JP6576765B2

JP6576765B2 - 電子機器の製造方法及び製造装置

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Publication number: JP6576765B2
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Inventors: 圭介中
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Description

本発明は、電子機器の製造方法及び製造装置に関する。

色素増感太陽電池や有機ＥＬ素子などの電子機器は、相対向する基材同士が封止部を介して組み立てられ、相対向する基材と封止部とによって形成される閉空間内に電解質などの被封止物を配置している。

このような電子機器の製造方法としては、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。下記特許文献１では、チャンバ内において、少なくとも一方に封止部が固定された第１基材及び第２基材を、減圧下、第１基材と第２基材との間に封止部を配置し且つ第１基材と第２基材と封止部とによって形成される閉空間内に被封止物を配置した状態で重ね合せた後、プレス部を用い、第１基材及び第２基材を介して封止部をプレスして封止部によって第１基材と第２基材とを貼り合せて基材組立体を製造し、その後、プレス部を基材組立体から離間させることにより電子機器を製造する方法が開示されている。

特開２０１５−３２３９３号公報

しかし、上記特許文献１に記載の電子機器の製造方法は、以下に示す課題を有していた。

すなわち、上記特許文献１に記載の電子機器の製造方法は、得られる電子機器の耐久性の点で改善の余地を有していた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐久性を有する電子機器を製造できる電子機器の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。

本発明者は、上記特許文献１記載の電子機器の製造方法において上記課題が生じる原因について検討した。その結果、本発明者は以下のことを考えた。すなわち、上記特許文献１記載の電子機器の製造方法では、プレス部を用い、第１基材及び第２基材を介して封止部をプレスして封止部によって第１基材と第２基材とを貼り合せて基材組立体を製造し、その後、プレス部を基材組立体から離間させる。このとき、基材組立体内の閉空間の圧力が、チャンバ内の圧力と同じ圧力又はそれより高い圧力であると、プレス部を基材組立体から離間させた後、基材組立体がしっかりと押さえられていないので、封止部が第１基材又は第２基材に対して十分に接着されていない場合などに電解質の漏洩が起きる可能性があるのではないかと本発明者は考えた。そこで、第１基材と第２基材との貼合せが完了した後、チャンバ内の圧力を、封止部をプレスしている際のチャンバ内の圧力よりも高くなるようにすれば、プレス部を基材組立体から離間しても、第１基材と封止部との界面や、第２基材と封止部との界面にかかる応力を小さくすることができ、被封止物の漏洩又は外部からの水分の侵入を十分に抑制できるのではないかと本発明者は考えた。こうして本発明者は、本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明は、第１基材と、前記第１基材に対向する第２基材と、前記第１基材及び前記第２基材の間に配置される被封止物と、前記第１基材及び前記第２基材を接続し、前記被封止物を包囲する封止部とを備える電子機器を製造する電子機器の製造方法であって、チャンバ内の空間を減圧する減圧工程と、前記減圧工程の後、前記チャンバ内において、少なくとも一方に前記封止部が固定された前記第１基材及び前記第２基材を、前記第１基材と前記第２基材との間に前記封止部を配置し且つ前記第１基材と前記第２基材と前記封止部とによって形成される閉空間内に前記被封止物を配置した状態で重ね合せる重合せ工程と、前記重合せ工程の後、前記チャンバ内において、プレス部を用い、前記第１基材及び前記第２基材を介して前記封止部をプレスして前記封止部によって前記第１基材と前記第２基材とを貼り合せて基材組立体を得る貼合せ工程と、前記貼合せ工程の後、前記チャンバ内における圧力を、前記貼合せ工程における前記チャンバ内の圧力よりも増大させる圧力増大工程と、前記圧力増大工程の後、前記プレス部を前記基材組立体から離間させることにより前記電子機器を得るプレス部離間工程とを含み、前記貼合せ工程において、前記チャンバ内における圧力を一定に保持する、電子機器の製造方法である。

この電子機器の製造方法によれば、第１基材と第２基材とを貼り合せて基材組立体を得た後、チャンバ内における圧力を、貼合せ工程におけるチャンバ内の圧力よりも増大させている。このため、プレス部を基材組立体から離間させた後でも、基材組立体は、チャンバ内の圧力によって内側に向かって押圧された状態となる。その結果、プレス部を基材組立体から離間しても、第１基材と封止部との界面や、第２基材と封止部との界面にかかる応力を小さくすることができ、得られる電子機器において、被封止物の漏洩又は外部からの水分の侵入を十分に抑制できる。従って、本発明の電子機器の製造方法によれば、優れた耐久性を有する電子機器を製造できる。

上記電子機器の製造方法において、前記プレス部離間工程における前記チャンバ内における圧力を大気圧にすることが好ましい。

この場合、第１基材と第２基材とを貼り合せて基材組立体を得た後、プレス部を基材組立体から離間させた後でも、基材組立体は、チャンバ内の圧力によって内側に向かって特に大きい圧力で押圧された状態となる。その結果、プレス部を基材組立体から離間しても、第１基材と封止部との界面や、第２基材と封止部との界面にかかる応力を特に小さくすることができ、得られる電子機器において、被封止物の漏洩又は外部からの水分の侵入を特に十分に抑制できる。従って、本発明の電子機器の製造方法によれば、特に優れた耐久性を有する電子機器を製造できる。

上記電子機器の製造方法は、前記貼合せ工程において、前記封止部を加熱しながらプレスして前記封止部によって前記第１基材と前記第２基材とを貼り合せる場合に特に有効である。

これは、封止部を加熱しながらプレスすると、プレス部の熱が、第１基材と第２基材と封止部とによって形成される閉空間に伝わってその閉空間が加熱され、その結果、第１基材と第２基材と封止部とによって形成される閉空間内の圧力が、封止部をプレスしている際のチャンバ内の圧力よりも高くなりやすいためである。

また本発明は、第１基材と、前記第１基材に対向する第２基材と、前記第１基材及び前記第２基材の間に配置される被封止物と、前記第１基材及び前記第２基材を接続し、前記被封止物を包囲する封止部とを備える電子機器を製造する電子機器の製造装置であって、チャンバと、前記チャンバ内に設けられ、前記第１基材を支持する第１基材支持部と、前記チャンバ内で前記第１基材支持部に対向する位置に設けられ、前記第１基材側で前記第２基材を支持する第２基材支持部と、前記第１基材及び前記第２基材を介して前記第１基材と前記第２基材との間に配置される前記封止部をプレスするプレス部と、前記プレス部を前記第１基材支持部に対して相対的に移動させることが可能な第１移動機構と、前記第１基材支持部を前記第２基材支持部に対して相対的に移動させることが可能な第２移動機構と、前記チャンバ内の圧力を測定する圧力測定装置と、前記チャンバ内の圧力を調整する圧力調整手段と、前記圧力測定装置で測定された前記チャンバ内の圧力に基づいて、少なくとも前記第１移動機構、前記第２移動機構及び前記圧力調整手段を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、前記圧力調整手段により前記チャンバ内の空間を減圧させ、前記圧力測定装置によって測定された前記チャンバ内の圧力が前記第１基材と前記第２基材とを貼り合せる際の圧力に達した後、前記第２移動機構によって前記第１基材支持部を前記第２基材支持部に向かって相対的に移動させ、前記第１基材支持部が、前記第１基材と前記第２基材とが前記封止部を介して重ね合わされる位置に達した後、前記第１移動機構により前記プレス部を前記第１基材支持部に向かって相対的に移動させて前記封止部をプレスさせ、前記圧力調整手段により前記チャンバ内の圧力を一定に保持させた状態で前記プレス部により前記第１基材と前記第２基材とが貼り合わされて前記基材組立体が得られた後、前記圧力調整手段により前記チャンバ内の圧力を増大させ、前記圧力測定装置によって測定された前記チャンバ内の圧力が所定の圧力に達した後、前記第１移動機構により前記プレス部を前記第１基材支持部から離れる方向に相対的に移動させることによって前記プレス部を前記基材組立体から離間させるように、少なくとも前記第１移動機構、前記第２移動機構及び前記圧力調整手段を制御する、電子機器の製造装置である。

この電子機器の製造装置によれば、制御装置によって、圧力測定装置で測定されたチャンバ内の圧力に基づいて、少なくとも第１移動機構、第２移動機構及び圧力調整手段が制御される。すなわち、制御装置によって、第１基材と第２基材とが貼り合わされて基材組立体が得られた後、チャンバ内における圧力が、貼合せ工程におけるチャンバ内の圧力よりも増大される。このため、プレス部が基材組立体から離間された後でも、基材組立体は、チャンバ内の圧力によって内側に向かって押圧された状態となる。その結果、プレス部を基材組立体から離間しても、第１基材と封止部との界面や、第２基材と封止部との界面にかかる応力を小さくすることができ、得られる電子機器において、被封止物の漏洩又は外部からの水分の侵入を十分に抑制できる。従って、本発明の電子機器の製造装置によれば、優れた耐久性を有する電子機器を製造できる。

上記電子機器の製造装置においては、前記圧力調整手段が、例えば前記チャンバに接続される第１配管と、前記第１配管に接続され、前記チャンバ内のガスを排出させる吸引ポンプと、前記第１配管に設けられる第１バルブと、前記チャンバに接続される第２配管と、前記第２配管に接続され、前記チャンバ内にガスを供給するガス供給源と、前記第２配管に設けられる第２バルブとを有する。

この場合、第１バルブを開き、第２バルブを閉じた状態で、吸引ポンプを作動させると、チャンバ内のガスが第１配管を通ってチャンバから排出され、チャンバ内の圧力が低下される。一方、第１バルブを閉じ、第２バルブを開いた状態でガス供給源からガスを供給すると、ガスは第２配管を通ってチャンバ内に供給される。このため、チャンバ内の圧力を増大させることができる。こうして、圧力調整手段によってチャンバ内の圧力を調整することができる。

本発明によれば、優れた耐久性を有する電子機器を製造できる電子機器の製造方法及び製造装置が提供される。

本発明の電子機器の製造装置の一実施形態を示す部分切断面端面図である。図１における第２基材支持部を示す切断面端面図である。図１の電子機器の製造装置を用いた電子機器の製造方法の一工程を示す部分切断面端面図である。図１の電子機器の製造装置を用いた電子機器の製造方法の一工程を示す部分切断面端面図である。図１の電子機器の製造装置を用いた電子機器の製造方法の一工程を示す部分切断面端面図である。図１の電子機器の製造装置を用いた電子機器の製造方法の一工程を示す部分切断面端面図である。図１の電子機器の製造装置を用いた電子機器の製造方法の一工程を示す部分切断面端面図である。チャンバ内の圧力及び第１基材支持部の位置のタイムチャートを示す図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

まず本発明の電子機器の製造装置の実施形態について図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の電子機器の製造装置の第１実施形態を示す部分切断面端面図、図２は、図１における第２基材支持部を示す切断面端面図である。

図１に示すように、電子機器の製造装置１００はチャンバ１を有し、チャンバ１は、開口を有する本体部１ａと、本体部１ａの開口を塞ぐように設けられる蓋部１ｂとを有している。なお、チャンバ１を構成する材料としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、炭素鋼、ＳＵＳなどが用いられる。

チャンバ１には、ガスを流通させるガス流通口１ｃが形成され、ガス流通口１ｃには、チャンバ１内の圧力を調整する圧力調整手段２が接続されている。

本実施形態では、圧力調整手段２は、ガス流通口１ｃに接続される第１配管２ａと、第１配管２ａに接続され、チャンバ１内のガスを排出させる吸引ポンプ２ｂと、第１配管２ａに設置される第１バルブＶ１と、第１配管２ａにおける第１バルブＶ１とガス流通口１ｃとの間に接続される第２配管２ｃと、第２配管２ｃに設けられる第２バルブＶ２と、第２配管２ｃに接続され、第２配管２ｃを通してチャンバ１内にガスを供給するガス供給源２ｄとを有する。この圧力調整手段２によれば、以下のようにしてチャンバ１内の空間の圧力が調整される。すなわち、まず第１バルブＶ１を開き、第２バルブＶ２を閉じた状態で、吸引ポンプ２ｂを作動させると、チャンバ１のガス流通口１ｃを通してチャンバ１内のガスが第１配管２ａを通ってチャンバ１から排出され、チャンバ１内の圧力が低下される。一方、第１バルブＶ１を閉じ、第２バルブＶ２を開いた状態でガス供給源２ｄから第２配管２ｃを通してガスを供給すると、ガスは第２配管２ｃを通ってガス流通口１ｃからチャンバ１内に供給される。このため、チャンバ１内の圧力を増大させることができる。こうして、圧力調整手段２によってチャンバ１内の圧力を調整することができる。なお、第２配管２ｃは、ガス流通口１ｃに直接接続されていてもよいし、チャンバ１のうちガス流通口１ｃ以外の箇所に接続されていてもよい。またガス供給源２ｄは、窒素ガスや空気などを封入したガスボンベを有するガス供給装置であってもよいし、大気であってもよい。

さらに図１において、第１配管２ａには、チャンバ１内の圧力を測定する圧力測定装置７０が接続されている。なお、圧力測定装置７０は、チャンバ１内の圧力を測定できる限り、いかなる箇所に設けられてもよい。例えば圧力測定装置７０はチャンバ１内に設けられてもよい。

チャンバ１の本体部１ａ内には、第１基材１０を支持する第１基材支持部１１が設けられており、第１基材支持部１１に対向する位置には、第１基材１０側で第２基材２０を支持する第２基材支持部２１が配置されるようになっている。またチャンバ１の蓋部１ｂには、２つの環状の加圧面３ａを有するプレス部３が第２基材支持部２１に対向する位置に固定されている。本実施形態では、プレス部３は加熱部を兼ねている。なお、第１基材支持部１１を構成する材料としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鋼、ＳＵＳなどが用いられ、プレス部３を構成する材料としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、炭素鋼、銅、ＳＵＳなどが用いられる。

また電子機器の製造装置１００は、第１基材支持部１１をプレス部３に対して移動させる第１移動機構３０を備えている。第１移動機構３０は、第１基材支持部１１の下面で第１基材支持部１１を支持し、チャンバ１の本体部１ａを貫通して図１の矢印Ａ方向に沿って第１基材支持部１１を昇降させる昇降シャフト３１と、チャンバ１の外側に配置され、昇降シャフト３１を昇降させる駆動部３２とを有している。駆動部３２はモータ３３を有しており、モータ３３にはタイマー９０が電気的に接続されている。モータ３３は、図８に示すように、タイマー９０によって時刻ｔ２に昇降シャフト３１を上昇させるように駆動し、時刻ｔ３に第１基材支持部１１がプレス位置に到達した後に停止し、時刻ｔ５には昇降シャフト３１を下降させるように駆動し、時刻ｔ６にモータ３３を停止させるようになっている。本実施形態では、第１移動機構３０は、第１基材支持部１１を第２基材支持部２１に対して移動させることも可能であり、第２移動機構をも兼ねている。

なお、電子機器の製造装置１００は、チャンバ１の本体部１ａと駆動部３２とを気密に接続する気密保持部材４０を備えている。気密保持部材４０としては、例えばベローズなどが用いられる。

第１基材支持部１１は、第１基材１０を支持する第１基材支持面１１ａと、第１基材支持面１１ａの両側に形成されるガイド部設置面１１ｂとを有している。ガイド部設置面１１ｂからは４本の棒状のガイド部５０が図１の矢印Ａ方向に沿って延びている。図１に示すように、ガイド部５０には、第１基材支持部１１と第２基材支持部２１との間に設けられ、第１基材支持部１１と第２基材支持部２１との間の距離を調整することが可能な距離調整部材６０が設けられている。距離調整部材６０として、本実施形態では、バネ部材が設けられている。

図２に示すように、第２基材支持部２１は、環状の第２基材支持フレーム２１ａと、第２基材支持フレーム２１ａの内側開口を覆うように設けられ、第２基材２０を固定するための第２基材固定部２１ｂとを有している。第２基材支持フレーム２１ａには、ガイド部５０を挿入させるための貫通孔２１ｃが形成されている。なお、第２基材支持フレーム２１ａを構成する材料としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鋼、ＳＵＳなどが用いられ、第２基材固定部２１ｂを構成する材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリイミド樹脂などが用いられる。

また図１に示すように、電子機器の製造装置１００は、タイマー９０、プレス部３、圧力測定装置７０及び圧力調整手段２に電気的に接続され、圧力測定装置７０で測定された圧力に基づいて、タイマー９０を通じて第１移動機構３０を制御するとともに、プレス部３及び圧力調整手段２を制御する制御装置８０をさらに備えている。制御装置８０は、図８に示すように、時刻ｔ１において圧力調整手段２によりチャンバ１内の空間を減圧させ、圧力測定装置７０によって測定されたチャンバ１内の圧力が時刻ｔ２において第１基材１０と第２基材２０とを貼り合せる際の圧力（Ｐ_{ｐｒｅｓｓ}）に達した後、第１移動機構３０によって第１基材支持部１１を第２基材支持部２１に向かって移動させ、第１基材支持部１１が、第１基材１０と第２基材２０とが封止部１２，２２を介して重ね合わされる位置（プレス位置）に達した後、時刻ｔ３において、第１移動機構３０により第１基材支持部１１をプレス部３に向かって移動させ封止部１２，２２をプレスさせ、プレス部３により第１基材１０と第２基材２０とが貼り合わされて基材組立体が得られた後、時刻ｔ４において圧力調整手段２によりチャンバ１内の圧力を増大させ、圧力測定装置７０によって測定されたチャンバ１内の圧力が所定の圧力（例えばＰ_０）に達した後、時刻ｔ５において第１移動機構３０により第１基材支持部１１をプレス部３から離れる方向に移動させることによってプレス部３を基材組立体から離間させ、時刻ｔ６において第１移動機構３０を停止させるように、タイマー９０を通じて第１移動機構３０を制御するとともに、プレス部３及び圧力調整手段２を制御するものである。

次に、上述した電子機器の製造装置１００を用いた電子機器の製造方法について、図３〜図７を参照しながら、電子機器として色素増感太陽電池モジュールを製造する場合を例にして説明する。図３〜図７は、図１の電子機器の製造装置を用いた電子機器の製造方法の一連の工程を示す部分切断面端面図である。

まず第１基材１０に２つの環状の封止部１２が互いに離間して固定されたものを用意する。第１基材１０としては、例えば作用極を用いる。ここで、作用極としては、１枚の導電性基板１０ａ上に多孔質酸化物半導体層１０ｂが配置されたものを用いる。導電性基板１０ａとしては、例えば透明基板上に透明導電層を形成したものを用いる。第１基材１０においては、多孔質酸化物半導体層１０ｂが封止部１２の内側に配置されるように封止部１２が固定される。

そして、図３に示すように、チャンバ１の蓋部１ｂを取り外し、チャンバ１の本体部１ａ内において、第１基材支持部１１の第１基材支持面１１ａ上に第１基材１０を配置して第１基材１０を支持させる。その後、第１基材１０の多孔質酸化物半導体層１０ｂ上に被封止物１３としての電解質を配置する。ここで、電解質としては、液体電解質、固体電解質又は疑似固体電解質のいずれをも用いることもできる。

一方、２つの第２基材２０の各々に環状の封止部２２を固定したものを用意する。また図２に示すように、第２基材支持部２１を用意する。そして、２つの封止部２２を設けた第２基材２０を、第２基材支持部２１の第２基材固定部２１ｂに固定する。第２基材固定部２１ｂとしては、例えば粘着シートなどを用いることができる。

そして、図４に示すように、第２基材支持部２１をチャンバ１の本体部１ａ内に入れ、ガイド部５０に貫通させる。具体的には、第２基材支持部２１の第２基材支持フレーム２１ａの貫通孔２１ｃにガイド部５０を貫通させる。このとき、ガイド部５０には、距離調整部材６０としてバネ部材が設けられているため、距離調整部材６０が少し縮んだ後、第１基材支持部１１と第２基材支持部２１とが離間した状態に保持される。このとき、第１基材１０と第２基材２０とが離間した状態に保持される。このとき、第１基材支持部１１の位置を「初期位置」とする。

次に、図５に示すように、チャンバ１の本体部１ａに蓋部１ｂを取り付ける。このとき、蓋部１ｂにはプレス部３を固定する。ここで、プレス部３の加圧面３ａの形状は、封止部１２、封止部２２と同様の環状パターンとする。また加圧面３ａの個数は、第１基材１０又は第２基材２０の数に合わせる。

そして、制御装置８０によって、チャンバ１内の圧力及び第１基材支持部１１の位置が時刻とともに図８に示すタイムチャートに従って変化するように、圧力測定装置７０で測定された圧力に基づいて、タイマー９０を通じて第１移動機構３０を制御するとともに、プレス部３及び圧力調整手段２を制御する。

具体的には、まずチャンバ１の本体部１ａに蓋部１ｂを取り付けた時刻をｔ０とし、このときの圧力をＰ_０とする。このときの圧力Ｐ_０は、本実施形態では大気圧である。そして、図８に示すように、時刻ｔ０から一定時間経過後の時刻ｔ１において、制御装置８０によって、圧力調整手段２を制御し、チャンバ１内からガスを排出させてチャンバ１内の空間を減圧する（減圧工程）。具体的には、制御装置８０によって第１バルブＶ１を開き、第２バルブＶ２を閉じた状態とし、この状態で吸引ポンプ２ｂを作動させ、チャンバ１のガス流通口１ｃを通してチャンバ１内のガスを、第１配管２ａを通してチャンバ１から排出させ、チャンバ１内の圧力を低下させる。こうしてチャンバ１内の空間を減圧する。

圧力測定装置７０によって測定されたチャンバ１内の空間の圧力が時刻ｔ２において第１基材１０と第２基材２０との貼り合せを行う予定の圧力（Ｐ_{ｐｒｅｓｓ}）まで減圧されたならば、制御装置８０によりタイマー９０を作動させる。すると、タイマー９０により、モータ３３は、昇降シャフト３１を上昇させるように駆動される。そして、第１基材支持部１１をプレス部３に向かって移動させる。具体的には、昇降シャフト３１を図５の矢印Ａ方向に移動させる。このとき、距離調整部材６０によって第１基材１０と第２基材２０とが離間した状態に保持されたままとなっている。やがて、第２基材支持部２１がプレス部３に当接される（図６参照）。このとき、第２基材支持部２１の移動は停止されるが、ガイド部５０が第２基材支持部２１を貫通しているため、第１基材支持部１１の移動はまだ可能である。このため、さらに第１移動機構３０により第１基材支持部１１がプレス部３に向かって移動されると、距離調整部材６０によって第１基材支持部１１と第２基材支持部２１との距離が縮められ、第１基材支持部１１が第２基材支持部２１に近づけられる。やがて、図７に示すように、第１基材１０と第２基材２０とが、それらの間に封止部１２、２２を挟み込み且つ第１基材１０と第２基材２０と封止部１２、２２とによって形成される閉空間内に被封止物１３を配置した状態で重ね合わされる（重合せ工程）。

こうして第１基材１０と第２基材２０とが重ね合わされた後、さらに第１移動機構３０により、第１基材支持部１１がプレス部３に向かって移動されると、プレス部３の加圧面３ａによって第１基材１０及び第２基材２０を介して封止部１２、２２が加熱されながらプレスされる。このとき、この時刻をｔ３とすると、第１基材支持部１１はプレス位置に到達している（図８参照）。なお、プレス部３は、例えば時刻ｔ１より前に制御装置８０によって作動させて封止部１２，２２が溶融する温度まで発熱させておく。この後、時刻ｔ４まで封止部１２，２２のプレスが行われ、封止部１２によって第１基材１０と第２基材２０との貼合せが行われる。こうして基材組立体が得られる（貼合せ工程）。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間は、制御装置８０により圧力調整手段２が制御され、圧力測定装置７０によって測定されたチャンバ１内の圧力はＰ_{ｐｒｅｓｓ}で一定に保持される。

そして、第１基材１０と第２基材２０との貼合せが行われた後は、図８に示すように、時刻ｔ４において、制御装置８０によって圧力調整手段２が制御され、チャンバ１内における圧力が、上記貼合せ工程におけるチャンバ１内の圧力よりも増大させられる（圧力増大工程）。具体的には、制御装置８０によって第１バルブＶ１を閉じ、第２バルブＶ２を開いた状態とし、この状態でガス供給源２ｄから第２配管２ｃを通してガスを供給し、ガスを、第２配管２ｃを通してガス流通口１ｃからチャンバ１内に導入する。こうしてチャンバ１内の圧力を増大させる。

チャンバ１内の圧力を増大させた後、時刻ｔ５において、圧力が圧力Ｐ_０、すなわち大気圧に到達したならば、その時刻ｔ５において、タイマー９０により駆動機構３０のモータ３３が駆動され、第１基材支持部１１が下降する。具体的には、昇降シャフト３１を図５の矢印Ａ方向と反対方向に移動させる。このとき、第１基材支持部１１の下降に伴って基材組立体も下降する。そして、図８に示すように、時刻ｔ６において、第１基材支持部１１が初期位置に戻る。こうしてプレス部３が基材組立体から離間され、電子機器１００の製造が完了する（プレス部離間工程）。

この電子機器の製造装置１００を用いた電子機器の製造方法によれば、第１基材１０と第２基材２０とを貼り合せて基材組立体を得た後、チャンバ１内における圧力を、貼合せ工程におけるチャンバ１内の圧力よりも増大させている。このため、プレス部３を基材組立体から離間させた後でも、基材組立体は、チャンバ１内の圧力によって内側に向かって押圧された状態となる。その結果、プレス部３を基材組立体から離間しても、第１基材１０と封止部１２，２２との界面や、第２基材２０と封止部１２，２２との界面にかかる応力を小さくすることができ、得られる電子機器１００において、被封止物１３としての電解質の漏洩又は外部からの水分の侵入を十分に抑制できる。従って、電子機器の製造方法によれば、優れた耐久性を有する電子機器１００を製造できる。

また本実施形態の電子機器の製造方法では、貼合せ工程において、チャンバ１内の圧力が一定に保持される。このため、チャンバ１内の圧力の変動により封止部１２，２２と第１基材１０又は第２基材２０との間に繰り返し応力が加わることが抑制され、封止部１２，２２と第１基材１０との間の接着性、及び、封止部１２，２２と第２基材２０との間の接着性をより十分に向上させることができる。このため、得られる電子機器１００はより優れた耐久性を有することが可能となる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、第１基材１０及び第２基材２０の各々に封止部１２，２２が固定された基材組立体を製造する場合を例にして電子機器の製造装置の作用について説明したが、本発明の電子機器の製造装置は、第１基材１０及び第２基材２０のいずれか一方に封止部が固定された基材組立体を製造する場合であれば適用可能である。

また上記実施形態では、プレス部３が蓋部１ｂに固定され、第１基材支持部１１が第１移動機構３０によりプレス部３に向かって移動されるようになっているが、第１基材支持部１１がチャンバ１に対して固定され、プレス部３が第１基材支持部１１に向かって移動機構により移動されるようになっていてもよい。この場合でも、相対的には、第１基材支持部１１がプレス部３に向かって移動されることとなる。

また上記実施形態ではプレス部３が制御装置８０によって制御されているが、プレス部３は制御装置８０によって制御されなくてもよい。

さらに上記実施形態では、制御装置８０によって圧力測定装置７０で測定された圧力に基づいて、タイマー９０を通じて第１移動機構３０を制御するとともに、プレス部３及び圧力調整手段２を制御することにより本発明の電子機器の製造方法が実施されているが、本発明の電子機器の製造方法は、制御装置８０を用いず、圧力測定装置７０で測定された圧力に基づいて、タイマー９０を通じて第１移動機構３０を手動で操作するとともに、プレス部３及び圧力調整手段２を手動で操作することにより実施することもできる。

また本実施形態の電子機器の製造方法では、貼合せ工程において、チャンバ１内の圧力が一定に保持されているが、必ずしもチャンバ１内の圧力が一定に保持されていなくてもよい。すなわち、チャンバ１内の圧力の変動が小さい限りは、チャンバ１内の空間をさらに減圧しなくてもよい。

さらに上記実施形態では、圧力増大工程によってチャンバ１内の圧力が圧力Ｐ_０、すなわち大気圧まで増大させられているが、圧力増大工程においてチャンバ１内の圧力は、貼合せ工程におけるチャンバ１内の圧力よりも大きく且つ大気圧より小さい圧力であればよい。

また上記実施形態では、封止部１２，２２を加熱しながらプレスして第１基材１０と第２基材２０との貼合せが行われているが、封止部１２，２２がエポキシ樹脂やアクリル樹脂などの紫外線硬化性樹脂を含む場合には、紫外線を照射しながら封止部１２，２２をプレスすることによって第１基材１０と第２基材２０との貼合せを行うこともできる。あるいは、封止部１２，２２がブチルゴム等の常温硬化性樹脂を含む場合には、封止部１２，２２をプレスするだけで第１基材１０と第２基材２０との貼合せを行うことができる。

さらに上記実施形態では、第２基材２０は第２基材支持部２１によって支持されているが、プレス部３が第２基材２０を支持する場合には、第２基材支持部２１は省略されてもよい。この場合は、プレス部３が第２基材支持部２１を兼ねることになる。

さらにまた上記実施形態では、第１移動機構３０が、第１基材支持部１１を第２基材支持部２１に対して相対的に移動させる第２移動機構をも兼ねているが、電子機器の製造装置は、第１移動機構３０とは別に、第２移動機構をさらに有していてもよい。

さらにまた上記実施形態では、電子機器として色素増感太陽電池モジュールを製造する場合を例にして説明したが、電子機器は、有機ＥＬ素子、液晶表示器、有機薄膜太陽電池であってもよい。この場合、被封止物は電解質に代えて、有機発光体や液晶となる。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
図１に示す電子機器の製造装置１００を用いて電子機器としての色素増感太陽電池モジュールを以下のようにして製造した。

まず第１基材１０に２つの環状の封止部１２が互いに離間して固定されたものを用意した。第１基材１０としては作用極を用いた。ここで、作用極としては、導電性基板１０ａ上にチタニアからなる厚さ１０μｍの多孔質酸化物半導体層１０ｂが配置されたものを用いた。導電性基板１０ａとしては、３０５ｍｍ×３０５ｍｍ×厚さ２．２ｍｍの透明導電性基板を用いた。透明導電性基板としては、透明ガラス基板の上にＦＴＯ膜が形成されたものを用いた。

第２基材２０としては対極を用いた。対極としては、チタン箔からなる厚さ５０μｍの導電性基板上に白金からなる厚さ１０ｎｍの触媒層が形成されたものを用いた。

そして、第１基材１０及び第２基材２０の各々に厚さ５０μｍ、幅２０００μｍの矩形環状の封止部１２、２２を固定した。封止部１２、２２としては、バイネル（商品名、デュポン社製）を用いた。

次に、図３に示すように、チャンバ１の蓋部１ｂを取り外した状態で、チャンバ１の本体部１ａ内において、第１基材支持部１１の第１基材支持面１１ａ上に第１基材１０を配置して第１基材１０を支持させた。その後、第１基材１０の多孔質酸化物半導体層１０ｂ上に被封止物１３としての電解質を配置した。電解質としては、アセトニトリルを溶媒とするヨウ素系電解質で構成される液体電解質を用いた。

一方、図２に示すように、第２基材支持部２１を用意し、２つの封止部２２を設けた第２基材２０を、第２基材支持部２１の第２基材固定部２１ｂに固定した。第２基材固定部２１ｂとしては、粘着シートを用いた。

そして、図４に示すように、第２基材支持部２１をチャンバ１の本体部１ａ内に入れ、ガイド部５０に貫通させた。具体的には、第２基材支持部２１の第２基材支持フレーム２１ａの貫通孔２１ｃにガイド部５０を貫通させた。このとき、距離調整部材６０が少し縮んだ後、第１基材支持部１１と第２基材支持部２１とが離間した状態に保持され、第１基材１０と第２基材２０とが離間した状態に保持された。このとき、第１基材支持部１１の位置を「初期位置」とした。

次に、図５に示すように、チャンバ１の本体部１ａに蓋部１ｂを取り付けた。このとき、蓋部１ｂには、プレス部３を固定しておいた。ここで、プレス部３の加圧面３ａの形状は、封止部１２、封止部２２と同様の環状パターンとした。また加圧面３ａの個数は２個とした。

そして、制御装置８０によって、圧力測定装置７０で測定された圧力をモニタしながら、タイマー９０、プレス部３及び圧力調整手段２を制御した。具体的には図８に示すタイムチャートに従って制御装置８０によるタイマー９０、プレス部３及び圧力調整手段２の制御を行った。図８のタイムチャートにおいて、ｔ１〜ｔ６、Ｐ_０、Ｐ_{ｐｒｅｓｓ}及び、プレス部３を基材組立体から切り離すときのチャンバ１内の圧力Ｐ_１は以下の通りとした。
ｔ１＝０秒
ｔ２＝３０秒
ｔ３＝３１秒
ｔ４＝６１秒
ｔ５＝１２１秒
ｔ６＝１２２秒
Ｐ_０＝大気圧
Ｐ_{ｐｒｅｓｓ}＝６００Ｐａ
Ｐ_１＝大気圧

このとき、プレス部３は、制御装置８０によって時刻ｔ１よりも前に作動させ、表面温度を２００℃にした。なお、時刻ｔ１〜ｔ６は、時刻ｔ０からの経過時間である。

以上のようにして、電子機器としての色素増感太陽電池モジュールを作製した。

（実施例２）
プレス部３を基材組立体から切り離すときのチャンバ１内の圧力Ｐ_１を２０００Ｐａとしたこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池モジュールを作製した。

（比較例１）
プレス部３を基材組立体から切り離すときのチャンバ１内の圧力Ｐ_１を６００Ｐａ、すなわちＰ_{ｐｒｅｓｓ}と同一としたこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池モジュールを作製した。

上記のようにして得られた実施例１〜２の色素増感太陽電池モジュールについて、封止部及び第２基材２０を横切る断面を、実体顕微鏡にて観察した。その結果、実施例１では、封止部からの第２基材の剥離が発生しておらず、封止部に対する第２基材の浮上りも発生していなかった。また実施例２では、封止部に対する第２基材のわずかな浮上りが発生していたが、封止部からの第２基材の剥離が発生していなかった。これに対し、比較例１では、封止部からの第２基材の剥離が発生しており、電解質が漏洩していた。

以上のことから、本発明の電子機器の製造方法によれば、優れた耐久性を有する電子機器を製造できることが分かる。

１…チャンバ
２…圧力調整手段
２ａ…第１配管
２ｂ…吸引ポンプ
２ｃ…第２配管
３…プレス部
１０…第１基材
１１…第１基材支持部
１２、２２…封止部
１３…被封止物
２０…第２基材
２１…第２基材支持部
３０…移動機構
３１…昇降シャフト（移動機構）
３２…駆動部（移動機構）
７０…圧力測定装置
８０…制御装置
１００…電子機器の製造装置
Ｖ１…第１バルブ
Ｖ２…第２バルブ

Claims

第１基材と、前記第１基材に対向する第２基材と、前記第１基材及び前記第２基材の間に配置される被封止物と、前記第１基材及び前記第２基材を接続し、前記被封止物を包囲する封止部とを備える電子機器を製造する電子機器の製造方法であって、
チャンバ内の空間を減圧する減圧工程と、
前記減圧工程の後、前記チャンバ内において、少なくとも一方に前記封止部が固定された前記第１基材及び前記第２基材を、前記第１基材と前記第２基材との間に前記封止部を配置し且つ前記第１基材と前記第２基材と前記封止部とによって形成される閉空間内に前記被封止物を配置した状態で重ね合せる重合せ工程と、
前記重合せ工程の後、前記チャンバ内において、プレス部を用い、前記第１基材及び前記第２基材を介して前記封止部をプレスして前記封止部によって前記第１基材と前記第２基材とを貼り合せて基材組立体を得る貼合せ工程と、
前記貼合せ工程の後、前記チャンバ内における圧力を、前記貼合せ工程における前記チャンバ内の圧力よりも増大させる圧力増大工程と、
前記圧力増大工程の後、前記プレス部を前記基材組立体から離間させることにより前記電子機器を得るプレス部離間工程とを含み、
前記貼合せ工程において、前記チャンバ内における圧力を一定に保持する、電子機器の製造方法。
前記圧力増大工程における前記チャンバ内における圧力を大気圧にする、請求項１に記載の電子機器の製造方法。
前記貼合せ工程において、前記封止部を加熱しながらプレスして前記封止部によって前記第１基材と前記第２基材とを貼り合せる、請求項１又は２に記載の電子機器の製造方法。
第１基材と、前記第１基材に対向する第２基材と、前記第１基材及び前記第２基材の間に配置される被封止物と、前記第１基材及び前記第２基材を接続し、前記被封止物を包囲する封止部とを備える電子機器を製造する電子機器の製造装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられ、前記第１基材を支持する第１基材支持部と、
前記チャンバ内で前記第１基材支持部に対向する位置に設けられ、前記第１基材側で前記第２基材を支持する第２基材支持部と、
前記第１基材及び前記第２基材を介して前記第１基材と前記第２基材との間に配置される前記封止部をプレスするプレス部と、
前記プレス部を前記第１基材支持部に対して相対的に移動させることが可能な第１移動機構と、
前記第１基材支持部を前記第２基材支持部に対して相対的に移動させることが可能な第２移動機構と、
前記チャンバ内の圧力を測定する圧力測定装置と、
前記チャンバ内の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記圧力測定装置で測定された前記チャンバ内の圧力に基づいて、少なくとも前記第１移動機構、前記第２移動機構及び前記圧力調整手段を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、
前記圧力調整手段により前記チャンバ内の空間を減圧させ、前記圧力測定装置によって測定された前記チャンバ内の圧力が前記第１基材と前記第２基材とを貼り合せる際の圧力に達した後、前記第２移動機構によって前記第１基材支持部を前記第２基材支持部に向かって相対的に移動させ、
前記第１基材支持部が、前記第１基材と前記第２基材とが前記封止部を介して重ね合わされる位置に達した後、前記第１移動機構により前記プレス部を前記第１基材支持部に向かって相対的に移動させて前記封止部をプレスさせ、
前記圧力調整手段により前記チャンバ内の圧力を一定に保持させた状態で前記プレス部により前記第１基材と前記第２基材とが貼り合わされて前記基材組立体が得られた後、前記圧力調整手段により前記チャンバ内の圧力を増大させ、
前記圧力測定装置によって測定された前記チャンバ内の圧力が所定の圧力に達した後、前記第１移動機構により前記プレス部を前記第１基材支持部から離れる方向に相対的に移動させることによって前記プレス部を前記基材組立体から離間させるように、少なくとも前記第１移動機構、前記第２移動機構及び前記圧力調整手段を制御する、電子機器の製造装置。
前記圧力調整手段が、
前記チャンバに接続される第１配管と、
前記第１配管に接続され、前記チャンバ内のガスを排出させる吸引ポンプと、
前記第１配管に設けられる第１バルブと、
前記チャンバに接続される第２配管と、
前記第２配管に設けられる第２バルブと、
前記第２配管に接続され、前記チャンバ内にガスを供給するガス供給源とを有する、請求項４に記載の電子機器の製造装置。