有机发光二极管(OLED)具有自主发光、广视角、高效率、低功耗、可用于柔性显示等特性,被认为是下一代显示技术最重要的技术之一,在OLED器件中,通常采用低功函数金属如Ca和Ba来提高电子的注入效率,然而这些低功函数金属对空气中的水分和氧气十分敏感,阴极金属的失效将严重地影响器件的正常工作和驱动稳定性。研究引入了金属氧化物如ZnO和TiO2作为电子注入层或通过对ITO进行修饰来制备倒置结构以解决这个问题。然而,金属氧化物到有机发光材料之间存在着很大的电子注入势垒。本论文通过加入聚乙烯亚胺(PEIE)修饰层来提高电子的注入效率。论文主要的研究工作包括以下几个方面：(1)在ITO或ITO/ZnO和发光层MEH-PPV层之间加入PEIE层有效地提高了器件发光效率。此外,在发光层与金属Al之间加入PEIE层使器件的发光效率增加了50倍。加有PEIE层的单电子器件的电流密度比未加PEIE层的高出5-10倍,由此表明PEIE层能够有效地改善了器件的电子注入能力,提高器件的发光效率。为了探究电子注入效率改善的机制,我们通过紫外线光电子能谱和X-射线光电子能谱法测量了PEIE/Al和ZnO/PEIE样品的功函数,发现在PEIE的修饰下ZnO和Al的功函数分别被降低了1.2 eV和1.0 eV,功函数的降低主要来源于界面偶极子层的形成。X射线光电子能谱的测量结果表明中性胺是降低功函数的主要原因。(2)为了探究从ZnO/PEIE到具有不同最低未占有轨道(LUMO)能级的发光材料的电子注入效率,我们研究了使用PF-TBT、SY和PFA分别作为发光层的有机-无机复合发光器件,其LUMO能级分别为-3.6、-2.7、-2.1 eV。这些有机-无机复合器件的发光效率与使用PEDOT:PSS和CsF作为空穴和电子注入层的传统结构器件的发光效率相似,由此表明从ZnO/PEIE到发光聚合物层的电子注入势垒非常小。所以,对于LUMO能级差别较大的发光聚合物而言,PEIE都可以作为有效的电子注入层。(3)相比于普遍采用的Cs2CO3电子注入层,PEIE具有与有机材料接近的表面能并可形成均匀的薄膜,对有机发光层特别是包含磷光材料的发光层的形貌影响较小。因此,我们探究了基于溶液加工小分子材料发光层和PEIE电子注入层的有机-无机复合发光器件的发光特性。发光器件的最高发光效率是87.6 cd A-1,在亮度为1000 cd m-2时,器件的外量子效率为20.9%。该器件的发光效率为以往报道的基于ZnO:Cs2CO3电子注入层的发光器件的4倍,这归因于PEIE具有优良的电子注入能力和空穴/激子阻挡能力,特别是PEIE与发光层之间可形成良好界面。