LTS-6775JD LED顯示器規格書 - 0.56英吋數位高度 - 超紅光 - 2.6V順向電壓 - 70mW功耗 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTS-6775JD是一款高效能、單數位、七段式顯示模組，專為需要清晰數字讀數的應用而設計。其核心功能是透過獨立的LED段，視覺化呈現數字0到9以及一個小數點。此裝置在各種電子儀器和消費性設備中，均以可靠性和清晰度為設計目標。

本顯示器採用先進的磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體技術作為其發光元件。選擇此材料系統是因其能產生高效率的紅光與超紅光。晶片製作於不透明的砷化鎵（GaAs）基板上，有助於減少內部光散射和反射，從而提升對比度。視覺呈現採用灰色面板搭配白色段標記，為發射的紅光提供了絕佳背景，進而增強整體可讀性與美觀度。

1.1 核心優勢與目標市場

LTS-6775JD提供多項獨特優勢，使其適用於多種應用。其主要特點包括0.56英吋（14.22毫米）的數位高度，在尺寸與可見度之間取得良好平衡。各段設計為連續且均勻，確保點亮時外觀一致且專業。裝置運作所需功耗低，有助於實現節能的系統設計。它能提供高亮度與高對比度的輸出，這對於在各種環境光照條件下的可讀性至關重要。此外，它還具備寬廣的視角，讓顯示資訊能從相對於顯示表面的不同位置清晰可見。

這些特點的結合，使得LTS-6775JD成為整合至各種電子產品的理想選擇。其目標市場包括但不限於：測試與量測設備（例如：三用電錶、頻率計數器）、工業控制面板、汽車儀表板顯示器、消費性家電（例如：微波爐、數位時鐘），以及需要清晰、可靠數字指示的醫療設備。LED的固態可靠性確保了長久的運作壽命與極低的維護需求。

2. 技術參數：深入客觀解讀

LTS-6775JD的效能由一系列精確的電氣與光學參數所定義。理解這些規格對於正確的電路設計與確保顯示器最佳效能至關重要。

2.1 光度學與光學特性

光學效能是顯示器功能的核心。關鍵參數為平均發光強度（Iv），在順向電流（IF）為1 mA驅動下，其最小值為320 µcd，典型值為700 µcd，並未標明最大值。此測量是使用近似於明視覺（CIE）人眼反應曲線的感測器與濾光片進行，確保數值與感知亮度相關。高典型強度確保了良好的可見度。

顏色特性由波長定義。峰值發射波長（λp）典型值為650奈米（nm），將輸出置於光譜的超紅光區域。主波長（λd）規格為639 nm。峰值波長與主波長之間的差異對LED而言是正常的，這與發射光譜的形狀有關。光譜線半高寬（Δλ）為20 nm，表示光譜純度或峰值周圍發射波長的分布範圍。各段之間的發光輸出存在一定程度的變異是預期中的；這由發光強度匹配比（IV-m）量化，其規格最大值為2:1。這意味著在相同驅動條件下，最亮的段其亮度不會超過最暗段的兩倍，確保了均勻性。

2.2 電氣參數

電氣特性定義了顯示器與驅動電路之間的介面。每段順向電壓（VF）在施加10 mA順向電流（IF）時，典型值為2.1伏特，最大值為2.6伏特。此電壓相對較低，簡化了電源供應設計。每段反向電流（IR）在施加5 V反向電壓（VR）時，最大值為100 µA，表示LED在錯誤偏壓時的漏電水準。

2.3 絕對最大額定值與熱考量

這些額定值定義了可能導致裝置永久損壞的極限。它們並非正常運作條件。每段最大功耗為70 mW。每段峰值順向電流為90 mA，但僅允許在脈衝條件下（1/10工作週期，0.1 ms脈衝寬度）以管理熱量。每段連續順向電流從25°C時的25 mA開始降額，至100°C時降為0 mA，線性降額係數為0.33 mA/°C。此降額對於可靠性至關重要，可防止接面溫度超過安全限制。每段最大反向電壓為5 V。裝置額定工作溫度範圍為-35°C至+85°C，儲存溫度範圍相同。焊接溫度不得超過260°C超過3秒（測量點位於安裝平面下方1.6 mm處），以防止組裝過程中造成損壞。

3. 分級系統說明

提供的規格書指出裝置已根據發光強度進行分類。這意味著基於測量光輸出的分級或篩選過程。在典型的LED製造中，生產批次的裝置會根據關鍵參數（如發光強度、順向電壓，有時包括主波長）進行測試並分組到不同的級別中。雖然本文件未詳細說明具體的分級代碼或範圍，但此做法確保客戶能為特定應用選擇效能一致的元件。對於LTS-6775JD，主要的分級標準似乎是發光強度，保證了電氣/光學特性表中規定的最低亮度水準。

4. 效能曲線分析

雖然文中未複製具體圖表，但規格書提及典型電氣/光學特性曲線。這些曲線對於詳細設計工作至關重要。通常，此類規格書會包含：

• 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而增加。它通常是非線性的，由於熱效應，效率在極高電流下往往會下降。
• 順向電壓 vs. 順向電流：此圖顯示二極體的I-V特性，對於設計限流電路至關重要。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：此曲線展示光輸出如何隨著環境（以及接面）溫度升高而降低。理解此降額對於在高溫環境中運作的應用至關重要。
• 光譜分布：此圖顯示在不同波長上發射光的相對強度，以650 nm峰值為中心，寬度由20 nm半高寬規格定義。

設計人員應參考這些曲線，以在維持效率與壽命的同時，針對所需亮度優化驅動電流，並考量在預期工作溫度範圍內的效能變化。

5. 機械與封裝資訊

LTS-6775JD採用標準LED顯示器封裝。封裝尺寸圖提供了PCB佔位面積設計和外殼整合所需的關鍵物理尺寸。除非另有說明，所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為±0.25 mm。關鍵尺寸包括封裝的總高度、寬度和深度、接腳間距、面板上數位的直徑和位置，以及與安裝平面的距離。準確解讀此圖對於建立正確的PCB佈局並確保顯示器在最終產品組裝中正確安裝是必要的。

5.1 接腳配置與極性識別

本裝置採用10接腳配置（接腳10標記為未連接）。它被配置為共陽極顯示器。這意味著多個LED段的陽極（正極端）在內部連接在一起。在此特定裝置中，內部電路圖和接腳連接表顯示了七個段（A, B, C, D, E, F, G）、小數點（DP）以及正負號的陽極和陰極是如何排列的。共陽極節點連接到接腳2、4、7和8，用於不同的段組。各個段的陰極則連接到其各自的接腳。要點亮一個段，必須將其對應的陰極接腳驅動為低電位（接地或連接至電流吸收端），同時將適當的共陽極接腳驅動為高電位（透過限流電阻連接至正電源）。接腳定義表是設計驅動電路的權威參考。

6. 焊接與組裝指南

組裝過程中的正確處理對於可靠性至關重要。提供的主要指南是針對焊接過程：最大允許焊接溫度為260°C，且此溫度不應施加超過3秒。此測量是在PCB上裝置安裝平面下方1.6 mm（1/16英吋）處進行。此規格旨在防止對LED晶片、內部打線和塑膠封裝材料造成熱損壞。對於波焊或迴焊，必須控制整個熱曲線（預熱、浸泡、迴焊、冷卻）以保持在這些限制內。使用烙鐵進行手工焊接需要謹慎的技巧以避免局部過熱。儲存溫度範圍為-35°C至+85°C；裝置在使用前應保存在乾燥、防靜電的環境中。

7. 應用建議

7.1 典型應用電路

LTS-6775JD作為共陽極顯示器，通常由微控制器或專用顯示驅動IC（如BCD至七段解碼器/驅動器）驅動。如果不使用多工掃描，共陽極接腳會連接到正電源軌（Vcc），每個接腳都透過一個限流電阻連接。如果多工掃描多個數位，則共陽極由電晶體切換。每個段的陰極接腳連接到驅動器輸出端，該輸出端將電流吸收至地。限流電阻的值使用公式計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中VF是段的順向電壓（為最壞情況設計使用最大值，例如2.6V），IF是所需的順向電流（例如，典型亮度為10 mA）。對於5V電源：R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240歐姆。標準的220或270歐姆電阻將是合適的。

7.2 設計考量與注意事項

• 電流限制：務必使用外部限流電阻。直接從電壓源或微控制器接腳驅動LED而不使用電阻，將導致過量電流，造成立即故障或顯著縮短使用壽命。
• 多工掃描：為了用較少的I/O接腳控制多個數位，會使用多工掃描。這涉及快速循環供電給每個數位的共陽極，同時在共享的陰極線上呈現對應的段資料。視覺暫留使所有數位看起來同時點亮。短暫開啟時間內的峰值電流可以高於直流額定值，但平均電流不得超過連續順向電流額定值，需考量工作週期。
• 視角：寬廣的視角是有益的，但為了獲得最佳可讀性，顯示器應朝向主要觀看方向大致垂直於其面板。
• 靜電防護：雖然未明確說明，但LED對靜電放電（ESD）敏感。組裝過程中應遵守標準的ESD處理預防措施。

8. 技術比較與差異化

與白熾燈或真空螢光顯示器（VFD）等舊技術相比，LTS-6775JD提供了顯著優勢：功耗更低、可靠性更高（無燈絲燒毀）、響應時間更快，以及更好的抗震/抗振性。在LED顯示器領域內，使用AlInGaP技術實現超紅光，與舊的GaAsP或GaP紅光LED相比，提供了更高的效率，並可能在時間和溫度變化下具有更好的顏色穩定性。0.56英吋的數位高度使其屬於常見尺寸類別，主要與其他類似顯示器在規格上競爭，例如亮度（發光強度）、順向電壓（影響電源設計）、視角以及整體封裝品質/可靠性。

9. 常見問題（基於技術參數）

問："正號"與"負號"陰極（接腳9和1）的用途是什麼？
答：這些是用於顯示"+"或"-"符號的專用LED段，通常用於指示極性（例如，電壓錶讀數）或數值的正負號。它們與主要數字段是獨立控制的。

問：我可以用3.3V微控制器系統驅動此顯示器嗎？
答：可以，但必須重新計算限流電阻。使用典型VF 2.1V和目標IF 10 mA：R = (3.3V - 2.1V) / 0.01A = 120歐姆。較低的電源電壓提供較少的餘裕，因此亮度一致性可能對VF的變化更敏感。

問：最大連續電流在25°C時為25 mA。我可以為了更高亮度而以20 mA運作嗎？
答：雖然可能，但在接近絕對最大額定值下運作會降低設計餘裕，並可能影響長期可靠性，尤其是在環境溫度高的情況下。通常較好的做法是在典型測試條件10 mA或以下運作，以平衡亮度、效率和使用壽命。

問："共陽極"對我的電路設計意味著什麼？
答：這意味著您向共接腳提供電壓，並從段接腳吸收電流以將其點亮。您的驅動電路（微控制器、驅動IC）必須配置為吸收電流（提供低邏輯位準或接地連接）才能啟動一個段。

10. 運作原理

LTS-6775JD背後的基本原理是半導體p-n接面的電致發光，特別是使用AlInGaP材料。當施加超過二極體導通電壓（約2.1V）的順向電壓時，來自n型區域的電子和來自p型區域的電洞被注入到主動區域，在那裡它們重新結合。在像AlInGaP這樣的直接能隙半導體中，此重新結合事件的大部分能量以光子（光）的形式釋放。AlInGaP層的特定成分決定了能隙能量，進而決定了發射光的波長（顏色）——在本例中，是約650 nm的超紅光。七個段（A-G）和小數點中的每一個都是一個獨立的LED或一組LED晶片，根據電路圖在內部連接。透過選擇性地對這些獨立段施加電源，即可形成特定數字（0-9）或字元的圖案。