CN108475550B - 闪烁体面板和其制造方法、以及放射线检测装置 - Google Patents
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Abstract
提供闪烁体面板,其具有分隔壁结构,能够以高精度与相对的受光基板的光电转换元件对准并贴合。闪烁体面板,其特征在于,具有在片状基材上形成的在被格子状的分隔壁区隔的单元中填充有接受放射线而发光的荧光体从而制成像素结构,在面板外周部的非显示区域中的一部分中,具有正反均露出前述格子状的分隔壁的部分,该露出部具有透光性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗诊断装置、非破坏检查装置等中使用的构成放射线检测装置的闪烁体面板和其制造方法。
背景技术
以往,在医疗现场,广泛使用了使用胶片得到的X射线图像。但是,使用胶片得到的X射线图像是模拟图像信息,因此近年来,开发了计算机放射成像(computed radiography:CR)、平板X射线检测装置(flat panel detector:FPD)等数字方式的放射线检测装置。
FPD中,为了将放射线变换为可见光,使用了闪烁体面板。闪烁体面板包含碘化铯(CsI)等X射线荧光体,根据所照射的X射线,该X射线荧光体发出可见光,将该发射光通过TFT(thin film transistor,薄膜晶体管)、CCD(charge-coupled device,电荷耦合器件)而变换为电信号,由此将X射线的信息变换为数字图像信息。然而,FPD存在S/N比低的问题。其原因在于,X射线荧光体在发光时,因荧光体本身而使可见光散射等。为了减小该光的散射的影响,提出了在被分隔壁分隔的单元内填充荧光体的方法(专利文献1~4)。
然而,作为用于形成这样的分隔壁的以往的方法,已知对硅晶片进行蚀刻加工的方法,但该方法中,能够形成的闪烁体面板的尺寸被硅晶片的尺寸限定,无法得到500mm见方那样的大尺寸的物体。另一方面,还已知下述技术:使用含玻璃粉末的糊剂,对以含有2~20质量%的碱金属氧化物的低软化点玻璃作为主要成分的分隔壁以大面积且高精度进行加工,从而制造闪烁体面板(专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平5-60871号公报
专利文献2:日本特开平5-188148号公报
专利文献3:日本特开2011-7552号公报
专利文献4:国际公开第2012/161304号。
发明内容
发明所要解决的课题
为了最大限度发挥出通过分隔壁而构成单元结构的闪烁体的优点,重要的是,使与闪烁体相对的受光基板中排列的光电转换元件的像素与通过分隔壁而形成的像素贴合而不发生偏移。如果在分隔壁的开口部、即因闪烁而发光的部分与光电转换元件之间产生位置偏移,则受光区域中存在不发光的分隔壁,受光效率降低。此外,由于发射光泄漏至相邻的光电转换元件,因此产生了无法得到原本的图像清晰度的弊端。为了避免该问题,需要将闪烁体面板与光电转换元件对准从而正确贴合的技术。因此,有时使用在各自显示区域外设置对准标记、并使其在同轴上一致而贴合的手段。
然而,为了形成以高精度保持与显示区域的像素的位置关系的对准标记,手段限定为光刻法等,在加工方法方面产生制约。此外,课题还在于,分隔壁的厚度厚时,需要在标记彼此的间隔远离的状态下进行对准,受到照相机的光轴偏移的影响,对准的精度降低。无法在贴合后确认位置偏移。
用于解决课题的手段
该课题通过下述技术手段中任一者而实现。
(1)闪烁体面板,其具有在片状基材上形成的在被格子状的分隔壁区隔的单元中填充有接受放射线而发光的荧光体的像素结构,在面板外周部的非显示区域中的至少一部分中,具有正反均露出前述格子状的分隔壁的部分,该露出部具有透光性。
(2)根据(1)所述的闪烁体面板,其中,前述格子状的分隔壁由以含有2~20质量%的碱金属氧化物的低熔点玻璃作为主要成分的材料形成。
(3)根据(1)或(2)所述的闪烁体面板,其中,在前述分隔壁的表面上形成有反射膜。
(4)闪烁体面板的制造方法,其是制造(1)~(3)中任一项所述的闪烁体面板的方法,其包括:在基材A上涂布含有低熔点玻璃和感光性有机成分的感光性糊剂从而形成感光性糊剂涂布膜的步骤;将该感光性糊剂涂布膜以规定的图案进行曝光的曝光步骤;溶解去除曝光后的感光性糊剂涂布膜中可溶于显影液的部分的显影步骤;将显影后的感光性糊剂涂布膜图案加热至500℃~700℃的煅烧温度从而去除有机成分、同时使低熔点玻璃软化和烧结从而制成分隔壁的煅烧步骤;在该分隔壁间填充荧光体从而制成闪烁体层的步骤;从基材A上剥离前述闪烁体层的步骤;和,将前述闪烁体层贴合于至少部分具有开口部或缺损部的基材B的步骤。
(5)放射线检测装置,其是将(1)~(3)中任一项所述的闪烁体面板与受光基板进行贴合而得到的,所述受光基板中,以该闪烁体面板中的前述格子状的分隔壁与像素间距对应的方式排列有光电转换元件。
(6)根据(5)所述的放射线检测装置,其中,前述格子状的分隔壁的像素间距为前述光电转换元件的像素间距的整数倍。
(7)根据(5)或(6)所述的放射线检测装置,其为通过粘接性树脂或粘合胶带将前述闪烁体面板外周部的非显示区域与前述受光基板进行粘接而得到的。
发明的效果
根据本发明,通过使闪烁体中形成的贯穿结构的分隔壁露出至面板表面,能够通过该露出部分而直接用照相机等对受光基板的光电转换元件图案拍照并进行对准。此外,由于能够使闪烁体面板与光电转换元件接近而对准,因此能够进行高精度的对准。因此,使用本发明的闪烁体面板的放射线检测装置中,分隔壁与光电转换元件的像素间距的偏移变小,受光效率高,图像清晰度优异。此外,能够在使闪烁体面板与受光基板彼此贴合后确认对准状态。
附图说明
图1是示意性表示本发明的闪烁体面板的构成的立体图。
图2是示意性表示本发明的闪烁体面板的构成的正视图。
图3是本发明的闪烁体面板的图1A-A'截面图。
图4是本发明的闪烁体面板的图1A-A'截面图。
图5是本发明的闪烁体面板的制造方法的一个例子。
具体实施方式
以下,使用附图,针对使用本发明的闪烁体面板的放射线检测装置的优选构成进行说明,但本发明不限定于此。作为本发明中的放射线,可以使用X射线、γ射线等电磁放射线、以及α射线、β射线、中子射线等粒子放射线,其中,优选使用X射线。
图1是示意性表示包含本发明的闪烁体面板的放射线检测装置的构成的立体图。放射线检测装置1包含闪烁体面板2和受光基板3。闪烁体面板2包含含有荧光体的闪烁体层,吸收X射线等入射的放射线的能量,发射波长为300~800nm的范围的电磁波,即以可见光线为中心发射遍及紫外光至红外光的范围的电磁波(光)。闪烁体面板2的上表面上配置有基材5,基材5部分具有基材开口部4。基材开口部4配置于非显示区域中的一部分中,格子状的分隔壁露出。非显示区域是指设置于闪烁体面板2的周围的不贡献于发光的区域。
图2是示意性表示基材开口部4周边的正视图。基材开口部4设置于格子状的贯穿分隔壁6'上,贯穿分隔壁6'具有透光性。在此,透光性是指通过使分隔壁形成贯穿结构、从而在用照相机等进行拍摄时能够透过看见分隔壁的对面侧的物体的特性。由于具有该透光性,因此能够通过贯穿分隔壁6'而目视辨认配置于下表面的光电转换元件7。贯穿分隔壁6'以与光电转换元件7周围的配线图案8重合的方式贴合,分隔壁的像素与光电转换元件7进行1对1对应。露出至基材开口部4的贯穿分隔壁6'能够用作用于使闪烁体面板2与受光基板3进行贴合的对准标记。贯穿分隔壁6'中不存在荧光体层,因此形成不贡献于发光的非显示区域。因此,在闪烁体面板2的最外周在必要最低限度的区域内形成,能够拓宽有效显示区域,故而优选。此外,如果将基材开口部4配置于闪烁体面板2的非显示区域中起至面板的角落部,则能够在狭窄的区域内同时确认面板的X方向和Y方向,故而优选。
图3是将包含基材开口部4在内进行切断时的截面图(图1A-A')。闪烁体面板2形成包含平板状的基材5和分隔壁6的闪烁体层借助粘合层9而贴合的构成。有效显示区域中,被分隔壁6区隔的空间中形成单元结构,在单元内填充有荧光体12。在分隔壁6的表面上形成有反射膜11,在分隔壁6与粘合层9之间,设置有分隔壁补强层10。另一方面,非显示区域中,未填充荧光体12,由不存在分隔壁补强层10的贯穿分隔壁6'构成。该非显示区域内设置有基材开口部4。
闪烁体面板2与受光基板3通过非显示区域的粘接层16而进行粘接。粘接层16在分隔壁6与受光基板3之间生成间隙,存在因向相邻单元的漏光而引起图像清晰度降低的可能性,因此优选设置于非显示区域中。
受光基板3包含:在基板14上以二维状形成有光电转换元件7和配线图案8的光电转换部和输出层13、电源部15。如果因放射线而发射的光到达光电转换元件7,则通过输出层13而输出电信号。
本发明的闪烁体面板中,各单元被分隔壁分隔,因此能够使光电转换元件7的像素间距与闪烁体面板2的分隔壁像素间距对应而进行贴合。此时,能够从基材开口部4通过贯穿分隔壁6'而目视辨认光电转换元件7,因此能够简易且高精度地对准并贴合。
图4是将闪烁体面板2的单元间距设为光电转换元件7的像素间距的2倍的放射线检测装置的截面图。像这样,即使在将分隔壁像素间距设为光电转换元件7的像素间距的整数倍的情况中,也能够使光电转换元件7的像素间距与闪烁体面板2的分隔壁像素间距对应而进行贴合,能够确保发光量而不大幅降低图像清晰度。通过增大倍数而增加发光量,但防止向相邻单元的漏光的分隔壁的效果变小,因此图像清晰度降低。因此,有效果的是优选设为1倍、2倍、或3倍,更优选设为2倍。
以下,记载本发明的闪烁体面板2的制造方法的一个例子。如图5所示那样,在平板上的基材A(17)的表面上使用丝网印刷法等而在单面上涂布含玻璃粉末的糊剂B,干燥,得到涂布膜B(18)。在涂布膜B上,使用丝网印刷法等而在单面上涂布含玻璃粉末的糊剂C,干燥,得到涂布膜C。涂布膜C优选以完全覆盖遮蔽涂布膜B的方式形成。将它们进行煅烧,去除有机成分。含玻璃粉末的糊剂B以具备煅烧温度以上的熔点的无机粉末作为主要成分,含玻璃粉末的糊剂C以具备煅烧温度以下的熔点的低熔点玻璃粉末作为主要成分,由此通过煅烧,涂布膜B能够制成非烧结层,覆盖其的涂布膜C能够制成烧结层。通过将涂布膜B制成非烧结层,能够制成用于在后续步骤中实施的层剥离的剥离辅助层。作为烧结层的涂布膜C牢固,因此能够制成用于稳定形成的格子状的分隔壁的分隔壁补强层(10)。在涂布膜C上,使用丝网印刷法等涂布含玻璃粉末的糊剂D,干燥,得到涂布膜D(19)。涂布膜D优选在分隔壁图案形成范围的周围以框状进行图案形成。在涂布膜C和D上,使用狭缝模具涂布机等以片状涂布含玻璃粉末的糊剂E,干燥,得到涂布膜E(20)。将涂布膜D和E用光刻法等进行图案加工,从而得到格子状的分隔壁图案。将其进行煅烧,去除有机成分,由此得到分隔壁(6)。含玻璃粉末的糊剂D以具备煅烧温度以上的熔点的玻璃粉末作为主要成分,含玻璃粉末的糊剂E以具备煅烧温度以下的熔点的低熔点玻璃粉末作为主要成分,由此,涂布膜D能够制成非烧结分隔壁(21),涂布膜E能够制成烧结分隔壁。以覆盖所形成的分隔壁的表面的方式形成反射膜F(图5中未图示),进一步在被分隔壁区隔的单元内部填充荧光体G(12)。此时,通过涂布膜D形成的非烧结分隔壁部中,未填充荧光体G。接着,对基材A的包含涂布膜B的分隔壁图案的外周部进行裁切,由此能够以剥离辅助层、即涂布膜B作为起点,剥离基材A和与通过涂布膜C形成的分隔壁辅助层相比更上方的闪烁体层。此外,以通过涂布膜D形成的非烧结分隔壁部为起点而剥离去除分隔壁辅助层,由此能够将分隔壁的周围制成不存在分隔壁辅助层的贯穿结构。将其与膜等由放射线吸收小的材料形成的基材B(5)使用粘合层(9)进行贴合,由此能够制造闪烁体2。
作为基材A,可以使用氧化铝、氮化铝等陶瓷板、
将陶瓷粉末和玻璃的粉末混合并烧结而得到的玻璃陶瓷板、
铝片、铁片、铜片等金属片、
优选由石英、硼硅酸玻璃、化学强化玻璃等玻璃形成的玻璃板等。
基材优选为高耐热性。在此,高耐热性的基材是指在煅烧步骤不会烧失、且在煅烧步骤的前后在室温下的体积变化率为20%以下的基材。通过使用高耐热性的基材,能够将煅烧步骤中的间距的变动等的影响限定为最小限度。将基材的线膨胀系数记作αs(K-1)、作为分隔壁材料的成分的玻璃的线膨胀系数记作αg(K-1)时,为了抑制煅烧步骤中的基材的翘曲,αs与αg之差的绝对值|αs-αg|优选为200×10-7(K-1)以下,更优选为50×10-7(K-1)以下。
含玻璃粉末的糊剂B为非烧结糊剂,是含有在煅烧步骤中不烧结的无机粉末(以下有时称为“非烧结无机粉末”)作为无机成分中的主要成分的糊剂。以非烧结无机粉末作为无机成分中的主要成分是指非烧结糊剂所含有的无机成分的50~100体积%为非烧结无机粉末。通过使非烧结糊剂含有非烧结无机粉末作为无机成分中的主要成分,作为剥离辅助层而能够抑制煅烧步骤中与其相比更上方的层和基材的熔接,使煅烧后的层剥离和非烧结层的剥离变得容易。非烧结糊剂所含有的非烧结无机粉末在无机成分中所占的比例优选为70~100体积%、更优选为90~100体积%。
作为非烧结无机粉末,可以举出例如软化温度与煅烧温度相比更高的玻璃粉末或陶瓷粉末,为了防止与煅烧步骤中的基板的熔接,优选软化温度与煅烧温度相比高50℃以上。更具体而言,优选为氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、钛酸钡、氧化钴、氧化镍等陶瓷颗粒、或高软化点玻璃粉末。
非烧结无机粉末的体积平均粒径(以下有时也称为“D50”)优选为0.01~20μm、更优选为0.05~3.0μm。如果D50低于0.01μm,则在煅烧步骤后,容易使从基材进行层剥离变得困难。另一方面,如果D50大于20μm,则过度容易剥离,在煅烧中有时图案部分剥离。
含玻璃粉末的糊剂B需要相对于全部无机成分含有50体积%以上的非烧结无机粉末,但在不损害剥离辅助层的特性的范围内,也可以包含在煅烧温度下烧结的玻璃粉末。通过适量含有这样的玻璃粉末,有时能够抑制煅烧中的图案端部的卷曲、翘曲。
含玻璃粉末的糊剂B由包含在煅烧步骤后残存的非烧结无机粉末的无机成分、和在煅烧步骤时热分解的有机成分构成。非烧结糊剂所含有的有机成分优选为20~80质量%。如果有机成分低于20质量%,则糊剂中的无机成分的分散性降低,在煅烧步骤中容易产生缺陷。另一方面,如果有机成分大于80质量%,则煅烧步骤中的收缩变大,容易产生龟裂等缺陷。
作为含玻璃粉末的糊剂B中包含的有机成分,优选为粘接剂树脂、固化性单体、聚合引发剂、分散剂或有机溶剂。
作为涂布含玻璃粉末的糊剂B的方法,可以举出例如丝网印刷法、棒涂机、辊涂机、模具涂布机、刮刀涂布机等。通过这些方法进行涂布后,通过干燥而得到涂布膜B。
涂布膜B的厚度优选为0.1~100μm、更优选为0.2~50μm、进一步更优选为1~10μm。如果涂布膜B的厚度低于0.2μm,则容易使得在煅烧步骤后难以将立体结构物从基材剥离。另一方面,如果厚度大于50μm,则过度容易剥离,在煅烧步骤中有时图案部分剥离。
含玻璃粉末的糊剂C由有机成分和包含玻璃粉末的无机成分构成。玻璃粉末在含玻璃粉末的糊剂C中所占的含量优选为10~95质量%。
含玻璃粉末的糊剂C所含有的玻璃粉末优选为在煅烧温度下软化的玻璃,更优选为软化温度为700℃以下的低熔点玻璃。由此,能够制成在煅烧后形成烧结层、且发挥出维持分隔壁强度的功能的分隔壁补强层。此外,通过使用低熔点玻璃,能够降低煅烧温度,拓宽了基材的选择的范围。
含玻璃粉末的糊剂C中,除了玻璃粉末之外,作为无机成分,在不损害分隔壁补强层的特性的范围内,可以适当含有高软化点玻璃粉末、或氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、钛酸钡等白色陶瓷粉末。
含玻璃粉末的糊剂C所含有的煅烧温度下烧结的无机粉末的体积平均粒径(D50)优选为0.05~50μm、更优选为0.1~10μm。如果D50低于0.05μm,则分隔壁补强层的Ra变小,分隔壁在图案形成时容易剥离。另一方面,如果D50大于50μm,则分隔壁补强层中容易包含空隙,强度提高效果容易变小。
含玻璃粉末的糊剂C所含有的有机成分可以优选地例示出粘接剂树脂、固化性单体、聚合引发剂、分散剂、有机溶剂。
作为涂布含玻璃粉末的糊剂C的方法,可以举出例如丝网印刷法、棒涂机、辊涂机、模具涂布机、刮刀涂布机等。通过这些方法进行涂布后,通过干燥而得到涂布膜C。
涂布膜C优选使形成面积与涂布膜B相比更宽,以完全覆盖遮蔽涂布膜B的方式形成。由此,经过煅烧步骤时,基材与涂布膜C接触的部分熔接,能够防止涂布膜C的剥离。涂布膜C的厚度优选为1~500μm、更优选为10~100μm。如果厚度低于1μm,则有时强度提高效果变小。另一方面,如果厚度大于500μm,则所使用的原材料费变高,容易导致成本升高。此外,放射线被由涂布膜C形成的分隔壁补强层吸收,发光亮度容易降低。
形成涂布膜B和C后,通过煅烧而分别形成剥离辅助层和分隔壁补强层。煅烧步骤是分解去除涂布膜所含有的有机成分、并使玻璃粉末软化和烧结的步骤。煅烧条件根据含玻璃粉末的糊剂的组成、基材的种类而不同,优选在例如空气、氮气、氢气中的任一氛围的煅烧炉中进行煅烧。作为煅烧炉,可以举出例如分批式的煅烧炉或辊搬运式的连续型煅烧炉。煅烧温度(煅烧曲线中的最高温度)优选为500~1000℃、更优选为500~800℃、进一步优选为500~700℃。如果煅烧温度低于500℃,则有机成分的分解去除有时不充分。另一方面,如果煅烧温度大于1000℃,则能够用作高耐热性的基材的基材被限定为陶瓷板等。煅烧的时间优选为10~60分钟。
含玻璃粉末的糊剂D和E在涂布步骤中进行涂膜形成后进行图案加工,由此能够形成分隔壁图案。图案加工方法可以举出感光性糊剂法、即光刻、喷砂法、压印法、机械加工法等,为了能够大面积地以高收率制造煅烧前图案,优选为感光性糊剂法。
通过含玻璃粉末的糊剂D形成的分隔壁分离为分隔壁和分隔壁补强层,成为用于形成贯穿分隔壁的非烧结分隔壁。因此,含玻璃粉末的糊剂D与含玻璃粉末的糊剂B同样地优选为以即使经过煅烧步骤也不烧结的非烧结无机粉末作为主要成分的非烧结糊剂。另一方面,通过含玻璃粉末的糊剂E形成的分隔壁与分隔壁补强层粘接,成为用于区隔闪烁体的单元结构的分隔壁。因此,含玻璃粉末的糊剂E的玻璃粉末与含玻璃粉末的糊剂C同样地,优选以在煅烧温度下软化的玻璃作为主要成分,更优选为软化温度为700℃以下的低熔点玻璃。
为了得到低熔点玻璃,可以使用作为为了使玻璃低熔点化而有效的材料的选自氧化铅、氧化铋、氧化锌和碱金属氧化物中的金属氧化物。其中,期望使用碱金属氧化物而调整玻璃的软化温度。应予说明,一般而言,碱金属是指锂、钠、钾、铷和铯,但本发明中使用的碱金属氧化物是指选自氧化锂、氧化钠和氧化钾中的金属氧化物。本发明中,低熔点玻璃中的碱金属氧化物的含量X(M2O)优选设为2~20质量%的范围内。碱金属氧化物的含量低于2质量%的情况中,由于软化温度变高,导致有时需要在高温下进行煅烧步骤。因此,将玻璃基板用作基板时,由于煅烧步骤中基板发生变形,导致容易在所得闪烁体面板中产生形变、或者在分隔壁中产生缺陷,故而有时是不适合的。此外,碱金属氧化物的含量与20质量%相比更多时,在煅烧步骤中玻璃的粘度有时过度降低。因此,有时容易在所得分隔壁的形状中产生形变。
通过光刻进行的图案形成步骤可以由例如下述构成:将涂布膜隔着具有规定的开口部的光掩模进行曝光的曝光步骤、和溶解去除曝光后的涂布膜中可溶于显影液的部分的显影步骤。
曝光步骤是通过曝光而使涂布膜中的必要部分光固化、或者使涂布膜的不需要的部分光分解、从而使涂布膜的任意部分可溶于显影液的步骤。显影步骤中,用显影液溶解去除曝光后的涂布膜中可溶于显影液的部分,从而得到仅残存必要部分的煅烧前图案。
曝光步骤中,也可以不使用光掩模,而用激光的光等直接描绘任意图案。作为曝光装置,可以举出例如接近式曝光机或激光曝光机。作为曝光步骤中照射的活性光射线,可以举出例如近红外线、可见光线或紫外线,优选为紫外线。此外,作为其光源,可以举出例如低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、卤素灯、杀菌灯等,优选为超高压汞灯。曝光条件根据涂布厚度而不同,通常使用1~100mW/cm2的输出功率的超高压汞灯来进行0.01~30分钟曝光。
作为显影步骤中的显影的方法,可以举出例如浸渍法、喷雾法、刷拭法等。作为显影液,只要适当选择能够溶解曝光后的涂布膜中的不需要部分的溶剂即可,优选为以水作为主要成分的水溶液。例如,含玻璃粉末的糊剂D和E含有具有羧基的聚合物时,作为显影液,可以选择碱水溶液。作为碱水溶液,可以举出例如氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙等无机碱水溶液、或四甲基氢氧化铵、三甲基苯甲基氢氧化铵、单乙醇胺、二乙醇胺等有机碱水溶液,由于煅烧步骤中的去除容易,因此优选为有机碱水溶液。碱水溶液的浓度优选为0.05~5质量%、更优选为0.1~2质量%。如果碱浓度过低,则有时无法充分去除曝光后的涂布膜中的不需要部分。另一方面,如果碱浓度过高,则存在煅烧前图案的剥离或腐蚀的风险。显影温度为了使步骤管理容易而优选为20~50℃。
为了通过光刻进行图案形成步骤中的涂布膜的加工,涂布步骤中涂布的含玻璃粉末的糊剂D和E需要为感光性的。即,含玻璃粉末的糊剂D和E优选含有感光性有机成分。有机成分在感光性的含玻璃粉末的糊剂D和E中所占的比例优选为30~80质量%、更优选为40~70质量%。如果有机成分低于30质量%,则糊剂中的无机成分的分散性降低,不仅容易在煅烧步骤中产生缺陷,而且糊剂粘度变高从而涂布性降低,进一步糊剂的稳定性也降低。另一方面,如果有机成分大于80质量%,则煅烧步骤中的图案的收缩率变大,容易产生缺陷。
对于感光性的含玻璃粉末的糊剂E所含有的玻璃粉末,为了在煅烧步骤中几乎完全去除有机成分、确保最终得到的分隔壁的强度,软化温度优选为480℃以上。如果软化温度低于480℃,则在煅烧步骤中有机成分被充分去除前玻璃粉末软化,烧结后的玻璃中,煅烧残留的碳成分(以下有时称为“碳残留成分”)残存,诱发分隔壁的着色,因此存在使闪烁体面板的亮度降低等担忧。
感光性的含玻璃粉末的糊剂D和E中,为了抑制曝光时的光散射、形成高精度的图案,玻璃粉末的折射率n1和有机成分的折射率n2优选满足下述关系,
-0.1 < n1-n2 < 0.1
更优选满足下述关系,
-0.01 ≤ n1-n2 ≤ 0.01
进一步优选满足下述关系,
-0.005 ≤ n1-n2 ≤ 0.005
应予说明,玻璃粉末的折射率可以根据玻璃粉末所含有的金属氧化物的组成而适当调整。
玻璃粉末的折射率可以通过贝克线检测法而测定。此外,有机成分的折射率可以利用椭偏仪测定由有机成分形成的涂膜,由此求出。更具体而言,玻璃粉末或有机成分的25℃下的波长为436nm(g线)下的折射率(ng)可以分别记作n1或n2。
作为感光性的含玻璃粉末的糊剂D和E所含有的感光性有机成分,可以举出例如感光性单体、感光性低聚物、感光性聚合物。在此,感光性单体、感光性低聚物、感光性聚合物是指通过活性光射线的照射而引起光交联或光聚合等反应从而化学结构发生变化的单体、低聚物、聚合物。
作为感光性单体,优选为具有活性的碳-碳不饱和双键的化合物。作为这样的化合物,可以举出例如具有乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰胺基的化合物,为了提高光交联的密度、形成高精度的图案,优选为多官能丙烯酸酯化合物或多官能甲基丙烯酸酯化合物。
作为感光性低聚物或感光性聚合物,优选为具有活性的碳-碳不饱和双键、且具有羧基的低聚物或聚合物。这样的低聚物或聚合物可以通过例如将丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、乙酸乙烯酯、或它们的酸酐等含羧基的单体、与
甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯酯或2-羟基丙烯酸酯进行共聚而得到。
作为将活性的碳-碳不饱和双键导入低聚物或聚合物中的方法,可以举出例如使低聚物或聚合物所具有的巯基、氨基、羟基或羧基与下述进行反应的方法:
丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、烯丙基氯、
具有缩水甘油基或异氰酸酯基的烯属不饱和化合物
或马来酸等羧酸。
通过使用具有氨基甲酸酯键的感光性单体或感光性低聚物,可以得到能够缓和煅烧步骤的初期中的应力、且煅烧步骤中图案难以缺损的含玻璃粉末的糊剂D和E。
感光性的含玻璃粉末的糊剂D和E根据需要,也可以含有光聚合引发剂。在此,光聚合引发剂是指通过活性光射线的照射而产生自由基的化合物。作为光聚合引发剂,可以举出例如二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4,4-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4-二氯二苯甲酮、4-苯甲酰基-4-甲基二苯基酮、二苯甲基酮、芴酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、二乙基噻吨酮、苯偶酰、苯甲基甲氧基乙基乙缩醛、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻丁基醚、蒽醌、2-叔丁基蒽醌、蒽酮、苯并蒽酮、二苯并环庚酮、亚甲基蒽酮、4-叠氮基苯甲叉基苯乙酮、2,6-双(对叠氮基苯甲叉基)环己酮、2,6-双(对叠氮基苯甲叉基)-4-甲基环己酮、1-苯基-1,2-丁二酮-2-(O-甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1,3-二苯基丙三酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1-苯基-3-乙氧基丙三酮-2-(O-苯甲酰基)肟、米蚩酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-1-丙酮、2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1、萘磺酰氯、喹啉磺酰氯、N-苯基硫代吖啶酮、苯并噻唑二硫化物、三苯基卟啉、过氧化苯偶姻;曙红、亚甲基蓝等光还原性的色素与抗坏血酸或三乙醇胺等还原剂的组合。
感光性的含玻璃粉末的糊剂D和E通过含有具有羧基的聚合物作为感光性聚合物,提高了显影时的碱水溶液中的溶解性。具有羧基的聚合物的酸值优选为50~150mgKOH/g。如果酸值为150mgKOH/g以下,则显影边缘变宽。另一方面,如果酸值为50mgKOH/g以上,则在碱水溶液中的溶解性不会降低,能够得到高精细的图案。
感光性的含玻璃粉末的糊剂D和E可以在以使各种成分达到规定的组成的方式进行调配后,用三辊磨或混炼机均质地混合分散从而得到。
感光性的含玻璃粉末的糊剂D和E的粘度可以通过无机粉末、增稠剂、有机溶剂、阻聚剂、增塑剂或防沉降剂等的添加比例而适当调整,其范围优选为2~200Pa・s。例如,将感光性的含玻璃粉末的糊剂D和E用旋涂法在基材上涂布时,优选为2~5Pa・s的粘度,用刮刀涂布机法或模具涂布机法在基材上涂布时,优选为10~50Pa・s的粘度。将感光性的含玻璃粉末的糊剂D和E用1次丝网印刷法而涂布从而得到膜厚为10~20μm的涂布膜时,优选为50~200Pa・s的粘度。
煅烧通过光刻得到的煅烧前分隔壁图案,分解去除含玻璃粉末的糊剂D和E所含有的有机成分,使玻璃粉末软化和烧结,从而得到煅烧后分隔壁图案。煅烧条件根据含玻璃粉末的糊剂D和E的组成、基材的种类而不同,例如可以在空气、氮气或氢气氛围的煅烧炉中进行煅烧。作为煅烧炉,可以举出例如分批式的煅烧炉或带式的连续型煅烧炉。煅烧温度(煅烧曲线中的最高温度)优选为500~1000℃、更优选为500~800℃、进一步优选为500~700℃。如果煅烧温度低于500℃,则有机成分的分解去除有时不充分。另一方面,如果煅烧温度大于1000℃,则能够用作高耐热性的基材的基材被限定为陶瓷板等。煅烧的时间优选为10~60分钟。
作为涂布含玻璃粉末的糊剂D和E的方法,可以举出例如丝网印刷法、棒涂机、辊涂机、模具涂布机、或刮刀涂布机。作为形成基于含玻璃粉末的糊剂D的贯穿分隔壁的位置,优选在分隔壁形成范围的周围以框状形成,丝网印刷法的情况中,图案印刷、模具涂布机的情况中以单面进行涂布后,进行曝光、显影,由此能够得到需要的形状。所形成的涂布膜D在煅烧后成为非烧结分隔壁,其厚度优选为0.1~100μm、更优选为1~30μm。如果非烧结分隔壁的厚度低于1μm,则容易使得在煅烧步骤后难以将立体结构物从基材剥离。另一方面,如果厚度大于30μm,则过度容易剥离,在煅烧步骤中有时图案部分剥离。
含玻璃粉末的糊剂E在涂布膜C和D上同样涂布后,进行图案加工、煅烧,由此制成分隔壁,但其厚度优选为50~3000μm、更优选为100~500μm。如果厚度大于3000μm,则有时加工时的图案形成变得困难。如果低于50μm,则在通过分隔壁形成的单元中填充的荧光体量减少,闪烁体面板的发光亮度降低,有时无法得到清晰的图像。
相邻的分隔壁的间隔优选为30~1000μm。如果低于30μm,则有时形成分隔壁时的加工性变低。另一方面,如果大于1000μm,则有时所得闪烁体面板的图像的清晰度变低。
作为分隔壁的宽度,优选为5~150μm、更优选为10~150μm。如果分隔壁宽度低于5μm,则在煅烧时有时容易产生格子状的图案的缺陷。另一方面,如果大于150μm,则在被分隔壁区隔的空间中能够填充的荧光体的量变少,因此有时所得闪烁体面板的发光亮度降低。
分隔壁的厚度相对于分隔壁宽度的长径比(厚度/宽度)优选为1.0~50.0。该长径比越大的分隔壁,则被分隔壁区隔的平均1个像素的空间越宽,能够填充越多的荧光体。
对于分隔壁的厚度和宽度,使相对于基板垂直的分隔壁截面露出,用扫描型电子显微镜(S2400;日立制作所制)观察截面,从而能够测定。
反射膜F为了防止来自分隔壁的漏光,优选以覆盖分隔壁的表面的方式形成。作为反射膜F的材质,可以举出例如透过放射线、且反射作为荧光体发射的300~800nm的电磁波的光的物质,从劣化的程度低的观点出发,优选为Ag、Au、Al、Ni、Ti等金属、或TiO2、ZrO2、Al2O3或ZnO等金属氧化物。
作为反射膜F的形成方法,可以举出例如真空制膜法、镀敷法、糊剂涂布法、基于喷雾的喷射方法等。
作为反射膜F的膜厚,金属膜的情况中,优选为0.05~1μm、更优选为0.1~0.5μm。如果低于0.05μm,则有时透光率变大,金属膜的反射率变低。如果大于1μm,则光的吸收变大,有时反射率降低,并且成膜需要长时间。金属氧化物膜的情况中,优选为1~50μm、更优选为5~20μm。低于1μm的情况中,透光率变大,有时扩散反射的效果变低。如果大于50μm,则在被分隔壁区隔的空间中能够填充的荧光体的量变少,因此有时所得闪烁体面板的发光亮度降低。
作为荧光体G,可以举出例如从放射线向可见光的变换率高的CsI、Gd2O2S、Lu2O2S、Y2O2S、LaCl3、LaBr3、LaI3、CeBr3、CeI3、LuSiO5或Ba(Br,F)。
为了提高发光效率,也可以向荧光体中添加激活剂。作为激活剂,可以举出例如钠(Na)、铟(In)、铊(Tl)、锂(Li)、钾(K)、铷(Rb)、钠(Na)、铽(Tb)、铈(Ce)、铕(Eu)或镨(Pr),由于化学稳定性高、且发光效率高,因此优选为向Gd2O2S添加Tb而得到的荧光体。
作为荧光体G的填充方法,可以举出例如将结晶性CsI进行真空蒸镀的方法、涂布分散于水中的荧光体浆料的方法之外,还可以举出将在松油醇等溶剂中混合有荧光体粉末、乙基纤维素和丙烯酸树脂等的荧光体糊剂用丝网印刷或分配器进行涂布的方法。为了防止气泡混入单元内部,还优选在真空环境下的涂布。
作为涂布荧光体G的区域,设为有效显示区域的整面,对用于对准的贯穿分隔壁形成部实施遮罩等,不进行涂布。
荧光体G的厚度可以任意设定,在通过分隔壁而强化为高清晰度化的情况中,优选设为分隔壁的厚度的50~100%,更优选为80~100%。如果低于50%,则相对于单元容积的荧光体量少,有时亮度降低。如果大于100%,则发生向相邻的光电转换元件的漏光,有时清晰度降低。但是,在能够允许清晰度降低的情况中,也可以设定为100%以上的填充厚度。
如上述那样,在基材A上层叠而形成的闪烁体层能够利用非烧结的剥离辅助层而剥离。基材A具备耐热性,因此使用玻璃、陶瓷、金属等的平板,但在放射线吸收大的构件位于后方时,放射线至到达荧光体为止发生衰减,有时发光亮度降低。本发明中,通过剥离基材A、并替换为放射线吸收小的另一基材B,导致发光亮度的提高,成为特性方面的大的优点。
作为剥离手段,对在形成有剥离辅助层的区域的内侧、且作为闪烁体的有效区域而希望使用的范围的外侧进行裁切。由此,能够隔着剥离辅助层而剥离(分离)基材A和与分隔壁补强层相比更上方的闪烁体层。还能够通过在剥离辅助层部分处插入间隔物等薄膜材料、或者吹入微量的空气,从而促进剥离。
能够从通过同样的手段剥离的在闪烁体层的周围设置的非烧结分隔壁部中,剥离去除分隔壁补强层。由此,能够将闪烁体层的周围制成用于与光电转换元件的对准的贯穿分隔壁。
将其与由放射线吸收小的材料形成的基材B使用粘接性树脂或粘合胶带进行贴合,由此能够制造闪烁体面板。
作为粘接性树脂,优选使用例如在丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、丁缩醛树脂、聚酰胺树脂或乙基纤维素树脂等有机树脂中混合有溶剂的材料。作为粘合胶带,可以使用例如涂布有上述粘接性树脂的胶带,优选使用在胶带的两面上涂布有粘接性树脂的双面胶带。
作为基材B,可以使用具有放射线的透过性的以高分子、陶瓷、半导体、金属或玻璃等作为材料的基材。作为这样的基板,可以举出例如聚酯膜、纤维素乙酸酯膜、聚酰胺膜、聚酰亚胺膜、聚碳酸酯膜、碳纤维强化树脂片材等高分子膜、
氧化铝、氮化铝、莫来石、皂石(steatite)、氮化硅、碳化硅等陶瓷基板、
将陶瓷粉末和玻璃的粉末混合并烧结而得到的玻璃陶瓷基板、
由硅、锗、砷化镓、磷化镓、氮化镓等半导体形成的半导体基板、
铝片、铁片、铜片等金属片、
由石英、硼硅酸玻璃、化学强化玻璃等玻璃形成的玻璃板、
具有金属氧化物的覆盖层的金属片、
非晶碳基板,其中,由高分子材料形成的高分子膜由以原子序号小的碳原子、氢原子为主的材料构成,放射线透过率高,因此优选为高分子膜。
基材B的厚度为了抑制由基材导致的放射线吸收,优选为1mm以下。
基板B的反射率优选为90%以上。如果反射率为90%以上,则闪烁体面板的发光亮度提高。作为反射率为90%以上的基板,可以优选地举出例如在液晶显示器中用作反射板的白色聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下有时称为“PET”)膜。在此,反射率是指使用分光测色计(例如CM-2600d;KONICA MINOLTA, INC.制)测定得到的波长为530nm的SCI反射率。
在基材B上,优选在相当于贯穿分隔壁部的部分设置开口部或缺损部。此外,该开口部或缺损部可以由透明的构件形成。由此,能够使格子状的分隔壁露出至闪烁体表面。
像这样制造的闪烁体面板由于能够通过露出至表面的格子状的分隔壁而目视辨认受光基板的光电转换元件图案,因此能够使各自接近而以高精度对准并进行贴合,能够制造像素间距偏移小的放射线检测装置。
作为对准的手段,可以通过下述方式实施:在用CCD照相机等放大拍摄分隔壁和光电转换元件的同时,对各自的位置偏移进行补正,以在与分隔壁相对的光电转换元件的配线图案上达到一致的方式进行调整。为了在对准后使彼此贴合,可以使用粘接性树脂或粘合胶带。作为粘接性树脂或粘合胶带,除了闪烁体层与基材B的贴合中使用的材料之外,还可以使用通过照射紫外线而固化的紫外线固化性树脂等。
作为使用这些而粘接的区域,优选为闪烁体面板外周部的非显示区域。通过用于贴合的构件,在闪烁体与光电转换元件之间产生间隙,有时引起因发光向相邻像素泄漏而导致的清晰度的降低,或者引起因透光性降低而导致的发光效率的降低。因此,尽可能在非显示区域中进行粘接,显示区域优选设为闪烁体层与光电转换元件直接接触的构成。为了在显示区域中使彼此稳定地密合,还优选在闪烁体面板的背面配置海绵片等具有追随性的缓冲材料,在挤压的同时组装从而制成放射线检测装置。
实施例
以下,举出实施例和比较例,进一步详细说明本发明,但本发明不限定于此。
(糊剂的原料)
糊剂的制作中使用的原料如下所述。
感光性单体M-1:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
感光性单体M-2:四丙二醇二甲基丙烯酸酯
感光性聚合物:使由甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯=40/40/30的质量比形成的共聚物的羧基与0.4当量的甲基丙烯酸缩水甘油基酯进行加成反应而得到的物质(重均分子量为43000;酸值100)
粘接剂树脂:100cP乙基纤维素
光聚合引发剂:2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1(IC369;BASF公司制)
热聚合引发剂:V-40
阻聚剂:1,6-己二醇-双[(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯])
紫外线吸收剂溶液:苏丹IV(东京应化工业株式会社制)的γ-丁内酯0.3质量%溶液
粘度调节剂:FLOWNON EC121(共荣公司化学公司制)
溶剂A:γ-丁内酯
溶剂B:松油醇
低软化点玻璃粉末:SiO2 27质量%、B2O3 31质量%、ZnO 6质量%、Li2O 7质量%、MgO2质量%、CaO 2质量%、BaO 2质量%、Al2O3 23质量%,折射率(ng):1.56,玻璃软化温度为588℃,线膨胀系数为70×10-7(K-1),平均粒径为2.3μm
高软化点玻璃粉末:SiO2 30质量%、B2O3 31质量%、ZnO 6质量%、MgO 2质量%、CaO 2质量%、BaO 2质量%、Al2O3 27质量%,折射率(ng):1.55,软化温度为790℃,热膨胀系数为32×10-7(K-1),平均粒径为2.3μm
氧化硅粉末:Admatechs Company Limited制SO-E1,平均粒径为0.25μm
氧化钛粉末:石原产业公司制ST-21,平均粒径为0.02μm
荧光体粉末:日亚化学工业公司制3010-54TOR,平均粒径为10μm。
(含玻璃粉末的糊剂B的制作)
将3质量份的粘接剂树脂、1.5质量份的感光性单体M-1、0.5质量份的感光性单体M-2、0.05质量份的热聚合引发剂在55质量份的溶剂B中在温度60℃下加热溶解。冷却所得有机溶液后,添加40质量份的氧化硅粉末,用三辊磨混炼机进行混炼,制作含玻璃粉末的糊剂B。
(含玻璃粉末的糊剂C的制作)
将4质量份的粘接剂树脂在50质量份的溶剂B中在温度60℃下加热溶解。冷却所得有机溶液后,添加46质量份的低软化点玻璃粉末后,用三辊磨混炼机进行混炼,制作含玻璃粉末的糊剂C。
(含玻璃粉末的糊剂D的制作)
将4质量份的感光性单体M-1、6质量份的感光性单体M-2、24质量份的感光性聚合物、6质量份的光聚合引发剂、0.2质量份的阻聚剂和12.8质量份的紫外线吸收剂溶液在38质量份的溶剂A中在温度80℃下加热溶解。冷却所得溶液后,添加9质量份的粘度调节剂,制作有机溶液1。向60质量份的有机溶液1中,添加5质量份的低软化点玻璃粉末和35质量份的高软化点玻璃粉末后,用三辊磨混炼机进行混炼,制作含玻璃粉末的糊剂D。
(含玻璃粉末的糊剂E的制作)
向60质量份的有机溶液1中,添加30质量份的低软化点玻璃粉末和10质量份的高软化点玻璃粉末后,用三辊磨混炼机进行混炼,制作含玻璃粉末的糊剂E。
(反射膜糊剂F)
将3质量份的粘接剂树脂在37质量份的溶剂B中在温度60℃下加热溶解。冷却所得有机溶液后,添加60质量份的氧化钛粉末后,用三辊磨混炼机进行混炼,制作反射膜糊剂F。
(荧光体糊剂G)
将3质量份的粘接剂树脂在20质量份的溶剂B中在温度60℃下加热溶解。冷却所得有机溶液后,添加77质量份的荧光体粉末后,用搅拌混合机进行搅拌,制作荧光体糊剂G。
(实施例1)
作为基材A,使用500mm×500mm×1.8mm的玻璃板(PD-200;旭硝子公司制,线膨胀系数83×10-7(K-1))。在基材A的表面上,以干燥厚度达到5μm的方式用丝网印刷单面涂布含玻璃粉末的糊剂B并干燥,形成涂布膜B。在涂布膜B的表面上,以干燥厚度达到24μm的方式用模具涂布机单面涂布含玻璃粉末的糊剂C并干燥,形成涂布膜C。此时,设为涂布膜C的涂布面积与涂布膜B相比更宽、且覆盖涂布膜B整体的配置。将其在空气中、585℃下煅烧15分钟。通过煅烧,有机成分烧失,涂布膜B成为非烧结的剥离辅助层,涂布膜C成为作为烧结层的分隔壁补强层。如上述那样,通过将涂布膜C形成为与涂布膜B相比更宽,煅烧后基材A与涂布膜C直接接触的区域熔接,涂布膜C不会剥离。
在分隔壁补强层的表面上,以干燥厚度达到30μm的方式用丝网印刷涂布含玻璃粉末的糊剂D并干燥,形成涂布膜D。涂布膜D以430mm×430mm且宽度为5mm的框状图案形成。在分隔壁补强层和涂布膜D的表面上,以干燥厚度达到300μm的方式用模具涂布机单面涂布含玻璃粉末的糊剂E并干燥,形成涂布膜E。接着,隔着具有与期望图案对应的开口部的光掩模(具有间距为127μm、线宽为20μm、图案尺寸为430mm×430mm的格子状开口部的铬掩模),对涂布膜D和E,使用超高压汞灯以750mJ/cm2的曝光量进行曝光。曝光后的涂布膜D和E在0.5质量%的单乙醇胺水溶液中显影,去除未曝光部分,得到格子状的煅烧前分隔壁图案。将所得格子状的煅烧前分隔壁图案在空气中、585℃下煅烧15分钟,得到格子状的分隔壁图案。通过涂布膜D形成的分隔壁区域由于不会通过煅烧而烧结,因此成为非烧结分隔壁。另一方面,通过涂布膜E形成的分隔壁区域通过熔融的玻璃而能够制成牢固的分隔壁图案。分隔壁以25μm的宽度、250μm的厚度而形成。在周围形成的非烧结分隔壁部分上,通过胶带进行遮罩,以使得在后续步骤中不会填充荧光体。
在分隔壁的表面上,以湿厚度达到300μm的方式使用模具涂布机单面涂布反射膜糊剂F,连同基板放入真空室中,在300Pa下进行20分钟脱泡,向单元内部填充反射膜糊剂F。填充后,将剩余的反射膜糊剂F以分隔壁的厚度撇除去除,在热风烘箱、150℃下干燥,去除溶剂成分,由此得到反射膜F。分隔壁表面的反射膜F的厚度为10μm。在形成有反射膜的分隔壁上,以湿厚度达到300μm的方式使用模具涂布机单面涂布荧光体糊剂G,在与反射膜相同的条件下,将荧光体填充至单元内。荧光体被均匀地填充至单元内,厚度为230μm。
剥除用于遮罩的胶带,用玻璃切割机在分隔壁形成区域的外侧割断剥离辅助层的内侧。在露出至基板端面的剥离辅助层部,插入厚度为50μm的SUS间隔物,由此能够剥离(分离)基材A和与分隔壁补强层相比更上方的闪烁体层。通过同样的手段,从在闪烁体层的周围形成的非烧结分隔壁上剥离去除分隔壁补强层。由此,闪烁体层的周围能够制成不存在荧光体和分隔壁补强层的贯穿分隔壁。作为基材B,准备在430mm×430mm×0.18mm的白色PET膜(“Lumirror(注册商标)”E6SQ;Toray Industries,Inc制;反射率为97%)的4角设有5mm宽度的狭缝开口的基材,在表面上贴附粘合片。使其贴合于闪烁体层的分隔壁补强层侧,由此制造闪烁体面板。
使所得闪烁体面板接近并安装于FPD(PaxScan2520;Varian公司制)的光电转换元件正上方。使用CCD照相机,通过露出至基材B的开口部的格子状的分隔壁来目视辨认光电转换元件的图案,以使彼此一致的方式对准后,将周围用粘接剂粘接固定,从而贴合,制成放射线检测装置。对放射线检测装置,从闪烁体面板的基板侧照射管电压为60kV的X射线,用FPD检测来自闪烁体层的发光量,评价亮度。此外,基于矩形波图的拍摄图像,评价图像清晰性。闪烁体面板的亮度和图像清晰性均良好。
(实施例2)
将分隔壁图案加工中使用的光掩模的图案间距设为254μm,使用实施例1的像素间距的2倍的物体,除此之外,通过与实施例1相同的方法,制造闪烁体面板。
将所得闪烁体面板与实施例1同样地与FPD的光电转换元件对准并贴合,由此制作相对于光电转换元件的像素间距而言分隔壁的像素间距为2倍的放射线检测装置。将实施例1的评价值记作100时的亮度的相对值为170,图像清晰度的评价值为80,与图像清晰度的降低相对地,得到了亮度提高效果大的结果。
(比较例1)
制造在实施例1所示的闪烁体面板中在周围不具备具有透光性的分隔壁露出结构的闪烁体面板,与光电转换元件贴合从而制作放射线检测装置。像素彼此的对准通过将双视野照相机插入面板间、并同时拍摄闪烁体面板和光电转换元件的图案表面从而实施。将实施例1的评价值记作100时的亮度的相对值为80,图像清晰度的评价值为80,得到均低于实施例1的结果。可以认为其理由在于,由于分隔壁的像素和光电转换元件的像素的位置偏移,导致在光电转换元件的受光区域中存在不发光的分隔壁部分,由此受光效率降低,发射光泄漏至相邻的光电转换元件,由此无法得到原本的图像清晰度。作为位置偏移的原因,可以认为有双视野照相机的光轴的精度、面板贴合的驱动轴的精度等,可以认为均是因在要贴合的面板彼此存在距离的状态下进行对准而导致的弊端。
(比较例2)
实施例1所示的制造方法之中,省略形成剥离辅助层和非烧结分隔壁的步骤,由此能够在基材A上形成具备分隔壁结构的闪烁体层。此时,通过变更光掩模的图案布局,在与光电转换元件的对准标记对应的位置处,能够通过分隔壁形成相同形状的标记。标记设为线宽为100微米、纵横宽度为1000微米的十字形状。使用该光掩模,制作闪烁体面板。由于未设置剥离辅助层,因此无法从基材A上剥离闪烁体层。以使通过分隔壁形成的标记与光电转换元件的对准标记整合的方式,使用CCD照相机进行对准并贴合,从而制成放射线检测装置。将实施例1的评价值记作100时的亮度的相对值为70,图像清晰度的评价值为80,得到均低于实施例1的结果。亮度评价值的降低的原因可以认为在于,因基材A导致的X射线吸收与实施例1中使用那样的白PET膜相比更大,图像清晰度的降低的原因可以认为在于与比较例1相同的像素的位置偏移。该位置偏移的原因可以认为在于,通过分隔壁形成的十字形状的标记存在于与格子图案独立的位置,因此在煅烧时容易产生形变,从设计尺寸位置偏移。
附图标记说明
1 放射线检测装置
2 闪烁体面板
3 受光基板
4 基材开口部
5 基材B
6 分隔壁
6' 贯穿分隔壁
7 光电转换元件
8 配线图案
9 粘合层
10 分隔壁补强层
11 反射膜
12 荧光体
13 输出层
14 基板
15 电源部
16 粘接层
17 基材A
18 涂布膜B
19 涂布膜D
20 涂布膜E
21 非烧结分隔壁。
工业实用性
本发明的放射线检测装置用于医疗诊断装置或非破坏检查机器等。此外,是构成该放射线检测装置的闪烁体面板。
Claims (7)
1.闪烁体面板,其具有在片状基材上形成的在被格子状的分隔壁区隔的单元中填充有接受放射线而发光的荧光体的像素结构,
在面板外周部的非显示区域中的至少一部分中具有基材开口部,该基材开口部具有正反均露出所述格子状的分隔壁的部分,
该露出的部分的分隔壁为未填充荧光体的贯穿分隔壁,所述贯穿分隔壁具有透光性,
该露出的部分具有透光性。
2.根据权利要求1所述的闪烁体面板,其中,所述格子状的分隔壁由以含有2~20质量%的碱金属氧化物的低熔点玻璃作为主要成分的材料形成。
3.根据权利要求1或2所述的闪烁体面板,其中,在所述分隔壁的表面上形成有反射膜。
4.闪烁体面板的制造方法,其是制造权利要求1~3中任一项所述的闪烁体面板的方法,其包括:
在基材A上涂布含有低熔点玻璃和感光性有机成分的感光性糊剂从而形成感光性糊剂涂布膜的步骤;
将该感光性糊剂涂布膜以规定的图案进行曝光的曝光步骤;
溶解去除曝光后的感光性糊剂涂布膜中可溶于显影液的部分的显影步骤;
将显影后的感光性糊剂涂布膜图案加热至500℃~700℃的煅烧温度从而去除有机成分、同时使低熔点玻璃软化和烧结从而制成分隔壁的煅烧步骤;
在该分隔壁间填充荧光体从而制成闪烁体层的步骤;
从基材A上剥离所述闪烁体层的步骤;和
将所述闪烁体层贴合于至少部分具有开口部或缺损部的基材B的步骤。
5.放射线检测装置,其是将权利要求1~3中任一项所述的闪烁体面板与受光基板进行贴合而得到的,所述受光基板中,以该闪烁体面板中的所述格子状的分隔壁与像素间距对应的方式排列有光电转换元件。
6.根据权利要求5所述的放射线检测装置,其中,所述格子状的分隔壁的像素间距为所述光电转换元件的像素间距的整数倍。
7.根据权利要求5或6所述的放射线检测装置,其为通过粘接性树脂或粘合胶带将所述闪烁体面板外周部的非显示区域与所述受光基板进行粘接而得到的。
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