JPH09512636A - ピクセル化蛍燐光体の製造方法 - Google Patents

ピクセル化蛍燐光体の製造方法

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JPH09512636A
JPH09512636A JP7528383A JP52838395A JPH09512636A JP H09512636 A JPH09512636 A JP H09512636A JP 7528383 A JP7528383 A JP 7528383A JP 52838395 A JP52838395 A JP 52838395A JP H09512636 A JPH09512636 A JP H09512636A
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ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー
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Abstract

(57)【要約】 ピクセル化蛍燐光体構造の作製方法は、基板に複数の開口部を作製することによって完全に非層状の金型を形成すること、および蛍燐光体を金型の開口部の中に析出させることにより、金型の各開口部を蛍燐光体で充填し、それによって別々の蛍燐光体要素の配列を含んで成るピクセル化蛍燐光体構造物を形成することの工程を伴う。ピクセル化蛍燐光体を作製する第二の方法は、基板に複数の第一の開口部を作製することによって第一の完全に非層状の金型を形成すること、原型金型のレプリカの一連の1種またはそれ以上の世代を形成することであって、レプリカの1種またはそれ以上の世代それぞれが、複数の第二の開口部を有していること、および1種またはそれ以上の世代のレプリカの一つの第二の開口部の中に蛍燐光体を析出させることにより、1種またはそれ以上の世代のレプリカの一つの第二の開口部それぞれを蛍燐光体で充填し、それにより別々の蛍燐光体要素の配列を含んで成るピクセル化蛍燐光体構造物を形成することの工程を伴う。ピクセル化蛍燐光体を作製する第三の方法は、第一蛍燐光体のシートを提供すること、第一の蛍燐光体中に複数の別々の穴を作製することであって、別々の穴それぞれが第一蛍燐光体を介して拡がって、かつ2つの開口部を有していること、および第一蛍燐光体上に第二蛍燐光体を析出させてピクセル化蛍燐光体構造を形成することであって、第二蛍燐光体の少なくとも一部を、第一の蛍燐光体中の複数の別々の穴中に付着することの工程を伴う。

Description

【発明の詳細な説明】 ピクセル化蛍燐光体の製造方法発明の分野 本発明は、蛍燐光体の製造方法に関し、特にピクセル化蛍燐光体の製造方法に 関する。先行技術の検討 X線検出分野において、いわゆる増幅スクリーンを用いて検出目的のために受 け得る放射線を高めることは周知である。そのようなスクリーンは、物質に衝突 する各X線フォトンに対する比較的大きな数の光フォトンを放射するために選ば れたX線発光物質を含有している。これは、検出されるX線を効果的に増幅する ため、X線自体、および発光物質からのX線誘導放射によって放射された光の両 者が、フィルム、または感光性電子センサーの配列のような他の検出媒体もしく はデバイス上で検出可能である。医療用応用において、そのような増幅スクリー ンを使用する主な誘因は、特定の露光量を得るのに要するX線放射線量を低減し 、それにより患者または作業者が被爆する放射線の危険を低下させることである 。 そのような増幅スクリーンは、検出可能な放射線量を増やすと同時に、得られ る画像の鮮明性を低下させる影響を及ぼすことも知られている。一般に、発光ス クリーンまたは構造物内での画像崩壊は、鮮明度とコントラストの必然的な低下 によって画像の不鮮明性を生じさせる、発光物質内での光の拡散によって引き起 こされる。この光の拡散は、2つの基本的な物理的プロセスによって生じる。第 一に、イオン化放射線(例えば、X線)が光のに転換されると、光の放射方向が ランダムであるため、全ての方向にほぼ等しく放射される。第二の効果は、高い エネルギー放射線が浸透することであり、浸透する程度は、衝突する放射線のエ ネルギーや浸透する物質の性質に依存する。エネルギーが高いほど、浸透は不覚 なる。また、より低い密度の物質も、より深い浸透を導くであろう。 したがって、スクリーンを通過する路(path)に沿って、かつその表面に垂直に 可視光が発生することが分かり、さらに、光は、他の全ての方向にも放射しよう 。 スクリーンの表面に垂直でない角度で放射された光のいくらかは、フィルムまた は別の検出手段に到達して、拡散画像をもたらすであろう。 結果として、そのようなスクリーンの設計は、大きな厚さのスクリーン間での トレードオフを引き起こし、特定のX線基準に対する発光放射を増加させるが、 低減した画像鮮明性(より厚いスクリーンに比べて改良された画像鮮明性をもた らすが、許容できるフィルム画像を与えるためのより多くのX線放射も要する) より薄いスクリーンも与えるが、それによって患者が被爆しなければならないX 線照射量を増加させる。実際より厚いまたは高速のスクリーンは、最大画像鮮明 性を要せず、それによって、患者へのX線被爆を低減する上記の応用には有用で あるが、一方で中速および低速のスクリーンは、高めた画像解像度を要求される 時に有用である。この後者のスクリーンは、より薄い蛍燐光体層を用いて、染料 を組み込んで、より短い路を進行する垂直の光線よりも多いそのような光線を減 衰させることによって、光の横方向の伝搬を最小限にすることができる。一般に 、詳細な、または低速のスクリーンは、高速スクリーンの約8倍のX線照射量を 要する。 いくつかの特許は、そのようなスクリーンからフィルムまたは他の検出器に到 達する散乱された発光放射線の量を低減する課題に対する解決策を提案している 。これらの公報では、そのようなスクリーンの構造物への気泡質化(cellularize d)またはピクセル化法を提案しており、構造物は、一般に、壁部剤によって仕切 られた発光物質の容積を含んで成る。壁部剤は、一般に、X線進行方向と平行に 配置されており、その目的は、発光物質によって放射された光を反射することに よって、散乱された光が検出手段に到達しないようにすることである。 発光蛍燐光体を中に分散したプラスチック製の長方形の物体を、薄片にスライ スした後、反射性物質で一方または両方の面を被覆する一つのそのような試みは 、米国特許第3,041,456号公報に教示されている。次いで、この被覆した 薄片の裏面を互いに接着させ、再度、最初のスライス方向と交差する方向にスラ イスする。この被覆および接着操作を、所望の厚さのスクリーンを得ることがで きる二重にラミネートされた本体を製造するために繰り返す。この公報の解決策 は、 理論的には興味をそそるが、繰り返して取り扱うこと、および損傷または汚染さ れずに極めて小さな蛍燐光体片を配列することを要するため、製造にかなり問題 がある。 他に取り得る解決策は、米国特許第3,643,092号公報に提案されている 。該公報で提案されている構造は、X線進行方向に延びた複数の反応室を形成す るように、その間に波形部材を配置した隣接する壁を用いている。この各反応室 の少なくとも位置部を、上記の方法でX線放射線と反応して光を生成する発光蛍 燐光体で充填する。反応室の構造は、検出手段に到達する散乱した放射線の量を 制限するように、平坦な壁部剤と波形部材で形成されたその壁が、放射された光 を綴じ込めおよび/または反射するようなものである。米国特許第3,041,4 56号公報と同様に、この公報に提案された構造は、理論的に興味深いが、小さ くかつ脆い部品を取り扱うことを要するため、製造に問題がある。 他の文献は、化学エッチングまたは練磨を用いて蛍燐光体物質中に溝(groove s)を作製し、その後、溝を高反射性物質で充填または平坦化して光反射性壁を 形成することを提案している。しかしながら、この種のエッチングまたは練磨で は、比較的粗い表面が得られるため、その後、平坦化または被覆下としても、優 れた反射表面を提供しない。そのような比較的粗い表面は、多重反射を生成する 効果を有することから、ほとんどの光は苛酷な散乱を介して消失する。 そのような化学練磨またはエッチングのもう一つの不利益は、製造された壁が 構造物を取り扱うのに十分な強度を与えるために、厚さが少なくとも0.003 〜0.010インチでなければならないことである。この厚さの壁は、識別でき 、かつフィルム上の画像中に現れれる対応する線をもたらし、それによって解像 度を低下させる。また、この厚さの壁は、受容できる蛍燐光体の量を相当する量 だけ減らすことから、構造物からの光出力も低下する。さらに、この構造物は、 壁の周囲が連続しておりかつ固いため、蛍燐光体をセル中に注入または浸漬した 後で硬化すると、収縮または延びが生じることがあるという欠点を有している。 このことは、しばしば、蛍燐光体の破壊をもたらし、その結果、破壊時に分離し た界面によって乏しい光透過が生じる。 米国特許第3,936,645号公報には、レーザーを用いてxおよびy方向に 、発光物質内に狭い溝(slots)を彫ることによって作製される気泡化された発光 構造が開示されている。その後、溝を光もしくは放射線線またはその両者にたい して不透明な物質で充填する。 米国特許第5,153,438号公報には、構造化シンチレーター材料であって 、各シンチレーター要素間の透き間をその関連する感光性セルによって集光され る各要素内での光の分配を最大にするために、例えば、二酸化チタン、酸化マグ ネシウム等のような反射性物質で好ましくは充填するものが開示されている。こ の公報では、基板の表面にオン座いする構造物上の蛍燐光体の優先的な付着によ って、個々の要素が形成されている。 米国特許第5,302,423号公報には、支持体上に蛍燐光体を付着させるこ と;付着した蛍燐光体をマスクを介して電磁波発生源で露光し、それによいり蛍 燐光体を部分的にアブレーションして、XおよびY両方向に一連の構造物をもた らして、溝で分離したピクセル化蛍燐光体の配列を作製すること;および得られ たピクセル化蛍燐光体間の溝を、支持体上のピクセル化蛍燐光体それぞれが約0 .5〜25μmの幅を空けて分離されるように、最初の工程で使用したものと同 一または異なる組成の蛍燐光体で充填することに工程を伴うピクセル化蛍燐光体 の製造方法が開示されている。 前述の開示された方法は、意図された用とを満足するが、ピクセル化蛍燐光体 構造物の作成方法に置いて続けられている改良は、その後も絶えず探求されてい る、アートの画像形成分野と同時に、直接的なデジタル放射線透過写真術の分野 においても要求されている。この背景に参照すると、そのように改良されたプロ セスを探求することであった。発明の要旨 本発明によれば、改良されたピクセル化蛍燐光体の製造方法が提供される。 第一の態様において、本発明は、(a)単層基板に放射線を接触させて該基板 に複数の開口部(openings)を作製することによって完全に非層状の金型を形成す ること、および(b)第一の蛍燐光体を金型の開口部の中に付着させることによ り、金型の各開口部を蛍燐光体で充填し、それによって別々の蛍燐光体要素の配 列から成るピクセル化蛍燐光体構造物を形成することの工程を含んでなるピクセ ル化蛍燐光体構造物の作製方法を提供する。 第二の態様では、本発明は、(a)単層基板に機械用具を適用して、該基板に 複数の開口部を作製することによって完全に非層状の金型を形成すること、(b )第一蛍燐光体を金型の開口部の中に付着させることにより、金型の各開口部を 第一蛍燐光体で充填すること、(c)金型の一番上に連続した蛍燐光体層を形成 することにより、連続した蛍燐光体層から突出した別々の蛍燐光体要素の配列を 含むピクセル化蛍燐光体構造物を形成すること、および(d)ピクセル化蛍燐光 体構造物を金型から外すことの工程を含んでなるピクセル化蛍燐光体構造物の作 製方法を提供する。 本発明の前述の第一および第二の態様は、蛍燐光体中の穴(hole)のけがきまた はドリルによる処理を伴わないため、効率良くかつ有利であり、オンラインの連 続手順に適しており、いずれの態様も、プロセス全体の製造速度の向上に基よす る。さらに、本発明の方法は、レーザーを用いた蛍燐光体のアブレーションによ って遭遇する困難を必然的にもたらさない。 第三の態様において、本発明は、(a)単層基板に放射線を接触させて該基板 に複数の開口部を作製することによって完全に非層状の金型を形成すること、( b)原型金型のレプリカの一連の1種またはそれ以上の世代を形成することであ って、レプリカの1種またはそれ以上の世代それぞれが、複数の第二の開口部を 有していること、および(c)レプリカの1種またはそれ以上の世代の1つの第 二の開口部の中に第一蛍燐光体を付着することにより、レプリカの1種またはそ れ以上の世代の1つの第二の開口部それぞれを第一蛍燐光体で充填し、それによ り別々の蛍燐光体要素の配列から成るピクセル化蛍燐光体構造物を形成すること の工程を含んでなるピクセル化蛍燐光体構造物の作製方法を提供する。 第四の態様において、本発明は、(a)基板に機械用具を適用して、該基板に 複数の開口部を作製することによって完全に非層状の金型を形成すること、(b )原型金型のレプリカの一連の1種またはそれ以上の世代を形成することであっ て、 レプリカの1種またはそれ以上の世代それぞれが、複数の第二の開口部を有して いること、(c)レプリカの1種またはそれ以上の世代の1つの第二の開口部の 中に第一蛍燐光体を付着することにより、レプリカの1種またはそれ以上の世代 の1つの第二の開口部それぞれを第一蛍燐光体で充填し、それにより別々の蛍燐 光体要素の配列から成るピクセル化蛍燐光体構造物を形成することの工程を含ん でなるピクセル化蛍燐光体構造物の作製方法を提供する。 本発明の第三および第四の態様の方法は、多段階の金型形成操作を容易にする 。すなわち、放射線または機械用具のいずれかで加工された基板は、ピクセル化 蛍燐光体を直接製造するか、またはその後ピクセル化蛍燐光体を製造するのに用 いられるレプリカの1種またはそれ以上の世代を形成するために用いられ得る。 一段階操作は、速度および簡易性の利点をもたらすが、多段階工程操作は、電磁 波またはイオン化放射線によって変形されない物質(例えば、金属)を、ピクセ ル化蛍燐光体を製造する第二または第三の金型として用いることができる。さら に、レプリカ世代の使用は、苛酷な初期の製造を必要とする第一「原型」金型を 、損傷の機会をほとんど与えずに複製する事ができる。いずれの場合も、本発明 の金型形成方法は、迅速かつ効果的であり、高いアスペクト比(約1:1〜20 :1の範囲)を有する別々の蛍燐光体構造物を製造することができる。高いアス ペクト比は、特定の放射線照射量での解像度を高めることができるから望ましい 。この方法では、高品質の画像が製造され、またX線放射線への患者の被爆量を 最小限にすることができる。 第五の態様において、本発明は、(a)第一蛍燐光体のシートを提供すること 、(b)第一蛍燐光体に複数の別々の穴を作製することであって、別々の穴それ ぞれが第一蛍燐光体の全体に及び、かつ2つの開口部を有すること、および(c )第二蛍燐光体第一蛍燐光体上に析出してピクセル化蛍燐光体構造物を形成する ことであって、第二蛍燐光体の少なくとも一部が第一蛍燐光体の複数の別々の穴 中に析出させることの工程を含んで成るピクセル化蛍燐光体構造物を作製する方 法を提供する。 本発明の第五の態様は、穴を充填する蛍燐光体の付着を達成するのが容易であ ることから有利である。蛍燐光体シート全体に亙って拡がっている穴は、蛍燐光 体または蛍燐光体混合物を、気泡の詰まったキャビティ(cavity)を有しない穴を 介して圧縮することにより付着することができ、圧縮しなければ、そのような技 術で完全に充填することができない。場合により、光反射性または光吸収性物質 の層は、第一蛍燐光体の穴の壁に付着することがある。 本出願において、 「アスペクト比」とは、特徴の幅に対するその高さまたは深さとの比を意味し; 「レプリカの世代」とは、連続したレプリカ金型それぞれが系列を成して、直前 のレプリカ金型の逆の型のレプリカ(または「鏡像」)を形成する一連のレプリ カ金型を意味し; 「ピクセル化蛍燐光体」とは、場合により互いに単離した隣接する形成する要素 のシートを意味し; 「溝」とは、一方の蛍燐光体要素を他方から分離する基板に形成された空の空間 または隙間(例えば、細長い窪み(groove))を意味し; 「キャビティ」とは、基板に形成された穴(hole)を意味し; 「開口部」とは、基板に形成された溝またはキャビティを意味し; 「配列」とは、予め決定された順に並べられた要素の集まりを意味し; 「センサー」とは、電磁放射線を対応する電気信号に変換するための電子デバイ ス(例えば、光ダイオードまたは半導体)を意味し; 「連続した蛍燐光体層」とは、金型のキャビティを充填した後、金型構造物上に 付着して、構造化領域を橋渡しする層を与える蛍燐光体を意味し; 「別々の蛍燐光体構造物」とは、実質上平坦な表面から延びている蛍燐光体の多 角形突出物を意味し;および 「平坦化」とは、過剰の蛍燐光体または光反射もしくは光吸収物質を、ピクセル 化蛍燐光体の一方または両方の主要表面から除去することを意味する。 本発明の別の観点、利点および利益は、以下の詳細な説明、実施例および特許 請求の範囲から自明である。好ましい態様の詳細な説明 第一および第二の態様によれば、本発明は、(a)単層基板に放射線を接触さ せて該基板に複数の開口部(openings)を作製することによって完全に非層状の金 型を形成すること、および(b)第一の蛍燐光体を金型の開口部の中に付着させ ることにより、金型の各開口部を蛍燐光体で充填し、それによって別々の蛍燐光 体要素の配列から成るピクセル化蛍燐光体構造物を形成することの工程を含んで なるピクセル化蛍燐光体構造物の作製方法を提供するものである。得られるピク セル化蛍燐光体構造物は、金型から外すか、または金型中に放置することができ る。 本発明の方法は、場合により以下の更なる工程: (c)別々の蛍燐光体要素の配列が連続した蛍燐光体層から突出するように金型 の一番上に連続した蛍燐光体層を形成すること; (d)光反射性または光吸収性物質の層を別々の蛍燐光体構造物の壁に付着させ ること; (e)工程(b)で使用した蛍燐光体と同一または異なる組成の蛍燐光体を蛍燐 光体構造物間の隙間に付着させること;および (f)蛍燐光体シートの少なくとも一方の主要表面を平坦化することを包含し得 る。 金型に形成された開口部は、複数のキャビティを含んでいてよく、その断面は 、四角形、円形、矩形、六角形、または他の別個の多角形構造に相当し得る。一 連の溝を、別の一連の溝と実質上直交するように形成して、その間に別々の蛍燐 光体構造物の輪郭を表すことができる。好ましくは、溝またはキャビティで表さ れた蛍燐光体構造物のアスペクト比は、約1:1〜20:1の範囲、特に約2: 1〜8:1の範囲であろう。別々の蛍燐光体構造物が、不均一な幅を有するなら ば、幅は、平均幅を意味することがある。好ましくは、金型の溝またはキャビテ ィは、約5〜200μm、特に約15〜100μmの幅で離しておく。 金型を形成するための一つの方法は、第一の態様によれば、複数の溝またはキ ャビティを基板内に作製するのに十分なエネルギーの電磁波またはイオン化放射 線に基板を接触させることにより、金型を直接形成する一段階プロセスである。 基 板は、電磁波またはイオン化放射線により(例えば、アブレーションまたはフォ トリソグラフィーにより)変形可能でかつ付着させる蛍燐光体を受容するのに適 した材料であればよい。適する材料の例としては、プラスチック、例えば、ポリ カーボネートもしくはアクリル酸、シリコーン、感光性レジスト、熱可塑せいエ ラストマー、ゴム、またはポリイミドが挙げられる。 基板を、米国特許第5,302,423号公報に記載されているような蛍燐光体 シートを構造化する技術に従って構造化してよく、前記の開示は、ここに挿入さ れる。この技術を金型の形成に適用すると、レーザー(例えば、エキシマレーザ ーもしくはCO2レーザー)のような電磁波的な高エネルギー放射線、またはX 線、γ線もしくは電子線のような高エネルギーのイオン化放射線を用いたアブレ ーションによって開口部を基板内に形成することができる。電磁波的またはイオ ン化放射線は、パルス波であり、および/またはマスクを使用して基板内に所望 のパターンの開口部を達成し、それによって金型を形成し得る。 金型を形成するための電磁波的またはイオン化放射線の使用は、ある場合には 、溝またはキャビティそれぞれの壁の許容できない程度の表面粗さをもたらすこ とがある。表面粗さを低減または無くするために、本発明によれば、特有の投影 画像形成レーザーアブレーション技術を用いることができる。本発明の投影レー ザーアブレーション技術の説明は、パトリック・フレミング(Patrick Fleming) 、アンドリュー・アウダーカーク(Andrew Ouderkirk)、およびエリック・ボーチ ャーズ(Erick Borchers)、発明の名称:「メソッド・アンド・アパレイタス・フ ォア・ステップ・アンド・リピート・エクスポジュアー(METHOD AND APPARATUS FOR STEP AND REPEAT EXPOSURE)」、一般譲渡された同時継続中の米国特許出願 (本出願と同日に出願、出願番号第 号、および代理人整理番号第51 613US4A)の中にも見い出され得る。上記の特許出願の全内容をここに挿入する 。この技術により、基板内に形成される開口部のパターンに対応したパターンの 輪郭を表すマスクが提供される。レーザービームは、マスクを通過して、基板の 領域を選択的にアブレーションし、それによって基板材料を除去して溝またはキ ャビティを形成する。 基板材料を除去するには、非常に高い流束量(fluence)が必要である。したが って、マスクで表されるパターン領域は、好ましくは全く小さく、1cm2また はそれ未満の程度で作成される。基板および小さなマスクを、マスクが基板の異 なる領域の上に配置されるように互いに連動して連続的に動かす。基板の異なる 領域をマスクを通してレーザービームで露光して、例えば溝またキャビティの形 態の開口部を形成する。あるいは、画像形成する領域全体を覆うのに十分なより 大きなマスクを提供して、レーザービームを用いて走査することができる。大き なマスクの製造は非常に高価であるため、より小さなマスクの使用が好ましい。 本発明の投影画像形成レーザーアブレーション技術は2つの選択を与える。第 一の選択によれば、小さなマスクを基板の各位置において、部分レーザービーム 露光のみを受容させる。部分レーザービーム露光は、所望の溝またはキャビティ を形成するのに必要な深さまで基板を完全にアブレーションするのには不十分で ある。むしろ、マスクは、所望の深さを達成するのに十分な累積露光を伝搬する ために、部分レーザービーム露光に繰り返して付されなくてはならない。繰り返 されるレーザービーム露光は、好ましくは、同じマスク位置で連続して適用され ない。その代わりとして、マスクを介して基板を部分連続してビーム露光に付す 複数のマスク位置の上にマスクが配置されるように、基板とマスクを互いに連動 して動かす。通常、固定したマスクに対して、並進ステージによって基板を移動 させる。基板とマスクを、その後、互いに連動して動かして、所望の溝またはキ ャビティ深さを達成するまで、繰り返される部分レーザービーム露光のために何 回も各位置にマスクを戻す。すなわち、基板のレーザービーム放射線による複数 回の露光は、所望の深さまで各開口部をアブレーションする累積的な効果を発揮 する。 第一の選択は、基板技術のアブレーションによって発生する破壊屑によって引 き起こされる表面粗さを低減する。特にスス状の破壊屑は、レーザーアブレーシ ョンによって、溝またはキャビティの周囲に堆積する傾向がある。溝またはキャ ビティの空間が狭いと、基板の一部をアブレーションすることによって発生する 破壊屑が、基板のその後アブレーションされる部分の領域に必然的に落下する。 破 壊屑は、基板のアブレーション特性を、清浄な基板に比べて変更する。基板の変 更されたアブレーション特性は、溝またはキャビティの壁に粗い表面をもたらす 。しかしながら、この最初の選択に従って、部分レーザービーム露光の繰り返し 工程のみを適用することによって、各工程での破壊屑の堆積は低減されるであろ う。低減された破壊屑の堆積は、基板のアブレーション特性の変更を低減または 削減する。結果として、繰り返される部分レーザービーム露光は、過度の粗さの ない、所望の深さを達成するために使用され得る。 第二の選択によれば、基板に溝またはキャビティを形成するために基板を所望 の深さまで完全にアブレーションするには不十分な部分レーザービーム露光を行 う。従って、第二の選択は、第一の選択と実質上合致する。しかしながら、基板 の次の位置を露光するために、最後の露光位置からほんの一部のマスク寸法分だ け基板とマスクを互いに連動して動かす。その結果として、レーザービーム露光 に付する次の位置が、前の位置と部分的に重なる。最初の選択の場合と同様に、 第二の選択で適用される繰り返し部分レーザービーム露光は、アブレーションで 発生する破壊屑によって引き起こされる表面粗さを低減するのに役立つ。さらに 、第二の選択は、レーザービームの不均一差によって伴う表面粗さも低減する。 具体的には、レーザービームによって、マスクを完全に照射することはできな い。さらに、レーザービームをより均一に施すと、レーザー光学系のコストが嵩 み、かつレーザーの効率も低下する。レーザービームの不均一さは、マスクを介 して基板に透過される照射パターンに同様の不均一さをもたらす。連続的なレー ザービーム露光におけるマスク寸法のほんの一部だけのマスクと基板の関連移動 により、基板内に形成される溝またはキャビティにマスクパターンの異なる領域 を経由して照射する。結果として、マスクを横断して製造される不均一さが「平 均化」されるため、繰り返される部分レーザービーム露光の全体的な効果、およ び部分マスク寸法分の移動は比較的均一である。 溝またはキャビティも、通常のフォトリソグラフィー技術を用いて基板に形成 され得る。この場合、基板は、感光性レジスト材料、好ましくはネガ型ドライ感 光性レジスト材料であって、適するマスク(例えば、クロムマスク)を通して紫 外線によって画像形成した後、現像液で洗い流す。50〜150μm厚のドライ 感光性レジストシートが、ハーキュリーズ・インコーポレイテッド(Hercules,I nc.)およびダイナ・ケミカル・インコーポレイテッド(Dyna Chem.,Inc.)から市 販されている。 第二の態様によれば、別の金型の形成方法は、例えば、ドリル用具またはダイ アモンド旋削用具のような機械用具の使用によって、基板内に開口部を形成する 事を伴う。ダイアモンド旋削用具は、基板に溝を形成する。従ってぴ構造物中に キャビティを望むのであれば、通常、ダイアモンド旋削した基板の鏡像レプリカ を形成しなければならない。機械用具を使用するときに金型の製造に適する材料 の例としては、金属(例えば、銅、無電解ニッケル、黄銅もしくはアルミニウム )、プラスチック(例えば、ポリカーボネートもしくはアクリル酸)、シリコー ン、熱可塑せいエラストマー、ゴム、またはポリイミドが挙げられる。 放射線または機械的手段のどちらかによって基板に形成された一つの好ましい パターンは、垂直および横断の2方向に延びている実質上四角形のキャビティを 交互に有する「格子模様(checkerboard)」パターンである。また、ダイアモンド 旋削を用いた四角形延びキャビティの形成は、最初の基板に溝を形成した後、得 られた原型金型を複製した四角形のキャビティを有する金型を形成する事が必要 であろう。この方法において、金型の合計容積のおよそ半分は、キャビティを含 んで成り、残りの半分は、金型基板材料の非アブレーション化部分から構成され るであろう。 放射線または機械的手段のどちらかによって基板に形成されたもう一つの好ま しいパターンは、垂直および横断の2方向に延びている実質上四角形のキャビテ ィを交互に有する「歪んだ(staggered)格子模様」パターンである。キャビティ が互いに基板の一部分だけ離れているものである。この方法では、金型の合計容 量の半分未満がキャビティを含んでいるであろう。 溝またはキャビティの壁が、望ましくない表面粗さを表している場合、溝また はキャビティの壁の平滑さは、ラッカーの層で壁を被覆した後、電着を用いた銀 の薄層で被覆することによって改良できる。シート内に溝を形成する場合、一般 に2つの垂直な方向に溝を形成する。ラッカーは、例えば、ラッカー溶液および ラッカー薄め液中でディップコーティングすることによって、構造物の壁に塗布 され得る。その後、ラッカーコーティングされた構造物を乾燥して溶媒を除去す ることができる。ラッカーコーティングの厚さは、ラッカーとラッカー薄め液と の比を変えることにより、容易に制御できる。次に、ラッカーコーティングした 壁を、例えば無電解めっきを用いた銀の薄層で被覆する。得られたラッカー/銀 被覆された壁は、被覆されていない壁よりも平滑である。 第3および第4の態様によれば、金型を形成する他の方法は、先ず第一材料の 基板をシートに複数の第一の開口部を作成するのに十分なエネルギーの電磁波ま たはイオン化放射線と接触させることにより、または基板に機械用具を適用して 開口部を形成することにより、最初の「原型」金型を作製するという多重工程を 伴う。その後、原型金型のレプリカの一連の1種またはそれ以上の世代を作製す る。レプリカの世代とは、各レプリカを、その前のレプリカの鏡像として形成す ることを意味する。例えば、第一世代のレプリカ金型は、第二の材料を原型金型 に付着させることにより形成できる。第一世代のレプリカ金型は、複数の第二の 開口部有する逆の型のレプリカ、または第一の原型金型の「鏡像」を形成する。 第一世代のレプリカ金型を、原型金型から外すことができる。 原型金型に形成された開口部に依存する溝またはキャビティを含み得る第一世 代の逆の型のレプリカの第二の開口部を使用して、ピクセル化蛍燐光体を形成す ることができる(すなわち、蛍燐光体を、第一世代のレプリカの第二の開口部の 上に付着させてピクセル化蛍燐光体を形成することができる。)。第二世代の原 型金型の正の型のレプリカ金型を、所望により、第三の材料を逆の型のレプリカ 金型中に付着させることにより、第一世代のレプリカ金型から形成する事ができ る。第二世代のレプリカ金型は、第一世代の鏡像、すなわち、原型金型の正の型 のレプリカである。得られる第二世代の正の型のレプリカ金型は、原型金型の第 一の開口部に対応する別の複数の第二の開口部を有するであろう。第三の材料を 第一の逆の型の金型から外した後、蛍燐光体を第二世代の正の型のレプリカ金型 内の第二の開口部中に付着させてピクセル化蛍燐光体構造物を形成することがで きる。第一世代の逆の型のレプリカ金型と第二世代のレプリカ金型を形成するた めに使用した第二および第三の材料はそれぞれ、同じもので有り得る。 多重工程における原型金型の形成は、上記と同様に行うことができる(すなわ ち、金型を作製する材料と、それを構造化するために使用する技術は、上記の1 段階金型作製法と関連させて記載したものと全く同一である。)。第一世代の逆 の型のレプリカ金型を形成する為に、電気めっきまたはナイフコーティングのよ うな適する方法により、第二の材料を原型金型上に付着させる。同様に、第二世 代の正の型のレプリカ金型を形成するのと同じ方法で、第三の材料を第一世代の 逆の型のレプリカ金型中に付着させることができる。第一世代の逆の型のレプリ カ金型および第二世代の正の型のレプリカ金型それぞれを製造する第二および第 三の材料としては、金属(例えば、ニッケルめっき)、プラスチック(例えば、 ポリカーボネートまたはアクリル酸)、シリコーン、感光性レジスト、熱可塑性 エラストマー、ゴム、またはポリイミドのような材料が挙げられる。 第一世代のレプリカ金型を、原型金型内に残すまたは取り外す(すなわち、原 型金型から分離する)ことができる。第一世代のレプリカ金型の原型金型からの 分離は、時々、困難であり得る。この場合、原型金型を第一世代のレプリカ金型 から適当な溶媒を用いて溶解してしまうことができる。例えば、第二材料がニッ ケルである場合、塩化メチレンを用いてアクリル酸原型金型を溶解してしまうか 、または50%KOH溶液を用いてポリイミド原型金型を溶解してしまうことが できる。あるいは、剥離コーティング(例えば、石油ゼリー、ワックス、または シリコーン)を、第一世代のレプリカ金型を形成する前に原型金型に塗布して、 第一世代のレプリカ金型からの原型金型の分離を促進することもできる。同様に 、剥離コーティングを、第二世代の正の型のレプリカ金型を形成する前に第一世 代の逆の型のレプリカ金型に塗布して、第一世代のレプリカ金型からの第二世代 レプリカ金型の分離を促進することもできる。連続する世代を共に金属から形成 するならば、パッシベーション(passivation)層をその前の金型に塗布して剥離 を促進すべきである。 金型上への蛍燐光体物質の付着中に、金型の開口部を蛍燐光体物質で充填すべ いである。さらに、蛍燐光体構造物を金型から取り外すならば、連続した蛍燐光 体層を、開口部内に蛍燐光体を内接する金型の一番上に付着させなければならな い。得られる構造物は、連続した蛍燐光体層から突出した別々の蛍燐光体構造物 の配列である。 本発明では、通常の蛍燐光体がいずれも使用できる。そのような蛍燐光体の非 限定的な例としては、以下のものが挙げられる: 日本特許出願公開第80487/1973号公報に開示されているようなBaS O4:Ax(式中、Aは、Dy、TbおよびTmから選ばれる少なくとも1つの 元素であり、およびxは、0.001≦x<1モル%を満足する。)で表される 蛍燐光体; 日本特許出願公開第80488/1973号公報に開示されているようなMgS O4:Ax(式中、Aは、HoまたはDyのいずれかであり、およびxは、0. 001≦x<1モル%を満足する。)で表される蛍燐光体; 日本特許出願公開第80489/1973号公報に開示されているようなSrS O4:Ax(式中、Aは、Dy、TbおよびTmから選ばれる少なくとも1つの 元素であり、およびxは、0.001≦x<1モル%を満足する。)で表される 蛍燐光体; 日本特許出願公開第29889/1976号公報に開示されているようなMn、 DyおよびTbから選ばれる少なくとも1つの元素を含有するNa2SO4、Ca SO4またはBaSO4を含んで成る蛍燐光体; 日本特許出願公開第30487/1977号公報に開示されているようなBeO 、LiF、MgSO4またはCaF2を含んで成る蛍燐光体; 日本特許出願公開第39277/1978号公報に開示されているようなLi2 47:CuまたはAgを含んで成る蛍燐光体; 日本特許出願公開第47883/1979号公報に開示されているようなLi2 O・(B22x:Cu(式中、xは、2<x≦3を満足する。)またはLi2O ・(B22x:Cu,Ag(式中、xは、2<x≦3を満足する。)のいずれか で表される蛍燐光体; 米国特許第3,859,527号公報に開示されているようなSrS:Ce,Sm ;SrS:Eu,Sm;La22S:Eu,Sm;および(Zn,Cd)S:Mn, X(式中、Xはハロゲンである。)表される蛍燐光体; 日本特許出願公開第12142/1980号公報に開示されているようなZnS ;CuまたはPbで表される蛍燐光体;BaO・(AI23x:Eu(式中、 xは、0.8≦x≦10を満足する。)で表されるアルミン酸バリウム蛍燐光体 、およびMIIxSiO2:A(式中、MIIは、Mg、Ca、Sr、Zn、Cdま たはBa;Aは、Ce、Tb、Eu、Tm、Pb、Tl、BiおよびMn空選ば れる少なくとも1つの元素であり、およびxは、0.5≦x≦2.5を満足する 。)で表されるケイ酸アルカリ土類金属塩蛍燐光体; (Bal-x-yMgxCay)FX:eEu2+(式中、Xは、BrおよびC1のうち 少なくとも1つであり、x、yおよびeはそれぞれ、0<x+y≦0.6、xy ≠0、および10-6≦e≦5×10-2を満足する。)で表されるアルカリ土類フ ルオロハライド蛍燐光体; 日本特許出願公開第12144/1980号公報に開示されているようなLnO X:xA(式中、Lnは、La、Y、GdおよびLnから選ばれる少なくとも1 つの元素であり、Xは、Clおよび/またはBrであり、Aは、Ceおよび/ま たはTbであり、およびxは、0<x<0.1を満足する。)で表される蛍燐光 体; 日本特許出願公開第12145/1980号公報に開示されているような(Ba1ーxII)FX:yA(式中、MIIは、Mg、Ca、Sr、ZnおよびCdから 選ばれる少なくとも1つの元素であり、Xは、Cl、BrおよびIから選ばれる 少なくとも1つの元素であり、Aは、Eu、Tb、Ce、Tm、Dy、Pr、H o、Nd、YbおよびErから選ばれる少なくとも1つの元素であり、およびx およびyはそれぞれ、0≦X≦0.6および0≦y≦0.2を満足する。)を含 んで成る蛍燐光体; 日本特許出願公開第84389/1980号公報に開示されているようなBFX :xCe,yA(式中、Xは、Cl、BrおよびIから選ばれる少なくとも1つ の元素であり、Aは、In、Tl、Gd、SmおよびZrから選ばれる少なくと も1つの元素であり、並びにxおよびyはそれぞれ、0<x≦2×10-1および 0<y≦5×10-2を満足する。)で表される蛍燐光体;MIIFX:xA:yL n(式中、MIIは、Mg、Ca、Ba、Sr、ZnおよびCdから選ばれる少な くとも1つの元素であり、Aは、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Z nO、Al23、Y23、La23、In23、SiO2、TiO2、ZrO2、 GeO2、SnO2、Nb25、Ta25およびThO2から選ばれる少なくとも 1つの元素であり、Lnは、Eu、Tb、Ce、Tm、Dy、Pr、Ho、Nd 、Yb、Ev、SmおよびGdから選ばれる少なくとも1つの元素であり、Xは 、Cl、BrおよびIから選ばれる少なくとも1つの元素であり、並びにxおよ びyは、5×10-5≦x≦0.5および0<y≦0.2を満足する。)で表され る希土類不元素活性化二価の金属フルオロハライド蛍燐光体; 日本特許出願公開第148285/1982号公報に開示されているようなxM3 (PO42・NX2:yAまたはM3(PO42:yA(式中、MおよびNは、M g、Ca、Sr、Ba、ZnおよびCdから選ばれる少なくとも1つの元素であ り、Xは、F、Cl、BrおよびIから選ばれる少なくとも1つの元素であり、 Aは、Eu、Tb、Ce、Tm、Dy、Pr、Ho、Nd、Yb、Er、Sb、 Tl、MnおよびSnから選ばれる少なくとも1つの元素であり、並びにxおよ びyはそれぞれ、0<x≦6および1≦y≦1を満足する。)で表される蛍燐光 体;nRX3・mAX'2:xEuまたはnReX3:mAX'2:xEu,ySm(式 中、Rは、La、Gd、YおよびLuから選ばれる少なくとも1つの元素であり 、Aは、Ba、SrおよびCaから選ばれる少なくとも1つの元素であり、Xお よびX'はそれぞれ、F、ClおよびBrから選ばれる少なくとも1つの元素で あり、xおよびyはそれぞれ、1×10-4<x<3×10-1および1×10-4< y<1×10-1を満足し、並びにn/mは、1×10-3<n/m<7×10-1を 満足する。)で表される蛍燐光体;MIX・aMIIX・bMIIIX:cA(式中、MI は、Li、Na、K、RbおよびCsから選ばれる少なくとも1つの元素であ り、、MIIは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、CuおよびNiか ら選 ばれるする1つの二価の金属であり、MIIIは、Sc、Y、La、Ce、Pr、 Nb、Pm、Sm、Eu、Gd、Td、Dy、Ho、 Er、Tm、Yb、Lu 、Al、GaおよびInから選ばれる少なくとも1つの三価の金属であり、X, X'およびX"のそれぞれは、F、Cl、BrおよびIから選ばれる少なくとも1 つのハロゲンであり、Aは、Eu、Tb、Ce、Tm、Dy、Pr、Ho、Nd 、Yb、Er、Gd、Lu,Sm、Y、Tl、Na、Ag、CuおよびMgから 選ばれる少なくとも1つの元素であり、並びにa,bおよびcはそれぞれ、0≦ a<0.5、0≦b<0.5およ0<c≦0.2を満足する。)で表されるアル カリハライド蛍燐光体;アイ・イー・イー・イー・トランサクションズ・オブ・ヌクレアー・サイエンス (IEEE Transactions of Nuclear Science) 、第34巻、第4号、1992年、5 02〜505頁に記載のセリウムドープしたルテチウムオキシオルトケイ酸塩L U2(1-x)Ce2x(SiO4)Oで表される蛍燐光体;アイ・イー・イー・イー・ジャーナル・オブ・クォンタム・エレクトロニクス(I EEE Journal of Quantum Electronics) 、第26巻、第8号、1990年8月、 1405〜1411頁および欧州特許第0,253,589号公報に記載のイット リウムオルトケイ酸塩中にドープしたネオジミウム(Nd3+:Y2SiO5)で表 される蛍燐光体; RがTb、Eu、PrおよびTmから選ばれる少なくとも1つの元素であるGd22S:Rで表される蛍燐光体; CsI:Na、LiFなどのような熱発光性物質で表される蛍燐光体等。 本発明の好ましい蛍燐光体は、アルカリ金属ハライドまたはGd22S:Rを 含んで成るものである。 場合により、蛍燐光体は、例えば、エポキシ、アクリレート、フェノール等の ようなバインダーを含有し得る。好ましいバインダーは、米国特許第5,411, 806号公報に記載されているようなACMAS UV放射線硬化性バインダーであり、 前記公報の全内容は、ここに挿入される。 蛍燐光体を、多数の異なる方法を用いて、金型上に付着(蒸着)させることが できる。 第1の方法は、真空蒸発である。この方法では、金型を配置した真空蒸発装置 を、10-6Torr程度の基準まで排気する。その後、上記の蛍燐光体の少なくとも 1種を抵抗加熱、電子線加熱等によって蒸発させ、金型の表面上に形成された所 望の厚さの蛍燐光体の層を作製する。蛍燐光体含有層は、何回も蒸発手順を繰り 返す事によっても形成され得る。複数の抵抗ヒーターまたは電子線を用いて同時 真空蒸発を行うこともできる。付着(蒸着)した層を蒸発中に加熱または冷却す ること、あるいは付着(蒸着)した層を蒸発後に熱処理することもできる。 真空蒸発操作後、蛍燐光体含有層は、場合により保護層を用いて、金型とは反 対側の面に提供される。 第2の方法は、スパッタリング技術である。この方法では、金型を配置したス パッタリング装置を約10-6Torrまで排気する。次に、ArまたはNeのような 不活性ガスを装置に導入し、内圧を約10-3Torr程度まで上げる。その後、上記 の蛍燐光体の少なくとも1種をスパッタして、金型内部および表面上に蒸着させ て所望の厚さの蛍燐光体の層を作製する。蛍燐光体層は、複数のスパッタリング 手順を繰り返すことによっても形成できる。 スパッタリング操作後、蛍燐光体層を、必要に応じて保護層をおもちいて、金 型とは反対側の面に提供する。 第3の方法は、化学真空蒸着(CVD)である。この方法では、熱エネルギー 、高周波出力等を用いて、目的とする蛍燐光体または有機金属化合物含有蛍燐光 体原料を分解することにより、金型上に蛍燐光体層を得る。 第4の方法は、噴霧技術である。この方法において、蛍燐光体層は、金型の粘 着層上に蛍燐光体粉末を噴霧することによって得られる。あるいは、蛍燐光体粉 末を粘着材料に沿って金型上に同時付着することもできる。 第5の方法は、焼付け法である。この方法では、蛍燐光体粉末を中に分散した 有機バインダーを、金型にコーティングした後、焼付けるため、有機バインダー が揮発して、バインダーを含まない蛍燐光体層が得られる。 第6の方法は、硬化方法である。この方法では、蛍燐光体粉末を中に分散した 有機重合性バインダーを、金型にコーティングした後、バインダーが重合を開始 および完了する条件に付すことにより、重合したバインダーと蛍燐光体との固体 複合塊を形成する。 第7の方法は、噴霧熱分解法である。この方法では、蛍燐光体は、適する揮発 性キャリヤー中に懸濁した基本要素の溶液を加熱した金型上に噴霧することによ って形成され、蛍燐光体の付着中に、キャリヤーの蒸発が生じる。 第8の方法は、カレンダー法である。この方法では、蛍燐光体をバインダーと 混合して、例えばナイフコーターにより、それを基板の開口部中に付着させた後 、その間の接触表面を明確にする一対のカレンダーロールに通過させる。カレン ダーロールへの連続通過は、開口部中へ蛍燐光体を圧縮するのを助け、蛍燐光体 と金型の壁との間の空隙を実質上排除する。 蛍燐光体の付着後、蛍燐光体を金型の中に残すか、または金型を蛍燐光体から 取り外すことができる。取り外しを促進するために、金型の頂点および開口部は 、金型上に蛍燐光体を付着する前に、好ましくは剥離材料(例えば、シリコーン 、石油ゼリーまたはワックス)で被覆する。 金型から取り外すと、金型の一番上の連続した蛍燐光体層は、連続した蛍燐光 体層から突出した別々の蛍燐光体構造物の配列を含み、結果としてピクセル化蛍 燐光体の基となる。別々の蛍燐光体構造物は、高さが約50〜500μmの範囲 、および幅が約25〜170μmの範囲であり得る。特に、高さは50〜200 μmの範囲であり、幅は50〜85μmの範囲である。 場合により、その後、アルミニウムまたは銀のような薄い光反射層を、別々の 蛍燐光体構造物の壁に形成することができる。スパッタリング、蒸発、無電解め っき、電着、または他の薄膜付着技術を利用することができる。場合により、光 吸収材料を、別々の蛍燐光体構造物の壁に付着することもできる。好ましくは光 反射または光吸収材料の層の厚さは、約1000〜10,000Åの範囲である 。 あるいは、金型をX線放射線を実質上透過する材料から作製すれば、蛍燐光体 を金型に残すことができる。 別々の蛍燐光体構造物を形成するのに使用する組成と同一または異なる蛍燐光 体物質を、突出した蛍燐光体構造物の間の溝またはキャビティ内にににに付着す ることができる。前に使用した組成とは異なる組成の蛍燐光体材料を使用するは 、画素内での屈折率が、画素の外部での屈折率よりも大きいと、屈折率の差が画 素内を横切る光を生じさせて、画素内で反射して戻ることから、単一画素内での 光の封じ込めを高めることがある。 得られたピクセル化蛍燐光体構造物および薄い金属膜は、利用できるならば、 その後、機械研磨、イオン練砕、化学エッチング、プラズマエッチング、および 機械化学的ラッピングのような適する方法によって、一方または両方の主要表面 上を平坦化し得る。 所望により、その後得られる平坦化されたピクセル化蛍燐光体シートを、支持 体上に付着して、構造的強度および耐摩耗性を与えることができる。蛍燐光体用 の支持体は、種々のポリマー材料(例えば、ポリイミドおよびポリエステル)、 ガラス、焼きなましガラス、石英、金属等であり得る。特に好ましい材料は、例 えば、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、ポリアミ ド、ポリイミド、三酢酸セルロースまたはポリカーボネートフィルムのようなプ ラスチックフィルム、あるいはアルミニウム、スチール鋼または銅のような金属 製のシートである。 ピクセル化蛍燐光体シートは、1つのセンサー配列を含む基板上に、または「 サブ−モジュール」として記載され得る多数のセンサー配列上に配置できる。サ ブ−モジュールの集合体は、それらの端と端を互いに接合することにより組み立 てて、完成した大規模な放射線透過技術用画像形成パネルを形成することができ る。蛍燐光体を形成する工程は、大規模な放射線透過技術用画像形成パネル上で も成され得る。 センサー配列は、アモルファスシリコン、単結晶シリコン、カドミウムテルル 、銅インジウム二セレン、および当業者に既知の他のセンサー材料から作製され 得る。単結晶シリコンの場合、センサー配列は、約300〜約700μm厚のシ リコンウエハー上における通常のセンサー配列であり得る。さらに、センサー配 列は、好ましくは約10〜50μm厚、特に約10〜20μm厚の薄いシリコン ウ エハー上にもあり得る。十分に薄いシリコンウエハー上のセンサー配列は、光を 透過するという利点を有しているため、蛍燐光体は、光検知センサーとは逆の面 からシリコンを通してセンサー配列に発光することができる。端と端を接合させ た薄いウエハーの使用は、高い重点ファクターを達成して、蛍燐光体からの光を 有効に集光する。この発光方法は、「背面発光(back-illumination)」と呼ばれ る。 あるいは、ピクセル化蛍燐光体シートは、繊維光学要素上に付着できる。繊維 光学要素は、束の一方の端に突出した画像は、画像の異なる部分の関連する位置 に1対1で対応している束のもう一方の端に均一に転写されるように、互いに平 行に接合した個々の光学繊維製品の大きな束から構成できる。繊維光学品のこの 束の光透過する表面は、その後蛍燐光体の均一な付着により被覆できるパターニ ングした表面を形成することができるように、研磨することによって十分に平滑 化できる。 また、得られた蛍燐光体シートは、通常の放射線透過技術において使用される ように、通常のハロゲン化銀をベースとする写真フィルムに付着することもでき る。 第5の態様において、本発明は、(a)第一蛍燐光体のシートを提供すること 、(b)複数の別々の穴を第一蛍燐光体中に作製することであって、別々の穴が それぞれ、第一蛍燐光体を介して拡がってかつ2つの開口部を有すること、およ び(c)第二蛍燐光体を第一蛍燐光体上に付着させて、ピクセル化蛍燐光体構造 物を形成することであって、第二蛍燐光体の少なくとも一部を、第一蛍燐光体の 複数の別々の穴に付着させることの工程を含んで成るピクセル化蛍燐光体構造物 の作製方法を提供するものである。光反射または光吸収材料の層を穴の壁に形成 することができる。 蛍燐光体のシートは、一般的な放射線透過技術において使用する蛍燐光体スク リーンを作製する当業者に周知の技術により作製することができる。通常のよう に、蛍燐光体は、蛍燐光体粒子、ポリマーバインダー、および溶媒を含んで成る 組成物で支持体をコーティングすることによって作製される。コーティングを、 乾燥して溶媒を除去し、バインダー中に分散された蛍燐光体粒子の接着層を取り 外す。蛍燐光体のシートは、熱硬化または放射線硬化により形成された架橋した ポリマーマトリックス中に分散した蛍燐光体の粒子を含んで成る組成物をコーテ ィングすることによっても作製され得る。さらに、コーティングは、不飽和架橋 性ポリマー、重合性アクリル酸モノマー、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、 および開始剤を含んでいてもよい。使用されるコーティング技術としては、ナイ フコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、押出コーティン グ、カーテンコーティング等が挙げられる。 2つの開口部を有する複数の穴は、適する方法、例えば、蛍燐光体層を介して レーザー(例えば、エキシマレーザーもしくはCO2レーザー)でアブレーショ ンすること、またはドリルのような機械器具を蛍燐光体シートに適用すること等 によって蛍燐光体シート中に作製され得る。 本発明の方法以外の方法は、先にここに開示したように実施できる。加えて、 得られるピクセル化蛍燐光体の少なくとも一方の主要表面も、先にここに開示し た如く、平坦化され得る。 以下の非限定的な実施例によって、本発明をさらに説明する。 実施例1 アクリル酸シートに、直径100μm、深さ200μmの穴をCO2レーザー を用いて空けた。コヒーレントモデル42CO2レーザーの作動条件は、以下の 通りであった:出力46W(CW)、パルス長0.1ms、パルス間隔0.00 3インチ、供給速度100インチ/分、平衡N2と14%CO2との混合ガスを用 いたキャビティ圧23ミリバール。次に、無電解めっきを用いて穴を1000Å のAgで被覆した後、機械操作上の支持体としての一番上の連続層にNi電着し た。塩化メチレンを用いてアクリル酸を溶解して、高さ200μm、底部直径1 00μm、および頂点直径30μmの表面特徴[ポスト(posts)]を有するニッ ケル金型を得た。得られたニッケル金型のポスト間の領域を蛍燐光体で充填して 、構造化蛍燐光体シートを形成した。 実施例2 125mm厚の蛍燐光体(Gd22S:Tb)のシートをマイラーシートに被 覆した。CO2レーザーを用いて、蛍燐光体シート全体に亙って拡がっている直 径100μmの穴を空けた。使用したレーザーの条件は、パルス間隔を0.00 6インチに変えたこと以外は、実施例1と同様であった。 実施例3 実施例1と同様のレーザーおよび作動条件を用いて、シリコーンシートに穴を 空けた。孔の直径は100μm、中心間の距離は250μm、および深さは15 0μmであった。1.5%石油ゼリーのクロロメタン溶液を熱水浴中で混合し、 剥離層として、シリコーンシート中の穴の表面にコーティングした。その後、シ リコーンゴム[ダウ・コーニング(Dow Corning)製、シラスティック(Silastic)J (登録商標)]を穴に注入した。シートを真空反応室に置いて、穴の中にトラッ プされた空隙が残らないことを確実にするために、3〜4分間真空引きした。次 いで、シリコーンゴムを室温で24時間、および65℃で1時間硬化した。硬化 後、シリコーンゴムをシリコーンシートから取り外して、ピクセル化蛍燐光体構 造物を形成するための金型として用いた。 実施例4 Gd22S:Tbを含んで成る厚さ75μmの蛍燐光体を、2000Åのアル ミニウムで被覆したポリエステルフィルム上に塗布した。蛍燐光体に、中心間の 間隔が250μmで直径が100μmの穴をCO2レーザーを用いて空けた。穴 は、アルミニウム被覆に向かっており、全ての方向に及んでいた。CO2レーザ ー作動条件は、以下の通りであった:出力48W(CW)、供給速度100イン チ/分、パルス間隔0.006インチ、パルス長0.1ms、キャビティ圧16 ミリバール、14%CO2ガス。次に、熱的蒸発技術を用いて、穴を3000Å の銀で被覆した。その後、蛍燐光体上の一番上の銀層をラップ仕上げすることに より除去した。次いで、2番目のGd22S:Tb蛍燐光体の層を、真空中にお いて、構造化蛍燐光体シート上にナイフコーティングした。 実施例5 実施例1の条件を用いて、アクリル酸シートに直径100μm、深さ200μ mの穴を空けた。真空環境下、ナイフコーティングによって、Gd22S:Tb 蛍燐光体で穴を充填し、蛍燐光体の連続層を一番上の表面に残した。次に、アク リル酸を、塩化メチレンを用いてエッチング除去し、蛍燐光体ポストを含んで成 る構造化蛍燐光体を得た。 実施例6 部分的にマスク方向を移動させながらの投影レーザーアブレーション技術を用 いて、ピクセル化蛍燐光体を製造するための金型を作製した。作製した金型は、 一定の寸法および形状の特徴を有していた。 ミクロフェイズ・ラボ(Microphase Labs)、コロラド・スプリング、コロラド 州から2116個の開口部を有する画像形成マスクを入手した。開口部は、中心 間の距離が130μmで一辺が100μmの四角形であり、四角形のマトリック ス中に、一辺に46個の開口部を配列した。2倍縮小光学系を装備したレーザー アブレーション画像形成装置の対物平面にマスクを取り付け、画像平面における 65μm中心に50μmの四角形開口物の投影画像を得た。アブレーション装置 の出力は、波長248μmで操作するエキシマレーザーであった。デュポン(DuP ont)から市販されている厚さ75μmのカプトン(Kpton、登録商標)Eポリイミ ドフィルムを25μm厚の銅箔に積層して基板を形成し、レーザー装置の画像平 面に配置したx−y並進ステージに固定した。レーザー出力設定は、基板におい て800mJ/cm2とし、ポリイミドフィルムを接着した銅層に向かってアブ レーションするのに約352パルスが必要であることを決定した。基板を縦走す る第一方向におけるパルス毎の2中心間距離の並進を選択した後、基板縦走を繰 り返す前に、別の方向(第一方向に垂直な方向)における3中心間距離を変えた 。 特徴の列およびカラムが、並進ステージのx軸およびy軸において同時に生じ るように画像形成マスクを配置し、マスクの投影画像が基板の一番上の左角にあ るように基板を配置した。レーザーの1パルス毎に、並進ステージを特徴2つ分 の距離(130μm)だけ左にシフトし、基板の一番端を画像形成するまで工程 を続け、アブレーションの最初のパスを完了した。次に、ステージを元の位置に 戻して、特徴3個分の距離(195μm)だけ並進させた。その後、1パルス照 射してステージを特徴2個分左に並進させる工程を基板を横切って繰り返し、ア ブレーションの2度目のパスを完了した。基板の全表面を縦走するまで、特徴3 個分並進させた後、1パルス照射し、基板を横に並進させる工程を続けた。この 方法では、基板の中心の長方形領域は、深さ75μmの四角形の穴で画像形成さ れた。この中心領域は、どの辺も穴46個分の幅の領域で区切られており、深さ は、中心領域付近で75μm〜画像領域の端で約0まで変化した。しかしながら 、中心領域の穴は、一定の寸法、深さおよび形状を有することを特徴としていた 。穴の底部を銅でめっきすることにより、この構造物のニッケル製レプリカを形 成した。 実施例7 ダイアモンド旋削器具を用いて約0.080インチ厚のアクリル酸(PMMA )のフレキシブルシートをパターニングして、原型金型形成した。アクリル酸を ドラム周囲にしっかりと巻き付け、それに一連の平行な溝を切削した。その後、 シートをドラムから外して、90°回転させ、ドラムに再度固定した。次いで、 第2の一連の平行な溝を切削し、基板から突き出した一連のポストを有するアク リル酸原型金具とした。その後、米国特許第5,317,805号公報(全内容を ここに挿入する。)に記載の電鋳方法を用いて、電気めっき電流20A/平方フ ィートで析出速度0.001インチ/時間においてアクリル酸原型をニッケル中 で複製した。得られた第一世代のレプリカシートは、ニッケル表面内にアクリル 酸原型金型のポストによって形成された一連の穴を含んでいる。複製工程は、第 一世代のレプリカシートにおいて、さらにニッケル中で再度行われて、第二世代 のレプリカ金型をもたらした。第一世代の金型をニッケルでめっきして第二世代 の金型を形成する前に、二クロム酸カリウムの2%水溶液のパッシベーションを 第一世代の金型に室温で30秒間適用した。パッシベーションを蒸留水で洗い流 し、複製を行った。得られた第二世代のレプリカ金型は、材料がニッケルである ことを除いて、最初のアクリル酸原型金型と全く同一であった。第二世代のレプ リカ金型を用いて170℃においてポリカーボネートのシートをホットプレスす ることにより、第二世代のレプリカ金型の最終的な複製を達成した。加えた圧力 は、 以下の順に増加させた:7トンで1分間、10トンで1分間、および12.5ト ンで1分間。室温まで冷却した後、ポリカーボネートシートを第二世代のニッケ ル金型から除去した。得られたポリカーボネート金型は、深さの関数として変化 させた正方形の断面を有する穴の正方形のマトリックスを含んでいた。穴の深さ は100μm、ポリカーボネートの表面での一辺が50μm、孔の底面での一辺 が33μmであった。台形型の断面を有し、かつポリカーボネートの表面では2 8μmおよび穴の底面では42μmと測定された壁で穴を分離した。 その後、無電解めっきを用いて、金型を1000Åの銀で被覆した。米国特許 第5,411,806号公報の記載と同様にして、T16蛍燐光体(Gd22S: Tb)の混合物を含んで成るコーティングを、ACMAS UV放射線硬化性バインダー と11:1の比で混合した。次いで、この混合物を金型に塗布し、米国特許第5 ,411,806号公報に記載の技術を用いて硬化した。 実施例8 実施例6のニッケル製レプリカを、実施例7の記載と同様にして、ポリカーボ ネート中で複製し、中心間の距離が65μm、一辺が50μmおよび深さが75 μmの正方形の穴の直角の配列を得た。 実施例9 幅300μmおよび深さ175μmと測定された一連の隣接する平行な90° のV字型の溝を有するニッケル金型を用いて、アクリル酸フィルムをしぼつけし た。1,2-ジクロロエタン56g中に石油ゼリー0.6gを含んで成る溶液でア クリル酸フィルムを被覆し、100℃で20分間焼き付けて溶媒を除去した。T 6蛍燐光体(Gd22S:Tb)の混合物を、ACMASバインダーと混合し、それ を金型に塗布し、実施例7の記載と同様にして硬化した。V字型の溝パターンを 含む蛍燐光体層の厚さは、約175μmであった。硬化した蛍燐光体レプリカを 金型表面から取り外した。 実施例10 厚さ約500μmの基板を提供した。コーニングのコーニング・グラス・コー ポレイション・オブ・コーニング(Corning Glass Corporation,of Corning、ニ ュ ーヨーク)から市販されているフォトフォーム(Fotoform、登録商標)材料から基 板を製造した。コーニングから入手したとき、基板には、中心間の距離が115 μmの85×85μmの正方形のキャビティがあった。10%アクリル酸ラッカ ーと90%ラッカー薄め液の溶液中で基板をディップコーティングして、一晩乾 燥させた。コーティングの厚さは2μmであった。その後、無電解めっきを用い て、ラッカー塗布した壁を1000Å銀層で被覆した。得られた基板を、実施例 9の記載と同様に、蛍燐光体の混合物で充填した。蛍燐光体で充填した基板にX 線放射線を露光して、フィルムのシートを画像形成するのに使用した。ラッカー /銀被覆した蛍燐光体で画像形成したフィルムには、ラッカー/銀被覆していな い蛍燐光体で画像形成されたフィルムに比べて、光出力と画像鮮明性の向上をも たらすことが観察された。 本発明に記載した例示的な態様、更なる利点および変更は、ここに記載した本 発明の明細書および実施を考慮することにより、当業者には容易に行えるであろ う。したがって、明細書および実施例は、ほんの例示的なものであって、以下の 特許請求の範囲で定義される本発明の真の範囲および精神の範疇にあるものと考 えられるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カルホーン,クライド・ディ アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボッ クス 33427番 (72)発明者 クリンケ,ハーラン・エル アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボッ クス 33427番 (72)発明者 ダールクイスト,ジョン・シー アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボッ クス 33427番 (72)発明者 フレミング,パトリック・アール アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボッ クス 33427番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.(a)単層基板に放射線を接触させて該基板に複数の開口部を作製するこ とによって完全に非層状の金型を形成すること、および (b)第一蛍燐光体を金型の開口部の中に付着させることにより、金型の各開口 部を蛍燐光体で充填し、それによって別々の蛍燐光体要素の配列から成るピクセ ル化蛍燐光体構造物を形成することの工程を含んでなるピクセル化蛍燐光体構造 物の作製方法。 2.別々の蛍燐光体要素の配列が連続した蛍燐光体層から突出するように、前 記金型の一番上に連続した蛍燐光体層を形成する工程も含んで成る請求項1に記 載の方法。 3.金型からピクセル化蛍燐光体構造物を取り外す工程も含んで成る請求項2 に記載の方法。 4.取り外したピクセル化蛍燐光体構造物の別々の蛍燐光体要素の間の領域を 第二蛍燐光体で充填する工程も含んで成る請求項3に記載の方法。 5.前記第二蛍燐光体の組成が第一蛍燐光体の組成と異なる請求項4に記載の 方法。 6.ピクセル化蛍燐光体構造物が、第一および第二の主要な相反する表面を含 み、前記の方法が、蛍燐光体構造物の第一および第二の主要な相反する表面の少 なくとも一方を平面化することにより、ピクセル化蛍燐光体構造物上に少なくと も1つの平面化表面を形成することの工程を含んで成る請求項3に記載の方法。 7.ピクセル化蛍燐光体構造物の少なくとも一方の平面化表面を第二基板に接 合することを含んで成る請求項6に記載の方法。 8.別々の蛍燐光体要素それぞれのアスペクト比が約1:1〜約20:1の範 囲であって、アスペクト比が、別々の蛍燐光体要素それぞれの高さと別々の蛍燐 光体それぞれの幅との比を表す請求項1に記載の方法。 9.別々の蛍燐光体要素それぞれのアスペクト比が2:1〜8:1の範囲であ る請求項8に記載の方法。 10.別々の蛍燐光体要素それぞれが壁を含み、方法が別々の蛍燐光体要素そ れぞれの壁の上にラッカーの層を形成すること;およびラッカー層上に銀の層を 形成すること の工程を含んで成る請求項1に記載の方法。 11.金型を形成する工程が、 基板の複数の部分の一つにマスクを配置することであって、該マスクが開口部の パターンの輪郭を表すこと; マスクを介して基板の一部分を放射線で露光し、基板の一部分の領域を放射線ア ブレーションして基板に開口部を作製することであって、基板の一部分に対する 放射線での露光強度がそれぞれ、基板の一部分の各領域を所望の深さまでアブレ ーションするには不十分であること;および マスクが基板の別の部分の上に配置されるように基板とマスクを互いに連動させ て動かすこと; 基板の別の部分をマスクを介して放射線で露光すること;および マスクが基板の各部分の上に配置されるように基板とマスクを互いに関連させて 移動すること、および放射線による基板の部分の複数の露光が各領域を所望の深 さまでアブレーションする蓄積効果を発揮するように、基板の各部分をマスクを 介して複数回、放射線で露光すること の工程も含んで成る請求項1に記載の方法。 12.基板およびマスクを互いに関連させて移動する工程が、基板およびマス クを互いに関連させて、マスク寸法未満の距離だけ移動することを含む請求項1 1に記載の方法。 13.金型の開口部中に第一蛍燐光体を付着させる工程が、1対のカレンダー ロールの間に金型をパスさせることを含むことであって、接触領域の輪郭を表す 前記カレンダーロールが第一蛍燐光体を金型の開口部に圧縮し、それによって開 口部内での空隙の形成を低減させる請求項1に記載の方法。 14.各開口部の断面が正方形、円、長方形および六角形の1つに対応する請 求項1に記載の方法。 15.(a)単層の基板を放射線に接触させて基板に複数の開口部を作製する ことによって完全に非層状の原型金型を形成すること; (b)原型金型のレプリカの一連の1種またはそれ以上の世代を形成することで あって、1種またはそれ以上の世代のレプリカそれぞれが、複数の第二の開口部 を有すること; (c)1種またはそれ以上の世代のレプリカの第二の開口部中に第一蛍燐光体を 付着させること、それによりレプリカの1種またはそれ以上の世代の1つの第二 の開口部それぞれを第一の蛍燐光体で充填すること、およびそれにより別々の蛍 燐光体要素の配列を含むピクセル化蛍燐光体構造物を形成すること; の工程を含んで成るピクセル化蛍燐光体構造物を作製する方法。 16.別々の蛍燐光体要素が連続した蛍燐光体層から突出するように、レプリ カの1種またはそれ以上の世代の1つの一番上に連続した蛍燐光体層を形成する 工程も含んで成る請求項15に記載の方法。 17.ピクセル化蛍燐光体構造物をレプリカの1種またはそれ以上の世代の1 つから取り外す工程も含んで成る請求項16に記載の方法。 18.取り外したピクセル化蛍燐光体構造物の別々の蛍燐光体要素の間を第二 の蛍燐光体で充填する工程も含んで成る請求項17に記載の方法。 19.第二の蛍燐光体の組成が前記第一の蛍燐光体の組成と異なる請求項18 に記載の方法。 20.ピクセル化蛍燐光体構造物が、第一および第二の主要な相反する表面を 含み、前記の方法が、蛍燐光体構造物の第一および第二主要な相反する表面の少 なくとも一方を平坦化することにより、ピクセル化蛍燐光体上に少なくとも一つ の平坦化された表面を形成することの工程も含んで成る請求項17に記載の方法 。 21.ピクセル化蛍燐光体構造物の少なくとも1つの平坦化された表面を別の 基板に接合する工程も含んで成る請求項20に記載の方法。 22.基板が第一の材料を含んで成り、レプリカの一連の1種またはそれ以上 の世代を形成する工程(b)が、第二の材料を原型金型中に付着させることによ って原型金型の逆の型のレプリカを形成して、第二の材料を原型金型から取り外 す 工程を包含し、かつ第一蛍燐光体を付着させる(c)の工程が、第一蛍燐光体を 逆の型のレプリカの第二の開口部中に付着させることを含む請求項15に記載の 方法。 23.基板が第一の材料を含んで成り、レプリカの一連の1種またはそれ以上 の世代を形成する工程(b)が、第二の材料を原型金型中に付着させることによ って原型金型の逆の型のレプリカを形成すること、第二の材料を原型金型から取 り外すこと、第三の材料を逆の型のレプリカ中に付着させることによって正の型 のレプリカを形成すること、および第三の材料を逆の型のレプリカから取り外す ことの工程を包含し、および第一蛍燐光体を付着させる(c)の工程が、第二蛍 燐光体を正の型のレプリカの第二の開口部中に付着させることを含む請求項15 に記載の方法。 24.別々の蛍燐光体要素それぞれのアスペクト比が、約1:1〜約20:1 の範囲であり、アスペクト比が、別々の蛍燐光体要素それぞれの高さと別々の蛍 燐光体要素それぞれの幅の比を表す請求項15に記載の方法。 25.別々の蛍燐光体要素それぞれのアスペクト比が2:1〜8:1の範囲で ある請求項24に記載の方法。 26.別々の蛍燐光体要素それぞれが壁を包含し、前記の方法が別々の蛍燐光 体要素それぞれの壁の上にラッカーの層を形成すること;およびラッカーの層上 に銀の層を形成することの工程も含んで成る請求項15に記載の方法。 27.金型を形成する工程が、前記基板の複数の部分の1つの上にマスクを配 置することであって、マスクが前記開口部の輪郭を表すこと;基板の部分の1つ をマスクを介して放射線で露光して、基板の部分の1つの領域を放射線アブレー ションして基板に開口部を作製することであって、基板の部分の1つの放射線に よる露光強度が、基板の部分の1つの領域それぞれを所望の深さまでアブレーシ ョンするには不十分であること;およびマスクが基板の部分の1つの上に配置さ れるように、基板およびを互いに関連させて移動すること; 基板の別の部分を前記のマスクを介して放射線で露光すること; マスクが、基板の各部分の上に配置されるように、基板およびマスクを互いに関 連させて移動すること、およ放射線による基板の部分の複数の露光が所望の深さ まで領域それぞれをアブレーションする蓄積効果を発揮するように、基板の各部 分を前記のマスクを介して放射線で複数回露光すること の工程も包含する請求項15に記載の方法。 28.基板およびマスクを互いに関連させて移動する工程が、基板およびマス クを互いに関連させてマスクの寸法未満の距離だけ移動することを包含する請求 項27に記載の方法。 29.第二の開口部中に第一蛍燐光体を析出させる工程が、1対のカレンダー ロールの間で第二の金型をパスすることを包含し、接触領域の輪郭を明確にする 前記カレンダーロールが第一蛍領域を第二の開口部中に圧縮し、それによって第 二の開口部内での空隙の形成を低減させる請求項15に記載の方法。 30.前記の各開口部の断面が正方形、円、長方形および六角形の1つに対応 する請求項15に記載の方法。 31.(a)機械用具を基板に適用して該基板に複数の開口部を作製すること によって完全に非層状の金型を形成すること; (b)第一蛍燐光体を前記金型の開口部中に析出させることにより、金型の各開 口部を第一蛍燐光体で充填すること; (c)金型の一番上に連続した蛍燐光体層を形成することにより、連続した蛍燐 光体層から突出した別々の蛍燐光体要素の配列を含んで成るピクセル化蛍燐光体 構造物を形成すること;および (d)ピクセル化蛍燐光体構造物を金型から取り外すこと の工程を含んで成るピクセル化蛍燐光体を作製する方法。 32.ピクセル化蛍燐光体構造物が、第一および第二の主要な相反する表面を 含んで成り、前記の方法が、蛍燐光体構造物の第一および第二の主要な相反する 表面の少なくとも一方を平坦化することにより、ピクセル化蛍燐光体構造物上に 少なくとも1つの平坦化された表面を形成することの工程も含んで成る請求項3 1に記載の方法。 33.ピクセル化蛍燐光体構造物の少なくとも1つの平坦化された表面を別の 基板に接合する工程も含んで成る請求項32に記載の方法。 34.取り外した蛍燐光体構造物の別々の蛍燐光体要素の間の領域を第二の蛍 燐光体で充填する工程も含んで成る請求項33に記載の方法。 35.第二蛍燐光体の組成が第一蛍燐光体の組成と異なる請求項34に記載の 方法。 36.別々の蛍燐光体要素それぞれのアスペクト比が、約1:1〜約20:1 の範囲であって、前記アスペクト比が、別々の蛍燐光体要素それぞれの高さと別 々の蛍燐光体要素それぞれの幅の比である請求項31に記載の方法。 37.別々の蛍燐光体要素それぞれのアスペクト比が2:1〜8:1の範囲で ある請求項36に記載の方法。 38.金型の開口部中に第一蛍燐光体を析出させる工程が、1対のカレンダー ロールの間に金型をパスさせることを包含することであって、接触領域の輪郭を 明確にする前記カレンダーロールが、金型の開口部中に第一蛍燐光体を圧縮し、 それにより開口部内での空隙の形成を低減する請求項31に記載の方法。 39.(a)機械用具を基板に適用して該基板に複数の第一の開口部を作製す ることにより、完全に非層状の金型を形成すること; (b)原型金型のレプリカの一連の1種またはそれ以上の世代を形成することで あって、レプリカの1種またはそれ以上の世代それぞれが、複数の第二の開口部 を有すること; (c)第一蛍燐光体を1種またはそれ以上の世代のレプリカの1つの第二の開口 部中に析出させることにより、1種またはそれ以上の世代のレプリカの1つの第 二の開口部それぞれを第一蛍燐光体で充填すること、およびそれにより別々の蛍 燐光体要素の配列を含んで成るピクセル化蛍燐光体構造物を形成すること の工程を含んで成るピクセル化蛍燐光体を作製する方法。 40.(d)別々の蛍燐光体要素の配列が連続した蛍燐光体層から突出するよ うに、レプリカの1種またはそれ以上の世代の1つの一番上に連続した蛍燐光体 層を形成すること の工程も含んで成る請求項39に記載の方法。 41.レプリカの1種またはそれ以上の世代の1つからピクセル化蛍燐光体構 造物を取り外す工程も含んで成る請求項40に記載の方法。 42.取り外したピクセル化蛍燐光体構造物の別々の蛍燐光体要素の間の領域 を第二蛍燐光体で充填する工程も含んで成る請求項41に記載の方法。 43.第二蛍燐光体の組成が第一蛍燐光体の組成と異なる請求項42に記載の 方法。 44.ピクセル化蛍燐光体構造物が、第一および第二の主要な相反する表面を 含んで成るものであって、前記の方法が、蛍燐光体構造物の第一および第二の主 要な相反する表面の少なくとも一方を平坦化することにより、ピクセル化蛍燐光 体構造物上に少なくとも1つの平坦化された表面を形成することの工程も含んで 成る請求項41に記載の方法。 45.ピクセル化蛍燐光体構造物の少なくとも1つの平坦化された表面を別の 基板に接合する工程も含んで成る請求項44に記載の方法。 46.レプリカの一連の1種またはそれ以上の世代を形成する工程(b)が、 材料を原型金型中に析出させることにより原型金型の逆の型のレプリカを形成す る工程を含むことであって、前記の逆の型のレプリカが第二の開口部を有し、か つ材料を原型金型から取り外すこと、および第一蛍燐光体を析出させる工程(c )が、逆の型のレプリカの第二の開口部中に第一蛍燐光体を析出させることを含 んで成る請求項39に記載の方法。 47.レプリカの一連の1種またはそれ以上の世代を形成する工程(b)が、 原型金型に第一の材料を析出させることにより、原型金型の逆の型のレプリカを 形成する工程を包含することであって、前記の逆の型のレプリカが、最初の複数 の第二の開口部を有するもの、第一の材料を原型金型から取り外すこと、第二の 材料を逆の型のレプリカ中に析出させることにより、原型金型の正の型のレプリ カを形成することであって、正の型のレプリカが別の複数の第二の開口部を有す ること、および第二の材料を逆の型のレプリカから取り外すこと、および第一蛍 燐光体を析出させる工程(c)が、正の型のレプリカの複数の第二の開口部中に 第二蛍燐光体を析出させることを包含する請求項39に記載の方法。 48.別々の蛍燐光体要素それぞれのアスペクト比が、約1:1〜約20:1 の範囲であって、前記アスペクト比が別々の蛍燐光体要素それぞれの高さと別々 の蛍燐光体要素それぞれの幅の比で表される請求項39に記載の方法。 49.別々の蛍燐光体要素それぞれのアスペクト比が2:1〜8:1の範囲で ある請求項48に記載の方法。 50.(a)第一蛍燐光体のシートを提供すること; (b)第一蛍燐光体に複数の別々の穴を作製することであって、別々の穴それぞ れが第一蛍燐光体の全体に及び、かつ2つの開口部を有すること;および (c)第二蛍燐光体第一蛍燐光体上に析出してピクセル化蛍燐光体構造物を形成 することであって、第二蛍燐光体の少なくとも一部が第一蛍燐光体の複数の別々 の穴中に析出させること の工程を含んで成るピクセル化蛍燐光体構造物を作製する方法。 51.第二蛍燐光体の組成が第一蛍燐光体の組成と異なる請求項50に記載の 方法。 52.第一蛍燐光体を機械的にドリルすることにより、第一蛍燐光体に複数の 別々の穴を形成する請求項50に記載の方法。 53.ピクセル化蛍燐光体構造物が、第一および第二の主要な相反する表面を 含んで成り、方法が、ピクセル化蛍燐光体構造物の第一および第二の主要な表面 の少なくとも一方を平坦化することにより、少なくとも1つの平坦化された表面 を形成することの工程を包含する請求項50に記載の方法。
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