[发明专利]一种大尺寸和无接缝纳米尺度滚轮模具制造方法

权利要求书

1.一种大尺寸和无接缝纳米尺度滚轮模具制造方法，其特征在于，

步骤1：制造平板型母板模具；

步骤2：制造滚轮基体：

制备一个圆柱形滚轮基体，并在其外表面附着金属材料的种子层；

步骤3：制造小滚轮工作模具：

采用空心高透光材料的管体作为基体，在其外表面涂布压印材料，利用滚对平面纳米压印工艺，将平板型模具上的纳米尺度特征图形转移复制到小滚轮工作模具的压印材料上；

步骤4：采用滚对滚型纳米压印工艺，将小滚轮工作模具压印材料上的特征图形转移复制到大滚轮模具紫外固化压印胶上，去除残留层后并采用电铸或者溅射或者刻蚀工艺制造出大尺寸金属滚轮模具；

步骤5：对金属滚轮模具表面处理，涂覆一层薄的涂覆抗粘附层，得到大尺寸和无接缝纳米尺度金属滚轮模具。

2.如权利要求1所述的大尺寸和无接缝纳米尺度滚轮模具制造方法，其特征在于，所述步骤（1）平板型母板模具制造方法：采用电子束直写或者激光干涉光刻或者刻蚀或者自组装或者纳米球珠光刻中的一种或者两种组合制造平板型母板模具；所述平板型母板模具使用的材料包括硅或者石英或者金属镍或者玻璃其中的一种。

3.如权利要求1所述大尺寸和无接缝纳米尺度滚轮模具制造方法，其特征在于，所述步骤（2）的过程为：

（2-1）首先，以不锈钢为基材，通过精密车削或者磨削加工出圆柱形滚轮基体；

（2-2）然后，利用金属沉积工艺在圆柱形滚轮基体表面沉积10-20nm厚的Cr/Cu或Au/Ti或者Cr或者Cu或者镍其中的一种材料作为种子层。

4.如权利要求1所述的大尺寸和无接缝纳米尺度滚轮模具制造方法，其特征在于，所述步骤3的压印材料采用乙烯-四氟乙烯共聚物或者聚氨酯丙烯酸酯或者特富龙或者聚二甲基硅氧烷中的一种，厚度为0.4-2微米。

5.如权利要求1所述的大尺寸和无接缝纳米尺度滚轮模具制造方法，其特征在于，所述步骤4的具体过程为：

（4-1）首先，采用提拉涂布法或者气动旋转涂布法在滚轮基体表面均匀涂布一层300-900nm后的紫外固化压印胶；

（4-2）随后，采用滚对滚型紫外纳米压印工艺将小滚轮工作模具压印材料上纳米尺度特征图形转复制移到滚轮基体的紫外固化压印胶上；

（4-3）然后，采用刻蚀工艺去除残留层；

（4-4）最后，以压印生成的图形为掩模，采用电铸工艺，沉积200-1000nm厚的金属镍，电铸后去除紫外固化压印胶，得到金属滚轮模具。

6.如权利要求1所述的大尺寸和无接缝纳米尺度滚轮模具制造方法，其特征在于，所述步骤3和4内在材料涂布后首先需要进行软烘，然后再进行后续的压印操作。

7.如权利要求1所述的大尺寸和无接缝纳米尺度滚轮模具制造方法，其特征在于，所述平板型母板模具的长度应大于小滚轮工作模具的周长。

8.如权利要求1所述的大尺寸和无接缝纳米尺度滚轮模具制造方法，其特征在于，所述步骤3执行滚对平面型纳米压印工艺时平板型母板模具与小滚轮工作模具保持同步运动，不能有滑动。

9.如权利要求1所述的大尺寸和无接缝纳米尺度滚轮模具制造方法，其特征在于，所述步骤4执行滚对滚型紫外纳米压印工艺时小滚轮工作模具与滚轮模具保持同步运动，不能有滑动。

10.如权利要求1所述的大尺寸和无接缝纳米尺度滚轮模具制造方法，其特征在于，所述步骤5中在金属滚轮模具表面涂覆5-15nm厚的氟聚合物低表面能材料。