有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)作为第四代照明光源,不仅高效节能、光色健康,还拥有眩光小、无需散热管理的优点。更重要地,OLED柔性多变、至轻至薄的特性,扩展了光的表现形式,赋予了光影趣味和艺术魅力。它有望在展览、医疗、车灯、机舱、室内等领域的照明应用占据主导地位,形成百亿级的市场体量。研究OLED具备巨大的经济价值和科学意义。随着技术的进步,成本问题已演变为严重制约OLED广泛应用的瓶颈。有效解决成本问题的思路是引入溶液法技术,因其具备材料利用率高、生产线投入资本低、大批量生产能力强等优点,具有大幅度降低成本的潜力。然而,目前基于溶液法的OLED器件其效率和寿命相对非溶液法差。为此,论文以提高溶液法OLED的效率和寿命为重点,分别从空穴注入/传输材料、器件结构和透明电极三个关键环节入手,并具体针对铜盐空穴注入/传输材料、有机/无机杂化型器件结构、石墨烯透明电极开展了较为深入的研究,在如下三方面取得了初步的研究成果:(1)针对铜盐空穴注入/传输材料硫氰化亚铜(CuSCN)迁移率低和碘化亚铜(CuI)界面性质差的问题,提出了一种性质均衡的CuSCN/CuI复合空穴注入/传输材料。研究不同的混合比例对复合材料晶体结构、透过率、带隙、界面态的影响,揭示复合材料的混合机制为物理混合,并发现复合材料透过率高、带隙宽且粗糙度可调控;制备基于CuSCN/CuI复合材料的单空穴器件,根据Mott–Gurney法则,从J-V曲线的空间电荷限制电流区域得到了复合材料的等效迁移率;使用开尔文探针力显微镜技术测试了复合材料的功函数;探索了不同混合比例的CuSCN/CuI复合材料最佳的平衡点,并分别制作了以新型复合材料及传统材料为空穴注入/传输层的OLED样品,通过对比试验发现,在器件的效率、寿命方面,新型CuSCN/CuI复合材料比传统的聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)材料分别高27%、56%。(2)针对倒置型有机/无机杂化OLED膜系结构设计不灵活、性能受限于传输材料的问题,提出一种正置型有机/无机杂化结构,运用可溶液加工的无机CuSCN和氧化锌(ZnO)纳米颗粒分别作为空穴和电子传输层将有机层夹层在中间;研究了CuSCN的光电性质和ZnO的材料性质,结果表明CuSCN光吸收小、注入能力强、功函数高,ZnO纳米颗粒尺寸均匀、分散能力良好、带隙宽;分析了正置型杂化结构的能级排列和界面性质,揭示杂化结构实现了激子的空间限域并突破了高质量无机传输层的全溶液法制备;制备了基于上述正置型有机/无机杂化结构的OLED,器件亮度、效率分别高达110500 cd/m~2、14.6 cd/A;重点研究了器件的稳定性能,挖掘出新颖材料与结构对器件稳定性的协同增强效应,使得基于CuSCN和正置型杂化结构的OLED其寿命相对于PEDOT:PSS标准器件提升了~18.7倍。(3)针对石墨烯透明电极的方阻高、功函数低、浸润性差的问题,提出通过界面修饰,运用导电高分子材料PEDOT:PSS复合石墨烯。研究了石墨烯的SEM形貌,阐明了石墨烯生长过程所产生的拓扑缺陷会大幅度降低其导电性的原因;表征了石墨烯的拉曼光谱,发现石墨烯G峰蓝移,揭示了生长的石墨烯被微弱地p型掺杂,功函数被改变~0.2 eV;制备了石墨烯背栅场效应管,获得了石墨烯的迁移率和载流子浓度;探究了界面修饰后石墨烯复合电极的浸润能力、界面性能和光电性能,结果表明石墨烯浸润能力得到提升、粗糙度下降、方阻降低了27.3%,并保持了和商用氧化铟锡(ITO)电极相当的透过率;制备了基于石墨烯复合电极的柔性OLED,亮度和效率分别达到6377 cd/m~2和11.5 cd/A,与目前文献所报道的同类型石墨烯OLED相比,效率提高了一个数量级。