有机发光二极管(Organic light-emitting diode,OLED)由于诸多优点,如宽视角、响应速度快、驱动电压低、功耗低以及可弯曲等,被大众认为是十分具有潜力的下一代平板显示和固态照明设备。目前,高亮度和高效率的红、绿磷光有机发光器件已经被广泛应用于商业中,然而蓝色磷光OLED(Phosphorescent OLED,PHOLED)器件在色纯度、发光效率、稳定性等性能还有待提高,目前无法投入市场之中。本文设计了一系列实验,目的是通过优化发光层结构,进而提高蓝色PHOLED器件的性能。首先,制备了一系列双层、三层和多层客体材料掺杂浓度渐变的OLED器件。采用N,N′-dicarbazolyl-3,5-benzene(mCP)作为发光层主体,搭配2%、4%、8%、12%和16%等不同掺杂浓度的iridium(III)bis[(4,6-difluorophenyl)-pyridinato-N,C2′)]picolinate(FIrpic)蓝色磷光客体材料。由于FIrpic是偏电子传输的常见蓝光客体材料,在保证发光层的厚度与掺杂总量不变的情况下,浓度渐变结构能有效调节载流子的注入与平衡。优化后的客体掺杂浓度不对称三发光层器件在9V时亮度达到9745 cd/m~2,最大功率效率增大到25.1 lm/W,最大电流效率为32 cd/A。然后,制备了一组基于偏电子传输的材料1,3,5-tris(N-phenyl-benzimidazol-2-yl)benzene(TPBi)和偏空穴传输的双极性材料mCP的双发光层结构与双主体结构混合的蓝色磷光OLED器件,该结构采用mCP:8%FIrpic为单主体发光层,采用mCPx:TPBiy:8%FIrpic为双主体发光层。当双主体发光层中两种主体材料的比例以及双主体发光层在整个发光层中的分布变化后,将影响器件中载流子复合区的大小和位置。优化后的器件在8.75V时亮度提高至13390 cd/m~2,最大功率效率提高至36.63 lm/W,最大电流效率提高至37.89cd/A。最后,利用三种主体材料4,4′,4′′-tris(N-carbazolyl)triphenylamine(TCTA),mCP和1,3,5-tri(m-pyrid-3-yl-phenyl)benzene(TmPyPB)相互搭配,制备了一系列利用梯度主体发光层结构的蓝色磷光OLED器件,由于TCTA,mCP和TmPyPB分别为空穴传输、双极性和电子传输的主体材料,材料本身的载流子传输性质和材料间能级势垒各异,不同的主体材料搭配会影响载流子的注入与复合。在8.5V时亮度提高至15650 cd/m~2,最大功率效率提高至27.57 lm/W,最大电流效率提高至37.31 cd/A。在此基础上插入不同厚度(0.25 nm,0.5 nm,1 nm)和不同种类的磷光间隔层,能对发光层内部起到激子局域的作用,将器件亮度提高至17090 cd/m~2。