KR101973871B1 - 광전 어셈블리의 작동 방법 및 광전 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

광전 어셈블리(100)의 작동 방법이 여러 실시예로 개시되어 있다. 광전 어셈블리(100)는 적어도 하나의 섹션(102, 110)을 가진 적어도 하나의 컴포넌트 스트링(22)을 포함한다. 섹션(102, 110)은 적어도 하나의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)를 포함한다. 섹션(102, 110)에는 전기 에너지가 공급된다. 섹션(102, 110)에 전기 에너지의 공급은 중단된다. 컴포넌트 스트링(22)의 섹션(102, 110)의 입력부(106, 116)는 컴포넌트 스트링(22)의 섹션(102, 110)의 출력부(108, 118)에 전기적으로 연결된다. 상기 섹션(102, 110)의 전기적 연결을 통해 흐르는 방전 전류의 최대치가 검출된다. 검출된 최대치에 따라, 컴포넌트 스트링(22)의 섹션(102, 110)이 단락을 갖는지의 여부가 결정된다.

Description

광전 어셈블리의 작동 방법 및 광전 어셈블리{METHOD FOR OPERATING AN OPTOELECTRONIC ASSEMBLY AND OPTOELECTRONIC ASSEMBLY}
본 발명은 광전 어셈블리의 작동 방법 및 광전 어셈블리에 관한 것이다.
광전 어셈블리는 예컨대 하나의, 2개의 또는 그보다 많은 발광 다이오드 소자를 포함할 수 있다. 발광 다이오드 소자들은 예컨대 발광 다이오드들(LED) 및/또는 유기 발광 다이오드들(OLED) 또는 발광 다이오드들(LED) 또는 유기 발광 다이오드들(OLED)의 부품들 또는 세그먼트들일 수 있다.
발광 다이오드 소자들의 복잡한 품질 관리에도, 발광 다이오드 소자들이 사용 중에 자발적으로 고장 나는 것이 완전히 배제될 수 없다. 예컨대, OLED에서, 자발적인 고장에 대한 전형적인 에러는 상응하는 발광 다이오드 소자의 전극들 사이의 단락(short)이다. 이러한 단락은 일반적으로 작은 면적이다. 따라서, 작은 면적의 단락점에 총 전류의 대부분이 집중된다. 그 결과, 전류 밀도가 단락점에서 심하게 과도 증가하기 때문에, 상기 단락점은 그 면적 크기에 따라 심하게 가열될 수 있다. 이는 전극을 용융시키고, OLED의 투명한 스크린 내에 어두운 점을 야기하며, 완전히 어두운 OLED를 야기하고 및/또는 OLED 상에 뜨거워지는 지점을 야기할 수 있다.
상기 과열의 잠재적인 위험(연소 위험, 화재, 폭발 등)을 방지하기 위해, 이러한 단락이 광전 어셈블리의 드라이버 전자 장치에 의해 검출되어야 하고, 적합한 보호 반응이 이루어져야 한다(OLED 또는 광전 어셈블리의 차단, 단락된 OLED 둘레로 공급 전류의 우회, 경고 신호의 출력 등). 예컨대, 자동차 분야에서, 예컨대 후미등 내의 결함을 가진 OLED들 또는 LED들이 전자적으로 검출되어야 하고 적어도 보드 시스템(board system)으로 통보되어야 한다.
사용 중인 광전 어셈블리의 발광 다이오드 소자들, 예컨대 OLED들의 통상적인 접속은 기술적 이유로 그리고 비용상 이유로 발광 다이오드 소자들의 직렬 접속이다. 예컨대, 다수의 발광 다이오드 소자들이 하나의 발광 다이오드 내에서 직렬로 접속될 수 있고 및/또는 다수의 발광 다이오드들이 직렬로 접속될 수 있다. 많은 용도에서, 예컨대 자동차 분야에서 또는 일반 조명의 분야에서, 다수의 발광 다이오드 소자들이 전기적으로 직렬로 접속된다. 간단한 방법으로, 직렬 접속된, 결함을 가진 개별 발광 다이오드 소자들이 검출되어야 하면, 이는 특별한 도전일 것이다.
US 2011 204 792 A1, WO 2010 060 458 A1 및 WO 2012 004 720 A2에는 상응하는 OLED에서 과전압 또는 부족 전압이 결함에 대한 기준으로서 사용되는, 개별 OLED의 단락을 검출하는 방법이 개시되어 있다. 단락의 검출에 대한 반응으로서, 제어 전류의 우회(bypassing) 및/또는 에러 신호 발생이 나타난다.
일반 조명의 분야에서, 가요성 제어 장치들은 가변 출력 전압 범위를 갖는 것이 전형적이다. 이로 인해, 가변 개수의 발광 다이오드 소자들이 제어 장치에 접속될 수 있다. 실제로 접속된 개수는 제어 장치의 프로그래밍 및/또는 개발 시에 공지되어 있지 않다. 일반 조명의 분야에서 전형적인 드라이버 회로에는 예컨대 2개 내지 7개의 OLED가 접속될 수 있다. 상기 개수는 미리 정해진 프레임 내에서 가변적이다. 즉, 고정된 부족 전압 검출 임계치들이 드라이버 회로에서 결정될 수 없다. 접속된 발광 다이오드 소자들의 개수를 입력하기 위한 드라이버 회로에서 입력 가능성은 복잡하고 고가이다.
도 1에는 제 1 발광 다이오드 소자(12), 제 2 발광 다이오드 소자(14), 제 3 발광 다이오드 소자(16) 및 제 4 발광 다이오드 소자(18)를 포함하는 종래의 광전 어셈블리(10)가 도시되어 있다. 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)은 광전 어셈블리(10)의 컴포넌트 스트링(22) 내에 배치된다. 제 2 광전 다이오드 소자(14)는 도 1에서 단락 저항(24)으로서 도시된 단락을 갖는다. 단락 저항(24)은 제 2 발광 다이오드 소자(14)에 대해 전기적으로 병렬로 접속되고, 전기적으로 옴 저항과 유사하다. 저항의 값은 단락의 형태에 따라 변할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 광전 어셈블리(10)에서 단락을 검출하기 위한 종래의 방법에 따른 순방향 전압의 측정에 의해, 각각의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)에서 개별적으로 측정되지 않는다면, 하기 문제가 나타난다: 단락 저항(24)의 저항값(R_Short)이 예컨대 OLED에서, 넓은 범위에, 예컨대 10 옴 내지 수 k옴의 범위에 놓인다. 컴포넌트 스트링(22)의 입력부와 컴포넌트 스트링(22)의 출력부에 의해 정격 작동 동안 모든 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)를 통한 총 전압(Uges)만이 검출될 수 있다. 따라서, 총 전압은 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)이 동일할 때 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 상응하는 개별 전압들(Uf)의 4배에 상응하고, 단락이 없으면
Uges = 4 x Uf.
발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 하나에 단락이 존재하면
Uges = 3 x Uf + R_Short x I.
Uf = 6V의 개별 전압, 300 mA의 정격 작동 전류(I) 및 10 옴의 저항값을 가진 단락의 경우, 총 전압
Uges = 3 x 6 V + 10 옴 x 0.3 A = 21 V.
발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 하나에서 단락에 대한 검출 임계치(U_T)를 개별 전압의 3.5배로 설정하면, 검출 임계치
U_T = 3.5 x 6 V = 21 V.
따라서, 이 실시예에서 총 전압은 정확히 검출 임계치에 놓이고, 이는 상응하는 측정값의 변동이 실제로 나타나는 경우 충분한 검출 안전성을 제공하지 못한다.
단락이 예컨대 50 옴의 저항값만을 가지면, 총 전압
Uges = 3 x 6 V + 4.8 V = 22.8 V
이기 때문에, 상기 검출 임계치 U_T = 21 V에 의해 단락이 검출되지 않는다. 이는 상응하는 단락이 단락된 OLED의 오가닉보다 더 높은 옴 저항을 가질 수 있는 것에 근거할 수 있다. 따라서, 상응하는 OLED의 개별 전압은 주로 오가닉에 의해 결정되고 단락에 의해 결정되지 않는다. 그럼에도, 단락점에서 전류 밀도가 높아지고, 이는 온도 상승을 일으키기 때문에, 단락에 대해 반응이 이루어진다.
상이한 개수의 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)을 접속하기 위한 가요성 제어 장치에서, 종래 방식으로 검출 가능한, 단락에 의한 총 전압의 감소가 특히 긴 스트링 길이에서, 비율적으로 떨어지거나, 또는 단락에서의 전압 강하에 의해 부분적으로 중단되므로 공차가 생긴다. 스트링 길이가 규정되지 않은 경우 각각의 스트링 길이에 대해 고유 에러 임계치가 정해져야 하기 때문에, 총 전압에서 나타나는 단락의 특징이 검출되기 어렵거나 검출될 수 없다.
따라서, 단락의 경우, 단락된 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)를 통한 개별 전압이 정격 작동 동안 단락에서의 전압 강하로 인해 단락 없는 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)에 비해 반드시 현저히 떨어지지 않는다는 문제, 및 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 개수가 공지되지 않은 경우 기본적으로 총 전압이 정상인지 또는 단락으로 인해 정상보다 낮은지의 여부가 검출될 수 없다는 문제가 있다.
따라서, 드라이버 회로당 직렬 접속된 발광 다이오드 소자들이 아니라 단일 발광 다이오드 소자를 제공하는 것이 공지되어 있거나, 또는 각각의 발광 다이오드 소자에 고유의 검출 전자 장치가 장착되거나 또는 각각의 OLED 연결점에 드라이버 제어 전자 장치를 향해 전압 측정 라인들이 안내되어야 하고, 이는 배선 비용을 높인다. 이 방법은 고가이며 복잡하다.
개별 순방향 전압을 측정하기 위해, 각각의 OLED에 측정 시스템이 접속되어야 하고, 이는 높은 배선 비용 및 많은 개수의 측정 시스템을 요구하므로, 높은 비용을 야기한다. 또는 개별 순방향 전압을 측정하기 위해, 단일 측정 시스템이 개별 OLED에 예를 들면 멀티플렉싱에 의해 접속되어야 하지만, 이는 마찬가지로 높은 배선 비용 및 멀티플렉싱 비용을 필요로 하므로 높은 비용을 야기한다.
그러나 구성상 각각의 발광 다이오드 소자가 개별적으로 발광 다이오드 소자의 스위칭을 위한 트랜지스터와 접촉하고, 예컨대 디밍(dimming) 및/또는 깜박거림 시스템을 위한 트랜지스터를 향한 상응하는 제어 라인이 있는 시스템이 공지되어 있다.
도 2에는 전술한 종래의 어셈블리(10)에 거의 상응하는 종래의 광전 어셈블리(10)가 도시되어 있다. 광전 어셈블리(10)는 예컨대 자동차 분야에서 예컨대 자동차의 방향 지지기, 예컨대 방향 지시등일 수 있다. 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)은 개별적으로 전류 일정하게 제어되어야 한다. 비용상의 이유로 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)은 전기적으로 직렬로 접속되고, 단일 드라이버 회로(20), 예컨대 신속 조절 전류원, 예컨대 직류 전압 변환기가 사용된다. 각각의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)는 각각 하나의 스위치, 예컨대 제 1 트랜지스터(32), 제 2 트랜지스터(34), 제 3 트랜지스터(36) 또는 제 4 트랜지스터(36)에 대해 전기적으로 병렬로 접속된다. 따라서, 전류는 개별적으로 각각의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)를 지나 그리고 다른 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)을 통해 안내된다. 디밍(dimming)을 위해, 트랜지스터들(32, 34, 36, 38)이 펄스 폭 변조 방식으로 제어될 수 있다.
도 2에 도시된 종래의 광전 어셈블리의 경우, 도 1에 비해 상대적으로 간단히 개별 순방향 전압이 측정될 수 있다. 총 전압을 검출하는 측정 시스템이 접속될 수 있고, 하나의 스위치를 제외한 모든 다른 스위치들이 연속해서 폐쇄됨으로써, 하나의 발광 다이오드 소자를 제외한 모든 발광 다이오드 소자들이 우회되고, 그리고 나서 상기 측정 시스템에 의해 개별 발광 다이오드 소자의 순방향 전압이 검출될 수 있다. 그러나 여기서도 상응하는 발광 다이오드 소자가 작동 중에 측정되며, 전술한 바와 같이 단락 저항에 따라 순방향 전압의 강하가 확실하게 검출될 수 없다.
그러나 많은 용도에서 비용 및 배선 복잡성을 줄이기 위해 다수의 OLED가 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 직렬로 접속되고, 단일 드라이버 채널에 의해 전류 제어 방식으로 작동된다. 이러한 용도에서, 단락을 검출하기 위한 공지된 방법은 충분히 양호하게 작용하기에 부적합하거나 기술적으로 매우 복잡하게만 및/또는 많은 비용을 들여서만 적용될 수 있다. 따라서, 종래의 방법은 직렬 접속된 하나 또는 다수의 단락된 발광 다이오드 소자들을 확실하게 검출할 수 없거나 또는 기술적으로 매우 복잡하게만 검출할 수 있다.
본 발명의 과제는 개별 발광 다이오드 소자 또는 광전 어셈블리의 단락의 확실한 검출, 광전 어셈블리의 발광 다이오드 소자들의 직렬 접속에서 하나의 발광 다이오드 소자의 단락의 확실한 검출, 광전 어셈블리의 드라이버 회로의 단 하나의 입력부 및 단 하나의 출력부에 의한 단락의 검출, 단락의 검출에 대한 노화 및/또는 온도의 간섭 영향의 최소화, 및/또는 직렬로 접속된 및/또는 드라이버 회로로 작동되는 발광 다이오드 소자들의 개수를 알지 못한 상태로 단락의 확실한 검출을 가능하게 하는 광전 어셈블리의 작동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 개별 발광 다이오드 소자 또는 광전 어셈블리의 단락의 확실한 검출, 광전 어셈블리의 발광 다이오드 소자들의 직렬 접속에서 하나의 발광 다이오드 소자의 단락의 확실한 검출, 광전 어셈블리의 드라이버 회로의 단 하나의 입력부 및 단 하나의 출력부에 의한 단락의 검출, 단락의 검출에 대한 노화 및/또는 온도의 간섭 영향의 최소화, 및/또는 직렬로 접속된 및/또는 드라이버 회로로 작동되는 발광 다이오드 소자들의 개수를 알지 못한 상태로 단락의 확실한 검출을 가능하게 하는 광전 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기 과제들은 독립 청구항들의 특징들에 의해 해결된다.
상기 과제는 본 발명의 제 1 양상에 따라 광전 어셈블리의 작동 방법에 의해 해결된다. 광전 어셈블리는 적어도 하나의 섹션을 가진 적어도 하나의 컴포넌트 스트링을 포함한다. 상기 섹션은 적어도 하나의 발광 다이오드 소자를 포함한다. 상기 섹션에는 전기 에너지가 공급된다. 상기 섹션에 에너지의 공급은 중단된다. 상기 섹션의 입력부는 상기 섹션의 출력부에 전기적으로 연결된다. 상기 섹션을 통해 흐르는 방전 전류의 최대치가 검출된다. 검출된 최대치에 따라 컴포넌트 스트링의 섹션이 단락를 갖는지의 여부가 결정된다.
컴포넌트 스트링의 조금 전에 작동된 섹션의 입력부와 출력부의 전기적 연결, 및 상기 전기적 연결을 통해 흐르는 방전 전류의 그때 나타나는 최대치의 측정은 섹션 내에서 특히 전기적으로 직렬 접속된 상태의 단락된 개별 발광 다이오드 소자를 확실하게 검출할 수 있게 한다. 컴포넌트 스트링의 스트링 길이 및/또는 컴포넌트 스트링의 상기 섹션 또는 다른 섹션의 길이, 특히 전기적으로 직렬로 접속된 발광 다이오드 소자들의 개수가 단락의 검출을 위해 공지될 필요가 없는데, 그 이유는 방전 전류의 최대치가 발광 다이오드 소자의 개수와 무관하기 때문이다. 컴포넌트 스트링의 발광 다이오드 소자의 작동, 특히 트리거, 제어 및/또는 조절을 위한 드라이버 회로가 단락의 검출을 위해 사용될 수 있고, 이 경우 상기 드라이버 회로는 단 하나의 입력부 및 단 하나의 출력부를 포함하면 된다. 실시예에 따라 검출에 대한 간섭값, 예컨대 노화 및 온도의 영향이 하기에 상세히 설명되는 바와 같이 최소화되거나 제거될 수 있다. 발광 다이오드 소자는 예컨대 OLED 또는 LED 또는 OLED 또는 LED의 부분 또는 세그먼트이다.
방전 전류의 최대치는 섹션의 입력부 및 출력부를 통해 측정될 수 있다. 단락이 없는 섹션에서 최대치는 단락을 가진 섹션과 현저히 다르다. 최대치는 단락의 저항값과 무관하거나 적어도 거의 무관하다. 최대치는 컴포넌트 스트링의 길이, 특히 섹션의 길이와 무관하거나 적어도 거의 무관하다. 스트링의 길이는 컴포넌트 스트링 또는 섹션 내의 발광 다이오드 소자들의 개수와 관련된다. 따라서, 최대치는 컴포넌트 스트링, 특히 섹션 내의 발광 다이오드 소자들의 개수와 무관하거나 거의 무관하다. 섹션 및/또는 컴포넌트 스트링 내에 단락이 존재한다는 것은 상응하는 섹션 또는 컴포넌트 스트링 내의 발광 다이오드 소자들 중 하나의 발광 다이오드 소자가 단락을 갖는 것을 의미한다. 최대치가 단락의 저항값, 컴포넌트 스트링의, 특히 섹션의 길이, 및/또는 컴포넌트 스트링 내의, 특히 섹션 내의 발광 다이오드 소자들의 개수와 거의 무관하다는 것은 예컨대 최대치가 실제로 발생하는 허용 공차 내에서 상응하게 독립적이기 때문에, 최대치에 의한 단락의 검출이 확실히 가능하다는 것을 의미한다.
섹션에 전기 에너지 공급시, 상응하는 스위치에 따라 상응하는 섹션이 분리될 수 있거나 또는 다른 섹션과 관련해서 전기 에너지를 공급받는다. 특히, 전기 에너지를 섹션에 공급하기 위해, 전체 컴포넌트 스트링이 전기 에너지를 공급받을 수 있다. 따라서, 섹션에 전기 에너지 공급이 중단되면, 상기 섹션에 대한 공급만이 또는 다른 섹션과 관련한 상기 섹션에 대한 공급이 중단될 수 있다. 특히, 컴포넌트 스트링에 에너지 공급이 중단됨으로써, 상기 섹션에 전기 에너지 공급이 중단될 수 있다.
단락의 검출에 대한 반응으로서, 예컨대 드라이버 회로가 차단할 수 있거나 또는 차단될 수 있고, 경고 신호가 발생되어 상위의 유닛, 예컨대 산술 연산 유닛, 예컨대 자동차의 보드 컴퓨터로 안내되고 및/또는 단락된 발광 다이오드 소자는 전기적으로 우회될 수 있다. 이는 예컨대 자동차 분야에서 및/또는 일반 조명 분야에서, 특히 가요성 드라이버 회로에서 상이한 개수의 발광 다이오드 소자들에 접속될 수 있고 및/또는 컨슈머 분야에서, 예를 들면 단일 또는 다수의 OLED를 구비한 휴대 전등에서 중요할 수 있다.
일 개선예에 따라, 검출된 최대치가 제로이거나 또는 적어도 거의 제로인 경우, 섹션이 단락을 갖는 것이 검출된다. 그리고 검출된 최대치가 제로가 아닌 경우 섹션이 단락을 갖지 않는 것이 검출된다. 이는 섹션, 컴포넌트 스트링 및/또는 광전 어셈블리가 단일 발광 다이오드 소자를 포함하는 경우 단락을 간단히 검출하는데 기여한다.
일 개선예에 따라, 검출된 제 1 최대치가 제로보다 큰, 미리 정해진 설정값과 비교된다. 검출된 최대치가 미리 정해진 설정값보다 작으면, 컴포넌트 스트링의 섹션이 단락을 갖는 것이 검출된다. 검출된 최대치가 미리 정해진 설정값과 동일하거나 적어도 거의 동일하거나 또는 미리 정해진 설정값보다 크면, 컴포넌트 스트링의 섹션이 단락을 갖지 않는 것이 검출된다. 이는 섹션, 컴포넌트 스트링 및/또는 광전 어셈블리가 2개, 3개 또는 그보다 많은 발광 다이오드 소자를 포함하는 경우 단락을 간단히 검출하는데 기여한다. 미리 정해진 설정값은 예컨대 임계 전압과 발광 다이오드 소자들 중 하나의 발광 다이오드 소자의 전극 저항의 몫에 상응한다. 전극 저항은 상응하는 발광 다이오드 소자의 애노드 및/또는 캐소드의 옴 저항이다. 설정값은 예컨대 경험적으로 결정되고, 저장된 다음, 미리 정해질 수 있다.
일 개선예에 따라, 섹션의 입력부와 섹션의 출력부는 상기 섹션에 전기 에너지의 공급의 중단 후 미리 정해진 지속 시간 후에야 전기적으로 연결된다. 상기 미리 정해진 지속 시간은 예컨대 50 ㎲ 내지 60 s, 예컨대 500 ㎲ 내지 1 s, 예컨대 1 ms 내지 500 ms, 예컨대 10 ms 내지 100 ms의 범위 내에 놓일 수 있다. 이는 최대치를 정확히 결정하는데 및/또는 단락을 확실하게 검출하는데 기여할 수 있다.
일 개선예에 따라, 섹션에 에너지 공급의 중단 후 어느 정도의 지속 시간 후에, 컴포넌트 스트링의 섹션을 통한 전압이 상기 섹션의 모든 발광 다이오드 소자들의 임계 전압들의 합에 상응하는지가 결정되고, 결정된 지속 시간이 미리 정해진 지속 시간으로서 미리 정해진다. 달리 표현하면, 섹션의 발광 다이오드 소자들을 통한 각각의 전압이 그 임계 전압으로 강하될 때야 비로소, 입력부와 출력부가 전기적으로 연결되고, 그때야 비로소 방전 전류의 최대치가 검출된다. 상기 지속 시간은 예컨대 경험적으로 결정되고, 저장된 다음, 미리 정해질 수 있다. 이는 최대치를 정확히 결정하는데 및/또는 단락을 확실하게 검출하는데 기여할 수 있다.
일 개선예에 따라, 컴포넌트 스트링을 작동시키는 드라이버 회로가 차단되거나 또는 드라이버 회로와 컴포넌트 스트링 사이의 전기적 연결이 차단됨으로써, 섹션에 에너지 공급이 중단된다. 이는 컴포넌트 스트링에 에너지 공급을 확실하게 및/또는 간단한 방식으로 중단하는데 기여할 수 있다. 드라이버 회로의 차단은 예컨대 드라이버 회로의 트리거, 조절 또는 작동을 위한 산술 연산 유닛에 의해 이루어질 수 있다. 드라이버 회로와 컴포넌트 스트링 사이의 전기적 연결은 예컨대 상응하는 스위치에 의해 차단될 수 있다.
일 개선예에 따라, 컴포넌트 스트링의 제 1 섹션의 입력부가 컴포넌트 스트링의 제 1 섹션의 출력부에 전기적으로 연결되고, 제 1 섹션의 전기적 연결을 통해 흐르는 방전 전류의 제 1 최대치가 검출됨으로써, 제 1 발광 다이오드 소자를 포함하는, 컴포넌트 스트링의 제 1 섹션이 단락을 갖는지의 여부가 먼저 결정된다. 제 1 섹션이 단락을 갖지 않는 것이 검출되면, 검출된 제 1 최대치가 설정값으로서 미리 정해진다. 제 1 섹션의 입력부와 출력부 사이의 전기적 연결은 차단된다. 컴포넌트 스트링의 제 1 섹션, 및 상기 제 1 섹션과 직렬로 접속된 컴포넌트 스트링의 제 2 섹션에 에너지가 공급되고, 상기 제 2 섹션은 적어도 하나의 제 2 발광 다이오드 소자를 포함한다. 제 1 섹션과 제 2 섹션에 에너지 공급은 다시 중단된다. 제 1 섹션의 입력부와 제 2 섹션의 출력부는 서로 전기적으로 연결된다. 제 1 섹션의 입력부와 제 2 섹션의 출력부의 전기적 연결을 통해 흐르는 방전 전류의 제 2 최대치가 검출된다. 검출된 제 2 최대치는 미리 정해진 설정값과 비교된다. 검출된 제 2 최대치가 미리 정해진 설정값보다 작으면, 제 2 섹션이 단락을 갖는 것이 검출된다. 검출된 제 2 최대치가 미리 정해진 설정값과 동일하거나 적어도 거의 동일하거나 또는 미리 정해진 설정값보다 크면, 제 2 섹션이 단락을 갖지 않는 것이 검출된다.
달리 표현하면, 방법은 2번, 즉 먼저 제 1 섹션에서 그리고 그 다음에 전체 컴포넌트 스트링에서, 특히 제 1 및 제 2 섹션에서 실시된다. 제 1 섹션이 정확히 하나의 발광 다이오드 소자, 즉 제 1 발광 다이오드 소자를 포함하면, 제 1 최대치가 제로이거나 거의 제로인 경우 제 1 섹션에서 단락의 존재가 간단히 검출될 수 있다. 단락이 없으면, 제 1 최대치가 제로가 아니고, 제 1 섹션의 발광 다이오드 소자가 제 2 섹션의 발광 다이오드 소자(들)와 유사하거나 동일하면, 상기 최대치가 기준값으로서, 특히 설정값으로서, 특히 제 2 섹션에서, 추가 측정을 위해 사용될 수 있는데, 그 이유는 검출된 최대치가 섹션들 중 하나의 섹션 내의 발광 다이오드 소자들의 개수와 무관하기 때문이다. 이는 단락의 검출에 대한 간섭 영향, 예컨대 온도 및/또는 노화를 광범위하게 또는 완전히 제거하는데 기여할 수 있는데, 그 이유는 제 1 섹션 내의 제 1 발광 다이오드 소자가 일반적으로 제 2 섹션 내의 다른 발광 다이오드 소자들과 동일한 영향에 노출되기 때문이고, 그리고 상기 간섭 영향들이 제 1 섹션에서 검출되었던 제 1 최대치 내로 이미 도입되어 고려되었기 때문이다.
일 개선예에 따라, 컴포넌트 스트링의 제 1 섹션의 입력부가 컴포넌트 스트링의 제 1 섹션의 출력부에 연결되고, 제 1 섹션의 전기적 연결을 통해 흐르는 방전 전류의 제 1 최대치가 검출되며, 상기 제 1 최대치가 미리 정해진 제 1 임계치와 비교됨으로써, 제 1 발광 다이오드 소자를 포함하는, 컴포넌트 스트링의 제 1 섹션이 단락을 갖는지의 여부가 먼저 결정된다. 제 1 섹션의 입력부와 출력부 사이의 전기적 연결은 중단된다. 제 1 섹션과 직렬로 접속된 컴포넌트 스트링의 제 2 섹션에 에너지가 공급되고, 상기 제 2 섹션은 적어도 하나의 제 2 발광 다이오드 소자를 포함한다. 제 2 섹션에 에너지 공급은 중단된다. 제 2 섹션의 입력부와 제 2 섹션의 출력부는 서로 전기적으로 연결된다. 제 2 섹션의 전기적 연결을 통해 흐르는 방전 전류의 제 2 최대치가 검출된다. 검출된 제 2 최대치는 미리 정해진 제 2 설정값과 비교된다. 검출된 제 2 최대치가 미리 정해진 제 2 설정값보다 작으면, 제 2 섹션이 단락을 갖는 것이 검출된다. 검출된 제 2 최대치가 미리 정해진 제 2 설정값과 동일하거나 적어도 거의 동일하거나 또는 미리 정해진 제 2 설정값보다 크면, 제 2 섹션이 단락을 갖지 않는 것이 검출된다. 제 2 설정값은 제 1 설정값과 동일할 수 있다. 제 2 설정값은 검출된 제 1 최대치와 동일할 수 있거나 또는 검출된 제 1 최대치가 제 2 설정값으로서 미리 정해질 수 있다.
달리 표현하면, 방법은 적어도 2번, 즉 먼저 제 1 섹션에서 그리고 그 다음에 제 2 섹션에서 및/또는 전체 컴포넌트 스트링에서 실시된다. 또한, 컴포넌트 스트링은 추가 섹션들로 세분될 수 있고 방법은 상응하게 더 자주 실시될 수 있다. 섹션이 짧을수록, 단락을 갖는 섹션과 단락을 갖지 않는 섹센 사이의 방전 전류의 최대치의 차이가 더 뚜렷해진다. 이는 매우 높은 검출 정확도를 구현하는데 기여할 수 있고, 이 경우 에러 허용 범위가 더 커지며, 및/또는 이는 단락의 검출에 대한 간섭 영향, 예컨대 온도 및/또는 노화를 광범위하게 제거하는데 기여할 수 있다.
일 개선예에 따라 섹션들 중 하나의 섹션 내의 단락을 결정하기 위한 설정값은 임계 전압과 상기 섹션이 포함하는 발광 다이오드 소자들 중 하나의 발광 다이오드 소자의 전극 저항의 몫에 상응하도록 미리 정해진다. 임계 전압은 threshold voltage라고 할 수 있다. 따라서, 설정값은 발광 다이오드 소자들 중 하나의 발광 다이오드 소자에 따라 미리 정해지고, 상응하는 섹션 내의, 컴포넌트 스트링 내의 및/또는 상응하는 광전 어셈블리 내의 발광 다이오드 소자들의 개수와는 무관하다.
상기 과제들은 다른 양상에 따라 광전 어셈블리에 의해 해결된다. 광전 어셈블리는 적어도 하나의 발광 다이오드 소자를 포함하는 적어도 하나의 섹션을 가진 컴포넌트 스트링; 상기 컴포넌트 스트링에 전기적으로 연결되며 상기 컴포넌트 스트링에 전기 에너지를 공급하기 위한 에너지원; 상기 컴포넌트 스트링에 에너지 공급을 중단하기 위한 제 1 스위치; 상기 컴포넌트 스트링의 상기 섹션의 입력부와 상기 컴포넌트 스트링의 상기 섹션의 출력부의 전기적 연결을 위한 제 2 스위치; 상기 섹션의 전기적 연결을 통해 흐르는 방전 전류의 최대치를 검출하기 위한 전류 측정기; 검출된 최대치에 따라, 컴포넌트 스트링의 상기 섹션, 특히 컴포넌트 스트링의 상기 발광 다이오드 소자가 단락을 갖는지의 여부를 결정하도록 설계된 평가 유닛을 포함한다.
광전 어셈블리는 전술한 방법을 실시하기에 적합하다. 특히 제 1 스위치에 의해, 컴포넌트 스트링에 에너지 공급이 제공되거나 중단될 수 있고, 제 2 스위치에 의해 상기 섹션의 입력부와 출력부 사이의 전기적 연결이 형성되고 차단될 수 있다. 방법과 관련해서 언급된 장점들 및 개선예들은 광전 어셈블리의 상응하는 장점들 및 개선예들에 적용될 수 있다. 에너지원은 예컨대 드라이버 회로일 수 있으며, 드라이버 회로라고 하거나 또는 드라이버 회로의 일부일 수 있다.
일 개선예에 따라, 제 1 스위치는, 제 1 스위치에 의해 컴포넌트 스트링의 작동을 위한 드라이버 회로가 접속 또는 차단될 수 있거나 또는 드라이버 회로와 컴포넌트 스트링 사이의 전기적 연결이 형성되거나 차단될 수 있도록 형성된다.
일 개선예에 따라, 컴포넌트 스트링은 제 1 섹션, 및 상기 제 1 섹션과 전기적으로 직렬로 접속된 제 2 섹션을 포함한다. 제 1 섹션은 적어도 제 1 발광 다이오드 소자를 포함한다. 제 2 섹션은 적어도 제 2 발광 다이오드 소자를 포함한다. 광전 어셈블리는 제 3 스위치를 포함하고, 상기 제 3 스위치는 그 제 1 스위칭 상태에서 제 1 섹션의 출력부를 제 2 섹션의 출력부와 전기적으로 연결하고, 그 제 2 스위칭 상태에서 제 1 섹션의 출력부와 제 2 섹션의 출력부를 전기적으로 서로 분리하고, 상기 제 3 스위치는 제 2 스위치에 전기적으로 연결된다. 제 3 스위치는 제 2 섹션과 무관하게 제 1 섹션을 단락의 존재에 대해 검사하는 것을 가능하게 한다.
일 개선예에 따라 광전 어셈블리는 제 4 스위치를 포함하고, 상기 제 4 스위치는 그 제 1 스위칭 상태에서 제 1 섹션의 입력부를 제 2 섹션의 입력부와 전기적으로 연결하며, 제 2 스위칭 상태에서 제 1 섹션의 입력부와 제 2 섹션의 입력부를 전기적으로 서로 분리하고, 상기 제 4 스위치가 제 3 스위치에 전기적으로 연결된다. 제 4 스위치는 제 1 섹션과 무관하게 제 2 섹션을 단락과 관련해서 조사하는 것을 가능하게 한다.
일 개선예에 따라, 발광 다이오드 소자들 중 적어도 하나는 무기 발광 다이오드 또는 무기 발광 다이오드의 일부이고, 하나의 커패시터가 무기 발광 다이오드에 대해 병렬로 그리고 전기 저항이 직렬로 접속된다. 상기 커패시터 및 전기 저항은 무기 발광 다이오드에서 전술 방법을 실시하는 것을 그리고 단락을 확실히 검출하는 것을 가능하게 한다. 무기 발광 다이오드의 전극들이 OLED에 비해 상대적으로 작고 상대적으로 작은 전기 저항 및 작은 용량을 갖기 때문에, 상기 커패시터 및 전기 저항은 방법의 실시를 가능하게 하는 광전 어셈블리 내의 전자적 조건을 제공한다. 특히 컴포넌트 스트링에 에너지 공급의 중단 후에 컴포넌트 스트링을 통한 총 전압은 커패시터들을 통한 전압들의 합에 상응하고, 단락의 경우 상응하는 커패시터는 저항을 통해 신속히 방전될 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 발광 다이오드 소자들 중 적어도 하나가 유기 발광 다이오드 또는 유기 발광 다이오드의 세그먼트이다.
일 개선예에 따라, 컴포넌트 스트링의 적어도 하나의 섹션은 적어도 2개의 발광 다이오드 소자를 포함한다.
본 발명의 실시예들이 도면에 도시되며 하기에서 상세히 설명된다.
도 1은 종래의 광전 어셈블리의 회로도.
도 2는 종래의 광전 어셈블리의 회로도.
도 3은 종래의 광전 어셈블리의 회로도.
도 4는 광전 어셈블리의 일 실시예의 회로도.
도 5는 광전 어셈블리의 일 실시예의 회로도.
도 6은 광전 어셈블리의 일 실시예의 회로도.
도 7은 광전 어셈블리의 일 실시예의 회로도.
도 8은 광전 어셈블리의 일 실시예의 회로도.
도 9는 전압 및 전류의 예시적인 곡선을 나타내는 다이어그램.
도 10은 예시적인 측정 결과를 나타낸 표.
도 11은 광전 어셈블리의 일 실시예의 회로도.
도 12는 광전 어셈블리의 일 실시예의 회로도.
이하의 상세한 설명에서는, 상기 설명의 부분이며 본 발명이 실시될 수 있는 구체적인 실시예를 나타내는 첨부된 도면이 참조된다. 이와 관련해서, "위", "아래", "앞", "뒤", "전방", "후방" 등과 같은 방향을 나타내는 용어는 설명되는 도면(들)의 방향 설정과 관련해서 사용된다. 실시예들의 부품들이 다수의 상이한 방향 설정으로 배치될 수 있기 때문에, 방향을 나타내는 용어는 예시를 위해 사용되며 어떤 방식으로도 제한하지 않는다. 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예가 사용되고 구조적인 또는 논리적인 변경이 이루어질 수 있다. 구체적으로 달리 지시되지 않는다면, 여기에 설명된 다양한 실시예들의 특징들이 서로 조합될 수 있다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 제한적 의미로 파악돼서는 안 되며, 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의해 규정된다.
본 설명의 범위에서, "연결", "접속" 및 "결합"이라는 표현은 직접 및 간접적인 연결, 직접 또는 간접적인 접속 그리고 직접 또는 간접적인 결합을 나타내기 위해 사용된다. 도면들에서, 동일한 또는 유사한 소자들은 바람직하다면 동일한 도면 부호로 표시된다.
광전 어셈블리는 하나의, 2개의 또는 그보다 많은 발광 다이오드 소자를 포함할 수 있다. 선택적으로 광전 어셈블리는 또한 하나의, 2개의 또는 그보다 많은 전자 소자를 포함할 수 있다. 전자 소자는 예컨대 액티브 및/또는 패시브 소자를 포함할 수 있다. 액티브 전자 소자는 예컨대 드라이버 회로, 에너지원, 산술 연산 유닛, 제어 유닛 및/또는 조절 유닛 및/또는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 패시브 전자 소자는 예컨대 커패시터, 저항, 다이오드 또는 코일을 포함할 수 있다.
발광 다이오드 소자는 전자기 방사선을 방출하는 반도체 발광 다이오드 소자, 무기 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 및/또는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)일 수 있다. 그러나 발광 다이오드 소자는 발광 다이오드, 예컨대 LED 또는 OLED의 일부분 또는 세그먼트일 수 있다. 예컨대, OLED는 세그먼트화될 수 있고, 각각의 세그먼트에 발광 다이오드 소자를 포함할 수 있다. 하나의 발광 다이오드 내의 다수의 발광 다이오드 소자는 전기적으로 병렬로 및/또는 전기적으로 직렬로 접속될 수 있다. 발광 다이오드 소자는 집적 회로의 부분일 수 있다. 또한, 다수의 발광 다이오드 소자가 제공될 수 있고, 예컨대 하나의 공통 하우징 내에 수용될 수 있다. 하나의 발광 다이오드 소자는 예컨대 가시 범위의 광, UV-광 및/또는 적외선 광을 방출할 수 있다.
도 1에는 제 1 발광 다이오드 소자(12), 제 2 발광 다이오드 소자(14), 제 3 발광 다이오드 소자(16) 및 제 4 발광 다이오드 소자(18)를 포함하는 종래의 광전 어셈블리(10)가 도시되어 있다. 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)은 어셈블리(10)의 컴포넌트 스트링(22) 내에 배치된다. 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)은 전기적으로 직렬로 접속된다. 드라이버 회로(20)가 배치되고, 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)을 작동시키기 위해, 특히 제어 또는 조절하기 위해 사용된다.
제 2 발광 다이오드 소자(14)는 도 1에서 단락 저항(24)으로 도시된 단락을 포함한다. 단락 저항(24)은 제 2 발광 다이오드 소자(14)에 대해 전기적으로 병렬로 접속되고, 전기적으로 옴 저항과 유사하다. 옴 저항의 값은 단락의 형태, 예컨대 단락의 면적에 의존한다.
도 2에는 종래의 광전 어셈블리(10)가 도시되어 있다. 종래의 광전 어셈블리(10)는 예컨대 도 1에 도시된 종래의 광전 어셈블리(10)에 거의 상응할 수 있다. 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)은 각각 하나의 스위치, 예컨대 제 1 트랜지스터(32), 제 2 트랜지스터(34), 제 3 트랜지스터(36) 또는 제 4 트랜지스터(36)에 대해 전기적으로 병렬로 접속된다. 따라서, 전류는 개별적으로 각각의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)를 지나 그리고 다른 발광 다이오드들(12, 14, 16, 18)을 통해 안내될 수 있다.
도 3에는 도 1에 도시된 광전 어셈블리(10)에 거의 상응하는 종래의 광전 어셈블리(10)가 도시되어 있다. 광전 어셈블리(10)는 단 3개의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16)를 포함한다. 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16)은 도 3에서 등가 회로도로 도시되어 있다. 등가 회로도에서 각각의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16)에는 고유 용량(44, 50, 56), 전극 저항(42, 48, 54) 및 벌크 저항(46, 52, 58)이 도시되어 있다. 달리 표현하면, 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16)은 그 고유 특성으로 인해, 도 3에서 다이오드 심볼 옆에 독립적인 전자 컴포넌트로서 도시되어 있는 용량 및 저항을 갖는다. 등가 회로도에서 다이오드 심볼은 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16)의 발광 층들을 나타낸다. 도 3 및 특히 도 3에 도시된 등가 회로도는 다음 도면과 관련해서 설명되는 광전 어셈블리 및 상응하는 광전 어셈블리의 작동 방법의 더 나은 이해를 위해 사용된다.
제 1 발광 다이오드 소자(12)는 제 1 전극 저항(42), 제 1 커패시터(44)로서 도시된 제 1 고유 용량, 및 제 1 벌크 저항(46)을 포함한다. 제 2 발광 다이오드 소자(14)는 제 2 전극 저항(48), 제 2 커패시터(50)로서 도시된 제 2 고유 용량, 및 제 2 벌크 저항(52)을 포함한다. 제 3 발광 다이오드 소자(16)는 제 3 전극 저항(54), 제 3 커패시터(56)로서 도시된 제 3 고유 용량, 및 제 3 벌크 저항(58)을 포함한다.
발광 다이오드 소자들(12, 14, 16)은 OLED이고, 전극 저항들(42, 48, 54)은 특히 ITO-층들의 애노드의 옴 저항 및 OLED의 캐소드의 옴 저항이다. 고유 용량들은 각각 OLED의 애노드-캐소드 쌍에 의해 형성된 커패시터(44, 50, 56)에 상응한다. 벌크 저항들(46, 52, 58)은 다이오드에 대해 전형적인 벌크 저항들에 상응하고, 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16)을 통한 누설 전류의 흐름을 가능하게 한다.
이에 대한 대안으로서, 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16)은 LED일 수 있고, 저항들 및/또는 용량들의 값들은 OLED에서보다 더 작을 수 있다.
제 2 전극 저항(48)은 단락 저항(24)에 전기적으로 직렬로 접속된다. 단락 저항(24)은 제 2 커패시터(50) 및 제 2 벌크 저항(52)에 전기적으로 병렬로 접속된다.
등가 회로도에 의해 알 수 있는, 종래의 광전 어셈블리(10)의 전자 특성들은 하기에서 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16) 중 하나의 발광 다이오드 소자의 단락이 간단하고 확실하게 검출될 수 있는, 광전 어셈블리 및/또는 광전 어셈블리의 작동 방법을 제공하기 위해 이용된다.
도 4에는 광전 어셈블리(100)의 실시예가 도시되어 있다. 어셈블리(100)는 컴포넌트 스트링(22) 및 제 1 발광 다이오드 소자(12)를 포함한다. 제 1 발광 다이오드 소자(12)는 고유 용량 및 고유 전극 저항을 포함하며, 이들은 명확성을 위해 도 4에 도시되어 있지 않다.
컴포넌트 스트링(22)은 제 1 발광 다이오드 소자(12)가 배치된 섹션(102)을 포함한다. 섹션(102)은 상기 섹션의 입력부(106) 및 상기 섹션(102)의 출력부(108)를 포함한다. 제 1 스위치(101)는 섹션(102)의 입력부(106)에 그리고 드라이버 회로(20)에 전기적으로 연결된다. 제 1 스위치(101)는 그 제 1 스위칭 상태에서 상기 섹션(102)의 입력부(106)와 드라이버 회로(20) 사이의 전기적 연결을 형성하고, 따라서 그 제 1 스위칭 상태에서는 폐쇄되며, 그 제 2 스위칭 상태에서 상기 전기적 연결을 차단하고, 따라서 그 제 2 스위칭 상태에서는 개방된다. 제 2 스위치(104)는 입력부(106) 및 출력부(108)에 전기적으로 연결된다. 제 2 스위치(104)는 그 제 1 스위칭 상태에서 입력부(106)과 출력부(108) 사이의 전기적 연결을 형성하고, 따라서 그 제 1 스위칭 상태에서는 폐쇄되며, 그 제 2 스위칭 상태에서 상기 전기적 연결을 차단하고, 따라서 그 제 2 스위칭 상태에서는 개방된다. 입력부(106) 및/또는 출력부(108)는 제 2 스위치(104)가 폐쇄된 경우 전류 측정 장치(105), 특히 제 1 전류 측정 장치(105)에 전기적으로 직렬로 접속되고, 이를 통해 서로 전기적으로 연결된다. 달리 표현하면, 입력부(106)와 출력부(108) 사이의 전기적 연결은 전류 측정 장치(105)를 통해 이루어진다. 전류 측정 장치(105)는 제 2 스위치(104)가 폐쇄된 경우 입력부(106)로부터 출력부(108)로 또는 출력부(108)로부터 입력부(106)로 흐르는 방전 전류의 검출을 가능하게 한다. 전류 측정 장치(105)는 제 2 스위치(104)와 출력부(108) 사이에 배치되고, 전류 측정 장치(105)는 또한 드라이버 회로와 출력부(108) 사이에 배치될 수 있는데, 이는 전류 측정 장치(105)가 광전 어셈블리(100)의 정상 작동 동안 광전 어셈블리(100)를 조절하기 위해 사용되는 것을 가능하게 한다. 전류 측정 장치(105)는 대안으로서 제 2 스위치(104)와 입력부(106) 사이에 배치될 수 있고, 전류 측정 장치(105)는 추가로 제 1 스위치(101)와 입력부(106) 사이에 배치될 수 있고, 이는 전류 측정 장치(105)가 광전 어셈블리(100)의 정상 작동 동안 광전 어셈블리(100)를 조절하기 위해 사용되는 것을 가능하게 한다.
광전 어셈블리(100)의 경우 제 1 발광 다이오드 소자(12) 내에 전기 단락이 존재하는지의 여부가 간단히 검사될 수 있다. 온전한 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 경우, 즉 제 1 발광 다이오드 소자(12)에 단락이 없으면, 컴포넌트 스트링(22)에 전기 에너지 공급의 중단 후에, 제 1 발광 다이오드 소자(12)는 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 광학 기능 층 구조, 특히 정상 작동 동안 발광하는 층들 및 발광 다이오드 소자(12)의 고유 벌크 저항을 통해, 처음에는 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 고유 용량을 통한 전압에 상응하는 그 임계 전압만이 제 1 발광 다이오드 소자(12)에 인가될 때까지만 방전되는데, 그 이유는 발광 다이오드 소자(12)가 임계 전압까지 여전히 전기 전도성이기 때문이다. 임계 전압에 도달되면, 제 1 커패시터(44)의 고유 용량이 매우 천천히 벌크 저항을 통해 방전된다. 제 1 스위치(104)를 통한 입력부(106)와 출력부(108)의 전기적 연결의 경우, 상기 임계 전압으로 인해 짧은 방전 전류가 상기 전기적 연결을 통해 흐른다. 온전한 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 경우, 방전 전류의 최대치는 임계 전압과 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 전극 저항의 몫에 상응하고, 이 경우 리드 저항 및 접촉 저항은 무시된다. 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 전극 저항은 온전한 발광 다이오드 소자(12)의 경우 최대치에 대한 설정값으로서 미리 정해질 수 있다. 제 1 발광 다이오드 소자(12)에 단락이 존재하면, 제 1 발광 다이오드 소자(12)는 입력부(106)와 출력부(108)의 전기적 연결 전에 이미 단락을 통해 방전되고, 입력부(106)와 출력부(108)의 전기적 연결 시에 방전 전류가 더 이상 흐르지 않거나 또는, 고유 용량이 완전히 방전되지 않은 경우 매우 작은 방전 전류만이 제 2 스위치(104)를 통해 흐른다.
단락에 대해 제 1 발광 다이오드 소자(12)를 검사하기 위해, 먼저 제 1 스위치(101)가 그 제 1 스위칭 상태로 접속, 즉 폐쇄되고, 제 2 스위치(104)는 그 제 2 스위칭 상태로 접속, 즉 개방된다. 컴포넌트 스트링(22), 특히 제 1 발광 다이오드 소자(12)에는 드라이버 회로(20)에 의해 전기 에너지가 공급된다. 그 다음에, 드라이버 회로(20)가 차단되고 및/또는 제 1 스위치(101)가 개방되므로, 컴포넌트 스트링(22)에 전기 에너지의 공급이 중단된다. 미리 정해진 지속 시간 후에 제 2 스위치(104)가 폐쇄되므로, 입력부(106)와 출력부(108) 사이의 직접적인 전기적 연결이 형성된다. 달리 표현하면, 입력부(106)와 출력부(108)가 제 2 스위치(104)를 통해 단락된다. 동시에, 제 2 스위치(104)를 통한 입력부(106)와 출력부(108)의 전기적 연결 시에 흐르는 방전 전류가 전류 측정 장치(105)에 의해 검출된다. 특히 방전 전류의 최대치가 검출된다. 방전 전류 및/또는 방전 전류의 최대치가 제로이거나 또는 거의 제로이면, 제 1 발광 다이오드 소자(12)에 단락이 존재하는 것이 검출된다. 방전 전류의 최대치가 제로가 아니면, 특히 제로보다 크면, 및/또는 예컨대 방전 전류의 미리 정해진 설정값에 상응하면, 단락이 존재하지 않는 것이 검출된다. 경우에 따라, 상기 미리 정해진 설정값은 단락에 대해 광전 어셈블리(100)의 검사를 위해 평가 유닛 및/또는 산술 연산 유닛의 메모리 유닛에 저장될 수 있다.
미리 정해진 지속 시간은 예컨대 경험적으로 결정될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트 스트링(22)에 에너지 공급의 중단 후 어느 정도의 지속 시간 후에야 컴포넌트 스트링(22)의 섹션(102)을 통한 전압이 섹션(102)의 모든 발광 다이오드 소자(12)의 임계 전압들의 합에 상응하는지가 결정될 수 있다. 이렇게 결정된 지속 시간은 미리 정해진 지속 시간으로서 미리 정해질 수 있다. 달리 표현하면, 입력부(106) 및 출력부(108)는, 섹션(102)의 발광 다이오드 소자들(102)을 통한 각각의 전압이 그 임계 전압으로 강하할 때야 비로소 전기적으로 연결되고, 방전 전류의 최대치는 그때야 비로소 검출된다. 상기 미리 정해진 지속 시간은 예컨대 50 ㎲ 내지 60 s, 예컨대 500 ㎲ 내지 1 s, 예컨대 1 ms 내지 500 ms, 예컨대 10 ms 내지 100 ms의 범위 내에 놓일 수 있다. 이는 최대치를 정확하게 결정하는데 및/또는 단락을 확실하게 검출하는데 기여할 수 있다.
광전 어셈블리(100)의 전술한 작동 방법은 예컨대 특별한 테스트 시나리오로서, 예컨대 드라이버 회로(20)의 차단 시에 및/또는 자동차 분야에서 광전 어셈블리(100)를 포함하는 자동차 라이트(light)의 차단 시에 시작될 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 상기 테스트 방법은 광전 어셈블리(100)의 펄스형 모드(PWM-모드)에서, 예컨대 광전 어셈블리가 자동차의 방향 지시등의 부분이면, 한번, 여러번 및/또는 규칙적으로 하나 또는 다수의 펄스 포우즈 동안 실시될 수 있다.
도 5에는 도 4에 도시된 광전 어셈블리(100)에 거의 상응할 수 있는 광전 어셈블리(100)의 실시예가 회로도로 도시되어 있다. 광전 어셈블리(100)는 컴포넌트 스트링(22) 및 섹션(102) 내에 전기적으로 직렬로 접속된 4개의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)를 포함한다.
발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)이 단락을 갖지 않으면, 상기 소자들은 컴포넌트 스트링(22)에 에너지 공급의 중단 후에, 특히 제 1 스위치(101)의 개방 후에, 그 고유 용량으로 인해 그 고유 벌크 저항 및 유기 기능 층 구조를 통해 그 임계 전압까지 방전된다. 개별 임계 전압들은 가산되어 컴포넌트 스트링(22)을 통한 총 전압을 형성한다. 총 전압은 개별 전압의 합에 상응한다. 4개의 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)에서 총 전압은 개별 전압의 4배에 상응한다. 달리 표현하면, 고유 용량으로 인해 에너지의 잔여량이 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 내에 저장되어 있으며, 이는 총 전압으로서 측정될 수 있다. 섹션(102)을 통한 총 전기 저항은 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 전극 저항들의 합으로 이루어진다. 상기 총 저항은 미리 정해진 수(n)의 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)에서, 상기 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 하나가 단락을 갖는지 또는 갖지 않는지의 여부와 상관없이, 항상 동일하다. 따라서, 방전 전류의 최대치는 n배의 임계 전압과 n배의 전극 저항의 몫에 상응하고, 여기서 n은 약분될 수 있으며, 상기 몫은 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 개수(n)와 무관하다.
발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 하나에, 예컨대 제 2 발광 다이오드 소자(14)에 단락이 존재하면, 상기 제 2 발광 다이오드 소자(14)에 저장된 에너지가 단락 저항(24)을 통해 방전되고, 총 전압은 상기 하나의 임계 전압만큼 줄어든다. 그러나 고유 전극 저항들의 합으로 이루어지는, 섹션(102)을 통한 총 저항은 동일하게 유지되는데, 그 이유는 상기 몫의 값 및 그에 따라 방전 전류의 최대치가 줄기 때문이다. 따라서, 제 2 스위치(104)를 통한 입력부(106)와 출력부(108)의 전기적 연결 시에, 컴포넌트 스트링(22) 내에 저장된 에너지는 제 2 스위치(104)를 통해 방전되고, 방전 전류의 최대치는 전류 측정 장치(105)에 의해 측정될 수 있다. 방전 전류의 최대치는 온전한 발광 다이오드 소자(12, 16, 18)의 임계 전압들의 합과 모든 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)의 전극 저항들의 몫에 상응한다. 즉, 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 개수가 n개일 때, 방전 전류의 최대치는 단락의 존재시 온전한 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)에서보다 1/n과 곱해진 최대치만큼 더 작다. 검출된 최대치와 미리 정해진 설정값과의 편차는 전류 측정 장치(105) 및/또는 드라이버 회로(20)에 연결된, 도시되지 않은 산술 연산 유닛, 예컨대 평가 유닛에 의해 검출될 수 있다. 상기 미리 정해진 설정값은 예컨대 산술 연산 유닛 또는 평가 유닛 내에 저장될 수 있다. 방전 전류의 최대치에 대한 온도 영향은, 단락에 대한 검사가 항상 동일한 온도에서, 예컨대 도시되지 않은 온도 센서를 사용해서 실시됨으로써 제거될 수 있거나 또는 적어도 최소화될 수 있다.
본 방법에서는 컴포넌트 스트링(22)에 에너지 공급의 중단 후에, 컴포넌트 스트링(22)의 조사될 섹션(102)이 제 2 스위치(104)에 의한 입력부(106)와 출력부(108)의 전기적 연결을 통해 단락되고 방전 전류의 최대치가 측정된다. 방전 전류의 상기 최대치는 컴포넌트 스트링(22), 특히 섹션(102) 내의 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 수에 크게 의존하지 않는다. 전기적 연결을 통한 방전 전류는 전기적 연결의 시점에 그리고 전기적 연결 직후에 최대치에 이른다. 그리고 나서, 방전 전류가 떨어지는데, 그 이유는 섹션(102)의 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 용량에 의해 결정되는(도 3 참조) 섹션(102)의 총 용량(Cges)이 시상수 T = Rges * Cges로 방전되기 때문이다. 최대치(I_MAX)는 다음과 같다:
I_MAX = Uges/Rges.
섹션(102)의 총 저항(Rges)은 거의 전극 저항(42, 48, 54)의 저항값들(Rele)의 합으로 이루어지고, 또한 총 저항(Rges)은 라인 저항 및/또는 전류 측정 장치의 전기 저항을 포함하지만, 이 저항들은 이 실시예서 무시된다. 실제로, 전류 측정 장치는 바람직하게 작은 전기 저항을 갖도록, 특히 무시될 수 있는 전기 저항을 갖도록 선택될 수 있다. 단락이 존재하지 않으면, 방전 전류의 최대치(I_MAX)는
I_MAX = n x Uf / (n x Rele) = Uf/Rele
인데, 그 이유는 발광 다이오드 소자의 개수(n)가 줄기 때문이다. 즉, 방전 전류의 최대치 I_MAX는 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 개수(n)에 의존하지 않는다.
발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 하나에 단락이 존재하면, 즉 완벽한 발광 다이오드 소자들(12, 16, 18)의 수가 (n-1)이고 발광 다이오드 소자(14)에 단락이 존재하면, 단락된 발광 다이오드 소자(14)가 단락 저항(24)을 통해 매우 신속히 방전되고, 전기적 연결 조금 전에 인가된 전압은 하나의 개별 전압(Uf)만큼 줄어든다. 그러나 전극 저항들(Rele)의 개수가 동일하게 유지되므로, 단락의 존재시 방전 전류의 최대치 I_MAX는 단락된 발광 다이오드 소자(14) 없는 컴포넌트 스트링(22), 특히 섹션(102)의 경우보다 더 작아야 한다. 특히 방전 전류의 최대치
I_MAX = Uf x (n-1) / (n x Rele) = (Uf/Rele) x (n-1)/n.
단락을 가진 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)가 존재하면, 방전 전류의 최대치 I_MAX는 단락된 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)가 없는 완벽한 컴포넌트 스트링(22)의 경우보다 팩터 (n-1)/n 만큼 줄어든다. 또한, 방전 전류의 최대치 I_MAX는 스트링 길이, 즉 섹션(102) 내의 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 개수(n)와 무관하다. 즉, 상기 최대치는 상응하는 평가 유닛 내에 고정적으로 프로그램될 수 있다. 특히, 근사적으로
I_MAX(n=7) = I_MAX(n=6) > I_MAX (n=7, 단락).
예컨대 SELV < 60V에 대해 전형적인, 예컨대 2 내지 7 부품의 스트링 길이에서, 단락의 발생 시에 상기 최대치 I_MAX는 86%(7개의 스트링)로부터 50%(2개의 스트링)의 값으로 떨어진다. 따라서, 7개의 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)에서 14%의 체계적인 검출 마진이 생긴다.
대안으로서, 광전 어셈블리(100)는 2개 이상의 컴포넌트 스트링(22), 2개 이상의 섹션(102) 및/또는 더 많거나 더 적은 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)을 포함할 수 있다.
도 6에는 예컨대 도 5에 도시된 광전 어셈블리(100)에 거의 상응할 수 있는 광전 어셈블리(100)의 실시예가 회로도로 도시되어 있다. 광전 어셈블리(100)는 컴포넌트 스트링(22)을 포함하고, 상기 컴포넌트 스트링(22)은 이와 관련해서 제 1 섹션(102)이라 하는 섹션(102), 및 제 2 섹션(110)을 포함한다. 제 1 섹션(102)은 입력부(106) 및 출력부(108)를 포함하고, 상기 입력부 및 출력부는 이와 관련해서 제 1 입력부(106) 또는 제 1 출력부(108)라고 한다. 제 2 섹션(110)은 제 2 입력부(116) 및 제 2 출력부(118)를 포함한다. 제 1 출력부(108)는 제 2 입력부(116)에 상응하거나 또는 이것에 직접 전기적으로 연결될 수 있다.
제 3 스위치(112)는 제 2 섹션(110)에 대해 전기적으로 병렬로 접속된다. 제 3 스위치(112)는 한편으로는 제 1 출력부(108)에 및/또는 제 2 입력부(116)에 그리고 다른 한편으로는 제 2 출력부(118), 전류 측정 장치(105) 및 드라이버 회로(20)에 전기적으로 연결된다. 제 3 스위치(112)는 그 제 1 스위칭 상태에서 제 1 출력부(108)를 제 2 출력부(118)에 및/또는 제 2 스위치(104)에 전기적으로 연결한다. 달리 표현하면, 제 3 스위치(112)의 제 1 스위칭 상태에서 전류가 제 2 섹션(110) 둘레로 안내됨으로써, 제 1 섹션(102)에만 에너지가 공급된다. 제 3 스위치(112)는 예컨대 컴포넌트 스트링의 캐소드 또는 접지(ground/GND)와 제 1 및 제 2 발광 다이오드 소자(12, 14) 사이의 노드 사이에 접속되고, 폐쇄된 상태에서 컴포넌트 스트링(22)의, 도 6에서 최상부의, 특히 제 1 발광 다이오드 소자(12)를 제외한 모든 발광 다이오드 소자(14, 16, 18)를 우회한다. 제 2 및/또는 제 3 스위치(104, 112)에는 저렴한 N-MOSFET 또는 NPN-트랜지스터가 사용될 수 있다.
제 3 스위치(112)가 그 제 1 스위칭 상태에 있으면, 도 6에 도시된 광전 어셈블리(100)의 기능은 도 4에 도시된 광전 어셈블리브(100)에 상응하고, 제 1 발광 다이오드 소자(12)는 도 4에 도시된 광전 어셈블리(100)에 상응하게 단락에 대해 조사될 수 있다. 특히, 단락에 대한 조사의 시작시, 먼저 제 3 스위치(112)가 폐쇄된 다음, 제 1 스위치(101)가 폐쇄되고 제 1 섹션(102)에 에너지가 공급되거나 또는 먼저 제 1 스위치(101)가 폐쇄되고 전체 컴포넌트 스트링(22)에 에너지가 공급된 다음, 제 3 스위치(112)가 폐쇄될 수 있다. 후속해서, 제 2 스위치(104)에 의한 제 1 입력부(106)와 제 1 출력부(108)의 연결, 및 전류 측정 장치(105)에 의한 방전 전류의 최대치의 결정이 이루어진다.
제 1 발광 다이오드 소자(12)에 단락이 존재하기 않는 것이 검출되면, 방전 전류의 검출된 최대치를 제 1 최대치라고 하고, 상기 검출된 최대치가 후속 측정 방법에서 설정값으로서 미리 정해질 수 있다.
제 3 스위치(112)가 그 제 2 스위칭 상태에 있으면, 즉 개방되어 있으면, 도 6에 도시된 광전 어셈블리(100)의 기능은 도 5에 도시된 광전 어셈블리(100)에 상응한다. 이와 달리, 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 하나의 발광 다이오드 소자의 단락에 관련한 제 2 섹션(110)의 조사시, 제 1 섹션(102)에서 미리 검출되어 미리 정해진 설정값이 기준 및 비교값으로서 사용될 수 있다. 특히, 제 3 스위치(112)의 개방시, 제 1 스위치(101)가 폐쇄되고, 컴포넌트 스트링(22)에 에너지가 공급될 수 있다. 후속해서, 제 2 스위치(104)에 의한 제 1 입력부(106)와 제 2 출력부(118)의 연결, 및 전류 측정 장치(105)에 의한 방전 전류의 제 2 최대치의 결정이 이루어진다. 제 2 최대치는 미리 정해진 설정값, 특히 제 1 최대치와 비교될 수 있다. 제 2 최대치가 제 1 최대치와 동일하거나 또는 적어도 거의 동일하면, 제 2, 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(14, 16, 18)가 단락을 갖지 않는다. 제 2 최대치가 제 1 최대치와 동일하지 않거나 또는 적어도 거의 동일하지 않으면, 제 2, 제 3 및/또는 제 4 발광 다이오드 소자(14, 16, 18)가 단락을 갖는다(제 1 발광 다이오드 소자(12)는 이미 조사되었다).
제 1 발광 다이오드 소자(12)가 단락을 갖지 않으면, 제 1 최대치의 결정 및 상기 제 1 최대치를 설정값으로 미리 정하는 것은, 제 2, 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(14, 16, 18)가 제 1 발광 다이오드 소자(12)와 구성면에서 동일하고 그에 따라 제 1 발광 다이오드 소자(12)와 동일한 노화 상태, 마모 상태 또는 온도 상태에 놓이는 경우 특히 바람직할 수 있다. 노화, 마모 또는 온도의 영향은 미리 정해진 설정값 내로 도입됨으로써 미리 고려되고, 그에 따라 완전히 또는 적어도 부분적으로 제거될 수 있다. 단락에 대한 제 1 발광 다이오드 소자(12) 및 다른 발광 다이오드 소자들(14, 16, 18)의 조사는 짧게 연속해서, 예컨대 최대 수 초 동안 연속해서 실시됨으로써, 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 온도가 심하게 변하지 않을 수 있고, 조사가 왜곡되지 않을 수 있다.
양호/불량 임계치가 방전 전류에 대한 설정값의 형태로 미리 프로그램되거나 미리 정해질 필요가 없고, 그에 따라 광전 어셈블리(100)가 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 특정 타입에 대해 설계될 필요가 없다. 이와 달리, 모두가 동일한 타입이면, 다양한 타입의 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)이 컴포넌트 스트링(22) 내에 배치될 수 있다. 따라서, 단락에 대한 검사는 스트링 길이 및 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 타입, 특히 사용된 OLED 타입과 무관하다. 또한, 온도 및 노화 영향이 최소화되고, 이 경우 단 하나의 스위치, 특히 제 3 스위치(112)가 추가로 더 필요하다. 제 3 스위치(112)는 예컨대 하나의 트랜지스터를 포함하거나 상기 트랜지스터로 형성될 수 있다. 또한, 제 3 스위치(112)의 간단하고 저렴한 제어가 가능한데, 그 이유는 상응하는 MOSFET에 대한 제어 신호가 접지에 관련될 수 있기 때문이다.
대안으로서, 제 3 스위치(112)는 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(16, 18) 사이와 제 1 섹션(102)의 입력부 사이에 접속될 수 있다. 제 3 스위치(112)는 폐쇄된 상태에서 제 1, 제 2 및 제 3 발광 다이오드 소자(12, 14, 16)를 우회하므로, 컴포넌트 스트링(22)의 마지막 발광 다이오드 소자, 특히 제 4 발광 다이오드 소자(18)는 다른 발광 다이오드 소자들과 무관하게 작동되고 검사될 수 있다.
도 7에는 도 6에 도시된 광전 어셈블리(100)에 거의 상응하게 형성될 수 있는 광전 어셈블리(100)의 실시예가 회로도로 도시되어 있다. 제 1 섹션(102)은 적어도 제 1 및 제 2 발광 다이오드 소자(12, 14)를 포함한다. 제 2 섹션(110)은 적어도 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(16, 18)를 포함한다. 제 1 출력부(108) 및 제 2 입력부(116)는 제 2 발광 다이오드 소자(14)와 제 3 발광 다이오드 소자(16) 사이에 배치된다. 제 3 스위치(112)는 한편으로는 제 1 출력부(108) 및/또는 제 2 입력부(116)에 그리고 다른 한편으로는 제 2 출력부(108)에 전기적으로 연결된다. 제 3 스위치(112)는 제 2 섹션(110)에 대해 전기적으로 병렬로 접속된다. 제 3 스위치(112)는 그 제 1 스위칭 상태에서 제 1 출력부(108) 및 제 2 출력부(118)를 직접 전기적으로 서로 연결한다.
어셈블리(100)는 제 4 스위치(114)를 포함한다. 제 4 스위치(114)는 한편으로는 제 1 입력부(106)에 그리고 다른 한편으로는 제 1 출력부(108) 및/또는 제 2 입력부(116)에 전기적으로 연결된다. 제 4 스위치(114)는 제 1 섹션(102)에 대해 전기적으로 병렬로 접속된다. 제 4 스위치(114)는 그 제 1 스위칭 상태에서 제 1 입력부(106)와 제 2 입력부(108)를 직접 전기적으로 서로 연결한다.
따라서, 제 3 스위치(112)의 폐쇄 및 제 4 스위치(114)의 개방 시에, 제 1 섹션(102)에만 전기 에너지가 공급될 수 있고, 제 4 스위치(114)의 폐쇄 및 제 3 스위치(112)의 개방 시에, 제 2 섹션(110)에만 전기 에너지가 공급될 수 있다.
섹션들(102, 110) 중 하나의 섹션에 전기 에너지의 공급시, 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 고유 용량이 충전되고, 에너지 공급의 중단시 개별 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 임계 전압까지 방전되므로, 상응하는 섹션(102, 110)에 걸쳐 개별 임계 전압들의 합으로 이루어진 총 전압이 설정된다. 제 2 스위치(104)의 폐쇄에 의해, 상응하는 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 방전이 이루어질 수 있고 방전 전류의 최대치가 검출될 수 있다. 방전 전류의 최대치에 따라, 전술한 방법에 상응하게 섹션들(102, 110) 중 각각에 대해 개별적으로, 상응하는 섹션(102, 110)이 단락을 가진 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)를 포함하는지 또는 아닌지의 여부가 조사될 수 있다. 단락에 대한 조사는 전술한 조사에 실질적으로 상응하게 실시될 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 검출된 최대치들이 서로 비교될 수 있어서, 단락의 존재에 대한 상대적인 및/또는 중복(redundant) 검사가 가능하다.
기본적으로 방전 전류의 최대치의 검출시, 조사된 컴포넌트 스트링(22) 또는 섹션(102, 110)이 더 짧을수록, 단락의 특징이 더 뚜렷해진다. 최대치는 단락의 경우 기본적으로 단락 없는 최대치의 ((n-1)/n)배로 떨어진다. 예컨대 2개의 발광 다이오드 소자(12, 14)의 경우 최대치는 단락 없는 경우의 값의 50%로 떨어진다. 이는 더 확실하게 검출될 수 있다. 특히 이는, 최대치가 단락 없는 경우의 값의 87.5%로만 떨어지는 예컨대 8개의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16)를 가진 컴포넌트 스트링(22) 또는 섹션(102, 110)에서보다 더 큰 변동, 더 큰 공차, 더 큰 온도 차이 및/또는 노화 현상을 허용한다.
도 7에 도시된 광전 어셈블리(100)에서, 컴포넌트 스트링(22)이 섹션(102, 110) 및 제 3 및 제 4 스위치(112, 114)에 의해 반으로 나누어지며, 컴포넌트 스트링(22) 내의 단락의 특징이 더 명확해진다. 이에 대해 한 번의 검사 대신 2번의 검사가 실시된다. 선택적으로, 예컨대 컴포넌트 스트링(22)이 추가의 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)을 포함하면, 추가의 스위치가 추가될 수 있다.
도 8에는 도 5에 도시된 광전 어셈블리(100)에 거의 상응할 수 있는 광전 어셈블리(100)의 실시예가 회로도로 도시되어 있다. 광전 어셈블리(100)는 무기 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16)을 포함한다. 무기 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16)은 유기 발광 다이오드들에 비해 비교적 작은 전극을 갖고, 전극 저항 및 고유 용량이 비교적 작다. 따라서, 상기 광전 어셈블리(100)에서 전자 소자는, 무기 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16)을 가진 컴포넌트 스트링(22)의 전자 거동이 유기 발광 다이오드 소자들을 가진 상응하는 컴포넌트 스트링의 전자 거동과 적어도 유사하도록, 발광 다이오드 소자들(12)에 대해 전기적으로 병렬로 접속된다.
특히, 제 1 발광 다이오드 소자(12)에 대해 병렬로 제 1 커패시터(44) 및 제 1 옴 저항(42)이 접속된다. 제 2 발광 다이오드 소자(14)에 대해 병렬로 제 2 커패시터(50) 및 제 2 옴 저항(48)이 접속된다. 제 3 발광 다이오드 소자(16)에 대해 병렬로, 제 3 커패시터(56) 및 제 3 옴 저항(54)이 전기적으로 직렬로 접속된다. 커패시터들(44, 50, 58)은 전술한 유기 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 상응하는 고유 용량들에 상응하거나 또는 저항들(42, 48, 54)은 고유 전기 저항들에 상응한다.
컴포넌트 스트링에 전기 에너지 공급시, 커패시터들(44, 50, 56)이 충전된다. 컴포넌트 스트링(22)에 에너지 공급의 중단 후에, 컴포넌트 스트링(22)은 커패시터(44, 50, 56)에 저장된 에너지를 제외하고 방전된다. 제 2 스위치(104)의 폐쇄 시에, 커패시터들(44, 50, 56)이 제 2 스위치(104)를 통해 방전되므로, 방전 전류의 최대치는 전류 측정 장치(105)에 의해 검출될 수 있다. 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16) 중 하나가 단락을 갖는 경우, 상응하는 커패시터(44, 50, 56)는 처음에 전혀 충전되지 않거나 또는 제 1 스위치(101)의 개방에 의한 에너지 공급의 중단 후에 이미 방전된다. 제 1 스위치(101)의 개방 후에 인가되는 총 전압은 상응하는 커패시터(44, 50, 56)의 커패시터 전압만큼 다시 줄어들기 때문에, 방전 전류의 최대치는 팩터 n-1/n만큼 줄어든다. 따라서, 광전 어셈블리(100)를 작동하기 위한, 특히 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 하나에서 단락을 검출하기 위한 전술한 방법은 무기 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16)을 구비한 광전 어셈블리에 문제없이 적용될 수 있다.
커패시터들(44, 50, 56) 및 상응하는 저항들(42, 48, 54)은 쌍으로 각각 하나의 병렬 RC 소자를 형성하고, 제 2 스위치(104)의 폐쇄시 용량을 방전시키는 저항이 LED 모듈, 특히 발광 다이오드 소자(12, 14, 16)의 개수(n)에 따라 선형으로 증가하게 한다. 이로 인해, 단락 없는 방전 전류의 최대치가 전술한 바와 같이 다시 LED 모듈의 개수와 무관하다. 커패시터들(44, 50, 56)은 유기 발광 다이오드 소자들의 고유 질량들과 같은 임계 전압들이 충분히 오래 유지되게 한다. 단락된 LED 모듈의 커패시터(44, 50, 56)는 LED 모듈의 단락을 통해 신속히 방전되고, 그 임계 전압이 제 2 스위치(104)의 폐쇄 순간에 없다. 그러나 총 용량의 방전 동안 단락된 LED 모듈의 저항(42, 48, 52)은 여전히 방전 전류 회로에 있으므로, 컴포넌트 스트링의 총 저항은 동일하게 유지되는데, 그 이유는 방전 전류가 제 2 스위치(104)의 폐쇄 시점에 고주파 전류이고, 이 고주파 전류에 대해 커패시터들(44, 50, 56)이 작은 저항만을 형성하기 때문이다. 커패시터들(44, 50, 56) 및 상응하는 저항들(42, 48, 54)은 상응하는 LED 모듈의 도시되지 않은 인쇄 회로 기판 상에 간단하고 경제적으로 장착될 수 있다.
저항들(42, 48, 54)의 저항값들이 충분히 작고, 커패시터들(44, 50, 56)의 용량들이 충분히 크게 선택되면, 커패시터들(44, 50, 56)도 추가 평활화 커패시터(전류 리플)로서 사용될 수 있고 및/또는 일반적으로 드라이버 회로(20) 내에 존재하는 출력 커패시터를 대체한다.
도 9는 전압 및 전류의 예시적인 곡선을 가진 다이어그램을 도시한다. 특히, 도 9에서 상부 다이어그램은 제 1 전압 곡선(120) 및 제 2 전압 곡선(122)을 도시한다. 시점 t=0에 컴포넌트 스트링(22)에 에너지가 공급되고, 전압 곡선(120, 122)은 각각 제 1 전압값(124) 또는 제 2 전압값(126)으로 상승한다. 제 1 전압 곡선(120)은 단락이 존재하는 경우 전압에 상응하고, 제 2 전압 곡선(122)은 단락이 존재하지 않는 경우 전압에 상응한다. 제 1 시점(132)에, 컴포넌트 스트링(22)에 에너지 공급이 중단되므로, 총 전압은 온전한 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16)의 임계 전압들의 합으로 떨어진다. 특히, 제 1 전압 곡선(120)은 제 3 전압값(128)으로 떨어지고, 제 2 전압 곡선(122)은 제 4 전압값(130)으로 떨어진다.
도 9에서 하부 다이어그램은 방전 전류의 최대치(136)에 짧게 도달한 제 2 시점(134)을 제외하고 기본적으로 제로인 방전 전류의 곡선을 도시한다. 검출된 최대치(130)는 온전한, 즉 완벽한 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)에서 컴포넌트 스트링(22) 및/또는 섹션들(102, 110) 중 하나의 섹션 내의 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 개수(n)와 무관하다.
도 10은 측정값들의 예시적인 표를 도시한다. 표의 제 1 컬럼 내에는, 검사될 섹션(102, 110) 내의 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 개수(n)가 제시되어 있다. 제 2 컬럼에는, 상응하는 섹션(102, 110) 내에 단락이 존재하지 않는 경우, 방전 전류의 최대치(I_MAX)가 제시된다. 제 3 컬럼에는 단락이 존재하지 않는 경우 상응하는 섹션(102, 110)을 통한 총 전압(Uges)이 제시된다. 제 4 컬럼에는 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)에서 평균 개별 전압(Uges/n)이 제시된다. 제 5 컬럼에는 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 각각 하나가 단락을 갖는 경우 방전 전류의 최대치(I_MAX)가 제시된다. 제 6 컬럼에는 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 하나가 단락을 갖는 경우 상응하는 섹션(102, 110)을 통한 총 전압(Uges)이 제시된다. 제 7 컬럼에는 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 하나가 단락을 갖는 경우 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 각각을 통한 평균 개별 전압 Uges/(n-1)이 제시된다. 제 8 컬럼에는, 완벽한 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)에서 방전 전류의 경험적으로 결정된 최대치(I_MAX)에 대한 단락의 존재시 방전 전류의 경험적으로 결정된 최대치(I_MAX)의 백분율 편차(VGL)가 제시된다. 제 9 컬럼에는 상응하는 이론적으로 계산된 기대치(EW)가 제시된다. 제 10 컬럼에는 경험적으로 결정된 편차(VGL)와 상응하는 이론적으로 결정된 기대치(EW)의 차이(DEL)가 제시된다.
도 9 및 도 10에는 단락이 어셈블리(100)의 전술한 작동 방법에 의해 및/또는 전술한 어셈블리(100)에 의해 간단하고 확실하게 검출될 수 있는 것이 나타난다.
다이어그램 및 표는 전술한 방법의 기능을 증명한다. 광전 어셈블리(100)의 작동 중에 전압 곡선들(120, 122)로 나타나는 총 순방향 전압은 단락의 형태, 크기 및/또는 저항값에 따라 크게 변할 수 있다. 방전 전류의 최대치(136)는 기본적으로, 허용 공차를 고려해서, 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 개수(n)와 무관하다. 최대치(136)는 단락된 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)에서 단락 없는 최대치(136)의 (n-1)/n 배로 떨어진다.
도 11에는 도 6에 도시된 광전 어셈블리(100)에 거의 상응하게 형성될 수 있는 광전 어셈블리(100)의 실시예가 회로도로 도시되어 있다. 제 1 섹션(102)은 적어도 제 1 발광 다이오드 소자(12)를 포함한다. 제 2 섹션(110)은 적어도 제 1 및 제 2 발광 다이오드 소자(12, 14)를 포함한다. 제 3 섹션(140)은 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 발광 다이오드 소자(12, 14, 16)를 포함한다. 제 1 입력부(106)와 제 2 입력부(116)는 서로 상응한다. 제 1 출력부(108)는 제 1 및 제 2 발광 다이오드 소자(12, 14) 사이에 배치된다. 제 2 출력부(118)는 제 2 및 제 3 발광 다이오드 소자(14, 16) 사이에 배치된다. 제 3 섹션(140)의 제 3 입력부는 제 1 및 제 2 입력부(106, 116)에 상응한다. 제 3 섹션(140)의 출력부는 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(16, 18) 사이에 배치된다. 제 4 섹션은 컴포넌트 스트링(22)의 모든 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)을 포함한다. 제 4 섹션의 입력부는 제 1 및 제 2 입력부(106, 116)에 상응한다.
제 3 스위치(112)는 한편으로는 제 2 출력부(118)에 그리고 다른 한편으로는 제 2 전류 측정 장치(141)에 전기적으로 연결된다. 제 3 스위치(112)는 그 제 1 스위칭 상태에서 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(16, 18)를 우회한다. 제 4 스위치(144)는 한편으로는 제 1 출력부(108)에 그리고 다른 한편으로는 제 3 전류 측정 장치(142)에 전기적으로 연결된다. 제 4 스위치(144)는 그 제 1 스위칭 상태에서 제 2, 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(14, 16, 18)를 우회한다. 제 5 스위치(146)는 한편으로는 제 3 섹션(140)의 제 3 출력부에 그리고 다른 한편으로는 제 4 전류 측정 장치(143)에 전기적으로 연결된다. 제 5 스위치(146)는 그 제 1 스위칭 상태에서 제 4 발광 다이오드 소자(18)를 우회한다.
따라서, 제 4 스위치(144)의 폐쇄시 제 1 섹션(102)에만 전기 에너지가 공급될 수 있다. 또한, 제 4 스위치(144)의 개방 및 제 2 스위치(112)의 폐쇄시, 제 2 섹션(110)에 전기 에너지가 공급될 수 있다. 또한, 제 4 스위치(144)의 개방, 제 2 스위치(112)의 개방 및 제 5 스위치(146)의 폐쇄시, 제 3 섹션(140)에는 전기 에너지가 공급될 수 있다. 제 2, 제 4 및 제 5 스위치(112, 144, 146)가 개방되고, 그에 따라 각각 그 제 2 스위칭 상태에 있는 경우, 전체 컴포넌트 스트링(22)에 에너지가 공급될 수 있다.
섹션들(102, 110, 140) 중 하나 또는 전체 컴포넌트 스트링(22)에 전기 에너지 공급 시에, 상응하는 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 고유 용량들이 충전된다. 에너지 공급의 중단 후에, 단락이 존재하지 않는 경우, 고유 용량들은 상응하는 개별 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 임계 전압들까지만 방전되므로, 상응하는 섹션(102, 110, 140)을 통해 온전한 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 개별 임계 전압의 합으로 이루어진 상응하는 총 전압(Uges)이 설정된다. 제 2 스위치(104)와 제 4 스위치(144)를 통한 제 1 입력부(106)와 제 1 출력부(108)의 전기적 연결 시에, 상기 임계 전압으로 인해 전기적 연결을 통해 짧은 방전 전류가 흐른다. 온전한 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 경우, 방전 전류의 최대치는 상기 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 임계 전압과 전극 저항의 몫에 상응하고, 이 경우 리드 저항 및 접촉 저항은 무시된다. 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 전극 저항은, 제 1 섹션(102)이 제 1 발광 다이오드 소자(12)만을 포함하는 경우, 온전한 발광 다이오드 소자(12)에서 최대치에 대한 설정값으로서 미리 정해질 수 있다. 제 1 발광 다이오드 소자(12)에 단락이 존재하는 경우, 제 1 발광 다이오드 소자(12)는 제 1 입력부(106)와 제 1 출력부(108)의 전기적 연결 전에 이미 단락을 통해 방전되고, 제 1 입력부(106)와 제 1 출력부(108)의 전기적 연결 시에 방전 전류가 더 이상 흐르지 않거나 또는, 고유 용량이 완전히 방전되지 않는 경우, 제 2 및 제 4 스위치(104, 144)를 통해 매우 작은 방전 전류만이 흐른다.
따라서, 단락에 대한 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 검사를 위해, 먼저 제 1 스위치(101)가 그 제 1 스위칭 상태로 접속, 즉 폐쇄되고, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 스위치(104, 112, 144, 146)는 그 제 2 스위칭 상태로 접속, 즉 개방된다. 컴포넌트 스트링(22)에는 드라이버 회로(20)에 의해 전기 에너지가 공급된다. 그 다음, 드라이버 회로(20)가 차단되고 및/또는 제 1 스위치(101)가 개방되므로, 컴포넌트 스트링(22)에 전기 에너지의 공급이 중단된다. 미리 정해진 지속 시간 후에, 제 2 스위치(104) 및 제 3, 제 4 또는 제 5 스위치(104, 112, 144, 146)가 폐쇄되므로, 섹션(102, 110, 140)의 입력부들(106, 116) 중 하나와 상응하는 출력부(108, 118) 사이의 직접적인 전기적 연결이 형성된다. 동시에, 상응하는 전류 측정 장치(105, 142, 141, 143)에 의해, 전기적 연결 시에 흐르는 방전 전류가 검출된다. 특히, 방전 전류의 최대치가 검출된다. 단락에 대한 조사는 전술한 조사에 실질적으로 상응하게 실시될 수 있다.
대안으로서, 컴포넌트 스트링(22)의 개별 섹션의 단락을 검출하기 위해, 제 2 스위치(104)가 개방되어 있을 수 있다. 예컨대, 하나의 섹션은, 상기 섹션이 제 4 발광 다이오드 소자(18)만을 포함하며, 상응하는 섹션의 입력부가 제 5 스위치(146) 및 제 4 전류 측정 장치(143)를 통해 상응하는 섹션의 출력부에 전기적으로 연결됨으로써, 상응하는 섹션, 특히 제 4 발광 다이오드 소자(18)가 단락에 대해 조사될 수 있도록 규정될 수 있다. 상응하는 섹션을 통한 방전 전류의 최대치는 제 4 전류 측정 장치(143)에 의해 검출될 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 하나의 섹션은, 상기 섹션이 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(16, 18)만을 포함하며, 상응하는 섹션의 입력부가 제 3 스위치(112) 및 제 2 전류 측정 장치(141)를 통해 상응하는 섹션의 출력부에 전기적으로 연결됨으로써, 상응하는 섹션, 특히 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(16, 18)가 단락에 대해 조사될 수 있도록 규정될 수 있다. 상응하는 섹션을 통한 방전 전류의 최대치는 제 2 전류 측정 장치(141)에 의해 검출될 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 하나의 섹션은, 상기 섹션이 제 2, 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(14, 16, 18)만을 포함하며, 상응하는 섹션의 입력부가 제 4 스위치(144) 및 제 3 전류 측정 장치(142)를 통해 상응하는 섹션의 출력부에 전기적으로 연결됨으로써, 상응하는 섹션, 특히 제 2, 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(14, 16, 18)가 단락에 대해 조사될 수 있도록 규정될 수 있다. 상응하는 섹션을 통한 방전 전류의 최대치는 제 3 전류 측정 장치(142)에 의해 검출될 수 있다. 상응하는 섹션들은 하기에서 도 12와 관련해서 설명된다.
대안으로서 또는 추가로, 검출된 최대치들은 섹션들(102, 110, 140) 내의 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 상이한 개수를 고려해서 서로 비교될 수 있으므로, 단락의 존재에 대한 상대적인 및/또는 중복 검사가 가능하다. 기본적으로, 최대치의 검출시, 조사된 컴포넌트 스트링(22) 또는 섹션(102, 110, 140)이 짧을수록 단락의 특징이 더 뚜렷해진다.
도 11에 도시된 실시예에서, 스위치(112, 144, 146)의 2개의 접속부들 사이에 항상 단 하나의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)가 배치된다. 이에 대한 대안으로서, 2개 또는 그보다 많은 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)도 스위치(112, 144, 146)의 2개의 접속부들 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제 4 스위치(144) 또는 제 5 스위치(146)가 생략될 수 있거나 또는 새로운 섹션을 규정하며 각각 접지에 직접 연결되는 추가의 스위치가 배치될 수 있다.
도 12에는 도 11에 도시된 광전 어셈블리(100)에 거의 상응하게 형성될 수 있는 광전 어셈블리(100)의 실시예가 회로도로 도시되어 있다.
이 실시예에서 제 1 섹션(102)은 제 4 발광 다이오드 소자(18)만을 포함하도록 규정된다. 제 2 섹션(110)은 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(16, 18)를 포함하도록 규정된다. 제 3 섹션(140)은 제 2, 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(18)를 포함하도록 규정된다. 제 1 전류 측정 장치(105)는 컴포넌트 스트링(22)의 출력부와 스위치(112, 144, 146) 그리고 드라이버 회로(20) 사이에 접속된다.
단락에 대해 전체 컴포넌트 스트링(22)을 검사하기 위해, 제 2 스위치(102)는 폐쇄되고, 제 3, 제 4 및 제 5 스위치(112, 144, 146)는 개방 상태로 유지될 수 있다. 제 1 섹션(102), 특히 제 4 발광 다이오드 소자(18)는, 제 1 섹션(102)의 입력부가 제 5 스위치(146) 및 제 1 전류 측정 장치(105)를 통해 상응하는 섹션의 출력부에 전기적으로 연결됨으로써 단락에 대해 조사된다. 제 1 섹션(102)을 통한 방전 전류의 최대치는 제 1 전류 측정 장치(105)에 의해 검출될 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 제 2 섹션(110), 특히 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(16, 18)는, 제 2 섹션(110)의 입력부가 제 3 스위치(112) 및 제 1 전류 측정 장치(105)를 통해 제 2 섹션(110)의 출력부에 전기적으로 연결됨으로써, 단락에 대해 조사된다. 제 2 섹션(110)을 통한 방전 전류의 최대치는 제 1 전류 측정 장치(105)에 의해 검출될 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 제 3 섹션(140), 특히 제 2, 제 3 및 제 4 발광 다이오드 소자(14, 16, 18)는, 제 3 섹션(140)의 입력부가 제 4 스위치(144) 및 제 1 전류 측정 장치(105)를 통해 제 3 섹션(140)의 출력부에 전기적으로 연결됨으로써, 단락에 대해 조사된다. 제 3 섹션(140)을 통한 방전 전류의 최대치는 제 1 전류 측정 장치(105)에 의해 검출될 수 있다.
도 12에 도시된 광전 어셈블리(100)의 경우, 스위치들(112, 144, 146)의 각각은 접지에 직접 연결된 트랜지스터, 예컨대 MOSFET일 수 있다. 이로 인해, 상응하는 스위치(112, 144, 146)의 간단한 그리고 경제적인 제어가 가능한데, 그 이유는 상응하는 MOSFET에 대한 제어 신호가 접지에 관련될 수 있기 때문이다. 또한, 최대치들의 개별 최대치를 검출하기 위해 전류 측정 장치(105), 특히 제 1 전류 측정 장치(105)만이 필요하다. 전류 측정 장치(105)도 접지에 직접 관련될 수 있다. 이는 광전 어셈블리(100)의 경제적인 실시예 및/또는 최대치의 매우 정확한 검출을 가능하게 한다. 또한, 제 1 전류 측정 장치(105)는 광전 어셈블리(100)의 정상 작동 동안 광전 어셈블리(100)를 조절하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 제시된 실시예들로 제한되지 않는다. 예컨대, 도시된 컴포넌트 스트링(22)은 각각 더 많거나 더 적은 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 및/또는 더 많거나 더 적은 섹션들(102, 110, 140) 및 따라서 더 많거나 더 적은 스위치들(104, 112, 144, 146)을 포함할 수 있다. 또한, 광전 어셈블리(100)는 하나의, 2개의 또는 그보다 많은 추가 컴포넌트 스트링(22)을 포함할 수 있다. 또한, 실시예들이 서로 조합될 수 있다. 예컨대, 모든 실시예에서 예컨대 상응하는 커패시터들(44, 50, 56) 및 저항들(42, 48, 54)을 구비한 무기 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)이 사용될 수 있다.
또한, 도 4 내지 도 11에 따른 실시예에서 기본적으로 컴포넌트 스트링(22)의 입력부는 제 1 섹션(102)의 입력부에 및/또는 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 제 1 전극에 상응할 수 있고, 컴포넌트 스트링(22)의 출력부는 마지막 섹션의 출력부에, 예컨대 제 2 섹션(110)의 출력부에, 및/또는 컴포넌트 스트링(22)의 마지막 발광 다이오드 소자, 예컨대 제 4 발광 다이오드 소자(18)의 제 2 전극에 상응할 수 있다.
또한, 제 12에 따른 실시예에서 기본적으로 컴포넌트 스트링(22)의 출력부는 제 1 섹션(102)의 출력부에 및/또는 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 제 2 전극에 상응할 수 있고, 컴포넌트 스트링(22)의 입력부는 가장 긴 섹션의 입력부에 및/또는 컴포넌트 스트링(22)의 제 1 발광 다이오드 소자(12)의 제 1 전극에 상응할 수 있다.
또한, 기본적으로 상기 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16) 중 하나의 발광 다이오드 소자의 제 2 전극은 이것에 연속하는 발광 다이오드 소자(14, 16, 18)의 제 1 전극에 상응할 수 있다. 컴포넌트 스트링(22)이 다수의 섹션(102, 110)을 포함하면, 기본적으로 하나의 섹션(102)의 출력부가 상응하는 섹션(102) 내의 마지막 발광 다이오드 소자(12, 14)의 제 2 전극에 및/또는 그것에 연속하는 섹션(110)의 입력부에 및/또는 이것에 연속하는 섹션(110) 내의 제 1 발광 다이오드 소자(16, 18)의 제 1 전극에 상응할 수 있다.
단 하나의 섹션(102)이 형성되면, 상기 섹션은 컴포넌트 스트링(22)에 상응할 수 있거나 및/또는 컴포넌트 스트링(22)이라 할 수 있다. 섹션(102) 및/또는 컴포넌트 스트링(22)이 단 하나의 발광 다이오드 소자(12)를 포함하면, 발광 다이오드 소자(12)는 기본적으로 섹션(102) 또는 컴포넌트 스트링(22)을 나타낸다.

Claims (15)

  1. 광전 어셈블리(100)의 작동 방법으로서, 상기 광전 어셈블리(100)는 적어도 하나의 섹션(102, 110)을 가진 적어도 하나의 컴포넌트 스트링(22)을 포함하고, 상기 섹션(102, 110)은 적어도 하나의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)를 포함하는, 상기 광전 어셈블리의 작동 방법에 있어서,
    먼저 상기 섹션(102, 110)에는 전기 에너지가 공급되고,
    그 다음에 상기 섹션(102, 110)에 전기 에너지의 공급이 중단되며,
    후속해서 상기 섹션(102, 110)의 입력부(106, 116)가 상기 섹션(102, 110)의 출력부(108, 118)에 전기적으로 연결되고, 이 경우 상기 섹션(102, 110)은 상기 입력부(106, 116)와 상기 출력부(108, 118)의 전기적 연결을 통해 단락되며,
    그 결과 상기 섹션(102, 110)을 통해 흐르는 방전 전류의 최대치가 검출되고,
    검출된 최대치에 따라, 상기 컴포넌트 스트링(22)의 상기 섹션(102, 110)이 단락을 갖는지의 여부가 결정되는 것인, 광전 어셈블리의 작동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 검출된 최대치가 제로이거나 적어도 거의 제로이면 상기 섹션(102, 110)이 단락을 갖는 것이 검출되고, 검출된 최대치가 제로가 아니면 상기 섹션(102, 110)이 단락을 갖지 않는 것이 검출되는 것인, 광전 어셈블리의 작동 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 검출된 최대치가 제로보다 큰 미리 정해진 설정값과 비교되고,
    검출된 최대치가 상기 미리 정해진 설정값보다 작으면, 상기 컴포넌트 스트링(22)의 상기 섹션(102, 110)이 단락을 갖는 것이 검출되며,
    검출된 최대치가 상기 미리 정해진 설정값과 동일하거나 적어도 거의 동일하거나 또는 상기 미리 정해진 설정값보다 크면, 상기 컴포넌트 스트링(22)의 상기 섹션(102, 110)이 단락을 갖지 않는 것이 검출되는 것인, 광전 어셈블리의 작동 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 섹션(102, 110)의 상기 입력부(106, 116)와 상기 섹션(102, 110)의 상기 출력부(108, 118)가 상기 섹션(102, 110)에 전기 에너지 공급의 중단 후 미리 정해진 지속 시간 후에야 전기적으로 연결되는 것인, 광전 어셈블리의 작동 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 섹션(102, 110)에 에너지 공급의 중단 후 어느 정도의 지속 시간 후에야 상기 컴포넌트 스트링(22)의 상기 섹션(102, 110)을 통한 전압이 상기 섹션(102, 110)의 모든 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18)의 임계 전압들의 합에 상응하는지가 결정되고, 상기 결정된 지속 시간은 미리 정해진 지속 시간으로서 미리 정해지는 것인, 광전 어셈블리의 작동 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 컴포넌트 스트링(22)을 작동시키는 드라이버 회로(20)가 차단되거나 또는 상기 드라이버 회로(20)와 상기 컴포넌트 스트링(22) 사이의 전기적 연결이 차단됨으로써, 상기 섹션(102, 110)에 에너지 공급이 중단되는 것인, 광전 어셈블리의 작동 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 컴포넌트 스트링(22)의 제 1 섹션(102)의 입력부(106)가 상기 컴포넌트 스트링(22)의 제 1 섹션(102)의 출력부(108)에 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 섹션(102)을 통해 흐르는 상기 방전 전류의 제 1 최대치가 검출됨으로써, 제 1 발광 다이오드 소자(12)를 포함하는, 상기 컴포넌트 스트링(22)의 제 1 섹션(102)이 단락을 갖는지의 여부가 먼저 결정되고,
    상기 제 1 섹션(102)이 단락을 갖지 않는 것이 검출되면, 검출된 제 1 최대치가 설정값으로서 미리 정해지며,
    상기 제 1 섹션(102)의 상기 입력부(106)와 상기 출력부(108) 사이의 전기적 연결이 차단되고,
    상기 컴포넌트 스트링(22)의 상기 제 1 섹션(102), 및 상기 제 1 섹션(102)과 직렬로 접속된, 상기 컴포넌트 스트링(22)의 제 2 섹션(110)에 에너지가 공급되며, 상기 제 2 섹션(110)은 적어도 하나의 제 2 발광 다이오드 소자(14, 16, 18)를 포함하고,
    상기 제 1 섹션(102)과 상기 제 2 섹션(110)에 에너지 공급이 중단되며,
    상기 제 1 섹션(102)의 입력부(106)와 상기 제 2 섹션(110)의 출력부(118)는 서로 전기적으로 연결되고,
    상기 제 1 섹션(102)의 상기 입력부(106)와 상기 제 2 섹션(110)의 상기 출력부(118)의 전기적 연결을 통해 흐르는 방전 전류의 제 2 최대치가 검출되며,
    검출된 제 2 최대치는 미리 정해진 설정값과 비교되고,
    상기 검출된 제 2 최대치가 미리 정해진 설정값보다 작으면, 상기 제 2 섹션(110)이 단락을 갖는 것이 검출되며,
    상기 검출된 제 2 최대치가 미리 정해진 설정값과 동일하거나 적어도 거의 동일하거나 또는 미리 정해진 설정값보다 크면, 상기 제 2 섹션(110)이 단락을 갖지 않는 것이 검출되는 것인, 광전 어셈블리의 작동 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 컴포넌트 스트링(22)의 제 1 섹션(102)의 입력부(106)가 상기 컴포넌트 스트링(22)의 제 1 섹션(102)의 출력부(108)에 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 섹션(102)의 전기적 연결을 통해 흐르는 상기 방전 전류의 제 1 최대치가 검출되고, 상기 제 1 최대치가 미리 정해진 제 1 설정값과 비교됨으로써, 제 1 발광 다이오드 소자(12, 14)를 포함하는, 상기 컴포넌트 스트링(22)의 제 1 섹션(102)이 단락을 갖는지의 여부가 먼저 결정되고,
    상기 제 1 섹션(102)의 상기 입력부(106)와 상기 출력부(108) 사이의 전기적 연결이 차단되고,
    상기 제 1 섹션(102)과 직렬로 접속된, 상기 컴포넌트 스트링(22)의 제 2 섹션(110)에 에너지가 공급되며, 상기 제 2 섹션(110)은 적어도 하나의 제 2 발광 다이오드 소자(16, 18)를 포함하고,
    상기 제 2 섹션(110)에 에너지 공급이 중단되며,
    상기 제 2 섹션(110)의 입력부(116)와 상기 제 2 섹션(110)의 출력부(118)는 서로 전기적으로 연결되고,
    상기 제 2 섹션(110)의 전기적 연결을 통해 흐르는 방전 전류의 제 2 최대치가 검출되며,
    검출된 제 2 최대치는 미리 정해진 설정값과 비교되고,
    상기 검출된 제 2 최대치가 미리 정해진 설정값보다 작으면, 상기 제 2 섹션(110)이 단락을 갖는 것이 검출되며,
    상기 검출된 제 2 최대치가 미리 정해진 제 2 설정값과 동일하거나 적어도 거의 동일하거나 또는 미리 정해진 제 2 설정값보다 크면, 상기 제 2 섹션(110)이 단락을 갖지 않는 것이 검출되는 것인, 광전 어셈블리의 작동 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 섹션들(102, 110) 중 하나의 섹션 내의 단락을 검출하기 위한 설정값은, 임계 전압과, 상기 섹션(102, 110)이 포함하는 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 하나의 발광 다이오드 소자의 전극 저항의 몫에 상응하도록 미리 정해지는 것인, 광전 어셈블리(100)의 작동 방법.
  10. 광전 어셈블리(100)로서,
    적어도 하나의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)를 포함하는 적어도 하나의 섹션(102, 110)을 가진 적어도 하나의 컴포넌트 스트링(22),
    상기 컴포넌트 스트링(22)과 전기적으로 연결되며 상기 컴포넌트 스트링(22)에 전기 에너지를 공급하기 위한 드라이버 회로(20),
    상기 컴포넌트 스트링(22)에 에너지 공급을 중단하기 위한 제 1 스위치(101),
    상기 컴포넌트 스트링(22)의 상기 섹션(102, 110)의 입력부(106, 116)와 상기 컴포넌트 스트링(22)의 상기 섹션(102, 110)의 출력부(108, 118)의 전기적 연결을 위한 제 2 스위치(104)로서, 상기 섹션(102, 110)은 상기 제 2 스위치(104)에 의해 상기 입력부(106, 116)와 상기 출력부(108, 118)의 전기적 연결을 통해 단락되는, 상기 제 2 스위치(104),
    상기 섹션(102, 110)의 전기적 연결을 통해 흐르는 방전 전류의 최대치를 검출하기 위한 전류 측정기(105),
    검출된 최대치에 따라, 상기 컴포넌트 스트링(22)의 상기 섹션(102, 110)이 단락을 갖는지의 여부를 결정하도록 설계된 평가 유닛
    을 포함하는, 광전 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 스위치(101)는, 상기 제 1 스위치(101)에 의해 상기 드라이버 회로(20)가 접속 또는 차단될 수 있거나 또는 상기 드라이버 회로(20)와 상기 컴포넌트 스트링(22) 사이의 전기적 연결이 형성 또는 차단될 수 있도록 형성되는 것인, 광전 어셈블리.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 컴포넌트 스트링(22)은 제 1 섹션(102), 및 상기 제 1 섹션(102)에 전기적으로 직렬로 접속된 제 2 섹션(110)을 포함하고,
    상기 제 1 섹션(102)은 적어도 하나의 제 1 발광 다이오드 소자(12, 14)를 포함하며,
    상기 제 2 섹션(110)은 적어도 하나의 제 2 발광 다이오드 소자(14, 16, 18)를 포함하고,
    상기 광전 어셈블리(100)는 제 3 스위치(112)를 포함하고, 상기 제 3 스위치(112)는 그 제 1 스위칭 상태에서 상기 제 1 섹션(102)의 출력부(108)를 제 2 섹션의 출력부(118)와 전기적으로 연결하고, 그 제 2 스위칭 상태에서 상기 제 1 섹션(102)의 상기 출력부(108)와 상기 제 2 섹션의 상기 출력부(118)를 전기적으로 서로 분리하고, 상기 제 3 스위치(112)는 상기 제 2 스위치(104)에 전기적으로 연결되는 것인, 광전 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서, 제 4 스위치(114)가 제공되고, 상기 제 4 스위치(114)는 그 제 1 스위칭 상태에서 상기 제 1 섹션(102)의 입력부(106)를 상기 제 2 섹션(110)의 입력부(116)와 전기적으로 연결하며, 그 제 2 스위칭 상태에서 상기 제 1 섹션(102)의 상기 입력부(106)와 제 2 섹션(110)의 상기 입력부(116)를 전기적으로 서로 분리하고, 상기 제 4 스위치(114)가 제 3 스위치(112)에 전기적으로 연결되는 것인, 광전 어셈블리.
  14. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 발광 다이오드 소자들(12, 14, 16, 18) 중 적어도 하나는 무기 발광 다이오드이고, 하나의 커패시터(44, 50, 56)가 상기 무기 발광 다이오드에 대해 병렬로 그리고 전기 저항(46, 52, 58)이 전기적으로 직렬로 접속되는 것인, 광전 어셈블리.
  15. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 컴포넌트 스트링(22)의 적어도 하나의 섹션(102, 110)은 적어도 2개의 발광 다이오드 소자(12, 14, 16, 18)를 포함하는 것인, 광전 어셈블리.
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