JP2010265950A - 密封構造及びシール材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被密封用平坦面5に対して、弾発的に接触する弯曲状の延伸リップ1を有し、この延伸リップ1は横断面薄肉C字型であり、かつ、付け根部に段差部19を有する。
【選択図】図3
Description
即ち、浅皿状であって外鍔状フランジを上方開口端縁に有する封止板に対し、薄板状積層構造体を、上記外鍔状フランジに、接着剤と帯板状ガスケットとを介して、固着し、内部を真空又は非酸化・低湿雰囲気に、気密して、有機EL素子が構成されていた。
ところが、薄型ディスプレイを製造する工程に於て、ガラス等の薄い基板の一面に、(例えば、有機EL表示素子では、)正孔注入電極と有機薄膜発光層と電子注入電極を積層する等のために、ガラス等の薄い基板の外周端縁を、密封空間を有するチャンバーの開口端縁に対して、帯板状ガスケットやOリング等のシール材を介して、押付けて、気密を保つ必要がある。
しかも、基板が薄いガラスである場合、大きな荷重を掛けることができないので、一層、上記追従が不十分となり、密封性が得られないという問題が生じ、また、シールから基板に作用する反力が、従来の帯板状ガスケットやOリング等のシール材では、大きいので、薄いガラスの基板の反りが大きくなって、割れる虞もあった。
さらに、外周長が例えば 400mmを越える大面積の薄いガラス基板であって、チャンバー内を真空引きした場合等に大きな撓み(変形)を発生し、かつ、チャンバー開口端縁にも大きな撓み(変形)を生じていても、これ等の撓みを吸収して、安定して確実な密封性能を発揮する密封構造及びシール材を提供することを、目的とする。
また、シール材が取着される取付部材と、被密封用平坦面を有する相手部材の間を密封する密封構造に於て、上記シール材は、上記被密封用平坦面に弾発的に接触する延伸リップと、上記取付部材に固定される取着部と、を具備し、上記延伸リップの一面側にて高圧側流体を受圧して該リップの他面側を上記被密封用平坦面に対して所定幅の帯状平面をもって密接状態として密封するように構成した。
また、上記延伸リップは、上記一面側を凹状弯曲内面側とする弯曲状リップであり、該一面側に於て、上記弯曲状リップの付け根部に段差部又は小凹溝部を形成したものである。
または、上記延伸リップは、上記一面側へ付け根部が折曲ってから先端へストレート状に延伸した屈折ストレート状リップであり、該一面側に於て、上記付け根部に段差部又は小凹溝部を形成したものである。
また、本発明に係るシール材は、高圧側流体を受圧する一面側の付け根部に、段差部又は小凹溝部を有する弯曲状リップ又は屈折ストレート状リップを有する。
図1に示すように、本発明に係る密封構造に用いられるシール材Sは、全体の平面視形状は、円形(図1(A))や略矩形(図1(B))や楕円形(図示省略)等であり、図1(A)(B)各々の(イ−イ)拡大断面図としての図2、及び、使用(装着)状態を示す図3及び図4に示すように、シール材Sは、被密封用平坦面5に弾発的に接触する延伸リップ1を有し、かつ、取付部材10に取着(固定)される取着部11を有する。
延伸リップ1は、図1〜図6では、高圧側流体Eを受ける一面側31を凹状弯曲内面側2とする弯曲リップ1Aの場合を例示する。また、弯曲リップ1Aは、高圧側に弯曲状であるということができる。
[数1]
4.0≦L/T≦ 8.0
即ち、本発明に於て、延伸リップ1が弯曲状リップ1Aである場合では、「延伸」とは、上記数式1を満たすように、肉厚に比べてその弧の長さが十分大きいことをいう。
図5(C),(D)に於て、圧力Pが、延伸リップ1(弯曲状リップ1A)の凹状弯曲内面側2に作用している状態を示し、上記圧力Pとしては、大気圧程度が望ましいが、大気圧の3倍(3atm )程度まで適用可能ではある。
このチャンバー16の開口端縁部16Aは、平面視円形や矩形や長円形等の閉環状であって、所定幅寸法W16の平坦面(第2平面22)を上面に有し、この平坦面(第2平面22)に対して、ガラス基板(相手部材4)を、押え部材17にて矢印J方向に押え付けて、そのガラス基板(相手部材4)の外周端縁の下面(平坦面5)を、シール材Sの延伸リップ1(弯曲状リップ1A)にて弾発的に受けて、図3から図4の状態とする。
即ち、図5(B)から(D)のように、矢印Kの方向に吸引されることで、大気圧(1atm )の圧力Pが、リップ1の凹状弯曲内面側2に作用して、リップ1は所定幅W3 だけストレート状にガラス基板の下面に密接し、大気のチャンバー密封空間15への浸入を防止する密封作用をなす。
[数2]
3.0≦L7 /T7 ≦ 5.0
また、図2〜図5に於て、段差部19をもって、中間部7の肉厚寸法T7 よりも、リップ1の肉厚寸法Tを小さく設定するのが望ましい。
図8は、図2〜図5で既述した段差部19にて延伸リップ1の肉厚寸法Tを(中間部7の肉厚寸法T7 よりも)小さく設定した場合であり、図7は、延伸リップ1の肉厚寸法Tが中間部7の肉厚寸法T7 と略同一のままで、又は、先端に向かってしだいに減少させた場合である。
図7の実施品の接触面圧分布Px よりも、図8の実施品の面圧分布Py の方が、(最大面圧値は同一であるにかかわらず)シャープな山型を示して、これによって面積が小さくなっている。即ち、面積が小さいということは、延伸リップ1が被密封用平坦面5に与える(作用する)弾性的反発力が小さいことを意味する。
なお、図10(A)(B)(C)に示すように、本発明のシール材Sの取着部11の横断面形状は種々設計変更自由であり、かつ、取付部材10側のシール保持凹溝14の形状も、種々変更自由である。
図11(A)と図12(A)に示す自由状態において、延伸リップ1は、付け根部が折曲って、先端へストレート状に延伸した屈折ストレート状リップ1Bの場合を示す。図11(C)と図12(C)のように、高圧側の流体Eに対応した一面側31へ、図11(A)と図12(A)の自由状態下で折曲っている。
しかも、図11では、付け根部に段差部19を形成して、T<T7 となるように、先端側の屈折ストレート状リップ1Bの肉厚寸法Tを、中間部肉厚寸法T7 よりも十分に薄く設定する。図12では、T=T7 として、一面側31の付け根部に小凹溝部20を形成している。なお、図12に於て、T<T7 とするも好ましい(図示省略)。
自由状態下で、屈折ストレート状リップ1Bの、中間部7の背面7Aに対する屈折角度βは、45°〜70°が好ましく、特に、50°〜60°とするのが良い(図11(A),図12(A)参照)。
[数1]
4.0≦L/T≦ 8.0
即ち、本発明に於て、延伸リップ1が屈折ストレート状リップ1Bである場合も、「延伸」とは、上記数式1を満たすように、肉厚に比べてその弧の長さを十分に大きいことをいう。
また、上記延伸リップ1は、上記一面側31へ付け根部が折曲ってから先端へストレート状に延伸した屈折ストレート状リップ1Bであり、該一面側31に於て、上記付け根部に段差部19又は小凹溝部20を形成したので、つぶし量に対する単位長さ当たりの反力が小さくなり、相手部材4が薄いガラス基板等であっても、その破損を有効に防ぎ得る。
また、上記延伸リップ1は、横断面薄肉C字型とすれば、上述の撓み(変形)や変位に柔軟に対応可能となり、反力も低減できる。
1A 弯曲状リップ
1B 屈折ストレート状リップ
2 凹状弯曲内面側
3 凸状弯曲外面側
4 相手部材
5 被密封用平坦面
6 帯状平面
10 取付部材
11 取着部
20 小凹溝部
31 一面側
33 他面側
S シール材
W3 所定幅
Claims (5)
- 被密封用平坦面(5)に弾発的に接触する延伸リップ(1)を有するシール材(S)を具備していることを特徴とする密封構造。
- シール材(S)が取着される取付部材(10)と、被密封用平坦面(5)を有する相手部材(4)の間を密封する密封構造に於て、上記シール材(S)は、上記被密封用平坦面(5)に弾発的に接触する延伸リップ(1)と、上記取付部材(10)に固定される取着部(11)と、を具備し、上記延伸リップ(1)の一面側(31)にて高圧側流体(E)を受圧して該リップ(1)の他面側(33)を上記被密封用平坦面(5)に対して所定幅(W3 )の帯状平面(6)をもって密接状態として密封するように構成したことを特徴とする密封構造。
- 上記延伸リップ(1)は、上記一面側(31)を凹状弯曲内面側(2)とする弯曲状リップ(1A)であり、該一面側(31)に於て、上記弯曲状リップ(1A)の付け根部に段差部(19)又は小凹溝部(20)を形成した請求項1又は2記載の密封構造。
- 上記延伸リップ(1)は、上記一面側(31)へ付け根部が折曲ってから先端へストレート状に延伸した屈折ストレート状リップ(1B)であり、該一面側(31)に於て、上記付け根部に段差部(19)又は小凹溝部(20)を形成した請求項1又は2記載の密封構造。
- 高圧側流体(E)を受圧する一面側(31)の付け根部に、段差部(19)又は小凹溝部(20)を有する弯曲状リップ(1A)又は屈折ストレート状リップ(1B)を有することを特徴とするシール材。
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