使用膜狀模具的具有凹凸圖案的光學(xué)基板的制造方法和制造裝置、以及具備該光學(xué)基板 ...的制作方法
【專利摘要】一種制造光學(xué)基板的方法，其包括：準(zhǔn)備長尺寸的膜狀模具(80a)的工序S0；制備溶膠溶液的工序S1；在基板上形成溶膠溶液的涂膜(42)的工序S2；將所述涂膜干燥的工序S3；在將所述膜狀模具送入壓輥(22)的同時，利用壓輥將膜狀模具的圖案面按壓到所述干燥后的涂膜上的工序S4；將所述膜狀模具從涂膜剝離的工序S5；和對轉(zhuǎn)印有所述凹凸圖案的涂膜進行烘烤的工序S6。
【專利說明】使用膜狀模具的具有凹凸圖案的光學(xué)基板的制造方法和制 造裝置、以及具備該光學(xué)基板的器件的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于使用長尺寸的膜狀模具制造具有用于光的散射或衍射的微細(xì)的 凹凸圖案的光學(xué)基板的制造方法及用于實施該制造方法的裝置、以及具有通過該制造方法 制造的光學(xué)基板的器件的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為形成半導(dǎo)體集成電路等的微細(xì)圖案的方法，已知光刻法。通過光刻法形成的 圖案的分辨率取決于光源的波長、光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，為了應(yīng)對近年來的微細(xì)化器件的 需要，要求波長更短的光源。但是，短波長光源價格昂貴，其開發(fā)并不容易，還需要開發(fā)透射 這種短波長光的光學(xué)材料。另外，通過現(xiàn)有的光刻法制造大面積的圖案需要大型的光學(xué)元 件，在技術(shù)方面、經(jīng)濟方面均伴隨有困難。因此，正在研究形成具有大面積的所期望的圖案 的新型方法。
[0003] 作為不使用現(xiàn)有的光刻裝置而形成微細(xì)圖案的方法，已知納米壓印法。納米壓印 法是能夠通過利用模具（模型）和基板夾住樹脂來轉(zhuǎn)印納米級圖案的技術(shù)，根據(jù)使用材料， 正在研究熱納米壓印法、光納米壓印法等。其中，光納米壓印法包括i)樹脂層的涂布、ii) 利用模具進行壓制、iii)光固化和iv)脫模這四個工序，從通過這樣簡單的工藝能夠?qū)崿F(xiàn) 納米尺寸的加工的方面而言，該方法是優(yōu)良的。特別是，樹脂層使用通過光照射而固化的光 固化性樹脂，因此圖案轉(zhuǎn)印工序所花費的時間短，能夠期待高生產(chǎn)能力。因此，不僅期待在 半導(dǎo)體器件的領(lǐng)域中得到實用，也期待在有機EL元件、LED等光學(xué)構(gòu)件;MEMS、生物芯片等 眾多領(lǐng)域中得到實用。
[0004] 例如，在有機EL元件（有機發(fā)光二極管）中，由空穴注入層進入的空穴和由電子 注入層進入的電子分別被輸送至發(fā)光層，它們在發(fā)光層內(nèi)的有機分子上再結(jié)合而激發(fā)有機 分子，由此發(fā)出光。因此，將有機EL元件用作顯示裝置、照明裝置時，需要有效地從元件表 面提取來自發(fā)光層的光，因此，在專利文獻(xiàn)1中已知在有機EL元件的光提取面上設(shè)置衍射 光柵基板。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2006-236748
[0008] 專利文獻(xiàn) 2 :W〇2〇ll/0〇7878Al
[0009] 另外，本 申請人:在專利文獻(xiàn)2中公開了如下方法：為了制造有機EL元件用衍射光 柵基板的凹凸圖案，將滿足規(guī)定條件的嵌段共聚物溶解于溶劑中而得到的溶液涂布于基材 上，利用嵌段共聚物的自組織化現(xiàn)象而形成嵌段共聚物的微相分離結(jié)構(gòu)，由此得到形成有 微細(xì)且不規(guī)則的凹凸圖案的母模（金屬基板）。向所得到的母模中滴加聚硅氧烷類聚合物 與固化劑的混合液并使其固化從而得到作為模具的轉(zhuǎn)印圖案后，在該轉(zhuǎn)印圖案上按壓涂布 有固化性樹脂的玻璃基板后利用紫外線使固化性樹脂固化，由此制作復(fù)印有轉(zhuǎn)印圖案的衍 射光柵。在該衍射光柵上層積透明電極、有機層和金屬電極，由此得到有機EL元件。
[0010] 但是，為了量產(chǎn)如上所述的有機EL元件用衍射光柵，需要使用作為模具的轉(zhuǎn)印圖 案對固化性樹脂等材料有效地進行轉(zhuǎn)印。
[0011] 因此，期望能夠使用納米壓印法以高生產(chǎn)能力量產(chǎn)用于有機EL元件等的衍射光 柵基板等光學(xué)基板這樣的新型轉(zhuǎn)印工藝和轉(zhuǎn)印裝置。
[0012] 但是，如上所述的光固化性樹脂通常耐熱性低，在高溫下發(fā)生分解、黃變。因此，如 果在后續(xù)的工序存在高溫處理，則有可能會破壞具有微細(xì)圖案的膜。另外，光固化性樹脂對 玻璃基板的粘附性低，進而將圖案轉(zhuǎn)印后的樹脂層用于有機EL元件等元件時，有可能雜質(zhì) 從樹脂層溶出而對元件帶來不良影響。因此，為了使用納米壓印法以高生產(chǎn)能力量產(chǎn)有機 EL元件用衍射光柵基板等光學(xué)基板，還需要對用于在玻璃基板上形成凹凸圖案的材料、模 具材料進行最優(yōu)化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明所要解決的問題
[0014] 因此，本發(fā)明的目的在于提供具有對基板具有高粘附性并且具有耐熱性和耐候性 的微細(xì)凹凸圖案的光學(xué)基板以及能夠以高生產(chǎn)能力量產(chǎn)具備該光學(xué)基板的器件的新型制 造方法和制造裝置。
[0015] 用于解決問題的手段
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種制造光學(xué)基板的方法，其為制造具有凹凸圖案 的光學(xué)基板的方法，其特征在于，該方法包括：
[0017] 準(zhǔn)備具有凹凸圖案面的長尺寸的膜狀模具的工序；
[0018] 在基板上形成溶膠凝膠材料的涂膜的工序；
[0019] 使所述涂膜與上述膜狀模具的上述凹凸圖案面相對，將壓輥按壓在膜狀模具的與 上述凹凸圖案面相反側(cè)的面上從而將上述凹凸圖案面轉(zhuǎn)印至上述涂膜的工序；
[0020] 將上述膜狀模具從涂膜剝離的工序；和
[0021] 將轉(zhuǎn)印有上述凹凸圖案的涂膜固化的工序。
[0022] 在上述制造光學(xué)基板的方法中，上述將涂膜固化的工序可以包括通過對涂膜進行 烘烤而進行固化。
[0023] 在上述制造光學(xué)基板的方法中，上述準(zhǔn)備長尺寸的膜狀模具的工序可以包括：
[0024] 在長尺寸的膜狀基材上涂布凹凸形成材料；
[0025] 使具有凹凸圖案的轉(zhuǎn)印輥旋轉(zhuǎn)的同時將其按壓在上述涂布后的凹凸形成材料上 從而將上述凹凸圖案輥轉(zhuǎn)印至凹凸形成材料；和
[0026] 通過將輥轉(zhuǎn)印有上述凹凸圖案的凹凸形成材料固化而得到輥形態(tài)的上述長尺寸 的膜狀模具。另外，可以利用膜卷繞輥卷繞上述具有固化后的凹凸形成材料的膜狀基材和/ 或可以使用導(dǎo)出上述膜狀基材的膜導(dǎo)出輥和卷繞上述膜狀基材的膜卷繞輥，在傳送上述膜 狀基材的同時，轉(zhuǎn)印上述轉(zhuǎn)印輥的凹凸圖案。在任一種情況下，可以將卷繞在上述膜卷繞輥 上的輥形態(tài)的上述長尺寸的膜狀模具向上述壓輥導(dǎo)出并移動。另外，可以利用模具卷繞輥 卷繞上述剝離后的上述長尺寸的膜狀模具。
[0027] 在上述制造光學(xué)基板的方法中，可以對上述凹凸形成材料進行加熱的同時，將上 述壓輥按壓在與上述凹凸圖案面相反側(cè)的面上。如此，還可以同時進行溶膠凝膠材料的預(yù) 烘烤，可以在可靠地進行凹凸圖案的形成，并且使得按壓后從凹凸圖案面的涂膜的剝離變 得容易。另外，在上述轉(zhuǎn)印工序與上述剝離工序之間或在上述剝離工序中，可以對上述按壓 后的凹凸形成材料進行加熱從而使得按壓后從圖案面的涂膜的剝離變得更加容易。
[0028] 在上述制造光學(xué)基板的方法中，可以將上述長尺寸的膜狀模具連續(xù)地送入壓輥的 下方，并且將多個基板以規(guī)定時間間隔在形成溶膠凝膠材料的涂膜的同時傳送至上述壓 輥，利用壓輥依次將上述膜狀模具的凹凸圖案面按壓在上述多個基板的涂膜上。由于使用 長尺寸的膜狀模具，因此能夠進行這種基板的連續(xù)處理，能夠提高基板制造的生產(chǎn)能力。膜 狀模具的長度可以調(diào)節(jié)為足以制造1批次量的光學(xué)基板，例如幾百片?數(shù)千片的光學(xué)基 板，的長度，例如幾百米到幾千米。
[0029] 在上述制造光學(xué)基板的方法中使用的上述膜狀模具的上述凹凸圖案可以設(shè)定為： 例如為不規(guī)則的凹凸圖案，凹凸的平均間距為100?1500nm的范圍，凹凸的深度分布的平 均值（平均高度）為20?200nm的范圍。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的第二方式，提供一種光學(xué)基板的制造裝置，其為制造光學(xué)基板的裝 置，其特征在于，該裝置具備：
[0031] 涂膜形成部，用于在基板上形成溶膠凝膠材料的涂膜；
[0032] 基板傳送部，用于將形成有上述涂膜的基板傳送至規(guī)定位置；
[0033] 模具傳送部，其具備導(dǎo)出具有凹凸圖案面的長尺寸的膜狀模具的模具導(dǎo)出輥和卷 繞上述長尺寸的膜狀模具的模具卷繞輥，將上述膜狀模具連續(xù)地從上述模具導(dǎo)出輥導(dǎo)出至 上述規(guī)定位置，并且利用上述模具卷繞輥卷繞上述膜狀模具，由此將上述膜狀模具向上述 規(guī)定位置傳送；
[0034] 壓輥，其可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于上述規(guī)定位置，用于將利用上述模具傳送部導(dǎo)出至上述 規(guī)定位置的上述長尺寸的上述膜狀模具的凹凸圖案面的一部分按壓到利用上述基板傳送 部傳送至上述規(guī)定位置的上述基板的涂膜上。
[0035] 上述光學(xué)基板的制造裝置還可以具備剝離輥，該剝離輥用于將利用上述壓輥按壓 后的上述長尺寸的膜狀模具的凹凸圖案面的一部分從上述基板的涂膜剝離。
[0036] 上述光學(xué)基板的制造裝置還可以具備如下加熱單元：該加熱單元用于對按壓上述 膜狀模具的凹凸圖案面的一部分的上述基板的涂膜進行加熱，上述加熱單元可以設(shè)置于上 述壓輥內(nèi)。上述光學(xué)基板的制造裝置還可以具備如下加熱單元：該加熱單元用于在將上述 膜狀模具從上述涂膜剝離時對上述涂膜進行加熱。
[0037] 上述光學(xué)基板的制造裝置還可以具備如下支撐輥：該支撐輥設(shè)置在與上述壓輥相 對的位置并從下側(cè)支撐基板，上述涂膜形成部可以具備保持基板的同時使其移動的基板平 臺。
[0038] 在上述光學(xué)基板的制造裝置中使用的上述膜狀模具的上述凹凸圖案例如可以是 用于光的衍射或散射的不規(guī)則的凹凸圖案，凹凸的平均間距可以為100?1500nm的范圍， 凹凸的深度分布的平均值（平均高度）可以為20?200nm的范圍。
[0039] 上述光學(xué)基板的制造裝置還可以具備形成上述長尺寸的膜狀模具的輥工藝裝置， 該輥工藝裝置可以具備：傳送基板膜的傳送系統(tǒng)、將凹凸形成材料涂布在傳送中的基板膜 上的涂布機、位于涂布機的下游側(cè)用于轉(zhuǎn)印圖案的轉(zhuǎn)印輥和用于對上述基板膜照射光的照 射光源。上述傳送系統(tǒng)可以具有：導(dǎo)出上述基板膜的膜導(dǎo)出輥、使上述基板膜施力于上述轉(zhuǎn) 印輥的夾輥、促進上述基板膜從轉(zhuǎn)印輥剝離的剝離輥和卷繞轉(zhuǎn)印有上述圖案的基板膜的膜 卷繞輥。這種情況下，卷繞有上述基板膜的膜卷繞輥可以用作導(dǎo)出上述膜狀模具的模具導(dǎo) 出輥。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的第三的方式，提供一種器件的制造方法，其為具備具有凹凸圖案的 光學(xué)基板的器件的制造方法，其特征在于，該制造方法包括：
[0041] 基板形成工序，將溶膠凝膠材料涂布在基板上，將規(guī)定的凹凸圖案轉(zhuǎn)印到涂布后 的溶膠凝膠材料上，由此形成形成有凹凸圖案的基板；
[0042] 清洗工序，對上述形成有凹凸圖案的基板進行清洗；
[0043] 第一電極形成工序，通過圖案化在清洗后的基板上形成第一電極；
[0044] 退火工序，對形成有第一電極的基板進行退火；
[0045] 薄膜形成工序，在第一電極上形成薄膜；和
[0046] 第二電極形成工序，在上述薄膜上形成第二電極。
[0047] 在本發(fā)明的器件制造方法中，由于作為凹凸圖案的被轉(zhuǎn)印材料的溶膠凝膠材料與 樹脂材料相比為高強度且具有耐腐蝕性，因此在上述清洗工序中，可以進行超聲波清洗、刷 洗和/或UV/0 3清洗。
[0048] 另外，在本發(fā)明的器件制造方法中，上述圖案化使用酸或堿溶劑進行，上述圖案化 可以包括第一電極層的形成、抗蝕劑涂布、曝光和顯影、第一電極層的蝕刻和抗蝕劑的剝 離。溶膠凝膠材料對于在這些處理中使用的溶劑也具有耐腐蝕性。
[0049] 另外，在本發(fā)明的器件制造方法中，作為凹凸圖案的被轉(zhuǎn)印材料的溶膠凝膠材料 具有耐熱性，因此可以將上述退火處理的溫度設(shè)定為160°C?360°C。
[0050] 本發(fā)明的器件的制造方法適合制造有機EL元件作為上述器件，這種情況下，可以 是第一電極為透明電極，薄膜層包含有機層，第二電極為金屬電極。另外，本發(fā)明的器件的 制造方法適合制造太陽能電池作為上述器件，這種情況下，可以是第一電極為透明電極，薄 膜層包含半導(dǎo)體層，第二電極為金屬電極。
[0051] 在本發(fā)明的器件的制造方法中使用的上述凹凸圖案可以是用于光的衍射或散射 的不規(guī)則的凹凸圖案，凹凸的平均間距為100?1500nm的范圍，凹凸的深度分布的平均值 為20?200nm的范圍。另外，上述基板可以為玻璃基板，上述溶膠凝膠材料可以包含二氧 化硅前體。在本發(fā)明的器件的制造方法中，可以包括：將上述溶膠凝膠材料涂布在基板上， 將規(guī)定的凹凸圖案轉(zhuǎn)印到涂布后的溶膠凝膠材料上，然后在300°C以上對上述溶膠凝膠材 料進行烘烤。
[0052] 在本發(fā)明的器件制造方法中，上述基板形成工序可以包括：
[0053] 準(zhǔn)備具有凹凸圖案面的長尺寸的膜狀模具的工序；
[0054] 在基板上形成溶膠凝膠材料的涂膜的工序；
[0055] 使上述涂膜與上述膜狀模具的上述凹凸圖案面相對，將壓輥按壓在膜狀模具的與 上述凹凸圖案面相反側(cè)的面上從而將上述凹凸圖案面轉(zhuǎn)印至上述涂膜的工序；
[0056] 將上述膜狀模具從涂膜剝離的工序；和
[0057] 對轉(zhuǎn)印有上述凹凸圖案的涂膜進行烘烤的工序。
[0058] 發(fā)明效果
[0059] 在本發(fā)明的制造光學(xué)基板的方法中，使用溶膠凝膠材料作為凹凸圖案形成材料， 為了利用這樣的溶膠凝膠材料形成凹凸圖案而使用利用長尺寸的膜狀模具的輥工藝，由此 能夠精確且可靠地進行圖案轉(zhuǎn)印并且能夠以高生產(chǎn)能力制造光學(xué)基板。通過本發(fā)明的光 學(xué)基板的制造方法制造的光學(xué)基板的凹凸圖案由溶膠凝膠材料形成，因此耐熱性、耐候性 (包含耐光性的概念）和耐腐蝕性優(yōu)良、組裝有該光學(xué)基板的元件的制造工藝也具有耐性， 而且能夠延長這些元件的壽命。
[0060] 另外，本發(fā)明中使用長尺寸的膜狀模具，因此具有如下優(yōu)點。由金屬、石英等形成 的硬質(zhì)模具在其凹凸圖案中發(fā)現(xiàn)缺陷時，能夠進行該缺陷部的清洗、修復(fù)（缺陷修補），由 此能夠防止缺陷部轉(zhuǎn)印至溶膠凝膠材料層而導(dǎo)致的不良。但是，膜狀模具的情況下，這樣 的清洗、修復(fù)并不容易。另一方面，金屬、石英等的模具為卷筒狀，在模具因堵塞等產(chǎn)生缺 陷時，必須馬上停止轉(zhuǎn)印裝置來更換模具。與此相對，使膜狀模具逐片與玻璃基板對應(yīng)的同 時進行轉(zhuǎn)印，因此可以將存在堵塞等不良的部位在檢査階段預(yù)先標(biāo)記出來，在該不良部位 通過玻璃基板之前使玻璃基板側(cè)的傳送處于待機。因此，從整體來看，能夠降低不良品的產(chǎn) 生，由此能夠提高生產(chǎn)能力。進而，若想要將凹凸圖案直接從金屬、石英等硬質(zhì)模具轉(zhuǎn)印至 溶膠凝膠材料層，則如下所示產(chǎn)生各種限制，有時不能充分表現(xiàn)出所期望的性能。例如，將 玻璃等硬質(zhì)基板用于形成溶膠凝膠材料層的基板時，由于彼此為硬質(zhì)，因此若增強模具的 按壓壓力則會產(chǎn)生基板破裂等損傷，相反若減弱壓力則凹凸圖案轉(zhuǎn)印變淺等，難以調(diào)節(jié)按 壓壓力。因此，強制將柔軟的材料用于基板、或?qū)⑷彳浀牟牧嫌糜谀＞?。即使是使用膜狀?具（軟模具）時，也要求相對于膜狀模具容易脫模、在基板側(cè)粘附性良好、且凹凸的圖案轉(zhuǎn) 印性也良好的材料，因此選擇所限定的材料。因此，從金屬模具開始暫且分為制作膜狀模具 的工序和使用該膜狀模具向溶膠凝膠材料層轉(zhuǎn)印的工序這樣兩個工序，選擇適合各自工序 的材料，由此對于所期望的基板能夠使用所期望的材料，可以進行不僅具備必要特性而且 無圖案缺陷且脫模性良好的轉(zhuǎn)印。
[0061] 在本發(fā)明的制造器件的方法中，光學(xué)基板的凹凸圖案由溶膠凝膠材料形成，因此 在對形成有凹凸圖案的基板進行清洗的清洗工序中對于刷洗或uv/o 3清洗具有耐性，并且 對于在第一電極形成工序中所使用的酸或堿溶劑也具有耐腐蝕性，進而對于在后續(xù)的退火 工序中的高溫也具有耐熱性。因此，能夠在不阻礙具有凹凸圖案的光學(xué)基板的光學(xué)特性、與 在光學(xué)基板上形成的作為動作層的薄膜的粘附性的情況下制造器件。并且，對于通過本發(fā) 明的器件的制造方法制造的器件本身的耐熱性、耐候性和耐腐蝕性也具有貢獻(xiàn)。因此，本發(fā) 明的器件的制造方法在以高生產(chǎn)能力制造有機EL元件、太陽能電池等各種器件方面極其 有用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0062] 圖1是表示本發(fā)明的器件的制造方法的流程圖。
[0063] 圖2是表示在本發(fā)明的器件的制造方法中使用的光學(xué)基板的制造工序的流程圖。
[0064] 圖3是用于制造在光學(xué)基板的制造中使用的膜狀模具的輥工藝裝置的示意圖。 [0065] 圖4是用于說明使用膜狀模具的輥工藝的示意圖。
[0066] 圖5(a)?（f)是說明制造 ΙΤ0透明電極的工藝的示意圖。
[0067] 圖6是表示有機EL元件的截面結(jié)構(gòu)的圖。
[0068] 圖7是用于實施本發(fā)明的光學(xué)基板的制造方法的光學(xué)基板制造裝置的示意圖。 [0069] 圖8是表示未使用剝離輥的光學(xué)基板的制造裝置的變形方式的示意圖。
[0070] 圖9是表示以環(huán)形帶的方式使用膜狀模具的光學(xué)基板制造裝置的變形方式的示 意圖。
[0071] 圖10表示在按壓部設(shè)置有加熱區(qū)作為溶膠凝膠材料層的加熱單元的光學(xué)基板制 造裝置的變形方式的示意圖。
[0072] 圖11是檢查衍射光柵基板的不均的裝置的示意圖。
[0073] 圖12(a)是表示實施例1中觀測的基板表面的圖像的照片；圖12(b)是表示圖 12(a)的照片中直線L1上的像素位置與其像素值的分布的圖。

【具體實施方式】
[0074] 以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。如圖1所示，本發(fā)明的具備具有凹 凸圖案的光學(xué)基板的器件的制造方法主要包括：形成形成有凹凸圖案的基板的基板形成工 序P1、對上述形成有凹凸圖案的基板進行清洗的清洗工序P2、通過使用酸或堿溶劑的圖案 化在清洗后的基板上形成第一電極的第一電極形成工序P3、在規(guī)定溫度下對圖案化后的形 成有第一電極的基板進行退火的退火工序P4、在退火后的基板上形成薄膜的薄膜形成工序 P5和在薄膜上形成第二電極的第二電極形成工序P6。形成形成有凹凸圖案的基板的基板 形成工序P1包括本發(fā)明的具有凹凸圖案的光學(xué)基板的制造方法，如圖2所示，該具有凹凸 圖案的光學(xué)基板的制造方法主要包括：準(zhǔn)備膜狀模具工序S0、制備溶膠凝膠材料的溶液制 備工序S1、將所制備的溶膠凝膠材料涂布在基板上的涂布工序S2、將涂布在基板上的溶膠 凝膠材料的涂膜干燥的干燥工序S3、利用壓輥將形成有轉(zhuǎn)印圖案的膜狀模具按壓在干燥后 的涂膜上的轉(zhuǎn)印工序S4、將模具從涂膜剝離的剝離工序S5和對涂膜進行主烘烤的主烘烤 工序S6。
[0075] 以下，對于本發(fā)明的光學(xué)基板的制造方法以及具有通過該制造方法制造的光學(xué)基 板的器件的制造方法，列舉作為器件的如圖6所示在具有形成有凹凸圖案的溶膠凝膠材料 層42的基板（衍射光柵基板）40上具有層疊結(jié)構(gòu)的有機EL元件200的制造工藝作為示例 進行說明。
[0076] [基板形成工序]
[0077] 首先，對于通過本發(fā)明的光學(xué)基板的制造方法制造具有形成有凹凸圖案的溶膠凝 膠材料層42的基板40的方法進行說明。
[0078]〈準(zhǔn)備膜狀模具的工序〉
[0079] 在本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件的制造中使用的膜狀模具為長尺寸且具有撓性的膜或片狀， 其是在表面具有凹凸的轉(zhuǎn)印圖案的模具。其由例如聚硅氧烷樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚碳酸酯（PC)、環(huán)烯烴聚合物（C0P)、聚甲基丙烯酸甲 酯（PMMA)、聚苯乙烯（PS)、聚酰亞胺（PI)、聚芳酯等有機材料等形成。另外，凹凸圖案可以 直接形成于上述材料，也可以將上述材料作為基材（基板片），形成為被覆于其上的凹凸形 成材料。作為凹凸形成材料，可以使用光固化性樹脂、熱固性樹脂、熱塑性樹脂。
[0080] 膜狀模具例如是長度為10m以上的長尺寸模具，寬度可以設(shè)定為50?3000mm、厚 度可以設(shè)定為1?500 μ m。膜狀模具的尺寸、特別是長度可以根據(jù)進行量產(chǎn)的光學(xué)基板的 尺寸、在一次制造工藝中連續(xù)制造的光學(xué)基板的數(shù)量（批次數(shù)量）而適當(dāng)設(shè)定。在基材與 被覆材料之間，為了提高粘附性可以實施表面處理、易膠粘處理。另外，可以根據(jù)需要在它 們的凹凸圖案面上實施脫模處理。凹凸圖案可以通過任意方法形成任意形狀。
[0081] 膜狀模具的凹凸圖案根據(jù)最終得到的光學(xué)基板的用途而不同，例如可以形成凹凸 的間距不均勻、凹凸的朝向無方向性這樣的不規(guī)則的凹凸圖案。作為凹凸的平均間距，例如 在將光學(xué)基板用于可見光的衍射、散射的用途時，可以設(shè)定為100?1500nm的范圍，更優(yōu)選 為200?1500nm的范圍。凹凸的平均間距若小于上述下限，則間距相對于可見光的波長變 得過小，因此凹凸所引起的光衍射趨于不充分，另一方面，若大于上限，則衍射角減小、趨于 喪失作為衍射光柵等光學(xué)元件的功能。在同樣的用途中，凹凸的深度分布的平均值（平均 高度）優(yōu)選為20?200nm的范圍、更優(yōu)選為50?150nm的范圍。
[0082] 由這樣的凹凸圖案散射和/或衍射的光并不是單一波長或狹窄帶寬的波長的光， 而是具有較寬區(qū)域的波段，且散射光和/或衍射光沒有方向性，朝向所有方向。但是，"不規(guī) 則的凹凸圖案"包含對分析表面的凹凸形狀而得到的凹凸分析圖像實施二維快速傅立葉變 換處理而得到的傅立葉變換圖像顯示出圓形或圓環(huán)狀的圖樣的偽周期結(jié)構(gòu)、即上述凹凸的 朝向雖沒有方向性但具有凹凸的間距分布的偽周期結(jié)構(gòu)。因此，對于具有這樣的偽周期結(jié) 構(gòu)的基板而言，只要該凹凸間距的分布使可見光線進行衍射，則適合于有機EL元件等面發(fā) 光元件等中使用衍射基板或太陽能電池的透明導(dǎo)電性基板等。
[0083] 參照圖3對在本發(fā)明中使用的長尺寸的膜狀模具的制造方法的一例進行說明。圖 3所示的輥工藝裝置（第一單元）70是用于通過在被覆于長尺寸的基板膜的覆膜上形成凹 凸圖案從而制造膜狀模具的裝置，其主要具備：基板膜（基材）80的傳送系統(tǒng)86、在傳送中 的基板膜80上涂布凹凸形成材料的口模式涂布機82、位于口模式涂布機82的下游側(cè)轉(zhuǎn)印 圖案的轉(zhuǎn)印輥（金屬模具）90、夾著基板膜80并與轉(zhuǎn)印輥90相對設(shè)置的用于向基板膜80 照射UV光的照射光源85?；迥?0的傳送系統(tǒng)86具備：導(dǎo)出基板膜80的膜導(dǎo)出輥72、 夾著基板膜80并與轉(zhuǎn)印輥90相對配置的夾輥74、促進基板膜80從轉(zhuǎn)印輥90剝離的剝離 輥76、卷繞轉(zhuǎn)印有圖案的基板膜80a (膜狀模具）的膜卷繞輥87和在保持基板膜80的張力 的同時傳送基板膜80的多個傳送棍78。
[0084] 使用輥工藝裝置70通過以下所述的制造工藝制造膜狀模具。預(yù)先卷繞于膜導(dǎo)出 輥72的基板膜80通過膜導(dǎo)出輥72和膜卷繞輥87等的旋轉(zhuǎn)被導(dǎo)出至下游側(cè)?；迥?0通 過口模式涂布機82時，利用口模式涂布機82將凹凸形成材料84涂布于基板膜80的一面 而形成規(guī)定厚度的涂膜。接著，利用夾輥74將基板膜80的涂膜按壓在轉(zhuǎn)印輥90的外周面 上，將轉(zhuǎn)印輥90的外周面的圖案轉(zhuǎn)印至涂膜。與此同時或緊接其后對涂膜照射來自于照射 光源85的UV光使得凹凸形成材料84固化。UV光的波長根據(jù)凹凸形成材料84而不同，通 常為200?450nm，照射量可以設(shè)定為10mJ/cm 2?5J/cm2。利用剝離輥76將帶有具有固化 后的圖案的凹凸形成材料的基板膜80從轉(zhuǎn)印輥90分離，然后利用膜卷繞輥87進行卷繞。 由此，可以得到長尺寸的膜狀模具80a。這樣的長尺寸的膜狀模具80a由于以卷繞成卷筒狀 的方式得到，因此適合于后述的使用壓輥的光學(xué)基板的量產(chǎn)工藝，對于向使用該壓輥進行 光學(xué)基板的量產(chǎn)工藝的裝置的傳送也是優(yōu)選的形狀。另外，制作出膜狀模具后暫且卷繞成 卷筒狀，由此能夠進行保存、老化處理。
[0085] 在上述制造工藝中，基板膜80可以列舉例如：包含玻璃等無機材料的基材；包含 聚硅氧烷樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚碳酸酯（PC)、 環(huán)烯烴聚合物（COP)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、聚苯乙烯（PS)、聚酰亞胺（PI)、聚芳酯等 有機材料的基材?；迥さ暮穸壤缈梢栽O(shè)定為1?500 μ m的范圍。
[0086] 作為凹凸形成材料84,可以列舉例如：環(huán)氧類、丙烯酸類、甲基丙烯酸類、乙烯基 醚類、氧雜環(huán)丁烷類、氨基甲酸酯類、三聚氰胺類、脲類、聚酯類、酚類、交聯(lián)型液晶類、含氟 型、聚硅氧烷類等各種UV固化性樹脂等固化性樹脂。固化性樹脂的厚度優(yōu)選為0. 5? 500 μ m的范圍。厚度若低于上述下限，則在固化樹脂層的表面形成的凹凸的高度容易變得 不充分；若大于上述上限，則固化時產(chǎn)生的樹脂的體積變化的影響增大，有可能無法良好地 形成凹凸形狀。
[0087] 在上述制造工藝中，為了涂布凹凸形成材料84使用了利用口模式涂布機的口模 式涂布法，但是也可以采用旋涂法、噴涂法、浸涂法、滴加法、凹版印刷法、絲網(wǎng)印刷法、凸版 印刷法、幕涂法、噴墨法、濺射法等各種涂布方法代替上述口模式涂布法。另外，作為使固化 性樹脂等凹凸形成材料84固化的條件，根據(jù)所使用的樹脂的種類而不同，優(yōu)選例如固化溫 度為室溫?250°C的范圍、照射量為lOmJ/cm 2?5J/cm2的范圍。另外，也可以通過照射電 子射線等能量射線來代替UV光而進行固化。
[0088] 在上述制造工藝中使用的轉(zhuǎn)印輥90例如可以是在金屬輥等的輥表面直接形成有 圖案的轉(zhuǎn)印輥，也可以是將具有圖案的金屬基板等基板卷繞固定于輥上的轉(zhuǎn)印輥，另外，還 可以是制作具有圖案的圓筒狀基板，將其嵌入輥中而固定的轉(zhuǎn)印輥等。另外，轉(zhuǎn)印輥90也 可以由金屬以外的硬質(zhì)材料形成。
[0089] 在此，對設(shè)置在轉(zhuǎn)印輥90的表面的凹凸圖案的形成方法進行說明。凹凸圖案優(yōu)選 使用下述方法形成：例如，利用本 申請人:的日本特愿2011-006487號中記載的嵌段共聚物 的自組織化（微相分離）的方法（以下適當(dāng)?shù)胤Q為"BCP(嵌段共聚物）法"）、本 申請人:的 W02011/007878A1所公開的通過對蒸鍍膜上的聚合物膜進行加熱、冷卻從而形成聚合物表 面的褶皺所產(chǎn)生的凹凸的方法（以下適當(dāng)?shù)胤Q為"BKL(起皺（Buckling))法")。也可以通 過光刻法代替BCP法和BKL法來形成。通過BCP法形成圖案的情況下，形成圖案的材料可 以使用任意的材料，優(yōu)選包含選自由聚苯乙烯等苯乙烯類聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等聚 甲基丙烯酸烷基酯、聚環(huán)氧乙烷、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚乙烯基吡啶和聚乳酸組成的組 中兩種的組合的嵌段共聚物。
[0090] 圖案的凹凸的間距和高度是任意的，例如，將圖案用于散射或衍射可見區(qū)域的光 的衍射光柵的用途時，作為凹凸的平均間距，優(yōu)選處于100?1500nm的范圍，更優(yōu)選為 200?1500nm的范圍。凹凸的平均間距若小于上述下限，則間距相對于可見光的波長變得 過小，因此趨于不會產(chǎn)生凹凸所引起的光的衍射，另一方面，若大于上限，則衍射角減小，趨 于喪失作為衍射光柵等光學(xué)元件的功能。凹凸的深度分布的平均值優(yōu)選為20?200nm的 范圍，更優(yōu)選為50?150nm的范圍。凹凸的深度分布的平均值若小于上述下限，則高度相 對于可見光的波長變得過低，因此趨于不會產(chǎn)生必要的衍射，另一方面，若大于上限，則衍 射光強度產(chǎn)生不均，結(jié)果例如將該凹凸圖案用作有機EL元件的光提取用光學(xué)元件時，EL層 內(nèi)部的電場分布變得不均勻，電場集中于特定部位，由此容易產(chǎn)生泄漏，壽命趨于變短。
[0091] 通過BCP法或BKL法形成圖案的母模后，可以按照如下所述通過電鑄法等形成進 而轉(zhuǎn)印有圖案的模具。首先，可以在具有通過化學(xué)鍍、濺射或蒸鍍等形成的圖案的母模上形 成作為用于電鑄處理的導(dǎo)電層的種子層。為了使后續(xù)的電鑄工序中的電流密度均勻從而使 通過后續(xù)的電鑄工序沉積的金屬層的厚度恒定，種子層優(yōu)選為l〇nm以上。作為種子層的材 料，可以使用例如鎳、銅、金、銀、鉬、鈦、鈷、錫、鋅、鉻、金-鈷合金、金-鎳合金、硼-鎳合金、 焊料、銅-鎳-鉻合金、錫鎳合金、鎳-鈕合金、鎳-鈷-磷合金或它們的合金等。接著，通 過電鑄（電鍍）在種子層上沉積金屬層。金屬層的厚度例如以包含種子層的厚度的整體計 可以設(shè)定為10?3000 μ m的厚度。作為通過電鑄沉積的金屬層的材料，可以使用能夠用作 種子層的上述金屬種中的任一種。從作為金屬基板的模具的耐磨損性、剝離性等觀點考慮， 優(yōu)選鎳，這種情況下，對于種子層而言也優(yōu)選使用鎳。從后續(xù)的用于形成模具的樹脂層的按 壓、剝離和清洗等處理的容易性出發(fā)，所形成的金屬層優(yōu)選具有適當(dāng)?shù)挠捕群秃穸取?br> [0092] 將如上所述得到的包含種子層的金屬層從具有凹凸結(jié)構(gòu)的母模剝離從而得到金 屬基板。為了容易且可靠地進行該剝離，優(yōu)選在進行電鑄前預(yù)先通過對圖案的母模進行加 熱而實施退火處理。剝離方法可以是物理性剝離；也可以將形成圖案的材料利用能夠溶解 它們的有機溶劑，例如甲苯、四氫呋喃（THF)、氯仿等，將其溶解而除去。將金屬基板從母模 剝離時，可以通過清洗除去殘留的材料成分。作為清洗方法，可以利用使用表面活性劑等的 濕式清洗或使用紫外線或等離子體的干式清洗。另外，也可以使用例如粘合劑或接合劑將 殘留的材料成分附著除去等。由此得到了從母模轉(zhuǎn)印有圖案的金屬基板。將如此得到的金 屬基板卷繞于輥體的表面，由此得到了具有凹凸圖案的轉(zhuǎn)印輥90。可以使用該轉(zhuǎn)印輥90通 過如上所述的制造工藝形成膜狀模具。另外，長尺寸的膜狀模具無需自己制造，可以使用由 膜生產(chǎn)商等制造商制作的材料，這自不言而喻。另外，準(zhǔn)備膜狀模具的工序只要在后述的轉(zhuǎn) 印工序S4之前即可，無需在溶膠凝膠材料制備工序S1之前進行。
[0093]〈溶膠凝膠材料制備工序〉
[0094] 在本發(fā)明的光學(xué)基板的制造方法中，制備用于通過溶膠凝膠法形成轉(zhuǎn)印圖案的涂 膜的溶膠凝膠材料（圖2的工序S1)。例如，在基板上通過溶膠凝膠法合成二氧化硅時，制 備金屬醇鹽（二氧化硅前體）的溶膠凝膠材料。作為二氧化硅的前體，可以列舉四甲氧基 硅烷（MTES)、四乙氧基硅烷（TEOS)、四異丙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四異丁氧基硅烷、 四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷等四醇鹽單體；甲基三甲氧基硅烷、乙 基二甲氧基娃燒、丙基二甲氧基娃燒、異丙基二甲氧基娃燒、苯基二甲氧基娃燒、甲基二乙 氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、異丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅 燒、甲基二丙氧基娃燒、乙基二丙氧基娃燒、丙基二丙氧基娃燒、異丙基二丙氧基娃燒、苯基 二丙氧基娃燒、甲基二異丙氧基娃燒、乙基二異丙氧基娃燒、丙基二異丙氧基娃燒、異丙基 三異丙氧基硅烷、苯基三異丙氧基硅烷等三醇鹽單體；或?qū)⑦@些單體少量聚合而得到的聚 合物；以在上述材料的一部分中引入官能團或聚合物為特征的復(fù)合材料等金屬醇鹽。另外， 可以列舉金屬乙酰丙酮鹽、金屬羧酸酯、氧氯化物、氯化物或它們的混合物等，但并不限定 于此。另外，作為金屬種，除Si以外，還可以列舉Ti、Sn、Al、Zn、Zr、In等或它們混合物等， 但并不限定于此。也可以使用將上述氧化金屬的前體適當(dāng)混合而成的物質(zhì)。
[0095] 使用TEOS與MTES的混合物時，它們的混合比例如以摩爾比計可以設(shè)定為1 :1。該 溶膠凝膠材料通過進行水解和縮聚反應(yīng)而生成非晶二氧化硅。為了調(diào)節(jié)作為合成條件的溶 液的pH，添加鹽酸等酸或氨等堿。pH優(yōu)選為4以下或10以上。另外，為了進行水解可以加 入水。所加入的水的量相對于金屬醇鹽種以摩爾比計可以設(shè)定為1.5倍以上?？梢允褂枚?氧化硅以外的材料作為溶膠凝膠材料，可以使用例如Ti系的材料、ITO(銦錫氧化物）系的 材料、ZnO、Zr02、A1203 等。
[0096] 作為溶膠凝膠材料的溶劑，可以列舉例如甲醇、乙醇、異丙醇（IPA)、丁醇等醇類； 己烷、庚烷、辛烷、癸烷、環(huán)己烷等脂肪族烴類；苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烴類； 二乙醚、四氫呋喃、二氧雜環(huán)己烷等醚類；丙酮、甲乙酮、異佛爾酮、環(huán)己酮等酮類；丁氧基 乙醚、己氧基乙醇、甲氧基-2-丙醇、芐氧基乙醇等醚醇類；乙二醇、丙二醇等二醇類；乙二 醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯等二醇醚類；乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁 內(nèi)酯等酯類；苯酚、氯酚等酚類；N，N_二甲基甲酰胺、N，N_二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮 等酰胺類；氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、一氯苯、二氯苯等含齒素溶劑；二硫化碳等含雜元素 化合物；水；以及它們的混合溶劑。特別是，優(yōu)選乙醇和異丙醇，另外還優(yōu)選將水與它們混 合而成的溶劑。
[0097] 作為溶膠凝膠材料的添加物，可以使用用于調(diào)節(jié)粘度的聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烷、 羥丙基纖維素、聚乙烯醇；或作為溶液穩(wěn)定劑的三乙醇胺等烷醇胺、乙酰丙酮等二酮、 β -酮酯、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧雜環(huán)己烷等。
[0098]〈涂布工序〉
[0099] 將如上所述制備的溶膠凝膠材料涂布于基板上（圖2的工序S2)。從量產(chǎn)性的觀 點出發(fā)，優(yōu)選連續(xù)地傳送多個基板的同時在規(guī)定位置將溶膠凝膠材料涂布于基板上。作為 涂布方法，可以使用刮棒涂布法、旋涂法、噴涂法、浸涂法、口模式涂布法、噴墨法等任意的 涂布方法，但是從能夠?qū)⑷苣z凝膠材料均勻地涂布于較大面積的基板上、能夠在溶膠凝膠 材料凝膠化之前盡快地完成涂布的方面考慮，優(yōu)選口模式涂布法、刮棒涂布法和旋涂法。 [0100] 作為基板，可以使用包含玻璃、石英、硅基板等無機材料的基板；或聚對苯二甲酸 乙二醇酯（PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚碳酸酯（PC)、環(huán)烯烴聚合物（C0P)、聚甲基 丙烯酸甲酯（PMMA)、聚苯乙烯（PS)、聚酰亞胺（PI)、聚芳酯等樹脂基板?；蹇梢酝该饕部?以不透明，但是從在該基板上形成溶膠凝膠材料層，進而在將光學(xué)基板組裝于器件中時進 而在其上面形成功能層的方面考慮，優(yōu)選較硬質(zhì)的基板。另外，如果將由該基板得到的凹凸 圖案基板用于制造后述的有機EL元件，則基板優(yōu)選為具備耐熱性、對UV光等的耐候性的基 板。從這些方面考慮，更優(yōu)選為包含玻璃、石英、硅基板等無機材料的基板，如果所涂布的溶 膠凝膠材料為無機材料，則基板與溶膠凝膠材料層之間的折射率之差小，能夠防止光學(xué)基 板內(nèi)的意外的折射、反射，從上述方面考慮也優(yōu)選包含這些無機材料的基板。在基板上，為 了提高粘附性，可以進行表面處理或設(shè)置易膠粘層等，出于防止水分或氧氣等氣體的滲透 的目的，可以設(shè)置阻氣層等。另外，由于在后續(xù)工序中利用溶膠凝膠材料層形成所期望的凹 凸圖案，因此基板表面（在存在表面處理或易膠粘層時也包含它們）可以是平坦的，該基板 本身并不具有所期望的凹凸圖案。涂布有溶膠凝膠材料的各基板為了原樣進行后續(xù)的干燥 工序和轉(zhuǎn)印工序優(yōu)選原樣進行傳送。
[0101] 〈干燥工序〉
[0102] 涂布工序后，為了使涂膜（以下也適當(dāng)?shù)胤Q為"溶膠凝膠材料層"）中的溶劑蒸發(fā)， 將基板保持在大氣中或減壓下進行干燥（圖2的工序S3)。若該保持時間短，則涂膜的粘度 過低從而在后續(xù)的轉(zhuǎn)印工序中不能進行圖案轉(zhuǎn)印，若保持時間過長則前體的聚合反應(yīng)過度 進行從而在轉(zhuǎn)印工序中不能進行轉(zhuǎn)印。量產(chǎn)光學(xué)基板的情況下，該保持時間可以通過從溶 膠凝膠材料的涂布到交付至后續(xù)的利用膜狀模具的轉(zhuǎn)印工序為止的基板的傳送時間來進 行管理。作為該干燥工序中的基板的保持溫度，優(yōu)選在10?100°c的范圍內(nèi)的恒定溫度，更 優(yōu)選在10?30°C的范圍內(nèi)的恒定溫度。若保持溫度高于該范圍，則在轉(zhuǎn)印工序前涂膜的凝 膠化反應(yīng)急速進行，因此不優(yōu)選，若保持溫度低于該范圍，則轉(zhuǎn)印工序前的涂膜的凝膠化反 應(yīng)慢，生產(chǎn)率下降，因此不優(yōu)選。涂布溶膠凝膠材料后，在進行溶劑的蒸發(fā)的同時進行前體 的聚合反應(yīng)，溶膠凝膠材料的粘度等物性也在短時間發(fā)生變化。溶劑的蒸發(fā)量也取決于在 溶膠凝膠材料制備時所使用的溶劑量（溶膠凝膠材料的濃度）。例如，溶膠凝膠材料為二氧 化娃前體時，會引起二氧化娃前體的水解/縮聚反應(yīng)作為凝膠化反應(yīng)，通過脫醇反應(yīng)在溶 膠凝膠材料中生成醇。另一方面，在溶膠凝膠材料中使用醇等揮發(fā)性溶劑作為溶劑。即，在 溶膠凝膠材料中包含水解過程中生成的醇和以溶劑形式存在的醇，在干燥工序?qū)⑺鼈兂?由此進行溶膠凝膠反應(yīng)。因此，優(yōu)選還考慮在凝膠化反應(yīng)中使用的溶劑來調(diào)節(jié)保持時間、保 持溫度。另外，在干燥工序中，由于僅通過原樣保持基板而使溶膠凝膠材料中的溶劑蒸發(fā)， 因此并不一定需要進行加熱、送風(fēng)等主動的干燥操作，只要將形成有涂膜的基板原樣放置 規(guī)定時間，或者為了后續(xù)的工序在規(guī)定時間之間進行傳送即可。即，在基板形成工序中，干 燥工序不是必須的。
[0103] 〈轉(zhuǎn)印工序〉
[0104] 在如上所述設(shè)定的經(jīng)過時間后，利用壓輥（層壓輥）將上述工序S0中準(zhǔn)備的膜 狀模具按壓在涂膜上，由此將膜狀模具的凹凸圖案轉(zhuǎn)印至基板上的涂膜（圖2的工序S4)。 例如，如圖4所示可以將膜狀模具80a送入壓輥22與在其正下方進行傳送的基板40之間， 由此將膜狀模具80a的凹凸圖案轉(zhuǎn)印至基板40上的涂膜（溶膠凝膠材料）42。即，利用壓 輥22將膜狀模具80a按壓在涂膜42上時，使膜狀模具80a和基板40同步傳送的同時將膜 狀模具80a被覆于基板40的涂膜42的表面。此時，將壓輥22按壓在膜狀模具80a的背面 (與形成有凹凸圖案的面相反側(cè)的面）的同時使其旋轉(zhuǎn)，由此膜狀模具80a和基板40在行 進的同時進行粘附。另外，對于將長尺寸的膜狀模具80a朝向壓輥22送入而言，在工序S0 中將膜狀模具80a直接從卷繞有長尺寸的膜狀模具80a的膜卷繞輥87 (參見圖3)導(dǎo)出后 使用是有利的。
[0105] 在這樣的使用壓輥的輥工藝中，與壓制式相比具有以下優(yōu)點。i)模具與涂膜的接 觸時間短，因此能夠防止由模具、基板和設(shè)置基板的平臺等的熱膨脹系數(shù)之差導(dǎo)致的圖案 崩潰（< f Λ )。ii)由于為輥工藝，因此生產(chǎn)率提高，進而通過使用長尺寸的膜狀模具能夠 進一步提高生產(chǎn)率。iii)能夠防止由凝膠溶液中的溶劑暴沸導(dǎo)致的在圖案中產(chǎn)生氣體的氣 泡或氣體痕跡殘留。iv)與基板（涂膜）線接觸，因此能夠減小轉(zhuǎn)印壓力和剝離力，容易應(yīng) 對大面積化。v)在按壓時不會擠入氣泡。另外，在本發(fā)明的制造方法中，使用具有撓性的膜 狀模具作為模具，因此在將模具的凹凸圖案轉(zhuǎn)印至在較硬質(zhì)的基板40之上形成的溶膠凝 膠材料層42上時，可以使模具的圖案覆蓋基板整個面并均勻地按壓在溶膠凝膠材料層上。 由此，能夠在溶膠凝膠材料層上忠實地轉(zhuǎn)印模具的凹凸圖案，抑制轉(zhuǎn)印遺漏、缺陷的產(chǎn)生。
[0106] 在該轉(zhuǎn)印工序中，可以對涂膜進行加熱的同時將膜狀模具按壓在涂膜上。作為對 涂膜進行加熱的方法，例如，可以通過壓輥進行加熱、或者直接或從基板側(cè)進行涂膜的加 熱。通過壓輥進行加熱時，可以在壓輥（轉(zhuǎn)印輥）的內(nèi)部設(shè)置加熱單元，可以使用任意的加 熱單元。優(yōu)選在壓輥的內(nèi)部具備加熱器，也可以具備與壓輥分開的加熱器。任一種方式只 要能夠?qū)ν磕みM行加熱的同時進行按壓，則可以使用任何壓輥。壓輥優(yōu)選為在表面具有具 備耐熱性的乙烯-丙烯-二烯橡膠（EPDM)、硅橡膠、丁腈橡膠、含氟橡膠、丙烯酸類橡膠、氯 丁二烯橡膠等樹脂材料的覆膜的輥。另外，為了抵抗由壓輥所施加的壓力，可以與壓輥相對 地以夾著基板的方式設(shè)置支撐輥、或者可以設(shè)置支撐基板的支撐臺。
[0107] 按壓時的涂膜的加熱溫度可以設(shè)定為40°C?150°C，使用壓輥進行加熱時，壓輥 的加熱溫度同樣地可以設(shè)定為40°C?150°C。通過如此對壓輥進行加熱，能夠?qū)⒛＞邚?利用模具進行按壓后的涂膜上立即剝離，能夠提高生產(chǎn)率。涂膜或壓輥的加熱溫度若低于 40°C，則不能期待模具從涂膜的快速剝離，若高于150°C，則所使用的溶劑急劇蒸發(fā)，有可能 導(dǎo)致凹凸圖案的轉(zhuǎn)印不充分。另外，通過對涂膜進行加熱的同時進行按壓，由此能夠期待與 后述的溶膠凝膠材料層的預(yù)烘烤同樣的效果。
[0108] 將模具按壓在涂膜（溶膠凝膠材料層）上后，可以對涂膜進行預(yù)烘烤。在不加熱 涂膜而進行按壓時，優(yōu)選進行預(yù)烘烤。通過預(yù)烘烤推進涂膜的凝膠化，使圖案固化，在剝離 時不易崩潰。即，預(yù)烘烤具有可靠地進行圖案形成和提高模具的剝離性這兩種作用。進行 預(yù)烘烤時，優(yōu)選在大氣中、在40?150°C的溫度下進行加熱。
[0109] 〈剝離工序〉
[0110] 將模具從轉(zhuǎn)印工序或預(yù)烘烤工序后的涂膜（溶膠凝膠材料層）上剝離（工序S5)。 如上所述使用輥工藝，因此與在壓制式中使用的板狀模具相比，剝離力可以較小，能夠容易 地將模具從涂膜上剝離而涂膜不殘留于模具。特別是，由于對涂膜進行加熱的同時進行按 壓，因此反應(yīng)容易進行，緊接按壓后模具容易從涂膜剝離。另外，為了提高模具的剝離性，可 以使用剝離輥。如圖4所示將剝離輥23設(shè)置在壓輥22的下游側(cè)，利用剝離輥23將膜狀模 具80a擠壓在涂膜42上的同時進行旋轉(zhuǎn)支撐，由此能夠僅在壓輥22與剝離輥23之間的距 離（一定時間）保持膜狀模具80a附著于涂膜的狀態(tài)。并且，在剝離輥23的下游側(cè)按照將 膜狀模具80a向剝離輥23的上方提拉的方式改變膜狀模具80a的進路從而將膜狀模具80a 從涂膜42剝離。另外，在膜狀模具80a附著于涂膜的期間可以進行上述涂膜的預(yù)烘烤、力口 熱。另外，使用剝離輥23時，例如加熱至40?150°C的同時進行剝離，由此能夠使涂膜的剝 離變得更加容易。
[0111] 〈主烘烤工序〉
[0112] 將模具從基板40的涂膜（溶膠凝膠材料層）42剝離后，對涂膜進行主烘烤（圖2 的工序S6)。通過主烘烤使得構(gòu)成涂膜的二氧化硅等溶膠凝膠材料層中所含有的羥基等脫 離而涂膜變得更加牢固。主烘烤可以在200?1200°C的溫度下進行約5分鐘?約6小時。 由此涂膜發(fā)生固化，從而可以得到具有與模具的凹凸圖案相對應(yīng)的凹凸圖案膜的基板，即 可以得到在平坦的基板上直接形成有具有凹凸圖案的溶膠凝膠材料層的基板。此時，溶膠 凝膠材料層為二氧化硅時，根據(jù)烘烤溫度、烘烤時間會形成非晶質(zhì)或結(jié)晶質(zhì)、或非晶質(zhì)與結(jié) 晶質(zhì)的混合狀態(tài)。
[0113] [清洗工序]
[0114] 對如上所述經(jīng)過輥工藝形成了形成有凹凸圖案的溶膠凝膠材料層42的基板 40 (光提取基板）進行清洗。清洗為了除去附著于基板上的異物等除去而進行，例如使用輥 刷等刷對基板進行機械清洗，所述輥刷通過將在純水中加工成線狀或條狀的聚丙烯、氯乙 烯等植入旋轉(zhuǎn)軸的周圍而構(gòu)成，接著，進行利用堿性清洗劑和有機溶劑除去有機物等的操 作。作為堿性清洗劑，可以使用例如：以Semico Clean的商品名市售的堿性有機化合物溶 液、乙胺、二乙胺、乙醇胺、2-羥乙基三甲基氫氧化銨（膽堿）等。作為有機溶劑，可以使用 例如丙酮、異丙醇（IPA)等。
[0115] 除這些清洗方法之外或代替這些清洗方法，還可以進行超聲波清洗。超聲波清洗 可以通過將基板浸漬在異丙醇等醇類、丙酮、以Semico Clean等商品名所已知的堿性有機 化合物溶液中進行例如幾分鐘到幾十分鐘。除上述清洗方法之外或代替這些清洗方法，還 可以進行UV/0 3處理。
[0116] 在本發(fā)明中，光學(xué)基板的凹凸圖案由溶膠凝膠材料形成，因此對利用較硬質(zhì)的刷 的機械性清洗具有耐性，并且對堿性清洗劑和有機溶劑具有耐腐蝕性。進一步，與固化性樹 脂相比，溶膠凝膠材料層42即使進行超聲波清洗、UV/0 3處理，凹凸圖案也不易受到影響。
[0117] [第一電極形成工序]
[0118] 接著，將作為第一電極的透明電極92如圖6所示以保持在溶膠凝膠材料層42的 表面形成的凹凸結(jié)構(gòu)的方式層疊于清洗后的基板40的溶膠凝膠材料層42上（圖1的第一 電極形成工序P2)。參見圖5對該透明電極92的形成工藝進行說明。首先，如圖5(a)所 示，在基板40上進行成膜得到形成透明電極92的電極材料層32。作為成膜方法，可以適當(dāng) 采用蒸鍍法、濺射法、CVD法、噴霧法等公知的方法。這些方法之中，從提高粘附性的觀點出 發(fā)，優(yōu)選濺射法。作為電極材料，可以使用例如：氧化銦、氧化鋅、氧化錫和作為它們的復(fù)合 物的銦錫氧化物（ΙΤ0)、金、鉬、銀、銅。這些之中，從透明性和導(dǎo)電性的觀點出發(fā)，優(yōu)選ΙΤ0。 電極材料層32 (進一步而言透明電極92)的厚度優(yōu)選為20?500nm的范圍。若厚度小于 上述下限，則導(dǎo)電性容易變得不充分，若大于上述上限，則有可能透明性變得不十分而不能 充分地將發(fā)出的EL光提取至外部。
[0119] 利用濺射法等進行成膜得到電極材料層32后，為了使用光刻工藝（光刻法）形 成所期望的電極圖案，如圖5(b)所示，在電極材料層32上涂布光致抗蝕劑34。接著，如圖 5(c)所示，隔著形成有電極用圖案的掩膜44利用UV光等進行曝光。接著，如圖5(d)所示， 利用顯影液對光致抗蝕劑34進行蝕刻而除去光致抗蝕劑34的一部分從而使電極材料層32 的一部分32a露出。接著，如圖5(f)所示，使用鹽酸等蝕刻液通過濕蝕刻除去露出的電極 材料層32的一部分32a從而得到圖案化的電極材料層32b。接著，利用抗蝕劑剝離液將在 電極材料層32b上殘留的光致抗蝕劑除去，由此得到了如圖5(e)所示的圖案化的透明電極 92。另外，濺射時，基板暴露于約300°C的高溫。優(yōu)選利用刷對所得到的透明電極進行清洗， 利用堿性清洗劑和有機溶劑除去有機物等后，進行UV/0 3處理。需要說明的是，可以將進行 成膜得到電極材料層32的工序置于如圖5 (d)的光致抗蝕劑的顯影工序之后進行，然后，通 過剝離（lift off)除去光致抗蝕劑層由此得到圖案化的透明電極92(剝離法）。
[0120] 在上述使用光刻工藝的透明電極形成工序中，在構(gòu)成光致抗蝕劑的組合物中，可 以包含乳酸乙酯、丙二醇單甲醚乙酸酯（PGMEA)等有機物作為溶劑。另外，作為抗蝕劑顯影 液，可以使用例如以四甲基氫氧化銨水溶液（TMAH)、三甲基（2-羥乙基）氫氧化銨等有機堿 為主要成分的水溶液等。另外，在電極材料的濕蝕刻中使用鹽酸、草酸等酸溶液。另外，在 抗蝕劑的剝離劑中使用N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP)、二甲亞砜（DMS0)、二乙二醇單丁醚、單 乙醇胺等。在這樣的透明電極形成工序中，形成有凹凸圖案的光學(xué)基板由于暴露于顯影液、 蝕刻液等有機溶劑、酸溶劑，因此在光學(xué)基板上形成的凹凸圖案對于上述有機溶劑、酸溶劑 必須要具有耐腐蝕性。在本發(fā)明中，凹凸圖案由溶膠凝膠材料形成，因此即使在電極形成工 序中使用這些有機溶劑、酸溶劑也不會腐蝕，而且也不會發(fā)生褪色。需要說明的是，在本發(fā) 明中，第一電極并不限于透明電極，根據(jù)器件的種類、用途，可以是金屬電極等對可見光等 無透射性的電極。
[0121] [退火工序]
[0122] 在上述光刻工藝之后，圖案化的透明電極以提高結(jié)晶性由此降低電阻值、提高透 射率為目的進行退火（圖1的退火工序P4)。退火一般通常在加熱爐內(nèi)進行10分鐘?3小 時，退火溫度通常為160?360°C、例如250°C。在退火工序中，光學(xué)基板暴露于約250度的 高溫的退火處理中，但是通常溶膠凝膠材料層42由無機材料形成而具有耐熱性，因此不會 因退火處理而受到影響。最后，對退火后的基板進行清洗。清洗可以使用與之前的光學(xué)基 板同樣的清洗方法，例如可以使用刷洗和UV/0 3處理。
[0123] [薄膜形成工序]
[0124] 接著，在透明電極92上層疊如圖6所示的有機層94(圖1的薄膜形成工序P5)。 這樣的有機層94只要能夠用于有機EL元件的有機層則沒有特別限制，可以適當(dāng)利用公知 的有機層。另外，這樣的有機層94可以是各種有機薄膜的層疊體，例如可以是圖6所示的包 含空穴傳輸層95、發(fā)光層96以及電子傳輸層97的層疊體。在此，作為空穴傳輸層95的材 料，可以列舉酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、嚇啉衍生物、N，N' -雙（3-甲基苯基）-(1，Γ -聯(lián) 苯）-4, 4' -二胺（TPD)或4, 4' -雙[N-(萘基）-N-苯基氨基]聯(lián)苯（a -NPD)等芳香族二 胺化合物；曝唑、曝二唑、三唑、咪唑、咪唑啉酮、芪衍生物、吡唑啉衍生物、四氫咪唑、聚芳 基鏈烷烴、丁二烯、4, 4'，4"-三（Ν-(3-甲基苯基）Ν-苯基氨基）三苯胺（m-MTDATA)，但并 不限于此。
[0125] 另外，發(fā)光層96為了通過使從透明電極92注入的空穴與從金屬電極98注入的 電子再結(jié)合來發(fā)光而設(shè)置。作為能夠用于發(fā)光層96的材料，可以使用蒽、萘、芘、并四苯、 六苯并苯、二萘嵌苯、酞并茈、萘并茈、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、囉.二唑、雙苯 并曝唑啉、聯(lián)苯乙烯、環(huán)戊二烯、羥基喹啉鋁絡(luò)合物（Alq3)等有機金屬絡(luò)合物；三（對三聯(lián) 苯-4-基）胺、1-芳基-2, 5-二（2-噻吩基）吡咯衍生物、吡喃、喹吖啶酮、紅熒烯、二苯乙 烯基苯衍生物、二苯乙烯基亞芳基衍生物、二苯乙烯基胺衍生物和各種熒光色素等。另外， 還優(yōu)選將選自這些化合物之中的發(fā)光材料適當(dāng)混合使用。另外，還優(yōu)選使用由自旋多重態(tài) 顯不發(fā)光的材料體系、例如產(chǎn)生磷光發(fā)光的磷光發(fā)光材料和分子內(nèi)的一部分具有包含這些 材料的部位的化合物。另外，上述磷光發(fā)光材料優(yōu)選包含銥等重金屬。也可以將上述發(fā)光 材料作為客體材料摻雜至載流子遷移率高的主體材料中，利用偶極-偶極相互作用（福斯 特（Forster)機制）、電子交換相互作用（德克斯特（Dexter)機制）發(fā)光。另外，作為電子 傳輸層97的材料，可以列舉硝基取代芴衍生物、二苯基醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、萘 并茈等雜環(huán)四羧酸酐、碳二亞胺、亞芴基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷和蒽酮衍生物、曝二唑衍 生物、羥基喹啉鋁絡(luò)合物（Alq3)等有機金屬絡(luò)合物等。另外，在上述_二唑衍生物中，用硫 原子取代曝二唑環(huán)的氧原子而得到的噻二唑衍生物、具有已知作為吸電子基的喹喔啉環(huán)的 喹喔啉衍生物也可以用作電子傳輸材料。另外，也可以使用將這些材料引入至聚合物鏈而 得到的聚合物材料或以這些材料作為聚合物主鏈的聚合物材料。另外，空穴傳輸層95或者 電子傳輸層97可以兼具發(fā)光層96的作用。這種情況下，透明電極92與金屬電極98之間 的有機層為兩層。
[0126] 另外，從使得由金屬電極98的電子注入變得容易的觀點出發(fā)，也可以在有機層94 與金屬電極98之間設(shè)置包含氟化鋰（LiF)、Li 203等金屬氟化物或金屬氧化物、Ca、Ba、Cs等 活性高的堿土金屬、有機絕緣材料等的層作為電子注入層。另外，從使得由透明電極92的 空穴注入變得容易的觀點出發(fā)，也可以在有機層94與透明電極92之間設(shè)置包含三唑衍生 物、囉二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基鏈烷烴衍生物、吡唑啉衍生物和吡唑啉酮衍生物、 苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代查耳酮衍生物、囉唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、 芴酮衍生物、腙衍生物、芪衍生物、硅氮烷衍生物、苯胺類共聚物或?qū)щ娦愿叻肿拥途畚?；?別是噻吩低聚物等的層作為空穴注入層。
[0127] 另外，有機層94為包含空穴傳輸層95、發(fā)光層96和電子傳輸層97的層疊體時，空 穴傳輸層95、發(fā)光層96和電子傳輸層97的厚度各自優(yōu)選為1?200nm的范圍、5?100nm 的范圍和5?200nm的范圍。作為層疊有機層94的方法，可以適當(dāng)采用蒸鍍法、濺射法、旋 涂法、口模式涂布法等公知的方法。
[0128] [第二電極形成工序]
[0129] 在有機EL元件形成工序中，接著，如圖6所示，在有機層94上層疊作為第二電極 的金屬電極98(圖1的第二電極形成工序P6)。作為金屬電極98的材料，可以適當(dāng)使用功 函數(shù)小的物質(zhì)，沒有特別限定，可以列舉例如鋁、MgAg、Mgln、AlLi。另外，金屬電極98的厚 度優(yōu)選為50?500nm的范圍。若厚度小于上述下限，則導(dǎo)電性容易下降，若大于上述上限， 則在產(chǎn)生電極間的短路時，有可能難以修復(fù)。金屬電極98可以采用蒸鍍法、濺射法等公知 的方法進行層疊。由此，得到了如圖6所示的結(jié)構(gòu)的有機EL元件200。
[0130] 在第二電極工序之后，可以進行為了防止由水分、氧造成的劣化而使用密封材料 對有機EL元件進行密封的工序；將有機EL元件200的面板適當(dāng)切斷的工序（劃線&分割 工序）、粘貼偏振板作為金屬電極的鏡面反射對策的工序。
[0131] 在上述實施方式中，列舉了有機EL元件的制造作為示例進行說明，但是也可以應(yīng) 用于太陽能電池等其它器件的制造方法中。例如，制造太陽能電池時，基板形成工序P1? 退火工序P4可以采用與上述有機EL的制造工藝大致同樣的工序，但是在薄膜形成工序P5 中，根據(jù)太陽能電池的種類，形成使用多晶硅、化合物半導(dǎo)體的薄膜硅；有機半導(dǎo)體、半導(dǎo)體 中具備電解質(zhì)層的色素敏化結(jié)構(gòu)等的薄膜。另外，在第二電極形成工序P6中，形成透明電 極、金屬電極。
[0132] 另外，在上述實施方式的光學(xué)基板的制造方法中，使用了通過加熱而固化的溶膠 凝膠材料，也可以使用光固化性溶膠凝膠材料來代替。這種情況下，可以使用如下方法：例 如使用利用光產(chǎn)生酸的六氟化磷類芳香族锍鹽等光致產(chǎn)酸劑、或者將以乙酰丙酮為代表的 β二酮添加在溶膠液中，由此進行化學(xué)修飾（螯合）并通過光照射移除化學(xué)修飾等。在溶 膠凝膠材料層中使用光固化性溶膠凝膠材料的情況下，在轉(zhuǎn)印工序中，將涂膜（溶膠凝膠 材料層）按壓在模具上后，可以通過進行光照射而進行凝膠化（固化）來代替涂膜的預(yù)烘 烤。并且在主烘烤工序中，將模具從基板的涂膜剝離后，可以通過進行光照射而使涂膜固化 來代替對涂膜進行主烘烤。
[0133] 本發(fā)明的器件的制造方法，除了制造有機EL、太陽能電池以外，只要是通過基板形 成工序P1?第二電極形成工序P6而制造的器件則能夠應(yīng)用于任意器件，可以列舉例如液 晶顯示器、觸控面板。
[0134] [光學(xué)基板制造裝置]
[0135] 為了實施本發(fā)明的光學(xué)基板的制造方法，可以使用例如如圖7所示的制造光學(xué)基 板的光學(xué)基板制造裝置（第二單元）100。光學(xué)基板制造裝置100主要具備：在基板40上 涂布溶膠凝膠材料的涂布部（涂膜形成部）120、傳送基板的基板傳送部130和傳送膜狀模 具80a的模具傳送部140,模具傳送部140包含將膜狀模具80a按壓轉(zhuǎn)印于基板40的按壓 部150和將膜狀模具80a從基板40剝離的剝離部160。
[0136] 涂布部120具備保持基板40的同時能夠移動的基板平臺34和位于基板平臺的上 方將溶膠凝膠材料41涂布在基板40上的口模式涂布機30?；鍌魉筒?30具備沿著傳送 方向（從附圖左側(cè)到右側(cè)）排列的多個旋轉(zhuǎn)輥36,通過旋轉(zhuǎn)輥的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動將載置于其上的 基板40沿傳送方向傳送。另外，在基板傳送部130具備用于對傳送中的涂布有溶膠凝膠材 料的基板40進行干燥的加熱部27。
[0137] 模具傳送部140主要具有：導(dǎo)出長尺寸的膜狀模具80a的模具導(dǎo)出輥21、設(shè)置在 基板的傳送通路上的規(guī)定位置的從形成有涂膜（未圖示）的基板40的涂膜側(cè)按壓膜狀模 具80a的壓輥22、設(shè)置在壓輥22的下游并僅在規(guī)定的距離保持將膜狀模具80a按壓在基板 40的涂膜上的狀態(tài)后將膜狀模具80a剝離的剝離輥23、設(shè)置在剝離輥的下游卷繞膜狀模具 的模具卷繞輥24和用于沿膜狀模具80a的行進方向傳送的傳送輥29。模具導(dǎo)出輥21和模 具卷繞輥24可旋轉(zhuǎn)地安裝在能夠?qū)⑺鼈冄b拆的支撐臺（未圖示）上。另外，對于模具導(dǎo)出 輥21而言，將通過輥工藝裝置70而先制造的卷繞有膜狀模具80a的膜卷繞輥87 (參照圖 3)適當(dāng)傳送至該裝置100而直接使用是有利的。
[0138] 在按壓部150上與壓輥22相對設(shè)置有支撐輥26,支撐輥26與壓輥22 -起夾著膜 狀模具80a和基板40從而從基板下側(cè)按壓基板40,同時進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動從而將基板40送出 至基板傳送方向的下游側(cè)。在壓輥22的內(nèi)部設(shè)置有加熱器22a。也可以在支撐輥26中具 備加熱器。剝離部160中，在膜狀模具80a的傳送通路上設(shè)置有剝離輥23,利用其下游的傳 送輥29將膜狀模具80a提拉至上方，由此促進膜狀模具80a從基板40的剝離。在按壓部 150與剝離部160之間設(shè)置有加熱爐（加熱器）28。對于加熱爐28而言，可以使用例如紅 外線加熱器或熱風(fēng)加熱、加熱板。光學(xué)基板制造裝置100中，還設(shè)置有用于分別對由模具導(dǎo) 出輥21導(dǎo)出的膜狀模具80a和卷繞于模具卷繞輥24之前的膜狀模具80a進行除電的除電 器142U44和用于對膜狀模具80a剝離后的基板40進行除電的除電器146。
[0139] 光學(xué)基板制造裝置100具備模具傳送部140和控制部（未圖示），其中，所述模具 傳送部140包含涂布部120、按壓部150和剝離部160 ;所述控制部總控基板傳送部130的 各動作和裝置整體的動作。該控制部特別是控制基板傳送部130、模具傳送部140和壓輥22 的驅(qū)動速度使得利用按壓部150使由基板傳送部130傳送的基板40與由模具傳送部140 傳送的膜狀模具80a為同步傳送的方式控制基板傳送部130、模具傳送部140和壓輥22的 驅(qū)動速度。光學(xué)基板制造裝置100還可以具備對利用涂布部120形成的涂膜的厚度、狀態(tài) 進行觀察的檢査裝置、對膜狀模具80a剝離后的涂膜的凹凸圖案進行觀察的檢査裝置等。
[0140] 對利用光學(xué)基板制造裝置100處理基板40的動作進行說明。涂布部120中，在保 持有基板40的基板平臺34沿傳送方向移動的同時口模式涂布機30將溶膠凝膠材料41涂 布在基板上，由此在基板上均勻地涂布溶膠凝膠材料。接著，形成有溶膠凝膠材料的涂膜的 基板40傳遞至模具傳送部140的上游側(cè)的旋轉(zhuǎn)輥36上，然后朝向按壓部150、特別是設(shè)置 在規(guī)定位置的壓輥22傳送。在該傳送之間，溶膠凝膠材料進行干燥。另一方面，在模具傳送 部140中，膜狀模具80a從模具導(dǎo)出輥21被送出，通過在傳送輥29之間設(shè)置的除電器142 而進行除電后，經(jīng)由傳送輥29抵達(dá)按壓部150。在按壓部150中，加熱至40°C?150°C的壓 輥22重疊在基板40上而對其下方傳送的膜狀模具80a進行按壓。由此，膜狀模具80a的 凹凸圖案被按壓至基板40的涂膜（溶膠凝膠材料）而進行轉(zhuǎn)印。另外，通過壓輥22的加 熱而進行涂膜的凝膠化。接著，利用壓輥22而轉(zhuǎn)印有凹凸圖案的基板40在膜狀模具80a 處于被按壓的狀態(tài)下通過加熱爐28內(nèi)并被傳送至剝離部160。在加熱爐28內(nèi)，為了促進膜 狀模具80a從涂膜剝離，基板40被加熱至40?150°C。剝離部160中，在膜狀模具80a通 過剝離輥23時，經(jīng)由傳送輥29而利用模具卷繞輥24向上方提拉，膜狀模具80a從涂膜42 剝離。然后，膜狀模具80a利用除電器144進行除電后被卷繞在模具卷繞輥24上。膜狀模 具80a剝離后的基板40利用除電器146進行除電，離開光學(xué)基板制造裝置100。由此，得到 了在涂膜上轉(zhuǎn)印有膜狀模具80a的凹凸圖案的基板40。然后，將形成有圖案的基板40在烘 箱等（未圖示）中進行主烘烤。主烘烤用烘箱也可以設(shè)置于裝置1〇〇內(nèi)。
[0141] 在光學(xué)基板制造裝置100中，可以通過適當(dāng)調(diào)節(jié)剝離輥23的設(shè)置位置、經(jīng)由剝離 輥23而卷繞模具的模具卷繞輥24的位置來調(diào)整剝離角度。另外，可以使用支撐基板并移 動的移動工作臺等其它驅(qū)動單元來代替支撐輥26。另外，為了利用壓輥22保持膜狀模具 80a的凹凸圖案按壓于涂膜42的狀態(tài)而使用了剝離輥23,但是為了保持這種狀態(tài)，可以使 用表面光滑且角部具有曲面的板狀構(gòu)件等其它支撐構(gòu)件來代替剝離輥23。另外，作為第二 單元的光學(xué)基板制造裝置100可以具備如圖3所示的作為第一單元的輥工藝裝置70。例 如，可以在作為第二單元的光學(xué)基板制造裝置100中以一體的形式組裝作為第一單元的輥 工藝裝置70,可以將輥工藝裝置70的膜卷繞輥87直接用作光學(xué)基板制造裝置100的模具 導(dǎo)出輥21。這種情況下，可以按照下述方式構(gòu)成：通過光學(xué)基板制造裝置100的控制裝置 來控制驅(qū)動膜卷繞輥87的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)從而切換旋轉(zhuǎn)方向?；蛘咦鳛榈诙卧墓鈱W(xué)基板制 造裝置100可以以分開的方式具備作為第一單元的輥工藝裝置70。這種情況下，可以將輥 工藝裝置70中卷繞有膜狀模具80a的膜卷繞輥87運送至光學(xué)基板制造裝置100的設(shè)置有 模具導(dǎo)出輥21的位置而用作模具導(dǎo)出輥21?？梢愿鶕?jù)需要將光學(xué)基板制造裝置100和輥 工藝裝置70分開，將其一者或兩者在適當(dāng)?shù)牟课皇褂谩?br> [0142] 以下對上述實施方式的光學(xué)基板制造裝置的變形方式進行說明。
[0143] 〈變形方式1>
[0144] 在上述實施方式的光學(xué)基板制造裝置100中設(shè)置有剝離輥，但是也可以如圖8所 示省略剝離輥。在圖8所示的裝置中，將從模具導(dǎo)出輥21 (參見圖7)導(dǎo)出的膜狀模具80a 利用加熱壓輥22按壓在涂膜42上后，利用位于基板40上方的模具卷繞輥24 (參見圖7) 卷起。通過對壓輥22進行加熱或使用其它加熱單元，可以在促進緊接按壓后的模具從涂膜 剝離的同時進行涂膜的預(yù)烘烤。
[0145] 〈變形方式2>
[0146] 在上述實施方式的光學(xué)基板制造裝置100中，將膜狀模具80a的端部分別卷繞在 模具導(dǎo)出輥21和模具卷繞輥24上，但是也可以如圖9所示將膜狀模具80a形成為環(huán)形帶 狀。由此，膜狀模具80a全部從模具導(dǎo)出輥121退卷，并且不需要在利用模具卷繞輥124進 行全部卷繞時的模具導(dǎo)出輥121和模具卷繞輥124的交換。
[0147] 〈變形方式3>
[0148] 在上述實施方式的光學(xué)基板制造裝置100中，將加熱器22a設(shè)置于壓輥22的內(nèi) 部，但是對于加熱壓輥22的加熱器的設(shè)置，也可以采用如圖10所示的構(gòu)成。如圖10所示， 并不是在壓輥22的內(nèi)部而是可以在設(shè)置于按壓部150的壓輥22的周邊部的加熱區(qū)35內(nèi) 具備加熱器22b。由于在加熱區(qū)35的內(nèi)部設(shè)置加熱器，因此加熱區(qū)內(nèi)部保持加熱溫度。這 種情況下，涂膜42在加熱區(qū)35的內(nèi)部進行預(yù)烘烤。另外，除了加熱區(qū)35以外還可以在壓 輥22、支撐輥26的內(nèi)部設(shè)置加熱器。另外，作為加熱器的設(shè)置的其它變形方式，可以在支撐 輥26的內(nèi)部具備加熱器22a來代替設(shè)置于壓輥22的內(nèi)部。這種情況下，通過由支撐輥26 內(nèi)部的加熱器22a產(chǎn)生的熱對涂膜42進行預(yù)烘烤?；蛘咭部梢詫⒓訜崞?2a設(shè)置于壓輥 22和支撐輥26兩者的內(nèi)部。
[0149] 如上所述經(jīng)過輥工藝而形成有包含溶膠凝膠材料層的圖案的基板可以用作例如 有機EL元件用衍射光柵基板、線柵型偏振器、防反射膜、或者通過設(shè)置于太陽能電池的光 電轉(zhuǎn)換面?zhèn)榷x予將光封閉于太陽能電池內(nèi)部的效果的光學(xué)元件。或者可以將具有上述 圖案的基板用作模具（母模）而將上述圖案進一步轉(zhuǎn)印至其它樹脂。這種情況下，轉(zhuǎn)印后 的樹脂圖案為基板上的圖案的反轉(zhuǎn)圖案，因此可以將轉(zhuǎn)印后的反轉(zhuǎn)圖案進一步轉(zhuǎn)印至其它 樹脂，從而制作作為基板的復(fù)制品的模具。還可以對這些模具實施Ni等的電鑄處理從而形 成金屬模具。通過使用這些模具，能夠更有效地量產(chǎn)有機EL元件用衍射光柵基板等光學(xué) 部件。另外，在上述實施方式的光學(xué)基板制造裝置中，利用熱使溶膠凝膠材料固化，但是也 可以使用光固化性的溶膠凝膠材料通過光照射進行固化。這種情況下，可以不使用加熱輥 22a。也可以設(shè)置光照射機代替加熱爐28。
[0150] 以下通過實施例對本發(fā)明的器件的制造方法具體進行說明，但是本發(fā)明并不限定 于這些實施例。
[0151] [實施例1]
[0152] 在該實施例中，首先制作衍射光柵基板，接著使用該衍射光柵基板制造有機EL元 件。為了首先制作衍射光柵基板，使用BCP法制作具有凹凸表面的模具。
[0153] 〈衍射光柵模具的制作〉
[0154] 準(zhǔn)備如下所述的包含聚苯乙烯（以下適當(dāng)簡稱為"PS"）和聚甲基丙烯酸甲酯（以 下適當(dāng)簡稱為"PMMA"）的Polymer Source公司制造的嵌段共聚物。
[0155] PS 鏈段的 Μη = 868, 000
[0156] ΡΜΜΑ 鏈段的 Μη = 857, 000
[0157] 嵌段共聚物的Μη = 1，725, 000
[0158] PS鏈段與ΡΜΜΑ鏈段的體積比（PS :ΡΜΜΑ) = 53 :47
[0159] 分子量分布（Mw/Mn) = 1· 30、PS 鏈段的 Tg = 96°C
[0160] ΡΜΜΑ 鏈段的 Tg = 110°C
[0161] 嵌段共聚物中的第一聚合物鏈段與和第二聚合物鏈段的體積比（第一聚合物鏈 段：第二聚合物鏈段）以聚苯乙烯的密度為1. 05g/cm3、聚甲基丙烯酸甲酯的密度為1. 19g/ cm3來計算。聚合物鏈段或聚合物的數(shù)均分子量（Μη)和重均分子量（Mw)使用凝膠滲透色譜 (東曹株式會社制造，型號 "GPC-8020"，將 TSK-GEL SuperHIOOO、SuperH2000、SuperH3000 和SuperH4000串聯(lián)連接）來測定。聚合物鏈段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)通過使用差示掃描 量熱計（Perkin-Elmer公司制造，產(chǎn)品名"DSC7"）在0?200°C的溫度范圍內(nèi)以20°C /min 的升溫速度升溫的同時進行測定。聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的溶解度參數(shù)分別為9. 0 和9. 3 (參見化學(xué)便覧（化學(xué)手冊）應(yīng)用篇修訂第二版）。
[0162] 向該嵌段共聚物150mg和作為聚環(huán)氧乙烷的38mg東京化成制造的聚乙二醇 4000(Mw = 3000、Mw/Mn = 1. 10)中加入甲苯使得總量為10g，使其溶解。將該溶液利用 孔徑0. 5 μ m的膜過濾器進行過濾從而得到嵌段共聚物溶液。通過旋涂法將所得到的嵌段 共聚物溶液以200?250nm的膜厚涂布于作為基材的聚苯硫醚膜（東麗株式會社制造的 T0RELINA)上。旋涂以旋轉(zhuǎn)速度500rpm進行10秒后接著以800rpm進行30秒。將通過旋 涂法涂布而得到的薄膜在室溫下放置10分鐘進行干燥。
[0163] 接著，將形成有薄膜的基材在170°C的烘箱中加熱5小時（第一退火處理）。在加 熱后的薄膜的表面上觀察到凹凸，可知構(gòu)成薄膜的嵌段共聚物發(fā)生了微層分離。
[0164] 對如上所述加熱后的薄膜如下所述進行蝕刻處理，從而選擇性地分解除去基材上 的PMMA。使用高壓汞燈以30J/cm 2的照射量（波長365nm)對薄膜照射紫外線。接著，將薄 膜浸漬于丙酮中，利用離子交換水清洗后，進行干燥。結(jié)果在基材上形成明顯比通過上述加 熱處理而在薄膜表面顯現(xiàn)的凹凸更深的凹凸圖案。
[0165] 接著，為了使通過蝕刻處理形成的凹凸圖案變形為山形結(jié)構(gòu)（山形化處理），將基 材在140°C的烘箱中進行1小時的加熱處理（第二退火處理）。
[0166] 在上述山形化處理后的薄膜的表面上，通過濺射形成約10nm的薄鎳層作為電流 種子層。接著，將該帶有薄膜的基材放入氨基磺酸鎳浴中，在溫度50°C下，進行電鑄（最大 電流密度〇. 〇5A/cm2)處理從而使鎳析出至厚度達(dá)到250 μ m。從如此得到的鎳電鑄體上機械 性地剝離帶有薄膜的基材。接著，將鎳電鑄體浸漬在日本西碧化學(xué)制造的^ - > 2303 中，在50°C下攪拌的同時清洗2個小時。然后，反復(fù)進行3次在鎳電鑄體上涂布丙烯酸類 UV固化樹脂并使其固化、剝離的操作，由此除去附著于電鑄體表面的一部分聚合物成分。
[0167] 接著，將鎳電鑄體浸漬于大金工業(yè)株式會社制造的0PT00L HD-2100TH中約1分 鐘，進行干燥，然后靜置一晚。第二天，將鎳電鑄體浸漬于大金工業(yè)株式會社制造的0PT00L HD-TH中約1分鐘，進行超聲波處理清洗。由此得到脫模處理后的鎳模具（鎳基板）。
[0168] 接著，在PET基板（東洋紡織株式會社制造的易粘接PET膜，Cosmoshine A-4100) 上涂布含氟UV固化性樹脂，在按壓鎳模具的同時以600mJ/cm2照射紫外線，由此使含氟UV 固化性樹脂固化。樹脂固化后，從固化后的樹脂剝離鎳模具。由此得到包含帶有轉(zhuǎn)印有鎳 模具的表面形狀的樹脂膜的PET基板的衍射光柵模具。
[0169] 〈衍射光柵基板的制作〉
[0170] 向混合有乙醇24. 3g、水2. 16g和濃鹽酸0. 0094g的溶液中滴加四乙氧基硅烷 (TE0S) 2. 5g和甲基三乙氧基硅烷（MTES) 2. lg，然后在23°C、濕度45%的條件下攪拌2個小 時，從而得到溶膠凝膠材料。將該溶膠凝膠材料刮棒涂布在15X15X0. 11cm的鈣鈉玻璃制 玻璃板上。使用刮刀涂布機（Y0SHMITSU SEIKI公司制造）作為刮棒涂布機。雖然該刮刀 涂布機被設(shè)計成涂膜的膜厚為5 μ m，但是可以在刮刀上粘貼厚度為35 μ m的酰亞胺膠帶而 調(diào)節(jié)成涂膜的膜厚為40 μ m。涂布溶膠凝膠材料60秒后，在涂膜上，使用加熱至80°C的壓 輥將如上所述制作的衍射光柵模具按壓在玻璃板上的涂膜上的同時進行旋轉(zhuǎn)移動。涂膜的 按壓結(jié)束后，通過手工作業(yè)剝離模具，接著使用烘箱在300°C加熱60分鐘而進行主烘烤。由 此得到將衍射光柵模具的圖案轉(zhuǎn)印至溶膠凝膠材料的衍射光柵基板。需要說明的是，壓輥 為在內(nèi)部具備加熱器且外周被覆有4mm厚的耐熱聚娃氧燒的棍，使用棍直徑f為50mm、軸 向長度為350mm的棍。
[0171] 對于該衍射光柵基板，使用原子力顯微鏡（SII納米科技公司制造的帶有環(huán)境控 制單元的掃描探針顯微鏡"Nanonavill Station/E-sweep"）得到表面的凹凸形狀的分析圖 像。原子力顯微鏡的分析條件如下所述。
[0172] 測定模式：動態(tài)力模式
[0173] 懸臂：SI-DF40(材質(zhì)：Si、臂寬：40μπκ探針前端直徑：10nm)
[0174] 測定氣氛：大氣中
[0175] 測定溫度：25°C
[0176] 在衍射光柵基板的任意位置測定3 μ m見方（長3 μ m、寬3 μ m)的測定區(qū)域，如上 所述求出凹凸分析圖像。測定在該凹凸分析圖像中的1〇〇個點以上的任意凹部與凸部在深 度方向上的距離，計算其平均值，作為凹凸的深度分布的平均值（平均高度）。根據(jù)該例中 得到的分析圖像，凹凸圖案的深度分布的平均值為56nm。
[0177] 測定衍射光柵基板的任意3 μ m見方（長3 μ m、寬3 μ m)的測定區(qū)域并如上所述求 出凹凸分析圖像。對于所得到的凹凸分析圖像，實施包含一次斜率校正的平滑處理，然后實 施二維快速傅立葉變換處理由此得到傅立葉變換圖像。傅立葉變換圖像顯示出以波數(shù)的絕 對值為0 μ πΓ1的原點為大致中心的圓形圖樣，并且確認(rèn)到上述圓形圖樣存在于波數(shù)的絕對 值在10 μ πΓ1以下的范圍內(nèi)的區(qū)域內(nèi)。
[0178] 需要說明的是，傅立葉變換圖像的圓形圖樣是通過在傅立葉變換圖像中亮點集合 而觀測的圖樣。在此所謂的"圓形"是指亮點集合的圖樣看起來呈大致圓形的形狀，也包含 看起來外形的一部分成為凸?fàn)罨虬紶畹母拍?。亮點集合后的圖樣有時看起來呈大致圓環(huán) 狀，此時表示為"圓環(huán)狀"。需要說明的是，"圓環(huán)狀"是還包含環(huán)的外側(cè)的圓或內(nèi)側(cè)的圓的 形狀看起來呈大致圓形的形狀且所述環(huán)的外側(cè)的圓或內(nèi)側(cè)的圓的外形的一部分看起來呈 凸?fàn)罨虬紶畹母拍?。另外?圓形或圓環(huán)狀的圖樣存在于波數(shù)的絕對值為ΙΟμπΓ 1以下（更 優(yōu)選為1.25?ΙΟμπΓ1、進一步優(yōu)選為1.25?δμπΓ1)的范圍內(nèi)的區(qū)域內(nèi)"是指構(gòu)成傅立葉 變換圖像的亮點中的30%以上（更優(yōu)選為50%以上、進一步優(yōu)選為80%以上、特別優(yōu)選為 90%以上）的亮點存在于波數(shù)的絕對值為10 μ πΓ1以下（更優(yōu)選為1. 25?10 μ πΓ1、進一步 優(yōu)選為1.25?δμπΓ1)的范圍內(nèi)的區(qū)域內(nèi)。另外，凹凸結(jié)構(gòu)的圖案與傅立葉變換圖像的關(guān) 系已知如下。在凹凸結(jié)構(gòu)本身沒有間距分布、方向性時，傅立葉變換圖像也呈現(xiàn)隨機的圖案 (無圖樣），但是凹凸結(jié)構(gòu)在ΧΥ方向上整體為各向同性但有間距地分布時，呈現(xiàn)圓或圓環(huán)狀 的傅立葉變換圖像。另外，凹凸結(jié)構(gòu)具有單一間距時，傅立葉變換圖像中顯現(xiàn)的圓環(huán)趨于銳 化。
[0179] 上述凹凸分析圖像的二維快速傅立葉變換處理可以通過使用具備二維快速傅立 葉變換處理軟件的計算機的電子圖像處理而容易進行。
[0180] 對得到的傅立葉變換圖像進行圖像分析的結(jié)果是，波數(shù)2. 38 μ πΓ1最強。即，平均 間距為420nm。平均間距可以按照如下所述求出。對于傅立葉變換圖像的各點，求出距傅立 葉變換圖像的原點的距離（單位：μ πΓ1)和強度。接著，對于位于相同距離的點求出強度的 平均值。將如上所述求出的距傅立葉變換圖像的原點的距離和強度的平均值的關(guān)系作圖， 利用樣條函數(shù)進行擬合，將強度達(dá)到峰值的波數(shù)作為平均波數(shù)（μ ΠΓ1)。對于平均間距也可 以使用其它方法，例如可以按照下述方法等進行計算：測定衍射光柵的任意3μπι見方（長 3μπκ寬3μπι)的測定區(qū)域，求出凹凸分析圖像，測定該凹凸分析圖像中的100個點以上的 任意相鄰的凸部之間或相鄰的凹部之間的間隔，計算其平均值，從而求出凹凸的平均間距。
[0181] 〈有機EL元件的制造〉
[0182] 對于如上所述得到的作為衍射光柵的形成有包含溶膠凝膠材料層的圖案的玻 璃基板，為了除去附著的異物等，在純水中用刷進行清洗。接著，使用作為堿性清洗劑的 Semico Clean和作為有機溶劑的ΙΡΑ進行超聲波清洗，由此除去附著于玻璃基板的有機物 等。在如此清洗后的上述基板上按照以下所述通過圖案化形成透明電極（參見圖5)。首先， 通過濺射法在300°C以120nm的厚度形成ΙΤ0膜。接著，通過旋涂法涂布光致抗蝕劑（東京 應(yīng)化工業(yè)公司制造：TFR-H)后隔著透明電極用掩膜圖案利用波長365nm的光進行曝光。然 后，使用2. 5%濃度的TMAH水溶液作為顯影液蝕刻除去光致抗蝕劑的曝光部從而將ΙΤ0的 一部分露出。接著，使用18%濃度的鹽酸作為蝕刻液將露出的ΙΤ0的區(qū)域除去。最后使用 DMS0與NMP的1 :1混合溶液作為剝離液將殘留的光致抗蝕劑除去。由此得到規(guī)定圖案的 透明電極。利用刷對所得到的帶有透明電極的基板進行清洗，使用有機溶劑（IPA)進行超 聲波清洗，由此將附著于基板的有機物等除去，然后進行UV/0 3處理，將基板放入預(yù)先設(shè)定 為250°C的加熱爐中在大氣氣氛中進行20分鐘退火處理。
[0183] 在如此處理后的透明電極上，通過蒸鍍法層疊空穴傳輸層（4, 4'，4"_三（9-咔唑） 三苯胺，厚度：35nm)、發(fā)光層（摻雜有三（2-苯基吡啶）合銥（III)絡(luò)合物的4, 4'，4"-三 (9-咔唑）三苯胺，厚度15nm ;摻雜有三（2-苯基吡啶）合銥（III)絡(luò)合物的1，3, 5-三 (N-苯基苯并咪唑-2-基）苯，厚度15nm)、電子傳輸層（1，3, 5-三（N-苯基苯并咪唑-2-基） 苯，厚度：65nm)、氟化鋰層（厚度：1. 5nm)。然后，蒸鍍金屬電極（錯，厚度：50nm)作為最上 層，從而得到如圖6所示的有機EL元件。
[0184] 按照以下方法對該實施例中得到的有機EL元件的發(fā)光的方向性進行評價。從全 部方向（全方位360°的方向）對發(fā)光的有機EL元件通過目視進行觀察。對于該實施例中 得到的有機EL元件而言，即使從全方位360°的任一方向觀察，也未觀察到特別明亮的部 位或特別暗的部位，在全部方向上呈現(xiàn)均勻的亮度。由此確認(rèn)本發(fā)明的有機EL元件的發(fā)光 的方向性十分低。
[0185] 在該實施例1中將有機EL元件的透明電極（ΙΤ0)的成膜時的溫度設(shè)定為300°C。 透明電極的成膜時的溫度可以為低于300°C的溫度，但是期望透明電極為低電阻率，為了提 高結(jié)晶性優(yōu)選在高溫下成膜。另外，成膜時的溫度低至約l〇〇°C時，在基板上形成的ΙΤ0膜 為相對非晶的且電阻率也較差，基板與ΙΤ0薄膜的粘附性也差。利用通常的UV固化樹脂等 形成的凹凸圖案難以耐受高溫成膜工序，但是通過使用作為陶瓷中的一種的溶膠凝膠材料 也能夠應(yīng)用于高溫成膜工序，因此本發(fā)明的方法在制作有機EL元件用的基板（衍射光柵） 的方面也是適合的。另外，對于如上所述的固化樹脂而言，由于發(fā)光時的放熱等而長期置于 高溫下時發(fā)生劣化而有可能產(chǎn)生黃變、氣體，使用樹脂基板的有機EL元件難以長期使用， 但是對于具備使用溶膠凝膠材料制作的基板的有機EL元件而言，劣化受到抑制。
[0186] [實施例2]
[0187] 除了使用加熱至150°C的壓輥以外，與實施例1同樣地進行，制作了衍射光柵基 板。結(jié)果確認(rèn)到：能夠與實施例1同樣地進行圖案轉(zhuǎn)印，衍射光柵基板的凹凸圖案的深度分 布的平均值為56nm，平均間距為420nm。
[0188] [實施例3]
[0189] 在該實施例中，分別準(zhǔn)備由溶膠凝膠材料形成凹凸圖案的衍射光柵基板（以下稱 為"溶膠凝膠圖案基板"）和由樹脂形成相同凹凸圖案的衍射光柵基板（以下稱為"樹脂圖 案基板"），對有機EL元件制造過程中的衍射光柵基板的耐清洗性、耐化學(xué)品性和耐熱性進 行比較檢證。作為"溶膠凝膠圖案基板"，使用在實施例1中制作的衍射光柵基板。"樹脂圖 案基板"按照以下方式制作。在15X 15X0. 11cm的鈣鈉玻璃基板上涂布含氟UV固化性樹 月旨，按壓在實施例1中制作的衍射光柵模具的同時，以600mJ/cm2照射紫外線，由此使含氟 UV固化性樹脂固化。樹脂固化后，將衍射光柵模具從固化后的樹脂剝離。由此得到轉(zhuǎn)印有 衍射光柵模具的表面形狀的樹脂圖案基板。
[0190] 對于如此準(zhǔn)備的溶膠凝膠圖案基板和樹脂圖案基板，進行假設(shè)為有機EL元件的 制造工藝的薄膜形成工序前的清洗工序、光刻工序、ΙΤ0蝕刻工序、光致抗蝕劑剝離工序和 退火工序的處理，對處理前后的基板的凹凸圖案進行觀察。需要說明的是，在實際的有機EL 元件的制造工藝中透明電極層等沉積在基板上，但是為了在以下處理中對各處理中的化學(xué) 品、環(huán)境溫度對基板的影響進行研究，在基板上并沒有沉積層，而是將基板暴露于各種環(huán)境 中。
[0191] (1)清洗工序
[0192] 為了對薄膜形成工序前的清洗工序中的衍射光柵基板的耐性進行評價，對于溶膠 凝膠圖案基板和樹脂圖案基板進行以下三種清洗實驗。
[0193] 〈超聲波清洗〉
[0194] 在超聲波清洗機（株式會社國際電氣Eltek公司制造）填充異丙醇（IPA)，分別 將溶膠凝膠圖案基板和樹脂圖案基板浸漬于其中，在室溫下以200W的輸出功率進行20分 鐘清洗。接著，將異丙醇換成丙酮作為清洗液，在與異丙醇的情況同樣的條件下對溶膠凝膠 圖案基板和樹脂圖案基板進行超聲波清洗。然后，將異丙醇換成Semico Clean56作為清洗 液，分別將溶膠凝膠圖案基板和樹脂圖案基板浸漬其中，在室溫下以200W的輸出功率進行 10分鐘超聲波清洗。
[0195] 〈刷洗〉
[0196] 使用小型片式刷洗機（株式會社今井制作所制造）對溶膠凝膠圖案基板和樹脂圖 案基板進行清洗。對于刷而言使用將100 μ m直徑的尼龍植入輥表面而成的輥刷。在輥刷 的轉(zhuǎn)速為500rpm、棍刷向基板的按壓壓力為0. 2MPa、基板傳送速度為1米/分鐘的條件進 行刷洗。清洗水使用純水，輥刷使用兩根。
[0197] <UV/03 清洗〉
[0198] 將溶膠凝膠圖案基板和樹脂圖案基板容納于UV/03清洗機（PL16-110 :Sen Lights 公司），通過由低壓萊燈產(chǎn)生的UV光（波長為184. 9nm、253. 7nm)而產(chǎn)生臭氧，以15mW/cm2 照射10分鐘。
[0199] (2)光刻工序
[0200] 為了對光刻工序中的耐性進行研究，將光致抗蝕劑中所含有的乳酸乙酯填充到燒 杯中，將溶膠凝膠圖案基板和樹脂圖案基板分別在室溫下在乳酸乙酯中浸漬20分鐘。另 夕卜，使用PGMEA代替乳酸乙酯進行同樣的實驗。另外，為了研究對光致抗蝕劑的顯影液的耐 性，將溶膠凝膠圖案基板和樹脂圖案基板分別在室溫下在作為顯影液的2. 5%的TMAH中浸 漬20分鐘。
[0201] (3)IT0蝕刻工序
[0202] 為了研究基板在通過蝕刻ΙΤ0電極材料而進行圖案化的工序中的耐性，將溶膠凝 膠圖案基板和樹脂圖案基板在常溫下在18%的鹽酸中浸漬20分鐘。
[0203] (4)抗蝕劑剝離工序
[0204] 為了研究基板對剝離在光刻工序中殘留的光致抗蝕劑的工序中所使用的剝離液 的耐性，將溶膠凝膠圖案基板和樹脂圖案基板分別在常溫下在ΝΜΡ中浸漬20分鐘。使用 DMS0代替ΝΜΡ進行了同樣的實驗。
[0205] (5)退火工序
[0206] 為了研究基板在透明電極的圖案化后所進行的退火工序中的耐性，將溶膠凝膠圖 案基板和樹脂圖案基板分別在大氣氣氛中置于250°C的加熱爐內(nèi)20分鐘。
[0207] 〈基板評價方法〉
[0208] 為了對基于上述5道工序處理的溶膠凝膠圖案基板和樹脂圖案基板的耐性進行 評價，對這些處理前后的基板進行不均檢査和SPM檢査。為了對實驗前后的基板表面的凹 凸圖案的整體狀態(tài)進行觀察，不均檢査采用下述方法。
[0209] 將圖11所示的檢査裝置300置于暗室內(nèi)，將上述5道工序處理前后的基板101 (溶 膠凝膠圖案基板和樹脂圖案基板）安裝于檢査裝置300并在如下所述的條件下觀察基板 的散射光強度分布。檢査裝置300具備：配置基板101的平臺裝置104、對基板101照射 光的高方向性LED條燈（CCS株式會社制造的LDL2-119X 16BL) 122、對從基板的反射光 進行拍攝的數(shù)碼相機125和對所拍攝的圖像進行圖像處理分析的圖像處理裝置126。將 30mmX30mmX0. 7mm厚的基板101配置成橫跨平臺裝置104的一對黑色長方體形狀區(qū)塊 102。區(qū)塊高度為40mm，黑色區(qū)塊的距離為27mm。LED條燈122的發(fā)光中心波長為470nm，發(fā) 光部面積為119_X 160mm，LED條燈122按照從水平向地面傾斜10°的狀態(tài)而設(shè)置于距地 面的高度為160mm的位置。2根LED條燈122的距離為307mm。數(shù)碼相機125設(shè)置于距基 板表面的距離為770mm的位置。使LED照明以最大輸出功率（各5. 7W)發(fā)光而進行拍攝。 數(shù)碼相機125的型號和拍攝條件如下所述。
[0210] 照相機：Canon EOS Kiss X3
[0211] 鏡頭：EF-S18-55mm F3. 5-5. 6 IS
[0212] 快門速度：1/100秒
[0213] ISO 感光度：3200
[0214] 光圈：F5. 6
[0215] 白平衡：標(biāo)準(zhǔn)
[0216] 圖片樣式：標(biāo)準(zhǔn)
[0217] 像素值0?255
[0218] 對所得到的來自數(shù)碼相機的圖像提取藍(lán)色的像素值，并將該像素值用灰階表示。 另外，如圖12 (a)所示，僅提取在圖像的Y方向的大致中心位置的在X方向上延伸的直線L1 上的像素值，并以像素值相對于X方向的像素位置的分布的形式輸出。需要說明的是，截 面輪廓僅輸出作為有機EL元件而形成元件的部分（圖12(a)的虛線框內(nèi)）。將由溶膠凝 膠圖案基板得到的像素值相對于X方向的像素位置的分布圖的一例示于圖12(b)中。在圖 12(b)所示的示例中，平均像素值為113。通過預(yù)備試驗可知：若在上述耐性試驗前后，平均 像素值變化20 %，則將該衍射光柵基板用于有機EL元件時，亮度不均變得明顯。因此，將耐 性試驗前后平均像素值變化小于20%的情況評價為〇、將變化20%以上的情況評價為X。 將結(jié)果示于表1中。
[0219] SPM檢査使用掃描顯微鏡來檢查基板表面的凹凸圖案的表面狀態(tài)、凹凸深度。SPM 檢査使用在實施例1中使用的原子力顯微鏡（SII納米科技公司制造的帶有環(huán)境控制單元 的掃描探針顯微鏡"Nanonavill Station/E-sweep"）。原子力顯微鏡的分析條件與實施例 1同樣。對基板的任意位置測定3 μ m見方（長3 μ m、寬3 μ m)的測定區(qū)域，如上所述求出凹 凸分析圖像。測定在該凹凸分析圖像中的1〇〇個點以上的任意凹部與凸部在深度方向的距 離，計算出其平均值作為凹凸的深度分布的平均值（平均高度）。該凹凸的深度分布的平均 值與耐性試驗前的數(shù)值相比變化若在20%以內(nèi)則為合格、若觀察到大于20%的變化則為 不合格。另外，將評價圖像中存在耐性試驗前未觀察到的異常突起、表面粗糙的情況也評價 為不合格。將評價圖像上未觀察到異常的情況評價為合格。將凹凸的深度分布的平均值和 評價圖像兩者均合格的情況評價為〇、將其以外的情況評價為X，將評價結(jié)果示于表1中。
[0220] [表 1]
[0221]

【權(quán)利要求】
1. 一種制造光學(xué)基板的方法，其為制造具有凹凸圖案的光學(xué)基板的方法，其特征在于， 該方法包括： 準(zhǔn)備具有凹凸圖案面的長尺寸的膜狀模具的工序； 在基板上形成溶膠凝膠材料的涂膜的工序； 使所述涂膜與所述膜狀模具的所述凹凸圖案面相對，將壓輥按壓在膜狀模具的與所述 凹凸圖案面相反側(cè)的面上從而將所述凹凸圖案面轉(zhuǎn)印至所述涂膜的工序； 將所述膜狀模具從涂膜剝離的工序；和 將轉(zhuǎn)印有所述凹凸圖案的涂膜固化的工序。
2. 如權(quán)利要求1所述的制造光學(xué)基板的方法，其特征在于，所述將涂膜固化的工序中， 通過對涂膜進行烘烤而進行固化。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)基板的制造方法，其特征在于，所述準(zhǔn)備長尺寸的膜狀 模具的工序包括： 在長尺寸的膜狀基材上涂布凹凸形成材料； 使具有凹凸圖案的轉(zhuǎn)印輥旋轉(zhuǎn)的同時將其按壓在所述涂布后的凹凸形成材料上從而 將所述凹凸圖案輥轉(zhuǎn)印至凹凸形成材料；和 通過將輥轉(zhuǎn)印有所述凹凸圖案的凹凸形成材料固化而得到輥形態(tài)的所述長尺寸的膜 狀模具。
4. 如權(quán)利要求3所述的光學(xué)基板的制造方法，其特征在于，利用膜卷繞輥卷繞所述具 有固化后的凹凸形成材料的膜狀基材。
5. 如權(quán)利要求3所述的光學(xué)基板的制造方法，其特征在于，使用導(dǎo)出所述膜狀基材的 膜導(dǎo)出輥和卷繞所述膜狀基材的膜卷繞輥，在傳送所述膜狀基材的同時，轉(zhuǎn)印所述轉(zhuǎn)印輥 的凹凸圖案。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的光學(xué)基板的制造方法，其特征在于，將卷繞在所述膜卷繞輥 上的輥形態(tài)的所述長尺寸的膜狀模具向所述壓輥導(dǎo)出并移動。
7. 如權(quán)利要求1?6中任一項所述的光學(xué)基板的制造方法，其特征在于，利用模具卷繞 輥卷繞所述剝離后的所述長尺寸的膜狀模具。
8. 如權(quán)利要求1?7中任一項所述的光學(xué)基板的制造方法，其特征在于，對所述凹凸形 成材料進行加熱的同時，將所述壓輥按壓在與所述凹凸圖案面相反側(cè)的面上。
9. 如權(quán)利要求1?8中任一項所述的光學(xué)基板的制造方法，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)印工 序與所述剝離工序之間或在所述剝離工序中，對所述按壓后的凹凸形成材料進行加熱。
10. 如權(quán)利要求1?9中任一項所述的光學(xué)基板的制造方法，其特征在于，將所述長尺 寸的膜狀模具連續(xù)地送入壓輥的下方，并且將多個基板以規(guī)定時間間隔在形成溶膠凝膠材 料的涂膜的同時傳送至所述壓輥，利用壓輥依次將所述膜狀模具的凹凸圖案面按壓在所述 多個基板的涂膜上。
11. 如權(quán)利要求1?10中任一項所述的光學(xué)基板的制造方法，其特征在于，所述膜狀模 具的所述凹凸圖案為不規(guī)則的凹凸圖案，凹凸的平均間距為100?1500nm的范圍，凹凸的 深度分布的平均值為20?200nm的范圍。
12. -種光學(xué)基板的制造裝置，其為制造光學(xué)基板的裝置，其特征在于，該裝置具備： 涂膜形成部，用于在基板上形成溶膠凝膠材料的涂膜； 基板傳送部，用于將形成有所述涂膜的基板傳送至規(guī)定位置； 模具傳送部，其具備導(dǎo)出具有凹凸圖案面的長尺寸的膜狀模具的模具導(dǎo)出輥和卷繞所 述長尺寸的膜狀模具的模具卷繞輥，將所述膜狀模具連續(xù)地從所述模具導(dǎo)出輥導(dǎo)出至所述 規(guī)定位置，并且利用所述模具卷繞輥卷繞所述膜狀模具，由此將所述膜狀模具向所述規(guī)定 位置傳送； 壓輥，其可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述規(guī)定位置，用于將利用所述模具傳送部導(dǎo)出至所述規(guī)定 位置的所述長尺寸的所述膜狀模具的凹凸圖案面的一部分按壓到利用所述基板傳送部傳 送至所述規(guī)定位置的所述基板的涂膜上。
13. 如權(quán)利要求12所述的光學(xué)基板的制造裝置，其特征在于，還具備剝離輥，該剝離輥 用于將利用所述壓輥按壓后的所述長尺寸的膜狀模具的凹凸圖案面的一部分從所述基板 的涂膜剝離。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的光學(xué)基板的制造裝置，其特征在于，還具備加熱單元，該 加熱單元用于對按壓所述膜狀模具的凹凸圖案面的一部分的所述基板的涂膜進行加熱。
15. 如權(quán)利要求14所述的光學(xué)基板的制造裝置，其特征在于，所述加熱單元為設(shè)置在 所述壓輥內(nèi)的加熱器。
16. 如權(quán)利要求12?15中任一項所述的光學(xué)基板的制造裝置，其特征在于，還具備加 熱單元，該加熱單元用于在將所述膜狀模具從所述涂膜剝離時對所述涂膜進行加熱。
17. 如權(quán)利要求12?16中任一項所述的光學(xué)基板的制造裝置，其特征在于，還具備支 撐輥，該支撐輥設(shè)置在與所述壓輥相對的位置并從下側(cè)支撐基板。
18. 如權(quán)利要求12?17中任一項所述的光學(xué)基板的制造裝置，其特征在于，所述涂膜 形成部具備保持基板的同時使其移動的基板平臺。
19. 如權(quán)利要求12?18中任一項所述的光學(xué)基板的制造裝置，其特征在于，所述膜狀 模具的所述凹凸圖案為不規(guī)則的凹凸圖案，凹凸的平均間距為100?1500nm的范圍，凹凸 的深度分布的平均值為20?200nm的范圍。
20. 如權(quán)利要求12?19中任一項所述的制造光學(xué)基板的裝置，其特征在于，還具備形 成所述長尺寸的膜狀模具的輥工藝裝置，該輥工藝裝置具備：傳送基板膜的傳送系統(tǒng)、將凹 凸形成材料涂布在傳送中的基板膜上的涂布機、位于涂布機的下游側(cè)并用于轉(zhuǎn)印圖案的轉(zhuǎn) 印輥和用于對所述基板膜照射光的照射光源。
21. 如權(quán)利要求20所述的光學(xué)基板的制造裝置，其特征在于，所述傳送系統(tǒng)具有：導(dǎo)出 所述基板膜的膜導(dǎo)出輥、使所述基板膜施力于所述轉(zhuǎn)印輥的夾輥、促進所述基板膜從轉(zhuǎn)印 輥剝離的剝離輥和卷繞轉(zhuǎn)印有所述圖案的基板膜的膜卷繞輥。
22. 如權(quán)利要求21所述的光學(xué)基板的制造裝置，其特征在于，卷繞有所述基板膜的膜 卷繞輥用作導(dǎo)出所述膜狀模具的模具導(dǎo)出輥。
23. -種器件的制造方法，其為具備具有凹凸圖案的光學(xué)基板的器件的制造方法，其特 征在于，該制造方法包括： 基板形成工序，將溶膠凝膠材料涂布在基板上，將規(guī)定的凹凸圖案轉(zhuǎn)印到涂布后的溶 膠凝膠材料上，由此形成形成有凹凸圖案的基板； 清洗工序，對所述形成有凹凸圖案的基板進行清洗； 第一電極形成工序，通過圖案化在所述清洗后的基板上形成第一電極； 退火工序，對形成有第一電極的所述基板進行退火； 薄膜形成工序，在第一電極上形成薄膜；和 第二電極形成工序，在所述薄膜上形成第二電極。
24. 如權(quán)利要求23所述的器件的制造方法，其特征在于，在所述清洗工序中，進行超聲 波清洗、刷洗和UV/03清洗中的至少一種。
25. 如權(quán)利要求23或24所述的器件的制造方法，其特征在于，所述圖案化使用酸或堿 溶劑進行，所述圖案化包括第一電極層的形成、抗蝕劑涂布、曝光和顯影、第一電極層的蝕 刻和抗蝕劑的剝離。
26. 如權(quán)利要求23?25中任一項所述的器件的制造方法，其特征在于，所述退火的溫 度為 160°C?360°C。
27. 如權(quán)利要求23?26中任一項所述的器件的制造方法，其特征在于，所述器件為有 機電致發(fā)光元件，第一電極為透明電極，所述薄膜層包含有機層，第二電極為金屬電極。
28. 如權(quán)利要求23?27中任一項所述的器件的制造方法，其特征在于，所述器件為太 陽能電池，第一電極為透明電極，所述薄膜層包含半導(dǎo)體層，第二電極為金屬電極。
29. 如權(quán)利要求23?28中任一項所述的器件的制造方法，其特征在于，在所述基板 上形成的所述凹凸圖案是用于光的衍射或散射的不規(guī)則的凹凸圖案，凹凸的平均間距為 100?1500nm的范圍，凹凸的深度分布的平均值為20?200nm的范圍。
30. 如權(quán)利要求23?29中任一項所述的器件的制造方法，其特征在于，所述基板為玻 璃基板，所述溶膠凝膠材料包含二氧化硅前體。
31. 如權(quán)利要求23?30中任一項所述的器件的制造方法，其特征在于，包括：將所述 溶膠凝膠材料涂布在基板上，將規(guī)定的凹凸圖案轉(zhuǎn)印到涂布后的溶膠凝膠材料上，然后在 300°C以上對所述溶膠凝膠材料進行烘烤。
32. 如權(quán)利要求23?31中任一項所述的器件的制造方法，其特征在于，所述基板形成 工序包括： 準(zhǔn)備具有凹凸圖案面的長尺寸的膜狀模具的工序； 在基板上形成溶膠凝膠材料的涂膜的工序； 使所述涂膜與所述膜狀模具的所述凹凸圖案面相對，將壓輥按壓在膜狀模具的與所述 凹凸圖案面相反側(cè)的面上從而將所述凹凸圖案面轉(zhuǎn)印至所述涂膜的工序； 將所述膜狀模具從涂膜剝離的工序；和 對轉(zhuǎn)印有所述凹凸圖案的涂膜進行烘烤的工序。
【文檔編號】H05B33/02GK104245608SQ201380014677
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月16日
【發(fā)明者】鳥山重隆, 西村涼, 小笹直人, 熊谷吉弘, 高橋麻登香 申請人:吉坤日礦日石能源株式會社