CN109754892A - 一种柔性基板闪烁体屏的制备方法及闪烁体屏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性基板闪烁体屏的制备方法，包括如下步骤：(1)提供柔性基板，柔性基板至少有一个表面具有高可见光反射率或高可见光吸收率；(2)将与柔性基板具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧相对的另一侧表面通过均匀填充的导热胶固定在导热钢性基板上；(3)在柔性基板具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧表面进行闪烁体层的制备。上述制备方法，通过将柔性基板通过均匀填充的导热胶固定在导热钢性基板上，实现柔性基板在高温蒸镀过程中的固定和快速导热，防止柔性基板因重力或受热不均而变形，显著提高了镀膜的均匀性。本发明同时公开了由上述制备方法获得的闪烁体屏。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性基板闪烁体屏的制备方法，同时涉及由上述制备方法获得的闪烁体屏。
背景技术
柱状晶碘化铯闪烁体,包括掺铊的碘化铯CsI(Tl)和掺钠的碘化铯CsI(Na)，在X射线检测领域得到了广泛应用。柔性基板上生长的碘化铯屏轻薄、耐弯折、防水性好。然而，若在一些软化温度较低的大尺寸柔性基板上热蒸镀碘化铯，蒸镀过程中极易发生基板的变形，并且，镀膜过程中基板不同部位散热能力差异导致基板不同部位温度差异变大，影响镀膜均匀性。为此，现有技术中在柔性基板表面蒸镀柱状晶碘化铯闪烁体时，在柔性基板的背面均采用了辅助基板。
例如，日本滨松公司利用派瑞林膜将柔性基板和钢性基板绑定以防止柔性基板变形，具体可以参见US7618511B2中公开的内容。但这种结构仅在边缘实现柔性基板和钢性基板的紧密贴合，基板中部在蒸镀过程中易从钢性基板剥离，导致中部散热能力下降，基板中部生长的晶柱较边缘部位粗大，薄膜均匀性下降。
又如，奕瑞影像科技(太仓)有限公司在公开号为CN107742628A的专利申请文件中公开了一种柔性闪烁屏、放射线图像传感器及其制备方法，其中，在辅助基板和离型层上制备柔性基底层后进行碘化铯蒸镀，再在闪烁体上制备保护层，然后剥离去除离型层和辅助基板后得到柔性闪烁屏。这种使用离型层和辅助基板制备柔性闪烁屏的制备工艺，在保证基板温度均匀和镀膜均匀性上也有待改进。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种柔性基板闪烁体屏的制备方法。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种由上述制备方法获得的闪烁体屏。
为了实现上述技术目的，本发明采用下述技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种柔性基板闪烁体屏的制备方法，包括如下步骤：
(1)提供柔性基板，所述柔性基板至少有一个表面具有高可见光反射率或高可见光吸收率；
(2)将与所述柔性基板具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧相对的另一侧表面通过均匀填充的导热胶固定在导热钢性基板上；
(3)在所述柔性基板具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧表面进行闪烁体层的制备。
其中较优地，还包括步骤(4)：剥离去除所述钢性导热基板和所述导热胶。
其中较优地，还包括步骤(5)：在上述结构的外部制备防水保护层，使所述防水保护层至少完整覆盖所述闪烁体层，得到完整的柔性基板闪烁体屏。
其中较优地，所述导热钢性基板的导热系数大于10W/mK；所述导热胶的导热系数大于1W/mK；所述导热胶的热膨胀系数应介于所述柔性基板的热膨胀系数和所述导热钢性基板的热膨胀系数之间。
其中较优地，所述导热钢性基板是铝合金、铜合金或不锈钢。
其中较优地，所述导热胶是胶水或双面胶带，所述胶水的填充方式是流延法、提拉法、丝网印刷、喷涂中的任意一种。
其中较优地，所述柔性基板至少有一个表面的可见光反射率为80～100％或0～20％。
其中较优地，所述柔性基板选用透明柔性基板，并在所述柔性基板的至少一个表面制备光反射层或光吸收层。
其中较优地，在所述步骤(4)中所使用的剥离方式为机械剥离、光照剥离、激光剥离中的任意一种。
根据本发明实施例的第二方面，提供了一种由上述制备方法获得的闪烁体屏。
本发明所提供的柔性基板闪烁体屏的制备方法，通过将与柔性基板具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧相对的另一侧表面通过均匀填充的导热胶固定在导热钢性基板上；实现柔性基板在高温蒸镀过程中的固定和快速导热，防止柔性基板因重力或受热不均而变形，显著提高了镀膜的均匀性。
附图说明
图1到图3分别为本发明所提供的柔性基板闪烁体屏的制备工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步地详细描述。
本发明针对大尺寸柔性基板蒸镀柱状晶碘化铯闪烁体时，存在易变形，并且镀膜过程中基板不同部位散热能力差异导致薄膜存在显著的不均匀性的问题，提供了一种防止柔性基板在高温镀膜过程中发生变形并显著提高镀膜均匀性的碘化铯屏制备方法。
本发明所提供的柔性基板闪烁体屏的制备方法，包括如下步骤：
(1)提供一块柔性基板1，柔性基板1至少有一个表面具有高可见光反射率或高可见光吸收率；
(2)将与柔性基板1具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧相对的另一侧表面通过均匀填充的导热胶2固定在导热钢性基板3上；
(3)在柔性基板1具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧表面进行闪烁体层4的制备；
(4)剥离去除钢性导热基板4和导热胶3；
(5)在上述结构的外部制备防水保护层5，使防水保护层5至少完整覆盖闪烁体层4，得到完整的柔性基板闪烁体屏。
下面结合图1至图3所示的结构进行说明。
其中，在步骤(1)中提供的柔性基板1，可选PET(Polyethylene terephthalate)、PI(Polyimide)、PE(polyethylene，聚乙烯)、PMMA(polymethyl methacrylate，有机玻璃)等或经过表面处理的上述材料。
柔性基板1至少有一个表面的可见光反射率为80～100％或0～20％。当柔性基板1至少有一个表面的可见光反射率为80～100％时，柔性基板1至少有一侧表面具有高的可见光反射率，柔性基板1可用于制备高亮度并对分辨率要求不高的闪烁体屏。当柔性基板1的至少一个表面的可见光反射率为0～20％时，柔性基板1至少有一侧表面具有高的可见光吸收率；柔性基板1用于制备高分辨率的闪烁体屏。在图1至图3所示的结构中，柔性基板1具有高可见光反射率或高可见光吸收率的表面为上表面。
柔性基板1还可以选用透明柔性基板，通过在柔性基板1的至少一个表面(用于蒸镀闪烁体层4的表面)制备光反射层或光吸收层，使其具有高可见光反射率或高可见光吸收率，可实现相同的功能。
在步骤(2)中，将与柔性基板1具有高可见光反射率或高可见光吸收率一侧相对的另一侧表面(即图1至图3中，柔性基板1的下表面)通过均匀填充的导热胶2固定在导热钢性基板3上。
其中，导热钢性基板3可选铝合金、铜合金、不锈钢等，导热系数大于10W/mK；导热胶2可以为胶水或双面胶带，导热系数大于1W/mK。导热胶2的热膨胀系数应介于柔性基板的热膨胀系数和导热钢性基板的热膨胀系数之间。胶水的填充方式可选流延法、提拉法、丝网印刷、喷涂等，必要时，可结合高压或低压除泡，以保证柔性基板1和导热钢性基板3紧密贴合。
在步骤(2)中，导热胶2在具有高热导率的同时应与柔性基板1具备适宜的结合强度，结合强度过低在后续镀膜工艺中易剥离，起不到导热的作用，结合强度过高则存在蒸镀闪烁体层后不易剥离导热钢性基板的问题。
在步骤(3)中，在柔性基板1具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧表面进行闪烁体层4的制备。在图1至图3所示的结构中，在柔性基板1的上表面蒸镀闪烁体层4。闪烁体材料可以选用掺铊的碘化铯CsI(Tl)、掺钠的碘化铯CsI(Na)或其他掺杂柱状碘化铯晶体，制备方法可选热蒸镀、激光蒸镀等。
通过上述三个步骤，可以获得如图1所示的结构。
在步骤(4)中，剥离去除钢性导热基板3和导热胶2。图2是对从图1所示的结构中去除钢性导热基板3和导热胶2的示意。可选剥离方式有机械剥离、光照剥离、激光剥离等，具体剥离工艺可依钢性导热基板3和导热胶2的性质而定。在该剥离过程中，应保证柔性基板1和闪烁体层4的完整性，并防止柔性基板1变形和闪烁体层4剥落。
如果钢性导热基板3和导热胶2对X射线的阻挡作用不明显，也可以选择跳过步骤(4)，不进行辅助材料的去除，最终产品为具有复合基板的闪烁体屏。
在步骤(5)中，选用现有技术制备防水保护层5，得到完整的闪烁体屏。防水保护层5应至少完整覆盖闪烁体层4，将闪烁体层4包裹在其内部，实现防水隔潮的功能。可以使用的防水保护层5包括但不限于贴合透明Pi膜(聚酰亚胺薄膜，PolyimideFilm)、PET膜(聚酯薄膜)、蒸镀派瑞林膜(parylene)等或以上薄膜与SiO2、TiO2、Al2O3等致密无机防水膜组成的复合涂层。
在图3所示的实施例中，在柔性基板1和闪烁体层4的外部设置有防水保护层5，防水保护层5将柔性基板1和闪烁体层4整个包裹在其内部。在未图示的实施例中，防水保护层5可以仅覆盖闪烁体层4及闪烁体层4边缘附近一定区域内的基板表面，也可以达到同样的防水效果。
在上述制备方法中，将与柔性基板蒸镀柱状晶闪烁体的一侧相对的另一侧表面(远离柔性基板用于蒸镀柱状晶闪烁体的一侧表面)通过均匀填充的导热胶固定在导热钢性基板上；实现柔性基板在高温蒸镀过程中的固定和快速导热，防止柔性基板因重力或受热不均而变形，并显著提高了镀膜的均匀性。
在上述制备方法中，通过使用具有高热导率的导热钢性基板作为辅助基板，并使用高热导率的导热胶作为导热粘合材料，将柔性基板和辅助基板固定在一起，实现柔性基板在蒸镀过程中的固定和快速导热，防止柔性基板的变形，提高镀膜均匀性。
本发明同时提供了由上述制备方法获得的闪烁体屏。
当上述制备方法中包括步骤(4)时，其所获得的柔性基板闪烁体屏的结构如图3所示。柔性基板闪烁体屏包括柔性基板1、闪烁体层4和防水保护层5，其中，在柔性基板1具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧表面设置有闪烁体层4，防水保护层5至少完整覆盖闪烁体层4。
此外，当上述制备方法中不包括步骤(4)，不进行辅助材料的去除时，其所获得的最终产品为具有复合基板的闪烁体屏，包括柔性基板1、导热胶2、导热钢性基板3、闪烁体层4和防水保护层5，在所述柔性基板1具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧表面设置有闪烁体层4，柔性基板1的另一侧表面通过均匀填充的导热胶2固定在导热钢性基板4上，防水保护层5至少完整覆盖所述闪烁体层4。
在上述两种结构中，防水保护层5可以仅覆盖闪烁体层4及闪烁体层4边缘附近一定区域内的基板表面，也可以将闪烁体屏的整个结构包裹在防水保护层5的内部。
除去明确需要使用柔性屏的应用场合，在绝大多数应用场合中，上述两种闪烁体屏均可使用。
综上所述，本发明所提供的柔性基板闪烁体屏的制备方法，通过将与柔性基板具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧相对的另一侧表面通过均匀填充的导热胶固定在导热钢性基板上，实现柔性基板在高温蒸镀过程中的固定和快速导热，防止柔性基板因重力或受热不均而变形，显著提高了镀膜的均匀性。
以上对本发明所提供的柔性基板闪烁体屏的制备方法及其闪烁体屏进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
Claims (10)
1.一种柔性基板闪烁体屏的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)提供柔性基板，所述柔性基板至少有一个表面具有高可见光反射率或高可见光吸收率；
(2)将与所述柔性基板具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧相对的另一侧表面通过均匀填充的导热胶固定在导热钢性基板上；
(3)在所述柔性基板具有高可见光反射率或高可见光吸收率的一侧表面进行闪烁体层的制备。
2.如权利要求1所述的柔性基板闪烁体屏的制备方法，其特征在于还包括步骤(4)：剥离去除所述钢性导热基板和所述导热胶。
3.如权利要求1或2所述的柔性基板闪烁体屏的制备方法，其特征在于还包括步骤(5)：在上述结构的外部制备防水保护层，使所述防水保护层至少完整覆盖所述闪烁体层。
4.如权利要求1所述的柔性基板闪烁体屏的制备方法，其特征在于：
所述导热钢性基板的导热系数大于10W/mK；所述导热胶的导热系数大于1W/mK；所述导热胶的热膨胀系数应介于所述柔性基板的热膨胀系数和所述导热钢性基板的热膨胀系数之间。
5.如权利要求1所述的柔性基板闪烁体屏的制备方法，其特征在于：
所述导热钢性基板是铝合金、铜合金或不锈钢。
6.如权利要求1所述的柔性基板闪烁体屏的制备方法，其特征在于：
所述导热胶是胶水或双面胶带，所述胶水的填充方式是流延法、提拉法、丝网印刷、喷涂中的任意一种。
7.如权利要求1所述的柔性基板闪烁体屏的制备方法，其特征在于：
所述柔性基板至少有一个表面的可见光反射率为80～100％或0～20％。
8.如权利要求7所述的柔性基板闪烁体屏的制备方法，其特征在于：
所述柔性基板选用透明柔性基板，并在所述柔性基板的一侧表面制备光反射层或光吸收层。
9.如权利要求2所述的柔性基板闪烁体屏的制备方法，其特征在于：
在所述步骤(4)中所使用的剥离方式为机械剥离、光照剥离、激光剥离中的任意一种。
10.一种闪烁体屏，其特征在于由权利要求1至9中任意一项所述的柔性基板闪烁体屏的制备方法获得。
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Denomination of invention: A preparation method for flexible substrate scintillator screen and scintillator screen Granted publication date: 20210817 Pledgee: Chengdu SME financing Company Limited by Guarantee Pledgor: NANOVISION TECHNOLOGY (BEIJING) Co.,Ltd. Registration number: Y2024980015640 |