KR20110083507A

KR20110083507A - 시트 접합체의 제조 방법, 시트 접합체, 롤체, 광학용 필름, 및 편광 필름

Info

Publication number: KR20110083507A
Application number: KR1020110000224A
Authority: KR
Inventors: 나오유끼 마쯔오; 류따 기베; 아쯔시 히노
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2010-01-13
Filing date: 2011-01-03
Publication date: 2011-07-20
Also published as: CN102179932B; CN102179932A; KR101718169B1

Abstract

본 발명의 과제는, 적어도 접합 부분의 단차를 작게 할 수 있고, 광 흡수제를 사용하지 않아도 시트 부재끼리를 접합하여 시트 접합체를 간편하게 제조할 수 있는 시트 접합체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 광 흡수 부재에, 맞대어진 부분을 접촉시키고, 상기 광 흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 광 흡수 부재로부터 맞대어진 부분을 박리하여, 시트 접합체로 하는 것을 특징으로 하는 시트 접합체의 제조 방법을 제공한다.

Description

시트 접합체의 제조 방법, 시트 접합체, 롤체, 광학용 필름, 및 편광 필름{METHOD FOR MANUFACTURING SHEET JOINED BODY, SHEET JOINED BODY, ROLL BODY, OPTICAL FILM AND POLARIZED FILM}

본 발명은, 시트 접합체의 제조 방법, 시트 접합체, 롤체, 광학용 필름 및 편광 필름에 관한 것으로, 예를 들어, 띠 형상의 시트 부재끼리를 접합하여 시트 접합체를 제조하는 시트 접합체의 제조 방법, 상기 제조 방법에서 얻어지는 시트 접합체, 상기 시트 접합체가 롤 형상으로 감겨 얻어지는 롤체, 상기 시트 접합체 혹은 상기 롤체를 구비하여 이루어지는 광학용 필름, 및 상기 광학용 필름을 구비하여 이루어지는 편광 필름에 관한 것이다.

종래, 띠 형상의 시트 부재를 연속적으로 가공기에 공급하여 가공을 실시하는 경우에 있어서, 선행하는 시트 부재에 계속해서 새로운 시트 부재를 가공기에 공급하기 위하여, 선행하는 시트 부재의 말단 부분에 새로운 시트 부재의 선단 부분을 접합하는 것(소위, 스플라이스)이 행해지고 있다. 또한, 이와 같은 경우에 한하지 않고, 시트 부재끼리를 단부에서 접합하여 시트 접합체를 제작하는 시트 접합체의 제조 방법이 널리 실시되고 있다.

종래, 이러한 종류의 시트 접합체의 제조 방법으로서는, 도 7의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 점착층(103a)을 갖는 점착 테이프(이하, 「테이프」라고도 함)(103)에 의해 시트 부재(101, 102)끼리를 접합하는 방법이 알려져 있다.

또한, 다른 방법으로서는, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 레이저광(100R)에 대하여 투명성을 나타내는 시트 부재(101, 102)끼리를 광 흡수제(104)를 통하여 중첩하고, 상기 중첩된 부분에 레이저광(100R)을 조사하여 상기 시트 부재(101, 102)끼리를 열용착시켜 접합하는 방법이나, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 레이저광(100R)에 대하여 광 흡수성을 나타내는 시트 부재(101)에, 레이저광(100R)에 대하여 투명성을 나타내는 시트 부재(102)를 중첩하고, 상기 중첩된 부분에 레이저광(100R)을 조사하여 상기 시트 부재(101, 102)끼리를 열용착시켜 접합하는 방법이 알려져 있다. 또한, 다른 방법으로서는, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 레이저광(100R)에 대하여 투명성을 나타내는 시트 부재(101, 102)의 단부끼리를 맞대고, 이 맞대어진 부분을, 광 흡수제(104)가 도포된 접합 부재(105)로, 시트 부재(101, 102)와 접합 부재(105)의 계면에 광 흡수제(104)가 위치하도록 피복하고, 상기 접합 부재(105)로 피복되어 있는 부위에 레이저광(100R)을 조사하여 상기 시트 부재(101, 102)와 상기 접합 부재(105)를 열용착시켜 접합하는 방법 등도 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1).

일본 특허 제3682620호

그러나, 이들 방법에서는, 제작되는 시트 접합체의 접합 부분에 단차가 생기고, 예를 들어, 도 9의 (a), (b)와 같이 시트 접합체(107)를 롤 형상으로 권취한 것(롤체)을 외측으로부터 취출하여 다른 롤에 권취시키는, 소위 롤 투 롤에 의해 상기 시트 접합체(107)를 반송할 때에는, 접합 부분(이음매, 테이프, 접합 부재 등)의 단차(에지)가 롤(108)을 통과할 때에 상기 롤(108)에 부하가 걸리게 될 우려가 있다. 또한, 상기 시트 접합체(107)를 롤(108)에 권취하였을 때에, 이 단차에 기인한 타격 흠집이 이 단차의 주변 부분에 발생할 수 있으므로, 제품의 취출 효율이 나빠진다는 우려도 있다. 또한, 예를 들어, 상기 시트 접합체(107)에 다른 시트를 라미네이트할 때에는, 상기 시트 접합체(107)와 다른 시트 사이의 접합 부분 부근에 기포를 혼입시켜 제품 수율을 낮출 우려도 있다.

이러한 관점에서, 도 10에 도시한 바와 같이, 발열 매체(106)에 광 흡수제(104)를 도포하고, 시트 부재(101, 102)를 맞대고, 시트 부재(101, 102)와 발열 매체(106)의 계면에 광 흡수제(104)가 위치하도록 상기 맞대어지는 부분을 발열 매체(106)로 피복하고, 상기 발열 매체(106)로 피복되어 있는 부위에 레이저광(100R)을 조사하여 상기 시트 부재(101, 102)끼리만을 열용착시켜 접합시키고, 상기 맞대어지는 부분으로부터 상기 발열 매체(106)를 박리함으로써, 시트 접합체(107)를 제작하는 방법이 생각된다.

그런데, 이러한 방법에서는, 열용착에 의한 접합을 반복하여 실시하는 경우, 열용착 후는 발열 매체(106)에 도포된 광 흡수제(104)가 소실되고, 열용착마다 발열 매체(106)에 광 흡수제(104)를 도포하는 공정이 필요해져 수고가 들게 되는 문제가 있다. 또한, 광 흡수제(104)분의 비용이 들게 되는 문제가 있다. 또한, 발열 매체(106)나 발열 매체(106)에 광 흡수제(104)를 도포하는 도포 장치가 필요하게 되고, 초기 비용이 들고, 또한 이들 설치분만큼 시트 접합체를 제조하는 장치 자체가 대규모인 것이 되어 발열 매체나 도포 장치의 배치를 고안하여 공간 절약화를 도모하는 수고가 필요하게 되는 문제도 있다. 또한, 발열 매체는, 일반적으로 폭 5㎜ 정도, 길이 1m 정도, 두께 200㎛ 이하로 매우 가늘고 길고 얇기 때문에 조작성이 나쁘고, 또한 시트 부재의 맞댐부(맞대어지는 부분)에 고정밀도로 배치하는 것이 곤란하다. 또한, 광 흡수제(104)를 도포해야 할 부분 이외에도 비의도적으로 이물질로서 광 흡수제(104)가 부착한 경우, 제품 수율이 저하되어 버린다는 우려도 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여, 적어도 접합 부분의 단차를 작게 할 수 있고, 광 흡수제를 사용하지 않아도 시트 부재끼리를 접합하여 시트 접합체를 간편하게 제조할 수 있는 시트 접합체의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 광 흡수 부재에, 맞대어진 부분을 접촉시키고, 상기 광 흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 광 흡수 부재로부터 맞대어진 부분을 박리하여, 시트 접합체로 하는 것을 특징으로 하는 시트 접합체의 제조 방법에 있다.

또한, 본 발명은, 시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 맞대어진 부분을 다이아몬드 라이크 카본 부재에 접촉시키고, 상기 다이아몬드 라이크 카본 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 다이아몬드 라이크 카본 부재로부터 맞대어진 부분을 박리하여, 시트 접합체로 하는 것을 특징으로 하는 시트 접합체의 제조 방법에 있다.

또한, 다이아몬드 라이크 카본은, 그래파이트 구조와 다이아몬드 구조가 혼재하는 아몰퍼스카본을 의미한다.

이러한 시트 접합체의 제조 방법에 따르면, 다이아몬드 라이크 카본이 레이저광을 흡수하고 또한 발열하는 성질을 가지므로, 레이저광을 흡수하는 다이아몬드 라이크 카본 부재를 사용함으로써, 열용착에 의한 접합을 반복하여 실시하는 경우에 있어서, 고가의 광 흡수제를 이용하지 않고 시트 접합체를 제작할 수 있다. 따라서, 광 흡수제를 도포하는 공정분만큼 리드 타임을 짧게 할 수 있다. 또한, 도포 설비나 광 흡수제의 재료 비용을 억제할 수 있다. 또한, 광 흡수제 기인의 이물질이 발생하지 않으므로 제품 수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 이러한 시트 접합체의 제조 방법에 따르면, 시트 부재끼리가 서로 단부면만을 통하여 접합된 상태로 되므로, 접합 부분에 단차가 적은 시트 접합체를 제조할 수 있다. 그리고, 이 접합 부분이 완화된 상태에서의 접합이 되므로, 이 시트 접합체를 권취한 경우에는, 타격 흠집이 발생하기 어려워져, 제품의 취출 효율이 높은 것이 된다는 이점도 있다.

따라서, 이러한 시트 접합체의 제조 방법에 따르면, 접합 부분에 단차가 발생하기 어렵고 또한 고가인 광 흡수제를 사용하지 않아도 시트 부재끼리를 접합하여 시트 접합체를 간편하게 제조할 수 있다.

특히, 이러한 시트 접합체의 제조 방법은, 소위 롤 투 롤 반송 공정이 포함되는 원재료 필름의 제조 방법에 있어서의, 선행하는 원재료 필름의 종단부측에 다음 원재료 필름의 선단측을 접합함으로써, 순차 연속하여 띠 형상의 긴 필름으로 하는, 소위 스플라이스에 적합한 방법이다.

또한, 본 발명은, 시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 상기 맞대어지는 부분에, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 세라믹스 부재를 접촉시키고, 상기 세라믹스 부재에 상기 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 맞대어지는 부분으로부터 상기 세라믹스 부재를 박리하여, 시트 접합체로 하는 것을 특징으로 하는 시트 접합체의 제조 방법에 있다.

이러한 시트 접합체의 제조 방법에 따르면, 시트 부재끼리가 서로 단부면만을 통하여 접합된 상태로 되므로, 접합 부분에 단차가 적은 시트 접합체를 제조할 수 있다는 이점이 있다. 그리고, 이 접합 부분이 완화된 상태에서의 접합이 되므로, 이 시트 접합체를 권취한 경우에는, 타격 흠집이 발생하기 어려워져, 제품의 취출 효율이 높은 것이 된다는 이점도 있다.

또한, 레이저광을 흡수하는 세라믹스 부재를 사용함으로써, 열용착에 의한 접합을 반복하여 실시하는 경우에 있어서, 열용착마다 광 흡수제를 도포하는 수고를 줄일 수 있고 간편하게 시트 접합체를 제조할 수 있다는 이점도 있다.

즉, 이러한 시트 접합체의 제조 방법에 따르면, 접합 부분에 단차가 발생하기 어렵고 또한 간편하게 시트 접합체를 제조할 수 있는 시트 접합체의 제조 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 맞대어진 부분을, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 광 흡수 부재를 접촉시키고, 상기 광 흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 시트 부재의 단부면끼리를 열융착시키고, 상기 광 흡수 부재로부터 맞대어진 부분을 박리함으로써 얻어진 것을 특징으로 하는 시트 접합체에 있다.

또한, 본 발명은, 시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 맞대어진 부분을, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 광 흡수 부재를 접촉시키고, 상기 광 흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 광 흡수 부재로부터 맞대어진 부분을 박리함으로써 시트 접합체가 얻어지고, 상기 시트 접합체가 롤 형상으로 감김으로써 얻어진 것을 특징으로 하는 롤체에 있다.

또한, 본 발명은, 상기 시트 접합체, 또는 상기 롤체를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학용 필름에 있다.

또한, 본 발명은, 상기 광학용 필름을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광 필름에 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 적어도 접합 부분의 단차를 작게 할 수 있고, 광 흡수제를 사용하지 않아도 시트 부재끼리를 접합하여 시트 접합체를 간편하게 제조할 수 있다는 효과가 발휘된다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 시트 접합체의 제조 방법의 단부면 형성 공정 및 맞댐 공정을 나타낸 개략 공정도.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 시트 접합체의 제조 방법의 접합 공정을 나타낸 도면.
도 3은 실시예 1-1에 관한 시트 접합체의 접합 부분을 포함하는 단면의 확대 화상.
도 4는 제2 실시 형태에 관한 시트 접합체의 제조 방법의 단부면 형성 공정 및 맞댐 공정을 나타낸 개략 공정도.
도 5는 제2 실시 형태에 관한 시트 접합체의 제조 방법의 접합 공정을 나타낸 도면.
도 6은 본 실시 형태에 관한 시트 접합체를 롤 형상으로 권취하는 공정을 나타낸 도면.
도 7은 종래 기술의 점착 테이프를 사용한 시트 접합체의 제조 방법을 나타낸 도면.
도 8은 종래 기술의 레이저광을 사용한 시트 접합체의 제조 방법을 도시한 도면.
도 9는 종래 기술의 시트 접합체를 롤 형상으로 권취하는 공정을 나타낸 도면.
도 10은 생각할 수 있는, 레이저광을 사용한 시트 접합체의 제조 방법을 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

본 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 광 흡수 부재에, 맞대어진 부분을 접촉시키고, 상기 광 흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 광 흡수 부재로부터 맞대어진 부분을 박리하여, 시트 접합체로 하는 방법이다.

상기 광 흡수 부재는, 판 형상으로 형성되어 이루어진다.

이하, 상기 광 흡수 부재로서 다이아몬드 라이크 카본 부재를 사용하는 방법, 및 상기 광 흡수 부재로서 세라믹스 부재를 사용하는 방법을 예로 들어 설명한다.

<제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법: 다이아몬드 라이크 카본 부재>

우선, 제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법에 대하여 설명한다. 제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법에서는, 광 흡수 부재로서, 다이아몬드 라이크 카본 부재를 사용한다.

구체적으로는, 제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법에서는, 하나의 시트 부재의 단부와 다른 시트 부재의 단부를 겹치고, 상기 겹쳐진 단부 양쪽을 동시에 절단함으로써, 이들 단부에 서로 합치하는 단부면인 절취부를 형성하는 단부면 형성 공정과, 상기 단부면 형성 공정에서 형성된 한쪽의 단부면과 다른 쪽의 단부면을 맞대고, 맞대어진 부분을 다이아몬드 라이크 카본 부재에 접촉하는 맞댐 공정과, 상기 맞댐부를 다이아몬드 라이크 카본 부재(「DLC 부재」라고도 함)와 함께 고정하는 공정과, 상기 다이아몬드 라이크 카본 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 시트 부재의 단부면끼리를 열융착시키고, 상기 다이아몬드 라이크 카본 부재로부터 맞대어진 부분을 박리하여, 시트 접합체로 하는 접합 공정을 실시한다.

상기 하나의 시트 부재 및 다른 시트 부재로서는, 동종의 열가소성 수지를 구비한 것이 일반적이지만, 동종의 것인 경우에 한정되지 않고, 서로 열용착 가능한 재료이면 상이한 종류의 것이어도 되고, 예를 들어 상용성이 있는 이종의 열가소성 수지를 사용할 수도 있다.

상기 열가소성 수지로서는, 예를 들어, 폴리카르보네이트 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리염화비닐 수지, 열가소성 폴리이미드 수지, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 시클로올레핀 중합체, 노르보르넨 수지, 폴리옥시메틸렌 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지 등을 들 수 있다.

또한, 상기 시트 부재는, 단층의 것이어도 되고, 적층된 것이어도 되고, 적어도 1층이 열가소성 수지로 구성되어 있으면, 특별히 한정되지 않는다.

적층의 시트 부재로서는, 예를 들어, 기재층과, 점착제를 갖는 보호 필름층이 라미네이트된 것을 들 수 있다.

또한, 이와 같은 적층의 시트 부재를 용착하는 경우, 각 층을 일시적으로 박리하여 각 층마다 독립해도 되고, 적층 상태로 용착해도 된다. 기재층과 보호 필름층의 상용성이 나빠, 용융시켜도 혼합층을 형성하지 않는 경우에는, 적층 상태로 용착해도 용착 후에 기재층과 보호 필름층을 박리하는 것이 가능하다.

또한, 상기 시트 부재의 두께로서는, 5㎛ 내지 200㎛가 바람직하고, 20㎛ 내지 100㎛가 더욱 바람직하다. 제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기 시트 부재의 두께가 5㎛ 이상인 것에 의해, 두께만큼 시트 접합체의 접합 강도가 충분히 높은 것으로 된다는 이점이 있다. 또한, 상기 시트 부재의 두께가 200㎛ 이하인 것에 의해, 레이저광에 의해 DLC 부재로부터 발생한 열이 시트 부재의 깊이 방향(두께 방향) 전역에 걸쳐서 열이 전달되어 충분히 열용착시킬 수 있다는 이점이 있다.

또한, 상기 시트 부재는, 상기 레이저광에 대한 광 투과율이 30% 이상인 것이 바람직하고, 50% 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 「광 투과율」은, 「100%-"광 흡수율(%)"」로 나타내어지는 값으로 하기 <수학식 1>에 의해 구해지는 값이다.

<수학식 1>

(단, 「입사광 강도」는, 「조사광 강도-표면 반사광 강도」에 의해 구해진다.

상기 단부면 형성 공정에서는, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 하나의 시트 부재(10)의 단부와 다른 시트 부재(20)의 단부를 겹친 상태에서 시트 부재(10, 20) 양쪽을 고정 배치하고, 칼(40) 등을 사용한 일반적인 시트 부재(10, 20)의 절단 방법에 의해 상기 겹쳐진 단부 양쪽을 한번에 절단함으로써, 이들 단부에 서로 합치하는 단부면인 절취부를 형성한다. 시트 부재(10, 20)의 고정 방법으로서는, 예를 들어, 시트 부재(10, 20)를 흡착에 의해 고정하는 흡착 장치(30) 등을 사용하여 고정하는 방법 등, 일반적인 고정 방법을 사용할 수 있다.

그리고, 상기 단부면 형성 공정에서는, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 하나의 시트 부재의 절취 단부(10a)와 다른 시트 부재의 절취 단부(20a)를 절취 단부 회수부(도시하지 않음)로 이송한다.

제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기 단부면 형성 공정을 실시함으로써, 상기 맞댐 공정에 있어서, 맞대어진 단부면끼리를 대략 평행한 상태로 하여 한쪽의 단부면과 다른 쪽의 단부면을 맞댈 수 있다는 이점을 갖는다.

상기 맞댐 공정에서는, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 시트 부재(10, 20) 각각을 흡착 장치(30)로 고정하면서, 시트 부재(10, 20)가 적재되는 스테이지(50)(스테이지(50)는 도 2에 기재) 상으로 이동시키고, 상기 흡착 장치(30)를 미세 조정하여 상기 단부면 형성 공정에서 형성된 한쪽의 단부면과 다른 쪽의 단부면을 맞댄다.

또한, 상기 맞댐 공정에서는, 시트 부재(10, 20) 사이의 갭의 길이(시트 부재(10, 20)) 사이에 생기는 간극에 있어서의 단부면에 수직인 방향의 길이 중 최대의 것)를, 시트 부재의 두께 미만으로 하는 것이 바람직하고, 시트 부재의 두께의 반값 미만으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 시트 부재의 두께의 3분의 1 미만으로 하는 것이 특히 바람직하다. 제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기 갭의 길이를 시트 부재의 두께 미만으로 함으로써, 레이저광에 의해 DLC 부재로부터 발생한 열에 의해 시트 부재의 수지가 용융되어 유동화됨으로써 갭을 메우고, 양호한 접합 상태 및 강도를 얻을 수 있다는 이점이 있다.

또한, 상기 맞댐 공정에서는, 카메라(도시하지 않음) 등이 구비된 갭 모니터(도시하지 않음)를 사용하여 상기 갭의 길이를 측정하고, 불규칙한 요인(예를 들어, 지진 등)에 의해 상기 갭의 길이가 규정값 이상으로 되어 버린 경우에는, 시트 부재(10, 20)를 고정하는 흡착 장치(30)의 적어도 어느 한쪽을 이동시켜 미세 조정함으로써, 상기 갭의 길이를 규정값보다 작게 해도 된다.

상기 접합 공정에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 맞대어진 부분에 DLC 부재(50a)가 접하도록 배치된 스테이지(50) 상에서, 맞대어진 부분을, 투명 유리인 가압 부재(60)로 가압하여 가압 고정하면서, 맞대어진 부분을 DLC 부재(50a)에 접촉시키고, 상기 DLC 부재(50a)에 상기 레이저광(R)을 조사하여 발열시킴으로써, 시트 부재(10, 20)의 단부면끼리를 열용착시켜 접합하고, 상기 DLC 부재(50a)로부터 맞대어진 부분을 박리하여, 시트 접합체(80)를 제작한다.

또한, 「상기 맞대어지는 부분에, 맞대어진 부분을 DLC 부재(50a)에 접촉시키는 방법」으로서는, 「상기 맞대어지는 부분을, DLC 부재(50a)의 상면에 적재하여 접촉시키는 방법」(도 5)이나, 「상기 맞대어지는 부분을, DLC 부재(50a)의 하면에 가압하여 접촉시키는 방법」 등을 들 수 있다.

상기 가압 고정시에 있어서의 가압 강도는, 레이저광(R)이 조사되는 부분인, 맞대어진 부분에 있어서, 0.5 내지 100kgf/㎠인 것이 바람직하고, 10 내지 70kgf/㎠인 것이 더욱 바람직하다.

상기 가압 부재(60)의 형상은, 맞대어진 부분에 하중이 가해지고 있으면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 형상으로서는, 예를 들어, 평판, 원통, 구 형상의 것 등을 사용할 수 있다.

상기 가압 부재(60)의 두께는, 3㎜ 이상 30㎜ 미만이 바람직하고, 5㎜ 이상 20㎜ 미만이 더욱 바람직하다. 상기 접합 공정은, 두께가 3㎜ 이상인 가압 부재(60)를 사용함으로써, 가압 부재(60) 자체가 가압 고정시에 왜곡되기 어려워져 양호한 가압 고정을 할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 상기 접합 공정은, 두께가 30㎜ 미만인 가압 부재(60)를 사용함으로써, 레이저광(R)이 가압 부재(60)를 투과할 때에 레이저광(R)이 손실되기 어려워져, 상기 시트 부재(10, 20)끼리를 효율적으로 열용착시키기 쉬워진다라는 이점이 있다.

상기 가압 부재(60)를 구성하는 투명 유리를 예시하면, 「템팍스」의 상품명으로 시판되고 있는 경질 붕규산 유리, 「파이렉스」의 상품명으로 시판되고 있는 붕규산 유리, 「바이코어」의 상품명으로 시판되고 있는 96% 실리카 유리, 「D263」으로 시판되고 있는 바륨붕규산 유리, 「OA10」으로 시판되고 있는 무알칼리 유리, 「AF45」의 상품명으로 시판되고 있는 알루미노붕규산 유리를 비롯하여, 용융 석영, 무알칼리 유리, 납알칼리 유리, 소다석회 유리, 석영 유리 등을 들 수 있다.

상기 가압 부재(60)는, 레이저광(R)이 가압 부재(60)를 투과할 때에 레이저광(R)이 손실되기 어려워져 상기 시트 부재(10, 20)끼리를 효율적으로 용착시키기 쉬워진다는 관점에서, 레이저광(R)의 파장에 대하여 50%보다 높은 광 투과율을 갖고 있는 것이 바람직하고, 70%보다 높은 광 투과율을 갖고 있는 것이 더욱 바람직하다.

상기 접합 공정에서는, 맞대어진 부분의 대면적을 상기 가압 부재(60)로 균일하게 가압하여 전역에 걸쳐서 양호한 접합을 행한다는 관점에서, 맞대어진 부분과 상기 가압 부재(60) 사이에, 투명성이 있고 또한 상기 가압 부재(60)보다 탄성이 낮은 상간 부재(70)를 개재 장착시켜도 된다.

상기 상간 부재(70)의 재료로서는, 고무 재료(예를 들어, 실리콘 러버, 우레탄 러버 등)나 수지 재료(예를 들어, 폴리에틸렌 등) 등을 들 수 있다.

또한, 상기 상간 부재(70)는 단층의 것이어도 되고, 적층된 것이어도 된다.

또한, 상기 상간 부재(70)는, 사용하는 레이저광(R)의 파장에 대하여, 50%보다 높은 광 투과율을 갖고 있는 것이 바람직하고, 70%보다 높은 광 투과율을 갖고 있는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 상간 부재(70)의 두께는, 50㎛ 이상 5㎜ 미만이 바람직하고, 1㎜ 이상 3㎜ 미만이 더욱 바람직하다. 상기 접합 공정에서는, 두께가 50㎛ 이상인 상간 부재(70)를 사용함으로써, 탄성이 충분히 낮은 상간 부재(70)를 사용하게 되고, 맞대어진 부분의 대면적을 상기 가압 부재(70)로 보다 균일하게 가압하여 전역에 걸쳐서 보다 한층 양호한 접합을 행할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 두께가 5㎜ 미만인 상간 부재(70)를 사용함으로써, 레이저광(R)이 상간 부재(70)를 투과할 때에 레이저광(R)이 손실되기 어려워져, 상기 시트 부재(10, 20)끼리를 효율적으로 열용착시키기 쉬워진다는 이점이 있다.

상기 접합 공정에서 사용하는 레이저광(R)은, 상기 DLC 부재(50a)를 발열시키는 역할을 담당하는 것이며, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위이면, 레이저의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 상기 레이저는, 열로의 에너지의 변환 효율이 좋은 파장인 가시광 영역 또는 적외선 영역의 광을 갖는다는 관점에서, 바람직하게는, 반도체 레이저, 파이버 레이저, 펨토초 레이저, YAG 레이저 등의 고체 레이저, CO₂ 레이저 등의 가스 레이저이다. 이들 중에서도, 저렴하고 또한 공간적으로 면내 균일한 강도의 레이저 빔이 용이하게 얻어진다는 관점에서, 반도체 레이저나 파이버 레이저가 보다 바람직하다. 펨토초 레이저나 피코초 레이저에 의한 프로세스와 같은 다광자 흡수 과정을 경유하는 프로세스에 있어서는, 레이저 파장에 대한 시트 부재(10, 20)의 투명성에 관계없이, 레이저의 초점 위치나 투입 에너지를 최적화함으로써, 접합을 달성시키는 것이 가능하다. 또한, 시트 부재(10, 20)의 분해를 피하면서 용융을 촉구한다는 관점에서, 순간적으로 높은 에너지를 투입하는 펄스 레이저보다 연속파의 CW 레이저 쪽이 바람직하다.

상기 레이저에 관하여, 출력(파워), 파워 밀도, 빔 형상, 조사 횟수, 주사 속도, 조사 시간 및 적산 조사량 등은, 시트 부재(10, 20)나 DLC 부재의 광 흡수율과 같은 광학 특성이나 융점, 유리 전이점(Tg)과 같은 열특성 등의 차이에 따라 적절하게 설정하면 된다.

또한, 조사하는 레이저의 파워 밀도로서는, 상기 DLC 부재를 통하여 레이저광(R)에 의해 시트 부재(10, 20)의 맞대어진 부분을 용융하여 유동화시켜 견고한 접합을 얻는 관점에서, 50W/㎠ 내지 3,000W/㎠가 바람직하고, 200W/㎠ 내지 1,500W/㎠가 더욱 바람직하고, 250W/㎠ 내지 1,000W/㎠가 특히 바람직하다.

또한, 적산 조사량으로서는, 같은 관점에서, 10J/㎠ 내지 300J/㎠가 바람직하고, 20J/㎠ 내지 150J/㎠가 더욱 바람직하고, 30J/㎠ 내지 100J/㎠가 특히 바람직하다.

상기 접합 공정에서는, 시트 부재(10, 20)끼리가 맞대어진 부분을 따라 레이저광(R)을 조사함으로써, 시트 부재(10, 20)를 투과한 레이저광(R)이 DLC 부재(50a)에 조사된다.

또한, 상기 접합 공정에서는, 집광 렌즈에 의해 원하는 빔 크기로 집광된 스폿 빔을, 맞대어진 부분에 주사 조사하는 것이 가능하다. 또한, 원통형 렌즈나 회절 광학 소자 등의 광학 부재에 의해 라인 형상의 레이저 빔을 발생시키고, 맞대어진 부분에 조사하는 것도 가능하다. 또한, 맞대어진 부분을 따라 레이저광원을 복수 배치하여, 무주사에 의해 일괄로 조사하는 것도 가능하다.

상기 스테이지(50)는 토대부(50b)의 표면에 상기 DLC 부재(a)가 설치되어 형성되어 이루어진다.

구체적으로는, 상기 스테이지(50)는, 상기 DLC 부재(50a)가, PVD법(예를 들어, 진공 증착법, 이온 플레이팅법, 스퍼터법, 레이저 애브레이션법, 이온 빔 디포지션법 및 이온 주입법 등) 및 CVD법(예를 들어, 열 CVD법, 플라즈마 CVD법) 등의 방법에 의해 상기 토대부(50b)에 설치되어 형성되어 이루어진다.

또한, 상기 스테이지(50)는, 상기 토대부(50b)와 상기 DLC 부재(50a) 사이에 프라이머층(도시하지 않음)이 형성되어도 된다. 프라이머층의 재질로서는, 예를 들어 실리콘계 재료 등을 들 수 있다. 상기 프라이머층이 형성되어 이루어짐으로써, DLC 부재(50a)의 밀착성이 향상되고, DLC 부재(50a)가 토대부(50b)로부터 박리하기 어려워진다는 이점이 있다.

제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법에서는, 상기 DLC 부재(50a)는, 조사된 레이저광(R)을 흡수하여 발열하여, 대상으로 하는 시트 부재(10, 20)에 열을 전달하여 시트 부재(10, 20)끼리를 열용착시키는 역할을 담당한다.

상기 DLC 부재(50a)의 두께는, 0.1㎛ 내지 5.0㎛가 바람직하고, 0.3㎛ 내지 2.0㎛가 더욱 바람직하고, 0.5㎛ 내지 1.5㎛가 특히 바람직하다. 제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기 두께가 0.1㎛ 이상인 것에 의해, DLC 부재(50a)가 레이저광(R)을 흡수하기 쉬워져, 시트 부재(10, 20)를 효율적으로 열용착하기 쉬워진다는 이점이 있다. 또한, 상기 두께가 5.0㎛ 이하인 것에 의해, DLC 부재(50a)의 변온시에, 토대부(50b)와 DLC 부재(50a)의 선팽창 계수의 차이에 의해 토대부(50b)로부터 DLC 부재(50a)가 박리되어 버리는 것을 억제할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 상기 DLC 부재(50a)의 광 흡수율은, 사용하는 레이저광(R)에 대하여, 10% 이상이 바람직하고, 20% 이상이 더욱 바람직하고, 30% 이상이 특히 바람직하다. 제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기 DLC 부재(50a)의 광 흡수율이, 사용하는 레이저광(R)에 대하여 10% 이상인 것에 의해, 조사하는 레이저광(R)의 에너지의 이용 효율이 높아진다는 이점이 있다.

또한, 상기 DLC 부재(50a)는, 발수성이 우수한 것이 바람직하고, 구체적으로는, 물(1μL)에 대한 접촉각이 70° 이상인 것이 바람직하고, 상기 접촉각이 80° 이상인 것이 더욱 바람직하다. 제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기 접촉각이 70°이상인 것에 의해, 용융 응고한 시트 접합체가 DLC 부재(50a)에 융착하기 어려워져, 레이저 접합 후에 DLC 부재(50a)로부터 맞대어진 부분을 용이하게 박리할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 상기 DLC 부재(50a)는, 발수성을 향상시키는 목적에서 불소 원소를 함유하고 있어도 되고, 또한 원하는 사양에 따라서 적절하게 최적인 원소를 함유해도 된다.

상기 토대부(50b)의 재질은, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 토대부(50b)의 재질로서는, 금속, 유리, 수지, 고무, 세라믹스 등을 들 수 있으며, 유리가 특히 바람직하다. 제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기 토대부(50b)의 재질이 유리인 것에 의해, 유리의 열전도율이 비교적 낮기 때문에, 레이저광(R)의 조사에 의해 DLC 부재(50a)로부터 발생한 열이 토대부(50b)측으로 이동하기 어려워져, 상기 열을 시트 부재(10, 20)에 효율적으로 전달할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 유리의 내열성이 높기 때문에, 토대부(50b)의 내구성이 높아진다는 이점도 있다.

제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 이하의 이점을 갖는 것이다.

즉, 제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기 다이아몬드 라이크 카본 부재(50a)를 상술한 바와 같이 사용함으로써, 적어도 접합 부분의 단차를 작게 할 수 있고, 광 흡수제를 사용하지 않아도 시트 부재끼리를 접합하여 시트 접합체를 간편하게 제조할 수 있다.

따라서, 제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법에서는, 광 흡수제를 사용하지 않아도 된다. 또한, 종래보다 적은 양의 광 흡수제를 사용해도 된다.

<제2 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법: 세라믹스 부재>

다음에, 제2 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법에 대하여 설명한다. 제1 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법에서는, 광 흡수 부재로서, 세라믹스 부재를 사용한다.

구체적으로는, 제2 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법에서는, 하나의 시트 부재의 단부와 다른 시트 부재의 단부를 겹치고, 상기 겹쳐진 단부 양쪽을 한번에 절단함으로써 이들 단부에 서로 합치하는 단부면인 절취부를 형성시키는 단부면 형성 공정과, 상기 단부면 형성 공정에서 형성된 한쪽의 단부면과 다른 쪽의 단부면을 맞대는 맞댐 공정과, 시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 상기 맞대어지는 부분에, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 세라믹스 부재를 접촉시키고, 상기 세라믹스 부재에 상기 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시켜 접합하고, 상기 맞대어지는 부분으로부터 상기 세라믹스 부재를 박리하여, 시트 접합체를 제작하는 접합 공정을 실시한다.

상기 하나의 시트 부재 및 다른 시트 부재로서는, 동종의 열가소성 수지로 구성된 것이 일반적이지만, 동종이 것인 경우에 한정되지 않고, 서로 열용착 가능한 재료이면 상이한 종류가 것이어도 되고, 예를 들어, 상용성이 있는 이종의 열가소성 수지를 사용할 수도 있다.

상기 열가소성 수지로서는, 예를 들어, 폴리카르보네이트 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리염화비닐 수지, 열가소성 폴리이미드 수지, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 시클로올레핀 중합체, 노르보르넨 수지, 폴리옥시메틸렌 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리부타디엔 수지, 열가소성 폴리우레탄 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지 등을 들 수 있다.

또한, 상기 시트 부재는, 시트 부재가 반송되면서 가공 처리가 소위 롤 투 롤로 실시되므로, 1㎛ 이상 2㎜ 이하의 두께를 갖는 것이 바람직하고, 10㎛ 이상 200㎛ 이하의 두께를 갖는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 시트 부재는, 단층이어도 되고, 적층이어도 된다. 적층의 시트 부재로서는, 예를 들어, 기재층과, 점착제를 갖는 보호 필름층이 라미네이트된 것을 들 수 있다.

또한, 이와 같은 적층의 시트 부재를 용착하는 경우, 각 층을 일시적으로 박리하여 각 층마다 독립해도 되고, 적층 상태로 용착해도 된다. 기재층과 보호 필름층과의 상용성이 나빠, 용융시켜도 혼합층을 형성하지 않는 경우에는, 적층 상태로 용착해도 용착 후에 기재층과 보호 필름층을 박리하는 것이 가능하다.

또한, 상기 시트 부재는, 상기 레이저광에 대한 광 투과율이 바람직하게는 30%보다 크고, 보다 바람직하게는 50%보다 높다.

또한, 「광 투과율」은, 「100%-"광 흡수율(%)"」로 나타내어지는 값에서 하기 <수학식 1>에 의해 구해지는 값이다.

<수학식 1>

(단, 「입사광 강도」는, 「조사광 강도-표면 반사광 강도」에 의해 구해진다.)

상기 단부면 형성 공정에서는, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 하나의 시트 부재(10)의 단부와 다른 시트 부재(20)의 단부를 겹친 상태에서 시트 부재(10, 20) 양쪽을 고정 배치하고, 상기 겹쳐진 단부 양쪽을 칼(40) 등을 사용한 일반적인 시트 부재(10, 20)의 절단 방법에 의해 한번에 절단함으로써, 이들 단부에 서로 합치하는 단부면인 절취부를 형성시킨다. 시트 부재(10, 20)의 고정 방법으로서는, 예를 들어 시트 부재(10, 20) 각각이 적재되는 스테이지(50)(스테이지(50)는 도 5에 기재)에 설치된 흡착 장치(30) 등을 사용하여 시트 부재(10, 20) 각각을 흡착에 의해 고정하는 등의 일반적인 고정 방법을 사용할 수 있다.

그리고, 상기 단부면 형성 공정에서는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 하나의 시트 부재의 절취 단부(10a)와 다른 시트 부재의 절취 단부(20a)를 절취 단부 회수부(도시하지 않음)로 이송한다.

제2 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기 단부면 형성 공정을 실시함으로써, 상기 맞댐 공정에 있어서, 맞대어지는 단부면끼리를 대략 평행한 상태로 하여 한쪽의 단부면과 다른 쪽의 단부면을 맞댈 수 있다는 이점을 갖고, 예를 들어, 시트 부재(10, 20) 사이의 갭의 길이(시트 부재(10, 20) 사이에 생기는 간극에 있어서의 단부면에 수직인 방향의 길이 중 최대의 것)를 시트 부재의 두께의 1.5배 이하로 할 수 있다는 이점이 있다.

따라서, 제2 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기 맞대어지는 부분의 용착이 불균일해지는 것이 억제되어, 시트 접합체의 접합 부분의 신뢰성 향상이 도모될 수 있다는 이점이 있다.

상기 맞댐 공정에서는, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 시트 부재(10, 20) 각각을 흡착 장치(30)로 고정하면서, 시트 부재(10, 20)가 적재되는 스테이지(50)(스테이지(50)는 도 5에 기재) 중 적어도 어느 한쪽을 이동시켜 미세 조정하여 상기 단부면 형성 공정에서 형성된 한쪽의 단부면과 다른 쪽의 단부면을 맞댄다.

또한, 상기 맞댐 공정에서는, 상기 갭의 길이를 카메라(도시하지 않음) 등을 이용한 갭 모니터(도시하지 않음)를 사용하여 측정하고, 변칙적인 요인(예를 들어, 지진 등)에 의해 상기 갭의 길이가 규정값 이상으로 되어 버린 경우에는, 시트 부재(10, 20) 각각을 흡착 장치(30)로 고정하면서, 시트 부재(10, 20)가 적재되는 스테이지(50)의 적어도 어느 한쪽을 이동시켜 미세 조정함으로써, 상기 갭의 길이를 규정값보다 작게 해도 된다.

상기 접합 공정에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 세라믹스 부재(50c)가 상기 맞대어진 부분에 접하도록 배치된 스테이지(50) 상에서 상기 맞대어진 부분을, 투명 유리인 가압 부재(60)로 억압하여 가압 고정하면서, 상기 맞대어지는 부분에, 레이저광(R)의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 세라믹스 부재(50c)를 접촉시키고, 상기 세라믹스 부재에 상기 레이저광(R)을 조사하여 발열시킴으로써, 시트 부재(10, 20)의 단부면끼리를 열용착시켜 접합하고, 상기 맞대어지는 부분으로부터 상기 세라믹스 부재를 박리하여, 시트 접합체(80)를 제작한다.

또한, 「상기 맞대어지는 부분에, 레이저광(R)의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 세라믹스 부재(50c)를 접촉시키는 방법」으로서는, 「상기 맞대어지는 부분을, 세라믹스 부재(50c)의 상면에 적재하여 접촉시키는 방법」(도 5)이나, 「상기 맞대어지는 부분을, 세라믹스 부재(50c)의 하면에 가압하여 접촉시키는 방법」 등을 들 수 있다.

상기 가압 고정시에 있어서의 가압 강도는, 레이저광(R)이 조사되는 부분인 상기 맞대어진 부분에 있어서, 0.5 내지 100kgf/㎠인 것이 바람직하고, 1 내지 20kgf/㎠인 것이 더욱 바람직하다.

상기 가압 부재(60)의 형상은, 상기 맞대어진 부분에 하중이 가해지고 있으면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 형상으로서는, 예를 들어, 평판, 원통, 구 형상의 것 등을 사용할 수 있다.

상기 가압 부재(60)의 두께는, 3㎜ 이상 30㎜ 미만이 바람직하고, 5㎜ 이상 20㎜ 미만이 더욱 바람직하다. 상기 접합 공정은, 두께가 3㎜ 이상인 가압 부재(60)를 사용함으로써, 가압 부재(60) 자체가 가압 고정시에 왜곡되기 어려워져 양호한 가압 고정을 할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 상기 접합 공정은, 두께가 30㎜ 미만인 가압 부재(60)를 사용함으로써, 레이저광(R)이 가압 부재(60)를 투과할 때에 레이저광(R)이 손실되기 어려워져, 상기 시트 부재(10, 20)끼리를 효율적으로 열용착시키기 쉬워진다는 이점이 있다.

상기 가압 부재(60)를 구성하는 투명 유리를 예시하면, 「템팍스」의 상품명으로 시판되고 있는 경질 붕규산 유리, 「바이코어」의 상품명으로 시판되고 있는 96% 실리카 유리, 「파이렉스」의 상품명으로 시판되고 있는 붕규산 유리, 「OA10」으로 시판되고 있는 무알칼리 유리, 「AF45」의 상품명으로 시판되고 있는 알루미노붕규산 유리, 「D263」으로 시판되고 있는 바륨붕규산 유리를 비롯하여, 용융 석영, 무알칼리 유리, 납알칼리 유리, 소다석회 유리, 석영 유리 등을 들 수 있다.

상기 가압 부재(60)는, 레이저광(R)이 가압 부재(60)를 투과할 때에 레이저광(R)이 손실되기 어려워져 상기 시트 부재(10, 20)끼리를 효율적으로 용착시키기 쉬워진다는 관점에서, 레이저광(R)의 파장에 대하여 30%보다 높은 광 투과율을 갖고 있는 것이 바람직하고, 특히, 50%보다 높은 광 투과율을 갖고 있는 것이 더욱 바람직하고, 70%보다 높은 광 투과율을 갖고 있는 것이 가장 바람직하다.

상기 접합 공정에서는, 상기 맞대어지는 부분의 대면적을 상기 가압 부재(60)로 균일하게 가압하여 전역에 걸쳐서 양호한 접합을 행한다는 관점에서, 상기 맞대어지는 부분과 상기 가압 부재(60) 사이에, 투명성이 있고 또한 상기 가압 부재(60)보다 탄성이 낮은 상간 부재(70)를 개재 장착시켜도 된다.

상기 상간 부재(70)의 재료로서는, 고무 재료(예를 들어, 실리콘 러버, 우레탄 러버 등)나 수지 재료(예를 들어, 폴리우레탄 등) 등을 들 수 있다.

상기 상간 부재(70)의 두께는, 50㎛ 이상 5㎜ 미만이 바람직하고, 1㎜ 이상 3㎜ 미만이 더욱 바람직하다. 상기 접합 공정에서는, 두께가 50㎛ 이상인 상간 부재(70)를 사용함으로써, 탄성이 충분히 낮은 상간 부재(70)를 사용하게 되고, 상기 맞대어지는 부분의 대면적을 상기 가압 부재(70)에 보다 균일하게 가압하여 전역에 걸쳐서 보다 한층 양호한 접합을 행할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 상기 접합 공정에서는, 두께가 5㎜ 미만인 상간 부재(70)를 사용함으로써, 레이저광(R)이 상간 부재(70)를 투과할 때에 레이저광(R)이 손실되기 어려워지고, 상기 시트 부재(10, 20)끼리를 효율적으로 용착시키기 쉬워진다는 이점이 있다.

상기 상간 부재(70)는, 사용하는 레이저광(R)의 파장에 대하여 30%보다 높은 광 투과율을 갖고 있는 것이 바람직하고, 특히, 50%보다 높은 광 투과율을 갖고 있는 것이 더욱 바람직하고, 70%보다 높은 광 투과율을 갖고 있는 것이 가장 바람직하다.

상기 접합 공정에서 사용하는 레이저광(R)은, 상기 세라믹스 부재(50c)를 통함으로써 발열하는 것이면, 레이저의 종류는 한정되는 것은 아니다. 상기 레이저는, 바람직하게는, 열로의 에너지의 변환 효율이 좋은 파장인 가시광 영역 또는 적외선 영역의 광을 갖는다는 관점에서, 반도체 레이저, 파이버 레이저, 펨토초 레이저, YAG 레이저 등의 고체 레이저, CO₂ 레이저 등의 가스 레이저이다. 이들 중에서도, 저렴하고 또한 공간적으로 면내 균일한 강도의 레이저 빔이 용이하게 얻어진다는 관점에서, 반도체 레이저나 파이버 레이저가 보다 바람직하다. 펨토초 레이저나 피코초 레이저에 의한 프로세스와 같은 다광자 흡수 과정을 경유하는 프로세스에 있어서는, 레이저 파장에 대한 시트 부재(10, 20)의 투명성에 관계없이, 레이저의 초점 위치나 투입 에너지를 최적화함으로써, 접합을 달성시키는 것이 가능하다. 또한, 시트 부재(10, 20)의 분해를 피하면서 용융을 촉구한다는 관점에서, 순간적으로 높은 에너지를 투입하는 펄스 레이저보다 연속파의 CW 레이저 쪽이 바람직하다.

레이저의 출력(파워), 파워 밀도, 빔 형상, 조사 횟수, 주사 속도, 조사 시간, 적산 조사량 등은, 시트 부재(10, 20)나 세라믹스 부재(50)의 광 흡수율과 같은 광학 특성이나 융점, Tg와 같은 열특성 등의 차이에 대하여 적절하게 설정하면 된다. 레이저 조사에 의해 조사 부위의 시트 부재(10, 20)를 용융시켜 2매의 시트 부재(10, 20) 사이의 갭을 확실하게 메우기 위하여 레이저광(R)은 갭의 길이 이상의 폭으로 집광 조사되는 것이 바람직하다.

상기 접합 공정에서는, 집광 렌즈에 의해 원하는 빔 크기로 집광된 스폿 빔을, 원하는 접합 부위에 주사 조사함으로써 시트 부재(10, 20)끼리를 접합하는 것이 가능하다. 또한, 갈바노 스캐너에 의해 레이저 헤드는 고정한 상태에서 빔을 주사 조사해도 된다. 또한, 접합면을 따라 레이저광원을 복수 배치하여, 무주사에 의해 일괄로 조사해도 된다. 또한, 처리량을 향상시킬 목적으로, 시트 부재(10, 20)의 표리면으로부터 레이저광(R)을 조사해도 된다.

제2 실시 형태에서는, 시트 부재(10, 20) 자체가 용융되어 시트 부재(10, 20) 사이의 갭을 메움으로써 시트 부재(10, 20)끼리의 접합을 달성시킨다는 관점에서, 레이저 조사 전의 상태에 있어서 제로 갭(상기 갭이 없는 것)이 이상이지만, 상기 맞댐 공정에 있어서 갭의 길이를 시트 부재(10, 20)의 두께의 1.5배 이하로 시트 부재(10, 20)를 배치하고, 또한 상기 접합 공정에 있어서 상기 갭의 길이 이상의 조사 폭으로 레이저광(R)을 조사하면, 양호한 접합이 가능해진다.

상기 세라믹스 부재(50c)는 광 흡수성을 갖는 세라믹스 부재이며, 예를 들어, 카본그래파이트 구조를 갖는 세라믹스(카본세라믹스)나 질화규소, 탄화규소, 아몰퍼스카본, 글래시카본, 광 흡수성을 부여한 유리(열선 흡수 필터 등) 등의 비금속 무기 재료이다.

상기 세라믹스 부재(50c)로서는, 레이저광(R)을 효율적으로 흡수하여 발열하는 관점에서, 카본세라믹스를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 세라믹스 부재(50c)는 30%보다 높은 광 흡수율(사용하는 레이저광에 대한 광 흡수율)을 갖는 것이 바람직하고, 50%보다 높은 광 흡수율을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 세라믹스 부재(50c)는 레이저 조사에 의해 시트 부재(10, 20)가 용융되었을 때에 함께 용융되지 않도록, 시트 부재(10, 20)보다 내열성이 우수한 것이 바람직하고, 구체적으로는, 500℃보다 높은 융점을 갖는 것이 바람직하고, 700℃보다 높은 융점을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 세라믹스 부재(50c)는, 용융 응고된 시트 부재(10, 20)가 세라믹스 부재(50c)에 고착해 버리는 것을 방지하기 위하여, 발수성이 우수한 것이 바람직하고, 구체적으로는, 물에 대한 접촉각이 80°보다 높은 것이 바람직하고, 물에 대한 접촉각이 90°보다 높은 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 세라믹스 부재(50c)는, 레이저 조사에 의해 발생한 열을 효율적으로 시트 부재(10, 20)에 전달하는 관점에서, 열전도율이 낮은 것이 바람직하고, 구체적으로는, 열전도율이 100W/m/K보다 낮은 것이 바람직하고, 열전도율이 50W/m/K보다 낮은 것이 더욱 바람직하고, 열전도율이 20W/m/K보다 낮은 것이 보다 더욱 바람직하다. 또한, 상기 세라믹스 부재(50c)는, 오염 전사의 방지의 목적이나 발수성이 우수하다는 관점에서, 표면 처리가 이루어진 것인 것이 바람직하다.

상기 세라믹스 부재(50c)로서는, 예를 들어, 이비덴사제의 카본세라믹스나 글래시카본, 닛본 파인 세라믹스사제의 질화규소, 유니치카사제의 아몰퍼스카본, 시부야 고가꾸사제의 열선 흡수 필터 등을 사용할 수 있다.

상기 세라믹스 부재(50c)의 형상은, 세라믹스 부재(50c)가 상기 맞대어지는 부분에 면접해 있으면 특별히 한정되지 않는다.

상기 스테이지(50)는, 상기 세라믹스 부재(50c)가 상기 맞대어지는 부분에 접하는 면과 반대측의 세라믹스 부재(50c)의 면측이, 상기 세라믹스 부재(50c)보다 탄성이 낮은 쿠션 부재(50d)로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 접합 공정은, 상기 쿠션 부재(50d)에 의해, 상기 맞대어지는 부분의 대면적을 상기 가압 부재(70)로 보다 균일하게 가압하여 전역에 걸쳐서 보다 한층 양호한 접합을 행할 수 있다는 이점이 있다.

상기 쿠션 부재(50d)의 재료로서는, 예를 들어, 고무 재료(예를 들어, 실리콘 러버, 우레탄 러버 등)나 수지 재료(예를 들어, 폴리우레탄 등) 등을 들 수 있다.

제2 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 이하의 이점을 갖는 것이다.

즉, 제2 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기 세라믹스 부재(50c)를 상술한 바와 같이 사용함으로써, 적어도 접합 부분의 단차를 작게 할 수 있고, 광 흡수제를 사용하지 않아도 시트 부재끼리를 접합하여 시트 접합체를 간편하게 제조할 수 있다.

따라서, 제2 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법에서는, 광 흡수제를 사용하지 않아도 된다. 또한, 종래보다도 적은 양의 광 흡수제를 사용해도 된다.

<다른 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법>

제1, 제2 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기 구성에 의해, 상기 이점을 갖는 것이었지만, 본 발명의 시트 접합체의 제조 방법은, 제1, 제2 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법에 한정되지 않고, 적절하게 설계 변경 가능하다.

예를 들어, 제1, 제2 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 하나의 시트 부재(10)의 단부면에 다른 시트 부재(20)의 단부면을 맞대지만, 본 발명의 시트 접합체의 제조 방법은, 하나의 시트 부재(10)의 단부면에 상기 시트 부재(10)의 다른 단부면을 맞대도 된다. 구체적으로는, 본 발명의 시트 접합체의 제조 방법은, 하나의 시트 부재(10)의 단부와 상기 하나의 시트 부재(10)의 다른 단부를 겹치고, 상기 겹쳐진 단부 양쪽을 한번에 절단함으로써 이들 단부에 서로 합치하는 단부면인 절취부를 형성시키는 단부면 형성 공정과, 상기 단부면 형성 공정에서 형성된 한쪽 단부면과 다른 쪽 단부면을 맞대는 맞댐 공정과, 상기 접합 공정을 실시해도 된다.

또한, 본 발명의 시트 접합체의 제조 방법에서는, 원재료의 종단부, 소위 끝단부를, 2 이상 회수하여 시트 부재로서 사용해도 된다.

끝단부는, 종래, 재이용이 충분히 이루어지지 않고 폐기되고 있었다는 문제를 갖지만, 이러한 시트 접합체의 제조 방법과 같이, 끝단부를 시트 부재로서 재이용하면서, 권취해도 타격 흠집이 발생하기 어려운 시트 접합체를 제조하는 것은, 재료 손실의 억제나 산업폐기물 삭감의 관점에서도 바람직하다.

또한, 제1, 제2 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법 중 어느 한쪽에 기재된 공정이나, 각 공정에서 사용하는 것 등을, 다른 쪽의 방법에 적용해도 된다.

<본 실시 형태의 시트 접합체, 롤체, 광학용 필름 및 편광 필름>

본 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법은, 상기와 같이 구성되어 이루어지지만, 다음에, 본 실시 형태의 시트 접합체, 롤체, 광학용 필름 및 편광 필름에 대하여 설명한다.

본 실시 형태의 시트 접합체는, 시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 맞대어진 부분을, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 광 흡수 부재를 접촉시키고, 상기 광 흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 광 흡수 부재로부터 맞대어진 부분을 박리함으로써 얻어진 시트 접합체이다.

본 실시 형태의 시트 접합체는, 접합 부분의 두께가, 시트 부재 자체의 두께에 대하여, 바람직하게는 1.3배 이하, 보다 바람직하게는 1.2배 이하이다. 본 실시 형태의 시트 접합체는, 접합 부분의 두께가 시트 부재 자체의 두께에 대하여, 바람직하게는 1.3배 이하인 것에 의해, 도 6에 도시한 바와 같이, 시트 접합체(80)를 롤(90)로 롤 형상으로 권취한 경우에, 접합 부분(80a)에 의한 타격 흠집이 발생하기 어렵다는 이점이 있다.

또한, 본 실시 형태의 롤체는, 본 실시 형태의 시트 접합체가 롤 형상으로 감김으로써 얻어진 롤체이다.

또한, 본 실시 형태의 광학용 필름은, 본 실시 형태의 시트 접합체, 또는 본 실시 형태의 롤체를 구비하여 이루어진다.

본 실시 형태의 광학용 필름으로서는, 예를 들어, 액정 표시 장치 등에 사용되는 편광판용 보호 필름(예를 들어, 트리아세틸 롤, 시클로올레핀 중합체 등)의 2 이상의 끝단부를, 본 실시 형태의 시트 접합체의 제조 방법의 시트 부재로서 사용하여 접합함으로써 얻어지는 긴 원재료를 들 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 편광 필름은, 본 실시 형태의 광학용 필름을 구비하여 이루어진다.

본 실시 형태의 편광 필름으로서는, 예를 들어, 상기 긴 원재료와, 폴리비닐알코올 필름이 연신되고 또한 염색되어 얻어진 편광자를, 접착제를 통하여 접합함으로써 얻어지는 편광판을 들 수 있다.

<실시예>

다음에, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.

<시험예 1: 다이아몬드 라이크 카본 부재>

(실시예 1-1)

실시예 1의 시트 접합체의 제조 방법에서는, 하기의 시트 부재, 레이저, 가압 부재, 스테이지를 사용하였다.

시트 부재 1 재질 TAC(후지 필름사제, 트리아세틸셀룰로오스)

두께 80㎛

폭 30㎜

시트 부재 2 상기 시트 부재 1과 동일한 것

레이저 종류 반도체 레이저

빔 톱 해트 빔

파장 940㎚

스폿 2㎜Φ

레이저 파워 20W

파워 밀도 610W/㎠

주사 속도 15㎜/s

적산 조사량 25J/㎠

가압 부재 재질 석영 유리(두께: 10㎜)

가압 부재와 시트 부재 사이에 실리콘 러버(1㎜ 두께)를 삽입

가중 20kgf/㎠로 가압

스테이지 DLC 부재 (두께: 1.3㎛, 광 흡수율: 35%＠940㎜, 접촉각: 70°＠물 1μL)

토대부 용융 석영 유리(두께: 5㎜)

시트 부재 1의 단부면과 시트 부재 2의 단부면을 DLC 부재 상에서 맞대고, 맞대어진 부분을 가압 부재로 스테이지의 DLC 부재에 가압하면서, 상기 레이저광을 상기 DLC 부재의 1라인에 주사 조사하여 발열시킴으로써, 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 맞대어진 부분으로부터 상기 DLC 부재를 박리하여, 시트 접합체를 제작하였다.

광 흡수제를 이용하지 않고 레이저 접합할 수 있고, 얻어진 시트 접합체는, 전단 강도가 120N/30㎜ 폭으로 양호한 접합성을 나타냈다. 또한, 얻어진 시트 접합체의 접합 부분의 단면의 확대 화상(도 3)을 취득한 결과, 상기 시트 접합체는, 이음매나 단차가 없고 외관상도 고품위의 시트 접합체인 것이 확인되었다. 또한, 광 흡수제를 사용하고 있지 않으므로, 광 흡수제 기인의 이물질 발생은 없는 것으로 단정된다.

(실시예 1-2)

폭이 1,330㎜인 시트 부재 1, 2를 사용한 것 이외는, 실시예 1-1과 마찬가지로 하여, 실시예 1-1보다 폭이 넓은 시트 접합체를 얻었다.

얻어진 시트 접합체에 대하여, 장력 300N, 반송 속도 20m/min으로, 소위 롤 투 롤의 반송 테스트를 행한 결과, 시트 접합체의 파단이 발생하지 않고, 양호한 반송이 행해진 것을 확인할 수 있었다. 또한, 시트 접합체의 접합 부분에는 단차가 적기 때문에, 롤 투 롤을 행한 반송 기기의 풀어냄부로부터 권취부의 사이에 설치되어 이루어지는 가이드 롤러에는, 두드러진 외상은 볼 수 없었다. 또한, 실시예 1-1과 마찬가지로, 광 흡수제 기인의 이물질 발생은 없는 것으로 단정된다.

(실시예 1-3)

실시예 1-1에 기재된 시트 부재와 동일한 재질로 폭 1.330㎜, 길이 25m의 끝단부를 시트 부재 1로서 사용하고, 실시예 1-1에 기재된 시트 부재와 동일한 재질로 폭 1.330㎜, 길이 30m의 끝단부를 시트 부재 2로서 사용한 것 이외는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 총 길이 55m의 시트 접합체를 제작하였다.

그리고, 상기 시트 접합체를 코어 직경 3인치의 코어에 반송 속도 10m/min, 반송 장력 300N으로 반송하면서 권취하여 롤체를 얻었다.

얻어진 롤체의 시트 부재를 관찰한 결과, 접합 부분에 기인한 타격 흠집은 관찰되지 않았다. 또한, 접합 부분의 두께를 계측한 결과, 접합 부분의 두께는 90㎛(TAC 기재의 두께: 80㎛)로, 통상부(접합 부분 이외의 부분)의 두께에 대하여 1.2배 미만의 두께이었다.

(실시예 1-4)

실시예 1-3에서 얻어진 롤체와, 폴리비닐알코올 필름(두께: 75㎛, 폭: 3,000㎜)이 연신되고 또한 염색되어 얻어진 편광자를, 접착제를 통하여 접합하여, 편광 필름을 제조하였다.

상기 편광 필름의 외관 평가를 행한 결과, 접합 부분에 기인한 타격 흠집은 관찰되지 않았다. 또한, 접합 부분 이외는, 편광 필름으로서의 기능을 갖고 있고, 제품으로서 사용할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

(비교예 1-1)

스테이지로서 DLC 부재가 설치되어 있지 않은 것을 사용한 것, 시트 부재 1의 단부면과 시트 부재 2의 단부면을, 광 흡수제(Gentex사제 Clearweld(등록상표, 10nL/㎟))를 통하여 스테이지 상에서 중첩하여, 광 흡수율을 40%로 한 것, 레이저 파워를 30W로 하고, 주사 속도를 100㎜/sec로 한 것 이외는, 실시예 1-1과 마찬가지로 하여, 시트 접합체를 얻었다.

얻어진 시트 접합체는, 전단 강도가 180N/30㎜ 폭으로 양호한 접합성을 나타냈다. 그러나, 비교예 1-1의 방법에서는, 광 흡수제를 사용할 필요가 있으므로, 재료 및 장치 비용이 높고, 또한 도포 공정을 거치므로 리드 타임이 길어져 버렸다. 또한, 시트 접합체의 접합 부분 주변을 웨스(천)로 간이적으로 닦아낸 결과, 광 흡수제 기인의 오염이 확인되었다. 소위 롤 투 롤로 시트 접합체를 반송하는 경우에는, 광 흡수제가 닙 롤러 등에의 오염 부착의 원인이 될 우려가 있다. 또한, 시트 접합체의 접합 부분에는, 중첩에 의한 단차가 발생하고 있으므로, 상기 시트 접합체를 롤러 등으로 반송할 때에 롤러 등에 외상을 부여해 버리는 것이 우려된다.

(비교예 1-2)

실시예 1-1의 시트 부재 1, 2의 단부면끼리를 맞대고, 상기 맞대어진 부분에 점착 테이프로서의 단프론 테이프(닛또 덴꼬사제, No.375, 폭: 50㎜, 두께: 90㎛)를 붙이고, 시트 부재 1 및 시트 부재 2를 접합하여, 시트 접합체를 얻었다.

상기 시트 접합체를 사용한 것 이외는 실시예 1-3과 마찬가지로 하여 롤체를 얻었다.

롤체의 시트 부재의 외관을 관찰한 결과, 테이프의 단차에 기인한 타격 흠집이 관찰되었다.

(비교예 1-3)

실시예 1-1의 시트 부재 1, 2의 단부끼리를 3㎝ 겹치고, 임펄스 시일(니크롬선(폭: 3㎜), 온도: 230℃, 가열 시간: 5초)을 사용하여, 이 겹쳐진 부분을 용융 접합하여, 시트 접합체를 얻었다.

롤체의 시트 부재의 외관을 관찰한 결과, 겹쳐진 부분(접합 부분)의 단차에 기인한 타격 흠집이 관찰되었다.

<시험예 2: 세라믹스 부재>

(실시예 2-1)

실시예 2-1의 시트 접합체의 제조 방법에서는, 하기의 시트 부재, 레이저, 가압 부재, 스테이지를 사용하였다.

시트 부재 1 재질 TAC(후지 필름사제, 트리아세틸셀룰로오스)

두께 80㎛

사이즈 50㎜×50㎜

시트 부재 2 상기 시트 부재 1과 동일한 것

레이저 파장 940㎚

출력 80W

스폿 2㎜φ

주사 속도 25㎜/s

가압 부재 재질 용융 석영 유리

두께 10㎜

압력 20kgf/㎠

스테이지 상면 부분 세라믹스 부재(카본세라믹스(이비덴사제, T-6))

상면 부분 이외 실리콘 러버 3㎜ 두께

스테이지 상에서 시트 부재 1의 단부면과 시트 부재 2의 단부면을 맞대고, 상기 맞대어진 부분을 가압 부재로 스테이지의 세라믹스 부재에 가압하면서, 상기 레이저광을 상기 세라믹스 부재의 1라인에 주사 조사하여 발열시킴으로써, 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 맞대어지는 부분으로부터 상기 세라믹스 부재를 박리하여, 시트 접합체를 제작하였다.

그 결과, 인장 강도가 180N/40㎜ 폭의 양호한 접합성을 갖는 시트 접합체가 얻어진 것이 확인되었다. 또한, 얻어진 접합체는 단차가 적은 고품위의 접합 형상을 갖고 있는 것이 확인되었다.

(실시예 2-2)

하기의 시트 부재, 레이저를 사용하고, 또한 실리콘 러버와 세라믹스 부재 사이에 폴리이미드(캡톤(상표 등록), 듀퐁사제, 125㎛ 두께)가 배치된 스테이지(세라믹스 부재, 실리콘 러버는 실시예 2-1과 동일한 것)를 사용한 것 이외는, 실시예 2-1의 시트 접합체의 제조 방법과 마찬가지로 하여 시트 접합체를 제작하였다.

시트 부재 1 재질 TAC(구라레이사제, 폴리비닐알코올)

두께 70㎛

사이즈 50㎜×50㎜

시트 부재 2 상기 시트 부재 1과 동일한 것

레이저 파장 940㎚

출력 70W

스폿 2㎜φ

주사 속도 25㎜/s

그 결과, 인장 강도가 120N/40㎜ 폭의 양호한 접합성을 갖는 시트 접합체가 얻어진 것이 확인되었다. 또한, 얻어진 접합체는 단차가 적은 고품위의 접합 형상을 갖고 있는 것이 확인되었다.

(실시예 2-3)

하기의 시트 부재를 사용하고, 또한 실시예 2-2에서 사용한 것과 동일한 스테이지를 사용한 것 이외는, 실시예 2-1의 시트 접합체의 제조 방법과 마찬가지로 하여 시트 접합체를 제작하였다.

시트 부재 1 재질 PET(루미라, 폴리에틸렌테레프탈레이트)

두께 50㎛

사이즈 50㎜×50㎜

시트 부재 2 상기 시트 부재 1과 동일한 것

그 결과, 인장 강도가 90N/40㎜ 폭의 양호한 접합성을 갖는 시트 접합체가 얻어진 것이 확인되었다. 또한, 얻어진 접합체는 단차가 적은 고품위의 접합 형상을 갖고 있는 것이 확인되었다.

(실시예 2-4)

레이저 출력 70W

스테이지 상면 부분 세라믹스 부재(질화규소(닛본 파인 세라믹스사제))

상기 조건을 변경한 것 이외는, 실시예 2-1에 기재된 조건ㆍ접합 방식으로 레이저 접합성의 평가를 행하였다.

그 결과, 인장 강도가 70N/25㎜ 폭의 양호한 접합성을 갖는 시트 접합체가 얻어진 것이 확인되었다. 또한, 얻어진 접합체는 단차가 적은 고품위의 접합 형상을 갖고 있는 것이 확인되었다.

(실시예 2-5)

레이저 출력 30W

스테이지 상면 부분 세라믹스 부재(아몰퍼스카본(유니티카사제))

그 결과, 인장 강도가 60N/25㎜ 폭의 양호한 접합성을 갖는 시트 접합체가 얻어진 것이 확인되었다. 또한, 얻어진 접합체는 단차가 적은 고품위의 접합 형상을 갖고 있는 것이 확인되었다.

(실시예 2-6)

레이저 출력 20W

주사 속도 15㎜/s

스테이지 상면 부분 세라믹스 부재(글래시카본(이비덴사제))

그 결과, 인장 강도가 100N/25㎜ 폭의 양호한 접합성을 갖는 시트 접합체가 얻어진 것이 확인되었다. 또한, 얻어진 접합체는 단차가 적은 고품위의 접합 형상을 갖고 있는 것이 확인되었다.

(실시예 2-7)

레이저 출력 30W

주사 속도 15㎜/s

스테이지 상면 부분 세라믹스 부재(열흡수 필터(시부야 고가꾸사제))

(실시예 2-8)

실시예 2-1에 기재된 시트 부재와 동일한 재질로 폭 1.330㎜, 길이 25m의 끝단부를 시트 부재 1로서 사용하고, 실시예 2-1에 기재된 시트 부재와 동일한 재질로 폭 1.330㎜, 길이 30m의 끝단부를 시트 부재 2로서 사용한 것 이외는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 총 길이 55m의 시트 접합체를 제작하였다.

(실시예 2-9)

실시예 2-8에서 얻어진 롤체와, 폴리비닐알코올 필름(두께: 75㎛, 폭: 3,000㎜)이 연신되고, 또한 염색되어 얻어진 편광자를, 접착제를 통하여 접합하여, 편광 필름을 제조하였다.

(비교예 2-1)

비교예 2-1의 시트 접합체의 제조 방법에서는, 하기의 발열 매체, 광 흡수제, 스테이지를 사용하고, 또한 실시예 2-1과 동일한 시트 부재, 가압 부재, 레이저를 사용하였다.

발열 매체 폴리이미드(캡톤(상표 등록), 듀퐁사제, 125㎛ 두께)

광 흡수제 Clearweld(상표 등록)(젠텍스사제, LD120C)

광 흡수율 40%(파장이 940㎚인 광에 대하여)

스테이지 실리콘 러버 3㎜ 두께

2개의 발열 매체 각각 한쪽면에 광 흡수제를 도포하였다. 다음에, 시트 부재 1의 단부면과 시트 부재 2의 단부면을 맞대고, 시트 부재에 광 흡수제가 도포된 면이 접하도록 상기 맞대어진 부분을 상기 발열 매체 2개 사이에 끼운 상태에서, 이들을 스테이지에 적재하였다. 그리고, 스테이지 상에서 상기 맞대어진 부분을 가압 부재로 가압하면서, 레이저광을 발열 매체의 1라인에 주사 조사하여 발열시킴으로써, 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 맞대어지는 부분으로부터 상기 발열 매체를 박리하여, 시트 접합체를 제작하였다.

그 결과, 인장 강도가 170N/40㎜ 폭의 양호한 접합성을 갖는 시트 접합체가 얻어진 것이 확인되었다. 또한, 얻어진 접합체는 단차가 적은 고품위의 접합 형상을 갖고 있는 것이 확인되었다.

그러나, 레이저 조사 전에 발열 매체의 표면에 도포한 광 흡수제는, 레이저 조사 후에는 소실되어 있고, 다시 레이저 접합 작업을 행하기 위해서는, 광 흡수제를 발열 매체에 도포할 필요가 있고, 비교예 2-1의 시트 접합체의 제조 방법에서는, 본 발명의 시트 접합체의 제조 방법에 비하여, 시간과 비용이 들게 되는 것이 명백해졌다.

(비교예 2-2)

실시예 2-1의 시트 부재 1, 2의 단부면끼리를 맞대고, 상기 맞대어진 부분에 점착 테이프로서의 단프론 테이프(닛또 덴꼬사제, No.375, 폭: 50㎜, 두께: 90㎛)를 붙이고, 시트 부재 1 및 시트 부재 2를 접합하여, 시트 접합체를 얻었다.

상기 시트 접합체를 사용한 것 이외는 실시예 2-8과 마찬가지로 하여 롤체를 얻었다.

(비교예 2-3)

실시예 2-1의 시트 부재 1, 2의 단부끼리를 3㎝ 겹치고, 임펄스 시일(니크롬선(폭: 3㎜), 온도: 230℃, 가열 시간: 5초)을 사용하여, 이 겹쳐진 부분을 용융 접합하여, 시트 접합체를 얻었다.

10: 하나의 시트 부재
10a: 절취 단부
20: 다른 시트 부재
20a: 절취 단부
30: 흡착 장치
40: 칼
50: 스테이지
50a: 다이아몬드 라이크 카본 부재(DLC 부재)
50b: 토대부
50c: 세라믹스 부재
50d: 쿠션 부재
60: 가압 부재
70: 상간 부재
80: 시트 접합체
80a: 접합 부분
90: 롤
R: 레이저광
101: 시트 부재
102: 시트 부재
103: 점착 테이프
103a: 점착층
104: 광 흡수제
105: 접합 부재
106: 발열 매체
107: 시트 접합체
108: 롤
100R: 레이저광

Claims

시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 광 흡수 부재에, 맞대어진 부분을 접촉시키고, 상기 광 흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 광 흡수 부재로부터 맞대어진 부분을 박리하여, 시트 접합체로 하는 것을 특징으로 하는 시트 접합체의 제조 방법.
시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 맞대어진 부분을 다이아몬드 라이크 카본 부재에 접촉시키고, 상기 다이아몬드 라이크 카본 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 다이아몬드 라이크 카본 부재로부터 맞대어진 부분을 박리하여, 시트 접합체로 하는 것을 특징으로 하는 시트 접합체의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 시트 부재가 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 시트 접합체의 제조 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 레이저광의 파장이 800㎚ 내지 2,000㎚인 것을 특징으로 하는 시트 접합체의 제조 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 다이아몬드 라이크 카본 부재의 두께가 0.1㎛ 내지 5.0㎛인 것을 특징으로 하는 시트 접합체의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 다이아몬드 라이크 카본 부재의 두께가 0.1㎛ 내지 5.0㎛인 것을 특징으로 하는 시트 접합체의 제조 방법.
시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 상기 맞대어지는 부분에, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 세라믹스 부재를 접촉시키고, 상기 세라믹스 부재에 상기 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 맞대어지는 부분으로부터 상기 세라믹스 부재를 박리하여, 시트 접합체로 하는 것을 특징으로 하는 시트 접합체의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 세라믹스 부재로서, 상기 레이저광에 대한 광 흡수율이 30%보다 높은 것을 사용하는 시트 접합체의 제조 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 세라믹스 부재로서, 융점이 500℃보다 높은 것을 사용하는 시트 접합체의 제조 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 세라믹스 부재로서, 카본세라믹스를 사용하는 시트 접합체의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 세라믹스 부재로서, 카본세라믹스를 사용하는 시트 접합체의 제조 방법.
시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 맞대어진 부분을, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 광 흡수 부재를 접촉시키고, 상기 광 흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 광 흡수 부재로부터 맞대어진 부분을 박리함으로써 얻어진 것을 특징으로 하는 시트 접합체.
시트 부재의 단부면끼리를 맞대고, 맞대어진 부분을, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 광 흡수성을 갖는 광 흡수 부재를 접촉시키고, 상기 광 흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 시트 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 광 흡수 부재로부터 맞대어진 부분을 박리함으로써 시트 접합체가 얻어지고, 상기 시트 접합체가 롤 형상으로 감김으로써 얻어진 것을 특징으로 하는 롤체.
제12항에 기재된 시트 접합체, 또는 제13항에 기재된 롤체를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학용 필름.
제14항에 기재된 광학용 필름을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광 필름.