ควอนตัมดอทคอลลอยด์ได้รับความสนใจอย่างมากจากทั้งภาควิชาการและภาคอุตสาหกรรม เนื่องจากความยาวคลื่นที่ปรับได้ ความบริสุทธิ์ของสีสูง ความสามารถในการแปรรูปสารละลาย และประสิทธิภาพการส่องสว่างที่ยอดเยี่ยม ไดโอดเปล่งแสงควอนตัมดอท (นำ) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการเรืองแสงด้วยไฟฟ้ากำลังใหม่ที่ใช้ควอนตัมดอท ได้กลายเป็นตัวเลือกสำคัญสำหรับเทคโนโลยีจอแสดงผลในอนาคต ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ ด้วยนวัตกรรมด้านการออกแบบโครงสร้าง การสังเคราะห์ควอนตัมดอท การปรับปรุงอินเทอร์เฟซ และกระบวนการผลิต ปัจจุบัน ประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกของอุปกรณ์แสงสีแดงและสีเขียวโดยทั่วไปสูงกว่า 25% ขณะที่ประสิทธิภาพของอุปกรณ์แสงสีน้ำเงินยังคงค่อนข้างล่าช้า โดยอุปกรณ์แสงสีน้ำเงินบริสุทธิ์มีความโดดเด่นเป็นพิเศษ อุปกรณ์แสงสีน้ำเงินบริสุทธิ์ที่มีเส้นความกว้างการเปล่งแสงแคบ ประสิทธิภาพสูง และความสว่างสูง เป็นสิ่งจำเป็นเบื้องต้นสำหรับการแสดงผลความละเอียดสูงพิเศษแบบสีเต็มรูปแบบ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์แสงสีฟ้าประสิทธิภาพสูงที่มีรายงานในปัจจุบันส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในแถบแสงสีฟ้า ซึ่งเป็นข้อจำกัดของขอบเขตสีและเป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาจอแสดงผลความละเอียดสูงพิเศษที่มีขอบเขตสีกว้าง ดังนั้น จึงมีความจำเป็นเร่งด่วนที่จะต้องปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์แสงสีฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์ที่เปล่งแสงสีฟ้าบริสุทธิ์
กลยุทธ์ที่มีอยู่สำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์แสงสีน้ำเงินส่วนใหญ่ประกอบด้วยการดัดแปลงทางเคมีพื้นผิวจุดควอนตัมและวิศวกรรมชั้นการขนส่งประจุ กลยุทธ์แรกช่วยปรับปรุงการจัดเรียงระดับพลังงานและการเคลื่อนที่ของพาหะโดยการปรับปรุงเคมีพื้นผิวของจุดควอนตัม ตัวอย่างเช่น จุดควอนตัมที่ดัดแปลงด้วยโพรเพนไทออลส่งเสริมการขนส่งประจุและความสมดุลในการฉีดผ่านลิแกนด์สายสั้น ทำให้อุปกรณ์แสงสีน้ำเงินมีประสิทธิภาพสูง กลยุทธ์หลังช่วยให้การฉีดพาหะมีความสมดุลมากขึ้นโดยการปรับชั้นการขนส่งประจุ ตัวอย่างเช่น การสร้างช่องขนส่งแบบมิติเดียวในชั้นการขนส่งโฮลแบบเชื่อมขวางเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการขนส่งโฮล หรือการใช้ซิงค์ออกไซด์ที่เจือด้วยดีบุกเพื่อแทนที่ชั้นการขนส่งอิเล็กตรอนของซิงค์ออกไซด์เพื่อยับยั้งการฉีดอิเล็กตรอนเกิน นอกจากนี้ มักใช้พอลิเมอร์ฉนวนและวัสดุอื่นๆ เป็นชั้นเชื่อมต่อระหว่างชั้นการขนส่งอิเล็กตรอนและจุดควอนตัมเพื่อบรรเทาการฉีดอิเล็กตรอนเกิน เมื่อเทียบกับวิศวกรรมชั้นการขนส่งอิเล็กตรอนและชั้นอินเทอร์เฟซ ซึ่งปรับปรุงสมดุลประจุโดยหลักๆ แล้วด้วยการยับยั้งการฉีดอิเล็กตรอน วิศวกรรมชั้นการขนส่ง/ฉีดรูมักจะบรรลุสมดุลประจุโดยการปรับปรุงการฉีดรู และมีแนวโน้มที่จะปรับปรุงความสว่างและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ได้พร้อมๆ กัน
งานวิจัยปัจจุบันส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การปรับเปลี่ยนชั้นฟังก์ชันเดี่ยว ซึ่งทำให้ยากต่อการบรรลุความสว่างสูงและประสิทธิภาพสูงในเวลาเดียวกัน คาดว่าการปรับเปลี่ยนแบบผสมผสานของชั้นฟังก์ชันจะช่วยเอาชนะข้อจำกัดในปัจจุบัน และเปิดทางเทคโนโลยีใหม่สำหรับอุปกรณ์แสงสีฟ้าประสิทธิภาพสูง
ทีมวิจัยนำโดย ไจ้ กวงเหม่ย จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีไทหยวน ได้พัฒนากลยุทธ์การบำบัดด้วยลิเธียมคลอไรด์แบบสองเป้าหมายที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์เปล่งแสงสีน้ำเงินบริสุทธิ์ โดยการปรับเปลี่ยนชั้นเปล่งแสงควอนตัมดอทและชั้นฉีดโฮลไปพร้อมๆ กัน กลยุทธ์นี้ไม่เพียงแต่ปรับเคมีพื้นผิวของจุดควอนตัมและระดับพลังงานของจุดควอนตัมให้เหมาะสมกับชั้นขนส่ง ลดการดับการเรืองแสงที่ส่วนต่อประสาน แต่ยังเพิ่มประสิทธิภาพการนำไฟฟ้า การส่งผ่าน และประสิทธิภาพการฉีดโฮลของชั้นฉีดโฮลอีกด้วย อุปกรณ์เปล่งแสงสีน้ำเงินบริสุทธิ์ที่ผ่านการบำบัดนี้มีความยาวคลื่นสูงสุด 461 นาโนเมตร ความกว้างของเส้นเปล่งแสง 19 นาโนเมตร ความสว่างสูงสุด 27210 แคนเดลา/ตารางเมตร ประสิทธิภาพพลังงานสูงสุด 8.83 ลูเมน/วัตต์ ประสิทธิภาพกระแสไฟฟ้าสูงสุด 10.10 แคนเดลา/เอเคอร์ และประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกสูงสุด 23.44% ซึ่งเหนือกว่าอุปกรณ์ที่ไม่ได้รับการบำบัดและอุปกรณ์ที่บำบัดเป้าหมายเดียวอย่างมีนัยสำคัญ งานนี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิผลของการปรับเปลี่ยนแบบเสริมฤทธิ์ของชั้นฟังก์ชันในการปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ และมอบแนวทางที่เป็นไปได้สำหรับการผลิตอุปกรณ์เปล่งแสงสีน้ำเงินบริสุทธิ์ที่มีประสิทธิภาพสูง
