设计中心波长为520 nm, 改变有机层厚度, 即空穴传输层NPB和发光层Alq3的厚度, 分别由10 nm逐渐增加至100 nm, 器件的总体厚度也随着改变, 分别计算模拟出有机电致发光器件(OLED)和微腔有机电致发光器件(MOLED)的电致发光谱(EL), 并对光谱的积分强度、 峰值强度、 半峰全宽、 峰值位置的三维分布图进行比较分析。 综合考虑光谱的峰值位置(中心波长)、 最大的峰值强度和积分强度(与亮度、 效率相关)、 最小半峰全宽(色纯度高)进行合理的设计, 可以找到最佳厚度。 发现: NPB和Alq3的厚度分别为70和62 nm时, 器件性能最佳, 并且微腔器件的结果尤为明显。 结果表明, 通过模拟计算, 可以深入探索MOLED和OLED发光特性, 设计出合理的器件结构。

设计并制作了三个不同厚度的红色有机微腔电致发光器件,器件结构是:Glass/DBR/ITO(厚度分别为150,182,196 nm)/NPB(82 nm)/DCM-Alq3(71 nm)/Mg-Ag(70 nm)。实验结果表明,随着氧化铟锡(ITO)的厚度增加,导致整个微腔器件的腔长度增加,器件的谐振模式(发光峰值)改变,由604 nm红移到640 nm最后到656 nm。CIE色坐标由(0.52,0.48)变至(0.61,0.37)至(0.61,0.38),色纯度逐渐提高。性能较好的是ITO厚度为150 nm的微腔器件,中心波长位于604 nm处,最大亮度达到32008 cd/m2,最大电流效率为3.15 cd/A。这表明ITO厚度对微腔有机电致发光器件的发光性能有着很大影响。

设计并制作了两个器件，一个是微腔有机电致发光器件(MOLED)：G/DBR/ITO/NPB(46 nm)/DPVBi(20 nm)/Alq3(56 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)；一个是无腔器件(OLED)：G/ITO/NPB(46 nm)/DPVBi(20 nm)/Alq3(56 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)。测试并分析了器件性能。OLED在电流密度30 mA/cm2时的电致发光(EL)光谱随观测角度由0°~70°都是一宽谱带，是发光层DPVBi的特征发光谱，峰值都在452 nm处，半峰全宽均为70 nm，色坐标均为(x=0.18,y=0.19)，无腔器件没有角度依赖性。相同电流密度下，微腔器件的EL谱随观测角度由0°~70°，发光峰值蓝移，由472 nm逐渐移至428 nm；峰值相对强度渐弱，由0.32变至0.02；半峰全宽由14 nm增加至120 nm；色坐标由(x=0.14，y=0.10)变至(x=0.19，y=0.25)，颜色由紫蓝变成蓝白到接近白色。微腔器件具有明显的角度依赖性。

实现彩色显示需要高效率和高色纯度的红、绿、蓝三种颜色发光。与红、绿色器件相比, 蓝光有机电致发光器件（OLED）有较低效率和较差的色纯度。为了改善器件性能, 将微腔引入到OLED中, 优化设计并制作出蓝色微腔有机电致发光器件（MOLED）：Glass/DBR/ITO/NPB/ DPVBi/Alq3/LiF/Al。得到蓝光微腔器件电致发光谱（EL）峰值位于472 nm, 与无腔器件相比, 峰值强度增强5.4倍,半峰全宽（FWHM）减小77.1%（仅为16 nm）, 光谱积分强度增加33%。微腔器件最大亮度8439 cd/m2, 最大发光效率2.4 cd/A, CIE色坐标为（X=0.14; Y=0.10）。结果表明, 由于微腔效应的存在, 导致微腔器件的EL谱线窄化和峰值强度增强, 可提高器件的色纯度, 改善器件发光性能。