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

Thanh Hóa: Người dân khai thác cây keo gây sự cố đường dây 110kV

Thanh Hóa: Người dân khai thác cây keo gây sự cố đường dây 110kV

Một số hộ dân khai thác cây keo gần hành lang an toàn lưới điện mà không thông báo cho ngành Điện phối hợp, dẫn tới cây đổ vào đường dây 110kV Nông Cống – Nghi Sơn thuộc địa bàn phường Trúc Lâm, tỉnh Thanh Hóa đã gây mất điện diện rộng và ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất của một số nhà máy trong Khu kinh tế Nghi Sơn.


Bàn giao 10 nhà Đại đoàn kết tại TP. Cần Thơ

Bàn giao 10 nhà Đại đoàn kết tại TP. Cần Thơ

Lễ bàn giao nhà Đại đoàn kết cho các hộ dân trên địa bàn xã Đông Thuận, thành phố Cần Thơ, được Ban Thường trực Ủy ban MTTQ Việt Nam TP.Cần Thơ phối hợp với Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) tổ chức ngày 9/7.


Phát động đợt thi đua cao điểm tình nguyện tham gia hỗ trợ thi công dự án đường dây 500kV Lào Cai – Vĩnh Yên

Phát động đợt thi đua cao điểm tình nguyện tham gia hỗ trợ thi công dự án đường dây 500kV Lào Cai – Vĩnh Yên

Đợt thi đua cao điểm tình nguyện tham gia hỗ trợ thi công dự án đường dây 500kV Lào Cai – Vĩnh Yên do Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) và Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh phối hợp phát động từ ngày 01/7 đến 19/8/2025.


Hơn 1.150 tác phẩm tham dự Cuộc thi ảnh “Nét đẹp phụ nữ EVN”

Hơn 1.150 tác phẩm tham dự Cuộc thi ảnh “Nét đẹp phụ nữ EVN”

Kết thúc thời gian nhận ảnh tham gia dự thi (ngày 7/7/2025), Ban Tổ chức Cuộc thi ảnh “Nét đẹp phụ nữ EVN” đã nhận được 1.155 tác phẩm của 383 tác giả gửi ảnh dự thi, trong đó có 254 bộ ảnh.


Kỹ sư Phạm Khánh Linh: “Tôi trưởng thành qua các phong trào thi đua của EVN”

Kỹ sư Phạm Khánh Linh: “Tôi trưởng thành qua các phong trào thi đua của EVN”

Kỹ sư Phạm Khánh Linh (Công ty Thủy điện Sơn La) là một trong những cá nhân tiêu biểu, xuất sắc vừa được vinh danh tại Đại hội Thi đua yêu nước Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) lần thứ V, bởi có nhiều sáng kiến góp phần đảm bảo vận hành an toàn các nhà máy thủy điện trên bậc thang sông Đà.