LTP-22157M LED點矩陣顯示器規格書 - 2.2英吋(57.22mm)高度 - 5x7陣列 - 紅橙色與綠色 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTP-22157M是一款單色、單平面點矩陣顯示模組，專為字母數字字元顯示而設計。其核心功能是透過點亮一個5列x7行的網格內特定LED圖案來提供視覺輸出介面。該元件在單一封裝內整合了兩種不同的LED晶片技術：紅橙色LED與綠色LED。這種雙色能力雖然無法實現每個點的多色顯示，但允許在模組層級進行顏色選擇或實現簡單的雙狀態指示方案。顯示器配備灰色面板與白色點陣，可在各種照明條件下增強對比度和可讀性。其主要應用於工業設備、儀器儀表、銷售點終端機以及其他需要簡單、可靠字元讀數的嵌入式系統。

此顯示器的根本優勢在於其固態結構，與傳統的燈絲式顯示器等技術相比，提供了更高的可靠性和更長的使用壽命。它功耗相對較低，且設計便於電氣整合，相容於標準ASCII和EBCDIC字元碼。其機械設計允許水平堆疊，從而能夠創建多字元顯示器。

2. 技術參數深度客觀解讀

2.1 光度學與光學特性

光學性能分別針對綠色與紅橙色LED元件進行規範。對於綠色LED，在峰值電流(Ip)為80mA、工作週期為1/16的驅動條件下，典型的平均發光強度為4800 µcd。主波長(λd)典型值為569 nm，峰值發射波長(λp)為565 nm，使其位於光譜的純綠色區域。譜線半寬度(Δλ)為30 nm，表示其發射頻帶為中等寬度。

對於紅橙色LED，在相同的80mA、1/16工作週期驅動條件下，典型的平均發光強度同樣為4800 µcd。主波長典型值為621 nm，峰值發射波長為630 nm，這決定了其紅橙色特徵。譜線半寬度較寬，為40 nm。顯示均勻性的一個關鍵參數是發光強度匹配比(IV-m)，其規格最大值為2:1。這意味著在相同測試條件下(IF=10mA)，陣列中最暗點的強度將不低於最亮點強度的一半，確保了整個字元具有可接受的視覺一致性。

2.2 電氣參數

電氣特性定義了工作邊界和典型性能。絕對最大額定值對兩種顏色均相同：每點平均功耗為36 mW，每點峰值順向電流為100 mA，且每點平均順向電流必須從25°C時的13 mA開始，以0.17 mA/°C的速率線性遞減。每段最大反向電壓為5V。超過這些額定值可能會導致永久性損壞。

典型的電氣特性顯示了順向電壓(VF)。對於綠色LED，在20mA時VF典型值為2.6V，在80mA時典型值為3.7V。對於紅橙色LED，在20mA時VF典型值為2.6V，在80mA時典型值為3.4V。任何一點的反向電流(IR)在VR=5V時最大值為100 µA。這些數值對於設計限流電路和電源供應至關重要。3. 熱特性

該元件額定工作溫度範圍為-35°C至+85°C，儲存溫度範圍相同。平均順向電流的遞減曲線是一個直接的熱規格；當環境溫度超過25°C時，必須降低允許的連續電流以防止過熱和加速老化。焊接溫度規格為最高260°C，最長3秒，測量點位於安裝平面下方1.6mm處，這對於PCB組裝製程至關重要。

4. 分級系統說明

規格書指出該元件

根據發光強度進行分類。這意味著單元是根據其測量的光輸出進行分類（分級）的。雖然本文件未提供具體的分級代碼，但這樣的系統確保設計師可以選擇具有保證最低亮度或嚴格亮度範圍的顯示器，這對於產品一致性非常重要，尤其是在並排使用多個顯示器時。本規格書中未提及電壓或波長分級；主波長/峰值波長僅給出典型值。5. 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曲線，但完整規格書中通常包含的此類圖表將說明順向電流(IF)與順向電壓(VF)的關係、順向電流與發光強度的關係，以及這些參數隨環境溫度的變化。分析這些曲線可以讓設計師針對所需的亮度和效率優化驅動電流，並了解性能在整個工作溫度範圍內將如何變化。6. 機械與封裝資訊

該顯示器的矩陣高度為2.2英吋（57.22 mm）。封裝尺寸在圖紙中提供，所有單位均為毫米，標準公差為±0.25 mm，除非另有說明。該元件採用18接腳配置。接腳定義明確：接腳1-4和9-12是陽極行（1-7）。接腳5-9是綠色LED的陰極列（列1-5）。接腳13-17是紅橙色LED的陰極列（列5-1，順序相反）。接腳18未連接。這種排列方式便於多工驅動，控制器依次啟動每一行（陽極），同時為該行提供列（陰極）數據。

7. 焊接與組裝指南

關鍵的組裝指南是焊接溫度曲線：在迴焊或波峰焊過程中，元件本體不得暴露在超過260°C的溫度下超過3秒。測量點位於安裝平面下方1.6mm（1/16英吋）處，大致對應PCB表面。在處理過程中應遵守標準的ESD（靜電放電）預防措施，因為LED對靜電敏感。對於儲存，建議在低濕度環境下，溫度範圍為-35°C至+85°C。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

此顯示器非常適合需要簡單、低成本的字母數字讀數的應用。例如：工業控制面板上的狀態顯示、測試和測量設備上的基本讀數、消費性電器上的簡單訊息，以及傳統或成本敏感系統中基於字元的指示器。其水平可堆疊特性允許創建用於計數器、計時器或基本數據顯示的多位數顯示器。

8.2 設計考量

驅動電路：

該顯示器需要外部多工驅動電路。每個LED點由其行（陽極）和列（陰極）來定址。驅動器必須在短脈衝中提供足夠的峰值電流（最高可達額定的80mA以實現全亮度），因為平均電流受工作週期限制。為每條陰極線路配置適當的限流電阻或恆流驅動器對於設定電流和保護LED至關重要。微控制器介面：

多工掃描可以由具有足夠I/O接腳的微控制器或透過專用的顯示驅動IC（例如MAX7219）來管理。刷新率必須足夠高（通常>60Hz）以避免可見的閃爍。顏色選擇：

設計師必須透過連接到相應的陰極接腳來選擇使用綠色或紅橙色LED。它們無法在單個點層級混合使用。視角：

規格書提到"寬視角"，但未指定具體數值。對於視角要求嚴格的應用，應進行驗證或測試。9. 技術比較

與現代的圖形OLED或TFT顯示器相比，此點矩陣在解析度、色彩能力和資訊密度方面受到嚴重限制。其優勢在於

極度簡單、堅固耐用、工作溫度範圍寬廣、成本低廉以及亮度高。與同時代的其他LED點矩陣顯示器相比，其主要區別在於在一個封裝內包含了兩種不同的LED顏色，提供了設計靈活性。2.2英吋的字元高度相對較大，使其適合可讀性從遠處看很重要的應用。10. 常見問題解答（基於技術參數）

問：我可以同時驅動紅色和綠色LED來產生黃色嗎？

答：不行。紅橙色和綠色LED是獨立的晶片，每列連接到不同的陰極接腳。您一次只能為整個顯示器啟用一種顏色組。您無法為每個點混合顏色。

問：發光強度測試條件中的"1/16工作週期"是什麼意思？

答：這意味著LED在整個週期時間內只有1/16的時間被脈衝點亮。指定的發光強度（4800 µcd）是整個週期的平均強度。在點亮期間的峰值瞬時強度要高得多。這是多工顯示器的標準做法。

問：如何計算所需的限流電阻？

答：使用公式：R = (Vcc - VF - Vdrop) / IF。其中Vcc是您的電源電壓，VF是規格書中的LED順向電壓（為安全起見使用最大值，例如綠色LED在80mA時為3.7V），Vdrop是驅動電晶體上的任何壓降，IF是您期望的順向電流（例如，較低亮度時為20mA）。確保電阻的額定功率足夠：P = IF^2 * R。

問：接腳定義顯示紅色和綠色的陰極列順序相反。這是錯誤嗎？

答：不是。這是文件記載的接腳連接方式。內部電路圖（規格書中參考）將顯示陽極和陰極是如何互連的。設計師在設計PCB和編寫驅動軟體時必須嚴格遵循此接腳定義。

11. 實際使用案例

案例：工業溫度控制器讀數。

一個系統監控烤箱溫度，並需要在從幾米外可見的面板上顯示溫度。使用兩個LTP-22157M顯示器水平堆疊。微控制器讀取溫度感測器，將數值轉換為ASCII字元，並透過多工掃描常式驅動顯示器。選擇紅橙色LED是因為其高可見度。驅動電流設定為每點60mA，工作週期為1/8，提供明亮、清晰的數字，滿足強度要求。該設計利用寬廣的工作溫度範圍來確保在工業機殼內的可靠性。12. 原理介紹

5x7點矩陣顯示器是一個由35個可獨立定址的LED組成的網格。要顯示一個字元，需點亮這些點的特定圖案。由於接腳限制，LED並非單獨佈線。相反，它們以

矩陣配置排列。同一行中的所有LED共用一個共同的陽極連接，而同一列中的所有LED（對於給定顏色）共用一個共同的陰極連接。要點亮一個特定的點，需將其對應的行線驅動為高電位（陽極啟動），並將其列線驅動為低電位（陰極啟動）。要顯示完整的字元，控制器需快速循環掃描每一行（1-7），在啟動該行的同時，在五條列線上提供該行的圖案數據。這種多工掃描技術使得僅用12個接腳（7行+5列）就能控制35個點。13. 發展趨勢

像LTP-22157M這樣的顯示器代表了一種成熟的傳統技術。字母數字顯示器的趨勢已轉向

更高整合度與智能化。現代模組通常將驅動IC、控制器，有時甚至字型庫整合在顯示器封裝內，透過簡單的序列介面（I2C、SPI）進行通訊。這大大降低了系統工程師的設計複雜度。此外，趨勢也轉向在類似尺寸的封裝中實現多色與全圖形能力，例如OLED顯示器，可以顯示自訂圖形、多行文字和各種顏色。然而，對於要求極高亮度、極端環境耐受性、最低可能成本或現有設計中簡單替換的應用，像這樣的傳統LED點矩陣顯示器仍然是可行且可靠的解決方案。in similarly sized packages, such as OLED displays, which can show custom graphics, multiple lines of text, and varied colors. However, for applications demanding very high brightness, extreme environmental robustness, lowest possible cost, or simple replacement in existing designs, traditional LED dot matrix displays like this one remain a viable and reliable solution.