CN104245608B - 使用膜状模具的具有凹凸图案的光学基板的制造方法和制造装置、以及具备该光学基板的器件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种制造光学基板的方法，其包括：准备长尺寸的膜状模具(80a)的工序S0；制备溶胶溶液的工序S1；在基板上形成溶胶溶液的涂膜(42)的工序S2；将所述涂膜干燥的工序S3；在将所述膜状模具送入压辊(22)的同时，利用压辊将膜状模具的图案面按压到所述干燥后的涂膜上的工序S4；将所述膜状模具从涂膜剥离的工序S5；和对转印有所述凹凸图案的涂膜进行烘烤的工序S6。
Description
技术领域
本发明涉及用于使用长尺寸的膜状模具制造具有用于光的散射或衍射的微细的凹凸图案的光学基板的制造方法及用于实施该制造方法的装置、以及具有通过该制造方法制造的光学基板的器件的制造方法。
背景技术
作为形成半导体集成电路等的微细图案的方法，已知光刻法。通过光刻法形成的图案的分辨率取决于光源的波长、光学***的数值孔径，为了应对近年来的微细化器件的需要，要求波长更短的光源。但是，短波长光源价格昂贵，其开发并不容易，还需要开发透射这种短波长光的光学材料。另外，通过现有的光刻法制造大面积的图案需要大型的光学元件，在技术方面、经济方面均伴随有困难。因此，正在研究形成具有大面积的所期望的图案的新型方法。
作为不使用现有的光刻装置而形成微细图案的方法，已知纳米压印法。纳米压印法是能够通过利用模具(模型)和基板夹住树脂来转印纳米级图案的技术，根据使用材料，正在研究热纳米压印法、光纳米压印法等。其中，光纳米压印法包括i)树脂层的涂布、ii)利用模具进行压制、iii)光固化和iv)脱模这四个工序，从通过这样简单的工艺能够实现纳米尺寸的加工的方面而言，该方法是优良的。特别是，树脂层使用通过光照射而固化的光固化性树脂，因此图案转印工序所花费的时间短，能够期待高生产能力。因此，不仅期待在半导体器件的领域中得到实用，也期待在有机EL元件、LED等光学构件；MEMS、生物芯片等众多领域中得到实用。
例如，在有机EL元件(有机发光二极管)中，由空穴注入层进入的空穴和由电子注入层进入的电子分别被输送至发光层，它们在发光层内的有机分子上再结合而激发有机分子，由此发出光。因此，将有机EL元件用作显示装置、照明装置时，需要有效地从元件表面提取来自发光层的光，因此，在专利文献1中已知在有机EL元件的光提取面上设置衍射光栅基板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-236748
专利文献2：WO2011/007878A1
另外，本申请人在专利文献2中公开了如下方法：为了制造有机EL元件用衍射光栅基板的凹凸图案，将满足规定条件的嵌段共聚物溶解于溶剂中而得到的溶液涂布于基材上，利用嵌段共聚物的自组织化现象而形成嵌段共聚物的微相分离结构，由此得到形成有微细且不规则的凹凸图案的母模(金属基板)。向所得到的母模中滴加聚硅氧烷类聚合物与固化剂的混合液并使其固化从而得到作为模具的转印图案后，在该转印图案上按压涂布有固化性树脂的玻璃基板后利用紫外线使固化性树脂固化，由此制作复印有转印图案的衍射光栅。在该衍射光栅上层积透明电极、有机层和金属电极，由此得到有机EL元件。
但是，为了量产如上所述的有机EL元件用衍射光栅，需要使用作为模具的转印图案对固化性树脂等材料有效地进行转印。
因此，期望能够使用纳米压印法以高生产能力量产用于有机EL元件等的衍射光栅基板等光学基板这样的新型转印工艺和转印装置。
但是，如上所述的光固化性树脂通常耐热性低，在高温下发生分解、黄变。因此，如果在后续的工序存在高温处理，则有可能会破坏具有微细图案的膜。另外，光固化性树脂对玻璃基板的粘附性低，进而将图案转印后的树脂层用于有机EL元件等元件时，有可能杂质从树脂层溶出而对元件带来不良影响。因此，为了使用纳米压印法以高生产能力量产有机EL元件用衍射光栅基板等光学基板，还需要对用于在玻璃基板上形成凹凸图案的材料、模具材料进行最优化。
发明内容
发明所要解决的问题
因此，本发明的目的在于提供具有对基板具有高粘附性并且具有耐热性和耐候性的微细凹凸图案的光学基板以及能够以高生产能力量产具备该光学基板的器件的新型制造方法和制造装置。
用于解决问题的手段
根据本发明的第一方式，提供一种制造光学基板的方法，其为制造具有凹凸图案的光学基板的方法，其特征在于，该方法包括：
准备具有凹凸图案面的长尺寸的膜状模具的工序；
在基板上形成溶胶凝胶材料的涂膜的工序；
使所述涂膜与上述膜状模具的上述凹凸图案面相对，将压辊按压在膜状模具的与上述凹凸图案面相反侧的面上从而将上述凹凸图案面转印至上述涂膜的工序；
将上述膜状模具从涂膜剥离的工序；和
将转印有上述凹凸图案的涂膜固化的工序。
在上述制造光学基板的方法中，上述将涂膜固化的工序可以包括通过对涂膜进行烘烤而进行固化。
在上述制造光学基板的方法中，上述准备长尺寸的膜状模具的工序可以包括：
在长尺寸的膜状基材上涂布凹凸形成材料；
使具有凹凸图案的转印辊旋转的同时将其按压在上述涂布后的凹凸形成材料上从而将上述凹凸图案辊转印至凹凸形成材料；和
通过将辊转印有上述凹凸图案的凹凸形成材料固化而得到辊形态的上述长尺寸的膜状模具。另外，可以利用膜卷绕辊卷绕上述具有固化后的凹凸形成材料的膜状基材和/或可以使用导出上述膜状基材的膜导出辊和卷绕上述膜状基材的膜卷绕辊，在传送上述膜状基材的同时，转印上述转印辊的凹凸图案。在任一种情况下，可以将卷绕在上述膜卷绕辊上的辊形态的上述长尺寸的膜状模具向上述压辊导出并移动。另外，可以利用模具卷绕辊卷绕上述剥离后的上述长尺寸的膜状模具。
在上述制造光学基板的方法中，可以对上述涂膜进行加热的同时，将上述压辊按压在与上述凹凸图案面相反侧的面上。如此，还可以同时进行溶胶凝胶材料的预烘烤，可以在可靠地进行凹凸图案的形成，并且使得按压后从凹凸图案面的涂膜的剥离变得容易。另外，在上述转印工序与上述剥离工序之间或在上述剥离工序中，可以对上述按压后的凹凸形成材料进行加热从而使得按压后从图案面的涂膜的剥离变得更加容易。
在上述制造光学基板的方法中，可以将上述长尺寸的膜状模具连续地送入压辊的下方，并且将多个基板以规定时间间隔在形成溶胶凝胶材料的涂膜的同时传送至上述压辊，利用压辊依次将上述膜状模具的凹凸图案面按压在上述多个基板的涂膜上。由于使用长尺寸的膜状模具，因此能够进行这种基板的连续处理，能够提高基板制造的生产能力。膜状模具的长度可以调节为足以制造1批次量的光学基板，例如几百片～数千片的光学基板的长度，例如几百米到几千米。
在上述制造光学基板的方法中使用的上述膜状模具的上述凹凸图案可以设定为：例如为不规则的凹凸图案，凹凸的平均间距为100～1500nm的范围，凹凸的深度分布的平均值(平均高度)为20～200nm的范围。
根据本发明的第二方式，提供一种光学基板的制造装置，其为制造光学基板的装置，其特征在于，该装置具备：
涂膜形成部，用于在基板上形成溶胶凝胶材料的涂膜；
基板传送部，用于将形成有上述涂膜的基板传送至规定位置；
模具传送部，其具备导出具有凹凸图案面的长尺寸的膜状模具的模具导出辊和卷绕上述长尺寸的膜状模具的模具卷绕辊，将上述膜状模具连续地从上述模具导出辊导出至上述规定位置，并且利用上述模具卷绕辊卷绕上述膜状模具，由此将上述膜状模具向上述规定位置传送；
压辊，其可旋转地设置于上述规定位置，用于将利用上述模具传送部导出至上述规定位置的上述长尺寸的上述膜状模具的凹凸图案面的一部分按压到利用上述基板传送部传送至上述规定位置的上述基板的涂膜上。
上述光学基板的制造装置还可以具备剥离辊，该剥离辊用于将利用上述压辊按压后的上述长尺寸的膜状模具的凹凸图案面的一部分从上述基板的涂膜剥离。
上述光学基板的制造装置还可以具备如下加热单元：该加热单元用于对按压上述膜状模具的凹凸图案面的一部分的上述基板的涂膜进行加热，上述加热单元可以设置于上述压辊内。上述光学基板的制造装置还可以具备如下加热单元：该加热单元用于在将上述膜状模具从上述涂膜剥离时对上述涂膜进行加热。
上述光学基板的制造装置还可以具备如下支撑辊：该支撑辊设置在与上述压辊相对的位置并从下侧支撑基板，上述涂膜形成部可以具备保持基板的同时使其移动的基板平台。
在上述光学基板的制造装置中使用的上述膜状模具的上述凹凸图案例如可以是用于光的衍射或散射的不规则的凹凸图案，凹凸的平均间距可以为100～1500nm的范围，凹凸的深度分布的平均值(平均高度)可以为20～200nm的范围。
上述光学基板的制造装置还可以具备形成上述长尺寸的膜状模具的辊工艺装置，该辊工艺装置可以具备：传送基板膜的传送***、将凹凸形成材料涂布在传送中的基板膜上的涂布机、位于涂布机的下游侧用于转印图案的转印辊和用于对上述基板膜照射光的照射光源。上述传送***可以具有：导出上述基板膜的膜导出辊、使上述基板膜施力于上述转印辊的夹辊、促进上述基板膜从转印辊剥离的剥离辊和卷绕转印有上述图案的基板膜的膜卷绕辊。这种情况下，卷绕有上述基板膜的膜卷绕辊可以用作导出上述膜状模具的模具导出辊。
根据本发明的第三的方式，提供一种器件的制造方法，其为具备具有凹凸图案的光学基板的器件的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：
基板形成工序，将溶胶凝胶材料涂布在基板上，将规定的凹凸图案转印到涂布后的溶胶凝胶材料上，由此形成形成有凹凸图案的基板；
清洗工序，对上述形成有凹凸图案的基板进行清洗；
第一电极形成工序，通过图案化在清洗后的基板上形成第一电极；
退火工序，对形成有第一电极的基板进行退火；
薄膜形成工序，在第一电极上形成薄膜；和
第二电极形成工序，在上述薄膜上形成第二电极。
在本发明的器件制造方法中，由于作为凹凸图案的被转印材料的溶胶凝胶材料与树脂材料相比为高强度且具有耐腐蚀性，因此在上述清洗工序中，可以进行超声波清洗、刷洗和/或UV/O3清洗。
另外，在本发明的器件制造方法中，上述图案化使用酸或碱溶剂进行，上述图案化可以包括第一电极层的形成、抗蚀剂涂布、曝光和显影、第一电极层的蚀刻和抗蚀剂的剥离。溶胶凝胶材料对于在这些处理中使用的溶剂也具有耐腐蚀性。
另外，在本发明的器件制造方法中，作为凹凸图案的被转印材料的溶胶凝胶材料具有耐热性，因此可以将上述退火处理的温度设定为160℃～360℃。
本发明的器件的制造方法适合制造有机EL元件作为上述器件，这种情况下，可以是第一电极为透明电极，薄膜层包含有机层，第二电极为金属电极。另外，本发明的器件的制造方法适合制造太阳能电池作为上述器件，这种情况下，可以是第一电极为透明电极，薄膜层包含半导体层，第二电极为金属电极。
在本发明的器件的制造方法中使用的上述凹凸图案可以是用于光的衍射或散射的不规则的凹凸图案，凹凸的平均间距为100～1500nm的范围，凹凸的深度分布的平均值为20～200nm的范围。另外，上述基板可以为玻璃基板，上述溶胶凝胶材料可以包含二氧化硅前体。在本发明的器件的制造方法中，可以包括：将上述溶胶凝胶材料涂布在基板上，将规定的凹凸图案转印到涂布后的溶胶凝胶材料上，然后在300℃以上对上述溶胶凝胶材料进行烘烤。
在本发明的器件制造方法中，上述基板形成工序可以包括：
准备具有凹凸图案面的长尺寸的膜状模具的工序；
在基板上形成溶胶凝胶材料的涂膜的工序；
使上述涂膜与上述膜状模具的上述凹凸图案面相对，将压辊按压在膜状模具的与上述凹凸图案面相反侧的面上从而将上述凹凸图案面转印至上述涂膜的工序；
将上述膜状模具从涂膜剥离的工序；和
对转印有上述凹凸图案的涂膜进行烘烤的工序。
发明效果
在本发明的制造光学基板的方法中，使用溶胶凝胶材料作为凹凸图案形成材料，为了利用这样的溶胶凝胶材料形成凹凸图案而使用利用长尺寸的膜状模具的辊工艺，由此能够精确且可靠地进行图案转印并且能够以高生产能力制造光学基板。通过本发明的光学基板的制造方法制造的光学基板的凹凸图案由溶胶凝胶材料形成，因此耐热性、耐候性(包含耐光性的概念)和耐腐蚀性优良、组装有该光学基板的元件的制造工艺也具有耐性，而且能够延长这些元件的寿命。
另外，本发明中使用长尺寸的膜状模具，因此具有如下优点。由金属、石英等形成的硬质模具在其凹凸图案中发现缺陷时，能够进行该缺陷部的清洗、修复(缺陷修补)，由此能够防止缺陷部转印至溶胶凝胶材料层而导致的不良。但是，膜状模具的情况下，这样的清洗、修复并不容易。另一方面，金属、石英等的模具为卷筒状，在模具因堵塞等产生缺陷时，必须马上停止转印装置来更换模具。与此相对，使膜状模具逐片与玻璃基板对应的同时进行转印，因此可以将存在堵塞等不良的部位在检査阶段预先标记出来，在该不良部位通过玻璃基板之前使玻璃基板侧的传送处于待机。因此，从整体来看，能够降低不良品的产生，由此能够提高生产能力。进而，若想要将凹凸图案直接从金属、石英等硬质模具转印至溶胶凝胶材料层，则如下所示产生各种限制，有时不能充分表现出所期望的性能。例如，将玻璃等硬质基板用于形成溶胶凝胶材料层的基板时，由于彼此为硬质，因此若增强模具的按压压力则会产生基板破裂等损伤，相反若减弱压力则凹凸图案转印变浅等，难以调节按压压力。因此，强制将柔软的材料用于基板、或将柔软的材料用于模具。即使是使用膜状模具(软模具)时，也要求相对于膜状模具容易脱模、在基板侧粘附性良好、且凹凸的图案转印性也良好的材料，因此选择所限定的材料。因此，从金属模具开始暂且分为制作膜状模具的工序和使用该膜状模具向溶胶凝胶材料层转印的工序这样两个工序，选择适合各自工序的材料，由此对于所期望的基板能够使用所期望的材料，可以进行不仅具备必要特性而且无图案缺陷且脱模性良好的转印。
在本发明的制造器件的方法中，光学基板的凹凸图案由溶胶凝胶材料形成，因此在对形成有凹凸图案的基板进行清洗的清洗工序中对于刷洗或UV/O3清洗具有耐性，并且对于在第一电极形成工序中所使用的酸或碱溶剂也具有耐腐蚀性，进而对于在后续的退火工序中的高温也具有耐热性。因此，能够在不阻碍具有凹凸图案的光学基板的光学特性、与在光学基板上形成的作为动作层的薄膜的粘附性的情况下制造器件。并且，对于通过本发明的器件的制造方法制造的器件本身的耐热性、耐候性和耐腐蚀性也具有贡献。因此，本发明的器件的制造方法在以高生产能力制造有机EL元件、太阳能电池等各种器件方面极其有用。
附图说明
图1是表示本发明的器件的制造方法的流程图。
图2是表示在本发明的器件的制造方法中使用的光学基板的制造工序的流程图。
图3是用于制造在光学基板的制造中使用的膜状模具的辊工艺装置的示意图。
图4是用于说明使用膜状模具的辊工艺的示意图。
图5(a)～(f)是说明制造ITO透明电极的工艺的示意图。
图6是表示有机EL元件的截面结构的图。
图7是用于实施本发明的光学基板的制造方法的光学基板制造装置的示意图。
图8是表示未使用剥离辊的光学基板的制造装置的变形方式的示意图。
图9是表示以环形带的方式使用膜状模具的光学基板制造装置的变形方式的示意图。
图10表示在按压部设置有加热区作为溶胶凝胶材料层的加热单元的光学基板制造装置的变形方式的示意图。
图11是检查衍射光栅基板的不均的装置的示意图。
图12(a)是表示实施例1中观测的基板表面的图像的照片；图12(b)是表示图12(a)的照片中直线L1上的像素位置与其像素值的分布的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，本发明的具备具有凹凸图案的光学基板的器件的制造方法主要包括：形成形成有凹凸图案的基板的基板形成工序P1、对上述形成有凹凸图案的基板进行清洗的清洗工序P2、通过使用酸或碱溶剂的图案化在清洗后的基板上形成第一电极的第一电极形成工序P3、在规定温度下对图案化后的形成有第一电极的基板进行退火的退火工序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电极的第二电极形成工序P6。形成形成有凹凸图案的基板的基板形成工序P1包括本发明的具有凹凸图案的光学基板的制造方法，如图2所示，该具有凹凸图案的光学基板的制造方法主要包括：准备膜状模具工序S0、制备溶胶凝胶材料的溶液制备工序S1、将所制备的溶胶凝胶材料涂布在基板上的涂布工序S2、将涂布在基板上的溶胶凝胶材料的涂膜干燥的干燥工序S3、利用压辊将形成有转印图案的膜状模具按压在干燥后的涂膜上的转印工序S4、将模具从涂膜剥离的剥离工序S5和对涂膜进行主烘烤的主烘烤工序S6。
以下，对于本发明的光学基板的制造方法以及具有通过该制造方法制造的光学基板的器件的制造方法，列举作为器件的如图6所示在具有形成有凹凸图案的溶胶凝胶材料层42的基板(衍射光栅基板)40上具有层叠结构的有机EL元件200的制造工艺作为示例进行说明。
[基板形成工序]
首先，对于通过本发明的光学基板的制造方法制造具有形成有凹凸图案的溶胶凝胶材料层42的基板40的方法进行说明。
<准备膜状模具的工序>
在本发明的光学构件的制造中使用的膜状模具为长尺寸且具有挠性的膜或片状，其是在表面具有凹凸的转印图案的模具。其由例如聚硅氧烷树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(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)、聚芳酯等有机材料等形成。另外，凹凸图案可以直接形成于上述材料，也可以将上述材料作为基材(基板片)，形成为被覆于其上的凹凸形成材料。作为凹凸形成材料，可以使用光固化性树脂、热固性树脂、热塑性树脂。
膜状模具例如是长度为10m以上的长尺寸模具，宽度可以设定为50～3000mm、厚度可以设定为1～500μm。膜状模具的尺寸、特别是长度可以根据进行量产的光学基板的尺寸、在一次制造工艺中连续制造的光学基板的数量(批次数量)而适当设定。在基材与被覆材料之间，为了提高粘附性可以实施表面处理、易胶粘处理。另外，可以根据需要在它们的凹凸图案面上实施脱模处理。凹凸图案可以通过任意方法形成任意形状。
膜状模具的凹凸图案根据最终得到的光学基板的用途而不同，例如可以形成凹凸的间距不均匀、凹凸的朝向无方向性这样的不规则的凹凸图案。作为凹凸的平均间距，例如在将光学基板用于可见光的衍射、散射的用途时，可以设定为100～1500nm的范围，更优选为200～1500nm的范围。凹凸的平均间距若小于上述下限，则间距相对于可见光的波长变得过小，因此凹凸所引起的光衍射趋于不充分，另一方面，若大于上限，则衍射角减小、趋于丧失作为衍射光栅等光学元件的功能。在同样的用途中，凹凸的深度分布的平均值(平均高度)优选为20～200nm的范围、更优选为50～150nm的范围。
由这样的凹凸图案散射和/或衍射的光并不是单一波长或狭窄带宽的波长的光，而是具有较宽区域的波段，且散射光和/或衍射光没有方向性，朝向所有方向。但是，“不规则的凹凸图案”包含对分析表面的凹凸形状而得到的凹凸分析图像实施二维快速傅立叶变换处理而得到的傅立叶变换图像显示出圆形或圆环状的图样的伪周期结构、即上述凹凸的朝向虽没有方向性但具有凹凸的间距分布的伪周期结构。因此，对于具有这样的伪周期结构的基板而言，只要该凹凸间距的分布使可见光线进行衍射，则适合于有机EL元件等面发光元件等中使用衍射基板或太阳能电池的透明导电性基板等。
参照图3对在本发明中使用的长尺寸的膜状模具的制造方法的一例进行说明。图3所示的辊工艺装置(第一单元)70是用于通过在被覆于长尺寸的基板膜的覆膜上形成凹凸图案从而制造膜状模具的装置，其主要具备：基板膜(基材)80的传送***86、在传送中的基板膜80上涂布凹凸形成材料的口模式涂布机82、位于口模式涂布机82的下游侧转印图案的转印辊(金属模具)90、夹着基板膜80并与转印辊90相对设置的用于向基板膜80照射UV光的照射光源85。基板膜80的传送***86具备：导出基板膜80的膜导出辊72、夹着基板膜80并与转印辊90相对配置的夹辊74、促进基板膜80从转印辊90剥离的剥离辊76、卷绕转印有图案的基板膜80a(膜状模具)的膜卷绕辊87和在保持基板膜80的张力的同时传送基板膜80的多个传送辊78。
使用辊工艺装置70通过以下所述的制造工艺制造膜状模具。预先卷绕于膜导出辊72的基板膜80通过膜导出辊72和膜卷绕辊87等的旋转被导出至下游侧。基板膜80通过口模式涂布机82时，利用口模式涂布机82将凹凸形成材料84涂布于基板膜80的一面而形成规定厚度的涂膜。接着，利用夹辊74将基板膜80的涂膜按压在转印辊90的外周面上，将转印辊90的外周面的图案转印至涂膜。与此同时或紧接其后对涂膜照射来自于照射光源85的UV光使得凹凸形成材料84固化。UV光的波长根据凹凸形成材料84而不同，通常为200～450nm，照射量可以设定为10mJ/cm2～5J/cm2。利用剥离辊76将带有具有固化后的图案的凹凸形成材料的基板膜80从转印辊90分离，然后利用膜卷绕辊87进行卷绕。由此，可以得到长尺寸的膜状模具80a。这样的长尺寸的膜状模具80a由于以卷绕成卷筒状的方式得到，因此适合于后述的使用压辊的光学基板的量产工艺，对于向使用该压辊进行光学基板的量产工艺的装置的传送也是优选的形状。另外，制作出膜状模具后暂且卷绕成卷筒状，由此能够进行保存、老化处理。
在上述制造工艺中，基板膜80可以列举例如：包含玻璃等无机材料的基材；包含聚硅氧烷树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(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)、聚芳酯等有机材料的基材。基板膜的厚度例如可以设定为1～500μm的范围。
作为凹凸形成材料84，可以列举例如：环氧类、丙烯酸类、甲基丙烯酸类、乙烯基醚类、氧杂环丁烷类、氨基甲酸酯类、三聚氰胺类、脲类、聚酯类、酚类、交联型液晶类、含氟型、聚硅氧烷类等各种UV固化性树脂等固化性树脂。固化性树脂的厚度优选为0.5～500μm的范围。厚度若低于上述下限，则在固化树脂层的表面形成的凹凸的高度容易变得不充分；若大于上述上限，则固化时产生的树脂的体积变化的影响增大，有可能无法良好地形成凹凸形状。
在上述制造工艺中，为了涂布凹凸形成材料84使用了利用口模式涂布机的口模式涂布法，但是也可以采用旋涂法、喷涂法、浸涂法、滴加法、凹版印刷法、丝网印刷法、凸版印刷法、幕涂法、喷墨法、溅射法等各种涂布方法代替上述口模式涂布法。另外，作为使固化性树脂等凹凸形成材料84固化的条件，根据所使用的树脂的种类而不同，优选例如固化温度为室温～250℃的范围、照射量为10mJ/cm2～5J/cm2的范围。另外，也可以通过照射电子射线等能量射线来代替UV光而进行固化。
在上述制造工艺中使用的转印辊90例如可以是在金属辊等的辊表面直接形成有图案的转印辊，也可以是将具有图案的金属基板等基板卷绕固定于辊上的转印辊，另外，还可以是制作具有图案的圆筒状基板，将其嵌入辊中而固定的转印辊等。另外，转印辊90也可以由金属以外的硬质材料形成。
在此，对设置在转印辊90的表面的凹凸图案的形成方法进行说明。凹凸图案优选使用下述方法形成：例如，利用本申请人的日本特愿2011-006487号中记载的嵌段共聚物的自组织化(微相分离)的方法(以下适当地称为“BCP(嵌段共聚物)法”)、本申请人的WO2011/007878A1所公开的通过对蒸镀膜上的聚合物膜进行加热、冷却从而形成聚合物表面的褶皱所产生的凹凸的方法(以下适当地称为“BKL(起皱(Buckling))法”)。也可以通过光刻法代替BCP法和BKL法来形成。通过BCP法形成图案的情况下，形成图案的材料可以使用任意的材料，优选包含选自由聚苯乙烯等苯乙烯类聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等聚甲基丙烯酸烷基酯、聚环氧乙烷、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚乙烯基吡啶和聚乳酸组成的组中两种的组合的嵌段共聚物。
图案的凹凸的间距和高度是任意的，例如，将图案用于散射或衍射可见区域的光的衍射光栅的用途时，作为凹凸的平均间距，优选处于100～1500nm的范围，更优选为200～1500nm的范围。凹凸的平均间距若小于上述下限，则间距相对于可见光的波长变得过小，因此趋于不会产生凹凸所引起的光的衍射，另一方面，若大于上限，则衍射角减小，趋于丧失作为衍射光栅等光学元件的功能。凹凸的深度分布的平均值优选为20～200nm的范围，更优选为50～150nm的范围。凹凸的深度分布的平均值若小于上述下限，则高度相对于可见光的波长变得过低，因此趋于不会产生必要的衍射，另一方面，若大于上限，则衍射光强度产生不均，结果例如将该凹凸图案用作有机EL元件的光提取用光学元件时，EL层内部的电场分布变得不均匀，电场集中于特定部位，由此容易产生泄漏，寿命趋于变短。
通过BCP法或BKL法形成图案的母模后，可以按照如下所述通过电铸法等形成进而转印有图案的模具。首先，可以在具有通过化学镀、溅射或蒸镀等形成的图案的母模上形成作为用于电铸处理的导电层的种子层。为了使后续的电铸工序中的电流密度均匀从而使通过后续的电铸工序沉积的金属层的厚度恒定，种子层优选为10nm以上。作为种子层的材料，可以使用例如镍、铜、金、银、铂、钛、钴、锡、锌、铬、金-钴合金、金-镍合金、硼-镍合金、焊料、铜-镍-铬合金、锡镍合金、镍-钯合金、镍-钴-磷合金或它们的合金等。接着，通过电铸(电镀)在种子层上沉积金属层。金属层的厚度例如以包含种子层的厚度的整体计可以设定为10～3000μm的厚度。作为通过电铸沉积的金属层的材料，可以使用能够用作种子层的上述金属种中的任一种。从作为金属基板的模具的耐磨损性、剥离性等观点考虑，优选镍，这种情况下，对于种子层而言也优选使用镍。从后续的用于形成模具的树脂层的按压、剥离和清洗等处理的容易性出发，所形成的金属层优选具有适当的硬度和厚度。
将如上所述得到的包含种子层的金属层从具有凹凸结构的母模剥离从而得到金属基板。为了容易且可靠地进行该剥离，优选在进行电铸前预先通过对图案的母模进行加热而实施退火处理。剥离方法可以是物理性剥离；也可以将形成图案的材料利用能够溶解它们的有机溶剂，例如甲苯、四氢呋喃(THF)、氯仿等，将其溶解而除去。将金属基板从母模剥离时，可以通过清洗除去残留的材料成分。作为清洗方法，可以利用使用表面活性剂等的湿式清洗或使用紫外线或等离子体的干式清洗。另外，也可以使用例如粘合剂或接合剂将残留的材料成分附着除去等。由此得到了从母模转印有图案的金属基板。将如此得到的金属基板卷绕于辊体的表面，由此得到了具有凹凸图案的转印辊90。可以使用该转印辊90通过如上所述的制造工艺形成膜状模具。另外，长尺寸的膜状模具无需自己制造，可以使用由膜生产商等制造商制作的材料，这自不言而喻。另外，准备膜状模具的工序只要在后述的转印工序S4之前即可，无需在溶胶凝胶材料制备工序S1之前进行。
<溶胶凝胶材料制备工序>
在本发明的光学基板的制造方法中，制备用于通过溶胶凝胶法形成转印图案的涂膜的溶胶凝胶材料(图2的工序S1)。例如，在基板上通过溶胶凝胶法合成二氧化硅时，制备金属醇盐(二氧化硅前体)的溶胶凝胶材料。作为二氧化硅的前体，可以列举四甲氧基硅烷(MTES)、四乙氧基硅烷(TEOS)、四异丙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丁氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷等四醇盐单体；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、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三醇盐单体；或将这些单体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团或聚合物为特征的复合材料等金属醇盐。另外，可以列举金属乙酰丙酮盐、金属羧酸酯、氧氯化物、氯化物或它们的混合物等，但并不限定于此。另外，作为金属种，除Si以外，还可以列举Ti、Sn、Al、Zn、Zr、In等或它们混合物等，但并不限定于此。也可以使用将上述氧化金属的前体适当混合而成的物质。
使用TEOS与MTES的混合物时，它们的混合比例如以摩尔比计可以设定为1：1。该溶胶凝胶材料通过进行水解和缩聚反应而生成非晶二氧化硅。为了调节作为合成条件的溶液的pH，添加盐酸等酸或氨等碱。pH优选为4以下或10以上。另外，为了进行水解可以加入水。所加入的水的量相对于金属醇盐种以摩尔比计可以设定为1.5倍以上。可以使用二氧化硅以外的材料作为溶胶凝胶材料，可以使用例如Ti系的材料、ITO(铟锡氧化物)系的材料、ZnO、ZrO2、Al2O3等。
作为溶胶凝胶材料的溶剂，可以列举例如甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)、丁醇等醇类；己烷、庚烷、辛烷、癸烷、环己烷等脂肪族烃类；苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类；二***、四氢呋喃、二氧杂环己烷等醚类；丙酮、甲乙酮、异佛尔酮、环己酮等酮类；丁氧基***、己氧基乙醇、甲氧基-2-丙醇、苄氧基乙醇等醚醇类；乙二醇、丙二醇等二醇类；乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等二醇醚类；乙酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯等酯类；苯酚、氯酚等酚类；N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类；氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、一氯苯、二氯苯等含卤素溶剂；二硫化碳等含杂元素化合物；水；以及它们的混合溶剂。特别是，优选乙醇和异丙醇，另外还优选将水与它们混合而成的溶剂。
作为溶胶凝胶材料的添加物，可以使用用于调节粘度的聚乙二醇、聚环氧乙烷、羟丙基纤维素、聚乙烯醇；或作为溶液稳定剂的三乙醇胺等烷醇胺、乙酰丙酮等β-二酮、β-酮酯、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧杂环己烷等。
<涂布工序>
将如上所述制备的溶胶凝胶材料涂布于基板上(图2的工序S2)。从量产性的观点出发，优选连续地传送多个基板的同时在规定位置将溶胶凝胶材料涂布于基板上。作为涂布方法，可以使用刮棒涂布法、旋涂法、喷涂法、浸涂法、口模式涂布法、喷墨法等任意的涂布方法，但是从能够将溶胶凝胶材料均匀地涂布于较大面积的基板上、能够在溶胶凝胶材料凝胶化之前尽快地完成涂布的方面考虑，优选口模式涂布法、刮棒涂布法和旋涂法。
作为基板，可以使用包含玻璃、石英、硅基板等无机材料的基板；或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(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。基板可以透明也可以不透明，但是从在该基板上形成溶胶凝胶材料层，进而在将光学基板组装于器件中时进而在其上面形成功能层的方面考虑，优选较硬质的基板。另外，如果将由该基板得到的凹凸图案基板用于制造后述的有机EL元件，则基板优选为具备耐热性、对UV光等的耐候性的基板。从这些方面考虑，更优选为包含玻璃、石英、硅基板等无机材料的基板，如果所涂布的溶胶凝胶材料为无机材料，则基板与溶胶凝胶材料层之间的折射率之差小，能够防止光学基板内的意外的折射、反射，从上述方面考虑也优选包含这些无机材料的基板。在基板上，为了提高粘附性，可以进行表面处理或设置易胶粘层等，出于防止水分或氧气等气体的渗透的目的，可以设置阻气层等。另外，由于在后续工序中利用溶胶凝胶材料层形成所期望的凹凸图案，因此基板表面(在存在表面处理或易胶粘层时也包含它们)可以是平坦的，该基板本身并不具有所期望的凹凸图案。涂布有溶胶凝胶材料的各基板为了原样进行后续的干燥工序和转印工序优选原样进行传送。
<干燥工序>
涂布工序后，为了使涂膜(以下也适当地称为“溶胶凝胶材料层”)中的溶剂蒸发，将基板保持在大气中或减压下进行干燥(图2的工序S3)。若该保持时间短，则涂膜的粘度过低从而在后续的转印工序中不能进行图案转印，若保持时间过长则前体的聚合反应过度进行从而在转印工序中不能进行转印。量产光学基板的情况下，该保持时间可以通过从溶胶凝胶材料的涂布到交付至后续的利用膜状模具的转印工序为止的基板的传送时间来进行管理。作为该干燥工序中的基板的保持温度，优选在10～100℃的范围内的恒定温度，更优选在10～30℃的范围内的恒定温度。若保持温度高于该范围，则在转印工序前涂膜的凝胶化反应急速进行，因此不优选，若保持温度低于该范围，则转印工序前的涂膜的凝胶化反应慢，生产率下降，因此不优选。涂布溶胶凝胶材料后，在进行溶剂的蒸发的同时进行前体的聚合反应，溶胶凝胶材料的粘度等物性也在短时间发生变化。溶剂的蒸发量也取决于在溶胶凝胶材料制备时所使用的溶剂量(溶胶凝胶材料的浓度)。例如，溶胶凝胶材料为二氧化硅前体时，会引起二氧化硅前体的水解/缩聚反应作为凝胶化反应，通过脱醇反应在溶胶凝胶材料中生成醇。另一方面，在溶胶凝胶材料中使用醇等挥发性溶剂作为溶剂。即，在溶胶凝胶材料中包含水解过程中生成的醇和以溶剂形式存在的醇，在干燥工序将它们除去由此进行溶胶凝胶反应。因此，优选还考虑在凝胶化反应中使用的溶剂来调节保持时间、保持温度。另外，在干燥工序中，由于仅通过原样保持基板而使溶胶凝胶材料中的溶剂蒸发，因此并不一定需要进行加热、送风等主动的干燥操作，只要将形成有涂膜的基板原样放置规定时间，或者为了后续的工序在规定时间之间进行传送即可。即，在基板形成工序中，干燥工序不是必须的。
<转印工序>
在如上所述设定的经过时间后，利用压辊(层压辊)将上述工序S0中准备的膜状模具按压在涂膜上，由此将膜状模具的凹凸图案转印至基板上的涂膜(图2的工序S4)。例如，如图4所示可以将膜状模具80a送入压辊22与在其正下方进行传送的基板40之间，由此将膜状模具80a的凹凸图案转印至基板40上的涂膜(溶胶凝胶材料)42。即，利用压辊22将膜状模具80a按压在涂膜42上时，使膜状模具80a和基板40同步传送的同时将膜状模具80a被覆于基板40的涂膜42的表面。此时，将压辊22按压在膜状模具80a的背面(与形成有凹凸图案的面相反侧的面)的同时使其旋转，由此膜状模具80a和基板40在行进的同时进行粘附。另外，对于将长尺寸的膜状模具80a朝向压辊22送入而言，在工序S0中将膜状模具80a直接从卷绕有长尺寸的膜状模具80a的膜卷绕辊87(参见图3)导出后使用是有利的。
在这样的使用压辊的辊工艺中，与压制式相比具有以下优点。i)模具与涂膜的接触时间短，因此能够防止由模具、基板和设置基板的平台等的热膨胀系数之差导致的图案崩溃(くずれ)。ii)由于为辊工艺，因此生产率提高，进而通过使用长尺寸的膜状模具能够进一步提高生产率。iii)能够防止由凝胶溶液中的溶剂暴沸导致的在图案中产生气体的气泡或气体痕迹残留。iv)与基板(涂膜)线接触，因此能够减小转印压力和剥离力，容易应对大面积化。v)在按压时不会挤入气泡。另外，在本发明的制造方法中，使用具有挠性的膜状模具作为模具，因此在将模具的凹凸图案转印至在较硬质的基板40之上形成的溶胶凝胶材料层42上时，可以使模具的图案覆盖基板整个面并均匀地按压在溶胶凝胶材料层上。由此，能够在溶胶凝胶材料层上忠实地转印模具的凹凸图案，抑制转印遗漏、缺陷的产生。
在该转印工序中，可以对涂膜进行加热的同时将膜状模具按压在涂膜上。作为对涂膜进行加热的方法，例如，可以通过压辊进行加热、或者直接或从基板侧进行涂膜的加热。通过压辊进行加热时，可以在压辊(转印辊)的内部设置加热单元，可以使用任意的加热单元。优选在压辊的内部具备加热器，也可以具备与压辊分开的加热器。任一种方式只要能够对涂膜进行加热的同时进行按压，则可以使用任何压辊。压辊优选为在表面具有具备耐热性的乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、硅橡胶、丁腈橡胶、含氟橡胶、丙烯酸类橡胶、氯丁二烯橡胶等树脂材料的覆膜的辊。另外，为了抵抗由压辊所施加的压力，可以与压辊相对地以夹着基板的方式设置支撑辊、或者可以设置支撑基板的支撑台。
按压时的涂膜的加热温度可以设定为40℃～150℃，使用压辊进行加热时，压辊的加热温度同样地可以设定为40℃～150℃。通过如此对压辊进行加热，能够将模具从利用模具进行按压后的涂膜上立即剥离，能够提高生产率。涂膜或压辊的加热温度若低于40℃，则不能期待模具从涂膜的快速剥离，若高于150℃，则所使用的溶剂急剧蒸发，有可能导致凹凸图案的转印不充分。另外，通过对涂膜进行加热的同时进行按压，由此能够期待与后述的溶胶凝胶材料层的预烘烤同样的效果。
将模具按压在涂膜(溶胶凝胶材料层)上后，可以对涂膜进行预烘烤。在不加热涂膜而进行按压时，优选进行预烘烤。通过预烘烤推进涂膜的凝胶化，使图案固化，在剥离时不易崩溃。即，预烘烤具有可靠地进行图案形成和提高模具的剥离性这两种作用。进行预烘烤时，优选在大气中、在40～150℃的温度下进行加热。
<剥离工序>
将模具从转印工序或预烘烤工序后的涂膜(溶胶凝胶材料层)上剥离(工序S5)。如上所述使用辊工艺，因此与在压制式中使用的板状模具相比，剥离力可以较小，能够容易地将模具从涂膜上剥离而涂膜不残留于模具。特别是，由于对涂膜进行加热的同时进行按压，因此反应容易进行，紧接按压后模具容易从涂膜剥离。另外，为了提高模具的剥离性，可以使用剥离辊。如图4所示将剥离辊23设置在压辊22的下游侧，利用剥离辊23将膜状模具80a挤压在涂膜42上的同时进行旋转支撑，由此能够仅在压辊22与剥离辊23之间的距离(一定时间)保持膜状模具80a附着于涂膜的状态。并且，在剥离辊23的下游侧按照将膜状模具80a向剥离辊23的上方提拉的方式改变膜状模具80a的进路从而将膜状模具80a从涂膜42剥离。另外，在膜状模具80a附着于涂膜的期间可以进行上述涂膜的预烘烤、加热。另外，使用剥离辊23时，例如加热至40～150℃的同时进行剥离，由此能够使涂膜的剥离变得更加容易。
<主烘烤工序>
将模具从基板40的涂膜(溶胶凝胶材料层)42剥离后，对涂膜进行主烘烤(图2的工序S6)。通过主烘烤使得构成涂膜的二氧化硅等溶胶凝胶材料层中所含有的羟基等脱离而涂膜变得更加牢固。主烘烤可以在200～1200℃的温度下进行约5分钟～约6小时。由此涂膜发生固化，从而可以得到具有与模具的凹凸图案相对应的凹凸图案膜的基板，即可以得到在平坦的基板上直接形成有具有凹凸图案的溶胶凝胶材料层的基板。此时，溶胶凝胶材料层为二氧化硅时，根据烘烤温度、烘烤时间会形成非晶质或结晶质、或非晶质与结晶质的混合状态。
[清洗工序]
对如上所述经过辊工艺形成了形成有凹凸图案的溶胶凝胶材料层42的基板40(光提取基板)进行清洗。清洗为了除去附着于基板上的异物等除去而进行，例如使用辊刷等刷对基板进行机械清洗，所述辊刷通过将在纯水中加工成线状或条状的聚丙烯、氯乙烯等植入旋转轴的周围而构成，接着，进行利用碱性清洗剂和有机溶剂除去有机物等的操作。作为碱性清洗剂，可以使用例如：以Semico Clean的商品名市售的碱性有机化合物溶液、乙胺、二乙胺、乙醇胺、2-羟乙基三甲基氢氧化铵(胆碱)等。作为有机溶剂，可以使用例如丙酮、异丙醇(IPA)等。
除这些清洗方法之外或代替这些清洗方法，还可以进行超声波清洗。超声波清洗可以通过将基板浸渍在异丙醇等醇类、丙酮、以Semico Clean等商品名所已知的碱性有机化合物溶液中进行例如几分钟到几十分钟。除上述清洗方法之外或代替这些清洗方法，还可以进行UV/O3处理。
在本发明中，光学基板的凹凸图案由溶胶凝胶材料形成，因此对利用较硬质的刷的机械性清洗具有耐性，并且对碱性清洗剂和有机溶剂具有耐腐蚀性。进一步，与固化性树脂相比，溶胶凝胶材料层42即使进行超声波清洗、UV/O3处理，凹凸图案也不易受到影响。
[第一电极形成工序]
接着，将作为第一电极的透明电极92如图6所示以保持在溶胶凝胶材料层42的表面形成的凹凸结构的方式层叠于清洗后的基板40的溶胶凝胶材料层42上(图1的第一电极形成工序P2)。参见图5对该透明电极92的形成工艺进行说明。首先，如图5(a)所示，在基板40上进行成膜得到形成透明电极92的电极材料层32。作为成膜方法，可以适当采用蒸镀法、溅射法、CVD法、喷雾法等公知的方法。这些方法之中，从提高粘附性的观点出发，优选溅射法。作为电极材料，可以使用例如：氧化铟、氧化锌、氧化锡和作为它们的复合物的铟锡氧化物(ITO)、金、铂、银、铜。这些之中，从透明性和导电性的观点出发，优选ITO。电极材料层32(进一步而言透明电极92)的厚度优选为20～500nm的范围。若厚度小于上述下限，则导电性容易变得不充分，若大于上述上限，则有可能透明性变得不十分而不能充分地将发出的EL光提取至外部。
利用溅射法等进行成膜得到电极材料层32后，为了使用光刻工艺(光刻法)形成所期望的电极图案，如图5(b)所示，在电极材料层32上涂布光致抗蚀剂34。接着，如图5(c)所示，隔着形成有电极用图案的掩膜44利用UV光等进行曝光。接着，如图5(d)所示，利用显影液对光致抗蚀剂34进行蚀刻而除去光致抗蚀剂34的一部分从而使电极材料层32的一部分32a露出。接着，如图5(e)所示，使用盐酸等蚀刻液通过湿蚀刻除去露出的电极材料层32的一部分32a从而得到图案化的电极材料层32b。接着，利用抗蚀剂剥离液将在电极材料层32b上残留的光致抗蚀剂除去，由此得到了如图5(f)所示的图案化的透明电极92。另外，溅射时，基板暴露于约300℃的高温。优选利用刷对所得到的透明电极进行清洗，利用碱性清洗剂和有机溶剂除去有机物等后，进行UV/O3处理。需要说明的是，可以将进行成膜得到电极材料层32的工序置于如图5(d)的光致抗蚀剂的显影工序之后进行，然后，通过剥离(liftoff)除去光致抗蚀剂层由此得到图案化的透明电极92(剥离法)。
在上述使用光刻工艺的透明电极形成工序中，在构成光致抗蚀剂的组合物中，可以包含乳酸乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)等有机物作为溶剂。另外，作为抗蚀剂显影液，可以使用例如以四甲基氢氧化铵水溶液(TMAH)、三甲基(2-羟乙基)氢氧化铵等有机碱为主要成分的水溶液等。另外，在电极材料的湿蚀刻中使用盐酸、草酸等酸溶液。另外，在抗蚀剂的剥离剂中使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲亚砜(DMSO)、二乙二醇单丁醚、单乙醇胺等。在这样的透明电极形成工序中，形成有凹凸图案的光学基板由于暴露于显影液、蚀刻液等有机溶剂、酸溶剂，因此在光学基板上形成的凹凸图案对于上述有机溶剂、酸溶剂必须要具有耐腐蚀性。在本发明中，凹凸图案由溶胶凝胶材料形成，因此即使在电极形成工序中使用这些有机溶剂、酸溶剂也不会腐蚀，而且也不会发生褪色。需要说明的是，在本发明中，第一电极并不限于透明电极，根据器件的种类、用途，可以是金属电极等对可见光等无透射性的电极。
[退火工序]
在上述光刻工艺之后，图案化的透明电极以提高结晶性由此降低电阻值、提高透射率为目的进行退火(图1的退火工序P4)。退火一般通常在加热炉内进行10分钟～3小时，退火温度通常为160～360℃、例如250℃。在退火工序中，光学基板暴露于约250度的高温的退火处理中，但是通常溶胶凝胶材料层42由无机材料形成而具有耐热性，因此不会因退火处理而受到影响。最后，对退火后的基板进行清洗。清洗可以使用与之前的光学基板同样的清洗方法，例如可以使用刷洗和UV/O3处理。
[薄膜形成工序]
接着，在透明电极92上层叠如图6所示的有机层94(图1的薄膜形成工序P5)。这样的有机层94只要能够用于有机EL元件的有机层则没有特别限制，可以适当利用公知的有机层。另外，这样的有机层94可以是各种有机薄膜的层叠体，例如可以是图6所示的包含空穴传输层95、发光层96以及电子传输层97的层叠体。在此，作为空穴传输层95的材料，可以列举酞菁衍生物、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(TPD)或4,4’-双[N-(萘基)-N-苯基氨基]联苯(α-NPD)等芳香族二胺化合物；唑、二唑、***、咪唑、咪唑啉酮、芪衍生物、吡唑啉衍生物、四氢咪唑、聚芳基链烷烃、丁二烯、4,4’,4”-三(N-(3-甲基苯基)N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)，但并不限于此。
另外，发光层96为了通过使从透明电极92注入的空穴与从金属电极98注入的电子再结合来发光而设置。作为能够用于发光层96的材料，可以使用蒽、萘、芘、并四苯、六苯并苯、二萘嵌苯、酞并苝、萘并苝、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、二唑、双苯并唑啉、联苯乙烯、环戊二烯、羟基喹啉铝络合物(Alq3)等有机金属络合物；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、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基亚芳基衍生物、二苯乙烯基胺衍生物和各种荧光色素等。另外，还优选将选自这些化合物之中的发光材料适当混合使用。另外，还优选使用由自旋多重态显示发光的材料体系、例如产生磷光发光的磷光发光材料和分子内的一部分具有包含这些材料的部位的化合物。另外，上述磷光发光材料优选包含铱等重金属。也可以将上述发光材料作为客体材料掺杂至载流子迁移率高的主体材料中，利用偶极-偶极相互作用(福斯特(Forster)机制)、电子交换相互作用(德克斯特(Dexter)机制)发光。另外，作为电子传输层97的材料，可以列举硝基取代芴衍生物、二苯基醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、萘并苝等杂环四羧酸酐、碳二亚胺、亚芴基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷和蒽酮衍生物、二唑衍生物、羟基喹啉铝络合物(Alq3)等有机金属络合物等。另外，在上述二唑衍生物中，用硫原子取代二唑环的氧原子而得到的噻二唑衍生物、具有已知作为吸电子基的喹喔啉环的喹喔啉衍生物也可以用作电子传输材料。另外，也可以使用将这些材料引入至聚合物链而得到的聚合物材料或以这些材料作为聚合物主链的聚合物材料。另外，空穴传输层95或者电子传输层97可以兼具发光层96的作用。这种情况下，透明电极92与金属电极98之间的有机层为两层。
另外，从使得由金属电极98的电子注入变得容易的观点出发，也可以在有机层94与金属电极98之间设置包含氟化锂(LiF)、Li2O3等金属氟化物或金属氧化物、Ca、Ba、Cs等活性高的碱土金属、有机绝缘材料等的层作为电子注入层。另外，从使得由透明电极92的空穴注入变得容易的观点出发，也可以在有机层94与透明电极92之间设置包含***衍生物、二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基链烷烃衍生物、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、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、苯胺类共聚物或导电性高分子低聚物；特别是噻吩低聚物等的层作为空穴注入层。
另外，有机层94为包含空穴传输层95、发光层96和电子传输层97的层叠体时，空穴传输层95、发光层96和电子传输层97的厚度各自优选为1～200nm的范围、5～100nm的范围和5～200nm的范围。作为层叠有机层94的方法，可以适当采用蒸镀法、溅射法、旋涂法、口模式涂布法等公知的方法。
[第二电极形成工序]
在有机EL元件形成工序中，接着，如图6所示，在有机层94上层叠作为第二电极的金属电极98(图1的第二电极形成工序P6)。作为金属电极98的材料，可以适当使用功函数小的物质，没有特别限定，可以列举例如铝、MgAg、MgIn、AlLi。另外，金属电极98的厚度优选为50～500nm的范围。若厚度小于上述下限，则导电性容易下降，若大于上述上限，则在产生电极间的短路时，有可能难以修复。金属电极98可以采用蒸镀法、溅射法等公知的方法进行层叠。由此，得到了如图6所示的结构的有机EL元件200。
在第二电极工序之后，可以进行为了防止由水分、氧造成的劣化而使用密封材料对有机EL元件进行密封的工序；将有机EL元件200的面板适当切断的工序(划线&分割工序)、粘贴偏振板作为金属电极的镜面反射对策的工序。
在上述实施方式中，列举了有机EL元件的制造作为示例进行说明，但是也可以应用于太阳能电池等其它器件的制造方法中。例如，制造太阳能电池时，基板形成工序P1～退火工序P4可以采用与上述有机EL的制造工艺大致同样的工序，但是在薄膜形成工序P5中，根据太阳能电池的种类，形成使用多晶硅、化合物半导体的薄膜硅；有机半导体、半导体中具备电解质层的色素敏化结构等的薄膜。另外，在第二电极形成工序P6中，形成透明电极、金属电极。
另外，在上述实施方式的光学基板的制造方法中，使用了通过加热而固化的溶胶凝胶材料，也可以使用光固化性溶胶凝胶材料来代替。这种情况下，可以使用如下方法：例如使用利用光产生酸的六氟化磷类芳香族锍盐等光致产酸剂、或者将以乙酰丙酮为代表的β二酮添加在溶胶液中，由此进行化学修饰(螯合)并通过光照射移除化学修饰等。在溶胶凝胶材料层中使用光固化性溶胶凝胶材料的情况下，在转印工序中，将涂膜(溶胶凝胶材料层)按压在模具上后，可以通过进行光照射而进行凝胶化(固化)来代替涂膜的预烘烤。并且在主烘烤工序中，将模具从基板的涂膜剥离后，可以通过进行光照射而使涂膜固化来代替对涂膜进行主烘烤。
本发明的器件的制造方法，除了制造有机EL、太阳能电池以外，只要是通过基板形成工序P1～第二电极形成工序P6而制造的器件则能够应用于任意器件，可以列举例如液晶显示器、触控面板。
[光学基板制造装置]
为了实施本发明的光学基板的制造方法，可以使用例如如图7所示的制造光学基板的光学基板制造装置(第二单元)100。光学基板制造装置100主要具备：在基板40上涂布溶胶凝胶材料的涂布部(涂膜形成部)120、传送基板的基板传送部130和传送膜状模具80a的模具传送部140，模具传送部140包含将膜状模具80a按压转印于基板40的按压部150和将膜状模具80a从基板40剥离的剥离部160。
涂布部120具备保持基板40的同时能够移动的基板平台34和位于基板平台的上方将溶胶凝胶材料41涂布在基板40上的口模式涂布机30。基板传送部130具备沿着传送方向(从附图左侧到右侧)排列的多个旋转辊36，通过旋转辊的旋转驱动将载置于其上的基板40沿传送方向传送。另外，在基板传送部130具备用于对传送中的涂布有溶胶凝胶材料的基板40进行干燥的加热部27。
模具传送部140主要具有：导出长尺寸的膜状模具80a的模具导出辊21、设置在基板的传送通路上的规定位置的从形成有涂膜(未图示)的基板40的涂膜侧按压膜状模具80a的压辊22、设置在压辊22的下游并仅在规定的距离保持将膜状模具80a按压在基板40的涂膜上的状态后将膜状模具80a剥离的剥离辊23、设置在剥离辊的下游卷绕膜状模具的模具卷绕辊24和用于沿膜状模具80a的行进方向传送的传送辊29。模具导出辊21和模具卷绕辊24可旋转地安装在能够将它们装拆的支撑台(未图示)上。另外，对于模具导出辊21而言，将通过辊工艺装置70而先制造的卷绕有膜状模具80a的膜卷绕辊87(参照图3)适当传送至该装置100而直接使用是有利的。
在按压部150上与压辊22相对设置有支撑辊26，支撑辊26与压辊22一起夹着膜状模具80a和基板40从而从基板下侧按压基板40，同时进行旋转驱动从而将基板40送出至基板传送方向的下游侧。在压辊22的内部设置有加热器22a。也可以在支撑辊26中具备加热器。剥离部160中，在膜状模具80a的传送通路上设置有剥离辊23，利用其下游的传送辊29将膜状模具80a提拉至上方，由此促进膜状模具80a从基板40的剥离。在按压部150与剥离部160之间设置有加热炉(加热器)28。对于加热炉28而言，可以使用例如红外线加热器或热风加热、加热板。光学基板制造装置100中，还设置有用于分别对由模具导出辊21导出的膜状模具80a和卷绕于模具卷绕辊24之前的膜状模具80a进行除电的除电器142、144和用于对膜状模具80a剥离后的基板40进行除电的除电器146。
光学基板制造装置100具备模具传送部140和控制部(未图示)，其中，所述模具传送部140包含涂布部120、按压部150和剥离部160；所述控制部总控基板传送部130的各动作和装置整体的动作。该控制部特别是控制基板传送部130、模具传送部140和压辊22的驱动速度使得利用按压部150使由基板传送部130传送的基板40与由模具传送部140传送的膜状模具80a为同步传送的方式控制基板传送部130、模具传送部140和压辊22的驱动速度。光学基板制造装置100还可以具备对利用涂布部120形成的涂膜的厚度、状态进行观察的检査装置、对膜状模具80a剥离后的涂膜的凹凸图案进行观察的检査装置等。
对利用光学基板制造装置100处理基板40的动作进行说明。涂布部120中，在保持有基板40的基板平台34沿传送方向移动的同时口模式涂布机30将溶胶凝胶材料41涂布在基板上，由此在基板上均匀地涂布溶胶凝胶材料。接着，形成有溶胶凝胶材料的涂膜的基板40传递至模具传送部140的上游侧的旋转辊36上，然后朝向按压部150、特别是设置在规定位置的压辊22传送。在该传送之间，溶胶凝胶材料进行干燥。另一方面，在模具传送部140中，膜状模具80a从模具导出辊21被送出，通过在传送辊29之间设置的除电器142而进行除电后，经由传送辊29抵达按压部150。在按压部150中，加热至40℃～150℃的压辊22重叠在基板40上而对其下方传送的膜状模具80a进行按压。由此，膜状模具80a的凹凸图案被按压至基板40的涂膜(溶胶凝胶材料)而进行转印。另外，通过压辊22的加热而进行涂膜的凝胶化。接着，利用压辊22而转印有凹凸图案的基板40在膜状模具80a处于被按压的状态下通过加热炉28内并被传送至剥离部160。在加热炉28内，为了促进膜状模具80a从涂膜剥离，基板40被加热至40～150℃。剥离部160中，在膜状模具80a通过剥离辊23时，经由传送辊29而利用模具卷绕辊24向上方提拉，膜状模具80a从涂膜42剥离。然后，膜状模具80a利用除电器144进行除电后被卷绕在模具卷绕辊24上。膜状模具80a剥离后的基板40利用除电器146进行除电，离开光学基板制造装置100。由此，得到了在涂膜上转印有膜状模具80a的凹凸图案的基板40。然后，将形成有图案的基板40在烘箱等(未图示)中进行主烘烤。主烘烤用烘箱也可以设置于装置100内。
在光学基板制造装置100中，可以通过适当调节剥离辊23的设置位置、经由剥离辊23而卷绕模具的模具卷绕辊24的位置来调整剥离角度。另外，可以使用支撑基板并移动的移动工作台等其它驱动单元来代替支撑辊26。另外，为了利用压辊22保持膜状模具80a的凹凸图案按压于涂膜42的状态而使用了剥离辊23，但是为了保持这种状态，可以使用表面光滑且角部具有曲面的板状构件等其它支撑构件来代替剥离辊23。另外，作为第二单元的光学基板制造装置100可以具备如图3所示的作为第一单元的辊工艺装置70。例如，可以在作为第二单元的光学基板制造装置100中以一体的形式组装作为第一单元的辊工艺装置70，可以将辊工艺装置70的膜卷绕辊87直接用作光学基板制造装置100的模具导出辊21。这种情况下，可以按照下述方式构成：通过光学基板制造装置100的控制装置来控制驱动膜卷绕辊87的旋转机构从而切换旋转方向。或者作为第二单元的光学基板制造装置100可以以分开的方式具备作为第一单元的辊工艺装置70。这种情况下，可以将辊工艺装置70中卷绕有膜状模具80a的膜卷绕辊87运送至光学基板制造装置100的设置有模具导出辊21的位置而用作模具导出辊21。可以根据需要将光学基板制造装置100和辊工艺装置70分开，将其一者或两者在适当的部位使用。
以下对上述实施方式的光学基板制造装置的变形方式进行说明。
<变形方式1>
在上述实施方式的光学基板制造装置100中设置有剥离辊，但是也可以如图8所示省略剥离辊。在图8所示的装置中，将从模具导出辊21(参见图7)导出的膜状模具80a利用加热压辊22按压在涂膜42上后，利用位于基板40上方的模具卷绕辊24(参见图7)卷起。通过对压辊22进行加热或使用其它加热单元，可以在促进紧接按压后的模具从涂膜剥离的同时进行涂膜的预烘烤。
<变形方式2>
在上述实施方式的光学基板制造装置100中，将膜状模具80a的端部分别卷绕在模具导出辊21和模具卷绕辊24上，但是也可以如图9所示将膜状模具80a形成为环形带状。由此，膜状模具80a全部从模具导出辊121退卷，并且不需要在利用模具卷绕辊124进行全部卷绕时的模具导出辊121和模具卷绕辊124的交换。
<变形方式3>
在上述实施方式的光学基板制造装置100中，将加热器22a设置于压辊22的内部，但是对于加热压辊22的加热器的设置，也可以采用如图10所示的构成。如图10所示，并不是在压辊22的内部而是可以在设置于按压部150的压辊22的周边部的加热区35内具备加热器22b。由于在加热区35的内部设置加热器，因此加热区内部保持加热温度。这种情况下，涂膜42在加热区35的内部进行预烘烤。另外，除了加热区35以外还可以在压辊22、支撑辊26的内部设置加热器。另外，作为加热器的设置的其它变形方式，可以在支撑辊26的内部具备加热器22a来代替设置于压辊22的内部。这种情况下，通过由支撑辊26内部的加热器22a产生的热对涂膜42进行预烘烤。或者也可以将加热器22a设置于压辊22和支撑辊26两者的内部。
如上所述经过辊工艺而形成有包含溶胶凝胶材料层的图案的基板可以用作例如有机EL元件用衍射光栅基板、线栅型偏振器、防反射膜、或者通过设置于太阳能电池的光电转换面侧而赋予将光封闭于太阳能电池内部的效果的光学元件。或者可以将具有上述图案的基板用作模具(母模)而将上述图案进一步转印至其它树脂。这种情况下，转印后的树脂图案为基板上的图案的反转图案，因此可以将转印后的反转图案进一步转印至其它树脂，从而制作作为基板的复制品的模具。还可以对这些模具实施Ni等的电铸处理从而形成金属模具。通过使用这些模具，能够更有效地量产有机EL元件用衍射光栅基板等光学部件。另外，在上述实施方式的光学基板制造装置中，利用热使溶胶凝胶材料固化，但是也可以使用光固化性的溶胶凝胶材料通过光照射进行固化。这种情况下，可以不使用加热辊22a。也可以设置光照射机代替加热炉28。
以下通过实施例对本发明的器件的制造方法具体进行说明，但是本发明并不限定于这些实施例。
[实施例1]
在该实施例中，首先制作衍射光栅基板，接着使用该衍射光栅基板制造有机EL元件。为了首先制作衍射光栅基板，使用BCP法制作具有凹凸表面的模具。
<衍射光栅模具的制作>
准备如下所述的包含聚苯乙烯(以下适当简称为“PS”)和聚甲基丙烯酸甲酯(以下适当简称为“PMMA”)的Polymer Source公司制造的嵌段共聚物。
PS链段的Mn＝868,000
PMMA链段的Mn＝857,000
嵌段共聚物的Mn＝1,725,000
PS链段与PMMA链段的体积比(PS：PMMA)＝53：47
分子量分布(Mw/Mn)＝1.30、PS链段的Tg＝96℃
PMMA链段的Tg＝110℃
嵌段共聚物中的第一聚合物链段与和第二聚合物链段的体积比(第一聚合物链段：第二聚合物链段)以聚苯乙烯的密度为1.05g/cm3、聚甲基丙烯酸甲酯的密度为1.19g/cm3来计算。聚合物链段或聚合物的数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)使用凝胶渗透色谱(东曹株式会社制造，型号“GPC-8020”，将TSK-GEL SuperH1000、SuperH2000、SuperH3000和SuperH4000串联连接)来测定。聚合物链段的玻璃化转变温度(Tg)通过使用差示扫描量热计(Perkin-Elmer公司制造，产品名“DSC7”)在0～200℃的温度范围内以20℃/min的升温速度升温的同时进行测定。聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的溶解度参数分别为9.0和9.3(参见化学便覧(化学手册)应用篇修订第二版)。
向该嵌段共聚物150mg和作为聚环氧乙烷的38mg东京化成制造的聚乙二醇4000(Mw＝3000、Mw/Mn＝1.10)中加入甲苯使得总量为10g，使其溶解。将该溶液利用孔径0.5μm的膜过滤器进行过滤从而得到嵌段共聚物溶液。通过旋涂法将所得到的嵌段共聚物溶液以200～250nm的膜厚涂布于作为基材的聚苯硫醚膜(东丽株式会社制造的TORELINA)上。旋涂以旋转速度500rpm进行10秒后接着以800rpm进行30秒。将通过旋涂法涂布而得到的薄膜在室温下放置10分钟进行干燥。
接着，将形成有薄膜的基材在170℃的烘箱中加热5小时(第一退火处理)。在加热后的薄膜的表面上观察到凹凸，可知构成薄膜的嵌段共聚物发生了微层分离。
对如上所述加热后的薄膜如下所述进行蚀刻处理，从而选择性地分解除去基材上的PMMA。使用高压汞灯以30J/cm2的照射量(波长365nm)对薄膜照射紫外线。接着，将薄膜浸渍于丙酮中，利用离子交换水清洗后，进行干燥。结果在基材上形成明显比通过上述加热处理而在薄膜表面显现的凹凸更深的凹凸图案。
接着，为了使通过蚀刻处理形成的凹凸图案变形为山形结构(山形化处理)，将基材在140℃的烘箱中进行1小时的加热处理(第二退火处理)。
在上述山形化处理后的薄膜的表面上，通过溅射形成约10nm的薄镍层作为电流种子层。接着，将该带有薄膜的基材放入氨基磺酸镍浴中，在温度50℃下，进行电铸(最大电流密度0.05A/cm2)处理从而使镍析出至厚度达到250μm。从如此得到的镍电铸体上机械性地剥离带有薄膜的基材。接着，将镍电铸体浸渍在日本西碧化学制造的ケミゾール2303中，在50℃下搅拌的同时清洗2个小时。然后，反复进行3次在镍电铸体上涂布丙烯酸类UV固化树脂并使其固化、剥离的操作，由此除去附着于电铸体表面的一部分聚合物成分。
接着，将镍电铸体浸渍于大金工业株式会社制造的OPTOOL HD-2100TH中约1分钟，进行干燥，然后静置一晩。第二天，将镍电铸体浸渍于大金工业株式会社制造的OPTOOL HD-TH中约1分钟，进行超声波处理清洗。由此得到脱模处理后的镍模具(镍基板)。
接着，在PET基板(东洋纺织株式会社制造的易粘接PET膜，Cosmoshine A-4100)上涂布含氟UV固化性树脂，在按压镍模具的同时以600mJ/cm2照射紫外线，由此使含氟UV固化性树脂固化。树脂固化后，从固化后的树脂剥离镍模具。由此得到包含带有转印有镍模具的表面形状的树脂膜的PET基板的衍射光栅模具。
<衍射光栅基板的制作>
向混合有乙醇24.3g、水2.16g和浓盐酸0.0094g的溶液中滴加四乙氧基硅烷(TEOS)2.5g和甲基三乙氧基硅烷(MTES)2.1g，然后在23℃、湿度45％的条件下搅拌2个小时，从而得到溶胶凝胶材料。将该溶胶凝胶材料刮棒涂布在15×15×0.11cm的钙钠玻璃制玻璃板上。使用刮刀涂布机(YOSHIMITSU SEIKI公司制造)作为刮棒涂布机。虽然该刮刀涂布机被设计成涂膜的膜厚为5μm，但是可以在刮刀上粘贴厚度为35μm的酰亚胺胶带而调节成涂膜的膜厚为40μm。涂布溶胶凝胶材料60秒后，在涂膜上，使用加热至80℃的压辊将如上所述制作的衍射光栅模具按压在玻璃板上的涂膜上的同时进行旋转移动。涂膜的按压结束后，通过手工作业剥离模具，接着使用烘箱在300℃加热60分钟而进行主烘烤。由此得到将衍射光栅模具的图案转印至溶胶凝胶材料的衍射光栅基板。需要说明的是，压辊为在内部具备加热器且外周被覆有4mm厚的耐热聚硅氧烷的辊，使用辊直径为50mm、轴向长度为350mm的辊。
对于该衍射光栅基板，使用原子力显微镜(SII纳米科技公司制造的带有环境控制单元的扫描探针显微镜“NanonaviII Station/E-sweep”)得到表面的凹凸形状的分析图像。原子力显微镜的分析条件如下所述。
测定模式：动态力模式
悬臂：SI-DF40(材质：Si、臂宽：40μm、探针前端直径：10nm)
测定气氛：大气中
测定温度：25℃
在衍射光栅基板的任意位置测定3μm见方(长3μm、宽3μm)的测定区域，如上所述求出凹凸分析图像。测定在该凹凸分析图像中的100个点以上的任意凹部与凸部在深度方向上的距离，计算其平均值，作为凹凸的深度分布的平均值(平均高度)。根据该例中得到的分析图像，凹凸图案的深度分布的平均值为56nm。
测定衍射光栅基板的任意3μm见方(长3μm、宽3μm)的测定区域并如上所述求出凹凸分析图像。对于所得到的凹凸分析图像，实施包含一次斜率校正的平滑处理，然后实施二维快速傅立叶变换处理由此得到傅立叶变换图像。傅立叶变换图像显示出以波数的绝对值为0μm-1的原点为大致中心的圆形图样，并且确认到上述圆形图样存在于波数的绝对值在10μm-1以下的范围内的区域内。
需要说明的是，傅立叶变换图像的圆形图样是通过在傅立叶变换图像中亮点集合而观测的图样。在此所谓的“圆形”是指亮点集合的图样看起来呈大致圆形的形状，也包含看起来外形的一部分成为凸状或凹状的概念。亮点集合后的图样有时看起来呈大致圆环状，此时表示为“圆环状”。需要说明的是，“圆环状”是还包含环的外侧的圆或内侧的圆的形状看起来呈大致圆形的形状且所述环的外侧的圆或内侧的圆的外形的一部分看起来呈凸状或凹状的概念。另外，“圆形或圆环状的图样存在于波数的绝对值为10μm-1以下(更优选为1.25～10μm-1、进一步优选为1.25～5μm-1)的范围内的区域内”是指构成傅立叶变换图像的亮点中的30％以上(更优选为50％以上、进一步优选为80％以上、特别优选为90％以上)的亮点存在于波数的绝对值为10μm-1以下(更优选为1.25～10μm-1、进一步优选为1.25～5μm-1)的范围内的区域内。另外，凹凸结构的图案与傅立叶变换图像的关系已知如下。在凹凸结构本身没有间距分布、方向性时，傅立叶变换图像也呈现随机的图案(无图样)，但是凹凸结构在XY方向上整体为各向同性但有间距地分布时，呈现圆或圆环状的傅立叶变换图像。另外，凹凸结构具有单一间距时，傅立叶变换图像中显现的圆环趋于锐化。
上述凹凸分析图像的二维快速傅立叶变换处理可以通过使用具备二维快速傅立叶变换处理软件的计算机的电子图像处理而容易进行。
对得到的傅立叶变换图像进行图像分析的结果是，波数2.38μm-1最强。即，平均间距为420nm。平均间距可以按照如下所述求出。对于傅立叶变换图像的各点，求出距傅立叶变换图像的原点的距离(单位：μm-1)和强度。接着，对于位于相同距离的点求出强度的平均值。将如上所述求出的距傅立叶变换图像的原点的距离和强度的平均值的关系作图，利用样条函数进行拟合，将强度达到峰值的波数作为平均波数(μm-1)。对于平均间距也可以使用其它方法，例如可以按照下述方法等进行计算：测定衍射光栅的任意3μm见方(长3μm、宽3μm)的测定区域，求出凹凸分析图像，测定该凹凸分析图像中的100个点以上的任意相邻的凸部之间或相邻的凹部之间的间隔，计算其平均值，从而求出凹凸的平均间距。
<有机EL元件的制造>
对于如上所述得到的作为衍射光栅的形成有包含溶胶凝胶材料层的图案的玻璃基板，为了除去附着的异物等，在纯水中用刷进行清洗。接着，使用作为碱性清洗剂的Semico Clean和作为有机溶剂的IPA进行超声波清洗，由此除去附着于玻璃基板的有机物等。在如此清洗后的上述基板上按照以下所述通过图案化形成透明电极(参见图5)。首先，通过溅射法在300℃以120nm的厚度形成ITO膜。接着，通过旋涂法涂布光致抗蚀剂(东京应化工业公司制造：TFR-H)后隔着透明电极用掩膜图案利用波长365nm的光进行曝光。然后，使用2.5％浓度的TMAH水溶液作为显影液蚀刻除去光致抗蚀剂的曝光部从而将ITO的一部分露出。接着，使用18％浓度的盐酸作为蚀刻液将露出的ITO的区域除去。最后使用DMSO与NMP的1：1混合溶液作为剥离液将残留的光致抗蚀剂除去。由此得到规定图案的透明电极。利用刷对所得到的带有透明电极的基板进行清洗，使用有机溶剂(IPA)进行超声波清洗，由此将附着于基板的有机物等除去，然后进行UV/O3处理，将基板放入预先设定为250℃的加热炉中在大气气氛中进行20分钟退火处理。
在如此处理后的透明电极上，通过蒸镀法层叠空穴传输层(4,4’,4”-三(9-咔唑)三苯胺，厚度：35nm)、发光层(掺杂有三(2-苯基吡啶)合铱(III)络合物的4,4’,4”-三(9-咔唑)三苯胺，厚度15nm；掺杂有三(2-苯基吡啶)合铱(III)络合物的1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯，厚度15nm)、电子传输层(1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯，厚度：65nm)、氟化锂层(厚度：1.5nm)。然后，蒸镀金属电极(铝，厚度：50nm)作为最上层，从而得到如图6所示的有机EL元件。
按照以下方法对该实施例中得到的有机EL元件的发光的方向性进行评价。从全部方向(全方位360°的方向)对发光的有机EL元件通过目视进行观察。对于该实施例中得到的有机EL元件而言，即使从全方位360°的任一方向观察，也未观察到特别明亮的部位或特别暗的部位，在全部方向上呈现均匀的亮度。由此确认本发明的有机EL元件的发光的方向性十分低。
在该实施例1中将有机EL元件的透明电极(ITO)的成膜时的温度设定为300℃。透明电极的成膜时的温度可以为低于300℃的温度，但是期望透明电极为低电阻率，为了提高结晶性优选在高温下成膜。另外，成膜时的温度低至约100℃时，在基板上形成的ITO膜为相对非晶的且电阻率也较差，基板与ITO薄膜的粘附性也差。利用通常的UV固化树脂等形成的凹凸图案难以耐受高温成膜工序，但是通过使用作为陶瓷中的一种的溶胶凝胶材料也能够应用于高温成膜工序，因此本发明的方法在制作有机EL元件用的基板(衍射光栅)的方面也是适合的。另外，对于如上所述的固化树脂而言，由于发光时的放热等而长期置于高温下时发生劣化而有可能产生黄变、气体，使用树脂基板的有机EL元件难以长期使用，但是对于具备使用溶胶凝胶材料制作的基板的有机EL元件而言，劣化受到抑制。
[实施例2]
除了使用加热至150℃的压辊以外，与实施例1同样地进行，制作了衍射光栅基板。结果确认到：能够与实施例1同样地进行图案转印，衍射光栅基板的凹凸图案的深度分布的平均值为56nm，平均间距为420nm。
[实施例3]
在该实施例中，分别准备由溶胶凝胶材料形成凹凸图案的衍射光栅基板(以下称为“溶胶凝胶图案基板”)和由树脂形成相同凹凸图案的衍射光栅基板(以下称为“树脂图案基板”)，对有机EL元件制造过程中的衍射光栅基板的耐清洗性、耐化学品性和耐热性进行比较检证。作为“溶胶凝胶图案基板”，使用在实施例1中制作的衍射光栅基板。“树脂图案基板”按照以下方式制作。在15×15×0.11cm的钙钠玻璃基板上涂布含氟UV固化性树脂，按压在实施例1中制作的衍射光栅模具的同时，以600mJ/cm2照射紫外线，由此使含氟UV固化性树脂固化。树脂固化后，将衍射光栅模具从固化后的树脂剥离。由此得到转印有衍射光栅模具的表面形状的树脂图案基板。
对于如此准备的溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板，进行假设为有机EL元件的制造工艺的薄膜形成工序前的清洗工序、光刻工序、ITO蚀刻工序、光致抗蚀剂剥离工序和退火工序的处理，对处理前后的基板的凹凸图案进行观察。需要说明的是，在实际的有机EL元件的制造工艺中透明电极层等沉积在基板上，但是为了在以下处理中对各处理中的化学品、环境温度对基板的影响进行研究，在基板上并没有沉积层，而是将基板暴露于各种环境中。
(1)清洗工序
为了对薄膜形成工序前的清洗工序中的衍射光栅基板的耐性进行评价，对于溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板进行以下三种清洗实验。
<超声波清洗>
在超声波清洗机(株式会社国际电气Eltek公司制造)填充异丙醇(IPA)，分别将溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板浸渍于其中，在室温下以200W的输出功率进行20分钟清洗。接着，将异丙醇换成丙酮作为清洗液，在与异丙醇的情况同样的条件下对溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板进行超声波清洗。然后，将异丙醇换成Semico Clean56作为清洗液，分别将溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板浸渍其中，在室温下以200W的输出功率进行10分钟超声波清洗。
<刷洗>
使用小型片式刷洗机(株式会社今井制作所制造)对溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板进行清洗。对于刷而言使用将100μm直径的尼龙植入辊表面而成的辊刷。在辊刷的转速为500rpm、辊刷向基板的按压压力为0.2MPa、基板传送速度为1米/分钟的条件进行刷洗。清洗水使用纯水，辊刷使用两根。
<UV/O3清洗>
将溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板容纳于UV/O3清洗机(PL16-110：Sen Lights公司)，通过由低压汞灯产生的UV光(波长为184.9nm、253.7nm)而产生臭氧，以15mW/cm2照射10分钟。
(2)光刻工序
为了对光刻工序中的耐性进行研究，将光致抗蚀剂中所含有的乳酸乙酯填充到烧杯中，将溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板分别在室温下在乳酸乙酯中浸渍20分钟。另外，使用PGMEA代替乳酸乙酯进行同样的实验。另外，为了研究对光致抗蚀剂的显影液的耐性，将溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板分别在室温下在作为显影液的2.5％的TMAH中浸渍20分钟。
(3)ITO蚀刻工序
为了研究基板在通过蚀刻ITO电极材料而进行图案化的工序中的耐性，将溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板在常温下在18％的盐酸中浸渍20分钟。
(4)抗蚀剂剥离工序
为了研究基板对剥离在光刻工序中残留的光致抗蚀剂的工序中所使用的剥离液的耐性，将溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板分别在常温下在NMP中浸渍20分钟。使用DMSO代替NMP进行了同样的实验。
(5)退火工序
为了研究基板在透明电极的图案化后所进行的退火工序中的耐性，将溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板分别在大气气氛中置于250℃的加热炉内20分钟。
<基板评价方法>
为了对基于上述5道工序处理的溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板的耐性进行评价，对这些处理前后的基板进行不均检査和SPM检査。为了对实验前后的基板表面的凹凸图案的整体状态进行观察，不均检査采用下述方法。
将图11所示的检査装置300置于暗室内，将上述5道工序处理前后的基板101(溶胶凝胶图案基板和树脂图案基板)安装于检査装置300并在如下所述的条件下观察基板的散射光强度分布。检査装置300具备：配置基板101的平台装置104、对基板101照射光的高方向性LED条灯(CCS株式会社制造的LDL2-119×16BL)122、对从基板的反射光进行拍摄的数码相机125和对所拍摄的图像进行图像处理分析的图像处理装置126。将30mm×30mm×0.7mm厚的基板101配置成横跨平台装置104的一对黑色长方体形状区块102。区块高度为40mm，黑色区块的距离为27mm。LED条灯122的发光中心波长为470nm，发光部面积为119mm×160mm，LED条灯122按照从水平向地面倾斜10°的状态而设置于距地面的高度为160mm的位置。2根LED条灯122的距离为307mm。数码相机125设置于距基板表面的距离为770mm的位置。使LED照明以最大输出功率(各5.7W)发光而进行拍摄。数码相机125的型号和拍摄条件如下所述。
照相机：Canon EOS Kiss X3
镜头：EF-S18-55mm F3.5-5.6IS
快门速度：1/100秒
ISO感光度：3200
光圈：F5.6
白平衡：标准
图片样式：标准
像素值 0～255
对所得到的来自数码相机的图像提取蓝色的像素值，并将该像素值用灰阶表示。另外，如图12(a)所示，仅提取在图像的Y方向的大致中心位置的在X方向上延伸的直线L1上的像素值，并以像素值相对于X方向的像素位置的分布的形式输出。需要说明的是，截面轮廓仅输出作为有机EL元件而形成元件的部分(图12(a)的虚线框内)。将由溶胶凝胶图案基板得到的像素值相对于X方向的像素位置的分布图的一例示于图12(b)中。在图12(b)所示的示例中，平均像素值为113。通过预备试验可知：若在上述耐性试验前后，平均像素值变化20％，则将该衍射光栅基板用于有机EL元件时，亮度不均变得明显。因此，将耐性试验前后平均像素值变化小于20％的情况评价为○、将变化20％以上的情况评价为×。将结果示于表1中。
SPM检査使用扫描显微镜来检查基板表面的凹凸图案的表面状态、凹凸深度。SPM检査使用在实施例1中使用的原子力显微镜(SII纳米科技公司制造的带有环境控制单元的扫描探针显微镜“NanonaviII Station/E-sweep”)。原子力显微镜的分析条件与实施例1同样。对基板的任意位置测定3μm见方(长3μm、宽3μm)的测定区域，如上所述求出凹凸分析图像。测定在该凹凸分析图像中的100个点以上的任意凹部与凸部在深度方向的距离，计算出其平均值作为凹凸的深度分布的平均值(平均高度)。该凹凸的深度分布的平均值与耐性试验前的数值相比变化若在20％以内则为合格、若观察到大于20％的变化则为不合格。另外，将评价图像中存在耐性试验前未观察到的异常突起、表面粗糙的情况也评价为不合格。将评价图像上未观察到异常的情况评价为合格。将凹凸的深度分布的平均值和评价图像两者均合格的情况评价为○、将其以外的情况评价为×，将评价结果示于表1中。
[表1]
处理前后的变化：○＝无、×＝有
对于在清洗工序进行了UV/O3清洗处理的树脂图案基板，观察到在不均观察中平均像素值大于20％，而且在SPM观察中凹凸的深度分布的平均值降低超过20％。认为这是由于树脂的凹凸图案由于UV/O3清洗而被侵蚀。另一方面，对于溶胶凝胶图案基板而言，在UV/O3清洗前后这些观察结果中未发现有意义的差值。对于ITO蚀刻处理而言，在树脂图案基板的SPM观察中也观察到了在凹凸表面有异常的突起。认为这是由于树脂由于ITO蚀刻处理而与盐酸反应产生异常的析出物。另一方面，在溶胶凝胶图案基板中，在ITO蚀刻处理前后这些观察结果中未发现有意义的差值。另外，对于退火处理后的树脂图案基板而言，观察到在不均观察中平均像素值变化超过20％，而且在SPM观察中凹凸表面的凹凸的深度分布的平均值降低超过20％。认为这是由于树脂的凹凸图案由于退火处理的高温而一部分熔融。另一方面，在溶胶凝胶图案基板中，在退火处理前后这些观察结果中未发现有意义的差值。
[比较例1]
使用实施例3中制作的树脂图案基板作为衍射光栅基板与实施例1同样地制造有机EL元件。
[有机EL元件的发光效率的评价]
按照以下方法测定实施例1和比较例1中得到的有机EL元件的发光效率。对所得到的有机EL元件施加电压，利用施加测定器(株式会社ADC公司制造，R6244)测定施加电压V和流经有机EL元件的电流I，并且利用Spectra Co-op公司制造的总光通量测定装置测定总光通量L。根据由此得到的施加电压V、电流I和总光通量L的测定值计算出亮度值L’，对于电流效率，使用下述计算式(F1)：电流效率＝(L’/I)×S···(F1)；对于功率效率，使用下述计算式(F2)：功率效率＝(L’/I/V)×S···(F2)，计算出有机EL元件的电流效率和功率效率。在上述式中，S为元件的发光面积。
需要说明的是，对于亮度L’的值，假设有机EL元件的配光特性依照郎伯定律(Lambert's law)，按照下述计算式(F3)：L’＝L/π/S···(F3)进行换算。
实施例1的有机EL元件在亮度为1000cd/m2的情况下显示出111.1cd/A的电流效率。另外，实施例1的有机EL元件在亮度为1000cd/m2的情况下显示出97.7lm/W的功率效率。比较例1的有机EL元件由于刷洗时的机械损伤、UV/O3清洗时的损伤、ITO成膜时的热损伤导致树脂图案崩溃，无法作为元件进行评价。作为比较样品，准备了在无图案的玻璃基板上制作的有机EL元件，对其电流效率和功率效率进行测定，结果在亮度为1000cd/m2的情况下显示出74.5cd/A的电流效率，在同样的亮度为1000cd/m2的情况下显示出58.4lm/W的功率效率。
根据以上内容，在本发明的器件的制造方法中使用的光学基板的凹凸图案由溶胶凝胶材料形成，因此如以下所述从各种方面考虑，与由固化性树脂形成凹凸图案的基板相比是有利的。溶胶凝胶材料由于机械强度优良，因此即使在有机EL元件的制造工艺中在基板和透明电极形成后对凹凸图案面进行刷洗也难以产生划伤、异物的附着、透明电极上的突起等，能够抑制由上述引起的元件不良。因此，作为通过本发明的方法得到的器件的有机EL元件在具有凹凸图案的基板的机械强度这方面与使用固化性树脂基板时相比优良。
另外，按照本发明的方法制造的由溶胶凝胶材料形成的基板的耐化学品性优良。因此，对在基板和透明电极的清洗工序中使用的碱液、有机溶剂具有较高的耐腐蚀性，能够使用各种清洗液。另外，如上所述在透明基板的图案化时有时使用碱性显影液、酸性蚀刻液，对这种显影液、蚀刻液也具有耐腐蚀性。从这方面考虑，与对碱液、酸溶液的耐性较低的固化性树脂基板相比是有利的。
按照本发明的方法制造的由溶胶凝胶材料形成的基板的耐热性优良。因此，能够耐受在有机EL元件的透明电极制造工艺中的溅射工序的高温气氛。另外，与固化性树脂基板相比，按照本发明的方法制造的由溶胶凝胶材料形成的基板的耐UV性、耐候性也优良。因此，对透明电极形成后的UV/O3清洗处理也具有耐性。因此，如果使用由溶胶凝胶材料形成的基板，则在形成半导体、有机膜的工艺中不会受到影响。
将作为通过本发明的方法制造的器件的有机EL元件用于室外时，与使用固化性树脂基板相比，能够抑制太阳光所导致的劣化。另外，对于如上所述的固化树脂而言，由于发光时的放热等而长期置于高温下时，有可能劣化而产生黄变、气体，使用树脂基板的有机EL元件难以长期使用，但是对于具备使用溶胶凝胶材料制作的基板的有机EL元件而言劣化受到抑制。
以上通过实施例对本发明进行了说明，但是本发明的光学基板的制造方法和制造装置以及器件的制造方法并不限定于上述实施方式，可以在权利要求书所记载的技术构思的范围内进行适当改变。例如，在上述实施例中使用刮棒涂布机和烘箱等通过手工作业制造衍射光栅基板，但是也可以使用如图4所示的光学基板制造装置进行制造。并且在上述实施例中，使用了通过加热而固化的溶胶凝胶材料，也可以使用光固化性溶胶凝胶材料来代替。这种情况下，通过进行光照射来代替进行涂膜的烘烤，由此能够使涂膜(溶胶凝胶材料)固化。
产业实用性
本发明的制造光学基板的方法和装置能够在精确且可靠地进行微细图案转印的同时以高生产能力制造光学基板。本发明的制造器件的方法由于使用通过本发明的制造方法和制造装置制造的耐热性、耐候性和耐腐蚀性优良的带有微细的凹凸图案的光学基板，因此对于组装该光学基板的元件的制造工艺也具有耐性，另外，能够延长这些元件的寿命。因此，通过本发明的器件的制造方法，能够以高生产能力制造耐热性、耐候性和耐腐蚀性优良的有机EL元件、太阳能电池等各种器件。
附图标记
21 模具导出辊、22 压辊、23 剥离辊、
24 模具卷绕辊、26 支撑辊、29 传送辊、
30 口模式涂布机、32 电极材料层、
34 光致抗蚀剂、35 加热区、40 基板、
42 涂膜(溶胶凝胶材料层)、
44 掩膜、70 辊工艺装置
72 膜导出辊、74 夹辊、
76 剥离辊、78 传送辊、80 基板膜、
80a 膜状模具、
82 口模式涂布机、85 UV照射光源、86 基板膜传送***
87 膜卷绕辊、90 转印辊、
92 透明电极、94 有机层、95 空穴传输层
96 发光层、97 电子传输层、98 金属电极
100 光学基板制造装置、101 衍射光栅基板、102 区块、
104 平台装置、120 涂布部
122 LED条灯、125 数码相机
126 图像处理装置、130 基板传送部、140 模具传送部
142、144、146 除电器
150 按压部、160 剥离部、200 有机EL元件、300 检査装置。
Claims (30)
1.一种制造光学基板的方法，其为制造具有凹凸图案的光学基板的方法，其特征在于，该方法包括：
准备具有凹凸图案面的长尺寸的膜状模具的工序；
在基板上形成溶胶凝胶材料的涂膜的工序；
使所述涂膜与所述膜状模具的所述凹凸图案面相对，将压辊按压在膜状模具的与所述凹凸图案面相反侧的面上从而将所述凹凸图案面转印至所述涂膜的工序；
将所述膜状模具从涂膜剥离的工序；和
将转印有所述凹凸图案的涂膜固化的工序；
将所述长尺寸的膜状模具从模具导出辊向所述压辊导出并移动，
利用模具卷绕辊卷绕剥离后的所述长尺寸的膜状模具。
2.如权利要求1所述的制造光学基板的方法，其特征在于，所述将涂膜固化的工序中，通过对涂膜进行烘烤而进行固化。
3.如权利要求1所述的光学基板的制造方法，其特征在于，所述准备长尺寸的膜状模具的工序包括：
在长尺寸的膜状基材上涂布凹凸形成材料；
使具有凹凸图案的转印辊旋转的同时将其按压在所述涂布后的凹凸形成材料上从而将所述凹凸图案辊转印至凹凸形成材料；和
通过将辊转印有所述凹凸图案的凹凸形成材料固化而得到辊形态的所述长尺寸的膜状模具。
4.如权利要求3所述的光学基板的制造方法，其特征在于，利用膜卷绕辊卷绕所述具有固化后的凹凸形成材料的膜状基材。
5.如权利要求3所述的光学基板的制造方法，其特征在于，使用导出所述膜状基材的膜导出辊和卷绕所述膜状基材的膜卷绕辊，在传送所述膜状基材的同时，转印所述转印辊的凹凸图案。
6.如权利要求4或5所述的光学基板的制造方法，其特征在于，使用卷绕有所述长尺寸的膜状模具的所述膜卷绕辊作为所述模具导出辊。
7.如权利要求1～5中任一项所述的光学基板的制造方法，其特征在于，对所述涂膜进行加热的同时，将所述压辊按压在与所述凹凸图案面相反侧的面上。
8.如权利要求1～5中任一项所述的光学基板的制造方法，其特征在于，在所述转印工序与所述剥离工序之间或在所述剥离工序中，对所述按压后的涂膜进行加热。
9.如权利要求1～5中任一项所述的光学基板的制造方法，其特征在于，将所述长尺寸的膜状模具连续地送入压辊的下方，并且将多个基板以规定时间间隔在形成溶胶凝胶材料的涂膜的同时传送至所述压辊，利用压辊依次将所述膜状模具的凹凸图案面按压在所述多个基板的涂膜上。
10.如权利要求1～5中任一项所述的光学基板的制造方法，其特征在于，所述膜状模具的所述凹凸图案为不规则的凹凸图案，凹凸的平均间距为100～1500nm的范围，凹凸的深度分布的平均值为20～200nm的范围。
11.一种光学基板的制造装置，其为制造光学基板的装置，其特征在于，该装置具备：
涂膜形成部，用于在基板上形成溶胶凝胶材料的涂膜；
基板传送部，用于将形成有所述涂膜的基板传送至规定位置；
模具传送部，其具备导出具有凹凸图案面的长尺寸的膜状模具的模具导出辊和卷绕所述长尺寸的膜状模具的模具卷绕辊，将所述膜状模具连续地从所述模具导出辊导出至所述规定位置，并且利用所述模具卷绕辊卷绕所述膜状模具，由此将所述膜状模具向所述规定位置传送；
压辊，其可旋转地设置于所述规定位置，用于将利用所述模具传送部导出至所述规定位置的所述长尺寸的所述膜状模具的凹凸图案面的一部分按压到利用所述基板传送部传送至所述规定位置的所述基板的涂膜上。
12.如权利要求11所述的光学基板的制造装置，其特征在于，还具备剥离辊，该剥离辊用于将利用所述压辊按压后的所述长尺寸的膜状模具的凹凸图案面的一部分从所述基板的涂膜剥离。
13.如权利要求11或12所述的光学基板的制造装置，其特征在于，还具备加热单元，该加热单元用于对按压所述膜状模具的凹凸图案面的一部分的所述基板的涂膜进行加热。
14.如权利要求13所述的光学基板的制造装置，其特征在于，所述加热单元为设置在所述压辊内的加热器。
15.如权利要求11或12所述的光学基板的制造装置，其特征在于，还具备加热单元，该加热单元用于在将所述膜状模具从所述涂膜剥离时对所述涂膜进行加热。
16.如权利要求11或12所述的光学基板的制造装置，其特征在于，还具备支撑辊，该支撑辊设置在与所述压辊相对的位置并从下侧支撑基板。
17.如权利要求11或12所述的光学基板的制造装置，其特征在于，所述涂膜形成部具备保持基板的同时使其移动的基板平台。
18.如权利要求11或12所述的光学基板的制造装置，其特征在于，所述膜状模具的所述凹凸图案为不规则的凹凸图案，凹凸的平均间距为100～1500nm的范围，凹凸的深度分布的平均值为20～200nm的范围。
19.如权利要求11或12所述的制造光学基板的装置，其特征在于，还具备形成所述长尺寸的膜状模具的辊工艺装置，该辊工艺装置具备：传送基板膜的传送***、将凹凸形成材料涂布在传送中的基板膜上的涂布机、位于涂布机的下游侧并用于转印图案的转印辊和用于对所述基板膜照射光的照射光源。
20.如权利要求19所述的光学基板的制造装置，其特征在于，所述传送***具有：导出所述基板膜的膜导出辊、使所述基板膜施力于所述转印辊的夹辊、促进所述基板膜从转印辊剥离的剥离辊和卷绕转印有所述图案的基板膜的膜卷绕辊。
21.如权利要求20所述的光学基板的制造装置，其特征在于，卷绕有所述基板膜的膜卷绕辊用作导出所述膜状模具的模具导出辊。
22.一种器件的制造方法，其为具备具有凹凸图案的光学基板的器件的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：
基板形成工序，将溶胶凝胶材料涂布在基板上，将规定的凹凸图案转印到涂布后的溶胶凝胶材料上，由此形成形成有凹凸图案的基板；
清洗工序，对所述形成有凹凸图案的基板进行清洗；
第一电极形成工序，通过图案化在所述清洗后的基板上形成第一电极；
退火工序，对形成有第一电极的所述基板进行退火；
薄膜形成工序，在第一电极上形成薄膜；和
第二电极形成工序，在所述薄膜上形成第二电极；
所述基板形成工序包括：
准备具有凹凸图案面的长尺寸的膜状模具的工序；
在基板上形成溶胶凝胶材料的涂膜的工序；
使所述涂膜与所述膜状模具的所述凹凸图案面相对，将压辊按压在膜状模具的与所述凹凸图案面相反侧的面上从而将所述凹凸图案面转印至所述涂膜的工序；
将所述膜状模具从涂膜剥离的工序；和
对转印有所述凹凸图案的涂膜进行烘烤的工序；
将所述长尺寸的膜状模具从模具导出辊向所述压辊导出并移动，
利用模具卷绕辊卷绕剥离后的所述长尺寸的膜状模具。
23.如权利要求22所述的器件的制造方法，其特征在于，在所述清洗工序中，进行超声波清洗、刷洗和UV/O3清洗中的至少一种。
24.如权利要求22或23所述的器件的制造方法，其特征在于，所述图案化使用酸或碱溶剂进行，所述图案化包括第一电极层的形成、抗蚀剂涂布、曝光和显影、第一电极层的蚀刻和抗蚀剂的剥离。
25.如权利要求22或23所述的器件的制造方法，其特征在于，所述退火的温度为160℃～360℃。
26.如权利要求22或23所述的器件的制造方法，其特征在于，所述器件为有机电致发光元件，第一电极为透明电极，所述薄膜层包含有机层，第二电极为金属电极。
27.如权利要求22或23所述的器件的制造方法，其特征在于，所述器件为太阳能电池，第一电极为透明电极，所述薄膜层包含半导体层，第二电极为金属电极。
28.如权利要求22或23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图案是用于光的衍射或散射的不规则的凹凸图案，凹凸的平均间距为100～1500nm的范围，凹凸的深度分布的平均值为20～200nm的范围。
29.如权利要求22或23所述的器件的制造方法，其特征在于，所述基板为玻璃基板，所述溶胶凝胶材料包含二氧化硅前体。
30.如权利要求22或23所述的器件的制造方法，其特征在于，包括：将所述溶胶凝胶材料涂布在基板上，将规定的凹凸图案转印到涂布后的溶胶凝胶材料上，然后在300℃以上对所述溶胶凝胶材料进行烘烤。
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