Quantum Dot lysdioder: Att göra egen färg lysdioder (2 / 5 steg)
Steg 2: vetenskap
Strukturellt sett är dessa normalt inkapslade i ett hög-band-gap material som zink svavelväte bildar en kärna/Shell typ struktur. Denna yttre ZnS skal gör dem dramatiskt ljusare och mycket mycket mycket mer stabil. Det vanligaste formatet är kadmium selenid/zink svavelväte (CdSe/ZnS) core-shell prickar. Dessa har normalt utsläpp våglängder i intervallet 500-650nm (så från grön-blå till djup rött).
Nu finns det baserad två metoder för att göra en QDot LED. Först är att isolera QDots mellan hål transport och debitera transport lager a la OLED. Denna stil är bortom kapaciteten hos de flesta. Det andra sättet är att täcka på utsidan av en djupt blå eller UV LED med QDots upphängd i en solid matris. Denna senare metod är den som vi kommer att använda.
Nu vet jag att någon kommer att vilja fråga detta projekt kan åstadkommas med andra fluorescerande material också, inte bara QDots. Svaret är typ av. Liknande resultat kan uppnås med noggrann planering, men QDots har några unika egenskaper som gör dem mycket användbara för detta projekt. Varav först är de är mycket stabil. Ekologisk fluorophors och fosfor lider av något som kallas photobleaching där lång sikt exponering för UV-ljus orsakar en fullständig förlust av utsläpp. För att vara ärlig, över långt skala ganska mycket alla fosfor och fluorophors göra men tidsskalan för organiska föreningar (t.ex. florescein) är otroligt kort (timmar eller dagar). QDots sannolikt kan mätas i månader eller år. Jag har flaskor sitter på en svart lampa i min hood för 9 mo nu och de lyser fortfarande ljust, vi sätta en organiskt färgämne på det och det blekta över natten. Den andra fördelen är deras absorbans är mycket mycket mycket hög i regionen blå-UV och det är fortlöpande så att alla LED i intervallet UV fungerar väl. Den tredje fördelen är att deras utsläpp våglängd lätt kan skräddarsys. Det är inte svårt att slå ganska mycket varje ren färg regnbågens QDots, även blå och lila är svårare/impossble med CdSe baserade prickar. Den fjärde fördelen är att deras utsläpp kan vara mycket smala. Vissa organiska och även många oorganiska fosfor har en FWHM ordningen på 50nm eller större. QDots kan ha under 30nm ganska enkelt. Kombinera det med den tidigare fördelen och du får äkta och rena färger. Möjliggör enklare mixning och anpassade sömnad av färger.
Nu varningar:
- Kadmium är giftiga. Kassera materialet ordentligt. Om du inte har tillgång till en ordentlig avfallshantering som mig ett bättre alternativ är att torka ut och sedan kasta den i ett batteri förfogande. De används för att hantera kadmium från NiCd batterier. Gör inte bara kasta den i papperskorgen eller värre skölja ner i avloppet.
- Använda handskar när du gör detta. Inte bara kommer det hålla dig från limning fingrarna ihop det kommer att skydda dig från kadmium.
- UV-ljus kan förblinda dig. De flesta true UV-lysdioder är intensiv nog kan snabbt orsaka ögonskador. De varnar dig om detta och risken är verklig.
- Bry dig inte försöker tjäna pengar på detta genom att sälja egen färg lysdioder. Quantum dot IP-landskapet är en veritabel minfält och sannolikt någon har en bajillion patent att stoppa dig från att göra det. Detta instructable är bara för att experimentera och kul!