[发明专利]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

说明书

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、光学系统的数值孔径，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：