JPWO2015182524A1 - シンチレータパネル、放射線画像検出装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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%。
38質量部の有機溶媒に、24質量部の感光性ポリマー、6質量部の感光性モノマーx、4質量部の感光性モノマーy、6質量部の光重合開始剤、0.2質量部の重合禁止剤および12.8質量部の紫外線吸収剤溶液を添加し、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、隔壁用有機溶液を得た。
感光性ポリマー : 質量比がメタクリル酸/メタクリル酸メチル/スチレン=40/40/30の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)
感光性モノマーx : 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y : テトラプロピレングリコールジメタクリレート
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(IC369;BASF社製)
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 : γ―ブチロラクトン0.3質量%溶液(スダンIV;東京応化工業株式会社製)
有機溶媒 : γ−ブチロラクトン
粘度調整剤: フローノン(登録商標)EC121(共栄社化学株式会社製)
このようにして得られた60質量部の隔壁用有機溶液に、30質量部の低融点ガラス粉末および10質量部の高融点ガラス粉末を添加して3本ローラー混練機で混練し、隔壁用感光性ペーストを得た。
低融点ガラス粉末 : SiO2 27質量%、B2O3 31質量%、ZnO 6質量%、Li2O 7質量%、MgO 2質量%、CaO 2質量%、BaO 2質量%、Al2O3 23質量% ; 軟化温度588℃ ; 熱膨張係数68×10−7 (/K); 平均粒子径D50 2.3μm
高融点ガラス粉末 : SiO2 30質量%、B2O3 31質量%、ZnO 6質量%、MgO 2質量%、CaO 2質量%、BaO 2質量%、Al2O3 27質量% ; 軟化温度790℃ ; 熱膨張係数32×10−7(/K) ; 平均粒子径D50 2.3μm
(緩衝層用ペーストの作製)
95質量部の上記隔壁用感光性ペーストに、5質量部の酸化チタン粉末(平均粒子径D50 0.3μm)を添加して混練し、緩衝層用ペーストを得た。
5質量部の有機バインダー(エチルセルロース(100cP))を、80質量部の有機溶媒(テルピネオール)に80℃で加熱溶解した有機溶液に、15質量部のルチル型酸化チタン(平均粒子径D50 0.25μm)を添加して混練し、反射層ペーストAを得た。
5質量部の有機バインダー(エチルセルロース(100cP))を、60質量部の有機溶媒(テルピネオール)に80℃で加熱溶解した有機溶液に、35質量部のルチル型酸化チタン(平均粒子径D50 0.25μm)を添加して混練し、反射層ペーストBを得た。
5質量部の有機バインダー(エチルセルロース(14cP))を、80質量部の有機溶媒(テルピネオール)に80℃で加熱溶解した有機溶液に、15質量部のルチル型酸化チタン(平均粒子径D50 0.25μm)を添加して混練し、反射層ペーストCを得た。
30質量部の有機バインダー(エチルセルロース(7cp);比重1.1g/cm3)を、70質量部の有機溶媒(テルピネオール、比重0.93g/cm3)に80℃で加熱溶解し、有機溶液1を得た。また蛍光体粉末として、平均粒子径D50が10μmのTb賦活Gd2O2S(Gd2O2S:Tb、比重7.3g/cm3)を準備した。
表1に示す組成で、有機溶液1の作製と同様の方法により有機溶液2〜6を作製した。次に、表2に示す組成で、蛍光体ペーストAの作製と同様の方法により蛍光体ペーストB〜Hを作製した。
100mm×100mmの白色PETフィルム基板(E6SQ;東レ株式会社製)上に、上記蛍光体ペーストAを乾燥後の塗布膜の厚さが300μmになるようにダイコーターで塗布し、100℃のIR乾燥炉で2時間乾燥して、蛍光体ペースト塗布膜すなわちベタ塗りの蛍光体層を形成し、シンチレータパネルを得た。得られたシンチレータパネルについての各パラメータを、表3に示す。
100mm×100mmの白色PETフィルム基板(E6SQ;東レ株式会社製)上に、上記蛍光体ペーストAを乾燥後の塗布膜の厚さが300μmになるようにダイコーターで塗布し、100℃のIR乾燥炉で2時間乾燥して、蛍光体ペースト塗布膜すなわちベタ塗りの蛍光体層を形成した。
凸状パターンの高さを240μmに変更した以外は、実施例1と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。シンチレータパネルについての各パラメータおよび評価結果を、表3に示す。以下、実施例3〜19および比較例2〜4についても同様。
凸状パターンの高さを200μmに変更した以外は、実施例1と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
凸状パターンの高さを150μmに変更した以外は、実施例1と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
凸状パターンの高さを100μmに変更した以外は、実施例1と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
凸状パターンの高さを40μmに変更した以外は、実施例1と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
凸状パターンの半径を15μmに変更した以外は、実施例4と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
凸状パターンの半径を30μmに変更した以外は、実施例4と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
凸状パターンの半径を70μmに変更した以外は、実施例4と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
凸状パターンの半径を90μmに変更した以外は、実施例4と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
凸状パターンのピッチを縦横ともピッチ127μmに変更した以外は、実施例8と同様の方法によりシンチレータパネルを得た。
凸状パターンのピッチを縦横ともピッチ83μmに変更した以外は、実施例8と同様の方法によりシンチレータパネルを得た。
蛍光体ペースト塗布膜の厚みを500μmに、凸状パターンのピッチを縦横ともピッチ42μmに、凸状パターンの高さを200μmに、それぞれ変更した以外は、実施例7と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例12と同様の評価をした。
凸状パターンのピッチを縦横ともピッチ582μmに、凸状パターンの高さを100μmに、変更した以外は、実施例9と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。なお、得られた画像には、周期的なノイズが見られた。
蛍光体ペースト塗布膜の厚みを150μmに、凸状パターンの半径を30μmに、凸状パターンの高さを30μmに、それぞれ変更した以外は、実施例1と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
蛍光体ペースト塗布膜の厚みを500μmに、凸状パターンの半径を50μmに、凸状パターンの高さを200μmに、それぞれ変更した以外は、実施例1と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
凸状パターンの形状を、縦横ともピッチ194μm、半径50μm、高さ150μmの円柱状に変更した以外は、実施例1と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様に評価をした。
凸状パターンの形状を、縦横ともピッチ194μm、1辺の長さ100μm、高さ150μmの正四角柱に変更した以外は、実施例1と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
凸状パターンの形状を、縦横ともピッチ194μm、1辺の長さ100μm、高さ150μmの正四角錐に変更した以外は、実施例1と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
上記蛍光体ペーストGを乾燥後の塗布膜の厚さが50μmになるようにスクリーン印刷機(マイクロテック製;スクリーン版は#350POLメッシュ)を用いて全面ベタ印刷し、100℃のIR乾燥炉で1時間乾燥した後、上記蛍光体ペーストAを蛍光体ペースト塗布膜の合計厚みが230μmとなるように塗布し、100℃のIR乾燥炉で1時間乾燥させて、充填密度の異なる多層構造の蛍光体ペースト塗布膜を形成した。
上記蛍光体ペーストGを乾燥後の塗布膜の厚さが50μmになるようにダイコーターで塗布した後、上記蛍光体ペーストAを蛍光体ペースト塗布膜の合計厚みが230μmとなるように塗布し、100℃のIR乾燥炉で1時間乾燥させて、充填密度の異なる多層構造の蛍光体ペースト塗布膜を形成した。
上記蛍光体ペーストGを乾燥後の塗布膜の厚さが50μmになるようにダイコーターで塗布した後、上記蛍光体ペーストAを蛍光体ペースト塗布膜の合計厚みが150μmとなるように塗布し、100℃のIR乾燥炉で1時間乾燥させて、充填密度の異なる多層構造の蛍光体ペースト塗布膜を形成した。
上記蛍光体ペーストGを乾燥後の塗布膜の厚さが50μmになるようにダイコーターで塗布した後、上記蛍光体ペーストAを蛍光体ペースト塗布膜の合計厚みが330μmとなるように塗布し、100℃のIR乾燥炉で2時間乾燥させて、充填密度の異なる多層構造の蛍光体ペースト塗布膜を形成した。
凸状パターンの高さを280μm、半径を70μmに変更した以外は、実施例1と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
凸状パターンの半径を10μmに変更した以外は、実施例4と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。
凸状パターンの半径を160μmに変更した以外は、実施例4と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例1と同様の評価をした。なお、得られた画像には、周期的なノイズが見られた。
100mm×100mmのガラス基板(ソーダガラス;熱膨張係数90×10−7(/K)、基板厚さ0.7mm)上に、感光性ペーストを乾燥後の塗布膜の厚さが450μmになるようにダイコーターで塗布し、100℃のIR乾燥炉で4時間乾燥して、感光性ペースト塗布膜を形成した。得られた感光性ペースト塗布膜を、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(縦横ともピッチ194μm、線幅20μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、露光量500mJ/cm2の超高圧水銀灯で露光した。露光後の感光性ペースト塗布膜を、現像液として35℃の0.5質量%エタノールアミン水溶液を用いて圧力1.5kg/cm2で420秒間シャワー現像し、さらに現像液に含浸したまま40kHz、100W/cm2の超音波を240秒間照射し、圧力1.5kg/cm2でシャワー水洗してから、120℃で10分間乾燥して、格子状の感光性ペーストパターンを形成した。得られた感光性ペーストパターンは空気中、585℃で15分間焼成し、表4に示すような断面形状を有する、格子状の隔壁を形成した。
100mm×100mmのガラス基板(ソーダガラス;熱膨張係数90×10−7(/K)、基板厚さ0.7mm)上に、感光性ペーストを乾燥後の塗布膜の厚さが450μmになるようにダイコーターで塗布し、100℃のIR乾燥炉で4時間乾燥して、感光性ペースト塗布膜を形成した。得られた感光性ペースト塗布膜を、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(縦横ともピッチ194μm、線幅20μmの格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、露光量500mJ/cm2の超高圧水銀灯で露光した。露光後の感光性ペースト塗布膜を、現像液として35℃の0.5質量%エタノールアミン水溶液を用いて圧力1.5kg/cm2で420秒間シャワー現像し、さらに現像液に含浸したまま40kHz、100W/cm2の超音波を240秒間照射し、圧力1.5kg/cm2でシャワー水洗してから、120℃で10分間乾燥して、格子状の感光性ペーストパターンを形成した。得られた感光性ペーストパターンは空気中、585℃で15分間焼成し、表4に示すような断面形状を有する、格子状の隔壁を形成した。
上記蛍光体ペーストBを用いて、熱風乾燥オーブンの温度を120℃にした以外は、実施例24と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例24と同様の評価をした。シンチレータパネルについての各パラメータおよび評価結果を、表4および表5に示す。以下、実施例26〜40および比較例6についても同様。
上記蛍光体ペーストCを用いて、熱風乾燥オーブンの温度を120℃にした以外は、実施例24と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例24と同様の評価をした。
上記蛍光体ペーストDを用いて、熱風乾燥オーブンの温度を140℃にした以外は、実施例24と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例24と同様の評価をした。
上記蛍光体ペーストCを用いて、熱風乾燥オーブンの温度を200℃にした以外は、実施例24と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例24と同様の評価をした。
上記蛍光体ペーストCを用いて、熱風乾燥オーブンの温度を160℃にした以外は、実施例24と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例24と同様の評価をした。
上記蛍光体ペーストCを用いて、熱風乾燥オーブンの温度を90℃にして80分乾燥させた以外は、実施例24と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例24と同様の評価をした。
実施例24と同様の方法により、100mm×100mmのガラス基板に格子状の隔壁を形成した。形成した隔壁に、上記反射層ペーストCをスクリーン印刷機(マイクロテック製;蛍光体スキージ使用;スクリーン版は#200SUSメッシュ)を用いて全面ベタ印刷を数回繰り返し、隔壁で区画されたセルに反射層ペーストCを充填した。その後、デシケータで真空処理した後、ゴムスキージでセルから溢れた反射層ペーストをかき取った。その後40℃のIR乾燥炉で120分間乾燥し、隔壁で区画された各セル内の底面に厚み10μmの反射層を形成した。
実施例24と同様の方法により、100mm×100mmのガラス基板に格子状の隔壁を形成した。形成した隔壁に、上記反射層ペーストAをスクリーン印刷機(蛍光体スキージ使用;スクリーン版は#200SUSメッシュ)を用いて全面ベタ印刷を数回繰り返し、隔壁で区画されたセルに反射層ペーストAを充填した。その後、デシケータで真空処理した後、ゴムスキージでセルから溢れた反射層ペーストをかき取った。その後160℃の熱風乾燥オーブンで60分間乾燥し、隔壁で区画された各セル内の全面に厚み10μmの凹形状の反射層を形成した。
上記反射層ペーストBを用い、反射層の厚みを30μmにした以外は、実施例32同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例24と同様の評価をした。
上記蛍光体ペーストCを用いて、熱風乾燥オーブンの温度を120℃にした以外は、実施例32と同様の方法によりシンチレータパネルを得て、実施例24と同様の評価をした。
上記蛍光体ペーストDを用いて、熱風乾燥オーブンの温度を140℃にした以外は、実施例32と同様の方法により、シンチレータパネルを得て、実施例24と同様の評価をした。
100mm×100mmのガラス基板上に、実施例24と同様の方法により感光性ペースト塗布膜を形成した。得られた感光性ペースト塗布膜を、フォトマスクを縦横ともピッチ127μm、線幅15μmの格子状開口部を有するクロムマスクに、露光量を350mJ/cm2に、それぞれ変更した以外は、実施例24と同様の方法により露光した。露光後の感光性ペースト塗布膜を、現像液として35℃の0.5質量%エタノールアミン水溶液を用いて圧力1.5kg/cm2で500秒間シャワー現像し、さらに現像液に含浸したまま40kHz、100W/cm2の超音波を400秒間照射し、圧力1.5kg/cm2でシャワー水洗してから、実施例24と同様の方法により格子状の隔壁を形成した。
実施例35と同様の方法により得たシンチレータパネルに、さらに上記蛍光体ペーストFをスクリーン印刷機(蛍光体スキージ使用;スクリーン版は#165SUSメッシュ)を用いて全面ベタ印刷し、デシケータで真空処理した後、100℃の熱風乾燥オーブンで40分間乾燥し、表5に示すような2層目の蛍光体層を形成し、蛍光体層が、蛍光体粉末の充填密度が異なる、複数の層から構成されているシンチレータパネルを得て、実施例24と同様の評価をした。
上記蛍光体ペーストGを用いた以外は、実施例35と同様の方法により、シンチレータパネルを得て、実施例24と同様の評価をした。
実施例38と同様の方法により得たシンチレータパネルに、さらに上記蛍光体ペーストHをスクリーン印刷機(蛍光体スキージ使用;スクリーン版は#165SUSメッシュ)を用いて全面ベタ印刷し、デシケータで真空処理した後、80℃の熱風乾燥オーブンで40分間乾燥し、表5に示すような2層目の蛍光体層を形成し、蛍光体層が、蛍光体粉末の充填密度が異なる、複数の層から構成されているシンチレータパネルを得て、実施例24と同様の評価をした。
100mm×100mmのガラス基板(ソーダガラス;熱膨張係数90×10−7(/K)、基板厚さ0.7mm)上に、上記緩衝層用ペーストを15μmバーコーターで塗布し、乾燥した後に、超高圧水銀灯で500mJ/cm2の全面光照射を行い、厚さ12μmの緩衝層用ペースト塗布膜を形成した。
100mm×100mmのガラス基板上に、実施例24と同様の方法により格子状の隔壁を形成した。
2 シンチレータパネル
3 検出基板
4 基板
5 緩衝層
6 隔壁
7 蛍光体層
8 反射層
9 接着層
10 光電変換層
11 出力層
12 基板
13 電源部
Claims (8)
- 基板、および、蛍光体粉末を含有する蛍光体層を備えたシンチレータパネルであって、
前記蛍光体層が、表面に複数のくぼみを有し、
前記くぼみの開口部の面積Aが、500〜70000μm2であり、
前記蛍光体層の厚みTと、前記くぼみの深さDとの比であるD/Tが、0.1〜0.9である、シンチレータパネル。 - 前記蛍光体層が、表面に500〜50000個/cm2のくぼみを有する、請求項1記載のシンチレータパネル。
- 隣接する前記くぼみ同士のピッチPが、50〜350μmの範囲における一定値であり、
前記くぼみの開口部の最大幅Wが、30〜300μmである、請求項1または2記載のシンチレータパネル。 - さらに、前記蛍光体層を区画する隔壁を有する、請求項1〜3のいずれか一項記載のシンチレータパネル。
- さらに、前記蛍光体層と前記隔壁との間に、凹形状の反射層を備える、請求項4記載のシンチレータパネル。
- 前記蛍光体層が、前記蛍光体粉末の充填密度が異なる、複数の層から構成されている、請求項1〜5のいずれか一項記載のシンチレータパネル。
- 請求項1〜6のいずれか一項記載のシンチレータパネルを具備する、放射線画像検出装置。
- 請求項1〜7のいずれか一項記載のシンチレータパネルと、該シンチレータパネルの前記くぼみに対向する光電変換素子を備える検出基板と、を具備する、放射線画像検出装置の製造方法であって、(A)前記くぼみと前記光電変換素子との位置合わせ工程、および、(B)前記シンチレータパネルと前記検出基板との貼り合せ工程、を備える、放射線画像検出装置の製造方法。
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