TW201425912A - 檢查具有不規則凹凸表面之基板的裝置以及使用該裝置之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供對具有凹凸表面的基板P進行檢查之裝置102，包括：對基板P照射第1檢測光的第1照射系統(114、116)；從經照射第1檢測光的基板之凹凸表面全體，進行輝度斑檢測的第1檢測系統(112)；將具有與第1檢測光不同波長的第2檢測光，照射於基板的第2照射系統(124、126)；以及對經第2檢測光照射的基板的凹凸表面，進行缺陷檢測的第2檢測系統(122)。本發明係提供針對具有不規則凹凸表面的基板之輝度斑及局部性圖案缺陷二者，能有效率且低成本進行檢查的檢查裝置及檢查方法。

Description

檢查具有不規則凹凸表面之基板的裝置以及使用該裝置之方法
本發明係關於諸如有機電激發光元件等製造時所使用具有不規則凹凸之基板的檢查裝置、及使用其之檢查方法。
自發光型顯示元件已知有如：有機電激發光元件(或亦稱「有機發光二極體」。以下稱「有機EL元件」)。有機EL元件相較於液晶元件之下，因為檢視性高、不需要背光源，因而可輕量化。所以，被視為新世代的顯示元件且正如火如荼展開研究開發。
有機EL元件係從電洞注入層進入的電洞、與從電子注入層進入的電子，分別被運往發光層，並在發光層內的有機分子上使該等再結合而激發有機分子，藉此釋放出光。故，為將有機EL元件使用為顯示裝置，便必需從元件表面效率佳地取出來自發光層的光。所以，已知諸如專利文獻1等便將繞射光柵基板設置於有機EL元件的光取出面上。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利公開2006-236748
[專利文獻2]WO2011/007878A1
但是，本案申請人在專利文獻2中有揭示：將滿足既定條件的嵌段共聚物溶解於溶劑中的溶液塗佈於基材上，經乾燥而形成嵌段共聚物的微相分離構造，俾獲得形成微細且不規則凹凸圖案的母模(金屬基板)之方法。該方法係使用嵌段共聚物的自組織化現象，便可獲得奈米壓印等所使用的母模。在所獲得母模中滴下聚矽氧系聚合物與硬化劑的混合液，經使硬化而獲得轉印圖案後，將已塗佈硬化性樹脂的玻璃基板按押於於該轉印圖案上，藉由利用紫外線使硬化性樹脂硬化，便製得複製有轉印圖案的繞射光柵。藉由在該繞射光柵上積層著透明電極、有機層及金屬電極而獲得的有機EL元件，確認到發光效率非常高、具有非常高的外部取出效率，且發光的波長依存性及指向性非常低、功率效率亦非常高。
即便使用依如上述專利文獻2所製造繞射光柵的有機EL元件，當使用為諸如行動電話、電視畫面等的顯示裝置、照明裝置時，最好能從顯示面全體依均勻輝度照射光。又，必需防止成為在顯示面的微小部分出現光強弱原因的圖案缺陷發生。所以，在有機EL元件完成後，必需確認從有機EL元件的照射均勻情形，即輝度斑在容許範圍內、及微小部分沒有發生明暗情形。但是，若所完成的有機EL元件被判定有輝度斑、或微小部分的明暗逾越容許範圍外，則有機EL元件便 成為不良品，在如前述繞射光柵上所進行多層的積層步驟便形成浪費。特別係諸如透明電極、有機層及金屬電極等的積層，係屬於較耗製造成本與手續的製程，強烈期待能降低此種不良品俾提升良率，且能削減材料與製造成本的浪費。
為評價輝度斑便必需同時檢查較大面積，相對於此，為檢查微小部分產生光強弱的圖案缺陷時，則採行較狹窄視野的檢查。又，必需使前者的檢查不會影響及後者的檢查。所以，必需輝度斑與圖案缺陷能有效率且獨立地進行檢查與評價。又，因為檢查對象的基板係經由諸如奈米壓印等轉印製程而製造，因而針對轉印源的金屬塑模、及由其產生的透光性母基板亦最好檢查輝度斑與圖案缺陷。在此種用途上，最好不僅透光性基板就連非透光性基板亦能進行檢查的檢查裝置。又，供測定來自大面積顯示面的輝度與光均勻性用的感測器等裝置係較屬高價位。
於是，本發明目的係在於提供：針對具有不規則凹凸表面的基板之輝度斑與局部性圖案缺陷二者，均能有效率且低成本進行檢查的檢查裝置及檢查方法。又，本發明另一目的在於提供：針對當經由轉印製程製造具有不規則凹凸表面之基板時，所獲得透光性基板與非透光性基板任一者的輝度斑及圖案缺陷二者，均能進行檢查的檢查裝置及檢查方法。
根據本發明第1態樣所提供的基板之檢查裝置，係對具有將光散射之不規則凹凸表面的基板進行檢查的裝置，其特徵在於包括： 第1照射系統，其乃對上述基板照射第1檢測光；第1檢測系統，其乃從上述第1檢測光所照射上述基板的上述凹凸表面全體，進行輝度斑檢測；第2照射系統，其乃將具有與上述第1檢測光不同波長的第2檢測光照射於上述基板；以及第2檢測系統，其乃對上述第2檢測光所照射上述基板的上述凹凸表面之缺陷進行檢測。
本發明的基板之檢查裝置中，上述第1檢測光亦可為藍色光；上述第2檢測光亦可為白色光。
本發明的基板之檢查裝置中，上述第1照射系統亦可包括：供照明透光性基板用的透光照明、及供照明非透光性基板用的非透光照明；上述第2照射系統亦可包括：供照明透光性基板用的透光照明、及供照明非透光性基板用的非透光照明。又，上述第1照射系統的非透光照明及上述第2照射系統的非透光照明，亦可照明上述基板的不規則凹凸表面；上述第1照射系統的透光照明及上述第2照射系統的透光照明，亦可從上述基板的不規則凹凸表面之背後側的面，照明上述基板的不規則凹凸表面。
本發明的基板之檢查裝置中，上述第1檢測系統亦可包括：針對來自經上述第1照射系統的透光照明所照明之透光性基板的光、及來自經上述第1照射系統的非透光照明所照明之非透光性基板的光，進行檢測的照相機。又，上述第2檢測系統亦可包括：針對來自經上述第2照射系統的透光照明所照明之透光性基板的光、及來自經上述第2照射系統的非 透光照明所照明之非透光性基板的光，進行檢測的照相機。上述第2檢測系統的照相機解像度亦可較高於第1檢測系統的照相機解像度。
本發明的基板之檢查裝置中，上述第2檢測系統的照相機亦可含有分別檢測基板被分割區域的複數照相機。
本發明的基板之檢查裝置中，上述第1照射系統及上述第2照射系統亦可為線狀照明，又亦可包括將上述基板朝上述線狀照明延伸方向的正交方向進行搬送用的基板搬送系統。
本發明的基板之檢查裝置中，亦可更進一步包括對上述基板搬送系統、上述第1照射系統、上述第2照射系統、第1檢測系統及第2檢測系統進行控制的控制系統；上述控制系統係當上述基板利用上述基板搬送系統而相對於上述第1照射系統、上述第2照射系統、第1檢測系統及第2檢測系統朝一方向移動時，能檢測凹凸表面的缺陷，且當相對於上述第1照射系統、上述第2照射系統、第1檢測系統及第2檢測系統朝上述一方向的反方向移動時，便可檢測輝度斑。又，上述控制系統係可判定上述凹凸表面的缺陷及輝度斑是否在既定的容許範圍內。
根據本發明第2態樣所提供的檢查方法，係針對具有將光散射之不規則凹凸表面的非透光性基板、與具有將光散射之不規則凹凸表面的透光性基板進行檢查的檢查方法，係使上述基板相對於從上述基板的上述凹凸表面全體檢測輝度斑之第1檢測系統、及檢測上述基板的上述凹凸表面缺陷 之第2照射系統進行搬送；當上述非透光性基板被搬送至時，便將第1檢測光照射於上述基板的凹凸表面，利用上述第1檢測系統檢測來自上述凹凸表面的光，且將與上述第1檢測光不同波長的第2檢測光照射於上述基板的凹凸表面，並利用上述第2檢測系統檢測來自上述凹凸表面的光；當上述透光性基板被搬送至時，將上述第1檢測光從上述透光性基板凹凸表面的背後側之面，照射於上述基板的不規則凹凸表面，並利用上述第1檢測系統檢測來自上述凹凸表面的光，且將上述第2檢測光從上述透光性基板的上述背後側之面，照射於上述基板的不規則凹凸表面，並利用上述第2檢測系統檢測來自上述凹凸表面的光。
本發明的基板之檢查方法中，上述第1檢測光亦可為藍色光；上述第2檢測光亦可為白色光。
本發明的基板之檢查方法中，亦可為上述第1照射系統與上述第2照射系統均朝既定方向延伸的線狀照明；亦可將上述基板朝上述線狀照明延伸方向的正交方向進行搬送。
本發明的基板之檢查方法中，亦可當相對於上述第1檢測系統及第2檢測系統朝一方向移動時檢測基板的凹凸表面缺陷，而當相對於上述第1檢測系統及第2檢測系統朝上述一方向的反方向移動時則檢測輝度斑。
本發明的基板之檢查方法中，亦可更進一步包括：判定上述凹凸表面的缺陷及輝度斑是否在既定容許範圍內。
根據本發明第3態樣所提供的基板之製造方法，係製造具有將光散射之不規則凹凸表面的基板之方法，包括．製作上述具有不規則凹凸表面的基板；以及使用本發明第1態樣的基板之檢查方法，檢查上述具有不規則凹凸表面的基板。
本發明的基板之製造方法中，係製作上述具有不規則凹凸表面的基板，但亦可包括製作具有不規則凹凸圖案的非透光性基板，並轉印上述非透光性基板之不規則凹凸圖案。
本發明的基板之製造方法中，製作上述具有不規則凹凸表面的基板，但亦可包括利用嵌段共聚物的相分離。
本發明的基板之製造方法中，上述不規則的凹凸表面亦可由金屬、樹脂或溶膠凝膠材料形成。
根據本發明第4態樣所提供的有機EL元件之製造方法，係有機EL元件的製造方法，使用製造本發明第4態樣之基板的方法，製作具有凹凸表面的繞射光柵基板，在上述繞射光柵基板的凹凸表面上，依序積層著透明電極、有機層及金屬電極而製造有機EL元件。
本發明的有機EL元件之製造方法中，亦可僅當判定上述所製作繞射光柵基板的輝度斑與缺陷在既定容許範圍內之時，才在具有該既定範圍內輝度斑與該既定容許範圍內缺陷的繞射光柵基板之凹凸表面上，依序積層著上述透明電極、上述有機層及上述金屬電極而製造有機EL元件。
根據本發明的基板之檢查裝置及檢查方法，能針 對有機EL元件等元件所使用具有不規則凹凸表面的基板之輝度斑及圖案缺陷進行有效檢查，且能效率佳製造此種基板。根據本發明的有機EL元件之製造方法，藉由預先將有機EL元件、與其所使用具有不規則凹凸表面的基板間之輝度斑特性賦予相關聯性，便可依高產能製造有機EL元件。特別係在基板的製造階段便可預測完成品的輝度斑與圖案缺陷發生、及完成品評價，因而藉由使用輝度斑與圖案缺陷經判定合格的基板，便可更確實地製造具有均勻照度的有機EL元件。又，即便有機EL元件的照度均勻性(輝度斑)不良、或發生局部發光、減光的情況，因為可得知產生不良的階段係屬於基板形成階段、或元件本身的形成階段，故可迅速地因應此種事態。
3‧‧‧透明電極
4‧‧‧有機層
5‧‧‧金屬電極
10‧‧‧基材
11‧‧‧陽極緩衝層
12‧‧‧電洞輸送層
13‧‧‧電子輸送層
27‧‧‧聚合物膜
28‧‧‧蒸鍍膜
29‧‧‧母模材料
30‧‧‧薄膜
32‧‧‧第1聚合物鏈段
34‧‧‧第2聚合物鏈段
36‧‧‧凹凸構造
38‧‧‧山形構造
38a‧‧‧波形構造
40‧‧‧種子層
50‧‧‧金屬層
60‧‧‧殘留聚合物其中一部分
70‧‧‧金屬基板(塑模)
70a‧‧‧凹凸表面
72‧‧‧離型劑
80‧‧‧硬化樹脂層
82‧‧‧硬化性樹脂層
90‧‧‧透明支撐基板
92‧‧‧透明支撐基材
100‧‧‧樹脂薄膜構造體
102‧‧‧檢查裝置
104‧‧‧巨觀檢查部
106‧‧‧微觀檢查部
108‧‧‧搬送系統
108a‧‧‧輥
110‧‧‧鑄模
111‧‧‧控制部
111a‧‧‧影像處理部
111b‧‧‧記憶部
112‧‧‧巨觀照相機
112a‧‧‧移動平台
112b‧‧‧機器臂
112c‧‧‧平台基座
114‧‧‧巨觀用透光照明
114a‧‧‧旋轉軸
114b‧‧‧支撐台
116‧‧‧巨觀用非透光照明
116a‧‧‧導軌
122‧‧‧微觀照相機
122a‧‧‧移動平台
122b‧‧‧機器臂
122c‧‧‧平台基座
124‧‧‧微觀用透光照明
124a‧‧‧旋轉軸
124b‧‧‧支撐台
126‧‧‧微觀用非透光照明
126a‧‧‧導軌
130‧‧‧支撐台
132‧‧‧奇異筆
132a‧‧‧驅動系統
222a‧‧‧第1分割區域
222b‧‧‧第2分割區域
222c‧‧‧第3分割區域
400‧‧‧有機EL元件
MA‧‧‧巨觀檢查位置
MI‧‧‧微觀檢查位置
P‧‧‧基板
圖1係本發明基板之檢查方法的流程圖。
圖2係本發明基板之檢查裝置的概略圖，圖2(a)係概略側視圖，圖2(b)係圖2(a)從IB-IB方向看到的概略剖視圖。
圖3中，圖3(a)係使用巨觀用穿透照明進行透光性基板檢查時的樣子概念圖，圖3(b)係使用巨觀用非穿透照明進行非透光性基板檢查時的樣子概念圖。
圖4係從檢查裝置上方所看到的檢查對象基板與巨觀照相機及微觀照相機之配置。
圖5係從在玻璃基板上設有由溶膠凝膠材料形成凹凸圖案的基板，所獲得的檢查影像圖，圖5(a)係微觀檢查影像，圖5(b)係巨觀檢查影像。
圖6中，圖6(a)~(d)係利用BCP法進行的基板製作製程概念圖，經由第1加熱步驟、蝕刻步驟及第2加熱步驟獲得山形構造的製程概念圖。
圖7係依照經由溶劑退火步驟的BCP法獲得波形構造的製程概念圖，圖7(a)係圓柱狀排列呈單層的波形構造，圖7(b)係圓柱狀排列呈複數層的波形構造。
圖8中，圖8(a)~(d)係具有利用電鑄形成凹凸構造的金屬基板之製作製程概念圖。
圖9中，圖9(a)~(e)係從具有凹凸構造的金屬基板製作繞射光柵的製程概念圖。
圖10中，圖10(a)~(d)係依照BKL法進行的凹凸構造之製作製程概念圖。
圖11係有機EL元件的截面構造圖。
圖12係實施例4所製作溶膠凝膠材料基板的巨觀檢查結果影像圖，圖12(a)係使用發光中心波長460nm照明的巨觀檢查影像，圖12(b)係使用白色照明的巨觀檢查影像。
圖13中，圖13(a)~(c)係本發明變化形態，依高解像度進行微觀檢查的微觀檢查製程順序概念圖。
以下，針對依照本發明的基板之檢查裝置、及使用其之檢查方法的較佳實施形態，參照圖式進行詳細說明。本發明的檢查裝置及檢查方法係檢查具有不規則凹凸表面的基板之輝度斑及凹凸圖案缺陷。
<檢查方法之概要>
針對本發明的檢查方法概要，依照圖1所示流程圖進行說明。首先，製作具有不規則凹凸表面的基板(S1)。此處，所謂「具有不規則凹凸表面的基板」係指在基板上所形成的凹凸圖案沒有規則性之基板，特別係指凹凸的間距未均勻、且凹凸方向沒有指向性的基板。從此種基板散射及/或繞射的光，並非單一或窄帶域的波長光，而是具有較廣域波長帶，且散射光及/或被繞射的光沒有指向性，朝向所有方向。但，上述「具有不規則凹凸表面的基板」係含有對經表面凹凸形狀進行解析所獲得凹凸解析影像，施行二維快速傅立葉轉換處理而獲得的傅立葉轉換圖像呈圓或圓環狀模樣，即雖上述凹凸的方向並無指向性，但具有凹凸間距分佈的擬週期構造。所以，具有此種擬週期構造的基板，在其凹凸間距分佈能繞射可見光線的前提下，頗適用為諸如有機EL元件之類的面發光元件等所使用繞射基板。另一方面，諸如光記錄媒體或磁性記錄媒體所看到，記錄軌(溝槽)全部均朝同一方向、且依同一間距排列形成的基板，並不符合本案的「具有不規則凹凸表面的基板」。相關具有不規則凹凸表面的基板之製作步驟詳細內容，容後述。
其次，針對具有不規則凹凸表面的基板，依照後述檢查步驟檢查基板表面的輝度斑與微小缺陷(圖案缺陷、異物、刮痕等)(S2)。又，根據檢查結果，依照後述判定步驟判定基板是否具有均勻輝度分佈、或微小缺陷在容許的範圍內(S3)。當基板係具有均勻的輝度分佈、且所檢測到的微小缺陷係在被容許範圍內的情況，便將該基板視為完成品，並將該基板使用於有機EL製造等後續製程(S4)。當判定基板並沒有具 均勻輝度分佈、或微小缺陷逾越被容許範圍外的情況，便依照後述後處理步驟施行後處理(S5)。
<檢查裝置>
針對根據本發明的基板之檢查裝置，參照圖2~4進行說明。圖2(a)所示檢查裝置102主要係包括：將基板P從搬送方向(圖中的箭頭Y)上游側朝下游側搬送的搬送系統108、巨觀檢查部104、設置於較巨觀檢查部104更靠下游側的微觀檢查部106、以及該等的控制部111。本說明書中，將檢查裝置102的搬送方向設為「Y方向」，將平行於基板面且與搬送方向呈正交的方向設為「X方向」，將垂直於基板面的高度方向設為「Z方向」。搬送系統108係由複數輥108a在搬送方向上排列的輸送機，數個輥108a係連接於旋轉驅動源(未圖示)的驅動輥，使基板P在輥108a上從搬送方向的上游側朝下游側移動。在搬送系統108的搬送方向略中央部存在有巨觀檢查位置MA與微觀檢查位置MI。另外，基板的搬送方法併不僅侷限於利用輥進行的搬送，亦可利用線性馬達進行搬送等。
巨觀檢查部104係針對利用搬送系統108所搬送至基板P的表面全體輝度斑進行檢查之單元，主要包括：巨觀用照明系統(第1照射系統)的巨觀用透光照明114、及巨觀用反射光(非透光)照明116、巨觀檢測系統(第1檢測系統)的巨觀照相機112。巨觀檢測系統係以具有0.1mm2以上面積的區域為檢測對象。
巨觀用透光照明114係為檢查透光性基板而使用的照明，設置於搬送系統108的下方。本實施形態中，巨觀用 透光照明114係使用會發出波長400~500nm光(第1檢測光)的複數藍色LED，在X方向上呈陣列狀埋設於框架中的藍色LED線狀照明。藉由使用藍色LED線狀照明，具有：i)能均勻照明觀察範圍、ii)斑點會明確浮現、iii)不易受異物影響的優點。就從此種優點，巨觀用透光照明114較佳係基板材料為薄膜、玻璃、金屬中之任一者的藍色LED線狀照明。巨觀用透光照明114依能調節對在檢查位置MA中所存在基板P(的其中一部分)的照明光入射角之方式，在支撐台114b上安裝呈能以旋轉軸114a為中心進行旋轉狀態。如圖3(a)所示，巨觀用透光照明114係對在檢查位置MA所存在基板P的背面(即未形成凹凸構造之面)照射光，而入射於基板P內部的光會因基板P表面的凹凸圖案而散射及繞射。
來自凹凸構造的散射及繞射光，利用在較光照射部更靠搬送方向上游側且搬送系統108上方設置的巨觀照相機112而受光。巨觀照相機112係若屬於能在檢查位置MA接受散射及繞射光的元件之前提下，便可為任意拍攝元件，最好使用當基板P通過檢查位置MA時，連續拍攝一維影像的線感測器照相機。藉由使用線感測器照相機，便可經常從相同角度拍攝來自基板P的散射及繞射光。另外，拍攝元件得像素數較佳係至少30個以上。例如可使用80μm/像素的CCD照相機。巨觀照相機112係大約配置於能接受來自在檢查位置MA中所存在凹凸圖案的一次繞射光之位置處。巨觀照相機112係經由具有旋轉軸的機器臂112b，安裝於移動平台112a上。移動平台112a係可在平台基座112c上滑動，可使巨觀照相機112在X 方向與巨觀照相機112的光軸方向上移動。又，利用機器臂112b的旋轉軸，可變更巨觀照相機112的光軸角度(受光角)。另外，若巨觀照相機112有複數台，則不僅會因照相機間的感度誤差、焦點調整等而受影響，且亦必需各照相機彼此間的數據合成，導致數據處理較為煩雜，因而最好利用一台進行檢查。
巨觀用非透光照明116係為檢查非穿透性基板而使用的照明，設置於搬送系統108的上方、且檢查位置MA上方的支撐台130上。本實施形態中，巨觀用非透光照明116係使用由會發出波長400~500nm光的LED朝X方向呈陣列狀埋設的線狀照明。巨觀用非透光照明116係依可調節光照射位置及角度的方式，可滑動地設置於導軌116a上。如圖3(b)所示，巨觀用非透光照明116係對巨觀檢查位置MA中所存在基板P的表面(即有形成凹凸圖案之面)照射光，並將來自基板P表面的反射光，利用基板P表面的凹凸構造進行散射及繞射。來自凹凸構造的散射光及繞射光係利用巨觀照相機112受光。依此，巨觀檢查部104不管所搬送的基板係透光性或非穿透性，均可藉由分開使用照明系統，便可檢查任何基板。即藉由巨觀檢查部104係使用二個照明系統與由該等共通的巨觀照相機，不僅簡單構造，且亦可進行透光性基板與非透光性基板二者的巨觀檢查(即輝度斑的檢查)。
微觀檢查部106係針對利用搬送系統108所搬送至基板P的圖案缺陷(即有形成圖案的凹凸構造之微小缺陷、在基板P上所附著的異物、因步驟造成的刮痕等)進行檢查之單元。微觀檢查部106係包括：微觀用照明系統(第2照射系 統)的微觀用透光照明124、微觀用非透光照明126、及微觀用檢測系統(第2檢測系統)的微觀照相機122。微觀照相機122係如圖2(b)所示在X方向上排列4台。依此，藉由微觀照相機122呈複數台排列，便可利用1次掃描便對檢查對象全區域進行檢查，俾縮短檢查節奏雸提升生產性。微觀檢測系統係以具有1μm2~25mm2面積的區域為檢測對象。
微觀用透光照明124係為檢查透光性基板而使用的照明，設置於搬送系統108的下方。本實施形態中，微觀用透光照明124係使用由會發出波長400~800nm光(第2檢測光)的LED，在X方向上呈陣列狀埋設於框架中的線狀照明。特別係為能獲得充分光量、施行高精度檢查，較佳係高輝度白色線性照明。微觀用透光照明124係依能調整照明光對微觀檢查位置MI與基板P的入射角，而在支撐台124b上安裝呈能以旋轉軸124a為中心進行旋轉狀態。微觀用透光照明124係與圖3(a)所示巨觀用透光照明的情況同樣，對基板P的背面(即未形成凹凸構造之面)照射光，入射於基板P內部的光利用基板P表面的凹凸圖案進行散射及繞射。不管微觀用透光照明或巨觀用透光照明，任一者均較佳設定為將照明光從基板未存在凹凸之側，依相對基板的法線呈20°~60°入射角入射。若從凹凸面照射，因為被面(凹凸面)繞射．散射的光會在背後面(沒有凹凸之面)反射，因而較難獲得鮮明的影像。若依較小於20°的角度入射，利用凹凸進行的繞射．散射效果偏弱，導致無法獲得充分的光量。又，若依較大於60°的角度入射，便會因反射而造成的損失，導致無法獲得充分的光量。該入射角的較佳範圍係針 對微觀用非透光照明及巨觀用非透光照明均相同。
來自凹凸構造的散射及繞射光，係利用在較透光照明124更靠搬送方向下游側且搬送系統108上方設置的微觀照相機122受光。微觀照相機係依高解像度檢測較狹窄範圍。所以，像素尺寸較佳係1μm~50μm。若小於1μm，便會因光量不足而導致無法擷取明確的影像，或焦點深度變淺導致因稍微的扭曲與搬送時的振動而造成影像模糊。若超過50μm，便會有無法檢測微小缺陷的可能性。例如可使用經調整為15μm/像素的CCD照相機。微觀照相機122大約配置於能接收來自凹凸圖案的一次繞射光之位置處。微觀照相機122係經由具有旋轉軸的機器臂122b安裝於移動平台122a上。移動平台122a係藉由在平台基座122c上滑動，便可使微觀照相機122在X方向與微觀照相機122的光軸方向上移動。又，利用機器臂122b的旋轉軸，便可變更微觀照相機122光軸的斜率(受光角)。
微觀用非透光照明126係為檢查非穿透性基板而使用的照明，設置於搬送系統108上方且檢查位置MI上方的支撐台130上。本實施形態中，微觀用非透光照明126係使用由會發出波長400~800nm光的LED在X方向呈陣列狀埋設之線狀照明。微觀用非透光照明126係依能調節光所照射位置及角度的方式，可滑動地設置於導軌126a上。微觀用非透光照明126係與圖3(b)所示巨觀用非透光照明116同樣，對基板P的表面(即有形成凹凸圖案之面)照射光，並利用基板P表面的凹凸構造進行散射及繞射。來自凹凸構造的散射及繞射光(反射光)係利用微觀照相機122受光。
微觀檢查部106及巨觀檢查部104的照相機均係最好設置於基板的凹凸面側，且拍攝方向最好大約能接收來自凹凸圖案的一次繞射光之位置(即距基板法線方向40~80°)。若小於40°的角度拍攝，由於凹凸造成的繞射．散射效果變弱，會有無法獲得充分光量的傾向。若大於80°的角度拍攝，則由凹凸造成的繞射．散射效果變弱，會有無法獲得充分光量的傾向。
依此，微觀檢查部106不管所搬送的基板係透光性或非穿透性，均可藉由分開使用照明系統，便可檢查任何基板。即微觀檢查部106係與巨觀檢查部104同樣，藉由使用二個照明系統與由該等共通的微觀照相機，不僅簡單構造，且亦可進行透光性基板與非透光性基板二者的缺陷檢查。另外，在搬送系統108的下方、且巨觀用透光照明114與微觀用透光照明124之間，於由微觀檢查部106所檢測到的基板P缺陷部處設有註記標記用的奇異筆132、與其驅動系統132a。奇異筆132係可使用噴墨噴頭或奇異墨水。
<檢查步驟(使用檢查裝置的檢查方法)>
其次，針對檢查裝置102的動作及基板之檢查方法一例進行說明。
A.非透光性基板之檢查
圖4所示係從檢查裝置102上方看到檢查對象的非透光性基板P、與巨觀照相機112及微觀照相機122的配置。本實施形態中，在檢查基板P時，首先利用微觀檢查部106進行微小缺陷的檢查。控制系統111係點亮微觀用非透光照明126(參照 圖2(a))，且藉由控制著搬送系統108將基板P在+Y方向上朝微觀檢測位置MI搬送。當基板P在前進路線通過微觀檢測位置MI時，來自基板P表面的散射光便由4台微觀照相機122受光。所受光的光強度會與基板P搬送方向的座標位置一起被輸入於控制系統111中。控制系統111包括影像處理部111a，此處依基板P上的座標位置(X座標位置與Y座標位置)分別對應關聯於由4台微觀照相機122從微觀檢查位置MI所受光的光強度。依此，分別根據該等位置座標每處光強度，由影像處理部111a合成表示基板P全體光強度的微觀檢查影像。另外，預先將微觀照相機122的像素位置、與基板P搬送方向(Y方向)正交的X方向位置賦予對應關聯。
依如上述，若微觀檢查已結束，接著控制系統111關閉微觀用非透光照明126，改為點亮巨觀用非透光照明116，且控制著搬送系統108使基板P朝搬送方向的反方向(-Y方向)(即微觀檢查移動路徑的後退路線)移動。當基板P在後退路線上通過巨觀檢測位置MA時，來自基板P表面的散射光便由巨觀照相機112受光。巨觀照相機112的解像度係如前述，較低於微觀照相機的解像度，但因為視野寬廣，因而利用一台照相機便可橫跨基板X方向全域檢測散射光。所受光的光強度係與基板P搬送方向的座標位置一起被輸入於控制系統111中。在控制系統111的影像處理部111a中，將基板P上的每個座標位置[搬送方向(Y方向)位置、與其正交方向(X方向)的位置]，對應關聯於由巨觀照相機112從巨觀檢查位置MA所受光的光強度。依此，根據該等位置座標每處的光強度，由影像 處理部111a合成表示基板P全體光強度的巨觀檢查影像。
B.透光性基板之檢查
當檢查對象的基板係透光性基板的情況，便取代微觀用非透光照明126改為使用微觀用透光照明124，且取代巨觀用非透光照明116改為使用巨觀用透光照明114。檢查操作係與圖4所示同樣，首先一邊在搬送方向上移動基板P，一邊利用微觀檢查部106執行微小缺陷的檢查。即，控制系統111係點亮微觀用透光照明124(參照圖2(a))，且藉由控制著搬送系統108，將基板P在+Y方向上朝微觀檢測位置MI搬送。當基板P通過微觀檢測位置MI時，來自基板P表面的散射光便由4台微觀照相機122受光。所受光的光強度會與基板P搬送方向的座標位置一起被輸入於控制系統111中。在控制系統111的影像處理部111a中，依基板P上的座標位置(X座標位置與Y座標位置)分別對應關聯於由4台微觀照相機122從微觀檢查位置MI所受光的光強度。依此，分別根據該等位置座標每處光強度，由影像處理部111a合成表示基板P全體光強度的微觀檢查影像。所合成的微觀檢查影像一例係如圖5(a)所示。圖5(a)所示係從在後述玻璃基板上設有由溶膠凝膠材料所形成凹凸圖案的基板，獲得之微觀檢查影像。
若微觀檢查已結束，接著控制系統111關閉微觀用非透光照明126，改為點亮巨觀用透光照明114，且控制著搬送系統108使基板P在微觀檢查移動路徑的後退路線(-Y方向)移動。當基板P在後退路線上通過巨觀檢測位置MA時，來自基板P表面的散射光便由巨觀照相機112受光。所受光的 光強度係與基板P搬送方向的座標位置一起被輸入於控制系統111，控制系統111便分別依基板P上的每個座標位置，對應關聯於由巨觀照相機112從巨觀檢查位置MA所受光的光強度。依此，分別根據該等位置座標的各光強度，由控制系統111的影像處理部111a合成表示基板P全體光強度的巨觀檢查影像。所合成的巨觀檢查影像一例係如圖5(b)所示。圖5(b)所示係從在後述玻璃基板上設有由溶膠凝膠材料所形成凹凸圖案的基板，獲得之巨觀檢查影像。
<判定步驟>
針對依上述檢查步驟由影像處理部111a所合成微觀檢查影像的各像素輝度，利用控制系統111施行評價，若存在有較高或較低於一定輝度、且達既定大小以上的部位，便判定該部位係屬缺陷，將缺陷的座標及周邊影像儲存於控制系統111的記憶部111b。又，將存在有缺陷的座標傳送給奇異筆132，並驅動搬送系統108與奇異筆驅動系統132a，使奇異筆132相對於基板P的缺陷部進行移動，從基板背面在缺陷部上由奇異筆132註記標記(標記步驟)。另外，該標記步驟並非屬必要，但當施行缺陷位置解析等之時，在將缺陷部的位置予以特定之目的等之下便屬有用。又，針對依上述檢查步驟由影像處理部111a所合成的巨觀檢查影像之各像素輝度，利用控制系統111進行評價，若較高或較低於一定輝度的部分較小於一定面積，便判定屬良品，而若大於一定面積，便判定屬不良品。
<後處理步驟>
上述判定步驟中，當判定輝度斑與缺陷在所需範圍內時， 便使用該基板依照後述製程製造有機EL元件。當判定輝度斑或缺陷逾越所需範圍外時，便施行後處理。後處理係分析基板的缺陷(輝度斑)是否係由塵埃、刮痕、週期性錯誤、隨機錯誤造成。當因塵埃等附著物所造成的情況，便可對基板表面施行使用加壓空氣吹飛附著物等修理，然後再度施行上述檢查。另外，當上述檢查係針對複數基板依連續式或批次式施行的情況，可設計根據檢查結果，判斷最大值對最小值的比、散射強度差、或平均像素值是否在所需範圍內、或逾越範圍外的步驟。針對在範圍內者，例如供應給有機EL元件等製造線便可依序製造有機EL元件。針對逾越範圍外者，便可統籌施行缺陷分析或報廢。
<基板之製作步驟>
針對本發明的檢查裝置、及使用其之檢查方法中所用的基板製作步驟，說明如下。本發明的檢查裝置、及使用其之檢查方法，例如在設有凹凸圖案的透光性基板生產過程中，若存在有製作為能依轉印製程製造此種透光性基板用的非透光性塑模或鑄模的步驟，便較為有利。即，如前述，本發明的檢查裝置及檢查方法係配合檢查對象基板的光穿透特性而切換照明系統，便可檢查輝度斑及圖案缺陷，因而不僅屬於製品的具有凹凸圖案之透光性基板，就連為製造其的非透光性塑模或鑄模之凹凸圖案亦均可成為檢查對象。以下，就製造有機EL的光散射用基板所使用透光性基板之製造製程為例進行說明。
在製造具有不規則凹凸表面的基板時，最好採取以下所說明由本案申請人提出的日本專利申請2011-006487號 所記載，利用嵌段共聚物之自組織化(微相分離)的方法(以下簡稱「BCP(Block Copolymer)法」)；或由本案申請人提出申請的PCT/JP2010/062110號(WO2011/007878A1)所揭示，對蒸鍍膜上的聚合物膜施行加熱．冷卻，而利用聚合物表面的皺折形成凹凸的方法(以下簡稱「BKL(Buckling)法」)。針對各方法進行說明。
A.依照BCP法進行的基板製造
針對依照BCP法進行的基板製造，參照圖6~9進行說明。
[嵌段共聚物溶液之製備步驟]
BCP法所使用的嵌段共聚物係至少具有由第1均聚物構成的第1聚合物鏈段、與由不同於第1均聚物的第2均聚物構成之第2聚合物鏈段。第2均聚物最好具有較第1均聚物溶解度參數高出0.1~10(cal/cm3)1/2的溶解度參數。若第1與第2均聚物溶解度參數的差未滿0.1(cal/cm3)1/2，便較難形成嵌段共聚物的規則性微相分離構造，而若上述差超過10(cal/cm3)1/2時，便頗難製備嵌段共聚物的均勻溶液。
可當作第1均聚物與第2均聚物使用的均聚物之原料單體，係可例如：苯乙烯、甲基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、辛基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙烯、丙烯、丁烯、己烯、丙烯腈、丙烯醯胺、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、環氧乙烷、環氧 丙烷、二甲基矽氧烷、乳酸、乙烯吡啶、羥苯乙烯、苯乙烯磺酸酯、異戊二烯、丁二烯、ε己內酯、異丙基丙烯醯胺、氯乙烯、對苯二甲酸乙二酯、四氟乙烯、乙烯醇等。該等之中，就從容易產生相分離形成、及利用蝕刻容易形成凹凸的觀點，較佳係使用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、環氧乙烷、丁二烯、異戊二烯、乙烯吡啶、乳酸。
再者，第1均聚物與第2均聚物的組合，係可例如從苯乙烯系聚合物(更佳係聚苯乙烯)、聚甲基丙烯酸烷基酯(更佳係聚甲基丙烯酸甲酯)、聚環氧乙烷、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚乙烯吡啶、及聚乳酸所構成群組中選擇2種的組合。該等組合之中，就從藉由蝕刻處理而可優先去除其中一均聚物，便可使在嵌段共聚物中所形成凹凸深度更加深之觀點，更佳係苯乙烯系聚合物與聚甲基丙烯酸烷基酯的組合、苯乙烯系聚合物與聚環氧乙烷的組合、苯乙烯系聚合物與聚異戊二烯的組合、苯乙烯系聚合物與聚丁二烯的組合，更佳係苯乙烯系聚合物與聚甲基丙烯酸甲酯的組合、苯乙烯系聚合物與聚異戊二烯的組合、苯乙烯系聚合物與聚丁二烯的組合。特佳係聚苯乙烯(PS)與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的組合。
上述嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)較佳係500000以上、更佳係1000000以上、特佳係1000000~5000000。若數量平均分子量未滿500000，利用嵌段共聚物的微相分離構造所形成凹凸的平均間距會變小，導致所獲得繞射光柵的凹凸平均間距不足。特別係當有機EL所使用的繞射光柵時，因為必需橫跨可見區域的波長範圍繞射照明光，因而平均間距最好 為100~1500nm，就從此觀點，嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)較佳係500000以上。另一方面，根據申請人的實驗，如後述，若嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)達500000以上，則得知當在蝕刻步驟後若未施行第2加熱步驟，便較難利用電鑄獲得所需的凹凸圖案。
上述嵌段共聚物的分子量分佈(Mw/Mn)較佳係1.5以下、更佳係1.0~1.35。若此種分子量分佈超過1.5，便不易形成嵌段共聚物的規則性微相分離構造。
另外，上述嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)及重量平均分子量(Mw)，係利用凝膠滲透色層分析儀(GPC)測定，經換算為標準聚苯乙烯分子量的值。
上述嵌段共聚物的上述第1聚合物鏈段與上述第2聚合物鏈段的體積比(第1聚合物鏈段：第2聚合物鏈段)，為使能利用自組織化而創造出層狀構造，所以較佳係3：7~7：3、更佳係4：6~6：4。若體積比在上述範圍外的情況，便頗難形成因層狀構造造成的凹凸圖案。
BCP法所使用的嵌段共聚物溶液，係將上述嵌段共聚物溶解於溶劑中而製備。此種溶劑係可例如：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、甲乙酮、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；乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三甘醇二甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚醋酸酯等二醇醚類；醋酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯等酯類；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、二氯苯等鹵系溶劑；二硫化碳等含雜元素化合物；該等的混合溶劑。上述嵌段共聚物溶液中的上述嵌段共聚物含有率，相對於嵌段共聚物溶液100質量%，較佳係0.1~15質量%、更佳係0.3~5質量%。
再者，上述嵌段共聚物溶液亦可更進一步含有其他的均聚物(除該溶液所含嵌段共聚物中的上述第1均聚物與上述第2均聚物以外之均聚物：例如當嵌段共聚物中的上述第1均聚物與上述第2均聚物組合，係聚苯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯的組合時，便可為聚苯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯以外種類的均聚物)、界面活性劑、離子性化合物、消泡劑、均塗劑等。
藉由含有其他的均聚物，便可改良嵌段共聚物的微相分離構造。例如為更加深由微相分離構造所形成凹凸的深度，便可使用聚環氧烷。此種聚環氧烷更佳係聚環氧乙烷、聚環氧丙烷，特佳係聚環氧乙烷。又，此種聚環氧乙烷較佳係下式所示：HO-(CH2-CH2-O)n-H[式中，n係表示10~5000的整數(更佳係50~1000的整數、特佳係50~500的整數)]。
若此種n值未滿上述下限，則分子量過低，在高溫下的熱處理時會因揮發．蒸發等而消失，導致使含有其他均聚物的上述效果較缺乏；而若超過上述上限，則分子量過高，導致分子運動性偏低，因而相分離的速度變慢，導致對微相分 離構造的形成造成不良影響。
再者，此種其他均聚物的數量平均分子量(Mn)較佳係460~220000、更佳係2200~46000。若此種數量平均分子量未滿上述下限，則分子量過低，在高溫下的熱處理時會因揮發．蒸發等而消失，導致使含有其他均聚物的上述效果較缺乏；而若超過上述上限，則分子量過高，導致分子運動性偏低，因而相分離的速度變慢，導致對微相分離構造的形成造成不良影響。
此種其他均聚物的分子量分佈(Mw/Mn)較佳係1.5以下、更佳係1.0~1.3。若分子量分佈超過上述上限，則較難保持微相分離的形狀均勻性。另外，此種數量平均分子量(Mn)及重量平均分子量(Mw)係利用凝膠滲透色層分析儀(GPC)測定，經換算為標準聚苯乙烯分子量的值。
再者，若在BCP法中有使用其他均聚物時，上述嵌段共聚物中的上述第1均聚物與上述第2均聚物的組合便為聚苯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯的組合(聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯)，且上述其他均聚物較佳係聚環氧烷。依此，藉由使用聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯的嵌段共聚物與聚環氧烷的組合，便更加提升垂直方向的配向性，可更加深表面的凹凸深度，且亦可縮短製造時的熱處理時間、或後述的溶劑退火處理時間。
再者，當上述嵌段共聚物溶液中含有上述其他均聚物的情況，上述嵌段共聚物與上述其他均聚物的總量含有率，在嵌段共聚物溶液中較佳係0.1~15質量%、更佳係0.3~5 質量%。若此種總量含有率未滿上述下限，則為能獲得必要膜厚而將上述溶液依充分膜厚均勻塗佈之事便趨於不易；若超過上述上限，則不易製備在溶劑呈均勻溶解的溶液。
當有使用上述其他均聚物時，其含有量相對於上述嵌段共聚物100質量份，較佳係100質量份以下。更佳係5質量份~100質量份。若此種其他均聚物的含有量未滿上述下限，則藉由含有其他均聚物所獲得的效果較缺乏。當其他均聚物係使用聚環氧烷時，其含有量更佳係5~70質量份。若聚環氧烷含有量相對於嵌段共聚物100質量份超過100質量份，則利用嵌段共聚物的相分離所形成凹凸圖案較容易崩潰；又若超過70質量份，則會析出聚環氧烷。
當使用上述界面活性劑時，其含有量相對於上述嵌段共聚物100質量份，較佳係10質量份以下。又，當使用上述離子性化合物時，其含有量相對於上述嵌段共聚物100質量份，較佳係10質量份以下。
[嵌段共聚物溶液之塗佈步驟]
依照使用BCP法的基板之製造方法，如圖6(a)所示，將依如上述所製備的嵌段共聚物溶液塗佈於基材10上而形成薄膜30。基材10並無特別的限制，可例如：聚醯亞胺、聚苯硫醚(PPS)、聚伸苯醚、聚醚酮、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚芳酯、三醋酸纖維素、聚環烯烴等樹脂基板；玻璃、十八烷基二甲基氯矽烷(ODS)處理玻璃、十八烷基三氯矽烷(OTS)處理玻璃、有機矽酸鹽處理玻璃、經矽烷偶合劑處理過的玻璃、矽基板等無機基板；鋁、鐵、銅等金屬基板。又， 基材10亦可經施行配向處理等表面處理者。例如有機矽酸鹽處理玻璃係將甲基三甲氧基矽烷(MTMS)與1,2-雙(三甲氧基矽烷基)乙烷(BTMSE)的甲基異丁酮(MIBK)溶液，塗佈於玻璃上，經施行熱處理便可製作。十八烷基二甲基氯矽烷處理玻璃、十八烷基三氯矽烷處理玻璃係利用將玻璃放置浸漬於該等矽烷的庚烷溶液中，然後再將未反應分沖洗掉的方法便可製作。依此，亦可對玻璃等基板表面利用諸如十八烷基二甲基氯矽烷、有機矽酸鹽等底漆層施行表面處理，藉由一般的矽烷偶合劑施行矽烷偶合處理，便可提升嵌段共聚物對基板的密接性。若密接性不足時，在電鑄時會剝離，導致對轉印用塑模製作造成障礙。另外，藉由依此對玻璃等基板表面利用ODS、有機矽酸鹽等施行處理，在後述加熱步驟中，諸如層狀構造、圓柱構造、球狀構造等微相分離構造便較容易對表面呈垂直排列。理由係藉由縮小嵌段共聚物成分與基材表面間之界面能量差，構成嵌段共聚物的各嵌段區域便較容易呈垂直配向。
塗佈上述嵌段共聚物溶液的方法並無特別的限定，可採用例如：旋塗法、噴塗法、浸塗法、落滴法、凹版印刷法、網版印刷法、凸版印刷法、模具塗佈法、淋幕塗佈法、噴墨法。
上述嵌段共聚物的薄膜30之厚度，經後述乾燥後的塗膜厚度較佳係10~3000nm、更佳係50~500nm。
[乾燥步驟]
將由嵌段共聚物溶液所構成薄膜30塗佈於基材10上之後，使基材10上的薄膜30乾燥。乾燥係可在大氣環境中實施。 乾燥溫度係只要能從薄膜30中去除溶劑的溫度便可，並無特別的限制，例如較佳係10~200℃、更佳係20~100℃。另外，利用乾燥，從上述嵌段共聚物開始形成微相分離構造起便可在薄膜30的表面上發現凹凸。
[第1加熱步驟]
經乾燥步驟後，對薄膜30依嵌段共聚物的玻璃轉移溫度(Tg)以上之溫度施行加熱(第1加熱步驟或退火步驟)。藉由該加熱步驟(使產生微相分離構造的步驟一例)，便進行嵌段共聚物的自組織化，如圖6(b)所示，嵌段共聚物便在第1聚合物鏈段32與第2聚合物鏈段34的部分處進行微相分離。若加熱溫度未滿嵌段共聚物的玻璃轉移溫度，聚合物的分子運動性偏低，嵌段共聚物的自組織化不會充分進行，導致無法充分形成微相分離構造，或為使能充分產生微相分離構造的加熱時間會拉長。又，該加熱溫度的上限係在上述嵌段共聚物不會熱分解的溫度前提下，其餘並無特別的限制。第1加熱步係可使用烤箱等在大氣環境下實施。另外，亦可逐漸提高加熱溫度，連續施行乾燥及加熱步驟。藉此，乾燥步驟便包括於加熱步驟中。
[蝕刻步驟]
經第1加熱步驟後，施行薄膜30的蝕刻處理。因為第1聚合物鏈段32與第2聚合物鏈段34的分子構造不同，因而蝕刻容易度亦不同。所以，該等聚合物鏈段可選擇性去除，即利用配合均聚物種類的蝕刻處理，可選擇性去除構成嵌段共聚物其中一聚合物鏈段(第2聚合物鏈段34)。如圖6(c)所示，利用蝕刻處理從微相分離構造去除第2聚合物鏈段34，便會在塗膜 中出現明顯的凹凸構造。上述蝕刻處理係可採用例如：反應性離子蝕刻法、臭氧氧化法、水解法、金屬離子染色法、紫外線蝕刻法等蝕刻法。又，上述蝕刻處理亦可採取將上述嵌段共聚物的共價鍵利用從酸、鹼及還原劑所構成群組中選擇至少1種施行處理，而切斷上述共價鍵，然後利用僅會溶解其中一聚合物鏈段的溶劑等，將有形成微相分離構造的塗膜施行洗淨，而在保持微相分離構造的情況下，僅將其中一聚合物鏈段除去的方法。在後述實施形態中，就從操作容易性等觀點便採用紫外線蝕刻。
[第2加熱步驟]
對利用上述蝕刻步驟所獲得薄膜30的凹凸構造36施行第2加熱或退火處理。第2加熱處理的加熱溫度最好在經蝕刻後所殘留第1聚合物鏈段32的玻璃轉移溫度以上(即第1均聚物的玻璃轉移溫度以上)，例如最好係第1均聚物的玻璃轉移溫度以上、且在較第1均聚物的玻璃轉移溫度高出70℃的溫度以下。若該加熱溫度未滿第1均聚物的玻璃轉移溫度，經電鑄後便無法獲得所需凹凸構造(即平滑的山形構造)、或者加熱時需要長時間。若遠高於第1均聚物的玻璃轉移溫度，則第1聚合物鏈段32會熔融、或形狀大幅崩潰，因而非屬較佳。就從此現象，最好依玻璃轉移溫度~較玻璃轉移溫度高出70℃左右的範圍施行加熱。第2加熱處理亦是與第1加熱處理同樣，可使用烤箱等在大氣環境下實施。
根據本發明者的實驗，得知將利用蝕刻步驟所獲得塗膜的凹凸構造36當作母模(master)，較難利用後述電鑄在 金屬模上轉印凹凸構造，獲得所需的轉印圖案。特別此種問題係嵌段共聚物的分子量越大則越明顯。如前述，嵌段共聚物的分子量係與微相分離構造、甚至由其所獲得繞射光柵的間距具有頗深切關係。所以，當如有機EL元件之類的用途有使用繞射光柵時，需要在如可見區域的廣範圍、且含有較長波長的波長帶之波長區域能產生繞射的間距分佈。為能實現此種情形，即便使用較高分子量的嵌段共聚物，仍必需可利用電鑄確實獲得具有此種所需間距分佈的凹凸構造。本發明中，藉由對利用蝕刻所獲得凹凸構造施行加熱處理，即便後續的電鑄步驟，仍可獲得充分反映凹凸構造的金屬基板(塑模)。
針對此種理由，本發明者進行如下考察。經蝕刻後的凹凸構造36，利用凹凸構造所劃分的溝渠側面較粗，成為朝厚度方向的正交方向產生凹凸(包括懸突)的複雜截面構造。因此種複雜截面構造會產生以下的三種問題。
i)在複雜的截面構造中會產生供電鑄用種子層未附著的部分，導致較難利用電鑄均勻累積金屬層。結果判斷成為所獲得金屬基板的機械強度降低、且金屬基板變化及圖案缺損等缺陷產生的原因。
ii)電鑄(電鍍)時，依照所鍍敷物體的形狀會有各部分的鍍敷厚度不同，特別係鍍敷金屬較容易靠近物體的凸部及伸出角處，而不易靠近凹部及凹陷部分。就從此種理由，經蝕刻後的複雜凹凸之截面構造亦較難獲得均勻膜厚的電鑄膜。
iii)例如即便上述複雜截面構造可利用電鑄轉印於金屬基板上，但若欲將該金屬基板按押於硬化性樹脂而轉印凹 凸形狀，則因為硬化性樹脂會侵入金屬基板的複雜截面構造間隙中，因而導致金屬基板無法從硬化後的樹脂上剝離，或者發生金屬基板強度較弱的部分出現斷裂，而造成圖案缺損。另外，習知為防止此種問題，便利用聚二甲基矽氧烷(PDMS)重複轉印。
該BCP法中，藉由對蝕刻後的凹凸構造施行加熱，構成溝渠側面的第1聚合物鏈段32被施行退火處理，由第1聚合物鏈段32所劃分的截面形狀便如圖6(d)的概念所示由較平滑的傾斜面構成，形成從基材朝上方呈前端漸細的山形(本案中稱「山形構造」)。此種山形構造並無出現懸突，在第1聚合物鏈段32上累積的金屬層會被複製於其反相圖案，因而較容易剝離。藉由此種第2加熱步驟的作用，得知可解決上述3個問題。根據本案申請人，針對由嵌段共聚物經蝕刻處理後再施行加熱處理而獲得凹凸構造，利用Ni電鑄而形成的金屬基板截面構造，經拍攝掃描式電子顯微鏡(SEM)照片，結果凹凸係屬於平滑且凸部分滑順的山形，完全沒有出現懸突。另一方面，從嵌段共聚物經蝕刻處理後未施行第2加熱處理而獲得凹凸構造，利用Ni(鎳)電鑄所形成金屬基板的截面構造，其SEM照片可確認到Ni部分形成含有懸突構造的複雜形狀溝渠，在該內部侵入樹脂的樣子。
經由如上述的第1加熱步驟、蝕刻步驟及第2加熱步驟而形成山形構造38，但亦可取代此，改為利用以下所說明的溶劑退火步驟形成波形構造38a。另外，此情況，在前述嵌段共聚物溶液的製備步驟中，上述嵌段共聚物的上述第1聚 合物鏈段與上述第2聚合物鏈段之體積比(第1聚合物鏈段：第2聚合物鏈段)，為能造成如後述利用自組織化產生水平圓柱構造，較佳係在4：6~6：4範圍內、更佳係5：5程度。若體積比逾越上述範圍外的情況，較難利用水平圓柱構造形成凹凸圖案，會有出現球狀、垂直圓柱構造的傾向。
[溶劑退火步驟]
在前述乾燥步驟後，對薄膜30在有機溶劑蒸氣環境下施行溶劑退火(溶劑相分離)處理，使在薄膜30內形成嵌段共聚物的相分離構造。利用該溶劑退火處理進行嵌段共聚物的自組織化，如圖7(a)所示，嵌段共聚物會在第1聚合物鏈段32與第2聚合物鏈段34的部分處進行微相分離。
溶劑退火處理係例如使諸如乾燥器之類的可密閉容器內部形成有機溶劑的蒸氣環境，藉由在該環境下曝曬對象物薄膜30便可實施。溶劑退火處理所使用的有機溶劑較佳係沸點20℃~120℃的有機溶劑，可使用例如：氯仿、二氯甲烷、甲苯、四氫呋喃(THF)、丙酮、二硫化碳、該等的混合溶劑等。其中，較佳係氯仿、二氯甲烷、丙酮、丙酮/二硫化碳的混合溶劑。
有機溶劑蒸氣的濃度係在促進嵌段共聚物之相分離的前提下，越高越佳，最好為飽和蒸氣壓，濃度管理亦較為容易。已知例如當有機溶劑為氯仿的情況，飽和蒸氣量係在室溫(0℃~45℃)下為0.4g/l~2.5g/l。溶劑退火的環境溫度亦可依0℃~45℃實施。若高於45℃，在薄膜上所形成凹凸構造便會變鈍且容易崩潰。在較低於0℃的環境下，有機溶劑不易蒸發， 較難引發嵌段共聚物的相分離。溶劑退火處理的處理時間係6小時~168小時、較佳係12小時~48小時、更佳係12小時~36小時。若溶劑退火處理時間過久，便會有在塗膜表面上析出上述其他均聚物、凹凸形狀崩潰(鈍化)的傾向。另一方面，若退火處理時間過短，凹凸構造的溝渠較淺，當使用塑模進行繞射光柵製作時，無法彰顯繞射效果。
通常當構成嵌段共聚物的第1均聚物與第2均聚物之混合比係同等(5：5)或接近此值得情況，會因熱退火處理而出現層狀型相分離構造，通常已知若3：7程度時則會出現圓柱狀構造，若2：8程度時則會出現球狀構造。然而，本案申請人發現若施行溶劑退火處理，即便構成嵌段共聚物的第1均聚物與第2均聚物之混合比4：6~6：4，仍會在水平方向上引發成為圓柱構造的相分離。相關此現象的理由雖尚未明確，但本案申請人認為有機溶劑滲透入其中一均聚物中而使該均聚物膨潤，結果導致第1均聚物與第2均聚物的表觀體積比率，不同於實際的第1均聚物與第2均聚物之混合比的緣故所致。
該水平圓柱構造係如圖7(a)所示，在第2均聚物34的層中，第1均聚物32呈圓柱狀依朝大致平行於基材10表面的方向延伸方式配向。結果，在第1均聚物32有存在的部分，由第2均聚物34的表層部分平滑隆起形成波形。另外，如圖7(b)所示，亦可第1均聚物32朝大致平行基材10表面的方向延伸之圓柱狀排列，在基材10表面的垂直方向(高度方向)上呈複數層(複數段)形成。隆起的波形構造可直接利用為繞射 光柵等光學基板的凹凸圖案。所以，不同於利用熱退火造成的相分離情況，不需要在相分離後再利用蝕刻去除其中一均聚物。另外，亦可水平圓柱構造其中一部分含有垂直圓柱或球狀構造。
利用溶劑退火處理，由聚合物鏈段34所劃分的表面形狀，如圖7(a)概念所示形成較平滑的傾斜面，從基材朝上方形成波形(本案中簡稱為「波形構造」)。此種波形構造並沒有懸突，在該波形構造38a上累積的金屬層會複製其反相圖案，因而容易剝離。
若溶劑退火處理，因為不需要前述的蝕刻處理及第2加熱步驟，因而可使基板製作製程簡單化。又，蝕刻處理會有蝕刻液使用、及因去除其中一均聚物而導致基板上容易產生髒污、塵埃的問題，但因為利用溶劑退火處理便不需要蝕刻處理，因而此種問題亦被解決，可獲得異物附著較少的基板。
再者，亦可對利用溶劑退火處理所獲得薄膜38a的凹凸構造施行加熱處理。因為利用溶劑退火處理便會大致形成波形的凹凸構造，而該加熱處理會導致所形成凹凸構造鈍化，因而非屬必要。不管何種原因，會有在經上述溶劑退火處理後的凹凸構造表面其中一部分發生突起的情況、在調整凹凸構造的週期與高度之目的下較為有效的情況。加熱溫度係可設為例如第1與第2聚合物鏈段32、34的玻璃轉移溫度以上，例如可設定為該等均聚物的玻璃轉移溫度以上、且較玻璃轉移溫度高出70℃的溫度以下。加熱處理係可使用烤箱等在大氣環境下實施。
依此具有依第2加熱步驟所獲得山形構造38、或依溶劑退火步驟所獲得波形構造38a的基材10，便成為本發明檢查裝置及檢查方法的檢查對象。又，該基材10係可使用後續步驟的轉印用母模。表示山形構造38或波形構造38a的凹凸之平均間距，較佳係100~1500nm範圍、更佳係200~1200nm範圍。若凹凸的平均間距未滿上述下限，因為相對於可見光波長之下，間距變為過小，因而使用該母模獲得的繞射光柵較不易產生必要的可見光繞射；又若超過上述上限，則使用該母模獲得的繞射光柵之繞射角會變小，導致無法充分發揮當作繞射光柵的機能。另外，凹凸的平均間距係可依如下述求取。利用原子力顯微鏡測定繞射光柵的任意3μm方塊(長3μm、寬3μm)、或10μm方塊(長10μm、寬10μm)測定區域，而求得凹凸解析影像。針對所獲得的凹凸解析影像，施行含一次斜率修正的平面化處理後，再藉由施行二維快速傅立葉轉換處理，便獲得傅立葉轉換圖像。針對傅立葉轉換圖像的各點，求取距傅立葉轉換圖像原點的距離(單位：μm-1)與強度。接著，針對相同距離的點求取強度的平均值。依如上述，針對所求得距傅立葉轉換圖像原點的距離、與強度平均值的關係進行描點，利用樣條函數進行擬合，將強度成為峰值的波數設為平均波數(μm-1)，取其倒數便獲得平均間距。又，平均間距亦可依照其他方法，例如測定繞射光柵的任意3μm方塊(長3μm、寬3μm)、或10μm方塊(長10μm、寬10μm)測定區域，而求得凹凸解析影像，再針對該凹凸解析影像中測定100處以上的任意相鄰凸部彼此間或相鄰凹部彼此間的間隔，計算其平均便求得凹凸的 平均間距。
另外，傅立葉轉換圖像係以波數絕對值為0μm-1的原點為略中心之圓狀模樣，且上述圓狀模樣係存在於波數絕對值成為10μm-1以下(更佳係0.667~10μm-1、特佳係0.833~5μm-1範圍內)的區域內。傅立葉轉換圖像的圓狀模樣係在傅立葉轉換圖像中因輝點集合而觀測到的模樣。此處所謂「圓狀」係指輝點集合模樣觀看到呈大致圓形的形狀，亦涵蓋外形其中一部分成為凸狀或凹狀的概念。亦有輝點集合模樣呈現大致圓環狀，此情況下，便依「圓環狀」表示。另外，「圓環狀」係涵蓋環的外側圓、內側圓的形狀呈現大致圓形形狀，且該環的外側圓或內側圓的外形其中一部分呈凸狀或凹狀者的概念。又，所謂「圓狀或圓環狀模樣存在於波數絕對值10μm-1以下(更佳係0.667~10μm-1範圍內、特佳係0.833~5μm-1範圍內)區域內」，係指構成傅立葉轉換圖像的輝點中達30%以上(更佳係50%以上、特佳係80%以上、最佳係90%以上)的輝點，存在於波數絕對值10μm-1以下(更佳係0.667~10μm-1範圍內、特佳係0.833~5μm-1範圍內)的區域內。另外，得知相關凹凸構造的圖案、與傅立葉轉換圖像間之關係，如下述。當凹凸構造自體沒有間距分佈及指向性的情況，傅立葉轉換圖像亦會依無規的圖案(沒有模樣)呈現，但當凹凸構造在XY方向全體呈等向性、且間距具有分佈的情況，便呈現圓或圓環狀的傅立葉轉換圖像。又，當凹凸構造具有單一間距的情況，傅立葉轉換圖像所呈現的圓環便有呈清晰的傾向。
上述凹凸解析影像的二維快速傅立葉轉換處理， 係使用具有二維快速傅立葉轉換處理軟體的電腦，利用電子式影像處理便可輕易實施。
再者，表示山形構造38或波形構造38a的凹凸之平均高度(深度)較佳係20~200nm範圍、更佳係30~150nm。若凹凸的平均高度未滿上述下限，則相對於可見光波長之下，因為高度不足而導致繞射不足；若超過上述上限，當將所獲得繞射光柵利用為有機EL元件之光取出口側的光學元件時，會導致EL層內部的電場分佈呈不均勻，會因電場集中於特定地方而造成的發熱，導致元件容易遭破壞，且壽命容易縮短。另外，所謂「凹凸的平均高度」係指當測定山形構造38或波形構造38a表面的凹凸高度(凹部與凸部間之深度方向距離)時，凹凸的深度分佈平均值。又，此種凹凸的深度分佈平均值係採用針對表面的凹凸形狀，使用掃描式探針顯微鏡(例如、SII NanoTechnology股份有限公司製、製品名「E-sweep」等)測定凹凸解析影像後，測定該凹凸解析影像中任意凹部及凸部間之深度方向距離計100處以上，經求取平均所計算的值。
[種子層形成步驟及電鑄步驟]
在依如上述經第2加熱步驟所獲得母模的山形構造38、或經溶劑退火步驟所獲得波形構造38a的表面上，如圖8(a)所示，形成供後續電鑄處理用導電層的種子層40。種子層40係可利用無電解電鍍、濺鍍或蒸鍍形成。種子層40的厚度係為能使將後續電鑄步驟的電流密度呈均勻，俾使利用後續電鑄步驟所累積的金屬層厚度呈一定，較佳係達10nm以上、更佳係20nm以上。種子層的材料係可使用例如：鎳、銅、金、銀、 白金、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、或該等的合金等。另外，種子層相係在較於圖6(c)所示複雜截面構造之下，可認為如圖6(d)或圖7(a)及(b)所示山形或波形的較平滑構造更不易洩漏且能依更均勻厚度附著。
其次，如圖8(b)所示，在種子層40上利用電鑄(電場電鍍)累積金屬層50。金屬層50的厚度係例如包括種子層40的厚度在內全體設為10~3000μm的厚度。利用電鑄所累積金屬層50的材料，係可使用能當作種子層40用的上述金屬種中之任一者。就從金屬基板塑模的耐磨損性、剝離性等觀點，較佳係鎳，此情況，相關種子層40亦是最好使用鎳。電鑄時的電流密度係就從抑制橋接俾形成均勻金屬層、且縮短電鑄時間的觀點，可設為例如0.03~10A/cm2。另外，所形成金屬層50係若從後續的樹脂層按押、剝離及洗淨等處理之容易性觀之，最好具有適度的硬度與厚度。在提升利用電鑄所形成金屬層硬度之目的下，亦可對金屬層表面實施類鑽碳(DLC)處理、或鍍Cr加工處理。或者亦可更進一步對金屬層施行熱處理俾提高表面硬度。
[剝離步驟]
含有依如上述獲得種子層40的金屬層50，從具有凹凸構造的基材上剝離，便獲得成為父版的金屬基板。剝離方法係可為物理性剝落，亦可將第1均聚物及殘留嵌段共聚物，使用會溶解該等的有機溶劑(例如：甲苯、四氫呋喃(THF)、氯仿等) 予以溶解除去。
[洗淨步驟]
依如上述當將金屬基板70從具有山型構造38或波形構造38a的基材10上剝離時，如圖8(c)所示，會有如第1聚合物鏈段、第2聚合物鏈段之類的聚合物其中一部分部60殘留於金屬基板70上的情況。此種情況下，該等殘留部分60利用洗淨便可除去。洗淨方法係可使用濕式洗淨、乾式洗淨。濕式洗淨係可利用諸如甲苯、四氫呋喃等有機溶劑、界面活性劑、鹼系溶液施行的洗淨等等便可除去。使用有機溶劑時，亦可施行超音波洗淨。又，亦可藉由施行電解洗淨而除去。乾式洗淨係藉由使用紫外線、電漿的灰化加工便可除去。亦可濕式洗淨與乾式洗淨組合使用。經此種洗淨後，亦可利用純水、精製水施行沖洗，經乾燥後再施行臭氧照射。依此便可獲得具有所需凹凸構造的金屬基板(塑模)70(圖8(d))。該金屬基板70係非透光性基板，成為本發明檢查裝置及檢查方法的檢查對象。
其次，針對使用所獲得金屬基板70，製造有機EL元件等所使用繞射光柵的方法，參照圖9(a)~圖9(e)進行說明。
[金屬基板之離型處理步驟]
當塑模係使用金屬基板70並將其凹凸構造轉印於樹脂時，為提升從樹脂上的離型，亦可對金屬基板70施行離型處理。離型處理係一般降低表面能量的處方，並無特別的限制，可例如：將諸如氟系材料、聚矽氧樹脂等離型劑72，如圖9(a)所示塗佈於金屬基板70之凹凸表面70a上，或利用氟系矽烷偶合劑施行處理的方法，或者在表面上形成類鑽碳等方法。
[金屬基板對樹脂層的轉印步驟]
藉由使用所獲得金屬基板70，將金屬基板的凹凸構造(圖案)轉印於樹脂層80上而製造母模。該轉印處理的方法係如圖9(b)所示，例如將硬化性樹脂塗佈於透明支撐基板90上之後，將金屬基板70的凹凸構造按押於樹脂層80上並使樹脂層80硬化。透明支撐基板90係可例如：由玻璃等透明無機材料構成的基材；由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)等樹脂構成的基材；在由該等樹脂構成基材的表面上，形成由SiN、SiO2、SiC、SiOxNy、TiO2、Al2O3等無機物構成之阻氣層的積層基材；由該等樹脂構成的基材、及由該等無機物構成的阻氣層交互積層而成之積層基材。又，透明支撐基板的厚度係可設為1~500μm範圍。
硬化性樹脂係可例如光硬化及熱硬化、濕氣硬化型、化學硬化型(二液混合)等樹脂。具體係可例如：環氧系、丙烯酸系、甲基丙烯酸系、乙烯醚系、氧雜環丁烷系、胺甲酸乙酯系、三聚氰胺系、脲系、聚酯系、聚烯烴系、酚系、交聯型液晶系、氟系、聚矽氧系、聚醯胺系等的單體、寡聚物、聚合物等等各種樹脂。硬化性樹脂的厚度較佳係0.5~500μm範圍。若厚度未滿上述下限，在硬化樹脂層表面上所形成凹凸的高度便容易不足；又若超過上述上限，在硬化時所產生的樹脂體積變化影響會變大，會有導致無法良好形成凹凸形狀的可能性。
塗佈硬化性樹脂的方法係可採用例如：旋塗法、 噴塗法、浸塗法、落滴法、凹版印刷法、網版印刷法、凸版印刷法、模具塗佈法、淋幕塗佈法、噴墨法、濺鍍法等各種塗佈方法。又，使硬化性樹脂硬化的條件係依照所使用樹脂的種類而異，較佳係例如硬化溫度為室溫~250℃範圍，硬化時間為0.5分~3小時範圍。又，亦可為藉由照射諸如紫外線、電子束之類的能量線而使硬化的方法，此情況，照射量較佳係20mJ/cm2~5J/cm2範圍。
其次，從經硬化後的硬化樹脂層80上拆卸金屬基板70。金屬基板70的拆卸方法並不僅侷限於機械式剝離法，亦可採用任意的已知方法。依此便如圖9(c)所示，獲得在透明支撐基板90上設有已形成凹凸之硬化樹脂層80的樹脂薄膜構造體100。樹脂構造體100係可直接使用為繞射光柵。樹脂構造體100係透光性基板，成為本發明檢查裝置及檢查方法的檢查對象。
依照BCP法施行的基板之製造方法，不僅可製造在有機EL元件之光取出側所設置繞射光柵，亦可使用於在各種裝置所使用具有微細圖案之光學零件的製造。例如可使用於製造線柵偏光元件、抗反射膜、或藉由設置於太陽電池的光電轉換面側而賦予將光封鎖於太陽電池內部之效果的光學元件。
依此可獲得具有所需圖案的樹脂薄膜構造體100，當將樹脂薄膜構造體100的反相圖案使用為繞射光柵時，將經上述金屬基板之轉印步驟而獲得的樹脂薄膜構造體100使用為母模，並與製作樹脂薄膜構造體100時同樣的，如圖9(d)所示在另一透明支撐基材92上塗佈硬化性樹脂層82，再將樹 脂薄膜構造體100按押於硬化性樹脂層82上，並使硬化性樹脂層82硬化。接著，藉由將樹脂薄膜構造體100從已硬化的硬化性樹脂層82上剝離，便可獲得如圖9(e)所示另一樹脂薄膜構造體的鑄模110。又，亦可以鑄模110為母模實施上述轉印步驟，而製造鑄模110的反相圖案鑄模，亦可以反相圖案的鑄模為母模，再度重複施行上述轉印步驟而形成子鑄模。此種鑄模110、子鑄模亦均係表面具有不規則的凹凸圖案，因而成為本發明檢查裝置及檢查方法的檢查對象。
其次，針對更進一步將獲得樹脂薄膜構造體100使用為母模，製作具有由溶膠凝膠材料所構成凹凸的構造體(以下適當的稱「溶膠凝膠構造體」或「溶膠凝膠材料基板」)之方法進行說明。使用溶膠凝膠材料具有凹凸圖案的基板之形成方法，主要係包括：製備溶膠溶液的溶液製備步驟、將所製備溶膠溶液塗佈於基板上的塗佈步驟、將基板上所塗佈溶膠溶液的塗膜予以乾燥之乾燥步驟、按押已形成轉印圖案之塑模的按押步驟、對塑模被按押的塗膜施行初步煅燒的初步煅燒步驟、將塑模從塗膜上剝離的剝離步驟、以及對塗膜施行主煅燒的主煅燒步驟。以下針對各步驟依序說明。
為利用溶膠凝膠法形成經轉印圖案的塗膜，首先製備溶膠溶液(溶液製備步驟)。例如當在基板上利用溶膠凝膠法合成二氧化矽時，便製備金屬烷氧化物(二氧化矽前驅物)的溶膠溶液。二氧化矽的前驅物係可例如：四甲氧基矽烷(MTES)、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化物單體；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化物單體；三烷氧化物單體、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以二烷氧基矽烷為代表的二烷氧化物單體；乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷等具有乙烯基的單體；2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷等具有環氧基的單體；p-苯乙烯基三甲氧基矽烷等具有苯乙烯基的單體；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酸基的單體；3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等具有丙烯基的單體；N-2-(胺乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺丙基三甲氧基矽烷等具有胺基的單體；3-脲基丙基三乙氧基矽烷等具有脲基的單體；3-硫醇基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-硫醇基丙基三甲氧基矽烷等具有硫醇基的單體；雙(三乙氧基矽烷基丙基)四硫醚等具有硫醚基的單體；3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等具有異氰酸酯基的單體；由該等單體少量聚合的聚合物；以上述材料其中一部分導入官能基或聚合物為特徵的複合材料等金屬烷氧化物。又，該等烷基或苯基其中一部分或全部亦可利用氟取代。又，尚可例如：金屬乙醯丙酮鹽、金屬羧酸鹽、氧氯化物、氯化物、該等的混合物等，惟並不僅侷限該等。又，金屬種係除Si之外，尚可例如：Ti、 Sn、Al、Zn、Zr、In等、該等的混合物等，惟並不僅侷限該等。亦可使用將上述氧化金屬的前驅物適當混合者。又，亦可對該等的表面施行疏水化處理。疏水化處理的方法係可使用已知方法，例如若為二氧化矽表面，便可利用二甲基二氯矽烷、三甲基烷氧基矽烷等施行疏水化處理，亦可採取利用六甲基二矽氮烷等三甲基矽烷基化劑與聚矽氧油施行疏水化處理的方法，亦可採取使用超臨界二氧化碳的金屬氧化物粉末施行的表面處理方法。又，二氧化矽的前驅物係可使用分子中含有與二氧化矽間具親和性、反應性之水解基及具撥水性之有機官能基的矽烷偶合劑。例如：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酸矽烷；2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷等環氧矽烷；3-硫醇基丙基三甲氧基矽烷、3-硫醇基丙基三乙氧基矽烷等硫醇基矽烷；3-硫代辛醯基-1-丙基三乙氧基矽烷等硫化矽烷；3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、3-(N-苯基)胺丙基三甲氧基矽烷等胺基矽烷；由該等單體進行聚合的聚合物等。
使用TEOS與MTES的混合物時，該等的混合比係可設定為例如莫耳比1：1。該溶膠溶液係藉由進行水解及縮聚 反應而生成非晶質二氧化矽。合成條件係為調整溶液的pH，而添加鹽酸等酸、或氨等鹼。pH較佳係4以下、或10以上。又，為施行水解亦可添加水。所添加水的量係相對於金屬烷氧化物種，依莫耳比可設定為1.5倍以上。溶膠凝膠材料係可使用二氧化矽以外的材料，可使用例如Ti系材料、ITO(銦錫氧化物)系材料、Al2O3、ZrO2、ZnO等。
溶劑係可例如：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、甲乙酮、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、丙二醇單甲醚醋酸酯等二醇醚類；醋酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯等酯類；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、二氯苯等鹵系溶劑；二硫化碳等含雜元素化合物；水、及該等的混合溶劑。特別較佳係乙醇及異丙醇，又較佳係在該等中混合入水者。
添加物係可使用例如：供黏度調整用的聚乙二醇、聚環氧乙烷、羥丙基纖維素、聚乙烯醇；屬於溶液安定劑的三乙醇胺等烷醇胺；乙醯丙酮等β-二酮、β-酮酯、甲醯胺、二甲基甲醯胺、二烷等。
將依如上述所製備的溶膠溶液塗佈於基板上(塗佈步驟)。基板係可使用例如：玻璃、石英、矽基板等由無機材 料構成的基板；或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。基板係可為透明、亦可為不透明。若將由該基板所獲得凹凸圖案基板使用於後述有機EL元件的製造，基板最好具有耐熱性、對UV光等具耐光性的基板。就從此觀點，基板更佳係玻璃、石英、矽基板等由無機材料構成的基板。在基板上為提升密接性，亦可施行表面處理、或設置易接著層等，在防止水分、氧等氣體浸入之目的下，亦可設置阻氣層等。塗佈方法係可使用例如：棒塗法、旋塗法、噴塗法、浸塗法、模具塗佈法、噴墨法等任意塗佈方法，就從能在較大面積基板上均勻塗佈溶膠溶液、以及在溶膠溶液凝膠化之前便能盡早完成塗佈的觀點，較佳係棒塗法、模具塗佈法及旋塗法。另外，在後續步驟中，因為利用溶膠凝膠材料層形成所需凹凸圖案，因而基板表面(當施行表面處理或有易接著層的情況，便包括該等在內)最好呈平坦，該基板自體並未具有所需的凹凸圖案。
經塗佈步驟後，為使所塗佈塗膜(以下適當的稱「溶膠凝膠材料層」)中的溶劑蒸發，便將基板保持於大氣中或減壓下(乾燥步驟)。接著，將樹脂薄膜構造體100(塑模)按押於塗膜上(按押步驟)。此時，亦可使用按押輥按押著樹脂薄膜構造體100。輥製程相較於壓合式之下，具有：因為塑模與塗膜相接觸的時間較短，因而可防止因塑模、基板及設置基板的平台等之熱膨脹係數差而造成圖案崩潰情形；可防止因凝膠溶液中的溶劑突沸而導致圖案中發生氣體氣泡、或殘留氣痕等情形； 因為與基板(塗膜)進行線接觸，因而可減輕轉印壓力及剝離力，較容易因應大面積化；在按押時不會嚙入氣泡等優點。又，亦可對樹脂薄膜構造體100一邊按押一邊加熱。
在將塑模的樹脂薄膜構造體100按押於塗膜(溶膠凝膠材料層)上之後，亦可對塗膜施行初步煅燒(初步煅燒步驟)。藉由施行初步煅燒，便進行塗膜的凝膠化，使圖案固化，在剝離時便不易崩潰。施行初步煅燒時，最好在大氣中依40~150℃溫度施行加熱。另外，初步煅燒並非一定要實施。
從經按押步驟或初步煅燒步驟後的塗膜(溶膠凝膠材料層)上剝離樹脂薄膜構造體100。若在按押時使用輥，相較於平板狀塑模之下，可減輕剝離力，且塗膜不會殘留於塑模上，能經亦地將塑模從塗膜上剝離。
從基板的塗膜(溶膠凝膠材料層)上剝離樹脂薄膜構造體100後，對塗膜施行主煅燒(主煅燒步驟)。利用主煅燒，構成塗膜的二氧化矽(非晶質二氧化矽)中所含羥基等便會脫離，俾使塗膜更牢固。主煅燒最好依200~1200℃溫度施行5分~6小時程度。依此可獲得塗膜經硬化而具有與樹脂薄膜構造體100之凹凸圖案相對應凹凸圖案膜的溶膠凝膠構造體(繞射光柵)，即直接形成有在平坦基板上具有不規則凹凸圖案之溶膠凝膠材料層的溶膠凝膠構造體(繞射光柵)。此時，屬於溶膠凝膠材料層的二氧化矽，配合煅燒溫度、煅燒時間，成為非晶質或結晶質、或非晶質與結晶質的混合狀態。依此所獲得溶膠凝膠構造體亦成為本發明檢查裝置及檢查方法的檢查對象。
當使用樹脂薄膜構造體100複製鑄模110(或溶膠 凝膠構造體)時，或者使用所獲得鑄模110(或溶膠凝膠構造體)複製再另一鑄模(或溶膠凝膠構造體)時，亦可在樹脂薄膜構造體100或鑄模110有形成凹凸圖案的面上，利用蒸鍍法或濺鍍法等氣相法積層著膜。藉由依此積層著膜，當對該表面施行樹脂塗佈等而執行轉印等之時，可降低與該樹脂(例如UV硬化樹脂)間之密接性，俾較容易剝落母模。又，此種蒸鍍膜係可例如：鋁、金、銀、白金、鎳等金屬、或氧化鋁等金屬氧化物。又，此種膜的厚度較佳係5~500nm。若此種厚度未滿上述下限，便不易獲得均勻膜，充分降低密接性的效果差；又若超過上述上限，則母模的形狀容易變鈍。當樹脂薄膜構造體100或鑄模110的硬化樹脂層係由UV硬化樹脂構成的情況，經樹脂硬化後，亦可再度施行紫外光照射等而適當施行後硬化。
再者，如圖9(b)及(d)所示步驟，分別對透明支撐基板90、92塗佈硬化性樹脂80、82，但亦可在屬於母模的金屬基板70或已硬化的樹脂層80之表面上直接塗佈硬化性樹脂，將經硬化後再拆卸者當作母模。或者，亦可取代在母模表面上塗佈樹脂，將母模按押於樹脂的塗膜上，將使該樹脂硬化而獲得的硬化樹脂之凹凸膜當作母模。
B.依照BKL法進行的基板之製造方法
BKL法係如WO2011/007878A1所詳細記載，包括：在70℃以上的溫度條件下，在由會因熱而產生體積變化的聚合物所構成聚合物膜之表面上，形成蒸鍍膜後，藉由冷卻上述聚合物膜及上述蒸鍍膜，而在上述蒸鍍膜表面上形成因皺折而造成凹凸的步驟(凹凸形狀形成步驟)；以及使母模材料附著於上述蒸 鍍膜上，經硬化後，從上述蒸鍍膜上拆卸硬化後之母模材料而獲得母模的步驟(母模形成步驟)。
圖10(a)~(d)所示係依照BKL法進行的繞射光柵製造方法中，母模的製造方法較佳一實施形態之說明示意圖。圖10(a)所示係母模的製造方法中，在聚合物膜27之表面上形成蒸鍍膜28的狀態示意剖視圖，圖10(b)所示係藉由冷卻聚合物膜27及蒸鍍膜28，而在蒸鍍膜28的表面上形成利用皺折造成凹凸的狀態示意剖視圖，圖10(c)所示係使母模材料29附著於已形成凹凸的蒸鍍膜28上，經硬化後的狀態示意剖視圖，圖10(d)所示係將硬化後的母模29從蒸鍍膜28上拆卸的狀態示意剖視圖。
在凹凸形狀形成步驟中，首先準備由會因熱而產生體積變化之聚合物構成的聚合物膜。會因熱而產生體積變化的聚合物係可適當使用利用加熱或冷卻便會產生體積變化者(例如熱膨脹係數達50ppm/K以上者)，便因為聚合物的熱膨脹係數與蒸鍍膜的熱膨脹係數差較大，便具有較高的柔軟性，因而就從在蒸鍍膜表面上較容易形成由皺折造成凹凸的觀點，更佳係聚矽氧系聚合物，特佳係含有聚二甲基矽氧烷的聚矽氧系聚合物。又，依此形成聚合物膜的方法係可採取例如：旋塗法、浸塗法、落滴法、凹版印刷法、網版印刷法、凸版印刷法、模具塗佈法、淋幕塗佈法、噴墨法、噴塗法、濺鍍法、真空蒸鍍法等。又，此種聚合物膜的厚度較佳係10~5000μm範圍、更佳係10~2000μm範圍。
在凹凸形狀形成步驟中，接著在70℃以上的溫度 條件下，於聚合物膜27的表面上形成蒸鍍膜28(參照圖10(a))。形成蒸鍍膜28時的溫度必需達70℃以上、更佳係達90℃以上。若上述溫度未滿70℃，便無法在蒸鍍膜的表面上充分地形成由皺折造成的凹凸。形成蒸鍍膜28的方法係可適當採用例如：蒸鍍法、濺鍍法等公知方法。該等方法之中，就從維持在聚合物膜表面上所形成凹凸形狀的觀點，較佳係採取蒸鍍法。又，蒸鍍膜28的材質並無特別的限定，可例如：鋁、金、銀、白金、鎳等金屬；氧化鋁等金屬氧化物。
在凹凸形狀形成步驟中，接著藉由冷卻聚合物膜27及蒸鍍膜28，便在蒸鍍膜28的表面上形成由皺折造成的凹凸(參照圖10(b))。依此，因為聚合物膜27的熱膨脹係數與蒸鍍膜28的熱膨脹係數間具有差值，因而如圖10(a)所示的聚合物膜27及蒸鍍膜28分別會因熱而產生體積變化，便如圖10(b)所示，可在蒸鍍膜28的表面上形成由皺折造成凹凸[所謂「屈曲圖案」(buckling pattern)、或所謂「圖林圖案」(Turing pattern)]。又，冷卻後的聚合物膜27及蒸鍍膜28之溫度較佳係40℃以下。若冷卻後的聚合物膜27及蒸鍍膜28之溫度超過上述上限，便會有在蒸鍍膜表面上不易形成由皺折造成凹凸的傾向。又，將聚合物膜27及蒸鍍膜28予以冷卻時的降溫速度較佳係設定為1~80℃/分的範圍內。若上述降溫速度未滿上述下限，便會有凹凸呈緩和的傾向；反之，若超過上述上限，便會有聚合物膜或蒸鍍膜的表面較容易發生龜裂等損傷的傾向。
在母模形成步驟中，首先如圖10(c)所示，使母模材料29附著於蒸鍍膜28上，並使硬化。此種母模材料29並 無特別的限定，可例如：鎳、矽、碳化矽、鉭、玻璃碳、石英、二氧化矽等無機物；聚矽氧系聚合物(聚矽氧橡膠)、胺甲酸乙酯膠、降烯樹脂、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、壓克力、液晶高分子等樹脂組成物。該等母模材料29之中，就從成形性、微細形狀追蹤性、脫模等觀點，更佳係聚矽氧系聚合物、鎳、矽、碳化矽、鉭、玻璃碳、石英、二氧化矽，特佳係聚矽氧系聚合物，最佳係含有聚二甲基矽氧烷的聚矽氧系聚合物。又，依此所母模材料29附著的方法並無特別的限定，可採用例如：真空蒸鍍法；及旋塗法、噴塗法、浸塗法、落滴法、凹版印刷法、網版印刷法、凸版印刷法、模具塗佈法、淋幕塗佈法、噴墨法、濺鍍法等各種塗佈方法。又，使母模材料29硬化的條件係依照所使用母模材料的種類而異，較佳係例如硬化溫度在室溫~250℃範圍，硬化時間在0.5分~3小時的範圍。又，亦可為藉由照射諸如紫外線、電子束之類的能量線而使硬化的方法，此情況下，照射量較佳係20mJ/cm2~10J/cm2範圍。
在母模形成步驟中，然後如圖10(d)所示，將硬化後的母模材料29從蒸鍍膜28上拆卸而獲得母模29。依此將母模29從蒸鍍膜28上拆卸的方法並無特別的限定，可採用適當的公知方法。依此獲得的母模29便成為本發明檢查裝置及檢查方法的檢查對象。又，表面具有在途中過程所獲得不規則凹凸圖案的基板，例如圖10(b)所示具有屈曲圖案的基板，亦成為本發明檢查裝置及檢查方法的檢查對象。
BKL法中，亦可聚合物膜係使用所獲得的母模 29，重複施行上述凹凸形狀形成步驟及上述母模形成步驟。依此可加深在母模表面上所形成的皺折，可增加在母模表面上所形成凹凸的平均高度。
再者，亦可將在獲得母模29的表面上塗佈樹脂(母模材料所使用的材料)並使硬化後，再將其拆卸者當作母模，又亦可取代在所獲得母模29的表面上塗佈樹脂，改為將上述母模29按押於樹脂的塗膜上，使該樹脂硬化，將所獲得硬化樹脂的凹凸膜當作母模。依此，亦可將使凹凸反轉的樹脂膜利用為母模。
再者，亦可從母模29經由1以上的中間母模，重複進行凹凸的反相、轉印，而製造最終的母模。此種中間母模係如上述，可利用適當地使凹凸構造反相或轉印者。又，依此當重複進行凹凸的反相、轉印而製造母模時，因為於轉印母模的凹凸構造之際，即便使用例如樹脂膜等的剝離較困難之無柔軟性基板(例如玻璃)的情況，亦可輕易地轉印凹凸構造，因而亦可經由對暫時具柔軟性的材料(例如塑膠膜、聚矽氧橡膠)之轉印，使配合所使用母模與凹凸構造(奇偶數相合)之事趨於容易的傾向。又，亦可將在該等中間母模上塗佈會因熱而產生體積變化的聚合物，經使硬化而獲得的聚合物膜當作母模29，更重複施行上述凹凸形狀形成步驟及上述母模形成步驟。又，當中間母模係由UV硬化樹脂構成的情況，亦可在製造時照射紫外光而獲得中間母模後，再度照射紫外光而施行後硬化。依此，藉由對由UV硬化樹脂構成的母模再度照射紫外光而施行後硬化，便具有提升母模的交聯度、提升機械強度與耐藥性的 傾向。
再者，亦可對母模(包括中間母模)利用公知方法施行鍍敷處理，而將母模予以金屬模具化。藉由依此施行鍍敷化而金屬模具化，便具有能獲得機械強度優異、可重複使用母模的傾向。藉由將依此經鍍敷化的母模使用為諸如奈米壓印等的塑模，便可重複轉印於硬化樹脂基板上，而量產具有既定凹凸圖案的樹脂基板。此種可利用於鍍敷化的材料係可例如：鎳、銅、鐵、鎳鈷合金、鎳鐵合金等。另外，此種鍍敷層的厚度係就從機械強度、模具製作時所需要時間等觀點，較佳為50μm~1mm。
然後，可將依此經實施BKL法所獲得的母模(母模29、聚合物膜為使用所獲得母模29且重複施行上述凹凸形狀形成步驟及上述母模形成步驟所獲得的母模等)，使用為供形成上述繞射光柵用的母模。又，與實施上述BCP法所獲得樹脂薄膜構造體使用為母模，製造由溶膠凝膠材料所構成具有凹凸的溶膠凝膠構造體時同樣，亦可將實施BKL法所獲得樹脂基板更進一步當作母模，製作由溶膠凝膠材料所構成具有凹凸的溶膠凝膠構造體。
再者，亦可將依BKL法所獲得母模在大氣壓下，於80~200℃程度的溫度條件下加熱1~48小時程度者，使用為繞射光柵製造時所使用的母模。藉由依此加熱母模，繞射光柵便可獲得特別具有適用於有機EL元件用良好凹凸構造的繞射光柵。依上述實施BKL法便可獲得表面具有不規則凹凸圖案的基板(母模)，而使用此種基板利用轉印所獲得的任何基板或 溶膠凝膠構造體，亦均成為本發明檢查裝置及檢查方法的檢查對象。
<有機EL元件之製造方法>
其次，使用BCP法、BKL法所例示方法而獲得的樹脂薄膜構造體(或者玻璃基板或由溶膠凝膠材料形成凹凸的溶膠凝膠構造體)中，使用經上述判定步驟判定屬合格的基板製造有機EL元件。針對該製造方法中由樹脂薄膜構造體100構成的繞射光柵，參照圖11進行說明。
首先，如圖11所示，在樹脂薄膜構造體100的樹脂層80上，依維持在樹脂層80表面上所形成凹凸構造的方式積層著透明電極3。透明電極3的材料係可使用例如：氧化銦、氧化鋅、氧化錫、及該等複合體的銦．錫．氧化物(ITO)、金、白金、銀、銅。該等之中，就從透明性與導電性的觀點，較佳係ITO。透明電極3的厚度較佳係20~500nm範圍。若厚度未滿上述下限，則導電性容易不足；又若超過上述上限，則會有透明性不足，所發光的EL光不易充分取出於外部的可能性。透積層明電極3的方法係可適當採用諸如蒸鍍法、濺鍍法等公知方法。該等方法之中，就從提升密接性的觀點，較佳係濺鍍法。另外，在將透明電極3設置於樹脂層80上之前，亦可在樹脂薄膜構造體100靠樹脂層80的背後側黏貼玻璃基板。
其次，在透明電極3上，依維持著在樹脂層80表面上所形成凹凸形狀的方式，積層著圖11所示有機層4。此種有機層4係只要能使用為有機EL元件的有機層便可，並無特別的限制，可適當利用公知有機層。又，此種有機層4亦可為 各種有機薄膜的積層體，例如圖11所示由陽極緩衝層11、電洞輸送層12、及電子輸送層13構成的積層體。此處，陽極緩衝層11的材料係可例如：酞菁銅、PEDOT等。又，電洞輸送層12的材料係可例如：三苯基胺、三苯基二胺衍生物(TPD)、聯苯胺、吡唑啉、苯乙烯基胺、腙、三苯基甲烷、咔唑等的衍生物。又，電子輸送層13的材料係可例如：喹啉酚鋁錯合物(Alq3)、啡啉衍生物、二唑衍生物、三唑衍生物、苯基喹啉衍生物、矽諾魯(silole)衍生物。又，此種有機層4係可例如：由三苯基胺衍生物等構成的電洞注入層、與由蒽等螢光性有機固體構成的發光層之積層體；或者此種發光層、與由苝衍生物等構成的電子注入層之積層體；或者該等電洞注入層、發光層、及電子注入層的積層體。
有機層4亦可由電洞輸送層、發光層及電子輸送層構成的積層體。此情況，電洞輸送層的材料係可例如：酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、卟啉衍生物、N,N'-雙(3-甲基苯基)-(1,1'-聯苯基)-4,4'-二胺(TPD)、4,4'-雙[N-(萘基)-N-苯基-胺基]聯苯基(α-NPD)等芳香族二胺化合物；唑、二唑、三唑、咪唑、咪唑酮、茋衍生物、吡唑啉衍生物、四氫咪唑、多芳烷烴、丁二烯、4,4',4"-三(N-(3-甲基苯基)N-苯基胺基)三苯基胺(m-MTDATA)，惟並不僅侷限於該等。
再者，發光層係為使從透明電極注入的電洞、與從金屬電極注入的電子再結合並發光而設置，可使用為發光層的材料係可使用例如：蒽、萘、芘、稠四苯、蔻、苝、酞苝、萘苝、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、二唑、雙苯 并唑啉、雙苯乙烯基、環戊二烯、喹啉酚鋁錯合物(Alq3)等有機金屬錯合物；三-(對聯三苯-4-基)胺、1-芳基-2,5-二(2-噻吩基)吡咯衍生物、吡喃、喹吖酮、紅熒烯、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基伸芳衍生物、二苯乙烯基胺衍生物及各種螢光色素等。又，較佳係從該等化合物中選擇發光材料適當混合使用。又，亦頗適於使用顯示來自旋轉多重態發光的材料系，例如產生磷光發光的磷光發光材料、及分子內其中一部分具有由該等構成部位的化合物。另外，上述磷光發光材料較佳係含有銥等重金屬。
亦可將上述發光材料當作客體材料，並摻雜於高載子移動率的主體材料中，利用偶極-偶極相互作用(Förster機構)、電子交換相互作用(Dexter機構)使發光。又，電子輸送層的材料係可例如：硝基取代茀衍生物、二苯基醌衍生物、硫二氧化吡喃衍生物、萘苝等雜環四羧酸酐；碳二醯亞胺、亞茀基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、二唑衍生物、喹啉酚鋁錯合物(Alq3)等有機金屬錯合物等等。又，上述二唑衍生物中，將二唑環的氧原子取代為硫原子的噻二唑衍生物、具有已知當作親電子基用之喹啉環的喹啉衍生物，亦可使用為電子輸送材料。又，亦可使用將該等材料導入於高分子鏈中、或以該等材料為高分子主鏈的高分子材料。另外，電洞輸送層或電子輸送層亦可兼具發光層的功用。此情況，在透明電極與後述金屬電極之間的有機層便成為雙層。
再者，就從使對此種有機層4的電荷注入或電洞注入較為容易之觀點，在透明電極3上或有機層4上，亦可設 置由：氟化鋰(LiF)、Li2O3等金屬氟化物、或Ca、Ba、Cs等高活性鹼土族金屬、有機絕緣材料等構成的層。
當有機層4係由陽極緩衝層11、電洞輸送層12、及電子輸送層13構成的積層體時，就從維持在硬化樹脂層表面上所形成凹凸的形狀之觀點，陽極緩衝層11、電洞輸送層12、及電子輸送層13的厚度分別較佳係1~50nm範圍、5~200nm範圍、及5~200nm範圍。又，當有機層4係由電洞輸送層、發光層、及電子輸送層構成的積層體時，電洞輸送層、發光層、及電子輸送層的厚度分別較佳係1~200nm範圍、5~100nm範圍、及5~200nm範圍。有機層4的積層方法係可適當採用例如蒸鍍法、濺鍍法、模具塗佈法等公知方法。該等方法之中，就從維持在樹脂層80表面上所形成凹凸之形狀的觀點，較佳係蒸鍍法。
在有機EL元件形成步驟中，接著如圖11所示，在有機層4上，依維持在樹脂層80表面上所形成凹凸之形狀的方式，積層著金屬電極5。金屬電極5的材料係可適當使用功函數較小的物質，並無特別的限定，可例如：鋁、MgAg、MgIn、AlLi。又，金屬電極5的厚度較佳係50~500nm範圍。若厚度未滿上述下限，則導電性容易降低；又若超過上述上限，則會有凹凸形狀的維持趨於困難之可能性。金屬電極5係可採用例如蒸鍍法、濺鍍法等公知方法進行積層。該等方法之中，就從維持在樹脂層80表面上所形成凹凸構造的觀點，較佳係蒸鍍法。依此可獲得如圖11所示構造的有機EL元件400。
因為依照BCP法所製造的樹脂薄膜構造體100之 樹脂層80，係具有山形構造或波形構造，因而透明電極3、有機層4及金屬電極5分別就容易依維持樹脂層80之山形或波形構造的方式進行積層，俾可充分抑制由有機層4所產生的光，在各界面處進行全反射並在元件內部重複進行多重反射的情況。又，亦可使在透明支撐基板90與空氣的界面處進行全反射的光，利用繞射效果而再射出。又，因為透明電極3、有機層4及金屬電極5亦容易形成與在樹脂層80表面上所形成山形或波形構造為同樣的構造，因而結果導致透明電極3與金屬電極5間之電極間距離出現部分性縮短。所以，相較於透明電極3與金屬電極5間之電極間距離呈均勻的情況下，預估在電壓施加時能增加電場強度，俾亦能提升有機EL元件的發光效率。
依照本發明基板之製造方法所製造的繞射光柵(基板)、及含其的有機EL元件，在繞射光柵表面(經硬化的硬化性樹脂表面)上所形成凹凸的平均高度，如前述較佳係20~200nm範圍、更佳係30~150nm。
依照照本發所製造的繞射光柵(基板)、及含其的有機EL元件，在繞射光柵表面(經硬化的硬化性樹脂表面)上所形成凹凸的平均間距，如前述較佳係100~1500nm範圍、更佳係200~1200nm範圍。
[實施例]
以下，針對本發明利用實施例及比較例進行具體說明，惟本發明並不僅侷限於該等實施例。
實施例1
本實施例中，就具有不規則凹凸表面的基板係製作有機EL元件所使用的繞射光柵基板。
<繞射光柵塑模之製作>
準備如下述由聚苯乙烯(以下適當簡稱「PS」)與聚甲基丙烯酸甲酯(以下適當簡稱「PMMA」)構成的Polymer Source公司製嵌段共聚物。
PS鏈段的Mn=750,000、PMMA鏈段的Mn=720,000、嵌段共聚物的Mn=1,470,000、PS鏈段與PMMA鏈段的體積比(PS：PMMA)=54：46、分子量分佈(Mw/Mn)=1.21、PS鏈段的Tg=107℃、PMMA鏈段的Tg=134℃
嵌段共聚物中，第1及第2聚合物鏈段的體積比(第1聚合物鏈段：第2聚合物鏈段)係就聚苯乙烯的密度為1.05g/cm3、聚甲基丙烯酸甲酯的密度為1.19g/cm3者計算出。聚合物鏈段或聚合物的數量平均分子量(Mn)及重量平均分子量(Mw)，係使用凝膠滲透色層分析儀(Tosoh(股)製、型號「GPC-8020」，由TSK-GEL SuperH1000、SuperH2000、SuperH3000及SuperH4000串聯連接者)進行測定。聚合物鏈段的玻璃轉移點(Tg)係使用微分掃描熱量計(Perkin-Elmer公司製、製品名「DSC7」)，針對0~200℃溫度範圍依20℃/min的升溫速度進行升溫並測定。聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯的溶解度參數分別為9.0及9.3(參照化學手冊 應用編 修訂二版)。
在該嵌段共聚物150mg、與聚環氧乙烷之45mg的 Aldrich製聚乙二醇2050(平均Mn=2050)中，依總量成為15g的方式添加甲苯而使溶解。
該嵌段共聚物溶液利用孔徑0.5μm的薄膜過濾器施行過濾，便獲得嵌段共聚物溶液。將信越矽利光公司製KBM-5103：1g、離子交換水1g、醋酸0.1ml、及異丙醇19g的混合溶液，在玻璃基板上施行旋塗塗佈(依旋轉速度500rpm施行10秒鐘後，接著再依800rpm施行45秒鐘)。依130℃施行15分鐘處理，獲得矽烷偶合處理玻璃。所獲得嵌段共聚物溶液在基材的矽烷偶合處理玻璃上，利用旋塗依150~170nm膜厚施行塗佈。旋塗係依旋轉速度200rpm施行10秒鐘後，接著再依300rpm施行30秒鐘。
其次，將已形成薄膜的基材，藉由在預先充滿氯仿蒸氣的乾燥器中，於室溫下靜置24小時，而施行溶劑退火處理。在乾燥器(容量5L)內，設置已填充氯仿100g的螺旋蓋瓶，乾燥器內的環境係充滿飽和蒸氣壓的氯仿。針對經溶劑退火處理後的薄膜表面進行凹凸觀察，得知構成薄膜的嵌段共聚物有進行微觀層分離。該薄膜的截面經利用穿透型電子顯微鏡(TEM)(日立公司製H-7100FA)進行觀察，結果PS部分的圓形截面在與基板表面平行的方向上相互遠離，在基板表面的垂直方向(高度方向)上呈雙層排列，若合併原子力顯微鏡的解析影像進行考察，得知PS部分係從PMMA部分起進行相分離為水平圓柱構造。PS部分成為核(島)，其周圍成為包圍PMMA部分的(海)狀態。依此藉由施行溶劑退火處理，便獲得經波形化的薄膜。
針對利用溶劑退火處理而波形化的薄膜表面(電鑄前之階段)之凹凸形狀，使用原子力顯微鏡(SII NanoTechnology公司製，具環境控制單元的掃描式探針顯微鏡「NanonaviII station/E-sweep」)進行觀察。從薄膜表面的凹凸解析影像所計算出凹凸圖案的平均間距係305nm，凹凸深度(高度)平均值(m)係78.1nm，凹凸深度分佈的標準偏差(σ)係24.7nm，凹凸的尖度係-0.63。原子力顯微鏡的解析條件係如下。
測定模式：動態力模式
懸臂：SI-DF40P2(材質：Si、桿寬：40μm、晶片前端的直徑：10nm)
測定環境：大氣中
測定溫度：25℃
在利用上述溶劑退火處理而波形化的薄膜表面上，利用濺鍍，形成當作電流種子層用之20nm左右的薄鎳層。接著，將具有該薄膜的基材放入胺磺酸鎳浴中，於溫度50℃下施行電鑄(最大電流密度0.05A/cm2)處理，使鎳析出直到成為厚度250μm為止。從依此所獲得鎳電鑄體上機械式剝離具薄膜之基材。接著，將鎳電鑄體在四氫呋喃溶劑中浸漬放置2小時，然後塗佈丙烯酸系UV硬化樹脂並使硬化後再剝離，計重複3次，便將電鑄體表面上部分附著的聚合物成分予以除去。然後，浸漬於日本西碧化學製Chemisol 2303中，一邊依50℃攪拌2小時一邊洗淨。然後，對鎳電鑄體施行10分鐘的UV臭氧處理。
其次，將鎳電鑄體在DAIKIN化成品販賣公司製 HD-2101TH中浸漬約1分鐘，經乾燥後，靜置一晚。隔日再將鎳電鑄體浸漬於、DAIKIN化成品販賣公司製HDTH中並施行約1分鐘的超音波處理洗淨。依此獲得經離型處理過的鎳塑模。
針對鎳電鑄體表面的凹凸形狀使用上述原子力顯微鏡進行觀察。原子力顯微鏡的解析條件係與上述同樣。從鎳電鑄體表面的凹凸解析影像所計算出的薄膜表面之凹凸平均高度、及凹凸高度的標準偏差，分別係45.7nm及22.4nm。
其次，將鎳電鑄體使用為塑模，依如下述製作具凹凸圖案的樹脂基板。在PET基板(東洋紡製、COSMOSHINE A-4100)上塗佈氟系UV硬化性樹脂，一邊按押著鎳塑模，一邊依600mJ/cm2照射紫外線，而使氟系UV硬化性樹脂硬化。樹脂經硬化後，將鎳塑模從已硬化的樹脂上剝離。依此獲得由具有經轉印鎳塑模表面形狀之凹凸圖案的樹脂基板所構成繞射光柵。該具凹凸圖案的樹脂基板可直接使用繞射光柵，但本實施例中，將該具凹凸圖案的樹脂基板再度使用為塑模(繞射光柵塑模)，並依如下述製作繞射光柵。
在由乙醇24.3g、水2.16g及濃鹽酸0.0094g混合的溶液中，滴下添加四乙氧基矽烷(TEOS)2.5g與甲基三乙氧基矽烷(MTES)2.1g，於23℃、濕度45%下攪拌2小時，獲得溶膠溶液。將該溶膠溶液在15×15×0.11cm鹼石灰製玻璃板上施行棒塗。棒塗機係使用刮漿刀(YOSHIMITSU SEIKI公司製)。該刮漿刀係依塗膜膜厚成為5μm的方式設計，在刮漿刀上黏貼35μm厚度的醯亞胺膠帶，調整為塗膜膜厚成為40μm狀態。在塗佈後經60秒後，將繞射光柵塑模依照如下所記載的方法， 利用按押輥按押於玻璃板上的塗膜。
首先，將有形成繞射光柵塑模之圖案的面，從玻璃基板一端朝向另一端，一邊使23℃按押輥旋轉，一邊按押於玻璃基板上的塗膜。待按押剛結束後，便將基板移往加熱板上，對基板依100℃施行加熱(初步煅燒)。加熱持續5分鐘後，從加熱板上拆卸基板，再從基板上將繞射光柵塑模由端部起依手動操作剝離。依繞射光柵塑模對基板的角度(剝離角度)成為約30°的方式剝離。接著，將基板使用烤箱依300℃加熱60分鐘而施行主煅燒。依此，獲得形成有由溶膠凝膠材料構成凹凸圖案的繞射光柵。
針對依如上述所獲得具有嵌段共聚物薄膜經溶劑退火處理而波形化薄膜的基板(以下適當的稱「BCP薄膜基板」)、經離型處理過的鎳塑模、具凹凸圖案的樹脂基板(繞射光柵塑模)、及形成有由溶膠凝膠材料構成凹凸圖案的繞射光柵(以下適當的稱「溶膠凝膠材料基板」)，使用圖2所示檢查裝置102施行微觀檢查及巨觀檢查。
就圖2所示檢查裝置102的微觀檢查部106，微觀用透光照明124係使用發光部面積21mm×300mm的白色LED棒照明(CCS股份有限公司製、LNSP-300SW)，設置於搬送系統108的搬送面下方20mm位置處。又，微觀用非透光照明126係使用發光部面積21mm×500mm的白色LED棒照明(CCS股份有限公司製、LNSP-500SW)，設置於搬送系統108的搬送面上方120mm位置處。微觀照相機122係使用4台15μm/像素的CCD照相機(竹中系統機器股份有限公司製、TL7400-CL)，設 置於搬送系統108的搬送面上方65mm位置處。微觀照相機間的距離設定為105mm。就檢查裝置102的巨觀檢查部104，巨觀用透光照明114係使用發光中心波長460nm、發光部面積12mm×600mm的高指向性LED棒照明(CCS股份有限公司製、LND-600H-BL)，設置於搬送系統108的搬送面下方20mm位置處。又，巨觀用非透光照明116係使用發光中心波長460nm、發光部面積12mm×600mm的高指向性LED棒照明(CCS股份有限公司製、LND-600H-BL)，設置於搬送系統108的搬送面上方120mm位置處。巨觀照相機112係使用1台80μm/像素的CCD照相機(DALSA公司製、S3-20-02K40)，設置於搬送系統108的搬送面上方425mm位置處。
<BCP薄膜基板之檢查>
在微觀用透光照明124的微觀檢查位置MI處之光對BCP薄膜基板的入射角、在微觀照相機122的微觀檢查位置MI處從BCP薄膜基板的受光角、在巨觀用透光照明114的巨觀檢查位置MA處之光對BCP薄膜基板的入射角、以及在巨觀照相機112的巨觀檢查位置MA處從BCP薄膜基板的受光角，分別依成為40°、60°、40°、60°的方式設置。將大小420mm×520mm且厚2.1mm的BCP薄膜基板設置於檢查裝置102的搬送部108，一邊依速度30mm/s朝+Y方向搬送，一邊使微觀用透光照明124各輸出100W而使發光，並利用微觀照相機122拍攝。然後，一邊將上述BCP薄膜基板依速度130mm/s在搬送部108上朝-Y方向搬送，一邊使巨觀用透光照明114各輸出27W而使發光，並利用巨觀照相機112拍攝。微觀照相機122及巨觀 照相機112的拍攝頻率分別係2000Hz及1625Hz。又，在拍攝前，依在微觀檢查位置MI及巨觀檢查位置MA處的微觀照相機122及巨觀照相機112之像素值成為最大256的一半(即128左右)的方式，施行增益調整。針對從微觀照相機122所獲得的影像，利用控制系統111施行底-帽(bottom-hat)處理而進行巨大斑點修正後，再施行輝度值評價，若全畫面平均輝度值的90%以下或120%以上之部分的面積達900μm2以上，便判定該部位係屬於「缺陷」。又，利用控制系統111評價從巨觀照相機112所獲得影像的輝度值，若相較於良品部的像素值在80%以下或120%以上之部分的面積未滿1mm2，便判定屬於「無輝度斑」的良品，若達1mm2以上便判定為「有輝度斑」的不良品。微觀檢查的結果，成為全畫面平均輝度值80%以下的缺陷(暗缺陷)存在有108個，成為120%以上的缺陷(明缺陷)存在有13個。巨觀檢查的結果係全區域正常範圍。
<鎳塑模之檢查>
在微觀用非透光照明126的微觀檢查位置MI處之光對鎳塑模的入射角、在微觀照相機122的微觀檢查位置MI處從鎳塑模的受光角、在巨觀用非透光照明116的巨觀檢查位置MA處之光對鎳塑模的入射角、以及在巨觀照相機112的巨觀檢查位置MA處從鎳塑模的受光角，分別依成為30°、60°、30°、60°的方式設置。將大小400mm×500mm且厚0.3mm的鎳塑模設置於檢查裝置102的搬送部108，一邊依速度30mm/s朝+Y方向搬送，一邊使微觀用非透光照明126各輸出100W而使發光，並利用微觀照相機122拍攝。然後，一邊將上述鎳塑模依 速度130mm/s在搬送部108上朝-Y方向搬送，一邊使巨觀用非透光照明116各輸出27W而使發光，並利用巨觀照相機112拍攝。微觀照相機122及巨觀照相機112的拍攝頻率分別係2000Hz及1625Hz。又，在拍攝前，依在微觀檢查位置MI及巨觀檢查位置MA處的微觀照相機122及巨觀照相機112之像素值成為最大256的一半(即128左右)的方式，施行增益調整。針對從微觀照相機122所獲得的影像，利用控制系統111施行底-帽處理而進行巨大斑點修正後，再施行輝度值評價，若全畫面平均輝度值的90%以下或120%以上之部分的面積達900μm2以上，便判定該部位係屬於「缺陷」。又，利用控制系統111評價從巨觀照相機112所獲得影像的輝度值，若相較於良品部的像素值在80%以下或120%以上之部分的面積未滿1mm2，便判定屬於良品，若達1mm2以上便判定為不良品。微觀檢查的結果，成為全畫面平均輝度值80%以下的缺陷(暗缺陷)存在有128個，成為120%以上的缺陷(明缺陷)存在有4個。巨觀檢查的結果係全區域正常範圍。
<繞射光柵塑模之檢查>
在微觀用透光照明124的微觀檢查位置MI處之光對繞射光柵塑模的入射角、在微觀照相機122的微觀檢查位置MI處從繞射光柵塑模的受光角、在巨觀用透光照明114的巨觀檢查位置MA處之光對繞射光柵塑模的入射角、以及在巨觀照相機112的巨觀檢查位置MA處從繞射光柵塑模的受光角，分別依成為40°、60°、40°、60°的方式設置。將大小400mm×500mm且厚0.1mm的繞射光柵塑模設置於檢查裝置102的搬送部 108，一邊依速度30mm/s朝+Y方向搬送，一邊使微觀用透光照明124各輸出100W而使發光，並利用微觀照相機122拍攝。然後，一邊將上述繞射光柵塑模依速度130mm/s在搬送部108上朝-Y方向搬送，一邊使巨觀用透光照明114各輸出27W而使發光，並利用巨觀照相機112拍攝。微觀照相機122及巨觀照相機112的拍攝頻率分別係2000Hz及1625Hz。又，在拍攝前，依在微觀檢查位置MI及巨觀檢查位置MA處的微觀照相機122及巨觀照相機112之像素值成為最大256的一半(即128左右)的方式，施行增益調整。針對從微觀照相機122所獲得的影像，利用控制系統111施行底-帽處理而進行巨大斑點修正後，再施行輝度值評價，若全畫面平均輝度值的90%以下或120%以上之部分的面積達900μm2以上，便判定該部位係屬於「缺陷」。又，利用控制系統111評價從巨觀照相機112所獲得影像的輝度值，若相較於良品部的像素值在80%以下或120%以上之部分的面積未滿1mm2，便判定屬於良品，若達1mm2以上便判定為不良品。微觀檢查的結果，成為全畫面平均輝度值80%以下的缺陷(暗缺陷)存在有145個，成為120%以上的缺陷(明缺陷)存在有53個。巨觀檢查的結果係全區域正常範圍。
<溶膠凝膠材料基板之檢查>
在微觀用透光照明124的微觀檢查位置MI處之光對溶膠凝膠材料基板的入射角、在微觀照相機122的微觀檢查位置MI處從溶膠凝膠材料基板的受光角、在巨觀用透光照明114的巨觀檢查位置MA處之光對溶膠凝膠材料基板的入射角、以 及在巨觀照相機112的巨觀檢查位置MA處從溶膠凝膠材料基板的受光角，分別依成為40°、60°、40°、60°的方式設置。將大小400mm×500mm且厚0.7mm的溶膠凝膠材料基板設置於檢查裝置102的搬送部108，一邊依速度30mm/s朝+Y方向搬送，一邊使微觀用透光照明124依輸出(各100W)使發光，並利用微觀照相機122拍攝。然後，一邊將上述溶膠凝膠材料基板依速度130mm/s在搬送部108上朝-Y方向搬送，一邊使巨觀用透光照明114各輸出27W而使發光，並利用巨觀照相機112拍攝。微觀照相機122及巨觀照相機112的拍攝頻率分別係2000Hz及1625Hz。又，在拍攝前，依在微觀檢查位置MI及巨觀檢查位置MA處的微觀照相機122及巨觀照相機112之像素值成為最大256的一半(即128左右)的方式，施行增益調整。針對從微觀照相機122所獲得的影像，利用控制系統111施行底-帽處理而進行巨大斑點修正後，再施行輝度值評價，若全畫面平均輝度值的90%以下或120%以上之部分的面積達900μm2以上，便判定該部位係屬於「缺陷」。又，利用控制系統111評價從巨觀照相機112所獲得影像的輝度值，若相較於良品部的像素值在80%以下或120%以上之部分的面積未滿1mm2，便判定屬於良品，若達1mm2以上便判定為不良品。微觀檢查的結果，成為全畫面平均輝度值80%以下的缺陷(暗缺陷)存在有183個，成為120%以上的缺陷(明缺陷)存在有54個。巨觀檢查的結果係全區域正常範圍。
實施例2
除使用實施例1所製作的鎳塑模，並變更在微觀用非透光 照明126的微觀檢查位置MI處之光對鎳塑模的入射角、及在微觀照相機122的微觀檢查位置MI處從鎳塑模的受光角之外，其餘均與實施例1同樣的施行微觀檢查及巨觀檢查。又，使用上述鎳塑模，施行若有存在達900μm2程度以上面積的異常地方，便將該部位視為「缺陷」的目視檢查，將使用檢查裝置102的微觀檢查之缺陷位置、與目視檢查的缺陷位置進行比較。當微觀用非透光照明126的光入射角及微觀照相機122的受光角二者為60°時，利用檢查裝置進行的檢查與目視檢查的缺陷位置幾乎沒有一致。另一方面，當微觀用非透光照明126的光入射角、及微觀照相機122的受光角分別為30°及60°時，僅利用檢查裝置進行檢查才檢測到缺陷有31處，僅利用目視檢查才檢測到的缺陷有26處，但利用檢查裝置進行的檢查、與目視檢查二者均能檢測到的缺陷有195處。由此現象得知，當微觀用非透光照明126的光入射角、及微觀照相機122的受光角分別為30°及60°時，係屬於進行反映實際缺陷的檢查。此係當微觀用非透光照明126的光入射角及微觀照相機122的受光角二者均為60°時，進入照相機中的光幾乎係正反射光，若有異物等存在便會成為暗缺點部出現，因而圖案缺陷與異物並無法區分。另一方面，當微觀用非透光照明126的光入射角、及微觀照相機122的受光角分別為30°及60°時，進入照相機中的光係繞射光或散射光，因為照相機不會接收正反射光，因而僅有圖案缺陷才會成為暗缺點部並可被檢測到。當微觀用非透光照明126的光入射角、及微觀照相機122的受光角分別為30°及60°時，所檢測到的缺陷係與由目視檢查所檢測到缺陷呈 一致。
實施例3
除使用實施例1所製作的繞射光柵塑模，並將微觀用透光照明124的光入射角、與微觀照相機122的受光角，變更為表1所示角度之外，其餘均與實施例1同樣的施行微觀檢查及巨觀檢查。微觀檢查的正常部像素值、與64μm 的正圓狀圖案缺陷部位(缺陷1)、及82μm 的正圓狀圖案缺陷部位(缺陷2)之尖峰位準(缺陷部位像素除以值正常部像素值的值)，如表1所示。為使缺陷1與2能依缺陷並檢測到，必需正常部像素值達120以上、且缺陷1及2的尖峰位準在90%以下。當微觀用透光照明124的光入射角為40°、微觀照相機122的受光角為30°時，正常部像素值成為133、缺陷1及缺陷2的尖峰位準分別成為88%、82%，可檢測到缺陷1及缺陷2。依此依照入射角及受光角會使尖峰位準不同的現象，可認為依照入射角及受光角而使由凹凸所造成的繞射．散射效果會有不同，藉此受光量亦不同的緣故所致。
實施例4
除使用實施例1所製作的溶膠凝膠材料基板，並將巨觀用透光照明114從發光中心波長460nm、發光部面積12mm×600mm的高指向性LED棒照明(CCS股份有限公司製、LND-600H-BL)，變更為發光部面積21mm×500mm的白色LED棒照明(CCS股份有限公司製、LNSP-500SW)之外，其餘均與實施例1同樣的施行微觀檢查及巨觀檢查。與實施例1同樣，當巨觀用透光照明114係使用發光中心波長460nm的照明時，溶膠凝膠材料基板的巨觀檢查影像係如圖12(a)所示；而本實施例中巨觀用透光照明114係使用白色照明時，溶膠凝膠材料基板的巨觀檢查影像係如圖12(b)所示。使用白色照明的巨觀檢查影像之圖12(b)，相較於使用發光中心波長460nm照明的巨觀檢查影像之圖12(a)下，前者的刮傷．異物較為明顯，且輝度斑點不明顯。
以上，針對本發明的檢查裝置及檢查方法、暨基板之製造方法，利用實施例進行具體說明，惟本發明並不僅侷限於該等實施例，可進行各種變更及改良。例如檢查方法中，亦可採用如下述檢查方法的變化形態。上述實施例中，因為微觀檢查施行影像處理的數據量較多，因而藉由在數據處理中便取得巨觀檢查用數據，便可縮短檢查節奏，所以先施行微觀檢查，然後才施行巨觀檢查。但是，亦可依相反的順序實施巨觀檢查及微觀檢查。又，為提升圖2所示檢查裝置102的微觀檢查解像度，亦可增加微觀照相機122的數量。此情況，當照相機彼此間有出現干擾的情況，亦可將複數照相機在搬送方向的 正交方向上非呈一排排列，而是呈鋸齒狀配置。或者，依照以下的方法，即便未增加微觀照相機122仍可提高解像度。
如圖13(a)~(c)所示，藉由在微觀照相機122中裝設例如解像度3倍的透鏡(未圖示)，便使照相機拍攝範圍成為卸除透鏡時的1/3，將卸除透鏡時的照相機拍攝範圍在搬送方向的正交方向上，分割為第1分割區域222a、第2分割區域222b、第3分割區域222c等3個分割區進行檢查。利用搬送系統108(參照圖2)，將基板P朝微觀檢測位置MI在+Y方向上依卸除透鏡時的1/3搬送速度進行搬送，當基板P通過微觀檢測位置MI時，利用4台微觀照相機122接收來自基板P之第1分割區域222a表面的散射光。然後，使微觀照相機122朝X軸方向僅步進移動照相機拍攝範圍後，利用搬送系統108將基板P朝微觀檢測位置MI在-Y方向上依1/3的搬送速度進行搬送，當基板P通過微觀檢測位置MI時，便由4台微觀照相機122接收來自基板P之第2分割區域222b表面的散射光。使微觀照相機122更進一步朝X軸方向僅步進移動照相機拍攝範圍後，利用搬送系統108，將基板P朝微觀檢測位置MI在+Y方向上依1/3的搬送速度進行搬送，當基板P通過微觀檢測位置MI時，便由4台微觀照相機122接收來自基板P之第3分割區域222c表面的散射光。所接收到光的強度係與基板P搬送方向的座標位置一起被輸入於控制系統111中。利用影像處理部111a，依基板P上各座標位置(X座標位置與Y座標位置)，分別與由4台微觀照相機122從微觀檢查位置MI所受光的光強度賦予對應關聯。依此，根據該等每個位置座標的光強 度，利用影像處理部111a合成表示基板P全體光強度的影像。另外，預先將微觀照相機122的像素位置、與基板P搬送方向(Y方向)的正交X方向位置賦予對應關聯。藉此，本變化形態中，藉由在裝置中裝設倍率例如3倍的透鏡，便可使微觀檢查的解像度成為卸除透鏡時的3倍。
產業上之可利用性
根據本發明，可在進行輝度斑與微小缺陷檢查的情況下，效率佳地製造諸如有機EL元件等裝置所使用的具有不規則凹凸表面的基板。又，當製造設有具不規則凹凸表面之繞射光柵基板的有機EL元件時，藉由預先對有機EL元件、與其所使用具有不規則凹凸表面的基板的輝度斑及微小缺陷特性賦予相關聯性，藉此在基板製造階段便可預測完成品的輝度斑及微小缺陷發生、及完成品的評價，所以將在輝度斑及微小缺陷判定中屬不合格的基板排外，僅使用合格的基板可更確實且高產能製造具有均勻照度的有機EL元件。又，即便有機EL元件的照度均勻性不良時，因為可得知產生不良的階段係屬於基板形成階段、或元件本身的形成階段，因而可迅速因應處置此種狀況。
102‧‧‧檢查裝置
104‧‧‧巨觀檢查部
106‧‧‧微觀檢查部
108‧‧‧搬送系統
108a‧‧‧輥
111‧‧‧控制部
111a‧‧‧影像處理部
111b‧‧‧記憶部
112‧‧‧巨觀照相機
112a‧‧‧移動平台
112b‧‧‧機器臂
112c‧‧‧平台基座
114a‧‧‧旋轉軸
114b‧‧‧支撐台
116‧‧‧巨觀用非透光照明
116a‧‧‧導軌
122‧‧‧微觀照相機
122a‧‧‧移動平台
122b‧‧‧機器臂
122c‧‧‧平台基座
124‧‧‧微觀用透光照明
124a‧‧‧旋轉軸
124b‧‧‧支撐台
126‧‧‧微觀用非透光照明
126a‧‧‧導軌
130‧‧‧支撐台
132‧‧‧奇異筆
132a‧‧‧驅動系統
MA‧‧‧巨觀檢查位置
MI‧‧‧微觀檢查位置

Claims (22)

  1. 一種基板之檢查裝置，對具有將光散射之不規則凹凸表面的基板進行檢查，其特徵在於包括：第1照射系統，其乃對上述基板照射第1檢測光；第1檢測系統，其乃從上述第1檢測光所照射上述基板的上述凹凸表面全體，進行輝度斑檢測；第2照射系統，其乃將具有與上述第1檢測光不同波長的第2檢測光照射於上述基板；以及第2檢測系統，其乃對上述第2檢測光所照射上述基板的上述凹凸表面之缺陷進行檢測。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板之檢查裝置，其中，上述第1檢測光係藍色光，上述第2檢測光係白色光。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板之檢查裝置，其中，上述第1照射系統係包括：供照明透光性基板用的透光照明、及供照明非透光性基板用的非透光照明；上述第2照射系統係包括：供照明透光性基板用的透光照明、及供照明非透光性基板用的非透光照明。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板之檢查裝置，其中，上述第1照射系統的非透光照明及上述第2照射系統的非透光照明，係照明上述基板的不規則凹凸表面；上述第1照射系統的透光照明及上述第2照射系統的透光照明，係從上述基板的不規則凹凸表面之背後側的面，照明上述基板的不規則凹凸表面。
  5. 如申請專利範圍第3項之基板之檢查裝置，其中，上述第1 檢測系統係包括：針對來自經上述第1照射系統的透光照明所照明之透光性基板的光、及來自經上述第1照射系統的非透光照明所照明之非透光性基板的光，進行檢測的照相機。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板之檢查裝置，其中，上述第2檢測系統係包括：針對來自經上述第2照射系統的透光照明所照明之透光性基板的光、及來自經上述第2照射系統的非透光照明所照明之非透光性基板的光，進行檢測的照相機。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板之檢查裝置，其中，上述第2檢測系統的照相機解像度係較高於第1檢測系統的照相機解像度。
  8. 如申請專利範圍第6項之基板之檢查裝置，其中，上述第2檢測系統的照相機係含有分別檢測基板被分割區域的複數照相機。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之基板之檢查裝置，其中，上述第1照射系統及上述第2照射系統係朝既定方向延伸的線狀照明，且包括將上述基板朝上述既定方向的正交方向進行搬送用之基板搬送系統。
  10. 如申請專利範圍第9項之基板之檢查裝置，其中，更進一步包括對上述基板搬送系統、上述第1照射系統、上述第2照射系統、第1檢測系統及第2檢測系統進行控制的控制系統；上述控制系統係當上述基板利用上述基板搬送系統而相對於上述第1照射系統、上述第2照射系統、第1檢 測系統及第2檢測系統朝一方向移動時，檢測上述凹凸表面的缺陷，且當相對於上述第1照射系統、上述第2照射系統、第1檢測系統及第2檢測系統朝上述一方向的反方向移動時，便檢測輝度斑。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板之檢查裝置，其中，上述控制系統係判定上述凹凸表面的缺陷及輝度斑是否在既定的容許範圍內。
  12. 一種基板之檢查方法，針對具有將光散射之不規則凹凸表面的非透光性基板、與具有將光散射之不規則凹凸表面的透光性基板進行檢查，其特徵在於：使上述基板相對於從上述基板的上述凹凸表面全體檢測輝度斑之第1檢測系統、及檢測上述基板的上述凹凸表面缺陷之第2照射系統進行搬送；當上述非透光性基板被搬送至時，便將第1檢測光照射於上述基板的凹凸表面，利用上述第1檢測系統檢測來自上述凹凸表面的光，且將與上述第1檢測光不同波長的第2檢測光照射於上述基板的凹凸表面，並利用上述第2檢測系統檢測來自上述凹凸表面的光；當上述透光性基板被搬送至時，將上述第1檢測光從上述透光性基板凹凸表面的背後側之面，照射於上述基板的不規則凹凸表面，並利用上述第1檢測系統檢測來自上述凹凸表面的光，且將上述第2檢測光從上述透光性基板的上述背後側之面，照射於上述基板的不規則凹凸表面，並利 用上述第2檢測系統檢測來自上述凹凸表面的光。
  13. 如申請專利範圍第12項之基板之檢查方法，其中，上述第1檢測光係藍色光，上述第2檢測光係白色光。
  14. 如申請專利範圍第12項之基板之檢查方法，其中，上述第1照射系統與上述第2照射系統均朝既定方向延伸的線狀照明；上述基板的搬送係將上述基板朝上述既定方向的正交方向進行搬送。
  15. 如申請專利範圍第12之基板之檢查方法，其中，當將上述基板相對於上述第1檢測系統及第2檢測系統朝一方向移動時，檢測上述基板的凹凸表面缺陷，而當將上述基板相對於上述第1檢測系統及第2檢測系統朝上述一方向的反方向移動時，則上述基板的檢測輝度斑。
  16. 如申請專利範圍第12項之基板之檢查方法，其中，更進一步包括：判定上述凹凸表面的缺陷及輝度斑是否在既定容許範圍內。
  17. 一種基板之製造方法，製造具有將光散射之不規則凹凸表面的基板，包括：製作上述具有不規則凹凸表面的基板；以及使用申請專利範圍第12至16項中任一項之基板之檢查方法，檢查上述具有不規則凹凸表面的基板。
  18. 如申請專利範圍第17項之基板之製造方法，其中，製作上述具有不規則凹凸表面的基板，係製作具有不規則凹凸圖案的非透光性基板，並轉印上述非透光性基板的上述不規則凹凸圖案。
  19. 如申請專利範圍第17項之基板之製造方法，其中，製作上述具有不規則凹凸表面的基板，係利用嵌段共聚物的相分離。
  20. 如申請專利範圍第17項之基板之製造方法，其中，上述不規則的凹凸表面係由金屬、樹脂或溶膠凝膠材料形成。
  21. 一種有機EL元件之製造方法，製造有機EL元件，其特徵在於包括：使用製造申請專利範圍第17項之基板的方法，製作具有凹凸表面的繞射光柵基板；以及，在上述繞射光柵基板的凹凸表面上，依序積層著透明電極、有機層及金屬電極。
  22. 如申請專利範圍第21項之有機EL元件之製造方法，其中，上述基板的檢查方法係包括判定上述凹凸表面的缺陷及輝度斑是否在既定容許範圍內；僅當判定上述所製作繞射光柵基板的輝度斑與缺陷在既定容許範圍內的情況，才在該繞射光柵基板的凹凸表面上，依序積層著上述透明電極、上述有機層及上述金屬電極。
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