(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子フィルムを接合する方法であって、
第一の高分子フィルム上の一部又は全部に第一の無機材料層を形成するステップと、
第二の高分子フィルム上の一部又は全部に第二の無機材料層を形成するステップと、
第一の無機材料層の表面を、所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させることで表面活性化処理するステップと、
第二の無機材料層の表面を、所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させることで表面活性化処理するステップと、
表面活性化処理された第一の無機材料層の表面を表面活性化処理された第二の無機材料層の表面に当接させて、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとを接合するステップと、
を有し、
前記第一の高分子フィルム上に形成される前記第一の無機材料層と、前記第二の高分子フィルム上に形成される前記第二の無機材料層とは、それぞれ、スパッタリング法を用いて形成される、
高分子フィルムの接合方法。
【請求項２】
第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとは、ポリイミド樹脂、あるいはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）及びポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）からなる群から選択されるポリエステル樹脂を主成分として形成される、請求項１に記載の高分子フィルムの接合方法。
【請求項３】
第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとは、異なる材料により形成される、請求項１又は２に記載の高分子フィルムの接合方法。
【請求項４】
第一の無機材料層と第二の無機材料層とは、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）及び鉄（Ｆｅ）からなる群から選択される金属又はこれらの合金を主成分として形成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の高分子フィルムの接合方法。
【請求項５】
第一の無機材料層と第二の無機材料層とは、ケイ素（Ｓｉ）を主成分として形成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の高分子フィルムの接合方法。
【請求項６】
第一の無機材料層と第二の無機材料層とには鉄が含まれる、請求項５に記載の高分子フィルムの接合方法。
【請求項７】
第一の無機材料層と第二の無機材料層とは、複数の材料の層からなる、請求項１から６のいずれか一項に記載の高分子フィルムの接合方法。
【請求項８】
前記表面活性化処理は、第一の無機材料層及び第二の無機材料層の表面に、０．１ｋｅＶから２ｋｅＶの運動エネルギーを有するアルゴン（Ａｒ）粒子を衝突させることで行うことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の高分子フィルムの接合方法。
【請求項９】
前記第一の無機材料層の形成の前に、第一の高分子フィルムを第一の高分子フィルムの融点以下又は熱分解温度以下の温度で加熱するステップと、
前記第二の無機材料層の形成の前に、第二の高分子フィルムを第二の高分子フィルムの融点以下又は熱分解温度以下の温度で加熱するステップと、
を更に有する請求項１から８のいずれか一項に記載の高分子フィルムの接合方法。
【請求項１０】
表面活性化処理された第一の無機材料層の表面を表面活性化処理された第二の無機材料層の表面に当接させる際に、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムの接合界面に垂直な方向に５ＭＰａ以上の圧力を加える、請求項１から９のいずれか一項に記載の高分子フィルムの接合方法。
【請求項１１】
前記第一の無機材料層を形成するステップと、前記第二の無機材料層を形成するステップとは、ライン型の粒子ビーム源を用いて行われる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の高分子フィルムの接合方法。
【請求項１２】
高分子フィルムを接合する方法であって、
第一の供給ローラから帯状の第一の高分子フィルムを供給するステップと、
第二の供給ローラから帯状の第二の高分子フィルムを供給するステップと、
第一の供給ローラから供給された第一の高分子フィルム上に第一の無機材料層を形成するステップと、
第二の供給ローラから供給された第二の高分子フィルム上に第二の無機材料層を形成するステップと、
第一の無機材料層の表面を、所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させることで表面活性化処理するステップと、
第二の無機材料層の表面を、所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させることで表面活性化処理するステップと、
表面活性化処理された第一の無機材料層の表面を表面活性化処理された第二の無機材料層の表面に接触させて、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとを接合するステップと、
第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとの接合により形成された積層高分子フィルムを、巻取りローラに巻き取るステップと、
を有し、
前記第一の高分子フィルム上に形成される前記第一の無機材料層と、前記第二の高分子フィルム上に形成される前記第二の無機材料層とは、それぞれ、スパッタリング法を用いて形成される、
高分子フィルムの接合方法。
【請求項１３】
高分子フィルムを無機材料基板に接合する方法であって、
高分子フィルム上の一部又は全部に第一の無機材料層を形成するステップと、
無機材料基板上の一部又は全部に第二の無機材料層を形成するステップと、
第一の無機材料層の表面を、所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させることで表面活性化処理するステップと、
第二の無機材料層の表面を、所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させることで表面活性化処理するステップと、
表面活性化処理された第一の無機材料層の表面を表面活性化処理された第二の無機材料層の表面に当接させて、高分子フィルムと無機材料基板とを接合するステップと、
を有し、
前記高分子フィルム上に形成される前記第一の無機材料層と、前記無機材料基板上に形成される前記第二の無機材料層とは、それぞれ、スパッタリング法を用いて形成される、
高分子フィルムを無機材料基板に接合する方法。
【請求項１４】
第一の高分子フィルムと、
第二の高分子フィルムと、
第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとの間の一部又は全部に配置され、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとを接着する無機材料層と、
を有し、
前記無機材料層は、スパッタリング法を用いて形成された、
高分子フィルム積層体。
【請求項１５】
第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとは、ポリイミド樹脂又はポリエステル樹脂を主成分として形成される、請求項１４に記載の高分子フィルム積層体。
【請求項１６】
前記無機材料層は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）及び鉄（Ｆｅ）からなる群から選択される金属又はこれらの合金を主成分として形成される、請求項１４又は１５に記載の高分子フィルム積層体。
【請求項１７】
前記無機材料層は、ケイ素（Ｓｉ）を主成分として形成される、請求項１４又は１５に記載の高分子フィルム積層体。
【請求項１８】
前記無機材料層には鉄が含まれる、請求項１７に記載の高分子フィルム積層体。
【請求項１９】
前記無機材料層は、複数の材料の層からなる、請求項１４から１８のいずれか一項に記載の高分子フィルム積層体。
【請求項２０】
高分子フィルムと、
無機材料基板と、
高分子フィルムと無機材料基板との間の一部又は全部に配置され、高分子フィルムと無機材料基板とを接着する無機材料の接着層と、
を有し、
前記無機材料の接着層は、スパッタリング法を用いて形成された、
高分子フィルムと無機材料基板との積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、有機系接着剤を用いることなく、高分子フィルムを接合する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器分野において、薄型大面積の電子デバイスの開発が進んでいる。例えば、有機ＥＬ素子を用いたフラットパネルディスプレーでは、有機ＥＬ素子が２枚のガラスなどの無機材料基板の間に挟まれて配置される構造を採ることが一般的である。この場合、この２枚の基板が外周部で所謂フリット材料を用いて密に接合されることで、有機ＥＬ素子は外部環境から封止され、悪影響をもたらす酸素や水分などから保護される。【０００３】
近年、更に、薄型大面積の電子デバイスはフレキシブル化することが要求されている。この要求に応えるために、デバイスの基板として、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの高分子フィルムを基板として用いることが提唱されている。【０００４】
しかし、上記のフリット材料は、接合のためにレーザ照射を必要とするので、融点の低い高分子フィルムの封止材料には適さない。さらに、フリット材料は弾性に欠け、フレキシブルディスプレーなどの電子機器には適さない。【０００５】
一方、低温で高分子フィルムを接合して積層するために、有機系接着剤を用いる技術が開発されている（特許文献１）。しかし、電子デバイスの実装に合わせて、塗布された有機系接着剤を微細にパターニングすることは難しいので、ますます接合界面の構造が微細化する電子デバイスの実装に、有機系接着剤を利用した接合方法は適していない。さらに、真空などの特殊な環境下においては、時間の経過と共に、有機溶剤が最終製品の接着剤の層から蒸発するなどして抜けていくので、接合部の機械的強度の低下が起きる場合がある。【０００６】
また、高分子フィルム同士の接合のみならず、例えば、ガラス基板に高分子フィルムが接合されているスマートフォンなどのタッチパネルにも、接着剤として有機材料が使用されている。しかし、有機系接着剤は、パネルが大型化するほどバブルなどの欠陥が発生する確率が上がり、歩留まりが下がるので、最終コストを高める要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１５０５５０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の課題を解決するために、本願発明は、有機系接着剤を用いずに、高分子フィルムを他の高分子フィルム又は無機材料基板に低温で強固に低コストで接合する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の技術的課題を解決するために、本願発明に係る、複数の高分子フィルムを接合する方法は、第一の高分子フィルム上の一部又は全部に第一の無機材料層を形成するステップと、第二の高分子フィルム上の一部又は全部に第二の無機材料層を形成するステップと、第一の無機材料層の表面を、所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させることで表面活性化処理するステップと、第二の無機材料層の表面を、所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させることで表面活性化処理するステップと、表面活性化処理された第一の無機材料層の表面を表面活性化処理された第二の無機材料層の表面に当接させて、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとを接合するステップと、を有するようにしたものである。本願発明によれば、微細なパターンを有する接合部から大面積の接合部までの多様な形状の接合部について、有機系接着剤を使用せずに、高分子フィルムを低温で強固に、かつ低コストで接合することができる。【００１０】
本願発明に係る接合方法は、第一の高分子フィルム上に形成される第一の無機材料層と、第二の高分子フィルム上に形成される第二の無機材料層とが、それぞれ、スパッタリング法を用いて形成されるようにしたものである。これにより、高分子フィルムに対して接着力の強い無機材料層を形成することができる。【００１１】
本願発明に係る接合方法は、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとが、ポリイミド樹脂、あるいはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）及びポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）からなる群から選択されるポリエステル樹脂を主成分として形成されるようにしたものである。これにより、フレキシブルで汎用性の高い応用範囲に本願発明を適用することができる。【００１２】
本願発明に係る接合方法は、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとが、異なる材料により形成されるようにしたものである。これにより、様々な高分子フィルムの積層構造を実現することができる。【００１３】
本願発明に係る接合方法は、第一の無機材料層と第二の無機材料層とが、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）及び鉄（Ｆｅ）からなる群から選択される金属又はこれらの合金を主成分として形成されるようにしたものである。金属を無機材料層に採用することで、接着強度の高く、柔軟性の高い高分子材料の積層体を提供することができる。【００１４】
本願発明に係る接合方法は、第一の無機材料層と第二の無機材料層とが、ケイ素（Ｓｉ）を主成分として形成されるようにしたものである。これにより、半導体工程で頻繁に用いられる材料を使用することで、表面処理の処理を容易に調節することができる。【００１５】
本願発明に係る接合方法は、第一の無機材料層と第二の無機材料層とがケイ素（Ｓｉ）を主成分として形成され、鉄が含まれるようにしたものである。これにより、強固に結合され、かつ一般的な半導体部品製造工程で容易に使用できる高分子フィルムの積層体を提供することができる。【００１６】
本願発明に係る接合方法は、第一の無機材料層と第二の無機材料層とが、複数の材料の層からなるようにしたものである。これにより、高分子フィルムとの接合強度が高く、かつ他方の無機材料層との接合強度が高い無機材料層を形成することができる。【００１７】
本願発明に係る接合方法は、表面活性化処理が、第一の無機材料層及び第二の無機材料層の表面に、０．１ｋｅＶから２ｋｅＶの運動エネルギーを有するアルゴン（Ａｒ）粒子を衝突させることで行うようにしたものである。これにより、接合強度が高い高分子のフィルムの積層体を提供することができる。【００１８】
本願発明に係る接合方法は、第一の無機材料層の形成の前に、第一の高分子フィルムを第一の高分子フィルムの融点以下又は熱分解温度以下の温度で加熱するステップと、第二の無機材料層の形成の前に、第二の高分子フィルムを第二の高分子フィルムの融点以下又は熱分解温度以下の温度で加熱するステップとを更に有するようにしたものである。これにより、高分子フィルムに含まれる水の量を低減し、接合プロセスにおける真空度を上げて、プロセス全体の所要時間を短くできるとともに、表面活性化処理における表面の活性化を促進することができる。【００１９】
本願発明に係る接合方法は、表面活性化処理された第一の無機材料層の表面を表面活性化処理された第二の無機材料層の表面に当接させる際に、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムの接合界面に垂直な方向に５ＭＰａ以上の圧力を加えるようにしたものである。これにより、表面活性化された無機材料層同士の実質的な接触面積を増大して、接合強度を上げることができる。【００２０】
本願発明に係る、高分子フィルムを接合する方法は、第一の供給ローラから帯状の第一の高分子フィルムを提供するステップと、第二の供給ローラから帯状の第二の高分子フィルムを提供するステップと、第一の供給ローラから提供された第一の高分子フィルム上の一部又は全部に第一の無機材料層を形成するステップと、第二の供給ローラから提供された第二の高分子フィルム上の一部又は全部に第二の無機材料層を形成するステップと、第一の無機材料層の表面を、所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させることで表面活性化処理するステップと、第二の無機材料層の表面を、所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させることで表面活性化処理するステップと、接合ローラを用いて表面活性化処理された第一の無機材料層の表面を表面活性化処理された第二の無機材料層の表面に接触させて、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとを接合するステップと、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとの接合により形成された積層高分子フィルムを、巻取りローラに巻き取るステップと、を有するようにしたものである。これにより、効率よく、有機系接着剤を用いずに、高分子フィルムの積層体を製造することができる。【００２１】
本願発明に係る、高分子フィルムを無機材料基板に接合する方法は、高分子フィルム上の一部又は全部に第一の無機材料層を形成するステップと、無機材料基板上の一部又は全部に第二の無機材料層を形成するステップと、第一の無機材料層の表面を、所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させることで表面活性化処理するステップと、第二の無機材料層の表面を、所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させることで表面活性化処理するステップと、表面活性化処理された第一の無機材料層の表面を表面活性化処理された第二の無機材料層の表面に当接させて、高分子フィルムと無機材料基板とを接合するステップとを有するようにしたものである。本願発明によれば、有機系接着剤を使用せずに、高分子フィルムを無機材料基板に低温で強固に接合することができる。【００２２】
本願発明に係る高分子フィルム積層体は、第一の高分子フィルムと、第二の高分子フィルムと、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとの間の一部又は全部に配置され、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとを接着する無機材料層と、を有するものである。これにより、有機系接着材料を使用することなく、高い引張強度を有する高分子フィルムの積層体を、広い応用範囲で提供することができる。【００２３】
本願発明に係る高分子フィルム積層体は、第一の高分子フィルムと第二の高分子フィルムとが、ポリイミド樹脂又はポリエステル樹脂を主成分として形成されるようにしたものである。これにより、ポリイミド樹脂系の高分子フィルムやポリエステル樹脂系の高分子フィルムなどの幅広い範囲のフレキシブルな材料を用いた応用範囲に本願発明を適用することができる。【００２４】
本願発明に係る高分子フィルム積層体は、第一の無機材料層と第二の無機材料層とが、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）及び鉄（Ｆｅ）からなる群から選択される金属又はこれらの合金を主成分として形成されるようにしたものである。このように、金属を無機材料層に採用することで、接着強度の高く、柔軟性の高い高分子材料の積層体を提供することができる。【００２５】
本願発明に係る高分子フィルム積層体は、第一の無機材料層と第二の無機材料層とが、ケイ素（Ｓｉ）を主成分として形成されるようにしたものである。これにより、半導体工程で頻繁に用いられる材料を使用することで、表面処理の処理を容易に調節することができる。【００２６】
本願発明に係る高分子フィルム積層体は、第一の無機材料層と第二の無機材料層とがケイ素（Ｓｉ）を主成分として形成され、鉄が含まれるようにしたものである。これにより、強固に結合され、かつ一般的な半導体部品製造工程で容易に使用できる高分子フィルムの積層体を提供することができる。【００２７】
本願発明に係る高分子フィルム積層体は、第一の無機材料層と第二の無機材料層とが、複数の材料の層からなるようにしたものである。これにより、高分子フィルムとの接合強度が高く、かつ他方の無機材料層との接合強度が高い無機材料層を形成することができる。【００２８】
本願発明に係る高分子フィルム積層体は、高分子フィルムと、無機材料基板と、高分子フィルムと無機材料基板との間の一部又は全部に配置され、高分子フィルムと無機材料基板とを接着する無機材料の接着層と、を有するようにしたものである。これにより、有機系接着材料を含まずに高い引張強度を有する高分子フィルムと無機材料基板との積層体を、広い応用範囲で提供することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本願発明によれば、有機系接着剤を使用せずに、高分子フィルムを低温で強固に接合することができる。また、有機系接着剤を使用しないので、微細なパターンを有する領域から大面積に至るまで様々な形状の接合界面を形成する用途に使用することができる。また、高温での加熱工程を経ないことから本来の高分子フィルムの特性が失われることのない積層体を低コストで提供することができる。さらに、有機系接着剤を使用しないので、真空中などの特殊な空間においても接合強度が低下することない高分子フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第一の実施形態に係る接合方法を示すフローチャートである。
【図２】第一の実施形態に係る接合方法を行う装置構成を概略的に示す図である。
【図３】第一の実施形態に係る接合方法の各工程を示す概略断面図である。
【図４】ライン型高速原子ビーム源を示す斜視図である。
【図５】接合領域を示す斜視図である。
【図６】接合領域を示す斜視図である。
【図７】接合領域を示す斜視図である。
【図８】接合領域を示す斜視図である。
【図９】第二の実施形態に係る接合方法を実施する装置構成の一例を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付の図面を参照して本願発明に係る実施形態を説明する。
【００３２】
＜１．  第一の実施形態＞
図１は、本願発明の第一の実施形態に係る２枚の高分子フィルムを接合する方法を示すフローチャートである。
【００３３】
工程Ｓ１において、第一の高分子フィルム上に第一の無機材料層を形成する。この後に、工程Ｓ２において、第一の高分子フィルム上に形成された第一の無機材料層の表面に対して表面活性化処理を行う。同様に、第二の高分子フィルム上に、第二の無機材料層を形成し（工程Ｓ３）、この後に、第二の無機材料層の表面に対して表面活性化処理を行う（工程Ｓ４）。工程Ｓ２と工程Ｓ４との後、工程Ｓ５において、表面活性化処理が行われた第一の無機材料層の表面と第二の無機材料層の表面とを互いに合わせるように当接させる。表面活性化処理が行われた無機材料層の表面は、活性化された状態にあるので、互いに当接させることで、高温での加熱工程を経なくても、十分な接合強度を有する接合界面を形成することができる。以下、本願発明を実施するための装置を模式的に示す図２と、各工程における生成物の概略断面を示す図３とを参照して、各工程について説明する。
【００３４】
＜１．１  高分子フィルム上の無機材料層の形成＞
工程Ｓ１及び工程Ｓ３での高分子フィルム上への無機材料層の形成は、様々な手法により行うことができるが、所定の無機材料をスパッタリングにより高分子フィルム上に堆積させることで行うことが好ましい。
【００３５】
この場合、図２（ａ）に示すように、接合装置１の真空チャンバ２内に、その表面上に無機材料層が形成される高分子フィルムＦ１及びＦ２と無機材料からなるスパッタターゲット３とを配置する。粒子ビーム源４からスパッタターゲット３に粒子ビーム５を照射することで、上記無機材料の原子又はクラスター７が高分子フィルムＦ１又はＦ２上に向けて放射されるように構成することが好ましい。
【００３６】
図２では、第一の高分子フィルムＦ１と第二の高分子フィルムＦ２とは移動可能な支持体６により支持されている。これにより、高分子フィルムを、無機材料層の形成中及び表面活性化処理中に、スパッタターゲット又は粒子ビーム源に対して相対的に移動して、均一な厚さの無機材料層を形成し又は均一な条件で無機材料層に対して表面活性化処理を行うことができる。また、第一の高分子フィルムＦ１上への第一の無機材料層の形成が完了した後に、支持体６を移動させて第二の高分子フィルムＦ２を所定の位置に配置して、同じスパッタターゲット３と粒子ビーム源４とを用いて、第二の高分子フィルムＦ２上への第二の無機材料層Ｉ２を形成することができる（図２（ｂ）、図３（ａ）及び図３（ｃ））。
【００３７】
上記のスパッタターゲットを形成する材料として、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）やこれらの合金などを採用することで、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）又はこれらの合金などの金属を主成分とする無機材料層を形成することができる。無機材料層を形成する材料として、上記の金属に限られるものではない。例えば、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）や白金（Ｐｔ）などの遷移金属、スズ（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）を含むはんだ合金などを採用してもよい。
【００３８】
また、スパッタターゲットを形成する材料として、ケイ素（Ｓｉ）その他の非金属材料を採用することで、ケイ素（Ｓｉ）その他の非金属材料を主成分とする無機材料層を形成することができる。非金属材料としてケイ素（Ｓｉ）以外の材料を採用することもできる。例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）など若しくはこれらを含む酸化物、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）など若しくはこれらを含む窒化物、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ）など若しくはこれらを含む炭化物、又は上記の酸化物、窒化物若しくは炭化物を含む無機材料の複合材料などを採用することができる。
【００３９】
さらにまた、上記の無機材料層のうちの同種のものを複数層に亘って積み重ねたもの、又は複数の種類のものを複数層に亘って積み重ねたものを、本願発明に係る無機材料層として形成してもよい。
【００４０】
無機材料層を非金属材料を主成分として形成する場合には、無機材料層に所定の量の金属を混合させることが好ましい。例えば、ケイ素（Ｓｉ）を主成分として無機材料層を形成する場合には、鉄などの遷移金属を、無機材料層の表面に１原子層未満の割合で存在するように混合させることが好ましい。これにより、接合強度を向上させることができる。
【００４１】
無機材料層は、高分子フィルム上の全部に形成されてもよく、或いは高分子フィルム上の一部に形成されてもよい。例えば、所定のデバイスを２枚の高分子フィルムで挟んで封止するためには、接合に寄与する高分子フィルムの外周部のみに無機材料層を形成することが好ましい。また、半導体技術分野における微細構造作成技術を適用して、微細なパターンを有する無機材料層を高分子フィルム上に形成することもできる。
【００４２】
＜無機材料層の表面活性化処理＞
工程Ｓ２及び工程Ｓ４での無機材料層の表面活性化処理は、様々な手法により行うことができるが、粒子ビーム源４から所定の運動エネルギーを有した粒子（粒子ビーム５）を放射して、無機材料層の表面に当該粒子を衝突させることが好ましい。
【００４３】
表面活性化処理を行う際には、図２（ｂ）に示すように、高分子フィルムＦ１及びＦ２上に無機材料層Ｉ１及びＩ２が形成された後に（図３（ａ）及び図３（ｃ））、粒子ビーム源４を回転軸４Ａ周りに回転させて、高分子フィルムＦ１及びＦ２に向けるように粒子ビーム源４の姿勢を変える。そして、粒子ビーム源４から所定の運動エネルギーを有す粒子（粒子ビーム５）を、無機材料層Ｉ１及びＩ２の表面に向けて放射させる。この表面活性化処理により、無機材料層Ｉ１及びＩ２の表面Ａ１（図３（ｂ））及び表面Ａ２（図３（ｄ））は表面エネルギーが高い状態になる。
【００４４】
図２（ａ）及び（ｂ）に示す装置構成では、第一の高分子フィルムＦ１と第二の高分子フィルムＦ２とは移動可能な支持体６により支持されている。これにより、第一の高分子フィルムＦ１上に形成された第一の無機材料層Ｉ１の表面活性化処理が完了した後に、支持体６を移動させて第二の高分子フィルムＦ２を所定の位置に配置して、同じ粒子ビーム源４を用いて、第二の高分子フィルムＦ２上に形成された第二の無機材料層Ｉ２を表面活性化処理することができる。
【００４５】
上記の説明では、工程Ｓ１と工程Ｓ３とを行った後に、工程Ｓ２と工程Ｓ４とを行ったが、工程Ｓ１から工程Ｓ４の順序はこれに限られるものではない。工程Ｓ２が工程Ｓ１の後に行われ、工程Ｓ４が工程Ｓ３の後に行われ、工程Ｓ５が工程Ｓ２及び工程Ｓ４の後に行われる限り、工程Ｓ１から工程Ｓ４の時間的順序は適宜変更することができる。例えば、工程Ｓ１と工程Ｓ２とを行った後に、工程Ｓ３と工程Ｓ４とを行い、その後に工程Ｓ５を行うこともできる。
【００４６】
＜粒子ビーム源＞
上記のように、スパッタリングに用いる粒子ビーム源と表面活性化処理に用いる粒子ビーム源とを同じ粒子ビーム源で構成することで、装置構成を簡略化できる。また、粒子ビーム源を回転させるだけで、無機材料層の形成処理から表面活性化処理に切り替えることができるので、工程間の所要時間を短縮することができる。（図２（ａ）及び図２（ｂ））
【００４７】
粒子ビーム源４として、図４に示すようなライン型の粒子ビーム源を採用することができる。ライン型の粒子ビーム源は、ライン型（線状）の粒子ビーム放射口４Ｂを有し、この放射口４Ｂからライン型（線状）に粒子ビームを放射することができる。放射口４Ｂの長さは、粒子ビーム源に対して相対的に移動させられる高分子フィルムに係る放射口が延びる方向の最大寸法より大きいことが好ましい。
【００４８】
ライン型の粒子ビーム源から放射された粒子ビームは、表面活性化処理中のある時点においては、無機材料層の表面上の線状の領域を照射している。そして、ライン型の粒子ビーム源から、無機材料層が形成された高分子フィルムに向けて粒子ビームを放射しつつ、粒子ビーム源を放射口が延びる方向と垂直方向に走査させる。その結果、線状の粒子ビームの照射領域が接合に係る無機材料層のすべての領域を通過する。ライン型の粒子ビーム源が、高分子フィルム上を通過し終えると、高分子フィルム上の無機材料層に対して、粒子ビームの照射により表面活性化処理がなされる。
【００４９】
ライン型の粒子ビーム源を走査させる手法は、比較的面積の大きいフィルムの表面に対して、比較的均一に粒子ビームを照射する用途に適している。また、ライン型の粒子ビーム源は、表面活性化される対象の様々な面形状に対応して、比較的均一に粒子ビームを照射することができる。
【００５０】
高分子フィルムなどの導電性の低い材料に対してイオンなどの電荷を有する粒子を照射すると、導電性の低い高分子フィルムに電荷が蓄積される。この高分子フィルムに蓄積された電荷は、高分子フィルムに照射されるイオンを減速させるので、高分子フィルムに対して所望の表面活性化処理を行うことができなくなる。したがって、一度加速されたイオンを電子雲などを通過させることで、イオンの一部又は全部を中性化することが好ましい。中性化されたイオンは、中性原子となり、運動エネルギーをほとんど失うことなく、高分子フィルムに衝突する。粒子ビーム源として、このような中性化する機構（ニュートラライザ）を内部に有して構成される高速原子ビーム源などを採用することが好ましい（図示せず）。以下に示す実施例では、高速原子ビーム源はニュートラライザを有し、このニュートラライザは粒子ビームの中性化のために使用されている。
【００５１】
また、スパッタターゲットは、ライン型粒子ビーム源の放射口と同じ方向に延びるとともに放射口に対応する長さを有するライン型に形成されて、高分子フィルムに対して相対的に移動可能であるように構成されることが好ましい（図示せず）。ライン型スパッタターゲットにより、ライン型（線状）に無機材料の原子又はクラスターを放射させることができる。
【００５２】
したがって、ライン型粒子ビーム源とライン型スパッタターゲットとを互いの相対的な空間的位置関係を保ったまま、すなわち一体的に、高分子フィルムに対して相対的に走査させることで、比較的面積の大きいフィルムの表面上に、所望の厚さの無機材料を堆積させることができる。無機材料の堆積厚さ又は堆積速度は、ライン型粒子ビーム源からの粒子ビームの放射特性、またライン型粒子ビーム源とライン型スパッタターゲットの高分子フィルムに対する相対的な走査速度、走査回数により制御することができる。
【００５３】
＜表面活性化処理された無機材料層の接合＞
粒子ビーム源を用いて無機材料層の表面活性化処理を行う場合には、無機材料層の表面活性化処理Ｓ２及びＳ４から、表面活性化処理された無機材料層Ｉ１及びＩ２の表面Ａ１及びＡ２を互いに当接させるまでの工程を、真空を破らずに行うことが好ましい。特に、プロセス開始前の真空度は、１×１０−５Ｐａ（パスカル）以下の圧力に到達していることが好ましい。この真空度は、粒子ビーム源の駆動に必要であるとともに、残存雰囲気に存在する酸素、水又は汚染粒子などの付着を低減して、表面活性化処理された無機材料層を当接させるのみで、十分な接合強度を有する接合界面を形成することを可能にする。
【００５４】
例えば、図２（ｃ）に示すように、支持体６は、高分子フィルムＦ１とＦ２とを支持する箇所の間に設けられた回転軸６Ａにより折り畳まれるように構成されてもよい。これにより、図２（ｄ）に示すように、簡略な構成を用いて高分子フィルムＦ１とＦ２との表面活性化処理された無機材料層Ｉ１とＩ２との表面Ａ１とＡ２とをほぼ全部に亘って当接させることができ、無機材料層Ｉ１とＩ２との接合界面を容易に形成することができる（図３（ｅ））。
【００５５】
本願発明に係る高分子フィルムには、ポリエステル樹脂やポリイミド樹脂が含まれる。ポリエステル樹脂には、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）などが含まれる。ポリイミド樹脂には、カプトン（登録商標）などが含まれる。しかし、高分子フィルムもポリエステル樹脂とポリイミド樹脂とに限定されるものではなく、他の高分子材料が適宜選択されてもよい。また、ポリエステル樹脂及びポリイミド樹脂は上記に示す材料に限定されることもない。
【００５６】
高分子フィルムの厚さは、以下に示す実施例においては、１２５μｍ（マイクロメータ）であるが、これに限定されない。高分子フィルムの厚さは、高分子フィルムの用途に応じて適宜選択することができる。
【００５７】
高分子フィルムの面寸法として、以下に示す実施例では、７ｃｍ四方が採用され、そのうち直径５ｃｍ程度の円形の領域で、接合が行われたが、これらに限定されない。本願発明は、より大きな面積の高分子フィルムや基板の接合を可能にするものであり、原理的に、接合する高分子フィルムや基板の大きさは制限されない。
【００５８】
また、無機材料層を形成する工程Ｓ１又は工程Ｓ３の前に、高分子フィルムの表面に対して所定の運動エネルギーを有する粒子を衝突させて表面活性化処理を施してもよい。高分子フィルムは高い運動エネルギーを有する粒子の衝突により、表面近傍が改質され高分子フィルムの所望の特性が失われる場合や、また表面粗さが大きくなり十分な接合強度が得られない場合がありえる。したがって、粒子の運動エネルギーは、工程Ｓ２又は工程Ｓ４の表面活性化処理の際の、粒子の運動エネルギーよりも低く設定するのが好ましい。
【００５９】
＜実施例１＞
第一の実施形態の一実施例として、高分子フィルムにＰＥＴを採用し、無機材料層にアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）又はケイ素（Ｓｉ）を採用した場合の接合について、それぞれ説明する。
【００６０】
この実施例では、厚さ１２５μｍ（マイクロメータ）で約７ｃｍ四方の大きさの一対のＰＥＴフィルムを使用した。
【００６１】
高分子フィルムに水が含まれている場合、真空雰囲気中で蒸発して真空度が下がるので、プロセスを開始する前の真空引きの所要時間を長くする。そこで、ＰＥＴフィルムに含まれる水の量を低減するために、ＰＥＴフィルムを、真空チャンバへの導入前に、摂氏８０度（８０℃）で１時間に亘って加熱した。この加熱の温度は、高分子フィルムを形成する材料の融点以下又は熱分解温度以下であることが好ましい。
【００６２】
まず、無機材料層としてアルミニウム（Ａｌ）又はケイ素（Ｓｉ）を採用した場合について説明する。アルミニウム（Ａｌ）による無機材料層の形成とケイ素（Ｓｉ）による無機材料層の形成とを、同じライン型高速原子ビーム源の動作条件で行った。ライン型高速原子ビーム源から、プラズマにより発生されて１．２ｋＶの電位差で加速されたアルゴン（Ａｒ）粒子を、アルミニウム（Ａｌ）又はケイ素（Ｓｉ）のスパッタターゲットに対して照射した。ライン型高速原子ビーム源は、９３ｓｃｃｍのアルゴン（Ａｒ）供給量で、１．２ｋＶ、４００ｍＡの条件で駆動した。加速されたアルゴンイオンの大部分は、ニュートラライザにより、運動エネルギーをほぼ保ちながら中性化された。粒子ビーム源から放射されたアルゴン原子ビームの衝突によるスパッタリング現象により、スパッタターゲットからアルミニウム（Ａｌ）又はケイ素（Ｓｉ）の原子又はクラスターがＰＥＴフィルムに向けて放射された。ライン型高速原子ビーム源及びライン型スパッタターゲットを、一体として、高分子フィルムに対して１２００ｍｍ／ｍｉｎの相対速度で合計３回、走査させた。上記条件で、高分子フィルム上に１０ｎｍ程度のアルミニウム（Ａｌ）又はケイ素（Ｓｉ）の層が形成された。
【００６３】
続いて、真空雰囲気を破らずに、形成されたアルミニウム（Ａｌ）又はケイ素（Ｓｉ）の層の表面を表面活性化処理した。表面活性化処理には、無機材料層の形成に用いられたのと同一のライン型高速原子ビーム源を使用した。ライン型高速原子ビーム源を、７０ｓｃｃｍのアルゴン（Ａｒ）供給量で、１．０ｋＶ、１００ｍＡの条件で駆動させることで高分子フィルムに向けてアルゴン粒子ビームを放射させ、高分子フィルムに対して１２００ｍｍ／ｍｉｎの相対速度で１回、走査させた。
【００６４】
次に、無機材料層として銅を採用した場合について説明する。ライン型高速原子ビーム源から、プラズマにより発生されて１．２ｋＶの電位差で加速されたアルゴン（Ａｒ）粒子を銅（Ｃｕ）スパッタターゲットに対して照射した。ライン型高速原子ビーム源は、９３ｓｃｃｍのアルゴン（Ａｒ）供給量で、１．２ｋＶ、４００ｍＡの条件で駆動した。加速されたアルゴンイオンの大部分は、ニュートラライザにより、運動エネルギーをほぼ保ちながら中性化された。粒子ビーム源から放射されたアルゴン原子ビームの衝突によるスパッタリング現象により、スパッタターゲットから銅（Ｃｕ）の原子又はクラスターをＰＥＴフィルムに向けて放射させた。ライン型高速原子ビーム源及びライン型スパッタターゲットを、一体として、高分子フィルムに対して１２００ｍｍ／ｍｉｎの相対速度で合計６回、走査させた。上記条件で、高分子フィルム上に１０ｎｍ程度の銅の層が形成された。
【００６５】
続いて、真空雰囲気を破らずに、形成された銅の層の表面を表面活性化処理した。表面活性化処理には、無機材料層の形成に用いられたのと同一のライン型高速原子ビーム源を使用した。ライン型高速原子ビーム源を、７０ｓｃｃｍのアルゴン（Ａｒ）供給量で、１．０ｋＶ、１００ｍＡの条件で駆動させて高分子フィルムに向けてアルゴン粒子ビームを放射させ、高分子フィルムに対して１２００ｍｍ／ｍｉｎの相対速度で合計２回、走査させた。
【００６６】
上記の条件で表面活性化されたアルミニウム、銅、又はケイ素である同じ材料から形成された２つの無機材料層を互いに当接させて、高分子フィルムを接合した。この際、フィルムのほぼ中央部に対して直径５０ｍｍ程度のほぼ平坦な表面を有する円形の治具により、３分に亘り１０ｋＮ程度の力、すなわち約５ＭＰa程度の圧力を加えた。
【００６７】
真空チャンバ内のプロセス開始前の真空度を、１×１０−５パスカル（Ｐａ）以下とした。上記の無機材料層の形成から、表面活性化処理を経て、接合までの工程を、真空を破らずに行った。
【００６８】
図５は、接合後の高分子フィルムを撮影した画像である。治具で加圧された部分のほぼ全体に亘り、良好な接合領域５１が形成されていることが確認された。接合領域内に、色の異なる２箇所の領域５２は、接合されていない領域であると考えられる。この領域は、種々の実験結果（図５、図７、図８を参照）において治具に対して同じ箇所に現れていることから、治具が完全に平坦でないことにより、高分子フィルムが十分に加圧されず、無機材料層が接触しなかった領域であると考えられる。
【００６９】
接合時に１ｋＮから７ｋＮの力を加え、他の条件を同じとする実験では、１０ｋＮの力を加えた場合よりも、接合されていない領域の面積が大きかった。したがって、本実施例と同一の接合装置で接合を行う場合には、接合面積を増加させるために、１０ｋＮ以上の力、すなわち５ＭＰａ以上の圧力を接合時に加えることが好ましいと考えられる。また、１０ｋＮの力を加えた点以外の条件を同じとする実験では、１分の加圧時間では、接合されていない領域の面積が大きかった。したがって、本実施例と同一の接合装置で接合を行う場合には、１０ｋＮ以上の力を３分以上に亘り、接合時に加えることが好ましいと考えられる。
【００７０】
その一方で、接合されていない領域５２は、接合後に高分子フィルムを真空システムから取り出した後に、軽く指で押すことで消滅した（図６）。したがって、軽い力でも、無機材料層が互いに接触さえすれば、高分子フィルムの接合がなされることが分かった。
【００７１】
上記の実験結果は、フィルム同士を当接させる機構により、無機材料層間の実質的な接触面積を増大させるように、フィルムのすべての接合に係る箇所に圧力を掛けることが有用であることを示していると考えられる。
【００７２】
図２に示した装置構成は例示的なものであり、これ以外の構成を採用することもできる。
【００７３】
＜実施例２＞
実施例１では、高分子フィルムにＰＥＴを用いたが、高分子フィルムをＰＥＮとして同様の接合実験を行った。ＰＥＴの場合と同様に、いずれの無機材料層の場合でも、治具により加圧された部分のほぼ全部の領域で、接合界面が形成されていることが確認された。図７は、銅を無機材料層として採用した場合の、接合後の高分子フィルムの接合領域を撮影した画像である。
【００７４】
＜実施例３＞
実施例３では、高分子フィルムにＰＥＮを採用し、無機材料層をケイ素の層とアルミニウムの層とを積層して形成した。本実施例において、無機材料層の形成の条件及び表面活性化処理の条件は、実施例１と異り、これら以外の条件は同様であった。以下、無機材料層の形成の条件及び表面活性化処理の条件について説明する。
【００７５】
まず、高分子フィルム上にケイ素の層を形成するために、ライン型高速原子ビーム源により、プラズマ化されて１．２ｋＶの電位差で加速されたアルゴン（Ａｒ）粒子をケイ素（Ｓｉ）のスパッタターゲットに対して照射した。ライン型高速原子ビーム源を、９３ｓｃｃｍのアルゴン（Ａｒ）供給量で、１．２ｋＶ、４００ｍＡの条件で駆動した。加速されたアルゴンイオンの大部分は、ニュートラライザにより、運動エネルギーをほぼ保ちながら中性化された。粒子ビーム源から放射されたアルゴン粒子の衝突によるスパッタリング現象により、スパッタターゲットからケイ素（Ｓｉ）の原子又はクラスターがＰＥＴフィルムに向けて放射された。ライン型高速原子ビーム源及びライン型スパッタターゲットを、一体として、高分子フィルムに対して１２００ｍｍ／ｍｉｎの相対速度で１回、走査させた。
【００７６】
次に、スパッタターゲットをケイ素（Ｓｉ）からアルミニウム（Ａｌ）に取り替えて、同様の条件で、アルミニウム（Ａｌ）の層を、ケイ素（Ｓｉ）の層上に堆積した。これにより、５ｎｍ程度の無機材料層が形成された。
【００７７】
続いて、真空雰囲気を破らずに、形成されたアルミニウム（Ａｌ）の層の表面を表面活性化処理した。表面活性化処理には、無機材料層の形成に用いたのと同一のライン型高速原子ビーム源を用いた。ライン型高速原子ビーム源を、７０ｓｃｃｍのアルゴン（Ａｒ）供給量で、１．０ｋＶ、１００ｍＡの条件で駆動して、高分子フィルムに向けてアルゴン粒子ビームを放射させ、高分子フィルムに対して１２００ｍｍ／ｍｉｎの相対速度で１回、走査させた。
【００７８】
図８は、接合後の高分子フィルムを撮影した画像である。治具により加圧された部分のほぼ全部の領域に亘り、接合界面が形成されていることが確認された。
【００７９】
また、無機材料層内の材料の積層の順番を替えて、まず高分子フィルム上にアルミニウム（Ａｌ）の層を形成し、この上にケイ素（Ｓｉ）の層を形成し、他の条件を同じとする実験も行い、同様の結果が得られた。（図示せず）
【００８０】
＜引張試験＞
これらの接合された高分子フィルムの接合体を、接合領域の端から引き剥がすテストでは、高分子フィルムが破壊し、接合界面で破壊することはなかった。さらに、高分子フィルムの接合体に対して、高分子フィルムに一対の治具を強固に接着し、これらの治具を接合面に垂直な方向へ引っ張る引張試験を行った。以降、この引張試験において、接合体が破壊したときに加えられていた力を接合面積で除した値を、引張強度と呼ぶ。いずれの試料の場合も、引張試験中に接合界面が破壊することはなく、破壊は、高分子フィルム中で起きた。したがって、接合界面の引張強度は、高分子フィルムの引張強度よりも高いことが分かった。いずれの場合も、約５０ｋｇｆ／ｃｍ２を超える値まで、破壊が観察されなかった。以上より、本願発明に係る高分子フィルムの接合方法によれば、十分な機械的強度を有する高分子フィルムの接合体を加熱工程を経ずに形成できることが確認された。
【００８１】
実施例１から３において、スパッタリングの際のライン型高速原子ビーム源の加速電圧を１．２ｋＶに設定した。この加速電圧を１．５ｋＶに設定した場合には、接合しない領域が、加速電圧を１．２ｋＶに設定した場合と比べて増大した。したがって、これらの実施例の場合には、スパッタリングの際のライン型高速原子ビーム源の加速電圧は、１．５ｋＶ未満であることが好ましい。すなわち、ライン型高速原子ビーム源から放射された粒子の運動エネルギーが１．５ｋｅＶ未満であることが好ましい。
【００８２】
実施例１から３において、スパッタリングの際のライン型高速原子ビーム源の加速電圧を１．０ｋＶに設定した。しかし、この加速電圧の値に限定されない。無機材料層の特性、無機材料層の表面活性化処理前の表面の状態、ライン型原子ビーム源の電圧以外の諸条件になどに応じて、０．１ｋＶから２ｋＶの値に調節される。すなわち、ライン型高速原子ビーム源から放射された粒子の運動エネルギーが１．０ｋｅＶから２．０ｋｅＶとなるように調節される。
【００８３】
また、実施例１から３において、厚さが１０ｎｍ程度となるように無機材料層が形成されたが、無機材料層の厚さはこれに限られない。ただし、これらの実施例においては、無機材料層の厚さが３ｎｍ未満の場合には、接合していない領域が増大したことから、無機材料層の厚さは、３ｎｍ以上であることが好ましい。
【００８４】
＜２．  第二の実施形態＞
図９は、第一の実施形態に係る高分子フィルム同士の接合をより効率的に行うための、所謂ロールトゥロール方式の装置構成の一例を示す概略正面図である。
【００８５】
第一の供給ローラＲ１及び第二の供給ローラＲ２から、それぞれの供給ローラに巻回されている帯状の第一の高分子フィルムＦ１及び第二の高分子フィルムＦ２を供給する。位置Ｐ１１及びＰ１２において、粒子ビーム源４１及び４２から放射された粒子によるスパッタリング現象により、スパッタターゲット３１及び３２から所定の種類の無機材料を高分子フィルムＦ１及びＦ２に向けて照射させることにより、高分子フィルムＦ１及びＦ２上に無機材料層を形成させる。次に装置内で進行した高分子フィルムＦ１及びＦ２に対して、位置Ｐ２１及びＰ２２において、粒子ビーム源４３及び４４から粒子を照射して、無機材料層の表面に対して表面活性化処理を行う。そして、位置Ｐ３１において、一対の接合ローラＲ３の間で、２つの高分子フィルムを接触させ、接合ローラＲ３により必要な圧力を加えることで、高分子フィルムを接合する。接合により製造された積層高分子フィルムＦ３を、巻取りローラＲ４に巻き取る。
【００８６】
提供ローラ、粒子ビーム源、スパッタターゲット、接合ローラ、巻取りローラなど各構成要素は、図９の実施例に限定されず、配置箇所や個数など構成形態を適宜変更することができる。また、これらの各構成要素は、１０−５Ｐａの気圧に到達することのできる真空チャンバ内に配置されるのが好ましい。
【００８７】
＜３．  第三の実施形態＞
第一及び第二の実施形態では、高分子フィルムと高分子フィルムとを接合するが、第三の実施形態では、高分子フィルムを無機材料の一例としてガラスの基板に接合する。本実施形態では、高分子フィルムとガラス基板上に無機材料層を形成し、形成された無機材料層の表面に対して表面活性化処理を行い、表面活性化処理された無機材料層同士を当接させることで、高分子フィルムとガラス基板とを接合する。
【００８８】
無機材料層が形成される前に、ガラス基板の表面に対して表面活性化処理を行ってもよい。表面活性化処理の際の粒子ビーム源の動作条件を、無機材料層とガラス基板との間で得られる接合界面の強度を高めるように設定することができる。
【００８９】
図示しないが、発明者らは、本願発明により高分子フィルムとガラス基板とが強固に接合されることを確認している。
【００９０】
第三の実施形態では、無機材料基板の一例としてガラス基板を採用したが、これに限らない。無機材料基板を形成する材料として、ガラス以外に、サファイアなどの酸化物、炭化ケイ素などの炭化物、窒化物、化合物半導体、シリコンやゲルマニウムなどの半導体、セラミックス、一般に光デバイスに使用される無機材料などを採用することができる。
【００９１】
以上、本願発明の幾つかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本願発明を例示的に説明するものである。例えば、上記実施例では２枚の高分子フィルムを１回の接合工程により接合したが、本願発明によれば、接合工程を繰り返すことにより、３枚以上の高分子フィルムを積層することもできる。同様に、１枚のガラス基板に２枚以上の高分子フィルムを積層することもでき、複数のガラス基板と１枚又は複数枚の高分子フィルムを積層することもできる。また、実験条件も、使用される装置の特性や配置などの諸条件により調節される。上記実施例では、スパッタリングや表面活性化処理のための粒子として、アルゴン（Ａｒ）を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、キセノン（Ｘｅ）などの希ガス、窒素、酸素、又はこれらの混合ガスを採用することもできる。特許請求の範囲は、本願発明の技術的思想から逸脱することのない範囲で、実施の形態に対する多数の変形形態を包括するものである。したがって、本明細書に開示された実施形態及び実施例は、例示のために示されたものであり、本願発明の範囲を限定するものと考えるべきではない。
【符号の説明】
【００９２】
１    接合装置
２    真空チャンバ
３、３１、３２    スパッタターゲット
４、４１、４２、４３、４４    粒子ビーム源
４Ａ  粒子ビーム源の回転軸
４Ｂ  粒子ビーム放射口
５    粒子ビーム
６    支持体
６Ａ  支持体の回転軸    
７    無機材料の原子又はクラスター
５１  接合領域
５２  接合していない領域
Ｆ１、Ｆ２  高分子フィルム
Ｉ１、Ｉ２  無機材料層
Ａ１、Ａ２  無機材料層の表面
Ｒ１、Ｒ２  供給ローラ
Ｒ３        接合ローラ
Ｒ４        巻取りローラ
【図１】
0005508607.tif 000002
【図２】
0005508607.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005508607.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005508607.tif 000007
【図７】
0005508607.tif 000008
【図８】
0005508607.tif 000009
【図９】
0005508607.tif 000010