JP6075028B2 - Scintillator panel - Google Patents

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Description

本発明は、シンチレータパネルに関する。   The present invention relates to a scintillator panel.

従来、医療現場において、フィルムを用いたX線画像が広く用いられてきた。しかし、フィルムを用いたX線画像はアナログ画像情報であるため、近年、コンピューテッドラジオグラフィ(computed radiography:CR)やフラットパネル型の放射線ディテクタ(flat panel detector:FPD)等のデジタル方式の放射線検出装置が開発されている。   Conventionally, an X-ray image using a film has been widely used in a medical field. However, since an X-ray image using a film is analog image information, in recent years, digital radiation such as computed radiography (CR) and a flat panel radiation detector (FPD) is used. Detection devices have been developed.

平板X線検出装置(FPD)においては、放射線を可視光に変換するために、シンチレータパネルが使用される。シンチレータパネルは、ヨウ化セシウム(CSI)等のX線蛍光体を含み、照射されたX線に応じて、該X線蛍光体が可視光を発光して、その発光をTFTやCCDで電気信号に変換することにより、X線の情報をデジタル画像情報に変換する。しかし、FPDは、S/N比が低いという問題があった。S/N比を高めるための方法としては、X線を光検出器側から照射する方法(特許文献1及び2)や、X線蛍光体による可視光の散乱の影響を小さくするために、隔壁で仕切られたセル内にX線蛍光体を充填する方法が提案されてきた(特許文献3〜6)。   In a flat panel X-ray detector (FPD), a scintillator panel is used to convert radiation into visible light. The scintillator panel includes an X-ray phosphor such as cesium iodide (CSI), and the X-ray phosphor emits visible light in response to the irradiated X-ray, and the light is emitted by a TFT or CCD. Is converted into digital image information. However, FPD has a problem that the S / N ratio is low. As a method for increasing the S / N ratio, there are a method of irradiating X-rays from the photodetector side (Patent Documents 1 and 2), and a partition wall in order to reduce the influence of scattering of visible light by the X-ray phosphor. There has been proposed a method of filling an X-ray phosphor in a cell partitioned by (Patent Documents 3 to 6).

そのような隔壁を形成する方法として、従来用いられてきた方法は、シリコンウェハをエッチング加工する方法、あるいは、顔料又はセラミック粉末と低融点ガラス粉末との混合物であるガラスペーストをスクリーン印刷法により多層にパターン印刷した後に焼成して、隔壁を形成する方法等である。しかしながら、シリコンウェハをエッチング加工する方法では、形成できるシンチレータパネルのサイズが、シリコンウェハのサイズによって限定され、500mm角のような大サイズのものを得ることはできなかった。大サイズのものを作るには小サイズのものを複数並べて作ることになるが、その製作は精度的に難しく、大面積のシンチレータパネルを作製することが困難であった。   As a method for forming such a partition wall, conventionally used methods are a method of etching a silicon wafer, or a glass paste which is a mixture of a pigment or ceramic powder and a low-melting glass powder by a screen printing method. And a method of forming a partition wall by baking after pattern printing. However, in the method of etching a silicon wafer, the size of the scintillator panel that can be formed is limited by the size of the silicon wafer, and a large size such as a 500 mm square cannot be obtained. In order to make a large size, it is necessary to make a plurality of small sizes side by side. However, it is difficult to manufacture accurately, and it is difficult to manufacture a scintillator panel having a large area.

また、ガラスペーストを用いた多層スクリーン印刷法では、スクリーン印刷版の寸法変化等により、高精度の加工が困難である。また多層スクリーン印刷を行う際に、隔壁の崩壊欠損を防ぐために、隔壁の強度を高くするため、一定の隔壁幅が必要になる。しかしながら隔壁幅が広くなると、相対的に隔壁間のスペースが狭くなり、X線蛍光体を充填できる体積が小さくなる上に、充填量が均一とならない。そのため、この方法で得られたシンチレータパネルは、X線蛍光体の量が少ないために、発光が弱くなる、発光ムラが生じるといった欠点がある。これは、低線量での撮影において、鮮明な撮影を行うには障害となってくる。   In addition, in the multi-layer screen printing method using glass paste, high-precision processing is difficult due to dimensional changes of the screen printing plate. Further, when performing multi-layer screen printing, in order to increase the strength of the partition wall in order to prevent the collapse defect of the partition wall, a certain partition wall width is required. However, when the partition wall width is widened, the space between the partition walls is relatively narrow, the volume that can be filled with the X-ray phosphor is reduced, and the filling amount is not uniform. For this reason, the scintillator panel obtained by this method has the drawbacks that the amount of X-ray phosphor is small, so that light emission becomes weak and light emission unevenness occurs. This is an obstacle to clear imaging in low-dose imaging.

つまり、発光効率が高く、鮮明な画質を実現するシンチレータパネルを作製するためには、大面積を高精度で加工でき、かつ隔壁の幅を細くできる隔壁の加工技術、及び、蛍光体が発光した可視光を隔壁外部へと漏れさせない技術が必要である。   In other words, in order to produce a scintillator panel that has high luminous efficiency and realizes a clear image quality, the processing technology of the partition that can process a large area with high accuracy and the width of the partition can be reduced, and the phosphor emits light. There is a need for technology that prevents visible light from leaking outside the partition walls.

特許第3333278号Japanese Patent No. 3333278 特開2001−330677号公報JP 2001-330677 A 特開平5−60871号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-60871 特開平5−188148号公報JP-A-5-188148 特開2011−007552号公報JP 2011-007552 A 特開2011−021924号公報JP 2011-021924 A

本発明は上記欠点を解消し、大面積に、細幅の隔壁が高精度に形成されており、かつ、発光効率が高く、鮮明な画質を実現するシンチレータパネルを提供することを課題にする。   It is an object of the present invention to provide a scintillator panel that solves the above-described drawbacks, has a large area, a narrow partition wall formed with high accuracy, has high luminous efficiency, and realizes clear image quality.

この課題は次の技術手段の何れかによって達成される。
) 平板状の基板、該基板の上に平行に形成された複数の主隔壁、前記主隔壁と垂直になるように形成された補助隔壁、及び、前記主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パネルであり、前記主隔壁のピッチP1と、前記補助隔壁のピッチP2とが、 P1 < P2 の関係を満たし、上記主隔壁の高さH1と、上記補助隔壁の高さH2とが、 H1>H2 の関係を満たす、シンチレータパネル。
) 上記H1と、上記H2とが、 H1×0.5 ≦ H2 ≦ H1×0.9 の関係を満たす、上記()に記載のシンチレータパネル。
) 上記主隔壁の表面に反射層が形成されている、上記(1)または(2)記載のシンチレータパネル。
) 上記主隔壁及び上記補助隔壁が、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、上記(1)〜()のいずれかに記載のシンチレータパネル。
This object is achieved by any of the following technical means.
( 1 ) A flat substrate, a plurality of main partitions formed in parallel on the substrate, an auxiliary partition formed perpendicular to the main partition, and a cell partitioned by the main partition A scintillator panel made of a filled phosphor, wherein the pitch P1 of the main barrier ribs and the pitch P2 of the auxiliary barrier ribs satisfy the relationship P1 <P2, and the height H1 of the main barrier ribs and the auxiliary barrier ribs A scintillator panel in which the height H2 satisfies the relationship of H1> H2.
( 2 ) The scintillator panel according to ( 1 ), wherein the H1 and the H2 satisfy a relationship of H1 × 0.5 ≦ H2 ≦ H1 × 0.9.
( 3 ) The scintillator panel according to (1) or (2) , wherein a reflective layer is formed on the surface of the main partition wall.
( 4 ) Any of the above (1) to ( 3 ), wherein the main partition wall and the auxiliary partition wall are made of a material mainly composed of low melting point glass containing 2 to 20% by mass of an alkali metal oxide. The scintillator panel described in 1.

本発明のシンチレータパネルを含む放射線検出装置の構成を模式的に表した断面図である。It is sectional drawing which represented typically the structure of the radiation detection apparatus containing the scintillator panel of this invention. 本発明のシンチレータパネルを含む放射線検出装置の構成を模式的に表した断面図である。It is sectional drawing which represented typically the structure of the radiation detection apparatus containing the scintillator panel of this invention. 本発明のシンチレータパネルの構成を模式的に表した斜視図である。It is the perspective view which represented typically the structure of the scintillator panel of this invention. 本発明のシンチレータパネルの構成を模式的に表した斜視図である。It is the perspective view which represented typically the structure of the scintillator panel of this invention.

以下、図1〜図4を用いて本発明のシンチレータパネル及びそれを用いた放射線検出装置の好ましい構成について説明するが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, although the preferable structure of the scintillator panel of this invention and a radiation detection apparatus using the same is demonstrated using FIGS. 1-4, this invention is not limited to these.

図1及び図2は、本発明のシンチレータパネルを含む放射線検出装置の構成を模式的に表した断面図である。図3及び図4は、本発明のシンチレータパネルの一例の構成を模式的に表した斜視図である。放射線検出装置1は、シンチレータパネル2、光検出器3からなる。シンチレータパネル2は、蛍光体からなるシンチレータ層7を含み、X線等の入射された放射線のエネルギーを吸収して、波長が300〜800nmの範囲の電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる範囲の電磁波(光)を発光する。   1 and 2 are cross-sectional views schematically showing the configuration of a radiation detection apparatus including the scintillator panel of the present invention. 3 and 4 are perspective views schematically showing the configuration of an example of the scintillator panel of the present invention. The radiation detection apparatus 1 includes a scintillator panel 2 and a photodetector 3. The scintillator panel 2 includes a scintillator layer 7 made of a phosphor, absorbs the energy of incident radiation such as X-rays, and emits electromagnetic waves having a wavelength in the range of 300 to 800 nm, that is, from ultraviolet light centering on visible light. Emits electromagnetic waves (light) in the range of infrared light.

シンチレータパネル2は、シンチレータパネル側基板4と、その上に形成されたセルを区画するための、平行に形成された複数の主隔壁6Aと、主隔壁で形成された空間内に充填された蛍光体からなる、シンチレータ層7とから構成される。主隔壁6Aはセルを区画するために少なくとも2以上の、複数の主隔壁6Aが形成される必要がある。そして複数の主隔壁6Aは、互いに平行に、すなわちストライプ状に形成されている。また、図3に示すように、主隔壁6Aと垂直になるように、補助隔壁6Bが形成される。放射線は、シンチレータパネル側又は光検出器側のいずれから入射しても構わない。放射線が入射しない側の基板と主隔壁6A及び補助隔壁6Bとの間には、放射線遮蔽層5が形成されていることが好ましい。例えば、図1に示されるシンチレータパネル2は、光検出器3側から放射線が入射する態様であることから、放射線が入射しない側の基板すなわちシンチレータパネル側基板4と主隔壁6Aとの間に、放射線遮蔽層5が形成されている。放射線遮蔽層5により、シンチレータ層7を通過した放射線が吸収され、放射線検出装置の外部への放射線漏れを遮蔽することができる。放射線遮蔽層5は、可視光反射率が高いことが好ましい。また、シンチレータパネル側基板4又は放射線遮蔽層5の上には、反射層8が形成されていることが好ましい。これら反射層により、蛍光体7が発光した可視光を、光検出器3側へと効率良く導くことができる。   The scintillator panel 2 includes a scintillator panel-side substrate 4, a plurality of parallel main partition walls 6A for partitioning cells formed thereon, and fluorescence filled in a space formed by the main partition walls. The scintillator layer 7 is made of a body. The main partition wall 6A needs to be formed with at least two or more main partition walls 6A in order to partition cells. The plurality of main partition walls 6A are formed in parallel to each other, that is, in a stripe shape. Further, as shown in FIG. 3, the auxiliary partition 6B is formed so as to be perpendicular to the main partition 6A. Radiation may be incident from either the scintillator panel side or the photodetector side. It is preferable that a radiation shielding layer 5 is formed between the substrate on which radiation is not incident and the main partition wall 6A and the auxiliary partition wall 6B. For example, since the scintillator panel 2 shown in FIG. 1 is a mode in which radiation enters from the photodetector 3 side, the substrate on the side on which radiation does not enter, that is, the scintillator panel side substrate 4 and the main partition wall 6A, A radiation shielding layer 5 is formed. The radiation shielding layer 5 absorbs the radiation that has passed through the scintillator layer 7 and can shield radiation leakage to the outside of the radiation detection apparatus. The radiation shielding layer 5 preferably has a high visible light reflectance. Moreover, it is preferable that a reflective layer 8 is formed on the scintillator panel side substrate 4 or the radiation shielding layer 5. By these reflective layers, visible light emitted from the phosphor 7 can be efficiently guided to the photodetector 3 side.

光検出器3は、光検出器側基板10と、その上に形成された光電変換層9とから構成される。ここで光電変換層9は、フォトセンサとTFTとからなる画素が2次元状に形成されたものである。放射線検出装置1は、シンチレータパネル2と光検出器3の光電変換層9とを対向させて、貼り合わせて構成される。シンチレータパネル2の主隔壁6A及びシンチレータ層7と、光検出器3との間には、ポリイミド樹脂等からなる接着層11が形成されていることが好ましい。例えば光検出器3側から入射した放射線は、光電変換層9を透過した後、シンチレータ層7で可視光へと変換され、その可視光が光電変換層9で検出及び光電変換され、出力される。   The photodetector 3 includes a photodetector-side substrate 10 and a photoelectric conversion layer 9 formed thereon. Here, the photoelectric conversion layer 9 is formed by two-dimensionally forming a pixel composed of a photosensor and a TFT. The radiation detection apparatus 1 is configured by bonding a scintillator panel 2 and a photoelectric conversion layer 9 of a photodetector 3 so as to face each other. It is preferable that an adhesive layer 11 made of a polyimide resin or the like is formed between the main partition 6 </ b> A and the scintillator layer 7 of the scintillator panel 2 and the photodetector 3. For example, radiation incident from the photodetector 3 side passes through the photoelectric conversion layer 9 and is then converted into visible light by the scintillator layer 7. The visible light is detected and photoelectrically converted by the photoelectric conversion layer 9 and output. .

放射線検出装置1の鮮鋭度を高めるために、光電変換層9の間に、シンチレータパネル2の主隔壁6Aが位置することが好ましい。シンチレータパネル2の各セルが隔壁で区画されており、ストライプ状又はマトリックス状に形成された光電変換層9の大きさ及びピッチと、シンチレータパネル2のセルのピッチとを一致させることにより、蛍光体によって光が散乱されても、散乱光が隣のセルに到達するのを防ぐことができ、その結果、光散乱による画像のボケが低減でき、高精度の撮影が可能になる。   In order to increase the sharpness of the radiation detection apparatus 1, the main partition wall 6 </ b> A of the scintillator panel 2 is preferably located between the photoelectric conversion layers 9. Each cell of the scintillator panel 2 is partitioned by a partition wall, and the phosphor and phosphor are formed by matching the size and pitch of the photoelectric conversion layer 9 formed in a stripe shape or matrix shape with the cell pitch of the scintillator panel 2. Even if light is scattered by the light, it is possible to prevent the scattered light from reaching the adjacent cell. As a result, blurring of the image due to light scattering can be reduced, and high-accuracy imaging can be performed.

基板上に平行に形成された主隔壁6Aと垂直方向なるように補助隔壁6Bを形成することで、主隔壁の蛇行や傾き等を防止することができるが、主隔壁の隔壁幅に対する隔壁高さの割合(アスペクト比)が大きいことが好ましい。   By forming the auxiliary partition wall 6B so as to be perpendicular to the main partition wall 6A formed in parallel on the substrate, meandering and tilting of the main partition wall can be prevented, but the partition wall height with respect to the partition wall width of the main partition wall The ratio (aspect ratio) is preferably large.

十分な輝度を確保するため、主隔壁6AのピッチP1と、(複数の補助隔壁が形成された場合の)補助隔壁6BのピッチP2とが、
P1 < P2
の関係を満たすことが好ましい。
In order to ensure sufficient luminance, the pitch P1 of the main partition walls 6A and the pitch P2 of the auxiliary partition walls 6B (when a plurality of auxiliary partition walls are formed) are:
P1 <P2
It is preferable to satisfy the relationship.

また、十分な輝度を確保しながら、光電変換層9の間に補助隔壁6Bを形成して、シンチレータパネルの均一性や設計性を向上させるため、P1とP2とが、
P2 = P1×n (nは1以外の任意の整数)
の関係を満たすことがより好ましい。なお、ここでピッチとは、隣接する主隔壁又は補助隔壁の、互いの側面の間の間隔をいう。
Further, in order to improve the uniformity and design of the scintillator panel by forming the auxiliary partition wall 6B between the photoelectric conversion layers 9 while ensuring sufficient luminance, P1 and P2 are:
P2 = P1 × n (n is an arbitrary integer other than 1)
It is more preferable to satisfy the relationship. In addition, a pitch means the space | interval between the mutual side surfaces of the adjacent main partition or auxiliary partition here.

さらに、十分な輝度及び鮮鋭度を確保しながら、主隔壁の蛇行や傾きを効果的に抑止するため、P1とP2とが、
P1×2 ≦ P2 ≦ P1×20
の関係を満たすことがさらに好ましい。
Furthermore, in order to effectively suppress meandering and tilting of the main partition wall while ensuring sufficient brightness and sharpness, P1 and P2 are:
P1 × 2 ≦ P2 ≦ P1 × 20
It is more preferable to satisfy this relationship.

蛍光体の充填量を増加させるため、補助隔壁6Bの高さH2は、主隔壁6Aの高さH1よりも低いことが好ましい。一方で、補助隔壁が低すぎると主隔壁の強度が不足し、かつ光拡散が大きくなってボケが生じるため、H1とH2とが
H1×0.1≦ H2 ≦ H1×0.9
の関係を満たすことが好ましく、
H1×0.5≦ H2 ≦ H1×0.9
の関係を満たすことがより好ましい。
In order to increase the filling amount of the phosphor, the height H2 of the auxiliary partition 6B is preferably lower than the height H1 of the main partition 6A. On the other hand, if the auxiliary partition wall is too low, the strength of the main partition wall is insufficient, and the light diffusion increases and blurring occurs, so that H1 and H2 are H1 × 0.1 ≦ H2 ≦ H1 × 0.9.
It is preferable to satisfy the relationship
H1 × 0.5 ≦ H2 ≦ H1 × 0.9
It is more preferable to satisfy the relationship.

主隔壁6Aの表面には、反射層8を形成することが好ましい。反射層を形成することで、セル内で発光した可視光を、効率的に光検出器3へと導くことができる。また、図2に示すように、主隔壁6Aの一方の側面にのみ反射層8を形成することも好ましい。セル内の蛍光体の発光光はセル外へ散乱せず、高精度の撮影が可能となる。一方で、反射層が形成されていない側では、セル内の蛍光体の発光光が隔壁を透過するものの、反対側の側面に形成された反射層により隣接したセルへは散乱せず、やはり高精度の撮影が可能となる。そして、主隔壁6Aを透過した発光光を光検出器3へと導くことができるため輝度が向上し、特に光検出器3から離れて位置する蛍光体の発光光を高効率に活用することができる。このときの隔壁の透過率は、光を透過させるためより高いほうが好ましく、厚さ30μmにおける550nmの光の透過率が10〜100%の範囲にある隔壁が最も好ましい。   A reflective layer 8 is preferably formed on the surface of the main partition wall 6A. By forming the reflective layer, visible light emitted in the cell can be efficiently guided to the photodetector 3. In addition, as shown in FIG. 2, it is also preferable to form the reflective layer 8 only on one side surface of the main partition wall 6A. Light emitted from the phosphor in the cell is not scattered outside the cell, and high-accuracy imaging is possible. On the other hand, on the side where the reflective layer is not formed, the emitted light of the phosphor in the cell is transmitted through the partition wall, but is not scattered by the reflective layer formed on the side surface on the opposite side. Accurate shooting is possible. And since the emitted light which permeate | transmitted the main partition 6A can be guide | induced to the photodetector 3, a brightness | luminance improves and it can utilize especially the emitted light of the fluorescent substance located away from the photodetector 3 with high efficiency. it can. The transmittance of the partition walls at this time is preferably higher in order to transmit light, and a partition wall in which the transmittance of light at 550 nm at a thickness of 30 μm is in the range of 10 to 100% is most preferable.

主隔壁の一方の面にのみ反射層を形成する場合には、シンチレータパネル全体の均一性を確保するため、図2に示すように主隔壁の一方の側面にのみ規則的に反射層が形成されていることが好ましい。一方で、生産性を高めるためには、図4に示すように、セルを構成する2本の隔壁の全ての内側面に反射層が形成されたセルAと、全ての内側面に反射層が形成されていないセルBと、に区別がされるように反射層が形成されることが好ましい。この場合、図4に示すように、セルA同士又はセルB同士が隣接しないように配列されることがより好ましい。なお、輝度の面内均一性を確保するため、セルAのピッチがセルBのピッチよりも広く、セルAの容量がセルBの容量よりも大きいことがさらに好ましい。   When the reflective layer is formed only on one side of the main partition, the reflective layer is regularly formed only on one side of the main partition as shown in FIG. 2 in order to ensure the uniformity of the entire scintillator panel. It is preferable. On the other hand, in order to increase productivity, as shown in FIG. 4, as shown in FIG. 4, a cell A in which a reflective layer is formed on all inner side surfaces of two partition walls constituting the cell, and a reflective layer on all inner side surfaces. The reflective layer is preferably formed so as to be distinguished from the cell B that is not formed. In this case, as shown in FIG. 4, it is more preferable that the cells A or the cells B are arranged so as not to be adjacent to each other. It is more preferable that the pitch of the cell A is wider than the pitch of the cell B and the capacity of the cell A is larger than the capacity of the cell B in order to ensure the in-plane uniformity of luminance.

シンチレータパネル側から放射線を入射させる場合、シンチレータパネル側基板4の材料としては、放射線の透過性が高い材料が好ましく、各種のガラス、高分子材料、金属等を用いることができる。例えば、石英、ホウ珪酸ガラス、化学的強化ガラス等のガラスからなる板ガラス;サファイア、チッ化珪素、炭化珪素等のセラミックからなるセラミック基板;シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム燐、ガリウム窒素等の半導体からなる半導体基板;セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、トリアセテートフィルム、ポリカーボネートフィルム、炭素繊維強化樹脂シート等の高分子フィルム(プラスチックフィルム);アルミニウムシート、鉄シート、銅シート等の金属シート;金属酸化物の被覆層を有する金属シートやアモルファスカーボン基板等を用いることができる。中でも、フィルム、板ガラスは、平坦性及び耐熱性の点で好ましい。シンチレータパネルの持ち運びの利便性を追及すべく、軽量化が進められていることから、板ガラスは薄板ガラスであることが好ましい。   When radiation is incident from the scintillator panel side, the material of the scintillator panel side substrate 4 is preferably a material having high radiation transparency, and various types of glass, polymer materials, metals, and the like can be used. For example, plate glass made of glass such as quartz, borosilicate glass, chemically tempered glass; ceramic substrate made of ceramic such as sapphire, silicon nitride, silicon carbide; semiconductor such as silicon, germanium, gallium arsenide, gallium phosphide, gallium nitrogen Semiconductor substrate comprising: cellulose acetate film, polyester film, polyethylene terephthalate film, polyamide film, polyimide film, triacetate film, polycarbonate film, carbon fiber reinforced resin sheet and other polymer films (plastic film); aluminum sheet, iron sheet, copper A metal sheet such as a sheet; a metal sheet having a metal oxide coating layer, an amorphous carbon substrate, or the like can be used. Especially, a film and plate glass are preferable at the point of flatness and heat resistance. In order to pursue the convenience of carrying around the scintillator panel, weight reduction has been promoted, and thus the plate glass is preferably a thin plate glass.

一方で、光検出器側から放射線を入射させる場合、シンチレータパネル側基板4の材料としては、放射線の透過性を有する材料からなる基板を用いても構わないが、放射線検出装置の外部への放射線漏れを遮蔽するため、放射線遮蔽材料からなる基板すなわち放射線遮蔽基板を用いることが好ましい。放射線遮蔽基板としては、例えば、鉄板若しくは鉛板等の金属板又は鉄、鉛、金、銀、銅、白金、タングステン、ビスマス、タンタル若しくはモリブデン等の重金属を含有したガラス板若しくはフィルムが挙げられる。なお、放射線遮蔽層5が、放射線が入射しない側の基板と隔壁6との間に形成された場合には、シンチレータパネル側基板4が放射線遮蔽基板であることの必要性は薄れる。   On the other hand, when the radiation is incident from the photodetector side, the scintillator panel side substrate 4 may be made of a material having a radiation transmissive material, but the radiation to the outside of the radiation detection apparatus may be used. In order to shield leakage, it is preferable to use a substrate made of a radiation shielding material, that is, a radiation shielding substrate. Examples of the radiation shielding substrate include a metal plate such as an iron plate or a lead plate, or a glass plate or film containing a heavy metal such as iron, lead, gold, silver, copper, platinum, tungsten, bismuth, tantalum, or molybdenum. In addition, when the radiation shielding layer 5 is formed between the substrate on which radiation is not incident and the partition wall 6, the necessity that the scintillator panel side substrate 4 is a radiation shielding substrate is reduced.

放射線遮蔽層5の材料としては、例えば、鉄、鉛、金、銀、銅、白金、タングステン、ビスマス、タンタル若しくはモリブデン等の重金属を含有したガラス又はセラミック等の放射線を吸収可能な材料が挙げられる。   Examples of the material of the radiation shielding layer 5 include materials capable of absorbing radiation such as glass or ceramics containing heavy metals such as iron, lead, gold, silver, copper, platinum, tungsten, bismuth, tantalum, and molybdenum. .

放射線遮蔽層5は、例えば、有機成分と無機粉末とを溶媒に分散したペーストを基板に塗布及び乾燥して塗布膜を形成し、これを好ましくは500〜700℃、より好ましくは500〜650℃の温度で焼成することで形成できる。   The radiation shielding layer 5 is formed, for example, by applying and drying a paste in which an organic component and an inorganic powder are dispersed in a solvent on a substrate to form a coating film, which is preferably 500 to 700 ° C., more preferably 500 to 650 ° C. It can form by baking at the temperature of.

また、放射線遮蔽層と隔壁とを同時に焼成すれば、工程数が削減されることから好ましい。また、隔壁用のペーストを塗布した際の溶解や剥がれを防止するため、放射線遮蔽層用ペーストの有機成分である重合性モノマー、重合性オリゴマー又は重合性ポリマーと、熱重合開始剤と、を含有する熱硬化性有機成分を用い、塗布膜を形成した後に熱硬化しておくことも好ましい。   Moreover, it is preferable that the radiation shielding layer and the partition walls be fired at the same time because the number of steps is reduced. In addition, in order to prevent dissolution and peeling when the partition wall paste is applied, it contains a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer or a polymerizable polymer that is an organic component of the radiation shielding layer paste, and a thermal polymerization initiator. It is also preferable to use a thermosetting organic component to form and heat cure after forming a coating film.

主隔壁及び補助隔壁は、耐久性、耐熱性及び高精細加工の点から、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ことが好ましい。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は、適切な屈折率と軟化温度を有し、細幅の隔壁を大面積に高精度に形成するのに適している。なお、低融点ガラスとは、軟化温度が700℃以下のガラスのことをいう。また、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、とは、隔壁を構成する材料の50〜100質量%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であることをいう。   The main partition wall and the auxiliary partition wall are preferably made of a material mainly composed of a low melting point glass containing 2 to 20% by mass of an alkali metal oxide from the viewpoint of durability, heat resistance and high-definition processing. A material mainly composed of low melting point glass containing 2 to 20% by mass of an alkali metal oxide has an appropriate refractive index and softening temperature, and is suitable for forming a narrow partition wall in a large area with high accuracy. ing. The low melting point glass means a glass having a softening temperature of 700 ° C. or lower. The main component is low melting glass containing 2 to 20% by weight of alkali metal oxide, which means that 50 to 100% by weight of the material constituting the partition contains 2 to 20% by weight of alkali metal oxide. The low melting point glass.

シンチレータパネルの製造方法は、大面積を高精度で加工し、かつ隔壁の幅を細くするため、基板上に、低融点ガラスと感光性有機成分と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露光工程、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℃の焼成温度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及び焼結させ、隔壁を形成する焼成工程、上記焼成温度未満の温度で、真空成膜法により金属製の反射層を形成する工程、蛍光体を充填する工程、を供えることが好ましい。   The scintillator panel manufacturing method applies a photosensitive paste containing a low-melting glass and a photosensitive organic component on a substrate in order to process a large area with high accuracy and reduce the width of the partition wall. A step of forming a paste coating film, an exposure step of exposing the obtained photosensitive paste coating film through a photomask having a predetermined opening, and a portion soluble in the developer of the photosensitive paste coating film after exposure. A development step for dissolving and removing, a baking step for forming the partition walls by heating the photosensitive paste coating film pattern after development to a firing temperature of 500 to 700 ° C. to remove organic components and softening and sintering the low melting glass. It is preferable to provide a step of forming a metallic reflective layer by a vacuum film formation method and a step of filling a phosphor at a temperature lower than the firing temperature.

露光工程においては、露光により感光性ペースト塗布膜の必要な部分を光硬化させ、又は、感光性ペースト塗布膜の不要な部分を光分解させて、感光性ペースト塗布膜の現像液に対する溶解コントラストをつける。現像工程においては、露光後の感光性ペースト塗布膜の不要部分が現像液で除去され、必要な部分のみが残存した感光性ペースト塗布膜パターンが得られる。   In the exposure process, a necessary portion of the photosensitive paste coating film is photocured by exposure, or an unnecessary portion of the photosensitive paste coating film is photodecomposed, so that the dissolution contrast of the photosensitive paste coating film with respect to the developer is increased. Put on. In the development step, unnecessary portions of the photosensitive paste coating film after exposure are removed with a developer, and a photosensitive paste coating film pattern in which only necessary portions remain is obtained.

焼成工程においては、得られた感光性ペースト塗布膜パターンを、500〜700℃、好ましくは500〜650℃の温度で焼成することにより、有機成分が分解留去されると共に、低融点ガラスが軟化及び焼結されて、低融点ガラスを含む隔壁が形成される。有機成分を完全に除去するために、焼成温度は500℃以上が好ましい。また、焼成温度が700℃を超えると、基板として一般的なガラス基板を用いた場合、基板の変形が大きくなるため、焼成温度は700℃以下が好ましい。   In the firing step, the resulting photosensitive paste coating film pattern is fired at a temperature of 500 to 700 ° C., preferably 500 to 650 ° C., whereby organic components are decomposed and distilled, and the low-melting glass is softened. And sintered to form a partition including a low-melting glass. In order to completely remove the organic components, the firing temperature is preferably 500 ° C. or higher. In addition, when the firing temperature exceeds 700 ° C., when a general glass substrate is used as the substrate, deformation of the substrate becomes large, and therefore the firing temperature is preferably 700 ° C. or less.

本方法により、ガラスペーストを多層スクリーン印刷によって積層印刷した後に焼成する加工方法よりも、高精度の加工が可能である。   By this method, processing with higher accuracy is possible than a processing method in which glass paste is laminated and printed by multilayer screen printing and then fired.

感光性ペーストは、感光性有機成分を含有する有機成分と、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含む無機粉末と、から構成されることが好ましい。有機成分は、焼成前の感光性ペースト塗布膜パターンを形成するために一定量が必要であるが、有機成分が多すぎると、焼成工程で除去する物質の量が多くなり、焼成収縮率が大きくなるため、焼成工程でのパターン欠損を生じやすい。一方、有機成分が過少になると、ペースト中での無機微粒子の混合及び分散性が低下するため、焼成時に欠陥が生じやすくなるばかりでなく、ペーストの粘度の上昇のためペーストの塗布性が低下し、さらにペーストの安定性にも悪影響があり好ましくないことがある。このため、感光性ペースト中の無機粉末の含有量は、30〜80質量%であることが好ましく、40〜70質量%であることがより好ましい。また、無機粉末の全体に占める低融点ガラスの割合は、50〜100質量%であることが好ましい。低融点ガラスが無機粉末の50質量%未満であると、焼成工程において焼結が良好に進まず、得られる隔壁の強度が低下するので好ましくない。   The photosensitive paste is preferably composed of an organic component containing a photosensitive organic component and an inorganic powder containing a low melting point glass containing 2 to 20% by mass of an alkali metal oxide. The organic component needs a certain amount to form the photosensitive paste coating film pattern before firing, but if there is too much organic component, the amount of the substance to be removed in the firing process increases and the firing shrinkage ratio is large. Therefore, pattern defects are likely to occur in the firing process. On the other hand, if the organic component is too small, the mixing and dispersibility of the inorganic fine particles in the paste will be reduced, so that not only will defects easily occur during firing, but the applicability of the paste will decrease due to an increase in paste viscosity. Furthermore, the stability of the paste is also adversely affected, which may be undesirable. For this reason, it is preferable that content of the inorganic powder in the photosensitive paste is 30-80 mass%, and it is more preferable that it is 40-70 mass%. Moreover, it is preferable that the ratio of the low melting glass which occupies for the whole inorganic powder is 50-100 mass%. If the low melting point glass is less than 50% by mass of the inorganic powder, sintering does not proceed well in the firing step, and the strength of the resulting partition wall is reduced, which is not preferable.

焼成工程において、有機成分をほぼ完全に除き、かつ、得られる隔壁が一定の強度を有するようにするためには、用いる低融点ガラスとして、軟化温度が480℃以上の低融点ガラスからなるガラス粉末を用いることが好ましい。軟化温度が480℃未満では、焼成時に有機成分が十分に除かれる前に、低融点ガラスが軟化してしまい、有機成分の残存物がガラス中に取り込まれてしまう。この場合は、後々に有機成分が徐々に放出されて、製品品質を低下させる懸念がある。また、ガラス中に取り込まれた有機成分の残存物が、ガラスの着色の要因となる。軟化温度を480℃以上の低融点ガラス粉末を用い、500℃以上で焼成することにより、有機成分を完全に除去することができる。前述のように、焼成工程における焼成温度は、500〜700℃であることが必要であり、500〜650℃が好ましいため、低融点ガラスの軟化温度は480〜680℃が好ましく、480〜620℃がより好ましい。   In the firing step, in order to remove organic components almost completely and to make the obtained partition walls have a certain strength, a glass powder made of a low-melting glass having a softening temperature of 480 ° C. or higher as a low-melting glass to be used Is preferably used. When the softening temperature is less than 480 ° C., the low-melting glass is softened before the organic component is sufficiently removed during firing, and the organic component residue is taken into the glass. In this case, there is a concern that the organic components are gradually released later and the product quality is deteriorated. Moreover, the residue of the organic component taken in into glass becomes a factor of coloring of glass. By using a low melting point glass powder having a softening temperature of 480 ° C. or higher and baking at 500 ° C. or higher, the organic components can be completely removed. As described above, the firing temperature in the firing step needs to be 500 to 700 ° C, and preferably 500 to 650 ° C. Therefore, the softening temperature of the low melting point glass is preferably 480 to 680 ° C, and 480 to 620 ° C. Is more preferable.

軟化温度は、示差熱分析装置(DTA、株式会社リガク製「差動型示差熱天秤TG8120」)を用いて、サンプルを測定して得られるDTA曲線から、吸熱ピークにおける吸熱終了温度を接線法により外挿して求められる。具体的には、示差熱分析装置を用いて、アルミナ粉末を標準試料として、室温から20℃/分で昇温して、測定サンプルとなる無機粉末を測定し、DTA曲線を得る。得られたDTA曲線より、吸熱ピークにおける吸熱終了温度を接線法により外挿して求めた軟化点Tsを軟化温度と定義する。   The softening temperature is determined by calculating the endothermic temperature at the endothermic peak from the DTA curve obtained by measuring the sample using a differential thermal analyzer (DTA, “Differential Differential Thermal Balance TG8120” manufactured by Rigaku Corporation). Obtained by extrapolation. Specifically, using a differential thermal analyzer, the temperature is increased from room temperature to 20 ° C./min using alumina powder as a standard sample, and the inorganic powder as a measurement sample is measured to obtain a DTA curve. The softening point Ts obtained by extrapolating the endothermic end temperature at the endothermic peak from the obtained DTA curve by the tangent method is defined as the softening temperature.

低融点ガラスを得るためには、ガラスを低融点化するために有効な材料である、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛及びアルカリ金属の酸化物からなる群から選ばれる金属酸化物を用いることができる。中でも、アルカリ金属酸化物を用いて、ガラスの軟化温度を調整することが好ましい。なお、一般にはアルカリ金属とは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムをいうが、本発明において用いられるアルカリ金属酸化物とは、酸化リチウム、酸化ナトリウム及び酸化カリウムからなる群から選ばれる金属酸化物をいう。   In order to obtain a low melting glass, it is necessary to use a metal oxide selected from the group consisting of lead oxide, bismuth oxide, zinc oxide and alkali metal oxide, which is an effective material for lowering the glass melting point. it can. Especially, it is preferable to adjust the softening temperature of glass using an alkali metal oxide. In general, the alkali metal refers to lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium. The alkali metal oxide used in the present invention refers to a metal oxide selected from the group consisting of lithium oxide, sodium oxide, and potassium oxide. Say things.

本発明において、低融点ガラス中のアルカリ金属酸化物の含有量X(MO)は、2〜20質量%の範囲内とすることが好ましい。アルカリ金属酸化物の含有量が2質量%未満では、軟化温度が高くなることによって、焼成工程を高温で行うことが必要となる。そのため、基板としてガラス基板を用いた場合に、焼成工程において基板が変形することにより、得られるシンチレータパネルにゆがみが生じたり、隔壁に欠陥が生じたりしやすいので適さない。また、アルカリ金属酸化物の含有量が20質量%を超える場合は、焼成工程においてガラスの粘度が低下しすぎる。そのため、得られる隔壁の形状にゆがみが生じやすい。また、得られる隔壁の空隙率が小さくなりすぎることにより、得られるシンチレータパネルの発光輝度が低くなる。 In the present invention, the content X (M 2 O) of the alkali metal oxide in the low-melting glass is preferably in the range of 2 to 20% by mass. If the content of the alkali metal oxide is less than 2% by mass, the softening temperature becomes high, and thus the firing step needs to be performed at a high temperature. For this reason, when a glass substrate is used as the substrate, the substrate is deformed in the baking process, and thus the resulting scintillator panel is likely to be distorted or defects in the partition walls are easily generated. Moreover, when content of an alkali metal oxide exceeds 20 mass%, the viscosity of glass will fall too much in a baking process. Therefore, the shape of the obtained partition wall is likely to be distorted. Moreover, when the porosity of the obtained partition wall becomes too small, the light emission luminance of the obtained scintillator panel is lowered.

さらに、アルカリ金属酸化物に加えて、高温でのガラスの粘度の調整のために、酸化亜鉛を3〜10質量%添加することが好ましい。酸化亜鉛の含有量が3質量%未満では、高温でのガラスの粘度が高くなり、10質量%を超える量を添加すると、ガラスのコストが高くなる傾向がある。   Furthermore, in addition to the alkali metal oxide, it is preferable to add 3 to 10% by mass of zinc oxide in order to adjust the viscosity of the glass at a high temperature. When the content of zinc oxide is less than 3% by mass, the viscosity of the glass at a high temperature increases, and when an amount exceeding 10% by mass is added, the cost of the glass tends to increase.

さらには、低融点ガラスに、上記のアルカリ金属酸化物及び酸化亜鉛に加えて、酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化アルミニウム又はアルカリ土類金属の酸化物等を含有させることにより、低融点ガラスの安定性、結晶性、透明性、屈折率又は熱膨張特性等を制御することができる。低融点ガラスの組成としては、以下に示す組成範囲とすることにより、本発明に適した粘度特性を有する低融点ガラスを作製できるので好ましい。   Furthermore, in addition to the above alkali metal oxide and zinc oxide, the low melting point glass contains silicon oxide, boron oxide, aluminum oxide, alkaline earth metal oxide, or the like, thereby stabilizing the low melting point glass. The crystallinity, transparency, refractive index, thermal expansion characteristic, etc. can be controlled. The composition of the low-melting glass is preferably set to the composition range shown below because a low-melting glass having viscosity characteristics suitable for the present invention can be produced.

アルカリ金属酸化物:2〜20質量%
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、バリウム及びストロンチウムからなる群から選ばれる1種類以上の金属をいう。
Alkali metal oxide: 2 to 20% by mass
Zinc oxide: 3 to 10% by mass
Silicon oxide: 20 to 40% by mass
Boron oxide: 25-40 mass%
Aluminum oxide: 10-30% by mass
Alkaline earth metal oxide: 5 to 15% by mass
The alkaline earth metal refers to one or more metals selected from the group consisting of magnesium, calcium, barium and strontium.

低融点ガラスを含む無機粒子の粒子径は、粒度分布測定装置(日機装株式会社製「MT3300」)を用いて評価することができる。測定方法としては、水を満たした試料室に無機粉末を投入し、300秒間、超音波処理を行った後に測定を行う。   The particle size of the inorganic particles containing the low melting point glass can be evaluated using a particle size distribution measuring device (“MT3300” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). As a measuring method, an inorganic powder is put into a sample chamber filled with water, and measurement is performed after ultrasonic treatment for 300 seconds.

低融点ガラスの粒子径は50%体積平均粒子径(D50)が1.0〜4.0μmであることが好ましい。D50が1.0μm未満では、粒子の凝集が強くなり、均一な分散性を得られにくくなり、ペーストの流動性が不安定になる。このような場合は、ペーストを塗布した際の厚み均一性が低下する。また、D50が4.0μmを超えると、得られる焼結体の表面凹凸が大きくなり、後工程でパターンが破砕する原因となりやすい。   The low melting point glass preferably has a 50% volume average particle diameter (D50) of 1.0 to 4.0 μm. When D50 is less than 1.0 μm, the aggregation of particles becomes strong, it becomes difficult to obtain uniform dispersibility, and the fluidity of the paste becomes unstable. In such a case, the thickness uniformity when the paste is applied decreases. On the other hand, if D50 exceeds 4.0 μm, the surface unevenness of the obtained sintered body becomes large, and the pattern tends to be crushed in a subsequent process.

本発明で用いる感光性ペーストは、上述の低融点ガラス以外に、700℃でも軟化しない高融点ガラスや酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン又は酸化ジルコニウム等のセラミックス粒子をフィラーとして含んでもよい。フィラーは、低融点ガラスと共に用いることにより、ペースト組成物の焼成収縮率の制御や形成される隔壁の形状を保持する効果がある。ただし、無機粉末全体に占めるフィラーの割合が50質量%を超えると、低融点ガラスの焼結を阻害して、隔壁の強度が低下等の問題が生じるので好ましくない。また、フィラーは、低融点ガラスと同様の理由で、平均粒子径0.5〜4.0μmであることが好ましい。   The photosensitive paste used in the present invention may contain, as a filler, high melting point glass that does not soften even at 700 ° C. or ceramic particles such as silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, or zirconium oxide, in addition to the above-described low melting point glass. By using the filler together with the low melting point glass, there are effects of controlling the firing shrinkage rate of the paste composition and maintaining the shape of the partition wall to be formed. However, when the proportion of the filler in the entire inorganic powder exceeds 50% by mass, sintering of the low-melting glass is hindered, and problems such as a decrease in the strength of the partition walls are not preferable. Moreover, it is preferable that a filler is an average particle diameter of 0.5-4.0 micrometers for the same reason as low melting glass.

本発明で用いる感光性ペースト組成物は、低融点ガラスの屈折率n1と感光性有機成分の屈折率n2が、−0.1<n1−n2<0.1を満たすことが好ましく、−0.01≦n1−n2≦0.01を満たすことがより好ましく、−0.005≦n1−n2≦0.005を満たすことがさらに好ましい。この条件を満たすことにより、露光工程において、低融点ガラスと感光性有機成分の界面における光散乱が抑制され、高精度のパターン形成を行うことができる。低融点ガラスを構成する酸化物の配合比率を調整することで好ましい熱特性、及び、好ましい屈折率を兼ね備えた低融点ガラスを得ることができる。   In the photosensitive paste composition used in the present invention, the refractive index n1 of the low-melting glass and the refractive index n2 of the photosensitive organic component preferably satisfy −0.1 <n1-n2 <0.1, and −0. It is more preferable to satisfy 01 ≦ n1-n2 ≦ 0.01, and it is further preferable to satisfy −0.005 ≦ n1-n2 ≦ 0.005. By satisfying this condition, light scattering at the interface between the low-melting glass and the photosensitive organic component is suppressed in the exposure step, and a highly accurate pattern can be formed. By adjusting the compounding ratio of the oxide constituting the low melting point glass, a low melting point glass having both preferable thermal characteristics and a preferable refractive index can be obtained.

低融点ガラスの屈折率はベッケ線検出法により測定することができる。25℃での波長436nm(g線)における屈折率を本発明における低融点ガラスの屈折率とした。また、感光有機成分の屈折率は、感光性有機成分からなる塗膜をエリプソメトリーにより測定することで求めることができる。25℃での波長436nm(g線)における屈折率を感光性有機成分の屈折率とした。   The refractive index of the low melting point glass can be measured by the Becke line detection method. The refractive index at a wavelength of 436 nm (g line) at 25 ° C. was defined as the refractive index of the low-melting glass in the present invention. The refractive index of the photosensitive organic component can be determined by measuring the coating film composed of the photosensitive organic component by ellipsometry. The refractive index at a wavelength of 436 nm (g line) at 25 ° C. was defined as the refractive index of the photosensitive organic component.

本発明で用いる感光性ペーストは、有機成分として感光性有機成分を含むことによって、上記のような感光性ペースト法でパターン加工することができる。感光性有機成分として、感光性モノマー、感光性オリゴマー、感光性ポリマー又は光重合開始剤等を用いることにより、反応性を制御することができる。ここで、感光性モノマー、感光性オリゴマー及び感光性ポリマーにおける感光性とは、ペーストが活性光線の照射を受けた場合に、感光性モノマー、感光性オリゴマー又は感光性ポリマーが、光架橋、光重合等の反応を起こして化学構造が変化することを意味する。   The photosensitive paste used in the present invention can be patterned by the photosensitive paste method as described above by including a photosensitive organic component as an organic component. The reactivity can be controlled by using a photosensitive monomer, photosensitive oligomer, photosensitive polymer, photopolymerization initiator or the like as the photosensitive organic component. Here, the photosensitivity in the photosensitive monomer, photosensitive oligomer and photosensitive polymer means that when the paste is irradiated with actinic rays, the photosensitive monomer, photosensitive oligomer or photosensitive polymer is photocrosslinked, photopolymerized. It means that the chemical structure is changed by causing the reaction.

感光性モノマーとは、活性な炭素−炭素2重結合を有する化合物であり、官能基としてビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基又はアクリルアミド基を有する単官能化合物及び多官能化合物が挙げられる。特に、多官能アクリレート化合物及び多官能メタクリレート化合物からなる群から選ばれる化合物を有機成分中に10〜80質量%含有させたものが、光反応により硬化時の架橋密度を高くし、パターン形成性を向上させる点で好ましい。多官能アクリレート化合物及び多官能メタクリレート化合物としては、多様な種類の化合物が開発されているので、反応性、屈折率等を考慮して、それらの中から適宜選択することが可能である。   The photosensitive monomer is a compound having an active carbon-carbon double bond, and examples thereof include monofunctional compounds and polyfunctional compounds having a vinyl group, acryloyl group, methacryloyl group or acrylamide group as a functional group. In particular, a compound selected from the group consisting of a polyfunctional acrylate compound and a polyfunctional methacrylate compound containing 10 to 80% by mass in the organic component increases the crosslink density at the time of curing by photoreaction, and the pattern formability is increased. It is preferable in terms of improvement. Since various types of compounds have been developed as the polyfunctional acrylate compound and the polyfunctional methacrylate compound, it is possible to appropriately select them from the viewpoint of reactivity, refractive index, and the like.

感光性オリゴマー又は感光性ポリマーとしては、活性な炭素−炭素不飽和二重結合を有するオリゴマー又はポリマーが好ましく用いられる。感光性オリゴマー又は感光性ポリマーは、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸又はこれらの酸無水物等のカルボキシル基含有モノマー及びメタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル又は2−ヒドロキシアクリレート等のモノマーを共重合することにより得られる。活性な炭素−炭素不飽和二重結合をオリゴマー又はポリマーに導入する方法としては、オリゴマー又はポリマー中のメルカプト基、アミノ基、水酸基若しくはカルボキシル基に対して、グリシジル基やイソシアネート基を有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド又はアリルクロライド、マレイン酸等のカルボン酸を反応させて作る方法等を用いることができる。   As the photosensitive oligomer or photosensitive polymer, an oligomer or polymer having an active carbon-carbon unsaturated double bond is preferably used. Photosensitive oligomers or photosensitive polymers include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, vinyl acetic acid or carboxylic acid-containing monomers such as these acid anhydrides and methacrylic acid esters, acrylic acid. It can be obtained by copolymerizing monomers such as ester, styrene, acrylonitrile, vinyl acetate or 2-hydroxyacrylate. As a method for introducing an active carbon-carbon unsaturated double bond into an oligomer or polymer, an ethylenic group having a glycidyl group or an isocyanate group with respect to a mercapto group, amino group, hydroxyl group or carboxyl group in the oligomer or polymer is used. A method in which a saturated compound, a carboxylic acid such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride or allyl chloride, or maleic acid is reacted can be used.

感光性モノマーや感光性オリゴマーとして、ウレタン結合を有するモノマーあるいはオリゴマーを用いることにより、焼成工程においてパターン欠損しにくい感光性ペーストを得ることができる。本発明においては、ガラスとして低融点ガラスを用いることにより、焼成工程後期のガラスの焼結が進行する過程で、急激な収縮を生じにくいことがパターン欠損を抑制する。それに加えて、有機成分にウレタン構造を有する化合物を用いた場合には、焼成工程初期の有機成分が分解及び留去する過程における応力緩和が生じ、パターン欠損を生じにくい。これらの両方の効果により、広い温度領域でパターン欠損を抑制することができる。   By using a monomer or oligomer having a urethane bond as the photosensitive monomer or photosensitive oligomer, a photosensitive paste that is less prone to pattern defects in the baking process can be obtained. In the present invention, by using a low-melting glass as the glass, it is possible to suppress a pattern defect that abrupt shrinkage hardly occurs in the process of sintering the glass in the latter stage of the firing process. In addition, when a compound having a urethane structure is used as the organic component, stress relaxation occurs in the process of decomposing and distilling off the organic component at the initial stage of the baking process, and pattern defects are less likely to occur. Both of these effects can suppress pattern defects over a wide temperature range.

光重合開始剤は、活性光源の照射によってラジカルを発生する化合物である。具体的な例として、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4,4−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4−ジクロロベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジル、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンゾスベロン、メチレンアントロン、4−アジドベンザルアセトフェノン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)シクロヘキサノン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、1−フェニル−1,2−ブタジオン−2−(O−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム、1,3−ジフェニルプロパントリオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシプロパントリオン−2−(O−ベンゾイル)オキシム、ミヒラーケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、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、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、N−フェニルチオアクリドン、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホルフィン、過酸化ベンゾイン及びエオシン、メチレンブルー等の光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミン等の還元剤の組合せ等が挙げられる。また、これらを2種以上組み合わせて使用してもよい。   A photopolymerization initiator is a compound that generates radicals upon irradiation with an active light source. Specific examples include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4,4-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4-dichlorobenzophenone, 4-benzoyl-4-methyl. Diphenyl ketone, dibenzyl ketone, fluorenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone Benzyl, benzylmethoxyethyl acetal, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin butyl ether, anthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, anthrone, benzanthrone, di Nzosberon, methyleneanthrone, 4-azidobenzalacetophenone, 2,6-bis (p-azidobenzylidene) cyclohexanone, 2,6-bis (p-azidobenzylidene) -4-methylcyclohexanone, 1-phenyl-1,2- Butadion-2- (O-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (O-ethoxycarbonyl) oxime, 1,3-diphenylpropanetrione-2- (O-ethoxycarbonyl) oxime 1-phenyl-3-ethoxypropanetrione-2- (O-benzoyl) oxime, Michler's ketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone, 2-benzyl-2 -Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butano -1, Naphthalenesulfonyl chloride, quinolinesulfonyl chloride, N-phenylthioacridone, benzthiazole disulfide, triphenylformine, benzoin peroxide and eosin, methylene blue and other photoreductive dyes such as ascorbic acid, triethanolamine, etc. A combination of reducing agents is exemplified. Moreover, you may use these in combination of 2 or more types.

感光性ペーストは、バインダーとして、カルボキシル基を有する共重合体を含有することができる。カルボキシル基を有する共重合体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸又はこれらの酸無水物等のカルボキシル基含有モノマー及びメタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル又は2−ヒドロキシアクリレート等のその他のモノマーを選択し、アゾビスイソブチロニトリルのような開始剤を用いて共重合することにより得られる。カルボキシル基を有する共重合体としては、焼成時の熱分解温度が低いことから、アクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステル及びアクリル酸又はメタアクリル酸を共重合成分とする共重合体が好ましく用いられる。   The photosensitive paste can contain a copolymer having a carboxyl group as a binder. Examples of the copolymer having a carboxyl group include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, vinyl acetic acid or a carboxylic acid-containing monomer such as these acid anhydrides and methacrylic acid ester, acrylic acid Other monomers such as acid ester, styrene, acrylonitrile, vinyl acetate or 2-hydroxy acrylate are selected and copolymerized using an initiator such as azobisisobutyronitrile. As the copolymer having a carboxyl group, a copolymer having acrylic acid ester or methacrylic acid ester and acrylic acid or methacrylic acid as a copolymerization component is preferably used since the thermal decomposition temperature during firing is low.

感光性ペーストは、カルボキシル基を有する共重合体を含有することにより、アルカリ水溶液への溶解性に優れたペーストとなる。カルボキシル基を有する共重合体の酸価は、50〜150mgKOH/gが好ましい。酸価が150mgKOH/g以下とすることで、現像許容幅を広くとることができる。また、酸価が50mgKOH/g以上とすることで、未露光部の現像液に対する溶解性が低下することがない。従って現像液濃度を濃くする必要がなく、露光部の剥がれを防ぎ、高精細なパターンを得ることができる。さらに、カルボキシル基を有する共重合体が側鎖にエチレン性不飽和基を有することも好ましい。エチレン性不飽和基としては、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、アリル基等が挙げられる。   The photosensitive paste becomes a paste excellent in solubility in an aqueous alkaline solution by containing a copolymer having a carboxyl group. The acid value of the copolymer having a carboxyl group is preferably 50 to 150 mgKOH / g. By setting the acid value to 150 mgKOH / g or less, the development allowable range can be widened. Moreover, the solubility with respect to the developing solution of an unexposed part does not fall because an acid value shall be 50 mgKOH / g or more. Therefore, it is not necessary to increase the concentration of the developing solution, and it is possible to prevent peeling of the exposed portion and obtain a high-definition pattern. Furthermore, it is also preferable that the copolymer having a carboxyl group has an ethylenically unsaturated group in the side chain. Examples of the ethylenically unsaturated group include an acryl group, a methacryl group, a vinyl group, and an allyl group.

感光性ペーストは、低融点ガラスと感光性モノマー、感光性オリゴマー、感光性ポリマー又は光重合開始剤等からなる感光性有機成分に必要に応じ、有機溶媒及びバインダーを加えて、各種成分を所定の組成となるように調合した後、3本ローラーや混練機で均質に混合分散し作製する。   The photosensitive paste is prepared by adding an organic solvent and a binder to a photosensitive organic component composed of a low-melting glass and a photosensitive monomer, a photosensitive oligomer, a photosensitive polymer, a photopolymerization initiator, or the like as necessary. After preparing the composition, it is mixed and dispersed homogeneously with three rollers or a kneader.

感光性ペーストの粘度は、無機粉末、増粘剤、有機溶媒、重合禁止剤、可塑剤及び沈降防止剤等の添加割合によって適宜調整することができるが、その範囲は2〜200Pa・sが好ましい。例えば、感光性ペーストの基板への塗布をスピンコート法で行う場合は、2〜5Pa・sの粘度が好ましい。感光性ペーストの基板への塗布をスクリーン印刷法で行い、1回の塗布で膜厚10〜20μmを得るには、50〜200Pa・sの粘度が好ましい。ブレードコーター法やダイコーター法等を用いる場合は、10〜50Pa・sの粘度が好ましい。   The viscosity of the photosensitive paste can be appropriately adjusted according to the addition ratio of inorganic powder, thickener, organic solvent, polymerization inhibitor, plasticizer, anti-settling agent, etc., but the range is preferably 2 to 200 Pa · s. . For example, when the photosensitive paste is applied to the substrate by spin coating, a viscosity of 2 to 5 Pa · s is preferable. In order to apply the photosensitive paste to the substrate by a screen printing method and obtain a film thickness of 10 to 20 μm by a single application, a viscosity of 50 to 200 Pa · s is preferable. When using a blade coater method or a die coater method, a viscosity of 10 to 50 Pa · s is preferable.

かくして得られた感光性ペーストを基板上に塗布し、フォトリソグラフィ法により所望のパターンを形成し、さらに焼成することによって隔壁を形成することができる。フォトリソグラフィ法により、上記感光性ペーストを用いて主隔壁及び補助隔壁の製造を行う一例について説明するが、本発明はこれに限定されない。   A partition wall can be formed by applying the photosensitive paste thus obtained onto a substrate, forming a desired pattern by a photolithography method, and further baking. Although an example in which the main barrier rib and the auxiliary barrier rib are manufactured by the photolithography method using the photosensitive paste will be described, the present invention is not limited to this.

基板上に、感光性ペーストを焼成後高さが所望の補助隔壁の高さになるように、全面に、又は、部分的に塗布して、1層目の感光性ペースト塗布膜を形成する。塗布方法としては、スクリーン印刷法、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター又はブレードコーター等の方法を用いることができる。塗布厚みは、塗布回数、スクリーンのメッシュ及びペーストの粘度を選ぶことによって調整できる。   On the substrate, the photosensitive paste coating film of the first layer is formed by coating the entire surface or a part of the photosensitive paste so that the height after baking of the photosensitive paste becomes the desired height of the auxiliary barrier ribs. As a coating method, a screen printing method, a bar coater, a roll coater, a die coater, a blade coater or the like can be used. The coating thickness can be adjusted by selecting the number of coatings, screen mesh and paste viscosity.

続いて、露光工程を行う。通常のフォトリソグラフィで行われるように、フォトマスクを介して露光する方法が一般的である。この場合、補助隔壁のパターンに対応する開口部を有するフォトマスクを使用して、マスク露光をする。なお、フォトマスクを用いずに、レーザー光等で直接描画する方法を用いてもよい。露光装置としては、プロキシミティ露光機等を用いることができる。また、大面積の露光を行う場合は、基板上に感光性ペーストを塗布した後に、搬送しながら露光を行うことによって、小さな露光面積の露光機で、大きな面積を露光することができる。この際、使用される活性光線は、例えば、近赤外線、可視光線又は紫外線等が挙げられる。これらの中で紫外線が好ましく、その光源としては、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプ又は殺菌灯等が使用できるが、超高圧水銀灯が好ましい。露光条件は塗布厚みにより異なるが、通常、1〜100mW/cmの出力の超高圧水銀灯を用いて0.01〜30分間露光を行う。 Subsequently, an exposure process is performed. A method of exposing through a photomask is common, as is done in normal photolithography. In this case, mask exposure is performed using a photomask having openings corresponding to the auxiliary partition pattern. In addition, you may use the method of drawing directly with a laser beam etc., without using a photomask. A proximity exposure machine or the like can be used as the exposure apparatus. Moreover, when performing exposure of a large area, after apply | coating the photosensitive paste on a board | substrate and exposing while conveying, a large area can be exposed with the exposure machine of a small exposure area. At this time, examples of the actinic rays used include near infrared rays, visible rays, and ultraviolet rays. Among these, ultraviolet rays are preferable. As the light source, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, a halogen lamp, or a germicidal lamp can be used, and an ultra-high pressure mercury lamp is preferable. Although exposure conditions vary depending on the coating thickness, exposure is usually performed for 0.01 to 30 minutes using an ultrahigh pressure mercury lamp having an output of 1 to 100 mW / cm 2 .

露光された1層目の感光性ペースト塗布膜上に、さらに、感光性ペーストを焼成後高さが所望の主隔壁の高さになるように塗布してから乾燥して、2層目の感光性ペースト塗布膜を形成する。なお、1層目及び2層目の感光性ペーストは、同一のものであっても構わない。   On the exposed photosensitive paste coating film of the first layer, the photosensitive paste is further applied after baking so that the height becomes the desired height of the main partition wall, and then dried, and then the second photosensitive layer is exposed. An adhesive paste coating film is formed. Note that the first and second photosensitive pastes may be the same.

1層目の場合と同様に、露光工程を行う。フォトマスクを介して露光する場合には、主隔壁のパターンに対応する、補助隔壁に対して垂直方向に開口部を有するフォトマスクを使用して、マスク露光をする。   As in the case of the first layer, the exposure process is performed. In the case of performing exposure through a photomask, mask exposure is performed using a photomask having an opening portion in a direction perpendicular to the auxiliary barrier rib corresponding to the pattern of the main barrier rib.

2層目の露光後、感光性ペースト塗布膜の露光部分と未露光部分の現像液に対する溶解度差を利用して現像を行い、所望の主隔壁及び補助隔壁からなる格子形状の感光性ペースト塗布膜パターンを得る。現像は、浸漬法、スプレー法又はブラシ法で行う。現像液には、ペースト中の有機成分が溶解可能である溶媒を用いることができる。現像液は、水を主成分とすることが好ましい。ペースト中にカルボキシル基等の酸性基をもつ化合物が存在する場合、アルカリ水溶液で現像できる。アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム又は水酸化カルシウム等の無機アルカリ水溶液も使用できるが、有機アルカリ水溶液を用いた方が焼成時にアルカリ成分を除去しやすいので好ましい。有機アルカリとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキサイド、モノエタノールアミン又はジエタノールアミン等が挙げられる。アルカリ水溶液の濃度は、0.05〜5質量%が好ましく、0.1〜1質量%がより好ましい。アルカリ濃度が低すぎれば可溶部が除去されず、アルカリ濃度が高すぎれば、パターン部を剥離させ、また非可溶部を腐食させるおそれがある。また、現像時の現像温度は、20〜50℃で行うことが工程管理上好ましい。   After the exposure of the second layer, the photosensitive paste coating film is developed using a difference in solubility between the exposed portion and the unexposed portion of the developer in the developer, and a photosensitive paste coating film having a lattice shape including desired main partition walls and auxiliary partition walls Get a pattern. Development is performed by a dipping method, a spray method or a brush method. A solvent that can dissolve the organic components in the paste can be used for the developer. The developer is preferably composed mainly of water. When a compound having an acidic group such as a carboxyl group is present in the paste, development can be performed with an alkaline aqueous solution. As the alkaline aqueous solution, an inorganic alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, sodium carbonate or calcium hydroxide can be used. However, it is preferable to use an organic alkaline aqueous solution because an alkaline component can be easily removed during firing. Examples of the organic alkali include tetramethylammonium hydroxide, trimethylbenzylammonium hydroxide, monoethanolamine and diethanolamine. The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 0.05 to 5% by mass, and more preferably 0.1 to 1% by mass. If the alkali concentration is too low, the soluble portion is not removed, and if the alkali concentration is too high, the pattern portion may be peeled off and the insoluble portion may be corroded. The development temperature during development is preferably 20 to 50 ° C. in terms of process control.

次に焼成炉にて焼成工程を行う。焼成工程の雰囲気や温度は、感光性ペーストや基板の種類によって異なるが、空気中、窒素、水素等の雰囲気中で焼成する。焼成炉としては、バッチ式の焼成炉やベルト式の連続型焼成炉を用いることができる。焼成は通常500〜700℃の温度で10〜60分間保持して焼成を行うことが好ましい。焼成温度は500〜650℃がより好ましい。以上の工程により、格子形状の感光性ペースト塗布膜パターンから有機成分が除去されると共に、該塗布膜パターンに含まれる低融点ガラスが軟化及び焼結され、基板上に実質的に無機物からなる格子状の隔壁が形成された隔壁部材が得られる。   Next, a firing process is performed in a firing furnace. The atmosphere and temperature of the firing process vary depending on the type of the photosensitive paste and the substrate, but firing is performed in air, nitrogen, hydrogen, or the like. As the firing furnace, a batch-type firing furnace or a belt-type continuous firing furnace can be used. Firing is preferably carried out by holding at a temperature of 500 to 700 ° C. for 10 to 60 minutes. The firing temperature is more preferably 500 to 650 ° C. Through the above steps, organic components are removed from the lattice-shaped photosensitive paste coating film pattern, and the low melting point glass contained in the coating film pattern is softened and sintered, so that the lattice is substantially made of an inorganic material on the substrate. A partition member in which a partition wall is formed is obtained.

反射層の材質としては、特に限定されないが、蛍光体が発光した300〜800nmの電磁波である可視光を反射する材料を使用することが好ましい。中でも劣化の少ない銀、金、アルミニウム、ニッケル又はチタン等の金属又は金属酸化物が好ましい。   The material of the reflective layer is not particularly limited, but it is preferable to use a material that reflects visible light, which is an electromagnetic wave of 300 to 800 nm emitted from the phosphor. Among them, metals or metal oxides such as silver, gold, aluminum, nickel, and titanium with little deterioration are preferable.

反射層の形成方法は特に限定はされず、反射材料をペースト化して表面に塗布し、その後溶剤を焼成除去する方法や、スプレーによる噴射方法やメッキ法等、各種成膜方法を活用することが出来る。中でも、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、CVD又はレーザーアブレーション等の真空成膜法が、より低温で均一な反射層を形成できるため好ましく、スパッタリングが隔壁側面へ均一な膜を形成できるためより好ましい。なお、反射層の形成時に、隔壁の焼成温度よりも高い温度がかかると、隔壁が変形するため、反射層の形成時の温度は、隔壁形成時の温度よりも低いことが好ましい。   The method for forming the reflective layer is not particularly limited, and various film formation methods such as a method of pasting a reflective material and applying it to the surface, and then baking and removing the solvent, a spraying method by spraying and a plating method can be used. I can do it. Among these, vacuum film formation methods such as vapor deposition, sputtering, ion plating, CVD, or laser ablation are preferable because a uniform reflective layer can be formed at a lower temperature, and sputtering is more preferable because a uniform film can be formed on the side wall of the partition. In addition, when a temperature higher than the firing temperature of the partition is applied during the formation of the reflective layer, the partition is deformed. Therefore, the temperature during the formation of the reflective layer is preferably lower than the temperature during the formation of the partition.

反射層は、発光光を効率的に活用するため、波長550nmの光の反射率が60%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。   The reflective layer preferably uses 60% or more, and more preferably 80% or more of the reflectance of light having a wavelength of 550 nm in order to efficiently use the emitted light.

隔壁の一方の側面にのみ、反射層を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法において金属のスパッタリングターゲットに対し基板を45度以上傾ける方法、又は、反射層を形成しない側面を樹脂等でマスキングしてから反射層の形成を行い、その後マスキング材料を除去する方法が挙げられる。   As a method of forming the reflective layer only on one side surface of the partition wall, for example, a method of tilting the substrate by 45 degrees or more with respect to a metal sputtering target in a sputtering method, or a side surface on which the reflective layer is not formed is masked with a resin or the like. Then, the reflective layer is formed, and then the masking material is removed.

反射層を特定のセル内に形成する方法としては、例えば、反射層粉末、有機バインダー及び有機溶媒を主成分とする反射層用ペーストを作製し、対象となるセル内に塗着させて乾燥し、必要に応じて焼成する方法が挙げられる。ここで反射層用ペーストをセル内に塗着する方法としては、例えば、スクリーン印刷版を用いてパターン印刷するスクリーン印刷法、吐出ノズルの先端から反射層用ペーストをパターン塗布するディスペンサー法若しくはインクジェット法又は感光性有機成分を含む反射層用ペーストを用いる感光性ペースト法が挙げられる。   As a method for forming a reflective layer in a specific cell, for example, a reflective layer paste containing a reflective layer powder, an organic binder, and an organic solvent as main components is prepared, applied to the target cell, and dried. The method of baking as needed is mentioned. Here, as a method of applying the reflective layer paste in the cell, for example, a screen printing method of pattern printing using a screen printing plate, a dispenser method of applying a reflective layer paste from the tip of a discharge nozzle, or an inkjet method Or the photosensitive paste method using the paste for reflective layers containing a photosensitive organic component is mentioned.

光の反射率を向上させ、かつ透過を防止するために、主隔壁と反射層との間に、遮光膜が形成されていることが好ましい。遮光膜の材料としては、特に限定はされないが、クロム、ニクロム又はタンタル等の金属膜や、カーボン等の黒色顔料を含有した樹脂等を使用することができる。形成方法も特に限定されず、ペースト化した材料を塗布する方法や、各種真空成膜法を活用することができる。   In order to improve the reflectance of light and prevent transmission, it is preferable that a light shielding film is formed between the main partition and the reflective layer. The material of the light shielding film is not particularly limited, and a metal film such as chromium, nichrome, or tantalum, a resin containing a black pigment such as carbon, or the like can be used. The formation method is not particularly limited, and a method of applying a pasted material or various vacuum film forming methods can be used.

H1は、100〜3000μmが好ましく、150〜500μmがより好ましい。H1が3000μmを超えると、加工時のパターン形成が困難になる。一方、H1が低くなると、充填可能な蛍光体の量が少なくなるため、得られるシンチレータパネルの発光輝度が低下して、鮮明な撮影が困難になる。   H1 is preferably 100 to 3000 μm, and more preferably 150 to 500 μm. If H1 exceeds 3000 μm, pattern formation during processing becomes difficult. On the other hand, when H1 is lowered, the amount of phosphor that can be filled is reduced, so that the light emission luminance of the obtained scintillator panel is lowered, and clear photographing becomes difficult.

P1は、30〜1000μmが好ましい。P1が30μm未満であると、加工時のパターン形成が困難となる。また、P1が大きすぎると、得られるシンチレータパネルを用いて高精度の画像撮影を行うことが困難となる。なお、本発明においては、H1が、P1よりも大きいことが好ましい。   P1 is preferably 30 to 1000 μm. If P1 is less than 30 μm, pattern formation during processing becomes difficult. On the other hand, if P1 is too large, it is difficult to perform high-accuracy image capturing using the obtained scintillator panel. In the present invention, H1 is preferably larger than P1.

主隔壁及び補助隔壁は、隔壁と基板とが互いに接した面の幅(底部幅)L2が、隔壁の頂部(光検出器側)の幅L1よりも大きいことが好ましい。光検出器側の隔壁幅の方が細い擬台形構造を採ることにより、シンチレータ層の発光光の反射効率及び取り出し効率を向上することができる。また、光検出器側から放射線が入射場合には、光検出器側近傍の蛍光体の充填量を増やすことで、放射線の利用効率を高めることができる。さらに、隔壁形成後に反射層を隔壁表面へ形成する場合、L1がL2よりも大きいと、隔壁の頂部近傍の隔壁側面が、隔壁の頂部の陰になり、反射層が形成されない可能性がある。   In the main partition wall and the auxiliary partition wall, the width (bottom width) L2 of the surface where the partition wall and the substrate are in contact with each other is preferably larger than the width L1 of the top (photodetector side) of the partition wall. By adopting a pseudo trapezoidal structure in which the partition wall width on the photodetector side is narrower, the reflection efficiency and extraction efficiency of the emitted light of the scintillator layer can be improved. In addition, when radiation is incident from the photodetector side, the use efficiency of the radiation can be increased by increasing the filling amount of the phosphor near the photodetector side. Further, when the reflective layer is formed on the partition surface after the partition is formed, if L1 is larger than L2, the side wall of the partition near the top of the partition may be behind the top of the partition and the reflective layer may not be formed.

L2は10〜150μmが好ましく、L1は5〜80μmが好ましい。L2が10μm未満であると、焼成時に隔壁の欠陥が生じやすくなる。一方、L2が150μmより大きくなると、隔壁により区画された空間に充填できる蛍光体量が減ってしまう。また、L1が5μm未満であると、隔壁の強度が低下する。一方、L1が80μmを超えると、シンチレータ層の発光光を取り出せる領域が狭くなってしまう。また、放射線検出装置の鮮鋭度を高めるために、光電変換層の間に隔壁が位置することが好ましく、L1を光光電変換層同士の間隔よりも短くすることがより好ましい。   L2 is preferably 10 to 150 μm, and L1 is preferably 5 to 80 μm. If L2 is less than 10 μm, defects in the partition walls are likely to occur during firing. On the other hand, when L2 is larger than 150 μm, the amount of phosphor that can be filled in the space partitioned by the partition walls is reduced. Moreover, the intensity | strength of a partition will fall that L1 is less than 5 micrometers. On the other hand, when L1 exceeds 80 μm, the region where the light emitted from the scintillator layer can be extracted becomes narrow. In order to increase the sharpness of the radiation detection apparatus, it is preferable that a partition wall is located between the photoelectric conversion layers, and it is more preferable that L1 is shorter than the interval between the photoelectric conversion layers.

L2に対するH1のアスペクト比(H1/L2)は、1.0〜25.0であることが好ましい。このアスペクト比(H1/L2)が大きい隔壁ほど、隔壁により区画された1画素あたりの空間が広く、より多くの蛍光体を充填することができる。   The aspect ratio (H1 / L2) of H1 to L2 is preferably 1.0 to 25.0. The larger the aspect ratio (H1 / L2), the wider the space per pixel partitioned by the partition, and the more phosphor can be filled.

P1に対するH1のアスペクト比(H1/P1)は、1.0〜3.5であることが好ましい。このアスペクト比(H1/P1)が高い隔壁ほど、高精細に区画された1画素となり、かつ、1画素あたりの空間により多くの蛍光体を充填することができる。   The aspect ratio (H1 / P1) of H1 with respect to P1 is preferably 1.0 to 3.5. The higher the aspect ratio (H1 / P1), the higher the partition is, and the more fine phosphors can be filled in the space per pixel.

H1及びP1は、基板に対して垂直な隔壁断面を露出させ、走査型電子顕微鏡(日立製作所製「S4600」)で断面を観察し、測定することができる。隔壁と基板の接触部における隔壁の幅をL2として測定することができる。隔壁と基板の間に放射線遮蔽層がある場合は、隔壁と遮蔽層との接触部における隔壁の幅をL2として測定した。また、隔壁の最頂部の幅をL1として測定することができる。なお隔壁の頂部が丸みを帯びていたり、又は、隔壁の底部が裾引きしていたりして、隔壁の頂部又は隔壁の底部の正確な把握が困難な場合は、L1の代わりに90%高さ幅(L90)、L2の代わりに10%高さ幅(L10)を測定し代用してもよい。なお、L90はH1を100としたときの、隔壁底面から90の高さの部分の線幅、L10は同様に、H1を100としたときの、隔壁底面から10の部分の線幅をいう。   H1 and P1 can be measured by exposing the cross section of the partition perpendicular to the substrate and observing the cross section with a scanning electron microscope (“S4600” manufactured by Hitachi, Ltd.). The width of the partition wall at the contact portion between the partition wall and the substrate can be measured as L2. When there was a radiation shielding layer between the partition wall and the substrate, the width of the partition wall at the contact portion between the partition wall and the shielding layer was measured as L2. Moreover, the width | variety of the top part of a partition can be measured as L1. If the top of the partition wall is rounded or the bottom of the partition wall is skirted and it is difficult to accurately grasp the top of the partition wall or the bottom of the partition wall, the height is 90% instead of L1. Instead of the width (L90) and L2, a 10% height width (L10) may be measured and substituted. Note that L90 is the line width of the portion at a height of 90 from the partition wall bottom surface when H1 is 100, and L10 is the line width of the portion of the portion from the partition wall bottom surface when H1 is 100.

隔壁により区画されたセル内に、蛍光体を充填することで、シンチレータパネルを完成することができる。ここで、セルとは、格子状又はストライプ状の隔壁により区画された空間のことをいう。また、該セルに充填された蛍光体を、シンチレータ層という。   A scintillator panel can be completed by filling the cells partitioned by the partition walls with a phosphor. Here, the cell refers to a space partitioned by grid-like or stripe-like partition walls. The phosphor filled in the cell is called a scintillator layer.

蛍光体としては、種々の公知の放射線蛍光体材料を使用することができる。特に、放射線から可視光に対する変換率が高い、CsI、GdS、LuS、YS、LaCl、LaBr、LaI、CeBr、CeI、LuSiO又はBa(Br、F、Z)等が使用されるが、限定されるものではない。また、発光効率を高めるために、各種の賦活剤を添加してもよい。例えばCsIの場合、ヨウ化ナトリウム(NaI)を任意のモル比で混合したものや、インジウム(In)、タリウム(Tl)、リチウム(Li)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)又はナトリウム(Na)等の賦活物質を含有することが好ましい。また、臭化タリウム(TlBr)、塩化タリウム(TlCl)又はフッ化タリウム(TlF、TlF)等のタリウム化合物も、賦活剤として使用することができる。 Various known radiation phosphor materials can be used as the phosphor. In particular, the conversion from the radiation to visible light is high, CsI, Gd 2 O 2 S , Lu 2 O 2 S, Y 2 O 2 S, LaCl 3, LaBr 3, LaI 3, CeBr 3, CeI 3, LuSiO 5 or Ba (Br, F, Z) or the like is used, but is not limited. In addition, various activators may be added to increase luminous efficiency. For example, in the case of CsI, sodium iodide (NaI) mixed at an arbitrary molar ratio, indium (In), thallium (Tl), lithium (Li), potassium (K), rubidium (Rb) or sodium (Na It is preferable to contain an activator such as A thallium compound such as thallium bromide (TlBr), thallium chloride (TlCl), or thallium fluoride (TlF, TlF 3 ) can also be used as an activator.

シンチレータ層の形成には、例えば、真空蒸着により、結晶性CsI(この場合、臭化タリウム等のタリウム化合物を共蒸着することも可)を蒸着する方法、水に分散させた蛍光体スラリーを基板に塗布する方法を用いることができるが、蛍光体粉末と、エチルセルロースやアクリル樹脂等の有機樹脂バインダーと、テルピネオールやγ−ブチロラクトン等の有機溶媒と混合して作製した蛍光体ペーストをスクリーン印刷又はディスペンサーで塗布する方法が好ましい。   For forming the scintillator layer, for example, a method of vapor-depositing crystalline CsI (in this case, a thallium compound such as thallium bromide can be co-evaporated) by vacuum deposition, a phosphor slurry dispersed in water is used as a substrate. The phosphor paste prepared by mixing phosphor powder, an organic resin binder such as ethyl cellulose or acrylic resin, and an organic solvent such as terpineol or γ-butyrolactone is screen-printed or dispenser. The method of applying by is preferable.

隔壁により区画されたセル内に充填する蛍光体量は、蛍光体が占める体積分率が50〜100%であることが好ましい。蛍光体が占める体積分率が50%より小さいと、入射する放射線を効率的に可視光に変換することができない。入射する放射線の変換効率を上げるためには、隔壁ピッチに対する隔壁高さのアスペクト比を上げることで可視光に変換する効率を向上させることは可能であるが、セルの空間に対して高密度に蛍光体を充填することで、より効率を上げることができるため好ましい。   The volume of the phosphor filled in the cells partitioned by the partition walls is preferably 50 to 100% in the volume fraction occupied by the phosphor. If the volume fraction occupied by the phosphor is less than 50%, incident radiation cannot be efficiently converted into visible light. In order to increase the conversion efficiency of incident radiation, it is possible to improve the efficiency of conversion to visible light by increasing the aspect ratio of the partition height to the partition pitch, but it is possible to increase the density of the cell space. Filling the phosphor is preferable because the efficiency can be further increased.

シンチレータパネルの隔壁及びシンチレータ層と、光検出器との間に形成されることがある接着層は、例えば、熱硬化型又は紫外線硬化型の樹脂からなる透明接着剤により形成できる。このような透明接着剤としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、ポリアミド樹脂又はエチルセルロース樹脂からなる透明接着剤がより好ましいが、低軟化点ガラスにより接着層を形成しても構わない。また、界面における光散乱を最小限に抑制し、蛍光体の発光光を効率的に光電変換層へと導いて輝度を向上させるため、蛍光体と接着層との平均屈折率の差は、0.5未満であることが好ましい。ここで平均屈折率とは、蛍光体が単一の材料からなる場合には、その材料の屈折率をいう。また、蛍光体が複数種の材料からなる場合には、各々の屈折率の加重平均値をいう。   The adhesive layer that may be formed between the partition and the scintillator layer of the scintillator panel and the photodetector can be formed of, for example, a transparent adhesive made of a thermosetting or ultraviolet curable resin. As such a transparent adhesive, a transparent adhesive made of an acrylic resin, an epoxy resin, a polyester resin, a butyral resin, a polyamide resin, or an ethyl cellulose resin is more preferable, but the adhesive layer may be formed of a low softening point glass. . Further, in order to suppress light scattering at the interface to the minimum and efficiently guide the emitted light of the phosphor to the photoelectric conversion layer to improve the luminance, the difference in average refractive index between the phosphor and the adhesive layer is 0. Is preferably less than .5. Here, when the phosphor is made of a single material, the average refractive index means the refractive index of the material. Moreover, when a fluorescent substance consists of multiple types of materials, the weighted average value of each refractive index is said.

光電変換層は、例えば、ガラス基板、セラミック基板又は樹脂基板等の絶縁性基板上に、光電増倍管、フォトダイオード、PINフォトダイオード等の光検出器を画素として作製し、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)からなるスイッチング素子により、構成することができる。   For the photoelectric conversion layer, for example, a photo detector such as a photomultiplier tube, a photodiode, or a PIN photodiode is formed as a pixel on an insulating substrate such as a glass substrate, a ceramic substrate, or a resin substrate, and a thin film transistor (TFT: Thin) is formed. It can be constituted by a switching element made of a film transistor.

蛍光体の発光光を効率的に光電変換層へと導くことができることから、シンチレータ層の有機樹脂バインダーの平均屈折率をλ1、光電変換層の平均屈折率をλ2、接着層の平均屈折率をλ3とした場合に、
λ1≦λ3≦λ2
の関係を満たすことが好ましい。
Since the emitted light of the phosphor can be efficiently guided to the photoelectric conversion layer, the average refractive index of the organic resin binder of the scintillator layer is λ1, the average refractive index of the photoelectric conversion layer is λ2, and the average refractive index of the adhesive layer is If λ3,
λ1 ≦ λ3 ≦ λ2
It is preferable to satisfy the relationship.

以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to this.

(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とおりである。
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
有機樹脂バインダー : 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 : γ−ブチロラクトン
低融点ガラス粉末:
SiO 27質量%、B 31質量%、ZnO 6質量%、LiO 7質量%、MgO 2質量%、CaO 2質量%、BaO 2質量%、Al 23質量%、屈折率(ng):1.56、ガラス軟化温度588℃、熱膨張係数70×10−7、平均粒子径2.3μm
(隔壁用感光性ペーストの作製)
4質量部の感光性モノマーM−1、6質量部の感光性モノマーM−2、24質量部の感光性ポリマー、6質量部の光重合開始剤、0.2質量部の重合禁止剤及び12.8質量部の紫外線吸収剤溶液を、38質量部の溶媒に、温度80℃で加熱溶解した。得られた溶液を冷却した後、9質量部の粘度調整剤を添加して、有機溶液1を作製した。有機溶液をガラス基板に塗布して乾燥することにより得られた有機塗膜の屈折率(ng)は、1.555であった。
(Raw material for photosensitive paste for barrier ribs)
The raw material used for the photosensitive paste of an Example is as follows.
Photosensitive monomer M-1: Trimethylolpropane triacrylate photosensitive monomer M-2: Tetrapropylene glycol dimethacrylate photosensitive polymer: Copolymer comprising a mass ratio of methacrylic acid / methyl methacrylate / styrene = 40/40/30 Of 0.4 equivalent of glycidyl methacrylate with respect to the carboxyl group (weight average molecular weight 43000, acid value 100)
Photopolymerization initiator: 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone-1 (“IC369” manufactured by BASF).
Polymerization inhibitor: 1,6-hexanediol-bis [(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate])
Ultraviolet absorber solution: Sudan IV (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) γ-butyrolactone 0.3 mass% solution Organic resin binder: Ethyl cellulose (manufactured by Hercules)
Viscosity modifier: Flownon EC121 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
Solvent: γ-butyrolactone low melting glass powder:
SiO 2 27% by mass, B 2 O 3 31% by mass, ZnO 6% by mass, Li 2 O 7% by mass, MgO 2% by mass, CaO 2% by mass, BaO 2% by mass, Al 2 O 3 23% by mass, refraction. Rate (ng): 1.56, glass softening temperature 588 ° C., thermal expansion coefficient 70 × 10 −7 , average particle diameter 2.3 μm
(Preparation of photosensitive paste for partition walls)
4 parts by weight of photosensitive monomer M-1, 6 parts by weight of photosensitive monomer M-2, 24 parts by weight of photosensitive polymer, 6 parts by weight of photopolymerization initiator, 0.2 parts by weight of polymerization inhibitor and 12 8 parts by mass of the UV absorber solution was dissolved in 38 parts by mass of solvent at a temperature of 80 ° C. After cooling the obtained solution, 9 parts by mass of a viscosity modifier was added to prepare an organic solution 1. The refractive index (ng) of the organic coating film obtained by applying and drying the organic solution on the glass substrate was 1.555.

次に、60質量部の有機溶液1に、30質量部の低融点ガラス粉末及び10質量部の高融点ガラス粉末を添加した後、3本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストを作製した。   Next, after adding 30 parts by mass of the low melting glass powder and 10 parts by mass of the high melting point glass powder to 60 parts by mass of the organic solution 1, the mixture is kneaded with a three-roller kneader to produce a photosensitive paste for partition walls. Produced.

(下地用ペーストの作製)
40質量部のテルピネオール溶液(10質量%のエチルセルロースを含有)、15質量部のジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、1質量部のアゾビスイソブチロニトリル、40質量部の低融点ガラス粉末(上記隔壁用感光性ペーストと同じ材料)及び4質量部の酸化チタン粉末を混合及び混練して、熱硬化型の下地用ペーストを作製した。
(反射層用ペーストの作製)
20重量部のエチルセルロース粉末と、80重量部のベンジルアルコール樹脂とを混合し、80℃で4時間加熱撹拌を行い、20重量%のバインダー樹脂溶液を作成した。
(Preparation of base paste)
40 parts by mass of terpineol solution (containing 10% by mass of ethylcellulose), 15 parts by mass of dipentaerythritol hexaacrylate, 1 part by mass of azobisisobutyronitrile, 40 parts by mass of low melting point glass powder The same material as the adhesive paste) and 4 parts by mass of titanium oxide powder were mixed and kneaded to prepare a thermosetting base paste.
(Preparation of reflective layer paste)
20 parts by weight of ethylcellulose powder and 80 parts by weight of benzyl alcohol resin were mixed and heated and stirred at 80 ° C. for 4 hours to prepare a 20% by weight binder resin solution.

次に、20重量部のアルミニウム粉末(平均粒子径3.0μm)、20重量部の酸化チタン粉末(平均粒子径0.3μm)、5重量部の分散剤(共栄社化学社製)、35重量部のテルピネオールを分散し、スラリー溶液を得た。これに、20重量部の上記バインダー樹脂溶液を混合及び混練して、反射層用ペーストを作製した。
(光検出器)
500mm×500mm×厚さ0.5mmのガラス基板(AGC旭硝子社製;AN−100)上に、屈折率3.5のアモルファスシリコンからなるPIN型フォトダイオードと、TFTによって構成される画素サイズ125μm×125μmの光電変換層とを、マトリックス状に複数個形成した。次に、PIN型フォトダイオードにバイアスを印加するバイアス配線、TFTに駆動信号を印加する駆動配線、TFTによって転送された信号電荷を出力する信号配線等のALからなる、配線部を形成して、光検出器を作製した。
Next, 20 parts by weight of aluminum powder (average particle size: 3.0 μm), 20 parts by weight of titanium oxide powder (average particle size: 0.3 μm), 5 parts by weight of dispersant (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), 35 parts by weight Of terpineol was dispersed to obtain a slurry solution. 20 parts by weight of the above binder resin solution was mixed and kneaded to prepare a reflective layer paste.
(Photodetector)
Pixel size 125 μm × consisting of a PIN photodiode made of amorphous silicon with a refractive index of 3.5 and a TFT on a 500 mm × 500 mm × 0.5 mm thick glass substrate (manufactured by AGC Asahi Glass; AN-100) A plurality of 125 μm photoelectric conversion layers were formed in a matrix. Next, a wiring portion made of AL such as a bias wiring for applying a bias to the PIN photodiode, a driving wiring for applying a driving signal to the TFT, and a signal wiring for outputting a signal charge transferred by the TFT is formed. A photodetector was fabricated.

(実施例1)
500mm×500mm×厚さ0.5mmのガラス基板(AGC旭硝子社製;AN−100)上に、下地用ペーストを15μmバーコーターで塗布し、150℃で30分間乾燥及び加熱硬化させて、厚さ12μmの下地ペースト膜を形成した。次に、隔壁用感光性ペーストを乾燥後の厚さが500μmになるように、ダイコーターで塗布し、120℃で30分乾燥して、1層目の隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。
Example 1
The substrate paste was applied with a 15 μm bar coater on a 500 mm × 500 mm × 0.5 mm thick glass substrate (manufactured by AGC Asahi Glass Co., Ltd .; AN-100), dried and heat-cured at 150 ° C. for 30 minutes, A 12 μm base paste film was formed. Next, the barrier rib photosensitive paste was applied with a die coater so that the thickness after drying was 500 μm, and dried at 120 ° C. for 30 minutes to form a first barrier rib photosensitive paste coating film. .

次に、所望の補助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(ピッチ250μm、線幅8μmのストライプ開口部を有するクロムマスク)を介して、1層目の隔壁用感光性ペースト塗布膜を超高圧水銀灯で700mJ/cmで露光した。 Next, the photosensitive paste coating film for the first partition is formed through a photomask (a chrome mask having a stripe opening with a pitch of 250 μm and a line width of 8 μm) in which openings corresponding to a desired auxiliary partition pattern are formed. It exposed at 700 mJ / cm < 2 > with the ultra high pressure mercury lamp.

露光した1層目の感光性ペースト塗布膜上に、1層目と同じ隔壁用感光性ペーストを乾燥後の厚さが100μmになるように、ダイコーターで塗布した後、120℃で30分乾燥して、2層目の隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。   On the exposed photosensitive paste coating film of the first layer, the same photosensitive paste for partition walls as that of the first layer is applied with a die coater so that the thickness after drying is 100 μm, and then dried at 120 ° C. for 30 minutes. Then, a second-layer photosensitive paste coating film for the partition was formed.

次に、所望の主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(ピッチ125μm、線幅8μmのストライプ開口部を有するクロムマスク)を、1層目に形成した補助隔壁パターンに対して垂直に配置して、1層目の隔壁用感光性ペースト塗布膜と2層目の隔壁用感光性ペースト塗布膜とを同時に超高圧水銀灯で800mJ/cmで露光した。 Next, a photomask (a chrome mask having a stripe opening with a pitch of 125 μm and a line width of 8 μm) in which openings corresponding to a desired main barrier rib pattern are formed is perpendicular to the auxiliary barrier rib pattern formed in the first layer. Then, the first-layer barrier rib photosensitive paste coating film and the second-layer barrier rib photosensitive paste coating film were simultaneously exposed to 800 mJ / cm 2 with an ultrahigh pressure mercury lamp.

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、格子状の隔壁用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、空気中で隔壁用感光性ペースト塗布膜パターンを焼成し、その表面にP1が125μm、L1が10μm、L2が20μm、H1が400μmの主隔壁と、P2が250μmで、L1が9μm、L2が20μm、H2が320μmの補助隔壁とからなる、480mm×480mmの大きさの格子状の隔壁が形成された基板を作製した。   The exposed photosensitive paste coating film for barrier ribs was developed in a 0.5% aqueous ethanolamine solution, and unexposed portions were removed to form a grid-like photosensitive paste coating film pattern for barrier ribs. Further, the photosensitive paste coating film pattern for barrier ribs was baked in the air at 585 ° C. for 15 minutes, and on the surface, P1 was 125 μm, L1 was 10 μm, L2 was 20 μm, H1 was 400 μm, P2 was 250 μm, A substrate having a grid-like partition wall having a size of 480 mm × 480 mm formed of auxiliary partition walls having L1 of 9 μm, L2 of 20 μm, and H2 of 320 μm was produced.

次に、バッチ式スパッタリング装置(アルバック社製;SV−9045)を用いて、主隔壁及び補助隔壁の全面にアルミ反射層を形成した。なお、主隔壁頂部付近におけるアルミ反射層の厚さは、300nmになるようにした。   Next, an aluminum reflective layer was formed on the entire surfaces of the main partition walls and the auxiliary partition walls using a batch type sputtering apparatus (manufactured by ULVAC; SV-9045). The thickness of the aluminum reflective layer near the top of the main partition wall was set to 300 nm.

次に、粒径6μm、屈折率2.2の酸硫化ガドリニウム粉末GdS(GdS:Tb)を、屈折率1.5のエチルセルロースと混合した後、主隔壁により区画された空間に充填し、蛍光体充填率98%のシンチレータパネルを作製した。 Next, gadolinium oxysulfide powder Gd 2 O 2 S (Gd 2 O 2 S: Tb) having a particle size of 6 μm and a refractive index of 2.2 is mixed with ethyl cellulose having a refractive index of 1.5, and then partitioned by main partition walls. A scintillator panel with a phosphor filling rate of 98% was prepared.

次に、シンチレータパネルの上に、厚さ10μmのホットメルト樹脂からなる接着層を形成した後、シンチレータパネルが湾曲しないようにしながら、光検出器を、シンチレータパネルの主隔壁が光検出器の光電変換層の間に位置するようにして、シンチレータパネル上の接着層に重ねた。このように、シンチレータパネルと光検出器とを接着層を介して重ねた状態で、120℃の真空プレス装置で加熱真空引きし、接着層内の気泡を除去してから室温まで冷却し、接着層が硬化させて放射線検出装置を作製した。形成された接着層の平均屈折率は、1.6であった。   Next, after forming an adhesive layer made of a hot-melt resin having a thickness of 10 μm on the scintillator panel, the main partition of the scintillator panel is the photoelectric detector of the photodetector while the scintillator panel is not curved. The adhesive layer on the scintillator panel was overlaid so as to be positioned between the conversion layers. In this way, with the scintillator panel and the photodetector overlapped with each other through the adhesive layer, heating and evacuation is performed with a 120 ° C. vacuum press device, air bubbles in the adhesive layer are removed, and cooling to room temperature is performed. The layer was cured to produce a radiation detector. The average refractive index of the formed adhesive layer was 1.6.

次に、電圧80kVpのX線を、光検出器の裏面(光電変換層が形成されていない面)から照射し、光電変換層を通過しシンチレータ層から放射された光の発光量を光電変換層で検出及び測定をし、その測定値を輝度とした。また、光電変換層で検出して得られたX線画像データを、コンピュータで解析し、得られたX線画像の鮮鋭度を算出した。これら値は、隔壁のない蛍光体ベタ膜(比較例3で作製するシンチレータパネルに相当)を100とした時の、相対値で表した。その結果、輝度は96、鮮鋭度は153であり、何れも良好な値であった。   Next, X-rays having a voltage of 80 kVp are irradiated from the back surface of the photodetector (the surface on which the photoelectric conversion layer is not formed), and the amount of light emitted from the scintillator layer after passing through the photoelectric conversion layer is converted into the photoelectric conversion layer. Detection and measurement were performed at, and the measured value was defined as luminance. Further, X-ray image data obtained by detection with the photoelectric conversion layer was analyzed by a computer, and the sharpness of the obtained X-ray image was calculated. These values were expressed as relative values when the solid phosphor film without barrier ribs (corresponding to the scintillator panel produced in Comparative Example 3) was taken as 100. As a result, the luminance was 96 and the sharpness was 153, both of which were good values.

(実施例2)
実施例1と同じ方法で、ガラス基板上に下地ペースト膜及び1層目の隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, a base paste film and a first-layer photosensitive paste coating film for partition walls were formed on a glass substrate.

次に、所望の補助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(ピッチ360μm、線幅13μmのストライプ開口部を有するクロムマスク)を介して、実施例1と同じ条件で露光した。露光した1層目の感光性ペースト塗布膜上に、実施例1と同じ方法で、2層目の隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。   Next, it exposed on the same conditions as Example 1 through the photomask (Chrome mask which has a stripe opening part with a pitch of 360 micrometers and line | wire width of 13 micrometers) in which the opening part corresponding to a desired auxiliary | assistant partition wall pattern was formed. On the exposed first-layer photosensitive paste coating film, a second-layer photosensitive paste coating film for barrier ribs was formed in the same manner as in Example 1.

次に、所望の主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(ピッチ110μmと130μmとが交互に繰り返される、線幅8μmのストライプ開口部を有するフォトマスク)を、実施例1と同じように、補助隔壁パターンに対して垂直に配置して、露光および現像して、格子状の隔壁用感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに595℃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、その表面にP1が110μmと130μm、L1が10μm、L2が20μm、H1が380μmの主隔壁と、P2が360μmで、L1が15μm、L2が24、H1が300μmの補助隔壁とからなる、480mm×480mmの大きさの格子状の隔壁が形成された基板を作製した。   Next, a photomask having openings corresponding to a desired main partition wall pattern (a photomask having stripe openings with a line width of 8 μm in which pitches of 110 μm and 130 μm are alternately repeated) is the same as in the first embodiment. Then, the film was arranged perpendicular to the auxiliary barrier rib pattern, exposed and developed to form a grid-like photosensitive paste coating film pattern. Further, the photosensitive paste coating film pattern was baked in air at 595 ° C. for 15 minutes, and P1 was 110 μm and 130 μm, L1 was 10 μm, L2 was 20 μm, H1 was 380 μm on the surface, P2 was 360 μm, A substrate having a grid-like partition wall having a size of 480 mm × 480 mm formed of auxiliary partitions having L1 of 15 μm, L2 of 24, and H1 of 300 μm was produced.

次に、反射層用ペーストをディスペンス塗布した後、160℃で20分間乾燥させた。その後、粘着テープ(住友スリーエム株式会社製)を用いて、顕微鏡観察をしながら、隔壁頂部に付着している反射層用ペーストの除去を行った。   Next, the paste for the reflective layer was dispensed and then dried at 160 ° C. for 20 minutes. Thereafter, the reflective layer paste adhered to the top of the partition wall was removed while observing under a microscope using an adhesive tape (manufactured by Sumitomo 3M Limited).

次に、実施例1と同じ方法で蛍光体を充填してシンチレータパネルを作製し、光検出器と重ね合わせて、放射線検出装置を作製した。   Next, a scintillator panel was prepared by filling the phosphor with the same method as in Example 1, and was superimposed on a photodetector to produce a radiation detection apparatus.

この放射線検出装置を実施例1と同じ方法で評価したところ、輝度は98、鮮鋭度は133であり、何れも良好な値であった。   When this radiation detection apparatus was evaluated by the same method as in Example 1, the luminance was 98 and the sharpness was 133, both of which were good values.

(比較例1)
実施例1と同じ方法で、ガラス基板上に下地ペースト膜及び1層目の隔壁用感光性ペースト塗布膜を作製した。
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1, a base paste film and a first-layer partitioning photosensitive paste coating film were formed on a glass substrate.

次に、所望の補助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(ピッチ100μm、線幅10μmのストライプ開口部を有するクロムマスク)を介して、実施例1と同じ条件で露光した。露光した1層目の感光性ペースト塗布膜上に、実施例1と同じ方法で、2層目の隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。   Next, it exposed on the same conditions as Example 1 through the photomask (Chrome mask which has a stripe opening part with a pitch of 100 micrometers and a line width of 10 micrometers) in which the opening part corresponding to a desired auxiliary | assistant partition wall pattern was formed. On the exposed first-layer photosensitive paste coating film, a second-layer photosensitive paste coating film for barrier ribs was formed in the same manner as in Example 1.

以降、実施例1と同じ方法で露光、現像及び焼成をし、その表面にP1が125μm、L1が10μm、L2が20μm、L1が400μmの主隔壁と、P2が100μmで、L1が13μm、L2が24μm、L1が320μmの補助隔壁とからなる、480mm×480mmの大きさの格子状の隔壁が形成された基板を作製した。   Thereafter, exposure, development, and baking are performed in the same manner as in Example 1, and P1 is 125 μm, L1 is 10 μm, L2 is 20 μm, L1 is 400 μm on the surface, P2 is 100 μm, L1 is 13 μm, and L2 A substrate having a grid-like partition wall having a size of 480 mm × 480 mm formed of auxiliary partition walls having a thickness of 24 μm and L1 of 320 μm was prepared.

次に、実施例1と同じ方法で反射層形成及び蛍光体充填をしてシンチレータパネルを作製し、光検出器と重ね合わせて、放射線検出装置を作製した。   Next, the reflection layer was formed and the phosphor was filled in the same manner as in Example 1 to produce a scintillator panel, which was superposed on the photodetector to produce a radiation detection apparatus.

この放射線検出装置を実施例1と同じ方法で評価したところ、輝度が56、鮮鋭度が76であり、大幅な劣化が発生した。   When this radiation detection apparatus was evaluated by the same method as in Example 1, the luminance was 56 and the sharpness was 76, and significant deterioration occurred.

(比較例2)
実施例1と同じ方法で、ガラス基板上に下地ペースト膜及び1層目の隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した後、露光はせずに、実施例1と同じ方法で2層目の隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。
(Comparative Example 2)
After the base paste film and the first-layer barrier rib photosensitive paste coating film were formed on the glass substrate by the same method as in Example 1, the second-layer barrier rib was formed in the same manner as in Example 1 without exposure. A photosensitive paste coating film was formed.

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(ピッチ125μm、線幅8μmのストライプ開口部を有するフォトマスク)を介して、実施例1と同じ条件で露光した。   Next, it exposed on the same conditions as Example 1 through the photomask (The photomask which has a stripe opening part with a pitch of 125 micrometers and line | wire width of 8 micrometers) in which the opening part corresponding to a desired partition pattern was formed.

以降、実施例1と同じ方法で現像及び焼成をし、その表面にP1が125μm、L1が10μm、L2が20μm、L1が400μmで、480mm×480mmの大きさのストライプ状の主隔壁が形成された基板を作製した。しかしながら、主隔壁には部分的に蛇行が発生しており、隔壁が傾いている箇所が散見された。   Thereafter, development and baking are performed in the same manner as in Example 1, and P1 is 125 μm, L1 is 10 μm, L2 is 20 μm, L1 is 400 μm, and a stripe-shaped main partition wall having a size of 480 mm × 480 mm is formed on the surface. A substrate was prepared. However, meandering was partially generated in the main partition wall, and there were some places where the partition wall was inclined.

次に、実施例1と同じ方法で、反射層形成及び蛍光体充填をしてシンチレータパネルを作製し、光検出器と重ね合わせて、放射線検出装置を作製した。   Next, in the same manner as in Example 1, a scintillator panel was produced by forming a reflective layer and filling a phosphor, and was superimposed on a photodetector to produce a radiation detection apparatus.

この放射線検出装置を実施例1と同じ方法で評価したところ、主隔壁のよれが発生した箇所で、輝度が67、鮮鋭度が65であり、大幅な劣化が発生した。   When this radiation detection apparatus was evaluated by the same method as in Example 1, the luminance was 67 and the sharpness was 65 at a location where the main partition wall was distorted, and a significant deterioration occurred.

(比較例3)
シンチレータパネルに隔壁を形成せず、蛍光体ベタ膜を形成した以外は、実施例1と同じ方法で放射線検出装置を作製した。
(Comparative Example 3)
A radiation detection apparatus was produced in the same manner as in Example 1, except that the barrier ribs were not formed on the scintillator panel and a phosphor solid film was formed.

以上の評価結果より、本発明のシンチレータパネルを利用した放射線検出装置は、発光輝度が高く、高精細な画像が実現可能であることが分かる。   From the above evaluation results, it can be seen that the radiation detection apparatus using the scintillator panel of the present invention has high emission luminance and can realize a high-definition image.

1 放射線検出装置
2 シンチレータパネル
3 光検出器
4 シンチレータパネル側基板
5 放射線遮蔽層
6A 主隔壁
6B 補助隔壁
7 蛍光体(シンチレータ層)
8 反射層
9 光電変換層
10 光検出器側基板
11 接着層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation detection apparatus 2 Scintillator panel 3 Photo detector 4 Scintillator panel side board | substrate 5 Radiation shielding layer 6A Main partition wall 6B Auxiliary partition wall 7 Phosphor (scintillator layer)
8 Reflective layer 9 Photoelectric conversion layer 10 Photodetector side substrate 11 Adhesive layer

本発明は、医療診断装置、非破壊検査機器等に用いられる放射線検出装置に用いられるシンチレータパネルとして有用に利用できる。   The present invention can be usefully used as a scintillator panel used in a radiation detection apparatus used in a medical diagnostic apparatus, a nondestructive inspection instrument, and the like.

Claims (4)

平板状の基板、該基板の上に平行に形成された複数の主隔壁、前記主隔壁と垂直になるように形成された補助隔壁、及び、前記主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パネルであり、
前記主隔壁のピッチP1と、前記補助隔壁のピッチP2とが、
P1 < P2
の関係を満たし、前記主隔壁の高さH1と、前記補助隔壁の高さH2とが、
H1>H2
の関係を満たす、シンチレータパネル。
A flat substrate, a plurality of main barrier ribs formed in parallel on the substrate, an auxiliary barrier rib formed perpendicular to the main barrier rib, and a cell partitioned by the main barrier rib are filled A scintillator panel made of phosphor,
The pitch P1 of the main partition walls and the pitch P2 of the auxiliary partition walls are
P1 <P2
The height H1 of the main partition wall and the height H2 of the auxiliary partition wall are
H1> H2
A scintillator panel that satisfies this relationship.
前記H1と、前記H2とが、
H1×0.5 ≦ H2 ≦ H1×0.9
の関係を満たす、請求項記載のシンチレータパネル。
The H1 and the H2 are
H1 × 0.5 ≦ H2 ≦ H1 × 0.9
It satisfies the relationship, according to claim 1 scintillator panel according.
前記主隔壁の表面に反射層が形成されている、請求項1または2記載のシンチレータパネル。 The scintillator panel according to claim 1 or 2 , wherein a reflective layer is formed on a surface of the main partition wall. 前記主隔壁及び前記補助隔壁が、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、請求項1〜のいずれか一項記載のシンチレータパネル。 The scintillator panel according to any one of claims 1 to 3 , wherein the main partition wall and the auxiliary partition wall are made of a material mainly composed of low melting point glass containing 2 to 20% by mass of an alkali metal oxide. .
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6662291B2 (en) * 2014-07-08 2020-03-11 東レ株式会社 Inspection equipment for large structures
US10580547B2 (en) * 2014-08-08 2020-03-03 Toray Industries, Inc. Scintillator panel and radiation detector
CN106575534B (en) * 2014-08-08 2019-03-12 东丽株式会社 The manufacturing method of display member
JP2018146254A (en) * 2017-03-01 2018-09-20 コニカミノルタ株式会社 Scintillator panel
JP2021107805A (en) 2020-09-16 2021-07-29 株式会社ジョブ Radiation detector and method for manufacturing the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3567591B2 (en) * 1995-06-12 2004-09-22 東レ株式会社 Manufacturing method of plasma display
DE10054678A1 (en) * 2000-11-03 2002-05-16 Siemens Ag Method for producing a one-dimensional or multi-dimensional detector array
JP2004241379A (en) * 2003-01-15 2004-08-26 Toray Ind Inc Plasma display member and plasma display, as well as manufacturing method of plasma display member
JP2005087366A (en) * 2003-09-16 2005-04-07 Hitachi Medical Corp X-ray detector for multislice x-ray ct apparatus and multislice x-ray ct apparatus
US8013528B2 (en) * 2008-01-30 2011-09-06 Toray Industries, Inc. Plasma display member and method for manufacturing plasma display member

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