LTS-3861JE LED顯示屏規格書 - 0.3吋數碼高度 - AlInGaP紅光 - 2.6V正向電壓

1. 產品概覽

LTS-3861JE係一款高性能、單位數碼、七段顯示模組，專為需要清晰數字讀數嘅應用而設計。佢嘅核心組件係磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料，負責產生標誌性嘅鮮紅色光。呢款器件採用淺灰色面同白色段標記，提供極佳對比度，增強可讀性。數碼高度為0.3吋（7.62毫米），提供緊湊而容易辨認嘅顯示方案，適合多種電子設備。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款顯示屏專為可靠性同效率而設計。主要優勢包括低功耗、高亮度輸出同寬視角，確保從唔同角度睇都有一致表現。佢採用固態LED技術，比起舊式顯示技術（例如白熾燈或真空熒光顯示屏），壽命更長，抗震能力更強。器件按發光強度分類，確保喺多位數應用中亮度匹配一致。主要目標市場包括工業控制面板、測試同測量設備、消費電器同儀器儀表，呢啲地方都需要清晰可靠嘅數字指示。

2. 技術參數深入分析

LTS-3861JE嘅性能由一系列喺標準條件下（Ta=25°C）測量嘅電氣同光學參數定義。理解呢啲參數對於正確設計電路同確保長期可靠性至關重要。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。佢哋唔係用於正常操作嘅。

每段功耗：70 mW。呢個係單個發光段可以安全散發嘅最大功率。
每段峰值正向電流：90 mA。呢個係最大允許脈衝電流，通常喺1/10佔空比同0.1毫秒脈衝寬度等條件下指定，用於多工或短暫過驅動。
每段連續正向電流：25°C時為25 mA。當環境溫度高過25°C時，呢個電流會以0.28 mA/°C嘅速率線性遞減。
每段反向電壓：5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會損壞LED結。
工作同儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。
焊接溫度：最高260°C，最多3秒，測量點喺元件安裝平面下方1.6毫米（1/16吋）處。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係正常操作條件下嘅典型性能參數。

平均發光強度（I_V）：喺正向電流（I_F）為1 mA時，範圍由320 μcd（最小）到800 μcd（典型）。呢個係量度人眼感知嘅亮度。
峰值發射波長（λ_p）：喺I_F=20mA時，典型值為632 nm。呢個係光功率輸出最大嘅波長。
主波長（λ_d）：喺I_F=20mA時，典型值為624 nm。呢個係人眼感知嘅單一波長，定義咗顏色。
譜線半寬度（Δλ）：典型值為20 nm。呢個表示發射光嘅光譜純度或頻寬。
每段正向電壓（V_F）：喺I_F=20mA時，典型值為2.6 V（最大2.6V）。呢個係LED導通時兩端嘅電壓降。
每段反向電流（I_R）：喺反向電壓（V_R）為5V時，最大為100 μA。
發光強度匹配比（I_V-m）：最大2:1。呢個指定咗喺I_F=1mA時，同一器件內唔同段之間最大允許嘅亮度變化，確保外觀均勻。

3. 分級系統解釋

LTS-3861JE採用發光強度分類系統。即係話，器件會根據佢哋喺標準測試電流（通常係1mA或20mA）下測量到嘅光輸出，進行測試並分入特定嘅級別。咁樣設計師就可以揀選亮度水平一致嘅顯示屏，對於多位數顯示屏嚟講至關重要，因為亮度唔均勻會好礙眼。雖然呢份規格書冇詳細講具體嘅級別代碼，但呢種做法確保咗顯示屏內所有段，同埋系統內多個顯示屏之間，性能都緊密匹配。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型嘅電氣/光學特性曲線。呢啲圖表對於理解器件喺表格單點數據之外嘅行為至關重要。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

呢條曲線顯示流經LED嘅電流同佢兩端電壓之間嘅關係。佢係非線性嘅，有一個閾值電壓（AlInGaP紅光約為2V），低過呢個電壓時幾乎冇電流流過。高過呢個閾值，電流會隨電壓輕微增加而急速上升。呢個特性需要喺LED串聯一個限流電阻或恆流驅動器，以防止熱失控同損壞。

4.2 發光強度 vs. 正向電流

呢幅圖說明咗光輸出（以毫坎德拉或微坎德拉為單位）點樣隨驅動電流變化。一般嚟講，發光強度會隨電流增加，但關係可能唔完全線性，特別係喺較高電流時，加熱效應會令效率下降。

4.3 溫度依賴性

雖然呢度冇明確畫出圖表，但連續正向電流嘅遞減率（0.28 mA/°C）表明咗強烈嘅溫度依賴性。LED正向電壓通常會隨溫度升高而降低，而發光效率亦會下降。應用中適當嘅熱管理對於維持性能同壽命至關重要。

5. 機械同封裝資料

5.1 封裝尺寸

LTS-3861JE採用標準10腳單位數碼封裝。所有關鍵尺寸，例如總高度、寬度、數碼窗口大小同腳距，都喺詳細圖紙中提供。除非另有說明，呢啲尺寸嘅公差通常為±0.25毫米（0.01吋）。呢啲資料對於PCB焊盤設計同確保喺最終產品外殼內正確安裝至關重要。

5.2 接腳連接同極性

呢款器件採用共陽極配置。即係話，所有LED段嘅陽極（正極）喺內部連接至公共腳（腳1同腳6）。每個段（A、B、C、D、E、F、G同小數點DP）嘅陰極（負極）則引出到獨立腳（腳2、3、4、5、7、8、9、10）。要點亮一個段，必須將共陽極腳連接到高過LED正向電壓嘅電壓源，並將相應嘅陰極腳通過限流電阻接地（或較低電壓）。

5.3 內部電路圖

規格書包含內部電路圖，直觀確認共陽極架構。佢顯示咗十個腳同七個主段（A-G）同小數點（DP）嘅陽極同陰極之間嘅互連。呢幅圖對於故障排除同理解電氣佈局係非常寶貴嘅參考。

6. 焊接同組裝指引

焊接嘅絕對最大額定值清楚列明：峰值溫度260°C，最長持續時間3秒，測量點喺封裝體下方1.6毫米處。呢個同標準無鉛回流焊接曲線兼容。必須遵守呢啲限制，以防止損壞內部LED芯片、焊線或塑膠封裝材料。長時間暴露喺高溫下會導致透鏡變黃、分層或正向電壓增加。建議儲存條件係喺指定溫度範圍-35°C至+105°C內嘅乾燥環境中，以防止吸濕。

7. 應用建議

7.1 典型應用電路

對於像LTS-3861JE呢類共陽極顯示屏，最常見嘅驅動方法係多工掃描，特別係使用多位數時。微控制器會順序激活每個數碼嘅共陽極，同時喺陰極線上輸出該數碼嘅段圖案。咁樣可以顯著減少所需嘅I/O腳數量。每條陰極線必須串聯一個限流電阻。電阻值用以下公式計算：R = (V_電源- V_F) / I_F，其中V_F係LED嘅正向電壓（例如2.6V），I_F係所需正向電流（例如10-20 mA）。

7.2 設計考慮因素

限流：務必使用限流電阻或恆流驅動器。將LED直接連接到電壓源會導致電流過大並立即損壞。
散熱：雖然每段功耗好低，但喺具有高峰值電流嘅多工應用中，要確保遵守平均功率同溫度遞減率。
視角：寬視角有好處，但機械設計時要考慮主要觀看方向，以最大化對比度同可讀性。
靜電放電（ESD）保護：AlInGaP LED可能對靜電放電（ESD）敏感。組裝時要實施標準嘅ESD處理預防措施。

8. 技術比較

同舊式紅光LED技術（例如磷化鎵砷（GaAsP））相比，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同電流下實現更亮嘅顯示，或者喺較低功率下實現相似亮度。佢仲提供更好嘅色純度（更飽和嘅紅色）以及喺溫度同時間上更穩定嘅表現。同側發光或點矩陣顯示屏相比，七段格式專為數字同有限字母數字字符顯示而優化，驅動複雜度最低。

9. 常見問題（基於技術參數）

問：兩個共陽極腳（腳1同腳6）有咩用？

答：佢哋喺內部係連接埋一齊嘅。有兩個腳有助於分攤總陽極電流（可能係多個發光段電流嘅總和），並提高PCB上嘅機械穩定性。

問：我可以用3.3V微控制器驅動呢款顯示屏而唔使用電平轉換器嗎？

答：有可能，但你必須檢查正向電壓。典型V_F為2.6V，限流電阻上嘅壓降只係0.7V（3.3V - 2.6V）。對於10mA電流，需要一個非常細嘅電阻（70歐姆）。V_F或電源電壓嘅微小變化會導致電流好大變化。5V電源更典型，並為穩定電流控制提供更好嘅餘量。

問：按發光強度分類對我嘅設計意味住咩？

答：即係話你可以訂購同一強度級別嘅器件，以確保你產品中所有數碼嘅亮度均勻。如果均勻性唔係關鍵，你可能會收到來自更廣泛級別範圍嘅顯示屏。

10. 實際使用案例

案例：設計數字萬用錶顯示屏：設計師正在設計一個3.5位萬用錶。佢哋會使用四個LTS-3861JE顯示屏（三個完整數碼同一個用於半位數碼，通常只顯示段1同可能其他段）。微控制器會對顯示屏進行多工掃描。高亮度同高對比度確保喺各種照明條件下都可讀。低功耗符合便攜式儀器中最大化電池壽命嘅目標。發光強度分類喺呢度至關重要，以防止一個數碼明顯比其他數碼暗或亮，從而影響儀器嘅專業外觀同可讀性。

11. 工作原理

LTS-3861JE基於半導體p-n結中電致發光嘅原理。活性材料係AlInGaP。當施加超過結內建電勢嘅正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅電洞被注入活性區域，並喺度復合。喺像AlInGaP呢類直接帶隙半導體中，呢種復合會以光子（光）嘅形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下，係大約624-632 nm嘅紅光。不透明嘅GaAs襯底有助於將光向上反射，提高器件頂部嘅整體光提取效率。

12. 技術趨勢

AlInGaP技術代表咗一種成熟且高效嘅紅光、橙光同黃光LED解決方案。呢類指示器顯示技術嘅當前趨勢包括持續推動更高效率（每瓦更多流明）以實現更低功耗系統。封裝方面亦持續發展，以實現更細小嘅外形尺寸或唔同嘅觀看特性。雖然唔直接適用於呢款分段顯示屏，但更廣泛嘅LED行業正見到驅動電子器件直接同LED芯片集成（例如，喺COB - 板上芯片或集成IC-LED封裝中），從而簡化系統設計。對於七段顯示屏，核心AlInGaP技術由於其經證實嘅可靠性同性能，仍然係高亮度紅光應用嘅主要選擇。

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。

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