与底发射结构有机电致发光器件相比，顶发射结构有机电致发光器件具有很多优势，比如通过在器件顶部增加盖层提高光的耦合输出，消除由于玻璃基底的光波导效应引起的能量损失，能提高显示设备的色纯度，在有源驱动有机发光器件显示设备中能有效提高开口率等等，因而吸引了广泛的研究兴趣。本论文在利用顶发射结构发光器件实现彩色化显示、提高顶发射结构发光器件显示对比度、以及可与n型薄膜晶体管电路集成的倒置型顶发射结构有机电致发光器件方面开展了系列研究工作，取得了如下研究成果。　　 1.首次提出一种无彩色滤光片型白光彩色化方法。通过在顶发射结构有机发光器件外面加上多层光学薄膜控制出射光的发光颜色，实现了顶发射白光器件出射蓝绿红三色光。通过这种方法，也可使Alq3作为绿光发光层的顶发射结构器件出射蓝绿红三色光。尽管出射光颜色不同，但它们却具有相同的电流.电压特性，表明外加的多层膜在实现调节出射光颜色的同时不会影响器件的电学特性。从经典光学的角度分析，这种彩色顶发射结构器件的工作原理可简化成Fabry-Perot微腔。我们对这种彩色顶发射结构器件的电致发光光谱进行了理论模拟，模拟结果基本与实验结果相符。　　 2.设计了一种低反射阳极结构并将其应用到顶发射结构有机电致发光器件中提高器件的对比度。该电极由Al/Ag/V2O5/.../Ag/V2O5多层结构组成，在不影响电导率的情况下该电极对环境光的反射明显降低。实验表明在Al上面沉积4层Ag/V2O5多层膜可以使Al在可见光范围内的反射率从95％降低至6.4％，在器件发光亮度为200 cd/m2、环境光照度为1401x条件下，对比度由3.2:1提高至50:1。并且采用该黑阳极的顶发射结构器件的电流.电压特性与普通顶发射结构器件相同。该高对比度顶发射器件在14V时亮度达到5300 cd/m2，最大效率达到1.4 cd/A。　　 3.设计并制备了一种高发光效率倒置型顶发射结构有机电致发光器件。该器件采用稳定的金属Al作为半透明金属阳极，在Al阳极和空穴传输层NPB之间引入3nm C60/3nm MoO3作为复合型空穴注入层有效提高了空穴注入能力和器件的发光效率，器件最大亮度达到25400 cd/m2，最大效率为5.24 cd/A。同只用C60或MoO3作为空穴注入层的器件相比，最大亮度分别提高了3.12倍和2.82倍，最大效率分别提高了1.58倍和1.37倍。紫外光电子能谱和X射线光电子能谱结果表明在C60/MoO3和阳极Al之间会形成双界面偶极层，从而导致空穴注入势垒明显降低，器件发光性能得到有效改善。