纳米压印复合模板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米压印复合模板及其制备方法；所述复合模板为三层粘接结构，上层为高弹性模量PDMS层，中层为低弹性模量PDMS层，下层为塑料板或玻璃板，所述高弹性模量PDMS层的上表面具有微纳米压印结构；所述复合模板的制备方法包括以下步骤：1）在母模板表面旋涂抗粘剂；2）在母模板上旋涂高弹性模量PDMS；3）在高弹性模量PDMS上浇注低弹性模量PDMS；4）在低弹性模量PDMS上粘附塑料板或玻璃板；5）固化PDMS后与母模板分离，形成复合模板。本发明专利技术的纳米压印复合模板硬度高，弹性模量可达80MPa，既具有软模板能够形变并进行大面积压印的优点，又具有硬模板硬度高，能够精确复制高精度结构的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微纳米器件制作
，具体涉及一种。
技术介绍
纳米压印技术，是微纳米器件制作工艺中的一个重要技术，纳米压印技术最早由Stephen Y Chou教授在1995年率先提出，这是一种不同与传统光刻技术的全新图形转移技术。纳米压印技术的定义为不使用光线或者辐照使光刻胶感光成形，而是直接在硅衬底或者其它衬底上利用物理学的机理构造纳米尺寸图形。PDMS模板是一种简单方便的纳米压印模板复制材料，通常由本体材料和固化剂按一定比例混合而成，去除气泡后浇注在母模板表面，通过加热固化成弹性硅橡胶材料的工作模板，该种纳米压印模板用于大面积紫外纳米压印具有如下优点 1、成本低，可以从母模板反复复制PDMS模板； 2、本身具有弹性，受环境中污染粒子影响小，模板寿命长； 3、固化后表面具有缩水性，用于纳米压印无需抗粘处理； 4、柔性PDMS工作模板可以在大面积纳米压印中紧密结合基底不平整表面。但是，普通PDMS模板在纳米压印应用中也造成很多问题 1)普通PDMS模板的弹性模量为2 3MPa，在复制高密度或者高深宽比的结构时，由于表面能的作用，结构容易坍塌，并且结构的边角容易变形钝化，无法忠实复制高精度结构；2)普通PDMS模板在压力作用下容易变形，在压印过程中结构和模板形状变形过大。因此，需要提高PDMS模板的硬度，使其既具有软模板能够形变并进行大面积压印的优点，又具有硬模板硬度高，能够精确复制高精度结构的优点。现有一些文献中发表了高硬度PDMS模板，弹性模量在12MPa左右，但是硬度依然无法达到高精度纳米压印的要求，而且储存时间短，使用过程复杂。专利
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种，大大提高PDMS模板的硬度，使其既具有软模板能够形变并进行大面积压印的优点，又具有硬模板硬度高，能够精确复制高精度结构的优点。本专利技术的纳米压印复合模板，所述复合模板为三层粘接结构，上层为高弹性模量PDMS层，中层为低弹性模量PDMS层，下层为塑料板或玻璃板，所述高弹性模量PDMS层的上表面具有微纳米压印结构。进一步，所述塑料板为PET板或PC板。进一步，所述高弹性模量PDMS层的弹性模量为9 12Mpa，所述低弹性模量PDMS层的弹性模量为2 3Mpa。本专利技术的纳米压印复合模板的制备方法，包括以下步骤1)在母模板表面旋涂抗粘剂； 2)在母模板上旋涂高弹性模量PDMS； 3)在高弹性模量PDMS上浇注低弹性模量PDMS； 4)在低弹性模量PDMS上粘附塑料板或玻璃板； 5)固化PDMS后与母模板分离，形成复合模板。本专利技术的有益效果在于 1、本专利技术的纳米压印复合模板硬度高，弹性模量可达80Mpa，是普通PDMS模板的30 40倍，并且其本身包含PDMS层，具有一定的弹性，因此本专利技术的纳米压印复合模板既具有软模板能够形变并进行大面积压印的优点，又具有硬模板硬度高，能够精确复制高精度结构的优点，保证了纳米压印工艺的精度要求； 2、本专利技术的纳米压印复合模板使用简单，使用时无须表面抗粘处理，可以直接压印，脱模不粘胶。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中 图I为本专利技术的纳米压印复合模板的结构示意图。具体实施例方式以下将参照附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。图I为本专利技术的纳米压印复合模板的结构示意图，如图所示，本专利技术的纳米压印复合模板为三层粘接结构，上层为高弹性模量PDMS层1，中层为低弹性模量PDMS层2，下层为塑料板或玻璃板3，所述高弹性模量PDMS层I的上表面具有微纳米压印结构；高弹性模量PDMS层I为模具层，其上表面的微纳米压印结构是从母模板上复制得到的。本专利技术的纳米压印复合模板中，下层主要起到托片的作用，增加复合模板的硬度，根据压印设备的要求，下层可以选择塑料板或玻璃板，塑料板可以选择高紫外光通过率的PET板或PC板等。所述高弹性模量PDMS层I的弹性模量为9 12Mpa，所述低弹性模量PDMS层2的弹性模量为2 3Mpa。本专利技术的纳米压印复合模板的制备方法，包括以下步骤 1)在母模板表面旋涂抗粘剂； 2)在母模板上旋涂高弹性模量PDMS； 3)在高弹性模量PDMS上浇注低弹性模量PDMS； 4)在低弹性模量PDMS上粘附塑料板或玻璃板； 5)固化PDMS后与母模板分离，形成复合模板。本专利技术的纳米压印复合模板硬度高，弹性模量可达80Mpa，是普通PDMS模板的3(Γ40倍，并且其本身包含PDMS层，具有一定的弹性，因此本专利技术的纳米压印复合模板既具有软模板能够形变并进行大面积压印的优点，又具有硬模板硬度高，能够精确复制高精度结构的优点，保证了纳米压印工艺的精度要求。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管通过参照本专利技术的优选实施例已经对本专利技术进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可 以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围。权利要求1.一种纳米压印复合模板，其特征在于所述复合模板为三层粘接结构，上层为高弹性模量PDMS层，中层为低弹性模量PDMS层，下层为塑料板或玻璃板，所述高弹性模量PDMS层的上表面具有微纳米压印结构。2.根据权利要求I所述的纳米压印复合模板，其特征在于所述塑料板为PET板或PC板。3.根据权利要求I或2所述的纳米压印复合模板，其特征在于所述高弹性模量PDMS层的弹性模量为扩12Mpa，所述低弹性模量PDMS层的弹性模量为2 3Mpa。4.权利要求I至3任意一项所述的纳米压印复合模板的制备方法，其特征在于包括以下步骤 1)在母模板表面旋涂抗粘剂； 2)在母模板上旋涂高弹性模量PDMS； 3)在高弹性模量PDMS上浇注低弹性模量PDMS； 4)在低弹性模量PDMS上粘附塑料板或玻璃板； 5)固化PDMS后与母模板分离，形成复合模板。全文摘要本专利技术公开了一种；所述复合模板为三层粘接结构，上层为高弹性模量PDMS层，中层为低弹性模量PDMS层，下层为塑料板或玻璃板，所述高弹性模量PDMS层的上表面具有微纳米压印结构；所述复合模板的制备方法包括以下步骤1)在母模板表面旋涂抗粘剂；2)在母模板上旋涂高弹性模量PDMS；3)在高弹性模量PDMS上浇注低弹性模量PDMS；4)在低弹性模量PDMS上粘附塑料板或玻璃板；5)固化PDMS后与母模板分离，形成复合模板。本专利技术的纳米压印复合模板硬度高，弹性模量可达80MPa，既具有软模板能够形变并进行大面积压印的优点，又具有硬模板硬度高，能够精确复制高精度结构的优点。文档编号G03F7/00GK102955357SQ20121047146公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日专利技术者史晓华, 冀然 申请人:苏州光舵微纳科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米压印复合模板，其特征在于：所述复合模板为三层粘接结构，上层为高弹性模量PDMS层，中层为低弹性模量PDMS层，下层为塑料板或玻璃板，所述高弹性模量PDMS层的上表面具有微纳米压印结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史晓华，冀然，
申请(专利权)人：苏州光舵微纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：