JP5110230B1 - シンチレータパネルおよびシンチレータパネルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
(1)平板状の基板、該基板の上に設けられた格子状の隔壁、および、前記隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルであって、前記隔壁が、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラスを主成分とする材料により構成されているシンチレータパネル。
(2)平板状の基板および該基板の上に設けられた格子状の隔壁を有する隔壁部材を製造する方法であって、
基板上に、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラス粉末と感光性有機成分を含有する感光性ペーストを塗布し、感光性ペースト塗布膜を形成する工程、
得られた感光性ペースト塗布膜を所定の開口部を有するフォトマスクを介して露光する工程、
露光後の感光性ペースト塗布膜の現像液に可溶な部分を溶解除去する現像工程、
現像後の感光性ペースト塗布膜パターンを500℃〜700℃に加熱して有機成分を除去すると共に低融点ガラスを軟化および焼結させ、隔壁を形成する焼成工程、
を含む隔壁部材の製造方法。
(3)平板状の基板、該基板の上に設けられた格子状の隔壁、および、該隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルを製造する方法であって、
基板上に、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラス粉末と感光性有機成分を含有する感光性ペーストを塗布し、感光性ペースト塗布膜を形成する工程、
得られた感光性ペースト塗布膜を所定の開口部を有するフォトマスクを介して露光する工程、
露光後の感光性ペースト塗布膜の現像液に可溶な部分を溶解除去する現像工程、
現像後の感光性ペースト塗布膜パターンを500℃〜700℃に加熱して有機成分を除去すると共に低融点ガラスを軟化および焼結させ、隔壁を形成する焼成工程、および、
該隔壁により区画されたセル内に蛍光体を充填する工程、
を含むシンチレータパネルの製造方法。
(4)平板状の基板、該基板の上に設けられた緩衝層、該緩衝層の上に設けられた格子状の隔壁、および、該隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルを製造する方法であって、
基板上に、低融点ガラス粉末およびセラミックス粉末から選ばれた無機粉末および感光性有機成分を含む緩衝層用ペーストを塗布し、緩衝層用ペースト塗布膜を形成する工程、
該緩衝層用ペースト塗布膜を全面露光する工程、
露光後の緩衝層用ペースト塗布膜の上に、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラス粉末と感光性有機成分を含有する隔壁用感光性ペーストを塗布し、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成する工程、
得られた隔壁用感光性ペースト塗布膜を所定の開口部を有するフォトマスクを介して露光する工程、
露光後の感光性ペースト塗布膜の現像液に可溶な部分を溶解除去する現像工程、
緩衝層用ペースト塗布膜および現像後の感光性ペースト塗布膜パターンを500℃〜700℃に加熱して有機成分を除去すると共に低融点ガラスを軟化および焼結させ、緩衝層および隔壁を同時に形成する焼成工程、および、
該隔壁により区画されたセル内に蛍光体を充填する工程、
を含むシンチレータパネルの製造方法。
酸化亜鉛:3〜10質量%
酸化ケイ素:20〜40質量%
酸化ホウ素:25〜40質量%
酸化アルミニウム:10〜30質量%
アルカリ土類金属酸化物:5〜15質量%
なお、アルカリ土類金属とは、マグネシウム、カルシウム、バリウムおよびストロンチウムから選ばれる1種類以上の金属を指す。
(隔壁用感光性ペーストの原料)
実施例の感光性ペーストに用いた原料は次の通りである。
感光性モノマーM−1 : トリメチロールプロパントリアクリレート
感光性モノマーM−2 : テトラプロピレングリコールジメタクリレート
感光性モノマーM−3 : 下記式(A)において、R1、R2は水素、R3はエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドコオリゴマー、R4はイソフォロンジイソシアネート残基、分子量は19,000
R1−(R4−R3)n−R4−R2 (A)
感光性ポリマー:メタクリル酸/メタクリル酸メチル/スチレン=40/40/30の質量比からなる共重合体のカルボキシル基に対して0.4当量のグリシジルメタクリレートを付加反応させたもの(重量平均分子量43000、酸価100)
光重合開始剤:2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン−1(BASF社製 IC369)。
重合禁止剤:1,6−ヘキサンジオール−ビス[(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート])
紫外線吸収剤溶液:スダンIV(東京応化工業株式会社製)のγ―ブチロラクトン0.3質量%溶液
バインダーポリマー:エチルセルロース(ハーキュレス社製)
粘度調整剤:フローノンEC121(共栄社化学社製)
溶媒A:γ−ブチロラクトン
溶媒B:テルピネオール
低融点ガラス粉末A:
SiO2 27質量%、B2O3 31質量%、ZnO 6質量%、Li2O 7質量%、MgO 2質量%、CaO 2質量%、BaO 2質量%、Al2O3 23質量%、屈折率(ng):1.56、軟化温度588℃、熱膨張係数68×10−7、平均粒子径2.3μm
低融点ガラス粉末B:
SiO2 28質量%、B2O3 30質量%、ZnO 6質量%、Li2O 2質量%、MgO 3質量%、CaO 3質量%、BaO 3質量%、Al2O3 25質量%、屈折率(ng):1.551、軟化温度649℃、熱膨張係数49×10−7、平均粒子径2.1μm
低融点ガラス粉末C:
SiO2 28質量%、B2O3 23質量%、ZnO 4質量%、Li2O 5質量%、K2O 15質量%、MgO 4質量%、BaO 1質量%、Al2O3 20質量%、屈折率(ng):1.563、軟化温度540℃、熱膨張係数86×10−7、平均粒子径2.2μm
低融点ガラス粉末D:
SiO2 27質量%、B2O3 33質量%、ZnO 4質量%、Li2O 4質量%、K2O 2質量%、MgO 2質量%、CaO 3質量%、BaO 2質量%、Al2O3 23質量%、屈折率(ng):1.553、軟化温度613℃、熱膨張係数55×10−7、平均粒子径2.1μm
低融点ガラス粉末E:
SiO2 29質量%、B2O3 32質量%、ZnO 4質量%、Li2O 6質量%、K2O 8質量%、MgO 2質量%、CaO 2質量%、BaO 2質量%、Al2O3 15質量%、屈折率(ng):1.565、軟化温度570℃、熱膨張係数70×10−7、平均粒子径2.5μm
低融点ガラス粉末F:
SiO2 26質量%、B2O3 32質量%、ZnO 2質量%、Li2O 2質量%、K2O 1質量%、MgO 1質量%、CaO 2質量%、BaO 10質量%、Al2O3 24質量%、屈折率(ng):1.546、軟化温度655℃、熱膨張係数45×10−7、平均粒子径2.1μm
ガラス粉末G:
SiO2 30質量%、B2O3 34質量%、ZnO 4質量%、Li2O 1質量%、MgO 1質量%、CaO 2質量%、BaO 3質量%、Al2O3 26質量%、屈折率(ng):1.542、軟化温度721℃、熱膨張係数38×10−7、平均粒子径2.0μm
低融点ガラス粉末H:
SiO2 22質量%、B2O3 30質量%、ZnO 1質量%、Li2O 8質量%、Na2O 10質量%、K2O 6質量%、MgO 4質量%、BaO 11質量%、Al2O3 8質量%、屈折率(ng):1.589、軟化温度520℃、熱膨張係数89×10−7、平均粒子径2.4μm
高融点ガラス粉末A:
SiO2 30質量%、B2O3 31質量%、ZnO 6質量%、MgO 2質量%、CaO 2質量%、BaO 2質量%、Al2O3 27質量%、屈折率(ng):1.55、軟化温度790℃、熱膨張係数32×10−7、平均粒子径2.3μm
(隔壁用ペーストの作製)
上記材料を用いて、隔壁ペーストを以下の方法で作製した。
隔壁用ペーストに用いた原料以外について、以下に記載する。
重合性モノマー:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(共栄社化学(株)製)
熱重合開始剤: アゾビスイソブチロニトリル
酸化チタン粉末:酸化チタン粉末、平均粒子径0.1μm。
隔壁用感光性ペーストA 97質量部に、上記の酸化チタン粉末3質量部を添加して、再混練することにより、光硬化型の緩衝層用ペーストAを作製した。
基板上に緩衝層および隔壁が形成された隔壁部材について、緩衝層のみが形成された部分を分光測色計(コニカミノルタ社製「CM−2002」)SCEモードで測定し、波長550nmの光の反射率を評価した。
蛍光体体積充填率は、次のようにして測定した。基板上に緩衝層および隔壁が形成された隔壁部材の重量と、さらに蛍光体充填後のシンチレータパネルの重量の差を充填された蛍光体の総重量とした。算出された蛍光体の総重量を、蛍光体の比重で除算し、蛍光体体積量を算出した。さらに、蛍光体体積量を全セル内の空間体積量で除算した計算値を、蛍光体の体積充填率とした。ここで、全セル体積量とは、隔壁で区画された1個のセル内の空間体積およびシンチレータパネルに含まれる全セル数を乗算した値である。
V={(P−Lb)×(P−Lt)+(P−Lb)2+(P−Lt)2}×H/3 ・・・(式1)
(シンチレータパネルの反り測定)
作製したシンチレータパネルの基板側を板ガラスなどの平板上に置き、平板とシンチレータパネル間に存在する隙間をシクネスゲージ(トラスコ中山社製)で測定し、パネルの反り量とした。
作製したシンチレータパネルを、PaxScan2520、PaxScan4336およびPaxScan3030(Varian社製FPD)のいずれかにセットして放射線検出装置を作製した。管電圧80kVpのX線をシンチレータパネルの基板側から照射し、蛍光体層から発光された光の発光量をPaxScan2520、PaxScan4336およびPaxScan3030のいずれかで検出した。輝度の評価は、実施例1の結果に対する相対評価で行った。
作製したシンチレータパネルをPaxScan2520、PaxScan4336およびPaxScan3030のいずれかにセットし、放射線検出装置を作製した。管電圧80kVpのX線をシンチレータパネルの基板側から照射し、ベタ画像を撮影した。これを画像再生装置によって画像として再生し、得られたプリント画像を目視により観察して、画像欠陥、クロストークや線状ノイズの有無を評価した。
500mm×500mmのガラス基板(日本電気硝子社製OA−10、熱膨張係数38×10−7、基板厚さ0.7mm)に、前記の隔壁用感光性ペーストAを乾燥厚さ500μmになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を形成したフォトマスク(縦横ともピッチ127μm、線幅20μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を超高圧水銀灯で600mJ/cm2で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜を、0.5%のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに585℃で15分間、空気中で感光性ペースト塗布膜パターンを焼成し、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅25μm、隔壁底部幅50μm、隔壁高さ340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。隔壁の空隙率は、8.3%となった。
500mm×500mmのガラス基板(日本電気硝子社製OA−10)に、前記の緩衝層用ペーストAを15μmバーコーターで塗布し、乾燥した後に、超高圧水銀灯で500mJ/cm2の全面光照射を行い、厚さ12μmの緩衝層用ペースト塗布膜を形成した。
隔壁用感光性ペーストBを用いて、焼成を645℃で15分間実施した以外は実施例2と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅22μm、隔壁底部幅60μm、隔壁高さ325μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、53%であった。また、隔壁の空隙率は、9.5%であった。
隔壁用感光性ペーストCを用いて、焼成を540℃で15分間実施した以外は実施例2と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅23μm、隔壁底部幅55μm、隔壁高さ320μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、70%であった。また、隔壁の空隙率は、4.4%であった。
隔壁用感光性ペーストDを用いた以外は実施例2と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅24μm、隔壁底部幅53μm、隔壁高さ320μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、65%であった。また、隔壁の空隙率は、0.8%であった。
隔壁用感光性ペーストEを用いた以外は実施例2と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅24μm、隔壁底部幅53μm、隔壁高さ320μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、65%であった。また、隔壁の空隙率は、2.0%であった。
隔壁用感光性ペーストFを用いた以外は実施例2と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅34μm、隔壁底部幅60μm、隔壁高さ370μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、65%であった。また、隔壁の空隙率は、24.8%であった。
隔壁用感光性ペーストGを用いた以外は実施例2と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅35μm、隔壁底部幅60μm、隔壁高さ380μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、65%であった。また、隔壁の空隙率は、32.3%であった。
隔壁用感光性ペーストHを用いて、焼成を620℃で15分間実施した以外は実施例2と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅25μm、隔壁底部幅40μm、隔壁高さ340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、60%であった。また、隔壁の空隙率は、9.4%であった。
500mm×500mmのガラス基板(日本電気硝子社製OA−10)に、前記の緩衝層用ペーストBを15μmバーコーターで塗布し、150℃、30分間乾燥・加熱硬化させて厚さ12μmの緩衝層用ペースト塗布膜を形成した以外は実施例2と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅25μm、隔壁底部幅48μm、隔壁高さ340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、66%であった。また、隔壁の空隙率は、8.1%となった。
500mm×500mmのガラス基板(日本電気硝子社製OA−10)に、前記の緩衝層用ペーストBを15μmバーコーターで塗布し、150℃、30分間乾燥および加熱硬化させて厚さ12μmの緩衝層用ペースト塗布膜を形成した。基板上に形成した緩衝層用ペースト塗布膜を585℃で15分間、空気中で、焼成して緩衝層を形成した。以下、実施例2と同様に、隔壁用感光性ペーストを形成し、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに、585℃で15分間、空気中で感光性ペースト塗布膜パターンを焼成した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅25μm、隔壁底部幅51μm、隔壁高さ340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、60%であった。また、隔壁の空隙率は、8.1%となった。
隔壁用感光性ペーストIを用いた以外は実施例10と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅25μm、隔壁底部幅60μm、隔壁高さ340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、65%であった。また、隔壁の空隙率は、8.2%となった。
隔壁用感光性ペーストJを用い、焼成温度を565℃15分とした以外は実施例1と同様に隔壁部材を作製した。しかし、感光性ペースト塗布膜露光時の露光量の調整を実施したが、感光性ペーストパターンの一部に埋まりが発生し、面内均一な隔壁幅の隔壁は得られなかった。適当な露光量として、超高圧水銀灯で500mJ/cm2で露光し、形成して得られた隔壁は、埋りが発生していない箇所を測定し、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅25μm、隔壁底部幅75μm、隔壁高さ340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、67%であったが、緩衝用ペーストの低融点ガラスの焼結が進まず、隔壁と緩衝層の界面に亀裂が発生した。また、隔壁の空隙率は、3.0%であった。
実施例2と同様にガラス基板上に緩衝層用ペースト塗布膜を形成した。次に、前記の隔壁用感光性ペーストAを乾燥厚さ590μmになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を形成したフォトマスク(縦横ともピッチ127μm、線幅20μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を超高圧水銀灯で750mJ/cm2で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜を、0.5%のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに585℃で15分間、空気中で、緩衝層用ペースト塗布膜と感光性ペースト塗布膜パターンを同時焼成し、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅27μm、隔壁底部幅65μm、隔壁高さ400μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、65%であった。また、隔壁の空隙率は、8.1%となった。
実施例2と同様にガラス基板上に緩衝層用ペースト塗布膜を形成した。次に、前記の隔壁用感光性ペーストAを乾燥厚さ740μmになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を形成したフォトマスク(縦横ともピッチ194μm、線幅20μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を超高圧水銀灯で950mJ/cm2で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜を、0.5%のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに585℃で15分間、空気中で、緩衝層用ペースト塗布膜と感光性ペースト塗布膜パターンを同時焼成し、隔壁ピッチ194μm、隔壁頂部幅28μm、隔壁底部幅58μm、隔壁高さ500μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、64%であった。また、隔壁の空隙率は、7.9%となった。
実施例2と同様にガラス基板上に緩衝層用ペースト塗布膜を形成した。次に、前記の隔壁用感光性ペーストAを乾燥厚さ210μmになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を形成したフォトマスク(縦横ともピッチ63.5μm、線幅14μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を超高圧水銀灯で450mJ/cm2で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜を、0.5%のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに585℃で15分間、空気中で、緩衝層用ペースト塗布膜と感光性ペースト塗布膜パターンを同時焼成し、隔壁ピッチ63.5μm、隔壁頂部幅16μm、隔壁底部幅22μm、隔壁高さ160μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、64%であった。また、隔壁の空隙率は、7.9%となった。
実施例2と同様にガラス基板上に緩衝層用ペースト塗布膜を形成した。次に、前記の隔壁用感光性ペーストAを乾燥厚さ680μmになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を形成したフォトマスク(縦横ともピッチ139μm、線幅20μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を超高圧水銀灯で820mJ/cm2で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜を、0.5%のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに585℃で15分間、空気中で、緩衝層用ペースト塗布膜と感光性ペースト塗布膜パターンを同時焼成し、隔壁ピッチ139μm、隔壁頂部幅26μm、隔壁底部幅51μm、隔壁高さ450μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、65%であった。また、隔壁の空隙率は、8.1%となった。
隔壁用感光性ペーストK、緩衝層ペーストCを用いて、焼成を650℃で15分間実施した以外は実施例10と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅24μm、隔壁底部幅70μm、隔壁高さ370μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、66%であった。また、隔壁の空隙率は、14.1%であった。
実施例10と同様にガラス基板上に緩衝層用ペースト塗布膜を形成した。次に、前記の隔壁用感光性ペーストHを乾燥厚さ290μmになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を形成したフォトマスク(縦横ともピッチ127μm、線幅20μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を超高圧水銀灯で550mJ/cm2で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜を、0.5%のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに620℃で15分間、空気中で、緩衝層用ペースト塗布膜と感光性ペースト塗布膜パターンを同時焼成し、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅20μm、隔壁底部幅30μm、隔壁高さ200μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、61%であった。また、隔壁の空隙率は、9.0%となった。
隔壁用感光性ペーストHを乾燥厚み360μmとし、超高圧水銀灯で600mJ/cm2で露光した以外は、実施例19と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅22μm、隔壁底部幅35μm、隔壁高さ250μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、61%であった。また、隔壁の空隙率は、9.2%となった。
実施例15と同様にガラス基板上に緩衝層用ペースト塗布膜を形成した。次に、前記の隔壁用感光性ペーストAを乾燥厚さ580μmになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を形成したフォトマスク(縦横ともピッチ194μm、線幅20μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を超高圧水銀灯で1000mJ/cm2で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜を、0.5%のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに585℃で15分間、空気中で、緩衝層用ペースト塗布膜と感光性ペースト塗布膜パターンを同時焼成し、隔壁ピッチ194μm、隔壁頂部幅25μm、隔壁底部幅50μm、隔壁高さ400μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、66%であった。また、隔壁の空隙率は、8.5%となった。
隔壁用感光性ペーストHを乾燥厚み500μmとし、超高圧水銀灯で600mJ/cm2で露光した以外は、実施例19と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅24μm、隔壁底部幅45μm、隔壁高さ340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、61%であった。また、隔壁の空隙率は、9.2%となった。
隔壁用感光性ペーストHを用いて、実施例22と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅25μm、隔壁底部幅50μm、隔壁高さ340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、62%であった。また、隔壁の空隙率は、9.4%となった。
実施例10と同様にガラス基板上に緩衝層用ペースト塗布膜を形成した。次に、前記の隔壁用感光性ペーストAを乾燥厚み1000μmになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を形成したフォトマスク(縦横ともピッチ508μm、線幅35μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を超高圧水銀灯で1750mJ/cm2で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜を、0.5%のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに585℃で15分間、空気中で、緩衝層用ペースト塗布膜と感光性ペースト塗布膜パターンを同時焼成し、隔壁ピッチ508μm、隔壁頂部幅45μm、隔壁底部幅100μm、隔壁高さ700μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、65%であった。また、隔壁の空隙率は、10.2%となった。
隔壁用感光性ペーストH、緩衝層ペーストCを用いて、感光性ペースト塗布膜の厚みを620μmとし、超高圧水銀灯で700mJ/cm2で露光した以外は、実施例19と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅25μm、隔壁底部幅37μm、隔壁高さ420μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、68%であった。また、隔壁の空隙率は、9.4%となった。
500mm×500mmのガラス基板(日本電気硝子社製OA−10)に、前記の緩衝層用ペーストAを15μmバーコーターで塗布し、乾燥した後に、500mJ/cm2の全面光照射を行い、約12μmの緩衝層を形成した。
緩衝層ペーストAを30μmバーコーターで塗布し、乾燥した後、超高圧水銀灯で600mJ/cm2の全面光照射を行い、厚さ23μmの緩衝層用ペースト塗布膜を形成した以外は実施例3と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅22μm、隔壁底部幅55μm、隔壁高さ325μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、64%であった。また、隔壁の空隙率は、9.5%であった。
500mm×500mmのガラス基板(日本電気硝子社製OA−10)に、前述の緩衝層用スクリーン印刷用ペーストBを、スクリーン印刷により15μmの膜厚で塗工し、乾燥させて、緩衝層用ペースト塗布膜を形成した。その後、縦方向及び横方向のピッチ160μm、開口長さ130μm×130μm、壁幅35μmで所定の画素数に見合う大きさのパターンを用いて前記隔壁用スクリーン印刷用ガラスペーストAをスクリーン印刷によって、膜厚40μmでの塗布及び乾燥を12層繰り返した。その後、550℃の空気中で焼成を行い、隔壁頂部幅35μm、隔壁底部幅65μm、隔壁高さ450μmで所定の画素数に見合う大きさとして480mm×480mmの大きさの隔壁を形成した。緩衝層のみを形成した部分の550nmの光に対する反射率は、69%であった。また、隔壁の空隙率は、2%であった。
500mm×500mmのガラス基板(日本電気硝子社製OA−10)に、前述の緩衝層用スクリーン印刷用ペーストBを、スクリーン印刷により15μmの膜厚で塗工し、乾燥させて、緩衝層用ペースト塗布膜を形成した。次に、該緩衝層用ペースト塗布膜の上に、前記隔壁スクリーン印刷ペーストAをスクリーン印刷によって塗布した。スクリーン版として、縦方向および横方向のピッチ127μm、開口長さ92μm×92μm、壁幅35μmで所定の画素数に見合う大きさの格子状のパターンを有するスクリーンを用いて、1回あたり膜厚40μmの塗布および乾燥を10回繰り返し、高さ400μmの格子状の隔壁パターンを得た。その後、550℃の空気中で、緩衝層用ペースト塗布膜と隔壁パターンを585℃で15分間、空気中で同時焼成し、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅35μm、隔壁底部幅55μm、隔壁高さ340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を形成した。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、65%であった。また、隔壁の空隙率は、1.5%であった。
隔壁用スクリーン印刷ペーストBを用いた以外、比較例2と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅35μm、隔壁底部幅55μm、隔壁高さ350μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁をであった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、65%であった。また、隔壁の空隙率は、4.1%であった。
隔壁用感光性ペーストMを用いて、焼成温度を710℃20分とした以外は実施例2と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅35μm、隔壁底部幅48μm、隔壁高さ380μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、53%であった。また、隔壁の空隙率は、30%であった。得られたパネルの反り量は700μm以上、800μm以下と大きく歪み、また、隔壁の欠けや割れが発生するためパネル化することができなかった。
隔壁用感光性ペーストNを用いて、焼成温度を530℃15分とした以外は実施例2と同様に隔壁部材を作製した。得られた隔壁部材の隔壁は、隔壁ピッチ127μm、隔壁頂部幅35μm、隔壁底部幅100μm、隔壁高さ280μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁であった。緩衝層のみを形成した部分の波長550nmの光に対する反射率は、75%であったが、緩衝用ペーストの低融点ガラスの焼結が進まず、隔壁と緩衝層の界面に亀裂が発生した。また、隔壁の空隙率は、1%であった。
2 シンチレータパネル
3 出力基板
4 基板
5 緩衝層
6 隔壁
7 シンチレータ層
8 隔膜層
9 光電変換層
10 出力層
11 基板
12 電源部
Claims (9)
- 平板状の基板、該基板の上に設けられた格子状の隔壁、および、前記隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルであって、前記隔壁が、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラスを主成分とする材料により構成されているシンチレータパネル。
- 前記隔壁により区画されたセル内の空間体積に対して、蛍光体が占める体積分率が55%〜100%である請求項1記載のシンチレータパネル。
- 前記低融点ガラスの熱膨張係数が40〜70×10−7(/K)の低融点ガラスである請求項1または2に記載のシンチレータパネル。
- 前記隔壁が空隙を含み、隔壁全体に対する空隙部分の比率を空隙率としたときに、空隙率が、2〜25体積%の範囲内である請求項1〜3のいずれかに記載のシンチレータパネル。
- 前記隔壁と前記基板の間に、低融点ガラスおよびセラミックスから選ばれた無機成分からなる緩衝層をさらに有し、その緩衝層の550nmの波長の光に対する反射率が、60%以上である請求項1〜4のいずれかに記載のシンチレータパネル。
- 平板状の基板および該基板の上に設けられた格子状の隔壁を有する隔壁部材を製造する方法であって、
基板上に、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラス粉末と感光性有機成分を含有する感光性ペーストを塗布し、感光性ペースト塗布膜を形成する工程、
得られた感光性ペースト塗布膜を所定の開口部を有するフォトマスクを介して露光する工程、
露光後の感光性ペースト塗布膜の現像液に可溶な部分を溶解除去する現像工程、
現像後の感光性ペースト塗布膜パターンを500℃〜700℃に加熱して有機成分を除去すると共に低融点ガラスを軟化および焼結させ、隔壁を形成する焼成工程、
を含む隔壁部材の製造方法。 - 平板状の基板、該基板の上に設けられた格子状の隔壁、および、該隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルを製造する方法であって、
基板上に、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラス粉末と感光性有機成分を含有する感光性ペーストを塗布し、感光性ペースト塗布膜を形成する工程、
得られた感光性ペースト塗布膜を所定の開口部を有するフォトマスクを介して露光する工程、
露光後の感光性ペースト塗布膜の現像液に可溶な部分を溶解除去する現像工程、
現像後の感光性ペースト塗布膜パターンを500℃〜700℃に加熱して有機成分を除去すると共に低融点ガラスを軟化および焼結させ、隔壁を形成する焼成工程、および、
該隔壁により区画されたセル内に蛍光体を充填する工程、
を含むシンチレータパネルの製造方法。 - 平板状の基板、該基板の上に設けられた緩衝層、該緩衝層の上に設けられた格子状の隔壁、および、該隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルを製造する方法であって、
基板上に、低融点ガラス粉末およびセラミックス粉末から選ばれた無機粉末および感光性有機成分を含む緩衝層用ペーストを塗布し、緩衝層用ペースト塗布膜を形成する工程、
該緩衝層用ペースト塗布膜を全面露光する工程、
露光後の緩衝層用ペースト塗布膜の上に、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラス粉末と感光性有機成分を含有する隔壁用感光性ペーストを塗布し、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成する工程、
得られた隔壁用感光性ペースト塗布膜を所定の開口部を有するフォトマスクを介して露光する工程、
露光後の感光性ペースト塗布膜の現像液に可溶な部分を溶解除去する現像工程、
緩衝層用ペースト塗布膜および現像後の感光性ペースト塗布膜パターンを500℃〜700℃に加熱して有機成分を除去すると共に低融点ガラスを軟化および焼結させ、緩衝層および隔壁を同時に形成する焼成工程、および、
該隔壁により区画されたセル内に蛍光体を充填する工程、
を含むシンチレータパネルの製造方法。 - 前記感光性ペースト中に含まれる低融点ガラス粉末の平均屈折率n1と感光性有機成分の平均屈折率n2が、−0.1<n1−n2<0.1を満たす請求項6〜8のいずれかに記載のシンチレータパネルの製造方法。
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