通过设计合理的微腔结构，制备了基于绿光染料C545t、黄光染料Rubrene、红光染料DCJTB的3种顶发射有机电致发光器件。研究了不同发光染料对顶发射器件的光谱的影响。研究表明，微腔结构对光谱具有窄化作用。绿光、黄光器件的发光峰波长并未随视角增大而明显变化，体现出良好的光谱角度性，而红光器件却出现了明显的光谱蓝移现象。绿光器件的最大功率效率为8.7 lm/W，当电流密度为45 mA/cm2时，亮度能达到7 205 cd/m2; 黄光器件的电流效率最大值为11.5 cd/A，当电流密度为48 mA/cm2时，亮度可达到3 770 cd/m2; 红光器件的电流效率最大能达到3.54 cd/A，当电流密度为50 mA/cm2时，可获得1 358 cd/m2的亮度。采用合适的发光材料以及合适的器件结构，不仅可以提高顶发射器件的色纯度及发光效率，还可以改善器件发光光谱的角度依赖性。

以半透明超薄金属银作为阴极，紫外臭氧处理的厚金属银作为阳极，制备了高效率高亮度的黄光硅基顶发射有机发光器件。当电压为9 V时，器件的最大电流效率为4.9 cd/A，当电压为17 V时，器件的亮度达到14 040 cd/m2。通过增加掺杂浓度及阳极厚度对器件结构进一步优化后，器件性能显著提高，其电流效率在外加电压为10 V时达到11 cd/A，相应亮度为21 748 cd/m2. 顶发射器件中存在的微腔效应能有效提高器件的发光效率以及亮度，但是也会使器件的共振波长随着观察视角的增大而蓝移。由于采用合适的发光材料，本实验制备的器件的发光峰值在0°~75°视角范围内几乎没有变化。

研究了有机薄膜晶体管(OTFT)驱动顶发射有机发光二极管(OLED)的集成制备技术。通过减小栅绝缘层的厚度, 达到降低OTFT工作电压的目的。OLED采用标准的绿光器件, 利用超薄的Al薄膜作为半透明阴极实现顶发射功能。实现了低电压工作的OTFT与顶发射OLED的集成, 其中OTFT的阈值电压为2.0 V, 饱和场效应迁移率为0.40 cm2·V－1·s－1。基于实验数据, 对集成像素的电特性进行了计算分析, 在－5~－10 V的栅电压调控下, 像素亮度能在50~250 cd/m2的范围内实现线性灰度调控。