LTS-6980HR LED顯示屏規格書 - 0.56吋數碼高度 - 2.6V正向電壓 - 紅色 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-6980HR係一款高性能嘅七劃數碼LED顯示屏模組。佢主要功能係喺各種電子設備度提供清晰、光猛嘅數碼讀數。核心技術採用先進LED晶片，特別係GaP基板上嘅GaP外延層同埋非透明GaAs基板上嘅AlInGaP，以實現其標誌性嘅高效能紅光發射。呢款器件採用紅色面板同紅色劃段，確保咗極佳嘅對比度同可視性。

1.1 主要特點同優勢

呢款顯示屏設計咗幾個關鍵特點，令佢適合要求高嘅應用：

• 0.56吋數碼高度（14.22毫米）：提供嘅字體大小容易喺遠處閱讀，好適合儀錶板、工業控制同消費電子產品。
• 連續均勻劃段：劃段設計追求視覺一致性，消除咗可能影響可讀性嘅空隙或者唔規則。
• 低功耗需求：為咗高效能而設計，可以整合到電池供電或者注重能源嘅設備度。
• 高亮度同高對比度：光猛嘅紅光發射同紅色面板結合，創造出高對比度顯示，喺唔同環境光線條件下都保持可見。
• 寬廣視角：光學設計確保顯示嘅字元即使喺偏軸角度觀看都保持清晰可讀。
• 固態可靠性：作為一款基於LED嘅器件，相比其他顯示技術，佢提供更長嘅操作壽命、抗衝擊同抗震動能力。
• 按發光強度分級：器件會根據其光輸出進行分級，讓設計師可以為多位數顯示屏揀選亮度一致嘅單元。
• 無鉛封裝（符合RoHS）：按照環保法規製造，適合全球市場。

1.2 器件配置

LTS-6980HR配置為共陰極顯示屏。呢個意思係所有LED劃段嘅陰極喺內部連接埋一齊。特定型號表示係一款帶有右側小數點嘅紅色顯示屏。驅動共陰極顯示屏通常需要將共陰極腳位接地，並將正電壓（透過限流電阻）施加到對應要點亮嘅劃段嘅各個陽極腳位。

2. 技術參數：深入客觀分析

呢部分提供咗器件操作極限同性能特徵嘅詳細、客觀分析。理解呢啲參數對於可靠嘅電路設計同確保顯示屏喺其指定壽命內運作至關重要。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或接近極限操作並唔保證，正常使用時應避免。

• 每劃段功耗：最大75 mW。超過呢個值會導致過熱同加速LED晶片嘅退化。
• 每劃段峰值正向電流：脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）為100 mA。呢個額定值適用於多工方案中使用嘅短暫、高電流脈衝，唔係用於連續操作。
• 每劃段連續正向電流：25°C時為25 mA。當環境溫度（Ta）高過25°C時，呢個電流會以0.33 mA/°C嘅速率線性遞減。例如，喺85°C時，最大允許連續電流大約係：25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) ≈ 5.2 mA。
• 操作同儲存溫度範圍：-35°C 至 +85°C。器件可以喺呢個完整範圍內儲存或操作。
• 焊接條件：器件可以承受波峰焊接，焊錫槽喺安裝平面下方1/16吋（≈1.6毫米），溫度260°C，時間3秒。組裝期間，器件本體溫度本身唔可以超過最高額定溫度。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺標準測試條件下（Ta=25°C）測量嘅典型性能參數。佢哋定義咗器件喺一個設計正確嘅電路中會點樣表現。

• 平均發光強度（Iv）：當以10 mA正向電流（IF）驅動時，範圍由800 µcd（最小值）到2400 µcd（典型值）。呢個係亮度嘅主要量度。
• 峰值發射波長（λp）：IF=20mA時，典型值為635 nm。呢個係光輸出功率最大嘅波長。
• 譜線半寬度（Δλ）：典型值40 nm。呢個表示光譜純度；半寬度越窄，表示光線越單色（顏色越純）。
• 主波長（λd）：典型值623 nm。呢個係人眼感知到、最能匹配光線顏色嘅單一波長。
• 每劃段正向電壓（VF）：IF=20mA時，範圍由2.0 V（最小值）到2.6 V（典型值）。設計師必須確保驅動電路能夠提供足夠電壓，以喺呢個範圍內達到所需電流。標明公差為±0.1V。
• 每劃段反向電流（IR）：當施加5V反向電壓（VR）時，最大100 µA。呢個參數僅供測試用途；器件唔係為連續反向偏壓操作而設計。
• 發光強度匹配比（Iv-m）：IF=10mA時，劃段之間最大為2:1。呢個確保單個數碼內所有劃段嘅亮度均勻。
• 串擾：規定為≤ 2.5%。呢個係指當相鄰劃段被驅動時，由於電氣洩漏或光學耦合而導致某個劃段出現唔需要嘅發光。

3. 分級系統解釋

規格書指出器件係按發光強度分級。呢個係一個關鍵嘅質量控制同設計考慮因素。喺LED製造中，輸出會有自然變化。為咗確保最終產品嘅一致性，LED會根據特定參數進行測試並分類到唔同嘅分級度。

對於LTS-6980HR，主要分級標準係發光強度（Iv）。當設計一個應用需要一齊使用兩個或以上呢啲顯示屏時（例如，多位數計數器），強烈建議揀選來自相同強度分級嘅顯示屏。使用唔同分級嘅顯示屏可能會導致數碼之間亮度有明顯差異，造成唔均勻同唔專業嘅外觀。正如應用筆記中警告嘅，設計師應該同供應商商討，為訂單指定分級要求，以避免呢個色調不均問題。

4. 性能曲線分析

雖然具體圖表喺提供嘅文本中冇詳細說明，但呢類器件嘅典型性能曲線會包括：

• 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）：呢條非線性曲線顯示施加喺LED兩端嘅電壓同產生電流之間嘅關係。對於揀選合適嘅限流電阻值至關重要。
• 發光強度 vs. 正向電流（I-L曲線）：呢個顯示光輸出點樣隨驅動電流增加。喺一定範圍內通常係線性嘅，但喺高電流下會飽和。
• 發光強度 vs. 環境溫度：呢條曲線展示光輸出點樣隨LED結溫升高而下降。佢突顯咗熱管理嘅重要性，特別係喺高電流或溫暖環境中操作時。
• 光譜功率分佈：一張顯示喺波長光譜上發出嘅相對光功率嘅圖表，圍繞主波長同峰值波長為中心。

呢啲曲線讓設計師能夠預測非標準條件下（唔同電流、溫度）嘅性能，並為效率同壽命優化設計。

5. 機械同封裝資訊

5.1 封裝尺寸同公差

顯示屏有定義好嘅物理尺寸。關鍵尺寸註記包括：

• 所有尺寸單位為毫米。
• 除非另有說明，一般公差為±0.25毫米。
• 腳尖偏移公差為±0.4毫米。
• 顯示屏面板有特定質量控制：劃段上嘅異物必須≤10密耳，表面油墨污染≤20密耳，劃段內氣泡≤10密耳。
• 反射器彎曲必須≤其長度嘅1%。
• 建議腳位使用1.0毫米直徑嘅印刷電路板（PCB）孔。

5.2 腳位配置同電路圖

器件採用標準10腳單排配置。內部電路圖顯示共陰極架構。腳位定義如下：

• 腳位1：劃段E陽極
• 腳位2：劃段D陽極
• 腳位3：共陰極1
• 腳位4：劃段C陽極
• 腳位5：右側小數點（R.D.P.）陽極
• 腳位6：劃段B陽極
• 腳位7：劃段A陽極
• 腳位8：共陰極2
• 腳位9：劃段F陽極
• 腳位10：劃段G陽極

兩個共陰極腳位（3同8）喺內部連接。將其中一個或兩個接地即可啟動顯示屏。

6. 焊接、組裝同儲存指引

6.1 焊接同組裝

指定咗最大回流焊接條件。組裝期間：

• 避免使用唔合適嘅工具或方法對顯示屏本體施加異常力，因為咁樣會導致物理損壞。
• 如果使用壓敏黏合劑將裝飾膜或覆蓋層貼喺顯示屏表面，唔建議讓呢塊膜嘅一面同前面板或蓋緊密接觸。外力可能會導致薄膜從原來位置移位。

6.2 儲存條件

適當儲存對於防止退化至關重要，特別係腳位氧化。

• 標準儲存（喺原包裝內）：溫度：5°C 至 30°C。濕度：低於60% RH。
• 如果唔滿足呢啲條件，可能會發生腳位氧化，需要喺使用前重新電鍍。唔建議長期儲存大量庫存。
• 如果防潮袋打開超過6個月，建議將器件喺60°C烘烤48小時，並喺一星期內完成組裝。

7. 應用建議同設計考慮

LTS-6980HR適用於辦公室、通訊同家庭應用中嘅普通電子設備。對於需要極高可靠性、故障可能危及安全嘅應用（航空、醫療等），建議進行具體諮詢。

7.1 電路設計最佳實踐

• 遵守絕對最大額定值：電路設計必須嚴格遵守電流、功率同溫度嘅限制。
• 防止過度驅動：過量電流或高操作溫度會導致嚴重嘅光輸出退化或過早失效。
• 防止反向電壓同瞬變：驅動電路應包括保護（例如，二極體），以防止開機/關機期間嘅反向電壓或電壓尖峰造成損壞。
• 使用恆流驅動：呢個係推薦嘅方法，以確保一致嘅發光強度同顏色，唔受正向電壓變化影響。
• 考慮正向電壓範圍：電路必須設計成即使LED嘅VF處於最大指定值（典型值2.6V + 公差）時，都能夠提供預期嘅驅動電流。
• 熱降額：考慮到0.33 mA/°C嘅電流降額因子，揀選嘅操作電流對於預期最高環境溫度必須係安全嘅。
• 避免反向偏壓：即使係細小嘅反向偏壓，都可能導致LED晶片內金屬遷移，增加洩漏電流或導致短路。
• 管理環境條件：避免喺高濕度環境中快速溫度變化，以防止顯示屏上形成冷凝。

7.2 典型應用場景

呢款顯示屏非常適合需要清晰、可靠數碼指示嘅各種應用，包括但不限於：

• 測試同測量設備（萬用錶、頻率計數器）
• 工業控制面板同過程計時器
• 消費電器（微波爐、焗爐、音響設備）
• 銷售點終端同計算機
• 汽車改裝儀錶同顯示屏

8. 技術比較同差異化

雖然規格書冇提供同特定競爭對手零件嘅直接比較，但LTS-6980HR嘅規格令佢具有競爭力。佢嘅主要差異化因素可能包括：

• 材料技術：同時使用GaP同AlInGaP晶片技術可以提供性能平衡，可能提供良好效率同理想嘅紅色色點。
• 高亮度同對比度：指定嘅發光強度範圍（高達2400 µcd @10mA）同紅底紅字設計，針對需要極佳可視性嘅應用。
• 堅固結構同規格：對功率、電流降額同環境耐受性嘅詳細額定值，表明設計注重可靠性。
• 全面應用指引：包含詳細警告同儲存指引，協助設計師正確實施器件，可能減少現場故障。

9. 常見問題（基於技術參數）

Q1：峰值波長（635nm）同主波長（623nm）有咩分別？

A1：峰值波長係光功率物理上最高嘅位置。主波長係基於人類顏色感知（CIE標準）計算出嘅值，最能代表我哋睇到嘅顏色。佢哋有少少差異係常見嘅。

Q2：我可唔可以直接用5V微控制器腳位驅動呢款顯示屏？

A2：唔可以。你必須喺每個劃段陽極串聯一個限流電阻。電阻值取決於你嘅供電電壓（例如，5V）、LED嘅正向電壓（約2.0-2.6V）同你所需嘅正向電流（例如，10-20mA）。例如，喺5V、2.3V Vf同15mA下：R = (5V - 2.3V) / 0.015A ≈ 180 Ω。

Q3：點解會有兩個共陰極腳位（3同8）？

A3：佢哋喺內部連接。呢個設計允許更靈活嘅PCB佈線，或者如果用高電流同時驅動所有劃段，可以用嚟分流接地電流，可能改善性能。

Q4：發光強度匹配比 ≤ 2:1係咩意思？

A4：意思係喺單個器件內，喺相同條件下驅動時，最光嘅劃段亮度唔會超過最暗劃段亮度嘅兩倍。呢個確保咗均勻性。

Q5：儲存濕度規格有幾關鍵？

A5：對於長期儲存非常關鍵。暴露喺高濕度環境會導致鍍錫腳位氧化，造成焊接性差。遵循儲存同烘烤建議對於可靠組裝至關重要。

10. 設計同使用案例分析

場景：設計一個4位數電壓錶顯示屏。

一位設計師正喺度設計一個枱面式數字電壓錶。佢揀選咗四個LTS-6980HR顯示屏。基於呢份規格書嘅關鍵設計步驟包括：

1. 驅動方法：為咗最小化微控制器I/O腳位，佢選擇多工驅動。佢將四個顯示屏所有對應嘅劃段陽極（A, B, C...）連接埋一齊。每個顯示屏嘅共陰極腳位連接到一個由MCU控制嘅獨立電晶體。
2. 電流計算：為咗良好可視性，佢目標係每劃段15mA。使用最大Vf 2.6V同5V電源，佢計算最壞情況嘅限流電阻：R_min = (5V - 2.6V) / 0.015A ≈ 160 Ω。佢揀選一個標準150 Ω電阻，知道實際電流會隨Vf有少少變化。
3. 峰值電流檢查：喺多工設計中，每個數碼只會喺1/4時間內亮起（25%佔空比）。為咗達到平均電流15mA，佢喺亮起時間內嘅峰值電流必須係15mA / 0.25 = 60mA。佢必須驗證呢個60mA脈衝喺100mA峰值電流額定值內，並且如果接近100mA，佔空比≤10%。
4. 熱考慮：預計外殼最高溫度為50°C。每劃段降額後嘅連續電流係：25 mA - ((50°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) ≈ 16.75 mA。佢嘅設計電流15mA（平均）係安全嘅。
5. 採購：佢向供應商指定所有四個顯示屏必須來自相同發光強度分級，以確保讀數亮度均勻。
6. PCB佈局：佢使用建議嘅1.0毫米孔用於腳位，並確保佈局唔會對顯示屏本體施加機械應力。

11. 操作原理

LTS-6980HR基於半導體材料中電致發光嘅基本原理運作。當足夠嘅正向電壓施加喺LED晶片嘅p-n結兩端（超過其能隙電壓時），電子同電洞喺有源區複合，以光子（光）形式釋放能量。發射光嘅特定顏色（波長）由半導體材料嘅能隙能量決定。喺呢款器件中，使用GaP同AlInGaP材料產生紅光。七個劃段係排列成8字形嘅獨立LED。透過選擇性地對呢啲劃段嘅唔同組合施加電流，可以形成數字0-9同部分字母。

12. 技術趨勢同背景

LTS-6980HR代表咗一種成熟可靠嘅劃段顯示技術。喺更廣泛嘅顯示技術趨勢背景下：

• 固態優勢：相比LCD或VFD，LED顯示屏喺需要堅固性、寬溫操作同長壽命嘅環境中繼續保持優勢。
• 材料演進：使用AlInGaP代表咗對舊式GaAsP LED嘅進步，提供更高效率同更好嘅顏色穩定性。
• 市場定位：雖然點陣OLED同LCD為圖形同字母數字提供更大靈活性，但七劃LED顯示屏由於其簡單性、高亮度、低成本同喺陽光直射或黑暗條件下嘅極佳可讀性，仍然係專用數碼讀數嘅最佳選擇。
• 集成趨勢：呢類顯示屏有向表面貼裝器件（SMD）版本發展嘅趨勢，以適應自動化組裝。LTS-6980HR嘅通孔設計適合手動組裝或維修常見嘅應用，或者需要更高功率處理能力嘅應用。
• 驅動器集成：現代設計通常將呢類分立顯示屏同專用LED驅動器IC配對，由驅動器IC處理多工、電流調節同介面，簡化微控制器軟件同硬件設計。