Green emitting diodes for solid state lighting

Abstract

Nos anos recentes a iluminação de estado sólido impulsionou alternativas de iluminação efí cientes e ecológicas. Os desafi os correntes envolvem o desenvolvimento de materiais emissores de luz que convertem radiação de uma determinada energia para radiação de energia mais baixa, na gama do visível. Esta tese estuda um complexo novo, Tb(NaI)3(H2O)2 onde NaI é o ácido nalidíxico, que emite na região do verde e é estável sob iluminação no ultravioleta. Este foi incorporado em materiais híbridos orgânico-inorgânico tripodais com dois pesos moleculares médios (3000 e 5000 g.mol-1, denominados t- U(3000) e t-U(5000) respetivamente) que permitem o processamento de monólitos e fi lmes com forma e espessura controlada. Estes híbridos também aumentam o rendimento quântico absoluto de emissão de 0.11 medidos para o Tb(NaI)3(H2O)2 isolado para ~0.82 após incorporação no t-U(5000). Foi também demonstrado o potencial de usar estes materiais híbridos como emissores na região verde para uso em iluminação de estado sólido através do revestimento do díodo emissor na região ultravioleta (365 nm). Este LED apresenta uma efi cácia de 1.3 lm.W􀀀1.

In the last few years, solid state light-emitting diodes (LEDs) have been driving the lighting industry towards energy e cient and environmental friendly lighting. Current challenges encompass e cient and low-cost downconverting photoluminescent phosphors with emission in the visible region. This thesis will cover a novel UV-photostable green emitting complex, Tb(NaI)3(H2O)2 where NaI is nalidixic acid, was incorporated into organic-inorganic tripodal hybrid materials with two average molecular weights (3000 and 5000 g.mol{1, termed as t- U(5000) and t-U(3000), respectively) which enable the easy shaping of monoliths and lms with controlled thickness. Moreover, the hybrid hosts boost the Tb3+ green absolute emission quantum yield from 0.11 measured for the isolated Tb(NaI)3(H2O)2 complex to 0.82 after incorporation into t-U(5000). The potential use of the hybrid materials as UV-down converting green-emitting phosphors for solid state lighting was demonstrated by means of coating a near-UV LED (365 nm). This LED shows an e cacy of 1.3 lm.W􀀀1.