[发明专利]一种纳米压印装置和方法

权利要求书

1.一种纳米压印装置，其特征在于，所述纳米压印装置包括张力控制系统、软膜移动装置(1)和软膜固定装置(2)；

带有表面浮雕图案(7)的软膜(6)的一端与所述软膜固定装置(2)连接，软膜(6)的另一端依次与所述软膜移动装置(1)和所述张力控制系统连接，所述张力控制系统控制软膜(6)张力恒定。

2.根据权利要求1所述的纳米压印装置，其特征在于，所述软膜移动装置(1)为软膜移动辊，所述张力控制系统包括导轮(10)、张力轮(11)和软膜张力调节轮(12)，所述导轮(10)的高度高于所述软膜移动辊可移动的最高高度，所述张力轮(11)的高度低于所述导轮(10)的高度，所述软膜(6)依次绕过所述软膜移动辊的下方、所述导轮(10)的上方和所述张力轮(11)的下方后与所述软膜张力调节轮(12)连接。

3.根据权利要求1所述的纳米压印装置，其特征在于，所述软膜移动装置(1)为软膜框(16)，所述张力控制系统包括软膜固定杆(15)，所述软膜固定杆(15)位于所述软膜框(16)中，所述软膜(6)的另一端与所述软膜固定杆(15)连接，所述软膜固定杆(15)上设置有张力传感器(14)，所述软膜固定杆(15)能够在软膜(6)延伸方向上来回移动。

4.根据权利要求3所述的纳米压印装置，其特征在于，所述张力控制系统还包括电机(13)，所述电机(13)分别与所述软膜固定杆(15)和所述张力传感器(14)连接。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的纳米压印装置，其特征在于，所述纳米压印装置还包括UV曝光装置(3)、压印辊(4)和恒定压印角度控制系统；

所述UV曝光装置(3)设置在所述软膜(6)的上方，所述压印辊(4)位于软膜(6)与UV曝光装置(3)之间，且能够自由移动；

所述恒定压印角度控制系统包括压印辊移动速度控制单元和软膜移动装置移动速度控制单元，所述软膜移动装置移动速度控制单元中设置有第一计算模块，所述第一计算模块根据式(I)计算软膜移动装置移动速度：

V_Y＝tanA×V_X 式(I)；

其中，V_Y为软膜移动装置移动速度；A为软膜与玻璃晶圆之间夹角的角度，为恒定值；V_X为压印辊移动速度，为已知参数值。

6.根据权利要求5所述的纳米压印装置，其特征在于，所述纳米压印装置还包括恒定压印压强控制系统，所述恒定压印压强控制系统用于控制玻璃晶圆(9)所受的压强恒定。

7.根据权利要求6所述的纳米压印装置，其特征在于，所述恒定压印压强控制系统包括压印辊压力数据组计算单元、PLC控制器(19)、电气比例阀(21)和气源装置(23)，所述气源装置(23)与所述压印辊(4)连接，所述电气比例阀(21)设置在所述气源装置(23)和所述压印辊(4)之间，所述压印辊压力数据组计算单元与所述PLC控制器(19)连接，所述PLC控制器(19)与所述电气比例阀(21)连接；所述压印辊压力数据组计算单元中设置有第二计算模块，所述第二计算模块根据式(II)和式(III)计算压印辊压力：

F1＝F2_Y+P×S 式(II)；

其中，F1为压印辊压力；F2_Y为软膜张力在Y轴上的分力；P为设定恒定压强值；S为玻璃晶圆受压的面积；L为压印辊与玻璃晶圆接触宽度；R为玻璃晶圆半径；X为压印距离。

8.根据权利要求6所述的纳米压印装置，其特征在于，所述恒定压印压强控制系统包括垫片(24)，垫片(24)设置在玻璃晶圆(9)的周围，所述垫片(24)与玻璃晶圆(9)形成一边与所述压印辊(4)平行的方形。