0.56吋七劃LED顯示屏規格書 - 字高14.22mm - 正向電壓2.6V - AlInGaP黃橙色 - 技術文件

1. 產品概覽

LTS-5703AJF係一款單位數七劃LED顯示模組，專為需要清晰、高可見度數字讀數嘅應用而設計。佢嘅主要功能係將電信號轉換成可見嘅數字字符。核心技術採用沉積喺砷化鎵（GaAs）基板上嘅磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料，以產生黃橙色光譜嘅光。選擇呢種材料系統，係因為佢相比舊技術（例如標準磷化鎵GaP）喺琥珀色/橙色範圍內具有更高效率同出色亮度。器件採用淺灰色面同白色筆劃，增強咗唔同光照條件下嘅對比度同可讀性。

呢款顯示屏屬於共陰極類型，即係話所有獨立LED筆劃嘅陰極（負極）都內部連接至公共引腳。呢種配置喺數碼顯示中好常見，當使用汲入電流嘅微控制器或驅動器IC時，可以簡化電路設計。呢個元件嘅目標市場包括工業控制面板、測試同測量設備、消費電器、汽車儀表板（用於非關鍵指示器），以及任何需要可靠、低功耗數字顯示嘅嵌入式系統。

2. 深入技術參數分析

2.1 光學特性

光學性能由幾個喺標準測試條件下（Ta=25°C）測量嘅關鍵參數定義。平均發光強度（Iv）喺正向電流（IF）為1mA時，規定最小值為800 μcd，典型值為1667 μcd，並無標明最大值。呢個參數表示點亮筆劃嘅感知亮度。發光強度係使用傳感器同濾光片測量，該濾光片近似於CIE（國際照明委員會）定義嘅明視覺（適應日光）人眼響應曲線。

顏色特性由波長定義。峰值發射波長（λp）喺IF=20mA時，典型值為611納米（nm）。呢個係光功率輸出最大嘅波長。主波長（λd）典型值為605 nm。呢個係最能匹配發射光感知顏色嘅單一波長，對於顏色規格更為相關。譜線半寬度（Δλ）典型值為17 nm，表示光譜純度或峰值周圍發射波長嘅擴散；半寬度越窄，表示顏色越單色（純淨）。

2.2 電氣特性

主要電氣參數係每筆劃正向電壓（VF），喺正向電流20mA下，典型值為2.6V，最大值為2.6V。呢個係LED筆劃導通時兩端嘅電壓降。最小值列為2.05V。每筆劃反向電流（IR）規定當施加5V反向電壓（VR）時，最大值為100 μA，表示器件喺關斷狀態下嘅漏電特性。

發光強度匹配比規定喺相似發光區域內嘅筆劃之間，最大值為2:1。呢個意味住喺相同驅動條件下，一個筆劃嘅亮度唔應該超過另一個筆劃亮度嘅兩倍，確保數字外觀均勻。

2.3 絕對最大額定值同熱考慮

呢啲額定值定義咗可能導致永久損壞嘅應力極限。每筆劃連續正向電流額定最大值為25 mA。喺環境溫度（Ta）高於25°C時，指定咗0.33 mA/°C嘅降額因子。呢點對於熱管理至關重要；隨著環境溫度升高，最大允許電流必須線性降低以防止過熱。例如，喺85°C時，最大電流會係 25 mA - (0.33 mA/°C * (85-25)°C) = 5.2 mA。

The每筆劃峰值正向電流為60 mA，但僅限於脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。呢個允許用於多路復用方案或短暫過驅動以增加亮度。每筆劃功耗為70 mW。每筆劃反向電壓不得超過5V。工作同儲存溫度範圍為-35°C至+105°C。焊接溫度額定值適用於波峰焊或回流焊：喺封裝安裝平面下方1/16吋（約1.6mm）處，260°C持續3秒。

3. 分檔系統說明

規格書表明器件係按發光強度分類。呢個意味住存在一個分檔系統。分檔係標準行業慣例，生產後嘅LED會根據發光強度、正向電壓同主波長等關鍵參數進行分類（分檔）。呢個確保單一生產批次或訂單內嘅一致性。雖然呢段摘錄無提供具體分檔代碼，但設計師應該知道，典型分檔會將具有相似Iv（例如800-1200 μcd，1200-1667 μcd）同可能相似VF範圍嘅器件歸為一組。對於需要跨越多個顯示屏顏色或亮度均勻性嘅關鍵應用，指定嚴格分檔或要求來自同一分檔嘅器件至關重要。

4. 性能曲線分析

雖然提供嘅文本無詳細說明具體圖表，但呢類器件嘅典型特性曲線會包括：

• 正向電流（IF）對正向電壓（VF）曲線：呢個顯示指數關係。曲線會喺大約1.8-2.0V處有一個拐點電壓，之後電流會隨著電壓嘅小幅增加而快速增加。典型VF值2.6V係從呢條曲線喺IF=20mA時讀取。
• 發光強度（Iv）對正向電流（IF）曲線：呢條曲線喺較低電流下通常係線性嘅，但喺非常高電流下可能由於熱效應而顯示飽和或效率降低。
• 發光強度（Iv）對環境溫度（Ta）曲線：呢個顯示亮度如何隨著LED結溫升高而降低。AlInGaP LED通常具有負溫度係數嘅光輸出。
• 光譜分佈曲線：相對強度對波長嘅圖，顯示峰值約為611 nm，半寬度約為17 nm，證實咗黃橙色發射。

呢啲曲線對於設計師理解LED嘅非線性行為、規劃熱管理同設計適當嘅限流電路至關重要。

5. 機械同封裝信息

器件具有0.56吋（14.22 mm）嘅字高。封裝尺寸喺圖紙中提供（此處未完全詳細），所有尺寸均以毫米為單位。標明咗關鍵公差：除非另有說明，一般尺寸公差為±0.25 mm，引腳尖端偏移公差為±0.4 mm。呢個偏移公差考慮咗從塑料封裝主體伸出嘅引腳嘅輕微錯位，對於PCB封裝設計同自動插入設備好重要。

The引腳連接圖清晰定義咗10個引腳，採用雙列直插封裝（DIP）配置。引腳排列為：1(E), 2(D), 3(共陰極), 4(C), 5(DP), 6(B), 7(A), 8(共陰極), 9(F), 10(G)。兩個共陰極引腳（3同8）有助於分配電流並降低單個引腳嘅電流密度，對可靠性有好處。小數點（DP）陽極喺引腳5上。內部電路圖顯示每個筆劃（A-G，DP）作為一個獨立LED，其陽極連接到相應引腳，所有陰極連接在一起至共陰極引腳。

6. 焊接同組裝指南

絕對最大額定值指定咗焊接曲線：組裝期間元件本體溫度不得超過最大額定值。具體而言，佢規定焊接溫度應為260°C持續3秒，測量點喺安裝平面下方1/16吋（1.6mm）處。呢個係波峰焊嘅標準參考。對於回流焊，峰值溫度為260°C嘅標準無鉛曲線係合適嘅，確保控制液相線以上時間（TAL）同元件引腳處嘅峰值溫度持續時間，以防止對塑料封裝或內部鍵合線造成熱損壞。

儲存條件應遵守指定嘅儲存溫度範圍-35°C至+105°C。建議將元件儲存喺乾燥、防靜電嘅環境中，以防止吸濕（可能導致回流焊期間"爆米花"現象）同靜電放電損壞，儘管LED嘅風險比某些IC低。

7. 包裝同訂購信息

部件號為LTS-5703AJF。"AJF"後綴可能編碼特定屬性，例如顏色（黃橙色）、封裝類型，同可能嘅亮度分檔。標明咗規格書版本，文件標記為製造商財產。呢類通孔元件嘅標準包裝通常係防靜電管或卷盤上嘅彈藥帶，用於自動插入。每管/每卷嘅確切數量同包裝材料喺呢段摘錄中無指定，但會喺單獨嘅包裝規格中提供。

8. 應用建議

典型應用電路：作為共陰極顯示屏，佢通常由微控制器或專用顯示驅動器IC（例如帶有限流電阻嘅74HC595移位寄存器或MAX7219）驅動。每個筆劃陽極都需要一個限流電阻。電阻值可以使用 R = (Vcc - VF) / IF 計算。對於5V電源（Vcc），VF=2.6V，IF=20mA，R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120歐姆。通常會使用稍高嘅值（例如150-220歐姆）以增加壽命並降低功耗，同時保持良好亮度。

設計考慮因素：

• 電流驅動：唔好超過每筆劃25 mA嘅絕對最大連續電流。喺高溫環境下使用降額因子。
• 多路復用：對於多位數顯示屏，多路復用好常見。峰值電流額定值（60 mA，1/10佔空比）允許喺多路復用開啟時間內有更高嘅瞬時電流，以實現更高嘅感知亮度。確保隨時間嘅平均電流唔超過連續額定值。
• 視角：規格書提到寬視角，呢個係帶有漫射透鏡嘅LED顯示屏嘅特徵。安裝顯示屏時，請考慮預期觀看位置。
• PCB佈局：遵循尺寸圖中推薦嘅封裝。確保孔尺寸適合引腳直徑，並提供足夠間隙。

9. 技術比較同優勢

相比舊式紅色GaAsP或標準GaP黃/綠色LED，LTS-5703AJF中嘅AlInGaP技術提供顯著優勢：

• 更高亮度同效率：AlInGaP提供卓越嘅發光效率，從而喺相同驅動電流下實現更亮嘅顯示，或喺更低功率下實現相似亮度。
• 更好顏色飽和度：光譜特性產生更鮮豔同一致嘅黃橙色。
• 固態可靠性：LED無燈絲或玻璃會破裂，提供高抗衝擊同抗振動能力，以及非常長嘅工作壽命（通常數萬小時）。
• 低功耗要求：喺低電壓同低電流下工作，適合電池供電設備。
• 無鉛封裝：符合RoHS（有害物質限制）指令，適合有環保法規嘅全球市場。

10. 常見問題（基於技術參數）

Q1: 兩個共陰極引腳（3同8）嘅用途係咩？

A1: 佢哋內部連接。有兩個引腳有助於將總陰極電流（即所有點亮筆劃電流嘅總和）分配喺兩個物理引腳上，降低每個焊點同引線框架嘅電流密度同熱應力，從而提高可靠性。

Q2: 我可以直接用3.3V微控制器引腳驅動呢個顯示屏嗎？

A2: 可能得，但你必須檢查正向電壓。典型VF係2.6V，所以3.3V電源只留低0.7V畀限流電阻。使用歐姆定律，對於期望嘅10mA電流，R = (3.3 - 2.6) / 0.01 = 70歐姆。呢個係可行嘅，但亮度可能略低於20mA時嘅額定值。確保微控制器引腳可以提供所需電流。

Q3: "發光強度匹配比2:1"對我嘅設計意味住咩？

A3: 佢保證喺單個器件內，當相同驅動時，任何筆劃嘅亮度唔會超過其他任何筆劃亮度嘅兩倍。呢個防止數字看起來唔均勻（例如，非常暗嘅A筆劃同非常亮嘅G筆劃）。對於多位數設計，指定來自相同強度分檔嘅器件，以確保跨數字嘅一致性。

Q4: 我點樣計算整個顯示屏嘅功耗？

A4: 對於最壞情況，所有8個筆劃（7個筆劃 + DP）以每筆劃最大連續電流25 mA連續點亮，典型VF為2.6V。每筆劃功率 = VF * IF = 2.6V * 0.025A = 65 mW。總功率 = 8 * 65 mW = 520 mW。呢個係LED封裝本身作為熱量耗散嘅功率，喺密閉空間嘅熱管理中必須考慮。

11. 實用設計同使用示例

示例1: 數字電壓表讀數。喺一個簡單嘅枱面數字萬用表原型中，LTS-5703AJF可以用於顯示電壓讀數。微控制器嘅模數轉換器（ADC）讀取電壓，處理佢，並通過像74HC595咁樣嘅移位寄存器驅動顯示屏。限流電阻串聯喺每個筆劃陽極上。如果使用多位數，共陰極由微控制器控制嘅晶體管切換以進行多路復用。高對比度同亮度確保喺光線充足嘅實驗室環境中嘅可讀性。

示例2: 工業計數器顯示。對於生產線件數計數器，顯示屏需要可靠且從遠處可見。具有0.56吋字高嘅LTS-5703AJF係合適嘅。佢可以由專為LED顯示屏設計嘅可編程邏輯控制器（PLC）輸出模塊或通過簡單計數器IC驅動。寬廣嘅工作溫度範圍（-35°C至+105°C）使其適合溫度可能波動嘅工廠車間條件。

12. 技術原理介紹

LTS-5703AJF基於磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體異質結構，外延生長喺砷化鎵（GaAs）基板上。發光通過電致發光實現。當施加超過二極管帶隙電壓嘅正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入到有源區域（量子阱）。喺嗰度，佢哋輻射復合，以光子形式釋放能量。AlInGaP嘅特定合金成分決定帶隙能量，直接對應於發射光嘅波長（顏色）。對於黃橙色光，帶隙能量約為2.0-2.1電子伏特（eV）。GaAs基板對發射光係不透明嘅，因此芯片設計為從頂面發光。塑料封裝包含一個成型透鏡，用於塑造光輸出，提供環境保護，並創造獨特嘅筆劃形狀。

13. 技術發展趨勢

雖然呢個係一個成熟嘅通孔元件，但顯示技術嘅趨勢影響其背景。更廣泛嘅LED行業繼續專注於：

• 提高效率（lm/W）：持續嘅材料科學研究旨在減少非輻射復合同改善從半導體芯片提取光，從而喺更低功率下實現更亮嘅顯示。
• 小型化同SMD主導：市場已主要轉向表面貼裝器件（SMD）封裝，用於自動組裝、減少電路板空間同更低剖面。像呢款咁樣嘅通孔顯示屏，對於需要耐用性、易於手動焊接或更換嘅特定利基市場仍然相關。
• 集成解決方案：有趨勢朝向具有集成驅動器IC（"智能顯示屏"）嘅顯示屏，通過內部處理多路復用、解碼同電流控制來簡化主微控制器接口。
• 擴展色域同RGB：對於能夠全彩顯示嘅顯示屏，開發高效紅、綠、藍LED，包括微型LED，係一個主要趨勢。雖然呢個係單色器件，但基礎材料改進有益於所有LED顏色。
• 柔性同透明基板：對柔性或透明基板上顯示屏嘅研究正在進行，雖然呢個更適用於先進面板顯示屏，而非傳統分段數字單元。