Silicatos emissores de luz branca dopados com lantanídeos e metais de transição para aplicação em diodos emissores de luz branca quente

• Processo: 20/02614-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2021
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Marian Rosaly Davolos
• Beneficiário: Marian Rosaly Davolos
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Airton Germano Bispo Júnior ; Ana Maria Pires ; Luís António Ferreira Martins Dias Carlos ; Maria Rute de Amorim e Sá Ferreira André ; Sergio Antonio Marques de Lima
• Assunto(s): LED Luminescência Luminóforos Silicatos Terras raras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Diodos Emissores De Luz | Iluminação de estado sólido | luminescência | luminóforos | silicatos | Terras Raras | espectroscopia de compostos inorgânicos

Resumo

Diodos emissores de luz branca (WLEDs) são as principais fontes de luz branca para iluminação, luz de tráfico ou luz de fundo de telas devido à longa vida útil (50.000 h), alto brilho (800 lm) e eficácia luminosa (150 lm·w-1), baixo consumo energético (8,5 W), custo benefício favorável (60 dólares de gasto durante 20 anos) e propriedades ambientalmente amigáveis comparados a lâmpadas incandescentes e fluorescentes. Entretanto, alguns inconvenientes relacionados a qualidade da cor branca ainda precisam ser melhorados, já que o principal WLED disponível comercialmente apresenta coloração branca azulada, classificada como luz branca fria, danosa para o ser Humano, levando em consideração a regulação do ritmo circadiano. Para superar este problema, novas estratégias baseadas na fabricação de WLEDs combinando chips de LEDs UV e luminóforos emissores de luz branca têm-se emergido no campo de iluminação de estado solido. Neste caso, os principais desafios são fabricar luminóforos que combinem altos rendimentos quânticos de emissão (> 50%), emissão de luz branca quente com alto índice de renderização de cor (> 90) e alta estabilidade térmica da luminescência. Assim, esta proposta lida com a fabricação de novos luminóforos emissores de luz branca baseados em Sr3SiO5 ou Ca2MgSi2O7 dopados com Ce3+, Tb3+ e Eu3+ ou Ce3+, Eu2+ e Mn2+, visando combinar a emissão azul do Ce3+, verde do Tb3+ e vermelha do Eu3+ ou azul do Ce3+, verde do Eu2+ e vermelha do Mn2+ nestas matrizes. O Ce3+ ainda terá o papel de sensibilizador da luminescência do Eu3+, Tb3+ e Mn2+. O principal desafio desta proposta será a otimização das concentrações dos ativadores luminescentes, a fim de favorecer os processos de transferência de energia, acarretando emissão de luz branca com alto rendimento quântico (> 50 %). Os luminóforos serão combinados a LEDs UV, para fabricar os dispositivos WLEDs com temperatura de cor correlacionada (< 3.500 K), índice de renderização de cor (> 90) e alta eficácia luminosa (> 100 lm·W 1) requeridos para aplicação de luz branca quente em iluminação noturna. (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE MORAIS, AMANDA JUSTINO; BISPO-JR, AIRTON GERMANO; FERREIRA, FLAVIA DE SOUSA; MAZALI, ITALO ODONE; SIGOLI, FERNANDO APARECIDO. Multi-emission processes of hierarchically structured NaGdF4:Tm:Yb:Tb core@shell nanoparticles. NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, v. 47, n. 15, p. 8-pg., 2023-03-20. (20/02614-0, 21/08111-2, 21/06326-1)

BELTRAME, ARIANE C. F.; BISPO, AIRTON G. G.; CANISARES, FELIPE S. M.; FERNANDES, RICARDO V.; LAURETO, EDSON; LIMA, SERGIO A. M.; PIRES, ANA M.. PMMA or PVDF films blended with beta-diketonate tetrakis Eu-III or Tb-III complexes used as downshifting coatings of near-UV LEDs. SOFT MATTER, v. 19, n. 22, p. 10-pg., 2023-04-25. (20/02614-0, 19/26103-7)

BISPO-JR, AIRTON GERMANO; MAZALI, ITALO ODONE; SIGOLI, FERNANDO APARECIDO. Single-center Ln(III) ratiometric luminescent temperature probes based on singlet -> singlet and singlet -> triplet sensitizations. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, v. 10, n. 38, p. 8-pg., 2022-08-15. (12/11382-9, 13/22127-2, 21/06326-1, 20/02614-0)

BISPO, AIRTON GERMANO; MORAIS, AMANDA JUSTINO DE; CALADO, CLAUDIA MANUELA SANTOS; MAZALI, ITALO ODONE; SIGOLI, FERNANDO APARECIDO. Lanthanide-doped luminescent perovskites: A review of synthesis, properties, and applications. Journal of Luminescence, v. 252, p. 16-pg., 2022-10-19. (12/11382-9, 13/22127-2, 20/02614-0)

BISPO-JR, AIRTON G.; SARAIVA, LEONARDO F.; LIMA, SERGIO A. M.; PIRES, ANA M.; DAVOLOS, MARIAN R.. Recent prospects on phosphor-converted LEDs for lighting, displays, phototherapy, and indoor farming. Journal of Luminescence, v. 237, SEP 2021. (19/19337-1, 20/02614-0)

BISPO-JR, AIRTON G.; MAZALI, ITALO O.; SIGOLI, FERNANDO A.. Sensitization of lanthanide complexes through direct spin-forbidden singlet -> triplet excitation. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 24, n. 22, p. 6-pg., 2022-05-12. (12/11382-9, 13/22127-2, 20/02614-0)

LIMA, DEBORAH A.; BISPO JR, AIRTON G.; GALICO, DIOGO A. .; COELHO, SERGIO F. N.; NETO, JOAO H. ARAUJO; ELLENA, JAVIER A.; PETIOTE, LANOUSSE; MAZALI, ITALO O.; SIGOLI, FERNANDO A. .. Tuning the Thermometric Features in 1D Luminescent EuIII and TbIII Coordination Polymers through Different Bridge Phosphine Oxide Ligands. Inorganic Chemistry, v. 62, n. 17, p. 9-pg., 2023-04-17. (21/04876-4, 20/02614-0, 21/08111-2, 17/08098-0, 21/06326-1)