WO2016030083A1 - Verfahren zum betreiben einer optoelektronischen baugruppe und optoelektronische baugruppe - Google Patents

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WO2016030083A1
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section
light
voltage
component
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PCT/EP2015/066415
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Kilian REGAU
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Osram Oled Gmbh
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    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an optoelectronic assembly and an optoelectronic component
  • An optoelectronic assembly may, for example, have one, two or more light-emitting diode elements.
  • Light-emitting diode elements can, for example, light-emitting diodes
  • LEDs and / or organic light emitting diodes (OLEDs) or parts or segments of light emitting diodes (LEDs) or organic
  • OLEDs Be light emitting diodes
  • Light emitting diode elements can not be completely ruled out that the light-emitting diode elements in the application spontaneously fail.
  • 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 cause melting of the electrodes, dark spots in the
  • Illuminating the OLED lead to a completely dark OLED and / or to a hot spot on the OLED.
  • OLEDs an optoelectronic assembly in the application is for technical reasons and out
  • a plurality of light-emitting diode elements in a light emitting diode can be electrically connected in series and / or several light emitting diodes can be electrically connected in series.
  • a plurality of light-emitting diode elements in a light emitting diode can be electrically connected in series and / or several light emitting diodes can be electrically connected in series.
  • WO 2012 004 720 A2 discloses methods for determining
  • Short circuits of individual OLEDs are known in which an overvoltage or undervoltage at the corresponding OLED is used as a criterion for a defect.
  • the over- or undervoltage at the corresponding OLED is used as a criterion for a defect.
  • FIG. 1 shows a conventional optoelectronic assembly 10, which has a first light-emitting diode element 12, a second light-emitting diode element 12, a second light-emitting diode element 12, and a second light-emitting diode element 12
  • Light emitting diode element 14 a third light emitting diode element 16 and a fourth light emitting diode element 18 has.
  • Light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 are in one
  • Component strand 22 of the optoelectronic assembly 10 is arranged.
  • the second light-emitting diode element 14 has a short circuit, which in FIG. 1 acts as a short-circuit resistance 24 is drawn.
  • the short-circuit resistor 24 is electrically connected in parallel with the second light emitting diode element 14 and behaves electrically similar to an ohmic
  • Resistance wherein the value of the resistor may vary depending on the type of short circuit.
  • the resistance value (R_Short) of the short-circuit resistor 24 is, for example, one OLED, in a wide
  • Range for example, between 10 ohms and several kohms.
  • Total voltage (Uges) across all LED elements 12, 14, 16, 18 are detected.
  • the total voltage thus corresponds to the same light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 a
  • the short circuit has a higher resistance of 50 ohms, for example, the result is
  • Detection threshold U_T 21V is not recognized as such. This may be due to the fact that a corresponding
  • Short circuit can be more highly resistive than the organics of
  • 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.
  • the reduction of the total voltage by a short circuit is in several light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 in a component strand 22 as a percentage below, especially for long strand lengths, or is partially offset by the voltage drop across the short circuit and is so
  • a dimming and / or a flashing system for example, for a dimming and / or a flashing system.
  • Fig. 2 shows a conventional optoelectronic assembly 10, which are largely as explained above
  • the optoelectronic assembly 10 can be, for example, from the automotive sector, for example a direction indicator of a motor vehicle, for example an animated turn signal.
  • Light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 are intended individually
  • the Light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 are electrically connected in series and there is only one driver circuit 20th
  • a fast-regulating power source such as a DC-DC converter.
  • Light-emitting diode element 12, 14, 16, 18 is electrically connected in parallel to a respective switch, for example a first transistor 32, a second transistor 34, a third transistor 36 and a fourth transistor 36, respectively.
  • the current can thus be passed individually to each light-emitting diode element 12, 14, 16, 18 and nevertheless through the other light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18. For dimming you can the
  • Transistors 32, 34, 36, 38 also pulse width modulated
  • the individual forward voltage can be measured relatively simply as compared to FIG. It can be one
  • Measuring system can be connected, which detects the total voltage, and one after the other, all other switches can be closed in succession, so that all
  • the conventional methods can thus not or only with great technical effort or reliably detect a plurality of short-circuited light-emitting diode elements within a series circuit.
  • An object of the invention is to provide a method of operating an optoelectronic assembly which enables: a short circuit of a single one
  • Light emitting diode element of the optoelectronic assembly to reliably detect a short circuit of a light emitting diode element in a series circuit of light emitting elements of the
  • Optoelectronic assembly and / or minimizing a disturbance influence of aging and / or temperature on the detection of the short circuit.
  • Another object of the invention is to provide an optoelectronic assembly which makes it possible: to reliably detect a short circuit of a single light emitting diode element of the optoelectronic assembly, a short circuit of a
  • Detecting light emitting diode elements of the optoelectronic assembly safely detecting the short circuit with only one input and one output of a driver circuit of the optoelectronic assembly and / or minimizing a disturbance influence of aging and / or temperature on the detection of the short circuit.
  • the objects are achieved according to one aspect of the invention by a method for operating an optoelectronic assembly.
  • the optoelectronic assembly has at least one component strand with at least one section.
  • the section has at least one light-emitting diode element.
  • the component strand is supplied with electrical energy.
  • the supply of the component strand with energy is
  • a total voltage is sensed which is applied between an input of the portion of the component string and an output of the portion of the component string.
  • the Total voltage is given with a sum of
  • Component strand has no short circuit, if the total voltage is equal to or at least approximately equal to the sum of the predetermined lock voltages.
  • the section of the component strand has a short circuit if the total voltage is less than the sum of the predetermined
  • Light emitting diode elements of the component strand can be used for detecting the short circuit, wherein it only has to have an input and an output. Depending on the design, the influence of disturbance variables such as aging and temperature on the detection can be minimized / eliminated, as explained in more detail below, whereby possibly one, two or more further inputs and / or outputs have to be formed.
  • the light-emitting diode element is, for example, an OLED or an LED or a part or a segment of an OLED or LED.
  • the total voltage is measurable across the input and output of the section. If the input of the portion is electrically coupled to or corresponds to the input of the component string, and if the output of the portion is electrically coupled to or corresponds to the output of the component string, then the total voltage across the string of components may be detected and corresponds to
  • the detected total voltage is independent of the resistance value of the short circuit. That the short circuit in the section and / or the
  • Light emitting diode elements in the corresponding section or component strand has the short circuit.
  • a warning signal can be generated and sent to a higher-level unit, such as a
  • Arithmetic unit such as a board computer of a motor vehicle, are passed and / or the short-circuited LED element can be electrically bypassed.
  • This can be interesting, for example, in the automotive sector and / or in the field of general lighting, and / or in the consumer sector, for example in the case of a hand lamp with a single or multiple OLEDs.
  • the section has a
  • Light emitting diode elements of the section have the same predetermined slip voltage. It is recognized that the section has the short circuit if the detected
  • Total voltage by a predetermined lock voltage is less than the sum of all predetermined lock voltages. This can help to identify the short circuit easily.
  • the total voltage is detected only after a predetermined period of time after interrupting the supply of the component strand with energy.
  • the predetermined period of time may be in a range, for example, from 50 ys to 60 s, for example from 500 ys to 1 s,
  • Light emitting diode element of the portion of the component strand corresponds to its predetermined slip voltage.
  • the time period determined in this way is specified as the predetermined time duration. In other words, the total voltage is detected only when the respective electrical voltages have dropped to the predetermined terminal voltage via the light emitting diode elements of the section.
  • the time period can be determined, for example, empirically, stored and then specified. This can help the
  • Total voltage can be determined precisely and / or the
  • Driver circuit for operating the component strand is turned off or an electrical connection between the driver circuit and the component strand is interrupted. This can help to supply the
  • Arithmetic unit for controlling, regulating or operating the
  • Driver circuit done.
  • the electrical connection between the driver circuit and the component strand can be interrupted for example by means of a corresponding switch.
  • Slip voltage of the first light-emitting element is compared. If the detected individual voltage is equal to or at least approximately equal to the predetermined slip voltage, the detected individual voltage is specified as a setpoint.
  • Light emitting diode element are supplied with energy.
  • the supply of the component strand with energy is interrupted again.
  • the total voltage between the input of the first section and an output of the second section is detected.
  • the detected total voltage is compared with a product of the predetermined setpoint and the number of
  • the second portion has a short circuit if the total detected voltage is less than the product. It will be appreciated that the second section does not short-circuit if the detected one
  • the method is performed twice, first in the first section, in particular the first
  • the first section has exactly one light-emitting diode element, namely the first light-emitting diode element, the presence of the short circuit in the first section can be easily detected if the total voltage is zero or approximately zero. If the short circuit at the first section
  • Light-emitting element of the first section or the Light emitting diode element (s) of the second portion is similar or equal, as a lock voltage, as a reference value and / or as a setpoint, for further measurements, in particular in the second section used. This can do this
  • Light emitting diode element in the first section usually subject to the same influences as the others
  • Component strand with energy for example, after the predetermined period of time, a first total voltage between an input of the first portion of the component strand and an output of the first portion of the component strand is detected, and the detected first total voltage with a sum of the predetermined slippage voltages of all
  • Light emitting diode elements of the first section is compared.
  • Light emitting diode element are supplied with energy.
  • the supply of the component strand with energy is
  • Total voltage is compared with a sum of the lock voltages of all the light emitting diode elements of the second section.
  • the method is carried out at least twice, first at the first section and then at the second section.
  • the component string can be divided into further sections and the method can be carried out correspondingly more often. The shorter the
  • Section is the more pronounced is the difference of the total voltage between a section with short circuit and the same section without short circuit. This can help to realize a particularly high recognition accuracy, whereby a fault tolerance is higher, and / or to largely eliminate interfering influences, such as temperature and / or aging, on the detection of the short circuit.
  • the first total voltage is compared with the second total voltage.
  • Comparison is detected on the existence of the short circuit in one of the sections. This may be advantageous, for example, if both sections have the same number of
  • Total voltages should be the same or at least approximately the same. This comparison can serve, for example, as an additional and / or redundant check.
  • the objects are achieved according to another aspect by an optoelectronic assembly.
  • the optoelectronic assembly is achieved according to another aspect by an optoelectronic assembly.
  • Assembly comprises: at least the component strand with at least the portion, wherein the portion has the at least one light emitting diode element; one with the
  • Component strand electrically coupled power source for supplying the component strand with electrical energy; a first switch for interrupting the supply of the
  • Component strand with energy a voltage measuring device for detecting a total voltage between an input of the portion of the component string and an output of the
  • Section of the component string an evaluation unit that is set up, depending on the detected
  • Component strand in particular the light-emitting diode element of the component strand, the short circuit has by the Total voltage is compared with the sum of slip voltages of all light emitting diode elements of the section and it is recognized that the portion of the component strand has no short circuit, if the total voltage is equal to or at least approximately equal to the sum of the
  • Slip voltages is, and / or it is detected that the portion of the component strand has a short circuit, if the total voltage is less than the sum of
  • the optoelectronic assembly is suitable for carrying out the method explained above.
  • the supply of the first switch by means of the first switch, the supply of the first switch
  • Power source may be, for example, the driver circuit, referred to as a driver circuit or be part of the driver circuit.
  • the first switch is so
  • Driver circuit for operating the component strand can be turned on or off or that an electrical connection between the driver circuit and the component strand can be connected or disconnected.
  • the component strand has the first section and the second section electrically connected in series with the first section.
  • Section has at least the first light-emitting element on.
  • the second section has at least the second one
  • the optoelectronic assembly has a second switch, which in its first
  • Switching state electrically couples an output of the first section with an output of the second section and the in its second switching state the output of the first
  • Section and the output of the second section electrically separate from each other.
  • the second switch makes it possible to check the first section independently of the second section for the presence of the short circuit.
  • the third switch makes it possible to examine the second section with respect to the short circuit independently of the first section.
  • Light-emitting diode elements an inorganic light-emitting diode or a part of an inorganic light emitting diode and a capacitor is connected in parallel electrically to the component strand.
  • Light-emitting diode elements inorganic light emitting diodes and one capacitor each is connected in parallel to the inorganic light emitting diodes.
  • the capacitor or capacitors make it possible to carry out the method explained above in the case of the inorganic light-emitting diodes and to reliably detect the short-circuit. Since the electrodes of an inorganic light emitting diode are relatively small compared to an OLED, the capacitors provide electronic conditions in the optoelectronic
  • the total voltage corresponds to the sum of the voltages over that of the intact one
  • Light emitting diode elements associated capacitors, wherein in case of a short circuit the capacitor of the
  • At least one of the light-emitting diode elements is an organic light-emitting diode or a segment of an organic light-emitting diode.
  • At least one section of the component strand has at least two light-emitting diode elements.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional one
  • Figure 2 is a circuit diagram of a conventional
  • Figure 3 is a circuit diagram of a conventional
  • Figure 4 is a circuit diagram of an embodiment of an optoelectronic assembly
  • Figure 5 is a circuit diagram of an embodiment of an optoelectronic assembly
  • Figure 6 is a circuit diagram of an embodiment of an optoelectronic assembly
  • Figure 7 is a circuit diagram of an embodiment of an optoelectronic assembly
  • FIG. 8 is a circuit diagram of an embodiment of an optoelectronic assembly
  • FIG. 9 shows a diagram with exemplary courses of FIG
  • FIG. 10 shows a table with exemplary measurement results
  • Figure 11 is a circuit diagram of an embodiment of a
  • Figure 12 is a circuit diagram of an embodiment of a
  • An optoelectronic assembly may have one, two or more light emitting diode elements.
  • a light emitting diode element may be provided.
  • Optoelectronic assembly also one, two or more
  • An electronic component may have, for example, an active and / or a passive component.
  • Component may for example comprise a driver circuit, a power source, a computing, control and / or regulating unit and / or a transistor.
  • a passive one
  • Electronic component can, for example, a
  • Capacitor a resistor, a diode or a coil.
  • a light emitting diode element may be an electromagnetic radiation emitting semiconductor light emitting diode element, a
  • a light-emitting diode element can also be only a part or a segment of a light-emitting diode, for example an LED or an OLED.
  • the OLED can be segmented and have a light-emitting diode element in each segment.
  • Several light emitting diode elements in a light emitting diode may be electrically connected in parallel and / or electrically in series.
  • a light-emitting element may be part of an integrated circuit.
  • a plurality of light-emitting diode elements may be provided, for example
  • Light emitting diode element can emit, for example, light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • 1 shows a conventional optoelectronic assembly 10, which has a first light-emitting diode element 12, a second light-emitting diode element 12, a second light-emitting diode element 12, and a second light-emitting diode element 12
  • Light emitting diode element 14 a third light emitting diode element 16 and a fourth light emitting diode element 18 has.
  • the Light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18 are arranged in a component strand 22 of the assembly 10.
  • Light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18 are electrically connected in series.
  • a driver circuit 20 is arranged and used for operating, in particular for controlling, the light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18.
  • the second light-emitting diode element 14 has a short circuit, which in FIG. 1 acts as a short-circuit resistance 24
  • the short-circuit resistor 24 is electrically connected in parallel with the second light emitting diode element 14 and behaves electrically similar to an ohmic
  • the value of the ohmic resistance depends on the type of short circuit, for example, on an area of the short circuit.
  • FIG. 2 shows a conventional optoelectronic assembly 10.
  • the conventional optoelectronic assembly 10 can be largely similar to that shown in FIG.
  • the light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18 are connected in parallel to each of a switch, for example a first transistor 32, a second transistor 34, a third transistor 36 and a fourth transistor 36.
  • the current can thus individually past each LED element 12, 14, 16, 18 and yet through the other
  • FIG. 3 shows a conventional optoelectronic assembly 10 which is substantially as shown in FIG.
  • Light emitting diode elements 12, 14, 16 has.
  • Leakage resistance can be called.
  • the light-emitting diode elements 12, 14, 16 on account of their intrinsic properties on capacitors and resistors, which are shown in Figure 3 in addition to the diode symbols as independent electronic components.
  • Electrode resistors 42, 48, 54 may be different
  • Light emitting diode element 12 can be represented as a single electrode resistor 42.
  • the first light emitting diode element 12 has a first one
  • Electrode resistor 42 a first intrinsic capacitance, shown as first capacitor 44, and a first bulk resistor 46.
  • the second light-emitting diode element 14 has a second electrode resistance 48, a second intrinsic capacitance, which is shown as a second capacitor 50, and a second bulk resistance 52.
  • the third light-emitting element 16 has a third one
  • Electrode resistance 54 a third intrinsic capacitance, shown as third capacitor 56, and a third bulk resistor 58.
  • the light emitting diode elements 12, 14, 16 are OLEDs and the
  • Electrode resistors 42, 48, 54 are the ohmic
  • Resistors of the anodes, in particular of ITO layers, and / or cathodes of the OLEDs, for reasons of Clarity are represented by means of a common resistance symbol.
  • the intrinsic capacitances correspond to the capacitors 44, 50, 56 which are each formed by an anode-cathode pair of the OLEDs.
  • Bulk resistors 46, 52, 58 correspond to the bulk resistances typical for diodes and allow very small leakage currents to flow through the light-emitting diode elements 12, 14, 16.
  • the light-emitting diode elements 12, 14, 16 can also be LEDs, in which case the values of the resistances and / or the capacities are significantly smaller than the OLEDs.
  • the second electrode resistor 48 is connected to the
  • Short circuit resistor 24 electrically connected in series.
  • the short-circuiting resistor 24 is electrically parallel with the second capacitor 50 and the second bulk resistor 52
  • Substitute circuits are to be recognized, are exploited below to provide an optoelectronic assembly and / or a method for operating an optoelectronic assembly, in which a short circuit of one of the light emitting diode elements 12, 14, 16 can be easily and safely detected.
  • the optoelectronic assembly 100 has the component strand 22 and the first light-emitting diode element 12.
  • the first light emitting diode element 12 has the intrinsic
  • the component strand 22 has a section 102 in which the first light-emitting diode element 12 is arranged. Of the Section 102 has an entrance 106 of the section and an exit 108 of section 102.
  • the 101 is electrically coupled to the input 106 of the section 102 and to the driver circuit 20.
  • Switch 101 causes in its first switching state an electrical coupling between the input 106 of the section
  • a voltage measuring device 105 is electrically connected in parallel with the component string.
  • the driver circuit 105 is used when the first switch 101 is open and / or when the driver circuit is switched off or not active
  • the optoelectronic package 100 may be simple
  • Light emitting diode element 12 so if there is no short circuit in the first light emitting diode element 12, discharges the supply of the component strand 22 with electrical energy, the first light emitting diode element 12 via the optically functional layer structure, in particular the light-emitting layers in normal operation, the first light-emitting element 12 and the intrinsic Bulk resistance of the light-emitting element 12 initially only so far until
  • Light emitting diode element 12 is applied, since the light emitting diode element 12 is still electrically conductive to the lock voltage. If the lock voltage is reached, then the discharges
  • the lock voltage may be a short time after opening the first Switch 101 are detected by the voltage measuring device 105 as a total voltage. The total voltage thus detected can then with a predetermined threshold, the
  • the predetermined lock voltage in particular corresponds to the predetermined lock voltage can be compared. If the detected total voltage corresponds to the predetermined threshold or at least
  • the predetermined air lock voltage can be determined and / or stored empirically, for example.
  • the first light-emitting diode element 12 If there is a short circuit in the first light-emitting diode element 12, the first light-emitting diode element 12, in particular its intrinsic capacitance, discharges completely quickly after opening the first switch 101 via the short circuit and there is no voltage difference between the input 106 and the output 108 .
  • Voltage measuring device 105 detects only the value zero or approximately zero. For checking the first light emitting diode element 12 with respect to the short circuit, consequently, the first switch 101 is first switched to its first switching state, ie
  • the component strand 22 and in particular the first light-emitting element 12 are by means of
  • Driver circuit 20 is supplied with electrical energy. Next, the driver switch circuit 20 is turned off and / or the first switch 101 is opened, so that the supply of the component strand 22 is interrupted with electrical energy. After the predetermined period of time, the total voltage between the input 106 and the output 108 is detected. If the detected total voltage is zero or
  • the first light emitting diode element 12 is approximately equal to zero, it is recognized that in the first light emitting diode element 12 is a short circuit. If the total voltage is equal to or exceeds the predetermined target value, it is recognized that the
  • Light-emitting element 12 is no short circuit.
  • predetermined setpoint may be, for example, a minimum value or threshold.
  • the default value can be set to one Memory unit of an evaluation and / or arithmetic unit for checking the optoelectronic assembly 100 to be stored with respect to the short circuit.
  • the predetermined period of time can be determined empirically, for example. For example, after which period of time after interrupting the supply of the component strand 22 with energy, it is possible to determine the total voltage across the section 102 of the component strand 22 of a sum of
  • the time period determined in this way can be specified as the predetermined time duration.
  • the total voltage can only be detected when the respective voltages have dropped across the light-emitting diode elements 12 of the section 102 to their predetermined lock voltages.
  • the predetermined period of time may be in a range of, for example, 50 ys to 60 s,
  • pulsed operation with a pulse frequency of approximately 200 Hz
  • a time duration of 500 ys to 5 ms would be possible.
  • the predetermined time would be correspondingly less than 700 ms.
  • it can also be given longer periods of time, since the corresponding optoelectronic assembly 100 even after switching off normal operation, such as
  • Optoelectronic assembly 100 can be traversed, for example, as a special test scenario, for example, when turning off the driver circuit 20 and / or in the automotive sector when turning off the car light having the optoelectronic assembly 100.
  • the test method can be used in a pulsed operation (PWM operation) of the optoelectronic assembly 100, for example, if this part of a turn signal of a
  • FIG. 5 shows a circuit diagram of an exemplary embodiment of an optoelectronic assembly 100, for example
  • Assembly 100 may correspond.
  • Assembly 100 has four light emitting diode elements 12, 14, 16, 18, which are electrically connected in series in the component strand 22 and the section 102.
  • the total voltage thus corresponds to a sum of the individual voltages at the intrinsic capacitances. With four light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18, the total voltage corresponds to four times the
  • the deviation of the detected total voltage of the predetermined setpoint can by means of a computing unit, not shown, for example, an evaluation unit with the voltage measuring device 105 and / or the
  • the predetermined air lock voltage can, for example, in the arithmetic unit or the evaluation as a predetermined
  • Evaluation unit an analogue comparator device
  • a comparator have, which the detected total voltage with a predetermined
  • Target voltage for example, a reference voltage that represents the predetermined setpoint compares and a
  • Component strand 22 the total voltage at the
  • the total voltage is lower by a single voltage than a faultless component strand 22 without shorted light emitting diode element 12, 14, 16, 18.
  • the total voltage is lower by the corresponding individual voltages than a faultless component strand 22 without short-circuited
  • the optoelectronic assembly 100 may include more than one component strand 22, more than one portion 102, and / or more or fewer light emitting diode elements 12, 14, 16, 18.
  • FIG. 6 shows a circuit diagram of an exemplary embodiment of an optoelectronic assembly 100, for example
  • Assembly 100 may correspond.
  • Assembly 100 comprises the component strand 22, wherein the component strand 22, the portion 102, in this
  • the first section 102 has the input 106 and the output 108, which are referred to in this context as the first input 106 and the first output 108, respectively.
  • the second section 110 has a second input 116 and a second output 118.
  • the first output 108 may correspond to the second input 116 or may be directly electrically coupled thereto.
  • a second switch 112 is electrically connected in parallel with the second portion 110.
  • the second switch 112 is electrically coupled on the one hand to the first output 108 and / or the second input 116 and on the other hand to the second output 118, the voltage measuring device 105 and the driver circuit 20.
  • the second switch 112 electrically couples the first output 108 to the second output 118 in its first switching state the first switch state of the second switch 112, the current around the second portion 110 deflected so that only the first portion 102 is energized.
  • the second switch 112 is connected for example between the cathode of the component strand or ground (ground / GND) and a node between the first and second light-emitting diode element 12, 14 and bridges all in the closed state
  • N-MOSFET NPN transistor
  • Switching state is, corresponds to the function of the optoelectronic assembly 100 shown in Figure 6 of the optoelectronic assembly 100 shown in Figure 4, wherein the first light-emitting element 12 can be examined according to the optoelectronic assembly 100 shown in Figure 4 with respect to the short circuit.
  • the first light-emitting element 12 can be examined according to the optoelectronic assembly 100 shown in Figure 4 with respect to the short circuit.
  • Power can be supplied or first, the first switch 101 can be closed and the whole component strand 22 are energized and then the second switch 112 are closed. Subsequently, the supply of the component strand 22, in particular of the first portion 102 is interrupted with energy and it follows the detection of
  • the specified setpoint can then be determined. In particular, can the setpoint as a product of the partial setpoint and the number n of light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18 in the zu
  • the examining section 102, 110 and / or component strand can be specified.
  • the detected first total voltage can be specified as a setpoint and the
  • the total voltages detected are then divided by the number n of the light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18 in the corresponding component strand 22 or section 102, 110, before they reach the desired value specified in this way
  • Setpoint be used, which was determined depending on the determined in the first section 102 partial setpoint.
  • the first switch 101 can be closed and the
  • Component strand 22 can be powered.
  • the second total voltage can now be compared with the predetermined setpoint value, in particular the product of the number n of light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18 in the component strand.
  • the predetermined setpoint corresponds in this embodiment
  • Light emitting diode element 14, 16, 18 no short circuit. If the second total voltage is not equal or not at least is approximately equal to the predetermined setpoint, in particular smaller than the predetermined setpoint value, the second, the third and / or the fourth light-emitting diode element 14, 16, 18 have the short circuit (the first light-emitting diode element 12 has already been examined and judged to be faultless).
  • the determination of the first total voltage and the specification of the desired value as a function of the first total voltage, if the first light-emitting diode element 12 has no short circuit, can be particularly advantageous if the second, third and fourth light-emitting diode elements 14, 16, 18 are identical to the first light-emitting diode element 12 and so that the same aging, wear or temperature conditions are subject as the first light-emitting element 12. The influences of age, wear or temperature have then already entered the specified value and so already
  • LED element 12 is determined and then specified as a setpoint, there is no need a good / bad threshold in the form of a setpoint for the
  • Light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 are arranged in the component strand 22, as long as all light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18 in the same component strand 22 of the same type.
  • the check for the short circuit is so regardless of the type of light emitting diode elements 12, 14, 16, 18, in particular independent of the OLED type used.
  • the second switch 112 may, for example, comprise or be formed by a transistor. Furthermore, a simple and
  • the second switch 112 may also be connected between the input of the first section 102 and between the third and fourth light-emitting diode elements 16, 18. The second switch 112 then bridges in
  • Figure 7 shows a circuit diagram of an embodiment of an optoelectronic assembly 100, for example
  • Assembly 100 may be designed accordingly.
  • the first section 102 has at least the first and the second
  • the second section 110 has at least the third and fourth light-emitting diode elements 16, 18.
  • the first output 108 and the second input 116 are arranged between the second light-emitting diode element 14 and the third light-emitting diode element 16.
  • Switch 112 is electrically coupled on the one hand to the first output 108 and / or the second input 116 and on the other hand to the second output 108.
  • the second switch 112 is electrically connected in parallel with the second portion 110.
  • the second switch 112 coupled in its first switching state, the first output 108 and the second output 118 directly electrically to each other.
  • the assembly 100 has a third switch 114.
  • the third switch 114 is electrically coupled on the one hand to the first input 106 and on the other hand to the first output 108 and / or the second input 116.
  • the third switch 114 is electrically connected in parallel with the first portion 102.
  • the third switch 114 in its first switching state, electrically couples the first input 106 and the second input 108 with each other.
  • Total voltage can then be detected individually for each section by means of the voltage measuring device 105. Depending on the total voltage detected, it can be used according to the
  • Section 102, 110 has a light emitting diode element 12, 14, 16, 18 with a short circuit or not.
  • the investigation regarding the short circuit can essentially
  • the detected total voltages can be compared with each other, whereby a relative and / or redundant check of the existence of a short circuit is possible.
  • the shorter the tested component string 22 or portion 102, 110 the more pronounced in the detection of the total voltage, the signature of the short circuit.
  • the component strand 22 is halved by means of the sections 102, 110 and the second and third switches 112, 114, and the signature of a short circuit in the component strand 22 becomes clearer compared to the signature with the same number of light-emitting diode elements 12 , 14, 16, 18 and only a single section 102.
  • one of the two switches 112, 114 can be omitted, in which case only one of the two sections 102, 110 can be checked independently of the corresponding other section 102, 110.
  • FIG. 8 shows a circuit diagram of an exemplary embodiment of an optoelectronic assembly 100, for example
  • Assembly 100 includes inorganic light emitting diode elements 12, 14, 16.
  • the inorganic light emitting diode elements 12, 14, 16 have relatively small electrodes compared with organic light emitting diode elements, and the electrode capacitances are relatively small. Therefore, in this optoelectronic
  • Light emitting diode elements 12 electrically connected in parallel, that an electronic behavior of the component strand 22 with the inorganic light-emitting diode elements 12, 14, 16 is at least similar to the electronic behavior of a corresponding component strand with organic light-emitting elements.
  • the capacitor 120 supports the intrinsic capacitances of the LED elements 12, 14, 16, 18.
  • the capacitor 120 charges. After this
  • the component strand 22 discharges to those in the
  • Capacitor 120 stored energy.
  • the capacitor voltage applied to the capacitor 120 corresponds to the total voltage of all intact light-emitting diode elements 12, 14, 16 in the component strand 22. If one of the
  • Light emitting diode elements 12, 14, 16 has a short circuit, so reduce the capacitor voltage and the
  • each individual light-emitting diode element 12, 14, 16 can be connected to each individual light-emitting diode element 12, 14, 16
  • Capacitor are electrically connected in parallel.
  • the capacitor 120 can also be arranged if the optoelectronic assembly 100 exclusively comprises organic light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18.
  • the upper diagram in FIG. 9 shows a first voltage curve 120, a second voltage curve 121, a third voltage curve 122 and a fourth voltage curve 123.
  • the second and the third voltage curve 121, 122 lie between the first and the fourth voltage curve 121, 123.
  • the component strand 22 is energized and the first voltage waveform 120 rises to a first voltage value 124 and the fourth voltage waveform 123 rises to a second voltage value 126
  • Voltage values of the voltage curves 120, 121, 122, 123 depend on whether there is a short circuit and, if so, what resistance this short circuit has. In particular, there is a short circuit in the first, second and third voltage waveform 120, 121, 122 and in the fourth
  • the third and fourth voltage waveforms 122, 123 are very similar during powering the device string 22, although there is a short circuit once and not once.
  • Component strand 22 is interrupted with energy, so that the total voltage drops to the sum of the load cell voltages of the intact LED elements 12, 14, 16, 18, regardless of the resistance of the short circuit.
  • Voltage value 128 and the fourth voltage curve 123 drops only to a fourth voltage value 130 from.
  • the fourth voltage value 130 corresponds to the total voltage of all light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18, since there is no short circuit.
  • the third voltage value 128 corresponds to the sum of all intact light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18, since a short-circuit exists in one of the light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18.
  • the third voltage value 128 differs significantly from the fourth voltage value 130, and the third voltage value 128 is the same or at least in the first, second and third voltage waveforms 120, 121, 122 approximately the same, so that the presence of the short circuit is easily and reliably recognizable.
  • Light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 indicated in the section to be checked 102, 110.
  • a voltage U detected during powering of the component string 22 is indicated, if there is no short circuit in the corresponding portion 102, 110.
  • the seventh column is the average
  • Light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 indicated if one of the light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18 has the short circuit.
  • eighth column is a first percentage
  • Deviation VGL1 the total voltage Uges after interrupting the supply of the component strand 22 with energy
  • Component string 22 allows for measuring the voltage U, in particular the forward voltage during normal
  • the diagrams and the table confirm the operation of the methods described above.
  • the voltages U represented by the voltage profiles 120, 122, 121 during normal operation of the optoelectronic assembly 100 can vary greatly depending on the type, size and / or resistance of the short circuit and are therefore not always or only limitedly suitable for detecting the short circuit.
  • the total voltage U ges a short time after interrupting the
  • Supply of the component strand 22 with energy corresponds basically, taking into account acceptable
  • Total voltage Uges decreases with two or more short-circuited light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18 by correspondingly two or more lock voltages compared to a component line with exclusively perfect light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18.
  • FIG. 11 shows a circuit diagram of an exemplary embodiment of an optoelectronic assembly 100, which for example
  • Assembly 100 may be designed accordingly.
  • the first section 102 has at least the first light-emitting diode element 12.
  • the second section 110 has at least the first and second light-emitting diode elements 12, 14.
  • Section 140 has at least the first, second and third
  • the first input 106 and the second input 116 correspond to each other.
  • the first input 106 and the second input 116 correspond to each other.
  • Exit 108 is between the first and the second
  • Light emitting diode element 12, 14 arranged.
  • the second output 118 is arranged between the second and the third light-emitting diode element 14, 16.
  • a third input of the third section 140 corresponds to the first and the second input 106, 116.
  • An output of the third section 140 is between the third and the fourth light-emitting diode element 16, 18
  • a fourth section shows all
  • Light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18 of the component strand 22 An input of the fourth section corresponds to the first and second input 106, 116.
  • the second switch 112 is on the one hand with the second
  • the second switch 112 bridges the third and the fourth in its first switching state
  • a fourth switch 144 is on the one hand to the first output 108 and on the other hand to the driver circuit 20 and / or the
  • the fourth Switch 144 bridges in its first switching state, the second, third and the fourth light-emitting diode element 14, 16, 18.
  • a fifth switch 146 is on the one hand with the third
  • the fifth switch 146 bridges the fourth light-emitting diode element 18 in its first switching state.
  • the fourth switch 144 closed only the first section 102 can be supplied with electrical energy.
  • the fourth switch 144 open and the second switch 112 closed the second section 110 can be supplied with electrical energy.
  • the third may be open
  • Section 140 are supplied with electrical energy. If the second, the fourth and the fifth switch 112, 144, 146 are open and thus each in its second
  • Light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 adjusts existing corresponding total voltage Uges. This total voltage Uges can then after interrupting the power supply
  • sections are individually detected by the voltage measuring device 105. Depending on the detected total voltage Uges can be explained in accordance with the above Method for each of the sections 102, 110, 140 are examined individually, whether the corresponding section 102, 110, 140, a light-emitting diode element 12, 14, 16 with a short circuit or not. The investigation concerning the
  • Short circuit can essentially be carried out in accordance with the investigations explained above.
  • each of the switches 112, 144, 146 may be a transistor, such as a MOSFET, that is directly grounded
  • Switch 144 or the fifth switch 146 are omitted or even further switches can be arranged so that they define new sections and are each directly connected to ground.
  • FIG. 12 shows a circuit diagram of an exemplary embodiment of an optoelectronic assembly 100, which, for example,
  • the first section 102 has all the light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18.
  • the second section 110 has at least the second, third and fourth light-emitting diode elements 14, 16, 18.
  • the third section 140 has at least the third and the fourth light-emitting diode element 16, 18.
  • the fourth section has at least the fourth light-emitting diode element 18.
  • the first output 108 and the second output 118 correspond to each other.
  • the second input 116 is formed between the first and the second light emitting diode element 12, 14.
  • the third input of the third section 140 is between the second and third light-emitting diode elements 14, 16
  • the third output of the third section 140 corresponds to the first and the second output 108, 118.
  • the input of the fourth section is arranged between the third and the fourth light-emitting diode element 16, 18.
  • the output of the fourth section corresponds to the output of the first, second and third sections 102, 110, 140.
  • a second voltage detection device 152 is on the one hand with the second output 118 and on the other hand with the
  • Voltage measuring device 105 is electrically coupled.
  • the second voltage measuring device 150 detects the total voltage across the third and the fourth
  • Voltage measuring device 152 is electrically coupled on the one hand to the second input 116 and on the other hand to the driver circuit 20 and / or the first voltage measuring device 105.
  • the third voltage measuring device 152 detects the total voltage across the second, third and fourth
  • Voltage measuring device 154 is on the one hand with the input of the fourth section and on the other hand with the
  • the Voltage measuring device 105 electrically coupled.
  • the fourth Voltage measuring device 154 detects the total voltage across the fourth light emitting diode element 18.
  • Light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 adjusts existing corresponding total voltage Uges. This total voltage Uges can then after interrupting the power supply of the
  • Component strand 22 sections individually by means of the corresponding voltage measuring devices 105, 150, 152, 154 are detected.
  • Short circuit can essentially be carried out in accordance with the investigations explained above.
  • Voltage measuring device 152 detected total voltage of the detected by means of the first voltage measuring device 105
  • Total voltage Uges are deducted, wherein the difference of the individual voltage across the first light-emitting element 12th
  • the individual voltage of the third light-emitting diode element 16 can be determined by subtracting the voltage detected by the fourth voltage measuring device 154 from the voltage detected by the second voltage measuring device 150. Basically, in detecting the total voltage Uges is the signature of
  • Short circuit is the more pronounced, the shorter the examined component strand 22 or section 102, 110, 140 is.
  • the second, fourth and fifth switches 112, 144, 146 can be dispensed with. This allows a simple and cost-effective verification of the component strand 22
  • Terminals of the voltage measuring devices 105, 150, 152, 154 are arranged.
  • two or more light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 between two terminals of the voltage measuring devices 105, 150, 152, 154 may be arranged.
  • Voltage measuring devices 105, 150, 152, 154 are dispensed with or even more voltage measuring devices can be arranged so that they define new sections. In various embodiments, the
  • optoelectronic assembly 100 on: at least one
  • Component strand 22 having at least one portion 102, 110, wherein the portion 102, 110 at least one Light-emitting diode element 12, 14, 16, 18; a driver circuit 20 electrically coupled to the device string 22 for powering the device string 22; a first switch 101 for interrupting the
  • the component strands 22 shown can each have more or fewer light-emitting diode elements 12, 14, 16, 18 and / or more or fewer sections 102, 110, 140 and correspondingly more or fewer switches 112, 114, 144, 146.
  • the optoelectronic assembly 100 may have one, two or more further component strands 22.
  • the embodiments can be combined with each other.
  • inorganic light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 are used, for example, with the corresponding capacitors 44, 50, 56 and resistors 42, 48, 54. Furthermore, several short circuits in a light emitting diode element 12, 14, 16, 18 and / or in accordance with a plurality of light emitting diode elements 12, 14, 16, 18 are detected accordingly. are
  • Component strand 22 an input of the first portion 102nd and / or a first electrode of the first
  • Light emitting diode element 12 may correspond and that an output of the component strand 22 an output of the last
  • Section for example, the output of the second portion 110, and / or a second electrode of the last
  • Light emitting diode element of the component strand 22, for example, the fourth light-emitting element 18 may correspond. Furthermore, in principle, a second electrode of the one
  • Light emitting diode elements 12, 14, 16 of the first electrode of the subsequent light emitting diode element 14, 16, 18 correspond. If the component strand 22 has a plurality of sections 102, 110, in principle an output of the one can
  • the light-emitting diode element 12 is basically representative of the section 102 or the component strand 22.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Betreiben einer optoelektronischen Baugruppe (100) bereitgestellt. Die optoelektronische Baugruppe (100) weist mindestens einen Bauelementstrang (22) mit mindestens einem Abschnitt (102, 110) auf. Der Abschnitt (102, 110) weist mindestens ein Leuchtdiodenelement (12, 14, 16, 18) auf. Der Bauelementstrang (22) wird mit elektrischer Energie versorgt. Die Versorgung des Bauelementstrangs (22) mit elektrischer Energie wird unterbrochen. Eine Gesamtspannung (Uges), die zwischen einem Eingang (106, 116) des Abschnitts (102, 110) des Bauelementstrangs (22) und einem Ausgang (108, 118) des Abschnitts (102, 110) des Bauelementstrangs (22) anliegt, wird erfasst. Die Gesamtspannung (Uges) wird mit einer Summe der Schleusenspannungen (Uf) aller Leuchtdiodenelemente (12, 14, 16, 18) des Abschnitts (102, 110) verglichen. Es wird erkannt, dass der Abschnitt (102, 110) des Bauelementstrangs (22) keinen Kurzschluss aufweist, falls die Gesamtspannung (Uges) gleich oder zumindest näherungsweise gleich wie die Summe der Schleusenspannungen (Uf) ist. Alternativ oder zusätzlich wird erkannt, dass der Abschnitt (102, 110) des Bauelementstrangs (22) einen Kurzschluss aufweist, falls die Gesamtspannung (Uges) kleiner als die Summe der Schleusenspannungen (Uf) ist.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben einer optoelektronischen Baugruppe und optoelektronische Baugruppe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer optoelektronischen Baugruppe und eine optoelektronische
Baugruppe . Eine optoelektronische Baugruppe kann beispielsweise ein, zwei oder mehr Leuchtdiodenelemente aufweisen. Die
Leuchtdiodenelemente können beispielsweise Leuchtdioden
(LEDs) und/oder organische Leuchtdioden (OLEDs) oder Teile oder Segmente von Leuchtdioden (LEDs) bzw. organischen
Leuchtdioden (OLEDs) sein.
Trotz aufwändiger Qualitätskontrollen von
Leuchtdiodenelementen, kann nicht vollständig ausgeschlossen werden, dass die Leuchtdiodenelemente 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.
Um eine potenzielle Gefahr durch diese Überhitzung
(Verbrennungsgefahr, Brand, Bersten etc.) zu verhindern, sollte ein solcher Kurzschluss von einer Treiberelektronik der optoelektronischen Baugruppe erkannt werden und eine geeignete Schutzreaktion eingeleitet werden (Abschaltung der OLED oder der optoelektronischen Baugruppe, Umleiten des Versorgungsstroms um die kurzgeschlossene OLED, Ausgeben eines Warnsignals etc.)- Beispielsweise im Automobilbereich wird gefordert, dass defekte OLEDs oder LEDs, beispielsweise in Rückleuchten, elektronisch erkannt und zumindest ans
Bordsystem gemeldet werden.
Eine gängige Verschaltung von Leuchtdiodenelementen,
beispielsweise OLEDs, einer optoelektronischen Baugruppe in der Anwendung ist aus technischen Gründen und aus
Kostengründen die Serienschaltung der Leuchtdiodenelemente. Beispielsweise können mehrere Leuchtdiodenelemente in einer Leuchtdiode elektrisch in Reihe geschaltet werden und/oder es können mehrere Leuchtdioden elektrisch in Reihe geschaltet werden. Bei vielen Anwendungen, beispielsweise im
Automobilbereich oder im Bereich der Allgemeinbeleuchtung, werden daher mehrere Leuchtdiodenelemente elektrisch in Reihe geschaltet. Sollen mit einfachen Verfahren einzelne defekte Leuchtdiodenelemente in einer Reihenschaltung erkannt werden, stellt dies eine besondere Herausforderung dar.
Aus US 2011 204 792 AI, WO 2010 060 458 AI und
WO 2012 004 720 A2 sind Verfahren zum Ermitteln von
Kurzschlüssen einzelner OLEDs bekannt, bei denen eine Überoder 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.
Fig. 1 zeigt eine herkömmliche optoelektronische Baugruppe 10, die ein erstes Leuchtdiodenelement 12, ein zweites
Leuchtdiodenelement 14, ein drittes Leuchtdiodenelement 16 und ein viertes Leuchtdiodenelement 18 aufweist. Die
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 sind in einem
Bauelementstrang 22 der optoelektronischen Baugruppe 10 angeordnet. Das zweite Leuchtdiodenelement 14 weist einen Kurzschluss auf, der in Figur 1 als Kurzschlusswiderstand 24 eingezeichnet ist. Der Kurzschlusswiderstand 24 ist zu dem zweiten Leuchtdiodenelement 14 elektrisch parallel geschaltet und verhält sich elektrisch ähnlich zu einem ohmschen
Widerstand, wobei der Wert des Widerstandes abhängig von der Art des Kurzschlusses variieren kann.
Mit einer Messung der Vorwärtsspannung gemäß den
herkömmlichen Verfahren zum Ermitteln des Kurzschlusses bei der in Figur 1 dargestellten optoelektronischen Baugruppe 10 ergeben sich, sofern nicht an jedem Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 einzeln gemessen wird, folgende Probleme: Der Widerstandswert (R_Short) des Kurzschlusswiderstands 24 liegt, beispielsweise bei einer OLED, in einem weiten
Bereich, beispielsweise zwischen 10 Ohm und mehreren kOhm. Mit einem Eingang des Bauelementstrangs 22 und einem Ausgang des Bauelementstrangs 22 kann im Nennbetrieb nur eine
Gesamtspannung (Uges) über alle Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 erfasst werden. Die Gesamtspannung entspricht somit bei gleichen Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 einem
Vierfachen entsprechender Einzelspannungen (Uf) der
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 und ergibt sich ohne Kurzschluss zu
Uges = 4 x Uf.
Liegt bei einem der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 der Kurzschluss vor, so ergibt sich
Uges = 3 x Uf + R_Short x I.
Bei einer Einzelspannung von Uf = 6V, einem Nennbetriebsstrom (I) von 300 mA und einem Kurzschluss mit einem
Widerstandswert von 10 Ohm ergibt sich die Gesamtspannung zu Uges = 3 x 6V + 100hm x 0,3A = 21V.
Stellt man die Erkennungsschwelle (U_T) für den Kurzschluss bei einem der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 auf einen Wert zwischen der drei- und vierfachen Einzelspannung, z.B. das dreieinhalbfache der Einzelspannung, so ergibt sich die Erkennungsschwelle zu U_T = 3,5 x 6V = 21V.
Somit liegt die Gesamtspannung im Fehlerfall bei diesem
Beispiel exakt auf der Erkennungsschwelle, was bei in der Realität auftretenden Streuungen der entsprechenden Messwerte keine ausreichende Erkennungssicherheit ergibt.
Weist der Kurzschluss jedoch einen höheren Widerstandswert von beispielsweise 50 0hm auf, so ergibt sich die
Gesamtspannung zu
Uges = 3 x 6V + 4,8V = 22,8V, weshalb der Kurzschluss mit der vorstehenden
Erkennungsschwelle U_T = 21V nicht als solcher erkannt wird. Dies kann darin begründet sein, dass 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.
Die Reduzierung der Gesamtspannung durch einen Kurzschluss geht bei mehreren Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 in einem Bauelementstrang 22 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.
Somit ergeben sich die Probleme, dass bei einem Kurzschluss die Einzelspannung über das kurzgeschlossene Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 wegen dem Spannungsabfall an den Kurzschluss im Nennbetrieb nicht unbedingt signifikant abfällt verglichen mit einem Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 ohne Kurzschluss und dass grundsätzlich nicht erkannt werden kann, ob die Gesamtspannung normal oder wegen eines Kurzschlusses niedriger als normal ist.
Daher ist es bekannt, lediglich ein Leuchtdiodenelement pro Treiberschaltkreis vorzusehen, also keine Reihenschaltung, oder an jedem Leuchtdiodenelement 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 . Es sind jedoch Systeme bekannt, bei denen bauartbedingt jedes Leuchtdiodenelement einzeln mit einem Transistor zum Schalten des Leuchtdiodenelements kontaktiert ist und entsprechende Steuerleitungen zu den Transistoren vorhanden sind,
beispielsweise für eine Dimmung und/oder ein Blinksystem.
Fig. 2 zeigt eine herkömmliche optoelektronische Baugruppe 10, die weitgehend der im Vorhergehenden erläuterten
herkömmlichen Baugruppe 10 entspricht. Die optoelektronische Baugruppe 10 kann beispielsweise aus dem Automotive-Bereich, beispielsweise ein Richtungsanzeiger eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise ein animierter Blinker, sein. Die
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 sollen einzeln
stromkonstant angesteuert werden. Aus Kostengründen sind die Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 elektrisch in Reihe geschaltet und es wird nur ein Treiberschaltkreis 20
verwendet, beispielsweise eine schnell regelnde Stromquelle, beispielsweise ein Gleichspannungswandler. Jedes
Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 ist elektrisch parallel zu je einem Schalter, beispielsweise einem ersten Transistor 32, einem zweiten Transistor 34, einem dritten Transistor 36 bzw. einem vierten Transistor 36, geschaltet. Der Strom kann somit individuell an jedem Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 vorbei und dennoch durch die anderen Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 geleitet werden. Zum Dimmen kann man die
Transistoren 32, 34, 36, 38 auch pulsweitenmoduliert
ansteuern . Bei der in Figur 2 gezeigten herkömmlichen optoelektronischen Baugruppe können verglichen Figur 1 relativ einfach die einzelnen Vorwärtsspannung gemessen werden. Es kann ein
Messsystem angeschlossen werden, das die Gesamtspannung erfasst, und nacheinander können bis auf einen Schalter alle anderen Schalter geschlossen werden, so dass alle
Leuchtdiodenelemente bis auf eines überbrückt sind, und dann kann mittels des Messsystems die Vorwärtsspannung des
einzelnen Leuchtdiodenelements erfasst werden. Jedoch wird auch hier das entsprechende Leuchtdiodenelement im Betrieb gemessen und wie vorstehend erläutert ist abhängig von dem Kurzschlusswiderstand nicht zuverlässig ein Abfall der
Vorwärtsspannung erkennbar.
In vielen Anwendungen werden zur Reduzierung von Kosten und Verdrahtungsaufwand mehrere OLEDs in Serie geschaltet, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, und von einem einzigen
Treiberkanal stromgeregelt betrieben. Bei derartigen
Anwendungen sind die bekannten Verfahren zur Erkennung von Kurzschlüssen nicht geeignet, funktionieren nicht ausreichend gut oder sind nur mit erhöhtem technischen und/oder
kostenmäßigen Aufwand anwendbar. Die herkömmlichen Verfahren können somit nicht oder nur mit hohen technischen Aufwand ein oder mehrere kurzgeschlossene Leuchtdiodenelemente innerhalb einer Serienschaltung sicher erkennen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum Betreiben einer optoelektronischen Baugruppe bereitzustellen, das ermöglicht: einen Kurzschluss eines einzelnen
Leuchtdiodenelements der optoelektronischen Baugruppe sicher zu erkennen, einen Kurzschluss eines Leuchtdiodenelements in einer Reihenschaltung von Leuchtdiodenelementen der
optoelektronischen Baugruppe sicher zu erkennen, die
Erkennung des Kurzschlusses mit lediglich einem Eingang und einem Ausgang eines Treiberschaltkreises der
optoelektronischen Baugruppe und/oder eine Minimierung eines Störgrößeneinflusses von Alterung und/oder Temperatur auf die Erkennung des Kurzschlusses.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist, eine optoelektronische Baugruppe bereitzustellen, die ermöglicht: einen Kurzschluss eines einzelnen Leuchtdiodenelements der optoelektronischen Baugruppe sicher zu erkennen, einen Kurzschluss eines
Leuchtdiodenelements in einer Reihenschaltung von
Leuchtdiodenelementen der optoelektronischen Baugruppe sicher zu erkennen, die Erkennung des Kurzschlusses mit lediglich einem Eingang und einem Ausgang eines Treiberschaltkreises der optoelektronischen Baugruppe und/oder eine Minimierung eines Störgrößeneinflusses von Alterung und/oder Temperatur auf die Erkennung des Kurzschlusses.
Die Aufgaben werden gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer optoelektronischen Baugruppe. Die optoelektronische Baugruppe weist mindestens einen Bauelementstrang mit mindestens einem Abschnitt auf. Der Abschnitt weist mindestens ein Leuchtdiodenelement auf. Der Bauelementstrang wird mit elektrischer Energie versorgt. Die Versorgung des Bauelementstrangs mit Energie wird
unterbrochen. Eine Gesamtspannung wird erfasst, die zwischen einem Eingang des Abschnitts des Bauelementstrangs und einem Ausgang des Abschnitts des Bauelementstrangs anliegt. Die Gesamtspannung wird mit einer Summe von vorgegebenen
Schleusenspannungen aller Leuchtdiodenelemente des Abschnitts verglichen. Es wird erkannt, dass der Abschnitt des
Bauelementstrangs keinen Kurzschluss aufweist, falls die Gesamtspannung gleich oder zumindest näherungsweise gleich wie die Summe der vorgegebenen Schleusenspannungen ist.
Alternativ oder zusätzlich wird erkannt, dass der Abschnitt des Bauelementstrangs einen Kurzschluss aufweist, falls die Gesamtspannung kleiner als die Summe der vorgegebenen
Schleusenspannungen ist.
Das Messen der Gesamtspannung zwischen dem Eingang und dem Ausgang des kurz zuvor noch betriebenen Abschnitts des
Bauelementstrangs ermöglichen, bereits ein einzelnes
kurzgeschlossenes Leuchtdiodenelement, insbesondere in einer elektrischen Reihenschaltung, in dem Abschnitt sicher zu erkennen. Ein Treiberschaltkreis zum Betreiben, insbesondere zum Ansteuern, zum Steuern und/oder zum Regeln, der
Leuchtdiodenelemente des Bauelementstrangs kann zum Erkennen des Kurzschlusses verwendet werden, wobei er lediglich einen Eingang und einen Ausgang aufweisen muss. Je nach Ausführung kann der Einfluss von Störgrößen wie Alterung und Temperatur auf die Detektion minimiert/eliminiert werden, wie weiter unten näher erläutert, wobei dafür evtl. ein, zwei oder mehr weitere Eingänge und/oder Ausgänge ausgebildet werden müssen. Das Leuchtdiodenelement ist beispielsweise eine OLED oder eine LED oder ein Teil oder ein Segment einer OLED bzw. LED.
Die Gesamtspannung ist über den Eingang und den Ausgang des Abschnitts messbar. Falls der Eingang des Abschnitts mit dem Eingang des Bauelementstrangs elektrisch gekoppelt ist oder diesem entspricht und falls der Ausgang des Abschnitts mit dem Ausgang des Bauelementstrangs elektrisch gekoppelt ist oder diesem entspricht, so kann die Gesamtspannung über den Bauelementstrang erfasst werden und entspricht der
Gesamtspannung über den Abschnitt. Die Gesamtspannung kurz nach dem Unterbrechen der Versorgung des Bauelementstrangs mit Energie unterscheidet sich bei einem Abschnitt ohne Kurzschluss signifikant von der Gesamtspannung eines
Abschnitts mit Kurzschluss. Die erfasste Gesamtspannung ist unabhängig von dem Widerstandswert des Kurzschlusses. Dass der Kurzschluss in dem Abschnitt und/oder dem
Bauelementstrang vorliegt, bedeutet dass eines der
Leuchtdiodenelemente in dem entsprechenden Abschnitt bzw. Bauelementstrang den Kurzschluss aufweist.
Als Reaktion auf das Erkennen des Kurzschlusses kann
beispielsweise der Treiberschaltkreis abschalten oder
abgeschaltet werden, ein Warnsignal kann erzeugt werden und an eine übergeordnete Einheit, beispielsweise eine
Recheneinheit, beispielsweise einen Boardcomputer eines Kraftfahrzeugs, geleitet werden und/oder das kurzgeschlossene Leuchtdiodenelement kann elektrisch umgangen werden. Dies kann beispielsweise im Automotive-Bereich und/oder im Bereich der Allgemeinbeleuchtung, und/oder im Verbraucher-Bereich, beispielsweise bei einer Handleuchte mit einer einzelnen oder mehreren OLEDs, interessant sein.
Gemäß einer Weiterbildung weist der Abschnitt eine
vorgegebene Anzahl von Leuchtdiodenelementen auf. Alle
Leuchtdiodenelemente des Abschnitts weisen die gleiche vorgegebene Schleusenspannung auf. Es wird erkannt, dass der Abschnitt den Kurzschluss aufweist, falls die erfasste
Gesamtspannung um eine vorgegebene Schleusenspannung kleiner ist als die Summe aller vorgegebenen Schleusenspannungen. Dies kann dazu beitragen, den Kurzschluss auf einfache Weise zu erkennen.
Gemäß einer Weiterbildung wird die Gesamtspannung erst eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Unterbrechen des Versorgens des Bauelementstrangs mit Energie erfasst. Die vorgebebene Zeitdauer kann in einem Bereich liegen beispielsweise von 50 ys bis 60 s, beispielsweise von 500 ys bis 1 s,
beispielsweise von 1 ms bis 500 ms, beispielsweise von 10 ms bis 100 ms. Dies kann dazu beitragen, die Gesamtspannung präzise bestimmen zu können und/oder den Kurzschluss sicher zu erkennen.
Gemäß einer Weiterbildung wird ermittelt, nach welcher
Zeitdauer nach dem Unterbrechen des Versorgens des
Bauelementstrangs mit Energie eine Spannung über einem
Leuchtdiodenelement des Abschnitts des Bauelementstrangs seiner vorgegebenen Schleusenspannung entspricht. Die so ermittelte Zeitdauer wird als die vorgegebene Zeitdauer vorgegeben. In anderen Worten wird die Gesamtspannung erst dann erfasst, wenn die jeweiligen elektrischen Spannungen über die Leuchtdiodenelemente des Abschnitts auf deren vorgegebene Schleusenspannung abgefallen sind. Die Zeitdauer kann beispielsweise empirisch ermittelt, gespeichert und dann vorgegeben werden. Dies kann dazu beitragen, die
Gesamtspannung präzise bestimmen zu können und/oder den
Kurzschluss sicher zu erkennen.
Gemäß einer Weiterbildung wird die Versorgung des
Bauelementstrangs mit Energie unterbrochen, indem ein
Treiberschaltkreis zum Betreiben des Bauelementstrangs abgeschaltet wird oder eine elektrische Verbindung zwischen dem Treiberschaltkreis und dem Bauelementstrang unterbrochen wird. Dies kann dazu beitragen, die Versorgung des
Bauelementstrangs mit Energie sicher und/oder auf einfache Weise zu unterbrechen. Die Abschaltung des
Treiberschaltkreises kann beispielsweise mittels einer
Recheneinheit zum Ansteuern, Regeln oder Betreiben des
Treiberschaltkreises erfolgen. Die elektrische Verbindung zwischen dem Treiberschaltkreis und dem Bauelementstrang kann beispielsweise mittels eines entsprechenden Schalters unterbrochen werden.
Gemäß einer Weiterbildung wird zunächst ermittelt, ob ein ein erstes Leuchtdiodenelement aufweisender erster Abschnitt des Bauelementstrangs einen Kurzschluss aufweist, indem nach dem Unterbrechen des Versorgens des Bauelementstrangs mit
Energie, beispielsweise nach der vorgegebenen Zeitdauer, eine Einzelspannung an dem ersten Leuchtdiodenelement erfasst wird und die erfasste Einzelspannung mit der vorgegebenen
Schleusenspannung des ersten Leuchtdiodenelements verglichen wird. Falls die erfasste Einzelspannung gleich oder zumindest näherungsweise gleich der vorgegebenen Schleusenspannung ist, wird die erfasste Einzelspannung als Sollwert vorgegeben. Der erste Abschnitt des Bauelementstrangs und ein mit dem ersten Abschnitt in Reihe geschalteter zweiter Abschnitt des
Bauelementstrangs, der mindestens ein zweites
Leuchtdiodenelement aufweist, werden mit Energie versorgt.
Die Versorgung des Bauelementstrangs mit Energie wird erneut unterbrochen. Die Gesamtspannung zwischen dem Eingang des ersten Abschnitts und einem Ausgang des zweiten Abschnitts wird erfasst. Die erfasste Gesamtspannung wird mit einem Produkt aus dem vorgegebenen Sollwert und der Anzahl von
Leuchtdiodenelementen in dem Bauelementstrang verglichen. Es wird erkannt, dass der zweite Abschnitt einen Kurzschluss aufweist, falls die erfasste Gesamtspannung kleiner ist als das Produkt. Es wird erkannt, dass der zweite Abschnitt keinen Kurzschluss aufweist, falls die erfasste
Gesamtspannung gleich oder zumindest näherungsweise gleich ist wie das Produkt. Falls der erste Abschnitt nur ein einziges Leuchtdiodenelement aufweist, entspricht die
Einzelspannung an dem entsprechenden Leuchtdiodenelement der Gesamtspannung an dem entsprechenden Abschnitt.
In anderen Worten wird das Verfahren zweimal durchgeführt, erst bei dem ersten Abschnitt, insbesondere dem ersten
Leuchtdiodenelement, und dann bei dem zweiten Abschnitt, insbesondere den anderen Leuchtdiodenelementen. Falls der erste Abschnitt genau ein Leuchtdiodenelement aufweist, nämlich das erste Leuchtdiodenelement, so kann das Vorliegen des Kurzschlusses bei dem ersten Abschnitt einfach erkannt werden, falls die Gesamtspannung null oder näherungsweise null ist. Falls der Kurzschluss bei dem ersten
Leuchtdiodenelement nicht vorliegt, so ist die erfasste
Einzelspannung ungleich null und kann, falls das
Leuchtdiodenelement des ersten Abschnitts dem oder den Leuchtdiodenelement (en) des zweiten Abschnitts ähnlich oder gleich ist, als Schleusenspannung, als Referenzwert und/oder als Sollwert, für weitere Messungen, insbesondere in dem zweiten Abschnitt, verwendet werden. Dies kann dazu
beitragen, störende Einflüsse, wie Temperatur und/oder
Alterung, auf die Erkennung des Kurzschlusses weitgehend oder sogar vollständig zu eliminieren, da das erste
Leuchtdiodenelement in dem ersten Abschnitt in der Regel den gleichen Einflüssen unterliegt, wie die anderen
Leuchtdiodenelemente in dem zweiten Abschnitt, und da die störenden Einflüsse daher in den vorgegebenen Sollwert, also der vorgegebenen Schleusenspannung, der zuvor ermittelt wurde, bereits eingegangen und damit berücksichtigt sind. Gemäß einer Weiterbildung wird zunächst ermittelt, ob ein mindestens ein erstes Leuchtdiodenelement aufweisender erster Abschnitt des Bauelementstrangs einen Kurzschluss aufweist, indem nach dem Unterbrechen des Versorgens des
Bauelementstrangs mit Energie, beispielsweise nach der vorgegebenen Zeitdauer, eine erste Gesamtspannung zwischen einem Eingang des ersten Abschnitts des Bauelementstrangs und einem Ausgang des ersten Abschnitts des Bauelementstrangs erfasst wird, und die erfasste erste Gesamtspannung mit einer Summe der vorgegebenen Schleusenspannungen aller
Leuchtdiodenelemente des ersten Abschnitts verglichen wird. Der erste Abschnitt des Bauelementstrangs und ein mit dem ersten Abschnitt in Reihe geschalteter zweiter Abschnitt des Bauelementstrangs, der mindestens ein zweites
Leuchtdiodenelement aufweist, werden mit Energie versorgt. Die Versorgung des Bauelementstrangs mit Energie wird
unterbrochen. Eine zweite Gesamtspannung zwischen einem
Eingang des zweiten Abschnitts und einem Ausgang des zweiten Abschnitts wird erfasst, und die erfasste zweite
Gesamtspannung wird mit einer Summe der Schleusenspannungen aller Leuchtdiodenelemente des zweiten Abschnitts verglichen.
In anderen Worten wird das Verfahren mindestens zweimal durchgeführt, erst bei dem ersten Abschnitt und dann bei dem zweiten Abschnitt. Ferner kann der Bauelementstrang in weitere Abschnitte unterteilt werden und das Verfahren kann entsprechend öfter durchgeführt werden. Je kürzer der
Abschnitt ist, desto ausgeprägter ist der Unterschied der Gesamtspannung zwischen einem Abschnitt mit Kurzschluss und dem gleichen Abschnitt ohne Kurzschluss. Dies kann dazu beitragen, eine besonders hohe Erkennungsgenauigkeit zu realisieren, wobei eine Fehlertoleranz höher ist, und/oder störende Einflüsse, wie Temperatur und/oder Alterung, auf die Erkennung des Kurzschlusses weitgehend zu eliminieren.
Gemäß einer Weiterbildung wird die erste Gesamtspannung mit der zweiten Gesamtspannung verglichen. Abhängig von dem
Vergleich wird auf das Vorliegen des Kurschlusses in einem der Abschnitte erkannt. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn beide Abschnitte die gleiche Anzahl von
Leuchtdiodenelementen aufweisen. Bei intakten
Leuchtdiodenelementen müssten dann die jeweiligen
Gesamtspannungen gleich oder zumindest näherungsweise gleich sein. Dieser Vergleich kann beispielsweise als zusätzliche und/oder redundante Überprüfung dienen.
Die Aufgaben werden gelöst gemäß einem anderen Aspekt durch eine optoelektronische Baugruppe. Die optoelektronische
Baugruppe weist auf: mindestens den Bauelementstrang mit mindestens dem Abschnitt, wobei der Abschnitt das mindestens eine Leuchtdiodenelement aufweist; eine mit dem
Bauelementstrang elektrisch gekoppelte Energiequelle zum Versorgen des Bauelementstrangs mit elektrischer Energie; einen ersten Schalter zum Unterbrechen der Versorgung des
Bauelementstrangs mit Energie; einer Spannungsmessvorrichtung zum Erfassen einer Gesamtspannung zwischen einem Eingang des Abschnitts des Bauelementstrangs und einem Ausgang des
Abschnitts des Bauelementstrangs; eine Auswerteeinheit, die dazu eingerichtet ist, abhängig von der erfassten
Gesamtspannung zu ermitteln, ob der Abschnitt des
Bauelementstrangs, insbesondere das Leuchtdiodenelement des Bauelementstrangs, den Kurzschluss aufweist, indem die Gesamtspannung mit der Summe von Schleusenspannungen aller Leuchtdiodenelemente des Abschnitts verglichen wird und erkannt wird, dass der Abschnitt des Bauelementstrangs keinen Kurzschluss aufweist, falls die Gesamtspannung gleich oder zumindest näherungsweise gleich wie die Summe der
Schleusenspannungen ist, und/oder erkannt wird, dass der Abschnitt des Bauelementstrangs einen Kurzschluss aufweist, falls die Gesamtspannung kleiner als die Summe der
Schleusenspannungen ist.
Die optoelektronische Baugruppe eignet sich zum Durchführen des im Vorhergehenden erläuterten Verfahrens. Insbesondere kann mittels des ersten Schalters die Versorgung des
Bauelementstrangs mit Energie bereitgestellt oder
unterbrochen werden. Die in Bezug auf das Verfahren genannten Vorteile und Weiterbildungen können ohne weiteres auf
entsprechende Vorteile und Weiterbildungen der
optoelektronischen Baugruppe übertragen werden. Die
Energiequelle kann beispielsweise der Treiberschaltkreis sein, als Treiberschaltkreis bezeichnet werden oder ein Teil des Treiberschaltkreises sein.
Gemäß einer Weiterbildung ist der erste Schalter so
ausgebildet, dass mittels des ersten Schalters der
Treiberschaltkreis zum Betreiben des Bauelementstrangs angeschaltet oder abgeschaltet werden kann oder dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Treiberschaltkreis und dem Bauelementstrang verbunden oder unterbrochen werden kann. Gemäß einer Weiterbildung weist der Bauelementstrang den ersten Abschnitt und den mit dem ersten Abschnitt elektrisch in Reihe geschalteten zweiten Abschnitt auf. Der erste
Abschnitt weist mindestens das erste Leuchtdiodenelement auf. Der zweite Abschnitt weist mindestens das zweite
Leuchtdiodenelement auf. Die optoelektronische Baugruppe weist einen zweiten Schalter auf, der in seinem ersten
Schaltzustand einen Ausgang des ersten Abschnitts mit einem Ausgang des zweiten Abschnitts elektrisch koppelt und der in seinem zweiten Schaltzustand den Ausgang des ersten
Abschnitts und den Ausgang des zweiten Abschnitts elektrisch voneinander trennt. Der zweite Schalter ermöglicht, den ersten Abschnitt unabhängig von dem zweiten Abschnitt bezüglich des Vorliegens des Kurzschlusses zu überprüfen.
Gemäß einer Weiterbildung weist die optoelektronische
Baugruppe einen dritten Schalter auf, der in seinem ersten Schaltzustand den Eingang des ersten Abschnitts mit dem
Eingang des zweiten Abschnitts elektrisch koppelt und der in seinem zweiten Schaltzustand den Eingang des ersten
Abschnitts und den Eingang des zweiten Abschnitts elektrisch voneinander trennt und der mit dem zweiten Schalter
elektrisch gekoppelt ist. Der dritte Schalter ermöglicht, den zweiten Abschnitt unabhängig von dem ersten Abschnitt bezüglich des Kurzschlusses zu untersuchen.
Gemäß einer Weiterbildung ist mindestens eines der
Leuchtdiodenelemente eine anorganische Leuchtdiode oder ein Teil einer anorganischen Leuchtdiode und ein Kondensator ist zu dem Bauelementstrang elektrisch parallel geschaltet.
Gemäß einer Weiterbildung sind mindestens zwei der
Leuchtdiodenelemente anorganische Leuchtdioden und je ein Kondensator ist zu den anorganischen Leuchtdioden elektrisch parallel geschaltet.
Der bzw. die Kondensatoren ermöglichen, bei den anorganischen Leuchtdioden das im Vorhergehenden erläuterte Verfahren durchzuführen und sicher den Kurzschluss zu erkennen. Da die Elektroden einer anorganischen Leuchtdiode verglichen mit einer OLED relativ klein sind, sorgen die Kondensatoren für elektronische Bedingungen in der optoelektronischen
Baugruppe, die das Durchführen des Verfahrens ermöglichen. Insbesondere entspricht nach dem Unterbrechen des Versorgens des Bauelementstrangs mit Energie die Gesamtspannung der Summe der Spannungen über die den intakten
Leuchtdiodenelementen zugeordneten Kondensatoren, wobei sich im Falle eines Kurzschlusses der Kondensator des
entsprechenden Leuchtdiodenelements über den Widerstand schnell entladen kann. Alternativ oder zusätzlich ist mindestens eines der Leuchtdiodenelemente eine organische Leuchtdiode oder ein Segment einer organischen Leuchtdiode.
Gemäß einer Weiterbildung weist mindestens ein Abschnitt des Bauelementstrangs mindestens zwei Leuchtdiodenelemente auf. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 ein Schaltbild einer herkömmlichen
optoelektronischen Baugruppe;
Figur 2 ein Schaltbild einer herkömmlichen
optoelektronischen Baugruppe;
Figur 3 ein Schaltbild einer herkömmlichen
optoelektronischen Baugruppe;
Figur 4 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe;
Figur 5 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe; Figur 6 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe;
Figur 7 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe;
Figur 8 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe; Figur 9 ein Diagramm mit beispielhaften Verläufen von
Spannungen und Strömen;
Figur 10 eine Tabelle mit beispielhaften Messergebnissen;
Figur 11 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer
optoelektronischen Baugruppe;
Figur 12 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer
optoelektronischen Baugruppe.
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. In dieser Hinsicht wird
Richtungsterminologie wie etwa „oben", „unten", „vorne", „hinten", „vorderes", „hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet. 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 . Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist. Eine optoelektronische Baugruppe kann ein, zwei oder mehr Leuchtdiodenelemente aufweisen. Optional kann eine
optoelektronische Baugruppe auch ein, zwei oder mehr
elektronische Bauelemente aufweisen. Ein elektronisches Bauelement kann beispielsweise ein aktives und/oder ein passives Bauelement aufweisen. Ein aktives elektronisches
Bauelement kann beispielsweise einen Treiberschaltkreis, eine Energiequelle, eine Rechen-, Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder einen Transistor aufweisen. Ein passives
elektronisches Bauelement kann beispielsweise einen
Kondensator, einen Widerstand, eine Diode oder eine Spule aufweisen .
Ein Leuchtdiodenelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter-Leuchtdiodenelement, eine
anorganische Leuchtdiode (light emitting diode, LED) und/oder eine organische Leuchtdiode (organic light emitting diode, OLED) sein. Ein Leuchtdiodenelement kann jedoch auch nur ein Teil oder ein Segment einer Leuchtdiode sein, beispielsweise einer LED oder einer OLED. Beispielsweise kann die OLED segmentiert sein und in jedem Segment ein Leuchtdiodenelement aufweisen. Mehrere Leuchtdiodenelemente in einer Leuchtdiode können elektrisch parallel und/oder elektrisch in Reihe geschaltet sein. Ein Leuchtdiodenelement kann Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Leuchtdiodenelementen vorgesehen sein, beispielsweise
untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse. Ein
Leuchtdiodenelement kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht emittieren. Fig. 1 zeigt eine herkömmliche optoelektronische Baugruppe 10, die ein erstes Leuchtdiodenelement 12, ein zweites
Leuchtdiodenelement 14, ein drittes Leuchtdiodenelement 16 und ein viertes Leuchtdiodenelement 18 aufweist. Die Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 sind in einem Bauelementstrang 22 der Baugruppe 10 angeordnet. Die
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 sind elektrisch in Reihe geschaltet. Ein Treiberschaltkreis 20 ist angeordnet und dient zum Betreiben, insbesondere zum Steuern oder Regeln, der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18.
Das zweite Leuchtdiodenelement 14 weist einen Kurzschluss auf, der in Figur 1 als Kurzschlusswiderstand 24
eingezeichnet ist. Der Kurzschlusswiderstand 24 ist zu dem zweiten Leuchtdiodenelement 14 elektrisch parallel geschaltet und verhält sich elektrisch ähnlich zu einem ohmschen
Widerstand. Der Wert des ohmschen Widerstandes hängt von der Art des Kurzschlusses, beispielsweise von einer Fläche des Kurzschlusses, ab.
Fig. 2 zeigt eine herkömmliche optoelektronische Baugruppe 10. Die herkömmliche optoelektronische Baugruppe 10 kann beispielsweise weitgehend der in Figur 1 gezeigten
herkömmlichen optoelektronischen Baugruppe 10 entsprechen. Die Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 sind zu je einem Schalter, beispielsweise einem ersten Transistor 32, einem zweiten Transistor 34, einem dritten Transistor 36 bzw. einem vierten Transistor 36, elektrisch parallel geschaltet. Der Strom kann somit individuell an jedem Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 vorbei und dennoch durch die anderen
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 geleitet werden.
Fig. 3 zeigt eine herkömmliche optoelektronische Baugruppe 10, die weitgehend der in Figur 1 gezeigten
optoelektronischen Baugruppe 10 entspricht, wobei die
optoelektronische Baugruppe 10 lediglich drei
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16 aufweist. Die
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16 sind in Figur 3 mit
Ersatzschaltbildern dargestellt. In den Ersatzschaltbildern sind zu jedem Leuchtdiodenelement 12, 14, 16 intrinsische Kapazitäten 44, 50, 56 und Elektrodenwiderstände 42, 48, 54 sowie Bulkwiderstände 46, 52, 58 eingezeichnet. Die Bulkwiderstände 46, 52, 58 können auch als
Leckstromwiderstände bezeichnet werden. In anderen Worten weisen die Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16 aufgrund ihrer intrinsischen Eigenschaften Kapazitäten und Widerstände auf, die in Figur 3 neben den Diodensymbolen als eigenständige elektronische Bauelemente eingezeichnet sind. In dem
Ersatzschaltbild sind die Diodensymbole lediglich
repräsentativ für die lichtemittierenden Schichten der
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16. In je einem der
Elektrodenwiderstände 42, 48, 54 können verschiedene
intrinsische Teile vereinigt sein, zwei oder mehr
intrinsische Widerstände, insbesondere können die einzelnen Widerstände der beiden Elektroden des ersten
Leuchtdiodenelements 12 als ein einziger Elektrodenwiderstand 42 dargestellt werden.
Figur 3 und insbesondere die in Figur 3 gezeigten
Ersatzschaltbilder dienen zum besseren Verständnis der mit Bezug zu den nachfolgenden Figuren erläuterten
optoelektronischen Baugruppen und Verfahren zum Betreiben der entsprechenden optoelektronischen Baugruppen.
Das erste Leuchtdiodenelement 12 weist einen ersten
Elektrodenwiderstand 42, eine erste intrinsische Kapazität, die als erster Kondensator 44 dargestellt ist, und einen ersten Bulkwiderstand 46 auf. Das zweite Leuchtdiodenelement 14 weist einen zweiten Elektrodenwiderstand 48, eine zweite intrinsische Kapazität, die als zweiter Kondensator 50 dargestellt ist, und einen zweiten Bulkwiderstand 52 auf. Das dritte Leuchtdiodenelement 16 weist einen dritten
Elektrodenwiderstand 54, eine dritte intrinsische Kapazität, die als dritter Kondensator 56 dargestellt ist, und einen dritten Bulkwiderstand 58 auf. Die Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16 sind OLEDs und die
Elektrodenwiderstände 42, 48, 54 sind die ohmschen
Widerstände der Anoden, insbesondere von ITO-Schichten, und/oder Kathoden der OLEDs, die aus Gründen der Übersichtlichkeit mit Hilfe eines gemeinsamen Widerstand- Symbols dargestellt sind. Die intrinsischen Kapazitäten korrespondieren zu den Kondensatoren 44, 50, 56, die von je einem Anoden-Kathoden-Paar der OLEDs gebildet sind. Die
Bulkwiderstände 46, 52, 58 korrespondieren zu den für Dioden typischen Bulkwiderständen und ermöglichen das Fließen von sehr kleinen Leckströmen über die Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16. Alternativ dazu können die Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16 auch LEDs sein, wobei dann die Werte der Widerstände und/oder der Kapazitäten deutlich kleiner sind als bei den OLEDs.
Der zweite Elektrodenwiderstand 48 ist mit dem
Kurzschlusswiderstand 24 elektrisch in Reihe geschaltet. Der Kurzschlusswiderstand 24 ist mit dem zweiten Kondensator 50 und dem zweiten Bulkwiderstand 52 elektrisch parallel
geschaltet . Die elektronischen Eigenschaften der herkömmlichen
optoelektronischen Baugruppe 10, die anhand der
Ersatzschaltbilder zu erkennen sind, werden im Folgenden ausgenutzt, um eine optoelektronische Baugruppe und/oder ein Verfahren zum Betreiben einer optoelektronischen Baugruppe bereitzustellen, bei denen einfach und sicher ein Kurschluss eines der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16 erkannt werden kann .
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer optoelektronischen Baugruppe 100. Die optoelektronische Baugruppe 100 weist den Bauelementstrang 22 und das erste Leuchtdiodenelement 12 auf. Das erste Leuchtdiodenelement 12 weist die intrinsische
Kapazität und den intrinsischen Elektrodenwiderstand auf, die aus Gründen der Übersichtlichkeit in Figur 4 nicht gezeigt sind.
Der Bauelementstrang 22 weist einen Abschnitt 102 auf, in dem das erste Leuchtdiodenelement 12 angeordnet ist. Der Abschnitt 102 weist einen Eingang 106 des Abschnitts und einen Ausgang 108 des Abschnitts 102 auf. Ein erster Schalter
101 ist mit dem Eingang 106 des Abschnitts 102 und mit dem Treiberschaltkreis 20 elektrisch gekoppelt. Der erste
Schalter 101 bewirkt in seinem ersten Schaltzustand eine elektrische Kopplung zwischen dem Eingang 106 des Abschnitts
102 und dem Treiberschaltkreis 20, und ist somit in seinem ersten Schaltzustand geschlossen, und unterbindet in seinem zweiten Schaltzustand diese elektrische Kopplung, und ist somit in seinem zweiten Schaltzustand geöffnet.
Eine Spannungsmessvorrichtung 105 ist zu dem Bauelementstrang elektrisch parallel geschaltet. Die Spannungsmessvorrichtung
105 dient dazu, bei geöffnetem ersten Schalter 101 und/oder bei ausgeschaltetem bzw. nicht aktivem Treiberschaltkreis die
Gesamtspannung zu erfassen, die an dem Bauelementstrang 22 anliegt, insbesondere die Gesamtspannung zwischen dem Eingang
106 des Abschnitts 102 und dem Ausgang 108 des Abschnitts 102.
Bei der optoelektronischen Baugruppe 100 kann einfach
überprüft werden, ob in dem ersten Leuchtdiodenelement 12 ein elektrischer Kurzschluss vorliegt. Bei intaktem ersten
Leuchtdiodenelement 12, also wenn kein Kurzschluss bei dem ersten Leuchtdiodenelement 12 vorliegt, entlädt sich nach Unterbrechen der Versorgung des Bauelementstrangs 22 mit elektrischer Energie das erste Leuchtdiodenelement 12 über die optisch funktionelle Schichtenstruktur, insbesondere die im Normalbetrieb lichtemittierenden Schichten, des ersten Leuchtdiodenelements 12 und den intrinsischen Bulkwiderstand des Leuchtdiodenelements 12 zunächst nur soweit, bis
lediglich seine Schleusenspannung an dem ersten
Leuchtdiodenelement 12 anliegt, da das Leuchtdiodenelement 12 bis zur Schleusenspannung noch elektrisch leitend ist. Ist die Schleusenspannung erreicht, so entlädt sich die
intrinsische Kapazität des ersten Kondensators 44 nur noch sehr langsam über den Bulkwiderstand. Die Schleusenspannung kann eine kurze Zeitdauer nach dem Öffnen des ersten Schalters 101 mittels der Spannungsmessvorrichtung 105 als Gesamtspannung erfasst werden. Die so erfasste Gesamtspannung kann dann mit einem vorgegebenen Schwellenwert, der
insbesondere der vorgegebenen Schleusenspannung entspricht, verglichen werden. Falls die erfasste Gesamtspannung dem vorgegebenen Schwellenwert entspricht oder zumindest
näherungsweise entspricht, so liegt kein Kurzschluss vor. Die vorgegebene Schleusenspannung kann beispielsweise empirisch ermittelt und/oder abgespeichert werden.
Falls bei dem ersten Leuchtdiodenelement 12 der Kurzschluss vorliegt, so entlädt sich das erste Leuchtdiodenelement 12, insbesondere dessen intrinsische Kapazität, sehr schnell nach dem Öffnen des ersten Schalters 101 vollständig über den Kurzschluss und es besteht kein Spannungsunterschied mehr zwischen dem Eingang 106 und dem Ausgang 108. Die
Spannungsmessvorrichtung 105 erfasst dann nur noch den Wert Null oder näherungsweise Null. Zum Überprüfen des ersten Leuchtdiodenelements 12 bezüglich des Kurzschlusses wird folglich zunächst der erste Schalter 101 in seinen ersten Schaltzustand geschaltet, also
geschlossen. Der Bauelementstrang 22 und insbesondere das erste Leuchtdiodenelement 12 werden mittels des
Treiberschaltkreises 20 mit elektrischer Energie versorgt. Als nächstes wird der Treiberschalterkreis 20 ausgeschaltet und/oder der erste Schalter 101 wird geöffnet, so dass die Versorgung des Bauelementstrangs 22 mit elektrischer Energie unterbrochen ist. Nach der vorgegebenen Zeitdauer wird die Gesamtspannung zwischen dem Eingang 106 und dem Ausgang 108 erfasst. Falls die erfasste Gesamtspannung Null oder
näherungsweise gleich Null ist, so wird erkannt, dass bei dem ersten Leuchtdiodenelement 12 ein Kurzschluss vorliegt. Falls die Gesamtspannung dem vorgegebenen Sollwert entspricht oder diesen überschreitet, so wird erkannt, dass bei dem
Leuchtdiodenelement 12 kein Kurzschluss vorliegt. Der
vorgegebene Sollwert kann beispielsweise ein Mindestwert oder Schwellenwert sein. Der vorgegebene Sollwert kann auf einer Speichereinheit einer Auswerteeinheit und/oder Recheneinheit zum Überprüfen der optoelektronischen Baugruppe 100 bezüglich des Kurzschlusses gespeichert sein. Die vorgegebene Zeitdauer kann beispielsweise empirisch ermittelt werden. Beispielsweise kann ermittelt werden, nach welcher Zeitdauer nach dem Unterbrechen des Versorgens des Bauelementstrangs 22 mit Energie die Gesamtspannung über dem Abschnitt 102 des Bauelementstrangs 22 einer Summe der
Schleusenspannungen aller Leuchtdiodenelemente 12 des
Abschnitts 102 entspricht. Die so ermittelte Zeitdauer kann als die vorgegebene Zeitdauer vorgegeben werden. In anderen Worten kann die Gesamtspannung erst dann erfasst werden, wenn die jeweiligen Spannungen über die Leuchtdiodenelemente 12 des Abschnitts 102 auf deren vorgegebene Schleusenspannungen abgefallen sind. Die vorgebebene Zeitdauer kann in einem Bereich liegen beispielsweise von 50 ys bis 60 s,
beispielsweise von 500 ys bis 1 s, beispielsweise von 1 ms bis 500 ms, beispielsweise von 10 ms bis 100 ms.
Beispielsweise wäre bei einem gepulsten Betrieb ( PWM-Betrieb) mit einer Pulsfrequenz von ungefähr 200 Hz eine Zeitdauer von 500 ys bis 5 ms möglich. Bei einem Blinker, der
beispielsweise eine Blinkerpause von 700 ms hat, wäre die vorgegebene Zeitdauer dementsprechend kleiner als 700 ms. Es können jedoch auch längere Zeitdauern vorgegeben werden, da die entsprechende optoelektronische Baugruppe 100 auch nach Abschalten des normalen Betriebs, beispielsweise des
Blinkerbetriebs, bezüglich des Kurzschlusses überprüft werden kann .
Das vorstehend erläuterte Verfahren zum Betreiben der
optoelektronischen Baugruppe 100 kann beispielsweise als spezielles Testszenario abgefahren werden, beispielsweise beim Ausschalten des Treiberschaltkreises 20 und/oder im Automotive-Bereich beim Ausschalten der die optoelektronische Baugruppe 100 aufweisenden Autoleuchte. Alternativ oder zusätzlich kann das Testverfahren bei einem gepulsten Betrieb (PWM-Betrieb) der optoelektronischen Baugruppe 100, beispielsweise falls diese Teil eines Blinkers eines
Kraftfahrzeugs ist, einmal, mehrmals und/oder regelmäßig in einer bzw. mehreren Pulspausen durchgeführt werden. Fig. 5 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe 100, die beispielsweise
weitgehend der in Fig. 4 gezeigten optoelektronischen
Baugruppe 100 entsprechen kann. Die optoelektronische
Baugruppe 100 weist vier Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 auf, die in dem Bauelementstrang 22 und dem Abschnitt 102 elektrisch in Reihe geschaltet sind.
Falls die Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 keinen
Kurzschluss aufweisen, so entladen sich diese nach dem
Unterbrechen des Versorgens des Bauelementstrangs 22 mit
Energie, insbesondere nach dem Öffnen des ersten Schalters 101, über ihre intrinsischen Bulkwiderstände und organischen funktionellen Schichtenstrukturen aufgrund ihrer
intrinsischen Kapazitäten bis auf ihre vorgegebenen
Schleusenspannungen, wobei sich die einzelnen vorgegebenen Schleusenspannungen zu einer Gesamtspannung über den
Bauelementstrang 22 addieren. Die Gesamtspannung entspricht also einer Summe der Einzelspannungen an den intrinsischen Kapazitäten. Bei vier Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 entspricht die Gesamtspannung einem Vierfachen der
Einzelspannungen. In anderen Worten bleibt aufgrund der intrinsischen Kapazitäten eine Restmenge an Energie in den Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 gespeichert, die als Gesamtspannung mittels der Spannungsmessvorrichtung 105 messbar ist.
Falls bei einem der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 der Kurzschluss vorliegt, beispielsweise bei dem zweiten
Leuchtdiodenelement 14, so entlädt sich die in diesem zweiten Leuchtdiodenelement 14 gespeicherte Energie über den
Kurzschlusswiderstand 24 und die Gesamtspannung verringert sich um diese eine vorgegebene Schleusenspannung. Das heißt, dass bei der Anzahl von n Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 die Gesamtspannung um eine Schleusenspannung kleiner ist als bei ausschließlich intakten Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18. Die Abweichung der erfassten Gesamtspannung von dem vorgegebenen Sollwert kann mittels einer nicht dargestellten Recheneinheit, beispielsweise einer Auswerteeinheit, die mit der Spannungsmessvorrichtung 105 und/oder dem
Treiberschaltkreis 120 gekoppelt ist, erkannt werden. Die vorgegebene Schleusenspannung kann beispielsweise in der Recheneinheit bzw. der Auswerteeinheit als vorgegebener
Sollwert gespeichert sein. Alternativ kann die
Auswerteeinheit eine analoge Vergleichervorrichtung,
beispielsweise eine Komparatorschaltung, aufweisen, welche die erfasste Gesamtspannung mit einer vorgegebenen
Sollspannung, beispielsweise einer Referenzspannung, die den vorgegebenen Sollwert repräsentiert, vergleicht und einen
Ergebniswert ausgibt. Temperatureinflüsse auf den Maximalwert des Entladestroms können eliminiert oder zumindest minimiert werden, indem das Überprüfen bezüglich des Kurzschlusses immer bei der gleichen Temperatur durchgeführt wird,
beispielsweise unter Verwendung eines nicht dargestellten Temperatursensors .
Bei dem Verfahren wird somit nach der vorgegebenen Zeitdauer nach dem Unterbrechen der Energieversorgung des
Bauelementstrangs 22 die Gesamtspannung an dem zu
untersuchenden Abschnitt 102 des Bauelementstrangs 22
gemessen. Diese Gesamtspannung ist signifikant von der Anzahl der intakten, also kurzschlussfreien, Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 in dem Bauelementstrang 22, insbesondere dem Abschnitt 102, abhängig. Bei einem Kurzschluss bei einem der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18, also bei einer Anzahl (n-1) von einwandfreien Leuchtdiodenelementen 12, 16, 18 und einem kurzgeschlossenen Leuchtdiodenelement 14 entlädt sich das kurzgeschlossene Leuchtdiodenelement 14 sehr schnell, insbesondere vor dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitdauer, über den Kurzschlusswiderstand 24 um eine Einzelspannung Uf, die beispielsweise der Schleusenspannung des entsprechenden Leuchtdiodenelements 12, 14, 16, 18 entspricht. Ist ein Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 mit einem Kurzschluss vorhanden, so ist die Gesamtspannung um eine Einzelspannung geringer als bei einem einwandfreien Bauelementstrang 22 ohne kurzgeschlossenes Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18. Sind zwei oder mehr Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 mit je einem Kurzschluss vorhanden, so ist die Gesamtspannung um die entsprechenden Einzelspannungen geringer als bei einem einwandfreien Bauelementstrang 22 ohne kurzgeschlossene
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18.
Alternativ kann die optoelektronische Baugruppe 100 mehr als einen Bauelementstrang 22, mehr als einen Abschnitt 102 und/oder mehr oder weniger Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 aufweisen.
Fig. 6 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe 100, die beispielsweise
weitgehend der in Fig. 5 gezeigten optoelektronischen
Baugruppe 100 entsprechen kann. Die optoelektronische
Baugruppe 100 weist den Bauelementstrang 22 auf, wobei der Bauelementstrang 22 den Abschnitt 102, der in diesem
Zusammenhang als erster Abschnitt 102 bezeichnet wird, und einen zweiten Abschnitt 110 aufweist. Der erste Abschnitt 102 weist den Eingang 106 und den Ausgang 108 auf, die in diesem Zusammenhang als erster Eingang 106 bzw. als erster Ausgang 108 bezeichnet werden. Der zweite Abschnitt 110 weist einen zweiten Eingang 116 und einen zweiten Ausgang 118 auf. Der erste Ausgang 108 kann dem zweiten Eingang 116 entsprechen oder direkt elektrisch mit diesem gekoppelt sein.
Ein zweiter Schalter 112 ist zu dem zweiten Abschnitt 110 elektrisch parallel geschaltet. Der zweite Schalter 112 ist einerseits mit dem ersten Ausgang 108 und/oder dem zweiten Eingang 116 und andererseits mit dem zweiten Ausgang 118, der Spannungsmessvorrichtung 105 und dem Treiberschaltkreis 20 elektrisch gekoppelt. Der zweite Schalter 112 koppelt in seinem ersten Schaltzustand den ersten Ausgang 108 elektrisch mit dem zweiten Ausgang 118. In anderen Worten wird in dem ersten Schaltzustand des zweiten Schalters 112 der Strom um den zweiten Abschnitt 110 herumgelenkt, so dass lediglich der erste Abschnitt 102 mit Energie versorgt wird. Der zweite Schalter 112 wird beispielsweise zwischen der Kathode des Bauelementstrangs bzw. Masse (Ground/GND) und einen Knoten zwischen dem ersten und zweiten Leuchtdiodenelement 12, 14 geschaltet und überbrückt im geschlossenen Zustand alle
Leuchtdiodenelemente 14, 16, 18, bis auf das in Figur 6 oberste, insbesondere erste Leuchtiodenelement 12 des
Bauelementstrangs 22. Für den zweiten Schalter 112 kann ein kostengünstiger N-Mosfet oder NPN-Transistor verwendet werden .
Falls sich der zweite Schalter 112 in seinem ersten
Schaltzustand befindet, entspricht die Funktion der in Figur 6 gezeigten optoelektronischen Baugruppe 100 der in Figur 4 gezeigten optoelektronischen Baugruppe 100, wobei das erste Leuchtdiodenelement 12 entsprechend der in Figur 4 gezeigten optoelektronischen Baugruppe 100 bezüglich des Kurzschlusses untersucht werden kann. Insbesondere kann zu Beginn des
Untersuchens bezüglich des Kurzschlusses zuerst der zweite Schalter 112 geschlossen werden und dann der erste Schalter 101 geschlossen werden und der erste Abschnitt 102 mit
Energie versorgt werden oder zuerst kann der erste Schalter 101 geschlossen werden und der ganze Bauelementstrang 22 mit Energie versorgt werden und dann der zweite Schalter 112 geschlossen werden. Nachfolgend wird die Versorgung des Bauelementstrangs 22, insbesondere des ersten Abschnitts 102 mit Energie unterbrochen und es folgt das Erfassen der
Gesamtspannung über den ersten Abschnitt 102 mittels der Spannungsmessvorrichtung 105.
Falls erkannt wird, dass bei dem ersten Leuchtdiodenelement 12 kein Kurzschluss vorliegt, so kann die erfasste
Gesamtspannung erste Gesamtspannung bezeichnet werden und für weitere Messverfahren als Teil-Sollwert gespeichert und/oder vorgegeben werden. Abhängig von dem Teil-Sollwert kann dann der vorgegebene Sollwert ermittelt werden. Insbesondere kann der Sollwert als Produkt aus dem Teil-Sollwert und der Anzahl n von Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 in dem zu
untersuchenden Abschnitt 102, 110 und/oder Bauelementstrang vorgegeben werden. Alternativ dazu kann die erfasste erste Gesamtspannung als Sollwert vorgegeben werden und die
nachfolgend erfassten Gesamtspannungen werden dann durch die Anzahl n der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 in dem entsprechenden Bauelementstrang 22 bzw. Abschnitt 102, 110 geteilt, bevor sie mit dem so vorgegebenen Sollwert
verglichen werden.
Falls sich der zweite Schalter 112 in seinem zweiten
Schaltzustand befindet, also geöffnet ist, so entspricht die
Funktionsweise der in Figur 6 gezeigten optoelektronischen Baugruppe 100 der in Figur 5 gezeigten optoelektronischen Baugruppe 100. Im Unterschied dazu kann jedoch nun beim
Untersuchen des zweiten Abschnitts 110 bezüglich des
Kurzschlusses eines der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 der zuvor als Referenz und Vergleichswert vorgegebene
Sollwert herangezogen werden, der abhängig von dem in dem ersten Abschnitt 102 ermittelten Teil-Sollwert ermittelt wurde. Insbesondere kann bei geöffnetem zweitem Schalter 112 der erste Schalter 101 geschlossen werden und der
Bauelementstrang 22 kann mit Energie versorgt werden.
Nachfolgend wird die Versorgung mit Energie unterbrochen und es folgt das Erfassen einer zweiten Gesamtspannung, die an dem ganzen Bauelementstrang 22 anliegt, mittels der
Spannungsmessvorrichtung 105. Die zweite Gesamtspannung kann nun mit dem vorgegebenen Sollwert, insbesondere dem Produkt aus der Anzahl n von Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 in dem Bauelementstrang, verglichen werden. Der vorgegebene Sollwert entspricht bei diesem Ausführungsbeispiel
insbesondere dem Vierfachen der ersten Gesamtspannung. Falls die zweite Gesamtspannung gleich oder zumindest
näherungsweise gleich dem vorgegebenen Sollwert ist, so weisen das zweite, das dritte und das vierte
Leuchtdiodenelement 14, 16, 18 keinen Kurzschluss auf. Falls die zweite Gesamtspannung nicht gleich oder nicht zumindest näherungsweise gleich dem vorgegebenen Sollwert, insbesondere kleiner als der vorgegebene Sollwert, ist, so weisen das zweite, das dritte und/oder das vierte Leuchtdiodenelement 14, 16, 18 den Kurzschluss auf (das erste Leuchtdiodenelement 12 wurde bereits untersucht und als einwandfrei beurteilt) .
Das Ermitteln der ersten Gesamtspannung und das Vorgeben des Sollwerts abhängig von der ersten Gesamtspannung, sofern das erste Leuchtdiodenelement 12 keinen Kurzschluss hat, kann besonders vorteilhaft sein, falls das zweite, dritte und vierte Leuchtdiodenelement 14, 16, 18 baugleich dem ersten Leuchtdiodenelement 12 sind und damit den gleichen Alterungs- , Verschleiß- oder Temperaturzuständen unterliegen wie das erste Leuchtdiodenelement 12. Die Einflüsse des Alters, des Verschleißes bzw. der Temperatur sind dann schon in den vorgegebenen Sollwert eingegangen und so bereits
berücksichtigt und können somit vollständig oder zumindest teilweise eliminiert werden. Die Untersuchungen des ersten Leuchtdiodenelements 12 und der anderen Leuchtdiodenelemente 14, 16, 18 bezüglich des Kurzschlusses sollten kurz
nacheinander durchgeführt werden, beispielsweise maximal wenige Sekunden nacheinander, damit sich die Temperatur der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 nicht zu stark ändern kann und die Untersuchung verfälschen kann.
Da die Schleusenspannung anhand des ersten
Leuchtdiodenelements 12 ermittelt und dann als Sollwert vorgegeben wird, besteht keine Notwendigkeit eine Gut- /Schlecht-Schwelle in Form eines Sollwertes für den
Entladestrom schon im Herstellungsprozess vorprogrammieren bzw. vorgegeben zu müssen und damit die optoelektronische Baugruppe 100 auf einen bestimmten Typ von
Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 auszulegen. Im
Unterschied dazu können verschiedenste Typen von
Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 in dem Bauelementstrang 22 angeordnet werden, solange alle Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 in demselben Bauelementstrang 22 vom gleichen Typ sind. Die Überprüfung bezüglich des Kurzschlusses ist damit unabhängig vom Typ der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18, insbesondere unabhängig vom verwendeten OLED-Typ. Des
Weiteren werden Temperatur- und Alterungseinflüsse minimiert, wobei lediglich ein Schalter mehr, insbesondere der zweite Schalter 112 zusätzlich nötig ist. Der zweite Schalter 112 kann beispielsweise einen Transistor aufweisen oder von diesem gebildet sein. Ferner ist eine einfache und
kostengünstige Ansteuerung des zweiten Schalters 112 möglich, da das Steuersignal für den entsprechenden MOSFET auf Masse bezogen sein kann.
Alternativ kann der zweite Schalter 112 auch zwischen den Eingang des ersten Abschnitts 102 und zwischen dem dritten und dem vierten Leuchtdiodenelement 16, 18 angeschlossen werden. Der zweite Schalter 112 überbrückt dann in
geschlossenem Zustand das erste, zweite und dritte
Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, so dass das letzte
Leuchtdiodenelement des Bauelementstrangs 22, insbesondere das vierte Leuchtdiodenelement 18, unabhängig von den anderen betrieben und überprüft werden kann.
Figur 7 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe 100, die beispielsweise
weitgehend der in Figur 6 gezeigten optoelektronischen
Baugruppe 100 entsprechend ausgebildet sein kann. Der erste Abschnitt 102 weist mindestens das erste und das zweite
Leuchtdiodenelement 12, 14 auf. Der zweite Abschnitt 110 weist mindestens das dritte und vierte Leuchtdiodenelement 16, 18 auf. Der erste Ausgang 108 und der zweite Eingang 116 sind zwischen dem zweiten Leuchtdiodenelement 14 und dem dritten Leuchtdiodenelement 16 angeordnet. Der zweite
Schalter 112 ist einerseits mit dem ersten Ausgang 108 und/oder dem zweiten Eingang 116 und andererseits mit dem zweiten Ausgang 108 elektrisch gekoppelt. Der zweite Schalter 112 ist zu dem zweiten Abschnitt 110 elektrisch parallel geschaltet. Der zweite Schalter 112 koppelt in seinem ersten Schalt zustand den ersten Ausgang 108 und den zweiten Ausgang 118 direkt elektrisch miteinander. Die Baugruppe 100 weist einen dritten Schalter 114 auf. Der dritte Schalter 114 ist einerseits mit dem ersten Eingang 106 und andererseits mit dem ersten Ausgang 108 und/oder dem zweiten Eingang 116 elektrisch gekoppelt. Der dritte Schalter 114 ist zu dem ersten Abschnitt 102 elektrisch parallel geschaltet. Der dritte Schalter 114 koppelt in seinem ersten Schaltzustand den ersten Eingang 106 und den zweiten Eingang 108 direkt elektrisch miteinander.
Somit kann bei geschlossenem zweiten Schalter 112 und
geöffnetem dritten Schalter 114 lediglich der erste Abschnitt 102 mit elektrischer Energie versorgt werden und bei
geschlossenem dritten Schalter 114 und geöffnetem zweiten Schalter 112 kann lediglich der zweite Abschnitt 110 mit elektrischer Energie versorgt werden.
Beim Versorgen eines der Abschnitte 102, 110 mit elektrischer Energie laden sich die intrinsischen Kapazitäten der
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 auf und entladen sich beim Unterbrechen der Energieversorgung bis zu den
Schleusenspannungen der einzelnen Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18, so dass sich über dem entsprechenden Abschnitt 102, 110 die aus der Summe der einzelnen Schleusenspannungen bestehende entsprechende Gesamtspannung einstellt. Diese
Gesamtspannung kann dann abschnittsindividuell mittels der Spannungsmessvorrichtung 105 erfasst werden. Abhängig von der erfassten Gesamtspannung kann entsprechend der im
Vorhergehenden erläuterten Verfahren für jeden der Abschnitte 102, 110 einzeln untersucht werden, ob der entsprechende
Abschnitt 102, 110 ein Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 mit einem Kurzschluss aufweist oder nicht. Die Untersuchung bezüglich des Kurzschlusses kann im Wesentlichen
korrespondierend zu den im Vorstehenden erläuterten
Untersuchungen durchgeführt werden. Alternativ oder
zusätzlich können die erfassten Gesamtspannungen miteinander verglichen werden, wodurch eine relative und/oder redundante Überprüfung des Vorliegens eines Kurzschlusses möglich ist. Grundsätzlich ist bei dem Erfassen der Gesamtspannung die Signatur des Kurzschlusses umso ausgeprägter, je kürzer der untersuchte Bauelementstrang 22 bzw. Abschnitt 102, 110, ist. Bei der in Figur 7 gezeigten optoelektronischen Baugruppe 100 ist der Bauelementstrang 22 mittels der Abschnitte 102, 110 und des zweiten und dritten Schalters 112, 114 halbiert und die Signatur eines Kurzschlusses in dem Bauelementstrang 22 wird deutlicher, verglichen mit der Signatur bei gleich vielen Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 und lediglich einem einzigen Abschnitt 102. Dafür sind zwei anstatt einer Überprüfung durchzuführen und die erfassten Gesamtspannungen müssen einzeln abhängig von dem vorgegebenen Sollwert
überprüft werden. Es können optional noch weitere Schalter hinzugefügt werden, beispielsweise falls der Bauelementstrang 22 noch weitere Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 aufweist.
Alternativ dazu kann auf einen der beiden Schalter 112, 114 verzichtet werden, wobei dann nur einer der beiden Abschnitte 102, 110 unabhängig von dem entsprechenden anderen Abschnitt 102, 110 überprüft werden kann.
Fig. 8 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe 100, die beispielsweise
weitgehend der in Figur 5 erläuterten optoelektronischen Baugruppe 100 entsprechen kann. Die optoelektronische
Baugruppe 100 weist anorganische Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16 auf. Die anorganische Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16 haben verglichen mit organischen Leuchtdiodenelementen relativ kleine Elektroden und die Elektrodenkapazitäten sind relativ gering. Daher ist bei dieser optoelektronischen
Baugruppe 100 ein Kondensator 120 derart zu den
Leuchtdiodenelementen 12 elektrisch parallel geschaltet, dass ein elektronisches Verhalten des Bauelementstrangs 22 mit den anorganischen Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16 zumindest ähnlich zu dem elektronischen Verhalten eines entsprechenden Bauelementstrangs mit organischen Leuchtdiodenelementen ist. Der Kondensator 120 unterstützt die intrinsischen Kapazitäten der Leuchtiodenelemente 12, 14, 16, 18.
Beim Versorgen des Bauelementstrangs 22 mit elektrischer Energie lädt sich der Kondensator 120 auf. Nach dem
Unterbrechen der Energieversorgung des Bauelementstrangs 22 entlädt sich der Bauelementstrang 22 bis auf die in dem
Kondensator 120 gespeicherte Energie. Insbesondere entspricht die am Kondensator 120 anliegende Kondensatorspannung der Gesamtspannung aller intakten Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16 in dem Bauelementstrang 22. Falls eines der
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16 einen Kurzschluss aufweist, so verringern sich die Kondensatorspannung und die
Gesamtspannung um die entsprechende Einzel- bzw.
Schleusenspannung. Somit kann das im Vorhergehenden
erläuterte Verfahren zum Betreiben der optoelektronischen Baugruppe 100, insbesondere zum Ermitteln des Kurzschlusses bei einem der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18, ohne weiteres auf die optoelektronische Baugruppe 100 mit den anorganischen Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16 übertragen werden .
Alternativ oder zusätzlich zu dem Kondensator 120 kann zu jedem einzelnen Leuchtdiodenelement 12, 14, 16 je ein
Kondensator elektrisch parallel geschaltet werden.
Der Kondensator 120 kann auch angeordnet werden, falls die optoelektronische Baugruppe 100 ausschließlich organische Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 aufweist.
Fig. 9 zeigt Diagramme mit beispielhaften Verläufen von
Spannungen und einem Strom. Insbesondere zeigt das in Figur 9 obere Diagramm einen ersten Spannungsverlauf 120, einen zweiten Spannungsverlauf 121, einen dritten Spannungsverlauf 122 und einen vierten Spannungsverlauf 123. Der zweite und der dritte Spannungsverlauf 121, 122 liegen zwischen dem ersten und dem vierten Spannungsverlauf 121, 123. Zum Zeitpunkt t=0 wird der Bauelementstrang 22 mit Energie versorgt und der erste Spannungsverlauf 120 steigt auf einen ersten Spannungswert 124 und der vierte Spannungsverlauf 123 steigt auf einen zweiten Spannungswert 126. Die
Spannungswerte 124, 126 und die dazwischen liegenden
Spannungswerte der Spannungsverläufe 120, 121, 122, 123 hängen davon ab, ob ein Kurzschluss vorliegt und wenn ja, welchen Widerstand dieser Kurzschluss hat. Insbesondere liegt bei dem ersten, zweiten und dritten Spannungsverlauf 120, 121, 122 ein Kurzschluss vor und bei dem vierten
Spannungsverlauf 122 liegt kein Kurzschluss vor. Die
Spannungsverläufe 120, 121, 122, 123 sind während des
Versorgens des Bauelementstrangs 22 mit Energie so
unterschiedlich, dass sie sich nicht zum Zuverlässigen
Erkennen des Kurzschlusses eignen. Beispielsweise sind sich der dritte und der vierte Spannungsverlauf 122, 123 während des Versorgens des Bauelementstrangs 22 mit Energie sehr ähnlich, obwohl einmal ein Kurzschluss vorliegt und einmal nicht .
Zu einem ersten Zeitpunkt 132 wird die Versorgung des
Bauelementstrangs 22 mit Energie unterbrochen, so dass die Gesamtspannung auf die Summe der Schleusenspannungen der intakten Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 abfällt, und zwar unabhängig vom Widerstand des Kurzschlusses.
Insbesondere fallen der erste, zweite und dritte
Spannungsverlauf 120, 121, 122 auf einen dritten
Spannungswert 128 ab und der vierte Spannungsverlauf 123 fällt lediglich auf einen vierten Spannungswert 130 ab. Der vierte Spannungswert 130 entspricht der Gesamtspannung aller Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18, da kein Kurzschluss vorliegt. Der dritte Spannungswert 128 entspricht der Summe aller intakten Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18, da bei einem der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 ein Kurzschluss vorliegt. Der dritte Spannungswert 128 unterscheidet sich signifikant von dem vierten Spannungswert 130 und der dritte Spannungswert 128 ist bei dem ersten, zweiten und dritten Spannungsverlauf 120, 121, 122 gleich oder zumindest näherungsweise gleich, so dass das Vorliegen des Kurzschlusses einfach und zuverlässig erkennbar ist.
Fig. 10 zeigt eine beispielhafte Tabelle von Messwerten. In der ersten Spalte der Tabelle ist die Anzahl n von
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 in dem zu überprüfenden Abschnitt 102, 110 angegeben. In der zweiten Spalte ist eine während des Versorgens des Bauelementstrangs 22 mit Energie erfasste Spannung U angegeben, falls in dem entsprechenden Abschnitt 102, 110 kein Kurzschluss vorliegt. In der dritten Spalte ist die erfasste Gesamtspannung Uges über den
entsprechenden Abschnitt 102, 110 nach dem Unterbrechen des Versorgens des Bauelementstrangs 22 mit Energie angegeben, falls kein Kurzschluss vorliegt. In der vierten Spalte ist die durchschnittliche Einzelspannung Uges/n an den
Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 angegeben, falls kein Kurzschluss vorliegt. In der fünften Spalte ist die während des Versorgens des Bauelementstrangs 22 mit Energie erfasste Spannung U angegeben, falls jeweils eines der
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 einen Kurzschluss
aufweist. In der sechsten Spalte ist die erfasste
Gesamtspannung Uges über den entsprechenden Abschnitt 102, 110 nach dem Unterbrechen des Versorgens des
Bauelementstrangs 22 mit Energie angegeben, falls eines der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 den Kurzschluss aufweist. In der siebten Spalte ist die durchschnittliche
Einzelspannung Uges/(n-l) über jedes intakte der
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 angegeben, falls eines der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 den Kurzschluss aufweist. In der achten Spalte ist eine erste prozentuale
Abweichung VGL1 der Gesamtspannung Uges nach dem Unterbrechen des Versorgens des Bauelementstrangs 22 mit Energie bei
Vorliegen eines Kurzschlusses bezogen auf die Gesamtspannung Uges nach dem Unterbrechen des Versorgens des
Bauelementstrangs 22 mit Energie bei ausschließlich
einwandfreien Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 angegeben. In der neunten Spalte ist eine zweite prozentuale Abweichung VGL2 der Spannung U während des Versorgens des Bauelementstrangs 22 mit Energie bei Vorliegen eines
Kurzschlusses bezogen auf die Spannung U während des
Versorgens des Bauelementstrangs 22 mit Energie bei
ausschließlich einwandfreien Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 angegeben.
Aus Fig. 10 geht allgemein hervor, dass der Kurzschluss mittels des im Vorhergehenden erläuterten Verfahrens zum Betreiben der Baugruppe 100 und/oder mittels den im
Vorhergehenden dargestellten Baugruppen 100 auf einfache
Weise und zuverlässig erkannt werden kann. Insbesondere durch den Vergleich der prozentualen Abweichungen VGL1 und VGL2 ist ersichtlich, dass das Erfassen der Gesamtspannung Uges nach dem Unterbrechen des Versorgens des Bauelementstrangs 22 mit Energie ein bessere Erkennungsgenauigkeit und damit
zuverlässigere Erkennung eines Kurzschlusses in dem
Bauelementstrang 22 ermöglicht als das Messen der Spannung U, insbesondere der Vorwärtsspannung während des normalen
Betriebs des Bauelementstrangs 22. Diese bessere Erkennung ist insbesondere bei jeder beliebigen Stranglänge des
Bauelementstrangs 22 gegeben.
Die Diagramme und die Tabelle bestätigen die Funktionsweise der im Vorhergehenden beschriebenen Verfahren. Die durch die Spannungsverläufe 120, 122, 121 repräsentierten Spannungen U im normalen Betrieb der optoelektronischen Baugruppe 100 können abhängig von der Art, Größe und/oder Widerstandswert des Kurzschlusses stark variieren und eignen sich daher nicht immer oder nur beschränkt zum Erkennen des Kurzschlusses. Die Gesamtspannung Uges kurze Zeit nach dem Unterbrechen der
Versorgung des Bauelementstrangs 22 mit Energie entspricht grundsätzlich, unter Berücksichtigung von akzeptablen
Toleranzen, der Summe der Schleusenspannungen der intakten Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 und eignet sich daher sehr gut zum Erkennen des Kurzschlusses. Die Gesamtspannung Uges verringert sich bei einem kurzgeschlossenen
Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 um eine Schleusenspannung verglichen mit einem Bauelementstrang mit ausschließlich einwandfreien Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18. Die
Gesamtspannung Uges verringert sich bei zwei oder mehr kurzgeschlossenen Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 um entsprechend zwei oder mehr Schleusenspannungen verglichen mit einem Bauelementstrang mit ausschließlich einwandfreien Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18.
Fig. 11 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe 100, die beispielsweise
weitgehend der in Figur 6 gezeigten optoelektronischen
Baugruppe 100 entsprechend ausgebildet sein kann. Der erste Abschnitt 102 weist mindestens das erste Leuchtdiodenelement 12 auf. Der zweite Abschnitt 110 weist mindestens das erste und zweite Leuchtdiodenelement 12, 14 auf. Ein dritter
Abschnitt 140 weist mindestens das erste, zweite und dritte
Leuchtdiodenelement 12, 14, 16 auf. Der erste Eingang 106 und der zweite Eingang 116 entsprechen einander. Der erste
Ausgang 108 ist zwischen dem ersten und dem zweiten
Leuchtdiodenelement 12, 14 angeordnet. Der zweite Ausgang 118 ist zwischen dem zweiten und dem dritten Leuchtdiodenelement 14, 16 angeordnet. Ein dritter Eingang des dritten Abschnitts 140 entspricht dem ersten und dem zweiten Eingang 106, 116. Ein Ausgang des dritten Abschnitts 140 ist zwischen dem dritten und dem vierten Leuchtdiodenelement 16, 18
angeordnet. Ein vierter Abschnitt weist alle
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 des Bauelementstrangs 22 auf. Ein Eingang des vierten Abschnitts entspricht dem ersten und zweiten Eingang 106, 116. Der zweite Schalter 112 ist einerseits mit dem zweiten
Ausgang 118 und andererseits mit dem Treiberschaltkreis 20 und/oder der Spannungsmessvorrichtung 105 elektrisch
gekoppelt. Der zweite Schalter 112 überbrückt in seinem ersten Schaltzustand das dritte und das vierte
Leuchtdiodenelement 16, 18. Ein vierter Schalter 144 ist einerseits mit dem ersten Ausgang 108 und andererseits mit dem Treiberschaltkreis 20 und/oder der
Spannungsmessvorrichtung 105 elektrisch gekoppelt. Der Vierte Schalter 144 überbrückt in seinem ersten Schaltzustand das zweite, dritte und das vierte Leuchtdiodenelement 14, 16, 18. Ein fünfter Schalter 146 ist einerseits mit dem dritten
Ausgang des dritten Abschnitts 140 und andererseits mit dem Treiberschaltkreis 20 und/oder der Spannungsmessvorrichtung 105 elektrisch gekoppelt. Der fünfte Schalter 146 überbrückt in seinem ersten Schaltzustand das vierte Leuchtdiodenelement 18. Somit kann bei geschlossenem vierten Schalter 144 lediglich der erste Abschnitt 102 mit elektrischer Energie versorgt werden. Außerdem kann bei geöffnetem vierten Schalter 144 und geschlossenem zweiten Schalter 112 der zweite Abschnitt 110 mit elektrischer Energie versorgt werden. Außerdem kann bei geöffnetem vierten Schalter 144, geöffnetem zweiten Schalter 112 und geschlossenem fünften Schalter 146 der dritte
Abschnitt 140 mit elektrischer Energie versorgt werden. Falls der zweite, der vierte und der fünfte Schalter 112, 144, 146 geöffnet sind und sich somit jeweils in ihrem zweiten
Schaltzustand befinden, so kann der gesamte Bauelementstrang 22 mit Energie versorgt werden.
Beim Versorgen eines der Abschnitte 102, 110, 140 oder des gesamten Bauelementstrangs 22 mit elektrischer Energie laden sich die intrinsischen Kapazitäten der entsprechenden
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 auf. Nach dem
Unterbrechen der Energieversorgung entladen sich die
intrinsischen Kapazitäten, sofern kein Kurzschluss vorliegt, nur bis zu den Schleusenspannungen der entsprechenden
einzelnen Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18, so dass sich über dem entsprechenden Abschnitt 102, 110, 140 die aus der Summe der einzelnen Schleusenspannungen der intakten
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 bestehende entsprechende Gesamtspannung Uges einstellt. Diese Gesamtspannung Uges kann dann nach dem Unterbrechen der Energieversorgung
abschnittsindividuell mittels der Spannungsmessvorrichtung 105 erfasst werden. Abhängig von der erfassten Gesamtspannung Uges kann entsprechend der im Vorhergehenden erläuterten Verfahren für jeden der Abschnitte 102, 110, 140 einzeln untersucht werden, ob der entsprechende Abschnitt 102, 110, 140 ein Leuchtdiodenelement 12, 14, 16 mit einem Kurzschluss aufweist oder nicht. Die Untersuchung bezüglich des
Kurzschlusses kann im Wesentlichen korrespondierend zu den im Vorstehenden erläuterten Untersuchungen durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich können die erfassten
Gesamtspannungen Uges unter Berücksichtigung der
verschiedenen Anzahlen von Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 in den Abschnitten 102, 110, 140 miteinander verglichen werden, wodurch eine relative und/oder redundante Überprüfung des Vorliegens eines Kurzschlusses möglich ist. Grundsätzlich ist bei dem Erfassen der Gesamtspannung Uges die Signatur des Kurzschlusses umso ausgeprägter, je kürzer der untersuchte Bauelementstrang 22 bzw. Abschnitt 102, 110, 140, ist.
Bei der in Figur 11 gezeigten optoelektronischen Baugruppe 100 kann jeder der Schalter 112, 144, 146 ein Transistor, beispielsweise ein MOSFET, sein, der direkt mit Masse
verbunden ist. Dadurch ist eine einfache und kostengünstige Ansteuerung des entsprechenden Schalters 112, 144, 146 möglich, da das Steuersignal für den entsprechenden MOSFET auf Masse bezogen sein kann. Bei dem in Figur 11 gezeigten Ausführungsbeispiel ist immer nur ein Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 zwischen zwei Anschlüssen der Schalter 112, 144, 146 angeordnet. Alternativ dazu können jedoch auch zwei oder mehr Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 zwischen zwei Anschlüssen der Schalter 112, 144, 146 angeordnet sein. Ferner kann auf den vierten
Schalter 144 oder den fünften Schalter 146 verzichtet werden oder es können noch weiter Schalter so angeordnet sein, dass diese neue Abschnitte definieren und jeweils direkt mit Masse verbunden sind.
Fig. 12 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe 100, die beispielsweise
weitgehend der in Figur 11 gezeigten optoelektronischen Baugruppe 100 entsprechend ausgebildet sein kann. Der erste Abschnitt 102 weist alle Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 auf. Der zweite Abschnitt 110 weist mindestens das zweite, dritte und vierte Leuchtdiodenelement 14, 16, 18 auf. Der dritte Abschnitt 140 weist mindestens das dritte und das vierte Leuchtdiodenelement 16, 18 auf. Der vierte Abschnitt weist mindestens das vierte Leuchtdiodenelement 18 auf.
Der erste Ausgang 108 und der zweite Ausgang 118 entsprechen einander. Der zweite Eingang 116 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Leuchtdiodenelement 12, 14 ausgebildet. Der dritte Eingang des dritten Abschnitts 140 ist zwischen dem zweiten und dem dritten Leuchtdiodenelement 14, 16
angeordnet. Der dritte Ausgang des dritten Abschnitts 140 entspricht dem ersten und dem zweiten Ausgang 108, 118. Der Eingang des vierten Abschnitts ist zwischen dem dritten und dem vierten Leuchtdiodenelement 16, 18 angeordnet. Ein
Ausgang des vierten Abschnitts entspricht dem Ausgang des ersten, zweiten und dritten Abschnitts 102, 110, 140.
Eine zweite Spannungserfassungsvorrichtung 152 ist einerseits mit dem zweiten Ausgang 118 und andererseits mit dem
Treiberschaltkreis 20 und/oder der Spannungsmessvorrichtung 105, die in diesem Zusammenhang als erste
Spannungsmessvorrichtung 105 bezeichnet wird, elektrisch gekoppelt. Die zweite Spannungsmessvorrichtung 150 erfasst die Gesamtspannung über das dritte und das vierte
Leuchtdiodenelement 16, 18. Eine dritte
Spannungsmessvorrichtung 152 ist einerseits mit dem zweiten Eingang 116 und andererseits mit dem Treiberschaltkreis 20 und/oder der ersten Spannungsmessvorrichtung 105 elektrisch gekoppelt. Die dritte Spannungsmessvorrichtung 152 erfasst die Gesamtspannung über das zweite, dritte und das vierte
Leuchtdiodenelement 14, 16, 18. Eine vierte
Spannungsmessvorrichtung 154 ist einerseits mit dem Eingang des vierten Abschnitts und andererseits mit dem
Treiberschaltkreis 20 und/oder der ersten
Spannungsmessvorrichtung 105 elektrisch gekoppelt. Die vierte Spannungsmessvorrichtung 154 erfasst die Gesamtspannung über das vierte Leuchtdiodenelement 18.
Beim Versorgen eines der Abschnitte 102, 110, 140 oder des gesamten Bauelementstrangs 22 mit elektrischer Energie laden sich die intrinsischen Kapazitäten der entsprechenden
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 auf. Nach dem
Unterbrechen der Energieversorgung entladen sich die
intrinsischen Kapazitäten, sofern kein Kurzschluss vorliegt, nur bis zu den Schleusenspannungen der entsprechenden
einzelnen Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18, so dass sich über dem entsprechenden Abschnitt 102, 110, 140 die aus der Summe der einzelnen Schleusenspannungen der intakten
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 bestehende entsprechende Gesamtspannung Uges einstellt. Diese Gesamtspannung Uges kann dann nach dem Unterbrechen der Energieversorgung des
Bauelementstrangs 22 abschnittsindividuell mittels der entsprechenden Spannungsmessvorrichtungen 105, 150, 152, 154 erfasst werden. Abhängig von der erfassten Gesamtspannung Uges kann entsprechend der im Vorhergehenden erläuterten Verfahren für jeden der Abschnitte 102, 110, 140 einzeln untersucht werden, ob der entsprechende Abschnitt 102, 110, 140 ein Leuchtdiodenelement 12, 14, 16 mit einem Kurzschluss aufweist oder nicht. Die Untersuchung bezüglich des
Kurzschlusses kann im Wesentlichen korrespondierend zu den im Vorstehenden erläuterten Untersuchungen durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich können die erfassten
Gesamtspannungen Uges unter Berücksichtigung der
verschiedenen Anzahlen von Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 in den Abschnitten 102, 110, 140 miteinander verglichen werden, wodurch eine relative und/oder redundante Überprüfung des Vorliegens eines Kurzschlusses möglich ist.
Beispielsweise kann die mittels der dritten
Spannungsmessvorrichtung 152 erfasste Gesamtspannung von der mittels der ersten Spannungsmessvorrichtung 105 erfassten
Gesamtspannung Uges abgezogen werden, wobei die Differenz der Einzelspannung über das erste Leuchtdiodenelement 12
entspricht. Falls das erste Leuchtdiodenelement 12 keinen Kurzschluss aufweist, so kann die so ermittelte
Einzelspannung als Referenzwert für die Überprüfung der anderen Abschnitte zu Grunde gelegt werden, wobei die Anzahl der Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 in dem entsprechenden Abschnitt berücksichtigt werden muss. Alternativ oder
zusätzlich können mittels weiterer entsprechender
Differenzbildungen der erfassten Spannungen die
Einzelspannungen der anderen Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 ermittelt werden. Beispielsweise kann die Einzelspannung des dritten Leuchtdiodenelements 16 ermittelt werden, indem die mittels der vierten Spannungsmessvorrichtung 154 erfasste Spannung von der mittels der zweiten Spannungsmessvorrichtung 150 erfassten Spannung abgezogen wird. Grundsätzlich ist bei dem Erfassen der Gesamtspannung Uges die Signatur des
Kurzschlusses umso ausgeprägter, je kürzer der untersuchte Bauelementstrang 22 bzw. Abschnitt 102, 110, 140, ist.
Bei der in Figur 12 gezeigten optoelektronischen Baugruppe 100 kann auf den zweiten, vierten und fünften Schalter 112, 144, 146 verzichtet werden. Dadurch kann eine einfache und kostengünstige Überprüfung des Bauelementstrangs 22
realisiert werden.
Bei dem in Figur 12 gezeigten Ausführungsbeispiel ist immer nur ein Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 zwischen zwei
Anschlüssen der Spannungsmessvorrichtungen 105, 150, 152, 154 angeordnet. Alternativ dazu können jedoch auch zwei oder mehr Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 zwischen zwei Anschlüssen der Spannungsmessvorrichtungen 105, 150, 152, 154 angeordnet sein. Ferner kann auf eine oder zwei der
Spannungsmessvorrichtungen 105, 150, 152, 154 verzichtet werden oder es können noch weiter Spannungsmessvorrichtungen so angeordnet sein, dass diese neue Abschnitte definieren. In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die
optoelektronische Baugruppe 100, auf: mindestens einen
Bauelementstrang 22 mit mindestens einem Abschnitt 102, 110, wobei der Abschnitt 102, 110 mindestens ein Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 aufweist; einen mit dem Bauelementstrang 22 elektrisch gekoppelten Treiberschaltkreis 20 zum Versorgen des Bauelementstrangs 22 mit elektrischer Energie; einen ersten Schalter 101 zum Unterbrechen der
Versorgung des Bauelementstrangs 22 mit Energie; eine
Spannungsmessvorrichtung 105 zum Erfassen einer
Gesamtspannung zwischen einem Eingang 106, 116 des Abschnitts 102, 110 des Bauelementstrangs 22 und einem Ausgang 108, 118 des Abschnitts 102, 110 des Bauelementstrangs 22; und eine Auswerteeinheit, die dazu eingerichtet ist, abhängig von der erfassten Gesamtspannung Uges zu ermitteln, ob der Abschnitt 102, 110 des Bauelementstrangs 22 einen Kurzschluss aufweist.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können die gezeigten Bauelementstränge 22 jeweils mehr oder weniger Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 und/oder mehr oder weniger Abschnitte 102, 110, 140 und entsprechend mehr oder weniger Schalter 112, 114, 144, 146 aufweisen. Ferner kann die optoelektronische Baugruppe 100 einen, zwei oder mehr weitere Bauelementstränge 22 aufweisen. Ferner können die Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden.
Beispielsweise können bei allen Ausführungsbeispielen
anorganische Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 verwendet werden, beispielsweise mit den entsprechenden Kondensatoren 44, 50, 56 und Widerständen 42, 48, 54. Ferner können auch mehrere Kurzschlüsse in einem Leuchtdiodenelement 12, 14, 16, 18 und/oder in entsprechend mehreren Leuchtdiodenelementen 12, 14, 16, 18 entsprechend erkannt werden. Sind
beispielswiese zwei oder mehr Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18 mit je einem Kurzschluss vorhanden, so ist die
Gesamtspannung um die entsprechenden Einzelspannungen
geringer als bei einem einwandfreien Bauelementstrang 22 ohne kurzgeschlossene Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16, 18.
Ferner gilt grundsätzlich bei allen Ausführungsformen
und/oder Ausführungsbeispielen, dass ein Eingang des
Bauelementstrangs 22 einem Eingang des ersten Abschnitts 102 und/oder einer ersten Elektrode des ersten
Leuchtdiodenelements 12 entsprechen kann und dass ein Ausgang des Bauelementstrangs 22 einem Ausgang des letzten
Abschnitts, beispielsweise dem Ausgang des zweiten Abschnitts 110, und/oder einer zweiten Elektrode des letzten
Leuchtdiodenelements des Bauelementstrangs 22, beispielsweise des vierten Leuchtdiodenelements 18, entsprechen kann. Ferner kann grundsätzlich eine zweite Elektrode eines der
Leuchtdiodenelemente 12, 14, 16 der ersten Elektrode des darauffolgenden Leuchtdiodenelements 14, 16, 18 entsprechen. Falls der Bauelementstrang 22 mehrere Abschnitte 102, 110 aufweist, so kann grundsätzlich ein Ausgang des einen
Abschnitts 102 einer zweiten Elektrode des letzten
Leuchtdiodenelements 12, 14 in dem entsprechenden Abschnitt 102 und/oder einem Eingang des darauffolgenden Abschnitts 110 und/oder einer ersten Elektrode des ersten
Leuchtdiodenelements 16, 18 in dem darauffolgenden Abschnitt 110 entsprechen. Falls lediglich ein Abschnitt 102
ausgebildet ist, so kann dieser dem Bauelementstrang 22 entsprechen und/oder als Bauelementstrang 22 bezeichnet werden. Falls ein Abschnitt 102 und/oder ein Bauelementstrang 22 lediglich ein Leuchtdiodenelement 12 aufweist, so ist das Leuchtdiodenelement 12 grundsätzlich repräsentativ für den Abschnitt 102 bzw. den Bauelementstrang 22.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer optoelektronischen
Baugruppe (100), die mindestens einen Bauelementstrang (22) mit mindestens einem Abschnitt (102, 110) aufweist, wobei der Abschnitt (102, 110) mindestens ein Leuchtdiodenelement (12, 14, 16, 18) aufweist, bei dem
der Bauelementstrang (22) mit elektrischer Energie versorgt wird,
die Versorgung des Bauelementstrangs (22) mit
elektrischer Energie unterbrochen wird,
eine Gesamtspannung (Uges) erfasst wird, die zwischen einem Eingang (106, 116) des Abschnitts (102, 110) des
Bauelementstrangs (22) und einem Ausgang (108, 118) des Abschnitts (102, 110) des Bauelementstrangs (22) anliegt, die Gesamtspannung (Uges) mit einer Summe von
Schleusenspannungen (Uf) aller Leuchtdiodenelemente (12, 14, 16, 18) des Abschnitts (102, 110) verglichen wird,
erkannt wird, dass der Abschnitt (102, 110) des
Bauelementstrangs (22) keinen Kurzschluss aufweist, falls die Gesamtspannung (Uges) gleich oder zumindest näherungsweise gleich wie die Summe der Schleusenspannungen (Uf) ist, und/oder
erkannt wird, dass der Abschnitt (102, 110) des
Bauelementstrangs (22) einen Kurzschluss aufweist, falls die Gesamtspannung (Uges) kleiner als die Summe der
Schleusenspannungen (Uf) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
der Abschnitt (102, 110) eine vorgegebene Anzahl (n) von
Leuchtdiodenelementen (12, 14, 16, 18) aufweist,
alle Leuchtdiodenelemente (12, 14, 16, 18) des
Abschnitts (102, 110) die gleiche Schleusenspannung (Uf) aufweisen,
erkannt wird, dass der Abschnitt (102, 110) den
Kurzschluss aufweist, falls die erfasste Gesamtspannung
(Uges) um eine Schleusenspannung (Uf) kleiner ist als die Summe aller Schleusenspannungen (Uf) .
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Gesamtspannung (Uges) erst eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Unterbrechen des Versorgens des Bauelementstrangs (22) mit elektrischer Energie erfasst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem ermittelt wird, nach welcher Zeitdauer nach dem Unterbrechen des Versorgens des Bauelementstrangs (22) mit Energie eine Spannung über einem Leuchtdiodenelement (12, 14, 16, 18 des Abschnitts (102, 110) des Bauelementstrangs (22) seiner Schleusenspannung (Uf) entspricht, und bei dem die ermittelte Zeitdauer als die vorgegebene Zeitdauer vorgegeben wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Versorgung des Bauelementstrangs (22) mit Energie
unterbrochen wird, indem ein Treiberschaltkreis (20) zum Betreiben des Bauelementstrangs (22) abgeschaltet wird oder eine elektrische Verbindung zwischen dem Treiberschaltkreis (20) und dem Bauelementstrang (22) unterbrochen wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zunächst ermittelt wird, ob ein ein erstes
Leuchtdiodenelement (12) aufweisender erster Abschnitt (102) des Bauelementstrangs (22) einen Kurzschluss aufweist, indem nach dem Unterbrechen des Versorgens des Bauelementstrangs (22) mit Energie eine Einzelspannung an dem ersten
Leuchtdiodenelement (12) erfasst wird und die erfasste
Einzelspannung mit der Schleusenspannung (Uf) des ersten Leuchtdiodenelements (12) verglichen wird,
falls die erfasste Einzelspannung gleich oder zumindest näherungsweise gleich der Schleusenspannung (Uf) ist, die erfasste Einzelspannung als Sollwert vorgegeben wird,
der erste Abschnitt (102) des Bauelementstrangs (22) und ein mit dem ersten Abschnitt (102) in Reihe geschalteter zweiter Abschnitt (110) des Bauelementstrangs (22), der mindestens ein zweites Leuchtdiodenelement (14, 16, 18) aufweist, mit Energie versorgt werden, die Versorgung des Bauelementstrangs (22) mit Energie erneut unterbrochen wird,
die Gesamtspannung (Uges) zwischen dem Eingang (106) des ersten Abschnitts (102) und einem Ausgang (118) des zweiten Abschnitts (110) erfasst wird,
die erfasste Gesamtspannung (Uges) mit einem Produkt aus dem vorgegebenen Sollwert und der Anzahl von
Leuchtdiodenelementen (12, 14, 16, 18) in dem
Bauelementstrang verglichen wird,
erkannt wird, dass der zweite Abschnitt (110) einen
Kurzschluss aufweist, falls die erfasste Gesamtspannung
(Uges) kleiner ist als das Produkt,
erkannt wird, dass der zweite Abschnitt (110) keinen Kurzschluss aufweist, falls die erfasste Gesamtspannung
(Uges) gleich oder zumindest näherungsweise gleich ist wie das Produkt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem
zunächst ermittelt wird, ob ein mindestens ein erstes Leuchtdiodenelement (12, 14) aufweisender erster Abschnitt
(102) des Bauelementstrangs (22) einen Kurzschluss aufweist, indem nach dem Unterbrechen des Versorgens des
Bauelementstrangs (22) mit Energie eine erste Gesamtspannung (Uges) zwischen einem Eingang (106) des ersten Abschnitts (102) des Bauelementstrangs (22) und einem Ausgang (108) des ersten Abschnitts (102) des Bauelementstrangs (22) erfasst wird, und die erfasste erste Gesamtspannung mit einer Summe der Schleusenspannungen (Uf) aller Leuchtdiodenelemente (12, 14) des ersten Abschnitts (102) verglichen wird,
der erste Abschnitt (102) des Bauelementstrangs (22) und ein mit dem ersten Abschnitt (102) in Reihe geschalteter zweiter Abschnitt (110) des Bauelementstrangs (22), der mindestens ein zweites Leuchtdiodenelement (16, 18) aufweist, mit Energie versorgt werden,
die Versorgung des Bauelementstrangs (22) mit Energie unterbrochen wird,
eine zweite Gesamtspannung zwischen einem Eingang (116) des zweiten Abschnitts (110) und einem Ausgang (118) des zweiten Abschnitts (110) erfasst wird, und die erfasste zweite Gesamtspannung mit einer Summe der Schleusenspannungen (Uf) aller Leuchtdiodenelemente (16, 18) des zweiten
Abschnitts (110) verglichen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die erste
Gesamtspannung mit der zweiten Gesamtspannung verglichen wird, und bei dem abhängig von dem Vergleich das Vorliegen des Kurschlusses in einem der Abschnitte (102, 110) erkannt wird.
9. Optoelektronische Baugruppe (100), aufweisend
mindestens einen Bauelementstrang (22) mit mindestens einem Abschnitt (102, 110), wobei der Abschnitt (102, 110) mindestens ein Leuchtdiodenelement (12, 14, 16, 18) aufweist, einen mit dem Bauelementstrang (22) elektrisch
gekoppelten Treiberschaltkreis (20) zum Versorgen des
Bauelementstrangs (22) mit elektrischer Energie,
einen ersten Schalter (101) zum Unterbrechen der
Versorgung des Bauelementstrangs (22) mit Energie,
eine Spannungsmessvorrichtung (105) zum Erfassen einer Gesamtspannung zwischen einem Eingang (106, 116) des
Abschnitts (102, 110) des Bauelementstrangs (22) und einem Ausgang (108, 118) des Abschnitts (102, 110) des
Bauelementstrangs (22),
eine Auswerteeinheit, die dazu eingerichtet ist,
abhängig von der erfassten Gesamtspannung (Uges) zu
ermitteln, ob der Abschnitt (102, 110) des Bauelementstrangs (22) einen Kurzschluss aufweist, indem die Gesamtspannung (Uges) mit einer Summe von Schleusenspannungen (Uf) aller Leuchtdiodenelemente (12, 14, 16, 18) des Abschnitts (102, 110) verglichen wird und erkannt wird, dass der Abschnitt (102, 110) des Bauelementstrangs (22) keinen Kurzschluss aufweist, falls die Gesamtspannung (Uges) gleich oder
zumindest näherungsweise gleich wie die Summe der
Schleusenspannungen (Uf) ist, und/oder erkannt wird, dass der Abschnitt (102, 110) des Bauelementstrangs (22) einen Kurzschluss aufweist, falls die Gesamtspannung (Uges) kleiner als die Summe der Schleusenspannungen (Uf) ist.
10. Optoelektronische Baugruppe (100) nach Anspruch 9, bei der der erste Schalter (101) so ausgebildet ist, dass mittels des ersten Schalters (101) der Treiberschaltkreis (20) angeschaltet oder abgeschaltet werden kann oder dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Treiberschaltkreis (20) und dem Bauelementstrang (22) verbunden oder unterbrochen werden kann.
11. Optoelektronische Baugruppe (100) nach einem der
Ansprüche 9 oder 10, wobei
der Bauelementstrang (22) einen ersten Abschnitt (102) und einen mit dem ersten Abschnitt (102) elektrisch in Reihe geschalteten zweiten Abschnitt (110) aufweist,
der erste Abschnitt (102) mindestens ein erstes
Leuchtdiodenelement (12, 14) aufweist,
der zweite Abschnitt (110) mindestens ein zweites
Leuchtdiodenelement (14, 16, 18) aufweist,
die optoelektronische Baugruppe (100) einen zweiten Schalter (112) aufweist, der in seinem ersten Schaltzustand einen Ausgang (108) des ersten Abschnitts (102) mit einem Ausgang (118) des zweiten Abschnitts elektrisch koppelt und der in seinem zweiten Schaltzustand den Ausgang (108) des ersten Abschnitts (102) und den Ausgang (118) des zweiten Abschnitts elektrisch voneinander trennt.
12. Optoelektronische Baugruppe (100) nach Anspruch 11, mit einem dritten Schalter (114), der in seinem ersten
Schaltzustand einen Eingang (106) des ersten Abschnitts (102) mit einem Eingang (116) des zweiten Abschnitts (110)
elektrisch koppelt und der in seinem zweiten Schaltzustand den Eingang (106) des ersten Abschnitts (102) und den Eingang (116) des zweiten Abschnitts (110) elektrisch voneinander trennt und der mit dem zweiten Schalter (112) elektrisch gekoppelt ist.
13. Optoelektronische Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei mindestens eines der
Leuchtdiodenelemente (12, 14, 16, 18) eine anorganische Leuchtdiode ist und wobei ein Kondensator zu dem
Bauelementstrang (22) elektrisch parallel geschaltet ist.
14. Optoelektronische Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei mindestens zwei der
Leuchtdiodenelemente (12, 14, 16, 18) anorganische
Leuchtdioden sind und bei der je ein Kondensator zu den anorganischen Leuchtdioden elektrisch parallel geschaltet ist .
15. Optoelektronische Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei der mindestens ein Abschnitt (102, 110) des Bauelementstrangs (22) mindestens zwei
Leuchtdiodenelemente (12, 14, 16, 18) aufweist.
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