OLED技术本身只是一种发光技术，因此制作成为TV这样的大型显示应用，不仅需要高密度矩阵式的驱动技术，还需要全彩色技术：显示器全彩色是检验显示器是否在市场上具有竞争力的重要标志，因此许多全彩色化技术也应用到了OLED显示器上，按面板的类型通常有下面三种:RGB象素独立发光，光色转换(ColorConversion)和彩色滤光膜(ColorFilter)。
RGB象素独立发光利用发光材料独立发光是目前采用最多的彩色模式。它是利用精密的金属荫罩与CCD象素对位技术，首先制备红、绿、蓝三基色发光中心，然后调节三种颜色组合的混色比，产生真彩色，使三色OLED组件独立发光构成一个象素。该项技术的关键在于提高发光材料的色纯度和发光效率，同时金属荫罩刻蚀技术也至关重要。
目前，有机小分子发光材料AlQ3是很好的绿光发光小分一于材料，它的绿光色纯度，发光效率和稳定性都很好。但OLED最好的红光和蓝光发光小分子材料的发光效率和寿命不尽如人意。有机小分子发光材料面临的最大瓶颈在于红色和蓝色材料的纯度、效率与寿命。
高分子发光材料的优点是可以通过化学修饰调节其发光波长，现已得到了从蓝到绿到红的覆盖整个可见光范围的各种颜色，但其寿命只有小分子发光材料的十分之一，所以对高分子聚合物，发光材料的发光效率和寿命都有待提高。
在三元色RGB象素独立发光技术上，又可以分为水平分布和垂直分布两种三原色像素组织方式。垂直方式虽然在工艺精细度上的要求更低，但是工艺和材料消耗繁杂，底层光源投射损失较高。水平像素分配方案，则具有更好的光学效果，但是一次工艺的精度要求更高！
光色转换是以蓝光OLED结合光色转换膜阵列，首先制备发蓝光OLED的器件，然后利用其蓝光激发光色转换材料得到红光和绿光，从而获得全彩色。该项技术的关键在于提高光色转换材料的色纯度及效率。这种技术不需要金属荫罩对位技术，只需蒸镀蓝光OLED组件，是未来大尺寸全彩色OLED显示器极具潜力的全彩色化技术之一。但它的缺点是光色转换材料容易吸收环境中的蓝光，造成图像对比度下降，同时光导也会造成画面质量降低的问题。这一技术能否获得成功的关键是光色转化材料研发的突破——不幸的是，这种材料的开发近年来一直持续不前，一些公司已经开始放弃这一彩色方案。
彩色滤光膜技术是利用白光OLED结合彩色滤光膜，首先制备发白光OLED的器件，然后通过彩色滤光膜得到三基色，再组合三基色实现彩色显示。该项技术的关键在于获得高效率和高纯度的白光。它的制作过程不需要金属荫罩对位技术，可采用成熟的液晶显示器LCD的彩色滤光膜制作技术。所以是未来大尺寸全彩色OLED显示器具有潜力的全彩色化技术之一，但采用此技术使透过彩色滤光膜所造成光损失高达三分之二。目前日本TDK公司、美国Kodak公司、LG公司采用这种方法制作OLED显示器。
RGB象素独立发光，彩色滤光膜制造OLED显示器全彩色化技术，各有优缺，但是都非常成熟，可以大规模应用。不过，光色转换还面临光色转换材料开发的瓶颈。根据工艺结构及有机材料的特点，未来三原色像素独立发光渴望成为高档OLED显示屏的主要技术，而白色彩色滤光膜技术适合价格更低的OLED显示产品的制备。
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