自1987年第一个双层结构的有机电致发光器件获得良好的效率以来,有机电致发光器件极有可能成为新一代平板显示器,越来越多的研究者投入相关的研究中,本论文主要研究了优化薄膜结构,提高器件性能和串联器件中的载流子运输机理,具体如下:1、高对比度的OLED。制备了具有低反射率阴极（Black Cathode）的OLED器件,可以提高器件在工作时的对比度。该阴极采用光学干涉相消的原理,由半透明金属层、介质层、金属层构成。在文中C₆0)作为介质层,器件对环境光的反射率可低至10%左右。这一材料可以使用传统的热蒸镀方式生长,简便且不会对已生长的薄膜造成破坏,此外C₆₀有很好的导电性,虽然增加了60nm的C₆₀,但器件的工作电压却没有提升,因此极少有能量消耗在C₆₀上。同时,针对低反射率阴极会吸收器件发射的光,本文还作了利用串联结构对阴极改进的尝试。2、串联器件由于其高的量子效率和长的工作寿命吸引了很多研究。在本文中,我们采用了一种新的双层结构,Al₂O₃/F₄-TCNQ:NPB;Al:Alq₃/F₄-TCNQ:NPB作为串联器件中的电荷产生层。不同于已报道的p-n结结构的电荷产生层,我们用绝缘体Al₂O₃或是空穴阻挡层Al:Alq₃替代了n型薄膜。我们发现F₄-TCNQ:NPB产生了空穴和电子,空穴阻挡层帮助在自己上建立了一个局域高电场。这个局域高场能降低F₄-TCNQ:NPB中产生的电子隧穿进发光层的势垒。3、研究有机电致发光器件电致发光效率的温度依赖性。我们发现虽然NPB对器件的电流随温度变化不起决定作用,但是对器件电致发光效率随温度的变化有重要的影响。我们发现没有NPB时,器件的电致发光效率随温度增加单调下降,当有NPB时,器件的电致发光效率随温度增加先增加后减小,我们用NPB对电子阻挡能力随温度增加逐渐变强解释了这一现象。同时我们发现在液氮温度下,拥有两个发光单元而没有电荷产生层的器件电流效率可以达到只有一个发光单元器件的两倍多。