CN105073387A - 使用吸辊的辊装置以及具有凹凸结构的构件的制造方法 - Google Patents

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CN105073387A CN201480008227.9A CN201480008227A CN105073387A CN 105073387 A CN105073387 A CN 105073387A CN 201480008227 A CN201480008227 A CN 201480008227A CN 105073387 A CN105073387 A CN 105073387A
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Abstract

一种辊装置300，其具备：可旋转且吸力在外周面25a从外侧向内侧作用的吸辊25；产生所述吸力的抽吸机构65；和覆盖所述吸辊25的外周面25a的透气性构件81。通过具备透气性构件81和吸辊25，能够在利用透气性构件81施力于被处理物的同时，从被处理物中均匀地抽出水分气体。通过使用本发明的辊装置300，可以以高成品率、高生产量制造用于光的衍射或散射的具有凹凸结构的构件。

Description

使用吸辊的辊装置以及具有凹凸结构的构件的制造方法
技术领域
本发明涉及使用吸辊的辊装置以及具有凹凸结构的构件的制造方法。
背景技术
作为形成半导体集成电路等微细图案的方法，已知微影法。使用微影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，期望波长更短的光源。但是，短波长光源的价格高，其开发不容易，还需要开发透过如此短波长光的光学材料。另外，通过以往的微影法制造大面积的图案，需要大型的光学元件，技术上和经济上均伴随困难。因此，研究了形成具有大面积的所期望图案的新型方法。
作为不使用以往的微影装置形成微细图案的方法，已知纳米压印法。纳米压印法是通过将树脂夹入模具(模具)与基板而转印纳米级图案的技术，不仅在半导体器件，而且期待在有机电致发光(EL)元件或LED等的光学构件、MEMS、生物芯片等多种领域实用化。
作为使用热固化性材料的纳米压印法，已知例如，如专利文献1所记载的，在基板上涂布抗蚀剂膜，利用平板状的模具压制，然后通过加热器使抗蚀剂膜固化的方法。特别是使用无机溶胶凝胶材料的纳米压印成形物的耐热性高，适合于伴随高温处理的工艺。此外，代替使用平板状模具的压制法，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复制用原版和压辊的辊压制法。但是，溶胶凝胶材料需要精密地控制涂布后的水分量、干燥时间，不容易量产化。
顺便说一下，专利文献3中公开了在通过纳米压印法对溶胶凝胶材料的图案转印中，通过使用具有透气性的包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)的模具，即使溶胶凝胶材料与模具密合时，也可以进行溶胶凝胶材料的固化。在包含PDMS的模具内，由于溶胶凝胶层中的溶剂和水能够扩散，因而即使溶胶凝胶材料与模具密合时，也能够促进溶胶凝胶材料的化学反应以及由此产生的水和溶剂的蒸发，溶胶凝胶材料能够固化(凝胶化)。
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2008-068611号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于提供能够以高成品率量产具有微细的凹凸结构的构件的新型的制造装置及制造方法。
用于解决问题的手段
根据本发明的第1方式，提供一种辊装置，其具备：
可旋转且吸力在外周面从外向内作用的吸辊；
产生所述吸力的抽吸机构；和
覆盖所述吸辊的外周面的透气性构件。
在上述辊装置中，上述透气性构件可以由硅橡胶形成。
在上述辊装置中，在上述透气性构件的表面可以形成凹凸图案。
在上述辊装置中，上述透气性构件的凹凸图案可以为用于将溶胶凝胶材料图案化的图案。
在上述辊装置中，上述透气性构件的凹凸图案可以为不规则的凹凸图案，凹凸的深度的标准偏差可以为10～100nm的范围，凹凸的平均间距可以为100～1500nm的范围。
在上述辊装置中，上述透气性构件的凹凸图案的傅立叶变换图像可以为圆环状。
在上述辊装置中，可以具备用于加热上述吸辊的加热单元。
在上述辊装置中，上述透气性构件的水蒸气透过率可以为1×10-6[(mL·cm)/(cm2·s·cmHg)]以上。
在上述辊装置中，上述透气性构件的厚度可以为10μm～1cm。
在上述辊装置中，上述透气性构件的表面能可以为25mN/m以下。
在上述辊装置中，可以具备使上述吸辊以上述吸辊的轴为中心旋转的驱动装置。在上述辊装置中，上述吸辊的上述外周面的材质可以为多孔体。上述多孔体可以为陶瓷。在上述辊装置中，上述吸辊的上述外周面可以为以等间隔均匀地设置有抽吸孔的网状。
根据本发明的第2方式，提供一种具有凹凸结构的构件的制造方法，其为使用第1方式的辊装置制造具有凹凸结构的构件的方法，其包括：
在基板上形成涂膜的工序；
在使所述吸辊旋转的同时，使所述透气性构件的所述凹凸图案与所述涂膜密合，从而将所述凹凸图案转印至所述涂膜的工序；和
将上述涂膜固化的工序。
具有上述凹凸结构的构件例如可以为光学基板。
在上述具有凹凸结构的构件的制造方法中，可以在使上述吸力作用于上述吸辊的同时，将上述凹凸图案转印于上述涂膜。
在上述具有凹凸结构的构件的制造方法中，上述涂膜的材料可以为溶胶凝胶材料。
在上述具有凹凸结构的构件的制造方法中，可以在将上述涂膜加热的同时，使上述透气性构件的上述凹凸图案与上述涂膜密合。
根据本发明的第3方式，提供一种有机EL元件的制造方法，其中，使用第2方式的具有凹凸结构的构件的制造方法，制作作为具有凹凸结构的构件的具有凹凸表面的衍射光栅基板，并在上述衍射光栅基板的凹凸表面上依次层叠透明电极、有机层和金属电极，从而制造有机EL元件。
发明效果
本发明的辊装置具备透气性构件和吸辊，由此能够在利用透气性构件施力于被处理物的同时，从被处理物均匀地抽出水分气体。通过使用本发明的辊装置，能够准确且可靠地进行涂膜的图案形成，能够以高生产量制造光学基板等具有凹凸结构的构件。
附图说明
图1是表示本发明的具有凹凸结构的构件的制造方法的流程图。
图2(A)～(C)是示意性地表示制造用于实施方式的光学基板的制造方法的透气性构件的各工序的图。
图3是实施方式的辊装置的立体示意图。
图4是从A-A方向观看图3的辊装置的剖视示意图。
图5是用于说明使用透气性构件的转印工艺的概念图。
图6是实施方式的光学基板的制造装置的概念图。
图7是在变形方式中代替转印辊将环状的透气性构件架设设置于2个以上辊的光学基板制造装置的概念图。
图8是表示有机EL元件的截面结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的具有凹凸图案或凹凸结构的构件的制造方法以及制造装置的实施方式。需要说明的是，在以下的说明中，作为涂布于基板的涂膜材料，列举溶胶凝胶材料为例进行说明。本发明的具有凹凸图案或凹凸结构的构件的制造方法，如图1所示，主要包括：准备透气性构件的工序S0；制作具备透气性构件的转印辊的工序S1；制备溶胶凝胶材料的制备工序S2；将制备的溶胶凝胶材料涂布于基板上的涂布工序S3；在使转印辊的透气性构件密合于涂布的涂膜的同时，使涂膜固化的转印工序S4；以及对涂膜进行烘烤的烘烤工序S5。以下，依次说明各工序。需要说明的是，在以下的说明中，具有凹凸图案或凹凸结构的构件，列举具有凹凸图案的光学基板为例说明。
[准备透气性构件的工序]
在本实施方式的光学基板的制造方法及制造装置中，用作模具的透气性构件具有挠性，在表面具有凹凸的转印图案。透气性构件可以通过后述的透气性构件制造方法制作。透气性构件包含橡胶类材料，特别是优选硅橡胶或硅橡胶与其它材料的混合物或共聚物。作为硅橡胶，可以使用例如聚有机硅氧烷、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、聚三甲基甲硅烷基丙炔、聚4-甲基戊烯等。硅橡胶与其它树脂材料相比更廉价，耐热性更优良，热导性更高，具有弹性，在高温条件下更不容易变形，因此适合在高温条件下进行的凹凸图案转印工艺。此外，硅橡胶类的材料由于气体或水蒸气透过性高，能够使被转印材料的溶剂或水蒸气容易透过。需要说明的是，透气性构件的水蒸气透过率优选为1×10-6[(mL·cm)/(cm2·s·cmHg)]以上。透气性构件的水蒸气透过率低于上述下限时，将透气性构件的凹凸图案转印至基板上的涂膜时，涂膜中的溶剂和水的蒸发耗时，涂膜不固化或固化耗时。另外，用于透气性构件的橡胶类材料的表面自由能优选为25mN/m以下。由此将透气性构件的凹凸图案转印至基板上的涂膜时，脱模性变得良好，能够防止转印不良。
透气性构件例如可以为长度50～2000mm、宽度50～3000mm、厚度10μm～1cm。透气性构件的尺寸可以根据转印辊的尺寸、量产的光学基板的尺寸、1次制造工艺连续制造的光学基板的数量(批次数量)等适当设定。透气性构件的厚度小于上述下限时，透气性构件的强度变小，有可能透气性构件在操作期间破损。厚度大于上述上限时，有可能难以将模具卷成卷筒状、或者透气性构件的水蒸气透过性变得不充分。此外，根据需要，可以在它们的凹凸图案面实施脱模处理。凹凸图案可以通过例如后述的BCP法、BKL法、微影法等的任意方法形成任意形状。
凹凸图案可以按照最终所得到的光学基板的用途形成任意图案，例如，可以形成微透镜阵列结构、具有光扩散或衍射等的功能的结构。凹凸图案可以为例如凹凸的间距不均匀、且凹凸的朝向无方向性的不规则的凹凸图案。作为凹凸的平均间距，例如，将光学基板用于可见光的衍射或散射的用途时，可以为100～1500nm的范围，更优选为200～1200nm的范围。凹凸的平均间距小于上述下限时，由于间距相对于可见光的波长过小，具有利用凹凸的光衍射变得不充分的倾向，另一方面，超过上限时，衍射角变小，有失去作为衍射光栅等光学元件的功能的倾向。在同样的用途中，凹凸的深度分布的平均值优选为20～200nm的范围，更优选为30～150nm的范围。凹凸的深度的标准偏差优选为10～100nm，更优选为15～75nm的范围。
在本申请中，凹凸的平均间距是指在测定形成有凹凸的表面的凹凸的间距(相邻的凸部之间或相邻的凹部之间的间隔)时，凹凸的间距的平均值。这样的凹凸的间距的平均值可以通过使用扫描式探针显微镜(例如，株式会社日立高科制的产品名“E-sweep”等)，在下述条件下分析表面的凹凸并测定凹凸分析图像，然后测定100个点以上的在该凹凸分析图像中的任意相邻的凸部之间或相邻的凹部之间的间隔，并求出其算术平均值而计算出。
测定方式︰悬臂不连续接触方式
悬臂的材质︰硅
悬臂的臂宽︰40μm
悬臂的探针前端直径︰10nm
此外，在本申请中，凹凸的深度分布的平均值及凹凸的深度的标准偏差可以如下计算出。对于表面的凹凸形状，使用扫描式探针显微镜(例如，株式会社日立高科制的产品名“E-sweep”等)测定凹凸分析图像。分析凹凸时，在上述条件下测定任意3μm见方(纵向3μm、横向3μm)或10μm见方(纵向10μm、横向10μm)的测定区域并求得凹凸分析图像。此时，分别以纳米级求出测定区域内的16384个点(纵向128个点×横向128个点)以上的测定点的凹凸高度的数据。需要说明的是，该测定点的数量根据所使用的测定装置的种类、设定而不同，例如使用上述株式会社日立高科制的产品名“E-sweep”作为测定装置时，可以在3μm见方的测定区域内，进行65536个点(纵向256点×横向256点)的测定(以256×256像素的分辨率测定)。然后，对于如此测定的凹凸高度(单位：nm)，首先，在全部测定点中，求出距离透明支持基板1的表面高度最高的测定点P。然后，将包含该测定点P且与透明支撑基板1的表面平行的面作为基准面(水平面)，求出距离该基准面的深度值(从测定点P的距离透明支持基板1的高度值减去在各测定点的距离透明支撑基板1的高度而得到的差值)作为凹凸深度的数据。需要说明的是，该凹凸深度数据可以通过测定装置(例如株式会社日立高科制的产品名“E-sweep”)并使用测定装置中的软件自动计算而求得，利用如此自动计算求出的值作为凹凸深度的数据。如此求得各测定点的凹凸深度的数据后，分别采用通过求出其算术平均及标准偏差而计算出的值作为凹凸的深度分布的平均值及凹凸的深度的标准偏差。在本说明书中，凹凸的平均间距及凹凸的深度分布的平均值无论形成凹凸表面的材料如何，均可以通过如上所述的测定方法求得。
由这样的凹凸图案散射和/或衍射的光并非单一或狭窄带宽的波长的光，而具有相对较宽区域的波段，散射光和/或衍射的光无方向性而朝向所有方向。其中，“不规则的凹凸图案”包含对分析表面的凹凸形状分析所得到的凹凸分析图像实施二维高速傅立叶变换处理所得到的傅立叶变换图像显示出圆形或圆环状的图样，即上述凹凸的朝向无方向性但是凹凸的间距具有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，只要该凹凸间距的分布可以衍射可见光，就适合于有机EL元件等面发光元件等中使用的衍射基板或太阳能电池的透明导电性基板等。
参照图2说明用于本发明的透气性构件的制造方法。
首先，制作用于形成透气性构件的凹凸图案的母模38。母模38的凹凸图案优选使用例如利用根据本申请人的日本特愿2011-006487号所记载的嵌段共聚物的自组装(微相分离)的方法(以下，适当称为“BCP(嵌段共聚物)法”)，或者利用根据本申请人的WO2011/007878A1所公开的，将蒸镀膜上的聚合物膜加热、冷却，从而利用聚合物表面的褶皱来形成凹凸的方法(以下，适当称为“BKL(起皱(Buckling))法”)形成。也可以使用光刻法代替BCP法和BKL法来形成。此外，也可以通过例如切削加工法、电子射线直接绘图法、粒子束加工法和扫描探针加工法等微细加工法、以及使用微粒的自组装的微细加工法，制作母模38的凹凸图案。使用BCP法形成图案时，形成图案材料可以使用任意材料，优选为由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的2种的组合构成的嵌段共聚物。
母模38的图案的凹凸的间距及高度是任意的，但例如用于散射或衍射可见区域的光的衍射光栅的用途时，凹凸的平均间距优选为100～1500nm的范围，更优选为200～1200nm的范围。凹凸的平均间距小于上述下限时，由于间距相对于可见光的波长变得过小，有无法利用凹凸衍射光的倾向，另一方面，超过上限时，衍射角变小，有失去作为衍射光栅等光学元件的功能的倾向。凹凸的深度分布的平均值优选为20～200nm的范围，更优选为30～150nm的范围。凹凸的深度分布的平均值小于上述下限时，高度相对于可见光的波长过低，有无法产生所需衍射的倾向，另一方面，超过上限时，衍射光强度发生不均，结果，例如，将该凹凸图案用于作为有机EL元件的光提取用的光学元件时，由于EL层内部的电场分布变得不均匀，电场集中在特定部位，有容易产生漏电或寿命变短的倾向。凹凸的深度的标准偏差优选为10～100nm的范围，更优选为15～75nm的范围。凹凸的深度的标准偏差小于上述下限时，由于高度相对于可见光的波长过低，有无法产生所需衍射的倾向，另一方面，超过上限时，衍射光强度产生不均，结果，例如，将该凹凸图案用于作为提取有机EL元件的光的光学元件时，由于EL层内部的电场分布变得不均匀，电场集中在特定部分，有容易产生漏电或寿命变短的倾向。
通过BCP法或BKL法等形成母模38后(图2(A))，如下形成转印有母模38的图案的透气性构件81。首先，将橡胶类材料的原料的主剂与固化剂混合，并搅拌10分钟。橡胶类材料的混合液(以下，适当称为“透气性构件原料”)可以用甲苯等溶剂稀释。将透气性构件原料搅拌后，在减压下脱泡。将脱泡的透气性构件原料涂布于先前制作的母模38的凹凸图案上(图2(B))。作为涂布方法，可以使用流延法、刮刀法、旋涂法等任意涂布方法。接着，为了使涂布的透气性构件原料固化，将透气性构件原料加热。通过固化，将母模的凹凸图案转印固定于透气性构件原料。加热温度优选为室温～50℃。加热可以通过烘箱或热板等任意手段进行。
将固化的透气性构件原料从母模38剥离，从而得到透气性构件(图2(C))。透气性构件81可以从母模38的边缘部手工剥离。此外，可以用胶粘剂或胶带等将透气性构件81的一端固定于后述的吸辊的外周面，通过使吸辊旋转而将透气性构件81卷取并剥离。
[制作转印辊的工序]
接着，使用剥离的透气性构件81，制作转印辊50。转印辊50由吸辊25和卷绕于吸辊的外周面的透气性构件81构成。
吸辊25是在辊的外周面25a(参照图4)吸力由其外侧向内侧作用的辊。吸辊25例如具有圆筒状的辊本体，在辊本体的外周面25a设置有贯通辊本体周壁的多个抽吸孔69(参照图4)。可以通过将吸辊25的外周面25a的材质设定为陶瓷等多孔体而设置抽吸孔69。此时，多孔体的孔径优选为0.1μm～20μm。此外，抽吸孔69可以通过将吸辊25的外周面25a使用冲孔金属等制成网状而形成，此时，优选以抽吸孔径0.5～2.0mm、间距1～3mm等间隔且均匀地设置抽吸孔69。此外，抽吸孔69的形状可以为圆形、椭圆形、菱形、狭缝状等。吸辊25可以透过抽吸孔69将辊外侧的气体或物体向辊内侧抽吸。此外，吸辊25可以具有加热器。
可以通过将如上所述制作的透气性构件81卷绕固定于如上所述的吸辊25的外周面25a(参照图4)，从而得到转印辊50。透气性构件81可以通过胶粘剂、胶带或透气性构件81本身的粘合力固定于吸辊25的外周面25a，也可以通过吸辊25的外周面25a的多个抽吸孔69产生的吸力吸附固定在吸辊25的外周面25a。透气性构件81根据用途可以无需将吸辊25的外周面25a全部覆盖，可以仅将周向的一部分或如图3所示仅覆盖轴向的一部分。
以上述方法制作的转印辊50可以在如图3和图4所示的辊装置300中使用。辊装置300由转印辊50、抽吸机构65和驱动装置67构成。抽吸机构65可以使用例如在转印辊50的吸辊25的底面或上面经由管65a连接的抽气泵。驱动装置67可以为例如将转印辊50的吸辊25的轴25c经由皮带或齿轮旋转的马达。优选利用抽吸机构65将吸辊25的内部25b例如减压为105Pa以下，特别是103Pa以下。此外，转印辊50通过将吸辊25的轴25c可旋转地安装于支持台63而可旋转地支撑，利用驱动装置67以吸辊25的轴25c为中心使转印辊50旋转。
需要说明的是，准备透气性构件的工序(S0)及制作转印辊的工序(S1)，只要在后述的转印工序(S4)之前即可，可以在溶胶凝胶材料制备工序(S2)之前或之后，也可以与溶胶凝胶材料制备工序(S2)并行。
[溶胶凝胶材料制备工序]
在本实施方式的光学基板的制造方法中，通过溶胶凝胶法制备用于形成转印图案的涂膜的溶胶凝胶材料(溶胶溶液)(图1的工序S2)。例如，在基板上，通过溶胶凝胶法合成二氧化硅时，制备金属烷氧化物(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(TMOS)、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、四叔丁氧基硅烷等的四烷氧化物单体、或甲基三甲氧基硅烷、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、丙基三乙氧基甲硅烷、异丙基三乙氧基甲硅烷、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、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二丙氧基硅烷、二甲基二异丙氧基硅烷、二甲基二正丁氧基硅烷、二甲基二异丁氧基硅烷、二甲基二仲丁氧基硅烷、二甲基二叔丁氧基硅烷、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、二乙基二正丁氧基硅烷、二乙基二异丁氧基硅烷、二乙基二仲丁氧基硅烷、二丙基二叔丁氧基硅烷、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、二丙基二基、二丙基二异丁氧基硅烷、二丙基二仲丁氧基硅烷、二丙基二叔丁氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丙基二乙氧基硅烷、二异丙基二丙氧基硅烷、二异丙基二异丙氧基硅烷、二异丙基二正丁氧基硅烷、二异丙基二异丁氧基硅烷、二异丙基二仲丁氧基硅烷、二异丙基二叔丁氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、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、二苯基二正丁氧基硅烷、二苯基二异丁氧基硅烷、二苯基二仲丁氧基硅烷、二苯基二叔丁氧基硅烷等的二烷氧化物单体，或将这些单体寡聚而得到的聚合物、在上述材料的一部分导入官能基或聚合物之为特征的复合材料等金属烷氧化物。此外，可以列举金属乙酰乙酸盐、金属羧酸盐、氧氯化物、氯化物、它们的混合物等，但并不限定于此。此外，作为金属种，除了Si以外，可以列举Ti、Sn、Al、Zn、Zr、In等，或它们的混合物等，但并不限定于此。也可以使用适当混合上述氧化金属的前体而得到的物质。
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为1︰1。该溶胶凝胶材料可以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。此外，为了进行水解，可以添加水。加水量相对于金属烷氧化物种类以摩尔比计可以为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类材料或ITO(铟锡氧化物)类材料、Al2O3、ZrO2、ZnO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、环己烷等脂肪烃类、苯、甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯等芳香烃类、***、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、丁氧基乙基醚、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、醋酸乙酯、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，优选在它们中混合水而得到的溶剂。
作为溶胶凝胶材料的添加剂，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、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。
需要说明的是，除了通过加热固化的溶胶凝胶材料以外，还可以使用光固化性溶胶凝胶材料。此时，例如可以使用以下方法：利用光产生酸的六氟化磷类芳香族锍盐等光酸产生剂，或者添加以乙酰丙酮为代表的β-二酮至溶胶溶液，由此使其化学修饰(螯合)，并通过光照射消除化学修饰等。
[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1的工序S3)。作为基板，可以使用玻璃、石英、硅基板等包含无机材料的基板，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)、聚芳酯化合物等树脂基板。基板可以为透明的也可以为不透明的。如果是将由该基板所得到的凹凸图案基板用于制造后述的有机EL元件，则基板优选为具有耐热性、对UV光等的耐光性的基板。由此观点，基板优选为玻璃或石英、硅基板等包含无机材料的基板。为了提高密合性，可以在基板上进行表面处理或设置易胶粘层等，为了防止水分或氧等的气体的进入，可以设置气体阻隔层等。作为涂布方法，可以列举刮棒涂布法、旋涂法、喷涂法、浸渍涂布法、口模式涂布法、喷墨法等任意涂布方法，从可以将溶胶凝胶材料均匀地涂布于相对较大面积的基板上，在溶胶凝胶材料固化(凝胶化)之前迅速地完成涂布的方面考虑，优选刮棒涂布法、口模式涂布法和旋涂法。需要说明的时，由于在后面的工序中，利用溶胶凝胶材料层形成所期望的凹凸图案，因而基板表面(有表面处理或易胶粘层的情况下也包含这些)平坦即可，该基板本身并不具有所期望的凹凸图案。
[转印工序]
涂布工序后，使用图3和图4所示的辊装置300，将透气性构件81的图案转印于涂膜42(图1的工序S4)。参照图5说明转印方法的一例。为了简化图，图5中仅表示辊装置300的转印辊50。如图5所示，使基板40接触位于转印辊50的正下方地配置转印辊50及基板40，并将基板40向转印辊50输送。通过使转印辊50与输送的基板40同步旋转，在使透气性构件81与涂膜42密合的同时，使基板40向输送方向前进。此时，在透气性构件81与涂膜42密合的期间，涂膜42中的溶剂及由溶胶凝胶材料的缩合反应所产生的水可以向透气性构件81内扩散，由此进行涂膜42中的溶剂及水的蒸发，使涂膜42固化。此外，由于转印辊50具有由吸辊25产生的抽吸功能，因而可以经由吸辊25的外周面25a的多个抽吸孔69，将吸辊25的外周面25a的气体或物体向吸辊25内侧抽吸，由此可以促进涂膜42中的溶剂和水向透气性构件81内扩散。因此，使涂膜42中的溶剂和水进一步蒸发，使涂膜42固化。此外，通过使涂膜42被转印辊50抽吸，使透气性构件81的凹凸图案无缝地进入涂膜42，忠实地将透气性构件81的凹凸图案转印至涂膜42，可以抑制转印不良。
使转印辊50的透气性构件81与涂膜42接触时，可以将涂膜42加热。通过进行加热，可以促进涂膜42的化学反应以及由此所产生的水和溶剂的蒸发，可以使涂膜42固化。作为加热涂膜42的方法，例如可以通过转印辊50加热或者由基板40侧或直接加热涂膜42。通过转印辊50进行加热时，可以在转印辊50的内部设置加热单元，可以使用任意的加热单元。优选在转印辊50的内部设置加热器，但可以包括与转印辊50分开的加热器。在任一情况下，只要可以在加热涂膜42的同时与透气性构件81接触，就可以使用任何转印辊50。涂膜42的加热温度可以为40～150℃，使用转印辊50加热时，转印辊50的加热温度同样地可以为40～150℃。涂膜42或转印辊50的加热温度超过150℃时，有可能超过由橡胶类材料构成的透气性构件81的耐热温度。在涂膜42使用光固化性溶胶凝胶材料时，可以通过光照射代替涂膜的加热进行凝胶化(固化)。
这样的辊工艺与压制式相比有以下的优点。i)由于是辊工艺，因而生产率高。ii)由于是辊工艺，因而可以防止因涂膜42中的溶剂的暴沸而在图案中产生气体的气泡或残留气体痕迹。iii)由于涂膜42与模具线接触，因而可以使密合压力及剥离力小，容易应对大面积化。iv)转印时不会夹入气泡。此外，在本发明的制造方法中，使用具有挠性的透气性构件81作为模具，因此使透气性构件81的凹凸图案与形成于相对较硬质的基板40上的溶胶凝胶材料层的涂膜42密合时，可以使透气性构件81均匀地与基板40全面接触。由此，使透气性构件81均匀地与涂膜42密合，可以抑制转印不良。
此外，使用这样的吸辊25且使用透气性构件81作为模具的工艺，与使用无抽吸机构的辊且使用无透气性的模具的工艺相比有转印不良较少的优点。在基板40上形成凝胶溶胶材料的涂膜42直到与模具密合之间，虽然涂膜干燥而硬度变高，但使用无透气性的模具及无抽吸机构的辊的工艺，为了将模具的凹凸图案忠实地转印于涂膜，需要精密地控制涂膜的干燥状态，将涂膜的粘度保持恒定。另一方面，使用本发明的透气性构件81及吸辊25的工艺，由于在使透气性构件81(模具)与涂膜密合时，有使涂膜固化的作用，因而只要使涂膜42以充分柔软的状态与透气性构件81(模具)密合即可，无需精密的控制。此外，由于涂膜以柔软的状态与透气性构件81密合，因而可以使涂膜没有缝隙地进入透气性构件81的凹凸图案，因此可以忠实地将透气性构件81的凹凸图案转印至涂膜。此外，在凹凸图案与涂膜之间混入空气时，在本发明的工艺中，混入的空气将被吸辊25抽吸，因而可以抑制由空气混入造成的图案缺陷。此外，用于本发明的制造方法的透气性构件81具有弹性，因而有即使在转印时摩擦、变形，也不容易使模具划伤或损坏的优点。
从转印后的涂膜42将转印辊50的透气性构件81剥离。由于使用于本实施方式的模具为卷筒状，可以通过转印辊50的旋转在转印后自动进行剥离。特别是与板状的模具相比，可以减小剥离力，不会使涂膜42残留于模具，从而可以容易地将模具从涂膜42剥离。
[烘烤工序(固化工序)]
从基板的涂膜(溶胶凝胶材料层)42剥离透气性构件81后，对涂膜42进行烘烤(图1的工序S5)。通过烘烤使包含于涂膜42的羟基等脱离使涂膜更坚固。烘烤优选在200～1200℃的温度下进行约5分钟～约6小时。如此，使涂膜42固化而得到具有对应于透气性构件81的凹凸图案的凹凸图案膜的结构体(衍射光栅)，即，得到在平坦的基板上直接形成具有不规则的凹凸图案的溶胶凝胶材料层(涂膜)的结构体(衍射光栅)。此时，涂膜(溶胶凝胶材料层)42根据烘烤温度、烘烤时间成为非晶质或结晶质或者非晶质与结晶质的混合状态。在涂膜42使用光固化性溶胶凝胶材料时，可以通过进行光照射代替涂膜的烘烤进行固化。此外，可以在它们的表面进行疏水化处理。疏水化处理的方法只要采用已知的方法即可，例如如果是二氧化硅的表面，则可以利用二甲基二氯硅烷、三甲基烷氧基硅烷等进行疏水化处理，也可以使用利用六甲基二硅氮烷等三甲基甲硅烷基化剂与硅油进行疏水化处理的方法，还可以使用利用超临界二氧化碳的金属氧化物粉末的表面处理方法。
[光学基板的制造装置]
为了实施上述实施方式的光学基板的制造方法，可以使用例如图6所示的制造光学基板的光学基板制造装置100。光学基板制造装置100主要包括：在基板40上涂布溶胶凝胶材料41的涂布部(涂膜形成部)120；输送基板的基板输送部130；和将透气性构件81的图案转印至基板40上的溶胶凝胶材料的转印部170。
涂布部120具备在保持基板40的同时可移动的基板载台34以及位于基板载台的上方、将溶胶凝胶材料41涂布于基板40上的口模式涂布机30。基板输送部130具备：沿着输送方向(由图左侧至右侧)排列的多个旋转辊36，通过旋转辊的旋转驱动使载置于其上的基板40向输送方向输送。
转印部170设置于基板的输送路上的规定位置，主要具有转印辊50。转印辊50可以使用图3和图4所说明的结构的转印辊。
在转印部170中，转印辊50在使透气性构件81与形成于基板40上的包含溶胶凝胶材料的涂膜(未图示)接触的同时，对涂膜进行抽吸。此外，在转印部170中可以夹着基板40与转印辊50相对地设置支撑辊26。支撑辊26旋转驱动从而将基板向基板40的输送方向的下游侧输送。支撑辊26可以具备加热器。可以使用支撑基板并移动的移动台等其它驱动单元代替支撑辊26，。此外，可以设置加热炉(加热器)代替支撑辊26。加热炉可以使用例如红外线加热器或热风加热器、热板。
光学基板制造装置100可以在转印部170的下游还设置用于转印有透气性构件81的凹凸图案的基板40的除电的除电器146。
光学基板制造装置100可以具备对涂布部120、转印部170及基板输送部130的各动作与装置整体的动作进行总控制的控制部(未图示)。该控制部特别是控制基板输送部130及转印部170的驱动速度，使得与转印部170同步地输送利用基板输送部130输送的基板40，转印部170的转印辊50。光学基板制造装置100可以还具备：观察在涂布部120形成的涂膜的厚度或状态的检查装置；观察转印有透气性构件81的凹凸图案的涂膜的凹凸图案的检查装置等。
对利用光学基板制造装置100处理基板40的动作进行说明。在涂布部120通过将保持基板40的基板载台34在向输送方向移动的同时，利用口模式涂布机30涂布溶胶凝胶材料41于基板上，从而在基板上均匀地涂布溶胶凝胶材料41。接着，形成溶胶凝胶材料41的涂膜的基板40传递至转印部170的上游侧的旋转辊36，并向转印部170输送。在转印部170，转印辊50在旋转的同时通过其吸辊在抽吸的同时将其外侧的透气性构件81与基板40的涂膜重叠并使其密合。通过在使透气性构件81与形成于基板40的涂膜密合的状态下使涂膜固化，将透气性构件81的凹凸图案转印于基板40的涂膜(溶胶凝胶材料)。基板40通过转印部170时，转印辊50透气性构件81从涂膜剥离。从涂膜剥离的透气性构件81利用除电器144除电。剥离透气性构件81后的基板40利用除电器146除电，排出光学基板制造装置100。如此，得到转印有透气性构件81的凹凸图案的基板40。之后，形成有图案的基板40利用烘箱等(未图示)进行烘烤。烘烤用烘箱可以设置于装置100内。
在转印部170，在透气性构件81与形成于基板40上的涂膜密合的期间，涂膜的溶剂以及由涂膜的化学反应产生的水向透气性构件81内扩散。此外，通过涂膜被转印辊50，可以促进溶剂和水向透气性构件内的扩散。由此，可以使涂膜进一步固化。转印辊50可以加热至40℃～150℃，由此可以促进涂膜的化学反应以及由此所产生的水和溶剂的蒸发，使涂膜进行固化(凝胶化)。
以下，说明上述实施方式的光学基板制造装置的变形方式。
<变形方式>
在上述实施方式的光学基板制造装置100中，使用透气性构件81和由卷绕于透气性构件81的外周面25a的吸辊25构成的转印辊50，但也可以代替转印辊50，如图7所示，将环状的透气性构件810架设于2个以上的包含1个以上吸辊的辊250。在本变形方式中，利用最上游的辊使透气性构件810与基板40上的涂膜42密合，利用最下游的辊将透气性构件810与涂膜42剥离。由此，可以仅在基板的输送方向的最上游的辊与最下游的辊之间的距离(一定时间)，保持透气性构件810密合于涂膜42的状态。
通过使用吸辊作为最上游的辊、最下游的辊和其之间的辊的全部或任意一个，由于吸辊部分被透气性构件810覆盖，因而可以由抽吸孔经由透气性构件810将基板40上面的涂膜42抽吸。由此，可以促使涂膜42中的溶剂和水的蒸发，而使涂膜固化。需要说明的是，在本发明中，“覆盖吸辊的外周面的透气性构件”是包括如该例这样覆盖吸辊的外周面的一部分的透气性构件的概念。此外，可以在使透气性构件810与涂膜42密合时加热涂膜42，通过进行加热，促进涂膜42的化学反应以及由此所产生的水和溶剂的蒸发，使涂膜42固化(凝胶化)。作为加热涂膜42的方法，可以通过例如使上游的辊、最下游的辊及其之间的辊的任意一个或全部为加热辊而进行。
如上所述经由辊工艺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元件用的衍射光栅基板、线栅偏振片、防反射薄膜、或藉由设置于太阳能电池的光电转换面侧用于赋与对太阳电池能内部的光封闭效果的光学元件。或者，可以使用具有上述图案的基板作为模具(母模)将上述图案进一步转印至其它树脂上。此时，由于转印的树脂图案为基板上的图案的反转图案，因而可以通过将转印的反转图案进一步转印至其它树脂，制作作为基板的复制品模具。可以通过对这些模具实施基于Ni等的电铸处理而形成金属模具。通过使用这些模具，可以更有效地量产有机EL元件用的衍射光栅基板等的光学部件。
<有机EL元件的制造方法>
将关于使用如上所述经由滚子制程形成由溶胶凝胶材料层构成之图案之基板，制造有机EL组件之制造方法之一例，参照图8进行说明。首先，为了去除附着于形成有由溶胶凝胶材料层构成的图案的基板上的异物等，用刷子清洗，接着，用碱性清洗剂和有机溶剂去除有机物等。接着，如图8所示，在基板40的溶胶凝胶材料层42上，以保持形成于溶胶凝胶材料层42的表面的凹凸结构的方式层叠透明电极92。作为透明电极92的材料，可以使用例如氧化铟、氧化锌、氧化锡、以及作为它们的复合物的铟.锡.氧化物(ITO)、金、铂、银、铜。在这些之中，从透明性及导电性的观点考虑，优选ITO。透明电极92的厚度优选为20～500nm的范围。厚度小于上述下限时，导电性容易变得不充分，超过上述上限时，有可能透明性变得不充分或无法充分地提取发出的EL光。作为层叠透明电极92的方法，可以适当采用蒸镀法、溅射法、旋转涂布法等公知的方法。在这些方法之中，从提高密合性的观点考虑，优选溅射法，之后，涂布光刻胶并使用电极用掩模图案进行曝光，然后用显影剂蚀刻，从而得到规定图案的透明电极。需要说明的是，溅射时基板暴露于约300℃的高温中。优选将所得到的透明电极用刷子清洗，用碱性清洗剂和有机溶剂去除有机物等，然后进行UV臭氧处理。
接着，在透明电极92上，层叠如图8所示的有机层94。这样的有机层94只要是可以用于有机EL元件的有机层，就没有特别限制，可以适当利用公知的有机层。此外，这样的有机层94可以为各种有机薄膜的层叠体，例如，如图8所示的包含空穴传输层95、发光层96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)、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)，但不限定于这些。
此外，发光层96为了通过使由透明电极92注入的空穴与由金属电极98注入的电子复合而发光所设置。作为可以用于发光层96的材料，可以使用蒽、萘、芘、并四苯、六苯并苯、苝、酞并苝、萘并苝、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、二唑、二苯并唑啉、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及各种荧光色素等。此外，优选将选自这些化合物中的发光材料适当混合使用。此外，优选使用显示基于多重态自旋的发光的材料体系，例如产生磷光发光的磷光发光材料及在分子内的一部分具有由这些组成的部位的化合物。需要说明的是，上述磷光发光材料优选包含铱等重金属。可以将上述发光材料作为客体材料掺杂于载流子迁移率高的主体材料中，利用偶极-偶极相互作用(福斯特机制)、电子交换相互作用(德克斯特(Dexter)机制)使其发光。此外，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、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、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，将二唑环的氧原子用硫原子取代而得到噻二唑衍生物，具有已知作为吸电子基噁喹喔啉环的喹喔啉衍生物也可以用作电子运输材料。另外，可以使用将这些材料导入聚合物链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或电子传输层97可以兼具发光层96的作用。此时，透明电极92与金属电极98之间的有机层为2层。
另外，由容易使电子由金属电极98注入的观点考虑，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。此外，由容易使空穴由透明电极92注入的观点，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、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳胺衍生物、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寡聚物、特别是噻吩低聚物等的层作为空穴注入层。
此外，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的厚度分别优选为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。
在有机EL元件形成工序中，接着，如图8所示，在有机层94上层叠金属电极98。作为金属电极98的材料，可以适当使用功函数小的物质，并无特别限定，可以列举例如，铝、MgAg、MgIn、AlLi。此外，金属电极98的厚度优选为50～500nm的范围。厚度小于上述下限时，导电性容易下降，超过上述上限时，在电极间发生短路时，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层叠。如此，可以得到图8所示的结构的有机EL元件200。
如上所述，根据本发明的方法制造的光学基板的凹凸图案由溶胶凝胶材料等金属氧化物形成，因而如以下所说明的，与形成有由固化性树脂所形成的凹凸图案的基板相比，在许多方面是有利的。溶胶凝胶材料由于机械性强度优良，因而在于有机EL元件的制造工艺中，即使用刷子清洗基板及透明电极形成后的凹凸图案面，也不容易发生损伤、异物的附着、透明电极上的突起等，可以抑制起因于这些的元件不良。因此，通过本发明方法所得到的有机EL元件，在具有凹凸图案的基板的机械强度方面，与使用固化性树脂基板的情况相比更优良。
根据本发明的方法所制造的由溶胶凝胶材料等金属氧化物形成的基板的耐化学品性优良。因此，对于用于基板及透明电极的清洗工序的碱液或有机溶剂具有较高的耐腐蚀性，可以使用各种清洗液。此外，如上所述，在透明基板的图案形成时，有时使用碱性显影剂，对如此显影剂也具有耐腐蚀性。在这一方面，与对碱液的耐性相对较低的固化性树脂基板相比更有利。
根据本发明的方法所制造的由溶胶凝胶材料等金属氧化物形成的基板的耐热性优良。因此，可以耐受在有机EL元件的透明电极制造工艺中的溅射工序的高温气氛。此外，根据本发明的方法所制造的由溶胶凝胶材料形成的基板的耐UV性、耐候性与固化性树脂基板相比更优良。因此，对透明电极形成后的UV臭氧清洗处理也具有耐性。
将通过本发明的方法制造的有机EL元件在屋外使用时，与使用在固化性树脂上形成有凹凸图案的基板的有机EL元件时相比，可以抑制由太阳光引起的劣化。此外，如上所述的固化树脂长期间置于发光时的发热等高温下时，有可能劣化而变黄或产生气体，使用树脂基板的有机EL元件难以长期使用，但开不使用溶胶凝胶材料所制作的基板的有机EL元件可以抑制劣化。
以上，通过实施方式说明了本发明，但本发明的辊装置及具有凹凸图案的光学基板等具有凹凸结构的构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适当改变。本发明的辊装置并不限于光学基板的制造，可以用于各种用途，例如，微透镜阵列、纳米棱镜阵列、光波导等的光学元件、透镜等的光学部件、LED、太阳能电池、防反射薄膜、半导体芯片、图案化介质、数据储存，电子纸、LSI等的制造、造纸、食品制造、免疫分析芯片、细胞培养片等的生物领域等。透气性构件可以为没有凹凸图案的平坦的表面结构，此时，可以使用在通过透气性构件将涂膜等被处理物压制或按压的同时，将水分或气体通过吸辊由被处理物透过透气性构件抽吸等的用途。此外，作为涂膜的材料，可以按照用途使用各种材料。例如，在制造光学元件、光学部件、太阳能电池、防反射薄膜、半导体芯片、图案化介质、数据储存、电子纸、LSI等的用途，可以使用光反应(固化)性树脂、热反应(固化)性树脂、高分子树脂、溶胶凝胶材料等金属氧化物、有机-无机混合材料等，此外，可以在这些材料中加入纤维状、微粒(球)状、薄片状的材料。作为加入的材料，可以列举有机化合物(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，但并非限定于此。此外，在造纸用途，可以将纸浆等作为涂膜材料使用，在食品制造用途，可以将各种食品材料作为涂膜材料使用。
产业实用性
本发明的辊装置及制造具有凹凸结构的构件的方法能够准确且可靠地进行微细图案的转印，能够以高生产能力制造具有凹凸结构的构件。通过本发明的辊装置及制造方法所制造的具有凹凸结构的构件的凹凸图案的耐热性、耐候性及耐腐蚀性优良，对组装有具有该凹凸结构的构件的元件的制造工艺也具有耐性，此外，能够延长这些元件的寿命。因此，通过本发明的制造方法及制造装置所得到的具有凹凸结构的构件对有机EL元件或太阳能电池等各种器件非常有效，将如此所得到的具有凹凸结构的构件用作光学基板，可以制造耐热性、耐候性及耐腐蚀性优良的有机EL元件或太阳能电池等的各种器件。此外，本发明的辊装置并不限于制造光学基板，可以用于各种用途。例如，可以用于太阳能电池或各种显示器用的聚光薄膜及防反射薄膜的制造，半导体芯片等的制造，棉纸的制造等造纸领域(例如，用于压缩网状物的滚筒)、制面等的食品制造，具备微细的流路的生物芯片，基因组及蛋白质组分析用的生物芯片、细胞培养片(用作细胞培养容器的纳米柱薄片)、细胞分离用的微芯片等的生物领域的制造等。
附图标记
25吸辊
26支撑辊
30口模式涂布机
34基板载台
36旋转辊
38母模
40基板
41溶胶凝胶材料
42涂膜(溶胶凝胶材料层)
50转印辊
63支撑台
65抽吸机构
67驱动机构
69抽吸孔
81透气性构件
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
144、146除电器
120涂布部
130基板输送部
170转印部
200有机EL元件
300辊装置

Claims (20)

1.一种辊装置，其具备：
可旋转且吸力在外周面从外向内作用的吸辊；
产生所述吸力的抽吸机构；和
覆盖所述吸辊的外周面的透气性构件。
2.如权利要求1所述的辊装置，其中，所述透气性构件由硅橡胶形成。
3.如权利要求1或2所述的辊装置，其中，在所述透气性构件的表面形成有凹凸图案。
4.如权利要求3所述的辊装置，其中，所述透气性构件的凹凸图案为用于将溶胶凝胶材料图案化的图案。
5.如权利要求3或4所述的辊装置，其中，所述透气性构件的凹凸图案为不规则的凹凸图案，凹凸的深度的标准偏差为10～100nm的范围，凹凸的平均间距为100～1500nm的范围。
6.如权利要求3～5中任一项所述的辊装置，其中，所述透气性构件的凹凸图案的傅立叶变换图像为圆环状。
7.如权利要求1～6中任一项所述的辊装置，其具备用于加热所述吸辊的加热单元。
8.如权利要求1～7中任一项所述的辊装置，其中，所述透气性构件的水蒸气透过率为1×10-6[(mL·cm)/(cm2·s·cmHg)]以上。
9.如权利要求1～8中任一项所述的辊装置，其中，所述透气性构件的厚度为10μm～1cm。
10.如权利要求1～9中任一项所述的辊装置，其中，所述透气性构件的表面能为25mN/m以下。
11.如权利要求1～10中任一项所述的辊装置，其具备使所述吸辊以所述吸辊的轴为中心旋转的驱动装置。
12.如权利要求1～11中任一项所述的辊装置，其中，所述吸辊的所述外周面的材质为多孔体。
13.如权利要求12所述的辊装置，其中，所述多孔体为陶瓷。
14.如权利要求1～11中任一项所述的辊装置，其中，所述吸辊的所述外周面为以等间隔均匀地设置有抽吸孔的网状。
15.一种具有凹凸结构的构件的制造方法，其为使用权利要求3～14中任一项所述的辊装置制造具有凹凸结构的构件的方法，该方法包括：
在基板上形成涂膜的工序；
在使所述吸辊旋转的同时，使所述透气性构件的所述凹凸图案与所述涂膜密合，从而将所述凹凸图案转印至所述涂膜的工序；和
将所述涂膜固化的工序。
16.如权利要求15所述的具有凹凸结构的构件的制造方法，其中，在使所述吸力作用于所述吸辊的同时，将所述凹凸图案转印至所述涂膜。
17.如权利要求15或16所述的具有凹凸结构的构件的制造方法，其中，所述涂膜的材料为溶胶凝胶材料。
18.如权利要求15～17中任一项所述的具有凹凸结构的构件的制造方法，其中，在将所述涂膜加热的同时，使所述透气性构件的所述凹凸图案与所述涂膜密合。
19.如权利要求15～18中任一项所述的具有凹凸结构的构件的制造方法，其中，具有所述凹凸结构的构件为光学基板。
20.一种有机电致发光元件的制造方法，其中，使用权利要求15～19中任一项所述的具有凹凸结构的构件的制造方法，制作作为具有凹凸结构的构件的具有凹凸表面的衍射光栅基板，并在所述衍射光栅基板的凹凸表面上依次层叠透明电极、有机层和金属电极，从而制造有机电致发光元件。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013017300A1 (de) * 2013-10-18 2015-04-23 Konrad Hornschuch Ag Prägewalze
JP6427885B2 (ja) * 2014-01-28 2018-11-28 大日本印刷株式会社 構造体の製造方法
JP6784487B2 (ja) * 2015-10-30 2020-11-11 デクセリアルズ株式会社 光学体、および表示装置
WO2017205174A1 (en) * 2016-05-27 2017-11-30 3M Innovative Properties Company Oled display with improved color uniformity

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3058483B2 (ja) * 1991-06-18 2000-07-04 花王株式会社 ラミネーションシートの製造方法及びその装置
JP3027491B2 (ja) * 1993-09-30 2000-04-04 ユニ・チャーム株式会社 熱可塑性プラスチックフィルムに不織布状の模様を賦型する方法
JP4531936B2 (ja) * 1999-07-07 2010-08-25 日本板硝子株式会社 凹凸表面を有する物品の製造方法
CN1124920C (zh) * 1999-07-07 2003-10-22 日本板硝子株式会社 具有凹凸表面的物品及其制造方法
DE10001135A1 (de) * 2000-01-13 2001-07-19 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Verfahren zur Herstellung eines mikrostrukturierten Oberflächenreliefs durch Prägen thixotroper Schichten
CA2451839C (en) 2001-06-22 2013-08-06 Bentley Pharmaceuticals, Inc. Pharmaceutical compositions comprising peptides and permeation enhancers
JP3950040B2 (ja) * 2002-08-30 2007-07-25 東芝機械株式会社 サクションロール装置
JP2005215614A (ja) * 2004-02-02 2005-08-11 Alps Electric Co Ltd 反射体の製造装置
US8318253B2 (en) 2006-06-30 2012-11-27 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
JP2008049544A (ja) 2006-08-23 2008-03-06 Nippon Sheet Glass Co Ltd ナノインプリント方法及びナノインプリント装置
US8460778B2 (en) * 2008-12-15 2013-06-11 Tredegar Film Products Corporation Forming screens
JP5453921B2 (ja) 2009-05-20 2014-03-26 凸版印刷株式会社 微細凹凸構造体、およびその製造方法、ならびに光学素子
JP4740403B2 (ja) 2009-07-16 2011-08-03 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 回折格子及びそれを用いた有機ｅｌ素子、並びにそれらの製造方法
JP2011096367A (ja) * 2009-10-27 2011-05-12 Furukawa Electric Co Ltd:The ガラス基板、太陽電池、有機ｅｌ素子及びガラス基板の製造方法
KR101424371B1 (ko) * 2010-03-25 2014-07-31 미쓰비시 레이온 컴퍼니, 리미티드 활성 에너지선 경화성 수지 조성물, 및 미세 요철 구조를 표면에 갖는 물품의 제조 방법
TWI552848B (zh) 2011-01-14 2016-10-11 Jx Nippon Oil & Energy Corp Method for manufacturing a mold for fine pattern transfer and a method for manufacturing a diffraction grating using the same, and a method of manufacturing an organic electroluminescent device having the diffraction grating
CA2853603C (en) * 2011-10-31 2016-07-12 Jx Nippon Oil & Energy Corporation Method for producing concave-convex substrate using sol-gel method, sol solution used in same, method for producing organic el element using same, and organic el element obtained thereby

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