近日，由韩国首尔大学材料科学与工程系及SN Display公司的李泰佑教授领导的研究团队，成功开发出一种分级壳层钙钛矿纳米晶技术。该技术同步攻克了金属卤化物钙钛矿发光材料长期存在的稳定性难题，并实现了创纪录的光致发光量子产率、操作稳定性及可扩展性，为下一代高色纯度显示技术奠定了基础。相关研究成果作为封面文章发表在《科学》期刊上。

钙钛矿发光材料因具有极高的色纯度、优异的光电特性及低成本等优势，被认为是满足Rec. 2020广色域标准的理想候选者，其固有窄发射线宽(约20纳米)远超传统有机发光体和量子点。然而，钙钛矿纳米晶柔软的离子晶格和化学不稳定的表面，使其在光、热、湿气和氧气等实际工作应力下极易退化，固态薄膜中的光致发光量子产率会迅速衰减，且存在浓度淬灭与自吸收损失等瓶颈，长期制约其商业化应用。

研究团队取得的核心突破在于，设计了一种由化学键合的PbSO₄、SiO₂和聚合物层构成的分级壳层结构。这一策略从根本上区别于依赖弱键合表面配体或被动封装的传统方法。该壳层从化学上同步锁定了钙钛矿的晶格和表面，有效抑制了晶格软化、离子迁移以及在操作条件下加速退化的界面化学反应。得益于此，钙钛矿纳米晶薄膜实现了100%的光致发光量子产率，并在接近实际应用的加速老化测试中展现出前所未有的稳定性：在60°C、90%相对湿度的湿热老化条件下，其亮度衰减至初始值90%的时间达到3,900小时;在连续蓝光照射下，推算的T90寿命高达27,234小时，远超以往报道及商用基准。此外，近乎完美的量子产率促进了高效光子循环，使固态薄膜的外部量子产率提升至91.4%，在所有已知固态发光材料中创下最高纪录。

此项成果的意义重大，标志着钙钛矿发光材料从实验室走向实际应用的关键一步。该分级壳层结构还确保了材料的环境安全性(有效阻隔铅离子释放)、良好的生物相容性，并兼容喷墨打印与光刻图案化等精密加工工艺，可实现超过3,500 PPI的像素密度。通过与SN Display公司的合作，团队已利用0.6米×3.2米的卷对卷印刷技术成功制备出大面积均匀的钙钛矿颜色转换薄膜，并展示了从10.1英寸平板到75英寸电视的一系列原型设备，其色域面积比均超过Rec. 2020标准的97%，性能优于现有商用显示技术。李泰雨教授表示，这一突破证明了钙钛矿发光体有望成为未来高色纯度显示的核心工业技术。

出版详情：作者：曾庆森等，标题：《分层壳层锁定并稳定了具有近乎100%量子产率的钙钛矿纳米晶体》，发表于：《科学》(2026)，期刊信息：《科学》