DE102014223439B4

DE102014223439B4 - Optoelektronikschaltung und Verfahren zum Betrieb einer Optoelektronikschaltung

Info

Publication number: DE102014223439B4
Application number: DE102014223439.5A
Authority: DE
Inventors: Kilian Regau; Thomas Ungru; Karsten Diekmann
Original assignee: Pictiva Displays International Ltd
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2023-08-24
Anticipated expiration: 2034-11-18
Also published as: DE102014223439A1; KR20170084124A; WO2016078835A1; US20170325313A1; KR102504734B1; US10165648B2

Abstract

Optoelektronikschaltung, aufweisend:
• mindestens eine erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501);
• mindestens eine zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502);
• eine Schalteranordnung (203), die derart zwischen die mindestens eine erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und die mindestens eine zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) geschaltet und derart eingerichtet ist, dass sie die erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und die zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) in Abhängigkeit eines vorgegebenen Umgebungsparameters zwischen einer von ihnen gebildeten Serienschaltung und einer von ihnen gebildeten Parallelschaltung umschaltet; und
• eine Stromanpassungsschaltung (333) zum Anpassen der Ströme durch die mindestens eine erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und die mindestens eine zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502), wobei die Stromanpassungsschaltung (333) eine Stromspiegelschaltung aufweist, und wobei
• die Schalteranordnung (203) ferner dazu eingerichtet ist die Serienschaltung der mindestens einen ersten Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und der mindestens einen zweiten Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) unter Umgehung der Stromanpassungsschaltung (333) auszubilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Optoelektronikschaltung und ein Verfahren zum Betreiben einer Optoelektronikschaltung.
Die Druckschrift EP 2 900 039 A1 beschreibt ein Leuchtmittel und eine damit ausgestattete Kraftfahrzeugleuchte sowie ein Verfahren zu deren Betrieb.
Die Druckschrift DE 10 2013 201 766 A1 beschreibt eine Beleuchtungseinrichtung und ein Verfahren zu deren Betrieb.
Die Druckschrift US 2013 / 0 200 812 A1 beschreibt eine LED Schaltungsanordnung.
Die Druckschrift WO 2012/ 156 878 A1 beschreibt ein lichterzeugendes Bauteil.
Die Druckschrift DE 10 2007 006 438 A1 beschreibt eine Schaltung zum gleichzeitigen Ansteuern einer Anordnung gleichartiger Verbraucher.
Die Druckschrift US 2013 / 0 328 491 A1 beschreibt eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Stromversorgung dieser Beleuchtungsvorrichtung.
Die Druckschrift DE 10 2006 024 607 A1 beschreibt ein Leuchtsystem.
Die Druckschrift DE 10 2007 / 0 152 909 A1 beschreibt ein LED Gerät.
Eine Optoelektronikschaltung 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.
Die Aufgabe der Erfindung ist es eine besonders effiziente, besonders kostengünstige Optoelektronikschaltung und/oder eine Optoelektronikschaltung mit einer besonders hohen Lebensdauer bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Optoelektronikschaltung, die mindestens eine erste Leuchtdiode, mindestens eine zweite Leuchtdiode und eine Schalteranordnung aufweist, wobei die Schalteranordnung derart zwischen die mindestens eine erste Leuchtdiode und die mindestens eine zweite Leuchtdiode geschaltet und derart eingerichtet ist, dass sie die erste Leuchtdiode und die zweite Leuchtdiode in Abhängigkeit eines vorgegebenen Umgebungsparameters zwischen einer von ihnen gebildeten Serienschaltung und einer von ihnen gebildeten Parallelschaltung umschaltet. Dies ermöglicht es eine sehr effiziente und sehr kostengünstige Optoelektronikschaltung bereitzustellen.
Gemäß einer Weiterbildung ist der vorgegebene Umgebungsparameter ein von der Optoelektronikschaltung unabhängiger Umgebungsparameter. Dies ermöglicht es eine sehr effiziente und sehr kostengünstige Optoelektronikschaltung bereitzustellen.
Gemäß einer Weiterbildung ist der vorgegebene Umgebungsparameter eine Temperatur. Dies ermöglicht es eine besonders effiziente und sehr kostengünstige Optoelektronikschaltung bereitzustellen.
Gemäß einer Weiterbildung ist der vorgegebene Umgebungsparameter eine temperaturabhängige Betriebsspannung und/oder ein temperaturabhängiger Betriebsstrom der mindestens einen ersten Leuchtdiode oder der mindestens einen zweiten Leuchtdiode. Dies ermöglicht es eine besonders effiziente und besonders kostengünstige Optoelektronikschaltung bereitzustellen.
Gemäß einer Weiterbildung sind/ist die mindestens eine erste Leuchtdiode und/oder die mindestens eine zweite Leuchtdiode als organische Leuchtdioden eingerichtet. Dies ermöglicht es eine besonders effiziente und besonders kostengünstige Optoelektronikschaltung mit organischen Leuchtioden bereitzustellen.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Schalteranordnung mindestens einen massebezogenen Schalter auf. Dies ermöglicht es eine besonders kostengünstige und besonders effiziente Optoelektronikschaltung bereitzustellen.
Gemäß einer Weiterbildung sind die mindestens eine erste Leuchtdiode und die mindestens eine zweite Leuchtdiode auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildet sind. Dies ermöglicht es eine besonders effiziente und besonders kostengünstige Optoelektronikschaltung bereitzustellen.
Die Optoelektronikschaltung weist ferner eine Stromanpassungsschaltung zum Anpassen der Ströme durch die mindestens eine erste Leuchtdiode und die mindestens eine zweite Leuchtdiode auf. Dies ermöglicht es besonders effiziente und besonders kostengünstige Optoelektronikschaltung mit einer besonders hohen Lebensdauer bereitzustellen.
Die Stromanpassungsschaltung weist eine Stromspiegelschaltung auf. Dies ermöglicht es eine besonders effiziente und besonders kostengünstige Optoelektronikschaltung mit einer besonders hohen Lebensdauer bereitzustellen.
Die Schalteranordnung ist ferner dazu eingerichtet, die Serienschaltung der mindestens einen ersten Leuchtdiode und der mindestens einen zweiten Leuchtdiode unter Umgehung der Stromanpassungsschaltung auszubilden. Dies ermöglicht es besonders effiziente und besonders kostengünstige Optoelektronikschaltung mit einer besonders hohen Lebensdauer bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst durch ein optoelektronisches Bauelement, welches die Optoelektronikschaltung aufweist, wobei die mindestens eine erste Leuchtdiode und die mindestens eine zweite Leuchtdiode einen gemeinsamen Träger und einen gemeinsamen Abdeckkörper aufweisen und wobei die Schalteranordnung zwischen dem gemeinsamen Träger und dem gemeinsamen Abdeckkörper ausgebildet ist. Dies ermöglicht es ein optoelektronisches Bauelement mit einer besonders effizienten, besonders kostengünstigen Optoelektronikschaltung und/oder mit einer Optoelektronikschaltung mit einer besonders hohen Lebensdauer bereitzustellen.
Gemäß einer Weiterbildung ist ferner die Stromanpassungsschaltung zwischen dem gemeinsamen Träger und dem gemeinsamen Abdeckkörper ausgebildet. Dies ermöglicht es ein optoelektronisches Bauelement mit einer besonders effizienten, besonders kostengünstigen Optoelektronikschaltung und/oder mit einer Optoelektronikschaltung mit einer besonders hohen Lebensdauer bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Optoelektronikschaltung. Die Optoelektronikschaltung weist mindestens eine erste Leuchtdiode, mindestens eine zweite Leuchtdiode und eine Schalteranordnung auf, wobei die Schalteranordnung derart zwischen der mindestens einen ersten Leuchtdiode und der mindestens einen zweiten Leuchtdiode geschaltet und derart eingerichtet ist, dass die Schalteranordnung die erste Leuchtdiode und die zweite Leuchtdiode in Abhängigkeit eines vorgegebenen Umgebungsparameters zwischen einer von ihnen gebildeten Serienschaltung und einer von ihnen gebildeten Parallelschaltung umschaltet. Des Weiteren weist die Optoelektronikschaltung eine Stromanpassungsschaltung zum Anpassen der Ströme durch die mindestens eine erste Leuchtdiode und die mindestens eine zweite Leuchtdiode auf, wobei die Stromanpassungsschaltung eine Stromspiegelschaltung aufweist, und wobei die Schalteranordnung ferner dazu eingerichtet ist, die Serienschaltung der mindestens einen ersten Leuchtdiode und der mindestens einen zweiten Leuchtdiode unter Umgehung der Stromanpassungsschaltung auszubilden. Das Verfahren zum Betreiben der Optoelektronikschaltung weist ein Ermitteln eines vorgegebenen Umgebungsparameters und ein parallel oder seriell Schalten der mindestens einen ersten Leuchtdiode zu der mindestens einen zweiten Leuchtdiode in Abhängigkeit des ermittelten vorgegeben Umgebungsparameters, auf. Dies ermöglicht es besonders effiziente und besonders kostengünstige Optoelektronikschaltung zu betreiben.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Ermitteln des vorgegebenen Umgebungsparameters das Messen einer Temperatur und/oder das Messen einer temperaturabhängigen Betriebsspannung und/oder eines temperaturabhängigen Betriebsstroms der mindestens einen ersten Leuchtdiode oder der mindestens einen zweiten Leuchtdiode auf. Dies ermöglicht es besonders effiziente Optoelektronikschaltung zu betreiben
Es zeigen:

1 eine Querschnittsansicht eines Bereichs einer Optoelektronikschaltung;
2a ein Schaltbild einer Optoelektronikschaltung;
2b ein Schaltbild einer Optoelektronikschaltung;
3 ein Schaltbild einer Optoelektronikschaltung;
4 ein Schaltbild einer Optoelektronikschaltung;
5 ein Schaltbild einer Optoelektronikschaltung;
6 eine Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelements; und
7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Optoelektronikschaltung.

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 Optoelektronikschaltung kann ein, zwei oder mehr Leuchtdioden aufweisen. Optional kann eine Optoelektronikschaltung auch ein, zwei oder mehr elektronische Bauelemente aufweisen. Ein elektronisches Bauelement kann beispielsweise ein aktives und/oder ein passives Bauelement aufweisen. Ein aktives elektronisches Bauelement kann beispielsweise einen Treiberschaltkreis, eine Energiequelle, eine Rechen-, Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder einen Transistor aufweisen. Ein passives elektronisches Bauelement kann beispielsweise einen Kondensator, einen Widerstand, eine Diode oder eine Spule aufweisen.
Eine Leuchtdiode kann eine elektromagnetische Strahlung emittierende Halbleiter-Leuchtdiode, eine anorganische Leuchtdiode (light emitting diode, LED) und/oder eine organische Leuchtdiode (organic light emitting diode, OLED) sein. Eine Leuchtdiode kann Teil einer integrierten Schaltung sein. Eine Leuchtdiode kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht emittieren.
1 zeigt ein Beispiel einer organischen Leuchtdiode 100. Die organische Leuchtdiode 100 weist einen Träger 112 auf. Der Träger 112 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Der Träger 112 dient als Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente. Der Träger 112 kann beispielsweise Kunststoff, Metall, Glas, Quarz und/oder ein Halbleitermaterial aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Träger 112 eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Träger 112 kann mechanisch rigide oder mechanisch flexibel ausgebildet sein.
Auf dem Träger 112 ist eine optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet. Die optoelektronische Schichtenstruktur weist eine erste Elektrodenschicht 14 auf, die einen ersten Kontaktabschnitt 116, einen zweiten Kontaktabschnitt 18 und eine erste Elektrode 120 aufweist. Der Träger 112 mit der ersten Elektrodenschicht 114 kann auch als Substrat bezeichnet werden. Zwischen dem Träger 112 und der ersten Elektrodenschicht 114 kann eine erste nicht dargestellte Barriereschicht, beispielsweise eine erste Barrieredünnschicht, ausgebildet sein.
Die erste Elektrode 120 ist von dem ersten Kontaktabschnitt 16 mittels einer elektrischen Isolierungsbarriere 121 elektrisch isoliert. Der zweite Kontaktabschnitt 118 ist mit der ersten Elektrode 120 der optoelektronischen Schichtenstruktur elektrisch gekoppelt. Die erste Elektrode 120 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die erste Elektrode 120 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Die erste Elektrode 120 weist ein elektrisch leitfähiges Material auf, beispielsweise Metall und/oder ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einen Schichtenstapel mehrerer Schichten, die Metalle oder TCOs aufweisen. Die erste Elektrode 120 kann beispielsweise einen Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs aufweisen, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten. Die erste Elektrode 120 kann alternativ oder zusätzlich zu den genannten Materialien aufweisen: Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und -teilchen, beispielsweise aus Ag, Netzwerke aus Kohlenstoff-Nanoröhren, Graphen-Teilchen und -Schichten und/oder Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten.
Über der ersten Elektrode 120 ist eine optisch funktionelle Schichtenstruktur, beispielsweise eine organische funktionelle Schichtenstruktur 122, der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet. Die organische funktionelle Schichtenstruktur 122 kann beispielsweise eine, zwei oder mehr Teilschichten aufweisen. Beispielsweise kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 122 eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Emitterschicht, eine Elektronentransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht aufweisen. Die Lochinjektionsschicht dient zum Reduzieren der Bandlücke zwischen erster Elektrode und Lochtransportschicht. Bei der Lochtransportschicht ist die Lochleitfähigkeit größer als die Elektronenleitfähigkeit. Die Lochtransportschicht dient zum Transportieren der Löcher. Bei der Elektronentransportschicht ist die Elektronenleitfähigkeit größer als die Lochleitfähigkeit. Die Elektronentransportschicht dient zum Transportieren der Löcher. Die Elektroneninjektionsschicht dient zum Reduzieren der Bandlücke zwischen zweiter Elektrode und Elektronentransportschicht. Ferner kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 122 ein, zwei oder mehr funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten, die jeweils die genannten Teilschichten und/oder weitere Zwischenschichten aufweisen.
Über der organischen funktionellen Schichtenstruktur 122 ist eine zweite Elektrode 123 der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet, die elektrisch mit dem ersten Kontaktabschnitt 116 gekoppelt ist. Die zweite Elektrode 123 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 120 ausgebildet sein, wobei die erste Elektrode 120 und die zweite Elektrode 123 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Die erste Elektrode 120 dient beispielsweise als Anode oder Kathode der optoelektronischen Schichtenstruktur. Die zweite Elektrode 23 dient korrespondierend zu der ersten Elektrode als Kathode bzw. Anode der optoelektronischen Schichtenstruktur.
Die optoelektronische Schichtenstruktur ist ein elektrisch und/oder optisch aktiver Bereich. Der aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des optoelektronischen Bauelements 100, in dem elektrischer Strom zum Betrieb des optoelektronischen Bauelements 100 fließt und/oder in dem elektromagnetische Strahlung erzeugt oder absorbiert wird. Auf oder über dem aktiven Bereich kann eine Getter-Struktur (nicht dargestellt) angeordnet sein. Die Getter-Schicht kann transluzent, transparent oder opak ausgebildet sein. Die Getter-Schicht kann ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein, das Stoffe, die schädlich für den aktiven Bereich sind, absorbiert und bindet.
Über der zweiten Elektrode 123 und teilweise über dem ersten Kontaktabschnitt 116 und teilweise über dem zweiten Kontaktabschnitt 118 ist eine Verkapselungsschicht 124 der optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet, die die optoelektronische Schichtenstruktur verkapselt. Die Verkapselungsschicht 124 kann als zweite Barriereschicht, beispielsweise als zweite Barrieredünnschicht, ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 124 kann auch als Dünnschichtverkapselung bezeichnet werden. Die Verkapselungsschicht 124 bildet eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff. Die Verkapselungsschicht 124 kann als eine einzelne Schicht, ein Schichtstapel oder eine Schichtstruktur ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 124 kann aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poly(p-phenylenterephthalamid), Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben. Gegebenenfalls kann die erste Barriereschicht auf dem Träger 112 korrespondierend zu einer Ausgestaltung der Verkapselungsschicht 24 ausgebildet sein.
In der Verkapselungsschicht 124 sind über dem ersten Kontaktabschnitt 116 eine erste Ausnehmung der Verkapselungsschicht 124 und über dem zweiten Kontaktabschnitt 118 eine zweite Ausnehmung der Verkapselungsschicht 124 ausgebildet. In der ersten Ausnehmung der Verkapselungsschicht 124 ist ein erster Kontaktbereich 132 freigelegt und in der zweiten Ausnehmung der Verkapselungsschicht 124 ist ein zweiter Kontaktbereich 134 freigelegt. Der erste Kontaktbereich 132 dient zum elektrischen Kontaktieren des ersten Kontaktabschnitts 116 und der zweite Kontaktbereich 134 dient zum elektrischen Kontaktieren des zweiten Kontaktabschnitts 118.
Über der Verkapselungsschicht 124 ist eine Haftmittelschicht 36 ausgebildet. Die Haftmittelschicht 136 weist beispielsweise ein Haftmittel, beispielsweise einen Klebstoff, beispielsweise einen Laminierklebstoff, einen Lack und/oder ein Harz auf. Die Haftmittelschicht 136 kann beispielsweise Partikel aufweisen, die elektromagnetische Strahlung streuen, beispielsweise lichtstreuende Partikel.
Über der Haftmittelschicht 136 ist ein Abdeckkörper 138 ausgebildet. Die Haftmittelschicht 136 dient zum Befestigen des Abdeckkörpers 138 an der Verkapselungsschicht 124. Der Abdeckkörper 138 weist beispielsweise Kunststoff, Glas und/oder Metall auf. Beispielsweise kann der Abdeckkörper 138 im Wesentlichen aus Glas gebildet sein und eine dünne Metallschicht, beispielsweise eine Metallfolie, und/oder eine Graphitschicht, beispielsweise ein Graphitlaminat, auf dem Glaskörper aufweisen. Der Abdeckkörper 138 dient zum Schützen des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 100, beispielsweise vor mechanischen Krafteinwirkungen von außen. Ferner kann der Abdeckkörper 138 zum Verteilen und/oder Abführen von Hitze dienen, die in dem herkömmlichen optoelektronischen Bauelement 100 erzeugt wird.
Beispielsweise kann das Glas des Abdeckkörpers 138 als Schutz vor äußeren Einwirkungen dienen und die Metallschicht des Abdeckkörpers 138 kann zum Verteilen und/oder Abführen der beim Betrieb des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 100 entstehenden Wärme dienen.
2a zeigt ein Beispiel einer Optoelektronikschaltung. Die Optoelektronikschaltung 200a weist mindestens eine erste Leuchtdiode 201, mindestens eine zweite Leuchtdiode 202 und eine Schalteranordnung 203 auf, wobei die Schalteranordnung 203 derart zwischen die mindestens eine erste Leuchtdiode 201 und die mindestens eine zweite Leuchtdiode 202 geschaltet und derart eingerichtet ist, dass sie die erste Leuchtdiode 201 und die zweite Leuchtdiode 202 in Abhängigkeit eines vorgegebenen Umgebungsparameters zwischen einer von ihnen gebildeten Serienschaltung und einer von ihnen gebildeten Parallelschaltung umschaltet.
Die Schalteranordnung 203, die im Weiteren auch als Serien-Parallel-Umschaltung 200a bezeichnet wird, ist in 2a mittels der Strichpunktlinie gekennzeichnet. Die Serienschaltung, ferner auch bezeichnet als Reihenschaltung, der mindestens einen ersten Leuchtdiode 201 mit der mindestens einen zweiten Leuchtdiode 202 wird im Weiteren auch als erster Betriebsmodus bezeichnet. Die Parallelschaltung der mindestens einen ersten Leuchtdiode 201 mit der mindestens einen zweiten Leuchtdiode 202 wird im Weiteren auch als zweiter Betriebsmodus bezeichnet. Mittels der Schalteranordnung 203 ist es möglich die Optoelektronikschaltung 200a von einem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus umzuschalten. Ferner weißt die Optoelektronikschaltung 200a eine Energiequelle 230 auf. Die Energiequelle 230 kann als ein getaktetes Netzteil ausgebildet sein, beispielsweise als Stromquelle 230, beispielsweise als Spannungsquelle 230.
Gemäß einer Weiterbildung ist der vorgegebene Umgebungsparameter ein von der Optoelektronikschaltung 200a unabhängiger Umgebungsparameter. Der unabhängige Umgebungsparameter kann ein Parameter der Umgebung der Optoelektronikschaltung 200a, beispielsweise eines Optoelektronikschaltung-externen Bereichs, sein.
Gemäß einer Weiterbildung ist der vorgegebene Umgebungsparameter eine Temperatur, beispielsweise eine Außentemperatur. Die Schalteranordnung 203 schaltet in Abhängigkeit der Temperatur von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus, oder die Schalteranordnung 203 schaltet in Abhängigkeit der Temperatur von dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus.
Gemäß einer Weiterbildung ist der vorgegebene Umgebungsparameter eine temperaturabhängige Betriebsspannung und/oder ein temperaturabhängiger Betriebsstrom der mindestens einen ersten Leuchtdiode 201 oder der mindestens einen zweiten Leuchtdiode 202.
Um eine vorgegebene Abstrahlcharakteristik, beispielsweise eine vorgegebene Helligkeit, einer Leuchtdiode zu erreichen, benötigt diese Leuchtdiode eine bestimmte Vorwärtsspannung oder einen bestimmten Vorwärtsstrom. Beispielsweise kann der benötigte Vorwärtsstrom von einer Stromquelle 230 bereitgestellt werden. Die Stromquelle 230 prägt einen konstanten Betriebsstrom in die Optoelektronikschaltung 200a ein. Der Widerstand der Leuchtdioden 201, 202 kann mit geringer werdender Temperatur steigen. Um den von der Stromquelle 230 bereitgestellten Betriebsstrom konstant zu halten, ändert die Stromquelle 230 die von der Stromquelle 230 angelegte Betriebsspannung in Abhängigkeit von dem temperaturabhängigen Widerstand der Leuchtdioden 201, 202. Die von der Stromquelle 230 angelegte Betriebsspannung, steigt mit steigendem Widerstand der Leuchtdioden 201, 202, um den Betriebsstrom konstant zu halten. Jedoch kann die Stromquelle 230 eine Maximalspannung aufweisen, welche nicht überschritten werden kann. Es kann dazu kommen, dass der von der Stromquelle 230 bereitgestellte Betriebsstrom kleiner ist als der benötigte Vorwärtsstrom der Leuchtdioden 201, 202. In anderen Worten, wird eine bestimmte Grenz-Temperatur unterschritten, benötigen die Leuchtdioden 201, 201 mehr Spannung als von dem Treiber 230 bereitgestellt werden kann. Wird nun aber von einer Serienschaltung der ersten Leuchtdiode 201 mit der zweiten Leuchtdiode 202 in eine Parallelschaltung der ersten Leuchtdiode 201 mit der zweiten Leuchtdiode umgeschaltet, so muss der Ausgangsstrom erhöht werden, es verringert sich aber dafür die benötigte Ausgangsspannung. So kann die Stromquelle 230 ausreichend Leistung an die erste Leuchtdiode 201 und die zweite Leuchtdiode 202 bereitstellen.
Gemäß einer Weiterbildung schaltet die Schalteranordnung 203 in Abhängigkeit von der temperaturabhängigen Betriebsspannung oder dem temperaturabhängigen Betriebsstrom von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus um.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Schalteranordnung 203 derart ausgebildet, dass sie von einer von den Leuchtdioden 201, 202 gebildeten Serienschaltung in eine von den Leuchtdioden 201, 202 gebildete Parallelschaltung umschaltet, wenn der von der Stromquelle 230 bereitgestellte Betriebsstrom kleiner ist als der benötigte Vorwärtsstrom.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Schalteranordnung 203 derart ausgebildet, dass sie von einer von den Leuchtdioden 201, 202 gebildeten Serienschaltung in eine von den Leuchtdioden 201, 202 gebildete Parallelschaltung umschaltet, wenn die von der Stromquelle 230 bereitgestellte Betriebsspannung eine vorgegebene Grenz-Betriebsspannung erreicht oder überschreitet. Beispielsweise kann die vorgegeben Grenz-Betriebsspannung ein Spannungswert aufweisen, welcher unterhalb der von der Stromquelle 230 bereitstellbaren Maximalspannung liegt.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Schalteranordnung 203 mindestens einen massebezogenen Schalter auf. Ist ein Schalter massebezogen, so ermöglicht dies eine besonders einfache und kostengünstige Ansteuerung dieses Schalters.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Schalteranordnung 203 einen ersten Schalter 211, einen zweiten Schalter 212 sowie eine Diode 213 auf. Wie in 2a gezeigt, weist die Optoelektronikschaltung 200a einen ersten Knoten 221 auf, welcher über die erste Leuchtdiode 201 mit einem zweiten Knoten 222 verbunden ist. Der zweite Knoten 222 ist über die Diode 213 mit einem dritten Knoten 223 verbunden. Der dritte Knoten 223 ist ferner über den zweiten Schalter 212 mit dem ersten Knoten 221 verbunden. Der dritte Knoten 223 ist ferner über die zweite Leuchtdiode 202 mit einem vierten Knoten 224 verbunden. Der vierte Knoten 224 ist über den ersten Schalter 211 mit dem zweiten Knoten 222 verbunden. Die Energiequelle 230 ist mit dem ersten Knoten 221 und dem vierten Knoten 224 verbunden. Die Anode der ersten Leuchtdiode 201 zeigt in Richtung des ersten Knotens 221 und die Kathode der ersten Leuchtdiode 201 zeigt in Richtung des zweiten Knotens 222. Die Anode der zweiten Leuchtdiode 202 zeigt in Richtung des dritten Knotens 223 und die Kathode der zweiten Leuchtdiode zeigt in Richtung des vierten Knotens 224. Die Anode der Diode 213 zeigt in Richtung des zweiten Knotens 222 und die Kathode der Diode zeigt in Richtung des dritten Knotens 223. Die erste Leuchtdiode 201 ist zusammen mit dem ersten Schalter 211 in einem ersten Teilstrang 240, im Weiteren auch bezeichnet als erster Parallelstrang 240 oder erster Parallelzweig 240, der Optoelektronikschaltung 200a, 200b angeordnet. Der erste Parallelzweig 240 ist zwischen dem ersten Knoten 221 und dem vierten Knoten 224 angeordnet. Die zweite Leuchtdiode 202 ist zusammen mit dem zweiten Schalter 212 in einem zweiten Teilstrang 250, im Weiteren auch bezeichnet als zweiter Parallelstrang 250 oder zweiter Parallelzweig 250, der Optoelektronikschaltung 200a, 200b angeordnet. Der erste Teilstrang 240 ist in 2b mittels einer Strichpunktlinie gekennzeichnet und der zweite Teilstrang 250 ist in 2b mittels einer gestrichelten Linie gekennzeichnet.
Wenn der erste Schalter 211 und der zweite Schalter 212 geöffnet sind, sind die erste Leuchtdiode 201 und die zweite Leuchtiode miteinander in Reihe geschaltet, dies wird im Weiteren als erster Betriebsmodus der Optoelektronikschaltung 200a, 200b bezeichnet. Wenn der erste Schalter 211 und der zweite Schalter 212 geschlossen sind, sind die erste Leuchtdiode 201 und die zweite Leuchtiode miteinander parallel geschaltet, dies wird im Weiteren als zweiter Betriebsmodus der Optoelektronikschaltung 200a, 200b, bezeichnet.
Gemäß einer Weiterbildung ist der erste Schalter 211 massebezogen. Gemäß einer Weiterbildung ist der erste Schalter 211 und/oder der zweite Schalter 212 von einem MOSFET (MOSFET: engl. metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) gebildet oder weist einen solchen auf.
Gemäß einer Weiterbildung sind/ist die mindestens eine erste Leuchtdiode 201 und/oder die mindestens eine zweite Leuchtdiode 202 als organische Leuchtdioden eingerichtet. Gemäß einer Weiterbildung sind die erste Leuchtdiode 201 und/oder die zweite Leuchtdiode 202 gemäß einem Beispiel der organischen Leuchtdiode 100, wie es weiter oben ausführlich beschrieben ist, ausgebildet. Sind beide Leuchtdioden als organische Leuchtdioden ausgebildet, so wird die Reihenschaltung von erster Leuchtdiode 201 und zweiter Leuchtdiode 202 im Weiteren auch als OLED-Serienschaltung bezeichnet. Die Parallelschaltung von zwei organischen Leuchtdioden wird im Weiteren auch als OLED-Parallelschaltung bezeichnet.
Leuchtdioden werden in einem weiten Umgebungstemperaturbereich betrieben. Typische Temperaturbereiche sind zum Beispiel -40°C bis 105°C in der Automobilindustrie (Automotive) oder beispielsweise ca. -30°C bis +60°C im Außenbeleuchtungsbereich (Outdoor Lighting). Leuchtdioden, insbesondere organische Leuchtdioden zeigen ein temperaturabhängiges Vorwärtsspannungsverhalten. Bei sehr tiefen Temperaturen, welche eher selten auftreten, weisen OLEDs eine deutlich höhere Vorwärtsspannung auf, als bei den typischen Temperaturen von beispielsweise 25°C Raumtemperatur. Ein Problem dabei ist, dass OLEDs bei tiefen Temperaturen eine höhere Leistung aufnehmen und dafür der Treiber entsprechend ausgelegt sein sollte. Dies kann aber, wenn auch nicht gewünscht, durch eine entsprechende Überdimensionierung der Treiberelektronik erfolgen. Ein weiteres Problem hierbei ist vor allem, dass diese erhöhte Leistung bei tiefen Temperaturen durch erhöhte Spannung bereitgestellt wird. Dies kann ein größeres Kostenbeziehungsweise Effizienzproblem des Gesamtsystems verursachen: Oft wird bei Leuchten mit SELV (safety extra low voltage) Treibern gearbeitet. Dabei ist normativ die maximale Spannung im System begrenzt, dafür sind jedoch die Isolationsanforderungen an die Leuchte, die Materialien sowie Luft- und Kriechstrecken verringert. Typische Spannungsgrenzen laut Leuchtennorm sind im Folgenden vereinfacht dargestellt aufgezählt:

- 34 V_DC (voll berührbar, keine Isolation erforderlich)
- 60 V_DC (teilweise einfache Isolation nötig)
- 120 V_DC (einfache Isolation nötig)

Für eine maximale Energie- und Kosteneffizienz werden maximal viele Bauteile in Serie an einen stromgeregelten Treiberkanal angeschlossen. An einen Treiber mit 60 V SELV können je nach OLED-Typ beispielsweise acht Stück OLEDs, ä 7 V bei Raumtemperatur, angeschlossen werden. Wird diese Leuchte nun auch bei sehr tiefen Temperaturen betrieben, so ist beispielsweise für jede OLED ca. 10,5 V statt 7 V zu berücksichtigen. An einen Kanal können also für eine Outdoor Leuchte nur fünf OLEDs angeschlossen werden. Man benötigt also für eine beispielhafte Outdoor-Leuchte mit acht OLEDs ein Zweikanal-Vorschaltgerät, welches teurer und ineffizienter ist, als ein Einkanalgerät. Und dies, obwohl die meiste Zeit des Betriebs eher wärmere Temperaturen herrschen. Da die maximale Ausgangsspannung pro Kanal an einem Vorschaltgerät im SELV Bereich normativ gedeckelt ist, ist die Leistungserhöhung von OLEDs bei tiefen Temperaturen über die erhöhte Spannung ein Kosten und Effizienzproblem. Üblicherweise können Mehrkanaltreiber oder mehrere Einkanaltreiber verwendet werden, die mit den maximal in Serie angeschlossenen OLEDs auf die maximale OLED-Spannung bei der tiefsten Temperatur ausgelegt werden. Eine maximale Anzahl an OLEDs ist im Normalfall, beispielsweise bei Raumtemperatur, in Serie an einem stromgeregelten getakteten Netzteil angeschaltet. Dadurch werden im dem am häufigsten genutzten Betriebsmodus maximale Effizienz und geringste Kosten erreicht. Sinkt die Temperatur, beziehungsweise steigt die Vorwärtsspannung der OLEDs, wobei die nötige Vorwärtsspannung vom getakteten Netzteil nicht mehr bereitgestellt werden kann, weil es in die Spannungs-Compliance gerät, beispielsweise wegen einer Normgrenze von 60 V_max, so wird die OLED-Serienschaltung auf eine OLED-Parallelschaltung umgeschaltet. Somit wird wieder eine Spannung erreicht, die unter der maximalen Spannungsgrenze liegt, dafür wird der Vorwärtsstrom des getakteten Netzteils angehoben, da sich die Ströme in Parallelschaltung aufteilen. Hierzu benötigt man zwei Schalter und eine Diode.
Gemäß einer Weiterbildung sind die mindestens eine erste Leuchtdiode 201 und die mindestens eine zweite Leuchtdiode 202 auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildet. Dies ermöglicht es, die erste Leuchtiode 201 und die zweite Leuchtdiode 201 auf besonders kostengünstige Weise herzustellen, da beispielsweise beide Leuchtdioden in einem Prozessschritt hergestellt werden können.
Gemäß einer Weiterbildung sind zwei organische Leuchtdioden auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildet sein. Die Anordnung von zwei organischen Leuchtdioden auf einem gemeinsamen Substrat wird im Weiteren auch als Doppel-OLED bezeichnet. Zwei OLEDs sind dabei auf einem Substrat elektrisch isoliert voneinander angeordnet. Physisch handelt es sich um ein einzelnes Bauelement, welches aber statt einer OLED mit zwei Elektroden, nun zwei OLEDs mit 4 Elektroden enthält. Die beiden Dioden sind übereinander gestapelt angeordnet.
Alternativ oder zusätzlich ist es mittels der Schalteranordnung 203 möglich die Optoelektronikschaltung 200a von einem zweiten Betriebsmodus in einen ersten Betriebsmodus umzuschalten.
Alternativ oder zusätzlich ist die Schalteranordnung 203 derart eingerichtet, dass bei einem Unterschreiten einer vorgegebenen Temperatur von einer Seriellschaltung der ersten Leuchtiode 201 und der zweiten Leuchtiode 202 auf eine Parallelschaltung der ersten Leuchtiode 201 und der zweiten Leuchtiode 202 umgeschaltet wird. Alternativ oder zusätzlich werden der erste Schalter 211 und der zweite Schalter bei dem Unterschreiten der vorgegebenen Temperatur geschlossen.
Alternativ oder zusätzlich ist der von der Optoelektronikschaltung 200a unabhängige Umgebungsparameter ein Druck, beispielsweise ein Luftdruck, eine Luftfeuchtigkeit und/oder eine Intensität einer auf die Optoelektronikschaltung 200a einfallende elektromagnetische Strahlung. Alternativ oder zusätzlich ist der von der Optoelektronikschaltung 200a unabhängige Umgebungsparameter ein Parameter, welcher direkt oder indirekt die Optoelektronikschaltung 200a beeinflusst oder beeinträchtigt, beispielsweise ein Umgebungsparameter, welcher die Effizienz der Optoelektronikschaltung 200a beeinträchtigt.
Alternativ oder zusätzlich können/kann die mindestens eine erste Leuchtdiode 201 und/oder die mindestens eine zweite Leuchtdiode 202 derart ausgebildet sein, dass sie Licht mit einem weißen, violetten, roten, grünen, blauen oder gelben Farbton emittieren/emittiert. Alternativ oder zusätzlich emittieren die erste Leuchtdiode 201 und die zweite Leuchtdiode 201 in einem Betrieb Licht mit dem gleichen oder mit einem unterschiedlichen Farbton.
Alternativ zum Übereinanderstapeln zweier voneinander isolierter OLEDs, sind die beiden organischen Leuchtdioden, nebeneinander angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist das Substrat der Doppel-OLED ein einstückiges Substrat. Alternativ oder zusätzlich ist das gemeinsame Substrat der ersten Leuchtdiode 201 und der zweiten Leuchtdiode 201 wie ein oben beschriebenes Beispiel des Trägers 112 ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich weisen/weist die erste Leuchtdiode 201 und/oder die zweite Leuchtdiode 202 jeweils weitere Leuchtdioden auf. Alternativ oder zusätzlich sind die weiteren Leuchtdioden der wenigstens einen ersten Leuchtdiode 201 mit der wenigstens einen ersten Leuchtdiode 201 in Reihe geschaltet. Alternativ oder zusätzlich sind die weiteren Leuchtdioden der wenigstens einen zweiten Leuchtdiode 202 mit der wenigstens einen zweiten Leuchtdiode 202 in Reihe geschaltet.
2b zeigt ein Beispiel einer Optoelektronikschaltung, das weitgehend dem in 2a gezeigten Beispiel entspricht. Im Unterschied zu der in 2a gezeigten Optoelektronikschaltung 200a, weist die Optoelektronikschaltung 200b anstatt der Diode 213 einen dritten Schalter 214 auf.
Wenn der dritte Schalter 214 geschlossen ist und der erste Schalter 211 und der zweite Schalter 212 geöffnet sind, sind die erste Leuchtdiode 201 und die zweite Leuchtiode 202 miteinander in Reihe geschaltet. Wenn der dritte Schalter 214 geöffnet ist und der erste Schalter 211 und der zweite Schalter 212 geschlossen sind, sind die erste Leuchtdiode 201 und die zweite Leuchtiode miteinander parallel geschaltet.
Gemäß einer Weiterbildung wird der dritte Schalter 214 von einem MOSFET gebildet oder weist einen solchen auf. Transistoren sind üblicherweise kostspieliger als Dioden, jedoch kann bei einer Verwendung eines Transistors die Wärmeverluste verringert werden. Ein Vorteil der oben beschrieben Schaltung besteht darin, dass die Verluste im Serienschaltungsbetrieb verringert werden.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Optoelektronikschaltung, das weitgehend dem in 2a gezeigten Beispiel entspricht. Wie die oben beschriebene Optoelektronikschaltung 200a, welche in 2a gezeigt ist, weist die Optoelektronikschaltung 300 eine Energiequelle 330, mindestens eine erste Leuchtdiode 301, mindestens eine zweite Leuchtdiode 302 und eine Diode 313 auf.
Die Optoelektronikschaltung 300 weist ferner eine Schalteranordnung auf, welche weitestgehend wie die Schalteranordnung 203 der Optoelektronikschaltung 200a, 200b ausgebildet ist. Die Schalteranordnung der Optoelektronikschaltung 300 weist einen ersten Schalter 311 und einen zweiten Schalter 312 auf.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Optoelektronikschaltung 300 ferner eine Stromanpassungsschaltung 333 zum Anpassen der Ströme durch die mindestens eine erste Leuchtdiode 301 und die mindestens eine zweite Leuchtdiode 302 auf. Die Stromanpassungsschaltung 333 ist in 3 mittels einer Strichpunktlinie gekennzeichnet.
Bei einer Parallelschaltung der ersten Leuchtiode 301 und der zweiten Leuchtdiode 302, stellt die Energiequelle 330 doppelt so viel Strom zum Betrieb der beiden Leuchtdioden zu Verfügung, als bei einer Reihenschaltung der beiden Leuchtdioden. Sind die beiden Leuchtdioden nicht näherungsweise gleich ausgebildet, beispielsweise haben die beiden Leuchtdioden unterschiedliche Bauteiltoleranzen, so wird der Strom durch die beiden Leuchtdioden nicht exakt symmetrisch aufgeteilt. In anderen Worten, durch unterschiedliche Bauteiltoleranzen kann es in einer Parallelschaltung zweier Leuchtdioden dazu kommen, dass durch die erste Leuchtdiode 301 betragsmäßig ein anderer Strom fließt, als durch die zweite Leuchtdiode 302. Dies kann beispielsweise zu einer unterschiedlichen Alterung der beiden Leuchtdioden führen und/oder beispielsweise dazu, dass sich die beiden Leuchtdioden in ihrer Abstrahlcharakteristik voneinander unterscheiden. Mittels der Stromanpassungsschaltung 333 werden die Ströme durch die erste Leuchtiode 301 und durch die zweite Leuchtdiode 302 derart angepasst, dass durch die erste Leuchtdiode 301 und durch die zweite Leuchtdiode 302 betragsmäßig der gleiche Strom fließt. Mit anderen Worten, mittels der Stromanpassungsschaltung 333 werden die Ströme, welche in dem zweiten Betriebsmodus durch die erste Leuchtdiode 301 und durch die zweite Leuchtdiode 302 fließen, symmetriert.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Stromanpassungsschaltung 333 eine Stromspiegelschaltung 333 auf. Mittels einer der Stromspiegelschaltung lässt sich die Stromanpassungsschaltung 333 besonders einfach und kostengünstig realisieren.
Gemäß einer Weiterbildung weißt die Stromspiegelschaltung einen ersten Transistor 321, einen ersten elektrischen Widerstand 323, einen zweiten Transistor 322 und einen zweiten elektrischen Widerstand 324 auf. Der erste Transistor 321, im Weiteren auch als erster Stromspiegeltransistor 321 bezeichnet, und der zweite Transistor 322, im weiteren auch als zweiter Stromspiegeltransistor 322 bezeichnet, weisen jeweils einen Emitter-Anschluss, im Weiteren auch bezeichnet als Emitter, einen Kollektor-Anschluss, im Weiteren auch bezeichnet als Kollektor, und einen Basis-Anschluss, im Weiteren auch bezeichnet als Basis, auf.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Schalteranordnung ferner dazu eingerichtet, die Serienschaltung der mindestens einen ersten Leuchtdiode und der mindestens einen zweiten Leuchtdiode unter Umgehung der Stromanpassungsschaltung 333 auszubilden.
Da ein Linearregler, welcher beispielsweise mindestens einen Transistor und/oder mindestens einen elektrischen Widerstand aufweisen kann, verlustbehaftet ist, soll im Idealfall kein Linearregler im Stromkreis angeordnet sein wenn alle OLEDs in Serie geschaltet sind. Die Stromregelung erfolgt mittels eines getakteten Netzteils, insbesondere bei einer Umwandlung von 230 V_AC in eine Gleichspannung. Erfolgt die Stromregelung in der Optoelektronikschaltung 200a, 200b, 300 mittels eines getakteten Netzteils, so passt das getaktete Netzteil seine Ausgangsspannung energieeffizient immer derart an, dass sich ein vorgegebener konstanter Ausgangsstrom einstellt. Sind die erste Leuchtdiode 301 und die zweite Leuchtdiode 302 miteinander in Serie geschaltet, so entspricht der Ausgangsstrom des stromgeregelten Treibers dem Strom, der durch die Serienschaltung der ersten Leuchtdiode 301 und der zweiten Leuchtdiode 302 fließt. Somit ist der Strom der ersten Leuchtdiode 301 und der zweiten Leuchtdiode 302 durch das getaktete Netzteil geregelt und es bedarf keiner zusätzlichen Linearregler.
Im Parallelbetrieb kann in einem der beiden Parallelzweige oder in beiden Parallelzweigen ein Linearregler angeordnet sein, welcher zu einer symmetrischen Stromverteilung zwischen den beiden Parallelzweigen dient. Die beiden Linearregler können vorteilhaft als Stromspiegelschaltung ausgeführt sein, welche im Fall der Parallelschaltung automatisch und unabhängig vom Gesamteingangsstrom den Strom auf beide Parallelstränge symmetrisch aufteilen. Damit ist sehr kostengünstig eine gleiche Stromdichte in allen OLED Bauteilen, trotz Aufteilung in zwei Stränge, sichergestellt. Sollte ferner eine OLED einen Kurzschluss ausbilden und damit einen Parallelstrang verkürzen, so gleicht die Stromspiegelschaltung diese unterschiedlichen Strangspannungen vorteilhaft aus.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Optoelektronikschaltung 300 einen ersten Knoten 341 auf, welcher über die erste Leuchtdiode 301 mit einem zweiten Knoten 342 verbunden ist, beispielsweise gezeigt in 3. Der zweite Knoten 342 ist über die Diode 313 mit einem dritten Knoten 343 verbunden. Der dritte Knoten 343 ist ferner über den zweiten Schalter 312 mit dem ersten Knoten 341 verbunden. Der dritte Knoten 343 ist ferner über die zweite Leuchtdiode 302 mit einem vierten Knoten 344 verbunden. Der vierte Knoten 344 ist mit einem fünften Knoten 345 verbunden. Der zweite Knoten 342 ist über den ersten Transistor 321 und den ersten Widerstand 323 mit einem sechsten Knoten 346 verbunden. Der zweite Knoten 342 ist mit dem Kollektor des ersten Transistors 321 verbunden. Der Emitter des ersten Transistors 321 ist mit dem ersten Widerstand 323 verbunden. Der erste Transistor 321 ist in Reihe mit dem ersten Widerstand 323 geschaltet. Der fünfte Knoten 345 ist über einen siebten Knoten 347 mit der Basis des ersten Transistors 321 verbunden. Der vierte Knoten 344 ist mit dem Kollektor des zweiten Transistors 322 verbunden. Der vierte Knoten 344 ist über den zweiten Transistor 322 und den zweiten Widerstand 324 mit einem achten Knoten 348 verbunden. Der zweite Transistor 322 ist in Reihe mit dem zweiten Widerstand 324 geschaltet. Der Emitter des zweiten Transistors 322 ist mit dem zweiten Widerstand 324 verbunden. Der achte Knoten 348 ist über einen zweiten Schalter 311 mit dem siebten Knoten 347 verbunden. Die Energiequelle 330 ist mit dem ersten Knoten 341 und dem sechsten Knoten 346 verbunden. Die Anode der ersten Leuchtdiode 301 zeigt in Richtung des ersten Knotens 341 und die Kathode der ersten Leuchtdiode 301 zeigt in Richtung des zweiten Knotens 342. Die Anode der zweiten Leuchtdiode 302 zeigt in Richtung des dritten Knotens 343 und die Kathode der zweiten Leuchtdiode 302 zeigt in Richtung des vierten Knotens 344. Die Anode der Diode 313 zeigt in Richtung des zweiten Knotens 342 und die Kathode der Diode zeigt in Richtung des dritten Knotens 343.
Gemäß einer Weiterbildung ist der erste Schalter 311 als ein massebezogener Schalter ausgebildet. Ist der Schalter 311 massebezogen, so ermöglicht dies eine besonders einfache und kostengünstige Ansteuerung dieses Schalters.
Wenn der erste Schalter 311 geschlossen ist und er zweite Schalter 312 geöffnet ist, so befindet sich die Optoelektronikschaltung 300 in einem ersten Betriebsmodus und die mindestens eine erste Leuchtdiode 301 ist in Reihe mit der mindestens einen zweiten Leuchtdiode 301 geschaltet. Wenn der erste Schalter 311 geschlossen ist, wird der zweite Transistor 322 mittels der Strecke zwischen dem vierten Knoten und dem fünften Knoten 345 überbrückt.
Bei der Stromspiegelschaltung 333, birgt der oben genannte erste Schalter 311, welcher einen OLED-Teilstrang (in 3 der linke Teilstrang) für die Parallelschaltung der OLEDs zur Masse schaltet, folgendes Problem: Es bestehen mehrere Möglichkeiten den Schalter 311 in der Optoelektronikschaltung 300 anzuordnen. Entweder man ordnet den Schalter 311, beispielsweise einen MOSFET, naheliegend auf die Kollektorseite des ersten Stromspiegeltransistors 321 an, dann benötigt man eine High-Side-Ansteuerung für diesen Schalter. Das ist aufwändiger und teurer als die oben beschriebene Anordnung des ersten Schalters 311, da der erste Schalter 311 somit nicht mehr massebezogen ist. Oder man setzt den ersten Schalter 311 mit einem kostengünstigeren N-MOSFET naheliegend massebezogen auf die Emitterseite des ersten Transistors 321, was den Nachteil aufweist, dass die Stromspiegelschaltung 333 nicht mehr symmetrisch ausgebildet ist und der OLED-Strom nicht mehr symmetrisch auf beide Parallelstränge aufgeteilt wird. Hier wird daher vorteilhaft der massebezogene erste Schalter 311 an die Basis der beiden Stromspiegeltransistoren geschaltet und dann durchgeschaltet, wenn eine Serienschaltung erwünscht ist. Somit ist keine aufwändige und kostspielige High-Side-Ansteuerung nötig. Ferner ergeben sich zwei Funktionen in einem: Der erste Schalter 311 schaltet zum einen den ersten Transistor 321 hochohmig, was für die Reihenschaltung nötig ist, indem er die Basis-Emitter-Strecke, auch als BE-Strecke bezeichnet, kurzschließt. Zum anderen schließt der erste Schalter 311 zugleich auf einfache Weise den zweiten Transistor 322 kurz und vermeidet ohmsche Verluste an diesem, wodurch es zu einer Effizienzerhöhung im Reihenschaltungsbetrieb kommt.
Ein Vorteil der oben beschrieben Schaltung besteht darin, dass eine automatische Symmetrierung der beiden Ströme im Parallelbetrieb und dadurch zu einer Sicherstellung von gleicher Leuchtdichte und Alterung beider Leuchtdioden kommt, da Spannungsunterschiede bei den OLEDs in den verschiedenen Parallelsträngen ausgeglichen werden. Ferner gleicht der Stromspiegel im Fall eines Kurzschlusses in einem Strang die Strangströme dennoch an. Weitere Vorteile der oben beschrieben Schaltung bestehen darin, dass lediglich eine geringe Anzahl von Schaltern nötig ist, dass lediglich eine geringe Anzahl an High-Side-Ansteuerungen der Schalter benötigt wird, dass die Symmetrie der Stromspiegelschaltung 333 durch die oben genannten Schalter nicht beeinträchtigt wird und dass der zweite Transistor 322, im Serienbetrieb automatisch überbrückt wird, was zu einer maximalen Effizienz der oben beschrieben Optoelektronikschaltung 300 führt. Ein weiterer Vorteil der oben beschrieben Optoelektronikschaltung 300 besteht darin, dass in einem am häufigsten auftretenden Betriebsmodus, beispielsweise in einem ersten Betriebsmodus, beispielsweise bei Temperaturen um die Raumtemperatur, die Optoelektronikschaltung 300 bei einer maximalen Spannungsauslastung eines Treiberkanals, beziehungsweise bei einer minimalen Kanal-Anzahl, beziehungsweise bei einer maximalen Effizienz betrieben wird.
Alternativ oder zusätzlich können/kann der erste Widerstand 323 und/oder der zweite Wiederstand 324 optional sein. Mit anderen Worten, der erste Widerstand 323 und/oder der zweite Wiederstand 324 können/kann den Wert 0 Q aufweisen. In einem alternativen Ersatzschaltbild würden die beiden Widerstände 323, 324 dementsprechend mit Drahtbrücken ersetzt werden.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Optoelektronikschaltung, das weitgehend dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht.
Die Optoelektronikschaltung 400 weist eine Schalteranordnung, die gemäß einem oben beschrieben Ausführungsbeispiel der Schalteranordnung 203 ausgebildet ist, und eine Stromanpassungsschaltung, die gemäß einem oben beschrieben Ausführungsbeispiel der Stromanpassungsschaltung 333 ausgebildet ist, auf. Ferner weist die Optoelektronikschaltung 400 eine erste Leuchtdiode 401, eine zweite Leuchtdiode 402, eine dritte Leuchtiode 403, eine vierte Leuchtdiode 404, eine fünfte Leuchtdiode 405 und eine sechste Leuchtdiode 406 auf. Wie in 4 gezeigt sind die erste Leuchtdiode 401, die dritte Leuchtiode 403 und die fünfte Leuchtdiode 405 miteinander in Reihe geschaltet. Ferner sind die zweite Leuchtdiode 402, die vierte Leuchtdiode 404 und die sechste Leuchtdiode 406 miteinander in Reihe geschaltet.
Gemäß einer Weiterbildung sind die erste Leuchtdiode 401 und die zweite Leuchtdiode 402 auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildet, beispielsweise als eine Doppel-OLED, wie sie weiter oben beschrieben ist, ausgebildet. Ferner sind die dritte Leuchtdiode 403 und die vierte Leuchtdiode 404 auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildet, beispielsweise als eine Doppel-OLED. Ferner sind die fünfte Leuchtdiode 405 und die sechste Leuchtdiode 406 auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildet, beispielsweise als eine Doppel-OLED.
Gemäß einer Weiterbildung sind weitere Leuchtdioden, beispielswese weitere Doppel-OLEDs, in der Optoelektronikschaltung 400 angeordnet, beispielsweise, 4, 5, 6, 7, 10, oder 100 Doppel-OLEDs.
Wie in 4 gezeigt, weist die Optoelektronikschaltung 400 einen ersten Knoten 441 auf, welcher über die erste Leuchtdiode 401, die dritte Leuchtdiode 403 und die fünfte 405 mit einem zweiten Knoten 442 verbunden ist. Ferner zeigen jeweils die Anoden der ersten Leuchtdiode 401, der dritten Leuchtdiode 403 und der fünften Leuchtdiode 305 in Richtung des ersten Knotens 441. Die Kathoden der ersten Leuchtdiode 301, der dritten Leuchtdiode 403 und der fünften Leuchtdiode 305 zeigen jeweils in Richtung des zweiten Knotens 442. Der erste Knoten 441 ist über den ersten Schaltern 412 mit einem dritten Knoten 443 verbunden. Der dritten Knoten 443 ist über eine Diode 413 mit dem zweiten Knoten 442 verbunden. Die Kathode der Diode 413 zeigt in Richtung des dritten Knotens 443. Der dritte Knoten 443 ist über die zweite Leuchtdiode 402, die vierte Leuchtdiode 404 und die sechste Leuchtdiode 406 mit einem vierten Knoten 444 verbunden. Der vierte Knoten 444 ist mit einem fünften Knoten 445 verbunden. Der fünfte Knoten 445 ist mit der Basis eines ersten Transistors 421 verbunden. Der zweite Knoten 442 ist über den ersten Transistor 421 und einem ersten Widerstand 423 mit einem sechsten Knoten 446 verbunden. Der zweite Knoten 442 ist mit dem Kollektor des ersten Transistors 421 verbunden. Der Emitter des ersten Transistors 421 ist mit dem ersten Widerstand 423 verbunden. Der erste Transistor 421 ist in Reihe mit dem ersten Widerstand 423 geschaltet. Der erste Transistor 421 ist in Reihe mit dem ersten Widerstand 423 geschaltet. Der vierte Knoten 444 ist mit dem Kollektor eines zweiten Transistors 422 verbunden. Der vierte Knoten 444 ist über den zweiten Transistor 422 und einen zweiten Widerstand 424 mit einem achten Knoten 448 verbunden. Der zweite Transistor 422 ist in Reihe mit dem zweiten Widerstand 424 geschaltet. Der Emitter des zweiten Transistors 422 ist mit dem zweiten Widerstand 424 verbunden. Der achte Knoten 448 ist über einen zweiten Schalter 411 mit dem siebten Knoten 447 verbunden. Die Energiequelle 430 ist mit dem ersten Knoten 441 und dem sechsten Knoten 446 verbunden.
Des Weiteren ist die Kombination der Serien-Parallel-Umschaltung mit Doppel-OLEDs besonders vorteilhaft. Dabei handelt es sich um eine OLED-Anordnung, welche zwei elektrisch voneinander isolierte organische LEDs aufweist, wobei die beiden organischen LEDs auf einem gemeinsamen Substrat aufgebracht sind. Physisch handelt es sich also um ein einzelnes Bauteil, welches aber statt einer Diode mit zwei Elektroden nun zwei Dioden mit vier Elektroden enthält. Die beiden Dioden sind beispielsweise übereinander gestapelt angeordnet.
Bei der Stromspiegelschaltung 333, beispielsweise bei der Parallelschaltung von zwei Parallelzweigen, ist es besonders effizient, wenn der linke und der rechte Parallelzweig eine möglichst ähnliche Vorwärtsspannung aufweisen. Dann müssen die linear geregelten Stromspiegeltransistoren am wenigsten Spannungsunterschied in Verlustleistung umwandeln. Je nach Einbausituation, beispielsweise bei einer unterschiedlichen Kühlung, einer unterschiedlichen Wärmekonvektion, und/oder bei einem Wärmestau in der Leuchte, können OLEDs unterschiedliche Vorwärtsspannung aufweisen. Sind zwei OLEDs auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildet, so haben beide OLEDs näherungsweise dieselbe Temperatur. Beide Parallelstränge im Parallelbetrieb haben näherungsweise dieselbe Temperatur, und damit angeglichene Vorwärtsspannungen. Diese vorteilhafte Eigenschaft kann genutzt werden, indem immer eine Diode der Doppel-OLED in den linken Strang und die zweite Diode der Doppel-OLED in den rechten Strang geschaltet wird. Dadurch haben die OLEDs im linken Parallelstrang und im rechten Parallelstrang näherungsweise dieselbe Temperatur und der Spannungsunterschied zwischen linkem Parallelstrang und dem rechtem Parallelstrang wird minimiert. Ein weiterer Vorteil dieser Schaltung ist im Folgenden beschrieben: beide Dioden einer Doppel-OLEDs sind örtlich nahe aneinander angeordnet. Ein örtlich nahes Anordnen von zwei OLEDs auf einem gemeinsamen Substrat, ist beispielsweise dadurch realisiert, dass sehr dünne Schichten übereinandergestapelt sind. Herkömmlicherweise besteht somit eine erhöhte Wahrscheinlichkeit, dass bei einem Kurzschluss oder einem anderen Defekt der einen OLED auch die andere OLED in Mitleidenschaft gezogen wird, beispielsweise indem auch die zweite OLED einen Kurzschluss erleidet. Sind die beiden OLEDs einer Doppel-OLED jedoch jeweils immer auf die zwei Parallelstränge verteilt, so bleiben die Gesamt Vorwärtsspannungen der beiden Parallelstränge auch bei einem Kurzschluss einer OLED näherungsweise gleich, da jeder Parallelstrang näherungsweise die gleiche Vorwärtsspannungsverringerung erfährt. Mittels der Doppel-OLEDs werden daher im Fall eines Kurzschlusses die Stromspiegeltransistoren nicht durch zusätzliche Vorwärtsspannungs-Unsymmetrie belastet und der Treiber bleibt weiter maximal effizient. Im Fall eines Kurzschlusses werden mit hoher Wahrscheinlichkeit beide Parallelstränge verkürzt, die Strangspannung bleibt jedoch symmetrisch. Bei einer Verwendung von Linearreglern oder der Stromspiegelschaltung 333 wird durch angeglichene Parallelstrangspannungen die Verlustleistung minimiert und somit die Effizienz maximiert.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Optoelektronikschaltung, das weitgehend dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der Optoelektronikschaltung 400 entspricht.
Die Optoelektronikschaltung 500 ist gemäß einem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Optoelektronikschaltung 400 ausgebildet.
Im Unterschied zur Optoelektronikschaltung 400 sind die Leuchtdioden der Optoelektronikschaltung 500 in anderer Weise miteinander elektrisch verbunden. Die erste Leuchtdiode 501, die vierte Leuchtdiode 504 und die fünfte Leuchtdiode 505 sind miteinander in Reihe geschaltet und bilden einen ersten Parallelzweig. Ferner sind die zweite Leuchtdiode 502, die dritte Leuchtdiode 503 und die sechste Leuchtdiode 506 miteinander in Reihe geschaltet und bilden einen zweiten Parallelzweig. Die Optoelektronikschaltung 500 weist eine Stromanpassungsschaltung, die gemäß einem oben beschriebenen Ausführungsbeispiels der Stromanpassungsschaltung 333 ausgebildet ist, auf. Die Stromanpassungsschaltung passt den Strom durch die den ersten Parallelzweig und durch den zweiten Parallelzweig an. Eine solche Schaltung birgt den Vorteil, dass eventuelle systematische Fehler bei der Herstellung von Doppel-OLEDs ausgeglichen werden.
Wie in 5 gezeigt, weist die Optoelektronikschaltung 500 einen ersten Knoten 541 auf, welcher über die erste Leuchtdiode 501, die vierte Leuchtdiode 504 und die fünfte 505 mit einem zweiten Knoten 542 verbunden ist. Ferner zeigen jeweils die Anoden der ersten Leuchtdiode 501, der vierten Leuchtdiode 504 und der fünften Leuchtdiode 505 in Richtung des ersten Knotens 541. Die Kathoden der ersten Leuchtdiode 501, der vierten Leuchtdiode 504 und der fünften Leuchtdiode 505 zeigen jeweils in Richtung des zweiten Knotens 542. Der erste Knoten 541 ist über den ersten Schaltern 512 mit einem dritten Knoten 543 verbunden. Der dritten Knoten 543 ist über die Diode 513 mit dem zweiten Knoten 542 verbunden. Die Kathode der Diode 513 zeigt in Richtung des dritten Knotens 543. Der dritte Knoten 543 ist über die zweite Leuchtdiode 502, die dritte Leuchtdiode 503 und die sechste Leuchtdiode 506 mit einem vierten Knoten 544 verbunden. Der vierte Knoten 544 ist mit einem fünften Knoten 545 verbunden. Der fünfte Knoten 545 ist mit der Basis eines ersten Transistors 521 verbunden. Der zweite Knoten 542 ist über den ersten Transistor 521 und einen ersten Widerstand 523 mit einem sechsten Knoten 546 verbunden. Der zweite Knoten 542 ist mit dem Kollektor des ersten Transistors 521 verbunden. Der Emitter des ersten Transistors 521 ist mit dem ersten Widerstand 523 verbunden. Der erste Transistor 521 ist in Reihe mit dem ersten Widerstand 523 geschaltet. Der vierte Knoten 544 ist mit dem Kollektor eines zweiten Transistors 522 verbunden. Der vierte Knoten 544 ist über den zweiten Transistor 522 und einen zweiten Widerstand 524 mit einem achten Knoten 548 verbunden. Der zweite Transistor 522 ist in Reihe mit dem zweiten Widerstand 524 geschaltet. Der Emitter des zweiten Transistors 522 ist mit dem zweiten Widerstand 524 verbunden. Der achte Knoten 548 ist über einen zweiten Schalter 511 mit einem siebten Knoten 547 verbunden. Die Energiequelle 530 ist mit dem ersten Knoten 541 und dem sechsten Knoten 546 verbunden.
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Bauelements 600 mit einer Optoelektronikschaltung 603. Die Optoelektronikschaltung ist gemäß einem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die Optoelektronikschaltung weist eine erste Leuchtdiode 601, eine zweite Leuchtdiode 602 und eine Schalteranordnung 603 auf. Die erste Leuchtdiode 601 ist gemäß einem oben beschrieben Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die zweite Leuchtdiode 602 ist gemäß einem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die Schalteranordnung 603 ist gemäß einem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die erste Leuchtdiode 601 und die zweite Leuchtdiode 602 weisen einen gemeinsamen Träger 612 und einen gemeinsamen Abdeckkörper 638 auf. Der gemeinsame Träger ist gemäß einem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel des Trägers 112 ausgebildet. Der gemeinsame Abdeckkörper 638 ist gemäß einem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel des Abdeckkörpers 138 ausgebildet. Die Schalteranordnung 603 ist zwischen dem gemeinsamen Träger 612 und dem gemeinsamen Abdeckkörper 638 ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung sind die erste Leuchtdiode 601 und die zweite Leuchtdiode 602 nebeneinander auf dem gemeinsamen Träger 612 ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Schalteranordnung 603 auf einer gemeinsamen Verkapselung 624 der ersten Leuchtdiode 601 und der zweiten Leuchtdiode 602 ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Optoelektronikschaltung eine Stromanpassungsschaltung auf. Die Stromanpassungsschaltung ist gemäß einem oben beschrieben Ausführungsbeispiels ausgebildet. Die Stromanpassungsschaltung ist zwischen dem gemeinsamen Träger 612 und dem gemeinsamen Abdeckkörper 638 ausgebildet (nicht dargestellt).
Alternativ sind/ist die Schalteranordnung 603 und/oder die Stromanpassungsschaltung auf dem gemeinsamen Träger 612 ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich wird/werden die Schalteranordnung 603 und/oder die Stromanpassungsschaltung mittels einer Dünn- und/oder Dickschichttechnologie zwischen dem gemeinsamen Träger 612 und dem gemeinsamen Abdeckkörper 638 ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich werden alle oben beschriebenen Komponenten der Optoelektronikschaltung, ausgenommen die Energiequelle und die Leuchtdioden, mittels Dünn- und/oder Dickschichttechnologie zwischen dem gemeinsamen Träger 612 und dem gemeinsamen Abdeckkörper 638 ausgebildet. Dies ermöglicht es, ein besonders flaches optoelektronische Bauelement 600 bereitzustellen.
Alternativ sind die erste Leuchtdiode 601 und die zweite Leuchtdiode 602 übereinandergestapelt auf dem gemeinsamen Träger 612 ausgebildet.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Optoelektronikschaltung.
Die Optoelektronikschaltung weist mindestens eine erste Leuchtdiode 201, 301, 401, 501, 601 mindestens eine zweite Leuchtdiode 202, 302, 402, 502, 602 und eine Schalteranordnung 203 auf, die derart zwischen die mindestens eine erste Leuchtdiode 201, 301, 401, 501, 601 und die mindestens eine zweite Leuchtdiode 202, 302, 402, 502, 602 geschaltet und derart eingerichtet ist, dass sie die erste Leuchtdiode 201, 301, 401, 501, 601 und die zweite Leuchtdiode 202, 302, 402, 502, 602 in Abhängigkeit eines vorgegebenen Umgebungsparameters zwischen einer von ihnen gebildeten Serienschaltung und einer von ihnen gebildeten Parallelschaltung umschaltet. Wobei das Verfahren 700 zum Betreiben der Optoelektronikschaltung 200a, 200b, 300, 400, 500 ein Ermitteln 701 eines vorgegebenen Umgebungsparameters und ein parallel oder seriell Schalten 702 der mindestens einen ersten Leuchtdiode 201, 301, 401, 501, 601 zu der mindestens einen zweiten Leuchtdiode 202, 302, 402, 502, 602 in Abhängigkeit des ermittelten vorgegeben Umgebungsparameters, aufweist. Dies ermöglicht es die Optoelektronikschaltung 200a, 200b, 300, 400, 500 besonders effizient und besonders kostengünstig zu betreiben.
Die Optoelektronikschaltung 200a, 200b, 300, 400, 500 ist gemäß einem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Optoelektronikschaltung 200a, 200b, 300, 400, 500 ausgebildet. Die Optoelektronikschaltung 200a, 200b, 300, 400, 500 weist eine Energiequelle auf, welche gemäß einem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Energiequelle 230, 330, 430, 530 ausgebildet ist.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Ermitteln 701 des vorgegebenen Umgebungsparameters das Messen einer Temperatur auf. Gemäß einer Weiterbildung wird die gemessene Temperatur anschließend mit einer vorgegebenen Grenz-Temperatur verglichen. Gemäß einer Weiterbildung wird bei einem Erreichen und/oder Unterschreiten einer vorgegeben Grenz-Temperatur die Optoelektronikschaltung von einem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus umgeschaltet, wobei der erste Betriebsmodus und der zweite Betriebsmodus weiter oben ausführlich beschrieben sind. Gemäß einer Weiterbildung schaltet die Schalteranordnung 203 die Optoelektronikschaltung von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus um, wenn die gemessene Temperatur kleiner oder gleich der vorgegebenen Grenz-Temperatur ist.
Gemäß einer Weiterbildung erfolgt das Messen der Temperatur mittels eines Temperaturmessgeräts, beispielsweise mittels eines Thermometers, eines Thermoelements, eines NTC-Widerstands (NTC - negative temperature coefficient) und/oder eines PTC-Widerstands (PTC - positive temperature coefficient).
Gemäß einer Weiterbildung weist das Ermitteln 701 des vorgegebenen Umgebungsparameters das Messen einer temperaturabhängigen Betriebsspannung und/oder das Messen eines temperaturabhängigen Betriebsstroms auf.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Ermitteln 701 des vorgegebenen Umgebungsparameters das Messen eines von der Stromquelle 230, 330, 430, 530 bereitgestellten Betriebsstroms auf und ein anschließendes Vergleichen des von der Stromquelle 230, 330, 430, 530 bereitgestellten Stroms mit dem benötigten Vorwärtsstrom der mindestens einen ersten Leuchtdiode und der mindestens einen zweiten Leuchtdiode. Gemäß einer Weiterbildung schaltet die Schalteranordnung 203 die Optoelektronikschaltung von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus um, wenn der gemessene Betriebsstrom kleiner oder gleich dem benötigten Vorwärtsstrom ist. Um den Betriebsstroms durch die Leuchtdiode 201, 301, 401, 501, 601 zu messen, kann beispielsweise ein Messgerät in Serie zu der Leuchtdiode 201, 301, 401, 501, 601 geschaltet werden. In analoger Weise kann der Betriebsstrom durch die zweite Leuchtdiode 202, 302, 402, 502, 602 gemessen werden. Ob der von der Stromquelle 230 bereitgestellte Betriebsstrom kleiner oder gleich dem benötigten Vorwärtsstrom der Leuchtdioden 201, 202, ist, kann beispielsweise mittels eines Messens des Ausgangsstroms des Treibers 230 und einem anschließenden Vergleichen des Ausgangsstroms des Treibers 230 mit dem benötigten Vorwärtsstrom der Leuchtdioden 201, 202, ermittelt werden. Der Ausgangsstrom des Treibers 230 kann beispielsweise am Knoten 221 gemessen werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die sich die Optoelektronikschaltung zuerst in dem zweiten Betriebsmodus befinden und dann in den zweiten Betriebsmodus umgeschaltet werden. Alternativ oder zusätzlich schaltet die Schalteranordnung 203 die Optoelektronikschaltung von dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus um, wenn die gemessene Temperatur größer oder gleich der vorgegebenen Grenz-Temperatur ist.
Alternativ kann im Fall einer Stromquellequelle 230, 330, 430, 530, die vom Treiber 230, 330, 430, 530 zur Verfügung gestellte Gesamtspannung, also die Ausgangsspannung des Treibers 230, gemessen werden. Die Ausgangsspannung ist beispielsweise an den Knoten 221 und 224 messbar. Alternativ dazu kann beispielsweise die Betriebsspannung der Leuchtdiode 201 an der Leuchtdiode 201 gemessen werden. Alternativ oder zusätzlich schaltet die Schalteranordnung 203 die Optoelektronikschaltung von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus um, wenn die gemessene Betriebsspannung kleiner oder gleich der benötigten Vorwärtsspannung ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren 700 zum Betreiben der Optoelektronikschaltung Merkmale der Optoelektronikschaltung aufweisen und die Optoelektronikschaltung kann Merkmale des Verfahrens zum Betreiben der Optoelektronikschaltung aufweisen derart und insoweit, als dass die Merkmale jeweils sinnvoll anwendbar sind.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können die in den 1, 2, 3, 4, 5 und 6 gezeigten Beispiele und Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert sein.

Claims

Optoelektronikschaltung, aufweisend: • mindestens eine erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501); • mindestens eine zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502); • eine Schalteranordnung (203), die derart zwischen die mindestens eine erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und die mindestens eine zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) geschaltet und derart eingerichtet ist, dass sie die erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und die zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) in Abhängigkeit eines vorgegebenen Umgebungsparameters zwischen einer von ihnen gebildeten Serienschaltung und einer von ihnen gebildeten Parallelschaltung umschaltet; und • eine Stromanpassungsschaltung (333) zum Anpassen der Ströme durch die mindestens eine erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und die mindestens eine zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502), wobei die Stromanpassungsschaltung (333) eine Stromspiegelschaltung aufweist, und wobei • die Schalteranordnung (203) ferner dazu eingerichtet ist die Serienschaltung der mindestens einen ersten Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und der mindestens einen zweiten Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) unter Umgehung der Stromanpassungsschaltung (333) auszubilden.
Optoelektronikschaltung gemäß Anspruch 1, wobei der vorgegebene Umgebungsparameter ein von der Optoelektronikschaltung (200a, 200b, 300, 400, 500) unabhängiger Umgebungsparameter ist.
Optoelektronikschaltung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der vorgegebene Umgebungsparameter eine Temperatur ist.
Optoelektronikschaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der vorgegebene Umgebungsparameter eine temperaturabhängige Betriebsspannung und/oder ein temperaturabhängiger Betriebsstrom der mindestens einen ersten Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) oder der mindestens einen zweiten Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) ist.
Optoelektronikschaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mindestens eine erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und/oder die mindestens eine zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) als organische Leuchtdiode eingerichtet sind/ist.
Optoelektronikschaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schalteranordnung (203) mindestens einen massebezogenen Schalter aufweist.
Optoelektronikschaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die mindestens eine erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und die mindestens eine zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildet sind.
Optoelektronisches Bauelement, aufweisend eine Optoelektronikschaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, • wobei die mindestens eine erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und die mindestens eine zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) einen gemeinsamen Träger (112) und einen gemeinsamen Abdeckkörper (138) aufweisen; und • wobei die Schalteranordnung (203) zwischen dem gemeinsamen Träger (112) und dem gemeinsamen Abdeckkörper (138) ausgebildet ist.
Optoelektronisches Bauelement gemäß Anspruch 8, wobei ferner die Stromanpassungsschaltung (333) zwischen dem gemeinsamen Träger (112) und dem gemeinsamen Abdeckkörper (138) ausgebildet ist.
Verfahren zum Betreiben einer Optoelektronikschaltung, die Optoelektronikschaltung aufweisend: • mindestens eine erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501); • mindestens eine zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502); • eine Schalteranordnung (203), die derart zwischen die mindestens eine erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und die mindestens eine zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) geschaltet und derart eingerichtet ist, dass sie die erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und die zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) in Abhängigkeit eines vorgegebenen Umgebungsparameters zwischen einer von ihnen gebildeten Serienschaltung und einer von ihnen gebildeten Parallelschaltung umschaltet; und • eine Stromanpassungsschaltung (333) zum Anpassen der Ströme durch die mindestens eine erste Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und die mindestens eine zweite Leuchtdiode (202, 302, 402, 502), wobei die Stromanpassungsschaltung (333) eine Stromspiegelschaltung aufweist, und wobei • die Schalteranordnung (203) ferner dazu eingerichtet ist die Serienschaltung der mindestens einen ersten Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) und der mindestens einen zweiten Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) unter Umgehung der Stromanpassungsschaltung (333) auszubilden das Verfahren aufweisend: • Ermitteln eines vorgegebenen Umgebungsparameters; und • Parallel oder seriell Schalten der mindestens einen ersten Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) zu der mindestens einen zweiten Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) in Abhängigkeit des ermittelten vorgegeben Umgebungsparameters.
Verfahren zum Betreiben einer Optoelektronikschaltung gemäß Anspruch 10, wobei das Ermitteln des vorgegebenen Umgebungsparameters das Messen einer Temperatur und/oder das Messen einer temperaturabhängigen Betriebsspannung und/oder eines temperaturabhängigen Betriebsstroms der mindestens einen ersten Leuchtdiode (201, 301, 401, 501) oder der mindestens einen zweiten Leuchtdiode (202, 302, 402, 502) aufweist.