(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ素子を設けた透明基板に対向する側が開放された箱型形状で、外側四辺に形成されたフランジと、各フランジの内側から立ち上がった側壁と、側壁で外周が区画された矩形状の平坦部とをもち、矩形状ビードが平坦部の周辺近傍に形成されており、プレス成形で作製したことを特徴とするステンレス鋼製の有機ＥＬＤ用封止缶。
【請求項２】
矩形状ビードの高さ／幅の比が０．０２〜０．３０の範囲にある請求項１記載の有機ＥＬＤ用封止缶。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、薄型化に適したステンレス鋼製の有機ＥＬＤ用封止缶に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、自発光で鮮明な画像を再生できることから液晶表示素子に比較して視認性が高く、表示画像が視角によって見づらくなることもない。また、液晶表示素子のようなバックライトを必要としないため、薄型化に適した構造をもっている。このような長所から、液晶表示装置に代わる次世代表示装置として注目されており、携帯電話，カーステレオ，カーナビゲーションシステムの表示部等で一部実用化されている。
有機ＥＬ素子は、蛍光性有機化合物を含む薄膜をアノード電極とカソード電極との間に挟んだ積層構造をもつ。具体的には、ガラス等の透明基板ａ上に形成されたアノード電極ｂに有機発光層ｃ及びカソード電極ｄが積層されており、各層ｂ〜ｄを覆う封止缶ｅが透明基板ａに固着されている（図１）。アノード電極ｂをＸ−Ｘ方向のストライプ状，カソード電極ｄをＹ−Ｙ方向のストライプ状に形成すると、Ｘ−Ｙマトリックスで有機発光層ｃが区画される。
【０００３】
アノード電極ｂとカソード電極ｄとの間に直流電圧を印加すると、有機発光層ｃに正孔，電子が注入される。正孔と電子の再結合時に励起子（エキシトン）が生成し、励起子が失活する際に生じる蛍光又は燐光が透明基板ａを介して外部に放出される。このとき、Ｘ−Ｙマトリックスで分割した有機発光層ｃを単純マトリックス方式又はアクティブマトリックス方式で駆動させて所定画素を発光させることにより必要画像が再生される。
有機発光層ｃは、たとえば正孔注入層，正孔輸送層，発光兼電子輸送層の三層構成で設けられるが、酸素の存在下で発光寿命が極端に低下する傾向を示す。また、雰囲気中に水分があると、画像の鮮明度に悪影響を及ぼすダークスポットが発生・拡大する。酸素や水分に起因する性能劣化は、特に低分子タイプの有機ＥＬ素子で顕著にみられる。
【０００４】
酸素や水分に起因した性能劣化を防止するため、水分を極力取り除いたドライ窒素等の不活性ガス雰囲気中で透明基板ａに封止缶ｅを固着し、有機発光層ｃを覆っている。封止缶ｅには、酸素や水分が透過しない板厚０.１〜１ｍｍ程度のステンレス鋼板又は鋼箔が使用され始めている。封止缶ｅの固着には紫外線硬化型の接着剤が通常使用されている。接着面に接着剤を塗布した後で透明基板ａに封止缶ｅを加圧Ｐし、透明基板ａ側から紫外線ＵＶを照射することによって封止缶ｅを透明基板ａに固着している。また、封止缶ｅで封止された閉鎖空間に残存する水分を除去するため、封止缶ｅの一部底面に凹部ｇを形成し、乾燥剤ｈを凹部ｇに充填することもある。
【０００５】
薄型化が容易な有機ＥＬ素子の長所を最大限活用し、薄さを強調して素子自体も可能な限り薄くする研究が急速に進められている。将来的には、システム手帳に挟み込める薄さのカードテレビ等も想定されており、各メーカ間における極薄化の競争が更に活発化することが予想される。これに伴って、素子を構成する各部材の薄型化も進められており、封止缶ｅと有機発光層ｃとの間の隙間も極めて小さな設計に変わりつつある。また、有機ＥＬＤの需要が高まるに従って、より大きなサイズの有機ＥＬＤの開発が進められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
封止缶ｅの接着面の低い平面度は、接着性の低下を招くだけでなく、有機発光層ｃに封止缶ｅが接触しやすくなる原因でもある。接着剤層ｆを透過して水分，酸素等が閉鎖空間に侵入すると、有機ＥＬ素子が劣化する。
有機発光層ｃに封止缶ｅを接近させた設計では、導電材料である封止缶ｅが有機ＥＬ素子に接触して短絡が生じる危険性が大きくなる。有機ＥＬ素子を包み込むハット形状にステンレス鋼板又は鋼箔を成形加工することによって封止缶ｅが製造されるが、有機発光層ｃの頂面に対向する平坦部の加工精度が劣ると、有機発光層ｃに封止缶ｅが接触しやすくなる。有機ＥＬ素子に封止缶ｅが接触すると、マトリックス状に形成されたカソード電極ｄ間で短絡し、発光不良となるばかりでなく、有機ＥＬ素子が機械的に破壊されることもある。
【０００７】
ステンレス鋼板のプレス成形によって封止缶ｅを製造する場合、サイズが大きくなるほど反りやたわみの絶対量が増加するため、従来のプレス成形ではサイズが３０ｍｍ×４０ｍｍや５０ｍｍ×１００ｍｍ程度に設定し、気密封止に支障がなく、有機ＥＬ素子／封止缶ｅの接触が回避できるレベルの平面度を維持している。これでは、大画面化の要求が強い有機ＥＬＤに対応できず、たとえば１００ｍｍ×１００ｍｍサイズ程度の中型有機ＥＬＤ用封止缶でも高精度のフランジ平面度が得られない。実際、大サイズのステンレス鋼製有機ＥＬＤ用封止缶では反り量が０.２ｍｍ以上と接着面の精度が悪く、有機ＥＬ素子本体との接着性に劣り、接着層が厚くなることで有機ＥＬ素子が劣化しやすくなる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、封止缶の平坦部周辺近傍にビードを形成することにより剛性を高め、平坦部，フランジ共に平面度が高く、有機発光層との接触に起因する短絡や水分，酸素等による有機発光層の劣化等がなく、長期間にわたって良好な発光特性で有機ＥＬ素子を駆動でき、薄型化に適した有機ＥＬＤ用封止缶を提供することを目的とする。
本発明のステンレス鋼製有機ＥＬＤ用封止缶は、その目的を達成するため、有機ＥＬ素子を設けた透明基板に対向する側が開放された箱型形状で、外側四辺に形成されたフランジと、各フランジの内側から立ち上がった側壁と、側壁で外周が区画された矩形状の平坦部とをもち、矩形状ビードが平坦部の周辺近傍に形成されており、プレス成形で作製したことを特徴とする。
【０００９】
単数又は複数の乾燥剤充填用凹部を平坦部に形成した封止缶では、乾燥剤充填用凹部より低い矩形状ビードを形成すると、薄型化に対するネックにならない。矩形状ビードは、ビード幅に対し０.０２〜０.３０倍のビード高さで形成することが好ましい。
素材には、耐食性に優れたステンレス鋼板が使用されるが、絶縁層を兼ねる塗膜を設けた塗装ステンレス鋼板も使用可能である。塗装ステンレス鋼板を素材に使用するとき、ＯＨ基が表面に配向した塗膜をもつステンレス鋼板が気密封止性の点で好ましい。
【００１０】
この有機ＥＬＤ用封止缶は、ステンレス鋼板から所定サイズの矩形状ブランクを切り出し、フランジの内側から立ち上がった側壁で区画された矩形状平坦部の周辺近傍に矩形状ビードがある箱型形状にブランクをプレス成形し、次いでフランジを所定幅にトリミングすることにより製造される。平坦部の周辺近傍に凸型の矩形状ビードをつける場合に乾燥剤充填用凹部より矩形ビードを低く設定するが、凹型の矩形ビードによっても封止缶の剛性が高められる。
【００１１】
【作用】
ステンレス鋼板のプレス成形で作製された封止缶の平坦部，フランジが平面度に劣ることは、プレス成形で素材に導入された応力や歪に原因がある。
通常、ブランク１０を中間製品２０にプレス成形し、プレス成形品２０のフランジ２１をトリミングすることによりプレス成形品３０としているが、プレス成形時のメタルフローがフランジ２１の直線部とコーナ部で異なる。コーナ部では縮みフランジ変形で側壁２２が形成されるが、直線部では主として曲げ加工によって側壁２２が形成される。その結果、コーナ部に比較して多量のメタルが直線部に流れ込み、コーナ部と直線部で応力や歪が不均一に分布し、フランジ２１に波打ち，皺等の欠陥が発生する。しかも、フランジ２１を所定幅のフランジ３１にトリミングするとき、残留応力，歪の一部が開放され、フランジ３１の形状が不安定になる。
応力や歪の不均一分布は、側壁２２の内側にある平坦部２３にも伝播し、ペコ等の形状不良を発生させる原因となる。乾燥剤充填用凹部２４のある平坦部２３では、乾燥剤充填用凹部２４も応力，歪に不均一分布を助長し、平坦部２３の平面度を低下させる。
【００１２】
本発明は、プレス成形で導入される応力，歪がフランジ２１，平坦部２３の平面度を低下させるとの前提で、平坦部２３の周辺近傍に矩形状のビード２５を形成することによって平坦部２３の剛性を高め、プレス成形後にも平行度の高い平坦部２３に成形している（図３）。ビード２５は、プレス成形でフランジ２１，側壁２２と同時に形成されるが、凸型のビード２５では乾燥剤充填用凹部２４よりも低い高さに設定されている。ビード２５の形状は凸型，凹型の何れでも良いが、ビード幅に対し０.０２〜０.３０倍のビード高さが好ましい。
【００１３】
平坦部２３の周辺近傍に形成されたビード２５は、フランジ２１，側壁２２形成時のコーナ部と直線部で異なるメタルフローの相違を吸収し、フランジ２１，側壁２２に導入された不均一な応力，歪が平坦部２３の中央に伝播することを防止している。乾燥剤充填用凹部２４の形成によって生じる歪も、ビード２５の形成で高めた剛性により規制される。その結果、フランジ２１の平面度が高くなる。ビード２５による剛性向上は、平坦部２３の平面度を向上させる上でも有効である。
【００１４】
【実施例】
板厚０.４ｍｍのＳＵＳ４０９ステンレス鋼板を封止缶の素材に使用した。
ステンレス鋼板からサイズ１０４ｍｍ×１０４ｍｍの矩形状ブランク１０を切り出し、図４に示す寸法サイズのプレス成形品２０を製造した。ビード２５の高さＨ1を１.２０ｍｍ，乾燥剤充填用凹部２４の高さＨ2を１.６０ｍｍ，平坦部２３から乾燥剤充填用凹部２４までの段差Ｈ3を０.８０ｍｍ，平坦部２３からビード２５までの段差Ｈ4を０.４０ｍｍに設定した。
【００１５】
作製されたプレス成形品３０を定盤に載置し、定盤表面からフランジ２１各部までの隙間を測定したところ、０.０５ｍｍ以下に収まっていた。定盤表面から平坦部２３各部までの距離も、距離変動が０.１ｍｍ以下の極めて狭い範囲に収まっていた。この結果は、有機ＥＬＤ用封止缶に要求されるフランジ２１の平面度及び平坦部２３の平行度を十分満足している。
比較のため、ビード２５を設けることなく同じ条件下でブランク１０をプレス成形することにより作製されたプレス成形品３０では、フランジ２１と定盤表面との隙間が０.２０ｍｍ以上もあり、定盤表面から平坦部２３各部までの距離も１.２０ｍｍ（設定値）に対して０.３０ｍｍの範囲で変動していた。
【００１６】
次いで、ビード２５の段差Ｈ4がフランジ２１の平面度に及ぼす影響を調査するため、種々の段差Ｈ4でビード２５を平坦部２３の周辺近傍に形成したプレス成形品３０を作製した。得られたプレス成形品３０を定盤に載置し、定盤からフランジ２１各部までの距離を測定した。なお、平坦部２３から乾燥剤充填用凹部２４までの段差Ｈ3は０.８０ｍｍに設定した。
表１の調査結果にみられるように、フランジ２１の平面度向上に及ぼすビード２５の影響は、段差Ｈ4：０.１ｍｍ以上のビード２５で確認され、ビード２５による剛性向上効果が効いていることが判る。しかし、高すぎるビード２５を形成すると、直線部の材料流入がコーナ部に比較して多くなるため歪の不均一分布が生じ、フランジ２１の平面度が低下する。この種の平面度低下は、ビード高さ／ビード幅の比を０.０２〜０.３０の範囲にすることにより防止できる。
【００１７】
0004055936.tif 000002
【００１８】
平坦部２３の周辺近傍に付けた矩形状のビード２５は、平坦部２３の平行度を向上させる上でも有効であった。これは、プレス成形時のメタルフローがビード２５の形成に要する塑性変形で一部吸収されてコーナ部と直線部との間でメタルフローの差が少なくなったこと、ビード２５によって高められた剛性で平坦部２３の変形が拘束されたこと等によるものと考えられる。
実際、ビード２５のないプレス成形品３０では平坦部２３の平行度が要求値０.１ｍｍを超えるケースが多発したのに対し、ビード２５をつけることにより平行度が要求値０.１ｍｍを大幅に下回る平坦部２３が安定的に形成された。
平面度が向上したフランジ２１は、封止缶ｅを透明基板ａに載置したとき透明基板ａ／フランジ２１間の隙間が極僅かで均一になるので、接着性が向上し、優れた気密封止度で透明基板ａに接着される。その結果、大気から接着剤層ｆを介して閉鎖空間に侵入する酸素や水分が大幅に少なくなり、有機発光層ｃの劣化の防止が可能となった。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の有機ＥＬＤ用封止缶は、側壁で区画された矩形状の平坦部の周辺近傍にビードを形成しているので、平坦部の剛性が高くなり、有機ＥＬ素子が設けられた透明基板に対する平行度が高い。そのため、有機ＥＬ素子に平坦部を接近させた状態で封止缶を透明基板に接着固定しても、有機ＥＬ素子／平坦部の接触に起因する短絡等のトラブル発生がなく、有機ＥＬ表示パネルを薄型化できる。また、フランジの平面度も高いため、優れた気密性で有機ＥＬ素子が気密封止され、良好な発光特性が長期にわたって維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  有機ＥＬ素子の構造を説明する図
【図２】  有機ＥＬＤ用封止缶をプレス成形する従来法の説明図
【図３】  本発明に従って有機ＥＬＤ用封止缶を作製するプレス成形法の説明図
【図４】  実施例で作製した有機ＥＬＤ用封止缶
【符号の説明】
１０：ブランク    １１：切欠き    ２０：中間製品    ２１：フランジ    ２２：側壁    ２３：平坦部    ２４：乾燥剤充填用凹部    ２５：ビード    ２６：ステップビード    ３０：プレス成形品
Ｈ1：ビード２５の高さ    Ｈ2：乾燥剤充填用凹部２４の高さ    Ｈ3：平坦部２３から乾燥剤充填用凹部２４までの段差    Ｈ4：平坦部２３からビード２５までの段差
ａ：透明基板    ｅ：封止缶    ｆ：接着剤層    ｇ：乾燥剤充填凹部    ｈ：乾燥剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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