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

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)