(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱可塑性樹脂の表面に金属薄膜を蒸着もしくは印刷し、
前記金属薄膜の上に第２熱可塑性樹脂を載置し、
前記第１及び第２熱可塑性樹脂を、前記金属薄膜を挟む方向に加圧し、
前記第１熱可塑性樹脂または前記第２熱可塑性樹脂を通して前記金属薄膜にレーザを照射することによって、前記金属薄膜を開口させて前記第１及び第２熱可塑性樹脂同士を溶着することを特徴とする樹脂フィルムの生産方法。
【請求項２】
１個以上の開口を有する金属薄膜を第１熱可塑性樹脂の表面に蒸着もしくは印刷し、
前記金属薄膜の上に第２熱可塑性樹脂を載置し、
前記第１及び第２熱可塑性樹脂を、前記金属薄膜を挟む方向に加圧し、
前記第１熱可塑性樹脂または前記第２熱可塑性樹脂を通して前記金属薄膜の開口の周縁にレーザを照射することによって、前記金属薄膜の開口を通して前記第１及び第２熱可塑性樹脂同士を溶着することを特徴とする樹脂フィルムの生産方法。
【請求項３】
前記金属薄膜の開口の直径は、前記レーザのビーム径よりも小さい請求項２記載の樹脂フィルムの生産方法。
【請求項４】
前記第１熱可塑性樹脂の厚みは１００μｍ以下であり、前記第２熱可塑性樹脂の厚みは１００μｍ以下である請求項１または２に記載の樹脂フィルムの生産方法。
【請求項５】
前記金属薄膜の開口は、複数個であり、マトリックス状に配置されている請求項２記載の樹脂フィルムの生産方法。
【請求項６】
前記金属薄膜の開口は、複数個であり、列状に配置されている請求項２記載の樹脂フィルムの生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上樹脂フィルムと下樹脂フィルムとを溶着する樹脂フィルムの生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上樹脂フィルムと下樹脂フィルムとの間に液体からなる光吸収物質を挟み込み、レーザを照射し、このレーザを吸収した光吸収物質からの熱が上下樹脂フィルムに伝導し、上下樹脂フィルムの溶融温度を超えると上下樹脂フィルムが溶融して上下樹脂フィルムを溶着する樹脂フィルムの生産方法が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、上樹脂フィルムと下樹脂フィルムとの間にアルミニウム粉末等のコート材料を挟みこみ、レーザを照射し、このレーザを吸収したアルミニウム粉末からの熱が上下樹脂フィルムに伝導し、上下樹脂フィルムの溶融温度を超えると上下樹脂フィルムが溶融して上下樹脂フィルムを溶着する樹脂フィルムの生産方法が知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−６７１６４号公報（平成１４年３月５日公開）
【特許文献２】特開２００２−６６４４６号公報（平成１４年３月５日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された樹脂フィルムの生産方法では、光吸収物質が液体なので、下樹脂フィルムに均一に塗布することが困難であり、不均一に光吸収物質が樹脂フィルムに塗布されて上下樹脂フィルムの溶着強さのバラツキが大きくなるという問題がある。
【０００５】
また、上記特許文献２に開示された樹脂フィルムの生産方法では、金属の粉末を下樹脂フィルムの表面に載せているので、樹脂フィルムの厚みがばらつき、平坦性が得られないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、上下樹脂フィルムの間隔が均一に保たれ厚みが均一で平坦性に優れた樹脂フィルムの生産方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る樹脂フィルムの生産方法は、第１熱可塑性樹脂の表面に金属薄膜を蒸着もしくは印刷し、前記金属薄膜の上に第２熱可塑性樹脂を載置し、前記第１及び第２熱可塑性樹脂を、前記金属薄膜を挟む方向に加圧し、前記第１熱可塑性樹脂または前記第２熱可塑性樹脂を通して前記金属薄膜にレーザを照射することによって、前記金属薄膜を開口させて前記第１及び第２熱可塑性樹脂同士を溶着することを特徴とする。
【０００８】
この特徴によれば、前記第１熱可塑性樹脂または前記第２熱可塑性樹脂を通して前記金属薄膜にレーザを照射するので、金属薄膜に照射されたレーザが熱に変換され、この熱により金属薄膜に貫通穴が形成されて第１及び第２熱可塑性樹脂同士が溶着する。レーザ光を吸収するために、蒸着もしくは印刷によって形成した金属薄膜を用いるので、第１及び第２熱可塑性樹脂の間隔を均一に保ったままで第１及び第２熱可塑性樹脂を接合することができる。
【０００９】
本発明に係る他の樹脂フィルムの生産方法は、開口を有する金属薄膜を第１熱可塑性樹脂の表面に蒸着もしくは印刷し、前記金属薄膜の上に第２熱可塑性樹脂を載置し、前記第１及び第２熱可塑性樹脂を、前記金属薄膜を挟む方向に加圧し、前記第１熱可塑性樹脂または前記第２熱可塑性樹脂を通して前記金属薄膜の開口の周縁にレーザを照射することによって、前記金属薄膜の開口を通して前記第１及び第２熱可塑性樹脂同士を溶着することを特徴とする。
【００１０】
この特徴によれば、前記第１熱可塑性樹脂または前記第２熱可塑性樹脂を通してレーザ光を照射する金属薄膜に予め開口が形成されているので、より低いエネルギーで第１及び第２熱可塑性樹脂を接合することができる。
【００１１】
本発明に係る樹脂フィルムの生産方法では、前記金属薄膜の開口の直径は、前記レーザのビーム径よりも小さいことが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、金属薄膜の開口の周縁にレーザを確実に照射することができる。
【００１３】
本発明に係る樹脂フィルムの生産方法では、前記第１熱可塑性樹脂の厚みは１００μｍ以下であり、前記第２熱可塑性樹脂の厚みは１００μｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、厚みが１００μｍ以下の薄いフィルムを、フィルム間隔を保ったまま接合することができる。
【００１５】
本発明に係る樹脂フィルムの生産方法では、前記金属薄膜の開口は、複数個であり、マトリックス状に配置されていることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る樹脂フィルムの生産方法では、前記金属薄膜の開口は、複数個であり、列状に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る樹脂フィルムの生産方法は、第１熱可塑性樹脂の表面に金属薄膜を蒸着もしくは印刷し、前記金属薄膜の上に第２熱可塑性樹脂を載置し、前記第１及び第２熱可塑性樹脂を、前記金属薄膜を挟む方向に加圧し、前記第１熱可塑性樹脂または前記第２熱可塑性樹脂を通して前記金属薄膜にレーザを照射することによって、前記金属薄膜を開口させて前記第１及び第２熱可塑性樹脂同士を溶着する。このため、第１及び第２熱可塑性樹脂の間隔を均一に保ったままで第１及び第２熱可塑性樹脂を接合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態について図１ないし図７に基づいて説明すると以下の通りである。
【００１９】
（実施の形態１）
図１（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１に係る樹脂フィルム１の生産方法を示す断面図である。まず、図１（ａ）に示すように、下フィルム２の表面に、蒸着もしくは印刷によって金属薄膜３を形成する。そして、金属薄膜３の上に上フィルム４を載置する。上フィルム４及び下フィルム２は、０．１ｍｍ以下の厚みを有しており、熱可塑性樹脂によって構成されている。この熱可塑性樹脂は、例えば、ＰＥＮ（Polyethylene Naphthalate ポリエチレンナフタレート）であり、ＰＩ（Polyimide ポリイミド）またはＰＣ（Polycarbonate ポリカーボネイト）であってもよい。金属薄膜３の厚みは、数十ｎｍである。金属薄膜３は、蒸着可能または印刷可能な金属、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉのうちの少なくとも１つによって構成されている。
【００２０】
次に、図１（ｂ）に示すように、透明ガラス基板５及び６によって、下フィルム２、金属薄膜３及び上フィルム４を挟み、金属薄膜３を挟む矢印に示す方向に加圧して、下フィルム２及び上フィルム４を金属薄膜３に密着させる。
【００２１】
その後、図１（ｃ）に示すように、ガラス基板６及び上フィルム４を通して金属薄膜３にレーザ７を照射すると、レーザエネルギが金属薄膜３に吸収され、金属薄膜３が発熱し、近接する下フィルム２及び上フィルム４の樹脂を溶融する。金属薄膜３は、レーザから吸収した熱エネルギによって貫通穴が開口し、この開口を通って、下フィルム２及び上フィルム４の樹脂が溶融して一体化し、下フィルム２及び上フィルム４が溶着する。下フィルム２及び上フィルム４は加圧されて金属薄膜３に密着しているので、効率的に伝熱され、溶融した樹脂が交じり合って、下フィルム２及び上フィルム４が溶着する。
【００２２】
金属薄膜３がレーザエネルギを熱に変換する効率は高いので、低出力のレーザによって、下フィルム２及び上フィルム４を溶着することができる。
【００２３】
そして、図１（ｄ）に示すように、下フィルム２及び上フィルム４の金属薄膜３を突き破った部分のみ溶着する。金属薄膜３がレーザエネルギから吸収した熱は、金属薄膜３の横方向に拡散するため、下フィルム２及び上フィルム４の表面への熱の影響を抑えることができる。このようにして、下フィルム２、金属薄膜３及び上フィルム４を有する樹脂フィルム１が製造される。
【００２４】
本実施の形態では、ガラス基板６及び上フィルム４を通して金属薄膜３にレーザ７を照射する例を示したが、本発明はこれに限定されない。ガラス基板５及び下フィルム２を通して金属薄膜３にレーザ７を照射してもよい。後述する実施の形態２においても同様である。
【００２５】
以上のように実施の形態１によれば、金属薄膜３を下フィルム２に蒸着または印刷によって形成するので、金属薄膜３の厚みを均一にすることができ、厚みのバラツキが小さい樹脂フィルム１を生産することができる。
【００２６】
また、下フィルム２及び上フィルム４によって挟み込まれた金属薄膜３は、光エネルギー吸収率が高いので、低エネルギーのレーザ光７によって、下フィルム２及び上フィルム４を溶着することができる。
【００２７】
溶着された下フィルム２及び上フィルム４によって挟み込まれた金属薄膜３は、配線、電極として活用することができる。
【００２８】
図２（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１に係る樹脂フィルムの生産方法によって生産された樹脂フィルムの剥離強度の測定方法を説明する図である。
【００２９】
下フィルム２の表面に金属薄膜３を蒸着もしくは印刷し、金属薄膜３の上に上フィルム４を載置し、下フィルム２及び上フィルム４を、金属薄膜３を挟む方向に加圧し、上フィルム４を通して金属薄膜３にレーザ７を照射することによって、下フィルム２及び上フィルム４同士を溶着する。そして、剥離強度を測定する。レーザ７の照射径は０．６ｍｍであり、照射時間は０．１秒であり、レーザ出力は２０Ｗである。前述した特許文献１に開示された樹脂フィルムの生産方法では、溶着強度は、０Ｎ（ニュートン）（初期剥離）であった。これに対して、実施の形態１に係る樹脂フィルムの生産方法では、溶着強度が８．１３Ｎであった。
【００３０】
（実施の形態２）
図３（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態２に係る樹脂フィルムの生産方法を示す断面図である。実施の形態１で前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。
【００３１】
まず、図３（ａ）に示すように、下フィルム２の表面に、蒸着もしくは印刷によって金属薄膜３ａを形成する。
【００３２】
図４（ａ）〜（ｆ）は、実施の形態２に係る樹脂フィルムの生産方法によって金属薄膜３ａに形成された開口８のパターンを示す平面図である。図５（ａ）〜（ｆ）は、実施の形態２に係る樹脂フィルムの生産方法によって金属薄膜３ａに形成された溶着領域９ａ〜９ｆを示す平面図である。
【００３３】
図４（ａ）に示すように、金属薄膜３ａの中央には、複数の円形の開口８がマトリックス状パターンに形成されている。このようなパターンは、蒸着では、マスク形状の工夫、及び２個以上の工程を組み合わせることによって実現することができる。また、印刷によれば、より自由度の高いパターンを描くことができる。
【００３４】
そして、この金属薄膜３ａの上に上フィルム４を載置する。上フィルム４及び下フィルム２は、０．１ｍｍ以下の厚みを有しており、熱可塑性樹脂によって構成されている。この熱可塑性樹脂は、例えば、ＰＥＮであり、ＰＩまたはＰＣであってもよい。金属薄膜３ａの厚みは、数十ｎｍである。金属薄膜３ａは、蒸着可能または印刷可能な金属、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉのうちの少なくとも１つによって構成されている。
【００３５】
次に、図３（ｂ）に示すように、透明ガラス基板５及び６によって、下フィルム２、金属薄膜３ａ及び上フィルム４を挟み、金属薄膜３ａを挟む矢印に示す方向に加圧して、下フィルム２及び上フィルム４を金属薄膜３ａに密着させる。
【００３６】
その後、図３（ｃ）に示すように、ガラス基板６及び上フィルム４を通して金属薄膜３ａの開口８の周縁にレーザ７を照射する。金属薄膜３ａの開口８の直径は、レーザ７のビーム径よりも小さい。そして、レーザ７のエネルギが金属薄膜３ａ開口８の周縁に吸収され、金属薄膜３が発熱し、近接する下フィルム２及び上フィルム４の樹脂を溶融する。金属薄膜３ａの開口８を通って、下フィルム２及び上フィルム４の樹脂が溶融して一体化し、下フィルム２及び上フィルム４が溶着する。下フィルム２及び上フィルム４は加圧されて金属薄膜３ａに密着しているので、効率的に伝熱され、溶融した樹脂が交じり合って、下フィルム２及び上フィルム４が溶着する。
【００３７】
そして、図５（ａ）及び図３（ｄ）に示すように、マトリックス状に配置された複数の開口８を通って下フィルム２及び上フィルム４の樹脂が溶着した略正方形状の溶着領域９ａが形成される。金属薄膜３ａがレーザエネルギから吸収した熱は、金属薄膜３ａの横方向に拡散するため、下フィルム２及び上フィルム４の表面への熱の影響を抑えることができる。このようにして、下フィルム２、金属薄膜３ａ及び上フィルム４を有する樹脂フィルム１ａが製造される。
【００３８】
実施の形態２では、複数の開口８をマトリックス状に金属薄膜３ａに形成した例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図４（ｂ）に示すように複数の開口８を金属薄膜３ａの中央に配置してもよい。この場合は、図５（ｂ）に示すように、略円状の溶着領域９ｂが金属薄膜３ａの中央に形成される。
【００３９】
また、図４（ｃ）に示すように、複数の開口８を金属薄膜３ａの中央に一列に配置してもよい。この場合は、図５（ｃ）に示すように、略棒状の溶着領域９ｃが金属薄膜３ａの中央に形成される。さらに、図４（ｄ）に示すように、２列に複数の開口８を配置してもよい。この場合は、図５（ｄ）に示すような略長方形状の溶着領域９ｃが形成される。図４（ｅ）に示すように、３列に配置して、図５（ｅ）に示す略正方形状の溶着領域９ｅを形成してもよい。図４（ｆ）に示すように複数の開口８を配置して、図５（ｆ）に示す溶着領域９ｆを形成してもよい。これらのパターンは、蒸着では、マスク形状の工夫、及び２個以上の工程を組み合わせることによって実現することができる。また、印刷によれば、より自由度の高いパターンを描くことができる。
【００４０】
金属薄膜３ａは、蒸着または印刷によって形成するので、エリア制御が容易に行え、上記のような複数の開口８のパターンを精密な位置に形成することができる。このようにして形成した金属薄膜３ａは、配線または電極として活用することができる。
【００４１】
図６（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１及び２に係る樹脂フィルムの生産方法によって金属薄膜に形成された穴を観察する方法を説明する図である。図７（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１及び２に係る樹脂フィルムの生産方法によって金属薄膜に形成された穴の画像を示す図である。
【００４２】
図７（ａ）は、実施の形態１の開口無しの金属薄膜３を形成する場合の溶着箇所の画像を示している。図７（ｂ）は、実施の形態２の複数の開口を有する金属薄膜３ａを形成する場合の溶着箇所の画像を示している。レーザの照射径は両者とも０．６ｍｍであり、照射時間は０．１秒であり、レーザ出力は１２ワット（Ｗ）である。レーザ出力が同じであれば、実施の形態２の複数の開口を有する金属薄膜３ａの溶着面積は、実施の形態１の開口無しの金属薄膜３の溶着面積よりも大きく増大し、溶着強度は向上する。従って、実施の形態２の生産方法によれば、実施の形態１の生産方法よりも低いレーザ出力により溶着することができる。実施の形態２の複数の開口を有する金属薄膜３ａでは、金属薄膜を突き破るためのレーザエネルギーが不要となるためである。
【００４３】
実施の形態１及び２の生産方法によって生産された樹脂フィルムは、ＦＰＣフィルム（フレキシブルプリント基板）に使用することができる。
【００４４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、上樹脂フィルムと下樹脂フィルムとを溶着する樹脂フィルムの生産方法に適用することができる。本発明の生産方法によって生産された樹脂フィルムは、ＦＰＣフィルム（フレキシブルプリント基板）に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１に係る樹脂フィルムの生産方法を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１に係る樹脂フィルムの生産方法によって生産された樹脂フィルムの剥離強度の測定方法を説明する図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態２に係る樹脂フィルムの生産方法を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、実施の形態２に係る樹脂フィルムの生産方法によって金属薄膜に形成された穴パターンを示す平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は、実施の形態２に係る樹脂フィルムの生産方法によって金属薄膜に形成された溶着領域を示す平面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１及び２に係る樹脂フィルムの生産方法によって金属薄膜に形成された穴を観察する方法を説明する図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１及び２に係る樹脂フィルムの生産方法によって金属薄膜に形成された穴の画像を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    樹脂フィルム
２    下フィルム（第１熱可塑性樹脂）
３    金属薄膜
４    上フィルム（第２熱可塑性樹脂）
６  ガラス基板
７    レーザ
８    開口
９ａ〜９ｆ  溶着領域  
【図１】
0004983662.tif 000002
【図２】
0004983662.tif 000003
【図３】
0004983662.tif 000004
【図４】
0004983662.tif 000005
【図５】
0004983662.tif 000006
【図６】
0004983662.tif 000007
【図７】
0004983662.tif 000008