實驗設備介紹

1. 鑽石刀切割平台

以三用電表量測 ITO 面，並將 ITO 玻璃正面朝上固定置於平台上，利 用鑽石切割刀以及滑輪軌道輔助，利用粗、細調節輪將切割刀高度可以調 整至 1 mm 左右的高度，於 ITO 玻璃表面切割出一道直線刮痕，再施以輕 微外力折斷，即可得到有別於使用筆型手動鑽石刀所切割出來可能有大小 不一或是切割面不平整的狀況，利用玻璃切割平台可使玻璃邊緣切割較為 平整，確保每次實驗中所使用的 ITO 玻璃條件一致。

2. 超音波震洗槽(DELTA D150)

超音波震洗槽是以每秒 43 kHz 的振動傳導，使清洗槽內的清洗液反覆 快速產生微細的真空氣泡，稱之為孔蝕效應(cavitations)；當氣泡相互撞擊 時，瞬間局部性的高壓會將 ITO 玻璃基板表面的汙物帶走，同時間產生極 為細小的水柱，衝擊 ITO 基板表面，進而產生清洗作用。

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3. 震洗壺(染色壺)

以裁切好的玻璃載玻片作為間隔，每次製程即可進行大量清洗的空 間，且因玻璃材質於超音波震洗槽中清洗可達良好的震洗效果，在加熱平 台上也可達到良好的熱傳遞效果，確保 ITO 玻璃基板之清洗過程完整。

4. 紫外光臭氧清洗機(Novascan PSD-UV3)

紫外線臭氧洗淨為一種不需要任何溶劑或媒介的乾式清洗技術，藉由 254 nm 波長的紫外線照射，達到以光清洗洗淨玻璃基板及以光改變表面浸 潤性這兩種作用：

(a) 表面紫外光清洗：

腔內的氧分子經紫外光照射分解為氧原子後，與另一氧分子結合生成 臭氧，對清洗物上的有機污染分子，如光阻劑、油脂、清潔劑殘留等，

引起光敏氧化分解，去除掉附著於物體表面上的有機汙染分子，即達 到洗淨的效果。

(b) 表面紫外光改質：

在紫外光照射將有機汙染物分解的同時，紫外光也會使清洗物的有機

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表層化學結構斷開，進而與氧氣受照射分解的產生氧原子結合，變換 成具有高度親水性的官能基，如-OH，-CHO，-COOH，用以提高表面 的浸潤性，使後續的旋轉塗佈能更均勻的分布，也提升了 ITO 功函數，

使驅動元件時，電洞注入更加容易。

5. 旋轉塗佈機 (TOP TECH TR15)

旋轉塗佈法是將試片置於機台圓盤中心處，利用幫浦抽氣將試片固定 於圓盤上，將適量之溶液滴附於試片中心，藉由機台旋轉產生的加速離心 力，使溶液往試片外擴散而達到均勻塗佈，並可藉由旋轉的轉速及時間改 變達到預定之膜厚。 其厚度除了和溶液本身黏滯係數有關，濃度及表面張 力皆會影響成膜厚度。

6. 真空蒸鍍機

由蒸鍍腔體(evaporator chamber)，及一組用以提供蒸鍍所需之真空度的 真空系統所組成的，真空系統包含有各級真空泵、閥門及壓力計，如圖 21 所示。在蒸鍍室內，固態的沉積材料，稱為蒸鍍源(source)，被放置在一只 具高阻值、耐高溫的導電材料所製成的坩堝內。當適當的電流通往坩堝之 後，藉著坩堝因電阻效應所產生的熱，置於坩堝內的蒸鍍源將被加熱，直

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到接近蒸鍍源的熔點附近。在本實驗中，坩堝材料為以鎢製成的鎢舟，操 作時，兩端接上直流電源，以穩定的低電壓(1~2 V)和高電流(60~70 A)通過 鎢舟，鎢舟會因電阻效應產生高熱，使得鎢舟內的蒸鍍源(本實驗以銀作為 蒸鍍源)被加熱，直到接近蒸鍍源的熔點附近，此時蒸鍍源的汽化能力將非 常強，產生蒸鍍源蒸氣，因為初期產生的蒸氣不穩定會造成蒸鍍速率不均，

影響膜厚均勻度，所以蒸氣產生初期會在被鍍物與蒸鍍源之間闔蓋遮蔽器 (shelter)，待蒸鍍速率穩定，汽化的蒸鍍氣體附著沉積於基板，待冷卻後，

達到蒸鍍的效果。

本 實 驗 室 真 空 蒸 鍍 機 之 真 空 系 統 的 第 一 級 泵 為 機 械 泵 (mechanical pump)，壓力範圍在一大氣壓至 10^-3 torr﹔第二級泵為擴散泵(diffusion pump)，壓力範圍在 10^-3 torr 至 10^-9 torr。操作時首先利用機械泵將腔體壓力 粗抽至 5x10^-2 torr 以下，再使用擴散泵，利用高分子量高速運動之蒸氣分 子，經由碰撞將動量轉移至待抽氣體，使待抽氣體得到較高動量，而排往 較高壓力之區域，因此可將壓力抽至 1x10^-5 torr，此過程中加入液態氮可凝 結待抽氣體分子使其容易被蒸氣分子包覆，利用擴散幫浦抽出，使腔體內 壓力下降到低於 6x10^-6 torr，達到蒸鍍金屬電極的環境條件。

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圖 21 蒸鍍機結構圖

7. 超低水氧手套箱

由於實驗室沒有元件封裝設備，因此所製作的有機發光元件的有機層 很容易和大氣中的水氣和氧氣產生作用，而使有機材料製成的薄膜特性衰 退或是變質，而一些低功函數的金屬電極如鈣，也容易受水氧而氧化，進 而影響元件性能及壽命，因此在元件製作完成後，會立刻將元件送入超低 水氧手套箱中保存，而實驗室的整套量測平台與系統也都放置於超低水氧 手套箱中，因此在元件製作完畢後到經量測完為止都能確保元件遠離水氧 的影響而發揮最佳性能。

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