目錄
1. 產品概覽
LTS-3401TBE係一款固態七劃字母數字顯示模組，專為需要清晰、明亮數字讀數嘅應用而設計。佢嘅主要功能係利用獨立可尋址嘅LED劃段，以視覺方式顯示數字（0-9）同部分字母。呢款器件採用基於藍寶石基板上嘅氮化銦鎵（InGaN）外延技術嘅藍色LED晶片。顯示屏具有淺灰色面板同白色劃段顏色，提供高對比度，確保極佳嘅可讀性。佢被歸類為共陽極型顯示屏，即係所有劃段嘅陽極內部連接至公共腳位，需要採用電流吸收型驅動器配置。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款顯示屏專為低功耗操作而設計，適合電池供電或注重能源效率嘅設備。主要優勢包括低電流需求，劃段可以低至1mA嘅電流有效驅動，以及劃段之間出色嘅發光強度匹配，確保外觀均勻。高亮度同寬視角確保從唔同角度都睇得到。同其他顯示技術相比，佢嘅固態結構提供高可靠性同長使用壽命。主要目標市場包括便攜式儀器、消費電子產品、工業控制面板、測試設備，以及任何需要緊湊、可靠數字顯示嘅設備。
2. 技術參數深入分析
2.1 光度同光學特性
光學性能係顯示屏功能嘅核心。喺每個劃段標準測試條件為10mA正向電流（IF）下，平均發光強度（IV）範圍從最小6.4毫坎德拉（mcd）到典型值10 mcd。呢個強度係使用經過濾波以匹配CIE明視覺響應曲線嘅傳感器測量，確保數值同人眼感知相關。主波長（λd）指定為470納米（nm），將發光置於可見光譜嘅藍色區域。峰值發射波長（λp）通常為468 nm，譜線半寬度（Δλ）為25 nm，表示相對純淨嘅藍色。劃段之間嘅發光強度匹配比最大為2:1，確保數字整體有可接受嘅均勻度。
2.2 電氣參數
電氣特性定義咗驅動要求同限制。每個劃段喺25°C時嘅絕對最大連續正向電流為20 mA，隨著環境溫度升高，以0.25 mA/°C線性遞減。對於佔空比1/10、脈衝寬度0.1ms嘅脈衝操作，峰值正向電流可達100 mA。每個劃段喺IF=20mA下測量嘅正向電壓（VF）最大值為3.8伏，典型值為3.3伏。呢個參數對於設計限流電路至關重要。每個劃段嘅最大功耗為70 mW。反向電流（IR）喺反向電壓（VR）為5V時限制為最大100 µA，不過器件唔預期用於連續反向偏壓操作。
2.3 熱力同環境規格
器件嘅工作溫度範圍為-35°C至+85°C，儲存溫度範圍相同。呢個寬範圍使其適用於各種環境條件。一個關鍵嘅處理規格係焊接溫度限制：器件可以承受最高260°C長達3秒，測量點喺安裝平面下方1.6mm（1/16吋）處，呢個係使用迴流焊接工藝進行PCB組裝嘅重要資訊。
3. 機械同封裝資料
3.1 尺寸同公差
顯示屏嘅數字高度為0.8吋（20.32 mm）。所有封裝尺寸均以毫米提供。除非另有說明，一般公差為±0.25 mm。關鍵機械注意事項包括腳尖偏移公差±0.4 mm、劃段表面異物同油墨污染限制，以及反射器彎曲限制（≤其長度嘅1%）。建議用於腳位嘅PCB孔徑為1.0 mm，以確保合適嘅配合。
3.2 腳位定義同連接圖
器件採用雙列直插式封裝（DIP）配置，共有18個腳位。內部電路圖確認咗共陽極架構。腳位連接如下：腳位4、6、12同17係共陽極連接。劃段陰極分佈喺其他腳位：A（腳位2）、B（腳位15）、C（腳位13）、D（腳位11）、E（腳位5）、F（腳位3）同G（腳位14）。此外，仲有左小數點（L.D.P，腳位7）同右小數點（R.D.P，腳位10）嘅陰極。腳位1、8、9、16同18標記為無連接（NO PIN）。呢個腳位定義對於設計PCB佈局同驅動電路至關重要。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗典型嘅電氣同光學特性曲線，呢啲係LED元件嘅標準。雖然提供嘅文本中無詳細說明具體圖表，但呢啲曲線通常包括正向電流（IF）同正向電壓（VF）之間嘅關係，呢個關係係非線性嘅，對驅動器設計至關重要。另一條常見曲線顯示發光強度與正向電流嘅關係，展示亮度如何隨電流增加。第三條典型曲線說明主波長或正向電壓相對於結溫嘅變化。分析呢啲曲線可以讓設計師優化性能、理解效率，並預測唔同操作條件（例如溫度變化或調光方案）下嘅行為。
5. 焊接同組裝指引
5.1 迴流焊接參數
正如絕對最大額定值中所述，器件可以承受最高260°C嘅峰值焊接溫度，最長持續時間為3秒。呢個同典型嘅無鉛迴流焊接曲線一致。設計師必須確保PCB組裝過程中使用嘅熱曲線唔超過呢個限制，以防止損壞內部LED晶片、焊線或塑膠封裝。
5.2 靜電放電（ESD）預防措施
LED對靜電放電好敏感。為咗防止喺處理同組裝過程中發生ESD損壞，強烈建議採取以下措施：人員應使用導電腕帶或防靜電手套。所有設備、工作台同儲物架必須妥善接地。應使用離子風機（離子風扇）來中和可能因處理或儲存過程中摩擦而積聚喺塑膠封裝表面嘅靜電荷。呢啲預防措施對於保持製造過程嘅高良率同可靠性至關重要。
5.3 儲存條件
器件應儲存喺其指定嘅溫度範圍內，即-35°C至+85°C。如果組件對吸濕敏感，建議將組件儲存喺帶有乾燥劑嘅防潮袋中，雖然提供嘅規格書中無特別指出呢個要求。適當處理以避免對腳位或顯示屏面板造成機械應力亦都好重要。
6. 應用建議
6.1 典型應用場景
LTS-3401TBE非常適合任何需要緊湊、低功耗數字顯示嘅應用。常見用途包括數字萬用錶、頻率計數器、時鐘顯示、磅秤、醫療監護設備、汽車儀錶板讀數（用於非關鍵信息）同工業過程指示器。佢嘅藍色提供良好嘅可見度，可以為咗美觀或功能區別而選擇，有別於傳統嘅紅色或綠色顯示屏。
6.2 設計考慮同電路
設計驅動電路時，必須考慮共陽極配置。呢個通常涉及將共陽極腳位通過可能嘅公共線限流電阻連接到正電源電壓（VCC）。然後每個劃段陰極連接到能夠吸收所需劃段電流嘅驅動器IC。每個劃段嘅電流必須根據所需亮度同最大額定值進行限制。使用典型正向電壓3.3V-3.8V，限流電阻值可以計算為 R = (VCC- VF) / IF。對於多路復用多個數字，必須管理峰值電流，使其保持喺脈衝電流額定值內，同時保持平均亮度。設計師仲應該考慮最大2.5%嘅串擾規格，呢個定義咗非選中劃段嘅意外發光。
7. 技術比較同差異化
同舊式白熾燈或真空熒光顯示屏（VFD）相比，呢款LED顯示屏由於其固態特性，提供顯著更低嘅功耗、更長嘅使用壽命同更高嘅可靠性。喺LED顯示屏領域內，佢嘅關鍵區別在於其特定嘅低電流優化（低至每個劃段1mA），呢個比許多標準顯示屏更低，以及其發光強度分類，提供更好嘅亮度一致性。採用InGaN技術實現嘅藍色，通常比舊式紅色GaAsP LED提供更高效率同唔同嘅美學選擇。包含左右小數點增加咗唔同數字格式需求嘅靈活性。
8. 常見問題（基於技術參數）
問：共陽極同共陰極有咩分別？
答：喺共陽極顯示屏中，所有LED劃段嘅陽極連接埋一齊到一個（或多個）公共腳位，呢個腳位連接到正電源。通過向相應嘅陰極腳位施加低電平（接地）信號來點亮劃段。喺共陰極顯示屏中，陰極係公共嘅並連接到地，通過向陽極施加高電平信號來點亮劃段。LTS-3401TBE係共陽極類型。
問：我可以用5V微控制器驅動呢款顯示屏嗎？
答：可以，但必須使用限流電阻。由於正向電壓約為3.3-3.8V，需要一個電阻來降低剩餘電壓（例如，5V - 3.5V = 1.5V）並將電流限制到所需值（例如，10mA需要一個150Ω電阻）。微控制器嘅驅動腳位必須能夠吸收所需嘅劃段電流。
問：發光強度分類係咩意思？
答：意思係顯示屏根據其測量嘅發光輸出進行測試同分檔（分組）。呢個確保同一型號唔同單元之間嘅亮度更加一致，如果單一產品中使用多個顯示屏，會導致外觀更加均勻。
問：我應該點樣連接四個共陽極腳位？
答：所有共陽極腳位（4、6、12、17）應該連埋一齊到同一個正電壓電源線，如果同時驅動單個數字嘅所有劃段，通常通過單個限流電阻。呢個確保所有劃段具有相同嘅參考電壓。
9. 實用設計同使用範例
考慮設計一個簡單嘅數字電壓錶顯示。微控制器嘅模數轉換器讀取電壓，處理後需要顯示一個3位數值（例如，5.12V）。會使用三個LTS-3401TBE顯示屏。所有三個數字嘅共陽極腳位會連接到三個獨立嘅微控制器I/O腳位，配置為數字輸出用於多路復用控制。三個數字中所有對應嘅劃段陰極（所有'A'劃段、所有'B'劃段等）會連埋一齊，然後通過適當嘅限流電阻連接到八個微控制器I/O腳位（七個劃段 + 一個小數點），可能使用晶體管陣列或專用顯示驅動器IC來處理電流吸收。微控制器快速循環（多路復用）每個數字，一次點亮一個共陽極，同時設定該特定數字嘅陰極圖案。視覺暫留使所有數字看起來連續點亮。中間數字嘅右小數點會點亮以顯示小數位。低電流能力使呢個多路復用方案能夠高效工作，而唔會消耗過多電力。
10. 工作原理介紹
七劃LED顯示屏係一個以8字形排列嘅發光二極管組件。七個劃段（標記為A到G）中嘅每一個都係一個獨立嘅LED。通過有選擇地為呢啲劃段嘅唔同組合供電，可以形成數字0-9同部分字母嘅圖案。喺LTS-3401TBE中，呢啲LED由沉積喺藍寶石基板上嘅氮化銦鎵半導體材料製造。當施加超過二極管閾值嘅正向電壓時，電子同空穴喺有源區復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。InGaN層嘅特定成分決定咗發射光嘅波長（顏色），喺呢個情況下係藍色。共陽極設計簡化咗許多應用中嘅驅動電路，呢啲應用中電源相對於控制邏輯地係正極。
11. 技術趨勢同背景
七劃LED顯示屏代表一種成熟可靠嘅顯示技術。雖然點陣同圖形OLED/LCD顯示屏喺顯示任意字符同圖形方面提供更多靈活性，但七劃顯示屏由於其簡單性、低成本、高亮度、喺各種照明條件下（包括直射陽光）極佳嘅可讀性，以及喺靜態或低多路復用場景下極低嘅功耗，仍然高度相關。呢個領域嘅趨勢係朝向更高效率嘅LED（每瓦更多流明），允許更低嘅驅動電流或更高亮度，以及朝向表面貼裝器件（SMD）封裝以實現自動化組裝，雖然像呢款嘅通孔DIP封裝仍然廣泛用於原型製作、維修同某些工業應用。轉向無鉛同符合RoHS嘅封裝，正如呢款器件所見，而家係標準嘅行業要求。
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。 |