Thông tin Đề tài

Tên đề tài Nghiên cứu ứng dụng nano oxit kim loại pha tạp Mn4+ quang đỏ làm tăng hệ số hoàn màu và giải nhiệt cho đèn điốt bán dẫn nanowire phát ánh sáng trắng tiết kiệm năng lượng
Mã số đề tài VAST07.02/21-22
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Công nghệ Hoá học
Thuộc Danh mục đề tài Hướng Môi trường và Năng lượng (VAST07)
Họ và tên TS. Nguyễn Hoàng Duy
Thời gian thực hiện 01/01/2021 - 31/12/2022
Tổng kinh phí 600 triệu đồng
Xếp loại Đạt loại A
Mục tiêu đề tài
Nghiên cứu tổng hợp dung dịch nano oxit kim loại pha tạp Mn4+ phát quang đỏ ứng dụng giải nhiệt, tăng hệ số hoàn màu và hiệu suất phát ánh sáng trắng cho đèn InGaN-LED kích thước mini (>100 micromet) cấu trúc nanowire ứng dụng cho các thiết bị trình chiếu thông minh.
Kết quả chính của đề tài
- Về khoa học: Đề tài tập trung 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 như Al2O3:Mn4+,Mg2+ nanosheets (~32 nm) hoặc Mg2(Ti/Si)O4:Mn4+ nanoparticles (~14 nm). Vật liệu quang tổng hợp đã cho thấy cường độ quang cao, ổn định nhiệt và khả năng kháng ẩm tuyệt vời. Đèn LED phát ánh sáng trắng ấm với CRI ~95.1 và CCT ~500-3000 K được chế tạo bằng cách phủ vật liệu quang lên linh kiện nanowire–InGaN. Kết quả nghiên cứu mở ra những định hướng mới về kỹ thuật và công nghệ sản xuất linh kiện InGaN cấu trúc nano và thiết bị mini/microLED với hiệu suất quang và độ tin cậy cao. 
- Về ứng dụng: Nhu cầu sử dụng các thiết bị quang-điện thông minh ngày càng cao, kết quả nghiên cứu của đề tài là dung dịch nano oxit cải thiện độ hoàn màu và giải nhiệt cho đèn mini/microLED cấu trúc nanowire InGaN với hiệu suất cao và giá thành cạnh tranh. Thị trường trình chiếu thông minh toàn cầu đang phát triển rất nhanh và dự kiến ​​doanh thu lên đến hàng triệu USD vào năm 2025, do đó sản phẩm mini/microLED sẽ là sản phẩm công nghệ tiềm năng và lợi nhuận cao, góp phần nâng cao sự phát triển kinh tế và mở rộng nhu cầu sử dụng thiết bị thông minh cho người tiêu dùng, nâng cao tri thức xã hội.
Những đóng góp mới

Kể từ khi sự tiêu thụ năng lượng của đèn LED ít hơn 10 lần năng lượng tiêu thụ của các bóng đèn thông dụng hiện nay, thị trường đèn LED đã phát triển một cách nhanh chóng với các thiết bị thế hệ mới phát ra ánh sáng trắng (WLED) gồm LED phát ánh sáng xanh và vật liệu phát quang vàng với độ hoàn màu thấp CRI ~75. Để mở rộng khả năng ứng dụng của đèn LED trong các thiết bị trình chiếu thông minh như màn hình tivi siêu mỏng, notebook, smart phone, thiết bị đeo cầm, và công nghê thực tế ảo, các nghiên cứu cải thiện kích thước, độ hoàn màu và hiệu suất phát quang của đèn đã nhận được nhiều sự quan tâm. Công nghệ hiển thị dùng đèn LED kích thước mini/micro từ 10-300 µm2 (mini/microLED display) sẽ là công nghệ màn hình hiển thị kế tiếp thế hệ màn hình LCD và OLED. Cấu trúc nanowire InGaN kết hợp với vật liệu nano oxit kim loại quang đỏ đã cho thấy không chỉ làm tăng độ hoàn màu, hiệu suất quang mà còn tăng sự giải nhiệt cho đèn LED, góp phần đẩy nhanh ứng dụng của đèn LED trong công nghệ cao.

Ảnh nổi bật đề tài
1696335254760-103.png