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近年来，有机电致发光器件（organic light emitting devices，OLEDs）由于其响应速度快、自发光、面板轻薄、柔性显示等特点，受到科学界以及工业界的广泛关注。三星率先推出量产的OLEDs柔性手机屏幕，亦将推出55英寸的大面板显示器，加快了OLEDs的产业化进程，掀起了OLEDs商业化的热潮。飞利浦、欧司朗等国际性大公司也在OLEDs研发上投入大量人力物力。相信在不远的将来，OLEDs技术将会是显示以及照明界的主流技术。 虽然OLEDs的大规模商业化已近在眼前，但其中依然存在一些问题。首先材料方面，深蓝光器件效率较低，不能满足商业化的需求;原因在于优秀的深蓝光材料较为匮乏，且电子传输材料与空穴传输材料的载流子迁移率不匹配，导致器件中大量电能的损失。其次，OLEDs的不同制备方式会影响有机薄膜电学性质，从而对器件性能有很大的影响，目前研究者们对此还缺乏深刻的理解。再次，由于OLEDs内部的能量传输机制非常复杂，能量利用还有待优化。本文对OLEDs存在的这几个问题进行了有效的改进，在提高器件效率的同时，加深了对OLEDs工作原理的理解。 具有不同功能的有机材料是OLEDs的基础。有机功能材料包含了发光材料以及传输材料。从发光材料来说，红色、绿色磷光材料无论是色纯度、效率、稳定性已经几乎达到了商业化需求，但是深蓝光材料的效率、色纯度问题一直未得到解决。由于蓝色磷光材料是三线态发光，目前只能做到天蓝区域，很难达到深蓝区域，所以人们将目光投向了荧光材料。本文将2，7-di(phenanthren-9-yl)-9，9-spirobifluorene(DPSF)以及2,7-di(2,2∶6，2"-terpyridin-4-yl)-9,9-dioctyl-9H-fluorine(DTPF)两种三环芳香烃类材料作为深蓝荧光材料应用于OLEDs，分别得到了功率效率2.54lm/W以及2.67lm/W的高效深蓝光器件。同时两材料对应的器件色度坐标可以分别达到CIE(0.15，0.08)以及CIE(0.16，0.09)，非常接近美国国家电视标准委员会(NTSC)标准深蓝光坐标(CIE(0.14，0.08))。在传输材料方面，电子材料相对于空穴材料的载流子迁移率较低，一直是限制OLEDs效率的一个重要因素。尤其是在磷光器件中，电子传输材料还需有限制三线态在发光层的能力。本文将2，7-bis[3-(2-phenyl)-1,8-naphthyridinyl]-9，9-dimethylfluorene(DNPF)以及9，10-bis[3-(1,8-naphthyridin-2-yl) phenyl] anthracene(DNPA)两种三环芳香烃类材料作为电子传输材料应用于绿色磷光器件，得到了13.2-13.7％的外量子效率以及50.2-54.5 lm/W的功率效率。基于两种材料非常高的热稳定性，它们是绿色磷光器件中非常好的电子传输材料候选者。 在优异材料的基础上，薄膜的制备方式对器件也是至关重要的。制备方式不同，如常见的真空蒸镀和溶液旋涂法，会使器件性质有很大的差异。以往文献通常认为两者的区别主要在于表面粗糙度或者薄膜密度。本文通过同步辐射-二维衍射直接证明了真空蒸镀的tris(4-carbazoyl-9-y lphenyl)amine(TCTA)薄膜，其内部分子呈现π-π堆叠的排列，而旋涂的TCTA薄膜内部分子呈现完全无序的排列。分子排列的不同使薄膜的空穴传导能力不同，继而器件表现出性质的差异。从而在分子水平理解了两种制备方式的区别所在。 一个高效稳定的OLED显示器件，除了需要性能优异的材料、恰当的制备方式，合理的器件结构也是必须的。合理的结构和材料的搭配可以最大限度地利用能量，提高器件的能量利用率。本文在polyvinylcarbazole(PVK)为主体，2-{2-methyl-6-[2-(2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-pyrido[3,2,1-ij]quinolin-9-yl)-vinyl]-pyran-4-ylidene}-malono-nitrile(DCM2)为客体的发光层中，引入外部的重原子碘，创新地使荧光材料PVK的三线态能量通过DCM2荧光形式得以利用。这一重原子诱导下的新型能量传输机制，为OLEDs结构设计提供了新的思路。 综上所述，本文从材料、制备方式、内部结构设计三方面对OLEDs进行全面的研究和优化，对于制备高效的OLEDs，理解器件内部微观机制、能量传输体系有着重要的作用。