采用结构为LiF/Al/F4-TCNQ/NPB的电荷产生层，制备出了双发光单元叠层有机电致发光器件(OLED: Organic Light Emitting Device)。通过对比实验发现当F4TCNQ层的厚度为8 nm、Al层的厚度为5 nm时，电荷产生层产生电荷的能力较强且具有良好的透光率。基于此，本文制备了发光层为CBP:6%Ir(ppy)3的叠层OLED，通过与单发光单元OLED的性能比较发现: 采用LiF/Al/F4TCNQ/NPB作为电荷产生层制备的叠层OLED的最大电流效率与功率效率分别为516 cd/A、284 lm/W，为单发光单元OLED的216倍、18倍，此外采用这种结构的电荷产生层有效解决了叠层OLED由于工作电压高而导致功率效率并未得到提升的问题[另一方面，采用有机材料F4TCNQ代替传统无机金属氧化物作为电荷产生层中的电荷产生部分，能够避免无机金属氧化物高温升华对Al层薄膜的破坏，提升了器件的效率并且降低了器件的roll-off现象。

通过采用毫米尺度的凹凸界面结构实现了有机发光器件(Organic Light Emitting Device, OLED)发光效率的提高。在制备OLED器件过程中使用双狭缝模板, 在发光层的界面处构建了高度为10 nm的凸起, 获得最大功率效率为23.9 lm/W, 最大电流效率为45.6 cd/A, 与传统的平直界面的OLED相比, 分别提高了70%和36%。经过实验数据分析与理论模拟得出初步结论: OLED发光效率提高主要归因于金属界面处局域表面等离子体共振激发, 提高了金属阴极界面的远场散射, 从而提高OLED的出光效率; 另外适当凹凸深度也改善了器件的电学性能。

针对载流子在面式-三(2-苯基吡啶基-N,C2′)铱(Ⅲ) (Ir(ppy)3)上的聚集会对器件性能产生不良影响, 在发光层中分别掺入4% 的双(2-(4,6-二氟苯基)吡啶基-N,C2′)铱(Ⅲ) (吡啶-2-羧基)配合物 (FIrpic) 和4% 的4,4′,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺 (TCTA), 器件的性能有明显的提高, 最高电流效率分别达到51 cd/A和43.1 cd/A, 提高约79%和50%, 我们将器件效率的提高归因于TCTA和FIrpic可以使聚集在Ir(ppy)3界面的空穴向主体材料4,4′-二(咔唑-9-基)联苯 (CBP) 转移, 进而可减弱对激子的猝灭作用。

通过共蒸镀掺杂的方法, 分别用氧化石墨烯和NPB掺杂作为空穴传输层以及氧化石墨烯和Alq3掺杂作为电子传输层和发光层, 制备了两种不同的有机电致发光器件。器件性能测试结果表明: 相对于未掺杂的参比器件, 氧化石墨烯与NPB共蒸镀掺杂的器件性能降低, 与Alq3共蒸镀掺杂的器件性能提高。其中, 氧化石墨烯掺杂量为Alq3的10%时, 器件发光亮度为掺杂前的1.2倍, 电流效率为掺杂前的2倍。这一工作为进一步提高OLED性能提供了新的途径。