Vật liệu mới cho công nghệ microLED

15:00, 20/11/2023

Nhóm nghiên cứu của Viện Công nghệ hóa học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam -VAST) đã thành công thiết kế và chế tạo thế hệ đèn LED mới dựa trên cấu trúc nanowire InGaN kết hợp với vật liệu nano oxit kim loại phát quang đỏ, có khả năng tăng hệ số hoàn màu (color rendering index, CRI), giải nhiệt và LED tiết kiệm năng lượng.

Xu hướng nghiên cứu về vật liệu phát quang ứng dụng trong đèn LED tại Việt Nam chủ yếu dựa vào linh kiện bán dẫn màng mỏng được nhập từ nước ngoài. Theo TS. Nguyễn Hoàng Duy (Viện Công nghệ hóa học - VAST), hướng nghiên cứu tổng hợp nano oxide kim loại pha tạp Mn4+ phát quang đỏ giá thành thấp để giải nhiệt, tăng khả năng chống ẩm và tăng hệ số hoàn màu cho đèn LED kích thước mini/micro (100-1000 µm) không chỉ mang tính mới, mà còn mở ra nhiều ứng dụng trong chiếu sáng thông minh.

Nhóm của Tiến sỹ Duy đã thực hiện mô phỏng để tìm ra cấu trúc nanowire InGaN tối ưu để đèn hoạt động tốt nhất trong vùng ánh sáng xanh dương (blue light) và xanh lá (green light). Hợp tác với giáo sư Nguyễn Phạm Trung Hiếu tại Viện New Jersey Institute of Technology (NJIT), nhóm đã chế tạo các linh kiện mini/micro LED dựa trên cấu trúc mô phỏng bằng kỹ thuật MBE (molecular beam epitaxy).

                         Sản phẩm đèn miniLED phát ánh sáng trắng.

Sau 2 năm nghiên cứu, Tiến sỹ Duy và cộng sự đã tổng hợp thành công các vật liệu nano oxide quang đỏ phục vụ cho chế tạo đèn mini/micro LED hiệu suất cao. Các sản phẩm gồm: Vật liệu Al2O3:Mn4+,Mg2+ dạng bột màu trắng, kích thước hạt ~32 nm và Al2O3:Mn4+,Mg2+  dạng bột màu trắng, kích thước hạt ~190 nm, phát quang đỏ tại bước sóng 678 nm. Vật liệu Mg2TiO4:Mn4+ dạng bột màu vàng nhạt, kích thước hạt ~63 nm, và Mg2(Ti,Si)O4:Mn4+ dạng bột màu vàng nhạt, kích thước hạt ~ 14 nm, phát quang đỏ tại bước sóng 665 nm. Sản phẩm đèn miniLED (300 × 300 µm2) phát ánh sáng trắng với hệ số hoàn màu CRI ~95, nhiệt độ màu CCT (correlated color temperature) ~5000-3000 K dựa trên linh kiện nanowire InGaN và vật liệu nano phát quang đỏ. Ngoài ra, đèn miniLED còn cho thấy sự cải thiện trong đặc tính I-V với thế mạch hở (Vopen) và điện trở thấp, được cho là do sự tản nhiệt tốt của vật liệu nano oxide.

Những sản phẩm này hoàn toàn có thể thích ứng với thị trường trình chiếu kích thước nhỏ (microdisplay) – vốn đang phát triển rất nhanh và dự kiến sẽ đạt khoảng 21.129 triệu USD vào năm 2025 với tốc độ tăng trưởng hàng năm ước tính khoảng 86,4%, từ năm 2019 đến năm 2025.

TS. Nguyễn Hoàng Duy cho biết, công nghệ màn hình hiện nay sử dụng LED kích thước ~2-5 mm. Để ứng dụng trong chiếu sáng kỹ thuật cao như màn hình tivi siêu mỏng, notebook, smart phone, thiết bị đeo cầm, và công nghê thực tế ảo, kích thước đèn cần đạt ~100-1000 µm (mini/microLED display).

Công nghệ microLED display sẽ là công nghệ màn hình hiển thị kế tiếp thế hệ màn hình LCD và OLED, với nhiều ưu điểm vượt trội như CRI cao, góc nhìn cực rộng, thời gian phản hồi nhanh, độ sáng cao, hiệu suất phát sáng ấn tượng và tuổi thọ cao. Do đó, các sản phẩm có hàm lượng công nghệ cao như vật liệu nano oxit kim loại phát quang đỏ có sự tương thích với nhu cầu đổi mới công nghệ của các hãng công nghệ.


Kiều Anh

Share

Hướng tới Đại hội Đại biểu Đảng bộ Chính phủ lần thứ nhất, nhiệm kỳ 2025-2030

Hướng tới Đại hội Đại biểu Đảng bộ Chính phủ lần thứ nhất, nhiệm kỳ 2025-2030

Đại hội đại biểu Đảng bộ Chính phủ lần thứ nhất, nhiệm kỳ 2025-2030 là Đại hội đầu tiên của Đảng bộ Chính phủ theo mô hình tổ chức mới, diễn ra trong bối cảnh toàn Đảng, toàn dân, toàn quân ta đang nỗ lực phấn đấu, quyết tâm hoàn thành thắng lợi các mục tiêu phát triển KTXH năm 2025 và 5 năm 2021-2025; thi đua lập thành tích chào mừng Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ XIV của Đảng.


EVNSPC: Tiếp tục chú trọng nâng cao trải nghiệm khách hàng

EVNSPC: Tiếp tục chú trọng nâng cao trải nghiệm khách hàng

Trong buổi làm việc với Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) về công tác kinh doanh, dịch vụ khách hàng, ngày 8/10, Phó Tổng giám đốc EVN Ngô Sơn Hải ghi nhận những kết quả tích cực EVNSPC đã đạt được và yêu cầu Tổng công ty không ngừng nâng cao chất lượng dịch vụ, hướng tới sự hài lòng của khách hàng.


Tuyên dương Đảng viên trẻ tiêu biểu trong học tập và làm theo tư tưởng, đạo đức, phong cách Hồ Chí Minh năm 2025

Tuyên dương Đảng viên trẻ tiêu biểu trong học tập và làm theo tư tưởng, đạo đức, phong cách Hồ Chí Minh năm 2025

Sáng ngày 8/10, tại Hà Nội, Đoàn Thanh niên Chính phủ tổ chức Lễ tuyên dương Đảng viên trẻ tiêu biểu trong học tập và làm theo tư tưởng, đạo đức, phong cách Hồ Chí Minh năm 2025. Đây là hoạt động hướng tới chào mừng Đại hội đại biểu Đảng bộ Chính phủ lần thứ I, nhiệm kỳ 2025 - 2030. Tại buổi lễ, có 3 cá nhân trong Tập đoàn Điện lực Việt Nam được khen thưởng.


Thái Nguyên: Nỗ lực cao nhất theo phương châm “nước rút tới đâu, khôi phục cấp điện tới đó”

Thái Nguyên: Nỗ lực cao nhất theo phương châm “nước rút tới đâu, khôi phục cấp điện tới đó”

Hoàn lưu bão số 11 (MATMO) đã gây ra tình trạng ngập úng, lũ lụt nghiêm trọng tại tỉnh Thái Nguyên, đồng thời gây thiệt hại không nhỏ đến lưới điện trên địa bàn. Hiện nay, công tác kiểm tra, sửa chữa và cấp điện trở lại cho người dân đang được Công ty Điện lực Thái Nguyên (PC Thái Nguyên) cùng các đơn vị được điều động từ Tổng công ty Điện lực miền Bắc (EVNNPC) nỗ lực triển khai với phương châm nước rút tới đâu, khôi phục ngay tới đó.


Công điện 7671 của Bộ Nông nghiệp và Môi trường: Mở tiếp 01 cửa xả đáy hồ thủy điện Tuyên Quang vào hồi 19h00 ngày 09/10/2025

Công điện 7671 của Bộ Nông nghiệp và Môi trường: Mở tiếp 01 cửa xả đáy hồ thủy điện Tuyên Quang vào hồi 19h00 ngày 09/10/2025

Bộ Nông nghiệp và Môi trường có Công điện số 7671/CĐ-BNNMT ngày 09/10/2025, điện Giám đốc Công ty Thủy điện Tuyên Quang về việc mở tiếp 01 cửa xả đáy hồ thủy điện Tuyên Quang vào hồi 19h00 ngày 09/10/2025.