Publicação: Materiais submicrométricos aplicados à produção de compósitos eletroluminescentes: uso de nanotubos de carbono como fase condutora e produção de pó cerâmico eletroluminescente submicrométrico
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Data
Autores
Orientador
Gozzi, Giovani Fornereto 
Coorientador
Mesquita, Alexandre
Pós-graduação
Física - IGCE 33004137063P6
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
A descoberta de propriedades de materiais semicondutores em polímeros conjugados possibilitou a produção de componentes eletrônicos por técnicas de impressão gráfica. Os dispositivos eletroluminescentes produzidos com compósitos (LECEL – Light-Emitting Composite Electroluminescent Device), podem ser produzidos com filmes espessos e materiais estáveis em condições ambiente, porém com limitações de eficácia luminosa e tempo de vida. Segundo estudos teóricos desses dispositivos, há previsão de que dispositivos produzidos com partículas luminescentes submicrométricas possam apresentar menores tensões de operação e maiores eficácias luminosas. Com o propósito de aumentar o tempo de vida dos dispositivos uma estratégia é a substituição da fase condutora orgânica por materiais condutores com maior estabilidade. Neste contexto, foram estudadas a viabilidade da substituição da fase condutora de compósitos eletroluminescentes e a obtenção de partículas eletroluminescentes submicrométricas. Foram realizados estudos envolvendo o desenvolvimento de matrizes condutoras para a produção de compósitos com cerâmica luminescente. Através de critérios de seleção, uma composição classificada como promissora foi utilizada para um estudo de otimização dos dispositivos produzidos e caracterizados quanto à condução elétrica e eletroluminescência. Os resultados de produção de compósitos eletroluminescentes empregando nanomateriais condutores apresentaram luminância máxima superior a 200 cd/m2, eficácia luminosa superior a 0,2 cd/A e tensão de operação de 84 V. A substituição do material condutor polimérico resultou em um aumento do tempo de meia vida em aproximadamente 9 vezes. Para a síntese de ortossilicato de zinco dopado com manganês, empregou-se os métodos de coprecipitação e hidrotermal. Tais processos foram realizados com variações dos parâmetros de síntese e os materiais obtidos caracterizados por difração de raios X e fotoluminescência. Foram identificadas rotas de síntese resultando em partículas luminescentes e fase cristalina. Com a metodologia de separação de partículas, demonstrou-se a possibilidade de produção de partículas submicrométricas sem o rendimento necessário para a sua produção em escala comercial.
Resumo (inglês)
The discovery of properties of semiconductor materials in conjugated polymers has enabled the production of electronic components through graphic printing techniques. Electroluminescent devices produced with composites (LECEL – Light-Emitting Composite Electroluminescent Device) can be manufactured with thick films and materials that are stable under ambient conditions, but they have limitations in luminous efficacy and lifespan. According to theoretical studies of these devices, it is anticipated that devices produced with submicrometric luminescent particles may have lower operating voltages and higher luminous efficacies. To extend the lifespan of the devices, one strategy is to replace the organic conductive phase with more stable conductive materials. In this context, the feasibility of replacing the conductive phase of electroluminescent composites and obtaining submicrometric electroluminescent particles was studied. Studies were conducted involving the development of conductive matrices for the production of composites with luminescent ceramics. Through selection, a composition classified as promising was used for an optimization study of the devices produced and characterized in terms of electrical conduction and electroluminescence. The results of producing electroluminescent composites using conductive nanomaterials showed a maximum luminance greater than 200 cd/m2, luminous efficacy greater than 0.2 cd/A, and an operating voltage of 84 V. The replacement of the polymeric conductive material resulted in an increase in half-life by approximately 9 times. For the synthesis of zinc-doped orthosilicate with manganese, coprecipitation and hydrothermal methods were used. Such processes were carried out with variations in the synthesis parameters, and the materials obtained were characterized by X-ray diffraction and photoluminescence. Synthesis routes resulting in luminescent particles and crystalline phases were identified. With the particle separation methodology, the possibility of producing submicrometric particles without the necessary yield for their production on a commercial scale was demonstrated.
Descrição
Palavras-chave
Dispositivos eletroluminescentes, Eletrônica impressa, Zn2SiO4:Mn, Compósitos, Electroluminescent devices, Printed electronics, Composites
Idioma
Português
