0.56吋 AlInGaP 超紅光 LED 顯示數碼管 - 14.22mm 高度 - 2.6V 正向電壓 - 英文技術規格書

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款高性能、0.56吋（14.22 mm）數碼高度嘅LED顯示元件嘅規格。呢款器件專為需要清晰、明亮嘅數字或字母數字顯示，並具備極佳可視性同可靠性嘅應用而設計。其核心設計重點係透過先進半導體材料提供卓越嘅光學性能。

顯示器採用固態設計，確保咗長使用壽命同抵受震動同衝擊嘅穩健性，適合用於工業、儀器儀錶同消費電子產品等需要可靠視覺輸出嘅應用。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款顯示數碼管嘅主要優勢嚟自其材料技術同光學設計。採用喺非透明砷化鎵（GaAs）基板上嘅鋁銦鎵磷（AlInGaP）半導體材料係關鍵區別。呢種材料系統以喺可見光譜紅光至琥珀色部分嘅高效率而聞名，直接貢獻於器件嘅高亮度同出色嘅色彩純度。

淺灰色面板同白色段顏色嘅組合係特意為咗最大化對比度而揀嘅。呢樣嘢增強咗喺唔同環境光照條件下嘅可讀性，由光線昏暗嘅環境到光猛嘅房間都得。寬廣嘅視角確保顯示嘅資訊即使喺偏離軸心位置觀看時都保持清晰可讀，呢點對於面板儀錶、測試設備同公共資訊顯示屏至關重要。

低功耗要求係另一個重要優點，允許整合到電池供電或節能系統中，而唔會影響顯示亮度。器件按發光強度進行分類，確保咗唔同生產批次之間亮度水平嘅一致性同可預測性，呢點對於需要外觀統一嘅多位數顯示屏係必不可少嘅。

目標市場涵蓋廣泛嘅行業，包括工業自動化（用於過程控制讀數）、測試同測量設備（萬用錶、示波器）、醫療設備、汽車儀錶板（用於輔助顯示）同消費電器。其可靠性同性能令佢成為需要耐用同清晰數字顯示解決方案嘅設計師嘅首選。

2. 技術參數深入分析

透徹理解電氣同光學參數對於正確嘅電路設計同喺最終應用中實現預期性能至關重要。

2.1 光度學同光學特性

光學性能係喺環境溫度（Ta）為25°C嘅標準測試條件下定義嘅。平均發光強度（Iv）喺驅動電流（IF）為1mA時，規定最小值為320 µcd，典型值為700 µcd，並無規定最大值。呢個參數係使用近似CIE明視覺響應曲線嘅濾光片測量嘅，表示感知亮度。寬廣嘅範圍表明，對於需要強度匹配嘅應用，需要進行仔細嘅分選。

主波長（λd）為639 nm，將輸出歸類為超紅光。峰值發射波長（λp）典型值為650 nm。主波長同峰值波長之間嘅細小差異表明光譜輸出純度高。譜線半寬度（Δλ）為20 nm，描述咗發射光譜嘅窄度；數值越細，表示光源越接近單色光。發光強度匹配比（Iv-m）

喺段驅動電流為10mA時，規定最大值為2:1。呢個比率定義咗同一數碼管內唔同段之間或唔同數碼管之間亮度嘅允許變化，確保顯示數字嘅視覺均勻性。2.2 電氣同熱特性關鍵電氣參數係

每段正向電壓（VF）

，喺驅動電流（IF）為20mA時，典型值為2.6V。最小值列為2.1V。呢個電壓對於設計限流電路至關重要。每段反向電流（IR）喺施加5V反向電壓（VR）時，最大值為100 µA，表示二極管喺關斷狀態下嘅漏電特性。熱同可靠性限制喺絕對最大額定值

下定義。每段連續正向電流喺25°C時為25 mA，降額因子為0.28 mA/°C。呢個意思係允許嘅連續電流會隨環境溫度升高超過25°C而線性下降。超過呢啲額定值可能會導致永久損壞。每段峰值正向電流額定為90 mA，但僅限於特定脈衝條件下：1/10佔空比同0.1ms脈衝寬度。呢樣允許為咗多路復用或實現更高峰值亮度而進行短時間嘅過驅動。

每段功耗限制為70 mW。器件可以喺-35°C至+105°C嘅寬廣溫度範圍內操作同儲存。組裝期間，喺安裝平面下方1.6mm距離處，焊接溫度唔可以超過260°C超過3秒。3. 機械同封裝資訊器件嘅物理結構決定咗其佔用空間、安裝要求同整體整合到產品中嘅方式。3.1 封裝尺寸同引腳排列

器件符合標準雙位數LED顯示封裝。所有尺寸均以毫米為單位提供，標準公差為±0.25 mm，除非尺寸圖上另有規定。呢張圖對於PCB佈局設計師創建正確嘅佔用空間至關重要，確保正確嘅機械配合同焊點形成。

引腳連接方案對於正確介面連接至關重要。器件採用

共陽極

配置。有兩個獨立嘅共陽極引腳：引腳12用於數碼管1，引腳9用於數碼管2。呢樣允許獨立控制或多路復用兩個數碼管。段陰極（A至G，以及小數點）喺兩個數碼管之間並聯連接。例如，引腳11（陰極A）控制數碼管1同數碼管2嘅'A'段。引腳6同8標記為"無連接"（N/C）。詳細嘅內部電路圖通常會顯示呢種兩位數嘅共陽極、並聯陰極結構。

4. 性能曲線分析雖然規格書提供表格數據，但典型特性曲線提供咗對器件喺非標準條件下行為嘅更深入洞察。正向電壓（VF）對正向電流（IF）曲線係基礎。佢顯示咗VF隨IF增加而非線性增加嘅關係。設計師用呢個關係為給定電源電壓選擇合適嘅限流電阻值，以實現目標驅動電流（例如，10mA或20mA）。

發光強度（Iv）對正向電流（IF）曲線展示咗亮度如何隨電流變化。喺較低電流時通常係線性嘅，但喺較高電流時可能由於熱效應同效率影響而飽和。呢條曲線幫助設計師平衡亮度、功耗同器件壽命。

發光強度對環境溫度曲線對於理解熱降額至關重要。隨著溫度升高，LED芯片嘅效率降低，導致喺相同驅動電流下輸出強度下降。喺高工作溫度嘅應用中必須考慮呢一點，以確保顯示屏保持足夠光猛。

5. 焊接同組裝指引

組裝過程中嘅正確處理對於防止損壞同確保長期可靠性至關重要。

焊接嘅絕對最大額定值明確規定：器件可以承受最高260°C嘅溫度，最長持續時間為3秒，測量點位於封裝安裝平面下方1.6mm（1/16吋）處。呢個指引適用於波峰焊或回流焊工藝。超過呢啲時間-溫度限制可能會導致內部鍵合線失效、封裝破裂或LED芯片性能下降。

建議遵循標準JEDEC或IPC關於濕度敏感性同烘烤程序嘅指引，如果器件喺使用前儲存喺非受控環境中，儘管呢份規格書無指明具體等級。對於半導體元件，建議喺處理期間始終採取ESD（靜電放電）預防措施。

6. 應用建議同設計考慮

整合呢款顯示器需要仔細嘅電氣同光學設計。

6.1 驅動電路設計

對於共陽極顯示器，陽極通常透過限流電阻連接到正電壓電源，或透過電晶體切換。段陰極連接到驅動IC（例如專用顯示驅動器或微控制器GPIO引腳），驅動IC將電流吸入地以點亮段。限流電阻（R）嘅值使用歐姆定律計算：R = (Vcc - VF - Vdriver_sat) / IF，其中Vcc係電源電壓，VF係LED段嘅正向電壓（為可靠性使用典型值或最大值），Vdriver_sat係驅動電晶體或IC嘅飽和電壓，IF係所需嘅正向電流。

對於多路復用兩個數碼管，共陽極（引腳9同12）以高頻率（通常>100Hz）交替開啟。當數碼管1嘅陽極啟動時，陰極驅動器提供數碼管1嘅圖案。然後，啟動數碼管2嘅陽極並提供其相應圖案。呢樣顯著減少所需驅動引腳嘅數量，但需要仔細嘅時序控制以避免閃爍同殘影。

6.2 光學整合

淺灰色面板提供中性、非反光背景，增強對比度。設計產品外殼時，考慮使用視窗或濾光片。中性密度濾光片可以用於喺非常暗嘅環境中降低亮度，而有色濾光片（例如紅色）可以喺光猛條件下進一步增強對比度。當定位顯示器相對於預期用戶視線時，應考慮其寬廣視角。

7. 技術比較同區分

呢款器件嘅關鍵區別在於其使用

AlInGaP（鋁銦鎵磷）

技術。同舊有技術（如標準GaAsP紅光LED）相比，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率。呢個意思係佢喺相同電功率下產生更多光（流明），從而實現更高亮度同/或更低功耗。

此外，由於更好嘅材料特性，AlInGaP LED通常具有更優越嘅溫度穩定性同更長壽命。"超紅光"輸出（639nm主波長）相比舊技術常見嘅偏橙色紅光，亦係一種獨特、飽和嘅紅色。同當代替代品相比，0.56吋數碼高度、共陽極配置同保證嘅發光強度分類呢個特定組合，係設計師選擇顯示器時嘅定義特徵。8. 常見問題（基於技術參數）問："按發光強度分類"係咩意思？

答：意思係LED根據其喺標準測試電流下測量到嘅光輸出進行測試同分選（分檔）。呢樣確保咗當多個數碼管並排使用時嘅一致性，防止某個數碼管明顯比旁邊嘅光猛或暗啞。

問：我可唔可以直接用5V微控制器引腳驅動呢個顯示器？

答：唔可以直接驅動。典型正向電壓係2.6V，微控制器GPIO引腳無法安全地提供或吸收足夠電流（通常每引腳最大20-40mA，芯片有總限制）。你必須使用外部限流電阻，同埋可能需要電晶體驅動器或專用顯示驅動IC來提供正確電流同電壓。

問：點解兩個數碼管有兩個獨立嘅共陽極引腳？

答：呢樣實現咗多路復用。透過開啟數碼管1嘅陽極並設定其段，然後關閉佢並開啟數碼管2嘅陽極並設定其段，並快速重複呢個循環，你可以只用7個段引腳 + 2個數碼引腳 = 9個引腳控制兩個數碼管，而唔係如果每個段獨立接線所需嘅7 x 2 = 14個引腳。

問："無連接"（N/C）引腳有咩用？

答：佢哋係封裝上物理存在但無連接到內部LED電路嘅引腳。通常係為咗封裝喺成型過程中嘅機械穩定性，或為咗保持標準引腳間距同佔用空間而包含嘅。佢哋唔可以連接到電路中。

9. 工作原理簡介

LED（發光二極管）係一種半導體p-n結二極管。當施加超過二極管閾值嘅正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅電洞被注入結區域。當呢啲電荷載子（電子同電洞）復合時，佢哋會釋放能量。喺標準矽二極管中，呢啲能量主要作為熱量釋放。喺AlInGaP呢類材料中，能帶隙使得復合能量嘅相當一部分以光子（光）嘅形式釋放。發射光嘅特定波長（顏色）由半導體材料嘅帶隙能量決定。AlInGaP嘅帶隙經過設計，能夠高效率地產生光譜中紅光至琥珀色區域嘅光。非透明嘅GaAs基板有助於將更多產生嘅光反射出器件頂部，提高整體光提取效率。

10. 發展趨勢

顯示技術領域不斷發展。雖然像呢款分立式LED數碼管由於其簡單性、亮度同可靠性，對於特定應用仍然至關重要，但有幾個趨勢值得注意。總體趨勢係朝向更高集成度，例如帶有內置控制器（I2C或SPI介面）嘅多位數模組，簡化主微控制器嘅任務。追求更高效率嘅趨勢持續，可能從AlInGaP轉向更先進嘅材料系統用於紅光/橙光發射。此外，專業應用中對更寬色域同特定色度座標嘅需求，可能會推動更精確嘅分選同對主波長同色彩純度更嚴格嘅規格。然而，分立式LED數碼管嘅基本優勢——堅固耐用、高亮度、簡單數字顯示成本低同極佳視角——確保咗佢喺許多工業同商業產品中持續相關。

An LED (Light Emitting Diode) is a semiconductor p-n junction diode. When a forward voltage exceeding the diode's threshold is applied, electrons from the n-type region and holes from the p-type region are injected into the junction region. When these charge carriers (electrons and holes) recombine, they release energy. In a standard silicon diode, this energy is released primarily as heat. In a material like AlInGaP, the energy bandgap is such that a significant portion of this recombination energy is released as photons (light). The specific wavelength (color) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the semiconductor material. AlInGaP's bandgap is engineered to produce light in the red to amber region of the spectrum with high efficiency. The non-transparent GaAs substrate helps reflect more of the generated light out through the top of the device, improving overall light extraction efficiency.

. Development Trends

The field of display technology is continuously evolving. While discrete LED digits like this one remain vital for specific applications due to their simplicity, brightness, and reliability, several trends are notable. There is a general movement towards higher integration, such as multi-digit modules with built-in controllers (I2C or SPI interface) that simplify the host microcontroller's task. The pursuit of higher efficiency continues, potentially moving from AlInGaP to even more advanced material systems for red/orange emission. Furthermore, the demand for wider color gamuts and specific chromaticity coordinates in professional applications may drive more precise binning and tighter specifications on dominant wavelength and color purity. However, the fundamental advantages of the discrete LED digit\u2014ruggedness, high brightness, low cost for simple numeric display, and excellent viewing angle\u2014ensure its continued relevance in many industrial and commercial products.