OLED 器件制作包括：
ITO/Cr 玻璃清洗——→光刻——→再清洗——→前處理——→真空蒸發(fā)多層有機層（4-5 層）——→真空蒸發(fā)背電極——→真空蒸發(fā)保護層——→封裝——→切割——→測試——→模塊組裝——→產(chǎn)品檢驗、老化實驗以及QC 抽檢工序

ITO 的洗凈及表面處理

作為陽極的ITO 表面狀態(tài)好壞直接影響空穴的注入和與有機薄膜層間的界面電子狀態(tài)及有機材料的成膜性。如果ITO 表面不清潔，其表面自由能變小，從而導致蒸鍍在上面的空穴傳輸材料發(fā)生凝聚、成膜不均勻。通常先對ITO 表面用濕法處理，即用洗滌劑清洗，再用乙醇，丙酮及超聲波清洗或用有機溶劑的蒸汽洗滌，后用紅外燈烘干。洗凈后對ITO表面進行活化處理，使ITO 表面層含氧量增加，以提高ITO 表面的功函數(shù)，也可以用過氧化氫處理ITO 表面，用比例為水：雙氧水：氨水=5：1：1 的混合溶液處理后,使OLED 器件亮度提高一個數(shù)量級。因為過氧化氫處理會使ITO 表面過剩的錫含量減少而氧的比例增加，使ITO 表面的功函數(shù)增加從而增加空穴注入的幾率。紫外線-臭氧和等離子表面處理是目前制作OLED 器件常用的兩種方法，主要目的是：
1．去除ITO 表面殘留的有機物。
2．促使ITO 表面氧化增加ITO 表面的功函數(shù)。

經(jīng)過脫脂處理表面處理后的ITO 表面的功函數(shù)約為4.6 eV,經(jīng)過紫外線-臭氧或等離子表面處理過的ITO 表面的功函數(shù)約為5.0 eV 以上，發(fā)光效率及工作壽命都會得到提高。在對ITO 玻璃進行表面處理是一定要在干燥的真空操作條件下進行，處理過的ITO 玻璃不要在空氣中放置太久，否則ITO 玻璃就會失去活性。基板的平坦度對有機薄膜的型態(tài)(morphology)也有關(guān)鍵性的影響，由于與有機薄膜接觸的表面粗糙度對表面型態(tài)有顯著的影響，因此在絕緣層及金屬極的制作就需要選擇平整的制作過程。

有機薄膜蒸鍍工藝

OLED 器件在高真空腔室中蒸鍍多層有機材料薄膜，膜的質(zhì)量是關(guān)系到器件質(zhì)量和壽命的關(guān)鍵。在真空腔室中有多個加熱舟蒸發(fā)源和相應(yīng)的膜厚監(jiān)控系統(tǒng)、ITO 玻璃基板固定裝置及金屬掩膜裝置(Mask)。有機材料的蒸汽壓比較高，蒸發(fā)溫度在100-500℃之間，就其特征：
1、蒸汽壓高（150-450℃）。
2、高溫條件下易分解，易變性。
3、泡沫狀態(tài)下導熱性不好。

在蒸發(fā)沉積有機材料薄膜時，蒸發(fā)輸率控制在3-5Å/秒，這樣在Φ60 ㎜的基板范圍內(nèi)薄膜的均勻度可達350 ű25 Å。使用導熱性好的加熱舟，使蒸發(fā)速度容易控制。常用的加熱舟有金屬鉬和鉭加熱舟，為了使加熱更均勻，再加上帶蓋的石英舟，它使加熱得到緩沖。在進行有機材料薄膜蒸鍍時,一般基板保持室溫,防止溫度升高破壞有機材料薄膜,蒸發(fā)速度不宜過快或過慢,使膜厚度不均勻,過厚。蒸發(fā)多種材料分別在幾個真空室中進行，防止交叉污染。在彩色OLED 器件制作中，含有摻雜劑的有機材料薄膜的形成，要采取摻雜劑材料與基質(zhì)材料共蒸發(fā)的工藝，一般摻雜劑材料控制在0.5~2%（占基質(zhì)材料的摩爾數(shù)），要求在控制基質(zhì)材料和蒸發(fā)量的同時，嚴格控制摻雜劑材料在基質(zhì)中的含量。

有機材料蒸鍍示意圖


有機材料蒸鍍常見問題

A)材料的有效使用率低
目前可供有效選擇的廠商很有限，所設(shè)計的系統(tǒng)要有效的利用極昂貴的有機材料和摻雜物；目前利用率普遍低于10 %以下，全彩色制作過程的利用率更低。

B)摻雜物(Dopant)的濃度控制難以精確
以摻雜物0.5~1%的低分散率而言，因整個系統(tǒng)及溫度控制和物質(zhì)本身的理化特性，使得濃度比例不容易控制，而摻雜物的濃度又是器件結(jié)構(gòu)的重要因素，這就使得量產(chǎn)過程所需的精確度和可操作性更加困難。

C) 蒸鍍速率不穩(wěn)定
蒸鍍物質(zhì)的純度和系統(tǒng)溫控的方式導致蒸鍍速率不穩(wěn)定。

D) 基板鍍膜的均勻度不夠
這主要還是因為蒸發(fā)源和加熱舟設(shè)計對有機材料缺乏針對性。

E) 真空室的污染
因為材料利用率不佳，所以造成極大部分材料沾粘在腔壁及其它各零件上而變成粉塵即污染源，影響制造器件的產(chǎn)率。針對蒸鍍鍍膜均勻性不夠的問題，日本Vieetech Japan 公司提供一套解決的方案（見下圖），它透過窄口寬底和大容量的PBN 坩堝，提供一個在研發(fā)和量產(chǎn)上應(yīng)用的裝載有機材料時的裝置。尤其它針對有機材料而設(shè)計的Thermoball 粒子，可以解決有機材料導熱不良和材料利用率低的問題；配合二段式加熱和測溫、PID 控溫系統(tǒng)，可以做到及時的準確溫度反饋并做到溫控差異在±0.1 ℃之內(nèi)，可以使蒸鍍速率穩(wěn)定；另外特殊的摻雜物Dopant Insert 和PID 控溫系統(tǒng)，使0.5~1 %的摻雜物比例恒定而穩(wěn)定。

金屬電極的制作工藝

金屬電極的制作工藝要在與有機材料薄膜蒸鍍室相隔絕的真空腔室中進行。由于金屬電極多使用低功函數(shù)的活潑金屬，在有機材料薄膜蒸鍍沉積工藝結(jié)束后,不要讓帶有有機材料薄膜的基板暴露在空氣中,將其移至金屬電極蒸鍍室。常用的金屬電極有Mg/Ag、Mg:Ag/Ag、Li/Al、LiF /Al 等, Mg/Ag要采用共蒸發(fā)法形成薄膜,其他采用分層蒸發(fā)法,一般金屬材料的氣化溫度在450℃-1200℃高溫下,所以要防止金屬蒸發(fā)源熱輻射對基板上的有機材料薄膜的不良影響,將基板溫度控制在80℃以下。對于合金金屬電極要進行蒸鍍后處理,在合金金屬電極膜上面再鍍上一層惰性金屬膜,如Mg:Ag(10:1)合金上鍍上一層銀保護層,使其成為Mg:Ag /Ag,對于Li/Al 就成了Li: Al /Al。在蒸鍍有機材料薄膜和金屬薄膜時要維持10⁻⁵帕以上的真空度，否則會影響有機材料薄膜和金屬薄膜的質(zhì)量和器件的壽命。

OLED 器件防老化處理

OLED 器件的有機薄膜及金屬薄膜與水和空氣會立即氧化變壞,一定要采取措施避免這個問題?？刹捎脽o機膜保護法, 無機膜保護材料有氮化硅,氟化鎂,氧化銦等,采用電阻加熱法或磁控濺射法制備無機保護膜材料。在保護膜形成之后,將制作的器件進行封裝,封裝工藝一定要在無水無氧的惰性氣體中進行,封裝材料包括粘合劑和覆蓋材料。粘合劑使用紫外固化或熱固化環(huán)氧固化劑，覆蓋材料采用玻璃封蓋，在封蓋內(nèi)加裝干燥劑來吸附殘留的水分。
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下圖為：水分侵入有機層造成的破壞

制作全彩色OLED 器件采取的方案

制作全彩色OLED 器件，可以采用以下方案：
1． RGB 器件迭加模式
這種模式實現(xiàn)彩色顯示的方式不需要光色轉(zhuǎn)換或彩色濾光片，因此提高了發(fā)光效率。這種迭加模式要求材料性能要好及驅(qū)動特性要好，工藝條件要求高。

2． 蘭光器件+發(fā)光色轉(zhuǎn)換層模式
這種模式最早由日本出光公司開發(fā)成功，藍色有機電致發(fā)光器件是發(fā)光能量最高的，所以讓藍光通過發(fā)光色轉(zhuǎn)換介質(zhì)，激發(fā)產(chǎn)生綠光和紅光。這種藍光有機電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)為陽極/空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)射層/電子傳輸層/陰極，其中發(fā)射層是DSA 藍光有機電致發(fā)光材料。
發(fā)光效率為6 1m/W，壽命為20，000 小時，在此基礎(chǔ)上采用發(fā)光色轉(zhuǎn)換介質(zhì)模式制作出的多色有機電致發(fā)光器件。這種工藝要求高效的藍色發(fā)光層。

3． 白光器件+彩色濾光片模式
最早開展這項技術(shù)的是日本TDK 公司，白光器件發(fā)出的光經(jīng)彩色濾光片獲得彩色。彩色濾光片成本較高,發(fā)光效率不高, 盡管這種模式可以獲得高的色純度,紅綠藍三色法光器件老化特征不同, 會有色純度的經(jīng)時變化。
下圖是三種彩色化方案：


經(jīng)過封裝的OLED 器件一定要進行表征性能測試，主要是發(fā)光亮度-電壓曲線和電流密度-電壓曲線。 曲線上升越陡，發(fā)光亮度隨電壓、電流密度隨電壓上升的越快，發(fā)光效率才會越高。

電流密度-電壓曲線圖