在12月7日发表于《自然—通讯》的一项研究中，来自英国和德国的研究者展示了一种高效稳定的有机发光二极管（OLED），其总厚度约为12微米，可以完全浸泡在水或细胞营养介质中数周而不会发生实质性降解。

近年来，尽管人们对柔性显示器、可穿戴设备和生物植入物越来越感兴趣，但能够无缝集成并用于这些设备的超薄、高柔性发光的器件仍然缺乏。

在所有这些情况下，超薄外形非常可取，以减少重量和体积，实现终极机械灵活性和一致性，更重要的是，在弯曲和折叠时，尽量减少设备中的机械应变。

有机半导体的独特特性，特别是其无定形和机械柔韧特性，支持了广泛的柔性光电器件，包括有机发光二极管（OLED），有机太阳能电池，有机传感器，电子皮肤，和神经设备。

有机发光二极管（OLED）的发展激发了智能手机和电视与弯曲的显示器和第一批产品与简单的可折叠显示器现在进入市场。除了在显示器中的使用之外，有机发光二极管（OLED）还支持许多有前途的新应用，其中，符合性集成或抗机械变形的弹性至关重要，例如，对于可穿戴设备和生物医学设备。

有机发光二极管（OLED）具有微米级厚度和特殊的柔韧性，但这种超薄器件在空气甚至水环境下都无法稳定运行，在空气中的使用寿命通常只有几十小时。

早期研究表明，基于无机薄膜的T子，通常由原子层沉积 （ALD） 形成，允许沉积表面、密集包装，从而形成无针孔金属氧化物薄膜。发现由两种不同无机材料的交替超薄层形成的纳米层可进一步提高封装性能。作为这一概念的延伸，并为了提高与柔性基板的兼容性，无机聚合物多层结构被提出为TFE屏障，而且这种结构确实显示了有希望的屏障属性。

然而，迄今为止文献中报道的柔性 OLED ，要么由于 TFE 薄弱或不存在，在环境条件下稳定性较差，要么使用具有嵌入式屏障的相对厚的塑料基材。对于商业柔性显示器，除了基板和 TFE 屏障外，其他功能层（如盖窗）还使用粘合剂粘合成堆栈，总厚度为数百 μm，机械灵活性有限，增加了重量和外形，增加了设备制造的复杂性。

为了防止器件快速降解，Malte C. Gather等人将OLED活性层嵌在一种封装薄膜屏障之间，这种屏障由聚丙烯腈-丙烯和金属氧化物的交替层形成。由于不需要衬底，这种方法使设备总厚度约为12微米——类似于典型食品包装的保鲜膜厚度。对称的夹层结构可确保设备的活性层位于设备的中性平面中，在那里它们可以弯曲，而不会暴露在拉伸或压缩力下。帕里烯-C是FDA认可的材料，具有优异的生物相容性，广泛应用涂覆于生物医学设备。

这种像三明治一样的结构确保了器件的活动层，能抵抗空气、水、各种溶剂和活性气体等离子体。受到这种屏障保护的 OLED 在环境空气中放置超过70天后性能不会下降，在水和细胞培养液中至少可以稳定放置两周。并且可以承受重复折叠，例如弯曲半径为1.5毫米时可循环5000次。

这为OLED的反复弯曲提供了稳定性，例如通过活性气体等离子体、有机溶剂和光刻。这种前所未有的坚固性为超薄 OLED 的使用开辟了广泛的新可能性。利用有源层的光学建模和TFE屏障来提高光提取效率。优化的红排放 OLED 达到 17% 以上的外部量子效率和超过 40 lm W+1发光的功效。此外，我们演示了TFE屏障可以调整为光散射结构，以进一步提高光提取效率。