提出了一种非掺杂式电荷生成层：LiF/Al/C60/m-MTDATA,以其制作的叠层有机电致发光器件的最大电流效率和功率效率达到48.4 cd/A和19.4 lm/W,分别是单层发光器件的2.95倍和1.65倍.通过设计一系列含不同电荷生成层的倒置型器件,证实了电荷的生成和分离作用均发生在C60/m-MTDATA界面,同时通过对C60和Al的厚度以及Al蒸镀速率的研究,揭示了电荷生成和分离机制.

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。

采用2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(BCP): 5 wt.% cesium carbonate(Cs2CO3)和N, N′-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N′-bis(phenyl)-benzidine(NPB): 20 wt.% molybdenum oxide(MoO3)分别作为器件的电子注入层和空穴注入层, 研究了N型和P-i-N结构有机电致发光器件的载流子传输特性.载流子传输层中BCP: Cs2CO3和NPB∶MoO3的引入有效增强了载流子注入能力, 从而降低了器件的驱动电压.基于新型电荷生成层BCP: 5 wt.% Cs2CO3/ NPB: 20 wt.% MoO3制备了色稳定、高效率P-i-N结构有机叠层器件.与单元器件相比, 引入新电荷生成层有机叠层器件的最大电流效率增大了2.5倍, 表明该电荷生成层可以有效地将电子和空穴分别注入到相邻发光单元中.采用该电荷生成层制备了P-i-N结构白色有机叠层器件, 器件的上下发光单元分别为橙光和蓝光发射.当发光亮度从500增加到5 000 cd/m2时, 器件的色坐标稳定在(0.33, 0.29)附近, 接近白光等能点.利用单色发光单元堆叠制备白色有机叠层器件的方法为实现色稳定、高效率的白色有机电致发光器件提供了一种有效的途径.

制备了一种基于新的电荷生成层m-MTDATA∶MoO3的叠层有机电致发光器件。叠层器件与单发光层器件相比, 发光亮度和电流效率均有成倍的提高。叠层器件的最大电流效率达到了30.06 cd/A, 最大亮度为83 210 cd/m2, 分别约为普通器件的2倍。除此之外, 叠层器件在整个电流密度范围内的电流效率都很稳定。结果表明:m-MTDATA∶MoO3可以作为高效率的叠层有机电致发光器件的电荷生成层。