CN108008599A - 用于三维曲面纳米级压印的方法、装置及模具制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于三维曲面纳米级压印的方法、装置及模具制备方法，涉及纳米级压印。所述纳米级压印装置包括：母模板，其顶部形成有设定凹凸形状；基底，其顶部形成有被压印三维曲面；PDMS胶层，其底面与所述母模板顶部固化后覆盖于所述被压印三维曲面；保持机构，通过与覆盖于所述被压印三维曲面的所述PDMS胶层对接固化，使所述PDMS胶层底面固化为将所述设定凹凸形状压印于所述被压印三维曲面上的压印模具。从而实现将设定凹凸形状压印在被压印三维曲面上，也就是实现在曲面基底上微结构的压印。
Description
技术领域
本发明涉及纳米级压印，特别是涉及一种用于三维曲面纳米级压印的方法、装置及模具制备方法。
背景技术
纳米压印技术是一种新型的纳米结构图形转移技术，图形是通过一定的压力按压具有凹凸纳米结构的模板到均匀涂覆很薄的聚合物薄层的基板上实现图形转移；对上述压印组件进行加热或紫外曝光等方法使纳米结构定型；除去模板后，涂覆聚合物薄层的基板上留下原始凹凸纳米结构图形的压印。上述纳米压印工艺流程操作简单，工作效率高，每一基片压印流程仅需几分钟。
现有的纳米压印方法是通过一定的压力按压相互平行相对的具有凹凸纳米结构的模板和均匀涂覆很薄的聚合物薄层的基板，实现两个平板间微纳图形的转移，但是通过传统压印的方法无法实现在曲面基底上微结构的压印。
发明内容
本发明的目的是要提供一种用于三维曲面纳米级压印的方法、装置及模具制备方法，从而实现在基底的被压印三维曲面上压印出微结构。
特别地，本发明提供了一种用于三维曲面的纳米级压印装置，包括：
母模板，其顶部形成有设定凹凸形状；
基底，其顶部形成有被压印三维曲面；
PDMS胶层，其底面与所述母模板顶部固化后覆盖于所述被压印三维曲面；
保持机构，通过与覆盖于所述被压印三维曲面的所述PDMS胶层对接固化，使所述PDMS胶层底面固化为将所述设定凹凸形状压印于所述被压印三维曲面上的压印模具。
进一步地，所述母模板顶部为水平设置的平面，所述设定凹凸形状为多个互呈间距凸起于所述母模板顶部的凸起；
可选地所述设定凹凸形状可以为半球形凸起、柱形凸起、或其他任意形状的凸起结构；
可选地，所述PDMS胶层底面为与所述设定凹凸形状相配合的多个凹陷部。
进一步地，与所述母模板顶部配合时，所述PDMS胶层底面形状与所述母模板顶部形状一致；
与所述被压印三维曲面配合时，所述PDMS胶层底面形状与所述被压印三维曲面形状相一致；
特别地，所述一致既包含转印图形间的相同，也包含转印图形间的重合或互补的情况；
可选地，所述母模板顶部为水平设置的平面，与所述母模板顶部配合时，所述PDMS胶层呈平板状；
可选地，所述母模板顶部为水平设置的平面，与所述母模板顶部配合时，所述PDMS胶层呈0.5mm厚的平板状。
进一步地，所述保持机构包括：
套筒，所述PDMS胶层及所述基底套装于所述套筒一端内，并且所述PDMS胶层与所述套筒密封对接；
PDMS固定部，通过液态PDMS胶固化于所述套筒内，使所述PDMS胶层与所述套筒相固定；
可选地，所述保持机构还包括承压板，所述承压板固定于所述套筒的另一端处；
可选地，所述PDMS胶层的表面积与所述被压印三维曲面的表面积一致，通过使所述PDMS胶层的边界与所述被压印三维曲面的边界完全重合，使所述凹凸结构与所述基底的被压印三维曲面对准。
进一步地，所述被压印三维曲面的中心与所述PDMS胶层的中心重合；
可选地，所述被压印三维曲面为朝向被压印方向突出的曲面突出部；
可选地，所述被压印三维曲面为背离被压印方向突出的曲面突出部；
可选地，所述被压印三维曲面为竖向凸起的半球形凸起部。
另外，本申请还提供了一种三维曲面的纳米级压印方法，包括：
在母模板的顶面形成的设定凹凸形状上涂抹液态PDMS胶并固化为PDMS胶层；
将所述PDMS胶层的底面覆盖于基底的被压印三维曲面上，使所述PDMS胶层底面保持为能够与所述被压印三维曲面完全贴合的形状；
在所述被压印三维曲面涂敷压印胶，然后将所述基底与所述PDMS胶层的底面贴合固化，使所述被压印三维曲面上形成所述设定凹凸形状；
可选地，首先在所述母模板顶面涂抹一层液态PDMS胶以形成所述PDMS胶层；
可选地，液态PDMS胶在所述母模板顶面固化为PDMS胶层的过程中，所述PDMS胶层的底面形成有与所述设定凹凸形状对应配合的凹凸结构；
将所述PDMS胶层的底面覆盖于所述基底上，使所述凹凸结构与所述基底的被压印三维曲面对准。
进一步地，将所述PDMS胶层覆盖于所述基底上以后，
在所述PDMS胶层上浇注液态PDMS胶并加热固化，从而使所述PDMS胶层底面保持为能够与所述被压印三维曲面完全贴合的形状；
可选地，所述PDMS胶层的表面积与所述被压印三维曲面的表面积一致，通过使所述PDMS胶层的边界与所述被压印三维曲面的边界完全重合，使所述凹凸结构与所述被压印三维曲面对准；
可选地，所述PDMS胶层与所述被压印三维曲面处对应设置有一组或多组对准标记，使所述凹凸结构与所述被压印三维曲面对准；
可选地，所述母模板顶面为水平设置的平面；
可选地，所述PDMS胶层的厚度为≤0.5mm。
进一步地，所述被压印三维曲面的中心与所述PDMS胶层的中心重合；
可选地，所述被压印三维曲面为朝向被压印方向突出的曲面突出部；
可选地，所述被压印三维曲面为背离被压印方向突出的曲面突出部；
可选地，所述设定凹凸形状为朝向所述PDMS胶层突出的多个互呈间距布置的半球形凸起；
可选地，所述基底为半球形凸起。
另外，本申请还提供了一种三维曲面的纳米级压印模具的制备方法，包括：
使母模板顶面形成设定凹凸形状；
在所述母模板顶面涂抹液态PDMS胶并固化为PDMS胶层；
将所述PDMS胶层的底面覆盖于基底的被压印三维曲面上；
将所述PDMS胶层与相应安装结构对接固化，以形成与所述被压印三维曲面相配合的三维曲面模具；
可选地，所述安装结构包括套筒，
将所述PDMS胶层及所述基底扣装于所述套筒的一端内，
向所述套筒内浇注液态PDMS胶并对其加热固化，以使得所述套筒与所述PDMS胶层固定；
可选地，所述固定机构还包括承压板，所述承压板固定于所述套筒的另一端处；
可选地，所述被压印三维曲面的中心与所述PDMS胶层的中心重合；
可选地，液态PDMS胶在所述母模板顶面固化为PDMS胶层的过程中，所述PDMS胶层的底面形成有与所述设定凹凸形状对应配合的凹凸结构；
将所述PDMS胶层的底面覆盖于基底上，使所述凹凸结构与所述基底的被压印三维曲面对准。
进一步地，所述PDMS胶层的表面积与所述被压印三维曲面的表面积一致，通过使所述PDMS胶层的边界与所述被压印三维曲面的边界完全重合，使所述凹凸结构与所述基底的被压印三维曲面对准；
进一步地，所述PDMS胶层与所述被压印三维曲面处对应设置有一组或多组对准标记，使所述凹凸结构与所述基底的被压印三维曲面对准；
可选地，所述被压印三维曲面竖直朝上凸起，所述PDMS胶层底面的中心首先与所述被压印三维曲面的顶部接触，然后所述被压印三维曲面由上至下顺次被所述PDMS胶层覆盖；
可选地，所述PDMS胶层厚度为≤0.5mm；
可选地，所述设定凹凸形状为多个突出于所述母模板顶面的凸起；
可选地，所述母模板顶面为水平设置平面；
可选地，首先在所述母模板顶面涂抹一层液态PDMS胶以形成所述PDMS胶层。
本申请的技术效果：
通过将母模板上的设定凹凸形状转移到PDMS胶层底面，然后再通过PDMS胶层覆盖于基底的被压印三维曲面上将设定凹凸形状转移到被压印三维曲面上。最后通过保持机构将覆盖于被压印三维曲面的PDMS胶层对接固化，使PDMS胶层固化为将设定凹凸形状压印于被压印三维曲面上的压印模具。从而实现将设定凹凸形状压印在被压印三维曲面上，也就是实现在曲面基底上微结构的压印。
本领域技术人员可以理解的是，PDMS(polydimethylsiloxane) ，是聚二甲基硅氧烷的英文缩写：因其成本低，使用简单，同硅片之间具有良好的粘附性，而且具有良好的化学惰性等特点，成为一种广泛应用于微流控等领域的聚合物材料。简称有机硅。
本申请中，由于PDMS应用广泛，通过PDMS胶层将母模板的设定凹凸形状最终转印到目标曲面基底，形成设定凹凸形状，相对于其他方式，其使用更加简单，并且随着PDMS胶处理工艺的不断进步，使PDMS胶层的图形转印精准度也越来越高，从而能够保证达到纳米级精度，因此通过本申请的母模板、PDMS胶层及保持机构能够实现在被压印三维曲面上进行纳米级、微米级压印。并且形成的压印模具能够反复多次使用，从而通过延长其使用寿命来降低成本。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是本发明所述纳米级压印模具的制备方法的第一流程示意图，其中示出了由母模板顶面的设定凹凸形状形成至PDMS胶层覆盖于基底的被压印三维曲面形成过程；
图2是本发明所述纳米级压印模具的制备方法的第二流程示意图，其中示出了PDMS胶层与相应安装结构对接固化，以形成与被压印三维曲面相配合的三维曲面模具的过程；
图3是本发明所述纳米级压印模具的制备方法的第三流程示意图，其中示出了所述纳米级压印模具使用过程；
图4是使用本发明所述纳米级压印模具压印出具有微结构的三维曲面基底的示意性立体图；
图5是使用本发明所述纳米级压印模具压印出具有微结构的三维曲面基底的示意性俯视图；
图6是本发明所述纳米级压印方法的示意性流程图；
图7是本发明所述纳米级压印模具的制备方法的示意性流程图；
以上各个图中的标号依次为：
1母模板、11设定凹凸形状、2PDMS胶层、21凹凸结构、3基底、31被压印三维曲面、4保持机构、41套筒、42PDMS固定部、43承压板。
具体实施方式
参见图1至图5，本申请提供了一种用于三维曲面的纳米级压印装置，包括：
母模板1，其顶部形成有设定凹凸形状11；
基底3，其顶部形成有被压印三维曲面31；
PDMS胶层2，其底面与母模板1顶部固化后覆盖于被压印三维曲面31；
保持机构4，通过与覆盖于被压印三维曲面31的PDMS胶层2对接固化，使PDMS胶层2底面形成为将设定凹凸形状11压印于被压印三维曲面31上的压印模具。
通过将母模板1上的设定凹凸形状11转移到PDMS胶层2底面，然后再通过PDMS胶层2覆盖于基底3的被压印三维曲面31上将设定凹凸形状11转移到被压印三维曲面31上。最后通过保持机构4将覆盖于被压印三维曲面31的PDMS胶层2对接固化，使PDMS胶层2固化为将设定凹凸形状11压印于被压印三维曲面31上的压印模具。从而实现将设定凹凸形状11压印在被压印三维曲面31上，也就是实现在曲面基底3上微结构的压印。
本领域技术人员可以理解的是， PDMS(polydimethylsiloxane) ，是聚二甲基硅氧烷的英文缩写：因其成本低，使用简单，同硅片之间具有良好的粘附性，而且具有良好的化学惰性等特点，成为一种广泛应用于微流控等领域的聚合物材料。简称有机硅。
本申请中，由于PDMS应用广泛，通过PDMS胶层2将母模板的设定凹凸形状11最终转印到目标曲面基底，形成设定凹凸形状11，相对于其他方式，其使用更加简单，并且随着PDMS胶处理工艺的不断进步，使PDMS胶层2的图形转印精准度也越来越高，从而能够保证达到纳米级精度，因此通过本申请的母模板1、PDMS胶层2及保持机构4能够实现在被压印三维曲面31上进行纳米级、微米级压印。并且形成的压印模具能够反复多次使用，从而通过延长其使用寿命来降低成本。
进一步地，母模板1顶部为水平设置的平面，设定凹凸形状11为多个互呈间距凸起于母模板1顶部的凸起；
可选地，设定凹凸形状11为半球形凸起；
可选地，PDMS胶层2底面为与设定凹凸形状11相配合的多个凹陷部。
进一步地，与母模板1顶部配合时，PDMS胶层2底面形状与母模板1顶部形状一致；需要说明的是，这里所说的“形状一致”可以是指形状互补，也就是说，PDMS胶层2底面形状与母模板1顶部形状形成互补，从而使PDMS胶层2底面形状与母模板1顶部相互贴合。
与被压印三维曲面31配合时，PDMS胶层2底面形状与被压印三维曲面31形状相一致；
可选地，母模板1顶部为水平设置的平面，与母模板1顶部配合时，PDMS胶层2呈平板状；
可选地，母模板1顶部为水平设置的平面，与母模板1顶部配合时，PDMS胶层2呈0.5mm厚的平板状。
进一步地，保持机构4包括：
套筒41，PDMS胶层2及基底3套装于套筒41一端内，并且PDMS胶层2与套筒41密封对接；
PDMS固定部42，通过液态PDMS胶固化于套筒41内，使PDMS胶层2与套筒41相固定；
可选地，保持机构4还包括承压板43，承压板43固定于套筒41的另一端处；
可选地，PDMS胶层2的表面积与被压印三维曲面31的表面积一致，通过使PDMS胶层2的边界与被压印三维曲面31的边界完全重合，使凹凸结构21与基底3的被压印三维曲面31对准。
可选地，所述PDMS胶层2与所述被压印三维曲面31处对应设置有一组或多组对准标记，对准标记在图中未示出，使所述凹凸结构21与所述基底3的被压印三维曲面31对准；
由于套筒41是加工领域常用构件，使用套筒41一方面能够进一步降低制造成本，另一方面，在装配过程中，将PDMS胶层2和基底3扣装在套筒41一端内，并将套筒41与PDMS胶层2密封对接，然后再向套筒41内倒入液态PDMS胶固化为PDMS固定部42，使得保持机构4的这种固定方式也非常快捷便利。从而进一步缩短了制备时间，从而提高生产效率。
进一步地，被压印三维曲面31的中心与所述PDMS胶层的中心重合；
压印时，由于PDMS胶层2与被压印三维曲面31完全一致，而被压印三维曲面31的中心与所述PDMS胶层2的中心重合，这样保证PDMS胶层2的表面受力均匀。这样能够保证良好的压印效果。
可选地，被压印三维曲面31为朝向被压印方向突出的曲面突出部；
可选地，被压印三维曲面31为背离被压印方向突出的曲面突出部；
可选地，被压印三维曲面31为竖向凸起的半球形凸起部。
本申请中，对于被压印三维曲面31为半球形凸起部，而设定凹凸形状11为多个呈间距均布的半球形凸起，这种纳米级压印结构，本申请的装置能够得心应手的准确处理。
参见图6，另外，本申请还提供了一种三维曲面的纳米级压印方法，包括：
S100、在母模板1的顶面形成的设定凹凸形状11上涂抹液态PDMS胶并固化为PDMS胶层2；
S200、将PDMS胶层2的底面覆盖于基底3的被压印三维曲面31上，使PDMS胶层2底面保持为能够与被压印三维曲面31完全贴合的形状；
S300、在被压印三维曲面31涂敷压印胶，然后将基底3与PDMS胶层2的底面贴合固化，使被压印三维曲面31上形成设定凹凸形状11。
本申请中，首先在母模板1的顶面形成的设定凹凸形状11，而该设定凹凸形状11便是将要使被压印三维曲面31上形成的压印形状。然后在母模板1的设定凹凸形状11上涂抹液态PDMS胶并固化为PDMS胶层2，从而将该设定凹凸形状11转移至PDMS胶层2底面。然后将PDMS胶层2覆盖于被压印三维曲面31，通过使用相应机构使PDMS胶层2保持为被压印三维曲面31一致形状，然后对PDMS胶层2进行固化，从而使PDMS胶层2形成为被压印三维曲面31的压印模板。然后对基底3的被压印三维曲进行纳米级压印。而这种压印可以是使用一个PDMS胶层2进行重复多次的压印。从而通过非常简单的方法实现了在三维曲面上进行纳米级压印。而且该方法操作简单。能够进一步降低成本。
可选地，首先在母模板1顶面涂抹一层抗粘剂，然后在抗粘剂上涂抹液态PDMS胶以形成PDMS胶层2；
可选地，液态PDMS胶在母模板1顶面固化为PDMS胶层2的过程中，PDMS胶层2的底面形成有与设定凹凸形状11对应配合的凹凸结构21；
将PDMS胶层2的底面覆盖于基底3上，使凹凸结构21与基底3的被压印三维曲面31对准。
进一步地，将PDMS胶层2覆盖于基底3上以后，
在PDMS胶层2上浇注液态PDMS胶并加热固化，从而使PDMS胶层2底面保持为能够与被压印三维曲面31完全贴合的形状；
可选地，PDMS胶层2的表面积与被压印三维曲面31的表面积一致，通过使PDMS胶层2的边界与被压印三维曲面31的边界完全重合，使凹凸结构21与被压印三维曲面31对准。需要说明的是，通过PDMS胶层2的表面积与被压印三维曲面31的表面积一致，保证了PDMS胶层2能够与被压印三维曲面31完全对接，而PDMS胶层2的边界与被压印三维曲面31的边界完全重合。使得PDMS胶层2底面的设定凹凸形状11能够与被压印三维曲面31的设定压印位置准确对接。
可选地，所述PDMS胶层2与所述被压印三维曲面31处还可以对应设置有一组或多组对准标记，对准标记在图中未示出，使凹凸结构21与被压印三维曲面31对准；
可选地，母模板1顶面为水平设置的平面；便于形成PDMS胶层2。
可选地，PDMS胶层2的厚度为0.5mm。
进一步地，被压印三维曲面31的中心与PDMS胶层2的中心重合；
可选地，被压印三维曲面31为朝向被压印方向突出的曲面突出部；
可选地，被压印三维曲面31为背离被压印方向突出的曲面突出部；
可选地，设定凹凸形状11为朝向PDMS胶层2突出的多个互呈间距布置的半球形凸起；
可选地，基底3为半球形凸起。
参见图7，另外，本申请还提供了一种三维曲面的纳米级压印模具的制备方法，包括：
S10、使母模板1顶面形成设定凹凸形状11；
S20、在母模板1顶面涂抹液态PDMS胶并固化为PDMS胶层2；
S30、将PDMS胶层2的底面覆盖于基底3的被压印三维曲面31上；
S40、将PDMS胶层2与相应安装结构对接固化，以形成与被压印三维曲面31相配合的三维曲面模具。
可选地，安装结构包括套筒41，
将PDMS胶层2及基底3扣装于套筒41的一端内，
向套筒41内浇注液态PDMS胶并对其加热固化，以使得套筒41与PDMS胶层2固定。
由于套筒41是加工领域常用构件，使用套筒41一方面能够进一步降低制造成本，另一方面，在装配过程中，将PDMS胶层2和基底3扣装在套筒41一端内，并将套筒41与PDMS胶层2密封对接，然后再向套筒41内倒入液态PDMS胶并进行固化，使得保持机构4的这种固定方式也非常快捷便利。从而进一步缩短了制备时间，从而提高生产效率。
可选地，固定机构还包括承压板43，承压板43固定于套筒41的另一端处；
可选地，被压印三维曲面31的中心与所述PDMS胶层2的中心重合；
可选地，液态PDMS胶在母模板1顶面固化为PDMS胶层2的过程中，PDMS胶层2的底面形成有与设定凹凸形状11对应配合的凹凸结构21；
将PDMS胶层2的底面覆盖于基底3上，使凹凸结构21与基底3的被压印三维曲面31对准。
进一步地，PDMS胶层2的表面积与被压印三维曲面31的表面积一致，通过使PDMS胶层2的边界与被压印三维曲面31的边界完全重合，使凹凸结构21与基底3的被压印三维曲面31对准。需要说明的是，通过PDMS胶层2的表面积与被压印三维曲面31的表面积一致，保证了PDMS胶层2能够与被压印三维曲面31完全对接，而PDMS胶层2的边界与被压印三维曲面31的边界完全重合。使得PDMS胶层2底面的设定凹凸形状11能够与被压印三维曲面31的设定压印位置准确对接。
进一步地，所述PDMS胶层2与所述被压印三维曲面31处还可以对应设置有一组或多组对准标记，对准标记在图中未示出，使凹凸结构21与基底3的被压印三维曲面31对准；
可选地，被压印三维曲面31竖直朝上凸起，PDMS胶层2底面的中心首先与被压印三维曲面31的顶部接触，然后被压印三维曲面31由上至下顺次被PDMS胶层2覆盖；
可选地，PDMS胶层2厚度为0.5mm；
可选地，设定凹凸形状11为多个突出于母模板1顶面的凸起；
可选地，母模板1顶面为水平设置平面；
可选地，首先在母模板1顶面涂抹一层抗粘剂，然后在抗粘剂上涂抹液态PDMS胶以形成PDMS胶层2。
附图未示出，本申请制备方法与相应设备配套使用过程可以是：
将涂覆有液态PDMS胶的母模板1置于承片台的真空吸盘上，开启真空吸盘的真空管路，将母模板1固定在真空吸盘上；
承片台下方安装有加热板，对液态PDMS胶加热固化，然后使PDMS胶层2与母模板1分离，从而使母模板1上微结构，也就是设定凹凸形状11，转印到PDMS胶层2底面；
承片台上方设置有固定PDMS胶层2的夹紧装置，夹紧的PDMS胶层2底面朝下设置；将被压印三维曲面31与夹紧的PDMS胶层2按照中心轴对准，放置于承片台上，真空吸附基底3，通过驱动装置驱动承片台上升，使PDMS胶层2底面中心与被压印三维曲面31的中心顶部先接触，并随着PDMS胶层2的逐渐落下而逐步完全贴合于被压印三维曲面31；PDMS胶层2与被压印三维曲面31完全贴合后，用套筒41一端把PDMS胶层2和基底3复合物一侧密封，并向套筒41另一端灌入液态PDMS胶，并用承压板密封；加热固化，使PDMS胶层2与基底3分离，即形成形状被压印三维曲面31完全一样的PDMS胶层2；在被压印三维曲面31均匀涂覆一层压印胶，并使其与PDMS胶层2中心轴对准后，放入承片台，真空吸附；通过驱动装置贴合基底3与PDMS胶层2，进行压印；最终将母模板1顶部的二维平面的微结构复制或压印到被压印三维曲面31上，从而制得三维微结构。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种用于三维曲面的纳米级压印装置，其特征在于，包括：
母模板，其顶部形成有设定凹凸形状；
基底，其顶部形成有被压印三维曲面；
PDMS胶层，其底面与所述母模板顶部固化后覆盖于所述被压印三维曲面；
保持机构，通过与覆盖于所述被压印三维曲面的所述PDMS胶层对接固化，使所述PDMS胶层底面固化为将所述设定凹凸形状压印于所述被压印三维曲面上的压印模具。
2.根据权利要求1所述的纳米级压印装置，其特征在于，所述母模板顶部为水平设置的平面，所述设定凹凸形状为多个互呈间距凸起于所述母模板顶部的凸起；
可选地，所述设定凹凸形状为半球形凸起；
可选地，所述PDMS胶层底面为与所述设定凹凸形状相配合的多个凹陷部。
3.根据权利要求1所述的纳米级压印装置，其特征在于，
与所述母模板顶部配合时，所述PDMS胶层底面形状与所述母模板顶部形状一致；
与所述被压印三维曲面配合时，所述PDMS胶层底面形状与所述被压印三维曲面形状相一致；
可选地，所述母模板顶部为水平设置的平面，与所述母模板顶部配合时，所述PDMS胶层呈平板状；
可选地，所述母模板顶部为水平设置的平面，与所述母模板顶部配合时，所述PDMS胶层呈0.5mm厚的平板状。
4.根据权利要求1所述的纳米级压印装置，其特征在于，
所述保持机构包括：
套筒，所述PDMS胶层及所述基底套装于所述套筒一端内，并且所述PDMS胶层与所述套筒密封对接；
PDMS固定部，通过液态PDMS胶固化于所述套筒内，使所述PDMS胶层与所述套筒相固定；
可选地，所述保持机构还包括承压板，所述承压板固定于所述套筒的另一端处；
可选地，所述PDMS胶层的表面积与所述被压印三维曲面的表面积一致，通过使所述PDMS胶层的边界与所述被压印三维曲面的边界完全重合，使所述凹凸结构与所述基底的被压印三维曲面对准。
5.根据权利要求1所述的纳米级压印装置，其特征在于，
所述被压印三维曲面的中心与所述PDMS胶层的中心重合；
可选地，所述被压印三维曲面为朝向被压印方向突出的曲面突出部；
可选地，所述被压印三维曲面为背离被压印方向突出的曲面突出部；
可选地，所述被压印三维曲面为竖向凸起的半球形凸起部。
6.一种三维曲面的纳米级压印方法，其特征在于，包括：
在母模板的顶面形成的设定凹凸形状上涂抹液态PDMS胶并固化为PDMS胶层；
将所述PDMS胶层的底面覆盖于基底的被压印三维曲面上，使所述PDMS胶层底面保持为能够与所述被压印三维曲面完全贴合的形状；
在所述被压印三维曲面涂敷压印胶，然后将所述基底与所述PDMS胶层的底面贴合固化，使所述被压印三维曲面上形成所述设定凹凸形状；
可选地，首先在所述母模板顶面涂抹一层抗粘剂，然后在所述抗粘剂上涂抹液态PDMS胶以形成所述PDMS胶层；
可选地，液态PDMS胶在所述母模板顶面固化为PDMS胶层的过程中，所述PDMS胶层的底面形成有与所述设定凹凸形状对应配合的凹凸结构；
将所述PDMS胶层的底面覆盖于所述基底上，使所述凹凸结构与所述基底的被压印三维曲面对准。
7.根据权利要求6所述的纳米级压印方法，其特征在于，
将所述PDMS胶层覆盖于所述基底上以后，
在所述PDMS胶层上浇注液态PDMS胶并加热固化，从而使所述PDMS胶层底面保持为能够与所述被压印三维曲面完全贴合的形状；
可选地，所述PDMS胶层的表面积与所述被压印三维曲面的表面积一致，通过使所述PDMS胶层的边界与所述被压印三维曲面的边界完全重合，使所述凹凸结构与所述被压印三维曲面对准；
可选地，所述母模板顶面为水平设置的平面；
可选地，所述PDMS胶层的厚度为0.5mm。
8.根据权利要求7所述的纳米级压印方法，其特征在于，
所述被压印三维曲面的中心与所述PDMS胶层的中心重合；
可选地，所述被压印三维曲面为朝向被压印方向突出的曲面突出部；
可选地，所述被压印三维曲面为背离被压印方向突出的曲面突出部；
可选地，所述设定凹凸形状为朝向所述PDMS胶层突出的多个互呈间距布置的半球形凸起；
可选地，所述基底为半球形凸起。
9.一种三维曲面的纳米级压印模具的制备方法，其特征在于，包括：
使母模板顶面形成设定凹凸形状；
在所述母模板顶面涂抹液态PDMS胶并固化为PDMS胶层；
将所述PDMS胶层的底面覆盖于基底的被压印三维曲面上；
将所述PDMS胶层与相应安装结构对接固化，以形成与所述被压印三维曲面相配合的三维曲面模具；
可选地，所述安装结构包括套筒，
将所述PDMS胶层及所述基底扣装于所述套筒的一端内，
向所述套筒内浇注液态PDMS胶并对其加热固化，以使得所述套筒与所述PDMS胶层固定；
可选地，所述固定机构还包括承压板，所述承压板固定于所述套筒的另一端处；
可选地，所述被压印三维曲面的中心与所述PDMS胶层的中心重合；
可选地，液态PDMS胶在所述母模板顶面固化为PDMS胶层的过程中，所述PDMS胶层的底面形成有与所述设定凹凸形状对应配合的凹凸结构；
将所述PDMS胶层的底面覆盖于基底上，使所述凹凸结构与所述基底的被压印三维曲面对准。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，
所述PDMS胶层的表面积与所述被压印三维曲面的表面积一致，通过使所述PDMS胶层的边界与所述被压印三维曲面的边界完全重合，使所述凹凸结构与所述基底的被压印三维曲面对准；
可选地，所述被压印三维曲面竖直朝上凸起，所述PDMS胶层底面的中心首先与所述被压印三维曲面的顶部接触，然后所述被压印三维曲面由上至下顺次被所述PDMS胶层覆盖；
可选地，所述PDMS胶层厚度为0.5mm；
可选地，所述设定凹凸形状为多个突出于所述母模板顶面的凸起；
可选地，所述母模板顶面为水平设置平面；
可选地，首先在所述母模板顶面涂抹一层抗粘剂，然后在所述抗粘剂上涂抹液态PDMS胶以形成所述PDMS胶层。
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