專利名稱：納米壓印復(fù)合模板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微納米器件制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米壓印復(fù)合模板及其制備方法。
背景技術(shù)：
納米壓印技術(shù)，是微納米器件制作工藝中的一個(gè)重要技術(shù)，納米壓印技術(shù)最早由Stephen Y Chou教授在1995年率先提出，這是一種不同與傳統(tǒng)光刻技術(shù)的全新圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)。納米壓印技術(shù)的定義為不使用光線或者輻照使光刻膠感光成形，而是直接在硅襯底或者其它襯底上利用物理學(xué)的機(jī)理構(gòu)造納米尺寸圖形。PDMS模板是一種簡單方便的納米壓印模板復(fù)制材料，通常由本體材料和固化劑按一定比例混合而成，去除氣泡后澆注在母模板表面，通過加熱固化成彈性硅橡膠材料的工作模板，該種納米壓印模板用于大面積紫外納米壓印具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、成本低，可以從母模板反復(fù)復(fù)制PDMS模板；
2、本身具有彈性，受環(huán)境中污染粒子影響小，模板壽命長；
3、固化后表面具有縮水性，用于納米壓印無需抗粘處理；
4、柔性PDMS工作模板可以在大面積納米壓印中緊密結(jié)合基底不平整表面。但是，普通PDMS模板在納米壓印應(yīng)用中也造成很多問題
1)普通PDMS模板的彈性模量為2 3MPa，在復(fù)制高密度或者高深寬比的結(jié)構(gòu)時(shí)，由于表面能的作用，結(jié)構(gòu)容易坍塌，并且結(jié)構(gòu)的邊角容易變形鈍化，無法忠實(shí)復(fù)制高精度結(jié)構(gòu)；
2)普通PDMS模板在壓力作用下容易變形，在壓印過程中結(jié)構(gòu)和模板形狀變形過大。因此，需要提高PDMS模板的硬度，使其既具有軟模板能夠形變并進(jìn)行大面積壓印的優(yōu)點(diǎn)，又具有硬模板硬度高，能夠精確復(fù)制高精度結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有一些文獻(xiàn)中發(fā)表了高硬度PDMS模板，彈性模量在12MPa左右，但是硬度依然無法達(dá)到高精度納米壓印的要求，而且儲(chǔ)存時(shí)間短，使用過程復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種納米壓印復(fù)合模板及其制備方法，大大提高PDMS模板的硬度，使其既具有軟模板能夠形變并進(jìn)行大面積壓印的優(yōu)點(diǎn)，又具有硬模板硬度高，能夠精確復(fù)制高精度結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板，所述復(fù)合模板為三層粘接結(jié)構(gòu)，上層為高彈性模量PDMS層，中層為低彈性模量PDMS層，下層為塑料板或玻璃板，所述高彈性模量PDMS層的上表面具有微納米壓印結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述塑料板為PET板或PC板。進(jìn)一步，所述高彈性模量PDMS層的彈性模量為9 12Mpa，所述低彈性模量PDMS層的彈性模量為2 3Mpa。本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板的制備方法，包括以下步驟1)在母模板表面旋涂抗粘劑；
2)在母模板上旋涂高彈性模量PDMS；
3)在高彈性模量PDMS上澆注低彈性模量PDMS；
4)在低彈性模量PDMS上粘附塑料板或玻璃板；
5)固化PDMS后與母模板分離，形成復(fù)合模板。本發(fā)明的有益效果在于 1、本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板硬度高，彈性模量可達(dá)80Mpa，是普通PDMS模板的30 40倍，并且其本身包含PDMS層，具有一定的彈性，因此本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板既具有軟模板能夠形變并進(jìn)行大面積壓印的優(yōu)點(diǎn)，又具有硬模板硬度高，能夠精確復(fù)制高精度結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，保證了納米壓印工藝的精度要求；
2、本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板使用簡單，使用時(shí)無須表面抗粘處理，可以直接壓印，脫模不粘膠。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中
圖I為本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖I為本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板為三層粘接結(jié)構(gòu)，上層為高彈性模量PDMS層1，中層為低彈性模量PDMS層2，下層為塑料板或玻璃板3，所述高彈性模量PDMS層I的上表面具有微納米壓印結(jié)構(gòu)；高彈性模量PDMS層I為模具層，其上表面的微納米壓印結(jié)構(gòu)是從母模板上復(fù)制得到的。本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板中，下層主要起到托片的作用，增加復(fù)合模板的硬度，根據(jù)壓印設(shè)備的要求，下層可以選擇塑料板或玻璃板，塑料板可以選擇高紫外光通過率的PET板或PC板等。所述高彈性模量PDMS層I的彈性模量為9 12Mpa，所述低彈性模量PDMS層2的彈性模量為2 3Mpa。本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板的制備方法，包括以下步驟
1)在母模板表面旋涂抗粘劑；
2)在母模板上旋涂高彈性模量PDMS；
3)在高彈性模量PDMS上澆注低彈性模量PDMS；
4)在低彈性模量PDMS上粘附塑料板或玻璃板；
5)固化PDMS后與母模板分離，形成復(fù)合模板。本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板硬度高，彈性模量可達(dá)80Mpa，是普通PDMS模板的3(Γ40倍，并且其本身包含PDMS層，具有一定的彈性，因此本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板既具有軟模板能夠形變并進(jìn)行大面積壓印的優(yōu)點(diǎn)，又具有硬模板硬度高，能夠精確復(fù)制高精度結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，保證了納米壓印工藝的精度要求。
最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可 以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種納米壓印復(fù)合模板，其特征在于所述復(fù)合模板為三層粘接結(jié)構(gòu)，上層為高彈性模量PDMS層，中層為低彈性模量PDMS層，下層為塑料板或玻璃板，所述高彈性模量PDMS層的上表面具有微納米壓印結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米壓印復(fù)合模板，其特征在于所述塑料板為PET板或PC板。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的納米壓印復(fù)合模板，其特征在于所述高彈性模量PDMS層的彈性模量為擴(kuò)12Mpa，所述低彈性模量PDMS層的彈性模量為2 3Mpa。
4.權(quán)利要求I至3任意一項(xiàng)所述的納米壓印復(fù)合模板的制備方法，其特征在于包括以下步驟 1)在母模板表面旋涂抗粘劑； 2)在母模板上旋涂高彈性模量PDMS； 3)在高彈性模量PDMS上澆注低彈性模量PDMS； 4)在低彈性模量PDMS上粘附塑料板或玻璃板； 5)固化PDMS后與母模板分離，形成復(fù)合模板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米壓印復(fù)合模板及其制備方法；所述復(fù)合模板為三層粘接結(jié)構(gòu)，上層為高彈性模量PDMS層，中層為低彈性模量PDMS層，下層為塑料板或玻璃板，所述高彈性模量PDMS層的上表面具有微納米壓印結(jié)構(gòu)；所述復(fù)合模板的制備方法包括以下步驟1)在母模板表面旋涂抗粘劑；2)在母模板上旋涂高彈性模量PDMS；3)在高彈性模量PDMS上澆注低彈性模量PDMS；4)在低彈性模量PDMS上粘附塑料板或玻璃板；5)固化PDMS后與母模板分離，形成復(fù)合模板。本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板硬度高，彈性模量可達(dá)80MPa，既具有軟模板能夠形變并進(jìn)行大面積壓印的優(yōu)點(diǎn)，又具有硬模板硬度高，能夠精確復(fù)制高精度結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G03F7/00GK102955357SQ20121047146
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者史曉華, 冀然 申請(qǐng)人:蘇州光舵微納科技有限公司