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CN105027259A - 具有凹凸构造的构件的制造方法以及通过该制造方法制造出的具有凹凸构造的构件 - Google Patents

具有凹凸构造的构件的制造方法以及通过该制造方法制造出的具有凹凸构造的构件 Download PDF

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CN105027259A
CN105027259A CN201480012482.0A CN201480012482A CN105027259A CN 105027259 A CN105027259 A CN 105027259A CN 201480012482 A CN201480012482 A CN 201480012482A CN 105027259 A CN105027259 A CN 105027259A
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CN
China
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convex
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sag
swell
component
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Application number
CN201480012482.0A
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Inventor
鸟山重隆
高桥麻登香
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Eneos Corp
Original Assignee
JX Nippon Oil and Energy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by JX Nippon Oil and Energy Corp filed Critical JX Nippon Oil and Energy Corp
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Abstract

一种制造具有凹凸构造的构件的方法，具有：准备微接触印刷用的印模的工序S1、调制凹凸形成材料的工序S2、在微接触印刷用印模的凸部涂布凹凸形成材料的工序S3、将涂布后的凹凸形成材料转印至基板上的转印工序S4、调制凹凸被覆材料的工序S5、在基板上涂布凹凸被覆材料的工序S6、使凹凸形成材料及凹凸被覆材料硬化的硬化工序S7。可高效且简便地制造具有凹凸构造的构件。

Description

具有凹凸构造的构件的制造方法以及通过该制造方法制造出的具有凹凸构造的构件
技术领域
本发明涉及使用微接触印刷法的具有凹凸构造的构件的制造方法。
背景技术
作为形成半导体集成电路那种微细图案的方法，已知有微影技术法。通过微影技术法形成的图像的分辨率由光源的波长或光学系统的数值孔径决定，为了满足近年来的微细化设备的需求，更短波长的光源被期待。然而，短波长光源价格昂贵，其开发不容易，也需要开发透过这种短波长的光学材料。并且，用以往的微影技术法制造大面积的图案的情况需要大型的光学组件，在技术和经济方面上都伴有困难。因此，研究了形成具有大面积的期望的图案的新颖方法。
作为不使用以往的微影技术装置而形成微影图案的方法，已知有纳米压印法。纳米压印法是通过用模(模具)和基板夹住树脂而能够转印纳米等级的图案的技术，期待不仅在半导体设备的领域，而且在有机EL组件和LED等的光学组件、MEMS、生物芯片等多种领域中实用化。
作为使用热固性材料的纳米压印法，已知有例如专利文献1所记载的那种将保护膜涂布于基板，通过平板状的模加压后，通过加热器使保护膜硬化的方法。特别的是，使用无机系的溶胶凝胶材料的纳米压印成形物耐热性高，适合伴有高温处理的工艺。而且，取代使用平板状模的加压法，而已知如专利文献2所记载的使用圆筒状的具有微细凹凸图案的金属制的复制用原版和压辊的辊压法。然而，金属制的复制用原版通过电铸等来形成而高价，因此不容易量产化。另一方面，作为使用树脂制印模的纳米压印法，有专利文献3所记载的微接触印刷法。在微接触印刷法中使用的树脂制印模具有价廉且可简便地复制的优点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-049544号公报
专利文献2：日本特开2010-269480号公报
专利文献3：日本特开2011-005768号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供能够高效地量产具有微细的凹凸构造的构件的新颖的制造方法。
用于解决问题的手段
根据本发明的第一方式，提供一种具有凹凸构造的构件的制造方法，具有：准备具有凹凸图案的印模的工序；在所述印模的凸部涂布凹凸形成材料的工序；通过使涂布了所述凹凸形成材料的所述印模与基板接触，而将所述凹凸形成材料转印于所述基板上的工序；及以覆盖所述转印后的所述凹凸形成材料的方式在所述基板上涂布凹凸被覆材料的工序。
在所述具有凹凸构造的构件的制造方法中，也可通过在所述基板上涂布所述凹凸被覆材料，而在所述基板上形成包括所述凹凸形状材料以及所述凹凸被覆材料的凹凸构造层。
在所述具有凹凸构造的构件的制造方法中，所述凹凸形成材料可为溶胶凝胶材料(sol-gel material)。所述凹凸被覆材料可为溶胶凝胶材料。并且，具有凹凸构造的构件可为光学基板。
在所述具有凹凸构造的构件的制造方法中，所述印模可由硅橡胶形成。
在所述具有凹凸构造的构件的制造方法中，可以的是，所述凹凸形成材料的粘度高于所述凹凸被覆材料的粘度。
在所述具有凹凸构造的构件的制造方法中，可以的是，在将所述凹凸形成材料转印至所述基板上的工序中，对所述凹凸形成材料进行加热。在此情况下，所述凹凸形成材料的加热温度可为150～200℃。
在所述具有凹凸构造的构件的制造方法中，可以的是，根据所述凹凸形成材料的固体成分浓度来调整转印后的所述凹凸形成材料的高度。
在所述具有凹凸构造的构件的制造方法中，可以的是，根据所述凹凸被覆材料的固体成分浓度来调整涂布后的所述凹凸被覆材料的膜厚。
根据本发明的第二方式，提供通过第一方式的具有凹凸构造的构件的制造方法而得到的在所述基板上具有凹凸构造的构件。
根据本发明的第三方式，提供使用第二方式的具有凹凸构造的构件来制造有机EL组件的有机EL组件的制造方法。
根据本发明的第四方式，提供一种光学构件，是具有凹凸构造的光学构件，具备：基板；岛状构造，由与所述基板不同的材料形成，且由在所述基板的表面上相互孤立的多个凸部构成；及被覆部，覆盖所述岛状构造和在所述凸部间露出的基板表面。所述凸部和所述被覆部均可由溶胶凝胶材料(sol-gel material)形成。或者，所述凸部和所述被覆部可由不同的材料形成。所述光学构件适合于有机EL用的光提取基板。
发明效果
本发明的具有凹凸构造的构件的制造方法能够高效且简便地制造光学基板那种具有微细的凹凸构造的构件。通过本发明的制造方法制造出的构件的凹凸图案可由溶胶凝胶材料形成，在该情况下，制造出的构建的耐热性、耐气候性(包括耐光性的概念)以及耐蚀性优良，组装了该元件的组件的工艺也具有耐性，并且，可以使这些组件长寿命化。因此，通过本发明的制造方法而得到的具有凹凸构造的构件对于有机EL组件或太阳电池等各种设备极为有效，能够使用如此得到的具有凹凸构造的构件而制造耐热性、耐气候性及耐蚀性优良的有机EL组件。
附图说明
图1是表示本发明的具有凹凸构造的构件的制造方法的流程图。
图2(A)～(C)是概念地表示制造在实施方式的光学基板的制造方法中使用的微接触印刷用印模的各工序的图。
图3(A)～(C)是概念地表示基于微接触印刷法的转印工艺的各工序的图。
图4是通过实施方式的光学基板的制造方法而制造出的光学基板的剖面构造的概念图。
图5是表示有机EL组件的剖面构造的图。
具体实施方式
以下，一边参照图式，一边对本发明的具有凹凸构造的构件的制造方法的实施方式进行说明。并且，在以下的说明中，作为形成于基板的凹凸构造层的材料，以溶胶凝胶材料为例来说明。如图1所示，本发明的具有凹凸图案或凹凸构造的构件的制造方法主要具有：准备微接触印刷用的印模(模)的工序S1、调制凹凸形成材料的工序S2、在微接触印刷用印模的凸部涂布凹凸形成材料的工序S3、将涂布后的凹凸形成材料转印至基板上的转印工序S4、调制凹凸被覆材料的工序S5、在基板上涂布凹凸被覆材料的工序S6、使包括凹凸形成材料及凹凸被覆材料的凹凸构造层硬化的硬化工序S7。以下，针对各工序依序说明。并且，在以下说明中，将具有波形构造的光学基板举例作为具有凹凸图案或凹凸构造的构件来说明。
[准备印模的工序]
在实施方式的光学基板的制造方法中，微接触印刷中使用的印模由可弹性变形的材料构成，在表面上具有凹凸的转印图案。印模可通过后述的印模制造方法来制造。作为可弹性变形的材料，优选橡胶系材料，特别优选硅橡胶、或硅橡胶与其他材料的混合物或共聚物。作为硅橡胶，可使用例如聚二甲氧基硅烷(PDMS)那样的聚有机硅氧烷、交联型聚有机硅氧烷、聚有机硅氧烷/聚碳酸酯共聚物、聚有机硅氧烷/聚亚苯基共聚物、聚有机硅氧烷/聚苯乙烯共聚物、聚三甲基硅基丙烯、和聚4-甲基戊烯等。硅橡胶与其他的树脂材料相比价廉，且耐热优良，热传导性高，具有弹性，在高温条件下也不易变形，因此适合于在高温条件下进行的凹凸图案转印工艺。
印模例如可形成为长50～1000mm、宽50～3000mm、厚1～50mm。印模的尺寸可根据量产的光学基板的尺寸来适当地设定。印模的厚度若小于所述下限，则印模的强度变小，有可能在印模的操作中发生破损。厚度若大于所述上限，则印模制作时从主模剥离变得困难。并且，也可根据必要而在印模的凹凸图案面上实施脱模处理。凹凸的图案可以通过例如后述的BCP法、BLK法、光微影法等任意方法而形成为任意的形状。
印模的凹凸图案可根据例如微透镜阵列构造或具有光扩散、绕射等功能的构造等最终得到的光学基板的用途而形成为任意的图案，例如，可形成为凹凸的间距不均匀且凹凸的方向没有指向性的那种不规则的凹凸图案。作为凹凸的平均间距，例如在将光学基板用于可视光的绕射或散射的用途的情况下，可为100～1500nm的范围，更优选处于200～1200nm的范围。在同样的用途中，理想的情况为在基板上仅在与印模的凸部对应的部分上转印第一溶胶凝胶，此时印模的凹凸深度期望相对于使用的图案间距为1～10倍左右。若印模的凹凸深度小于所述下限，则在使用印模的转印工序中，会在基板上的设想的部分以外也转印上凹凸形成材料。另一方面，若印模的凹凸深度大于所述上限，则在转印工序中印模的形状发生变形，凹凸形成材料的转印图案形状变形，而存在无法得到期望的图案的可能性。
在本申请中，凹凸的平均间距在测定形成有凹凸的表面上的凹凸的间距(相邻的凹部之间或相邻的凸部之间的间距)的情况下，是指凹凸的间距的平均值。这种凹凸的间距的平均值可以使用扫描式探针显微镜(例如，日立高科技制的制品名「E-sweep」等)，通过下述条件：
测定方式：悬臂断续的接触方式
悬臂材质：硅
悬臂的杆长：40μm
悬臂的芯片尖端的直径：10nm
在解析表面的凹凸而测定凹凸解析图像后，测定在该凹凸解析图像中的100点以上的任意的相邻凸部之间或相邻凹部之间的间隔，通过求出其算术平均数而算出。
关于本发明所使用的微接触印刷用印模的制造方法的一例，一边参照图2一边说明。
首先，进行用于形成印模的凹凸图案的主模38的制作。主模38由例如石英基板或硅基板等形成。主模38的凹凸图案可使用例如本申请人的国际申请PCT/JP2012/050564号记载的利用嵌段共聚物的自我组织化(微相分离)的方法(以下，适当称为「BCP(Block Copolymer)法」)，或本申请人的WO2011/007878A1公开的对蒸镀膜上的合物膜进行加热、冷却而形成基于聚合物表面的褶皱的凹凸的方法(以下，适当称为「BKL(Buckling)法」)来形成。在此情况下，在石英基板或硅基板等的表面上，通过BCP法或BKL法来形成凹凸图案之后，接着将该凹凸图案作为掩模而将基板向深度方向蚀刻，由此可制作具有矩形的剖面构造的主模38。也可以取代BCP法或BKL法而通过一般的光微影法形成。除此之外，例如，也可通过切削加工法、电子线直接描画法、粒子线光束加工法以及操作探针加工法等微细加工法，以及使用微粒子的自我组织化的微细加工法，来制作主模38的凹凸图案。
在用BCP法形成主模38的凹凸图案的情况下，形成图案的材料可以使用任意的材料，但优选从由聚苯乙烯那样的苯乙烯聚合物、聚甲基丙烯酸酯那样的聚烷基甲基丙烯酸酯、聚环氧乙烷、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚乙烯基吡啶以及乳酸构成的组中选择的2种的组合形成的嵌段共聚物。
在用光微影法形成主模38的凹凸图案的情况下，使用扫描式探针显微镜，取得用BCP法或BKL法制作的凹凸图案的解析图像，以得到的解析图像为基础制作曝光用掩模用数据，使用制作的数据并通过通常的光掩模工艺来制作曝光用掩模，通过使用所制作的曝光用掩模，对石英基板等主模38用基板进行曝光以及蚀刻，而可制作主模38。在曝光时，对于曝光掩模，通过采用使基板的曝光区域依顺序逐步移动而曝光的分步重复、步进扫描方式，而可形成较大面积的微细凹凸图案。
主模38的凹凸图案可根据例如微透镜阵列构造或具有光扩散或绕射等功能的构造等据最终所得到的光学基板的用途而形成为任意的图案。凹凸图案的间距及高度是任意的，例如在将图案使用于对可视光领域的光进行散射或绕射的绕射晶格的用途的情况下，作为凹凸的平均间距，优选处于100～1500nm的范围，更优选处于200～1200nm的范围。
通过光微影法或BCP法、BKL法等形成主模38后(图2(A))，如以下那样，形成转印了主模38的图案的印模83。首先，将橡胶系材料的原料即主剂与硬化剂混合，搅拌10分钟。橡胶系材料的混合液(以下，适当称为「印模原料」)可用甲苯等溶剂稀释。搅拌印模原料后，在减压下脱泡。将脱泡后的印模原料涂布在先前制作的主模38的凹凸图案上(图2(B))。作为涂布方法，可使用流延涂布法、刮刀涂布法、旋转涂布法等任意的涂布方法。接着，为了使涂布后的印模原料硬化而加热印模原料。通过硬化，而将主模38的凹凸图案转印固定在印模原料上。加热温度以室温～50℃为佳。加热可通过烤箱或加热板等任意的手段来进行。将硬化后的印模原料从主模38剥离，得到具有由凸部83aa和凹部83ab构成的凹凸图案的微接触印刷用的印模83(图2(C))。印模83可从主模38的端部剥离。
[凹凸形成材料(第一溶胶凝胶材料)调制工序]
在实施方式的光学基板的制造方法中，调制作为用于通过微接触印刷法将图案转印于基板的凹凸形成材料而使用的第一溶胶凝胶材料(图1的工序S2)。例如，在基板上，将二氧化硅以溶胶凝胶法合成的情况下，将金属醇盐(二氧化硅前体)的溶胶凝胶调制作为第一溶胶凝胶材料(凹凸形成材料)。作为二氧化硅的前体，可举出：四甲氧基硅烷(TMOS)、四乙氧基硅烷(TEOS)、四-i-丙氧基硅烷、四-n-丙氧基硅烷，四-i-丁氧基硅烷、四-n-丁氧基硅烷、四-sec-丁氧基硅烷、四-t-丁氧基硅烷等的四烷氧化物单体、和如甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙基三丙氧基硅烷、丙基三丙氧基硅烷、异丙基三丙氧基硅烷、苯基三丙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、丙基三异丙氧基硅烷、异丙基三异丙氧基硅烷、苯基三异丙氧基硅烷等的三烷氧化物单体，如二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基丙氧基硅烷、二甲基二异丙氧基硅烷、二甲基二-n-丁氧基硅烷、二甲基二-i-丁氧基硅烷、二甲基二-sec-丁氧基硅烷、二甲基二-t-丁氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二乙基二丙氧基硅烷、二乙基二异丙氧基硅烷、二乙基二-n-丁氧基硅烷、二乙基二-i-丁氧基硅烷、二乙基二-sec-丁氧基硅烷、二丙基二-t-丁氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、二丙基二乙氧基硅烷、二丙基二丙氧基硅烷、二丙基二异丙氧基硅烷、二丙基二-n-丁氧基硅烷、二丙基二-i-丁氧基硅烷、二异丙基二-sec-丁氧基硅烷、二异丙基二-t-丁氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丙基二异乙氧基硅烷、二异丙基二丙氧基硅烷、二异丙基二异丙氧基硅烷、二异丙基二-n-丁氧基硅烷、二异丙基二-i-丁氧基硅烷、二异丙基二-sec-丁氧基硅烷、二异丙基二-t-丁氧基硅烷、二苯基二甲氧硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二丙氧基硅烷、二苯基二异丙氧基硅烷、二苯基二-n-丁氧基硅烷、二苯基二-i-丁氧基硅烷、二苯基二-sec-丁氧基硅烷、二苯基二-t-丁氧基硅烷等的二烷氧化物单体、或这些单体少量聚合的聚合物、或所述材料的一部分导入官能基或聚合物为特征的复合材料等的金属醇盐(metalalkoxide)。而且，可举出金属乙酰丙酮、金属羧酸盐、三氯氧磷、氯化物或这些的混合物等，但并非限定于此。并且，作为金属种，除了Si以外还可举出Ti、Sn、Al、Zn、Zr、In等或这些的混合物，但并非限定于此。也可使用将上述氧化金属的前体适当混合的混合物。
在使用TEOS与METS的混合物的情况下，其混合比例如可为莫耳比1:1。此溶胶凝胶材料通过进行加水分解以及缩聚反应而生成非晶质二氧化硅。作为合成条件，为了调整溶液的pH而添加盐酸等酸或氨等碱。pH以4以下或10以上为佳。并且，为了进行加水分解也可添加水。添加的水量可为相对于金属醇盐种莫耳比1.5倍以上。也可以通过溶胶凝胶法而在基板上形成二氧化硅以外的材料，例如可使用Ti系材料或ITO(铟锡氧化物)系材料Al2、O3、ZrO2、ZnO等。
作为第一溶胶凝胶材料的溶剂，可举出例如甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)、丁醇等的醇类，己烷、庚烷、辛烷、癸烷、环己烷等的脂肪族碳氢化合物，苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等的芳香族碳氢化合物，二乙醚、四氢呋喃、二恶烷等的醚类，丙酮、甲基乙基酮、异佛尔酮、环己酮等的酮类，丁氧基乙基醚、己氧基乙醇、甲氧基-2-丙醇、芐氧基等的醚醇类，乙二醇、丙二醇等的乙二醇类，乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等的乙二醇醚类，醋酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯等的酯类，苯酚、对氯苯酚的苯酚类，N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等的酰胺类，氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、氯苯、二氯苯等的卤素系溶剂，2硫化碳等的含杂原子元素化合物，水，以及这些的混合溶剂。特别是以乙醇以及异丙醇为佳，或将其混合于水的物为佳。
作为第一溶胶凝胶材料的添加物，可使用用于调整粘度的聚乙二醇、聚环氧乙烷、羟丙基纤维素、聚乙烯醇，或溶液安定剂的三乙醇胺等的链烷醇胺、乙酰丙酮等的β-二酮、β-酮酯、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二恶烷等。第一溶胶凝胶材料需要在使涂布于微接触印刷用印模的第一溶胶凝胶材料与基板接触而转印图案时第一溶胶凝胶材料可保持印模的凸部尺寸(第一溶胶凝胶材料不会濡湿散开至凸部的大小以上)的程度的较高的粘度，第一溶胶凝胶材料的粘度以0.01～100Pa.s以上为佳。第一溶胶凝胶材料的粘度除了添加物以外，也可根据固体成分浓度或溶剂的种类来调整。
并且，作为第一溶胶凝胶材料，除了通过加热而硬化的溶胶凝胶材料以外，也可使用光硬化性的溶胶凝胶材料。此时，可使用例如通过使用由于光而产生酸的六氟芳香族硫鎓盐等的光酸产生剂，或在溶胶液中添加以乙酰丙酮中为代表的β二酮，而使其化学修饰(螯合化)，通过光照射而去除化学修饰等的方法。
并且，在将制造的基板用于不需要高耐热性的用途的情况下，作为凹凸形成材料，除溶胶凝胶材料以外，也可使用树脂材料。作为硬化性树脂，例如，可举出光硬化以及热硬化、湿气硬化型、化学硬化型(二液混合)等的树脂。具体而言，可举出环氧系、丙烯酸系、甲基丙烯酸系、乙烯基醚系、氧杂环丁烷类系、聚氨酯系、三聚氰胺系、尿素系、聚酯系、聚烯烃系、酚醛树脂系、交联型液晶系、氟系、硅橡胶系、聚酰胺系等的单体、低聚物、聚合物等的各种树脂。并且，也可为使无机材料或硬化性树脂材料中含有紫外线吸收材料的材料。紫外线吸收材料通过吸收紫外线而使光能源变换成热那样的无害的方式，而具有抑制膜的劣化的作用。作为紫外线吸收剂，可使用以往已知的吸收剂。例如，可使用苯并三唑系吸收剂、三嗪系吸收剂、水杨酸系衍生物吸收剂、二苯甲酮系吸收剂等。
[凹凸形成材料(第一溶胶凝胶材料)涂布工序]
将如上述那样调制的第一溶胶凝胶材料(凹凸形成材料)涂布于微接触印刷用的印模的凸部(图1的工序S3)。例如，在如图3(A)那样具有凹凸图案83a的印模83的凸部83aa上，形成第一溶胶凝胶材料(凹凸形成材料)的涂膜52。第一溶胶凝胶材料以仅在印模83的凸部83aa的表面(被转印物(在此为基板40)的对向面)涂布为佳，但根据不同涂布方法，也有可能涂到凸部83aa的侧部即凹部83ab。即使在该情况下，只要在后述的转印工序中，将印模83的凸部83aa的图案反应在基板上即可，即便第一溶胶凝胶材料附着在印模83的凹部83ab也没有关系。作为涂布方法，可使用辊涂布法、旋转涂布法、喷雾涂布法、浸涂法、狭缝涂布法、喷墨法等任意的涂布方法，从能够在较大面积的印模均匀涂布溶胶凝胶材料，以及在第一溶胶凝胶材料硬化(胶化)前可迅速完成涂布的观点来看，以辊涂布法、狭缝涂布法以及旋转涂布法为佳。或者，也可通过将印模成形成辊状，将辊状的印模浸渍于在容器中很浅地充填的溶胶凝胶材料且使其回转，来在印模的凸部涂布溶胶凝胶材料。辊状的印模例如可通过将印模包在金属等硬质的辊上而制作。涂布于印模的凸部的第一溶胶凝胶材料的涂膜的膜厚，以300～10000nm为佳。第一溶胶凝胶材料的涂膜的膜厚，可根据例如第一溶胶凝胶材料的粘度来调制。并且，也可在第一溶胶凝胶材料的涂膜表面进行疏水化处理。疏水化处理的方法可使用已知方法即可，例如，若为二氧化硅表面，可以二甲基二氯硅烷、三甲基烷氧基硅烷等疏水化处理，或也可使用以六甲基二硅氮烷等的三甲基硅基化剂等硅油疏水化处理的方法，也可使用使用超临界二氧化碳的金属氧化物粉末的表面处理方法。
[转印工序]
涂布工序后，通过微接触印刷法，将印模83的图案转印至基板40(图1的工序S4)。例如，如图3(A)所示，在形成了第一溶胶凝胶材料的涂膜52的印模83正下方配置基板40，接着如第三(B)图所示，使形成于印模83的凸部83aa的第一溶胶凝胶材料的涂膜52与基板40接触。作为基板40，可使用玻璃或石英、硅基板等无机材料所形成的基板，或聚对苯二甲酸乙酯(PET)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯等树脂基板，但由于与溶胶凝胶材料的粘着力大，因此以玻璃制的基板较佳。由于溶胶凝胶材料与基板40的粘着力高，而能够准确地将印模83的图案转印至基板40。并且，基板40可使用通过O3处理等而对表面进行了亲水处理后的基板。通过对基板40的表面进行亲水处理，可使基板40与溶胶凝胶材料的粘着力变更大。基板40可为透明(光透过性)也可为不透明。若将从此基板40所得到的凹凸图案基板用于后述的有机EL组件的制造，则基板40以具备耐热性、相对于UV光等的耐光性的基板为佳。从此观点来看，作为基板40，更优选玻璃或石英、硅基板等由无机材料构成的基板。为了提升密着性，可在基板40上进行表面处理或设置易粘着层，也可以防止水分或氧气等气体的侵入为目的而设置气障层。
之后，如图3(C)所示，将印模80从基板40隔离，剥离印模83(图3(C))。由此，形成在印模83的凸部83aa的第一溶胶凝胶材料的涂膜52被转印至基板40上。在基板40上，以与印模83的凸部83aa的图案相当的方式形成第一溶胶凝胶材料的区域(凸部)散步的岛状构造54。在本发明中，「岛状构造」表示以从基板上突出的方式在基板上互相孤立或隔离地存在的多个构造物(或凸部)的集合体，任一构造物均有规定的面积与基板的表面接触(具有规定的面积的底面)。如此的构造物可为具有垂直于基板表面的剖面为例如梯形等四角形、山形(三角形)、半圆等各种形状的构造物，如球体(垂直于基板表面的剖面为圆形)那样的与基板的表面点接触的构造物不包含在内。在此岛状构造中，构造物(或凸部)在基板上互相以所定间隔隔开而孤立，因此基板表面会在构造物间露出。包括第一溶胶凝胶材料(凹凸形成材料)的岛状构造54中的凸部的高度以300～10000nm为佳。在岛状构造54中的凸部的高度可通过例如第一溶胶凝胶材料的涂膜52的膜厚来调制。并且，只要使用前述的辊状的印模，将涂布了第一溶胶凝胶材料的辊状的印模在基板40上滚动，即可一边在基板上转印第一溶胶凝胶材料，一边将印模从基板40剥离。
在使第一溶胶凝胶材料的涂膜52接触于基板40时，也可加热涂膜52。通过加热，涂膜52中的溶胶凝胶材料的化学反应以及由于此而产生的水以及溶剂的蒸发被促进，所以涂膜52的硬化进行。因此，可防止未硬化的涂膜52濡湿扩散较83的凸部83aa的大小还大的范围而转印至基板40。并且，可防止未硬化的涂膜42，在转印后残留在印模83的凸部83aa。若涂膜52残留在印模83的凸部83aa，则再使用印模83而通过微接触印刷来转印图案的情况，有可能涂布于印模83的第一溶胶凝胶材料的膜厚发生变动，或残留的凸膜52硬化而成为颗粒的原因。作为涂膜52的加热方法，例如可透过印模83加热，或从基板40侧直接加热涂膜52。加热可使用任意的加热手段，例如从基板40侧加热的情况，可在基板40的内面侧设置加热板来加热。涂膜52的加热温度，会依存于处理基板40的速度，但愈高温愈佳，以接近于印模83的耐热温度的温度为佳。例如，印模83由聚二甲氧基硅烷(PDMS)形成的情况，第一溶胶凝胶材料的涂膜52的加热温度以150～200℃为佳。使用光硬化性溶胶凝胶材料作为第一溶胶凝胶材料的情况，可通过进行紫外线或准分子等能源线照射来取代加热涂膜52而进行凝胶化(硬化)。
[凹凸被覆材料(第二溶胶凝胶材料)调制工序]
在实施方式的光学基板的制造方法中，调制作为在形成了第一溶胶凝胶材料的岛状构造的基板上涂布的凹凸被覆材料而使用的第二溶胶凝胶材料(图1的工序S5)。例如，在基板上，以溶胶凝胶法合成二氧化硅的情况，同于第一溶胶凝胶材料，调制作为第二溶胶凝胶材料(凹凸被覆材料)的金属醇盐(二氧化硅前体)的溶胶凝胶材料。作为二氧化硅的前体，同于第一溶胶凝胶材料，可举出：四甲氧基硅烷(TMOS)、四乙氧基硅烷(TEOS)、四-i-丙氧基硅烷、四-n-丙氧基硅烷，四-i-丁氧基硅烷、四-n-丁氧基硅烷、四-sec-丁氧基硅烷、四-t-丁氧基硅烷等的四烷氧化物单体、和如甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙基三丙氧基硅烷、丙基三丙氧基硅烷、异丙基三丙氧基硅烷、苯基三丙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、丙基三异丙氧基硅烷、异丙基三异丙氧基硅烷、苯基三异丙氧基硅烷等的三烷氧化物单体，如二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基丙氧基硅烷、二甲基二异丙氧基硅烷、二甲基二-n-丁氧基硅烷、二甲基二-i-丁氧基硅烷、二甲基二-sec-丁氧基硅烷、二甲基二-t-丁氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二乙基二丙氧基硅烷、二乙基二异丙氧基硅烷、二乙基二-n-丁氧基硅烷、二乙基二-i-丁氧基硅烷、二乙基二-sec-丁氧基硅烷、二丙基二-t-丁氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、二丙基二乙氧基硅烷、二丙基二丙氧基硅烷、二丙基二异丙氧基硅烷、二丙基二-n-丁氧基硅烷、二丙基二-i-丁氧基硅烷、二异丙基二-sec-丁氧基硅烷、二异丙基二-t-丁氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丙基二异乙氧基硅烷、二异丙基二丙氧基硅烷、二异丙基二异丙氧基硅烷、二异丙基二-n-丁氧基硅烷、二异丙基二-i-丁氧基硅烷、二异丙基二-sec-丁氧基硅烷、二异丙基二-t-丁氧基硅烷、二苯基二甲氧硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二丙氧基硅烷、二苯基二异丙氧基硅烷、二苯基二-n-丁氧基硅烷、二苯基二-i-丁氧基硅烷、二苯基二-sec-丁氧基硅烷、二苯基二-t-丁氧基硅烷等的二烷氧化物单体、或这些单体少量聚合的聚合物、或所述材料的一部分导入官能基或聚合物为特征的复合材料等的金属醇盐(metal alkoxide)。而且，可举出金属乙酰丙酮、金属羧酸盐、三氯氧磷、氯化物或这些的混合物等，但并非限定于此。并且，作为金属种，除了Si以外还可举出Ti、Sn、Al、Zn、Zr、In等或这些的混合物，但并非限定于此。也可使用将上述氧化金属的前体适当混合物。
使用TEOS与METS的混合物的情况，其混合比，例如可为莫耳比1:1。此溶胶凝胶材料，通过使其进行加水分解以及缩聚反应而生成非晶质二氧化硅。为了调整作为合成条件的溶液的pH值，添加盐酸等的酸或氨等的碱。pH以4以下或10以上为佳。并且，为了进行加水分解也可添加水。添加的水量，可为对于金属醇盐种莫耳比1.5倍以上。通过溶胶凝胶法，在基板上形成二氧化硅以外的材料也是可能的，例如可使用Ti系材料或ITO(铟锡氧化物)系材料Al2、O3、ZrO2、ZnO等。将通过本实施方式可得到的光学基板作为有机EL组件的光提取基板使用的情况，若第一溶胶凝胶材料与第二溶胶凝胶材料的折射率不同，则有可能在光学基板上的第一溶胶凝胶材料所形成的层与第二溶胶凝胶材料所形成的层的界面上光全反射而光提取效果降低，因此，第二溶胶凝胶材料，以使用与第一溶胶凝胶材料相同的材料为佳。
作为第二溶胶凝胶材料的溶剂，同于第一溶胶凝胶材料，可举出例如甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)、丁醇等的醇类，己烷、庚烷、辛烷、癸烷、环己烷等的脂肪族碳氢化合物，苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等的芳香族碳氢化合物，二乙醚、四氢呋喃、二恶烷等的醚类，丙酮、甲基乙基酮、异佛尔酮、环己酮等的酮类，丁氧基乙基醚、己氧基乙醇、甲氧基-2-丙醇、芐氧基等的醚醇类，乙二醇、丙二醇等的乙二醇类，乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等的乙二醇醚类，醋酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯等的酯类，苯酚、对氯苯酚的苯酚类，N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等的酰胺类，氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、氯苯、二氯苯等的卤素系溶剂，2硫化碳等的含杂原子元素化合物，水，以及这些的混合溶剂。特别是以乙醇以及异丙醇为佳，或将其混合于水的物为佳。
作为第二溶胶凝胶材料的添加物，和第一溶胶凝胶材料相同，可使用用于粘度调整的聚乙二醇、聚环氧乙烷、羟丙基纤维素、聚乙烯醇，或溶液安定剂的三乙醇胺等的炼烷醇胺、乙酰丙酮等的β-二酮、β-酮酯、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二恶烷等。第二溶胶凝胶材料，由于需要在基板上通过旋转涂布法等涂布时，可在基板上濡湿扩散的程度的低粘度，因此第二溶胶凝胶材料的粘度以0.001～10Pa.s以上为佳。第二溶胶凝胶材料的粘度，虽也可根据固体成分浓度或溶剂的种类来调整，但从上述涂布作业的观点来看，较第一溶胶凝胶材料的粘度低为佳。
并且，作为第二溶胶凝胶材料，除了通过加热而硬化的溶胶凝胶材料以外，也可使用光硬化性的溶胶凝胶材料。此时，同于第一溶胶凝胶材料，可使用通过例如使用由于光而发生酸的六氟芳香族硫鎓盐等的光酸产生剂，或在溶胶液中添加以乙酰丙酮中为代表的β二酮、可使其化学修饰(螯合化)，通过紫外线或准分子(excimer)等能源线照射而去除化学修饰等的方法。
并且，凹凸被覆材料，也可由TiO2、ZnO、ZnS、ZrO、BaTiO3、SrTiO2等无机材料来构成。其中，从成膜性与折射率的关系来看以TiO2为佳。
作为凹凸被覆材料，可使用硬化性树脂材料。作为硬化性树脂，同于基底材料，例如，可举出光硬化以及热硬化、湿气硬化型、化学硬化型(二液混合)等的树脂。具体而言，可举出环氧系、丙烯酸系、甲基丙烯酸系、乙烯基醚系、氧杂环丁烷类系、聚氨酯系、三聚氰胺系、尿素系、聚酯系、聚烯烃系、酚醛树脂系、交联型液晶系、氟系、硅橡胶系、聚酰胺系等的单体、低聚物、聚合物等的各种树脂。
并且，也可使用硅烷耦合剂作为凹凸被覆材料。由此，使用实施方式的光学基板100制造有机EL的情况，可使后述的凹凸构造层与形成在其上的电极等层的间的密着性提升，在有机EL组件的制造工序中在洗净工序与高温处理工序的耐性提升。被作为被覆层使用的硅烷耦合剂，其种类没有特别限制，可使用例如RSiX3(R为含有乙烯基、环氧丙氧基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、氨基以及巯基所选出的至少1种的有机官能基，X为卤素或烷氧基)所表示的有机化合物。作为涂布硅烷耦合剂的方法，例如可采用旋转涂布法、喷雾涂布法、浸渍涂布法、滴下法、凹版印刷法、网版印刷法、凸版印刷法、狭缝印刷法、幕廉涂布法、喷墨法、溅镀法等各种涂布方法。之后，根据各材料以适当的条件使其干燥而得到硬化后的膜。例如，可在100～150℃加热干燥15～90分钟。
凹凸被覆材料，也可为使无机材料或硬化性树脂材料中含有紫外线吸收材料的物。紫外线吸收材料，通过吸收紫外线而使光能源变换成如热的无害的方式，而具有抑制膜的劣化的作用。作为紫外线吸收剂，可使用以往已知的物。例如，可使用苯并三唑系吸收剂、三嗪系吸收剂、水杨酸系衍生物吸收剂、二苯甲酮系吸收剂等。
作为凹凸被覆材料，也可使用聚硅氮烷溶液。在此情况下，可将涂布其而形成的涂膜陶瓷化(二氧化硅改质)而形成由二氧化硅所构成的膜。并且，「聚硅氮烷」指具有硅-氮键的聚合物，为由Si-N、Si-H、N-H等所构成的SiO2、Si3N4以及两方的中间固溶体SiO-xNy等的二氧化硅前体无机聚合物。在日本专利特开平8-112879号公报中所记载的以下一般式(1)所表示的在较低温陶瓷化而变性成二氧化硅的化合物更佳。
一般式(1)：
－Si(R1)(R2)－N(R3)－
式中，R1、R2、R3各表示氢原子、烷基、烯基、环烷基、芳基、烷基甲硅烷基、烷基氨基或烷氧基。
以上述一般式(1)所表示的化合物中，以R1、R2以及R3皆为氢原子的全氢聚硅氮烷(也称为PHPS)或与Si键结的氢部分的一部分以烷基等置换的有机剧硅氮烷特别为佳。
作为在低温陶瓷化的聚硅氮烷的其他例，也可使用聚硅氮烷与硅醇盐反应而得到的加成硅醇盐的聚硅氮烷(例如，日本专利特开平5-238827号公报)、与缩水甘油反应而得到的加成缩水甘油的聚硅氮烷(例如，日本专利特开平6-122852号公报)、与醇反应而得到的加成醇的聚硅氮烷(例如，日本专利特开平6-240208号公报)、与金属羧酸盐反应而得到的加成金属羧酸盐的聚硅氮烷(例如日本专利特开平6-299118号公报)、与含有金属的乙酰丙酮错合物反应而得到的加成乙酰丙酮错合物的聚硅氮烷(例如，日本专利特开平6-306329号公报)，于聚硅氮烷添加金属微粒子而得到的添加金属微粒子的聚硅氮烷(例如，日本专利特开平7-196986号公报)等。
作为聚硅氮烷溶液的溶剂，可使用脂肪族碳氢化合物、脂环族碳氢化合物、芳香族碳氢化合物等的碳氢化合物溶剂，卤素化碳氢化合物溶剂、脂肪族醚、脂环族醚等的醚类。为了促进对于氧化硅化合物的改质，也可添加胺或金属的触媒。
并且，凹凸形成材料与凹凸被覆材料，可使用相同的材料，也可使用不同的材料。例如，凹凸形成材料与凹凸被覆材料皆可使用溶胶凝胶材料。凹凸形成材料使用溶胶凝胶材料，凹凸被覆材料使用其他材料或反的也可。并且，凹凸形成材料使用树脂材料，凹凸被覆材料使用聚硅氮烷也可。凹凸形成材料与凹凸被覆材料即使为同一或类似的材料的情况，其组成或密度也可以不同而堆积。
[凹凸被覆材料(第二溶胶凝胶材料)涂布工序]
将如上所调制的第二溶胶凝胶材料(凹凸被覆材料)，涂布形成了在所述第一溶胶凝胶材料的岛状构造54的基板40上(图1工序S6)。由此，如图4所示，如覆盖第一溶胶凝胶材料的岛状构造54般，形成第二溶胶凝胶材料(凹凸被覆材料)的涂膜62。此时，不覆盖岛状构造54的第二溶胶凝胶材料(一部分的第二溶胶凝胶材料)覆盖基板40(基板的露出部分)，而与基板40接触。由第一溶胶凝胶材料的岛状构造54及第二溶胶凝胶材料的涂膜62所形成的溶胶凝胶材料层(凹凸构造层)42，可形成具有以对应第一溶胶凝胶材料的岛状构造54的部分为凸部的波形构造(凹凸构造)。由于所形成的凹凸图案为平滑的波形构造，因此在将所制作的光学基板用于有机EL组件的制造，在其凹凸的表面使有机层沉积时，可充分防止有机层的一部分的厚度变得极端的薄，而被认为可以充分地均匀的膜厚层积有机层。其结果，可使电极间距离充分而均匀，而可充分抑制电界集中。并且，在有机EL组件中，由于在凹凸构造的波形的倾斜部的电位分布的梯度变的平缓，因此被认为可充分抑制漏电流的发生。
第二溶胶凝胶材料的涂膜62的膜厚必须配合光学基板被要求的凹凸形状而调整。例如最终所得到的光学基板的波形构造的深度被期望是500nm的情况，第二溶胶凝胶材料的涂膜62的膜厚，只要使其对于第一溶胶凝胶材料所形成的岛状构造54的高度，薄500nm分即可。涂膜62的膜厚，例如可根据第二溶胶凝胶材料的固体成分浓度等来调制。
溶胶凝胶材料层(凹凸构造层)42的凹凸图案，例如，为具有微透镜阵列构造或光扩散或绕射等的功能的构造等，配合最终得到的光学基板的用途而可做成任意的图案。凹凸图案的间距以及高度，可为任意，但例如，将图案使用于散射或绕射可见区域的光的绕射晶格的用途的情况，作为凹凸的平均间距，以在100～1500nm的范围内为佳，而以200～1200nm的范围更佳。凹凸的平均间距若未满所述下限，则对于可视光的波长间距变得过小，因此有无法通过凹凸产生光的绕射的倾向，另一方面，若超过上限，则绕射角变小，有失去作为如绕射晶格的光学组件的功能的倾向。凹凸的深度分部的平均值以在20～200nm的范围为佳，而以在30～150nm的范围更佳。凹凸的深度的标准偏差以在10～100nm的范围为佳，而以在15～75nm的范围内更佳。并且，也可在溶胶凝胶材料层的表面进行疏水化处理。疏水化处理的方法可使用已知方法即可，例如，若为二氧化硅表面，可以二甲基二氯硅烷、三甲基烷氧基硅烷等疏水化处理，或也可使用以六甲基二硅氮烷等的三甲基硅基化剂等硅油疏水化处理的方法，也可使用使用超临界二氧化碳的金属氧化物粉末的表面处理方法。在溶胶凝胶材料层上，也可以防止水分或氧气等气体的侵入为目的而设置气障层。
并且，在本申请书中，最终所得到的光学基板的溶胶凝胶材料层42的凹凸的深度分布的平均值以及凹凸深度的标准偏差可如以下算出。表面的凹凸形状，使用扫描式探针显微镜(例如，日立仪器股份公司制的制品名「E-sweep」等)来测定凹凸解析图像。凹凸解析时，以所述的条件测定任意的3～10μm的四方形(长3～10μm，宽3～10μm)的测定领域而求得凹凸解析图像。此时在测定领域内的16384点(长128点×宽128点)以上的测定点中分别求得纳米等级的凹凸高度的资料。并且，如此的测定点的数目，会由于所使用的测定装置的种类或设定而不同，例如，在使用上述日立仪器股份公司制的制品名「E-sweep」作为测定装置的情况，可在3μm的四方形的测定领域内进行65536点(长256点×宽256点)的测定(在256×256画素的分辨率的测定)。然后，关于如此测定的凹凸的高度(单位:nm)，首先，在全测定点中，求得从透明支持基板1的表面的高度最高的测定点P。然后，将包含该测定点P且与透明支持基板1的表面平行的面作为基准面(水平面)，求得从该基准面的深度的值(在测定点P中的从透明基板1的高度的值减去在各测定点中的从透明支持基板1的高度的差分)作为凹凸深度的资料。并且，如此的凹凸深度数据，根据测定装置(例如日立仪器股份公司制的制品名「E-sweep」)通过测定装置中的软件等来自动计算求得是可能的，如此的自动计算而求得的值可作为凹凸深度的数据来利用。如此，在各测定点中求得凹凸深度的数据后，将通过求得其算数平均值及标准偏差而可算出得值，采用作为各别的凹凸深度分布的平均值以及凹凸深度的标准偏差。在本说明书中，凹凸的平均间距，以及凹凸的深度分布的平均值以及凹凸深度的标准偏差，不管形成凹凸的表面材料是什么，可透过如上述的测定方法而求得。
从如此的凹凸图案散射以及/或绕射的光，不是单一或狭频的波长的光，而是具有比较宽带的波长频率，散射光以及/或绕射光没有指向性，而朝向各种方向。但是，对于「不规则的凹凸图案」，如对于将解析表面的凹凸形状而得到的凹凸解析图像施以2维高速傅立叶变换处理而得到的傅立叶变换图显示圆或圆环状的模样般，亦即，包含上述的凹凸的方向虽没有指向性但具有凹凸的间距的分布般的疑似周期构造。因此，在具有如此的疑似周期构造的基板中，只要其凹凸间距的分布可绕射可视光线，其便适合于作为如有机EL组件的面发光组件等所使用的绕射基板或太阳电池的透明导电性基板等。
作为第二溶胶凝胶材料涂布方法，可使用辊涂布法、旋转涂布法、喷雾涂布法、浸涂法、狭缝涂布法、喷墨法等任意的涂布方法，从可在较大面积的基板上均匀涂布第二溶胶凝胶材料为可能，以及在第二溶胶凝胶材料硬化(胶化)前可迅速涂布完了的观点来看，以辊涂布法、狭缝涂布法以及旋转涂布法为佳。
[硬化工序]
将第二溶胶凝胶材料(凹凸被覆材料)涂布在基板上后，烧成基板上的由第一溶胶凝胶材料(凹凸形成材料)的岛状构造以及第二溶胶凝胶材料的涂膜62构成的溶胶凝胶材料层(凹凸构造层)42(参照图4)(图1的工序S7)。通过烧成，包含在溶胶凝胶材料层42的氢氧基等脱离而涂膜变得更强固。烧成在200～1200℃的温度下进行5分～6小时左右为佳。如此溶胶凝胶材料层42硬化，而可得到具有波形构造的溶胶凝胶构造体(绕射晶格)，该波形构造具备与第一溶胶凝胶材料的岛状构造54对应的部分作为凸部。此时，溶胶凝胶材料层42会根据不同烧成温度、烧成时间而成为非晶质或结晶质，或非晶质与结晶质的混合状态。使用光硬化性溶胶凝胶材料作为第一溶胶凝胶材料以及/或第二溶胶凝胶材料的情况下，可对于溶胶凝胶层42进行光照射来取代加热.烧成，来进行凝胶化(硬化)。
如上述，通过在基板40上通过微接触印刷而形成岛状构造54，接着形成第二溶胶凝胶材料的涂膜62，可得到具有波形构造的溶胶凝胶材料层42的光学基板100。光学基板100，可作为例如有机EL组件用的绕射晶格基板、金属线栅偏极片、反射防止薄膜、或通过设置在太阳电池的光电变换面侧而作为对于太阳电池内部的光封入效果的有贡献的光学组件使用。或，将具有上述图案的基板作为模具(母模)来使用而更将上述图案转印至别的树脂。在此情况下，由于被转印的树脂图案为基板上的图案的反转图案，因此可通过将被转印的反转图案更转印至别的树脂而制作作为基板的复制品的模具。也可以对于这些模具施以Ni等的电铸处理而形成金属膜具。通过使用这些模具，可更进一步的高效地量产有机EL组件用的绕射晶格基板等的光学部品。在上述实施方式中，为了岛状构造54及涂膜62，分别使用了第一溶胶凝胶材料与第二溶胶凝胶材料，但也可以使用金属氧化物取代这些溶胶凝胶材料。在以下所说明的有机EL组件的制造方法中也相同。
<有机EL组件的制造方法>
如上述，对于使用上述溶胶凝胶材料所形成的形成了波形构造的基板来制造有机EL组件的制造方法的一例，一边参照图5一边说明。首先，为了除去附着于形成了由溶胶凝胶材料层所形成图案的基板的异物等，以刷子洗净，接着，以碱性洗净剂以及有机溶剂除去有机物等。接着，如图5所示，在基板40的溶胶凝胶材料层42上，使形成于溶胶凝胶材料层42的表面的凹凸构造维持而层积透明电极92。作为透明电极92的材料，例如，可使用氧化铟、氧化锌、氧化锡以及他们的复合体的锡铟氧化物(ITO)、金、铂、银、铜。在其中，从透明性与导电性的观点来看，又以ITO为佳。透明电极92的厚度以在20～500nm的范围内为佳。厚度若未满所述下限，则导电性容易变得不充分，若高过所述上限，则透明性变得不充分而有无法将发光的EL光充分抽出到外部的可能性。作为层积透明电极92的方法，可适当采用气相层积法、溅镀法、旋转涂布法等已知的方法。在这些方法中，又以提升密着性的观点来看，以溅镀法为佳，之后，涂布光阻，以电极用掩模图案曝光后，以显影液蚀刻而得到规定的图案的透明电极。并且，溅镀时基板会暴露于300℃程度的高温。将所得到的透明电极以刷子洗净，以碱性洗净剂以及有机溶剂除去有机物等后，进行UV臭氧处理为佳。
接着，在透明电极92，层积图5所示的有机层94。如此的有机层94，只要是可用于有机EL组件的有机层即可而没有特别限制，可适当使用已知的有机层。并且，如此的有机层94，也可为各种有机薄膜的层积体，例如，可为如图5所示的正孔输送层95、发光层96、以及电子输送层97所形成的层积体。在此，作为正孔输送层95的材料，可举出酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、卟啉衍生物、N，N'-双(3-甲基苯基)-(1,1'-联苯)-4,4'-二胺和(TPD)或4,4'–二[N-(萘基)-N-苯基-氨基]联苯(α-NPD)等的芳香族二胺化合物、恶唑、恶二唑、三唑、咪唑、咪唑啉酮、二苯乙烯衍生物、吡唑啉衍生物、四氢咪唑、聚芳基、丁二烯、4,4',4”-三(N-(3-甲基苯基)N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)，但不限定于此。
并且，为了使从透明电极92注入的正孔与从金属电极98注入的电子再结合发光而设置发光层96。作为可使用于发光层96的材料，可使用蒽、萘、芘、并四苯、蔻、苝、酞、萘酞菲、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、恶二唑、双苯并恶二唑林、联苯乙烯、环戊二烯、羟基喹啉铝配合物(Alq3)等的有机金属配合物、三-(对-三联苯-4-基)胺、1-芳基-2,5-二(2-噻吩基)吡咯衍生物、吡喃、喹吖啶酮、红荧烯、二苯乙烯苯衍生物、二苯乙烯亚芳衍生物、二苯乙烯胺衍生物以及各种荧光色素。将从这些的化合物中选择的发光材料适当的混合来使用为佳。并且，适当选择使用从自旋多重性来看的发光的发光材料也为佳。并且，可举出从自旋多重性来看显示发光的材料系，例如产生磷光发光的磷光发生材料，以及在分子内的一部分具有由这些所形成的部位的化合物也适合使用。并且，所述磷光发光材料以含有铟等的重金属为佳。也可将上述发光材料掺杂至载子移动度高的主体材料中作为客体材料，利用偶极-偶极(荧光共振能量转移机制)、电子交换相互作用(德克斯特机制)使其发光。并且，作为电子输送层97的材料，可举出硝基取代的芴衍生物、联苯衍生物、噻喃二氧化物衍生物、萘二萘等的复元素四羧酸酐、碳二亚胺、亚芴衍生物、蒽醌以及蒽酮衍生物、恶二唑衍生物、羟基喹啉铝配合物(Alq3)等的有机金属配合物等。而且，在上述恶二唑衍生物中，将恶二唑环的氧原子置换成硫原子的噻二唑衍生物、作为电子吸引基而已知的具有喹喔啉环的喹喔啉衍生物也可作为电子输送材料使用。也可使用更将这些的材料倒入高分子链，或将这些材料作为高分子的主链的高分子材料。并且，正孔输送层95或电子输送层97也可兼具发光层96的功能。在此情况下，透明电极92与金属电极98的间的有机层为2层。
而且，使从金属电极98的电子注入容易的观点来看，有机层94与金属电极98的间可以设置氟化锂(LiF)、Li2O3等的金属氟化物或金属氧化物，Ca、Be、Cs等的活性高的碱土族金属、有机绝缘材料等所形成的层。并且，使从透明电极92的正孔注入容易的观点来看，作为有机层94与透明电极92的间的正孔注入层，可设置由三唑衍生物、恶二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烃衍生物、吡唑啉衍生物和吡唑啉衍生物、苯二胺衍生物、芳胺衍生物、氨基取代查耳酮衍生物、恶唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、二苯乙烯衍生物、硅氮烷衍生物、苯胺共聚物、或导电性高分子低聚物、特别是噻吩低聚物等所形成的层。
并且，有机层94若为由正孔输送层95、发光层96、以及电子输送层97所形成的层积体，正孔输送层95、发光层96、以及电子输送层97的厚度，分别以在1～200nm的范围、5～100nm的范围、以及5～200nm的范围为佳。作为有机层94的层积方法，可适当采用气相层积法、溅镀法、旋转涂布法、狭缝涂布法等的已知的方法。
在有机EL组件形成工序中，接着，如图5所示，在有机层94上层积金属电极98。作为金属电极98的材料，可适当使用功函数小的物质，虽没有特别限定，但，例如可举出铝、MgAg、MgIn、AlLi。并且，金属电极98的厚度以在50～500nm的范围为佳。若厚度未满所述下限，导电性容易低下，若超过所述上限，则在电极间发生短路时，修复有变得困难的可能性。金属电极98，可采用气相层积法、溅镀法等已知的方法来层积。如此，可得到如图5所示的构造的有机EL组件200。
在上述实施方式，由第一溶胶凝胶材料的岛状构造54以及第二溶胶凝胶材料的涂膜62所形成溶胶凝胶材料层(凹凸构造层)42，可形成具有以对应第一溶胶凝胶材料的岛状构造54的部分为凸部的波形构造(凹凸构造)。如所述，依照本发明的方法所制造的光学基板的凹凸图案若是由如溶胶凝胶材料的金属氧化物所形成的情况，如以下所说明的，在各种观点上，较形成了由硬化性树脂形成凹凸图案的基板有利。如溶胶凝胶材料的金属氧化物，由于机械强度优良，因此有机EL组件的制造流程中，即使基板以及透明电极形成后进行凹凸图案面的刷子洗净，也不容易发生擦伤或异物的附着，透明电极上的突起等，而可抑制起因于这些问题的组件不良。因此，通过本发明的方法所得到的有机EL组件，在具有凹凸图案的基板的机械强度的点来看，较使用硬化性树脂基板的情况良好。
依照如本发明的方法来制造的溶胶凝胶材料的金属氧化物所形成的基板，耐药品性优良。因此，对于在基板以及透明电极的洗净工序所使用的碱性液或有机溶剂也较有耐蚀性，而可使用各种洗净液。并且，如所述，透明基板的图案形成时有使用碱性的显影液的情况，对于如此的显影液也具有耐蚀性。在这点，相较于对于碱性液耐性较低的硬化性树脂基板为有利。
依照本发明的方法制造的如溶胶凝胶材料的金属氧化物所形成的基板，耐热性优良。因此，对于在有机EL组件的透明电极制造流程中溅镀工序的高温气氛也可以忍受。而且，如依照本发明的方法所制造的溶胶凝胶的金属氧化物所形成的基板，相较于硬化性树脂基板，耐UV性，耐气候性皆良好。因此，对于透明电极形成后的UV臭氧洗净处理也具有耐性。
在户外使用根据实施方式所制造的有机EL组件的情况，相较于使用使用在硬化性树脂上形成凹凸图案的基板的有机EL组件的情况，可抑制太阳光造成的劣化。而且，如上述的硬化树脂，若在发光时的发热等在高温下放置长期间，有劣化而黄化或产生气体的可能性，使用树脂基板的有机EL组件的长期使用虽有困难，但在包括使用如溶胶凝胶材料的金属氧化物而制作的基板的有机EL组件，劣化会被抑制。
以上，通过实施方式以及实施例说明本发明，但具有如本发明的具有凹凸图案的光学基板的凹凸构造的构件的制造方法，并不限定于上述实施方式以及实施例，可在权利要求书记载的技术思想范围内适当更改。本发明的具有凹凸构造的构件的制造方法，不限于光学基板的制造而可在各种用途使用，例如，微透镜阵列、棱镜阵列、光导波路等的光学组件，透镜等的光学零件，LED、太阳电池、反射防止薄膜、半导体芯片、模式化媒体、数据储存装置、电子纸、LSI等的制造、制纸、食品制造、免疫分析芯片、细胞培养薄片等的生化领域中也可使用。并且，作为凹凸形成材料以及凹凸被覆材料，可根据用途而使用各种材料。例如，在光学组件、光学零件、太阳电池、反射防止薄膜、半导体芯片、模式化媒体、数据储存装置、电子纸、LSI等的制造用途中，可使用光反应(硬化)性树脂、热反应(硬化)性树脂、高分子树脂、溶胶凝胶材料等的金属氧化物、有机-无机混合材料等，而且，在这些材料中，也可添加纤维状、微粒子(球)状、薄片状的材料。作为所添加的材料，可举出有机化合物(低分子化合物、高分子化合物)，无机化合物(碳材料、硅材料、金属、金属氧化物等)，有机-无机混合材料等。但并不限定于此。并且，在制纸用途中可使用纸浆等，在食品制造用途中可使用各种食品材料，作为涂膜材料使用。并且，通过本发明的制造方法的构件所具有的凹凸图案，不仅限于通过BCP法或BKL法来得到的不规则的凹凸图案，也可具有规则的凹凸图案，或具有线图像或点图案。而且，凹凸构造不仅限于波形构造，也可为矩形构造、V字型构造、不规则构造等。
产业上的可利用性
本发明的具有凹凸构造的构件的制造方法能够准确且确实地进行微细图案的形成，也能够以高生产量制造具有凹凸构造的构件。通过本发明的制造方法而制造的具有凹凸构造的构件的凹凸图案的耐热性、耐气候性以及耐蚀性良好，组入该具有凹凸构造的构件的组件的制造工艺也具有耐性，并且，也可使这些的组件长寿命化。因此，通过本发明的制造方法所得到的具有凹凸构造的构件对于有机EL组件或太阳电池等各种设备极为有效，将如此得到的具有凹凸构造的构件作为光学基板使用，可制造耐热性、耐气候性以及耐蚀性优良的有机EL组件或太阳电池等各种设备。并且，本发明的制造方法不限于光学基板的制造，也可使用于各种用途。例如，在太阳电池或各种显示器用的集光薄膜以及反射防止薄膜的制造、半导体芯片等的制造、面纸的制造等制纸领域(例如，卷筒纸的压缩所使用的滚筒)、制面等的食品制造、包括微细的流路的生物芯片、基因组以及蛋白质组解析用的生物芯片、细胞培养薄片(作为细胞培养容器使用的纳米柱薄片)、细胞分别用的微芯片等的生化领域中的制造等也可使用。
标记说明
38  主模
40  基板
42  溶胶凝胶材料层
52  第一溶胶凝胶材料的涂膜
62  第二溶胶凝胶材料的涂膜
83  印模
92  透明电极
94  有机层
95  正孔输送层
96  发光层
97  电子输送层
98  金属电极
200 有机EL组件

Claims (19)

1.一种具有凹凸构造的构件的制造方法，具有：
准备具有凹凸图案的印模的工序；
在所述印模的凸部涂布凹凸形成材料的工序；
通过使涂布了所述凹凸形成材料的所述印模与基板接触，而将所述凹凸形成材料转印于所述基板上的工序；及
以覆盖所述转印后的所述凹凸形成材料的方式在所述基板上涂布凹凸被覆材料的工序。
2.根据权利要求1所述的具有凹凸构造的构件的制造方法，其中，
通过在所述基板上涂布所述凹凸被覆材料，而在所述基板上形成包括所述凹凸形状材料以及所述凹凸被覆材料的凹凸构造层。
3.根据权利要求1或2所述的具有凹凸构造的构件的制造方法，其中，
所述凹凸形成材料为溶胶凝胶材料。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的具有凹凸构造的构件的制造方法，其中，
所述凹凸被覆材料为溶胶凝胶材料。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的具有凹凸构造的构件的制造方法，其中，
将所述凹凸形成材料岛状转印至所述基板上。
6.根据权利要求5所述的具有凹凸构造的构件的制造方法，其中，
以使所述凹凸被覆材料的一部分与所述基板接触的方式涂布所述凹凸被覆材料。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的具有凹凸构造的构件的制造方法，其中，
所述具有凹凸构造的构件为光学基板。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的具有凹凸构造的构件的制造方法，其中，
所述印模由硅橡胶形成。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的具有凹凸构造的构件的制造方法，其中，
所述凹凸形成材料的粘度高于所述凹凸被覆材料的粘度。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的具有凹凸构造的构件的制造方法，其中，
在将所述凹凸形成材料转印至所述基板上的工序中，对所述凹凸形成材料进行加热。
11.根据权利要求10所述的具有凹凸构造的构件的制造方法，其中，
所述凹凸形成材料的加热温度为150～200℃。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的具有凹凸构造的构件的制造方法，其中，
根据所述凹凸形成材料的固体成分浓度来调整转印后的所述凹凸形成材料的高度。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的具有凹凸构造的构件的制造方法，其中，
根据所述凹凸被覆材料的固体成分浓度来调整涂布后的所述凹凸被覆材料的膜厚。
14.一种在所述基板上具有所述凹凸构造的构件，通过权利要求1～13中任一项所述的具有凹凸构造的构件的制造方法而得到。
15.一种有机EL组件的制造方法，使用权利要求14所述的具有凹凸构造的构件来制造有机EL组件。
16.一种光学构件，是具有凹凸构造的光学构件，具备：
基板；
岛状构造，由与所述基板不同的材料形成，且由在所述基板的表面上相互孤立的多个凸部构成；及
被覆部，覆盖所述岛状构造和在所述凸部间露出的基板表面。
17.根据权利要求16所述的光学构件，其中，
所述凸部和所述被覆部均由溶胶凝胶材料形成。
18.根据权利要求16所述的光学构件，其中，
所述凸部和所述被覆部由不同的材料形成。
19.根据权利要求16～18中任一项所述的光学构件，其中，
所述光学构件为有机EL用的光提取基板。
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