TWI702589B

TWI702589B - 有機半導體裝置、驅動裝置以及驅動方法

Info

Publication number: TWI702589B
Application number: TW107144887A
Authority: TW
Inventors: 林軒宇; 蔡承延
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-08-21
Also published as: CN111313362A; TW202022839A; US20200195003A1

Abstract

本揭露提供有機半導體裝置、驅動裝置以及驅動方法。驅動裝置用以驅動負載。驅動裝置包括短路保護電路以及延遲電路。短路保護電路用以提供致能訊號。延遲電路依據通過負載的能量以提供延遲時間長度，並依據延遲時間長度決定短路保護電路提供致能訊號的啟動時間點。

Description

有機半導體裝置、驅動裝置以及驅動方法

本揭露是有關於一種有機半導體裝置、驅動裝置以及驅動方法。

有機半導體裝置具有重量輕、可隨硬體設備薄型化等特性，因此逐漸受到重視。然而，有機半導體裝置容易因為通過能量分布不均勻而導致局部區域短路的情形。一旦短路點被形成，短路點的擁擠電流會使得溫度上升致使有機層變質、焦化的範圍擴大，而擴大短路點面積，進而導致有機半導體裝置失效。因此，如何提供適用於有機半導體裝置的短路應變機制是重要的有機半導體研究課題之一。

本揭露提供一種具有短路應變機制的有機半導體裝置、驅動裝置以及驅動方法。

本揭露的驅動裝置用以驅動負載。驅動裝置包括短路保護電路以及延遲電路。短路保護電路用以提供致能訊號。延遲電路依據通過負載的能量以提供延遲時間長度，並依據延遲時間長度決定短路保護電路提供致能訊號的啟動時間點。

本揭露的有機半導體裝置包括負載以及上述驅動裝置。驅動裝置用以驅動負載。

本揭露的驅動方法包括：依據通過負載的能量以提供延遲時間長度；以及依據延遲時間長度決定提供致能訊號的啟動時間點。

基於上述，本揭露的有機半導體裝置是依據通過負載的能量提供延遲時間長度，並且依據延遲時間長度決定提供致能訊號的啟動時間點。如此一來，當負載發生區域短路後，有機半導體裝置能夠提供對應的短路應變機制。

為讓本揭露的上述特徵能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

請參考圖1，圖1是依據本揭露第一實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。第一實施例的有機半導體裝置100包括負載LD以及驅動裝置110。負載LD包括具有半導體性質的有機材料的元件，例如是有機發光二極體（Organic Light-Emitting Diode，OLED）、有機太陽能電池（organic solar cell）、有機場效應電晶體（Organic field-effect transistor，OFET）等元件。驅動裝置110耦接於負載LD，並且用以驅動負載LD。驅動裝置110包括短路保護電路112以及延遲電路114。短路保護電路112用以提供致能訊號ENS。延遲電路114依據通過負載LD的能量以提供延遲時間長度TD。並且，延遲電路114依據延遲時間長度TD決定短路保護電路112提供致能訊號ENS的啟動時間點，藉以當負載LD發生區域短路後，有機半導體裝置100能夠藉由致能訊號ENS提供對應的短路應變機制。在本實施例中，負載LD具有熱收縮膜。熱收縮膜會因為遭遇熱能發生吸熱反應而引起收縮，從而產生負載LD的結構變化。負載LD產生結構變化時，會進行自我修復功能。本實施例即是藉由負載LD的結構變化來進行負載LD發生區域短路後的短路應變機制。

舉例來說，負載是包括有機發光二極體的發光元件。圖2A至圖2E示意性說明熱收縮膜在發光元件中所進行的自我修復功能。在圖2A中，發光元件200包括基底210、第一電極220、發光層230、第二電極240、熱收縮膜250以及第一黏著層260。第一電極220配置於基底210上，發光層230配置於第一電極220上，第二電極240配置於發光層230上，而熱收縮膜250配置於第二電極240上。第一電極220、發光層230以及第二電極240依序堆疊於基底210上以構成發光單元EL。另外，第一黏著層260配置於熱收縮膜250與第二電極240之間以將熱收縮膜250貼附於發光單元EL上。

圖2B表示發光元件200被點亮時，發光元件200存在有異常點BP。此時，電流I將會朝向異常點BP集中，使異常點BP處的電流密度高於其他處。使得在異常點BP處產生較其他區域更多的熱。接下來，如圖2C所示，發光層230在異常點BP處塌陷或是局部燒失，這將導致第二電極240與第一電極220之間的距離縮減，這將使電流I的集中情形加劇。由於電流I幾乎都集中於異常點BP處。在圖2D中，異常點BP處的溫度升高可導致熱收縮膜250收縮。此時，熱收縮膜250的收縮應力SF可拉引第二電極240，使得第二電極240對應於異常點BP處的局部部分也發生變形。

在圖2E中，第二電極240對應於異常點BP處的局部部分在熱收縮膜250的收縮應力SF之下會繼續收縮變形而最終斷開。此時，第二電極240可包括獨立電極圖案242以及有效電極部244，且有效電極部244與獨立電極圖案242藉由電極間隙G分隔開來，使得有效電極部244與獨立電極圖案242在結構上為彼此獨立且相互電性隔離的兩個部分。獨立電極圖案242可以與第一電極120接觸，但也可存在焦化的發光層材料於此兩者之間。在獨立電極圖案242形成完全獨立的導電圖案後，繼續施加電力給發光元件200，則電流I將不會流經獨立電極圖案242而會均勻的在第一電極210與第二電極240的有效電極部244之間傳遞，因此，第二電極240的有效電極部244的面積範圍內還可以有效發光。

由此可知，負載的結構變化關聯於熱收縮膜250遭遇熱能而造成的收縮反應。延遲時間長度是關聯於結構變化的速率。延遲時間長度是被設定為大於上述異常點BP處開始塌陷或是局部燒失（如，圖2C）到有效電極部244與獨立電極圖案242出現（如，圖2E）之間的時間長度。也就是說，延遲時間長度可以被設定大於或等於為負載由短路開始發生到自我修復可以有效發光之間的時間長度。舉例而言，當短路開始發生到自我修復可以有效發光之間的時間長度是小於1.5秒。則延遲時間長度可以設定等於1.5秒。

請參考圖3，圖3是依據本揭露第二實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。在本實施例中，負載LD是包括至少一個有機發光二極體的發光元件。在負載LD包括多個有機發光二極體的情況下，上述多個有機發光二極體彼此串聯耦接。舉例來說，多個有機發光二極體中的第一級有機發光二極體的陰極連接至第二級有機發光二極體的陽極，第二級有機發光二極體的陰極連接至第三級有機發光二極體的陽極，依此類推。負載LD至少具有高壓端、感測端以及低壓端。高壓端連接至第一級有機發光二極體的陽極。感測端可連接到至少一個有機發光二極體的其中之一的陰極。低壓端可經由電阻R耦接至低電位（例如是接地電位）。

在本實施例中，第二實施例的有機半導體裝置300的驅動裝置310包括短路保護電路312、延遲電路314以及驅動訊號產生器316。短路保護電路312接收電源Vin。電源Vin為直流電形式的外部電源，或者是由交流電形式的外部電源所轉換的直流電源。延遲電路314也接收電源Vin，並且依據延遲時間長度提供經延遲的電源DVin。換句話說，經延遲的電源DVin的上升時間（如，電源的低電壓準位被抬升到高電壓準位）相較於電源Vin的上升時間具有時間上的延遲。除此之外，由圖2A至圖2E的說明可知，上述的延遲時間長度是關聯於負載LD的結構變化的速率來設定，因此，驅動訊號產生器316依據經延遲的電源DVin而被驅動的時間點是在有機發光二極體自我修復到可以有效發光的時間點，或者是在自我修復到可以有效發光的時間點之後。

驅動訊號產生器316接收經延遲的電源DVin，藉以延遲提供驅動訊號至負載LD。在本實施例中，驅動訊號產生器316用以驅動電壓VD至負載LD的高壓端。負載LD透過負載LD本身的高壓端接收驅動電壓VD而被驅動。在一些實施例中，驅動訊號產生器316接收經延遲的電源DVin，藉以延遲提供驅動電流（未示出）至負載LD的高壓端以驅動負載LD。

短路保護電路312經由負載LD的感測端接收負載電壓VLD，藉由負載電壓VLD的電壓值來判斷負載LD是否發生短路。舉例來說，負載LD是包括至少一有機發光二極體的發光元件，並假設驅動電壓VD的電壓值為24V，負載LD在有效發光的情況下，負載LD內部的順向偏壓值為11V。因此，在有效發光的情況下，負載電壓VLD的電壓值大致上會接近驅動電壓VD的電壓值與順向偏壓值的差值，也就是負載電壓VLD的電壓值大致上會接近13V。如果負載電壓VLD的電壓值接近於13V，短路保護電路312會判斷出負載LD沒有發生短路。在另一方面，當負載電壓VLD的電壓值明顯大於13V，例如是20V，這情況意謂著負載LD內部發生短路導致順向偏壓值降低，短路保護電路312會依據負載電壓VLD的電壓值明顯上升判斷出負載LD發生了短路。

當短路保護電路312判斷出負載LD發生短路時，則提供具有第一電壓準位的致能訊號ENS至驅動訊號產生器316。驅動訊號產生器316在接收到具有第一電壓準位的致能訊號ENS時，會停止提供驅動電壓VD，藉以停止驅動負載LD。在這樣情況下，有機半導體裝置300可以再一次的被重新啟動。由於有機半導體裝置300被重新啟動時驅動訊號產生器316是接收經延遲的電源DVin。因此，負載LD會依據延遲時間長度而被延遲驅動，並且延遲到負載LD因為自我修復結束之後被驅動，以達到有效發光。

反之，當短路保護電路312判斷出負載LD沒有發生短路時，則具有第二電壓準位的致能訊號ENS，並且繼續接收負載電壓VLD的電壓值來判斷負載LD是否發生短路。而其中第一電壓準位與第二電壓準位不相同。驅動訊號產生器316在接收到具有第二電壓準位的致能訊號ENS的情況下，會持續提供驅動電壓VD以驅動負載LD。也就是說，短路保護電路312會依據負載電壓VLD的電壓值來提供對應的致能訊號ENS來控制驅動訊號產生器316驅動負載LD或者是停止驅動負載LD。

請參考圖4，圖4是依據本揭露第三實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。第三實施例的有機半導體裝置400的驅動裝置410包括短路保護電路412、延遲電路414以及驅動訊號產生器416。驅動訊號產生器416的實施細節可參考第二實施例所述的驅動訊號產生器316。與第二實施例不同的是，短路保護電路412是接收延遲電路414所提供的經延遲的電源DVin。如此一來，有機半導體裝置400被重新啟動時，短路保護電路412以及驅動訊號產生器416是接收經延遲的電源DVin。因此，負載LD會依據延遲時間長度而被延遲驅動。此外，短路保護電路412也被延遲驅動以判斷負載LD是否發生短路。

延遲電路414所提供的延遲時間長度是關聯於負載LD的結構變化的速率來設定。因此，短路保護電路412、驅動訊號產生器416依據經延遲的電源DVin而被驅動的時間點是在有機發光二極體自我修復到可以有效發光的時間點，或者是在自我修復到可以有效發光的時間點之後。

請參考圖5，圖5是依據本揭露第四實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。第四實施例的有機半導體裝置500的驅動裝置510包括短路保護電路512、延遲電路514以及驅動訊號產生器516。第五實施例與第三實施例（圖4）不同的是，第五實施例的驅動訊號產生器516是接收電源Vin，而不是接收經延遲的電源DVin。延遲電路514所提供的延遲時間長度是關聯於負載LD的結構變化的速率來設定。因此，短路保護電路512依據經延遲的電源DVin而被驅動的時間點是在有機發光二極體自我修復到可以有效發光的時間點，或者是在自我修復到可以有效發光的時間點之後。

由第二實施例至第四實施例（圖3~圖5）可知，延遲電路可被選擇以耦接於驅動訊號產生器（如圖3），延遲電路可被選擇以耦接於短路保護電路（如圖5），此外延遲電路也可被選擇以耦接於短路保護電路（如圖4）。也就是說，延遲電路可耦接於驅動訊號產生器以及短路保護電路的至少其中之一，並依據延遲時間長度提供經延遲的電源至驅動訊號產生器以及短路保護電路的至少其中之一。

請參考圖6，圖6是依據本揭露第五實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。第五實施例的有機半導體裝置600的驅動裝置610包括短路保護電路612、延遲電路614以及驅動訊號產生器616以外，還包括啟動開關618。啟動開關618耦接於延遲電路與短路保護電路612之間。啟動開關618用以依據經延遲的電源DVin驅動短路保護電路612。

進一步來說明，請參考圖6以及圖7，圖7是依據第五實施例所繪示的延遲電路614、啟動開關618以及短路保護電路612示意圖。在本實施例中，延遲電路614可例如（但不限於）是電阻電容延遲電路。本實施例延遲電路614包括電阻R1以及電容C1~C3。電阻R1的第一端用以接收電源Vin。電阻R1的第二端耦接至電容C1~C3的第一端，並且用以輸出經延遲的電源DVin。電容C1~C3的第二端耦接至低電位（例如是接地電位）。在本實施例中，延遲電路614可依據延遲時間長度的設定或需求來調整電阻R1以及電容C1~C3的配置或數量，或者是調整電阻R1的電阻值以及電容C1~C3的電容值。在本實施例中電阻R1可以是任何形式的電阻或可變電阻，電容C1~C3可以是任何形式的電容或可變電容器。

啟動開關618耦接於延遲電路614以及短路保護電路612之間。啟動開關618可包括光耦合元件（optical coupler）6182。光耦合元件6182的第一端用以接收延遲電路614所提供的經延遲的電源DVin。光耦合元件6182的第二端耦接至耦接至低電位（例如是接地電位）。光耦合元件6182的第三端耦接至另一電源Vin1。光耦合元件6182的第四端耦接至短路保護電路612。啟動開關618接收經延遲的電源DVin，並依據經延遲的電源DVin產生光訊號，在經延遲的電源DVin達到一預設高準位的情況下，啟動開關618被導通，並且將電源Vin1提供至短路保護電路612。電源Vin1的高電壓準位可以與經延遲的電源DVin的高電壓準位不相同（也可以相同）。如此一來，短路保護電路612可以在與經延遲的電源DVin不相同的高電壓準位下被驅動。

在本實施例中，短路保護電路612包括緩衝器6122、運算放大器6124、分壓器6126以及輸出電路6128。緩衝器6122的輸入端用以接收負載電壓VLD。本實施例的緩衝器6122可例如（但不限於）是單增益（unigain）緩衝器。緩衝器6122用以提供具有維持負載電壓VLD的電力。分壓器6126包括電阻R2、R3。電阻R2的第一端用以接收電源Vin1。電阻R2的第二端耦接至電阻R3的第一端。電阻R3的第二端耦接至低電位（例如是接地電位）。分壓器6126對電源Vin1的電壓值進行分壓，藉以產生參考電壓值Vref（如，15V）。分壓器6126經由電阻R2的第二端將參考電壓值Vref提供至運算放大器6124。

運算放大器6124的反向輸入端耦接於緩衝器6122的輸出端。運算放大器6124的非反向輸入端用以接收分壓器6126所提供的參考電壓值Vref。運算放大器6124的輸出端用以提供一輸出電壓值。運算放大器6124會比較參考電壓值Vref與負載電壓VLD的電壓值來取得比較結果。如果比較結果表示負載電壓VLD的電壓值大於參考電壓值Vref，運算放大器6124會提供具有低電壓準位的輸出電壓值（例如是0V）。這意謂著負載電壓VLD的電壓值在大於參考電壓值Vref的情況下，負載LD發生短路。運算放大器6124在負載LD發生短路的情況下提供具有低電壓準位的輸出電壓值。

在另一方面，如果比較結果表示負載電壓VLD的電壓值小於或等於參考電壓值Vref，運算放大器6124會提供具有高電壓準位的輸出電壓值（例如是24V）。這意謂著負載電壓VLD的電壓值在小於或等於參考電壓值Vref的情況下，負載LD沒有發生短路。運算放大器6124在負載LD發生短路的情況下提供高電壓準位的輸出電壓值。

輸出電路6128包括電阻R4、R5。電阻R4的第一端用以接收輸出電壓值。電阻R4的第二端耦接至電阻R5的第一端。電阻R5的第二端耦接至低電位（例如是接地電位）。輸出電路6128對輸出電壓值進行分壓以產生致能訊號ENS。

請同時參考圖6、圖7以及圖8，圖8是依據圖7實施例所繪示的電源Vin1、負載電壓VLD以及致能訊號ENS的波形示意圖。在示意圖中，縱軸以電壓（V）來表示，以伏特為電壓單位。縱軸則以時間（T）來表示，以秒為時間單位。在本實施例中，在時間區間T1中，啟動開關618接收經延遲的電源DVin，藉以延遲1秒以開始提供電源Vin1。接著進入時間區間T2，短路保護電路612藉由電源Vin1而被驅動。短路保護電路612被驅動後開始判斷負載電壓VLD的電壓值是否大於參考電壓值Vref（例如是13~15V）。

短路保護電路612在時間區間T2中判斷出負載電壓VLD的電壓值為13V。因此，在負載電壓VLD的電壓值小於參考電壓值Vref的情況下，運算放大器6124提供具有高電壓準位的輸出電壓值，並且輸出電路6128對具有高電壓準位的輸出電壓值進行分壓以產生具有高邏輯準位的致能訊號ENS（例如是3~5V）。如此一來，驅動訊號產生器616接收具有高邏輯準位的致能訊號ENS，並且依據致能訊號ENS的高邏輯準位持續提供驅動電壓VD。

當負載LD發生短路時，負載電壓VLD的電壓值開始提高。在時間區間T3中，短路保護電路612判斷出負載電壓VLD的電壓值大於參考電壓值Vref。運算放大器6124則提供具有低電壓準位的輸出電壓值，並且產生具有低邏輯準位的致能訊號ENS（例如是0V）。如此一來，驅動訊號產生器616接收具有低邏輯準位的致能訊號ENS，並且依據致能訊號ENS的低邏輯準位停止提供驅動電壓VD。在一些實施例中，驅動訊號產生器616可依據致能訊號ENS的下降緣（即，致能訊號ENS在高邏輯準位下降到低邏輯準位的時間點）停止提供驅動電壓VD。

請參考圖9A，圖9A是依據本揭露第五實施例所繪示的另一短路保護電路示意圖。本實施例的短路保護電路812A包括二極體D1、電阻R6、R7以及開關Q1。在本實施例中，電阻R6的第一端用以接收電源Vin1。開關Q1的第一端耦接於電阻R6的第二端。開關Q1的第二端耦接於參考低電源。二極體D1耦接於開關Q1的第一端。電阻R7的第一端耦接於開關Q1的控制端。電阻R7的第二端耦接於參考低電源。二極體D1可以是由齊納二極體（Zener Diode）來實現，二極體D1的陰極耦接於開關Q1的第一端。開關Q1可以是由npn型雙極性接面型電晶體（Bipolar Junction Transistor，BJT）來實現。在本實施例中，短路保護電路812A會經由電阻R7的第一端接收來自於負載的負載電壓VLD，並且經由開關Q1的第一端以及二極體D1提供致能訊號ENS。

在本實施例中，短路保護電路812A還可以包括二極體D2。二極體D2可以是由齊納二極體（Zener Diode）來實現，二極體D2的陽極耦接於開關Q1的控制端。

在本實施例中，負載電壓VLD的電壓值較低而不足以導通開關Q1時，開關Q1呈斷開的狀態。開關Q1的第一端處的電壓可為高電壓準位，因此致能訊號ENS的電壓值為高邏輯準位。當負載電壓VLD的電壓值足以導通開關Q1時，開關Q1的第一端處的電壓被拉低為低電壓準位，因此致能訊號ENS的電壓值為低邏輯準位。也就是說，當負載沒有發生短路時，負載電壓VLD的電壓值並不會導通短路保護電路812A的開關Q1。因此短路保護電路812A會提供具有高邏輯準位的致能訊號ENS，藉以使驅動裝置驅動負載LD。當負載發生短路時，負載電壓VLD的電壓值會上升，並且足以導通短路保護電路812A的開關Q1，因此短路保護電路812A會提供具有低邏輯準位的致能訊號ENS，藉以使驅動裝置停止驅動負載LD。除此之外，本實施例中的短路保護電路812A能夠依據負載電壓VLD的電壓值以及電源Vin1的電壓值來決定出致能訊號ENS的邏輯準位，而不需要加入第六實施例的參考電壓值進行判斷。

在本實施例中，延遲開關SW1（可例如是啟動開關）可配置在短路保護電路812A中在二極體D2的陰極。當電源Vin1啟動時延遲開關SW1會因電源的延遲啟動而被延遲導通，故負載電壓VLD的電壓值並不會影響短路保護電路812A的開關Q1的導通或斷開。因此短路保護電路812A會提供具有高邏輯準位的致能訊號ENS，藉以使驅動裝置驅動負載LD。直到延遲開關SW1延遲結束時導通二極體D2，負載電壓VLD才會開始影響開關Q1的導通或斷開。

在其他實施例中，延遲開關SW2（可例如是啟動開關）可配置在開關Q1的第二端與參考低電源之間。，當電源Vin1啟動時，延遲開關SW2會因電源延遲啟動被延遲導通，故負載電壓VLD的電壓無論輸入會不會足以導通短路保護電路812A的開關Q1，都不會讓開關Q1的第二端之連接到參考低電源。因此短路保護電路812A會提供具有高邏輯準位的致能訊號ENS，藉以使驅動裝置驅動負載LD。直到延遲開關SW2延遲結束，導通Q1的第二端點到參考低電源，藉以產生開關Q1到參考低電源的路徑。

請參考圖9B，圖9B是依據本揭露第五實施例所繪示的再一短路保護電路示意圖。與圖9A的短路保護電路812A不同的是，本實施例的短路保護電路812B進一步包括開關Q2。開關Q2的第一端用以接收電源Vin1。開關Q2的第一端用以接收電源Vin1。開關Q2的第二端耦接於電阻R7的第一端以及開關Q1的控制端。開關Q2的控制端耦接於開關Q1的第一端。開關Q2可以是由pnp型雙極性接面型電晶體來實現。

在本實施例中，短路保護電路812B在接收到較低電壓值的負載電壓VLD時，開關Q1呈斷開的狀態。開關Q1的第一端處的電壓為高電壓準位，因此致能訊號ENS的電壓值為高邏輯準位。在此同時，開關Q2會藉由開關Q1的第一端處的高電壓準位而被斷開。因此，在具有較低電壓值的負載電壓VLD的情況下，短路保護電路812B所提供的致能訊號ENS能夠被維持在高邏輯準位。當負載電壓VLD的電壓值提升而導通開關Q1時，開關Q1的第一端處的電壓為低電壓準位，因此致能訊號ENS的電壓值為低邏輯準位。在此同時，開關Q2會藉由開關Q1的第一端處的低電壓準位而被導通。開關Q1的控制端會接收到高電壓準位的電壓值，因此開關Q1會維持在導通的狀態。也因此，電晶體Q1以及Q2可形成一閂鎖迴路，當負載電壓VLD的電壓值下降，Q1控制端將維持較高電壓準位，短路保護電路812B所提供的致能訊號ENS能夠被維持在低邏輯準位。

在一些實施例中，延遲開關SW1可配置在短路保護電路812A中在二極體D2的陰極。在另一些實施例中，延遲開關SW2（可例如是啟動開關）可配置在開關Q1的第二端與參考低電源之間。延遲開關SW1、SW2的實施細節可以在圖9A的實施例中獲致足夠的教示，因此恕不在此重述。

圖9A的短路保護電路812A以及圖9B的短路保護電路812B除了可適用於第五實施例的有機半導體裝置600以外，短路保護電路812在被設計為接收經延遲的電源DVin或電源Vin的前提下，也能夠適用於第一至第四實施例的有機半導體裝置100、300~500。

請參考圖10，圖10是依據本揭露第六實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。有機半導體裝置700的驅動裝置710包括短路保護電路712、延遲電路714、驅動訊號產生器716以及啟動開關718。第六實施例與第五實施例（圖6）不同的是，第六實施例的驅動訊號產生器716是接收電源Vin，而不是接收經延遲的電源DVin。短路保護電路712、延遲電路714、驅動訊號產生器716以及啟動開關718的實施細節，請參考第五實施例的教示（如圖6至圖8），恕不在此重述。

請參考圖11A，圖11A是依據本揭露第七實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。在本實施例中，有機半導體裝置900A的驅動裝置910包括短路保護電路912、延遲電路914、驅動訊號產生器916以及啟動開關918。與第六實施例（圖10）不同的是，短路保護電路912是接收電源Vin，並且啟動開關918還耦接於參考低電源（例如是接地）。啟動開關918在還沒有達到經延遲的電源DVin啟動電源時，會斷開短路保護電路912內部的斷路保護中開關迴路。在另一方面，啟動開關918在達到經延遲的電源DVin啟動電源時，則會建立短路保護電路912內部的斷路保護中開關迴路。短路保護電路912與啟動開關918的詳細實施細節可以在圖9A的實施例中（短路保護電路812A以及延遲開關SW2）獲致足夠的教示，因此恕不在此重述。

請參考圖11B，圖11B是依據本揭露第八實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。在本實施例中，有機半導體裝置900B的驅動裝置910包括短路保護電路912、延遲電路914、驅動訊號產生器916以及啟動開關918。與第七實施例（圖11A）不同的是，本實施例的啟動開關918是配置在負載LD與短路保護電路912之間。啟動開關918在還沒有達到經延遲的電源DVin啟動電源時，會斷開短路保護電路912用以接收負載電壓VLD的迴路。在另一方面，啟動開關918在達到經延遲的電源DVin啟動電源時，會建立短路保護電路912用以接收負載電壓VLD的迴路。本實施例的短路保護電路912與啟動開關918的詳細實施細節可以在圖9A的實施例中（短路保護電路812A以及延遲開關SW1）獲致足夠的教示，因此恕不在此重述。

請參考同時參考圖1以及圖12，圖12是依據本揭露的實施例所繪示的驅動方法流程圖。在步驟S110中，依據通過負載LD的能量以提供延遲時間長度TD。步驟S120中，依據延遲時間長度TD決定提供致能訊號ENS的啟動時間點。關於上述步驟的實施細節可由圖1實施例之敘述中獲致足夠的教示，恕不在此重述。

請同時參考圖3、圖12以及圖13，圖13是依據步驟S120所繪示的驅動方法流程圖。其中在步驟S120進一步包括在步驟S122、S124、S126。在步驟S122中，偵測負載電壓VLD。在步驟S124中，依據負載電壓VLD的電壓值判斷負載LD是否發生短路。當判斷出負載LD發生短路時，進入步驟S126。在步驟S126中，提供致能訊號ENS（例如是低電壓準位的致能訊號ENS）以停止驅動負載LD。當在步驟S124中判斷出負載LD沒有發生短路時，則回到步驟S122。關於上述步驟的實施細節可由圖3至圖8實施例之敘述中獲致足夠的教示，恕不在此重述。

在一些實施例中，延遲電路還用以藉由發生短路的持續時間長度大於延遲時間長度時，指示短路保護電路提供用以停止驅動負載的致能訊號，藉以使驅動裝置停止驅動負載。

進一步來說明，請同時參考圖4、圖13以及圖14。圖14是依據步驟S120所繪示的另一驅動方法流程圖。在本實施例中，步驟S126包括步驟S1261、S1262。在短路保護電路在步驟S122中偵測負載電壓VLD並且在步驟S124中判斷出負載LD發生短路時，延遲電路414在步驟S1261中可進一步地判斷負載LD發生短路的持續時間長度是否大於延遲時間長度。如果延遲電路414判斷出持續時間長度小於或等於延遲時間長度時，回到步驟S122，使短路保護電路412繼續偵測負載電壓VLD。

反之，如果延遲電路414判斷出持續時間長度大於延遲時間長度時，這表示負載LD並沒有在延遲時間長度內藉由熱收縮膜進行自我修復。則進入步驟S1262，延遲電路414將指示短路保護電路412提供用以停止驅動負載LD的致能訊號ENS（例如是低電壓準位的致能訊號ENS）。也就是說，延遲電路414可依據上述的持續時間長度以及延遲時間長度來決定短路保護電路412提供致能訊號ENS的啟動時間點。也因此在延遲電路414的配置設計上，延遲電路414可以耦接於短路保護電路412（如圖4、圖5、圖9）外，也可以被設置於短路保護電路412內部。

在這些實施例中，驅動裝置410還可以包括訊號格式轉換器（未示出）。訊號格式轉換器用以將類比訊號形式的負載電壓VLD轉換成數位訊號形式的負載電壓VLD，並將數位訊號形式的負載電壓VLD提供至短路保護電路412。

綜上所述，本揭露的有機半導體裝置是依據通過負載的能量提供關聯於負載本身的結構變化的延遲時間長度，並且依據延遲時間長度決定提供致能訊號的啟動時間點。如此一來，當負載發生短路後，有機半導體裝置能夠依據延遲時間長度提供對應的短路應變機制。

雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、300、400、500、600、700、900：有機半導體裝置 110、310、410、510、610、710、910：驅動裝置 112、312、412、512、612、712、812A、812B、912：短路保護電路 114、314、414、514、614、714、814：延遲電路 200：發光元件 210：基底 220：第一電極 230：發光層 240：第二電極 242：獨立電極圖案 244：有效電極部 250：熱收縮膜 260：第一黏著層 316、416、516、616、716、916：驅動訊號產生器 6122：緩衝器 6124：運算放大器 6126：分壓器 6128：輸出電路 618、718、918：啟動開關 6182：光耦合元件 BP：異常點 C1~C3：電容 D1、D2：二極體 DVin、Vin、Vin1：電源 EL：發光單元 ENS：致能訊號 G：電極間隙 LD：負載 I：電流 N1：第一端 N2：第二端 Q1、Q2：開關 R、R1~R7：電阻 S110、S120：步驟 S122、S124、S126：步驟 S1261、S1262：步驟 SF：收縮應力 SW1、SW2：延遲開關 T：時間 T1、T2、T3：時間區間 TD：延遲時間長度 V：電壓值 VD：驅動電壓 VLD：負載電壓 Vref：參考電壓值

圖1是依據本揭露第一實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。圖2A至圖2E示意性說明熱收縮膜在發光元件中所進行的自我修復功能。圖3是依據本揭露第二實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。圖4是依據本揭露第三實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。圖5是依據本揭露第四實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。圖6是依據本揭露第五實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。圖7是依據第五實施例所繪示的延遲電路、啟動開關以及短路保護電路示意圖。圖8是依據圖7實施例所繪示的電源、負載電壓以及致能訊號的波形示意圖。圖9A是依據本揭露第五實施例所繪示的另一短路保護電路示意圖。圖9B是依據本揭露第五實施例所繪示的再一短路保護電路示意圖。圖10是依據本揭露第六實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。圖11A是依據本揭露第七實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。圖11B是依據本揭露第八實施例所繪示的有機半導體裝置的示意圖。圖12是依據本揭露的實施例所繪示的驅動方法流程圖。圖13是依據步驟S120所繪示的驅動方法流程圖。圖14是依據步驟S120所繪示的另一驅動方法流程圖。

100：有機半導體裝置 110：驅動裝置 112：短路保護電路 114：延遲電路 ENS：致能訊號 LD：負載 TD：延遲時間長度

Claims

一種驅動裝置，用以驅動一負載，該驅動裝置包括：一短路保護電路，用以提供一致能訊號；以及一延遲電路，依據通過該負載的能量以提供一延遲時間長度，並依據該延遲時間長度決定該短路保護電路提供該致能訊號的一啟動時間點，其中當該負載遭遇熱能時，該負載發生吸熱反應並產生一結構變化。
如申請專利範圍第1項所述的驅動裝置，其中該驅動裝置還包括：一驅動訊號產生器，用以接收一電源，提供一驅動電壓或一驅動電流至該負載。
如申請專利範圍第2項所述的驅動裝置，其中該延遲電路還用以接收該電源，依據該延遲時間長度提供經延遲的該電源至該驅動訊號產生器以及該短路保護電路的至少其中之一。
如申請專利範圍第3項所述的驅動裝置，其中該驅動訊號產生器依據經延遲的該電源延遲提供該驅動電壓或該驅動電流。
如申請專利範圍第3項所述的驅動裝置，其中經延遲的該電源用以驅動該短路保護電路。
如申請專利範圍第3項所述的驅動裝置，還包括：一啟動開關，耦接於該延遲電路與該短路保護電路之間，用以依據經延遲的該電源驅動該短路保護電路。
如申請專利範圍第6項所述的驅動裝置，其中該啟動開關包括光耦合元件。
如申請專利範圍第3項所述的驅動裝置，其中：該短路保護電路藉由該電源而被驅動，驅動裝置還包括：一啟動開關，耦接於該延遲電路與該短路保護電路之間，用以依據經延遲的該電源使該短路保護電路提供該致能訊號。
如申請專利範圍第8項所述的驅動裝置，其中該啟動開關還耦接至該負載，用以依據經延遲的該電源建立使該短路保護電路接收來自於該負載的一負載電壓的迴路。
如申請專利範圍第8項所述的驅動裝置，其中該啟動開關還耦接至一參考低電源，用以依據經延遲的該電源使該短路保護電路連接到該參考低電源，當該短路保護電路連接到該參考低電源時，建立該短路保護電路內部的斷路保護中開關迴路。
如申請專利範圍第1項所述的短路保護驅動裝置，其中該短路保護電路包括：一緩衝器，該緩衝器的輸入端用以接收來自於該負載的一負載電壓；一運算放大器，該運算放大器的非反向輸入端用以接收參考電壓值，該運算放大器的反向輸入端耦接於該緩衝器的輸出端，該運算放大器的輸出端用以提供一輸出電壓值；一分壓器，耦接於該運算放大器的非反向輸入端，用以接收該電源，並且對該電源的電壓值進行分壓以產生該參考電壓值；以及一輸出電路，耦接於該運算放大器的輸出端，用以接收該輸出電壓值，並且對該輸出電壓值進行分壓以產生該致能訊號。
如申請專利範圍第1項所述的短路保護驅動裝置，其中該短路保護電路包括：一二極體；一第一電阻，該第一電阻的第一端用以接收該電源；一第一開關，該第一開關的第一端耦接於該第一電阻的第二端以及該二極體，該第一開關的第二端耦接於一參考低電源；以及一第二電阻，該第二電阻的第一端耦接於該第一開關的控制端，該第二電阻的第二端耦接於該參考低電源，其中該短路保護電路經由該第二電阻的第一端接收來自於該負載的一負載電壓，並且經由該第一開關的第一端以及該二極體提供該致能訊號。
如申請專利範圍第12項所述的短路保護驅動裝置，其中該短路保護電路還包括：一第二開關，該第二開關的第一端用以接收該電源，該第二開關的第二端耦接於該第一開關的控制端以及該第二電阻的第一端，該第二開關的控制端耦接於該第一電阻的第二端以及該第一電阻的第二端。
如申請專利範圍第1項所述的驅動裝置，其中：該短路保護電路還用以偵測來自於該負載的一負載電壓，並依據該負載電壓的電壓值判斷該負載是否發生短路，當該短路保護電路判斷出該負載發生短路時，提供該致能訊號以停止提供驅動該負載。
如申請專利範圍第14項所述的驅動裝置，其中：該延遲電路還用以判斷該負載發生短路的一持續時間長度是否大於該延遲時間長度，當該延遲電路判斷出該持續時間長度大於該延遲時間長度時，指示該短路保護電路提供用以停止驅動該負載的該致能訊號。
如申請專利範圍第14項所述的驅動裝置，還包括：一訊號格式轉換器，用以將類比訊號形式的該負載電壓轉換成數位訊號形式的該負載電壓，並將數位訊號形式的該負載電壓提供至該短路保護電路。
如申請專利範圍第1項所述的驅動裝置，其中該負載具有一熱收縮膜，該熱收縮膜遭遇熱能而收縮以產生該負載的該結構變化，且該延遲時間長度關聯於該結構變化的速率。
如申請專利範圍第1項所述的驅動裝置，其中該負載包括有機發光二極體、有機太陽能電池以及有機場效應電晶體的至少其中之一。
一種有機半導體裝置，包括：一負載，其中當該負載遭遇熱能時，該負載發生吸熱反應並產生一結構變化；以及一驅動裝置，用以驅動該負載，包括：一短路保護電路，用以提供一致能訊號；以及一延遲電路，依據通過該負載的能量以提供一延遲時間長度，並依據該延遲時間長度決定該短路保護電路提供該致能訊號的一啟動時間點。
一種驅動方法，用以驅動一負載，該驅動方法包括：依據通過該負載的能量以提供一延遲時間長度；以及依據該延遲時間長度決定提供一致能訊號的一啟動時間點，其中當該負載遭遇熱能時，該負載發生吸熱反應並產生一結構變化。
如申請專利範圍第20項所述的驅動方法，還包括：接收一電源；以及依據該延遲時間長度提供經延遲的該電源。
如申請專利範圍第21項所述的驅動方法，其中依據該延遲時間長度決定提供該致能訊號的該啟動時間點的步驟包括：依據經延遲的該電源延遲提供一驅動電壓或一驅動電流。
如申請專利範圍第21項所述的驅動方法，其中依據該延遲時間長度決定提供該致能訊號的該啟動時間點的步驟包括：依據經延遲的該電源提供該啟動時間點。
如申請專利範圍第20項所述的驅動方法，其中依據該延遲時間長度決定提供該致能訊號的該啟動時間點的步驟包括：偵測來自於該負載的一負載電壓；依據該負載電壓的電壓值判斷該負載是否發生短路；以及當判斷出該負載發生短路時，提供該致能訊號以停止提供驅動該負載。
如申請專利範圍第24項所述的驅動方法，其中提供該致能訊號以停止驅動該負載的步驟包括：判斷該負載發生短路的一持續時間長度是否大於該延遲時間長度，當判斷出該持續時間長度大於該延遲時間長度時，提供用以停止驅動該負載的該致能訊號。