WO2016190056A1 - 発光素子 - Google Patents

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WO2016190056A1
WO2016190056A1 PCT/JP2016/063591 JP2016063591W WO2016190056A1 WO 2016190056 A1 WO2016190056 A1 WO 2016190056A1 JP 2016063591 W JP2016063591 W JP 2016063591W WO 2016190056 A1 WO2016190056 A1 WO 2016190056A1
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WO
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convex
concavo
layer
light
section
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Application number
PCT/JP2016/063591
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English (en)
French (fr)
Inventor
聡 増山
隆史 關
鳥山　重隆
Original Assignee
Ｊｘエネルギー株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/854—Arrangements for extracting light from the devices comprising scattering means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/02—Details

Definitions

  • the present invention relates to a see-through type light emitting element.
  • an organic light-emitting diode called an organic EL element as a light-emitting element expected as a next-generation display device or lighting device.
  • an organic EL element is a light-emitting element expected as a next-generation display device or lighting device.
  • One of the characteristics of the organic EL element is that the element itself is transparent (see-through). That is, a display device or lighting device using an organic EL element can be seen through the display device.
  • Patent Document 1 describes a see-through type organic EL element.
  • Organic EL elements are expected to be applied to various applications because of their see-through characteristics. For example, when it is turned off, it can be used as interior lighting such as lighting that merges with the wall surface of the room to reduce the presence and pressure, window type lighting, etc. It is considered to make the ceiling of the car transparent as in-vehicle lighting.
  • Patent Document 2 discloses that an uneven structure that diffracts and / or scatters light is provided inside and outside the organic EL element.
  • an organic EL element provided with an uneven structure for extracting light as described above is turbid because light transmitted through the element is scattered and has low transparency.
  • an object of the present invention is to provide a see-through type light emitting device capable of extracting light with high efficiency.
  • a diffraction grating substrate in which an uneven structure layer having an uneven pattern is formed on one surface of a substrate; A first electrode; An organic layer, A second electrode, The first electrode, the organic layer, and the second electrode are formed in this order on the concavo-convex structure layer, A see-through type light emitting device is provided in which the average pitch of the unevenness of the uneven pattern is in the range of 150 to 650 nm.
  • the diffraction grating substrate may have a haze value of 2.0% or less.
  • the extending direction of the convex portions of the concave-convex pattern is irregularly distributed in plan view
  • the contour line in plan view of the convex portion included in the region per unit area of the uneven pattern may include more straight sections than curved sections.
  • the width of the convex portion in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the convex portion in plan view may be constant.
  • the curved section includes a plurality of sections by dividing a contour line in plan view of the convex portion by a length that is ⁇ (circumferential ratio) times an average value of the width of the convex portion.
  • ⁇ circumferential ratio
  • it is a section where the ratio of the linear distance between the two end points to the length of the contour line between the two end points of the section is 0.75 or less
  • the straight section may be a section that is not the curved section among the plurality of sections.
  • the curved section includes a plurality of sections by dividing a contour line in plan view of the convex portion by a length that is ⁇ (circumferential ratio) times an average value of the width of the convex portion.
  • ⁇ circumferential ratio
  • the one that is 180 ° or less of two angles formed by the line segment connecting one end of the section and the midpoint of the section and the line segment connecting the other end of the section and the midpoint of the section Is the section where the angle of 120 degrees or less
  • the straight section is a section that is not the curved section among the plurality of sections, A ratio of the straight section among the plurality of sections may be 70% or more.
  • a Fourier transform image obtained by subjecting the unevenness analysis image obtained by analyzing the unevenness pattern with a scanning probe microscope to a two-dimensional fast Fourier transform process has an absolute value of wave number of 0 ⁇ m ⁇ 1.
  • the light-emitting element of the present invention has high luminous efficiency while being a see-through type. Therefore, the light emitting element of the present invention is extremely effective for various light emitting devices such as a display device and a lighting device.
  • FIG. 1A and 1B are schematic cross-sectional views of a light-emitting element according to an embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic plan view of the uneven pattern of the light emitting device of the embodiment, and
  • FIG. 2B shows a cross-sectional profile on a cutting line in the schematic plan view of FIG.
  • FIG. 3 shows an example of a Fourier transform image of the unevenness analysis image of the uneven pattern.
  • It is a conceptual diagram which shows an example of a mode that an uneven
  • 6 is a table showing evaluation results of light-emitting elements of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3.
  • FIG. 6 is an example of the planar view analysis image (black and white image) of the concavo-convex pattern.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining an example of a method for determining a branch of a convex portion in a planar view analysis image.
  • FIG. 8A is a diagram used for explaining the first definition method of the curve section, and
  • FIG. 8B is a diagram used for explaining the second definition method of the curve section.
  • FIG. 1A A schematic cross-sectional view of the see-through light emitting device of this embodiment is shown in FIG.
  • a see-through light emitting device 100 shown in FIG. 1A includes a concavo-convex structure layer 142, a first electrode 92, an organic layer 94, and a second electrode 98 on a base material 40 in this order. And a sealing adhesive layer 103.
  • the base material 40 on which the concavo-convex structure layer 142 is formed is appropriately referred to as a diffraction grating substrate 140.
  • the substrate 40 is not particularly limited, and a known substrate that transmits visible light can be appropriately used.
  • a substrate made of a transparent inorganic material such as glass; polyester (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyarylate, etc.), acrylic resin (polymethyl methacrylate, etc.), polycarbonate, polyvinyl chloride, styrene resin ( ABS resin, etc.), cellulose resin (triacetyl cellulose, etc.), polyimide resin (polyimide resin, polyimideamide resin, etc.), a substrate made of a resin such as cycloolefin polymer; SiN, Laminated substrate formed by forming a gas barrier layer made of an inorganic material such as SiO 2 , SiC, SiO X N Y , TiO 2 , Al 2 O 3 and / or a gas barrier layer made of a resin material; a substrate made of these resins, and
  • the base material 40 is preferably a base material having heat resistance, weather resistance against UV light and the like.
  • a substrate made of an inorganic material such as glass or a quartz substrate is more preferable.
  • the base material 40 when the base material 40 is formed from an inorganic material, the difference in refractive index between the base material 40 and the concavo-convex structure layer 142 is small, and thus the light emitting device 100 has It is preferable because unintended refraction and reflection can be prevented.
  • the base material 40 may be a flexible film-like (sheet-like) base material.
  • a surface treatment or an easy-adhesion layer is provided.
  • a gas barrier layer may be provided for the purpose of preventing intrusion of gas such as moisture and oxygen.
  • a smoothing layer may be provided in order to fill the protrusions on the surface of the substrate.
  • the thickness of the substrate 40 is preferably in the range of 1 to 20 mm.
  • the uneven structure layer 142 is a layer having a fine uneven pattern 80 formed on the surface.
  • the concavo-convex structure layer having a fine concavo-convex pattern diffracts and / or scatters light, whereby extraction of light generated in the organic layer to the outside of the element can be realized.
  • the concavo-convex structure layer having the concavo-convex pattern scatters light
  • the concavo-convex structure layer scatters not only light from the organic layer but also light transmitted through the light emitting element. Therefore, the light emitting element having such a concavo-convex structure layer cannot see through the other side through it, or the image on the other side is blurred when looking through.
  • the concavo-convex structure layer 142 of the see-through type light emitting device 100 of the present embodiment is transparent and light extraction by taking out light from the organic layer 94 mainly by diffraction out of the light emitting device 100 while suppressing light scattering. It has both functions.
  • FIG. 2A shows an example of a schematic plan view of the concavo-convex pattern 80 of the concavo-convex structure layer 142 of the present embodiment
  • FIG. 2B shows a cross-sectional profile at a cutting line in the schematic plan view of FIG. Indicates.
  • the cross-sectional shape of the concavo-convex structure layer 142 is a relatively gentle inclined surface as shown in FIG. 2B, and has a waveform (referred to as “corrugated structure” as appropriate in this application) upward from the surface of the substrate 40 upward. You can do it. That is, the convex part of the concavo-convex pattern 80 may have a cross-sectional shape that narrows from the bottom part toward the top part on the base material 40 side.
  • the concavo-convex pattern 80 of the concavo-convex structure layer 142 has a plurality of convex portions (white portions) and a plurality of concave portions (black portions) wavy as shown in the schematic plan view of FIG. It may have an elongated shape extending in a meandering manner, and its extending direction, waviness direction (bending direction), and extending length may be irregular.
  • Such a concavo-convex pattern 80 is clearly different from regularly oriented patterns such as stripes, wavy stripes, and zigzags, and dot-like patterns. Can be distinguished.
  • the concavo-convex structure layer 142 having the above-described features will repeatedly show the concavo-convex cross section even if it is cut in any direction orthogonal to the surface of the substrate 40.
  • the plurality of convex portions and concave portions of the concavo-convex pattern 80 may be partially or entirely branched in the plan view (see FIG. 2A). In FIG. 2A, the pitch of the convex portions appears to be uniform as a whole. Moreover, the recessed part of the uneven
  • the concavo-convex pattern 80 includes the irregular concavo-convex pattern as described above, a dot structure, a prism structure, a stripe structure composed of lines and spaces, a cylindrical shape, a conical shape, a truncated cone shape, a triangular prism shape, a triangular pyramid shape, and a triangular pyramid shape. Pillar structure such as trapezoid, quadratic prism, quadrangular pyramid, quadrangular pyramid, polygonal prism, polygonal pyramid, polygonal frustum, etc., hole structure, microlens array structure, structure with light diffraction function, etc.
  • the pattern may be Moreover, you may make an irregular fine uneven
  • the average pitch of the concavo-convex pattern 80 of the concavo-convex structure layer 142 is in the range of 150 to 650 nm. If the average pitch of the unevenness is less than the lower limit, the pitch becomes too small with respect to the wavelength of visible light, so that light is not diffracted by the unevenness, and a sufficient light extraction effect tends not to be obtained. On the other hand, when the average pitch of the unevenness exceeds the upper limit, the effect of light scattering by the unevenness is increased, and the haze value (turbidity) of the diffraction grating substrate 140 is 2.0 as shown in Examples and Comparative Examples described later.
  • the average pitch of the unevenness of the uneven pattern 80 is more preferably in the range of 150 to 300 nm. When the average pitch of the unevenness is within this range, the haze value is less than 0.20%, and the transparency of the light emitting element 100 is higher.
  • the average value of the uneven depth distribution is preferably in the range of 20 to 200 nm. If the average value of the unevenness depth distribution is less than the lower limit, the required diffraction is difficult to occur because the depth is too small with respect to the wavelength of visible light.
  • the electric field distribution in the layer 94 is non-uniform, and the electric field concentrates on a specific location, so that a leak current tends to occur and the element life tends to be shortened.
  • the average value of the uneven depth distribution is more preferably in the range of 30 to 150 nm.
  • the standard deviation of the unevenness depth is preferably in the range of 10 to 100 nm. When the standard deviation of the unevenness depth is less than the lower limit, the required diffraction is difficult to occur because the depth is too small with respect to the wavelength of visible light.
  • the organic layer of the light emitting device 100 Since the electric field distribution inside 94 becomes non-uniform and the electric field concentrates on a specific location, a leak current tends to occur and the element life tends to be shortened.
  • the standard deviation of the unevenness depth is more preferably in the range of 15 to 75 nm.
  • the average pitch of the unevenness means the average value of the unevenness pitch when the unevenness pitch on the surface where the unevenness is formed (adjacent protrusions or adjacent recesses).
  • the average value of the pitch of such irregularities is as follows using a scanning probe microscope (for example, product name “E-sweep” manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.): Measuring method: Cantilever intermittent contact method
  • Cantilever material Silicon Cantilever lever width: 40 ⁇ m
  • Cantilever tip tip diameter 10 nm
  • the average value of the uneven depth distribution and the standard deviation of the uneven depth can be calculated as follows.
  • the shape of the irregularities in the measurement area of any 3 ⁇ m square (3 ⁇ m vertical, 3 ⁇ m horizontal) or 10 ⁇ m square (10 ⁇ m vertical, 10 ⁇ m horizontal) is measured using the scanning probe microscope under the above-mentioned conditions to obtain an irregularity analysis image.
  • region are each calculated
  • the product name “E-sweep” manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd. is used as the measurement device.
  • 65536 points 256 vertical points ⁇ 256 horizontal points
  • corrugated height (unit: nm) measured in this way first, the measurement point P with the highest height from the surface of a base material is calculated
  • the difference obtained by subtracting the height from the base material at the point) is obtained as the data of the unevenness depth.
  • Such unevenness depth data can be obtained by automatically calculating with software or the like in the measuring device depending on the measuring device (for example, product name “E-sweep” manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) A value obtained by such automatic calculation can be used as the data of the unevenness depth.
  • the values that can be calculated by obtaining the arithmetic mean and standard deviation thereof are the average value of the unevenness depth distribution and the standard deviation of the unevenness depth, respectively. adopt.
  • the average pitch of the unevenness and the average value of the depth distribution of the unevenness can be obtained through the measurement method as described above regardless of the material of the surface on which the unevenness is formed.
  • the concavo-convex pattern 80 is such that the Fourier transform image obtained by subjecting the concavo-convex analysis image obtained by analyzing the concavo-convex shape to a two-dimensional fast Fourier transform process shows a circular or annular pattern as shown in FIG. That is, it may be a quasi-periodic pattern having a distribution of pitches of unevenness although there is no directivity in the direction of unevenness.
  • a substrate having such a quasi-periodic pattern is suitable for a diffraction grating substrate used for a surface light emitting element such as an organic EL element as long as the uneven pitch distribution diffracts visible light.
  • the Fourier transform image may show a circular or annular pattern whose center is the origin where the absolute value of the wave number is 0 ⁇ m ⁇ 1 , and the circular or annular pattern is The absolute value of the wave number may be within a range of 1.54 to 6.67 ⁇ m ⁇ 1 , more preferably within a range of 3.33 to 6.67 ⁇ m ⁇ 1 .
  • the circular pattern of the Fourier transform image is a pattern observed when bright spots are gathered in the Fourier transform image. “Circular” as used herein means that the pattern of bright spots appears to be almost circular, and is a concept that includes a part of the outer shape that appears to be convex or concave. .
  • a pattern in which bright spots are gathered may appear to be almost circular, and this case is expressed as “annular”.
  • annular includes those in which the outer circle of the ring and the inner circle appear to be substantially circular, and the outer circle of the ring and a part of the outer shape of the inner circle are convex or concave. It is a concept including what appears to be.
  • a circular or annular pattern exists in a region where the absolute value of the wave number is in the range of 1.54 to 6.67 ⁇ m ⁇ 1 , more preferably in the range of 3.33 to 6.67 ⁇ m ⁇ 1.
  • “To do” means that the bright spot of 30% or more (more preferably 50% or more, even more preferably 80% or more, particularly preferably 90% or more) of the bright spots constituting the Fourier transform image is the absolute value of the wave number. Is present in a region in the range of 1.54 to 6.67, more preferably in the range of 3.33 to 6.67 ⁇ m ⁇ 1 . In addition, the following is known about the relationship between an uneven
  • the concavo-convex pattern itself has neither pitch distribution nor directivity, the Fourier transform image also appears as a random pattern (no pattern), but the concavo-convex pattern is isotropic in the XY direction as a whole, but the pitch distribution is In some cases, a circular or annular Fourier transform image appears. Moreover, when the unevenness
  • the two-dimensional fast Fourier transform processing of the unevenness analysis image can be easily performed by electronic image processing using a computer equipped with two-dimensional fast Fourier transform processing software.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a planar view analysis image of the measurement region in the concavo-convex structure layer 142.
  • the width of the convex portion (white display portion) of the planar view analysis image is referred to as “the width of the convex portion”.
  • the width of the convex portion For the average value of the widths of such convex portions, arbitrary 100 or more locations are selected from the convex portions of the planar view analysis image, and the respective directions are substantially perpendicular to the extending direction of the convex portions in plan view. It can be calculated by measuring the length from the boundary of the convex part to the boundary on the opposite side and obtaining the arithmetic average thereof.
  • the value at the position randomly extracted from the convex portion of the planar analysis image is used, but the position where the convex portion is branched.
  • the value of may not be used. Whether or not a certain region is a region related to branching in the convex portion may be determined, for example, based on whether or not the region extends more than a certain amount. More specifically, the determination may be made based on whether or not the ratio of the extension length of the region to the width of the region is a certain value (for example, 1.5) or more.
  • the extending axis of the convex portion is a virtual axis along the extending direction of the convex portion determined from the shape of the outer edge of the convex portion when the region to be determined whether to branch is excluded from the convex portion. It is.
  • the extending axis of the convex portion is a line drawn so as to pass through the approximate center point of the width of the convex portion orthogonal to the extending direction of the convex portion.
  • FIG. 7A and FIG. 7B are schematic diagrams for explaining only a part of the convex portion in the planar view analysis image, and the region S indicates the convex portion. In FIG. 7A and FIG. 7B, it is assumed that the regions A1 and A2 projecting at the midway position of the convex portion are determined as determination target regions for branching.
  • the extending axes L1 and L2 are defined as lines passing through the approximate center point of the width of the convex portion orthogonal to the extending direction of the convex portion.
  • Such an extended axis may be defined by image processing by a computer, may be defined by an operator who performs analysis work, or is defined by both image processing by a computer and manual operation by an operator. May be.
  • the region A1 protrudes in a direction perpendicular to the extending axis L1 at a midway position of the convex portion extending along the extending axis L1.
  • region A2 protrudes in the direction orthogonal to the extending axis L2 in the middle position of the convex part extended along the extending axis L2. It should be noted that the region that inclines and protrudes with respect to the direction orthogonal to the extending axes L1 and L2 may be determined by using the same idea as that for the regions A1 and A2 described below. .
  • the region A1 is not a branching region. Determined.
  • the length d3 in the direction passing through the region A1 and orthogonal to the extending axis L1 is one of the measurement values for calculating the average value of the widths of the protrusions.
  • the ratio of the extension length d5 of the region A2 to the width d4 of the region A2 is approximately 2 (1.5 or more)
  • the region A2 is determined to be a branching region.
  • the length d6 in the direction passing through the region A2 and orthogonal to the extending axis L2 is not one of the measurement values for calculating the average value of the widths of the protrusions.
  • the width of the convex portion in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the convex portion in plan view may be constant. Whether or not the width of the convex portion is constant can be determined based on the width of the convex portion of 100 points or more obtained by the above measurement. Specifically, an average value of the widths of the protrusions and a standard deviation of the widths of the protrusions are calculated from the widths of the protrusions of 100 points or more.
  • the value calculated by dividing the standard deviation of the width of the convex portion by the average value of the width of the convex portion is the variation coefficient of the width of the convex portion. It is defined as The variation coefficient becomes smaller as the width of the convex portion is constant (the variation in the width is smaller). Therefore, whether or not the width of the convex portion is constant can be determined depending on whether or not the variation coefficient is equal to or less than a predetermined value. For example, it can be defined that the width of the convex portion is constant when the variation coefficient is 0.25 or less.
  • the extending direction of the convex portion (white portion) included in the concave / convex pattern 80 may be irregularly distributed in plan view. That is, the convex portion may have a shape extending in an irregular direction, not a regular stripe shape or a regularly arranged dot shape.
  • the contour line in the plan view of the convex portion included in the region per unit area may include more straight sections than curved sections.
  • the curved section is divided into a plurality of sections by dividing the outline of the convex portion in plan view by a length that is ⁇ (circumferential ratio) times the average value of the width of the convex portion.
  • ⁇ circumferential ratio
  • the straight section is defined as a section other than the curved section among the plurality of sections, that is, a section where the ratio is greater than 0.75.
  • FIG. 8A is a diagram showing a part of the planar analysis image of the concavo-convex pattern, and the concave portions are shown in white for convenience.
  • Region S1 represents a convex portion
  • region S2 represents a concave portion.
  • One convex portion is selected from the plurality of convex portions in the measurement region.
  • An arbitrary position on the contour X of the convex portion is determined as a start point.
  • the point A is set as the start point.
  • Reference points are provided at predetermined intervals on the contour line X of the convex portion from the start point.
  • the predetermined interval is a length that is ⁇ (circumferential ratio) / 2 times the average value of the widths of the convex portions.
  • point B, point C, and point D are sequentially set as an example.
  • Procedure 1-2 When the points A to D, which are reference points, are set on the contour line X of the convex portion, a determination target section is set.
  • the start point and the end point are reference points, and a section including a reference point serving as an intermediate point is set as a determination target.
  • the point C set second from the point A is the end point of the section. Since the distance from the point A is set to a length that is ⁇ / 2 times the average value of the width of the convex portion here, the point C is ⁇ of the average value of the width of the convex portion along the contour line X. It is a point away from the point A by a double length.
  • the point B is selected as the start point of the section
  • the point D set second from the point B is the end point of the section.
  • the target section is set in the set order, and point A is the point set first. That is, first, the section between section A and point C (section AC) is set as a section to be processed.
  • the length La of the outline X of the convex part which connects the point A and the point C shown by Fig.8 (a), and the linear distance Lb between the point A and the point C are measured.
  • Procedure 1-3 A ratio (Lb / La) of the linear distance Lb to the length La is calculated using the length La and the linear distance Lb measured in the procedure 1-2.
  • the ratio is 0.75 or less, it is determined that the point B that is the midpoint of the section AC of the contour line X of the convex portion is a point existing in the curve section.
  • the ratio is larger than 0.75, it is determined that the point B is a point existing in the straight section.
  • the ratio (Lb / La) is 0.75 or less, the point B is determined to be a point existing in the curve section.
  • Procedure 1-4 When each point set in the procedure 1-1 is selected as the start point, the procedure 1-2 and the procedure 1-3 are executed.
  • Step 1-5 Steps 1-1 to 1-4 are executed for all the convex portions in the measurement region.
  • Step 1-6 The contour of the convex portion in plan view when the proportion of the points determined to be in the straight line segment among all the points set for all the convex portions in the measurement region is 50% or more of the whole. It is determined that the line includes more straight sections than curved sections. On the other hand, when the proportion of the points determined to be in the straight line segment among all the points set for all the convex portions in the measurement region is less than 50% of the whole, the plan view of the convex portions It is determined that the upper contour line includes more curved sections than straight sections.
  • steps 1-1 to 1-6 may be performed by a measurement function provided in the measurement apparatus, may be performed by executing analysis software or the like different from the measurement apparatus, or may be performed manually. You may go on.
  • step 1-1 ends when it is no longer possible to set points by going around the convex portion or protruding from the measurement area. do it. Further, since the ratio (Lb / La) cannot be calculated for the section outside the first set point and the last set point, it may be excluded from the above determination. Moreover, what is necessary is just to exclude the convex part in which the length of an outline is less than (pi) times the average value of the width
  • the curved section is divided into a plurality of sections by dividing an outline of the convex portion in plan view by a length that is ⁇ (circumferential ratio) times the average value of the width of the convex portion.
  • the smaller angle (the one that is 180 ° or less) is defined as a section in which the angle is 120 ° or less.
  • the straight section is defined as a section other than the curved section among the plurality of sections, that is, a section in which the angle is larger than 120 °.
  • FIG. 8B an example of a procedure for determining whether or not the outline of the convex portion in plan view includes more straight sections than curved sections using the second definition method. explain.
  • FIG. 8B is a diagram showing a part of a planar view analysis image of the same uneven pattern as that in FIG.
  • Procedure 2-1 One convex portion is selected from the plurality of convex portions in the measurement region.
  • An arbitrary position on the contour X of the convex portion is determined as a start point.
  • the point A is set as the start point.
  • Reference points are provided at predetermined intervals on the contour line X of the convex portion from the start point.
  • the predetermined interval is a length that is ⁇ (circumferential ratio) / 2 times the average value of the widths of the convex portions.
  • point B, point C, and point D are sequentially set as an example.
  • Procedure 2-2 When the points A to D, which are reference points, are set on the contour line X of the convex portion, a determination target section is set.
  • the start point and the end point are reference points, and a section including a reference point serving as an intermediate point is set as a determination target.
  • the point C set second from the point A is the end point of the section. Since the distance from the point A is set to a length that is ⁇ / 2 times the average value of the width of the convex portion here, the point C is ⁇ of the average value of the width of the convex portion along the contour line X. It is a point away from the point A by a double length.
  • the point B is selected as the start point of the section
  • the point D set second from the point B is the end point of the section.
  • the target section is set in the set order, and point A is the point set first. That is, first, the section of point A and point C is set as a process target section. Then, the smaller angle ⁇ (the one that is 180 ° or less) of the two angles formed by the line segment AB and the line segment CB is measured.
  • Procedure 2-3 When the angle ⁇ is 120 ° or less, it is determined that the point B is a point existing in the curve section. On the other hand, when the angle ⁇ is larger than 120 °, it is determined that the point B is a point existing in the straight line section. In the example shown in FIG. 8B, since the angle ⁇ is 120 ° or less, the point B is determined as a point existing in the curve section.
  • Step 2-4 When each point set in the procedure 2-1 is selected as the start point, the procedure 2-2 and the procedure 2-3 are executed.
  • Step 2-5 Steps 2-1 to 2-4 are executed for all convex portions in the measurement region.
  • Step 2-6 The contour of the convex portion in plan view when the proportion of the points determined to be in the straight line segment among all the points set for all the convex portions in the measurement region is 70% or more of the whole. It is determined that the line includes more straight sections than curved sections. On the other hand, when the ratio of the points determined to be in the straight section among all the points set for all the convex portions in the measurement region is less than 70% of the whole, the plan view of the convex portions It is determined that the upper contour line includes more curved sections than straight sections.
  • steps 2-1 to 2-6 may be performed by a measurement function provided in the measurement device, or may be performed by executing analysis software or the like different from the measurement device. It may be done manually.
  • step 2-1 above ends when it is no longer possible to set points by going around the convex part or protruding from the measurement area. do it. Further, since the angle ⁇ cannot be calculated for the section outside the first set point and the last set point, it may be excluded from the above determination. Moreover, what is necessary is just to exclude the convex part in which the length of an outline is less than (pi) times the average value of the width
  • the contour line X in the plan view of the convex portion includes more straight sections than the curve section in the measurement region. It can be determined whether or not.
  • the contour line in the plan view of the convex portion included in the region per unit area includes more straight sections than curved sections. The determination may be made based on the determination result of one measurement region randomly extracted from the concave / convex pattern 80. Or you may determine comprehensively from the determination result about several different measurement area
  • the determination result of the larger one among the determination results for a plurality of different measurement regions is expressed as “the contour line in the plan view of the convex portion included in the region per unit area has more straight sections than the curved sections. You may employ
  • An inorganic material can be used as the material of the concavo-convex structure layer 142.
  • Si-based materials such as silica, SiN, and SiON
  • Ti-based materials such as TiO 2 , ITO (indium tin oxide) -based materials, ZnO
  • Inorganic materials such as ZnS, ZrO 2 , Al 2 O 3 , BaTiO 3 , SrTiO 2
  • silica or TiO 2 is preferable in terms of film formability and refractive index.
  • These inorganic materials may be materials (sol-gel materials) formed by a sol-gel method or the like.
  • the material of the concavo-convex structure layer 142 SiO x , SiN x , SiO x N y or the like formed using a polysilazane solution as a raw material may be used.
  • a curable resin may be used as the material of the uneven structure layer 142.
  • a resin such as photo-curing and thermosetting, moisture-curing type, and chemical-curing type (two-component mixing) can be used.
  • epoxy acrylic, methacrylic, vinyl ether, oxetane, urethane, melamine, urea
  • polyester polyolefin, phenol, cross-linkable liquid crystal, fluorine, silicone, polyamide
  • resins such as monomers, oligomers and polymers.
  • the material of the concavo-convex structure layer 142 may be a material in which an ultraviolet absorbing material is contained in the above inorganic material or curable resin.
  • the ultraviolet absorbing material has an action of suppressing deterioration of the film by absorbing ultraviolet rays and converting light energy into a harmless form such as heat.
  • the ultraviolet absorber conventionally known ones can be used.
  • a benzotriazole-based absorbent, a triazine-based absorbent, a salicylic acid derivative-based absorbent, a benzophenone-based absorbent, or the like can be used.
  • the thickness of the uneven structure layer 142 is preferably 100 nm to 10 ⁇ m.
  • the thickness of the concavo-convex structure layer 142 is less than 100 nm, it becomes difficult to transfer the concavo-convex shape by imprint described later.
  • the thickness of the concavo-convex structure layer 142 exceeds 10 ⁇ m, structural defects such as cracks are likely to occur.
  • the thickness of the concavo-convex structure layer 142 means an average value of the distance from the bottom surface of the concavo-convex structure layer 142 to the surface on which the concavo-convex pattern 80 is formed.
  • an adhesive layer may be provided between the substrate 40 and the uneven structure layer 142.
  • the adhesive layer may be a silane coupling agent or the like.
  • the silane coupling agent one having an acrylic or methacrylic group can be used.
  • KBM-5103 manufactured by Shin-Etsu Chemical
  • KBM-503 manufactured by Shin-Etsu Chemical
  • Etc. can be used.
  • the first electrode 92 can be a transparent electrode having transparency in order to transmit light from the organic layer 94 formed thereon to the substrate 40 side.
  • the first electrode 92 is desirably laminated so that the concavo-convex pattern 80 formed on the surface of the concavo-convex structure layer 142 is maintained on the surface of the first electrode 92.
  • the material of the first electrode 92 for example, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, and indium tin oxide (ITO) that is a composite thereof, gold, platinum, silver, and copper are used. Among these, ITO is preferable from the viewpoints of transparency and conductivity.
  • the thickness of the first electrode 92 is preferably in the range of 20 to 500 nm.
  • a structure in which continuous conductive nanowires that are substantially uninterrupted are randomly formed into a network (network) can be used.
  • any electrode material applicable to the see-through light emitting element may be used.
  • the organic layer 94 is formed on the first electrode 92.
  • the surface of the organic layer 94 may maintain the uneven pattern 80 formed on the surface of the uneven structure layer 142.
  • the surface of the organic layer 94 may be flat without maintaining the uneven pattern 80 formed on the surface of the uneven structure layer 142.
  • the organic layer 94 is not particularly limited as long as it can be used for the organic layer of the organic EL element, and a known organic layer can be appropriately used.
  • the organic layer 94 may be a laminate of various organic thin films, for example, a laminate composed of a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer.
  • phthalocyanine derivatives As a material of the hole transport layer, phthalocyanine derivatives, naphthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, N, N′-bis (3-methylphenyl)-(1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine (TPD) ) And 4,4′-bis [N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl ( ⁇ -NPD), oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, imidazolone, stilbene derivatives, pyrazoline Derivatives, tetrahydroimidazole, polyarylalkanes, butadiene, 4,4 ′, 4 ′′ -tris (N- (3-methylphenyl) N-phenylamino) triphenylamine (m-MTDATA), but are not limited thereto.
  • TPD N, N′-bis (3-methylphenyl)-
  • the light emitting layer has holes injected from the first electrode 92. It is provided to recombine light emitted from the electrons injected from the second electrode 98.
  • Materials that can be used for the light emitting layer include anthracene, naphthalene, pyrene, tetracene, coronene, perylene, phthaloperylene, naphthaloperylene, diphenyl.
  • a mixture of light-emitting materials selected from the above materials, and a material system that emits light from a spin multiplet for example, a phosphorescent material that emits phosphorescence, and a site composed of such materials.
  • the phosphorescent light-emitting material contains a heavy metal such as iridium, etc.
  • the light-emitting material described above is doped as a guest material in a host material having high carrier mobility. , Dipole-dipole interaction (Felster mechanism), electron exchange interaction (Dexter mechanism) may be used for light emission, and materials for the electron transport layer include nitro-substituted fluorene derivatives and diphenylquinone derivatives.
  • Thiopyran dioxide derivatives such as naphthaleneperylene, carbodiimide, Distyrylpyrazine derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, and organic metal complexes such as aluminum quinolinol complex (Alq3) can be cited.
  • a thiadiazole derivative in which an oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, or a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material.
  • a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. Note that the hole transport layer or the electron transport layer may also serve as the light emitting layer.
  • a metal fluoride such as lithium fluoride (LiF) or Li 2 O 3 is used as an electron injection layer between the organic layer 94 and the second electrode 98.
  • a layer formed of a metal oxide, an alkaline earth metal having high activity such as Ca, Ba, or Cs, an organic insulating material, or the like may be provided.
  • a triazole derivative, oxadiazole derivative, imidazole derivative, polyarylalkane is used as a hole injection layer between the organic layer 94 and the first electrode 92.
  • pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, or highly conductive You may provide the layer which consists of a molecular oligomer, especially a thiophene oligomer.
  • the organic layer 94 is a laminate including a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer
  • the thicknesses of the hole transport layer, the light emitting layer, and the electron transport layer are each in the range of 1 to 200 nm, 5 A range of ⁇ 100 nm and a range of 5 ⁇ 200 nm are preferred.
  • the second electrode 98 is formed on the organic layer 94.
  • a substance having a small work function can be appropriately used, and is not particularly limited.
  • a metal electrode such as LiF, Al, Ag, MgAg, MgIn, and AlLi or an electrode obtained by stacking these can be used.
  • the thickness of the second electrode 98 is preferably in the range of 5 to 25 nm. When the thickness of the second electrode 98 is less than the lower limit, the resistance of the second electrode 98 tends to increase.
  • the thickness of the 2nd electrode 98 exceeds the said upper limit, since the transmittance
  • the sealing member 101 is provided to face the base material 40, and forms a space (sealing space) 105 between the base material 40.
  • the first electrode 92, the organic layer 94, and the second electrode 98 are located in the sealed space 105.
  • the sealing member 101 can be fixed to the base material 40 by the sealing adhesive layer 103.
  • the sealing adhesive layer 103 is located between the base material 40 and the sealing member 101 in the Z direction (normal direction of the base material 40) in FIG. (Direction) may be positioned so as to surround the organic layer 94.
  • the sealing member 101 and the sealing adhesive layer 103 prevent moisture and oxygen from entering the sealing space 105. Thereby, deterioration of the organic layer 94 etc.
  • the sealing adhesive layer 103 is not in contact with the organic layer 94, and the sealing adhesive layer 103 is separated from the organic layer 94 by a predetermined interval. Preferably it is formed.
  • the predetermined interval is preferably 1 ⁇ m or more, for example.
  • the material of the sealing member 101 may be a material having a high gas barrier property.
  • a known gas barrier film used for a packaging material for example, a plastic film deposited with silicon oxide or aluminum oxide, a ceramic layer, and an impact relaxation polymer A laminate of layers, a metal foil laminated with a polymer film, a glass or metal sealing can, an engraved glass, or the like can be used.
  • any adhesive generally used for glass, plastic substrates, etc. can be used without limitation, for example, polyvinyl acetate adhesive, acrylic acid based Oligomers, photocuring and thermosetting acrylic adhesives with reactive vinyl groups such as methacrylic acid oligomers, epoxy resin adhesives, moisture curable adhesives such as 2-cyanoacrylates, etc., ethylene copolymer system Adhesives, polyester adhesives, polyimide adhesives, amino resin adhesives made of urea resin or melamine resin, phenolic resin adhesives, polyurethane adhesives, reactive (meth) acrylic adhesives, Examples thereof include rubber adhesives.
  • the sealed space 105 may be filled with an inert gas or the like.
  • an inert gas a rare gas such as He and Ar is preferably used in addition to N 2 , but a rare gas in which He and Ar are mixed is also preferable, and the ratio of the inert gas in the gas is 90 to 100 volume. % Is preferred.
  • the sealed space 105 may be filled with a filler such as a solid or liquid resin, glass, fluorine-based inert oil, or a gel material. These fillers are preferably transparent or cloudy.
  • a water-absorbing substance may be disposed in the sealed space 105.
  • barium oxide can be used as the water-absorbing substance.
  • a high-purity barium oxide powder manufactured by Aldrich is attached to the sealing member 101 using a fluororesin semi-permeable membrane (Microtex S-NTF8031Q manufactured by Nitto Denko) with an adhesive. , And can be disposed in the sealed space 105.
  • a fluororesin semi-permeable membrane Mocrotex S-NTF8031Q manufactured by Nitto Denko
  • water-absorbing substances marketed by Japan Gore-Tex Co., Ltd., Futaba Electronics Co., Ltd., etc. can be preferably used.
  • the light emitting device 100 of this embodiment includes the concavo-convex structure layer 142 serving as a diffraction grating, the light extraction efficiency is high, and therefore the light emission efficiency is high. Furthermore, since the concavo-convex pattern 80 of the concavo-convex structure layer 142 has an average concavo-convex pitch in the range of 150 to 650 nm, the diffraction grating substrate 140 including the concavo-convex structure layer 142 and the base material 40 has a haze value of 2.0%. It is as follows. Since the light emitting element 100 uses the diffraction grating substrate 140 having such a small haze value, the light emitting element 100 has high transparency and is see-through. That is, the light emitting device 100 of the present embodiment is a see-through light emitting device, but has high light emission efficiency.
  • the surface opposite to the surface on which the first film 60 and the like of the base material 40 are formed (the surface that becomes the light extraction surface of the light emitting element).
  • An optical functional layer 142a may be provided.
  • the optical functional layer 142a may be a layer having a fine uneven pattern 80a formed on the surface.
  • the concavo-convex pattern 80a of the optical functional layer 142a may have a structure that diffracts light, and the average pitch of the concavo-convex is 150 to 650 nm. It is preferable to be within the range.
  • the optical functional layer 142a can be used for extracting light from the light-emitting element, and can be used without any particular limitation as long as it does not impair the transparency of the light-emitting element 100a.
  • Any optical member having a structure capable of taking out light to the outside of the element by controlling condensing, diffraction, reflection and the like can be used. Examples of such members include convex lenses such as hemispherical lenses, concave lenses, Fresnel lenses, prism lenses, cylindrical lenses, lenticular lenses, and various lens members such as microlenses made of fine uneven layers, diffraction gratings, reflections, etc. You may use the member etc. which have a prevention function.
  • a lens member is preferable because it is possible to extract light more efficiently.
  • a plurality of lens members may be used.
  • minute lens members may be arranged to form a so-called microlens (array).
  • a commercially available product may be used as the optical functional layer 142a.
  • the configuration of the first electrode 92, the organic layer 94, and the second electrode 98 is not limited to the above configuration, and may be any configuration that can be used for a see-through light emitting element. Further, instead of forming the sealing space 105 by the sealing member 101 and the sealing adhesive 103 and sealing the first electrode 92, the organic layer 94, and the second electrode 98 as described above, These may be sealed by covering the first electrode 92, the organic layer 94, and the second electrode 98. Further, any sealing method that does not impair the transparency of the light emitting elements 100 and 100a can be used without particular limitation.
  • the manufacturing method of the light emitting element 100 shown in FIG. 1A generally includes a step of forming the uneven structure layer 142 on the substrate 40, a step of forming the first electrode 92, and a step of forming the organic layer 94.
  • the process of forming the 2nd electrode 98 and the process of sealing the organic layer 94 are included.
  • the manufacturing method of the light emitting device 100a shown in FIG. 1B includes a step of disposing the optical functional layer 142a on the substrate 40 in addition to the steps of the manufacturing method of the light emitting device 100.
  • each process is demonstrated in order.
  • the case where the uneven structure layer 142 is formed by a sol-gel method will be described as an example.
  • the uneven structure layer 142 is formed on the substrate 40.
  • the uneven structure layer 142 can be formed by, for example, a method described below.
  • a solution of a precursor of the inorganic material is prepared.
  • a metal alkoxide is prepared as a precursor.
  • the precursor of silica is tetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane (TEOS), tetra-i-propoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra Tetraalkoxide monomers typified by tetraalkoxysilane such as i-butoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-t-butoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, Propyltrimethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane (MTES), ethyltriethoxysilane, propyltriethoxysi
  • alkyltrialkoxysilanes or dialkyldialkoxysilanes in which the alkyl group has C4-C18 carbon atoms can also be used.
  • Monomers having a vinyl group such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxy
  • Monomers having an epoxy group such as silane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, monomers having a styryl group such as p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyl
  • Monomers having a methacrylic group such as dimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryl
  • the metal alkoxides may be used.
  • some or all of the alkyl group and phenyl group of these compounds may be substituted with fluorine.
  • metal acetylacetonate, metal carboxylate, oxychloride, chloride, a mixture thereof and the like can be mentioned, but not limited thereto.
  • the metal species include, but are not limited to, Ti, Sn, Al, Zn, Zr, In, and a mixture thereof in addition to Si. What mixed suitably the precursor of the said metal oxide can also be used.
  • a silane coupling agent having a hydrolyzable group having affinity and reactivity with silica and an organic functional group having water repellency can be used as a precursor of silica.
  • silane monomers such as n-octyltriethoxysilane, methyltriethoxysilane, and methyltrimethoxysilane
  • vinylsilanes such as vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, vinylmethyldimethoxysilane
  • Methacrylic silane such as 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane
  • 3-glycyl Epoxy silanes such as Sidoxypropyltriethoxysilane, 3-Mercaptopropyltrimethoxysilane, Mercaptosilanes such as 3-Mercaptopropyltriethoxysilane, 3-Octanoyl
  • the mixing ratio thereof can be set to 1: 1, for example, as a molar ratio.
  • This precursor produces amorphous silica by performing hydrolysis and polycondensation reactions.
  • an acid such as hydrochloric acid or an alkali such as ammonia is added.
  • the pH is preferably 4 or less or 10 or more.
  • the amount of water to be added can be 1.5 times or more in molar ratio with respect to the metal alkoxide species.
  • Examples of the solvent for the precursor solution used in the sol-gel method include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol (IPA) and butanol, aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, decane and cyclohexane, benzene, toluene, Aromatic hydrocarbons such as xylene and mesitylene, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, isophorone and cyclohexanone, butoxyethyl ether, hexyloxyethyl alcohol, methoxy-2-propanol and benzyl Ether alcohols such as oxyethanol, glycols such as ethylene glycol and propylene glycol, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl Ethers, glycol ethers
  • Additives for the precursor solution used in the sol-gel method include polyethylene glycol, polyethylene oxide, hydroxypropyl cellulose, polyvinyl alcohol for viscosity adjustment, alkanolamines such as triethanolamine, which are solution stabilizers, and ⁇ -diketones such as acetylacetone , ⁇ -ketoester, formamide, dimethylformamide, dioxane and the like can be used.
  • a material that generates an acid or an alkali by irradiating light such as energy rays typified by ultraviolet rays such as excimer UV light can be used. By adding such a material, an inorganic material can be formed by gelling (curing) the precursor solution by irradiation with light.
  • polysilazane may be used as a precursor of the inorganic material.
  • Polysilazane is oxidized and ceramicized (silica modification) by heating or irradiation with energy rays such as excimer to form silica, SiN or SiON.
  • “Polysilazane” is a polymer having a silicon-nitrogen bond, such as SiO 2 , Si 3 N 4 made of Si—N, Si—H, N—H, etc., and ceramics such as both intermediate solid solutions SiO X N Y. It is a precursor inorganic polymer. A compound that is converted to ceramics at a relatively low temperature and is modified to silica or the like as represented by the following general formula (1) described in JP-A-8-112879 is more preferable.
  • R1, R2, and R3 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, or an alkoxy group.
  • perhydropolysilazane also referred to as PHPS
  • R 1, R 2 and R 3 are hydrogen atoms, and the hydrogen part bonded to Si is partially an alkyl group or the like.
  • Substituted organopolysilazanes are particularly preferred.
  • silicon alkoxide-added polysilazane obtained by reacting polysilazane with silicon alkoxide for example, JP-A No. 5-23827
  • glycidol-added polysilazane obtained by reacting glycidol for example, JP-A-6-122852
  • an alcohol-added polysilazane obtained by reacting an alcohol for example, JP-A-6-240208
  • a metal carboxylate-added polysilazane obtained by reacting a metal carboxylate for example, JP-A-6-299118
  • an acetylacetonate complex-added polysilazane obtained by reacting a metal-containing acetylacetonate complex for example, JP-A-6-306329
  • metal fine particles Pressurized polysilazane (e.g., JP-A-7-196986) and the
  • hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbon solvents, ethers such as aliphatic ethers and alicyclic ethers can be used.
  • an amine or metal catalyst may be added.
  • the precursor material When polysilazane is used as a precursor of an inorganic material, the precursor material may be cured by heating or irradiation of energy rays such as excimer to form an inorganic material.
  • the inorganic material precursor solution prepared as described above is applied onto the substrate.
  • a surface treatment or an easy-adhesion layer may be provided on the base material, or a gas barrier layer may be provided for the purpose of preventing the ingress of gas such as moisture or oxygen.
  • a coating method of the precursor solution any coating method such as a bar coating method, a spin coating method, a spray coating method, a dip coating method, a die coating method, and an ink jet method can be used.
  • the bar coating method, the die coating method and the spin coating method are preferable.
  • the substrate After applying the precursor solution, the substrate may be held in the air or under reduced pressure in order to evaporate the solvent in the coating film (precursor film). If this holding time is short, the viscosity of the coating film becomes too low to transfer the uneven pattern to the coating film, and if the holding time is too long, the polymerization reaction of the precursor proceeds and the viscosity of the coating film becomes too high. The uneven pattern cannot be transferred to the film. Further, after the precursor solution is applied, the coating film is cured as the solvent evaporates, and the physical properties such as the viscosity of the coating film change in a short time. In view of the stability of the uneven pattern formation, it is desirable that the drying time range in which pattern transfer can be satisfactorily wide is desirable.
  • an uneven pattern is formed on the coating film using a mold for transferring the uneven pattern.
  • a film mold sheet mold
  • a metal mold as described later can be used, but it is desirable to use a flexible or flexible film mold.
  • the dimensions of the film-shaped mold can be appropriately set according to the dimensions of the light-emitting elements to be manufactured and the number of light-emitting elements to be continuously manufactured (number of lots) in one manufacturing process.
  • a long mold having a length of 10 m or more may be used, and the film-shaped mold wound around the roll may be continuously transferred to a plurality of substrates while being continuously fed from the roll.
  • the width of the film mold can be 50 to 3000 mm and the thickness can be 1 to 500 ⁇ m.
  • a surface treatment or an easy adhesion treatment may be applied between the base material and the unevenness forming material in order to improve the adhesion. Moreover, you may perform a mold release process on those uneven
  • the concavo-convex pattern can be formed in an arbitrary shape by an arbitrary method.
  • the uneven pattern of the film mold is a lens structure, a structure having functions such as light diffusion and diffraction, a stripe structure composed of dots, lines and spaces, a cylindrical shape, a conical shape, a truncated cone shape, a triangular prism shape, a triangular pyramid shape, a triangular shape It can be an arbitrary pattern such as a pillar structure such as a frustum shape, a quadrangular prism shape, a quadrangular pyramid shape, a quadrangular pyramid shape, a polygonal column shape, a polygonal pyramid shape, a polygonal frustum shape, or a hole structure.
  • an irregular concavo-convex pattern in which the concavo-convex pitch is not uniform and the direction of the concavo-convex is not directional is desirable.
  • the average pitch of the irregularities is preferably in the range of 150 to 650 nm, and more preferably in the range of 150 to 300 nm.
  • the average value of the uneven depth distribution is preferably in the range of 20 to 200 nm, and more preferably in the range of 30 to 150 nm.
  • the standard deviation of the unevenness depth is preferably in the range of 10 to 100 nm, and more preferably in the range of 15 to 75 nm.
  • the light diffracted from such a concavo-convex pattern is not light having a single or narrow band wavelength, but has a relatively wide wavelength band, and the diffracted light is not directional and travels in all directions.
  • the mold When a film mold is used as the mold for transferring the concavo-convex pattern, the mold may be pressed against the precursor film using a pressing roll.
  • the time for contact between the mold and the coating film is short compared to the press type. It can be prevented, gas bubbles can be prevented from being generated in the pattern due to bumping of the solvent in the precursor film, and gas traces can be left, and because it makes line contact with the substrate (coating film)
  • the transfer pressure and the peeling force can be reduced, and it is easy to cope with an increase in area, and there is an advantage that bubbles are not caught during pressing.
  • you may heat a base material, pressing a mold.
  • a film-like mold 50 is fed between the pressing roll 122 and the base material 40 conveyed immediately below as shown in FIG.
  • the concavo-convex pattern of the film mold 50 can be transferred to the coating film 42 on the substrate 40. That is, when the film-shaped mold 50 is pressed against the coating film 42 by the pressing roll 122, the film-shaped mold 50 is applied to the surface of the coating film 42 on the substrate 40 while the film-shaped mold 50 and the substrate 40 are conveyed synchronously. Cover with.
  • the film-shaped mold 50 and the substrate 40 are brought into close contact with each other by rotating while pressing the pressing roll 122 against the back surface of the film-shaped mold 50 (the surface opposite to the surface on which the concavo-convex pattern is formed).
  • the film-shaped mold 50 it is convenient to use the film-shaped mold 50 as it is from the film roll around which the long film-shaped mold 50 is wound.
  • the precursor film After pressing the mold against the precursor film, the precursor film may be calcined.
  • pre-baking the precursor is converted into an inorganic material, the coating film is cured, the concavo-convex pattern is solidified, and is less likely to collapse during peeling.
  • pre-baking it is preferably heated in the atmosphere at a temperature of room temperature to 300 ° C. Note that the preliminary firing is not necessarily performed.
  • ultraviolet rays such as excimer UV light are used.
  • the coating film may be cured by irradiation with energy rays.
  • the mold After pressing the mold or pre-baking the precursor film, the mold is peeled off from the coating film (precursor film or inorganic material film formed by converting the precursor film).
  • a known peeling method can be employed as a mold peeling method.
  • the mold may be peeled off while heating the coating film, thereby releasing the gas generated from the coating film and preventing bubbles from being generated in the film.
  • the peeling force may be smaller than that of a plate-shaped mold used in a press method, and the mold can be easily peeled off from the coating film without remaining in the mold.
  • the coating since the coating is pressed while being heated, the reaction easily proceeds, and the mold is easily peeled off from the coating immediately after pressing.
  • the peeling roll 123 is provided on the downstream side of the pressure roll 122, and the film-like mold 50 is rotated by supporting the film-like mold 50 against the coating film 42 by the peeling roll 123. It is possible to maintain the state of being attached to the surface only by the distance between the pressing roll 122 and the peeling roll 123 (a fixed time). Then, by changing the course of the film-shaped mold 50 so that the film-shaped mold 50 is pulled up above the peeling roll 123 on the downstream side of the peeling roll 123, the film-shaped mold 50 has a coating film (unevenness) The structural layer 142 is peeled off.
  • the mold 50 can be peeled off more easily by peeling while heating at room temperature to 300 ° C., for example.
  • the uneven structure layer 142 may be fully cured.
  • the concavo-convex structure layer 142 can be fully cured by the main baking.
  • a precursor that is converted to silica by the sol-gel method is used, the hydroxyl group contained in the silica (amorphous silica) constituting the concavo-convex structure layer is detached by the main firing, and the concavo-convex structure layer 142 becomes stronger.
  • the main baking is preferably performed at a temperature of 200 to 1200 ° C. for about 5 minutes to 6 hours.
  • the concavo-convex structure layer 142 when the concavo-convex structure layer 142 is made of silica, it becomes amorphous or crystalline, or a mixed state of amorphous and crystalline depending on the firing temperature and firing time.
  • the main curing is not necessarily performed.
  • a material that generates acid or alkali by adding light such as ultraviolet rays to the precursor solution
  • ultraviolet rays such as excimer UV light are typified.
  • Irregular structure layer 142 can be fully cured by irradiating energy rays.
  • a matrix pattern for forming the concave / convex pattern of the mold is prepared.
  • the irregular pattern of the matrix is, for example, a method using self-organization (microphase separation) by heating of a block copolymer described in WO2012 / 096368 by the present applicants (hereinafter referred to as “BCP (Block Copolymer” as appropriate).
  • BCP solvent annealing method a method using self-assembly of a block copolymer described in WO2013 / 161454 in a solvent atmosphere
  • BKL (Buckling) method a photolithography method
  • a concave / convex pattern of a matrix can be produced.
  • a fine processing method such as a cutting method, an electron beam direct drawing method, a particle beam processing method and an operation probe processing method, and a fine processing method using self-organization of fine particles, or a sandblast method
  • any material can be used as the material for forming the pattern, but a styrenic polymer such as polystyrene, a polyalkyl methacrylate such as polymethyl methacrylate, etc.
  • a block copolymer consisting of two combinations selected from the group consisting of polyethylene oxide, polybutadiene, polyisoprene, polyvinyl pyridine, and polylactic acid is preferred.
  • etching by irradiating energy rays typified by ultraviolet rays such as excimer UV light, and dry etching such as RIE (reactive ion etching) and ICP etching on the uneven pattern obtained by the solvent annealing treatment Etching by a method may be performed.
  • a seed layer that becomes a conductive layer for electroforming can be formed on a matrix having a concavo-convex pattern by electroless plating, sputtering, vapor deposition, or the like.
  • the seed layer is preferably 10 nm or more in order to make the current density uniform in the subsequent electroforming process and to make the thickness of the metal layer deposited by the subsequent electroforming process constant.
  • seed layer materials include nickel, copper, gold, silver, platinum, titanium, cobalt, tin, zinc, chromium, gold / cobalt alloy, gold / nickel alloy, boron / nickel alloy, solder, copper / nickel / chromium An alloy, a tin-nickel alloy, a nickel-palladium alloy, a nickel-cobalt-phosphorus alloy, or an alloy thereof can be used.
  • a metal layer is deposited on the seed layer by electroforming (electroplating).
  • the thickness of the metal layer can be, for example, 10 to 30000 ⁇ m in total including the thickness of the seed layer.
  • any of the above metal species that can be used as a seed layer can be used as a material for the metal layer deposited by electroforming.
  • the formed metal layer desirably has an appropriate hardness and thickness from the viewpoint of ease of processing such as pressing, peeling and cleaning of the resin layer for forming a subsequent mold.
  • the metal layer including the seed layer obtained as described above is peeled off from the matrix having the concavo-convex pattern to obtain a metal substrate.
  • the peeling method may be physically peeled, or may be peeled by dissolving and removing the material for forming the concave / convex pattern of the matrix using an organic solvent, acid, alkali or the like that dissolves them.
  • the remaining material components can be removed by washing.
  • a cleaning method wet cleaning using a surfactant or the like, or dry cleaning using ultraviolet rays or plasma can be used. Further, for example, remaining material components may be adhered and removed using an adhesive or an adhesive.
  • the metal substrate (metal mold) having the pattern transferred from the mother die thus obtained can be used as a mold for transferring the concavo-convex pattern.
  • a flexible mold such as a film mold can be produced by transferring the concavo-convex structure (pattern) of the metal substrate to a film support substrate using the obtained metal substrate. For example, after the curable resin is applied to the support substrate, the resin layer is cured while pressing the uneven structure of the metal substrate against the resin layer.
  • a support substrate for example, a base material made of an inorganic material such as glass, quartz, silicon, etc .; silicone resin, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), cycloolefin polymer (COP), polymethyl Examples thereof include base materials made of organic materials such as methacrylate (PMMA), polystyrene (PS), polyimide (PI), and polyarylate, and metal materials such as nickel, copper, and aluminum.
  • the thickness of the support substrate can be in the range of 1 to 500 ⁇ m.
  • the curable resin a resin such as photo-curing and heat-curing, moisture-curing type, chemical-curing type (two-component mixture) can be used. Specifically, for example, epoxy type, acrylic type, methacrylic type, vinyl ether type, oxetane type, urethane type, melamine type, urea type, polyester type, polyolefin type, phenol type, cross-linkable liquid crystal type, fluorine type, silicone type And various resins such as polyamide-based monomers, oligomers, and polymers.
  • the thickness of the curable resin is preferably in the range of 0.5 to 500 ⁇ m.
  • the thickness is less than the lower limit, the height of the irregularities formed on the surface of the cured resin layer tends to be insufficient, and if the thickness exceeds the upper limit, the influence of the volume change of the resin that occurs during curing increases and the irregular shape is well formed. It may not be possible.
  • the method for applying the curable resin examples include spin coating, spray coating, dip coating, dropping, gravure printing, screen printing, letterpress printing, die coating, curtain coating, ink jet, and sputtering.
  • Various coating methods such as a method can be employed.
  • the conditions for curing the curable resin vary depending on the type of resin used.
  • the curing temperature is in the range of room temperature to 250 ° C.
  • the curing time is in the range of 0.5 minutes to 3 hours.
  • a method of curing by irradiating energy rays such as ultraviolet rays or electron beams may be used.
  • the irradiation amount is preferably in the range of 20 mJ / cm 2 to 10 J / cm 2 .
  • the metal substrate is removed from the cured resin layer after curing.
  • the method for removing the metal substrate is not limited to the mechanical peeling method, and a known method can be adopted.
  • a film-like resin mold having a cured resin layer in which unevenness is formed on a support substrate that can be obtained in this way can be used as a mold for transferring an uneven pattern.
  • the concavo-convex pattern of the metal substrate can be obtained.
  • a transferred rubber mold can be produced.
  • the obtained rubber mold can be used as a mold for transferring an uneven pattern.
  • Natural rubber and synthetic rubber can be used as the rubber-based resin material, and silicone rubber or a mixture or copolymer of silicone rubber and other materials is particularly preferable.
  • silicone rubber examples include polyorganosiloxane, cross-linked polyorganosiloxane, polyorganosiloxane / polycarbonate copolymer, polyorganosiloxane / polyphenylene copolymer, polyorganosiloxane / polystyrene copolymer, polytrimethylsilylpropyne, poly 4-methylpentene or the like is used.
  • Silicone rubber is cheaper than other resin materials, has excellent heat resistance, high thermal conductivity, elasticity, and is not easily deformed even under high temperature conditions. Is suitable. Furthermore, since the silicone rubber-based material has high gas and water vapor permeability, the solvent and water vapor of the transfer material can be easily transmitted.
  • a silicone rubber-based material is preferable.
  • the surface free energy of the rubber material is preferably 25 mN / m or less.
  • the rubber mold can be, for example, 50 to 1000 mm long, 50 to 3000 mm wide, and 1 to 50 mm thick. Moreover, you may perform a mold release process on the uneven
  • the substrate is washed with a brush, and then an aqueous solvent is used. Organic substances and the like are removed with the used alkaline cleaner and organic solvent.
  • the first electrode 92 is maintained on the uneven structure layer 142, and the uneven pattern formed on the surface of the uneven structure layer 142 is also maintained on the first electrode 92. Laminate as described. Thus, the first electrode 92 having an uneven pattern is formed.
  • the base material 40 and the uneven structure layer 142 may be exposed to a high temperature of about 300 ° C. during sputtering.
  • a photoresist is applied on the deposited first electrode, exposed with a mask pattern for the first electrode, developed with a developer, and then the first electrode is etched with an etchant to form a first of a predetermined pattern.
  • An electrode 92 can be obtained. It is desirable that the obtained first electrode 92 is washed with a brush, an organic cleaning agent is removed with an alkaline cleaner using an aqueous solvent and an organic solvent, and then UV ozone treatment is performed.
  • the organic layer 94 is stacked on the first electrode 92.
  • a known method such as an evaporation method, a sputtering method, a spin coating method, or a die coating method can be appropriately employed.
  • the organic layer 94 can be patterned by a known patterning method such as forming a film by placing a mask having a predetermined shape on the substrate.
  • a second electrode (metal electrode) 98 is stacked on the organic layer 94.
  • the metal electrode 98 can be laminated by employing a known method such as vapor deposition or sputtering.
  • the patterning of the metal electrode 98 can be performed by a known patterning method such as forming a film by placing a mask having a predetermined shape on the substrate.
  • a sealing member 101 is attached to seal the organic layer 94.
  • the adhesive layer 103 is formed so as to surround the organic layer 94 on the surface of the base material 40 on which the uneven structure layer 142 is disposed.
  • the adhesive layer 103 can be formed at a desired position by applying an adhesive using a scanable dispenser and / or a movable stage. Further, the adhesive layer 103 can be formed with a desired line width by controlling the scanning speed and the discharge amount of the dispenser.
  • the sealing member 101 is opposed to the base material 40, and is disposed above the concavo-convex structure layer 142, the first electrode 92, the organic layer 94, and the metal electrode 98.
  • the space 105 between the base material 40 and the sealing member 101 is sealed.
  • the adhesive layer 103 is formed of a material that is cured by energy ray irradiation
  • the adhesive layer 103 is cured by irradiating the adhesive layer 103 with energy rays after sealing.
  • the adhesive layer 103 can be cured by irradiating light from the ultraviolet region to the visible region obtained from a high pressure mercury lamp or a halogen lamp from the sealing member 101 side or the substrate 40 side. it can.
  • the adhesive layer 103 When the adhesive layer 103 is thermosetting, the adhesive layer 103 can be cured by heating in the range of 50 to 150 ° C., for example. Thereby, the base material 40 and the sealing member 101 are integrated, and the organic layer 94 is disposed in the sealing space 105.
  • the sealing member 101 is installed after the adhesive layer 103 is formed on the base material 40 in the above description. However, the space is separated from the base material 40 so as to face the base material 40. Then, after the sealing member 101 is installed, an adhesive layer 103 may be formed by injecting an adhesive into the space.
  • the light emitting device 100 shown in FIG. 1A is manufactured by the manufacturing method as described above.
  • an optical functional layer 142a is provided on the surface opposite to the surface on which the concavo-convex structure layer 142 of the substrate 40 is formed (the surface that becomes the light extraction surface after the light emitting element is formed). May be arranged.
  • the optical functional layer 142 a can be directly formed on the base material 40 in the same manner as the uneven structure layer 142.
  • the optical functional layer 142a is formed on a base material different from the base material 40 by the same method as that of the concavo-convex structure layer 142, and is formed on the base material 40 via the pressure-sensitive adhesive layer and / or the adhesive layer. It may be attached.
  • a known material capable of bonding the optical functional layer 142a on the base material 40 can be appropriately used.
  • an acrylic pressure-sensitive adhesive ethylene- Synthetic rubber adhesive such as vinyl acetate copolymer, natural rubber adhesive, polyisobutylene, butyl rubber, styrene-butylene-styrene copolymer, styrene-imprene-styrene block copolymer, polyurethane adhesive, polyester Adhesives may be used as appropriate, and commercially available products (Noland UV curable optical adhesives NOA60, NOA61, NOA71, NOA72, NOA81, Toa Gosei UV-3400) may be used.
  • the pressure-sensitive adhesive has a refractive index equivalent to the refractive index of the base material 40. It is desirable to use an adhesive.
  • the method for applying such a pressure-sensitive adhesive and adhesive is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed.
  • the pressure-sensitive adhesive and adhesive may be applied to either the base material 40 or the optical function layer 142a.
  • the arrangement of the optical functional layer 142a may be performed before the formation of the uneven structure layer 142, may be performed after the formation of the uneven structure layer 142, or may be performed after the sealing step.
  • the order in which the steps are performed is not particularly limited.
  • the light emitting element 100a including the optical functional layer 142a as shown in FIG. 1B is formed.
  • the inorganic material used for forming the concavo-convex structure layer 142 in place of the silica precursor, TiO 2 , ZnO, ZnS, ZrO 2 , Al 2 O 3 , BaTiO 3 , SrTiO 2 , ITO, etc.
  • a precursor may be used as a precursor of the inorganic material used for forming the concavo-convex structure layer 142.
  • the concavo-convex structure layer 142 may be formed by a method using a dispersion of fine particles of an inorganic material, a liquid phase deposition (LPD), or the like.
  • LPD liquid phase deposition
  • the concavo-convex structure layer 142 is formed using a curable resin
  • the coating film is cured while pressing the mold having the concavo-convex pattern against the applied curable resin layer.
  • the concave / convex pattern of the mold can be transferred to the curable resin layer.
  • the curable resin may be applied after being diluted with an organic solvent.
  • an organic solvent used in this case, a solvent capable of dissolving the uncured resin can be selected and used.
  • the curable resin can be selected from known solvents such as alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol (IPA), and ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone (MIBK).
  • solvents such as alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol (IPA), and ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone (MIBK).
  • solvents such as alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol (IPA)
  • ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone (MIBK).
  • MIBK isobutyl ketone
  • the method for applying the curable resin include spin coating, spray coating, dip coating, dropping, gravure printing, screen printing, letterpress printing, die coating, curtain coating
  • the conditions for curing the curable resin vary depending on the type of resin used.
  • the curing temperature is in the range of room temperature to 250 ° C.
  • the curing time is in the range of 0.5 minutes to 3 hours.
  • a method of curing by irradiating energy rays such as ultraviolet rays or electron beams may be used.
  • the irradiation amount is preferably in the range of 20 mJ / cm 2 to 10 J / cm 2 .
  • a concavo-convex structure layer 142 is manufactured by forming a coating film (precursor film) on the substrate 40 and pressing a mold against the coating film. Instead, the concavo-convex pattern of the mold is used.
  • the concavo-convex structure layer 142 can also be formed on the substrate 40 by forming a precursor film on the substrate, bonding the precursor film to the substrate 40 and peeling the mold.
  • PVD physical vapor deposition
  • CVD chemical A method using a known dry process such as a vapor deposition (CVD) method
  • the concavo-convex structure layer 142 made of can be formed.
  • the concavo-convex structure layer formed on the mold using a dry process can be bonded to the base material 40 by the following method, for example.
  • the base material 40 and the mold are overlapped so that the adhesive layer on the base material 40 and the uneven structure layer on the mold are bonded, and the adhesive is cured. Thereby, the base material 40 and the concavo-convex structure layer are joined via the adhesive.
  • the mold is peeled from the uneven structure layer. Thereby, the diffraction grating substrate 140 in which the uneven structure layer 142 is formed on the base material 40 can be formed.
  • a coating layer (not shown) may be formed on the surface of the concavo-convex structure layer 142.
  • the covering layer preferably has a film thickness in the range of 25 to 150% of the standard deviation of the unevenness depth of the uneven structure layer 142. Accordingly, when there are foreign matters or defects on the surface of the concavo-convex structure layer 142, they can be covered, so that the leakage current of the light emitting elements 100 and 100a can be effectively suppressed, and the light emitting elements 100 and 100a are good. Light extraction efficiency.
  • the coating layer As a material of the coating layer (coating material), SiO X , TiO 2 , ZnO, ZrO 2 , Al 2 O 3 , ZnS, BaTiO 3 , SrTiO 3 exemplified above as materials that can be used as the material of the uneven structure layer 142. 2 , ITO, etc., and those containing known fine particles, fillers, ultraviolet absorbers, etc. can be used. In particular, it is desirable to form the coating layer using the same material as the material used for the uneven structure layer 142. When the coating material and the uneven structure layer 142 are made of the same material, reflection of light at the interface between the cover layer and the uneven structure layer 142 can be suppressed.
  • the coating layer is formed by the sol-gel method
  • the coating layer may be formed using a method using a dispersion of fine particles of an inorganic material, a liquid phase deposition method (LPD), a method using polysilazane, and the like.
  • LPD liquid phase deposition method
  • a coating layer using a silane coupling agent as a coating material.
  • adhesion between the coating layer and a layer such as an electrode formed thereon can be improved, and resistance in a cleaning process and a high-temperature treatment process in the manufacturing process of the light emitting elements 100 and 100a is improved.
  • the type of the silane coupling agent used in the coating layer is not particularly limited.
  • RSiX 3 R is selected from a vinyl group, a glycidoxy group, an acrylic group, a methacryl group, an amino group, and a mercapto group.
  • An organic functional group containing at least one kind, and X is a halogen element or an alkoxyl group can be used.
  • a curable resin material may be used in addition to the above-described inorganic material.
  • the curable resin material the curable resin material exemplified above as a material that can be used as the material of the uneven structure layer 142 can be used.
  • the coating layer can be formed by applying the curable resin on the concavo-convex structure layer 142 and then curing the coating layer.
  • the surface of the concavo-convex structure layer 142 may be subjected to a hydrophobic treatment.
  • a known method may be used for the hydrophobizing treatment.
  • the surface is silica, it can be hydrophobized with dimethyldichlorosilane, trimethylalkoxysilane, or the like, or trimethylsilyl such as hexamethyldisilazane.
  • a method of hydrophobizing with an agent and silicone oil may be used, or a surface treatment method of metal oxide powder using supercritical carbon dioxide may be used.
  • the surface of the concavo-convex structure layer 142 is hydrophobic, moisture can be easily removed from the surface of the concavo-convex structure layer 142 in the manufacturing process of the light-emitting elements 100 and 100a, so that defects such as dark spots occur in the light-emitting elements 100 and 100a. In addition, device degradation can be prevented.
  • a gas barrier layer may be provided on the surface of the concavo-convex structure layer 142 (in the case of forming a coating layer, the surface of the coating layer) for the purpose of preventing the entry of gas such as moisture and oxygen.
  • Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 below light emitting elements were produced using different diffraction grating substrates or substrates without uneven patterns, and the transparency and light emission efficiency (power efficiency) of the light emitting elements were evaluated. .
  • Example 1 ⁇ Production of film mold> First, in order to produce a diffraction grating substrate, a film-like mold having an uneven surface was produced using a BCP solvent annealing method.
  • a block copolymer manufactured by Polymer Source comprising the following polystyrene (hereinafter abbreviated as “PS” where appropriate) and polymethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as “PMMA” where appropriate) was prepared.
  • PS polystyrene
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the volume ratio of PS segment and PMMA segment in the block copolymer has a polystyrene density of 1.05 g / cm 3 and a polymethyl methacrylate density of 1.19 g / cm 3.
  • Mn number average molecular weight
  • Mw weight average molecular weight
  • the glass transition point (Tg) of the polymer segment was determined by using a differential scanning calorimeter (manufactured by Perkin-Elmer, product name “DSC7”) at a temperature increase rate of 20 ° C./min in the temperature range of 0 to 200 ° C. Measurement was performed while raising the temperature.
  • the solubility parameters of polystyrene and polymethylmethacrylate are 9.0 and 9.3, respectively (see Chemical Handbook, Application, 2nd revised edition).
  • the block copolymer solution was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.5 ⁇ m to obtain a block copolymer solution.
  • a mixed solution of 1 g of KBM-5103 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., 1 g of ion exchange water, 0.1 ml of acetic acid and 19 g of isopropyl alcohol was spin-coated on a glass substrate (after 10 seconds at a rotation speed of 500 rpm, followed by For 45 seconds at 800 rpm). It processed at 130 degreeC for 15 minute (s), and the silane coupling process glass was obtained.
  • the obtained block copolymer solution was applied on a silane coupling treated glass as a base material with a film thickness of 140 to 160 nm by spin coating.
  • the spin coating was performed at a rotational speed of 200 rpm for 10 seconds, and subsequently at 300 rpm for 30 seconds.
  • the substrate on which the thin film was formed was left to stand in a desiccator previously filled with chloroform vapor for 24 hours at room temperature, thereby subjecting it to a solvent annealing treatment.
  • a screw bottle filled with 100 g of chloroform was installed in the desiccator (capacity 5 L), and the atmosphere in the desiccator was filled with chloroform having a saturated vapor pressure. Unevenness was observed on the surface of the thin film after the solvent annealing treatment, and it was found that the block copolymer constituting the thin film was micro-layer separated.
  • a thin nickel layer of about 20 nm was formed as a current seed layer on the surface of the thin film corrugated by the solvent annealing treatment by sputtering.
  • the substrate with the thin film was placed in a nickel sulfamate bath, and electrocasting (maximum current density 0.05 A / cm 2 ) was performed at a temperature of 50 ° C. to deposit nickel until the thickness reached 250 ⁇ m.
  • the substrate with a thin film was mechanically peeled from the nickel electroformed body thus obtained.
  • the nickel electroformed body is immersed in a tetrahydrofuran solvent for 2 hours, and then partially coated on the surface of the electroformed body by repeating the application and curing of an acrylic UV curable resin three times.
  • the polymer component that had been removed was removed. Then, it immersed in Nippon CB Chemical's Chemisole 2303, and it wash
  • the nickel electroformed body was immersed in HD-2101TH manufactured by Daikin Chemicals Sales Co., Ltd. for about 1 minute, dried, and allowed to stand overnight.
  • the nickel electroformed body was immersed in HDTH manufactured by Daikin Chemicals Sales Co., Ltd. and subjected to ultrasonic treatment for about 1 minute.
  • a nickel mold subjected to the release treatment was obtained.
  • a fluorine-based UV curable resin is applied onto a PET substrate (Toyobo Co., Ltd., Cosmo Shine A-4100), and irradiated with ultraviolet rays at 600 mJ / cm 2 while pressing a nickel mold, the fluorine-based UV curable resin.
  • a PET substrate Toyobo Co., Ltd., Cosmo Shine A-4100
  • the fluorine-based UV curable resin was cured.
  • the nickel mold was peeled off from the cured resin. In this way, a film-like mold composed of a PET substrate with a resin film onto which the surface shape of the nickel mold was transferred was obtained.
  • an inorganic material precursor solution (sol-gel material solution) was prepared as follows. Tetraethoxysilane (TEOS) 0.75 mol and dimethyldiethoxysilane (DMDES) 0.25 mol are added dropwise to a solution obtained by mixing ethanol 22 mol, water 5 mol, concentrated hydrochloric acid 0.004 mol and acetylacetone 4 mol, and as an additive.
  • Surfactant S-386 (manufactured by Seimi Chemical) was added at 0.5 wt% and stirred at 23 ° C. and humidity of 45% for 2 hours to obtain a precursor solution of SiO 2 .
  • This precursor solution was bar coated on the substrate to form a coating film of the precursor solution.
  • a doctor blade (manufactured by YOSHIMITSU SEIKI) was used as a bar coater. This doctor blade was designed to have a coating film thickness of 5 ⁇ m, but an imide tape with a thickness of 35 ⁇ m was attached to the doctor blade so that the coating film thickness was adjusted to 40 ⁇ m.
  • the coating film of the precursor solution was allowed to stand at 25 ° C. for 1 minute, and then the film mold prepared as described above was superimposed on the coating film. At this time, the film roll was pressed against the coating film by rotating and moving the pressure roll heated to 80 ° C. on the film mold. Thereafter, the film-shaped mold was peeled off, and then the coating film was baked by heating at 300 ° C. for 60 minutes using an oven. Thus, an uneven structure layer to which the uneven pattern of the film mold was transferred was formed on the glass substrate.
  • the pressing roll was a roll provided with a heater inside and coated with heat-resistant silicone having an outer periphery of 4 mm thick, and had a roll diameter ⁇ of 50 mm and an axial length of 350 mm.
  • the uneven shape on the surface of the uneven structure layer is measured by using an atomic force microscope (scanning probe microscope with an environmental control unit manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd. “Nonavi II station / E-sweep”) to obtain an uneven analysis image. It was. The measurement was performed on a measurement region of an arbitrary 10 ⁇ m square (vertical 10 ⁇ m, horizontal 10 ⁇ m).
  • the analysis conditions of the atomic force microscope are as follows.
  • Measurement mode Dynamic force mode Cantilever: SI-DF40 (material: Si, lever width: 40 ⁇ m, tip diameter: 10 nm)
  • Measurement atmosphere air Measurement temperature: 25 ° C
  • the average pitch of the unevenness of the uneven pattern of the uneven structure layer was 270 nm as shown in the table of FIG.
  • haze value (turbidity) of the base material on which the uneven structure layer was formed was measured using Haze-gard plus (BYK-Gardner GmbH). The haze value was 0.1% as shown in the table of FIG.
  • ITO is deposited on the concavo-convex structure layer by sputtering to a thickness of 120 nm, and then a hole transport layer (4,4 ′, 4 ′′ tris (9-carbazole) triphenylamine, thickness is formed as the organic layer.
  • Example 2 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that a film mold was produced using a block copolymer manufactured by Polymer Source, which was composed of PS and PMMA as described below.
  • PS segment Mn 800,000
  • PMMA segment Mn 750,000
  • Mn of block copolymer 1,550,000
  • Volume ratio of PS segment to PMMA segment (PS: PMMA) 55: 45
  • Molecular weight distribution (Mw / Mn) 1.28
  • Tg of PS segment 107 ° C.
  • PMMA segment Tg 134 ° C
  • the average pitch of the concavo-convex pattern of the concavo-convex structure layer was 590 nm.
  • the haze value of the base material on which the concavo-convex structure layer was formed was 1.5%.
  • Comparative Example 1 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the uneven structure layer was not formed and the transparent electrode was formed directly on the substrate. As shown in the table of FIG. 5, the haze value of the base material on which the uneven structure layer was not formed was 0.0%.
  • Comparative Example 2 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that a film mold was produced using a block copolymer manufactured by Polymer Source, which was composed of PS and PMMA as described below.
  • PMMA segment Tg 134 ° C
  • the average pitch of the concavo-convex pattern of the concavo-convex structure layer was 770 nm.
  • the haze value of the base material on which the uneven structure layer was formed was 7.9%.
  • Comparative Example 3 A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that a transparent electrode was formed on a glass substrate with a scattering film (manufactured by Kimoto Co., Ltd.) in which fine particles with a diameter of several to 20 ⁇ m were randomly embedded.
  • a transparent electrode was formed on a glass substrate with a scattering film (manufactured by Kimoto Co., Ltd.) in which fine particles with a diameter of several to 20 ⁇ m were randomly embedded.
  • the average pitch of the irregularities of the glass substrate with a scattering film was 8000 nm.
  • the haze value of the elementary glass substrate with a scattering film was 90.5%.
  • the light emission efficiency (power efficiency) of the light emitting elements of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 was measured by the following method. A voltage is applied to the light emitting element, and the applied voltage V and the current I flowing through the light emitting element are measured with an application measuring instrument (manufactured by ADC Corporation, R6244), and the total luminous flux L is measured with the total luminous flux manufactured by Spectra Corp. Measured with an apparatus.
  • S is the light emitting area of the element.
  • the character can be clearly read even if the distance between the light emitting element and the paper is 5 m or more, and the character can be read even if the distance between the light emitting element and the paper is 5 m or more. Can be read but the contrast is low, the character can be read when the distance between the light emitting element and the paper is less than 5 m, but the distance between the light emitting element and the paper is 5 m or more In this case, the case where the character could not be read was indicated by ⁇ , and the case where the character could not be read at all even if the distance between the light emitting element and the paper was less than 5 m was indicated as x.
  • the region where the concavo-convex structure layer was formed was all transparent, including the region where the metal electrode was formed, and the distance between the light-emitting element and the paper was 5 m or more. But I could read the characters clearly.
  • the light-emitting element of Comparative Example 1 does not have an uneven structure layer, and light that passes through the light-emitting element is not scattered. Therefore, it is considered that the light-emitting element is transparent and has high character readability.
  • the average pitch of the concavo-convex pattern of the concavo-convex structure layer is within the range of 150 to 650 nm, particularly within the range of 250 to 300 nm, and scattering of light transmitted through the light-emitting element is suppressed. Therefore, it is considered transparent and the readability of the characters was high. It is thought that the permeability was maintained.
  • the region where the concavo-convex structure layer was formed was all transparent, including the region where the metal electrode was formed, and even if the distance between the light-emitting element and the paper was 5 m or more, characters were displayed. I was able to read it.
  • the average pitch of the concavo-convex pattern of the concavo-convex structure layer is within the range of 150 to 650 nm, and the scattering of light transmitted through the light-emitting element is suppressed. Probably higher.
  • the contrast of the characters viewed through the light-emitting element was slightly lower than that observed through the light-emitting elements of Example 1 and Comparative Example 1.
  • the region where the concavo-convex structure layer is formed is all transparent including the region where the metal electrode is formed, and the character is read if the distance between the light emitting device and the paper is less than 5 m. I was able to. However, when the distance between the light emitting element and the paper is 5 m or more, the characters are blurred and cannot be read. In the light-emitting element of Comparative Example 2, since the average pitch of the unevenness of the uneven pattern of the uneven structure layer exceeded 650 nm, the scattering of light transmitted through the light-emitting element was large and the transparency was considered insufficient.
  • the region where the concavo-convex structure layer was formed was all opaque including the region where the metal electrode was formed, and the distance between the light emitting element and the paper was less than 5 m, and further less than 1 m. But I could't read the characters at all. Since the average pitch of the unevenness of the glass substrate with a scattering film used in the light emitting device of Comparative Example 3 greatly exceeded 650 nm, the light transmitted through the light emitting device was greatly scattered, and the light emitting device appeared to be opaque.
  • the base material on which the concavo-convex structure layer having the concavo-convex pattern having an average concavo-convex pitch of 150 to 650 nm has a haze value of 2.0% or less, and the light emission produced using such a base material The device was found to be see-through and highly power efficient.
  • the present invention has been described with reference to examples and comparative examples.
  • the light emitting device of the present invention is not limited to the above examples, and can be appropriately modified within the scope of the technical idea described in the claims. .
  • the light-emitting element of the present invention has high luminous efficiency while being a see-through type.
  • a light-emitting element can be used for various applications such as a window material for a building, a lighting device, an in-vehicle lighting device, and a see-through display.

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Abstract

　シースルー型発光素子１００は、基材４０の一方の面上に凹凸パターン８０を有する凹凸構造層１４２が形成された回折格子基板１４０と、第１電極９２と、有機層９４と、第２電極９８とを備え、前記第１電極９２、前記有機層９４及び前記第２電極９８は、前記凹凸構造層１４２上にこの順序で形成され、前記凹凸パターン８０の凹凸の平均ピッチは１５０～６５０ｎｍの範囲内である。シースルー型発光素子１００は高効率で光を取り出すことができる。

Description

発光素子
　本発明は、シースルー型の発光素子に関する。
　次世代の表示装置又は照明装置として期待されている発光素子として有機ＥＬ素子と呼ばれる有機発光ダイオードがある。有機ＥＬ素子の特徴の一つに、素子自体が透明（シースルー）であることがある。すなわち、有機ＥＬ素子を用いた表示装置又は照明装置は、それ通して向こう側を見通すことができる。例えば、特許文献１に、シースルー型の有機ＥＬ素子が記載されている。
　有機ＥＬ素子は、そのシースルーであるという特徴から様々な用途に応用されることが期待されている。例えば、消灯時には部屋の壁面などに同化して存在感や圧迫感が軽減されるような空間に溶け込む照明、窓型照明等のインテリア照明として利用したり、光る窓として利用したりすることや、車載照明として利用し車の天井を透明化することなどが考えられている。
　有機ＥＬ素子では、陽極から正孔注入層を通じて入った正孔と、陰極から電子注入層を通じて入った電子が、それぞれ、発光層へ運ばれて、発光層内の有機分子上でそれらが再結合して有機分子を励起して、それにより光が放出される。それゆえ、有機ＥＬ素子を表示装置や照明装置として使用するには、発光層からの光を素子内部から効率よく取り出す必要がある。このために、光を回折及び／又は散乱させる凹凸構造を有機ＥＬ素子の内外に設けることが特許文献２で知られている。
特開２００１－１７６６７４ 特開２００６－２３６７４８
　しかし、上述のような光取り出しのための凹凸構造を設けた有機ＥＬ素子は、素子を透過する光が散乱されるため、濁って見え、透明性が低い。
　そこで、本発明の目的は、高効率で光を取り出すことができるシースルー型発光素子を提供することにある。
　本発明の態様に従えば、基材の一方の面上に凹凸パターンを有する凹凸構造層が形成された回折格子基板と、
　第１電極と、
　有機層と、
　第２電極とを備え、
　前記第１電極、前記有機層及び前記第２電極は、前記凹凸構造層上にこの順序で形成され、
　前記凹凸パターンの凹凸の平均ピッチが１５０～６５０ｎｍの範囲内であるシースルー型発光素子が提供される。
　前記シースルー型発光素子において、前記回折格子基板のヘイズ値が２．０％以下であってよい。
　前記シースルー型発光素子において、前記凹凸パターンの凸部の延在方向が、平面視上不規則に分布しており、
　前記凹凸パターンの単位面積当たりの領域に含まれる前記凸部の平面視上における輪郭線が、曲線区間よりも直線区間を多く含んでよい。
　前記シースルー型発光素子において、前記凸部の延在方向に対して平面視上略直交する方向における前記凸部の幅が一定であってよい。
　前記シースルー型発光素子において、前記曲線区間は、前記凸部の平面視上における輪郭線を前記凸部の幅の平均値のπ（円周率）倍の長さで区切ることで複数の区間を形成する場合において、区間の両端点間の前記輪郭線の長さに対する当該両端点間の直線距離の比が０．７５以下となる区間であり、
　前記直線区間は、前記複数の区間のうち前記曲線区間ではない区間であってよい。
　前記シースルー型発光素子において、前記曲線区間は、前記凸部の平面視上における輪郭線を前記凸部の幅の平均値のπ（円周率）倍の長さで区切ることで複数の区間を形成する場合において、区間の一端及び当該区間の中点を結んだ線分と当該区間の他端及び当該区間の中点を結んだ線分とがなす２つの角度のうち１８０°以下となる方の角度が１２０°以下となる区間であり、
　前記直線区間は、前記複数の区間のうち前記曲線区間ではない区間であり、
　前記複数の区間のうち前記直線区間の割合が７０％以上であってよい。
　前記シースルー型発光素子において、前記凹凸パターンを走査型プローブ顕微鏡により解析して得られる凹凸解析画像に２次元高速フーリエ変換処理を施すことにより得られるフーリエ変換像が、波数の絶対値が０μｍ－１である原点を略中心とする円状又は円環状の模様を示しており、且つ、前記円状又は円環状の模様が、波数の絶対値が１．５４～６．６７μｍ－１の範囲内となる領域内に存在してよい。
　本発明の発光素子は、シースルー型でありながら発光効率が高い。それゆえ本発明の発光素子は、表示装置、照明装置等の各種の発光デバイスに極めて有効である。
図１（ａ）、（ｂ）は、実施形態の発光素子の概略断面図である。 図２（ａ）は実施形態の発光素子の凹凸パターンの概略平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の概略平面図中の切断線上における断面プロファイルを示す。 図３は、凹凸パターンの凹凸解析画像のフーリエ変換像の例を示す。 実施形態の発光素子の製造方法においてフィルム状モールドを用いて凹凸パターンを形成する様子の一例を示す概念図である。 実施例１、２及び比較例１～３の発光素子の評価結果を示す表である。 図６は、凹凸パターンの平面視解析画像（白黒画像）の一例である。 図７（ａ）及び（ｂ）は、平面視解析画像において凸部の分岐を判定する方法の一例について説明するための図である。 図８（ａ）は曲線区間の第１の定義方法を説明するために用いる図であり、図８（ｂ）は曲線区間の第２の定義方法を説明するために用いる図である。
　以下、本発明のシースルー型発光素子の実施形態及びその製造方法について図面を参照しながら説明する。
［シースルー型発光素子］
　本実施形態のシースルー型発光素子の概略断面図を図１（ａ）に示す。図１（ａ）に示すシースルー型発光素子１００は、基材４０上に、凹凸構造層１４２、第１電極９２、有機層９４及び第２電極９８をこの順に備え、さらに、封止部材１０１と封止接着剤層１０３とを備える。なお、本願において、凹凸構造層１４２が形成された基材４０を適宜、回折格子基板１４０と呼ぶ。
＜基材＞
　基材４０としては特に制限されず、可視光を透過する公知の基板を適宜利用することができる。例えば、ガラス等の透明無機材料からなる基板；ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート等）、アクリル系樹脂（ポリメチルメタクリレート等）、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、スチレン系樹脂（ＡＢＳ樹脂等）、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリイミド系樹脂（ポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂等）、シクロオレフィンポリマー等の樹脂からなる基板；これらの樹脂からなる基板の表面に、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＳｉＯＸＮＹ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の無機物からなるガスバリア層及び／又は樹脂材料からなるガスバリア層を形成してなる積層基板；これらの樹脂からなる基板及びこれらのガスバリア層を交互に積層してなる積層基板などを利用することができる。発光素子１００の用途からすれば、基材４０は耐熱性、ＵＶ光等に対する耐候性を備える基材が望ましい。これらの点で、ガラスや石英基板等の無機材料からなる基材がより好ましい。特に、凹凸構造層１４２が無機材料から形成される場合には、基材４０を無機材料から形成すると、基材４０と凹凸構造層１４２との間で屈折率の差が少なく、発光素子１００内での意図しない屈折や反射を防止することができるので好ましい。また、基材４０は可撓性のあるフィルム状（シート状）の基材であってもよい基材４０上には密着性を向上させるために、表面処理や易接着層を設けるなどをしてもよいし、水分や酸素等の気体の浸入を防ぐ目的で、ガスバリア層を設けるなどしてもよい。また、基材表面の突起を埋めるために、平滑化層を設けるなどをしてもよい。基材４０の厚みは、１～２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
＜凹凸構造層＞
　凹凸構造層１４２は、微細な凹凸パターン８０が表面に形成された層である。発光素子において、微細な凹凸パターンを有する凹凸構造層が光を回折及び／又は散乱することにより、有機層で発生した光の素子外部への取り出しが実現され得る。しかし、凹凸パターンを有する凹凸構造層が光を散乱する場合、凹凸構造層は有機層からの光だけでなく、発光素子を透過する光も散乱する。そのため、このような凹凸構造層を有する発光素子はそれを通して向こう側を見通すことができないか、または見通す際に向こう側の像がぼやけてしまう。本実施形態のシースルー型発光素子１００の凹凸構造層１４２は、光の散乱を抑制しつつ、主に回折によって有機層９４からの光を発光素子１００の外へ取り出すことにより、透明性と光取り出し機能を両立している。
　図２（ａ）に、本実施形態の凹凸構造層１４２の凹凸パターン８０の概略平面図の例を示し、図２（ｂ）に図２（ａ）の概略平面図中の切断線における断面プロファイルを示す。凹凸構造層１４２の断面形状は、図２（ｂ）に示すように、比較的なだらかな傾斜面からなり、基材４０表面から上方に向かって波形（本願では適宜「波形構造」と称する）をなしてよい。すなわち、凹凸パターン８０の凸部は、その基材４０側の底部から頂部に向かって狭くなるような断面形状を有してよい。凹凸構造層１４２の凹凸パターン８０は、平面視上、図２（ａ）に概略平面図の例を示すように、複数の凸部（白色部分）及び複数の凹部（黒色部分）がうねって（蛇行して）延在する細長い形状を有し、その延在方向、うねりの方向（屈曲方向）及び延在長さが不規則であるという特徴を有してよい。このような凹凸パターン８０は、ストライプ、波形ストライプ、ジグザグのような規則正しく配向したパターンやドット状のパターン等とは明らかに異なり、この点で規則性や直線を多く含む回路パターンのようなものと区別できる。上記のような特徴を有する凹凸構造層１４２は、基材４０の表面と直交するいずれの方向で切断しても凹凸断面が繰り返し現れることになる。また、凹凸パターン８０の複数の凸部及び凹部は、平面視で、一部または全部が途中で分岐していてもよい（図２（ａ）参照）。なお、図２（ａ）では、凸部のピッチは、全体として均一のように見える。また、凹凸パターン８０の凹部は、凸部によって区画され、凸部に沿って延在してよい。
　凹凸パターン８０は、上記のような不規則な凹凸パターンのほか、ドット構造、プリズム構造、ライン＆スペースからなるストライプ構造、円柱状、円錐状、円錐台状、三角柱状、三角錐状、三角錐台状、四角柱状、四角錐状、四角錐台状、多角柱状、多角錐状、多角錐台状などのピラー構造、ホール構造、マイクロレンズアレイ構造、光を回折する機能を有する構造などの任意のパターンにしてもよい。また、サンドブラスト法で形成されるような不規則な微細凹凸パターンにしてもよい。
　シースルー型発光素子１００において、凹凸構造層１４２の凹凸パターン８０の凹凸の平均ピッチは１５０～６５０ｎｍの範囲内である。凹凸の平均ピッチが前記下限未満では、可視光の波長に対してピッチが小さくなりすぎるため、凹凸による光の回折が生じなくなり、十分な光取り出し効果が得られなくなる傾向にある。他方、凹凸の平均ピッチが前記上限を超えると、凹凸による光の散乱の効果が大きくなり、後述の実施例及び比較例で示すように回折格子基板１４０のヘイズ値（濁り度）が２．０％を超えるため、発光素子１００の透明性が損なわれ、シースルーでなくなる傾向にある。凹凸パターン８０の凹凸の平均ピッチは、より好ましくは１５０～３００ｎｍの範囲である。凹凸の平均ピッチがこの範囲にある場合はヘイズ値が０．２０％未満となり、発光素子１００の透明性がより高い。凹凸の深さ分布の平均値は、２０～２００ｎｍの範囲内であることが好ましい。凹凸の深さ分布の平均値が前記下限未満では、可視光の波長に対して深さが小さすぎるために必要な回折が生じにくくなり、他方、上限を超えると、例えば、発光素子１００の有機層９４内部の電界分布が不均一となって特定の箇所に電界が集中することによってリーク電流が生じ易くなったり、素子寿命が短くなったりする傾向にある。凹凸の深さ分布の平均値は３０～１５０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。凹凸の深さの標準偏差は、１０～１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。凹凸の深さの標準偏差が前記下限未満では、可視光の波長に対して深さが小さすぎるために必要な回折が生じにくくなり、他方、上限を超えると、例えば、発光素子１００の有機層９４内部の電界分布が不均一となって特定の箇所に電界が集中することによってリーク電流が生じ易くなったり、素子寿命が短くなったりする傾向にある。凹凸の深さの標準偏差は、１５～７５ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
　本願において、凹凸の平均ピッチとは、凹凸が形成されている表面における凹凸のピッチ（隣り合う凸部同士又は隣り合う凹部同士の間隔）を測定した場合において、凹凸のピッチの平均値のことをいう。このような凹凸のピッチの平均値は、走査型プローブ顕微鏡（例えば、株式会社日立ハイテクサイエンス製の製品名「Ｅ－ｓｗｅｅｐ」等）を用いて、下記条件：
　測定方式：カンチレバー断続的接触方式
　カンチレバーの材質：シリコン
　カンチレバーのレバー幅：４０μｍ
　カンチレバーのチップ先端の直径：１０ｎｍ
により、表面の凹凸を測定して凹凸解析画像を得た後、かかる凹凸解析画像中における、任意の隣り合う凸部同士又は隣り合う凹部同士の間隔を１００点以上測定し、その算術平均を求めることにより算出できる。
　また、本願において、凹凸の深さ分布の平均値及び凹凸深さの標準偏差は以下のようにして算出できる。任意の３μｍ角（縦３μｍ、横３μｍ）または１０μｍ角（縦１０μｍ、横１０μｍ）の測定領域の凹凸の形状を、走査型プローブ顕微鏡を用いて、前述の条件で測定し、凹凸解析画像を求める。その際に測定領域内の１６３８４点（縦１２８点×横１２８点）以上の測定点における凹凸高さのデータをナノメートルスケールでそれぞれ求める。なお、このような測定点の数は、用いる測定装置の種類や設定によっても異なるものではあるが、例えば、測定装置として上述の株式会社日立ハイテクサイエンス製の製品名「Ｅ－ｓｗｅｅｐ」を用いた場合には、３μｍ角の測定領域内において６５５３６点（縦２５６点×横２５６点）の測定（２５６×２５６ピクセルの解像度での測定）を行うことができる。そして、このようにして測定される凹凸高さ（単位：ｎｍ）に関して、先ず、全測定点のうち、基材の表面からの高さが最も高い測定点Ｐを求める。そして、かかる測定点Ｐを含み且つ基材の表面と平行な面を基準面（水平面）として、その基準面からの深さの値（測定点Ｐにおける基材からの高さの値から各測定点における基材からの高さを差し引いた差分）を凹凸深さのデータとして求める。なお、このような凹凸深さデータは、測定装置（例えば株式会社日立ハイテクサイエンス製の製品名「Ｅ－ｓｗｅｅｐ」）によっては測定装置中のソフト等により自動的に計算して求めることができ、このような自動的に計算して求められた値を凹凸深さのデータとして利用できる。このようにして、各測定点における凹凸深さのデータを求めた後、その算術平均及び標準偏差を求めることにより算出できる値をそれぞれ凹凸の深さ分布の平均値及び凹凸深さの標準偏差として採用する。本明細書において、凹凸の平均ピッチ及び凹凸の深さ分布の平均値は、凹凸が形成されている表面の材料に関わらず、上記のような測定方法を通じて求めることができる。
　凹凸パターン８０は、凹凸の形状を解析して得られる凹凸解析画像に２次元高速フーリエ変換処理を施して得られるフーリエ変換像が図３に示すような円状もしくは円環状の模様を示すような、すなわち、凹凸の向きの指向性はないものの凹凸のピッチの分布は有するような疑似周期パターンでよい。このような疑似周期パターンを有する基板は、その凹凸ピッチの分布が可視光線を回折する限り、有機ＥＬ素子のような面発光素子に使用される回折格子基板に好適である。
　なお、フーリエ変換像は、図３に示すように波数の絶対値が０μｍ－１である原点を略中心とする円状又は円環状の模様を示してよく、前記円状又は円環状の模様は波数の絶対値が１．５４～６．６７μｍ－１の範囲内、より好ましくは３．３３～６．６７μｍ－１の範囲内となる領域内に存在してよい。フーリエ変換像の円状の模様は、フーリエ変換像において輝点が集合することにより観測される模様である。ここにいう「円状」とは、輝点が集合した模様がほぼ円形の形状に見えることを意味し、外形の一部が凸状又は凹状となっているように見えるものも含む概念である。輝点が集合した模様がほぼ円環状に見えることもあり、この場合を「円環状」として表現する。なお、「円環状」は、環の外側の円や内側の円の形状がほぼ円形の形状に見えるものも含み且つかかる環の外側の円や内側の円の外形の一部が凸状又は凹状となっているように見えるものも含む概念である。また、「円状又は円環状の模様が波数の絶対値が１．５４～６．６７μｍ－１の範囲内、より好ましくは３．３３～６．６７μｍ－１の範囲内となる領域内に存在する」とは、フーリエ変換像を構成する輝点のうちの３０％以上（より好ましくは５０％以上、更により好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上）の輝点が波数の絶対値が１．５４～６．６７の範囲内、より好ましくは３．３３～６．６７μｍ－１の範囲内となる領域に存在することをいう。なお、凹凸パターンとフーリエ変換像との関係について、次のことが分かっている。凹凸パターン自体にピッチの分布や指向性もない場合には、フーリエ変換像もランダムなパターン（模様がない）で現れるが、凹凸パターンがＸＹ方向に全体として等方的であるがピッチに分布がある場合には、円または円環状のフーリエ変換像が現れる。また、凹凸パターンの凹凸が単一のピッチを有する場合には、フーリエ変換像に現れる円環がシャープになる傾向がある。
　前記凹凸解析画像の２次元高速フーリエ変換処理は、２次元高速フーリエ変換処理ソフトウエアを備えたコンピュータを用いた電子的な画像処理によって容易に行うことができる。
　なお、凸部を白、凹部を黒で表示するように凹凸解析画像が処理されることで、図６に示すような平面視解析画像（白黒画像）が得られる。図６は、凹凸構造層１４２における測定領域の平面視解析画像の一例を示す図である。
　平面視解析画像の凸部（白表示部）の幅のことを「凸部の幅」という。このような凸部の幅の平均値は、平面視解析画像の凸部のうちから任意の１００以上の箇所を選択し、それぞれについて凸部の延在方向に対して平面視上略直交する方向における凸部の境界から反対側の境界までの長さを測定し、その算術平均を求めることにより算出できる。
　なお、凸部の幅の平均値を算出する際には、上述の通り、平面視解析画像の凸部から無作為に抽出された位置における値を使用するが、凸部が分岐している位置の値は使用しなくてもよい。凸部において、ある領域が分岐に係る領域であるか否かは、例えば、当該領域が一定以上延在しているか否かによって判定されてもよい。より具体的には、当該領域の幅に対する当該領域の延在長さの比が一定（例えば１．５）以上であるか否かによって判定されてもよい。
　図７（ａ）及び７（ｂ）を用いて、ある方向に延在する凸部の中途位置において当該凸部の延在軸線に略直交する方向に突き出た領域について、当該領域が分岐か否かを判定する方法の一例を説明する。ここで、凸部の延在軸線とは、分岐か否かの判定対象領域を凸部から除外した場合において、凸部の外縁の形状から定まる凸部の延在方向に沿った仮想的な軸線である。より具体的には、凸部の延在軸線とは、凸部の延在方向に直交する凸部の幅の略中心点を通るように引かれた線である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、いずれも平面視解析画像における凸部の一部のみを抜き出して説明する概要図であり、領域Ｓは、凸部を示している。図７（ａ）及び図７（ｂ）では、凸部の中途位置において突出した領域Ａ１、Ａ２が、分岐か否かの判定対象領域として定められているものとする。この場合、凸部から領域Ａ１、Ａ２を除外した場合において、凸部の延在方向に直交する凸部の幅の略中心点を通る線として、延在軸線Ｌ１、Ｌ２が規定される。このような延在軸線は、コンピュータによる画像処理により規定されてもよいし、解析作業を実施する作業者によって規定されてもよいし、コンピュータによる画像処理及び作業者による手作業の両方によって規定されてもよい。図７（ａ）では、領域Ａ１は、延在軸線Ｌ１に沿って延在する凸部の中途位置において、延在軸線Ｌ１に直交する方向に突出している。図７（ｂ）では、領域Ａ２は、延在軸線Ｌ２に沿って延在する凸部の中途位置において、延在軸線Ｌ２に直交する方向に突出している。なお、延在軸線Ｌ１、Ｌ２に直交する方向に対して傾斜して突出する領域についても、以下に述べる領域Ａ１、Ａ２についての考え方と同様の考え方を用いて分岐か否かを判定すればよい。
　上記判定方法によれば、領域Ａ１の幅ｄ１に対する領域Ａ１の延在長さｄ２の比は、およそ０．５（１．５未満）であるため、領域Ａ１は、分岐に係る領域ではないと判定される。この場合、領域Ａ１を通り且つ延在軸線Ｌ１に直交する方向における長さｄ３は、凸部の幅の平均値を算出するための測定値の１つとされる。一方、領域Ａ２の幅ｄ４に対する領域Ａ２の延在長さｄ５の比は、およそ２（１．５以上）であるため、領域Ａ２は、分岐に係る領域であると判定される。この場合には、領域Ａ２を通り且つ延在軸線Ｌ２に直交する方向における長さｄ６は、凸部の幅の平均値を算出するための測定値の１つとはされない。
　凹凸構造層１４２の凹凸パターン８０において、凸部の延在方向に対して平面視上略直交する方向における凸部の幅が一定であってよい。凸部の幅が一定であるか否かは、上述の測定によって得られた１００点以上の凸部の幅に基づいて判定できる。具体的には、１００点以上の凸部の幅から、凸部の幅の平均値及び凸部の幅の標準偏差を算出する。そして、凸部の幅の標準偏差を凸部の幅の平均値で割ることで算出される値（凸部の幅の標準偏差／凸部の幅の平均値）を凸部の幅の変動係数と定義する。この変動係数は、凸部の幅が一定である（幅の変動が少ない）ほど、小さい値となる。よって、変動係数が所定値以下であるか否かによって、凸部の幅が一定であるか否かを判定できる。例えば、変動係数が０．２５以下である場合に凸部の幅が一定であると定義することができる。
　また、図６に示すように、凹凸パターン８０に含まれる凸部（白部分）の延在方向は、平面視上不規則に分布していてよい。すなわち、凸部は、規則正しく並んだストライプ状や規則正しく配置されたドット形状等ではなく、不規則な方向に延在した形状となっていてよい。また、測定領域、すなわち凹凸パターンの所定の領域において、単位面積当たりの領域に含まれる凸部の平面視上における輪郭線は、曲線区間よりも直線区間を多く含んでいてよい。
　「曲線区間よりも直線区間を多く含む」とは、凸部の輪郭線上の全区間において曲がりくねった区間が大勢を占めるような凹凸パターンとはなっていないことを意味する。凸部の平面視上における輪郭線が曲線区間よりも直線区間を多く含むか否かについては、例えば以下に示す２つの曲線区間の定義方法のうち何れか一方を用いることで判定することができる。
＜曲線区間の第１の定義方法＞
　曲線区間の第１の定義方法では、曲線区間は、凸部の平面視上における輪郭線を凸部の幅の平均値のπ（円周率）倍の長さで区切ることで複数の区間を形成した場合において、区間の両端点間の輪郭線の長さに対する両端点間の直線距離の比が０．７５以下となる区間として定義される。また、直線区間は、上記複数の区間のうち曲線区間以外の区間、すなわち上記比が０．７５より大きい区間として定義される。以下、図８（ａ）を参照して、上記第１の定義方法を用いて凸部の平面視上における輪郭線が曲線区間よりも直線区間を多く含むか否かを判定する手順の一例について説明する。図８（ａ）は、凹凸パターンの平面視解析画像の一部を示す図であり、便宜上、凹部を白塗りで示している。領域Ｓ１は凸部を示し、領域Ｓ２は凹部を示している。
　手順１－１
　測定領域内の複数の凸部から、一の凸部が選択される。当該凸部の輪郭線Ｘ上の任意の位置がスタート点として決定される。図８（ａ）では、一例として点Ａがスタート点として設定されている。当該スタート点から、凸部の輪郭線Ｘ上に、所定の間隔で基準点が設けられる。ここでは、所定の間隔は、凸部の幅の平均値のπ（円周率）／２倍の長さである。図８（ａ）では、一例として点Ｂ，点Ｃ及び点Ｄが順次設定される。
　手順１－２
　基準点である点Ａ～Ｄが凸部の輪郭線Ｘ上に設定されると、判定対象の区間が設定される。ここでは、始点及び終点が基準点であり、中間点となる基準点を含む区間が判定対象として設定される。図８（ａ）の例では、区間の始点として点Ａが選択された場合には、点Ａから数えて２番目に設定された点Ｃが区間の終点となる。点Ａからの間隔は、ここでは凸部の幅の平均値のπ／２倍の長さに設定されているため、点Ｃは、輪郭線Ｘに沿って凸部の幅の平均値のπ倍の長さだけ点Ａから離れた点である。同様に、区間の始点として点Ｂが選択された場合には、点Ｂから数えて２番目に設定された点Ｄが区間の終点となる。なお、ここでは、設定された順に対象となる区間が設定されるとし、点Ａが最初に設定された点であるとする。すなわち、最初に、点Ａ及び点Ｃの区間（区間ＡＣ）が処理対象の区間とされる。そして、図８（ａ）に示された、点Ａ及び点Ｃを結ぶ凸部の輪郭線Ｘの長さＬａと、点Ａ及び点Ｃの間の直線距離Ｌｂとが測定される。
　手順１－３
　手順１－２で測定された長さＬａ及び直線距離Ｌｂを用いて、長さＬａに対する直線距離Ｌｂの比（Ｌｂ／Ｌａ）が計算される。当該比が０．７５以下となる場合に、凸部の輪郭線Ｘの区間ＡＣの中点となる点Ｂが曲線区間に存在する点であると判定される。一方、上記比が０．７５よりも大きい場合には、点Ｂが直線区間に存在する点であると判定される。なお、図８（ａ）に示した例では、上記比（Ｌｂ／Ｌａ）は０．７５以下となるため、点Ｂは曲線区間に存在する点であると判定される。
　手順１－４
　手順１－１で設定された各点がそれぞれ始点として選択された場合について、手順１－２及び手順１－３が実行される。
　手順１－５
　測定領域内の全ての凸部について、手順１－１～手順１－４が実行される。
　手順１－６
　測定領域内の全ての凸部について設定された全ての点のうち直線区間に存在する点であると判定された点の割合が全体の５０％以上の場合に、凸部の平面視上における輪郭線が曲線区間よりも直線区間を多く含むと判定される。一方、測定領域内の全ての凸部について設定された全ての点のうち直線区間に存在する点であると判定された点の割合が全体の５０％未満の場合には、凸部の平面視上における輪郭線が直線区間よりも曲線区間を多く含むと判定される。
　上記手順１－１～手順１－６の処理は、測定装置に備わっている測定機能により行ってもよいし、上記測定装置とは異なる解析用ソフトウエア等の実行により行ってもよいし、手動で行ってもよい。
　なお、上記手順１－１において凸部の輪郭線上に点が設定される処理は、凸部を１周したり、測定領域からはみ出したりすることによって、それ以上点を設定できなくなった場合に終了すればよい。また、最初に設定された点と最後に設定された点の外側の区間については、上記比（Ｌｂ／Ｌａ）を算出できないため、上記判定の対象外とすればよい。また、輪郭線の長さが凸部の幅の平均値のπ倍に満たない凸部については、上記判定の対象外とすればよい。
＜曲線区間の第２の定義方法＞
　曲線区間の第２の定義方法では、曲線区間は、凸部の平面視上における輪郭線を凸部の幅の平均値のπ（円周率）倍の長さで区切ることで複数の区間を形成した場合において、区間の一端（点Ａ）及び当該区間の中点（点Ｂ）を結んだ線分（線分ＡＢ）と当該区間の他端（点Ｃ）及び当該区間の中点（点Ｂ）を結んだ線分（線分ＣＢ）とがなす２つの角度のうち小さい方（１８０°以下となる方）の角度が１２０°以下となる区間として定義される。また、直線区間は、上記複数の区間のうち曲線区間以外の区間、すなわち上記角度が１２０°よりも大きい区間として定義される。以下、図８（ｂ）を参照して、上記第２の定義方法を用いて凸部の平面視上における輪郭線が曲線区間よりも直線区間を多く含むか否かを判定する手順の一例について説明する。図８（ｂ）は、図８（ａ）と同一の凹凸パターンの平面視解析画像の一部を示す図である。
　手順２－１
　測定領域内の複数の凸部から、一の凸部が選択される。当該凸部の輪郭線Ｘ上の任意の位置がスタート点として決定される。図８（ｂ）では、一例として点Ａがスタート点として設定されている。当該スタート点から、凸部の輪郭線Ｘ上に、所定の間隔で基準点が設けられる。ここでは、所定の間隔は、凸部の幅の平均値のπ（円周率）／２倍の長さである。図８（ｂ）では、一例として点Ｂ，点Ｃ及び点Ｄが順次設定される。
　手順２－２
　基準点である点Ａ～Ｄが凸部の輪郭線Ｘ上に設定されると、判定対象の区間が設定される。ここでは、始点及び終点が基準点であり、中間点となる基準点を含む区間が判定対象として設定される。図８（ｂ）の例では、区間の始点として点Ａが選択された場合には、点Ａから数えて２番目に設定された点Ｃが区間の終点となる。点Ａからの間隔は、ここでは凸部の幅の平均値のπ／２倍の長さに設定されているため、点Ｃは、輪郭線Ｘに沿って凸部の幅の平均値のπ倍の長さだけ点Ａから離れた点である。同様に、区間の始点として点Ｂが選択された場合には、点Ｂから数えて２番目に設定された点Ｄが区間の終点となる。なお、ここでは、設定された順に対象となる区間が設定されるとし、点Ａが最初に設定された点であるとする。すなわち、最初に、点Ａ及び点Ｃの区間が処理対象の区間とされる。そして、線分ＡＢと線分ＣＢとがなす２つの角度のうち小さい方（１８０°以下となる方）の角度θが測定される。
　手順２－３
　角度θが１２０°以下となる場合には、点Ｂが曲線区間に存在する点であると判定される。一方、角度θが１２０°よりも大きい場合には、点Ｂが直線区間に存在する点であると判定される。なお、図８（ｂ）に示した例では、角度θは１２０°以下となるため、点Ｂは曲線区間に存在する点と判定される。
　手順２－４
　手順２－１で設定された各点がそれぞれ始点として選択された場合について、手順２－２及び手順２－３が実行される。
　手順２－５
　測定領域内の全ての凸部について、手順２－１～手順２－４が実行される。
　手順２－６
　測定領域内の全ての凸部について設定された全ての点のうち直線区間に存在する点であると判定された点の割合が全体の７０％以上の場合に、凸部の平面視上における輪郭線が曲線区間よりも直線区間を多く含むと判定される。一方、測定領域内の全ての凸部について設定された全ての点のうち直線区間に存在する点であると判定された点の割合が全体の７０％未満の場合には、凸部の平面視上における輪郭線が直線区間よりも曲線区間を多く含むと判定される。
　上記手順２－１～２－６の処理は、測定装置に備わっている測定機能により行ってもよいし、上記測定装置とは異なる解析用ソフトウエア等を実行することにより行ってもよいし、手動で行ってもよい。
　なお、上記手順２－１において凸部の輪郭線上に点が設定される処理は、凸部を１周したり、測定領域からはみ出したりすることによって、それ以上点を設定できなくなった場合に終了すればよい。また、最初に設定された点と最後に設定された点の外側の区間については、上記角度θを算出できないため、上記判定の対象外とすればよい。また、輪郭線の長さが凸部の幅の平均値のπ倍に満たない凸部については、上記判定の対象外とすればよい。
　以上述べたように、曲線区間の第１及び第２の定義方法の何れか一方を用いることで、測定領域について、凸部の平面視上における輪郭線Ｘが曲線区間よりも直線区間を多く含むか否かを判定することができる。なお、ある凹凸構造層１４２の凹凸パターン８０において「単位面積当たりの領域に含まれる凸部の平面視上における輪郭線が曲線区間よりも直線区間を多く含むか否か」は、凹凸構造層１４２の凹凸パターン８０から無作為に抽出した一つの測定領域の判定結果に基づいて判定してよい。あるいは、凹凸構造層１４２の凹凸パターン８０の複数の異なる測定領域についての判定結果から総合的に判定してもよい。この場合、例えば、複数の異なる測定領域についての判定結果のうち多い方の判定結果を、「単位面積当たりの領域に含まれる凸部の平面視上における輪郭線が曲線区間よりも直線区間を多く含むか否か」の判定結果として採用してもよい。
　凹凸構造層１４２の材料として無機材料が使用でき、特に、シリカ、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等のＳｉ系の材料、ＴｉＯ２等のＴｉ系の材料、ＩＴＯ（インジウム・スズ・オキサイド）系の材料、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ２等の無機材料を使用し得る。このうち、成膜性や屈折率の関係からシリカまたはＴｉＯ２が好ましい。これらの無機材料は、ゾルゲル法等によって形成した材料（ゾルゲル材料）であってよい。また、凹凸構造層１４２の材料としてポリシラザン溶液を原料として形成されるＳｉＯＸ、ＳｉＮＸ、ＳｉＯＸＮＹ等を用いてもよい。さらに、凹凸構造層１４２の材料として、硬化性樹脂を用いてもよい。硬化性樹脂としては、例えば、光硬化および熱硬化、湿気硬化型、化学硬化型（二液混合）等の樹脂を用いることができる。具体的にはエポキシ系、アクリル系、メタクリル系、ビニルエーテル系、オキセタン系、ウレタン系、メラミン系、ウレア系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、フェノール系、架橋型液晶系、フッ素系、シリコーン系、ポリアミド系等のモノマー、オリゴマー、ポリマー等の各種樹脂が挙げられる。
　凹凸構造層１４２の材料は、上記の無機材料または硬化性樹脂に紫外線吸収材料を含有させたものであってもよい。紫外線吸収材料は、紫外線を吸収し光エネルギーを熱のような無害な形に変換することにより、膜の劣化を抑制する作用がある。紫外線吸収剤としては、従来から公知のものが使用でき、例えば、ベンゾトリアゾール系吸収剤、トリアジン系吸収剤、サリチル酸誘導体系吸収剤、ベンゾフェノン系吸収剤等を使用できる。
　凹凸構造層１４２の厚みは、１００ｎｍ～１０μｍが好ましい。凹凸構造層１４２の厚みが１００ｎｍ未満になると、後述のインプリントによる凹凸形状の転写が難しくなる。凹凸構造層１４２の厚みが１０μｍを超えると、クラックが入るなどの構造的な欠陥が生じやすくなる。なお、ここでは凹凸構造層１４２の厚みとは、凹凸構造層１４２の底面から凹凸パターン８０が形成された表面までの距離の平均値を意味する。
　基材４０と凹凸構造層１４２の間の密着力が弱い場合は、基材４０と凹凸構造層１４２の間に接着層を設けてもよい。接着層はシランカップリング剤等でよく、シランカップリング剤としては、アクリルまたはメタクリル基を持つものを使用することができ、例えば、ＫＢＭ－５１０３（信越化学製）、ＫＢＭ－５０３（信越化学製）などを用いることができる。
＜第１電極＞
　第１電極９２は、その上に形成される有機層９４からの光を基材４０側に透過させるために透過性を有する透明電極にし得る。また、第１電極９２は、凹凸構造層１４２の表面に形成されている凹凸パターン８０が第１電極９２の表面に維持されるようにして積層されることが望ましい。
　第１電極９２の材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、金、白金、銀、銅が用いられる。これらの中でも、透明性と導電性の観点から、ＩＴＯが好ましい。第１電極９２の厚みは２０～５００ｎｍの範囲であることが好ましい。また、第１電極９２として、実質的に途切れのない連続した導電性のナノワイヤーがランダムにネットワーク（網目）化した構造体等を用いることもできる。その他、シースルー型発光素子に適用可能な任意の電極材料を用いてもよい。
＜有機層＞
　有機層９４は、第１電極９２上に形成される。有機層９４の表面は、凹凸構造層１４２の表面に形成されている凹凸パターン８０を維持していてもよい。あるいは、有機層９４の表面は、凹凸構造層１４２の表面に形成されている凹凸パターン８０を維持せず、平坦であってもよい。有機層９４の表面が凹凸構造層１４２の表面に形成されている凹凸パターン８０を維持している場合、後述する第２電極９８によるプラズモン吸収が低減し、光の取出し効率が向上する。
　有機層９４は、有機ＥＬ素子の有機層に用いることが可能なものであれば特に制限されず、公知の有機層を適宜利用することができる。有機層９４は、種々の有機薄膜の積層体であってもよく、例えば、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層からなる積層体であってもよい。ここで、正孔輸送層の材料としては、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、Ｎ，Ｎ’－ビス（３ーメチルフェニル）－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン（ＴＰＤ）や４，４’－ビス［Ｎ－（ナフチル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル（α－ＮＰＤ）等の芳香族ジアミン化合物、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、テトラヒドロイミダゾール、ポリアリールアルカン、ブタジエン、４，４’，４”－トリス（Ｎ－（３－メチルフェニル）Ｎ－フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。発光層は、第１電極９２から注入された正孔と第２電極９８から注入された電子とを再結合させて発光させるために設けられている。発光層に使用できる材料としては、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、アルミニウムキノリノール錯体（Ａｌｑ３）などの有機金属錯体、トリ－（ｐ－ターフェニル－４－イル）アミン、１－アリール－２，５－ジ（２－チエニル）ピロール誘導体、ピラン、キナクリドン、ルブレン、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体及び各種蛍光色素等を用いることができる。またこれらの化合物のうちから選択される発光材料を適宜混合して用いることも好ましい。また、スピン多重項からの発光を示す材料系、例えば燐光発光を生じる燐光発光材料、およびそれらからなる部位を分子内の一部に有する化合物も好適に用いることができる。なお、前記燐光発光材料はイリジウムなどの重金属を含むことが好ましい。上述した発光材料をキャリア移動度の高いホスト材料中にゲスト材料としてドーピングして、双極子－双極子相互作用（フェルスター機構）、電子交換相互作用（デクスター機構）を利用して発光させても良い。また、電子輸送層の材料としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルミニウムキノリノール錯体（Ａｌｑ３）などの有機金属錯体などが挙げられる。さらに上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。なお、正孔輸送層もしくは電子輸送層が発光層の役割を兼ねていてもよい。
　さらに、第２電極９８からの電子注入を容易にするという観点から、有機層９４と第２電極９８の間に電子注入層としてフッ化リチウム（ＬｉＦ）、Ｌｉ２Ｏ３等の金属フッ化物や金属酸化物、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｓ等の活性の高いアルカリ土類金属、有機絶縁材料等からなる層を設けてもよい。また、第１電極９２からの正孔注入を容易にするという観点から、有機層９４と第１電極９２の間に正孔注入層として、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、または導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマーなどからなる層を設けても良い。
　また、有機層９４が正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層からなる積層体である場合、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の厚みは、それぞれ１～２００ｎｍの範囲、５～１００ｎｍの範囲、及び５～２００ｎｍの範囲であることが好ましい。
＜第２電極＞
　第２電極９８は、有機層９４上に形成される。第２電極９８として、仕事関数の小さな物質を適宜用いることができ、特に限定されないが、例えば、ＬｉＦ、Ａｌ、Ａｇ、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等の金属電極またはこれらを積層した電極にし得る。また、第２電極９８の厚みは５～２５ｎｍの範囲であることが好ましい。第２電極９８の厚みが前記下限未満であると第２電極９８の抵抗が高くなる傾向がある。第２電極９８の厚みが前記上限を超える場合、第２電極９８の透過率が低いために発光素子１００の透明性が損なわれる傾向がある。また、第２電極９８の表面は、凹凸構造層１４２の表面に形成されている凹凸パターン８０を維持していてもよい。
＜封止部材＞
　封止部材１０１は基材４０と対向して設けられ、基材４０との間に空間（封止空間）１０５を形成する。第１電極９２、有機層９４、及び第２電極９８は、この封止空間１０５内に位置する。封止部材１０１は封止接着剤層１０３によって基材４０に対して固定することができる。封止接着剤層１０３は、図１（ａ）のＺ方向（基材４０の法線方向）においては基材４０と封止部材１０１の間に位置し、ＸＹ方向（基材４０の面内方向）においては有機層９４を取り囲むように位置してよい。封止部材１０１及び封止接着剤層１０３により、水分や酸素が封止空間１０５内に侵入することが防止される。これにより、有機層９４等の劣化が抑制され、発光素子１００の寿命が向上する。また、有機層９４から発光した光を有効に取り出すために、封止接着剤層１０３は有機層９４に接触しておらず、封止接着剤層１０３は有機層９４から所定の間隔を隔てて形成されることが好ましい。上記所定の間隔は例えば１μｍ以上であることが好ましい。
　封止部材１０１の材料は、ガスバリア性の高い材料であればよく、例えば包装材等に使用される公知のガスバリア性フィルム、例えば酸化珪素又は酸化アルミニウムを蒸着したプラスチックフィルム、セラミック層と衝撃緩和ポリマー層の積層物、ポリマーフィルムをラミネートした金属箔、ガラス製又は金属製の封止缶、掘り込みガラス等を使用することができる。
　封止接着剤層１０３の材料としては、ガラス、また、プラスチック基板等に対して一般に使用されている任意の接着剤を制限なく用いることができ、例えば、ポリ酢酸ビニル系接着剤、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマー等反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型のアクリル系接着剤、エポキシ樹脂接着剤、２－シアノアクリル酸エステルなどの湿気硬化型等の接着剤、エチレン共重合体系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリイミド系接着剤、尿素樹脂またはメラミン樹脂等からなるアミノ樹脂系接着剤、フェノ－ル樹脂系接着剤、ポリウレタン系接着剤、反応型（メタ）アクリル系接着剤、ゴム系接着剤等を挙げることができる。
　封止空間１０５は、不活性ガスなどによって満たされてもよい。不活性ガスとしては、Ｎ２の他、Ｈｅ、Ａｒ等の希ガスが好ましく用いられるが、ＨｅとＡｒを混合した希ガスも好ましく、気体中に占める不活性ガスの割合は、９０～１００体積％であることが好ましい。また、封止空間１０５は、固形状又は液体状の樹脂、ガラス、フッ素系などの不活性オイル又はゲル材などの充填剤が充填されてもよい。これらの充填剤は透明または白濁していることが望ましい。さらに、封止空間１０５内に吸水性の物質を配置してもよい。吸水性の物質として例えば酸化バリウムなどを用いることができる。具体的には例えば、アルドリッチ社製の高純度酸化バリウム粉末を、粘着剤付きのフッ素樹脂系半透過膜（ミクロテックスＳ－ＮＴＦ８０３１Ｑ日東電工製）等を用いて封止部材１０１に貼り付けることにより、封止空間１０５内に配置することができる。その他、ジャパンゴアテックス（株）、双葉電子（株）などで市販されている吸水性物質も好ましく使用できる。
　本実施形態の発光素子１００は、回折格子として働く凹凸構造層１４２を備えるため、光取り出し効率が高く、それゆえ発光効率が高い。さらに、凹凸構造層１４２の凹凸パターン８０は、凹凸の平均ピッチが１５０～６５０ｎｍの範囲内であるため、凹凸構造層１４２及び基材４０からなる回折格子基板１４０は、ヘイズ値が２．０％以下である。発光素子１００は、このようなヘイズ値の小さい回折格子基板１４０を用いているため、透明性が高く、シースルーである。すなわち、本実施形態の発光素子１００は、シースルー型発光素子でありながら、発光効率が高い。
　なお、図１（ｂ）に示す発光素子１００ａのように、基材４０の第１膜６０等が形成されている側の面と反対側の面（発光素子の光の取り出し面となる面）に光学機能層１４２ａを設けてもよい。光学機能層１４２ａは、微細な凹凸パターン８０ａが表面に形成された層であってよい。その場合、上述の凹凸構造層１４２の凹凸パターン８０と同様に、光学機能層１４２ａの凹凸パターン８０ａは、光を回折する機能を有する構造であってよく、凹凸の平均ピッチは、１５０～６５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。その他、光学機能層１４２ａとして、発光素子の光の取り出しのために用いることが可能なものであり、発光素子１００ａの透過性を損なわないものを特に制限なく用いることができ、光の屈折や、集光、回折、反射等を制御して素子の外側へ光を取出すことが可能な構造を有する任意の光学部材を用いることができる。このような部材としては、例えば、半球レンズのような凸レンズ、凹レンズ、フレネルレンズ、プリズムレンズ、円柱状レンズ、レンチキュラー型レンズ、微細な凹凸層からなるマイクロレンズ等の各種レンズ部材、回折格子、反射防止機能を有する部材等を使用してもよい。これらのうち、より効率よく光を取り出すことが可能となることから、レンズ部材が好ましい。また、このようなレンズ部材としては、複数のレンズ部材を用いてもよく、この場合には微細なレンズ部材を配列させて、いわゆるマイクロレンズ（アレイ）を形成してもよい。光学機能層１４２ａとして市販品を用いてもよい。このような光学機能層１４２ａを設けることで、基材４０内を通過してきた光が基材４０（光学機能層を含む）と空気の界面において全反射することを抑制して光取出し効率を向上することができる。
　第１電極９２、有機層９４及び第２電極９８の構成は上記の構成に限らず、シースルー型発光素子に用いることができる任意の構成であってよい。また、上記のように封止部材１０１及び封止接着剤１０３によって封止空間１０５を形成して第１電極９２、有機層９４及び第２電極９８を封止する代わりに、封止剤で第１電極９２、有機層９４及び第２電極９８を覆うことによってこれらを封止してもよい。また、発光素子１００、１００ａの透過性を損なわない封止方法であれば特に制限なく用いることができる。
［発光素子の製造方法］
　次に上記発光素子１００、１００ａの製造方法について、図１（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。図１（ａ）に示す発光素子１００の製造方法は、概ね、基材４０上に凹凸構造層１４２を形成する工程と、第１電極９２を形成する工程と、有機層９４を形成する工程と、第２電極９８を形成する工程と、有機層９４を封止する工程を含む。図１（ｂ）に示す発光素子１００ａの製造方法は、発光素子１００の製造方法の各工程に加えてさらに、基材４０に光学機能層１４２ａを配置する工程を含む。以下、各工程について順に説明する。なお、以下の説明では、凹凸構造層１４２をゾルゲル法により形成する場合を例に挙げて説明する。
＜凹凸構造層の形成＞
　まず、基材４０上に凹凸構造層１４２を形成する。凹凸構造層１４２は、例えば以下に説明するような方法によって形成することができる。
　無機材料からなる凹凸構造層１４２を形成する場合、無機材料の前駆体の溶液を調製する。ゾルゲル法を用いて無機材料からなる凹凸構造層１４２を形成する場合、前駆体として金属アルコキシドを調製する。例えば、シリカからなる凹凸構造層１４２を形成する場合は、シリカの前駆体として、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、テトラ－ｉ－プロポキシシラン、テトラ－ｎ－プロポキシシラン、テトラ－ｉ－ブトキシシラン、テトラ－ｎ－ブトキシシラン、テトラ－ｓｅｃ－ブトキシシラン、テトラ－ｔ－ブトキシシラン等のテトラアルコキシシランに代表されるテトラアルコキシドモノマーや、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、プロピルトリプロポキシシラン、イソプロピルトリプロポキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、プロピルトリイソプロポキシシラン、イソプロピルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、トリルトリエトキシシラン等のトリアルコキシシランに代表されるトリアルコキシドモノマー、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジ－ｎ－ブトキシシラン、ジメチルジ－ｉ－ブトキシシラン、ジメチルジ－ｓｅｃ－ブトキシシラン、ジメチルジ－ｔ－ブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジプロポキシシラン、ジエチルジイソプロポキシシラン、ジエチルジ－ｎ－ブトキシシラン、ジエチルジ－ｉ－ブトキシシラン、ジエチルジ－ｓｅｃ－ブトキシシラン、ジエチルジ－ｔ－ブトキシシラン、ジプロピルジメトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジプロピルジプロポキシシラン、ジプロピルジイソプロポキシシラン、ジプロピルジ－ｎ－ブトキシシラン、ジプロピルジ－ｉ－ブトキシシラン、ジプロピルジ－ｓｅｃ－ブトキシシラン、ジプロピルジ－ｔ－ブトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルジプロポキシシラン、ジイソプロピルジイソプロポキシシラン、ジイソプロピルジ－ｎ－ブトキシシラン、ジイソプロピルジ－ｉ－ブトキシシラン、ジイソプロピルジ－ｓｅｃ－ブトキシシラン、ジイソプロピルジ－ｔ－ブトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジプロポキシシラン、ジフェニルジイソプロポキシシラン、ジフェニルジ－ｎ－ブトキシシラン、ジフェニルジ－ｉ－ブトキシシラン、ジフェニルジ－ｓｅｃ－ブトキシシラン、ジフェニルジ－ｔ－ブトキシシラン等のジアルコキシシランに代表されるジアルコキシドモノマーを用いることができる。さらに、アルキル基の炭素数がＣ４～Ｃ１８であるアルキルトリアルコキシシランやジアルキルジアルコキシシランを用いることもできる。ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル基を有するモノマー、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシ基を有するモノマー、ｐ－スチリルトリメトキシシラン等のスチリル基を有するモノマー、３－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリル基を有するモノマー、３－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリル基を有するモノマー、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－トリエトキシシリル－Ｎ－（１，３－ジメチル－ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基を有するモノマー、３－ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイド基を有するモノマー、３－メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基を有するモノマー、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド等のスルフィド基を有するモノマー、３－イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート基を有するモノマー、これらモノマーを少量重合したポリマー、前記材料の一部に官能基やポリマーを導入したことを特徴とする複合材料などの金属アルコキシドを用いてもよい。また、これらの化合物のアルキル基やフェニル基の一部、あるいは全部がフッ素で置換されていてもよい。さらに、金属アセチルアセトネート、金属カルボキシレート、オキシ塩化物、塩化物や、それらの混合物などが挙げられるが、これらに限定されない。金属種としては、Ｓｉ以外にＴｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｉｎなどや、これらの混合物などが挙げられるが、これらに限定されない。上記酸化金属の前駆体を適宜混合したものを用いることもできる。さらに、シリカの前駆体として、分子中にシリカと親和性、反応性を有する加水分解基および撥水性を有する有機官能基を有するシランカップリング剤を用いることができる。例えば、ｎ－オクチルトリエトキシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン等のシランモノマー、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（２－メトキシエトキシ）シラン、ビニルメチルジメトキシシラン等のビニルシラン、３－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリルシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプトシラン、３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン等のサルファーシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３－（Ｎ－フェニル）アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、これらモノマーを重合したポリマー等が挙げられる。また、これらの材料中に界面活性剤を加えることで、メソポーラス化された凹凸構造層を形成してもよい。
　無機材料の前駆体としてＴＥＯＳとＭＴＥＳの混合物を用いる場合には、それらの混合比は、例えばモル比で１：１にすることができる。この前駆体は、加水分解及び重縮合反応を行わせることによって非晶質シリカを生成する。合成条件として溶液のｐＨを調整するために、塩酸等の酸またはアンモニア等のアルカリを添加する。ｐＨは４以下もしくは１０以上が好ましい。また、加水分解を行うために水を加えてもよい。加える水の量は、金属アルコキシド種に対してモル比で１．５倍以上にすることができる。
　ゾルゲル法で用いる前駆体溶液の溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ブタノール等のアルコール類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン類、ブトキシエチルエーテル、ヘキシルオキシエチルアルコール、メトキシ－２－プロパノール、ベンジルオキシエタノール等のエーテルアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、乳酸エチル、γ－ブチロラクトン等のエステル類、フェノール、クロロフェノール等のフェノール類、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン等のアミド類、クロロホルム、塩化メチレン、テトラクロロエタン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、二硫化炭素等の含ヘテロ元素化合物、水、およびこれらの混合溶媒が挙げられる。特に、エタノールおよびイソプロピルアルコールが好ましく、またそれらに水を混合したものも好ましい。
　ゾルゲル法で用いる前駆体溶液の添加物としては、粘度調整のためのポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコールや、溶液安定剤であるトリエタノールアミンなどのアルカノールアミン、アセチルアセトンなどのβジケトン、βケトエステル、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキサンなどを用いることが出来る。また、前駆体溶液の添加物として、エキシマＵＶ光等紫外線に代表されるエネルギー線などの光を照射することによって酸やアルカリを発生する材料を用いることができる。このような材料を添加することにより、光を照射することよって前駆体溶液をゲル化（硬化）させて無機材料を形成することができるようになる。
　また、無機材料の前駆体としてポリシラザンを用いてもよい。ポリシラザンは、加熱またはエキシマなどのエネルギー線を照射することで酸化してセラミックス化（シリカ改質）し、シリカ、ＳｉＮまたはＳｉＯＮを形成する。なお、「ポリシラザン」とは、珪素－窒素結合を持つポリマーで、Ｓｉ－Ｎ、Ｓｉ－Ｈ、Ｎ－Ｈ等からなるＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４及び両方の中間固溶体ＳｉＯＸＮＹ等のセラミック前駆体無機ポリマーである。特開平８－１１２８７９号公報に記載されている下記の一般式（１）で表されるような比較的低温でセラミックス化してシリカ等に変性する化合物がより好ましい。
　一般式（１）：
　　　－Ｓｉ（Ｒ１）（Ｒ２）－Ｎ（Ｒ３）－
　式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基またはアルコキシ基を表す。
　上記一般式（１）で表される化合物の中で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３のすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザン（ＰＨＰＳともいう）や、Ｓｉと結合する水素部分が一部アルキル基等で置換されたオルガノポリシラザンが特に好ましい。
　低温でセラミック化するポリシラザンの別の例としては、ポリシラザンにケイ素アルコキシドを反応させて得られるケイ素アルコキシド付加ポリシラザン（例えば、特開平５－２３８８２７号公報）、グリシドールを反応させて得られるグリシドール付加ポリシラザン（例えば、特開平６－１２２８５２号公報）、アルコールを反応させて得られるアルコール付加ポリシラザン（例えば、特開平６－２４０２０８号公報）、金属カルボン酸塩を反応させて得られる金属カルボン酸塩付加ポリシラザン（例えば、特開平６－２９９１１８号公報）、金属を含むアセチルアセトナート錯体を反応させて得られるアセチルアセトナート錯体付加ポリシラザン（例えば、特開平６－３０６３２９号公報）、金属微粒子を添加して得られる金属微粒子添加ポリシラザン（例えば、特開平７－１９６９８６号公報）等を用いることもできる。
　ポリシラザン溶液の溶媒としては、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用できる。酸化珪素化合物への改質を促進するために、アミンや金属の触媒を添加してもよい。
　無機材料の前駆体としてポリシラザンを用いる場合、加熱又はエキシマなどのエネルギー線の照射により前駆体溶液を硬化させて無機材料を形成してよい。
　上記のように調製した無機材料の前駆体溶液を基材上に塗布する。基材上には密着性を向上させるために、表面処理や易接着層を設けるなどをしてもよいし、水分や酸素等の気体の浸入を防ぐ目的で、ガスバリア層を設けるなどしてもよい。前駆体溶液の塗布方法として、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ダイコート法、インクジェット法などの任意の塗布方法を使用することができるが、比較的大面積の基材に前駆体溶液を均一に塗布可能であること、前駆体溶液が硬化する前に素早く塗布を完了させることができることからすれば、バーコート法、ダイコート法及びスピンコート法が好ましい。
　前駆体溶液の塗布後、塗膜（前駆体膜）中の溶媒を蒸発させるために基材を大気中もしくは減圧下で保持してもよい。この保持時間が短いと塗膜の粘度が低くなりすぎて塗膜への凹凸パターンの転写ができなくなり、保持時間が長すぎると前駆体の重合反応が進み塗膜の粘度が高くなりすぎて塗膜への凹凸パターンの転写ができなくなる。また、前駆体溶液を塗布後、溶媒の蒸発の進行とともに塗膜の硬化が進行し、塗膜の粘度などの物性も短時間で変化する。凹凸パターン形成の安定性の観点から、パターン転写が良好にできる乾燥時間範囲が十分広いことが望ましく、これは乾燥温度（保持温度）、乾燥圧力、前駆体の材料種、前駆体の材料種の混合比、前駆体溶液調製時に使用する溶媒量（前駆体の濃度）等によって調整することができる。なお、基材をそのまま保持するだけでも塗膜（前駆体膜）中の溶媒が蒸発するので、必ずしも加熱や送風などの積極的な乾燥操作を行う必要はなく、塗膜を形成した基材をそのまま所定時間だけ放置したり、後続の工程を行うために所定時間の間に搬送したりするだけでもよい。
　次いで、凹凸パターン転写用のモールドを用いて、塗膜に凹凸パターンを形成する。
　凹凸パターン転写用のモールドとして、後述のようなフィルム状モールド（シート状モールド）や金属モールドを用いることができるが、柔軟性または可撓性のあるフィルム状モールドを用いることが望ましい。
　フィルム状モールドの寸法、特に長さは製造する発光素子の寸法や、１回の製造プロセスで連続的に製造する発光素子の数（ロット数）によって適宜設定することができる。例えば、長さ１０ｍ以上の長尺なモールドにして、ロールに巻き取られたフィルム状モールドをロールから連続的に繰り出しながら複数の基材に連続的に転写してもよい。フィルム状モールドの幅は、５０～３０００ｍｍ、厚み１～５００μｍにし得る。基材と凹凸形成材料の間には、密着性を高めるために表面処理や易接着処理を施してもよい。また、必要に応じて、それらの凹凸パターン面上に離型処理を施してもよい。凹凸パターンは、任意の形状を任意の方法で形成し得る。フィルム状モールドの凹凸パターンは、レンズ構造や光拡散や回折等の機能を有する構造、ドットやライン＆スペースからなるストライプ構造、円柱状、円錐状、円錐台状、三角柱状、三角錐上、三角錐台状、四角柱状、四角錐状、四角錐台状、多角柱状、多角錐状、多角錐台状などのピラー構造、もしくは、ホール構造など、任意のパターンにし得る。中でも、例えば、凹凸のピッチが均一ではなく、凹凸の向きに指向性がないような不規則な凹凸パターンが望ましい。凹凸の平均ピッチは、１５０～６５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、１５０～３００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。凹凸の深さ分布の平均値は、２０～２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、３０～１５０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。凹凸深さの標準偏差は、１０～１００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１５～７５ｎｍの範囲内であることがより好ましい。このような凹凸パターンから回折される光は、単一のまたは狭い帯域の波長の光ではなく、比較的広域の波長帯を有し、回折された光は指向性がなく、あらゆる方向に向かう。
　凹凸パターン転写用のモールドとして、フィルム状モールドを用いる場合、押圧ロールを用いてモールドを前駆体膜に押し付けてもよい。押圧ロールを用いたロールプロセスでは、プレス式と比較して、モールドと塗膜とが接する時間が短いため、モールドや基材及び基材を設置するステージなどの熱膨張係数の差によるパターンくずれを防ぐことができること、前駆体膜中の溶媒の突沸によってパターン中にガスの気泡が発生したり、ガス痕が残ったりすることを防止することができること、基材（塗膜）と線接触するため、転写圧力及び剥離力を小さくでき、大面積化に対応し易いこと、押圧時に気泡をかみ込むことがないことなどの利点を有する。また、モールドを押し付けながら基材を加熱してもよい。押圧ロールを用いてモールドを塗膜（前駆体膜）に押し付ける例として、図４に示すように押圧ロール１２２とその直下に搬送されている基材４０との間にフィルム状モールド５０を送り込むことでフィルム状モールド５０の凹凸パターンを基材４０上の塗膜４２に転写することができる。すなわち、フィルム状モールド５０を押圧ロール１２２により塗膜４２に押し付ける際に、フィルム状モールド５０と基材４０を同期して搬送しながら、基材４０上の塗膜４２の表面をフィルム状モールド５０で被覆する。この際、押圧ロール１２２をフィルム状モールド５０の裏面（凹凸パターンが形成された面と反対側の面）に押しつけながら回転させることで、フィルム状モールド５０と基材４０が進行しながら密着する。なお、長尺のフィルム状モールド５０を押圧ロール１２２に向かって送り込むには、長尺のフィルム状モールド５０が巻き付けられたフィルムロールからそのままフィルム状モールド５０を繰り出して用いるのが便利である。
　前駆体膜にモールドを押し付けた後、前駆体膜を仮焼成してもよい。仮焼成することにより前駆体が無機材料に転化して塗膜が硬化し、凹凸パターンが固化し、剥離の際に崩れにくくなる。仮焼成を行う場合は、大気中で室温～３００℃の温度で加熱することが好ましい。なお、仮焼成は必ずしも行う必要はない。また、前駆体溶液に紫外線などの光を照射することによって酸やアルカリを発生する材料を添加した場合には、前駆体膜を仮焼成する代わりに、例えばエキシマＵＶ光等の紫外線に代表されるエネルギー線を照射することによって塗膜を硬化してもよい。
　モールドの押圧または前駆体膜の仮焼成の後、塗膜（前駆体膜、または前駆体膜を転化することにより形成された無機材料膜）からモールドを剥離する。モールドの剥離方法として公知の剥離方法を採用することができる。塗膜を加熱しながらモールドを剥離してもよく、それにより塗膜から発生するガスを逃がし、膜内に気泡が発生することを防ぐことができる。ロールプロセスを使用する場合、プレス式で用いるプレート状モールドに比べて剥離力は小さくてよく、塗膜がモールドに残留することなく容易にモールドを塗膜から剥離することができる。特に、塗膜を加熱しながら押圧するので反応が進行し易く、押圧直後にモールドは塗膜から剥離し易くなる。さらに、モールドの剥離性の向上のために、剥離ロールを使用してもよい。図４に示すように剥離ロール１２３を押圧ロール１２２の下流側に設け、剥離ロール１２３によりフィルム状モールド５０を塗膜４２に付勢しながら回転支持することで、フィルム状モールド５０が塗膜４２に付着された状態を押圧ロール１２２と剥離ロール１２３の間の距離だけ（一定時間）維持することができる。そして、剥離ロール１２３の下流側でフィルム状モールド５０を剥離ロール１２３の上方に引き上げるようにフィルム状モールド５０の進路を変更することでフィルム状モールド５０は凹凸パターン８０が形成された塗膜（凹凸構造層）１４２から引き剥がされる。なお、フィルム状モールド５０が塗膜４２に付着されている期間に前述の塗膜４２の仮焼成や加熱を行ってもよい。なお、剥離ロール１２３を使用する場合には、例えば室温～３００℃に加熱しながら剥離することによりモールド５０の剥離を一層容易にすることができる。
　凹凸が形成された塗膜（凹凸構造層）１４２からモールド５０を剥離した後、凹凸構造層１４２を本硬化してもよい。本製造方法では、本焼成により凹凸構造層１４２を本硬化させることができる。ゾルゲル法によりシリカに転化する前駆体を用いた場合、凹凸構造層を構成するシリカ（アモルファスシリカ）中に含まれている水酸基などが本焼成によって脱離して、凹凸構造層１４２がより強固となる。本焼成は、２００～１２００℃の温度で、５分～６時間程度行うのが良い。この時、凹凸構造層１４２がシリカからなる場合、焼成温度、焼成時間に応じて非晶質または結晶質、または非晶質と結晶質の混合状態となる。なお、本硬化は必ずしも行う必要はない。また、前駆体溶液に紫外線などの光を照射することによって酸やアルカリを発生する材料を添加した場合には、凹凸構造層１４２を焼成する代わりに、例えばエキシマＵＶ光等の紫外線に代表されるエネルギー線を照射することによって、凹凸構造層１４２を本硬化することができる。
　凹凸パターン転写用のモールドの製造方法の例について説明する。最初にモールドの凹凸パターンを形成するための母型パターンの作製を行う。母型の凹凸パターンは、例えば、本出願人らによるＷＯ２０１２／０９６３６８号に記載されたブロック共重合体の加熱による自己組織化（ミクロ相分離）を利用する方法（以下、適宜「ＢＣＰ（Ｂｌｏｃｋ　Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）熱アニール法」という）や、ＷＯ２０１３／１６１４５４号に記載されたブロック共重合体の溶媒雰囲気下における自己組織化を利用する方法（以下、適宜「ＢＣＰ溶媒アニール法」という）、又は、ＷＯ２０１１／００７８７８Ａ１に開示されたポリマー膜上の蒸着膜を加熱・冷却することによりポリマー表面の皺による凹凸を形成する方法（以下、適宜「ＢＫＬ（Ｂｕｃｋｌｉｎｇ）法」という）を用いて形成することが好適である。ＢＣＰ熱アニール法、ＢＫＬ法及びＢＣＰ溶媒アニール法に代えて、フォトリソグラフィ法で形成してもよい。そのほか、例えば、切削加工法、電子線直接描画法、粒子線ビーム加工法及び操作プローブ加工法等の微細加工法、並びに微粒子の自己組織化を使用した微細加工法、またはサンドブラスト法等によっても、母型の凹凸パターンを作製することができる。ＢＣＰ熱アニール法及びＢＣＰ溶媒アニール法でパターンを形成する場合、パターンを形成する材料は任意の材料を使用することができるが、ポリスチレンのようなスチレン系ポリマー、ポリメチルメタクリレートのようなポリアルキルメタクリレート、ポリエチレンオキシド、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリビニルピリジン、及びポリ乳酸からなる群から選択される２種の組合せからなるブロック共重合体が好適である。また、溶媒アニール処理により得られた凹凸パターンに対して、エキシマＵＶ光などの紫外線に代表されるエネルギー線を照射することによるエッチングや、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）、ＩＣＰエッチングのようなドライエッチング法によるエッチングを行ってもよい。またそのようなエッチングを行った凹凸パターンに対して、加熱処理を施してもよい。
　パターンの母型をＢＣＰ熱アニール法やＢＫＬ法又はＢＣＰ溶媒アニール法により形成した後、以下のようにして電鋳法などにより、母型の凹凸パターンを転写したモールドを形成することができる。最初に、電鋳処理のための導電層となるシード層を、無電解めっき、スパッタまたは蒸着等により凹凸パターンを有する母型上に形成することができる。シード層は、後続の電鋳工程における電流密度を均一にして後続の電鋳工程により堆積される金属層の厚みを一定にするために１０ｎｍ以上が好ましい。シード層の材料として、例えば、ニッケル、銅、金、銀、白金、チタン、コバルト、錫、亜鉛、クロム、金・コバルト合金、金・ニッケル合金、ホウ素・ニッケル合金、はんだ、銅・ニッケル・クロム合金、錫ニッケル合金、ニッケル・パラジウム合金、ニッケル・コバルト・リン合金、またはそれらの合金などを用いることができる。次に、シード層上に電鋳（電界めっき）により金属層を堆積させる。金属層の厚みは、例えば、シード層の厚みを含めて全体で１０～３００００μｍの厚さにすることができる。電鋳により堆積させる金属層の材料として、シード層として用いることができる上記金属種のいずれかを用いることができる。形成した金属層は、後続のモールドの形成のための樹脂層の押し付け、剥離及び洗浄などの処理の容易性からすれば、適度な硬度及び厚みを有することが望ましい。
　上記のようにして得られたシード層を含む金属層を、凹凸パターンを有する母型から剥離して金属基板を得る。剥離方法は物理的に剥がしても構わないし、母型の凹凸パターンを形成する材料を、それらを溶解する有機溶媒や酸、アルカリ等用いて溶解して除去することによって剥離してもよい。金属基板を母型から剥離するときに、残留している材料成分を洗浄にて除去することができる。洗浄方法としては、界面活性剤などを用いた湿式洗浄や紫外線やプラズマを使用した乾式洗浄を用いることができる。また、例えば、粘着剤や接着剤を用いて残留している材料成分を付着除去するなどしてもよい。こうして得られる、母型からパターンが転写された金属基板（金属モールド）は、凹凸パターン転写用のモールドとして用いられ得る。
　さらに、得られた金属基板を用いて、金属基板の凹凸構造（パターン）をフィルム状の支持基板に転写することでフィルム状モールドのように可撓性のあるモールドを作製することができる。例えば、硬化性樹脂を支持基板に塗布した後、金属基板の凹凸構造を樹脂層に押し付けつつ樹脂層を硬化させる。支持基板として、例えば、ガラス、石英、シリコン等の無機材料からなる基材；シリコーン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアリレート等の有機材料からなる基材、ニッケル、銅、アルミ等の金属材料が挙げられる。また、支持基板の厚みは、１～５００μｍの範囲にし得る。
　硬化性樹脂としては、光硬化および熱硬化、湿気硬化型、化学硬化型（二液混合）等の樹脂を用いることができる。具体的には、例えば、エポキシ系、アクリル系、メタクリル系、ビニルエーテル系、オキセタン系、ウレタン系、メラミン系、ウレア系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、フェノール系、架橋型液晶系、フッ素系、シリコーン系、ポリアミド系等のモノマー、オリゴマー、ポリマー等の各種樹脂が挙げられる。硬化性樹脂の厚みは０．５～５００μｍの範囲内であることが好ましい。厚みが前記下限未満では、硬化樹脂層の表面に形成される凹凸の高さが不十分となり易く、前記上限を超えると、硬化時に生じる樹脂の体積変化の影響が大きくなり凹凸形状が良好に形成できなくなる可能性がある。
　硬化性樹脂を塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、滴下法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、凸版印刷法、ダイコート法、カーテンコート法、インクジェット法、スパッタ法等の各種コート方法を採用することができる。さらに、硬化性樹脂を硬化させる条件としては、使用する樹脂の種類により異なるが、例えば、硬化温度が室温～２５０℃の範囲内であり、硬化時間が０．５分～３時間の範囲内であることが好ましい。また、紫外線や電子線のようなエネルギー線を照射することで硬化させる方法でもよく、その場合には、照射量は２０ｍＪ／ｃｍ２～１０Ｊ／ｃｍ２の範囲内であることが好ましい。
　次いで、硬化後の硬化樹脂層から金属基板を取り外す。金属基板を取り外す方法としては、機械的な剥離法に限定されず、公知の方法を採用することができる。こうして得ることができる支持基板上に凹凸が形成された硬化樹脂層を有するフィルム状の樹脂モールドは、凹凸パターン転写用のモールドとして用いられ得る。
　また、上述の方法で得られた金属基板の凹凸構造（パターン）上にゴム系の樹脂材料を塗布し、塗布した樹脂材料を硬化させ、金属基板から剥離することにより、金属基板の凹凸パターンが転写されたゴムモールドを作製することができる。得られたゴムモールドは、凹凸パターン転写用のモールドとして用いられ得る。ゴム系の樹脂材料として、天然ゴム及び合成ゴムを用いることができ、特に、シリコーンゴム、またはシリコーンゴムと他の材料との混合物もしくは共重合体が好ましい。シリコーンゴムとしては、例えば、ポリオルガノシロキサン、架橋型ポリオルガノシロキサン、ポリオルガノシロキサン／ポリカーボネート共重合体、ポリオルガノシロキサン／ポリフェニレン共重合体、ポリオルガノシロキサン／ポリスチレン共重合体、ポリトリメチルシリルプロピン、ポリ４メチルペンテンなどが用いられる。シリコーンゴムは、他の樹脂材料と比べて安価で、耐熱性に優れ、熱伝導性が高く、弾性があり、高温条件下でも変形しにくいことから、凹凸パターン転写プロセスを高温条件下で行う場合には好適である。さらに、シリコーンゴム系の材料は、ガスや水蒸気透過性が高いため、被転写材の溶媒や水蒸気を容易に透過することができる。そのため、樹脂材料または無機材料の前駆体溶液の膜に凹凸パターンを転写する目的でゴムモールドを用いる場合には、シリコーンゴム系の材料が好適である。また、ゴム系材料の表面自由エネルギーは２５ｍＮ／ｍ以下が好ましい。これによりゴムモールドの凹凸パターンを基材上の塗膜に転写するときの離形性が良好となり、転写不良を防ぐことができる。ゴムモールドは、例えば、長さ５０～１０００ｍｍ、幅５０～３０００ｍｍ、厚み１～５０ｍｍにし得る。また、必要に応じて、ゴムモールドの凹凸パターン面上に離型処理を施してもよい。
＜第１電極の形成＞
　上記のようにして基材４０上に凹凸構造層１４２を形成した後、基材４０及び凹凸構造層１４２に付着している異物などを除去するために、ブラシで洗浄し、次いで、水系溶媒を用いたアルカリ性洗浄剤および有機溶剤で有機物等を除去する。次いで、図１（ａ）、（ｂ）に示すように凹凸構造層１４２上に、第１電極９２を、凹凸構造層１４２の表面に形成されている凹凸パターンが第１電極９２上にも維持されるようにして積層する。こうして凹凸パターンを有する第１電極９２が形成される。第１電極９２を積層する方法としては、蒸着法、スパッタ法、スピンコート法等の公知の方法を適宜採用することができる。これらの方法の中でも、密着性を上げるという観点から、スパッタ法が好ましい。なお、スパッタ時には基材４０及び凹凸構造層１４２が３００℃程度の高温に曝されることもある。成膜された第１電極上にフォトレジストを塗布して第１電極用マスクパターンで露光した後、現像液で現像し、次いで第１電極をエッチング液でエッチングすることで所定のパターンの第１電極９２を得ることができる。得られた第１電極９２をブラシで洗浄し、水系溶媒を用いたアルカリ性洗浄剤および有機溶剤で有機物等を除去した後、ＵＶオゾン処理することが望ましい。
＜有機層の形成＞
　次に、第１電極９２上に、有機層９４を積層する。有機層９４を積層する方法としては、蒸着法、スパッタ法、スピンコート法、ダイコート法等の公知の方法を適宜採用することができる。有機層９４のパターニングは、基材上に所定の形状のマスクを配置して成膜を行うなど、公知のパターニング方法で行うことができる。
＜第２電極の形成＞
　次いで、有機層９４上に第２電極（金属電極）９８を積層する。金属電極９８は、蒸着法、スパッタ法等の公知の方法を採用して積層することができる。金属電極９８のパターニングは、基材上に所定の形状のマスクを配置して成膜を行うなど、公知のパターニング方法で行うことができる。
＜封止＞
　さらに、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、封止部材１０１を取り付けて、有機層９４を封止する。このような封止構造を作製するには、まず、基材４０上の凹凸構造層１４２が配置された面において、有機層９４を取り囲むように接着剤層１０３を形成する。走査可能なディスペンサ及び／または移動可能なステージ等を用いて接着剤を塗布することで、所望の位置に接着剤層１０３を形成することができる。また、ディスペンサの走査速度及び吐出量を制御することにより、所望の線幅で接着剤層１０３を形成できる。次いで、封止部材１０１を基材４０に対向して、凹凸構造層１４２、第１電極９２、有機層９４及び金属電極９８の上方に設置し、接着剤層１０３を介して基材４０と接着させ、基材４０と封止部材１０１の間の空間１０５を封止する。接着剤層１０３がエネルギー線照射によって硬化する材料で形成されている場合、封止後にエネルギー線を接着剤層１０３に照射して接着剤層１０３を硬化させる。例えば光硬化型接着剤の場合、高圧水銀灯やハロゲンランプにより得られる紫外領域から可視領域の光を封止部材１０１側または基材４０側から照射することで、接着剤層１０３を硬化させることができる。また、接着剤層１０３が熱硬化性の場合は、接着剤層１０３を例えば５０～１５０℃の範囲で加熱することによって硬化させることができる。これによって、基材４０と封止部材１０１が一体化し、封止空間１０５内に有機層９４が配置される。
　なお、有機層９４を形成した後は、これらを大気に接触させることなく、例えば、窒素雰囲気下（例えば、純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスで置換したグローブボックスを用いる）で封止することが好ましい。また、封止工程において、上記の説明では接着剤層１０３を基材４０上に形成した後に封止部材１０１を設置したが、基材４０に対向させて基材４０との間に空間を隔てて封止部材１０１を設置した後に、その空間に接着剤を注入して接着剤層１０３を形成してもよい。
　以上のような製造方法により、図１（ａ）に示される発光素子１００が製造される。
＜光学機能層の配置＞
　さらに、図１（ｂ）に示すように、基材４０の凹凸構造層１４２を形成した面とは反対側の面（発光素子の形成後に光の取り出し面となる面）に光学機能層１４２ａを配置してよい。
　光学機能層１４２ａは、凹凸構造層１４２と同様の方法で、基材４０上に直接形成することができる。あるいは、基材４０とは別の基材上に、凹凸構造層１４２と同様の方法で光学機能層１４２ａを形成し、それを粘着剤層及び／又は接着剤層を介して基材４０上に取り付けてもよい。
　粘着剤層及び／又は接着剤層の材料としては、基材４０上に光学機能層１４２ａを接着することが可能な公知の材料を適宜利用することができ、例えば、アクリル系粘着剤、エチレン－酢酸ビニル共重合体、天然ゴム系粘着剤、ポリイソブチレン、ブチルゴム、スチレン－ブチレン－スチレン共重合体、スチレン－インプレン－スチレンブロック共重合体等の合成ゴム系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤を適宜利用してもよく、市販品（ノーランド社製ＵＶ硬化型光学用接着剤ＮＯＡ６０、ＮＯＡ６１、ＮＯＡ７１，ＮＯＡ７２、ＮＯＡ８１、東亜合成製ＵＶ－３４００）を用いてもよい。これらのうち、粘着剤層及び／又は接着剤層が基材４０から射出する光の光路に影響を及ぼさないようにするという観点から、基材４０の屈折率と同等の屈折率を有する粘着剤や接着剤を用いることが望ましい。このような粘着剤及び接着剤を塗布する方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。なお、粘着剤及び接着剤は基材４０及び光学機能層１４２ａのどちらに塗布してもよい。
　なお、光学機能層１４２ａの配置は、凹凸構造層１４２の形成前に実施してもよく、凹凸構造層１４２の形成後に実施してもよく、又は封止工程後に実施してもよく、それらの工程を実施する順序は特に制限されるものではない。
　以上の方法によって、図１（ｂ）に示すような光学機能層１４２ａを備える発光素子１００ａが形成される。
　なお、凹凸構造層１４２の形成に用いる無機材料の前駆体として、上記シリカの前駆体に代えて、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ２、ＩＴＯ等の前駆体を用いてもよい。
　またゾルゲル法のほか、無機材料の微粒子の分散液を用いる方法、液相堆積法（ＬＰＤ：Ｌｉｑｕｉｄ　Ｐｈａｓｅ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを用いて凹凸構造層１４２を形成してもよい。
　硬化性樹脂を用いて凹凸構造層１４２を形成する場合は、例えば、硬化性樹脂を基材に塗布した後、塗布した硬化性樹脂層に凹凸パターンを有するモールドを押し付けつつ塗膜を硬化させることによって、硬化性樹脂層にモールドの凹凸パターンを転写することができる。硬化性樹脂は有機溶剤で希釈してから塗布してもよい。この場合に用いる有機溶剤としては硬化前の樹脂を溶解するものを選択して使用することができる。例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などのアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）などのケトン系溶剤等の公知のものから選択できる。硬化性樹脂を塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、滴下法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、凸版印刷法、ダイコート法、カーテンコート法、インクジェット法、スパッタ法等の各種コート方法を採用することができる。凹凸パターンを有するモールドとしては、例えばフィルム状モールド、金属モールドなど所望のモールドを用いることができる。さらに、硬化性樹脂を硬化させる条件としては、使用する樹脂の種類により異なるが、例えば、硬化温度が室温～２５０℃の範囲内であり、硬化時間が０．５分～３時間の範囲内であることが好ましい。また、紫外線や電子線のようなエネルギー線を照射することで硬化させる方法でもよく、その場合には、照射量は２０ｍＪ／ｃｍ２～１０Ｊ／ｃｍ２の範囲内であることが好ましい。
　また、上記の製造方法では基材４０上に塗膜（前駆体膜）を形成し、この塗膜にモールドを押圧することによって凹凸構造層１４２を製造したが、それに代えて、モールドの凹凸パターン上に前駆体膜を形成し、この前駆体膜を基材４０に貼合してモールドを剥離することにより、凹凸構造層１４２を基材４０上に形成することもできる。この場合、前駆体膜をモールド上に形成する方法として、基材４０上に前駆体溶液を塗布する方法として上述した塗布方法に加え、蒸着、スパッタリング等の物理気相成長（ＰＶＤ）法、化学気相成長（ＣＶＤ）法等の公知のドライプロセスを用いた方法も用いることができる。この場合、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属硫化物、金属炭化物、金属ハロゲン化物、またこれらの混合物（金属酸窒化物、金属酸化ハロゲン化物、金属窒化炭化物など）等からなる凹凸構造層１４２を形成することができる。
　ドライプロセスを用いてモールド上に形成した凹凸構造層は、例えば、次のような方法で基材４０に貼合することができる。まず、基材４０上に接着剤を塗布する。基材４０上の接着剤層とモールド上の凹凸構造層が接着するように、基材４０とモールドを重ね合わせ、接着剤を硬化させる。それにより、基材４０と凹凸構造層が接着剤を介して接合される。次いでモールドを凹凸構造層から剥離する。それにより、凹凸構造層１４２が基材４０上に形成された回折格子基板１４０を形成することができる。
　さらに、凹凸構造層１４２の表面に被覆層（不図示）を形成してもよい。被覆層は、凹凸構造層１４２の凹凸深さの標準偏差の２５～１５０％の範囲内の膜厚を有することが好ましい。それにより、凹凸構造層１４２の表面に異物や欠陥があった場合にそれらを被覆することができるため、発光素子１００、１００ａのリーク電流を有効に抑制でき、また、発光素子１００、１００ａが良好な光取り出し効率を有する。
　被覆層の材料（被覆材料）としては、凹凸構造層１４２の材料として用いることができる材料として上記で例示したＳｉＯＸ、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＳ、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ２、ＩＴＯ等、これらに公知の微粒子、フィラー、紫外線吸収材等を含有させたもの等を用いることができる。特に凹凸構造層１４２の材料として用いた材料と同じ材料を用いて被覆層を形成することが望ましい。被覆材料と凹凸構造層１４２の材料が同じ材料であることにより、被覆層と凹凸構造層１４２の間の界面における光の反射を抑制することができる。ゾルゲル法により被覆層を形成する場合、被覆層の形成に用いる無機材料の前駆体溶液は、凹凸構造層１４２の形成に用いた前駆体溶液よりも溶媒でさらに希釈したものを用いることが望ましい。それにより、凹凸構造層１４２よりも薄い所望の膜厚で被覆層を形成することが容易になる。
　またゾルゲル法のほか、無機材料の微粒子の分散液を用いる方法、液相堆積法（ＬＰＤ：Ｌｉｑｕｉｄ　Ｐｈａｓｅ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ポリシラザンを用いる方法などを用いて被覆層を形成してもよい。
　また、被覆材料としてシランカップリング剤を用いて被覆層を形成してもよい。それにより、被覆層とその上に形成される電極などの層との間の密着性を向上させることができ、発光素子１００、１００ａの製造工程における洗浄工程や高温処理工程での耐性が向上する。被覆層に用いられるシランカップリング剤は、その種類が特に制限されるものではないが、例えばＲＳｉＸ３（Ｒは、ビニル基、グリシドキシ基、アクリル基、メタクリル基、アミノ基およびメルカプト基から選ばれる少なくとも１種を含む有機官能基であり、Ｘは、ハロゲン元素またはアルコキシル基である）で示される有機化合物を用いることができる。
　また、被覆層の材料としては、上述の無機材料のほか、硬化性樹脂材料を用いてもよい。硬化性樹脂材料としては、凹凸構造層１４２の材料として用いることができる材料として上記で例示した硬化性樹脂材料を用いることができる。硬化性樹脂を用いて被覆層を形成する場合、例えば、硬化性樹脂を凹凸構造層１４２上に塗布した後、硬化させることによって、被覆層を形成することができる。
　さらに、凹凸構造層１４２の表面（被覆層を形成する場合は被覆層の表面）に疎水化処理を行ってもよい。疎水化処理の方法は知られている方法を用いればよく、例えば、シリカ表面であれば、ジメチルジクロルシラン、トリメチルアルコキシシラン等で疎水化処理することもできるし、ヘキサメチルジシラザンなどのトリメチルシリル化剤とシリコーンオイルで疎水化処理する方法を用いてもよいし、超臨界二酸化炭素を用いた金属酸化物粉末の表面処理方法を用いてもよい。凹凸構造層１４２の表面が疎水性であると、発光素子１００、１００ａの製造工程において凹凸構造層１４２表面から水分を容易に除去できるため、発光素子１００、１００ａにおけるダークスポットのような欠陥の発生や、デバイスの劣化を防止することができる。
　また、凹凸構造層１４２の表面（被覆層を形成する場合は被覆層の表面）に、水分や酸素等の気体の侵入を防ぐ目的で、ガスバリア層を設けてもよい。
　以下、本発明の発光素子を実施例及び比較例により具体的に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。以下の実施例１、２及び比較例１～３において、それぞれ異なる回折格子基板又は凹凸パターンのない基板を用いて発光素子を作製し、発光素子の透明性及び発光効率（電力効率）を評価した。
　実施例１
＜フィルム状モールドの作製＞
　最初に、回折格子基板を作製するために、ＢＣＰ溶媒アニール法を用いて凹凸表面を有するフィルム状モールドを作製した。下記のようなポリスチレン（以下、適宜「ＰＳ」と略する）とポリメチルメタクリレート（以下、適宜「ＰＭＭＡ」と略する）とからなるＰｏｌｙｍｅｒ　Ｓｏｕｒｃｅ社製のブロック共重合体を用意した。
ＰＳセグメントのＭｎ＝５１０，０００、
ＰＭＭＡセグメントのＭｎ＝５００，０００、
ブロック共重合体のＭｎ＝１，０１０，０００、
ＰＳセグメントとＰＭＭＡセグメントの体積比（ＰＳ：ＰＭＭＡ）＝５４：４６、
分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．１８、ＰＳセグメントのＴｇ＝１０７℃、
ＰＭＭＡセグメントのＴｇ＝１３４℃
　ブロック共重合体におけるＰＳセグメント及びＰＭＭＡセグメントの体積比（ＰＳセグメント：ＰＭＭＡセグメント）は、ポリスチレンの密度が１．０５ｇ／ｃｍ３であり、ポリメチルメタクリレートの密度が１．１９ｇ／ｃｍ３であるものとして算出した。ポリマーセグメント又はポリマーの数平均分子量（Ｍｎ）及び重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（東ソー（株）製、型番「ＧＰＣ－８０２０」、ＴＳＫ－ＧＥＬ　ＳｕｐｅｒＨ１０００、ＳｕｐｅｒＨ２０００、ＳｕｐｅｒＨ３０００及びＳｕｐｅｒＨ４０００を直列に接続したもの）を用いて測定した。ポリマーセグメントのガラス転移点（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（Ｐｅｒｋｉｎ－Ｅｌｍｅｒ社製、製品名「ＤＳＣ７」）を用いて、０～２００℃の温度範囲について２０℃／ｍｉｎの昇温速度にて昇温しつつ測定した。ポリスチレン及びポリメチルメタクリレートの溶解度パラメータはそれぞれ９．０及び９．３である（化学便覧　応用編　改定２版参照）。
　このブロック共重合体２３０ｍｇとポリエチレンオキシドとして５７．５ｍｇのＡｌｄｒｉｃｈ製ポリエチレングリコール２０５０（平均Ｍｎ＝２０５０）に、トルエンを総量が１５ｇになるように加えて溶解させて、ブロック共重合体溶液を調製した。
　このブロック共重合体溶液を孔径０．５μｍのメンブレンフィルターでろ過してブロック共重合体溶液を得た。信越シリコーン社製ＫＢＭ－５１０３を１ｇ、イオン交換水を１ｇ、酢酸０．１ｍｌ、イソプロピルアルコールを１９ｇの混合溶液をガラス基板上にスピンコート塗布した（回転速度５００ｒｐｍで１０秒間行った後、引き続いて８００ｒｐｍで４５秒間行った）。１３０℃で１５分間処理して、シランカップリング処理ガラスを得た。得られたブロック共重合体溶液を、基材としてのシランカップリング処理ガラス上に、スピンコートにより１４０～１６０ｎｍの膜厚で塗布した。スピンコートは、回転速度２００ｒｐｍで１０秒間行った後、引き続いて３００ｒｐｍで３０秒間行った。
　次いで、薄膜が形成された基材を、予めクロロホルムの蒸気を充満したデシケータ中に２４時間、室温にて静置することで溶媒アニール処理を施した。デシケータ（容量５Ｌ）内には、クロロホルムを１００ｇ充填したスクリュー瓶が設置されており、デシケータ内の雰囲気は飽和蒸気圧のクロロホルムで満たされていた。溶媒アニール処理後の薄膜の表面には、凹凸が観察されて、薄膜を構成するブロック共重合体がミクロ層分離していることが分かった。この薄膜の断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（日立社製Ｈ－７１００ＦＡ）により観察したところ、ＰＳ部分の円形の断面が基板表面と平行な方向に互いに離隔しつつ基板表面に垂直な方向（高さ方向）に二段に配列しており、原子間力顕微鏡の解析画像と併せて考察すると、ＰＳ部分がＰＭＭＡ部分から水平シリンダ構造に相分離していることが分かった。ＰＳ部分がコア（島）となり、その周りをＰＭＭＡ部分が取り囲んでいる（海）状態であった。
　上記溶媒アニール処理により波形化された薄膜の表面に、スパッタにより、電流シード層として２０ｎｍ程度の薄いニッケル層を形成した。次いで、この薄膜付き基材をスルファミン酸ニッケル浴中に入れ、温度５０℃で、電鋳（最大電流密度０．０５Ａ／ｃｍ２）処理してニッケルを厚み２５０μｍになるまで析出させた。こうして得られたニッケル電鋳体から薄膜付き基材を機械的に剥離した。次に、ニッケル電鋳体をテトラヒドロフラン溶媒中に２時間浸け置き、その後、アクリル系ＵＶ硬化樹脂を塗布して硬化し、剥離することを３回繰り返すことで、電鋳体の表面に一部付着していたポリマー成分を除去した。その後、日本シービーケミカル製ケミゾール２３０３中に浸漬し、５０℃にて２時間攪拌しながら洗浄した。その後、ＵＶオゾン処理を１０分間ニッケル電鋳体に施した。
　次いで、ニッケル電鋳体をダイキン化成品販売社製ＨＤ－２１０１ＴＨに約１分浸し、乾燥した後、一晩静置した。翌日、ニッケル電鋳体を、ダイキン化成品販売社製ＨＤＴＨ中に浸漬して約１分間超音波処理洗浄を行った。こうして離型処理されたニッケルモールドを得た。
　次に、ＰＥＴ基板（東洋紡製、コスモシャインＡ－４１００）上にフッ素系ＵＶ硬化性樹脂を塗布し、ニッケルモールドを押し付けながら、紫外線を６００ｍＪ／ｃｍ２で照射することでフッ素系ＵＶ硬化性樹脂を硬化させた。樹脂が硬化後、ニッケルモールドを硬化した樹脂から剥離した。こうしてニッケルモールドの表面形状が転写された樹脂膜付きＰＥＴ基板からなるフィルム状モールドを得た。
＜凹凸構造層の形成＞
　凹凸構造層をゾルゲル法により形成するために、無機材料の前駆体の溶液（ゾルゲル材料溶液）を以下のようにして調製した。エタノール２２ｍｏｌ、水５ｍｏｌ、濃塩酸０．００４ｍｏｌ及びアセチルアセトン４ｍｏｌを混合した液に、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）０．７５ｍｏｌ及びジメチルジエトキシシラン（ＤＭＤＥＳ）０．２５ｍｏｌを滴下して加え、さらに添加材として界面活性剤Ｓ－３８６（セイミケミカル製）を０．５ｗｔ％加え２３℃、湿度４５％で２時間攪拌してＳｉＯ２の前駆体溶液を得た。この前駆体溶液を、基材上にバーコートし、前駆体溶液の塗膜を形成した。基材としては屈折率が１．５１７（λ＝５８９ｎｍ）である、１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．７ｍｍ（厚み）の無アルカリガラス基板（日本電気硝子社製、ＯＡ１０ＧＦ）を用いた。バーコーターとしてドクターブレード（ＹＯＳＨＩＭＩＴＳＵ　ＳＥＩＫＩ社製）を用いた。このドクターブレードは塗膜の膜厚が５μｍとなるような設計であったがドクターブレードに３５μｍの厚みのイミドテープを張り付けて塗膜の膜厚が４０μｍとなるように調整した。
　前駆体溶液の塗膜を２５℃で１分間放置した後、上記のようにして作製したフィルム状モールドを塗膜に重ね合わせた。このとき、８０℃に加熱した押圧ロールをフィルム状モールド上で回転移動させることによりフィルム状モールドを塗膜に押し付けた。その後、フィルム状モールドを剥離し、次いでオーブンを用いて３００℃で６０分加熱して塗膜を本焼成した。こうしてフィルム状モールドの凹凸パターンが転写された凹凸構造層がガラス基板上に形成された。なお、押圧ロールは、内部にヒータを備え、外周が４ｍｍ厚の耐熱シリコーンが被覆されたロールであり、ロール径φが５０ｍｍ、軸方向長さが３５０ｍｍのものを用いた。
＜凹凸の平均ピッチの測定＞
　この凹凸構造層の表面の凹凸形状を原子間力顕微鏡（株式会社日立ハイテクサイエンス製の環境制御ユニット付走査型プローブ顕微鏡「ＮａｎｏｎａｖｉＩＩステーション／Ｅ－ｓｗｅｅｐ」）を用いて測定し、凹凸解析画像を得た。測定は、任意の１０μｍ角（縦１０μｍ、横１０μｍ）の測定領域に対しておこなった。原子間力顕微鏡の解析条件は、以下の通りである。
　測定モード：ダイナミックフォースモード
　カンチレバー：ＳＩ－ＤＦ４０（材質：Ｓｉ、レバー幅：４０μｍ、チップ先端の直径：１０ｎｍ）
　測定雰囲気：大気中
　測定温度：２５℃
　得られた凹凸解析画像中における、任意の隣り合う凸部同士又は隣り合う凹部同士の間隔を１００点以上測定し、その平均を算出して凹凸の平均ピッチとした。この例で得られた解析画像より凹凸構造層の凹凸パターンの凹凸の平均ピッチは、図５の表中に示すように、２７０ｎｍであった。
＜ヘイズ値の評価＞
　凹凸構造層を形成した基材のヘイズ値（濁り度）をＨａｚｅ－ｇａｒｄ　ｐｌｕｓ（ＢＹＫ－Ｇａｒｄｎｅｒ　ＧｍｂＨ社製）を用いて測定した。ヘイズ値は、図５の表中に示すように、０．１％であった。
＜発光部の形成＞
　次に凹凸構造層上に、ＩＴＯをスパッタ法で厚み１２０ｎｍで成膜し、次いで、有機層として、正孔輸送層（４，４’，４’’トリス（９－カルバゾール）トリフェニルアミン、厚み：３５ｎｍ）、発光層（トリス（２－フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）錯体をドープした４，４’，４’’トリス（９－カルバゾール）トリフェニルアミン、厚み１５ｎｍ、トリス（２－フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）錯体をドープした１，３，５－トリス（Ｎ－フェニルベンズイミダゾール－２－イル）ベンゼン、厚み１５ｎｍ）、電子輸送層（１，３，５－トリス（Ｎ－フェニルベンズイミダゾール－２－イル）ベンゼン、厚み：６５ｎｍ）をそれぞれ蒸着法で積層した。さらに、フッ化リチウム層（厚み：１ｎｍ）、アルミニウム層（厚み：５０ｎｍ）、銀層（厚み：１５ｎｍ）を蒸着した。
　実施例２
　下記のようなＰＳとＰＭＭＡからなるＰｏｌｙｍｅｒ　Ｓｏｕｒｃｅ社製のブロック共重合体を用いてフィルム状モールドを作製した以外は実施例１と同様にして、発光素子を作製した。
ＰＳセグメントのＭｎ＝８００，０００、
ＰＭＭＡセグメントのＭｎ＝７５０，０００、
ブロック共重合体のＭｎ＝１，５５０，０００、
ＰＳセグメントとＰＭＭＡセグメントの体積比（ＰＳ：ＰＭＭＡ）＝５５：４５、
分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．２８、ＰＳセグメントのＴｇ＝１０７℃、
ＰＭＭＡセグメントのＴｇ＝１３４℃
　図５の表中に示すように、凹凸構造層の凹凸パターンの凹凸の平均ピッチは、５９０ｎｍであった。また、凹凸構造層を形成した基材のヘイズ値は１．５％であった。
　比較例１
　凹凸構造層を形成せず、基材上に直接透明電極を形成した以外は実施例１と同様にして発光素子を作製した。図５の表中に示すように、凹凸構造層を形成していない基材のヘイズ値は０．０％であった。
　比較例２
　下記のようなＰＳとＰＭＭＡからなるＰｏｌｙｍｅｒ　Ｓｏｕｒｃｅ社製のブロック共重合体を用いてフィルム状モールドを作製した以外は実施例１と同様にして、発光素子を作製した。
ＰＳセグメントのＭｎ＝９００，０００、
ＰＭＭＡセグメントのＭｎ＝８００，０００、
ブロック共重合体のＭｎ＝１，７００，０００、
ＰＳセグメントとＰＭＭＡセグメントの体積比（ＰＳ：ＰＭＭＡ）＝５５：４５、
分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．２６、ＰＳセグメントのＴｇ＝１０７℃、
ＰＭＭＡセグメントのＴｇ＝１３４℃
　図５の表中に示すように、凹凸構造層の凹凸パターンの凹凸の平均ピッチは７７０ｎｍであった。また、凹凸構造層を形成した基材のヘイズ値は７．９％であった。
　比較例３
　直径数μｍ～２０μｍの微粒子がランダムに埋め込まれた散乱フィルム（株式会社きもと製）付素ガラス基板上に透明電極を形成した以外は実施例１と同様にして発光素子を作製した。
　図５の表中に示すように、散乱フィルム付素ガラス基板の凹凸の平均ピッチは８０００ｎｍであった。また、散乱フィルム付素ガラス基板のヘイズ値は９０．５％であった。
＜発光効率の評価＞
　実施例１、２及び比較例１～３の発光素子の発光効率（電力効率）を以下の方法で測定した。発光素子に電圧を印加し、印加電圧Ｖ及び発光素子に流れる電流Ｉを印加測定器（株式会社エーディーシー社製、Ｒ６２４４）にて、また全光束量Ｌをスペクトラ・コープ社製の全光束測定装置にて測定した。このようにして得られた印加電圧Ｖ、電流Ｉ及び全光束量Ｌの測定値から輝度値Ｌ’を算出し、下記計算式（Ｆ１）：
　　　電力効率＝（Ｌ’／Ｉ／Ｖ）×Ｓ・・・（Ｆ１）
を用いて、発光素子の電力効率を算出した。上記式において、Ｓは素子の発光面積である。なお、輝度Ｌ’の値は、発光素子の配光特性がランバート則にしたがうものと仮定し、下記計算式（Ｆ２）： 
　　　Ｌ’＝Ｌ／π／Ｓ・・・（Ｆ２）
を用いて換算した。
　電力効率の算出結果を図５の表中に示す。凹凸構造層を備えない比較例１の発光素子と比べ、実施例１、２及び比較例２、３の発光素子は電力効率が高かった。これは、実施例１、２及び比較例２、３の発光素子では、発光層で発生した光が凹凸構造層又は散乱フィルムにより回折及び／又は散乱され、素子内部から取り出されたためと考えられる。
＜目視評価＞
　実施例１、２及び比較例１～３の発光素子の透明性を次のようにして評価した。１０ポイントのフォントサイズの『Ａｒｉａｌ』フォントでアルファベットを印刷した紙を用意し、観察者と紙の間に作製した発光素子を設置した。観察者と発光素子の間の距離は１ｍとした。発光素子と紙の間の距離を変えながら、観察者が発光素子を通して紙上にピントを合わせてデジタルカメラで写真を撮影し、写真の文字を目視にて読み取った。結果を図５の表中に示す。図５の表において、発光素子と紙の間の距離が５ｍ以上であっても文字をはっきりと読み取ることができたものを◎、発光素子と紙の間の距離が５ｍ以上であっても文字を読み取ることができたがコントラストが低かったものを○、発光素子と紙の間の距離が５ｍ未満の場合は文字を読み取ることができたが、発光素子と紙の間の距離が５ｍ以上の場合は文字を読み取ることができなかったものを△、発光素子と紙の間の距離が５ｍ未満であっても全く文字を読み取ることができなかったものを×と表記した。
　実施例１及び比較例１の発光素子において、凹凸構造層が形成された領域は、金属電極が形成された領域も含めてすべて透明であり、発光素子と紙の間の距離が５ｍ以上であっても文字をはっきりと読み取ることができた。比較例１の発光素子は凹凸構造層を有さず、発光素子を透過する光が散乱されないため、透明で文字の可読性が高かったと考えられる。実施例１の発光素子は、凹凸構造層の凹凸パターンの凹凸の平均ピッチが１５０～６５０ｎｍの範囲内、特に２５０～３００ｎｍの範囲内に収まっており、発光素子を透過する光の散乱が抑制されたため、透明で文字の可読性が高かったと考えられる。透過性が維持されたと考えられる。
　実施例２の発光素子において、凹凸構造層が形成された領域は、金属電極が形成された領域も含めてすべて透明であり、発光素子と紙の間の距離が５ｍ以上であっても文字を読み取ることができた。実施例２の発光素子は、凹凸構造層の凹凸パターンの凹凸の平均ピッチが１５０～６５０ｎｍの範囲内に収まっており、発光素子を透過する光の散乱が抑制されたため、透明で文字の可読性が高かったと考えられる。しかし、その発光素子を通して目視された文字のコントラストは実施例１及び比較例１の発光素子を通して目視した場合と比較するとやや低かった。
　比較例２の発光素子において、凹凸構造層が形成された領域は、金属電極が形成された領域も含めてすべて透明で、発光素子と紙の間の距離が５ｍ未満であれば文字を読み取ることができた。しかし、発光素子と紙の間の距離が５ｍ以上の場合は、文字がぼやけて読み取ることができなかった。比較例２の発光素子は、凹凸構造層の凹凸パターンの凹凸の平均ピッチが６５０ｎｍを超えていたため、発光素子を透過する光の散乱が大きく、透明性が不十分となったと考えられる。
　比較例３の発光素子において、凹凸構造層が形成された領域は、金属電極が形成された領域も含めてすべて不透明で、発光素子と紙の間の距離が５ｍ未満、さらには１ｍ未満であっても全く文字を読み取ることができなかった。比較例３の発光素子に用いた散乱フィルム付素ガラス基板の凹凸の平均ピッチが６５０ｎｍを大きく超えていたために、発光素子を透過する光の散乱が大きく、発光素子が不透明に見えたと考えられる。
　以上の結果から、凹凸の平均ピッチが１５０～６５０ｎｍの凹凸パターンを有する凹凸構造層を形成した基材は、ヘイズ値が２．０％以下であり、このような基材を用いて作製した発光素子は、シースルーであるとともに電力効率が高いことがわかった。
　以上、本発明を実施例及び比較例により説明してきたが、本発明の発光素子は上記実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で適宜改変することができる。
　本発明の発光素子は、シースルー型でありながら発光効率が高い。このような発光素子は、建築物の窓材や照明装置、車載の照明装置、シースルーディスプレイ等の種々の用途に用いることができる。
　４０　基材、　９２　第１電極
　９４　有機層、　９８　第２電極
１００　発光素子、１４０　回折格子基板、１４２　凹凸構造層

Claims (7)

  1. 　基材の一方の面上に凹凸パターンを有する凹凸構造層が形成された回折格子基板と、
    　第１電極と、
    　有機層と、
    　第２電極とを備え、
    　前記第１電極、前記有機層及び前記第２電極は、前記凹凸構造層上にこの順序で形成され、
    　前記凹凸パターンの凹凸の平均ピッチが１５０～６５０ｎｍの範囲内であるシースルー型発光素子。
  2. 　前記回折格子基板のヘイズ値が２．０％以下である請求項１に記載のシースルー型発光素子。
  3. 　前記凹凸パターンの凸部の延在方向が、平面視上不規則に分布しており、
    　前記凹凸パターンの単位面積当たりの領域に含まれる前記凸部の平面視上における輪郭線が、曲線区間よりも直線区間を多く含む請求項１又は２に記載のシースルー型発光素子。
  4. 　前記凸部の延在方向に対して平面視上略直交する方向における前記凸部の幅が一定である請求項３に記載のシースルー型発光素子。
  5. 　前記曲線区間は、前記凸部の平面視上における輪郭線を前記凸部の幅の平均値のπ（円周率）倍の長さで区切ることで複数の区間を形成する場合において、区間の両端点間の前記輪郭線の長さに対する当該両端点間の直線距離の比が０．７５以下となる区間であり、
    　前記直線区間は、前記複数の区間のうち前記曲線区間ではない区間である請求項３又は４に記載のシースルー型発光素子。
  6. 　前記曲線区間は、前記凸部の平面視上における輪郭線を前記凸部の幅の平均値のπ（円周率）倍の長さで区切ることで複数の区間を形成する場合において、区間の一端及び当該区間の中点を結んだ線分と当該区間の他端及び当該区間の中点を結んだ線分とがなす２つの角度のうち１８０°以下となる方の角度が１２０°以下となる区間であり、
    　前記直線区間は、前記複数の区間のうち前記曲線区間ではない区間であり、
    　前記複数の区間のうち前記直線区間の割合が７０％以上である請求項３又は４に記載のシースルー型発光素子。
  7. 　前記凹凸パターンを走査型プローブ顕微鏡により解析して得られる凹凸解析画像に２次元高速フーリエ変換処理を施すことにより得られるフーリエ変換像が、波数の絶対値が０μｍ－１である原点を略中心とする円状又は円環状の模様を示しており、且つ、前記円状又は円環状の模様が、波数の絶対値が１．５４～６．６７μｍ－１の範囲内となる領域内に存在する請求項１～６のいずれか一項に記載のシースルー型発光素子。
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