近日，NPL的科学家与三星先进技术研究所（SAIT）合作进行了一项突破性的新研究，以更好地了解蓝色有机发光二极管（OLED）的降解。这项研究已在《Nature Communications》期刊上在线发表。
导致蓝色OLED失效的降解机制——无论是物理的、化学的还是其他的——仍然没有完全了解。这限制了蓝色OLED的稳定性，进而限制了OLED技术在全彩显示屏和照明中的使用寿命。
第一个聚合物发光二极管（PLED）于1975年在NPL创建。它使用了位于两个电荷注入电极之间的高达2.2微米厚的聚合物膜。从那时起，红色和绿色OLED技术的发展使这些彩色OLED现在可以与传统LED相媲美。
了解蓝色OLED的降解机制对于提高其性能和稳定性至关重要。然而，OLED是由非常薄的有机分子层形成的，用足够的分析信息对纳米级有机层和界面进行化学采样是一项挑战。
为了解决这个长期存在的问题，NPL/SAIT团队使用了OrbiSIMS，这是NPL于2017年发明的一种创新的质谱成像技术。该团队使用OrbiSIMS的纳米级质谱首次以前所未有的灵敏度识别出蓝色OLED的降解分子，并在OLED多层结构中以7纳米的深度分辨率对其进行定位。
研究小组发现，化学降解主要与发射层和电子传输层界面分子中的氧损失有关。OrbiSIMS结果还显示，使用稍微不同的主体材料的OLED器件的寿命增加了大约一个数量级。
该研究中描述的结果和方法可以为提高新型蓝色OLED架构的性能提供信息并推动未来的努力，并帮助显示技术制造商开发出质量更好、产品寿命更长的显示器。该方法已经用于三星和韩国科学技术高级研究院（KAIST）领导的另一项研究，该研究也发表在《Nature Communications》期刊上。
