TWI823912B - 閃爍器面板、放射線檢測器及閃爍器面板之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明課題為提供一種高亮度、高銳利度,且可抑制在高溫、高濕環境下的亮度降低之閃爍器面板、放射線檢測器及閃爍器面板之製造方法。
課題解決手段為一種閃爍器面板,其係具有:基板、形成於基板上的格子狀隔壁及在被隔壁區隔的單元內的螢光體層,隔壁係在隔壁的表面依序具有金屬反射層及含有氮化物作為主成分的無機保護層。
Description
本發明關於一種閃爍器面板、放射線檢測器及閃爍器面板之製造方法。
過去以來,在醫療現場,使用底片的放射線影像一直被廣泛使用。但是,使用底片的放射線影像是類比影像資訊。因此,近年來正在開發平板放射線檢測器(flat panel detector:以下稱為「FPD」)等的數位式放射線檢測器。為了將放射線轉換為可見光,FPD係使用閃爍器面板。閃爍器面板含有放射線螢光體。對應於所照射的放射線,放射線螢光體會發出可見光。發光光線會藉由TFT(thin film transistor)或CCD(charge-coupled device)轉換為電子訊號,放射線的資訊會被轉換為數位影像資訊。但是,FPD有在放射線螢光體發光時,可見光會因為放射線螢光體本身而散射,銳利度降低的課題。
於是,為了降低發光光線散射的影響,有提案在被表面具有反射層的隔壁區隔的空間內,亦即單元內填充螢光體的方法。作為反射層的材料,已知有使用氧化鈦粉末等的高折射率的金屬氧化物的粉末的方法 (專利文獻1)或使用銀等的高反射率的金屬的方法(專利文獻2)。
專利文獻1 國際公開第2016/021540號
專利文獻2 日本特開2011-257339號公報
然而,專利文獻1所記載的使用金屬氧化物粉末的反射層,反射率低,亮度會降低。另外,為了得到高反射率,必須增加反射層的厚度。因此,單元內的體積會因為反射層而減少,螢光體的填充量降低。結果,閃爍器面板的亮度降低。另外,專利文獻2所記載的使用銀的方法,銀等的金屬反射層會腐蝕,反射率容易降低。因此,此方法,後述初期亮度容易降低,或在高溫、高濕環境下亮度容易降低。另外,專利文獻2記載了在銀的表面形成丙烯酸的保護層。然而,此情況下,對初期亮度降低或在高溫、高濕環境下的亮度降低的抑制效果仍然不充分。
於是,本發明鑑於這樣的以往課題而完成,目的為提供一種高亮度、高銳利度,且可抑制在高溫、高濕環境下的亮度降低之閃爍器面板、放射線檢測器及閃爍器面板之製造方法。
解決上述課題的本發明,主要具備以下的構成。
(1)一種閃爍器面板,其係具有:基板、形成於前述基板上的格子狀隔壁、及在被前述隔壁區隔的單元內的螢光體層,前述隔壁係在前述隔壁的表面依序具有金屬反射層及含有氮化物作為主成分的無機保護層。
依照這種構成,閃爍器面板為高亮度、高銳利度,且在高溫、高濕環境下的亮度降低容易抑制。
(2)如(1)記載之閃爍器面板,其中前述無機保護層含有氮化矽作為主成分。
依照這種構成,閃爍器面板會有更高的亮度、高銳利度,且容易抑制在高溫、高濕環境下的亮度降低。
(3)如(1)或(2)記載之閃爍器面板,其中前述隔壁進一步具有有機保護層。
依照這種構成,閃爍器面板容易成為更高的亮度,而且容易抑制後述針孔缺陷的發生。
(4)如(3)記載之閃爍器面板,其中前述隔壁,其表面依序具有前述金屬反射層、前述無機保護層及前述有機保護層。
依照這種構成,閃爍器面板容易成為更高的亮度。
(5)如(3)或(4)記載之閃爍器面板,其中前述有機保護層含有含氟樹脂作為主成分。
依照這種構成,閃爍器面板容易成為更高的亮度。
(6)如(5)記載之閃爍器面板,其中前述含氟樹脂為非晶性。
依照這種構成,閃爍器面板容易成為更高的亮度。
(7)如(3)或(4)記載之閃爍器面板,其中前述有機保護層含有聚矽氧烷作為主成分。
依照這種構成,閃爍器面板容易成為更高的亮度。
(8)如(7)記載之閃爍器面板,其中前述聚矽氧烷含有含下述通式(1)所表示的有機矽烷之有機矽烷的水解.部分縮合物。
(上述通式(1)中,R1表示具有環氧基及酸酐基之中至少任一者之一價有機基。R2及R3分別表示氫、碳數1~6之烷基、碳數2~6之醯基或碳數6~16之芳香基。m表示1~3之整數。n表示0~2之整數。m+n為1~3。在m為2以上的情況,多個R1分別可相同或相異。另外,在n為2的情況,多個R2分別可相同或相異。另外,在m+n為2以下的情況,多個R3分別可相同或相異。)
依照這種構成,閃爍器面板容易成為更高的亮度,而且容易抑制後述亮度不均的發生。
(9)如(8)記載之閃爍器面板,其中前述通式(1)所表示的有機矽烷,含有2-(3,4-環氧環己基)乙基三烷氧基矽烷及3-三烷氧基矽基丙基琥珀酸酐之中至少任一者。
依照這種構成,閃爍器面板,更容易抑制後述亮度不均的發生。
(10)如(1)至(9)中任一項記載之閃爍器面板,其中前述金屬反射層含有銀作為主成分。
依照這種構成,閃爍器面板更容易提升亮度。
(11)如(10)記載之閃爍器面板,其中前述金屬反射層含有含鈀及銅之中至少任一者的銀合金。
依照這種構成,閃爍器面板在大氣中的變色耐性更優異。
(12)如(1)至(11)中任一項記載之閃爍器面板,其中前述隔壁含有98體積%以上之軟化點650℃以下的低軟化點玻璃。
依照這種構成,閃爍器面板更容易提高初期亮度。
(13)一種放射線檢測器,其係具備如(1)至(12)中任一項記載之閃爍器面板。
依照這種構成,可得到高銳利度的放射線檢測器。
(14)一種閃爍器面板之製造方法,其係包含:在基材上形成隔壁而區隔出單元之隔壁形成步驟;在前述隔壁的表面形成金屬反射層之反射層形成步驟;在前述反射層的表面形成無機保護層之無機保護層形成步驟;及在被前述隔壁區隔的單元內填充螢光體之填充步驟,前述無機保護層含有氮化物作為主成分。
依照這種構成,所得到的閃爍器面板為高亮度、高銳利度,且容易抑制在高溫、高濕環境下的亮度降低。
依據本發明,可提供一種高亮度、高銳利度,且進一步可抑制高溫、高濕環境下的亮度降低之閃爍器面板、放射線檢測器及閃爍器面板之製造方法。
1‧‧‧放射線檢測器用構件
2‧‧‧閃爍器面板
3‧‧‧輸出基板
4‧‧‧基板
5‧‧‧隔壁
6‧‧‧螢光體層
7‧‧‧隔膜層
8‧‧‧光電轉換層
9‧‧‧輸出層
10‧‧‧基板
11‧‧‧金屬反射層
12‧‧‧無機保護層
13‧‧‧螢光體
14‧‧‧黏結劑樹脂
L1‧‧‧隔壁的高度
L2‧‧‧相鄰隔壁的間隔
L3‧‧‧隔壁的底部寬度
L4‧‧‧隔壁的頂部寬度
圖1係簡略地表示含有本發明其中一個實施形態的閃爍器面板的放射線檢測器用構件的剖面圖。
圖2係簡略地表示本發明其中一個實施形態的閃爍器面板的剖面圖。
以下,使用圖式對於本發明其中一個實施形態的閃爍器面板具體的構造進行說明。圖1係簡略地表示含有本實施形態的閃爍器面板2的放射線檢測器用構件1的 剖面圖。放射線檢測器用構件1具有閃爍器面板2、輸出基板3。閃爍器面板2具有基板4、隔壁5及在被隔壁5區隔的單元內的螢光體層6。輸出基板3具有基板10、形成於基板10上的輸出層9及具有形成於輸出層9上的光二極體的光電轉換層8。在光電轉換層8上亦可設置隔膜層7。閃爍器面板2的出光面與輸出基板3的光電轉換層8,以透過隔膜層7接著或密著為佳。在螢光體層6發光的光線,到達光電轉換層8而經過光電轉換並輸出。以下,針對各部分進行說明。
基板4是設置於本實施形態的閃爍器面板2的構件。構成基板4的材料,以具有放射線透過性的材料為佳。若舉一例,構成基板4的材料為各種玻璃、高分子材料、金屬等。玻璃為石英、硼矽酸玻璃、化學強化玻璃等。高分子化合物為纖維素醋酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯等的聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺、三醋酸酯、聚碳酸酯、碳纖維強化樹脂等。金屬為鋁、鐵、銅等。該等亦可併用。該等之中,構成基板4的材料,以放射線透過性高的高分子材料為佳。另外,構成基板4的材料,以平坦性及耐熱性優異的材料為佳。
基板4的厚度,從閃爍器面板2的輕量化之觀點來看,在玻璃基板的情況,以2.0mm以下為佳,1.0mm以下為更佳。另外,基板4的厚度,在由高分子材料所構成的基板的情況,以3.0mm以下為佳。
隔壁5至少是為了形成被區隔的空間(單元)而設置。隔壁5依序具有金屬反射層11及含有氮化物作為主成分的無機保護層12。金屬反射層11及無機保護層12只要設置於隔壁5的至少一部分即可。
金屬反射層11即使是薄膜也具有高反射率。因此,藉由設置薄膜之金屬反射層11,螢光體13的填充量不易降低,閃爍器面板2係亮度容易提升。構成金屬反射層11的金屬不受特別限定。若舉一例,金屬反射層11,以含有銀或鋁等反射率高的金屬作為主成分為佳,以含有銀作為主成分為更佳。金屬反射層11可為合金。金屬反射層11,以含有含鈀及銅之中至少任一者的銀合金為佳,以含鈀與銅的銀合金為更佳。由這種銀合金所構成的金屬反射層11,在大氣中的變色耐性優異。此外,本實施形態中,所謂「含有某物質作為主成分」,是指含有既定成分50~100質量%。
金屬反射層11的厚度不受特別限定。若舉一例,金屬反射層11的厚度,以10nm以上為佳,以50nm以上為更佳。另外,金屬反射層11的厚度,以500nm以下為佳,以300nm以下為更佳。藉由使金屬反射層11的厚度在10nm以上,閃爍器面板2可得到充分的光線遮蔽性,且銳利度提升。藉由使金屬反射層11的厚度在 500nm以下,金屬反射層11的表面的凹凸不易變大,反射率不易降低。此外,在後述反射層形成步驟所形成的金屬反射層11,會有以在隔壁頂部附近厚度厚,在底部附近側面薄的方式形成的傾向。因此,在這樣厚度有差距的情況,上述金屬反射層11的厚度,是指隔壁的高度方向中央部側面的厚度。
金屬反射層11的表面的算術平均傾斜角不受特別限定。若舉一例,算術平均傾斜角,以20°以下為佳,以10°以下為更佳。在算術平均傾斜角為20°以下的情況,金屬反射層11的平坦性高,因此閃爍器面板2係反射率變高而亮度容易提升。此外,本實施形態中,算術平均傾斜角,可藉由將基板切斷等使形成金屬反射層11的隔壁5的側面露出,使用雷射顯微鏡(例如Keyence股份有限公司製)觀察隔壁5的側面來作測定。
此處,具有金屬反射層的單元式閃爍器,會有金屬反射層腐蝕造成初期亮度降低或在高溫、高濕環境下的亮度降低等的課題。所謂初期亮度降低,是指與由原本金屬反射層的反射率所推定的閃爍器面板的亮度相比,實際的亮度降低。這被推測是起因於金屬反射層形成時或金屬反射層形成後的螢光體層形成時等,隔壁表面的成分或螢光體層中的成分會與金屬反射層反應,金屬反射層腐蝕而反射率降低。另外,所謂在高溫、高濕環境下的亮度降低,被推測是起因於製作後的閃爍器面板曝露於高溫高濕度下時,金屬反射層會因高溫水蒸氣而腐蝕,在閃爍器面板幾乎全面發生亮度降低。X光 檢測器在使用中溫度上升,而且受大氣中所含的水蒸氣影響,因此閃爍器在高溫、高濕環境下發生的缺陷,也會因為長期使用X光檢測器而發生。所以,必須抑制在高溫、高濕環境下的缺陷發生。本實施形態的閃爍器面板2,藉由形成後述無機保護層12,可解決這些課題。
本實施形態的閃爍器面板2,在金屬反射層11上形成以氮化物為主成分的無機保護層12。藉由形成無機保護層12,閃爍器面板2,在形成螢光體層6時,可抑制金屬反射層11與螢光體層6的反應造成的金屬反射層11的反射率降低,而初期亮度提升。另外,無機保護層12係水蒸氣透過性低。因此,具備這種無機保護層12的閃爍器面板2,可抑制在高溫、高濕環境下的亮度降低。
無機保護層12,可藉由濺鍍法等周知手法來形成。無機保護層12只要以氮化物作為主成分即可,其他成分不受特別限定。含有氮化物作為主成分的無機保護層12,水蒸氣透過性低,而且在無機保護層12形成之中,銀的反射率不易降低,而為佳。氮化物之中,以使用氮化矽為特佳。若以氮化物以外(例如氧化矽)的物質作為主成分的無機層形成於金屬反射層11上,則因為金屬反射層11的變色,反射率會降低,初期亮度顯著降低,故為不適合。
無機保護層12的厚度不受特別限定。若舉一例,無機保護層12的厚度,以2nm以上為佳,以5nm以上為更佳。另外,無機保護層12的厚度,以200nm以下為佳,以100nm以下為更佳。藉由厚度為2nm以上,閃爍器面板2更能提高在高溫、高濕環境下的亮度降低的抑制效果。藉由厚度為200nm以下,無機保護層12容易抑制著色。因此,閃爍器面板2更能提高亮度。無機保護層12的厚度,可藉由以截面拋光機等的研磨裝置使與隔壁基板垂直的剖面露出,並以掃描式電子顯微鏡或穿透式電子顯微鏡來觀察而測定。此外,在後述無機保護層形成步驟所形成的無機保護層12,會有以在隔壁頂部附近厚度厚,在底部附近側面薄的方式形成的傾向。因此,在像這樣厚度有差距的情況,上述無機保護層12的厚度,是指隔壁的高度方向中央部側面的厚度。
本實施形態的閃爍器面板2,以形成有機保護層為佳。有機保護層含有有機化合物作為主成分。此處,所謂有機化合物,是指含碳的化合物之中,將一部分簡單的碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、氫氰酸、氰酸鹽、硫氰酸鹽等)及碳的同素異形體(石墨或鑽石等)去除的化合物。藉由形成有機保護層,初期亮度更容易提升。另外,容易抑制針孔缺陷。此處,所謂針孔缺陷,是指使製作後的閃爍器面板曝露於高溫高濕度下以進行耐久性的加速測試時,在一單元~數單元程度的狹窄區域之中,閃爍器面板的亮度極度降低,在照射X光時成為暗點的問題。由於有以微小的未形成金屬反射 層的區域為起點而發生的傾向,因此此發生原因被推測是起因於在金屬反射層形成區域與未形成區域的交界,因為與高溫水蒸氣的直接接觸而電化學腐蝕反應在局部集中發生。針孔缺陷也可藉由無機保護層12的形成來抑制,但藉由有機保護層的形成明顯容易抑制。
有機保護層,以含有含氟樹脂或聚矽氧烷作為主成分為佳。藉由形成含有含氟樹脂或聚矽氧烷作為主成分的有機保護層,閃爍器面板2係初期亮度提升。另外,閃爍器面板2明顯可抑制高溫、高濕環境下的針孔缺陷,還可抑制亮度降低。此處,金屬反射層的反射率受有機保護層的影響。有機保護層的折射率愈低,金屬反射層的反射率愈容易提升,能更提升閃爍器面板的亮度。含氟樹脂係折射率低。因此,含有含氟樹脂作為主成分的有機保護層,能更提升金屬反射層的反射率,藉此能更提升亮度。此外,在不含含氟樹脂或聚矽氧烷作為主成分的情況,有閃爍器面板2在高溫、高濕環境下的針孔缺陷抑制效果不充分的情形。
有機保護層可形成於無機保護層12上,亦可形成於隔壁5與金屬反射層11之間。任一情況下,閃爍器面板2係初期亮度皆提升,可抑制高溫、高濕環境下的針孔缺陷。
在有機保護層形成於無機保護層12上的情況,閃爍器面板2,在形成螢光體層6時,進一步可抑制金屬反射層11與螢光體層6的反應造成的金屬反射層11的反射率降低,初期亮度更容易提升。另外,閃爍器 面板2係成為針孔缺陷的原因的金屬反射層11之微小的金屬反射層未形成區域被有機保護層被覆。藉此,閃爍器面板2可抑制與高溫水蒸氣的直接接觸,容易抑制針孔缺陷。
在隔壁5與金屬反射層11之間形成有機保護層的情況,閃爍器面板2可抑制隔壁成分與金屬反射層11的反應。另外,閃爍器面板2係隔壁5的表面平坦化,金屬反射層11的反射率提升,初期亮度更容易提升。另外,閃爍器面板2係隔壁5的表面的突起或低窪被覆蓋,成為針孔缺陷的原因的未形成金屬反射層11的區域變得不易發生,容易抑制針孔缺陷。
有機保護層的厚度,以0.05μm以上為佳,以0.2μm以上為更佳。另外,有機保護層的厚度,以10μm以下為佳,以5μm以下為更佳。藉由有機保護層的厚度為0.05μm以上,閃爍器面板2能更提高初期亮度提升或針孔缺陷抑制的效果。另外,藉由有機保護層的厚度為10μm以下,閃爍器面板2可藉由提高單元內的體積而增加螢光體13的填充量,而更提升亮度。本實施形態中,有機保護層的厚度,可藉由掃描式電子顯微鏡觀察來測定。此外,在後述有機保護層形成步驟所形成的有機保護層,有以在隔壁頂部附近側面的厚度薄,在底部附近側面厚的方式形成的傾向。因此,在像這樣厚度有差距的情況,上述有機保護層的厚度,是指隔壁5的高度方向的中央部側面的厚度。
本實施形態中,有機保護層的主成分之聚矽氧烷,以含有含下述通式(1)所表示的有機矽烷之有機矽烷的水解.部分縮合物為佳。
(上述通式(1)中,R1表示具有環氧基及酸酐基之中至少任一者之一價有機基。R2及R3分別表示氫、碳數1~6之烷基、碳數2~6之醯基或碳數6~16之芳香基。m表示1~3之整數。n表示0~2之整數。m+n為1~3。在m為2以上的情況,多個R1分別可相同或相異。另外,在n為2的情況,多個R2分別可相同或相異。另外,在m+n為2以下的情況,多個R3分別可相同或相異。)此外,所謂R1中的環氧基及酸酐基,分別表示下述化學式(2)及化學式(3)的構造。
在不含含有上述通式(1)所表示的有機矽烷之有機矽烷的水解.部分縮合物的情況,閃爍器面板2,在螢光體層6的形成步驟中,因為聚矽氧烷會排斥螢光體層6而會發生填充不均,結果容易發生亮度不均。另 外,此情況下,閃爍器面板2即使在隔壁5與金屬反射層11之間形成有機保護層的情況,也容易發生亮度不均。這被認為是起因於有機保護層的成分的一部分穿透金屬反射層11及無機保護層12移動至無機保護層12表面,而排斥螢光體層6。另一方面,在含有含上述通式(1)所表示的有機矽烷的有機矽烷的水解.部分縮合物的情況,可抑制螢光體層6的排斥,容易抑制亮度不均。
上述通式(1)所表示的有機矽烷不受特別限定。若舉一例,通式(1)所表示的有機矽烷為2-(3,4-環氧環己基)乙基三烷氧基矽烷、3-三烷氧基矽基丙基琥珀酸酐、3-環氧丙氧基丙基三烷氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二烷氧基矽烷等。該等之中,通式(1)所表示的有機矽烷,以含有2-(3,4-環氧環己基)乙基三烷氧基矽烷、3-三烷氧基矽基丙基琥珀酸酐之中至少任一者為佳。藉此,更容易抑制閃爍器面板的亮度不均及高溫、高濕環境下的針孔缺陷發生。
在含有含通式(1)所表示的有機矽烷的有機矽烷的水解.部分縮合物的聚矽氧烷中,上述環氧基及酸酐基,在聚矽氧烷的水解.部分縮合反應中,其一部分或全部亦可開環。
有機保護層中的上述通式(1)所表示的有機矽烷的水解.部分縮合物的含量不受特別限定。此處,所謂通式(1)所表示的有機矽烷的水解.部分縮合物的含量,意指在通式(1)所表示的有機矽烷與其他有機矽烷的水解.部分縮合物的情況,來自通式(1)所表示的有機矽 烷的結構單元的含量。若舉一例,上述通式(1)所表示的有機矽烷的水解.部分縮合物的含量,以5莫耳%以上為佳,以10莫耳%以上為更佳。藉由上述通式(1)所表示的有機矽烷的水解.部分縮合物的含量為5莫耳%以上,閃爍器面板2可明顯抑制螢光體層6的排斥,大幅減低亮度不均。
在有機保護層的主成分為含氟樹脂的情況,含氟樹脂以非晶性為佳。非晶性的含氟樹脂係溶劑溶解性優異。因此,這種含有含氟樹脂作為主成分的有機保護層,可藉由溶液塗布或噴霧塗布等周知手法輕易形成。此處,所謂「含氟樹脂為非晶性」,是指在藉由粉末X光繞射法測定含氟樹脂時,實質上沒有觀察到由結晶構造所產生的峰,僅觀察到寬廣的光暈的情況。
含氟樹脂,以具有氟原子直接鍵結於主鏈原子的構造為特佳。氟原子直接鍵結於主鏈原子的含氟樹脂係耐溶劑性優異。因此,這種含有含氟樹脂作為主成分的有機保護層,在螢光體層的形成時,不易發生膨潤或溶解,可抑制螢光體層中所含的成分與金屬反射層的反應造成的反射率降低。結果,所得到的閃爍器面板可更提升亮度。
含氟樹脂以具有下述通式(4)所表示的構造作為重複單元為佳。此外,含氟樹脂可為具有下述通式(4)所表示的構造與其他構造的共聚物,以下述通式(4)所表示的構造為主成分為佳。在含氟樹脂為下述通式(4)所表示的具有相異兩種的構造的共聚物的情況,共聚物可為交替共聚物、嵌段共聚物、隨機共聚物的任一者。
上述通式(4)中,R4~R7表示氫、鹵素、取代或未取代之烷基、取代或未取代之烯基、取代或未取代之炔基、羥基、取代或未取代之烷氧基、取代或未取代之芳香基、氰基、醛基、取代或未取代之酯基、醯基、羧基、取代或未取代之胺基、硝基、或者取代或未取代之環氧基。另外,R4~R7之中的兩個亦可形成一個環構造。但是,R4~R7之中,至少一個為氟或具有氟的基。R4~R7之中,以一個以上為氟為佳,以兩個以上為氟為更佳。就這些基經取代的情況的取代基而言,可列舉例如鹵素、烷基、芳香基、烷氧基等。此外,R4~R7分別可相同或相異。
上述通式(4)之中,烷基可為鏈狀亦可為環狀,其碳數以1~12為佳。烯基的碳數以1~15為佳。炔基的碳數以1~10為佳。烷氧基的碳數以1~10為佳。芳香基的碳數以6~40為佳。
上述通式(4)所表示的構造,以具有飽和環構造為佳。具有飽和環構造的非晶性含氟樹脂為通式(4)所表示的構造,而以下述通式(5)所表示的構造為佳。
上述通式(5)之中,X表示氧,s及u各自獨立,表示0或1,t表示1以上的整數。
上述通式(5)之中,R8~R11表示氫、鹵素、取代或未取代之烷基、取代或未取代之烯基、取代或未取代之炔基、羥基、取代或未取代之烷氧基、取代或未取代之芳香基、氰基、醛基、取代或未取代之酯基、醯基、羧基、取代或未取代之胺基、硝基、或者取代或未取代之環氧基。R8~R9的至少一者以氟為佳。另外,R10~R11的至少一者以氟為佳。
上述通式(5)之中,s及u表示氧的數目。但是,在s或u為0的情況,Xs或Xu為單鍵。若s與u的至少任一者為1,則玻璃轉移溫度變得適當因而為佳。
上述通式(5)之中,t表示重覆數,以1~4為佳,以1~3為更佳。另外,在t為2以上的情況,多個R10及R11可互相相同或相異。
上述通式(5)之中,烷基的碳數以1~8為佳。烯基的碳數以1~12為佳。烷氧基的碳數以1~10為佳。芳香基的碳數以5~15為佳。
在含有非晶性的含氟樹脂的情況,非晶性含氟樹脂主鏈的末端,亦可取代成例如取代或未取代之胺基、取代或未取代之羧基、醇基、醯基、取代或未取代之矽基、取代或未取代之磷醯基(phosphonyl group)、取代或未取代之磺醯基、氰基、硝基、乙烯基、取代或未取代之環氧基等的官能基。就這些基經取代的情況的取代基而言,可列舉例如鹵素、烷基、芳香基、烷氧基、矽基等。此情況下,烷基的碳數以1~8為佳。烯基的碳數以1~10為佳。烷氧基的碳數以1~10為佳。芳香基的碳數以5~15為佳。這些官能基之中,從抑制亮度不均的觀點來看,以羧基、醯基、矽基、磷醯基為佳。
在含有非晶性之含氟樹脂的情況,非晶性含氟樹脂的數量平均分子量,從耐候性或耐溶劑性的觀點來看,以3,000以上為佳,以5,000以上為更佳。另外,非晶性含氟樹脂的數量平均分子量,從耐候性或耐溶劑性的觀點來看,以60,000以下為佳,以50,000以下為更佳。藉由數量平均分子量為3,000以上,非晶性含氟樹脂係耐候性或耐溶劑性變得良好,在螢光體層形成時保護層的膨潤或溶解不易發生。結果,所得到的閃爍器面板能更提升亮度。藉由數量平均分子量為60,000以下,非晶性含氟樹脂在保護層形成時對溶劑的溶解性變得良好,能夠以周知的方法輕易地形成保護層。
回到隔壁5全體的說明,為了提高強度或耐熱性,隔壁5以由無機物構成為佳。所謂無機物,是指一部分簡單的碳化合物(石墨或鑽石等碳的同素異形體 等)及由碳以外的元素所構成的化合物。此外,所謂「由無機物構成」,並非嚴格地意指排除無機物以外的成分的存在,成為原料的無機物本身所含有的雜質或隔壁5的製造過程中混入的雜質的程度之無機物以外的成分的存在是可被容許的。
隔壁5以玻璃為主成分為佳。所謂玻璃,是指含有矽酸鹽的無機非晶質固體。若隔壁5的主成分為玻璃,則隔壁5係強度或耐熱性升高,金屬反射層11的形成步驟或螢光體13的填充步驟中的變形或損壞變得不易發生。此外,所謂「以玻璃為主成分」,是指構成隔壁5的材料的50~100質量%為玻璃。
隔壁5以含有95體積%以上之軟化點650℃以下的低軟化點玻璃為佳,以含有98體積%以上為更佳。藉由低軟化點玻璃的含有率為95體積%以上,隔壁5在燒成步驟之中隔壁5的表面變得容易平坦化。藉此,閃爍器面板2在隔壁5的表面形成金屬反射層11時,金屬反射層11表面的算術平均傾斜角變小,反射率變高,初期亮度容易變得更高。此外,金屬反射層11表面的算術平均傾斜角,可藉由將隔壁基板切斷以使剖面露出,並以雷射顯微鏡拍攝隔壁5的側面,進行影像解析來測定。
隔壁5所含有的低軟化點玻璃以外的成分為高軟化點玻璃粉末或陶瓷粉末等。這些粉末在隔壁形成步驟之中,容易調整隔壁5的形狀。為了提高低軟化點玻璃的含有率,低軟化點玻璃以外的成分的含量,以小於5體積%為佳。
圖2為本實施形態的閃爍器面板2的簡略剖面圖(螢光體層6並未圖示。螢光體層6參考圖1)。隔壁5的高度L1,以50μm以上為佳,以70μm以上為更佳。另外,隔壁5的高度,以3000μm以下為佳,以1000μm以下為更佳。藉由L1為3000μm以下,不易發生螢光體13本身造成的發光光線的吸收,閃爍器面板2係亮度不易降低。另一方面,藉由L1為50μm以上,閃爍器面板2係可填充的螢光體13的量變得適當,亮度不易降低。
相鄰隔壁5的間隔L2,以30μm以上為佳,以50μm以上為更佳。另外,隔壁5的間隔L2,以1000μm以下為佳,以500μm以下為更佳。藉由L2為30μm以上,閃爍器面板2係螢光體13容易填充至單元內。另一方面,藉由L2為1000μm以下,閃爍器面板2係銳利度優異。
隔壁5的底部寬度L3,以5μm以上為佳,以10μm以上為更佳。另外,底部寬度L3,以150μm以下為佳,以50μm以下為更佳。藉由L3為5μm以上,閃爍器面板2係圖案的缺陷不易發生。另一方面,藉由L3為150μm以下,閃爍器面板2係可填充的螢光體13的量變得適當,亮度不易降低。
隔壁5的頂部寬度L4,以3μm以上為佳,以5μm以上為更佳。另外,頂部寬度L4,以80μm以下為佳,以50μm以下為更佳。藉由L4為3μm以上,閃爍器面板2係隔壁5的強度變得適當,圖案的缺陷變得不易發生。另一方面,藉由L4為80μm以下,閃爍器面板2 係將螢光體13的發光光線取出的區域變得適當,亮度不易降低。
隔壁5的高度L1對隔壁5的底部寬度L3的高寬比(L1/L3),以1.0以上為佳,以2.0以上為更佳。另外,高寬比(L1/L3),以100.0以下為佳,以50.0以下為更佳。藉由高寬比(L1/L3)為1.0以上,閃爍器面板2係螢光體13的填充量容易變得適當。另外,藉由高寬比(L1/L3)為100.0以下,閃爍器面板2係隔壁強度容易變得適當。
隔壁5的高度L1對隔壁5的間隔L2的高寬比(L1/L2),以0.5以上為佳,以1.0以上為更佳。另外,高寬比(L1/L2),以20.0以下為佳,以10.0以下為更佳。藉由高寬比(L1/L2)為0.5以上,閃爍器面板2係X光的吸收效率不易降低。另外,藉由高寬比(L1/L2)為20.0以下,閃爍器面板2係光的取出效率不易降低,亮度不易降低。
隔壁5的高度L1及相鄰隔壁5的間隔L2,可藉由切斷或截面拋光機等的研磨裝置使與基板垂直的剖面露出,並以掃描式電子顯微鏡觀察剖面來測定。此處,將隔壁5與基板的接觸部中的隔壁5的寬度定為L3。另外,將隔壁5的最頂部的寬度定為L4。
本實施形態的閃爍器面板2係各單元被隔壁5區隔。因此,閃爍器面板2係藉由使配置成格子狀的光電轉換元件的畫素大小及間距與閃爍器面板2的單元大小及間距一致,可使光電轉換元件的各畫素與閃爍器 面板2的各單元相對應。藉此,閃爍器面板2容易得到高銳利度。
螢光體層6,如圖1所示般,形成於被隔壁5區隔的單元內。螢光體層6會吸收入射的X光等的放射線的能量,發出波長300nm~800nm的範圍的電磁波,亦即,以可見光為中心,從紫外光到紅外光的範圍的光線。在螢光體層6發出的光線,會在光電轉換層8進行光電轉換,透過輸出層9以電子訊號的形式輸出。螢光體層6,以具有螢光體13及黏結劑樹脂14為佳。
螢光體13不受特別限定。若舉一例,螢光體13為由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、Ba(Br、F)等。
為了提高發光效率,螢光體13亦可添加賦活劑。賦活劑不受特別限定。若舉一例,賦活劑為鈉(Na)、銦(In)、鉈(Tl)、鋰(Li)、鉀(K)、銣(Rb)、鈉(Na)、鋱(Tb)、鈰(Ce)、銪(Eu)、鐠(Pr)等。該等之中,螢光體13,從化學安定性高,且發光效率高的觀點來看,以在Gd2O2S中添加Tb的螢光體(以下稱為「GOS:Tb」)為佳。
黏結劑樹脂14不受特別限定。若舉一例,黏結劑樹脂14為熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等。更具體而言,黏結劑樹脂14為丙烯酸樹脂、縮醛樹脂、纖維素衍生物、聚矽氧烷樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、酚樹脂、脲樹脂、氯乙烯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯等的聚酯樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯基甲苯、聚苯基苯等。該等之中,黏結劑樹脂14以含有丙烯酸樹脂、縮醛樹脂及纖維素衍生物之中至少任一者為佳,以含有該等1~3種作為主成分為更佳。藉此,閃爍器面板2係有機保護層造成的排斥不易發生,容易抑制亮度不均的發生。此外,所謂以丙烯酸樹脂、縮醛樹脂及纖維素衍生物之中至少任一者為主成分,是指丙烯酸樹脂、縮醛樹脂、纖維素衍生物的合計量為構成樹脂的材料的50~100質量%。
黏結劑樹脂14,以與無機保護層12或有機保護層接觸為佳。此情況下,黏結劑樹脂14只要接觸無機保護層12或有機保護層的至少一部分即可。藉此,閃爍器面板2係螢光體13不易由單元內脫落。此外,黏結劑樹脂14,可如圖1所示般,幾乎沒有空隙地填充在單元內,亦可以具有空隙的方式填充。
以上,根據本實施形態的閃爍器面板2,為高亮度、高銳利度,且容易抑制在高溫、高濕環境下的亮度降低。
本發明其中一個實施形態的放射線檢測器,可藉由將放射線檢測器用構件1配置於機殼中來製作。或者,可藉由將市售的放射線檢測器的閃爍器取下,取而代之地配置本發明其中一個實施形態的閃爍器面板2來製作。
本發明其中一個實施形態的閃爍器面板之製造方法,包含:在基材上形成隔壁而區隔出單元之隔壁形成步驟;在隔壁的表面形成金屬反射層之反射層形成步驟;在反射層的表面形成無機保護層之無機保護層形成步驟;及在被隔壁區隔的單元內填充螢光體之填充步驟。以下針對各步驟進行說明。此外,在以下的說明之中,與上述閃爍器面板的實施形態所說明的事項共通的事項會適當地省略說明。
隔壁形成步驟是在基材上形成隔壁的步驟。在基材上形成隔壁的方法不受特別限定。形成隔壁的方法,可利用各種周知的方法,從形狀的控制為容易的觀點來看,以感光性糊劑法為佳。
以玻璃為主成分的隔壁,可藉由例如在基材的表面塗布含玻璃粉末的感光性糊劑而得到塗布膜之塗布步驟;使塗布膜曝光及顯影而得到隔壁的燒成前圖案 之圖案形成步驟;及將圖案燒成而得到隔壁圖案之燒成步驟來形成。
塗布步驟是在基材的表面全面或部分塗布含玻璃粉末的糊劑而得到塗布膜的步驟。基材可使用玻璃板或陶瓷板等的高耐熱性的支持體。塗布含玻璃粉末的糊劑的方法,可列舉例如網版印刷法、棒式塗布機、輥式塗布機、模具塗布機或刮刀式塗布機。所得到的塗布膜的厚度,可藉由塗布次數、網板的網眼大小或糊劑的黏度等來調整。
為了製造以玻璃為主成分的隔壁,塗布步驟所使用的含玻璃粉末的糊劑所含有的無機成分的50~100質量%必須為玻璃粉末。
含玻璃粉末的糊劑所含有的玻璃粉末,以在燒成溫度軟化的玻璃為佳,以軟化溫度為650℃以下的低軟化點玻璃為更佳。軟化溫度,可藉由使用示差熱分析裝置(例如差動型示差熱天秤TG8120;Rigaku股份有限公司製)來測定樣品,由所得到的DTA曲線,利用切線法外插求得吸熱峰的吸熱結束溫度。更具體而言,首先,使用示差熱分析裝置,以氧化鋁粉末為標準試樣,以20℃/分鐘由室溫升溫,對成為測定樣品的無機粉末進行測定,得到DTA曲線。然後,可將所得到的DTA曲線中的第三反曲點利用切線法外插而求得的軟化點Ts定為軟化溫度。
為了得到低軟化點玻璃,可使用用來使玻璃低軟化點化有效的化合物之選自氧化鉛、氧化鉍、氧化鋅及鹼金屬的氧化物所構成的群中的金屬氧化物。以使用鹼金屬的氧化物調整玻璃的軟化溫度為佳。所謂鹼金屬,是指選自鋰、鈉及鉀所構成的群中的金屬。
鹼金屬氧化物在低軟化點玻璃中佔的比例,以2質量%以上為佳,以5質量%以上為更佳。另外,鹼金屬氧化物在低軟化點玻璃中佔的比例,以20質量%以下為佳,以15質量%以下為更佳。藉由鹼金屬氧化物的比例為2質量%以上,軟化溫度變得適當,在高溫下進行燒成步驟的必要不易發生,隔壁不易產生缺陷。另一方面,藉由鹼金屬氧化物的比例為20質量%以下,在燒成步驟之中,玻璃的黏度不易過度降低,所得到的格子狀燒成後圖案形狀不易發生變形。
為了適當地調整高溫下的黏度,低軟化點玻璃以含有3~10質量%的氧化鋅為佳。藉由在低軟化點玻璃中氧化鋅佔的比例為3質量%以上,低軟化點玻璃在高溫下的黏度容易變得適當。另一方面,藉由氧化鋅的含量為10質量%以下,低軟化點玻璃係製造成本容易變得適當。
為了安定性、結晶性、透明性、折射率或熱膨脹特性的調整,低軟化點玻璃以含有選自氧化矽、氧化硼、氧化鋁及鹼土類金屬的氧化物所構成的群中的至少1種金屬氧化物為佳。此處所謂的鹼土類金屬,是指選自鎂、鈣、鋇及鍶所構成的群中的金屬。以下揭示合適的低軟化點玻璃的組成範圍的一例。
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%。
含玻璃粉末的無機粉末的粒徑,可使用粒度分布測定裝置,例如MT3300(日機裝股份有限公司製)來測定。更具體而言,粒徑係可在充滿水的粒度分布測定裝置的試樣室中投入無機粉末,進行超音波處理300秒鐘之後測定。
低軟化點玻璃粉末的50%體積平均粒徑(以下稱為「D50」),以1.0μm以上為佳,以2.0μm以上為更佳。另外,D50以4.0μm以下為佳,以3.0μm以下為更佳。藉由D50為1.0μm以上,玻璃粉末不易凝集,可得到均勻的分散性,所得到的糊劑的流動安定性變得適當。另一方面,藉由D50為4.0μm以下,在燒成步驟所得到的燒成後的圖案的表面凹凸不易變大,不易成為事後隔壁被破壞的原因。
為了燒成步驟中之格子狀圖案的收縮率的控制或最終所得到的隔壁的形狀控制,含玻璃粉末的糊劑係除了低軟化點玻璃以外,還可含有軟化溫度超過700℃的高軟化點玻璃或氧化矽、氧化鋁、氧化鈦或者氧化鋯等的陶瓷粒子作為填料。為了隔壁的平坦性提升,在無機成分全體中填料佔的比例以2體積%以下為佳。填料的D50以與低軟化點玻璃粉末相同為佳。
為了抑制曝光時的光散射,形成高精密度的圖案,含有感光性玻璃粉末的糊劑係玻璃粉末的折射率n1與有機成分的折射率n2,以滿足-0.1<n1-n2<0.1的關係為佳,以滿足-0.01≦n1-n2≦0.01的關係為更佳,以滿足-0.005≦n1-n2≦0.005的關係為進一步更佳。此外,玻璃粉末的折射率,可依照玻璃粉末所含有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來測定。另外,有機成分的折射率,可藉由以橢圓偏光儀測定由有機成分構成的塗膜來求得。更具體而言,可將玻璃粉末或有機成分在25℃下波長436nm(g線)中的折射率(ng)分別定為n1或n2。
含有感光性玻璃粉末的糊劑所含有的感光性有機成分不受特別限定。若舉一例,感光性有機成分為感光性單體、感光性寡聚物、感光性聚合物。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引起光交聯或光聚合等的反應而化學構造變化的單體、寡聚物、聚合物。
感光性單體,以具有活性碳-碳不飽和雙鍵的化合物為佳。就這種化合物而言,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化合物。為了提高光交聯的密度,形成高精密度的圖案,感光性單體係以多官能丙烯酸酯化合物或多官能甲基丙烯酸酯化合物為佳。
感光性寡聚物或感光性聚合物,以具有活性碳-碳不飽和雙鍵,且具有羧基的寡聚物或聚合物為佳。這種寡聚物或聚合物,是藉由使丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、巴豆酸、馬來酸、富馬酸、醋酸乙烯酯或者此等的酸酐等的含有羧基的單體、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯或2-羥基丙烯酸酯共聚合而得到的寡聚物或聚合物。將活性碳-碳不飽和雙鍵導入至寡聚物或聚合物的方法,可列舉例如使寡聚物或聚合物所具有的巰基、胺基、羥基或羧基與丙烯醯氯、甲基丙烯醯氯或者烯丙氯、具有環氧丙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進行反應的方法。
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,可得到能夠緩和燒成步驟初期的應力,在燒成步驟中圖案不易破損的含玻璃粉末的糊劑。含有感光性玻璃粉末的糊劑,亦可因應必要含有光聚合起始劑。所謂光聚合起始劑,是指藉由活性光線的照射而產生自由基的化合物。
光聚合起始劑不受特別限定。若舉一例,光聚合起始劑為二苯基酮、鄰苯甲醯基安息香酸甲酯、4,4-雙(二甲基胺基)二苯基酮、4,4-雙(二乙基胺基)二苯基酮、4,4-二氯二苯基酮、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、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、2-三級丁基蒽醌、蒽酮、苯并蒽酮、二苯并環庚酮、亞甲基蒽酮、4-疊氮亞芐基苯乙酮、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-丁二酮-2-(O-甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)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-2-二甲基胺基-1-(4-啉基苯基)丁酮-1、萘磺醯基氯化物、喹啉磺醯基氯化物、N-苯基硫代吖啶酮、苯并噻唑二硫醚、三苯膦、過氧化安息香或者曙紅或亞甲基藍等的光還原性的色素與抗壞血酸或者三乙醇胺等的還原劑的組合等。
含有感光性玻璃粉末的糊劑,藉由含有具有羧基的聚合物作為感光性聚合物,含有感光性玻璃粉末的糊劑顯影時之對鹼水溶液的溶解性會提升。具有羧基的聚合物的酸值,以50~150mgKOH/g為佳。藉由酸值為150mgKOH/g以下,顯影裕度變大。另一方面,藉由酸值為50mgKOH/g以上,含有感光性玻璃粉末的糊劑對鹼水溶液的溶解性不會降低,可得到高精細的圖案。
含有感光性玻璃粉末的糊劑,可在將各種成分調合成既定組成後,以三輥或混練機使其均質混合分散而得。
含有感光性玻璃粉末的糊劑的黏度,可藉由無機粉末、增黏劑、有機溶劑、聚合抑制劑、可塑劑或 沉降防止劑等的添加比例適當地調整。含有感光性玻璃粉末的糊劑的黏度,以2000mPa.s以上為佳,以5000mPa.s以上為更佳。另外,黏度以200000mPa.s以下為佳,以100000mPa.s以下為更佳。例如在將含有感光性玻璃粉末的糊劑以旋轉塗布法塗布於基材的情況,黏度以2~5Pa.s為佳,在以刮刀式塗布機法或模具塗布機法塗布於基材的情況,以10~50Pa.s為佳。在以一次的網版印刷法塗布含有感光性玻璃粉末的糊劑而得到膜厚10~20μm的塗布膜的情況,黏度以50~200Pa.s為佳。
圖案形成步驟包含例如將塗布步驟所得到的塗布膜透過具有既定開口部的光罩進行曝光之曝光步驟;及將曝光後的塗布膜中可溶於顯影液的部分溶解去除之顯影步驟。
曝光步驟是藉由曝光使塗布膜的必要部分光硬化,或使塗布膜不需要的部分光分解,使塗布膜的任意部分可溶於顯影液的步驟。顯影步驟是將曝光後的塗布膜中可溶於顯影液的部分以顯影液溶解去除,得到僅必要部分殘存的格子狀燒成前圖案的步驟。
在曝光步驟之中,亦可不使用光罩,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。就在曝光步驟照射的活性光線而言,可列舉例如近紅外線、可見光或紫外線,以紫外線為佳。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、鹵素燈或殺菌燈,以超高壓水銀燈為佳。
曝光條件會依照塗布膜的厚度而有所不同。通常,曝光是使用輸出為1~100mW/cm2的超高壓水銀燈曝光0.01~30分鐘。
顯影步驟中的顯影方法,可列舉例如浸漬法、噴霧法或刷塗法。顯影液只要適當地選擇可使曝光後的塗布膜中不需要的部分溶解的溶劑即可。顯影液以水為主成分的水溶液為佳。例如,在含玻璃粉末的糊劑含有具有羧基的聚合物的情況,顯影液可選擇鹼水溶液。鹼水溶液可列舉例如氫氧化鈉、碳酸鈉或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、單乙醇胺或者二乙醇胺等的有機鹼水溶液。該等之中,由於在燒成步驟容易去除,鹼水溶液以有機鹼水溶液為佳。鹼水溶液的濃度,以0.05質量%以上為佳,以0.1質量%以上為更佳。另外,鹼水溶液的濃度,以5質量%以下為佳,以1質量%以下為更佳。藉由鹼水溶液的濃度為0.05質量%以上,曝光後的塗布膜中不需要的部分容易充分去除。另一方面,藉由鹼濃度為5質量%以下,格子狀燒成前圖案不易剝離或腐蝕。為了容易進行步驟管理,顯影溫度以20~50℃為佳。
為了藉由曝光及顯影來進行圖案形成,在塗布步驟所塗布的含玻璃粉末的糊劑必須為感光性。亦即,含玻璃粉末的糊劑必須含有感光性有機成分。有機成分在含有感光性玻璃粉末的糊劑中佔的比例,以30質量%以上為佳,以40質量%以上為更佳。另外,有機成分在含有感光性玻璃粉末的糊劑中佔的比例,以80質量 %以下為佳,以70質量%以下為更佳。藉由有機成分的比例為30質量%以上,糊劑中的無機成分的分散性降低,在燒成步驟中缺陷變得不易發生。另外,糊劑係黏度變得適當,塗布性及安定性優異。另一方面,藉由有機成分的比例為80質量%以下,燒成步驟中的格子狀圖案的收縮率不易變大,缺陷不易發生。
為了在燒成步驟之中將有機成分幾乎完全去除,確保最終所得到的隔壁的強度,含有感光性玻璃粉末的糊劑所含有的玻璃粉末係以軟化溫度為480℃以上為佳。
燒成步驟是將圖案形成步驟所得到的格子狀燒成前圖案燒成,而將含玻璃粉末的糊劑所含有的有機成分分解去除,使玻璃粉末軟化及燒結,得到格子狀燒成後圖案亦即隔壁的步驟。
燒成條件會依照含玻璃粉末的糊劑的組成或基材的種類而有所不同。例如燒成可藉由空氣、氮或氫氣體環境的燒成爐來實施。燒成爐可列舉例如批次式燒成爐或帶式連續型燒成爐。燒成溫度以500℃以上為佳,以550℃以上為更佳。另外,燒成溫度以1000℃以下為佳,以700℃以下為更佳,以650℃以下為進一步更佳。藉由燒成溫度為500℃以上,有機成分可充分分解去除。另一方面,藉由燒成溫度為1000℃以下,所使用的基材不受高耐熱性陶瓷板等限定。燒成時間以10~60分鐘為佳。
在本實施形態的閃爍器面板之製造方法中,隔壁形成時的基材可作為閃爍器面板的基板來使用,亦可將隔壁從基材剝離後,將剝離的隔壁載置於基板上來使用。將隔壁從基材剝離的方法,可使用在基材與隔壁之間設置剝離輔助層的手法等周知的手法。
本實施形態的閃爍器面板之製造方法具有在隔壁的表面形成金屬反射層之反射層形成步驟。金屬反射層只要形成於隔壁表面的至少一部分即可。
金屬反射層的形成方法不受特別限定。若舉一例,金屬反射層可藉由真空蒸鍍法、濺鍍法或者CVD法等的真空製膜法、鍍敷法、糊劑塗布法或利用噴霧器的噴射法來形成。該等之中,藉由濺鍍法形成的金屬反射層,與以其他手法形成的金屬反射層相比,反射率的均勻性或耐蝕性較高,故較佳。
本實施形態的閃爍器面板之製造方法具有在反射層表面形成無機保護層之無機保護層形成步驟。無機保護層的形成方法不受特別限定。若舉一例,無機保護層可藉由真空蒸鍍法、濺鍍法或者CVD法等的真空製膜法、糊劑塗布法或利用噴霧器的噴射法來形成。該等之中,藉由濺鍍法形成的無機保護層,與以其他手法形成的無機保護層相比,均勻性或耐蝕性較高,故較佳。另外, 無機保護層的細節,如關於閃爍器面板的實施形態的上述內容般。
此外,本實施形態的閃爍器面板之製造方法亦可具有形成有機保護層之有機保護層形成步驟。有機保護層的形成方法不受特別限定。若舉一例,有機保護層可藉由將含有含氟樹脂或聚矽氧烷的溶液在真空下塗布於隔壁基板上後,使其乾燥而去除溶劑來形成。另外,乾燥後的基板以在比乾燥溫度更高溫下硬化為佳。藉由硬化,基板係聚矽氧烷的縮合會進行,耐熱性或耐藥品性提升,閃爍器面板的初期亮度變得容易提升。
有機保護層是以聚矽氧烷為主成分,在閃爍器面板的實施形態之中,聚矽氧烷以含有有機矽烷的水解.部分縮合物為佳,該有機矽烷含有上述通式(1)所表示的有機矽烷。
(上述通式(1)中,R1表示具有環氧基及酸酐基之中至少任一者之一價有機基。R2及R3分別表示氫、碳數1~6之烷基、碳數2~6之醯基或碳數6~16之芳香基。m表示1~3之整數。n表示0~2之整數。m+n為1~3。在m為2以上的情況,多個R1分別可相同或相異。另外,在n為2的情況,多個R2分別可相同或相異。另外,在m+n為2以下的情況,多個R3分別可相同或相異。)
另外,有機保護層是以含氟樹脂為主成分,含氟樹脂在閃爍器面板的實施形態之中,以具有上述通式(4)所表示的構造為佳。
上述通式(4)中,R4~R7表示氫、鹵素、取代或未取代之烷基、取代或未取代之烯基、取代或未取代之炔基、羥基、取代或未取代之烷氧基、取代或未取代之芳香基、氰基、醛基、取代或未取代之酯基、醯基、羧基、取代或未取代之胺基、硝基、或者取代或未取代之環氧基。另外,R4~R7之中的兩個亦可形成一個環構造。但是,R4~R7之中,至少一個為氟或具有氟的基。R4~R7之中,以一個以上為氟為佳,以兩個以上為氟為更佳。就這些基經取代的情況的取代基而言,可列舉例如鹵素、烷基、芳香基、烷氧基等。此外,R4~R7分別可相同或相異。
上述通式(4)之中,烷基可為鏈狀亦可為環狀,其碳數以1~12為佳。烯基的碳數以1~15為佳。炔基的碳數以1~10為佳。烷氧基的碳數以1~10為佳。芳香基的碳數以6~40為佳。
上述通式(4)所表示的構造,以具有飽和環構造為佳。具有飽和環構造的非晶性含氟樹脂雖為通式(4)所表示的構造,但以上述通式(5)所表示的構造為佳。
本實施形態的閃爍器面板之製造方法具有在被隔壁區隔的單元內填充螢光體之填充步驟。螢光體的填充方法不受特別限定。若舉一例,由於程序簡便,且可大面積地填充均質的螢光體,填充方法以將螢光體粉末及黏結劑樹脂混合至溶劑而成的螢光體糊劑在真空下塗布於隔壁基板上後,進行乾燥以去除溶劑的方法為佳。
以上,根據本實施形態的閃爍器面板之製造方法,所得到的閃爍器為高亮度、高銳利度,且容易抑制在高溫、高濕環境下的缺陷發生。
以下列舉實施例及比較例,進一步詳細說明本發明。本發明並不受此等限定。
合成例及實施例所使用的化合物之中,使用了縮寫的化合物如以下所示。
PGMEA:丙二醇單甲醚醋酸酯
合成例中的聚矽氧烷溶液的固體成分濃度是藉由以下方法求得。在鋁杯中秤取聚矽氧烷溶液1.5g,使用熱板,在250℃下加熱30分鐘而使液體成分蒸發。秤量加熱後鋁杯中殘留的固體成分重量,由加熱前的重量的比例求得聚矽氧烷溶液的固體成分濃度。另外,聚矽氧烷中的各有機矽烷單元的含有比率是進行 29Si-NMR的測定,算出來自特定有機矽烷單元的Si的積分值相對於來自有機矽烷的Si全體的積分值的比例,藉由該等的含有比率來計算。測定試樣(液體)是注入直徑10mm的“Teflon”(註冊商標)製NMR樣品管。以下揭示29Si-NMR測定條件。
裝置:核磁共振裝置JNM-GX270(日本電子製)
測定法:閘控去偶合法
測定核頻率:53.6693MHz(29Si核)
光譜寬度:20000Hz
脈衝寬度:12μs(45°脈衝)
脈衝重覆時間:30.0秒鐘
溶劑:丙酮-d6
基準物質:四甲基矽烷
測定溫度:23℃
試樣旋轉數:0.0Hz。
聚矽氧烷的合成所使用的有機矽烷如以下所述。
有機矽烷S-1:甲基三甲氧基矽烷
有機矽烷S-2:苯基三甲氧基矽烷
有機矽烷S-3:2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷
有機矽烷S-4:3-三甲氧基矽基丙基琥珀酸酐
在500ml的三口燒瓶中進料有機矽烷S-1 16.34g(0.12mol)、有機矽烷S-2 29.75g(0.15mol)、有機矽烷S-3 7.39g(0.03mol)、PGMEA 45.00g,在室溫下一邊攪拌,一邊花費30分鐘添加水16.21g中溶有磷酸0.16g(相對於進料的單體為0.30重量%)的磷酸水溶液。然後,將燒瓶浸於70℃的油浴中,攪拌90分鐘之後,花費30分鐘將油浴升溫至115℃。升溫開始1小時後,溶液的內溫到達100℃,由此開始加熱攪拌2小時(內溫為100~110℃),得到聚矽氧烷溶液。此外,在升溫及加熱攪拌中,以0.05升/分鐘流通氮氣。在所得到的聚矽氧烷溶液中追加PGMEA使固體成分濃度成為40重量%,得到聚矽氧烷(A-1)溶液。藉由29Si-NMR測定的來自有機矽烷S-1、S-2、S-3的重複單元的莫耳比分別為40mol%、50mol%、10mol%。
進料有機矽烷S-1 18.39g(0.135mol)、有機矽烷S-2 29.75g(0.15mol)、有機矽烷S-4 3.94g(0.015mol)、PGMEA 45.00g,在室溫下一邊攪拌,一邊花費30分鐘添加水16.21g中溶有磷酸0.16g(相對於進料的單體為0.30重量%)的磷酸水溶液,除此之外,依照與合成例1同樣的順序,得到聚矽氧烷溶液。在所得到的聚矽氧烷溶液中追加PGMEA使固體成分濃度成為40重量%,得到聚矽氧烷(A-2)溶液。藉由29Si-NMR測定的來自有機矽烷S-1、S-2、S-4的重複單元的莫耳比分別為45mol%、50mol%、5mol%。
進料有機矽烷S-1 20.02g(0.147mol)、有機矽烷S-2 29.75g(0.15mol)、有機矽烷S-3 0.74g(0.003mol)、PGMEA 45.00g,在室溫下一邊攪拌,一邊花費30分鐘添加水16.21g中溶有磷酸0.15g(相對於進料的單體為0.30重量%)的磷酸水溶液,除此之外,依照與合成例1同樣的順序,得到聚矽氧烷溶液。在所得到的聚矽氧烷溶液中追加PGMEA使固體成分濃度成為40重量%,得到聚矽氧烷(A-3)溶液。藉由29Si-NMR所測定的來自有機矽烷S-1、S-2、S-3的重複單元的莫耳比分別為49mol%、50mol%、1mol%。
進料有機矽烷S-1 20.43g(0.15mol)、有機矽烷S-2 29.75g(0.15mol)、PGMEA 45.00g,在室溫下一邊攪拌,一邊花費30分鐘添加水17.0g中溶有磷酸0.15g(相對於進料的單體為0.30重量%)的磷酸水溶液,除此之外,依照與合成例1同樣的順序,得到聚矽氧烷溶液。在所得到的聚矽氧烷溶液中追加PGMEA使固體成分濃度成為40重量%,得到聚矽氧烷(A-4)溶液。藉由29Si-NMR所測定的來自有機矽烷S-1、S-2的重複單元的莫耳比分別為50mol%、50mol%。
含有感光性玻璃粉末的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:使相對於由甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲基/苯乙烯以40/40/30的質量比所構成的共聚物的羧基為0.4當量的環氧丙基甲基丙烯酸酯進行加成反應而成者(重量平均分子量43000;酸值100)
聚合抑制劑:1,6-己二醇-雙[(3,5-二-三級丁基-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:Flownon EC121(共榮社化學公司製)
溶劑:γ-丁內酯
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(K-1)、平均粒徑2.3μm
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。
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在溫度80℃下加熱溶解於38質量份的溶劑。使所得到的溶液冷卻之後,添加9質量份的黏度調整劑,得到有機溶液1。將所得到的有機溶液1塗布於玻璃板,並使其乾燥,藉此所得到的有機塗膜的折射率(ng)為1.555。在50質量份的有機溶液1中添加50質量份的低軟化點玻璃粉末後,以三輥混練機進行混練,得到含玻璃粉末的糊劑P-1。
在50質量份的有機溶液1中添加49質量份的低軟化點玻璃粉末及1質量份的高軟化點玻璃粉末,除此之外,與上述含玻璃粉末的糊劑P-1同樣地進行,得到含玻璃粉末的糊劑P-2。在低軟化點玻璃與高軟化點玻璃的合計量中低軟化點玻璃佔的體積比率為98體積%。
在50質量份的有機溶液1中添加40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,除此之外,與上述含玻璃粉末的糊劑P-1同樣地進行,得到含玻璃粉末的糊劑P-3。低軟化點玻璃與高軟化點玻璃的合計量中低軟化點玻璃佔的體積比率為80體積%。
使用125mm×125mm×0.7mm的鈉玻璃板作為基材。在基材的表面以模具塗布機塗布含玻璃粉末的糊劑P-1,使乾燥後的厚度成為220μm,使其乾燥,得到含玻璃粉末的糊劑的塗布膜。接下來,透過具有對應於所希望的圖案的開口部的光罩(具有間距127μm、線寬15μm的格子狀開口部的鉻光罩),使用超高壓水銀燈,以300mJ/cm2的曝光量使含玻璃粉末的糊劑的塗布膜曝光。曝光後的塗布膜在0.5質量%的乙醇胺水溶液中顯影,將未曝光部分去除,得到格子狀燒成前圖案。將所得到的格子狀燒成前圖案在空氣中以580℃燒成15分鐘,形成以玻璃為主成分的格子狀隔壁。藉由切斷使隔壁剖面露出,以掃描式電子顯微鏡S2400(日立製作所公司製)進行攝影,所測定的隔壁的高度L1為150μm、隔壁的間隔L2為127μm、隔壁的底部寬度L3為30μm、隔壁的頂部寬度L4為10μm。
使用含玻璃粉末的糊劑P-2,除此之外,以與隔壁基板1同樣的方式形成。隔壁的高度L1為150μm、隔壁的間隔L2為127μm、隔壁的底部寬度L3為30μm、隔壁的頂部寬度L4為10μm。
使用含玻璃粉末的糊劑P-3,將隔壁的燒成溫度定為590℃,除此之外,以與隔壁基板1同樣的方式形成。隔壁的高度L1為150μm、隔壁的間隔L2為127μm、隔壁的底部寬度L3為30μm、隔壁的頂部寬度L4為10μm。
使用市售的濺鍍裝置及濺鍍靶。濺鍍時,在隔壁基板的附近配置玻璃平板,以玻璃平板上的金屬厚度成為300nm的條件實施濺鍍。濺鍍靶是使用含有鈀及銅的銀合金APC(FURUYA金屬公司製)或非合金的銀。使用三離子束磨削裝置EM TIC 3X(LEICA公司製),使隔壁剖面露出,以電場放射型掃描電子顯微鏡(FE-SEM)Merlin(Zeiss公司製)進行攝影,所測定的各隔壁基板的隔壁高度方向中央部側面的金屬反射層厚度為70nm。
金屬氧化物反射層糊劑的製作所使用的原料如以下所述。
金屬氧化物填料:氧化鈦(石原產業公司製)
黏結劑溶液:5質量%的乙基纖維素(Dow Chemical公司製)及95質量%的萜品醇(日本萜烯公司製)的混合溶液
單體:30質量%的二新戊四醇五丙烯酸酯及70質量%的二新戊四醇六丙烯酸酯(任一者皆為東亞合成公司製)的混合物
聚合起始劑:1,1’-偶氮雙(環己烷-1-甲腈)(V-40;和光純藥公司製)。
將50質量份的金屬氧化物填料、45質量份的黏結劑溶液、4.5質量份的單體及1.5質量份的聚合起始劑以三輥混練機進行混練,得到金屬氧化物反射層糊劑。將金屬氧化物反射層糊劑真空印刷在隔壁上之後,在90℃下乾燥1小時,進一步在190℃下硬化1小時,形成金屬氧化物反射層。
將反射層形成後的隔壁基板切斷,對於隔壁側面的反射層露出的剖面,使用雷射顯微鏡VK-X200(Keyence公司製),以倍率50倍的物鏡拍攝隔壁側面5處,以附屬的解析軟體,在隔壁側面中央20μm的長度範圍分析線的粗細,求得5點的平均值,定為算術平均傾斜角。
使用市售的濺鍍裝置及濺鍍靶,形成由氮化矽或氧化矽所構成的無機保護層。濺鍍時,在隔壁基板的附近配置玻璃平板,以玻璃平板上的無機保護層厚度成為100nm的條件實施濺鍍。與金屬反射層厚度同樣地進行測定,各隔壁基板的隔壁的高度方向中央部側面的無機保護層厚度為20nm。此外,只有實施例14是以上述玻璃平板上的無機保護層厚度成為20nm的條件實施濺鍍,各隔壁基板的隔壁的高度方向中央部側面的無機保護層厚度為4nm。
含有聚矽氧烷的有機保護層是如以下方式形成。在隔壁基板製作相對於聚矽氧烷溶液1質量份混合有作為溶劑的γ-丁內酯10質量份的稀釋液。各實施例、比較例是使用表1所記載的聚矽氧烷溶液。將此稀釋液真空印刷至隔壁基板後,在90℃下乾燥1小時,進一步在190℃下硬化1小時,形成有機保護層。在表1中,形成位置記載為隔壁-反射層間的樣品是在反射層的形成前,形成位置為反射層上的樣品是在反射層的形成後,形成位置為隔壁-反射層間+反射層上的樣品是在反射層形成前與後的兩次,藉由上述手法形成有機保護層。此外,形成了無機保護層,且進一步有機保護層的形成位置為反射層上的樣品,依序形成了反射層、無機保護層、有機保護層。與金屬反射層厚度同樣地進行測定之各隔壁 基板中隔壁的高度方向中央部側面的有機保護層厚度,在隔壁-反射層間及反射層上的任一者皆為1μm。
含有含氟樹脂的有機保護層是如下述方式形成。
有機保護層用的含氟樹脂溶液製作所使用的原料如以下所述。
氟系溶劑:CT-SOLV180(AGC公司製)
非氟系溶劑:1-甲基-2-吡咯啶酮(FujiFilm和光純藥股份有限公司製)
含氟樹脂原料1:CYTOP(註冊商標)CTL-809M(將CYTOP M型(具有飽和環構造,具有直接鍵結於主鏈原子的氟原子,末端具有矽基的非晶性含氟樹脂)以CT-SOLV180稀釋成9質量%的溶液,AGC公司製)
含氟樹脂原料2:CYTOP(註冊商標)CTL-809A(將CYTOP A型(具有飽和環構造,具有直接鍵結於主鏈原子的氟原子,末端具有羧基的非晶性含氟樹脂)以CT-SOLV180稀釋成9質量%的溶液,AGC公司製)
含氟樹脂原料3:CYTOP(註冊商標)CTX-809SP2(將CYTOP S型(具有飽和環構造,具有直接鍵結於主鏈原子的氟原子,末端不具有取代基的非晶性含氟樹脂)以CT-SOLV180稀釋成9質量%的溶液,AGC公司製)
含氟樹脂原料4:聚(2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基甲基丙烯酸酯,Sigma Aldrich公司製)
相對於1質量份的含氟樹脂原料1,混合作為溶劑的氟系溶劑1質量份,製作稀釋液。
相對於1質量份的含氟樹脂原料2,混合作為溶劑的氟系溶劑1質量份,製作稀釋液。
相對於1質量份的含氟樹脂原料3,混合作為溶劑的氟系溶劑1質量份,製作稀釋液。
相對於5質量份的含氟樹脂原料4,混合作為溶劑的非氟系溶劑95質量份,製作稀釋液。
各實施例是使用表1所記載的含氟樹脂溶液。將該稀釋液真空印刷至隔壁基板後,在90℃下乾燥1小時,進一步在190℃下硬化1小時,形成有機保護層。與金屬反射層厚度同樣地進行測定之各隔壁基板的隔壁的高度方向中央部側面的有機保護層厚度為1μm。
丙烯酸樹脂的有機保護層是如以下方式形成。將ORICOX(註冊商標)KC7000(共榮社化學公司製)1質量份溶解於γ-丁內酯20質量份,製作稀釋液。將此稀釋液真空印刷至隔壁基板之後,在90℃下乾燥1小時。與金屬反射層厚度同樣方式測定的隔壁的高度方向中央部側面的有機保護層厚度為1μm。
將市售的GOS:Tb(摻雜Tb的氧硫化釓)螢光體粉末直接使用。以粒度分布測定裝置MT3300(日機裝股份有限公司製)測定的平均粒徑D50為11μm。
使用以下的樹脂。
纖維素衍生物:ETHOCEL(註冊商標)7cp(Dow Chemical公司製)
縮丁醛:S-LEC(註冊商標)B BL-S(積水化學公司製)
丙烯酸:ORICOX(註冊商標)KC7000(共榮社化學公司製)
聚烯烴:ARTON(註冊商標)D4540(JSR公司製)
將螢光體粉末10質量份與濃度10wt%的黏結劑樹脂溶液5質量份混合,製作螢光體糊劑。纖維素衍生物、縮丁醛、丙烯酸樹脂溶液的溶劑是使用苄醇。另外,聚烯烴樹脂溶液的溶劑是使用環己酮。將此螢光體糊劑真空印刷至形成有反射層、無機保護層、有機保護層等的隔壁基板,以螢光體的體積分率成為65%的方式來填充,在150℃下乾燥15分鐘,而形成螢光體層。
將填充螢光體層後的各閃爍器面板,在X光檢測器PaxScan 2520V(Varian公司製)的感應器表面中央,以閃爍器面板的單元與感應器的畫素一對一對應的方式對準,進行配置,將基板端部以黏著膠帶固定,製作放射線檢測器。對該檢測器照射來自X光放射裝置L9181-02(濱松Photonics公司製)的X光,且以管電壓50kV、X光管與檢測器的距離30cm的條件照射X光,取得影像。將所得到的影像中之閃爍器面板發光位置中央256×256畫素的數位值的平均值定為亮度值,對於各樣品算出相對於實施例1的亮度值的相對值,定為初期亮度。初期亮度小於80為低亮度,而為不適合。
就在高溫、高濕環境下的缺陷發生的加速測試而言,是將所製作的閃爍器面板在溫度65℃、濕度90%的恆溫恆濕器內靜置300小時。
對於耐濕熱測試後的各閃爍器面板,與初期亮度同樣地測定亮度值,求得相對於各樣品耐濕熱測試前的亮度值的比例。耐濕熱測試後亮度維持率小於80在實用上並不適合。
計算耐濕熱測試後各閃爍器面板的X光影像中針孔狀亮度降低處的數目。
對於閃爍器面板製作後在室溫的大氣中保管1個月的樣品,以目視判斷閃爍器面板表面的變色。將完全沒有觀察到變色的情況定為A,稍微觀察到變色的情況定為B。
目視各閃爍器面板的X光影像,將沒有觀察到不均勻的情況定為A,不均勻為極輕微的情況定為B,雖然觀察到不均勻,但以影像處理能夠輕易修正的情況定為C,不均勻為極顯著的情況定為E。
在表1所揭示的隔壁基板,使用表1所揭示的材料,藉由前述方法形成金屬反射層或金屬氧化物反射層,並藉由前述方法形成表1所揭示的無機保護層及有機保護層。然後,使用表1所揭示的黏結劑樹脂,藉由前述方法形成螢光體層。將各實施例、比較例的構成及各種評估結果揭示於表1。
如表1所示般,在金屬反射層上形成含有氮化物作為主成分的無機保護層的實施例1~19的閃爍器面板,初期亮度高、耐濕熱測試後的亮度維持率高。實施例1~4的閃爍器面板,藉由具有有機保護層,而初期亮度特別高,沒有亮度不均,也沒有觀察到針孔缺陷,該有機保護層含有包含通式(1)所表示的有機矽烷之有機矽烷的水解.部分縮合物。來自通式(1)所表示的有機矽烷的結構單元的含量少的實施例5及不含的實施例6、黏結劑樹脂為聚烯烴的實施例7,可觀察到亮度不均。不具有有機保護層的實施例8雖然表現出高初期亮度,但與具有有機保護層的情況相比,初期亮度稍微降低。在隔壁-反射層間具有有機保護層的實施例9,初期亮度特別高,沒有亮度不均,並且可抑制針孔缺陷。在隔壁-反射層間與反射層上兩者皆具有有機保護層的實施例10的閃爍器面板,初期亮度極高,而為良好。隔壁含有高軟化點玻璃作為填料的實施例11~12的閃爍器面板,隨著填料的含有率增加,可觀察到初期亮度稍微降低的傾向,但是在沒有問題的範圍。金屬反射層材料使用銀的實施例13的閃爍器面板,觀察到逐時稍微變色,但是在沒有問題的範圍。無機保護層的膜厚薄的實施例14,初期亮度及耐濕熱測試後的亮度維持率有稍微降低的傾向。作為有機保護層,使用具有飽和環構造,具有直接鍵結於主鏈原子的氟原子,末端具有矽基或羧基的非晶性含氟樹脂的實施例15~16的閃爍器面板,初期亮度極高,其他特性亦良好。作為有機保護層,使用具有飽和 環構造,具有直接鍵結於主鏈原子的氟原子,但末端不具有取代基的非晶性含氟樹脂的實施例17的閃爍器面板,初期亮度極高,而為良好。作為有機保護層,使用不具有飽和環構造與直接鍵結於主鏈原子的氟原子的任一者的非晶性含氟樹脂的實施例18,雖然初期亮度較高,但與實施例15~17對比則較低,而且觀察到亮度不均。有機保護層為丙烯酸的實施例19的閃爍器面板,沒有亮度不均,並且可抑制針孔缺陷。
另一方面,不具有以氮化物為主成分的無機保護層的比較例1~2的閃爍器面板,耐濕熱測試後的亮度維持率非常低,而為不適合。比較例1的閃爍器面板,初期亮度也非常低,而為不適合。具有由氧化矽所構成的無機保護層的比較例3的閃爍器面板,初期亮度非常低,而為不適合。另外,具有金屬氧化物反射層代替金屬反射層的比較例4~5的閃爍器面板,初期亮度低,而為不適合。
由以上結果可知,本發明之閃爍器面板為高亮度、高銳利度,且進一步可提供能夠抑制在高溫、高濕環境下的亮度降低之閃爍器面板。
1‧‧‧放射線檢測器用構件
2‧‧‧閃爍器面板
3‧‧‧輸出基板
4‧‧‧基板
5‧‧‧隔壁
6‧‧‧螢光體層
7‧‧‧隔膜層
8‧‧‧光電轉換層
9‧‧‧輸出層
10‧‧‧基板
11‧‧‧金屬反射層
12‧‧‧無機保護層
13‧‧‧螢光體
14‧‧‧黏結劑樹脂
Claims (14)
- 一種閃爍器面板,其係具有:基板、形成於前述基板上的格子狀隔壁、及在被前述隔壁區隔的單元內的螢光體層,前述隔壁係在前述隔壁的表面依序具有金屬反射層及含有氮化物作為主成分的無機保護層,前述無機保護層的厚度為2至200nm,前述無機保護層含有氮化矽作為主成分。
- 如請求項1之閃爍器面板,其中前述金屬反射層的表面的算術平均傾斜角為20°以下。
- 如請求項1或2之閃爍器面板,其中前述隔壁進一步具有有機保護層。
- 如請求項3之閃爍器面板,其中前述隔壁,其表面依序具有前述金屬反射層、前述無機保護層及前述有機保護層。
- 如請求項3之閃爍器面板,其中前述有機保護層含有含氟樹脂作為主成分。
- 如請求項5之閃爍器面板,其中前述含氟樹脂為非晶性。
- 如請求項3之閃爍器面板,其中前述有機保護層含有聚矽氧烷作為主成分。
- 如請求項8之閃爍器面板,其中前述通式(1)所表示的有機矽烷含有2-(3,4-環氧環己基)乙基三烷氧基矽烷及3-三烷氧基矽基丙基琥珀酸酐之中至少任一者。
- 如請求項1或2之閃爍器面板,其中前述金屬反射層含有銀作為主成分。
- 如請求項10之閃爍器面板,其中前述金屬反射層含有銀合金,該銀合金含有鈀及銅之中至少任一者。
- 如請求項1或2之閃爍器面板,其中前述隔壁含有98體積%以上之軟化點650℃以下的低軟化點玻璃。
- 一種放射線檢測器,其係具備如請求項1至12中任一項之閃爍器面板。
- 一種閃爍器面板之製造方法,其係含有: 在基材上形成隔壁而區隔出單元之隔壁形成步驟;在前述隔壁的表面形成金屬反射層之反射層形成步驟;在前述反射層的表面形成無機保護層之無機保護層形成步驟;及在被前述隔壁區隔的單元內填充螢光體之填充步驟,前述無機保護層含有氮化物作為主成分,前述無機保護層的厚度為2至200nm,前述無機保護層含有氮化矽作為主成分。
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