阅读说明：本技术 压印模具的制作方法 (Manufacturing method of imprinting mold ) 是由 谢自民 王亚平 平财明 林涛 于 2019-01-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种压印模具的制作方法,包括如下步骤：1)制作母版结构,母版结构的表面形成有多个第一凹槽结构；2)基于母版结构制作转印模板,转印模板的表面形成有多个凸起结构；3)提供压印模具基板；4)于压印模具基板的表面形成压印模具柔性材料层；5)基于转印模板采用压印工艺于压印模具柔性材料层的表面形成多个第二凹槽结构；6)将压印模具柔性材料层固化；7)剥离转印模板。本发明的压印模具的制作方法可以提高母版结构的利用率,制备工艺简单,压印模具内的应力较小,不会存在爆裂的风险。(The invention provides a manufacturing method of an imprinting mold, which comprises the following steps: 1) manufacturing a master plate structure, wherein a plurality of first groove structures are formed on the surface of the master plate structure; 2) manufacturing a transfer printing template based on the master mask structure, wherein a plurality of convex structures are formed on the surface of the transfer printing template; 3) providing an imprinting mold substrate; 4) forming an imprinting mould flexible material layer on the surface of the imprinting mould substrate; 5) forming a plurality of second groove structures on the surface of the flexible material layer of the imprinting mold by adopting an imprinting process based on the transfer printing template; 6) solidifying the flexible material layer of the stamping mould; 7) and stripping the transfer printing template. The manufacturing method of the stamping die can improve the utilization rate of the master structure, has simple preparation process, has small stress in the stamping die, and does not have the risk of bursting.)

压印模具的制作方法

技术领域

本发明属于压印工艺技术领域，特别是涉及一种压印模具的制作方法。

背景技术

在现有技术中，压印一般均采用硬膜(Hard mold)的方式，压印模具一般为金属模具，如典型的镍(Ni)模具。然而，金属模具存在如下问题：第一，金属模具都是具有寿命的，有缺陷后就必须报废，一个金属模具可以制备的压印产品有限，利用率较低；第二，金属模具的制备工艺复杂，且成本较高，不利于批量化生产；第三，金属模具一般需要包覆在滚筒上进行压印作业，需要将多块金属模具拼接在滚筒的外围，这样相邻金属模具之间就会有拼接缝的存在，而拼接缝的位置由于是两边都是金属，使用胶带将拼接缝两侧的金属模具粘合的时候，应力非常大，在后续压印作业的过程中容易造成爆裂，从而导致金属模具的报废。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种压印模具的制作方法，用于解决现有技术中金属模具存在的一个金属模具可以制备的产品有限，利用率较低；金属模具的制备工艺复杂，且成本较高，不利于批量化生产；金属模具一般需要包覆在滚筒上进行压印作业，需要将多块金属模具拼接在滚筒的外围，这样相邻金属模具之间就会有拼接缝的存在，而拼接缝的位置由于是两边都是金属，使用胶带将拼接缝两侧的金属模具粘合的时候，应力非常大，在后续压印作业的过程中容易造成爆裂，从而导致金属模具的报废等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种压印模具的制作方法，所述压印模具的制作方法包括如下步骤：

1)制作母版结构，所述母版结构的表面形成有多个第一凹槽结构；

2)基于所述母版结构制作转印模板，所述转印模板的表面形成有多个与所述第一凹槽结构一一对应的凸起结构；

3)提供压印模具基板；

4)于所述压印模具基板的表面形成压印模具柔性材料层；

5)基于所述转印模板采用压印工艺于所述压印模具柔性材料层的表面形成多个第二凹槽结构，所述第二凹槽结构与所述第一凹槽结构相同；

6)将所述压印模具柔性材料层固化；

7)剥离所述转印模板，以得到与所述母版结构具有相同凹槽结构的压印模具。

可选地，步骤1)包括如下步骤：

1-1)提供母版基板；

1-2)于所述母版基板的表面形成母版柔性材料层；

1-3)采用光刻工艺或机械加工工艺于所述母版柔性材料层的表面形成多个所述第一凹槽结构。

可选地，步骤2)包括如下步骤：

2-1)提供转印基板；

2-2)于所述转印基板的表面形成转印柔性材料层；

2-3)基于所述母版结构采用压印工艺于所述转印柔性材料层的表面形成多个所述凸起结构；

2-4)将所述转印柔性材料层固化；

2-5)剥离所述母版结构以得到所述转印模板。

可选地，步骤2)包括如下步骤：

2-1)基于所述母版结构采用压印工艺制备得到具有凸起结构的中间转印模板；

2-2)基于所述具有凸起结构的中间转印模板采用压印工艺制备得到具有凹槽结构的中间转印模板；

2-3)基于上一步骤得到的所述具有凹槽结构的中间转印基板采用压印工艺制备得到所述转印模板。

可选地，步骤2-2)与步骤2-3)之间还包括如下步骤：

2-2’)基于上一步骤得到的所述具有凹槽结构的中间转印模板采用压印工艺制备另一具有凸起结构的中间转印模板；

2-2”)基于上一步骤得到的所述具有凸起结构的中间转印模板采用压印工艺制备另一具有凹槽结构的中间转移模板。

可选地，步骤2-2”)于步骤2-3)之间还包括重复步骤2-2’)～2-2”)至少一次的步骤。

可选地，多个所述第一凹槽结构独立分布或多个所述第一凹槽结构呈网格状互连分布；多个所述第二凹槽结构独立分布或多个所述第二凹槽结构呈网格状互连分布。

可选地，所述第一凹槽结构的宽度包括2μm～50μm，所述第一凹槽结构的深度包括2μm～50μm；所述凸起结构的宽度包括2μm～50μm，所述凸起结构的高度包括2μm～50μm；所述第二凹槽结构的宽度包括2μm～50μm，所述第二凹槽结构的深度包括2μm～50μm。

可选地，所述压印模具基板包括柔性基板。

可选地，基于所述母版结构形成多个所述转印模板；基于各所述转印模板形成多个所述压印模具。

如上所述，本发明的压印模具的制作方法，具有以下有益效果：

本发明的压印模具的制作方法在制作母版结构后，基于母版结构先制作转印模板，再基于转印模板制作与母版结构具有相同凹槽结构的压印模具，一个母版结构可以制作多个转印模板，一个转印模板又可以制作多个压印模具，基于一个母版结构可以得到成千上万甚至更多个压印模具，从而可以制备出更多的压印产品，提高了母版结构的利用率；同时，压印模具的第二凹槽结构形成于柔性材料层内，制备工艺简单；压印模具的压印模具基板为柔性基板时，压印模具可以直接绕置于滚筒的表面，不需要拼接，压印模具内的应力较小，不会存在爆裂的风险。

附图说明

图1显示为本发明提供的压印模具的制作方法的流程图。

图2至图26显示为本发明提供的压印模具的制作方法中各步骤所得结构的局部截面结构示意图。

元件标号说明

10 母版结构

101 母版基板

102 母版柔性材料层

103 第一凹槽结构

11 转印模板

111 转印基板

112 转印柔性材料层

113、1143、1163 凸起结构

114、116 具有凸起结构的中间转印模板

1141、1151、1161、1171 中间转印基板

1142、1152、1162、1172 中间转印柔性材料层

115、117 具有凹槽结构的中间转印模板

1153、1173 凹槽结构

12 压印模具

121 压印模具基板

122 压印模具柔性材料层

123 第二凹槽结构

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图26。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，本发明提供一种压印模具的制作方法，所述压印模具的制作方法包括如下步骤：

1)制作母版结构，所述母版结构的表面形成有多个第一凹槽结构；

2)基于所述母版结构制作转印模板，所述转印模板的表面形成有多个与所述第一凹槽结构一一对应的凸起结构；

3)提供压印模具基板；

4)于所述压印模具基板的表面形成压印模具柔性材料层；

5)基于所述转印模板采用压印工艺于所述压印模具柔性材料层的表面形成多个第二凹槽结构，所述第二凹槽结构与所述第一凹槽结构相同；

6)将所述压印模具柔性材料层固化；

7)剥离所述转印模板，以得到与所述母版结构具有相同凹槽结构的压印模具。

在步骤1)中，请参阅图1中的S1步骤及图2至图4，制作母版结构10，所述母版结构10的表面形成有多个第一凹槽结构103。

作为示例，制作所述母版结构10可以包括如下步骤：

1-1)提供母版基板101，如图2所示；

1-2)于所述母版基板101的表面形成母版柔性材料层102，如图3所示；

1-3)采用光刻工艺或机械加工工艺于所述母版柔性材料层102的表面形成多个所述第一凹槽结构103，如图4所示。

作为示例，所述母版基板101可以为刚性基板或柔性基板，所述刚性基板可以包括但不仅限于玻璃基板，所述柔性基板包括但不仅限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板、聚酰亚胺(PI)基板、聚碳酸酯(PC)基板或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基板。所述母版基板101的厚度可以根据实际需要进行设定，此处不做限定。

作为示例，所述母版柔性材料层102可以包括光刻胶层或UV(紫外光)树脂层。需要说明的是，所述UV树脂层又称为光敏树脂层、紫外光固化树脂层，它可以作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用。UV是英文Ultraviolet Rays的缩写，即紫外线。紫外线是肉眼看不见的，是可见光以外的一段电磁辐射，波长在10nm～400nm的范围。所述UV树脂层的固化原理是所述UV树脂中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联和接支化学反应，使得所述UV树脂层在数秒钟内由液态转化为固态。

作为示例，可以采用旋涂工艺或刮涂工艺于所述母版基板101的表面形成所述母版柔性材料层102。

作为示例，步骤1-3)中于所述母版柔性材料层102的表面形成多个所述第一凹槽结构103之后还包括将所述母版柔性材料层102进行固化的步骤。具体的，可以使用强光(譬如，强紫外光)继续照射所述母版柔性材料层102，以使得所述母版柔性材料层102固化，从而确保在后续工艺步骤中，所述母版柔性材料层102不会发生变形，进而确保需要转移的图形(即所述第一凹槽结构103)的精确性。

作为示例，多个所述第一凹槽结构103可以呈独立分布，多个所述第一凹槽结构103也可以呈网格状互连分布，即多个所述第一凹槽结构103也可以相互连接成网格状。

作为示例，所述第一凹槽结构103的宽度及深度可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述第一凹槽结构103的宽度可以包括2μm～50μm，所述第一凹槽结构103的深度可以包括2μm～50μm。

在步骤2)中，请参阅图1中的S2步骤及图5至图24，基于所述母版结构10制作转印模板11，所述转印模板11的表面形成有多个与所述第一凹槽结构103一一对应的凸起结构113。

在一示例中，步骤2)可以包括如下步骤：

2-1)提供转印基板111，如图5所示；

2-2)于所述转印基板111的表面形成转印柔性材料层112，如图6所示；

2-3)基于所述母版结构10采用压印工艺于所述转印柔性材料层112的表面形成多个所述凸起结构113，如图6所示；

2-4)将所述转印柔性材料层112固化，如图6所示；

2-5)剥离所述母版结构10以得到所述转印模板11，如图7所示。

作为示例，所述转印基板111可以为刚性基板或柔性基板，所述刚性基板可以包括但不仅限于玻璃基板，所述柔性基板包括但不仅限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板、聚酰亚胺(PI)基板、聚碳酸酯(PC)基板或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基板。所述转印基板111的厚度可以根据实际需要进行设定，此处不做限定。

作为示例，所述转印柔性材料层112可以包括UV(紫外光)树脂层。

作为示例，可以采用旋涂工艺或刮涂工艺于所述转印基板111的表面形成所述转印柔性材料层112。

作为示例，步骤2-3)中，可以将所述转印柔性材料层112压置于所述母版结构10形成有所述第一凹槽结构103的表面(当然，也可以将所述母版结构10压置于所述转印柔性材料层112的表面，所述母版结构10形成有所述第一凹槽结构103的表面与所述转印柔性材料层112相接触)，此时，部分所述转印柔性材料层112填充于所述第一凹槽结构103内，以形成于所述第一凹槽结构103一一对应的所述凸起结构113。需要说明的是，该步骤中，所述转印柔性材料层112仍为可变型的液体或半固体。

作为示例，步骤2-4)中，当所述转印柔性材料层112为UV树脂层时，可以使用紫外光(UV)照射所述转印柔性材料层112以使所述转印柔性材料层112固化。

需要说明的是，多个所述凸起结构113形成的形状与多个所述第一凹槽结构103形成的形状相同，即多个所述凸起结构113可以呈独立分布，多个所述凸起结构113也可以呈网格状互连分布，即多个所述凸起结构113也可以相互连接成网格状。

作为示例，所述凸起结构113的宽度及深度可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述凸起结构113的宽度可以包括2μm～50μm，所述凸起结构113的深度可以包括2μm～50μm。

作为示例，该步骤中，基于一所述母版结构10形成多个所述转印模板11，形成的所述转印模板11的具体数量可以根据实际需要进行设定，此处不做限定。

在另一示例中，步骤2)还可以包括如下步骤：

2-1)基于所述母版结构10采用压印工艺制备得到具有凸起结构的中间转印模板114；

2-2)基于所述具有凸起结构的中间转印模板114采用压印工艺制备得到具有凹槽结构的中间转印模板115；

2-3)基于上一步骤得到的所述具有凹槽结构的中间转印基板115采用压印工艺制备得到所述转印模板11。

作为示例，步骤2-1)包括如下步骤：

2-1-1)提供一中间转印基板1141，如图8所示；

2-1-2)于所述中间转印基板1141的表面形成中间转印柔性材料层1142，如图9所示；

2-1-3)基于所述母版结构10采用压印工艺于所述中间转印柔性材料层1142的表面形成多个所述凸起结构1143，如图9及图10所示；

2-1-4)将所述中间转印材料层1142固化，如图9所示；

2-1-5)剥离所述母版结构10以得到所述具有凸起结构的中间转印模板114，如图10所示。

作为示例，步骤2-2)包括如下步骤：

2-2-1)提供另一中间转印基板1151，如图11所示；

2-2-2)于所述中间转印基板1151的表面形成另一中间转印柔性材料层1152，如图12所示；

2-2-3)基于所述具有凸起结构的中间转印模板114采用压印工艺于所述中间转印柔性材料层1152的表面形成多个所述凹槽结构1153，如图12及图13所示；所述凹槽结构1153与所述第一凹槽结构103的结构及形状相同；

2-2-4)将所述中间转印材料层1152固化，如图12所示；

2-2-5)剥离所述具有凸起结构的中间转印模板114以得到所述具有凹结构的中间转印模板115，如图13所示。

作为示例，步骤2-3)包括如下步骤：

2-3-1)提供转印基板111，如图14所示；

2-3-2)于所述转印基板111的表面形成转印柔性材料层112，如图15所示；

2-3-3)基于上一步骤得到的所述具有凹槽结构的中间转印基板115(也可以为后续步骤及图22所述的具有凹槽结构的中间转印基板117)采用压印工艺于所述转印柔性材料层112的表面形成多个所述凸起结构113，如图15所示；

2-3-4)将所述转印柔性材料层112固化，如图15所示；

2-3-5)剥离所述所述具有凹槽结构的中间转印模板115以得到所述转印模板11，如图16所示。

在又一示例中，步骤2-2)与步骤2-3)之间还可以包括如下步骤：

2-2’)基于上一步骤得到的所述具有凹槽结构的中间转印模板115采用压印工艺制备另一具有凸起结构的中间转印模板116；

2-2”)基于上一步骤得到的所述具有凸起结构的中间转印模板116采用压印工艺制备另一具有凹槽结构的中间转移模板117。

作为示例，步骤2-2’)可以包括如下步骤：

2-2’-1)提供一中间转印基板1161，如图17所示；

2-2’-2)于所述中间转印基板1161的表面形成中间转印柔性材料层1162，如图18所示；

2-2’-3)基于所述具有凹槽结构的中间转印模板115采用压印工艺于所述中间转印柔性材料层1162的表面形成多个所述凸起结构1163，如图18及图19所示；

2-2’-4)将所述中间转印材料层1162固化，如图18所示；

2-2’-5)剥离所述具有凹槽结构的中间转印模板115以得到所述具有凸起结构的中间转印模板116，如图19所示。

作为示例，步骤2-2”)可以包括如下步骤：

2-2”-1)提供另一中间转印基板1171，如图20所示；

2-2”-2)于所述中间转印基板1171的表面形成另一中间转印柔性材料层1172，如图21所示；

2-2”2-3)基于所述具有凸起结构的中间转印模板116采用压印工艺于所述中间转印柔性材料层1172的表面形成多个所述凹槽结构1173，如图21及图22所示；所述凹槽结构1143与所述第一凹槽结构103的结构及形状相同；

2-2”-4)将所述中间转印材料层1172固化，如图21所示；

2-2”-5)剥离所述具有凸起结构的中间转印模板116以得到所述具有凹结构的中间转印模板117，如图22所示。

在又一示例中，步骤2-2”)于步骤2-3)之间还可以包括重复步骤2-2’)～2-2”)至少一次的步骤。

作为示例，所述中间转印基板1141、1151、1161及1171可以为刚性基板或柔性基板，所述刚性基板可以包括但不仅限于玻璃基板，所述柔性基板包括但不仅限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板、聚酰亚胺(PI)基板、聚碳酸酯(PC)基板或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基板。所述转印基板111的厚度可以根据实际需要进行设定，此处不做限定。

作为示例，所述中间转印柔性材料层1142、1152、1162及1172可以包括UV(紫外光)树脂层。

作为示例，当所述中间转印柔性材料层1142、1152、1162及1172为UV树脂层时，可以使用紫外光(UV)照射所述中间转印柔性材料层1142、1152、1162及1172以使所述所述中间转印柔性材料层1142、1152、1162及1172固化。

在步骤3)中，请参阅图1中的S3步骤及图23，提供压印模具基板121。

作为示例，所述压印模具基板121可以为刚性基板或柔性基板，优选地，本实施例中，所述压印模具基板121为柔性基板；所述刚性基板可以包括但不仅限于玻璃基板，所述柔性基板包括但不仅限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板、聚酰亚胺(PI)基板、聚碳酸酯(PC)基板或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基板。所述压印模具基板121的厚度可以根据实际需要进行设定，此处不做限定。

在步骤4)中，请参阅图1中的S4步骤及图24，于所述压印模具基板121的表面形成压印模具柔性材料层122。

作为示例，所述压印模具柔性材料层122可以包括UV(紫外光)树脂层。

作为示例，可以采用旋涂工艺或刮涂工艺于所述压印模具基板121的表面形成所述压印模具柔性材料层122。

在步骤5)中，请参阅图1中的S5步骤及图25，基于所述转印模板11采用压印工艺于所述压印模具柔性材料层122的表面形成多个第二凹槽结构123，所述第二凹槽结构123与所述第一凹槽结构103相同。

作为示例，可以将所述转印模板11压置于所述压印模具柔性材料层122的表面，所述转印模板11形成有所述凸起结构113的表面与所述压印模具柔性材料层122相接触，此时，所述凸起结构113陷入于所述压印模具柔性材料层122内，且部分所述压印模具柔性材料层122填充于所述凸起结构113之间以形成于所述第二凹槽结构123。需要说明的是，该步骤中，所述压印模具柔性材料层122仍为可变型的液体或半固体。

作为示例，多个所述第二凹槽结构123可以呈独立分布，多个所述第二凹槽结构123也可以呈网格状互连分布，即多个所述第二凹槽结构123也可以相互连接成网格状。

作为示例，所述第二凹槽结构123的宽度及深度可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述第二凹槽结构123的宽度可以包括2μm～50μm，所述第二凹槽结构123的深度可以包括2μm～50μm。

在步骤6)中，请参阅图1中的S6步骤，将所述压印模具柔性材料层122固化。

作为示例，当所述压印模具柔性材料层122为UV树脂层时，可以使用紫外光(UV)照射所述压印模具柔性材料层122以使所述压印模具柔性材料层122固化。

在步骤7)中，请参阅图1中的S7步骤及图26，剥离所述转印模板11，以得到与所述母版结构10具有相同凹槽结构的压印模具12。

作为示例，此时所述压印模具12的所述压印模具柔性材料层122内形成的所述第二凹槽结构123与所述母版结构10中的所述第一凹槽结构103相同，即步骤7)后得到了与所述母版结构10完全相同的所述压印模具12，相当于将所述母版结构10完全复制了一遍。

该步骤中，基于各所述转印模板11采用压印工艺形成多个所述压印模具12，即一个所述转印模板11压印形成多个所述压印模具12；基于各所述转印模板11采用压印工艺形成的所述压印模具12的具体数量可以根据实际需要进行设定，此处不再累述。

本发明的压印模具的制作方法在制作所述母版结构10后，基于所述母版结构10先制作所述转印模板11，再基于所述转印模板11制作与所述母版结构10具有相同凹槽结构的所述压印模具12，一个所述母版结构10可以制作多个所述转印模板11，一个所述转印模板11又可以制作多个所述压印模具12，基于一个所述母版结构10可以得到成千上万甚至更多个所述压印模具12，从而可以制备出更多的压印产品，提高了所述母版结构10的利用率；同时，所述压印模具12的所述第二凹槽结构123形成于所述压印模具柔性材料层12内，制备工艺简单；所述压印模具12的所述压印模具基板121为柔性基板时，所述压印模具12可以直接绕置于滚筒的表面，不需要拼接，所述压印模具12内的应力较小，不会存在爆裂的风险。

综上所述，本发明提供一种压印模具的制作方法，所述压印模具的制作方法包括如下步骤：1)制作母版结构，所述母版结构的表面形成有多个第一凹槽结构；2)基于所述母版结构制作转印模板，所述转印模板的表面形成有多个与所述第一凹槽结构一一对应的凸起结构；3)提供压印模具基板；4)于所述压印模具基板的表面形成压印模具柔性材料层；5)基于所述转印模板采用压印工艺于所述压印模具柔性材料层的表面形成多个第二凹槽结构，所述第二凹槽结构与所述第一凹槽结构相同；6)将所述压印模具柔性材料层固化；7)剥离所述转印模板，以得到与所述母版结构具有相同凹槽结构的压印模具。本发明的压印模具的制作方法在制作母版结构后，基于母版结构先制作转印模板，再基于转印模板制作与母版结构具有相同凹槽结构的压印模具，一个母版结构可以制作多个转印模板，一个转印模板又可以制作多个压印模具，基于一个母版结构可以得到成千上万甚至更多个压印模具，从而可以制备出更多的压印产品，提高了母版结构的利用率；同时，压印模具的第二凹槽结构形成于柔性材料层内，制备工艺简单；压印模具的压印模具基板为柔性基板时，压印模具可以直接绕置于滚筒的表面，不需要拼接，压印模具内的应力较小，不会存在爆裂的风险。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。