Vật liệu mới cho công nghệ microLED

20/11/2023 - 15:00 (GMT+7)

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 20/11/2023 - 15:00 (GMT+7)
Share

Bộ Công Thương và Bộ Nông nghiệp và Môi trường chủ trì họp tăng cường phối hợp công tác vì mục tiêu bảo đảm cung ứng điện 2027

Bộ Công Thương và Bộ Nông nghiệp và Môi trường chủ trì họp tăng cường phối hợp công tác vì mục tiêu bảo đảm cung ứng điện 2027

Trước những dự báo khó khăn về nguồn nước và khả năng huy động các nguồn điện, Bộ Công Thương cùng Bộ Nông nghiệp và Môi trường trao đổi các giải pháp phối hợp trong vận hành hồ chứa, sử dụng hiệu quả tài nguyên nước và tháo gỡ vướng mắc liên quan đến hoạt động của các nhà máy điện, góp phần bảo đảm cung ứng điện năm 2027.


Ban Quản lý dự án Điện 1: 30 năm trưởng thành cùng những công trình điện trọng điểm

Ban Quản lý dự án Điện 1: 30 năm trưởng thành cùng những công trình điện trọng điểm

Trải qua 30 năm xây dựng và phát triển (01/11/1996 – 01/11/2026), Ban Quản lý dự án Điện 1 (EVNPMB1) đã từng bước khẳng định năng lực quản lý, ghi dấu ấn tại nhiều công trình điện trọng điểm quốc gia. Trước những yêu cầu nhiệm vụ trong giai đoạn mới, EVNPMB1 tiếp tục đổi mới phương thức quản lý, đẩy mạnh chuyển đổi số, nâng cao năng suất và hiệu quả đầu tư.


Phê duyệt Kế hoạch cơ cấu lại vốn nhà nước tại doanh nghiệp giai đoạn 2026 - 2030

Phê duyệt Kế hoạch cơ cấu lại vốn nhà nước tại doanh nghiệp giai đoạn 2026 - 2030

Phó Thủ tướng Nguyễn Văn Thắng ký Quyết định số 2054/QĐ-TTg ngày 27/10/2026 phê duyệt Kế hoạch cơ cấu lại vốn nhà nước tại doanh nghiệp giai đoạn 2026 - 2030 đối với doanh nghiệp quy định tại khoản 1 Điều 5 Quyết định số 40/2026/QĐ-TTg ngày 05/8/2026 của Thủ tướng Chính phủ về Tiêu chí phân loại doanh nghiệp để thực hiện cơ cấu lại vốn nhà nước tại doanh nghiệp nhà nước, doanh nghiệp có vốn nhà nước.