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作为一种新型的电致发光器件,有机电致发光二极管(OLED:Organic Light Emitting Device)具有驱动电压低、节能环保、响应速度快以及面光源等特点,能够应用在固态照明、平板显示器以及LCD的背光源。目前,OLED产业化应用还存在一些问题,尤其是OLED的性能和稳定性。利用荧光效率较高的有机发光分子,设计局限激子的多层器件结构及采用金属阴极和ITO阳极的界面修饰等手段,已经被证明是提高器件效率非常有效的方法。本论文首先对发光层内分子-分子间界而分析,提出了改善平衡载流子、最大限度地提高激子产生和复合几率的方法；其次,从有机-有机层界面角度,开发出带有纳米柱界面模式的发光层结构器件,通过扩大激子复合区范围、提高外部模式的光取出提高器件的发光效率；论文最后,讨论了因OLED界面劣化导致OLED失效的机理,提出了有效避免长期驱动情况下的OLED老化途径。该论文的具体研究内容如下：首先,调查了两种磷光发光分子掺杂的有机薄膜的空穴-电子的传导特性以及发光特性。本文研究不同掺杂浓度的CBP:Ir(ppy)3薄膜的单载流子特性,发现当Ir(PPY)3的掺杂浓度为10%时,有助于提高CBP:Ir(ppy)3薄膜的空穴迁移率,抑制电子的传输能力,这将有助于构建载流子平衡的高效率发光器件。通过器件结构优化,本文制备低效率滚降(roll-off)的绿光磷光OLED,在100cd/m2的低亮度下器件的最大电流效率为52.5cd/A,而在10000cd/m2的高亮度下器件的电流效率也高于30.0cd/A。另外,本文分别选用两种材料作为磷光发光层和三线态激子的空间阻隔层,分析了空间阻隔层对基于Pt-4磷光OLED发光效率的激子限制作用,结果发现：选择三重态能级较高的空间阻隔层材料和电子传输层材料,能有效抑制发光层中发光分子的三重态能量传递到相邻功能层中,减少了能量传递过程中的损失,最终得到了低效率roll-off的磷光OLED。其次,通过优化绿色磷光OLED的异质界面结构,对发光层/空穴传输层界面或者阴极/有机层界面进行研究,通过纳米柱修饰来优化界面结构,实现提高器件发光效率的目的。本文以典型的绿色磷光器件结构ITO/NPB/CBP:Ir(ppy)3/TPBi/Alq3/LiF/Al为研究对象,在CBP:Ir(ppy)3发光层两侧制备了具有两种不同纳米柱阵列模式的器件,实验结果发现：纳米柱的导入在有效增加发光层激子复合区的范围的前提下,还可以在一定程度上提高光的取出效率,而纳米柱的高度和个数直接决定着器件的发光效率。最后,本文研究探讨了OLED在过程中劣化机理,采用斜切方法分析施加电压后OLED的各斜切点的光致退化效果。通过测试每个点的光致发光强度,与未进行加速老化驱动OLED进行对比研究,我们发现:OLED工作过程中,在能级势垒较大的异质界面区域内发生轻微的衰减,而器件内各有机功能层均没有出现明显的衰减。此外,本文也分析热引起的OLED退化以及热退化的特征和发光面积的影响。