有机发光二极管(有机发光二极管)
有机发光二极管显示技术具有自发光的特点，它使用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板。当电流通过时，这些有机材料会发光，有机发光二极管显示屏视角大，可以省电。自2003年以来，这种显示设备已经应用于MP3播放器。
根据有机发光二极管使用的有机发光材料，一种是以染料和颜料为材料的小分子器件体系，另一种是以共轭聚合物为材料的聚合物器件体系。同时，由于有机电致发光器件具有发光二极管整流发光的特性，小分子有机电致发光器件也称为有机发光二极管(有机发光二极管)，高分子有机电致发光器件称为PLED(高分子发光二极管)。小分子有机发光二极管和高分子有机发光二极管在材料特性上可以说是各有优势，但就现有技术的发展来看，比如作为显示器的可靠性、电学特性、生产稳定性等，小分子有机发光二极管处于领先地位，目前投入量产的有机发光二极管组件全部使用小分子有机发光材料。
结构
有机发光二极管的基本结构是由一层薄而透明的具有半导体特性的氧化铟锡(ITO)与电源正极相连，另一层金属阴极包裹成三明治结构。整个结构层包括空穴传输层(HTL)、发光层(EL)和电子传输层(ETL)。当电源供给到合适的电压时，发光层中的正空穴和负电荷会结合产生光，按照不同的配方产生红、绿、蓝RGB三原色，形成基本色。有机发光二极管的特点是自己发光，不像TFT LCD，所以能见度高，亮度高，其次是电压需求低，节能效率高，再加上响应快，重量轻，厚度薄，结构简单，成本低。被认为是21世纪最有前途的产品之一。
有机发光二极管的发光原理类似于无机发光二极管。当元件经受直流电(直流电；DC)，施加的电压能量将驱动电子和空穴分别从阴极和阳极注入到器件中。当它们在传导中相遇并结合时，就形成了所谓的电子-空穴俘获。当化学分子受到外界能量激发时，如果电子自旋与基态电子配对，则为单重态，其释放的光就是所谓的荧光。另一方面，如果激发电子和基态电子的自旋不成对且平行，则称为三重态，其释放的光就是所谓的磷光。
当电子的态位从激发的高能级回到稳态的低能级时，其能量会以发光或散热的形式释放出来，光子部分可以作为显示功能；然而，有机荧光材料在室温下无法观察到三重态磷光，因此PM-有机发光二极管器件发光效率的理论极限仅为25%。
PM-有机发光二极管的发光原理是利用材料的能级差异将释放的能量转化为光子，因此我们可以选择合适的材料作为发光层或者在发光层中掺杂染料，以获得我们需要的发光颜色。另外，电子和空穴的结合反应通常在几十纳秒(ns)以内，所以PM-有机发光二极管的响应速度非常快。
典型结构:pm-有机发光二极管。典型的PM-有机发光二极管由玻璃基板ITO(氧化铟锡；；氧化铟锡)阳极、发射材料层和阴极等。其中薄且透明的ITO阳极和金属阴极将有机发光层夹在中间，并且当通过电压注入阳极的空穴与来自阴极的电子结合时，有机材料被激发发光。
具有良好发光效率并被广泛使用的多层PM-有机发光二极管结构需要制作空穴注入层(空穴注入层；HIL)、空穴传输层(空穴传输层；HTL)、电子传输层(电子传输层；ETL)和电子注入层(电子注入层；EIL)，并且需要在每个传输层和电极之间设置绝缘层，所以热蒸发的加工难度相对较高，制造工艺变得复杂。
因为有机材料和金属对氧气和水蒸气相当敏感，所以生产后需要包装和保护。虽然PM-有机发光二极管需要由几层有机薄膜组成，但是有机薄膜的厚度只有1，000 ~ 1，500 A (0.10 ~ 0.15 um)左右，封装加干燥剂后整个显示面板的总厚度不到200。
材料
有机材料的特性深刻影响着器件光电特性的表现。在阳极材料的选择上，材料本身必须具有较高的功函数和透光率，因此具有4.5eV-5.3eV的高功函数、性能稳定和透光率的ITO透明导电膜被广泛应用于阳极。在阴极部分，为了增加器件的发光效率，电子和空穴的注入通常需要Ag、Al、Ca、In、Li、Mg等低功函数金属，或者低功函数复合金属(例如Mg-Ag-Mg-Ag)来制作阴极。
适合传输电子的有机材料不一定适合传输空穴，所以有机发光二极管的电子传输层和空穴传输层必须选择不同的有机材料。目前最常用于制作电子传输层的材料必须具有高的膜稳定性、热稳定性和良好的电子传输性，通常使用荧光染料化合物。如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。空穴传输层的材料属于芳香胺荧光化合物，例如有机材料如TPD和TDATA。
有机发光层材料必须具有固态时荧光强、载流子传输性能好、热稳定性和化学稳定性好、量子效率高和真空蒸发等特点。通常，有机发光层的材料与电子传输层或空穴传输层的材料相同。比如Alq广泛用于绿光，Balq和DPVBi广泛用于蓝光。
一般来说，OLED根据发光材料可以分为两种:小分子OLED和聚合物OLED(也称PLED)。小分子有机发光二极管和聚合物有机发光二极管的区别主要表现在器件的制备工艺不同:小分子器件主要采用真空热蒸发工艺，而聚合物器件采用旋涂或喷印工艺。小分子材料的制造商主要有伊士曼、柯达、楚光盛兴、东洋油墨制造、三菱化学等。高分子材料制造商主要有:CDT、Covin、陶氏化学、住友化学等。世界上与有机发光二极管相关的专利有1400多项，其中基础专利有三项。小分子有机发光二极管的基础专利为美国柯达公司所有，聚合物有机发光二极管的专利为英国CDT(剑桥显示技术)和美国Uniax公司所有。
手艺
氧化铟锡(ITO)基板的预处理
(1) ITO表面平坦度:ITO已广泛应用于商用显示面板制造，具有高透过率、低电阻率、高功函数等优点。一般来说，射频溅射制作的ITO由于工艺控制因素差，容易出现表面不平整，进而产生表面的尖端物质或突起。此外，高温煅烧和重结晶的过程也会产生表面约为10 ~ 30nm的凸起层。这些不平坦层的微粒之间形成的路径将为空穴直接射向阴极提供机会，这些错综复杂的路径将增加漏电流。一般有三种方法解决这个表层的影响？一是增加空穴注入层和空穴传输层的厚度，以降低漏电流。这种方法主要用于具有厚空穴层(~ 200 nm)的PLED和有机发光二极管。第二，对ITO玻璃进行再加工，使表面光滑。三是使用其他镀膜方式，使表面平整度更好。
(2)ITO功函数增加:当空穴从ITO注入HIL时，过大的势能差会产生肖特基能垒，导致空穴注入困难。因此，如何降低ITO/HIL界面的势能差成为ITO预处理的重点。通常，我们使用O2等离子体来增加ITO中氧原子的饱和度，以增加功函数。经过O2等离子体处理后，ITO的功函数可以从4.8eV提高到5.2eV，非常接近HIL的功函数。
增加辅助电极，由于有机发光二极管是电流驱动元件，当外电路过长或过细时，会在外电路中造成严重的电压梯度，降低真正落在有机发光二极管元件上的电压，导致面板发光强度下降。因为ITO的电阻太大(10欧姆/平方)，容易造成不必要的外部功耗。增加辅助电极降低电压梯度成为提高发光效率、降低驱动电压的捷径。铬(Cr: Chromium)金属是最常用的辅助电极材料，具有对环境因素稳定性好，对蚀刻液选择性大的优点。但在薄膜为100nm时其电阻值为2欧姆/平方，在某些应用中仍然偏大。所以同等厚度下电阻值更低的铝(0.2欧姆/平方)是辅助电极的另一个更好的选择。然而，铝金属的高活性也使其存在可靠性问题。因此，提出了多层辅助金属，如Cr/Al/Cr或Mo/Al/Mo。然而，这些工艺增加了复杂性和成本，因此辅助电极材料的选择成为有机发光二极管技术的关键之一。
阴极过程
在高分辨率OLED面板中，通常采用蘑菇结构的方法来隔离精细阴极和阴极，这类似于印刷技术的负性光刻胶显影技术。在负性光刻胶显影过程中，许多工艺变化因素都会影响阴极的质量和成品率。例如体电阻、介电常数、高分辨率、高Tg、低临界尺寸(CD)损失以及与ITO或其它有机层的适当粘合界面。
包装
⑴吸水材料:一般情况下，有机发光二极管的生命周期容易受到周围水蒸气和氧气的影响而降低。水蒸气主要有两个来源:一是通过外界环境渗透到组件内部，二是有机发光二极管过程中各层材料吸收的水蒸气。为了减少进入组件的水蒸汽或消除被工艺吸收的水蒸汽，最常用的物质是吸收剂。干燥剂可以通过化学吸附或物理吸附来捕获自由运动的水分子，以达到去除模块中水汽的目的。
⑵工艺和设备开发:封装工艺的流程需要在真空环境中进行，或者通过向空腔中充入惰性气体，例如氮气，以便将干燥剂放置在盖板上，并成功地将盖板粘附到基板上。值得注意的是，如何使盖板与基板的连接更加高效，降低封装工艺成本，缩短封装时间以达到最佳的量产率，已经成为封装技术和设备技术发展的三大主要目标。
彩色化技术
全彩色显示器是检验显示器是否具有市场竞争力的重要标志，因此很多全彩色技术也被应用到有机发光二极管显示器上。根据面板的类型，通常有以下三种:RGB像素独立发光、色彩转换、滤色器。
RGB像素独立发光。
利用发光材料独立发光是目前应用最广泛的色彩模式。它利用精密的金属荫罩和CCD像素对准技术，先制备红、绿、蓝三原色的发光中心，再调整三种颜色组合的混色比例，产生真彩色，使三色有机发光二极管元件独立发光，形成一个像素。该技术的关键是提高发光材料的色纯度和发光效率，金属荫罩的刻蚀技术也很重要。
有机小分子发光材料AlQ3是一种良好的绿色发光小分子材料，其绿色纯度、发光效率和稳定性良好。而有机发光二极管最好的发红光小分子材料，发光效率只有31mw，寿命1000小时，发蓝光小分子材料的开发也非常缓慢和困难。有机小分子发光材料最大的瓶颈在于红蓝材料的纯度、效率和寿命。然而，通过掺杂主要的发光材料，已经获得了具有良好色纯度、发光效率和稳定性的蓝光和红光。
聚合物发光材料的优点是其发光波长可以通过化学修饰来调节。现在已经获得了覆盖从蓝到绿到红整个可见光范围的各种颜色，但是寿命只有小分子发光材料的十分之一，所以聚合物发光材料的发光效率和寿命还有待提高。不断开发性能优异的发光材料，应该是材料开发者一项艰巨而长期的任务。
随着有机发光二极管显示的彩色化、高分辨率和大面积化，金属荫罩刻蚀技术直接影响显示面板的质量，因此对金属荫罩图形的尺寸精度和定位精度提出了更严格的要求。
光色转换光色转换是蓝色有机发光二极管和光色转换的结合。
薄膜阵列:首先制备发蓝光有机发光二极管的器件，然后用蓝光激发色转换材料得到红光和绿光，从而得到全色。该技术的关键是提高光色转换材料的色纯度和效率。该技术不需要金属荫罩配向技术，只需要蒸发蓝色有机发光二极管元素，是未来大尺寸全彩色有机发光二极管显示器最具潜力的全彩色技术之一。但其缺点是光色转换材料容易吸收环境中的蓝光，导致图像对比度下降，同时光导也会造成画质下降的问题。掌握这项技术的日本泉精工株式会社生产了10英寸的有机发光二极管显示器。
彩色滤光薄膜
在这项技术中，白色有机发光二极管与彩色滤光膜相结合。首先制备发射白色有机发光二极管的器件，然后通过彩色滤光膜获得三原色，再将三原色合成实现彩色显示。这项技术的关键是获得高效率和高纯度的白光。其制造工艺不需要金属荫罩配向技术，而是可以采用成熟的液晶显示LCD的彩色滤光片制造技术。因此，它是未来大尺寸全彩色有机发光二极管显示器的潜在全彩色技术之一，但通过彩色滤光膜造成的光损耗高达三分之二。日本的TDK公司和美国的柯达公司用这种方法制造有机发光二极管显示器。
RGB像素独立发光，光色转换和滤色片是制造有机发光二极管显示器的三种全彩技术，各有优缺点。可以根据工艺结构和有机材料来确定。
驱动器类型
有机发光二极管的驾驶方式分为主动驾驶(主动驾驶)和被动驾驶(被动驾驶)。
被动驾驶(PM有机发光二极管)
分为静态驱动电路和动态驱动电路。
⑴静态驱动模式:在静态驱动的有机发光显示器件上，有机发光像素的阴极一般一起引出，每个像素的阳极分开引出，这就是* * *阴极连接模式。如果像素发光，则只要恒流源的电压和阴极的电压之间的差大于像素的发光值，该像素就会在恒流源的驱动下发光。如果一个像素不发光，它的阳极连接到负电压，它可以反过来关闭。但当图像变化较大时，可能会出现交叉效应。为了避免这种情况，我们必须采用交流的形式。静态驱动电路一般用于驱动分段显示屏。
⑵动态驱动模式:在动态驱动的有机发光显示器件上，人们将像素的两个电极做成矩阵结构，即使用一个水平组显示像素的同一性质的电极，另一个垂直组显示像素的同一性质的电极。如果像素可以分成n行和m列，则可以有n个行电极和m个列电极。行和列分别对应于发光像素的两个电极。即阴极和阳极。在实际电路驱动的过程中，像素要逐行或逐列点亮，通常是行扫描，行扫描和列电极作为数据电极。实现方法是:对每一行电极循环施加脉冲，同时所有列电极对该行像素给予驱动电流脉冲，从而实现一行所有像素的显示。为了避免“交叉效应”，通过施加反向电压，不显示同一行或列中的像素。这种扫描是逐行进行的，扫描所有行所需的时间称为帧周期。
帧中每一行的选择时间是相等的。假设一帧的扫描行数为N，扫描一帧的时间为1，那么一行占用的选择时间为1/N帧时间，称为占空比系数。在相同电流下，扫描线的增加会降低占空比，导致一帧内有机电致发光像素上的电流注入有效减少，降低显示质量。因此，随着显示像素的增加，为了保证显示质量，需要适当增加驱动电流或者采用双屏电极机构来提高占空比。
除了电极共用造成的交叉效应，有机电致发光显示屏中正负电荷载流子复合形成发光的机制使得任意两个发光像素，只要构成它们结构的任何一个功能膜直接连接在一起，它们之间就可能存在串扰，即一个像素可能发光，另一个像素也可能发出微弱的光。这种现象主要是有机功能膜的厚度均匀性差，横向绝缘性差造成的。从驱动的角度来说，为了减缓这种不利的串扰，采用反向截止的方法也是一种有效的方法。
带灰度控制的显示器:显示器的灰度是指黑白图像之间的亮度等级。灰度越多，从黑到白的层次越丰富，细节越清晰。灰度是图像显示和彩色化的重要指标。一般用于灰度显示的屏幕多为点阵显示器，其驱动多为动态。实现灰度控制的几种方法有:控制法、空间灰度调制和时间灰度调制。
二、主动驱动(AM有机发光二极管)
主动驱动的每一个像素都配有一个具有开关功能的低温多晶硅薄膜晶体管(LTP-Si TFT)，每一个像素都配有一个电荷存储电容。外围驱动电路和显示阵列集成在同一玻璃基板上。和LCD一样的TFT结构不能在有机发光二极管使用。这是因为LCD由电压驱动，而有机发光二极管由电流驱动，其亮度与电流的大小成正比。因此，除了用于开/关切换的寻址TFT之外，还需要具有低导通电阻的小驱动TFT，其可以允许足够的电流通过。
主动驱动是一种具有记忆效应的静态驱动方式，可以100%负载驱动。这种驱动不受扫描电极数量的限制，并且可以独立地选择性调节每个像素。
主动驱动没有占空比问题，驱动不受扫描电极数量限制，容易实现高亮度和高分辨率。
主动驱动由于可以独立调节红蓝像素的亮度，更有利于有机发光二极管彩色化的实现。
有源矩阵的驱动电路隐藏在显示屏中，更容易实现集成化和小型化。另外，解决了外围驱动电路与屏幕的连接问题，在一定程度上提高了良品率和可靠性。
第三，两者的比较
被动主动型
瞬时高密度发光(动态驱动/选择性)连续发光(稳态驱动)
面板外附加IC芯片/内置薄膜驱动IC的TFT驱动电路设计
逐行扫描逐行擦除数据
灰度控制易于在TFT基板上形成有机EL像素。
低成本/高电压驱动低电压驱动/低功耗/高成本
设计变更容易，交货时间短(制造简单)，发光元件寿命长(制造过程复杂)
简单矩阵驱动+有机发光二极管LTPS TFT+有机发光二极管