CN103930517A - 具有有机磷光体的发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了发光装置，其包括：适于发射第一波长的光的光源；波长转换元件，其包括适于接收所述第一波长的光并将至少部分所述所接收的光转换为第二波长的光的有机波长转换材料，所述波长转换元件和所述光源彼此隔开；以及密封结构，其至少部分地围绕所述波长转换元件以形成含有至少所述波长转换元件的密封腔，在所述密封腔内的气体压力为1*10-5巴(1Pa)或更低。在这种压力下，现已发现有机磷光体具有特别好的稳定性，从而导致磷光体更长的寿命。
Description
发明领域
本发明涉及包含维持在受控环境下的有机磷光体的发光装置，其生产方法，和包含这种发光装置的灯。
发明背景
发光二极管(LED)基照明装置正越来越多地用于各种照明和应用中。LED提供了优于传统光源，如白炽灯和荧光灯的益处，包括寿命长、光效高、工作电压低和快速调制的流明输出。
有效的高功率LED通常基于蓝色发光材料。为了产生具有期望颜色(例如白色)输出的LED基照明装置，可以使用合适的波长转换材料(通常被称为磷光体)，其将由LED发出的部分光转换成更长波长的光，以产生具有所期望的光谱特性的光组合。波长转换材料可以直接应用到LED装置上，或其可以距磷光体一定距离布置(所谓的远程构造(remoteconfiguration))。例如，磷光体可以应用在封装设备的密封结构的内侧上。
许多无机材料已被用作将由LED发射的蓝光转换为更长波长的光的磷光体材料。然而，无机磷光体具有其相对昂贵的缺点。此外，无机LED磷光体是光散射粒子，因此始终反射部分入射光，这导致设备的效率损失。此外，无机LED磷光体具有相对宽的发射光谱，特别是对于红色发光LED磷光体，这导致额外的效率损失。目前，正在考虑在期望将蓝光转换为绿至红光，例如用于实现白光输出的LED中用有机磷光体材料替代无机磷光体，。有机磷光体具有能够容易调节其发光光谱的位置和带宽的优点。有机磷光体材料通常也具有高度的透明度，这是有利的，因为相比于使用更吸光和/或更反射光的磷光体材料的***，提高了照明***的效率。此外，有机磷光体比无机磷光体便宜得多。然而，由于有机磷光体对LED的电致发光活动过程中所生成的热敏感，所以有机磷光体优先用在磷光体以距离LED一定距离放置的远程构造设备中。
阻碍有机磷光体材料在远程磷光体LED基照明***中应用的主要缺点是其光化学稳定性差。已经观察到有机磷光体在空气存在下用蓝光照射时迅速降解。
US2007/0273274(Horiuchi等人)公开了包含发光设备并包含布置在由结构元件和两个玻璃板形成的气密性腔内的有机磷光体的半透明叠层板。在真空或惰性气体的环境气氛中的氧浓度保持在100ppm并优选在20ppm或更低的状态时，用有机磷光体填充所述腔，以避免磷光体的劣化。
因此，尽管在US2007/0273274中提出了解决方案，在本领域中仍然存在改善其中降低或避免有机磷光体的劣化的发光装置的需求。
发明概述
本发明的一个目的在于克服这个问题，并提供包含具有寿命增加的有机磷光体的发光装置。
本发明的另一个目的在于提供用于发光装置的密封结构，其中有机波长转换材料可以维持在低压下。
根据本发明的第一方面，这个和其他目的是通过包括如下的发光装置来实现：适于发射第一波长的光的光源；波长转换元件，其包含适于接收所述第一波长的光并将至少部分所接收的光转换为第二波长的光的有机波长转换材料，所述波长转换元件和所述光源彼此隔开；以及密封结构，其至少部分围绕所述波长转换元件并形成含有至少所述波长转换元件的密封腔，在所述密封腔内的气体压力为1*10-5巴(1Pa)或更低。在这样的压力下，已发现有机磷光体具有特别好的稳定性，从而导致磷光体的更长寿命。优选地，在所述密封腔内的气体压力为1*10-8巴(1mPa)或更低。典型地，密封腔是气密密封的。
在本发明的实施方式中，密封腔可以进一步包含吸收剂材料，如活性炭。活性炭可以吸附在非气密密封情况下进入该腔的气态物质，或由该腔内的成分释放的气态物质。因此，可以在发光装置的工作寿命期间维持密封腔内的低气体压力。
在本发明的实施方式中，密封结构至少部分地围绕光源，使得密封腔也包含光源。因此，在这种实施方式中，光源也保持在与波长转换元件相同的低压下。
在本发明的实施方式中，波长转换元件包含含有苝衍生物的波长转换材料。具体地，波长转换材料可以包含选自如下通式的苝衍生物的化合物：
其中
G1是直链或支链烷基或含氧烷基CnH2n+1Om，n为1至44的整数，且m＜n/2，或Y；
A、B、C、J和Q的每一个独立地为氢、异丙基、叔丁基、氟、甲氧基、或未取代的饱和烷基CnH2n+1，n为1至16的整数；
G2、G3、G4和G5的每一个独立地为氢、氟、甲氧基、异丙基、叔丁基、或未取代的饱和烷基CnH2n+1，n为1到16的整数，或X；和
D、E、I、L和M的每一个独立地为氢、氟、甲氧基、或未取代的饱和烷基CnH2n+1，n为1到16的整数。
在一些实施方式中，A和C的每一个为异丙基，B、J和Q的每一个为氢且D、E、I、L和M的每一个为氢。发现这种波长转换材料与其他苝衍生的化合物相比，在低压下具有出色的稳定性。
在本发明的实施方式中，光源包含至少一个发光二极管(LED)。
根据另一方面，本发明涉及包含如本文所述的发光装置的灯。
根据另一方面，本发明提供一种生产用于发光装置的包围在低压下含有波长转换元件的密封腔的密封结构的方法。该方法包括如下步骤：
-提供旨在形成腔的结构；
-将波长转换元件布置在所述结构上或邻近所述结构，使得该波长转换元件将被包含于所述腔内；
-关闭该结构以形成包围含有该波长转换元件的所述腔的密封结构；
-为所述腔提供具有1Pa或更低的气体压力的气氛；和
-气密密封包围含有该波长转换元件的所述腔的所述关闭的密封结构。
典型地，密封该关闭的密封结构的步骤可以使用玻璃熔融来进行。关闭该密封结构的之前步骤也可以使用玻璃熔融来进行。
提供低气体压力气氛的步骤典型地包括真空泵吸。
在本发明的实施方式中，光源在关闭该密封结构之前提供，并布置成使得在关闭密封结构时与该波长转换元件一起被包含于该腔内。因此，可以使用简单的密封结构，其包围波长转换元件和光源二者。一般地，波长转换元件和光源彼此隔开布置。
在进一步的方面中，本发明提供了用于生产本文所述的发光装置的方法，其包括如下步骤：
-提供适于发射第一波长的光的光源；
-提供旨在形成腔的结构；
-将包含有机波长转换材料的波长转换元件布置在所述结构上或邻近所述结构，使得所述波长转换元件将被包含于所述腔内；
-关闭该结构以形成包围含有波长转换元件的所述腔的密封结构；
-为所述腔提供具有1Pa或更低的气体压力的气氛；和
-气密密封包围含有波长转换元件的所述腔的所述密封结构。
通常，所述波长转换元件被布置成使得所述波长转换元件能够接收由光源发射的所述第一波长的光。一般而言，波长转换元件和光源彼此隔开布置。
应注意，本发明涉及权利要求书中所描述的特征的所有可能的组合。
附图简要说明
现在将参考显示本发明实施方式的附图来详细地描述本发明的这些和其他的方面。
图1a和1b根据本发明的实施方式的发光装置的两个实施例。
图2显示根据本发明另一个实施方式的发光装置。
图3是显示在大气压下用蓝光照射的有机磷光体的降解图。
图4是显示在不同压力下用蓝光照射的两个有机磷光体的衰变率图。
图5显示根据本发明另一个实施方式的发光装置。
发明详述
图1a和1b图示说明了根据本发明的两种发光装置100。在两个实施方式中，多个LED 101布置在基体102上。包括光出口元件104和封条107的密封结构103布置在光源上面。密封结构103还限定了密封腔105，在其中布置包含有机波长转换材料(典型地分散在聚合基质或载体中)的波长转换元件106。
图1a的发光装置100以改型灯来提供。短语改型灯是本领域技术人员熟知的，并且是指具有没有LED的较旧类型的灯的外观的LED基灯。包括多个LED 101(每一个都包括连接到阳极和阴极(未示出)的电致发光层)的光源布置在基部102上，基部102被提供为具有传统的灯座，如爱迪生螺纹灯座或卡口灯座。包括弯曲的光出口元件104的密封结构103布置在基部102上，在LED 101的上面。弯曲的元件104具有双壁结构，包括外壁104a和内壁104b并且包围壁104a、104b之间形成的腔105。弯曲的壁104a、104b通过可以直接或间接地与基部102接触的底壁部分连接。
包含有机波长转换材料的波长转换元件106布置在腔105内作为在弯曲元件104的表面上的涂层，即面向腔105的表面。LED定位在弯曲的元件104下由内壁104b和基部102形成的不同腔109内。
在本发明的实施方式中，波长转换元件布置在低压下的密封腔内，而光源布置在所述腔的外部并且任选地维持在不同的压力下，典型地为大气压。
光出口元件104可以由不透气的材料形成，并且它可以由气密密封进行密封。因此，密封结构103可以在腔105和围绕密封结构的外部大气之间提供气密阻隔。根据本发明，在密封腔内的气体压力为1*10-5巴(对应于1Pa)或更低。
图1b例示了发光装置的另一实施方式，其中密封结构103包括具有类似于传统荧光管的圆筒形状的光出口元件104。管104的两端通过端盖(未示出)关闭并密封。在本实施方式中，波长转换元件106以光出口元件104的内表面的涂层来提供，即管104面向密封腔105和LED101的一侧。
应当注意，在整个本申请中，密封结构包括一个或多个壁，其可以由玻璃、陶瓷、金属或任选地具有阻隔涂层或薄膜的聚合材料形成。密封结构可以为至少部分透光的。
图2例示了另一个发光装置200，其包括以布置在基部202上的多个LED 201形式的光源，和以包围LED的光出口元件204的形式的圆顶形密封结构203。在本实施方式中，光出口元件包括夹心结构，内壁204a形成内阻隔，且外壁204b形成外阻隔，并且远程波长转换元件206布置在外壁204b和内壁204a之间。外壁和内壁204b、204a与基部连接，并且依靠沿着内壁和外壁的圆围边缘部分延伸的封条207相互连接。光出口元件204从而在相互间隔的内壁和外壁204a、204b之间形成密封腔205。含有波长转换元件206的密封腔205与由密封结构203和基部202形成且含有LED 201的室209分开。由于在进一步的室209内没有特别氧敏感的成分，其不需要特殊的环境或气氛，但可以含有标准大气压下的空气或惰性气体。然而，也可能初始提供与腔205相同的气氛和/或压力，室209事实上通过封条207与环境隔离，因为其另外还用于将光出口元件204附接到基部204上。该封条可以由低熔融玻璃或金属形成。
设想两个或更多个壁部分可以用于形成密封结构203。此外，壁204a、204b不必是半球的、圆顶形状的或甚至弯曲的，而可以具有任何适宜的形状，且可以例如包括多个部分。
密封结构可以由玻璃、陶瓷、金属或任选地具有阻隔涂层或薄膜的聚合材料形成。密封结构可以为至少部分透光的。例如，在图1和2的实施方式中，光出口元件由透光材料形成。此外，基体202也可以由玻璃、陶瓷或金属形成。
图5显示了根据本发明的发光装置的另一实施方式。发光装置500包括布置在基板502上且被密封结构503包围的多个LED 501a。基板502可以提供有高反射涂层。在设备内或设备上使用扩散器和/或反射器也是可能的。
密封结构503包括两个同心管，一个外管504a同心地围绕内管504b，以形成两管之间的环形空间。管504a、504b可以在每端密封使得环形空间形成密封腔505。包括多个LED的光源501布置在内管504b内的基板上。波长转换元件506作为内管504b的外表面上的涂层来提供，该表面面向外管504a和腔505。形成在同心管504a、504b之间的腔505含有受控的气氛，在密封腔内气体压力为1*10-5巴(对应于1Pa)或更低。
根据本发明的发光装置可以使用例如在生产荧光灯管中所用的传统玻璃熔融技术来制造。
根据本发明实施方式的波长转换元件可以包含用于有机波长转换材料的聚合基质或载体。适宜的用于基质的聚合材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、硅氧烷、聚硅氧烷、和丙烯酸酯聚合物。
用在根据本发明的发光装置中的波长转换材料可以是任何常规的有机磷光体。例如，波长转换材料可以包括荧光有机化合物，如苝衍生物。具体地，具有如下通式的苝衍生物可以用于根据本发明的发光装置中：
其中
G1是直链或支链烷基或含氧烷基CnH2n+1Om，n为1至44的整数，且m＜n/2，或Y；
A、B、C、J和Q的每一个独立地为氢、异丙基、叔丁基、氟、甲氧基、或未取代的饱和烷基CnH2n+1，n为1至16的整数；
G2、G3、G4和G5的每一个独立地为氢、氟、甲氧基、异丙基、叔丁基、或未取代的饱和烷基为CnH2n+1，n为1到16的整数，或X；和D、E、I、L和M的每一个独立地为氢、氟、甲氧基、或未取代的饱和烷基CnH2n+1，n为1到16的整数。
测试了对应于上述通式的磷光体化合物并发现相比于其他有机磷光体，包括其他苝衍生的有机磷光体，具有良好的稳定性。
例如，波长转换材料可以包括至少一种下面的化合物I-III：
根据本发明的实施方式，密封腔可以含有反应物或吸附剂材料，其在低压下工作并有助于维持低压。例如，该腔可以含有活性炭。活性炭可以吸附在非气密密封情况下进入该腔的气态物质，或由该腔内的成分释放的气态物质。
现在将描述生产发光装置，并具体而言包含波长转换元件的密封结构的方法。波长转换元件布置在由还没有被密封的密封结构形成的腔内，密封结构可以包括几个部分或壁；任选地，所述部分(例如管504a、504b)首先组合在一起以产生该腔。可替换地，在波长转换元件作为密封结构表面上的涂层来提供的情况下，波长转换元件可以布置在部分密封结构(例如图5的实施方式的内管504b)上，并随后将密封结构的不同部分(例如内管和外管)组合在一起以形成腔。在光源也将被包含于密封腔的情况下，也布置光源以便在密封所述腔之前被密封结构所包围。接着，进行第一密封步骤，在密封体中留下可以连接至真空泵的小开口。例如，参考图1b的实施方式，玻璃帽熔融到管的两端上，其中一个帽提供成通过玻璃管连接到真空泵的小开口。使用真空泵，使该腔达到期望的低压。随后，玻璃帽被熔融以气密密封包围该腔的密封结构。
实施例
由发射450nm的光且通量密度为4.2W/cm2的激光照射聚合物基质中有机磷光体层，所得的来自磷光体的发射随时间的变化示于图3中。由于在蓝光辐照下磷光体的降解，发射强度随时间减小。在该层中初始吸收为10％，因此强度减小可能直接与已经降解并因此不再发光的磷光体分子的浓度有关。可以看出，光强度的变化是时间的幂函数c(t)＝c(0)*e-kt，衰变常数k对应于有机磷光体化合物的降解速率。
本发明人研究了黄色荧光染料和苝衍生的红色荧光染料在120℃时在不同压力下的衰变率。磷光体的浓度为0.1％。结果示于图4中，黄色发光染料是商用苝染料，F-083(得自BASF)，以在PMMA基质中的0.04wt％，且红色发光染料为F-305(商购自BASF)，含量为在PMMA基质中的0.1wt％。用蓝光以4.2W/cm2的通量密度照射黄色发光染料，且用蓝光以1.2W/cm2的通量密度照射红色发光染料。使用标准大气压的纯氮气氛。
如图4可见，在压力为10-8巴(1mPa)下，红色发光磷光体的衰变率比标准大气压低3个数量级。对于黄色发光磷光体，10-8巴的压力产生的衰变率比标准大气压下的衰变率低超过一个数量级，并且在10-5巴(1Pa)的压力下，衰变率相比于标准压力也是相当低的。
本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施方式。相反，在所附权利要求的范围内的许多修改和变化是可能的。
Claims (15)
1.发光装置(100；200)，其包括：
-适于发射第一波长的光的光源(101，201，501)，和
-波长转换元件(106，206，506)，其包括适于接收所述第一波长的光并将至少部分所述所接收的光转换为第二波长的光的有机波长转换材料，所述波长转换元件和所述光源彼此隔开；以及
-密封结构(103，203，503)，其至少部分地围绕所述波长转换元件并形成含有至少所述波长转换元件的密封腔(105，205，505)，在所述密封腔内的气体压力为1Pa或更低。
2.根据权利要求1的发光装置，其中在所述密封腔内的气体压力为1mPa或更低。
3.根据权利要求1的发光装置，其中所述密封腔是气密密封的。
4.根据权利要求1的发光装置，其中所述密封腔进一步包含吸附剂材料。
5.根据权利要求1的发光装置，其中所述密封腔也包含所述光源。
6.根据权利要求1的发光装置，其中所述波长转换元件包含含有苝衍生物的波长转换材料。
7.根据权利要求6的发光装置，其中所述波长转换材料选自如下通式的苝衍生物：
其中
G1是直链或支链烷基或含氧烷基CnH2n+1Om，n为1至44的整数，且m＜n/2，或Y；
A、B、C、J和Q的每一个独立地为氢、异丙基、叔丁基、氟、甲氧基、或未取代的饱和烷基CnH2n+1，n为1至16的整数；
G2、G3、G4和G5的每一个独立地为氢、氟、甲氧基、异丙基、叔丁基、或未取代的饱和烷基CnH2n+1，n为1到16的整数，或X；和
D、E、I、L和M的每一个独立地为氢、氟、甲氧基、或未取代的饱和烷基CnH2n+1，n为1到16的整数。
8.根据权利要求7的发光装置，其中G2、G3、G4和G5的每一个为X，A和C的每一个为异丙基，并且B、J、Q、D、E、I、L和M的每一个为氢。
9.根据权利要求1的发光装置，其中所述光源包括至少一个LED。
10.包含根据前述权利要求的任一项的发光装置的灯。
11.一种生产用于发光装置的在低压下含波长转换元件的密封腔的方法，其包括：
-提供旨在形成腔的结构；
-将包含有机波长转换材料的波长转换元件(106，206，506)布置在所述结构上或邻近所述结构，使得所述波长转换元件将被包含于所述腔内；
-关闭所述结构以形成包围含有所述波长转换元件的所述腔(105，205，505)的密封结构(103，203，503)；
-为所述腔提供具有1Pa或更低的气体压力的气氛；和
-气密密封包围含有所述波长转换元件的所述腔的所述关闭的密封结构。
12.根据权利要求11的方法，其中关闭所述结构的所述步骤和/或密封所述关闭的结构的所述步骤使用玻璃熔融来进行。
13.根据权利要求11的方法，其中为所述腔提供具有1Pa或更低的气体压力的气氛的所述步骤包括真空泵吸。
14.根据权利要求11的方法，其中光源(101，201，501)在关闭所述结构的步骤之前提供，布置所述光源以使在关闭所述结构之后被包含于所述腔内。
15.用于生产根据权利要求1的发光装置(100，200，500)的方法，其包括：
-提供适于发射第一波长的光的光源(101，201，501)；
-提供旨在形成腔的结构；
-将包含有机波长转换材料的波长转换元件(106，206，506)布置在所述结构上或邻近所述结构，使得所述波长转换元件将被包含于所述腔内；
-关闭所述结构以形成包围含有所述波长转换元件的所述腔(105，205，505)的密封结构(103，203，503)；
-为所述腔提供具有1Pa或更低的气体压力的气氛；和
-气密密封包围含有所述波长转换元件的所述腔的所述密封结构。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106770193A (zh) * | 2017-01-11 | 2017-05-31 | 江西农业大学 | 一种食用植物油中倍硫磷含量检测装置及方法 |
| CN107074871A (zh) * | 2014-10-21 | 2017-08-18 | 飞利浦照明控股有限公司 | 用于led照明的基于苯并咪唑并氧杂蒽并异喹啉酮衍生物的新型有机磷光体 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013197530A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Sharp Corp | 光源、発光装置、バックライト用光源、表示装置、および光源の製造方法 |
| EP2660503B1 (de) * | 2012-05-04 | 2015-12-30 | Tridonic Jennersdorf GmbH | Leuchte |
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| WO2014122071A1 (en) | 2013-02-11 | 2014-08-14 | Koninklijke Philips N.V. | Increasing the lifetime of an organic phosphor by using off-maximum excitation |
| KR102283169B1 (ko) * | 2015-05-11 | 2021-07-30 | 사에스 게터스 에스.페.아. | Led 시스템 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0227980A2 (de) * | 1985-12-19 | 1987-07-08 | BASF Aktiengesellschaft | Fluoreszierende aroxysubstituierte Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäurediimide und ihre Verwendung zur flächenmässigen Konzentrierung von Licht |
| CN1795566A (zh) * | 2003-05-30 | 2006-06-28 | 三菱化学株式会社 | 发光器件 |
| US20070273274A1 (en) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Citizen Electronics | Translucent laminate sheet and light-emitting device using the translucent laminate sheet |
| WO2009024512A1 (de) * | 2007-08-17 | 2009-02-26 | Basf Se | Halogenhaltige perylentetracarbonsäurederivate und deren verwendung |
| CN101568617A (zh) * | 2006-11-01 | 2009-10-28 | 维克森林大学 | 固态照明组合物和*** |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB876311A (en) | 1958-03-12 | 1961-08-30 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to light sources |
| US4845223A (en) * | 1985-12-19 | 1989-07-04 | Basf Aktiengesellschaft | Fluorescent aryloxy-substituted perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic acid diimides |
| JPH0453894A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-21 | Nippon Kagaku Hakko Kk | 赤色化学発光体 |
| US6197218B1 (en) * | 1997-02-24 | 2001-03-06 | Superior Micropowders Llc | Photoluminescent phosphor powders, methods for making phosphor powders and devices incorporating same |
| US6593687B1 (en) * | 1999-07-20 | 2003-07-15 | Sri International | Cavity-emission electroluminescent device and method for forming the device |
| JP3743562B2 (ja) | 2002-02-25 | 2006-02-08 | 富士写真フイルム株式会社 | 蓄積性蛍光体パネル |
| JP4048073B2 (ja) * | 2002-03-29 | 2008-02-13 | 株式会社ファインラバー研究所 | 蛍光部材及びこれを用いた発光装置 |
| JP2004119634A (ja) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 発光装置 |
| JP2004356358A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Mitsubishi Chemicals Corp | 発光装置及び照明装置 |
| DE102005054591A1 (de) * | 2005-11-14 | 2007-05-16 | Roehm Gmbh | Vorrichtung zur Beleuchtung mit blauen, grünen, gelben oder roten Leuchtdioden |
| US7662308B2 (en) * | 2006-08-07 | 2010-02-16 | Ciba Specialty Chemicals Corporation | Polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) based fluorescent colorants |
| JP2009140835A (ja) * | 2007-12-08 | 2009-06-25 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光装置及び面状ライトユニット並びに表示装置 |
| US8304647B2 (en) * | 2008-08-19 | 2012-11-06 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Luminescent solar collector |
| US8329917B2 (en) | 2009-03-31 | 2012-12-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Heterocyclic compound and light-emitting element, light-emitting device, lighting device, and electronic device using the same |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0227980A2 (de) * | 1985-12-19 | 1987-07-08 | BASF Aktiengesellschaft | Fluoreszierende aroxysubstituierte Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäurediimide und ihre Verwendung zur flächenmässigen Konzentrierung von Licht |
| CN1795566A (zh) * | 2003-05-30 | 2006-06-28 | 三菱化学株式会社 | 发光器件 |
| US20070273274A1 (en) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Citizen Electronics | Translucent laminate sheet and light-emitting device using the translucent laminate sheet |
| CN101568617A (zh) * | 2006-11-01 | 2009-10-28 | 维克森林大学 | 固态照明组合物和*** |
| WO2009024512A1 (de) * | 2007-08-17 | 2009-02-26 | Basf Se | Halogenhaltige perylentetracarbonsäurederivate und deren verwendung |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SIRCAR S.等: ""Activated carbon for gas separation and storage"", 《CARBON》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107074871A (zh) * | 2014-10-21 | 2017-08-18 | 飞利浦照明控股有限公司 | 用于led照明的基于苯并咪唑并氧杂蒽并异喹啉酮衍生物的新型有机磷光体 |
| US10329482B2 (en) | 2014-10-21 | 2019-06-25 | Signify Holding B.V. | Class of organic phosphors based on derivatives of benzimidazoxanthenoisoquinolinone for LED lighting |
| CN106770193A (zh) * | 2017-01-11 | 2017-05-31 | 江西农业大学 | 一种食用植物油中倍硫磷含量检测装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130200782A1 (en) | 2013-08-08 |
| KR20130119434A (ko) | 2013-10-31 |
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