专利名称：纳米压印装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于微纳米器件制作技术领域，具体涉及一种纳米压印装置。
背景技术：
纳米压印技术是一种廉价高分辨率的纳米图形转移技术，通过按压具有纳米凹凸结构的印章(纳米压印模板)到有很薄的聚合物的衬底(纳米压印基板)上实现图形转移；对装置进行加热或紫外照射，当印章去除后，衬底上留下原始凹凸纳米结构图形的压印。其中纳米压印模板压入的平衡、均匀、与表面垂直是纳米压印工艺的关键，任何压入的微小不平衡、非均匀、与表面不垂直都将使图形转移发生畸变。现有的纳米压印装置在压印过程中，因为施加的压力不平衡、不均匀、与表面不垂直，或者压印模板、压印基板倾斜等原因，容易使图形转移发生畸变，造成产品缺陷。
发明内容有鉴于此，本实用新型提供了一种纳米压印装置，该装置使压印模板的压入平衡、均匀、与表面垂直，并且能调整压印模板、压印基板的平整性，保证纳米结构的精确复制。本实用新型的纳米压印装置，包括顶板、气缸、腔体、加热盘和底座，所述气缸的缸体与顶板连接，气缸的活塞杆与腔体连接，所述腔体与底座活动密封形成密闭空间，所述加热盘置于该密闭空间内且通过调平机构固定于底座上，所述腔体上设有充气孔。进一步，所述密闭空间内还设置有膜，所述膜的两端固定于腔体与底座的密封接触面处，所述膜将密闭空间分隔为压力腔和真空腔，所述加热盘位于真空腔内，所述压力腔与充气孔连通，所述真空腔内设有抽真空气道。进一步，所述腔体与底座的密封接触面处设有密封垫。进一步，所述腔体上设有溢流孔，所述压力腔与溢流孔连通。进一步，所述密闭空间内还设有用于紫外固化的紫外灯。本实用新型的有益效果在于本实用新型利用压力气体对压印模板施加压力，由于气体均布的特性，因此压印模板的压入平衡、均匀、与表面垂直，并且本实用新型还设置了调平机构，通过调平机构的调整，保证了压印模板和压印基板的平整性；本实用新型通过上述两项措施克服了现有技术中因压入的不平衡、非均匀、与表面不垂直，或者压印模板、压印基板倾斜等原因造成的产品缺陷，保证了纳米结构的精确复制，保证了压印产品质量稳定，并且本实用新型结构简单，造价低廉，操作方便。
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中图1为本实用新型的纳米压印装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。图1为本实用新型的纳米压印装置的结构示意图，如图所示，本实用新型的纳米压印装置，包括顶板1、气缸2、腔体3、加热盘4和底座5，所述气缸2的缸体与顶板I连接，气缸2的活塞杆与腔体3连接，所述腔体3与底座5活动密封形成密闭空间，所述加热盘4置于该密闭空间内且通过调平机构6固定于底座5上，所述腔体3上设有充气孔7 ;实施压印时，压印模板15和压印基板16叠放于加热盘4上，利用压力气体对压印模板15施加压力，由于气体均布的特性，因此压印模板15的压入平衡、均匀、与表面垂直，并且通过调平机构6的调整，保证了压印模板15和压印基板16的平整性。作为本实用新型的进一步改进，所述密闭空间内还设置有膜8，所述膜8的两端固定于腔体3与底座5的密封接触面处，所述膜8将密闭空间分隔为压力腔9和真空腔10，所述加热盘4位于真空腔10内，所述压力腔9与充气孔7连通，所述真空腔10内设有抽真空气道11 ;在对压印模板15加压之前先通过抽真空气道11抽真空，使膜8包裹在压印模板15和压印基板16上，起到预先定位的作用，同时可以增加一部分的压力，还可以减少成品上出现气泡的可能性。
作为本实用新型的进一步改进，所述腔体3与底座5的密封接触面处设有密封垫12 ;密封垫12保证了密闭空间的密封效果。作为本实用新型的进一步改进，所述腔体3上设有溢流孔13，所述压力腔9与溢流孔13连通；当压力腔9内的气体超过设定压力时，通过溢流孔13泄压，保证了压力腔9内的压力稳定。作为本实用新型的进一步改进，所述密闭空间内还设有用于紫外固化的紫外灯14 ;设置紫外灯14，使得本实用新型的纳米压印装置既可进行热压印制，也可进行紫外压印，从而实现了一机多用。使用本实用新型的纳米压印装置进行热压印的步骤如下:(I)将压印模板15和压印基板16 (—般为塑料片)叠放于加热盘4上，通过调平机构6将压印模板15和压印基板16调整水平，铺上膜8，气缸2驱动腔体3下压将膜8嵌入底座5的凹槽中压紧，使膜8将腔体3和底座5形成的密闭空间分隔为压力腔9和真空腔10 ； (2)通过抽真空气道11抽真空；(3)当真空度达到0.1Pa时加热盘4开始加热；(4)当温度达到塑料的玻璃化转换温度时，通过充气孔7往压力腔9内注入一定压力的气体如空气，使压力腔9内的压力升高，并稳定在一个固定值，保温保压1(Γ20分钟；(5)气缸2驱动腔体3上抬，取下膜8，并在温度降到塑料的玻璃化转换温度前将压印模板15与加工过的压印基板16分离。使用本实用新型的纳米压印装置进行紫外压印的步骤如下:(I)将压印模板15和压印基板16 (—般为塑料片)叠放于加热盘4上，通过调平机构6将压印模板15和压印基板16调整水平，铺上膜8，气缸2驱动腔体3下压将膜8嵌入底座5的凹槽中压紧，使膜8将腔体3和底座5形成的密闭空间分隔为压力腔9和真空腔10;[0027]( 2 )通过抽真空气道11抽真空；(3)当真空度达到O.1Pa时加热盘4开始加热；(4)打开紫外灯14，照射2分钟，使压印基板16固化；(5)气缸2驱动腔体3上抬，取下膜8，将压印模板15与加工过的压印基板16分离。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，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实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种纳米压印装置，其特征在于:包括顶板(I)、气缸(2)、腔体(3)、加热盘(4)和底座(5)，所述气缸(2)的缸体与顶板(I)连接，气缸(2)的活塞杆与腔体(3)连接，所述腔体(3)与底座(5)活动密封形成密闭空间，所述加热盘(4)置于该密闭空间内且通过调平机构(6)固定于底座(5)上，所述腔体(3)上设有充气孔(7)。
2.根据权利要求1所述的纳米压印装置，其特征在于:所述密闭空间内还设置有膜(8)，所述膜(8)的两端固定于腔体(3)与底座(5)的密封接触面处，所述膜(8)将密闭空间分隔为压力腔(9)和真空腔(10)，所述加热盘(4)位于真空腔(10)内，所述压力腔(9)与充气孔(7)连通，所述真空腔(10)内设有抽真空气道(11)。
3.根据权利要求2所述的纳米压印装置，其特征在于:所述腔体(3)与底座(5)的密封接触面处设有密封垫(12)。
4.根据权利要求3所述的纳米压印装置，其特征在于:所述腔体(3)上设有溢流孔(13)，所述压力腔(9)与溢流孔(13)连通。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的纳米压印装置，其特征在于:所述密闭空间内还设有用于紫外固化的紫外灯(`14)。
专利摘要本实用新型公开了一种纳米压印装置，包括顶板、气缸、腔体、加热盘和底座，所述气缸的缸体与顶板连接，气缸的活塞杆与腔体连接，所述腔体与底座活动密封形成密闭空间，所述加热盘置于该密闭空间内且通过调平机构固定于底座上，所述腔体上设有充气孔。本实用新型利用压力气体对压印模板施加压力，由于气体均布的特性，因此压印模板的压入平衡、均匀、与表面垂直，并且还设置了调平机构，通过调平机构的调整，保证了压印模板和压印基板的平整性；本实用新型通过上述两项措施克服了现有技术中因压入的不平衡、非均匀、与表面不垂直，或者压印模板、压印基板倾斜等原因造成的产品缺陷，保证了纳米结构的精确复制，保证了压印产品质量稳定。
文档编号G03F7/00GK202916585SQ20122066214
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者史晓华, 冀然, 薛愉峰 申请人:苏州光舵微纳科技有限公司