3.3.1 ITO 玻璃、SS 基板清洗
ITO 玻璃與 SS 基板在使用之前，會先經過以下的清洗程序，以去除有機、無機等 殘留物，確保表面之清潔。
(1) 將基板放入丙酮中清洗，並加以超音波震盪五分鐘，之後用 DI water (去離子水) 沖洗
(2) 將基板放入 Detergent 中清洗，並加以超音波震盪五分鐘，之後用 DI water 沖洗 (3) 將基板放入 DI water 中清洗，並加以超音波震盪五分鐘，之後用異丙醇(IPA)沖洗 (4) 將基板放入甲醇中清洗，並加以超音波震盪五分鐘，之後用氮氣吹乾，把清洗完之
ITO 玻璃基板放入烘箱以 110℃烘乾至少 30 分鐘
3.3.2 PES 基板清洗
(1) 將 PES 基板放入 IPA 中清洗，並加以超音波震盪五分鐘，之後用 DI water 沖洗 (2) 將 PES 基板放入 Detergent 中清洗，並加以超音波震盪五分鐘，之後用 DI water 沖
(3) 將 PES 基板放入 DI water 中清洗，並加以超音波震盪五分鐘，之後用 IPA (異丙醇) 沖洗
(4) 將 PES 基板放入甲醇中清洗，並加以超音波震盪五分鐘，之後用氮氣吹乾，把清 洗完之ITO 基板放入烘箱以 50℃烘乾至少 30 分鐘
3.3.3 ITO 玻璃、PES/ITO 前處理
在ITO 玻璃基板置入蒸鍍機之前，還必須先放到電漿處理機中進行前處理。至於 在OLED 製程中所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：
(1) 帶電荷的氧會對 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) 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(可能 是溶劑或光阻劑)進行反應而形成水和二氧化碳，之後由真空幫浦抽走而達到清潔 表面的目的。
(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[65]，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。
3.3.4 PES/Metal、SS/Metal 前處理
在製作上發光元件時，陽極的金屬性質是元件好壞重要的因素之一，我們在清洗 過後的PES 基板鍍上 Al 或 Ag 金屬，其蒸鍍速率為 3~7 Å /s，厚度為 1500 Å，但 SS 基板本身具有高導電性及表面極為粗糙的特性，故在鍍上陽極金屬前必須再做前處理。
SS 表面處理是由陳皇銘老師實驗室完成，經由旋轉塗佈(Spin coating)光阻劑 (EOC130B)，便有平坦及絕緣的雙重效果。由於 spin coater 之真空吸力過強，造成基 板在旋塗過程中，出現因真空吸力造成基板中央之暫時性形變，以致於表面局部塗佈 不均勻之現象發生，而後改採以不鏽鋼基板下方黏貼素玻璃載體，避免直接真空吸附，
旋轉塗佈之均勻性即獲得改善。原始未處理之不鏽鋼箔之 AFM 量測結果列於圖 3-1(a)，不鏽鋼箔基板表面有大於 40 nm 之表面粗糙度(Ra=47.3 nm)及大區域之峰谷形 態，研究結果發現經由一次 EOC130B 光阻劑旋轉塗佈處理後，即可有效達成表面平 坦處理，達到目標在Ra = 0.6 nm 之表面粗糙度，AFM 量測結果如圖 3-1(b)所示，所得 之表面粗糙度在1nm 左右。不鏽鋼基板經平坦化處理後鍍 Al 圖 3-1(c)(d)之表面非常 光亮，其可證明若使用金屬在此基板上，足以當作TOLED 高反射率的陽極。
(a)未平坦化 (b)平坦化 (c) 未平坦化 (d)平坦化
圖3-1 不鏽鋼基板表面性質
3.3.5 薄膜蒸鍍
我們蒸鍍所有材料都是在真空腔中，當其蒸鍍的真空度壓力範圍為1×10-3到1×10-4 Pa，即可開始蒸鍍有機材料。而有機材料加熱方式：電流通過線圈後產生熱，然後再將 熱能傳導到坩鍋上，如此一來，蒸鍍速率就不會產生大幅跳動而造成材料的浪費。通常 這種坩鍋的造型為長柱型，並在中心挖空以盛裝有機材料。我們之所以會用真空系統主 要是因為要避免水氣以及氧氣對有機層的破壞。而此真空系統 (Vacuum coater)如圖3-2 所示，並且其裝備的作用如以下的描述。
圖3-2 真空腔體的示意圖
(1)Holder：將實驗的基板放於此，經由儀器的Rotate，可使鍍上的膜平整。
(2) Thickness/rate monitors：此裝置可以經由晶體振盪器偵測膜厚及鍍率。
(3) Shutter：當shutter打開時，可以鍍上我們要的有機材料，而當膜厚到我們要的膜厚時，
將shutter關閉。
(4) Crucible：我們放材料在此裝置中, 藉由鎢絲線來加熱此裝置，使得裝置中的材料因 加熱而蒸鍍在元件上。
(5) Heater：加熱器有兩種型式:一種是直流加熱器，另一種是交流加熱器。
蒸鍍完有機材料之後，接下來則是蒸鍍陰極(Al、Ca、Ag)。當要開始蒸鍍陰極時，
首先要先變換光罩(Shadow Mask)，因為蒸鍍有機材料跟陰極的光罩是不同的，接著開
有機層 陰極
陽極
發光區域
使用交流電源加熱，直接沉積於基板上，Al 的蒸鍍速率為 3~5 Å /s，厚度為 1500 Å。
而在上發光中的半穿透陰極Ca/Ag 因其厚度極薄，故不可使用太高的鍍率、Ca 鍍率為 0.4 Å /s，厚度 40 Å。Ag 鍍率 1 Å /s，厚度 160 Å。玻璃、玻璃基板與可撓曲基板上的 面積為4 cm×4 cm，每個元件有四個發光點(Pixel)，每個光點的面積為 3 mm×3 mm。 (圖 3-3)
圖3-3 元件發光面積示意圖
3.3.6 元件封裝
OLED 元件在長時間的操作之下，它的效率會因為產生黑點或是內部消光機制而 逐漸衰退。至於產生黑點的原因可能是由於高活性的陰極與空氣中的水份發生電解反 應所致[66]，或者是水氣滲入有機層中，發生了化學反應而使得材料變質。然而，這 一部份卻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。
至於封裝的方法，本實驗室常用的技術為UV 封裝；顧名思義，就是使用 UV 硬 化的膠水當作接著劑的封裝技術。首先，將封裝蓋的四週以點膠機先上一圈UV 膠，
而後同元件於氮氣環境下以UV 紫外光封合，在封合的過程中，將周圍環境抽至真空 以加強封合的強度。圖3-4 為封裝單元示意圖。
KEITHLEY Photo Diode
Cathode Anode
Device
KEITHLEY Photo Diode
Cathode Anode
Device
圖3-4 封裝單元示意圖
3.3.7 元件特性及壽命測試
元件封裝後，在Lab VIEW 程式控制下，以 Keithley 2400 供給電流，PR-650 量測 元件光譜、亮度與色度等性質，並記錄數據。之後，將量測完的元件置入氮氣箱內，
以Photo diode 來偵測元件的光電流而以 Keithley 2400 供給固定的電流以維持同樣的電 流密度和亮度，然後在LabVIEW 程式控制下量測其元件的操作壽命，見圖 3-5。元件 的操作壽命或操作半衰期的定義為當發光亮度衰退至起始亮度的50%所需的時間。
3-5 元件穩定度測試之示意圖 UV Lamp
UV hardener resin
Encapsulation plate (glass)
Glass
Device Mask (Al foil)