TW201743121A - 閃爍器面板及其製造方法、以及放射線檢測裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種閃爍器面板,其係具有隔牆構造之閃爍器面板,其中能夠與對向的受光基板的光電轉換元件高精密度地校準、貼合。本發明為一種閃爍器面板,其係在被形成於片狀基材的格子狀隔牆所區隔的槽中,填充接受放射線而發光的螢光體而製成畫素構造之閃爍器面板,其特徵為:面板外周部的非顯示區域的一部分的表面和背面皆具有前述格子狀隔牆露出的部分,該露出部具有透光性。

Description

閃爍器面板及其製造方法、以及放射線檢測裝置
本發明關於一種構成使用於醫療診斷裝置、非破壞檢查裝置等的放射線檢測裝置的閃爍器面板及其製造方法。
過去以來,使用底片的X光影像被廣泛使用在醫療現場。但是,使用底片的X光影像是類比影像資訊,因此近年來開發出了電腦放射攝影(computed radiography:CR)或平板X光檢測裝置(flat panel detector :FPD)等的數位式放射線檢測裝置。
在FPD之中,為了將放射線轉換為可見光而使用了閃爍器面板。閃爍器面板含有碘化銫(CsI)等的X光螢光體,因應照射的X光,該X光螢光體會發出可見光,以TFT(thin film transistor)或CCD(charge-coupled device)將該發光轉換成電子訊號,藉此將X光的資訊轉換成數位影像資訊。然而,FPD會有S/N比低的問題。這是起因於X光螢光體發光時,螢光體本身會造成可見光散射等。為了縮小此光線散射的影響,有提出在被隔牆隔開的槽內填充螢光體的方法(專利文獻1~4)。
然而,以往用來形成這種隔牆的方法,已知 有將矽晶圓蝕刻加工的方法,以此方法所能夠形成的閃爍器面板的尺寸會受限於矽晶圓的尺寸,無法得到像500mm見方這樣的大尺寸面板。另一方面,還已知有一種技術,是使用含有玻璃粉末的糊劑,將以含鹼金屬氧化物2~20質量%的低軟化點玻璃為主成分的隔牆以大面積且高精密度加工,而製造閃爍器面板(專利文獻4)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[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2011-7552號公報
[專利文獻4]國際公開第2012/161304號
為了使藉由隔牆構成槽構造的閃爍器的優點發揮到最大限度,將排列在與閃爍器對向的受光基板的光電轉換元件的畫素與由隔牆形成的畫素沒有偏差地貼合是重要的。若隔牆的開口部,亦即閃爍的發光部分與光電轉換元件發生位置偏差,則在受光區域會存在不發光的隔牆,受光效率降低。另外,發光會漏進相鄰的光電轉換元件,因此會有無法得到原本的影像銳度的弊病。為了避免此情況,必須有將閃爍器面板與光電轉換元件校準並且正確貼合的技術。因此會有使用分別在顯示區域外設置校準標記,並使其在同軸上且一致而貼合的 手法的情形。
然而,為了形成與顯示區域的畫素高精密度地保持位置關係的校準標記,手法受限於光蝕刻法等,加工方法會有所限制。另外,在隔牆厚度厚的情況,必須在標記彼此有一段間隔距離的狀態下進行校準,受到相機的光軸偏差的影響,校準的精密度會降低。在貼合之後,無法確認位置偏差也是一個課題。
此課題可藉由下述技術手段之任一者來達成。
(1)一種閃爍器面板,其係具有在被形成於片狀基材的格子狀隔牆所區隔的槽中,填充接受放射線而發光的螢光體而成的畫素構造之閃爍器面板,其中在面板外周部的非顯示區域的至少一部分的表面和背面皆具有前述格子狀隔牆露出的部分,該露出部具有透光性。
(2)如(1)之閃爍器面板,其中前述格子狀隔牆包含以含鹼金屬氧化物2~20質量%的低熔點玻璃為主成分的材料。
(3)如(1)或(2)之閃爍器面板,其中在前述隔牆的表面形成有反射膜。
(4)一種閃爍器面板之製造方法,其係製造如(1)至(3)中任一者之閃爍器面板的方法,其中包含:在基材A上塗佈含有低熔點玻璃與感光性有機成分的感光性糊劑,形成感光性糊劑塗膜之步驟;使該感光性糊劑塗膜曝光成既定圖案之曝光步驟;將曝光後感光性糊劑塗膜之可溶於顯像液的部分溶解除去的顯像步驟;將顯像後的 感光性糊劑塗膜圖案加熱至500℃~700℃的燒成溫度,除去有機成分,同時使低熔點玻璃軟化及燒結,製成隔牆的燒成步驟;在該隔牆之間填充螢光體,製成閃爍器層之步驟;自基材A剝離前述閃爍器層之步驟;將前述閃爍器層貼合於至少一部分具有開口部或缺口部的基材B之步驟。
(5)一種放射線檢測裝置,其係如(1)至(3)中任一者之閃爍器面板與受光基板貼合而成,該受光基板係光電轉換元件以該閃爍器面板中的前述格子狀隔牆與畫素節距對應的方式排列者。
(6)如(5)之放射線檢測裝置,其中前述格子狀隔牆的畫素節距為前述光電轉換元件的畫素節距的整數倍。
(7)如(5)或(6)之放射線檢測裝置,其中前述閃爍器面板外周部的非顯示區域係藉由接著性樹脂或黏著膠帶而與前述受光基板接著而成。
依據本發明,藉由使形成於閃爍器的貫通構造的隔牆露出面板表面,能夠透過該露出部分以相機等直接拍攝受光基板的光電轉換元件圖案而進行校準。另外,可使閃爍器面板與光電轉換元件接近來校準,因此能夠進行高精密度的校準。所以,使用本發明之閃爍器面板的放射線檢測裝置,隔牆與光電轉換元件的畫素節距的偏差變小,受光效率高、影像銳度優異。另外,可在將閃爍器面板與受光基板互相貼合後確認校準狀態。
1‧‧‧放射線檢測裝置
2‧‧‧閃爍器面板
3‧‧‧受光基板
4‧‧‧基材開口部
5‧‧‧基材B
6‧‧‧隔牆
6’‧‧‧貫通隔牆
7‧‧‧光電轉換元件
8‧‧‧電路圖案
9‧‧‧黏著層
10‧‧‧隔牆補強層
11‧‧‧反射膜
12‧‧‧螢光體
13‧‧‧輸出層
14‧‧‧基板
15‧‧‧電源部
16‧‧‧接著層
17‧‧‧基材A
18‧‧‧塗膜B
19‧‧‧塗膜D
20‧‧‧塗膜E
21‧‧‧非燒結隔牆
圖1為示意地表示本發明之閃爍器面板的構成的立體圖。
圖2為示意地表示本發明之閃爍器面板的構成的正面圖。
圖3為本發明之閃爍器面板之圖1A-A’剖面圖。
圖4為本發明之閃爍器面板之圖1A-A’剖面圖。
圖5為本發明之閃爍器面板之製造方法的一例。
以下使用圖式,針對使用本發明之閃爍器面板的放射線檢測裝置較佳的構成作說明,惟本發明並不受該等所限定。本發明中之放射線,可使用X光、γ射線等的電磁放射線與α射線、β射線、中子線等的粒子放射線,其中又以使用X光為佳。
圖1為示意地表示含有本發明之閃爍器面板的放射線檢測裝置的構成的立體圖。放射線檢測裝置1包含閃爍器面板2與受光基板3。閃爍器面板2含有包含螢光體的閃爍器層,吸收X光等的入射的放射線的能量,並放出波長在300~800nm的範圍的電磁波,亦即放出以可見光為中心,從紫外光到紅外光的範圍的電磁波(光)。在閃爍器面板2的頂面配置了基材5,基材5的一部分具有基材開口部4。基材開口部4配置於非顯示區域的一部分,並露出格子狀隔牆。非顯示區域是指設置於閃爍器面板2的周圍,對於發光沒有幫助的區域。
圖2為示意地表示基材開口部4周邊的正面圖 。基材開口部4設置於格子狀貫通隔牆6’上,而貫通隔牆6’具有透光性。此處透光性是指藉由隔牆成為貫通構造,以相機等進行拍攝時,可透過隔牆觀察對向側的物體的特性。由於具有此透光性,因此可透過貫通隔牆6’來觀看配置於底面的光電轉換元件7。貫通隔牆6’是以與光電轉換元件7周圍的電路圖案8重疊的方式貼合,隔牆的畫素與光電轉換元件7一對一地對應。露出基材開口部4的貫通隔牆6’,可使用作為用來將閃爍器面板2與受光基板3貼合的校準標記。由於在貫通隔牆6’沒有螢光體層,因此會成為對於發光沒有幫助的非顯示區域。所以,在閃爍器面板2的最外周以必要最低限度的區域來形成,可獲得更廣的有效顯示區域,而為佳。另外,若將基材開口部4配置在閃爍器面板2的非顯示區域中間至面板的角落部,則可在狹窄的區域同時確認面板的X方向與Y方向,而為佳。
圖3為包括基材開口部4而切斷時的剖面圖(圖1A-A’)。閃爍器面板2具有將平板狀基材5與含有隔牆6的閃爍器層透過黏著層9貼合的構成。在有效顯示區域中,在被隔牆6區隔的空間形成槽構造,並在槽內填充了螢光體12。在隔牆6的表面形成了反射膜11,在隔牆6與黏著層9之間設置了隔牆補強層10。另一方面,非顯示區域並未填充螢光體12,是由不存在隔牆補強層10的貫通隔牆6’所構成。在此非顯示區域內設置了基材開口部4。
閃爍器面板2與受光基板3,是藉由非顯示區域的接著層16接著。接著層16會有隔牆6與受光基板3之 間產生間隙,造成漏光至相鄰的槽所致的影像銳度降低的可能性,因此宜設置於非顯示區域。
受光基板3包含在基板14上光電轉換元件7與電路圖案8形成為2維狀的光電轉換部、與輸出層13、電源部15。若藉由放射線所發出的光線到達光電轉換元件7,則會通過輸出層13而輸出電子訊號。
本發明之閃爍器面板中,隔牆會將各槽隔開,因此可使光電轉換元件7的畫素節距與閃爍器面板2的隔牆畫素節距對應地貼合。此時,可由基材開口部4透過貫通隔牆6’來觀看光電轉換元件7,因此能夠簡易且高精密度地進行校準而貼合。
圖4為將閃爍器面板2的槽節距定為光電轉換元件7的畫素節距的2倍的放射線檢測裝置的剖面圖。像這樣,將隔牆畫素節距定為光電轉換元件7的畫素節距的整數倍,則亦可將光電轉換元件7的畫素節距與閃爍器面板2的隔牆畫素節距對應地貼合,影像銳度不會大幅降低,可確保發光量。藉由提高倍數,發光量會增加,然而防止漏光至相鄰的槽的隔牆效果變小,因此影像銳度降低。所以,從實效方面來考慮,以定在1倍、2倍,或3倍為佳,2倍為較佳。
以下記載本發明之閃爍器面板2的製造方法的一例。圖5所示般,在平板上的基材A(17)的表面,使用絲網印刷法等,單面塗佈含有玻璃粉末的糊劑B,乾燥,而得到塗膜B(18)。在塗膜B上,使用絲網印刷法等,單面塗佈含有玻璃粉末的糊劑C,進行乾燥,而得到塗膜 C。塗膜C宜以完全覆蓋塗膜B的方式形成。將其燒成並且除去有機成分。藉由將含有玻璃粉末的糊劑B設定為以具有燒成溫度以上的熔點之無機粉末為主成分,含有玻璃粉末的糊劑C設定為以具有燒成溫度以下的熔點之低熔點玻璃粉末為主成分,而可利用燒成而使塗膜B成為非燒結層、覆蓋其之塗膜C成為燒結層。藉由將塗膜B設計成非燒結層,可製作出在後續步驟實施的層剝離用的剝離輔助層。由於燒結層的塗膜C是堅固的,因此可作為用來安定形成格子狀隔牆的隔牆補強層(10)。使用絲網印刷法等,在塗膜C上塗佈含有玻璃粉末的糊劑D,進行乾燥,得到塗膜D(19)。塗膜D宜在隔牆圖案形成範圍的周圍以框狀來進行圖案形成。在塗膜C及D上,使用狹縫模具塗佈機等將含有玻璃粉末的糊劑E塗佈成片狀,進行乾燥,而得到塗膜E(20)。以光蝕刻法等將塗膜D及E圖案加工,而得到格子狀隔牆圖案。將其燒成,並且除去有機成分,藉此得到隔牆(6)。藉由將含有玻璃粉末的糊劑D設定為以具有燒成溫度以上的熔點之玻璃粉末為主成分,含有玻璃粉末的糊劑E設定為以具有燒成溫度以下的熔點之低熔點玻璃粉末為主成分,可使塗膜D成為非燒結隔牆(21),塗膜E成為燒結隔牆。以覆蓋所形成的隔牆的表面的方式形成反射膜F(在圖5中未圖示),進一步在被隔牆區隔的槽內部填充螢光體G(12)。此時,在塗膜D形成的非燒結隔牆部並無填充螢光體G。接下來,藉由將基材A之包含塗膜B的隔牆圖案的外周部加以切割,而能以剝離輔助層的塗膜B作為起點,將基材A與塗膜C所形成的 隔牆輔助層上方的閃爍器層剝離。另外,藉由以塗膜D所形成的非燒結隔牆部作為起點,將隔牆輔助層剝離除去,而可將隔牆的周圍製作成不存在隔牆輔助層的貫通構造。藉由使用黏著層(9)將其貼合在由薄膜等放射線吸收小的材料構成的基材B(5),可製造閃爍器2。
基材A可採用氧化鋁、氮化鋁等的陶瓷板;將陶瓷粉末與玻璃的粉末混合並燒結的玻璃陶瓷板;鋁片、鐵片、銅片等的金屬片;宜為由石英、硼矽酸玻璃、化學強化玻璃等的玻璃所構成的玻璃板等。
基材宜為高耐熱性。此處高耐熱性的基材,是指在燒成步驟之中不會燒盡,且在燒成步驟的前後,在室溫下的體積變化率為20%以下的基材。藉由使用高耐熱性的基材,可使燒成步驟中的節距的變動等的影響停留在最小限度。在將基材的線膨脹係數定為αs(K-1)、隔牆材料成分的玻璃的線膨脹係數定為αg(K-1)時,為了抑制燒成步驟中的基材的翹曲,αs與αg之差的絕對值|αs-αg|,係以200×10-7(K-1)以下為佳,50×10-7(K-1)以下為較佳。
含有玻璃粉末的糊劑B為非燒結糊劑,並且為含有在燒成步驟中不會燒結的無機粉末(以下有稱為「非燒結無機粉末」的情形)作為無機成分中的主成分的糊劑。以非燒結無機粉末作為無機成分中的主成分,是指非燒結糊劑所含的無機成分的50~100體積%為非燒結無機粉末。非燒結糊劑藉由含有非燒結無機粉末作為無機成分中的主成分,可作為剝離輔助層而在燒成步驟 中抑制其上方的層與基材的熔接,燒成後的層剝離及非燒結層的剝離變得容易進行。在非燒結糊劑所含的無機成分中,非燒結無機粉末所佔的比例,係以70~100體積%為佳,90~100體積%為較佳。
非燒結無機粉末可列舉例如軟化溫度高於燒成溫度的玻璃粉末或陶瓷粉末,為了防止燒成步驟中與基板熔接,軟化溫度宜比燒成溫度高50℃以上。更具體而言,宜為氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、鈦酸鋇、氧化鈷、氧化鎳等的陶瓷粒子或高軟化點玻璃粉末。
非燒結無機粉末的體積平均粒徑(以下有稱為「D50」的情形),係以0.01~20μm為佳,0.05~3.0μm為較佳。若D50小於0.01μm,則在燒成步驟後容易變得難以自基材進行層剝離。另一方面,若D50大於20μm,則會有過度輕易剝離,在燒成中圖案部分剝落的情形。
含有玻璃粉末的糊劑B中,相對於全部的無機成分,必須含有非燒結無機粉末50體積%以上,然而在不損及剝離輔助層的特性的範圍,亦可含有在燒成溫度燒結的玻璃粉末。藉由含有適量的這種玻璃粉末,可抑制燒成圖案端部的捲起或翹曲。
含有玻璃粉末的糊劑B,是由含有在燒成步驟後殘存的非燒結無機粉末的無機成分、與在燒成步驟時熱分解的有機成分所構成。非燒結糊劑所含的有機成分宜為20~80質量%。若有機成分小於20質量%,則糊劑中的無機成分的分散性降低,在燒成步驟中容易產生缺陷。另一方面,若有機成分大於80質量%,則燒成步驟 中的收縮變大,容易產生裂痕等的缺陷。
含有玻璃粉末的糊劑B中所含的有機成分,宜為黏結劑樹脂、硬化性單體、聚合起始劑、分散劑或有機溶劑。
塗佈含有玻璃粉末的糊劑B的方法,可列舉例如絲網印刷法、棒式塗佈機、輥式塗佈機、模具塗佈機、刮刀式塗佈機等。藉由這些方法塗佈之後,進行乾燥,藉此得到塗膜B。
塗膜B的厚度係以0.1~100μm為佳,0.2~50μm為較佳,1~10μm為更佳。若塗膜B的厚度小於0.2μm,則在燒成步驟後不易自基材剝離立體構造物。另一方面,若厚度大於50μm,則會有過度輕易剝離,在燒成步驟中圖案部分剝落的情形。
含有玻璃粉末的糊劑C,是由有機成分與含有玻璃粉末的無機成分所構成。在含有玻璃粉末的糊劑C中玻璃粉末所佔的含量,係以10~95質量%為佳。
含有玻璃粉末的糊劑C所含的玻璃粉末,係以在燒成溫度下軟化的玻璃為佳,軟化溫度為700℃以下的低熔點玻璃為較佳。藉此,在燒成後會成為燒結層,可作為達成維持隔牆強度的作用的隔牆補強層。另外,藉由使用低熔點玻璃,可降低燒成溫度,基材的選擇範圍變得更廣。
含有玻璃粉末的糊劑C,除了玻璃粉末以外,在不損及隔牆補強層的特性的範圍,可適當地含有高軟化點玻璃粉末、或氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯 、鈦酸鋇等的白色陶瓷粉末作為無機成分。
在含有玻璃粉末的糊劑C中所含的在燒成溫度下燒結的無機粉末,其體積平均粒徑(D50)係以0.05~50μm為佳,0.1~10μm為較佳。若D50小於0.05μm,則隔牆補強層的Ra變小,隔牆的圖案形成時容易剝落。另一方面,若D50大於50μm,則隔牆補強層中容易含有空隙,強度提升效果容易變小。
含有玻璃粉末的糊劑C所含的有機成分,宜例示黏結劑樹脂、硬化性單體、聚合起始劑、分散劑、有機溶劑。
塗佈含有玻璃粉末的糊劑C的方法,可列舉例如絲網印刷法、棒式塗佈機、輥式塗佈機、模具塗佈機、刮刀式塗佈機等。藉由這些方法塗佈之後,進行乾燥,可得到塗膜C。
塗膜C係以形成面積大於塗膜B,以完全覆蓋塗膜B的方法形成為佳。藉此,在經過燒成步驟時,基材與塗膜C相接的部分會熔接,可防止塗膜C的剝落。塗膜C的厚度係以1~500μm為佳,10~100μm為較佳。若厚度小於1μm,則會有強度提升效果變小的情形。另一方面,若厚度大於500μm,則所使用的原料費用變高,容易使成本提高。另外,放射線會被塗膜C所形成的隔牆補強層吸收,發光亮度容易降低。
形成塗膜B及C之後,藉由燒成,分別會成為剝離輔助層與隔牆補強層。燒成步驟是將塗膜所含的有機成分分解除去,使玻璃粉末軟化及燒結之步驟。燒成 條件會依照含有玻璃粉末的糊劑的組成或基材的種類而有所不同,宜在例如空氣、氮、氫的任一氣體環境的燒成爐中燒成。燒成爐可列舉例如批次式燒成爐或輥筒搬運式連續型燒成爐。燒成溫度(燒成溫度分佈中的最高溫度),係以500~1000℃為佳,500~800℃為較佳,500~700℃為更佳。若燒成溫度小於500℃,則會有有機成分的分解除去不充分的情形。另一方面,若燒成溫度大於1000℃,則可作為高耐熱性的基材使用的基材會限定為陶瓷板等。燒成的時間宜為10~60分鐘。
含有玻璃粉末的糊劑D及E,藉由在塗佈步驟形成塗膜,然後進行圖案加工,而可形成隔牆圖案。圖案加工方法可列舉感光性糊劑法,亦即光蝕刻法、噴砂法、壓印法、機械加工法等,感光性糊劑法由於能夠以大面積高產率製造燒成前圖案,因此為佳。
藉由含有玻璃粉末的糊劑D所形成的隔牆,會成為將隔牆與隔牆補強層分離,並用來形成貫通隔牆的非燒結隔牆。因此,含有玻璃粉末的糊劑D,宜為以即使經過與含有玻璃粉末的糊劑B同樣的燒成步驟也不會燒結的非燒結無機粉末為主成分的非燒結糊劑。另一方面,藉由含有玻璃粉末的糊劑E所形成的隔牆,會與隔牆補強層接著,而成為構成用來區隔閃爍器的槽構造的隔牆。因此含有玻璃粉末的糊劑E的玻璃粉末,係以在與含有玻璃粉末的糊劑C同樣的燒成溫度下軟化的玻璃為主成分為佳,軟化溫度為700℃以下的低熔點玻璃為較佳。
為了得到低熔點玻璃,可使用有效使玻璃低 熔點化的材料,如選自氧化鉛、氧化鉍、氧化鋅及鹼金屬氧化物的金屬氧化物。其中又希望使用鹼金屬氧化物來調整玻璃的軟化溫度。此外,一般而言,鹼金屬是指鋰、鈉、鉀、銣及銫,在本發明中所使用的鹼金屬氧化物,是指選自氧化鋰、氧化鈉及氧化鉀的金屬氧化物。在本發明中,低熔點玻璃中的鹼金屬氧化物的含量X(M2O)宜定在2~20質量%的範圍內。在鹼金屬氧化物的含量小於2質量%的情況,因為軟化溫度變高,而會有必須在高溫下進行燒成步驟的情形。因此,在基板採用玻璃基板的情況,在燒成步驟之中,因為基板變形,所得到的閃爍器面板容易產生歪斜、或隔牆容易產生缺陷,而會有不合適的情形。另外,在鹼金屬氧化物的含量高於20質量%的情況,會有在燒成步驟之中,玻璃的黏度過度降低的情形。因此所得到的隔牆的形狀會有容易歪斜的情形。
利用光蝕刻進行的圖案形成步驟,可由例如透過具有既定開口部的光罩使塗膜曝光之曝光步驟、以及將曝光後的塗膜中可溶於顯像液的部分溶解除去之顯像步驟所構成。
曝光步驟是藉由曝光使塗膜的必要部分光硬化,或使塗膜中不需要的部分光分解,使塗膜的任意部分可溶於顯像液之步驟。顯像步驟是將曝光後的塗膜中可溶於顯像液的部分以顯像液溶解除去,而得到僅殘存必要部分之燒成前圖案。
在曝光步驟之中,亦可不使用光罩而直接以 雷射光等描繪任意圖案。曝光裝置可列舉例如近接式曝光機或雷射曝光機。在曝光步驟所照射的活性光線,可列舉例如近紅外線、可見光或紫外線,宜為紫外線。另外,其光源可列舉例如低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、鹵素燈、殺菌燈等,宜為超高壓水銀燈。曝光條件會依照塗佈厚度而有所不同,通常使用輸出為1~100mW/cm2的超高壓水銀燈曝光0.01~30分鐘。
顯像步驟中的顯像方法,可列舉例如浸漬法、噴霧法、塗刷法等。顯像液只要適當地選擇可使將曝光後的塗膜中不需要的部分溶解的溶劑即可,宜為以水為主成分的水溶液。例如在含有玻璃粉末的糊劑D及E含有具有羧基的聚合物的情況,可選擇鹼水溶液作為顯像液。鹼水溶液可列舉例如氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣等的無機鹼水溶液、或四甲基氫氧化銨、三甲基苄基氫氧化銨、單乙醇胺、二乙醇胺等的有機鹼水溶液,從在燒成步驟中容易除去的觀點看來,宜為有機鹼水溶液。鹼水溶液的濃度,係以0.05~5質量%為佳,0.1~2質量%為較佳。若鹼濃度過低,則會有曝光後的塗膜中不需要的部分並未被充分除去的情形。另一方面,若鹼濃度過高,則會有燒成前圖案剝離或腐蝕之虞。由於容易進行步驟管理,顯像溫度宜為20~50℃。
為了藉由光蝕刻來進行圖案形成步驟中的塗膜加工,在塗佈步驟中所塗佈的含有玻璃粉末的糊劑D及E必須具有感光性。亦即,含有玻璃粉末的糊劑D及E宜含有感光性有機成分。在感光性的含有玻璃粉末的糊 劑D及E中有機成分所佔的比例,係以30~80質量%為佳,40~70質量%為較佳。若有機成分小於30質量%,則糊劑中的無機成分的分散性降低,在燒成步驟中容易產生缺陷,不僅如此,糊劑黏度也會變高,塗佈性降低,甚至糊劑的安定性也會降低。另一方面,若有機成分大於80質量%,則在燒成步驟中,圖案的收縮率變大,容易產生缺陷。
感光性的含有玻璃粉末的糊劑E中所含的玻璃粉末,在燒成步驟之中,有機成分幾乎完全除去,為了確保最終得到的隔牆的強度,軟化溫度宜為480℃以上。若軟化溫度小於480℃,則在燒成步驟之中,在有機成分充分除去之前,玻璃粉末會軟化,燒結後的玻璃中會殘存燒剩的碳成分(以下有稱為「碳殘留物」的情形),而誘發隔牆的著色,因此會有降低閃爍器面板的亮度等之虞。
在感光性的含有玻璃粉末的糊劑D及E中,為了抑制曝光時的光散射,形成高精密度的圖案,玻璃粉末的折射率n1與有機成分的折射率n2,係以滿足-0.1<n1-n2<0.1的關係為佳,滿足-0.01≦n1-n2≦0.01的關係為較佳,滿足-0.005≦n1-n2≦0.005的關係為更佳。此外,玻璃粉末的折射率可藉由玻璃粉末所含的金屬氧化物的組成適當地調整。
玻璃粉末的折射率可藉由貝克線檢測法作測定。另外,有機成分的折射率,可藉由以橢圓偏振儀來測定包含有機成分的塗膜而求得。更具體而言,可分別 將玻璃粉末或有機成分在25℃下之波長436nm(g線)的折射率(ng)定為n1或n2。
感光性的含有玻璃粉末的糊劑D及E所含的感光性有機成分,可列舉例如感光性單體、感光性寡聚物、感光性聚合物。此處感光性單體、感光性寡聚物、感光性聚合物,是指藉由活性光線的照射而發生光交聯或光聚合等的反應,化學構造改變的單體、寡聚物、聚合物。
感光性單體宜為具有活性碳-碳不飽和雙鍵的化合物。這樣的化合物可列舉例如具有乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯胺基的化合物,為了提高光交聯的密度,形成高精密度的圖案,宜為多官能丙烯酸酯化合物或多官能甲基丙烯酸酯化合物。
感光性寡聚物或感光性聚合物,宜為具有活性碳-碳不飽和雙鍵且具有羧基的寡聚物或聚合物。這種寡聚物或聚合物,可藉由例如使丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、巴豆酸、馬來酸、富馬酸、乙酸乙烯酯、或該等的酸酐等的含羧基的單體、及甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯酯或2-羥基丙烯酸酯共聚合而得到。
將活性碳-碳不飽和雙鍵導入寡聚物或聚合物的方法,可列舉例如對於寡聚物或聚合物所具有的巰基、胺基、羥基或羧基,使其與丙烯醯氯、甲基丙烯醯氯、烯丙基氯、具有縮水甘油基或異氰酸酯基的乙烯性不飽和化合物或馬來酸等的羧酸反應的方法。
藉由使用具有胺基甲酸酯鍵的感光性單體或感光性寡聚物,可得到可緩和燒成步驟初期的應力之在燒成步驟中圖案不易破損之含有玻璃粉末的糊劑D及E。
感光性的含有玻璃粉末的糊劑D及E亦可因應必要含有光聚合起始劑。此處光聚合起始劑,是指藉由活性光線的照射而產生自由基的化合物。光聚合起始劑,可列舉例如二苯酮、o-苯甲醯基安息香酸甲酯、4,4-雙(二甲基胺基)二苯酮、4,4-雙(二乙基胺基)二苯酮、4,4-二氯二苯酮、4-苯甲醯基-4-甲基二苯酮、二苄基酮、茀酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-羥基-2-甲基丙醯苯、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、二苯基乙二酮、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、蔥酮、苯并蒽酮、二苯并環庚酮、亞甲基蔥酮、4-疊氮基亞苄基苯乙酮、2,6-雙(p-疊氮基亞苄基)環己酮、2,6-雙(對疊氮基亞苄基)-4-甲基環己酮、1-苯基-1,2-丁二酮-2-(O-甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙烷二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1,3-二苯基丙烷三酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1-苯基-3-乙氧基丙烷三酮-2-(O-苯甲醯基)肟、米其勒酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮-1、萘磺醯氯、喹啉磺醯氯、N-苯基硫代吖啶酮、二硫化苯并噻唑、三苯基膦、過氧化安息香、曙紅、亞甲基藍等的光還原性的色素與抗壞血酸或三乙醇胺等的還原劑的組合。
感光性的含有玻璃粉末的糊劑D及E藉由含 有具有羧基的聚合物作為感光性聚合物,顯像時,對鹼水溶液的溶解性提升。具有羧基的聚合物的酸價宜為50~150mgKOH/g。若酸價為150mgKOH/g以下,則顯像邊限變廣。另一方面,若酸價為50mgKOH/g以上,則對鹼水溶液的溶解性不會降低,可得到高精細的圖案。
感光性的含有玻璃粉末的糊劑D及E,可藉由將各種成分調合成既定組成,然後以三輥機或混練機均質混合分散而得到。
感光性的含有玻璃粉末的糊劑D及E的黏度,可依照無機粉末、增黏劑、有機溶劑、聚合禁止劑、塑化劑或沉降防止劑等的添加比例而適當地調整,其範圍宜為2~200Pa.s。例如在將感光性的含有玻璃粉末的糊劑D及E藉由旋轉塗佈法塗佈至基材的情況,黏度宜為2~5Pa.s,在藉由刮刀式塗佈法或模具塗佈法塗佈至基材的情況,黏度宜為10~50Pa.s。藉由1次的絲網印刷法塗佈感光性的含有玻璃粉末的糊劑D及E以得到膜厚10~20μm的塗膜的情況,黏度宜為50~200Pa.s。
將藉由光蝕刻所得到的燒成前隔牆圖案燒成,以將含有玻璃粉末的糊劑D及E中所含的有機成分分解除去,使玻璃粉末軟化及燒結,而得到燒成後隔牆圖案。燒成條件會依照含有玻璃粉末的糊劑D及E的組成或基材的種類而有所不同,可在例如空氣、氮氣或氫氣環境的燒成爐中燒成。燒成爐可列舉例如批次式燒成爐或帶式連續型燒成爐。燒成溫度(燒成分佈中的最高溫度)係以500~1000℃為佳,500~800℃為較佳,500~700℃為 更佳。若燒成溫度小於500℃,則會有有機成分的分解除去不充分的情形。另一方面,若燒成溫度大於1000℃,則能夠作為高耐熱性的基材使用的基材會受限於陶瓷板等。燒成的時間宜為10~60分鐘。
塗佈含有玻璃粉末的糊劑D及E的方法,可列舉例如絲網印刷法、棒式塗佈機、輥式塗佈機、模具塗佈機或刮刀式塗佈機。以含有玻璃粉末的糊劑D來形成貫通隔牆的位置,宜為在隔牆形成範圍的周圍以框狀來形成;在絲網印刷法的情況是進行圖案印刷、在模具塗佈機的情況是進行單面塗佈後,藉由進行曝光、顯像,而可得到所需要的形狀。所形成的塗膜D,在燒成後會成為非燒結隔牆,其厚度係以0.1~100μm為佳,1~30μm為較佳。若非燒結隔牆的厚度小於1μm,則在燒成步驟後,不易自基材剝離立體構造物。另一方面,若厚度大於30μm,則會有過度輕易剝離,在燒成步驟中圖案部分剝落的情形。
含有玻璃粉末的糊劑E,同樣地塗佈在塗膜C及D上,然後進行圖案加工、燒成,而製成隔牆,其厚度係以50~3000μm為佳,100~500μm為較佳。若厚度大於3000μm,則會有加工時圖案形成困難的情形。若小於50μm,則填充至由隔牆形成的槽的螢光體量減少,閃爍器面板的發光亮度降低,而會有無法得到鮮明影像的情形。
相鄰隔牆的間隔宜為30~1000μm。若小於30μm,則會有形成隔牆時的加工性變低的情形。另一方 面,若大於1000μm,則會有所得到的閃爍器面板的影像銳度變低的情形。
隔牆寬度係以5~150μm為佳,10~150μm為較佳。若隔牆寬度小於5μm,則會有燒成時格子狀圖案容易產生缺陷的情形。另一方面,若大於150μm,則可填充至被隔牆區隔的空間的螢光體量變少,因此會有所得到的閃爍器面板的發光亮度降低的情形。
隔牆厚度相對於隔牆寬度的縱橫比(厚度/寬度)宜為1.0~50.0。該縱橫比愈大的隔牆,被隔牆區隔的每個畫素的空間愈寬廣,可填充愈多的螢光體。
隔牆的厚度及寬度,可藉由使與基板垂直的隔牆剖面露出,並以掃描式電子顯微鏡(S2400;日立製作所製)來觀察剖面來進行測定。
為了防止由隔牆漏光,反射膜F宜以覆蓋隔牆表面的方式來形成。反射膜F的材質,可列舉例如可使放射線穿透,且能夠反射螢光體發光所發射出的300~800nm電磁波的物質,從劣化程度低的觀點看來,宜為Ag、Au、Al、Ni、Ti等的金屬、或TiO2、ZrO2、Al2O3或ZnO等的金屬氧化物。
反射膜F的形成方法,可列舉例如真空製膜法、鍍敷法、糊劑塗佈法利用噴霧來進行的噴射法等。
反射膜F的膜厚,在金屬膜的情況,係以0.05~1μm為佳,0.1~0.5μm為較佳。若小於0.05μm,則會有透光率變大,金屬膜的反射率變低的情形。若大於1μm,則會有光的吸收變大,反射率降低,同時成膜需要長 時間的情形。在金屬氧化物膜的情況,係以1~50μm為佳,5~20μm為較佳。在小於1μm的情況,會有透光率變大,擴散反射的效果變低的情形。若大於50μm,則會有被隔牆區隔的空間所能夠填充的螢光體的量變少,因此所得到的閃爍器面板的發光亮度降低的情形。
螢光體G可列舉例如放射線轉換成可見光的轉換率高的CsI、Gd2O2S、Lu2O2S、Y2O2S、LaCl3、LaBr3、LaI3、CeBr3、CeI3、LuSiO5或Ba(Br、F)。
為了提高發光效率,亦可在螢光體中添加賦活劑。賦活劑可列舉例如鈉(Na)、銦(In)、鉈(Tl)、鋰(Li)、鉀(K)、銣(Rb)、鈉(Na)、鋱(Tb)、鈰(Ce)、銪(Eu)或鐠(Pr),在Gd2O2S中添加Tb的螢光體由於化學安定性高,且發光效率高,故為適合。
螢光體G的填充方法,可列舉例如將結晶性CsI真空蒸鍍的方法、塗佈分散於水中的螢光體泥漿的方法,除此之外,還有將螢光體粉末、乙基纖維素及丙烯酸樹脂等與萜品醇等的溶劑混合成的螢光體糊劑以絲網印刷或分配器(dispenser)塗佈的方法。為了防止氣泡混入槽內部,亦適合在真空環境下的塗佈。
塗佈螢光體G的區域是定為有效顯示區域的全面,在校準所使用的貫通隔牆形成部實施遮蔽等而不進行塗佈。
螢光體G的厚度可任意設定,然而在特化隔牆所致之高銳度化的情況,係以隔牆的厚度的50~100%為佳,80~100%為較佳。若小於50%,則會有螢光體量 相對於槽容積少,亮度降低的情形。若大於100%,則會有發生漏光至相鄰的光電轉換元件,銳度降低的情形。但是,在可容許銳度降低的情況,亦可設定在100%以上的填充厚度。
如上述般,層合於基材A上而形成的閃爍器層,可利用非燒結的剝離輔助層來剝離。為了使基材A具有耐熱,採用了玻璃、陶瓷、金屬等的平板,然而在使用放射線的吸收大的構件的情況,會有放射線到達螢光體之前衰減,發光亮度降低的情形。在本發明中,將基材A剝離並且取代為放射線吸收小的其它基材B,係連繫到發光亮度的提升,而成為特性上極大的優點。
剝離手法是將形成剝離輔助層的區域的內側且欲使用作為閃爍器的有效區域的範圍的外側切割。藉此可將夾住剝離輔助層並在基材A與隔牆補強層上方的閃爍器層剝離(分離)。亦可藉由在剝離輔助層部分插進間隔件等的膜材或灌入微量的空氣來促進剝離。
以同樣手法,可由剝離的閃爍器層的周圍所設置的非燒結隔牆部將隔牆補強層剝離除去。藉此可將閃爍器層的周圍製成與光電轉換元件之校準所使用的貫通隔牆。
藉由使用接著性樹脂或黏著膠帶,將其貼合於包含放射線吸收小的材料的基材B,而可製造閃爍器面板。
接著性樹脂宜使用例如丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂、丁醛樹脂、聚醯胺樹脂或乙基纖維素樹 脂等的有機樹脂混合於溶劑而成的材料。黏著膠帶可使用例如塗佈了上述接著性樹脂的膠帶,宜使用膠帶兩面塗佈了接著性樹脂的雙面膠帶。
基材B可使用具有放射線穿透性的高分子、陶瓷、半導體、金屬或玻璃等作為材料。這種基板可列舉例如聚酯膜、纖維素乙酸酯膜、聚醯胺膜、聚醯亞胺膜、聚碳酸酯膜、碳纖維強化樹脂片等的高分子膜;氧化鋁、氮化鋁、富鋁紅柱石、塊滑石、氮化矽、碳化矽等的陶瓷基板;將陶瓷粉末與玻璃的粉末混合而燒結的玻璃陶瓷基板;包含矽、鍺、砷化鎵、磷化鎵、氮化鎵等半導體的半導體基板;鋁片、鐵片、銅片等的金屬片;包含石英、硼矽酸玻璃、化學強化玻璃等玻璃的玻璃板;具有金屬氧化物被覆層的金屬片;無定形碳基板;尤其包含高分子材料的高分子膜,是由以原子序小的碳原子或氫原子為主的材料所構成,從放射線穿透率高的觀點看來,宜為高分子膜。
為了抑制基材所致之放射線吸收,基材B的厚度宜為1mm以下。
基板B的反射率宜為90%以上。若反射率為90%以上,則閃爍器面板的發光亮度提升。反射率為90%以上的基板,較佳可列舉例如在液晶顯示器之中,作為反射板使用的白色聚對苯二甲酸乙二酯(以下有稱為「PET」的情形)膜。此處反射率,是指使用分光測色計(例如CM-2600d;Konica Minolta公司製)所測得的波長530nm的SCI反射率。
在基材B,宜在相當於貫通隔牆部的部分設置開口部或缺口部。另外,該開口部或缺口部亦可由透明構件形成。藉此可使格子狀隔牆露出閃爍器表面。
以這樣的方式所製造的閃爍器面板,可透過露出表面的格子狀隔牆來觀看受光基板的光電轉換元件圖案,因此能夠分別使其接近,以高精密度來校準、貼合,可製造畫素節距偏差小的放射線檢測裝置。
校準的手法,可藉由以CCD相機等將隔牆與光電轉換元件放大攝影,同時修正各位置偏差,調整成與隔牆對向的光電轉換元件的電路圖案上呈一致來實施。在校準後,為了互相貼合,可使用接著性樹脂或黏著膠帶。接著性樹脂或黏著膠帶,除了閃爍器層與基材B的貼合所使用的材料以外,還可採用藉由照射紫外線來硬化的紫外線硬化性樹脂等。
使用這些進行接著的區域,宜為閃爍器面板外周部的非顯示區域。依照貼合所使用的構件的不同,會有閃爍器與光電轉換元件之間產生間隙,發光漏進相鄰畫素造成銳度降低、或透光性降低所致之發光效率的降低的情形。所以,宜盡量在非顯示區域接著,並且顯示區域宜設計成閃爍器層與光電轉換元件直接接觸的構成。為了在顯示區域互相安定地密著,亦適合在閃爍器面板的背面配置海綿片等具有順應性的緩衝材,一邊按壓一邊組裝,而製成放射線檢測裝置。
[實施例]
以下列舉實施例及比較例進一步對本發明詳 細說明,然而本發明不受其限定。
(糊劑的原料)
糊劑的製作所使用的原料如以下所述。
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: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中的羧基,使0.4當量的甲基丙烯酸縮水甘油酯進行加成反應者(重量平均分子量43000;酸價100)
黏結劑樹脂:100cP乙基纖維素
光聚合起始劑:2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮-1(IC369;BASF公司製)
熱聚合起始劑:V-40
聚合禁止劑:1,6-己二醇-雙[(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯])
紫外線吸收劑溶液:Sudan IV(東京應化工業股份有限公司製)的γ-丁內酯0.3質量%溶液
黏度調整劑:Furonon EC121(共榮社化學公司製)
溶劑A:γ-丁內酯
溶劑B:萜品醇
低軟化點玻璃粉末:SiO2 27質量%、B2O3 31質量%、ZnO 6質量%、Li2O 7質量%、MgO 2質量%、CaO 2質量%、BaO 2質量%、Al2O3 23質量%、折射率(ng):1.56、玻璃軟化溫度588℃、線膨脹係數70×10-7(K-1)、平均粒徑2.3μm
高軟化點玻璃粉末:SiO2 30質量%、B2O3 31質量%、ZnO 6質量%、MgO 2質量%、CaO 2質量%、BaO 2質量%、Al2O3 27質量%、折射率(ng):1.55、軟化溫度790℃、熱膨脹係數32×10-7(K-1)、平均粒徑2.3μm
氧化矽粉末:Admatechs公司製SO-E1、平均粒徑0.25μm
氧化鈦粉末:石原產業公司製ST-21、平均粒徑0.02μm
螢光體粉末:日亞化學工業公司製3010-54TOR、平均粒徑10μm。
(含有玻璃粉末的糊劑B的製作)
將3質量份的黏結劑樹脂、1.5質量份的感光性單體M-1、0.5質量份的感光性單體M-2、0.05質量份的熱聚合起始劑在溫度60℃下加熱溶解於55質量份的溶劑B。將所得到的有機溶液冷卻之後,添加40質量份的氧化矽粉末,以三輥混練機混練,而製作出含有玻璃粉末的糊劑B。
(含有玻璃粉末的糊劑C的製作)
使4質量份的黏結劑樹脂在溫度60℃下加熱溶解於50質量份的溶劑B。將所得到的有機溶液冷卻之後,添加46質量份的低軟化點玻璃粉末,然後以三輥混練機混練,而製作出含有玻璃粉末的糊劑C。
(含有玻璃粉末的糊劑D的製作)
使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質量份的聚合禁止劑及12.8質量份的紫外線吸收劑溶液在溫度80℃下加熱溶解於38質量份的溶劑A。將所得到的溶液冷卻之後,添加9質量份的黏度調整劑,而製作出有機溶液1。在60質量份的有機溶液1中添加5質量份的低軟化點玻璃粉末及35質量份的高軟化點玻璃粉末,然後以三輥混練機混練,而製作出含有玻璃粉末的糊劑D。
(含有玻璃粉末的糊劑E的製作)
在60質量份的有機溶液1中添加30質量份的低軟化點玻璃粉末及10質量份的高軟化點玻璃粉末,然後以三輥混練機混練,而製作出含有玻璃粉末的糊劑E。
(反射膜糊劑F)
將3質量份的黏結劑樹脂在溫度60℃下加熱溶解於37質量份的溶劑B。將所得到的有機溶液冷卻之後,添加60質量份的氧化鈦粉末,然後以三輥混練機混練,而製作出反射膜糊劑F。
(螢光體糊劑G)
將3質量份的黏結劑樹脂在溫度60℃下加熱溶解於20質量份的溶劑B。將所得到的有機溶液冷卻之後,添加77質量份的螢光體粉末,然後以攪拌混合機攪拌,而製作出螢光體糊劑G。
(實施例1)
基材A採用500mm×500mm×1.8mm的玻璃板(PD-200;旭硝子公司製,線膨脹係數83×10-7(K-1))。在基材A的表面,以絲網印刷法單面塗佈含有玻璃粉末的糊劑B,使乾燥厚度成為5μm,進行乾燥,而形成塗膜B。在塗膜B 的表面以模具塗佈機單面塗佈含有玻璃粉末的糊劑C,使乾燥厚度成為24μm,進行乾燥,而形成塗膜C。此時,塗膜C配置成塗佈面積廣於塗膜B,且覆蓋塗膜B全體。將其在空氣中585℃下燒成15分鐘。藉由燒成,有機成分燒盡,塗膜B會成為非燒結的剝離輔助層,塗膜C會成為燒結層的隔牆補強層。藉由如上述般面積廣於塗膜B的方式形成塗膜C,在燒成後,基材A與塗膜C直接接觸的區域會熔接,而無塗膜C剝離的情形。
在隔牆補強層的表面以絲網印刷塗佈含有玻璃粉末的糊劑D,使乾燥厚度成為30μm,進行乾燥,而形成塗膜D。塗膜D形成430mm×430mm且寬度為5mm的框狀圖案。在隔牆補強層及塗膜D的表面以模具塗佈機單面塗佈含有玻璃粉末的糊劑E,使乾燥厚度成為300μm,進行乾燥,而形成塗膜E。接下來,透過具有對應於所希望圖案的開口部的光罩(具有節距127μm、線寬20μm、圖案尺寸430mm×430mm的格子狀開口部的鉻光罩),使用超高壓水銀燈以750mJ/cm2的曝光量使塗膜D及E曝光。使曝光後的塗膜D及E在0.5質量%的單乙醇胺水溶液中顯像,除去未曝光部分,而得到格子狀的燒成前隔牆圖案。將所得到的格子狀的燒成前隔牆圖案,在空氣中585℃下燒成15分鐘,得到格子狀隔牆圖案。由塗膜D形成的隔牆區域不會因為燒成而燒結,因此會成為非燒結隔牆。另一方面,在由塗膜E形成的隔牆區域,可藉由熔融的玻璃製作出堅固的隔牆圖案。隔牆是以寬度25μm、厚度250μm來形成。在形成於周圍的非燒結隔牆部分,在後 續步驟中以未填充螢光體的方式藉由膠帶來遮蔽。
在隔牆的表面使用模具塗佈機單面塗佈反射膜糊劑F,使濕厚度成為300μm,將整個基板置於真空室,在300Pa下脫泡20分鐘,在槽內部填充反射膜糊劑F。填充後,依照隔牆的厚度將剩餘的反射膜糊劑F刮平除去,在150℃熱風烘箱中乾燥,除去溶劑成分,而得到反射膜F。隔牆表面的反射膜F的厚度為10μm。在形成反射膜的隔牆上使用模具塗佈機單面塗佈螢光體糊劑G,使濕厚度成為300μm,依照與反射膜相同的條件,將螢光體填充至槽內。螢光體被均勻填充在槽內,厚度為230μm。
將遮蔽所使用的膠帶取下,以玻璃切割器在隔牆形成區域的外側將剝離輔助層的內側割斷。藉由在露出基板端面的剝離輔助層部插進厚度50μm的SUS間隔件,可將基材A與隔牆補強層上方的閃爍器層剝離(分離)。以同樣的手法將隔牆補強層由形成於閃爍器層周圍的非燒結隔牆剝離除去。藉此,可在閃爍器層的周圍作出沒有螢光體及隔牆補強層的貫通隔牆。準備了在430mm×430mm×0.18mm的白色PET膜(「Lumirror(註冊商標)」E6SQ;東麗製;反射率97%)的4隅設置5mm寬度的狹縫開口的基材作為基材B,並在表面貼附黏著片。將其貼合在閃爍器層的隔牆補強層側,而製造閃爍器面板。
將所得到的閃爍器面板設置在接近FPD(PaxScan2520;Varian公司製)的光電轉換元件的正上方之處。使用CCD相機,透過露出基材B開口部的格子狀隔牆來觀看光電轉換元件的圖案,並校準成互相一致 ,然後將周圍以黏著劑接著固定,使其貼合,而製作出放射線檢測裝置。對於放射線檢測裝置,由閃爍器面板的基板側照射管電壓為60kV的X光,以FPD來檢測閃爍器層的發光量,並評估亮度。另外,藉由矩形波圖的拍攝影像來評估影像清晰度。閃爍器面板的亮度及影像清晰度皆良好。
(實施例2)
將隔牆圖案加工所使用的光罩的圖案節距定為254μm,畫素節距為實施例1的2倍,除此之外以與實施例1同樣的方法,製造閃爍器面板。
將所得到的閃爍器面板校準、貼合在與實施例1相同FPD的光電轉換元件,而製作出相對於光電轉換元件的畫素節距,隔牆的畫素節距為2倍的放射線檢測裝置。在將實施例1的評估值定為100時,亮度的相對值為170,影像鮮明度的評估值為80,雖然影像鮮明度降低,但相對地得到了亮度提升效果大的結果。
(比較例1)
製造在實施例1所揭示的閃爍器面板周圍沒有具透光性的隔牆露出構造的閃爍器面板,貼合在光電轉換元件,而製作出放射線檢測裝置。畫素彼此的校準,是藉由將兩視野相機插入面板之間,同時拍攝閃爍器面板與光電轉換元件的圖案表面來實施。在將實施例1的評估值定為100時,亮度的相對值為80,影像鮮明度的評估值為80,皆為低於實施例1的結果。茲認為是因為隔牆的畫素與光電轉換元件的畫素的位置偏差,造成在光電轉換元 件的受光區域存在不發光的隔牆部分,受光效率降低,發出的光線漏進相鄰的光電轉換元件,而無法得到原本的影像鮮明度。位置偏差的原因,考慮兩視野相機的光軸的精密度、面板貼合的驅動軸的精密度等,認為皆是在貼合的面板彼此有一段距離的狀態下校準所致之弊病。
(比較例2)
藉由在實施例1所揭示的製法之中,省略形成剝離輔助層及非燒結隔牆之步驟,而可在基材A上形成具有隔牆構造的閃爍器層。此時,藉由變更光罩的圖案佈置(layout),能夠在對應於光電轉換元件的校準標記的位置,以隔牆來形成相同形狀的標記。標記設定為線寬100微米、縱橫幅1000微米的十字形狀。使用此光罩製作出閃爍器面板。由於未設置剝離輔助層,因此不自基材A剝離閃爍器層。使用CCD相機,以整合由隔牆形成的標記與光電轉換元件的校準標記的方式來進行校準,並將其貼合,而製作出放射線檢測裝置。在將實施例1的評估值定為100時,亮度的相對值為70,影像鮮明度的評估值為80,皆為低於實施例1的結果。茲認為亮度評估值的降低是起因於基材A的X光吸收大於實施例1所使用的白PET膜,影像鮮明度降低是起因於比較例1同樣畫素的位置偏差。茲認為此位置偏差是因為隔牆所形成的十字形狀標記是存在於自格子圖案獨立的位置,因此在燒成時容易發生形變,而由設計尺寸位置產生偏差。
[產業上之可利用性]
本發明之放射線檢測裝置可使用於醫療診斷 裝置或非破壞檢查機器等。另外,為構成該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‧‧‧受光基板
4‧‧‧基材開口部
5‧‧‧基材B

Claims (7)

  1. 一種閃爍器面板,其係具有在被形成於片狀基材的格子狀隔牆所區隔的槽中,填充接受放射線而發光的螢光體而成的畫素構造之閃爍器面板,其中在面板外周部的非顯示區域的至少一部分的表面和背面皆具有該格子狀隔牆露出的部分,且該露出部具有透光性。
  2. 如請求項1之閃爍器面板,其中該格子狀隔牆包含以含有鹼金屬氧化物2~20質量%的低熔點玻璃為主成分的材料。
  3. 如請求項1或2之閃爍器面板,其中在該隔牆的表面形成有反射膜。
  4. 一種閃爍器面板之製造方法,其係製造如請求項1至3中任一項之閃爍器面板的方法,其中包含:在基材A上塗佈含有低熔點玻璃與感光性有機成分的感光性糊劑,形成感光性糊劑塗膜之步驟;使該感光性糊劑塗膜曝光成既定圖案之曝光步驟;將曝光後的感光性糊劑塗膜之可溶於顯像液的部分溶解除去之顯像步驟;將顯像後的感光性糊劑塗膜圖案加熱至500℃~700℃的燒成溫度,除去有機成分,同時使低熔點玻璃軟化及燒結,製成隔牆的燒成步驟;在該隔牆之間填充螢光體,製成閃爍器層之步驟;自基材A剝離該閃爍器層之步驟;及將該閃爍器層貼合於至少一部分具有開口部或缺口部的基材B之步驟。
  5. 一種放射線檢測裝置,其係如請求項1至3中任一項之閃爍器面板與受光基板貼合而成,該受光基板係光電 轉換元件以該閃爍器面板中的該格子狀隔牆與畫素節距對應的方式排列者。
  6. 如請求項5之放射線檢測裝置,其中該格子狀隔牆的畫素節距為該光電轉換元件的畫素節距的整數倍。
  7. 如請求項5或6之放射線檢測裝置,其中該閃爍器面板外周部的非顯示區域係藉由接著性樹脂或黏著膠帶而與該受光基板接著而成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11802981B2 (en) 2019-02-08 2023-10-31 Fujifilm Corporation Method of manufacturing radiation detector and radiographic imaging apparatus

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019155813A1 (ja) * 2018-02-06 2019-08-15 東レ株式会社 放射線検出器の製造方法および放射線検出器の製造装置
CN112114347B (zh) * 2019-06-21 2024-05-17 清华大学 用于制造闪烁体探测器的设备和方法
JP7501419B2 (ja) 2021-03-23 2024-06-18 東レ株式会社 シンチレータパネル、放射線検出器および放射線検出器の製造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5153438A (en) * 1990-10-01 1992-10-06 General Electric Company Method of forming an x-ray imaging array and the array
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
US5418377A (en) * 1993-07-09 1995-05-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Pixelized phosphor
US5519227A (en) * 1994-08-08 1996-05-21 The University Of Massachusetts Medical Center Structured scintillation screens
US5956382A (en) * 1997-09-25 1999-09-21 Eliezer Wiener-Avnear, Doing Business As Laser Electro Optic Application Technology Comp. X-ray imaging array detector and laser micro-milling method for fabricating array
US6292529B1 (en) * 1999-12-15 2001-09-18 Analogic Corporation Two-dimensional X-ray detector array for CT applications
US6298113B1 (en) * 2000-02-07 2001-10-02 General Electric Company Self aligning inter-scintillator reflector x-ray damage shield and method of manufacture
JP2002228757A (ja) * 2001-02-05 2002-08-14 Canon Inc 放射線検出装置及びそれに用いる波長変換体
DE102004060932B4 (de) * 2004-12-17 2009-06-10 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsdetektors
DE102006033497B4 (de) * 2006-07-19 2014-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Strahlungsdetektor für Röntgen- oder Gammastrahlen und Verfahren zu seiner Herstellung
JP4064431B1 (ja) * 2006-09-26 2008-03-19 シャープ株式会社 固体撮像装置およびその製造方法ならびに製造装置
RU2487373C2 (ru) * 2007-12-21 2013-07-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Чувствительный к излучению детектор со сцинтиллятором в композиционной смоле
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
EP2717272B1 (en) 2011-05-26 2016-10-05 Toray Industries, Inc. Scintillator panel and method for manufacturing scintillator panel
CN102435747A (zh) * 2011-10-26 2012-05-02 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 面向急性心肌梗死诊断的生物传感器及其制备方法
KR20150079591A (ko) * 2012-11-01 2015-07-08 도레이 카부시키가이샤 방사선 검출 장치 및 그 제조 방법
JP2014106022A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Toray Ind Inc シンチレータパネル
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
JP2014182001A (ja) * 2013-03-19 2014-09-29 Fujifilm Corp 放射線画像検出装置
JP6329716B2 (ja) * 2013-10-31 2018-05-23 日本山村硝子株式会社 隔壁形成用ガラス組成物
US10176902B2 (en) * 2013-11-20 2019-01-08 Toray Industries, Inc. Scintillator panel
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
US10580547B2 (en) 2014-08-08 2020-03-03 Toray Industries, Inc. Scintillator panel and radiation detector
US9476991B2 (en) * 2014-10-07 2016-10-25 Terapede Systems Inc. 3D high resolution X-ray sensor with integrated scintillator grid

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11802981B2 (en) 2019-02-08 2023-10-31 Fujifilm Corporation Method of manufacturing radiation detector and radiographic imaging apparatus
TWI833894B (zh) * 2019-02-08 2024-03-01 日商富士軟片股份有限公司 放射線檢測器的製造方法及放射線圖像攝影裝置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108475550A (zh) 2018-08-31
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US20190131027A1 (en) 2019-05-02

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