模压具有光学透明柔顺介质承载的图案的柔性基底的装置制造方法及图纸

本发明专利技术披露了一种用于模压具有光学透明柔顺介质（７０）的柔性基底（１０１）的装置（２００）。该柔顺介质（７０）包括其内具有压印图案（２０ｑ）的光学透明压印印模（２０ｔ）。该柔性基底（１０１）涂布有一种感光聚合物材料（３０１）。柔顺介质（７０）可与一光学透明带衬（８１）连接以形成模压带（１００）或与一光学透明圆筒（６９）连接以形成模压滚筒（９０）。柔性基底（１０１）的涂布面（１０１ｃ）被推动着与压印印模（２０ｔ）接触，压印图案（２０ｑ）被模压在感光聚合物材料（３０１）中，穿过柔顺介质（７０）的紫外线（Ｌ）同时固化模压期间的感光聚合物材料（３０１）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于模压柔性基底的装置。更具体地说，本专利技术涉及一种用于模压涂布有感光聚合物的柔性基底的装置，该柔性基底具有从由光学透明柔顺介质承载的压印印模转移的压印图案。压印印模由紫外线辐射穿过柔顺介质且同时模压，这样转移的压印图案就固化、硬化且保持其形状。
技术介绍
当前用于模压涂布有感光聚合物的卷材的轮转软印工艺包括由Epigem有限公司采用的方法和装置，其中对于紫外线是透明的卷材涂布有一层感光聚合物覆盖层，卷材的涂布面与承载有压印图案的模压垫片相接触。当卷材与模压垫片分开时，压印图案被模压(即复制)在感光聚合物覆盖层中。紫外线光源穿过卷材辐射感光聚合物覆盖层，并使模压图案固化，这样图案就硬化并保持其模压形状。因为卷材对于紫外线是透明的，所以紫外线光源的方位怎样不是问题，模压垫片可对于紫外线不透明，辐射可从卷材面进行。上述装置的一个缺陷在于，如果卷材和模压垫片对于紫外线不透明，那么辐射就不会有效地从卷材面或模压垫片面进行。因此，如果轮转工艺需要卷材对于紫外线是不透明的，那么模压垫片必须对于紫外线是光学透明的，这样感光聚合物覆盖层中模压图案的辐射可从模压垫片面进行。相反，各所大学(例如University of Texas at Austin，Step andFlash Imprint Lithography)的研究人员已采用对于紫外线是光学透明的石英垫片(模板)。不过，该工艺是一种批量定向的晶片基工艺，其不适用于轮转软印工艺。因此，尚需一种实施轮转软印工艺的装置，其中承载压印印模的光学透明柔顺介质用于将图案模压在涂布于不透明柔性基底上的感光聚合物中。还需要一种容许模压在柔性基底中的图案被紫外线固化的装置，紫外线穿过柔顺介质和压印印模辐射图案。
技术实现思路
一般说来，本专利技术体现为一种用于模压具有由光学透明柔顺介质承载的图案的柔性基底的装置。柔顺介质包括一种含压印图案的光学透明压印印模。柔顺介质可与一种光学透明带衬或光学透明圆筒连接。柔性基底包括一个涂布面，其涂布有感光聚合物材料，该涂布面被推动着与柔顺介质接触，这样由压印印模承载的压印图案就模压在感光聚合物材料中。紫外线光源用紫外线辐射感光聚合物材料，紫外线穿过柔顺介质和压印印模，并照射到模压在感光聚合物材料中的图案上，从而使图案固化。感光聚合物材料中图案的固化是与模压同时进行的，这样图案便硬化并保持其形状。本专利技术装置的一个优点在于，辐射穿过柔顺介质进行，这样柔性基底对于紫外线就是不透明的。本专利技术的另一个优点在于，紫外线光源可位于连接柔顺介质的带衬的内部或外部。如果使用圆筒的话，紫外线光源可位于连接柔顺介质的圆筒的内部或外部。本专利技术的其它方面和优点将从下面结合附图的通过示例阐述本专利技术原理的详细说明中变得显而易见。附图说明图1至5描绘了本专利技术底版基底的图案形成和蚀刻以限定压印图案；图6描绘了本专利技术共形地沉积在压印图案上的释放层；图7描绘了本专利技术沉积到释放层上的硅氧烷基弹性层；图8至10描绘了本专利技术硅氧烷基弹性层与释放层的分离以形成压印印模；图11描绘了本专利技术将薄塑料膜施加到硅酮橡胶背衬上；图12描绘了本专利技术用感光聚合物溶液涂布薄塑料膜；图13和14描绘了本专利技术散布感光聚合物溶液以在薄塑料膜上形成感光聚合物层；图15描绘了本专利技术将压印印模形成图案的一面置于感光聚合物层上；图16描绘了本专利技术感光聚合物层的固化； 图17描绘了本专利技术将压印印模从感光聚合物层移开；图18描绘了本专利技术在感光聚合物层中形成的感光聚合物垫片；图19描绘了本专利技术沉积在感光聚合物垫片上的碳氟化合物涂层；图20描绘了本专利技术连接在支承基底上的感光聚合物垫片；图21描绘了本专利技术连接在支承基底上的垫片块和支承基底的预热；图22和23描绘了本专利技术将硅氧烷基弹性材料涂布并散布到感光聚合物垫片和垫片块上；图24描绘了本专利技术支承基底的加热；图25至27描绘了本专利技术将转移粘合剂施加到柔顺介质上；图28描绘了本专利技术将柔顺介质从支承基底上分开；图29是本专利技术由感光聚合物垫片承载的压印图案的顶视平面图和横截面图；图30描绘了本专利技术的柔顺组件；图31a至34b描绘了本专利技术将柔顺组件连接到圆筒上；图35至37b描绘了本专利技术将柔顺组件连接到带衬上；图38和39是示意图，描绘了本专利技术的一种用于采用与光学透明带衬连接的光学透明柔顺介质来模压柔性基底的装置；图40和41是示意图，描绘了本专利技术的一种用于采用与光学透明圆筒连接的光学透明柔顺介质来模压柔性基底的装置；图42是本专利技术涂布单元的示意图；图43是本专利技术包括凹印型涂布机的涂布单元的示意图；图44是本专利技术包括缝模涂布机的涂布单元的示意图；图45是一横截面图，描绘了本专利技术穿过光学透明带衬、柔顺介质和压印印模对感光聚合物材料的辐射；图46是一横截面图，描绘了本专利技术穿过光学透明圆筒、柔顺介质和压印印模对感光聚合物材料的辐射；图47是本专利技术模压在感光聚合物材料中复制图案的顶视平面图和横截面图。具体实施例方式在下面的详细说明和几幅附图中，相同的元件用相同的参考标号表示。在图38至47中，示出了一种包括光学透明模压带或光学透明模压滚筒的模压装置。在图1至37b中，示出了一种可与光学透明带衬或光学透明圆筒连接的光学透明柔顺介质的制造方法。如起图示目的的附图所示，本专利技术体现在一个模压装置中。在本专利技术的一个实施例中，模压装置包括一个具有涂布面和底面的柔性基底，一个用于将具有第一厚度的感光聚合物材料沉积在柔性基底的涂布面上的涂布单元以及一个模压带，该模压带包括光学透明带衬和与带衬连接的光学透明柔顺介质。该柔顺介质包括具有压印图案的光学透明压印印模，压印图案被模压在涂布面上的感光聚合物材料中以在感光聚合物材料中形成复制图案。多个传送辊与带衬连接且在操作中支承模压带。一个驱动单元将驱动运动赋予模压带和柔性基底，这样涂布面就与压印印模接触，且压印图案被复制在感光聚合物材料中。支持滚筒被柔性基底底面的一部分和柔顺介质的一部分包住，这样就将一个张力传递给模压带，且该张力在柔性基底与模压带之间产生一个压力。驱动运动在操作中将柔性基底的背面传送到支持滚筒上，并推动压印印模和涂布面相互接触，这样压印图案就模压在感光聚合物材料中以在感光聚合物材料中形成复制图案。紫外线光源用穿过带衬、柔顺介质和压印印模的紫外线辐射复制图案。复制图案的辐射是与复制图案的模压同时进行的，这样复制图案就固化、硬化并保持其形状。在本专利技术的一个可替换实施例中，模压装置包括具有涂布面和底面的柔性基底，一个将具有第一厚度的感光聚合物材料沉积到柔性基底的涂布面上的涂布单元以及一个模压滚筒，该模压滚筒包括一个光学透明圆筒和一个连接该圆筒的光学透明柔顺介质。柔顺介质包括一个具有压印图案的光学透明压印印模，该压印图案将模压在涂布面上的感光聚合物材料中以在感光聚合物材料中形成复制图案。驱动单元将驱动运动赋予模压滚筒和柔性基底，这样涂布面就与压印印模接触，且压印图案被复制在感光聚合物材料中。多个传送辊与底面连接，且在操作中共形地将涂布面卷绕在模压滚筒的一部分上，这样模压滚筒就将张力传递给柔性基底，且该张力在柔性基底与模压滚筒之间产生一个压力。驱动运动在操作中将涂布面传送到模压滚筒上，并推动压印印模和涂布面相互接触，这样压印图案就模压在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模压装置（２００），其包括：一个柔性基底（１０１），其包括一涂布面（１０１ｃ）和一底面（１０１ｂ）；一个涂布单元（３００），用来将具有第一厚度（ｔ↓［ｃ］）的感光聚合物材料（３０１）沉积在该涂布面（１０１ｃ）上； 一个模压带（１００），其包括一光学透明带衬（８１）和一连接该带衬（８１）的光学透明柔顺介质（７０），该柔顺介质（７０）包括其内具有压印图案（２０ｑ）的光学透明压印印模（２０ｔ）；多个传送辊（１０３），其与该带衬（８１）连接且在操作中 支承该模压带（１００）；一个驱动单元（１１０），用来将驱动运动（Ｗ↓［Ｄ］）传递给模压带（１００）和柔性基底（１０１）；一个支持滚筒（１０５），其由底面（１０１ｂ）的一部分和柔顺介质（７０）的一部分包住，从而将一个张力传递给 模压带（１００），且该张力在柔性基底（１０１）和模压带（１００）之间产生一个压力；该驱动运动（Ｗ↓［Ｄ］）在操作中将底面（１０１ｂ）传送到支持滚筒（１０５）上，并推动压印印模（２０ｔ）和涂布面（１０１ｃ）相互接触，从而将压印图案（２ ０ｑ）模压在感光聚合物材料（３０１）中并在感光聚合物材料（３０１）中形成复制图案（２０ｕ）；以及一个紫外线光源（９９），用来由穿过带衬（８１）和压印印模（２０ｔ）的紫外线（Ｌ）辐射复制图案（２０ｕ），辐射是与复制图案（２０ｕ）的模压 同时进行的。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AH简斯，
申请(专利权)人：惠普开发有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]