钙钛矿量子点（Perovskite Quantum Dots, PQDs），以其卓越的光电性能，在诸如虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的高清晰度显示技术领域展现出广泛的应用潜力。然而，迈向基于PQDs的高分辨率显示器制造，需克服两大核心难题：高效微米级图案化制备及确保量子点精确定位与均匀分布。电流体动力学喷墨打印（Electrohydrodynamic, EHD）与光刻技术，因其实现过程简便、高分辨率及高度自动化的特点，被视为有前景的解决方案。尽管如此，这些技术仍受制于“咖啡环”现象及PQDs稳定性等挑战。当前策略集中于配体工程、成分调整和包覆技术以增强量子点稳定性，随后与溶剂或聚合物混合制备分散液，这一过程存在操作繁琐、成本高、分散性差等突出问题。

本研究提出了一种创新策略，通过一锅法在聚合物单体介质中制备可光交联的CsPbX₃量子点，并且利用光交联机制形成稳固的三维网络结构，有效隔绝环境中的水分与氧气，巧妙融合了溶液加工便捷性与光交联技术的稳定性优势，一举解决传统方法中稳定性与分散性难以两全的问题。利用这些特制的光交联PQDs溶液作为打印“墨水”，并与EHD喷墨打印技术相结合，我们成功制备了尺寸与间距均为2微米的高像素密度钙钛矿量子点微阵列（7608 PPI）。此外，该可光交联PQDs溶液还可直接用作光刻胶应用于光刻技术，成功制备了条纹、网格、院徽以及双色微阵列等多种精细图案。值得一提的是，通过自由基驱动的光聚合过程，形成的光固化PQDs薄膜具有高达89.2%的荧光量子产率，是其溶液态下的98%，彰显了优异的光学性能。引入的紫外光交联步骤不仅确保了量子点分布的高度均匀，从源头上消除了“咖啡环”效应，还极大地增强了微阵列结构的三维均匀性和整体表现力。这些创新的制备与处理技术不仅有效解决了PQDs图案化过程中的稳定性挑战，而且显著提升了图案的精细度与均匀性，为高分辨率显示技术的实际应用奠定了扎实的基础，并为未来光电器件的进一步发展提供了新的思路和方法。

图1可光交联PQDs的合成示意图

图 2 通过EHD喷墨打印技术制备的PQDs微阵列

图 3 通过光刻技术制备的PQDs微阵列

朱浩淼，中国科学院福建物质结构研究所厦门稀土材料研究中心副主任、研究员、博士生导师、课题组长。长期致力于稀土/过渡族离子掺杂无机发光材料、Micro-LED显示技术及先进光谱测试技术的研究。迄今，已在Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat.Photonics等期刊上发表90余篇SCI论文，他引9000余次，单篇最高引用900余次；授权中国发明20件。中国稀土学会第七届理事会常务理事，中国稀土学会发光专业委员会委员，科技部十四五重点研发计划稀土新材料专项专家组专家。

陈德建，中国科学院福建物质结构研究所助理研究员。长期致力于Micro-LED显示用量子点材料的设计合成及其应用研究。迄今，已在ACS Energy Lett.、Nano Res.、Chem. Eng. J.、Adv. Opt. Mater.等期刊上发表30余篇SCI论文，授权发明专利4件。

Yuan L, Chen D, He K, et al. Advancing microarray fabrication: One-pot synthesis and high-resolution patterning of UV-crosslinkable perovskite quantum dots. Nano Research, 2024, https://doi.org/10.1007/s12274-024-6784-1.