LTL-2620HR LED顯示器規格書 - 矩形光條 - 紅橙色 - 2.6V順向電壓 - 75mW功耗

1. 產品概述

LTL-2620HR是一款矩形光條，設計作為明亮、均勻的光源，適用於需要顯著照明的應用。此固態元件採用紅橙色LED晶片，其製造技術為在透明GaP基板上使用GaAsP，或在非透明GaAs基板上使用AlInGaP，並具有白色條狀外殼。它依據發光強度進行分級，並提供符合RoHS指令的無鉛封裝。

1.1 主要特點

• 矩形光條外形。
• 大面積、明亮且均勻的發光區域。
• 低功耗需求，能源效率高。
• 高亮度與高對比度輸出。
• 固態可靠性，使用壽命長。
• 發光強度經過分級（分檔）。
• 無鉛封裝，符合RoHS規範。

1.2 元件識別

料號LTL-2620HR對應一款紅橙色通用矩形條狀LED顯示器。

2. 技術規格詳解

2.1 絕對最大額定值

所有額定值均在環境溫度（Ta）25°C下指定。超過這些數值可能對元件造成永久性損壞。

• 每段功耗：最大75 mW。
• 每段峰值順向電流：60 mA（在1/10工作週期，0.1ms脈衝寬度下）。
• 每段連續順向電流：25 mA。此額定值從25°C開始以0.33 mA/°C的速率線性遞減。
• 工作溫度範圍：-35°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍：-35°C 至 +85°C。
• 焊接溫度：最高260°C，最長3秒，測量點位於安裝平面下方1.6mm處。

2.2 電氣與光學特性

這些典型值與最小/最大值是在Ta=25°C及指定測試條件下測得。

• 平均發光強度（Iv）：最小1400 µcd，典型4200 µcd，在順向電流（IF）10mA下測量。強度使用近似CIE人眼響應曲線的感測器與濾光片測量。
• 峰值發射波長（λp）：630 nm（典型值），於IF=20mA。
• 譜線半高寬（Δλ）：40 nm（典型值），於IF=20mA。
• 主波長（λd）：621 nm（典型值），於IF=20mA。
• 每段順向電壓（VF）：典型2.6V，最大2.6V，於IF=20mA。最小值為2.0V。
• 每段逆向電流（IR）：最大100 µA，於逆向電壓（VR）5V。注意：此元件不適用於連續逆向偏壓操作。
• 發光強度匹配比（Iv-m）：各段之間最大比例為2:1，於IF=10mA。

3. 分級與分類系統

LTL-2620HR LED主要依據發光強度進行分級（分檔）。這確保了不同元件之間亮度輸出的穩定性。典型值為4200 µcd，在10mA電流下保證最低值為1400 µcd。對於需要組裝多個顯示器的應用，強烈建議使用相同亮度分檔的LED，以避免組裝體上出現明顯的色調或亮度不均勻。

4. 性能曲線分析

規格書中參考了典型的電氣與光學特性曲線，這些對設計工程師至關重要。這些曲線通常以環境溫度或順向電流為變數繪製，用以說明以下關係：

• 順向電流（IF）對順向電壓（VF）：顯示LED在不同驅動電流下的電壓降，對驅動電路設計至關重要。
• 發光強度（Iv）對順向電流（IF）：展示光輸出如何隨電流變化，有助於優化驅動電流以達到期望的亮度與效率。
• 發光強度（Iv）對環境溫度（Ta）：說明當接面溫度升高時，光輸出的遞減情況，這對於最終應用中的熱管理至關重要。

設計師應參考這些曲線，以了解元件在非標準條件（不同電流或溫度）下的行為，並確保其在安全工作區域內可靠運作。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

此元件採用矩形條狀封裝。所有尺寸均以毫米（mm）為單位提供。除非另有說明，尺寸公差為±0.25 mm（相當於±0.01英吋）。規格書中包含詳細的機械圖，以便精確整合至PCB佈局與外殼中。

5.2 接腳連接與內部電路

LTL-2620HR是一款具有16個接腳的多段顯示器。接腳配置如下：

1. 陰極 A
2. 陽極 A
3. 陽極 B
4. 陰極 B
5. 陰極 C
6. 陽極 C
7. 陽極 D
8. 陰極 D
9. 陰極 E
10. 陽極 E
11. 陽極 F
12. 陰極 F
13. 陰極 G
14. 陽極 G
15. 陽極 H
16. 陰極 H

提供內部電路圖，顯示各個LED段（可能為A至H共8段）與其對應陽極和陰極的互連方式。此圖對於設計正確的多工或直接驅動電路至關重要。

6. 焊接、組裝與儲存指南

6.1 焊接製程

焊接的絕對最大額定值為最高260°C，最長持續時間3秒，測量點位於安裝平面下方1.6mm處。此指南適用於波焊或迴焊製程。超過這些參數可能損壞內部晶粒、打線或封裝材料。

6.2 儲存條件

正確的儲存對於防止接腳或焊盤氧化至關重要。

• 對於LED顯示器（在原包裝中）：建議儲存溫度介於5°C至30°C之間，相對濕度低於60% RH。
• 對於SMD LED顯示器（在原密封袋中）：同上：5°C至30°C，低於60% RH。
• 對於SMD LED顯示器（已開封袋）：儲存條件為5°C至30°C且低於60% RH，但元件必須在打開防潮敏感袋（MSL Level 3）後的168小時（7天）內使用。若開封超過168小時，建議在焊接前進行60°C烘烤24小時的處理。

建議及時消耗庫存，避免大量長期儲存以維持可焊性。一般建議在出貨日期起12個月內使用顯示器。

7. 應用設計建議

7.1 一般應用注意事項

此顯示器適用於辦公室、通訊及家庭應用中的普通電子設備。對於需要極高可靠性，且故障可能危及生命或健康（例如航空、醫療系統）的應用，使用前需進行專門諮詢。

7.2 電路設計考量

• 驅動方式：強烈建議使用定電流驅動，以確保一致的發光強度與色彩輸出，因為LED亮度主要取決於電流，而非電壓。
• 電流限制：驅動電路必須設計成能在LED的整個順向電壓（VF）範圍（每段2.0V至2.6V）內提供預期的電流。
• 電流遞減：必須在考慮應用環境的最高環境溫度後選擇安全工作電流，因為連續順向電流額定值會隨溫度遞減。
• 保護電路：驅動電路應包含防止逆向電壓及開機或關機期間可能發生的瞬態電壓尖峰的保護措施，以防止損壞。
• 避免逆向偏壓：應避免連續逆向偏壓操作，因為它可能導致金屬遷移，從而增加漏電流或造成短路故障。

7.3 熱與機械考量

• 熱管理：在超過建議的電流或環境溫度下操作元件，可能導致嚴重的光輸出衰減或過早失效。在高功率或高溫應用中，應考慮足夠的散熱或氣流。
• 凝露：避免環境溫度快速變化，特別是在高濕度環境中，因為這可能導致LED表面形成凝露，進而可能引發性能問題或腐蝕。
• 機械應力：組裝時請勿對顯示器本體施加異常外力。請使用適當的工具和方法。
• 薄膜應用：如果使用壓敏黏合劑貼附印刷或圖案薄膜，不建議讓顯示器的這一面與前面板或蓋子直接緊密接觸，因為外力可能導致薄膜從原始位置移位。

8. 技術比較與定位

LTL-2620HR以其特定的矩形光條外形而與眾不同。相較於分立的圓形LED或更小的SMD封裝，它提供了大面積、連續且均勻的發光區域，非常適合需要擴散線狀光源而非多個點光源的狀態指示器、背光條或照明條。其使用的紅橙色AlInGaP或GaAsP技術在該特定色彩範圍內提供了高亮度與高效率。發光強度的分級為亮度一致性提供了額外的品質控制層級。

9. 常見問題（基於技術參數）

問：峰值波長（630nm）與主波長（621nm）有何不同？

答：峰值波長是光譜功率分佈最高的單一波長。主波長是光線的感知顏色，是根據光譜和CIE配色函數計算得出的。對於像此LED這樣的單色光源，兩者很接近，但主波長對於顏色規格更為相關。

問：為什麼建議使用定電流驅動而非定電壓驅動？

答：LED的順向電壓（VF）具有公差且隨溫度變化。使用簡單串聯電阻的定電壓源可能導致不同元件之間或在不同熱條件下，電流（進而亮度）出現顯著變化。定電流源則能確保始終如一地提供所需的電流（和亮度）。

問：我可以用5V電源和一個電阻來驅動這個LED嗎？

答：可以，但需要仔細計算。例如，目標IF=20mA，典型VF=2.6V，使用5V電源：R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120歐姆。電阻的功率額定值應為 P = I^2 * R = (0.02^2)*120 = 0.048W，因此1/8W或1/4W的電阻就足夠了。請記住，VF可能低至2.0V，這會使電流增加到約25mA，仍在25°C下的25mA連續額定值範圍內。

問：發光強度匹配比2:1是什麼意思？

答：這意味著同一元件中任何一段的發光強度與任何其他段相比，差異不會超過兩倍。例如，在相同條件（IF=10mA）下驅動時，最暗的段至少是最亮段亮度的一半。

10. 設計與應用案例

案例1：工業控制面板狀態條

可將多個LTL-2620HR單元對齊，在機器控制面板上形成一條長而連續的狀態條。每個光條可分配給不同的機器狀態（例如閒置、運行、故障）。均勻的矩形發光提供了清晰、遠距離的可視性。為每個光條使用定電流驅動器可確保亮度一致。高對比度和紅橙色非常適合警示指示器。

案例2：消費性音響設備VU表

可將數個光條垂直堆疊，創建一個類比風格的VU表來顯示音訊電平。具有多通道PWM或DAC的微控制器可透過電晶體陣列驅動各段，使亮度隨音訊信號成比例變化。大而明亮的區域使電平易於讀取。

案例3：薄膜開關面板背光

矩形條狀外形非常適合為薄膜開關面板上的特定區域或圖例提供背光。它能為標記區域提供均勻的照明，改善低光條件下的可用性。

11. 工作原理

LTL-2620HR基於發光二極體（LED）技術。當施加超過二極體接面電位（約2.0-2.6V）的順向電壓時，電子與電洞在半導體的有源區（由GaAsP或AlInGaP製成）內復合。此復合過程以光子（光）的形式釋放能量。特定的半導體材料成分決定了發射光的波長（顏色），在此例中為紅橙色。白色條狀外殼充當擴散器和透鏡，將光輸出塑造成均勻的矩形光束。

12. 技術趨勢

LED產業在幾個與LTL-2620HR等元件相關的關鍵領域持續進步。包括紅色和琥珀色在內的所有顏色的效率（每瓦流明）穩步提高，使得在更低功率或更少熱負載下實現更高亮度成為可能。封裝技術不斷發展，以實現更高的功率密度和更小佔位面積下更好的熱管理。受顯示器和建築照明應用的推動，朝向更嚴格的分級和更好的色彩一致性的趨勢也很明顯。此外，將控制電子元件（例如定電流驅動器、PWM控制器）直接整合到LED封裝中變得越來越普遍，從而簡化了終端使用者的系統設計。