JPH07191195A - 燐光物質形成プロセス - Google Patents

燐光物質形成プロセス

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JPH07191195A
JPH07191195A JP6226291A JP22629194A JPH07191195A JP H07191195 A JPH07191195 A JP H07191195A JP 6226291 A JP6226291 A JP 6226291A JP 22629194 A JP22629194 A JP 22629194A JP H07191195 A JPH07191195 A JP H07191195A
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phosphor
substrate
ridge
layer
deposition
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JP6226291A
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Nang T Tran
ナン・トリ・トラン
Kenneth R Paulson
ケニス・レイモンド・ポールソン
Bruce A Sventek
ブルース・アラン・スベンテック
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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    • G—PHYSICS
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    • C09K11/0833—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 予め決めた形状を有する支持体上に燐光物質
を形成するプロセスにおいて、位置分解能の低下なし
に、燐光物質層厚さを増加する方法を提供する。 【構成】 (a)ハロゲン化アルカリ燐光物質の析出およ
び生長用の基材１０を提供する段階；(b)多数のリッジ
１５を有する基材１０上にパターン付表面を形成する段
階であって、該リッジのそれぞれが角度をもった上り斜
面２０、下り斜面２５を有し、該上り傾面および下り斜
面がある共通の点で交わり、三角形の断面形状を形成
し、各リッジが該基材の水平セグメント３５によって互
いに分離しており；および(c)段階(b)の基材のパターン
付表面上にハロゲン化アルカリ燐光物質を析出する段階
であって、その結果、析出した燐光物質内に各リッジの
角度をもった上り傾斜のあるおよび/または下り斜面か
ら発生し広がる亀裂を形成する段階；から成る燐光物質
を形成するプロセス。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燐光物質を形成するプロ
セス、および特に予め決めた形状を有する支持体上に燐
光物質を形成するプロセスに関する。
【０００２】
【従来の技術】放射線画像形成装置の必須部材の１つ
は、放射線入力転換器である。位置感知(position-sens
itive)放射線検出、従来の放射線透過写真法およびディ
ジタル放射線透過写真法のほとんどの用途において、燐
光物質スクリーンを用いて入射放射線を可視光に転換
し、この可視光はフィルム上、フォトダイオード上また
は他の位置感知装置により検出される。そのような燐光
物質スクリーンは通常、高分解能および高出力明度特性
を有する必要がある。その光出力の明度は一部分、燐光
物質層の厚さの関数であり、吸収したＸ線エネルギー量
およびＸ線を検出可能な光に転換する固有燐光物質効率
量を決定する。しかし、この層は厚くなると、Ｘ線光子
または荷電粒子の吸収に応答して放射された光の光子
が、燐光物質層内で散乱し、横方向の更に離れた点で燐
光物質表面から現れるので、位置分解能は減少する。そ
のような横方向の光の散乱は２種の要因によって起こ
る。第１に、燐光物質が等方性を有して放射線粒子、例
えばＸ線光子を吸収する点から光の光子を放射する。第
２に、燐光物質層表面におよそ垂直に遊離する光の光子
でさえ、横方向に散乱し得、それらはその表面に到達す
る。従って、燐光物質層の実際の厚さは、より厚い層か
ら得られ得る所望の高放射線吸収と、層厚さを減じるよ
うに改良する要求または所望の分解能との間での妥協と
なる。明らかに、位置分解能の低下なしに、燐光物質層
厚さを増加することが望ましい。このことは、燐光物質
表面に垂直な小亀裂を形成することにより、層内の横方
向の光散乱を抑制することによって達成し得る。
【０００３】燐光物質層内へ本質的に燐光物質層表面と
垂直な亀裂を組込むことにより、入射Ｘ線に応答して燐
光物質から放射する光の分解能を高める。燐光物質の連
続被膜を亀裂の境界線により覆う時、燐光物質「セル(c
ell)」を形成する。燐光物質内の亀裂または隙間の存在
により、Ｘ線と燐光物質の相互作用から放射した光子
を、効果的に燐光物質セル内に閉じ込める。光子の入射
角が十分大きいなら、光子は総内部反射によって反射し
て燐光物質セル内に戻され、その結果あるセルに生じた
光子を隣接するセルから分離する。更に、隣接するセル
間の空間を不透明または反射材料で埋めるなら、セル内
に生じた光子は無条件にそのセル内に含まれる。
【０００４】発光層内の導光(light-guiding)構造を形
成するある初期のアプローチでは、基材上にＣsＩの薄
いシンチレーション層を析出し、ＣsＩ層に熱衝撃を与
え、基材およびＣsＩ層の異なる熱膨張係数により亀裂
を生じさせる。他の導光構造の製法では、基材が熱衝撃
により亀裂のモザイクを形成した非常に薄いＡl2Ｏ3層
を有し、基材上に小溝を形成する。この種の亀裂を有す
るまたは網状モザイク基材は析出した燐光材料のカラム
状構造を増加する。しかし、これらプロセスにより作成
した燐光物質層は：1)亀裂によって限定されたカラム(c
olumn)は不規則な構造を有し、それが光視準(collimati
on)を減じ、その結果として分解能を低下する；および
2)不規則に形成したカラムの寸法または位置の再現性を
保証する事が困難である；という欠点を有する。これら
の理由として、これら方法により作成したＣsＩのＸ線
層(150〜200μm厚)は、10％レベルで僅か４〜６線対/mm
の位置分解能を有する。診察用放射線透過写真に使用す
る場合、少なくとも10線対/mmの位置分解能が望まし
い。
【０００５】米国特許第4,209,705号には、基材上に形
成した不規則なモザイクパターン間の溝内に析出した金
属パターン上でのＣsＩ燐光物質のカラム状生長を教示
している。金属突起を用いて、金属パターンをそれた反
射による横方向の発光を制限して(燐光物質層内の散乱)
画像鮮鋭度を高める。ほとんどの光視準は形成した燐光
物質のカラム内での総内部反射により起こる。不規則モ
ザイクパターンは、ある態様でのアルミニウム基材上に
形成した絶縁層である。他の態様では、モザイク形成層
は異なるメッキ材料、例えば酸化モリブデンから成り、
それを処理し材料中に不規則な亀裂を形成する。同様の
アプローチとして、米国特許第4,236,077号をも参照せ
よ。
【０００６】ジング(Jing)等の「エンハンスト・カラム
ナー・ストラクチャー・イン・ＣsＩ・レイヤー・バイ・サブ
ストレート・パターニング(Enhanced Columnar Structur
e in ＣsＩ Layer by Substrate Patterning)」IEEE Tr
ans.Nucl.Sci.、第39巻、第５号(1992年10月)には、写
真平版を用いて、その上にＣsＩ燐光物質層を析出した
メッシュパターン付き基材を形成することが開示されて
いる。メッシュパターン上のタリウムをドープしたＣs
Ｉのカラム状生長により、メッシュパターンのリッジ上
に形成される亀裂が発生し、変形応力により更に亀裂が
生長する。この文献では、リッジの存在なしに、燐光物
質は基材に対して様々な角度で配置された不連続な不規
則亀裂により生長することが示されたけれども、リッジ
上での生長の開始により、燐光物質の平行なカラム状生
長を促進する。形成した亀裂幅は、構造中の隣接するカ
ラム間の不連続部分の幅と同オーダーである。ＣsＩ層
が更に十分生長し得るなら、その亀裂は、高さ約450μm
での層の頂上部で見えなくなる。
【０００７】米国特許第4,437,011号には、基材上に蒸
着した燐光物質の種粒子を使用することが開示され、こ
の種粒子は更なる燐光物質の析出用の核形成部位として
作用し、燐光物質は隣接した種粒子の位置に対応して隣
接したカラム間に亀裂または不連続部分を有した、上記
種から一連のカラムとして垂直に生長する。連続層を、
亀裂で分離されたカラムの表面に形成させるために、他
の燐光物質層を光の光電子への転換用の透明導電性層を
連続析出するための連続フィルムを作成するような方法
でカラム上に析出させる。
【０００８】欧州特許出願第0,175,578号は、バインダ
ーを含有せず照射への応答を改良する燐光物質の使用が
示されている。PETシート上に形成または酸化物表面を
処理することにより形成した、不連続ブロック内で燐光
物質を整列させることによる有用性を挙げる。
【０００９】米国特許第4,011,454号には、Ｘ線を光に
転換するための燐光物質スクリーンが開示されており、
それには燐光材料、例えばドープしたＣsＩの多数の不
連続なカラムを含み、それらの間に空間を有し、好まし
くはそれ自体が燐光物質(例えば、Ｇd2Ｏ2ＳまたはＬa2
Ｏ2Ｓ)で有り得る反射基材で埋めてある。燐光物質スク
リーン内での光の横方向の散乱の結果的抑制により、少
なくとも高分解能および高コントラストを達成する一
方、従来のスクリーンより厚くなってもよく、それによ
って明度を増加する（従ってより低いＸ線「照射線量(d
ose)」が必要となる）。その特許には、燐光物質を基材
の隆起部分のみに析出するパターン付き基材および広角
蒸着スクリーン（ホットウォール(hot-wall)エバポレー
ター内）の製法も開示されている。
【００１０】米国特許第4,011,454号の方法では、パタ
ーンを基材上に形成し、燐光物質の析出用に使用され
る。使用するパターンは一般に、通常100μm幅のスロッ
トまたは溝により分離された、連続した壁のある、正方
形ベースのメサの「チェッカー盤」パターンを有する。
次いで、この基材を、蒸発ボートおよび基材の間に位置
するシールドとして働く加熱壁および加熱プレートを具
備する特別設計の減圧蒸留装置に入れる。そのシステム
の壁およびシールドを充分に加熱するとき、蒸気相内の
どんな燐光物質粒子も、スティックよりはむしろ、これ
ら加熱表面から反射する。この方法では、ボートからす
ぐに蒸発する燐光物質が(多少制御可能な)大きな入射角
から析出表面に優先的に接近する。燐光物質粒子はより
冷たい基材表面を遮るので、大きな入射角により溝の底
部に析出するのを遮断すると、メサの隆起部分に優先的
に析出する。このようにして、メサの高さが生長し、隙
間によって分離されたままとなる。その析出が続くと、
メサの頂上部は横方向の寸法が増加し始め、その結果そ
れらの間の間隔がなくなり始め、析出を停止し高温アニ
ール法を可能とし得る。燐光物質のアニールによりその
構造の密度が増加し、その析出方法が燐光物質の最終厚
さを得るまで繰り返され得る時点で、本質的に完全な間
隔幅を再生する。このプロセスでは、燐光物質を約50μ
m/分の速い析出速度で析出し、アニールを約450℃の高
温で行う。
【００１１】米国特許第5,171,996号およびPCT公開第WO
93/03496号には、改良した位置分解能を提供するシンチ
レーション材料の分離したカラムを製造する方法および
装置が開示されている。この方法では、垂直壁を有する
リッジのパターンを基材上に形成し、この表面上への燐
光物質の連続した析出が要求され、光を吸収する材料で
埋めた空間によって分離された燐光物質の不連続なカラ
ムを形成する。この方法では、広い範囲のシンチレーシ
ョン材料の析出が要求され、カラム間の間隔を垂直壁を
有するリッジの横方向の幅の50倍より少ない高さになる
まで保持するカラムを形成する。
【００１２】米国特許第5,153,438号には、構造化シン
チレーターアレイと二次元感光性アレイを組合せること
によって作成する電子Ｘ線画像形成アレイが開示されて
おり、シンチレーターアレイから感光性アレイへＸ線ル
ミネセンスを直接カップリングするため配列内にそれら
を向かい合せに規定することによって、共通のアレイパ
ターンおよび好適な配列マークを有する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前述の技術を考慮し
て、該産業分野で要求されているのは、Ｘ線を転換する
のに用いられる燐光物質スクリーンを容易に製造し得、
燐光物質セルが単一センサーに関連し隣接するセンサー
成分から分離されている技術であることは明らかであ
る。特に、この基材は燐光物質から放射する光子を電気
信号に転換するのに用いる半導体装置で有り得るので、
どんな苛酷な条件、例えば潜在的に損傷を受け得る高温
から、燐光物質スクリーンを取り付ける基材を保護する
方法でこの燐光物質スクリーンを作成することが望まし
い。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、三角形
の横断面を有する多数のリッジを含有するパターン付き
基材上に析出した燐光物質層の生長が、一部リッジ構造
の幾何学的配列により制御されていることが発見され
た。特に、リッジが基材の主な表面の外側からまたは内
側へのどちらかに拡がる、三角形の断面形状を有するリ
ッジ構造を有する基材上の燐光物質の析出はリッジの存
在に影響される。析出プロセスの間、リッジ構造上への
燐光物質の析出は殆どないか全然なく、より実質的燐光
物質の析出が起こるパターン基材の他の領域に存在する
別の方法で均一に生長する燐光物質を分離する亀裂を形
成する。その亀裂はリッジを有する底面の側面で形成し
始め、次いで燐光物質の析出が完全であるとき亀裂が燐
光物質層の上部表面から基材の底部に拡がるように析出
を続けるので亀裂は上へ伝搬し、その亀裂は基材上のリ
ッジ構造上に位置する。
【００１５】このようにして、(a)ハロゲン化アルカリ
燐光物質の析出および生長用の基材を提供する段階；
(b)多数のリッジを有する該基材上にパターン付表面を
形成する段階であって、該リッジのそれぞれが角度をも
った上り斜面および下り斜面を有し、該上り斜面および
下り斜面がある共通の点で交わり、三角形の断面形状を
形成し、各リッジが該基材の水平セグメントによって互
いに分離しており、(i)各リッジの高さ:リッジを分離し
ている該基材の各水平セグメントの幅の比が約１:100〜
１:５の範囲であり、(ii)各リッジの幅:リッジを分離し
ている該基材の各水平セグメントの幅の比が約１:50〜
１:５の範囲である段階；および(c)段階(b)の基材のパ
ターン付表面上にハロゲン化アルカリ燐光物質を析出す
る段階であって、その結果、析出した燐光物質内に各リ
ッジの角度をもった傾斜のあるおよび/または下に傾く
斜面から発生し広がる亀裂を形する段階；から成る燐光
物質を形成するプロセスを提供する。
【００１６】要すれば、段階(c)から得られる亀裂のあ
る燐光物質構造を、不活性雰囲気内、約150〜300℃の温
度で約１〜３時間アニールする。
【００１７】一般に、例えば５×10-5/℃の熱膨張係数
を有するＣsＩで有り得る析出した燐光物質の熱膨張係
数とかなり異なる熱膨張係数を有する基材を用いること
によって、亀裂形成効果を更に促進し得る。要すれば、
約100〜約400μm厚の薄い基材を使用し、燐光物質およ
び基材の間の応力を増加し、その結果、亀裂形成を促進
する。この薄い基材は支持体、例えばシリコンウェハ、
ガラスまたはプラスチック基材上に載置もしくはラミネ
ートしてもよい。
【００１８】ある好ましい態様では、基材はセンサーの
アレイに接合されている。第２の好ましい態様では、基
材は判読できる画像を形成するのに用いるハロゲン化銀
ベースの従来の写真フィルムと接合されている。第３の
好ましい態様では、基材は薄膜半導体装置に相当するあ
るパターンの電気的接点または他の不連続構造を有す
る。第４の好ましい態様では、段階(c)から得られる亀
裂を光反射または光吸収材料で埋める。第５の好ましい
態様では、物理的および化学的に燐光物質層を保護する
保護層を、(基材と反対側に)放射線を照射しようとする
燐光物質層表面上に提供する。
【００１９】本発明のプロセスは、高温により逆効果を
与えられるパターン付基材を使用する冷壁(cool wall)
真空蒸着技術を用いる燐光物質表面に亀裂を形成する有
用性を有する。
【００２０】本出願において：「亀裂」の語により、あ
る燐光物質セルを他のものから分離する空間または間隔
を表し；「アレイ(array)」の語により、所定の順序に
配置したエレメントの集合を表し；「センサー」の語に
より、電磁線を相当する電子信号に転換する電子装置
（例えば、フォトダイオードまたは光伝導体）を表し；
「リッジ」の語により、基材表面と比較して隆起したま
たは高い構造またはくぼんだ構造を表し、ある共通の領
域または点で交わり、三角形のリッジの断面形状が通
常、三角形に似ている角度のある傾斜のある斜面および
下に傾く斜面を有する。
【００２１】詳細な説明、実施例、図面および請求項か
ら、本発明の他の態様、有用性および利益がはっきりと
理解される。
【００２２】図１の基材10は、ハロゲン化アルカリ燐光
物質をその上に析出し得る当業者間で公知であるどんな
材料であってもよい。燐光物質の支持体は、様々なポリ
マー材料、ガラス、強化ガラス、石英、金属およびそれ
に類するものであってもよい。それらの内、可撓性また
は容易にロールに加工できるシート材料が、情報記録材
料の取り扱いの観点において特に適する。この観点か
ら、例えば特に好ましい材料は、プラスチックフィル
ム、例えば酢酸セルロース、ポリ塩化ビニル(PVC)、可
塑化PVC、アクリル系誘導体、ポリエステル(例えば、ポ
リエチレンテレフタレート)、ポリアミド、ポリイミ
ド、セルロースアセテートまたはポリカーボネートフィ
ルム、または金属シート、例えばアルミニウム、鉄また
は銅から成る。
【００２３】燐光物質を形成するプロセスは、センサー
アレイから成る基材上、または「サブモジュール(sub-m
odule)」として記載してもよい多数のセンサーアレイ上
でも行われる。サブモジュールの集合体をエッジどうし
を突き合せることによって組立て、完全な大規模な放射
線透過写真画像形成パネルを形成し得る。燐光物質を形
成するプロセスは、大規模な放射線透過写真画像形成パ
ネル上で行ってもよい。燐光物質を形成するプロセス
は、金属線が析出した燐光物質内の亀裂形成用のパター
ンから各々の画素領域を取り囲むセンサーアレイ上で直
接行ってもよい。
【００２４】センサーアレイは、無定形シリコン、単結
晶シリコン、テルル化カドミウム、二セレン化銅インジ
ウム、および当業者間で公知の他のセンサー材料から製
造され得る。単結晶シリコンの場合、センサーアレイは
約300〜約700μm厚のシリコンウェハ上の従来のセンサ
ーアレイであってもよい。加えて、センサーアレイは薄
いシリコンウェハ上にあってもよく、好ましくは約10〜
50μm厚、およびより好ましくは約10〜20μm厚である。
十分薄いシリコンウェハ上のセンサーアレイは光を透過
する有用性を有し、燐光物質はシリコンを通して光検出
センサーの反対側からセンサーアレイを照らし得る。エ
ッジどうしを突き合せた薄いウェハの使用により、高充
填率をなし得、燐光物質から効果的に集光する。この照
明法を「逆照明(back-illumination)」と呼ぶ。
【００２５】更に、燐光物質を繊維光学成分上にも製造
し得る。繊維光学成分は互いに平行に接合した個々の光
学繊維の大きな束を構成し得、その束の一方の端に映し
た画像を、異なる位置の画像の相対的位置に１:１で対
応するもう一方の束の端に均一に伝達する。この繊維オ
プチックスの束の光伝達表面は研磨により十分滑らかで
あり、燐光物質の均一な析出で被覆し得るパターン付表
面を形成し得る。
【００２６】本発明に従って、パターン付表面を基材上
に形成する。図１に関して、パターン付表面は、傾斜の
ある上り斜面20および下り斜面25を有する多数の隆起し
たリッジ15傾斜のあるから成る。各リッジ15は、基材10
の本質的に水平なセグメント35により互いに分離されて
いる。リッジは、図１に示すように表面から隆起してい
ても、図２に示すように表面がくぼんでいてもよい。
【００２７】図１および図２に関して、各リッジの高さ
ｈ：リッジを分離する各水平セグメントの幅ｗ2の比
は、約１:100〜１:５、好ましくは約１:30〜１:10、お
よびより好ましくは約１:20〜１:15の範囲である。
【００２８】以前のメサの所定のパターンを、当業者間
で公知である従来のどんなプロセスによって形成しても
よい。連続的な化学エッチングまたは物理化学エッチン
グによる微細平版印刷法または当業者間で公知である他
の方法、例えばエンボス加工法、レーザー・アブレーシ
ョンおよびそれに類する方法が通常用いられる。特定の
エッチング方法は基材の種類および所望のパターンの幾
何学的配列に依存する。所望のパターンを、例えばガラ
スにマスクを用いて紫外線を照射することによって得る
ことができ、その後照射した部分は結晶化しエッチング
して取り除く。この用途の代表的試料材料として、ニュ
ーヨーク州コーニング(Corning)のコーニング・グラス(C
orning Glass)社から市販のフォトグラス(FotoglassTM)
がある。
【００２９】基材表面上に所定のパターンのリッジを形
成した後、ハロゲン化アルカリ燐光物質を、そのパター
ン付表面上に析出する。どんなハロゲン化アルカリ燐光
物質を本発明に使用してもよい。非限定的例として、ヨ
ウ化セシウム(CsI)、タリウムをドープしたCsI、ナトリ
ウムをドープしたCsI、タリウムをドープした臭化ルビ
ジウム(RbBr)、ナトリウムをドープしたRbBrおよび銅を
ドープした塩化ナトリウムを含む。現在好ましいのはCs
IまたはドープしたCsIである。
【００３０】第１の析出方法は真空蒸着である。この方
法では、支持体を有する真空蒸着装置を約10-6トルのレ
ベルまで排気する。次いで、少なくとも１種の前述のハ
ロゲン化アルカリ燐光物質を、抵抗加熱、電子ビーム加
熱またはそれに類する方法により気化し、支持体表面上
に形成した所望の厚さを有する燐光物質層を製造する。
燐光物質を含む層を、その気化方法を多数回繰り返すこ
とによっても形成し得る。加えて、多数の抵抗ヒーター
または電子ビームを用いて同時真空蒸着(covacuum evap
oration)を行い得る。気化の間に析出層を加熱または冷
却し得、もし必要なら、析出後に析出層を加熱処理(ア
ニール)し得る。この方法では、基材位置に対する熱源
位置は、亀裂形成を行うその方法を制御する１つの要因
として重要である。真空蒸着を行った後、要すれば、燐
光物質含有層には基材の反対側に保護層を提供する。更
に、保護層上に最初に形成した燐光物質層を得ることが
でき、次いでそれに基材を提供し得る。
【００３１】第２の析出方法はスパッター法である。こ
の方法では、支持体を有するスパッター装置を約10-6ト
ルまで排気する。次いで、不活性ガス、例えばＡrまた
はＮeを装置内に供給し、内部圧力を約10-3トルのレベ
ルまで上げる。その後、少なくとも１種の前述のハロゲ
ン化アルカリ燐光物質をスパッターし、支持体表面上に
析出した所望の厚さを有する燐光物質層を得る。燐光物
質層を、そのスパッター法を多数回繰り返すことによっ
ても形成し得る。スパッターの間に析出層を加熱または
冷却し得、もし必要なら、析出後に析出層をアニールし
得る。
【００３２】スパッターを行った後、要すれば、燐光物
質含有層には基材の反対側に保護層を提供する。更に、
保護層上に最初に形成した燐光物質層を得ることがで
き、次いでそれに基材を提供し得る。
【００３３】第３の析出方法は化学蒸着(CVD)である。
この方法では、その燐光物質または燐光物質の原料を含
む有機金属化合物を、熱エネルギー、高周波電力および
それに類するものを用いて分解することによって、燐光
物質層を支持体上に得る。
【００３４】現在好ましい方法は真空蒸着である。この
方法では、析出の間の基材温度は、周囲温度〜約300
℃、好ましくは約100〜約250℃、およびより好ましくは
約125℃である。燐光物質を含み析出させるボートまた
はるつぼは、好ましくは基材から約２〜約10インチ、お
よびより好ましくは６インチの距離で位置する。当業者
間で公知であるように、燐光物質の析出速度は主とし
て、ボートまたはるつぼの形状およびヒーターに供給さ
れる電力によって制御される。この析出速度を制御し、
毎分約１〜約10ｈμmの析出燐光物質を形成する。
【００３５】燐光物質層の厚さは、その放射線透過写真
画像パネルの放射線感度および燐光物質の種類によって
変化するが、好ましくは、30〜1000μm、特に80〜500μ
mの範囲から選択される。
【００３６】燐光物質層の厚さが30μm以下の場合、放
射線吸収は急に低下し、その結果、放射線感度が低下す
る。それから得られた画像の粒状性が増加し、劣化した
がぞうを生じる。前述のものに加えて、燐光物質層は透
明になり、従って、燐光物層内の励起線の二次元散乱は
大きく増加し、その結果、画像の鮮鋭度が低下する傾向
にある。
【００３７】要すれば、析出の間に燐光物質内に形成さ
れる亀裂を広げるため、アニールの段階を析出後すぐに
追加してもよい。このアニールを、炉内で好ましくは約
150〜約300℃、より好ましくは約250℃の温度で、窒素
存在下、好ましくは約１〜約３時間、より好ましくは約
２時間行い得る。このアニール温度から燐光物質を急冷
することは、亀裂を更に広げるのに有効である。
【００３８】また、要すれば、好適な高光反射材料、例
えばアルミニウムまたは銀の薄層(例えば、5000Å)を亀
裂内に析出し得る。スパッター、蒸着、無電解メッキ、
メッキ、または他の薄フィルム析出技術を用いてもよ
い。
【００３９】また、要すれば、黒色または光吸収材料を
析出し光散乱を最小にし得る。この被覆方法により光を
限定可能な境界内に制限する；しかし、燐光物質からの
光の出力の合計は、析出した材料による光の吸収に依存
して減少し得る。
【００４０】要すれば、燐光物質層を物理的および化学
的に保護するための保護層を、一般に(基材の反対側に)
照射しようとする燐光物質層表面に提供する。被膜分散
液を直接被覆し保護層を形成することにより、保護層を
燐光物質層上に提供してもよく、または、予め形成した
保護層を接着することにより提供してもよい。保護層の
材料は従来材料、例えば、ニトロセルロース、エチルセ
ルロース、酢酸セルロース、ポリエステル、ポリエチレ
ンテレフタレートおよびそれに類するものであってもよ
い。
【００４１】
【実施例】以下の非限定的例により、更に本発明を説明
する。
【００４２】（実施例１）高さ1.6μmで２μmの底辺を
有し、100μmの距離で互いに分離している多数の三角形
断面のリッジを、＃705ガラス基材上に形成した。次い
で、パターン付基材を社内製エバポレーター室に入れ
た。放射源はナトリウムをドープしたＣsＩを15g入れた
SO-10ボート（カリフォルニア州ロングビーチ(Long Bea
ch)のR.D.マシス(Mathis)社）であった。そのシステム
を２×10-5トルの減圧状態まで排気する。30分間の析出
時間により、燐光物質表面から広がる一連の２μmの亀
裂を形成し、リッジ構造を越えてガラス基材までに集中
した80μm厚の燐光物質を得た。
【００４３】（実施例２）高さ１μmで底辺幅15μmおよ
び間隔80μmと三角形構造の寸法を変更した以外は実施
例１と同様の条件で行った。析出条件は実施例１と同様
で、リッジ構造の中心点に対応する２μm幅を有する亀
裂を析出した燐光物質内に形成した。
【００４４】（実施例３）高さ3.3μmで底辺幅16μmお
よび間隔80μmと三角形構造の寸法を変更した以外は実
施例１と同様の条件で行った。析出条件は実施例１と同
様で、リッジ構造の中心点に対応する２〜３μm幅を有
する亀裂を析出した燐光物質内に形成した。
【００４５】（実施例４）三角形断面のくぼんだリッジ
をエンボス加工により125μm厚のポリイミド基材内に形
成した。リッジの深さは６μmで底辺幅20μmおよび間隔
100μmであった。次いで、パターン付ポリイミドを、機
械的支持体として用いた直径３インチのシリコンウェハ
上に積層した。析出条件は実施例１と同様で、へこんだ
リッジ構造の中心点に対応する２μm幅を有する亀裂を
析出した燐光物質内に形成した。
【００４６】請求項内に明確にしたように、本発明の意
図または範囲から逸脱する事なく前記の開示から妥当な
変更および修飾が可能である
【図面の簡単な説明】
【図１】 燐光物質を析出し得る好適な基材表面の水平
セグメントにより、分離された隆起したリッジの代表的
パターンを示す。
【図２】 燐光物質を析出し得る好適な基材表面の水平
セグメントにより、分離されたくぼんだリッジの代表的
パターンを示す。
【符号の説明】
10 … 基材 15 …リッジ 20 …リッジの上り斜面 25 …リッジの下り斜面 35 … 水平セグメント ｈ … リッジの高さ ｗ1 … リッジの幅 ｗ2 … 水平セグメントの幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケニス・レイモンド・ポールソン アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし) (72)発明者 ブルース・アラン・スベンテック アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 (a)ハロゲン化アルカリ燐光物質の析出
    および生長用の基材を提供する段階；(b)多数のリッジ
    を有する該基材上にパターン付表面を形成する段階であ
    って、該リッジのそれぞれが角度をもった上り斜面、下
    り斜面を有し、該上り斜面および下り斜面がある共通の
    点で交わり、三角形の断面形状を形成し、各リッジが該
    基材の水平セグメントによって互いに分離しており、
    (i)各リッジの高さ:リッジを分離している該基材の各水
    平セグメントの幅の比が約１:100〜１:５の範囲であ
    り、(ii)各リッジの幅:リッジを分離している該基材の
    各水平セグメントの幅の比が約１:50〜１:５の範囲であ
    る段階；および(c)段階(b)の基材のパターン付表面上に
    ハロゲン化アルカリ燐光物質を析出する段階であって、
    その結果、析出した燐光物質内に各リッジの角度をもっ
    た傾斜のあるおよび/または下に傾く斜面から発生し広
    がる亀裂を形成する段階；から成るＸ線検出器を作成す
    るプロセス。
  2. 【請求項２】 (b)(i)の該比が約１:30〜１:10の範囲で
    ある請求項１記載のプロセス。
  3. 【請求項３】 (b)(ii)の該比が約１:25〜１:10の範囲
    である請求項１記載のプロセス。
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