LTS-6780JD LED顯示器規格書 - 0.56英吋字高 - 超紅光(650nm) - 2.6V順向電壓 - 70mW功耗 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTS-6780JD是一款專為顯示數字字元而設計的單一位數七段式LED顯示器。其字元高度為0.56英吋（14.22毫米），適合需要中等尺寸、高辨識度數字的應用。本裝置採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術，產生超紅光發射，具有高亮度與優異的色彩純度。顯示器採用灰色面板搭配白色發光段，提供高對比度，確保在各種照明條件下均能達到最佳可讀性。其主要目標市場包括工業控制面板、測試與量測設備、消費性電子產品以及需要可靠、低功耗數字指示的儀器儀表。

1.1 核心特色與優勢

• 0.56英吋字元高度：提供適中的尺寸，確保良好可見度，同時避免過度功耗。
• 連續均勻發光段：確保每個發光段照明一致，呈現專業外觀。
• 低功耗需求：高效的AlInGaP技術可在相對較低的驅動電流下實現明亮輸出。
• 高亮度與高對比度：超紅光在灰色背景上發光，提供卓越的可讀性。
• 寬廣視角：允許從偏軸位置也能清晰讀取顯示內容。
• 固態可靠性：與燈絲型顯示器相比，LED具有更長的使用壽命以及抗衝擊和振動的能力。
• 發光強度分級：裝置根據測量的亮度進行分級，確保亮度水準一致。
• 無鉛封裝（符合RoHS規範）：依照環保法規製造。

1.2 裝置識別

型號LTS-6780JD特指具有共陰極配置與右側小數點（D.P.）的版本。其性能核心在於採用AlInGaP超紅光LED晶片，並製作在不透明的GaAs基板上。

2. 技術參數：深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致裝置永久損壞的應力極限，不適用於正常操作。

• 每段功耗：70 mW。這是單一LED發光段可安全以熱能形式消散的最大功率。
• 每段峰值順向電流：90 mA。此電流僅允許在脈衝條件下（1/10工作週期，0.1ms脈衝寬度）使用，以限制平均發熱。
• 每段連續順向電流：在25°C時為25 mA。此電流會隨著環境溫度（Ta）升高超過25°C而線性遞減，遞減率為0.28 mA/°C。例如，在85°C時，最大連續電流約為：25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA。
• 工作與儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。裝置在工作與非工作儲存期間均可承受此極端溫度。
• 焊接條件：接腳可在最高260°C的溫度下焊接，時間最長5秒，前提是元件本體溫度不得超過其最大額定值。

2.2 電氣與光學特性

這些是在環境溫度（Ta）25°C、特定測試條件下測得的典型性能參數。

• 平均發光強度（I_V）：在I_F=1mA時，範圍從320 μcd（最小值）到808 μcd（典型值）。在I_F=10mA時，強度典型值為9750-10500 μcd。此參數使用經過濾波以匹配人眼明視覺響應（CIE曲線）的感測器進行測量。
• 峰值發射波長（λ_p）：650 nm。這是光學輸出功率最大的波長。
• 譜線半高寬（Δλ）：20 nm。這表示光譜純度；寬度越窄，顏色越接近單色光。
• 主波長（λ_d）：639 nm。這是人眼感知到的、與LED輸出顏色相匹配的單一波長。
• 每晶片順向電壓（V_F）：在I_F=20mA時為2.10V（最小值）至2.60V（典型值）。設計人員必須確保驅動電路能夠適應此電壓範圍。
• 每段反向電流（I_R）：在V_R=5V時最大為100 μA。此參數僅供測試用途；禁止進行連續反向偏壓操作。
• 發光強度匹配比：最大值為2:1。此規格定義了單一裝置內各發光段之間允許的亮度差異，以確保外觀均勻。
• 串擾：規格為 < 2.5%。這指的是當驅動相鄰發光段時，因內部光學或電氣洩漏導致非目標發光段產生不必要的發光現象。

3. 分級系統說明

規格書指出裝置已針對發光強度進行分級。這意味著一個分級流程，即製造出的LED會根據測量的光輸出（通常在標準測試電流下，如1mA或10mA）被分類到特定的強度範圍或級別中。這確保了特定訂單的亮度一致性。雖然此摘要未詳細說明具體的分級代碼，但設計人員應向製造商諮詢可用的級別，以確保其應用所需的亮度水準。嚴格的2:1強度匹配比進一步確保了單一位數內的視覺均勻性。

4. 性能曲線分析

規格書提及典型電氣/光學特性曲線。這些圖形表示對於理解單點規格之外的裝置行為至關重要。

• I-V（電流-電壓）曲線：將顯示順向電流（I_F）與順向電壓（V_F）之間的關係。它展示了二極體的指數特性，有助於設計適當的限流電路。
• 發光強度 vs. 順向電流（I_V vs. I_F）：顯示光輸出如何隨著驅動電流增加。通常在一定範圍內呈線性關係，但在極高電流下會因熱效應而飽和。
• 發光強度 vs. 環境溫度（I_V vs. T_a）：說明隨著接面溫度升高，光輸出會下降。這對於在高溫環境下運作的應用至關重要。
• 光譜分佈：相對光功率與波長的關係圖，以650nm峰值為中心，並具有定義的20nm半高寬。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

顯示器的物理外型與接腳位置由尺寸圖定義。關鍵註記包括：所有尺寸單位為毫米，除非另有說明，標準公差為±0.25mm。註明了特定的品質控制要求：發光段內的異物或氣泡必須≤10 mils，反射器彎曲度≤其長度的1%，表面油墨汙染≤20 mils。接腳尖端偏移公差為±0.40 mm。對於PCB設計，建議為接腳使用直徑1.0 mm的孔。

5.2 接腳連接與極性

本裝置採用10接腳單排配置。它屬於共陰極類型，意即所有LED發光段的陰極（負極）在內部連接在一起。有兩個共陰極接腳（第3腳和第8腳），它們在內部相連。這為PCB佈局和散熱提供了靈活性。接腳定義如下：第1腳：陽極E，第2腳：陽極D，第3腳：共陰極，第4腳：陽極C，第5腳：陽極D.P.（小數點），第6腳：陽極B，第7腳：陽極A，第8腳：共陰極，第9腳：陽極F，第10腳：陽極G。內部電路圖以視覺方式呈現了這些連接。

6. 焊接與組裝指南

6.1 自動焊接

對於波焊或迴流焊，建議條件是將接腳浸入至安裝平面以下1/16英吋（約1.6毫米）的深度，在峰值溫度260°C下最長5秒。關鍵因素是LED顯示器本身的本體溫度在此過程中不得超過其最大額定溫度。

6.2 手動焊接

使用烙鐵時，烙鐵頭應接觸安裝平面以下1/16英吋處的接腳。焊接時間不得超過5秒，烙鐵頭溫度為350°C ±30°C。必須注意避免過多熱量傳遞到顯示器的塑膠本體。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

• 工業控制面板：用於顯示設定點、製程數值或錯誤代碼。
• 測試與量測設備：數位萬用電錶、頻率計數器、電源供應器。
• 消費性家電：微波爐、洗衣機、音響設備。
• 汽車改裝顯示器：儀錶與讀數顯示（需經過適當的資格認證）。
• 醫療設備：用於非關鍵生命支援的簡單參數讀數顯示（請參閱注意事項）。

7.2 關鍵設計考量

• 驅動方式： 強烈建議使用定電流驅動。這能確保發光強度一致，不受裝置間順向電壓（V_F）差異或溫度變化的影響。如果電源電壓顯著較高且足夠穩定，使得電流變化在可接受範圍內，則可以使用簡單的串聯電阻搭配電壓源。
• 電流限制：電路設計必須確保絕不超過絕對最大連續電流，並考慮到環境溫度升高時必要的降額。應根據所需亮度與預期最高環境溫度來選擇安全工作電流。
• 電壓相容性：驅動電路必須能夠提供必要的電壓，以在整個 V_F電壓範圍內（每段在20mA時為2.10V至2.60V）達到期望的電流。
• 反向電壓保護：驅動電路應包含保護措施（例如，與顯示器並聯的二極體），以防止在開機或關機期間施加反向偏壓或電壓突波，這可能會損壞LED晶片。
• 熱管理：雖然裝置具有寬廣的工作溫度範圍，但在高環境溫度下以高電流運作將加速光輸出衰減（流明衰減），並可能導致早期失效。應考慮充分的通風。

8. 可靠性與測試

本裝置根據公認的軍用（MIL-STD）、日本（JIS）及內部標準進行一系列可靠性測試。這些測試驗證了其在各種環境應力下的穩健性與使用壽命。

• 工作壽命測試（RTOL）：裝置在最大額定值下運作1000小時，以評估長期性能與故障率。
• 環境應力測試：包括高溫/高濕儲存（65°C/90-95% RH，500小時）、高溫儲存（105°C，1000小時）、低溫儲存（-35°C，1000小時）、溫度循環與熱衝擊。這些測試驗證了封裝的完整性以及裝置承受儲存與工作環境的能力。
• 可焊性測試：耐焊性（260°C，10秒）與可焊性（245°C，5秒）確保接腳能夠承受組裝製程。

9. 技術比較與差異化

LTS-6780JD的主要差異化特點在於其採用AlInGaP技術與超紅光發射。與舊式的GaAsP或GaP LED技術相比，AlInGaP提供了顯著更高的發光效率，從而實現相同驅動電流下更高的亮度，或相同亮度下更低的功耗。超紅光顏色（650nm峰值）有別於標準紅光LED（通常約625-635nm），呈現更深的紅色調。0.56英吋的數字尺寸使其定位於較小（0.3\"