DE102015112624A1

DE102015112624A1 - A method of detecting a short circuit of an organic light emitting diode of a light emitting diode string and light emitting diode array

Info

Publication number: DE102015112624A1
Application number: DE102015112624.9A
Authority: DE
Inventors: Kilian Regau
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-02-02
Also published as: WO2017021272A1

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Erkennen eines Kurzschlusses einer organischen Leuchtdiode (12, 14, 16, 18) eines Leuchtdiodenstrangs (20) bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird an den Leuchtdiodenstrang (20) eine Wechselspannung angelegt, deren Amplitude zumindest zeitweise kleiner ist als eine Summe der Schwellenspannungen aller organischer Leuchtdioden (12, 14, 16, 18) des Leuchtdiodenstrangs (20). Mindestens ein Betriebswert einer elektrischen Betriebsgröße des Leuchtdiodenstrangs (20) wird erfasst. Der Kurzschluss wird als vorliegend erkannt, wenn der erfasste Betriebswert jenseits eines vorgegebenen Schwellenwerts ist.In various embodiments, a method is provided for detecting a short circuit of an organic light-emitting diode (12, 14, 16, 18) of a light-emitting diode string (20). In the method, an alternating voltage is applied to the light-emitting diode string (20) whose amplitude is at least temporarily smaller than a sum of the threshold voltages of all organic light-emitting diodes (12, 14, 16, 18) of the light-emitting diode string (20). At least one operating value of an electrical operating variable of the light-emitting diode string (20) is detected. The short is recognized as present if the sensed operating value is beyond a predetermined threshold.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Kurzschlusses einer organischen Leuchtdiode eines Leuchtdiodenstrangs und eine Leuchtdiodenanordnung. The invention relates to a method for detecting a short circuit of an organic light emitting diode of a light emitting diode strand and a light emitting diode array.

Eine herkömmliche Leuchtdiodenanordnung weist mindestens einen Leuchtdiodenstrang mit einer, zwei oder mehr organischen Leuchtdioden (OLED), die elektrisch in Reihe geschaltet sind, und ein Steuergerät und eine Spannungsquelle zum Betreiben der organischen Leuchtdioden auf. A conventional light-emitting diode arrangement has at least one light-emitting diode string with one, two or more organic light-emitting diodes (OLED), which are electrically connected in series, and a control device and a voltage source for operating the organic light-emitting diodes.

Trotz aufwändiger Qualitätskontrollen von organischen Leuchtdioden, kann nicht vollständig ausgeschlossen werden, dass die organischen Leuchtdioden in der Anwendung spontan ausfallen. Beispielsweise bei einer OLED ist ein typisches Fehlerbild für einen Spontanausfall ein Kurzschluss (englisch: Short) zwischen den Elektroden des entsprechenden Leuchtdiodenelements. Solch ein Kurzschluss ist in der Regel kleinflächig. Es konzentriert sich daher ein Großteil des Gesamtstromes in dem kleinflächigen Kurzschlusspunkt. Die Stromdichte ist folglich in dem Kurzschlusspunkt deutlich überhöht, womit sich dieser Kurzschlusspunkt abhängig von seiner flächigen Ausdehnung stark erhitzen kann. Dies kann zum Aufschmelzen der Elektroden, zu dunklen Flecken im Leuchtbild der OLED, zu einer komplett dunklen OLED und/oder zu einer heiß werdenden Stelle auf der OLED führen. Despite elaborate quality controls of organic light-emitting diodes, it can not be completely ruled out that the organic light emitting diodes spontaneously fail in use. For example, in the case of an OLED, a typical fault pattern for a spontaneous failure is a short circuit between the electrodes of the corresponding light emitting diode element. Such a short circuit is usually small area. Therefore, much of the total current is concentrated in the small-area short-circuit point. The current density is therefore significantly excessive in the short-circuit point, so that this short-circuit point can heat up strongly depending on its areal extent. This can lead to the melting of the electrodes, to dark spots in the light image of the OLED, to a completely dark OLED and / or to a hot spot on the OLED.

Um eine potenzielle Gefahr durch diese Überhitzung (Verbrennungsgefahr, Brand, Bersten etc.) zu verhindern, sollte ein solcher Kurzschluss von einer Treiberelektronik der Leuchtdiodenanordnung erkannt werden und eine geeignete Schutzreaktion eingeleitet werden (Abschaltung der OLED oder der Leuchtdiodenanordnung, Umleiten des Versorgungsstroms um die kurzgeschlossene OLED, Ausgeben eines Warnsignals etc.). Beispielsweise im Automobilbereich wird gefordert, dass defekte OLEDs, beispielsweise in Rückleuchten, elektronisch erkannt und zumindest ans Bordsystem gemeldet werden. In order to prevent a potential danger from overheating (risk of burns, fire, bursting, etc.), such a short circuit should be detected by driver electronics of the light emitting diode arrangement and a suitable protective reaction should be initiated (switching off the OLED or the light emitting diode arrangement, bypassing the supply current by the shorted one) OLED, output of a warning signal, etc.). For example, in the automotive sector is required that defective OLEDs, for example in taillights, electronically detected and reported at least on-board system.

Eine gängige Verschaltung von Leuchtdiodenelementen, beispielsweise OLEDs, einer Leuchtdiodenanordnung in der Anwendung ist aus technischen Gründen und aus Kostengründen die Serienschaltung der organischen Leuchtdioden. Beispielsweise können mehrere organische Leuchtdioden in Form von Leuchtdiodenelementen und/oder Leuchtdiodensegmenten einer Leuchtdiodenanordnung auf einem Substrat ausgebildet und elektrisch in Reihe geschaltet werden und/oder es können mehrere organische Leuchtdioden der Leuchtdiodenanordnung auf entsprechend mehreren Substraten ausgebildet und elektrisch in Reihe geschaltet werden. Bei vielen Anwendungen, beispielsweise im Automobilbereich oder im Bereich der Allgemeinbeleuchtung, werden daher mehrere organische Leuchtdioden elektrisch in Reihe geschaltet. Sollen mit einfachen Verfahren einzelne defekte organische Leuchtdioden in einer Reihenschaltung erkannt werden, stellt dies eine besondere Herausforderung dar. A common interconnection of light-emitting diode elements, such as OLEDs, a light-emitting diode array in the application is for technical reasons and for cost reasons, the series connection of the organic light-emitting diodes. For example, a plurality of organic light-emitting diodes in the form of light emitting diode elements and / or light emitting diode segments of a light emitting diode array formed on a substrate and electrically connected in series and / or it can be formed on a plurality of organic light-emitting diodes corresponding to a plurality of substrates and electrically connected in series. In many applications, for example in the automotive sector or in the field of general lighting, therefore, a plurality of organic light-emitting diodes are electrically connected in series. If individual defective organic light-emitting diodes are to be recognized in a series connection with simple methods, this represents a particular challenge.

Aus US 2011 204 792 A1 , W0 2010 060 458 A1 und W0 2012 004 720 A2 sind Verfahren zum Ermitteln von Kurzschlüssen einzelner OLEDs bekannt, bei denen eine Über- oder Unterspannung an der entsprechenden OLED als Kriterium für einen Defekt verwendet wird. Die Über- oder Unterspannungen werden während des normalen Betriebs der OLEDs erfasst. Auf die Erkennung des Kurzschlusses wird mit einem Umleiten des Ansteuerstroms (Bypassing) und/oder mit einer Fehlersignalerzeugung reagiert. Out US 2011 204 792 A1 . W0 2010 060 458 A1 and W0 2012 004 720 A2 Methods are known for determining short-circuits of individual OLEDs, in which an overvoltage or undervoltage at the corresponding OLED is used as a criterion for a defect. The over or under voltages are detected during normal operation of the OLEDs. On the detection of the short circuit is reacted with a redirecting of the driving current (bypassing) and / or with an error signal generation.

Mit einer Messung der Vorwärtsspannung gemäß den herkömmlichen Verfahren zum Ermitteln des Kurzschlusses können sich folgende Probleme ergeben: Ein Kurzschlusswiderstands liegt, beispielsweise bei einer OLED, in einem weiten Bereich, beispielsweise zwischen 10 Ohm und mehreren kOhm. Mit einem Eingang des Leuchtdiodenstrangs und einem Ausgang des Leuchtdiodenstrangs kann im Nennbetrieb nur eine Gesamtspannung über alle Leuchtdiodenelemente erfasst werden. Die Gesamtspannung entspricht somit bei gleichen organischen Leuchtdioden im Leuchtdiodenstrang einem Vierfachen entsprechender Einzelspannungen der organischen Leuchtdioden. Stellt man die Erkennungsschwelle für den Kurzschluss bei einem der organischen Leuchtdioden auf einen Wert ähnlich der Summe der entsprechenden Einzelspannungen, so kann die gemessene Gesamtspannung im Fehlerfall sehr nahe bei oder sogar unter der Erkennungsschwelle liegen, was bei in der Realität keine ausreichende Erkennungssicherheit ergibt. Beispielsweise kann ein entsprechender Kurzschluss hochohmiger sein kann als die Organik der kurzgeschlossenen OLED. Die Einzelspannung der entsprechenden OLED wird somit hauptsächlich von der Organik bestimmt und nicht von dem Kurzschluss. Dennoch ist die Stromdichte an dem Kurzschlusspunkt erhöht, was zu der Temperaturerhöhung führt, weshalb auf den Kurzschluss reagiert werden sollte. With a measurement of the forward voltage according to the conventional method for determining the short circuit, the following problems may arise: A short circuit resistance is, for example in an OLED, in a wide range, for example between 10 ohms and several kohms. With one input of the light-emitting diode string and one output of the light-emitting diode string, only a total voltage across all the light-emitting diode elements can be detected during rated operation. The total voltage thus corresponds to the same organic light-emitting diodes in the light-emitting diode strand a quadruple corresponding individual voltages of the organic light-emitting diodes. If the detection threshold for the short circuit in one of the organic light emitting diodes is set to a value similar to the sum of the respective individual voltages, the measured total voltage in the event of a fault can be very close to or even below the detection threshold, which does not provide sufficient detection reliability in reality. For example, a corresponding short circuit can be higher impedance than the organic shorted OLED. The individual voltage of the corresponding OLED is thus determined mainly by the organic and not by the short circuit. Nevertheless, the current density is increased at the short-circuit point, which leads to the temperature increase, which is why should respond to the short circuit.

Die Reduzierung der Gesamtspannung durch einen Kurzschluss geht bei mehreren organischen Leuchtdioden in einem Leuchtdiodenstrang prozentual unter, insbesondere bei langen Stranglängen, oder wird durch den Spannungsabfall an dem Kurzschluss teilweise aufgehoben und ist damit toleranzanfällig. Eine bei der Gesamtspannung vorliegende Signatur des Kurzschlusses ist schwer oder gar nicht erkennbar. The reduction of the total voltage by a short circuit is in several organic light-emitting diodes in a light-emitting diode strand as a percentage below, especially for long strand lengths, or is partially offset by the voltage drop across the short circuit and is thus susceptible to tolerance. A total voltage signature of the short circuit is difficult or impossible to detect.

Somit ergeben sich die Probleme, dass bei einem Kurzschluss die Einzelspannung über die kurzgeschlossene organische Leuchtdiode wegen dem Spannungsabfall an dem Kurzschluss im Nennbetrieb nicht unbedingt signifikant abfällt verglichen mit einer organischen Leuchtdiode ohne Kurzschluss und dass grundsätzlich nicht erkannt werden kann, ob die Gesamtspannung normal oder wegen eines Kurzschlusses niedriger als normal ist. Thus, the problems arise that in a short circuit, the individual voltage across the shorted organic light emitting diode due to the voltage drop at the short circuit in nominal operation does not necessarily significantly decreases compared with an organic light emitting diode without short circuit and that basically can not be detected whether the total voltage is normal or because a short circuit is lower than normal.

Daher ist es bekannt, lediglich eine organische Leuchtdiode pro Treiberschaltkreis vorzusehen, also keine Reihenschaltung, oder an jeder organischen Leuchtdiode wird eine eigene Detektionselektronik angebracht oder es müssen an jedem OLED-Verbindungspunkt Spannungsmessleitungen zur Treibersteuerelektronik geführt werden, was einen erhöhten Verdrahtungsaufwand bedeutet. Diese Ansätze sind teuer und aufwändig. Zum Messen der einzelnen Vorwärtsspannungen muss somit entweder an jede OLED ein Messsystem angeschlossen, was einen hohen Verdrahtungsaufwand und eine hohe Anzahl an Messsystemen erfordert und somit hohe Kosten verursacht, oder ein einziges Messsystem muss auf jeweils die einzelnen OLEDs durchgeschaltet werden, beispielsweise mittels Multiplexen, was jedoch ebenfalls einen hohen Verdrahtungsaufwand und Aufwand zum Multiplexen erfordert und somit hohe Kosten verursacht. Therefore, it is known to provide only one organic light emitting diode per driver circuit, so no series connection, or on each organic light emitting diode own detection electronics attached or it must be performed at each OLED connection point voltage measurement lines to the driver control electronics, which means an increased wiring costs. These approaches are expensive and expensive. For measuring the individual forward voltages, a measuring system must therefore either be connected to each OLED, which requires a high amount of wiring and a high number of measuring systems and thus causes high costs, or a single measuring system has to be switched through to the individual OLEDs, for example by means of multiplexing However, also requires a high wiring complexity and complexity for multiplexing and thus causes high costs.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Erkennen eines Kurzschlusses einer organischen Leuchtdiode eines Leuchtdiodenstrangs bereitzustellen, das ermöglicht: den Kurzschluss einer einzelnen organischen Leuchtdiode des Leuchtdiodenstrangs sicher zu erkennen, den Kurzschluss der organischen Leuchtdiode in einer Reihenschaltung von organischen Leuchtdioden in dem Leuchtdiodenstrang sicher zu erkennen, die Erkennung des Kurzschlusses mit lediglich einem Eingang und einem Ausgang eines Steuergeräts und/oder eine Minimierung eines Störgrößeneinflusses von Alterung und/oder Temperatur auf die Erkennung des Kurzschlusses. An object of the invention is to provide a method for detecting a short circuit of an organic light emitting diode of a light emitting diode, which allows: to reliably detect the short circuit of a single organic light emitting diode of the light string sure the short circuit of the organic light emitting diode in a series circuit of organic light emitting diodes in the light emitting diode strand to detect the detection of the short circuit with only one input and one output of a controller and / or minimizing a disturbance influence of aging and / or temperature on the detection of the short circuit.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Leuchtdiodenanordnung mit einem Leuchtdiodenstrang bereitzustellen, die ermöglicht: einen Kurzschluss einer einzelnen organischen Leuchtdiode des Leuchtdiodenstrangs sicher zu erkennen, den Kurzschluss der organischen Leuchtdiode in einer Reihenschaltung von organischen Leuchtdioden in dem Leuchtdiodenstrang sicher zu erkennen, die Erkennung des Kurzschlusses mit lediglich einem Eingang und einem Ausgang eines Steuergeräts und/oder eine Minimierung eines Störgrößeneinflusses von Alterung und/oder Temperatur auf die Erkennung des Kurzschlusses. An object of the invention is to provide a light-emitting diode array with a light-emitting diode strand, which makes it possible to reliably detect a short circuit of a single organic light-emitting diode of the light-emitting diode string, to reliably detect the short-circuiting of the organic light-emitting diode in a series connection of organic light-emitting diodes in the light-emitting diode string, the detection of the light-emitting diode Short circuit with only one input and one output of a controller and / or minimization of disturbance influence of aging and / or temperature on the detection of the short circuit.

Eine Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Erkennen eines Kurzschlusses einer organischen Leuchtdiode eines Leuchtdiodenstrangs, bei dem an den Leuchtdiodenstrang eine Wechselspannung angelegt wird, deren Amplitude zumindest zeitweise kleiner ist als eine Summe der Schwellenspannungen aller organischer Leuchtdioden des Leuchtdiodenstrangs; mindestens ein Betriebswert einer elektrischen Betriebsgröße des Leuchtdiodenstrangs erfasst wird; und der Kurzschluss als vorliegend erkannt wird, wenn der erfasste Betriebswert jenseits eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt. An object is achieved according to one aspect of the invention by a method for detecting a short circuit of an organic light emitting diode of a light emitting diode strand in which an alternating voltage is applied to the light emitting diode whose amplitude is at least temporarily smaller than a sum of the threshold voltages of all organic light emitting diodes of the light emitting diode strand; at least one operating value of an electrical operating variable of the light-emitting diode string is detected; and the short circuit is detected as present if the detected operating value is beyond a predetermined threshold.

Der Leuchtdiodenstrang weist mindestens die eine organische Leuchtdiode (OLED) auf. Der Leuchtdiodenstrang kann auch ein, zwei oder mehr weitere organische Leuchtdioden (1...n OLEDs) aufweisen, die mit der einen organischen Leuchtdiode elektrisch in Reihe geschaltet sind. Die Betriebsgröße kann beispielsweise ein Betriebsstrom oder eine Phasenverschiebung zwischen der angelegten Wechselspannung und dem Betriebsstrom sein. Der Betriebswert der Betriebsgröße kann beispielsweise ein Stromwert des Betriebsstroms oder ein Phasenwert der Phasenverschiebung sein. Der Betriebswert kann ein, zwei oder mehrmals hintereinander oder kontinuierlich erfasst werden, so das beispielsweise ein Verlauf von Betriebswerten, beispielsweise ein Verlauf des Betriebsstroms, ermittelt werden kann. The light-emitting diode string has at least one organic light-emitting diode (OLED). The light-emitting diode string can also have one, two or more further organic light emitting diodes (1... OLEDs), which are electrically connected in series with the one organic light emitting diode. The operating variable may be, for example, an operating current or a phase shift between the applied AC voltage and the operating current. The operating value of the operating variable may be, for example, a current value of the operating current or a phase value of the phase shift. The operating value can be recorded one, two or more times in succession or continuously, so that, for example, a course of operating values, for example a profile of the operating current, can be determined.

Legt man an den Leuchtdiodenstrang, also die eine OLED oder die OLED Reihenschaltung, die Wechselspannung an, deren Amplitude zunächst als kleiner als die Summe der Schwellenspannungen der OLED angenommen wird, so sind die organischen Leuchtdioden immer im nichtleitendend Zustand und leuchten nicht. Da jede der OLEDs jedoch aufgrund ihrer Elektroden im nicht leitenden Zustand eine signifikante Kapazität parallel zur Organik besitzt, fließt dennoch ein Betriebsstrom, insbesondere ein Wechselstrom, durch die Reihenschaltung. Wählt man eine geeignete Betriebsfrequenz, so ist der Betriebsstrom maßgeblich abhängig von der Wechselstromimpedanz und somit von der Kapazität und der Betriebsfrequenz der Wechselspannung. Bei einem entsprechend gewählten Wechselspannungs-Arbeitspunkt hat bei einer unversehrten OLED der Wechselstrom einen bestimmten Strom-Effektivwert, insbesondere eine entsprechende Amplitude des Betriebsstroms, einen entsprechenden maximalen Stromwert des Betriebsstroms und eine zugehörige Phasenverschiebung zur anliegenden Wechselspannung. Entsteht in der OLED ein signifikanter Kurzschluss, so zeigt sich dieser als zur Kapazität parallel geschalteter niederimpedanter elektrischer Widerstand. Dies bewirkt, dass sich der maximale Stromwert des Betriebsstroms und die Amplitude des Betriebsstroms bei gleichbleibender Wechselspannung erhöhen. Dies kann durch eine Strommessung, insbesondere eine Messung des maximalen Stromwerts und/oder der Amplitude des Betriebsstroms, detektiert werden. Ebenso verringert sich die Phasenverschiebung zwischen dem Betriebsstrom und der Wechselspannung durch die zugefügte Impedanz des Kurzschlusswiderstands. Auch dies kann durch eine Messung detektiert werden, beispielsweise durch Messung des Zeitunterschieds des Nulldurchgangs eines Verlaufs des Betriebsstroms und eines Verlaufs der Wechselspannung. If the AC voltage whose amplitude is initially assumed to be smaller than the sum of the threshold voltages of the OLED is applied to the light-emitting diode string, that is to say one OLED or the OLED series connection, then the organic light-emitting diodes are always in a non-conductive state and do not light up. However, since each of the OLEDs has a significant capacitance in parallel to the organics due to their electrodes in the non-conducting state, an operating current, in particular an alternating current, nevertheless flows through the series connection. If one chooses a suitable operating frequency, then the operating current is significantly dependent on the AC impedance and thus on the capacity and the operating frequency of the AC voltage. At an appropriately selected AC operating point, the AC current has a certain current RMS value, in particular a corresponding amplitude of the operating current, a corresponding maximum current value of the operating current and an associated phase shift to the applied AC voltage in an intact OLED. If a significant short-circuit occurs in the OLED, this appears as a low-impedance electrical resistance connected in parallel with the capacitance. This causes the maximum current value of the operating current and the amplitude of the operating current to increase while the AC voltage remains the same. This can be done by a Current measurement, in particular a measurement of the maximum current value and / or the amplitude of the operating current can be detected. Similarly, the phase shift between the operating current and the AC voltage is reduced by the added impedance of the short-circuit resistor. This can also be detected by a measurement, for example by measuring the time difference of the zero crossing of a course of the operating current and a course of the alternating voltage.

Auch wenn die Amplitude der Wechselspannung zeitweise größer als die Summe der Schwellenspannungen der organischen Leuchtdioden in dem Leuchtdiodenstrang ist, können die vorstehend erläuterten Effekte aus den Messungen noch erkannt werden, wodurch das Erkennen des Kurzschluss auch dann noch möglich ist. Even if the amplitude of the alternating voltage is temporarily greater than the sum of the threshold voltages of the organic light-emitting diodes in the light-emitting diode string, the effects explained above can still be recognized from the measurements, whereby the detection of the short-circuit is then still possible.

Die angelegte Wechselspannung kann regelmäßig oder unregelmäßig, beispielsweise sich ändernd oder gleichbleibend sein. Dass der erfasste Betriebswerte jenseits des Schwellenwerts liegt, kann bedeuten, dass, falls der Betriebswert so gewählt wird, dass er ohne Kurzschluss kleiner als der Schwellenwert ist, der Betriebswert größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, oder dass, falls der Betriebswert so gewählt wird, dass er ohne Kurzschluss größer als der Schwellenwert ist, der Betriebswert kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist. The applied AC voltage may be regular or irregular, for example, changing or constant. The fact that the sensed operating value is beyond the threshold may mean that if the operating value is chosen to be less than the threshold without shorting, the operating value is greater than the predetermined threshold, or if the operating value is so selected, that it is greater than the threshold without shorting, the operating value is less than the predetermined threshold.

Abhängig von der Art, Anzahl und/oder Größe der organischen Leuchtdioden in dem Leuchtdiodenstrang und/oder abhängig von einem zu detektierenden Bereich von Widerstandswerten des Kurzschlusses können unterschiedliche Frequenzen und/oder maximale Amplituden der Wechselspannung ideal sein, um den entsprechenden Kurzschluss zu erkennen. Die ideale Frequenz bzw. ideale maximale Amplitude zum erwünschten Erkennen des Kurzschlusses können einfach mittels Simulation und/oder empirisch anhand des tatsächlich verwendeten Leuchtdiodenstrangs ermittelt werden. Insbesondere werden die Frequenz bzw. die maximale Amplitude so gewählt, dass sich für den verwendeten Leuchtdiodenstrang und für den zu detektierenden Bereich von Widerstandswerten der Betriebswert signifikant verändert. Depending on the type, number and / or size of the organic light emitting diodes in the light emitting diode string and / or depending on a range of resistance values of the short circuit to be detected, different frequencies and / or maximum amplitudes of the alternating voltage may be ideal to detect the corresponding short circuit. The ideal frequency or ideal maximum amplitude for the desired detection of the short circuit can be determined simply by means of simulation and / or empirically on the basis of the actually used light-emitting diode string. In particular, the frequency or the maximum amplitude are selected such that the operating value changes significantly for the light-emitting diode string used and for the range of resistance values to be detected.

Bei einer Weiterbildung ist die elektrische Betriebsgröße ein elektrischer Strom, der über den Leuchtdiodenstrang fließt, der Betriebswert ist ein Stromwert des Betriebsstroms, der vorgegebene Schwellenwert ist ein vorgegebener Stromschwellenwert. Dies kann dazu beitragen, den Betriebswert präzise zu erfassen und/oder den Kurzschluss zu erkennen. In den meisten Fällen wird der Kurzschluss dann als vorliegend erkannt, wenn der Stromwert größer als der vorgegebene Schwellenwert ist. Alternativ dazu können die Frequenz und/oder die maximale Amplitude der Wechselspannung derart gewählt werden, dass bei dem Vorliegen des Kurzschlusses der Stromwert gegenüber dem fehlerfreien Fall geringer wird, wobei dann der Schwellenwert so gewählt werden muss, dass der Kurzschluss als vorliegend erkannt wird, wenn der Stromwert kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist. In a further development, the electrical operating variable is an electrical current which flows via the light-emitting diode string, the operating value is a current value of the operating current, the predetermined threshold value is a predetermined current threshold value. This can help to accurately capture the operating value and / or detect the short circuit. In most cases, the short circuit will be detected as present if the current value is greater than the predetermined threshold. Alternatively, the frequency and / or the maximum amplitude of the alternating voltage can be selected such that in the presence of the short circuit, the current value compared to the error-free case is lower, in which case the threshold must be selected so that the short circuit is detected as present, if the current value is less than the predetermined threshold.

Bei einer Weiterbildung ist die elektrische Betriebsgröße eine Phasenverschiebung zwischen der angelegten Wechselspannung und einem Betriebsstrom, der über den Leuchtdiodenstrang fließt, der Betriebswert ist ein Phasenwert der Phasenverschiebung, der vorgegebene Schwellenwert ist ein vorgegebener Phasenschwellenwert. Dies ermöglicht, den Betriebswert mittels eines Strommessgeräts zu erfassen. In den meisten Fällen wird der Kurzschluss dann als vorliegend erkannt, wenn der Phasenwert kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist. Alternativ dazu können die Frequenz und/oder die maximale Amplitude der Wechselspannung derart gewählt werden, dass bei dem Vorliegen des Kurzschlusses der Phasenwert gegenüber dem fehlerfreien Fall größer wird, wobei dann der Schwellenwert so gewählt werden muss, dass der Kurzschluss als vorliegend erkannt wird, wenn der Phasenwert größer als der vorgegebene Schwellenwert ist. In a further development, the electrical operating variable is a phase shift between the applied AC voltage and an operating current which flows via the light-emitting diode string, the operating value is a phase value of the phase shift, the predetermined threshold value is a predetermined phase threshold value. This makes it possible to detect the operating value by means of a current measuring device. In most cases, the short circuit will be detected as present if the phase value is less than the predetermined threshold. Alternatively, the frequency and / or the maximum amplitude of the alternating voltage can be chosen such that in the presence of the short circuit, the phase value compared to the error-free case is greater, in which case the threshold must be selected so that the short circuit is detected as present, if the phase value is greater than the predetermined threshold.

Bei einer Weiterbildung liegt der vorgegebene Phasenschwellenwert in einem Bereich zwischen 70° und 90°, beispielsweise 80° bis 90°, d.h. dass der Strom um 70° bis 90° Grad der Spannung vorauseilt und die Phasenverschiebung sich kapazitiv verhält. Dies trägt dazu bei, dass der Kurzschluss sicher erkannt werden kann. In a further development, the predetermined phase threshold is in a range between 70 ° and 90 °, for example 80 ° to 90 °, i. that the current leads by 70 ° to 90 ° degrees of the voltage and the phase shift behaves capacitively. This helps ensure that the short circuit can be reliably detected.

Bei einer Weiterbildung werden zum Erfassen des Phasenwerts Nulldurchgänge eines Verlaufs der angelegten Wechselspannung und eines Verlaufs des Betriebsstroms erfasst und miteinander verglichen. Dies kann dazu beitragen, den Phasenwert auf einfache Art und Weise und/oder besonders präzise zu erfassen. In a refinement, to detect the phase value, zero crossings of a profile of the applied alternating voltage and a profile of the operating current are detected and compared with one another. This can help to capture the phase value in a simple manner and / or with particular precision.

Bei einer Weiterbildung wird zum Erfassen des Phasenwerts eine ansteigende Flanke eines Verlaufs des Betriebsstroms verwendet. Dies kann dazu beitragen, den Phasenwert auf einfache Art und Weise und/oder besonders präzise zu erfassen. Insbesondere, wenn die Amplitude der Wechselspannung zumindest zeitweise größer ist als die Summe der Schwellenspannungen der organischen Leuchtdioden des Leuchtdiodenstrangs. In a further development, a rising edge of a profile of the operating current is used to detect the phase value. This can help to capture the phase value in a simple manner and / or with particular precision. In particular, if the amplitude of the alternating voltage is at least temporarily greater than the sum of the threshold voltages of the organic light-emitting diodes of the light-emitting diode string.

Bei einer Weiterbildung wird zum Erfassen des Phasenwerts eine schnelle Fourier-Transformation durchgeführt. Dies kann dazu beitragen, den Phasenwert auf einfache Art und Weise und/oder besonders präzise zu erfassen. In a development, a fast Fourier transformation is performed to detect the phase value. This can help to capture the phase value in a simple manner and / or with particular precision.

Bei einer Weiterbildung werden der Stromwert des Betriebsstroms und der Phasenwert der Phasenverschiebung erfasst und das Vorliegen des Kurzschlusses wird erkannt, wenn der erfasste Stromwert größer als oder gleich groß wie der vorgegebene Stromschwellenwert ist und/oder wenn der erfasste Phasenwert kleiner wie der vorgegebene Phasenschwellenwert ist. In a development, the current value of the operating current and the phase value of the phase shift are detected and the presence of the short circuit is detected if the detected current value is greater than or equal to the predetermined current threshold value and / or if the detected phase value is smaller than the predetermined phase threshold value.

Bei einer Weiterbildung ist die Amplitude der Wechselspannung immer kleiner als die Summe der Schwellenspannungen der organischen Leuchtdioden des Leuchtdiodenstrangs. Dies bewirkt, dass während des Prüfens, ob der Kurzschluss vorliegt, die organischen Leuchtdioden nicht leuchten. In a further development, the amplitude of the alternating voltage is always smaller than the sum of the threshold voltages of the organic light-emitting diodes of the light-emitting diode string. This causes the organic light-emitting diodes to not light up during testing as to whether the short-circuit exists.

Bei einer Weiterbildung weist der Leuchtdiodenstrang mindestens eine weitere organische Leuchtdiode auf. Die organischen Leuchtdioden des Leuchtdiodenstrangs sind elektrisch in Reihe geschaltet. Das Vorliegen des Kurzschlusses mindestens einer der organischen Leuchtdioden des Leuchtdiodenstrangs wird erkannt, falls der Betriebswert größer als der vorgegebene Schwellenwert ist. In a development, the light-emitting diode string has at least one further organic light-emitting diode. The organic light-emitting diodes of the light-emitting diode string are electrically connected in series. The presence of the short circuit of at least one of the organic light-emitting diodes of the light-emitting diode string is detected if the operating value is greater than the predetermined threshold value.

Bei einer Weiterbildung ist die angelegte Wechselspannung sinusförmig. Dies kann dazu beitragen, das der Betriebswert, insbesondere der Stromwert und/oder der Phasenwert, besonders präzise ermittelt werden können. In a further development, the applied AC voltage is sinusoidal. This can contribute to the fact that the operating value, in particular the current value and / or the phase value, can be determined particularly precisely.

Bei einer Weiterbildung weist die angelegte Wechselspannung einen vorgegebenen Offsetwert auf, der ungleich null ist. Somit schwankt die Wechselspannung nicht um den Nullwert, sondern um einen von null verschiedenen Mittelwert. Der Mittelwert kann beispielsweise größer oder kleiner Null sein. In anderen Worten weist die Wechselspannung einen Gleichspannungsanteil auf. Dies kann dazu beitragen, dass der Betriebswert auf besonders einfache Art und Weise und/oder besonders präzise erfasst werden kann. Beispielsweise kann ein negativer Gleichspannungsanteil dazu beitragen, dass der maximale Stromwert besonders hoch ist, da die Wechselspannungsamplitude erhöht werden kann, ohne dass die Schwellenspannung überschritten wird. Durch den besonders hohen maximalen Stromwert kann die Erkennbarkeit des Kurzschlusses verbessert werden. Andererseits kann ein positiver Gleichspannungsanteil dazu beitragen, negative Spannungsanteile der angelegten Wechselspannung zu vermeiden, was dazu beitragen kann, dass ein Steuergerät zum Durchführen des Verfahrens technisch einfacher und/oder kostengünstiger ausgebildet werden kann. Im Allgemeinen kann ein Erhöhen der Wechselspannungsamplitude mittels des Gleichspannungsanteils zu einer besonders guten Detektierbarkeit des Betriebswerts und/oder einem besonders guten Signal-Rausch-Verhältnis beitragen, wodurch der Kurzschluss besonders gut und sicher erkannt werden kann. In a development, the applied alternating voltage has a predetermined offset value which is not equal to zero. Thus, the AC voltage does not fluctuate around the zero value but around a nonzero average. The mean value may be, for example, greater or lesser than zero. In other words, the AC voltage has a DC component. This can contribute to the fact that the operating value can be detected in a particularly simple manner and / or particularly precisely. For example, a negative DC component may contribute to the maximum current value being particularly high, since the AC voltage amplitude may be increased without exceeding the threshold voltage. Due to the particularly high maximum current value, the detectability of the short circuit can be improved. On the other hand, a positive DC component can help to avoid negative voltage components of the applied AC voltage, which can contribute to making a control device for carrying out the method technically simpler and / or less expensive. In general, increasing the AC amplitude by means of the DC component can contribute to a particularly good detectability of the operating value and / or a particularly good signal-to-noise ratio, as a result of which the short circuit can be identified particularly well and reliably.

Eine Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Leuchtdiodenanordnung, die aufweist: den Leuchtdiodenstrang, der mindestens die eine organische Leuchtdiode aufweist; eine Spannungsquelle, die mit dem Leuchtdiodenstrang elektrisch gekoppelt ist und die dazu eingerichtet ist, die Wechselspannung an den Leuchtdiodenstrang anzulegen, wobei die Wechselspannung zumindest zeitweise kleiner als die Summe der Schwellenspannungen aller organischer Leuchtdioden des Leuchtdiodenstrangs ist; ein Messgerät, das mit dem Leuchtdiodenstrang elektrisch gekoppelt ist und das dazu eingerichtet ist, mindestens den einen Betriebswert der Betriebsgröße des Leuchtdiodenstrangs zu erfassen; und ein Steuergerät, das mit der Spannungsquelle und dem Messgerät elektrisch gekoppelt ist und das dazu eingerichtet ist, das Vorliegen des Kurzschlusses der mindestens einer organischen Leuchtdiode des Leuchtdiodenstrangs zu erkennen, falls der erfasste Betriebswert jenseits des vorgegebenen Schwellenwerts liegt. Die im Vorhergehenden erläuterten Weiterbildungen des Verfahrens zum Erkennen des Kurzschlusses können ohne weiteres auf die Leuchtdiodenanordnung übertragen werden, insbesondere auf das Steuergerät, das dazu eingerichtet sein kann, die im Vorhergehenden erläuterten Verfahrensschritte durchzuführen. According to one aspect of the invention, an object is achieved by a light-emitting diode arrangement which comprises: the light-emitting diode string which has at least one organic light-emitting diode; a voltage source electrically coupled to the light emitting diode string and configured to apply the AC voltage to the light emitting diode string, the AC voltage at least temporarily being less than the sum of the threshold voltages of all the organic light emitting diodes of the light emitting diode string; a measuring device electrically coupled to the light emitting diode string and configured to detect at least one operating value of the operating variable of the light emitting diode string; and a controller electrically coupled to the voltage source and the meter and configured to detect the presence of the short circuit of the at least one organic light emitting diode of the light emitting diode string if the sensed operating value is beyond the predetermined threshold. The above-explained developments of the method for detecting the short circuit can be readily transferred to the light emitting diode array, in particular to the control unit, which may be adapted to perform the method steps explained above.

Bei einer Weiterbildung ist zu mindestens einer organischen Leuchtdiode des Leuchtdiodenstrangs ein Kondensator elektrisch parallel geschaltet. In a further development, a capacitor is electrically connected in parallel with at least one organic light-emitting diode of the light-emitting diode string.

Bei einer Weiterbildung ist zu jeder organischen Leuchtdiode des Leuchtdiodenstrangs je ein Kondensator elektrisch parallel geschaltet. In a further development, one capacitor is electrically connected in parallel to each organic light-emitting diode of the light-emitting diode string.

Der bzw. die Kondensatoren können dazu beitragen, dass das Erkennen des Kurzschlusses einfacher und/oder präziser durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann mittels des bzw. der Kondensatoren eine andere Frequenz der Wechselspannung gewählt werden, beispielsweise eine niedrigere Frequenz, als ohne den bzw. die Kondensatoren. Dies kann dazu beitragen, dass das Steuergerät technisch einfacher und/oder kostengünstiger ausgebildet werden kann. The capacitor (s) may help to make detection of the short circuit easier and / or more accurate. For example, by means of the capacitor or capacitors, a different frequency of the alternating voltage can be selected, for example a lower frequency than without the capacitor (s). This can contribute to making the control unit technically simpler and / or less expensive.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail below.

Es zeigen: Show it:

1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Leuchtdiodenanordnung; 1 a block diagram of an embodiment of a light emitting diode array;

2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Leuchtdiodenanordnung; 2 a block diagram of an embodiment of a light emitting diode array;

3 ein Ersatzschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Leuchtdiodenanordnung; 3 an equivalent circuit diagram of an embodiment of a light emitting diode array;

4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Leuchtdiodenanordnung; 4 a block diagram of an embodiment of a light emitting diode array;

5 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Erkennen eines Kurzschlusses einer organischen Leuchtdiode eines Leuchtdiodenstrang; 5 a flowchart of an embodiment of a method for detecting a short circuit of an organic light emitting diode of a light emitting diode strand;

6 ein Beispiel eines Frequenz-Strom-Diagramms; 6 an example of a frequency-current diagram;

7 ein Beispiel eines Zeit-Strom/Spannung-Diagramms; 7 an example of a time-current / voltage diagram;

8 ein Beispiel eines Zeit-Strom/Spannung-Diagramms. 8th an example of a time-current / voltage diagram.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert. In den Figuren sind identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist. In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part of this specification, and in which is shown by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. Because components of embodiments may be positioned in a number of different orientations, the directional terminology is illustrative and is in no way limiting. It should be understood that other embodiments may be utilized and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the present invention. It should be understood that the features of the various embodiments described herein may be combined with each other unless specifically stated otherwise. The following detailed description is therefore not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined by the appended claims. In the figures, identical or similar elements are provided with identical reference numerals, as appropriate.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Leuchtdiodenanordnung 10. Die Leuchtdiodenanordnung 10 weist einen Leuchtdiodenstrang 20 mit mindestens einer organischen Leuchtdiode 12 auf. Die Leuchtdiodenanordnung 10 weist eine Spannungsquelle 22, ein Messgerät 24 und ein Steuergerät 26 auf. Der Leuchtdiodenstrang 20, die Spannungsquelle 22 und das Messgerät 24 sind elektrisch in Reihe geschaltet. Alternativ dazu kann das Messgerät 24 auch elektrisch parallel zu dem Leuchtdiodenstrang 20 geschaltet sein. 1 shows a block diagram of an embodiment of a light emitting diode array 10 , The light-emitting diode arrangement 10 has a light-emitting diode string 20 with at least one organic light emitting diode 12 on. The light-emitting diode arrangement 10 has a voltage source 22 , a measuring device 24 and a controller 26 on. The light-emitting diode string 20 , the voltage source 22 and the meter 24 are electrically connected in series. Alternatively, the meter may 24 also electrically parallel to the light-emitting diode string 20 be switched.

Die organische Leuchtdiode 12, die auch als OLED bezeichnet werden kann, emittiert im Betrieb Licht. Das Licht kann Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich, Infrarotlicht oder UV-Licht sein. Der Bauelementstrang 20 weist einen Eingang und einen Ausgang auf, über die die organische Leuchtdiode 12 mit der Spannungsquelle 22, dem Messgerät 24 und dem Steuergerät 26 elektrisch gekoppelt ist. The organic light-emitting diode 12 , which can also be referred to as OLED, emits light during operation. The light can be light in the visible wavelength range, infrared light or UV light. The component strand 20 has an input and an output through which the organic light emitting diode 12 with the voltage source 22 , the measuring device 24 and the controller 26 is electrically coupled.

Die Spannungsquelle 22 ist dazu eingerichtet, zum Erkennen eines Kurzschlusses der organischen Leuchtdiode 12 eine Wechselspannung an den Leuchtdiodenstrang 20 anzulegen. Die Spannungsquelle 22 kann außerdem dazu eingerichtet sein, zum normalen Betrieb der organischen Leuchtdiode 12, also zum Leuchtbetrieb, eine Gleichspannung an den Leuchtdiodenstrang 20 anzulegen. The voltage source 22 is adapted to detect a short circuit of the organic light emitting diode 12 an AC voltage to the LED strand 20 to apply. The voltage source 22 may also be adapted to normal operation of the organic light emitting diode 12 , ie for lighting, a DC voltage to the LED strand 20 to apply.

Das Messgerät 24 ist dazu eingerichtet, einen Betriebswert einer Betriebsgröße der organischen Leuchtdiode 12 zu erfassen. Die Betriebsgröße kann beispielsweise ein Betriebsstrom sein, der über den Leuchtdiodenstrang 20 fließt, wobei dann der Betriebswert ein Stromwert ist. Alternativ dazu kann die Betriebsgröße eine Phasenverschiebung zwischen der angelegten Wechselspannung und dem Betriebsstrom sein und der Betriebswert kann ein Phasenwert sein. Der Phasenwert kann beispielsweise mittels des Messgeräts 24 erfasst werden, indem das Messgerät 24 einen Nulldurchgang, insbesondere bei einer aufsteigenden Flanke, eines Verlaufs des Betriebsstroms erfasst und in dem das Steuergerät 26 den Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Verlaufs des Betriebsstroms mit einem Zeitpunkt des Nulldurchgangs eines Verlaufs der angelegten Wechselspannung vergleicht. The measuring device 24 is adapted to an operating value of an operating variable of the organic light emitting diode 12 capture. The operating variable may be, for example, an operating current which is via the light-emitting diode string 20 flows, in which case the operating value is a current value. Alternatively, the operating quantity may be a phase shift between the applied AC voltage and the operating current and the operating value may be a phase value. The phase value can be determined, for example, by means of the measuring device 24 be detected by the meter 24 detects a zero crossing, in particular at a rising edge, a course of the operating current and in which the control unit 26 compares the time of the zero crossing of the course of the operating current with a time of the zero crossing of a curve of the applied alternating voltage.

Das Steuergerät 26 ist dazu eingerichtet, die Wechselspannung vorzugeben und/oder zu ermitteln und den erfassten Messwert zu verarbeiten. Das Steuergerät 26 ist dazu eingerichtet, den erfassten Messwert mit einem vorgegebenen Schwellenwert zu vergleichen und abhängig von dem Vergleich ein Vorliegen eines Kurzschlusses bei der organischen Leuchtdioden 12 zu erkennen. Das Steuergerät 26 kann dazu eingerichtet sein, bei dem Erkennen des Vorliegens des Kurzschlusses die organische Leuchtdiode 12, den Leuchtdiodenstrang 20 und/oder die Leuchtdiodenanordnung 10 abzuschalten. Das Steuergerät 26 kann dazu eingerichtet sein, den Leuchtdiodenstrang 20, insbesondere die organische Leuchtdiode 12, im normalen Leuchtbetrieb zu betreiben. Das Steuergerät 26 kann beispielsweise ein Treiber oder ein Gerätetreiber sein und/oder als Mikrochip und/oder integrierter Schaltkreis ausgebildet sein. The control unit 26 is set up to specify and / or determine the AC voltage and to process the acquired measured value. The control unit 26 is configured to compare the detected measured value with a predetermined threshold value and, depending on the comparison, a short circuit in the case of the organic light-emitting diodes 12 to recognize. The control unit 26 may be configured to detect the presence of the short circuit, the organic light emitting diode 12 , the light-emitting diode string 20 and / or the light-emitting diode arrangement 10 off. The control unit 26 may be adapted to the light emitting diode string 20 , in particular the organic light emitting diode 12 to operate in normal lighting mode. The control unit 26 For example, it can be a driver or a device driver and / or be designed as a microchip and / or integrated circuit.

Optional kann die Leuchtdiodenanordnung 10 ein, zwei oder mehr weitere organische Leuchtdioden 12 in dem Leuchtdiodenstrang 20 und/oder einen, zwei oder mehr weitere Leuchtdiodenstränge 20 aufweisen. Ferner kann die Leuchtdiodenanordnung 10 für den normalen Betrieb, insbesondere den Leuchtbetrieb, der organischen Leuchtdiode 12 bzw. des Leuchtdiodenstrang 20 eine separate Energiequelle, beispielsweise eine separate Spannungsquelle oder eine separate Stromquelle, aufweisen. Optionally, the light emitting diode array 10 one, two or more further organic light-emitting diodes 12 in the light-emitting diode string 20 and or one, two or more further light-emitting diode strands 20 exhibit. Furthermore, the light-emitting diode arrangement 10 for normal operation, in particular the lighting operation, the organic light emitting diode 12 or of the light-emitting diode string 20 a separate power source, such as a separate power source or a separate power source.

2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Leuchtdiodenanordnung 10, die beispielsweise weitgehend der in 1 gezeigten Leuchtdiodenanordnung 10 entsprechen kann. Die Leuchtdiodenanordnung 10 weist zusätzlich zu der einen organischen Leuchtdiode 12, die in diesem Zusammenhang auch als erste organische Leuchtdiode 12 bezeichnet werden kann, drei weitere organische Leuchtdioden, insbesondere eine zweite organische Leuchtdiode 14, eine dritte organische Leuchtdiode 16 und eine vierte organische Leuchtdiode 18 auf. Die organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 emittieren im normalen Betrieb Licht. Die organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 können gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Die organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 können auf je einem Substrat ausgebildet sein, wobei deren organische funktionelle Schichtenstrukturen und Elektroden voneinander getrennt sind. Alternativ dazu können die organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 auf demselben Substrat ausgebildet sein, wobei sich mindestens zwei der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 dieselbe organische funktionelle Schichtenstruktur und/oder eine ihrer Elektroden teilen. In anderen Worten können die organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 Leuchtdiodensegmente einer segmentierten Leuchtdiode sein. 2 shows a block diagram of an embodiment of a light emitting diode array 10 , for example, largely the one in 1 shown light emitting diode arrangement 10 can correspond. The light-emitting diode arrangement 10 has in addition to the one organic light emitting diode 12 , in this context also as the first organic light emitting diode 12 can be designated, three other organic light emitting diodes, in particular a second organic light emitting diode 14 , a third organic light emitting diode 16 and a fourth organic light emitting diode 18 on. The organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 emit light in normal operation. The organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 can be the same or different. The organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 can be formed on a respective substrate, wherein the organic functional layer structures and electrodes are separated from each other. Alternatively, the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 be formed on the same substrate, wherein at least two of the organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 share the same organic functional layer structure and / or one of its electrodes. In other words, the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 Be light emitting diode segments of a segmented light emitting diode.

3 zeigt ein Ersatzschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Leuchtdiodenanordnung 10, die beispielsweise weitgehend einer der im Vorhergehenden erläuterten Leuchtdiodenanordnungen 10 entsprechen kann. Die Leuchtdiodenanordnung 10 weist drei organische Leuchtdioden 12, 14, 16 auf, die in dem Leuchtdiodenstrang 20 elektrisch in Reihe geschaltet sind. Bei jeder der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 wirkt eine organische funktionelle Schichtenstruktur, die die Organik der entsprechenden organischen Leuchtdiode 12, 14, 16 gebildet und in der im normalen Betrieb das Licht erzeugt wird, als Diode und ist in 3 als Diodensymbol dargestellt. Außer der Organik weist jede der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 jeweils zwei Elektroden, zwischen denen die entsprechende Organik angeordnet ist und andere Elemente, wie beispielsweise ein Substrat oder eine Verkapselung, auf, von denen intrinsische ohmsche Widerstände und intrinsische Kapazitäten gebildet sind. Insbesondere weist jede der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 auf eine intrinsische Kapazität, einen intrinsischen ohmschen Widerstand, der zu der intrinsischen Kapazität elektrisch parallel geschaltet ist, und einen weiteren intrinsischen ohmschen Widerstand, der zu der intrinsischen Kapazität und dem zu ihr parallelgeschalteten ohmschen Widerstand elektrischen Reihe geschaltet ist. 3 shows an equivalent circuit diagram of an embodiment of a light emitting diode array 10 , For example, the largely one of the light-emitting diode arrangements explained above 10 can correspond. The light-emitting diode arrangement 10 has three organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 on that in the light-emitting diode string 20 are electrically connected in series. In each of the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 acts an organic functional layer structure, which is the organics of the corresponding organic light emitting diode 12 . 14 . 16 is formed and in which in normal operation the light is generated as a diode and is in 3 represented as a diode symbol. In addition to the organic, each of the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 in each case two electrodes, between which the corresponding organic material is arranged, and other elements, such as a substrate or an encapsulation, on which intrinsic ohmic resistances and intrinsic capacitances are formed. In particular, each of the organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 to an intrinsic capacitance, an intrinsic ohmic resistor electrically connected in parallel with the intrinsic capacitance, and another intrinsic ohmic resistor connected to the intrinsic capacitance and the ohmic resistor electrical series connected in parallel therewith.

Somit weisen die organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 aufgrund ihrer intrinsischen Eigenschaften Kapazitäten und Widerstände auf, die in 3 neben den Diodensymbolen als eigenständige elektronische Bauelemente eingezeichnet sind. Die intrinsischen Kapazitäten sind in 3 als Kondensatoren 34, 44, 54 dargestellt. Die mit den intrinsischen Kapazitäten elektrisch in Reihe geschalteten ohmschen Widerstände sind in 3 als Elektrodenwiderstände 32, 42, 52 dargestellt. Die mit den intrinsischen Kapazitäten elektrisch parallelgeschalteten ohmschen Widerstände sind in 3 als Bulkwiderstände 36, 46, 56 dargestellt. Die Bulkwiderstände 36, 46, 56 können auch als Leckstromwiderstände bezeichnet werden. Thus, the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 Due to their intrinsic properties, capacities and resistances are built up in 3 in addition to the diode symbols are shown as independent electronic components. The intrinsic capacities are in 3 as capacitors 34 . 44 . 54 shown. The ohmic resistors electrically connected in series with the intrinsic capacitances are in 3 as electrode resistors 32 . 42 . 52 shown. The ohmic resistances electrically connected in parallel with the intrinsic capacitances are in 3 as bulk resistors 36 . 46 . 56 shown. The bulk resistors 36 . 46 . 56 can also be referred to as leakage current resistors.

Insbesondere weist die erste organische Leuchtdiode 12, einen ersten Elektrodenwiderstand 32, einen ersten Kondensator 34 und einen ersten Bulkwiderstand 36 auf. Die zweite organische Leuchtdiode 14 weist einen zweiten Elektrodenwiderstand 42, im zweiten Kondensator 44 und einen zweiten Bulkwiderstand 46 auf. Die dritte organische Leuchtdiode 16 weist einen dritten Elektrodenwiderstand 52, einen dritten Kondensator 54 und einen dritten Bulkwiderstand 56 auf. In particular, the first organic light-emitting diode 12 , a first electrode resistance 32 , a first capacitor 34 and a first bulk resistor 36 on. The second organic light emitting diode 14 has a second electrode resistance 42 , in the second capacitor 44 and a second bulk resistor 46 on. The third organic light emitting diode 16 has a third electrode resistance 52 , a third capacitor 54 and a third bulk resistor 56 on.

Die Elektrodenwiderstände 32, 42, 52 sind jeweils von ohmschen Widerständen mindestens einer der Elektroden (nicht dargestellt) der entsprechenden organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 gebildet. Es können jedoch auch die ohmschen Widerstände beider Elektroden einer der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 durch den entsprechenden Elektrodenwiderstand 32, 42, 52 symbolisiert sein. Die Kondensatoren 34, 44, 54 sind jeweils von beiden Elektroden der entsprechenden organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 gebildet. The electrode resistances 32 . 42 . 52 are each of ohmic resistances of at least one of the electrodes (not shown) of the corresponding organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 educated. However, it is also possible for the ohmic resistances of both electrodes to be one of the organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 through the corresponding electrode resistance 32 . 42 . 52 be symbolized. The capacitors 34 . 44 . 54 are each of both electrodes of the corresponding organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 educated.

Falls kein Kurzschluss vorliegt und an einer der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 eine Spannung anliegt, die größer als eine Schwellenspannung der entsprechenden organischen Leuchtdiode 12, 14, 16 ist, so fließt ein Betriebsstrom über den entsprechenden Elektrodenwiderstand 32, 42, 52 und die entsprechende Organik. Vergleicht man mittels des Steuergeräts 26 den Betriebsstrom, der mittels des Messgeräts 24 erfasst werden kann, mit der angelegten Wechselspannung, die aufgrund der Ansteuerung der Spannungsquelle 22 bekannt ist, so stellt man fest, dass keine oder zumindest näherungsweise keine Phasenverschiebung zwischen den Betriebsstrom und der angelegten Wechselspannung vorliegt. If there is no short circuit and on one of the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 a voltage is applied which is greater than a threshold voltage of the corresponding organic light-emitting diode 12 . 14 . 16 is, then an operating current flows through the corresponding electrode resistance 32 . 42 . 52 and the corresponding organics. Comparing by means of the control unit 26 the operating current, by means of the measuring device 24 can be detected, with the applied AC voltage due to the control of the voltage source 22 is known, it is found that there is no or at least approximately no phase shift between the operating current and the applied AC voltage.

Falls kein Kurzschluss vorliegt und an einer der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 eine Spannung anliegt, die kleiner als eine Schwellenspannung der entsprechenden organischen Leuchtdiode 12, 14, 16 ist, so fließt kein Betriebsstrom über die Organik der entsprechenden organischen Leuchtdiode 12, 14, 16. Falls die angelegte Spannung jedoch eine Wechselspannung ist, so fließt aufgrund des entsprechenden Kondensators 34, 44, 54 auch im Falle, dass die Spannung kleiner als die Schwellenspannung der entsprechenden organischen Leuchtdiode 12, 14, 16 ist, ein Betriebsstrom über die entsprechende organische Leuchtdiode 12, 14, 16, insbesondere ein Wechselstrom. Vergleicht man dann den Betriebsstrom mit der angelegten Wechselspannung, so stellt man fest, dass zwischen dem Betriebsstrom und der Wechselspannung eine Phasenverschiebung vorliegt. If there is no short circuit and on one of the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 a voltage is applied which is smaller than a threshold voltage of the corresponding organic light-emitting diode 12 . 14 . 16 is, so no operating current flows through the organics of the corresponding organic light emitting diode 12 . 14 . 16 , However, if the applied voltage is an AC voltage, it flows due to the corresponding capacitor 34 . 44 . 54 even in the case that the voltage is less than the threshold voltage of the corresponding organic light emitting diode 12 . 14 . 16 is, an operating current through the corresponding organic light emitting diode 12 . 14 . 16 , in particular an alternating current. If one then compares the operating current with the applied AC voltage, it is found that there is a phase shift between the operating current and the AC voltage.

Falls kein Kurzschluss vorliegt und die organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 baugleich sind, so fällt an jeder der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 ein Drittel der an den Leuchtdiodenstrang 20 angelegten Spannung ab. Somit fließt dann ein Betriebsstrom über die Elektrodenwiderstände 32, 42, 52 und die organischen funktionellen Schichtenstruktur, wenn die an den Leuchtdiodenstrang 20 angelegte Spannung gleich groß oder größer als eine Summe der Schwellenspannungen der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 ist und die organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 leuchten. Dabei liegt wiederum keine Phasenverschiebung zwischen der angelegten Wechselspannung und dem Betriebsstrom vor. If there is no short circuit and the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 are identical, it falls on each of the organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 a third of the light emitting diode strand 20 applied voltage. Thus, then an operating current flows through the electrode resistors 32 . 42 . 52 and the organic functional layer structure when attached to the light emitting diode string 20 applied voltage equal to or greater than a sum of the threshold voltages of the organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 is and the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 to shine. Again, there is no phase shift between the applied AC voltage and the operating current.

Falls kein Kurzschluss vorliegt, die organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 baugleich sind, die an den Leuchtdiodenstrang 20 angelegte Spannung kleiner als die Summe der Schwellenspannung der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 ist und die angelegte Spannung eine Wechselspannung ist, so fließt kein elektrischer Strom über die organischen funktionellen Schichtenstrukturen, weshalb die organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 nicht leuchten, jedoch fließt der Betriebsstrom, insbesondere der Wechselstrom über den Leuchtdiodenstrang 20. Dabei liegt wiederum die Phasenverschiebung zwischen der angelegten Wechselspannung und den Betriebsstrom vor. If there is no short circuit, the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 identical, which are connected to the light-emitting diode strand 20 applied voltage smaller than the sum of the threshold voltage of the organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 is and the applied voltage is an AC voltage, so no electric current flows through the organic functional layer structures, which is why the organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 do not light up, however, the operating current, in particular the alternating current flows through the light-emitting diode strand 20 , In turn, there is the phase shift between the applied AC voltage and the operating current.

Falls eine der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 einen Kurzschluss aufweist, beispielsweise aufgrund eines Schadens in einer der organischen funktionellen Schichtenstrukturen, so wirkt dieser Kurzschluss wie ein weiterer ohmscher Widerstand, der zu dem entsprechenden Kondensator 34, 44, 54 elektrisch parallel geschaltet ist. Dieser weitere ohmsche Widerstand wird im Folgenden als Kurzschlusswiderstand bezeichnet. Der Kurzschlusswiderstand bewirkt, dass auch, falls die Spannung niedriger als die Schwellenspannung ist, über die entsprechende organische funktionelle Schichtenstruktur, insbesondere über den Kurzschluss selbst, ein elektrischer Strom fließt. Dies bewirkt, dass sich der Betriebsstrom und, falls die Phasenverschiebung vorliegt, der Phasenwert ändern. Insbesondere bewirkt dies in den meisten Fällen, dass der Betriebsstrom größer wird und der Phasenwert kleiner wird. Jedoch können die organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 so ausgebildet sein und/oder eine Frequenz und/oder Amplitude der angelegten Wechselspannung so gewählt werden, dass der Betriebsstrom kleiner wird und/oder die Phasenverschiebung größer wird. Welche Art der Änderung im konkreten Fall, also den konkret verwendeten Arten von organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 und/oder der konkreten Anzahl an organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 in dem Leuchtdiodenstrang 20, vorliegt kann einfach anhand einer Simulation und/oder empirisch ermittelt werden. Darüber hinaus kann eine Erkennungsgenauigkeit optimiert werden, indem im konkreten Fall durch Simulation oder empirische Versuche die Frequenz und/oder die Amplitude der angelegten Wechselspannung variiert werden. If one of the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 has a short circuit, for example due to damage in one of the organic functional layer structures, this short circuit acts like another ohmic resistance leading to the corresponding capacitor 34 . 44 . 54 electrically connected in parallel. This further ohmic resistance is referred to below as short-circuit resistance. The short-circuit resistance has the effect that, if the voltage is lower than the threshold voltage, an electric current also flows via the corresponding organic functional layer structure, in particular via the short circuit itself. This causes the operating current and, if the phase shift is present, the phase value to change. In particular, this causes in most cases that the operating current increases and the phase value is smaller. However, the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 be configured and / or a frequency and / or amplitude of the applied AC voltage can be selected so that the operating current is smaller and / or the phase shift is greater. What kind of change in the specific case, ie the specific types of organic light-emitting diodes used 12 . 14 . 16 and / or the specific number of organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 in the light-emitting diode string 20 , can be easily determined by simulation and / or empirically. In addition, a recognition accuracy can be optimized by the frequency and / or the amplitude of the applied AC voltage can be varied in this case by simulation or empirical experiments.

Die im Vorhergehenden mit Bezug zu 3 erläuterte Funktionsweise der Leuchtdiodenanordnung 10 kann ohne weiteres auf die in 1, 2 oder 4 dargestellten Leuchtdiodenanordnungen 10 oder eine beliebige andere Leuchtdiodenanordnung 10, insbesondere mit einer beliebigen Anzahl von organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 in dem Leuchtdiodenstrang 20, übertragen werden. The above with reference to 3 explained operation of the LED array 10 can easily on the in 1 . 2 or 4 illustrated light emitting diode arrangements 10 or any other light emitting diode arrangement 10 , in particular with any number of organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 in the light-emitting diode string 20 , be transmitted.

4 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Leuchtdiodenanordnung 10, die beispielsweise weitgehend einer der im Vorhergehenden erläuterten Leuchtdiodenanordnungen 10 entsprechen kann. Zu jeder der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16 ist ein Zusatzkondensator 60, 62, 64 parallel geschaltet. Die Zusatzkondensatoren 60, 62, 64 können dazu beitragen, dass beim Vorliegen eines Kurzschlusses eine Änderung des Betriebsstroms bzw. der Phasenverschiebung größer ausfällt als ohne Zusatzkondensatoren 60, 62, 64. Somit kann mithilfe der Zusatzkondensatoren 60, 62, 64 eine Erkennungsgenauigkeit zum Erkennen des Vorliegens des Kurzschlusses verbessert werden. 4 shows a block diagram of an embodiment of a light emitting diode array 10 , For example, the largely one of the light-emitting diode arrangements explained above 10 can correspond. To each of the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 is an additional capacitor 60 . 62 . 64 connected in parallel. The additional capacitors 60 . 62 . 64 can help to ensure that a change in the operating current or the phase shift is greater in the presence of a short circuit than without additional capacitors 60 . 62 . 64 , Thus, using the auxiliary capacitors 60 . 62 . 64 a recognition accuracy for detecting the presence of the short circuit can be improved.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen eines Kurzschlusses einer organischen Leuchtdiode eines Leuchtdiodenstrangs, beispielsweise einer der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 des Leuchtdiodenstrang 20 einer der im Vorhergehenden erläuterten Leuchtdiodenanordnungen 10. 5 shows a flowchart of a method for detecting a short circuit of an organic light emitting diode of a light emitting diode strand, for example, one of the organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 of the light-emitting diode string 20 one of the light emitting diode arrangements explained above 10 ,

In einem Schritt S2 wird eine Wechselspannung an den Leuchtdiodenstrang 20 angelegt. Die Wechselspannung kann beispielsweise mittels der Spannungsquelle 22 an den Leuchtdiodenstrang 20 angelegt werden. Die Wechselspannung wird derart gewählt, dass eine maximale Amplitude der Wechselspannung kleiner als eine Summe der Schwellenspannungen aller organischer Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 des Leuchtdiodenstrangs 20 ist. Alternativ dazu kann die Wechselspannung derart gewählt werden, dass die maximale Amplitude der Wechselspannung zumindest kurzzeitig, beispielsweise während eines Zeitraums kleiner als eine Viertelperiode einer Schwingung der Wechselspannung, gleich wie oder größer als die Summe der Schwellenspannungen ist. Ferner kann die Wechselspannung derart gewählt werden, dass sie um ein Nullpotential oder um einen von null verschiedenen positiven oder negativen Spannungswert schwingt. In anderen Worten kann zusätzlich zu der Wechselspannung eine Gleichspannung an den Leuchtdiodenstrang 20 angelegt werden. Die Wechselspannung kann derart angelegt werden, dass sie sinusförmig verläuft. Das Anlegen der Wechselspannung mittels der Spannungsquelle 22 kann beispielsweise mittels des Steuergeräts 26 gesteuert und/oder geregelt werden. In a step S2, an alternating voltage is applied to the light-emitting diode string 20 created. The alternating voltage can be, for example, by means of the voltage source 22 to the light-emitting diode string 20 be created. The AC voltage is chosen such that a maximum amplitude of the AC voltage is less than a sum of the threshold voltages of all organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 of the light-emitting diode string 20 is. Alternatively, the AC voltage may be chosen such that the maximum amplitude of the AC voltage is equal to or greater than the sum of the threshold voltages, at least for a short time, for example, during a period less than a quarter period of oscillation of the AC voltage. Further, the AC voltage may be selected to oscillate about a zero potential or about a non-zero positive or negative voltage value. In other words, in addition to the AC voltage, a DC voltage to the LED strand 20 be created. The alternating voltage can be applied so that it runs sinusoidally. The application of the AC voltage by means of the voltage source 22 can for example by means of the controller 26 controlled and / or regulated.

In einem Schritt S4 wird ein Betriebswert einer Betriebsgröße erfasst. Der Betriebswert kann beispielsweise mittels des Messgeräts 24 erfasst werden. Beispielsweise werden der Stromwert des Betriebsstroms und/oder der Phasenwert der Phasenverschiebung erfasst. Der Betriebswert kann mehrmals hintereinander, beispielsweise kontinuierlich, erfasst werden, so dass über einen gewissen Zeitraum ein Verlauf von Betriebswerten und somit ein Verlauf der Betriebsgröße erfasst werden kann. Der Betriebswert kann beispielsweise zu einem Zeitpunkt erfasst werden, bei dem ein Verlauf der Betriebsgröße einen Nulldurchgang und/oder eine ansteigende Flanke hat. Der Phasenwert kann beispielsweise erfasst werden, indem zunächst der Betriebswert ermittelt wird und der Phasenwert abhängig von dem erfassten Betriebswert ermittelt wird. Beispielsweise kann der Verlauf des Betriebsstroms erfasst werden und abhängig von dem Verlauf des Betriebsstroms und dem Verlauf der Wechselspannung kann der Phasenwert ermittelt wird. In step S4, an operating value of an operating variable is detected. The operating value can, for example, by means of the measuring device 24 be recorded. For example, the current value of the operating current and / or the phase value of the phase shift are detected. The operating value can be recorded several times in succession, for example continuously, so that a course of operating values and thus a course of the operating variable can be detected over a certain period of time. The operating value can be detected, for example, at a time at which a profile of the operating variable has a zero crossing and / or a rising edge. The phase value can be detected, for example, by first determining the operating value and determining the phase value as a function of the detected operating value. For example, the course of the operating current can be detected and depending on the course of the operating current and the course of the alternating voltage, the phase value can be determined.

In einem Schritt S6 wird geprüft, ob der Betriebswert jenseits eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt. Beispielsweise kann abhängig von der Wahl des Betriebswerts überprüft werden, ob der Betriebswert größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, was in 5 in Schritt S6 dargestellt ist, oder kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist, was in 5 in Schritt S6 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Beispielsweise kann geprüft werden, ob der Stromwert größer als ein vorgegebener Stromschwellenwert ist. Alternativ dazu kann geprüft werden, ob der Phasenwert kleiner als ein vorgegebener Phasenschwellenwert ist. Falls der Verlauf der Betriebsgröße erfasst wird, so kann beispielsweise ein maximaler Betriebswert des Verlaufs der Betriebsgröße ermittelt werden und dieser maximale Betriebswert kann dann mit dem vorgegebenen Schwellenwert verglichen werden. Falls die Bedingung des Schritt S6 erfüllt ist, wird die Bearbeitung in einem Schritt S8 fortgesetzt. Falls die Bedingung in dem Schritt S6 nicht erfüllt ist, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S10 fortgesetzt. In a step S6, it is checked whether the operating value is beyond a predetermined threshold value. For example, depending on the choice of the operating value, it may be checked whether the operating value is greater than the predetermined threshold, which is 5 in step S6, or less than the predetermined threshold, which is shown in FIG 5 is not shown in step S6 for reasons of clarity. For example, it can be checked whether the current value is greater than a predetermined current threshold value. Alternatively, it can be checked whether the phase value is smaller than a predetermined phase threshold value. If the course of the operating variable is detected, then, for example, a maximum operating value of the profile of the operating variable can be determined and this maximum operating value can then be compared with the predetermined threshold value. If the condition of step S6 is satisfied, the processing is continued in step S8. If the condition is not satisfied in step S6, the processing is continued in step S10.

In dem Schritt S8 wird das Vorliegen des Kurzschlusses bei einer der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 erkannt. Optional kann in dem Schritt S8 eine Warnsignal erzeugt werden, beispielsweise mittels des Steuergeräts 26, und/oder der Leuchtdiodenstrang 20 und/oder die Leuchtdiodenanordnung 10 können als Vorsichtsmaßnahme abgeschaltet werden. Gegebenenfalls kann das Warnsignal beispielsweise an eine übergeordnete Recheneinheit gesendet werden. Falls beispielsweise die entsprechende Leuchtdiodenanordnung 10 in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, so kann das Warnsignal an einen Boardcomputer des Kraftfahrzeugs gesendet werden, und/oder, beispielsweise falls der Boardcomputer das Steuergerät 26 umfasst, das Warnsignal kann von dem Boardcomputer optisch und/oder akustisch ausgegeben werden. In step S8, the presence of the short circuit in one of the organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 recognized. Optionally, in step S8 a warning signal can be generated, for example by means of the control unit 26 , and / or the light-emitting diode string 20 and / or the light-emitting diode arrangement 10 can be shut down as a precautionary measure. Optionally, the warning signal can be sent, for example, to a higher-level arithmetic unit. If, for example, the corresponding light-emitting diode arrangement 10 is arranged in a motor vehicle, the warning signal can be sent to a board computer of the motor vehicle, and / or, for example, if the board computer, the control unit 26 includes, the warning signal can be optically and / or acoustically output from the board computer.

In dem Schritt S10 wird erkannt, dass bei keiner der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 ein Kurzschluss vorliegt. In step S10, it is recognized that none of the organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 there is a short circuit.

Das Verfahren kann nach dem Einschalten der Leuchtdiodenanordnung 10 vor dem normalen Leuchtbetrieb, in Pausen des normalen Leuchtbetriebs und/oder nach Beendigung des normalen Leuchtbetriebs und vor dem Abschalten der Leuchtdiodenanordnung 10 einmal, zweimal oder mehrmals hintereinander abgearbeitet werden. The method may be after switching on the light emitting diode array 10 before the normal lighting operation, in pauses of the normal lighting operation and / or after completion of the normal lighting operation and before switching off the light emitting diode array 10 once, twice or more times in a row.

6 zeigt ein Beispiel eines Frequenz-Strom-Diagramms, bei dem an der X-Achse eine Frequenz f der angelegten Wechselspannung in kHz angetragen ist und an der Y-Achse Betriebswerte des Betriebsstroms in mA angetragen sind. Das Frequenz-Strom-Diagramm zeigt einen ersten Verlauf 70 des Betriebsstroms für einen Fall, bei dem ein Kurzschluss mit einem Widerstandswert von 1000 Ω vorliegt, einen zweiten Verlauf 72 des Betriebsstroms für einen Fall, bei dem ein Kurzschluss mit einem Widerstandswert von 100 Ω vorliegt, und einen dritten Verlauf 74 des Betriebsstroms für einen Fall, bei dem ein Kurzschluss mit einem Widerstandswert von 50 Ω vorliegt. Bei Kurzschlüssen mit Widerstandswerten größer als 1000 Ω liegen die erfassten (nicht einzelne dargestellten) Verläufe des Betriebsstroms nahezu deckungsgleich auf dem ersten Verlauf 70. Kurzschlüsse mit derart hohen Widerstandswerten können jedoch auch häufig als nicht kritisch klassifiziert werden. In anderen Worten kann eine Organik, die einen derart hohen Widerstandswert aufweist als keinen Kurzschluss aufweisend klassifiziert werden. Der zweite Verlauf 72 liegt über dem ersten Verlauf 70 und der dritte Verlauf 74 liegt über dem zweiten Verlauf 72. Somit ist der Stromwert des Betriebsstroms umso höher, je geringer der Widerstandswert des Kurzschlusses ist. 6 shows an example of a frequency-current diagram, in which on the X-axis a frequency f of the applied AC voltage in kHz is plotted and on the Y-axis operating values of the operating current in mA are plotted. The frequency-current diagram shows a first course 70 of the operating current for a case where there is a short circuit with a resistance of 1000 Ω, a second course 72 of the operating current for a case where there is a short circuit having a resistance of 100 Ω, and a third course 74 the operating current for a case where there is a short circuit with a resistance of 50 Ω. In the case of short circuits with resistance values greater than 1000 Ω, the recorded (not individually shown) curves of the operating current are almost congruent on the first curve 70 , However, short circuits with such high resistance values can often also be classified as non-critical. In other words, an organism having such a high resistance value can be classified as having no short circuit. Of the second course 72 lies above the first course 70 and the third course 74 lies above the second course 72 , Thus, the lower the resistance value of the short circuit, the higher the current value of the operating current.

Bei der Leuchtdiodenanordnung 10, mittels der das in 6 gezeigte Frequenz-Strom-Diagramm aufgenommen wurde, kann nun die optimale Frequenz für die Wechselspannung zum Erkennen des Kurzschlusses ermittelt werden, indem ermittelt wird, bei welcher Frequenz der Stromwert maximal von dem Stromwert im fehlerfreien Fall abweicht, wobei beispielsweise der erste Verlauf 70 repräsentativ für einen Verlauf im fehlerfreien Fall sein kann. Die auf diese Weise ermittelte optimale Frequenz ist in dem in 6 gezeigten Fall 1,0 kHz, was mittels der gestrichelten Linien dargestellt ist. In the light-emitting diode arrangement 10 , by means of which in 6 The frequency-current diagram has been recorded, the optimum frequency for the AC voltage for detecting the short circuit can now be determined by determining at which frequency the current value deviates maximally from the current value in the error-free case, for example, the first course 70 can be representative of a course in error-free case. The optimum frequency determined in this way is in the in 6 shown case 1.0 kHz, which is shown by the dashed lines.

7 zeigt ein Zeit-Strom/Spannung-Diagramm, bei dem an der X-Achse die Zeit in µs und an der Y-Achse der erzeugte Betriebsstrom I und die angelegte Wechselspannung U angetragen sind. Das Zeit-Strom/Spannung-Diagramm zeigt einen ersten Verlauf 80 der Wechselspannung, einen ersten Verlauf 82 des Betriebsstroms, einen zweiten Verlauf 84 des Betriebsstroms und einen dritten Verlauf 86 des Betriebsstroms. 7 shows a time-current / voltage diagram in which the time in μs and on the Y-axis of the generated operating current I and the applied AC voltage U are plotted on the X-axis. The time-current / voltage diagram shows a first course 80 the AC voltage, a first course 82 the operating current, a second course 84 the operating current and a third course 86 of the operating current.

Die Verläufe 82, 84, 86 des Betriebsstroms wurden alle bei der gleichen Frequenz der Wechselspannung, insbesondere bei 10 kHz, aufgenommen, wobei die angelegte Wechselspannung für alle Messungen gleich war und durch den ersten Verlauf 80 der Wechselspannung repräsentiert ist. Des Weiteren wurden die Verläufe 80, 82, 84, 86 mittels einer Leuchtdiodenanordnung aufgenommen, die einer der im Vorhergehenden erläuterten Leuchtdiodenanordnungen 10 entspricht, wobei die maximale Amplitude der Wechselspannung zu jedem Zeitpunkt kleiner war als die Summe der Wechselspannungen aller organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 in dem entsprechenden Leuchtdiodenstrang 20. Daher haben die Verläufe 82, 84, 86 des Betriebsstroms immer eine Phasenverschiebung bezüglich des ersten Verlaufs 80 der angelegten Wechselspannung. The courses 82 . 84 . 86 of the operating current were all taken at the same frequency of the AC voltage, in particular at 10 kHz, the applied AC voltage being the same for all measurements and the first course 80 the AC voltage is represented. Furthermore, the courses were 80 . 82 . 84 . 86 recorded by means of a light-emitting diode arrangement which corresponds to one of the light-emitting diode arrangements explained above 10 corresponds, wherein the maximum amplitude of the AC voltage at each time was less than the sum of the AC voltages of all organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 in the corresponding light-emitting diode string 20 , Therefore, the gradients have 82 . 84 . 86 the operating current always a phase shift with respect to the first course 80 the applied AC voltage.

Der erste Verlauf 82 des Betriebsstroms wurde bei einem Kurzschluss mit einem Kurzschlusswiderstand von 100 Ω erfasst. Der zweite Verlauf 84 des Betriebsstroms wurde bei einem Kurzschluss mit einem Kurzschlusswiderstand von 10 Ω erfasst. Der dritte Verlauf 86 des Betriebsstroms wurde bei einem Kurzschluss mit einem Kurzschlusswiderstand von 5 Ω erfasst. Bei der angelegten Wechselspannung mit der vorgegebenen Frequenz erfolgt der Nulldurchgang der Verläufe 82, 84, 86 umso früher, je größer der Kurzschlusswiderstand ist. Im Falle der angelegten Wechselspannung erfolgt einer der Nulldurchgänge des zweiten Verlaufs 84 des Betriebsstroms beispielsweise zu einem ersten Zeitpunkt T1 und einer der Nulldurchgänge des ersten Verlaufs 80 der Wechselspannung erfolgte beispielsweise zu einem zweiten Zeitpunkt T2. Das Zeitintervall zwischen dem ersten Zeitpunkt T1 und dem zweiten Zeitpunkt T2 definiert den Phasenwert DT der Phasenverschiebung. Je früher der Nulldurchgang der Verläufe 82, 84, 86 der Betriebsströme erfolgt, desto größer ist der Phasenwert der entsprechenden Phasenverschiebung bezüglich der angelegten Wechselspannung. The first course 82 of the operating current was detected in the event of a short circuit with a short-circuit resistance of 100 Ω. The second course 84 of the operating current was detected in the event of a short circuit with a short-circuit resistance of 10 Ω. The third course 86 of the operating current was detected in the event of a short circuit with a short-circuit resistance of 5 Ω. In the applied AC voltage with the predetermined frequency, the zero crossing of the gradients 82 . 84 . 86 the earlier, the greater the short circuit resistance. In the case of the applied AC voltage is one of the zero crossings of the second course 84 the operating current, for example, at a first time T1 and one of the zero crossings of the first course 80 The AC voltage was, for example, at a second time T2. The time interval between the first time T1 and the second time T2 defines the phase value DT of the phase shift. The earlier the zero crossing of the gradients 82 . 84 . 86 the operating currents, the greater the phase value of the corresponding phase shift with respect to the applied AC voltage.

Somit ist im fehlerfreien Fall, in dem kein Kurzschluss vorliegt und in dem der Kurzschlusswiderstand maximal ist, beispielsweise größer als 1 kΩ, die Phasenverschiebung maximal, insbesondere ungefähr 90°, und der Leuchtdiodenstrang 20 und insbesondere die organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 zeigen ein stark kapazitives Verhalten mit den dargestellten Phasenverschiebungen. Thus, in the fault-free case in which there is no short circuit and in which the short circuit resistance is at a maximum, for example, greater than 1 kΩ, the phase shift is maximum, in particular approximately 90 °, and the light emitting diode string 20 and in particular the organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 show a strong capacitive behavior with the phase shifts shown.

Beim Auftreten des Kurzschlusses nimmt mit zunehmender Schwere des Kurzschlusses dessen Kurzschlusswiderstand ab, wodurch die Phasenverschiebung geringer wird, so dass der Leuchtdiodenstrang 20 und insbesondere die betroffene organische Leuchtdiode 12, 14, 16, 18 mehr und mehr ein ohmsches Verhalten zeigt, bei dem zwischen der angelegten Wechselspannung und dem erfassten Betriebsstrom keine Phasenverschiebung vorliegt. When the short circuit occurs, the short-circuit resistance decreases with increasing severity of the short circuit, as a result of which the phase shift becomes smaller, so that the light-emitting diode string 20 and in particular the affected organic light emitting diode 12 . 14 . 16 . 18 more and more shows an ohmic behavior in which there is no phase shift between the applied AC voltage and the detected operating current.

Ferner kann dem Zeit-Strom/Spannung-Diagramm gemäß 7 auch entnommen werden, dass mit abnehmendem Kurzschlusswiderstand, also mit zunehmender Schwere des Kurzschlusses, der maximale Betriebswert des Betriebsstroms zunimmt. Furthermore, the time-current / voltage diagram according to 7 It can also be seen that with decreasing short circuit resistance, ie with increasing severity of the short circuit, the maximum operating value of the operating current increases.

8 zeigt ein Zeit-Strom/Spannung-Diagramm, bei dem an der X-Achse die Zeit in µs und an der Y-Achse der erzeugte Betriebsstrom I und die angelegte Wechselspannung U angetragen sind. Das Zeit-Strom/Spannung-Diagramm zeigt einen zweiten Verlauf 90 der Wechselspannung und einen vierten Verlauf 92 des Betriebsstroms. Darüber hinaus zeigt das Zeit-Strom/Spannung-Diagramm einen dritten Zeitpunkt T3, einen vierten Zeitpunkt T4, ein fünften Zeitpunkt T5, und einen sechsten Zeitpunkt T6. 8th shows a time-current / voltage diagram in which the time in μs and on the Y-axis of the generated operating current I and the applied AC voltage U are plotted on the X-axis. The time-current / voltage diagram shows a second course 90 the AC voltage and a fourth course 92 of the operating current. In addition, the time-current / voltage diagram shows a third time T3, a fourth time T4, a fifth time T5, and a sixth time T6.

Der vierte Verlauf 92 des Betriebsstroms wurde bei einer anderen Frequenz der Wechselspannung und bei einem anderen Kurzschlusswiderstand aufgenommen als die in 7 gezeigten Verläufe 82, 84, 86 des Betriebsstroms. Des Weiteren wurden die Verläufe 90, 92 mittels einer Leuchtdiodenanordnung aufgenommen, die einer der im Vorhergehenden erläuterten Leuchtdiodenanordnungen 10 entspricht, wobei die Amplitude der Wechselspannung zwischen dem dritten Zeitpunkt T3 und dem vierten Zeitpunkt T4 und nach dem sechsten Zeitpunkt T6 größer ist als die Summe der Schwellenspannungen aller organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 in dem entsprechenden Leuchtdiodenstrang 20. Daher hat der vierte Verlauf 92 des Betriebsstroms nur außerhalb dieser Zeitbereiche eine Phasenverschiebung bezüglich des zweiten Verlaufs 90 der angelegten Wechselspannung und innerhalb dieser Zeitbereiche keine Phasenverschiebung bezüglich des zweiten Verlaufs 90 der angelegten Wechselspannung. The fourth course 92 of the operating current was recorded at a different frequency of the AC voltage and at a different short circuit resistance than in 7 shown courses 82 . 84 . 86 of the operating current. Furthermore, the courses were 90 . 92 recorded by means of a light-emitting diode arrangement which corresponds to one of the light-emitting diode arrangements explained above 10 corresponds, wherein the amplitude of the AC voltage between the third time T3 and the fourth time T4 and after the sixth time T6 is greater than the sum of Threshold voltages of all organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 in the corresponding light-emitting diode string 20 , Therefore, the fourth course has 92 the operating current only outside these time ranges, a phase shift with respect to the second course 90 the applied AC voltage and within these time ranges no phase shift with respect to the second course 90 the applied AC voltage.

Die abfallende Flanke des vierten Verlaufs 92 des Betriebsstroms direkt nach dem vierten Zeitpunkt T4 ist noch vornehmlich durch den Vorwärtsstrom beeinflusst, der bis zu dem vierten Zeitpunkt T4 über die leuchtenden organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 floss, weshalb sich der Nulldurchgang des vierten Verlaufs 92 des Betriebsstroms bei dessen abfallender Flanke nicht zum Erfassen des Phasenwerts der Phasenverschiebung eignet. Der Nulldurchgang des vierten Verlaufs 92 des Betriebsstroms kann jedoch ohne weiteres an der steigenden Flanke des vierten Verlaufs 92 des Betriebsstroms, insbesondere zu dem fünften Zeitpunkt T5, detektiert werden. Somit eignet sich das im Vorhergehenden erläuterte Verfahren zum Erkennen des Kurzschlusses auch in dem Fall, in dem die Amplitude der Wechselspannung die Summe der Schwellenspannungen der organischen Leuchtdioden 12, 14, 16, 18 überschreitet.The falling edge of the fourth course 92 of the operating current directly after the fourth time T4 is still primarily influenced by the forward current, up to the fourth time T4 via the illuminated organic light-emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 flowed, which is why the zero crossing of the fourth course 92 the operating current at the falling edge is not suitable for detecting the phase value of the phase shift. The zero crossing of the fourth course 92 However, the operating current can readily on the rising edge of the fourth course 92 of the operating current, in particular at the fifth time T5, are detected. Thus, the method explained above for detecting the short circuit is also suitable in the case where the amplitude of the alternating voltage is the sum of the threshold voltages of the organic light emitting diodes 12 . 14 . 16 . 18 exceeds.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2011204792 A1 [0006]
WO 2010060458 A1 [0006]
WO 2012004720 A2 [0006]

Claims

Method for detecting a short circuit of an organic light-emitting diode ( 12 . 14 . 16 . 18 ) of a light-emitting diode string ( 20 ), in which to the light emitting diode strand ( 20 ) an alternating voltage is applied whose amplitude is at least temporarily smaller than a sum of the threshold voltages of all organic light emitting diodes (US Pat. 12 . 14 . 16 . 18 ) of the light-emitting diode string ( 20 ), at least one operating value of an electrical operating variable of the light-emitting diode string ( 20 ), and the short circuit is detected as present when the detected operating value is beyond a predetermined threshold.

Method according to Claim 1, in which the electrical operating variable is an electric current which is conducted via the light-emitting diode string ( 20 ), wherein the operating value is a current value (I1, I2) of the operating current and wherein the predetermined threshold value is a predetermined current threshold.

Method according to Claim 1, in which the electrical operating variable is a phase shift between the applied alternating voltage and an operating current which is supplied via the light-emitting diode string ( 20 ), wherein the operating value is a phase value (DT) of the phase shift, and wherein the predetermined threshold is a predetermined phase threshold.

The method of claim 3, wherein the predetermined phase threshold is in a range between 70 ° and 90 °.

Method according to one of Claims 3 or 4, in which, for detecting the phase value (DT), zero crossings of a course ( 80 . 90 ) of the applied AC voltage and a course ( 82 . 84 . 86 . 92 ) of the operating current and compared with each other.

Method according to one of Claims 3 to 5, in which, for detecting the phase value (DT), a rising edge of a profile (DT) 82 . 84 . 86 . 92 ) of the operating current is used.

Method according to one of Claims 3 to 6, in which a fast Fourier transformation is carried out for detecting the phase value (DT).

Method according to Claim 2 and one of Claims 3 to 7, in which the current value (I1, I2) of the operating current and the phase value (DT) of the phase shift are detected and in which the presence of the short circuit is recognized, if the detected current value (I1, I2) is greater than or equal to the predetermined current threshold value and / or if the detected phase value (DT) is less than the predetermined phase threshold value.

Method according to one of the preceding claims, in which the amplitude of the alternating voltage is always smaller than the sum of the threshold voltages of the organic light-emitting diodes ( 12 . 14 . 16 . 18 ) of the light-emitting diode string ( 20 ).

Method according to one of the preceding claims, in which the light-emitting diode string ( 20 ) at least one further organic light emitting diode ( 12 . 14 . 16 . 18 ), wherein the organic light emitting diodes ( 12 . 14 . 16 . 18 ) of the light-emitting diode string ( 20 ) are electrically connected in series, and the presence of the short circuit of at least one of the organic light emitting diodes ( 12 . 14 . 16 . 18 ) of the light-emitting diode string ( 20 ) is detected if the operating value is beyond the predetermined threshold.

Method according to one of the preceding claims, in which the applied AC voltage is sinusoidal.

Method according to one of the preceding claims, in which the applied alternating voltage has a predetermined offset value which is not equal to zero.

Light-emitting diode arrangement ( 10 ), comprising a light-emitting diode string ( 20 ), the at least one organic light emitting diode ( 12 . 14 . 16 . 18 ), a voltage source ( 22 ), which are connected to the light-emitting diode string ( 20 ) is electrically coupled and which is adapted to an AC voltage to the light emitting diode strand ( 20 ), wherein the alternating voltage at least temporarily smaller than a sum of the threshold voltages of all organic light emitting diodes ( 12 . 14 . 16 . 18 ) of the light-emitting diode string ( 20 ) is a measuring device ( 24 ) connected to the light-emitting diode string ( 20 ) is electrically coupled and which is adapted to at least one operating value of an operating variable of the light emitting diode string ( 20 ), and a control unit ( 26 ) connected to the voltage source ( 22 ) and the measuring device ( 24 ) is electrically coupled and which is adapted to the presence of a short circuit of at least one organic light emitting diode ( 12 . 14 . 16 . 18 ) of the light-emitting diode string ( 20 ) if the detected operating value is beyond a predetermined threshold.

Light-emitting diode arrangement ( 10 ) according to claim 13, wherein at least one organic light-emitting diode ( 12 . 14 . 16 . 18 ) of the light-emitting diode string ( 20 ) a capacitor ( 60 . 62 . 64 ) is electrically connected in parallel.

Light-emitting diode arrangement ( 10 ) according to claim 14, wherein to each organic light emitting diode ( 12 . 14 . 16 . 18 ) of the light-emitting diode string ( 20 ) one capacitor each ( 60 . 62 . 64 ) is electrically connected in parallel.