【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えばプラズマディスプレイやフィールドエミッションディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイやシートディスプレイや液晶ディスプレイに代表される所謂ブラウン管を用いない薄型の画像表示装置の構成部品である、例えば隔壁や背面板に利用される画像表示装置部材用帯鋼と、それを用いた隔壁用部材や背面板用部材に好適な画像表示装置部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、薄型の画像表示装置であるプラズマディスプレイ（以下、ＰＤＰと記す）には、隣接セルへのクロストークを防止するため、隔壁と呼ばれるガラス製の絶縁体が使用されている。この隔壁は微小な放電空間を確保し、３色の蛍光体の混合を防止する役割を持ち、前面のガラス基板と反対面側に背面板と呼ばれる部材がある。
この隔壁や背面板はガラスで形成されているが、必要とされる貫通孔の形成にはサンドブラストにより削る方法が用いられており、多量のＰｂを含有した廃棄物が発生する等の問題を抱えている。
この問題に対して、隔壁や背面板にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系材料を使用する方法が、特開平６−１２４６５８号（特許文献１参照）に、Ｆｅ−Ｎｉ系材料を適用する方法が、特開平１１−２７３５７９号（特許文献２参照）として提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１２４６５８号公報
【特許文献２】
特開平１１−２７３５７９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特開平６−１２４６５８号や、本願出願人が特開平１１−２７３５７９号で提案したものは、金属材料を用いることで、一枚の板に孔をあけることにより隔壁を形成でき、その孔あけが比較的容易にでき、しかも、有害なＰｂを含んだ廃棄物を発生させないことで優れた技術である。
しかしながら、特開平６−１２４６５８号や特開平１１−２７３５７９号で提案された金属材料は、基本的にはＦｅ−Ｎｉ系合金をベースに開発されているため、比較的低温側にあるキュリー点を超えると熱膨張係数が急激に高くなるという特性を有するものである。
【０００５】
金属隔壁は、ガラス背面板やガラス前面板等のガラス基板と、加熱処理によって接合される。また、金属背面板は、ガラス前面板等のガラス基板と接合する加熱処理が施される。
しかし、ガラスとの接合時においては従来金属材料が有するキュリー点以上の温度である４５０℃を下限として、一般的な範囲は５００〜６００℃近傍の温度に加熱されるため、金属材料の熱膨張係数が急激に増大することで、ガラス基板と金属材料との熱膨張差が急激に増大し、ガラス基板と金属材料とが剥離すると言う問題が発生した。
本発明の目的は、ガラス基板との接合による剥離を抑制できる画像表示装置の構成部品の、例えば隔壁や背面板に利用される画像表示装置部材用帯鋼と、それを用いた隔壁部材や背面板部材に代表される画像表示装置部材を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上述した問題に対して、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を用いてキュリー点を高温側に移行させ、加熱処理による接合時の剥離の問題を解決できることを見出し、本発明に到達した。
即ち本発明は、２０℃〜キュリー点までの熱膨張係数が、７．５〜９．５×１０−６／℃、キュリー点が４５０℃以上であるＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金からなる画像表示装置部材用帯鋼である。
【０００７】
好ましくは、上述のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金は、質量％で、Ｎｉ：２０％以上、Ｃｏ：２％以上、且つ（Ｎｉ＋Ｃｏ）：４５％以上６０％未満を含有し、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなる画像表示装置用部材用帯鋼である。
また本発明は、上述のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金の化学組成に加えて、更に質量％でＣ：０．０２％以下、Ｍｎ：０．６％以下、Ｓｉ：０．１％以下、Ｐ：０．００４％以下、Ｓ：０．００２％以下、Ｂ：０．００３％以下、Ｏ：０．００５％以下、Ｎ：０．００５％以下、不純物Ａｌ：０．１％未満を含有させることもできる。
更に、上述のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金の化学組成に加えて、固溶強化元素及び析出強化元素として、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒの一種または二種以上を、重量％で０．１〜７％含有させることもできる。
【０００８】
また本発明は、上述の画像表示装置部材用帯鋼は、隔壁用である画像表示装置部材用帯鋼である。
また本発明は、上述の画像表示装置部材用帯鋼は、背面板用である画像表示装置部材用帯鋼である。
【０００９】
また本発明は、上述のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金でなる金属板表面に、少なくとも酸化物層が形成された画像表示装置部材であり、前記酸化物層が波長４００〜７００ｎｍの可視光の少なくとも一部に対して５０％を超える反射率を有する画像表示装置部材である。
好ましくは、上述の画像表示装置部材は、隔壁用である画像表示装置部材である。
または、上述の画像表示装置部材は、背面板用である画像表示装置部材である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上述したように本発明の重要な特徴は、キュリー点を特開平６−１２４６５８号や特開平１１−２７３５７９号に記載される金属材料より高めて、ガラス基板との接合による剥離の問題を解決することにある。
以下に本発明を規定した理由について詳しく説明する。先ず、本発明で必須として規定した限定理由に付いて述べる。
【００１１】
熱膨張係数：７．５〜９．５×１０−６／℃
ガラス基板の材料は、通常ソーダライムガラスや高歪点ガラスが使用され、これらの室温からガラス転移点までの熱膨張係数は、一般的に８．５×１０−６／℃程度である。本発明においては、このガラス基板との熱膨張整合性が重要となる。
上述した通り、ガラス基板と接合される場合には４５０℃を下限として、一般的な範囲は５００〜６００℃の加熱処理が施されるため、画像表示装置部材用帯鋼の２０℃〜キュリー点までの温度範囲における熱膨張係数をできるだけガラス基板に近似させることが重要となり、熱膨張係数を７．５〜９．５×１０−６／℃の範囲とする必要がある。
この範囲の熱膨張係数より高くても、或いは低くても、ガラス基板との熱膨張係数の整合性が図れないため、本発明では熱膨張係数を７．５〜９．５×１０−６／℃と規定した。
【００１２】
キュリー点：４５０℃以上
本発明では上述したように、２０℃〜キュリー点温度までの熱膨張係数を特定の範囲に調整することと同時に、キュリー点をできるだけ高めることが必要である。キュリー点が高温になれば、例えばキュリー点以上で接合の加熱処理が施されたとしても、熱膨張係数が増大する温度領域が僅かになり、ガラス基板と画像表示装置部材用帯鋼との熱膨張係数の差を最小限に抑制することが可能となる。そのために必要なキュリー点は、４５０℃以上以上である。これは、接合温度の一般的な下限である４５０℃以下であると、画像表示装置部材用帯鋼とガラス基板との剥離の問題が発生するためである。より、好ましいキュリー点は、一般的な接合温度が５００〜６００℃であるため、５００℃以上である。更に好ましくは、５５０℃以上である。
【００１３】
本発明で上述した熱膨張特性を実現するにはＮｉとＣｏにより熱膨張係数と、キュリー点の調整が容易なＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金であることが重要である。
なお、本発明で言うＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金とは、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの三つの元素を必須で含有し、且つＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏが主成分となる化学組成を有する合金を言う。
以下に、本発明で用いるＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金が含有する各元素と、その好ましい範囲を説明する。特に定めない限り質量％として示す。
【００１４】
Ｎｉ：２０％以上、Ｃｏ：２％以上
Ｎｉ及びＣｏは、ガラス基板との接合の際に剥離が生じないように、熱膨張係数とキュリー点を調整する重要な元素であり、ガラス前面板やガラス背面板と同程度の熱膨張係数と、接合温度より高いキュリー点に調整する必要がある。
特にＮｉは添加することにより、マルテンサイト変態点が下がってオーステナイト相を安定化させる効果を有し、Ｃｏはキュリー点を高める効果が大きいので本発明合金を構成する上で最も重要な元素である。
Ｎｉが２０％未満であったり、Ｃｏが２％未満であったりすると、熱膨張係数が７．５〜９．５×１０−６／℃に調整ができなくなるか、キュリー点が４５０℃未満となって、ガラス基板との接合時に剥離を生じ易くなる。従って、Ｎｉは２０％以上、Ｃｏは２％以上と規定した。Ｃｏの好ましい下限は５％以上である。
【００１５】
（Ｎｉ＋Ｃｏ）：４５％を超えて６０％未満
本発明においては、上述したＮｉ及びＣｏの含有量を単独で調整するだけでなく、（Ｎｉ＋Ｃｏ）量をも適正な範囲に制御することが重要である。
本発明合金のキュリー点と熱膨張係数は、（Ｎｉ＋Ｃｏ）量でほぼ決定する。本発明合金が、ガラス基板と良好な接合性を保つためには、キュリー点を４５０℃以上の温度、好ましくは一般的な加熱温度である５００℃〜６００℃の範囲まで高めることが望ましい。
キュリー点が低過ぎると、例えば常温から５００℃迄の加熱／冷却工程において、キュリー点以上の温度においては、ガラス基板の熱膨張曲線と大きく離れる領域が発生する。このような領域においては、両者の熱膨張差に起因して、接合部に大きな熱応力が生じて剥離が起こってしまう。そのため、キュリー点を接合温度の一般的な下限である４５０℃以上の温度に、高めてやることが望ましく、そのため（Ｎｉ＋Ｃｏ）量の下限は４５％以上である。
また、（Ｎｉ＋Ｃｏ）量が多すぎると、熱膨張係数が高くなりすぎてガラスとの熱膨張係数の差が大きくなるため、上限を６０％未満とした。
より好ましい（Ｎｉ＋Ｃｏ）の範囲は５０〜５５％である。
【００１６】
ところで、一般的に利用されるガラス基板にもガラス転移点があり、それ以上の温度では熱膨張係数が大きくなる。接合温度は、接合剤に使用される低融点ガラスの軟化性から通常４５０〜８００℃であるが、ガラス基板として一般的に使用されるソーダライムガラスや低歪点ガラスのガラス転移点は通常５００〜６００℃であるため、接合温度がガラス基板のガラス転移点よりも高い場合が生じる。
本発明においては、上述の通りＮｉとＣｏ含有量とにより、キュリー点を調整することが可能となりため、使用するガラス基板のガラス転移点と同じ温度にキュリー点を調整することによって、ガラス転移点以上の温度においても、ガラス基板の熱膨張係数に近付けることが可能となる。
【００１７】
Ｃ：０．０２％以下
Ｃは、エッチング速度に大きく影響を及ぼす元素であり、少ないほど速くなるが、コストとの関係から０．０２％以下とする。好ましくは、０．０１％以下であり、更に好ましくは０．００３％以下である。
Ｍｎ：０．６％以下、Ｓｉ：０．１％以下
Ｍｎ及びＳｉは脱酸剤として使用される元素であるが、多いとエッチング性に悪影響を及ぼすため、必要最小限の添加量とするのが良い。従って、それぞれＭｎは０．６０％以下、Ｓｉは０．１％以下とする。好ましくはＭ：０．２０％以下、Ｓｉ：０．０３％以下である。
【００１８】
Ｐ：０．００４％以下、Ｓ：０．００２％以下
Ｐ及びＳは熱間加工性を阻害する元素であるため、その含有量の上限をそれぞれ０．００４％以下と０．００２％以下とする。
Ｂ：０．００３％以下
Ｂは熱間加工性を改善する元素であるが、０．００３％を越えるとエッチング速度が急激に低下するため、０．００３％以下とする。
Ｏ：０．００５％以下、Ｎ：０．００５％以下
Ｏ及びＮは介在物形成元素であり、エッチング孔の形状に悪影響を与えるため、最小限に抑制することが好ましく、それぞれ０．００５％以下とする。
【００１９】
次にＡｌについて説明するが、Ａｌは二つの場合を想定して添加を制限すべき場合と、積極添加する場合がある。
先ず、不純物Ａｌ：０．１％未満とする理由について述べておく。
ＡｌはＳｉやＭｎと同様に脱酸剤として使用される元素であるが、多いとエッチング性に悪影響を及ぼすため、エッチング性を重視する場合には不純物として０．１％未満に制限することが好ましい。
【００２０】
一方で、Ａｌを含めた幾つかの元素は強度向上に寄与する元素である。
本発明では、合金元素の添加により、ハンドリング性を向上させることが可能である。具体的には、固溶強化元素及び析出強化元素としてＡｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒの一種または二種以上を含有する方法がある。
これらの含有量は、合計で０．１％未満では強化効果が小さく、７％以上ではエッチング加工性を著しく阻害することから、重量％で０．１〜７％の範囲で添加することができる。
【００２１】
以上、説明する画像表示装置部材用帯鋼は、ガラス基板との熱膨張特性の整合性に優れ、更にエッチング性やハンドリング性も兼ね備えることが可能なため、隔壁や背面板用として最適である。
本発明ではこの画像表示装置部材用帯鋼を用いて、必要とされる大きさに調整して金属板とし、隔壁であれば貫通孔等を形成して、表面に少なくとも酸化物層を形成して隔壁や背面板等に適用する画像表示装置部材とする。
【００２２】
本発明において、画像表示装置部材に形成する酸化物層は、絶縁層とするものでも、酸化物層自体に反射率を向上させ、例えばＰＤＰに組立てた場合、輝度向上の効果を有する酸化物層であっても良い。
例えば、上述の酸化物層自体が反射率を向上する効果を有するものとしては、例えばＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３を結晶化したものがある。中でも特に、ＳｉＯ２を主成分（５０ｍａｓｓ％以上）として、Ｌｉ２Ｏを７〜２５質量％含有し、結晶化させたものが反射率向上にとって有効である。この組成の酸化物層であれば、優れた反射特性と絶縁性を兼ね備えることができ、特に望ましい。
【００２３】
また、上述した酸化物層の厚みは０．１〜１０μｍとすることが好ましい。この理由は、酸化物層の厚みが０．１μｍ未満では、結晶化させても十分な反射特性が得られない場合がある。また、１０μｍを越えるとセルの開口率の低下につながり、例えば本発明の画像表示装置用部材をＰＤＰ用隔壁に適用した場合、開口率向上の効果を減じる上に、酸化物層と金属基板との熱膨張係数の差異が少しであっても亀裂や剥離を生じ易くなるからである。好ましい酸化物層の厚さは５μｍ以下であり、更に好ましい酸化物層の厚みは０．２〜３μｍの範囲である。
【００２４】
また、金属部材表面に形成する酸化物層は、その反射特性として、波長４００〜７００ｎｍの可視光に対して高い反射率を有することが望ましく、特に現状のＰＤＰにおいては青色蛍光体の発光強度が弱いため、低波長の光に対する反射率が高いことが特に重要である。
そのための好ましい酸化物層は、波長４００〜７００ｎｍの可視光の少なくとも一部に対して５０％を超える反射率を有する酸化物層である。より望ましい範囲は８０％以上であり、８０％以上であれば反射率としては十分である。
【００２５】
以上、説明する画像表示装置部材は、優れた反射特性と絶縁性を併せ持ち、隔壁や背面板用の部材として特に好適である。
なお、本発明の隔壁や背面板を単独で画像表示装置部材として用いても、或いは本発明の隔壁と背面板とを組合せて用いても良く、この隔壁と背面板とを組合せた一例を図１に示すと、画像表示装置部材用帯鋼を用いて形成した金属隔壁（１）表面に酸化物層（２）が形成された隔壁部材（３）と、画像表示装置部材用帯鋼を用いて形成した金属背面板（４）表面に酸化物層（５）が形成された背面板部材（６）とが、酸化物層（２），（５）によって接合された構造とすることも可能である。
【００２６】
【実施例】
表１に示すＮｏ．１〜１１の組成の合金を、真空溶解、熱間鍛造により作製し、熱間圧延により厚さ２ｍｍのフープとした。更に冷間圧延、中間焼鈍を数回施し０．１５ｍｍの厚さに仕上げた後、６００℃で歪取り焼鈍を行い画像表示装置部材用帯鋼とした。なお、Ｎｏ．１〜３の合金は比較合金であり、Ｎｏ．２及び３の合金は、特開平１１−２７３５７９号で示される合金である。
【００２７】
【表１】
【００２８】
上記の組成を有する画像表示装置部材用帯鋼より、長さ２０ｍｍの熱膨張測定試験片を採取し、昇温速度１０℃／分で、ＳｉＯ２の標準試料との比較測定を行う示差膨張測定方式により、３０℃から８００℃までの熱膨張特性を測定した。キュリー点は、熱膨張曲線の変曲点から求めた。
なお、熱膨張測定試験片を採取した同一の板材から、エックス線回折用試験片も採取し、オーステナイト相が体積分率で９９％以上を占める単相組織となっていることを確認した。更に０．２％耐力を測定し、その結果も表２に併せて示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】
表２の結果から、本発明の画像表示装置部材用帯鋼（Ｎｏ．４〜１１）においては、熱膨張係数は７．５〜９．５×１０−６／℃であり、キュリー点は、４５０℃以上であるため、ガラス基板との熱膨張差を小さくすることが可能であり、接合時の剥離を抑制することが可能であり、しかも０．２％耐力も３００Ｎ／ｍｍ２以上であり、隔壁や背面板用として好適であることが分かる。
一方、比較合金は熱膨張係数が７．５〜９．５×１０−６／℃から外れるか、キュリー点が４５０℃以下であるため、接合時に剥離が生じる恐れがある。
以上の結果から、本発明の画像表示装置部材用帯鋼は、ガラス基板との熱膨張係数の整合性が図れるため、接合時の剥離の問題が克服しやすいことが分かる。
【００３１】
次に、上述した本発明の画像表示装置部材用帯鋼と比較合金から、それぞれ隔壁用の金属板と、背面板用の金属板を切出した。
隔壁用金属板にはＰＤＰ用隔壁の形状とすべく、ＦｅＣｌ３水溶液をノズルから噴射するスプレー式の湿式エッチング法で、多数の貫通孔を形成し、隔壁用の金属板とした。背面板用金属板には、長方形状に切出した金属板の一隅に、貫通孔を１箇所設けて、背面板用金属板とした。
この貫通孔を有する隔壁用及び背面板用の金属板上に、スパッタリング法によって表３に示すＳｉＯ２を主成分としたＳｉＯ２系の酸化物層（ＳｉＯ２−１４ｍａｓｓ％Ｌｉ２Ｏ）となる膜を金属板表面に形成した。
【００３２】
更にこの金属基板に、非結晶の酸化物を結晶化させるべく大気中において６００℃で１時間の加熱処理を施し、隔壁用と背面板用の画像表示装置部材とした。その後、それぞれの画像表示装置部材の反射特性を評価した。比較用として、従来から用いられているガラス製の隔壁と背面板も用意した。
評価は分光測色計を用いて、４００〜７００ｎｍの波長領域における反射率を測定した結果を背面板部材について表３に示す。なお、隔壁用部材の反射率も背面板用部材と同じであったため、表３から割愛した。
また、表３に示した試験片番号は、上記の画像表示装置部材用帯鋼として示した番号に２０を足した番号として示す。
【００３３】
【表３】
【００３４】
次に、表３に示すＳｉＯ２−１４％Ｌｉ２Ｏの酸化物をコーティングした上記ＰＤＰ用隔壁部材とガラス基板（転移点が５８０℃の高歪点ガラス）とを低融点ガラスシートを介して５００℃で接合した結果、本発明のＮｏ．４〜１１の画像表示装置部材用帯鋼を用いた画像表示装置部材（Ｎｏ．２４〜３１）は、剥離が生じなかったが、比較材のＮｏ１〜３を用いたもの（Ｎｏ．２１〜２３）は、剥離が生じた。ガラス基板と背面板部材の接合の結果も同じであった。
また、反射率も高く、従来から用いられているガラス隔壁、ガラス背面板と比較しても高い反射率が得られた。
以上の結果から、本発明の画像表示装置部材用帯鋼を用いた画像表示装置部材は、接合時の剥離を抑制する効果が得られることが分かる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によるとガラス基板との接合において、剥離の生じない、画像表示装置の構成部品の、例えば隔壁や背面板に利用される画像表示装置部材用帯鋼と、それを用いた隔壁部材や背面板部材に代表される画像表示装置部材を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像表示装置用部材の構成の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１．金属隔壁、２．酸化物層、３．隔壁部材、４．金属背面板、５．酸化物層、６．背面板部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for, for example, a partition or a back plate, which is a component of a thin image display device that does not use a so-called CRT represented by a plasma display, a field emission display, an organic electroluminescence display, a sheet display, and a liquid crystal display. The present invention relates to a steel strip for an image display device member and an image display device member suitable for a member for a partition wall and a member for a back plate using the same.
[0002]
[Prior art]
For example, in a plasma display (hereinafter, referred to as a PDP), which is a thin image display device, a glass insulator called a partition is used to prevent crosstalk to an adjacent cell. The partition has a role of securing a minute discharge space and preventing mixing of three color phosphors, and a member called a back plate is provided on the side opposite to the front glass substrate.
Although the partition walls and the back plate are formed of glass, a method of sandblasting is used to form the required through-holes, and there are problems such as generation of a large amount of waste containing Pb. ing.
To solve this problem, a method of using an Fe-Ni-Cr-based material for the partition walls and the back plate is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-124658 (see Patent Document 1). It has been proposed as Kaihei 11-273579 (see Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-124658 [Patent Document 2]
JP-A-11-273579
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned JP-A-6-124658 and the one proposed by the applicant of the present invention in JP-A-11-273579 can form a partition by forming a hole in one plate by using a metal material. This is an excellent technology because it can be relatively easily opened and does not generate waste containing harmful Pb.
However, the metal materials proposed in JP-A-6-124658 and JP-A-11-273579 are basically developed on the basis of an Fe-Ni-based alloy, so that the Curie point on a relatively low temperature side is reduced. If it exceeds this, it has a characteristic that the thermal expansion coefficient sharply increases.
[0005]
The metal partition is bonded to a glass substrate such as a glass back plate or a glass front plate by a heat treatment. The metal back plate is subjected to a heat treatment for bonding to a glass substrate such as a glass front plate.
However, at the time of bonding with glass, the lower limit is 450 ° C., which is higher than the Curie point of a conventional metal material, and a general range is heating to a temperature of about 500 to 600 ° C. When the coefficient rapidly increases, a difference in thermal expansion between the glass substrate and the metal material rapidly increases, and a problem occurs in that the glass substrate and the metal material are separated.
An object of the present invention is to provide, for example, a band steel for an image display device member used for a partition wall or a back plate, and a partition member or a back plate using the same, which are components of the image display device capable of suppressing peeling due to bonding with a glass substrate. An object of the present invention is to provide an image display device member represented by a face plate member.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have solved the above-described problem by using a Fe-Ni-Co-based alloy to shift the Curie point to a higher temperature side, and found that the problem of peeling at the time of joining by heat treatment can be solved. did.
That is, the present invention provides an image display comprising an Fe-Ni-Co-based alloy having a thermal expansion coefficient from 20 ° C to the Curie point of 7.5 to 9.5 x 10-6 / ° C and a Curie point of 450 ° C or higher. It is a strip steel for device members.
[0007]
Preferably, the above-mentioned Fe-Ni-Co-based alloy contains, by mass%, Ni: 20% or more, Co: 2% or more, and (Ni + Co): 45% to less than 60%, with the balance being Fe and unavoidable. This is a steel strip for a member for an image display device, which is composed of a target impurity.
The present invention further provides, in addition to the above-described chemical composition of the Fe-Ni-Co-based alloy, C: 0.02% or less, Mn: 0.6% or less, Si: 0.1% or less, : 0.004% or less, S: 0.002% or less, B: 0.003% or less, O: 0.005% or less, N: 0.005% or less, impurity Al: less than 0.1% You can also.
Furthermore, in addition to the chemical composition of the above-mentioned Fe-Ni-Co-based alloy, one or more of Al, Mo, W, Nb, Ta, Ti, and Zr as a solid solution strengthening element and a precipitation strengthening element, % In a range of 0.1 to 7%.
[0008]
Further, in the present invention, the above-mentioned band steel for an image display device member is a band steel for a image display device member used for a partition wall.
Further, in the present invention, the above-mentioned steel strip for an image display device member is a steel strip for an image display device member for a back plate.
[0009]
Further, the present invention is an image display device member in which at least an oxide layer is formed on the surface of a metal plate made of the above-mentioned Fe-Ni-Co-based alloy, wherein the oxide layer has at least visible light having a wavelength of 400 to 700 nm. An image display device member having a reflectance of more than 50% with respect to a part.
Preferably, the above-mentioned image display device member is an image display device member for a partition.
Alternatively, the above-described image display device member is an image display device member for a back plate.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As described above, an important feature of the present invention is that the Curie point is higher than that of a metal material described in JP-A-6-124658 or JP-A-11-273579 to solve the problem of separation due to bonding with a glass substrate. It is in.
Hereinafter, the reason for defining the present invention will be described in detail. First, the reasons for limitation specified as essential in the present invention will be described.
[0011]
Thermal expansion coefficient: 7.5 to 9.5 × 10 −6 / ° C.
As the material of the glass substrate, soda lime glass or high strain point glass is generally used, and the coefficient of thermal expansion from room temperature to the glass transition point is generally about 8.5 × 10 −6 / ° C. In the present invention, thermal expansion matching with the glass substrate is important.
As described above, when bonded to a glass substrate, the lower limit is 450 ° C., and the general range is heat treatment at 500 to 600 ° C., so that the steel strip for an image display device has a Curie point of 20 ° C. It is important to make the thermal expansion coefficient in the temperature range up to as close as possible to the glass substrate, and the thermal expansion coefficient needs to be in the range of 7.5 to 9.5 × 10 −6 / ° C.
If the thermal expansion coefficient is higher or lower than this range, the thermal expansion coefficient cannot be matched with the glass substrate. Therefore, in the present invention, the thermal expansion coefficient is set to 7.5 to 9.5 × 10 −6 /. ° C.
[0012]
Curie point: 450 ° C. or higher In the present invention, as described above, it is necessary to adjust the coefficient of thermal expansion from 20 ° C. to the Curie point temperature to a specific range and at the same time increase the Curie point as much as possible. If the Curie point becomes high, for example, even if the bonding heat treatment is performed at or above the Curie point, the temperature region where the coefficient of thermal expansion increases becomes small, and the heat between the glass substrate and the steel strip for an image display device member becomes small. It is possible to minimize the difference in expansion coefficient. The Curie point required for that purpose is 450 ° C. or higher. This is because if the joining temperature is lower than or equal to 450 ° C., which is a general lower limit, a problem of peeling between the steel strip for an image display device member and the glass substrate occurs. A more preferable Curie point is 500 ° C. or higher because a general bonding temperature is 500 to 600 ° C. More preferably, it is 550 ° C. or higher.
[0013]
In order to realize the above-described thermal expansion characteristics in the present invention, it is important that the alloy is a Fe-Ni-Co alloy whose thermal expansion coefficient and Curie point can be easily adjusted by Ni and Co.
Note that the Fe-Ni-Co-based alloy referred to in the present invention refers to an alloy containing three elements of Fe, Ni, and Co as essential components and having a chemical composition in which Fe, Ni, and Co are main components.
Hereinafter, each element contained in the Fe—Ni—Co-based alloy used in the present invention and a preferable range thereof will be described. Unless otherwise specified, it is shown as mass%.
[0014]
Ni: 20% or more, Co: 2% or more Ni and Co are important elements for adjusting the coefficient of thermal expansion and the Curie point so that separation does not occur at the time of bonding with a glass substrate. It is necessary to adjust the thermal expansion coefficient to the same level as the glass back plate and the Curie point higher than the bonding temperature.
In particular, Ni has the effect of lowering the martensitic transformation point to stabilize the austenite phase by being added, and Co is the most important element in constituting the alloy of the present invention because it has a large effect of increasing the Curie point. .
When Ni is less than 20% or Co is less than 2%, the thermal expansion coefficient cannot be adjusted to 7.5 to 9.5 × 10 −6 / ° C. or the Curie point is less than 450 ° C. As a result, peeling is likely to occur during bonding with the glass substrate. Therefore, Ni is specified as 20% or more and Co is specified as 2% or more. The preferred lower limit of Co is 5% or more.
[0015]
(Ni + Co): more than 45% and less than 60% In the present invention, it is important not only to adjust the above-mentioned Ni and Co contents alone but also to control the (Ni + Co) amount within an appropriate range. is there.
The Curie point and the coefficient of thermal expansion of the alloy of the present invention are almost determined by the amount of (Ni + Co). In order for the alloy of the present invention to maintain good bondability with a glass substrate, it is desirable to increase the Curie point to a temperature of 450 ° C. or higher, preferably to a general heating temperature of 500 ° C. to 600 ° C.
If the Curie point is too low, for example, in a heating / cooling process from normal temperature to 500 ° C., at a temperature equal to or higher than the Curie point, a region that is largely apart from the thermal expansion curve of the glass substrate occurs. In such a region, a large thermal stress occurs in the joint due to a difference in thermal expansion between the two, and separation occurs. Therefore, it is desirable to raise the Curie point to a temperature of 450 ° C. or higher, which is a general lower limit of the bonding temperature, and therefore, the lower limit of the amount of (Ni + Co) is 45% or higher.
Further, if the amount of (Ni + Co) is too large, the coefficient of thermal expansion becomes too high, and the difference in coefficient of thermal expansion with glass becomes large. Therefore, the upper limit is set to less than 60%.
A more preferable range of (Ni + Co) is 50 to 55%.
[0016]
Incidentally, a glass substrate generally used also has a glass transition point, and at a temperature higher than that, the thermal expansion coefficient increases. The bonding temperature is usually 450 to 800 ° C. due to the softening property of the low-melting glass used for the bonding agent, but the glass transition point of soda-lime glass or low-strain glass generally used as a glass substrate is usually 500. Since it is -600 ° C., the bonding temperature may be higher than the glass transition point of the glass substrate.
In the present invention, since the Curie point can be adjusted by the Ni and Co contents as described above, the glass transition point can be adjusted to the same temperature as the glass transition point of the glass substrate to be used. Even at the above temperature, it becomes possible to approach the thermal expansion coefficient of the glass substrate.
[0017]
C: 0.02% or less C is an element having a large effect on the etching rate. The smaller the content, the faster the speed. Preferably it is 0.01% or less, more preferably 0.003% or less.
Mn: 0.6% or less, Si: 0.1% or less Mn and Si are elements used as a deoxidizing agent. Is good. Therefore, Mn is set to 0.60% or less and Si is set to 0.1% or less. Preferably, M: 0.20% or less, Si: 0.03% or less.
[0018]
P: 0.004% or less, S: 0.002% or less Since P and S are elements that inhibit hot workability, the upper limit of the content is 0.004% or less and 0.002% or less, respectively. I do.
B: 0.003% or less B is an element that improves hot workability. However, if it exceeds 0.003%, the etching rate is sharply reduced.
O: 0.005% or less, N: 0.005% or less O and N are inclusion forming elements, and adversely affect the shape of the etching hole. The following is assumed.
[0019]
Next, Al will be described. There are two cases in which the addition of Al should be restricted by assuming two cases, and the case where Al is positively added.
First, the reason why the content of the impurity Al is less than 0.1% will be described.
Al is an element used as a deoxidizing agent similarly to Si and Mn, but if it is too much, it has a bad influence on the etching property. Therefore, when importance is placed on the etching property, it is limited to less than 0.1% as an impurity. preferable.
[0020]
On the other hand, some elements including Al are elements that contribute to improvement in strength.
In the present invention, the handling properties can be improved by adding an alloy element. Specifically, there is a method containing one or more of Al, Mo, W, Nb, Ta, Ti, and Zr as a solid solution strengthening element and a precipitation strengthening element.
If the total content is less than 0.1%, the strengthening effect is small, and if it is 7% or more, the etching processability is significantly impaired. Therefore, it can be added in the range of 0.1 to 7% by weight. .
[0021]
As described above, the steel strip for an image display device member described above has excellent matching of thermal expansion characteristics with a glass substrate and can also have etching properties and handling properties, and is therefore most suitable for partition walls and back plates.
In the present invention, by using the steel strip for an image display device member, the metal plate is adjusted to a required size to form a metal plate, and if a partition, a through hole or the like is formed, and at least an oxide layer is formed on the surface. To be an image display device member applied to a partition wall, a back plate, or the like.
[0022]
In the present invention, even if the oxide layer formed on the image display device member is an insulating layer, the oxide layer itself has an improved reflectivity, for example, an oxide layer having an effect of improving brightness when assembled into a PDP. It may be.
For example, as the above-mentioned oxide layer itself having the effect of improving the reflectance, there is, for example, one obtained by crystallizing SiO 2 or Al 2 O 3 . Above all, a crystallized material containing SiO 2 as a main component (50 mass% or more) and Li 2 O in an amount of 7 to 25% by mass is effective for improving the reflectance. An oxide layer having this composition is particularly desirable because it can have both excellent reflection characteristics and insulating properties.
[0023]
In addition, the thickness of the above-mentioned oxide layer is preferably 0.1 to 10 μm. The reason is that if the thickness of the oxide layer is less than 0.1 μm, sufficient reflection characteristics may not be obtained even when crystallized. On the other hand, when the thickness exceeds 10 μm, the aperture ratio of the cell is reduced. For example, when the member for an image display device of the present invention is applied to a partition for PDP, the effect of improving the aperture ratio is reduced, and the oxide layer and the metal substrate are This is because even if the difference in thermal expansion coefficient is small, cracks and peeling are likely to occur. The preferred thickness of the oxide layer is 5 μm or less, and the more preferred thickness of the oxide layer is in the range of 0.2 to 3 μm.
[0024]
In addition, the oxide layer formed on the surface of the metal member preferably has a high reflectance with respect to visible light having a wavelength of 400 to 700 nm as a reflection characteristic. In particular, in the current PDP, the emission intensity of the blue phosphor is low. It is especially important that the reflectivity for low wavelength light be high because of its weakness.
A preferred oxide layer therefor is an oxide layer having a reflectance of more than 50% for at least a part of visible light having a wavelength of 400 to 700 nm. A more desirable range is 80% or more, and if it is 80% or more, the reflectance is sufficient.
[0025]
The image display device member described above has both excellent reflection characteristics and insulating properties, and is particularly suitable as a member for a partition or a back plate.
It should be noted that the partition and the back plate of the present invention may be used alone as an image display device member, or the partition and the back plate of the present invention may be used in combination. As shown in FIG. 1, a metal partition (1) formed using a steel strip for an image display member, a partition member (3) having an oxide layer (2) formed on the surface thereof, and a steel strip for an image display member are used. A structure in which an oxide layer (5) is formed on the surface of a metal back plate (4) formed by bonding and a back plate member (6) is joined by the oxide layers (2) and (5). It is.
[0026]
【Example】
No. shown in Table 1. Alloys having compositions of 1 to 11 were prepared by vacuum melting and hot forging, and were hot-rolled into 2 mm thick hoops. Furthermore, after cold rolling and intermediate annealing were performed several times to finish to a thickness of 0.15 mm, strain relief annealing was performed at 600 ° C. to obtain a steel strip for an image display device member. In addition, No. The alloys Nos. 1 to 3 are comparative alloys. The alloys 2 and 3 are alloys disclosed in JP-A-11-273579.
[0027]
[Table 1]
[0028]
From the image display apparatus members for steel strip having the above composition taken thermal expansion measurement test piece of length 20 mm, at a heating rate 10 ° C. / min, differential expansion measurement for comparing the measurement of a standard sample of SiO 2 The thermal expansion characteristics from 30 ° C. to 800 ° C. were measured by the method. The Curie point was determined from the inflection point of the thermal expansion curve.
In addition, a test piece for X-ray diffraction was also collected from the same plate material from which the test piece for measuring thermal expansion was collected, and it was confirmed that the austenite phase had a single-phase structure occupying 99% or more by volume fraction. Further, the 0.2% proof stress was measured, and the results are also shown in Table 2.
[0029]
[Table 2]
[0030]
From the results in Table 2, in the steel strip for an image display device member of the present invention (Nos. 4 to 11), the coefficient of thermal expansion is 7.5 to 9.5 × 10 −6 / ° C., and the Curie point is: Since the temperature is 450 ° C. or higher, the difference in thermal expansion from the glass substrate can be reduced, the separation at the time of bonding can be suppressed, and the 0.2% proof stress is 300 N / mm 2 or higher. It can be seen that they are suitable for partition walls and back plates.
On the other hand, since the comparative alloy has a coefficient of thermal expansion out of 7.5 to 9.5 × 10 −6 / ° C. or has a Curie point of 450 ° C. or less, peeling may occur at the time of joining.
From the above results, it can be seen that the strip steel for an image display device member of the present invention can achieve the consistency of the coefficient of thermal expansion with the glass substrate, and thus can easily overcome the problem of peeling during joining.
[0031]
Next, a metal plate for a partition and a metal plate for a back plate were cut out from the strip steel for an image display device member of the present invention and a comparative alloy.
A large number of through-holes were formed in the metal plate for the partition wall by a spray-type wet etching method in which an aqueous solution of FeCl 3 was sprayed from a nozzle in order to obtain the shape of the partition wall for the PDP. In the metal plate for the back plate, one through hole was provided at one corner of the metal plate cut into a rectangular shape to obtain a metal plate for the back plate.
The barrier rib and on the metal plate for the rear plate having a through hole, a SiO 2 based oxide layer mainly comprising SiO 2 as shown in Table 3 (SiO 2 -14mass% Li 2 O) by sputtering A film was formed on the surface of the metal plate.
[0032]
Further, this metal substrate was subjected to a heat treatment at 600 ° C. for 1 hour in the air in order to crystallize an amorphous oxide, thereby forming an image display device member for a partition and a back plate. Thereafter, the reflection characteristics of each image display device member were evaluated. For comparison, a glass partition wall and a back plate which are conventionally used were also prepared.
Table 3 shows the results of the measurement of the reflectance in the wavelength region of 400 to 700 nm using a spectrophotometer for the evaluation of the back plate member. Since the reflectance of the member for the partition was also the same as that of the member for the back plate, it was omitted from Table 3.
In addition, the test piece numbers shown in Table 3 are shown as numbers obtained by adding 20 to the numbers shown as the strips for image display device members.
[0033]
[Table 3]
[0034]
Next, the above-mentioned partition member for PDP coated with an oxide of SiO 2 -14% Li 2 O shown in Table 3 and a glass substrate (high strain point glass having a transition point of 580 ° C.) via a low melting point glass sheet. As a result of joining at 500 ° C., No. 1 of the present invention was obtained. The image display device members (Nos. 24 to 31) using the steel strips for the image display device members of Nos. 4 to 11 did not peel off, but those using the comparative materials No. 1 to 3 (Nos. 21 to 23). In), peeling occurred. The result of joining the glass substrate and the back plate member was the same.
In addition, the reflectance was high, and a high reflectance was obtained as compared with conventionally used glass partition walls and glass back plates.
From the above results, it is understood that the image display device member using the steel strip for an image display device member of the present invention has an effect of suppressing peeling during joining.
[0035]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in bonding with a glass substrate, peeling does not occur, and a band steel for an image display device member used for, for example, a partition wall or a back plate, and a partition member or a back plate using the same. An image display device member represented by a face plate member can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a configuration of a member for an image display device of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Metal partition, 2. 2. oxide layer; 3. partition member; Metal back plate, 5. 5. an oxide layer; Back plate member
