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

Tăng tốc phát triển điện mặt trời mái nhà tại miền Bắc

Tăng tốc phát triển điện mặt trời mái nhà tại miền Bắc

Nhằm cụ thể hóa chỉ thị của Thủ tướng Chính phủ về sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả, Tổng công ty Điện lực miền Bắc (EVNNPC) đang đẩy mạnh tuyên truyền, vận động người dân và doanh nghiệp đầu tư điện mặt trời mái nhà, qua đó khai thác tốt hơn nguồn năng lượng tại chỗ.


Vĩnh Long đa dạng hình thức tuyên truyền tiết kiệm điện

Vĩnh Long đa dạng hình thức tuyên truyền tiết kiệm điện

Công ty Điện lực (PC) Vĩnh Long chú trọng công tác tuyên truyền, vận động người dân và doanh nghiệp sử dụng điện tiết kiệm, hiệu quả trong mùa nắng nóng.


Hà Nội từng bước hiện thực hóa mục tiêu phát triển năng lượng bền vững, an toàn và hiệu quả

Hà Nội từng bước hiện thực hóa mục tiêu phát triển năng lượng bền vững, an toàn và hiệu quả

Triển khai các chỉ đạo của Chính phủ tại Chỉ thị số 09/CT-TTg và Chỉ thị số 10/CT-TTg về sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả, Tổng công ty Điện lực thành phố Hà Nội (EVNHANOI) đang đẩy mạnh tuyên truyền, hỗ trợ khách hàng thay đổi thói quen sử dụng điện, đồng thời khuyến khích phát triển mô hình “tự sản - tự tiêu”.


Lãnh đạo Điện lực TP.HCM lý giải nguyên nhân tiền điện tăng mùa nắng nóng

Lãnh đạo Điện lực TP.HCM lý giải nguyên nhân tiền điện tăng mùa nắng nóng

Hóa đơn tiền điện tháng 4 và các tháng mùa nắng nóng của hộ gia đình, doanh nghiệp tại TPHCM và các tỉnh phía Nam có thể tăng cao dù thiết bị sử dụng điện không tăng, thói quen sử dụng điện không thay đổi.


Phó Tổng giám đốc EVN Nguyễn Đình Phước tiếp và làm việc với Ngân hàng Phát triển Châu Á (ADB)

Phó Tổng giám đốc EVN Nguyễn Đình Phước tiếp và làm việc với Ngân hàng Phát triển Châu Á (ADB)

Chiều 4/5, tại Hà Nội, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Nguyễn Đình Phước có buổi tiếp và làm việc với đoàn công tác của Ngân hàng Phát triển Châu Á (ADB).