有机发光器件(Organic Light Emitting Devices，简称OLEDs)因具有超薄、可以柔性化、透明化、面发光、视角宽、制作工艺简单等优点而备受关注。在照明和显示领域有着广阔的应用前景，将会成为下一代的固态照明和平板显示技术。虽然开发新型的材料是提高器件性能的重要方法，但通过优化器件结构来提高光的耦合输出是提高器件性能的更为重要的途径。所以，深刻理解发光机制，建立合理准确的光学模型，为器件结构的优化提供理论上的指导显得尤为重要。　　本文首先对有机发光二极管的研究历史、基本原理、材料和应用进行介绍。接下来介绍了有机电致发光器件的相关制备工艺，如:ITO表面的预处理、有机半导体材料和金属电极Al的镀膜工艺等，以及器件的相关测试，如电流-电压-亮度特性测试，材料折射率和吸收系数的测量等等。　　在第三章，我们介绍了多层结构光学器件的转移矩阵的导出、偶极子源项和如何通过通过矩阵运算得到器件结构内外的光电场分布。并通过Matlab编程，建立了符合有机发光二极管(OLED)实际器件的光学模型。利用该光学模型进行模拟计算具有NPB/Alq3结构的有着单层发光层的有机发光器件。　　第四章，我们通过模拟探讨了电子传输层(Alq3)、空穴传输层(NPB)和透明阳极(ITO)厚度的变化引起的器件发光光谱改变，并结合人眼的视觉函数，研究了各层厚度改变时，器件的亮度随观察角度的变化。通过模拟可知:随着Alq3层厚度的，器件发光光谱发生红移。而NPB层的厚度从10nm每隔10nm增加到90 nm，则同样的，ITO的厚度从70 nm每隔10nm增加到140 nm，也是使得器件的发光光谱是先红移再蓝移。其中，根据模拟结果可得到ITO最佳厚度为120 nm，NPB最佳厚度为50 nm，Alq3最佳厚度为20 nm。模拟还得出当出射角度逐渐增大时，器件亮度逐渐减小。　　第五章，我们还对结构分别为ITO/NPB/C545T(:)Alq3/Alq3/Al和Au/NPB/C545T(:)Alq3/Alq3/Al的器件进行了光学模拟计算。其中发光层中C545T为掺杂发光分子，Alq3为载体。通过比较两个器件的模拟结果可看出，微腔结构可以改善器件的结构性能。　　第六章，根据之前第四章的模拟所得到的结果，我们利用真空镀膜系统制备了具有相应结构的ITO/NPB/Alq3/LiF/Al多层有机电致发光器件，测试了器件的亮度—电压特性，器件的电流—电压特性，器件的电致发光光谱。并计算器件的能量效率。我们分别制备和模拟了电子传输层厚度为18nm，30nm，40 nm的器件。通过测试，我们可知随着的增加使得器件的光谱发生一定的红移;而器件的空穴传输层厚度分别是25 nm，50 nm，75 nm时，其厚度的增加也是使得器件的发光光谱也是发生红移。比较模拟和实验测得的器件光谱我们可以看出，两者相吻合。这也说明我们的模拟可以很好的描述器件的光学性能。另外，通过实验结果可以得到Alq3为18nm时，器件的性能比较优越，在亮度为1000 cd/m2时能量效率可达2.6 lm/W。　　另外，我们通过增加氟化锂用作阴极修饰层来改善Alq3与金属电极的界面。通过综合分析LiF层的作用，认为LiF层起到激子阻挡层的作用，同时LiF层可以保护Alq3层，防止其受到Al原子沉积过程中所造成的伤害。通过测试结果我们可以看到引入LiF层后器件的电流效率由最大的1.5 cd/A增加到最大可达到3.8 cd/A。而且改善器件的亮度，提高了器件的能量效率。