LTS-3361JF LED顯示器規格書 - 0.3英吋 (7.62mm) 字高 - 黃橙色 - 2.6V順向電壓 - 70mW功耗 - 繁體中文技術文件

LTS-3361JF是一款單一位數、七段加小數點的LED顯示器模組。其主要功能是在電子設備中提供清晰、明亮的數字與有限的字母數字讀數。其核心技術基於磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料，此材料專門設計用於發射黃橙色光譜的光。此材料系統以其高效率和良好的可見度而聞名。該顯示器採用灰色面板與白色段標記，在段點亮時提供高對比度的外觀。它根據發光強度進行分類，允許根據亮度需求進行選擇。

該元件提供多項關鍵優勢，使其適用於各種應用。它具有0.3英吋（7.62毫米）的字高，在可讀性與緊湊尺寸之間取得了良好的平衡。其段點設計為連續且均勻，確保了一致且專業的視覺外觀。它運作時功耗低，有助於終端產品的能源效率。該顯示器提供高亮度與高對比度，並具有寬廣的視角，使其從不同角度都能輕鬆閱讀。其固態結構確保了高可靠性和長使用壽命。這些特性使LTS-3361JF非常適合消費性電子產品、工業儀表、測試與量測設備、汽車儀表板（次要顯示器），以及任何需要可靠、明亮的數字指示器的應用。

本節對規格書中指定的電氣與光學參數提供詳細、客觀的分析。

主要的光學參數定義在環境溫度（Ta）為25°C的條件下。

平均發光強度（Iv）

在順向電流（IF）為1 mA時，其最小值為200 µcd，有典型值，最大值為600 µcd。此參數使用近似CIE明視覺響應曲線的濾光片量測，表示感知的亮度。

峰值發射波長（λp）

為611 nm，而主波長（λd）在IF=20mA時為605 nm。峰值波長與主波長之間的微小差異是典型的，與發射光譜的形狀有關。光譜線半高寬（Δλ）為17 nm，表示色純度；寬度越窄表示光越接近單色光。發光強度匹配比規定最大值為2:1，這意味著單一元件中最暗段與最亮段之間的亮度差異不應超過此比例，以確保均勻性。關鍵的電氣參數是每段順向電壓（VF），在IF=20mA時典型值為2.6V，最小值為2.05V。此值對於設計限流電路至關重要。每段反向電流（IR）

在反向電壓（VR）為5V時最大值為100 µA，表示關閉狀態下的漏電流。

每段連續順向電流在25°C時額定為25 mA，並具有0.33 mA/°C的降額因子。這意味著當環境溫度超過25°C時，最大允許的連續電流會降低，以防止過熱。峰值順向電流在脈衝條件下（1/10工作週期，0.1ms脈衝寬度）允許達到90 mA，可用於多工驅動或實現更高的瞬時亮度。這些額定值定義了可能導致永久損壞的極限。每段功耗為70 mW。超過此值，尤其是在高環境溫度下，可能導致加速劣化或故障。工作與儲存溫度範圍為-35°C至+85°C，定義了可靠運作與非運作儲存的環境條件。

焊接溫度

規格對於組裝至關重要：元件在封裝安裝平面下方1.6mm（1/16英吋）處量測，可承受最高260°C達3秒。這指導了迴焊溫度曲線的設定。規格書明確指出此元件是根據發光強度進行分類的。這指的是製造完成後的分級或篩選流程。由於半導體磊晶生長與晶片製程中固有的變異性，同一生產批次的LED可能會有略微不同的亮度輸出。製造商會量測每個單元的發光強度，並根據預先定義的強度範圍（例如，200-300 µcd、300-400 µcd等）將其分類到不同的等級或類別中。這讓客戶可以根據其應用對亮度一致性的特定要求來選擇元件，確保產品中多個顯示器具有均勻的外觀。規格書提供了整體的最小/典型/最大值範圍（200-600 µcd），但訂購的元件通常會落在一個更窄的子範圍內。雖然提供的文本中未詳細說明具體曲線，但此類元件的典型曲線包括：順向電流 vs. 順向電壓（I-V曲線）：這條非線性曲線顯示了流經LED的電流與其兩端電壓之間的關係。此曲線的膝點大約在典型順向電壓（2.6V）附近。設計師利用此曲線來確定適當電流調節所需的電源電壓與串聯電阻值。

發光強度 vs. 順向電流（I-L曲線）：

此曲線顯示光輸出如何隨電流增加。在一定範圍內通常是線性的，但在非常高的電流下會因熱效應與效率下降而飽和。發光強度 vs. 環境溫度：此曲線展示了熱淬滅效應。隨著LED接面溫度的升高，其光輸出通常會降低。連續電流的降額因子（0.33 mA/°C）與管理此效應直接相關。

光譜分佈：

顯示在不同波長下發射光相對強度的圖形，以611 nm（峰值）為中心，半高寬為17 nm。

• 該元件以標準LED顯示器封裝提供。字高
• 為0.3英吋（7.62毫米）。封裝包含灰色面板
• 和白色段點
• ，以在未點亮與點亮時獲得最佳對比度。規格書中（第2頁，共5頁）參考了詳細的尺寸圖，所有尺寸均以毫米為單位提供，標準公差為±0.25毫米，除非另有說明。此圖對於PCB佈局設計與確保在產品外殼內的正確安裝至關重要。LTS-3361JF是一款

共陰極

元件。這意味著所有個別LED段的陰極（負極端）在內部連接在一起。接腳連接表如下：接腳1和接腳6均為共陰極連接。段A、B、C、D、E、F、G以及小數點（DP）的陽極（正極端）分別連接到接腳10、9、8、5、4、2、3和7。使用共陰極配置簡化了驅動多位數時的多工處理，因為陰極可以依序切換到接地。提供的關鍵指南是關於焊接溫度：在迴焊過程中，元件本體不得暴露在超過260°C達3秒以上的溫度下，此溫度是在封裝安裝平面下方1.6mm處量測的。這是無鉛焊接製程的標準額定值。設計師必須確保其迴焊爐溫度曲線符合此限制，以防止損壞內部打線或環氧樹脂封裝。在處理過程中應遵守標準的ESD（靜電放電）預防措施。對於儲存，指定的範圍是在乾燥環境中-35°C至+85°C。7.1 典型應用電路最常見的驅動方法是為每個段陽極使用一個串聯限流電阻

。電阻值（R）使用公式計算：R = (Vcc - Vf) / If，其中Vcc是電源電壓，Vf是LED段的順向電壓（使用典型值2.6V），If是所需的順向電流（例如，10-20 mA可獲得良好亮度）。例如，使用5V電源且目標電流為15 mA：R = (5 - 2.6) / 0.015 = 160歐姆。150或180歐姆的電阻是合適的。對於多位數應用，則採用

多工技術。微控制器依序啟動每個位數的共陰極，同時在共陽極線上輸出該位數的段圖案。這顯著減少了所需的I/O接腳數量。電流管理：

不要超過絕對最大連續電流（25°C時為25 mA）。在高溫環境中使用降額因子。對於多工設計，在計算短暫開啟時間內的瞬時電流時，確保不超過峰值脈衝電流（最大90 mA）。

散熱：雖然每段功耗很低，但在多個段同時點亮的多工設計或高環境溫度下，需考慮總功耗並確保足夠的通風。視角：

寬廣的視角是有益的，但為了獲得最佳可讀性，顯示器應朝向與主要使用者視線垂直的方向。

亮度一致性：

如果多個單元之間的亮度均勻性至關重要，請向製造商指定來自相同發光強度等級的元件。LTS-3361JF的主要區別在於其使用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）技術來產生黃橙色光。與GaAsP（磷化鎵砷）等舊技術相比，AlInGaP提供了顯著更高的發光效率，從而在相同電流下產生更亮的輸出，或在相同亮度下消耗更低的功率。它通常還提供更好的溫度穩定性和更長的使用壽命。與使用波長轉換螢光粉（如某些白光LED）的顯示器相比，AlInGaP直接從半導體接面提供更純淨、更飽和的顏色。共陰極配置是標準的，但在某些系統架構中，與共陽極相比，它為基於微控制器的多工處理提供了簡單性的優勢。問：為什麼有兩個共陰極接腳（接腳1和接腳6）？

答：這主要是為了PCB上的機械與佈局對稱性。在電氣上，它們在內部是連接的。如果同時點亮許多段，使用兩個接腳有助於電流分佈，並在焊接時提供更好的機械穩定性。

• 問：我可以直接用3.3V微控制器接腳驅動這個顯示器嗎？答：有可能，但有局限性。典型Vf為2.6V，在3.3V下僅剩0.7V用於限流電阻。這需要非常小的電阻值（例如，對於15mA約為47歐姆），這可能會消耗比MCU接腳所能提供的電流（通常每個接腳最大20-25mA）更多。使用電晶體或驅動器IC更安全。
• 問：發光強度匹配比2:1在實際中意味著什麼？答：這意味著在單一顯示單元內，最暗的段將不低於最亮段亮度的一半。這確保了所有段點亮時的視覺均勻性。
• 問：如何理解用於多工處理的峰值順向電流額定值？答：如果您以1/4工作週期多工驅動4位數，您可能會以所需平均電流的4倍來驅動每個位數，持續1/4的時間。如果您想要對應於10mA的平均亮度，您可以以40mA脈衝驅動。這在90mA峰值額定值範圍內，但您必須確保脈衝寬度（每個週期的開啟時間）根據額定條件為0.1ms或更短，或者計算產生的接面溫度。
• 案例：設計一個簡單的4位數電壓表讀數顯示。一位設計師正在創建一個需要4位數電壓顯示（0.000至19.99V）的桌上型電源供應單元。他選擇了四個LTS-3361JF顯示器。為了最小化微控制器I/O接腳，他使用了多工方案。四個共陰極接腳（每個位數兩個）連接到四個NPN電晶體，由四個MCU接腳控制。八個段陽極線（A-G，DP）通過180歐姆限流電阻（用於5V系統）連接到八個MCU接腳。MCU每5ms執行一次計時器中斷。在每次中斷中，它關閉前一個位數的電晶體，根據量測的電壓計算下一個位數的段圖案，將該圖案輸出到陽極接腳，然後開啟該位數的電晶體。此循環持續進行，創建一個穩定、無閃爍的顯示。選擇黃橙色是因為其在各種照明條件下具有良好的可見度。設計師確保每個位數的總開啟時間和每段的瞬時電流保持在絕對最大額定值內。

LTS-3361JF基於

發光二極體（LED）技術。LED是一種半導體p-n接面二極體。當施加順向電壓時，來自n型區域的電子和來自p型區域的電洞被注入到接面區域。當這些電荷載子復合時，它們會釋放能量。在標準的矽二極體中，此能量主要以熱的形式釋放。在像AlInGaP這樣的直接能隙半導體中，此能量的很大一部分以光子（光）的形式釋放。發射光的特定波長（顏色）由半導體材料的能隙能量決定。AlInGaP合金允許工程師調諧能隙，以產生光譜中紅色、橙色、琥珀色和黃綠色的光。該元件使用不透明的GaAs基板，它會吸收部分發射光，但設計和材料效率仍能產生高亮度。顯示器的每個段都是一個獨立的LED晶片或一組晶片，在內部連接到相應的接腳。雖然AlInGaP對於紅到黃色光仍然是高性能技術，但更廣泛的LED顯示器市場顯示出幾種趨勢。持續的驅動力是朝向

更高的效率

（每瓦更多流明），以降低電池供電設備的功耗。

微型化

是另一個趨勢，更小的字高和像素間距可用於更密集的資訊顯示。

直視式MicroLED

的發展為未來的超高解析度顯示器帶來了更高的亮度、對比度和可靠性，儘管此技術目前專注於比七段數字更小的像素。對於字母數字顯示器，還有一種整合的趨勢，將驅動器IC、微控制器，有時甚至感測器與顯示器模組結合到一個智慧元件中，以簡化終端產品設計。然而，對於像LTS-3361JF這樣的標準、具成本效益的單一位數數字指示器，成熟的AlInGaP技術在性能、可靠性和成本之間提供了極佳的平衡。

A: It means that within a single display unit, the dimmest segment will be no less than half as bright as the brightest segment. This ensures visual uniformity when all segments are lit.

Q: How do I interpret the Peak Forward Current rating for multiplexing?

A: If you multiplex 4 digits with a 1/4 duty cycle, you might drive each digit with 4x the desired average current for 1/4 of the time. If you want an average brightness corresponding to 10mA, you could pulse at 40mA. This is within the 90mA peak rating, but you must ensure the pulse width (ON time per cycle) is 0.1ms or less as per the rating condition, or calculate the resulting junction temperature.

. Design and Usage Case Example

Case: Designing a Simple 4-Digit Voltmeter Readout.

A designer is creating a benchtop power supply unit that requires a 4-digit voltage display (0.000 to 19.99V). They select four LTS-3361JF displays. To minimize microcontroller I/O pins, they use a multiplexing scheme. The four common cathode pins (two per digit) are connected to four NPN transistors, controlled by four MCU pins. The eight segment anode lines (A-G, DP) are connected to eight MCU pins via 180-ohm current-limiting resistors (for a 5V system). The MCU runs a timer interrupt every 5ms. In each interrupt, it turns off the previous digit's transistor, calculates the segment pattern for the next digit based on the measured voltage, outputs that pattern to the anode pins, and then turns on the transistor for that digit. This cycles continuously, creating a stable, flicker-free display. The yellow-orange color is chosen for good visibility under various lighting conditions. The designer ensures the total ON time per digit and instantaneous current per segment stay within the absolute maximum ratings.

. Technology Principle Introduction

The LTS-3361JF is based onLight Emitting Diode (LED)technology. An LED is a semiconductor p-n junction diode. When a forward voltage is applied, electrons from the n-type region and holes from the p-type region are injected into the junction region. When these charge carriers recombine, they release energy. In a standard silicon diode, this energy is released primarily as heat. In a direct bandgap semiconductor like AlInGaP, a significant portion of this energy is released as photons (light). The specific wavelength (color) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the semiconductor material. AlInGaP alloys allow engineers to "tune" the bandgap to produce light in the red, orange, amber, and yellow-green parts of the spectrum. The device uses a non-transparent GaAs substrate, which absorbs some of the emitted light, but the design and material efficiency still yield high brightness. Each segment of the display is a separate LED chip or a set of chips, wired internally to the corresponding pins.

. Technology Trends

While AlInGaP remains a high-performance technology for red-to-yellow colors, the broader LED display market shows several trends. There is a continuous drive towardshigher efficiency(more lumens per watt), reducing power consumption in battery-operated devices.Miniaturizationis another trend, with smaller digit heights and pixel pitches becoming available for denser information display. The development ofdirect-view microLEDspromises even higher brightness, contrast, and reliability for future ultra-high-resolution displays, though this technology is currently focused on smaller pixels than 7-segment digits. For alphanumeric displays, there is also a trend towards integration, with driver ICs, microcontrollers, and sometimes even sensors being combined with the display module into a single, smart component to simplify end-product design. However, for standard, cost-effective, single-digit numeric indicators like the LTS-3361JF, the established AlInGaP technology offers an excellent balance of performance, reliability, and cost.