0.28吋四位七劃LED顯示屏規格書 - 數字高度7mm - 超級紅色 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款0.28吋（7 mm）數字高度、四位數、七劃LED顯示屏嘅規格。呢款裝置專為需要清晰、明亮數字顯示同極佳可視度嘅應用而設計。佢採用先進嘅AlInGaP（鋁銦鎵磷）半導體技術作為發光元件，專門設計用於產生超級紅色光輸出。顯示屏採用灰色面同白色劃，有助於喺各種照明條件下提供高對比度同優越嘅字符外觀。

核心設計理念集中於提供一個可靠、低功耗嘅固態解決方案，適合廣泛嘅消費、工業同儀器產品，呢啲產品對數字數據顯示係至關重要嘅。

2. 主要特點同優勢

顯示屏結合咗多項設計特點，以提升其性能同可用性：

• 數字高度：0.28吋（7.0 mm），提供平衡嘅尺寸，確保良好嘅可讀性，同時唔會佔用過多面板空間。
• 劃設計：連續均勻嘅劃確保照明一致，呈現專業、整潔嘅字符外觀。
• 光學性能：憑藉AlInGaP晶片同灰色面/白色劃設計，提供高亮度同高對比度。
• 視角：寬廣嘅視角確保顯示屏喺唔同觀看位置下都保持清晰可讀。
• 低功耗運作：針對高效率光輸出而設計，適合電池供電或注重能源嘅應用。
• 可靠性：作為固態裝置，相比機械式顯示屏，佢提供更高可靠性同更長嘅運作壽命。
• 分級：發光強度經過分類（分級），確保同一生產批次中多個單元嘅亮度一致性。

3. 技術規格詳解

3.1 電氣同光學特性

顯示屏嘅性能係喺環境溫度（T_A）為25°C嘅標準測試條件下定義嘅。主要參數包括：

• 平均發光強度（I_V）：當每劃嘅順向電流（I_F）為1 mA時，範圍由最低200 µcd到典型值600 µcd。呢個參數係使用經過濾波以近似CIE明視覺響應曲線嘅感測器測量嘅。
• 峰值發射波長（λ_p）：典型值為639 nm，定義咗超級紅色發射嘅主要色點。
• 譜線半寬度（Δλ）：約為20 nm，表示發射光嘅光譜純度。
• 主波長（λ_d）：典型值為631 nm，係指定感知顏色嘅另一個關鍵指標。
• 每劃順向電壓（V_F）：當I_F= 20 mA時，典型值為2.6 V，最大值為2.6 V。呢個對於設計驅動電路至關重要。
• 每劃反向電流（I_R）：當施加反向電壓（V_R）為5 V時，最大值為100 µA。
• 發光強度匹配比（I_V-m）：最大比率為2:1，確保同一數字內唔同劃之間或唔同數字之間亮度嘅合理均勻性。

3.2 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致裝置永久損壞嘅應力極限。唔建議喺呢啲極限之外操作。

• 每劃功耗：最大70 mW。
• 每劃峰值順向電流：喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1 ms脈衝寬度）最大90 mA。
• 每劃連續順向電流：喺25°C時最大25 mA。呢個額定值會隨溫度升高以0.33 mA/°C嘅速率線性遞減。
• 每劃反向電壓：最大5 V。
• 操作溫度範圍：-35°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍：-35°C 至 +85°C。
• 焊接溫度：裝置可以承受喺安裝平面下方1/16吋（約1.6 mm）處，260°C嘅焊接溫度持續3秒。

4. 機械同封裝資料

裝置採用標準LED顯示屏封裝。提供嘅尺寸圖標明咗確切嘅物理尺寸，包括數字之間嘅間距、總高度、寬度、深度，以及腳位嘅位置同直徑。除非另有說明，所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為±0.25 mm。呢啲資料對於PCB（印刷電路板）佈局同機械整合到最終產品嘅外殼中至關重要。

5. 腳位配置同內部電路

顯示屏採用16腳配置。佢配置為多工共陰極類型。呢個意思係每個數字嘅陰極係分開連接嘅，而對應劃（例如，所有'A'劃）嘅陽極就跨數字連接埋一齊。呢種架構允許進行多工掃描，即數字會快速輪流點亮，從而減少所需驅動腳位嘅總數同整體功耗。

腳位定義如下：

• 腳位1：共陰極（數字1）
• 腳位2：C劃同L3指示燈陽極
• 腳位3：小數點（D.P.）陽極
• 腳位5：E劃陽極
• 腳位6：D劃陽極
• 腳位7：G劃陽極
• 腳位8：共陰極（數字4）
• 腳位11：共陰極（數字3）
• 腳位12：指示燈L1、L2、L3嘅共陰極
• 腳位13：A劃同L1指示燈陽極
• 腳位14：共陰極（數字2）
• 腳位15：B劃同L2指示燈陽極
• 腳位16：F劃陽極
• 腳位4、9、10標記為"無連接"或"無腳位"。

內部電路圖通常會顯示每個劃同數字嘅LED晶片互連方式，闡明多工共陰極結構。

6. 分級系統解釋

規格書指出裝置"按發光強度分類"。呢個係指基於測量光輸出嘅分級或分類過程。喺製造過程中，會出現輕微差異。通過測試並將單元分組到特定嘅強度級別（例如，一個µcd值範圍），製造商同設計師可以確保用於單一產品或生產批次嘅所有顯示屏都具有非常相似嘅亮度水平。咁樣可以防止單元之間顯示亮度出現明顯差異，呢點對於產品質量同用戶體驗至關重要。設計師訂購時應指定所需嘅級別，以保證一致性。

7. 性能曲線分析

規格書提及"典型電氣/光學特性曲線"。雖然文本中無詳細說明具體圖表，但完整規格書通常包含呢類曲線，對設計至關重要：

• 順向電流（I_F）對順向電壓（V_F）：呢條IV曲線顯示非線性關係，有助於確定給定電源電壓下合適嘅限流電阻或恆流驅動器設定。
• 發光強度（I_V）對順向電流（I_F）：呢條曲線顯示光輸出如何隨電流增加，通常喺較高電流時呈次線性增長，為咗達到所需亮度同效率而決定驅動電流提供參考。
• 發光強度對環境溫度：顯示光輸出如何隨LED結溫升高而降低。呢個對於喺高溫環境中運作嘅應用至關重要。
• 光譜分佈：相對強度對波長嘅圖表，直觀確認峰值（639 nm）同半寬度（20 nm）規格。

8. 焊接同組裝指引

根據絕對最大額定值，裝置可以承受波峰焊或回流焊製程。指定嘅關鍵參數係焊接溫度曲線：喺安裝平面下方1/16吋（1.6 mm）處，260°C持續3秒。呢個符合常見嘅無鉛焊接曲線。設計師同組裝人員必須確保其焊接製程唔超過呢個熱應力，以防止損壞內部引線鍵合或LED晶片本身。處理期間應遵守標準嘅ESD（靜電放電）預防措施。

9. 應用建議同設計考量

9.1 典型應用場景

呢款顯示屏非常適合任何需要清晰、可靠數字顯示嘅裝置：

• 測試同測量設備：萬用錶、示波器、電源供應器、頻率計數器。
• 工業控制：面板儀錶、過程指示器、計時器顯示、計數器顯示。
• 消費電子產品：音響設備（放大器、接收器）、廚房電器、時鐘。
• 汽車改裝市場：儀錶同診斷工具（適用於環境規格合適嘅情況）。
• 醫療設備：病人監護儀、診斷設備（需符合額外監管要求）。

9.2 設計考量

• 驅動電路：必須為共陰極數字實施多工掃描。呢個需要一個微控制器或專用驅動IC，能夠順序吸收每個數字陰極嘅電流，同時向適當嘅劃陽極提供電流。基於V_F同所需嘅I_F.
• ，適當嘅限流（通過電阻或恆流驅動器）係必不可少嘅。亮度控制：
• 亮度可以通過調整峰值順向電流（喺額定值內）來控制，或者更常見喺多工設計中，通過改變多工信號嘅佔空比（PWM）來控制。視角：
• 寬廣嘅視角係一個優勢，但機械設計仍應考慮主要用戶嘅視線。熱管理：

雖然功耗低，但喺接近最大額定值嘅高環境溫度下連續運作，可能需要按照規定（高於25°C時0.33 mA/°C）降低順向電流額定值，以保持可靠性並防止光通量過快衰減。

10. 技術比較同差異呢款顯示屏嘅主要區別在於使用AlInGaP

技術來實現超級紅色。相比舊有技術，例如標準GaAsP（砷化鎵磷）紅色LED，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同輸入電流下產生更高亮度，或者喺更低功耗下達到同等亮度。佢通常仲提供更好嘅溫度穩定性同顏色純度。灰色面配白色劃係一個特定嘅設計選擇，旨在最大化對比度，相比全紅或全綠顯示屏，喺高環境光條件下可能更具優勢。

11. 常見問題（基於技術參數）

問："無連接"腳位有咩用？

答：佢哋係物理上存在但無連接到任何內部元件嘅腳位。佢哋可能用於焊接時嘅機械穩定性，或者係為咗符合標準封裝尺寸。唔可以用佢哋嚟做電氣連接。

問：點樣計算一個劃嘅限流電阻？_{答：使用歐姆定律：R = (V}電源_F- V_F) / I_F。對於5V電源，典型V_F為2.6V，同所需I_F為20 mA：R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω。為咗保守設計避免過流，應始終使用規格書中嘅最大V

值。

問：我可唔可以唔用多工掃描嚟驅動呢個顯示屏？

答：直接驅動（靜態驅動）理論上係可能嘅，通過獨立控制每個數字嘅每個劃，但咁樣會需要非常多嘅I/O腳位（4位數字 * 7劃 + 小數點 + 指示燈 = 超過30腳），而且效率非常低。多工掃描係預期同實用嘅方法。

問："發光強度匹配比2:1"係咩意思？

答：意思係喺相同測試條件下，任何一個劃或數字嘅測量發光強度，唔會超過任何其他劃或數字強度嘅兩倍。佢定義咗裝置內最大允許嘅差異。

12. 運作原理

七劃顯示屏由七個矩形LED劃（標記為A到G）以'8'字形排列組成，外加一個用於小數點（DP）嘅圓形LED。通過有選擇地點亮呢啲劃嘅特定組合，可以形成所有十進制數字（0-9）同部分字母。喺像呢款嘅多工共陰極設計中，所有數字中給定劃類型嘅所有陽極都連接埋一齊（例如，所有'A'劃陽極）。每個數字都有自己獨立嘅陰極連接。要顯示一個數字，微控制器會啟動（設為高電平）對應於該數字所需劃嘅陽極線路，同時啟動（設為低電平/吸收電流）該特定數字嘅陰極線路。佢會保持呢個狀態一段短時間（例如，1-5 ms），然後轉到下一個數字，快速循環所有數字。人眼嘅視覺暫留會將呢啲快速脈衝融合成一個穩定、看似連續點亮嘅多位數字。

13. 行業趨勢同背景