三、 實驗方法
3.4 元件製作與量測
本論文所使用的 ITO 基板尺寸為 40 mm x 40 mm，在使用基板之前，
會先經過以下清洗程序，以去除有機、無機等殘留物，確保表面之清潔。
(1) 將 ITO 基板放入丙酮中清洗，並加以超音波震盪 10 分鐘，再以去離子 水 (DI water)沖洗。
(2) 將 ITO 基板放入 Detergent 中清洗，並加以超音波震盪 10 分鐘，再用 DI water 沖洗。
(3) 將 ITO 基板放入 DI water 中清洗，並加以超音波震盪 10 分鐘，再用異 丙醇(IPA)沖洗。
(4) 將 ITO 基板放入甲醇中清洗，並加以超音波震盪 10 分鐘，之後用氮氣 吹乾，把清洗完之 ITO 基板放入烘箱以 75℃烘乾至少一小時。
3.4.2 電漿清潔陽極
在 ITO 基板在進行有機薄膜蒸鍍之前，必須先經過氣體的電漿前處理。
至於在 OLED 製程中所使用的電漿前處理技術，是以氧氣當作工作氣體進 行所謂乾式清洗的動作，它的目的有三項:
(1) 中性的氧原子，會對 ITO 表面的針狀結晶進行物理性的撞擊，可以達到 修飾表面平整度的目的，避免尖端放電所造成的局部電場。
(2) 中性氧原子和氧分子合成為臭氧，而高活性的臭氧會和基板上殘存的碳 氫化合物(溶劑或光阻劑)進行反應而形成水和二氧化碳，再藉由真空幫 浦抽走而達到表面清潔。
(3) 氧原子也會打入 ITO 的結晶之內，這樣可以提高它的氧含量並降 低 Sn/In 的比值，藉以提高功函數，達到活化 ITO 的目的。
至此，我們已完成前處理步驟，接著再繼續注入 CHF3氣體於電漿處理 機中進行電漿聚合反應，此反應會將(CFx)n附著在 ITO 基板上作為電洞注入 層，增加元件的電洞注入能力。接下來就可以將 ITO 基板置入蒸鍍機(Coater) 中進行有機層和金屬層的蒸鍍。
3.4.3 薄膜蒸鍍
一 般 小 分 子 有 機 材 料 的 薄 膜 製 程 ， 大 多 棌 用 真 空 昇 華 (Vacuum Sublimation)技術，而在蒸鍍薄膜時，腔體內環境需達到高度真空(~10-6 torr)，
以確保有機材料在加熱昇華後有較佳的成膜品質。
本實驗室有機材料使用石墨或鈦(Ti)坩鍋(crucible)，搭配環形線圈通以 電流加熱，使坩鍋能均勻受熱並維持穩定的蒸鍍鍍率而不會產生大幅度的 跳動。而金屬材料蒸鍍，則是使用鎢舟(Tungsten boat)通以電流加熱並且可 依實驗條件選擇是否使載具旋轉，圖 3-4 為真空腔體示意圖。
製作傳統異質接面元件時，有機薄膜之鍍率皆控制在小於 1.0 Å /s，而 常用電極 Al，則是以 4~10Å /s 蒸鍍並旋轉載具使薄膜厚度更佳均勻。而在 多蒸鍍源時，則利用各別之石英振盪器來監控並以體積百分比做摻雜。
製作連續漸進式發光層元件時，則先固定蒸鍍源加熱功率，待材料鍍 率穩定後，依需求調整給予蒸鍍源之功率大小，使蒸鍍源產生鍍率逐漸下 降或逐漸上升的變化，如此使用多蒸鍍源並配合各別獨立之石英振盪器來 監控和記錄，就能得知漸進式發光層各別材料隨時間其厚度與濃度變化。
3.4.4 元件封裝
OLED 元件在長時間的操作下，其發光效率會因元件發光區產生黑點 或是內部消光機制而逐漸消退。產生黑點的原因可能是高活性的陰極材料 與空氣中的水氣發生電解反應所導致[30]；或是水分子滲入有機層中，發生 了化學反應而使得材料變質。這一部分可以透過更換較穩定的陰極材料或 良好的封裝技術來獲得改善。本論文使用 UV 封裝技術，其步驟如下:
(1) 將封裝蓋使用自動點膠機塗上一圈 UV 固化膠，並放置於可固定位置之 載具上，送入腔體內並將其抽至真空環境。
(2) 待腔體內真空達到約 10-5 torr 時，將欲封裝之元件利用機械手臂傳輸至 封裝蓋所在之腔體內，待液態氮氣破除真空之瞬間，同時控制載台上升 使 OLED 元件及封裝蓋完成貼合。
(3) 將完成貼合之元件取出，使用鋁箔遮住有機材料之區塊，以 UV 光源照 射進行 UV 膠固化，圖 3-5 為封裝單元示意圖。
圖 3-5、封裝單元示意圖
3.4.5 元件特性及壽命量測
本 實 驗 室 的 元 件 特 性 量 測 系 統 在 LabVIEW 程 式 控 制 之 下 ， 以 KEITHLEY 2400 提供 OLED 元件直流電源，並搭配分色光譜儀 PR-650 即 可量測元件效率、光譜、亮度及色座標等數據。
元件操作壽命的量測方面，先將 OLED 元件存放於穩定監控水氧值之 氮氣手套箱的環境內，同樣由 LabVIEW 程式控制，以 KEITHLEY 2000 提 供 OLED 元件固定直流電，並由感光二極體(photo diode)模組來偵測元件的 光電流，並記錄元件亮度隨時間之變化，見圖 3-6。
圖 3-6、元件穩定度測試示意圖