(57)【要約】  本発明は、ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイス１０のステータス及び／又はコンディションを決定する方法であって、少なくとも１つの時間的に変化する信号を前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスに印加するステップ２２と、前記少なくとも１つの時間的に変化する信号に対する応答を取得するステップ２４と、前記応答を予め決められた値３０と関連付けるステップと、関連付けの結果に基づいて前記ステータス及び／又はコンディションを決定するステップ３２とを有する方法に関する。更に、本発明は、本発明の方法を実行するデバイスに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスのステータス及び／又はコンディションを決定する方法であって、
少なくとも１つの時間的に変化する信号を前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスに印加するステップと、
前記少なくとも１つの時間的に変化する信号に対する応答を取得するステップと、
前記応答を予め決められた値と関連付けるステップと、
関連付けの結果に基づいて前記ステータス及び／又はコンディションを決定するステップとを有する、方法。
【請求項２】
前記関連付けるステップは、
前記応答に基づいて前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスのインピーダンス値を決定するステップと、
等価回路ネットワークのインピーダンスが、決定された前記インピーダンス値に一致するように、前記インピーダンス値を、前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスの前記等価回路ネットワークの予め決定されたモデル値に整合させるステップと、
整合された前記等価回路ネットワークの回路要素を決定するステップとを有し、
当該回路要素に基づいて前記ステータス及び／又はコンディションが決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記時間的に変化する信号は、正弦波信号、チャープ信号、広帯域信号、狭帯域信号、単周波数信号、多重周波数信号、ステップ信号又はランプ信号を有するグループから選択される、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記応答は、電圧、電流、インピーダンス又はコンダクタンスである、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ステータスは、ＬＥＤ／ＯＬＥＤの光効率、欠陥の数、タイプ又はサイズである、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記コンディションは、予測された寿命に関連する経年劣化、予測された寿命又は過熱である、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスのＩＶ曲線の勾配及びインピーダンスは、決定された前記インピーダンス値から導出され、
前記時間的に変化する信号は、周波数及び既知の電流振幅を伴うａｃ信号である、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記時間的に変化する信号は、前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスを動作させることができない小さな信号である、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットのステータス及び／又はコンディションを決定する診断用デバイスであって、
時間的に変化する信号のセットを生成し、前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットに印加する第１の手段と、
印加された前記信号に対する応答を取得する第２の手段と、
前記応答を予め決められた値に関連付ける第３の手段と、
関連付けの結果に基づいて前記ステータス及び／又はコンディションを決定する第４の手段とを有する、診断用デバイス。
【請求項１０】
前記第３の手段は、
前記応答に基づいて前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットのインピーダンス値を決定する手段と、
等価回路ネットワークのインピーダンスが、決定された前記インピーダンス値に対応するように、前記インピーダンス値を、前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットの前記等価回路ネットワークの予め決定されたモデル値に整合させる手段とを有する、請求項９に記載の診断用デバイス。
【請求項１１】
前記時間的に変化する信号は、前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットと結合された駆動回路の駆動信号に結合される、請求項９又は請求項１０に記載の診断用デバイス。
【請求項１２】
前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットを駆動させる駆動回路を有し、
前記第１の手段は、前記駆動回路の部分である、請求項９又は請求項１０に記載の診断用デバイス。
【請求項１３】
前記第１、第２、第３及び／又は第４の手段は、マイクロプロセッサ、ＰＩＣ（programmable integrated circuit）、ＡＳＩＣ及び／又はアナログ回路として提供される、請求項９又は請求項１０に記載の診断用デバイス。
【請求項１４】
前記第３の手段は、ローカルメモリでプログラム可能である、請求項９〜１３のうちいずれか一項に記載の診断用デバイス。
【請求項１５】
前記第１〜第４の手段は、分散型の態様で設けられる、請求項９又は請求項１０に記載の診断用デバイス。
【請求項１６】
前記時間的に変化する信号は、他のユニットのステータス及び／又はコンディションを決定するために、前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットと接続された前記他のユニットに結合される、請求項９〜１５のうちいずれか一項に記載の診断用デバイス。
【請求項１７】
前記他のユニットは、前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットに供給するバッテリである、請求項１６に記載の診断用デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスのステータス及び／又はコンディションを決定する方法に関する。更に、本発明は、ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットのステータス及び／又はコンディションを決定する診断用デバイスにも関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ及びＯＬＥＤデバイスは、技術的応用分野だけでなく、個人向け応用分野においても、照明要素としてますますポピュラーになる。そのアプリケーションに関わらず、ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスは長期間を経過してもなお同一の強度で光を照射することが常に望まれる。時効効果により、特にＯＬＥＤデバイスでは、光出力が補償なく低下する。それ故、光出力を一定に維持するために経年劣化に対する補償が必要である。
【０００３】
更に、ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスに電力を供給する駆動回路がＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスのサイズとは無関係に一定の光出力を保証するために動作され得ることも望まれる。例えば、異なる数のタイルを伴うＯＬＥＤ発光体は、ＯＬＥＤ電流の調節を必要とする。換言すれば、駆動回路は、測定可能であるべきである。
【０００４】
家庭環境における便利な使用のために、これらの動作を自動的に実行することが望まれる。ユーザは、如何なる制御又は調節も実行すべきではない。
【０００５】
従来の技術は、経年劣化等を補償するＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスのステータス又はコンディションを決定するための一のパラメータだけを供給する単純な静的測定を利用した。このパラメータは、例えば、順方向電圧、ＩＶ曲線の勾配、又は、インピーダンス値である。
【０００６】
静的測定は、現場のコンディションに基づいて電気ノイズ及び干渉の傾向がある。パラメータ検出の間の干渉を低減するために、フィルタリングが用いられ得る。しかしながら、これは、受動素子の大きさが、周波数に対応し、ＤＣに対して最も高いので、非常に高い。更に、静的測定は、２つ（又はそれ以上）の大きな信号操作ポイントの差分から異なる特性を導出する。非常に信頼性の低い手順である。
【０００７】
従来技術の更なる制限及び問題は、ＯＬＥＤのサイズ等の１よりも多いＯＬＥＤパラメータが決定されなければならないときに現れる。静的測定でサイズを決定するために、非線形のＩＶ特性のパラメータが尺度（measure）として用いられるだろう。特定のＩＶ特性
【数１】
2010524151.tif 000003
を想定すると、ゲインファクタ"a"は、所与のvf，bに対するＯＬＥＤのサイズに関する尺度である。以下において、２つの例が、ゲインファクタ"a"を決定するために与えられるだろう。ここで、第１のケースにおいては、vf及びbが既知であり、第２のケースにおいては、vfが未知である。
【０００８】
ゲイン"a"を決定するために、ＯＬＥＤは、ＯＬＥＤの破壊を回避するのに十分低くなければならないテスト電流Imで駆動される。そして、ＯＬＥＤを通した電圧vmが測定される。ゲインは、
【数２】
2010524151.tif 000004
で計算され得る。
【０００９】
この方法は非常に容易に動作するが、ＯＬＥＤ特性b及び順方向電圧vfの認識を必要とする。しかしながら、順方向電圧は、温度に強く依存し、従って、増加した精度が未知でもあるvfを処理することが必要であり、それ故、追加の測定が行われなければならない。
【００１０】
第２のケースにおいては、２つの未知のものがあり、従って、少なくとも２つの測定が行われなければならない。
【数３】
2010524151.tif 000005
【数４】
2010524151.tif 000006
vf及びaに関するこれら２つの方程式を解くことで、
【数５】
2010524151.tif 000007
【数６】
2010524151.tif 000008
を与える。
【００１１】
この方法が、特定のファミリの種々のＯＬＥＤを特徴付けるために、より多くのＯＬＥＤパラメータに拡張され得ることは明らかである。しかしながら、問題は、元の方程式が非線形になることである。方程式の形がデバイスに依存するので、ＯＬＥＤパラメータを決定するための単純に標準化された手順が存在しない。事実上、静的測定は、単一のパラメータを決定するために典型的に制限される。更に、静的測定は、電気ノイズ及び干渉の傾向がある。フィルタリングは、受動素子のサイズが周波数に対応し、ＤＣに対して最も高価であるので、非常に高い。更に、静的測定は、２つ（又はそれ以上）の大きな信号操作ポイントの差分から異なる特性を導出する。数値的にノイズのある手順である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前記見識において、本発明の目的は、静的測定と比較してＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスの１よりも多いパラメータの決定を拡張することを可能にする、ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスのステータス及び／又はコンディションを決定する方法及びデバイスを提供することにある。本発明の他の目的は、前記方法の自動動作を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
これら及び他の目的は、少なくとも１つの時間的に変化する信号をＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスに印加するステップと、前記少なくとも１つの時間的に変化する信号に対する応答を取得するステップと、前記応答を予め決められた値と関連付けるステップと、関連付けの結果に基づいてステータス／コンディションを決定するステップとを有する方法により解決される。
【００１４】
好ましい実施形態において、前記方法は、時間的に変化する信号のセットを前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスに印加するステップと、前記信号に対する応答を取得するステップと、前記応答に基づいて前記デバイスのインピーダンス値を決定するステップと、回路ネットワークのインピーダンスが、決定された前記インピーダンス値に対応するように、前記インピーダンス値を、前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスの等価回路ネットワークの予め決められたモデル値に整合させるステップと、前記ステータス及び／又はコンディションが決定されることに基づいて、整合された等価回路ネットワークの回路要素を決定するステップとを有する。
【００１５】
本発明の方法は、静的測定と比較してより多くのＬＥＤ／ＯＬＥＤパラメータへの拡張を可能にする。そして、前記方法が自動化され得ることがより重要である。
【００１６】
本発明の方法の一般的な思想は、ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスの応答がＬＥＤ／ＯＬＥＤモデルの回路要素に用いられる場所で小さな信号測定を用いることである。回路要素は、ＬＥＤ／ＯＬＥＤの光効率、温度、経年劣化、効果、サイズ、タイプ等のような特性に関連付けられ得る。
【００１７】
好ましい実施形態によれば、本発明は、ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイス、特に電気的な挙動が、等価回路ネットワークに基づいてモデル化され得るという事実を用いる。このネットワークの幾つか又は全ての要素は、決定されるべきＬＥＤ／ＯＬＥＤパラメータに対応する物理的意味を有する。ネットワークの要素が一旦知られたならば、ＬＥＤ／ＯＬＥＤの特性も知られる。
【００１８】
例えば、ＯＬＥＤモデルは、ダイオードと並列なキャパシタンスと直列な抵抗を有する単純な３要素のネットワークである。
【００１９】
キャパシタンスの値は、例えば、欠陥のないＯＬＥＤのサイズ、又は、外的な欠陥のサイズ／数に関する尺度である。ダイオードに渡るＩＶ曲線の勾配は、経年劣化、（既知のサイズに関する）内的な欠陥に関する尺度である。更に、ＩＶ曲線のパラメータは、ＯＬＥＤのタイプ、そのサイズ及び温度に関する尺度である。
【００２０】
等価電気回路ネットワークの回路要素、及びパラメータを決定するために、ＬＥＤ／ＯＬＥＤの複合的なインピーダンスが別個の周波数のセットのために測定される。これらのインピーダンスの値が一旦知られるならば、等価電気回路ネットワークのインピーダンスが、測定されたインピーダンス値のセットに対応するような態様で回路要素が決定される。この整合は、よく知られた数学的な手法で行われ得る。
【００２１】
時間的に変化する信号は、好ましくは、正弦波信号、チャープ信号、広帯域信号、狭帯域信号、単周波数信号、多重周波数信号、ステップ信号又はランプ信号のグループから選択される。
【００２２】
純粋なＤＣ信号ではない他の信号も用いられ得ることが留意されるべきである。ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスに印加された信号は、等価回路ネットワークのインピーダンスを決定するために必要な時間で変化することが重要である。
【００２３】
本発明による方法は、ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスの光効率又は欠陥の数をステータスとして決定することを可能にする。更に、本発明の方法は、予期された寿命に関する経年劣化、予期された寿命、タイプ、サイズ又は過熱を、ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスのコンディションとして決定するために用いられ得る。
【００２４】
本発明の目的は、ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットのステータス及び／又はコンディションを決定する診断用デバイスであって、時間的に変化する信号のセットを生成して、前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットに印加する第１の手段と、印加された前記信号に対する応答を取得する第２の手段と、前記応答を予め決められた値と関連付ける第３の手段と、関連付けの結果に基づいて前記ステータス及び／又はコンディションを決定する第４の手段とを有する、診断用回路によっても解決される。
【００２５】
好ましくは、前記診断用デバイスの第３の手段は、前記応答に基づいて前記デバイスのインピーダンス値を決定する手段と、回路ネットワークの前記インピーダンスが、決定された前記インピーダンス値に対応するように、前記インピーダンス値を、前記ＬＥＤ／ＯＬＥＤデバイスの等価回路ネットワークの予め決められたモデル値に整合させる手段とを有し、前記第４の手段が、決定される前記ステータス及び／又はコンディションに基づいて、整合された前記等価回路ネットワークの回路要素を決定する。
【００２６】
本発明の診断用デバイスは、上述した本発明の方法を実行することを可能とする。診断用デバイスは、上記で記載されたのと同一の利点を実現することを可能とする。特に、ステータス及び／又はコンディション、例えば、ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットの光効率、欠陥の数、経年劣化、予期された寿命、過熱、タイプ、サイズ等を自動的に決定することが可能となる。印加された時間的に変化する信号が非常に小さく、それ故にＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットの照射を生じさせないことから、ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットのユーザは、診断用デバイスの動作を認識しないだろう。
【００２７】
本発明の診断用デバイスによれば、経年劣化、光効率等の一のパラメータを決定するだけでなく、ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットの動作中における調節を可能にすることができる。それ故、例えば、ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットの寿命までの間、時効効果について補償することが可能となる。
【００２８】
好ましい実施形態において、診断用デバイスは、ＬＥＤ／ＯＬＥＤユニットに一体化される。しかしながら、診断用デバイスが別個の部分として提供され得ることが留意されるべきである。
【００２９】
他の特徴及び利点は、以下の説明及び開示された図面から得られ得る。
【００３０】
上述した特徴及びこれらは、示されたそれぞれの組み合わせについてだけでなく、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組み合わせ又は分離についても用いられ得ることが以下で更に説明されることが理解されるべきである。
【００３１】
本発明の実施形態は、図面に示され、同じのものを参照して以下の説明でより詳細に説明されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の診断用デバイス及びＯＬＥＤユニットの概略的なブロック図である。
【図２ａ】ＯＬＥＤと結合された診断用デバイスの２つの異なる設計を示す概略的なブロック図である。
【図２ｂ】ＯＬＥＤと結合された診断用デバイスの２つの異なる設計を示す概略的なブロック図である。
【図３】ＯＬＥＤユニットの等価電気回路のブロック図を示す。
【図４】ＯＬＥＤユニットの一般的な構造並びにそのキャパシタンス及びインダクタンスを決定するための式を概略的に示す。
【図５】本発明の方法のステップを示すブロック図である。
【図６】インピーダンスの挙動モデルをバイアス依存型（Vb）の３要素回路として示す図である。
【図７】ポイントVb=Udc=0VでのＯＬＥＤ自己キャパシタンスの、f1又はf2のうちいずれかでのサンプル測定との計算を示す概略的な図である。
【図８】２つの周波数f1及びf2でのサンプル測定による、自己キャパシタンスCd及びｉｔｏレジスタンスRitoの計算を示す概略的な図である。
【図９−Ｉ】cole-coleインピーダンスのプロットにおける半径とオフセットとの関係、及び、ＯＬＥＤのｉｔｏレジスタンスRitoとＩＶ特性Rdの勾配との関係を示す概略的な図表である。
【図９−ＩＩ】cole-coleインピーダンスのプロットにおける半径とオフセットとの関係、及び、ＯＬＥＤのｉｔｏレジスタンスRitoとＩＶ特性Rdの勾配との関係を示す概略的な図表である。
【図１０】三次の小さな信号非線形ＯＬＥＤモデル、特に、回路要素及び右手側の等価ネットワークの電圧依存を示す図表である。
【図１１】大きさ及びフェーズ、即ち、図１０に示されたモデルの測定vsモデルデータ（ライン）に関するインピーダンスプロットを示す。
【図１２】静的ＯＬＥＤ特性を示す図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１において、ＯＬＥＤユニット１０のステータス及び／又はコンディションを決定する診断用デバイスの概略的なブロック図が示され、参照符号２０で示される。診断用デバイス２０は、例示の目的で示されて用いられ、本発明の概念をこのデバイス２０の構造に制限することが意図されるものではないことに留意されたい。
【００３４】
診断用デバイス２０は、ＯＬＥＤユニット１０の部分であってもよく、又は、別個に提供されてもよい。ＯＬＥＤ（organic light emitting diode）ユニット１０は、普通に又は互いに独立して駆動され得る１又はそれ以上の有機発光ダイオードタイルを有するユニットとして提供され得る。本実施形態の診断用デバイス２０はＯＬＥＤデバイス１０とともに動作するが、ＯＬＥＤユニット１０は、ＬＥＤユニットと交換されてもよく、又は、双方の発光ダイオードタイプの組み合わせであってもよいことに留意されたい。
【００３５】
ＯＬＥＤ１０は、ＯＬＥＤ１０を駆動させるドライバとして少なくとも機能する電源１２と接続される。電源１２は、主電圧に接続されてもよく、又は、電力を供給するためのバッテリ若しくは蓄電池を有してもよい。
【００３６】
診断用デバイス２０は、時間的に変化する信号、即ち、ＯＬＥＤの動作がこれにより影響されないように選択される電圧レベルを生成する時間的信号生成部２２を有する。時間的に変化する信号は、ＯＬＥＤ１０に供給された電圧に付加されるか又は重ねられる。
【００３７】
診断用デバイス２０は、ＯＬＥＤ１０に結合され、供給された時間的に変化する信号に対する応答信号を測定する応答測定ユニット２４を更に有する。例えば、ＯＬＥＤの供給ラインにおいて、特にグランドと結合されたラインにおいて、電流測定プローブ２５が提供され、応答測定ユニット２４の信号入力と結合される。しかしながら、電流測定プローブ２５が応答信号を測定するのに適している種々異なるプローブの一例であることに留意されたい。
【００３８】
診断用デバイス２０は、応答測定ユニットから測定信号を受信し、インピーダンス値を整合ユニット２８に供給するインピーダンス決定ユニット２６を更に有する。整合ユニット２８は、データベース３０及びステータス／コンディション決定ユニット３２と順次結合される。
【００３９】
図２ａ及び図２ｂに示されるように、診断用デバイス２０は、時間的信号生成部２２、応答測定ユニット２４、インピーダンス決定ユニット２６、整合ユニット２８、及び、ステータス／コンディション決定ユニット３２を組み込むマイクロプロセッサ４０として提供され得る。オプション的に、マイクロプロセッサ４０は、データベース３０も組み込んでもよい。しかしながら、このデータベース３０は、別個に提供されてもよい。
【００４０】
図２ａにおいて、ＯＬＥＤ１０に供給された信号、及び、プローブ２５により送信された測定信号は、ドライバ増幅部４２により双方とも増幅される。
【００４１】
図２ｂにおいて、前に述べた実施形態の代替実施形態が示される。前に述べたケースと異なり、ここでは、マイクロプロセッサ４０は、時間的信号生成部２２を組み込まない。むしろ、回路２２は、電源１２の部分である。それにも関わらず、双方の実施形態は、以下で詳細に説明される同一の態様で動作する。
【００４２】
診断用デバイス２０の動作は、電気的なＯＬＥＤの挙動が電気等価ネットワークに基づいてモデル化され得るという思想に基づいている。このネットワークの幾つか又は全ての要素は、決定されるべきＯＬＥＤパラメータに対応する物理的意味をもつ。ネットワーク要素が一旦知られたならば、ＯＬＥＤ特性も知られる。ＯＬＥＤモデルに関する典型的な例は、図３に示された単純な３要素のネットワークである。この等価電気回路ネットワーク５０は、ＯＬＥＤのｉｔｏ電極の抵抗を表す抵抗Ritoを有する。抵抗に対して直列に、キャパシタンスＣ及びダイオードの並列接続がある。
【００４３】
この電気等価回路５０を想定すると、キャパシタンスＣは、欠陥のないＯＬＥＤのサイズ、及び／又は、外的な欠陥のサイズ／数に関する尺度である。更に、電流電圧（ＩＶ）曲線Ｉ（Ｖ）の勾配は、ＯＬＥＤの経年劣化及び（既知のサイズに関する）内的な欠陥に関する尺度である。更に、ＩＶ曲線パラメータは、ＯＬＥＤのタイプ、そのサイズ及び温度に関する尺度である。それ故、等価電気回路の回路要素を決定し、回路要素からＯＬＥＤのステータス／コンディションを判断することが診断用デバイス１０の主目的である。
【００４４】
本発明に関して、"ステータス"は、例えば、ＯＬＥＤの光効率（即ちＬＯ／Ｉ）、欠陥の数の尺度、サイズ、又は、タイプを意味する。"コンディション"は、ＯＬＥＤの予期された寿命に関連する経年劣化、予期された寿命、又は、温度／オーバーヘッドを意味する。
【００４５】
回路要素を決定するために、診断用デバイスは、ＯＬＥＤに供給された時間的に変化する信号と、電流測定プローブ２５により供給された応答信号とを用いて、別個の周波数のセットに関するＯＬＥＤ１０の複合的インピーダンスを測定する。これらのインピーダンス値が一旦知られたならば、等価ネットワークのインピーダンスが、測定されたインピーダンス値のセットに対応するような態様で、回路要素が決定される。換言すれば、決定された複合的インピーダンス値は、データベースに格納され所与の回路要素に属するインピーダンス値と比較される。それ故、データベースは、別個の周波数のセットに対して、及び、等価電気回路ネットワークの複数の種々異なる回路要素に対して決定される複数の複合インピーダンス値を有する。
【００４６】
データベース中のインピーダンス値の最良の整合を探すというマッチングは、よく知られた数学的な手法で行われ得る。種々の例が以下に与えられるだろう。
【００４７】
第１の例において、パラメータは、ＯＬＥＤのインピーダンス挙動の漸近解析から導出される。
【００４８】
勾配及びキャパシタンスを決定するために、インピーダンス測定が用いられ得る。これは、周波数fm及び既知の電流振幅Imをもつ小さなａｃ信号を投入することにより行われる。ＯＬＥＤ電圧vmが測定され、複合的インピーダンス値が計算され得る（Zm=Vm/Im）。種々のＤＣ動作ポイントに対してこの測定を繰り返すことで、インピーダンス値のセットZ1, Z2, …が計算され得る。
【００４９】
ＯＬＥＤ回路要素は、漸近解析により僅かな測定値に容易に関連付けられ得る。これは、図６に示され、ここで、インピーダンスのプロットが種々の動作ポイントに対して示される。
【００５０】
質的に、インピーダンスの曲線は、直線により漸近的に整合され、回路要素に関連付けられ得る。
【数７】
2010524151.tif 000009
【００５１】
例えば、順方向電圧vfよりも低い動作電圧に関して、ＯＬＥＤデバイスは、容量性の挙動を示す。インピーダンスのプロットは、直線である。単一の測定は、前記関係を介してＯＬＥＤキャパシタンスを決定するのに十分であるだろう。
【数８】
2010524151.tif 000010
【００５２】
示された例において、ＯＬＥＤのインピーダンスは、
【数９】
2010524151.tif 000011
である。生じるキャパシタンスは、Cd=4.7nFである。
【００５３】
例えばZ2=340Hzのインピーダンス値を伴うf2=100KHzで得られた他の測定は、Cd=4.7nFの同一のキャパシタンスであるだろう。このように、幾つかの測定は、ＯＬＥＤの自己キャパシタンスを推定するために、異なる周波数で行われ得る。自己キャパシタンスが一旦知られたならば、サイズも知られる。サイズを計算するために、単純な平行板コンデンサの公式が用いられる（図４参照）。
【００５４】
所与の動作ポイントに対してインピーダンスRdにより表わされたＩＶ曲線の勾配（図１２参照）は、インピーダンスのプロット中の水平のラインに対応し、小さなｉｔｏ抵抗と見なす。ｉｔｏ抵抗は、第２のコーナー周波数よりも上の高周波数で単一のインピーダンス周波数から決定され得ることに留意すべきである。
【００５５】
この単純な例は、３つのパラメータが３つのインピーダンス測定から容易に導出され、単純な公式を適用し得ることを示している。勿論、測定の数を増大させるために、即ち、測定されたインピーダンス値を、本例においては例えば直線の勾配及びオフセットに関連付けるために、現場のコンディションに基づいてロバスト性を改良することが必要である。
【００５６】
第２の例において、パラメータは、ＯＬＥＤインピーダンスのローパス挙動（コーナー周波数f1）から導出される。
【数１０】
2010524151.tif 000012
【００５７】
第３の例において、パラメータは、ＯＬＥＤインピーダンスのcole-coleプロットの幾何学的パラメータ（半径及びオフセット）から導出される。
【００５８】
ＯＬＥＤインピーダンスのcole-coleプロットは、５つの異なるキャパシタンス値を持つＯＬＥＤファミリに関して図９に図示される。対応するインピーダンスのプロット（フェーズ及び大きさ）も示される。インピーダンスのプロットは、ＯＬＥＤの変化する自己キャパシタンスの効果を明らかにする。即ち、双方のコーナー周波数は、より小さな自己キャパシタンス、即ちより小さなエリアのＯＬＥＤに対して高周波数にシフトされる。cole-coleプロットにおいて、生ずるＯＬＥＤ特性が、特定の半径及びオフセットを伴う円で近似され得ることを見ることが興味深い。双方の値は、自己キャパシタンスから独立している。これは、解析的にも証明される（オフセット=Rito+Rd/2，半径=Rd/2）。
【００５９】
単純な３要素のモデルに関してこれまで示されたことが、高階数モデルにも拡張され得る。概して、所与のＤＣ動作ポイントに対するＯＬＥＤの小さな信号応答は、分子及び分母のそれぞれに対する階数（ｎ，ｍ）の有理多項式により示され得る。
【数１１】
2010524151.tif 000013
【００６０】
特別なケースは、図１０における（３，３）モデルに関して示される。
【００６１】
モデリング、即ち、有理多項式関数による測定されたインピーダンス挙動のマッチングは、よく知られた手法で行われ得る。結果が図１１に示され、ここで、ＯＬＥＤのインピーダンス挙動は、広い範囲の周波数に渡って高精度に示される。これは、ＯＬＥＤの非常に良好な特徴付けを可能にする。
【００６２】
ＯＬＥＤモデルパラメータが決定された後、関連付けは、パラメータと所望のＯＬＥＤ特性との間で行われなければならない。一例は、ＯＬＥＤの自己キャパシタンス及びＯＬＥＤのサイズである。
【００６３】
ＯＬＥＤ自身は、印加された電圧が図４に示された順方向電圧よりも低いときに、特に並列キャパシタのように機能する。
【００６４】
自己キャパシタンスは、エリアとリニアに対応する。即ち、エリアが２倍にされる場合には、自己キャパシタンスも２倍にされる。電流がほとんど流れないときにだけこの事実が真実になり、そうでなければ、前記エリアを通る非線形の電流分布のため、キャパシタンスは変化するだろうことを認識することが重要である。
【００６５】
ＯＬＥＤのサイズとキャパシタンスとの間の関連付けは容易である。多くの場合、所与のサイズA0のキャパシタンスC0は、測定されたキャパシタンスCmに対して、サイズが
【数１２】
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であるように知られている。
【００６６】
図５において、診断用デバイス２０の動作が、ブロック図の形式で概略的に示されている。既に上述したように、時間的信号生成部２２は、時間的に変化する信号を生成する（ブロック６２）。これらの時間的に変化する信号は、ＯＬＥＤ１０に供給され、ＯＬＥＤの応答信号は、応答測定ユニット６４で測定されてサンプリングされる（ブロック６４）。そして、インピーダンス決定ユニットは、インピーダンスを計算し（ブロック６８）、計算された値を、データベース３０に格納されたＯＬＥＤモデルパラメータと関連付けるか又は整合させる（ブロック７０）。その後、回路要素を有する場合には、ＯＬＥＤパラメータ、即ちステータス／コンディションが決定され得る（ブロック７２）。
【００６７】
要約すれば、上述された本発明の方法及び診断用デバイスは、ＬＥＤ又はＯＬＥＤデバイスのステータスを、小さな時間的に変化する信号に対するＬＥＤ又はＯＬＥＤの応答に関連付ける。前記方法は、ＯＬＥＤの経年劣化のステータスを検出するために、ＯＬＥＤの経年劣化を予測するために、経年劣化の種々のタイプの間を区別するために、ＯＬＥＤの種々のタイプを識別するために、又は、欠陥の種々のタイプを識別するために、ＯＬＥＤドライバコントローラ及び／又は診断用デバイスにより用いられ得る。
【００６８】
提案された方法は、ＯＬＥＤと一体化され得るか、又は、別個のデバイスとして接続され得る診断用デバイスにより用いられる。応用エリアは、例えばユニバーサルドライバである。ここで、ランプパラメータの自動決定は、例えば、ＯＬＥＤのサイズから独立して一定の光出力を保証するために、ドライバの動作を整合させることを可能にする。例は、異なる数のタイルを伴うＯＬＥＤ照明器具である。タイルの数は、自動的に検出され、ドライバは、ＯＬＥＤ電流を調節する（測定可能なドライバ）。
【００６９】
他の応用エリアは、経年劣化の補償である。ここで、ドライバは、光出力を悪化させるだろうエージング効果を補償するために、ＯＬＥＤ電流を調節する。
【００７０】
他の応用エリアは、欠陥解析である。ここで、製造中における欠陥ＯＬＥＤを検出することが可能である。
【００７１】
最後に重要なこととして、他の応用エリアはＯＬＥＤの診断である。ここで、ＯＬＥＤの状態が確認され得、これは、例えば小売部門（retail sector）において利用され得る。店内のカスタマーサービス又は非常用照明であるとすれば、ランプの状態は、それを動作させることなく確認され得る。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９−Ｉ】
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【図９−ＩＩ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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