呢個喺60mA峰值額定值範圍內。

12. 原理介紹

呢款器件基於半導體p-n結中嘅電致發光原理工作。活性材料係AlInGaP（磷化鋁銦鎵）。當施加超過結內建電勢嘅正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入活性區域。喺嗰度，佢哋復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，佢直接定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況係黃橙色（~605-611 nm）。黑面吸收環境光以提高對比度，而白色字段材料有助於散射同均勻分佈來自底層LED芯片嘅發射光。

13. 發展趨勢

雖然呢個係一款舊產品，但理解其背景可以突顯顯示技術嘅趨勢。自其推出以來，出現咗幾個關鍵趨勢：

• 轉向SMD（表面貼裝器件）封裝：現代同類產品幾乎都係SMD類型，與LTD-323JF呢類通孔顯示屏相比，允許自動貼片組裝、更細嘅佔地面積同更低嘅高度。
• 更高密度及全彩色：顯示屏已轉向更高像素密度（點陣、OLED）同全彩色能力（RGB LED），實現圖形顯示同更寬嘅色域。
• 效率提升：更新嘅LED材料同熒光粉系統（例如用於白光LED嘅系統）提供顯著更高嘅發光效率（流明每瓦），喺相同亮度下降低功耗。
• 集成驅動器：許多現代顯示模塊帶有集成驅動IC（I2C、SPI接口），簡化咗微控制器嘅接口並減少咗所需I/O腳位嘅數量。
• 替代技術：對於細型、低功耗數字顯示，採用OLED（有機LED）技術製造嘅字段提供超薄外形、極高對比度同寬視角，儘管壽命同成本考慮因素各異。

LTD-323JF代表咗一種可靠、成熟嘅解決方案，適用於其特定外形尺寸、亮度同簡單接口完全足夠嘅應用，特別係喺成本敏感或長生命週期嘅設計中。