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

Thủy điện Tuyên Quang: Vận hành an toàn, sản xuất hiệu quả, đóng góp ngân sách 306 tỷ đồng

Thủy điện Tuyên Quang: Vận hành an toàn, sản xuất hiệu quả, đóng góp ngân sách 306 tỷ đồng

Năm 2024, Công ty Thủy điện Tuyên Quang đã quản lý vận hành Nhà máy Thuỷ điện Tuyên Quang an toàn, ổn định và hiệu quả, đáp ứng các chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật.


Cập nhật tình hình lấy nước đợt 1 cho gieo cấy vụ Đông Xuân đến 15h ngày 16/1

Cập nhật tình hình lấy nước đợt 1 cho gieo cấy vụ Đông Xuân đến 15h ngày 16/1

Đến 15h ngày 16/1, theo báo cáo nhanh của Cục Thuỷ lợi (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) về tình hình lấy nước đợt 1 phục vụ gieo cấy vụ Đông Xuân 2024-2025, tổng diện tích có nước là 181.446 ha/488.615 ha, đạt 37,1% diện tích gieo cấy theo kế hoạch.


Phòng máy tính cho em: Lan tỏa giá trị nhân văn

Phòng máy tính cho em: Lan tỏa giá trị nhân văn

Mỗi chiếc máy vi tính để bàn được hỗ trợ lắp đặt ở những trường học còn khó khăn về cơ sở vật chất sẽ là điều kiện tốt cho thầy cô giáo và các em học sinh được tiếp cận và mở rộng tri thức, thực hiện ước mơ của mình.


Ký kết thỏa thuận thực hiện dự án "Thúc đẩy chuyển dịch ngành năng lượng tại Việt Nam"

Ký kết thỏa thuận thực hiện dự án "Thúc đẩy chuyển dịch ngành năng lượng tại Việt Nam"

Ngày 15/1, tại Hà Nội, Cục Điều tiết Điện lực (ERAV), Cục Điện lực và Năng lượng tái tạo (EREA) thuộc Bộ Công Thương, cùng Tổ chức Hợp tác Quốc tế Đức (GIZ), đã chính thức ký kết Thỏa thuận thực hiện dự án "Thúc đẩy chuyển dịch ngành năng lượng tại Việt Nam" (TEV).


EVNSPC tặng quà Tết cho các hộ dân có hoàn cảnh khó khăn tại tỉnh Đồng Tháp

EVNSPC tặng quà Tết cho các hộ dân có hoàn cảnh khó khăn tại tỉnh Đồng Tháp

Sáng 16/1, Đại biểu Quốc hội tỉnh Đồng Tháp Phạm Văn Hòa phối hợp với Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) trao tặng 60 suất quà Tết cho các hộ nghèo, gia đình có hoàn cảnh khó khăn trên địa bàn thành phố Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp.