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TW201532330A - 光學基板、用於光學基板製造之模具、及含光學基板之發光元件 - Google Patents

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TW201532330A
TW201532330A TW103145334A TW103145334A TW201532330A TW 201532330 A TW201532330 A TW 201532330A TW 103145334 A TW103145334 A TW 103145334A TW 103145334 A TW103145334 A TW 103145334A TW 201532330 A TW201532330 A TW 201532330A
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TW103145334A
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Satoshi Masuyama
Takashi Seki
Maki Fukuda
Suzushi Nishimura
Original Assignee
Jx Nippon Oil & Energy Corp
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Publication date
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Abstract

本發明之一實施形態之光學基板1具備：支持基板2、及積層於支持基板2上且於表面形成有凹凸形狀之凹凸構造層3。凹凸構造層3所含之凸部之延伸方向於俯視上呈不規則分佈。凹凸構造層3之每單位面積之區域所含之凸部的俯視上之輪廓線X係包含直線區間多於曲線區間。

Description

光學基板、用於光學基板製造之模具、及含光學基板之發光元件
本發明係關於一種於表面形成有凹凸形狀之光學基板、用於該光學基板製造之模具、及包含該光學基板之發光元件。
先前，已知有用作顯示器等影像顯示裝置或面光源之有機電致發光元件(有機EL元件)。有機EL元件中，自陽極通過電洞注入層進入之電洞、及自陰極通過電子注入層進入之電子分別被運送至發光層。並且，運送至發光層之電洞與電子於發光層內之有機分子上再結合而激發有機分子。藉此，會釋出光。為了將有機EL元件用作顯示裝置或照明裝置，必須減少漏電流並且自元件表面高效提取來自發光層之光。
下述專利文獻1中揭示有含有包含基層及有機電致發光層之積層體之有機電致發光元件，其具有如下構成：藉由使經加熱之基層發生熱收縮，而於基層之表面形成凹凸形狀並且於有機電致發光層形成對應於基層之表面之凹凸形狀。且記載有藉由形成於各層之凹凸形狀，而提高光提取效率。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-021089號公報
然而，根據凹凸形狀之圖案之不同，有時容易產生漏電流，無法獲得充分之發光效率(電流效率)。於本技術領域中，期望獲得提高發光效率之光學基板、用於該光學基板製造之模具、及包含該光學基板之發光元件。
本發明之一態樣之光學基板係具備支持基板、及積層於支持基板上且於表面形成有凹凸形狀之凹凸構造層的光學基板，且凹凸構造層所含之凸部之延伸方向於俯視上呈不規則分佈，凹凸構造層之每單位面積之區域所含之凸部的俯視上之輪廓線係包含直線區間多於曲線區間。
於一實施形態中，相對於凸部之延伸方向於俯視上大致正交之方向的凸部之寬度可為固定。
於一實施形態中，於藉由以凸部之寬度之平均值的π(圓周率)倍之長度劃分凸部之俯視上之輪廓線而形成複數個區間之情形時，曲線區間為相對於區間之兩端點間之輪廓線之長度，該兩端點間之直線距離的比為0.75以下之區間，直線區間可為上述複數個區間中並非曲線區間之區間。
於一實施形態中，於藉由以凸部之寬度之平均值的π(圓周率)倍之長度劃分凸部之俯視上之輪廓線而形成複數個區間之情形時，曲線區間為連接區間之一端及該區間之中點之線段與連接該區間之另一端及該區間之中點之線段所成的兩個角度中成為180°以下之角度為120°以下之區間，直線區間為上述複數個區間中並非曲線區間之區間，上述複數個區間中曲線區間之比率可為70%以上。
本發明之其他態樣之光學基板係具備支持基板、積層於支持基板上且於表面形成有凹凸形狀之凹凸構造層之光學基板，且凹凸形狀 所含之凸部之延伸方向於俯視上呈不規則分佈，相對於凸部之延伸方向於俯視上大致正交之方向的凸部之寬度為固定。
於一實施形態中，於對利用掃描式探針顯微鏡分析凹凸構造層之表面所形成之凹凸形狀而獲得之凹凸分析圖像實施二維高速傅立葉變換處理而獲得傅立葉變換像之情形時，傅立葉變換像顯示出以波數之絕對值為0μm-1之原點為大致中心之圓狀或圓環狀花樣，且圓狀或圓環狀花樣可存在於波數之絕對值成為10μm-1以下之範圍內之區域內。
於一實施形態中，凹凸構造層之凹凸之平均間距為100~1500nm，凹凸構造層之凹凸深度之標準偏差可為10~100nm。
於一實施形態中，可進而具備於支持基板之與形成有凹凸構造層之面相反之面形成的光學功能層。
於一實施形態中，可進而具備於凹凸構造層上形成之被覆層。
本發明之其他態樣之模具為用於上述光學基板製造之模具，且具備形成有與光學基板之凹凸構造層所形成之凹凸形狀對應之凹凸圖案的凹凸部。
本發明之其他態樣之發光元件係包含上述光學基板之發光元件，且係於凹凸構造層上依序積層第一電極、發光之有機層、及第二電極而形成。
根據本發明之各種態樣及實施形態，可提供一種能降低漏電流之產生而提高發光效率之光學基板、用於該光學基板製造之模具、及包含該光學基板之發光元件。
1、20、30‧‧‧光學基板
2‧‧‧支持基板
3‧‧‧凹凸構造層
4‧‧‧基底材料層
5‧‧‧膜狀模具
5a‧‧‧基板部
5b‧‧‧凹凸部
6‧‧‧按壓輥
7‧‧‧剝離輥
8‧‧‧金屬模具
8a‧‧‧凹凸部
9‧‧‧被覆層
10‧‧‧第一電極
11‧‧‧有機層
12‧‧‧第二電極
13‧‧‧光學功能層
100、200、300‧‧‧有機EL元件
A‧‧‧點
A1‧‧‧於凸部之中途位置突出之區域
A2‧‧‧於凸部之中途位置突出之區域
B‧‧‧點
C‧‧‧點
D‧‧‧點
d1‧‧‧區域A1之寬度
d2‧‧‧區域A1之延伸長度
d3‧‧‧通過區域A1且與延伸軸線L1正交之方向之 長度
d4‧‧‧區域A2之寬度
d5‧‧‧區域A2之延伸長度
d6‧‧‧通過區域A2且與延伸軸線L2正交之方向之 長度
L1‧‧‧延伸軸線
L2‧‧‧延伸軸線
La‧‧‧輪廓線之長度
Lb‧‧‧直線距離
S‧‧‧凸部
S1‧‧‧凸部
S2‧‧‧凹部
X‧‧‧輪廓線
θ‧‧‧角度
圖1(a)、(b)係模式性表示一實施形態之光學基板之剖視圖。
圖2係表示本實施形態之光學基板之測定區域之俯視分析圖像之 一例的圖。
圖3(a)、(b)係用以對在俯視分析圖像中判定凸部之分支之方法之一例進行說明的圖。
圖4係表示比較例之光學基板之測定區域之俯視分析圖像之一例的圖。
圖5(a)係用以說明曲線區間之第一定義方法之圖，(b)係用以說明曲線區間之第二定義方法之圖。
圖6係用以說明光學基板之製造步驟之圖。
圖7係金屬模具之概略立體圖。
圖8(a)、(b)係模式性表示將本實施形態之光學基板用作繞射光柵基板之有機EL元件的剖視圖。
圖9係模式性表示有機EL元件之變化例之剖視圖。
圖10係表示實施例1之光學基板之凹凸構造層之表面之(a)俯視分析圖像、及(b)FFT像的圖。
圖11係表示實施例2之光學基板之凹凸構造層之表面之(a)俯視分析圖像、及(b)FFT像的圖。
圖12係表示實施例3之光學基板之凹凸構造層之表面之(a)俯視分析圖像、及(b)FFT像的圖。
圖13係表示實施例4之光學基板之凹凸構造層之表面之(a)俯視分析圖像、及(b)FFT像的圖。
圖14係表示比較例1之光學基板之凹凸構造層之表面之(a)俯視分析圖像、及(b)FFT像的圖。
圖15係表示比較例2之光學基板之凹凸構造層之表面之(a)俯視分析圖像、及(b)FFT像的圖。
圖16係表示與實施例1~4及比較例1、2之光學基板相關之各種測定值的表。
以下一面參照圖式一面說明實施形態。於可能之情形時，對相同部分標註相同符號，省略重複之說明。
[光學基板]
圖1(a)係模式性表示一實施形態之光學基板1之剖視圖。如圖1(a)所示，本實施形態之光學基板1具備：支持基板2、及積層於支持基板2上且於表面形成有凹凸形狀之凹凸構造層3。
作為支持基板2，例如可使用：玻璃或石英、矽基板等包含無機材料之基板；聚對苯二甲酸乙二酯(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)、聚芳酯等樹脂基板；以及為了提高阻氣性而將無機材料與樹脂材料複合而成之基板等。又，作為支持基板2，例如亦可使用砷化鎵、藍寶石、矽、氮化矽、碳化矽、及氧化鋅等。支持基板2可為透明亦可為不透明。
於支持基板2上，亦可為了提高密接性而進行表面處理或設置易接著層。又，於支持基板2上，亦可以防止水分或氧氣等氣體之滲入為目的而設置阻氣層。又，支持基板2可於與形成凹凸構造層之面相反側之面形成具有聚光及光擴散等各種光學功能之透鏡構造、或具有聚光及光擴散等各種光學功能之其他光學功能層。
作為凹凸構造層3，例如可使用二氧化矽、Ti系材料或ITO(銦‧錫‧氧化物)系材料、ZnO、ZrO2、Al2O3等溶膠凝膠材料。例如於利用溶膠凝膠法於支持基板2上形成包含二氧化矽之凹凸構造層3之情形時，製備金屬烷氧化物(二氧化矽前驅物)之溶膠凝膠材料作為基底材料。作為二氧化矽之前驅物，可使用四甲氧基矽烷(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 四烷氧基矽烷所代表之四烷氧化物單體，或甲基三甲氧基矽烷、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三烷氧基矽烷所代表之三烷氧化物單體，或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、二丙基二異丙氧基矽烷、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-第三丁氧基矽烷等二烷氧基矽烷所代表之二烷氧化物單體。進而，亦可使用烷基之碳數為C4~C18之烷基三烷氧基矽烷或二烷基二烷氧基矽烷。亦可使用：乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷等具有乙烯基之單 體，2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷等具有環氧基之單體，對苯乙烯基三甲氧基矽烷等具有苯乙烯基之單體，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之單體，3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等具有丙烯醯基之單體，N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等具有胺基之單體，3-脲基丙基三乙氧基矽烷等具有脲基之單體，3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等具有巰基之單體，雙(三乙氧基矽烷基丙基)四硫化物等具有硫基之單體，3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷等具有異氰酸酯基之單體，使該等單體少量聚合而成之聚合物，以及特徵在於對上述材料之一部分導入官能基或聚合物之複合材料等金屬烷氧化物。又，該等化合物之烷基或苯基之一部分、或者全部可經氟取代。進而，可列舉：金屬乙醯丙酮酸鹽、金屬羧酸酯、氧氯化物、氯化物、或該等之混合物等，但並不限定於該等。作為金屬種類，除Si以外可列舉：Ti、Sn、Al、Zn、Zr、In等、或該等之混合物等，但並不限定於該等。亦可使用適當混合上述氧化金屬之前驅物而成者。進而，作為二氧化矽之前驅物，可使用分子中含有與二氧化矽具有親和性、反應性之水解基及具有撥水性之有機官能基的矽烷偶合劑。例如可列舉：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矽烷單體，乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、乙烯基甲基二甲 氧基矽烷等乙烯基矽烷，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-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷等環氧矽烷，3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三乙氧基矽烷等巰基矽烷，3-辛醯硫基-1-丙基三乙氧基矽烷等含硫矽烷，3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-(N-苯基)胺基丙基三甲氧基矽烷等胺基矽烷，以及使該等單體聚合而成之聚合物等。又，可藉由對該等材料中添加界面活性劑而進行中孔化。
於使用TEOS與MTES之混合物作為溶膠凝膠材料之溶液之情形時，該等之混合比以例如莫耳比計可設為1：1。於使用該溶膠凝膠材料之情形時，可藉由進行水解及聚縮合反應而生成非晶質二氧化矽。為了調整溶液之pH值作為合成條件，可添加鹽酸等酸或氨等鹼。又，亦可添加藉由照射紫外線等光而產生酸或鹼之材料。pH值可為4以下或10以上。又，為了進行水解，亦可添加水。所添加之水量可相對於金屬烷氧化物種類以莫耳比計設為1.5倍以上。
作為溶膠凝膠材料溶液之溶劑，例如可列舉：甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)、丁醇等醇類，己烷、庚烷、辛烷、癸烷、環己烷等脂肪族烴類，苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烴類，二乙醚、四氫呋喃、二烷等醚類，丙酮、甲基乙基酮、異佛爾酮、環己酮等酮類，丁氧基乙醚、己氧基乙醇、甲氧基-2-丙醇、苄氧基乙醇等醚醇類，乙二醇、丙二醇等二醇類，乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯等二醇醚類，乙酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯等酯類，苯酚、氯酚等酚類，N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺類，氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、單氯苯、二氯 苯等鹵素系溶劑，二硫化碳等含雜原子化合物，水及該等之混合溶劑。又，可使用乙醇及異丙醇，又，亦可將乙醇及異丙醇與水加以混合而使用。
作為溶膠凝膠材料溶液之添加物，可使用用以調整黏度之聚乙二醇、聚環氧乙烷、羥基丙基纖維素、聚乙烯醇、或作為溶液穩定劑之三乙醇胺等烷醇胺、乙醯丙酮等β二酮、β酮酯、甲醯胺、二甲基甲醯胺、二烷等。
作為凹凸構造層3之材料，可使用聚矽氮烷。「聚矽氮烷」係具有矽-氮鍵之聚合物，且為包含Si-N、Si-H、N-H等之SiO2、Si3N4及兩者之中間固溶體SiOxNy等陶瓷前驅物無機聚合物。例如可使用日本專利特開平8-112879號公報記載之具有包含下述通式(1)所表示之單元之主骨架，於相對低溫下陶瓷化而改性為二氧化矽之化合物。
通式(1)：-Si(R1)(R2)-N(R3)-
上述通式(1)中，R1、R2、R3分別表示氫原子、烷基、烯基、環烷基、芳基、烷基矽烷基、烷基胺基或烷氧基。
作為凹凸構造層3之材料，亦可使用全氫聚矽氮烷(亦稱為PHPS)或有機聚矽氮烷，亦可使用：使聚矽氮烷與矽烷氧化物反應而獲得之矽烷氧化物加成聚矽氮烷(例如，日本專利特開平5-238827號公報)、使聚矽氮烷與去水甘油反應而獲得之去水甘油加成聚矽氮烷(例如，日本專利特開平6-122852號公報)、使聚矽氮烷與醇反應而獲得之醇加成聚矽氮烷(例如，日本專利特開平6-240208號公報)、使聚矽氮烷與金屬羧酸鹽反應而獲得之金屬羧酸鹽加成聚矽氮烷(例如，日本專利特開平6-299118號公報)、使聚矽氮烷與包含金屬之乙醯丙酮酸鹽錯合物反應而獲得之乙醯丙酮酸鹽錯合物加成聚矽氮烷(例如，日本專利特開平6-306329號公報)、添加金屬微粒子而獲得之添加金屬微粒子之聚矽氮烷(例如，日本專利特開平7-196986號公報)等。作為製 備含有聚矽氮烷之液體之有機溶劑，可使用脂肪族烴、脂環式烴、芳香族烴等烴溶劑、鹵化烴溶劑、脂肪族醚、脂環式醚等醚類。有機聚矽氮烷可為與其Si鍵結之氫部分之一部分經烷基等取代之衍生物。為了促進對氧化矽化合物之改質，亦可添加胺或金屬之觸媒。
又，作為凹凸構造層3，亦可使用樹脂。作為硬化性樹脂，例如可列舉：光硬化型、熱硬化型、濕氣硬化型、及化學硬化型(二液混合)等樹脂。具體而言，可列舉：環氧系、丙烯酸系、甲基丙烯酸系、乙烯醚系、氧雜環丁烷系、胺基甲酸酯系、三聚氰胺系、脲系、聚酯系、聚烯烴系、酚系、交聯型液晶系、氟系、矽酮系、聚醯胺系等之單體、低聚物、聚合物等各種樹脂。
又，可於凹凸構造層3之表面進行疏水化處理。作為疏水化處理之方法，可使用已知之方法。例如，若凹凸構造層3之表面為二氧化矽表面，則可以二甲基二氯矽烷、三甲基烷氧基矽烷等進行疏水化處理，亦可以六甲基二矽氮烷等三甲基矽烷基化劑與矽酮油進行疏水化處理，還可使用利用超臨界二氧化碳之金屬氧化物粉末之表面處理方法。藉由使凹凸構造層3之表面為疏水性，於將光學基板1用於有機EL元件等器件(device)之製造之情形時，於該器件之製造步驟中，可容易自光學基板1除去水分，可防止有機EL元件中產生暗點之類之缺陷、或防止器件之劣化。又，亦可以防止水分或氧氣等氣體之滲入為目的，而於凹凸構造層3之表面設置阻氣層。
凹凸構造層3之材料可為於無機材料或硬化性樹脂材料中含有紫外線吸收材料者。紫外線吸收材料具有藉由吸收紫外線將光能轉換為如熱之無害形態而抑制膜之劣化的作用。作為紫外線吸收材料，可使用先前以來公知者，例如，可列舉：苯并三唑系吸收劑、三系吸收劑、水楊酸衍生物系吸收劑、二苯甲酮系吸收劑等。
凹凸構造層3係藉由如下方式形成：將如上所述製備之溶膠凝膠 材料之溶液或樹脂塗佈於支持基板2上，進而轉印凹凸圖案轉印用之模具之凹凸圖案。對於凹凸圖案轉印用之模具及於凹凸構造層3上轉印凹凸圖案之製造步驟，後面會進行敍述。
其次，對形成於凹凸構造層3之表面之凹凸形狀進行說明。為了分析該凹凸形狀，可利用原子力顯微鏡(AFM)等掃描式探針顯微鏡(SPM)而獲得。於本實施形態中，藉由使用掃描式探針顯微鏡(例如，日立高新技術科學股份有限公司製造之製品名「E-sweep」等)，而於下述分析條件下分析凹凸構造層3之凹凸形狀，獲得凹凸分析圖像及俯視分析圖像。於本說明書中，以下定義之凹凸深度分佈之平均值、及凹凸深度之標準偏差、凹凸之平均深度、凹凸之平均間距、凸部之寬度之平均值、直線區間與曲線區間之比率與形成有凹凸之表面之材料無關，可利用如下述之測定方法而求出。
<分析條件>
測定方式：懸臂斷續接觸方式
懸臂之材質：矽
懸臂之桿寬：40μm
懸臂之尖梢前端之直徑：10nm
使用掃描式探針顯微鏡(例如，日立高新技術科學股份有限公司製造之製品名「E-sweep」等)，對光學基板1之凹凸構造層3之表面所形成之凹凸的形狀測定凹凸分析圖像。於凹凸分析時，以上述條件測定任意3μm見方(縱3μm、橫3μm)或10μm見方(縱10μm、橫10μm)之測定區域，求出凹凸分析圖像。以奈米尺度分別求出此時測定區域內之16384點(縱128點×橫128點)以上之測定點的凹凸深度之資料。再者，此種測定點之數量亦根據所使用之測定裝置之種類或設定而有所不同。例如，於使用上述日立高新技術科學股份有限公司製造之製品名「E-sweep」作為測定裝置之情形時，可於3μm見方或10μm見方之 測定區域內進行65536點(縱256點×橫256點)之測定(以256×256像素之解析度測定)。此處，對於凹凸分析圖像，為了提高測定精度，亦可實施包含1次傾斜修正之平坦處理。又，為了於以下敍述之與凹凸形狀相關之各種分析中保證充分之測定精度，測定區域可設為將該測定區域所含之凸部之寬度的平均值之15倍以上之長度設為1邊之長度的正方形狀之區域。
凹凸深度之測定具體而言可藉由以下之方式進行。首先，確定全測定點中距支持基板2之表面之高度最高的測定點P。並且，將包含該測定點P且與支持基板2之表面平行的面決定為基準面(水平面)，算出距該基準面之深度之值作為凹凸深度之資料。距基準面之深度之值例如可為自測定點P之距支持基板2之高度的值減去各測定點之距支持基板2之高度所得的差量。此種凹凸深度之資料根據測定裝置(例如，日立高新技術科學股份有限公司製造之製品名「E-sweep」等)，可藉由測定裝置中之軟體等自動計算而求出。
以如此方式求出各測定點之凹凸深度之資料之後，採用可藉由求出其算術平均及標準偏差而算出之值分別作為凹凸深度分佈之平均值及凹凸深度之標準偏差。
凹凸之平均深度於測定形成有凹凸之凹凸構造層3之表面的凸部與凹部之深度之差(相互鄰接之凸部之頂部與凹部之底部之深度方向的距離)之情形時，係指深度之差的平均值。此種凹凸之平均深度可藉由於上述凹凸分析圖像中，測定任意鄰接之凸部之頂部與凹部之底部之深度方向的距離100點以上，求出其算術平均而算出。
凹凸之平均間距於測定形成有凹凸之凹凸構造層3之表面的凹凸之間距(相鄰凸部之頂部彼此或相鄰凹部之底部彼此之間隔)之情形時，係指凹凸之間距之平均值。此種凹凸之間距之平均值可藉由測定上述凹凸分析圖像中之任意相鄰凸部之頂部彼此或相鄰凹部之底部彼 此之間隔100點以上，求出其算術平均而算出。
凹凸之平均間距例如可設為100~1500nm之範圍內，進而可設為200~1200nm之範圍內。凹凸深度分佈之平均值可設為20~200nm之範圍內，進而可設為30~150nm之範圍內。凹凸深度之標準偏差可設為10~100nm之範圍內。
於本實施形態中，將凹凸深度為凹凸深度分佈之平均值以上之區域定義為凸部，將凹凸深度未達凹凸深度分佈之平均值之區域定義為凹部。例如，藉由以用白色顯示凸部，用黑色顯示凹部之方式對凹凸分析圖像進行處理，獲得如圖2所示之俯視分析圖像(黑白圖像)。圖2係表示本實施形態之光學基板1之測定區域之俯視分析圖像之一例的圖。
又，凸部之寬度係指俯視分析圖像之凸部(白色顯示部)之寬度。此種凸部之寬度之平均值可藉由自俯視分析圖像之凸部中選擇任意100個以上之部位，對各個部位測定相對於凸部之延伸方向於俯視上大致正交之方向的自凸部之交界至相反側之交界的長度，求出其算術平均而算出。
再者，算出凸部之寬度之平均值時，如上所述，使用自俯視分析圖像之凸部隨機抽出之位置的值，可不使用凸部分支之位置之值。於凸部中，某區域是否為分支之區域，例如可藉由該區域是否延伸一定長度以上而判定。更具體而言，可藉由該區域之延伸長度相對於該區域之寬度之比是否為一定值(例如1.5)以上而判定。
使用圖3，說明對在向某方向延伸之凸部之中途位置，向與該凸部之延伸軸線大致正交之方向突出之區域判定該區域是否分支之方法之一例。此處，凸部之延伸軸線於將是否分支之判定對象區域自凸部除外之情形時，係指沿著根據凸部之外緣形狀決定之凸部之延伸方向的假想軸線。更具體而言，凸部之延伸軸線係以通過與凸部之延伸方 向正交之凸部之寬度之大致中心點之方式引出的線。圖3(a)及圖3(b)均為僅將俯視分析圖像之凸部之一部分抽出進行說明的概要圖，區域S表示凸部。圖3(a)及圖3(b)中，將於凸部之中途位置突出之區域A1、A2決定為是否分支之判定對象區域。於該情形時，將區域A1、A2自凸部除外之情形時，將通過與凸部之延伸方向正交之凸部之寬度之大致中心點的線規定為延伸軸線L1、L2。此種延伸軸線可藉由電腦之圖像處理而規定，亦可由實施分析作業之作業者規定，亦可藉由電腦之圖像處理及作業者之手工作業兩者規定。於圖3(a)中，區域A1係於沿延伸軸線L1延伸之凸部之中途位置，向與延伸軸線L1正交之方向突出。於圖3(b)中，區域A2係於沿延伸軸線L2延伸之凸部之中途位置，向與延伸軸線L2正交之方向突出。再者，關於相對於與延伸軸線L1、L2正交之方向傾斜突出之區域，亦只要使用與以下敍述之關於區域A1、A2之思考方法同樣之思考方法，判定是否為分支即可。
根據上述判定方法，區域A1之延伸長度d2相對於區域A1之寬度d1之比大約為0.5(未達1.5)，因此判定區域A1為非分支之區域。於該情形時，通過區域A1且與延伸軸線L1正交之方向之長度d3為用以算出凸部之寬度之平均值的測定值之一。另一方面，區域A2之延伸長度d5相對於區域A2之寬度d4之比大約為2(1.5以上)，因此判定區域A2為分支之區域。於該情形時，通過區域A2且與延伸軸線L2正交之方向之長度d6並非用以算出凸部之寬度之平均值的測定值之一。
如圖2所示，本實施形態之光學基板1中，凹凸構造層3之表面形成之凹凸形狀所含之凸部(白色部分)之延伸方向於俯視上呈不規則分佈。即，凸部並非規則準確排列之條紋狀或規則準確配置之點形狀等，成為於不規則方向延伸之形狀。又，測定區域即凹凸構造層3之特定區域中，每單位面積之區域所含之凸部之俯視上的輪廓線係包含直線區間多於曲線區間。
圖4係表示比較例之光學基板之測定區域之俯視分析圖像之一例的圖。於本實施形態中，所謂「包含直線區間多於曲線區間」係指直覺上未形成如圖4所示之比較例之光學基板般於凸部之輪廓線上之全區間中彎曲之區間占大部分之凹凸圖案。凸部之俯視上之輪廓線是否包含直線區間多於曲線區間，可藉由使用例如以下所示之兩種曲線區間之定義方法中任一者而判定。
(曲線區間之第一定義方法)
於曲線區間之第一定義方法中，曲線區間於藉由以凸部之寬度之平均值的π(圓周率)倍之長度劃分凸部之俯視上之輪廓線而形成複數個區間之情形時，定義為區間之兩端點間之直線距離相對於兩端點間之輪廓線之長度的比為0.75以下之區間。又，直線區間定義為上述複數個區間中曲線區間以外之區間即上述比大於0.75之區間。以下，參照圖5(a)，對使用上述第一定義方法判定凸部之俯視上之輪廓線是否包含直線區間多於曲線區間之順序之一例進行說明。圖5(a)係表示凹凸構造層3之俯視分析圖像之一部分的圖，為方便起見，塗佈白色表示凹部。區域S1表示凸部，區域S2表示凹部。
順序1-1. 自測定區域內之複數個凸部選擇一個凸部。將該凸部之輪廓線X上之任意位置決定為起點。圖5(a)中，作為一例，將點A設定為起點。自該起點，於凸部之輪廓線X上，以特定之間隔設置基準點。此處，特定之間隔為凸部之寬度之平均值的π(圓周率)/2倍之長度。於圖5(a)中，作為一例，依序設定點B、點C及點D。
順序1-2. 將作為基準點之點A~D設定於凸部之輪廓線X上後，可設定判定對象之區間。此處，將起點及終點為基準點，且包含成為中間點之基準點之區間設定為判定對象。於圖5(a)之例中，於選擇點A作為區間之起點之情形時，自點A數起設定為第二個之點C成為區間之終點。距點A之間隔此處設定為凸部之寬度之平均值的π/2倍之長 度，因此點C係沿輪廓線X以凸部之寬度之平均值的π倍之長度自點A偏離的點。同樣，於選擇點B作為區間之起點之情形時，自點B數起設定為第二個之點D成為區間之終點。再者，此處，以設定好之順序設定成為對象之區間，點A為最初設定之點。即，最初，將點A及點C之區間(區間AC)設為處理對象之區間。然後，測定如圖5(a)所示之連接點A及點C之凸部之輪廓線X之長度La與點A及點C之間的直線距離Lb。
順序1-3. 使用順序1-2中測定之長度La及直線距離Lb，計算直線距離Lb相對於長度La之比(Lb/La)。於該比成為0.75以下之情形時，判定成為凸部之輪廓線X之區間AC之中點的點B為存在於曲線區間之點。另一方面，於上述比大於0.75之情形時，判定點B為存在於直線區間之點。再者，圖5(a)所示之例中，上述比(Lb/La)為0.75以下，因此判定點B為存在於曲線區間之點。
順序1-4. 對於分別選擇順序1-1中設定之各點作為起點之情形，執行順序1-2及順序1-3。
順序1-5. 對測定區域內之所有凸部執行順序1-1~順序1-4。
順序1-6. 於對測定區域內之所有凸部設定之所有點中判定為存在於直線區間之點的點之比率為整體之50%以上之情形時，判定為凸部之俯視上之輪廓線包含直線區間多於曲線區間。另一方面，於對測定區域內之所有凸部設定之所有點中判定為存在於直線區間之點的點之比率未達整體之50%之情形時，判定為凸部之俯視上之輪廓線包含曲線區間多於直線區間。
上述順序1-1~順序1-6之處理可藉由測定裝置所具備之測定功能進行，亦可藉由執行與上述測定裝置不同之分析用軟體等而進行，亦可以手動進行。
再者，上述順序1-1中，於凸部之輪廓線上設定點之處理只要於 以下情形時結束即可，即繞凸部1周或自測定區域露出，藉此無法設定其以上之點。又，對於最初設定之點與最後設定之點之外側的區間，由於無法算出上述比(Lb/La)，故只要設為上述判定之對象外即可。又，對於輪廓線之長度未滿凸部之寬度之平均值之π倍的凸部，只要設為上述判定之對象外即可。
(曲線區間之第二定義方法)
於曲線區間之第二定義方法中，曲線區間於藉由以凸部之寬度之平均值的π(圓周率)倍之長度劃分凸部之俯視上之輪廓線而形成複數個區間之情形時，定義為連接區間之一端(點A)及該區間之中點(點B)之線段(線段AB)與連接該區間之另一端(點C)及該區間之中點(點B)之線段(線段CB)所成的兩個角度中較小(成為180°以下)之角度為120°以下之區間。又，直線區間定義為上述複數個區間中曲線區間以外之區間，即上述角度大於120°之區間。以下，參照圖5(b)，對使用上述第二定義方法判定凸部之俯視上之輪廓線是否包含直線區間多於曲線區間之順序之一例進行說明。圖5(b)表示與圖5(a)相同之凹凸構造層3之俯視分析圖像之一部分的圖。
順序2-1. 自測定區域內之複數個凸部選擇一個凸部。將該凸部之輪廓線X上之任意位置決定為起點。於圖5(b)中，作為一例，將點A設定為起點。自該起點，於凸部之輪廓線X上以特定之間隔設置基準點。此處，特定之間隔為凸部之寬度之平均值的π(圓周率)/2倍之長度。於圖5(b)中，作為一例，依序設定點B、點C及點D。
順序2-2. 將作為基準點之點A~D設定於凸部之輪廓線X上後，可設定判定對象之區間。此處，將起點及終點為基準點，且包含成為中間點之基準點之區間設定為判定對象。於圖5(b)之例中，於選擇點A作為區間之起點之情形時，自點A數起設定為第二個之點C成為區間之終點。距離點A之間隔此處設定為凸部之寬度之平均值的π/2倍之長 度，因此點C為沿輪廓線X以凸部之寬度之平均值的π倍之長度自點A偏離的點。同樣，於選擇點B作為區間之起點之情形時，自點B數起設定為第二個之點D成為區間之終點。再者，此處，以設定好之順序設定成為對象之區間，點A為最初設定之點。即，最初，將點A及點C之區間設為處理對象之區間。然後，測定線段AB與線段CB所成之兩個角度中較小(為180°以下)之角度θ。
順序2-3. 於角度θ為120°以下之情形時，判定點B為存在於曲線區間之點。另一方面，於角度θ大於120°之情形時，判定點B為存在於直線區間之點。再者，於圖5(b)所示之例中，角度θ為120°以下，因此判定點B為存在於曲線區間之點。
順序2-4. 對於分別選擇順序2-1中設定之各點作為起點之情形，執行順序2-2及順序2-3。
順序2-5. 對測定區域內之所有凸部執行順序2-1~順序2-4。
順序2-6. 於對測定區域內之所有凸部設定之所有點中判定為存在於直線區間之點的點之比率為整體之70%以上之情形時，判定凸部之俯視上之輪廓線包含直線區間多於曲線區間。另一方面，於對測定區域內之所有凸部設定之所有點中判定為存在於直線區間之點的點之比率未達整體之70%之情形時，判定凸部之俯視上之輪廓線包含曲線區間多於直線區間。
上述順序2-1~2-6之處理可藉由測定裝置所具備之測定功能進行，亦可藉由執行與上述測定裝置不同之分析用軟體等而進行，亦可以手動進行。
再者，上述順序2-1中，於凸部之輪廓線上設定點之處理只要於以下情形時結束即可，即繞凸部1周或自測定區域露出，藉此無法設定其以上之點。又，對於最初設定之點與最後設定之點的外側之區間，由於無法算出上述角度θ，因此只要設為上述判定之對象外即 可。又，對於輪廓線之長度未滿凸部之寬度之平均值的π倍的凸部，只要設為上述判定之對象外即可。
如以上所述，藉由使用曲線區間之第一及第二定義方法之任一者，可對測定區域判定凸部之俯視上之輪廓線X是否包含直線區間多於曲線區間。再者，對某光學基板1之凹凸構造層3進行之「每單位面積之區域所含之凸部之俯視上的輪廓線是否包含直線區間多於曲線區間」之判定可藉由根據自光學基板1之凹凸構造層3之表面上之區域隨機抽出所測定的一個測定區域進行判定而進行，亦可藉由對有關相同之光學基板1之複數個不同測定區域之判定結果綜合性判定而進行。於該情形時，例如可採用有關複數個不同測定區域之判定結果中較多的判定結果作為「每單位面積之區域所含之凸部之俯視上的輪廓線是否包含直線區間多於曲線區間」之判定結果。藉由以滿足上述形狀之條件之方式於凹凸構造層3之表面形成凹凸形狀，可降低漏電流之產生，可提高發光效率。
於光學基板1中，相對於凹凸構造層3之凸部之延伸方向於俯視上大致正交之方向之凸部之寬度為固定。凸部之寬度是否為固定可根據藉由上述測定獲得之100點以上之凸部之寬度而判定。具體而言，根據100點以上之凸部之寬度算出凸部之寬度之平均值及凸部之寬度之標準偏差。並且，將藉由將凸部之寬度之標準偏差除以凸部之寬度之平均值而算出的值(凸部之寬度之標準偏差/凸部之寬度之平均值)定義為凸部之寬度的變動係數。凸部之寬度越固定(寬度之變動越少)，則該變動係數成為越小之值。藉此，可藉由變動係數是否為特定值以下，而判定凸部之寬度是否為固定。例如，於變動係數為0.25以下之情形時，可將凸部之寬度定義為固定。藉由以滿足上述形狀之條件之方式於凹凸構造層3之表面形成凹凸形狀，可降低漏電流之產生，而可提高發光效率。
再者，於以下之說明中，將第一定義方法中直線區間之比率顯示為50%以上(或第二定義方法中直線區間之比率顯示為70%以上)之條件稱為「直線條件」，將凸部之寬度之變動係數顯示為0.25以下之條件稱為「寬度條件」。
於光學基板1中，對利用掃描式探針顯微鏡分析凹凸構造層3之表面所形成之凹凸形狀而獲得的凹凸分析圖像實施二維高速傅立葉變換處理而獲得傅立葉變換像之情形時，傅立葉變換像顯示以波數之絕對值為0μm-1之原點為大致中心的圓狀或圓環狀花樣，且圓狀或圓環狀花樣可存在於波數之絕對值成為10μm-1以下(可設為0.667~10μm-1之範圍內，進而可設為0.833~5μm-1之範圍內)之範圍內之區域內。藉由以滿足上述條件(以下稱為「FFT條件」)之方式於凹凸構造層3之表面形成凹凸形狀，可充分減少發光之波長相依性及指向性(向固定之方向發出強光之性質)。
「傅立葉變換像之圓狀或圓環狀花樣」係於傅立葉變換像中藉由亮點集合而觀測到之花樣。因此，此處所謂「圓狀」意指亮點集合而成之花樣幾乎看成圓形之形狀，且為亦包含外形之一部分看成凸狀或凹狀者之概念。又，「圓環狀」意指亮點集合而成之花樣幾乎看成圓環狀，且為如下概念：亦包含環之外側之圓或內側之圓之形狀幾乎看成圓形之形狀者且亦包含該環之外側之圓或內側之圓之外形之一部分看成凸狀或凹狀者。又，「圓狀或圓環狀花樣可存在於波數之絕對值成為10μm-1以下(可設為0.667~10μm-1之範圍內，進而可設為0.833~5μm-1之範圍內)之範圍內之區域內」係指構成傅立葉變換像之亮點中30%以上之亮點存在於波數之絕對值成為10μm-1以下(可設為0.667~10μm-1之範圍內，進而可設為0.833~5μm-1之範圍內)之範圍內之區域內。
再者，關於凹凸構造之圖案與傅立葉變換像之關係，可知如下 情況。於凹凸構造本身於間距上無分佈或指向性之情形時，傅立葉變換像亦以無規圖案(無花樣)顯現，但於凹凸構造於XY方向上整體為等向性但於間距上存在分佈之情形時，顯現圓或圓環狀傅立葉變換像。又，於凹凸構造具有單一間距之情形時，有傅立葉變換像所顯現之圓環變得銳利(sharp)之傾向。
上述傅立葉變換像係藉由如下方式獲得：利用掃描式探針顯微鏡(例如，日立高新技術科學股份有限公司製造之製品名「E-sweep」等)分析凹凸構造層3之表面所形成之凹凸之形狀，獲得凹凸分析圖像之後，對該凹凸分析圖像實施二維高速傅立葉變換處理。上述凹凸分析圖像之二維高速傅立葉變換處理可藉由使用具備二維高速傅立葉變換處理軟體之電腦之電子圖像處理而容易進行。
[光學基板之製造方法]
其次，對上述光學基板1之製造方法進行說明。光學基板1例如可藉由如下方式而製造。首先，於在支持基板2上塗佈成為凹凸構造層3之材料之溶膠凝膠材料而形成的基底材料層4按壓形成有凹凸圖案之膜狀模具5，並且使基底材料層4硬化。繼而，自硬化後之基底材料層4(凹凸構造層3)將膜狀模具5取下。以下，使用圖6，對膜狀模具5及上述步驟進行詳細說明。
如圖6所示，膜狀模具5具備：基板部5a、及形成於基板部5a上之凹凸部5b。基板部5a及凹凸部5b均具有可撓性。凹凸部5b之表面藉由自下述金屬模具8轉印凹凸圖案而預先形成有凹凸圖案。基板部5a為膜或片狀，例如由矽酮樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(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)、或聚芳酯等有機材料形成。又，凹凸部5b可由與基板部5a相同之材料一體地形成，亦可使用不同材料。作為形成凹凸部5b之材料，可使用光硬化性樹脂、熱硬化 性樹脂、熱塑性樹脂等。又，於基板部5a上，可為了提高密接性而進行表面處理或設置易接著層，亦可以防止水分或氧氣等氣體之滲入為目的而設置阻氣層。
膜狀模具5之尺寸、尤其長度可根據量產之光學基板1之尺寸、或一次製造製程中連續性製造之光學基板1之數量(批次數)而適當設定。例如，可製成長度10m以上之長條模具，將捲取於輥之膜狀模具5一面自輥連續性捲出一面連續性轉印於複數個基板。膜狀模具5之寬度可為50~3000mm，厚度可為1~500μm。於基板部5a與凹凸部5b之間，為了提高密接性，可實施表面處理或易接著處理。又，視需要，可於凹凸部5b之凹凸圖案面上實施脫模處理。
如圖6所示，藉由在按壓輥6與搬送至其正下方之支持基板2之間送入膜狀模具5，膜狀模具5之凹凸部5b之凹凸圖案轉印於支持基板2上之基底材料層4。此處，於基底材料層4上按壓膜狀模具5後，可煅燒基底材料層4。藉由煅燒，推進基底材料層4之凝膠化，使凹凸圖案固化，而於剝離時難以崩塌。於進行煅燒之情形時，可於大氣中以40~150℃之溫度進行加熱。再者，煅燒並非必需。
膜狀模具5之按壓或基底材料層4之煅燒之後，自基底材料層4剝離膜狀模具5。膜狀模具5之剝離時，可採用公知之剝離方法。例如可一面加熱一面剝離膜狀模具5。藉此，可釋出自基底材料層4產生之氣體，防止基底材料層4內產生氣泡。於使用輥製程之情形時，與壓製式中使用之板狀模具相比，剝離力可較小，基底材料層4不會殘留於膜狀模具5，可容易將膜狀模具5自基底材料層4剝離。尤其，一面加熱一面對基底材料層4按壓，因此反應容易進行，剛按壓後，膜狀模具5容易自基底材料層4剝離。進而，為了提高膜狀模具5之剝離性，可使用剝離輥7。於本實施形態中，如圖6所示，將剝離輥7設置於按壓輥6之下游側，利用剝離輥7一面對基底材料層4賦予勢能，一面旋 轉支持膜狀模具5。藉此，可僅以按壓輥6與剝離輥7之間之距離(固定時間)維持膜狀模具5附著於基底材料層4之狀態。並且，以於剝離輥7之下游側將膜狀模具5提起至剝離輥7之上方之方式變更膜狀模具5之路線。藉此，膜狀模具5自形成有凹凸之基底材料層4剝離。再者，於膜狀模具5附著於基底材料層4之期間，可進行上述基底材料層4之煅燒或加熱。再者，於使用剝離輥7之情形時，例如可藉由一面加熱至40~150℃一面剝離，而使模具50之剝離更加容易。
自基底材料層4剝離膜狀模具5之後，可使基底材料層4硬化。藉此，形成圖1所示之具有凹凸圖案之凹凸構造層3。於本實施形態中，可藉由正式燒成而使包含溶膠凝膠材料之基底材料層4硬化。藉由正式燒成，使構成基底材料層4之二氧化矽(非晶二氧化矽)中所含之羥基等脫離，而使基底材料層4變得更牢固。正式燒成可以200~1200℃之溫度進行5分鐘~6小時左右。以此方式使基底材料層4硬化，形成具有與膜狀模具5之凹凸圖案對應之凹凸圖案之凹凸構造層3。此時，於凹凸構造層3包含二氧化矽之情形時，根據燒成溫度、燒成時間，成為非晶質狀態、晶質狀態、或非晶質與晶質之混合狀態。
又，亦可將藉由照射紫外線等光而產生酸或鹼之材料添加於基底材料層4。又，於將膜狀模具5之凹凸部5b之凹凸圖案轉印於支持基板2上之基底材料層4時，亦可對基底材料層4照射UV或準分子UV等能量線而進行光硬化，藉此製造光學基板1。又，亦可以防止水分或氧氣等氣體之滲入為目的而於凹凸構造層3之表面設置阻氣層。
[膜狀模具之製造方法]
其次，對膜狀模具5之製造方法進行說明。為了製作膜狀模具5，最初，製作用以形成模具之凹凸圖案之母模圖案。母模之凹凸圖案例如可使用如下方法形成：本申請人等記載於WO2012/096368號之利用嵌段共聚物之加熱下之自體組織化(微相分離)的方法(以下，適當 稱為「BCP(Block Copolymer)熱退火法」)，或本申請人等揭示於WO2011/007878A1之利用嵌段共聚物之溶劑氛圍下之自體組織化的方法(以下，適當稱為「BCP溶劑退火法」)。母模之凹凸圖案可利用光微影法代替BCP熱退火法、及BCP溶劑退火法而形成。此外，亦可藉由例如切削加工法、電子束直接繪圖法、粒子線束加工法及操作探針加工法等微細加工法、以及使用微粒子之自體組織化之微細加工法而製作母模之凹凸圖案。於利用BCP熱退火法形成圖案之情形時，形成圖案之材料可使用任意材料。例如，可為如聚苯乙烯之類之苯乙烯系聚合物、如聚甲基丙烯酸甲酯之類之聚甲基丙烯酸烷基酯、包含選自由聚環氧乙烷、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚乙烯吡啶、及聚乳酸所組成之群中之2種之組合的嵌段共聚物。
BCP溶劑退火法係於WO2012/096368號記載之BCP熱退火法中，代替進行第一加熱步驟、蝕刻步驟及第二加熱步驟，將塗佈於基板上並乾燥而成之嵌段共聚物之薄膜於有機溶劑蒸氣之氛圍下進行溶劑退火(溶劑相分離)處理，而將嵌段共聚物之相分離構造形成於薄膜內之方法。可藉由該溶劑退火處理進行嵌段共聚物之自體組織化，使嵌段共聚物發生微相分離而形成凹凸構造。
溶劑退火處理例如可藉由使如乾燥器之可密閉之容器內部形成有機溶劑之蒸氣氛圍，將作為對象物之嵌段共聚物之薄膜暴露該氛圍下而實施。有機溶劑蒸氣於促進嵌段共聚物之相分離方面可為高濃度。又，有機溶劑蒸氣可為飽和蒸氣壓。於該情形時，濃度管理亦相對容易。例如，於有機溶劑為氯仿之情形時，已知飽和蒸氣量於室溫(0℃~45℃)下為0.4g/l~2.5g/l。溶劑退火處理之處理時間可為6小時~168小時，亦可為12小時~48小時、或12小時~36小時。
用於溶劑退火處理之有機溶劑可為沸點為20℃~120℃之有機溶劑。例如，可使用氯仿、二氯甲烷、甲苯、四氫呋喃(THF)、丙酮、 二硫化碳、該等之混合溶劑等。其中，可使用氯仿、二氯甲烷、丙酮、丙酮/二硫化碳之混合溶劑。溶劑退火之氛圍溫度可於0℃~45℃之範圍內進行。若溶劑退火之氛圍溫度高於45℃，則形成於薄膜之凹凸構造變鈍易於崩塌。若為低於0℃之環境，則有機溶劑不易蒸發，難以引起嵌段共聚物之相分離。
亦可對藉由上述溶劑退火處理獲得之薄膜之凹凸構造實施加熱處理。由於藉由上述溶劑退火處理已形成凹凸構造，故而該加熱處理使形成之凹凸構造變得光滑，但並非必需。因某些原因，而有於上述溶劑退火處理後之凹凸構造之表面之一部分產生突起之情形，或對調整凹凸構造之週期或高度之目的有效之情形。加熱溫度例如可設為構成嵌段共聚物之聚合物片段之玻璃轉移溫度以上，例如可設為其等之均聚物之玻璃轉移溫度以上且高於玻璃轉移溫度70℃之溫度以下。加熱處理可使用烘箱等，於大氣氛圍下進行。可於進行溶劑退火處理之後，藉由利用UV或準分子UV等能量線照射之蝕刻或RIE(反應性離子蝕刻)之類之乾式蝕刻法而進行蝕刻。又，可進而進行加熱處理。
可於利用BCP熱退火法或BCP溶劑退火法等形成凹凸圖案之母模之後，利用電鑄法等形成進而轉印有凹凸圖案之金屬模具。最初，可利用無電解鍍敷、濺鍍、及蒸鍍等將用於電鑄處理之成為導電層之籽晶層形成於具有圖案之母模上。為了使後續電鑄步驟之電流密度均勻，固定藉由後續電鑄步驟堆積之金屬層之厚度，籽晶層之厚度可為10nm以上。作為籽晶層之材料，例如可使用鎳、銅、金、銀、鉑、鈦、鈷、錫、鋅、鉻、金‧鈷合金、金‧鎳合金、硼‧鎳合金、焊料、銅‧鎳‧鉻合金、錫鎳合金、鎳‧鈀合金、鎳‧鈷‧磷合金、及該等之合金等。其次，藉由電鑄(電場鍍敷)於籽晶層上堆積金屬層。金屬層之厚度例如可設為包含籽晶層之厚度在內以整體計為10~3000μm之厚度。作為藉由電鑄而堆積之金屬層之材料，可使用可用作籽 晶層之上述金屬種類之任一種。就向後續膜狀模具5之凹凸部5b之按壓、剝離及洗淨等處理之容易性而言，所形成之金屬層期望具有適度之硬度及厚度。
將以如上方式獲得之包含籽晶層之金屬層自具有凹凸構造之母模剝離而獲得金屬基板。金屬層之剝離可物理性進行，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)、氯仿等進行溶解而除去。於將金屬基板自母模剝離時，可藉由洗淨而將殘留之材料成分除去。作為洗淨方法，可使用利用界面活性劑等之濕式洗淨、或者利用紫外線或電漿等之乾式洗淨。又，例如可使用黏著劑或接著劑，將殘留之材料成分附著除去等。如此，獲得自母模轉印有圖案之金屬基板。
該金屬基板亦可使凹凸圖案為外側形成輥狀。藉此，如圖7所示，獲得沿外周緣形成有凹凸部8a之圓筒狀之金屬模具8。此處，形成於凹凸部8a之凹凸圖案如上所述，係藉由利用BCP熱退火法或BCP溶劑退火法等進行之嵌段共聚物之微相分離而形成的凹凸圖案，且係對應於光學基板1之凹凸構造層3所形成之凹凸形狀的凹凸圖案。再者，於圖7中，省略凹凸部8a所形成之凹凸圖案之詳細圖示。
繼而，對藉由轉印金屬模具8之凹凸圖案而製作膜狀模具5之方法進行說明。於將硬化性樹脂塗佈於基板部5a並於基板部5a上形成樹脂層(成為凹凸部5b之部分)後，將金屬模具8之凹凸部8a按壓於樹脂層並使樹脂層硬化。此處，作為硬化性樹脂，例如可使用環氧系、丙烯酸系、甲基丙烯酸系、乙烯醚系、氧雜環丁烷系、胺基甲酸酯系、三聚氰胺系、脲系、聚酯系、酚系、交聯型液晶系、氟系、矽酮系等各種樹脂。作為將硬化性樹脂塗佈於基板部5a之方法，例如可採用旋轉塗佈法、噴塗法、浸漬塗佈法、滴加法、凹版印刷法、網版印刷法、凸版印刷法、模嘴塗佈法、簾幕式塗佈法、噴墨法、濺鍍法等各 種塗佈方法。進而，作為使硬化性樹脂硬化之條件，根據所使用之樹脂之種類而有所不同，例如，硬化溫度可為室溫~250℃之範圍內，硬化時間可為0.5分鐘~3小時之範圍內。又，亦可為藉由照射如紫外線或電子束之類之能量線而硬化之方法，於該情形時，照射量可為20mJ/cm2~5J/cm2之範圍內。
繼而，自硬化後之樹脂層取下金屬模具8。作為取下金屬模具8之方法，並不限定於機械性剝離法，可採用公知之方法。以如此方式，獲得於基板部5a上具有形成有凹凸之凹凸部5b之膜狀模具5。該膜狀模具5亦可用作膜形態之光學基板。
如圖1(b)所示，於光學基板1中，可於凹凸構造層3上形成被覆層9。藉此，製造以凹凸構造層3之凹凸深度之標準偏差之25~150%之範圍內的膜厚形成被覆層9之光學基板20。根據光學基板20，於凹凸構造層3之表面具有異物或缺陷之情形時，可利用被覆層9被覆該等。使用如此般形成有被覆層9之光學基板20作為有機EL元件用之基板之情形時，可具有良好之光提取效率，並且可有效抑制有機EL元件之漏電流。因此，形成有被覆層9之光學基板20作為用於有機EL元件等各種器件之構件較為有效。
作為被覆層9之材料(被覆材料)，可使用用於凹凸構造層3之材料或與基底材料層4同樣之溶膠凝膠材料或聚矽氮烷、硬化性樹脂等。
作為被覆材料，可使用TiO2、ZnO、ZnS、ZrO、BaTiO3、SrTiO2等無機材料。其中，根據成膜性或折射率之關係，可使用TiO2。被覆層9可利用任意方法形成，可使用塗佈溶膠凝膠材料之溶液使其凝膠化之方法、塗佈無機微粒子分散液並使其乾燥之方法、液相堆積法(LPD：liquid Phase Deposition)等。於使用TiO2之分散液之情形時，可使用利用旋轉塗佈等塗佈使用鈦之烷氧化物或有機化合物之溶膠凝膠溶液，對其乾燥加熱而使其凝膠化之溶膠凝膠法。
又，亦可使用矽烷偶合劑作為被覆材料。藉此，於使用具有凹凸構造層3之光學基板20製造有機EL元件之情形時，可提高被覆層9與形成於其上之電極等層之間的密接性，可提高有機EL元件之製造步驟中之洗淨步驟或高溫處理步驟中之耐性。用於被覆層9之矽烷偶合劑之種類並無特別限制。作為此種矽烷偶合劑，例如可使用RSiX3所示之有機化合物。R為包含選自乙烯基、縮水甘油氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、胺基及巰基中之至少1種的有機官能基，X為鹵素元素或烷氧基。作為塗佈矽烷偶合劑之方法，例如可採用旋轉塗佈法、噴塗法、浸漬塗佈法、滴加法、凹版印刷法、網版印刷法、凸版印刷法、模嘴塗佈法、簾幕式塗佈法、噴墨法、濺鍍法等各種塗佈方法。其後，根據各材料，於適當之條件下使其乾燥，藉此可獲得硬化之膜。例如，可於100~150℃下加熱乾燥15~90分鐘。
又，可於被覆層9之表面實施疏水化處理。疏水化處理之方法只要使用已知之方法即可，例如，若被覆層9之表面為二氧化矽表面，則可利用二甲基二氯矽烷、三甲基烷氧基矽烷等進行疏水化處理，亦可使用利用六甲基二矽氮烷等三甲基矽烷基化劑與矽酮油進行疏水化處理之方法，亦可使用利用超臨界二氧化碳之金屬氧化物粉末之表面處理方法。藉由使被覆層9之表面為疏水性，而於將光學基板20用於有機EL元件等器件之製造之情形時，可於製造步驟中容易自光學基板20除去水分。藉此，可防止有機EL元件中產生暗點之類之缺陷、或防止器件之劣化。
基底材料及/或被覆材料可為於無機材料或硬化性樹脂材料中含有紫外線吸收材料者。紫外線吸收材料具有藉由吸收紫外線將光能轉換為如熱之無害形態而抑制膜之劣化之作用。作為紫外線吸收劑，可使用先前以來公知者，例如可使用苯并三唑系吸收劑、三系吸收劑、水楊酸衍生物系吸收劑、二苯甲酮系吸收劑等。
[有機EL元件]
圖8(a)係模式性表示使用光學基板1作為繞射光柵基板之有機EL元件(發光元件)之一例(有機EL元件100)的剖視圖。圖8(b)係模式性表示使用光學基板20作為繞射光柵基板之有機EL元件(發光元件)之一例(有機EL元件200)的剖視圖。
作為積層有機層11之方法，可適當採用蒸鍍法、濺鍍法、旋轉塗佈法、模嘴塗佈法等公知之方法。如圖8(a)所示，有機EL元件100係以形成於凹凸構造層3之表面之凹凸形狀於各層中得以維持之方式依序積層支持基板2、凹凸構造層3、第一電極10、有機層11、第二電極12而形成。
另一方面，如圖8(b)所示，於利用先前公知之塗佈法於凹凸構造層3上形成被覆層9之情形時，由於凹凸構造層3之表面之凹部容易積存用以形成被覆層9之液體，故而被覆層9之形狀成為較凹凸構造層3之凹凸形狀平緩之凹凸形狀。並且，形成於被覆層9上之第一電極10、有機層11、第二電極12係以形成於被覆層9之表面之凹凸形狀於各層中得以維持之方式而形成。
然而，於上述之任一情形時，有機層11之表面可以較形成於凹凸構造層3或被覆層9之表面的凹凸圖案平緩之形狀形成。又，其表面亦可為平坦。同樣，積層於有機層11上之第二電極12之表面可以較形成於有機層11之凹凸圖案平緩之形狀形成，亦可為平坦。例如，於有機層11利用先前公知之塗佈法形成之情形時，有機層11之形狀成為較第一電極10之凹凸形狀進而平緩之凹凸形狀。
第一電極10使來自形成於其上之有機層11之光透射至光學基板1側，故而具有透射性。因此，亦稱為透明電極。作為電極材料，例如使用氧化銦、氧化鋅、氧化錫、及作為該等之複合體之銦‧錫‧氧化物(ITO)、金、鉑、銀、銅。該等之中，就透明性與導電性之觀點而 言，可使用ITO。有機層11只要可用於有機EL元件之有機層，則無特別限制，可適當利用公知之有機層。作為第二電極12之材料，可適當使用功函數較小之物質，並無特別限定，例如可列舉：鋁、MgAg、MgIn、AlLi。
圖9表示有機EL元件100之變化形態(有機EL元件300)。該有機EL元件300使用於支持基板2之外側面(與形成有凹凸構造層3之面相反側之面)設置有光學功能層13之光學基板30作為繞射光柵。藉由設置此種光學功能層13，可抑制通過支持基板2內之光於支持基板2(包含光學功能層13)與空氣之界面進行全反射，可提高光提取效率。作為光學功能層13，例如可採用半球透鏡、波浪形構造透鏡(日本專利特開2011-243308中記載之微透鏡)。光學功能層13只要為可用於有機EL元件300之光之提取者，則無特別限制，可使用具有可控制光之折射、或聚光、擴散(散射)、繞射、反射等將光取出至元件外側之構造的任意光學構件。作為光學功能層13，例如可使用如半球透鏡之類之凸透鏡、凹透鏡、稜鏡透鏡、圓柱狀透鏡、雙凸型透鏡、可利用與製造上述光學基板1同樣之方法形成的包含波浪形構造之凹凸層之微透鏡等各種透鏡構件。又，作為光學功能層13，可使用將擴散材料混練至透明體而成之擴散片、擴散板，亦可使用於表面具有凹凸構造之擴散片、擴散板、繞射光柵、具有抗反射功能之構件等。該等之中，就可更有效地提取光而言，可使用透鏡構件。又，作為此種透鏡構件，可使用複數個透鏡構件，於該情形時，可排列微細之透鏡構件，形成所謂微透鏡(陣列)。光學功能層13亦可使用市售品。
又，作為此種用以將光提取至外部之光學功能層13，可根據有機EL元件之用途或尺寸、構成等使用各種尺寸及形狀者，就抑制空氣與外側提取構造之界面之反射的觀點而言，可使用半球透鏡及下述可利用與製造繞射光柵基板之方法同樣之方法形成的包含波浪形構造 之凹凸層之微透鏡。進而，於不重視有機EL元件之厚度(較厚亦可)之情形時，可使用半球透鏡作為光學功能層13。又，於重視厚度(較佳為較薄)之情形時，可使用上述包含波浪形構造之凹凸層之微透鏡或菲涅耳透鏡(Fresnel lens)作為光學功能層13。再者，光學功能層13主要以作為控制光之折射之透鏡的功能而使用，但並不限於此，亦可用作目的在於賦予光之聚光或擴散(散射)、繞射、抗反射等各種光學特性之層。
此種光學功能層13之材質並無特別限制，可使用包含任意材質之光學構件。光學功能層13例如可使用玻璃等透明無機材料、聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂、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、丙烯酸系樹脂等之類的包含透明聚合物等之透明樹脂材料等。又，為了抑制有機EL元件與光學功能層13之間之反射，光學功能層13亦可以於有機EL元件與光學功能層13之間不混入空氣之方式，經由黏著劑層及/或接著劑層而積層於支持基板2上。
進而，就提高其表面之耐摩擦性或耐損傷性之觀點而言，光學功能層13於光學構件之表面上(於使用如上所述之包含凹凸層之微透鏡作為光學功能層13之情形時，為形成有凹凸形狀之表面上)可積層保護層。作為此種保護層，可使用透明膜或透明無機蒸鍍層。作為此種透明膜，並無特別限制，可使用任意透明膜，例如可列舉：聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂、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、丙烯酸系樹脂等之類的包含透明聚合物之膜。又，此種透明膜可於一面形成黏著劑層或接著劑層，貼合於光學構件之表面上而使用(再者，於使用如上所述之包含凹凸層之微透鏡作為光學功能層13之情形時，可以於凸部間形成空間之方式貼合透明膜)。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-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物等合成橡膠系黏著劑、聚胺基甲酸酯系黏著劑、聚酯系黏著劑。
又，於積層無機蒸鍍層作為上述保護層之情形時，可適當利用可藉由蒸鍍法而形成透明之無機層的公知之金屬材料，例如可列舉Sn、In、Te、Ti、Fe、Co、Zn、Ge、Pb、Cd、Bi、Se、Ga、Rb等金屬之氧化物、氮化物、硫化物等。又，作為此種金屬材料，就可充分防止因氧化引起之劣化之觀點而言，可較佳地使用TiO2，又，就可廉價獲得高亮度之觀點而言，可較佳使用ZnS。又，作為形成此種無機蒸鍍層之方法，並無特別限制，可使用任意之物理蒸鍍裝置而適當製造。
以上，對將光學基板1、20用作繞射光柵基板之有機EL元件100、200，及將光學基板30用作繞射光柵基板之底部發光型有機EL元件200進行說明。然而，光學基板1、20、30之用途並不限定於底部發光型有機EL元件之繞射光柵基板。光學基板1、20、30例如亦可應用於頂部發光型有機EL元件、LED、LEC、ECL、太陽電池、微透鏡陣列、稜鏡陣列、光波導等光學元件、透鏡等光學零件、抗反射膜、視角改善膜、半導體晶片、圖案媒體(patterned media)、資料儲存、電子紙、LSI等之製造、防霧用基板、撥水基板、親水基板、防污基板、抗菌基板、滑動基板(slip substrate)、電傳路徑之低電阻基板、造紙、食品製造、免疫分析晶片、及細胞培養片等生物領域等之用途中所使用的基板。又，光學基板1、20、30例如亦可應用於各種電子器件、尤其半導體積體電路、平面螢幕(flat screen)、微電子機械系統(MEMS)、傳感器元件、光碟、高密度記憶體碟片等磁性記錄媒體、繞射光柵或凸紋全息圖等光學零件、奈米器件、光學器件、用於平板 顯示器製作之光學膜或偏光元件、液晶顯示器之薄膜電晶體、有機電晶體、彩色濾光片、保護層(over-coating layer)、柱材、液晶配向用之肋材、微透鏡陣列、免疫分析晶片、DNA分離晶片、微反應器、奈米生物器件、光波導、光學過濾器、光子晶體(參照日本專利特開2013-46003)等。
又，於凹凸構造層3之凸部之寬度為固定之情形時，自金屬模具8向膜狀模具5轉印凹凸圖案及自膜狀模具5向凹凸構造層3轉印凹凸圖案時，可期待降低模具崩塌，穩定地進行凹凸圖案之轉印。又，於將形成於金屬模具8之凹凸部8a之凹凸圖案轉印於膜狀模具5時，可期待可降低塗附於膜狀模具5之基板部5a上之樹脂對金屬模具8之凹凸部8a的堵塞，抑制金屬模具8之劣化。又，於將形成於膜狀模具5之凹凸部5b之凹凸圖案轉印於光學基板1時，可期待可降低塗附於支持基板2上之基底材料層4對膜狀模具5之凹凸部5b的堵塞，抑制膜狀模具5之劣化。
[使用實施例及比較例之光學基板之有機EL元件之特性之評價]
其次，關於分別使用本實施形態之實施例之光學基板及比較例之光學基板作為繞射光柵基板之有機EL元件，對測定、評價電流效率及漏電流之結果進行說明。
使用上述所說明之製造方法，於分別不同之製作條件下製作六個樣品，使用AFM獲得任意測定區域之俯視分析圖像及FFT像(參照圖9~圖14)。並且，分別測定凸部之寬度之平均值(nm)、凸部之寬度之標準偏差(nm)、凸部之寬度之變動係數、直線區間之比率(%)、及凹凸深度之標準偏差(nm)。
(實施例1)
關於該樣品，製作繞射光柵基板(具有凹凸構造層之光學基板)，繼而使用該繞射光柵基板而製造有機EL元件。
<膜模具之製作>
首先，為了製作繞射光柵基板，使用BCP溶劑退火法製作具有凹凸表面之膜模具M-1。準備如下所述之包含聚苯乙烯(以下適當簡稱為「PS」)及聚甲基丙烯酸甲酯(以下適當簡稱為「PMMA」)之由Polymer Source公司製造的嵌段共聚物。
PS片段之Mn=750,000、PMMA片段之Mn=720,000、嵌段共聚物之Mn=1,470,000、PS片段與PMMA片段之體積比(PS：PMMA)=54：46、分子量分佈(Mw/Mn)=1.21、PS片段之Tg=107℃、PMMA片段之Tg=134℃
嵌段共聚物之PS片段及PMMA片段之體積比(PS片段：PMMA片段)係將聚苯乙烯之密度設為1.05g/cm3、聚甲基丙烯酸甲酯之密度設為1.19g/cm3而算出。聚合物片段或聚合物之數量平均分子量(Mn)及重量平均分子量(Mw)係使用凝膠滲透層析法(東曹(股)製造，型號「GPC-8020」，串聯連接TSK-GEL SuperH1000、SuperH2000、SuperH3000及SuperH4000而成者)而測定。聚合物片段之玻璃轉移點(Tg)係使用示差掃描熱量計(Perkin-Elmer公司製造，製品名「DSC7」)，對0~200℃之溫度範圍以20℃/min之升溫速度進行升溫而測定。聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯之溶解度參數分別為9.0及9.3(參照化學便覽 應用篇 修定2版)。
於該嵌段共聚物210mg與作為聚環氧乙烷之52.5mg之由Aldrich製造之聚乙二醇2050(平均Mn=2050)中，以總量成為15g之方式添加甲苯使其溶解，製備嵌段共聚物溶液。
利用孔徑0.5μm之薄膜過濾器過濾該嵌段共聚物溶液，獲得嵌段共聚物溶液。將Shin-Etsu Silicones公司製造之KBM-5103 1g、離子 交換水1g、乙酸0.1ml、異丙醇19g之混合溶液旋轉塗佈於玻璃基板上(以旋轉速度500rpm進行10秒鐘後，繼續以800rpm進行45秒鐘)。於130℃下進行15分鐘處理，獲得矽烷偶合處理玻璃。將所獲得之嵌段共聚物溶液藉由旋轉塗佈以100~120nm之膜厚塗佈於作為基材之矽烷偶合處理玻璃上。旋轉塗佈係以旋轉速度200rpm進行10秒鐘後，繼續以300rpm進行30秒鐘。
繼而，將形成有薄膜之基材於預先充滿氯仿之蒸氣之乾燥器中以室溫靜置24小時，藉此實施溶劑退火處理。乾燥器(容量5L)內設置有填充氯仿100g之螺旋瓶，乾燥器內之氛圍由飽和蒸氣壓之氯仿充滿。於溶劑退火處理後之薄膜之表面觀察到凹凸，可知構成薄膜之嵌段共聚物發生微層分離。利用透射型電子顯微鏡(TEM)(日立公司製造之H-7100FA)觀察該薄膜之剖面，結果PS部分之圓形之剖面於與基板表面平行之方向相互隔離並且於垂直於基板表面之方向(高度方向)排列成二段，若一併考察原子力顯微鏡之分析圖像，則可知PS部分自PMMA部分相分離為水平圓柱構造。形成PS部分成為核心(島)，其周圍被PMMA部分(海)包圍之狀態。
藉由濺鍍於藉由上述溶劑退火處理而波形化之薄膜之表面形成20nm左右之較薄的鎳層作為電流籽晶層。繼而，將該附薄膜之基材放入胺基磺酸鎳浴中，於溫度50℃下進行電鑄(最大電流密度0.05A/cm2)處理，使鎳析出直至厚度達到250μm。自以如此方式獲得之鎳電鑄體將附薄膜之基材機械性剝離。繼而，將鎳電鑄體浸漬放置於四氫呋喃溶劑中2小時，其後，塗佈丙烯酸系UV硬化樹脂使其硬化，並將其剝離，重複該過程3次，藉此除去電鑄體之表面一部分附著之聚合物成分。其後，將鎳電鑄體浸漬於日本CB化學製造之Chemisol 2303中，一面以50℃攪拌2小時一面洗淨。其後，對鎳電鑄體實施UV臭氧處理10分鐘。
繼而，將鎳電鑄體浸漬於大金化成品銷售公司製造之HD-2101TH中約1分鐘，乾燥之後，靜置一晚。第二天，將鎳電鑄體浸漬於大金化成品銷售公司製造之HDTH中進行約1分鐘超音波處理洗淨。如此，獲得經脫模處理之鎳模具。
繼而，於PET基板(東洋紡製造，COSMOSHINE A-4100)上塗佈氟系UV硬化性樹脂，一面按壓鎳模具一面以600mJ/cm2照射紫外線，藉此使氟系UV硬化性樹脂硬化。樹脂硬化後，自硬化後之樹脂剝離鎳模具。如此，獲得包含轉印有鎳模具之表面形狀之附樹脂膜之PET基板的膜模具M-1。
<凹凸構造層之形成>
作為材料，於混合有乙醇24.3g、水2.15g及濃鹽酸0.0098g之液體中滴加添加四乙氧基矽烷(TEOS)3.74g及甲基三乙氧基矽烷(MTES)0.89g，於23℃、濕度45%下攪拌2小時，獲得SiO2之溶膠凝膠材料溶液。將該溶膠凝膠材料溶液棒式塗佈於10×10×0.07cm之無鹼玻璃基板(日本電氣硝子公司製造，OA10GF)上，形成塗膜。使用刮刀(YOSHIMITSU SEIKI公司製造)作為棒式塗佈機。該刮刀係以塗膜之膜厚成為5μm之方式設計，但於刮刀貼附厚度35μm之醯亞胺膠帶，將塗膜之膜厚調整為40μm。塗佈溶膠凝膠材料溶液60秒之後，使用加熱為80℃之按壓輥，將以上述方式製作之膜模具M-1一面按壓於玻璃板上之塗膜，一面旋轉移動於塗膜(基底材料層)。塗膜之按壓結束後，剝離膜模具M-1，繼而使用烘箱，於300℃下加熱60分鐘進行正式燒成。如此，轉印有膜模具M-1之凹凸圖案之凹凸構造層形成於玻璃基板上。再者，按壓輥係於內部具備加熱器，外周經4mm厚之耐熱矽酮被覆之輥，使用輥徑為50mm、軸方向長度為350mm者。
關於該凹凸構造層之凹凸圖案，對表面之凹凸形狀使用原子力 顯微鏡(日立高新技術科學股份有限公司製造之附環境控制單元之掃描式探針顯微鏡「NanonaviII站/E-sweep」)，獲得分析圖像。原子力顯微鏡之分析條件如下所述。
測定模式：動態力模式
懸臂：SI-DF40(材質：Si、桿寬：40μm、尖梢前端之直徑：10nm)
測定氛圍：大氣中
測定溫度：25℃
<凹凸之平均深度>
於凹凸構造層之任意位置測定3μm見方(縱3μm、橫3μm)之測定區域，以上述方式求出凹凸分析圖像。測定該凹凸分析圖像中任意相互鄰接之凹部之底部及凸部之頂部於深度方向上的距離100點以上，算出其平均，設為凹凸之平均深度。該例中獲得之分析圖像中，凹凸構造層之凹凸之平均深度為54nm。
<凹凸分析圖像之傅立葉變換像>
測定凹凸構造層之任意3μm見方(縱3μm、橫3μm)之測定區域，以上述方式求出凹凸分析圖像。對所獲得之凹凸分析圖像實施包含1次傾斜修正之平坦處理之後，實施二維高速傅立葉變換處理，藉此獲得傅立葉變換像。如圖10(b)所示，確認以此種方式獲得之傅立葉變換像顯示以波數之絕對值為0μm-1之原點為大致中心之圓狀花樣，且上述圓狀花樣存在於波數之絕對值成為10μm-1以下之範圍內之區域內。
<凹凸之平均間距>
測定凹凸構造層之任意3μm見方(縱3μm、橫3μm)之測定區域，以上述方式求出凹凸分析圖像。測定該凹凸分析圖像中任意相互相鄰之凸部之頂部彼此或相鄰之凹部之底部彼此的間隔100點以上，算出 其平均，設為凹凸之平均間距。該例中獲得之分析圖像中，凹凸構造層之凹凸之平均間距為338nm。
<凹凸深度分佈之平均值>
測定凹凸構造層之任意3μm見方(縱3μm、橫3μm)之測定區域，求出凹凸分析圖像。以奈米尺度分別求出此時測定區域內之16384點(縱128點×橫128點)以上之測定點的凹凸深度之資料。該實施例中使用之E-sweep係於3μm見方之測定區域內進行65536點(縱256點×橫256點)之測定(以256×256像素之解析度測定)。關於以此種方式測定之凹凸深度(nm)，首先，求出全測定點中距基板之表面之高度最高之測定點P。並且，將包含該測定點P且與基板之表面平行之面設為基準面(水平面)，求出距該基準面之深度之值(自測定點P之距基板之高度之值減去各測定點之距基板之高度所得的差量)作為凹凸深度之資料。再者，此種凹凸深度之資料可利用E-sweep中之軟體自動計算而求出，可利用此種自動計算而求出之值作為凹凸深度之資料。以如此方式求出各測定點之凹凸深度之資料之後，凹凸深度分佈之平均值(m)可藉由使用下述式(I)進行計算而求出。
[式(I)中，N表示測定點之總數，xi表示第i測定點之凹凸深度之資料]
以該樣品獲得之凹凸構造層之凹凸深度分佈的平均值(m)為43.2
<凹凸深度之標準偏差>
以與上述深度分佈之平均值(m)之測定方法同樣之方式對凹凸構 造層之3μm見方之測定區域內之16384點(縱128點×橫128點)以上之測定點求出凹凸深度之資料。於該例中，採用65536點(縱256點×橫256點)之測定點。其後，根據各測定點之凹凸深度之資料，計算凹凸深度分佈之平均值(m)與凹凸深度之標準偏差(6)。再者，平均值(m)如上所述，可計算上述式(I)而求出。另一方面，凹凸深度之標準偏差(σ)可藉由使用下述式(II)進行計算而求出。
[式(II)中，N表示測定點之總數(總像素數)，xi表示第i測定點之凹凸深度之資料，m表示凹凸深度分佈之平均值]
以該樣品獲得之凹凸構造層之凹凸深度之標準偏差(σ)為20.2nm。
<凸部之寬度之平均值‧凸部之寬度之標準偏差‧凸部之寬度之變動係數>
將凹凸深度為凹凸深度分佈之平均值以上之區域設為凸部，將凹凸深度未達凹凸深度分佈之平均值之區域設為凹部，以用白色顯示凸部，用黑色顯示凹部之方式對凹凸分析圖像進行處理，藉此獲得圖10(a)所示之俯視分析圖像(黑白圖像)。自該俯視分析圖像之凸部中選擇任意100個以上之部位，對各個部位測定相對於凸部之延伸方向於俯視上大致正交之方向的自凸部之交界至相反側之交界的長度。再者，如上所述，凸部分支之位置之值自測定值除外。藉由求出如此測定之長度之算術平均，而算出凸部之寬度之平均值。該例中獲得之凸部之寬度之平均值為162.5nm。又，凸部之寬度之標準偏差為24.4 nm。進而，藉由將凸部之寬度之標準偏差除以凸部之寬度之平均值，而算出凸部之寬度之變動係數(凸部之寬度之標準偏差/凸部之寬度之平均值)。確認該樣品之凸部之寬度之變動係數為0.15，滿足寬度條件。
<第一定義方法中之直線區間之比率>
對於圖10(a)所示之俯視分析圖像，藉由上述順序(順序1-1~順序1-6)算出曲線區間之第一定義方法中之直線區間之比率。該樣品之第一定義方法中之直線區間之比率為84.0%，確認第一定義方法中滿足直線條件。
<第二定義方法中之直線區間之比率>
對於圖10(a)所示之俯視分析圖像，藉由上述順序(順序2-1~順序2-6)算出曲線區間之第二定義方法中之直線區間之比率。該樣品之第二定義方法中之直線區間之比率為92.5%，確認第二定義方法中滿足直線條件。
如上所述，該樣品滿足寬度條件及直線條件，故而可認為係本實施形態之實施例(實施例1)。
<有機EL元件之製作>
其次，於具備上述獲得之凹凸圖案層之繞射光柵基板上，藉由濺鍍法，以厚度120nm成膜ITO，繼而，利用蒸鍍法分別積層電洞傳輸層(4,4',4"三(9-咔唑)三苯基胺，厚度：35nm)、發光層(摻雜有三(2-苯基吡啶)合銥(III)錯合物之4,4',4"三(9-咔唑)三苯基胺，厚度15nm；摻雜有三(2-苯基吡啶)合銥(III)錯合物之1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯，厚度15nm)、電子傳輸層(1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯，厚度：65nm)作為有機層。進而，蒸鍍氟化鋰層(厚度：1.5nm)、金屬電極(鋁，厚度：50nm)。如此，如圖8所示，獲得於支持基板2上分別形成有凹凸構造層3、被覆層9、第一電極10、有機層11、及作為 第二電極12之金屬電極之有機EL元件。
再者，圖16之表中分別表示關於實施例1中獲得之有機EL元件之凹凸構造層之各測定值(凸部之寬度之平均值、凸部之寬度之標準偏差、凸部之寬度之變動係數、測定區域之1邊之長度、第一定義方法中之直線區間之比率、第二定義方法中之直線區間之比率、及凹凸深度之標準偏差)。
(實施例2) <膜模具之製作>
首先，為了製作繞射光柵基板，使用BCP溶劑退火法製作具有凹凸表面之膜模具M-2。為了製作膜模具M-2，準備如下所述之包含聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯之由Polymer Source公司製造之嵌段共聚物。並且，於該嵌段共聚物225mg與作為聚環氧乙烷之56.3mg之由Aldrich製造之聚乙二醇2050中，以總量成為15g之方式添加甲苯使其溶解，製備嵌段共聚物溶液。並且，將該嵌段共聚物溶液以100~120nm之膜厚塗佈於基材上。關於上述以外之操作，藉由與實施例1中製作之膜模具M-1同樣之方法及條件製作膜模具M-2。
PS片段之Mn=590,000、PMMA片段之Mn=570,000、嵌段共聚物之Mn=1,160,000、PS片段與PMMA片段之體積比(PS：PMMA)=54：46、分子量分佈(Mw/Mn)=1.25、PS片段之Tg=107℃、PMMA片段之Tg=134℃
<凹凸構造層之形成>
除使用膜模具M-2代替膜模具M-1以外，以與實施例1同樣之方式形成凹凸構造層。
<測定結果>
以與實施例1同樣之方式，獲得凹凸分析圖像、凹凸分析圖像之傅立葉變換像(參照圖11(b))、及俯視分析圖像(參照圖11(a))。該凹凸分析圖像中，凹凸之平均深度為95nm。又，如圖11(b)所示，確認凹凸分析圖像之傅立葉變換像顯示以波數之絕對值為0μm-1之原點為大致中心之圓狀花樣，且上述圓狀花樣存在於波數之絕對值成為10μm-1以下之範圍內之區域內。又，根據凹凸分析圖像及圖11(a)所示之俯視分析圖像，確認凹凸之平均間距為305nm、凹凸深度分佈之平均值(m)為57.3nm、凹凸深度之標準偏差為31.7nm、凸部之寬度之平均值為148.8nm、凸部之寬度之標準偏差為15.8nm、凸部之寬度之變動係數為0.11、第一定義方法中之直線區間之比率為88.4%、第二定義方法中之直線區間之比率為92.2%。即，該樣品滿足寬度條件並且第一及第二定義方法中任一者均滿足直線條件，故而可認為係本實施形態之實施例(實施例2)。
<有機EL元件之製作>
使用具備上述獲得之凹凸構造層之繞射光柵基板，以與實施例1同樣之方式製作有機EL元件。再者，圖16之表中分別表示關於實施例2中獲得之有機EL元件之凹凸構造層之各測定值(凸部之寬度之平均值、凸部之寬度之標準偏差、凸部之寬度之變動係數、測定區域之1邊之長度、第一定義方法中之直線區間之比率、第二定義方法中之直線區間之比率、及凹凸深度之標準偏差)。
(實施例3) <膜模具之製作>
首先，為了製作繞射光柵基板，使用BCP溶劑退火法製作具有凹凸表面之膜模具M-3。為了製作膜模具M-3，準備如下所述之包含聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯之由Polymer Source公司製造之嵌段共聚物。並且，於該嵌段共聚物225mg與作為聚環氧乙烷之56.3mg之由 Aldrich製造之聚乙二醇2050中，以總量成為15g之方式添加甲苯使其溶解，製備嵌段共聚物溶液。並且，將該嵌段共聚物溶液以140~160nm之膜厚塗佈於基材上。關於上述以外之操作，藉由與實施例1中製作之膜模具M-1同樣之方法及條件製作膜模具M-3。
PS片段之Mn=680,000、PMMA片段之Mn=580,000、嵌段共聚物之Mn=1,260,000、PS片段與PMMA片段之體積比(PS：PMMA)=57：43、分子量分佈(Mw/Mn)=1.28、PS片段之Tg=107℃、PMMA片段之Tg=134℃
<凹凸構造層之形成>
除使用膜模具M-3代替膜模具M-1以外，以與實施例1同樣之方式形成凹凸構造層。
<測定結果>
以與實施例1同樣之方式，獲得凹凸分析圖像、凹凸分析圖像之傅立葉變換像(參照圖12(b))、及俯視分析圖像(參照圖12(a))。其中，測定10μm見方(縱10μm、橫10μm)之測定區域，求出凹凸分析圖像。該凹凸分析圖像中，凹凸之平均深度為91nm。又，如圖11(b)所示，確認凹凸分析圖像之傅立葉變換像顯示以波數之絕對值為0μm-1之原點為大致中心之圓狀花樣，且上述圓狀花樣存在於波數之絕對值成為10μm-1以下之範圍內之區域內。又，根據凹凸分析圖像及圖12(a)所示之俯視分析圖像，確認凹凸之平均間距為562nm、凹凸深度分佈之平均值(m)為62.5nm、凹凸深度之標準偏差為29.7nm、凸部之寬度之平均值為251.2nm、凸部之寬度之標準偏差為48.8nm、凸部之寬度之變動係數為0.19、第一定義方法中之直線區間之比率為76.2%、第二定義方法中之直線區間之比率為81.2%。即，該樣品滿足寬度條件並 且第一及第二定義方法之任一者均滿足直線條件，故而可認為係本實施形態之實施例(實施例3)。
<有機EL元件之製作>
使用具備上述獲得之凹凸構造層之繞射光柵基板，以與實施例1同樣之方式製作有機EL元件。再者，圖16之表中分別表示關於實施例3中獲得之有機EL元件之凹凸構造層之各測定值(凸部之寬度之平均值、凸部之寬度之標準偏差、凸部之寬度之變動係數、測定區域之1邊之長度、第一定義方法中之直線區間之比率、第二定義方法中之直線區間之比率、及凹凸深度之標準偏差)。
(實施例4) <膜模具之製作>
首先，為了製作繞射光柵基板，使用BCP溶劑退火法製作具有凹凸表面之膜模具M-4。為了製作膜模具M-4，準備如下所述之包含聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯之由Polymer Source公司製造之嵌段共聚物。並且，於該嵌段共聚物240mg與作為聚環氧乙烷之60.0mg之由Aldrich製造之聚乙二醇2050中，以總量成為15g之方式添加甲苯使其溶解，製備嵌段共聚物溶液。並且，將該嵌段共聚物溶液以170~190nm之膜厚塗佈於基材上。關於上述以外之操作，藉由與實施例1中製作之膜模具M-1同樣之方法及條件製作膜模具M-4。
PS片段之Mn=900,000、PMMA片段之Mn=800,000、嵌段共聚物之Mn=1,700,000、PS片段與PMMA片段之體積比(PS：PMMA)=55：45、分子量分佈(Mw/Mn)=1.26、PS片段之Tg=107℃、PMMA片段之Tg=134℃
<凹凸構造層之形成>
除使用膜模具M-4代替膜模具M-3以外，以與實施例3同樣之方式形成凹凸構造層。
<測定結果>
以與實施例3同樣之方式，獲得凹凸分析圖像、凹凸分析圖像之傅立葉變換像(參照圖13(b))、及俯視分析圖像(參照圖13(a))。該凹凸分析圖像中，凹凸之平均深度為138nm。又，如圖13(b)所示，確認凹凸分析圖像之傅立葉變換像顯示以波數之絕對值為0μm-1之原點為大致中心之圓狀花樣，且上述圓狀花樣存在於波數之絕對值成為10μm-1以下之範圍內之區域內。又，根據凹凸分析圖像及圖13(a)所示之俯視分析圖像，確認凹凸之平均間距為767nm、凹凸深度分佈之平均值(m)為78.9nm、凹凸深度之標準偏差為46.7nm、凸部之寬度之平均值為370.9nm、凸部之寬度之標準偏差為54.5nm、凸部之寬度之變動係數為0.15、第一定義方法中之直線區間之比率為78.5%、第二定義方法中之直線區間之比率為79.7%。即，該樣品滿足寬度條件並且第一及第二定義方法之任一者均滿足直線條件，故而可認為係本實施形態之實施例(實施例4)。
<有機EL元件之製作>
使用具備上述獲得之凹凸構造層之繞射光柵基板，以與實施例1同樣之方式製作有機EL元件。再者，圖16之表中分別表示關於實施例4中獲得之有機EL元件之凹凸構造層之各測定值(凸部之寬度之平均值、凸部之寬度之標準偏差、凸部之寬度之變動係數、測定區域之1邊之長度、第一定義方法中之直線區間之比率、第二定義方法中之直線區間之比率、及凹凸深度之標準偏差)。
(比較例1) <膜模具之製作>
首先，利用旋轉塗佈法於基材(材質：玻璃)上塗佈矽酮系聚合物 [矽酮橡膠(瓦克化學公司製造，製品名「Elastosil RT601」)90質量%與硬化劑10質量%之混合樹脂組合物]，於100℃下加熱1小時，使其硬化，形成矽酮系聚合物膜。
繼而，藉由蒸鍍法，於溫度為100℃、壓力為1×10-3Pa之條件下，於矽酮系聚合物膜上形成鋁蒸鍍膜(厚度：10nm)，其後，將鋁蒸鍍膜用30分鐘冷卻至室溫(25℃)之後，使壓力恢復至大氣壓(1.013×105Pa)。於形成於矽酮系聚合物膜上之鋁蒸鍍膜之表面形成凹凸。繼而，利用滴加法於鋁蒸鍍膜上塗佈矽酮系聚合物[矽酮橡膠(瓦克化學公司製造，製品名「Elastosil RT601」)90質量%與硬化劑10質量%之混合樹脂組合物]，於100℃下加熱1小時，使其硬化之後，自鋁蒸鍍膜取下，獲得母模(M-5A)。
並且，利用蒸鍍法，於溫度為100℃、壓力為1×10-3Pa之條件下，於表面形成有凹凸之母模(M-5A)上形成鋁蒸鍍膜(厚度：10nm)，其後，將鋁蒸鍍膜用30分鐘冷卻至室溫(25℃)之後，使壓力恢復至大氣壓(1.013×105Pa)。於形成於母模(M-5A)上之鋁蒸鍍膜之表面形成凹凸。繼而，利用滴加法於鋁蒸鍍膜上塗佈矽酮系聚合物[矽酮橡膠(瓦克化學公司製造，製品名「Elastosil RT601」)90質量%與硬化劑10質量%之混合樹脂組合物]，於100℃下加熱1小時，使其硬化之後，自鋁蒸鍍膜取下，獲得母模(M-5B)。進而，利用蒸鍍法，於溫度為100℃、壓力為1×10-3Pa之條件下，於表面形成有凹凸之母模(M-5B)上形成鋁蒸鍍膜(厚度：10nm)，其後，將鋁蒸鍍膜用30分鐘冷卻至室溫(25℃)之後，使壓力恢復至大氣壓(1.013×105Pa)。於形成於母模(M-5B)上之鋁蒸鍍膜之表面形成凹凸。繼而，利用滴加法於鋁蒸鍍膜上塗佈矽酮系聚合物[矽酮橡膠(瓦克化學公司製造，製品名「Elastosil RT601」)90質量%與硬化劑10質量%之混合樹脂組合物]，於100℃下加熱1小時，使其硬化之後，自鋁蒸鍍膜取出，獲得母模 (M-5C)。
其次，準備玻璃基板(Matsunami公司製造，製品名「Micro slide glass」)及硬化性樹脂(Norland Optical Adhesive公司製造，製品名「NOA 81」)，於玻璃基板上塗佈硬化性樹脂，其後，按壓母模(M-5C)並且對硬化性樹脂照射紫外線1小時，使其硬化。其後，自硬化後之硬化樹脂層取下母模(M-5C)，獲得將形成有凹凸之硬化樹脂層形成於玻璃基板上之母模(M-5D)。對該母模(M-5D)進行與實施例1同樣之操作，藉此獲得Ni電鑄體(M-5E)，繼而獲得膜模具(M-5F)。
<凹凸構造層之形成>
除使用膜模具M-5F代替膜模具M-1以外，以與實施例1同樣之方式形成凹凸構造層。
<測定結果>
以與實施例1同樣之方式，獲得凹凸分析圖像、凹凸分析圖像之傅立葉變換像(參照圖14(b))、及俯視分析圖像(參照圖14(a))。該凹凸分析圖像中，凹凸之平均深度為59nm。又，如圖14(b)所示，確認凹凸分析圖像之傅立葉變換像顯示以波數之絕對值為0μm-1之原點為大致中心之圓狀花樣，且上述圓狀花樣存在於波數之絕對值成為10μm-1以下之範圍內之區域內。又，根據凹凸分析圖像及圖14(a)所示之俯視分析圖像，確認凹凸之平均間距為372nm、凹凸深度分佈之平均值(m)為46.5nm、凹凸深度之標準偏差為19.8nm、凸部之寬度之平均值為146.3nm、凸部之寬度之標準偏差為51.4nm、凸部之寬度之變動係數為0.35、第一定義方法中之直線區間之比率為47.4%、第二定義方法中之直線區間之比率為56.8%。即，該樣品不滿足寬度條件，第一及第二定義方法之任一者均不滿足直線條件，故而可認為係本實施形態之比較例(比較例1)。
<有機EL元件之製作>
使用具備上述獲得之凹凸構造層之繞射光柵基板，以與實施例1同樣之方式製作有機EL元件。再者，圖16之表中分別表示關於比較例1中獲得之有機EL元件之凹凸構造層之各測定值(凸部之寬度之平均值、凸部之寬度之標準偏差、凸部之寬度之變動係數、測定區域之1邊之長度、第一定義方法中之直線區間之比率、第二定義方法中之直線區間之比率、及凹凸深度之標準偏差)。
(比較例2) <膜模具之製作>
首先，為了製作繞射光柵基板，利用使用矽酮橡膠之方法製作具有凹凸表面之膜模具。除將形成於矽酮系聚合物膜上之鋁蒸鍍膜之厚度設為30nm而非10nm以外，藉由與比較例1中製作之膜模具M-5F同樣之方法及條件製作膜模具M-6。
<凹凸構造層之形成>
除使用膜模具M-6代替膜模具M-3以外，以與實施例3同樣之方式形成凹凸構造層。
<測定結果>
以與實施例3同樣之方式，獲得凹凸分析圖像、凹凸分析圖像之傅立葉變換像(參照圖15(b))、及俯視分析圖像(參照圖15(a))。該凹凸分析圖像中，凹凸之平均深度為142nm。又，如圖15(b)所示，確認凹凸分析圖像之傅立葉變換像顯示以波數之絕對值為0μm-1之原點為大致中心之圓狀花樣，且上述圓狀花樣存在於波數之絕對值成為10μm-1以下之範圍內之區域內。又，根據凹凸分析圖像及圖15(a)所示之俯視分析圖像，確認凹凸之平均間距為784nm、凹凸深度分佈之平均值(m)為81.6nm、凹凸深度之標準偏差為45.7nm、凸部之寬度之平均值為396.7nm、凸部之寬度之標準偏差為127.0nm、凸部之寬度之變動係數為0.32、第一定義方法中之直線區間之比率為48.3%、第二定 義方法中之直線區間之比率為59.6%。即，該樣品不滿足寬度條件，第一及第二定義方法之任一者均不滿足直線條件，故而可認為係本實施形態之比較例(比較例2)。
<有機EL元件之製作>
使用具備上述獲得之凹凸構造層之繞射光柵基板，以與實施例1同樣之方式製作有機EL元件。再者，圖16之表中分別表示關於比較例2中獲得之有機EL元件之凹凸構造層之各測定值(凸部之寬度之平均值、凸部之寬度之標準偏差、凸部之寬度之變動係數、測定區域之1邊之長度、第一定義方法中之直線區間之比率、第二定義方法中之直線區間之比率、及凹凸深度之標準偏差)。
(電流效率之評價方法)
求出實施例1~4及比較例1、2之有機EL元件之亮度1000cd/m2下之電流效率，關於各有機EL元件之電流效率，分別算出相對於使用不具備凹凸構造之平坦之原玻璃(raw glass)基板作為光學基板時之有機EL元件之電流效率的倍率。將結果示於圖16。倍率越高，表示電流效率越良好。圖16之表中，將倍率為1.1~1.3倍者表記為「C」、將1.3~1.5倍者表記為「B」、將大於1.5倍者表記為「A」。再者，電流效率係利用以下之方法而測定。對有機EL元件施加電壓，利用施加測定器(ADC股份有限公司製造，R6244)測定施加電壓V及流通於有機EL元件中之電流I，並利用Spectra Coop公司製造之全光束測定裝置測定全光束量L。根據如此獲得之施加電壓V、電流I及全光束量L之測定值算出亮度值L'，關於電流效率，使用下述計算式(F1)：電流效率=(L'/I)×S‧‧‧(F1)
算出有機EL元件之電流效率。於上述式中，S為元件之發光面積。再者，亮度值L'假定為有機EL元件之配光特性依據Lambert法則者，利用下述計算式(F2)進行換算。
L'=L/π/S‧‧‧(F2)
(漏電流之評價方法)
對實施例1~4及比較例1、2之有機EL元件施加元件不會發光之程度之低電壓(1.0V)，利用施加測定器(KEITHLEY公司製造，2612A SYSTEM Source Meter)測定流通於有機EL元件中之電流。藉由將測定之電流值除以有機EL元件之發光面積而計算電流密度。圖16之表中，將該施加1.0V時之電流密度未達5.0×10-6A/cm2者表記為「A」，將5.0×10-6A/cm2以上者表記為「B」。
(比較例之電流效率及漏電流)
如圖16所示，使用比較例1之光學基板之有機EL元件之電流效率的評價為「C」。又，使用比較例1之光學基板之有機EL元件之漏電流的評價為「B」。
又，如圖16所示，使用比較例2之光學基板之有機EL元件之電流效率的評價為「B」。又，使用比較例2之光學基板之有機EL元件之漏電流的評價為「B」。
(實施例之電流效率及漏電流)
又，如圖16所示，使用實施例1之光學基板之有機EL元件之電流效率的評價為「B」。又，使用實施例1之光學基板之有機EL元件之漏電流的評價為「A」。
又，如圖16所示，使用實施例2之光學基板之有機EL元件之電流效率的評價為「A」。又，使用實施例2之光學基板之有機EL元件之漏電流的評價為「A」。
又，如圖16所示，使用實施例3之光學基板之有機EL元件之電流效率的評價為「A」。又，使用實施例3之光學基板之有機EL元件之漏電流的評價為「A」。
又，如圖16所示，使用實施例4之光學基板之有機EL元件之電流 效率的評價為「A」。又，使用實施例4之光學基板之有機EL元件之漏電流的評價為「A」。
(實施例1與比較例1之比較)
若將使用實施例1之光學基板之有機EL元件與使用比較例1之光學基板之有機EL元件進行比較，則確認實施例1之有機EL元件顯示高於比較例1之有機EL元件的電流效率。即，確認藉由滿足直線條件及寬度條件，可獲得更高之電流效率。再者，關於漏電流，實施例1之有機EL元件少於比較例1之有機EL元件，亦獲得良好之結果。
(實施例1與實施例2之比較)
實施例1之光學基板與實施例2之光學基板均滿足直線條件及寬度條件。實施例1之光學基板及實施例2之光學基板之主要不同點在於，實施例2之光學基板之凹凸深度之標準偏差為實施例1之光學基板之凹凸深度之標準偏差之約1.5倍。若將使用實施例1之光學基板之有機EL元件與使用實施例2之光學基板之有機EL元件進行比較，則確認使用凹凸深度之標準偏差較大之實施例2之光學基板的有機EL元件顯示更高之電流效率。
凹凸深度之標準偏差係反映該凹凸構造之深度之值，且係凹凸之階差越大則採取越大值之參數。凹凸深度之標準偏差較大之光學基板的凹凸之階差變大，作為繞射光柵之效果提高，故而認為實施例2獲得高於實施例1之電流效率。
(實施例3與比較例1之比較)
實施例3之光學基板係較實施例1、2之光學基板，將凸部之寬度之平均值擴大了100nm左右者。使用實施例3之光學基板之有機EL元件滿足直線條件及寬度條件，根據電流效率及漏電流之兩者之觀點，獲得較使用比較例1之光學基板之有機EL元件良好之結果。如此，確認即便於擴大了凸部之寬度之尺度之情形時，亦可藉由滿足直線條件 及寬度條件獲得更高之電流效率。
(實施例4與比較例2之比較)
實施例4之光學基板及比較例2之光學基板係較實施例3之光學基板，將凸部之寬度之平均值進而增大了120~145nm左右者。若將使用實施例4之光學基板之有機EL元件與使用比較例2之光學基板之有機EL元件進行比較，則實施例4之有機EL元件顯示高於比較例2之有機EL元件之電流效率。如此，確認即便於進而擴大了凸部之寬度之尺度之情形時，亦可藉由滿足直線條件及寬度條件獲得更高之電流效率。再者，關於漏電流，實施例4之有機EL元件少於比較例2之有機EL元件，亦獲得良好之結果。
1、20‧‧‧光學基板
2‧‧‧支持基板
3‧‧‧凹凸構造層
9‧‧‧被覆層

Claims (11)

  1. 一種光學基板，其具備：支持基板、及積層於上述支持基板上且於表面形成有凹凸形狀之凹凸構造層，且上述凹凸構造層所含之凸部之延伸方向於俯視上呈不規則分佈，上述凹凸構造層之每單位面積之區域所含之上述凸部的俯視上之輪廓線係包含直線區間多於曲線區間。
  2. 如請求項1之光學基板，其中相對於上述凸部之延伸方向於俯視上大致正交之方向的上述凸部之寬度為固定。
  3. 如請求項1或2之光學基板，其中於藉由以上述凸部之寬度之平均值的π(圓周率)倍之長度劃分上述凸部之俯視上之輪廓線而形成複數個區間之情形時，上述曲線區間為該兩端點間之直線距離相對於區間之兩端點間之上述輪廓線之長度之比為0.75以下之區間，上述直線區間為上述複數個區間中並非上述曲線區間之區間。
  4. 如請求項1或2之光學基板，其中於藉由以上述凸部之寬度之平均值的π(圓周率)倍之長度劃分上述凸部之俯視上之輪廓線而形成複數個區間之情形時，上述曲線區間為連接區間之一端及該區間之中點之線段與連接該區間之另一端及該區間之中點之線段所成的兩個角度中成為180°以下之角度為120°以下之區間， 上述直線區間為上述複數個區間中並非上述曲線區間之區間，上述複數個區間中上述曲線區間之比率為70%以上。
  5. 一種光學基板，其具備：支持基板、及積層於上述支持基板上且於表面形成有凹凸形狀之凹凸構造層，且上述凹凸構造層所含之凸部之延伸方向於俯視上呈不規則分佈，相對於上述凸部之延伸方向於俯視上大致正交之方向的上述凸部之寬度為固定。
  6. 如請求項1至5中任一項之光學基板，其中於對利用掃描式探針顯微鏡分析上述凹凸構造層之表面所形成之凹凸形狀而獲得的凹凸分析圖像實施二維高速傅立葉變換處理而獲得傅立葉變換像之情形時，上述傅立葉變換像顯示以波數之絕對值為0μm-1之原點為大致中心之圓狀或圓環狀花樣，且上述圓狀或圓環狀花樣存在於波數之絕對值成為10μm-1以下之範圍內之區域內。
  7. 如請求項1至6中任一項之光學基板，其中上述凹凸構造層之凹凸之平均間距為100~1500nm，上述凹凸構造層之凹凸深度之標準偏差為10~100nm。
  8. 如請求項1至7中任一項之光學基板，其進而具備於上述支持基板之與形成有上述凹凸構造層之面相反之面形成的光學功能層。
  9. 如請求項1至8中任一項之光學基板，其進而具備於上述凹凸構造層上形成之被覆層。
  10. 一種模具，其係用於如請求項1至9中任一項之光學基板之製造者，且具備形成有與上述光學基板之上述凹凸構造層所形成之凹凸形狀對應之凹凸圖案的凹凸部。
  11. 一種發光元件，其係包含如請求項1至9中任一項之光學基板者，且係於上述凹凸構造層上依序積層第一電極、發光之有機層、及第二電極而形成。
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