CN106171043A - 具有使用温度测量的短接检测电路的oled器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包括OLED（52）和用于检测OLED（52）中的短接的短接检测电路（53）的OLED器件（51）。短接检测电路（53）包括用于感测OLED（52）的第一和第二温度的温度感测单元（55）、以及用于基于第一和第二温度之间的差异来检测短接的短接检测单元（56）。以此，短接检测可以关于生产公差或OLED装仓是较不敏感的。
Description
技术领域
本发明涉及包括OLED和用于检测OLED中的短接的短接检测电路的有机发光二极管（OLED）器件。另外，本发明涉及用于检测OLED中的短接的对应短接检测电路和对应短接检测方法。又另外地，本发明涉及包括OLED器件的对应照明系统。
背景技术
OLED（特别地，大面积OLED）倾于由于小颗粒在生产期间的非完美清洁和处置的情况下污染OLED衬底和/或层而短接。由于在实践中并非所有缺陷可以在精细生产质量控制中被检测，所以小短接在操作期间的发生可能不总是被避免。
OLED的发光区域中的这样的短接的检测是重要的，因为它们可能导致缺陷位置处的温度的明显增大（还已知为“热点”效应）。这是由于以下事实：在正常操作期间基本上均匀地跨发光区域分布的功率分布可能在短接的情况下集中在非常小的区域处。热点处的局部温度可能容易地达到大大高于100摄氏度的值，其可能损坏OLED和/或可能甚至对人类是危险的。
用于短接检测的现有技术方法基于监视OLED电压以作为针对短接存在的指示符。例如，如果正向电压落至针对标称恒定驱动电流的预限定阈值以下，则OLED可以被视为有缺陷。该检测关于生产公差（或（resp.），OLED“装仓（binning）”）和起因于其的对应OLED（正向）电压变量而言是相当敏感的。
EP-2536257公开了一种有机电致发光的光照装置，其可以在阳极和阴极之间的区域中生成短路时检测短路。该装置包括OLED、用于驱动OLED的驱动电路、用于检测OLED的温度（特别地，OLED的前表面的温度）的温度检测监视器、以及用于基于来自温度检测监视器的信号向驱动电路提供信号的监视器检测信号反馈电路。当短路发生在OLED的阳极和阴极之间的部分中时，其温度将急剧升高，并且温度检测监视器将在其检测到预确定值或更高的温度时向监视器检测信号反馈电路发送光照度降低信号。
发明内容
本发明的目的是提供一种OLED器件，其包括OLED和用于检测OLED中的短接的短接检测电路，其中短接检测可以关于生产公差等较不敏感。本发明的另外目的是提供用于检测OLED中的短接的对应短接检测电路和对应短接检测方法。本发明的又一目的是提供包括OLED器件的对应照明系统。
在本发明的第一方面中，呈现了OLED器件，其中OLED器件包括：
- OLED；以及
- 用于检测OLED中的短接的短接检测电路，其中短接检测电路包括：
- 用于感测OLED的第一和第二温度的温度感测单元，温度感测单元包括在OLED的第一位置处热耦合到OLED的第一温度传感器、以及在OLED的第二位置处热耦合到OLED的第二温度传感器，第二位置不同于第一位置，其中第一温度传感器适配成感测第一位置处的第一温度，并且第二温度传感器适配成感测第二位置处的第二温度，以及
- 用于基于第一和第二温度之间的差异来检测短接的短接检测单元，短接检测单元适配成在第一和第二温度之间的差异相比于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定值更多的情况下检测短接。
由于OLED器件包括用于检测OLED中的短接的短接检测电路，其中短接检测电路包括（i）用于感测OLED的第一和第二温度的温度感测单元以及（ii）用于基于第一和第二温度之间的差异来检测短接的短接检测单元，所以起因于短接的发生的OLED的温度分布的改变可以用于检测短接。利用OLED的所感测温度的这样的短接检测可以关于生产公差（相应地，OLED装仓）是较不敏感的。
如本领域技术人员所理解到的，术语“短接”指示其中OLED在某一位置处具有异常低的阻抗的状况。这样的短接可能由于例如起因于非完美清洁和处置生产的OLED衬底和/或层的污染所引起的缺陷而在操作期间发生。短接可能导致缺陷位置处的温度的明显增大（还已知为“热点”效应）。
通过使短接的检测基于由第一温度传感器在OLED的第一位置处和由第二温度传感器在OLED的第二位置处所感测的第一和第二温度之间的差异，对于短接发生特有的第一和第二位置处的OLED的温度的差异可以用于检测短接。通过如此做，可以有可能使得短接的检测针对环境温度的改变甚至更鲁棒（robust）。
在该实施例中，优选的是，短接检测单元适配成在第一和第二温度之间的差异相比于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下检测短接。
此处，启发在于，如果第一和第二温度之间的差异相比于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多，则OLED在第一和第二位置处的温度的差异可能归因于OLED中的短接的发生。
预限定的值可以是例如绝对值，诸如X℃，其中X是适当选择的阈值或者相对值，诸如与OLED在没有短接的热稳定状态下的操作期间相比多（或少）Y%，其中Y是适当选择的阈值。预限定的值可以对于OLED是特有的并且可以例如在OLED器件的生产期间设定。可替换地，预限定的值还可以在OLED的操作期间确定，例如这是通过检测自加热过程的完成并且通过然后利用第一和第二温度传感器来确定在没有短接的随后热稳定状态期间OLED的温度在第一位置和第二位置之间不同的程度。预限定的值然后可以基于所确定的差异而适当地设定。
优选地，第一和第二温度传感器适配成重复地感测OLED在第一和第二位置处的温度。例如，第一和第二温度传感器可以适配成在周期性时间点处感测OLED在第一和第二位置处的温度，诸如每分钟一次等。
进一步优选的是，第一和第二位置定位成使得OLED在第一位置处的温度和OLED在第二位置处的温度之间的差异大于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作期间的预限定值。
如将在下文更详细解释的，同样在OLED在没有短接的热稳定状态下的操作期间，OLED的温度分布通常不是完全均一的。相反，OLED的不同位置处的温度可以明显不同，例如不同几℃。本发明人已经发现，当短接发生在OLED中时，这样的差异实际上可能取决于短接的位置而减小。为了能够基于这样的温度减小来检测短接，因此，如果第一和第二位置定位成使得OLED在第一位置处的温度和OLED在第二位置处的温度之间的差异大于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作期间的预限定的值，则是有利的。
优选的是，温度感测单元还包括在OLED的第三位置处热耦合到OLED的第三温度传感器，第三位置不同于第一和第二位置，其中第三温度传感器适配成感测OLED在第三位置处的第三温度，其中短接检测单元适配成在第一和第二温度之间的差异以及第一和第三温度之间的差异中的至少一个相比于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下检测短接。
利用多于两个温度传感器可以是有利的，特别地对于大型OLED，以便能够安全地检测发生在OLED的不同部分中的短接。
可替换于以上所描述的内容，OLED器件可以具有其中温度感测单元包括在OLED的第一位置处热耦合到OLED的第一温度传感器的构造，其中第一温度传感器适配成感测第一时间点处的第一温度以及第二时间点和第二温度，第二时间点不同于第一时间点。
通过使短接的检测基于由第一温度传感器在两个不同的时间点处在OLED的第一位置处所感测的第一和第二温度之间的差异，针对短接发生特有的OLED在第一位置处的温度的时间改变可以用于检测短接。通过如此做，可以有可能仅使用单个温度传感器来检测短接。
在该可替换构造中，优选的是，短接检测单元适配成在对应于第一温度和第二温度之间的差异的时间-温度梯度相比于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下检测短接。
此处并且在下文中，短语“没有短接的热稳定状态”是指OLED的原始状态，其中在OLED已经导通之后发生的自加热过程已经完成，使得OLED的不同位置处的温度基本上随时间稳定——除非它们由于环境温度的改变而（缓慢地）改变。
此处，启发在于，如果对应于第一温度和第二温度之间的差异的时间-温度梯度相比于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多，则OLED在第一位置处的温度的时间改变可以归因于OLED中的短接的发生。
时间-温度梯度可以例如通过简单地计算第一和第二温度之间的差异（温度差异）与第一时间点和第二时间点之间的时间差异（其中发生了温度差异的时间差异）之比来确定。
预限定的值可以是例如绝对值，诸如每秒X℃，其中X是适当选择的阈值或者相对值，诸如与OLED在没有短接的热稳定状态下的操作期间相比多每秒Y%，其中Y是适当选择的阈值。预限定的值可以针对OLED是特有的，并且可以例如在OLED器件的生产期间设定。可替换地，预限定的值还可以在OLED的操作期间确定，例如这是通过检测自加热过程的完成并且通过然后利用第一温度传感器来确定OLED的温度在没有短接的随后热稳定状态期间在第一位置处在时间上改变的程度。预限定的值然后可以基于所确定的时间温度改变而适当地设定。
优选地，第一温度传感器适配成重复地感测OLED在第一位置处的温度。例如，第一温度传感器可以适配成在周期性时间点处感测OLED在第一位置处的温度，诸如每分钟一次等，其中每对相邻的时间点构成第一时间点和第二时间点。
应当指出，实际上可能不必要的是明确地计算对应于第一温度和第二温度之间的差异的时间-温度梯度以便检测短接。例如，如果预限定的值涉及与第一时间点和第二时间点之间的时间差异相等的在没有短接的热稳定状态期间的时间差异，则可以有可能直接将第一和第二温度之间的差异与预限定的值进行比较。
还应当指出的是，通常，OLED在第一位置处的温度将作为短接发生的结果而随其改变的时间常量将比OLED的温度分布由于环境温度的改变而随其改变的（多个）时间常量短得多。第一时间点和第二时间点之间的时间差异因此可以优选地设定成这样短接的检测基本上不受环境温度的改变所影响。
进一步优选的是，温度感测单元还包括在OLED的第二位置处热耦合到OLED的第二温度传感器，第二位置不同于第一位置，其中第二温度传感器适配成在第三时间点处感测OLED的第三温度并且感测第四时间点和OLED的第四温度，第四时间点不同于第三时间点，其中短接检测单元适配成在对应于第一温度和第二温度之间的差异的时间-温度梯度以及对应于第三温度和第四温度之间的差异的时间-温度梯度中的至少一个相比于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下检测短接。
利用多于一个温度传感器可以是有利的，特别地对于大型OLED，以便能够安全地检测发生在OLED的不同部分中的短接。
优选地，第二温度传感器适配成重复地感测OLED在第二位置处的温度。例如，第二温度传感器可以适配成在周期性时间点处感测OLED在第二位置处的温度，诸如每分钟一次等，其中每对相邻的时间点构成第三时间点和第四时间点。特别地，相应的（多个）第一时间点可以等于相应的（多个）第三时间点，并且相应的（多个）第二时间点可以等于相应的（多个）第四时间点。
对于以上描述的所有构造，如果OLED包括衬底、发光层以及在衬底上封装发光层的封装，其中封装包括附接到衬底的罩盖，则优选的是第一位置不位于罩盖上。
由于罩盖典型地附接到衬底使得提供相对高热隔离效应的内腔产生在封装内，所以如果第一位置（即，第一温度传感器在其处热耦合到OLED的位置）不位于罩盖上，而是定位成例如紧接于它，则可能更好。
可替换地，如果OLED包括衬底、发光层以及在衬底上封装发光层的封装，其中封装是薄膜封装，则优选的是第一位置位于薄膜封装上。
由于薄膜封装典型地仅具有非常小的厚度并且通常与OLED的另外层直接接触，所以其可以提供相对良好的热传递，这允许第一温度传感器在位于薄膜封装上的第一位置处热耦合到OLED，例如关于发光层居中。
优选的是，短接检测电路还包括用于感测OLED的环境温度的环境温度感测单元，其中短接检测电路适配成在检测短接时计及环境温度的改变。
如上文已经指出的，通常，OLED在第一位置（以及OLED的其它位置）处的温度将作为短接发生的结果而随其改变的时间常量将比OLED的温度分布由于环境温度的改变而随其改变的（多个）时间常量短得多。尽管如此，通过感测OLED的环境温度并且通过在检测短接时计及环境温度的改变，例如通过依照环境温度而适当地调节（多个）预限定的值，可以有可能使得短接的检测针对环境温度的改变甚至更鲁棒。
进一步优选的是，短接检测电路还包括用于连接到用于向OLED提供驱动电流的电流源的短接保护单元，其中短接保护单元适配成在检测到短接的情况下切断或减小提供给OLED的驱动电流。
通过在检测到短接的情况下切断或减小提供给OLED的驱动电流，可以减小由于可能容易达到大大高于100摄氏度的值的短接位置处的高局部温度（即，由于“热点”效应）而对人类提供危险的风险。
在本发明的第二方面中，呈现了一种照明系统，其中照明系统包括：
- 根据第一方面的OLED器件，以及
- 用于向OLED提供驱动电流的电流源。
在本发明的第三方面中，呈现了用于检测OLED中的短接的短接检测电路，其中短接检测电路包括：
- 用于感测OLED的第一和第二温度的温度感测单元，温度感测单元包括在OLED的第一位置处热耦合到OLED的第一温度传感器、以及在OLED的第二位置处热耦合到OLED的第二温度传感器，第二位置不同于第一位置，其中第一温度传感器适配成感测第一位置处的第一温度，并且第二温度传感器适配成感测第二位置处的第二温度，以及
- 用于基于第一和第二温度之间的差异来检测短接的短接检测单元，短接检测单元适配成在第一和第二温度之间的差异相比于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下检测短接。
在本发明的第四方面中，呈现了一种用于检测OLED中的短接的短接检测方法，其中短接检测方法包括：
- 利用温度感测单元感测OLED的第一位置处的第一温度和OLED的第二位置处的第二温度，第二位置不同于第一位置，以及
- 在第一和第二温度之间的差异相比于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下，利用短接检测单元检测短接。
应当理解到，第一方面的OLED器件、第二方面的照明系统、第三方面的短接检测电路和第四方面的短接检测方法具有相似和/或相同的优选实施例，特别地如在从属权利要求中所限定的。
应当理解到，本发明的优选实施例还可以是从属权利要求或以上实施例与相应独立权利要求的任何组合。
本发明的这些及其它方面将从以下描述的实施例显而易见并且将参照以下描述的实施例进行阐明。
附图说明
在以下各图中：
图1图示了来自被执行以便评估在操作期间在OLED中发生的短接的影响的实验的结果，
图2示出示例性图示了图1中所示的OLED的位置处的三个温度传感器所感测的温度的图形，
图3示意性并且示例性示出了照明系统的第一实施例，
图4示出图示了在OLED中发生短接之前和之后在示例性OLED的不同位置处的实验中所感测的温度的图形，
图5示意性并且示例性示出了照明系统的第二实施例，
图6示出图示了在OLED中发生短接之前和之后在示例性OLED的不同位置处的实验中所感测的温度的图形，
图7示意性并且示例性示出了温度传感器可以在其处热耦合到OLED的位置的第一示例，
图8示意性并且示例性示出了温度传感器可以在其处热耦合到OLED的位置的第二示例，
图9示意性并且示例性示出了温度传感器可以在其处热耦合到OLED的位置的配置的另外示例，
图10示出示例性图示了用于检测OLED中的短接的短接检测方法的第一实施例的流程图，以及
图11示出示例性图示了用于检测OLED中的短接的短接检测方法的第二实施例的流程图。
具体实施方式
在各图中，相同或对应的参考标号是指相同或对应的部分和/或元件。
图1图示了来自被执行以便评估起因于在操作期间在OLED 100中发生的短接的影响的实验的结果。OLED 100包括衬底，此处为玻璃衬底，在其上沉积若干层。这些层包括：透明电极层，此处为氧化铟锡（ITO）层，其用作阳极；发光层，此处由数个功能层形成以用于实现空穴和电子的重组来发射期望光谱；反射电极层，其用作阴极；以及在衬底上封装发光层的薄膜封装（都未在图中详细示出）。借助于该分层结构，实现了发光区域101，其在该示例中在尺寸方面为5×5cm2。在该实验中，OLED 100经由发光区域101周围的接触区域103中的线缆102而被电气接触。
在图1的左侧的视图示出在OLED 100刚刚导通之后即在经由线缆102向OLED 100提供来自电流源（在图中未示出）的驱动电流（在该实验中，300mA的恒定驱动电流）时的OLED 100的状态。如在图中所图示，在该状态下，光照度的分布跨发光区域101基本上均一。
一旦向OLED 100提供来自电流源的恒定驱动电流，则OLED 100开始从发光区域101发射光并且自加热的过程发生。OLED 100在几分钟的操作之后（此处在约7分钟之后）达到热稳定状态。在该示例中，在约10:30分钟的操作之后，在发光区域101的中心处发生短接（在图1的右侧的视图）。尽管电流源仍然向OLED 100提供300mA的恒定驱动电流，但是发光区域101中的局部电流密度在短接附近显著增大并且可以观察到两个影响：
a）由于跨电极层的横向电压降，跨发光区域101的驱动电流的密度分布以及作为响应光照度的分布变得非常不均一。
b）OLED 100的温度分布相比于短接发生之前的状态也明显改变。特别地，高温度峰值发生在短接位置处。（在该实验中，温度由在发光区域101的中心处、在发光区域101的边界处和在发光区域101的角落处分别附接到OLED 100的衬底的发光侧的三个温度传感器104、105和106所感测。参考标号107表示在实验中用于传达表示由温度传感器104、105和106所感测的温度的信号的线缆。）
本发明人已经发现，甚至在发光区域101的边界和角落处可以检测OLED 100的温度分布的改变，而不管发光区域101的中心处的短接位置与温度在其处由温度传感器105和106感测的OLED 100的位置之间的大距离，此处，分别为2.5cm和约3.5cm。
图1中所示的OLED 100的位置处的三个温度传感器104、105和106所感测的温度通过图2中所示的图形示例性地图示。如可以看到的，在OLED 100导通之后，OLED 100的温度T由于在正常操作之下发生的自加热过程而升高。如以上已经提及的，温度在约7分钟的操作之后稳定。该热稳定状态下的温度分别在发光区域101的中心处为约50℃（曲线4，由温度传感器104感测），在发光区域101的边界处为约42℃（曲线5，由温度传感器105感测），以及在发光区域101的角落处为约38℃（曲线6，由温度传感器106感测）。如上文已经进一步提及的，在约10:30分钟的操作之后，在发光区域101的中心处发生短接。电流源仍然向OLED 100提供300mA的恒定驱动电流，但是由于短接，OLED 100的温度分布相比于短接发生之前的热稳定状态而言显著改变。如可以从图2看到的，在附加的约5分钟操作之后，温度到达新的热稳定状态，其中它们分别在发光区域101的中心处为约105℃（再次，曲线4，由温度传感器104感测），在发光区域101的边界处为约35℃（再次，曲线5，由温度传感器105所感测），以及在发光区域101的角落处为约30℃（再次，曲线6，由温度传感器106所感测）。相比于约7分钟操作之后的第一热稳定状态，温度分别改变了约+65℃、约-7℃和约-8℃。
图3示意性并且示例性示出了照明系统50的第一实施例。照明系统50包括OLED器件51，其中OLED器件51包括OLED 52和用于检测OLED 52中的短接的短接检测电路53。照明系统50还包括用于向OLED 52提供驱动电流（例如恒定驱动电流）的电流源54。
短接检测电路53包括用于感测OLED 52的第一和第二温度的温度感测单元55、以及用于基于第一和第二温度之间的差异来检测OLED 52中的短接的短接检测单元56。特别地，在该实施例中，温度感测单元55包括在OLED的第一位置处（此处在OLED 52的左上角处）热耦合到OLED 52的第一温度传感器55-1。第一温度传感器55-1适配成在第一时间点处感测第一温度并在第二时间点处感测第二温度，第二时间点不同于第一时间点。短接检测单元56此处适配成在对应于第一温度和第二温度之间的差异的时间-温度梯度相比于OLED52在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下检测短接。
将参照图4更详细地解释这一点，图4示出图示了在OLED中发生（小）短接之前和之后在示例性OLED的不同位置处的实验中所感测的温度的图形。更详细地，在图的左侧的图形图示了在时间点t=100秒处在OLED的中心处发生短接之前和之后的示例性OLED的中心（曲线“CT”）、左下角（曲线“BL”）、左上角（曲线“TL”）和右下角（曲线“BR”）处的温度。同样地，在图的中间的图形图示了在时间点t=100秒处在OLED的左边界处发生短接之前和之后的示例性OLED的中心（曲线“CT”）、左下角（曲线“BL”）、左上角（曲线“TL”）和右上角（曲线“TR”）处的温度。最后，在图的右侧的图形图示了在时间点t=100秒处在OLED的左上角处发生短接之前和之后的示例性OLED的中心（曲线“CT”）、左下角（曲线“BL”）、右下角（曲线“BR”）和右上角（曲线“TR”）处的温度。在所有三个图形中，时间轴用对数给出，其中诸如t=10-1之类的值涉及短接发生之前的时间点。
如可以看到的，在示例性OLED中发生短接之前，OLED操作在热稳定状态下，即OLED的不同位置处的温度基本上随时间稳定。当短接发生在示例性OLED的中心处时（在图的左侧的图形），OLED的中心处的温度（曲线“CT”）剧烈增大，最终导致“热点”效应。相比而言，OLED的左下角（曲线“BL”）、左上角（曲线“TL”）和右下角（曲线“BR”）处的温度由于起因于短接发生的OLED的温度分布的改变而减小。当短接发生在示例性OLED的左边界处（在图的中间的图形）或左上角处（在图的右侧的图）时，也可以以类似的方式发现所描述的行为。在这些情况下，作为短接发生的结果，OLED的中心（曲线“CT”）、左下角（曲线“BL”）、左上角（曲线“TL”）和右上角（曲线“TR”）处的温度或OLED的中心（曲线“CT”）、左下角（曲线“BL”）、右下角（曲线“BR”）和右上角（“曲线TR”）处的温度也降低。
从上文可以一般理解到，当短接发生在OLED中时，在OLED的给定位置处（诸如在图3中所示的OLED 52的左上角处）的时间-温度梯度相比于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作而改变。通过确定这样的改变是否超出预限定的值（例如绝对值，诸如X℃，其中X是适当选择的阈值），短接可以在OLED中被检测。
返回到图3，尽管可以有可能仅使用一个温度传感器55-1来检测OLED 52中的短接，但是可以有利的是（特别地，对于大型OLED），利用多于一个温度传感器以便安全地检测发生在OLED的不同部分中的短接。因此，在该实施例中，如在图3中所示，温度感测单元55还包括在OLED的第二位置处（此处在OLED 52的右下角处）热耦合到OLED 52的第二温度传感器55-2。第二温度传感器55-2适配成在第三时间点处感测OLED 52的第三温度并在第四时间点处感测OLED 52的第四温度，第四时间点不同于第三时间点。短接检测单元56此处适配成在对应于第一温度和第二温度之间的差异的时间-温度梯度以及对应于第三温度和第四温度之间的差异的时间-温度梯度中的至少一个相比于OLED 52在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下检测短接。
短接检测电路53在该实施例中还包括连接到电流源54的短接保护单元57。短接保护单元57适配成在检测到短接的情况下切断提供给OLED 52的驱动电流。以此，可以减少由于可能容易达到大大高于100摄氏度的值的短接位置处的高局部温度（即，由于“热点”效应）而对人类提供危险的风险。
图5示意性并且示例性示出了照明系统60的第二实施例。照明系统60包括OLED器件61，其中OLED器件61包括OLED 62和用于检测OLED 62中的短接的短接检测电路63。照明系统60还包括用于向OLED 62提供驱动电流（例如恒定驱动电流）的电流源64。
短接检测电路63包括用于感测OLED 62的第一和第二温度的温度感测单元65、以及用于基于第一和第二温度之间的差异来检测OLED 62中的短接的短接检测单元66。特别地，在该实施例中，温度感测单元65包括在OLED的第一和第二位置处（此处，在OLED 62的左上角处和在OLED 62的左下角处）热耦合到OLED 62的第一和第二温度传感器65-1、65-2。第一温度传感器65-1适配成感测第一位置处的第一温度，并且第二温度传感器65-2适配成感测第二位置处的第二温度。
短接检测单元66此处适配成在第一和第二温度之间的差异相比于OLED 62在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下检测短接。
将参照图6更详细地解释这一点，图6示出图示了在OLED中发生（大）短接之前和之后在示例性OLED的不同位置处的实验中所感测的温度的图形。更详细地，在图的左侧的图形图示了针对环境温度40℃（上部图形）和环境温度0℃（下部图形）的在时间点t=100秒处在OLED的中心处发生短接之前和之后的示例性OLED的中心（曲线“CT”）、左下角（曲线“BL”）、左上角（曲线“TL”）和右下角（曲线“BR”）处的位置处的温度。同样地，在图的中间的图形图示了针对环境温度40℃（上部图形）和环境温度0℃（下部图形）的在时间点t=100秒处在OLED的左边界处发生短接之前和之后的示例性OLED的中心（曲线“CT”）、左下角（曲线“BL”）、左上角（曲线“TL”）和右上角（曲线“TR”）处的位置处的温度。最后，在图的右侧的图形图示了针对环境温度40℃（上部图形）和环境温度0℃（下部图形）的在时间点t=100秒处在OLED的左上角处发生短接之前和之后的示例性OLED的中心（曲线“CT”）、左下角（曲线“BL”）、右下角（曲线“BR”）和右上角（曲线“TR”）处的位置处的温度。在所有六个图形中，时间轴用对数给出，其中诸如t=10-1之类的值涉及短接发生之前的时间点。
如可以看到的，在示例性OLED中发生短接之前，OLED操作在热稳定状态下，即OLED的不同位置处的温度基本上随时间稳定。此外，OLED的不同位置处的温度——至少部分地——明显不同，例如在图的左侧的上部图形中，曲线“TL”和曲线“BR”不同大于2℃。当短接发生在示例性OLED的中心处时（在图的左侧的图形），OLED的中心处的温度（曲线“CT”）剧烈增大，最终导致“热点”效应。相比而言，OLED的左下角（曲线“BL”）、左上角（曲线“TL”）和右下角（曲线“BR”）处的温度由于起因于短接发生的OLED的温度分布的改变而减小。特别地，可以看出，之后的温度之间的差异变小，而其与中心处的温度（曲线“CT”）的差异变大。
当短接发生在示例性OLED的左边界处（在图的中间的图形）或左上角处（在图的右侧的图形）时，也可以以类似方式发现所描述的行为。在这些情况下，作为短接发生的结果，OLED的中心（曲线“CT”）、左下角（曲线“BL”）、左上角（曲线“TL”）和右上角（曲线“TR”）处的温度或OLED的中心（曲线“CT”）、左下角（曲线“BL”）、右下角（曲线“BR”）和右上角（曲线“TR”）处的温度也减小，并且其差异变小。
从上文一般可以理解到，当短接发生在OLED中时，OLED的两个不同位置处（诸如在图5中所示的OLED 62的左上角和左下角处）的温度之间的差异相比于OLED在没有短接的热稳定状态下的操作而言可能改变。通过确定这样的改变是否超出预限定的值（例如绝对值，诸如X℃，其中X是适当选择的阈值），短接可以在OLED中被检测。
返回到图5，在该实施例中，第一和第二位置定位成使得OLED 62在第一位置处的温度和OLED 62在第二位置处的温度之间的差异大于OLED 62在没有短接的热稳定状态下的操作期间的预限定的值。这允许基于第一和第二温度之间的差异的减小来检测短接，如以上参照图6示例性描述的。
尽管可以有可能仅使用两个温度传感器65-1、65-2来检测OLED 62中的短接，但是可能有利的是（特别地对于大型OLED），利用多于两个温度传感器以便安全地检测发生在OLED的不同部分中的短接。因此，在该实施例中，温度感测单元65还包括在OLED 62的第三位置处（此处在OLED 62的右边界处）热耦合到OLED 62的第三温度传感器65-3。第三温度传感器65-3适配成感测OLED 62在第三位置处的第三温度。短接检测单元66此处适配成在第一和第二温度之间的差异以及第一和第三温度之间的差异中的至少一个相比于OLED 62在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下检测短接。
短接检测电路63在该实施例中还包括连接到电流源64的短接保护单元67。短接保护单元67适配成在检测到短接的情况下切断提供给OLED 62的驱动电流。以此，可以减少由于可能容易达到大大高于100摄氏度的值的短接位置处的高局部温度（即由于“热点”效应）而对人类提供危险的风险。
图7示意性并且示例性示出了温度传感器70可以在其处热耦合到OLED 20的位置的第一示例。如可以从图的上部处的截面图可以看到的，OLED 20包括衬底21，此处为玻璃衬底，在其上沉积若干层。这些层包括：透明电极层22，此处为氧化铟锡（ITO）层，其用作阳极；发光层23，此处由数个功能层（未在图中示出）形成以用于实现电子和空穴的重组来发射期望的光谱；反射电极层24，其用作阴极；以及在衬底21上封装发光层23的封装25。为了能够电气接触透明电极层22（即阳极），该层延伸到封装25的外部。此外，为了能够电气接触反射电极层24（即阴极），该层与同样延伸到封装25的外部的接触元件28接触。封装25此处包括在该情况下通过胶合剂27附接到衬底21的罩盖26。
由于罩盖26典型地附接到衬底21使得提供相对高热隔离效应的内腔29产生在封装25内，所以如果温度传感器70在其处热耦合到OLED 20的位置不位于罩盖26上而是定位成例如紧接于它（同样比较图的下部处的平面视图），则可能更好。
图8示意性并且示例性示出温度传感器80可以在其处热耦合到OLED 30的位置的第二示例。如可以从图的上部处的截面图可以看到的，OLED 30包括衬底31，此处为玻璃衬底，在其上沉积若干层。这些层包括：透明电极层32，此处为氧化铟锡（ITO）层，其用作阳极；发光层33，此处由数个功能层（未在图中示出）形成以用于实现电子和空穴的重组来发射期望的光谱；反射电极层34，其用作阴极；以及在衬底31上封装发光层33的封装35。为了能够电气接触透明电极层32（即阳极），该层延伸到封装35的外部。此外，为了能够电气接触反射电极层34（即阴极），该层与同样延伸到封装35的外部的接触元件38接触。封装35此处为薄膜封装。
由于薄膜封装35典型地仅具有非常小的厚度并且通常与OLED 30的另外层直接接触，所以其可以提供相对良好的热传递，这允许温度传感器80在位于薄膜封装35上的位置处耦合，例如关于发光层33居中（同样比较图的下部处的平面视图）。
图9示意性并且示例性示出了温度传感器90-1……93-9可以在其处热耦合到OLED40、41、42、43的位置的配置的另外示例。
在图的左上部，示出了其中两个温度传感器90-1、90-2在OLED 40的两个不同位置处（在该示例中，在OLED 40的两个不同角落处）耦合到OLED 40的配置。在图的右上部，示出了其中两个温度传感器91-1、91-2在OLED 41的两个不同位置处（在该示例中，在OLED 41的角落处和中心处）热耦合到OLED 41的配置。在图的左下部，示出了其中三个温度传感器92-1、92-2、92-3在OLED 42的三个不同位置处（在该示例中，在OLED 42的三个不同角落处）热耦合到OLED 42的配置。在图的右下部，示出了其中九个温度传感器93-1、93-2、93-3、93-4、93-5、93-6、93-7、93-8、93-9在OLED 43的九个不同位置处（在该示例中，在覆盖OLED 43的方形网格中）热耦合到OLED 43的配置。一般地，短接检测的精度可以通过增加热耦合到OLED的温度传感器的数目和密度而增大。
在下文中，将参照在图10中示出的流程图来示例性地描述用于检测OLED 52中的短接的短接检测方法200的第一实施例。短接检测方法200可以用在例如图3中所示的OLED器件51中，其中其可以由短接检测电路53执行。
短接检测方法200通过温度感测单元55感测OLED 52的第一和第二温度。在该实施例中，温度感测单元55包括在OLED 52的第一位置处热耦合到OLED 52的第一温度传感器55-1。在步骤201中，第一温度由第一温度传感器55-1在第一时间点处感测，并且在步骤202中，第二温度由第一温度传感器55-1在第二时间点处感测，第二时间点不同于第一时间点。在步骤203中，由短接检测单元56基于第一和第二温度之间的差异来检测短接。
此处，如果对应于第一温度和第二温度之间的差异的时间-温度梯度相比于OLED52在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多，则短接被检测。对于这一方面中的更多细节，参照在图3中示出的OLED器件51的对应描述。
在下文中，将参照在图11中示出的流程图来示例性描述用于检测OLED 62中的短接的短接检测方法300的第二实施例。短接检测方法300可以用在例如图5中所示的OLED器件61中，其中其可以由短接检测电路63执行。
短接检测方法300通过温度感测单元65感测OLED 62的第一和第二温度。在该实施例中，温度感测单元65包括在OLED 62的第一和第二位置处热耦合到OLED 62的第一和第二温度传感器65-1、65-2，第二位置不同于第一位置。在步骤301中，在第一位置处由第一温度传感器65-1感测第一温度，并且在步骤302中，在第二位置处由第二温度传感器65-2感测第二温度。在步骤303中，由短接检测单元66基于第一和第二温度之间的差异来检测短接。
此处，如果第一和第二温度之间的差异相比于OLED 62在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多，则短接被检测。对于这一方面中的更多细节，参照在图5中示出的OLED器件61的对应描述。
尽管在以上的图3和5中示出的照明系统50、60的两个实施例中，短接保护单元56、66适配成在检测到短接的情况下切断提供给OLED 52、62的驱动电流，但是在其它实施例中，短接保护单元56、66还可以适配成在检测到短接的情况下仅仅减少提供给OLED 52、62的驱动电流。
在图3和5中示出的照明系统50、60的两个实施例中，短接检测单元53、63可以进一步包括用于感测OLED 52、62的环境温度的环境温度感测单元58、68。短接检测单元56、66然后可以适配成在检测短接时计及环境温度的改变。
（多个）温度传感器通常应当关于它/它们热耦合到的OLED是小的。例如，对于5×5cm2的OLED尺寸，（多个）温度传感器的尺寸应当优选地在若干mm2的范围内。适当的（多个）温度传感器包括小尺寸热电偶和/或通常使用的NTC（负温度系数）。
从对附图、公开内容和随附权利要求的研究，本领域技术人员可以在实践所要求保护的发明时理解和实现对所公开的实施例的其它变形。
在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。
单个单元或器件可以完成在权利要求中记载的若干项的功能。例如，尽管在以上的图3和5中示出的照明系统50、60的两个实施例中，短接检测单元56、66和短接保护单元57、67被示为两个分离的单元，但是它们也可以实现为单个单元。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的仅有事实不指示这些措施的组合不能用于利益。
计算机程序可以存储/分布在连同其它硬件一起供应或者作为其它硬件的部分供应的适当的介质上，诸如光学存储介质或者固态介质，但是也可以以其它形式分布，诸如经由互联网或者其它有线或无线电信系统。
权利要求中的任何参考标记不应当解释为限制范围。
本发明涉及包括OLED和用于检测OLED中的短接的短接检测电路的OLED器件。短接检测电路包括用于感测OLED的第一和第二温度的温度感测单元、以及用于基于第一和第二温度之间的差异来检测短接的短接检测单元。以此，短接检测可以关于生产公差或OLED装仓是较不敏感的。
Claims (8)
1.一种OLED器件（51；61），包括：
- OLED（52；62），以及
- 用于检测OLED（51；61）中的短接的短接检测电路（53；63），其中短接检测电路（53；63）包括：
- 用于感测OLED（52；62）的第一和第二温度的温度感测单元（55；65），温度感测单元（55；65）包括在OLED（52；62）的第一位置处热耦合到OLED（52；62）的第一温度传感器（55-1；65-1）以及在OLED（52；62）的第二位置处热耦合到OLED（52；62）的第二温度传感器（55-2；65-2），第二位置不同于第一位置，其中第一温度传感器（55-1；65-1）适配成感测第一位置处的第一温度，并且第二温度传感器（55-2；65-2）适配成感测第二位置处的第二温度，以及
- 用于基于第一和第二温度之间的差异来检测短接的短接检测单元（56；66），短接检测单元（56；66）适配成在第一和第二温度之间的差异相比于OLED（52；62）在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下检测短接。
2.如权利要求1中所限定的OLED器件（51；61），其中OLED（20）包括衬底（21）、发光层（23）和在衬底（21）上封装发光层（23）的封装（25），其中封装（25）包括附接到衬底（21）的罩盖（26），并且其中第一温度传感器（55-1；65-1）的第一位置不位于罩盖（26）上。
3.如权利要求1中所限定的OLED器件（51；61），其中OLED（30）包括衬底（31）、发光层（33）和在衬底（31）上封装发光层（33）的封装（35），其中封装（35）是薄膜封装，并且其中第一温度传感器（55-1；65-1）的第一位置位于薄膜封装（35）上。
4.如权利要求1中所限定的OLED器件（51；61），其中短接检测电路（53；63）还包括用于感测OLED（52；62）的环境温度的环境温度感测单元（58；68），并且其中短接检测单元（56；66）适配成在检测短接时计及环境温度的改变。
5.如权利要求1中所限定的OLED器件（51；61），其中短接检测电路（53；63）还包括用于连接到用于向OLED（52；62）提供驱动电流的电流源（54；64）的短接保护单元（57；67），其中短接保护单元（57；67）适配成在检测到短接的情况下切断或减少提供给OLED（52；62）的驱动电流。
6.一种照明系统（50；60），包括：
- 如权利要求1中所限定的OLED器件（51；61），以及
- 用于向OLED（52；62）提供驱动电流的电流源（54；64）。
7.一种用于检测OLED（52；62）中的短接的短接检测电路（53；63），其中短接检测电路（53；63）包括：
- 用于感测OLED（52；62）的第一和第二温度的温度感测单元（55；65），温度感测单元（55；65）包括在OLED（52；62）的第一位置处热耦合到OLED（52；62）的第一温度传感器（55-1、65-1）、以及在OLED（52；62）的第二位置处热耦合到OLED（52；62）的第二温度传感器（55-2、65-2），第二位置不同于第一位置，其中第一温度传感器（55-1；65-1）适配成感测第一位置处的第一温度，并且第二温度传感器（55-2；65-2）适配成感测第二位置处的第二温度，以及
- 用于基于第一和第二温度之间的差异来检测短接的短接检测单元（56；66），短接检测单元（56；66）适配成在第一和第二温度之间的差异相比于OLED（52；62）在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下检测短接。
8.一种用于检测OLED（52；62）中的短接的短接检测方法（200；300），其中短接检测方法包括：
- 利用温度感测单元（55；65）感测（201、202；302、302）OLED（52；62）的第一位置处的第一温度和OLED（52；62）的第二位置处的第二温度，第二位置不同于第一位置，以及
- 在第一和第二温度之间的差异相比于OLED（52；62）在没有短接的热稳定状态下的操作而言改变得比预限定的值更多的情况下，利用短接检测单元（56；66）检测（203；303）短接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20161130 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |