Fabricação e caracterização de dispositivos eletroluminescentes produzidos com compósitos
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Data
2019-08-23
Autores
Quadros, Matheus Henrique [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Dispositivos Eletroluminescentes (EL) são comumente utilizados para iluminação ambiente e transmissão visual de informações, possuem uma enorme gama de aplicações em setores diversos, como para tratamento fototerápico e decoração. Entre as atuais tecnologias, os dispositivos produzidos com compósitos eletroluminescentes têm potencial de emprego em aplicações emergentes devido ao seu baixo custo, flexibilidade mecânica e escalabilidade. Estas vantagens tecnológicas estão atreladas ao fato destes dispositivos poderem ser produzidos utilizando-se técnicas de impressão gráfica, como por exemplo, a técnica de impressão serigráfica. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de dispositivos EL totalmente impressos utilizando a técnica de impressão serigráfica. Para tanto, a pasta condutora transparente (PCT) e a pasta de prata (PTF), ambas fornecidas pela empresa TICON, foram utilizadas para a produção de eletrodos transparentes e opacos, respectivamente. A camada ativa dos dispositivos foi produzida com o compósito eletroluminescente (PEL), o qual foi desenvolvido durante o presente estudo. Filmes dos materiais PCT, PEL e PTF foram depositados utilizando-se telas com diversas lineaturas e caracterizados com relação às suas propriedades morfológicas, elétricas e ópticas, com a finalidade de identificar as melhores lineaturas de telas serigráficas para o processamento de cada um dos materiais. Por fim, dispositivos EL do tipo LECEL (Light-Emitting Composite Electroluminescent Device) foram produzidos com todas as camadas processas pela técnica de deposição serigráfica manual e um estudo da influência de fatores de processamento nos parâmetros de desempenho dos dispositivos EL foi realizado. Os dispositivos EL totalmente impressos, com o compósito PEL otimizado e com arranjo de telas apropriados, apresentaram luminância em 110 V da ordem de 50 cd/m² e tensão de operação de (18 ± 2) V.
Electroluminescent (EL) devices have a wide range of applications. Among current technologies, devices produced with electroluminescent composites have potential for use in emerging applications due to their low cost, flexibility and scalability. Scalability and cost-effectiveness are characteristics also related to device processing methods, amongst which printing techniques, such as screen-printing, are the most appropriated to achieve these goals. Therefore, this research regards on development of screen-printed EL devices. For this purpose, the transparent conductive paste (PCT) and the silver paste (PTF), both sourced by TICON, were used for transparent and opaque electrodes fabrication, respectively. The active layer of the devices have been produced with an electroluminescent composite (PEL) developed during the present study. We have produced screen-printed films with the PCT, PEL and PTF materials using screens with different mesh counts to study the influence of mesh count on the morphological, electrical and optical properties of the films. In addition, we have performed a study regarding the influence of mesh count on the EL device performance parameters. As main result, we have fabricated a screen-printed EL device, using screens with appropriated mesh counts for deposition of each material, which exhibited luminance of 50 cd/m2 (at 110 V) and turn-on voltage of (18 ± 2) V.
Electroluminescent (EL) devices have a wide range of applications. Among current technologies, devices produced with electroluminescent composites have potential for use in emerging applications due to their low cost, flexibility and scalability. Scalability and cost-effectiveness are characteristics also related to device processing methods, amongst which printing techniques, such as screen-printing, are the most appropriated to achieve these goals. Therefore, this research regards on development of screen-printed EL devices. For this purpose, the transparent conductive paste (PCT) and the silver paste (PTF), both sourced by TICON, were used for transparent and opaque electrodes fabrication, respectively. The active layer of the devices have been produced with an electroluminescent composite (PEL) developed during the present study. We have produced screen-printed films with the PCT, PEL and PTF materials using screens with different mesh counts to study the influence of mesh count on the morphological, electrical and optical properties of the films. In addition, we have performed a study regarding the influence of mesh count on the EL device performance parameters. As main result, we have fabricated a screen-printed EL device, using screens with appropriated mesh counts for deposition of each material, which exhibited luminance of 50 cd/m2 (at 110 V) and turn-on voltage of (18 ± 2) V.
Descrição
Palavras-chave
Dispositivos eletroluminescentes, Eletrônica impressa, Compósitos, Serigrafia, Electroluminescent devices, Printed electronics, Composites, Screen-printing