目錄
- 1. 產品概述
- 2. 技術參數詳解
- 2.1 光學特性
- 2.2 電氣特性
- 2.3 絕對最大額定值
- 3. 分級系統說明 規格書指出此裝置針對發光強度進行了分類。這意味著一個分級流程，製造出的單元會根據其量測的光輸出進行分類（分級）。指定的強度範圍（最小值：630 µcd，典型值：1650 µcd）很可能代表了不同級別之間的分布。設計師可以選擇特定的級別，以確保產品中多個顯示器之間的亮度一致性，或滿足特定的亮度要求，儘管本文件中未詳細說明確切的級別代碼結構。 雖然此規格書中未明確提及波長或順向電壓的分類，但此類分類在LED製造中很常見，目的是將光學和電氣特性非常匹配的零件歸為一組，這對於要求顏色或亮度一致性的應用至關重要。 4. 性能曲線分析 規格書中提及了典型電氣/光學特性曲線。雖然文中未提供具體圖表，但完整規格書中通常包含的此類曲線對於設計至關重要。它們通常會說明： 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V曲線)：顯示非線性關係，有助於確定工作點以及給定電流所需的驅動電壓。 發光強度 vs. 順向電流：展示光輸出如何隨電流增加而增加，直至達到飽和點或產生過多熱量。 發光強度 vs. 環境溫度：顯示隨著接面溫度升高，光輸出會降低，這對於熱管理設計至關重要。 光譜分布圖：相對強度 vs. 波長的圖表，可視化地確認峰值波長、主波長和光譜寬度。 這些曲線讓工程師能夠預測非標準條件下的性能，並優化其驅動電路和熱設計。 5. 機械與封裝資訊
- 6. 接腳連接與內部電路
- 7. 焊接與組裝指南
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考量
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題解答（基於技術參數）
- 11. 設計與使用案例範例
- 12. 工作原理介紹
- 13. 技術趨勢
1. 產品概述
LTP-747KF是一款緊湊型、高效能的5x7點矩陣LED顯示模組。其主要功能是在各種電子設備和儀器中提供清晰、易讀的英數字元輸出。其核心設計理念在於以低功耗和高可靠性提供卓越的視覺性能，使其適合整合到消費性電子產品、工業控制面板、儀器儀表以及其他需要狀態或數據顯示的應用中。
此裝置的關鍵定位在於其尺寸、亮度和效率之間的平衡。0.7英吋（17.22mm）的字元高度在可讀性和電路板空間需求之間提供了良好的折衷。其黃橙色LED晶片採用先進的AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術，使顯示器能直接從晶片材料實現高發光強度和出色的色彩純度，這有助於其整體性能和壽命。
2. 技術參數詳解
2.1 光學特性
光學性能由在標準測試條件下（TA=25°C）量測的幾個關鍵參數定義。當以峰值電流（I平均發光強度（IV)）在1/16佔空比下為32mA驅動時，其範圍從最小值630 µcd到典型值1650 µcd。這種高亮度確保了即使在光線適中的環境中也有良好的可見度。P）在1/16佔空比下為32mA驅動時，其範圍從最小值630 µcd到典型值1650 µcd。這種高亮度確保了即使在光線適中的環境中也有良好的可見度。
色彩特性由波長指定。峰值發射波長（λp)）通常為611 nm，而主波長（λd)）通常為605 nm，定義了感知的黃橙色。光譜線半高寬（Δλ）通常為17 nm，表示相對較窄的光譜頻寬，這有助於色彩飽和度。發光強度是使用近似於CIE明視覺響應曲線的感測器和濾光片組合進行量測的，確保數值與人類視覺感知相關。
2.2 電氣特性
電氣參數定義了裝置的操作限制和條件。在順向電流（I每個點的順向電壓（VF)）為20mA時，通常範圍為2.05V至2.6V。此參數對於設計限流電路至關重要。F）為20mA時，通常範圍為2.05V至2.6V。此參數對於設計限流電路至關重要。
當施加5V的反向電壓（V每個點的反向電流（IR)）時，最大值為100 µA，這表明了LED接面的漏電特性。R）時，最大值為100 µA，這表明了LED接面的漏電特性。相似發光區域內LED的發光強度匹配比規定最大為2:1，這對於確保顯示字元所有部分的均勻外觀非常重要。
2.3 絕對最大額定值
這些額定值定義了可能導致永久損壞的應力極限。它們不適用於連續操作。
- 每個點的平均功耗：70 mW
- 每個點的峰值順向電流：60 mA
- 每個點的平均順向電流：25 mA（從25°C開始以0.33 mA/°C線性遞減）
- 每個點的反向電壓：5 V
- 操作溫度範圍：-35°C 至 +105°C
- 儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C
3. 分級系統說明
規格書指出此裝置針對發光強度進行了分類。這意味著一個分級流程，製造出的單元會根據其量測的光輸出進行分類（分級）。指定的強度範圍（最小值：630 µcd，典型值：1650 µcd）很可能代表了不同級別之間的分布。設計師可以選擇特定的級別，以確保產品中多個顯示器之間的亮度一致性，或滿足特定的亮度要求，儘管本文件中未詳細說明確切的級別代碼結構。
雖然此規格書中未明確提及波長或順向電壓的分類，但此類分類在LED製造中很常見，目的是將光學和電氣特性非常匹配的零件歸為一組，這對於要求顏色或亮度一致性的應用至關重要。
4. 性能曲線分析
規格書中提及了典型電氣/光學特性曲線。雖然文中未提供具體圖表，但完整規格書中通常包含的此類曲線對於設計至關重要。它們通常會說明：
- 順向電流 vs. 順向電壓 (I-V曲線)：顯示非線性關係，有助於確定工作點以及給定電流所需的驅動電壓。
- 發光強度 vs. 順向電流：展示光輸出如何隨電流增加而增加，直至達到飽和點或產生過多熱量。
- 發光強度 vs. 環境溫度：顯示隨著接面溫度升高，光輸出會降低，這對於熱管理設計至關重要。
- 光譜分布圖：相對強度 vs. 波長的圖表，可視化地確認峰值波長、主波長和光譜寬度。
這些曲線讓工程師能夠預測非標準條件下的性能，並優化其驅動電路和熱設計。
5. 機械與封裝資訊
LTP-747KF採用標準的LED顯示器封裝。關鍵尺寸註明所有尺寸均以毫米為單位，除非另有說明，否則一般公差為±0.25 mm。接腳尖端偏移的特定公差為±0.4 mm，這對於PCB焊盤設計和自動化組裝製程非常重要。
該封裝具有灰色面板與白色點的設計，通過減少非發光區域反射的環境光，增強了對比度並提高了字元可讀性。機械圖（文中提及但未詳細說明）將顯示確切的外形尺寸、安裝平面、引腳間距和總高度。
6. 接腳連接與內部電路
該裝置具有12接腳配置。接腳定義如下：接腳1：陽極第1列，接腳2：陰極第3行，接腳3：陽極第2列，接腳4：陰極第5行，接腳5：陰極第6行，接腳6：陰極第7行，接腳7：陽極第4列，接腳8：陽極第5列，接腳9：陰極第4行，接腳10：陽極第3列，接腳11：陰極第2行，接腳12：陰極第1行。
這種多工排列（5個陽極列，7個陰極行）是5x7矩陣的標準配置。它允許僅用12個接腳控制35個獨立的LED（點），與直接驅動方法相比，顯著降低了互連複雜性。內部電路圖將顯示每個LED點連接在特定的陽極列和陰極行之間。要點亮特定點，必須將其對應的陽極線驅動為高電位（有限流），同時將其陰極線拉低。
7. 焊接與組裝指南
規格書提供了特定的焊接條件：在安裝平面下方1/16英吋（約1.6mm）處，於260°C下持續3秒。這是波峰焊或手工焊接製程的關鍵參數，以防止對LED晶片或塑膠封裝造成熱損壞。超過此溫度或時間可能導致分層、環氧樹脂開裂或LED性能下降。
同時強調，組裝過程中的溫度不得超過絕對最大額定值部分指定的最高溫度額定值。正確處理以避免靜電放電（ESD）也是一項標準預防措施，儘管此處未明確說明，因為LED是半導體元件。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
LTP-747KF非常適合需要緊湊、低功耗數字或有限英數字元讀數的應用。例如：
- 測試與測量設備：數位萬用電錶、頻率計數器、電源供應器，用於顯示數值。
- 消費性電子產品：音響設備（放大器電平顯示）、廚房電器（計時器、溫度）。
- 工業控制：面板儀錶、製程控制器、計時器顯示。
- 嵌入式系統：原型機或開發板的狀態指示器。
8.2 設計考量
- 驅動電路：需要具有足夠I/O接腳的微控制器或具有多工支援的專用LED驅動IC。驅動器必須在指定的佔空比（例如1/16）下提供正確的峰值電流（例如20-32mA），以達到額定亮度，同時不超過平均電流限制。
- 電流限制：每個陽極列或每個LED都需要串聯電阻或恆流驅動器，以準確設定順向電流並保護LED。
- 刷新率：多工方案需要足夠高的掃描頻率（通常>100Hz）以避免可見的閃爍。
- 熱管理：儘管每個點的功耗很低，但在高環境溫度下，多個點亮點產生的集體熱量必須加以考慮。對於連續高亮度操作，可能需要足夠的通風或散熱。
9. 技術比較與差異化
與標準GaAsP或GaP LED等舊技術相比，使用AlInGaP材料具有顯著優勢：更高的發光效率（每mA電流產生更多光輸出）、更好的溫度穩定性（隨熱量產生的強度下降較少）以及卓越的長期可靠性。灰色面板/白色點的設計提供了比全紅或全綠封裝更高的對比度，從而提高了可讀性。
在0.7英吋5x7矩陣類別中，此元件的關鍵差異化因素在於其特定的發光強度分級、AlInGaP典型的低順向電壓，以及寬廣的操作溫度範圍（-35°C至+105°C），這超過了許多常見顯示器，使其適用於嚴苛的工業環境。
10. 常見問題解答（基於技術參數）
問：發光強度的1/16佔空比規格有何用途？
答：顯示器使用多工技術。每個點僅在部分時間內通電（在此測試條件下為1/16）。發光強度是在其短暫的開啟脈衝（峰值電流）期間量測的。感知的平均亮度較低。此規格讓設計師能夠計算有效的平均光輸出。
問：我可以用恆定直流電流驅動此顯示器，而不是使用多工嗎？
答：技術上可以，但效率極低。這將需要35個獨立的限流通道，而不是12條多工線路，大大增加了電路複雜性和成本。多工是預期且最佳的方法。
問：順向電壓在20mA時最大為2.6V。我可以直接從3.3V微控制器接腳供電嗎？
答：不行。您必須始終使用串聯限流電阻（或有源恆流電路）。直接連接將試圖汲取過多電流，可能損壞LED和微控制器接腳。電阻值計算為 R = (V電源- VF) / IF.
問：無鉛封裝（符合RoHS）是什麼意思？
答：這表示該裝置符合有害物質限制指令。其結構中使用的材料，包括引腳上的焊料鍍層，不包含超過允許限量的鉛、汞或鎘等禁用物質，使其適合在受監管的市場銷售。
11. 設計與使用案例範例
案例：設計一個簡單的數位計時器顯示。設計師需要在產品上顯示分鐘和秒鐘（MM:SS）。可以使用兩個LTP-747KF顯示器顯示分鐘，兩個顯示秒鐘。一個低成本微控制器將被編程來管理計時功能。其I/O埠將通過適當的限流電阻連接到所有四個顯示器的陽極和陰極線。韌體將實現計時演算法和一個多工常式，該常式高速（例如200Hz）循環掃描四個顯示器以及每個數位的相關段。顯示器的灰色面板將確保與產品外殼的良好對比度。設計師將根據計時器使用環境的預期光線條件選擇合適的發光強度級別。
12. 工作原理介紹
LTP-747KF基於發光二極體（LED）和時分多工的基本原理運作。5x7網格中的35個點中的每一個都是一個獨立的AlInGaP LED。當施加順向偏壓（陽極相對於陰極為正電壓）時，電子和電洞在半導體的有源區域內復合，以由AlInGaP材料的能隙決定的波長釋放光子（光）形式的能量，從而產生黃橙色光。
多工方案減少了所需的控制接腳數量。垂直列中所有LED的陽極連接在一起，水平行中所有LED的陰極連接在一起。通過依次啟動一個陽極列，同時選擇性地啟用該列中應點亮的點的陰極行，並快速重複此循環，從而創造出穩定、完整字元的視覺效果。人眼的視覺暫留將快速閃爍的單個點融合成連續的影像。
13. 技術趨勢
儘管像LTP-747KF這樣的獨立LED點矩陣顯示器因其簡單性、穩健性和寬視角而在特定應用中仍然具有相關性，但仍有幾個趨勢值得注意。整體趨勢正轉向整合式顯示模組，這些模組包含驅動IC、控制器，有時還包括字元產生器ROM，簡化了主系統的介面（例如SPI、I2C）。
對於英數字元輸出，OLED（有機發光二極體）和先進的LCDLCD模組
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 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，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，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
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點亮所需的最小電壓，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正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，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） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，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），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晶片內部的實際工作溫度。 | 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的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 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 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
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，確保顏色落在極小範圍內。 | 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，每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
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 | 在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的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |