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

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)