有机发光二极管（OLED）具有重量轻、功耗低、响应时间快及具有柔性等特点,在平板显示及固态照明等方面均显现出巨大的优势和应用前景。但是由于OLED器件中的光损耗机制,如衬底模式、波导模式和表面等离子体模式等,导致了OLED较低的光输出耦合效率,致使外量子效率（EQE）较低。采用微纳结构改善OLED的光输出耦合效率是一种有效的方法,本文通过理论和实验,针对微纳结构提升OLED器件性能进行了系统的研究和分析,并对实验结果相应的物理机理给予讨论与诠释。主要研究内容如下:1.利用Expert OLED仿真软件对具有不同光栅结构的实际OLED器件进行仿真模拟,分析不同结构的微纳光栅对双金属电极OLED器件电致发光光谱（EL）、发光视角及器件内部电场强度分布的影响。通过优化,得到增强器件发光强度和拓宽发光视角的微纳光栅结构。在不同的光栅周期下,改变光栅高度对器件的发光性能有不同的影响;调节发光层中分子偶极取向,优化器件内部电场强度分布,可进一步对器件的发光性能进行优化,从而为实验上利用周期性微纳光栅结构提高OLED器件性能提供具有价值的理论参考。2.利用聚苯乙烯（PS）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）共混溶液成膜过程中的相分离效应制作准周期微纳结构（PMS）,并将其应用到OLED器件中,研究PMS对OLED器件电致发光性能的影响。实验结果表明,当将PMS添加在基板正面时,相对于参考样品,OLED器件中发光层的光致发光光谱强度增加了119%,OLED器件的外量子效率（EQE）提高了42%;当将PMS添加在基板背面时,相对于参考样品,OLED器件中发光层的光致发光光谱强度增强了59%,OLED器件的EQE提高了120%。利用FDTD模拟对OLED器件内部电场强度分布进行了光学仿真,分析表明:OLED器件性能的提高可以归因于PMS减小了器件内部表面等离子体损耗与衬底模式损耗,提高了器件的输出耦合效率,从而提高了器件的EQE。这项工作提供了一种简单高效降低OLED器件出光过程中的光损耗的方法,将有利于低成本的制造工艺。3.基于前面工作的基础,利用软纳米压印方法,将PMS微纳结构转移到空穴传输层PEDOT:PSS薄膜上,研究具有PMS微纳结构的空穴传输层对OLED器件性能的影响。AFM表面形貌的测试结果表明,PMS微纳结构经过PDMS压印模板被较完整的复制转移到PEDOT:PSS薄膜,其周期、尺寸基本没有变化。制备的含有PMS微纳结构的OLED器件与参考器件相比,其最大亮度、最大电流效率、最大功率效率和EQE分别增加了32%、57%、11%和51%。本项工作,一方面表明通过简单的软纳米压印方法转移PMS微纳结构到PEDOT:PSS空穴传输层的可行性,另一方面表明这种PMS微纳结构可以有效减弱OLED器件中波导模式的损耗,从而提高OLED器件光电性能。