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光電子組件和用于運行光電子組件的方法與流程

文檔序號:11533796閱讀:394來源:國知局
光電子組件和用于運行光電子組件的方法與流程

本發明涉及一種光電子組件和一種用于運行光電子組件的方法。



背景技術:

光電子組件例如可以具有一個,兩個或更多個發光二極管元件。所述發光二極管元件例如可以是發光二極管(led)和/或有機發光二極管(oled)或者發光二極管(led)或有機發光二極管(oled)的部分或區段。

盡管進行了發光二極管元件的耗費的質量控制,但不能完全排除,發光二極管元件在應用中自發地失效。例如在oled的情況下,自發失效的典型錯誤形成是相應的發光二極管元件的電極之間的短路(英文:short)。發光二極管元件的電極的短路內在地短路發光二極管元件的寄生電容,或使其放電。這種短路通常是小面積的。因此總電流的大部分集中在小面積的短路點處。因此,電流密度在短路點處顯著提高,因此該短路點可以依賴于其面積范圍地被強烈加熱。這可能導致電極的熔化、oled的發光圖像中的黑斑、完全暗的oled和/或oled上的變熱的位置。

為了防止由于該過熱所致的潛在危險(燃燒危險,火災,爆裂等),這樣的短路應該被光電子組件的驅動器電子設備識別并且引入合適的保護反應(切斷oled或光電子組件,將供電電流從短路的oled改道,輸出警告信號等)。例如,在汽車領域中要求例如尾燈中的有缺陷的oled或led以電子方式被識別并且至少向車載系統報告。

應用中的光電子組件的發光二極管元件、例如oled的常見互連出于技術原因并且出于成本原因是發光二極管元件的串聯。例如,多個發光二極管元件可以串聯成一個發光二極管和/或多個發光二極管可以串聯。在許多應用中,例如在汽車領域中或在普通照明的領域中,因此更多的發光二極管元件電串聯。如果應該以簡單的方法識別串聯電路中的各個有缺陷的發光二極管元件,則這是特殊的挑戰。

從us2011204792a1、wo2010060458a1和wo2012004720a2已知用于確定各個oled的短路的方法,其中相應的oled上的過壓或欠壓被用作為缺陷的標準。以使控制電流改道(旁路)和/或以錯誤信號產生的方式對識別出短路進行反應。

在普通照明的領域中典型的是,靈活的控制設備具有可變的輸出電壓范圍。由此,可變數量的發光二極管元件可以連接到控制設備上。

用于確定各個發光二極管元件的短路的其他方法可能在確定的應用中具有缺點,例如其形式是,所述方法要求在關于短路的測試之前將發光二極管元件充電到大于發光二極管元件的閾值電壓的電壓上,之后切斷所述發光二極管元件并且緊接著測量電壓或放電電流。然而,這要求發光二極管元件在測試時短暫地被接通并且又被切斷。這可能應用特定地不是所期望的,例如在短路測試中在啟動機動車之前并且在接通燈之前。在這樣的機動車應用中,在短路測試期間燈的短暫的亮一下是不期望的。替代地,短路測試可以在運行發光二極管元件期間短時間地執行。然而,這要求發光二極管元件的短時間的切斷。短時間的切斷可以盡可能短地進行,使得短路測試是不可見的。然而,這樣的切斷可能應用特定地也不是所期望的。替代地,可以在切斷光電子器件時執行短路測試。然而,這可能應用特定地不是所期望的,因為在該情況下可能過晚地識別短路。



技術實現要素:

本發明的另一個任務是提供一種光電子組件,其能夠實現:可靠地識別光電子組件的單個光電子器件的短路,可靠地識別光電子組件的光電子器件的串聯電路和/或并聯電路中的一個光電子器件的短路,最小化老化和/或溫度對識別短路的干擾參量影響。

本發明的任務是提供一種用于運行光電子組件的方法,該方法能夠實現:可靠地識別光電子組件的單個光電子器件的短路,可靠地識別光電子組件的光電子器件的串聯電路和/或并聯電路中的一個光電子器件的短路,最小化老化和/或溫度對識別短路的干擾參量影響。

該任務根據本發明的一個方面通過一種光電子組件來解決,該光電子組件具有:至少一個光電子器件和傳感器電路。傳感器電路具有至少一個供能電路和確定電路。確定電路具有至少一個儲能單元和檢測單元。確定電路和至少一個光電子器件彼此電并聯。至少一個供能電路被設立用于將電能輸送到所述至少一個光電子器件和儲能單元,其中在儲能單元中存儲的能量與輸送給所述至少一個光電子器件的電能無關地輸送。確定電路被設立成,使得檢測單元根據在所述至少一個光電子器件中存儲的能量的變化來檢測在儲能單元中存儲的電能的變化。

所存儲的能量的變化可以借助在至少一個第一時間和第二時間檢測所存儲的能量并且確定所存儲的能量在第二時間相對于第一時間的差來確定。即可以檢測所存儲的能量的相對變化。

所存儲的能量的變化也可以是相對于預先給定的額定值的偏差,該偏差借助所存儲的能量的檢測并且確定所檢測的能量相對于例如參考器件的預先給定的值或所存儲的值的差來確定。即可以檢測與預先給定的值的絕對變化或偏差。

在儲能單元中存儲的能量的變化能夠借助檢測單元來檢測。在儲能單元中存儲的能量的變化在具有不含短路的至少一個光電子器件的子電路中與具有含短路的至少一個光電子器件的子電路顯著不同。在光電子子電路中存在短路意味著光電子子電路中的光電子器件之一具有短路。

該光電子組件能夠實現新型的、簡單的并且成本適宜的方法,以便已經在接通之前和/或在運行期間關于短路檢查應用中的oled。此外,利用該光電子組件可以同時并行監控具有光電子器件的多個子電路。

作為對識別到短路的反應,例如可以切斷驅動電路,可以產生警告信號并且輸送到上一級單元、例如計算單元、例如機動車的車載計算機,和/或可以電繞行所短路的光電子器件。這例如可能在汽車領域中和/或在普通照明的領域中、例如在耗電器領域中、例如在具有單個有機發光二極管的手提燈中是令人感興趣的。

借助該光電子組件還能夠實現:檢測單元的信號可以或允許與驅動電路的信號時間上無關、即不相關或異步。至少一個光電子器件關于短路的測試可以借助確定電路在沒有與運行電路時間同步的情況下實施。驅動電路例如是能量源或控制設備。還能夠實現:在具有至少一個光電子器件的至少一個光電子子電路上下降的電壓不直接在該光電子子電路上檢測、確定或測量。因此可以構造獨立的、成本適宜的電子單元。

根據不同改進方案的光電子組件能夠實現經濟上成本適宜的模擬電路,例如沒有微控制器。

在合適設計發光光電子組件的部件的情況下,至少一個發光光電子器件在測試期間是光學不活躍的。由此能夠在不影響光電子組件的顯型的情況下執行測試。

在至少一個光電子器件關于短路的測試之前,還不需要給光電子器件或至少一個光電子子電路通電。

傳感器電路還可以在至少一個光電子器件的脈沖調制控制下在關閉狀態中關于短路自動地(沒有主動控制地)測試至少一個光電子器件。

在一種改進方案中,至少一個光電子器件是有機發光二極管。

在一種改進方案中,儲能單元具有至少一個電容器。檢測單元具有至少一個電壓表。電壓表可以與儲能單元的至少一個電容器電并聯。

這能夠實現,簡單并且成本適宜地檢測在至少一個光電子器件中能夠存儲的能量。

在一種改進方案中,確定電路具有截止單元,該截止單元在電流路徑中被布置在儲能單元和至少一個光電子器件之間。

這能夠實現,確定單元與至少一個光電子器件的通電的耦合和去耦。

在一種改進方案中,光電子組件還具有至少一個控制設備、例如線性調節器、脈沖的調節器或開關,用于調節或控制輸送到至少一個光電子器件上的能量。

這例如能夠實現,對于至少一個光電子器件的脈沖調制的控制可以使用更簡單和/或更魯棒的能量源。替代地或附加地,能量源可以用作光電子子電路的電流調節器。

在一種改進方案中,光電子組件具有至少一個具有至少一個光電子器件的第一光電子子電路和具有至少一個光電子器件的第二光電子子電路,其中第一光電子子電路與第二光電子子電路電并聯。

在一種改進方案中,光電子組件具有至少一個光電子子電路,該光電子子電路具有彼此電串聯的第一光電子器件和第二光電子器件。

在一種改進方案中,儲能單元和供能電路被構造成,使得在儲能單元上下降的電壓小于或約等于彼此電串聯并且與儲能單元導電連接的光電子器件的合計的閾值電壓。在儲能單元上下降的電壓還可以小于或約等于合計的閾值電壓和在截止單元和/或控制設備上下降的電壓,所述截止單元和/或控制設備布置在儲能單元和導電連接的光電子器件的電流路徑中。

在一種改進方案中,儲能單元和供能電路被構造成,使得在儲能單元上下降的電壓大于或約等于彼此電串聯并且與儲能單元導電連接的光電子器件的合計的閾值電壓,其中導電連接的光電子器件中的至少一個具有電短路。

所短路的光電子器件具有大約0v的閾值電壓。因此,在儲能單元上下降的電壓大于或約等于完好的光電子器件的合計的閾值電壓。由此,在儲能單元上下降的電壓在至少一個光電子器件短路的情況下大于在完好的光電子器件和所述至少一個所短路的光電子器件上下降的電壓。在切斷光電子器件的通電之后,由此可以檢測在儲能單元中存儲的能量的變化。

例如在儲能單元上下降的電壓可以被設定成,使得只有當預先給定數量的光電子器件、例如兩個或更多光電子器件短路時,傳感器電路才探測到電短路。

在一種改進方案中,光電子組件還具有分析單元,該分析單元被設立用于根據在儲能單元中存儲的能量的所檢測的變化來確定,是否至少一個光電子器件具有短路。

該任務根據本發明的另一方面通過一種用于運行光電子組件的方法來解決。該方法具有:借助供能電路將電能輸送到儲能單元。該方法還具有:借助檢測單元檢測在儲能單元中所存儲的電能。該方法還具有:確定在儲能單元中所檢測的、所存儲的電能相對于預先給定的值的變化。

預先給定的值例如是在另外的時間所存儲的能量、關于參考器件或在分析單元中存儲的值的電壓降。

該方法可以在上文中解釋的光電子組件上實施。關于光電子組件所提及的優點和改進方案可以毫無困難地轉移到方法的優點和改進方案上。供能電路例如可以是驅動電路,被稱為驅動電路或是驅動電路的一部分。

根據一種改進方案,第一時間所檢測的所存儲的能量與大于零的預先給定的額定值進行比較。如果在第一時間所檢測的在儲能單元中所存儲的能量小于預先給定的額定值,則識別出:至少一個光電子器件在第一時間具有短路。如果在第一時間所檢測的在儲能單元中所存儲的能量等于或至少近似等于預先給定的額定值,則識別出:沒有光電子器件具有短路。這有助于:在光電子子電路和/或光電子組件具有兩個、三個或更多光電子器件的情況下以簡單的方式識別短路。預先給定的額定值例如可以對應于在去耦合的供能電路的情況下所有與儲能單元電串聯的完好器件的閾值電壓、閾電壓或導通電壓。例如可以憑經驗確定、存儲并且然后預先給定額定值。

根據一種改進方案,如果直接由供能電路將能量輸送到至少一個光電子器件,則借助確定電路的截止單元中斷儲能單元與至少一個光電子器件的電連接,其中截止單元在電流路徑中被布置在儲能單元和所述至少一個光電子器件之間。

該電連接例如可以通過以下方式中斷,即至少一個光電子器件與供能電路導電連接和/或中斷儲能單元與至少一個光電子器件的電連接。

這能夠實現,確定電路可以與所述至少一個光電子器件耦合或去耦。

根據一種改進方案,光電子組件具有至少一個擁有唯一的光電子器件的子電路,并且預先給定在儲能單元中存儲的能量,使得在儲能單元上下降的電壓基本上小于該光電子器件的閾電壓。然而,在儲能單元上下降的電壓也大于零。

根據一種改進方案,光電子組件具有至少一個子電路,該子電路具有彼此電串聯的第一光電子器件和第二光電子器件,并且預先給定在儲能單元中存儲的能量,使得在儲能單元上下降的電壓基本上小于至少一個第一光電子器件和第二光電子器件的合計的閾電壓并且基本上大于至少一個第一光電子器件或第二光電子器件的閾電壓。

這能夠實現,確定第一光電子器件和/或第二光電子器件中的至少一個短路。

附圖說明

本發明的實施例在附圖中示出并且在下文中詳細解釋。

其中:

圖1示出光電子組件的一個實施例的電路圖;

圖2示出光電子組件的一個實施例的電路圖;

圖3示出光電子組件的一個實施例的電路圖;

圖4示出具有電壓的示例性曲線的圖形;

圖5示出光電子組件的一個實施例的電路圖;

圖6示出具有電壓的示例性曲線的圖形;

圖7示出光電子組件的一個實施例的電路圖;

圖8示出光電子組件的一個實施例的電路圖;以及

圖9示出用于運行光電子組件的方法的流程圖。

具體實施方式

在下面的詳細描述中參考附圖,所述附圖構成該說明書的一部分,并且在所述附圖中為了闡明示出特定實施例,在所述實施例中可以實踐本發明。在這方面,方向術語,諸如“上”、“下”、“前”、“后”、“前面的”“后面的”等參考所描述的圖的定向來使用。因為實施例的部件可以以多個不同的定向來定位,所以方向術語僅用于闡明并且絕不是限制性的。易于理解的是,其他實施例可以被利用,并且進行結構的或邏輯的變化,而不偏離本發明的保護范圍。易于理解的是,這里描述的不同實施例的特征可以彼此組合,除非另外特別說明。因此下面的詳細描述不應該限制性地來理解,并且本發明的保護范圍通過所附的權利要求來限定。

在本說明書的范圍內,術語“連接”、“聯接”以及“耦合”被用于描述直接和間接的連接,直接或間接的聯接以及直接或間接的耦合。在附圖中,相同或相似的元件配備有相同的附圖標記,只要這是適宜的。

光電子組件可以具有一個、兩個或更多光電子器件。可選地,光電子組件也可以具有一個、兩個或更多電子器件。電子器件例如可以具有有源和/或無源器件。有源電子器件例如可以具有計算單元、控制單元和/或調節單元和/或晶體管。無源電子器件例如可以具有電容器、電阻、二極管或線圈。

光電子器件可以是發射電磁輻射的器件或吸收電磁輻射的器件。吸收電磁輻射的器件例如可以是太陽能電池或光電探測器。發射電磁輻射的器件可以在不同的實施例中是發射電磁輻射的半導體器件,和/或被構造為發射電磁輻射的二極管、發射電磁輻射的有機二極管、發射電磁輻射的晶體管或發射電磁輻射的有機晶體管。輻射例如可以是可見范圍內的光、uv光和/或紅外光。在該上下文中,發射電磁輻射的器件例如可以被構造為發光二極管(發光二極管,led)、有機發光二極管(有機發光二極管,oled)、發光晶體管或有機發光晶體管。發光器件在不同實施例中可以是集成電路的一部分。此外,多個發光器件可以被設置、例如安裝在共同的殼體中。

光電子器件具有本征電容和本征電極電阻。不同類型的光電子器件可以布置在一個光電子子電路中。彼此電并聯布置的子電路可以以相同或不同數量具有相同或不同的光電子器件。

圖1示出根據不同實施例的光電子組件的示意性電路圖。圖1中示出的電路圖闡明具有成本適宜的拓撲的光電子組件100,該拓撲例如在汽車應用中是期望的或必需的。

光電子組件100具有至少一個光電子器件150、180和傳感器電路170。

傳感器電路170具有至少一個供能電路160和確定電路130。

在不同的改進方案中,供能電路160可以具有電能量源110和供能子電路120。

供能電路160具有第一端子和第二端子。

供能電路160被設立用于將電能輸送到至少一個光電子器件150、180和儲能單元132,其中在儲能單元132中存儲的能量例如借助供能子電路120與輸送給至少一個光電子器件150、180的電能無關地來輸送。

然而,供能電路160也可以被構造成,使得電能量源110和供能子電路120沒有直接的電連接,例如以電氣上不相互電連接的器件的形式。即儲能單元132借助供能子電路120來供電并且至少一個光電子器件150、180借助能量源110來供電。隨后,僅僅為了簡化描述,供能子電路120作為與能量源110電連接的方式來描述。

供能子電路120例如與能量源110電連接。供能電路160被設立成,使得輸送到傳感器電路的能量、即傳感器電路的能量供應是可調節的,例如根據光學有效連接的或要接通的光電子器件或光電子子電路的數量。

電能量源110例如是對于光電子組件常見的能量源、例如電源件或鎮流器。能量源110具有第一端子和第二端子。

供能電路160的第一端子可以與能量源的第一端子相同。供能電路160的第二端子可以與能量源的第二端子相同或與地電連接。能量源110被設立用于提供電壓u1和電流,其中電壓u1施加在能量源110的第一端子和第二端子上。第二端子例如可以位于地上。

供能子電路120具有輸入端、第一輸出端和第二輸出端。供能子電路120的輸入端與電能量源110的第一端子連接并且供能子電路120的第一輸出端與電能量源110的第二端子或與地電連接。供能子電路120的第二端子與儲能單元132的輸入端電連接。

供能子電路120被設立成,使得預先給定的能量輸送給儲能單元132并且在輸送預先給定的能量之后例如借助第三截止單元中斷該輸送,如下面還更詳細地描述的那樣。

確定電路130具有至少一個儲能單元132和檢測單元134。

確定電路130和至少一個光電子器件150、180例如關于能量源110或供能電路160彼此電并聯。確定電路130被設立成,使得檢測單元134根據在至少一個光電子器件150、180中存儲的能量的變化來檢測在儲能單元132中存儲的電能的變化。

儲能單元132借助供能電路160的電壓u1來充能,使得電壓u2降落到儲能單元136上。

在一種改進方案中,儲能單元132具有至少一個電容器,電壓u2降落到該電容器上并且電能存儲在該電容器中。

在一種改進方案中,檢測單元134具有至少一個電壓表。該電壓表例如與儲能單元132的至少一個電容器電并聯。由此可以檢測電容器中所存儲的能量的變化。

在一種改進方案中,由檢測單元134檢測參考地的電壓u2,即u2參考地。

至少一個光電子器件或至少一個光電子子電路具有輸入端和輸出端。至少一個光電子器件也可以被稱為具有至少一個光電子器件的至少一個光電子子電路180。光電子器件具有閾值電壓,也稱為導通電壓或閾電壓,從該閾值電壓起,光電子器件光學激活,即例如是發光的或產生顯著電流或測量信號。具有多個電串聯的光電子器件的光電子子電路的閾值電壓由電串聯的光電子器件的各個閾值電壓的和得出。

在不同的改進方案中,至少一個光電子器件是有機發光二極管。

僅僅為了闡明根據不同改進方案的光電子組件的工作原理,在隨后的描述中描述一致光電子組件100,其具有完好的光電子器件180和電短路的光電子器件150,光電子器件180和光電子器件150為了陳述情況彼此電并聯,如圖1中所示。

有機光電子器件、例如有機發光二極管(有機發光二極管-oled)具有有機功能層系統(有機物),該有機功能層系統具有至少一個發射層,該發射層具有在第一電極層和一個電極層之間的顏料和/或發光物。電極層中的至少一個對于可見光透明地構造,例如由透明的導電氧化物(透明導電氧化物-tco)、例如氧化銦錫(氧化銦錫-ito)構成。在一側光學激活的光電子器件中,光學未激活的側的電極層通常高導電地構造,例如構造為ag層或agmg層。該高導電的電極層的電阻可忽略不計地小。

因此,完好的光電子器件180在等效電路圖中作為透明的電極層的電阻188(rito)和有機物的電特性的串聯電路來示出。有機物在等效電路圖中(例如圖1中所示)可以作為光學有效的二極管182、電容器184和體電阻186(rbulk)的并聯電路來示出,所述光學有效的二極管182、電容器184和體電阻186與透明的電極層的電阻188電串聯。電容器184像平板電容器那樣由光電子器件的層結構的寄生電容構成。體電阻186與有機物的結構和其導電性有關。

在具有完好的一個或多個光電子器件的光電子子電路中,即如果在光電子子電路的光電子器件中不存在短路,則在該光電子子電路上的電壓降u3大約對應于儲能單元132上的電壓降u2。

在光電子器件150(其中電極層電短路)中,有機物的等效電路圖具有低歐姆的短路電阻152(rshort),該短路電阻與二極管182、電容184和體電阻186電并聯。在短路的光電子電阻的情況下,電流基本上經過短路電阻152流出并且因此不流經二極管182、電容器184或體電阻186。因此,短路的光電子器件是光學未激活的并且在電容器184中基本上不再存儲電荷。

也就是說,如果在光電子器件之一中存在短路,則在該光電子器件150中存儲的能量通過短路電阻152放電并且具有短路的光電子器件150的光電子子電路的總電壓u3減小了這一個閾電壓。在具有至少一個短路的光電子器件150的光電子子電路中,即如果在至少一個光電子器件中所短路的光電子器件的電極層直接相互電連接并且因此所短路的光電子器件的寄生電容基本上被橋接,則與儲能單元電連接的光電子子電路上的電壓降u3小于儲能單元132上的電壓降u2。

在n個光電子器件之一短路的情況下,即在數量n-1個完好的光電子器件和一個短路的光電子器件的情況下,短路的光電子器件通過短路電阻152很快地放電并且在電連接之后所存在的電壓減小了單個閾值電壓uthreshold。然而,電極電阻rito的數量保持不變。

由此,在儲能器132中存儲的能量大約變化到至u3的值上,因此在儲能單元132中存儲的能量小于在沒有短路的光電子器件的光電子子電路中的能量。在儲能單元中存儲的能量從u2至u3的變化可以借助檢測單元134來檢測。

在具有不同閾值電壓的電串聯的光電子器件中進行電串聯的光電子器件的各個閾值電壓的求和,以便可以確定電壓u3。僅僅為了更簡單的闡明,隨后考慮具有相同閾值電壓的電串聯的光電子器件。電壓u3在構造為oled的光電子器件中也被稱為uoled。

如果存在一個具有短路的光電子器件,則在所涉及的子電路中存儲的能量因此是在沒有短路的光電子器件的完好的光電子子電路中的(n-1)/n倍。

換句話說:在沒有給光電子器件輸送能量、即沒有通電的情況下,光電子器件180的被充電的電容器184放電。

例如在切斷光電子組件100,例如斷開電流路徑中在供能電路160和光電子器件180之間的開關的情況下中斷光電子器件的通電。

例如光電子組件100具有第一截止單元140、例如開關,該截止單元在電流路徑中布置在能量源110和至少一個光電子器件150、180之間,如下面還更詳細地描述的那樣。

此外,光電子器件的通電例如可以在光電子器件的脈沖控制、例如光電子器件的脈寬調制、脈沖頻率調制和/或脈沖幅度調制的情況下中斷。

在至少一個完好的光電子器件(在圖1中作為光電子器件180示出)上下降的電壓u3在通電和切斷能量源(u3off_no_short)之后出現到u3off_no_short=n*uthreshold的值上,具有數量n個電串聯的(相同的)光電子器件和光電子器件或相同的電串聯的光電子器件的閾值電壓或導通電壓uthreshold。

如果一個光電子器件短路(在圖1中作為光電子器件150示出),則所短路的光電子器件150不放電到uthreshold上,而是基本上放電到0v上。由此,在具有一個短路的光電子器件150的子電路上下降的電壓u3出現到uoff_short=(n-1)*uthreshold上。在x個短路的光電子器件的情況下,電壓出現到uoff_short=(n-x)*uthreshold上。

供能子電路120被設立并且與確定電路130電連接,使得例如借助供能子電路120的電阻122或第三截止元件、例如開關來高歐姆地將預先給定的電能輸送到儲能單元132,使得預先給定的電壓u2降落到儲能單元132上。在儲能單元132上下降的電壓u2大于或等于完好的光電子器件的閾值電壓,例如在具有總共n個光電子器件的光電子子電路中一個短路的光電子器件的情況下u2≥(n-1)*uthreshold。

預先給定的電壓u2例如除了(n-1)*uthreshold之外還可以具有第二截止單元136的導通電壓的值和控制設備190的損耗電壓的值,它們在下面還更詳細地描述。

此外,預先給定的電壓u2應該小于或等于n*uthreshold,例如u2應該小于或等于n*uthreshold加上第二截止單元136的閾值電壓和控制設備190的損耗電壓。

原理上,u2也可以略大于n*uthreshold,其中然而所述至少一個光電子器件、例如oled在測試中卻是光學未激活的、例如不發光的。

只要沒有光電子器件短路,儲能單元132就不通過至少一個光電子器件180、例如oled和/或在下面還更詳細描述的第二截止單元136放電。即oled保持關掉或光學未激活的。如果電壓u2小于至少一個光電子器件的閾值電壓,則光電子器件即使在完好的狀態中在測試或方法期間是光學未激活的。

然而,如果至少一個光電子器件電短路,則具有短路的光電子器件150的子電路的電壓u3下降到小于在儲能單元132上下降的電壓u2的值上,因為該電壓u2大于或等于(n-1)*uthreshold,所以使得儲能單元132至少部分放電。在具有二極管的第二截止單元136的情況下,該第二截止單元是導電的,因為u3小于u2。

在儲能單元132中存儲的能量的變化可以借助檢測單元134來檢測,例如在具有電容器132的儲能單元132的情況下例如借助電壓測量電路134中的電壓表或比較器電路來檢測。

在儲能單元132中存儲的能量的變化的檢測例如可以通過經由電容器132上的電壓測量的放電檢測來進行,例如以超出或低于閾值電壓的形式或者以關于時間跟蹤(追蹤)所存儲的能量的形式。替代地或附加地,放電檢測可以通過電容器132上電流測量來進行,即檢測電容器132的放電電流和/或充電電流。替代地或附加地,放電檢測可以間接通過測量至少一個光電子子電路中的電流來實現。

至少一個光電子器件中存儲的能量的變化例如可以在有機光電子器件的情況下借助有機光電子器件上的電壓降關于至少一個無機光電子參考器件上的電壓降的比較來確定。該比較能夠實現“零值”的設定,即在至少一個有機光電子器件進行運行之前還設立參考值。由此能夠防止,在至少一個光電子器件開始運行之前已經存在的短路保持不被識別。此外,借助參考器件能夠確定至少一個有機光電子器件中的溫度和老化影響。替代地,可以以相似的方式將參考值作為電額定值存儲在分析單元中。

光電子器件中的該過程可以用作用于關于電短路測試光電子組件的測試方法。該測試可以在激活至少一個光電子器件、例如接通至少一個光電子器件之前進行,以及也可以在光電子器件的脈沖調制運行中自動地進行。替代地,該測試可以在切斷光電子組件時進行,例如在汽車領域中在切斷具有光電子組件100的汽車燈時進行。替代地或附加地,測試方法可以在光電子組件100的脈沖運行(pwm運行)中例如在所述光電子組件時機動車的方向指示燈的一部分的情況下一次、多次和/或以一個或多個脈沖停頓定期地執行。在光電子組件100中,因此可以以簡單的方式檢查在該光電子組件中是否存在電短路。

在不同的改進方案中,光電子組件具有至少一個截止單元。截止單元被設立成,使得電流的電流強度是可調整的和/或電流的電流方向是可調整的。截止單元例如可以具有開關和/或二極管,例如成本適宜的n-mosfet或npn晶體管作為開關。截止單元具有輸入端和輸出端。在二極管作為截止單元的情況下,輸入端是二極管的陽極并且輸出端是二極管的陰極。

在不同的改進方案中,關于能量源110,在至少一個光電子器件的電流路徑中布置有至少一個截止單元、也稱為第一截止單元140。第一截止單元140的輸出端與光電子子電路的輸入端電連接并且第一截止單元140的輸入端與供能電路160的第一端子電連接。

第一截止單元140的開關在第一開關狀態中引起光電子子電路的輸入端和供能電路160之間的電連接并且因此在其第一開關狀態中是閉合的,并且在第二開關狀態中禁止該電連接并且因此在其第二開關狀態中是斷開的。

第一截止單元140的二極管引起,在儲能單元132或光電子子電路的至少一個光電子器件的寄生電容放電時阻止載流子到供能電路160中的回流。例如第一截止單元140具有二極管,該二極管的陽極與供能電路160電連接并且陰極與確定電路130和/或光電子器件電連接。

在不同的改進方案中,也被稱為第二截止單元136的截止單元在電流路徑中布置在儲能單元132和至少一個光電子器件之間。

第二截止單元136例如能夠實現確定電路130與至能量源110和/或至少一個光電子器件180的直接電流路徑的耦合和去耦。

第二截止單元136的輸出端與至少一個光電子器件的輸入端電連接并且第二截止單元136的輸入端與儲能單元132的輸出端電連接。

在不同的改進方案中,第二截止單元136被設立成,只有當在儲能單元132上下降的電壓u2大于在與儲能單元132電連接的至少一個光電子器件上下降的電壓u3時,才傳遞電流。否則截止單元136處于截止運行中,即不導電。

第二截止單元136的二極管引起,在光電子子電路180的至少一個光電子器件的寄生電容放電時或在閉合的第一截止單元140的情況下,即當從供能電路160向光電子器件輸送電能時阻止載流子流到儲能單元132中。例如第二截止單元136具有二極管,該二極管的陽極與儲能單元132電連接并且陰極與光電子子電路電連接。由此,在給至少一個光電子器件通電時去耦確定電路130。借助第二截止單元可以保證,不在運行中測量電壓u3,因為確定電路130借助第二截止單元136在至少一個光電子器件的運行中與所述至少一個光電子器件去耦。

換句話說:如果至少一個光電子器件例如借助將所述至少一個光電子器件與能量源110電連接、例如借助閉合第一截止單元140的開關而被通電,則電壓u3上升到(正向)電壓值上,該電壓值大于在儲能單元132中預充的能量、例如電壓u2。在二極管形式的第二截止單元136的情況下,第二截止單元136在此期間不導電,因為二極管處于反向運行中。第二截止單元136將儲能單元132與至少一個光電子器件或至少一個光電子子電路(自動)去耦。

換句話說:通過傳感器電路170的設計,確定電路130在運行中、即在至少一個光電子器件的光學激活的情況下自動被去耦,并且在切斷光電子器件時、即在光學去激活時自動耦合。由此能夠實現關于短路簡單地檢查或簡單地測試至少一個光電子器件。

在不同的改進方案中,第二截止單元136被構造為有源開關、例如晶體管,由此能夠實現上述優點。

因此借助第二截止單元136能夠實現確定電路在至少一個光電子器件的光學未激活或光學激活狀態中的(自動的)耦合或去耦。

替代地或附加地,也被稱為第三截止單元的截止單元在電流路徑中布置在供能子電路120和儲能單元132之間。

第三截止單元例如被設立用于斷開或閉合電連接或者用于將連接從導電改變為不導電并且相反地改變。

例如供能子電路120具有高歐姆的電阻122和齊納二極管124。電阻122具有輸入端和輸出端。電阻122的輸入端與能量源110電連接并且電阻122的輸出端與齊納二極管124的陰極電連接。齊納二極管124的陽極與供能子電路120的第一輸出端電連接或對應于該第一輸出端。因此,儲能單元132的輸入端與電阻122的輸出端和齊納二極管124的陰極電連接。借助齊納二極管124的齊納電壓或擊穿電壓例如可以設定在儲能單元132上下降的電壓u2。由此例如能夠調整確定電路130的供能。

在一種改進方案中,光電子組件100具有分析單元,該分析單元被設立用于根據在儲能單元132中存儲的能量的所檢測的變化來確定,所述至少一個光電子器件180是否具有短路。分析單元、例如計算單元例如可以與檢測單元134連接。

在一種改進方案中,光電子組件100具有至少一個控制設備190、例如線性調節器、脈沖調節器或開關,以用于調節或控制輸送到至少一個光電子器件150、180的能量。控制設備190具有輸入端和輸出端。

分析單元例如可以與控制設備電連接。由此例如可以光學去激活或光學激活地切換各個光電子器件或光電子子電路。

在不同的改進方案中,兩個或更多光電子子電路分別具有至少一個控制設備190(在圖中作為190-1、190-2示出)。

替代地或附加地,控制設備190與兩個或更多光電子子電路電連接,以便控制所述光電子子電路。

在光電子組件200的不同的改進方案中,用于控制或調節至少一個光電子器件的運行電流的控制設備190布置在至少一個光電子器件的陽極側上(高側控制),例如在圖2中示出。

在光電子組件300的不同的改進方案中,用于控制或調節至少一個光電子器件的運行電流的控制設備190布置在至少一個光電子器件的陰極側上(低側控制),例如在圖3中示出。

與線性調節器190的布置無關地,在儲能單元132中存儲的能量的變化可以參考地來檢測。

此外,在圖2和圖3中示出的是,例如能夠很大程度上對應于圖1中示出的光電子組件100的光電子組件200、300在不同的改進方案中可以具有多于一個的光電子器件180-1、180-n和/或多于一個的光電子子電路210、220或310、320。

在不同的改進方案中,光電子組件具有至少一個第一能量源和第二能量源,其中第一能量源與至少一個第一光電子子電路電連接并且第二能量源與至少一個第二光電子子電路電連接,其中第一能量源不同于第二能量源。為了儲能單元能夠通過第二截止單元132放電,光電子子電路210、220或310、320具有共同的地連接,即第一能量源和第二能量源具有至少一個共同的端子。在不同的改進方案中,至少一個光電子子電路可以具有用于給光電子子電路的至少一個光電子器件通電的能量源。

在不同的改進方案中,光電子組件具有至少一個第一光電子子電路210、310和第二光電子子電路220、320,其中第一光電子子電路210、310與第二光電子子電路220、320電并聯。第一光電子子電路210、310具有輸入端和輸出端,它們在該上下文中被稱為第一輸入端或第一輸出端。第二光電子子電路220、320具有第二輸入端和第二輸出端。第一輸入端和第二輸入端與供能電路160的第一端子和儲能單元132的輸出端電連接。此外,第一輸入端與第二輸入端電連接。可選地,第一輸入端和第二輸入端與第一截止單元140和/或第二截止單元136的輸出端電連接。

第一光電子子電路210、310和第二光電子子電路220、320分別具有至少一個光電子器件180,例如分別具有n個或m個光電子器件,其中n或m是整數并且表征單個光電子器件。例如在n或m個光電子器件的情況下第一光電子器件利用180-1來表征并且第n個或第m個光電子器件利用180-n或180-m來表征。光電子子電路可以具有相同或不同的光電子器件并且具有相同或不同數量的光電子器件。

類似地,第一光電子子電路可以具有第一控制設備190-1并且第二光電子子電路具有第二控制設備190-2,其中第一控制設備190-1和第二控制設備190-2可以是相同或不同的。為了更簡單的示出,子電路的控制設備190-1、190-2表示為控制設備190。

此外在圖2和圖3中示出的是,儲能單元132可以與兩個或更多光電子子電路210、220或310、320電連接。所述本征的或鏈接在多個電并聯的光電子子電路210、220或310、320的情況下能夠實現在所述光電子子電路之一中已經確定光電子器件的電短路。因此,利用僅僅一個確定電路130已經可以監控多個光電子子電路210、220或310、320。

如果光電子器件不具有短路,則其本征電容器在中斷光電子子電路與供能電路160的電連接之后、例如在斷開第一截止單元140之后通過其本征體電阻放電直至其閾電壓上,其中各個閾電壓相加成相應光電子子電路上的總電壓。即該總電壓對應于單電壓的和。換句話說:由于本征電容器,剩余量的能量保留存儲在光電子器件中,所述能量能夠作為總電壓來測量。

在一種改進方案中,儲能單元132和供能電路160被構造成,使得在儲能單元132上下降的電壓u2小于或約等于彼此電串聯并且與儲能單元132導電連接的光電子器件的合計的閾值電壓u3。

替代地或附加地,儲能單元132和供能電路160被構造成,使得在儲能單元上下降的電壓u2大于或約等于在通電或切斷能量源之后彼此電串聯并且與儲能單元132導電連接的光電子器件的合計的閾值電壓u3,其中導電連接的光電子器件中的至少一個具有電短路。短路的光電子器件的閾值電壓大約是0v。因此在儲能單元上下降的電壓大于或約等于完好的光電子器件的合計的閾值電壓u3。

在不同的改進方案中,第一光電子子電路和第二光電子子電路分別具有開關,例如集成在控制設備190中。借助開關可以將相應的光電子子電路與能量源110電分離。

由此能夠準確地辨識第一光電子子電路和/或第二光電子子電路中的電短路。

開關例如可以參考地地布置在相應光電子子電路的至少一個光電子器件的陰極側上。

替代地或附加地,例如可以在相應的光電子子電路210、220或310、320中設置可高歐姆開關的線性調節器190-1、190-2作為控制設備190。由此例如可以檢測并且比較各個光電子子電路的測量值并且因此實現冗余和/或補償老化和/或溫度影響。

圖4示出具有由光電子組件的檢測單元檢測的電壓的示例性曲線的圖形400,該光電子組件例如可以很大程度上對應于在圖2或圖3中示出的光電子組件200或300。控制設備作為高側控制或低側控制的布置在質上不具有對可檢測信號的影響。

光電子組件具有三個電并聯的光電子子電路,所述光電子子電路分別具有有機發光二極管作為光電子器件。光電子子電路之一的光電子器件通過以下方式被假設為短路的,即可在儲能單元上檢測的電壓曲線針對光電子子電路的短路電阻的不同電阻值來假設。

在圖形400中,電壓402(v)作為時間404(ms)的函數針對不同的短路電阻152(參見圖1的描述)示出。示出的是儲能單元的電容器上的示例性的電壓曲線412,該電壓曲線可以由檢測單元、例如由并聯的電壓表來確定。光電子子電路例如脈沖調制地控制。儲能單元的電容器在短路的光電子器件的情況下在脈沖之間的時間(脈沖停頓)內放電。

示出的是完好的光電子子電路的電壓曲線,針對所述完好的光電子子電路假設短路電阻的10mω的電阻值。此外示出的是針對短路的光電子子電路的示例性的電壓曲線406、408、410,針對該短路的光電子子電路假設短路電阻的1kω(406)、100ω(408)、20ω(410)的電阻值。

直至時間點414,光電子組件被通電,即光電子子電路處于運行中、即光學激活或被供應能量。在該時間期間,電壓402對應于通過供能子電路120預先給定的電壓u2的值,而與是否在光電子子電路之一存在短路無關,因為第二截止單元136的二極管處于截止運行中,因為oled的運行電壓大于電壓u2。

在時間點414例如在脈沖控制的情況下中斷光電子子電路的通電。在沒有短路(412)的情況下,儲能單元的電容器不放電。在具有短路的情況下,儲能單元(406、408、410)的電容器放電。從圖形中可見電壓402隨著時間而下降,其中短路電阻的電阻值越低,電壓就越深并且越快地下降。

圖5示出光電子組件的一個實施例的電路圖,該光電子組件例如可以在很大程度上對應于在圖2或圖3中示出的光電子組件。與圖2或圖3中示出的光電子組件200、300不同,儲能單元132的輸出端或第二截止單元136的輸出端與控制設備190-1的輸出端和多個光電子子電路510、520的至少一個光電子子電路510的光電子器件180-1的輸入端電連接(在圖5中借助電連接502示出)。在不同的改進方案中,在合適的控制設備的情況下,關于短路監控所有光電子子電路。控制設備例如具有以下特性,即電流可以從“下向上”流動,即從光電子器件的方向到控制設備中并且經過控制設備的電流流動是可以的。如果在第一光電子子電路510存在短路,則儲能單元132的電容器放電并且借助所存儲的能量的變化來檢測短路。如果在第二光電子子電路520中存在短路,則在第二光電子子電路520中的總電壓由于短路而小于第一光電子子電路510中的總電壓。第一光電子子電路510的電容通過第一光電子子電路的控制設備190-1放電。由此,在光電子子電路510、520上下降的電壓相適應。因此,光電子子電路510上的電壓也利用第二截止單元136的二極管下降。二極管變得導電并且使儲能單元132的電容器放電。

圖6類似于圖4中的圖形400中示出的控制電路地針對完好的光電子子電路(rshort=10mω)的情況602和短路的光電子子電路(rshort=20ω)的情況604示出具有儲能單元132的電容器的電壓的示例性曲線的圖形600。

在第一時間606期間,光電子子電路被通電,使得第二截止元件136不導通并且電壓u2降落在電容器上。在第二時間608期間,光電子子電路的控制具有脈沖停頓,在所述脈沖停頓中光電子子電路不通電。在第二時間608中,第二截止元件136在光電子子電路之一中短路的情況下可以變得導電,并且可以檢測儲能單元的電容器上的電壓降、即電容器的放電或儲能單元中所存儲的能量的變化。

圖形600示出在與儲能單元直接電連接(在圖5中借助連接線502示出)的光電子子電路中的短路。如果應該在不直接與儲能單元連接的光電子子電路中出現短路,則可以在儲能單元上檢測到質上非常相似的圖形。放電電壓的最小值610根據短路電阻rshort(參見圖1)并且根據在直接與儲能單元連接的光電子子電路中是否存在短路而變化。最小值610在直接與儲能單元連接的光電子子電路中的短路的情況下可以比在不直接與儲能單元連接的光電子子電路中的短路的情況下更小。

因此,當僅僅監控光電子子電路的一部分時,也可以實現光電子組件關于短路的測試。測量的靈敏度(即在儲能單元中存儲的能量的所檢測的變化是多明顯可見的)與所使用的控制設備190、例如所使用的線性調節器、例如線性調節器的內部結構有關。

圖7示出光電子組件的一個實施例的電路圖,該光電子組件例如可以很大程度上對應于在圖2、圖3或圖5中示出的光電子組件200、300或500。與這些光電子組件200、300或500不同,確定電路具有多個第二截止單元(在圖7中作為截止單元136-1和截止單元136-2示出),所述截止單元的輸入端與儲能單元132的輸出端連接并且所述截止單元的輸出端分別與不同的光電子器件和/或光電子子電路電連接(在圖7中借助電連接502-1、502-2示出)。在不同的改進方案中,因此光電子子電路中的所有或至少一部分單獨地關于短路被監控。

圖8示出光電子組件800的一個實施例的電路圖,該光電子組件例如可以很大程度上對應于在圖2中示出的光電子組件200。與在圖2中示出的光電子組件200不同,光電子組件800的第一截止單元140附加于或替代于圖2的光電子組件200的開關而具有二極管802,該二極管的陽極與能量源110的第一端子電連接并且該二極管的陰極與至少一個光電子子電路的輸入端電連接。由此,在不同的改進方案中可以使用低歐姆的能量源110,因為第一截止單元140的二極管阻止載流子到能量源110中的流動。

也就是說,能量源110和儲能單元132借助第一截止單元140的二極管802去耦,以便儲能單元132不通過能量源110放電。這在以下情況下例如是有幫助的,即光電子器件的切斷不通過第一截止單元140的開關進行,而是通過光電子器件的驅動電路的去激活連接、例如能量源110的去激活連接進行。去激活連接的能量源110可能包含不足夠高歐姆的電流路徑,所述電流路徑在沒有第一截止單元140的二極管的情況下將引起儲能單元132的不期望的放電。

圖9示出用于運行光電子組件的方法的流程圖。該光電子組件例如可以很大程度上對應于上面示出的光電子組件。換句話說:該方法可以在上文中解釋的光電子組件之一上實施。

該方法900具有:借助供能電路將電能輸送到儲能單元。

該方法還具有:例如在至少一個第一時間和第二時間或關于預先給定的額定值、例如參考器件上的電壓降、在分析單元中存儲的值或所存儲的能量在第一時間的值,借助檢測單元檢測904儲能單元中所存儲的電能。

該方法還具有:確定906儲能單元中所檢測的、所存儲的電能的變化。

參考光電子組件提及的優點和改進方案可以毫無困難地轉移到方法的優點和改進方案上。供能電路例如可以是驅動電路,被稱為驅動電路或是驅動電路的一部分。

根據一種改進方案,如果在儲能單元中存儲的能量的所檢測的變化的絕對值大于或至少近似大于零,則識別出光電子子電路具有短路,并且如果在儲能單元中存儲的能量的所檢測的變化的絕對值等于零,則識別出光電子子電路沒有短路。這有助于,在光電子組件或光電子子電路僅具有一個光電子器件的情況下以簡單的方式識別短路。

根據一種改進方案,例如第一時間所檢測的所存儲的能量與大于零的預先給定的額定值進行比較。如果在第一時間所檢測的在儲能單元中所存儲的能量小于預先給定的額定值,則識別出:至少一個光電子器件在第一時間具有短路。如果在第一時間所檢測的在儲能單元中所存儲的能量等于或至少近似等于預先給定的額定值,則識別出:沒有光電子器件具有短路。這有助于:在光電子子電路和/或光電子組件具有兩個、三個或更多光電子器件的情況下以簡單的方式識別短路。預先給定的額定值例如可以是預先給定的電壓u2的值并且對應于在去耦合的供能電路的情況下所有與儲能單元電串聯的n-1個完好器件的閾電壓或導通電壓。例如可以憑經驗確定、存儲并且然后預先給定額定值。

根據一種改進方案,如果直接由供能電路將能量輸送到至少一個光電子器件,則借助確定電路的截止單元中斷儲能單元與至少一個光電子器件的電連接,其中截止單元在電流路徑中被布置在儲能單元和所述至少一個光電子器件之間。

該電連接例如可以通過以下方式中斷,即至少一個光電子器件與供能電路導電連接或借助開關中斷儲能單元與至少一個光電子器件的電連接。

這能夠實現,確定電路可以與所述至少一個光電子器件耦合或去耦。

根據一種改進方案,光電子組件具有至少一個擁有唯一的光電子器件的子電路,并且預先給定在儲能單元中存儲的能量,使得在儲能單元上下降的電壓基本上小于該光電子器件的閾電壓。

根據一種改進方案,光電子組件具有至少一個子電路,該子電路具有彼此電串聯的第一光電子器件和第二光電子器件,并且預先給定在儲能單元中存儲的能量,使得在儲能單元上下降的電壓基本上小于至少一個第一光電子器件和第二光電子器件的合計的閾電壓并且基本上大于至少一個第一光電子器件或第二光電子器件的閾電壓。

本發明不限于所說明的實施例。例如所示出的光電子子電路可以分別具有更多或更少的光電子器件。此外,光電子組件100可以具有一個、兩個或更多另外的光電子子電路。此外,實施例可以相互組合。例如可以在所有實施例中使用無機光電子器件。

附圖標記列表

光電子組件100、200、300、500、700、800

電能量源110

供能子電路120

電阻122

齊納二極管124

確定電路130

儲能單元132

檢測單元134

(第二)截止單元136

第一截止單元140

光電子器件150、180

短路電阻152

供能電路160

傳感器電路170

二極管182

電容器184

體電阻186

電阻188

控制設備190

子電路210、310、510、710

子電路220、320、520、720

電壓u2

閾值電壓u3

圖形400

電壓402

時間404

電壓曲線406、408、410、412

時間點414

電連接502

不同情況602、604

時間606、608

最小值610

二極管802

方法900

方法步驟902、904、906

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