近日，南方科技大学电子与电气工程系（简称“电子系”）讲席教授孙小卫课题组联合副教授王恺课题组，在钙钛矿显示领域取得了研究新进展，相关成果在国际著名学术期刊《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）和《先进光学材料》(Advanced Optical Materials) 上发表。

图1. 原位喷墨打印准二维钙钛矿的均匀像素点和构成的图案（上），及其水稳定性和耐化学溶液稳定性（下）。

        钙钛矿材料因其优异的光学性能，包括可调谐的带隙和高效的发光性能，成为显示和照明的理想候选材料。但其稳定性限制了自身应用和发展。发表在《先进功能材料》的论文提出了一种采用喷墨打印技术将钙钛矿前驱体墨水印刷在不同聚合物基底上的策略，该策略利用溶剂对聚合物的溶胀作用，使高分子内原位生长出具有高亮度、高稳定性且波长与图案像素尺寸精确可调的准二维钙钛矿。准二维钙钛矿-聚合物复合材料具有优异的防潮性、耐光照射性和耐各种溶液化学侵蚀的特性。同时，利用高精度喷墨打印技术可以实现小间距准二维钙钛矿像素点阵，构成各种图案。

        孙小卫介绍，这项研究采用原位喷墨打印准二维钙钛矿技术获得了高精度图案复合材料薄膜。这种薄膜非常有希望应用于平板显示领域，大幅度降低4K和8K显示技术中的光转换膜成本。

        南科大电子系来自吉林大学的访问学生贾思琪为论文第一作者，孙小卫为第一通讯作者，南科大为第一通讯单位。

图2. (a)基于钙钛矿复合薄膜的手机背光结构示意图; (b, c) 原手机屏幕和新屏幕的荧光光谱图; (d) 色域图;（e，f）原手机屏幕和新屏幕的色彩效果对比图。

        发表在《先进光学材料》上的论文提出了一种简便有效的原位制备 Cs₄PbBr₆/CsPbBr₃钙钛矿纳米晶体嵌入聚合物复合薄膜的方法。利用重结晶原理，研究人员制备了一种PMMA原位生长钙钛矿纳米晶体的复合薄膜，该薄膜不仅具有很高的光转换效率，并且由于受聚合物隔水隔氧的有效保护，该薄膜的水稳定性和光稳定性也显著改善。同时，采用该方法获得的钙钛矿-聚合物复合膜绿光发光峰半宽只有19nm，结合红光量子点膜，共同为智能手机屏幕提供了更丰富的色彩细节，尤其在绿光和红光色彩表现方面效果明显。该研究显示了高性能钙钛矿复合薄膜在广色域显示领域方面的突出优势，为钙钛矿复合薄膜在显示领域的应用提供了有力支撑。

        显示模组由南科大初创公司深圳扑浪科技有限公司组装完成。南科大电子系研究助理李祥为第一作者，孙小卫、王恺为通讯作者。该系列工作得到国家科技部、国家自然科学基金、广东省科技厅、广东省自然科学基金和深圳市科创委的资助。

        《先进功能材料》论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201910817

        《先进光学材料》论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adom.202000232