放射线检测装置以及其制造方法_4

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隔壁的曝光工序中,由于反射膜而曝光光进行散射,不能形成高清晰的图案。
[0074]反射膜的形成方法并不被特别限定,能够有效地利用真空制膜法、浆涂敷法、利用喷雾的喷射方法等各种成膜方法。在其中,真空成膜法能够形成比较低温且均匀的反射膜,因此,是优选的。作为真空成膜法,可举出蒸镀、溅射、离子镀、CVD以及激光烧蚀等,溅射能够向间隔壁侧面形成均匀的膜,因此,是优选的。再有,当在反射膜的形成时使用比用于形成间隔壁的烧结工序中的烧结温度高的温度时,间隔壁发生变形,因此,优选的是,反射膜的形成时的温度比间隔壁形成时的温度低。
[0075]为了提高光的反射率和防止从间隔壁的光泄漏,优选的是,在间隔壁与反射膜之间形成遮光膜。作为遮光膜的材料,并不被特别限定,但是,能够使用铬、镍铬合金或者钽等金属膜、含有碳等黑色颜料的树脂等。遮光膜的形成方法并不被特别限定,能够有效地利用涂敷浆化含有材料的方法、各种真空成膜法。
[0076]关于间隔壁的高度LI,优选100~3000 μ m,更优选160~500 μ m。当LI超过3000 μ m时,形成间隔壁时的加工性变低。另一方面,当LI不足100 μm时,可填充的荧光体的量变少,因此,得到的闪烁体面板的发光亮度降低。
[0077]关于相邻的间隔壁的间隔L2,优选30~1000 μπι。当L2不足30 μ m时,形成间隔壁时的加工性变低。此外,当L2过大时,得到的闪烁体面板的图像的精度变低。再有,优选的是,间隔壁的高度LI比间隔壁的间隔L2大。是因为,通过使间隔壁变高而荧光体的填充量变多,提高发光亮度。
[0078]关于间隔壁宽度,优选的是,间隔壁与基板接触的界面的宽度(底部宽度)L3比间隔壁的顶部(光检测器侧)的宽度L4大。通过采用光检测器侧的间隔壁宽度更窄的防梯形构造,从而能够提高闪烁体层的发出光的反射效率和取出效率。此外,在放射线从光检测器侧入射的情况下,通过增加光检测器侧附近的荧光体的填充量,从而能够提高放射线的利用效率。进而,当在间隔壁形成后向间隔壁表面形成反射膜的情况下L4比L3大时,间隔壁的顶部附近的间隔壁侧面成为间隔壁的顶部的背面,存在无法形成反射膜的可能性。
[0079]关于底部宽度L3,优选10~150μπι,关于顶部宽度L4,优选5~80μπι。当L3不足10 μ m时,在烧结时容易产生间隔壁的缺陷。另一方面,当L3比150 μ m大时,能够填充到由间隔壁划分出的空间内的荧光体的量减少。此外,当L4不足5μπι时,间隔壁强度降低。另一方面,当L4超过80 μπι时,取出闪烁体层的发出光的区域变窄。此外,更优选的是,使L4比相邻的光检测像素间的间隔短。
[0080]优选的是,LI相对于L3的纵横(aspect)比(L1/L3)为1.0-25.0。越是该纵横比(L1/L3)大的间隔壁,则由间隔壁划分出的每I个像素的空间越大,能够填充更多的荧光体。
[0081]优选的是,LI相对于L2的纵横比(L1/L2)为1.0~3.5。越是该纵横比(L1/L2)越高的间隔壁,则越成为高清晰地划分出的I个像素,并且,能够在每I个像素的空间内填充更多的荧光体。
[0082]关于间隔壁的高度LI和间隔壁的间隔L2,使与基板垂直的间隔壁剖面露出,能够用扫描型电子显微镜(日立制作所制“S4600”)观察剖面来进行测定。将间隔壁与基板的接触部中的间隔壁的宽度设为L3。在间隔壁与基板之间存在放射线屏蔽层的情况下,将间隔壁与屏蔽层的接触部中的间隔壁的宽度设为L3。此外,将间隔壁的最顶部的宽度设为L4。再有,在间隔壁的顶部带有圆角或者间隔壁的底部卷边而难以正确地掌握间隔壁的顶部或者间隔壁的底部的情况下,也可以代替L4而测定90%高度宽度(L90)并代用,代替L3而测定10%高度宽度(LlO)并代用。此外,L90是指将LI设为100时的从间隔壁底面起90的高度的部分的线宽,LlO同样地是指将LI设为100时的从间隔壁底面起10的部分的线宽。
[0083]能够通过在由间隔壁划分出的单元内填充荧光体来完成闪烁体面板。在此,单元是指由格子状的间隔壁划分出的空间。此外,将被填充到该单元内的荧光体称为闪烁体层。
[0084]作为荧光体,能够使用各种公知的放射线发光的荧光体材料。特别是,使用从放射线对可见光的变换率高的 CsKGd2O2S, Lu2O2S, Y2O2S' LaCl3、LaBr3、Lal3、CeBr3、Cel3、LuS15或者Ba (Br、F、Zn)等,但是,并不被限定。此外,为了提高发光效率,也可以添加各种催化剂。例如在CsI的情况下,优选的是以任意的摩尔比混合有碘化钠(NaI)的CsI或含有铟(In)、铊(Tl)、锂(Li)、钾(K)、铷(Rb)或者钠(Na)等催化物质。此外,还能够将溴化铊(TlBr)、氯化铊(TlCl)或者氟化铊(T1F、TlF3)等铊化合物用作催化剂。
[0085]为了闪烁体层的形成,例如能够使用通过真空蒸镀对结晶性CsI (在该情况下,还能够一起蒸镀溴化铊等铊化合物)进行蒸镀的方法、将在水中分散的荧光粉浆涂敷到基板的方法,但是,优选通过丝网印刷或者分配器(dispenser)来涂敷混合荧光粉末、乙基纤维素或丙烯酸树脂等有机树脂粘合剂、萜品醇或γ-丁内酯等有机溶剂而制作出的荧光体浆的方法。
[0086]关于在由间隔壁划分出的单元内填充的荧光体的量,优选的是在单元内荧光体所占有的体积分数为50~100%。当荧光体所占有的体积分数比50%小时,将所入射的X射线有效地变换为可见光的效率变低。还能够通过提高间隔壁高度相对于间隔壁间距的纵横比(L1/L2)来提高所入射的X射线的变换效率,但是,通过对单元的空间高密度地填充荧光体,从而能够更加提高变换效率,因此,是优选的。
[0087]将如上述那样制造出的闪烁体面板与光检测器贴合来制造放射线检测装置。关于放射线检测装置的制造方法,优选的是包含:在上述闪烁体面板的荧光体和间隔壁上形成粘接剂涂敷膜的工序;以及在上述粘接剂涂敷膜之上以设置在闪烁体面板上的间隔壁与设置在光检测器上的光检测像素相向并且间隔壁位于相邻的光检测像素之间的方式重叠光检测器之后使上述粘接剂涂敷膜固化而做成粘接层的工序。
[0088]在形成粘接剂涂敷膜的工序中,将粘接剂涂敷到间隔壁和闪烁体层之上。作为涂敷方法,能够使用丝网印刷法、刮棒涂敷、辊涂、模涂、刮刀涂敷等方法。能够通过选择涂敷次数、丝网的网格和浆的粘度等来调整粘接剂涂敷膜的厚度。这些方法适于在间隔壁和闪烁体层上的整个表面涂敷粘接剂的情况。此外,还能够使用在另外准备的基材上临时形成粘接剂涂敷膜之后转印到闪烁体上的转印法、喷墨法、喷嘴涂敷法等。这些方法适于仅在间隔壁上、仅在闪烁体层上等特定之处以任意的图案来涂敷粘接剂的情况。
[0089]在将光检测器重叠于闪烁体面板的工序中,在上述粘接剂涂敷膜之上以设置在闪烁体面板上的间隔壁与设置在光检测器上的光检测像素相向的方式重叠之后,以间隔壁位于相邻的光检测像素之间的方式对准位置而使两者紧贴。由此,能够将光电变换元件的各像素与闪烁体面板的各单元相对应。此时,注意以使闪烁体面板不会弯曲。
[0090]像这样,优选的是,在将闪烁体面板与光检测器经由粘接剂涂敷膜重叠的状态下除去粘接剂涂敷膜内的气泡。气泡的除去例如能够通过在真空压制装置(vacuum press)中进行加热真空抽出而进行。
[0091]之后,使粘接剂涂敷膜固化而做成粘接层,由此,得到放射线检测装置。关于粘接剂涂敷膜的固化,可举出根据粘接剂的种类通过加热或者紫外线照射等方法来进行固化的方法。
[0092]能够将荧光体的发出光有效地向光检测像素引导,因此,在将荧光体的平均折射率设为λ 1、将光检测像素的平均折射率设为λ 2、将粘接层的平均折射率设为λ 3的情况下,优选的是满足以下的关系
入2彡λ I彡入3。
[0093]此外,将界面中的光散射抑制为最小限度,将荧光体的发出光有效地向光检测像素引导来提高亮度,因此,优选的是,荧光体与粘接层的平均折射率的差不足0.8。在此,平均折射率在荧光体或者粘接层由单一的材料构成的情况下是指该材料的折射率。此外,在荧光体或者粘接层由多种材料构成的情况下是指各自的折射率的加权平均值。
实施例
[0094]在以下,根据实施例具体地说明本发明。但是,本发明并不限定于此。
[0095](间隔壁用感光性浆的原料)
用于实施例的感光性浆的原料如下述。
[0096]感光性单体M-1:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯感光性单体Μ-2:四丙烯二甲基丙烯酸乙二醇酯
感光性聚合物:使0.4当量的甲基丙烯酸缩水甘油酯与由甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯=40/40/30的质量比构成的共聚物的羧基附加反应后的聚合物(重量平均分子量 43000、酸价 100)
光聚合引发剂:2-苄基-2-二甲氨基-1- (4-吗啉基苯基)丁酮-1 (BASF公司制“IC369”)
阻聚剂:1,6-己二醇-双[(3,5_ 二(di)-叔(t)_ 丁基-4-羟苯基)丙酸酯])
紫外线吸收剂溶液:苏丹IV (东京应化工业股份有限公司制)的γ - 丁内酯0.3质量%
溶液有机树脂粘合剂:乙基纤维素(HERCULES公司制)
粘度调整剂:FlownonEC121 (共荣社化学公司制)
溶剂:γ - 丁内酯低熔点玻璃粉末:
S12 27 质量 %、B2O3 31 质量 %、ZnO 6 质量 %、Li2O 7 质量 %、MgO 2 质量 %、CaO 2 质量%、BaO 2质量%、Al2O3 23质量%、折射率(ng):1.56、玻璃软化温度588°C、热膨胀系数70 X 10'平均粒径2.3 μ m0
[0097](间隔壁用浆的制作)
间隔壁用感光性浆A:将4质量份的感光性单体M-l、6质量份的感光性单体Μ-2、24质量份的感光性聚合物、6质量份的光聚合引发剂、0.2质量份的阻聚剂以及12.8质量份的紫外线吸收剂溶液在温度80°C下加热溶解到38质量份的溶剂中。在将得到的溶液冷却之后,添加9质量份的粘度调整剂而制作出有机溶液。通过将有机溶液涂敷到玻璃基板并干燥而得到的有机涂敷膜的折射率(ng)为1.555。
[0098]接着,在60质量份的有机溶液I中添加30质量份的低熔点玻璃粉末和10质量份的高熔点玻璃粉末之后,使用三辊搅拌机进行混匀而制作出间隔壁用感光性浆。
[0099]间隔壁用丝网印刷浆:将含有10质量%的乙基纤维素的萜品醇溶液50质量份
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