(Organic light emitting diode)是继TFT-LCD(Thin film transistor liquid crystal display)，新一代之平面显现器技能。其具有有结构简略、自发光不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反响速度快、可用于挠曲性面板、运用温度规模广等长处。1987年，美国Kodak公司邓青云(C.W. Tang)博士等人，将组件及根本之资料建立[1]。1996年，日本Pioneer公司成为第一家将此技能量产化之公司，并将OLED面板调配於其所出产之车用音响显现器。近年来，由於其远景看好，日本、美国、欧洲、台湾及韩国之研制团队如雨後春笋般相继建立，导致了有机发光资料日益老练，设备厂商蓬勃开展，以及相继工艺技能不断之演进。
可是，OLED技能于原理及工艺上，与现在开展老练之半导体、LCD、CD-R甚或LED工业虽有相关，但却有其共同know-how之处；因而，OLED量产化仍有许多瓶颈。台湾铼宝科技公司系由1997年开端研制OLED之相关技能，于2000年成功量产OLED面板，成为继日本东北前锋後，全世界第二家量产OLED之面板公司；而2002年，更连续外销出货单彩(mono-color)及区域多彩(area-color)面板如图一所示，并进步良率及产值，一跃而成为世界上产值最大OLED面板供货商。
由於OLED工艺中，有机膜层之厚度将影响元件特性甚钜，一般来说，膜厚差错有必要小於5纳米，为名符其实之纳米科技。举例来说，TFT-LCD平面显现器之第三代基板尺度，一般界说为550mm x 650mm，在此尺度之基板上，欲操控如此精准之膜厚，有其困难性，也因而约束了OLED在大面积基板之工艺，和大面积面板之运用。现在而言，OLED之运用首要为较小之单色(mono-color)及区域多彩(area-color)显现器面板，如：手机主萤幕、手机副萤幕、游戏机显现器、车用音响萤幕及个人数位助理(PDA)显现器。由於OLED全彩化之量产工艺没有臻至老练，小尺度之全彩OLED产品估计於2002年下半年以後才会连续上市。由於OLED为自发光显现器，相较於平等级之全彩LCD显现器，其视觉体现极为优异，有时机直接切入全彩小尺度高级产品，如：数码相机和掌上型VCD(或DVD)播放器，至於大型面板(13寸以上)方面，虽有研制团队展现样品，但量产技能仍尚待开发。
OLED 因发光资料的不同，一般可分小分子(一般称OLED)及高分子(一般称PLED)两种，技能的授权别离为美国的Eastman Kodak(柯达)和英国的CDT(Cambridge Display Technology)，台湾铼宝科技公司是少量一起开展OLED和PLED的公司。在本文中，首要介绍小分子OLED，首要将会介绍OLED原理，其次介绍相关要害工艺，最後会介绍现在OLED技能开展之方向。
OLED组件系由n型有机资料、p型有机资料、阴极金属及阳极金属所构成。电子(空穴)由阴极(阳极)注入，经过n型(p型)有机资料传导至发光层(一般为n型资料)，经由再结合而放光。一般来说，OLED元件制作的玻璃基板上先溅镀ITO作为阳极，再以真空热蒸镀之办法，依序镀上p型和n型有机资料，及低功函数之金属阴极。由於有机资料易与水气或氧气效果，发生暗点(Dark spot)而使元件不发亮。因而此元件於真空镀膜结束後，有必要於无水气及氧气之环境下进行封装工艺。
在阴极金属与阳极ITO之间，现在广为运用的元件结构一般来说可分为5层。如图二所示，从挨近ITO侧依序为：空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层。就OLED组件演进前史中，1987年Kodak初次宣布之OLED组件，系由两层有机资料所构成，别离为空穴传输层及电子传输层。其间空穴传输层为p型之有机资料，其特性为具有较高之空穴迁移率，且其最高占有之分子轨域(Highest occupied molecule orbital，HOMO)与ITO较挨近，可使空穴由ITO注入有机层之能障下降。
而至於电子传输层，系为n型之有机资料，其特性为具有较高之电子迁移率，当电子由电子传输层至空穴电子传输层介面时，由於电子传输层之最低非占有分子轨域(Lowest unoccupied molecule orbital，LUMO)较空穴传输层之LUMO高出甚多，电子不易跨过此一能障进入空穴传输层，遂被阻挠於此介面。此刻空穴由空穴传输层传至介面邻近与电子再结合而发生激子(Exciton)，而Exciton会以放光及非放光之办法进行能量开释。以一般萤光(Fluorescence)资料体系而言，由挑选率(Selection rule)之核算仅得25%之电子空穴对系以放光之办法做再结合，其他75%之能量则以放热之办法散逸。近年来，正活跃被开发磷光(Phosphorescence)资料成为新一代的OLED资料[2]，此类资料可打破挑选率之约束，以进步内部量子功率至挨近100%。
在两层元件中，n型有机资料－即电子传输层－亦一起被当作发光层，其发光波长系由HOMO及LUMO之能量差所决议。可是，好的电子传输层－即电子迁移率高之资料－并不必定为放光功率佳之资料，因而现在一般之做法，系将高萤光度的有机色料，掺杂(Doped)於电子传输层中挨近空穴传输层之部分，又称为发光层[3]，其体积比约为1%至3%。掺杂技能开发系用於增强原资料之萤光量子吸收率的要点技能，一般所挑选的资料为萤光量子吸收率高的染料(Dye)。由於有机染料之开展源自於1970至1980年代染料雷射，因而资料体系完全，发光波长可包括整个可见光区。在OLED组件中掺杂之有机染料，能带较差，一般来说小於其宿主(Host)之能带，以利exciton由host至掺杂物(Dopant)之能量转移。可是，由於dopant能带较小，而在电性上系扮演圈套(trap)之人物，因而，掺杂层太厚将会使驱动电压上升；但若太薄，则能量由host转移至dopant之份额将会变差，因而，此层厚度有必要最佳化。
阴极之金属资料，传统上系运用低功函数之金属资料(或合金)，如镁合金，以利电子由阴极注入至电子传输层，此外一种遍及之做法，系导入一层电子注入层，其构成为一极薄之低功函数金属卤化物或氧化物，如LiF或Li2O，此可大幅下降阴极与电子传输层之能障[4]，下降驱动电压。
由於空穴传输层资料之HOMO值与ITO仍有距离，此外ITO阳极在长期操作後，有或许开释出氧气，并损坏有机层发生暗点。故在ITO及空穴传输层之间，刺进一空穴注入层，其HOMO值恰介於ITO及空穴传输层之间，有利於空穴注入OLED元件，且其薄膜之特性可隔绝ITO中之氧气进入OLED元件，以延伸元件寿数。
⑴静态驱动办法：在静态驱动的有机发光显现器材上，一般各有机电致发光像素的阴极是连在一起引出的，各像素的阳极是分立引出的，这便是共阴的联接办法。若要一个像素发光只需让恒流源的电压与阴极的电压之差大于像素发光值的前提下，像素将在恒流源的驱动下发光，若要一个像素不发光就将它的阳极接在一个负电压上，就可将它反向截止。可是在图画改变比较多时或许呈现穿插效应，为了防止咱们有必要选用沟通的办法。静态驱动电路一般用于段式显现屏的驱动上。
⑵动态驱动办法：在动态驱动的有机发光显现器材上人们把像素的两个电极做成了矩阵型结构，即水平一组显现像素的同一性质的电极是共用的，纵向一组显现像素的相同性质的另一电极是共用的。假如像素可分为N行和M列，就可有N个行电极和M个列电极。行和列别离对应发光像素的两个电极。即阴极和阳极。在实践电路驱动的进程中，要逐行点亮自己要逐列点亮像素，一般选用逐行扫描的办法，行扫描，列电极为数据电极。完成办法是：循环地给每行电极施加脉冲，一起一切列电极给出该行像素的驱动电流脉冲，然后完成一行一切像素的显现。该行不再同一行或同一列的像素就加上反向电压使其不显现，以防止“穿插效应”，这种扫描是逐行次序进行的，扫描一切行所需时刻叫做帧周期。
在一帧中每一行的挑选时刻是平等的。假定一帧的扫描行数为N，扫描一帧的时刻为1，那么一行所占有的挑选时刻为一帧时刻的1/N该值被称为占空比系数。在平等电流下，扫描行数增多将使占空比下降，然后引起有机电致发光像素上的电流注入在一帧中的有用下降，下降了显现质量。因而跟着显现像素的增多，为了确保显现质量，就需要适度地进步驱动电流或选用双屏电极组织以进步占空比系数。
除了因为电极的共用构成穿插效应外，有机电致发光显现屏中正负电荷载流子复合构成发光的机理使任何两个发光像素，只需组成它们结构的任何一种功用膜是直接联接在一起的，那两个发光像素之间就或许有彼此串扰的现象，即一个像素发光，另一个像素也或许宣布弱小的光。这种现象首要是因为有机功用薄膜厚度均匀性差，薄膜的横向绝缘性差构成的。从驱动的视点，为了减缓这种晦气的串扰，采纳反向到法也是一行之有用的办法。
带灰度操控的显现：显现器的灰度等级是指是非图画由黑色到白色之间的亮度层次。灰度等级越多，图画从黑到白的层次就越丰厚，细节也就越明晰。灰度关于图画显现和五颜六色化都是一个十分重要的方针。一般用于有灰度显现的屏多为点阵显现屏，其驱动也多为动态驱动，完成灰度操控的几种办法有：操控法、空间灰度调制、时刻灰度调制。
有源驱动的每个像素装备具有开关功用的低温多晶硅薄膜晶体管（LowTemperature Poly-Si Thin Film Transistor, LTP-Si TFT），并且每个像素装备一个电荷存储电容，外围驱动电路和显现阵列整个体系集成在同一玻璃基板上。与LCD相同的TFT结构，无法用于OLED。这是因为LCD选用电压驱动，而OLED却依靠电流驱动，其亮度与电流量成正比，因而除了进行ON/OFF切换动作的选址TFT之外，还需要能让满足电流经过的导通阻抗较低的小型驱动TFT。
有源驱动归于静态驱动办法，具有存储效应，可进行100%负载驱动，这种驱动不受扫描电极数的约束，能够对各像素独立进行挑选性调理。
有源矩阵的驱动电路藏于显现屏内，更易于完成集成度和小型化。别的因为处理了外围驱动电路与屏的联接问题，这在必定程度上进步了成品率和可靠性。
3、几乎没有可视视点的问题，即便在很大的视角下观看，画面依然不失线、呼应时刻是LCD的千分之一，显现运动画面肯定不会有拖影的现象；
ITO现在已广泛运用在商业化的显现器面板制作，其具有高透射率、低电阻率及高功函数等长处。一般来说，运用射频溅镀法(RF sputtering)所制作的ITO，易受工艺操控要素不良而导致外表不平坦，从而发生外表的顶级物质或突起物。别的高温锻烧及再结晶的进程亦会发生外表约10 ~ 30nm的突起层。这些不平坦层的细粒之间所构成的途径会供给空穴直接射向阴极的时机，而这些扑朔迷离的途径会使漏电流添加。一般有三个办法能够处理这外表层的影响︰一是添加空穴注入层及空穴传输层的厚度以下降漏电流，此办法多用於PLED及空穴层较厚的OLED(~200nm)。二是将ITO玻璃再处理，使外表润滑。三是运用其他镀膜办法使外表平坦度更好(如图三所示)。
(2) ITO功函数的添加当空穴由ITO注入HIL时，过大的位能差会发生萧基能障，使得空穴不易注入，因而怎么下降ITO / HIL介面的位能差则成为ITO前处理的要点。一般咱们运用O2-Plasma办法添加ITO中氧原子的饱和度，以到达添加功函数之意图。ITO经O2-Plasma处理後功函数可由原先之4.8eV进步至5.2eV，与HIL的功函数已十分挨近。
参加辅佐电极由於OLED为电流驱动元件，当外部线路过长或过细时，於外部电路将会构成严峻之电压梯度(voltage drop)，使真实落於OLED元件之电压下降，导致面板发光强度削减。由於ITO电阻过大(10 ohm / square)，易构成不必要之外部功率耗费，添加一辅佐电极以下降电压梯度成了添加发光功率、削减驱动电压的快捷办法。铬(Cr：Chromium)金属是最常被用作辅佐电极的资料，它具有对环境因数稳定性佳及对蚀刻液有较大的挑选性等长处。可是它的电阻值在膜层为100nm时为2 ohm / square，在某些运用时仍属过大，因而在相同厚度时具有较低电阻值的铝(Al：Aluminum)金属(0.2 ohm / square)则成为辅佐电极另一较佳挑选。可是，铝金属的高活性也使其有信任性方面之问题；因而，多叠层之辅佐金属则被提出，如：Cr / Al / Cr或Mo / Al / Mo，可是此类工艺添加复杂度及本钱，故辅佐电极资料的挑选成为OLED工艺中的要点之一。
阴极工艺在高解析的OLED面板中，将纤细的阴极与阴极之间阻隔，一般所用的办法为蘑菇构型法(Mushroom structure approach)，此工艺相似印刷技能的负光阻显影技能。在负光阻显影进程中，许多工艺上的变异因数会影响阴极的质量及良率。例如，体电阻、介电常数、高解析度、高Tg、低临界维度(CD)的丢失以及与ITO或其他有机层恰当的黏着介面等。
一般OLED的生命周期易受周围水气与氧气所影响而下降。水气来历首要分为两种：一是经由外在环境浸透进入元件内，另一种是在OLED工艺中被每一层物质所吸收的水气。为了削减水气进入元件或扫除由工艺中所吸附的水气，一般最常运用的物质为吸水材(Desiccant)。Desiccant能够运用化学吸附或物理吸附的办法捕捉自在移动的水分子，以到达去除元件内水气的意图。
封装工艺之流程如图四所示，为了将Desiccant置於盖板及顺畅将盖板与基板黏合，需在真空环境或将腔体充入不生动气体下进行，例如氮气。值得注意的是，怎么让盖板与基板这两部分工艺联接更有功率、削减封装工艺本钱以及削减封装时刻以达最佳量产速率，已俨然成为封装工艺及设备技能开展的3大首要方针。
