制造光电转换元件的方法技术

本发明专利技术提供实用性高的光电转换元件的制造方法。一种制造光电转换元件的方法，具有如下步骤：步骤(1)在基板上配置图案化前的第一电极；步骤(2)在上述图案化前的第一电极的上部配置由包含锌(Zn)、硅(Si)和氧(O)的金属氧化物构成的、图案化前的第一层；步骤(3)将上述图案化前的第一电极和上述图案化前的第一层一起图案化，形成图案化的第一电极和图案化的第一层；步骤(4)在上述图案化的第一层的上部配置光电转换层，所述光电转换层是将施加电压转换为光的层或者将入射光转换为电力的层；以及步骤(5)在上述光电转换层的上部配置第二电极。

Method of manufacturing photoelectric conversion element

【技术实现步骤摘要】
制造光电转换元件的方法
本专利技术涉及制造光电转换元件的方法，特别涉及制造电致发光元件和太阳能电池等光电转换元件的方法。
技术介绍
光电转换元件广泛用于通过施加电压而产生发光的电致发光元件、通过光入射而产生电动势的太阳能电池等各种领域中。例如，作为电致发光元件中一种的发光二极管(LED)具备一对电极(阳极和阴极)和配置于这些电极间的发光层。若在两电极间施加电压，则从各个电极向发光层注入空穴和电子。该空穴和电子在发光层内复合时，产生结合能，利用该结合能激发发光层中的发光材料。激发的发光材料返回到基态时产生发光。因此，LED可以作为发光元件、照明来使用。另一方面，太阳能电池具有一对电极和配置于这些电极间的光电转换层。若光入射到光电转换层，则在光电转换层产生空穴和电子，产生电动势。通过将空穴和电子分别从不同电极提取，从而可以向体系外提取电力。在LED和太阳能电池等光电转换元件的领域中，为了进一步提高作为元件的特性，提出了各种构成(例如专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2017/094547号
技术实现思路
专利文献1中记载了在铝这样的电极(阴极)与光电转换层之间设置有锌-硅-氧(ZSO)系的金属氧化物的薄膜(第一层)的光电转换元件。另外，记载了在制造这样的光电转换元件时，将阴极成膜，并图案化，在该图案化的阴极上依次将第一层和光致抗蚀剂层进行成膜，将光致抗蚀剂层图案化而制成掩模，使用该掩模，将第一层图案化。然而，在这样的光电转换元件的制造方法中，由于对阴极和第一层各层需要单独的图案化处理，所以存在制造工序变得繁琐的问题。另外，很难说这样的工序数多的制造方法作为实际工业上制造光电转换元件的工序是有用的。因此，期望可以利用更实用的制造方法来制造光电转换元件的技术。本专利技术是鉴于这样的背景而完成的，在本专利技术中，目的是提供一种实用性更高的光电转换元件的制造方法。在本专利技术中提供一种制造光电转换元件的方法，具有如下步骤：步骤(1)在基板上配置图案化前的第一电极；步骤(2)在上述图案化前的第一电极的上部配置由包含锌(Zn)、硅(Si)和氧(O)的金属氧化物构成的、图案化前的第一层；步骤(3)将上述图案化前的第一电极和上述图案化前的第一层一起图案化，形成图案化的第一电极和图案化的第一层；步骤(4)在上述图案化的第一层的上部配置光电转换层，所述光电转换层是将施加电压转换为光的层或者将入射光转换为电力的层；以及步骤(5)在上述光电转换层的上部配置第二电极。另外，在本专利技术中提供一种制造光电转换元件的方法，至少包括如下步骤：配置由包含锌(Zn)、硅(Si)和氧(O)的金属氧化物构成的、图案化前的第一层的步骤；以及对上述图案化前的第一层利用包含氯的气体进行干式蚀刻而形成图案化的第一层的步骤。并且，在本专利技术中提供一种制造光电转换元件的方法，具有如下步骤：步骤(i)在基板上配置图案化前的第一电极；步骤(ii)在上述图案化前的第一电极的上部配置由包含锌(Zn)、硅(Si)和氧(O)的金属氧化物构成的、图案化前的第一层；步骤(iii)对上述图案化前的第一层利用包含氯的气体进行干式蚀刻而形成图案化的第一层；步骤(iv)在上述图案化的第一层的上部配置光电转换层，所述光电转换层是将施加电压转换为光的层或者将入射光转换为电力的层；以及步骤(v)在上述光电转换层的上部配置第二电极。在本专利技术中，能够提供一种实用性更高的光电转换元件的制造方法。附图说明图1是示意性地示出通过本专利技术的一实施方式的制造方法能够制造的有机电致发光元件的构成的截面图。图2是示意性地示出通过本专利技术的一实施方式的制造方法能够制造的有机太阳能电池的构成的截面图。图3是示意性地示出本专利技术的一实施方式的有机电致发光元件的制造方法的流程的一个例子的图。图4是示意性地示出本专利技术的一实施方式的有机太阳能电池的制造方法的流程的一个例子的图。图5是示意性地示出本专利技术的其他实施方式的有机电致发光元件的制造方法的流程的一个例子的图。图6是示意性地示出本专利技术的其他实施方式的有机太阳能电池的制造方法的流程的一个例子的图。符号说明100：有机电致发光元件110：基板120：第一电极(阴极)130：第一层140：第一追加层150：有机发光层160：第二追加层170：第二电极(阳极)200：有机太阳能电池210：基板220：第一电极(阴极)230：第一层240：第一追加层250：有机光电转换层260：第二追加层270：第二电极(阳极)具体实施方式以下，对于本专利技术的一实施方式进行更详细的说明。在本专利技术的一实施方式中提供一种制造光电转换元件的方法，具有如下步骤：步骤(1)在基板上配置图案化前的第一电极；步骤(2)在上述图案化前的第一电极的上部配置由包含锌(Zn)、硅(Si)和氧(O)的金属氧化物构成的、图案化前的第一层；步骤(3)将上述图案化前的第一电极和上述图案化前的第一层一起图案化，形成图案化的第一电极和图案化的第一层；步骤(4)在上述图案化的第一层的上部配置光电转换层，所述光电转换层是将施加电压转换为光的层或者将入射光转换为电力的层；以及步骤(5)在上述光电转换层的上部配置第二电极。这里，在本申请中，“光电转换元件”是指具有“光电转换层”的元件的统称。另外，在“光电转换层”中，除了光能被导入(照射)时产生电能的层(光-电转换层)之外，还包含电能被导入(施加)时产生发光的层(电-光转换层)。例如，“光电转换层”由通过施加电压放射出光的发光层构成的情况下，具备这样的“光电转换层”的“光电转换元件”成为电致发光元件(EL元件)。应予说明，这样的EL元件可以是“光电转换层”由有机发光层构成的有机EL元件，也可以是“光电转换层”由无机发光层构成的无机EL元件。另一方面，在“光电转换层”由通过光照射产生电动势的层构成的情况下，具备这样的“光电转换层”的“光电转换元件”成为太阳能电池。应予说明，这样的太阳能电池可以是“光电转换层”由有机层构成的有机太阳能电池，也可以是“光电转换层”由无机层构成的无机太阳能电池。本专利技术的一实施方式的制造方法可以通过上述步骤(3)将第一电极和第一层集中图案化。因此，在本专利技术的一实施方式的制造方法中，可以使制造工序简单化。另外，由此，本专利技术的一实施方式的制造方法可以用作工业上制造光电转换元件的实用的工艺。以下，参照附图对本专利技术的一实施方式进行更为详细的说明。应予说明，以下以光电转换元件为有机电致发光元件(有机EL元件)和有机太阳能电池的情况为例，对本专利技术的一实施方式进行说明。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造光电转换元件的方法，具有如下步骤：/n步骤(1)在基板上配置图案化前的第一电极；/n步骤(2)在所述图案化前的第一电极的上部配置由包含锌(Zn)、硅(Si)和氧(O)的金属氧化物构成的、图案化前的第一层；/n步骤(3)将所述图案化前的第一电极和所述图案化前的第一层一起图案化，形成图案化的第一电极和图案化的第一层；/n步骤(4)在所述图案化的第一层的上部配置光电转换层，所述光电转换层是将施加电压转换为光的层或者将入射光转换为电力的层；以及/n步骤(5)在所述光电转换层的上部配置第二电极。/n

【技术特征摘要】
20181030 JP 2018-204280;20190827 JP 2019-1544421.一种制造光电转换元件的方法，具有如下步骤：
步骤(1)在基板上配置图案化前的第一电极；
步骤(2)在所述图案化前的第一电极的上部配置由包含锌(Zn)、硅(Si)和氧(O)的金属氧化物构成的、图案化前的第一层；
步骤(3)将所述图案化前的第一电极和所述图案化前的第一层一起图案化，形成图案化的第一电极和图案化的第一层；
步骤(4)在所述图案化的第一层的上部配置光电转换层，所述光电转换层是将施加电压转换为光的层或者将入射光转换为电力的层；以及
步骤(5)在所述光电转换层的上部配置第二电极。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一电极包含铝，
所述步骤(3)具有对所述图案化前的第一电极和所述图案化前的第一层利用氯气进行干式蚀刻的步骤。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一电极包含银，
所述步骤(3)具有对所述图案化前的第一电极和所述图案化前的第一层利用包含磷酸、硝酸和乙酸的混酸进行湿式蚀刻的步骤。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其中，在所述步骤(3)与步骤(4)之间，进一步具有在所述图案化的第一层的上部设置第一追加层的步骤，所述第一追加层是电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层中的至少一个。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一追加层由包含钙原子和铝原子的非晶氧化物的电子化合物构成。


6.根据权利要求1～5中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：增茂邦雄，中村伸宏，渡边晓，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP