中文摘要：

本项目的研究主要是为了设计制备用来实现高效率叠层有机发光二极管的中间连接电荷产生层，我们设计的电荷产生层是由非掺杂的n型有机半导体和p型有机半导体构成的有机半导体异质结，用这种异质结作为电荷产生层制备的叠层有机发光二极管不但亮度和电流效率得到成倍的增加，功率效率也将得到大幅度的提高。本项目主要进行构成有机半导体异质结电荷产生层的材料体系及其工作机制研究，并通过结构设计和优化，解决电荷产生和电荷注入两个最重要问题，为最终实现高功率效率叠层有机发光二极管提供基础。叠层有机发光二极管具有高效率、高亮度、高稳定性的特点，而中间的电荷产生层是关键，特别是功率效率的提高一直没有解决。因此，开展本项目的研究具有重要意义。

结论摘要：

叠层OLED是将多个发光单元通过电荷产生层串联起来的OLED，是提高OLED性能的最有效结构。与传统的单元OLED相比，叠层OLED不但发光亮度和电流效率得到成倍的增加，而且由于其在相同的电流密度下显示了更高的亮度和有机薄膜厚度的增加大大减小了漏电流和电场击穿问题，因此叠层OLED通常显示更高的稳定性，其研究倍受关注。然而，叠层OLED目前还存在着因工作电压高而功率效率无法得到提高的国际难题，而其中最重要的是起中间连接作用的电荷产生层。因此，设计新的电荷产生层，深入研究电荷产生层在电场作用下的电荷产生过程及其影响因素，对进一步提高叠层OLED的功率效率，并最终制备出高性能OLED具有重要意义和实用价值。 我们在国际上首次提出了“用有机半导体异质结作为叠层OLED电荷产生层”的设计思想，并首次将半导体异质结的概念应用到OLED器件中电荷产生层的构筑上，这种全新的设计概念为降低叠层OLED的工作电压，改善功率效率提供了更为有效的方法。利用有机半导体异质结的高效电荷产生效应和高导电特性，显著地降低了叠层器件的工作电压，提高了功率效率，解决了通常叠层OLED功率效率不能提高的难题。由于工作的重要性，应J. Mater. Chem.和“科学通报”主编的邀请发表了综述文章，并在J.Mater.Chem.,Appl. Phys. Lett.等杂志发表了系列文章，还申请了5项中国发明专利。 研究表明，有机半导体异质结的电荷产生不但与能级位置有关，其材料迁移率和界面注入势垒也有很大影响。大量的材料体系研究发现，半导体异质结作为电荷产生层非常具有普适性，这不仅为半导体异质结理论提供了坚实的实验基础，也为丰富有机半导体异质结电荷产生层材料体系提供了理论依据。实际上，由于有机半导体异质结电荷产生层能够有效地提高叠层OLED的功率效率，这对全面提升白光OLED的功率效率，推动白光OLED在照明领域中的应用具有重要价值。