具有多层纹理的模具及其制作方法与流程

本发明涉及微纳结构制作，特别是涉及一种具有多层纹理的模具及其制作方法。

背景技术：

1、现有技术中用于制作尺寸不同的微纳结构的工艺不同，有干涉光刻、直写光刻、曝光、灰度光刻和机械加工等工艺。不同工艺的参数差异较大，无法同步实现多种效果。

2、目前要实现多种不同尺寸的微纳结构的组合，主要技术手段为uv组版，其通过分区域的菲林进行精准区域的组合。然而，uv组版技术的精度有一部分取决于菲林的精度，通常菲林的线条大于0.02mm，而且使用菲林进行uv曝光的时候，线条细密的区域会产生曝光展宽，造成图像模糊不清。此外，uv组版技术会产生较明显的拼缝，存在不光滑的不规则边界，影响美观。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对如何使不同尺寸的微纳结构精准融合的问题，提供一种具有多层纹理的模具及其制作方法。

2、一种具有多层纹理的模具的制作方法，包括如下步骤：

3、步骤一、提供基模，所述基模的表面具有第一层纹理，所述第一层纹理包括至少一种微纳结构；

4、步骤二、将所述基模表面的第一层纹理复制到具有uv胶的基底上，得到uv胶底纹模具，所述uv胶底纹模具的表面具有第一层纹理，且所述uv胶底纹模具表面的第一层纹理与所述基模表面的第一层纹理相同；

5、步骤三、在所述uv胶底纹模具的具有第一层纹理的表面上形成光刻胶层，之后对所述光刻胶层进行光刻形成第二层纹理，所述第二层纹理包括至少一种微纳结构，且露出至少部分所述第一层纹理，得到具有多层纹理的uv胶底纹模具；以及

6、步骤四、将所述具有多层纹理的uv胶底纹模具表面的多层纹理复制到底模上，得到具有多层纹理的模具；所述具有多层纹理的模具表面的多层纹理与所述具有多层纹理的uv胶底纹模具表面的多层纹理相反。

7、本发明创新地提出上述具有多层纹理的模具的制作方法，采用多次uv复制底纹和多次光刻工艺结合的手段，能够使不同尺寸的微纳结构融合到一起，得到若干层纹理结构叠加的模具，精度较传统uv组板方法具有较大的提高，能够实现在微纳图形的指定区域进行纹理叠加的效果。进一步地，本发明技术方案的具有多层纹理的模具的制作方法能够实现不同呈现效果的微纳结构无拼缝的组合，能够较好的进行渐消、融合等效果，有利于广泛应用。

8、在一个可行的实现方式中，步骤二的操作为：

9、采用电铸或者uv复制的方式，将所述基模表面的第一层纹理复制到反版基模上，得到具有相反纹理的反版基模；以及

10、之后采用uv复制的方式，将所述反版基模表面的纹理复制到具有uv胶的基底上，得到uv胶底纹模具。

11、在一个可行的实现方式中，步骤三中，在所述uv胶底纹模具的具有第一层纹理的表面上形成光刻胶层，之后对所述光刻胶层进行光刻形成第二层纹理的操作为：

12、在所述uv胶底纹模具的具有第一层纹理的表面涂布光刻胶层，之后对所述光刻胶层进行曝光、显影，形成第二层纹理；其中，所述光刻胶层的厚度大于所述第一层纹理的厚度。

13、在一个可行的实现方式中，步骤四中，将所述具有多层纹理的uv胶底纹模具表面的多层纹理复制到底模上的操作为：采用电铸或者uv复制的方式将所述具有多层纹理的uv胶底纹模具表面的多层纹理复制到底模上。

14、在一个可行的实现方式中，所述微纳结构为若干个截面呈连续正弦波形的槽型结构，所述槽型结构的周期范围为250nm～2μm，所述槽型结构沿垂直于所述模具表面的深度为50nm～500nm。

15、在一个可行的实现方式中，所述微纳结构为若干个截面呈连续拱形或者三角形且根据菲涅尔规律排布的槽型结构，所述槽型结构的周期范围为2μm～20μm，所述槽型结构沿垂直于所述模具表面的深度为3μm～10μm。

16、在一个可行的实现方式中，所述微纳结构为若干个间隙排布的槽型结构，且相邻两个所述槽型结构之间的间隙为2μm～50μm；所述槽型结构沿垂直于所述模具表面的截面呈拱形、三角形或者梯形，所述槽型结构的周期范围为10μm～200μm，所述槽型结构沿垂直于所述模具表面的深度为3μm～20μm。

17、在一个可行的实现方式中，所述微纳结构为若干个截面呈不规则形的槽型结构，所述槽型结构的周期范围为50μm～500μm，所述槽型结构沿垂直于所述模具表面的深度为5μm～50μm。

18、在一个可行的实现方式中，进行步骤四之前还可以包括如下步骤：重复步骤二和步骤三至少一次。

19、在一个可行的实现方式中，所述基底的材质为pc或者pet。

20、一种具有多层纹理的模具，采用上述任一的具有多层纹理的模具的制作方法制作得到。

21、较传统uv组板方法相比，本发明的具有多层纹理的模具的精度具有较大的提高，能够实现在微纳图形的指定区域进行纹理叠加的效果。此外，还能够实现不同呈现效果的微纳结构无拼缝的组合，能够较好的进行渐消、融合等效果，有利于广泛应用。

技术特征：

1.一种具有多层纹理的模具的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有多层纹理的模具的制作方法，其特征在于，步骤二的操作为：

3.根据权利要求1所述的具有多层纹理的模具的制作方法，其特征在于，步骤三中，在所述uv胶底纹模具的具有第一层纹理的表面上形成光刻胶层，之后对所述光刻胶层进行光刻形成第二层纹理的操作为：

4.根据权利要求1所述的具有多层纹理的模具的制作方法，其特征在于，步骤四中，将所述具有多层纹理的uv胶底纹模具表面的多层纹理复制到底模上的操作为：采用电铸或者uv复制的方式将所述具有多层纹理的uv胶底纹模具表面的多层纹理复制到底模上。

5.根据权利要求1所述的具有多层纹理的模具的制作方法，其特征在于，所述微纳结构为若干个截面呈连续正弦波形的槽型结构，所述槽型结构的周期范围为250nm～2μm，所述槽型结构沿垂直于所述模具表面的深度为50nm～500nm。

6.根据权利要求1所述的具有多层纹理的模具的制作方法，其特征在于，所述微纳结构为若干个截面呈连续拱形或者三角形且根据菲涅尔规律排布的槽型结构，所述槽型结构的周期范围为2μm～200μm，所述槽型结构沿垂直于所述模具表面的深度为3μm～10μm。

7.根据权利要求1所述的具有多层纹理的模具的制作方法，其特征在于，所述微纳结构为若干个间隙排布的槽型结构，且相邻两个所述槽型结构之间的间隙为2μm～50μm；所述槽型结构沿垂直于所述模具表面的截面呈拱形、三角形或者梯形，所述槽型结构的周期范围为10μm～200μm，所述槽型结构沿垂直于所述模具表面的深度为3μm～20μm。

8.根据权利要求1所述的具有多层纹理的模具的制作方法，其特征在于，所述微纳结构为若干个截面呈不规则形的槽型结构，所述槽型结构的周期范围为50μm～500μm，所述槽型结构沿垂直于所述模具表面的深度为5μm～50μm。

9.根据权利要求1所述的具有多层纹理的模具的制作方法，其特征在于，进行步骤四之前还可以包括如下步骤：重复步骤二和步骤三至少一次。

10.根据权利要求1所述的具有多层纹理的模具的制作方法，其特征在于，所述基底的材质为pc或者pet。

11.一种具有多层纹理的模具，其特征在于，采用权利要求1～10中任一项所述的具有多层纹理的模具的制作方法制作得到。

技术总结本发明涉及一种具有多层纹理的模具及其制作方法。具有多层纹理的模具的制作方法包括如下步骤：步骤一、提供基模，基模的表面具有第一层纹理，第一层纹理包括至少一种微纳结构；步骤二、将基模表面的第一层纹理复制到具有UV胶的基底上，得到UV胶底纹模具；步骤三、在UV胶底纹模具的具有第一层纹理的表面上形成光刻胶层，之后对光刻胶层进行光刻形成第二层纹理，且露出至少部分第一层纹理，得到具有多层纹理的UV胶底纹模具；以及步骤四、将具有多层纹理的UV胶底纹模具表面的多层纹理复制到底模上，得到具有多层纹理的模具。技术研发人员：刘晓宁,杨颖,韩春芳,沈悦,王钦华,周文辉,任佳莹,伍新华,衡楠受保护的技术使用者：江苏维格新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16