JPWO2014021415A1 - Scintillator panel and method for manufacturing scintillator panel - Google Patents

Scintillator panel and method for manufacturing scintillator panel Download PDF

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昌紀 岡村
井口 雄一朗
雄一朗 井口
幸伸 内田
幸伸 内田
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Abstract

本発明は、大面積に細幅の隔壁を高精度に形成し、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目的とする。本発明は、平板状の基板、該基板の上に設けられた隔壁、および、上記隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルであり、上記隔壁が、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラスを主成分とする材料により構成されており、上記隔壁の表面および上記基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜が形成されている、シンチレータパネルを提供する。An object of the present invention is to provide a scintillator panel that can form a narrow partition wall in a large area with high accuracy, has high luminous efficiency, and realizes clear image quality. The present invention is a scintillator panel having a flat substrate, a partition provided on the substrate, and a scintillator layer made of a phosphor filled in a cell partitioned by the partition, the partition comprising: It is composed of a material mainly composed of low melting point glass containing 2 to 20% by mass of an alkali metal oxide, and a reflection film is formed on the surface of the partition wall and on the substrate where the partition wall is not formed. Provide a scintillator panel.

Description

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を構成するシンチレータパネルに関する。   The present invention relates to a scintillator panel constituting a radiation detection apparatus used for medical diagnosis apparatuses, non-destructive inspection devices and the like.

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(thin film transistor)やCCD(charge−coupled device)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。これは、X線蛍光体が発光する際に、蛍光体自体によって、可視光が散乱してしまうこと等に起因する。この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蛍光体を充填する方法が提案されてきた(特許文献1〜4)。   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-rays, and the light is emitted by a TFT (Thin Film Transistor). X-ray information is converted into digital image information by converting it into an electrical signal using a CCD (charge-coupled device). However, FPD has a problem that the S / N ratio is low. This is because visible light is scattered by the phosphor itself when the X-ray phosphor emits light. In order to reduce the influence of this light scattering, a method of filling a phosphor in a cell partitioned by a partition wall has been proposed (Patent Documents 1 to 4).

しかし、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、顔料また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を用いて多層にパターン印刷した後に焼成して、隔壁パターンを形成する方法等である。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。   However, as a method for forming such a partition wall, conventionally used methods include a method of etching a silicon wafer, and a screen printing method using a glass paste which is a mixture of a pigment or ceramic powder and a low melting glass powder. For example, a method of forming a partition pattern by baking after pattern printing in multiple layers. 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起因して、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おける隔壁パターンの崩壊欠損を防ぐために、隔壁幅を一定の値以上にして隔壁パターンの強度を高くする必要がある。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、および発光ムラが生じるといった欠点がある。これらは、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。   Further, 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, in order to prevent the collapse pattern of the partition wall pattern during multi-layer screen printing, it is necessary to increase the partition wall pattern strength by setting the partition wall width to a certain value or more. 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 is weak and uneven light emission occurs. These are obstacles to clear imaging in low-dose imaging.

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2011−188148号公報JP 2011-188148 A 特開2011−007552号公報JP 2011-007552 A

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、および、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 order to produce a scintillator panel with high luminous efficiency and clear image quality, barrier rib processing technology that can process large areas with high accuracy and narrow the barrier rib width, and visible light emitted by phosphors The technology that does not leak the outside of the partition wall is necessary.

本発明は、上記欠点を解消し、大面積に細幅の隔壁を高精度に形成し、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, forms a narrow partition wall with a large area with high accuracy, and 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。
(1) 平板状の基板、該基板の上に設けられた隔壁、および、上記隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルであり、上記隔壁が、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラスを主成分とする材料により構成されており、上記隔壁の表面および上記基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜が形成されている、シンチレータパネル。
(2) 上記隔壁と上記基板とが接した界面には、反射膜が形成されていない、上記(1)に記載のシンチレータパネル。
(3) 上記隔壁と上記反射膜の間に、遮光膜が形成されている、上記(1)または(2)に記載のシンチレータパネル。
(4) 上記隔壁の高さL1は、隣接する隔壁の間隔L2よりも大きく、かつ、上記隔壁と上記基板とが接した界面の幅L3は、上記隔壁の頂部の幅L4よりも大きい、上記(1)〜(3)のいずれかに記載のシンチレータパネル。
(5) 上記(1)〜(4)のいずれかに記載のシンチレータパネルを製造する方法であって、基板上に、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラスを含む無機粉末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と、得られた感光性ペースト塗布膜を露光する露光工程と、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と、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および焼結させ、隔壁を形成する焼成工程と、隔壁の表面および基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜を形成する工程と、隔壁により区画されたセル内に蛍光体を充填する工程と、を含む、シンチレータパネルの製造方法。
This object is achieved by any of the following technical means.
(1) A scintillator panel having a flat substrate, a partition provided on the substrate, and a scintillator layer made of a phosphor filled in a cell partitioned by the partition, the partition comprising an alkali It is composed of a material mainly composed of low melting point glass containing 2 to 20% by mass of a metal oxide, and a reflective film is formed on the surface of the partition wall and on the substrate where the partition wall is not formed. The scintillator panel.
(2) The scintillator panel according to (1), wherein a reflective film is not formed at an interface between the partition wall and the substrate.
(3) The scintillator panel according to (1) or (2), wherein a light shielding film is formed between the partition wall and the reflective film.
(4) A height L1 of the partition wall is larger than an interval L2 between adjacent partition walls, and a width L3 of an interface between the partition wall and the substrate is larger than a width L4 of a top portion of the partition wall, The scintillator panel according to any one of (1) to (3).
(5) A method for producing the scintillator panel according to any one of (1) to (4) above, comprising an inorganic powder containing low-melting glass containing 2 to 20% by mass of an alkali metal oxide on a substrate. And a photosensitive paste coating film formed by applying a photosensitive paste containing a photosensitive organic component, an exposure process of exposing the resulting photosensitive paste coating film, and a photosensitive paste coating film after exposure A developing step for dissolving and removing a portion soluble in the developer, and a photosensitive paste coating film pattern after development is heated to a baking temperature of 500 ° C. to 700 ° C. to remove organic components and soften the low melting point glass Sintering to form barrier ribs, forming a reflective film on the surface of the barrier ribs and portions of the substrate where the barrier ribs are not formed, and filling phosphors in cells partitioned by the barrier ribs When, A method for manufacturing a scintillator panel, comprising:

本発明により、大面積で高精度に隔壁を形成でき、蛍光体が発光した可視光を効率よく活用することができることから、大サイズで、かつ、鮮明な撮影を実現するためのシンチレータパネルおよびその製造方法が提供できるようになった。   According to the present invention, a partition wall can be formed with high accuracy in a large area, and the visible light emitted from the phosphor can be efficiently used. Therefore, a scintillator panel for realizing a large-size and clear photographing and its Manufacturing methods can be provided.

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断面図である。It is sectional drawing which represented typically the structure of the scintillator panel of this invention.

以下、図を用いて本発明のシンチレータパネルおよ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, preferred configurations of the scintillator panel of the present invention and a radiation detection apparatus using the same will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these.

図1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2は、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。放射線検出装置1は、シンチレータパネル2、出力基板3および電源部12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)を放射する。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a radiation detection apparatus including a scintillator panel of the present invention. FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the scintillator panel of the present invention. The radiation detection apparatus 1 includes a scintillator panel 2, an output substrate 3, and a power supply unit 12. 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. Radiates electromagnetic waves (light) in the range of infrared light.

シンチレータパネル2は、平板状の基板4と、その上に形成されたセルを仕切るための格子状の隔壁6と、隔壁6の表面および基板4上の隔壁の形成されていない部分に形成された反射膜13と、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。また、基板4と隔壁6との間に、緩衝層5をさらに形成することで、隔壁6の安定的な形成が可能になる。シンチレータ層7から放射された光は、反射膜13によって反射される。その結果として、シンチレータ層7が放射した光を効率良く出力基板上3の光電変換層9に到達させることができる。   The scintillator panel 2 is formed on a flat substrate 4, a grid-like partition wall 6 for partitioning cells formed thereon, a surface of the partition wall 6, and a portion on the substrate 4 where the partition wall is not formed. The reflection film 13 and a scintillator layer 7 made of a phosphor filled in a space formed by partition walls. Further, by further forming the buffer layer 5 between the substrate 4 and the partition wall 6, the partition wall 6 can be stably formed. The light emitted from the scintillator layer 7 is reflected by the reflection film 13. As a result, the light emitted from the scintillator layer 7 can efficiently reach the photoelectric conversion layer 9 on the output substrate 3.

出力基板3は、基板11上にフォトセンサとTFTからなる画素が2次元状に形成された光電変換層9および出力層10を有する。シンチレータパネル2の出光面と出力基板3の光電変換層9をポリイミド樹脂等からなる隔膜層8を介して、接着あるいは密着させることで放射線検出装置1が得られる。シンチレータ層7で発光した光が光電変換層9に到達すると、光電変換層9で光電変換が行われ、出力層10を通じて電気信号が出力される。本発明のシンチレータパネルは各セルを隔壁が仕切っているので、格子状に配置された光電変換素子の画素の大きさおよびピッチと、シンチレータパネルのセルの大きさおよびピッチを一致させることにより、光電変換素子の各画素と、シンチレータパネルの各セルを対応づけることができる。シンチレータ層7で発光した光が蛍光体によって散乱されても、散乱光は、隔壁表面の反射膜13により反射されるので、散乱光が隣のセルに到達するのを防ぐことができる。これによって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。   The output substrate 3 includes a photoelectric conversion layer 9 and an output layer 10 in which pixels including photosensors and TFTs are two-dimensionally formed on a substrate 11. The radiation detection apparatus 1 is obtained by adhering or adhering the light output surface of the scintillator panel 2 and the photoelectric conversion layer 9 of the output substrate 3 via a diaphragm layer 8 made of polyimide resin or the like. When the light emitted from the scintillator layer 7 reaches the photoelectric conversion layer 9, photoelectric conversion is performed in the photoelectric conversion layer 9 and an electric signal is output through the output layer 10. In the scintillator panel of the present invention, each cell is partitioned by a partition wall. Therefore, by matching the pixel size and pitch of the photoelectric conversion elements arranged in a lattice pattern with the cell size and pitch of the scintillator panel, Each pixel of the conversion element can be associated with each cell of the scintillator panel. Even if the light emitted from the scintillator layer 7 is scattered by the phosphor, the scattered light is reflected by the reflective film 13 on the surface of the partition wall, so that the scattered light can be prevented from reaching the adjacent cell. As a result, blurring of the image due to light scattering can be reduced, and high-accuracy shooting is possible.

本発明のシンチレータパネルに用いる基板としては、放射線の透過性を有する材料であれば、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、板ガラスは、平坦性および耐熱性の点で好ましい。さらに、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。   As a substrate used for the scintillator panel of the present invention, various kinds of glass, polymer materials, metals, and the like can be used as long as they are materials that have radiation transparency. 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, plate glass is preferable at the point of flatness and heat resistance. Furthermore, since the weight reduction is advanced in order to pursue the convenience of carrying a scintillator panel, it is preferable that plate glass is thin plate glass.

この基板上に、隔壁を形成する。隔壁は、耐久性、耐熱性およ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を必要とする。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。   A partition wall is formed on this substrate. The partition walls need to be 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. Moreover, when the low melting point glass containing 2 to 20% by mass of the alkali metal oxide is a main component, 50 to 100% by mass of the material constituting the partition walls is low and contains 2 to 20% by mass of the alkali metal oxide. It means melting glass.

本発明のシンチレータパネルの製造方法は、平板状の基板上に、低融点ガラスを含む無機粉末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および焼結させ、隔壁を形成する焼成工程、隔壁の表面および基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜を形成する工程、および隔壁により区画されたセル内に蛍光体を充填する工程、を含むことが好ましい。   The method for producing a scintillator panel of the present invention comprises a step of applying a photosensitive paste containing an inorganic powder containing a low-melting glass and a photosensitive organic component on a flat substrate to form a photosensitive paste coating film, The exposure process which exposes the obtained photosensitive paste coating film, the development process which dissolves and removes the part soluble in the developer of the photosensitive paste coating film after exposure, and the photosensitive paste coating film pattern after development are 500 to 700. Heating to a baking temperature of ℃ removes organic components and softens and sinters the low-melting glass to form a partition, and a reflective film is formed on the surface of the partition and on the substrate where the partition is not formed. It is preferable to include a step of forming, and a step of filling the phosphor in the cells partitioned by the partition walls.

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、もしくは、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現像液に可溶な部分が現像液で溶解除去され、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, the portion of the photosensitive paste coating film after exposure that is soluble in the developer is dissolved and removed by the 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、有機成分が分解除去されると共に、低融点ガラスが軟化および焼結されて、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 baking step, the resulting photosensitive paste coating film pattern is baked at a temperature of 500 to 700 ° C., preferably 500 to 650 ° C., whereby organic components are decomposed and removed, and the low-melting glass is softened and Sintered to form barrier ribs containing 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.

本発明の方法は、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方法よりも、高精度の隔壁を形成することが可能である。   The method of the present invention can form a partition wall with higher accuracy than the method of baking after laminating and printing glass paste by multilayer screen printing.

感光性ペーストは、感光性を有する有機成分と、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。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およ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。   A photosensitive paste is comprised from the organic component which has photosensitivity, and the inorganic powder containing the low melting glass which contains 2-20 mass% of alkali metal oxides. 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%.

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。   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。軟化温度が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 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、酸化亜鉛およ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、ルビジウムおよ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、酸化ナトリウムおよ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, but the alkali metal oxide used in the present invention is 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%の範囲内とする必要がある。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 needs to be 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る傾向がある。酸化亜鉛の含有量が10質量%を超えると、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 tends to increase. When the content of zinc oxide exceeds 10% by mass, the cost of 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および酸化亜鉛に加えて、酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化アルミニウムまた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、屈折率また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 alkali metal oxide and zinc oxide described above, the low melting point glass contains silicon oxide, boron oxide, aluminum oxide, or an alkaline earth metal oxide, etc., 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、バリウムおよ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 is 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、ペーストの流動安定性が低くなる傾向にある。このような場合は、ペーストを塗布した際、塗布膜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 flow stability of the paste tends to be low. In such a case, when the paste is applied, the thickness uniformity of the coating film 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.

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、酸化チタンまた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、平均粒子径が0.5〜4.0μmであることが好ましい。   The photosensitive paste may contain, as a filler, high melting point glass that does not soften at 700 ° C. or ceramic particles such as silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, or zirconium oxide in addition to the low melting point glass described above. 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. The filler preferably has an average particle diameter of 0.5 to 4.0 μm for the same reason as the low melting point glass.

感光性ペーストは、低融点ガラスの平均屈折率n1と有機成分の平均屈折率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、および、好ましい平均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, the average refractive index n1 of the low-melting glass and the average refractive index n2 of the organic component preferably satisfy −0.1 <n1-n2 <0.1, and −0.01 ≦ n1-n2 ≦ It is more preferable to satisfy 0.01, and it is more 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 organic component is suppressed in the exposure process, and a highly accurate pattern can be formed. By adjusting the compounding ratio of the oxide constituting the low-melting glass, a low-melting glass having both preferable thermal characteristics and a preferable average 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(ng)を本発明における低融点ガラスの屈折率とした。また、有機成分の平均屈折率は、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)における屈折率を有機成分の平均屈折率とした。   The refractive index of the low melting point glass can be measured by the Becke line detection method. The refractive index (ng) at a wavelength of 436 nm (g line) at 25 ° C. was defined as the refractive index of the low melting point glass in the present invention. Moreover, the average refractive index of an organic component can be calculated | required by measuring the coating film which consists of an organic component by ellipsometry. The refractive index at a wavelength of 436 nm (g line) at 25 ° C. was defined as the average refractive index of the organic component.

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、感光性ポリマーまた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、感光性オリゴマーおよ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、感光性オリゴマーまた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 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、メタクリロイル基またはアクリルアミド基を有する単官能化合物およ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およ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およ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 an organic component increases the crosslink density at the time of curing by photoreaction, thereby improving the pattern formability. 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.

感光性オリゴマーまた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またはポリマーが好ましく用いられる。感光性オリゴマーまた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、ビニル酢酸またはこれらの酸無水物等のカルボキシル基含有モノマーおよ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、酢酸ビニルまたは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またはポリマーに導入する方法としては、オリゴマーもしくはポリマー中のメルカプト基、アミノ基、水酸基や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また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 their anhydrides and other carboxyl group-containing monomers 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. For example, 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。これによって、焼成工程において、隔壁が欠損することを抑制することができる。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および留去する過程における応力緩和が生じ、広い温度領域で隔壁の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 low-melting glass as the glass, rapid shrinkage is unlikely to occur during the process of sintering the glass in the latter stage of the firing process. This can prevent the partition wall from being lost in the firing step. 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 firing process, and it is possible to suppress partition wall defects in a wide temperature range. it can.

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、過酸化ベンゾインおよびエオシン、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 and 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、ビニル酢酸またはこれらの酸無水物等のカルボキシル基含有モノマーおよ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、酢酸ビニルまたは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またはメタアクリル酸エステルおよびアクリル酸また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. Copolymers having a carboxyl group include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, vinyl acetic acid or their anhydrides and other carboxyl group-containing monomers and methacrylic acid esters, acrylic acid. Other monomers such as 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 at the time of 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、感光性ポリマーまた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、有機溶媒およ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 comprising a low-melting glass and a photosensitive monomer, photosensitive oligomer, photosensitive polymer, photopolymerization initiator, etc. 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、可塑剤およ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 barrier rib is manufactured using the photosensitive paste by a photolithography method will be described, the present invention is not limited to this.

基板上に、感光性ペーストを全面に、もしくは部分的に塗布して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、ダイコーターまた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およびペーストの粘度等を選ぶことによって調整できる。   A photosensitive paste coating film is formed by coating a photosensitive paste on the entire surface or a part of the substrate. As a coating method, methods such as a screen printing method, a bar coater, a roll coater, a die coater, or a blade coater can be used. The coating thickness can be adjusted by selecting the number of coatings, screen mesh, paste viscosity, and the like.

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、感光性ペースト塗布膜を、得たい隔壁のパターンに対応した所定の開口部を有するフォトマスクを介して露光する。また、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。露光に使用される活性光線は、例えば、近赤外線、可視光線また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、ハロゲンランプまた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, the photosensitive paste coating film is exposed through a photomask having a predetermined opening corresponding to the partition pattern to be obtained. Moreover, 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. Examples of the actinic rays used for exposure include near infrared rays, visible rays, and ultraviolet rays. Among these, ultraviolet rays are preferable, and as the light source, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a halogen lamp, or a germicidal lamp can be used, and an ultrahigh-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、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して、所望の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、スプレー法またはブラシ法で行う。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、炭酸ナトリウムまた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また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 exposure, development is performed using the difference in solubility in the developer between the exposed and unexposed portions of the photosensitive paste coating film, and the soluble portion of the photosensitive paste coating film soluble in the developer is dissolved and removed. A lattice-shaped photosensitive paste coating film pattern is obtained. Development is performed by dipping, spraying or brushing. 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および焼結され、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 glass contained in the coating film pattern is softened and sintered, so that the lattice is substantially made of an inorganic substance on the substrate. A partition member in which a partition wall is formed is obtained.

次に、上記のようにして形成された隔壁の表面および基板上の隔壁の形成されていない部分に、金属製の反射膜を形成する。   Next, a metallic reflective film is formed on the surface of the partition formed as described above and on the portion of the substrate where the partition is not formed.

本発明においては、隔壁からの光漏れを防止するために、隔壁の表面および基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜が形成されている必要がある。反射膜の材質としては、特に限定されないが、X線を透過し、かつ蛍光体が発光した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できる。中でも劣化の少ないAg、Au、Al、NiまたはTi等の金属またはTiO、ZrO、Al、ZnOなどの金属酸化物が好ましい。なお、本発明において隔壁の表面とは、隔壁と基板とが接している部分を除く隔壁の表面、すなわち、隔壁の頂部および隔壁側面のことをいう。In the present invention, in order to prevent light leakage from the barrier ribs, it is necessary that a reflective film is formed on the surface of the barrier ribs and on the portion of the substrate where the barrier ribs are not formed. The material of the reflective film is not particularly limited, and a material that transmits X-rays and reflects visible light that is an electromagnetic wave of 300 to 800 nm emitted from the phosphor can be used. Among them, metals such as Ag, Au, Al, Ni, and Ti that are less deteriorated or metal oxides such as TiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , and ZnO are preferable. In the present invention, the surface of the partition means the surface of the partition excluding the portion where the partition and the substrate are in contact, that is, the top of the partition and the side of the partition.

反射膜の好ましい厚みは、用いる材料により異なる。例えば、金属膜の場合は、0.005μm〜20μmの範囲が好ましく、より好ましくは0.01〜3μmの範囲である。反射膜の厚みが0.005μm以上であることによって、反射率が高くなる。一方、反射膜が厚いほど、セル容積が減少し、セル内充填できる蛍光体の量が減少するため、反射膜の厚みは、反射率が低くならない範囲で、可能な限り薄いことが好ましい。   The preferred thickness of the reflective film varies depending on the material used. For example, in the case of a metal film, a range of 0.005 μm to 20 μm is preferable, and a range of 0.01 to 3 μm is more preferable. When the thickness of the reflective film is 0.005 μm or more, the reflectance is increased. On the other hand, the thicker the reflective film, the smaller the cell volume and the smaller the amount of phosphor that can be filled in the cell. Therefore, it is preferable that the thickness of the reflective film is as thin as possible within a range where the reflectance is not lowered.

隔壁形成後に反射膜を形成することにより、隔壁の表面および基板上の隔壁が形成されていない部分に、同時に同じ材質の反射膜を形成することができる。その結果、隔壁側面と基板上の面とで同様に反射率の材料を形成することが可能となり、蛍光体が発光した可視光を、より効率的に均一にセンサー側へと導くことができる。また、隔壁形成前の基板表面には、反射膜を形成しないことが好ましい。すなわち、隔壁と基板とが接した界面には、反射膜が形成されていないことが好ましい。隔壁形成前に基板上に反射膜を形成した場合、隔壁を形成するための露光工程において、反射膜によって露光光が散乱してしまい、高精細なパターンが形成できなくなるためである。   By forming the reflective film after the partition walls are formed, a reflective film of the same material can be formed at the same time on the surface of the partition walls and the portion on the substrate where the partition walls are not formed. As a result, it is possible to form a material having a reflectance similarly on the side wall of the partition wall and the surface on the substrate, and the visible light emitted from the phosphor can be more efficiently and uniformly guided to the sensor side. Moreover, it is preferable not to form a reflective film on the surface of the substrate before the barrier ribs are formed. That is, it is preferable that a reflective film is not formed at the interface where the partition wall and the substrate are in contact with each other. This is because when the reflective film is formed on the substrate before the partition walls are formed, the exposure light is scattered by the reflective film in the exposure process for forming the partition walls, and a high-definition pattern cannot be formed.

反射膜の形成方法は特に限定はされず、真空製膜法、メッキ法、ペースト塗布法、スプレーによる噴射方法等、各種成膜方法を活用することができる。中でも、真空成膜法は、比較的低温で均一な反射膜を形成できるため好ましい。真空成膜法としては、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、CVDおよびレーザーアブレーション等が挙げられ、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。   The method for forming the reflective film is not particularly limited, and various film forming methods such as a vacuum film forming method, a plating method, a paste coating method, and a spraying method by spraying can be used. Among these, the vacuum film forming method is preferable because a uniform reflective film can be formed at a relatively low temperature. Examples of the vacuum film forming method include vapor deposition, sputtering, ion plating, CVD, and laser ablation. Sputtering is more preferable because a uniform film can be formed on the side wall of the partition wall.

また、メッキ法は、反射膜を安価かつ大面積に安定に形成できることから好ましい。メッキ法においては、まず無電解メッキにより、隔壁の表面および基板上の隔壁が形成されていない部分の全面に下地となる金属膜を形成した後、該金属膜上に、電解メッキで高反射率の金属膜を形成する方法が好ましい。無電解メッキにより形成する下地層の金属としては、Ni、Cu、Sn、Auなどが挙げられる。特にNiが好ましい。また、電解メッキで形成する金属膜としては、Ag、Alなどが好ましい。   The plating method is preferable because the reflective film can be stably formed on a large area at a low cost. In the plating method, first, a base metal film is formed by electroless plating on the entire surface of the surface of the partition wall and the portion where the partition wall is not formed on the substrate, and then a high reflectance is obtained by electrolytic plating on the metal film. The method of forming the metal film is preferable. Ni, Cu, Sn, Au, etc. are mentioned as a metal of the base layer formed by electroless plating. Ni is particularly preferable. Moreover, as a metal film formed by electrolytic plating, Ag, Al, etc. are preferable.

なお、反射膜の形成時に、隔壁を形成するための焼成工程における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、反射膜の形成時の温度は、隔壁形成時の温度よりも低いことが好ましい。   Note that when the reflective film is formed, if the temperature higher than the firing temperature in the firing step for forming the partition wall is applied, the partition wall is deformed. Therefore, the temperature at the time of forming the reflective film is lower than the temperature at the time of partition wall formation. It is preferable.

図3は、本発明のシンチレータパネルの構成を模式的に表した断面図である。
反射膜形成後の隔壁6の高さL1は、100〜3000μmが好ましく、160〜500μmがより好ましい。L1が3000μmを超えると、隔壁を形成する際の加工性が低くなる。一方、L1が100μm未満であると、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する。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the scintillator panel of the present invention.
100-3000 micrometers is preferable and, as for the height L1 of the partition 6 after reflection film formation, 160-500 micrometers is more preferable. When L1 exceeds 3000 μm, the workability when forming the partition walls is lowered. On the other hand, when L1 is less than 100 μm, the amount of phosphor that can be filled is reduced, and the light emission luminance of the obtained scintillator panel is lowered.

隣接する隔壁の間隔L2は、30〜1000μmが好ましい。L2が30μm未満であると、隔壁を形成する際の加工性が低くなる。また、L2が大きすぎると、得られるシンチレータパネルの画像の精度が低くなる。   The interval L2 between adjacent partitions is preferably 30 to 1000 μm. When L2 is less than 30 μm, workability when forming the partition walls is lowered. Moreover, when L2 is too large, the accuracy of the image of the scintillator panel obtained will become low.

隔壁の高さL1が、隔壁の間隔L2よりも大きいことが好ましい。隔壁を高くすることで蛍光体の充填量が多くなり、発光輝度が向上するからである。本発明の方法によれば、反射膜を隔壁形成後に形成することによって、より高い隔壁を形成することができる。   The height L1 of the partition walls is preferably larger than the interval L2 between the partition walls. This is because by increasing the partition wall, the amount of phosphor filled increases and the light emission luminance improves. According to the method of the present invention, a higher partition can be formed by forming the reflective film after the partition is formed.

また、隔壁と基板とが接した界面の幅(底部幅)L3が、隔壁の頂部の幅L4よりも大きいことが好ましい。隔壁形成後に反射膜を形成するため、L4がL3よりも大きい場合、隔壁の頂部近傍の隔壁側面が、隔壁の頂部の陰になり、反射膜が形成されない可能性があるためである。   The width (bottom width) L3 of the interface between the partition wall and the substrate is preferably larger than the width L4 of the top portion of the partition wall. This is because, since the reflective film is formed after the partition wall is formed, when L4 is larger than L3, the side wall surface of the partition wall near the top of the partition wall may be behind the top of the partition wall and the reflective film may not be formed.

底部幅L3は10〜150μmが好ましく、頂部幅L4は5〜80μmが好ましい。より好ましくは、L3が20〜150μmである。L3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、L3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、L4が5μm未満であると、隔壁の強度が低下する。一方、L4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。底部幅L3に対する隔壁の高さL1のアスペクト比(L1/L3)は、1.0〜25.0であることが好ましい。このアスペクト比(L1/L3)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 bottom width L3 is preferably 10 to 150 μm, and the top width L4 is preferably 5 to 80 μm. More preferably, L3 is 20 to 150 μm. When L3 is less than 10 μm, defects in the partition walls are likely to occur during firing. On the other hand, when L3 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 L4 is less than 5 micrometers. On the other hand, if L4 exceeds 80 μm, the region from which the emitted light of the scintillator layer can be extracted becomes narrow. The aspect ratio (L1 / L3) of the partition wall height L1 to the bottom width L3 is preferably 1.0 to 25.0. The larger the aspect ratio (L1 / L3), the wider the space per pixel divided by the partition, and the more phosphor can be filled.

隔壁の間隔L2に対する隔壁の高さL1のアスペクト比(L1/L2)は、0.5〜3.5であることが好ましい。このアスペクト比(L1/L2)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。アスペクト比(L1/L2)は、より好ましくは1.0〜3.5である。   The aspect ratio (L1 / L2) of the partition wall height L1 with respect to the partition wall interval L2 is preferably 0.5 to 3.5. The higher the aspect ratio (L1 / L2), the higher the partition is, and the more fine phosphors can be filled in the space per pixel. The aspect ratio (L1 / L2) is more preferably 1.0 to 3.5.

隔壁の高さL1および隔壁の間隔L2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、S2400)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L3とする。隔壁と基板の間に緩衝層がある場合は、隔壁と緩衝層との接触部における隔壁の幅をL3とする。また、隔壁の最頂部の幅をL4とする。   The partition wall height L1 and the partition wall spacing L2 can be measured by exposing a partition wall cross section perpendicular to the substrate and observing the cross section with a scanning electron microscope (S2400, manufactured by Hitachi, Ltd.). The width of the partition wall at the contact portion between the partition wall and the substrate is L3. When there is a buffer layer between the partition wall and the substrate, the width of the partition wall at the contact portion between the partition wall and the buffer layer is L3. The width of the topmost part of the partition is L4.

次に、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。   Next, a scintillator panel can be completed by filling the cells partitioned by the barrier ribs with a phosphor. Here, the cell refers to a space partitioned by lattice-shaped partition walls. The phosphor filled in the cell is called a scintillator layer.

蛍光体としては、種々の公知の蛍光体材料を使用することができる。特に、X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または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)またはナトリウム(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)またはフッ化タリウム(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 phosphor materials can be used as the phosphor. In particular, the conversion to visible light is high from the X-ray, 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 Alternatively, 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、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やディスペンサーで塗布する方法を用いることができる。   The scintillator layer is formed by, for example, a method of depositing crystalline CsI (in this case, a thallium compound such as thallium bromide can be co-deposited) by vacuum deposition, or phosphor slurry dispersed in water on a substrate. Application method, phosphor powder, organic binder such as ethyl cellulose or acrylic resin, and phosphor paste prepared by mixing with organic solvent such as terpineol or γ-butyrolactone may be applied by screen printing or dispenser. it can.

隔壁により区画されたセル内に充填する蛍光体量は、セル内において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X線を効率的に可視光に変換する効率が低くなる。入射するX線の変換効率を上げることは、隔壁ピッチに対する隔壁高さのアスペクト比(L1/L2)を上げることでも可能であるが、セルの空間に対して高密度に蛍光体を充填することで、より変換効率を上げることができるため好ましい。   The amount of phosphor filled in the cell partitioned by the partition walls is preferably such that the volume fraction occupied by the phosphor in the cell is 50 to 100%. When the volume fraction occupied by the phosphor is less than 50%, the efficiency of efficiently converting incident X-rays into visible light is lowered. Increasing the conversion efficiency of incident X-rays can be achieved by increasing the aspect ratio (L1 / L2) of the partition wall height to the partition wall pitch, but filling the phosphor with high density in the cell space. Therefore, it is preferable because the conversion efficiency can be further increased.

光の反射率向上および隔壁からの光漏れを防止するために、隔壁と反射膜との間に、遮光膜を形成することが好ましい。遮光膜の材料としては、特に限定はされないが、クロム、ニクロムまたはタンタル等の金属膜や、酸化クロムなどの金属酸化物、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。遮光膜の形成方法は、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 light reflectivity and prevent light leakage from the partition, it is preferable to form a light shielding film between the partition and the reflective film. The material of the light shielding film is not particularly limited, and a metal film such as chromium, nichrome or tantalum, a metal oxide such as chromium oxide, a resin containing a black pigment such as carbon, or the like can be used. The method for forming the light shielding film is not particularly limited, and a method of applying a pasted material and various vacuum film forming methods can be used.

遮光膜の好ましい厚みは、用いる材料により異なる。例えば、金属膜の場合は、0.005μm〜20μmの範囲が好ましく、より好ましくは0.01〜3μmの範囲である。遮光膜の厚みが0.005μm以上であることによって、遮光性が高くなる。一方、遮光膜の厚みが厚いほど、セル容積が減少し、セル内充填できる蛍光体の量が減少するため、遮光膜の厚みは、遮光性が低くならない範囲で、可能な限り薄いことが好ましい。   The preferred thickness of the light shielding film varies depending on the material used. For example, in the case of a metal film, a range of 0.005 μm to 20 μm is preferable, and a range of 0.01 to 3 μm is more preferable. When the thickness of the light shielding film is 0.005 μm or more, the light shielding property is enhanced. On the other hand, as the thickness of the light-shielding film increases, the cell volume decreases and the amount of phosphor that can be filled in the cell decreases. Therefore, the thickness of the light-shielding film is preferably as thin as possible as long as the light-shielding property is not lowered. .

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
バインダーポリマー : エチルセルロース(ハーキュレス社製)
粘度調整剤 : フローノンEC121(共栄社化学社製)
溶媒A : γ−ブチロラクトン。
(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% by mass solution Binder polymer: Ethyl cellulose (manufactured by Hercules)
Viscosity modifier: Flownon EC121 (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
Solvent A: γ-butyrolactone.

低融点ガラス粉末A:
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。
Low melting glass powder A:
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., coefficient of thermal expansion 70 × 10 −7 , average particle size 2.3 μm.

低融点ガラス粉末B:
SiO 28質量%、B 30質量%、ZnO 6質量%、LiO 2質量%、MgO 3質量%、CaO 3質量%、BaO 3質量%、Al 25質量%、屈折率(ng):1.551、軟化温度649℃、熱膨張係数49×10−7、平均粒子径2.1μm。
Low melting glass powder B:
SiO 2 28% by mass, B 2 O 3 30% by mass, ZnO 6% by mass, Li 2 O 2% by mass, MgO 3% by mass, CaO 3% by mass, BaO 3% by mass, Al 2 O 3 25% by mass, refraction. Rate (ng): 1.551, softening temperature 649 ° C., thermal expansion coefficient 49 × 10 −7 , average particle diameter 2.1 μm.

低融点ガラス粉末C:
SiO 30質量%、B 34質量%、ZnO 4質量%、LiO 1質量%、MgO 1質量%、CaO 2質量%、BaO 3質量%、Al 26質量%、屈折率(ng):1.542、ガラス軟化温度721℃、熱膨張係数38×10−7、平均粒子径2.0μm。
Low melting glass powder C:
SiO 2 30% by mass, B 2 O 3 34% by mass, ZnO 4% by mass, Li 2 O 1% by mass, MgO 1% by mass, CaO 2% by mass, BaO 3% by mass, Al 2 O 3 26% by mass, refraction. Rate (ng): 1.542, glass softening temperature 721 ° C., thermal expansion coefficient 38 × 10 −7 , average particle diameter 2.0 μm.

低融点ガラス粉末D:
SiO 22質量%、B 30質量%、ZnO 1質量%、LiO 8質量%、NaO 10質量%、KO 6質量%、MgO 4質量%、BaO 11質量%、Al 8質量%、屈折率(ng):1.589、ガラス軟化温度520℃、熱膨張係数89×10−7、平均粒子径2.4μm。
Low melting glass powder D:
SiO 2 22% by mass, B 2 O 3 30% by mass, ZnO 1% by mass, Li 2 O 8% by mass, Na 2 O 10% by mass, K 2 O 6% by mass, MgO 4% by mass, BaO 11% by mass, Al 2 O 3 8% by mass, refractive index (ng): 1.589, glass softening temperature 520 ° C., thermal expansion coefficient 89 × 10 −7 , average particle diameter 2.4 μm.

低融点ガラス粉末E:
SiO 28質量%、B 23質量%、ZnO 4質量%、LiO 5質量%、KO 15質量%、MgO 4質量%、BaO 1質量%、Al 20質量%、屈折率(ng):1.563、ガラス軟化温度540℃、熱膨張係数86×10−7、平均粒子径2.2μm。
Low melting glass powder E:
SiO 2 28% by mass, B 2 O 3 23% by mass, ZnO 4% by mass, Li 2 O 5% by mass, K 2 O 15% by mass, MgO 4% by mass, BaO 1% by mass, Al 2 O 3 20% by mass. , Refractive index (ng): 1.563, glass softening temperature 540 ° C., thermal expansion coefficient 86 × 10 −7 , average particle diameter 2.2 μm.

高融点ガラス粉末A:
SiO 30質量%、B 31質量%、ZnO 6質量%、MgO 2質量%、CaO 2質量%、BaO 2質量%、Al 27質量%、屈折率(ng):1.55、軟化温度790℃、熱膨張係数32×10−7、平均粒子径2.3μm。
High melting point glass powder A:
SiO 2 30% by mass, B 2 O 3 31% by mass, ZnO 6% by mass, MgO 2% by mass, CaO 2% by mass, BaO 2% by mass, Al 2 O 3 27% by mass, refractive index (ng): 1. 55, softening temperature 790 ° C., thermal expansion coefficient 32 × 10 −7 , average particle diameter 2.3 μm.

(隔壁用ペーストの作製)
上記材料を用いて、実施例、比較例で用いる隔壁ペーストを以下の方法で作製した。
(Preparation of partition wall paste)
Using the above materials, partition pastes used in Examples and Comparative Examples were produced by the following method.

隔壁用感光性ペーストA:感光性モノマーM−1を4質量部、感光性モノマーM−2を6質量部、感光性ポリマー24質量部、光重合開始剤6質量部、重合禁止剤0.2質量部および紫外線吸収剤溶液12.8質量部を、溶媒A38質量部に、温度80℃で加熱溶解した。得られた溶液を冷却した後、粘度調整剤を9質量部添加して、有機溶液1を作製した。有機溶液1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。   Photosensitive paste A 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 a photopolymerization initiator, 0.2 of polymerization inhibitor Part by mass and 12.8 parts by mass of the ultraviolet absorber solution were dissolved in 38 parts by mass of the solvent A by heating at a temperature of 80 ° C. After cooling the obtained solution, 9 mass parts of viscosity modifiers were added, and the organic solution 1 was produced. The refractive index (ng) of the organic coating film obtained by applying the organic solution 1 to a glass substrate and drying it was 1.555.

次に、作製した有機溶液1の60質量部に、低融点ガラス粉末Aを30質量部、高融点ガラス粉末Aを10質量部添加した後、3本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストAを作製した。   Next, 30 parts by mass of the low-melting glass powder A and 10 parts by mass of the high-melting glass powder A are added to 60 parts by mass of the prepared organic solution 1, and then kneaded with a three-roller kneader, so Paste A was prepared.

隔壁用感光性ペーストB:隔壁用感光性ペーストAと同様に有機溶液1を作製した。次に、作製した有機溶液1の60質量部に、低融点ガラス粉末Bを30質量部、高融点ガラス粉末Aを10質量部添加した後、3本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストBを作製した。   Barrier photosensitive paste B: An organic solution 1 was prepared in the same manner as the barrier rib photosensitive paste A. Next, 30 parts by mass of the low-melting glass powder B and 10 parts by mass of the high-melting glass powder A are added to 60 parts by mass of the prepared organic solution 1, and then kneaded with a three-roller kneader, so Paste B was prepared.

隔壁用感光性ペーストC:隔壁用感光性ペーストAと同様に有機溶液1を作製した。次に、作製した有機溶液1の60質量部に、低融点ガラス粉末Cを30質量部、高融点ガラス粉末Aを10質量部添加した後、3本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストCを作製した。   Barrier photosensitive paste C: An organic solution 1 was prepared in the same manner as the barrier rib photosensitive paste A. Next, 30 parts by mass of the low-melting glass powder C and 10 parts by mass of the high-melting glass powder A are added to 60 parts by mass of the prepared organic solution 1, and then kneaded with a three-roller kneader to produce a photosensitive film for the partition wall. Paste C was prepared.

隔壁用感光性ペーストD:隔壁用感光性ペーストAと同様に有機溶液1を作製した。次に、作製した有機溶液1の60質量部に、低融点ガラス粉末Dを30質量部、高融点ガラス粉末Aを10質量部添加した後、3本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストDを作製した。   Barrier photosensitive paste D: An organic solution 1 was prepared in the same manner as the barrier rib photosensitive paste A. Next, 30 parts by mass of the low-melting glass powder D and 10 parts by mass of the high-melting glass powder A are added to 60 parts by mass of the prepared organic solution 1, and then kneaded with a three-roller kneader to produce a photosensitive film for the partition wall. Paste D was prepared.

隔壁用感光性ペーストE:隔壁用感光性ペーストAと同様に有機溶液1を作製した。次に、作製した有機溶液1の60質量部に、低融点ガラス粉末Eを30質量部、高融点ガラス粉末Aを10質量部添加した後、3本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストEを作製した。   Barrier photosensitive paste E: An organic solution 1 was prepared in the same manner as the barrier rib photosensitive paste A. Next, 30 parts by mass of the low-melting glass powder E and 10 parts by mass of the high-melting glass powder A are added to 60 parts by mass of the prepared organic solution 1, and then kneaded with a three-roller kneader, and the photosensitive film for the partition wall. Paste E was prepared.

隔壁用スクリーン印刷ペーストA:エチルセルロールを10質量%含有するテルピネオール溶液50質量部および低融点ガラス粉末D50質量部を混合して隔壁用スクリーン印刷ペーストAを作製した。エチルセルロールを10質量%含有するテルピネオール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1.49であった。   Screen printing paste A for partition walls: 50 parts by mass of a terpineol solution containing 10% by mass of ethyl cellulose and 50 parts by mass of low-melting glass powder D were mixed to prepare a screen printing paste A for partition walls. The refractive index (ng) of the organic coating film obtained by applying and drying a terpineol solution containing 10% by mass of ethyl cellulose on a glass substrate was 1.49.

(発光輝度の測定)
作製したシンチレータパネルを、PaxScan2520、PaxScan4336およびPaxScan3030(Varian社製FPD)のいずれかにセットして放射線検出装置を作製した。管電圧80kVpのX線をシンチレータパネルの基板側から照射し、蛍光体層から発光された光の発光量をPaxScan2520、PaxScan4336およびPaxScan3030のいずれかで検出した。
(Measurement of emission luminance)
The produced scintillator panel was set in any of PaxScan2520, PaxScan4336, and PaxScan3030 (Varian FPD) to produce a radiation detection apparatus. X-rays having a tube voltage of 80 kVp were irradiated from the substrate side of the scintillator panel, and the amount of light emitted from the phosphor layer was detected by any of PaxScan 2520, PaxScan 4336, and PaxScan 3030.

(画像欠陥の評価)
作製したシンチレータパネルをPaxScan2520、PaxScan4336およびPaxScan3030のいずれかにセットし、放射線検出装置を作製した。管電圧80kVpのX線をシンチレータパネルの基板側から照射し、ベタ画像を撮影した。これを画像再生装置によって画像として再生し、得られたプリント画像を目視により観察して、画像欠陥、クロストークや線状ノイズの有無を評価した。
(Evaluation of image defects)
The produced scintillator panel was set in one of PaxScan 2520, PaxScan 4336, and PaxScan 3030 to produce a radiation detection apparatus. X-rays with a tube voltage of 80 kVp were irradiated from the substrate side of the scintillator panel, and a solid image was taken. This was reproduced as an image by an image reproducing device, and the obtained print image was visually observed to evaluate the presence or absence of image defects, crosstalk and linear noise.

(実施例1)
500mm×500mmのガラス基板(日本電気硝子社製OA−10)に、上記の隔壁用感光性ペーストAを乾燥厚さ500μmになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を形成したフォトマスク(ピッチ125μm、線幅20μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を、超高圧水銀灯を用いて700mJ/cmの露光量で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜を、0.5%のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに585℃で15分間、空気中で感光性ペースト塗布膜パターンを焼成し、隔壁の間隔L2が125μm、頂部幅L4が20μm、底部幅L3が30μm、隔壁の高さL1が340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。
Example 1
The barrier rib photosensitive paste A was applied to a 500 mm × 500 mm glass substrate (OA-10, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) with a die coater so as to have a dry thickness of 500 μm, and dried. A paste coating film was formed. Next, the photosensitive paste coating film for barrier ribs is applied to an ultra high pressure mercury lamp through a photomask (a chromium mask having a grid-like opening portion having a pitch of 125 μm and a line width of 20 μm) in which openings corresponding to a desired barrier rib pattern are formed. Was exposed at an exposure amount of 700 mJ / cm 2 . 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 lattice-shaped photosensitive paste coating film pattern. Further, the photosensitive paste coating film pattern was baked in the air at 585 ° C. for 15 minutes. The partition wall distance L2 was 125 μm, the top width L4 was 20 μm, the bottom width L3 was 30 μm, and the partition wall height L1 was 340 μm. A partition member having a grid-like partition wall having a size of 480 mm was obtained.

その後、隔壁表面および隔壁の形成されていない箇所の基板表面に、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、反射膜としてアルミ膜を形成した。この時、隔壁頂部でのアルミ膜の厚みは300nm、隔壁側面のアルミ膜の厚みは100nm、隔壁のない基板表面のアルミ膜の厚みは200nmであった。   Thereafter, an aluminum film was formed as a reflective film on the partition wall surface and the substrate surface where the partition wall was not formed, using a batch type sputtering apparatus (SV-9045 manufactured by ULVAC). At this time, the thickness of the aluminum film at the top of the partition was 300 nm, the thickness of the aluminum film on the side of the partition was 100 nm, and the thickness of the aluminum film on the substrate surface without the partition was 200 nm.

その後、蛍光体として、粒径5μmの酸硫化ガドリニウム粉末をエチルセルロースと混合したのち、隔壁により区画された空間に充填し、450℃で焼成し、セル内における蛍光体の体積分率90%のシンチレータパネル1を作製した。   After that, gadolinium oxysulfide powder having a particle size of 5 μm is mixed with ethyl cellulose as a phosphor, and then filled into a space partitioned by partition walls, fired at 450 ° C., and a scintillator with a phosphor volume fraction of 90% in the cell. Panel 1 was produced.

作製したシンチレータパネル1をPaxScan2520にセットして放射線検出装置を作成し、上記のように発光輝度および画像欠陥の評価を行った。線状ノイズを含む欠陥も無く、輝度バラつき3.3%の良好な画像が得られた。   The produced scintillator panel 1 was set in PaxScan 2520 to produce a radiation detection apparatus, and the emission luminance and image defects were evaluated as described above. There was no defect including linear noise, and a good image with a brightness variation of 3.3% was obtained.

(実施例2)
500mm×500mmのガラス基板(日本電気硝子社製OA−10)に、上記の隔壁用感光性ペーストBを乾燥厚さ500μmになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を有するフォトマスク(ピッチ125μm、線幅20μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を、超高圧水銀灯を用いて700mJ/cmの露光量で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜を、0.5%のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに620℃で15分間、空気中で焼成し、隔壁の間隔L2が125μm、頂部幅L4が20μm、底部幅L3が30μm、隔壁の高さL1が340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。
(Example 2)
The partition wall photosensitive paste B is applied to a 500 mm × 500 mm glass substrate (OA-10, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) with a die coater so as to have a dry thickness of 500 μm, dried, and then the partition wall photosensitive resin. A paste coating film was formed. Next, the photosensitive paste coating film for the barrier ribs is applied to the ultra high pressure mercury lamp through a photomask having an opening corresponding to the desired barrier rib pattern (a chromium mask having a grid-like opening portion having a pitch of 125 μm and a line width of 20 μm). It was exposed with an exposure amount of 700 mJ / cm 2 . 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 lattice-shaped photosensitive paste coating film pattern. Further, it was fired in air at 620 ° C. for 15 minutes. The partition wall spacing L2 was 125 μm, the top width L4 was 20 μm, the bottom width L3 was 30 μm, the partition wall height L1 was 340 μm, and the lattice shape was 480 mm × 480 mm. A partition member having a partition was obtained.

次に、隔壁表面および隔壁の形成されていない箇所の基板表面に、実施例1と同じスパッタリング装置を用い、ターゲットを酸化クロムにして、低反射率の酸化クロムから成る遮光膜を形成した。このときの遮光膜の厚みは300nmであった。次に実施例1と同様に、反射膜としてアルミ膜をスパッタリングで形成した後、実施例1と同様に蛍光体を隔壁により区画された空間に充填し、シンチレータパネル2を作製した。   Next, a light-shielding film made of low-reflectance chromium oxide was formed on the partition wall surface and the substrate surface where the partition wall was not formed, using the same sputtering apparatus as in Example 1 and using the target as chromium oxide. At this time, the thickness of the light shielding film was 300 nm. Next, as in Example 1, an aluminum film was formed as a reflective film by sputtering, and in the same manner as in Example 1, the phosphor was filled in the space defined by the partition walls to produce a scintillator panel 2.

作製したシンチレータパネル2をPaxScan2520にセットして放射線検出装置を作成し、上記のように発光輝度および画像欠陥の評価を行った。線状ノイズを含む欠陥も無く、輝度バラつき1.9%の良好な画像が得られた。また、輝度も実施例1の150%であった。   The produced scintillator panel 2 was set on PaxScan 2520 to produce a radiation detection apparatus, and the emission luminance and image defects were evaluated as described above. There was no defect including linear noise, and a good image with a luminance variation of 1.9% was obtained. The luminance was 150% of Example 1.

(実施例3)
500mm×500mmのガラス基板(日本電気硝子社製OA−10)に、上記の隔壁用感光性ペーストEを乾燥厚さ500μmになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を形成したフォトマスク(ピッチ125μm、線幅20μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を、超高圧水銀灯を用いて700mJ/cmの露光量で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜を、0.5%のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに585℃で15分間、空気中で感光性ペースト塗布膜パターンを焼成し、隔壁の間隔L2が125μm、頂部幅L4が20μm、底部幅L3が30μm、隔壁の高さL1が330μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。
Example 3
The barrier rib photosensitive paste E is applied to a 500 mm × 500 mm glass substrate (OA-10 manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) with a die coater so as to have a dry thickness of 500 μm, and dried. A paste coating film was formed. Next, the photosensitive paste coating film for barrier ribs is applied to an ultra high pressure mercury lamp through a photomask (a chromium mask having a grid-like opening portion having a pitch of 125 μm and a line width of 20 μm) in which openings corresponding to a desired barrier rib pattern are formed. Was exposed at an exposure amount of 700 mJ / cm 2 . 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 lattice-shaped photosensitive paste coating film pattern. Further, the photosensitive paste coating film pattern was baked in the air at 585 ° C. for 15 minutes. The partition wall spacing L2 was 125 μm, the top width L4 was 20 μm, the bottom width L3 was 30 μm, the partition wall height L1 was 330 μm, and 480 mm × A partition member having a grid-like partition wall having a size of 480 mm was obtained.

その後、隔壁表面および隔壁の形成されていない箇所の基板表面に、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、反射膜としてアルミ膜を形成した。この時、隔壁頂部でのアルミ膜の厚みは300nm、隔壁側面のアルミ膜の厚みは100nm、隔壁のない基板表面のアルミ膜の厚みは200nmであった。   Thereafter, an aluminum film was formed as a reflective film on the partition wall surface and the substrate surface where the partition wall was not formed, using a batch type sputtering apparatus (SV-9045 manufactured by ULVAC). At this time, the thickness of the aluminum film at the top of the partition was 300 nm, the thickness of the aluminum film on the side of the partition was 100 nm, and the thickness of the aluminum film on the substrate surface without the partition was 200 nm.

その後、蛍光体として、粒径5μmの酸硫化ガドリニウム粉末をエチルセルロースと混合したのち、隔壁により区画された空間に充填し、450℃で焼成し、セル内における蛍光体の体積分率90%のシンチレータパネル3を作製した。   After that, gadolinium oxysulfide powder having a particle size of 5 μm is mixed with ethyl cellulose as a phosphor, and then filled into a space partitioned by partition walls, fired at 450 ° C., and a scintillator with a phosphor volume fraction of 90% in the cell. Panel 3 was produced.

作製したシンチレータパネル3をPaxScan2520にセットして放射線検出装置を作成し、上記のように発光輝度および画像欠陥の評価を行った。線状ノイズを含む欠陥も無く、輝度バラつき2.7%の良好な画像が得られた
(実施例4)
実施例1と同様にして、隔壁の間隔L2が125μm、頂部幅L4が20μm、底部幅L3が30μm、隔壁の高さL1が340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。
The produced scintillator panel 3 was set in PaxScan 2520 to produce a radiation detection apparatus, and the emission luminance and image defects were evaluated as described above. There was no defect including linear noise, and a good image with a brightness variation of 2.7% was obtained (Example 4)
In the same manner as in Example 1, a partition member having a grid-shaped partition wall having a size of 480 mm × 480 mm with a partition wall interval L2 of 125 μm, a top width L4 of 20 μm, a bottom width L3 of 30 μm, a partition wall height L1 of 340 μm. Got.

その後、隔壁表面および隔壁の形成されていない箇所の基板表面に、無電解ニッケルメッキにより、下地層としてニッケル膜を形成した。その後、電解銀メッキにより、ニッケル膜上に反射膜として銀膜を形成した。ニッケル膜と銀膜の厚みは、それぞれ500nmおよび1000nmであった。   Thereafter, a nickel film was formed as an underlayer by electroless nickel plating on the surface of the partition and the substrate surface where the partition was not formed. Thereafter, a silver film was formed as a reflective film on the nickel film by electrolytic silver plating. The thicknesses of the nickel film and the silver film were 500 nm and 1000 nm, respectively.

その後、蛍光体として、粒径5μmの酸硫化ガドリニウム粉末をエチルセルロースと混合したのち、隔壁により区画された空間に充填し、450℃で焼成し、セル内における蛍光体の体積分率90%のシンチレータパネル4を作製した。   After that, gadolinium oxysulfide powder having a particle size of 5 μm is mixed with ethyl cellulose as a phosphor, and then filled into a space partitioned by partition walls, fired at 450 ° C., and a scintillator with a phosphor volume fraction of 90% in the cell. Panel 4 was produced.

作製したシンチレータパネル4をPaxScan2520にセットして放射線検出装置を作成し、上記のように発光輝度および画像欠陥の評価を行った。線状ノイズを含む欠陥も無く、輝度バラつき3.2%の良好な画像が得られた
(比較例1)
実施例1と同じ方法で作製した隔壁基板に、アルミ反射膜を形成せずに、実施例1と同様の方法で蛍光体を充填し、シンチレータパネル3を作製した。
The produced scintillator panel 4 was set in PaxScan 2520 to produce a radiation detection apparatus, and the emission luminance and image defects were evaluated as described above. There was no defect including linear noise, and a good image with a brightness variation of 3.2% was obtained (Comparative Example 1).
A partition substrate produced by the same method as in Example 1 was filled with a phosphor by the same method as in Example 1 without forming an aluminum reflective film, and a scintillator panel 3 was produced.

作製したシンチレータパネル3をPaxScan2520にセットして放射線検出装置を作成し、上記のように発光輝度および画像欠陥の評価を行った。線状ノイズを含む欠陥も無かったものの、輝度バラツキが6.2%と増加し、輝度も実施例1の20%にまで低下した。   The produced scintillator panel 3 was set in PaxScan 2520 to produce a radiation detection apparatus, and the emission luminance and image defects were evaluated as described above. Although there were no defects including linear noise, the luminance variation increased to 6.2%, and the luminance decreased to 20% of Example 1.

(比較例2)
隔壁用感光性ペーストCを用いた以外は、実施例2と同様の方法で隔壁パターンを形成した。得られた隔壁は、隔壁の間隔L2が125μm、頂部幅L4が20μm、底部幅L3が50μm、隔壁の高さL1が340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。しかしながら、隔壁の焼結が十分に進行していないために部分的に隔壁が欠落している箇所や、隔壁底部が太くなり、隣の隔壁と接触し、開口部が埋まっている箇所が多発した。
(Comparative Example 2)
A partition wall pattern was formed in the same manner as in Example 2 except that the partition wall photosensitive paste C was used. The obtained partition wall is a partition wall member having a grid-shaped partition wall having a size of 480 mm × 480 mm with a partition wall interval L2 of 125 μm, a top width L4 of 20 μm, a bottom width L3 of 50 μm, and a partition wall height L1 of 340 μm. It was. However, there were many spots where the partition walls were partially missing due to insufficient progress of sintering of the partition walls, and where the bottom of the partition walls became thicker, in contact with the adjacent partition walls, and where the openings were buried. .

(比較例3)
隔壁用感光性ペーストDを用いた以外は、実施例1と同様の方法で隔壁パターンを形成した。得られた隔壁は、隔壁の間隔L2が125μm、頂部幅L4が40μm、底部幅L3が80μm、隔壁の高さL1が340μmで、480mm×480mmの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。有機成分とガラスの屈折率の不整合により、L3とL4は大きくなった。また、焼成における隔壁の軟化が過剰に進行して、隔壁が欠落している箇所が多発し、隔壁に歪みが発生した。
(Comparative Example 3)
A partition wall pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that the partition wall photosensitive paste D was used. The obtained partition wall has a partition wall partition L2 of 125 μm, a top width L4 of 40 μm, a bottom width L3 of 80 μm, a partition wall height L1 of 340 μm, and a partition wall member having a size of 480 mm × 480 mm. It was. L3 and L4 increased due to the mismatch of the refractive index of the organic component and glass. In addition, the softening of the partition walls during firing progressed excessively, resulting in many locations where the partition walls were missing, and the partition walls were distorted.

(比較例4)
500mm×500mmのガラス基板(日本電気硝子社製OA−10)に、前述の隔壁用スクリーン印刷ペーストAを、スクリーン印刷により15μmの膜厚で塗工し、乾燥させて、緩衝層を形成した。その後、縦方向および横方向のピッチ160μm、開口長さ130μm×130μm、壁幅35μmで所定の画素数に見合う大きさのパターンを用いて、上記隔壁用スクリーン印刷ペーストAをスクリーン印刷によって、膜厚40μmでの塗布および乾燥を12層繰り返した。その後、550℃の空気中で焼成を行い、頂部幅L4が50μm、底部幅L3が50μm、隔壁の高さL1が450μmの隔壁を形成した。
(Comparative Example 4)
The partition wall screen printing paste A was applied to a 500 mm × 500 mm glass substrate (OA-10, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) with a film thickness of 15 μm by screen printing and dried to form a buffer layer. Thereafter, the partition wall screen printing paste A is screen-printed by using a pattern having a vertical and horizontal pitch of 160 μm, an opening length of 130 μm × 130 μm, a wall width of 35 μm and a size suitable for a predetermined number of pixels. Application and drying at 40 μm were repeated 12 layers. Thereafter, firing was performed in air at 550 ° C. to form a partition wall having a top width L4 of 50 μm, a bottom width L3 of 50 μm, and a partition wall height L1 of 450 μm.

その後、隔壁表面および隔壁の形成されていない箇所の基板表面に、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、反射膜としてアルミ膜を形成した。この時、隔壁頂部でのアルミ膜の厚みは300nm、隔壁のない基板表面のアルミ膜の厚みは200nmであったが、隔壁側面はアルミ膜が形成されている箇所と、形成されていない箇所が発生した。   Thereafter, an aluminum film was formed as a reflective film on the partition wall surface and the substrate surface where the partition wall was not formed, using a batch type sputtering apparatus (SV-9045 manufactured by ULVAC). At this time, the thickness of the aluminum film at the top of the partition wall was 300 nm, and the thickness of the aluminum film on the substrate surface without the partition wall was 200 nm, but the side surface of the partition wall had a place where the aluminum film was formed and a place where it was not formed. Occurred.

その後、蛍光体として粒径5μmの酸硫化ガドリニウム粉末をエチルセルロースと混合したのち、隔壁により区画された空間に充填し、450℃で焼成し、セル内における蛍光体の体積分率50%のシンチレータパネル5を作製した。隔壁パターンに部分的な歪みが発生しており、これ以上の蛍光体充填ができなかった。   After that, gadolinium oxysulfide powder having a particle diameter of 5 μm is mixed with ethyl cellulose as a phosphor, and then filled into a space defined by partition walls, fired at 450 ° C., and a scintillator panel with a phosphor volume fraction of 50% in the cell. 5 was produced. Partial distortion occurred in the barrier rib pattern, and no further phosphor filling was possible.

作製したシンチレータパネル5をPaxScan2520にセットして放射線検出装置を作成し、上記のように発光輝度および画像欠陥の評価を行った。面内に発光しない画素欠陥が80箇所点在する結果となった。   The produced scintillator panel 5 was set in PaxScan 2520 to produce a radiation detection apparatus, and the emission luminance and image defects were evaluated as described above. As a result, 80 pixel defects that do not emit light were scattered in the plane.

これらの結果より、本発明に係る実施例においては、発光輝度が高く、隔壁構造のゆがみや画像ムラや線状のノイズが少なく、良好な画像が得られることが分かる。   From these results, it can be seen that in the examples according to the present invention, the emission luminance is high, and there is little distortion of the partition wall structure, image unevenness and linear noise, and a good image can be obtained.

1 放射線検出装置
2 シンチレータパネル
3 出力基板
4 基板
5 緩衝層
6 隔壁
7 シンチレータ層
8 隔膜層
9 光電変換層
10 出力層
11 基板
12 電源部
13 反射膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation detection apparatus 2 Scintillator panel 3 Output board 4 Board | substrate 5 Buffer layer 6 Partition 7 Scintillator layer 8 Separator layer 9 Photoelectric conversion layer 10 Output layer 11 Board | substrate 12 Power supply part 13 Reflective film

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を構成するシンチレータパネルとして有用に利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be usefully used as a scintillator panel that constitutes a radiation detection apparatus used in medical diagnostic apparatuses, nondestructive inspection equipment, and the like.

Claims (5)

平板状の基板、該基板の上に設けられた隔壁、および、前記隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルであり、
前記隔壁が、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラスを主成分とする材料により構成されており、
前記隔壁の表面および前記基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜が形成されている、シンチレータパネル。
A scintillator panel having a flat substrate, a partition provided on the substrate, and a scintillator layer made of a phosphor filled in a cell partitioned by the partition,
The partition is made of a material mainly composed of low melting point glass containing 2 to 20% by mass of an alkali metal oxide,
A scintillator panel, wherein a reflective film is formed on a surface of the partition wall and a portion of the substrate where the partition wall is not formed.
前記隔壁と前記基板とが接した界面には、反射膜が形成されていない、請求項1記載のシンチレータパネル。   The scintillator panel according to claim 1, wherein a reflective film is not formed at an interface between the partition wall and the substrate. 前記隔壁と前記反射膜の間に、遮光膜が形成されている、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, wherein a light shielding film is formed between the partition wall and the reflective film. 前記隔壁の高さL1は、隣接する隔壁の間隔L2よりも大きく、かつ、前記隔壁と前記基板とが接した界面の幅L3は、前記隔壁の頂部の幅L4よりも大きい、請求項1〜3のいずれか一項記載のシンチレータパネル。   The height L1 of the partition wall is larger than an interval L2 between adjacent partition walls, and a width L3 of an interface between the partition wall and the substrate is larger than a width L4 of a top portion of the partition wall. The scintillator panel according to claim 3. 請求項1〜4のいずれか一項記載のシンチレータパネルを製造する方法であって、
基板上に、アルカリ金属酸化物を2〜20質量%含有する低融点ガラスを含む無機粉末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と、
得られた感光性ペースト塗布膜を露光する露光工程と、
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と、
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および焼結させ、隔壁を形成する焼成工程と、
隔壁の表面および基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜を形成する工程と、
隔壁により区画されたセル内に蛍光体を充填する工程と、
を含む、シンチレータパネルの製造方法。
A method for producing the scintillator panel according to any one of claims 1 to 4,
Applying a photosensitive paste containing an inorganic powder containing a low-melting glass containing 2 to 20% by mass of an alkali metal oxide and a photosensitive organic component on a substrate to form a photosensitive paste coating film;
An exposure step of exposing the obtained photosensitive paste coating film;
A development step of dissolving and removing a portion soluble in the developer of the photosensitive paste coating film after exposure;
A baking step of heating the photosensitive paste coating film pattern after development to a baking temperature of 500 ° C. to 700 ° C. to remove organic components and softening and sintering the low-melting glass to form partition walls;
Forming a reflective film on the surface of the partition wall and the portion of the substrate where the partition wall is not formed;
Filling the phosphor into the cells partitioned by the barrier ribs;
A method for manufacturing a scintillator panel, comprising:
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