(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ブロック上に、光透過樹脂製の第１基材、光透過樹脂製の第２基材、および、第２ブロックを重ねて、前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間に前記第１基材および前記第２基材を挟み込む工程と、
前記第２ブロックの輪郭の外側で前記第２基材の表面から前記第１ブロックに向かって前記第２基材の表面に対して鋭角の入射角でレーザ光を入射させて、前記第１ブロックで前記レーザ光を反射させて前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間の前記第１基材および前記第２基材に前記レーザ光の焦点を合わせて前記第１基材に前記第２基材を溶着する工程と
を備えることを特徴とする溶着方法。
【請求項２】
請求項１に記載の溶着方法において、前記第２ブロックで前記レーザ光を反射させて、前記第１基材および前記第２基材に前記レーザ光の焦点を合わせることを特徴とする溶着方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の溶着方法において、前記第１基材および前記第２基材の界面上で前記レーザ光の焦点を移動させる工程をさらに備えることを特徴とする溶着方法。
【請求項４】
第１ブロック上に、光透過樹脂製の第１基材、光透過樹脂製の第２基材、および、第２ブロックを重ねて、前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間に前記第１基材および前記第２基材を挟み込む工程と、
前記第２ブロックの輪郭の外側で前記第２基材の表面から前記第１ブロックに向かって前記第２基材の表面に対して鋭角の入射角でレーザ光を入射させて、前記第１ブロックで前記レーザ光を反射させて前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間で前記第１基材および前記第２基材に前記レーザ光の焦点を合わせて前記第１基材に前記第２基材を溶着する工程と、
巻き取りリールに向かって巻き取られる前記第２基材上で液晶用の導電パターンを形成する工程と
を備えることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項５】
鏡面の表面を有する第１ブロックと、
表面で前記第１ブロックの前記表面に向き合う第２ブロックと、
前記第１ブロックの前記表面に対して鋭角の入射角を規定しつつ前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間で焦点を結ぶレーザ光を照射するレーザ光照射ユニットとを備え、
前記レーザ光照射ユニットは前記鏡面の反射面までの直線距離よりも大きい焦点距離を有する集光レンズを有する
ことを特徴とする溶着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の溶着装置において、前記第２ブロックの前記表面は鏡面を含むことを特徴とする溶着装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の溶着装置において、前記第１ブロックの前記表面に平行に前記レーザ光照射ユニットを移動させる駆動機構を備えることを特徴とする溶着装置。
【請求項８】
光透過樹脂製の第１基材を巻き取る巻き取りリールと、
前記巻き取りリールに向かって光透過樹脂製の第２基材を送り出す送り出しリールと、
前記巻き取りリールおよび前記送り出しリールの間に配置されて、前記第１基材および前記第２基材を受け止める第１ブロックと、
表面で前記第１ブロックの表面に向き合いつつ前記第１ブロックとの間で前記第１基材および前記第２基材を挟み込む第２ブロックと、
前記第２ブロックの輪郭の外側で前記第２基材の表面に対して鋭角の入射角を規定しつつ前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間で前記第１基材および前記第２基材に焦点を結ぶレーザ光を照射するレーザ光照射ユニットと、
前記巻き取りリールおよび前記送り出しリールの間に配置されて、前記第２基材上にパターニングに基づき液晶用の導電パターンを形成するパターニング機構と
を備えることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光透過樹脂製の基材同士を溶着する溶着方法および溶着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば透明な樹脂フィルム同士の溶着にあたって、樹脂フィルムはブロック同士の間に挟み込まれる。こうして樹脂フィルム同士は所定の押し付け力で相互に重ね合わせられる。樹脂フィルム同士の界面にはレーザ光を吸収する吸収材が予め塗布される。レーザ光は、ブロックの輪郭の外側で樹脂フィルムの表面に直交する垂直方向から界面に向かって照射される。レーザ光は吸収材で吸収される。その結果、樹脂フィルムは界面で樹脂フィルムの融点まで加熱される。樹脂フィルムは溶融する。冷却に基づき樹脂フィルム同士は溶着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３４５８９号公報
【特許文献２】特表平９−５１０９３０号公報
【特許文献３】特開２００７−１７５９０１号公報
【特許文献４】特開２００９−１２２３９号公報
【特許文献５】特表２００３−５３０２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザ光は、樹脂フィルムの表面に平行に移動しつつ樹脂フィルムを溶融させていく。レーザ光は樹脂フィルムの表面に直交する垂直方向に入射することから、ブロックはレーザ光の入射位置の外側で樹脂フィルムに押し付け力を作用させる。その結果、樹脂フィルムの溶融位置で樹脂フィルムには十分な押し付け力が作用することはできない。溶融位置で十分に樹脂フィルム同士の密着性は高められない。しかも、樹脂フィルム同士の界面には吸収材が予め塗布されなければならない。吸収材の使用に応じて溶着のコストは上昇してしまう。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、低コストで高い精度で樹脂材料同士を溶着することができる溶着方法および溶着装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、溶着方法の一具体例は、第１ブロック上に、光透過樹脂製の第１基材、光透過樹脂製の第２基材、および、第２ブロックを重ねて、前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間に前記第１基材および前記第２基材を挟み込む工程と、
前記第２ブロックの輪郭の外側で前記第２基材の表面から前記第１ブロックに向かって前記第２基材の表面に対して鋭角の入射角でレーザ光を入射させて、前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間の前記第１基材および前記第２基材に前記レーザ光の焦点を合わせて前記第１基材に前記第２基材を溶着する工程とを備える。
【０００７】
上記目的を達成するために、溶着装置の一具体例は、第１ブロックと、表面で前記第１ブロックの表面に向き合う第２ブロックと、前記第１ブロックの表面に対して鋭角の入射角を規定しつつ前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間で焦点を結ぶレーザ光を照射するレーザ光照射ユニットとを備える。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように開示の溶着方法および溶着方法によれば、低コストで高い精度で樹脂材料同士を溶着することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る製造装置の構造を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図であり、本発明の第１実施形態に係る溶着装置の構造を概略的に示す。
【図３】一具体例に係る光学ユニットの構造を概略的に示す断面図である。
【図４】第１基材の末端に第２基材の先端が重ね合わせられる工程を概略的に示す斜視図である。
【図５】第１ブロックおよび第２ブロックで第１基材および第２基材を挟み込む工程を概略的に示す断面図である。
【図６】第１ブロックおよび第２ブロックの間で第１基材および第２基材の界面にレーザ光の焦点を合わせる工程を概略的に示す断面図である。
【図７】界面上でレーザ光の焦点を移動させる工程を概略的に示す断面図である。
【図８】界面上でレーザ光の焦点を移動させる工程を概略的に示す断面図である。
【図９】基材フィルム同士の間に液晶を注入する工程を概略的に示す断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る溶着装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図１１】第１ブロックおよび第２ブロックの間で第１基材および第２基材の界面にレーザ光の焦点を合わせる工程を概略的に示す断面図である。
【図１２】レーザ光の光軸上でレーザ光の焦点を移動させる工程を概略的に示す断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る溶着装置の構造を概略的に示す斜視図である。
【図１４】図１３の１４−１４線に沿った断面図である。
【図１５】第１ブロックおよび第２ブロックの間で第１基材および第２基材の界面にレーザ光の焦点を合わせる工程を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係る製造装置１１の構造を概略的に示す。製造装置１１は、例えば電子ペーパーといった薄型の表示装置を含む液晶装置を製造することができる。この製造装置１１は巻き取りリール１２および送り出しリール１３を備える。巻き取りリール１２の軸心は送り出しリール１３の軸心に平行に規定される。巻き取りリール１２および送り出しリール１３にはフィルム状の基材すなわちロール材１４が巻き付けられる。巻き取りリール１２の巻き取りに基づき送り出しリール１３から所定の送り量でロール材１４が送り出される。巻き取りリール１２および送り出しリール１３の間でロール材１４は例えば水平面上で広がる。
【００１２】
１本のロール材１４は、ロール材１４の送り方向に例えば１００ｍの長さを有する。ロール材１４は巻き取りリール１２の軸心方向に例えば０．３ｍの幅を有する。送り出しリール１３に巻き付けられるロール材１４は、母材と、母材の表面に形成されるべた膜の導電膜とを備える。母材や導電膜は可撓性を有する。母材は、例えば１２０μｍ程度の厚みを有する光透過性のポリカーボネートといった樹脂材料から形成される。ポリカーボネートの融点は例えば２４０℃程度に規定される。導電膜は、例えば１３０ｎｍ程度の厚みを有する光透過性のインジウム系酸化物から形成される。インジウム系酸化物には例えばＩＴＯ（酸化インジウム錫）が含まれる。
【００１３】
製造装置１１は、送り出しリール１３および巻き取りリール１２の間に配置される溶着装置１５を備える。溶着装置１５は、第１ブロックすなわち下側ブロック１６と、下側ブロック１６の上面に向き合う下面を規定する第２ブロックすなわち上側ブロック１７とを備える。下側ブロック１６の上面および上側ブロック１７の下面の間には水平面上で広がるロール材１４が配置される。ここでは、ロール材１４の幅方向に規定される上側ブロック１７の幅は、同様にロール材１４の幅方向に規定される下側ブロック１６の幅より小さく設定される。こうして幅方向に規定される上側ブロック１７の両端より外側で下側ブロック１６の上面が露出する。
【００１４】
溶着装置１５は、幅方向に規定される上側ブロック１７の両端より外側に配置される１対のレーザ光照射ユニット１８を備える。各レーザ光照射ユニット１８は光源すなわちレーザダイオード（ＬＤ）１９を備える。本実施形態では、レーザダイオード１９は、例えば１．５５μｍ程度の波長を有する連続発振レーザ光を出力することができる。レーザ光の出力は例えば１０［Ｗ］程度に設定される。レーザダイオード１９には光学ユニット２１が接続される。接続にあたって可撓性を有する光ファイバ２２が用いられる。光ファイバ２２はレーザダイオード１９から光学ユニット２１までレーザ光を導く。光学ユニット２１は先端すなわち下端からレーザ光を出射する。
【００１５】
製造装置１１は、溶着装置１５および巻き取りリール１２の間に配置されるパターニング機構２３を備える。パターニング機構２３は、ロール材１４の裏面を受け止めるステージ２４と、ロール材１４の表面に向き合う装置本体２５とを備える。装置本体２５は、ステージ２４上に受け止められるロール材１４の表面に例えば露光現像処理に基づきレジスト膜を形成する。装置本体２５は、レジスト膜に基づき導電膜のエッチング処理を実施する。こうしてレジスト膜の輪郭の外側で導電膜は削り出される。その後、装置本体２５はロール材１４の洗浄処理を実施する。こうした様々な処理に基づきロール材１４では母材上に液晶用の導電パターンが形成される。導電パターンには例えば透明電極や配線パターンが含まれる。
【００１６】
図２は本発明の第１実施形態に係る溶着装置１５の構造を概略的に示す。図２を併せて参照し、下側ブロック１６および上側ブロック１７が退避位置に配置されると、下側ブロック１６の上面および上側ブロック１７の下面はロール材１４の裏面および表面からそれぞれ所定の距離で隔てられる。下側ブロック１６のブロック本体１６ａの上面や上側ブロック１７のブロック本体１７ａの下面には所定の膜厚の金属膜３１、３２が形成される。金属膜３１、３２は例えばアルミニウムといった金属材料から形成される。金属膜３１、３２の表面には平坦な反射面３３、３４がそれぞれ形成される。反射面３３、３４同士は相互に平行に規定される。反射面３３、３４はレーザ光の反射性能を有する。ここでは、反射面３３、３４は鏡面で規定される。
【００１７】
その一方で、光学ユニット２１が基準位置に配置されると、光学ユニット２１はロール材１４の表面に対して傾斜する傾斜姿勢を確立する。上端から下端に向かうにつれて光学ユニット２１は上側ブロック１７に近づく。その結果、光学ユニット２１の光軸は、下側ブロック１６の反射面３３に所定の交差角αで交差する。こうして光学ユニット２１は反射面３３に対して入射角αでレーザ光を照射することができる。こうして光学ユニット２１はロール材１４の表面に対して入射角αでレーザ光を入射させることができる。ここでは、入射角αは０度より大きい鋭角に規定される。特に、入射角αは例えば１５度〜６０度程度に規定されることが望ましい。ただし、入射角αは、ロール材１４の表面がレーザ光を全反射する角度を含まない。
【００１８】
下側ブロック１６は、退避位置からロール材１４の表面に直交する垂直方向に移動することができる。同様に、上側ブロック１７は、退避位置からロール材１４の表面に直交する垂直方向に移動することができる。こうしてブロック１６、１７は、ロール材１４の裏面および表面にそれぞれ反射面３３、３４を接触させる接触位置に移動する。こうして接触位置で反射面３３、３４の間にロール材１４が挟み込まれる。反対に、ブロック１６、１７は接触位置から退避位置に向かって遠ざかることができる。こうした退避位置および接触位置の間のブロック１６、１７の変位は例えばエアシリンダ（図示されず）の働きに基づき実現される。
【００１９】
その一方で、光学ユニット２１は、ロール材１４の表面に平行な水平方向に移動することができる。移動時、光学ユニット２１の傾斜姿勢は維持される。移動の実現にあたって光学ユニット２１には駆動機構３５が連結される。駆動機構３５は、光学ユニット２１の移動を案内するレール３６を備える。レール３６は、ロール材１４の表面に平行にロール材１４の幅方向に延びる。こうして光学ユニット２１は、ロール材１４の幅方向に基準位置から遠ざかったり基準位置に復帰したりすることができる。光学ユニット２１の移動速度は例えば毎秒２０ｍｍ程度に設定される。こうした光学ユニット２１の移動は例えばステージ（図示されず）に基づき実現される。
【００２０】
図３に示されるように、光学ユニット２１は例えば中空筒状のハウジング３７を備える。ハウジング３７の上端には光ファイバ２２の先端が連結される。ハウジング３７の下端には集光レンズ３８が配置される。集光レンズ３８および光ファイバ２２の間にはコリメートレンズ３９が配置される。コリメートレンズ３９は、光ファイバ２２の先端から供給されるレーザ光の発散光を平行光に変換する。集光レンズ３８は、コリメートレンズ３９から供給される平行光を収束光に変換する。光ファイバ２２、集光レンズ３８およびコリメートレンズ３９の光軸は一致する。本実施形態では、集光レンズ３８の焦点距離は例えば７５ｍｍに設定される。
【００２１】
いま、製造装置１１で電子ペーパーが製造される場面を想定する。製造にあたって、送り出しリール１３にはロール材１４が装着される。送り出しリール１３から所定の送り量で送り出されるロール材１４は巻き取りリール１２に巻き付けられる。こうして巻き取りリール１２はロール材１４を巻き取る。巻き取りリール１２の巻き取りの停止後、パターニング機構２３は導電膜のパターニングに基づきロール材１４の所定の領域で母材の表面に液晶用の導電パターンを形成する。ロール材１４は所定の巻き取り量で巻き取りリール１２に巻き取られる。パターニング機構２３は巻き取りリール１２の巻き取りのたびにロール材１４上で導電パターンを形成する。
【００２２】
送り出しリール１３からロール材１４がすべて送り出されると、溶着装置１５の下側ブロック１６は退避位置から接触位置に向かって上昇する。その結果、ロール材１４の末端は裏面で下側ブロック１６の反射面３３に受け止められる。その一方で、図４に示されるように、送り出しリール１３には新しいロール材１４ａが装着される。送り出しリール１３に装着されたロール材１４ａの先端は例えば作業者の手作業に基づき下側ブロック１６上まで送り出される。こうして下側ブロック１６上でロール材１４ａの先端の裏面はロール材１４の末端の表面に重ね合わせられる。
【００２３】
図５に示されるように、上側ブロック１７が退避位置から接触位置に向かって下降すると、上側ブロック１７の反射面３４はロール材１４ａ上に受け止められる。こうして上側ブロック１７は下側ブロック１６に向かって所定の押し付け力でロール材１４、１４ａを押し付ける。押し付け力は例えば２０［Ｎ］程度に設定される。こうしてロール材１４、１４ａは反射面３３、３４の間に挟み込まれる。このとき、光学ユニット２１は基準位置に位置決めされる。基準位置の光学ユニット２１、２１同士は上側ブロック１７の幅方向に相互に最も接近する。
【００２４】
図６に示されるように、基準位置の光学ユニット２１はレーザ光を照射する。レーザ光は、反射面３４の輪郭の外側でロール材１４ａの表面から入射角αで入射する。ロール材１４ａ、１４内に入射したレーザ光は下側ブロック１６の反射面３３で反射する。反射したレーザ光は上側ブロック１７の反射面３４で反射する。集光レンズ３８の焦点距離は反射面３３、３４での反射を考慮して設定されることから、レーザ光の焦点はロール材１４、１４ａの界面に合わせ込まれる。こうしてレーザ光はブロック１６、１７の間で焦点を合わせる。レーザ光の焦点でロール材１４、１４ａは加熱される。加熱の温度はロール材１４、１４ａの融点以上の温度すなわち３００度程度に設定される。その結果、界面でロール材１４、１４ａは溶融していく。
【００２５】
溶融が始まると、ロール材１４、１４ａ同士の間で溶融した領域すなわち核４１が形成される。溶融に基づき核４１ではロール材１４、１４ａの色は例えば透明色から白色に変化する。その結果、核４１はレーザ光を吸収することができる。このとき、光学ユニット２１はロール材１４ａの表面に平行に基準位置から移動を開始する。図７に示されるように、光学ユニット２１、２１同士は相互に遠ざかっていく。レーザ光の焦点はロール材１４、１４ａの界面に沿って移動していく。焦点の移動に基づきロール材１４、１４ａは界面に沿って溶融していく。このとき、核４１でのレーザ光の吸収に基づき核４１から焦点の移動方向にロール材１４、１４ａの溶融は促進される。
【００２６】
図８に示されるように、光学ユニット２１が所定の終点位置に到達すると、レーザ光の照射は停止される。照射の停止に応じてロール材１４、１４ａの温度は常温まで戻る。ブロック１６、１７の押し付け力の働きでロール１４、１４ａ同士は十分に密着することから、ロール材１４、１４ａ同士は界面で確実に接合される。その後、ブロック１６、１７は退避位置に向かってロール材１４の裏面やロール材１４ａの表面からそれぞれ遠ざかる。巻き取りリール１２は所定の巻き取り量でロール材１４を巻き取る。こうして新しいロール材１４ａがパターニング機構２３上に配置される。ロール材１４ａの母材上で導電膜から液晶用の導電パターンが形成される。
【００２７】
ロール材１４、１４ａの溶着後、巻き取りリール１２に所定量のロール材１４ａが巻き取られると、ロール材１４ａは幅方向に切断される。ロール材１４は巻き取りリール１２から取り外される。その後、ロール材１４ａが巻き取りリール１２に新たに巻き取られていく。その一方で、取り外されたロール材１４から所定の大きさで電子ペーパーの基材フィルムが切り出される。図９に示されるように、切り出された一方の基材フィルム４２の表面には前述のパターニングに基づき複数筋の透明電極４３が形成される。相互に隣接する透明電極４３、４３同士は平行に延びる。
【００２８】
その後、一方の基材フィルム４２には他方の基材フィルム４２が貼り付けられる。こうして一方の基材フィルム４２の表面に他方の基材フィルム４２の表面が重ね合わせられると、他方の基材フィルム４２の透明電極４３は、一方の基材フィルム４２の透明電極４３に直交する方向に延びる。基材フィルム４２、４２同士の接着にあたってシール材４４や柱体４５が用いられる。シール材４４は基材フィルム４２の表面の輪郭に沿って延びる。柱体４５はシール材４４の内側でマトリックス状に配列される。シール材４４には開口４６が形成される。隣接する４つの柱体４５の間に区画される１区画が１画素を構成する。シール材４４や柱体４５は例えば紫外線硬化樹脂材料から形成される。
【００２９】
その後、シール材４４の開口４６から液晶（図示されず）が注入される。液晶には例えばコレステリック液晶が用いられる。こうして基材フィルム４２、４２の積層体が形成される。積層体の裏面には例えば黒色の光吸収層（図示されず）が貼り付けられる。こうして電子ペーパーが製造される。こういった電子ペーパーでは例えば白黒で画像が表示される。なお、電子ペーパーは例えば３枚の積層体から形成されてもよい。各積層体のコレステリック液晶は例えば赤、緑、青の三原色を発光する。こういった電子ペーパーではカラーで画像が表示される。
【００３０】
以上のような製造装置１１では、レーザ光はロール材１４ａの表面に鋭角の入射角αで入射する。反射面３３、３４での反射に基づきロール材１４、１４ａの界面で焦点が合わせられる。ロール材１４、１４ａの表面は例えばロール材１４、１４ａの側面に比べて高い平坦性を確立する。ロール材１４、１４ａの側面は切断に基づき破断面で規定されることから、側面の平坦度は著しく低い。その結果、ロール材１４、１４ａの側面から界面に沿ってレーザ光が入射する場合に比べて、レーザ光の散乱や屈折の度合いは著しく低減される。レーザ光は高い精度で界面に到達することができる。効率よく溶着は実施される。しかも、レーザ光の吸収材が界面に配置されなくてもよいことから、溶着の実施にあたってコストは低減される。
【００３１】
加えて、レーザ光は反射面３４の輪郭の外側でロール材１４ａの表面からロール材１４、１４ａ内に入射する。反射面３３、３４での反射に基づきレーザ光は反射面３３、３４の間に確実に導かれる。こうしてレーザ光の焦点はブロック１６、１７の間に確実に配置される。ロール材１４、１４ａの溶着箇所でブロック１６、１７はロール材１４、１４ａに確実に押し付け力を作用させることができる。ロール材１４、１４ａの密着性は高められる。溶着の精度は高められる。
【００３２】
本発明者は本発明の効果を検証した。検証にあたってレーザ光の入射位置が変更された。具体例では、前述の通り、レーザ光は入射角αでロール材１４ａの表面から入射した。比較例では、レーザ光は、ロール材１４、１４ａの側面からロール材１４、１４ａの界面に沿って入射した。具体例および比較例ともにレーザ光の出力や焦点距離は前述と同一の条件に設定された。このとき、光学ユニット２１の移動速度が検証された。具体例では、毎秒２０ｍｍの速度でロール材１４、１４ａを溶着することができた。その一方で、比較例では、毎秒１ｍｍの速度でしかロール材１４、１４ａを溶着することができなかった。具体例では比較例に比べて著しく効率よく溶着が実施されることが確認された。
【００３３】
図１０は本発明の第２実施形態に係る溶着装置１５ａの構造を概略的に示す。この溶着装置１５ａでは、光学ユニット２１は、レーザ光の光軸方向に基準位置から移動することができる。移動時、光学ユニット２１の傾斜姿勢は維持される。移動の実現にあたって、駆動機構３５のレール３６はレーザ光の光軸に平行に延びる。その結果、光学ユニット２１は、ロール材１４の幅方向に外側に向かって移動するにつれてロール材１４の表面から遠ざかる。こうして光学ユニット２１は、基準位置から遠ざかったり基準位置に復帰したりすることができる。その他、前述の溶着装置１５と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
【００３４】
いま、溶着装置１５ａでロール材１４、１４ａの溶着が実施される場面を想定する。前述と同様に、下側ブロック１６の反射面３３上にはロール材１４の末端および新しいロール材１４ａの先端が重ね合わせられる。上側ブロック１７の反射面３４はロール材１４ａ上に受け止められる。このとき、図１１に示されるように、基準位置の光学ユニット２１はレーザ光を照射する。レーザ光は上側のロール材１４ａの表面から入射角αで入射する。入射したレーザ光は反射面３３、３４で反射する。基準位置の光学ユニット２１ではレーザ光の焦点はロール材１４、１４ａの界面に合わせ込まれる。レーザ光の焦点でロール材１４、１４ａは加熱される。
【００３５】
界面でロール材１４、１４ａの溶融が始まると、前述と同様に、ロール材１４、１４ａの間で核４１が形成される。このとき、光学ユニット２１は光軸方向に基準位置から移動を開始する。レーザ光の焦点距離は一定に設定されることから、図１２に示されるように、レーザ光の焦点はロール材１４、１４ａ内で蛇行しつつ移動していく。焦点の移動に応じて核４１からレーザ光の焦点の移動方向にロール材１４、１４ａは溶融していく。このとき、核４１でのレーザ光の吸収に基づき核４１から焦点の移動方向にロール材１４、１４ａの溶融は促進される。ロール材１４、１４ａは効率よく溶融する。ロール材１４、１４ａが冷却されると、ロール材１４、１４ａは界面で確実に接合される。
【００３６】
こうした溶着装置１５ａでは、前述と同様に、レーザ光はロール材１４ａの表面に鋭角の入射角αで入射する。したがって、ロール材１４、１４ａの側面から界面に沿ってレーザ光が入射する場合に比べて、レーザ光の散乱や屈折の度合いは低減される。レーザ光は高い精度で界面に到達する。効率よく溶着は実施される。しかも、レーザ光の吸収材は界面に配置されなくてもよいことから、溶着のコストは低減される。加えて、レーザ光は反射面３４の輪郭の外側でロール材１４、１４ａ内に入射する。焦点の位置でブロック１６、１７はロール材１４、１４ａに確実に押し付け力を作用させることができる。ロール材１４、１４ａ同士の密着性は高められる。
【００３７】
図１３は本発明の第３実施形態に係る溶着装置１５ｂの構造を概略的に示す。この溶着装置１５ｂには前述の１対のレーザ光照射ユニット１８に代えて１つのレーザ光照射ユニット１８が組み込まれる。溶着装置１５ｂでは、光学ユニット２１は、上側ブロック１７の側端に沿って配置される。図１４を併せて参照し、ロール材１４の幅方向に規定される上側ブロック１７の長さは、ロール材１４の幅方向に規定される下側ブロック１６の長さより小さく設定される。ロール材１４の幅方向に規定されるブロック１６、１７の幅は例えば相互に同一に設定される。
【００３８】
前述と同様に、光学ユニット２１は傾斜姿勢を確立する。上端から下端に向かうにつれて光学ユニット２１は上側ブロック１７の側端に近づく。光学ユニット２１が基準位置に位置決めされると、光学ユニット２１は、ロール材１４の幅方向に規定される上側ブロック１７の一端に隣接して配置される。光学ユニット２１は、上側ブロック１７の側端に平行にロール材１４の幅方向に移動することができる。移動時、光学ユニット２１の傾斜姿勢は維持される。移動の実現にあたって、駆動機構３５のレール３６は、上側ブロック１７の側端に平行に延びる。その他、前述の溶着装置１５と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
【００３９】
いま、溶着装置１５ｂでロール材１４、１４ａの溶着が実施される場面を想定する。前述と同様に、反射面３３上にはロール材１４の末端および新しいロール材１４ａの先端が重ね合わせられる。反射面３４はロール材１４ａ上に受け止められる。このとき、基準位置の光学ユニット２１はレーザ光を照射する。レーザ光は上側のロール材１４ａの表面から入射角αで入射する。図１５に示されるように、レーザ光は反射面３３、３４で反射する。レーザ光の焦点はロール材１４、１４ａの界面に合わせ込まれる。レーザ光の焦点でロール材１４、１４ａは加熱される。
【００４０】
ロール材１４、１４ａの溶融が始まると、界面でロール材１４、１４ａは溶着し始める。このとき、光学ユニット２１は、ロール材１４ａの表面に平行にロール材１４、１４ａの幅方向に基準位置から移動を開始する。レーザ光の焦点の移動に応じてレーザ光の焦点の移動方向にロール材１４、１４ａは溶着していく。光学ユニット２１が上側ブロック１７の他端に到達すると、レーザ光の照射は停止される。ロール材１４、１４ａは冷却される。こうしてロール材１４、１４ａは相互に接合される。
【００４１】
こうした溶着装置１５ｂでは、前述と同様に、レーザ光は反射面３４の外側でロール材１４ａの表面に鋭角の入射角αで入射する。したがって、ロール材１４、１４ａの側面から界面に沿ってレーザ光が入射する場合に比べて、レーザ光の散乱や屈折の度合いは低減される。レーザ光は高い精度で界面に到達する。効率よく溶着は実施される。しかも、レーザ光の吸収材は界面に配置されなくてもよいことから、溶着のコストは低減される。加えて、レーザ光は反射面３４の輪郭の外側でロール材１４、１４ａ内に入射する。焦点の位置でブロック１６、１７はロール材１４、１４ａに確実に押し付け力を作用させることができる。ロール材１４、１４ａの溶着性は高められる。
【００４２】
さらに、上側ブロック１７はロール材１４、１４ａの幅方向に下側ブロック１６と同一の長さを有する。光学ユニット２１は、反射面３４の輪郭の外側で上側ブロック１７の側端に沿って移動する。その結果、レーザ光の焦点はロール材１４ａの全幅にわたって移動することができる。ロール材１４、１４ａはロール材１４、１４ａの幅方向で満遍なく溶着する。こうした溶着装置１５ｂは、例えば十分な強度の溶着が要求される場合に有効に利用される。しかも、溶着装置１５ｂには１つのレーザ光照射ユニット１８が組み込まれればよいことから、溶着装置１５ｂの構成は簡素化される。溶着装置１５ｂは前述の溶着装置１５、１５ａよりも低コストで実現される。
【００４３】
なお、溶着装置１５〜１５ｂでは、レーザ光の焦点が下側ブロック１６および上側ブロック１７の間に配置される限り、レーザ光照射ユニット１８は反射面３３、３４でレーザ光を必ずしも反射させなくてもよい。レーザ光照射ユニット１８は、例えば反射面３３、３４の両方で反射させることなくロール材１４、１４ａの界面にレーザ光の焦点を合わせてもよい。その一方で、レーザ光照射ユニット１８は、例えば反射面３３でのみレーザ光を反射させてロール材１４、１４ａの界面にレーザ光の焦点を合わせてもよい。その他、反射面３３、３４はレーザ光を何回反射してもよい。こうした反射の回数に応じてレーザ光の焦点距離が調整される。
【００４４】
以上の実施形態に関し出願人はさらに以下の付記を開示する。
【００４５】
（付記１）  第１ブロック上に、光透過樹脂製の第１基材、光透過樹脂製の第２基材、および、第２ブロックを重ねて、前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間に前記第１基材および前記第２基材を挟み込む工程と、
前記第２ブロックの輪郭の外側で前記第２基材の表面から前記第１ブロックに向かって前記第２基材の表面に対して鋭角の入射角でレーザ光を入射させて、前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間の前記第１基材および前記第２基材に前記レーザ光の焦点を合わせて前記第１基材に前記第２基材を溶着する工程とを備えることを特徴とする溶着方法。
【００４６】
（付記２）  付記１に記載の溶着方法において、前記第１ブロックに前記レーザ光を反射させて、前記第１基材および前記第２基材に前記レーザ光の焦点を合わせることを特徴とする溶着方法。
【００４７】
（付記３）  付記１または２に記載の溶着方法において、前記第２ブロックに前記レーザ光を反射させて、前記第１基材および前記第２基材に前記レーザ光の焦点を合わせることを特徴とする溶着方法。
【００４８】
（付記４）  付記１〜３のいずれか１項に記載の溶着方法において、前記第１基材および前記第２基材の界面上で前記レーザ光の焦点を移動させる工程をさらに備えることを特徴とする溶着方法。
【００４９】
（付記５）  付記１〜３のいずれか１項に記載の溶着方法において、前記レーザ光の光軸上で前記焦点を移動させる工程をさらに備えることを特徴とする溶着方法。
【００５０】
（付記６）  第１ブロック上に、光透過樹脂製の第１基材、光透過樹脂製の第２基材、および、第２ブロックを重ねて、前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間に前記第１基材および前記第２基材を挟み込む工程と、
前記第２ブロックの輪郭の外側で前記第２基材の表面から前記第１ブロックに向かって前記第２基材の表面に対して鋭角の入射角でレーザ光を入射させて前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間で前記第１基材および前記第２基材に前記レーザ光の焦点を合わせて前記第１基材に前記第２基材を溶着する工程と、
前記巻き取りリールに向かって巻き取られる前記第２基材上で液晶用の導電パターンを形成する工程とを備えることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００５１】
（付記７）  付記６に記載の液晶装置の製造方法において、前記第１ブロックに前記レーザ光を反射させて、前記第１基材および前記第２基材に前記レーザ光の焦点を合わせることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００５２】
（付記８）  付記６または７に記載の液晶装置の製造方法において、前記第２ブロックに前記レーザ光を反射させて、前記第１基材および前記第２基材に前記レーザ光の焦点を合わせることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００５３】
（付記９）  付記６〜８のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法において、前記第１基材および前記第２基材の界面上で前記レーザ光の焦点を移動させる工程をさらに備えることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００５４】
（付記１０）  付記６〜８のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法において、前記レーザ光の光軸上で前記焦点を移動させる工程をさらに備えることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００５５】
（付記１１）  第１ブロックと、
表面で前記第１ブロックの表面に向き合う第２ブロックと、
前記第１ブロックの表面に対して鋭角の入射角を規定しつつ前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間で焦点を結ぶレーザ光を照射するレーザ光照射ユニットとを備えることを特徴とする溶着装置。
【００５６】
（付記１２）  付記１１に記載の溶着装置において、前記第１ブロックは、前記第２ブロックと向き合う面上に前記レーザ光を反射する反射面を備えることを特徴とする溶着装置。
【００５７】
（付記１３）  付記１１または１２に記載の溶着装置において、前記第２ブロックは、前記第１ブロックと向き合う面上に前記レーザ光を反射する反射面を備えることを特徴とする溶着装置。
【００５８】
（付記１４）  付記１１〜１３のいずれか１項に記載の溶着装置において、前記第１ブロックの表面に平行に前記レーザ光照射ユニットを移動させる駆動機構を備えることを特徴とする溶着装置。
【００５９】
（付記１５）  付記１１〜１３のいずれか１項に記載の溶着装置において、前記レーザ光の光軸に平行に前記レーザ光照射ユニットを移動させる駆動機構を備えることを特徴とする溶着装置。
【００６０】
（付記１６）  光透過樹脂製の第１基材を巻き取る巻き取りリールと、
前記巻き取りリールに向かって光透過樹脂製の第２基材を送り出す送り出しリールと、
前記巻き取りリールおよび前記送り出しリールの間に配置されて、前記第１基材および前記第２基材を受け止める第１ブロックと、
表面で前記第１ブロックの表面に向き合いつつ前記第１ブロックとの間で前記第１基材および前記第２基材を挟み込む第２ブロックと、
前記第２ブロックの輪郭の外側で前記第２基材の表面に対して鋭角の入射角を規定しつつ前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの間で前記第１基材および前記第２基材に焦点を結ぶレーザ光を照射するレーザ光照射ユニットと、
前記巻き取りリールおよび前記送り出しリールの間に配置されて、前記第２基材上にパターニングに基づき液晶用の導電パターンを形成するパターニング機構とを備えることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【００６１】
（付記１７）  付記１６に記載の液晶装置の製造装置において、前記第１ブロックは、前記第２ブロックと向き合う面上に前記レーザ光を反射する反射面を備えることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【００６２】
（付記１８）  付記１６または１７に記載の液晶装置の製造装置において、前記第２ブロックは、前記第１ブロックと向き合う面上に前記レーザ光を反射する反射面を備えることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【００６３】
（付記１９）  付記１６〜１８のいずれか１項に記載の液晶装置の製造装置において、前記第１ブロックの表面に平行に前記レーザ光照射ユニットを移動させる駆動機構を備えることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【００６４】
（付記２０）  付記１６〜１８のいずれか１項に記載の液晶装置の製造装置において、前記レーザ光の光軸に平行に前記レーザ光照射ユニットを移動させる駆動機構を備えることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【符号の説明】
【００６５】
１１  製造装置、１２  巻き取りリール、１３  送り出しリール、１４  第１基材（基材）、１４ａ  第２基材（基材）、１５〜１５ｂ  溶着装置、１６  第１ブロック（下側ブロック）、１７  第２ブロック（上側ブロック）、１８  レーザ光照射ユニット、２３  パターニング機構、３３  反射面、３４  反射面、３５  駆動機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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