TW201106791A - Method and apparatus of driving a light source depending of the daylight - Google Patents

Description

201106791 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於OLED元件之領域，且更特定言之，本發 明係關於有機發光二極體（OLED)器件。 【先前技術】 OLED元件包括電致發光材料，當有一電流通過此電致 發光材料時能夠發光。用於OLED元件之材料可為發光聚 合物或有機小分子。有機器件可為（例如）此項技術中已知 之有機發光二極體（OLED)。為啟動OLED元件，電流係經 由安置於電致發光材料之表面處的電極而施加至電致發光 材料。 OLED元件（諸如OLED)包括安置於電極之間的電致發光 材料。在施加一合適電壓後，電流自陽極流經電致發光材 料至陰極。由電致發光材料内部之電洞及電子之輻射複合 (radiative recombination)產生光。 在US2006/0028156 A1中揭示一種用於使用發光元件來 產生光並使用與光譜感測光偵測器相同之發光元件來偵測 光強度及光譜功率分佈之系統及方法。 【發明内容】 本發明提供一種如技術方案1之OLED元件。本發明之實 施例在附屬技術方案中給出。 根據本發明之若干實施例，提供一種可由一控制單元在 一第一模式或一第二模式下驅動之OLED元件。在該第一 模式下，施加一正向偏壓使得該OLED元件發光。在該第 147010.doc 201106791 二模式下，施加具有與該正向偏壓相同之數量級之一反向 偏壓。流過OLED元件之電流係與入射日光成比例並藉由 使OLED元件實質上短路之一轉換阻抗放大器而轉換成一 電壓》 根據本發明之一實施例，〇LED元件係受控於控制單 元’使得該OLED元件除由於視覺暫留而不被一使用者眼 睛所注意之小於50毫秒之短時段之外均在第一模式下操 作。在此等短時段内’ 〇LED元件係在第二模式下操作以 伯測入射光量。藉由已知入射曰光量，在第一模式下之 OLED元件之功率可經調整以適應入射光。 根據本發明之一實施例’ OLED元件對波長在3 10奈米至 41〇奈米之間之光最為敏感。與41〇奈米至700奈米之間之 光譜範圍比較，在此光譜範圍内，人造光源僅具有低發 射。此範圍内之OLED元件本身之光發射級尤其低。相 反’自然日光在此光譜範圍内仍具有一大比重。因此，若 用作為一光感測器之OLED元件量測一恆定信號，則該 OLED元件可僅取決於自然日光量。日光強度係與轉換阻 抗放大器之輸出電壓直接成比例。輸出電壓可直接用於進 一步之處理。此係基於經量測光電流係與光輸入成比例之 洞察。因此，在第一模式下之OLED元件之功率可經調適 用於經感測之日光量。有利地，〇Led元件之全表面可用 於在第一模式下發光並在第二模式下偵測曰光。 根據本發明之一實施例’日光感測OLED元件係在第二 板式下工作’量測曰光量。用與曰光量成比例之轉換阻抗 147010.doc 201106791 放大器之輸出電壓供給控制單元。控制輩 利早兀根據轉換阻抗 放大器之輸出電壓而控制另一人造光源。兪 月j提在於人造光 源之光譜在波長為310奈米至410奈米之間時可勿略在 實施例中，OLED元件在此光譜範圍内最為敏感。當人造 光源之光譜在此範圍内為可忽略地小時，徭 丁 惶琢測日光。此 種情況適用於各種人造光源’例如電燈泡、簡易營光严、 高壓鈉燈、低壓納燈、發光二極體（LED)燈或另外 燈。 根據本發明之一實施例’經控制之人造光源照亮一房 間。OLED元件感測經照壳之房間内的日光功率。控制單 元根據經感測之日光量而控制人造光源之功率。藉由使用 此系統，人造光源之功率可在有日光之情況下減小並隨日 光量之減小而增大。因此，可節約能源且可實現房間之一 恆定照明。 根據本發明之一實施例，控制單元控制一發光廣告。者 由OLED元件感測之曰光功率減小時，控制單元打開發光 廣告。因為人造光源對感測〇 L E D元件沒有任何影塑，所 以廣告之照明不受其他人造光源（諸如街道照明、汽車或 其自身照明）影響。 根據本發明之一實施例，控制單元管理一建築物之熱效 率，該控制單元包括一加熱系統及一空氣調節系統。藉由 用OLED元件感測日光之功率’系統可經調整以適應一白 晝及夜晚週期且可經調整以適應晴天或陰天。 【實施方式】 147010.doc -5- 201106791 以下僅參考圖式以舉例方式更詳細地描述本發明之實施 例0 下文中’在下述之所有各實施例中相同元件符號用以標 示相同元件。 圖1顯示根據本發明之一示意電路，OLED 1〇〇可在一第 模式或第一模式下操作。一控制單元控制開關丨〇2，其 控制該OLED在何種模式下操作。在該第一模式下，操作 電塵104係供給至該〇LED，在該第二模式下，反向偏壓 1〇6係供給至該0LED。與該操作電壓1〇4比較該反向偏 壓具有反向極性。電容器1〇8係與該〇LED 1〇〇並聯連接， 且表示由轉換阻抗放大器11 〇實質上短路的該OLED之一内 4並聯電容《感測電壓丨丨2係與流過該〇LED之電流成比 例，且可由一控制單元直接處理。由一控制單元自動切換 該開關102。在大多數操作時間的期間，開關1〇2係處於將 操作電壓（正向偏壓）供給至該〇LEE)之位置。在此模式 下，該OLED 100發光。該開關1〇2在足夠短以致不被一使 用者眼睛所注意的一短時刻（例如小於5〇毫秒）内被設定至 將感測電壓（反向偏壓）供給至該〇LED的位置。接著，該 OLED 1 00係連接至根據本發明之一感測電路。該轉換阻 抗放大器110具有一低輸入阻抗且因此建立一實質短路。 其將在此情況下為該OLED 1 〇〇之光電流的器件之短路電 流轉換成與落在該OLED 1〇〇上之光量直接成比例的感測 電壓112。 圖2係根據奈米級波長而繪示一白色〇led 1 〇〇之光學發 147010.doc 201106791 射光譜的一簡圖。該白色OLED 100係用作為根據本發明 之一實施例之一光感測器。最高發射峰值具有約610奈米 之一波長。在450奈米至600奈米及630奈米至680奈米之範 圍内’該OLED 100發出較少光。在其中光敏感度為最高 (參考圖3)之310奈米至410奈米之波長範圍内，該〇LED 100沒有發射。此光譜範圍係深藍可見光及uv光。其他種 OLED 1〇〇在此光譜範圍内亦不發射。相反，自然曰光在 此範圍内仍具有一大比重。 圖3係繪示若干〇LED 1 00的每光功率之光電流的一簡 圖’根據本發明之一實施例，當該等〇Led 1 〇〇感測入射 光日寸根據奈米級之波長而按比例調整至最大值。在對應於 色彩為淡藍至接近UV的340奈米至410奈米之波長範圍内 量測最高光電流。許多人造光源（例如電燈泡、簡易螢光 燈、南壓鈉燈、低壓鈉燈 '發光二極體（LED)燈及另外 OLED燈）僅發出少量在此光譜範圍内的光。相反，自然曰 光對此範圍仍具有一大比重。該等〇LED 1〇〇之光電流對 於大於450奈米之波長而言可忽略。因此，若用作為一光 感測器之該OLED 100量測一恆定信號，則該〇LEd 1 〇〇可 僅取決於自然日光量。日光強度係與可直接用於進一步處 理的放大器110之輸出直接成比例。 一 OLED 1〇〇發出波長大於450奈米之光並偵測波長範圍 在3 1 0奈米至410奈米之間之光的事實得以僅感測該〇L]gD 100所曝露於其中的曰光量。 圖4係根據發出UV光的一第二光源之調光級而繪示一 \ (· 147010.doc -7- 201106791 OLED 1 00之每光功率之最大光電流的一簡圖。施加0伏特 至5伏特之不同反向偏壓。可看見光電流隨反向偏壓之提 高而增大。每光功率之最大光電流與該第二光源之調光級 之間之關係係成比例。經量測之光電流係與光輸入成比例 之事實得以將圖1中放大器100之輸出用作為入射日光量之 資料。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示一 OLED經連接使得其可在一第一模式或第二 模式下操作的一電路； 圖2係繪示一白色OLED之發射光譜的一簡圖； 圖3係根據若干OLED之經感測光之奈米級波長而繪示每 光功率之OLED光電流的一簡圖； 圖4係根據一第二光源之調光級而繪示每光功率之OLED 最大光電流的一簡圖。 【主要元件符號說明】 100 有機發光二極體 102 開關 104 操作電壓 106 反向偏壓 108 電容器 110 轉換阻抗放大器 112 感測電壓 147010.doc

Claims (1)

1. 201106791 七、申請專利範圍： 種裝置’其包括一控制單元及日光感測構件，該曰光 感測構件包括用於提供一日光感測信號給該控制單元之 〇LED元件（100)，該控制單元根據由該OLED元件感測 之曰光功率而執行至少一控制步驟。 2‘如印求項1之裝置，其中該OLED元件係受控於該至少一 控制步驟。 月长項2之裝置，其中該控制單元經調適用於使該 ◦LED兀件在—第一模式與一第二模式之間切換，該 OLED兀件在該第一模式下發光並在該第二模式下感測 曰光0 如月长項1之裝置’其中該至少—控制步驟控制至少一 外部裝置。 5， 如请求項4之獎罢 +A . ’，、中該至少一外部裝置係受控於該 控制步驟以維持一房間内之-十亙定照明。 6·=求項4之裝置’其中該外部裝置管理-建築物之熱 月长S 4之I置’其中該外部裂置係不可由該OLED元 件偵測之人造照明構件。 =二：求項中任—項之裝置，其中該0LED元件經調 適用於感測從310奈米至41〇奈米範圍内之光。 9· t凊未項4之裝置，其中該外部裳置係^加熱系統、- 1〇=節“、-發光廣告、-遮光物或-窗簾。 .種用於操作如前述請灰頂由/ 求項中任一項之裝置的方法，其 147010.doc [ S 201106791 中該控制單元根據由該OLED元件感測之曰光功率而執 行一控制步驟。 11. 12. 月长項1 0之方法，其中藉由該控制步驟而使該OLED 兀件於該第一模式與該第二模式之間切換，該OLED元 件在該第一模式下發光並在該第二模式下偵測日光。 -種電腦程式產品’其包括用於在—控制器上執行之機 :可執行碼，其中該電腦程式產品 狀 方法。 147010.doc