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TW201513422A - 具有凹凸構造之基板的製造方法 - Google Patents

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TW201513422A
TW201513422A TW103118743A TW103118743A TW201513422A TW 201513422 A TW201513422 A TW 201513422A TW 103118743 A TW103118743 A TW 103118743A TW 103118743 A TW103118743 A TW 103118743A TW 201513422 A TW201513422 A TW 201513422A
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TW
Taiwan
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layer
substrate
coating
coating layer
organic
Prior art date
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TW103118743A
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English (en)
Inventor
Satoshi Masuyama
Toshihiko SHIBANUMA
Shigetaka Toriyama
Suzushi Nishimura
Original Assignee
Jx Nippon Oil & Energy Corp
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Abstract

一種具有凹凸構造之基板的製造方法，係包含：在基板10上形成基底材料層12；藉由使用具有凹凸圖案的模具而將前述模具的凹凸圖案轉印至前述基底材料層12，來形成具有凹凸圖案的基底層13；及藉由在前述基底層13的凹凸圖案上塗布被覆材料而形成被覆層14；其中在形成前述被覆層14，係相對於前述基底層13的凹凸深度之標準偏差，以前述被覆層14的膜厚成為25~150%的範圍內之方式塗布被覆材料。使用該方法所製造之具有凹凸構造之基板，係具有良好的光線取出效率，同時使用此種基板之有機EL元件係能夠有效地抑制漏泄電流(leak current)。

Description

具有凹凸構造之基板的製造方法
本發明係有關於一種使用壓印法之具有凹凸構造之基板的製造方法。
作為形成如半導體積體電路的微細圖案之方法，除了微影術法以外，已知有奈米壓印法。奈米壓印法係藉由使用模具(mold)及基板將樹脂夾入而能夠轉印奈米等級的圖案之技術，依照使用材料而已研討熱奈米壓印法、光奈米壓印法等。其中，光奈米壓印法係由i)樹脂層的塗布、ii)使用模具加壓、iii)光硬化及iv)脫模的四步驟所構成，就使用此種單純的製程而能夠實現奈米尺寸的加工而言，乃是優異的。特別是因為樹脂層係使用藉由光照射而硬化之光硬化性樹脂，所以在圖案轉印步驟所需要的時間較短，而能夠期待高生產量。因此，其實用化不僅是半導體裝置，在有機EL元件、LED等的光學組件、MEMS、生物晶片(biochip)等許多的領域亦受到期待。
在有機EL元件(有機發光二極體)，係藉由從陽極通過電洞注入層而進入之電洞及從陰極通過電子注入層而進入之電子，各自被運送至發光層且該等在發光層內的有機分子上進行再結合，而將有機分子激發且藉此來放出光線。因此，為了將有機EL元件使用作為顯示裝置和照明裝置，必須將來 自發光層的光線從元件表面效率良好地取出，因而，已知專利文獻1係揭示在有機EL元件的光線取出面，設置具有凹凸構造之繞射光柵(diffraction grating)基板。
先前技術文獻
專利文獻
[專利文獻1]日本特開2006-236748號公報
[專利文獻2]WO2011/007878A1
又，本申請人係為了製造有機EL元件用之繞射光柵基板的凹凸圖案，在專利文獻2揭示一種方法，其係藉由將滿足預定條件的嵌段共聚物溶解在溶劑而成之溶液塗布在基材上，利用嵌段共聚物的自組織化現象而形成嵌段共聚物的微相分離構造，來得到形成有微細且不規則的凹凸圖案之母模(金屬基板)。藉由將聚矽氧系聚合物與硬化劑的混合液滴下至所得到的母模使其硬化而得到作為模具的轉印圖案之後，將塗布有硬化性樹脂之玻璃基板壓住該轉印圖案且藉由紫外線而使硬化性樹脂硬化來製造複製有轉印圖案之繞射光柵。藉由在該繞射光柵上，層積透明電極、有機層及金屬電極而得到有機EL元件。
但是依照本申請人的調查研究時，得知使用在如此的專利文獻所記載的奈米壓印法而製造具有凹凸構造之基板時，有在基板的凹凸圖案面產生缺陷之情形。例如在模具表 面存在有傷痕和異物時，由於該等被轉印至基板上的樹脂、或是異物附著在基板上的樹脂，有造成圖案缺陷之情形。又，將模具從樹脂剝離時，有樹脂的一部分從基板剝落而造成圖案缺陷之情形。為了將有機EL發光元件實用化在顯示器、照明等廣泛的用途，雖然被要求開發一種漏泄電流小且具有充分的發光效率之有機EL元件，但是依照本申請人的調查研究時，得知將使用此種奈米壓印法而製成之具有凹凸構造之基板，使用作為光取出用的基板之有機EL元件，係容易產生源自圖案缺陷之漏泄電流且發光效率(電流效率)亦不充分。
因此，本發明之目的係提供一種能夠減少凹凸表面的缺陷之具有凹凸構造之基板的製造方法。又，依照本發明，係提供一種漏泄電流小且具有高發光效率之有機EL元件。
依照本發明的第1態樣，係提供一種具有凹凸構造之基板的製造方法，該具有凹凸構造之基板的製造方法係包含：在基板上形成基底材料層；藉由使用具有凹凸圖案的模具而將前述模具的凹凸圖案轉印至前述基底材料層，來形成具有凹凸圖案的基底層；及藉由在前述基底層的凹凸圖案上塗布被覆材料而形成被覆層；其中在形成前述被覆層，係相對於前述基底層的凹凸深度之標準偏差，以前述被覆層的膜厚成為25~150%的範圍內之方式塗布被覆材料。
在前述具有凹凸構造之基板的製造方法，前述被覆層的凹凸深度之標準偏差對前述基底層的凹凸深度之標準偏差之維持率可為50~95%。
在前述具有凹凸構造之基板的製造方法，前述被覆材料可為溶膠凝膠材料。前述被覆材料可為矽烷偶合劑。前述被覆材料可為樹脂。前述被覆材料可含有紫外線吸收材料。
在前述具有凹凸構造之基板的製造方法，前述基底材料層可由溶膠凝膠材料所構成。
在前述具有凹凸構造之基板的製造方法，前述基底材料層可由與前述被覆材料相同材料所構成。藉由將基底材料塗布在前述基板上而在前述基板上形成前述基底材料層時，前述被覆材料及前述基底材料可為前述相同材料的溶液，前述被覆材料亦可以比前述基底材料更低濃度。
在前述具有凹凸構造之基板的製造方法，相對於前述基底層的凹凸深度之標準偏差，前述被覆層的膜厚可為25~100%的範圍內。
在前述具有凹凸構造之基板的製造方法，前述被覆層的凹凸深度之標準偏差對前述基底層的凹凸深度之標準偏差之維持率可為70~95%。
在前述具有凹凸構造之基板的製造方法，前述被覆層係在與前述基板相反側的表面，亦可具有在凹凸方向無指向性之不規則的凹凸圖案。
在前述具有凹凸構造之基板的製造方法，前述被覆層亦可具有凹凸的平均間距為100~1500nm且凹凸深度的標 準偏差為10~100nm之凹凸圖案。
依照本發明的第2態樣，能夠提供一種使用第1態樣之具有凹凸構造之基板的製造方法而得到之具有凹凸構造之基板。
在前述具有凹凸構造之基板，前述具有凹凸構造之基板亦可以是在製造有機EL元件所使用的基板。
依照本發明的第3態樣，係提供一種有機EL元件，其將第2態樣之具有凹凸構造之基板，包括作為具有凹凸表面之繞射光柵基板，且在前述繞射光柵基板的凹凸表面上依照順次層積第1電極、有機層及金屬電極而形成。
在前述有機EL元件，亦可在前述繞射光柵基板之與前述凹凸表面相反側的面，進一步包括光學功能層。
在本發明之具有凹凸構造之基板的製造方法，藉由在使用轉印法所形成之基底層的凹凸圖案上，使用基底層的凹凸深度之標準偏差之25~150%的範圍內的膜厚，塗布被覆層而製造具有凹凸構造之基板，該具有凹凸構造之基板係在其凹凸表面無異物和缺陷，使用作為有機EL元件用的基板時，具有良好的光線取出效率，同時能夠有效地抑制有機EL元件的漏泄電流。因此，本發明之具有凹凸構造之基板的製造方法，製造在有機EL等的各種裝置所使用的基板係非常有效的。
10‧‧‧基板
12‧‧‧基底材料層
13‧‧‧基底層
14‧‧‧被覆層
16‧‧‧第1電極
18‧‧‧有機層
20‧‧‧第2電極
22‧‧‧光學功能層
30‧‧‧有機EL元件
40‧‧‧有機EL元件
50‧‧‧有機EL元件
60‧‧‧有機EL元件
70‧‧‧有機EL元件
100‧‧‧具有凹凸構造之基板
122‧‧‧按壓輥
123‧‧‧剝離輥
第1圖之第1圖(a)~(c)係概念性地顯示實施形態之具有凹 凸構造之基板的製造方法之各步驟之圖。
第2圖係顯示在實施形態的製造方法之轉印步驟的情形的一個例子之概念圖。
第3圖係顯示實施形態的有機EL元件的剖面構造的一個例子之概略剖面圖。
第4圖係顯示實施形態的有機EL元件的剖面構造的另外例子之概略剖面圖。
第5圖係顯示設置有光學功能層之有機EL元件的變形形態的剖面構造之概略剖面圖。
第6圖係各自顯示在實施例及比較例所得到之有機EL元件的基底層表面的凹凸深度之標準偏差、被覆層表面的凹凸深度之標準偏差、被覆層膜厚、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率、形狀維持率、漏泄電流之評價結果、及電流效率之評價結果之表。
第7圖係顯示比較例1的有機EL元件的剖面構造之概略剖面圖。
第8圖係顯示比較例2、5及7的有機EL元件的剖面構造之概略剖面圖。
第9圖係顯示相對於在實施例之有機EL元件的被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率，將形狀維持率標繪而成之圖表。
第10圖之第10圖(a)係顯示在實施形態之具有凹凸構造之基板的製造方法所使用之藉由將薄膜狀模具的凹凸圖案轉印而得到之凹凸圖案的AFM影像之例子，第10圖(b)係顯示在第 10圖(a)的AFM影像中的切斷線上之剖面輪廓。
以下，邊參照圖式邊說明本發明之具有凹凸構造之基板的製造方法、及使用其而製造之基板以及使用該基板而製成之有機EL元件之實施形態。
實施形態之具有凹凸構造之基板的製造方法，係主要包含：在基板上形成基底材料層；形成具有凹凸圖案的基底層；及形成被覆層。以下，依照順序說明各步驟。又，在以下的說明，係舉出使用溶膠凝膠材料作為基底材料及被覆材料之情況作為例子而進行說明。
<基底材料層的形成>
為了使用溶膠凝膠法來形成轉印圖案而成之基底層，首先係調製作為基底材料所使用之溶膠凝膠材料的溶液。因為耐熱性優異，所以底層係以由無機材料所形成為佳，作為基底材料，特別是能夠使用氧化矽、Ti系的材料、ITO(銦．錫．氧化物)系的材料、ZnO、ZrO2、Al2O3等的溶膠凝膠材料。例如，使用膠凝膠法在基板上形成由氧化矽所構成之基底層時，係調製金屬烷氧化物(metal alkoxide)(氧化矽前驅物)的溶膠凝膠材料作為基底材料。作為氧化矽的前驅物，能夠使用四甲氧基矽烷(TMOS)、四乙氧基矽烷(TEOS)、四-異丙氧基矽烷、四-正丙氧基矽烷、四-異丁氧基矽烷、四-正丁氧基矽烷、四-第二丁氧基矽烷、四-第三丁氧基矽烷等以四烷氧基矽烷為代表之四烷氧化物單體；甲基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、丙基三甲氧基矽烷、異丙基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、甲基三 乙氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、丙基三乙氧基矽烷、異丙基三乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、甲基三丙氧基矽烷、乙基三丙氧基矽烷、丙基三丙氧基矽烷、異丙基三丙氧基矽烷、苯基三丙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、丙基三異丙氧基矽烷、異丙基三異丙氧基矽烷、苯基三異丙氧基矽烷、甲苯基三乙氧基矽烷等以三烷氧基矽烷為代表之三烷氧化物單體；二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、二甲基二丙氧基矽烷、二甲基二異丙氧基矽烷、二甲基二-正丁氧基矽烷、二甲基二-異丁氧基矽烷、二甲基二-第二丁氧基矽烷、二甲基二-第三丁氧基矽烷、二乙基二甲氧基矽烷、二乙基二乙氧基矽烷、二乙基二丙氧基矽烷、二乙基二異丙氧基矽烷、二乙基二-正丁氧基矽烷、二乙基二-異丁氧基矽烷、二乙基二-第二丁氧基矽烷、二乙基二-第三丁氧基矽烷、二丙基二甲氧基矽烷、二丙基二乙氧基矽烷、二丙基二丙氧基矽烷、二丙基二丙基二氧基矽烷、二丙基二-正丁氧基矽烷、二丙基二-異丁氧基矽烷、二丙基二-第二丁氧基矽烷、二丙基二-第三丁氧基矽烷、二異丙基二甲氧基矽烷、二異丙基二乙氧基矽烷、二異丙基二丙氧基矽烷、二異丙基二異丙氧基矽烷、二異丙基二-正丁氧基矽烷、二異丙基二-異丁氧基矽烷、二異丙基二-第二丁氧基矽烷、二異丙基二-第三丁氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷、二苯基二丙氧基矽烷、二苯基二異丙氧基矽烷、二苯基二-正丁氧基矽烷、二苯基二-異丁氧基矽烷、二苯基二-第二丁氧基矽烷、二苯基二-第三丁氧基矽烷等以二烷氧基矽烷為代表之二烷氧化物單體。而且， 亦能夠使用烷基的碳數為C4~C18之烷基三烷氧基矽烷和二烷基二烷氧基矽烷。亦能夠使用乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷等具有乙烯基的單體；2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷等具有環氧基的單體；對苯乙烯基三甲氧基矽烷等具有苯乙烯基的單體；3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等具有甲基丙烯醯基的單體；3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等具有丙烯醯基的單體；N-2-(胺乙烯)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺乙烯)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-正(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺丙基三甲氧基矽烷等具有胺基的單體；3-脲丙基三乙氧基矽烷等具有脲基的單體；3-氫硫基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷等具有氫硫基的單體；雙(三乙氧基矽烷基丙基)四硫醚等具有硫醚基的單體；3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等具有異氰酸酯基的單體；將該等單體少量聚合而成之聚合物；以在前述材料的一部分導入有官能基和聚合物作為特徵之複合材料等的金屬烷氧化物。又，該等化合物的烷基和苯基的一部分、或全部亦可被氟取代。而且，可舉出金屬乙醯丙酮酸鹽、金屬羧酸鹽、氧氯化物、氯化物、該等的混合物等，但是不被該等限定。就金屬種類而言，係除了Si以外亦可舉出 Ti、Sn、Al、Zn、Zr、In等、和該等的混合物等，但是不被該等限定。亦能夠使用適當地混合上述氧化金屬的前驅物而成者。而且，能夠使用在分子中具有水解基及有機官能基之矽烷偶合劑作為氧化矽的前驅物，其中該水解基係與氧化矽具有親和性、反應性；而該有機官能基係具有撥水性。例如，可舉出正辛基三乙氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷等的矽烷單體；乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、乙烯基甲基二甲氧基矽烷等的乙烯基矽烷；3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等的甲基丙烯醯基矽烷；2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷等的環氧基矽烷；3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷、3-氫硫基丙基三乙氧基矽烷等的氫硫基矽烷；3-辛醯基硫基-1-丙基三乙氧基矽烷等的硫化矽烷；3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺乙烯)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺乙烯)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、3-(N-苯基)胺丙基三甲氧基矽烷等的胺基矽烷；將該等單體聚合而成之聚合物等。
使用TEOS與MTES的混合物作為溶膠凝膠材料的溶液時，該等的混合比係例如以莫耳比計能夠設為1：1。該溶膠凝膠材料係藉由進行水解及聚縮合反應而生成非晶質氧化矽。添加鹽酸等的酸或氨等的鹼用以調整溶液的pH作為合成條件。又，亦可添加藉由照射紫外線等的光線而產生酸和鹼之材料。pH係以4以下或10以上為佳。又，亦可添加水用以進 行水解。所添加的水之量，係相對於金屬烷氧化物成分，以莫耳比計能夠設為1.5倍以上。
作為溶膠凝膠材料溶液的溶劑，例如可舉出甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)、丁醇等的醇類、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、環己烷等的脂肪族烴類；苯、甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯(mesitylene)等的芳香族烴類；二乙醚、四氫呋喃、二烷等的醚類；丙酮、甲基乙基酮、異佛爾酮、環己酮等的酮類；丁氧基乙醚、己氧基乙醇、甲氧基-2-丙醇、苄氧基乙醇等的醚醇類；乙二醇、丙二醇等的二醇類；乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇一甲基醚乙酸酯等的二醇醚類；乙酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯等的酯類、苯酚、氯酚等的酚類；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等的醯胺類；氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、一氯苯、二氯苯等的鹵素系溶劑；二硫化碳等的含雜元素化合物；水、及該等的混合溶劑。特別是以乙醇及異丙醇為佳，又，在該等混合水而成者亦佳。
作為溶膠凝膠材料溶液的添加物，能夠使用用以調整黏之度聚乙二醇、聚環氧乙烷、羥丙基纖維素、聚乙烯醇；溶液安定劑之三乙醇胺等的烷醇胺；乙醯丙酮等的β二酮、β酮酯、甲醯胺、二甲基甲醯胺、二烷等。
如在第1圖(a)所顯示，將如上述調製之溶膠凝膠材料的溶液塗布在基板10上而形成基底材料層12。作為基板10，能夠使用由玻璃、石英、矽基板等的無機材料所構成之基板和聚對酞酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、環烯烴聚合物(COP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚 苯乙烯(PS)、聚醯亞胺(PI)、聚芳香酯(polyarylate)等的樹脂基板。基板10可為透明亦可為不透明。將從該基板所得到的凹凸圖案基板使用在製造顯示器時，基板10係以包括耐熱性、對UV光等的耐光性之基板為佳。從該觀點而言，作為基板10，係以由玻璃、石英、矽基板等的無機材料所構成之基板為較佳。特別是後述的基底層係由溶膠凝膠材料層等的無機材料形成之情況，基板10係由無機材料形成時，因為在基板10與基底層之間之折射率差較少，能夠防止在光學基板內非蓄意的折射和反射，乃是較佳。亦可在基板10上設置表面處理、易接著層等用以使密著性提升，而且為了防止水分、氧等氣體的侵入之目的，亦可設置氣體阻障層等。又，基板10亦可在與形成後述的基底層之面為相反側的面，形成具有聚光、光擴散等各種的光學功能之光學功能層。作為塗布方法，能夠使用棒塗布法、旋轉塗布法、噴霧塗布法、浸漬法、模塗布法、噴墨法等任意的塗布方法，從能夠將溶膠凝膠材料均勻地塗布在比較大面積的基板，及在溶膠凝膠材料凝膠化之前能夠快速地完成塗布來看，以棒塗布法、模塗布法及旋轉塗布法為佳。又，為了在後面的步驟形成由溶膠凝膠材料所構成之具有所需要的凹凸圖案之基底層，基板10的表面(有表面處理和易接著層時亦包含該等)可為平坦且基板10本身不具有所需要的凹凸圖案。所塗布的基底材料層12之膜厚係例如可以設為100~500nm。
塗布基底材料(溶膠凝膠材料)之後，亦可在大氣中或減壓下保持基板10用以使基底材料層(塗膜)12中的溶劑蒸 發。該保持時間較短時，基底材料層12的黏度變為太低，在後續的基底層形成步驟，凹凸圖案無法轉印至基底材料層12；保持時間太長時，前驅物的聚合反應進展，基底材料層12的黏度變為太高，在後續的基底層形成步驟，凹凸圖案無法轉印至基底材料層12。又，塗布溶膠凝膠材料之後，在溶劑蒸發進行之同時，前驅物亦進行聚合反應且溶膠凝膠材料的黏度等物性亦在短時間產生變化。從凹凸圖案形成的安定性之觀點，能夠良好地圖案轉印之乾燥時間範圍係以充分廣闊為佳，這能夠藉由乾燥溫度(保持溫度)、乾燥壓力、溶膠凝膠材料種類、溶膠凝膠材料種類的混合比、在調製溶膠凝膠材料時所使用的溶劑量(溶膠凝膠材料的濃度)等而調整。
<基底層形成步驟>
其次，藉由使用凹凸圖案轉印用的模具而將模具的凹凸圖案轉印至基底材料層，來形成如在第1圖(b)所顯示之具有凹凸圖案的基底層13。能夠使用薄膜狀模具和金屬模具作為模具，但是以使用柔軟性或具有可撓性的薄膜狀模具為佳。此時，亦可使用按壓輥而將模具按住基底材料層。使用按壓輥之捲繞式製程(roll process)時，因為相較於加壓式，模具與塗膜接觸時間較短，所以能夠防止因模具、基板及設置基板之載物台等的熱膨脹係數之差異致使圖案崩潰，因溶膠凝膠材料溶液中的溶劑暴沸致使氣體在圖案中產生氣泡、或是氣體痕跡殘留，而且因為與基板(塗膜)線接觸，所以具有能夠減小轉印壓力及剝離力而容易因應大面積化，及在按壓時不咬入氣泡等之優點。又，亦可邊按住模具邊加熱基板。作為使用按壓輥而將模具按 住基底材料層之例子，係如在第2圖所顯示，藉由將薄膜狀模具50送入至按壓輥122與正被搬運在其正下方的基板10之間，能夠將薄膜狀模具50的凹凸圖案轉印至基板10上的基底材料層12。亦即，在藉由按壓輥122將薄膜狀模具50按住基底材料層12時，邊同步搬運薄膜狀模具50及基板10邊將薄膜狀模具50被覆在基板10上之基底材料層12的表面。此時，藉由邊將按壓輥122壓住薄膜狀模具50的背面(與形成有凹凸圖案的面相反側的面)邊使其旋轉，薄膜狀模具50及基板10係邊前進邊密著。又，為了將長條的薄膜狀模具50朝向按壓輥122送入，從纏繞有長條的薄膜狀模具50之薄膜捲物直接將薄膜狀模具50捲出而使用係方便的。
在本實施形態所使用的薄膜狀模具，可以是薄膜或薄片狀且在表面具有凹凸的轉印圖案之模具。例如，能夠由如聚矽氧樹脂、對酞酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、環烯烴聚合物(COP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚醯亞胺(PI)、聚芳香酯之有機材料形成。又，凹凸圖案係可以直接形成在上述材料，亦可將上述材料作為基材(基板薄片)且在其上被覆而形成凹凸形成材料。作為凹凸形成材料，能夠使用光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂。
薄膜狀模具的尺寸、特別是長度，係能夠依照大量生產之光學基板的尺寸、在1次製造製程連續製造之光學基板的數量(批量數)而適當地設定。例如可設為長度10m以上之長條的模具，邊將被捲取成為捲狀物之薄膜狀模具從捲狀物連 續地捲出邊連續地轉印在複數片基板。薄膜狀模具係能夠設為寬度50~3000mm、厚度1~500μm。在基材與凹凸形成材料之間，亦可施行表面處理和易接著處理用以提高密著性。又，亦可按照必要而在該等的凹凸圖案面上施行脫模處理。凹凸圖案係能夠使用任意方法形成任意形狀。薄膜狀模具的凹凸圖案係能夠設為具有微透鏡陣列構造、光擴散、繞射等功能之構造等任意的圖案。
例如，薄膜狀模具的凹凸圖案之剖面形狀係由比較平順的傾斜面所構成，可從基材朝向上方而形成波形(在本申請係適當地稱為「波形構造」)。亦即，凹凸圖案的凸部係可具有從該基材側的底部朝向頂部而變狹的剖面形狀。薄膜狀模具的凹凸圖案係可以具有以下的特徵：在俯視上具有複數個凸部及複數個凹部起伏而(蛇行)延伸之細長的形狀且其延伸方向、起伏的方向(彎曲方向)及延伸長度為不規則。此時，薄膜狀模具的凹凸圖案係與如條紋、波形條紋、曲折之有規律地配向而成的圖案、點狀圖案等明確地不同。因為具有此種特徵，所以在薄膜狀模具與基材的表面正交之任一方向將薄膜狀模具切斷，均重複顯現凹凸剖面。又，凹凸圖案的複數個凸部及凹部係在俯視下，一部分或全部可以在途中產生分支。凹凸圖案的凹部可以是被凸部區隔且沿著凸部而延伸。將藉由將此種薄膜狀模具的凹凸圖案轉印而得到的凹凸圖案之AFM影像的例子顯示在第10圖(a)，且將在第10圖(a)之AFM影像中的切斷線上之剖面輪廓顯示在第10圖(b)。藉由將薄膜狀模具的凹凸圖案轉印而形成的凹凸圖案，係具有與薄膜狀模具的凹凸圖 案同樣的特徵，亦即具有以下的特徵：剖面形狀係波形構造，且在俯視上不規則長度的複數個凸部及複數個凹部係在不規則的方向起伏而(蛇行)延伸。
薄膜狀模具的凹凸圖案，係例如以凹凸之間距不均勻且在凹凸方向無指向性之不規則的凹凸圖案為佳。作為凹凸的平均間距，例如能夠設為100~1500nm的範圍內，以200~1200nm的範圍內為較佳。凹凸的深度分布之平均值係以20~200nm的範圍內為佳，以30~150nm的範圍內為較佳。凹凸深度的標準偏差係以10~100nm的範圍內為佳，以15~75nm的範圍內為較佳。從此種凹凸圖案被散射及/或繞射之光線，不是單一或狹窄區域的波長之光線，而是具有比較廣闊區域的波帶且被散射的光線及/或繞射的光線係無指向性地朝向全部方向。
又，在本申請，所謂凹凸的平均間距，係指在測定形成有凹凸的表面之凹凸之間距(相鄰凸部之間或相鄰凹部之間的間隔)時，凹凸之間距的平均值。此種凹凸之間距的平均值係能夠藉由使用掃描型探針顯微鏡(例如，日立Hitachi High-Tech Science股份公司製的製品名「E-sweep」等)且在下述條件：
測定方式：
懸臂(cantilever)間斷地接觸方式
懸臂的材質：矽
懸臂的臂寬：40μm
懸臂的尖錐前端之直徑：10nm
解析表面的凹凸而測定凹凸解析影像之後，測定在此種凹凸解析影像中之任意的相鄰凸部之間或相鄰凹部之間的間隔100點以上，求取其算術平均來算出。
又，在本申請，凹凸的深度分布之平均值及後述的凹凸深度之標準偏差，係能夠如以下進行而算出。表面的凹凸的形狀係使用掃描型探針顯微鏡(例如，日立Hitachi High-Tech Science股份公司製的製品名「E-sweep」等)而測定凹凸解析影像。凹凸解析時係在前述的條件下測定任意3μm四方(縱3μm、橫3μm)或10μm四方(縱10μm、橫10μm)的測定區域而求取凹凸解析影像。此時，以奈米等級各自求取在測定區域內的16384點(縱128點×橫128點)以上之測定點的凹凸高度數據。又，此種測定點的數量係依照所使用的測定裝置之種類和設定而不同，例如，使用上述日立Hitachi High-Tech Science股份公司製的製品名「E-sweep」作為測定裝置時，在3μm四方或10μm四方的測定區域內能夠進行測定65536點(縱256點×橫256點)(以256×256像素的解像度進行測定)。而且，關於如此進行測定之凹凸高度(單位：nm)，首先，求取全部測定點之中從透明支撐基板的表面起算之高度為最高的測定點P。然後，將包含如此的測定點P且與透明支撐基板的表面平行的面設作基準面(水平面)，求取從該基準面起算的深度之值(在測定點P之從透明支撐基板起算的高度之值，減去在各測定點之從透明支撐基板起算的高度後之差異)作為凹凸深度數據。又，此種凹凸深度數據係能夠使用測定裝置(例如日立Hitachi High-Tech Science股份公司製的製品名「E-sweep」) 而藉由測定裝置中的軟體等自動地計算而求取，能夠將如此自動地計算而求取的值利用作為凹凸深度數據。如此進行而求取在各測定點之凹凸深度數據之後，能夠將藉由求取其算術平均及標準偏差而算出之值，採用作為各自凹凸的深度分布之平均值及凹凸深度的標準偏差。在本說明書，凹凸的平均間距、凹凸的深度分布之平均值、及凹凸深度的標準偏差，係不管形成凹凸之表面的材料如何，均能夠透過如上述的測定方法而求取。
將模具按住基底材料層之後，亦可將基底材料層進行預煅燒。基底材料層藉由預煅燒而進行凝膠化且將圖案固化，而且使剝離時不容易崩潰。進行預煅燒時，以在大氣中且40~150℃的溫度下進行加熱為佳。又，預煅燒未必須要進行。
模具的按壓或基底材料層的預煅燒之後，係將模具從基底材料層剝離。能夠採用習知的剝離方法作為模具的剝離方法。可邊加熱邊將模具剝離，藉此能夠使從基底材料層所產生的氣體逃逸而防止在基底材料層內產生氣泡。使用捲繞式製程時，相較於在加壓式所使用的板狀模具，剝離力可以較小且基底材料層不會殘留在模具，而且能夠將模具容易地從基底材料層剝離。特別是因為邊將基底材料層加熱邊按壓，所以反應容易進行且模具在剛按壓後係容易從基底材料層剝離。而且，亦可使用剝離輥用以提升模具的剝離性。如第2圖所顯示，藉由將剝離輥123設置在按壓輥122的下游側，邊使用剝離輥123將薄膜狀模具50往基底材料層12推動邊旋轉支撐，能夠將薄膜狀模具50被附著在基底材料層(塗膜)12之狀態維持按 壓輥122與剝離輥123之間之距離(一定時間)。然後，藉由在剝離輥123的下游側，以將薄膜狀模具50往剝離輥123的上方拉升之方式變更薄膜狀模具50的前進路線，薄膜狀模具50能夠從形成有凹凸之基底材料層12剝下。又，亦可在薄膜狀模具50附著在基底材料層12之期間對前述基底材料層12進行預煅燒和加熱。又，使用剝離輥123時，例如藉由邊在40~150℃加熱邊剝離，能夠使模具50的剝離更容易。
將模具從基底材料層剝離之後，亦可將基底材料層硬化，如此進行而形成如在第1圖(b)所顯示之具有凹凸圖案的基底層13。在本實施形態，藉由正式鍛燒能夠使由溶膠凝膠材料所構成之基底材料層硬化。藉由正式鍛燒，在構成基底材料層(塗膜)之氧化矽(非晶氧化矽)中所含有的羥基等脫離而基底材料層變為更堅固。正式鍛燒係以在200~1200℃的溫度下進行5分鐘~6小時左右為佳。如此進行而基底材料層硬化而形成具有對應模具的凹凸圖案之凹凸圖案的基底層13。此時，基底層13係由氧化矽所構成時，按照煅燒溫度、煅燒時間而成為非晶質或結晶質、或非晶質與結晶質的混合狀態。又，添加有藉由照射紫外線等的光線而產生酸和鹼之材料時，在凹凸圖案轉印時，亦可包含藉由對基底材料層照射例如紫外線和準分子UV等的能量線而使基底材料層硬化之步驟。
針對在基底層形成步驟適合使用之凹凸圖案轉印用的薄膜狀模具的製造方法的例子進行說明。首先，進行製造用以形成模具的凹凸圖案之母模圖案。母模的凹凸圖案係使用下列方法而形成為適合：例如，由本申請人等在 WO2012/096368號所記載之利用嵌段共聚物的加熱引起的自組織化(微相分離)之方法(以下，適當地稱為「BCP(Block Copolymer)熱退火法」)；由本申請人等在WO2011/007878A1所揭示之藉由將聚合物膜上的蒸鍍膜加熱、冷卻而形成因聚合物表面皺紋引起的凹凸之方法(以下，適當地稱為「BKL(皺摺；Buckling)法」)；或是在以下說明之嵌段共聚物在溶劑環境下的自組織化之方法(以下，適當地稱為「BCP溶劑退火法」)。亦可使用微影術法而形成，來代替BCP熱退火法、BKL法及BCP溶劑退火法。此外，例如，使用切削加工法、電子射線直接描繪法、粒子射線射束加工法及操作探針加工法等的微細加工法、以及微粒子的自組織化之微細加工法，亦能夠製造母模的凹凸圖案。使用BCP熱退火法形成圖案時，形成圖案之材料，係能夠使用任意材料，但是以選自由如聚苯乙烯的苯乙烯系聚合物、如聚甲基丙烯酸甲酯的聚甲基丙烯酸烷酯、聚環氧乙烷、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚乙烯基吡啶、及聚乳酸所組成群組之2種的組合所構成之嵌段共聚物為佳。
BCP溶劑退火法係在WO2012/096368號所記載之BCP熱退火法，將在基板上塗布且使其乾燥後的嵌段共聚物之薄膜，在有機溶劑蒸氣的環境下進行溶劑退火(溶劑相分離)處理而使薄膜內形成嵌段共聚物的相分離構造，來代替進行第1加熱步驟、蝕刻步驟及第2加熱步驟之方法。藉由該溶劑退火處理，嵌段共聚物進行自組織化且嵌段共聚物產生微相分離而能夠形成凹凸構造。
溶劑退火處理係例如能夠藉由在如乾燥器 (desiccator)之能夠密閉的容器內部形成有機溶劑的蒸氣環境，使對象物之嵌段共聚物的薄膜暴露在該環境下來實施。就促進嵌段共聚物的相分離而言，有機溶劑蒸氣的濃度係以較高為佳，以飽和蒸氣壓為理想且濃度管理亦比較容易。例如有機溶劑為氯仿時，已知飽和蒸氣量在室溫(0℃~45℃)為0.4g/l~2.5g/l。又，氯仿等有機溶劑退火處理時間太長時，有聚環氧乙烷在塗膜的表面析出、或相分離後之凹凸形狀(圖案)崩潰(變鈍)之傾向。溶劑退火處理的處理時間係能夠設為6小時~168小時，較佳為12小時~48小時，更佳為12小時~36小時。
作為在溶劑退火處理所使用的有機溶劑，以沸點為20℃~120℃的有機溶劑為佳，例如，能夠使用氯仿、二氯甲烷、甲苯、四氫呋喃(THF)、丙酮、二硫化碳、該等的混合溶劑等。其中，以氯仿、二氯甲烷、丙酮、丙酮/二硫化碳的混合溶劑為佳。溶劑退火的環境溫度係以在0℃~45℃的範圍內進行為佳。
亦可對藉由上述溶劑退火處理而得到之薄膜的凹凸構造施行加熱處理。因為藉由前述溶劑退火處理而已經形成有凹凸構造，該加熱處理係使所形成的凹凸構造滑溜，但是未必須要。以下的情況係有效的：因某些原因，前述溶劑退火處理後的凹凸構造之表面的一部分產生突起時，或是為了調整凹凸構造的周期和高度之目的。加熱溫度係例如能夠設為構成嵌段共聚物之聚合物鏈段的玻璃轉移溫度以上，例如，能夠設為該等同元聚合物的玻璃轉移溫度以上且比玻璃轉移溫度更高 70℃的溫度以下。加熱處理係能夠使用烘箱等且在大氣環境下進行。又，亦可在藉由上述溶劑退火處理而得到之薄膜的凹凸構造，進行藉由UV和準分子UV等的能量線照射之蝕刻和藉由如RIE(反應性離子蝕刻)的乾式蝕刻法之蝕刻。亦可對進行此種蝕刻後之薄膜的凹凸構造施行加熱處理。
藉由BCP熱退火法、BKL法或BCP溶劑退火法形成圖案的母模之後，如以下進行而藉由電鑄法等，能夠形成將圖案進一步轉印而成之模具。首先，能夠藉由無電解鍍覆、濺鍍或蒸鍍等在具有圖案的母模上形成晶種層，該晶種層係當作用以電鑄處理之導電層。為了使在後續的電鑄步驟之電流密度均勻且使藉由後續的電鑄步驟所堆積之金屬層的厚度為一定，晶種層係以10nm以上為佳。作為晶種層的材料，例如能夠使用鎳、銅、金、銀、鉑、鈦、鈷、錫、鋅、鉻、金．鈷合金、金．鎳合金、硼．鎳合金、焊材、銅．鎳．鉻合金、錫鎳合金、鎳．鈀合金、鎳．鈷．磷合金、或該等的合金等。其次，藉由電鑄(電界鍍覆)使金屬層堆積在晶種層上。金屬層的厚度，係例如包含晶種層的厚度以全體計能夠設為10~3000μm的厚度。作為藉由電鑄使其堆積之金屬層的材料，能夠使用可使用作為晶種層之上述金屬種類的任一者。從用以形成後續的模具之按住樹脂層、剝離及洗淨等處理的容易性來看，所形成的金屬層係具有適當的硬度及厚度為佳。
將含有如上述進行而得到的晶種層之金屬層，從具有凹凸構造之母模剝離而得到金屬基板。剝離方法係物理性地剝下亦無妨，亦可將形成圖案之材料，使用溶解該等之有機 溶劑、例如甲苯、四氫呋喃(THF)、氯仿等溶解而除去。將金屬基板從母模剝離時，能夠藉由洗淨而將殘留的材料成分除去。作為洗淨方法，能夠採用使用界面活性劑等之濕式洗淨和使用紫外線和電漿之乾式洗淨。又，例如，亦可使用黏著劑和接著劑而將殘留的材料成分進行附著且除去等。如此進行而能夠得到從母模轉印圖案而成之金屬基板。
將所得到的金屬基板使用作為凹凸圖案轉印用的模具，藉由將模具的凹凸圖案轉印至基底材料層，能夠形成具有凹凸圖案的基底層13。又，使用所得到的金屬基板，藉由將金屬基板的凹凸構造(圖案)轉印至薄膜狀的支撐基板，能夠製造如薄膜狀模具之具有可撓性的模具。例如，將硬化性樹脂塗布在支撐基板之後，邊將金屬基板的凹凸構造按住樹脂層邊使樹脂層硬化。作為支撐基板，例如可舉出由玻璃等的無機材料所構成之基材；由聚矽氧樹脂、對酞酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、環烯烴聚合物(COP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚醯亞胺(PI)、聚芳香酯等的有機材料所構成之基材；鎳、銅、鋁等的金屬材料。又，支撐基板的厚度係能夠設為1~500μm的範圍。
作為硬化性樹脂，例如可舉出環氧基系、丙烯酸系、甲基丙烯醯基系、乙烯基醚系、氧雜環丁烷系、胺甲酸酯系、三聚氰胺系、脲系、聚酯系、酚系、交聯型液晶系、氟系、聚矽氧系等的各種樹脂。硬化性樹脂的厚度係以0.5~500μm的範圍內為佳。厚度小於前述下限時，在硬化樹脂層的表面所形成之凹凸的高度係容易變為不充分，大於前述上限時，在硬化 時對樹脂的體積變化所造成的影響變大且有無法良好地形成凹凸形狀之可能性。
作為塗布硬化性樹脂之方法，例如，能夠採用旋轉塗布法、噴霧塗布法、浸漬法、滴下法、凹版印刷法、網版印刷法、凸版印刷法、模塗布法、簾流塗布法、噴墨法、濺鍍法等各種塗布方法。而且，作為使硬化性樹脂硬化之條件，雖然依照所使用的樹脂之種類而不同，例如以硬化溫度為室溫~250℃的範圍內，硬化時間為0.5分鐘~3小時的範圍內為佳。又，藉由照射如紫外線和電子射線的能量線而使其硬化之方法亦可，此時，照射量係以20mJ/cm2~5J/cm2的範圍內為佳。
其次，將金屬基板從硬化後的硬化樹脂層卸下。作為將金屬基板卸下之方法，係不被機械性的剝離法限定，而能夠採用習知的方法。如此進行能夠得到在支撐基板上具有形成有凹凸之硬化樹脂層之模具。
<被覆層的形成>
其次，調製溶膠凝膠材料溶液作為被覆材料。作為被覆材料，係能夠使用與作為基底材料可使用的溶膠凝膠材料同樣者，特別是使用與作為基底材料所使用的材料相同材料為佳。藉由被覆材料與基底材料為相同材料，能夠抑制在被覆層與基底層之間的界面之光線反射。就使用作為被覆材料之溶膠凝膠材料溶液的溶劑而言，能夠使用與在基底材料能夠使用的溶劑同樣者。作為被覆材料的溶膠凝膠材料溶液之添加物，能夠使用在上述的基底材料所使用的添加物同樣者。作為被覆材料的溶膠凝膠材料溶液，係以使用溶劑進一步將基底材料的溶膠凝 膠材料溶液稀釋而成者為佳。亦即相較於基底材料，被覆材料係以更低濃度的溶膠凝膠材料溶液為佳。藉此，能夠容易地以比基底層更薄之所需要的膜厚來形成被覆層。
如在第1圖(c)所顯示，將如上述所調製之被覆材料的溶膠凝膠材料溶液塗布在基底層13的凹凸圖案面上而形成被覆層14。在形成被覆層之前，亦可將形成有基底層13之基板進行洗淨。作為洗淨的方法，例如可舉出有機溶劑中和水中之超音波洗淨等的濕式洗淨、UV臭氧處理等的乾式洗淨、或其雙方。相對於基底層13的凹凸深度之標準偏差σ1，被覆層14的膜厚係設為25~150%的範圍內。藉由使用模具轉印凹凸圖案而形成之基底層13，由於模具的圖案不良、模具剝離時之基底材料層的剝落、異物的附著、基底材料層的煅燒引起的裂紋(龜裂)等而有凹凸圖案產生缺陷之情形，藉由在基底層13的凹凸圖案面上塗布被覆材料而形成上述範圍內的膜厚之被覆層14，能夠填補基底層13之表面的凹凸圖案之缺陷。將本實施形態之具有凹凸構造之基板100使用在有機EL元件時，凹凸圖案的缺陷有引起漏泄電流之情形，但是藉由基底層13上形成上述範圍內的膜厚之被覆層14，能夠修復基底層13表面的凹凸圖案之缺陷，而能夠防止有機EL元件產生漏泄電流。相對於基底層13的凹凸深度之標準偏差σ1，被覆層14的膜厚小於25%時，無法充分地修復基底層13表面之缺陷。又，相對於基底層13的凹凸深度之標準偏差σ1，被覆層14的膜厚大於150%時，被覆層14的表面係接近平坦，具有凹凸構造之基板作為繞射光柵功能降低且具有凹凸構造之基板之 提升光取出效率的效果係變為不充分。
又，因為測定在凹凸圖案面上所形成的被覆層之膜厚係不容易，所以在本申請之所謂被覆層的膜厚，係設作在與被覆層的形成時相同條件下將被覆材料塗布在平滑基板上時之塗膜的膜厚。平滑基板上的塗膜之膜厚係能夠使用橢圓偏光計(ellipsometer)等而測定。又，藉由在形成有遮罩之平滑基板上形成塗膜之後將遮罩除去，或是將所形成的塗膜之一部分除去而在平滑基板上形成未形成有塗膜的部分，藉由使用三維粗糙度計等測定形成有塗膜的部分及未形成有塗膜的部分之段差，亦能夠測定塗膜的膜厚。又，基底層與被覆層的材料為不同之情況、藉由使用透射型電子顯微鏡(TEM)等之剖面觀察，亦能夠測定被覆層的膜厚。
從大量生產性之觀點，被覆材料係以邊連續地搬運複數片基板，邊在預定位置塗布於基板為佳。作為塗布方法，能夠使用棒塗布法、旋轉塗布法、噴霧塗布法、浸漬法、模塗布法、噴墨法等任意的塗布方法，從能夠將被覆材料均勻地塗布比較大面積的基板且能夠在被覆材料的溶膠凝膠材料溶液凝膠化之前快速地完成塗布來看，以模塗布法、棒塗布法及旋轉塗布法為佳。
將被覆材料塗布在基底層13的凹凸圖案面上而形成被覆層14之後，亦可將被覆層14預煅燒。藉由預煅燒，能夠使被覆層14的凝膠化進行。進行預煅燒時，以在大氣中且40~150℃的溫度加熱為佳。
隨後，亦可將被覆層14硬化。在本實施形態，藉 由正式鍛燒，能夠使由溶膠凝膠材料所構成之被覆層14硬化。藉由正式鍛燒，構成被覆層14之如氧化矽的溶膠凝膠材料層中所含有的羥基等脫離使得被覆層14變為更堅固。正式鍛燒係以在200~1200℃的溫度下進行5分鐘~6小時左右為佳。如此進行而能夠使被覆層14。此時，被覆層14係由氧化矽所構成時，按照煅燒溫度、煅燒時間而成為非晶質或結晶質、或非晶質與結晶質的混合狀態。因為相較於基底層13，被覆層14係膜厚較小，所以如基底層13之因煅燒引起膨脹、因收縮引起裂紋等係不容易產生。又，添加有藉由照射紫外線等的光線而產生酸和鹼之材料時，亦可包含在塗布被覆材料後，例如藉由照射紫外線、準分子UV等的能量線而使被覆層14硬化之步驟。
又，亦可在被覆層14的表面進行疏水化處理。疏水化處理的方法係採用已知的方法即可，例如氧化矽表面時，亦能夠採用二甲基二氯矽烷、三甲基烷氧基矽烷等進行疏水化處理，亦可採用六甲基二矽氮烷等的三甲基矽烷基化劑及聚矽氧油進行疏水化處理之方法，亦可採用使用超臨界二氧化碳之金屬氧化物粉末的表面處理方法。藉由使被覆層14的表面成為疏水性，將使用實施形態的製造方法所製成之基板100，使用在製造有機EL元件等的裝置時，因為在製造步驟能夠容易地從基板除去水分，所以能夠防止在有機EL元件產生如暗點的缺陷和裝置劣化。
如上述進行而形成的被覆層14之表面的凹凸圖案，係能夠得到具有微透鏡陣列構造、光擴散、繞射等功能之 構造等任意的圖案。尤其是以例如凹凸之間距不均勻且在凹凸方向無指向性之不規則的凹凸圖案為佳。藉由如此進行，從凹凸圖案層被散射及/或繞射的光線，不是單一或狹窄區域的波長之光線，而且具有比較廣闊區域的波帶且被散射光及/或繞射的光線係無指向性地朝向全部方向。但是，「不規則的凹凸圖案」係包含以下的模擬周期構造：對將表面的凹凸的形狀解析而得到的凹凸解析影像施行二維高速傅立葉(Fourier)變換處理而得到之傅立葉變換影像係顯示圓或圓環狀的花紋，亦即具有上述凹凸的方向無指向性者的凹凸間距分布之模擬周期構造。
如上述進行而形成的被覆層14的表面之凹凸圖案的平均間距，係例如能夠設為100~1500nm的範圍內，以200~1200nm的範圍內為較佳。相對於可見光的波長，凹凸的平均間距小於前述下限時，因為間距變為太小，所以凹凸引起光線的繞射有變為不充分之傾向，另一方面，大於上限時，繞射角變小且作為如繞射光柵的光學基板之功能有消失掉之傾向。凹凸的深度分布之平均值係以20~200nm的範圍內為佳，以30~150nm的範圍內為較佳。凹凸深度的標準偏差係以10~100nm的範圍內為佳，以15~75nm的範圍內為較佳。
在本實施形態，為了表示所形成的被覆層14的表面之凹凸形狀、亦即凹凸(深度)的程度，係使用被覆層14的表面的凹凸深度(以下，適當地稱為「第2凹凸深度」)之標準偏差對基底層13的表面的凹凸深度(以下，適當地稱為「第1凹凸深度」)之標準偏差之比率。在本文中係將該比率適當地稱 為「形狀維持率」。亦即，形狀維持率W係以下述式表示。
W=σ2/σ1
式中，σ1係第1凹凸深度的標準偏差，σ2係第2凹凸深度的標準偏差。
又，如後述的實施例，形狀維持率W係與被覆層的膜厚對第1凹凸深度的標準偏差σ1之比率相關聯，被覆層的膜厚對第1凹凸深度的標準偏差σ1之比率越大時，形狀維持率W越小，被覆層的膜厚對第1凹凸深度的標準偏差σ1之比率越小時，形狀維持率W有越大之傾向。
在本實施形態係如上述，以被覆層的膜厚對第1凹凸深度的標準偏差σ1之比率為25~150%的範圍內之方式形成被覆層。藉此，能夠使形狀維持率W成為50~95%的範圍內。被覆層的膜厚對第1凹凸深度的標準偏差σ1之比率為150%以下時，形狀維持率W係成為50%以上，使用本實施形態的製造方法所製造之具有凹凸構造之基板，係具有作為繞射光柵之功能。但是，被覆層的膜厚對第1凹凸深度的標準偏差σ1之比率大於150%時，形狀維持率W係小於50%且被覆層的表面係接近平坦，具有凹凸構造之基板作為繞射光柵的功能低落。被覆層的膜厚對第1凹凸深度的標準偏差σ1之比率小於25%時，亦即形狀維持率W大於95%時，因為被覆層的膜厚小，所以無法充分地填補基底層的表面之缺陷。因此，使用該基板而製造有機EL元件時，有產生缺陷引起漏泄電流之可能性。被覆層的膜厚對第1凹凸深度的標準偏差σ1之比率為25~100%的範圍內且形狀維持率W為70~95%的範圍內時，利 用基板的凹凸圖案來提升光線的取出效率係變為顯著。又，因為被覆層的膜厚亦對在有機EL元件的積層構造內所產生之多層干涉造成影響，所以亦可適當地調整被覆層的厚度，用以將從基板取出的光線之尖峰波長位置最佳化或位移。
藉由如此進行之實施形態的製造方法，能夠製造如在第1圖(c)所顯示之具有凹凸構造之基板100。
又，可使用TiO2、ZnO、ZnS、ZrO、BaTiO3、SrTiO2等的溶膠凝膠材料的溶液或微粒子分散液作為基底材料及被覆材料。其中，從成膜性和折射率的關係而言，以TiO2為佳。而且，除了上述的塗布方法以外，亦可使用液相堆積法(LPD：Liquid Phase Deposition)進行塗布。
而且，可以塗布聚矽氮烷(polysilazane)溶液作為基底材料及被覆材料。此時，基底材料層及被覆層係能夠陶瓷化(氧化矽改質)而使其硬化。而且，所謂「聚矽氮烷」係指由具有矽-氮鍵結之聚合物，且係由Si-N、Si-H、N-H等所構成之SiO2、Si3N4及雙方的中間固熔體SiOXNY等的陶瓷前驅物無機聚合物。較佳是在日本特開平8-112879號公報所記載之如以下述通式(1)表示之在比較低溫下陶瓷化而改性成為氧化矽之化合物。
通式(1)：-Si(R1)(R2)-N(R3)-
式中，R1、R2、R3係各自表示氫原子、烷基、烯基、環烷基、芳基、烷基矽烷基、烷基胺基或烷氧基。
在以上述通式(1)表示之化合物之中，以R1、R2 及R3的全部為氫原子之全氫化聚矽氮烷(亦稱為PHPS)、和與Si鍵結之氫部分係一部分被烷基等取代之有機聚矽氮烷為特佳。
作為在低溫下陶瓷化之聚矽氮烷的另外例子，亦能夠使用使聚矽氮烷與矽烷氧化物反應而得到之矽烷氧化物加成聚矽氮烷(例如，日本特開平5-238827號公報)；使去水甘油(glycidol)反應而得到之去水甘油加成聚矽氮烷(例如，日本特開平6-122852號公報)；使醇反應而得到之醇加成聚矽氮烷(例如，日本特開平6-240208號公報)；使金屬羧酸鹽反應而得到之金屬羧酸鹽加成聚矽氮烷(例如，日本特開平6-299118號公報)；使含有金屬的乙醯丙酮酸鹽(acetylacetonate)錯合物反應而得到之乙醯丙酮酸鹽錯合物加成聚矽氮烷(例如，日本特開平6-306329號公報)；及添加金屬微粒子而得到之金屬微粒子添加聚矽氮烷(例如，日本特開平7-196986號公報)等。
作為聚矽氮烷溶液的溶劑，使用能夠脂肪族烴、脂環式烴、芳香族烴等的烴溶劑、鹵化烴溶劑、脂肪族醚、脂環式醚等的醚類。為了促進改質成為氧化矽化合物，亦可添加胺和金屬的觸媒。
又，在上述實施形態，係使用溶膠凝膠材料作為基底材料而形成基底層13，但是除了上述的無機材料以外，亦可使用硬化性樹脂材料。作為硬化性樹脂，例如，能夠使用光硬化及熱硬化、濕氣硬化型、化學硬化型(二液混合)等的樹脂。具體而言，可舉出環氧基系、丙烯酸系、甲基丙烯醯基系、乙烯基醚系、氧雜環丁烷系、胺甲酸酯系、三聚氰胺系、脲系、 聚酯系、聚烯烴系、酚系、交聯型液晶系、氟系、聚矽氧系、聚醯胺系、等的單體、寡聚物、聚合物等的各種樹脂。
使用硬化性樹脂作為基底材料而形成基底層13時，例如能夠將硬化性樹脂塗布在基板之後，藉由將具有微細的凹凸圖案之模具邊按住所塗布的硬化性樹脂層邊使塗膜硬，能夠將模具的凹凸圖案轉印至硬化性樹脂層。硬化性樹脂亦可使用有機溶劑稀釋後進行塗布。此時，作為所使用的有機溶劑，能夠選擇可溶解硬化前的樹脂者而使用。例如能夠從甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)等的醇系溶劑；丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮(MIBK)等的酮系溶劑等的習知者選擇。作為塗布硬化性樹脂之方法，例如能夠採用旋轉塗布法、噴霧塗布法、浸漬法、滴下法、凹版印刷法、網版印刷法、凸版印刷法、模塗布法、簾流塗布法、噴墨法、濺鍍法等各種塗布方法。作為具有微細的凹凸圖案之模具，例如能夠使用薄膜狀模具、金屬模具等所需要的模具。而且，作為使硬化性樹脂硬化之條件，係依照所使用的樹脂之種類而不同，例如以硬化溫度為室溫~250℃的範圍內且硬化時間為0.5分鐘~3小時的範圍內為佳。又，亦可以是藉由照射如紫外線和電子射線的能量線而使其硬的方法，此時，照射量係以20mJ/cm2~5J/cm2的範圍內為佳。
亦可與基底層13同樣地，使用硬化性樹脂材料作為被覆材料而形成被覆層14。作為硬化性樹脂，係與基底材料同樣地，例如能夠使用光硬化及熱硬化、濕氣硬化型、化學硬化型(二液混合)等的樹脂。具體而言，可舉出環氧基系、丙烯酸系、甲基丙烯醯基系、乙烯基醚系、氧雜環丁烷系、胺甲酸 酯系、三聚氰胺系、脲系、聚酯系、聚烯烴系、酚系、交聯型液晶系、氟系、聚矽氧系、聚醯胺系、等的單體、寡聚物、聚合物等的各種樹脂。
使用硬化性樹脂被覆材料而形成被覆層14時，能夠藉由在基底層13上塗布硬化性樹脂之後，使所塗布的硬化性樹脂硬化而形成被覆層14。硬化性樹脂亦可使用有機溶劑稀釋之後進行塗布。在此時，作為所使用的有機溶劑，係與基底材料同樣地，能夠選擇可溶解硬化前的樹脂者而使用。例如能夠從甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)等的醇系溶劑；丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮(MIBK)等的酮系溶劑等的習知者選擇。被覆材料及基底材料係以由相同材料所構成為佳，此時，作為被覆材料，係相較於使用作為基底材料之硬化性樹脂的溶液，以使用進一步稀釋後之溶液為佳。亦即，被覆材料係以比基底材料更低濃度的硬化性樹脂溶液為佳。藉此，以預定膜厚形成被覆層係變為容易。作為塗布硬化性樹脂之方法，例如，能夠採用旋轉塗布法、噴霧塗布法、浸漬法、滴下法、凹版印刷法、網版印刷法、凸版印刷法、模塗布法、簾流塗布法、噴墨法、濺鍍法等各種塗布方法。作為使硬化性樹脂硬化之條件，係依照所使用的樹脂之種類而不同，例如以硬化溫度為室溫~250℃的範圍內且硬化時間為0.5分鐘~3小時的範圍內為佳。又，亦可以是藉由照射如紫外線和電子射線的能量線而使其硬化之方法，此時，照射量係以20mJ/cm2~5J/cm2的範圍內為佳。
又，亦可使用矽烷偶合劑作為被覆材料。藉此，使用實施形態之具有凹凸構造之基板100而製造有機EL元件 時，能夠使被覆層14與在其上所形成之電極等的層之間的密著性提升，而且在有機EL元件的製造步驟之洗淨步驟和高溫處理步驟之耐性提升。在被覆層14所使用的矽烷偶合劑，其種類係沒有特別限制，例如能夠使用以RSiX3(R係含有選自乙烯基、環氧丙氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、胺基及氫硫基之至少1種之有機官能基，X係鹵素元素或烷氧基)表示之有機化合物。作為塗布矽烷偶合劑之方法，例如能夠採用旋轉塗布法、噴霧塗布法、浸漬法、滴下法、凹版印刷法、網版印刷法、凸版印刷法、模塗布法，簾流塗布法、噴墨法、濺鍍法等的各種塗布方法。隨後，能夠藉由按照各材料而在適當的條件下使其乾燥來得到硬化後的膜。例如，亦可於100~150℃加熱乾燥15~90分鐘。
基底材料及/或被覆材料亦可以是使無機材料或硬化性樹脂材料含有紫外線吸收材料而成者。紫外線吸收材料係藉由將紫外線吸收且將光能量轉換成為如熱的無害狀態，而具有抑制膜的劣化之作用。作為紫外線吸收劑，能夠使用以往習知者，例如能夠使用苯并三唑系吸收劑、三系吸收劑、柳酸衍生物系吸收劑、二苯基酮系吸收劑等。
使用上述實施形態之具有凹凸構造之基板的製造方法，能夠製造如第1圖(c)所顯示，在基板10上依照順序包括基底層13及被覆層14之具有凹凸構造之基板100。
其次，說明使用上述實施形態之具有凹凸構造的基板而製造之有機EL元件的實施形態。如第3圖及第4圖所顯示，本實施形態的有機EL元件30、40係在由基板10、基 底層13及被覆層14所構成之具有凹凸構造之基板100上，依照順序包括第1電極層16、有機層18及第2電極層20。
<第1電極>
在被覆層14上形成第1電極16。第1電極16係具有透射性，用以使光線從在其上所形成的有機層18透射至基板側。因此，亦稱為透明電極。作為電極材料，例如，能夠使用氧化銦、氧化鋅、氧化錫、及該等的複合體之銦．錫．氧化物(ITO)、金、鉑、銀、銅。該等之中，從透明性及導電性之觀點，以ITO為佳。
作為第1電極16的形成方法，能夠適當地採用蒸鍍法、濺鍍法、CVD法、噴霧法等習知的方法。從提升密著性之觀點。該等方法之中，以濺鍍法為佳。使用濺鍍法等將電極材料層成膜之後，能夠使用微影術製程(光蝕刻法)形成所需要的電極圖案。
第1電極16係以實膜厚計能夠設為80~200nm，或是以光學膜厚計能夠設為160~400nm的範圍。在本發明，雖然亦取決於被覆層14的凹凸深度，但是厚度大於前述上限時，在第1電極16的表面有無法維持在被覆層14的表面所形成的凹凸圖案之可能性。又，與被覆層14同樣地，第1電極層16的膜厚亦對在有機EL元件的積層構造內所產生之多層干涉造成影響。因此，為了使從基板所取出的光線之尖峰波長位置最佳化，亦可與被覆層14同時或是與被覆層14另外地調整第1電極層16的厚度。又，在本說明書，未記載為光學膜厚時，係意味著實際的膜厚(實膜厚度)。
<有機層>
有機層18係只要在有機EL元件的有機層能夠使用者，就沒有特別限制，能夠適當地利用習知的有機層。又，此種有機層18亦可以是各種有機薄膜的積層體，例如亦可以是由電洞輸送層、發光層、及電子輸送層所構成之積層體。作為電洞輸送層的材料，可舉出酞青素(phthalocyanine)衍生物、萘酞青衍生物、卟啉衍生物、N,N’-雙(3-甲基苯基)-(1,1’-聯苯基)-4,4’-二胺(TPD)、4,4’-雙[N-(萘基)-正苯基-胺基]聯苯基(α-NPD)等的芳香族二胺化合物、唑、二唑、三唑、咪唑、咪唑酮、茋衍生物、吡唑啉衍生物、四氫咪唑、聚芳基烷、丁二烯、4,4’,4”-參(N-(3-甲基苯基)N-苯基胺基)三苯基胺(m-MTDATA)，但是不被該等限定。
又，設置發光層係為了使被從第1電極16注入的電洞與被從第2電極20注入的電子再結合而發光。作為在發光層能夠使用之材料，能夠使用蒽、萘、芘、并四苯、蔻(coronene)、苝(perylene)、酞并苝(phthaloperylene)、萘酞并苝(naphthaloperylene)、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、二唑、雙苯并唑啉、聯苯乙烯(Bisstyryl)、環戊二烯、鋁喹啉酚錯合物(Alq3)等的有機金屬錯合物、三-(對第三苯基-4-基)胺、1-芳基-2,5-二(2-噻吩基)吡咯衍生物、吡喃、喹吖酮(quinacridone)、紅螢烯(rubrene)、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基伸芳基衍生物、二苯乙烯基胺衍生物及各種螢光色素等。又，將選自該等化合物之中之發光材料適當地混合而使用亦佳。而且，可舉出從自旋多重態(spin multiplet)顯示發光之 材料系，例如亦能夠適合使用產生磷光發光之磷光發光材料、及在分子內的一部分具有由該等所構成的部位之化合物。又，前述磷光發光材料係以含有銥等的重金屬為佳。亦可將上述的發光材料摻雜在載體移動度高的主體材料(host material)中作為客體材料，利用偶極子-偶極子相互作用(FORSTER機構)、電子交換相互作用(DEXTER機構)而使其發光。又，作為電子輸送層的材料，可舉出硝基取代茀衍生物、二苯基苯醌衍生物、二氧化噻喃衍生物、萘苝(naphthalene perylene)等的雜環四羧酸酐、碳二醯亞胺、亞茀基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、二唑衍生物、鋁喹啉酚錯合物(Alq3)等的有機金屬錯合物等。而且在上述二唑衍生物，二唑環的氧原子被硫原子取代而成之噻二唑衍生物、具有已知作為電子吸引基的喹啉環之喹啉衍生物亦能夠使用作為電子輸送材料。而且亦能夠使用在高分子鏈導入該等材料而成之高分子材料；或是以或該等材料作為高分子的主鏈之高分子材料。又，電洞輸送層或電子輸送層亦可兼具發光層的任務。此時，第1電極16與第2電極20之間的有機層18係成為二層。
而且，由使從第2電極20的電子注入容易化之觀點，亦可在有機層18與第2電極20之間設置由氟化鋰(LiF)、Li2O3等的金屬氟化物、金屬氧化物、Ca、Ba、Cs等的活性高的鹼土金屬、有機絕緣材料等所構成之層作為電子注入層。又，由使從第1電極16的電洞注入容易化之觀點，亦可在有機層18與第1電極16之間設置由三唑衍生物、二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷衍生物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮 衍生物、苯二胺衍生物、芳胺衍生物、胺基取代查耳酮衍生物、唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、茀酮衍生物、腙衍生物、茋衍生物、矽氮烷(silazane)衍生物、苯胺系共聚物、或導電性高分子寡聚物、特別是噻吩寡聚物等所構成之層作為電洞注入層。
又，有機層18係由電洞輸送層、發光層、及電子輸送層所構成積層體時，電洞輸送層、發光層、及電子輸送層的厚度係各自為1~200nm的範圍、5~100nm的範圍、及5~200nm的範圍內為佳。作為層積有機層18之方法，能夠適當採用蒸鍍法、濺鍍法、旋轉塗布法、模塗布法等的習知的方法。
有機層18的表面係如在第3圖所顯示，亦可維持在被覆層14的表面所形成之凹凸圖案。如第4圖所顯示，有機層18的表面係不維持在被覆層14的表面所形成之凹凸圖案，其表面亦可為平坦。有機層18的表面係維持在被覆層14的表面所形成之凹凸圖案時，第2電極引起的電漿子吸收(plasmon absorption)減低，使得光線的取出效率提升。
<第2電極>
在有機層18上係設置有第2電極20作為金屬電極。作為第2電極20的材料，係能夠適當地使用功函數小的物質，但是沒有特別限定，例如可舉出鋁、MgAg、MgIn、AlLi。又，第2電極20的厚度係以50~500nm的範圍內為佳。第2電極20係能夠採用蒸鍍法、濺鍍法等習知的方法而層積。如此進行而能夠得到如在第3圖及第4圖所顯示的構造之有機EL元件30、40。
因為第2電極20係金屬電極，所以亦可在第2電極20上設置偏光板入作為其鏡面反射對策。而且，為了防止有機EL元件30、40因水分、氧引起劣化，有機EL元件30、40之周圍亦可使用封裝材料進行封裝。
在本實施形態的有機EL元件，基底層及在其上所形成的被覆層係由溶膠凝膠材料所形成時，基底層與被覆層的密著性優異且耐熱性、機械的強度、及耐藥品性亦優異。因此，由溶膠凝膠材料所形成之凹凸圖案層，在有機EL製造製程係能夠充分地經得起於高溫環境進行之成膜步驟；UV/O3洗淨、刷毛(brushing)、酸．鹼溶劑等使用各種洗淨液之洗淨步驟；及使用現像液和蝕刻液之圖案化步驟。
在第5圖顯示實施形態的有機EL元件之變形形態。該有機EL元件50係在第3圖所顯示之有機EL元件30的基板10之外側面(與形成有基底層13的面為相反側之面)設置有光學功能層22。藉由設置此種光學功能層22，能夠抑制通過基板10內而來的光線在基板10(包含光學功能層22)與空氣的界面進行全反射，而提升光取出效率。作為光學功能層22，例如，能夠採用半球透鏡、波紋構造透鏡。作為此種光學功能層22，係只要為了將有機EL元件的光線取出而能夠使用者即可，沒有特別限制，能夠使用具有能夠控制光線的折射、聚光、擴散(散射)、繞射、反射等而能夠在元件的外側將光線取出之構造之任意的光學組件。作為此種光學功能層22，係例如可使用如半球透鏡的凸透鏡、凹透鏡、稜鏡透鏡、圓柱狀透鏡、雙凸型透鏡、能夠使用與後述製造繞射光柵基板之方法同 樣的方法形成之由凹凸層所構成之微透鏡等的各種透鏡組件、在透明體摻合擴散材料而成之擴散薄片、擴散板、在表面具有凹凸構造之擴散薄片、擴散板、繞射光柵、具有抗反射功能之組件等。該等之中，因為能夠效率更良好地取出光線，以透鏡組件為佳。又，作為此種透鏡組件，亦可使用複數片透鏡組件，此時可使微細的透鏡組件配列而形成所謂微透鏡(陣列)。光學功能層22亦可使用市售品。
又，使用能夠與製造繞射光柵基板之方法同樣的方法所形成之由凹凸層所構成之微透鏡作為光學功能層22時，其凹凸的形狀係對使用原子間力顯微鏡解析而得到的凹凸解析影像施行二維高速傅立葉變換處理而得到傅立葉變換影像時，較佳是前述傅立葉變換影像係顯示以波數的絕對值為0μm-1之原點作為大略中心之圓狀或圓環狀的花紋。在此種由凹凸層所構成之微透鏡，凹凸形狀係從全部剖面方向觀看時成為各向同性者，從一面(與基板接觸之面)側入射光線而從形成前述形狀之面射出光線時，能夠充分地減低射出光線的角度依存性(亮度的角度依存性)及色度變化。
又，使用由如前述的凹凸層所構成之微透鏡作為光學功能層22時，較佳是前述凹凸的傅立葉變換影像係存在於波數的絕對值為1μm-1以下的範圍內之區域內。此種傅立葉變換影像係顯示上述的條件時，能夠以更高度的水準充分地減低射出光線的角度依存性及色度變化。又，作為此種傅立葉變換影像之圓狀或圓環狀的花紋，從使位於可見區域(380nm~780nm)之發光光譜效率良好地折射或繞射之觀點，以 存在於波數的絕對值為0.05~1μm-1的範圍內之區域內為佳，以存在於波數的絕對值為0.1~0.5μm-1的範圍內之區域內為較佳。前述圓狀或圓環狀的花紋不存在於此種波數的絕對值的範圍內之區域時，亦即構成前述圓狀及圓環狀的花紋之傅立葉變換影像的亮點之中存在於前述範圍內之亮點的數量為小於30%時，作為用以將光線取出之透鏡，係有無法得到有效的折射之傾向。又，作為此種傅立葉變換影像的花紋，從對位於可見區域(380nm~780nm)之波長的光線可得到充分的效果之觀點，係以圓環狀為較佳。
而且，使用由如前述的凹凸層所構成之微透鏡作為光學功能層22時，微透鏡的凹凸之平均間距係以2~10μm的範圍內為佳，2.5~5μm的範圍內為較佳。而且，此種微透鏡的凹凸的深度分布之平均值係以400~1000nm的範圍內為佳，以600~1000nm的範圍內為較佳，以700~900nm的範圍內為更佳。又，此種由凹凸層所構成之微透鏡係能夠採用上述之具有凹凸構造之基板的製造方法，而適當地變更形成母模時之條件等且適當地調整凹凸形狀的特性(尺寸等)來形成。
又，作為此種用以將光線取出至外部之光學功能層22，係能夠按照有機EL元件的用途、尺寸、構成等而使用各種尺寸及形狀者，但是從抑制在空氣與外側取出構造的界面產生反射之觀點，較佳是使用半球透鏡及能夠使用與製造後述的繞射光柵基板之方法同樣的方法所形成之由凹凸層所構成之微透鏡；而且，不重視有機EL元件的厚度(較厚亦無妨)時，係以使用與製造後述的繞射光柵基板之方法同樣的方法所形 成之由凹凸層所構成之微透鏡半球透鏡為佳；重視厚度(較薄為佳)時，係以使用由前述凹凸層所構成之微透鏡。如此，使用與製造繞射光柵基板之方法同樣的方法所形成之由凹凸層所構成之微透鏡時，凹凸形狀係從全部剖面方向觀看時成為各向同性者，從一面(與基板接觸之面)側入射光線，而從形成前述形狀之面射出光線時，能夠充分地減低射出光線的角度依存性(亮度的角度依存性)及色度變化。又，光學功能層22係主要使用作為控制光線折射之透鏡之任務，但是不限定於此，亦能夠使用作為賦予光線的聚光、擴散(散射)、繞射、抗反射等各種的光學特性之目的之層。
作為此種光學功能層22之材質，係沒有特別限制，能夠使用由任意的材質所構成之光學組件，例如，能夠使用玻璃等的透明無機材料；由如對酞酸乙二酯等的聚酯系樹脂、纖維素系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂等透明的聚合物等所構成之透明樹脂材料等。又，為了抑制在有機EL元件與光學功能層22之間產生反射，此種光學功能層22係以透過黏著劑層及/或接著劑層而被層積在前述基板10上，使在有機EL元件與光學功能層22之間不夾住空氣為佳。
而且，此種光學功能層22係從提升其表面的耐摩擦性和耐傷性之觀點，亦可在光學組件的表面上(使用如前述之由凹凸層所構成之微透鏡作為光學功能層22時，係形成凹凸形狀之表面上)層積保護層。作為此種保護層，能夠使用透 明薄膜和透明的無機蒸鍍層。作為此種透明薄膜，係沒有特別限制，能夠使用任意的透明薄膜，例如可舉出由對酞酸乙二酯等的聚酯系樹脂、纖維素系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂等透明的聚合物所構成之薄膜。又，此種透明薄膜亦可在一面形成黏著劑層或接著劑層且貼合在光學組件的表面上而使用(又，使用如前述之由凹凸層所構成之微透鏡作為光學功能層22時，可使凸部之間形成空間而貼合透明薄膜)。作為此種黏著劑或接著劑，例如可使用丙烯酸系黏著劑、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、天然橡膠系黏著劑、聚異丁烯、丁基橡膠、苯乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-異丁烯-苯乙烯嵌段共聚物等的合成橡膠系黏著劑、聚胺酯系黏著劑、聚酯系黏著劑。
又，層積無機蒸鍍層作為前述保護層時，能夠適當地利用能夠藉由蒸鍍法形成透明的無機層之習知的金屬材料，例如可舉出Sn、In、Te、Ti、Fe、Co、Zn、Ge、Pb、Cd、Bi、Se、Ga、Rb等金屬的氧化物、氮化物、硫化物等。又，作為此種金屬材料，從能夠充分地防止因氧化引起劣化之觀點，係能夠適合使用TiO2，又，從廉價且能夠得到高亮度之觀點，係能夠適合使用ZnS。又，作為形成此種無機蒸鍍層之方法，係沒有特別限制，能夠使用任意的物理蒸鍍裝置而適當地製造。
又，第5圖係顯示在第3圖所顯示之在有機EL元件30的基板10之外側面設置有光學功能層22之有機EL元件 50，但是亦可以在第4圖所顯示之有機EL元件40的基板10之外側面設置光學功能層22。
[實施例]
以下，藉由實施例而更具體地說明本發明之具有 凹凸構造之基板，但是本發明係不被該等實施例限定。
實施例1
在該實施例，係製造繞射光柵基板(具有凹凸構造之基板)，隨後，使用該繞射光柵基板而製造有機EL元件。
<薄膜模具的製造>
為了製造繞射光柵基板，首先，使用BCP溶劑退火法製成具有凹凸表面之薄膜模具M-1。準備由如下述的聚苯乙烯(以下，適當地略記為「PS」)及聚甲基丙烯酸甲酯(以下，適當地略記為「PMMA」)所構成之Polymer Source公司製的嵌段共聚物。
PS鏈段的Mn=590,000、PMMA鏈段的Mn=570,000、嵌段共聚物的Mn=1,160,000、PS鏈段與PMMA鏈段的體積比(PS：PMMA)=54：46、分子量分布(Mw/Mn)=1.25、PS鏈段的Tg=107℃、PMMA鏈段的Tg=134℃
在嵌段共聚物之PS鏈段及PMMA鏈段的體積比(PS鏈段：PMMA鏈段)，聚苯乙烯的密度係設為1.05g/cm3且聚甲基丙烯酸甲酯的密度係設為1.19g/cm3而算出。聚合物鏈段或聚合物的數量平均分子量(Mn)及重量平均分子量(Mw)係 使用凝膠滲透層析儀(TOSOH(股)製、型號「GPC-8020」、將TSK-GEL SuperH1000、SuperH2000、SuperH3000及SuperH4000串聯地連接而成者)而測定。聚合物鏈段的玻璃轉移點(Tg)係使用差示掃描型熱量計(Perkin-Elmer公司製、製品名「DSC7」)，針對在0~200℃的溫度範圍邊以20℃/min的升溫速度升溫邊測定。聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯的溶解度參數係各自為9.0及9.3(參照化學手冊應用編 改定2版)。
在該嵌段共聚物210mg及作為聚環氧乙烷之52.5mg的Aldrich製POLYETHYLENE GLYCOL 2050(平均Mn=2050)，以總量成為15g的方式添加甲苯且使其溶解而調製嵌段共聚物溶液。
將該嵌段共聚物溶液使用孔徑0.5μm的膜濾器過濾而得到嵌段共聚物溶液。將1g之信越SILICONE公司製KBM-5103、1g離子交換水、0.1ml乙酸、19g異丙醇的混合溶液旋轉塗布玻璃基板上(以旋轉速度500rpm進行10秒鐘之後，接著以800rpm進行45秒鐘)。於130℃處理15分鐘而得到矽烷偶合處理玻璃。將所得到的嵌段共聚物溶液，使用旋轉塗布且以100~120nm的膜厚塗布在作為基材之矽烷偶合處理玻璃上。旋轉塗布以旋轉速度200rpm進行10秒鐘之後，接著以300rpm進行30秒鐘。
其次，藉由將形成有薄膜之基材在預先充滿氯仿的蒸氣之乾燥器中，於室溫靜置24小時而施行溶劑退火處理。在乾燥器(容量5L)內係設置填充有100g氯仿之螺口瓶，乾燥器內的環境係被飽和蒸氣壓的氯仿充滿。得知在溶劑退火處理 後之薄膜的表面，係能夠觀察到凹凸且構成薄膜之嵌段共聚物為微層分離。使用透射型電子顯微鏡(TEM)(日立公司製H-7100FA)觀察該薄膜的剖面時，PS部分的圓形剖面係在與基板表面平行的方向互相隔離，同時二段地配列在與基板表面垂直的方向(高度方向)，與原子間力顯微鏡的解析影像同時考察時，得知PS部分係與來自PMMA部分的水平圓筒構造相分離。PS部分係成為核(島)，而PMMA部分係包圍其周圍之(海)狀態。
在藉由上述溶劑退火處理而被波形化之薄膜的表面，藉由濺鍍而形成20nm左右的薄鎳層作為電流晶種層。隨後，將該附有薄膜的基材放入胺基磺酸鎳浴中，在溫度50℃進行電鑄(最大電流密度0.05A/cm2)處理而使鎳析出至厚度為250μm為止。將附有薄膜的基材從如此進行而得到的鎳電鑄體機械性地剝離。其次，將鎳電鑄體在四氫呋喃溶劑中浸泡放置2小時，隨後，藉由將塗布丙烯酸系UV硬化樹脂而硬化且剝離重複進行三次，而將一部分附著在電鑄體的表面之聚合物成分除去。隨後，浸漬在日本CEE-BEE-CHEMICAL製Chemisol 2303中，於50℃邊攪拌邊洗淨2小時。隨後，對鎳電鑄體施行UV臭氧處理10分鐘。
隨後，將鎳電鑄體浸泡在DAIKIN化成品販賣公司製HD-2101TH約1分鐘且乾燥之後，靜置一晚。隔日將鎳電鑄體浸漬在DAIKIN化成品販賣公司製HDTH中且進行超音波處理洗淨約1分鐘。如此進行而得到經脫模處理之鎳模具。
其次，在PET基板(東洋紡製、COSMOSHINE A-4100)上塗布氟系UV硬化性樹脂，藉由邊按住鎳模具邊邊以600mJ/cm2照射紫外線而使氟系UV硬化性樹脂硬化。樹脂硬化後，將鎳模具從硬化後的樹脂剝離。如此進行而得到由轉印有鎳模具的表面形狀之附有樹脂膜的PET基板所構成之薄膜模具M-1。
<基底層的形成>
在混合乙醇24.3g、水2.15g及濃鹽酸0.0098g而成之液體，滴下而添加四乙氧基矽烷(TEOS)3.74g及甲基三乙氧基矽烷(MTES)0.89g，於23℃、濕度45%攪拌2小時而得到SiO2的溶膠凝膠材料溶液作為基底材料。將該基底材料棒塗布在10×10×0.07cm的無鹼玻璃基板(日本電氣硝子公司製、OA10GF)上而形成塗膜(基底材料層)。使用刮刀片(YOSHIMITSU SEIKI公司製)作為棒塗布器。該刮刀片係在以塗膜的膜厚成為5μm的方式設計之刮刀片貼附35μm厚度的醯亞胺膠帶(imide tape)而調整使塗膜的膜厚成為40μm。塗布溶膠凝膠材料溶液(基底材料)60秒後，在塗膜(基底材料層)，係使用已加熱至80℃之按壓輥將如上述進行而製成之薄膜模具M-1邊按住玻璃板上的塗膜邊旋轉移動。塗膜的按壓結束後，將薄膜模具M-1剝離，隨後使用烘箱於300℃加熱60分鐘而進行正式鍛燒。如此進行而在玻璃基板上形成有轉印薄膜模具M-1的凹凸圖案而成之基底層。又，按壓輥係使用在內部具有加熱器且外周係被覆有4mm厚的耐熱聚矽氧之輥筒，輥直徑Φ為50mm且軸方向長度為350mm者。
針對該基底層的凹凸圖案，係使用原子間力顯微 鏡(日立Hitachi High-Tech Science股份公司製之附有環境控制單元的掃描型探針顯微鏡「NanonaviII station/E-sweep」)解析表面的凹凸形狀而得到解析影像。原子間力顯微鏡的解析條件係如以下。
測定模式：動力模式(dynamic force mode)
懸臂：SI-DF40(材質：Si、臂寬：40μm、尖錐前端的直徑：10nm)
測定環境：大氣中
測定溫度：25℃
<凹凸的平均深度>
在基底層的任意位置測定3μm四方(縱3μm、橫3μm)之測定區域且如上述進行而求取凹凸解析影像。測定在此種凹凸解析影像中之任意凹部及凸部之深度方向的距離100點以上，算出其平均而作為凹凸的平均深度。從在該例子所得到的解析影像，基底層的凹凸圖案之平均深度為58nm。
<凹凸解析影像的傅立葉變換影像>
測定基底層的任意3μm四方(縱3μm、橫3μm)之測定區域且如上述進行而求取凹凸解析影像。藉由對所得到的凹凸解析影像施行包含1次傾斜修正之平坦處理之後，施行二維高速傅立葉變換處理而得到傅立葉變換影像。傅立葉變換影像係顯示以波數的絕對值為0μm-1之原點作為大略中心之圓狀的花紋，而且能夠確認前述圓狀的花紋係存在於波數的絕對值為10μm-1以下的範圍內之區域內。
又，傅立葉變換影像之圓狀的花紋，係觀測在傅 立葉變換影像之由於亮點聚集之花紋。在此所稱「圓狀」，係意味著能夠看到亮點聚集而成之花紋為大致圓形的形狀，亦包含能夠看到外形的一部分成為凸狀或凹狀者之概念。亦有能夠看到亮點聚集而成之花紋為大致圓環狀之情形，將如此的情況時以「圓環狀」的方式表現。又，「圓環狀」亦包含能夠看到環之外側的圓和內側的圓之形狀為大致圓形的形狀者，而且亦包含此種環之外側的圓和內側的圓之外形的一部分成為凸狀或凹狀者之概念。又，所謂「圓狀或圓環狀的花紋係存在於波數的絕對值為10μm-1以下(較佳為0.667~10μm-1的範圍內，更佳為0.833~5μm-1的範圍內)之區域內」，係指構成傅立葉變換影像之亮點之中的30%以上(較佳為50%以上，更佳為80%以上，特佳為90%以上)之亮點係存在於波數的絕對值為10μm-1以下(較佳為0.667~10μm-1的範圍內、更佳為0.833~5μm-1的範圍內)之區域內。又，針對凹凸構造的圖案與傅立葉變換影像之關係，係得知以下的情形。在凹凸構造本身無間距的分布亦無指向性時，傅立葉變換影像亦顯現無規的圖案(無花紋)，凹凸構造係在XY方向全體為各向同性，但是有間距分布之情況，係顯現圓或圓環狀的傅立葉變換影像。又，凹凸構造係具有單一之間距之情況，在傅立葉變換影像所顯現的圓環係有變為尖銳之傾向。
前述凹凸解析影像的二維高速傅立葉變換處理，係藉由使用包括二維高速傅立葉變換處理軟體的電腦之電子影像處理而能夠容易進行。
<凹凸的平均間距>
測定基底層的任意3μm四方(縱3μm、橫3μm)之測定區域且如上述進行而求取凹凸解析影像。測定在此種凹凸解析影像中之任意的相鄰凸部之間或相鄰凹部之間的間隔100點以上，算出其平均而作為凹凸的平均間距。從在該例子所得到的解析影像，基底層的凹凸圖案之平均間距為322nm。
<凹凸深度分布的平均值>
測定基底層的任意3μm四方(縱3μm、橫3μm)之測定區域而求取凹凸解析影像。在此時以奈米等級各自求取在測定區域內之16384點(縱128點×橫128點)以上的測定點之凹凸深度數據。在該實施例所使用的E-sweep，係在3μm四方之測定區域內，進行測定65536點(縱256點×橫256點)(以256×256像素的解像度測定)。關於如此進行而測定之凹凸深度(nm)，首先，係求取全部測定點之中，從基板的表面起算的高度為最高的測定點P。然後，將包含此種測定點P且與基板的表面平行的面作為基準面(水平面)，求取從該基準面起算的深度之值(在測定點P之從基板起算的高度之值，減去在各測定點之從基板起算的高度後之差異)作為凹凸深度數據。又，此種凹凸深度數據係能夠藉由E-sweep中的軟體自動地計算而求取，且能夠將此種自動地計算而求取的值利用作為凹凸深度數據。如此進行而求取在各測定點之凹凸深度數據之後，凹凸的深度分布之平均值(m)係能夠藉由使用下述式(I)計算來求取。
在該例子所得到之基底層的凹凸深度分布的平均值(m)為36.1nm。
<凹凸深度的標準偏差>
上述的深度分布之平均值(m)的測定方法同樣地進行而求取在基底層的3μm四方之測定區域內的16384點(縱128點×橫128點)以上的測定點之凹凸深度數據。在該例子，係採用在65536點(縱256點×橫256點)的測定點。隨後，基於各測定點的凹凸深度數據而計算凹凸深度分布的平均值(m)與凹凸深度的標準偏差(σ)。又，平均值(m)係如上述，能夠計算上述式(I)而求取。另一方面，凹凸深度的標準偏差(σ)係能夠計算下述式(II)：
[式(II)中，N係表示測定點的總數(總像素數)，xi係表示第i測定點的凹凸深度數據，m係表示凹凸深度分布的平均值]
而求取，底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)為21.8nm。
<被覆層的形成>
針對如上述進行而得到之形成有轉印凹凸圖案而成的基底層之玻璃基板，係藉由將玻璃基板切斷成為12×20mm的大小，使用有機溶劑之IPA進行超音波洗淨而將附著在玻璃基板之有機物等異物除去。隨後，從光源起算離開3cm施行UV臭氧處理3分鐘。隨後，以乙醇及丁醇作為溶劑而將基底材料稀 釋成為以體積比計為大約10倍。乙醇與丁醇係以體積比計，以乙醇：丁醇=9：1之比率使用。將使用0.50umΦ的過濾器過濾該稀釋溶液而成者作為被覆材料，使用旋轉塗布塗布在形成於玻璃基板上之基底層的凹凸圖案上，來形成被覆層。被覆層的膜厚d為6.3nm，被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)為31%。使用已加熱至300℃的烘箱將該玻璃基板煅燒1小時而使其硬化。又，因為被覆層的表面形狀係具有反映基底層的凹凸圖案之凹凸形狀，且被覆層與基底層係由相同材料所形成，所以直接測定被覆層的膜厚係困難的。因此如以下進行而求取被覆層的膜厚。藉由旋轉塗布而在尺寸12×20×0.07cm且表面平坦的無鹼玻璃基板(日本電氣硝子公司製、OA10GF)上塗布被覆材料。旋轉塗布係使用與在基底層上之被覆材料的旋轉塗布同樣的條件(轉數、旋轉時間)而進行。藉由HORIBA公司製自動薄膜計測裝置AutoSE，測定使用已加熱至300°的烘箱將其煅燒1小時後之膜厚且將其作為「被覆層的膜厚」。
針對如此進行而得到之被覆層的凹凸深度之標準偏差，係與基底層的凹凸圖案時同樣地使用原子間力顯微鏡從解析影像且使用前述的式(II)而求取。被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)為20.1nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)及預先求取之基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)之值求取形狀維持率(W=σ2/σ1)時，為92%。
<有機EL元件的製造>
其次，在上述所得到的繞射光柵基板上，使用濺鍍法將ITO 以厚度120nm成膜，隨後，各自使用蒸鍍法層積電洞輸送層(4,4’,4”參(9-咔唑)三苯基胺、厚度：35nm)、發光層(摻雜有參(2-苯基吡啶)銥(III)錯合物之4,4’,4”參(9-咔唑)三苯基胺、厚度15nm；摻雜有參(2-苯基吡啶)銥(III)錯合物之1,3,5-參(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯、厚度15nm)、電子輸送層(1,3,5-參(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯、厚度：65nm)作為有機層。而且，蒸鍍氟化鋰層(厚度：1.5nm)、金屬電極(鋁、厚度：50nm)。如此進行而得到如在第3圖所顯示之在基板10上各自形成有由基底層12及被覆層14所構成之凹凸構造層、作為第1電極16之透明電極、有機層18、作為第2電極之金屬電極20之有機EL元件。
又，在第6圖的表中，係各自顯示在該實施例所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚(d)、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
實施例2~4
針對實施例2~4，係除了將被覆層的膜厚d各自變更成為13.8nm、22.4nm、26.6nm以外，使用與實施例1同樣的方法及條件而製成有機EL元件。被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)係各自為69%、111%、132%。被覆層的凹凸深度之標準偏差係針對實施例2~4，各自為16.3nm、12.7nm、11.7nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸深度之標準偏差之值求取形狀維 持率時，針對實施例2~4，各自為75%、58%、54%。在第6圖的表中，係各自顯示在該等實施例所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚(d)、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
實施例5
<薄膜模具的製造>
首先，為了製造繞射光柵基板，係使用BCP溶劑退火法而製成具有凹凸表面之薄膜模具M-2。薄膜模具M-2係除了準備由如下述的聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯所構成之Polymer Source公司製的嵌段共聚物，在該嵌段共聚物230mg及作為聚環氧乙烷之57.5mg的Aldrich製POLYETHYLENE GLYCOL 2050，以總量成為15g的方式添加甲苯且使其溶解而調製嵌段共聚物溶液，且將該嵌段共聚物溶液以140~160nm的膜厚塗布在基材上以外，係使用與在實施例1所製成之薄膜模具M-1同樣的方法及條件製成。
PS鏈段的Mn=680,000、PMMA鏈段的Mn=580,000、嵌段共聚物的Mn=1,260,000、PS鏈段與PMMA鏈段的體積比(PS：PMMA)=57：43、分子量分布(Mw/Mn)=1.28、PS鏈段的Tg=107℃、PMMA鏈段的Tg=134℃
<基底層的形成>
除了使用薄膜模具M-2代替薄膜模具M-1，而且，為了算 出凹凸圖案的平均深度、凹凸解析影像的傅立葉變換影像、凹凸圖案的平均間距、凹凸深度分布的平均值(m)、凹凸深度的標準偏差(σ1)，係測定10μm四方(縱10μm、橫10μm)之測定區域而求取凹凸解析影像，來代替測定3μm四方(縱3μm、橫3μm)之測定區域而得到凹凸解析影像以外，係與實施例1同樣地進行而形成基底層。凹凸圖案的平均深度為112nm。凹凸解析影像的傅立葉變換影像係顯示以波數的絕對值為0μm-1之原點作為大略中心之圓狀的花紋，而且能夠確認前述圓狀花紋係存在於波數的絕對值為10μm-1以下的範圍內之區域內。又，凹凸圖案的平均間距為586nm，凹凸深度分布的平均值(m)為86.3nm，凹凸深度的標準偏差(σ1)為41.8nm。
<被覆層的形成>
除了將被覆層的膜厚d變更為11.2nm，而且，為了算出被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)，係測定10μm四方(縱10μm、橫10μm)之測定區域而求取凹凸解析影像，來代替測定3μm四方(縱3μm、橫3μm)之測定區域而得到凹凸解析影像以外，係使用實施例1與同樣的方法及條件而形成被覆層，而得到在具有凹凸圖案的基底層上形成被覆層而成之繞射光柵基板。被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)為27%。被覆層的凹凸的深度的標準偏差為38.9nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸的深度的標準偏差之值求取形狀維持率時，為93%。
<有機EL元件的製造>
使用在上述所得到之包括由基底層及被覆層所構成之凹 凸圖案層之繞射光柵基板，與實施例1同樣地進行而製造有機EL元件。又，在第6圖的表中，係各自顯示在該實施例所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚(d)、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
實施例6~8
針對實施例6~8，除了將被覆層的膜厚d各自變更為19.5nm、39.0nm、58.7nm以外，係使用與實施例5同樣的方法及條件製成有機EL元件。被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)係各自為47%、93%、140%。被覆層的凹凸深度之標準偏差係各自為36.4nm、30.6nm、21.6nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸深度之標準偏差之值求取形狀維持率時，係各自為87%、73%、52%。在第6圖的表中，各自顯示在該等實施例所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚d、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
實施例9
除了使用乙酸異丁酯將氟系UV硬化樹脂以體積比計稀釋成為100倍之液體來代替基底材料的稀釋液作為被覆材料，且在將上述稀釋液藉由旋轉塗布塗布在基底層上之後，藉由在氮環境下照射600mJ/cm2的紫外線使上述UV硬化樹脂而形成被 覆層以外，係使用與實施例5同樣的方法及條件製成有機EL元件。被覆層的膜厚d為33.8nm，被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)為78%。被覆層的凹凸深度之標準偏差為31.2nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸深度之標準偏差之值求取形狀維持率時，為72%。在第6圖的表中，各自顯示在該實施例所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚d、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
實施例10
除了使用矽烷偶合劑(信越化學公司製、KBM-5103)來代替基底材料的稀釋液作為被覆材料，藉由旋轉塗布將矽烷偶合劑塗布在基底層上之後，藉由使用已加熱至130℃的潔淨空氣烘箱使其乾燥15分鐘而形成被覆層以外，係使用與實施例5同樣的方法及條件製成有機EL元件。又，被覆層的膜厚d為10.7nm，被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)為26%。被覆層的凹凸深度之標準偏差為37.5nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸深度之標準偏差之值求取形狀維持率時，為90%。在第6圖的表中，各自顯示在該實施例所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚d、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
實施例11
除了使用乙酸異丁酯將氟系UV硬化樹脂以體積比計稀釋成為100倍之液體，而且相對於UV硬化樹脂原液，添加以重量比計為10%的紫外線吸收劑(BASF公司製、TINUVIN928)而成之液體來代替基底材料的稀釋液作為被覆材料，且將上述稀釋液藉由旋轉塗布在基底層上塗布之後，藉由在氮環境下照射600mJ/cm2的紫外線使上述UV硬化樹脂硬化而形成被覆層以外，係使用與實施例5同樣的方法及條件製成有機EL元件。又，被覆層的膜厚d為32.5nm，被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)為75%。被覆層的凹凸深度之標準偏差為31.7nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸深度之標準偏差之值求取形狀維持率時為73%。在第6圖的表中，各自顯示在該實施例所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚d、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
實施例12
<薄膜模具的製造>
首先，為了製造繞射光柵基板，係使用BCP溶劑退火法而製成具有凹凸表面之薄膜模具M-3。薄膜模具M-3係除了準備由如下述的聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯所構成之Polymer Source公司製的嵌段共聚物，在該嵌段共聚物240mg及作為聚環氧乙烷之60.0mg的Aldrich製POLYETHYLENE GLYCOL 2050，以總量成為15g的方式添加甲苯且使其溶解而調製嵌段共聚物溶液，且將該嵌段共聚物溶液以170~190nm的膜厚塗布在基材上以外，係使用與在實施例1所製成的薄膜模具M-1同樣的方法及條件來製成。
PS鏈段的Mn=900,000、PMMA鏈段的Mn=800,000、嵌段共聚物的Mn=1,700,000、PS鏈段與PMMA鏈段的體積比(PS：PMMA)=55：45、分子量分布(Mw/Mn)=1.26、PS鏈段的Tg=107℃、PMMA鏈段的Tg=134℃
<基底層的形成>
除了使用薄膜模具M-3代替薄膜模具M-1，而且，為了算出凹凸圖案的平均深度、凹凸解析影像的傅立葉變換影像、凹凸圖案的平均間距、凹凸深度分布的平均值(m)、凹凸深度的標準偏差(σ1)，係測定10μm四方(縱10μm、橫10μm)之測定區域而求取凹凸解析影像，來代替測定3μm四方(縱3μm、橫3μm)之測定區域而得到凹凸解析影像以外，係與實施例1同樣地進行而形成基底層。凹凸圖案的平均深度為133nm。凹凸解析影像的傅立葉變換影像係顯示以波數的絕對值為0μm-1之原點作為大略中心之圓狀的花紋，而且能夠確認前述圓狀花紋係存在於波數的絕對值為10μm-1以下的範圍內之區域內。又，凹凸圖案的平均間距為906nm、凹凸深度分布的平均值(m)為83.6nm、凹凸深度的標準偏差(σ1)為43.5nm。
<被覆層的形成>
除了將被覆層的膜厚d變更為11.8nm，而且，為了算出被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)，係測定10μm四方(縱10μm、橫10μm)之測定區域而求取凹凸解析影像，來代替測定3μm四方(縱3μm、橫3μm)之測定區域而得到凹凸解析影像以外，係使用實施例1與同樣的方法及條件而形成被覆層，而得到在具有凹凸圖案的基底層上形成被覆層而成之繞射光柵基板。被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)為27%。被覆層的凹凸的深度的標準偏差為39.4nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸的深度的標準偏差之值求取形狀維持率時，為91%。
<有機EL元件的製造>
使用在上述所得到之繞射光柵基板，與實施例1同樣地進行而製造有機EL元件。又，在第6圖的表中，係各自顯示在該實施例所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚d、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
實施例13~16
針對實施例13~16，除了將被覆層的膜厚d各自變更為21.1nm、40.1nm、45.8nm、56.7nm以外，係使用與實施例12同樣的方法及條件製成有機EL元件。被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)係各自為49%、92%、105%、130%。被覆層的凹凸深度之標準偏差，係針對實施例13~16，各自為36.4nm、32.1nm、29.8nm、23.7nm。從 該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸深度之標準偏差之值求取形狀維持率時，針對實施例13~16，各自為84%、74%、69%、54%。在第6圖的表中，各自顯示在該等實施例所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚d、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
比較例1
除了不在玻璃基板上形成基底層及被覆層以外，係與實施例1同樣地進行，亦即藉由在玻璃基板上使用與實施例1同樣的方法及條件形成作為第1電極的透明電極、有機層、作為第2電極的金屬電極而製成有機EL元件。將所得到的有機EL元件的剖面構造之概略圖顯示在第7圖。比較例1的有機EL元件60係如在第7圖所顯示，在基板10上依照順序層積有第1電極16、有機層18、及第2電極20。
比較例2
除了不形成被覆層以外，係使用與實施例1同樣的方法及條件製成有機EL元件。將所得到的有機EL元件的剖面構造之概略圖顯示在第8圖。比較例2的有機EL元件70係如在第8圖所顯示，在基板10上依照順序層積有具有凹凸圖案的基底層13、第1電極16、有機層18、及第2電極20。
比較例3
除了將被覆層的膜厚d變更為3.2nm以外，係使用與實施例1同樣的方法及條件製成有機EL元件。被覆層的膜厚d對 基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)為15%。被覆層的凹凸深度之標準偏差為21.4nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸深度之標準偏差之值求取形狀維持率時，為98%。在第6圖的表中，各自顯示在該例子所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚d、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
比較例4
除了將被覆層的膜厚d變更為38.7nm以外，係使用與實施例1同樣的方法及條件製成有機EL元件。被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)為193%。被覆層的凹凸深度之標準偏差為7.8nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸深度之標準偏差之值求取形狀維持率時，為36%。在第6圖的表中，各自顯示在該例子所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚d、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
比較例5
除了不形成被覆層以外，係使用與實施例5同樣的方法及條件製成有機EL元件。將所得到的有機EL元件的剖面構造之概略圖顯示在第8圖。比較例5的有機EL元件70係如第8圖所顯示，在基板10上，依照順序層積有具有凹凸圖案的基 底層13、第1電極16、有機層18、及第2電極20。
比較例6
除了將被覆層的膜厚d變更為76.4nm以外，係使用與實施例5同樣的方法及條件製成有機EL元件。被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)為183%。被覆層的凹凸深度之標準偏差為10.7nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸深度之標準偏差之值求取形狀維持率時，為26%。在第6圖的表中，各自顯示在該例子所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚d、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
比較例7
除了不形成被覆層以外，係使用與實施例12同樣的方法及條件製成有機EL元件。將所得到的有機EL元件的剖面構造之概略圖顯示在第8圖。比較例7的有機EL元件70係如第8圖所顯示，在基板10上，依照順序層積有具有凹凸圖案的基底層13、第1電極16、有機層18、及第2電極20。
比較例8
除了將被覆層的膜厚d變更為4.8nm以外，係使用與實施例12同樣的方法及條件製成有機EL元件。被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)為11%。被覆層的凹凸深度之標準偏差為43.1nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸深度之標準偏差之值求 取形狀維持率時，為99%。在第6圖的表中，各自顯示在該例子所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚d、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
比較例9
除了將被覆層的膜厚d變更為73.8nm以外，係使用與實施例12同樣的方法及條件製成有機EL元件。被覆層的膜厚d對基底層的凹凸深度之標準偏差σ1之比率(d/σ1)為170%。被覆層的凹凸深度之標準偏差為18.8nm。從該被覆層的凹凸深度之標準偏差及預先求取的基底層的凹凸深度之標準偏差之值求取形狀維持率時，為43%。在第6圖的表中，各自顯示在該例子所得到之有機EL元件的基底層的凹凸深度之標準偏差(σ1)、被覆層的膜厚d、被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、被覆層的凹凸深度之標準偏差(σ2)、及形狀維持率(σ2/σ1)。
<漏泄電流的評價>
對在實施例1~16及比較例1~9所製成之有機EL元件施加元件不發光程度的低電壓(1.0V)，使用施加測定器(KEITHLEY公司製、2612A SYSTEM Source Meter)測定在有機EL元件流動之電流。藉由將所測得的電流值除以有機EL元件的發光面積而計算電流密度。將該施加為1.0V時之電流密度為小於5.0×10-7A/cm2者設作合格，將5.0×10-7A/cm2以上者設作不合格。
在第6圖的表中，將評價結果合格者標示為○，不合格者標示為×。在實施例1~16及比較例1、4、6、9所得到的有機EL元件，電流密度係小於5.0×10-7A/cm2而為合格。另一方面，在基底層上未設置有被覆層之比較例2、5、7及被覆層的膜厚較小之比較例3、8的有機EL元件，電流密度係5.0×10-7A/cm2以上而為不合格。在實施例1~16及比較例4、6、9的有機EL元件，認為即便在基底層的表面產生缺陷，藉由在基底層上形成被覆層，亦能夠填補基底層表面的缺陷，藉此，能夠防止發生在其上所形成的第1電極層產生漏泄電流。在比較例1的有機EL元件，係未形成有基底層，認為因為是在不具有成為漏泄電流原因的缺陷之基板上直接形成第1電極層，所以能夠防止漏泄電流。另一方面，比較例2、5、7的有機EL元件，係未形成有基底層，認為因為是基底層表面殘留缺陷而與產生漏泄電流有關聯。又，在比較例3、8的有機EL元件，認為因為被覆層的膜厚較小，所以無法充分地填補基底層的表面缺陷而與產生漏泄電流有關聯。
<被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率與形狀維持率之關係>
針對實施例1~16及比較例3、4、6、8、9，將標繪有被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)、形狀維持率(σ2/σ1)之圖表顯示在第9圖。各自如以下標繪：針對使用薄膜模具M-1之實施例1~4及比較例3、4係以四方形標繪，使用薄膜模具M-2之實施例5~11及比較例6係以圓標繪，使用薄膜模具M-3之實施例12~16及比較例8、9係以×標繪。 得知使用任一薄膜模具時，均是隨著d/σ1的值增加，形狀維持率(σ2/σ1)變小且被覆層的表面的凹凸形狀係慢慢地平坦化。
<有機EL元件的電流效率之評價>
求取在實施例1~16及比較例1~9所製成之有機EL元件在亮度1000cd/m2之電流效率，針對在實施例1~16、比較例2~9所製成之有機EL元件的電流效率，係各自算出相對於比較例1的有機EL元件的電流效率之倍率。又，電流效率係使用以下的方法測定。對有機EL元件施加電壓，且使用施加測定器(股份公司EDC公司製、R6244)測定施加電壓V及在有機EL元件之流動電流I，使用SPECTRA CO-OP公司製的總光束測定裝置測定總光束量L。從如此進行而得到的施加電壓V、電流I及總光束量L的測定值算出亮度值L’，針對電流效率，係使用下述計算式(F1)：電流效率=(L’/I)×S．．．(F1)
而算出有機EL元件的電流效率。在上述式，S係元件的發光面積。又，假設有機EL元件的配光特性為依照郎伯定律(Lambert’s law)，亮度L’的值係使用下述計算式(F2)換算。
L’=L/π/S．．．(F2)
將電流效率的倍率之算出結果顯示在第6圖的表中。在使用薄膜模具M-1而製成之實施例1~4及比較例2~4的元件，相對於不形成被覆層之比較例2的元件之電流效率為1.36倍，被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)為31~132%且形狀維持率(σ2/σ1)為54~92%的範圍內之實施例1~4的元件之電流效率為1.40~1.52倍，得知電流效率 (發光效率)係提升。另一方面，d/σ1=15%及被覆層膜厚較小且形狀維持率(σ2/σ1)較大而為98%之比較例3的元件，與發光效率為1.36倍且不形成被覆層之比較例2係同樣的電流效率(發光效率)。又，相較於發光效率為1.16倍且不形成被覆層之比較例2，d/σ1=193%及被覆層膜厚較大且形狀維持率(σ2/σ1)較低而為36%之比較例4的元件，電流效率(發光效率)係降低。同樣地，在使用薄膜模具M-2而製成之實施例5~8及比較例5、6的元件，相對於不形成被覆層之比較例5的元件之電流效率為1.18倍，被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)為27~140%且形狀維持率(σ2/σ1)為52~93%的範圍內之實施例5~8的元件之電流效率為1.21~1.40倍，電流效率(發光效率)係提升。另一方面，相較於不形成被覆層之比較例5，d/σ1=183%及被覆層膜厚較大、形狀維持率(σ2/σ1)較低而為26%之比較例6的元件之發光效率為1.11倍，電流效率(發光效率)係降低。又，針對使用含有UV硬化樹脂、矽烷偶合劑、紫外線吸收劑的樹脂而各自形成被覆層之實施例9~11的元件，均同樣地得到大於比較例5之電流效率。而且，在使用薄膜模具M-3而製成之實施例12~16及比較例7~9的元件，相對於不形成被覆層之比較例7的元件之電流效率為1.26倍，被覆層的膜厚對基底層的凹凸深度之標準偏差之比率(d/σ1)為27~130%且形狀維持率(σ2/σ1)為54~91%的範圍內之實施例12~16的元件之電流效率為1.27~1.34倍，得知電流效率(發光效率)係提升。另一方面，d/σ1=11%及被覆層膜厚小、形狀維持率(σ2/σ1)較大而為99%之比較例8的元件之發光效率為1.26 倍，與不形成被覆層之比較例7係同樣的電流效率(發光效率)。又，相較於不形成被覆層之比較例7，d/σ1=170%及被覆層膜厚較大、形狀維持率(σ2/σ1)較低而為43%之比較例9的元件之發光效率為1.17倍，電流效率(發光效率)係降低。
如此，使用M-1、M-2、M-3的任一模具時，d/σ1為25~150%的範圍內、亦即形狀維持率(σ2/σ1)為50~95%的範圍內且形成有被覆層之實施例1~16的有機EL元件，相對於使用相同模具且不形成被覆層而製成之比較例2、5、7的有機EL元件，電流效率係較高。認為因為實施例1~16的有機EL元件係藉由形成有被覆層而能夠抑制產生漏泄電流，在發光層之有助於發光之電流的比率變高且電流效率提升。另一方面，d/σ1為小於25%、亦即以形狀維持率(σ2/σ1)大於95%之方式形成有被覆層之比較例3及比較例8的有機EL元件，與各自使用相同模具且不形成被覆層而製成之比較例2及比較例7的有機EL元件係同等的電流效率。在比較例3及比較例8的有機EL元件，認為因為如上述藉由被覆層抑制漏泄電流係不充分，而無法得到如實施例1~16的有機EL元件之在發光層之有助於發光之電流的比率變高之效果，所以電流效率未提升。又，d/σ1大於150%、亦即以形狀維持率(σ2/σ1)小於50%的方式形成有被覆層之比較例4、6、9的有機EL元件，相較於各自使用相同模具且不形成被覆層製成之比較例2、5、7的有機EL元件，電流效率係降低。認為比較例2、5、7的有機EL元件係形狀維持率較低，由於被覆層表面的凹凸深度小且被過度平坦化，因為無法充分地得到藉由凹凸構造來提升光線取出效 率之效果，所以電流效率降低。
依照該等的評價結果，得知相較於使用在基底層上不具有被覆層之基板而製成之有機EL元件，使用以適當的膜厚及形狀維持率形成有被覆層之繞射光柵基板而製成之有機EL元件，能夠減小漏泄電流且提高電流效率。
以上，藉由實施例說明本發明，但是本發明之具有凹凸構造之基板的製造方法及藉此製造之具有凹凸構造之基板，係不被上述實施例的製造方法及藉此製成之基板限定，而能夠在申請專利範圍所記載之技術思想的範圍內適當地改變。又，本發明之具有凹凸構造之基板係不限定於製造光學組件的製造，能夠使用在各種用途，例如亦能夠應用在微透鏡陣列、微稜鏡陣列、光導波路等的光學元件、透鏡等的光學零件、LED、太陽電池、抗反射薄膜、半導體晶片、圖案媒介(patterned media)、數據儲存器、電子紙、LSI等的製造、製紙、食品製造、免疫分析晶片、細胞培養片等的生物領域等之用途所使用的基板。
產業上之可利用性
在本發明之具有凹凸構造之基板的製造方法，藉由在因轉印(壓印)而形成的凹凸圖案面上形成被覆層，能夠將因轉印而產生之凹凸圖案面上的缺陷修復。因此，能夠製造已減少凹凸表面缺陷之基板。使用本發明的製造方法而得到之具有凹凸構造之基板，係具有良好的光線取出效率，同時能夠有效地抑制有機EL元件等裝置產生漏泄電流。因此，具有凹凸構造之基板的製造方法、及藉此製造之具有凹凸構造之基板係 能夠適合使用在各種用途。又，將此種具有凹凸構造之基板使用作為光學基板而製造之有機EL元件，係適合於要求均勻的照明之顯示器、照明裝置等的各種用途且對節省能源亦有貢獻。
10‧‧‧基板
12‧‧‧基底材料層
13‧‧‧基底層
14‧‧‧被覆層
100‧‧‧具有凹凸構造之基板

Claims (17)

  1. 一種具有凹凸構造之基板的製造方法，包含：在基板上形成基底材料層；藉由使用具有凹凸圖案的模具而將前述模具的凹凸圖案轉印至前述基底材料層，來形成具有凹凸圖案的基底層；及藉由在前述基底層的凹凸圖案上塗布被覆材料而形成被覆層；其中在形成前述被覆層，係相對於前述基底層的凹凸深度之標準偏差，以前述被覆層的膜厚成為25~150%的範圍內之方式塗布被覆材料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有凹凸構造之基板的製造方法，其中前述被覆層的凹凸深度之標準偏差對前述基底層的凹凸深度之標準偏差之維持率為50~95%。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有凹凸構造之基板的製造方法，其中前述被覆材料為溶膠凝膠材料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有凹凸構造之基板的製造方法，其中前述被覆材料為矽烷偶合劑。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有凹凸構造之基板的製造方法，其中前述被覆材料為樹脂。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具有凹凸構造之基板的製造方法，其中前述被覆材料係含有紫外線吸收材料。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之具有凹凸構造之基板的製造方法，其中前述基底材料層係由溶膠凝膠材料所構成。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之具有凹凸構造之基板的製造 方法，其中前述基底材料層係由與前述被覆材料相同材料所構成。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之具有凹凸構造之基板的製造方法，其中相對於前述基底層的凹凸深度之標準偏差，前述被覆層的膜厚為25~100%的範圍內。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之具有凹凸構造之基板的製造方法，其中前述被覆層的凹凸深度之標準偏差對前述基底層的凹凸深度之標準偏差之維持率為70~95%。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之具有凹凸構造之基板的製造方法，其中前述被覆層係在與前述基板相反側的表面，具有在凹凸方向無指向性之不規則的凹凸圖案。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之具有凹凸構造之基板的製造方法，其中前述被覆層具有凹凸的平均間距為100~1500nm且凹凸深度的標準偏差為10~100nm之凹凸圖案。
  13. 一種具有凹凸構造之基板，使用如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之具有凹凸構造之基板的製造方法而得到。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之具有凹凸構造之基板，其中前述具有凹凸構造之基板係在製造有機EL元件所使用的基板。
  15. 一種有機EL元件，將如申請專利範圍第13項所述之具有凹凸構造之基板，包括作為具有凹凸表面之繞射光柵基板，且在前述繞射光柵基板的凹凸表面上依照順次層積第1電極、有機層及金屬電極而形成。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之有機EL元件，其中在前述繞射光柵基板之與前述凹凸表面相反側的面，進一步包括光學功能層。
  17. 一種如申請專利範圍第8項所述之具有凹凸構造之基板的製造方法，係在形成前述基底材料層，藉由在前述基板上塗布基底材料而形成前述基底材料層，前述被覆材料及前述基底材料係前述相同材料的溶液，前述被覆材料係比前述基底材料更低濃度。
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