專利名稱：發(fā)光裝置的操作裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光裝置尤其是OLED的操作裝置和方法。
背景技術：
有機發(fā)光二極管(簡稱0LED，英語為Organic Light Emitting Diode)是由有機半導體材料構成的薄膜發(fā)光元件，它與無機發(fā)光二極管(LED)的區(qū)別在于，電流密度和亮度較低且不需要單晶材料。因為OLED能印制到幾乎任何材料上，所以OLED相對LCD技術帶來顯著的成本節(jié)約。對于0LED，也可采用易彎曲的載體材料(柔軟基材，薄膜)，由此開創(chuàng)了全新的可能性。為了操作0LED，必須采用驅(qū)動電路。為了確定驅(qū)動電路尺寸，必須知道獨立的OLED的電氣特性以及也必須知曉OLED組合的電氣特性。生產(chǎn)商為此一般提供包含相關的OLED電流/電壓特性曲線的參數(shù)表。已經(jīng)知道了，等效電容和等效二極管的并聯(lián)電路以及與該并聯(lián)電路串聯(lián)的等效電阻被視為OLED的等效電路圖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務在于提供可行方案，以便確定等效電路圖的元件。為了完成該任務，權利要求1提出，等效二極管De的值的確定應該在時間上與等效電阻&的值和等效電容Ce的值的確定分開地進行。相對高的等效電阻處于15 Ω的數(shù)量級，其原因在于平面線路導線很薄。等效電容因OLED平面延伸也比較高，達到200至400pF/mm2的值。等效二極管的特性曲線是普通二極管的特性曲線，即它只在超過2. 5至3V時導通。本發(fā)明方法的一個實施方式在于，為了確定等效電阻&，向OLED施加已知的測量電流IM，優(yōu)選是測量電流脈沖；在測量電流Im開始之后立即測量OLED上的電壓降仏，具體
來說是在等效電容Ce上能夠形成明顯的充電電壓之前；隨后按照以下公式計算等效電阻 RE Re = U1ZIM (1)。本發(fā)明方法的第二改進方案在于，為了確定等效電容Ce，在已知的充電期At向 OLED施加外加充電電流Im ；測量在充電期開始時的OLED上的電壓降U1和在充電期結束時的電壓降U2，并且等效電容Ce按照以下公式來計算Ce = Im · At/(U2-U1) (2)其中，當該充電電流在該等效二極管De的導通方向上流動時，該充電期At的長短必須被設定為如此之短，以使在該充電期結束時的電壓降U2仍然低于該等效二極管De的導通電壓。作為上述方法步驟的替代，等效電容Ce的確定也可以如此執(zhí)行，即，將該OLED與預先被充電至已知的標準電壓Ue的已知的標準電容Ck連接，然后測量在該標準電容Ck上的通過電荷平衡而降低的平衡電壓Ua或者在該OLED上的與之相同的電壓，并且隨后根據(jù)
4以下公式計算該等效電容Ce Ce = Ce · UE/UA-1 (3)其中，當該標準電壓Ur處于該等效二極管De導通方向的正向時，必須如此設定該標準電壓Ue的大小，即，在電荷平衡之后得到的降低后的平衡電壓Ua低于該等效二極管De 的導通電壓。根據(jù)本發(fā)明方法的第三實施方式，等效二極管De的確定可以按照常規(guī)方式通過測定OLED的電流/電壓特性曲線來確定。為了使得每次測量都在規(guī)定的條件下，還提出在開始測量前，向OLED施加優(yōu)選為 0的啟動電壓Us。如果多個OLED通過并聯(lián)和/或串聯(lián)合并成OLED組合，則可以如此查明OLED組合的配置，即OLED組合的電流/電壓特性曲線的拐點被使用作為區(qū)分標準并加以分析。此處， “拐點”應該是指二極管導通的點。本發(fā)明最后還涉及一種用于確定OLED電氣特性的測量裝置，借助該測量裝置可以執(zhí)行本發(fā)明方法。該測量裝置的特點是用于產(chǎn)生測量電流和/或充電電流的機構和用于測量OLED上的電壓降和/或標準電容Ck上的電壓的機構。該測量裝置的一個改進方案可能在于，該測量裝置配備有啟動電壓源。本發(fā)明還涉及一種用于操作OLED的操作裝置，它具有用于確定OLED電氣特性的測量裝置，可借助該測量裝置執(zhí)行本發(fā)明方法。該操作裝置優(yōu)選包括驅(qū)動電路，在該驅(qū)動電路中集成有測量裝置，該測量裝置用于確定OLED電氣特性且可用于執(zhí)行本發(fā)明方法。該操作裝置優(yōu)選為驅(qū)動電路可以具有啟動電壓源和/或用于產(chǎn)生測量電流和/或充電電流的機構和/或用于測量OLED上的電壓降和/或標準電容Ck上的電壓的機構。該操作裝置可以是一個照明單元的一部分，該部分適用于操作0LED，其中該照明單元具有用于確定OLED電氣特性的測量裝置，可借助該測量裝置執(zhí)行本發(fā)明方法。本發(fā)明還涉及用于確定要由操作裝置操作的OLED的類型的方法，其包括以下步驟-進行OLED上的特征值的測量，-根據(jù)所執(zhí)行的測量，確定OLED類型或OLED尺寸。對于此方法，所述OLED類型或OLED尺寸的確定是依據(jù)所執(zhí)行的測量通過將所執(zhí)行的測量與存儲在表中的相應的預定值相比較來實現(xiàn)的?？杀挥糜诖_定OLED類型或OLED尺寸的OLED特征值尤其可以是等效電阻&、等效電容Ce和/或等效二極管De的值。等效電阻&和等效電容Ce的值的確定可以在時間上與等效二極管De的值的確定分開地進行。結合所確定的OLED特征值，可以設定操作裝置所需要的操作參數(shù)，以便根據(jù)所確定的OLED類型或OLED尺寸來正確操作相連的0LED。


以下將結合附圖來描述本發(fā)明的實施例，其中圖1表示OLED的等效電路圖；圖2表示用于確定等效電路的等效元件的第一測量方式；圖3表示要用測量裝置確定的圖2中的OLED上的電壓降的隨時間變化的曲線；
圖4表示相對于圖2的替代測量方式，該測量方式尤其適用于確定等效電容；圖5表示由四個OLED構成的組合，其中各兩個OLED串聯(lián)，而這兩個串聯(lián)電路彼此并聯(lián)。
具體實施例方式圖1所示的OLED的等效電路圖由等效電容Ce和等效二極管De所構成的并聯(lián)電路構成，其中該并聯(lián)電路與一個等效電阻&串聯(lián)。圖2又通過根據(jù)圖1的等效電路圖示出了待測量的0LED。該OLED以一端接地并以其另一端子P與測量裝置M連接。端子P據(jù)此為測量點。用于外加測量電流的電流源Im通過開關S2也與測量點P連接。而且，一個啟動電壓源Us通過開關Sl與測量點P相連。啟動電壓源Us具有0伏電壓，用于將OLED置于規(guī)定電位。圖3示出了由測量裝置M測量的電壓的時間曲線。在時刻0，開關Sl被接通，從而OLED被置于0伏的規(guī)定電壓，并且等效電容Ce沒有充電。在時刻tl，開關Sl被斷開并且開關S2被接通。這樣一來，外加測量電流Im流入 0LED。對于測量點P的電壓，首先只是在等效電阻&上的電壓降是重要的，因為等效電容(^ 最初還是無電壓的，并且只隨著時間充電。測量點P的電壓降仏在所示例子中在時刻、(見圖3)為1伏。在此電壓時，等效二極管De還是在不導通區(qū)域，因而等效電阻&在時刻tl 可以簡單地通過以下公式算出Re = U1ZIm (4)U1和Im是已知的?，F(xiàn)在，測量點P的電壓從時刻、到時刻t2線性上升至電壓U2，該電壓U2在本例子中為1.9伏。在此電壓下，等效二極管De還是在不導通區(qū)域。電壓的線性上升是由等效電容(^的充電和Im是外加電流這一事實決定的。在時刻t2，開關S2又被斷開，結果，等效電容Ce的充電被中斷，不再有充電電流流過等效電阻&。測量點P的電壓又相應降低。 在測量過程中，測量裝置M記錄下測量點P的電壓降U1和U2并且記錄下作為時刻 、和、的時間差的充電期At。而且，外加測量電流Im是已知的。通過外加測量電流IM，充電電荷Q被輸送至等效電容Ce。在時刻t1;下式適用于等效電容Ce上的電壓Uci = Q1ZCe (5)在時刻t2，下式適用于等效電容Ce上的電壓Uc2 = Q2/Ce (6)而且下式是適用的Im = Δ Q/ Δ t (7)和AQ = Q2-Q1 = Ce · (Uc2-Uci) (8)此外，對于等效電容Ce上的電壓，在時刻、和t2適用下式Uc2 = U2-Im · Re (9)禾口Uci = U1-Im ‘ Re (10)
式(9)減去式(10)，得到Uc2-Uci = U2-U1 (11)合并式(9)和式(11)，得到Δ Q = Ce · (U2-U1) (12)將式(7)和式(12)組合，得到Im . Δ t = Ce · (U2-U1) (13)從而得到能用來計算等效電容的公式，即，Ce = Im- Δ t/ (U2-U1) (14) = (2)在上述例子中，外加測量電流Im具有在等效二極管De的導通方向上的流向。因此必須注意，等效電容Ce的在等效二極管De上的最高充電電壓低于二極管叫的導通電壓。當如圖3所示，測量點P的電壓U2在時刻t2等于1. 9伏時，肯定就是這種情況。然后，等效二極管De上的電壓被降低了等效電阻De上的電壓降，因而位于安全區(qū)。以上制定的想法當然也適用于啟動電壓Us。圖4表示一種測量方式，等效電容Ce可以借此以不同于圖2所示的測量方式被測量。代替電流源，在圖4中設置標準電容Ck，其可以借助電壓源通過開關S3被充電至標準電壓Uro在標準電容Ck充電后，開關S3被斷開，開關S2被接通。由此出現(xiàn)在標準電容Ck 和OLED的等效電容Ce之間的電荷平衡。利用測量裝置M，首先測量標準電容Ck上的充電電壓Ueo在電荷平衡之后，開關S2又被斷開，并且利用測量裝置M測量測量點P的電壓降或者標準電容Ck上的現(xiàn)在減小的平衡電壓Ua(開關S3此時斷開)。通過電荷平衡，在開關 S2斷開之后，標準電容Ck上的電壓和測量點P的電壓必然相等，即等于平衡電壓Uao下式適用于被充電至標準電壓Ue的標準電容Ck :Ue = Qe/Ce (15)在電荷平衡之后出現(xiàn)平衡電壓Ua，該平衡電壓由下式得出Ua = Qe/ (Ce+Ce)(16)通過組合式(15)和(16)，得到可同樣借其計算等效電容Ce的公式，即Ce = Ce · UE/UA-1(17) = (3)等效二極管DE通常通過測量OLED的電流/電壓特性曲線來確定。該特性曲線是非直線的。該特點允許采用和分析電流/電壓特性曲線，以便能區(qū)分開各個OLED組合。圖 5示出了可能有的OLED組合。它由四個OLED組成，其中每兩個OLED彼此串聯(lián)，并且兩個串聯(lián)電路組成一個并聯(lián)電路。其它的OLED組合也是可行的。這些OLED組合通過在電流/電壓特性曲線中不同位置的拐點來相互區(qū)分，其因而可以被用于進行區(qū)分。用于確定OLED電氣特性的測量裝置M可被用于執(zhí)行本發(fā)明方法，該測量裝置可以包含在用于操作OLED的操作裝置中。最好該操作裝置包括驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路可以在執(zhí)行了 OLED電氣特性的確定之后根據(jù)一定特性來操作相連的0LED。操作裝置的驅(qū)動電路可以具有集成控制電路，其能夠控制或者也能夠調(diào)節(jié)驅(qū)動電路。集成控制電路例如可以是微型控制器或ASIC。操作裝置可以具有至少一個接口。該接口可以與集成控制電路連接。通過該接口，可以給操作裝置傳輸用于OLED相應操作的控制指令，例如接通指令和斷開指令、亮度變化、關于待調(diào)節(jié)顏色的預定值或者能啟動特定操作模式的狀態(tài)信息。該操作裝置可以通過接口傳輸關于OLED電氣特性的測定結果的信息?；谒鶄鬏?shù)男畔ⅲ刂蒲b置可以根據(jù)該信息調(diào)整其控制指令。因此例如基于OLED類型或OLED參數(shù)的確定，可以調(diào)整所需的亮度指令和/或顏色指令，用于使相連的OLED的可供使用的亮度和/或顏色適應使用者要求。該操作裝置可以包含開關控制器例如AC-DC轉(zhuǎn)換器或者DC-DC轉(zhuǎn)換器，作為驅(qū)動電路。該操作裝置可以包含PFC(有源或無源的功率因數(shù)校正電路)。該PFC可以例如由升壓轉(zhuǎn)換器、降壓-升壓轉(zhuǎn)換器、反激式轉(zhuǎn)換器或“填谷電路”(回授電路)構成。操作裝置可具有電勢隔離。電勢隔離可以例如通過變壓器來實現(xiàn)。該操作裝置例如可以是反激式轉(zhuǎn)換器、正激式轉(zhuǎn)換器或者具有變壓器的半橋轉(zhuǎn)換
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當該操作裝置具有PFC時，它能以所謂的單級拓撲結構(einstufige Topologie) 或者雙級拓撲結構來實現(xiàn)，其中，單級拓撲結構例如通過反激式轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)，該反激式轉(zhuǎn)換器按照所謂的邊界線操作方式工作(在連續(xù)電流和不連續(xù)電流之間的臨界區(qū)域內(nèi)工作)，因而承擔PFC功能和OLED操作；所謂的雙級拓撲結構例如通過升壓轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)，該升壓轉(zhuǎn)換器作為用于OLED操作的、下游設有半橋轉(zhuǎn)換器或全橋轉(zhuǎn)換器的PFC。該操作裝置可以具有機構，其用于控制流過OLED的電流、控制在OLED上的電壓或者控制供給OLED的功率。待操作的OLED也可以是例如圖5所示的OLED組合。該操作裝置可以具有存儲器，在該存儲器中存儲有可用本發(fā)明方法確定的OLED 的電氣特性。作為補充或作為替代，可以對操作裝置設定OLED工作所需要的操作參數(shù)，用于結合所確定的OLED類型或OLED尺寸來正確操作相連的0LED。根據(jù)測量來定的OLED類型或OLED尺寸可以存儲在該存儲器中。例如OLED類型或OLED尺寸的確定可以通過將所執(zhí)行的測量結果與存儲在(例如存儲器中的)表中的相應預定值相比較來完成。該存儲器可以包括在集成控制電路中，或者作為與集成控制電路相連的獨立集成電路。該存儲器例如可以是閃存存儲器。測量裝置M用于確定OLED電氣特性，并且可借助該測量裝置M來執(zhí)行本發(fā)明方法，該測量裝置M優(yōu)選可以被集成到作為操作裝置組成部分的驅(qū)動電路中。該操作裝置優(yōu)選該驅(qū)動電路可以具有啟動電壓源U3和/或用于產(chǎn)生測量電流和/或充電電流的機構和/ 或用于測量OLED上的電壓降和/或標準電容Ck上的電壓的機構。該驅(qū)動電路也可以包括開關Si、開關S2和/或用于產(chǎn)生標準電壓Ue的電壓源以及開關S3。通過采用本發(fā)明的方法，該操作裝置例如可以針對圖5所示的OLED組合，確定電氣特性，進而也確定出該OLED 組合的OLED類型或者OLED尺寸，并據(jù)此正確工作。該操作裝置可以是照明單元的一部分，該照明單元部分適用于OLED的工作，其中該照明單元具有用于確定OLED的電氣特性的測量裝置，可借助該測量裝置執(zhí)行本發(fā)明的方法。因此，可以實現(xiàn)一種包括以下步驟的方法，該方法用于確定要通過操作裝置操作的OLED的類型-執(zhí)行OLED的特征值的測量，-根據(jù)所執(zhí)行的測量，確定OLED類型或者OLED尺寸。
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對于該方法，可以通過將所執(zhí)行的測量與存儲在表中的相應預定值進行比較，來實現(xiàn)OLED類型或OLED尺寸的確定?？杀挥糜诖_定OLED類型或OLED尺寸的OLED特征值尤其可以是等效電阻&、等效電容Ce和/或等效二極管De的值。等效電阻&和等效電容Ce的值的確定可以在時間上與等效二極管De的值的確定分開地進行。結合所確定的OLED特征值，可以設定該操作裝置所需要的操作參數(shù)，以便根據(jù)所確定的OLED類型或者OLED尺寸來正確操作相連的0LED。等效電阻&和等效電容Ce的值的確定可以在時間上與等效二極管De的值的確定分開地、借助關于圖2和/或圖4所述的測量方式來進行。
權利要求
1.一種確定OLED的電氣特性的方法，該OLED的等效電路圖由等效二極管De和等效電容Ce所構成的并聯(lián)電路和與該并聯(lián)電路串聯(lián)的等效電阻Re構成，其特征在于，所述等效電阻&和所述等效電容Ce的值的確定在時間上是與所述等效二極管De的值的確定分開地進行的。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，為了確定所述等效二極管De，向該OLED施加已知的測量電流IM，優(yōu)選為測量電流脈沖；在該測量電流Im開始之后立即測量該OLED上的電壓降仏，具體來說是在所述等效電容Ce上能夠形成明顯的充電電壓之前；并且隨后按照以下公式計算該等效電阻& Re = U1ZIM (1)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，為了確定該等效電容Ce，在已知的充電期Δ t向該OLED施加外加充電電流IM，測量在該充電期開始時的該OLED上的電壓降U1和在該充電期結束時的電壓降U2,并且該等效電容Ce按照以下公式計算CE = Im · AV(U2-U1) (2),其中，當該充電電流在該等效二極管De的導通方向上流動時，該充電期At的長短必須被設定為如此之短，以使所述在該充電期結束時的電壓降隊仍然低于該等效二極管De的導通電壓。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，為了確定該等效電容CE，將該OLED與預先被充電至已知的標準電壓Ue的已知的標準電容Ck連接，然后測量在該標準電容Ck上的通過電荷平衡而降低的平衡電壓Ua或者在該OLED上的與之相同的電壓，并且隨后根據(jù)以下公式計算該等效電容Ce CE = Ck · UE/UA-1 (3)其中，當該標準電壓Ur處于該等效二極管De導通方向的正向時，必須如此設定該標準電壓Ue的大小，即，在電荷平衡之后得到的降低后的平衡電壓Ua低于該等效二極管De的導通電壓。
5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，為了確定該等效二極管De，測定該OLED的電流/電壓特性曲線。
6.根據(jù)權利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，在開始測量之前，向該OLED施加優(yōu)選為0的啟動電壓Us。
7.一種確定由多個OLED組成的OLED組合的配置的方法，其特征在于，該OLED組合的電流/電壓特性曲線的拐點被引用作為區(qū)分標準并被分析。
8.一種確定OLED的電氣特性的測量裝置，其用于執(zhí)行根據(jù)權利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，設有用于產(chǎn)生測量電流和/或充電電流的機構，并且設有用于測量該 OLED上的電壓降和/或標準電容Ck上的電壓的機構M。
9.根據(jù)權利要求8所述的測量裝置，其特征在于，設有啟動電壓源Us。
10.一種用于OLED的操作裝置，其具有用于確定OLED的電氣特性的測量裝置，用以執(zhí)行根據(jù)權利要求1至7之一所述的方法。
11.根據(jù)權利要求10所述的操作裝置，其特征是，設有啟動電壓源Us。
12.一種用于確定要通過操作裝置操作的OLED的類型的方法，該方法包括以下步驟 -執(zhí)行該OLED的特征值的測量，-依據(jù)所執(zhí)行的測量，確定OLED類型或OLED尺寸。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其特征在于，所述OLED類型或OLED尺寸的確定是依據(jù)所執(zhí)行的測量通過將所執(zhí)行的測量與存儲在表中的相應的預定值相比較來實現(xiàn)的。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述OLED類型或OLED尺寸的確定是結合OLED的電氣特性的確定來進行的，該OLED的等效電路圖是由等效二極管De和等效電容Ce所構成的并聯(lián)電路和與該并聯(lián)電路串聯(lián)的等效電阻&組成的。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述等效電阻&和所述等效電容Ce的值的確定在時間上是與所述等效二極管De的值的確定分開地進行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置尤其是OLED的操作。本發(fā)明涉及確定OLED電氣特性的方法和測量裝置，該OLED的等效電路圖由等效二極管DE和等效電容CE所構成的并聯(lián)電路和與該并聯(lián)電路串聯(lián)的等效電阻RE構成。等效電阻RE和等效電容CE的值的確定應該在時間上是與等效二極管DE的值的確定分開地進行的。
文檔編號G01R31/26GK102165844SQ200980137502
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權日2008年9月25日
發(fā)明者斯特凡·祖德雷爾-科赫, 霍斯特·諾德根 申請人:赤多尼科兩合股份有限公司