LTD-6410G LED顯示器規格書 - 0.56英吋字高 - 綠色 - 2.6V順向電壓 - 70mW功耗 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTD-6410G是一款採用綠色發光二極體（LED）的雙位數七段字母數字顯示模組。其主要功能是在電子設備中呈現數字及有限的字母數字資訊。此顯示器的核心優勢在於其固態結構，提供了高可靠性、長使用壽命以及出色的可視性特性。

本裝置屬於共陽極配置，意即每個位數的LED陽極在內部連接在一起。這簡化了多工驅動電路的設計。顯示器採用灰色面板搭配白色段位擴散片，增強了對比度並改善了在不同光照條件下的可讀性。目標市場涵蓋廣泛需要清晰、可靠數字讀數的消費性及工業電子產品，例如測試設備、儀器儀表、銷售點系統以及家電控制面板。

1.1 主要特性與裝置描述

LTD-6410G整合了多項旨在提升效能與可用性的設計特點：

• 字元高度：0.56英吋（14.22毫米），提供清晰易讀的字元尺寸。
• 段位均勻性：連續且均勻的段位確保了整個顯示區域外觀的一致性。
• 電源效率：每段位功耗低，適用於電池供電或注重能耗的應用。
• 光學性能：高亮度輸出結合點亮段位與灰色背景間的高對比度，確保了出色的字元外觀。
• 視角：寬廣的視角允許從不同位置讀取顯示內容。
• 可靠性：固態可靠性，無活動部件或燈絲會磨損。
• 分級：發光強度經過分類（分級），允許在多單元應用中選擇亮度匹配的顯示器。
• 環保合規：封裝為無鉛製程，符合RoHS（有害物質限制）指令。

本裝置使用綠色LED晶片。規格書指定了兩種可能的晶片技術：在GaP（磷化鎵）基板上生長的GaP磊晶層，或是在不透明的GaAs（砷化鎵）基板上生長的AlInGaP（磷化鋁銦鎵）。兩種技術均能產生指定的綠色發光。

2. 技術規格深入解析

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能對裝置造成永久損壞的極限。不保證在此極限之外的操作。

• 每段位功耗（P_d）：最大值70 mW。超過此值可能導致過熱。
• 每段位峰值順向電流（I_FP）：60 mA，僅允許在脈衝條件下（1/10工作週期，0.1毫秒脈衝寬度）。這對於多工驅動或實現更高的瞬時亮度很有用。
• 每段位連續順向電流（I_F）：在25°C時最大值為25 mA。此額定值會隨著環境溫度（T_a）升高超過25°C而線性遞減，遞減率為0.33 mA/°C。例如，在50°C時，最大連續電流約為25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA。
• 每段位逆向電壓（V_R）：最大值5 V。施加更高的逆向電壓可能導致擊穿。
• 操作與儲存溫度範圍：-35°C 至 +85°C。
• 焊接溫度：裝置可承受最高260°C的焊接溫度，最長3秒，測量點位於封裝安裝平面下方1.6毫米處。

2.2 電氣與光學特性

這些是在環境溫度（T_a）為25°C時測量的典型操作參數。

• 平均發光強度（I_V）：在順向電流（I_F）為10 mA驅動時，最小值870 µcd，典型值2400 µcd。此參數經過分級。
• 峰值發射波長（λ_p）：在I_F=20mA時，典型值為565 nm。這是光譜輸出最強的波長。
• 譜線半高寬（Δλ）：在I_F=20mA時，典型值為30 nm。這表示發射光的光譜純度或頻寬。
• 主波長（λ_d）：在I_F=20mA時，典型值為569 nm。這是人眼感知到的與光色相匹配的單一波長。
• 每段位順向電壓（V_F）：在I_F=20mA時，最小值2.1 V，典型值2.6 V。電路設計必須考慮此範圍以確保正確的電流調節。
• 每段位逆向電流（I_R）：當施加5V逆向電壓（V_R）時，最大值為100 µA。規格書明確指出此逆向電壓條件僅供測試使用，裝置不應在逆向偏壓下持續操作。
• 發光強度匹配比（I_V-m）：典型值為2:1。這規定了單一裝置內最亮與最暗段位之間的最大允許比率，以確保均勻性。

測量註記：發光強度是使用近似於CIE（國際照明委員會）明視覺響應曲線的感測器與濾光片組合進行測量，確保測量值與人類亮度感知相關。

3. 分級系統說明

LTD-6410G主要針對發光強度採用分級系統。顯示器會根據其在標準測試電流（10mA）下測得的光輸出進行測試並分類到不同的等級中。這使得設計師在單一組裝體中使用多個單元時，可以選擇亮度緊密匹配的顯示器，防止位數之間出現明顯的亮度差異。規格書指定了典型的強度範圍從870 µcd到2400 µcd，顯示了可用等級的分佈。對於需要視覺一致性的關鍵應用，強烈建議指定來自相同強度等級的顯示器。

4. 性能曲線分析

規格書參考了典型的電氣/光學特性曲線。雖然文本摘錄中未提供具體圖表，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）：顯示指數關係。該曲線將指出在20mA時典型的V_F約為2.6V，以及它如何隨溫度變化。
• 發光強度 vs. 順向電流：顯示光輸出大致與順向電流成正比，直至達到最大額定值。它突出了報酬遞減點或飽和點。
• 發光強度 vs. 環境溫度：顯示當LED接面溫度升高時，光輸出如何降低。這對於在高溫環境中進行設計至關重要。
• 光譜分佈：相對強度與波長的關係圖，顯示峰值約在565nm，半高寬約30nm，定義了綠色光的特性。

這些曲線對於理解裝置在非標準條件下的行為，以及為效率和壽命優化驅動電路至關重要。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

此顯示器具有標準的雙位數七段式佔位面積。所有用於PCB（印刷電路板）佈局和機械整合的關鍵尺寸均在規格書第3頁的詳細圖紙中提供。關鍵註記包括所有尺寸均以毫米為單位，除非另有說明，標準公差為±0.25毫米。設計師必須參考此圖紙以獲取精確的接腳間距、整體封裝長度、寬度、高度以及位數中心到中心的距離。

5.2 內部電路圖與接腳連接

內部電路圖顯示了共陽極配置。兩個位數各自有其專用的共陽極接腳（位數1為接腳14，位數2為接腳13）。每個段位（A到G，加上小數點DP）的陰極連接到個別的接腳，對於相同物理位置的段位，有些接腳在兩個位數間共享（例如，接腳1是位數1的陰極E，接腳5是位數2的陰極E）。

接腳連接表提供了18接腳DIP（雙列直插式封裝）介面的完整對應：

• 接腳1-4, 15-18：控制位數1的段位和小數點。
• 接腳5-13：控制位數2的段位、小數點以及共陽極。
• 接腳14：位數1的共陽極。

此接腳定義對於設計PCB佈局以及編寫微控制器韌體以正確驅動顯示器至關重要，通常使用多工技術，即依序切換陽極。

6. 焊接、組裝與儲存指南

6.1 焊接與應用注意事項

規格書提供了廣泛的應用說明以確保可靠操作：

• 驅動電路設計：建議使用恆流驅動而非恆壓驅動，以確保無論V_F如何變化，發光強度都能保持一致。電路設計必須能適應完整的V_F範圍（2.1V-2.6V）。
• 保護：驅動電路應包含防止逆向電壓以及電源開/關過程中的瞬態電壓尖峰的保護措施，因為這些可能損壞LED。
• 熱管理：操作電流必須根據最高環境溫度進行降額，以防止接面溫度過高，這會導致光衰加速（流明衰減）並可能導致早期失效。
• 機械處理：組裝時避免對顯示器本體施加異常外力。不要讓前面板的圖案薄膜與前面板/蓋板直接緊密接觸，因為外力可能使薄膜移位。
• 環境：避免在高濕度環境中溫度劇烈變化，以防止顯示器上產生凝結水。

6.2 儲存條件

正確的儲存對於防止鍍錫引腳氧化至關重要：

• 對於LED顯示器（插件式）：儲存在原始包裝中，溫度5°C至30°C，相對濕度低於60% RH。不建議長期大量庫存。
• 對於SMD LED顯示器（一般註記）：若在工廠密封的防潮袋中，儲存於5°C-30°C，<60% RH。一旦開封，若在相同條件下儲存，應在168小時（1週）內使用，對應的濕度敏感等級（MSL）為3。

若不遵守這些條件，可能需要在生產使用前對氧化的接腳進行重新鍍錫。

7. 應用建議與設計考量

7.1 典型應用場景

LTD-6410G適用於任何需要清晰、可靠的兩位數數字讀數的應用。這包括：

• 數位萬用電錶、示波器和電源供應器。
• 工業製程控制器和計時器。
• 健身器材顯示器。
• 家電控制面板（烤箱、微波爐）。
• 零售設備如磅秤或收銀機。

規格書指明其適用於普通電子設備，對於安全關鍵應用（航空、醫療、交通運輸）需要諮詢。

7.2 設計考量

• 限流電阻：使用電壓源時，對每個段位或共陽極至關重要。根據電源電壓、LED V_F以及期望的I_F.
• 進行計算。多工驅動器：
• 通常使用具有足夠I/O接腳的微控制器或專用的顯示驅動IC（如MAX7219），依序為每個位數的共陽極供電，同時啟動相應的段位陰極。這將所需的控制線數量從15條（每個位數7段+DP，加上2個陽極）減少到僅9條（7段+DP+2條位數選擇線）。刷新率：
• 多工頻率必須足夠高（>60 Hz）以避免可見的閃爍。電源供應：

必須能夠在多工驅動期間多個段位同時點亮時提供峰值電流。

8. 技術比較與差異化

• 雖然未明確與其他型號比較，但LTD-6410G在其類別中的關鍵差異化特點包括：顏色與對比度：
• 綠色LED搭配灰色面板/白色段位的特定組合，與標準的黑底紅字或黑底綠字顯示器相比，提供了獨特的美學和高對比度。強度分級：
• 提供分類的發光強度是一項針對高階應用的功能，其中顯示均勻性至關重要，這使其與未分級、成本較低的替代品區分開來。雙技術晶片：

使用GaP或AlInGaP晶片允許製造商針對性能或成本進行優化，與僅使用一種技術的顯示器相比，可能在效率或色彩純度方面提供優勢。

9. 常見問題解答（基於技術參數）

問：我可以用5V微控制器接腳直接驅動這個顯示器嗎？

答：不行。典型的順向電壓是2.6V，但始終需要一個限流電阻來設定正確的順向電流（例如，10-20mA）。直接連接到5V會導致電流過大並損壞LED段位。

問：峰值波長（565nm）和主波長（569nm）有什麼區別？

答：峰值波長是光譜輸出曲線上實際的最高點。主波長是一個計算值，代表感知到的顏色。對於單色綠光LED，它們通常很接近，如此處所示。_F問：最大連續電流是25mA，但V

的測試條件使用20mA。我應該使用哪個？

答：20mA是常見的標準測試條件。您可以為您的電路設計任何順向電流，只要在達到足夠亮度的最小值與最大額定值25mA（需考慮溫度降額）之間即可。10-20mA是典型的操作範圍。

問：如果我不應該施加逆向電壓，為什麼逆向電壓額定值很重要？

答：該額定值表示裝置承受意外反向連接或電壓瞬變而不立即失效的能力。電路應包含保護措施（例如並聯一個二極體）以將任何逆向電壓箝位在5V以下。

10. 實務設計與使用案例

案例：設計一個簡單的兩位數計數器。_F一位設計師需要一個事件計數器的顯示器。他們選擇了LTD-6410G，因為其清晰度和綠色。他們使用一個具有10個I/O接腳的微控制器。八個接腳配置為輸出，透過150Ω限流電阻（針對5V電源、~2.6V V_F以及~16mA I