WO2016113301A1 - Optoelektronische baugruppe und verfahren zum betreiben einer optoelektronischen baugruppe - Google Patents

Optoelektronische baugruppe und verfahren zum betreiben einer optoelektronischen baugruppe Download PDF

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    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the invention relates to an optoelectronic assembly and a method for operating an optoelectronic
  • An optoelectronic assembly 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.
  • a short circuit of the electrodes of the light-emitting diode element intrinsically short-circuits the parasitic capacitance of the light-emitting diode element, or discharges it.
  • Lead electrodes to dark spots in the light image of the OLED, to a completely dark OLED and / or to a hot spot on the OLED.
  • OLEDs an optoelectronic assembly in the application is for technical reasons and out
  • a plurality of light-emitting diode elements can be connected in series in a light emitting diode and / or several light emitting diodes can be connected in series.
  • a plurality of light-emitting diode elements can be connected in series in a light emitting diode and / or several light emitting diodes can be connected in series.
  • many applications for example in the automotive sector or in the
  • Light-emitting diode elements electrically connected in series. If single defective LED elements are to be recognized in a series connection with simple methods, this presents a particular challenge.
  • 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. On the detection of the
  • Short circuit is caused by a bypassing of the drive current (bypassing) and / or with an error signal generation
  • Output voltage range have.
  • a variable number of light-emitting diode elements can be connected to the control devices.
  • Other methods for determining short circuits of individual light-emitting diode elements may be used in certain applications
  • Kach psychologists have, for example, in that the methods require that the light-emitting diode elements is briefly charged before the test for short circuits to a voltage which is greater than the threshold voltage of the LED elements, then turned off and then the voltage or a discharge current is measured. However, this requires that the light emitting diode elements are turned on briefly for testing and turned off again. This may not be desired application-specific, for example in a
  • Short-circuit test before starting a motor vehicle and before the light is switched on.
  • the brief flashing of the luminaire during the short-circuit test is undesirable.
  • Light-emitting element be carried out briefly. However, this requires a brief shutdown of the
  • the short-term shutdown can be any short-term shutdown.
  • Another object of the invention is to provide an optoelectronic assembly that allows: a short circuit of a single optoelectronic device of
  • the object of the invention is to provide a method for operating an optoelectronic assembly which enables; a short circuit of an individual
  • Optoelectronic device in a series and / or parallel connection of optoelectronic components of the optoelectronic assembly safely to recognize a
  • an optoelectronic assembly which comprises:
  • the sensor circuit has at least one power supply circuit and a detection circuit.
  • the determination circuit has at least one energy storage unit and an er ass unit.
  • Optoelectronic devices are electrically parallel
  • Power supply circuit is configured to supply an electric power to the at least one
  • the detection circuit is arranged such that the detection unit makes a change in the
  • Energy storage unit stored electrical energy detected depending on a change in the stored energy in the at least one optoelectronic component.
  • a change in the stored energy can be detected by detecting the stored energy
  • a change of stored energy can also be a
  • Deviation with respect to a predetermined setpoint which is determined by means of detecting the stored energy and determining the difference of the detected energy with respect to the predetermined value, for example a reference component or a stored value. That is, it may be an absolute change or deviation from a given. Value to be recorded.
  • the change in the energy stored in the energy storage unit can be detected by means of the detection unit.
  • Changing the stored energy in the energy storage unit differs in a subcircuit with at least one optoelectronic device without
  • Short circuit That the short circuit is present in the optoelectronic subcircuit means that one of the
  • Optoelectronic components in the optoelectronic subcircuit has the short circuit.
  • the optoelectronic assembly makes it possible to realize a new, simple and cost-effective method
  • 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 conducted and / or the short-circuited Optoelectronic component can be electrically bypassed. This can for example in the automotive sector and / or in the field of general lighting, for example in
  • Consumer area for example, in a flashlight with a single organic light emitting diode, be interesting.
  • the detection unit signals can be time independent of the driver circuit signals, i. uncorrelated or asynchronous.
  • Testing of the at least one optoelectronic component for short circuits can be carried out by means of the detection circuit without timing synchronization with the operating circuit
  • the driver circuit is, for example, an energy source or a control device.
  • the voltage which drops across the at least one optoelectronic subcircuit with at least one optoelectronic component is not detected, determined or measured directly at the optoelectronic subcircuit. It can thus be built independent, inexpensive electronic units.
  • the optoelectronic assembly according to various aspects
  • light-emitting optoelectronic assembly is the at least one light-emitting optoelectronic
  • Component to short circuits is also no powering of the optoelectronic component or the at least one optoelectronic subcircuit necessary.
  • the sensor circuit may also be in a pulse-modulated control of the at least one optoelectronic
  • the energy storage unit has at least one capacitor.
  • the detection unit has at least one voltmeter.
  • the voltmeter may be electrically parallel to at least one capacitor of
  • the determination circuit has a blocking unit which is in the current path between the
  • Optoelectronic component is arranged. This allows a coupling and uncoupling of the detection circuit of the energization of the at least one
  • the optoelectronic assembly further comprises at least one control device, such as a linear regulator, a clocked controller or a
  • Switch for controlling or controlling the supplied to the at least one optoelectronic component energy. This makes it possible, for example, for a pulse-modulated control of the at least one optoelectronic
  • the Energy source can be used as a current regulator for the optoelectronic subcircuit.
  • the optoelectronic assembly has at least one first optoelectronic subcircuit with at least one optoelectronic component and a second optoelectronic subcircuit with at least one optoelectronic component, wherein the first optoelectronic subcircuit is electrically connected in parallel to the second optoelectronic subcircuit.
  • the optoelectronic assembly has at least one optoelectronic subcircuit with a first optoelectronic component and a second optoelectronic component, which are electrically connected in series with one another.
  • the energy storage unit and the power supply circuit are designed such that the electrical voltage that drops across the energy storage unit is less than or approximately equal to the summed threshold voltage of the optoelectronic connected electrically to each other in series and electrically connected to the energy storage unit components.
  • the electrical voltage that drops across the energy storage unit may also be less than or approximately equal to the summed threshold voltage and the voltage dropped across a blocking unit and / or a controller connected in the current path of the energy storage unit and the electrically connected optoelectronic components
  • the energy storage unit and the power supply circuit are designed such that the electrical voltage that drops across the energy storage unit is greater than or approximately equal to the summed threshold voltage of the electrically in series with each other and electrically conductive with the energy storage unit connected optoelectronic components, wherein at least one of the electrically conductively connected optoelectronic components has an electrical short circuit.
  • a short-circuited opto-electronic device has a threshold voltage of about 0V. The electrical voltage that drops across the energy storage unit is thus greater than or approximately equal to the summed threshold voltage of the intact optoelectronic
  • Components can be a change in the
  • Energy storage unit stored energy can be detected. For example, the electrical voltage across the
  • Energy storage unit drops, be set so that the sensor circuit detects electrical short circuits only when a predetermined number of
  • optoelectronic components for example two or more optoelectronic components, electrically
  • the optoelectronic assembly further comprises an evaluation unit, which is set up, depending on the detected change in the
  • Energy storage unit stored energy to determine whether the at least one optoelectronic device a
  • Short circuit has.
  • the object is achieved according to a further aspect of the invention by a method for operating a
  • the method includes
  • the method further comprises detecting the stored electrical energy in the
  • the method also includes determining a change in the stored electrical energy detected in the energy storage unit with respect to a predetermined value.
  • the predetermined value is, for example, the stored energy at another time, the voltage drop with respect to a reference device or in one
  • the method can be carried out on the optoelectronic assembly explained above.
  • the advantages and further developments mentioned in relation to the optoelectronic assembly can be readily applied to corresponding ones
  • the power supply circuit can be any type of circuit. Advantages and developments of the method are transferred.
  • the power supply circuit can be any type of circuit.
  • driver circuit As
  • Driver circuit or be part of a driver circuit.
  • the detected stored energy of the first time is compared with a predetermined desired value, which is greater than zero. It is recognized that at least one optoelectronic device at the first time
  • Short circuit has, if the first detected, stored in the energy storage unit energy is less than the predetermined setpoint. It is recognized that no optoelectronic device has a short circuit if the first detected in the
  • Energy storage unit stored energy is equal to or at least approximately equal to the predetermined
  • the predetermined desired value may, for example, correspond to the threshold voltage, the gate voltage or the forward voltage of the intact components electrically connected in series with the energy storage unit with the power supply circuit disconnected.
  • the desired value can be determined, for example, empirically, stored and then specified.
  • Optoelectronic device interrupted by a blocking unit of the detection circuit when energy is supplied directly from the power supply circuit to the at least one optoelectronic device, wherein the blocking unit is arranged in the current path between the energy storage unit and the at least one optoelectronic component.
  • the electrical connection can be interrupted, for example, by the at least one optoelectronic
  • Component is electrically connected to the power supply circuit and / or the electrical connection of the energy storage unit with the at least one
  • optoelectronic component is interrupted.
  • the optoelectronic circuit can be disconnected. According to a development, the optoelectronic circuitry
  • decreasing voltage is less than essentially the
  • the voltage drop across the energy storage unit is also greater than zero. According to a development, the optoelectronic
  • Assembly at least one subcircuit with a first optoelectronic component and a second
  • Optoelectronic device which are electrically connected in series with each other, and in the
  • decreasing voltage is less than substantially the summed lock voltage of the at least one first optoelectronic device and second optoelectronic device and is larger than substantially the
  • Figure 1 is a circuit diagram of an embodiment of a
  • Figure 2 is a circuit diagram of an embodiment of a
  • Figure 3 is a circuit diagram of an embodiment of a
  • Figure 4 is a diagram with exemplary courses of
  • Figure 5 is a circuit diagram of an embodiment of a
  • FIG. 6 shows a diagram with exemplary courses of FIG
  • Figure 7 is a circuit diagram of an embodiment
  • FIG. 8 shows a circuit diagram of an embodiment of a
  • FIG. 9 shows a flow diagram for a method for operating an optoelectronic assembly
  • An optoelectronic assembly may comprise one, two or more optoelectronic components.
  • an optoelectronic assembly can also be one, two or more
  • An electronic component may have, for example, an active and / or a passive component.
  • An active electronic component may have, for example, a computing, control and / or regulating unit and / or a transistor.
  • passive electronic component may for example comprise a capacitor, a resistor, a diode or a coil,
  • An optoelectronic component may be an electromagnetic radiation emitting device or a
  • An electromagnetic radiation absorbing component may be, for example, a solar cell or a photodetector.
  • Component may be in various embodiments, an electromagnetic radiation emitting semiconductor device and / or as an electromagnetic
  • electromagnetic radiation emitting diode as an electromagnetic radiation emitting transistor or as an organic electromagnetic radiation
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • light emitting diode light emitting diode
  • organic light emitting diode organic light emitting diode
  • Component may be part of an integrated circuit in various embodiments. Furthermore, a
  • An optoelectronic device has an intrinsic capacitance and an intrinsic electrode resistance. There are various types of optoelectronic materials.
  • Components are arranged in an optoelectronic subcircuit. Electrically parallel subcircuits may be the same or different
  • FIG.l shows a schematic circuit diagram of a
  • FIG. 1 illustrates an optoelectronic subassembly 100 with a cost-effective topology, which is described, for example, in US Pat
  • the optoelectronic assembly 100 has at least one optoelectronic component 150, 180 and a sensor circuit 170.
  • the sensor circuit 170 has at least one
  • the power supply circuit 160 may include an electrical energy source 110 and a power supply subcircuit 120.
  • the power supply circuit 160 has a first terminal and a second terminal.
  • the power supply circuit 160 is configured to supply an electric power to the at least one optoelectronic component 150, 180 and the
  • Energy storage unit 132 stored energy is supplied independently of the at least one optoelectronic component 150, 180 supplied electrical energy, for example by means of the power supply subcircuit 120th
  • the power supply circuit 160 may also be configured such that the electric power source 110 and the power supply section circuit 120 are free from a direct electrical connection, for example, in the form of electrically unconnected ones
  • Energy storage unit 132 is by means of
  • Power supply partial circuit 120 supplies and the at least one optoelectronic device 150, 180 by means of the power source 110.
  • the power supply dividing circuit 120 is electrically connected to the power source 110, for example.
  • Power supply circuit 160 is configured such that the power supplied to the sensor circuit, i. the power supply of the sensor circuit is adjustable, for example, depending on the number of optically active switched or to be switched
  • the electrical energy source 110 is, for example, a conventional energy source for the optoelectronic assembly, for example a power supply or a ballast.
  • the Power source 110 has a first terminal and a second terminal.
  • the first terminal of the power supply circuit 160 may be identical to the first terminal of FIG.
  • the second terminal of the power supply circuit 160 may be identical to the second one
  • the power source 110 is configured to provide a voltage Ul and an electric current, the voltage Ul being applied across the first terminal and the second terminal of the power source 110.
  • the second port may be grounded.
  • the power supply subcircuit 120 has a
  • the input of the power supply dividing circuit 120 is connected to the first terminal of the electric power source 110, and the first output of the power supply dividing circuit 120 is electrically connected to the second terminal of the electric power source 110 or to ground.
  • the second output of the power supply subcircuit 120 is connected to the input of the
  • Energy storage unit 132 electrically connected.
  • the power supply subcircuit 120 is configured such that a predetermined energy is supplied to the energy storage unit 132 and, after the supply of the predetermined energy, the supply is interrupted,
  • the detection circuit 130 has at least one
  • the detection circuit 130 and the at least one optoelectronic component 150, 180 are electrical
  • the detection circuit 130 is configured such that the detection unit 134 detects a change in the electric energy stored in the energy storage unit 132 depending on a change in the at least one optoelectronic component 150, 180 stored Energy.
  • the energy storage unit 132 is charged by means of the voltage Ul of the power supply circuit 160 with an energy so that the voltage U2 on the
  • the energy storage unit 132 has at least one capacitor, via which the voltage U2 drops and in which an electrical energy is stored.
  • the detection unit 134 In a further development, the detection unit 134
  • the voltmeter is
  • Capacitor of the energy storage unit 132 connected.
  • detection unit 134 acquires a ground-related voltage U2, i. U2 refers to mass.
  • the at least one optoelectronic component or the at least one optoelectronic subcircuit has an input and an output. At least one
  • Optoelectronic component may also be referred to as at least one optoelectronic subcircuit 180 having at least one optoelectronic component.
  • optoelectronic component has a threshold voltage, also referred to as forward voltage or
  • switched optoelectronic components results from the sum of the individual threshold voltages of the electrically connected in series optoelectronic components.
  • the at least one optoelectronic component is an organic light-emitting diode.
  • an optoelectronic assembly 100 is described in the following description, which is an intact optoelectronic device 180 and an electrical
  • An organic optoelectronic component for example an organic light emitting diode (OLED), has an organically functional layer system
  • Electrode layers are formed transparent to visible light, for example from a transparent one
  • TCO conductive oxide
  • ITO indium tin oxide
  • Electrode layer is negligibly small.
  • An intact optoelectronic component 180 can therefore be described in an equivalent circuit diagram as a series circuit of the electrical resistance 188 (RITO) of the transparent
  • Electrode layer and the electrical properties of the organics are illustrated.
  • the organics may be illustrated in an equivalent circuit (e.g., illustrated in FIG. 1) as a parallel connection of an optically active diode 182, a capacitor 184, and a bulk electrical resistance 186 (Rbulk) electrically coupled to the electrical resistance 188 of the transparent electrode layer Series are switched.
  • the capacitor 184 is derived from the parasitic capacitance of the layer structure of
  • the bulk resistor 186 is dependent on the structure of the organics and their electrical conductivity.
  • Subcircuit is a short circuit, corresponds to the voltage drop U3 via the optoelectronic
  • the equivalent circuit of the organic has a low-resistance
  • Capacitor 184 stored substantially no electrical charge. That is, if there is a short circuit in one of the optoelectronic components, the energy stored in this optoelectronic component 150 discharges via the short circuit resistor 152 and the total voltage U3 of an optoelectronic subcircuit with the
  • Electrode layers of the shorted optoelectronic device are electrically connected directly to each other and thus the parasitic capacitance of the shorted
  • Energy storage unit is connected, smaller than that
  • the voltage U3 is also referred to as ÜOLED in optoelectronic components which are designed as OLEDs.
  • the energy stored in the affected subcircuit is thus smaller by a factor (n-1) / n than in the case of a suitable optoelectronic subcircuit without a short-circuited optoelectronic component.
  • Capacitor 184 of the optoelectronic component 180 A flow of the optoelectronic component is interrupted, for example, when switching off the
  • Optoelectronic assembly 100 such as opening a switch in the current path between the power supply circuit 160 and the optoelectronic device 180th
  • the optoelectronic assembly 100 has a first blocking unit 140, for example a switch, which is arranged in the current path between the energy source 110 and the at least one optoelectronic component 150, 180, as described in more detail below. Furthermore, the flow of the optoelectronic
  • Component can be interrupted, for example, in a pulsed control of the optoelectronic component, such as a pulse width modulation, a
  • FIG. 1 illustrates as optoelectronic component 150), the short-circuited optoelectronic discharges
  • optoelectronic device 150 drops, a on
  • the power supply dividing circuit 120 is so
  • Energy storage unit 132 drops.
  • the voltage U2 which drops across the energy storage unit 132 is greater than or equal to the threshold voltage of the intact optoelectronic components, for example U2> (n-1) * Uthreshold for a short-circuited optoelectronic component in an optoelectronic subcircuit with a total of n
  • the predetermined voltage U2 can, for example, in addition to (n-1) * Uthreshold optionally the value of
  • the predetermined voltage U2 should be less than or equal to n * Uthreshold, for example, U2 should be less than or equal to n * Uthreshold plus the threshold voltage of the second blocking unit 136 and the loss voltage of the
  • Control device 190 be.
  • U2 can also be slightly larger than
  • the at least one optoelectronic component for example an OLED, but then optically active during the test, for example, is light-emitting.
  • the energy storage unit 132 does not discharge via the at least one optoelectronic component 180, for example an OLED, and / or a second blocking unit 136, which will be described in more detail below. That means the OLED stays off or optically inactive. If the voltage U2 is less than the slip voltage of the at least one optoelectronic component, the optoelectronic component is optically inactive even in the intact state during the test or process. However, if at least one optoelectronic component is electrically short-circuited, the voltage U3 of the
  • Optoelectronic device 150 to a value which is smaller than the voltage U2, which drops across the energy storage unit 132, since this is greater than or equal to (n-1) * üthreshold, so that the energy storage unit 132 at least partially discharges.
  • U3 is less than U2, electrically conductive.
  • stored energy can be detected by the detection unit 134, for example at a
  • Voltage measuring circuit 134 or a comparator circuit 134.
  • the detection of the change in the energy stored in the energy storage unit 132 energy for example, a
  • Discharge detection by voltage measurement on the capacitor 132 done, for example in the form of a threshold overrun or underrun, or a tracking of the stored energy over time.
  • the discharge detection may be by current measurement on the capacitor 132, i. the discharge current and / or charging current of the capacitor 132 is detected.
  • a discharge detection is indirectly by
  • the change of the energy stored in the at least one optoelectronic component can be, for example
  • Components by means of a comparison of the voltage drop across the organic optoelectronic devices with respect a voltage drop across at least one inorganic optoelectronic reference device. This comparison makes it possible to set a "zero value", ie to set up a reference value even before the at least one organic optoelectronic component is put into operation
  • At least one optoelectronic component is present, remains undetected.
  • the temperature and aging influence in the at least one organic optoelectronic component can be determined by means of the reference component.
  • a reference value may be stored as an electrical target value in an evaluation unit.
  • This process in an optoelectronic device can be used as a test method for testing the optoelectronic assembly for electrical short circuits.
  • the test can be carried out before activating the at least one optoelectronic component, for example switching on the at least one optoelectronic component, as well as automatically in a pulse-modulated operation of the optoelectronic component
  • test can be done at
  • the optoelectronic assembly 100th Turning off the optoelectronic assembly done, for example, in the automotive sector when turning off the car light, the optoelectronic assembly 100th
  • test method in a pulsed operation (P M operation) of the
  • Optoelectronic assembly 100 for example, if this is part of a turn signal of a motor vehicle, once,
  • Pulse pauses are performed.
  • the optoelectronic assembly 100 can thus be checked in a simple manner, whether in the optoelectronic assembly an electrical
  • the optoelectronic assembly has at least one blocking unit.
  • a blocking Unit is arranged such that the current intensity of the electric current is adjustable and / or the
  • a blocking entity may comprise, for example, a switch and / or a diode, for example a low-cost N-MOSFET or NPN transistor as a switch.
  • a blocking unit has an input and an output. For a diode as a blocking unit, the input is the anode and the output is the cathode of the diode.
  • Energy source 110 at least one blocking unit, too
  • the first blocking unit 140 arranged in the current path of the at least one optoelectronic component.
  • the output of the first blocking unit 140 is electrically connected to the input of the optoelectronic subcircuit and the input of the first blocking unit 140 is electrically connected to the first terminal of the power supply circuit 160.
  • a switch of the first. Blocking unit 140 causes in a first switching state, an electrical connection between the input of the optoelectronic subcircuit and the power supply circuit 160 and thus is closed in its first switching state, and in a second switching state prevents this electrical connection and is thus opened in its second switching state ,
  • a diode of the first blocking unit 140 causes a backflow of charge carriers into the power supply circuit 160 is prevented when discharging the
  • the first blocking unit 140 has a diode whose anode is electrically connected to the power supply circuit 160 and cathode to the detection circuit 130 and / or the optoelectronic component.
  • a blocking unit also referred to as second blocking unit 136, is in the current path
  • the energy storage unit 132 arranged between the energy storage unit 132 and at least one optoelectronic component.
  • the second blocking unit 136 allows, for example, a coupling and uncoupling of the detection circuit 130 from a direct current path to the power source HO and / or the
  • At least one optoelectronic component 180 At least one optoelectronic component 180.
  • the output of the second blocking unit 136 is electrically connected to the input of at least one optoelectronic component and the input of the second blocking unit 136 is electrically connected to the output of the energy storage unit 132.
  • the second blocking unit 136 is configured to conduct electrical current only when the voltage U2, which drops across the energy storage unit 132, is greater than the voltage U3, the over the
  • lock unit 136 is in lock mode, i. electrically non-conductive.
  • a diode of the second blocking unit 136 causes, when discharging the parasitic capacitance of the at least one optoelectronic component of the optoelectronic
  • the second blocking unit 136 has a diode whose anode is connected to the energy storage unit 132 and cathode to the. Optoelectronic subcircuit is electrically connected. As a result, the detection circuit 130 becomes at the flow of the at least one optoelectronic Uncoupled component.
  • the second blocking unit it can be ensured that the electrical voltage U3 is not erroneously measured, since the detection circuit 130 is decoupled therefrom by the second blocking unit 136 during operation of the at least one optoelectronic component.
  • the voltage U3 increases to a (forward) voltage value which is greater than that
  • a second blocking unit 136 in the form of a diode, the second blocking unit 136 during its electrically non-conductive, since the diode is in reverse operation.
  • the second blocking unit 136 decouples the energy storage unit 132 from the at least one optoelectronic component or the at least one optoelectronic subcircuit (automatically).
  • the detection circuit 130 in operation, i. in the case of optical activity, the at least one optoelectronic component is automatically decoupled and with the optoelectronic component switched off, i. in case of optical inactivity, automatically connected. This results in a simple test or a simple test of the at least one optoelectronic component
  • the second blocking unit 136 is designed as an active switch, for example a transistor, as a result of which an advantage described above can be achieved. It can thus by means of the second blocking unit 136 (automatic) coupling or decoupling of the detection circuit in the optically inactive or optically active
  • a blocking unit also referred to as a third blocking unit, in the current path between the Energy suppliess -TeiIschalt Vietnamese 120 and the
  • the third blocking unit is configured, for example, to open and close the electrical connection or to change the connection from electrically conductive to electrically non-conductive, and vice versa.
  • the power supply subcircuit 120 has a high resistance electrical resistor 122 and a Zener diode 124.
  • the electrical resistor 122 has an input and an output. The entrance of the
  • electrical resistance 122 is electrically connected to the power source 110 and the output of the electrical
  • Resistor 122 is connected to the cathode of Zener diode 124.
  • the anode of Zener diode 124 is electrically connected to or corresponds to the first output of power supply circuit 120. The entrance of the
  • Energy storage unit 132 is thus electrically connected to the output of the electrical resistor 122 and the cathode of the Zener diode 124.
  • Breaking voltage of the Zener diode 124 for example, the voltage U2 can be set, which on the
  • the power supply of the determination circuit 130 can be set.
  • the optoelectronic assembly 100 has an evaluation unit which is set up, depending on the detected change in the Energy storage unit 132 stored energy
  • the Device 180 has a short circuit.
  • Evaluation unit for example a computing unit, can be connected to the detection unit 134, for example.
  • the optoelectronic assembly 100 has at least one control device 190, for example a linear regulator, a clocked regulator or a
  • the control device 190 has an input and a
  • the evaluation unit can, for example, with the
  • Control device to be electrically connected.
  • individual optoelectronic components or optoelectronic subcircuits can be switched optically inactive or optically active.
  • two or more optoelectronic subcircuits each have at least one control device 190 (illustrated as 190-1, 190-2 in the figures).
  • control device 190 with two or more optoelectronic subcircuits
  • Assembly 200 is a control device 190 for controlling the operating current of at least one
  • the change in the energy stored in the energy storage unit 132 can be detected in terms of mass. It is further illustrated in FIG. 2 and FIG. 3 that the optoelectronic assembly 200, 300, which for example largely corresponds to the one shown in FIG. 1 shown optoelectronic
  • Assembly 100 may correspond, in different
  • Partial circuit 210, 220 and 310, 320 may have.
  • the optoelectronic assembly has at least a first energy source and a second energy source, wherein the first energy source with
  • the optoelectronic subcircuits 210, 220 and 310, 320 are electrically connected to at least one second optoelectronic subcircuit, wherein the first power source is different from the second power source.
  • the optoelectronic subcircuits 210, 220 and 310, 320 respectively, share a common ground connection, i. the first
  • the power source and the second power source have at least one common terminal.
  • Subcircuit an energy source for energizing the
  • the optoelectronic assembly has at least one first optoelectronic component
  • Optoelectronic subcircuit 210, 310 electrical
  • the first optoelectronic subcircuit 210, 310 has an input and an output, in this context as the first input and first
  • Subcircuit 220, 320 has a second input and a second output a f.
  • the first input and the second input are electrically connected to the first terminal of the power supply circuit 160 and the output of the energy storage unit 132.
  • the first input is electrically connected to the second input.
  • the first input and the second input are electrically connected to the output of the first blocking unit 140 and / or the second blocking unit 136.
  • the first optoelectronic subcircuit 210, 310 and the second optoelectronic subcircuit 220, 320 each have at least one optoelectronic component 180, for example n or optoelectronic, respectively
  • n or m is an integer and denotes a single optoelectronic device.
  • the optoelectronic device Components the first optoelectronic device with 180-1 and the nth or mth optoelectronic device with 180-n or 108 -m marked.
  • the optoelectronic device Components the first optoelectronic device with 180-1 and the nth or mth optoelectronic device with 180-n or 108 -m marked.
  • Subcircuits may be the same or different
  • the first optoelectronic subcircuit may have a first control device 190-1 and the second optoelectronic subcircuit a second
  • Control device 190-2 wherein the first
  • Control device 190-1 and the second control device 190-2 may be the same or different. to In a simpler view, the control devices 190-1, 190-2 of the subcircuits are used as the control device 190
  • the energy storage unit 132 has two or more
  • Optoelectronic sub-circuits 210, 220 and 310, 320 may be electrically connected. In the case of a plurality of electrically parallel optoelectronic subcircuits 210, 220 or 310, 320, this intrinsic OR connection makes it possible to detect an electrical short circuit of an optoelectronic component in one of the
  • optoelectronic subcircuits Even with only one detection circuit 130, it is possible to monitor a plurality of optoelectronic subcircuits 210, 220 or 310, 320.
  • Power supply circuit 160 for example, after opening the first blocking unit 140, on their intrinsic bulk resistances to their lock voltages, wherein the individual lock voltages add up to a total voltage across the respective optoelectronic OperaSchal circle.
  • the total voltage thus corresponds to a sum of the individual voltages.
  • the energy storage unit 132 and the power supply circuit 160 are so
  • the energy storage unit 132 and the power supply circuit 160 are such
  • Energy storage unit 132 electrically conductively connected optoelectronic components, wherein at least one of the electrically conductively connected optoelectronic components has an electrical short circuit.
  • the threshold voltage of a short-circuited optoelectronic device is approximately 0 V.
  • the voltage drop across the energy storage unit is thus greater than or approximately equal to the summed threshold voltage U3 of the intact optoelectronic devices.
  • Optoelectronic subcircuit each having a switch, for example, integrated in the control device 190th
  • Partial circuit of the power source 110 are electrically isolated.
  • the switches can be grounded on the
  • Part circuit can be arranged.
  • a high-impedance switchable linear regulator 190-1, 190-2 may be provided as a control device 190 in the respective optoelectronic subcircuit 210, 220 or 310, 320.
  • measured values from the individual optoelectronic subcircuits can be detected and compared, and so on
  • FIG. 12 shows a diagram 400 of exemplary waveforms of voltages detected by a sensing unit of FIG.
  • FIG. 2 or FIG. 3 can correspond to the optoelectronic assembly 200 or 300 shown.
  • the arrangement of the control device as high-side control or low-side control has qualitatively no influence on the detectable signal.
  • the optoelectronic assembly has three electrical
  • optoelectronic subcircuits each having an organic light emitting diode as an optoelectronic device.
  • the optoelectronic component of one of the optoelectronic subcircuits is assumed to be short-circuited by the energy storage unit
  • the electrical voltage 402 (V) as a function of time is 404 (ms) for different ones
  • Short circuit resistors 152 (see description of FIG .1) shown. Shown is the exemplary one
  • the optoelectronic subcircuits are pulse-modulated, for example
  • the capacitor of the energy storage unit discharges in the time between pulses ⁇ pulse pauses) in the
  • the optoelectronic assembly is energized, that is, the optoelectronic subcircuits are in operation, i. optically active or with energy
  • the voltage 402 corresponds to the value of the voltage U2 predetermined by the power supply section circuit 120, irrespective of whether a
  • Short circuit is present in one of the optoelectronic sub-circuits or not, since the diode of the second blocking unit 136 is in the blocking mode, since the operating voltage of the OLEDs is greater than the voltage U2.
  • the energization of the optoelectronic subcircuits is interrupted, for example in the case of a pulsed drive. Without short circuit (412), the capacitor of the energy storage unit does not discharge.
  • Short circuit resistance is. 5 shows a circuit diagram of an embodiment of an optoelectronic assembly, for example, largely the in FIG. 2 resp.
  • Assembly 200 or 300 may correspond. In contrast to the in FIG. 2 and 3 illustrated optoelectronic assemblies 200, 300 is the output of
  • an optoelectronic component 180-1 only one optoelectronic TeiIschalt Vietnamese subcircuits 510, 520 electrically connected (illustrated in Figure 5 by means of the electrical connection 502).
  • the control device has, for example, the
  • Subcircuit 520 present a short circuit is the
  • Total voltage in the second optoelectronic subcircuit 520 is lower than in the first because of the short circuit
  • Optoelectronic subcircuit 510 The capacity of the first optoelectronic subcircuit 510 discharges via the control device 190-1 of the first
  • Subcircuits 510, 520 fall off.
  • sinks also the
  • FIG. 6 shows a diagram 600 with exemplary profiles of voltages of the capacitor of the energy storage device 132 analogous to that in the diagram 400 in FIG. illustrated Driving circuit, for the case 602 of an intact optoelectronic subcircuit (Rshort - 10 ⁇ ) and the case 604 of a shorted optoelectronic circuit
  • the optoelectronic subcircuits are supplied with current, so that the second blocking element 136 is nonconductive and the voltage U2 drops across the capacitor.
  • the second time 608 the
  • the second blocking element 136 may become electrically conductive during a short circuit in one of the optoelectronic subcircuits, and a voltage drop across the capacitor of the
  • Energy storage unit i. a discharge of the capacitor or a change in the energy storage unit
  • Diagram 600 illustrates a short circuit in an optoelectronic divider circuit associated with the
  • Energy storage unit are detected if the short circuit should occur in the optoelectronic subcircuit that is not directly connected to the energy storage unit.
  • the minimum value 610 of the discharge voltage changes depending on the short-circuit resistance Rshort (see FIG. 1) and depending on whether the short-circuit in the optoelectronic connected directly to the energy-absorbing unit
  • Partial circuit is.
  • the minimum value 610 may be lower for a short circuit in directly with the
  • Partial circuit as in a short circuit in not directly connected to the energy storage unit optoelectronic subcircuit.
  • the test of an optoelectronic module for short circuits is therefore also possible if only a part of the
  • Sensitivity of the measurement i. how clearly visible the detected change in the energy storage unit
  • stored energy is dependent on the control device 190 used, for example, the used
  • Linear controller for example of the internal structure of the linear controller.
  • FIG. 7 shows a circuit diagram of an exemplary embodiment of an optoelectronic assembly which, for example, largely corresponds to that shown in FIG. 2, FIG. 3 or FIG. 5 can correspond to the optoelectronic assembly 200, 300 and 500, respectively.
  • the detection circuit has a plurality of second blocking units (illustrated in FIG. 7 as blocking unit 136-1 and blocking unit 136-2) whose input is connected to the output the energy storage unit 132 is connected and whose
  • Output is electrically connected in each case with different optoelectronic components and / or optoelectronic subcircuits (illustrated in FIG. 7 by means of the electrical connections 502-1, 502-2).
  • optoelectronic subcircuits illustrated in FIG. 7 by means of the electrical connections 502-1, 502-2.
  • all or at least part of the optoelectronic subcircuits are thus individually tailored
  • FIG. 8 shows a circuit diagram of an embodiment of an optoelectronic assembly 800, for example
  • Assembly 200 may correspond.
  • the first blocking unit 140 of the optoelectronic assembly 800 additionally or instead of the switch
  • Optoelectronic module 200 of Figure 2 a diode 802, the anode to the first terminal of the power source 110 and the cathode electrically connected to the input of at least one optoelectronic subcircuit is.
  • a low-resistance energy source 110 can thereby be used, since the diode of the first blocking unit 140 prevents a flow of charge carriers into the energy source 110.
  • the energy source 110 and the energy storage unit 132 are decoupled by the diode 802 of the first blocking unit 140 so that the energy storage unit 132 does not discharge via the power source 110.
  • Optoelectronic devices such as an inactive switching the power source 110.
  • An inactive switched power source 110 can not sufficiently high impedance
  • Locking unit 140 an unwanted discharge of
  • Energy storage unit 132 would cause.
  • FIG. 9 shows a flowchart for a method for the
  • the optoelectronic assembly can largely be an optoelectronic assembly as shown above
  • the method can be based on one of the optoelectronic
  • the method 900 includes supplying 902 an electrical energy to the energy storage unit by means of the
  • the method further comprises detecting 904 the stored electrical energy in the energy storage unit by means of the detection unit, for example at least a first time and a second time or with respect to a predetermined desired value, for example one
  • the method also includes determining 906 a change in the stored electrical energy sensed in the energy storage unit.
  • the power supply circuit may for example be a driver circuit, as
  • Driver circuit or be part of a driver circuit.
  • Optoelectronic subcircuit has the short circuit, if the amount of detected change in the
  • Energy storage unit stored energy is greater, or at least approximately greater than zero, and it will
  • Assembly or an optoelectronic subcircuit only have an optoelectronic device.
  • the detected stored energy for example, the first .Time, with a
  • Component has a short circuit for the first time, if the first time detected, stored in the energy storage unit energy is less than the predetermined
  • Short circuit can be easily recognized if the
  • the predetermined set value can be, for example, the value of the preset value
  • the desired value can be determined, for example, empirically, stored and then specified.
  • Optoelectronic device interrupted by a blocking unit of the detection circuit when energy is supplied directly from the power supply circuit to the at least one optoelectronic device, wherein the blocking unit is arranged in the current path between the energy storage unit and the at least one optoelectronic component.
  • the electrical connection can be interrupted, for example, by the at least one optoelectronic
  • Component is electrically connected to the power supply circuit or the electrical connection of the energy storage unit with the at least one
  • the optoelectronic circuit can be disconnected. According to a development, the optoelectronic circuitry
  • decreasing voltage is less than essentially the
  • Assembly at least one subcircuit with a first optoelectronic component and a second
  • Optoelectronic device which are electrically connected in series with each other, and in the
  • decreasing voltage is less than substantially the summed lock voltage of the at least one first optoelectronic device and second optoelectronic device and is larger than substantially the
  • the optoelectronic subcircuits shown can each have more or fewer optoelectronic components.
  • the optoelectronic subassembly 100 can have one, two or more further optoelectronic subcircuits.
  • the embodiments can be combined with each other.

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Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine optoelektronische Baugruppe (100, 200, 300, 500, 700, 800) bereitgestellt. Die optoelektronische Baugruppe (100, 200, 300, 500, 700, 800) weist auf: wenigstens ein optoelektronisches Bauelement (180), und einen Sensor-Schaltkreis (170), aufweisend: wenigstens einen Energieversorgungs-Schaltkreis (160); und einen Ermittlungs-Schaltkreis (130) mit wenigstens einer Energiespeichereinheit (132) und einer Erfass-Einheit (134), wobei der Ermittlungs-Schaltkreis (130) und das wenigstens eine optoelektronische Bauelement (150) elektrisch parallel zueinander geschaltet sind; wobei der wenigstens eine Energieversorgungs-Schaltkreis (160) eingerichtet ist zum Zuführen einer elektrischen Energie an das wenigstens eine optoelektronischen Bauelement (150) und die Energiespeichereinheit (132), wobei die in der Energiespeichereinheit (132) gespeicherte Energie unabhängig von der dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement (180) zugeführten elektrischen Energie zugeführt wird; und wobei der Ermittlungs-Schaltkreis (130) derart eingerichtet ist, dass die Erfass -Einheit (134) eine Änderung der in der Energiespeichereinheit (132) gespeicherten elektrischen Energie erfasst abhängig von einer Änderung der in dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement (180) gespeicherten Energie.

Description

OPTOELEKTRONISCHE BAUGRUPPE UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER
OPTOELEKTRONISCHEN BAUGRUPPE
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Baugruppe und ein Verfahren zum Betreiben einer optoelektronischen
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 . Ein Kurzschluss der Elektroden des Leuchtdiodenelements schließt die parasitäre Kapazität des Leuchtdiodenelements intrinsisch kurz, bzw. entlädt sie.
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 an das 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 in Serie geschaltet werden und/oder es können mehrere Leuchtdioden in Serie geschaltet werden . Bei vielen Anwendungen, beispielsweise im Automobilbereich oder im
Bereich der Allgemeinbeleuchtung, werden daher mehrere
Leuchtdiodenelemente elektrisch in Serie 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 Über- oder Unterspannung an der entsprechenden OLED als Kriterium für einen Defekt verwendet wird. Auf die Erkennung des
Kurzschlusses wird mit einem Umleiten des AnsteuerStroms (Bypassing) und/oder mit einer Fehlersignalerzeugung
reagiert .
Im Bereich der Allgemeinbeleuchtung ist es typisch, dass flexible Steuervorrichtungen einen variablen
Ausgangsspannungsbereich haben . Dadurch kann eine variable Anzahl an Leuchtdiodenelementen an die Steuervorrichtungen angeschlossen werden. Weitere Verfahren zum Ermitteln von Kurzschlüssen einzelner Leuchtdiodenelemente können in bestimmten Applikationen
Kachteile aufweisen, beispielsweise indem die Verfahren erfordern, dass die Leuchtdiodenelemente vor dem Test auf Kurzschlüsse kurz auf ein Spannung, die größer ist als die Schwellenspannung der Leuchtdiodenelemente , aufgeladen wird, danach abgeschaltet wird und anschließend die Spannung oder ein Entladestrom gemessen wird. Dies erfordert jedoch, dass die Leuchtdiodenelemente zum Test kurz angeschaltet und wieder abgeschaltet werden. Dies kann anwendungsspezifisch nicht erwünscht sein, beispielsweise bei einem
Kurzschlusstest vor dem Start eines Kraftfahrzeuges und bevor die Leuchte eingeschaltet wird. In derartigen Kraftfahrzeug- Anwendungen ist das kurze Aufleuchten der Leuchte während des Kurzschlusstest beispielsweise unerwünscht . Alternativ kann der Kurzschlusstest während des Betriebs des
Leuchtdiodenelementes kurzzeitig durchgeführt werden . Dies erfordert jedoch ein kurzzeitiges Abschalten des
Leuchtdiodenelements . Das kurzzeitige Abschalten kann
möglichst kurz gehalten werden, so dass der Kurzschlusstest nicht sichtbar ist . Ein solches Abschalten kann
anwendungsspezifisch j edoch auch unerwünscht sein . Alternativ kann der Kurzschlusstest beim Abschalten des
optoelektronischen Bauelementes durchge ührt werden . Dies kann anwendungsspezifisch j edoch unerwünscht sein, da in diesem Fall die KurzSchlusserkennung zu spät erfolgen kann.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist , eine optoelektronische Baugruppe bereitzustellen, die ermöglicht: einen Kurzschluss eines einzelnen optoelektronisches Bauelements der
optoelektronischen Baugruppe sicher zu erkennen, einen
Kurzschluss eines optoelektronisches Bauelements in einer Reihen- und/oder Parallelschaltung von optoelektronischen Bauelementen der optoelektronischen Baugruppe sicher zu erkennen, eine Minimierung eines Störgrößeneinflusses von Alterung und/oder Temperatur auf die Erkennung des
Kurzschlusses . Die Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum Betreiben einer optoelektronischen Baugruppe bereitzustellen, das ermöglicht; einen Kurzschluss eines einzelnen
optoelektronisches Bauelements der optoelektronischen
Baugruppe sicher zu erkennen, einen Kurzschluss eines
optoelektronisches Bauelements in einer Reihen- und/oder Parallelschaltung von optoelektronischen Bauelementen der optoelektronischen Baugruppe sicher zu erkennen, eine
Minimierung eines Störgrößeneinflusses von Alterung und/oder Temperatur auf die Erkennung des Kurzschlusses,
Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch eine optoelektronische Baugruppe, die aufweist:
wenigstens ein optoelektronisches Bauelement und einen
Sensor-Schaltkreis . Der Sensor-Schaltkreis weist wenigstens einen Energieversorgungs-Schaltkreis und einen Ermittlungs- Schaltkreis auf. Der Ermittlungs-Schaltkreis weist wenigstens eine Energiespeichereinheit und eine Er ass-Einheit auf. Der Ermittlungs-Schaltkreis und das wenigstens eine
optoelektronische Bauelement sind elektrisch parallel
zueinander geschaltet. Der wenigstens eine
Energieversorgungs-Schaltkreis ist eingerichtet zum Zuführen einer elektrischen Energie an das wenigstens eine
optoelektronische Bauelement und die Energiespeichereinheit, wobei die in der Energiespeichereinheit gespeicherte Energie unabhängig von der dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement zugeführten elektrischen Energie zugeführt wird. Der Ermittlungs-Schaltkreis ist derart eingerichtet, dass die Erfass -Einheit eine Änderung der in der
Energiespeichereinheit gespeicherten elektrischen Energie erfasst abhängig von einer Änderung der in dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement gespeicherten Energie.
Eine Änderung der gespeicherten Energie kann ermittelt werden mittels eines Erfassens der gespeicherten Energie zu
wenigstens einer ersten Zeit und einer zweiten Zeit und einem Ermitteln des Unterschiedes der gespeicherten Energie zu der zweiten Zeit bezüglich der ersten Zeit. Das heißt, es kann eine relative Änderung der gespeicherten Energie erfasst werde ,
Eine Änderung der gespeicherten Energie kann auch eine
Abweichung bezüglich eines vorgegebenen Sollwertes sein, die ermittelt wird mittels eines Erfassens der gespeicherten Energie und einem Ermitteln des Unterschieds der erfassten Energie bezüglich des vorgegebenen Wertes, beispielsweise eines Referenzbauelementes oder eines gespeicherten Wertes. Das heißt, es kann eine absolute Änderung bzw. Abweichung von einem vorgegebenen. Wert erfasst werden.
Die Änderung der in der Energiespeichereinheit gespeicherten Energie ist mittels der Erfass-Einheit erfassbar. Die
Änderung der in der Energiespeichereinheit gespeicherten Energie unterscheidet sich bei einem Teilschaltkreis mit wenigstens einem optoelektronischen Bauelement ohne
Kurzschluss signifikant von einem Teilschaltkreis mit
wenigstens einem optoelektronischen Bauelement mit
Kurzschluss. Dass der Kurzschluss in dem optoelektronischen Teilschaltkreis vorliegt, bedeutet dass eines der
optoelektronischen Bauelemente in dem optoelektronischen Teilschaltkreis den Kurzschluss aufweist. Die optoelektronische Baugruppe ermöglicht die Realisierung eines neuen, einfachen und kostengünstigen Verfahrens, um
OLEDs in der Applikation bereits vor dem Einschalten und/oder während des Betriebs auf Kurzschlüsse zu überprüfen. Zudem können mit der optoelektronischen Baugruppe zugleich mehrere Teilschaltkreise mit optoelektronischen Bauelementen parallel überwacht werden.
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 Kraf fahrzeugs, geleitet werden und/oder das kurzgeschlossene optoelektronische Bauelement kann elektrisch umgangen werden. Dies kann beispielsweise im Automotive-Bereich und/oder im Bereich der Allgemeinbeleuchtung, beispielsweise im
Verbraucher-Bereich, beispielsweise bei einer Handleuchte mit einer einzelnen organischen Leuchtdiode, interessant sein.
Mittels der optoelektronischen Baugruppe wird zudem
ermöglicht, dass die Signale der Erfass -Einheit zeitlich unabhängig von den Signalen der Treiberschaltkreise sein können bzw. dürfen, d.h. unkorreliert bzw. asynchron. Der
Test des wenigstens einen optoelektronischen Bauelementes auf Kurzschlüsse kann mittels des Ermittlungs-Schaltkreises ohne zeitliche Synchronisation mit der Betriebsschaltung
ausgeführt werden. Der Treiberschaltkreis ist beispielsweise eine Energiequelle oder eine Steuervorrichtung. Zudem wird ermöglicht, dass die Spannung, die über den wenigstens einen optoelektronischen Teilschaltkreis mit wenigstens einem optoelektronischen Bauelement abfällt, nicht direkt am optoelektronischen Teilschaltkreis erfasst , ermittelt oder gemessen wird. Es können somit unabhängige, kostengünstige elektronische Einheiten aufgebaut werden.
Die optoelektronische Baugruppe gemäß verschiedenen
Weiterbildungen ermöglicht wirtschaftlich kostengünstige Analogschaltungen, beispielsweise ohne Mikrocontroller .
Bei geeigneter Auslegung der Komponenten einer
lichtemittierenden optoelektronischen Baugruppe ist das wenigstens eine lichtemittierende optoelektronische
Bauelement während des Tests optisch inaktiv. Dadurch ist der Test ohne Beeinflussung des Erscheinungsbildes der
optoelektronischen Baugruppe durchführbar.
Vor dem Testen des wenigstens einen optoelektronischen
Bauelementes auf Kurzschlüsse ist zudem kein Bestromen des optoelektronischen Bauelementes bzw. des wenigstens einen optoelektronischen Teilschaltkreises notwendig. Der Sensor-Schaltkreis kann zudem bei einer pulsmodulierten Ansteuerung des wenigstens einen optoelektronischen
Bauelementes in Aus -Zuständen das wenigstens eine
optoelektronische Bauelement automatisch {ohne aktive
Ansteuerung} auf Kurzschlüsse testen.
In einer Weiterbildung ist das wenigstens eine
optoelektronische Bauelement eine organische Leuchtdiode. In einer Weiterbildung weist die Energiespeichereinheit wenigstens einen Kondensator auf. Die Erfass-Einheit weist wenigstens ein Voltmeter auf. Das Voltmeter kann elektrisch parallel zu wenigstens einem Kondensator der
Energiespeichereinheit geschaltet sein.
Dies ermöglicht eine einfach und kostengünstige Erfassung der in dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement
speicherbaren Energie. In einer Weiterbildung weist der Ermittlungs-Schaltkreis eine Sperr-Einheit auf, die im Strompfad zwischen der
Energiespeichereinheit und dem wenigstens einen
optoelektronischen Bauelementes angeordnet ist. Dies ermöglicht ein An- und Abkoppeln des Ermittlungs- Schaltkreises von der Bestromung des wenigstens einen
optoelektronischen Bauelementes .
In einer Weiterbildung weist die optoelektronische Baugruppe ferner wenigstens eine Steuervorrichtung, beispielsweise einen Linearregler, einen getakteten Regler oder einen
Schalter, zum Regeln oder Steuern der an das wenigstens eine optoelektronischen Bauelement zugeführten Energie auf. Dies ermöglicht beispielsweise, dass für eine pulsmodulierte Ansteuerung des wenigstens einen optoelektronischen
Bauelementes eine einfachere und/oder robustere Energiequelle verwendet werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Energiequelle als Stromregler für den optoelektronischen Teilschaltkreis verwendet werden.
In einer Weiterbildung weist die optoelektronische Baugruppe wenigstens einen ersten optoelektronischen Teilschaltkreis mit wenigstens einem optoelektronischen Bauelement und einen zweiten optoelektronischen Teilschaltkreis mit wenigstens einem optoelektronischen Bauelement auf, wobei der erste optoelektronische Teilschaltkreis elektrisch parallel zu dem zweiten optoelektronischen Teilschaltkreis geschaltet ist.
In einer Weiterbildung weist die optoelektronische Baugruppe wenigstens einen optoelektronischen Teilschaltkreis auf mit einem ersten optoelektronischen Bauelement und einem zweiten optoelektronischen Bauelement, die elektrisch zueinander in Serie geschaltet sind.
In einer Weiterbildung sind die Energiespeichereinheit und der Energieversorgungs-Schaltkreis derart ausgebildet, dass die elektrische Spannung, die über die Energiespeichereinheit abfällt, kleiner ist als die oder ungefähr gleich ist zu der summierten Schwellenspannung der elektrisch zueinander in Serie und mit der Energiespeichereinheit elektrisch leitend verbundenen optoelektronischen Bauelemente. Die elektrische Spannung, die über die Energiespeichereinheit abfällt, kann zudem kleiner als oder ungefähr gleich sein zu der summierten Schwellenspannung und der Spannung, die über eine Sperr- Einheit und/oder einer Steuervorrichtung abfällt, die in dem Strompfad der Energiespeichereinheit und den elektrisch leitend verbundenen optoelektronischen Bauelementen
angeordnet sind.
In einer Weiterbildung sind die Energiespeichereinheit und der Energieversorgungs-Schaltkreis derart ausgebildet, dass die elektrische Spannung, die über die Energiespeichereinheit abfällt, größer ist als die oder ungefähr gleich ist zu der summierten Schwellenspannung der elektrisch zueinander in Serie und mit der Energiespeichereinheit elektrisch leitend verbundenen optoelektronischen Bauelemente, wobei wenigstens eines der elektrisch leitend verbundenen optoelektronischen Bauelemente einen elektrischen Kurzschluss aufweist. Ein kurzgeschlossenes optoelektronisches Bauelement weist eine Schwellenspannung von ungefähr 0 V auf. Die elektrische Spannung, die über die Energiespeichereinheit abfällt, ist somit größer als die oder ungefähr gleich zu der summierten Schwellenspannung der intakten optoelektronischen
Bauelemente. Dadurch ist die elektrische Spannung, die über die Energiespeichereinheit abfällt, für den Fall, dass wenigstens ein optoelektronisches Bauelement kurzgeschlossen ist, größer als die Spannung, die über die intakten
optoelektronischen Bauelemente und das wenigstens eine kurzgeschlossene optoelektronische Bauelement abfällt. Nach einem Abschalten der BeStrömung der optoelektronischen
Bauelemente kann dadurch eine Änderung der in der
Energiespeichereinheit gespeicherten Energie erfasst werden. Beispielsweise kann die elektrische Spannung, die über die
Energiespeichereinheit abfällt, derart eingestellt sein, dass der Sensor- Schaltkreis erst dann elektrische Kurzschlüsse detektiert , wenn eine vorgegebene Anzahl an
optoelektronischen Bauelementen, beispielsweise zwei oder mehr optoelektronische Bauelemente, elektrisch
kurzgeschlossen sind.
In einer Weiterbildung weist die optoelektronische Baugruppe ferner eine Auswerteeinheit auf, die dazu eingerichtet ist, abhängig von der erfassten Änderung der in der
Energiespeichereinheit gespeicherten Energie zu ermitteln, ob das wenigstens eine optoelektronische Bauelement einen
Kurzschluss aufweist. Die Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer
optoelektronischen Baugruppe. Das Verfahren weist ein
Zuführen einer elektrischen Energie an die Energiespeichereinheit mittels des Energieversorgungs- Schaltkreises auf . Das Verfahren weist weiter ein Erfassen der gespeicherten elektrischen Energie in der
Energiespeichereinheit mittels der Erfass -Einheit auf. Das Verfahren weist zudem ein Ermitteln einer Änderung der in der Energiespeichereinheit erfassten, gespeicherten elektrischen Energie bezüglich eines vorgegebenen Wertes auf.
Der vorgegebene Wert ist beispielsweise die gespeicherte Energie zu einer anderen Zeit, der Spannungsabfall bezüglich eines Referenzbauelementes oder eines in einer
Auswerteeinheit gespeicherten Wertes,
Das Verfahren, kann auf der im Vorhergehenden erläuterten optoelektronischen Baugruppe ausgeführt werden. Die in Bezug auf die optoelektronische Baugruppe genannten Vorteile und Weiterbildungen können ohne weiteres auf entsprechende
Vorteile und Weiterbildungen des Verfahrens übertragen werden. Der Energieversorgungs-Schaltkreis kann
beispielsweise ein Treiberschaltkreis sein, als
Treiberschaltkreis bezeichnet werden oder ein Teil eines Treiberschaltkreises sein.
Gemäß einer Weiterbildung wird die erfasste gespeicherte Energie der ersten Zeit mit einem vorgegebenen Sollwert, der größer null ist, verglichen. Es wird erkannt, dass wenigstens ein optoelektronisches Bauelement zur ersten Zeit einen
Kurzschluss aufweist, falls die zur ersten Zeit erfasste, in der Energiespeichereinheit gespeicherte Energie kleiner ist als der vorgegebene Sollwert. Es wird erkannt, dass kein optoelektronisches Bauelement einen Kurzschluss aufweist, falls die zur ersten Zeit erfasste in der
Energiespeichereinheit gespeicherte Energie gleich oder zumindest näherungsweise gleich ist wie der vorgegebene
Sollwert, Dies trägt dazu bei, den Kurzschluss auf einfache Weise zu erkennen, falls der optoelektronische
Teilschaltkreis und/oder die optoelektronische Baugruppe zwei, drei oder mehr optoelektronischen Bauelemente aufweisen. Der vorgegebene Sollwert kann beispielsweise die Schwellenspannung, Schleusenspannung bzw. DurchlassSpannung der insgesamt mit der Energiespeichereinheit elektrisch in Serie geschalteten, intakten Bauelemente bei abgekoppeltem Energieversorgungs-Schaltkreis entsprechen. Der Sollwert kann beispielsweise empirisch ermittelt, gespeichert und dann vorgegeben werden.
Gemäß einer Weiterbildung wird die elektrische Verbindung der Energiespeichereinheit mit dem wenigstens einen
optoelektronischen Bauelement mittels einer Sperr-Einheit des Ermittlungs-Schaltkreises unterbrochen, wenn direkt von dem Energieversorgungs-Schaltkreis Energie an das wenigstens eine optoelektronische Bauelement zugeführt wird, wobei die Sperr- Einheit im Strompfad zwischen der Energiespeichereinheit und dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement angeordnet ist.
Die elektrische Verbindung kann beispielsweise unterbrochen werden, indem das wenigstens eine optoelektronische
Bauelement mit dem Energieversorgungs-Schaltkreis elektrisch leitend verbunden wird und/oder die elektrische Verbindung der Energiespeichereinheit mit dem wenigstens einen
optoelektronischen Bauelement unterbrochen wird.
Dies ermöglicht, dass der Ermittlungs-Schaltkreis von dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement an- bzw.
abgekoppelt werden kann. Gemäß einer Weiterbildung weist die optoelektronische
Baugruppe wenigstens einen. Teilschaltkreis mit einem einzigen optoelektronischen Bauelement auf und die in der
Energiespeichereinheit gespeicherte Energie wird so
vorgegeben, dass die über die Energiespeichereinheit
abfallende Spannung kleiner ist als im Wesentlichen die
Schieusenspannung des optoelektronischen Bauelementes. Die über die Energiespeichereinheit abfallende Spannung ist jedoch auch größer als null. Gemäß einer Weiterbildung weist die optoelektronische
Baugruppe wenigstens einen Teilschaltkreis mit einem ersten optoelektronischen Bauelement und einem zweiten
optoelektronischen Bauelement auf, die elektrisch zueinander in Serie geschaltet sind, und die in der
Energiespeichereinheit gespeicherte Energie wird so
vorgegeben, dass die über die Energiespeichereinheit
abfallende Spannung kleiner ist als im Wesentlichen die summierte Schleusenspannung des wenigstens einen ersten optoelektronischen Bauelements und zweiten optoelektronischen Bauelements und größer ist als im Wesentlichen die
Schleusenspannung wenigstens des ersten optoelektronischen Bauelements oder des zweiten optoelektronischen Bauelements .
Dies ermöglicht die Ermittlung wenigstens eines Kurzschlusses in dem ersten optoelektronischen Bauelement und/oder dem zweiten optoelektronischen Bauelement.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer
optoelektronischen Baugruppe,*
Figur 2 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer
optoelektronischen Baugruppe;
Figur 3 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer
optoelektronischen Baugruppe;
Figur 4 ein Diagramm mit beispielhaften Verläufen von
Spannungen ;
Figur 5 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer
optoelektronischen Baugruppe; Figur 6 ein Diagramm mit beispielhaften Verläufen von
Spannungen;
Figur 7 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels
optoelektronischen Baugruppe;
Figur 8 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispie1s einer
optoelektronischen Baugruppe; und
Figur 9 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Betreiben 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 optoelektronische Bauelemente 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 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 optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein
elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein.
Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise eine Solarzelle oder ein Fotodetektor sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes
Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter- Bauelement sein und/oder als eine elektromagnetische
Strahlung emittierende Diode, als eine organische
elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung
emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. In diesem Zusammenhang kann das
elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement
beispielsweise als Licht emittierende Diode (light emitting diode , LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED) , als Licht emittierender
Transistor oder als organischer Licht emittierender Transistor ausgebildet sein. Das Licht emittierende
Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine
Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen
Gehäuse .
Ein optoelektronisches Bauelement weist eine intrinsische Kapazität und einen intrinsischen Elektrodenwiderstand auf. Es können verschiedenste Typen von optoelektronischen
Bauelementen in einem optoelektronischen Teilschaltkreis angeordnet werden. Elektrisch parallel zueinander angeordnete Teilschaltkreise können gleiche oder unterschiedliche
optoelektronische Bauelemente aufweisen, in gleicher oder unterschiedlicher Anzahl .
FIG.l zeigt einen schematischen Schaltplan einer
optoelektronischen Baugruppe gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen. Der in FIG.l dargestellte Schaltplan veranschaulicht eine optoelektronische Baugruppe 100 mit einer kostengünstigen Topologie , die beispielsweise in
Automotive-Applikationen gewünscht bzw. erforderlich ist.
Die optoelektronische Baugruppe 100 weist wenigstens ein optoelektronisches Bauelement 150, 180 und einen Sensor- Schaltkreis 170 auf.
Der Sensor-Schaltkreis 170 weist wenigstens einen
Energieversorgungs-Schaltkreis 160 und einen Ermittlungs- Schaltkreis 130 auf.
In verschiedenen Weiterbildungen kann der Energieversorgungs- Schaltkreis 160 eine elektrische Energiequelle 110 und einen Energieversorgungs-TeilSchaltkreis 120 aufweisen.
Der Energieversorgungs -Schaltkreis 160 weist einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auf . Der Energieversorgungs-Schaltkreis 160 ist eingerichtet zum Zuführen einer elektrischen Energie an das wenigstens eine optoelektronischen Bauelement 150, 180 und die
Energiespeichereinheit 132, wobei die in der
Energiespeichereinheit 132 gespeicherte Energie unabhängig von der dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement 150, 180 zugeführten elektrischen Energie zugeführt wird, beispielsweise mittels des Energieversorgungs- Teilschaltkreises 120.
Der Energieversorgungs -Schaltkreis 160 kann jedoch auch derart ausgebildet sein, dass die elektrische Energiequelle 110 und der Energieversorgungs -TeilSchaltkreis 120 frei sind von einer direkten elektrisch Verbindung, beispielsweise in Form von elektrisch nicht miteinander verbundenen
elektrischen Bauelementen. Das heißt, die
Energiespeichereinheit 132 wird mittels des
Energieversorgungs -Teilschaltkreises 120 versorgt und das wenigstens eine optoelektronische Bauelement 150, 180 mittels der Energiequelle 110. Nachfolgend wird lediglich zur
Vereinfachung der Beschreibung der Energieversorgungs - Teilschaltkreis 120 als mit der Energiequelle 110 elektrisch verbunden beschrieben. Der Energieversorgungs -Teilschaltkreis 120 ist beispielsweise elektrisch mit der Energiequelle 110 verbunden. Der
Energieversorgungs-Schaltkreis 160 ist derart eingerichtet, dass die an den Sensor-Schaltkreis zugeführte Energie, d.h. die Energieversorgung des Sensor-Schaltkreises, einstellbar ist, beispielsweise in Abhängigkeit von der Anzahl der optisch aktiv geschalteten oder zu schaltenden
optoelektronischen Bauelemente bzw. optoelektronischen
Teilschaltkreise . Die elektrische Energiequelle 110 ist beispielsweise eine für die optoelektronische Baugruppe übliche Energiequelle, beispielsweise ein Netzteil oder ein Vorschaltgerät . Die Energiequelle 110 weist einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auf.
Der erste Anschluss des Energieversorgungs-Schaltkreises 160 kann identisch sein mit dem ersten Anschluss der
Energiequelle. Der zweite Anschluss des Energieversorgungs- Schaltkreises 160 kann identisch sein mit dem zweiten
Anschluss der Energiequelle oder mit Masse elektrisch
verbunden sein. Die Energiequelle 110 ist eingerichtet eine Spannung Ul und einen elektrischen Strom bereitzustellen, wobei die Spannung Ul über den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss der Energiequelle 110 anliegt. Der zweite Anschluss kann beispielsweise auf Masse liegen. Der Energieversorgungs-Teilschaltkreis 120 weist einen
Eingang, einen ersten Ausgang und einen zweiten Ausgang auf . Der Eingang des Energieversorgungs -Teilschaltkreises 120 ist mit dem ersten Anschluss der elektrischen Energiequelle 110 verbunden und der erste Ausgang des Energieversorgungs - Teilschaltkreises 120 ist mit dem zweiten Anschluss der elektrischen Energiequelle 110 oder mit Masse elektrisch verbunden. Der zweite Ausgang des Energieversorgungs - Teilschaltkreises 120 ist mit dem Eingang der
Energiespeichereinheit 132 elektrisch verbunden.
Der Energieversorgungs -Teilschaltkreis 120 ist derart eingerichtet, dass der Energiespeichereinheit 132 eine vorgegebene Energie zugeführt wird und nach dem Zuführen der vorgegebenen Energie die Zuführung unterbrochen ist,
beispielsweise mittels einer dritten Sperr-Einheit , wie unten noch ausführlicher beschrieben wird.
Der Ermittlungs-Schaltkreis 130 weist wenigstens eine
Energiespeichereinheit 132 und eine Erfass-Einheit 134 auf.
Der Ermittlungs- Schaltkreis 130 und das wenigstens eine optoelektronische Bauelement 150, 180 sind elektrisch
parallel zueinander geschaltet, beispielsweise bezüglich der Energiequelle 110 oder des Energieversorgungs- Schaltkreises 160. Der Ermittlungs- Schaltkreis 130 ist derart eingerichtet, dass die Erfass- Einheit 134 eine Änderung der in der Energiespeichereinheit 132 gespeicherten elektrischen Energie erfasst abhängig von einer Änderung der in dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement 150, 180 gespeicherten Energie.
Die Energiespeichereinheit 132 wird mittels der Spannung Ul des Energieversorgungs-Schaltkreises 160 aufgeladen mit einer Energie, so dass die Spannung U2 über die
Energiespeichereinheit 136 abfällt.
In einer Weiterbildung weist die Energiespeichereinheit 132 wenigstens einen Kondensator auf, über den die Spannung U2 abfällt und in dem eine elektrische Energie gespeichert wird.
In einer Weiterbildung weist die Erfass -Einheit 134
wenigstens ein Voltmeter auf. Das Voltmeter ist
beispielsweise elektrisch parallel zu wenigstens einem
Kondensator der Energiespeichereinheit 132 geschaltet.
Dadurch kann eine Änderung der in dem Kondensator
gespeicherten Energie erfasst werden. In einer Weiterbildung wird von der Erfass -Einheit 134 eine massebezogene Spannung U2 erfasst, d.h. U2 bezieht sich auf Masse .
Das wenigstens eine optoelektronische Bauelement bzw. der wenigstens eine optoelektronische Teilschaltkreis weist einen Eingang und einen Ausgang auf. Wenigstens ein
optoelektronisches Bauelement kann auch als wenigstens ein optoelektronischer Teilschaltkreis 180 mit wenigstens einem optoelektronischen Bauelement bezeichnet werden. Ein
optoelektronisches Bauelement weist eine Schwellenspannung auf, auch bezeichnet als DurchlassSpannung oder
Schleusenspannung, ab der das optoelektronische Bauelement optisch aktiv ist, das heißt beispielsweise lichtemittierend ist oder einen signifikanten Strom oder ein Mess-Signal erzeugt. Die Schwellenspannung eines optoelektronischen
Teilschaltkreises mit mehreren elektrisch in Serie
geschalteten optoelektronischen Bauelementen ergibt sich aus der Summe der einzelnen Schwellenspannungen der elektrisch in Serie geschalteten optoelektronischen Bauelemente.
In verschiedenen Weiterbildungen ist das wenigstens eine optoelektronische Bauelement eine organische Leuchtdiode.
Lediglich zur Veranschaulichung des Wirkungsprinzips der optoelektronischen Baugruppe gemäß verschiedenen
Weiterbildungen wird in der nachfolgenden Beschreibung eine optoelektronische Baugruppe 100 beschrieben, die ein intaktes optoelektronisches Bauelement 180 und ein elektrisch
kurzgeschlossenes optoelektronisches Bauelement 150 aufweist, die zur Falldarstellung elektrisch zueinander parallel geschaltet sind, wie in. FIG.1 veranschaulicht ist. Ein organisches optoelektronisches Bauelement, beispielsweise eine organische Leuchtdiode (organic light emitting diode - OLED) weist ein organisch funktionelles Schichtensystem
(Organik) mit wenigstens einer Emitterschicht mit einem Farb- und/oder Leuchtstoff zwischen einer ersten Elektrodenschicht und einer Elektrodenschicht auf. Wenigsten eine der
Elektrodenschichten wird transparent für sichtbares Licht ausgebildet, beispielsweise aus einem transparenten
leitfähigen Oxid (transparent conductive oxide - TCO) , beispielsweise Indiumzinnoxid ( indium tin oxide - ITO) . Bei einem einseitig optisch aktiven optoelektronischen Bauelement wird die Elektrodenschicht der optisch inaktiven Seite herkömmlich elektrisch hochleitfähig ausgebildet,
beispielsweise als eine Ag- oder AgMg-Schicht . Der
elektrische Widerstand dieser elektrisch hochleitfähigen
Elektrodenschicht ist vernachlässigbar klein.
Ein intaktes optoelektronisches Bauelement 180 kann in einem Ersatzschaltbild daher als eine Reihenschaltung des elektrischen Widerstands 188 (RITO) der transparenten
Elektrodenschicht und den elektrischen Eigenschaften der Organik veranschaulicht werden. Die Organik kann in einem Ersatzschaltbild (beispielsweise veranschaulicht in FIG.l) als eine Parallelschaltung einer optisch aktiven Diode 182, einem Kondensator 184 und einem elektrischen Bulk-Widerstand 186 (Rbulk) veranschaulicht werden, die mit dem elektrischen Widerstand 188 der transparenten Elektrodenschicht elektrisch in Serie geschaltet sind. Der Kondensator 184 wird aus der parasitären Kapazität des Schichtaufbaus des
optoelektronischen Bauelementes ähnlich einem
Plattenkondensator gebildet. Der Bulk-Widerstand 186 ist abhängig von dem Aufbau der Organik und deren elektrischer Leitfähigkeit.
Bei einem optoelektronischen Teilschaltkreis mit intaktem/n optoelektronischen Bauelement (en) , also wenn bei keinem optoelektronischen Bauelement des optoelektronischen
Teilschaltkreises ein Kurzschluss vorliegt, entspricht der Spannungsabfall U3 über den optoelektronischen
Teilschaltkreis, ungefähr dem Spannungsabfall 02 über die Energiespeichereinheit 132.
Bei einem optoelektronischen Bauelement 150, bei dem die Elektrodenschichten elektrisch kurzgeschlossen sind, weist das Ersatzschaltbild der Organik einen niederohmigen
elektrischen Kurzschlusswiderstand 152 (Rshort) auf, der elektrisch parallel zu der Diode 182, der Kapazität 184 und dem Bulk-Widerstand 186 ist. Bei einem kurzgeschlossenen optoelektronischen Widerstand fließt der elektrische Strom im Wesentlichen über den Kurzschlusswiderstand 152 ab und somit nicht durch die Diode 182, den Kondensator 184 oder den Bulk- Widerstand 186, Ein kurzgeschlossenes optoelektronisches Bauelement ist daher optisch inaktiv und es wird in dem
Kondensator 184 im Wesentlichen keine elektrische Ladung mehr gespeichert . Das heißt, falls bei einem der optoelektronischen Bauelemente ein Kurzschluss vorliegt, so entlädt sich die in diesem optoelektronisches Bauelement 150 gespeicherte Energie über den Kurzschlusswiderstand 152 und die GesamtSpannung U3 eines optoelektronischen Teilschaltkreises mit dem
kurzgeschlossenen optoelektronischen Bauelement 150
verringert sich um diese eine Schleusenspannung. Bei einem optoelektronischen Teilschaltkreis mit wenigstens einem kurzgeschlossen optoelektronischen Bauelement 150, also wenn bei wenigstens einem optoelektronischen Bauelement die
Elektrodenschichten des kurzgeschlossenen optoelektronischen Bauelements direkt elektrisch miteinander verbunden sind und somit die parasitäre Kapazität des kurzgeschlossenen
optoelektronischen Bauelements im Wesentlichen überbrückt ist, ist der Spannungsabfall U3 über den optoelektronischen Teilschaltkreises, der elektrisch mit der
Energiespeichereinheit verbunden ist, kleiner als der
Spannungsabfall U2 über die Energiespeichereinheit 132, Bei einem Kurzschluss bei einem der n optoelektronischen
Bauelemente, also bei einer Anzahl n-1 von einwandfreien optoelektronischen Bauelementen und einem kurzgeschlossenen optoelektronisches Bauelement, entlädt sich das
kurzgeschlossene optoelektronisches Bauelement sehr schnell über den Kurzschlusswiderstand 152 und die nach der
elektrischen Verbindung anliegende Spannung reduziert sich um eine einzelne Schwellenspannung Uthreshold■ Die Anzahl der Elektrodenwiderstände RITO bleibt jedoch gleich. Dadurch ändert sich die in dem Energiespeicher 132
gespeicherte Energie ungefähr auf den Wert zu U3 , womit die in der Energiespeichereinheit 132 gespeicherte Energie kleiner wird als bei einem optoelektronischen Teilschaltkreis ohne kurzgeschlossenes optoelektronisches Bauelement, Die Änderung der in der Energiespeichereinheit gespeicherten Energie von U2 zu U3 kann mittels der Erfass -Einheit 134 erfasst werden. Bei elektrisch in Serie geschalteten optoelektronischen
Bauelementen mit unterschiedlichen Schwellenspannung erfolgt eine Summierung über die einzelnen Schwellenspannung der elektrisch in Serie geschalteten optoelektronischen
Bauelemente, um die Spannung U3 ermittein zu können.
Nachfolgend werden lediglich zur einfacheren
Veranschaulichung elektrisch in Serie geschaltete
optoelektronische Bauelemente mit gleicher Schwellenspannung betrachtet. Die Spannung U3 wird auch als ÜOLED bezeichnet bei optoelektronischen Bauelementen, die als OLED ausgebildet sind.
Ist ein optoelektronisches Bauelement mit einem Kurzschluss vorhanden, so ist die in dem betroffenen Teilschaltkreis gespeicherte Energie also um den Faktor (n-1) /n geringer als bei einem einwandf eien optoelektronischen Teilschaltkreis ohne kurzgeschlossenes optoelektronisches Bauelement.
Mit anderen Worten:
Ohne Zuführung von Energie an das optoelektronische
Bauelement , d.h. ohne BeStrömung, entlädt sich der geladene
Kondensator 184 des optoelektronischen Bauelements 180. Eine BeStrömung des optoelektronischen Bauelements wird unterbrochen beispielsweise beim Ausschalten der
optoelektronischen Baugruppe 100, beispielsweise einem Öffnen eines Schalters im Strompfad zwischen dem Energieversorgungs- Schaltkreises 160 und dem optoelektronischen Bauelement 180.
Beispielsweise weist die optoelektronische Baugruppe 100 eine erste Sperr-Einheit 140 auf, beispielsweise einen Schalter, die im Strompfad zwischen der Energiequelle 110 und dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement 150, 180 angeordnet ist, wie unten noch ausführlicher beschrieben wird. Weiterhin kann die BeStrömung des optoelektronischen
Bauelements beispielsweise unterbrochen werden bei einer gepulsten Ansteuerung des optoelektronischen Bauelementes, beispielsweise einer Pulsweitenmodulation, einer
Pulsfrequenzmodulation und/oder einer
Pulsamplitudenmodulation des Betriebsstromes des
optoelektronischen Bauelementes.
Die Spannung U3 , die über das wenigstens eine intakte
optoelektronische Bauelement (in FIG.l als optoelektronisches Bauelement 180 veranschaulicht) abfällt, stellt sich nach Bestromung und Abschaltung der Energiequelle (Ü30ff no short) auf einen Wert von U30ff_no_short = n * Uthreshold ein, mit der Anzahl n an (gleichen) optoelektronischen Bauelementen, die elektrisch in Serie geschaltet sind, und der
Schwellenspannung bzw. DurchlassSpannung Uthreshold des optoelektronischen Bauelementes bzw. der gleichen elektrisch in Serie geschalteten optoelektronischen Bauelemente. Ist ein optoelektronisches Bauelement kurzgeschlossen (in
FIG.l als optoelektronisches Bauelement 150 veranschaulicht) , entlädt sich das kurzgeschlossene optoelektronische
Bauelement 150 nicht auf Uthreshold/ sondern im Wesentlichen auf 0 V, Dadurch stellt sich die Spannung U3 , die über den Teilschaltkreis mit einem kurzgeschlossenen
optoelektronischen Bauelement 150 abfällt, ein auf
U0ff_short = (n-1) * Uthreshold- Bei x kurzgeschlossenen optoelektronischen Bauelementen stellt sich die Spannung ein auf U0f f_short = (n-x) * Uthreshold.
Der Energieversorgungs -Teilschaltkreis 120 ist derart
eingerichtet und mit dem Ermittlungs-Schaltkreis 130
elektrisch verbunden, dass an die Energiespeichereinheit 132 hochohmig, beispielsweise mittels eines elektrischen
Widerstandes 122 des Energieversorgungs -Teilschaltkreises 120 oder einem dritten Sperrelement, beispielsweise einem
Schalter, eine vorgegebene elektrische Energie zugeführt wird, so dass eine vorgegebene Spannung U2 über die
EnergieSpeichereinheit 132 abfällt. Die Spannung U2, die über die EnergieSpeichereinheit 132 abfällt, ist größer oder gleich der Schellenspannung der intakten optoelektronischen Bauelemente , beispielsweise U2 > (n-1) *Uthreshold bei einem kurzgeschlossenem optoelektronischen Bauelement in einem optoelektronischen Teilschaltkreis mit insgesamt n
optoelektronischen Bauelementen . Die vorgegebene Spannung U2 kann beispielsweise zusätzlich zu (n-1) *Uthreshold gegebenenfalls noch den Wert der
DurchlassSpannung einer zweiten Sperr-Einheit 136 und den Wert der VerlustSpannung einer Steuervorrichtung 190
auf eisen, die unten noch ausführlicher beschrieben werden.
Zudem sollte die vorgegebene Spannung U2 kleiner oder gleich n * Uthreshold sein, beispielsweise sollte U2 kleiner oder gleich n * Uthreshold zuzüglich der Schwellenspannung der zweiten Sperr-Einheit 136 und der VerlustSpannung der
Steuervorrichtung 190 sein.
Prinzipiell kann U2 auch etwas größer sein als
n * Uthreshold/ wobei das wenigstens eine optoelektronische Bauelement , beispielsweise eine OLED, dann beim Test jedoch optisch aktiv ist, beispielsweise lichtemittierend ist .
Solange kein optoelektronisches Bauelement kurzgeschlossen ist, entlädt sich die Energiespeichereinheit 132 nicht über das wenigstens eine optoelektronische Bauelement 180 , beispielsweise eine OLED, und/oder eine zweite Sperr-Einheit 136, die unten noch ausführlicher beschrieben wird. Das heißt die OLED bleibt aus bzw. optisch inaktiv. Ist die Spannung U2 kleiner als die Schleusenspannung des wenigstens einen optoelektronischen Bauelements , ist das optoelektronische Bauelement selbst im intakten Zustand während des Test bzw. Verfahrens optisch inaktiv . Ist jedoch wenigstens ein optoelektronisches Bauelement elektrisch kurzgeschlossen, sinkt die Spannung U3 des
Teilschaltkreises mit dem kurzgeschlossenen
optoelektronischen Bauelement 150 auf einen Wert der kleiner ist als die Spannung U2 , die über die Energiespeichereinheit 132 abfällt, da diese größer oder gleich (n-1) * üthreshold ist, so dass sich die Energiespeichereinheit 132 wenigstens teilweise entlädt. Bei einer zweiten Sperr-Einheit 136 mit einer Diode wird diese, da U3 kleiner als U2 ist, elektrisch leitend.
Die Änderung der in der Energiespeichereinheit 132
gespeicherten Energie kann mittels der Erfass-Einheit 134 erfasst werden, beispielsweise bei einer
Energiespeichereinheit 132 mit einem Kondensator 132
beispielsweise mit einem Voltmeter in einer
Spannungsmessschaltung 134 oder einer Komparatorschaltung 134. Das Erfassen der Änderung der in der Energiespeichereinheit 132 gespeicherten Energie kann beispielsweise eine
Entladungserfassung durch Spannungsmessung an dem Kondensator 132 erfolgen, beispielsweise in Form einer Schwellenwert- über- bzw. Unterschreitung, oder einem Verfolgen (Tracking) der gespeicherten Energie über die Zeit. Alternativ oder zusätzlich kann die Entladungserfassung durch Strommessung am Kondensator 132 erfolgen, d.h. der Entladestrom und/oder Ladestrom des Kondensators 132 wird erfasst . Alternativ oder zusätzlich ist eine Entladungserfassung indirekt durch
Messung eines Stroms in dem wenigstens einen
optoelektronischen TeilSchaltkreis möglich.
Die Änderung der in dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement gespeicherten Energie kann beispielsweise
ermittelt werden bei organisch optoelektronischen
Bauelementen mittels eines Vergleichs des Spannungsabfalls über die organischen optoelektronischen Bauelemente bezüglich eines Spannungsabfalls über wenigstens eine anorganisch optoelektronisches Referenzbauelement. Dieser Vergleich ermöglicht die Einstellung eines „Null -Wertes" , d.h.. eine Einrichtung eines Referenzwerts noch bevor das wenigstens eine organisch optoelektronische Bauelement in Betrieb genommen wird. Dadurch kann verhindert werden, dass ein
Kurzschluss , der bereits vor der Inbetriebnahme des
wenigstens einen optoelektronischen Bauelementes vorliegt, unerkannt bleibt. Zudem kann mittels des Referenzbauelementes der Temperatur- und Alterungseinfluss bei dem wenigstens einen organisch optoelektronischen Bauelement ermittelt werden. Alternativ kann auf ähnliche Weise ein Referenzwert als ein elektrischer Soll-Wert in einer Auswerteeinheit gespeichert sein.
Dieser Vorgang in einem optoelektronischen Bauelement kann als Testverfahren zum Testen der optoelektronischen Baugruppe auf elektrische Kurzschlüsse verwendet werden. Der Test kann vor dem Aktivieren des wenigstens einen optoelektronischen Bauelementes, beispielsweise einem Einschalten des wenigstens einen optoelektronischen Bauelementes, als auch automatisch in einem pulsmodulierten Betrieb des optoelektronischen
Bauelementes erfolgen. Alternativ kann der Test beim
Ausschalten der optoelektronischen Baugruppe erfolgen, beispielsweise im Automotive -Bereich beim Ausschalten der Autoleuchte, die die optoelektronische Baugruppe 100
aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann das Testverfahren bei einem gepulsten Betrieb (P M-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. Bei der optoelektronischen Baugruppe 100 kann, somit auf einfache Weise überprüft werden, ob in der optoelektronischen Baugruppe ein elektrischer
Kurzschluss vorliegt.
In verschiedenen Weiterbildungen weist die optoelektronische Baugruppe wenigstens eine Sperr-Einheit auf. Eine Sperr- Einheit ist derart eingerichtet, dass die Stromstärke des elektrischen Stromes einstellbar ist und/oder die
Stromrichtung des elektrischen Stromes einstellbar ist. Eine Sperr-Elnheit kann beispielsweise einen Schalter und/oder eine Diode aufweisen, beispielsweise einen kostengünstigen N- MOSFET oder NPN-Transistor als Schalter, Eine Sperr--Einheit weist einen Eingang und einen Ausgang auf. Bei einer Diode als Sperr- Einheit ist der Eingang die Anode und der Ausgang die Kathode der Diode.
In verschiedenen Weiterbildungen ist bezüglich der
Energiequelle 110 wenigstens eine Sperr-Einheit , auch
bezeichnet als erste Sperr-Einheit 140, im Strompfad des wenigstens einen optoelektronischen Bauelements angeordnet. Der Ausgang der ersten Sperr-Einheit 140 ist mit dem Eingang des optoelektronischen Teilschaltkreises und der Eingang der ersten Sperr-Einheit 140 ist mit dem ersten Anschluss des Energieversorgungs-Schaltkreises 160 elektrisch verbunden. Ein Schalter der ersten. Sperr-Einheit 140 bewirkt in einem ersten Schaltzustand eine elektrische Verbindung zwischen dem Eingang des optoelektronischen Teilschaltkreises und dem Energieversorgungs-Schaltkreis 160 und ist somit in seinem ersten Schaltzustand geschlossen, und unterbindet in einem zweiten Schaltzustand diese elektrische Verbindung und ist somit in seinem zweiten Schaltzustand geöffnet.
Eine Diode der ersten Sperr-Einheit 140 bewirkt, dass ein Rückfluss von Ladungsträgern in den Energieversorgungs - Schaltkreis 160 verhindert wird beim Entladen der
Energiespeichereinheit 132 oder der parasitären Kapazität des wenigstens einen optoelektronischen Bauelements des
optoelektronischen Teilschaltkreises. Beispielsweise weist die erste Sperr-Einheit 140 eine Diode auf, deren Anode mit dem Energieversorgungs -Schaltkreis 160 und Kathode mit dem Ermittlungs -Schaltkreis 130 und/oder dem optoelektronischen Bauelement elektrisch verbunden ist. In verschiedenen Weiterbildungen ist eine Sperr-Einheit , auc bezeichnet als zweite Sperr-Einheit 136, im Strompfad
zwischen der Energiespeichereinheit 132 und wenigstens einem optoelektronischen Bauelement angeordnet.
Die zweite Sperr-Einheit 136 ermöglicht beispielsweise ein An- und Abkoppeln des Ermittlungs-Schaltkreises 130 von einem direkten Strompfad zur Energiequelle HO und/oder dem
wenigstens einen optoelektronischen Bauelement 180.
Der Ausgang der zweiten Sperr-Einheit 136 ist mit dem Eingang wenigstens eines optoelektronischen Bauelementes elektrisch verbunden und der Eingang der zweiten Sperr-Einheit 136 ist mit dem Ausgang der Energiespeichereinheit 132 elektrisch verbunden.
In verschiedenen Weiterbildungen ist die zweite Sperr-Einheit 136 eingerichtet, elektrischen Strom nur dann zu leiten, wenn die Spannung U2 , die über die Energiespeichereinheit 132 abfällt, größer ist als die Spannung U3 , die über das
wenigstens einen optoelektronische Bauelement abfällt, das mit der Energiespeichereinheit 132 elektrisch verbunden ist. Ansonsten ist die Sperr-Einheit 136 im Sperrbetrieb, d.h. elektrisch nicht -leitend.
Eine Diode der zweiten Sperr-Einheit 136 bewirkt, dass beim Entladen der parasitären Kapazität des wenigstens einen optoelektronischen Bauelements des optoelektronischen
Teilschaltkreises 180 oder bei geschlossener ersten Sperr- Einheit 140, d.h. wenn von dem Energieversorgungs-Schaltkreis 160 elektrische Energie an das optoelektronische Bauelement zugeführt wird, ein Fluss von Ladungsträgern in die
Energiespeichereinheit 132 verhindert wird. Beispielsweise weist die zweite Sperr-Einheit 136 eine Diode auf, deren Anode mit der Energiespeichereinheit 132 und Kathode mit dem. optoelektronischen Teilschaltkreises elektrisch verbunden ist. Dadurch wird der Ermittlungs-Schaltkreis 130 bei der BeStrömung des wenigstens einen optoelektronischen Bauelements abgekoppelt. Mittels der zweiten Sperr-Einheit kann sichergestellt werden, dass die elektrische Spannung U3 nicht irrt Betrieb gemessen wird, da der Erraittlungs- Schaltkreis 130 mittels der zweiten Sperr-Einheit 136 im Betrieb des wenigstens einen optoelektronischen Bauelements von diesem abgekoppelt wird.
Mit anderen Worten: Wird das wenigstens eine
optoelektronische Bauelement bestromt, beispielsweise mittels eines elektrischen Verbindens des wenigstens einen
optoelektronischen Bauelements mit der Energiequelle 110, beispielsweise mittels eines Schließens eines Schalters der ersten Sperr-Einheit 140, steigt die Spannung U3 auf einen (Vorwärts- ) Spannungswert an, der größer ist, als die
vorgeladene Energie, beispielsweise die Spannung U2 , in der Energiespeichereinheit 132, Bei einer zweiten Sperr-Einheit 136 in Form einer Diode, ist die zweite Sperr-Einheit 136 währenddessen elektrisch nicht-leitend, da sich die Diode im Rückwärtsbetrieb befindet. Die zweite Sperr-Einheit 136 koppelt die Energiespeichereinheit 132 von dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement bzw. dem wenigstens einen optoelektronischen Teilschaltkreis (automatisch) ab.
Mit anderen Worten; Durch die Auslegung des
Sensorschaltkreises 170 wird der Ermittlungs-Schaltkreis 130 im Betrieb, d.h. bei optischer Aktivität, des wenigstens einen optoelektronischen Bauelementes automatisch abgekoppelt und bei ausgeschaltetem optoelektronischen Bauelement, d.h. bei optischer Inaktivität, automatisch angekoppelt. Dadurch wird eine einfache Prüfung bzw. ein einfacher Test des wenigstens einen optoelektronischen Bauelementes auf
Kurzschlüsse ermöglicht.
In verschiedenen Weiterbildungen ist die zweite Sperr-Einheit 136 als ein aktiver Schalter ausgebildet, beispielsweise ein Transistor, wodurch oben beschriebener Vorteil erreicht werden kann. Es kann somit mittels der zweiten Sperr-Einheit 136 eine (automatische) An- bzw. Abkopplung des Ermittlungs- Schaltkreises im optisch inaktiven bzw. optisch aktiven
Zustand des wenigstens einen optoelektronischen Bauelementes ermöglicht werden.
Alternativ oder zusätzlich ist eine Sperr-Einheit , auch bezeichnet als dritte Sperr-Einheit, im Strompfad zwischen dem Energieversorgungs -TeiIschaltkreis 120 und der
Energiespeichereinheit 132 angeordnet .
Die dritte Sperr-Einheit ist beispielsweise zu einem Öffnen und Schließen der elektrischen Verbindung eingerichtet bzw. zu einem Ändern der Verbindung von elektrisch leitend zu elektrisch nicht-leitend, und umgekehrt .
Beispielsweise weist der Energieversorgungs -Teilschaltkreises 120 einen hochohmigen elektrischen Widerstand 122 und eine Zener-Diode 124 auf . Der elektrische Widerstand 122 weist einen Eingang und einen Ausgang auf . Der Eingang des
elektrischen Widerstandes 122 ist mit der Energiequelle 110 elektrisch verbunden und der Ausgang des elektrischen
Widerstandes 122 ist mit der Kathode der Zener-Diode 124. Die Anode der Zener-Diode 124 ist mit dem ersten Ausgang des Energieversorgungs -TeiIschaltkreises 120 elektrisch verbunden oder entspricht diesem . Der Eingang der
Energiespeichereinheit 132 ist somit mit dem Ausgang des elektrischen Widerstandes 122 und der Kathode der Zener-Diode 124 elektrisch verbunden . Mittels der Zenerspannung bzw.
Durchbruchspannung der Zener-Diode 124 kann beispielsweise die Spannung U2 eingestellt werden, die über die
EnergieSpeichereinheit 132 abfällt . Dadurch ist
beispielsweise die Energieversorgung des Ermittlungs- Schaltkreises 130 einstellbar .
In einer Weiterbildung weist die optoelektronische Baugruppe 100 eine Auswerteeinheit auf , die dazu eingerichtet ist , abhängig von der erfassten Änderung der in der Energiespeichereinheit 132 gespeicherten Energie zu
ermitteln, ob das wenigstens eine optoelektronische
Bauelement 180 einen Kurzschluss aufweist. Die
Auswerteeinheit , beispielsweise eine Recheneinheit, kann beispielsweise mit der Erfass-Einheit 134 verbunden sein.
In einer Weiterbildung weist die optoelektronische Baugruppe 100 wenigstens eine Steuervorrichtung 190 auf, beispielsweise einen Linearregler, einen getakteten Regler oder einen
Schalter, zum Regeln oder Steuern der an das wenigstens eine optoelektronischen Bauelement 150, 180 zugeführten Energie. Die Steuervorrichtung 190 weist einen Eingang und einen
Ausgang auf . Die Auswerteeinheit kann beispielsweise mit der
Steuervorrichtung elektrisch verbunden sein. Dadurch können beispielsweise einzelne optoelektronische Bauelemente oder optoelektronische Teilschaltkreise optisch inaktiv oder optisch aktiv geschaltet werden.
In verschiedenen Weiterbildungen weisen zwei oder mehr optoelektronische Teilschaltkreise jeweils wenigstens eine Steuervorrichtung 190 auf, (in den Figuren veranschaulicht als 190-1, 190-2) .
Alternativ oder zusätzlich ist eine Steuervorrichtung 190 mit zwei oder mehr optoelektronischen Teilschaltkreisen
elektrisch verbunden, um diese anzusteuern. In verschiedenen Weiterbildungen einer optoelektronischen
Baugruppe 200 ist eine Steuervorrichtung 190 zum Steuern bzw. Regeln des Betriebsstromes wenigstens eines
optoelektronischen Bauelementes auf der Anoden-Seite des wenigstens einen optoelektronischen Bauelementes angeordnet (high-side control) , beispielsweise veranschaulicht in FIG.2,
In verschiedenen Weiterbildunge einer optoelektronischen Baugruppe 300 ist eine Steuervorrichtung 190 zum Steuern bzw. Regeln des Betriebsstromes wenigstens eines
optoelektronischen Bauelementes auf der Kathoden- Seite des wenigstens eine optoelektronischen Bauelementes angeordnet (low-side control) , beispielsweise veranschaulicht in FIG.3,
Unabhängig von der Anordnung des Linearreglers 190, kann die Änderung der in der Energiespeichereinheit 132 gespeicherten Energie massebezogen erfasst werden, Weiterhin in FIG.2 und FIG.3 veranschaulicht ist, dass die optoelektronische Baugruppe 200, 300, die beispielsweise weitgehend der in FIG. 1 gezeigten optoelektronischen
Baugruppe 100 entsprechen kann, in verschiedenen
Weiterbildungen mehr als ein optoelektronisches Bauelement 180-1, 180-n und/oder mehr als einen optoelektronischen
Teilschaltkreis 210, 220 bzw. 310, 320 aufweisen kann.
In verschiedenen Weiterbildungen weist die optoelektronische Baugruppe wenigstens eine erste Energiequelle und eine zweite Energiequelle auf, wobei die erste Energiequelle mit
wenigstens einem ersten optoelektronischen Teilschaltkreis und die zweite Energiequelle mit wenigstens einem zweiten optoelektronischen TeilSchaltkreis elektrisch verbunden ist, wobei die erste Energiequelle unterschiedlich ist zu der zweiten Energiequelle. Damit sich die Energiespeichereinheit über die zweite Sperr-Einheit 132 entladen kann, weisen die optoelektronischen Teilschaltkreise 210, 220 bzw. 310, 320 eine gemeinsame Masse-Verbindung auf, d.h. die erste
Energiequelle und die zweite Energiequelle weisen wenigstens einen gemeinsamen Anschluss auf. In verschiedenen
Weiterbildungen kann wenigstens ein optoelektronischer
Teilschaltkreis eine Energiequelle zum Bestromen des
wenigstens einen optoelektronischen Bauelementes des
optoelektronischen Teilschaltkreises aufweisen.
In verschiedenen Weiterbildungen weist die optoelektronische Baugruppe wenigstens einen ersten optoelektronischen
Teilschaltkreis 210, 310 und einen zweiten optoelektronischen Teilschaltkreis 220, 320 auf, wobei der erste
optoelektronische Teilschaltkreis 210, 310 elektrisch
parallel zu dem zweiten optoelektronischen Teilschaltkreis 220, 320 ist. Der erste optoelektronische Teilschaltkreis 210, 310 weist einen Eingang und einen Ausgang auf, die in diesem Zusammenhang als erster Eingang bzw. als erster
Ausgang bezeichnet werden. Der zweite optoelektronische
Teilschaltkreis 220, 320 weist einen zweiten Eingang und einen zweiten Ausgang a f. Der erste Eingang und der zweite Eingang sind mit dem ersten Anschluss des Energieversorgungs- Schaltkreises 160 und dem Ausgang der Energiespeichereinheit 132 elektrisch verbunden. Zudem ist der erste Eingang mit dem zweiten Eingang elektrisch verbunden. Optional sind der erste Eingang und der zweite Eingang mit dem Ausgang der ersten Sperr-Einheit 140 und/oder der zweiten Sperr-Einheit 136 elektrisch verbunden.
Der erste optoelektronische Teilschaltkreis 210, 310 und der zweite optoelektronische Teilschaltkreis 220, 320 weisen jeweils wenigstens ein optoelektronisches Bauelement 180 auf, beispielsweise jeweils n bzw. optoelektronische
Bauelemente, wobei n bzw. m eine ganze Zahl ist und ein einzelnes optoelektronisches Bauelement kennzeichnet.
Beispielweise ist bei n bzw. m optoelektronischen
Bauelementen das erste optoelektronische Bauelement mit 180-1 und das n-te bzw. m-te optoelektronische Bauelement mit 180-n bzw. 108 -m gekennzeichnet. Die optoelektronischen
TeilSchaltkreise können gleiche oder unterschiedliche
optoelektronische Bauelemente aufweisen und die gleiche oder eine unterschiedliche Anzahl an optoelektronischen
Bauelementen aufweisen.
Analog kann der erste optoelektronische Teilschaltkreis eine erste Steuervorrichtung 190-1 aufweisen und der zweite optoelektronische Teilschaltkreis eine zweite
Steuervorrichtung 190-2 aufweisen, wobei die erste
Steuervorrichtung 190-1 und die zweite Steuervorrichtung 190-2 gleich oder unterschiedlich sein können. Zur einfacheren Darstellung werden die Steuervorrichtungen 190-1, 190-2 der Teilschaltkreise als Steuervorrichtung 190
bezeichnet , Weiterhin in FIG.2 und FIG.3 veranschaulicht ist, dass die Energiespeichereinheit 132 mit zwei oder mehr
optoelektronischen Teilschaltkreisen 210, 220 bzw. 310, 320 elektrisch verbunden sein kann. Diese intrinsische Oder- Verknüpfung ermöglicht bei mehreren elektrisch parallelen optoelektronischen Teilschaltkreisen 210 , 220 bzw. 310, 320 das Feststellen bereits eines elektrischen Kurzschlusses eines optoelektronischen Bauelementes in einem der
optoelektronischen Teilschaltkreise . Somit ist bereits mit nur einem Ermittlungs- Schaltkreis 130 eine Überwachung mehrerer optoelektronischer Teilschaltkreise 210 , 220 bzw. 310, 320 möglich.
Falls die optoelektronischen Bauelemente keinen Kurzschluss aufweisen, so entladen sich ihre intrinsischen Kondensatoren nach dem Unterbrechen der elektrischen Verbindung des
optoelektronischen Teilschaltkreises mit dem
Energieversorgungs - Schaltkreis 160, beispielsweise nach dem Öffnen der ersten Sperr-Einheit 140 , über ihre intrinsischen Bulkwiderstände bis auf ihre Schleusenspannungen , wobei sich die einzelnen Schleusenspannungen zu einer GesamtSpannung über den jeweiligen optoelektronischen TeilSchal kreis addieren. Die Gesamtspannung entspricht also einer Summe der Einzelspannungen . In anderen Worten : aufgrund der
intrinsischen Kondensatoren verbleibt eine Restmenge an
Energie in den optoelektronischen Bauelementen gespeichert , die als GesamtSpannung messbar ist .
In einer Weiterbi1dung sind die EnergieSpeichereinheit 132 und der Energieversorgungs-Schaltkreis 160 derart
ausgebildet, dass die elektrische Spannung U2 , die über die Energiespeichereinheit 132 abfällt , kleiner ist als die oder ungefähr gleich ist zu der summierten Schwellenspannung U3 der elektrisch zueinander in Serie und mit der Energiespeichereinheit 132 elektrisch leitend, verbundenen optoelektronischen Bauelemente.
Alternativ oder zusätzlich sind die Energiespeichereinheit 132 und der Energieversorgungs-Schaltkreis 160 derart
ausgebildet, dass die elektrische Spannung U2 , die über die Energiespeichereinheit abfällt, größer ist als die oder ungefähr gleich ist zu der summierten Schwellenspannung U3 nach BeStrömung oder Abschaltung der Energiequelle der elektrisch zueinander in Serie und. mit der
Energiespeichereinheit 132 elektrisch leitend verbundenen optoelektronischen Bauelemente, wobei wenigstens eines der elektrisch leitend verbundenen optoelektronischen Bauelemente einen elektrischen Kurzschluss aufweist . Die
Schwe1lenspannung eines kurzgeschlossenen optoelektronischen Bauelementes ist ungefähr 0 V. Die Spannung , die über die Energiespeichereinheit abfällt , ist somit größer als die oder ungefähr gleich zu der summierten Schwellenspannung U3 der intakten optoelektronischen Bauelemente .
In verschiedenen Weiterbildungen weist der erste
optoelektronische Teilschaltkreis und der zweite
optoelektronische Teilschaltkreis jeweils einen Schalter auf , beispielsweise integriert in der Steuervorrichtung 190.
Mittels des Schalters kann der j eweilige optoelektronische
Teilschaltkreis von der Energiequelle 110 elektrisch getrennt werden .
Dadurch ist ein genaues Identifizieren von elektrischen
Kurzschlüssen in dem ersten optoelektronischen
Teilschaltkreis und/oder dem zweiten optoelektronischen
Teilschaltkreis möglich.
Die Schalter können beispielsweise massebezogen auf der
Kathodenseite des wenigstens einen optoelektronischen
Bauelementes des j eweiligen optoelektronischen
TeilSchaltkreises angeordnet sein . Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise ein hochohmig schaltbarer Linearregler 190-1, 190-2 als Steuervorrichtung 190 in dem jeweiligen optoelektronischen Teilschaltkreis 210, 220 bzw. 310 , 320 vorgesehen sein. Dadurch können
beispielsweise Messwerte von den einzelnen optoelektronischen TeilSchaltkreisen erfasst und verglichen werden und so
Redundanz schaffen und/oder Alterungs- und/oder
Temperatureinflüsse kompensiert werden. FIG . zeigt ein Diagramm 400 mit beispielhaften Verläufen von Spannungen, die von einer Erfass -Einheit einer
optoelektronischen Baugruppe erfasst werden, die
beispielsweise weitgehend der in FIG. 2 bzw. FIG.3 gezeigten optoelektronischen Baugruppe 200 bzw. 300 entsprechen kann . Die Anordnung der Steuervorrichtung als high-side control oder low-side control hat qualitativ keinen Einfluss auf das erfassbare Signal .
Die optoelektronische Baugruppe weist drei elektrisch
parallel geschaltete, optoelektronische Teilschaltkreise mit jeweils einer organischen Leuchtdiode als optoelektronisches Bauelement auf . Das optoelektronische Bauelement eines der optoelektronischen TeilSchaltkreise wird als kurzgeschlossen angenommen, indem der an de Energiespeichereinheit
erfassbare Spannungsverlauf für unterschiedliche
Widerstandswerte des KurschlusswiderStandes des
optoelektronischen TeilSchaltkreises angenommen wird.
In dem Diagramm 400 ist die elektrische Spannung 402 (V) als Funktion der Zeit 404 (ms) für unterschiedliche
Kurzschlusswiderstände 152 (siehe Beschreibung der FIG .1) dargestellt . Dargestellt ist der beispielhafte
Spannungsverlauf 412 über den Kondensator einer
Energiespeichereinheit , der von einer Erfass -Einheit
ermittelt werden kann, beispielsweise von einem
parallelgeschalteten einem Voltmeter . Die optoelektronischen Teilschaltkreise werden beispielsweise pulsmoduliert
angesteuert . Der Kondensator der Energiespeichereinheit entlädt sich in der Zeit zwischen Pulsen {Pulspausen) im
Falle eines kurzgeschlossenen optoelektronische Bauelements.
Dargestellt ist der Spannungsverlauf für intakte
optoelektronische Teilschaltkreise, für die ein
WiderStandswert des KurzSchlusswiderstandes von 10 ΜΩ
angenommen ist. Weiterhin dargestellt sind die beispielhaften Spannungsverläufe 406, 408, 410 für einen kurzgeschlossen optoelektronischen Teilschaltkreis, für den ein
WiderStandswert des KurzSchlusswiderstandes von 1 kQ (406) , 100 Ω (408), 20 Ω (410) angenommen ist .
Bis zu dem Zeitpunkt 414 wird die optoelektronische Baugruppe beströmt , das heißt die optoelektronischen Teilschaltkreise sind in Betrieb, d.h. optisch aktiv bzw. mit Energie
versorgt . Während dieser Zeit entspricht die Spannung 402 dem Wert der durch den Energieversorgungs -TeilSchaltkreis 120 vorgegebenen Spannung U2 , unabhängig davon, ob ein
Kurzschluss in einem der optoelektronischen TeilSchaltkreise vorliegt oder nicht , da die Diode der zweiten Sperr-Einheit 136 im Sperrbetrieb ist , da die Betriebsspannung der OLEDs größer ist als die Spannung U2.
Zum Zeitpunkt 414 wird die Bestromung der optoelektronischen Teilschaltkreise unterbrochen, beispielsweise bei einer gepulsten Ansteuerung . Ohne Kurzschluss (412) entlädt sich der Kondensator der Energiespeichereinheit nicht . Mit
Kurzschluss entlädt sich der Kondensator der
Energiespeichereinheit (406, 408, 410).
Aus dem Diagramm ist ein Abfall der Spannung 402 mit der Zeit
404 ersichtlich, wobei die Spannung tiefer und schneller abfällt, je niedriger der Widerstandswert des
Kurzschlusswiderstandes ist . FIG.5 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe , die beispielsweise weitgehend der in FIG. 2 bzw . FIG.3 gezeigten optoelektronischen
Baugruppe 200 bzw. 300 entsprechen kann. Im Unterschied zu den in FIG. 2 bzw. FIG.3 veranschaulichten optoelektronischen Baugruppen 200 , 300 ist der Ausgang der
Energiespeichereinheit 132 bzw. der Ausgang der zweiten
Sperr-Einheit 136 mit dem Ausgang einer Steuervorrichtung 190-1 und dem Eingang eines optoelektronischen Bauelementes 180-1 nur eines optoelektronischen TeiIschaltkreises 510 der mehreren optoelektronischen Teilschaltkreise 510 , 520 elektrisch verbunden ( in FIG.5 veranschaulicht mittels der elektrischen Verbindung 502) . In verschiedenen
Weiterbildungen
werden bei geeigneter Steuervorrichtung alle
optoelektronischen TeiIschaltkreise auf Kurzschlüsse
überwacht. Die Steuervorrichtung hat beispielsweise die
Eigenschaft , dass ein Strom von „ unten nach oben" fließen kann, d.h. es ist ein Stromfluss aus Richtung der
optoelektronischen Bauelemente in und durch die
Steuervorrichtung möglich. Ist im ersten optoelektronischen Teilschaltkreis 510 ein Kurzschluss vorhanden, entlädt sich der Kondensator der Energiespeichereinheit 132 und der
Kurzschluss wird mittels der Änderung der gespeicherten
Energie erfasst . Ist im zweiten optoelektronischen
Teilschaltkreis 520 ein Kurzschluss vorhanden, ist die
GesamtSpannung im zweiten optoelektronischen Teilschaltkreis 520 wegen des Kurzschlusses geringer als im ersten
optoelektronischen Teilschaltkreis 510. Die Kapazität des ersten optoelektronischen Teilschaltkreises 510 entlädt sich über die Steuervorrichtung 190-1 des ersten
optoelektronischen Teilschaltkreises . Dadurch gleichen sich die Spannungen an, die über die optoelektronischen
Teilschaltkreise 510, 520 abfallen . Somit sinkt auch die
Spannung am optoelektronischen Teilschaltkreise 510 mit der Diode de zweiten Sperr-Einheit 136. Die Diode wird
elektrisch leitend und lässt den Kondensator der
EnergieSpeichereinheit 132 entladen.
FIG.6 zeigt ein Diagramm 600 mit beispielhaften Verläufen von Spannungen des Kondensators der Energiespeichereint 132 analog zu der in dem Diagramm 400 in FIG. veranschaulichten Ansteuerungsscha11ung , für den Fall 602 eines intakten optoelektronischen TeilSchaltkreises (Rshort - 10 ΜΩ) und den Fall 604 eines kurzgeschlossenen optoelektronischen
TeilSchaltkreises (Rshort = 20 Ω) .
Während einer ersten Zeit 606 werden die optoelektronischen TeilSchaltkreise beströmt , so dass das zweite Sperr-Element 136 nicht- leitend ist und über den Kondensator die Spannung U2 abfällt. Während der zweiten Zeit 608 weist die
Ansteuerung der optoelektronischen Teilschal kreise Puls-
Pausen auf , in denen die optoelektronischen TeilSchaltkreise nicht bestromt werden . In der zweiten Zeit 608 kann das zweite Sperr- Element 136 bei einem Kurzschluss in einem der optoelektronischen Teilschaltkreise elektrisch leitend werden, und ein Spannungsabfall über den Kondensator der
Energiespeichereinheit , d.h. eine Entladung des Kondensators bzw. eine Änderung der in der Energiespeichereinheit
gespeicherten Energie , erfasst werden . Das Diagramm 600 veranschaulicht einen Kurzschluss in einem optoelektronischen Teiischaltkreis , der mit der
Energiespeichereinheit direkt elektrisch verbunden ist { in FIG.5 veranschaulicht mittels der Verbindungsleitung 502 ) . Ein qualitativ sehr ähnliches Diagramm kann an der
Energiespeichereinheit erfasst werden, falls der Kurzschluss in dem optoelektronischen Teilschaltkreis auftreten sollte , der nicht direkt mit der EnergieSpeichereinheit verbunden ist. Der minimale Wert 610 der Entladespannung ändert sich abhängig von dem Kurzschlusswiderstand Rshort (siehe FIG.l) und abhängig davon, ob der Kurzschluss im direkt mit der Energiespeiehereinheit verbundenem optoelektronischen
Teilschaltkreis ist . Der minimale Wert 610 kann niedriger sein bei einem Kurzschluss im direkt mit der
Energiespeichereinheit verbundenem optoelektronischen
Teilschaltkreis als bei einem Kurzschluss im nicht direkt mit der Energiespeichereinheit verbundenem optoelektronischen Teilschaltkreis . Der Test einer optoelektronischen Baugruppe auf Kurzschlüsse ist somit auch möglich, wenn nur ein Teil der
optoelektronischen Teilschaltkreise überwacht wird. Die
Empfindlichkeit der Messung, d.h. wie deutlich sichtbar die erfasste Änderung der in der Energiespeichereinheit
gespeicherte Energie ist, ist abhängig von der verwendeten Steuervorrichtung 190, beispielsweise dem verwendeten
Linearregler, beispielsweise von dem internen Aufbau des Linearreglers .
FIG.7 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeis ie1s einer optoelektronischen Baugruppe, die beispielsweise weitgehend der in FIG. 2, FIG.3 bzw. FIG.5 gezeigten optoelektronischen Baugruppe 200, 300 bzw. 500 entsprechen kann. Im Unterschied zu diesen optoelektronischen Baugruppen 200, 300 bzw. 500 weist der Ermittlungs-Schaltkreis mehrere zweite Sperr- Einheiten auf (in FIG.7 veranschaulicht als Sperr-Einheit 136-1 und Sperr-Einheit 136-2) , deren Eingang mit dem Ausgang der Energiespeichereinheit 132 verbunden ist und deren
Ausgang mit jeweils unterschiedlichen optoelektronischen Bauelementen und/oder optoelektronischen Teilschaltkreisen elektrisch verbunden ist (in FIG.7 veranschaulicht mittels der elektrischen Verbindungen 502-1, 502-2) . In verschiedenen Weiterbildungen werden somit alle bzw. wenigstens ein Teil der optoelektronischen Teilschaltkreise individuell auf
Kurzschlüsse überwacht.
FIG.8 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe 800, die beispielsweise
weitgehend der in FIG. 2 gezeigten optoelektronischen
Baugruppe 200 entsprechen kann. Im Unterschied zu der in FIG. 2 veranschaulichten optoelektronischen Baugruppe 200 weist die erste Sperr-Einheit 140 der optoelektronischen Baugruppe 800 zusätzlich oder anstatt dem Schalter der
optoelektronischen Baugruppe 200 der FIG.2 eine Diode 802 auf, deren Anode mit dem ersten Anschluss der Energiequelle 110 und deren Kathode mit dem Eingang wenigstens eines optoelektronischen Teilschaltkreises elektrisch verbunden ist. In verschiedenen Weiterbildungen kann dadurch eine niederohmige Energiequelle 110 verwendet werden, da die Diode der ersten Sperr-Einheit 140 einen Fluss von Ladungsträgeren in die Energiequelle 110 verhindert.
D.h., die Energiequelle 110 und die Energiespeichereinheit 132 werden mitteis der Diode 802 der ersten Sperr-Einheit 140 entkoppelt, damit sich die Energiespeichereinheit 132 nicht über die Energiequelle 110 entlädt.
Dies ist z.B. hilfreich, wenn ein Abschalten der
optoelektronischen Bauelemente nicht über einen Schalter der ersten Sperr-Einheit 140 erfolgt, sondern über ein
Inaktivschalten des Treiberschaltkreises der
optoelektronischen Bauelemente, beispielsweise einem inaktiv Schalten der Energiequelle 110. Eine inaktiv geschaltete Energiequelle 110 kann nicht ausreichend hochohmige
Strompfade enthalten, welche ohne eine Diode der ersten
Sperr-Einheit 140 eine unerwünschte Entladung der
Energiespeichereinheit 132 bewirken würde.
FIG.9 zeigt ein Abiaufdiagramm für ein Verfahren zum
Betreiben einer optoelektronischen Baugruppe, Die
optoelektronische Baugruppe kann beispielsweise weitgehend einer oben gezeigten optoelektronischen Baugruppe
entsprechen. Mit anderen Worten: Das Verfahren kann auf einer der im Vorhergehenden erläuterten optoelektronischen
Baugruppe ausgeführt werden.
Das Verfahren 900 weist ein Zuführen 902 einer elektrischen Energie an die Energiespeichereinheit mittels des
Energieversorgungs-Schaltkreises auf .
Das Verfahren weist weiter ein Erfassen 904 der gespeicherten elektrischen Energie in der Energiespeichereinheit mittels der Erfass- Einheit auf, beispielsweise zu wenigstens einer ersten Zeit und einer zweiten Zeit oder bezüglich eines vorgegebenen Sollwertes, beispielswiese eines
Spannungsabfalls über ein Referenzbauelement, einem in einer Auswerteeinheit gespeicherten Wert oder dem Wert der
gespeicherten Energie zur ersten Zeit .
Das Verfahren weist zudem ein Ermitteln 906 einer Änderung der in der Energiespeichereinheit erfassten, gespeicherten elektrischen Energie auf .
Die in Bezug auf die optoelektronische Baugruppe genannten Vorteile und Weiterbildungen können ohne weiteres auf
entsprechende Vorteile und Weiterbildungen des Verfahrens übertragen werden, Der Energieversorgungs-Schaltkreis kann beispielsweise ein Treiberschaltkreis sein, als
Treiberschaltkreis bezeichnet werden oder ein Teil eines Treiberschaltkreises sein.
Gemäß einer Weiterbildung wird erkannt, dass der
optoelektronische Teilschaltkreis den Kurzschluss aufweist, falls der Betrag der erfassten Änderung der in der
Energiespeichereinheit gespeicherten Energie größer oder zumindest näherungsweise größer null ist, und es wird
erkannt, dass der optoelektronische Teilschaltkreis keinen Kurzschluss aufweist, falls der Betrag der erfassten Änderung der in der Energiespeichereinheit gespeicherten Energie gleich null ist. Dies trägt dazu bei, den Kurzschluss auf einfache Weise zu erkennen, falls die optoelektronische
Baugruppe oder ein optoelektronischer Teilschaltkreis lediglich ein optoelektronisches Bauelement aufweisen.
Gemäß einer Weiterbildung wird die erfasste gespeicherte Energie, beispielsweise der ersten .Zeit, mit einem
vorgegebenen Sollwert, der größer null ist, verglichen. Es wird erkannt, dass wenigstens ein optoelektronisches
Bauelement zur ersten Zeit einen Kurzschluss aufweist, falls die zur ersten Zeit erfasste, in der Energiespeichereinheit gespeicherte Energie kleiner ist als der vorgegebene
Sollwert. Es wird erkannt, dass kein optoelektronisches Bauelement einen Kurzschluss aufweist, falls die zur ersten Zeit erfasste in der Energiespeichereinheit gespeicherte Energie gleic oder zumindest näherungsweise gleich ist wie der vorgegebene Sollwert. Dies trägt dazu bei, den
Kurzschluss auf einfache Weise zu erkennen, falls der
optoelektronische Teilschaltkreis und/oder die
optoelektronische Baugruppe zwei, drei oder mehr
optoelektronische Bauelemente aufweisen. Der vorgegebene Sollwert kann beispielsweise der Wert der vorgegebenen
Spannung U2 sein und der Schleusenspannung bzw.
Durchlassspannung der insgesamt mit der
Energiespeichereinheit elektrisch in Serie geschalteten, n-1 intakten optoelektronischen Bauelemente bei abgekoppeltem Energieversorgungs -Schaltkreis entsprechen. Der Sollwert kann beispielsweise empirisch ermittelt, gespeichert und dann vorgegeben werden.
Gemäß einer Weiterbildung wird die elektrische Verbindung der Energiespeichereinheit mit dem wenigstens einen
optoelektronischen Bauelement mittels einer Sperr-Einheit des Ermittlungs-Schaltkreises unterbrochen, wenn direkt von dem Energieversorgungs-Schaltkreis Energie an das wenigstens eine optoelektronische Bauelement zugeführt wird, wobei die Sperr- Einheit im Strompfad zwischen der Energiespeichereinheit und dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement angeordnet ist .
Die elektrische Verbindung kann beispielsweise unterbrochen werden, indem das wenigstens eine optoelektronische
Bauelement mit dem Energieversorgungs-Schaltkreis elektrisch leitend verbunden wird oder die elektrische Verbindung der Energiespeichereinheit mit dem wenigstens einen
optoelektronischen Bauelement mittels eines Schalters
unterbrochen wird.
Dies ermöglicht, dass der Ermittlungs- Schaltkreis von dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement an- bzw..
abgekoppelt werden kann. Gemäß einer Weiterbildung weist die optoelektronische
Baugruppe wenigstens einen Teilschaltkreis mit einem einzigen optoelektronischen Bauelement auf und die in der
Energiespeichereinheit gespeicherte Energie wird so
vorgegeben, dass die über die Energiespeichereinheit
abfallende Spannung kleiner ist als im Wesentlichen die
Schleusenspannung des optoelektronischen Bauelementes .
Gemäß einer Weiterbildung weist die optoelektronische
Baugruppe wenigstens einen Teilschaltkreis mit einem ersten optoelektronischen Bauelement und einem zweiten
optoelektronischen Bauelement auf, die elektrisch zueinander in Serie geschaltet sind, und die in der
Energiespeichereinheit gespeicherte Energie wird so
vorgegeben, dass die über die Energiespeichereinheit
abfallende Spannung kleiner ist als im Wesentlichen die summierte Schleusenspannung des wenigstens einen ersten optoelektronischen Bauelements und zweiten optoelektronischen Bauelements und größer ist als im Wesentlichen die
Schleusenspannung wenigstens des ersten optoelektronischen Bauelements oder des zweiten optoelektronischen Bauelements.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können die gezeigten optoelektronischen Teilschaltkreise jeweils mehr oder weniger optoelektronischen Bauelemente, Ferner kann die optoelektronische Baugruppe 100 einen, zwei oder mehr weitere optoelektronische Teilschaltkreise aufweisen. Ferner können die Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden.
Beispielsweise können bei allen Ausführungsbeispielen
anorganisch optoelektronische Bauelemente verwendet werden. BEZUGSZEICHENLISTE
Optoelektronische Baugruppe 100, 200, 800
Elektrische Energiequelle 110
Energieversorgungs -Teilschaltkreis 120
Elektrischer Widerstand 122
Zener-Diode 124
Ermittlungs -Schaltkreis 130
Energiespeichereinheit 132
Erf ss-Einheit 134
(zweite) Sperr-Einheit 136
ersten Sperr-Einheit 140
Optoelektronisches Bauelement 150, 180
Kurzschlusswiderstand 152
Energieversorgungs-Schaltkreis 160
Sensor-Schaltkreis 170
Diode 182
Kondensator 184
Bulk-Widerstand 186
Widerstand 188
Steuervorrichtung 190
Teilschaltkreis 210, 310,
Teilschaltkreis 220 , 320, 520, 720
elektrische Spannung U2
Schwellenspannung U3
Diagramm 400
Spannung 402
Zeit 404
Spannungsverlauf 406, 408 , 410, 412
Zeitpunkt 414
Elektrische Verbindung 502
Unterseheidungsfall 602, 604
Zeit 606, 608
Minimaler Wert 610
Diode 802
Verfahren 900
Verfahrensschritte 902, 904 , 906

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Optoelektronische Baugruppe (100, 200, 300, 500, 700, 800) , aufweisend:
• wenigstens ein optoelektronisches Bauelement (180) , und
• einen Sensor-Schaltkreis (170) , aufweisend:
• wenigstens einen Energieversorgungs- Schaltkreis (160) ; und
• einen Ermittlungs-Schaltkreis (130) mit wenigstens einer Energiespeichereinheit (132) und einer
Erfass-Einheit (134),
• wobei der Ermittlungs-Schaltkreis (130) und das
wenigstens eine optoelektronische Bauelement (150) elektrisch parallel zueinander geschaltet sind;
• wobei der wenigstens eine Energieversorgungs- Schaltkreis (160) eingerichtet ist zum Zuführen einer elektrischen Energie an das wenigstens eine
optoelektronischen Bauelement (180) und die
Energiespeichereinheit (132) , wobei die in der
Energiespeichereinheit (132) gespeicherte Energie unabhängig von der dem wenigstens einen
optoelektronischen Bauelement (180) zugeführten elektrischen Energie zugeführt wird; und
• wobei der Ermittlungs-Schaltkreis (130) derart
eingerichtet ist, dass die Erfass-Einheit (134) eine Änderung der in der Energiespeichereinheit (132) gespeicherten elektrischen Energie erfasst abhängig von einer Änderung der in dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement (180) gespeicherten Energie .
Optoelektronische Baugruppe {100, 200, 300, 500, 700, 800) gemäß Anspruch 1,
wobei das wenigstens eine optoelektronische Bauelement (180) eine organische Leuchtdiode ist . Optoelektronische Baugruppe (100 , 200 , 300 , 500 , 700 , 800) gemäß Anspruch 1 oder 2,
wobei die Energiespeichereinheit (132) wenigstens einen Kondensator aufweist und die Erfass-Einheit (134) wenigstens ein Voltmeter aufweist, das elektrisch parallel zu wenigstens einem Kondensator der
Energiespeichereinheit (132) geschaltet ist.
Optoelektronische Baugruppe (100, 200, 300, 500, 700, 800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
der Ermittlungs-Schaltkreis (130} ferner aufweisend: eine Sperr-Einheit (136) , die im Strompfad zwischen der Energiespeichereinheit (132) und des wenigstens einen optoelektronischen Bauelementes (180) angeordnet ist.
Optoelektronische Baugruppe (100, 200, 300, 500, 700, 800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner
aufweisend;
wenigstens eine Steuervorrichtung (190) , vorzugsweise einen Linearregler, einen getakteten Regler oder eine Schalter, zum Regeln oder Steuern der an das wenigstens eine optoelektronischen Bauelement (180) zugeführten Energie .
Optoelektronische Baugruppe (100 , 200 , 300 , 500 , 700 , 800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 , aufweisend :
wenigstens einen ersten optoelektronischen
Teilschaltkreis (210 , 310 , 510, 710) mit wenigstens einem optoelektronischen Bauelement (180) und einen zweiten optoelektronischen Teilschaltkreis (220 , 320, 520 , 720 ) mit wenigstens einem optoelektronischen
Bauelement (180) , wobei der erste optoelektronische
Teilschaltkreis (210 , 310 , 510, 710) elektrisch parallel zu dem zweiten optoelektronischen TeilSchaltkreis (220 , 320 , 520, 720) geschaltet ist . Optoelektronische Baugruppe (100, 200, 300, 500, 700, 800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend:
wenigstens einen optoelektronischen Teilschaltkreis mit einem ersten optoelektronischen. Bauelement (180-1) und einem zweiten optoelektronischen Bauelement (180-n) , die elektrisch zueinander in Serie geschaltet sind.
Optoelektronische Baugruppe (100, 200, 300, 500, 700, 800) gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7,
wobei die Energiespeichereinheit {132) und der
Energieversorgungs-Schaltkreis (160) derart ausgebildet, dass die elektrische Spannung ( U2 ) , die über die
Energiespeichereinheit (132) abfällt, kleiner ist als die oder ungefähr gleich ist zu der summierten
Schwellenspannung (U3 ) der elektrisch zueinander in Serie und mit der Energiespeichereinheit (132)
elektrisch leitend verbundenen optoelektronischen
Bauelemente (180) ,
Optoelektronische Baugruppe (100, 200, 300, 500, 700, 800) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8,
wobei die Energiespeichereinheit (132) und der
Energieversorgungs-Schaltkreis (160) derart ausgebildet sind, dass die elektrische Spannung ( U2 ) , die über die Energiespeichereinheit abfällt, größer ist als die oder ungefähr gleich ist zu der summierten Schwellenspannung ( U3 ) der elektrisch zueinander in Serie und mit der Energiespeichereinheit (132) elektrisch leitend
verbundenen optoelektronischen Bauelemente (180) , wobei wenigstens eines der elektrisch leitend verbundenen optoelektronischen Bauelemente einen elektrischen
Kurzschluss aufweist.
Optoelektronische Baugruppe (100, 200, 300, 500, 700, 800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner
aufweisend:
eine Auswerteeinheit, die dazu eingerichtet ist,
abhängig von der erfassten Änderung der in der Energiespeichereinheit (132) gespeicherten Energie zu ermitteln, ob das wenigstens eine optoelektronische Bauelement (180) einen Kurzschluss aufweist .
Verfahren (900) zum Betreiben einer optoelektronischen Baugruppe (100 , 200 , 300 , 500 , 700 , 800) , die
optoelektronische Baugruppe (100 , 200, 300 , 500, 700, 800) aufweisend:
• wenigstens ein optoelektronisches Bauelement (180) , und
• einen Sensor-Schaltkreis (170) , aufweisend:
• wenigstens einen Energieversorgungs -Schaltkreis (160) ; und
• eine Ermittlungs-Schaltkreis (130) mit wenigstens einer Energiespeichereinheit (132) und einer
Erfass- Einheit (134) ,
• wobei der Ermittlungs-Schaltkreis (130) und das
wenigstens eine optoelektronische Bauelement (150) elektrisch parallel zueinander geschaltet sind;
• wobei der wenigstens eine Energieversorgungs - Schaltkreis (160) eingerichtet ist zum Zuführen einer elektrischen Energie an das wenigstens eine
optoelektronischen Bauelement (150) und die
Energiespeichereinheit (132) , wobei die in der
Energiespeichereinheit (132) gespeicherte Energie unabhängig von der dem wenigstens einen
optoelektronischen Bauelement (180) zugeführten elektrischen Energie zugeführt wird; und
• wobei der Ermittlungs- Schaltkreis (130) derart
eingerichtet ist, dass die Erfass -Einheit (134) eine Änderung der in der Energiespeichereinheit (132) gespeicherten elektrischen Energie erfasst abhängig von einer Änderung der in dem wenigstens einen
optoelektronischen Bauelement (180) gespeicherten Energie ;
das Verfahren (900) aufweisend : • Zuführen (902) einer elektrischen Energie an die Energiespeichereinheit (132) mittels des
Energieversorgungs-Schaltkreises (160) ;
• Erfassen (904) der gespeicherten elektrischen Energie in der Energiespeichereinheit (132) mittels der
Erfass-Einheit (134) ; und
• Ermitteln (906) einer Änderung der in der
Energiespeichereinheit (904) erfassten, gespeicherten elektrischen Energie.
12. Verfahren (900) gemäß Anspruch 11,
wobei die erfasste gespeicherte Energie der ersten Zeit mit einem vorgegebenen Sollwert, der größer null ist, verglichen wird.
13. Verfahren (900) gemäß Anspruch 11 oder 12,
wobei die elektrische Verbindung der
Energiespeichereinheit (132) mit dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement (180) mittels einer Sperr- Einheit (136) des Ermittlungs-Schaltkreises (130) unterbrochen wird, wenn direkt von dem
Energieversorgungs- Schaltkreis (160) Energie an das wenigstens eine optoelektronische Bauelement (180) zugeführt wird, wobei die Sperr-Einheit (136) im
Strompfad zwischen der Energiespeichereinheit (132) und dem wenigstens einen optoelektronischen Bauelement (180) angeordnet ist .
14. Verfahren (900) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die optoelektronische Baugruppe (100, 200, 300, 500, 700, 800) wenigstens einen Teilschaltkreis mit einem einzigen optoelektronischen Bauelement (180) aufweist und die in der Energiespeichereinheit (132) gespeicherte Energie so vorgegeben wird, dass die über die Energiespeichereinheit (132) abfallende Spannung
(U2 ) kleiner ist als im Wesentlichen die
Schleusenspannung des optoelektronischen Bauelementes (180) . Verfahren (900) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14 , wobei die optoelektronische Baugruppe (100, 200, 300, 500 , 700, 800) wenigstens einen Teilschaltkreis mit einem ersten optoelektronischen Bauelement (180-1) und einem zweiten optoelektronischen Bauelement (180-n) aufweist, die elektrisch zueinander in Serie geschaltet sind, und die in der EnergieSpeichereinhei ( 132 ) gespeicherte Energie wird so vorgegeben, dass die über die Energiespeichereinheit (132) abfallende Spannung (U2 ) kleiner ist als im Wesentlichen die summierte
Schleusenspannung des wenigstens einen ersten
optoelektronischen Bauelements (180-1) und zweiten optoelektronischen Bauelements (180-n) und größer ist als im Wesentlichen die Schleusenspannung wenigstens des ersten optoelektronischen Bauelements (180-1) oder des zweiten optoelektronischen Bauelements (180-n) .
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