Колоидните квантови точки привлякоха значително внимание от академичните среди и индустрията поради регулируемата си дължина на вълната на емисия, високата чистота на цветовете, обработваемостта на разтвора и отличната светлинна ефективност. Като нововъзникваща технология за електролуминесценция, базирана на квантови точки, светодиодите (Светодиод) с квантови точки се превърнаха във важни кандидати за бъдещи технологии за дисплеи. През последните години, чрез иновации в структурния дизайн, синтеза на квантови точки, оптимизацията на интерфейсите и производствените процеси, производителността на устройствата е значително подобрена. В момента външната квантова ефективност на устройствата с червена и зелена светлина обикновено надвишава 25%, докато производителността на устройствата с синя светлина остава сравнително изоставаща, като устройствата с чиста синя светлина са особено изявени. Устройствата с чиста синя светлина с тясна ширина на емисионната линия, висока ефективност и висока яркост са необходими предпоставки за реализиране на пълноцветни дисплеи с ултрависока разделителна способност. Въпреки това, докладваните в момента високоефективни устройства със синя светлина са концентрирани най-вече в небесносинята светлинна лента, което ограничава цветовата гама и възпрепятства разработването на дисплеи с широка цветова гама с ултрависока разделителна способност. Следователно е спешно да се подобри производителността на устройствата със синя светлина, особено на устройствата, излъчващи чиста синя светлина.
Съществуващите стратегии за подобряване на производителността на устройства със синя светлина включват главно химическа модификация на повърхността на квантовите точки и инженерство на слоя за пренос на заряд. Първото подобрява подравняването на енергийните нива и мобилността на носителите чрез оптимизиране на повърхностната химия на квантовите точки: например, модифицираните с пропантиол квантови точки насърчават транспорта на заряд и баланса на инжектирането чрез късоверижни лиганди, постигайки високоефективни устройства със синя светлина. Второто постига по-балансирано инжектиране на носители чрез модулиране на слоя за пренос на заряд: например, изграждане на едномерни транспортни канали в омрежен слой за пренос на дупки, за да се подобри транспортът на дупки, или използване на цинков оксид, легиран с калай, за да се замени слоят за пренос на електрони от цинков оксид, за да се потисне свръхинжектирането на електрони. Освен това, изолационни полимери и други материали често се използват като интерфейсни слоеве между слоя за пренос на електрони и квантовите точки, за да се облекчи свръхинжектирането на електрони. В сравнение с инженерството на слоя за пренос на електрони и интерфейсния слой, което основно подобрява баланса на заряда чрез потискане на инжектирането на електрони, инженерството на слоя за пренос/инжектиране на дупки обикновено постига баланс на заряда чрез подобряване на инжектирането на дупки и е по-вероятно едновременно да подобри яркостта и ефективността на устройството.
Съществуващите изследвания се фокусират предимно върху модификацията на един функционален слой, което затруднява едновременното постигане на висока яркост и висока ефективност. Очаква се синергичната модулация на функционалните слоеве да преодолее настоящите ограничения и да осигури нов технологичен път за високопроизводителни устройства със синя светлина.
Екип, ръководен от Джай Гуангмей от Технологичния университет Тайюан, разработи проста и ефективна стратегия за третиране с литиев хлорид с две цели, за да подобри производителността на устройства, излъчващи чисто синя светлина, чрез едновременно модифициране на слоя, излъчващ квантови точки, и слоя за инжектиране на дупки. Тази стратегия не само оптимизира повърхностната химия на квантовите точки и съвпадението на енергийните им нива с транспортния слой, намалявайки гасене на междуфазовата флуоресценция, но също така подобрява проводимостта, пропускливостта и ефективността на инжектиране на дупки в слоя за инжектиране на дупки. Третираното устройство с чиста синя светлина постигна пикова дължина на вълната от 461 нм, ширина на емисионната линия от 19 нм, максимална яркост от 27210 компактдиск/m², максимална енергийна ефективност от 8,83 лм/W, максимална токова ефективност от 10,10 компактдиск/A и пикова външна квантова ефективност от 23,44%, като значително превъзхожда необработените и третираните с една цел устройства. Тази работа демонстрира ефективността на синергичната модификация на функционалните слоеве за подобряване на производителността на устройството и предоставя осъществим път за създаване на високопроизводителни устройства, излъчващи чисто синя светлина.
