LTP-3362JS 0.3英吋雙位數字母數字LED顯示器規格書 - 字元高度7.62mm - 黃色 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTP-3362JS是一款雙位數、17段字母數字LED顯示模組，專為需要清晰呈現字元與符號的應用而設計。其主要功能是為數字、字母及特定符號提供高度易讀的視覺輸出。此元件的核心優勢在於採用先進的AS-AlInGaP（磷化鋁銦鎵）黃色LED晶片，該晶片磊晶生長於GaAs基板上。此技術提供了高亮度與卓越的色彩純度。顯示器採用黑色面板搭配白色段體，創造出高對比度的外觀，增強了在各種光照條件下的可讀性。其0.3英吋（7.62 mm）的字元高度，使其非常適合用於儀器儀表、工業控制面板、銷售點終端機以及測試設備等空間有限但清晰度至關重要的中距離觀看場合。

1.1 主要特色與目標市場

此元件依據其發光強度進行分類，確保不同生產批次的亮度水準保持一致。其寬廣的視角確保顯示器能從不同位置清晰可讀，這是面板安裝應用中的關鍵因素。LED技術的固態可靠性提供了長久的運作壽命與極低的維護需求。此顯示器主要針對嵌入式系統、工業人機介面（HMI）、醫療設備以及需要穩固、低功耗且高可見度字母數字讀數的消費性電子產品之工程師與設計師。

2. 深入技術參數分析

透徹理解電氣與光學參數對於正確的電路設計及確保顯示器最佳性能至關重要。

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驅動下，最小值為320 µcd，典型值為800 µcd，未標明最大值。此高亮度水準是使用符合CIE明視覺響應曲線的濾光感測器測得，確保了卓越的可視性。元件在I_p=20mA時發出峰值波長（λ_d）為588 nm、主波長（λ_F）為587 nm的黃光，使其明確位於可見光譜的黃色區域。譜線半高寬（Δλ）為15 nm，表示其發光顏色相對純淨。各段之間的發光強度匹配比最大值為2:1，這有助於維持整個顯示器外觀的一致性。

2.2 電氣與熱參數

電氣特性定義了驅動需求與操作限制。絕對最大額定值對於防止元件損壞至關重要。每段功耗不得超過70 mW。每段峰值順向電流為60 mA，但此僅允許在脈衝條件下（1 kHz，10%工作週期）。每段連續順向電流在25°C時為25 mA，並以0.33 mA/°C的速率遞減，這意味著允許的連續電流會隨著環境溫度升高而降低。每段反向電壓不得超過5 V。每段順向電壓（V_F）在I_F=20mA時，典型範圍為2.0V至2.6V。反向電流（I_R）在V_R=5V時，最大值為100 µA。元件額定的操作與儲存溫度範圍為-35°C至+85°C。

3. 分級系統說明

規格書指出元件依據發光強度進行分類。這意味著一個分級過程，顯示器會根據其在標準測試電流（可能為1mA或20mA）下測得的光輸出進行分類。這確保了終端用戶能獲得亮度水準一致的產品。雖然本文檔未明確詳述波長/顏色或順向電壓的分類，但此類分類在LED製造中是常見做法，以保證色彩均勻性與電氣性能匹配，這在多位數或多段應用中尤為重要，可避免各段之間出現可見差異。

4. 性能曲線分析

規格書提及典型電氣/光學特性曲線，這些對於詳細設計工作至關重要。雖然文中未提供具體圖表，但此類元件的典型曲線通常包括：

• 相對發光強度 vs. 順向電流（I-V曲線）：此圖顯示光輸出如何隨驅動電流增加，通常呈次線性關係，幫助設計師為期望的亮度與效率選擇最佳電流。
• 順向電壓 vs. 順向電流：此曲線對於設計限流電路及計算功耗至關重要。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：此圖顯示光輸出隨溫度升高而遞減的情況，對於高溫環境下的應用至關重要。
• 光譜分佈：相對強度對波長的圖譜，用以確認峰值波長、主波長及光譜寬度。

設計師應查閱製造商提供的完整規格書以獲取這些精確的圖形數據。

5. 機械與封裝資訊

5.1 實體尺寸與接腳定義

LTP-3362JS採用標準LED顯示器封裝。尺寸以毫米為單位提供，一般公差為±0.25 mm。接腳連接圖對於PCB佈局至關重要。元件採用雙列直插式封裝（DIP），共有20支接腳。其採用多工共陰極配置，第4腳為位數1的共陰極，第10腳為位數2的共陰極。其餘接腳為各獨立段體（A至U，加上小數點DP）及特殊段體（例如，斜線S、T）的陽極。第14腳標註為無連接（N/C）。內部電路圖顯示了多工配置，不同位數上具有相同字母標示的段體在內部連接到單一陽極接腳，而位數則透過啟動其各自的共陰極來選取。

5.2 極性識別與安裝

元件採用共陰極配置。安裝時必須注意正確的極性。封裝上可能包含凹口、圓點或其他標記來指示第1腳。黑色面板與白色段體提供了觀看側的清晰視覺指示。

6. 焊接與組裝指南

絕對最大額定值規定了焊接條件：引腳可在260°C下承受3秒，測量點位於安裝平面下方1/16英吋（約1.59 mm）處。這是波峰焊接的典型規格。對於迴流焊接，峰值溫度約260°C的標準無鉛製程曲線是合適的，但應盡量縮短在液相線以上的時間。必須小心避免過度的熱應力。在處理過程中，應遵循標準的ESD（靜電放電）預防措施以保護LED晶片。儲存時，建議在乾燥環境中，溫度範圍為-35°C至+85°C。

7. 包裝與訂購資訊

料號為LTP-3362JS。JS後綴可能表示特定特性，例如顏色（黃色）和封裝樣式。此類元件的標準包裝通常是防靜電管或托盤，然後放入捲帶或盒子中以供自動化組裝。確切的包裝數量（例如，每管50個）將在單獨的包裝文件中規定。規格書版本為A，生效日期為2003年9月11日。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

LTP-3362JS非常適合任何需要緊湊型雙字元字母數字讀數的應用。常見用途包括：數位萬用表與鉤表、頻率計數器、製程計時器、電池充電器狀態顯示、音訊設備調諧器與電平表，以及工業控制器狀態/錯誤碼顯示。

8.2 設計考量與電路實作

由於此顯示器採用共陰極、多工陽極結構，設計時需要一個多工驅動電路。需要一個具有足夠I/O接腳的微控制器或專用的LED驅動IC（如MAX7219或HT16K33）。驅動器必須向段體陽極接腳提供電流，並從位數陰極接腳吸收電流。每條段體陽極線路都必須使用限流電阻來設定所需的順向電流（例如，20 mA以獲得最大亮度）。電阻值可使用公式 R = (V_CC- V_F) / I_F 計算。假設V_CC為5V，在20mA時典型的V_F為2.3V，則電阻值約為135歐姆。多工頻率應足夠高以避免可見閃爍，通常高於100 Hz。設計師還必須考慮總功耗，特別是在高電流下同時驅動多個段體時。

9. 技術比較與差異化

與真空螢光顯示器（VFD）或較簡單的紅色GaAsP LED等舊技術相比，LTP-3362JS所使用的AlInGaP黃色LED提供了更高的效率、更高的亮度、更好的溫度色彩穩定性以及更長的使用壽命。與當代使用濾光片的白色或藍色GaN基LED相比，AlInGaP的直接黃光發射效率更高，並提供更好的色彩飽和度。其關鍵差異點在於特定的黃色色點、黑色面板帶來的高對比度，以及17段格式使其能夠顯示比標準7段顯示器更全面的字母數字集，同時比全點矩陣顯示器更具成本效益且驅動更簡單。

10. 常見問題（FAQ）

問：峰值波長與主波長有何不同？

答：峰值波長（λ_p）是發射光譜強度達到最大值時的波長。主波長（λ_d）是與發射光感知顏色相匹配的單色光波長。對於像此LED這樣的窄光譜，兩者非常接近（587nm vs 588nm）。

問：我可以用恆定直流電流驅動此顯示器而不進行多工嗎？

答：技術上可以，但效率極低且非預期用途。您需要將每個段體的陽極連接到限流電壓源，並將每個位數的陰極接地。這將需要18個驅動器用於段體，加上2個用於位數，總共20個驅動器來驅動一個2位數顯示器，這是不切實際的。多工技術能顯著減少所需的驅動器數量。

問：如何計算整個顯示器的功耗？

答：在多工設置中，功耗是根據平均電流計算的。如果以每段I_F的電流驅動，且每個位數的工作週期為D（D=1/位數數量，以獲得均勻亮度），則每段的平均功率為V_F* I_F* D。將所有點亮的段體之值加總即可。

問：發光強度匹配比是什麼意思？

答：它規定了元件中最亮段體與最暗段體之間的最大允許比率（例如，2:1）。比率為2:1意味著最暗段體的亮度至少必須是最亮段體的一半，以確保均勻性。

11. 實務設計與使用範例

案例研究1：數位計時器介面。一位設計師使用LTP-3362JS在自訂計時器電路上顯示分與秒（MM:SS）。他們使用低功耗微控制器來管理多工。為了節省電力，他們以10mA而非20mA驅動LED，接受較低但仍足夠的亮度。黑色面板確保了即使在明亮的車間照明下也能清晰可讀。

案例研究2：感測器讀數單元。在溫濕度數據記錄器中，顯示器會顯示如tH表示溫度高警報或數值等代碼。17段功能允許顯示溫度單位C或F。寬廣的操作溫度範圍符合記錄器本身的環境要求。

12. 技術原理介紹

LTP-3362JS基於半導體電致發光原理。AS-AlInGaP（磷化鋁銦鎵）材料系統是一種直接能隙半導體。當在p-n接面施加順向電壓時，電子與電洞被注入主動區。它們以輻射方式復合，以光子的形式釋放能量。AlInGaP合金的特定成分決定了能隙能量，這直接對應於發射光的波長（顏色）——在此例中為黃色（約587-588 nm）。磊晶層生長在GaAs基板上。黑色環氧樹脂封裝體吸收環境光以提高對比度，而透鏡形狀則經過設計以優化視角。

13. 技術趨勢與演進

AlInGaP技術代表了用於紅、橙、琥珀及黃色LED的成熟且高效的解決方案。當前顯示技術的趨勢正朝著更高密度、全彩能力與整合化方向發展。雖然像LTP-3362JS這樣的獨立段體顯示器在特定應用中仍然至關重要，但更廣泛的趨勢是朝向有機LED（OLED）和微型LED顯示器用於高解析度圖形介面。然而，對於簡單、低成本、高可靠性及高亮度的字母數字讀數，LED段體顯示器仍被廣泛使用。未來的發展可能包括更高效率的材料、顯示器封裝內整合驅動電路（減少外部元件數量），以及更廣泛的封裝尺寸和顏色，以滿足多樣化的設計需求。透過多工來減少接腳數量的原理，在顯示器驅動電子學中仍然是一項基本且持久的技術。