Dispositivos tricromáticos a base de Ba2SiO4:Eu3+ e/ou Tb3+: síntese sol-gel e deposição eletroforética visando aplicação em LEDs brancos

• Processo: 16/20421-9
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2017
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2019
• Área do 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
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/21995-1 - Dispositivos tricromáticos a base de Ba2SiO4:Eu3+ e/ou Tb3+: síntese sol-gel e deposição eletroforética visando aplicação em LEDs brancos, BE.EP.DD
• Assunto(s): Luminescência Eletroforese Processo sol-gel LED Filmes finos Terras raras Silicatos

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. Em LEDs, a luz branca pode ser obtida pela combinação de luminóforos vermelhos, verdes e azuis que quando excitados por um chip emissor de luz UV ou azul 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:Eu2+, Ba2SiO4:Tb3+ e Ba2SiO4:Eu3+, Tb3+ apresentam potencial para serem aplicados como componentes da camada emissora de LEDs brancos devido a elevada estabilidade térmica, elétrica e química. A aplicação dos íons terras raras em materiais luminescentes geralmente está associada à habilidade de substituir cátions formadores de rede com propriedades semelhantes em matrizes inorgânicas tais como silicatos. A síntese de luminóforos a base de silicatos, proposta central deste estudo, pode ser realizada pela via sol-gel, um processo bastante aplicado para a produção de materiais opticamente ativos a temperaturas relativamente baixas. O processo sol-gel é altamente versátil, pois permite a obtenção de uma série de materiais tais como cerâmicas, fibras, filmes finos e vidros. Luminóforos obtidos pela via sol-gel, por sua vez, podem ser utilizados na fabricação de filmes emissores de luz via técnica de deposição eletroforética, aplicáveis na construção de camadas emissoras de LEDs brancos, ou até mesmo de telas de televisores ou computadores. O método de deposição eletroforética já é um padrão na literatura para a produção da camada emissora de LEDs brancos devido à simplicidade na obtenção dos filmes e possibilitar que materiais insolúveis sejam depositados devido à interação de cargas na superfície com um campo elétrico externo. Desta forma o objetivo deste projeto é investigar as propriedades estruturais, morfológicas e espectroscópicas de silicatos dopados com Eu3+, Eu2+ 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 luminescentes utilizando a técnica de deposição eletroforética aplicável em camada emissora de LEDs brancos ou então em displays de celulares, computadores ou aparelhos televisores. (AU)

Publicações científicas

(14)

(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)

BISPO-JR, AIRTON G.; LIMA, SERGIO A. M.; CARLOS, LUIS D.; FERREIRA, RUTE A. S.; PIRES, ANA M.. Red-Emitting Coatings forMultifunctional UV/Red Emitting LEDs Applied in Plant Circadian Rhythm Control. ECS JOURNAL OF SOLID STATE SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 9, n. 1, SEP 20 2019. (16/20421-9, 17/21995-1, 15/10394-1)

BISPO-JR, AIRTON GERMANO; OLIVEIRA, NAGYLA ALVES; CARDOSO, CELSO XAVIER; MARQUES LIMA, SERGIO ANTONIO; JOB, ALDO ELOIZO; OSORIO-ROMAN, IGOR ORLANDO; DANNA, CAROLINE SILVA; PIRES, ANA MARIA. Red-light-emitting polymer composite based on PVDF membranes and Europium phosphor using Buriti Oil as plasticizer. Materials Chemistry and Physics, v. 217, p. 160-167, SEP 15 2018. (12/13876-9, 15/10394-1, 16/20421-9)

BISPO-, JR., AIRTON GERMANO; MARQUES SHINOHARA, GABRIEL MAMORU; PIRES, ANA MARIA; CARDOSO, CELSO XAVIER. Red phosphor based on Eu3+-doped Y-2(MoO4)(3) incorporated with Au NPs synthesized via Pechini's method. Optical Materials, v. 84, p. 137-145, OCT 2018. (12/13876-9, 15/10394-1, 16/20421-9)

BISPO-, JR., AIRTON G.; LIMA, SERGIO A. M.; PIRES, ANA. M.. Energy transfer between terbium and europium ions in barium orthosilicate phosphors obtained from sol-gel route. Journal of Luminescence, v. 199, p. 372-378, JUL 2018. (16/20421-9, 12/13876-9, 15/10394-1)

LEITE SILVA, C. M. B.; BISPO-JR, A. G.; LIMA, S. A. M.; PIRES, A. M.. Eu3+ complex/polymer films for light-emitting diode applications. Optical Materials, v. 96, OCT 2019. (16/20421-9, 15/10394-1)

BISPO-JR, A. G.; LIMA, S. A. M.; LANFREDI, S.; PRAXEDES, F. R.; PIRES, A. M.. Tunable blue-green emission and energy transfer properties in Ba2SiO4:Tb3+ obtained from sol-gel method. Journal of Luminescence, v. 214, OCT 2019. (16/20421-9, 12/13876-9, 15/10394-1)

COSTA, ANDRE L.; BISPO-JR, AIRTON G.; LIMA, SERGIO A. M.; PIRES, ANA M.. Multicolor-emitting luminescent Y2O3:RE3+@SiO2-[RE3+(beta-diketone)(3)] core@shell hybrids featuring dual RE3+ activator centers. Journal of Alloys and Compounds, v. 843, NOV 30 2020. (16/20421-9)

BISPO-JR, AIRTON GERMANO; PIRES, ANA MARIA; MARQUES LIMA, SERGIO ANTONIO; CARDOSO, CELSO XAVIER. Evaluation of cryo-treatment in the luminescent properties of PVDF/Eu2O3 composite obtained by using buriti oil as additive. SOLID STATE SCIENCES, v. 92, p. 24-30, JUN 2019. (16/20421-9, 12/13876-9, 15/10394-1)

BISPO, JR., AIRTON G.; CECCATO, DIEGO A.; LIMA, SERGIO A. M.; PIRES, ANA. M.. Red phosphor based on Eu3+-isoelectronically doped Ba2SiO4 obtained via sol-gel route for solid state lightning. RSC ADVANCES, v. 7, n. 85, p. 53752-53762, 2017. (16/20421-9, 12/13876-9, 15/10394-1)

FANG, MING; BISPO-JR, AIRTON G.; FU, LIANSHE; FERREIRA, RUTE A. S.; CARLOS, LUIS D.. Efficient green-emitting Tb3+ -doped di-ureasil coating phosphors for near-UV excited light-emitting diodes. Journal of Luminescence, v. 219, MAR 2020. (16/20421-9, 15/10394-1, 17/21995-1)

CANISARES, FELIPE S. M.; BISPO-JR, AIRTON G.; PIRES, ANA M.; LIMA, SERGIO A. M.. Syntheses and characterization of Schiff base ligands and their Ir (III) complexes as coating for phosphor-converted LEDs. OPTIK, v. 219, OCT 2020. (16/20421-9, 12/13876-9, 15/03400-5, 15/10394-1)

BISPO-, JR., AIRTON G.; LIMA, SERGIO A. M.; CARLOS, LUIS D.; FERREIRA, RUTE A. S.; PIRES, ANA M.. Phosphor -based green -emitting coatings for circadian lighting. Journal of Luminescence, v. 224, AUG 2020. (16/20421-9, 15/10394-1, 17/21995-1)

BISPO-JR, AIRTON G.; LIMA, SERGIO A. M.; CARLOS, LUIS D.; PIRES, ANA M.; FERREIRA, RUTE A. S.. Eu(II)-Activated Silicates for UV Light-Emitting Diodes Tuning into Warm White Light. ADVANCED ENGINEERING MATERIALS, MAY 2020. (16/20421-9, 15/10394-1, 17/21995-1)

LEITE SILVA, CAMILA M. B.; BISPO-JR, AIRTON G.; CANISARES, FELIPE S. M.; CASTILHO, SHIRLEY A.; LIMA, SERGIO A. M.; PIRES, ANA M.. Eu3+-tetrakis beta-diketonate complexes for solid-state lighting application. LUMINESCENCE, v. 34, n. 8, JULY 2019. (16/20421-9, 12/13876-9, 15/10394-1)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

BISPO JÚNIOR, Airton Germano. Diodos emissores de luz baseados em silicatos dopados com Eu3+, Tb3+ ou Eu2+ para iluminação e regulação do ritmo Circadiano. 2019. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas. São José do Rio Preto São José do Rio Preto.