Filmes LBL luminescentes de Ba2SiO4 dopado com terras raras obtido via sol-gel para aplicação em LEDs brancos

• Processo: 15/10394-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Ana Maria Pires
• Beneficiário: Airton Germano Bispo Júnior
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
• Assunto(s): Silicatos Terras raras Filmes finos Luminescência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Filmes finos | LEDs Brancos | luminescência | silicatos | Terras-Raras | Espectroscopia de Luminescência

Resumo

Fontes de luz branca a partir de diodos emissores de luz (LEDs) são consideradas a próxima geração da iluminação devido à elevada eficiência de emissão, maior tempo de vida útil, maior reprodutibilidade da luz emitida, diminuição de emissão de radiação UV e temperaturas relativamente menores de funcionamento em comparação a lâmpadas fluorescentes e incandescentes. Nos LEDs, a luz branca é obtida pela combinação de luminóforos vermelhos, verdes e amarelos além de uma camada emissora azul e quando emitem luz simultaneamente geram ao observador uma sensação de luz branca. Luminóforos dopados com íon terras raras (grupo dos lantanídeos incluso escândio e ítrio), como Ba2SiO4:Eu3+, Ba2SiO4:Tb3+ e Ba2SiO4:Eu3+,Tb3+ apresentam potencial para serem aplicados como componentes da camada emissora de LEDs brancos, além de telas de displays, imageamento celular, lasers de estado sólido ou sensores químicos. A aplicação de íons terras raras em materiais luminescentes geralmente está associada à habilidade de substituir cátions com propriedades semelhantes em matrizes inorgânicas como silicatos. Os silicatos são grupos de compostos inorgânicos a base de silício e oxigênio que podem ser classificados segundo a forma como os tetraedros de SiO44- se ligam entre si, formando uma rede cristalina que pode ser deformada devido a presença de um íon dopante, como por exemplo o Eu3+ ou Tb3+. Os silicatos mais simples, os ortossilicatos, são construídos por unidades tetraédricas de SiO44- isoladas e a neutralidade elétrica é fornecida por cátions regularmente espaçados ao longo da cadeia. A síntese de um luminóforo a base de silicatos, como os materiais propostos no trabalho, pode ser realizada pela via sol-gel, um processo bastante aplicado para a síntese de materiais com propriedades ópticas a temperaturas relativamente baixas. O processo sol-gel apresenta grande importância em várias linhas de pesquisa, pois permite a obtenção de uma série de materiais tais como cerâmicas, fibras, filmes finos e vidros. Os materiais propostos obtidos pela via sol-gel podem ser utilizados na fabricação de filmes finos via técnica layer-by-layer, gerando um sistema que pode ser aplicado na camada emissora de LEDs brancos, além de telas de televisores ou computadores. Dessa forma, no presente trabalho, tem-se como objetivo investigar as propriedades estruturais, morfológicas e espectroscópicas de silicatos dopados com Eu3+ ou Tb3+ e codopados com Eu3+ e Tb3+ em diferentes porcentagens, sintetizados via sol-gel a partir de acetato de bário e TEOS (tetraetoxisilano). Após a síntese e modulação das propriedades dos sistemas, visa-se também a fabricação de filmes finos luminescentes nanoestruturados utilizando a técnica layer-by-layer e o polímero catiônico PAH (Polialilamina hidroclorada) visando aplicação como camada emissora de LEDs brancos ou então em displays de celulares, computadores ou aparelhos televisores.

Publicações científicas

(15)

(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)

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