LTP-3862JR LED顯示器規格書 - 0.3英吋字元高度 - AlInGaP超紅光 - 2.6V順向電壓 - 70mW功耗 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTP-3862JR是一款高效能雙位數英數字顯示模組，專為需要清晰字元顯示的應用而設計。其核心功能是透過每個位數的17段配置來顯示英數字元（字母與數字），相較於標準的7段顯示器提供更大的靈活性。本裝置採用先進的AS-AlInGaP（磷化鋁銦鎵）超紅光LED晶片，該晶片磊晶成長於GaAs基板上。此技術以其高效率與優異的發光特性而聞名。視覺設計採用黑底白段，這在各種照明條件下能顯著提升對比度與可讀性。顯示器經過發光強度分級，確保不同生產批次的亮度一致性。

1.1 核心優勢與目標市場

此顯示器的關鍵優勢源自其設計與半導體技術。連續均勻的發光段創造出平滑、美觀的字元外觀，沒有可見的間隙或不連續。其運作功耗低，適合電池供電或注重能源效率的裝置。高亮度與高對比度的結合，確保即使在明亮環境下仍具備良好的可讀性。寬廣的視角允許使用者從相對於顯示表面的各種位置讀取資訊。相較於真空螢光或白熾燈等其他顯示技術，LED技術的固態可靠性提供了更長的使用壽命以及對衝擊與振動的耐受性。

本產品主要針對需要緊湊、可靠且清晰的英數字讀數的市場與應用。常見應用包括工業儀表板、測試與量測設備、醫療裝置、銷售點終端機、汽車儀表板顯示器（用於輔助資訊），以及各種需要呈現狀態或數值資料的消費性電子產品。

2. 技術規格深入解析

本節針對規格書中列出的關鍵技術參數，提供詳細且客觀的分析。

2.1 光度學與光學特性

光學性能是顯示器功能的核心。每段平均發光強度在順向電流（I_F）為1mA時，其最小值為200 µcd，典型值為600 µcd，未列出最大值。此參數定義了每個獨立發光段的感知亮度。發光強度匹配比規定最大值為2:1。這是顯示器均勻度的關鍵參數；意即在相同條件下，最暗段的亮度將不低於最亮段亮度的一半，確保字元所有發光段的外觀一致。

顏色特性由波長參數定義，量測條件為I_F=20mA。峰值發射波長（λ_p)為639 nm，位於可見光譜的紅色區域。主波長（λ_d)為631 nm。峰值波長與主波長之間的差異與發射光譜的形狀有關。譜線半高寬（Δλ）為20 nm，表示光譜純度或發射光波長圍繞峰值的分布範圍。

2.2 電氣參數

電氣規格定義了裝置的運作限制與條件。每段順向電壓（V_F)在測試電流20mA時，範圍為2.0V至2.6V。設計人員必須確保驅動電路能提供足夠的電壓來克服此壓降，通常使用限流電阻或恆流驅動器。每段反向電流（I_R)在反向電壓（V_R）為5V時，最大值為100 µA，表示LED處於反向偏壓時的漏電流水平。

絕對最大額定值設定了安全運作的邊界。每段連續順向電流在25°C時為25 mA，超過此溫度後的降額因子為0.33 mA/°C。這意味著最大允許連續電流會隨著環境溫度升高而降低，以防止過熱。峰值順向電流為90 mA，但僅在特定的脈衝條件下適用：1/10工作週期與0.1ms脈衝寬度。這允許在多工驅動方案中使用更高的瞬間電流，以在保持平均功耗較低的同時，達到所需的感知亮度。每段功耗限制為70 mW。2.3 熱與環境規格

本裝置額定的

工作溫度範圍為-35°C至+105°C，其儲存溫度範圍與之相同。此寬廣的範圍使其適用於嚴苛的工業與汽車環境應用。如前所述，順向電流隨溫度降額是直接的熱管理考量。規格書亦指定了焊接條件：裝置可承受在安裝平面下方1/16英吋（約1.59 mm）處，260°C持續3秒，這是典型的迴焊焊接溫度曲線指引。3. 機械與封裝資訊

LTP-3862JR採用標準LED顯示器封裝。規格書包含詳細的尺寸圖（封裝尺寸）。關鍵機械特徵包括整體佔位面積、封裝高度、兩個位數之間的間距，以及安裝孔或接腳的精確位置與直徑。圖面註明所有尺寸單位為公釐，除非另有說明，標準公差為±0.25mm。此資訊對PCB（印刷電路板）佈局設計師至關重要，以確保電路板上的實體佔位與顯示器匹配，並且元件周圍有足夠的間隙。

3.1 接腳配置與內部電路

本裝置總共有20支接腳。其配置為

多工共陽極類型。這意味著每個位數的LED陽極在內部連接在一起。位數1的共陽極位於接腳4，位數2的共陽極位於接腳10。每個獨立發光段（A至U，加上小數點DP）的陰極則分別引出至不同的接腳。這種多工架構允許使用比每個發光段獨立可定址更少的驅動線路來控制兩個位數。內部電路圖通常會顯示每個位數的共陽極連接方式，以及發光段陰極的組織方式。接腳連接表對於正確將顯示器連接到微控制器或驅動IC至關重要。4. 性能曲線分析

規格書參考了典型的電氣/光學特性曲線。雖然提供的文本中未詳細說明具體圖表，但此類裝置的標準曲線通常包括：

順向電流 vs. 順向電壓（I-V曲線）

• ：此圖顯示LED兩端電壓與流經電流之間的非線性關係。它有助於設計師針對給定的電源電壓選擇適當的限流電阻值。發光強度 vs. 順向電流
• ：此曲線顯示光輸出如何隨著驅動電流增加而增加。通常在一定範圍內呈線性關係，但在極高電流下可能飽和。發光強度 vs. 環境溫度
• ：此圖說明光輸出如何隨著LED接面溫度升高而降低。了解此降額特性對於在高環境溫度下運作的應用至關重要。光譜分布
• ：相對強度對波長的圖表，顯示發射光譜的形狀，中心位於639 nm的峰值波長。這些曲線為設計師提供了對裝置在非標準或變化條件下行為的更細緻理解，超越了表格中的單點數據。

5. 應用指南與設計考量

5.1 驅動電路設計

要驅動此多工共陽極顯示器，需要一個驅動電路。這通常涉及使用具有足夠I/O接腳的微控制器或專用的LED驅動IC。共陽極（接腳4和10）將透過電流源電晶體連接到微控制器，或者如果MCU接腳能夠提供足夠電流，亦可直接連接。發光段陰極（接腳1-3, 5-9, 11-13, 15-20）則連接到電流沉驅動器（如電晶體陣列或驅動IC）。多工驅動是透過依序一次開啟一個位數的共陽極，同時在陰極線上呈現該位數的發光段圖案來實現。此循環必須足夠快（通常>60 Hz）以避免可見的閃爍。峰值電流額定值允許在每個位數短暫的開啟時間內使用更高的瞬間電流，以達到更高的感知平均亮度。

5.2 熱與焊接管理

雖然LED效率高，但消耗的功率（每段最高70mW）可能導致發熱，尤其是當多個發光段同時點亮時。可以考慮為共陽極接腳提供足夠的PCB銅箔面積或散熱孔，以作為散熱途徑。在組裝過程中，必須嚴格遵守焊接溫度曲線（260°C持續3秒），以防止損壞內部環氧樹脂、打線或半導體晶粒本身。

5.3 光學整合

黑底白段的設計提供了高對比度。為了在明亮環境光下進一步增強效果，可以使用對比濾光片或深色覆蓋視窗。寬廣的視角消除了使用者視線需要與顯示器法線精確對齊的需求。設計師在選擇驅動電流時，應考慮預期的觀看距離與環境光線水平，以確保最佳可讀性，同時避免不必要的功耗。

6. 技術比較與差異化

LTP-3862JR的主要差異化特點在於其採用的

AlInGaP超紅光技術及其17段架構。相較於舊技術如標準GaAsP或GaP LED，AlInGaP提供了顯著更高的發光效率，能在相同電流下實現更亮的顯示，或在相同亮度下消耗更低的功率。相較於標準7段顯示器，17段格式允許清晰顯示完整字母表（英數字），而不僅僅是數字和少數字母，這大大擴展了其應用範圍。發光強度分級是另一個關鍵點，它提供了一定程度的亮度一致性，這對於多位數顯示器非常重要，因為亮度不均會造成視覺干擾。7. 常見問題解答（基於技術參數）

問：2:1的發光強度匹配比對我的設計意味著什麼？

答：它保證了視覺均勻性。在最壞情況下，一個發光段的亮度不會低於另一個在相同條件下驅動的發光段亮度的一半。這可以防止某些字元或字元的部分看起來明顯比其他部分暗。

問：我可以用5V微控制器直接驅動這個顯示器嗎？

答：對於發光段來說，不能直接驅動。順向電壓為2.0-2.6V。將5V MCU接腳直接連接到發光段陰極（透過電阻），當MCU接腳輸出高電位時，會對LED施加約5V的反向偏壓，這超過了8V的反向電壓額定值，可能損壞LED。您必須使用適當的驅動電路（電晶體或驅動IC）來介接MCU的邏輯電位與LED的電流需求。

問：如何計算限流電阻值？

答：使用歐姆定律：R = (V

電源_{- V}) / I_F。對於5V電源，典型V_F為2.3V，以及期望的I_F為20mA：R = (5 - 2.3) / 0.02 = 135歐姆。使用下一個標準值（例如150歐姆），這會產生略低的電流，仍在安全工作區內。_F問：峰值順向電流額定值的目的是什麼？

答：它實現了多工驅動。在多工驅動設置中，每個位數僅在一小部分時間內點亮（例如，兩個位數時工作週期為1/2）。為了達到期望的平均亮度，您可以在其短暫的開啟時間內使用更高的瞬間電流。90mA的峰值額定值（在0.1ms脈衝，1/10工作週期下）允許這樣做。計算時間平均後，平均電流仍必須遵守連續電流額定值。

8. 實際應用範例

情境：設計一個帶有微控制器介面的簡單兩位數計數器。

一個設計案例將涉及一個8位元微控制器（例如ATmega328P）。其兩個I/O接腳將配置為輸出，透過小型NPN電晶體（例如2N3904）驅動共陽極（位數1和位數2），以提供一個位數中所有點亮發光段所需的電流。另外八個I/O接腳將用於透過電流沉驅動IC（如ULN2003A達靈頓陣列）驅動發光段陰極，該IC可以處理組合的發光段電流。韌體將維護一個計數器變數。它會分離十位數和個位數，將每個數字轉換為17段圖案（使用查找表），然後在一個連續循環中，先開啟位數1的電晶體同時輸出個位數圖案，接著開啟位數2的電晶體同時輸出十位數圖案，並帶有短暫延遲。限流電阻可以放置在共陽極側（較簡單，每個位數一個電阻）或發光段陰極側（對每個發光段控制更精確，但需要更多電阻）。

9. 運作原理簡介

基本運作原理基於半導體p-n接面的電致發光。AlInGaP半導體材料具有特定的能隙能量。當施加超過接面閾值（順向電壓V

）的順向電壓時，來自n型區域的電子和來自p型區域的電洞被注入跨越接面。當這些電荷載子復合時，它們會釋放能量。在像AlInGaP這樣的直接能隙半導體中，此能量主要以光子（光）的形式釋放。發射光的波長（顏色）由材料的能隙能量決定。17段佈局是封裝內各個LED晶粒或晶片區域的幾何排列，每個對應字元的一個發光段。電氣連接透過打線連接到陽極和陰極接點，這些接點再連接到封裝的外部接腳。_F10. 技術趨勢

顯示技術持續演進。雖然本規格書中的AlInGaP技術代表了紅/橙/黃色的高效能解決方案，但更廣泛的趨勢包括採用更高效的材料與結構。對於全彩或白色顯示器，基於InGaN（氮化銦鎵）的藍光和綠光LED佔主導地位。業界持續追求更高的發光效率（每瓦更多流明），從而實現更亮的顯示器或更低的能耗。微型化是另一個趨勢，晶片級封裝和更小的晶粒尺寸使得顯示器能夠實現更高的解析度，或在更小的佔位面積內保持相同的解析度。此外，整合解決方案變得越來越普遍，其中LED驅動電路、微控制器，有時甚至顯示器本身被整合到單一模組或智慧顯示器中，簡化了終端產品製造商的設計流程。固態可靠性、低功耗和寬廣視角等核心優勢仍然是基礎，並透過這些材料和整合技術的進步而得到增強。

Display technology is continuously evolving. While the AlInGaP technology in this datasheet represents a high-performance solution for red/orange/yellow colors, broader trends include the adoption of even more efficient materials and structures. For full-color or white displays, InGaN (Indium Gallium Nitride) based blue and green LEDs are dominant. There is a constant drive towards higher luminous efficacy (more lumens per watt), allowing for brighter displays or lower energy consumption. Miniaturization is another trend, with chip-scale packaging and smaller die sizes enabling displays with higher resolution or the same resolution in a smaller footprint. Furthermore, integrated solutions are becoming more common, where the LED driver circuitry, microcontroller, and sometimes even the display itself are combined into a single module or smart display, simplifying the design-in process for end-product manufacturers. The core advantages of solid-state reliability, low power, and wide viewing angle remain foundational and are enhanced by these material and integration advances.