拼接式压印模板及其制备方法和母模板与流程

本公开涉及纳米压印技术领域，特别涉及拼接式压印模板及其制备方法和母模板。

背景技术：

在制备大尺寸压印模板时，需要采用拼接压印用子图形的方式来形成压印用图形层，拼接方式包括：分离式拼接方式和重叠式拼接方式。其中，当采用分离式拼接方式时得到的压印用图形层具有较宽的拼接缝，当采用重叠式拼接方式时在溢胶区域(overlap)具有较高的拼接段差。

由此可见，现有的拼接方式制备出的压印用图形层存在明显不良。

技术实现要素：

本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种拼接式压印模板及其制备方法和母模板。

第一方面，本公开实施例提供了一种拼接式压印模板的制备方法，所述拼接式压印模板包括：相邻的第一拼接区域和第二拼接区域，所述制备方法包括：

在衬底基板上的所述第一拼接区域内形成第一拼接压印图形；

在所述第一拼接压印图形背向所述衬底基板的一侧表面形成牺牲层，所述牺牲层至少覆盖所述第一拼接区域内且靠近所述第二拼接区域的预定溢胶区域,所述牺牲层、所述第一拼接压印图形和后续待形成的第二拼接压印图形被配置为：在特定除膜工艺下，所述牺牲层被去除，而所述第一拼接压印图形和所述第二拼接压印图形保留；

在所述衬底基板上的所述第二拼接区域内形成第二模板胶；

采用预定母模板对位于所述第二拼接区域内的所述第二模板胶进行图案化，部分所述第二模板胶溢出至所述牺牲层背向所述衬底基板的一侧；

对所述第二模板胶进行固化和脱模；

通过所述特定除膜工艺去除所述牺牲层，位于牺牲层背向所述衬底基板的一侧的所述第二模板胶脱落，位于所述第二拼接区域的所述第二模板胶构成所述第二拼接压印图形。

在一些实施例中，所述牺牲层覆盖所述第一拼接区域。

在一些实施例中，在采用预定母模板对位于所述第二拼接区域内的所述第二模板胶进行图案化之后，位于所述牺牲层背向所述衬底基板一侧的所述第二模板胶与位于所述第二拼接区域内的第二模板胶分离。

在一些实施例中，所述牺牲层的材料包括：可降解材料；

所述通过所述特定除膜工艺去除所述牺牲层的步骤具体包括：通过降解工艺将所述牺牲层降解。

在一些实施例中，所述可降解材料包括：可降解型压印胶。

在一些实施例中，所述牺牲层的材料包括：水溶性材料；

所述通过所述特定除膜工艺去除所述牺牲层的步骤具体包括：通过水溶剂溶解所述牺牲层。

在一些实施例中，所述水溶性材料包括：聚乙烯醇树脂和聚己内酯树脂中的至少一种。

在一些实施例中，所述通过所述特定除膜工艺去除所述牺牲层的步骤之后还包括：

对所述压印模板进行干燥处理。

在一些实施例中，所述预定母模板包括：第一压印结构和第二压印结构；所述第一压印结构包括：支撑层和压印图形层，所述支撑层具有支撑面和与所述支撑面相交的侧面，所述压印图形层位于所述支撑面上；所述第二压印结构位于所述支撑层的侧面，且所述第二压印结构位于所述支撑面所在平面背向所述压印图形层的一侧；

所述采用预定母模板对位于所述第二拼接区域内的所述第二模板胶进行图案化的步骤具体包括：

将所述预定母模板与所述第二模板胶正对，其中所述第一压印结构在所述衬底基板上的正投影覆盖所述第二拼接区域，所述第二压印结构在所述衬底基板上的正投影覆盖所述预定溢胶区域；

利用所述预定母模板对所述第二模板进行压印，以对位于所述第二拼接区域内的所述第二模板胶进行图案化。

在一些实施例中，在采用预定母模板对位于所述第二拼接区域内的所述第二模板胶进行图案化的过程中，所述第一压印结构朝向所述第二压印结构的侧面，与所述第一拼接压印图形朝向所述第二拼接区域的侧面，该两个侧面位于同一平面上。

第二方面，本公开实施例提供了一种压印模板，采用上述的制备方法制备出。

第三方面，本公开实施例提供了一种母模板，包括：第一压印结构和第二压印结构；

所述第一压印结构包括：支撑层和压印图形层，所述支撑层具有支撑面和与所述支撑面相交的侧面，所述压印图形层位于所述支撑面上；

所述第二压印结构位于所述支撑层的侧面，且所述第二压印结构位于所述支撑面所在平面背向所述压印图形层的一侧。

在一些实施例中，所述第二压印结构朝向所述支撑面所在平面的表面为平面。

在一些实施例中，所述第一压印结构和第二压印结构一体成型。

附图说明

图1为现有技术中采用重叠式拼接方式制备压印模板时的截面示意图；

图2为本公开中在相邻两个拼接区域分别形成对应的拼接压印图形的制备方法流程图；

图3为本公开中在第一拼接区域内形成第一拼接压印图形时的一种截面示意图；

图4为本公开中在第一拼接压印图形上形成牺牲层时的一种截面示意图；

图5为本公开中在第二拼接区域内形成第二模板胶时的一种截面示意图；

图6a为对第二模板胶进行图案化时的一种截面示意图；

图6b为对第二模板胶进行图案化时的另一种截面示意图；

图7为预定母模板与第二模板胶分离时的一种截面示意图；

图8为通过特定除膜工艺去除牺牲层后得到第一拼接压印图形和第二拼接压印图形的一种截面示意图；

图9为本公开实施例提供的一种母模板的截面示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图对本公开提供的拼接式压印模板及其制备方法和母模板进行详细描述。

在下文中将参考附图更充分地描述示例实施例，但是所述示例实施例可以以不同形式来体现且不应当被解释为限于本文阐述的实施例。反之，提供这些实施例的目的在于使本公开透彻和完整，并将使本领域技术人员充分理解本公开的范围。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，且不意欲限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。还将理解的是，当本说明书中使用术语“包括”和/或“由……制成”时，指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。

将理解的是，虽然本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但这些元件不应当受限于这些术语。这些术语仅用于区分一个元件和另一元件。因此，在不背离本公开的指教的情况下，下文讨论的第一元件、第一组件或第一部件可称为第二元件、第二组件或第二部件。

本文所述实施例可借助本公开的理想示意图而参考平面图和/或截面图进行描述。因此，可根据制造技术和/或容限来修改示例图示。因此，实施例不限于附图中所示的实施例，而是包括基于制造工艺而形成的配置的修改。因此，附图中例示的区具有示意性属性，并且图中所示区的形状例示了元件的区的具体形状，但并不旨在是限制性的。

除非另外限定，否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本公开的背景下的含义一致的含义，且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义，除非本文明确如此限定。

图1为现有技术中采用重叠式拼接方式制备压印模板时的截面示意图，如图1所示，其中在相邻两个拼接区域内分别依次形成压印拼接图形的过程大致如下。首先，在其中一个拼接区域内形成对应的一个压印拼接图形1；然后，在另一拼接区域内各位置均匀涂布模板胶2；接着，使用一个母模板3来对模板胶2进行图案化。

其中，在利用母模板3对模板胶2进行图案化的过程中，不可避免的会发生溢胶，部分模板胶溢出至压印拼接图形1的表面，压印拼接图形1上对应预定溢胶区域4的部分被覆盖。为保证相邻两个拼接区域内的两个压印拼接图形的连续性，位于预定溢胶区域4内的模板胶2也需要进行图案化。为保障预定溢胶区域4内的模板胶2能够被图案化，则需要使得模板胶2的涂布厚度较大，以保证溢出至预定溢胶区域4的模板胶可被图案化。

现有的制备方法虽能解决压印拼接图形的连续性的问题，但是通过附图1可见，后形成的压印拼接图形的厚度明显大于与其相邻且先形成的压印拼接图形1的厚度，两个压印拼接图形存在较大的拼接段差h，该拼接段差h会严重影响压印模板的压印效果。

为解决上述技术问题，本公开提供了一种压印模板及其制备方法和母模板。

本公开实施例提供的一种拼接式压印模板的制备方法，该拼接式压印模板包括相邻的第一拼接区域和第二拼接区域，第一拼接区域内形成有的第一拼接压印图形，第二拼接区域内形成有的第二拼接压印图形。

图2为本公开中在相邻两个拼接区域分别形成对应的拼接压印图形的制备方法流程图，如图2所示，在相邻的第一拼接区域内和第二拼接区域内分别形成第一拼接压印图形和第二拼接压印图形的步骤具体包括：

步骤s101、在衬底基板上的第一拼接区域内形成第一拼接压印图形8。

图3为本公开中在第一拼接区域内形成第一拼接压印图形时的一种截面示意图，如图3所示，首先，在衬底基板5上的第一拼接区域6中涂布第一模板胶，第一模板胶包含单体、预聚物、光引发剂及其他添加剂，其主体树脂为丙烯酸酯类树脂、环氧树脂等，涂布厚度为3um～4um，涂布方式包括但不限于旋转涂布(spincoating)、夹缝式涂布(slotcoating)、喷墨打印(inkjetprinting)、夹缝式挤压型涂布(slot-diecoating)。然后，利用第一母模板对模板胶进行压印，并对图案化的第一模板胶进行固化、脱模，以得到第一拼接压印图形8，固化工艺包括但不限于热固化和光照固化。需要说明的是，上述第一母模板为针对制备第一拼接压印图形8所预先提供的模板，其具体结构不作限定。

通过上述工艺制备出的第一拼接压印图形8不具备水溶性和可降解性。

步骤s102、在第一拼接压印图形背向衬底基板的一侧表面形成牺牲层。

图4为本公开中在第一拼接压印图形上形成牺牲层时的一种截面示意图，如图4所示，在第一拼接压印图形8上形成牺牲层9，该牺牲层9至少覆盖第一拼接压印图形8背向衬底基板5的一侧表面且靠近第二拼接区域7的预定溢胶区域4。

在本公开中，位于第一拼接区域内预定溢胶区域4是根据压印第二模板胶的预先实验的溢胶情况所设定的区域，本公开的技术方案对预定溢胶区域4的具体形状、尺寸不作限定。

优选地，牺牲层9完全覆盖第一拼接压印图形8背向衬底基板5的一侧表面，具体有益效果将在后续描述。需要说明的是，附图3中仅示例性给出了牺牲层9完全覆盖第一拼接压印图形8背向衬底基板5的一侧表面的情况。

在本公开中，牺牲层9、第一拼接压印图形8和后续待形成的第二拼接压印图形被配置为：在特定除膜工艺下，牺牲层9被去除，而第一拼接压印图形8和第二拼接压印图形保留。

作为一种可选实施方案，牺牲层的材料包括：可降解材料；进一步地，可降解材料包括：可降解型压印胶。进一步可选地，可降解型压印胶包括可降解树脂。

作为另一种可选实施方案，牺牲层的材料包括：水溶性材料；进一步地，水溶性材料包括：聚乙烯醇树脂和聚己内酯树脂中的至少一种。

步骤s103、在衬底基板上的第二拼接区域内形成第二模板胶。

图5为本公开中在第二拼接区域内形成第二模板胶时的一种截面示意图，如图5所示，通过涂布工艺在第二拼接区域7精准涂布第二模板胶10；第二模板胶10包含单体、预聚物、光引发剂及其他添加剂，其主体树脂为丙烯酸酯类树脂、环氧树脂等，涂布厚度为5um～6um，涂布方式包括但不限于旋转涂布、夹缝式涂布、喷墨打印、夹缝式挤压型涂布。

在本公开中，第一模板胶和第二模板胶10的材料可以相同，也可以不同。另外，在第二拼接区域7内涂布的第二模板胶10的厚度可以与和第一拼接区域6内涂布的第一模板胶的厚度相同，也可以不同。当然，为尽可能的缩小甚至消除第一拼接压印图形8与后续所形成的第二拼接压印图形之间的段差，第二模板胶的涂布厚度与第一模板胶的涂布厚度相同。

步骤s104、采用预定母模板对第二模板胶进行图案化。

图6a为对第二模板胶进行图案化时的一种截面示意图，如图6a所示，使用预定母模板3a对第二模板胶10进行压印，以对第二模板胶10进行图案化。

作为一种可选方案，在图6a中，预定母模板3a与第二拼接区域7正对，以对第二拼接区域7内的第二模板胶10进行图案化。在该压印过程中，部分第二模板胶10会溢出至第一拼接区域6。

需要说明的是，在实际生产工艺过程中，由于一些偶然因素会导致溢出的第二模板胶超出预定溢胶区域4。此时，若仅在预定溢胶区域4设置牺牲层，则溢出至预定溢胶区域4之外的第二模板胶会直接与第一拼接压印图形8的压印面接触。为克服上述问题，本公开中优选牺牲层9完全覆盖第一拼接压印图形8背向衬底基板5的一侧表面，可完全避免压印过程中第二模板胶10与第一拼接压印图形8的压印面相接触。

当利用图6a中所示预定母模板3a对第二模板胶10进行压印时，位于预定溢胶区域4的第二模板胶10会对预定母模板3a的靠近第一拼接区域6的侧面产生一个作用力，导致预定母模板在压印过程中发生倾斜，从而影响位于第二拼接区域7内的第二模板胶10的压印效果。

为解决上述问题，本公开提供了另一种对第二模板胶10进行图案化的技术手段。

图6b为对第二模板胶进行图案化时的另一种截面示意图，如图6b所示，图6b中所示预定母模板3b包括：第一压印结构12和第二压印结构13，第一压印结构12包括：支撑层和压印图形层，支撑层具有支撑面和与支撑面相交的侧面，压印图形层位于支撑面上；第二压印结构13位于支撑层的侧面，且第一压印结构位于支撑面所在平面背向压印图形层的一侧。

与图6a中所示不同的是，图6b中溢出至预定溢胶区域4内的第二模板胶10也被预定母模板压印。

采用图6b中所示预定母模板3b对第二模板胶10进行图案化的具体过程如下：首先，将预定母模板3b与第二模板胶10正对，其中，第一压印结构12在衬底基板5上的正投影覆盖第二拼接区域7，第二压印结构13在衬底基板5上的正投影覆盖预定溢胶区域4；然后，利用预定母模板3b对第二模板胶10进行压印，以对位于第二拼接区域7内的第二模板胶10进行图案化。由于预定母模板3b的侧面不再与第二模板胶10接触，因而在压印过程中不会出现预定母模板3b倾斜的问题。

需要说明的是，由于位于预定溢胶区域4内的第二模板胶10在后续工艺中会被去除，因此位于预定溢胶区域4内的第二模板胶10在步骤s104中是否被压印、是否被图案化，本公开的技术方案不作限定。在本公开中仅需保证仅需保证位于第二拼接区域7内的第二模板胶10被压印、图案化即可。

步骤s105、对第二模板胶进行固化，并进行脱模。

图7为预定母模板与第二模板胶分离时的一种截面示意图，如图7所示，可通过热固化工艺或光照固化工艺以对第二模板胶10进行固化，待固化工艺完成后，利用脱模工艺将预定母模板与第二模板胶10分离。

步骤s106、通过特定除膜工艺去除牺牲层，位于牺牲层背向衬底基板的一侧的第二模板胶脱落，位于第二拼接区域的第二模板胶构成第二拼接压印图形。

图8为通过特定除膜工艺去除牺牲层后得到第一拼接压印图形和第二拼接压印图形的一种截面示意图，如图8所示，通过除膜工艺将牺牲层9去除，位于牺牲层9背向衬底基板1一侧的第二模板胶10会同步脱落，位于第二拼接区域7的第二模板胶10构成第二拼接压印图形11。

需要说明的是，在步骤s106中，为保证位于牺牲层9背向衬底基板1一侧的第二模板胶10能够跟随牺牲层9的去除而顺利脱落，则在步骤s104结束后，应保证连接位于牺牲层9背向衬底基板1一侧的第二模板胶10和位于第二拼接区域7的第二模板胶10的胶量较小(在完成固化后，即便存在少量胶连接位于预定溢胶区域4内的第二模板胶10和位于第二拼接区域7的第二模板胶10，但在牺牲层被去除后，该少量胶处会折断)。

优选地，在步骤s104结束后位于牺牲层9背向衬底基板1一侧的第二模板胶10与位于第二拼接区域7的第二模板胶10，两者完全分离，即连接位于牺牲层9背向衬底基板1一侧的第二模板胶10和位于第二拼接区域7的第二模板胶10的胶量为0。作为一种可选实现方案，当采用图6b中所示预定母模板来对第二模板胶进行压印时，在压印过程中，预定母模板内第一压印结构朝向第二压印结构的侧面，与第一拼接压印图形朝向第二拼接区域的侧面，该两个侧面位于同一平面上；此时，在压印结束后，可实现位于牺牲层9背向衬底基板1一侧的第二模板胶10与位于第二拼接区域7的第二模板胶10，两者完全分离，

在实际生产中，在步骤s104结束后，可对连接位于牺牲层9背向衬底基板1一侧的第二模板胶10和位于第二拼接区域7的第二模板胶10的胶量进行检测，若胶量较大，则可在步骤s105结束之后通过等离子体刻蚀工艺将该部分胶去除，以使得位于牺牲层9背向衬底基板1一侧的第二模板胶10与位于第二拼接区域7的第二模板胶10分离，以便于在牺牲层9被去除后，位于牺牲层9背向衬底基板1一侧的第二模板胶10能顺利脱落。

作为一种可选方案，牺牲层9的材料为可降解材料，在步骤s106中可通过降解工艺将牺牲层9降解。例如，可降解材料包括可降解型压印胶，可降解型压印胶中包括有缩酮或缩醛基团，在可降解型压印胶固化后，交联基团的缩酮或缩醛官能团在弱酸性条件下不稳定。在步骤s106中，可将压印模板至于弱酸环境(例如，浸泡于弱酸溶液内)中，交联基团在弱酸条件下发生水解，交联键断裂，将不溶的网状结构变为可溶的线性结构，从而可以达到降解的目的。

作为另一种可选方案，牺牲层9的材料为水溶性材料，在步骤s106中可通过水溶剂将牺牲层9溶解。

通过上述步骤s101～步骤s106所制备出的第一拼接压印图形8和第二拼接压印图形11之间不存在段差。

在利用降解工艺降解牺牲层9或利用水溶剂溶解牺牲层9之后，第一拼接压印图形8、第二拼接压印图形11、衬底基板5等结构的表面会遗留部分水。为避免遗留的水对后续工艺造成影响，本实施例中优选地，在去除牺牲层9之后，对压印模板进行干燥处理；例如，利用氮气吹扫压印模板的表面。

需要说明的是，本公开中拼接式压印模板中拼接区域的数量大于或等于2个，其中当拼接区域的数量等于2个时，则仅需执行一次上述步骤s101～步骤s106；当拼接区域的数量大于2个时，通过重复执行上述步骤s101～步骤s106中的部分步骤或全部步骤，以在任意相邻的两个拼接区域(其中一个作为第一拼接区域，另一个作为第二拼接区域)内分别形成第一拼接压印图形和第二拼接压印图形，因此在所制备出的拼接压印模板上，任意相邻的两个拼接区域内的拼接压印图形之间均不存在段差。

本公开实施例提供了一种拼接式压印模板，该拼接式压印模板可采用前述实施例所提供的制备方法进行制备，具体描述可参见前述内容。

图9为本公开实施例提供的一种母模板的截面示意图，如图9所示，该母模板包括：第一压印结构12和第二压印结构13；第一压印结构12包括：支撑层12a和压印图形层12b，支撑层12a具有支撑面和与支撑面相交的侧面，压印图形层12b位于支撑面上；第二压印结构13位于支撑层的侧面，且第一压印结构12位于支撑面所在平面14背向压印图形层12b的一侧。

本实施例所提供的母模板可用于在前述实施例中对第二模板胶进行压印、图案化，具体压印过程可参见前述对图6b的描述内容。

考虑到溢出至预定溢胶区域内的第二模板胶不用被图形化，因此第二压印结构朝向支撑面所在平面的表面可设计为平面，此时可便于母模板的制备。

可选地，第一压印结构和第二压印结构一体成型。作为母模板的一种制备方法，可直接对一个玻璃基板进行一次或多次刻蚀，以得到第一压印结构和第二压印结构。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。