KR20150100168A - 플렉시블 형광체 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents
플렉시블 형광체 필름 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150100168A KR20150100168A KR1020140021604A KR20140021604A KR20150100168A KR 20150100168 A KR20150100168 A KR 20150100168A KR 1020140021604 A KR1020140021604 A KR 1020140021604A KR 20140021604 A KR20140021604 A KR 20140021604A KR 20150100168 A KR20150100168 A KR 20150100168A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- phosphor
- flexible
- mixture
- film
- manufacturing
- Prior art date
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 145
- 230000009975 flexible effect Effects 0.000 title claims abstract description 62
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 22
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 9
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002680 magnesium Chemical class 0.000 claims 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 8
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 60
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 5
- 229920000260 silastic Polymers 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]propan-1-one Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CCC(=O)N1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAQHXGSHRMHVMU-UHFFFAOYSA-N [S].[S] Chemical compound [S].[S] XAQHXGSHRMHVMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
- F21V9/30—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
본 발명은 형광체 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플렉시블 형광체 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 종래의 플렉시블 형광체 필름 제조방법은 하부기판 또는 형광체를 식각하여 낮은 충진율 및 공기유입의 문제가 있어 왔다. 이 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 PIB(Particle-in-binder)방법을 사용하여 형광체 및 바인더를 혼합하여 형광체 혼합물을 준비하는 단계; 상기 기판 상부면의 전부 또는 일부 영역을 구획하는 블록을 형성하는 단계; 상기 형광체 혼합물을 기판 상에 도포하는 단계; 상기 형광체 혼합물을 건조하는 단계; 및 상기 블록을 제거하는 단계를 포함하는 플렉시블 형광체 필름 제조방법 및 이의 제조방법에 의해 제조된 플렉시블 형광체 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 X-선 검출기 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 형광체 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 플렉시블 형광체 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 플렉시블 형광체 필름이 적용된 플렉시블 X-선 영상 검출기제조방법에 관한 것이다.
X-선 영상 검출기는 피사체를 투과한 X-선을 가시광선으로 변환하는 장치로, 의료 진단 장치, 비파괴 검사장치, 및 X-선 증폭기 등에 사용된다. 이와 같은 X-선 영상 검출기는 X-선을 광전자로 변환하는 입력부 및 광전자를 가시광선으로 변환하는 출력부를 포함한다.
X-선 영상 검출기의 입력부는 오목한 표면을 갖는 입력 기판으로 구성되고, X-선 발광 형광체 필름이 이 입력 기판 상에 증착되어 구성된다.
현재 상용화되고 있는 평판형 X-선 디텍터를 이용한 X-선 영상 촬영은 인체의 굴곡진 영역을 모두 X-선 영상으로 표현하는 것에 한계가 있다. 이에, 플렉시블 디텍터에 적용 가능한, 플렉시블한 X-선 변환 물질 층에 대한 기술이 요구되어져 왔다.
종래에는 플렉시블 형광체 필름을 제조하기 위해, 도 1 및 도 2에 나타나 있듯이, MEMS 공정을 이용하여 하부 기판을 식각하거나 형광체를 직접 식각하는 방법을 사용하여 왔다. 이렇게 하부기판을 직접 식각하여 형광체를 삽입하였을 경우, 낮은 충진율과 공기가 유입되는 문제점이 있었다.
또한, 도 1 및 도 2에 개시된 종래의 방법으로 제조된 형광체 필름을 사용하여 X-선 영상 촬영 시, 영상의 밝기가 일정치 못한 문제점 발생되었다.
따라서, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 기술이 요구되어져 왔다.
본 발명은 상기 기술한 플렉시블 형광체 필름의 제조방법이 갖는 종래 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 MEMS 공정을 이용한 까다로운 하부기판 또는 형광체를 식각하는 공정 없이, 비교적 간단한 PIB(Particle-in-binder) 방법을 이용한 플렉시블 형광체 필름 제조방법 및 이의 제조방법에 의해 제조된 플렉시블 형광체 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 X-선 영상의 밝기가 일정하게 표현되고 효율이 뛰어난 플렉시블 형광체 필름이 적용된 플렉시블 X-선 검출기를 제공한다.
상기와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은 형광체 및 바인더 용액을 혼합하여 형광체 혼합물을 준비하는 단계; 상기 형광체 혼합물을 기판 상에 도포하는 단계;를 포함하는 플렉시블 형광체 필름 제조방법을 제공한다.
상세하게는, 상기 형광체 혼합물을 도포하는 단계 전에 상기 기판의 상부면의 전부 또는 일부 영역을 구획하는 블록을 형성하는 단계를 더 포함하는 플렉시블 형광체 필름 제조방법을 제공한다.
더욱 상세하게는, 상기 형광체 혼합물을 도포하는 단계 후에 형광체 혼합물을 건조하는 단계를 더 포함하는 플렉시블 형광체 필름 제조방법이다. 또한, 상기 건조하는 단계 후에 상기 블록을 제거하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 바인더 용액은 실리콘 탄성중합체(silicone elastomer) 및 경화제를 포함하는 혼합물이다. 바람직하게는 상기 바인더 용액은 겔(gel) 상태이다.
바람직하게는 상기 형광체는 단일입자의 크기가 50 nm 내지 15 ㎛ 인 플렉시블 형광체 필름 제조방법을 제공한다.
상세하게는 상기 형광체는 X-선 형광 입자인 유연한 형광체 필름 제조방법을 제공한다. 더욱 상세하게는 상기 형광체는 가돌리늄(Gadolinium), 루테튬(Lutetium), 이트륨(Yttrium), 아연(Zinc), 카드뮴(Cadmium), 세슘(Cesium), 요오드(Iodine), 란타넘(Lanthanum), 황(Sulfur), 마그네슘(Magnesium) 계열 중 하나 이상을 호스트(host)로 사용하고, 유로퓸(Europium), 터븀(Terbium), 프라세오디뮴(Praseodymium), 세륨(Cerium), 은(Argentum) 중 하나 이상을 활성제(activator)로 포함하는 플렉시블 형광체 필름 제조방법이다.
상기 형광체 혼합물은 겔(gel) 상태인 플렉시블 형광체 필름 제조방법이다.
상기 형광체 혼합물은 형광체와 바인더 용액이 5:1 내지 1:1 의 중량비를 갖는 플렉시블 형광체 필름 제조방법이다.
상기 바인더 용액에서 상기 실리콘 탄성중합체와 경화제는 10:1 내지 10:3 의 중량비를 갖는 플렉시블 형광체 필름 제조방법이다.
상기 건조 단계는 25 °C 내지 60 °C 에서 건조하는 플렉시블 형광체 필름 제조방법이다.
상기 블록은 실리콘 탄성중합체(silicone elastomer)이고, 상기 경화제는 실리콘 경화제(slicone curing agent)인 유연한 형광체 필름 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한 형광체 및 바인더 용액을 혼합하여 형광체 혼합물을 준비하는 단계; 상기 기판 상부면의 전부 또는 일부 영역을 구획하는 블록을 형성하는 단계; 상기 형광체 혼합물을 기판 상에 도포하는 단계; 상기 형광체 혼합물을 건조하는 단계; 및 상기 블록을 제거하는 단계를 포함하는 플렉시블 형광체 필름 제조하는 단계;를 포함하는 플렉시블 X-선 검출기 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 제공하는 형광체 필름은 형광체가 균일하게 분포하여, X-선 영상 획득시, 밝기가 일정한 플렉시블한 형광체 필름을 제공한다.
또한, 본 발명에서 제공하는 플렉시블 형광체 필름 제조방법은 종래의 식각 공정 없이, 비교적 간단한 방법으로도 제조 가능한 플렉시블 형광체 필름 제조방법을 제공한다.
도 1은 종래 MEMS 공정을 이용한 하부기판을 식각하여 제조된 플렉시블 형광체 필름이다.
도 2는 종래 MEMS 공정을 이용한 형광체를 식각하여 제조된 플렉시블 형광체 필름이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 형광체의 전자 현미경 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 플렉시블 형광체 필름이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 형광체 필름이 적용된 X-선 영상 검출기로 촬영한 영상이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 형광체 필름의 광발광 스펙트럼(Photoluminescence, PL) 스펙트럼이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 형광체 필름의 광발광 여기(Photoluminescence excitation, PLE) 스펙트럼이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 형광체 필름의 형광 지속시간을 나타내는 스펙트럼이다.
도 2는 종래 MEMS 공정을 이용한 형광체를 식각하여 제조된 플렉시블 형광체 필름이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 형광체의 전자 현미경 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 플렉시블 형광체 필름이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 형광체 필름이 적용된 X-선 영상 검출기로 촬영한 영상이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 형광체 필름의 광발광 스펙트럼(Photoluminescence, PL) 스펙트럼이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 형광체 필름의 광발광 여기(Photoluminescence excitation, PLE) 스펙트럼이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 형광체 필름의 형광 지속시간을 나타내는 스펙트럼이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실시 예를 제시한다. 그러나 하기의 실시 예는 본 발명을 더욱 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시 예에 의하여 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 형광체 및 바인더 용액을 혼합하여 형광체 혼합물을 준비하는 단계; 상기 형광체 혼합물을 기판 상에 도포하는 단계;를 포함하는 플렉시블 형광체 필름 제조방법을 제공한다.
상기 형광체는 바람직하게는 CaWO4, Gd2O2S:Tb, Y2O3:Tb, Gd2O2:Eu, Lu2O3:Eu, Y2O3:Eu 등과 같은 X-선 형광 입자이다. X-선 형광체는 X-선 또는 고 에너지 전자기 광자에 의해 자극을 받는 경우, 가시광선 또는 가시광선에 가까운 에너지를 방출하는 고농도의 발광물질로, 다양한 산업 및 의료 방사선 기기에 널리 사용되고 있다.
상세하게는 상기 형광체는 X-선에 반응하여 가시광을 나타내고 수십 ㎛ 이하의 입자크기를 갖는 형광체를 포함한다. 바람직하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 형광체의 단일입자 크기는 50 nm 내지 15 ㎛ 인 것을 특징으로 한다. 더욱 바람직하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 형광체의 단일입자 크기는 1 ㎛ 내지 5 ㎛이다. 이는 도 3의 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체의 전자 현미경 사진을 통해 확인할 수 있다. 더욱 상세하게는 가돌리늄(Gadolinium), 루테튬(Lutetium), 이트륨(Yttrium), 아연(Zinc), 카드뮴(Cadmium), 세슘(Cesium), 요오드(Iodine), 란타넘(Lanthanum), 황(Sulfur), 마그네슘(Magnesium) 계열 중 하나 이상을 호스트(host)로 사용하고 유로퓸(Europium), 터븀(Terbium), 프라세오디뮴(Praseodymium), 세륨(Cerium) 또는 은(Argentum) 중 하나 이상을 활성제(activator)로 하여, 이들을 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 바인더(binder) 용액은 실리콘 탄성중합체(silicone elastomer) 및 경화제를 포함하는 혼합물이다. 상세하게는 상기 바인더 용액은 겔(gel) 형태인 것을 특징으로 한다.
상기 실리콘 탄성중합체는 변형성 및 가요성인 가교 결합(cross link)된 유기폴리실록산 물질로, 본 발명의 일 실시예에서 상기 실리콘 탄성중합체는 상용성 용제와 조합되어 균질한 겔(gel)을 생성할 수 있는 실리콘 탄성중합체 겔(gel)인 것을 특징으로 한다. 상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 탄성중합체는 투명한 실리콘 탄성중합체일 수 있다. 바람직하게는, 상기 실리콘 탄성중합체는 실라스틱 T-2 베이스(SILASTIC T-2 base) 또는 SYLGARD 184 실리콘 엘라스토머 베이스(SYLGARD 184 silicone elastomer base)이다.
상기 경화제는 실리콘 탄성중합체(silicone elastomer)이다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 바인더 용액에 경화제가 포함되어 있는 것은, 실리콘계의 겔(gel) 형태 바인더가 반도체 분야에서 상대적으로 저온인, 최대 100 °C 이하의 온도에서 건조되기 위함이다. 본 발명의 일 실시예에서의 상기 실리콘 경화제(silicone curing agent)는 실리콘 고무 화합물의 분자를 서로 화학결합시켜서, 그물 구조를 취하기 위한 물질이다. 유기 과산화물(Organic Peroxide)이 실리콘 고무의 대표적인 경화제로 쓰인다. 상세하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘계 경화제는 투명한 실리콘계 경화제이다. 바람직하게는, 상기 실리콘계 경화제는 실라스틱 T-2 경화제(SILASTIC T-2 curing agent) 또는 SYLGARD 184 실리콘 경화제(SYLGARD 184 silicone curing agent)이다.
상기 바인더 용액에서 상기 실리콘 탄성중합체와 경화제는 10:1 내지 10:3 의 중량비를 갖는 플렉시블 형광체 필름 제조방법이다. 중량비가 10:1 미만인 경우에는 200 °C 이상의 온도에서도 완전히 건조되지 않으며, 중량비가 10:3을 초과하는 경우, 건조 된 후의 플렉시블한 특성이 현저하게 줄어드는 문제가 발생하게 된다.
또한, 형광체 및 상기와 같이 제조된 바인더 용액의 중량비는 형광체의 입자 크기, 형광체의 밀도에 따라 적절하게 달라질 수 있다. 바람직하게는, 상기 형광체와 상기 바인더 용액의 중량비가 5:1 내지 1:1 를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉시블 형광체 필름 제조방법을 제공한다. 형광체에 대한 바인더 용액의 중량비가 5를 초과하는 경우, 점도가 높아져 표면의 균일도 및 두께의 균일도가 매우 낮아져, 일정한 밝기와 해상도를 갖는 X-선 영상 획득에 어려움이 있다. 형광체에 대한 바인더 용액의 중량비가 1 미만이라면, 필름 내의 형광체량이 상대적으로 적어 발광량이 기존 상용화된 제품의 1/10 수준에 그치게 되어, 임상에 적용되기 힘들 뿐 아니라, 필름 내의 형광체가 고르게 분포되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기판은, 플렉시블한 모든 필름(film) 기판을 포함한다. 상기 기판 상에 보호막, 반사막, 패터닝, 전극제가 도포되어 있더라도, 본 발명에 따른 플레시블 형광체 필름 제조에 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 사용된 기판은 폴리에스테르계 기판이지만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명은, 상기 형광체 혼합물을 도포하는 단계 전에 상기 기판의 상부면의 전부 또는 일부 영역을 구획하는 블록을 형성하는 단계를 더 포함하는 플렉시블 형광체 필름 제조방법을 제공한다.
상세하게는 상기 블록은 실리콘 탄성중합체인 것을 특징으로 한다. 보다 상세하게는 상기 블록은 투명한 실리콘 탄성중합체이다. 바람직하게는 상기 블록은 실라스틱 T-2 베이스(SILASTIC T-2 base) 또는 SYLGARD 184 실리콘 엘라스토머 베이스(SYLGARD 184 silicone elastomer base)일 수 있다. 종래에는 블록 제거 시, 기판 및 기판 상의 물질에 파손을 야기하였고, 금속물질의 블록을 형성한 경우, 형광물질로의 금속성 유입으로 순도가 저하된 형광체 필름이 제조되는 문제가 있어 왔다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘계의 블록을 사용함으로써, 블록의 형태, 크기, 두께 조절 및 제거가 용이하고 상대적으로 높은 순도의 플렉시블 형광체 필름 제조가 가능하다.
더욱이, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 블록을 설치하는 것은 상기 형광체 필름 제조시 형광체 층이 상기 기판 상에 고르게 분포할 수 있고, 형광체 층의 두께 조절이 가능하기 때문이다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 상기 형광체 혼합물을 도포하는 단계 후에 형광체 혼합물을 건조하는 단계를 더 포함하는 플렉시블 형광체 필름 제조방법을 제공한다. 더욱이, 상기 건조하는 단계 후에 상기 블록을 제거하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 플렉시블 형광체 필름 제조방법에 있어, 상기 건조단계는 상대적으로 저온에서의 건조가 가능한 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 건조온도는 바람직하게는 60 °C 이하일 수 있다. 더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 건조온도는 25 °C 내지 60 °C 이다. 상대적으로 저온에서의 건조가 가능해짐으로써, 다양한 기판의 종류 및 두께 제조가 가능하여 본 발명에 따른 적용 분야가 확대될 수 있는 효과가 있다. 또한, 건조시간은 상기 건조온도에 따라 상이할 수 있다.
{실시예}
형광체 필름 제조
<실시예 1>
투명한 실리콘 탄성중합체 물질 중 하나인, SILASTIC T-2 베이스 및 겔(gel) 형태의 바인더를 준비하고,실리콘계 경화제 중 하나인, SILASTIC T-2 경화제를 상기 겔 형태의 바인더에 대해 10:1의 중량비로 섞어 바인더 용액을 준비하였다.
분말(powder) 형태의 X-선 변환물질인 형광체, Gd2O2S:Tb에 상기 준비한 겔(gel) 형태의 실리콘(silicon)계 바인더 용액을 1:1의 중량비로 혼합하여, 겔 페이스트(gel paste) 형태의 형광체 혼합물을 제조하였다. 분말인 형광체가 바인더 용액과 잘 섞이도록, 페이스트 믹서를 이용하여 5분간 교반하였다.
폴리에스테르계 필름 기판에 플렉시블한 실리콘계 블럭을 설치하고, 이에 상기 혼합을 마친 형광체 혼합물을 부은 후, 형광체층 표면을 평평하게 제조하였다.
상기 필름 기판 상에 도포된 형광체 혼합물을 오븐에서 40 °C 온도로 12시간 동안 건조시켰다.
건조된 형광체 필름에 상기 블록을 제거하여, 플렉시블 형광체 필름을 제조하였다.
<실시예 2>
형광체 혼합물과 바인더 용액의 중량비가 2:1 비중인 조건을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 플렉시블 형광체 필름을 제조하였다.
<실시예 3>
형광체 혼합물과 바인더 용액의 중량비가 3:1 비중인 조건을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 플렉시블 형광체 필름을 제조하였다.
<실시예 4>
형광체 혼합물과 바인더 용액의 중량비가 4:1 비중인 조건을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 플렉시블 형광체 필름을 제조하였다.
<실시예 5>
형광체 혼합물과 바인더 용액의 중량비가 5:1 비중인 조건을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 플렉시블 형광체 필름을 제조하였다.
<비교예 1>
본 발명의 일 실시예에 따른 바인더 용액을 사용하지 않은 종래의 리지드(rigid)한 형광체 필름이다.
상기와 같은 PIB(particle-in-binder) 방법은 스크린 인쇄(Screen Printing)방법을 포함하여, 형광체 제조법으로 이용될 뿐만 아니라, 디지털 방사선 검출기 제조, 디스플레이 공정 등 다양한 박막 공정에 널리 사용되고 있는 박막 제작방법 중 하나이다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 플렉시블한 형광체 필름은 도 4에 도시되어 있다. 종래, 고분자 화합물 바인더로 제작한 형광체 필름의 경우, 일정 이상의 힘을 가했을 경우, 갈라짐 현상이 발생하였다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체 필름의 경우, 도 4로 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 형광체 필름이 유연하게 휘어지는 것을 확인할 수 있다.
본 발명은 또한 형광체 및 바인더 용액을 혼합하여 형광체 혼합물을 준비하는 단계;상기 기판 상부면의 전부 또는 일부 영역을 구획하는 블록을 형성하는 단계;상기 형광체 혼합물을 기판 상에 도포하는 단계;상기 형광체 혼합물을 건조하는 단계; 및 상기 블록을 제거하는 단계를 포함하는 플렉시블 형광체 필름 제조방법으로 제조된 플렉시블 형광체 필름이 적용된 플렉시블 X-선 검출기를 제공한다. 현재 상용화 되어 있는 평판형 디텍터로의 X-선 영상 촬영은 인체의 굴곡진 형상을 일정 밝기의 영상으로 제공하기에는 한계가 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 형광체 필름이 적용된 X-선 영상 검출기로 촬영한 영상이다. 본 발명에 따른 플렉시블 형광체 필름이 적용된 X-선 플렉시블 검출기를 사용하여 X-선 영상 검출시, 굴곡진 인체의 형상을 영상의 왜곡 없이, 선예도가 증가한 영상을 얻을 수 있다.
평가. 플렉시블 형광체 필름 특성
| 형광체 혼합물 및 바인더 용액의 중량비 | |
| 실시예 1 | 1:1 |
| 실시예 2 | 2:1 |
| 실시예 3 | 3:1 |
| 실시예 4 | 4:1 |
| 실시예 5 | 5:1 |
| 비교예 1 | - |
상기 [표 1]은 상기 실시예에서 제조한 각 플렉시블 형광체 필름의 형광체 혼합물 및 바인더 용액의 중량비를 나타낸다.
발명의 일 실시예에 따라 제조된 플렉시블 형광체 필름은 상기 비교예 1인, 종래의 스티프(stiff)한 형광체 필름과 동일하거나 뛰어난 성능을 나타낸다.
도 6은 형광체 필름의 발광 파장 대역을 나타내는 그래프로, 기존의 형광체 샘플(sample) 및 상기 실시예 1 내지 실시예 5에서 제조된 형광체 혼합물이 동일한 대역대에서 발광하는 것을 알 수 있다. 이는 동일한 형광체를 사용하여 나타나는 결과로, 본 발명의 일 실시예로 제조된 형광체 혼합물은 같은 형광체를 사용한 비교예 1과 동일한 영역대에서 발광하는 것을 알 수 있다.
도 7은 PLE(photoluminescence excitation) 스펙트럼으로, 어느 특정 에너지의 PL 발광 강도에 주목하여, 그 강도가 여기 파장을 변화시켰을 때, 어떻게 바뀌는지 여부를 나타내는 스펙트럼이다.
도 7에서, 여기파장 300nm 에서 최대 효율을 나타내는 것을 알 수 있으며, 비교예 1 보다는 실시예 1 내지 실시예 5의 형광체 혼합물이 높은 강도를 나타내는 것을 알 수 있다. 또한, 형광체 혼합물과 바인더 혼합물의 중량비가 1:2 인 실시예 2의 형광체 필름의 여기(excitation) 강도가 가장 높은 것으로 확인되었다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 1 내지 실시예 5에서 제조된 형광체의 형광 지속시간을 나타낸다. 비교예 1 보다는 실시예 1 내지 실시예 5의 형광체의 높은 효율을 나타내는 것을 알 수 있다. 또한, 형광체 혼합물과 바인더 혼합물의 중량비가 1:1 인 실시예 1의 형광체 필름의 효율이 가장 높은 것으로 확인되었다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
Claims (16)
- 형광체 및 바인더 용액을 혼합하여 형광체 혼합물을 준비하는 단계;
상기 형광체 혼합물을 기판 상에 도포하는 단계;를 포함하는, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 형광체 혼합물을 도포하는 단계 전에 상기 기판의 상부면의 전부 또는 일부 영역을 구획하는 블록을 형성하는 단계를 더 포함하는, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 2항에 있어서,
상기 형광체 혼합물을 도포하는 단계 후에 형광체 혼합물을 건조하는 단계를 더 포함하는, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 3항에 있어서,
상기 건조하는 단계 후에 상기 블록을 제거하는 단계를 더 포함하는, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바인더 용액은 실리콘 탄성중합체(slicone elastomer) 및 경화제를 포함하는, 혼합물인 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 형광체는 단일 입자의 크기가 50 nm 내지 15 ㎛ 인, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서
상기 형광체는 X-선 형광 입자인, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 형광체는 가돌리늄(Gadolinium), 루테튬(Lutetium), 이트륨(Yttrium), 아연(Zinc), 카드뮴(Cadmium), 세슘(Cesium), 요오드(Iodine), 란타넘(Lanthanum), 황(Sulfur), 마그네슘(Magnesium) 계열 중 하나 이상을 호스트(host)로 사용하고 유로퓸(Europium), 터븀(Terbium), 프라세오디뮴(Praseodymium), 세륨(Cerium) 또는 은(Argentum) 중 하나 이상을 활성제(activator)로 포함하는 형광체인, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 형광체 혼합물은 겔(gel) 상태인, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 형광체 혼합물은 형광체와 바인더가 5:1 내지 1:1 의 중량비를 갖는, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 5항에 있어서,
상기 바인더 용액에서, 실리콘 탄성중합체와 경화제는 10:1 내지 10:3 의 중량비를 갖는, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 3항에 있어서,
상기 건조 단계는 25 °C 내지 60 °C 에서 건조하는, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 2항에 있어서,
상기 블록은 실리콘 탄성중합체(elastomer)인, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 5항에 있어서,
상기 경화제는 실리콘 경화제인, 플렉시블 형광체 필름 제조방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 플렉시블 형광체 필름 제조방법으로 제조된, 플렉시블 형광체 필름.
- 형광체 및 바인더 용액을 혼합하여 형광체 혼합물을 준비하는 단계;
상기 기판 상부면의 전부 또는 일부 영역을 구획하는 블록을 형성하는 단계;
상기 형광체 혼합물을 기판 상에 도포하는 단계;
상기 형광체 혼합물을 건조하는 단계; 및
상기 블록을 제거하는 단계를 포함하여 제조된 플렉시블 형광체 필름이 적용된 플렉시블 X-선 검출기 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140021604A KR20150100168A (ko) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | 플렉시블 형광체 필름 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140021604A KR20150100168A (ko) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | 플렉시블 형광체 필름 및 이의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150100168A true KR20150100168A (ko) | 2015-09-02 |
Family
ID=54241922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140021604A KR20150100168A (ko) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | 플렉시블 형광체 필름 및 이의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20150100168A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210027852A (ko) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 한국표준과학연구원 | 맹수 눈 반사현상을 모사한 ｘ선 검출장치 |
-
2014
- 2014-02-24 KR KR1020140021604A patent/KR20150100168A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210027852A (ko) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 한국표준과학연구원 | 맹수 눈 반사현상을 모사한 ｘ선 검출장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2016021540A1 (ja) | シンチレータパネル及び放射線検出器 | |
| JP6777247B1 (ja) | シンチレータパネル、それを用いたｘ線検出器およびｘ線透視装置 | |
| KR20160078958A (ko) | 입체 구조물의 제조 방법, 신틸레이터 패널의 제조 방법, 입체 구조물 및 신틸레이터 패널 | |
| EP3511360A1 (en) | Cured product, wavelength conversion sheet, light-emitting device, sealing member, and semiconductor light-emitting device | |
| JP3918051B2 (ja) | メカノルミネッセンス材料及びその製造方法 | |
| CN109690367A (zh) | 波长转换片材、层叠体及发光装置、以及波长转换片材的制造方法 | |
| CN107075368A (zh) | 颜色稳定的发射红光的磷光体 | |
| CN113372913B (zh) | 一种应力发光弹性体及其制备方法和应用 | |
| TW201925423A (zh) | 包含半傳導性發光奈米顆粒之組合物 | |
| WO2008023538A1 (fr) | Composition luminescente, source de lumière et affichage | |
| KR20150100168A (ko) | 플렉시블 형광체 필름 및 이의 제조방법 | |
| Zhang et al. | A new method to synthesize long afterglow red phosphor | |
| JPH11199867A (ja) | 蛍光体とこれを用いた蛍光体含有物ならびにこれらの製造方法 | |
| JP6555267B2 (ja) | 表示部材の製造方法 | |
| EP2572878A1 (en) | Releasable light-converting luminescent film | |
| WO2018047760A1 (ja) | 硬化物、波長変換シート、発光装置、封止用部材および半導体発光装置 | |
| TW554028B (en) | Method for producing phosphor paste composition, paste composition and light-emitting device excited by vacuum ultraviolet light | |
| KR20210024325A (ko) | 신틸레이터 및 이의 제조방법 | |
| CN114015088B (zh) | 一种有机-无机纳米复合闪烁体材料制备方法及其应用 | |
| JP2023537556A (ja) | Ｘ線検出フィルム、ｘ線検出フィルムの製造方法およびｘ線検出フィルムの使用 | |
| RU2012144004A (ru) | Люминесцентное покрытие для увеличения эффективности преобразования энергии падающего света и способ его получения (варианты) | |
| CN112851985A (zh) | 基质-pqd闪烁体膜及其制备方法与应用 | |
| JP2004175986A (ja) | アルミン酸塩蛍光体とその製造方法、蛍光体ペースト組成物及び真空紫外線励起発光素子 | |
| KR101250142B1 (ko) | 연소반응법을 이용한 축광체분말 제조방법 및 그 축광체분말과, 상기 축광체분말을 이용하여 제조한 발광시트 | |
| JP6997799B6 (ja) | 窒化物蛍光物質および当該蛍光物質を含む発光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |