来源：光电未来
金属卤化物钙钛矿量子点具有优异的光电特性，包括高光吸收系数、窄半高宽、宽色域、可调发射波长、高发光效率以及良好的溶液加工性，使其在照明、显示、激光、聚光器和闪烁体等光转换领域展现出广阔的应用前景。迄今为止，在刚性玻璃衬底上制备的钙钛矿发光二极管已分别在红光和绿光光谱区域实现了超过20%的外量子效率，已接近商业化应用门槛。然而，柔性钙钛矿器件的性能仍显著落后于刚性器件，这主要源于两大关键挑战：其一，柔性衬底与钙钛矿层之间显著的模量不匹配在弯曲变形时导致界面应力集中，引发微裂纹和结构缺陷，从而降低器件性能;其二，钙钛矿材料固有的离子特性使其对水分和氧气高度敏感，在环境条件下会指数级加速器件老化并缩短工作寿命。因此，开发兼具高机械柔性与优异环境稳定性的钙钛矿材料，已成为推动柔性光电子发展的关键研究方向。
将钙钛矿量子点嵌入聚合物基体已被证明是一种有效的物理稳定策略。聚合物的长链可形成致密的封装结构，有效阻隔水分和氧气的侵入，显著提升量子点的环境稳定性并改善其加工性能。此外，这种封装还能显著抑制铅离子浸出，缓解钙钛矿材料在实际应用中的一个关键环境问题。目前，制备钙钛矿量子点-聚合物复合材料的策略主要分为两类：一是先合成量子点再与聚合物共混;二是在聚合物基体内原位形成量子点。前者涉及量子点合成、纯化、混合等多个步骤，工艺繁琐。而且在后续的旋涂或热处理等加工过程中，量子点易因配体脱附或环境侵蚀而降解，其高表面能也常导致团聚，从而使发光性能下降。相比之下，原位制备法将前驱体与聚合物共混后，通过热或机械诱导直接在聚合物基体内形成量子点。这一过程中聚合物链能有效锚定成核位点并钝化表面缺陷，同时实现纳米级均匀分散并增强量子点的本征稳定性。然而，由于对原位成核生长动力学的控制不够精准，该方法制备的量子点通常尺寸分布较宽且光致发光量子产率相对较低，这在一定程度上限制了其实际应用。
常用的柔性基体材料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷和聚酰亚胺等，已被证实能提升钙钛矿量子点的化学稳定性并提供一定的阻隔性能。但它们存在固有的力学局限，如模量高、脆性大、柔韧性和抗疲劳耐久性不足，难以在大变形反复弯折或拉伸下保持结构完整性，从而限制了其在柔性显示器件中的长期应用。橡胶弹性体因其高弹性、可逆变形能力和良好的生物相容性，在下一代柔性显示技术中展现出独特优势。其低模量特性有助于在变形时耗散应力，为构建可穿戴、可折叠乃至可拉伸的光电器件提供了理想平台。其中，溴化丁基橡胶在常见橡胶中具有最佳的阻隔性能，这归因于其沿异戊二烯衍生分子链高度规整对称的甲基排列，从而形成极小的自由体积。然而，将钙钛矿量子点高效稳定地集成到溴化丁基橡胶基体中仍面临两大挑战：一是控制量子点-橡胶界面的相容性与分散均匀性;二是在保持量子点高发光性能的同时，实现其在弹性网络中的牢固嵌入与长期稳定性。系统解决这些挑战对于推进钙钛矿量子点-橡胶复合材料在柔性显示技术中的实际应用至关重要。
复旦大学义乌研究院康永印&复旦大学余学斌等人基于具有优异阻隔性、柔韧性和可塑性的卤化丁基橡胶作为卤素前驱体与聚合物基体，开发了一种可一步制备高稳定性柔性钙钛矿器件的通用策略。该策略具有高普适性、低成本的特点，并适合规模化商业生产。具体而言，选择硬脂酸铯和硬脂酸铅作为金属前驱体，因其烃基链结构与聚合物具有良好的相容性。在开炼机的剪切作用下，这些前驱体易于原位形成高效发光的钙钛矿量子点，并均匀分散于聚合物基体中。与使用传统湿化学法制备的钙钛矿量子点/聚合物材料不同，该策略全过程无需溶剂。所合成的复合材料在储存、光照、高温及水环境中均表现出卓越的稳定性。此外，复合材料具有良好的柔韧性，且产物形状易于调控。该合成方法简便、成本低廉且环境友好，在柔性显示器件领域具备大规模工业化应用的潜力。
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