发光元件的制作方法

本发明涉及一种在显示器、照明装置、汽车尾灯等中使用的发光元件。

背景技术：

作为适用于对比度高、轻薄、轻量化的新一代显示器或照明装置等中的发光元件，已知有使用了有机电致发光元件(EL)的有机发光二极管(OLED)。OLED是在透明基板上顺次含有阳极、有机发光层和阴极，通过在电极上施加电压从阳极和阴极分别向有机发光层供给空穴和电子，通过空穴和电子的再结合激发有机分子来进行发光。为了在显示装置或照明装置中使用所发出的光，需要开发将该光从有机发光层高效提取到元件表面上的技术。

在专利文献1中，考虑到通过在每个发光单元上将透明基板形成为凸状而更好地提高提取光的效率的以往有机EL元件的课题，即考虑到在该凸状结构上无法防止基板与空气界面上的全反射这一缺陷，提出了不采用该凸状结构的有机发光元件。具体而言，提出了以下有机发光元件：该发光元件具备基板、具有发光部的有机EL元件和透镜，所述发光部的与基板表面平行的面的面积比基板的附设有透镜的面积小，从发光部朝向基板方向的基板面的垂线与连接发光部端部和透镜端部的直线所形成的角度为60度以上。

在专利文献2中，为了提高发光效率，提出了依次层叠有基板、有机层和金属电极，并在基板反面设置有半球状透镜的有机EL元件，该元件以所述凹凸层为特定结构，所述有机层在其内侧具备由凹凸层形成的衍射光栅、透明电极和发光层。

由于此文献中记载的有机EL元件的有机层中的所述发光层被图案化，其形状为四角形，因此难以充分确保设置在基板反面的半球状透镜面的发光面积，从而期望发光效率的进一步提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开第2011-054407号公报

专利文献2：日本特开第2013-127844号公报

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的技术问题在于提供一种发光元件，该发光元件能够高效地将发光部发出的光提取到外部，且可以充分确保发光面积。

(二)技术方案

根据本发明，提供了一种发光元件，该发光元件含有：具有相对的第一面和第二面的透光性基板、在一侧表面上具有凹凸图案的凹凸结构层、第一电极层、具有发光部的有机发光层、第二电极层、以及直径为D1的透镜部件，按照所述凹凸结构层、所述第一电极层、所述有机发光层及所述第二电极层的顺序在所述基板的第一面侧构成层叠体，且所述凹凸图案位于凹凸结构层的第一电极层侧，所述基板在第二面上具有所述透镜部件，所述发光部由夹在第一电极层及第二电极层中的所述有机发光层中的直径为D2的层状区域构成，所述发光部的中心与所述透镜部件的中心位于同心上，且所述发光部的直径D2与所述透镜部件的直径D1的比值为0.7﹤D2/D1≤1.0。

(三)有益效果

由于本发明的发光元件含有上述结构，特别是具备透镜部件和具有凹凸图案的凹凸结构层，并且将所述发光部的直径D2与所述透镜部件的直径D1之比限定在特定范围内，因此能够高效地将发光部所发出的光提取到外部，而且还能够充分确保透明部件的发光面积宽阔。因此，本发明的发光元件在适合于对比度高、轻薄、轻量化的新一代显示器、照明装置或汽车尾灯等发光显示元件等的各种发光器件中是有用的。另外，本发明的发光元件可用于制造耐热性、耐候性和耐腐蚀性优异的有机EL元件等各种器件。

附图说明

图1：(1a)为表示本发明的一个实施方式的发光元件的概略平面图，(1b)为(1a)所示I-I的概略剖面图。

图2：(2a)为表示本发明的另一个实施方式的发光元件的概略平面图，(2b)为(2a)所示I-I的概略剖面图。

图3：(3a)为表示本发明的又一个实施方式的发光元件的概略平面图，(3b)为(3a)所示I-I的概略剖面图。

图4：(4a)为表示本发明的其他另一个实施方式的发光元件的概略平面图，(4b)为(4a)所示I-I的概略剖面图。

图5为对本发明的一个实施方式的发光元件的制作方法中凹凸图案的形成方法进行说明的概略说明图。

图6：(6a)～(6d)依次为表示从半球透镜侧观察实施例1、实施例2、比较例3和比较例4中制造的发光元件由各自发光部发光的状况时的概略图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的发光元件的优选实施方式及其制造方法进行说明，但本发明并不局限于此。另外，对于图中的相同部件使用相同的编号，对于曾做过说明的部件，可能会省略其说明。

图1(1a)和(1b)中的10为表示本发明的一个实施方式的发光元件，(1a)为发光元件10的概略平面图，(1b)为(1a)所示I-I的概略剖面图。

发光元件10含有透光性基板11、凹凸结构层12、第一电极层13、有机发光层14、第二电极层15、以及透镜部件16，所述透光性基板11具有相反的第一面11a和第二面11b。如图所示，凹凸结构层12在一侧面上具有凹凸图案。另外，有机发光层14具有发光部14a。

以凹凸结构层12、第一电极层13、有机发光层14和第二电极层15的顺序在基板11的第一面11a侧构成层叠体，凹凸结构层12的所述凹凸图案形成于第一电极层13侧。透镜部件16形成于基板11的第二面11b上。

将基板11的相对的第一面和第二面的各面方向定义为XY方向，与其垂直的方向定义为Z方向，则如(1b)所示，有机发光层14被第一电极层13及第二电极层15夹持于Z方向，(1b)中的网格线部分的区域为发光元件10通电时发光的发光部14a。

如(1a)所示，第二电极层15的形状为在圆形上接续矩形端子的锁眼形状，通常，有机发光层中的发光部为重复夹在第一电极层和第二电极层中的通电区域，但是在本发明中，将不含所述矩形端子部分的圆形区域规定为发光部。

发光部14a的形状并不局限于如图所示的圆形，也可以是椭圆形等。因此，发光部14a的直径D2是指直径或长径。

直径D2通常为0.5～100mm，优选为0.5～70mm，特别优选为0.7～70mm。D2不足0.5mm时，发光部14a的形成需要高度的图案化技术，另一方面，若D2超过100mm，则所述层叠体可能会变得难以均匀层叠。

第二电极层15通常形成于有机发光层14上，但也可如(1a)所示，形成于部分未形成有机发光层14的凹凸结构层12上。此时，第二电极层15也可以以保持形成于凹凸结构层12的表面上的凹凸图案的方式进行层叠。

透镜部件16起到将在透光性基板11内反复反射的光高效地提取到外部的作用。作为透镜部件16，通常，只要是在有机EL元件的光的提取中可以使用的部件即可，可以适当的使用具有可以将光提取到元件外侧的结构的公知光学部件。透镜部件16为半球透镜，但也可以是例如凹透镜、菲涅耳透镜(Fresnel lens)等。

从易操作性、机械强度等角度考虑，透镜部件16的直径D1优选为1～100mm。另外，D1不足1mm时，有难以将透镜部件的中心与发光部14a的中心在同心上对齐的可能，若D1超过100mm，则所得发光元件的厚度变厚，在用于各种器件时有降低设计性的可能。

发光部14a的中心与透镜部件16的中心在同心上，此时，以透镜部件16的直径为D1、发光部14a的直径为D2，它们的比值D2/D1(r1)为0.7﹤r1≤1.0。r1为0.7以下时，由发光部14a发出的光从透镜部件16射出时，比透镜部件16的面积小，难以确保发光面积宽阔。

(1b)所示的d为从发光部14a的中心到基板11的第二面11b的距离，优选为0.04～5mm，基板11的厚度优选为40～3000μm。

图2(2a)和(2b)中的20为在图1所示的发光元件10中设有密封部件的本发明的另一个实施方式的发光元件，(2a)为发光元件20的概略平面图，(2b)为(2a)所示I-I的概略剖面图。

对于用与图1所示发光元件10相同的编号表示的各个部件，在发光元件20中省略对其说明。

在(2b)中，21是为了密封由第一电极层13、具有发光部14a的有机发光层14以及第二电极层15构成的层叠体而与透光性基板11相对地设置的密封部件。

如(2b)所示，密封部件21通过粘接剂层22经由凹凸结构层12固定于透光性基板11上。通过这些密封部件21、粘接剂层22、凹凸结构层12和透光性基板11，形成将所述层叠体密封的空间23。

如(2a)所示，粘接剂层22在XY面上以将有机发光层14包围的方式配置，如(2b)所示，在Z方向上位于凹凸结构层12与密封部件21之间。例如，为了有效提取从发光部14a所发出的光，优选隔开特定的间隔形成该粘接剂层22从而不与发光部14a接触。这样的特定的间隔优选为例如1μm以上。

空间23内防止水分或氧等气体的侵入。因此，例如，能够有效抑制具有发光部14a的有机发光层14等的劣化，从而能够延长发光元件20的寿命。

图3(3a)及(3b)中的30是表示改变了图2所示发光元件20中的粘接剂层配置的本发明的另一个实施方式的发光元件，(3a)为发光元件30的概略平面图，(3b)为(3a)所示I-I的概略剖面图。

对于用与图2所示发光元件20相同的编号表示的各个部件，在发光元件30中省略对其说明。

(3b)中的31是密封由凹凸结构层12、第一电极层13、具有发光部14a的有机发光层14、以及第二电极层15构成的层叠体而与透光性基板11相对地设置的密封部件。

如(3b)所示，密封部件31通过粘接剂层32固定在透光性基板11上。通过这些密封部件31、粘接剂层32和透光性基板11，形成将所述层叠体密封的空间33。

如(3a)所示，粘接剂层32在XY面上以将有机发光层14包围的方式配置，如(3b)所示，在Z方向上位于透光性基板11与密封部件31之间。与图2的粘接剂层22相同，优选隔开特定的间隔形成该粘接剂层32从而不与发光部14a接触。

由于空间33将凹凸结构层12完全密封，因此能够更有效的抑制因在图2所示的空间23中由向外露出的凹凸结构层12侵入的水分或氧等气体的侵入导致的具有发光部14a的有机发光层14等的劣化。

图4(4a)和(4b)中的40为表示改变了图2所示发光元件20中的粘接剂层配置的本发明的又一个实施方式的发光元件，(4a)为发光元件40的概略平面图，(4b)为(4a)所示I-I的概略剖面图。

对于用与图2所示发光元件20相同的编号表示的各个部件，在发光元件40中省略对其说明。

如(4b)所示，密封部件31通过粘接剂层42经由部分凹凸结构层12以及直接地固定在透光性基板11上。通过这些密封部件31、粘接剂层42和透光性基板11，形成将所述层叠体密封的空间43。

如(4a)所示，粘接剂层42在XY面上以将有机发光层14包围的方式配置，如(4b)所示，在Z方向上位于透光性基板11与密封部件31之间，且位于凹凸结构层12与密封部件31之间。与图2的粘接剂层22相同，优选隔开特定的间隔形成该粘接剂层42从而不与发光部14a接触。

由于空间43将凹凸结构层12完全密封，因此能够更有效的抑制因在图2所示的空间23中由向外露出的凹凸结构层12侵入的水分或氧等气体的侵入导致的具有发光部14a的有机发光层14等的劣化。此外，通过粘接剂层42与凹凸结构层12的接触效果等，粘接剂层42可比图3所示粘接剂层32，进一步提高粘着力。

以下对所述图1～4中说明的发光元件的各部件进行更详细的说明。

透光性基板

透光性基板可适当利用可用于发光元件中的具有光透过性的公知透明基板。优选光透过性高的公知透明基板。作为形成透光性基板的材料，例如可以列举出玻璃等透明无机材料，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚芳酯等聚酯，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类树脂，聚碳酸酯、聚氯乙烯、ABS树脂等苯乙烯类树脂，三乙酸纤维素等纤维素类树脂，聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂(polyimideamide resin)等聚酰亚胺类树脂，环烯烃聚合物。

为了提高粘着性，可在透光性基板的表面设置易粘接层，另外，出于防止水分或氧气等气体渗入的目的，也可以在透光性基板的表面设置阻气(gas barrier)层。例如可以设置形成由SiN、SiO₂、SiC、SiO_xN_y、TiO₂、Al₂O₃等无机物组成的阻气层及/或由树脂材料构成的阻气层而成的层叠基板；或设置交替层叠由这些树脂构成的基板及其阻气层而成的层叠基板。

从作为发光元件的用途的角度考虑，透光性基板最好具备耐热性或相对紫外光等的耐候性。作为形成这样的透光性基板的材料，较优选玻璃或石英等无机材料。特别是当凹凸结构层由溶胶凝胶材料等无机材料形成的情况下，通过由无机材料形成透光性基板，能够减小该基板与凹凸结构层之间的折射率差，能够防止发光元件内的非意向的折射和反射。

为了提高提取光的效率，希望透光性基板的厚度薄，例如优选该厚度在40～3000μm的范围内。该厚度不足40μm时，则有难以操作和获取的可能。

凹凸结构层

凹凸结构层是具有在一侧表面上形成有微细凹凸图案的结构的层。凹凸图案可为微透镜阵列结构或具有光散射或光衍射等功能的结构，点或线与间隔组成的斑纹结构，圆柱状、圆锥状、圆台状、三棱柱状、三棱锥状、三棱台状、四棱锥状、四棱台状、多棱柱状、多棱锥状和多棱台状等柱状结构或者孔洞(hole)结构等任意图案。凹凸图案优选例如凹凸的间距不均匀、凹凸的方向无指向性的不规则图案。

在将凹凸结构层作为衍射光栅而使其发挥作用的情况下，凹凸图案中的凹凸的平均间距的范围优选为100～1500nm，特别优选为200～1200nm。凹凸的平均间距不足100nm时，由于相对可见光的波长，间距过小，因此存在无法产生因凹凸引起的光衍射的倾向，若凹凸的平均间距超过1500nm，则衍射角变小，则存在其失去作为衍射光栅的功能的倾向。

凹凸的平均间距是指，在使用扫描探针显微镜对凹凸图案进行测定的解析图像中的、测定100点以上任意相邻凸部的顶点间隔或相邻凹部的底面间隔所得到的值的平均值。这种解析图像可以使用例如株式会社日立高新技术(株式会社日立ハイテクサイエンス)制的商品名为E-sweep通过以下条件得到。

测定方式：悬臂(cantilever)间歇性接触方式；悬臂的材质：硅；悬臂的杠杆(lever)宽：40μm；悬臂末端前端的直径：10nm。

凹凸图案中的凹凸深度分布的平均值优选为20～200nm，特别优选为30～150nm。另外，凹凸深度的标准偏差优选为10～100nm，特别优选为15～75nm。

上述平均值不足20nm或者上述标准偏差不足10nm时，相对于可见光的波长，凹凸的深度过小，存在无法产生所需衍射的倾向。上述平均值超过200nm或者上述标准偏差超过100nm时，产生衍射光强度不均，例如存在有机发光层内部的电场分布变得不均匀，电场集中于特定的地方容易发生漏电的倾向，另外，有发光元件寿命变短的倾向。

计算凹凸深度分布的平均值以及凹凸深度的标准偏差的方法为：使用扫描探针显微镜，通过与上述凹凸的平均间距相同的条件，首先求出凹凸图案任意的横竖3μm见方或10μm见方的测定区域的解析图像。此时，在纳米尺度下，分别求得测定区域内的纵128点×横128点＝16384点以上的测定点中凹凸结构层的高度数据，该高度数据为从凹凸结构层的底部即透光性基板的表面到凸部顶点的高度数据。这样的测定点的数会因所使用的测定装置的种类或设定而不同。例如使用上述株式会社日立高新技术制的商品名E-sweep作为测定装置的情况下，在10μm见方的测定区域中，可以通过256×256像素的分辨率的测定、即纵256点×横256点＝65536点的测定来进行计算。

接下来，关于上述测得的高度数据，求得全部测定点中从透光性基板的表面开始的高度中最高的测定点P。然后，以包含该测定点P且与该基板的表面相平行的面为基准面，求得由该测定点P的从基板表面开始的高度值减去到各测定点的基准面的高度的差分，将其作为凹凸深度的数据。这样的凹凸深度数据可通过株式会社日立高新技术制的商品名E-sweep的软件自动计算而求得。将通过这样得到的各测定点的凹凸深度数据，求出其算术平均值和标准偏差，并将它们分别作为凹凸深度分布的平均值和凹凸深度的标准偏差而采用。

凹凸图案不规则的情况下，与上述相同，对使用扫描探针显微镜测定出的凹凸图案的解析图像实施二维快速傅里叶变换处理，通过测定傅里叶变换图像的圆形或圆环形的图案而进行。这种图案虽然没有凹凸图案朝向的指向性，但包含具有凹凸图案的间距分布的伪周期结构，只要使可见光发生衍射，则能够作为用于有机EL、LED、LEC、ECL等发光元件中的部件、或用于这些元件制造的部件而使用。

上述圆形的图案是通过将傅里叶变换图像中的亮点集合而观测到的图案，表示该图样大致看起来为圆形，也包含部分外形看起来为凸状或凹状的图案。上述圆环形的图案意为将所述亮点集合而成的图案看起来大致为圆环形，还包含环的外侧的圆或内侧的圆的形状大致看起来为圆形，另外，还包含环的外侧的圆或内侧的圆的部分外形看起来为凸状或凹状的图案。

在对使用原子力显微镜进行解析得到的凹凸解析图像实施二维快速傅里叶变换处理得到傅里叶变换图像的情况下，傅里叶变换图像表现为以波数的绝对值为0μm^-1的原点作为大致中心的圆形图案，圆形或圆环形的图案存在于波数的绝对值优选为10μm^-1以下的区域内。更优选存在于0.667～10μm^-1的区域内，进一步优选存在于0.833～5μm^-1的区域内。此处，“圆形或圆环形的图案存在于波数的绝对值优选为10μm^-1以下的区域内”是指，构成傅里叶变换图像的亮点中的通常30％以上、优选50％以上、进一步优选80％以上、特别优选90％以上的亮点存在于所述波数的绝对值为10μm^-1以下的区域内。

另外，已知凹凸结构与傅里叶变换图像之间的关系如下：在凹凸结构中无间距分布或指向性的情况下，傅里叶变换图像为无图案的无规则状，不形成图案。另一方面，凹凸结构在XY方向上整体为各向同性但呈间距地分布的情况下，呈现圆形或圆环形的傅里叶变换图像。另外，凹凸结构具有单一间距的情况下，傅里叶变换图像中呈现的圆环有变鲜明的倾向。

作为形成凹凸结构层的材料，可以使用无机材料或树脂组合物的固化物。

凹凸结构层的厚度优选为100nm～10μm。该厚度不足100nm时，则有可能难以通过下述压印来转印凹凸形状。凹凸结构层的厚度超过10μm时，凹凸结构层上容易产生出现裂纹等结构缺陷。此处，凹凸结构层的厚度是指从凹凸结构层的底面到形成凹凸结构的表面的距离的平均值。

为了提高凹凸结构层与透光性基板的贴附力，也可以在该基板与凹凸结构层之间设置硅烷偶联剂等的粘接层。作为硅烷偶联剂，可以使用具有丙烯酸基或甲基丙烯酸基的硅烷偶联剂，例如可以使用商品名为KBM-5103、KBM-503(以上为信越化学工业社制造)等的市售品。

第一电极层

为了使来自于在第一电极上形成的有机发光层的光透射至透光性基板侧，第一电极可以使用通常使用的具有透光性的透明电极层。作为形成第一电极层的材料，可以使用例如氧化铟、氧化锌、氧化锡或者它们的复合物ITO、金、铂、银、铜。其中，从透明性和导电性的角度考虑，优选ITO。

第一电极层的厚度通常优选为20～500nm。第一电极层在XY方向上的配置及形状没有特别的限制，最好以所述凹凸结构层表面上所形成的凹凸图案得到保持的方式在凹凸结构层上层叠而成。

有机发光层

有机发光层形成于第一电极层上，在未形成第一电极层的部分也可以形成在凹凸结构层上。另外，对于有机发光层的表面，可以保持凹凸结构层的凹凸图案，也可以不保持形状而是平坦的。

有机发光层只要是通常可用于有机EL元件的有机层即可，没有特别的限制，可以适当利用公知的有机层。作为在本发明的发光元件中使用的有机发光层，例如可以采用由空穴传输层、发光层及电子传输层形成的层叠结构的有机发光层。该发光层是使从第一电极层注入的空穴和从第二电极层注入的电子再结合而发光的层。

有机发光层为由空穴传输层、发光层及电子传输层形成的层叠结构的情况下，空穴传输层、发光层及电子传输层的厚度分别优选为1～200nm、5～100nm及5～200nm。

作为形成空穴传输层的材料，例如可列举出酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、卟啉衍生物、N,N’-双(3-甲基苯基)-(1,1’-联苯)-4,4’-二胺、4,4’-双(N-(萘基)-N-苯基氨基)联苯等芳香族二胺化合物，噁唑、噁二唑、三唑、咪唑、咪唑啉酮、二苯乙烯衍生物、吡唑啉衍生物、四氢咪唑、聚芳基链烷烃、丁二烯、4,4’,4”-三(N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基)三苯基胺、4,4’,4”-三(9-咔唑)三苯基胺。

作为用于发光层的材料，例如可列举出蒽、萘、芘、并四苯、六苯并苯、苝、酞苝(Phthalo perylene)、萘苝、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、噁二唑、双苯并噁唑啉、联苯乙烯、环戊二烯、羟基喹啉铝络合物等有机金属络合物、三-(对三联苯-4-基)胺、1-芳基-2,5-二(2-噻吩基)吡咯衍生物、吡喃、喹吖啶酮、红荧烯、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基亚芳基衍生物、二苯乙烯基胺衍生物或者各种荧光色素，也可以将它们适当混合使用。此外，也可以适当使用显示源于自旋多重态的发光的材料类，例如产生磷光发光的磷光发光材料，或者在分子内具有由所述这些材料类形成的部位的化合物。所述磷光发光材料优选含有铱等重金属。

发光层也可以是在高载流子迁移率的主体材料中掺杂作为客体材料的所述发光材料，并利用福斯特(Forster)机理或德克斯特(Dexter)机理进行发光的层。

作为形成电子传输层的材料，可列举出硝基取代芴衍生物、联苯醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、萘苝等杂环四羧酸酐，碳二亚胺、亚芴基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、噁二唑衍生物、羟基喹啉铝络合物等有机金属络合物。此外，也可在所述噁二唑衍生物中，将噁二唑环的氧原子用硫原子取代而得到的噻二唑衍生物、具有已知作为吸电子基团的喹喔啉环的喹喔啉衍生物用作电子传输材料。还可以使用将这些材料引入高分子链、或者是以这些材料为高分子主链的高分子材料。

所述空穴传输层或所述电子传输层可以兼具发光层的功能。

第二电极层

形成第二电极层的材料可以适当使用功函数小的物质，例如可列举出铝、MgAg、MgIn、AlLi等金属。此外，作为形成第二电极层的材料，也可以使用例如ITO、ZnO、在ZnO中添加了Al的AZO等透明导电膜材料，或者将Ag、Au等低电阻金属薄膜化的材料。通过使用这样的材料，能够获得从透光性基板侧及第二电极层侧的两侧发光的有机EL元件等发光元件。

第二电极层的厚度优选为50～500nm。

从容易从所述第一电极层注入空穴的角度考虑，可以在所述有机发光层与第一电极层之间设置空穴注入层。

作为形成空穴注入层的材料，例如可列举出三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基链烷烃衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代查耳酮衍生物、噁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、二苯乙烯衍生物、硅氮烷衍生物、苯胺类共聚物或者噻吩低聚物等导电性高分子低聚物。

从容易从第二电极层注入电子的角度考虑，可以在所述有机发光层与第二电极层之间设置电子注入层。

作为形成电子注入层的材料，例如可列举出LiF等金属氟化物或Li₂O₃等金属氧化物，Ca、Ba等高活性的碱土金属或Cs等活性强的碱金属、以及有机绝缘材料。

透镜部件

透镜部件可以根据发光元件的用途、尺寸、结构等而适当利用各种透镜部件。例如，在用于不重视厚度的有机El元件时，优选使用半球透镜，在重视厚度希望为薄透镜部件时，优选使用菲涅耳透镜。

作为形成透镜部件的材料，可以适当利用公知材料，例如可列举出玻璃等透明无机材料，由聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯类树脂、纤维素类树脂、乙酸酯类树脂、聚醚砜类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚烯烃类树脂、丙烯酸类树脂等透明的聚合物形成的透明树脂材料。

透镜部件的折射率优选大于所述透光性基板的折射率，例如，波长为589nm的折射率优选为1.4以上，更加优选为1.5～2.0。

对于透镜部件，为了抑制在所述透光性基板与透镜部件之间的光反射，优选在它们的间隙中设置粘着剂层和/或粘接剂层，使空气不介入该间隙中。

透镜部件，从提高其表面的耐磨性、耐划伤性的角度考虑，可以在其表面上形成透明薄膜或透明的无机蒸镀层等保护层。

作为透明薄膜，可以适当利用公知透明薄膜，例如可列举出由聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯类树脂、纤维素类树脂、乙酸酯类树脂、聚醚砜类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚烯烃类树脂、丙烯酸类树脂等透明聚合物形成的薄膜。此外，这样的透明薄膜还可以在一个面上形成粘着剂层和/或粘接剂层，并贴附于透镜部件的表面。

所述透明无机蒸镀层可以适当利用能够通过蒸镀法形成透明无机层的公知金属材料来形成。作为该金属材料，例如可列举出Sn、In、Te、Ti、Fe、Co、Zn、Ge、Pb、Cd、Bi、Se、Ga、Rb等金属的氧化物、氮化物或硫化物。从充分防止由氧化造成的劣化的角度考虑，优选使用TiO₂，另外，从廉价且得到高亮度的角度考虑，可以优选使用ZnS。作为形成这种无机蒸镀层的方法没有特别的限制，可以使用公知物理蒸镀装置适当制造。

密封部件

对于密封部件，可以使用阻气性高的材料。例如可列举出用作包装材料的公知阻气性膜、蒸镀有氧化硅或氧化铝的塑料膜、陶瓷层与缓冲聚合物层的层叠膜、层压聚合物膜的金属箔、玻璃制或金属制的密封壳、刻花玻璃(掘り込みガラス)。

作为形成将密封部件固定在透光性基板上的粘接剂层的材料，可以使用对玻璃或塑料基板而言通常使用的任意粘接剂。例如可列举出聚醋酸乙烯酯类粘接剂、具有丙烯酸类低聚物、甲基丙烯酸类低聚物等活性乙烯基的光固化或热固化型丙烯类粘接剂、环氧树脂粘接剂、2-氰基丙烯酸酯等湿固化型粘接剂、乙烯共聚物类粘接剂、聚酯类粘接剂、聚酰亚胺类粘接剂、由尿素树脂(urea resin)或三聚氰胺树脂等形成的氨基树脂类粘接剂、酚醛树脂类粘接剂、聚氨酯类粘接剂、活性(甲基)丙烯酸类粘接剂、橡胶类粘接剂，特别优选列举丙烯类粘接剂、环氧类粘接剂，其中特别优选固化时收缩小的环氧类粘接剂。

作为所述环氧类粘接剂，可以列举下述环氧树脂组合物，该环氧树脂组合物是将具有环氧基的化合物与胺类或具有酸酐的固化剂混合，通过固化反应进行接合，并由环氧树脂和固化剂形成的环氧树脂组合物。

作为这样的环氧类粘接剂，可以使用市售品，例如可列举出商品名为施敏打硬(CEMEDINE)EP-001(施敏打硬(CEMEDINE)株式会社制)、商品名为3950、3951、3952等3950系列，2083、2086、2087等2080系列，2230、2230B等2230系列，3124C(以上为株式会社三键(ThreeBond)制)、商品名为MOS07、MOS10等的粘合剂(Bond)MOS系列(以上为株式会社小西(コニシ)制)，商品名为ULTITE 1540等的ULTITE 1500系列(东邦化成工业有限公司制造)、商品名为XNR5576/5576LV、XNR5516/5516HV/5516Z、XNR5570、T470/UR7116、T470/UR7134、T470/UR7132、T470/UR7124E-LV(以上为长濑康泰斯(Nagase Chemtex)(株)制)的市售品。

作为所述丙烯类粘接剂，例如可列举出由丙烯类粘合剂成分、能量线固化性成分和热固化型粘接成分形成的粘接剂。作为这种丙烯类粘接剂，可以使用市售品。例如可列举出商品名为3003、3027B、3033B、3042B(以上为三键(ThreeBond)有限公司制造)、商品名为施敏打硬(CEMEDINE)Y600、Y600H(以上为施敏打硬(CEMEDINE)有限公司制造)的市售品。

作为所述橡胶类粘接剂，例如可列举出：在粘接性弹性体中添加在常温下为液体或固体且分子量为数百至约1万的二聚体以上的中等分子量聚合物的无定形低聚物、作为热塑性树脂的松香树脂、萜烯树脂、石油树脂、苯并吡喃-茚树脂等增粘剂、矿物油、液态聚丁烯、液态聚异丁烯、液态聚丙烯酸酯等软化剂而成的粘接剂，所述粘接性弹性体选自由顺-1,4-聚异戊二烯为主成分的天然橡胶、以苯乙烯-丁二烯、聚异丁烯、丁基橡胶等为主成分的合成橡胶、以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物橡胶等为主成分的嵌段橡胶所组成的群中的至少一种。

作为所述乙烯基醚类粘接剂，例如可列举出乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、乙烯基异丁醚等的均聚物或与丙烯酸酯的共聚物的粘接性弹性体，另外，可以列举在这些粘接性弹性体中添加有所述增粘剂、软化剂的粘接剂。

作为所述硅氧烷类粘接剂，例如可列举出在高分子量的聚二甲基硅氧烷或聚二甲基二苯基硅氧烷等聚合物链末端具有残余硅烷醇基(SiOH)的聚合物或粘接性弹性体中，添加有所述增粘剂、软化剂的粘接剂。

密封空间

图2～4中的空间(23、33、44)可以充满含有非活性气体的气体。作为非活性气体，除N₂之外，优选He、Ar等稀有气体，还优选将He和Ar混合的稀有气体。非活性气体在填充于该空间的气体中所占的比例优选为90～100体积％。

所述空间也可以通过由固态或液态的树脂、玻璃、氟类等惰性油或凝胶材料形成的填充剂进行填充。这些填充剂最好是透明或白浊的。

所述空间还可以在内部配置吸水性物质。作为吸水性物质，例如可列举出氧化钡等。吸水性物质的配置可以通过如下方式进行：例如，使用附有粘合剂的氟树脂类半透膜(商品名Microtex S-NTF8031Q，日东电工社制)等，将Aldrich社制的高纯度氧化钡粉末粘贴到密封部件上，由此配置于所述空间内。另外，作为吸水性物质，也可以优选使用来自于JGI(株)、双叶电子(株)等的市售品。

接下来对作为本发明的一个实施方式的发光元件的制造方法进行说明，但本发明的发光元件的制造方法并不局限于此。

在图1～4中，在透光性基板的第一面上形成具有凹凸图案的凹凸结构层时，首先，配制溶胶凝胶材料的溶液，将该溶液涂布到透光性基板上。

作为涂布方法，例如可列举出刮棒涂布法、旋涂法、喷涂法、浸涂法、口模式铸模(die coating)涂布法、喷墨法等任意的涂布方法，在基板11为较大面积的情况下，由于可以均匀且快速地涂布，优选刮棒涂布法、口模式涂布法和旋涂法。

作为所述溶胶凝胶材料，优选使用耐热性优异的无机材料。作为该无机材料，例如可列举出二氧化硅、Ti类材料、铟锡氧化物(ITO)类材料、ZnO、ZrO₂、Al₂O₃等金属氧化物等的溶胶凝胶材料或它们的前驱体，例如金属醇盐、金属乙酰丙酮化物、金属羧酸盐、氧氯化物、氯化物、或者它们的混合物。作为该前驱体的金属种类，除了Si以外，还可以列举Ti、Sn、Al、Zn、Zr、In、它们的混合物。作为溶胶凝胶材料，特别是可以优选使用二氧化硅，还优选使用金属醇盐等二氧化硅前驱体。

作为二氧化硅的前驱体，例如可列举出：四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷(TEOS)、四异丙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丁氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷等四烷氧基硅烷为代表的四醇盐单体；甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙基三丙氧基硅烷、丙基三丙氧基硅烷、异丙基三丙氧基硅烷、苯基三丙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、丙基三异丙氧基硅烷、异丙基三异丙氧基硅烷、苯基三异丙氧基硅烷、甲苯基三乙氧基硅烷等三烷氧基硅烷为代表的三醇盐单体，二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二丙氧基硅烷、二甲基二异丙氧基硅烷、二甲基二正丁氧基硅烷、二甲基二异丁氧基硅烷、二甲基二仲丁氧基硅烷、二甲基二叔丁氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二乙基二丙氧基硅烷、二乙基二异丙氧基硅烷、二乙基二正丁氧基硅烷、二乙基二异丁氧基硅烷、二乙基二仲丁氧基硅烷、二乙基二叔丁氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、二丙基二乙氧基硅烷、二丙基二丙氧基硅烷、二丙基二异丙氧基硅烷、二丙基二正丁氧基硅烷、二丙基二异丁氧基硅烷、二丙基二仲丁氧基硅烷、二丙基二叔丁氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丙基二乙氧基硅烷、二异丙基二丙氧基硅烷、二异丙基二异丙氧基硅烷、二异丙基二正丁氧基硅烷、二异丙基二异丁氧基硅烷、二异丙基二仲丁氧基硅烷、二异丙基二叔丁氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二丙氧基硅烷、二苯基二异丙氧基硅烷、二苯基二正丁氧基硅烷、二苯基二异丁氧基硅烷、二苯基二仲丁氧基硅烷、二苯基二叔丁氧基硅烷等二烷氧基硅烷为代表的二醇盐单体。

作为二氧化硅的前驱体，也可以使用例如烷基的碳原子数为C4～C18的烷基三烷氧基硅烷或二烷基二烷氧基硅烷。另外可列举出：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等具有乙烯基的单体，2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等具有环氧基的单体，对苯乙烯基三甲氧基硅烷等具有苯乙烯基的单体，3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷等具有甲基丙烯酸基的单体，3-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷等具有丙烯酸基的单体，N-2-(氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基硅基-N-(1,3-二甲基丁烯基)丙胺、N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷等具有氨基的单体；3-脲丙基三乙氧基硅烷等具有脲基的单体，3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷等具有巯基的单体，双(三乙氧基硅基丙基)四硫化物等具有硫醚基的单体，3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷等具有异氰酸基的单体，少量聚合这些单体的聚合物，及在它们中导入有官能团或聚合物的复合材料等金属醇盐。此外，还可以使用上述单体或聚合物的苯基或烷基的一部分或全部被氟原子取代的化合物。

进一步，也可以使用通过在这些材料中添加表面活性剂而被介孔化的化合物。

作为二氧化硅的前驱体，进一步可以使用在分子中具有与二氧化硅具有亲和性、且具有有活性的水解基及疏水性的有机官能团的硅烷偶联剂。

作为硅烷偶联剂，例如可列举出：正辛基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷等硅烷单体，乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷等乙烯基硅烷，3-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷等甲基丙烯酸基硅烷，2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等环氧基硅烷，3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷等巯丙基硅烷，3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷等含硫硅烷；3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(N-苯基)氨丙基三甲氧基硅烷等氨基硅烷及这些单体聚合而成的聚合物。

作为溶胶凝胶材料，例如，可以将使用TEOS与MTES的混合物时的混合比设为以摩尔比计1:1。该溶胶凝胶材料通过进行水解及缩聚反应而生成非晶体二氧化硅。在配制溶胶凝胶材料的溶液时，为了调节该溶液的pH值，可以添加盐酸等酸或氨等碱。pH值优选为4以下或10以上。另外，为了进行水解，可以加入水。相对于金属醇盐，添加的水量以摩尔比计可以设为1.5倍以上。

作为配制溶胶凝胶材料的溶液时的溶剂，例如可列举出：甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等醇类；己烷、庚烷、辛烷、癸烷、环己烷等脂肪烃类，苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳香烃类；乙醚、四氢呋喃、二氧杂环己烷等醚类，丙酮、甲乙酮、异佛尔酮、环己酮等酮类，丁氧基乙醚、己氧基乙醇、甲氧基-2-丙醇、苄氧基乙醇等醚醇类，乙二醇、丙二醇等二醇类，乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等二醇醚类，乙酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯等酯类；苯酚、氯酚等酚类，N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类，氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、单氯苯、二氯苯等含卤素溶剂，二硫化碳等含杂元素化合物，水或者它们的混合溶剂。特别是优选乙醇或异丙醇，另外，优选将它们混合到水中而成的溶剂。

在溶胶凝胶材料的溶液中，可以添加各种添加剂。作为添加剂，例如可列举出：聚乙二醇、聚环氧乙烷、羟丙基纤维素、聚乙烯醇等粘度调节剂；三乙醇胺等烷醇胺、乙酰丙酮等β-二酮、β-酮酯、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧杂环己烷等溶液稳定剂。另外，作为添加剂，可以使用通过照射准分子紫外光等紫外线为代表的能量线等的光，而生成酸或碱的材料。通过添加这种材料，可以由光照射而使溶胶凝胶材料的溶液固化。

将所述溶胶凝胶材料的溶液涂布到透光性基板上时，为了提高贴附性，可以进行透光性基板的表面处理或形成易粘接层，另外，出于防止水分或氧气等气体渗入的目的，也可以在透光性基板上设置阻气层。

涂布溶胶凝胶材料的溶液后，为了使涂膜中的溶剂蒸发，优选将透光性基板保持在空气中或减压条件下。若该保持时间短，则涂膜的粘度变低，有可能无法向涂膜转印凹凸图案，若保持时间过长，则进行溶胶凝胶材料的前驱体的聚合反应，涂膜粘度增高，从而有可能无法向涂膜转印凹凸图案。

涂布溶胶凝胶材料的溶液后，在溶液进行蒸发的同时，也进行溶胶凝胶材料的前驱体的聚合反应，溶胶凝胶材料的粘度等物性也在短时间内发生变化。从凹凸图案形成的稳定性的角度考虑，能够良好的进行图案转印的干燥时间范围最好足够大。这种干燥时间的控制能够通过干燥温度、干燥压力、溶胶凝胶材料的种类、各种溶胶凝胶材料的混合比、配制溶胶凝胶材料时使用的溶剂量等来进行调节。

然后，在上述配制的透光性基板上的溶胶凝胶材料的涂膜上，能够通过使用凹凸图案转印用模具转印凹凸图案，形成凹凸结构层。

作为凹凸图案转印用模具，可以使用膜状模具或金属模具，但最好是使用具有柔软性或柔性的膜状模具。此时，可以使用压辊将模具按压在溶胶凝胶材料的涂膜上。使用压辊的辊压法与压制法相比具有以下优点：由于模具与涂膜之间的接触时间短，因此可以防止由模具、基板及设置有基板的平台等的热膨胀系数的差异而造成的图案走样，并可以防止由于溶胶凝胶材料的溶液中的溶剂暴沸而在图案中产生气体的气泡或残留气体痕迹；由于与基板上的涂膜进行线接触而能够减小转印压力及剥离力，容易应对大面积化，在挤压时不会夹入气泡。

在使用上述辊压法的情况下，可以边压模具边对基板加热。参照图5对使用压辊将膜状模具按压在溶胶凝胶材料的涂膜上而形成凹凸结构层的例子进行说明。在图5中，与图1～4相同的部件使用相同的编号。

图5中的50为膜状模具，如图所示，通过压辊51a顺次送入膜状模具50从而按压被运送到其正下方的透光性基板11上的溶胶凝胶材料的涂膜52，膜状模具50的凹凸图案被转印到上述涂膜52上，顺次形成凹凸结构层12。另外，在图5中，箭头a表示膜状模具50的行进方向，箭头b表示压辊51的旋转方向，箭头c表示透光性基板11的传送方向。此外，在图5中，51b表示剥离辊，但对其后述。

通过压辊51a将膜状模具50按压在涂膜52上时，同步地传送膜状模具50和透光性基板11，同时通过膜状模具50被覆于基板11的涂膜52的表面。此时，将压辊51a按压到膜状模具50的与形成凹凸图案的面相反的面上，同时进行旋转，由此膜状模具50和透光性基板11在行进的同时进行贴附。

在膜状模具50为长尺寸的情况下，使用卷绕有长尺寸的膜状模具的膜卷，使长尺寸的膜状模具从该模卷进入压辊中的方法是便利的。

在本实施方式中使用的膜状模具为具有转印于膜的一个表面上的凹凸图案的模具。凹凸图案可以在膜上直接形成，也可以在膜上形成具有凹凸图案的材料。作为具有凹凸图案的材料，例如可列举出光固化性树脂、热固化性树脂、热塑性树脂。

膜状模具的尺寸，特别是长度可以根据量产的透光性基板的尺寸、1次制造工艺中连续使用的透光性基板的量数(ロット数)而适当设定。例如，在使用长度为10m以上的长尺寸膜状模具的情况下，膜状模具卷绕为卷状，从辊连续导出膜状模具的同时，能够连续地将凹凸图案转印至多个透光性基板。

膜状模具的宽度通常可设为50～3000mm，厚度通常可设为1～500μm。

使用在所述膜上形成有具有凹凸图案的材料的膜状模具时，为了提高膜与具有凹凸图案的材料的贴附性，也可以实施膜的表面处理或易粘接处理。另外，根据需要还可以在凹凸图案面上实施脱模处理。

由膜状模具形成的凹凸图案可以是与在上述凹凸结构层中说明过的凹凸图案相同的形状。

下面对所述膜状模具的制造方法的例子进行说明，但膜状模具的制造方法并不仅限于此。

首先，制作用于形成膜状模具的凹凸图案的具有凹凸图案的母模。母模的凹凸图案用以下方法来形成：例如在WO2012/096368号文献中记载的利用基于嵌段共聚物的加入引发自组织化的微相分离的方法(以下称为嵌段共聚物(BCP)热退火法)；或者在WO2013/161454号文献中记载的利用BCP的溶剂氛围下的自组织化的方法(以下称为BCP溶剂退火法)；或者在WO2011/007878A1中公开的通过对聚合物膜上的蒸镀膜进行加热及冷却而形成聚合物表面的皱褶，由此形成凹凸的方法(以下称为褶皱(Buckling，BLK)法)。也可以由光刻法替代BCP热退火法、BKL法及BCP溶剂退火法来形成凹凸图案。此外，还可以利用切削加工法、电子束直接绘图法、粒子束加工法及操作探针加工法等微细加工法以及利用微粒子的自组织化的微细加工法来制作母模的凹凸图案。另外，对于由BCP溶剂退火法得到的凹凸图案，可以进行基于照射以准分子紫外光等紫外线为代表的能量线的蚀刻，或者可以进行活性离子蚀刻等的干法蚀刻，并且还可以对进行了蚀刻的凹凸图案，实施加热处理。

由BCP热退火法或BCP溶剂退火法形成凹凸图案的情况下，形成母模的材料为任意，例如，其适宜为由选自PS等苯乙烯类聚合物、PMMA等聚甲基丙烯酸烷基酯、聚环氧乙烷、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚乙烯吡啶或聚乳酸所形成的群中的两种组合而成的BCP。

在制作具有所述凹凸图案的母模后，通过以下的电铸法来制作转印有母模的凹凸图案的模具。

首先，可以在具有凹凸图案的母模上，通过化学镀、溅射或蒸镀等形成作为用于电铸处理的导电层的种层。为了使电铸工序中的电流密度均匀从而使通过该电铸工序沉积的金属层的厚度恒定，种层的厚度优选为10nm以上。

作为形成种层的材料，例如可列举出使用镍、铜、金、银、铂、钛、钴、锡、锌、铬、金-钴合金、金-镍合金、硼-镍合金、焊锡、铜-镍-铬合金、锡镍合金、镍-钯合金、镍-钴-磷合金或它们中的两种以上的合金。

接着，通过电铸在上述种层上沉积金属层。例如以包含种层的厚度的整体计金属层的厚度通常可以设定为10～3000μm。作为通过电铸形成沉积的金属层的材料，可以列举能够用于形成种层的上述金属种类。最好是将金属层控制为容易进行后续的用于形成模具的树脂层的按压、剥离及清洗等处理的适当的硬度及厚度。

所得到的包含种层的金属层通过从具有凹凸图案的母模剥离而成为转印有凹凸图案的金属基板。剥离可以是物理性剥离，也可以利用有机溶剂溶解由母模形成的凹凸图案的材料来剥离。作为该有机溶剂，例如可列举出甲苯、四氢呋喃、氯仿等。

残留于经过剥离的金属基板上的母模的材料成分等可以通过清洗来除去。作为清洗方法，例如可列举出使用表面活性剂等的湿式清洗法、使用紫外线或等离子体的干式清洗法。另外，也可以利用使用粘合剂或粘接剂将残留的材料成分附着而除去的方法。由此由母模得到转印有凹凸图案的金属基板。

所得到的金属基板可以直接使用或作为用于形成凹凸结构层的凹凸图案转印用模具而使用，除此之外，可以使用所得到的金属基板来制作所述膜状模具。

膜状模具可通过将得到的金属基板的凹凸图案转印至薄膜状的支撑基板而得到。例如，将固化性树脂涂布到支撑基板上之后，将上述得到的金属基板的凹凸图案按压到固化性树脂上，同时将该树脂层固化，在形成转印有凹凸图案的固化树脂层之后，从支撑基板上剥离金属基板，由此能够得到膜状模具。

作为所述支撑基板，例如可列举出由玻璃、石英、硅等无机材料形成的基板，由聚硅氧烷树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚酰亚胺、聚芳酯等有机材料形成的基板，由镍、铜、铝等金属材料形成的基板。支撑基板的厚度通常设为1～500μm。

作为上述固化性树脂，例如可列举出环氧类、丙烯酸类、甲基丙烯酸类、乙烯基醚类、氧杂环丁烷类、聚氨酯类、三聚氰胺类、脲类、聚酯类、聚烯烃类、酚类、交联型液晶类、氟类、硅氧烷类、聚酰胺类等的单体、低聚物或聚合物等各种树脂。所形成的固化性树脂层的厚度优选为0.5～500μm。若厚度不足0.5μm，则在固化树脂层上形成的凹凸的高度容易变得不足；若厚度超过500μm，则固化时产生的树脂体积变化的影响增大，有可能无法良好地形成凹凸图案。

作为在支撑基板上涂布上述固化性树脂的方法，例如可列举出旋涂法、喷涂法、浸涂法、滴加法、凹版印刷法、丝网印刷法、凸版印刷法、口模式涂布法、幕涂法、喷墨法、溅射法等各种涂布方法。

使固化性树脂固化的条件因所使用的树脂的种类而有所不同，例如，固化温度优选为室温～250℃，固化时间优选为0.5分钟～3小时。另外，通过照射紫外线或电子束等能量线而使其固化时的照射量优选为20mJ/cm²～5J/cm²。

然后，通过从固化后的形成有固化树脂层的支撑基板上剥离金属基板，能够得到膜状模具。金属基板的剥离方法并不限定于机械的剥离法，可以采用公知的方法。

通过图5所示的所述方法等，将上述膜状模具等模具按压到溶胶凝胶材料的涂膜上之后，可以对该涂膜进行预烧结。通过该预烧结，可以增进涂膜的凝胶化，使凹凸图案固化，从而在压辊剥离时难以发生图案走样。在进行预烧结的情况下，优选在空气中以40～150℃的温度进行加热。

预烧结并不是必须要进行的。在所述溶胶凝胶材料的溶液中添加了通过光照射而产生酸或碱的材料的情况下，例如可以用照射准分子紫外光等紫外线为代表的能量线来替代涂膜的预烧结。

然后，从上述凝胶溶胶材料的涂膜上剥离模具。模具的剥离方法可以采用公知方法。例如，在边加热边剥离模具的方法，能够驱赶由溶胶凝胶材料的涂膜产生的气体，防止膜内产生气泡。在使用上述辊压法的情况下，与压制法相比，有利的是模具的剥离力小，能够抑制在模具上的残留涂膜，能够容易的进行剥离。特别是通过对溶胶凝胶材料进行加热的同时进行剥离，使反应容易进行，易于按压后立刻从溶胶凝胶材料的涂膜上剥离模具。

为了提高模具的剥离性，也可以使用剥离辊。如图5所示，将剥离辊51b设置在压辊51a的下游侧，利用剥离辊51b将膜状模具50贴靠在涂膜52上，同时进行旋转支撑，由此能够仅在压辊51a与剥离辊51b之间的距离上，保持一定时间膜状模具50附着于涂膜52的状态。在剥离辊51b的下游侧，改变膜状模具50的行进方向将膜状模具50提拉向剥离辊51b的上方，从而将膜状模具50从转印有凹凸图案的凹凸结构层12剥离。在膜状模具50附着于涂膜52的期间，可以进行所述涂膜52的预烧结、加热。例如，使用剥离辊51b时，通过加热至40～50℃的同时进行剥离，能够使膜状模具52的剥离变得更加容易。由此可以形成凹凸结构层12。

在本实施方式中，通过主烧结可以使得由溶胶凝胶材料形成的构成凹凸结构层的无定形二氧化硅中含有的羟基等脱离，从而使溶胶凝胶材料更坚固的固化。主烧结通常能够以200～1200℃的温度、5分钟～6小时左右的条件而进行。

所得到的凹凸结构层由二氧化硅形成的情况下，根据烧结温度、烧结时间，该凹凸结构层为非晶体或结晶体、或者非晶体与结晶体的混合状态。此外，在所述溶胶凝胶材料的溶液中添加通过光照射而产生酸或碱的材料的情况下，例如可以用照射准分子紫外光等紫外线为代表的能量线来替代涂膜的所述主烧结而使涂膜固化。

对于所得到的凹凸结构层，为了除去其表面附着的异物等，可以用刷子进行清洗，通过使用了水类溶剂的碱性清洗剂或有机溶剂除去有机物等。

另外，对于所得到的凹凸结构层的表面，在该表面上存在异物或缺陷的情况下，为了被覆它们并有效抑制所得到的发光元件的电流泄漏，可以形成覆盖凹凸图案的被覆层。优选该被覆层具有在凹凸结构层深度的标准偏差的25～150％的范围内的厚度。通过形成这样膜厚的被覆层，能够使所得到的发光元件的光提取效率变得更良好。

作为形成上述被覆层的材料，例如可列举出与能够用作形成所述凹凸结构层的材料的溶胶凝胶材料相同的材料，特别是，最好使用与作为凹凸结构层的材料而使用的材料相同的材料。通过使形成凹凸结构层和被覆层的材料相同，能够抑制被覆层与凹凸结构层之间的界面的光反射。

对于所述使用溶胶凝胶材料形成被覆层，可以通过在凹凸结构层上涂布溶胶凝胶材料的溶液并使其固化来进行。用于溶胶凝胶材料的溶液的溶剂可以使用与能够用于形成所述凹凸结构层的材料中所使用的溶剂相同的溶剂。另外，还可以在溶胶凝胶材料的溶液中加入在所述凹凸结构层的形成中使用的添加剂。

为了以比凹凸结构层还薄的所需膜厚来容易地形成被覆层，形成被覆层的溶胶凝胶材料的溶液最好使用与形成凹凸结构层时使用的溶胶凝胶材料的溶液相比用溶剂进一步稀释过的溶液。

作为形成所述被覆层的材料，也可以使用例如TiO₂、ZnO、ZnS、ZrO、BaTiO₃、SrTiO₂等无机材料，由于成膜性、折射率的关系，优选使用TiO₂。

作为形成所述被覆层的材料，也可以使用固化性树脂。作为固化性树脂，优选使用与形成后述凹凸结构层的固化性树脂的材料相同的材料。

作为形成所述被覆层的材料，还可以使用硅烷偶联剂。由此能够提高被覆层与在其上形成的电极等的层之间的贴附性，另外，能够提高在发光元件的制造工序的清洗工序、高温处理工序中的耐性。

所述硅烷偶联剂的种类没有特别的限制，可以使用例如以RSiX₃(R为含有选自由乙烯基、环氧丙氧基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、氨基或巯基所形成的群中的至少1种的有机官能团，X为卤素或烷氧基)表示的化合物。

在形成所述被覆层的材料中，例如，可以添加紫外吸收材料。紫外吸收材料具有通过吸收紫外线将光能转化为热等无害的形式而抑制所得到的被覆层的劣化的作用。作为紫外吸收剂，可以使用公知的紫外吸收剂，例如可列举出苯并三唑类吸收剂、三嗪类吸收剂、水杨酸衍生物类吸收剂、二苯甲酮类吸收剂。

作为形成所述被覆层的材料，也可以使用聚硅氮烷溶液。将该聚硅氧烷溶液涂布在凹凸结构层上，对形成的涂膜通过二氧化硅改性而使其陶瓷化，由此能够形成由二氧化硅组成的被覆层。此处，聚硅氮烷是指在具有硅-氮键的聚合物中，具有由SiO₂、Si₃N₄以及它们两者的中间固溶体SiO_xN_y等陶瓷前驱体无机聚合物形成的Si－N、Si－H、N－H等的聚合物。优选列举例如由在特开平第8-112879号公报中记载的式(1)所示的在较低温度下发生陶瓷化而改性为二氧化硅的化合物。

-Si(R1)(R2)-N(R3)- (1)

在式(1)中，R1、R2及R3各自独立的表示氢原子、烷基、烯基、环烷基、芳基、烷基硅烷基、烷氨基或烷氧基。

作为式(1)所示的化合物，特别优选例如R1、R2及R3全部为氢原子的全氢聚硅氮烷、或者与Si接合的部分氢被烷基等取代的有机聚硅氮烷。

作为在低温下发生陶瓷化的聚硅氮烷的其他例子，例如可列举出：在特开平5-238827号公报等中记载的使硅醇盐与聚硅氮烷反应而得到的硅醇盐加成的聚硅氮烷；在特开平6-122852号公报等中记载的使缩水甘油与聚硅氮烷反应而得到的缩水甘油加成的聚硅氮烷；在特开平6-240208号公报等中记载的使醇与聚硅氮烷反应而得到的醇加成的聚硅氮烷；在特开平6-299118号公报中记载的使金属羧酸盐与聚硅氮烷反应而得到的金属羧酸盐加成的聚硅氮烷；在特开平6-306329号公报等中记载的使含有金属的乙酰丙酮络合物与聚硅氮烷反应而得到的乙酰丙酮络合物加成的聚硅氮烷；在特开平7-196986号公报等中记载的向聚硅氮烷中添加金属微粒而得到的添加有金属微粒的聚硅氮烷。

作为在聚硅氮烷溶液中使用的溶剂，例如可列举出：脂肪烃、脂环烃、芳香烃等烃类溶剂；卤代烃溶剂；脂肪醚、脂环醚等醚类。另外，在聚硅氮烷溶液中，为了促进对氧化硅化合物的改性，也可以添加胺或金属的催化剂。

可以对凹凸结构层或所述被覆层的表面进行疏水化处理。疏水化处理的方法可以是公知的方法，在所述表面为二氧化硅的情况下，可以列举如下方法，例如：由二甲基二氯硅烷、三甲基烷氧基硅烷等进行疏水化处理；由六甲基二硅氮烷等三甲基甲硅烷基化剂与硅油进行疏水化处理；由使用超临界二氧化碳的金属氧化物粉末进行疏水化处理。通过使所述表面形成疏水性，则容易去除发光元件的制造工序的水分，能够防止所得到的发光元件中产生暗斑等缺陷、以及器件的劣化。

另外，出于防止水分或氧等气体侵入的目的，也可以在凹凸结构层的表面设置阻气层。

然后，以保持凹凸结构层的凹凸图案的方式，在所述凹凸结构层或所述被覆层上形成第一电极层，由此得到具有凹凸图案的第一电极层。

第一电极层的形成可以由如下方法来进行，例如，形成用于形成所述第一电极层的材料的涂膜，在所得到的涂膜上涂布光致抗蚀剂，经由第一电极用掩模图案进行曝光后，用显影液进行显影，再用蚀刻液进行蚀刻，从而能够得到特定图案的第一电极层。所述涂膜的形成可以适当的采用例如蒸镀法、溅射法、旋涂法等公知方法，从提高贴附性的角度考虑，优选溅射法，然而在溅射时，有可能会将基板暴露于300℃左右的高温下。

对于所得到的第一电极层，通常在用刷子进行清洗并通过使用了水溶剂的碱性清洗剂或有机溶剂除去有机物等后，最好进行紫外线臭氧处理。

然后，在第一电极层上形成有机发光层。有机发光层的形成能够以如下方式进行：例如，适当采用蒸镀法、溅射法、旋涂法、口模式涂布法等公知方法形成有机层后，配置特定形状的掩模，利用公知的图案形成方法来形成图案。

然后，在有机发光层上形成第二电极层。第二电极层的形成能够以如下方式进行：例如，采用蒸镀法、溅射法等公知方法形成涂膜，配置特定形状的掩模，利用公知的图案形成方法来形成图案。

综上所述，可以在透光性基板的第一面上设置层叠体，该层叠体至少依次由凹凸结构层、第一电极层、有机发光层和第二电极层形成。

透镜部件可以经由例如粘合剂层和/或粘接剂层而在透光性基板的第二面上形成。

作为形成所述粘合剂层或粘接剂层的材料，可以适当使用可以将透镜部件粘接到透光性基板上的公知材料。例如可列举出：丙烯酸类粘合剂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物类粘合剂、天然橡胶类粘合剂或者聚异丁烯、丁基橡胶、苯乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物等合成橡胶类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、聚酯类粘合剂。作为市售品，例如可列举出作为紫外固化型光学用粘接剂的商品名为NOA60、NOA61、NOA71、NOA72、NOA81(以上为Norland社制)、商品名为UV-3400(东亚合成社制)的市售品。

对于所述粘合剂和粘接剂，最好使用具有与透光性基板的折射率相同的折射率的粘合剂或粘接剂，以便不影响从透光性基板射出的光的光路。

粘合剂及粘接剂的涂布方法没有特别的限制，可以适当采用公知的方法。另外，粘合剂和粘接剂可以涂布在透光性基板及透镜部件中的至少一者上。

这种透镜部件的形成顺序没有特别的限制，例如，除了可以在所述凹凸结构层形成前或形成后进行之外，也可以在下述密封工序后进行。

通过以上方法可以制造图1所示的发光元件。

密封工序

如图2～4所示，也可以形成密封部件，将所述层叠体密封。在制造这种密封部件时，首先，在透光性基板上的配置有凹凸结构层的面上，以包围有机发光层的方式形成粘接剂层。该粘接剂层可以通过使用可扫描的分配器和/或可移动的平台涂布粘接剂形成在所期望的位置。另外，可以通过控制分配器的扫描速度及排出量，以期望的线条宽度形成粘接剂层。

然后，如图2～4所说明的，将密封部件以与透光性基板相对的方式设置在凹凸结构层、第一电极层、有机发光层及第二电极层的上方，经由粘接剂层与透光性基板粘接，将透光性基板与密封部件之间的空间密封。

粘接剂层通过由能量线照射而固化的材料形成的情况下，在密封后，通过照射能量线使粘接剂层固化。例如，在光固化型粘接剂的情况下，通过从密封部件侧或透光性基板侧照射由高压汞灯或卤素灯得到的紫外区到可见光区的光，能够使粘接剂层固化。另外，在粘接剂层为热固化性的情况下，例如，能够通过在50～150℃的范围内进行加热而使粘接剂层固化。由此使透光性基板与密封部件一体化，使密封空间内至少配置有有机发光层。

在形成有机发光层后，使其不与空气接触，例如，优选使用由纯度为99.999％以上的高纯度氮气置换的手套箱在氮气气氛中进行密封。

另外，也可以在与透光性基板相对地设置密封部件后，向所得到的所述密封空间中注入粘接剂来形成粘接剂层。通过如上所述的制造方法，能够制造如图2～4所示的具备密封部件的光学元件。

在上述实施方式中，使用溶胶凝胶材料形成凹凸结构层，但也可以使用固化性树脂代替所述的由无机材料形成的溶胶凝胶材料。作为固化性树脂，例如可以使用光固化型、热固化型、湿气固化型、二液混合化学固化型等树脂。具体来说，可列举出环氧类、丙烯酸类、甲基丙烯酸类、乙烯基醚类、氧杂环丁烷类、聚氨酯类、三聚氰胺类、脲类、聚酯类、聚烯烃类、酚类、交联型液晶类、氟类、硅氧烷类、聚酰胺类等的单体、低聚物或聚合物等各种树脂。

在使用固化树脂形成凹凸结构层的情况下，例如，将固化性树脂涂布到透光性基板上后，在涂布过的固化性树脂上按压具有微细凹凸图案的模具，同时使涂膜固化，由此能够在固化性树脂层上转印模具的凹凸图案。固化性树脂也可以用有机溶剂稀释后再进行涂布。作为该有机溶剂，可以选择使用将固化前的树脂溶解的有机溶剂。可以列举如下公知有机溶剂，例如：甲醇、乙醇、异丙醇等醇类溶剂；丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等酮类溶剂等。

作为涂布固化性树脂的方法，可以采用例如旋涂法、喷涂法、浸涂法、滴加法、凹版印刷法、丝网印刷法、凸版印刷法、口模式涂布法、幕涂法、喷墨法、溅射法等各种涂布方法。作为具有微细凹凸图案的模具，可以使用例如上述膜状模具或金属模具等所期望的模具。

使固化性树脂固化的条件因所使用的树脂的种类而有所不同，例如，优选将固化温度设为室温～250℃的范围内，将固化时间设为0.5分钟～3小时的范围内。另外，通过照射紫外线或电子束等能量线而固化时的照射量优选为20mJ/cm²～5J/cm²的范围内。

以上主要对本发明实施方式的含有有机发光层的光学基板用作底部发光型有机EL元件的衍射光栅基板的情况进行了说明，但本发明的发光元件并不局限于此用途。作为实施方式所涉及的所述光学基板，例如，底部发光型或透射型的有机EL元件也包含在本发明的范围内。

实施例

下面通过实施例和比较例对本发明进行更详细的说明，但本发明并不局限于此。

实施例1

在230mg Polymer Source社制的BCP及57.5mg作为聚环氧乙烷的Aldrich社制造的聚乙二醇2050(数均分子量(Mn)＝2050)中，添加甲苯使其溶解从而使总量为15g，然后用孔径为0.5μm的滤膜过滤器进行过滤，得到BCP溶液。

下面对所使用的BCP进行说明。

BCP由PS-PMMA的各链段构成，PS链段的Mn为680000，PMMA链段的Mn为580000，BCP的Mn为1260000，PS链段与PMMA链段的体积比为57:43，分子量分布(Mw/Mn)为1.28，PS链段的玻璃化转变温度(Tg)为107℃，PMMA链段的Tg为134℃。

所述PS链段及PMMA链段的体积比是以PS的密度为1.05g/cm³、PMMA的密度为1.19g/cm³计算的。所述Mn及Mw是使用将东曹(株)制造的型号GPC-8020、TSK-GEL SuperH1000、SuperH2000、SuperH3000和SuperH4000串联连接的凝胶渗透色谱柱测定的。所述Tg使用差示扫描量热计(Perkin-Elmer社制、商品名为DSC7)，在0～200℃的温度范围内以20℃/分钟的升温速度进行升温的同时进行测定。PS及PMMA的溶解度参数分别为9.0及9.3(参考化学便覧(化学手册)：应用篇、修订第二版)。

然后，在玻璃基板上通过旋涂涂布由1g硅烷偶联剂(信越有机硅社制造，商品名为KBM-5103)、1g离子交换水、0.1ml乙酸及19g异丙醇组成的混合溶液，以130℃加热15分钟，从而得到由硅烷偶联剂进行过表面处理的玻璃基板。所述旋涂首先在500rpm的旋转速度下以10秒的条件来进行、接着在800rpm的旋转速度下以45秒的条件来进行。

在所得到的经过表面处理的玻璃基板上，通过旋涂以140～160nm的膜厚涂布所述制得的BCP溶液，得到具备BCP薄膜的玻璃基板。旋涂首先在200rpm的旋转速度下以10秒的条件来进行、接着在300rpm的旋转速度下以30秒的条件来进行。

接着，在容量5L的干燥器内设置填充有100g氯仿的螺纹瓶，以饱和蒸气压的氯仿充满气氛。在该干燥器中，将具备所述BCP薄膜的玻璃基板在室温下静置24小时，进行由溶剂退火引起的相分离。利用透射型电子显微镜(TEM)(日立社制，商品名为H-7100FA)观察所得到的BCP薄膜的截面，结果可知，水平截面圆形的PS与基板表面在平行的方向上相互隔离，并且在垂直的方向上排列成两层，结合原子力显微镜解析图像进行考察，圆筒结构的PS与PMMA部分在水平方向上发生相分离。即在BCP薄膜的表面上观察到由PS与PMMA的微相分离而形成的波形图案。

在所述BCP薄膜的具有波形图案的表面上，通过溅射形成厚度为20nm的镍层作为种层。接着，将其放入氨基磺酸镍浴中，在50℃的温度下以0.05A/cm²的最大电流密度进行电铸处理而析出镍直到镍层的厚度为250μm，形成镍电铸膜。接着，机械剥离具有BCP薄膜的玻璃基板，将所得到的镍电铸膜在四氢呋喃中浸渍2小时。然后，在镍电铸膜上涂布丙烯酸类紫外固化树脂，使其固化并剥离，此操作重复进行3次，由此除去附着于该电铸体表面上的聚合物。接着，将其浸渍于碱性清洗液(日本西碧化学社制造，商品名为Chemisol2303)中，在50℃下搅拌2小时的同时进行清洗后，对镍电铸膜实施10分钟紫外臭氧处理。

将所得到的镍电铸膜浸渍在氟类脱模剂(大金工业社制造，商品名为HD-2101TH)中约1分钟，干燥，然后静置过夜。第二天，将镍电铸膜浸渍于大金工业社制造的HDTH中，并进行约1分钟的超声波清洗，得到镍膜模具。

然后，在PET膜(东洋纺织社制，商品名为Cosmoshine A-4100)上涂布氟类紫外固化性树脂，在按压上述镍膜模具的同时，通过照射600mJ/cm²紫外线，使树脂固化，然后剥离镍膜模具，制得膜状模具。在所得到的膜状模具上转印有镍膜模具的表面形状。

接着，在混合有22mol乙醇、5mol水、0.004mol浓盐酸和4mol乙酰丙酮的溶液中，滴加0.75mol TEOS和0.25mol二甲基二乙氧基硅烷。接着添加0.5wt％的非离子型表面活性剂(清美化学社制造，商品名为S-386)，在23℃、湿度45％下搅拌2小时，得到SiO₂的溶胶凝胶材料溶液。在100mm×100mm×0.7mm的折射率为1.517(λ＝589nm)的无碱玻璃基板(日本电气硝子社制造，商品名为OA10GF)上，使用刮刀(ドクターブレード)(YOSHIMITSU SEIKI社制造)通过刮棒涂布法涂布所述溶胶凝胶材料溶液使膜厚为40μm。在涂布60秒后，使用加热至80℃的压辊在所得到的涂膜上按压所述制得的膜状模具，同时使其旋转移动。按压结束后，剥离膜状模具，使用烘箱在300℃下烧结60分钟。在所得到的玻璃基板的表面上转印有膜状模具的表面形状，从而形成具有凹凸图案的凹凸结构层。所述压辊使用在内部具备加热器、外周被覆有4mm厚的耐热聚硅氧烷、辊径为50mm、轴方向长度为350mm的辊。

对于在所述凹凸结构层的凹凸图案的任意位置的横竖10μm见方的测定区域，使用原子力显微镜(株式会社日立高新技术制造的带有环境控制单元的扫描型探针显微镜，商品名为Nanonavi II工作站/E-sweep)得到解析图像。原子力显微镜的解析条件如下所示。测定模式：动态力模式；悬臂：SI-DF40(材质：硅、臂宽：40μm、芯片前端直径：10nm)；测定气氛：大气中；测定温度：25℃。

凹凸图案的凹凸的平均深度

测定所得到的解析图像中的100个点以上的任意凹凸之间的深度方向的距离，计算其平均值。其结果是，该凹凸图案的凹凸的平均深度为70nm。

凹凸图案的解析图像的傅里叶变换图像

对于与上述同样方式得到的解析图像实施包含1次斜率修正的平坦处理，然后实施二维快速傅里叶变换处理，由此得到傅里叶变换图像。可以确认到傅里叶变换图像表现为以波数的绝对值为0μm^-1的原点作为大致中心的圆形图案，并且所述圆形图案存在于波数的绝对值为10μm^-1以下的范围内的区域内。

凹凸图案的凹凸的平均间距

测定凹凸结构层的任意10μm见方的区域，如上所述求得凹凸图案的解析图像。测定该解析图像中100个点以上的任意的相邻凸部间或相邻凹部间的间隔，计算其平均值作为凹凸的平均间距。根据此例中得到的解析图像，凹凸结构层的凹凸图案的凹凸的平均间距为900nm。

凹凸的深度分布的平均值

测定凹凸结构层的任意纵横10μm见方的区域，求得凹凸图案的解析图像。与上述方法同样地求得测定区域内的纵128点×横128点＝16384点以上的各测定点的凹凸的深度数据。凹凸的深度分布的平均值(m)由数学式(I)求得。其结果是，凹凸结构层的凹凸的深度分布的平均值(m)为70nm。

【数学式1】

在式(I)中，N表示测定点的总数(总像素数)，x_i表示第i个测定点的凹凸深度的数据，m表示凹凸深度分布的平均值。

凹凸深度的标准偏差

与上述凹凸的深度分布的平均值(m)的测定方法同样地，求得凹凸结构层的10μm见方凹凸的深度数据。在该例中，采用纵256点×横256点＝65536点的测定点。基于各测定点的凹凸深度数据，由数学式(II)计算凹凸深度分布的标准偏差(σ)。其结果是，凹凸结构层的凹凸深度的标准偏差(σ)为48.1nm。

【数学式2】

在式(II)中，N表示测定点的总数(总像素数)，x_i表示第i个测定点的凹凸深度的数据，m表示凹凸深度分布的平均值。

发光部的形成

在所述形成的凹凸结构层上，通过溅射法使ITO形成厚度为120nm的膜，涂布光致抗蚀剂，经由透明电极(第一电极层)用掩模图案进行曝光后，用显影液使抗蚀剂显影。接着用蚀刻液对ITO进行蚀刻，得到如图1(1a)所示图案的透明电极层。用刷子清洗所得到的透明电极层，用碱性清洗剂和有机溶剂除去有机物等之后，进行紫外臭氧处理。

在所得到的透明电极层上，通过蒸镀法分别层叠空穴传输层、发光层和电子传输层，形成有机发光层，所述空穴传输层由4,4’,4”-三(9-咔唑)三苯胺构成，厚度为35nm；所述发光层由掺杂有三(2-苯基吡啶)合铱(III)络合物的4,4’,4”-三(9-咔唑)三苯胺构成的厚度为15nm的层与由掺杂有三(2-苯基吡啶)合铱(III)络合物的1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯构成的厚度为15nm的层所构成；所述电子传输层由(1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯构成，厚度为65nm。接着，蒸镀厚度为1.5nm的氟化锂层及厚度为50nm的铝金属电极。在有机发光层及金属电极成膜时，配置图案掩模，形成特定形状的有机发光层和金属电极。此时，使有机发光层的发光部为圆形，使其直径D2为7.9mm。

透镜部件的配置

然后，在与形成有所述凹凸结构层的玻璃基板的第一面相对的第二面上，以中心接近与所述形成的发光部的中心在同轴上的方式配置直径D1为10mm、折射率为1.517(λ＝589nm)、Edmund社制的半球透镜，使用岛津设备(Shimadzu Device)社制造的折射液为粘接剂进行粘接。

在由以上程序制得的发光元件中，发光部的直径D2与半球透镜的直径D1的比r1(D2/D1)为0.79。另外，从所述发光部的中心到所述玻璃基板的第二面的在Z方向上的距离d实质上与玻璃基板的厚度相等，为0.7mm。因此，在所得到的发光元件中，距离d与半球透镜的直径D1的比r2(d/D1)为0.07。

发光面积

在所得到的发光元件中，以确认到从透镜整体发出的光时的发光面积为100％，测定使发光部发光时的半球透镜的发光面积。其结果示于表1及图6(6a)。

比较例1

除了不形成半球透镜以外，与实施例1相同地制作发光元件，测定发光面积。结果示于表1中。

实施例2

除了变更透明电极层及金属电极层的图案中所用的掩模、以及将发光部的直径D2变更为9.0mm以外，与实施例1相同地制作发光元件。所得到的发光元件的r1为0.90、r2为0.07。另外，与实施例1相同地测定发光面积。结果示于表1及图6(6b)中。

比较例2

除了不形成半球透镜以外，与实施例2相同地制作发光元件，测定发光面积。结果示于表1。

比较例3

除了变更透明电极层及金属电极层的图案中所用的掩模、以及将发光部的直径D2变更为6.7mm以外，与实施例1相同地制作发光元件。所得到的发光元件的r1为0.67、r2为0.07。另外，与实施例1相同地测定发光面积。结果示于表1及图6(6c)。

比较例4

除了变更有机发光层及金属电极层在成膜时所用的图案掩模、形成正方形的有机发光层及金属电极层、并将发光部变更为纵5.9mm×横5.9mm的正方形之外，与实施例1相同地制作发光元件。此时，发光部的面积几乎与比较例3中的圆形的发光部的面积相同。对于所得到的发光元件，与实施例1相同地测定发光面积。结果示于表1及图6(6d)中。

【表1】

*1为了便于进行r1、r2的计算，设为与其他的实施例、比较例相同的10mm。

*2由于发光部为正方形而无法表示(5.9mm×5.9mm见方)

*3以确认到从直径(D1)为10mm的透镜整体发光的光时为100％，假定比较例1、2具有直径为10mm的透镜而算得的值。

图6(6a)～(6d)为从半球透镜侧对实施例1、实施例2、比较例3及比较例4中制造的发光元件的发光的情况进行观察的概略图，图中最外的圆表示半球透镜的外周，最外的圆内的圆形部分全部露白时，表示发光面积为100％。在最外的圆的内侧确认有内圆的比较例3、以及由于发光部为四边形而确认到近圆的多边形的比较例4中，内圆或内多边形与外圆之间的黑色部分表示在半球透镜中没有通过发出的光的部分，在这种情况下，发光面积不足100％。

由表1及图6可知，在实施例1及2中，半球透镜的发光面积均为100％。与此相对的是，在未设置半球透镜的比较例1及2中，发光面积分别为62.4％和81.0％的低值。

在r1低于0.7的比较例3中，发光面积为90％，并且在使用了正方形的发光部的比较例4中，端部不发光，发光面积低至85％。

由以上结果得知，通过在发光元件中设置凹凸结构层及圆形的半球透镜，进一步使发光部的直径D2与半球透镜的直径D1的比值r1(D2/D1)在0.7﹤r1≤1.0的范围内，能够使透镜的发光面积变宽。

工业实用性

本发明的发光元件由于具有充分的发光效率，而且发光面积宽，在适宜对比度高、轻薄、轻量化的新一代显示器、照明装置或汽车尾灯等的发光显示元件等各种发光器件中是有用的，并也可在节能方面做出贡献。另外，通过利用本发明的发光元件，还能够制造耐热性、耐候性及耐腐蚀性优异的有机EL元件等各种器件。

附图标记说明

10、20、30、40：发光元件；

11：透光性基板；12：凹凸结构层；13：第一电极层

14：有机发光层；14a：发光部； 15：第二电极层；

16：透镜部件。