圖 3- 1、實驗流程圖
3.1.1 ITO 基板清洗
本篇論文所使用的 ITO 基板為 4 cm x 4 cm，發光面積為 0.09 cm
2
(如圖 3-1)。在基板使用之前，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，並加以超音波震盪十分鐘，之後以去離子
元件製作流程
ITO 基板清洗
電漿清潔陽極
薄膜蒸鍍
元件封裝
特性及壽命量測
水 (DI water)沖洗。
(2) 將 ITO 基板放入 Detergent 中清洗，並加以超音波震盪十分鐘，之後用 DI water 沖洗。
(3) 將 ITO 基板放入 DI water 中清洗，並加以超音波震盪十分鐘，之後用異 丙醇(異丙醇)沖洗。
(4) 將 ITO 基板放入甲醇中清洗，並加以超音波震盪十分鐘，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。
圖 3- 2、元件發光面積示意圖
3.1.2
電漿清潔陽極在 ITO 基板置入蒸鍍機之前，必須先放至到電漿處理機中進行前處理。
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:
(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。
有機層 陰極(Al)
陽極(ITO)
(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(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 CHF
3
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。3.1.3
薄膜蒸鍍一般小分子 OLED 製程，多棌用真空昇華(Vacuum Sublimation)技術，
而在蒸鍍薄膜時，腔內環境需達到高度真空(~10
-5
-10-6
torr)。前置處理結束，將 ITO 基板置於蒸鍍機載具上，並利用機械手臂傳輸至蒸鍍腔體中，即可 進行薄膜蒸鍍。
本實驗室有機材料加熱方式為使用石墨或鈦(Ti)坩鍋(crucible)，利用環 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 3-2 為薄膜蒸鍍單元示意 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，則固定蒸鍍源加熱功率，蒸鍍源獲得 少於或多於升溫所需功率，使蒸鍍源產生鍍率逐漸下降或逐漸上升的變化，
使用多蒸鍍源並配合各別之石英振湯器來監控和記錄，就能得知漸進式發 光層各別材料之厚度與濃度變化。
圖 3- 3、薄膜蒸鍍單元示意圖
3.1.4
元件封裝OLED 元件在長時間的操作下，會因發光區產生黑點或是內部消光機 制而逐漸消退，使得發光效率逐漸下降。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光電解反應所致，或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。本篇論文所使用的封裝方法為使用 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，並將封裝蓋之環境抽取真空。
(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 有封裝蓋之腔體內，再使用液氮破除真空，並同時貼合 OLED 元件及封 裝蓋。(3) 將貼合之元件取出，使用鋁箔遮住有機材料之區塊，以 UV 光源進行 UV 膠固化，圖 3-4 為封裝單元示意圖。
圖 3- 4、封裝單元示意圖
3.1.5
元件特性及壽命量測本實驗室的元件特性量測系統為使用電腦和 Labview 程式控制，以 KEITHLEY 2400 提供元件直流電流，並搭配 PR-650 量測元件光譜、亮度
件固定直流電，並以 photodiode 偵測元件的光電流，搭配電腦和 Labview 程式控制，記錄元件亮度及時間變化，見圖 3-5。
圖 3- 5、元件穩定度測試示意圖
3.2 實驗材料
3.2.1
蒸鍍材料(1) NPB: 電洞傳輸材料
(2) TCTA: 三重態激發子阻擋材料
(3) Alq
3
: 電子傳輸和螢光綠光主發光體材料 (4) BAlq: 電子傳輸材料(5) BPhen: 電子傳輸材料
(6) CBP: 磷光綠光主發光體材料 (7) EPH31: 磷光綠光主發光體材料
(9) EY53: 螢光黃光客發光體材料 (10) Ir(ppy)
3
: 磷光綠光客發光體材料 (11) LiF: 電子注入材料(12) Cs