OLED模块由N型有机材料、P型有机材料、阴极金属和阳极金属组成。电子(空穴)从阴极(阳极)注入，通过N型(P型)有机材料传导至发光层(通常为N型材料)，并通过复合而发射。一般来说，在有机发光二极管器件的玻璃衬底上溅射ITO作为阳极，然后通过真空热蒸发依次镀上P型和N型有机材料以及低功函数的金属阴极。因为有机材料容易与水蒸气或氧气发生反应，产生暗斑，使元素不发光。因此，真空镀膜后，器件必须封装在一个没有湿气和氧气的环境中。
在阴极金属和阳极ITO之间，广泛使用的组件结构一般可以分为五层。如图，从靠近ITO的一侧依次为：空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层。
至于电子传输层，它是具有高电子迁移率的N型有机材料。当电子从电子传输层传到空穴传输层界面时，由于电子传输层的最低未占据分子轨道畴比空穴传输层的LUMO高得多，电子不容易越过这个能垒进入空穴传输层，所以在这个界面被阻挡。此时空穴从空穴传输层传到界面附近与电子复合产生激子，激子会以光和非光的形式释放能量。至于一般的荧光材料体系，只有25%的电子-空穴对以光的形式复合，其余75%的能量以热的形式耗散。近年来，磷光材料作为新一代有机发光二极管材料正在被积极开发，它可以打破选择性的限制，将内量子效率提高到近100%。
在两层器件中，N型有机材料——电子传输层——也被用作发光层，其发光波长由HOMO和LUMO的能量差决定。然而，良好的电子传输层-即具有高电子迁移率的材料-不一定是具有良好发光效率的材料。因此，目前普遍的做法是在电子传输层靠近空穴传输层的部分，也称为发光层，掺杂一种具有高荧光性的有机颜料，体积比为1% ~ 3%左右。掺杂技术的发展是提高原料荧光量子吸收率的关键技术。一般选用荧光量子吸收率高的染料。
传统上，阴极的金属材料是低功函数的金属材料(或合金)，如镁合金，以利于电子从阴极注入到电子传输层。此外，通常的做法是引入电子注入层，电子注入层由极薄的低功函数的金属卤化物或氧化物组成，例如LiF或Li2O，这可以大大降低阴极和电子传输层之间的能量势垒，降低驱动电压。
由于空穴传输层材料的HOMO值与ITO仍有差距，另外ITO阳极长期运行后可能会释放氧气，破坏有机层产生暗斑。因此在ITO和空穴传输层之间插入一层空穴注入层，其HOMO值正好在ITO和空穴传输层之间，有利于空穴注入有机发光二极管器件，其薄膜的特性可以阻止ITO中的氧进入有机发光二极管器件，从而延长器件的使用寿命。
有机发光二极管的制备工艺
由于其结构简单，有机发光二极管的生产工艺不像液晶显示器的制造工艺那样复杂。但由于有机发光二极管工艺设备的不断完善，没有统一的标准量产技术，主被动驱动和全彩方式的差异会影响有机发光二极管工艺和单元设计。但整个生产过程需要一个洁净的环境和配套的技术设备。提高器件的性能，不仅要从材料的化学结构入手，还要提高材料的性能，丰富材料的种类。还需要深入理解器件的物理过程和内部物理机制，有秩序地改进器件的结构
首先要准备好导电性能好，透光度高的导电玻璃，一般是ITO玻璃。高性能ITO玻璃的加工工艺复杂，市场上可以直接买到。ITO作为电极，需要特定的形状、尺寸和图案来满足器件设计的要求。我们可以根据需要委托厂家通过光刻切割形成图案，也可以在实验室蚀刻ITO玻璃得到所需的基板和电极图案。基片表面的平整度和清洁度会影响有机薄膜材料的生长和有机发光二极管的性能，因此ITO表面必须严格清洗。
常用的ITO膜表面预处理方法有：化学方法(酸碱处理)和物理方法(O2等离子体处理、惰性气体溅射)。
酸碱处理
固体表面的结构和组成与内部不同，表面的原子或离子呈现配位不饱和，这是形成固体表面时化学键被切断造成的。
正是由于这个原因，外来原子容易吸附在固体表面，使表面受到污染。因为环境空气中有大量的水，所以水是固体表面最常见的污染物。
由于金属氧化物表面被切断的化学键是离子键或强极性键，容易与极性较强的水分子结合，所以金属氧化物的清洁表面大多被水吸附污染。
大多数情况下，水最终解离吸附在金属氧化物表面生成OH-和H，吸附中心分别是表面金属离子和氧离子。
根据酸碱理论，M是酸中心，O-是碱中心。此时水解解吸是在一对酸碱中心进行的。
ITO表面的水解离后，用酸碱处理ITO金属氧化物表面时，酸中的H和碱中的OH-分别被碱中心和酸中心吸附，形成偶极层，从而改变ITO表面的功函数。
等离子体处理
等离子体的作用通常是改变表面粗糙度，提高功函数。发现等离子体对表面粗糙度的影响很小，只能将ITO的均方根粗糙度从1.8nm降低到1.6nm，但对功函数的影响很大。有不同的方法通过等离子体处理来改善功函数。
氧等离子体处理可以通过补充ITO表面的氧空位来提高表面氧含量。
操作方法如下：将ITO基板在清洗液、去离子水、乙醇和丙酮的混合溶液、去离子水中超声清洗，去除基板表面物理吸附和化学吸附的污染物，然后将清洗后的基板放在干净的工作台上，用高速喷射的氮气烘干或干燥，最后用氧等离子体轰击ITO表面或用紫外臭氧处理。ITO玻璃的预处理有利于去除ITO表面可能存在的污染物，提高ITO表面的功函数，降低ITO电极对有机功能材料的空穴注入势垒。
成膜技术
制备有机发光二极管材料包括有机小分子、高分子聚合物、金属和合金等。大多数有机小分子薄膜是通过真空热蒸发制备的，而可溶性有机小分子和聚合物薄膜可以通过更简单、更快速、成本更低的溶液法制备，先后发展了旋涂、喷涂、丝网印刷和激光转移等技术。金属和合金薄膜通常通过真空热蒸发来制备。为了通过全溶液法制备有机发光二极管，还开发了基于液体金属如导电银浆的刷涂的溶液制备方法。
真空热蒸发
传统热蒸镀的真空度一般在10-4 Pa以上。真空度越高，薄膜中形成的缺陷越少，薄膜中材料的纯度越高。有机材料在真空中加热，有的材料会液化然后气化，有的直接升华，然后以一定的初速度飞离材料表面，移动到ITO表面，然后冷却沉积形成薄膜。如果真空度低于10-4 Pa，真空室中充满水分子、氧分子等杂质气体，在蒸发过程中与有机小分子物质发生碰撞，会严重降低薄膜质量，甚至降低器件性能。在有机发光二极管研究的初期，一般采用机械泵和分子泵联动的两级抽真空系统来保证高真空度。近年来，在分子泵之后溅射离子泵可以制备高性能的有机发光二极管。检测腔体真空度的设备有两种：测量0.1 Pa以下低真空的热导真空计，即热电偶规和电阻规，测量0.1 Pa以上高真空的电离规。功能层厚度用振荡晶片检测，有机材料的蒸发速率一般为0.5 ~ 2/s；金属的蒸发速率一般为2 ~ 5/s，厚度为80~100 nm。
旋涂
为了制备有机小分子有机发光二极管，需要真空热蒸发技术蒸发小分子和金属，设备成本高，维护复杂。有机聚合物分子量大，受热易分解，因此需要采用溶液法制备聚合物薄膜，成本相对较低，成膜过程简单快速，成膜均匀致密。旋涂法是将基底预先吸附在旋涂仪的转盘上，然后将预先配制好的溶液滴在基底的中心部位或覆盖整个基底，通过基底高速旋转产生的离心力将大部分溶液甩出基底，由于溶液与基底的摩擦和溶液本身的粘度，在基底上留下薄膜。旋转膜的厚度主要取决于溶液的浓度和粘度、溶剂的挥发速度、转速和旋转时间。溶剂的性质，如沸点和极性，对聚合物膜的形态有很大的影响。旋涂法具有溶液成膜的优点，但在旋涂过程中大量溶液被甩出基板浪费，不适合大面积器件，无法实现全彩显示，因此该技术不适合大规模生产。
喷墨打印
与旋涂相比，喷墨打印技术大大减少了材料的浪费，可以实现图形化和全彩打印，适合制备大面积器件。例如，卷对卷(R2R)喷墨打印设备可以实现大面积器件的制备，而不受衬底尺寸的限制。喷墨打印是一种非接触、无压力、无压力的打印技术。预先将各种功能材料制成墨水，装入墨盒中。图形信息被计算机转换成数字脉冲信号，然后控制喷嘴运动和墨滴形成。通过外力挤压出墨滴，将墨滴喷射沉积到相应的位置，形成所需的图案，从而实现精确、定量、定位沉积，完成最终的印刷产品。喷墨打印技术的关键是墨水的开发、打印头和打印系统的设计以及溶剂挥发的控制。其中，聚合物墨水的发展最为重要，因为喷出液滴的均匀性主要取决于墨水的物理特性，如适当的粘度和表面张力。通过喷墨打印技术，PLED平板显示器可以进入大尺寸领域。
激光热转印
激光热转印是AMOLED的全彩色像素图案制备技术，具有精度高、分辨率高、可靠性好、转移膜厚度均匀、多层膜转移、适用于大尺寸基板等优点。这是制备高分辨率、大尺寸、全彩色AMOLED的理想方法。激光热转印技术制备AMOLED由一套施主薄膜、一套高精度激光成像系统和一对衬底完成。具体工艺包括：首先将热转印的供体压在承印物上，供体与承印物受体表面必须紧密接触；然后用激光曝光供体的成像模板，使成像图案从与受体接触的供体表面释放到受体传输层，最后附着在受体的表面传输层上；最后剥离施主，完成曝光区域高分辨率条纹的印刷。激光热转印技术在大环境下制备有机发光二极管的效率和色纯度可以与真空热蒸发沉积的小分子有机发光二极管相媲美。
阴极过程
传统的阴极制备方法是用金属掩膜，通过真空热蒸发固体块状、条状或丝状的银、镁、铝等金属来获得所需的薄膜图案。近年来，由于制备工艺简单、设备成本低，湿法制备技术发展迅速，正不断走向工业化大生产。为了实现有机发光二极管的全湿法制备，阴极的湿法制备工艺需要跟上有机功能层湿法制备的发展。通过墨水制备、成膜和后处理得到的阴极的电导率逐渐接近真空蒸发阴极的水平。其中，银纳米粒子是湿式电极制备的研究热点。
封装工艺
提高有机发光二极管的使用寿命，使其达到商品化水平，是实现有机发光二极管工业化发展的关键问题之一。水、氧气、灰尘与电极甚至有机层接触，会导致有机发光二极管的电极产生气泡，工作状态下发光区域出现黑点，加速器件老化，降低有机发光二极管的稳定性。通过器件封装隔离水、氧和灰尘是提高有机发光二极管寿命的有效途径。目前常用的封装技术有玻璃或金属盖板封装、薄膜封装、铟封、熔块封装等。传统的盖板封装是在充有惰性气体的手套箱中，将玻璃基板和玻璃或金属盖板粘合在一起，以密封夹在盖板和基板之间的有机层和电极，隔绝外界大气中的氧气、水蒸气和灰尘。为了防止密封环境中残留少量的水和氧气，可以提前加入干燥剂。薄膜封装是利用一定的薄膜沉积技术制备保护层代替盖板和密封剂的组合。目前，薄膜包装包括无机薄膜包装、有机薄膜包装和有机/无机交替复合膜包装。铟封是电真空器件行业常用的一种软金属真空密封方法，主要用于连接玻璃、陶瓷等材料，完成器件的密封。铟具有熔点低、可塑性好的特点，使得铟封接具有封接温度低、兼容性好、封接应力小、精度高等诸多优点。目前，铟封接头对于有机发光二极管密封还处于探索阶段。玻璃料封接越来越广泛地应用于有机发光二极管的封接。有机发光二极管像素阵列制作在下基板上，相同面积的不透明熔块层制作在上基板上。然后将顶基板和底基板面对面放置，中间留有间隙。最后，激光或红外线通过掩模板定点照射熔料密封部分，使熔料层和底部基板熔合连接，电致发光阵列被环形包围。在玻璃料密封部分固化后，它与玻璃料层和底部基板形成密封区域，以保护其中的发光阵列。
有机发光二极管的着色技术
全彩显示器是检验显示器在市场上是否有竞争力的重要标志，所以很多全彩技术也是
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。
目前，有机小分子发光材料AlQ3是一种很好的绿色发光材料，其绿色纯度、发光效率和稳定性都很好。然而，有机发光二极管最好的发红光小分子材料的发光效率只有31m/W，寿命为10000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
光色转换是将蓝色有机发光二极管与光色转换薄膜阵列相结合。首先制备发射蓝色有机发光二极管的器件，然后光-色转换材料被其蓝光激发得到红光和绿光，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。
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。
制造有机发光二极管显示器的全彩技术有三种：RGB像素独立发射、光色转换和滤色片，每种技术都有各自的优缺点。可以根据工艺结构和有机材料来确定。
有机发光二极管蒸发技术
蒸发到底是什么？这得从有机发光二极管的结构说起。典型的结构是在ITO玻璃上做一层几十纳米厚的发光材料——，也就是人们通常所说的有机发光二极管屏像素自发光材料。发光层上方有金属电极，电极上施加电压，发光层产生光辐射；电子和空穴分别从阴阳能级注入，注入的电子和空穴在有机层中传输，在发光层中复合，激发发光层中的分子产生单线态激子，单线态激子辐射衰减发光。
这个解释有点复杂，但大致就是你看到的红绿蓝子像素会
用手工用刀雕刻这种复杂的结构是不可能的。如果这些结构付诸实践，那就是制造技术的问题。有机发光二极管的制造过程涉及ITO玻璃清洗、光刻等事情，都需要大部分人没见过的高科技技术。简而言之，可以通过光刻在基板上形成电极图案、ITO图案、隔离柱图案等。
在有机发光二极管面板的制造中，后续的工艺部分是非常重要的，即蒸发。在真空室里，把ITO玻璃衬底放在可旋转的可加热的样品架上，然后在下面放一把火把坩埚烧起来(当然不是真的火)，这样你看到的发光材料就蒸起来了。没错，红绿蓝灯泡(当然不是真正的灯泡)只是蒸出来的。
说白了，蒸发就是在真空中通过电流加热、电子束轰击加热、激光加热，将被蒸发的物质蒸发成原子或分子，然后它们以较大的自由程直线运动，与衬底表面碰撞，冷凝形成薄膜。
可以说蒸发是有机发光二极管制造工艺的精髓，不仅发光材料，金属电极等等都是用这种方式蒸发的。虽然我们说蒸和蒸馒头一样，但是实际操作起来还是很复杂的，比如像素面积怎么控制，像素怎么对齐，蒸出的薄膜厚度怎么控制，什么预处理，蒸镀室的真空度等等。普通人是接触不到的。除了蒸发，还有涂胶、封装、老化、切割、测试等一些工艺。
事实上，蒸发确实是有机发光二极管屏成本高的一个重要原因。LG没有拿到iPhone 8的订单，是因为买不了太多的蒸发机。
有机发光二极管驾驶技术
除了优化和改进工艺技术、设备、原材料和器件结构设计外，最重要的措施是改进驱动方式和驱动电路设计。
PMOLED驱动技术
无源驱动矩阵的像素由阴极和阳极简单基板组成，阳极和阴极的交叉处可以发光，驱动IC需要用TCP或COG连接封装。显示基板上的显示区域只有发光像素(电极、功能层)，所有的驱动和控制功能都由集成IC完成(IC可以放在基板外部，也可以放在基板上的非显示区域)。PMOLED面板电路如图所示。无源驱动分为静态驱动电路和动态驱动电路。
静态驱动
每个有机电致发光像素的同一电极(例如阴极)相连并引出，每个像素的另一电极(例如阳极)单独引出；施加到分立电极上的电压决定了相应的像素是否发光。在图像的显示周期中，像素是否发光的状态是恒定的。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。但是，当图像变化较大时，可能会出现交叉效应。为了避免这种现象，必须采用交流驱动。静态驱动电路一般用于驱动分段显示屏。
动态驱动
显示屏上像素的两个电极被制成矩阵结构，即，水平显示像素组的相同性质的电极被共享，而垂直显示像素组的相同性质的其他电极被共享。如果一个像素可以分成n行m列，那么就可以有n个行电极和m个列电极，我们分别称之为行电极和列电极。为了点亮整个屏幕像素，将采用逐行或逐列点亮整个屏幕像素的方法，点亮整个屏幕像素的时间小于人类视觉持续极限20 ms，这种方法对应的驱动方式称为动态驱动方式。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该帧时间的1/N，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。
除了共用电极引起的交叉效应，有机发光二极管显示屏像素发光的机理是正负电荷载流子结合形成发光。只要构成它们结构的任何功能膜直接连接在一起，两个发光像素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。
AMOLED驱动技术
与PMOLED不同的是，AMOLED在每个像素单元中有两个晶体管和一个电容(2T1C)，这是AMOLED最基本的像素驱动电路。考虑到亮度均匀性等性能补偿，可以设计更多的晶体管和电容。有源驱动的每个像素配备有具有开关功能的薄膜晶体管，并且每个像素配备有电荷存储电容器。外围驱动电路和显示阵列的整个系统集成在同一玻璃基板上。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。主动驱动的突出特点是显示屏上集成了恒流驱动电路，每个发光像素对应其矩阵寻址薄膜晶体管，包括薄膜晶体管、电荷存储电容等。
主动驱动是一种静态驱动方式，具有记忆效应，可以100%负载驱动。这种驱动不受扫描电极数量的限制，每个像素可以有选择地独立调节，没有占空比问题，容易实现高亮度和高分辨率。主动驱动由于可以独立调节低亮度红蓝像素的灰度，更有利于有机发光二极管彩色化的实现。有机发光二极管显示器件具有二极管特性，因此原则上由单向DC驱动。但由于有机发光薄膜的厚度在纳米量级，发光面积的大小一般大于100微米，因此该器件具有明显的电容特性。为了提高显示设备的刷新频率，对应于不发光像素的电容器被快速放电。目前很多驱动电路采用正向恒流、反向恒压的驱动方式。
在实际产品中，影响AMOLED画质的各种因素比较复杂，有些是主导因素，有些可能是多种因素共同作用的结果。针对导致AMOLED画质变差的因素，业界研究了各种驱动补偿技术和相应的补偿电路，大致可以分为电压补偿法、电流补偿法、数字驱动补偿法和外部补偿法。相对于改善AMOLED画质恶化的工艺技术和设备技术，采用电路改善的手段更快。驱动补偿技术是AMOLED驱动的重点和难点，也是AMOLED驱动相对于TFT LCD驱动的特殊点。
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