TW201411817A - 閃爍器面板及閃爍器面板之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的目的在於提供一種在大面積高精度地形成細寬度的間隔壁,且發光效率高,得以實現清晰的畫質之閃爍器面板。本發明係提供一種閃爍器面板,其係具備包含平板狀基板、設置於該基板上的間隔壁、及填充於由上述間隔壁所劃分的單元內之螢光體的閃爍器層,其中上述間隔壁係藉由以含有2~20質量%的鹼金屬氧化物之低熔點玻璃為主成分的材料所構成,在上述間隔壁的表面及上述基板上沒有形成間隔壁的部分,形成有反射膜。
Description
本發明係有關構成使用於醫療診斷裝置,非破壞檢查機器等的放射線檢測裝置之閃爍器面板。
以往,在醫療現場,使用薄膜的X射線影像被廣泛應用。然而,使用薄膜的X射線影像由於是類比影像資訊,所以近年來,開發出電腦放射攝影(computed radiography:CR)或平板型放射線偵測器(flat panel detector:FPD)等的數位型放射線檢測裝置。
在平板X射線檢測裝置(FPD)中,為了將放射線轉換為可見光,而使用閃爍器面板。閃爍器面板含有碘化銫(CsI)等的X射線螢光體,因應被照射的X射線,該X射線螢光體發出可見光,藉由使該發光透過TFT(thin film transistor)或CCD(charge-coupled device)轉換成電性訊號,而將X射線的資訊轉換成數位影像資訊。然而,FPD有S/N比低的問題。此乃起因於X射線螢光體發光時,螢光體本身會導致可見光散射等所致。為了縮小此光的散射的影響,提出了將螢光體填充於以間隔壁所隔開的單元(cell)內之方法(專利文獻1~4)。
然而,以形成此種間隔壁的方法而言,以往使用的方法,是採用如下之方法:將矽晶圓進行蝕刻加
工的方法;以及使用網版印刷法將屬於顏料或陶瓷粉末與低熔點玻璃粉末的混合物之玻璃糊印刷成多層圖案之後,進行燒成,以形成間隔壁圖案的方法等。對矽晶圓進行蝕刻加工的方法中,可形成的閃爍器面板的尺寸受限於矽晶圓的尺寸,而無法獲得500mm正方的大尺寸者。作成大尺寸的構成時,是將小尺寸的構成排列複數個來製作,但該製作難以精確地進行,而難以製作大面積的閃爍器面板。
又,在使用玻璃糊的多層網版印刷法中,會因網版印刷版的尺寸變化等的關係,而難以進行高精度的加工。又,為了防止進行多層網版印刷時之間隔壁圖案的崩壞缺損,必須將間隔壁寬度設成一定的值以上以提高間隔壁圖案的強度。然而,一旦間隔壁寬度變寬,間隔壁間的空間就會相對地變窄,可填充X射線螢光體的體積會變小,且填充量變不均一。因此,以此方法獲得的閃爍器面板,由於其X射線螢光體的量較少,所以會有發光變弱以及產生發光不均的缺點。此等缺點在低射線量的攝影中,會對進行清晰的攝影造成妨礙。
[專利文獻1]日本特開平5-60871號公報
[專利文獻2]日本特開平5-188148號公報
[專利文獻3]日本特開2011-188148號公報
[專利文獻4]日本特開2011-007552號公報
為了製造高發光效率,且實現清晰的畫質之閃爍器面板,必須有能以高精度加工大面積,且可將間隔壁的寬度變細之間隔壁的加工技術、以及使螢光體所發出的可見光不會漏洩到間隔壁外部的技術。
本發明之目的在於提供一種解決上述缺點,在大面積高精度地形成細寬度的間隔壁,且發光效率高,能實現清晰畫質的閃爍器面板。
此課題可藉由以下的任一技術手段達成。
(1)閃爍器面板,其係具備包含平板狀基板、設置於該基板上的間隔壁、及填充於由上述間隔壁所劃分的單元內之螢光體的閃爍器層,其中上述間隔壁係由以含有2~20質量%的鹼金屬氧化物之低熔點玻璃為主成分的材料所構成,在上述間隔壁的表面及上述基板上沒有形成間隔壁的部分,形成有反射膜。
(2)如上述(1)之閃爍器面板,其中在上述間隔壁與上述基板相接的界面,沒有形成反射膜。
(3)如上述(1)或(2)之閃爍器面板,其中在上述間隔壁與上述反射膜之間,形成有遮光膜。
(4)如上述(1)至(3)中任一項之閃爍器面板,其中上述間隔壁的高度L1大於鄰接之間隔壁的間隔L2,且上述間隔壁與上述基板相接之界面的寬度L3大於上述間隔壁
之頂部的寬度L4。
(5)一種閃爍器面板之製造方法,係製造如上述(1)至(4)中任一項之閃爍器面板的方法,其包含:在基板上,塗布含有無機粉末和感光性有機成分的感光性糊料,以形成感光性糊料塗布膜的步驟,其中該無機粉末包含低熔點玻璃,該低熔點玻璃含有2~20質量%的鹼金屬氧化物;將所得到的感光性糊料塗布膜進行曝光之曝光步驟;將可溶於曝光後之感光性糊料塗布膜的顯影液的部分予以溶解去除之顯影步驟;將顯影後的感光性糊料塗布膜圖案加熱至500℃~700℃的燒成溫度,以去除有機成分,並使低熔點玻璃軟化及燒結,而形成間隔壁之燒成步驟;在間隔壁的表面及基板上未形成有間隔壁的部分,形成反射膜之步驟;及將螢光體填充至由間隔壁所劃分的單元內之步驟。
根據本發明,可以大面積高精度地形成間隔壁,可有效率地活用螢光體所發出的可見光,所以可提供大尺寸且能實現清晰的攝影之閃爍器面板及其製造方法。
1‧‧‧放射線檢測裝置
2‧‧‧閃爍器面板
3‧‧‧輸出基板
4‧‧‧基板
5‧‧‧緩衝層
6‧‧‧間隔壁
7‧‧‧閃爍器層
8‧‧‧隔膜層
9‧‧‧光電轉換層
10‧‧‧輸出層
11‧‧‧基板
12‧‧‧電源部
13‧‧‧反射膜
L1‧‧‧間隔壁的高度
L2‧‧‧鄰接之間隔壁的間隔
L3‧‧‧間隔壁與基板相接之界面的寬度
L4‧‧‧間隔壁之頂部的寬度
圖1為表示包含本發明的閃爍器面板之放射線檢測
裝置的構成之剖面示意圖。
圖2為表示本發明的閃爍器面板的構成之立體示意圖。
圖3為表示本發明的閃爍器面板的構成之剖面示意圖。
以下,參照圖,就本發明的閃爍器面板及使用該閃爍器面板的放射線檢測裝置的較佳構成作說明,惟本發明並不受限於此。
圖1為顯示包含本發明的閃爍器面板之放射線檢測裝置的構成之剖面示意圖。圖2為表示本發明的閃爍器面板的構成之立體示意圖。放射線檢測裝置1包括閃爍器面板2、輸出基板3及電源部12。閃爍器面板2包含由螢光體所構成的閃爍器層7,且吸收X射線等所射入的放射線的能量,而放射出波長在300~800nm範圍的電磁波、即放射出以可見光線為中心涵蓋紫外光到紅外光之範圍的電磁波(光)。
閃爍器面板2包含:平板狀基板4;格子狀間隔壁6,用以將形成於該平板狀基板上的單元(cell)隔開;反射膜13,形成於間隔壁6的表面及基板4上沒有形成間隔壁的部分;及閃爍器層7,包含被填充於由間隔壁所形成的空間內的螢光體。又,藉由基板4和間隔壁6之間,進一步形成緩衝層5,可穩定地形成間隔壁6。由閃爍器層7放射出的光,會被反射膜13反射。其結果,可使閃
爍器層7所放射出的光以良好效率到達輸出基板上3的光電轉換層9。
輸出基板3具有:包含光感測器和TFT的像素以二維狀形成於基板11上而成的光電轉換層9及輸出層10。藉由使閃爍器面板2的出光面和輸出基板3的光電轉換層9隔著由聚醯亞胺樹脂等構成的隔膜層8予以黏接或密接,而得到放射線檢測裝置1。當在閃爍器層7發出的光到達光電轉換層9時,會在光電轉換層9進行光電轉換,通過輸出層10輸出電性訊號。本發明的閃爍器面板中,由於是以間隔壁隔開各單元,所以藉由使配置成格子狀之光電轉換元件的像素的大小及間距、和閃爍器面板的單元的大小及間距一致,可使光電轉換元件的各像素和閃爍器面板的各單元對應。即便在閃爍器層7發出的光被螢光體散射,散射光也可藉由間隔壁表面的反射膜13反射,所以可防止散射光到達鄰近的單元。藉此,可降低因光散射所致之影像模糊,可進行高精度的攝影。
以使用於本發明的閃爍器面板的基板而言,只要是具有放射線透過性的材料即可,可使用各種玻璃、高分子材料、金屬等。可使用例如:由石英、硼矽玻璃、化學性強化玻璃等的玻璃所構成的板玻璃;由藍寶石、氮化矽、碳化矽等的陶瓷所構成的陶瓷基板;由矽、鍺、砷化鎵、磷化鎵、氮化鎵等的半導體所構成半導體基板;醋酸纖維素薄膜、聚酯薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚醯胺薄膜、聚醯亞胺薄膜、三乙酸酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、碳纖維強化樹脂片等的高分子薄膜(
塑膠薄膜);鋁片、鐵片、銅片等的金屬片;具有金屬氧化物的被覆層之金屬片或非晶碳基板等。其中,板玻璃在平坦性及耐熱性方面較佳。再者,由為了追求閃爍器面板的搬運的便利性而進行輕量化之觀點來看,板玻璃係以薄板玻璃較佳。
在此基板上形成間隔壁。由耐久性、耐熱性及高精細加工的觀點來看,間隔壁必須由以含有2~20質量%的鹼金屬氧化物之低熔點玻璃為主成分的材料構成。以含有2~20質量%的鹼金屬氧化物之低熔點玻璃為主成分的材料,具有適當的折射率和軟化溫度,適於將細寬度的間隔壁高精度地形成於大面積。此外,低熔點玻璃係指:軟化溫度為700℃以下的玻璃。又,以含有2~20質量%的鹼金屬氧化物之低熔點玻璃為主成分係指:構成間隔壁的材料的50~100質量%,是含有2~20質量%的鹼金屬氧化物之低熔點玻璃。
本發明的閃爍器面板之製造方法較佳為包含下列步驟:感光性糊料塗布膜形成步驟,在平板狀基板上塗布含有包含低熔點玻璃的無機粉末和感光性有機成分之感光性糊料,而形成感光性糊料塗布膜;曝光步驟,將得到的感光性糊料塗布膜進行曝光;顯影步驟,將曝光後的感光性糊料塗布膜之可溶於顯影液的部分予以溶解去除;燒成步驟,將顯影後的感光性糊料塗布膜圖案加熱到500~700℃的燒成溫度,去除有機成分並將低熔點玻璃軟化及燒結,而形成間隔壁;反射膜形成步驟,在間隔壁的表面及基板上沒有形成間隔壁的部分,形
成反射膜;及螢光體填充步驟,將螢光體填充到由間隔壁所劃分的單元內。
在曝光步驟中,藉由曝光使感光性糊料塗布膜的必要部分進行光硬化,或者,使感光性糊料塗布膜的不要部分進行光分解,使具有感光性糊料塗布膜相對於顯影液的溶解對比。在顯影步驟中,能獲得將曝光後的感光性糊料塗布膜之可溶於顯影液的部分被顯影液予以溶解去除,而僅殘留必要部分的感光性糊料塗布膜圖案。
在燒成步驟中,藉由將所得到的感光性糊料塗布膜圖案以500~700℃,較佳為500~650℃的溫度進行燒成,而將有機成分分解去除,並且將低熔點玻璃軟化及燒結,而形成含低熔點玻璃的間隔壁。為了將有機成分完全地去除,燒成溫度較宜為500℃以上。又,若燒成溫度超過700℃,使用一般的玻璃基板作為基板時,基板的變形就會變大,所以燒成溫度宜為700℃以下。
本發明的方法比起將玻璃糊藉由多層網版印刷進行積層印刷後予以燒成的方法,更能形成高精度的間隔壁。
感光性糊料係由具有感光性的有機成分、和包含含有2~20質量%的鹼金屬氧化物之低熔點玻璃的無機粉末所構成。為了形成燒成前的感光性糊料塗布膜圖案,有機成分必須有一定量,然而,若有機成分過多,則在燒成步驟中去除的物質的量會變多,燒成收縮率變大,所以在燒成步驟容易產生圖案缺損。另一方面,
若有機成分過少,糊中之無機微粒子的混合及分散性會降低,所以不僅燒成時容易產生缺陷,而且,因為糊的黏度上升,所以糊的塗布性會降低,再者對於糊的穩定性也會有不良影響,所以是不理想的。因此,感光性糊料中的無機粉末的含量較佳為30~80質量%,更佳為40~70質量%。
又,佔無機粉末全體中之低熔點玻璃的比例係以50~100質量%較佳。若低熔點玻璃小於無機粉末的50質量%,則在燒成步驟中無法良好地進行燒結,所得到的間隔壁的強度會降低,所以是不佳的。
在燒成步驟中,為了將有機成分大致完全地去除,且使得到的間隔壁具有一定強度,所使用的低熔點玻璃係以使用由軟化溫度為480℃以上的低熔點玻璃所構成的玻璃粉末較佳。當軟化溫度小於480℃時,燒成時在有機成分未充分地被去除前,低熔點玻璃就會軟化,有機成分的殘存物會被取入玻璃中。於此情況下,之後,有機成分會漸漸被釋出,會有降低製品品質的疑慮。此外,被取入玻璃中之有機成分的殘存物是造成玻璃著色的主要原因。藉由使用軟化溫度為480℃以上的低熔點玻璃粉末,且在500℃以上進行燒成,可將有機成分完全地去除。如上所述,由於燒成步驟的燒成溫度必須為500~700℃,較佳為500~650℃,所以低熔點玻璃的軟化溫度較佳為480~680℃,更佳為480~620℃。
軟化溫度係以下列方式求得:使用示差熱分析裝置(DTA,Rigaku股份有限公司製「差動型示差熱天
秤TG8120」),由測量樣品所獲得的DTA曲線,利用插值法外插吸熱峰值的吸熱結束溫度而求得。具體而言,使用示差熱分析裝置,以氧化鋁粉末作為標準試料,從室溫以20℃/分鐘進行升溫,測量作為測量樣品的無機粉末,而獲得DTA曲線。由所獲得的DTA曲線,將利用插值法外插吸熱峰值的吸熱結束溫度而求得的軟化點Ts定義為軟化溫度。
為了獲得低熔點玻璃,可使用:從用來於使玻璃低熔點化的有效材料之氧化鉛、氧化鉍、氧化鋅及鹼金屬的氧化物所構成的群組中選擇的金屬氧化物。其中,以使用鹼金屬氧化物來調整玻璃的軟化溫度較佳。此外,一般,鹼金屬係指:鋰、鈉、鉀、銣及銫,而本發明中所使用的鹼金屬氧化物係指:由氧化鋰、氧化鈉及氧化鉀所構成的群組中選擇的金屬氧化物。
本發明中,低熔點玻璃中之鹼金屬氧化物的含量X(M2O)必須是在2~20質量%的範圍內。若鹼金屬氧化物的含量小於2質量%時,軟化溫度會變高,所以必須在高溫下進行燒成步驟。因此,在使用玻璃基板作為基板的情況,於燒成步驟中基板會變形,因此所得到的閃爍器面板會產生變形,間隔壁容易產生缺陷,所以不適合。此外,當鹼金屬氧化物的含量超過20質量%時,於燒成步驟中玻璃的黏度會變得過低。因此,所得到之間隔壁的形狀容易產生變形。此外,因為所得到的間隔壁的空隙率變得太小,所以所得到的閃爍器面板的發光亮度會降低。
再者,除了鹼金屬氧化物外,為了對高溫下
之玻璃的黏度進行調整,較佳為添加3~10質量%的氧化鋅。若氧化鋅的含量小於3質量%,則在高溫下玻璃的黏度會有變高的傾向。若氧化鋅的含量超過10質量%,則玻璃的成本會有變高的傾向。
再者,低熔點玻璃除了含有上述的鹼金屬氧化物及氧化鋅外,還含有氧化矽、氧化硼、氧化鋁或鹼土類金屬的氧化物等,藉此可控制低熔點玻璃的穩定性、結晶性、透明性、折射率或熱膨脹特性等。以低熔點玻璃的組成而言,藉由設成以下所示的組成範圍,可製作具有適合於本發明的黏度特性之低熔點玻璃,所以是較佳的。
鹼金屬氧化物:2~20質量%
氧化鋅:3~10質量%
氧化矽:20~40質量%
氧化硼:25~40質量%
氧化鋁:10~30質量%
鹼土類金屬氧化物:5~15質量%
此外,鹼土類金屬係指:由鎂、鈣、鋇及鍶所構成的群組選擇的1種以上的金屬。
含低熔點玻璃之無機粒子的粒徑,係可使用粒度分布測量裝置(日機裝股份有限公司製「MT3300」)來評價。以測量方法而言,係將無機粉末投入裝滿水的試料室,以300秒的時間,執行超音波處理後進行測量。
低熔點玻璃的粒徑係以50%體積平均粒徑
(D50)為1.0~4.0μm較佳。若D50小於1.0μm,粒子的凝集會變強,難以獲得均一的分散性,糊的流動穩定性會有降低的傾向。此時,在塗布糊之際,塗布膜的厚度均一性會降低。又,若D50超過4.0μm,所得到的燒結體的表面凹凸會變大,容易在後續的步驟中導致圖案破碎。
感光性糊料,除了含有上述低熔點玻璃以外,亦可含有即便在700℃下也不會軟化的高熔點玻璃或氧化矽、氧化鋁、氧化鈦或氧化鉻等的陶瓷粒子作為填料。填料藉由與低熔點玻璃一起使用,可具有控制糊組成物之燒成收縮率、或保持所形成的間隔壁的形狀之效果。然而,若佔無機粉末全體之填料的比例超過50質量%時,會有妨礙低熔點玻璃的燒結,間隔壁的強度降低等的問題產生,所以不理想。此外,填料係基於與低熔點玻璃同樣的理由,其平均粒徑係以0.5~4.0μm較佳。
感光性糊料係以低熔點玻璃的平均折射率n1和有機成分的平均折射率n2滿足-0.1<n1-n2<0.1較佳,滿足-0.01≦n1-n2≦0.01更佳,滿足-0.005≦n1-n2≦0.005又更佳。藉由滿足此條件,在曝光步驟中,可抑制低熔點玻璃和有機成分的界面之光散射,可形成高精度的圖案。藉由調整構成低熔點玻璃之氧化物的摻合比率,可獲得兼具較佳的熱特性、及較佳的平均折射率之低熔點玻璃。
低熔點玻璃的折射率係可藉由貝克線檢測法測量。將25℃下之波長436nm(g線)的折射率(ng)設為本發明之低熔點玻璃的折射率。此外,有機成分的平均折
射率,可藉由利用橢圓偏振測量由有機成分所構成的塗膜來求得。將25℃下之波長436nm(g線)的折射率設為有機成分的平均折射率。
感光性糊料係可藉由含有感光性有機成分作為有機成分,利用上述的感光性糊料法來進行圖案加工。藉由使用感光性單體、感光性寡聚物、感光性聚合物或光聚合起始劑等作為感光性有機成分,可控制反應性。此處,感光性單體、感光性寡聚物及感光性聚合物中的感光性係指:當糊接收到活性光線的照射時,感光性單體、感光性寡聚物或感光性聚合物引起光交聯、光聚合等的反應而使化學構造改變。
感光性單體係具有活性碳-碳雙鍵的化合物,以官能基而言,可列舉:具有乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基或丙烯醯胺基的單官能化合物及多官能化合物。尤其,在有機成分中含有10~80質量%之選自由多官能丙烯酸酯化合物及多官能甲基丙烯酸酯化合物所構成的群組之化合物所形成的構成,其在藉由光反應提高硬化時的交聯密度,且提升圖案形成性方面是理想的。由於已開發出各式各樣種類的化合物,作為多官能丙烯酸酯化合物及多官能甲基丙烯酸酯化合物,所以考量反應性、折射率等,可由其中適當地選擇。
以感光性寡聚物或感光性聚合物而言,較佳為使用具有活性碳-碳不飽和雙鍵的寡聚物或聚合物。感光性寡聚物或感光性聚合物,係可藉由使例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、巴豆酸、順丁烯二酸、反丁烯
二酸、乙烯乙酸或此等的酸酐等含羧基的單體及甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯酯或2-羥基丙烯酸酯等單體進行共聚合而獲得。以將活性碳-碳不飽和雙鍵導入寡聚物或聚合物的方法而言,可使用:對於寡聚物或聚合物中的巰基、胺基、羥基或羧基,使具有去水甘油基或異氰酸酯基的乙烯性不飽和化合物或丙烯醯氯、甲基丙烯醯氯或烯丙氯、順丁烯二酸等的羧酸反應來製作的方法等。
以感光性單體、感光性寡聚物而言,可藉由使用具有胺基甲酸酯鍵的單體或寡聚物,而獲得在燒成步驟中難以產生圖案缺損的感光性糊料。本發明中,藉由使用低熔點玻璃作為玻璃,在燒成步驟後期之進行玻璃燒結的過程中,不易產生急劇收縮。藉此,可抑制在燒成步驟中間隔壁缺損的情形。此外,於有機成分使用具有胺基甲酸酯構造的化合物時,燒成步驟初期的有機成分在進行分解及餾去的過程中會產生應力緩和,可在廣泛溫度區域抑制間隔壁的缺損。
光聚合起始劑係藉由照射活性光源而產生自由基的化合物。以具體例而言,可列舉:二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4,4-雙(二甲基胺)二苯甲酮、4,4-雙(二乙胺基)二苯甲酮、4,4-二氯二苯甲酮、4-苯甲醯基-4-甲基二苯基酮、二苄基酮、茀酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、二乙基噻噸酮、苄基、苄基甲氧基乙基縮醛、安息香、安息香甲醚、安息
香丁醚、蒽醌、2-第三丁基蒽醌、蒽酮、苯并蒽酮、二苯并環庚酮、亞甲基蒽酮、4-疊氮亞苄基苯乙酮、2,6-雙(對疊氮亞苄基)環己酮、2,6-雙(對疊氮亞苄基)-4-甲基環己酮、1-苯基-1,2-丁二烯-2-(鄰甲氧羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(o-乙氧羰基)肟、1,3-二苯基丙三酮-2-((o-乙氧基羰基)肟、1-苯基-3-乙氧基丙三酮-2-((o-苯甲醯基)肟、米其勒酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基胺-1-(4-啉基苯基)丁酮-1、萘磺醯氯、喹啉磺醯氯、N-苯基硫基吖啶酮、二硫苯并噻唑、三苯基膦、過氧化安息香及曙紅、亞甲基藍等的光還原性的色素和抗壞血酸、三乙醇胺等還原劑的組合等。又,亦可將此等組合2種以上來使用。
感光性糊料係可使用含有羧基的共聚物作為黏合劑。具有羧基的共聚物係可藉由選擇例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、巴豆酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、乙烯乙酸或此等的酸酐等含羧基的單體、以及甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯酯或2-羥基丙烯酸酯等其他單體,使用偶氮雙異丁腈之類的起始劑進行共聚合而獲得。以具有羧基的共聚物而言,由燒成時的熱分解溫度低的觀點來看,較佳為使用以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯及丙烯酸或甲基丙烯酸作為共聚合成分的共聚物。
感光性糊料係可藉由含有具有羧基的共聚物
,而成為對於鹼水溶液的溶解性優異的糊。具有羧基之共聚物的酸價係以50~150mgKOH/g較佳。藉由將酸價設
在150mgKOH/g以下,可使顯影容許寬變寬。又,藉由將酸價設在50mgKOH/g以上,不會有未曝光部對於顯影液之溶解性降低的情形。因此,不需要使顯影液濃度變濃,可防止曝光部的剝落,而得到高精細的圖案。此外,具有羧基的共聚物係以在側鏈具有乙烯性不飽和基較佳。關於乙烯性不飽和基,可列舉:丙烯基、甲基丙烯基、乙烯基、烯丙基等。
感光性糊料係可依需要在由低熔點玻璃和感光性單體、感光性寡聚物、感光性聚合物或光聚合起始劑等所構成的感光性有機成分中,加入有機溶劑及黏合劑,將各種成分調合成既定組成後,以3根輥或混鍊機均質地加以混合分散來製作。
感光性糊料的黏度,係可依據無機粉末、增稠劑、有機溶劑、聚合抑制劑、塑化劑及抗沉降劑等的添加比例進行適當的調整,其範圍係以2~200Pa.s較佳。例如,利用旋轉塗布法將感光性糊料塗布於基板時,較佳為2~5Pa.s的黏度。欲利用網版印刷法將感光性糊料塗布於基板,且以一次的塗布獲得膜厚10~20μm時,較佳為50~200Pa.s的黏度。使用刀塗布法(blade coating method)或模塗布法(die coating method)等時,則以10~50Pa.s的黏度較佳。
將依此方式獲得的感光性糊料塗布於基板上,利用光刻法形成所期望的圖案,進一步燒成,藉此可形成間隔壁。在此,僅針對利用光刻法,使用上述感光性糊料進行間隔壁的製造之一例作說明,本發明不受限
於此。
將感光性糊料整面地或部分地塗布在基板上,而形成感光性糊料塗布膜。以塗布方法而言,可使用網版印刷法、棒式塗布(bar coating)、輥塗、模塗布機或刀塗布等的方法。塗布厚度可藉由選擇塗布次數、網版的篩孔及糊的黏度等來進行調整。
接著,進行曝光步驟。如利用通常的光刻法進行般,一般是隔著光罩進行曝光的方法。此時,將感光性糊料塗布膜隔著具有與欲得到的間隔壁的圖案對應之既定開口部的光罩,來進行曝光。此外,亦可不使用光罩,而是採用以雷射光等直接描繪的方法。以曝光裝置而言,可使用近接曝光機等。又,進行大面積的曝光時,可藉由將感光性糊料塗布於基板上後,一邊搬送一邊進行曝光,可利用小曝光面積的曝光機,對大面積進行曝光。使用於曝光的活性光線,可列舉:近紅外線,可見光線或紫外線等。其中,以紫外線較佳,以其光源而言,可使用例如:低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、鹵素燈或殺菌燈等,其中以超高壓水銀燈較佳。曝光條件依塗布厚度而有所不同,一般係使用1~100mW/cm2的輸出的超高壓水銀燈,進行0.01~30分鐘的曝光。
曝光後,利用感光性糊料塗布膜的曝光部分與未曝光部分對於顯影液的溶解度差來進行顯影,將感光性糊料塗布膜可溶於顯影液的部分加以溶解去除,而得到所期望的格子狀感光性糊料塗布膜圖案。顯影係利
用浸漬法、噴霧法或塗刷法來進行。顯影液中,可使用能溶解糊中的有機成分之溶劑。顯影液係以水為主成分較佳。當在糊中存有具有羧基等酸性基的化合物時,可用鹼水溶液進行顯影。以鹼水溶液而言,亦可使用氫氧化鈉、碳酸鈉或氫氧化鈣等的無機鹼水溶液,然而由於使用有機鹼水溶液的情況下在進行燒成時,比較容易去除鹼性成分,所以較佳。以有機鹼而言,可列舉例如:四甲基氫氧化銨、三甲基苄基氫氧化銨、單乙醇胺或二乙醇胺等。鹼水溶液的濃度較佳為0.05~5質量%,更佳為0.1~1質量%。若鹼濃度過低,可溶部會無法去除,若鹼濃度過高,恐有造成圖案部剝離,或非可溶部腐蝕之慮。此外,顯影時的顯影溫度以20~50℃進行時,在步驟管理上是較佳的。
其次,在燒成爐中進行燒成步驟。燒成步驟的氣體環境、溫度係依感光性糊料、基板的種類而異,在空氣中、氮氣、氫等的氣體環境中進行燒成。以燒成爐而言,可使用批次式燒成爐或帶式連續型燒成爐。燒成通常是以在500~700℃的溫度保持10~60分鐘來進行燒成較佳。燒成溫度更佳為500~650℃。藉由以上的步驟,可將有機成分從格子狀的感光性糊料塗布膜圖案去除,並且使包含於該塗布膜圖案的低熔點玻璃會軟化及燒結,可獲得在基板上實質上形成有由無機物所構成的格子狀間隔壁之間隔壁構件。
其次,在以如上述的方式所形成之間隔壁的表面及基板上沒有形成間隔壁的部分,形成金屬製反射
膜。
本發明中,為了防止光從間隔壁洩漏,必須在間隔壁的表面及基板上未形成有間隔壁的部分,形成反射膜。以反射膜的材質而言,雖無特別限定,但可使用透過X射線,且能反射螢光體所發出之300~800nm的電磁波的可見光之材料。其中,以劣化少的Ag、Au、Al、Ni或Ti等的金屬或TiO2、ZrO2、Al2O3、ZnO等的金屬氧化物較佳。此外,本發明中,間隔壁的表面係指:除了間隔壁與基板相接之部分以外之間隔壁的表面,亦即,間隔壁的頂部及間隔壁側面。
反射膜的較佳厚度係依所使用的材料而異。例如,為金屬膜的情況,較佳是在0.005μm~20μm的範圍,更佳是在0.01~3μm的範圍。藉由使反射膜的厚度為0.005μm以上,反射率會變高。另一方面,反射膜愈厚,單元容積愈少,單元內可填充的螢光體的量愈少,所以反射膜的厚度較佳是在反射率不會降低的範圍內盡可能地薄化。
藉由在間隔壁形成後形成反射膜,可在間隔壁的表面及基板上未形成有間隔壁的部分,同時形成相同材質的反射膜。其結果,在間隔壁側面和基板上的面同樣可形成反射率的材料,可將螢光體所發出的可見光以良好效率均一地導入感測器側。此外,間隔壁形成前的基板表面係以沒有形成反射膜較佳。亦即,在間隔壁與基板相接的界面,係以沒有形成反射膜較佳。此乃因在間隔壁形成前,於基板上形成反射膜時,在用以形成
間隔壁的曝光步驟中,曝光光線會因反射膜而散射,無法形成高精細的圖案之故。
反射膜的形成方法並無特別限定,可靈活使用真空製膜法、鍍敷法、糊料塗布法、利用噴霧的噴射方法等各種成膜方法。其中,真空成膜法由於可以較低溫形成均一的反射膜,故較理想。以真空成膜法而言,可列舉:蒸鍍、濺鍍、離子鍍、CVD及雷射剝蝕(laser ablation)等,濺鍍因為可朝間隔壁側面形成均一的膜,故較佳。
又,鍍敷法由於可廉價且大面積穩定地形成反射膜,故較佳。在鍍敷法中,較佳的方法係首先是利用無電解鍍敷,在間隔壁的表面及基板上未形成有間隔壁的部分的整面形成成為基底的金屬膜之後,再於該金屬膜上以電解鍍敷形成高反射率的金屬膜之方法。關於利用無電解鍍敷所形成的基底層的金屬,可列舉:Ni、Cu、Sn、Au等。尤其以Ni較佳。此外,關於利用電解鍍敷所形成的金屬膜,可列舉:Ag、Al等。
此外,在形成反射膜時,若施加比形成間隔壁之燒成步驟中的燒成溫度還高的溫度,間隔壁會變形,所以反射膜形成時的溫度宜低於間隔壁形成時的溫度。
圖3為本發明之閃爍器面板的構成之剖面示意圖。
反射膜形成後之間隔壁6的高度L1較佳為100~3000μm,更佳為160~500μm。若L1超過3000μm時,形
成間隔壁時的加工性會變低。另一方面,若L1小於100μm,則可填充的螢光體的量會變少,故所得到的閃爍器面板的發光亮度會降低。
鄰接之間隔壁的間隔L2係以30~1000μm較佳。當L2小於30μm時,形成間隔壁時的加工性會變低。又,若L2過大時,所得到的閃爍器面板的影像的精度會變低。
間隔壁的高度L1係以大於間隔壁的間隔L2較佳。此乃因藉由加高間隔壁,螢光體的填充量會變多,發光亮度會提升之故。根據本發明的方法,藉由於間隔壁形成後形成反射膜,可形成更高的間隔壁。
此外,間隔壁與基板相接之界面的寬度(底部寬度)L3係以大於間隔壁的頂部的寬度L4較佳。由於是在間隔壁形成後形成反射膜,故當L4大於L3時,間隔壁之頂部附近的間隔壁側面會成為間隔壁的頂部的陰影,而有無法形成反射膜的可能性之故。
底部寬度L3宜為10~150μm,頂部寬度L4宜為5~80μm。更佳為,L3為20~150μm。當L3小於10μm時,燒成時容易產生間隔壁的缺陷。另一方面,當L3大於150μm時,可填充於由間隔壁所劃分的空間之螢光體量會減少。此外,當L4小於5μm時,間隔壁的強度會降低。另一方面,當L4超過80μm時,將閃爍器層之發光之光的取出區域會變窄。間隔壁的高度L1相對於底部寬度L3的長寬比(L1/L3)宜為1.0~25.0。愈是此長寬比(L1/L3)大的間隔壁,被間隔壁所劃分之每1像素的空間
愈廣,可填充更多的螢光體。
間隔壁的高度L1相對於間隔壁的間隔L2之長寬比(L1/L2)宜為0.5~3.5。愈是此長寬比(L1/L2)高的間隔壁,愈能成為被高精細地劃分的1像素,且可藉由每1像素的空間填充較多的螢光體。長寬比(L1/L2)更佳為1.0~3.5。
間隔壁的高度L1及間隔壁的間隔L2係可藉由使垂直於基板的間隔壁剖面露出,以掃描型電子顯微鏡(日立製作所製、S2400)觀察剖面之方式來進行測量。將間隔壁與基板的接觸部中之間隔壁的寬度設為L3。當間隔壁與基板之間有緩衝層時,將間隔壁與緩衝層的接觸部中之間隔壁的寬度設為L3。又,將間隔壁的最頂部的寬度設為L4。
其次,藉由將螢光體填充於由間隔壁所劃分的單元內,可完成閃爍器面板。此處,單元係指:由格子狀間隔壁所劃分的空間。又,將填充於該單元的螢光體稱為閃爍器層。
以螢光體而言,可使用各種周知的螢光體材料。尤其,可使用由X射線對可見光的轉換率高之CsI、Gd2O2S、Lu2O2S、Y2O2S、LaCl3、LaBr3、LaI3、CeBr3、CeI3、LuSiO5或Ba(Br、F、Z)等,但不限定於此。此外,為了提高發光效率,亦可添加各種活化劑。例如,在螢光體材料為CsI的情況,較佳為含有以任意的莫耳比混合有碘化鈉(NaI)者、或者銦(In)、鉈(Tl)、鋰(Li)、鉀(K)、銣(Rb)或鈉(Na)等的活化物質。此外,溴化鉈(TlBr)
、氯化鉈(TlCl)或氟化鉈(TlF、TlF3)等的鉈化合物亦可作為活化劑使用。
閃爍器層的形成係可使用例如:利用真空蒸鍍,將結晶性CsI(此時,亦可將溴化鉈等的鉈化合物共鍍)蒸鍍之方法;將分散於水的螢光體漿料塗布於基板的方法;將與螢光體粉末、和乙基纖維素或丙烯酸樹脂等的有機黏合劑、和萜品醇或γ-丁內酯等的有機溶劑混合而製得的螢光體糊,利用網版印刷或分配器(dispenser)進行塗布的方法。
填充於由間隔壁所劃分之單元內的螢光體量,係以螢光體在單元內所佔的體積分率為50~100%較佳。當螢光體所佔的體積分率小於50%時,可將射入之X射線有效率地轉換成可見光的效率會變低。提升射入之X射線的轉換效率,亦可提升間隔壁高度相對於間隔壁間距的長寬比(L1/L2),藉由將螢光體高密度地填充於單元的空間,可進一步提升轉換效率。
為了防止光的反射率提升及光從間隔壁洩漏的情形,較佳為在間隔壁與反射膜之間形成遮光膜。關於遮光膜的材料,並無特別限定,可使用含有鉻、鎳鉻合金或鉭等的金屬膜、氧化鉻等的金屬氧化物、碳等的黑色顏料之樹脂等。遮光膜的形成方法並無特別限定,可活用塗布已糊化的材料之方法、各種真空成膜法。
遮光膜的較佳厚度係依所使用的材料而異。例如,為金屬膜的情況,較佳是在0.005μm~20μm的範圍,更佳是在0.01~3μm的範圍。藉由使遮光膜的厚度為
0.005μm以上,可使遮光性變高。另一方面,遮光膜的厚度愈厚,單元容積愈少,單元內可填充的螢光體量愈少,所以遮光膜的厚度較佳是在遮光性不會降低的範圍內盡可能地薄化。
以下,以實施例具體地說明本發明。惟,本發明並不受限於此。
(間隔壁用感光性糊料的原料)
使用於實施例之感光性糊料的原料係如下所示。
感光性單體M-1:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯
感光性單體M-2:四丙二醇二甲基丙烯酸酯
感光性聚合物:使相對於由甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯=40/40/30的質量比所構成的共聚物的羧基為0.4當量的甲基丙烯酸環氧丙酯進行加成反應者(重量平均分子量43000,酸價100)
光聚合起始劑:2-苄基-2-二甲基胺-1-(4-啉基苯基)丁酮-1(BASF公司製IC369)
聚合抑制劑:1,6-己二醇-雙[(3,5-二第三丁基-4-羥苯)丙酸酯])
紫外線吸收劑溶液:SudanIV(東京應化工業股份有限公司製)的γ-丁內酯0.3質量%溶液
黏合劑聚合物:乙基纖維素(Hercules公司製)
黏度調整劑:FLOWNON EC121(共榮社化學公司製)
溶劑A:γ-丁內酯。
低熔點玻璃粉末A:
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%,折射率(ng):1.56,玻璃軟化溫度588℃,熱膨脹係數70×10-7,平均粒徑2.3μm。
低熔點玻璃粉末B:
SiO2 28質量%、B2O3 30質量%、ZnO 6質量%、Li2O 2質量%、MgO 3質量%、CaO 3質量%、BaO 3質量%、Al2O3 25質量%,折射率(ng):1.551,軟化溫度649℃,熱膨脹係數49×10-7,平均粒徑2.1μm。
低熔點玻璃粉末C:
SiO2 30質量%、B2O3 34質量%、ZnO 4質量%、Li2O 1質量%、MgO 1質量%、CaO 2質量%、BaO 3質量%、Al2O3 26質量%,折射率(ng):1.542,玻璃軟化溫度721℃,熱膨脹係數38×10-7,平均粒徑2.0μm。
低熔點玻璃粉末D:
SiO2 22質量%、B2O3 30質量%、ZnO 1質量%、Li2O 8質量%、Na2O 10質量%、K2O 6質量%、MgO 4質量%、BaO 11質量%、Al2O3 8質量%,折射率(ng):1.589,玻璃軟化溫度520℃,熱膨脹係數89×10-7,平均粒徑2.4μm。
低熔點玻璃粉末E:
SiO2 28質量%、B2O3 23質量%、ZnO 4質量%、Li2O 5質量%、K2O 15質量%、MgO 4質量%、BaO 1質量%、Al2O3 20質量%,折射率(ng):1.563,玻璃軟化溫度540℃,熱膨脹係數86×10-7,平均粒徑2.2μm。
高熔點玻璃粉末A:
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%,折射率(ng):1.55,軟化溫度790℃,熱膨脹係數32×10-7,平均粒徑2.3μm。
(間隔壁用糊料的製作)
使用上述材料,以下列方法製成在實施例、比較例中所使用的間隔壁糊料。
間隔壁用感光性糊料A:將4質量份的感光性單體M-1、6質量份的感光性單體M-2、24質量份的感光性聚合物、6質量份的光聚合起始劑、0.2質量份的聚合抑制劑及12.8質量份的紫外線吸收劑溶液、以溫度80℃加熱溶解於38質量份的溶劑A中。將所得到的溶液冷卻後,添加9質量份的黏度調整劑,而製得有機溶液1。將有機溶液1塗布於玻璃基板並加以乾燥,藉此方式獲得的有機塗膜的折射率(ng)為1.555。
接著,在所製得的60質量份的有機溶液1中,添加30質量份的低熔點玻璃粉末A、10質量份的高熔點玻璃粉末A之後,用三根輥混鍊機進行混鍊,而製得間隔壁用感光性糊料A。
間隔壁用感光性糊料B:利用與間隔壁用感光性糊料A同樣的方式製得有機溶液1。接著,在所製得的60質量份的有機溶液1中,添加30質量份的低熔點玻璃粉末B、10質量份的高熔點玻璃粉末A之後,用三根輥混鍊機進行混鍊,而製得間隔壁用感光性糊料B。
間隔壁用感光性糊料C:利用與間隔壁用感光性糊料A同樣的方式製得有機溶液1。接著,在所製得的60質量份的有機溶液1中,添加30質量份的低熔點玻璃粉末C、10質量份的高熔點玻璃粉末A之後,用三根輥混鍊機進行混鍊,而製得間隔壁用感光性糊料C。
間隔壁用感光性糊料D:利用與間隔壁用感光性糊料A同樣的方式製得有機溶液1。接著,在所製得的60質量份的有機溶液1中,添加30質量份的低熔點玻璃粉末D、10質量份的高熔點玻璃粉末A之後,用三根輥混鍊機進行混鍊,而製得間隔壁用感光性糊料D。
間隔壁用感光性糊料E:利用與間隔壁用感光性糊料A同樣的方式製得有機溶液1。接著,在所製得的60質量份的有機溶液1中,添加30質量份的低熔點玻璃粉末E、10質量份的高熔點玻璃粉末A之後,用三根輥混鍊機進行混鍊,而製得間隔壁用感光性糊料E。
間隔壁用網版印刷糊料A:將50質量份的含有10質量%的乙基纖維素之萜品醇溶液及50質量份的低熔點玻璃粉末D加以混合,而製得間隔壁用網版印刷糊料A。將含有10質量%的乙基纖維素之萜品醇溶液塗布於玻璃基板並加以乾燥,藉此方式獲得的有機塗膜的折射率(ng)為1.49。
(發光亮度的測量)
將所製得的閃爍器面板設置在PaxScan2520、PaxScan4336及PaxScan3030(Varian公司製FPD)的任一者,以製作放射線檢測裝置。從閃爍器面板的基板側照
射管電壓80kVp的X射線,用PaxScan2520、PaxScan4336及PaxScan3030的任一者檢測由螢光體層所發出之光的發光量。
(影像缺陷的評價)
將所製得的閃爍器面板設置在PaxScan2520、PaxScan4336及PaxScan3030的任一者,以製作放射線檢測裝置。從閃爍器面板的基板側照射管電壓80kVp的X射線,拍攝固態影像。藉由影像再生裝置將其再生為影像,用目視觀察所得到的印刷影像,評價是否有影像缺陷、串擾(crosstalk)、線狀雜訊。
(實施例1)
在500mm×500mm的玻璃基板(日本電氣硝子公司製OA-10)上,將上述間隔壁用感光性糊料A以成為乾燥厚度500μm的方式利用模塗布機進行塗布,並加以乾燥,而形成間隔壁用感光性糊料塗布膜。接著,隔著形成有與所期望的間隔壁圖案對應之開口部的光罩(具有間距125μm、線寬20μm的格子狀開口部之鉻遮罩),使用超高壓水銀燈以700mJ/cm2的曝光量對間隔壁用感光性糊料塗布膜進行曝光。將曝光後的間隔壁用感光性糊料塗布膜在0.5%的乙醇胺水溶液中進行顯影,去除未曝光部分,而形成格子狀的感光性糊料塗布膜圖案。進而,以585℃在空氣中對感光性糊料塗布膜圖案進行15分鐘的燒成,獲得間隔壁的間隔L2為125μm、頂部寬度L4為20μm、底部寬度L3為30μm、間隔壁的高度L1為340μm且具有480mm×480mm之大小的格子狀間隔壁之間隔壁構件。
然後,在間隔壁表面及未形成有間隔壁之部分的基板表面,使用批次式濺鍍裝置(ULVAC公司製SV-9045),形成鋁膜作為反射膜。此時,間隔壁頂部之鋁膜的厚度為300nm,間隔壁側面之鋁膜的厚度為100nm,沒有間隔壁的基板表面之鋁膜的厚度為200nm。
然後,將作為螢光體之粒徑5μm的氧硫化釓粉末與乙基纖維素混合後,填充於由間隔壁所劃分的空間,以450℃進行燒成,而製得單元內之螢光體的體積分率90%的閃爍器面板1。
將所製得的閃爍器面板1設置於PaxScan2520以作成放射線檢測裝置,如上述般進行發光亮度及影像缺陷的評價。獲得沒有含線狀雜訊的缺陷,且亮度不均為3.3%的良好影像。
(實施例2)
在500mm×500mm的玻璃基板(日本電氣硝子公司製OA-10)上,將上述間隔壁用感光性糊料B以成為乾燥厚度500μm的方式利用模塗布機進行塗布,並加以乾燥,而形成間隔壁用感光性糊料塗布膜。接著,隔著具有與所期望的間隔壁圖案對應之開口部的光罩(具有間距125μm、線寬20μm的格子狀開口部之鉻遮罩),使用超高壓水銀燈以700mJ/cm2的曝光量對間隔壁用感光性糊料塗布膜進行曝光。將曝光後的間隔壁用感光性糊料塗布膜在0.5%的乙醇胺水溶液中進行顯影,去除未曝光部分,而形成格子狀的感光性糊料塗布膜圖案。進而,以620℃在空氣中對感光性糊料塗布膜圖案進行15分鐘的燒成,
獲得間隔壁的間隔L2為125μm、頂部寬度L4為20μm、底部寬度L3為30μm、間隔壁的高度L1為340μm且具有480mm×480mm之大小的格子狀間隔壁之間隔壁構件。
接著,在間隔壁表面及未形成有間隔壁之部分的基板表面,使用與實施例1相同的濺鍍裝置,將鍍料靶設為氧化鉻,形成由低反射率的氧化鉻所構成的遮光膜。此時之遮光膜的厚度為300nm。接著,與實施例1同樣,以濺鍍方式形成鋁膜作為反射膜後,與實施例1同樣,將螢光體填充於由間隔壁所劃分的空間,而製得閃爍器面板2。
將所製得的閃爍器面板2設置於PaxScan2520以作成放射線檢測裝置,如上述般進行發光亮度及影像缺陷的評價。獲得沒有含線狀雜訊的缺陷,且亮度不均為1.9%的良好影像。此外,亮度亦為實施例1的150%。
(實施例3)
在500mm×500mm的玻璃基板(日本電氣硝子公司製OA-10)上,將上述間隔壁用感光性糊料E以成為乾燥厚度500μm的方式利用模塗布機進行塗布,並加以乾燥,而形成間隔壁用感光性糊料塗布膜。接著,隔著形成有與所期望的間隔壁圖案對應之開口部的光罩(具有間距125μm、線寬20μm的格子狀開口部之鉻遮罩),使用超高壓水銀燈以700mJ/cm2的曝光量對間隔壁用感光性糊料塗布膜進行曝光。將曝光後的間隔壁用感光性糊料塗布膜在0.5%的乙醇胺水溶液中進行顯影,去除未曝光部分,而形成格子狀的感光性糊料塗布膜圖案。進而,以585℃
在空氣中對感光性糊料塗布膜圖案進行15分鐘的燒成,獲得間隔壁的間隔L2為125μm、頂部寬度L4為20μm、底部寬度L3為30μm、間隔壁的高度L1為330μm且具有480mm×480mm之大小的格子狀間隔壁之間隔壁構件。
然後,在間隔壁表面及未形成有間隔壁之部分的基板表面,使用批次式濺鍍裝置(ULVAC公司製SV-9045),形成鋁膜作為反射膜。此時,間隔壁頂部之鋁膜的厚度為300nm,間隔壁側面之鋁膜的厚度為100nm,沒有間隔壁的基板表面之鋁膜的厚度為200nm。
然後,將作為螢光體之粒徑5μm的氧硫化釓粉末與乙基纖維素混合後,填充於由間隔壁所劃分的空間,以450℃進行燒成,而製得單元內之螢光體的體積分率90%的閃爍器面板3。
將所製得的閃爍器面板3設置於PaxScan2520以作成放射線檢測裝置,如上述般進行發光亮度及影像缺陷的評價。獲得沒有含線狀雜訊的缺陷,且亮度不均為2.7%的良好影像。
(實施例4)
與實施例1同樣,獲得間隔壁的間隔L2為125μm、頂部寬度L4為20μm、底部寬度L3為30μm、間隔壁的高度L1為340μm且具有480mm×480mm之大小的格子狀間隔壁之間隔壁構件。
然後,在間隔壁表面及未形成有間隔壁之部分的基板表面,藉由無電解鍍鎳,形成鎳膜以作為基底層。接著,藉由電解鍍銀,在鎳膜上形成銀膜作為反射
膜。鎳膜與銀膜的厚度分別為500nm及1000nm。
然後,將作為螢光體之粒徑5μm的氧硫化釓粉末與乙基纖維素混合後,填充於由間隔壁所劃分的空間,以450℃進行燒成,而製得單元內之螢光體的體積分率90%的閃爍器面板4。
將所製得的閃爍器面板4設置於PaxScan2520以作成放射線檢測裝置,如上述般進行發光亮度及影像缺陷的評價。獲得沒有含線狀雜訊的缺陷,且亮度不均為3.2%的良好影像。
(比較例1)
在利用與實施例1相同的方法所製得的間隔壁基板上,沒有形成鋁反射膜,而是以與實施例1同樣的方法填充螢光體,而製得閃爍器面板3。
將所製得的閃爍器面板3設置於PaxScan2520以作成放射線檢測裝置,如上述般進行發光亮度及影像缺陷的評價。雖然沒有含線狀雜訊的缺陷,但亮度不均增加到6.2%,亮度也降低到實施例1的20%。
(比較例2)
除了使用間隔壁用感光性糊料C之外,其餘部分係利用與實施例2同樣的方法來形成間隔壁圖案。獲得間隔壁的間隔L2為125μm、頂部寬度L4為20μm、底部寬度L3為50μm、間隔壁的高度L1為340μm且具有480mm×480mm之大小的格子狀間隔壁之間隔壁構件。然而,因間隔壁的燒結未充分進行,所以會經常產生間隔壁部分地欠缺的部位、或者間隔壁底部變粗而與鄰近的隔壁接觸使開口
部埋住的部位。
(比較例3)
除了使用間隔壁用感光性糊料D之外,其餘部分係利用與實施例1同樣的方法來形成間隔壁圖案。所獲得間隔壁的間隔L2為125μm、頂部寬度L4為40μm、底部寬度L3為80μm、間隔壁的高度L1為340μm且具有480mm×480mm之大小的格子狀間隔壁之間隔壁構件。因為有機成分與玻璃的折射率不一致,故L3和L4變大。此外,燒成中之間隔壁的軟化過度進行,經常產生間隔壁欠缺的部位,且在間隔壁產生變形。
(比較例4)
在500mm×500mm的玻璃基板(日本電氣硝子公司製OA-10)上,利用網版印刷以15μm的膜厚將上述間隔壁用網版印刷糊料A塗布,並使其乾燥,而形成緩衝層。然後,使用縱向及橫向的間距160μm、開口長度130μm×130μm、壁寬35μm且符合既定像素數之大小的圖案,利用網版印刷對上述間隔壁用網版印刷糊料A,重複進行12層膜厚為40μm的塗布及乾燥。然後,在550℃的空氣中進行燒成,而形成頂部寬度L4為50μm、底部寬度L3為50μm、間隔壁的高度L1為450μm的間隔壁。
然後,在間隔壁表面及未形成有間隔壁之部分的基板表面,使用批次式濺鍍裝置(ULVAC公司製SV-9045),形成鋁膜作為反射膜。此時,間隔壁頂部之鋁膜的厚度為300nm,沒有間隔壁的基板表面之鋁膜的厚度為200nm,產生間隔壁側面有形成鋁膜的部位、和
沒有形成鋁膜的部位。
然後,將作為螢光體之粒徑5μm的氧硫化釓粉末與乙基纖維素混合後,填充於由間隔壁所劃分的空間,以450℃進行燒成,而製得單元內之螢光體的體積分率50%的閃爍器面板5。在間隔壁圖案產生部分的應變,無法進行更多的螢光體填充。
所製得的閃爍器面板5設置於PaxScan2520以作成放射線檢測裝置,如上述般進行發光亮度及影像缺陷的評價。結果,在面內產生不發光的80個像素缺陷點。
根據此等結果得知,在本發明的實施例中,能獲得發光亮度高,間隔壁構造的變形、影像不均、線狀雜訊少,且良好的影像。
本發明可有用地利用作為構成醫療診斷裝置、非破壞檢查機器等中所使用的放射線檢測裝置的閃爍器面板。
1‧‧‧放射線檢測裝置
2‧‧‧閃爍器面板
3‧‧‧輸出基板
4‧‧‧基板
5‧‧‧緩衝層
6‧‧‧間隔壁
7‧‧‧閃爍器層
8‧‧‧隔膜層
9‧‧‧光電轉換層
10‧‧‧輸出層
11‧‧‧基板
12‧‧‧電源部
13‧‧‧反射膜
Claims (5)
- 一種閃爍器面板,其係具備包含平板狀基板、設置於該基板上的間隔壁、及填充於由上述間隔壁所劃分的單元內之螢光體的閃爍器層,其中上述間隔壁係由以含有2~20質量%的鹼金屬氧化物之低熔點玻璃為主成分的材料所構成,在上述間隔壁的表面及上述基板上沒有形成間隔壁的部分,形成有反射膜。
- 如請求項1之閃爍器面板,其中在上述間隔壁與上述基板相接的界面,沒有形成反射膜。
- 如請求項1或2之閃爍器面板,其中在上述間隔壁與上述反射膜之間,形成有遮光膜。
- 如請求項1至3中任一項之閃爍器面板,其中上述間隔壁的高度L1大於鄰接之間隔壁的間隔L2,且上述間隔壁與上述基板相接之界面的寬度L3大於上述間隔壁之頂部的寬度L4。
- 一種閃爍器面板之製造方法,係製造如請求項1至4中任一項之閃爍器面板的方法,其包含:在基板上,塗布含有無機粉末和感光性有機成分的感光性糊料,以形成感光性糊料塗布膜的步驟,其中該無機粉末包含低熔點玻璃,該低熔點玻璃含有2~20質量%的鹼金屬氧化物;將所得到的感光性糊料塗布膜進行曝光之曝光步驟;將可溶於曝光後之感光性糊料塗布膜的顯影液的 部分予以溶解去除之顯影步驟;將顯影後的感光性糊料塗布膜圖案加熱至500℃~700℃的燒成溫度,以去除有機成分,並使低熔點玻璃軟化及燒結,而形成間隔壁之燒成步驟;在間隔壁的表面及基板上未形成有間隔壁的部分,形成反射膜之步驟;及將螢光體填充至由間隔壁所劃分的單元內之步驟。
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