KR101925823B1 - 신틸레이터 패널 및 신틸레이터 패널의 제조 방법 - Google Patents

신틸레이터 패널 및 신틸레이터 패널의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101925823B1
KR101925823B1 KR1020137026957A KR20137026957A KR101925823B1 KR 101925823 B1 KR101925823 B1 KR 101925823B1 KR 1020137026957 A KR1020137026957 A KR 1020137026957A KR 20137026957 A KR20137026957 A KR 20137026957A KR 101925823 B1 KR101925823 B1 KR 101925823B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
partition wall
coating film
mass
buffer layer
photosensitive paste
Prior art date
Application number
KR1020137026957A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140012728A (ko
Inventor
유이치로 이구치
츠바사 하마노
야스히로 코바야시
Original Assignee
도레이 카부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도레이 카부시키가이샤 filed Critical 도레이 카부시키가이샤
Publication of KR20140012728A publication Critical patent/KR20140012728A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101925823B1 publication Critical patent/KR101925823B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C12/00—Powdered glass; Bead compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/007—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/008—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character comprising a mixture of materials covered by two or more of the groups C03C17/02, C03C17/06, C03C17/22 and C03C17/28
    • C03C17/009—Mixtures of organic and inorganic materials, e.g. ormosils and ormocers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/066—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/44—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
    • C03C2217/445—Organic continuous phases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/47—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
    • C03C2217/475—Inorganic materials

Abstract

평판상의 기판, 상기 기판 상에 설치된 격자상의 격벽 및 상기 격벽에 의해 구획된 셀 내에 충전된 형광체로 이루어지는 신틸레이터층을 갖는 신틸레이터 패널로서, 상기 격벽이 알칼리 금속 산화물을 2~20질량% 함유하는 저융점 유리를 주성분으로 하는 재료에 의해 구성되어 있는 신틸레이터 패널. 대면적으로 세폭 격벽을 고정밀도로 형성하여 발광 효율이 높고, 선명한 화질을 실현하는 신틸레이터 패널을 제공한다.

Description

신틸레이터 패널 및 신틸레이터 패널의 제조 방법{SCINTILLATOR PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING SCINTILLATOR PANEL}
본 발명은 의료 진단 장치, 비파괴 검사 기기 등에 사용되는 방사선 검출 장치를 구성하는 신틸레이터 패널에 관한 것이다.
종래, 의료 현장에 있어서 필름을 사용한 X선 화상이 널리 사용되어 왔다. 그러나, 필름을 사용한 X선 화상은 아날로그 화상 정보이기 때문에 최근에 컴퓨티드 라디오그래피(computed radiography: CR)나 플랫 패널형의 방사선 디덱터(flat panel detector: FPD) 등의 디지털 방식의 방사선 검출 장치가 개발되어 있다.
평판 X선 검출 장치(FPD)에 있어서는 방사선을 가시광으로 변환하기 위해서 신틸레이터 패널이 사용된다. 신틸레이터 패널은 요오드화세슘(CsI) 등의 X선 형광체를 포함하고, 조사된 X선에 따라 상기 X선 형광체가 가시광을 발광해서 그 발광을 TFT나 CCD로 전기 신호로 변환함으로써 X선의 정보를 디지털 화상 정보로 변환한다. 그러나, FPD는 S/N비가 낮다는 문제가 있었다. 이것은 X선 형광체가 발광할 때에 형광체 자체에 의해 가시광이 산란해버리는 것 등에 기인한다. 이 광의 산란의 영향을 작게 하기 위해서 격벽으로 구획된 셀 내에 형광체를 충전하는 방법이 제안되어 왔다(특허문헌 1~4).
그러나, 그러한 격벽을 형성하는 방법으로서 종래 사용되어 온 방법은 실리콘 웨이퍼를 에칭 가공하는 방법, 또는 안료 또는 세라믹 분말과 저융점 유리 분말의 혼합물인 유리 페이스트를 스크린 인쇄법을 사용해서 다층으로 패턴 인쇄한 후에 소성해서 격벽 패턴을 형성하는 방법 등이다. 실리콘 웨이퍼를 에칭 가공하는 방법에서는 형성할 수 있는 신틸레이터 패널의 사이즈가 실리콘 웨이퍼의 사이즈에 의해 한정되어 500㎜×500㎜와 같은 대사이즈의 것을 얻을 수는 없었다. 대사이즈의 것을 제작하기 위해서는 소사이즈의 것을 복수개 배열해서 제작하게 되지만 그 제작은 정밀도적으로 어려워 대면적의 신틸레이터 패널을 제작하는 것이 곤란했다.
또한, 유리 페이스트를 사용한 다층 스크린 인쇄법에서는 스크린 인쇄판의 치수 변화 등에 의해 고정밀도의 가공이 곤란하다. 또한, 다층 스크린 인쇄를 행할 때에 격벽 패턴의 붕괴 결손을 방지하기 위해서, 격벽 패턴의 강도를 높게 하기 위해서 일정 격벽폭이 필요하게 된다. 격벽 패턴의 폭이 넓어지면 상대적으로 격벽간의 스페이스가 좁아져 형광체를 충전할 수 있는 체적이 작아지고, 또한 충전량이 균일해지지 않는다. 그 때문에 이 방법에 의해 얻어진 신틸레이터 패널은 X선 형광체의 양이 적기 때문에 발광이 약해지고, 발광 불균일이 생긴다는 결점이 있다. 이것은 저선량에서의 촬영에 있어서 선명한 촬영을 행하기 위해서는 장해가 되어 온다.
즉, 발광 효율이 높고, 선명한 화질을 실현하는 신틸레이터 패널을 제작하기 위해서는 대면적을 고정밀도로 가공할 수 있고, 또한 격벽의 폭을 가늘게 할 수 있는 격벽의 가공 기술이 필요하다.
일본 특허 공개 평 5-60871호 공보 일본 특허 공개 평 5-188148호 공보 일본 특허 공개 2011-188148호 공보 일본 특허 공개 2011-007552호 공보
본 발명은 상기 결점을 해소하여 대면적으로 세폭(細幅)의 격벽을 고정밀도로 형성하여 발광 효율이 높고, 선명한 화질을 실현하는 신틸레이터 패널을 제공하는 것을 과제로 한다.
이 과제는 다음 기술 수단 중 어느 하나에 의해 달성된다.
(1) 평판상의 기판, 상기 기판 상에 설치된 격자상의 격벽 및 상기 격벽에 의해 구획된 셀 내에 충전된 형광체로 이루어지는 신틸레이터층을 갖는 신틸레이터 패널로서, 상기 격벽이 알칼리 금속 산화물을 2~20질량% 함유하는 저융점 유리를 주성분으로 하는 재료에 의해 구성되어 있는 신틸레이터 패널.
(2) 평판상의 기판 및 상기 기판 상에 설치된 격자상의 격벽을 갖는 격벽 부재를 제조하는 방법으로서,
기판 상에 알칼리 금속 산화물을 2~20질량% 함유하는 저융점 유리 분말과 감광성 유기 성분을 함유하는 감광성 페이스트를 도포하여 감광성 페이스트 도포막을 형성하는 공정,
얻어진 감광성 페이스트 도포막을 소정의 개구부를 갖는 포토마스크를 개재하여 노광하는 공정,
노광 후의 감광성 페이스트 도포막의 현상액에 가용인 부분을 용해 제거하는 현상 공정,
현상 후의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 500℃~700℃로 가열해서 유기 성분을 제거함과 아울러 저융점 유리를 연화 및 소결시켜서 격벽을 형성하는 소성 공정을 포함하는 격벽 부재의 제조 방법.
(3) 평판상의 기판, 상기 기판 상에 설치된 격자상의 격벽 및 상기 격벽에 의해 구획된 셀 내에 충전된 형광체로 이루어지는 신틸레이터층을 갖는 신틸레이터 패널을 제조하는 방법으로서,
기판 상에 알칼리 금속 산화물을 2~20질량% 함유하는 저융점 유리 분말과 감광성 유기 성분을 함유하는 감광성 페이스트를 도포하여 감광성 페이스트 도포막을 형성하는 공정,
얻어진 감광성 페이스트 도포막을 소정의 개구부를 갖는 포토마스크를 개재하여 노광하는 공정,
노광 후의 감광성 페이스트 도포막의 현상액에 가용인 부분을 용해 제거하는 현상 공정,
현상 후의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 500℃~700℃로 가열해서 유기 성분을 제거함과 아울러 저융점 유리를 연화 및 소결시켜서 격벽을 형성하는 소성 공정, 및
상기 격벽에 의해 구획된 셀 내에 형광체를 충전하는 공정을 포함하는 신틸레이터 패널의 제조 방법.
(4) 평판상의 기판, 상기 기판 상에 설치된 완충층, 상기 완충층 상에 설치되는 격자상의 격벽 및 상기 격벽에 의해 구획된 셀 내에 충전된 형광체로 이루어지는 신틸레이터층을 갖는 신틸레이터 패널을 제조하는 방법으로서,
기판 상에 저융점 유리 분말 및 세라믹스 분말로부터 선택된 무기 분말 및 감광성 유기 성분을 포함하는 완충층용 페이스트를 도포하여 완충층용 페이스트 도포막을 형성하는 공정,
상기 완충층용 페이스트 도포막을 전면 노광하는 공정,
노광 후의 완충층용 페이스트 도포막 위에 알칼리 금속 산화물을 2~20질량% 함유하는 저융점 유리 분말과 감광성 유기 성분을 함유하는 격벽용 감광성 페이스트를 도포하여 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 형성하는 공정,
얻어진 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 소정의 개구부를 갖는 포토마스크를 개재하여 노광하는 공정,
노광 후의 감광성 페이스트 도포막의 현상액에 가용인 부분을 용해 제거하는 현상 공정,
완충층용 페이스트 도포막 및 현상 후의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 500℃~700℃로 가열해서 유기 성분을 제거함과 아울러 저융점 유리를 연화 및 소결시켜서 완충층 및 격벽을 동시에 형성하는 소성 공정, 및
상기 격벽에 의해 구획된 셀 내에 형광체를 충전하는 공정을 포함하는 신틸레이터 패널의 제조 방법.
(발명의 효과)
본 발명에 의해 대면적이며 고정밀도로 격벽을 형성할 수 있는 점에서 대사이즈이며, 또한 선명한 촬영을 실현하기 위한 신틸레이터 패널 및 그 제조 방법을 제공할 수 있게 되었다.
도 1은 본 발명의 신틸레이터 패널을 포함하는 방사선 검출 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 신틸레이터 패널의 구성을 모식적으로 나타낸 사시도이다.
이하, 도면을 사용해서 본 발명의 신틸레이터 패널 및 그것을 사용한 방사선 검출 장치의 바람직한 구성에 대해서 설명하지만 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 신틸레이터 패널을 포함하는 방사선 검출 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 2는 본 발명의 신틸레이터 패널의 구성을 모식적으로 나타낸 사시도이다. 방사선 검출 장치(1)는 신틸레이터 패널(2), 출력 기판(3) 및 전원부(12)로 이루어진다. 신틸레이터 패널(2)은 형광체로 이루어지는 신틸레이터층(7)을 포함하고, X선 등의 입사된 방사선의 에너지를 흡수해서 파장이 300㎚~800㎚의 범위의 전자파, 즉 가시광선을 중심으로 자외광으로부터 적외광에 걸친 범위의 전자파(광)를 발광한다.
신틸레이터 패널(2)은 기판(4)과, 그 위에 형성된 셀을 구획하기 위한 격자상의 격벽(6)과, 그 격벽에 의해 형성된 공간 내에 충전된 형광체로 이루어지는 신틸레이터층(7)으로 구성된다. 또한, 기판(1)과 격벽(6) 사이에 완충층(5)을 더 형성함으로써 격벽(6)의 안정적인 형성이 가능해진다. 또한, 이 완충층(5)의 가시광에 대한 반사율을 높게 함으로써 신틸레이터층(7)에서 발광한 광을 효율 좋게 출력 기판 상(3)의 광전 변환층(9)에 도달시킬 수 있다.
출력 기판(3)은 기판(11) 상에 포토 센서와 TFT로 이루어지는 화소가 2차원상으로 형성된 광전 변환층(9) 및 출력층(10)을 갖는다. 신틸레이터 패널(2)의 출광면과 출력 기판(3)의 광전 변환층(9)을 폴리이미드 수지 등으로 이루어지는 격막층(8)을 개재하여 접착 또는 밀착시킴으로써 방사선 검출 장치(1)가 된다. 신틸레이터층(7)에서 발광한 광이 광전 변환층(9)에 도달하고, 광전 변환층(9)에서 광전 변환을 행하여 출력한다. 본 발명의 신틸레이터 패널은 각 셀을 격벽이 구획되어 있으므로 격자상으로 배치된 광전 변환 소자의 화소의 크기 및 피치와, 신틸레이터 패널의 셀의 크기 및 피치를 일치시킴으로써 형광체에 의해 광이 산란되어도 산란광이 옆의 셀에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해 광 산란에 의한 화상의 흐릿함을 저감할 수 있어 고정밀도의 촬영이 가능하게 된다.
본 발명의 신틸레이터 패널에 사용하는 기판으로서는 방사선의 투과성을 갖는 재료이면 각종 유리, 고분자 재료, 금속 등을 사용할 수 있다. 예를 들면, 석영, 붕규산 유리, 화학적 강화 유리 등의 유리로 이루어지는 판유리; 사파이어, 질화규소, 탄화규소 등의 세라믹으로 이루어지는 세라믹 기판; 실리콘, 게르마늄, 갈륨비소, 갈륨인, 갈륨질소 등의 반도체로 이루어지는 반도체 기판; 셀룰로오스아세테이트 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리아미드 필름, 폴리이미드 필름, 트리아세테이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 탄소 섬유 강화 수지 시트 등의 고분자 필름(플라스틱 필름); 알루미늄 시트, 철 시트, 구리 시트 등의 금속 시트; 금속 산화물의 피복층을 갖는 금속 시트나 아모르퍼스 카본 기판 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 판유리는 평탄성 및 내열성의 점에서 바람직하다. 또한, 신틸레이터 패널의 운반의 편리성의 점에서 신틸레이터 패널의 경량화가 진척되어 있으므로 판유리는 두께 2.0㎜ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.0㎜ 이하이다.
이 기판 상에 격벽을 형성하지만 격벽은 내구성 및 내열성의 점으로부터 유리 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 신틸레이터 패널에서는 격벽은 알칼리 금속 산화물을 2~20질량% 함유하는 저융점 유리를 주성분으로 하는 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 알칼리 금속 산화물을 2~20질량% 함유하는 저융점 유리를 주성분으로 하는 재료는 적절한 굴절률과 연화 온도를 갖고, 세폭의 격벽을 대면적으로 고정밀도로 형성하는데에 적합하다. 또한, 본 발명에 있어서 저융점 유리란 연화 온도가 700℃ 이하인 유리를 말한다. 또한, 저융점 유리를 주성분으로 한다란 격벽을 구성하는 재료의 50질량%~100질량%가 저융점 유리 분말인 것을 말한다.
본 발명의 신틸레이터 패널의 제조 방법에서는 기판 상에 알칼리 금속 산화물을 2~20질량% 함유하는 저융점 유리 분말과 감광성 유기 성분을 함유하는 감광성 페이스트를 도포하여 감광성 페이스트 도포막을 형성하는 공정, 얻어진 감광성 페이스트 도포막을 소정의 개구부를 갖는 포토마스크를 개재하여 노광하는 노광 공정, 노광 후의 감광성 페이스트 도포막의 현상액에 가용인 부분을 용해 제거하는 현상 공정, 현상 후의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 고온으로 가열해서 유기 성분을 제거함과 아울러 저융점 유리를 연화 및 소결시켜서 격벽을 형성하는 소성 공정을 포함한다. 노광 공정에 있어서는 노광에 의해 감광성 페이스트 도포막의 필요한 부분을 광경화시키거나 또는 감광성 페이스트 도포막의 불필요한 부분을 광 분해시켜서 감광성 페이스트 도포막의 현상액에 대한 용해 콘트라스트를 나타낸다. 현상 공정에 있어서는 노광 후의 감광성 페이스트 도포막의 불필요 부분이 현상액에 의해 제거되어 필요한 부분만이 잔존한 감광성 페이스트 도포막 패턴이 얻어진다.
소성 공정에 있어서는 얻어진 감광성 페이스트 도포막 패턴을 바람직하게는 500~700℃, 보다 바람직하게는 500~650℃의 온도에서 소성함으로써 유기 성분이 분해 증류 제거됨과 아울러 저융점 유리 분말이 연화 및 소결되어서 저융점 유리를 포함하는 격벽이 형성된다. 유기 성분을 완전히 제거하기 위해서 소성 온도는 500℃ 이상이 바람직하다. 또한, 소성 온도가 700℃를 초과하면 기판으로서 일반적인 유리 기판을 사용했을 경우 기판의 변형이 커지기 때문에 소성 온도는 700℃ 이하가 바람직하다.
본 발명의 방법은 유리 페이스트를 다층 스크린 인쇄에 의해 적층 인쇄한 후에 소성하는 가공 방법보다 고정밀도의 가공이 가능하다.
본 발명에서 사용하는 감광성 페이스트는 감광성 유기 성분을 함유하는 유기 성분과 알칼리 금속 산화물을 2~20질량% 함유하는 저융점 유리 분말을 포함하는 무기 분말로 구성된다. 유기 성분은 소성 전의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 형성하기 위해서 일정량이 필요하지만, 유기 성분이 지나치게 많으면 소성 공정에서 제거하는 물질의 양이 많아져 소성 수축률이 커지기 때문에 소성 공정에서의 패턴 결손을 발생하기 쉽다. 한편, 유기 성분이 과소해지면 페이스트 중에서의 무기 미립자의 혼합 및 분산성이 저하되기 때문에 소성 시에 결함이 생기기 쉬워질 뿐만 아니라 페이스트의 점도의 상승 때문에 페이스트의 도포성이 저하되고, 또한 페이스트의 안정성에도 악영향이 있어 바람직하지 않은 경우가 있다. 그래서, 감광성 페이스트 중의 무기 분말의 함유량이 30질량%~80질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40질량%~70질량%이다. 또한, 무기 분말의 전체에 대하여 저융점 유리 분말은 50질량%~100질량%인 것이 바람직하다. 저융점 유리 분말이 무기 분말의 50질량% 미만이면 소성 공정에 있어서 소결이 양호하게 진행되지 않아 얻어지는 격벽의 강도가 저하되므로 바람직하지 않다.
소성 공정에 있어서 유기 성분을 거의 완전히 제거하고, 또한 얻어지는 격벽이 일정한 강도를 갖도록 하기 위해서는 사용하는 저융점 유리 분말로서 연화 온도가 480℃ 이상인 저융점 유리로 이루어지는 유리 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 연화 온도가 480℃ 미만에서는 소성 시에 유기 성분이 충분히 제거되기 전에 저융점 유리가 연화되어버려 유기 성분의 잔존물이 유리 중에 취입되어버린다. 이 경우에는 후에 유기 성분이 서서히 방출되어서 제품 품질을 저하시킬 우려가 있다. 또한, 유리 중에 취입된 유기 성분의 잔존물이 유리의 착색의 요인이 된다. 연화 온도가 480℃ 이상인 저융점 유리 분말을 사용하여 500℃ 이상의 온도에서 소성함으로써 유기 성분을 완전히 제거할 수 있다. 상술한 바와 같이 소성 공정에 있어서의 소성 온도는 500~700℃가 바람직하고, 500~650℃가 보다 바람직하기 때문에 저융점 유리의 연화 온도는 480~700℃가 바람직하고, 480~640℃가 보다 바람직하고, 480~620℃가 더욱 바람직하다.
연화 온도는 시차열 분석 장치(DTA, Rigaku Corporation제 「차동형 시차열 천칭 TG8120」)를 사용해서 샘플을 측정하여 얻어지는 DTA 곡선으로부터 흡열 피크에 있어서의 흡열 종료 온도를 접선법에 의해 외삽해서 구해진다. 구체적으로는 시차열 분석 장치를 사용해서 알루미나 분말을 표준 시료로 하고, 실온으로부터 20℃/분으로 승온해서 측정 샘플이 되는 무기 분말을 측정하여 DTA 곡선을 얻는다. 얻어진 DTA 곡선으로부터 흡열 피크에 있어서의 흡열 종료 온도를 접선법에 의해 외삽해서 구한 연화점 Ts를 연화 온도로 정의한다.
저융점 유리의 열팽창 계수는 40~90×10-7(/K)이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 40~70×10-7(/K)이며, 특히 바람직하게는 40~65×10-7이다. 기판 상에 저융점 유리를 포함하는 감광성 페이스트 도포막을 형성해서 소성했을 때 열팽창 계수가 90×10-7보다 크면 패널이 대폭으로 휘기 때문에 방사선 검출 장치로서 조립하는 것이 곤란해진다. 또한, 패널의 휨이 발생한 방사선 검출 장치는 패널면 내에서 발광 광의 크로스토크가 발생하거나, 발광 광량의 검출 감도의 불균일이 발생하기 때문에 고세밀한 화상 검출이 어려워진다. 또한, 열팽창 계수가 40×10-7보다 작은 경우에는 저융점 유리의 연화 온도를 충분히 낮출 수 없다.
저융점 유리를 얻기 위해서는 유리를 저융점화하기 위해서 유효한 재료인 산화납, 산화비스무트, 산화아연 및 알칼리 금속 산화물로부터 선택된 금속 산화물을 사용할 수 있다. 그 중에서도 알칼리 금속 산화물을 사용해서 유리의 연화 온도를 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 일반적으로는 알칼리 금속은 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐 및 세슘을 가리키지만, 본 발명에 있어서 사용되는 알칼리 금속 산화물이란 산화리튬, 산화나트륨 및 산화칼륨으로부터 선택된 금속 산화물을 가리킨다.
본 발명에 있어서 저융점 유리 중의 알칼리 금속 산화물의 함유량 X(M2O)는 2~20질량%의 범위 내로 하는 것이 필요하다. 알칼리 금속 산화물의 함유량이 2질량% 미만이면 연화 온도가 높아짐으로써 소성 공정을 고온에서 행하는 것이 필요해진다. 그 때문에 기판으로서 유리 기판을 사용했을 경우에 소성 공정에 있어서 기판이 변형됨으로써 얻어지는 신틸레이터 패널에 변형이 발생하거나 격벽에 결함이 발생하거나 하기 쉬우므로 적합하지 않다. 또한, 알칼리 금속 산화물의 함유량이 20질량%보다 많을 경우에는 소성 공정에 있어서 유리의 점도가 지나치게 저하된다. 그 때문에 얻어지는 격벽의 형상에 변형이 발생하기 쉽다. 또한, 얻어지는 격벽의 공극률이 지나치게 작아짐으로써 얻어지는 신틸레이터 패널의 발광 휘도가 낮아진다.
또한, 알칼리 금속 산화물에 추가해서 고온에서의 유리의 점도의 조제를 위해서 산화아연을 3~10질량% 첨가하는 것이 바람직하다. 산화아연의 함유량이 3질량% 이하에서는 고온에서의 유리의 점도가 높아지고, 10질량% 이상 첨가하면 유리의 비용이 높아지는 경향이 있다.
또한, 저융점 유리에 상기 알칼리 금속 산화물 및 산화아연에 추가해서 산화규소, 산화붕소, 산화알루미늄, 알칼리 토류 금속의 산화물 등을 함유시킴으로써 저융점 유리의 안정성, 결정성, 투명성, 굴절률, 열팽창 특성 등을 제어할 수 있다. 저융점 유리의 조성으로서는 이하에 나타내는 조성 범위로 함으로써 본 발명에 적합한 점도 특성을 갖는 저융점 유리를 제작할 수 있으므로 바람직하다.
알칼리 금속 산화물: 2~20질량%
산화아연: 3~10질량%
산화규소: 20~40질량%
산화붕소: 25~40질량%
산화알루미늄: 10~30질량%
알칼리 토류 금속 산화물: 5~15질량%
또한, 알칼리 토류 금속이란 마그네슘, 칼슘, 바륨 및 스트론튬으로부터 선택되는 1종류 이상의 금속을 가리킨다.
저융점 유리 분말을 포함하는 무기 입자의 입자 지름은 입도 분포 측정 장치(Nikkiso Co.,Ltd.제 「MT3300」)를 사용해서 평가했다. 측정 방법으로서는 물을 채운 시료실에 무기 분말을 투입하고, 300초간 초음파 처리를 행한 후에 측정을 행했다.
저융점 유리 분말의 입자 지름은 50% 체적 평균 입자 지름(D50)이 1.0~4.0㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. D50이 1.0㎛ 미만에서는 입자의 응집이 강해져 균일한 분산성이 얻어지기 어려워지고, 페이스트의 유동성이 불안정해진다. 이러한 경우에는 페이스트를 도포했을 때의 두께 균일성이 저하된다. 또한, D50이 4.0㎛를 초과하면 얻어지는 소결체의 표면 요철이 커져 후공정에서 패턴이 파쇄되는 원인이 되기 쉽다.
본 발명에서 사용하는 감광성 페이스트는 상술한 저융점 유리 분말 이외에 700℃에서도 연화되지 않는 고융점 유리나 산화규소, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화지르코늄 등의 세라믹스 입자를 필러로서 포함해도 좋다. 필러는 저융점 유리 분말과 함께 사용함으로써 페이스트 조성물의 소성 수축률의 제어나 형성되는 격벽의 형상을 유지하는 효과가 있다. 단, 무기 분말 전체에 차지하는 필러의 비율이 50질량%를 초과하면 저융점 유리 분말의 소결을 저해해서 격벽의 강도가 저하되는 등의 문제가 생기므로 바람직하지 않다. 또한, 필러는 저융점 유리 분말과 마찬가지의 이유로 평균 입자 지름 0.5~4.0㎛인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 감광성 페이스트 조성물은 저융점 유리 분말의 평균 굴절률 n1과 감광성 유기 성분의 평균 굴절률 n2가 -0.1＜n1-n2＜0.1을 충족시키는 것이 바람직하고, -0.01≤n1-n2≤0.01을 충족시키는 것이 보다 바람직하고, -0.005≤n1-n2≤0.005를 충족시키는 것이 더욱 바람직하다. 이 조건을 충족시킴으로써 노광 공정에 있어서 저융점 유리 분말과 감광성 유기 성분의 계면에 있어서의 광 산란이 억제되어 고정밀도의 패턴 형성을 행할 수 있다. 저융점 유리 분말을 구성하는 산화물의 배합 비율을 조정함으로써 바람직한 열특성 및 바람직한 평균 굴절률을 겸비한 저융점 유리 분말을 얻을 수 있다.
저융점 유리 분말의 굴절률은 베케선 검출법에 의해 측정할 수 있다. 25℃에서의 파장 436㎚(g선)에 있어서의 굴절률을 본 발명에 있어서의 저융점 유리 분말의 굴절률로 했다. 또한, 감광 유기 성분의 평균 굴절률은 감광성 유기 성분으로 이루어지는 도막을 엘립소메트리에 의해 측정함으로써 구할 수 있다. 25℃에서의 파장 436㎚(g선)에 있어서의 굴절률을 감광성 유기 성분의 평균 굴절률로 했다.
본 발명에서 사용하는 감광성 페이스트는 유기 성분으로서 감광성 유기 성분을 포함함으로써 상기와 같은 감광성 페이스트법에 의해 패턴 가공할 수 있다. 감광성 유기 성분으로서 감광성 모노머, 감광성 올리고머, 감광성 폴리머 또는 광중합 개시제 등을 사용함으로써 반응성을 제어할 수 있다. 여기에서, 감광성 모노머, 감광성 올리고머 및 감광성 폴리머에 있어서의 감광성이란 페이스트가 활성광선의 조사를 받았을 경우에 감광성 모노머, 감광성 올리고머 또는 감광성 폴리머가 광가교, 광중합 등의 반응을 일으켜서 화학 구조가 변화되는 것을 의미한다.
감광성 모노머란 활성인 탄소-탄소 2중 결합을 갖는 화합물이며, 관능기로서 비닐기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴아미드기를 갖는 단관능 화합물 및 다관능 화합물을 들 수 있다. 특히, 다관능 아크릴레이트 화합물 및 다관능 메타크릴레이트 화합물로부터 선택된 화합물을 유기 성분 중에 10~80질량% 함유시킨 것이 광반응에 의해 경화 시의 가교 밀도를 높게 하고, 패턴 형성성을 향상시키는 점에서 바람직하다. 다관능 아크릴레이트 화합물 및 다관능 메타크릴레이트 화합물로서는 다양한 종류의 화합물이 개발되어 있으므로 반응성, 굴절률 등을 고려해서 그들 중으로부터 적당히 선택하는 것이 가능하다.
감광성 올리고머 및 감광성 폴리머로서는 활성인 탄소-탄소 2중 결합을 갖는 올리고머 및 폴리머가 바람직하게 사용된다. 감광성 올리고머 및 감광성 폴리머는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레산, 푸말산, 비닐아세트산 또는 이들의 산 무수물 등의 카르복실기 함유 모노머 및 메타크릴산 에스테르, 아크릴산 에스테르, 스티렌, 아크릴로니트릴, 아세트산 비닐, 2-히드록시아크릴레이트 등의 모노머를 공중합함으로써 얻어진다. 활성인 탄소-탄소 불포화 2중 결합을 올리고머 또는 폴리머에 도입하는 방법으로서는 올리고머 또는 폴리머 중의 메르캅토기, 아미노기, 수산기나 카르복실기에 대하여 글리시딜기나 이소시아네이트기를 갖는 에틸렌성 불포화 화합물이나 아크릴산 클로라이드, 메타크릴산 클로라이드 또는 알릴클로라이드, 말레산 등의 카르복실산을 반응시켜서 제작하는 방법 등을 사용할 수 있다.
감광성 모노머나 감광성 올리고머로서 우레탄 구조를 갖는 모노머 또는 올리고머를 사용함으로써 소성 공정에 있어서 패턴 결손되기 어려운 감광성 페이스트를 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서는 유리 분말로서 저융점 유리 분말을 사용함으로써 소성 공정 후기의 유리 분말의 소결이 진행되는 과정에서 급격한 수축을 보이기 어려운 것이 패턴 결손을 억제한다. 그것에 추가해서 유기 성분에 우레탄 구조를 갖는 화합물을 사용했을 경우에는 소성 공정 초기의 유기 성분이 분해 및 증류 제거되는 과정에 있어서의 응력 완화가 생겨 패턴 결손을 발생하기 어렵다. 이들 양쪽의 효과에 의해 넓은 온도 영역에서 패턴 결손을 억제할 수 있다.
광중합 개시제는 활성광원의 조사에 의해 라디칼을 발생하는 화합물이다. 구체적인 예로서 벤조페논, o-벤조일벤조산 메틸, 4,4-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4-디클로로벤조페논, 4-벤조일-4-메틸디페닐케톤, 디벤질케톤, 플루올레논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, 티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 디에틸티옥산톤, 벤질, 벤질메톡시에틸아세탈, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인부틸에테르, 안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 안트론, 벤즈안트론, 디벤조스베론, 메틸렌안트론, 4-아지드벤잘아세토페논, 2,6-비스(p-아지드벤질리덴)시클로헥산온, 2,6-비스(p-아지드벤질리덴)-4-메틸시클로헥산온, 1-페닐-1,2-부타디온-2-(O-메톡시카르보닐)옥심, 1-페닐-1,2-프로판디온-2-(O-에톡시카르보닐)옥심, 1,3-디페닐프로판트리온-2-(O-에톡시카르보닐)옥심, 1-페닐-3-에톡시프로판트리온-2-(O-벤조일)옥심, 미힐러케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-1-프로판온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄온-1, 나프탈렌술포닐클로라이드, 퀴놀린술포닐클로라이드, N-페닐티오아크리돈, 벤즈치아졸디술피드, 트리페닐포르핀, 과산화벤조인 및 에오신, 메틸렌블루 등의 광 환원성의 색소와 아스코르브산, 트리에탄올아민 등의 환원제의 조합 등을 들 수 있다. 또한, 이들을 2종 이상 조합시켜서 사용해도 좋다.
감광성 페이스트는 바인더로서 카르복실기를 갖는 공중합 폴리머를 함유할 수 있다. 카르복실기를 갖는 공중합체로서는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레산, 푸말산, 비닐아세트산 또는 이들의 산 무수물 등의 카르복실기 함유 모노머 및 메타크릴산 에스테르, 아크릴산 에스테르, 스티렌, 아크릴로니트릴, 아세트산 비닐, 2-히드록시아크릴레이트 등의 기타 모노머를 선택하고, 아조비스이소부틸로니트릴과 같은 개시제를 사용해서 공중합함으로써 얻어진다. 카르복실기를 갖는 공중합체로서는 소성 시의 열분해 온도가 낮은 점에서 아크릴산 에스테르 또는 메타아크릴산 에스테르 및 아크릴산 또는 메타아크릴산을 공중합성분으로 하는 공중합체가 바람직하게 사용된다.
감광성 페이스트는 카르복실기를 갖는 공중합 폴리머를 함유함으로써 알칼리 수용액으로의 용해성이 우수한 페이스트가 된다. 카르복실기를 갖는 공중합체의 산가는 50~150㎎KOH/g이 바람직하다. 산가를 150㎎KOH/g 이하로 함으로써 현상 허용 폭을 넓게 취할 수 있다. 또한, 산가를 50㎎KOH/g 이상으로 함으로써 미노광부의 현상액에 대한 용해성이 저하되는 일이 없다. 따라서 현상액 농도를 짙게 할 필요가 없고, 노광부의 박리를 방지하여 고세밀한 패턴을 얻을 수 있다. 또한, 카르복실기를 갖는 공중합체가 측쇄에 에틸렌성 불포화기를 갖는 것도 바람직하다. 에틸렌성 불포화기로서는 아크릴기, 메타크릴기, 비닐기, 알릴기 등을 들 수 있다.
감광성 페이스트는 저융점 유리 분말과 감광성 모노머, 감광성 올리고머, 감광성 폴리머, 광중합 개시제 등으로 이루어지는 감광성 유기 성분에 필요에 따라 유기 용매 및 바인더를 첨가해서 각종 성분을 소정의 조성이 되도록 조합한 후 3개 롤러나 혼련기로 균질하게 혼합 분산하여 제작한다.
감광성 페이스트의 점도는 무기 분말, 증점제, 유기 용매, 중합 금지제, 가소제 및 침강 방지제 등의 첨가 비율에 따라 적당히 조정할 수 있지만 그 범위는 2~200㎩·s의 범위 내가 바람직하다. 예를 들면, 감광성 페이스트의 기판으로의 도포를 스핀코트법으로 행할 경우에는 2~5㎩·s의 점도가 바람직하다. 감광성 페이스트의 기판으로의 도포를 스크린 인쇄법으로 행하고, 1회의 도포로 막두께 10~40㎛를 얻기 위해서는 50~200㎩·s의 점도가 바람직하다. 블레이드코터법이나 다이코터법 등을 사용할 경우에는 10~50㎩·s의 점도가 바람직하다.
이렇게 해서 얻어진 감광성 페이스트를 기판 상에 도포하고, 포토리소그래피법에 의해 소망의 패턴을 형성하고, 더 소성함으로써 격벽을 형성할 수 있다. 포토리소그래피법에 의해 상기 감광성 페이스트를 사용해서 격벽의 제조를 행하는 일례에 대해서 설명하지만 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
기판 상에 감광성 페이스트를 전체면에 또는 부분적으로 도포해서 감광성 페이스트 도포막을 형성한다. 도포 방법으로서는 스크린 인쇄법, 바코터, 롤코터, 다이코터, 블레이드코터 등의 방법을 사용할 수 있다. 도포 두께는 도포 횟수, 스크린의 메쉬 및 페이스트의 점도를 선택함으로써 조정할 수 있다.
이어서, 노광 공정을 행한다. 통상의 포토리소그래피에 의해 행해지는 바와 같이 포토마스크를 개재하여 노광하는 방법이 일반적이다. 또한, 포토마스크를 사용하지 않고, 레이저광 등으로 직접 묘화하는 방법을 사용해도 좋다. 노광 장치로서는 프록시미티 노광기 등을 사용할 수 있다. 또한, 대면적의 노광을 행할 경우에는 기판 상에 감광성 페이스트를 도포한 후에 반송하면서 노광을 행함으로써 작은 노광 면적의 노광기로 큰 면적을 노광할 수 있다. 이때, 사용되는 활성광선은, 예를 들면 근적외선, 가시광선, 자외선 등을 들 수 있다. 이들 중에서 자외선이 가장 바람직하고, 그 광원으로서, 예를 들면 저압 수은등 고압 수은등, 초고압 수은등, 할로겐 램프, 살균등 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 초고압 수은등이 적합하다. 노광 조건은 도포 두께에 따라 다르지만 통상 1~100㎽/㎠의 출력의 초고압 수은등을 사용해서 0.01~30분간 노광을 행한다.
노광 후 감광성 페이스트 도포막의 노광 부분과 미노광 부분의 현상액에 대한 용해도 차를 이용해서 현상을 행하여 소망의 격자 형상의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 얻는다. 현상은 침지법이나 스프레이법, 브러시법으로 행한다. 현상액에는 페이스트 중의 유기 성분을 용해 가능한 용매를 사용할 수 있다. 현상액은 물을 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 페이스트 중에 카르복실기 등의 산성기를 갖는 화합물이 존재할 경우 알칼리 수용액으로 현상할 수 있다. 알칼리 수용액으로서는 수산화나트륨, 탄산 나트륨, 수산화칼슘 등의 무기 알칼리 수용액도 사용할 수 있지만, 유기 알칼리 수용액을 사용한 편이 소성 시에 알칼리 성분을 제거하기 쉬우므로 바람직하다. 유기 알칼리로서는 구체적으로는 테트라메틸암모늄히드록사이드, 트리메틸벤질암모늄히드록사이드, 모노에탄올아민, 디에탄올아민 등을 들 수 있다. 알칼리 수용액의 농도는 바람직하게는 0.05~5질량%, 보다 바람직하게는 0.1~1질량%이다. 알칼리 농도가 지나치게 낮으면 가용부가 제거되지 않고, 알칼리 농도가 지나치게 높으면 패턴부를 박리시키고, 또한 비가용부를 부식시킬 우려가 있다. 또한, 현상 시의 현상 온도는 20~50℃에서 행하는 것이 공정 관리상 바람직하다.
이어서, 소성로에서 소성 공정을 행한다. 소성 공정의 분위기나 온도는 감광성 페이스트나 기판의 종류에 따라 다르지만 공기 중, 질소, 수소 등의 분위기 중에서 소성한다. 소성로로서는 배치식의 소성로나 벨트식의 연속형 소성로를 사용할 수 있다. 소성은 통상 500~700℃의 온도에서 10~60분간 유지해서 소성을 행하는 것이 바람직하다. 소성 온도는 500~650℃가 보다 바람직하다. 이상의 공정에 의해 격자 형상의 감광성 페이스트 도포막 패턴으로부터 유기 성분이 제거됨과 아울러 상기 도포막 패턴에 포함되는 저융점 유리가 연화 및 소결되어 기판 상에 실질적으로 무기물로 이루어지는 격자상의 격벽이 형성된 격벽 부재가 얻어진다.
격벽의 높이(H)는 100~1000㎛가 바람직하고, 160~500㎛가 보다 바람직하고, 250~500㎛가 더욱 바람직하다. 격벽의 높이가 1000㎛를 초과하는 높이에서는 가공 시의 패턴 형성이 곤란해진다. 한편, 격벽의 높이가 낮아지면 충전 가능한 형광체의 양이 적어지기 때문에 얻어지는 신틸레이터 패널의 발광 휘도가 저하되어 선명한 촬영이 곤란해진다.
격벽의 패턴 형상은 특별히 한정되지 않지만 격자상 또는 스트라이프상이 바람직하다. 격자상의 패턴을 형성할 경우 격벽의 피치(P)는 60㎛~1000㎛인 것이 바람직하다. 피치가 60㎛ 미만이면 가공 시의 패턴 형성이 곤란해진다. 또한, 피치가 지나치게 크면 얻어지는 신틸레이터 패널을 사용해서 고정밀도의 화상 촬영을 행하는 것이 곤란해진다.
격벽의 저부폭(Lb)은 20㎛~150㎛, 격벽의 정상부폭(Lt)은 15㎛~80㎛인 것이 바람직하다. 격벽의 저부폭이 20㎛ 미만이면 소성 시에 격벽의 결함이 생기기 쉬워진다. 한편, 격벽의 저부폭이 커지면 격벽에 의해 구획된 공간에 충전할 수 있는 형광체량이 줄어버린다. 격벽의 정상부폭이 15㎛ 미만이면 격벽의 강도가 저하된다. 한편, 격벽의 정상부폭이 80㎛를 초과하면, 신틸레이터층의 발광 광을 인출할 수 있는 영역이 좁아져버린다. 격벽 저부폭(Lb)에 대한 격벽 높이(H)의 애스펙트비(H/Lb)는 1.0~25.0인 것이 바람직하다. 격벽 저부폭에 대한 애스펙트비(H/Lb)가 높은 격벽일수록 격벽에 의해 구획된 1화소당의 공간이 넓어 보다 많은 형광체를 충전할 수 있다.
격벽 피치(P)에 대한 격벽 높이(H)의 애스펙트비(H/P)는 0.1~3.5인 것이 바람직하다. 격벽 피치에 대한 애스펙트비(H/P)가 높은 격벽일수록 고세밀하게 구획된 1화소가 되고, 또한 1화소당의 공간에 보다 많은 형광체를 충전할 수 있다.
격자상의 격벽에 의해 구획된 셀의 형상으로서는 정사각형, 직사각형, 평행사변형, 사다리꼴 등의 형상이 적당히 선택 가능하다. 본 발명의 신틸레이터 패널에 있어서는 격벽 저부폭의 균일성이나 1화소 내에 있어서의 형광체 발광 강도의 균일성의 관점으로부터 셀의 형상이 정사각형이 되는 격자상의 격벽이 바람직하지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
격벽의 높이 및 폭은 기판에 대하여 수직인 격벽 단면을 노출시켜 주사형 전자현미경(Hitach, Ltd.제, S2400)으로 단면을 관찰하고, 측정했다. 격벽과 기판의 접촉부에 있어서의 격벽의 폭을 저부폭(Lb)으로 해서 측정했다. 격벽과 기판에 완충층이 있을 경우에는 격벽과 완충층의 접촉부에 있어서의 격벽의 폭을 저부폭(Lb)으로 해서 측정했다. 또한, 격벽 최정상부의 폭을 정상부폭(Lt)으로 해서 측정했다.
격벽은 감광성 페이스트에 포함되는 무기 분말이 소결되어서 형성되어 있다. 격벽을 형성하는 무기 분말끼리는 융착되어 있지만 그 사이에 공극 부분이 잔존하고 있다. 격벽에 포함되는 이 공극의 비율은 격벽을 소성하는 소성 공정의 온도 설계에 의해 조정할 수 있다. 격벽 전체에 차지하는 공극 부분의 비율(공극률)을 2~25%로 함으로써 가시광의 반사 특성과 강도를 양립하는 격벽을 형성할 수 있으므로 바람직하다. 공극률이 2% 미만에서는 격벽의 반사율이 낮음으로써 얻어지는 신틸레이터 패널의 발광 휘도가 낮아진다. 공극률이 25%를 초과하면 격벽의 강도가 부족해서 붕괴되기 쉬워진다. 반사 특성과 강도를 양립하기 위해서는 공극률을 5~25%로 하는 것이 보다 바람직하고, 5~20%가 더욱 바람직하다.
공극률의 측정 방법은 격벽의 단면을 정밀 연마한 후에 전자현미경으로 관찰하고, 무기 재료 부분과 공극 부분을 2단조로 화상 변환하고, 공극 부분의 면적이 격벽 단면의 면적에 차지하는 비율을 계산한다.
또한, 격벽과 기판 사이에 저융점 유리 및 세라믹스로부터 선택된 무기 성분으로 이루어지는 완충층을 형성하는 것이 바람직하다. 완충층은 소성 공정에 있어서 격벽에 가해지는 응력을 완화해서 안정적인 격벽 형성을 실현하는 효과가 있다. 또한, 완충층이 고반사율이면 형광체에 의해 발광한 가시광을 광전 변환 소자의 방향으로 반사함으로써 신틸레이터 패널의 발광 휘도를 높게 할 수 있어 바람직하다. 반사율을 높게 하기 위해서 완충층은 저융점 유리 및 세라믹스로 이루어지는 것이 바람직하다. 저융점 유리로서는 격벽과 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 세라믹스로서는 산화티탄, 산화알루미늄, 산화지르코늄 등이 바람직하다.
완충층을 형성하기 위해서는 유기 성분과, 저융점 유리 분말, 세라믹스 분말등의 무기 분말을 용매에 분산시킨 페이스트를 기재에 도포 및 건조해서 완충층용 페이스트 도포막을 형성한다. 이어서, 완충층용 페이스트 도포막을 바람직하게는 500~700℃, 보다 바람직하게는 500~650℃의 온도에서 소성함으로써 완충층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 완충층의 소성과 격벽의 소성을 동시에 마치는 것도 가능하다. 이 동시 소성을 사용함으로써 소성 공정수의 삭감이 가능해져 소성 공정에 소비되는 에너지를 저감하는 것이 가능해진다. 완충층과 격벽의 동시 소성을 사용할 경우에는 완충층용 페이스트의 유기 성분으로서 상기 격벽용 감광성 페이스트와 마찬가지의 감광성 유기 성분을 사용하여 완충층용 페이스트 도포막을 형성한 후에 완충층용 페이스트 도포막을 전면 노광하고, 도포막을 경화하는 것이 바람직하다. 또한, 완충층용 페이스트의 유기 성분으로서 중합성 모노머, 중합성 올리고머 및 중합성 폴리머로부터 선택되는 어느 하나의 중합성 화합물 및 열중합 개시제를 함유하는 열경화성 유기 성분을 사용하여 완충층 페이스트 도포막을 형성한 후에 열경화하는 것도 바람직하다. 이들 방법에 의해 완충층용 페이스트 도포막이 용매에 불용이 되므로 그 위에 격벽용 감광성 페이스트를 도포하는 공정에 있어서 완충층용 페이스트 도포막이 용해되거나 박리되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
열경화성 완충층용 페이스트에는 상기 성분 이외에 에틸셀룰로오스 등의 바인더, 분산제, 증점제, 가소제 및 침강 방지제 등을 적당히 첨가할 수 있다.
완충층의 550㎚의 파장에 대한 반사율은 60% 이상인 것이 바람직하다. 완충층의 반사율을 60% 이상으로 함으로써 패널의 발광 광이 완충층을 투과하지 않고, 출력 기판측으로 발광 광을 유효적으로 인출할 수 있다.
이어서, 격벽에 의해 구획된 셀 내에 형광체를 충전함으로써 신틸레이터 패널을 완성할 수 있다. 여기에서, 셀이란 격자상의 격벽에 의해 구획된 공간을 말한다. 또한, 상기 셀에 충전된 형광체를 신틸레이터층이라고 부른다.
형광체로서는 여러 가지 공지의 형광체 재료를 사용할 수 있다. 특히, X선으로부터 가시광에 대한 변환율이 비교적 높고, 형광체의 결정에 의한 반사율이 높은 CsI가 바람직하다. 또한, 발광 효율을 높이기 위해서 CsI에 각종 활성화제를 첨가해도 좋다. 예를 들면, CsI와 요오드화나트륨(NaI)을 임의의 몰비로 혼합한 것이나, 인듐(In), 탈륨(Tl), 리튬(Li), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 나트륨(Na) 등의 부활물질을 함유하는 CsI가 바람직하다. 또한, 브롬화탈륨(TlBr), 염화탈륨(TlCl) 또는 불화탈륨(TlF, TlF3) 등의 탈륨 화합물을 활성화제로서 사용할 수 있다.
신틸레이터층의 형성은, 예를 들면 진공 증착에 의해 결정성 CsI(이 경우, 브롬화탈륨 등의 탈륨 화합물을 공증착하는 것도 가능)를 증착하는 방법, 물에 분산시킨 형광체 슬러리를 기판에 도포하는 방법, 형광체 분말과, 에틸셀룰로오스나 아크릴 수지 등의 유기 바인더와, 테르피네올이나 γ-부티로락톤 등의 유기 용매와 혼합해서 제작한 형광체 페이스트를 스크린 인쇄나 디스펜서로 도포하는 방법을 사용할 수 있다.
격벽에 의해 구획된 셀 내에 충전되는 형광체의 양은 셀 내의 공간 체적에 대하여 형광체가 차지하는 체적분율(이하, 형광체 체적 충전률이라고 부른다)이 55%~100%인 것이 바람직하고, 60%~100%가 보다 바람직하고, 70%~100%가 더욱 바람직하다. 형광체 체적분율이 55%보다 작으면 입사하는 X선을 효율적으로 가시광으로 변환할 수 없다. 입사하는 X선의 변환 효율을 높이기 위해서 셀의 공간에 대하여 형광체를 고밀도로 충전하는 것이 바람직하다.
실시예
이하에 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
(격벽용 감광성 페이스트의 원료)
실시예의 감광성 페이스트에 사용한 원료는 다음과 같다.
감광성 모노머 M-1: 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트
감광성 모노머 M-2: 테트라프로필렌글리콜디메타크릴레이트
감광성 모노머 M-3: 하기 식(A)에 있어서 R1, R2는 수소, R3은 에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드코올리고머, R4는 이소포론디이소시아네이트 잔기, 분자량은 19,000
R1-(R4-R3)n-R4-R2 (A)
감광성 폴리머:메타크릴산/메타크릴산 메틸/스티렌=40/40/30의 질량비로 이루어지는 공중합체의 카르복실기에 대하여 0.4당량의 글리시딜메타크릴레이트를 부가 반응시킨 것(중량 평균 분자량 43000, 산가 100)
광중합 개시제: 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄온-1(BASF사제 IC369).
중합 금지제: 1,6-헥산디올-비스[(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트])
자외선 흡수제 용액: 수단Ⅳ(Tokyo Ohka Kogyo Co.,Ltd.제)의 γ-부티로락톤 0.3질량% 용액
바인더 폴리머: 에틸셀룰로오스(HERCULES INCORPORATED제)
점도 조정제: 플로논 EC121(Kyoeisha Chemical Co., Ltd.제)
용매 A: γ-부티로락톤
용매 B: 테르피네올
저융점 유리 분말 A:
SiO2 27질량%, B2O3 31질량%, ZnO 6질량%, Li2O 7질량%, MgO 2질량%, CaO 2질량%, BaO 2질량%, Al2O3 23질량%, 굴절률(ng): 1.56, 연화 온도 588℃, 열팽창 계수 68×10-7, 평균 입자 지름 2.3㎛
저융점 유리 분말 B:
SiO2 28질량%, B2O3 30질량%, ZnO 6질량%, Li2O 2질량%, MgO 3질량%, CaO 3질량%, BaO 3질량%, Al2O3 25질량%, 굴절률(ng): 1.551, 연화 온도 649℃, 열팽창 계수 49×10-7, 평균 입자 지름 2.1㎛
저융점 유리 분말 C:
SiO2 28질량%, B2O3 23질량%, ZnO 4질량%, Li2O 5질량%, K2O 15질량%, MgO 4질량%, BaO 1질량%, Al2O3 20질량%, 굴절률(ng): 1.563, 연화 온도 540℃, 열팽창 계수 86×10-7, 평균 입자 지름 2.2㎛
저융점 유리 분말 D:
SiO2 27질량%, B2O3 33질량%, ZnO 4질량%, Li2O 4질량%, K2O 2질량%, MgO 2질량%, CaO 3질량%, BaO 2질량%, Al2O3 23질량%, 굴절률(ng): 1.553, 연화 온도 613℃, 열팽창 계수 55×10-7, 평균 입자 지름 2.1㎛
저융점 유리 분말 E:
SiO2 29질량%, B2O3 32질량%, ZnO 4질량%, Li2O 6질량%, K2O 8질량%, MgO 2질량%, CaO 2질량%, BaO 2질량%, Al2O3 15질량%, 굴절률(ng): 1.565, 연화 온도 570℃, 열팽창 계수 70×10-7, 평균 입자 지름 2.5㎛
저융점 유리 분말 F:
SiO2 26질량%, B2O3 32질량%, ZnO 2질량%, Li2O 2질량%, K2O 1질량%, MgO 1질량%, CaO 2질량%, BaO 10질량%, Al2O3 24질량%, 굴절률(ng): 1.546, 연화 온도 655℃, 열팽창 계수 45×10-7, 평균 입자 지름 2.1㎛
유리 분말 G:
SiO2 30질량%, B2O3 34질량%, ZnO 4질량%, Li2O 1질량%, MgO 1질량%, CaO 2질량%, BaO 3질량%, Al2O3 26질량%, 굴절률(ng): 1.542, 연화 온도 721℃, 열팽창 계수 38×10-7, 평균 입자 지름 2.0㎛
저융점 유리 분말 H:
SiO2 22질량%, B2O3 30질량%, ZnO 1질량%, Li2O 8질량%, Na2O 10질량%, K2O 6질량%, MgO 4질량%, BaO 11질량%, Al2O3 8질량%, 굴절률(ng): 1.589, 연화 온도 520℃, 열팽창 계수 89×10-7, 평균 입자 지름 2.4㎛
고융점 유리 분말 A:
SiO2 30질량%, B2O3 31질량%, ZnO 6질량%, MgO 2질량%, CaO 2질량%, BaO 2질량%, Al2O3 27질량%, 굴절률(ng): 1.55, 연화 온도 790℃, 열팽창 계수 32×10-7, 평균 입자 지름 2.3㎛
(격벽용 페이스트의 제작)
상기 재료를 사용해서 격벽 페이스트를 이하의 방법으로 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 A: 감광성 모노머 M-1을 4질량부, 감광성 모노머 M-2를 6질량부, 감광성 폴리머 24질량부, 광중합 개시제 6질량부, 중합 금지제 0.2질량부 및 자외선 흡수제 용액 12.8질량부를 용매 A 38질량부에 온도 80℃에서 가열 용해했다. 얻어진 용액을 냉각한 후 점도 조정제를 9질량부 첨가해서 유기 용액 1을 제작했다. 유기 용액 1을 유리 기판에 도포해서 건조함으로써 얻어진 유기 도막의 굴절률(ng)은 1.555이었다.
이어서, 제작한 유기 용액 1의 60질량부에 저융점 유리 분말 A를 30질량부, 고융점 유리 분말 A를 10질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 A를 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 B: 격벽용 감광성 페이스트 A와 마찬가지로 유기 용액 1을 제작했다. 이어서, 제작한 유기 용액 1의 60질량부에 저융점 유리 분말 B를 30질량부, 고융점 유리 분말 A를 10질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 B를 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 C: 감광성 모노머 M-1을 5질량부, 감광성 모노머 M-3을 5질량부, 감광성 폴리머 24질량부, 광중합 개시제 6질량부, 중합 금지제 0.2질량부 및 자외선 흡수제 용액 12.8질량부를 용매 A 38 질량부에 온도 80℃에서 가열 용해했다. 얻어진 용액을 냉각한 후 점도 조정제를 9질량부 첨가해서 유기 용액 2를 제작했다. 유기 용액 2를 유리 기판에 도포해서 건조함으로써 얻어진 유기 도막의 굴절률(ng)은 1.559이었다.
이어서, 제작한 유기 용액 2의 60질량부에 저융점 유리 분말 C를 30질량부, 고융점 유리 분말 A를 10질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 C를 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 D: 격벽용 감광성 페이스트 A와 마찬가지로 유기 용액 1을 제작했다. 이어서, 제작한 유기 용액 1의 60질량부에 저융점 유리 분말 A를 40질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 D를 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 E: 격벽용 감광성 페이스트 A와 마찬가지로 유기 용액 1을 제작했다. 이어서, 제작한 유기 용액 1의 60질량부에 저융점 유리 분말 A를 39질량부, 고융점 유리 분말 A를 1질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 E를 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 F: 격벽용 감광성 페이스트 A와 마찬가지로 유기 용액 1을 제작했다. 이어서, 제작한 유기 용액 1의 60질량부에 저융점 유리 분말 A를 25질량부, 고융점 유리 분말 A를 15질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 F를 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 G: 격벽용 감광성 페이스트 A와 마찬가지로 유기 용액 1을 제작했다. 이어서, 제작한 유기 용액 1의 60질량부에 저융점 유리 분말 A를 20질량부, 고융점 유리 분말 A를 20질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 G를 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 H: 격벽용 감광성 페이스트 A와 마찬가지로 유기 용액 1을 제작했다. 이어서, 제작한 유기 용액 1의 60질량부에 저융점 유리 분말 D를 30질량부, 고융점 유리 분말 A를 10질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 H를 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 I: 감광성 모노머 M-1을 8질량부, 감광성 모노머 M-3을 4질량부, 감광성 폴리머 24질량부, 광중합 개시제 4질량부, 중합 금지제 0.2질량부 및 자외선 흡수제 용액 12.8질량부를 용매 A 38질량부에 온도 80℃에서 가열 용해했다. 얻어진 용액을 냉각한 후 점도 조정제를 9질량부 첨가해서 유기 용액 3을 제작했다. 유기 용액 3을 유리 기판에 도포해서 건조함으로써 얻어진 유기 도막의 굴절률(ng)은 1.553 있었다.
이어서, 제작한 유기 용액 3의 60질량부에 저융점 유리 분말 A를 30질량부, 고융점 유리 분말 A를 10질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 I를 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 J: 격벽용 감광성 페이스트 A와 마찬가지로 유기 용액 1을 제작했다. 이어서, 제작한 유기 용액 1의 60질량부에 저융점 유리 분말 E를 40질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 J를 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 K: 격벽용 감광성 페이스트 I와 마찬가지로 유기 용액 3을 제작했다. 이어서, 제작한 유기 용액 3의 60질량부에 저융점 유리 분말 F를 35질량부, 고융점 유리 분말 A를 5질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 K를 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 L: 격벽용 감광성 페이스트 I와 마찬가지로 유기 용액 3을 제작했다. 이어서, 제작한 유기 용액 3의 60질량부에 저융점 유리 분말 D를 35질량부, 고융점 유리 분말 A를 5질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 L을 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 M: 격벽용 감광성 페이스트 A와 마찬가지로 유기 용액 1을 제작했다. 이어서, 제작한 유기 용액 1의 60질량부에 유리 분말 G를 40질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 M을 제작했다.
격벽용 감광성 페이스트 N: 격벽용 감광성 페이스트 C와 마찬가지로 유기 용액 2를 제작했다. 이어서, 제작한 유기 용액 1의 60질량부에 저융점 유리 분말 H를 30질량부, 고융점 유리 분말 A를 10질량부 첨가한 후 3개 롤러 혼련기로 혼련하여 격벽용 감광성 페이스트 N을 제작했다.
격벽용 스크린 인쇄용 페이스트 A: 에틸셀룰로오스를 10질량% 함유하는 테르피네올 용액 50질량부 및 저융점 유리 분말 A 50질량부를 혼합해서 스크린 인쇄용 페이스트 A를 제작했다. 에틸셀룰로오스를 10질량% 함유하는 테르피네올 용액을 유리 기판에 도포해서 건조함으로써 얻어진 유기 도막의 굴절률(ng)은 1.49이었다.
격벽용 스크린 인쇄 페이스트 B: 에틸셀룰로오스를 10질량% 함유하는 테르피네올 용액 50질량부, 저융점 유리 분말 A를 40질량부 및 고융점 유리 분말 A 10질량부를 혼합해서 스크린 인쇄용 페이스트 B를 제작했다.
(완충층용 페이스트의 원료)
격벽용 페이스트에 사용한 원료 이외에 대해서 이하에 기재한다.
중합성 모노머: 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(Kyoeisha Co.，Ltd.제)
열중합 개시제: 아조비스이소부틸로니트릴
산화티탄 분말: 산화티탄 분말, 평균 입자 지름 0.1㎛.
(완충층용 페이스트의 제작)
격벽용 감광성 페이스트 A 97질량부에 상기 산화티탄 분말 3질량부를 첨가해서 재혼련함으로써 광경화형의 완충층용 페이스트 A를 제작했다.
또한, 에틸셀룰로오스를 10질량% 함유하는 테르피네올 용액 40질량부, 중합성 모노머 15질량부, 열중합 개시제 1질량부와 저융점 유리 분말 A를 40질량부 및 산화티탄 분말 4질량부를 혼합, 혼련해서 열경화형의 완충층용 페이스트 B를 제작했다.
또한, 에틸셀룰로오스를 10질량% 함유하는 테르피네올 용액 40질량부, 중합성 모노머 15질량부, 열중합 개시제 1질량부와 저융점 유리 분말 D를 40질량부 및 산화티탄 분말 4질량부를 혼합, 혼련해서 열경화형의 완충층용 페이스트 C를 제작했다.
(완충층의 반사율 측정)
기판 상에 완충층 및 격벽이 형성된 격벽 부재에 대해서 완충층만이 형성된 부분을 분광 측색계(KONICA MINOLTA, INC.제 「CM-2002」) SCE 모드로 측정하여 파장 550㎚의 광의 반사율을 평가했다.
(형광체 체적 충전률 측정)
형광체 체적 충전률은 다음과 같이 해서 측정했다. 기판 상에 완충층 및 격벽이 형성된 격벽 부재의 중량과, 또한 형광체 충전 후의 신틸레이터 패널의 중량의 차를 충전된 형광체의 총 중량으로 했다. 산출된 형광체의 총 중량을 형광체의 비중으로 제산하여 형광체 체적량을 산출했다. 또한, 형광체 체적량을 전체 셀 내의 공간 체적량으로 제산한 계산값을 형광체의 체적 충전률로 했다. 여기에서, 전체 셀 체적량이란 격벽으로 구획된 1개의 셀 내의 공간 체적 및 신틸레이터 패널에 포함되는 전체 셀 수를 승산한 값이다.
또한, 1개의 셀 내의 공간 체적은 셀의 형상으로부터 계산에 의해 구할 수 있다. 예를 들면, 셀의 공간 형상이 종횡의 격벽 피치, 격벽 저부폭(Lb) 및 격벽 정상부폭이 각각 동등한 정사각뿔대인 경우, 1개의 셀 내의 공간 체적(V), 격벽 피치(P), 격벽 저부폭(Lb), 격벽 정상부폭(Lt) 및 격벽 높이(H)의 관계는 하기 식 1로 나타내어진다.
V={(P-Lb)×(P-Lt)+(P-Lb)2+(P-Lt)2}×H/3···(식 1)
(신틸레이터 패널의 휨 측정)
제작한 신틸레이터 패널의 기판측을 판유리 등의 평판 상에 두고, 평판과 신틸레이터 패널 사이에 존재하는 간극을 두께 측정기(TRUSCO NAKAYAMA CORPORATION제)로 측정하여 패널의 휨량으로 했다.
패널의 휨량이 50㎛ 이하이면 평활한 신틸레이터 패널이며, 패널면 내를 전면 발광시켰을 때의 발광 광량의 검출 감도의 불균일을 2% 미만으로 억제하는 것이 가능해져 고세밀한 화상을 검출할 수 있다. 패널의 휨량이 50㎛보다 크고 100㎛ 이하이면 발광 광의 검출 감도의 불균일이 다소 커지지만 패널면 내를 전면 발광시켰을 때의 발광 광량의 검출 감도의 불균일을 5% 미만으로 억제하는 것이 가능하다. 패널의 휨량이 100㎛보다 클 경우 패널면 내를 전면 발광시켰을 때의 발광 광량의 검출 감도의 불균일이 5% 이상이 된다. 또한, 발광 광의 크로스토크가 다수 발생하기 때문에 고세밀한 화상 검출이 어려워진다.
(발광 휘도의 측정)
제작한 신틸레이터 패널을 PaxScan2520, PaxScan4336 및 PaxScan3030(Varian Inc.제 FPD) 중 어느 하나에 세팅해서 방사선 검출 장치를 제작했다. 관전압 80㎸p의 X선을 신틸레이터 패널의 기판측으로부터 조사하고, 형광체층으로부터 발광된 광의 발광량을 PaxScan2520, PaxScan4336 및 PaxScan3030 중 어느 하나에서 검출했다. 휘도의 평가는 실시예 1의 결과에 대한 상대 평가로 행했다.
(화상 결함의 평가)
제작한 신틸레이터 패널을 PaxScan2520, PaxScan4336 및 PaxScan3030 중 어느 하나에 세팅해서 방사선 검출 장치를 제작했다. 관전압 80㎸p의 X선을 신틸레이터 패널의 기판측으로부터 조사하고, 솔리드 화상을 촬영했다. 이것을 화상 재생 장치에 의해 화상으로서 재생하고, 얻어진 프린트 화상을 육안에 의해 관찰해서 화상 결함, 크로스토크나 선상 노이즈의 유무를 평가했다.
실시예 1
500㎜×500㎜의 유리 기판(Nippon Electric Glass Co.,Ltd.제 OA-10, 열팽창 계수 38×10-7, 기판 두께 0.7㎜)에 상기 격벽용 감광성 페이스트 A를 건조 두께 500㎛가 되도록 다이코터로 도포하고, 건조해서 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 소망의 격벽 패턴에 대응하는 개구부를 형성한 포토마스크(종횡 모두 피치 127㎛, 선폭 20㎛의 격자상 개구부를 갖는 크롬 마스크)를 개재하여 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 초고압 수은등으로 600mJ/㎠로 노광했다. 노광 후의 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 0.5%의 에탄올아민 수용액 중에서 현상하여 미노광 부분을 제거해서 격자상의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 형성했다. 또한, 585℃에서 15분간 공기 중에서 감광성 페이스트 도포막 패턴을 소성하여 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 25㎛, 격벽 저부폭 50㎛, 격벽 높이 340㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 격벽의 공극률은 8.3%가 되었다.
그 후 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)를 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 1을 제작했다. 신틸레이터 패널 1의 기판 휨량은 50㎛ 이상, 60㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 1과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 2.5%의 양호한 화상이 얻어졌다.
실시예 2
500㎜×500㎜의 유리 기판(Nippon Electric Glass Co.,Ltd.제 OA-10)에 상기 완충층용 페이스트 A를 15㎛ 바코터로 도포하여 건조한 후에 초고압 수은등으로 500mJ/㎠의 전면 광조사를 행하여 두께 12㎛의 완충층용 페이스트 도포막을 형성했다.
이어서, 상기 완충층용 페이스트 도포막 위에 상기 격벽용 감광성 페이스트 A를 건조 두께 500㎛가 되도록 다이코터로 도포하고, 건조해서 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 소망의 격벽 패턴에 대응하는 개구부를 갖는 포토마스크(종횡 모두 피치 127㎛, 선폭 20㎛의 격자상 개구부를 갖는 크롬 마스크)를 개재하여 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 초고압 수은등으로 600mJ/㎠로 노광했다. 노광 후의 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 0.5%의 에탄올아민 수용액 중에서 현상하여 미노광 부분을 제거해서 격자상의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 형성했다. 또한, 585℃에서 15분간 공기 중에서 완충층용 페이스트 도포막과 감광성 페이스트 도포막 패턴을 동시 소성하여 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 25㎛, 격벽 저부폭 50㎛, 격벽 높이 340㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 65%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 8.0%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 2를 제작했다. 신틸레이터 패널 2의 기판 휨량은 70㎛ 이상, 80㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 2와 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 3.5%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 130%이었다.
실시예 3
격벽용 감광성 페이스트 B를 사용해서 소성을 645℃에서 15분간 실시한 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 22㎛, 격벽 저부폭 60㎛, 격벽 높이 325㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 53%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 9.5%이었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 3을 제작했다. 신틸레이터 패널 3의 기판 휨량은 30㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 3과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 1.0%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 106%이었다.
실시예 4
격벽용 감광성 페이스트 C를 사용해서 소성을 540℃에서 15분간 실시한 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 23㎛, 격벽 저부폭 55㎛, 격벽 높이 320㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 70%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 4.4%이었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 560℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 4를 제작했다. 신틸레이터 패널 4의 기판 휨량은 130㎛ 이상, 150㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 4와 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 휘도는 실시예 1의 110%, 휘도 불균일 6.5%이었다.
실시예 5
격벽용 감광성 페이스트 D를 사용한 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 24㎛, 격벽 저부폭 53㎛, 격벽 높이 320㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 65%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 0.8%이었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 5를 제작했다. 신틸레이터 패널 5의 기판 휨량은 130㎛ 이상, 150㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 5와 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 휘도는 실시예 1의 105%, 휘도 불균일 6.0%이었다.
실시예 6
격벽용 감광성 페이스트 E를 사용한 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 24㎛, 격벽 저부폭 53㎛, 격벽 높이 320㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 65%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 2.0%이었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 6을 제작했다. 신틸레이터 패널 6의 기판 휨량은 90㎛ 이상, 100㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 6과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 4.7%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 120%이었다.
실시예 7
격벽용 감광성 페이스트 F를 사용한 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 34㎛, 격벽 저부폭 60㎛, 격벽 높이 370㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 65%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 24.8%이었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 7을 제작했다. 신틸레이터 패널 7의 기판 휨량은 50㎛ 이상, 60㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 7과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 2.2%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 140%이었다.
실시예 8
격벽용 감광성 페이스트 G를 사용한 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 35㎛, 격벽 저부폭 60㎛, 격벽 높이 380㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 65%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 32.3%이었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 8을 제작했다. 신틸레이터 패널 8의 기판 휨량은 50㎛ 이상, 60㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 8과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 휘도는 실시예 1의 140%, 휘도 불균일 2.1%이었다. 그러나, 화상 결함이 면 내에 15개소 발생했다.
실시예 9
격벽용 감광성 페이스트 H를 사용해서 소성을 620℃에서 15분간 실시한 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 25㎛, 격벽 저부폭 40㎛, 격벽 높이 340㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 60%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 9.4%이었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 9를 제작했다. 신틸레이터 패널 9의 기판 휨량은 30㎛ 이상, 40㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 9와 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 1.2%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 135%이었다.
실시예 10
500㎜×500㎜의 유리 기판(Nippon Electric Glass Co.,Ltd.제 OA-10)에 상기 완충층용 페이스트 B를 15㎛ 바코터로 도포하고, 150℃, 30분간 건조·가열 경화 시켜서 두께 12㎛의 완충층용 페이스트 도포막을 형성한 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 25㎛, 격벽 저부폭 48㎛, 격벽 높이 340㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 66%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 8.1%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 10을 제작했다. 신틸레이터 패널 10의 기판 휨량은 70㎛ 이상, 80㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 10과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 3.5%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 141%이었다.
실시예 11
500㎜×500㎜의 유리 기판(Nippon Electric Glass Co.,Ltd.제 OA-10)에 상기 완충층용 페이스트 B를 15㎛ 바코터로 도포하고, 150℃, 30분간 건조 및 가열 경화 시켜서 두께 12㎛의 완충층용 페이스트 도포막을 형성했다. 기판 상에 형성한 완충층용 페이스트 도포막을 585℃에서 15분간 공기 중에서 소성해서 완충층을 형성했다. 이하, 실시예 2와 마찬가지로 격벽용 감광성 페이스트를 형성하고, 격자상의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 형성했다. 또한, 585℃에서 15분간 공기 중에서 감광성 페이스트 도포막 패턴을 소성했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 25㎛, 격벽 저부폭 51㎛, 격벽 높이 340㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 60%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 8.1%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 11을 제작했다. 신틸레이터 패널 11의 기판 휨량은 90㎛ 이상, 100㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 11과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 4.4%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 132%이었다.
실시예 12
격벽용 감광성 페이스트 I를 사용한 이외에는 실시예 10과 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 25㎛, 격벽 저부폭 60㎛, 격벽 높이 340㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 65%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 8.2%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 12를 제작했다. 신틸레이터 패널 12의 기판 휨량은 70㎛ 이상, 80㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 12와 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 3.5%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 135%이었다.
실시예 13
격벽용 감광성 페이스트 J를 사용해서 소성 온도를 565℃ 15분으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 그러나, 감광성 페이스트 도포막 노광 시의 노광량의 조정을 실시했지만 감광성 페이스트 패턴의 일부에 막힘이 발생하여 면 내 균일한 격벽폭의 격벽은 얻어지지 않았다. 적당한 노광량으로서 초고압 수은등으로 500mJ/㎠로 노광하여 형성해서 얻어진 격벽은 막힘이 발생되어 있지 않은 개소를 측정하여 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 25㎛, 격벽 저부폭 75㎛, 격벽 높이 340㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 67%이었지만 완충용 페이스트의 저융점 유리의 소결이 진행되지 않아 격벽과 완충층의 계면에 균열이 발생했다. 또한, 격벽의 공극률은 3.0%이었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 550℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 13을 제작했다. 신틸레이터 패널 13의 기판 휨량은 90㎛ 이상, 100㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 13의 평가의 결과, 휘도는 실시예 1의 110%, 휘도 불균일 4.2%이었다.
실시예 14
실시예 2와 마찬가지로 유리 기판 상에 완충층용 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 상기 격벽용 감광성 페이스트 A를 건조 두께 590㎛가 되도록 다이코터로 도포하고, 건조해서 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 소망의 격벽 패턴에 대응하는 개구부를 형성한 포토마스크(종횡 모두 피치 127㎛, 선폭 20㎛의 격자상 개구부를 갖는 크롬 마스크)를 개재하여 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 초고압 수은등으로 750mJ/㎠로 노광했다. 노광 후의 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 0.5%의 에탄올아민 수용액 중에서 현상하여 미노광 부분을 제거해서 격자상의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 형성했다. 또한, 585℃에서 15분간 공기 중에서 완충층용 페이스트 도포막과 감광성 페이스트 도포막 패턴을 동시 소성하여 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 27㎛, 격벽 저부폭 65㎛, 격벽 높이 400㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 65%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 8.1%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 71%의 신틸레이터 패널 14를 제작했다. 신틸레이터 패널 14의 기판 휨량은 60㎛ 이상, 70㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 14와 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 3.2%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 119%이었다.
실시예 15
실시예 2와 마찬가지로 유리 기판 상에 완충층용 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 상기 격벽용 감광성 페이스트 A를 건조 두께 740㎛가 되도록 다이코터로 도포하고, 건조해서 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 소망의 격벽 패턴에 대응하는 개구부를 형성한 포토마스크(종횡 모두 피치 194㎛, 선폭 20㎛의 격자상 개구부를 갖는 크롬 마스크)를 개재하여 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 초고압 수은등으로 950mJ/㎠로 노광했다. 노광 후의 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 0.5%의 에탄올아민 수용액 중에서 현상하여 미노광 부분을 제거해서 격자상의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 형성했다. 또한, 585℃에서 15분간 공기 중에서 완충층용 페이스트 도포막과 감광성 페이스트 도포막 패턴을 동시 소성하여 격벽 피치 194㎛, 격벽 정상부폭 28㎛, 격벽 저부폭 58㎛, 격벽 높이 500㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 64%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 7.9%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 가득 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 60%의 신틸레이터 패널 15를 제작했다. 신틸레이터 패널 15의 기판 휨량은 70㎛ 이상, 80㎛ 이하이었다.
제작한 신틸레이터 패널 15와 PaxScan3030으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 3.8%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 109%이었다.
실시예 16
실시예 2와 마찬가지로 유리 기판 상에 완충층용 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 상기 격벽용 감광성 페이스트 A를 건조 두께 210㎛가 되도록 다이코터로 도포하고, 건조해서 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 소망의 격벽 패턴에 대응하는 개구부를 형성한 포토마스크(종횡 모두 피치 63.5㎛, 선폭 14㎛의 격자상 개구부를 갖는 크롬 마스크)를 개재하여 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 초고압 수은등으로 450mJ/㎠로 노광했다. 노광 후의 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 0.5%의 에탄올아민 수용액 중에서 현상하여 미노광 부분을 제거해서 격자상의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 형성했다. 또한, 585℃에서 15분간 공기 중에서 완충층용 페이스트 도포막과 감광성 페이스트 도포막 패턴을 동시 소성하여 격벽 피치 63.5㎛, 격벽 정상부폭 16㎛, 격벽 저부폭 22㎛, 격벽 높이 160㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 64%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 7.9%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 16을 제작했다. 신틸레이터 패널 16의 기판 휨량은 60㎛ 이상, 70㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 16과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 3.0%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 92%이었다.
실시예 17
실시예 2와 마찬가지로 유리 기판 상에 완충층용 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 상기 격벽용 감광성 페이스트 A를 건조 두께 680㎛가 되도록 다이코터로 도포하고, 건조해서 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 소망의 격벽 패턴에 대응하는 개구부를 형성한 포토마스크(종횡 모두 피치 139㎛, 선폭 20㎛의 격자상 개구부를 갖는 크롬 마스크)를 개재하여 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 초고압 수은등으로 820mJ/㎠로 노광했다. 노광 후의 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 0.5%의 에탄올아민 수용액 중에서 현상하여 미노광 부분을 제거해서 격자상의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 형성했다. 또한, 585℃에서 15분간 공기 중에서 완충층용 페이스트 도포막과 감광성 페이스트 도포막 패턴을 동시 소성하여 격벽 피치 139㎛, 격벽 정상부폭 26㎛, 격벽 저부폭 51㎛, 격벽 높이 450㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 65%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 8.1%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 17을 제작했다. 신틸레이터 패널 17의 기판 휨량은 60㎛ 이상, 70㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 17과 PaxScan4336으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 3.6%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 140%이었다.
실시예 18
격벽용 감광성 페이스트 K, 완충층 페이스트 C를 사용해서 소성을 650℃에서 15분간 실시한 이외에는 실시예 10과 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 24㎛, 격벽 저부폭 70㎛, 격벽 높이 370㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 66%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 14.1%이었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 18을 제작했다. 신틸레이터 패널 18의 기판 휨량은 30㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 18과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 1.3%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 128%이었다.
실시예 19
실시예 10과 마찬가지로 유리 기판 상에 완충층용 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 상기 격벽용 감광성 페이스트 H를 건조 두께 290㎛가 되도록 다이코터로 도포하고, 건조해서 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 소망의 격벽 패턴에 대응하는 개구부를 형성한 포토마스크(종횡 모두 피치 127㎛, 선폭 20㎛의 격자상 개구부를 갖는 크롬 마스크)를 개재하여 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 초고압 수은등으로 550mJ/㎠로 노광했다. 노광 후의 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 0.5%의 에탄올아민 수용액 중에서 현상하여 미노광 부분을 제거해서 격자상의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 형성했다. 또한, 620℃에서 15분간 공기 중에서 완충층용 페이스트 도포막과 감광성 페이스트 도포막 패턴을 동시 소성하여 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 20㎛, 격벽 저부폭 30㎛, 격벽 높이 200㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 61%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 9.0%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 19를 제작했다. 신틸레이터 패널 19의 기판 휨량은 30㎛ 이상, 40㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 19와 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 0.9%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 96%이었다.
실시예 20
격벽용 감광성 페이스트 H를 건조 두께 360㎛로 하고, 초고압 수은등으로 600mJ/㎠로 노광한 이외에는 실시예 19과 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 22㎛, 격벽 저부폭 35㎛, 격벽 높이 250㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 61%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 9.2%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 90%의 신틸레이터 패널 20을 제작했다. 신틸레이터 패널 20의 기판 휨량은 30㎛ 이상, 40㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 20과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 1.8%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 115%이었다.
실시예 21
실시예 15와 마찬가지로 유리 기판 상에 완충층용 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 상기 격벽용 감광성 페이스트 A를 건조 두께 580㎛가 되도록 다이코터로 도포하고, 건조해서 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 소망의 격벽 패턴에 대응하는 개구부를 형성한 포토마스크(종횡 모두 피치 194㎛, 선폭 20㎛의 격자상 개구부를 갖는 크롬 마스크)를 개재하여 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 초고압 수은등으로 1000mJ/㎠로 노광했다. 노광 후의 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 0.5%의 에탄올아민 수용액 중에서 현상하여 미노광 부분을 제거해서 격자상의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 형성했다. 또한, 585℃에서 15분간 공기 중에서 완충층용 페이스트 도포막과 감광성 페이스트 도포막 패턴을 동시 소성하여 격벽 피치 194㎛, 격벽 정상부폭 25㎛, 격벽 저부폭 50㎛, 격벽 높이 400㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 66%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 8.5%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 가득 충전하여 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 50%의 신틸레이터 패널 21을 제작했다. 신틸레이터 패널 21의 기판 휨량은 50㎛ 이상, 60㎛ 이하이었다.
제작한 신틸레이터 패널 21과 PaxScan3030으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 2.1%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 94%이었다.
실시예 22
격벽용 감광성 페이스트 H를 건조 두께 500㎛로 하고, 초고압 수은등으로 600mJ/㎠로 노광한 이외에는 실시예 19와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 24㎛, 격벽 저부폭 45㎛, 격벽 높이 340㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 61%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 9.2%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 66%의 신틸레이터 패널 22를 제작했다. 신틸레이터 패널 22의 기판 휨량은 30㎛ 이상, 40㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 22와 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 1.4%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 108%이었다.
실시예 23
격벽용 감광성 페이스트 H를 사용해서 실시예 22와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 25㎛, 격벽 저부폭 50㎛, 격벽 높이 340㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 62%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 9.4%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 105%의 신틸레이터 패널 23을 제작했다. 신틸레이터 패널 23의 기판 휨량은 50㎛ 이상, 60㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 23과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 면 내의 20개소에 발광 광의 크로스토크가 발생했지만 화상은 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 145%이었다.
실시예 24
실시예 10과 마찬가지로 유리 기판 상에 완충층용 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 상기 격벽용 감광성 페이스트 A를 건조 두께 1000㎛가 되도록 다이코터로 도포하고, 건조해서 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 소망의 격벽 패턴에 대응하는 개구부를 형성한 포토마스크(종횡 모두 피치 508㎛, 선폭 35㎛의 격자상 개구부를 갖는 크롬 마스크)를 개재하여 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 초고압 수은등으로 1750mJ/㎠로 노광했다. 노광 후의 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 0.5%의 에탄올아민 수용액 중에서 현상하여 미노광 부분을 제거해서 격자상의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 형성했다. 또한, 585℃에서 15분간 공기 중에서 완충층용 페이스트 도포막과 감광성 페이스트 도포막 패턴을 동시 소성하여 격벽 피치 508㎛, 격벽 정상부폭 45㎛, 격벽 저부폭 100㎛, 격벽 높이 700㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 65%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 10.2%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 24를 제작했다. 신틸레이터 패널 24의 기판 휨량은 130㎛ 이상, 150㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 24와 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 4화소 마다 주기적인 검출 얼룩이 있는 화상이 얻어졌다. 휘도는 실시예 1의 115%이었다.
실시예 25
격벽용 감광성 페이스트 H, 완충층 페이스트 C를 사용해서 감광성 페이스트 도포막의 두께를 620㎛로 하고, 초고압 수은등으로 700mJ/㎠로 노광한 이외에는 실시예 19와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 25㎛, 격벽 저부폭 37㎛, 격벽 높이 420㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 68%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 9.4%가 되었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 25를 제작했다. 신틸레이터 패널 25의 기판 휨량은 40㎛ 이상, 50㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 25와 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 1.8%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 152%이었다.
실시예 26
500㎜×500㎜의 유리 기판(Nippon Electric Glass Co.,Ltd.제 OA-10)에 상기 완충층용 페이스트 A를 15㎛ 바코터로 도포하여 건조한 후에 500mJ/㎠의 전면 광조사를 행하여 약 12㎛의 완충층을 형성했다.
이어서, 상기 격벽용 감광성 페이스트를 건조 두께 400㎛가 되도록 다이코터로 도포하여 건조했다. 이어서, 격벽 패턴에 대응하는 개구부를 형성한 포토마스크(종횡 모두 피치 160㎛, 선폭 20㎛의 격자상 개구부를 갖는 크롬 마스크)를 개재하여 노광했다. 노광 후, 0.5%의 에탄올아민 수용액 중에서 현상하고, 또한 585℃에서 15분간 공기 중에서 소성하여 격벽 피치 160㎛, 격벽 정상부폭 30㎛, 격벽 저부폭 55㎛, 격벽 높이 340㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 얻었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 72%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 8.3%가 되었다.
그 후, CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 85%의 신틸레이터 패널 26을 작성했다.
작성한 신틸레이터 패널 26의 기판 휨량은 70㎛ 이상, 80㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 26과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 3.5%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 108%이었다.
실시예 27
완충층 페이스트 A를 30㎛ 바코터로 도포하여 건조한 후 초고압 수은등으로 600mJ/㎠의 전면 광조사를 행하고, 두께 23㎛의 완충층용 페이스트 도포막을 형성한 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 22㎛, 격벽 저부폭 55㎛, 격벽 높이 325㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 64%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 9.5%이었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 95%의 신틸레이터 패널 3을 제작했다. 신틸레이터 패널 3의 기판 휨량은 30㎛ 이상, 40㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 27과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 선상 노이즈를 포함하는 결함도 없고, 휘도 불균일 1.9%의 양호한 화상이 얻어지고, 휘도는 실시예 1의 128%이었다.
비교예 1
500㎜×500㎜의 유리 기판(Nippon Electric Glass Co.,Ltd.제 OA-10)에 상술한 완충층용 스크린 인쇄용 페이스트 B를 스크린 인쇄에 의해 15㎛의 막두께로 도포하여 건조시켜서 완충층용 페이스트 도포막을 형성했다. 그 후, 세로 방향 및 가로 방향의 피치 160㎛, 개구 길이 130㎛×130㎛, 벽 폭 35㎛로 소정의 화소 수에 알맞은 크기의 패턴을 사용해서 상기 격벽용 스크린 인쇄용 유리 페이스트 A를 스크린 인쇄에 의해 막두께 40㎛에서의 도포 및 건조를 12층 반복했다. 그 후, 550℃의 공기 중에서 소성을 행하고, 격벽 정상부폭 35㎛, 격벽 저부폭 65㎛, 격벽 높이 450㎛로 소정의 화소 수에 알맞은 크기로서 480㎜×480㎜의 크기의 격벽을 형성했다. 완충층만을 형성한 부분의 550㎚의 광에 대한 반사율은 69%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 2%이었다.
그 후, CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 60%의 신틸레이터 패널 28을 작성했다. 격벽 패턴 구조의 변형 때문에 격벽에 의해 구획된 공간에 더 이상은 형광체 충전할 수는 없었다.
작성한 신틸레이터 패널 28의 기판 휨량은 80㎛ 이상, 100㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 28과 PaxScan2520으로 이루어지는 방사선 검출 장치를 평가한 결과, 휘도는 실시예 1의 88%이었다. 화상에 관해서도 화상 결함이 면 내에 40개소 이상 발생했다.
비교예 2
500㎜×500㎜의 유리 기판(Nippon Electric Glass Co.,Ltd.제 OA-10)에 상술한 완충층용 스크린 인쇄용 페이스트 B를 스크린 인쇄에 의해 15㎛의 막두께로 도포하고, 건조시켜서 완충층용 페이스트 도포막을 형성했다. 이어서, 상기 완충층용 페이스트 도포막 위에 상기 격벽 스크린 인쇄 페이스트 A를 스크린 인쇄에 의해 도포했다. 스크린판으로서 세로 방향 및 가로 방향의 피치 127㎛, 개구 길이 92㎛×92㎛, 벽폭 35㎛로 소정의 화소 수에 알맞은 크기의 격자상의 패턴을 갖는 스크린을 사용해서 1회당 막두께 40㎛의 도포 및 건조를 10회 반복하고, 높이 400㎛의 격자상의 격벽 패턴을 얻었다. 그 후, 550℃의 공기 중에서 완충층용 페이스트 도포막과 격벽 패턴을 585℃에서 15분간 공기 중에서 동시 소성하여 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 35㎛, 격벽 저부폭 55㎛, 격벽 높이 340㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽을 갖는 격벽 부재를 형성했다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 65%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 1.5%이었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 65%의 신틸레이터 패널 29을 제작했다. 신틸레이터 패널 29의 기판 휨량은 80㎛ 이상, 100㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 29의 평가의 결과, 휘도는 실시예 1의 88%밖에 되지 않았다. 또한, 휘도 불균일 7.5% 발생하고, 화상 결함이 면 내에 35개소 발생했다.
비교예 3
격벽용 스크린 인쇄 페이스트 B를 사용한 이외에 비교예 2와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 35㎛, 격벽 저부폭 55㎛, 격벽 높이 350㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 65%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 4.1%이었다.
그 후, CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 60%의 신틸레이터 패널 30을 제작했다. 신틸레이터 패널 30의 기판 휨량은 60㎛ 이상, 70㎛ 이하이었다. 제작한 신틸레이터 패널 30의 평가의 결과, 휘도는 실시예 1의 90%밖에 되지 않았다. 또한, 휘도 불균일 6.5%, 화상 결함이 면 내에 35개소 발생했다.
비교예 4
격벽용 감광성 페이스트 M을 사용해서 소성 온도를 710℃ 20분으로 한 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 35㎛, 격벽 저부폭 48㎛, 격벽 높이 380㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 53%이었다. 또한, 격벽의 공극률은 30%이었다. 얻어진 패널의 휨량은 700㎛ 이상, 800㎛ 이하로 크게 변형되고, 또한 격벽의 결함이나 갈라짐이 발생하기 때문에 패널화할 수 없었다.
비교예 5
격벽용 감광성 페이스트 N을 사용해서 소성 온도를 530℃ 15분으로 한 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 격벽 부재를 제작했다. 얻어진 격벽 부재의 격벽은 격벽 피치 127㎛, 격벽 정상부폭 35㎛, 격벽 저부폭 100㎛, 격벽 높이 280㎛이며, 480㎜×480㎜의 크기의 격자상 격벽이었다. 완충층만을 형성한 부분의 파장 550㎚의 광에 대한 반사율은 75%이었지만, 완충용 페이스트의 저융점 유리의 소결이 진행되지 않아 격벽과 완충층의 계면에 균열이 발생했다. 또한, 격벽의 공극률은 1%이었다.
그 후, 형광체로서 CsI:Tl(CsI:TlI=1㏖:0.003㏖)을 격벽에 의해 구획된 공간에 충전하고, 580℃에서 소성하여 형광체 체적 충전률 80%의 신틸레이터 패널 31을 제작했다. 신틸레이터 패널 31의 기판 휨량은 250㎛ 이상, 300㎛ 이하이었다. 그러나, 격벽 구획의 변형이 일어나 격벽 정상부폭 상에 형광체가 부착되었다. 제작한 신틸레이터 패널 31의 평가의 결과, 휘도는 실시예 1의 75%밖에 되지 않았다. 또한, 휘도 불균일 9.8%, 화상 결함이 면 내에 50개소 발생했다.
이들의 결과로부터 본 발명에 의한 실시예에 있어서는 발광 휘도가 높고, 격벽 구조의 변형이나 화상 얼룩이나 선상의 노이즈가 적고, 양호한 화상이 얻어지는 방사선 검출 장치가 얻어지는 것을 알 수 있다.
1 : 방사선 검출 장치 2 : 신틸레이터 패널
3 : 출력 기판 4 : 기판
5 : 완충층 6 : 격벽
7 : 신틸레이터층 8 : 격막층
9 : 광전 변환층 10 : 출력층
11 : 기판 12 : 전원부

Claims (9)

  1. 평판상의 기판, 상기 기판 상에 설치된 격자상의 격벽 및 상기 격벽에 의해 구획된 셀 내에 충전된 형광체로 이루어지는 신틸레이터층을 갖는 신틸레이터 패널로서:
    상기 격벽은 알칼리 금속 산화물을 2~20질량% 함유하고, 열팽창 계수가 40~90×10-7(/K)인 저융점 유리를 주성분으로 하는 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽에 의해 구획된 셀 내의 공간 체적에 대하여 형광체가 차지하는 체적분율은 55%~100%인 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 저융점 유리의 열팽창 계수는 40~70×10-7(/K)의 저융점 유리인 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 격벽이 공극을 포함하고, 격벽 전체에 대한 공극 부분의 비율을 공극률로 했을 때에 공극률은 2~25체적%의 범위 내인 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 격벽과 상기 기판의 사이에 저융점 유리 및 세라믹스로부터 선택된 무기 성분으로 이루어지는 완충층을 더 갖고, 그 완충층의 550㎚의 파장의 광에 대한 반사율은 60% 이상인 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  6. 평판상의 기판, 상기 기판 상에 설치된 격자상의 격벽 및 상기 격벽에 의해 구획된 셀 내에 충전된 형광체로 이루어지는 신틸레이터층을 갖는 신틸레이터 패널을 제조하는 방법으로서:
    기판 상에 알칼리 금속 산화물을 2~20질량% 함유하고, 열팽창 계수가 40~90×10-7(/K)인 저융점 유리 분말과 감광성 유기 성분을 함유하는 감광성 페이스트를 도포하여 감광성 페이스트 도포막을 형성하는 공정,
    얻어진 감광성 페이스트 도포막을 소정의 개구부를 갖는 포토마스크를 개재하여 노광하는 공정,
    노광 후의 감광성 페이스트 도포막의 현상액에 가용인 부분을 용해 제거하는 현상 공정,
    현상 후의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 500℃~700℃로 가열해서 유기 성분을 제거함과 아울러 저융점 유리를 연화 및 소결시켜서 격벽을 형성하는 소성 공정, 및
    상기 격벽에 의해 구획된 셀 내에 형광체를 충전하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널의 제조 방법.
  7. 평판상의 기판, 상기 기판 상에 설치된 완충층, 상기 완충층 위에 설치된 격자상의 격벽 및 상기 격벽에 의해 구획된 셀 내에 충전된 형광체로 이루어지는 신틸레이터층을 갖는 신틸레이터 패널을 제조하는 방법으로서:
    기판 상에 저융점 유리 분말 및 세라믹스 분말로부터 선택된 무기 분말 및 감광성 유기 성분을 포함하는 완충층용 페이스트를 도포하고, 완충층용 페이스트 도포막을 형성하는 공정,
    상기 완충층용 페이스트 도포막을 전면 노광하는 공정,
    노광 후의 완충층용 페이스트 도포막 위에 알칼리 금속 산화물을 2~20질량% 함유하고, 열팽창 계수가 40~90×10-7(/K)인 저융점 유리 분말과 감광성 유기 성분을 함유하는 격벽용 감광성 페이스트를 도포하여 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 형성하는 공정,
    얻어진 격벽용 감광성 페이스트 도포막을 소정의 개구부를 갖는 포토마스크를 개재하여 노광하는 공정,
    노광 후의 감광성 페이스트 도포막의 현상액에 가용인 부분을 용해 제거하는 현상 공정,
    완충층용 페이스트 도포막 및 현상 후의 감광성 페이스트 도포막 패턴을 500℃~700℃로 가열해서 유기 성분을 제거함과 아울러 저융점 유리를 연화 및 소결시켜서 완충층 및 격벽을 동시에 형성하는 소성 공정, 및
    상기 격벽에 의해 구획된 셀 내에 형광체를 충전하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널의 제조 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 감광성 페이스트 중에 포함되는 저융점 유리 분말의 평균 굴절률 n1과 감광성 유기 성분의 평균 굴절률 n2는 -0.1＜n1-n2＜0.1을 충족시키는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널의 제조 방법.
  9. 삭제
KR1020137026957A 2011-05-26 2012-05-25 신틸레이터 패널 및 신틸레이터 패널의 제조 방법 KR101925823B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-117712 2011-05-26
JP2011117712 2011-05-26
PCT/JP2012/063441 WO2012161304A1 (ja) 2011-05-26 2012-05-25 シンチレータパネルおよびシンチレータパネルの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140012728A KR20140012728A (ko) 2014-02-03
KR101925823B1 true KR101925823B1 (ko) 2018-12-06

Family

ID=47217369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137026957A KR101925823B1 (ko) 2011-05-26 2012-05-25 신틸레이터 패널 및 신틸레이터 패널의 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9177683B2 (ko)
EP (1) EP2717272B1 (ko)
JP (1) JP5110230B1 (ko)
KR (1) KR101925823B1 (ko)
CN (1) CN103563006B (ko)
WO (1) WO2012161304A1 (ko)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2620650B2 (ja) * 1990-07-31 1997-06-18 三洋電機株式会社 混成集積回路装置
JP6515958B2 (ja) * 2012-06-25 2019-05-22 ソニー株式会社 放射線検出器及びその製造方法
JP6182840B2 (ja) * 2012-06-25 2017-08-23 ソニー株式会社 放射線検出器の製造方法
JPWO2014021415A1 (ja) * 2012-08-03 2016-07-21 東レ株式会社 シンチレータパネルおよびシンチレータパネルの製造方法
JP5488773B1 (ja) * 2012-10-03 2014-05-14 東レ株式会社 シンチレータパネルおよびシンチレータパネルの製造方法
KR20150079591A (ko) * 2012-11-01 2015-07-08 도레이 카부시키가이샤 방사선 검출 장치 및 그 제조 방법
EP2922067B1 (en) 2012-11-16 2018-08-15 Toray Industries, Inc. Scintillator panel
EP2924691B1 (en) * 2012-11-26 2019-10-09 Toray Industries, Inc. Scintillator panel and method for producing scintillator panel
WO2014080941A1 (ja) * 2012-11-26 2014-05-30 東レ株式会社 シンチレータパネルおよびその製造方法
JP6003623B2 (ja) * 2012-12-25 2016-10-05 東レ株式会社 シンチレータパネルおよびシンチレータパネルの製造方法
EP3067332B1 (en) * 2013-11-06 2020-12-23 Toray Industries, Inc. Method for manufacturing three-dimensional structure, method for manufacturing scintillator panel, three-dimensional structure, and scintillator panel
KR102098124B1 (ko) * 2013-11-20 2020-04-07 도레이 카부시키가이샤 신틸레이터 패널
CN105093254B (zh) * 2014-04-25 2018-06-19 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 闪烁体阵列及其制备方法
JP6624056B2 (ja) * 2014-07-07 2019-12-25 東レ株式会社 シンチレータパネル、放射線検出器およびその製造方法
US9436866B2 (en) * 2014-08-01 2016-09-06 General Electric Company High sensitivity flat panel microbiology detection and enumeration system
KR20170042566A (ko) * 2014-08-08 2017-04-19 도레이 카부시키가이샤 표시 부재의 제조 방법
WO2016021540A1 (ja) * 2014-08-08 2016-02-11 東レ株式会社 シンチレータパネル及び放射線検出器
WO2016074945A1 (en) * 2014-11-13 2016-05-19 Koninklijke Philips N.V. Pixelated scintillator with optimized efficiency
DE102014224449A1 (de) * 2014-11-28 2016-06-02 Forschungszentrum Jülich GmbH Szintillationsdetektor mit hoher Zählrate
JP6742593B2 (ja) * 2015-01-05 2020-08-19 日本電気硝子株式会社 支持ガラス基板の製造方法及び積層体の製造方法
US10295678B2 (en) 2015-03-10 2019-05-21 Shimadzu Corporation X-ray detector
JP6575105B2 (ja) * 2015-03-27 2019-09-18 コニカミノルタ株式会社 シンチレータパネルおよびその製造方法
JP2016188857A (ja) * 2015-03-27 2016-11-04 コニカミノルタ株式会社 シンチレータパネル、放射線検出器およびシンチレータパネルの製造方法
CN108475550B (zh) * 2016-04-27 2022-06-14 东丽株式会社 闪烁体面板和其制造方法、以及放射线检测装置
CN106348333B (zh) * 2016-08-31 2017-11-10 华中师范大学 萃取精制湿法磷酸中脱硫工序内硫酸钡的回收方法
JP6717126B2 (ja) * 2016-09-01 2020-07-01 コニカミノルタ株式会社 放射線画像検出器
KR101969024B1 (ko) 2017-12-12 2019-04-15 주식회사 비투지코리아 섬광체 구조 및 그 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 엑스선 영상 검출기
CN111410563B (zh) * 2020-03-30 2020-12-04 肖贵遐 一种金属化隔离的闪烁陶瓷阵列结构及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011021924A (ja) * 2009-07-14 2011-02-03 Konica Minolta Medical & Graphic Inc シンチレータパネル、放射線検出装置、及びシンチレータパネルの製造方法
JP2011075612A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Toray Ind Inc 感光性ペースト、絶縁性パターンの形成方法および平面ディスプレイ用パネルの製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5209688A (en) * 1988-12-19 1993-05-11 Narumi China Corporation Plasma display panel
JPH0560871A (ja) * 1991-09-04 1993-03-12 Hamamatsu Photonics Kk 放射線検出素子
JPH05188148A (ja) 1992-01-13 1993-07-30 Hamamatsu Photonics Kk 放射線検出素子
TW375759B (en) * 1996-07-10 1999-12-01 Toray Industries Plasma display and preparation thereof
CN100335914C (zh) * 2002-02-08 2007-09-05 株式会社东芝 X射线检测器及x射线检测器的制造方法
EP2163531A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-17 Samsung SDI Co., Ltd. Material for forming barrier ribs and pdp comprising the same
JP2011007552A (ja) 2009-06-24 2011-01-13 Konica Minolta Medical & Graphic Inc シンチレータパネル、放射線検出装置、及びシンチレータパネルの製造方法
JP5091964B2 (ja) 2010-03-05 2012-12-05 株式会社東芝 固体撮像装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011021924A (ja) * 2009-07-14 2011-02-03 Konica Minolta Medical & Graphic Inc シンチレータパネル、放射線検出装置、及びシンチレータパネルの製造方法
JP2011075612A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Toray Ind Inc 感光性ペースト、絶縁性パターンの形成方法および平面ディスプレイ用パネルの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012161304A1 (ja) 2012-11-29
EP2717272A1 (en) 2014-04-09
JP5110230B1 (ja) 2012-12-26
US20140091235A1 (en) 2014-04-03
KR20140012728A (ko) 2014-02-03
CN103563006A (zh) 2014-02-05
CN103563006B (zh) 2016-08-24
EP2717272A4 (en) 2015-04-08
JPWO2012161304A1 (ja) 2014-07-31
US9177683B2 (en) 2015-11-03
EP2717272B1 (en) 2016-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101925823B1 (ko) 신틸레이터 패널 및 신틸레이터 패널의 제조 방법
KR101972412B1 (ko) 신틸레이터 패널 및 그 제조 방법
KR101972413B1 (ko) 신틸레이터 패널
KR101922456B1 (ko) 신틸레이터 패널 및 신틸레이터 패널의 제조방법
JP5704258B2 (ja) シンチレータパネルおよびシンチレータパネルの製造方法
WO2014069284A1 (ja) 放射線検出装置およびその製造方法
WO2014021415A1 (ja) シンチレータパネルおよびシンチレータパネルの製造方法
KR20160088295A (ko) 신틸레이터 패널
KR20160078958A (ko) 입체 구조물의 제조 방법, 신틸레이터 패널의 제조 방법, 입체 구조물 및 신틸레이터 패널
JP2014106022A (ja) シンチレータパネル
JP6075028B2 (ja) シンチレータパネル
JP6003623B2 (ja) シンチレータパネルおよびシンチレータパネルの製造方法
JP6217076B2 (ja) シンチレータパネルおよびシンチレータパネルの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right