Hoàn thiện quy trình chế tạo vật liệu phát quang màu đỏ cam được ứng dụng trong công nghệ sản xuất LED trắng

Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA VẬT LÝ
----------------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH SƯ PHẠM VẬT LÝ
Đề tài:

HỒN THIỆN QUY TRÌNH CHẾ TẠO VẬT LIỆU PHÁT
QUANG MÀU ĐỎ CAM, ĐƯỢC ỨNG DỤNG TRONG CÔNG
NGHỆ SẢN SUẤT LED TRẮNG
Người hướng dẫn:
ThS. Lê Văn Thanh Sơn
Người thực hiện:

Nguyễn Thị Xuân Tín

Đà Nẵng, tháng 5/2013

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
PHẦN A: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................................... 3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG PHÁT QUANG .............................. 3
1.1. Chất phát quang và hiện tượng phát quang: ...........................................................3
1.1.1. Chất phát quang: ............................................................................................3
1.1.2. Hiện tượng phát quang: ..................................................................................3
1.2. Phân loại các dạng phát quang: ..............................................................................3
1.2.1.Phân loại theo tính chất động học của những quá trình xảy ra trong chất
phát quang ................................................................................................................3
1.2.2. Phân loại theo thời gian phát quang kéo dài sau khi ngừng kích thích .........4
1.2.3. Phân loại theo phương pháp kích thích: ........................................................5
1.3. Những định luật cơ bản về sự phát quang ..............................................................6
1.3.1. Định luật về sự không phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích ....6
1.3.2. Định luật Stock-Lomen ...................................................................................6
1.3.3. Định luật đối xứng gương của phổ hấp thụ và phổ phát quang. ....................7
CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT VỀ ION KÍCH HOẠT MN2+, CR3+ VÀ EU3+................ 8
2.1. Lý thuyết về ion Mn2+ ............................................................................................8
2.2. Lý thuyết về ion Cr3+ ..............................................................................................9
2.3. Lí thuyết về ion Eu3+ ............................................................................................10
CHƯƠNG III: CÁC VẬT LIỆU DÙNG ĐỂ CHẾ TẠO LED. PHƯƠNG PHÁP CHẾ
TẠO VẬT LIỆU HUỲNH QUANG VÀ QUY TRÌNH TRỘN MÀU. ..................... 12
3.1. Các vật liệu dùng để chế tạo LED ........................................................................12
3.2. Một số phương pháp chế tạo vật liệu huỳnh quang. ............................................12
3.2.1. Kĩ thuật gốm cổ truyền. ................................................................................12
3.2.2. Phương pháp Sol-gel. ...................................................................................13
3.3. Quy trình trộn màu. ..............................................................................................15
CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU PHÁT QUANG. .............................. 16
4.1. Đi-ốt phát quang (Light Emitting Điode – LED) .................................................16

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

4.1.1. LED được sử dụng trong trang trí nội thất. .................................................17
4.1.2. LED dùng trong các biển báo giao thông tại các đường cao tốc. ...............18
4.1.3. LED dùng trong chiếu sáng đường phố. ......................................................19
4.1.4. LED trong công nghệ tivi. ............................................................................20
4.1.5. LED trong y học và nông nghiệp. .................................................................21
4.1.6. Chiếu sáng đèn LED làm trẻ hóa làn da. .....................................................22
4.1.7. LED ứng dụng trong các bảng điện tử quảng cáo. ......................................22
4.2. Đèn huỳnh quang..................................................................................................23
4.2.1. Cấu tạo. .........................................................................................................23
4.2.2. Nguyên lí hoạt động. .....................................................................................23
4.2.3. Vật liệu phát quang sử dụng cho đèn huỳnh quang. ....................................24
4.3. Ứng dụng phương pháp nhiệt phát quang trong đo liều bức xạ và tính tuổi khảo
cổ .................................................................................................................................25
4.3.1. Ứng dụng trong đo liều bức xạ. ....................................................................25
4.3.2. Ứng dụng trong tính tuổi khảo cổ.................................................................25
4.4. Ứng dụng trong vật lý hạt nhân. ...........................................................................26
PHẦN B: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ...........................................................27
CHƯƠNG 1: CHẾ TẠO MẪU ...................................................................................27
1.1. Các nhóm vật liệu silicate................................................................................27
1.2. Các nhóm vật liệu aluminate. ..........................................................................28
CHƯƠNG 2. KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT ................................................................29

2.1. Nhóm vật liệu Silicate. .....................................................................................29
2.2. Nhóm vật liệu aluminate:.................................................................................35
2.3. Thảo luận .........................................................................................................36
PHẦN C: KẾT LUẬN............................................................................................... 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 38

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

Để hồn thành khóa luận này, tôi xin gửi lời cảm ơn
Khoa Vật Lý, trường Đại Học Sư Phạm – Đại Học Đà Nẵng đã
tạo điều kiện cho tơi thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi cũng xin cảm ơn quý thầy cô trong khoa đã tận tình
giảng dạy, trang bị cho tơi những kiến thức vô cùng quý báu
trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại trường.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Th.S Lê
Văn Thanh Sơn đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tơi
trong suốt thời gian thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người
thân và bạn bè đã ủng hộ, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt
thời gian học tập cũng như trong thời gian hồn thành khóa
luận tốt nghiệp.
Mặc dù tơi đã cố gắng hồn thành khóa luận trong phạm
vi và khả năng cho phép nhưng chắc chắn sẽ khơng tránh khỏi
những thiếu sót. Tơi mong nhận được sự thơng cảm và tận tình

chỉ bảo của q Thầy Cô và các bạn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, tháng 5 năm 2013
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Xuân Tín

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang i


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

DANH MỤC BẢNG
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
PHẦN A: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................................3
Bảng 4.1. BẢNG SO SÁNH CHỈ TIÊU KINH TẾ VÀ KĨ THUẬT GIỮA ĐÈN
LED VÀ ĐÈN SỢI ĐỐT TRONG LĨNH LỰC ĐÈN GIAO THÔNG. ............... 19
PHẦN B: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ................................................................. 27
Bảng 1.1. Nhóm vật liệu silicate pha tạp ion Mn2+. ............................................. 27
Bảng 1.2. Nhóm vật liệu silicate pha tạp ion Eu3+................................................ 28
Bảng 1.3. Nhóm vật liệu aluminate pha tạp ion Cr3+............................................ 28
PHẦN C: KẾT LUẬN................................................................................................... 37

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang ii


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

DANH MỤC ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ, HÌNH ẢNH
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
PHẦN A: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................................3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG PHÁT QUANG ................................ 3
Hình 1.1. Phổ phát quang Stock và đối Stock......................................................... 7
Hình 1.2. Sự đối xứng gương giữa các phổ hấp thụ và bức xạ của Anthracence .. 8
CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT VỀ ION KÍCH HOẠT MN2+, CR3+ VÀ EU3+ ..................8
Hình 2.1. Giản đồ Tanabe –Sugano cho cấu hình d5. ............................................ 9
Hình 2.2. Giản đồ Tanabe – Sugano cho cấu hình d3 .......................................... 10
Hình 2.3. Giản đồ Dieke của các ion đất hiếm. .................................................... 11
CHƯƠNG III: CÁC VẬT LIỆU DÙNG ĐỂ CHẾ TẠO LED. PHƯƠNG PHÁP CHẾ
TẠO VẬT LIỆU HUỲNH QUANG VÀ QUY TRÌNH TRỘN MÀU. ........................12
Hình 3.1. Mật độ phổ tương đối theo bước sóng đối với một số vật liệu bán dẫn
dùng trong chế tạo LED........................................................................................ 12
Hình 3.2. Quy trình trộn ba màu .......................................................................... 15
CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU PHÁT QUANG. ................................ 16
Hình 4.1. Các loại LED ........................................................................................ 17
Hình 4.2. Cấu tạo của LED .................................................................................. 17
Hình 4.3. Phân chia thị trường LED – 2008 ........................................................ 17
Hình 4.4. LED dùng trong trang trí ...................................................................... 18
Hình 4.5. LED dùng trong chiếu sáng đường phố ............................................... 19
Hình 4.6. Dùng LED trong biển báo giao thơng .................................................. 19

Hình 4.7. Tivi đèn nền LED trắng ........................................................................ 20
Hình 4.8. Sự khác nhau giữa TiVi LED và TiVi truyền thống .............................. 20
Hình 4.9. LED được ứng dụng trong y học .......................................................... 21
Hình 4.10. Bảng điện tử LED dùng trong quảng cáo. .......................................... 22
Hình 4.11. Nguyên lý làm việc của đèn huỳnh quang .......................................... 23
Hình 4.12. Phổ quang huỳnh quang của canxi halophotphat .............................. 24
PHẦN B: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ................................................................. 27
CHƯƠNG 1: CHẾ TẠO MẪU ..................................................................................... 27
GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang iii


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

CHƯƠNG 2. KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT .................................................................. 29
Hình 2.1. Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu (Mg,Ca) SiO3: Mn2+. ............................... 29
Hình 2.2. Phổ phát quang của (Mg0.6,Ca0.4)SiO3: 2% Mn2+. ............................... 30
Hình 2.3. Phổ phát quang của (Mg0.7,Ba0.3)SiO3: 1% Mn2+................................. 31
Hình 2.4. Phổ phát quang của (Mg0.7,Zn0.3)SiO3: 2% Mn2+. ................................ 31
Hình 2.5. Phổ phát quang của (Sr,Zn)SiO3: 2% Mn2+ ......................................... 32
Hình 2.6. Phổ phát quang của (Mg0.6,Sr0.4)SiO3: 2% Mn2+ ................................. 33
Hình 2.7. Phổ phát quang của (Mg0.4,Sr0.6)SiO3: 2% Eu3+ .................................. 33
Hình 2.8. Phổ phát quang của MgSiO3: 2% Mn2+ ............................................... 34
Hình 2.9. Phổ phát quang của MgAl2O4: 2% Cr3+............................................... 35
Hình 2.10. Phổ phát quang của ZnAl2O4: 2% Cr3+ .............................................. 35
PHẦN C: KẾT LUẬN...................................................................................................37

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang iv


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

MỞ ĐẦU
Lịch sử phát quang bắt đầu cách đây rất lâu với truyền thuyết về những hòn đá
phát sáng trong đêm. Tuy nhiên, trong giai đoạn đó ngành vật lý phát quang vẫn chưa
được nghiên cứu và ứng dụng nhiều trong đời sống.
Thuyết động học phát quang bắt đầu được nghiên cứu một cách có hệ thống từ
năm 1932 bởi Antônôp Rômanôpski và Lơpsin. Lý thuyết hiện đại về sự phát quang
của các bột phosphor phần lớn dựa vào các cơng trình nghiên cứu của các nhà vật lý
Xô Viết: Antônôp Rômanôpski, Clêmen, Cudrepseva, Môckvin, Lơpsin.
Trong những năm gần đây, ngành vật lý phát quang có những bước phát triển
nhanh chóng và thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học trên toàn thế giới. Đặc biệt là
các vật liệu sạch và rẻ càng được quan tâm nhiều hơn. LED (Light Emitting Diode) là
một trong những vật liệu thu hút sự chú ý của mọi người nói chung và các nhà khoa
học nói riêng trên mọi lĩnh vực của đời sống. LED đầu tiên phát ra ánh sáng có thể
nhìn thấy được là loại LED đỏ, do Nick Holonyak phát hiện_Holonyak được xem là
cha đẻ của LED. Vào năm 1972, George Craford đã phát minh ra LED vàng đầu tiên
và đã cải thiện thêm độ sáng lên 10 lần cho LED đỏ cũng như LED đỏ-cam. Năm
1976, Pearsall lần đầu tiên tạo ra LED công suất cao cho cáp quang nhờ việc sáng chế
ra vật liệu bán dẫn mới có khả năng phát ra sóng điện từ phù hợp cho cáp quang.
LED được chế tạo dựa trên cơ sở trộn ba màu cơ bản là đỏ (Red), xanh lá cây

(green), xanh da trời (blue). Với ưu điểm nổi trội của LED là giá thành rẻ, tiết kiệm,
tiện dụng, chất lượng tốt, tuổi thọ cao, đặc biệt là thân thiện với môi trường và an toàn
với người sử dụng, LED đang được ứng dụng rộng rãi trong đời sống, kĩ thuật và ngày
càng có triển vọng “đẩy lùi các loại bóng đèn khác vào quá khứ trong công nghệ thắp
sáng môi trường”. Sự phát triển công nghệ đèn LED trắng sẽ hứa hẹn nhiều điều thú
vị. Với lí do trên cùng các điều kiện hiện có của trường Đại Học Sư Phạm – Đại Học
Đà Nẵng, tác giả đã chọn đề tài: “Hoàn thiện quy trình chế tạo vật liệu phát quang
màu đỏ cam, được ứng dụng trong công nghệ sản xuất LED trắng”

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 1


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

Đề tài đưa ra các kết quả về khảo sát phổ phát quang của các vật liệu
(Mg,Ca)SiO3, (Mg,Sr)SiO3, (Mg,Ba)SiO3, (Sr,Zn)SiO3, (Mg,Zn)SiO3 pha tạp ion
Mn2+, Eu3+; nhóm vật liệu MgAl2O4, ZnAl2O4 pha tạp ion Cr3+ với các nồng độ thích
hợp.
Mục đích của đề tài là tìm hiểu lý thuyết phát quang; kiểm tra nồng độ ion
Mn2+, Eu3+ và Cr3+ có ảnh hưởng như thế nào đến phổ phát quang của các nhóm vật
liệu. Đồng thời xác định nồng độ pha tạp ion Mn2+, Eu3+ và Cr3+ tốt nhất để sự phát
quang của các mạng nền (Mg,Ca)SiO3, (Mg,Sr)SiO3, (Mg,Ba)SiO3, (Sr,Zn)SiO3,
(Mg,Zn)SiO3, MgAl2O4, ZnAl2O4 là tối ưu trong việc chế tạo vật liệu phát quang màu
đỏ cam, được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất LED trắng.

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 2


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

PHẦN A: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG PHÁT QUANG
1.1. Chất phát quang và hiện tượng phát quang:
1.1.1. Chất phát quang:
Trong tự nhiên và nhân tạo, nhiều chất có khả năng hấp thụ năng lượng từ bên
ngoài và dùng năng lượng hấp thụ đó để đưa các nguyên tử, phân tử cấu tạo chất từ
trạng thái cơ bản lên trạng thái kích thích. Từ trạng thái kích thích các nguyên tử, phân
tử chuyển về trạng thái cơ bản và bức xạ ánh sáng. Nói một cách dễ hiểu, chất phát
quang là chất có khả năng biến các dạng năng lượng khác (quang năng, nhiệt năng,
hóa năng hoặc điện năng,…) thành quang năng.
1.1.2. Hiện tượng phát quang:
Bức xạ quang học của những chất phát quang sau khi được kích thích được gọi
là hiện tượng phát quang.
Thông thường, sự phát quang nằm trong vùng quang học nghĩa là trong vùng từ
tử ngoại đến hồng ngoại. Tuy nhiên, nếu dùng những bức xạ hạt để kích thích thì sự
phát quang có thể là những bức xạ nằm trong vùng tử ngoại
Theo Vavilôp, hiện tượng phát quang là hiện tượng các chất phát quang phát
ra bức xạ còn dư đối với bức xạ nhiệt trong trường hợp mà bức xạ cịn dư đó kéo
dài trong khoảng thời gian 10-10(s) hoặc lớn hơn.
1.2. Phân loại các dạng phát quang:

1.2.1.Phân loại theo tính chất động học của những quá trình xảy ra trong chất phát
quang.
 Phát quang của những tâm bất liên tục: là loại phát quang mà những quá trình
diễn biến từ khi hấp thụ năng lượng đến khi bức xạ đều xảy ra trong cùng một tâm
nhất định. Tâm này có thể là phân tử, tập hợp phân tử hay ion. Những quá trình xảy ra
trong những tâm bất liên tục hoàn toàn độc lập với nhau. Sự tương tác giữa những tâm

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 3


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

liên tục cũng như ảnh hưởng của mơi trường bên ngồi đối với chúng nói chung là
không đáng kể.
 Phát quang tái hợp là loại phát quang trong đó những q trình chuyển hố
năng lượng kích thích sang bức xạ quang học đều có sự tham gia của toàn bộ chất phát
quang. Trong trường hợp này vị trí kích thích khơng trùng với vị trí bức xạ. Sự trao đổi
năng lượng từ vị trí kích thích đến vị trí bức xạ phải qua những quá trình trung gian.
Những quá trình này liên quan đến sự dịch chuyển của những hạt mang điện (điện tử,
lỗ trống hay ion). Phát quang tái hợp tiến triển qua một số giai đoạn: Đầu tiên khi kích
thích, trong chất phát quang xảy ra quá trình phân ly thành những thành phần mang
điện trái dấu, sau đó những thành phần này sẽ dịch chuyển một đoạn đường khá lớn và
cuối cùng tái hợp lại với những thành phần mang dấu ngược, thường thì với những
thành phần mới chứ khơng phải những thành phần khi bắt đầu phân ly.
Trong hai loại phát quang trên dù cho q trình có xảy ra ở tại một vị trí duy

nhất hay qua nhiều vị trí trung gian, giai đoạn cuối cùng vẫn là khâu chuyển từ trạng
thái kích thích về trạng thái cơ bản để phát xạ. Trong q trình chuyển từ trạng thái
kích thích về trạng thái cơ bản có thể phân thành 3 loại phát quang:
 Phát quang tự phát
 Phát quang cưỡng bức.
 Phát quang do tái hợp.
1.2.2. Phân loại theo thời gian phát quang kéo dài sau khi ngừng kích thích
Dựa vào thời gian phát quang sau khi ngừng kích thích, người ta phân hiện tượng phát
quang thành 2 loại:
 Dịch quang (Fluorescence): là sự phát quang mà trong đó, các phân tử của chất
dịch quang hấp thụ năng lượng kích thích, chuyển hóa năng lượng kích thích này
thành năng lượng của các electron ở một số trạng thái lượng tử có mức năng lượng cao
nhưng khơng bền trong phân tử để sau đó electron rơi về trạng thái cũ gần như tức thì,
khiến photon được giải phóng ngay. Như vậy, đối với các chất dịch quang thì sự phát

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 4


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

quang của chúng bị tắt ngay sau khi ngừng kích thích và suy giảm trong khoảng thời
gian pico-giây (10-12s). Những chất dịch quang thường là các chất khí và lỏng.
 Lân quang (Phosphorescence) là một dạng phát quang, trong đó các phân tử của
chất lân quang hấp thụ năng lượng kích thích, chuyển hóa năng lượng kích thích này
thành năng lượng của các electron ở một số trạng thái lượng tử có mức năng lượng cao

nhưng bền trong phân tử. Để sau đó electron chậm chạp rơi về trạng thái lượng tử có
mức năng lượng thấp hơn, và giải phóng một phần năng lượng dưới dạng photon. Sở
dĩ có sự trở về trạng thái lượng tử có mức năng lượng thấp một cách chậm chạp là do
một trong số các trạng thái kích thích khá bền. Chuyển hóa từ trạng thái có mức năng
lượng cao về trạng thái cơ bản bị cấm bởi một số quy tắc lượng tử. Việc xảy ra sự trở
về trạng thái cơ bản chỉ có thể thực hiện khi dao động nhiệt đẩy electron sang trạng
thái khơng bền gần đó, để từ đó electron rơi về trạng thái cơ bản. Điều này khiến hiện
tượng lân quang phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng lạnh thì trạng thái kích thích
càng được bảo tồn lâu hơn. Đa số các chất lân quang có thời gian tồn tại của trạng thái
kích thích cỡ vài miligiây, tuy nhiên đối với một số chất có thể lên đến vài phút và
thậm chí vài giờ. Như vậy, đối với các chất lân quang thì sự phát quang của chúng có
thể kéo dài khá lâu sau khi ngừng kích thích. Các chất lân quang thường là các chất
rắn.
1.2.3. Phân loại theo phương pháp kích thích:
Dựa vào các phương pháp kích thích khác nhau, người ta phân thành các dạng phát
quang sau:
 Quang phát quang (Photoluminescence – PL ): Là hiện tượng phát quang khi
kích thích bằng ánh sáng trong vùng quang học.
 Cathod phát quang (Cathodoluminescence – CAL): Là sự phát quang khi kích
thích bằng chùm điện tử. Cathod phát quang có thể có các loại:
 Âm cực phát quang: là sự phát quang khi kích thích bằng tia âm cực.
 Dương cực phát quang là sự phát quang khi kích thích bằng tia dương
cực.
GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 5


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

 Sự phóng xạ phát quang là sự phát quang khi kích thích bằng những chất
phóng xạ.
 Ma sát phát quang (tuboluminescence): là sự phát quang khi kích thích bởi năng
lượng cơ học (có nghĩa khi bị chà sát hay xay nghiền)
 Tia X phát quang (X-Ray luminescence – XL): Là sự phát quang khi kích thích
bằng tia X.
 Hóa phát quang (Chemiluminescence – Cl): Là sự phát quang do các phản ứng
hóa học.
 Điện phát quang (Electroluminescence – EL): Là sự kích thích vật liệu phát
quang dưới tác dụng của dòng điện.
1.3. Những định luật cơ bản về sự phát quang
1.3.1. Định luật về sự khơng phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích
Nhiều thí nghiệm đã chứng minh rằng phổ phát quang của những phần tử phức
tạp trong môi trường lỏng (rắn) khơng phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích
thích.
Định luật trên có thể giải thích như sau: các phân tử bị kích thích lên các mức
dao động khác nhau của trạng thái điện tử kích thích trong một thời gian ngắn hơn thời
gian kéo dài trung bình của trạng thái kích thích đủ kịp để tiêu hao phần năng lượng
dao động và tạo thành một hệ các phân tử kích thích có sự phân bố ổn định về năng
lượng. Sự phân bố này chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. Từ các mức hoàn toàn xác định bởi
nhiệt độ ấy, phân tử sẽ chuyển về trạng thái cơ bản và bức xạ ánh sáng. Như vậy thực
tế ta thu được một phổ phát quang hồn tồn như nhau, khơng phụ thuộc gì vào bước
sóng của ánh sáng kích thích.
1.3.2. Định luật Stock-Lomen
Phổ huỳnh quang của một chất thường dịch về phía sóng dài so với phổ hấp thụ
của chính chất đó. Hiện tượng này được phát hiện bởi George Stockes vào năm 1852
và được gọi là định lý Stock. Nguyên nhân của sự dịch Stock có thể do sự dịch chuyển

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 6


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

nội tại của các điện tử kích thích hoặc do sự sắp xếp lại các điện tử theo phân bố
Boltzmann. Theo định luật Stock, năng lượng bức xạ thường nhỏ hơn so với năng
lượng hấp thụ.
Phần phổ phát quang gồm những phần có bước sóng nhỏ hơn bước sóng kích
thích gọi là đối Stock, cịn phần có bước sóng lớn hơn bước sóng kích thích gọi là
Stock.
Năng lượng
Trạng thái kích
thích
Stock

Trạng thái cuối
Trạng thái đầu

Trạng thái kích
thích
đối Stock

Trạng thái
đầu

Trạng thái

Hình 1.1. Phổ phát quang Stock và đối Stock.
cuối
Một phần năng lượng của photon bị hấp thụ được dùng để kích thích chất phát
quang, phần cịn lại biến thành nội năng của vật (năng lượng chuyển động của phân
tử).
Về sau, Lomen chính xác hóa định luật Stock như sau: “Tồn phổ phát quang
và cực đại của nó bao giờ cũng dịch về phía sóng dài so với tồn bộ phổ hấp thụ và
cực đại của nó”.
1.3.3. Định luật đối xứng gương của phổ hấp thụ và phổ phát quang.
Định luật được B. Lôpsim phát biểu như sau: “Phổ hấp thụ và phổ phát quang
biểu diễn theo hàm số của tần số đối xứng gương đối với đường thẳng thẳng góc với
trục tần số và đi qua giao điểm của hai phổ”

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 7


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

Trong đa số trường hợp các chất thường xảy ra sự đối xứng về vị trí đỉnh phổ
hấp thụ và bức xạ. Đây là kết quả của hai quá trình dịch chuyển: thuận (điện tử từ
trạng thái cơ bản lên các mức dao động của trạng thái kích thích) và ngược (điện tử
phục hồi từ trạng thái kích thích về các mức dao động của trạng thái cơ bản).

Hình 1.2. Sự đối xứng gương giữa các phổ hấp thụ và bức xạ của Anthracence
CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT VỀ ION KÍCH HOẠT MN2+, CR3+ VÀ EU3+
2.1. Lý thuyết về ion Mn2+
Nguyên tố Mn nằm ô thứ 25 trong bảng hệ thống tuần hồn. Cấu hình điện tử
của Mn là 1s22s22p63s23p63d54s2. Cấu hình điện tử của ion Mn2+ là:
1s22s22p63s23p63d5
Kim loại chuyển tiếp Mn2+ là loại ion kích hoạt phổ biến nhất so với các kim
loại chuyển tiếp khác.
Ion Mn2+ có phát xạ là một đám rộng, vị trí của nó phụ thuộc mạnh vào mạng
chủ. Phát xạ có thể thay đổi từ màu xanh lá cây (green) tới đỏ thẫm (red). Từ giản đồ
Tanabe Sugano, chúng ta rút ra rằng sự phát xạ tương ứng với dịch chuyển 4T1 → 6A1.
Điều này đã giải thích tồn bộ tính chất phổ: dải rộng do độ nghiêng khác nhau của các
mức năng lượng, thời gian tắt dần dài do quy tắc chọn lọc spin, và sự phụ thuộc của
màu phát xạ vào mạng chủ do sự phụ thuộc vào trường tinh thể.

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 8


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

Hình 2.5: Giản đồ Tanabe –Sugano cho cấu hình d5
Khi được kích thích, các điện tử của ion Mn2+ nằm tại mức cơ bản 6A1 sẽ lần
lượt được dịch chuyển lên các mức kích thích 4T1g, 4T2g, 4Eg, 4A1g, 4T1g. Rồi từ các mức
kích thích đó, do các mức năng lượng cách nhau quá gần, các điện tử chuyển dời
không huỳnh quang xuống mức 4T1g. Từ đây, đã xảy ra sự chuyển mức 4T1g – 6A1 kèm

theo phát photon, đó chính là dải huỳnh quang màu đỏ - da cam ở vùng bước sóng
630nm.
Một đặc điểm khác của huỳnh quang của tâm Mn2+ là thời gian sống của huỳnh
quang thường rất lâu, hàng chục ms. Nguyên nhân chủ yếu là các huỳnh quang của
Mn2+ ứng với chuyển dời 4T – 6A là những chuyển dời cấm spin và một số quy tắc lọc
lựa cũng bị cấm.
2.2. Lý thuyết về ion Cr3+
Nguyên tố Cr nằm tại vị trí 24 trong bảng hệ thống tuần hồn. Có cấu hình điện
tử là 1s22s22p63s23p63d54s1.
Ion Cr3+ bị mất ba điện tử và do đó cấu hình điện tử của Cr3+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
3d3 .
GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 9


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

Hình 6.2: Giản đồ Tanabe – Sugano cho cấu hình d3
Độ mạnh của trường tinh thể có ảnh hưởng quan trọng đến tính chất quang học
của ion Cr3+. Đối với trường tinh thể tương đối yếu, mức 4T2 là mức có trạng thái kích
thích thấp nhất, lúc này phổ phát xạ của ion Cr3+ là phát xạ dải rộng 4T2 → 4A2 trong
vùng hồng ngoại với thời gian sống cỡ 100μs.
Đối với trường tinh thể tương đối mạnh, mức 2E là mức trạng thái kích thích
thấp nhất, lúc này phổ phát quang của ion Cr3+ là phát quang vạch ứng với dịch chuyển
2

E → 4A2. Thời gian sống của trạng thái kích thích cỡ vài ms, bởi quy tắc chọn lọc

chẵn lẻ và quy tắc chọn lọc spin được áp dụng.
2.3. Lí thuyết về ion Eu3+
Phát xạ của ion Eu3+ thường gồm các vạch trong vùng phổ đỏ. Các vạch này có
ứng dụng quan trọng trong chiếu sáng và display (tivi màu). Các vạch này tương ứng
với các dịch chuyển từ mức bị kích thích 5D0 tới các mức 7FJ (J = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6) của
cấu hình 4f6. Vì mức 5D0 sẽ khơng bị tách mức bởi trường tinh thể (vì J = 0), sự tách
các dịch chuyển phát xạ sinh ra sự tách trường tinh thể trên các mức 7FJ.

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 10


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

Hình 2.3. Giản đồ Dieke của các ion đất hiếm.
Hình 2.3 mơ tả những mức năng lượng của các ion đất hiếm hóa trị 3 trong đó
có ion Eu3+. Độ rộng của mức đặc trưng cho sự tách vạch trong trường tinh thể của
chúng. Sự tách mức xảy ra do một số nguyên nhân sau:
 Tách mức do lực nguyên tử: Theo vật lý chất rắn và cơ học lượng tử, khi các
nguyên tử ở gần nhau thì chúng sẽ tương tác với nhau và dẫn tới sự tách mức.
 Tách mức do trường vật liệu nền: khi pha các nguyên tố đất hiếm vào một mạng
nền nào đó, có sự tương tác của trường vật liệu nền với các ion đất hiếm, làm cho hàm
sóng của các ion này bị nhiễu loạn và cũng gây ra sự tương tác mức.
 Tách mức do tương tác spin: ion đất hiếm có lớp vở 4f chưa được lấp đầy, dẫn

tới hình thành cấu hình điện tử khác nhau với các mức năng lượng khác nhau do tương
tác spin – spin và tương tác spin – quỹ đạo.

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 11


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

CHƯƠNG III: CÁC VẬT LIỆU DÙNG ĐỂ CHẾ TẠO LED. PHƯƠNG PHÁP
CHẾ TẠO VẬT LIỆU HUỲNH QUANG VÀ QUY TRÌNH TRỘN MÀU.
3.1. Các vật liệu dùng để chế tạo LED
LED hoạt động từ vùng tử ngoại gần đến hồng ngoại gần. Trong vùng hồng
ngoại gần, nhiều chất bán dẫn 2 thành phần được sử dụng để làm LED vì có hiệu suất
cao do có vùng cấm thẳng, ví dụ như GaAs (λg=0,87 μm), GaSb (1,7 μm), InP (0,92
μm), InAs (3,5 μm), InSb (7,3 μm). Các hợp chất 3 hay 4 thành phần có vùng cấm
thẳng cũng được dùng rộng rãi. Các vật liệu này có ưu điểm là bằng cách thay đổi
thành phần, có thể điều chỉnh bước sóng bức xạ của chúng, thí dụ như AlxGa1-xAs phát
quang trong dãy từ 0,75 đến 0,87 μm và In1-xGaxAs1-xPy phát từ 1,1 đến 1,6 μm…Để
hoạt động trong vùng tử ngoại và vùng nhìn thấy, một số vật liệu có vùng cấm nghiêng
cũng được dùng (như GaN, GaP, GaAs1-x) mặc dù hiệu suất lượng tử trong của chúng
rất thấp. Những vật liệu này thường được pha tạp một số ngun tử tạp thích hợp,
chúng đóng vai trị là những tâm tái hợp để làm tăng tái hợp bức xạ.

Hình 7.1. Mật độ phổ tương đối theo bước sóng đối với một số vật liệu bán dẫn
dùng trong chế tạo LED

3.2. Một số phương pháp chế tạo vật liệu huỳnh quang.
3.2.1. Kĩ thuật gốm cổ truyền.
Theo kĩ thuật gốm cổ truyền thì các oxit phức hợp được điều chế bằng cách trộn
các oxit, các muối cacbonat, axetat và các muối khác. Sau đó thực hiện nhiều lần q
trình ép – nung – nghiền đến khi sản phẩm đạt độ đồng nhất và độ tinh khiết mong
GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 12


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

muốn. Phản ứng pha rắn xảy ra khi nung hỗn hợp bột các oxit đã ép ở nhiệt độ cao
(nhiệt độ bằng 2/3 nhiệt độ nóng chảy). Ở nhiệt độ này các chất vẫn ở trạng thái rắn do
vậy tốc độ phản ứng rất chậm do tốc độ khuếch tán trong pha rắn rất nhỏ. Khi hai hạt
tiếp xúc với nhau, ban đầu phản ứng xảy ra nhanh, sau đó do bề mặt lớp sản phẩm tăng
làm cho quãng đường khuếch tán tăng, do vậy tốc độ phản ứng ngày càng chậm đi.
Muốn tăng tốc độ phản ứng ta cần phải tăng nhiệt độ khuếch tán và nghiền sau
mỗi lần nung để giảm quãng đường khuếch tán. Nhưng quá trình nghiền lại làm bẩn
sản phẩm.
Ưu điểm của kĩ thuật gốm cổ truyền là đơn giản, nhưng bên cạnh có nhược
điểm là: sản phẩm thu được có độ đồng nhất và độ tinh khiết hóa học khơng cao, dải
phân bố kích thước hạt rộng, kích thước hạt lớn và tiêu tốn nhiều năng lượng.
3.2.2. Phương pháp Sol-gel.
Trong những năm gần đây, phương pháp sol-gel được nghiên cứu nhiều và ứng
dụng rộng rãi trong việc tổng hợp vật liệu. Công nghệ sol-gel đã được áp dụng để chế
tạo nhiều loại vật liệu có cấu trúc và hình dạng khác nhau như: bột, sợi, khối và vật

liệu có cấu trúc nano. Những vật liệu chế tạo từ phương pháp sol-gel có thể ứng dụng
trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: vật liệu quang, vật liệu bảo vệ, lớp phủ điện tử,
vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao và các chất xúc tác…Sol-gel có thể đi theo các con
đường khác nhau như thủy phân các muối, thủy phân các alkoxide hay bằng con
đường tạo phức. Sol-gel là quá trình phức tạp và có rất nhiều biến thể khác nhau phụ
thuộc vào các loại vật liệu và các mục đích chế tạo cụ thể. Ở đây, tác giả giới thiệu về
phương pháp sol-gel theo con đường tạo phức.
Phương pháp sol-gel theo con đường tạo phức lần đầu tiên được biết đến vào
năm 1967 qua bằng sáng chế của M.P. Pecchini. Trong phương pháp sol-gel theo con
đường tạo phức người ta thường sử dụng axit citric để tạo phức với các alkoxide hoặc
các muối kim loại. Quá trình sol- gel theo con đường tạo phức phụ thuộc vào ba yếu tố
chính:
 Nồng độ tuyệt đối của các ion kim loại.
GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 13


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

 Độ pH của dung dịch (Điều chỉnh pH bằng dung dịch NH3).
 Tỷ lệ axit citric / Tổng số mol kim loại.
Về cơ chế hóa học: Q trình Sol-gel hình thành với 2 dạng phản ứng chính là:
 Phản ứng thủy phân.
 Phản ứng polymer hóa - ngưng tụ.
 Phản ứng ngưng tụ rượu
 Phản ứng ngưng tụ nước.

Sử dụng phương pháp Sol-gel vào trong chế tạo vật liệu phát quang dựa trên một số
tính năng ưu việt của phương pháp này, đó là:
 Khơng địi hỏi chân khơng hoặc nhiệt độ cao (có thể tiến hành ở nhiệt độ phịng
thí nghiệm), do đó tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu được quá trình mất mát do
bay hơi, ít ơ nhiễm mơi trường.
 Q trình chế tạo bằng phương pháp sol-gel cho phép hoà trộn một cách đồng
đều nhiều thành phần với nhau.
 Cho phép chế tạo các vật liệu lai hố giữa vơ cơ và hữu cơ, điều khơng có trong
tự nhiên.
 Dễ pha tạp.
 Có thể chế tạo được các vật liệu có hình dạng khác nhau như bột, khối, màng,
sợi và vật liệu có cấu trúc nanơ.
 Có thể điều khiển được độ xốp và độ bền cơ học thông qua việc xử lý nhiệt.
 Chế tạo được những vật liệu với độ tinh khiết cao.
 Hoá chất sử dụng thường là không độc.
 Phù hợp với yêu cầu chế tạo các loại vật liệu bột có kích thước micro và nano .
Tuy nhiên, phương pháp sol-gel cũng có một số nhược điểm sau:

GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 14


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

 Hố chất ban đầu thường nhạy cảm với hơi ẩm.
 Khó điều khiển quá trình phản ứng, khó tạo sự lặp lại các điều kiện của quy

trình.
3.3. Quy trình trộn màu.
Xác định độ màu cần

Bắt đầu

chế tạo
Xác định thành phần
bột phosphor
Tính tốn tỉ lệ của
phosphor
Tính tốn tỉ lệ thêm vào

Trộn

Đo và đánh giá

Đạt u cầu
Sử dụng để sản xuất

Khơng đạt u cầu

Kết thúc

Hình 3.2. Quy trình trộn ba màu
Ban đầu ta xác định xem muốn chế tạo vật liệu có nhiệt độ màu bao nhiêu, sau
đó xác định các bột thành phần. Bột thành phần sẽ được máy kiểm tra và đánh giá độ
màu của các màu thành phần. Tiếp theo, ta tiến hành tính tốn từ những kết quả của
các bột thành phần trộn để thu được nhiệt độ màu cần thiết. Sau khi đã tính tốn được
tỷ lệ các thành phần bột ta bắt đầu tiến hành trộn vật liệu. Quá trình trộn thường có 2

cách là trộn cơ và trộn trong dung dịch. Trong công nghiệp trộn với số lượng nhiều
thường ta trộn cơ, có nghĩa cho các thành phần theo tỷ lệ tương ứng vào với nhau và
dùng máy quay cơ học trộn đều hỗn hợp bột. Tuy nhiên có cách trộn khác với quy mô
GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 15


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

nhỏ hơn là trộn bằng dung dịch, ta chọn các dung dịch dễ bay hơi như ethanol rồi hòa
tan các tỉ lệ cần thiết vào, dùng máy khuấy từ trộn đều, sau đó cho bay hơi ethanol ta
thu được bột cần thiết.
Sau khi tiến hành trộn xong các thành phần, ta lấy mẫu đi đo và đánh giá kết
quả, nếu kết quả đạt được trong phạm vi mong muốn, ta dừng quy trình và sử dụng tỷ
lệ đó để trộn. Nếu chưa đạt yêu cầu thì ta tính tốn tỷ lệ thành phần thêm vào và thực
hiện lại quy trình trộn.
CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU PHÁT QUANG.
4.1. Đi-ốt phát quang (Light Emitting Điode – LED)
Trong bối cảnh đi tắt đón đầu cơng nghệ cao, đa số các công ty đa quốc gia trên
thế giới đều chứng tỏ hiệu quả kinh tế của mình bằng những công nghệ nguồn đặc thù
khác nhau. Công nghệ nguồn cơ bản là một điển hình. Một trong những công nghệ
nguồn cơ bản là công nghệ bán dẫn vi mạch, đã đưa đến những cuộc cách mạng khoa
học công nghệ trong lĩnh vực công nghệ thông tin, công nghệ tự động hóa và cơ khí
chính xác, cơng nghệ sinh học. Ngày nay, vốn đầu tư công nghệ bán dẫn vi mạch vẫn
cịn cao. Do đó nếu phải đưa ra một đáp án cho chiến lược đầu tư phát triển cơng nghệ
cao cho Việt Nam thì câu trả lời chính là cơng nghệ đèn LED nói riêng và cơng nghệ

bán dẫn nói chung.
Sự phát triển ưu việt cơng nghệ bán dẫn sẽ đưa đến một cuộc cách mạng khoa
học kỹ thuật mới trong thắp sáng, hứa hẹn một thị trường cơng nghệ cao mới, đó là thị
trường thắp sáng trên tồn cầu bằng cơng nghệ LED trắng. Đây là một cơng nghệ
khơng địi hỏi nhiều vốn đầu tư nên việc chế tạo LED là bước đi quan trọng đối với sự
phát triển của đất nước.
LED là viết tắt của từ Light Emitting Diode (Di-ốt phát quang). Đèn LED trắng
nói riêng và đèn LED nói chung có nhiều ứng dụng rộng rãi mà đèn huỳnh quang
không làm được như đèn xe, đèn đường, đèn chiếu hậu cho màn hình tinh thể lỏng
(LCD), in ấn kĩ thuật số…đã mang đến sự quan tâm tầm cỡ quốc gia của nhiều nước
như Mỹ, Nhật, Trung Quốc và Châu Âu…
GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 16


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

Hình 4.1. Các loại LED

Hình 4.2. Cấu tạo của LED

Một đặc điểm khác của đèn LED là ít tiêu hao năng lượng và khơng nóng. Bóng
đèn truyền thống, đèn xenon, đèn Halogen..đều cần từ 110 - 220V mới sáng được,
trong khi đó LED trắng chỉ cần từ 3 - 24V để phát sáng. Do ít tiêu hao năng lượng nên
đèn LED có thể sử dụng ở vùng xa mà không cần nhà máy phát điện cơng suất cao.
Đèn LED trắng có thể sử dụng với pin mặt trời và gần đây nhất là pin nhiên liệu chạy

bằng hỗn hợp nước và rượu. Với những tính năng ưu việt, LED được ứng dụng rộng
rãi trong nhiều lĩnh vực.

Hình 4.3.
Phân chia thị trường LED - 2008

4.1.1. LED được sử dụng trong trang trí nội thất.
Với ưu điểm về tuổi thọ, mức độ tiết kiệm năng lượng, sự đa dạng của chất liệu
và màu sắc ánh sáng khiến những bóng đèn LED ngày càng được ưa chuộng. Khơng
giống như những bóng đèn đốt nóng dây tóc làm bằng tungsten lên hơn 17000C, hay
GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 17


Khóa luận tốt nghiệp

Khoa Vật Lý

kích thích khí huỳnh quang, cơ chế phát sáng của LED tiêu tốn rất ít điện năng. Thời
lượng chiếu sáng của LED đạt tới 50000 giờ (10 năm, nếu dùng 12 giờ mỗi ngày), cịn
bóng đèn thông thường chỉ đạt tới 800 giờ sử dụng. McClear nói: “Thường thì bạn
dùng đèn khoảng 2 giờ mỗi ngày, với cường độ như vậy thì một đèn LED có thể có
tuổi thọ 136 năm”, ơng nói thêm: "Nếu bạn lắp một đèn LED cố định và sử dụng 2 giờ
mỗi ngày, nó sẽ sử dụng lâu hơn cả ngơi nhà bạn, thậm chí hơn cả tuổi thọ của bạn".
LED được các thành phố và cơng trình lựa chọn, vì LED có khả năng tiết kiệm năng
lượng. Việc cho dịng điện chạy qua một dây dẫn để đốt nóng lên đến nhiệt độ phát
sáng làm mất khoảng 95% hiệu suất. Ngược lại, LED tốt nhất hiện nay sẽ tăng hiệu
suất phát sáng lên 35%. Đèn LED loại mới có thể chiếu sáng ngang với đèn sợi đốt

100 watt mà chỉ cần tiêu thụ 12 watt. LED có cơng suất 6W cho ánh sáng tương đương
với bóng halogen (đèn sợi đốt) có cơng suất 20W. Chúng có thể phát sáng như một
đèn huỳnh quang, nhưng tiết kiệm được 50% năng lượng và tránh được sự độc hại do
thủy ngân.

Hình 4.4. LED dùng trong trang trí
4.1.2. LED dùng trong các biển báo giao thông tại các đường cao tốc.
Là sản phẩm màn hình LED hiển thị 65000 màu được lắp đặt trên các đường
cao tốc và trục lộ trung tâm để hiển thị các thông tin hướng dẫn cho các phương tiện
lưu thông trên đường như các thông tin về: thời tiết, tốc độ gió, nhiệt độ..v..v. LED sử
dụng ở đây là LED chuyên dụng ngoài trời; tuổi thọ khoảng 100000 giờ sáng liên tục
GVHD: Th.S Lê Văn Thanh Sơn
SVTH: Nguyễn Thị Xuân Tín

Trang 18