闪烁体面板及其制备方法_4

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结构,可提高闪烁体层的发射光的反射效率和提取效率。另外,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,可提高放射线的利用效率。此外,在形成间壁后于间壁表面形成反射层的情况下,若LI比L2大,则间壁的顶部附近的间壁侧面可能被间壁的顶部遮蔽,无法形成反射层。
[0076]底部宽度L2优选10~150 μ m,顶部宽度LI优选5~80 μ m。若L2低于10 μ m,则在煅烧时容易产生间壁的缺陷。另一方面,若L2变得比150μπι大,则可填充在由间壁分隔的空间内的荧光体量会减少。另外,若LI低于5 μπι,则间壁的强度降低。另一方面,若LI超过80 μπι,则提取闪烁体层的发射光的区域会变窄。另外,为了提高放射线检测装置的锐度,优选在光电转换层的光检测像素之间安置间壁,更优选使LI比毗邻的光检测像素间的间隔短。
[0077]Hl相对于L2的高宽比(H1/L2)优选为1.0-25.0。在该高宽比(H1/L2)大的间壁的情况下,由间壁分隔的每I个像素的空间宽,可填充更多的荧光体。
[0078]Hl相对于Pl的高宽比(Η1/Ρ1)优选为1.0-3.5。在该高宽比(Η1/Ρ1)高的间壁的情况下,形成高精细地分隔的I个像素,并且可在每I个像素的空间内填充更多的荧光体。
[0079]间壁的高度Hl和间壁的间隔Pl可如下测定:使与基板垂直的间壁截面露出,用扫描型电子显微镜(例如日立制作所制“S4600”)观察截面而测定。将间壁与基板的接触部的间壁的宽度计为L2。在间壁与基板之间存在放射线屏蔽层的情况下,将间壁与屏蔽层的接触部的间壁的宽度计为L2。另外,将间壁的最顶部的宽度计为LI。需说明的是,在间壁的顶部带有圆度或间壁的底部卷边而难以正确把握间壁的顶部或间壁的底部的情况下,代替LI,可测定90%高度宽度(L90)代用,代替L2,可测定10%高度宽度(LlO)代用。需说明的是,L90指在将Hl计为100时的距间壁底面高度为90的部分的线宽度,LlO类似地指在将Hl计为100时的距间壁底面为10的部分的线宽度。
[0080]通过在由间壁分隔的单元内填充荧光体和粘合剂树脂,可完成闪烁体面板。此处,单元指由格子状或条纹状的间壁分隔的空间。另外,将在该单元内填充的荧光体和粘合剂树脂称为闪烁体层。
[0081]作为填充在由间壁分隔的单元内的闪烁体层的量,闪烁体层在单元内所占的体积分数(即闪烁体层的填充率)优选为50~100体积%。若闪烁体层的填充率比50体积%小,则将入射的放射线转换为可见光的效率降低。也可通过提高间壁高度相对于间壁间距的高宽比来提高入射的放射线的转换效率,但通过高密度地在单元的空间内填充荧光体,可进一步提高转换效率,因而优选。
[0082]为了求得闪烁体层的填充率,首先,根据如上所述求得的间壁的高度H1、间壁的间隔P1、间壁顶部的宽度LI和间壁底部的宽度L2,计算一个单元的单元内的空间的截面积。接着,使用光学显微镜等,测定单元内的闪烁体层的高度。根据上述H1、PU L1、L2和闪烁体层的高度,计算单元内的闪烁体层的截面积。闪烁体层的截面积相对于单元内的空间的截面积的比例为填充率。另外,在难以如上所述地进行测定的情况下,也可使用扫描型电子显微镜观察基板的截面,根据截面的图像求得单元的空间的面积和闪烁体层的面积,计算闪烁体层的面积相对于单元的空间的面积的比例,由此得到填充率。
[0083]本发明人等发现:从荧光体发射的光因荧光体与空气的界面而被散射,从而导致闪烁体面板的亮度降低。在本发明中,如图1所示,由于将闪烁体层所含有的粘合剂树脂填充于荧光体的周围,所以可抑制由荧光体的表面导致的光的散射,从而可提高亮度。另外,粘合剂树脂也可抑制由间壁的表面导致的光的散射。粘合剂树脂的含量优选为由荧光体和粘合剂树脂形成的闪烁体层中的50质量%以下。若闪烁体层的粘合剂树脂量过多,则荧光体粉末量减少,发光量降低,从而导致亮度降低。粘合剂树脂量更优选30质量%以下,进一步优选20质量%以下。另外,若粘合剂树脂量过少,则抑制光的散射的效果降低,因而闪烁体层中的粘合剂树脂量的下限优选I质量%以上,更优选5质量%以上,进一步优选10质量%以上。
[0084]就荧光体的折射率Np与粘合剂树脂的折射率Nb而言,在两者的折射率之差过大的情况下,界面的光反射增大,荧光体的发射光的提取效率会降低,因而优选满足以下关系:
-0.8 < Np-Nb < 0.8ο
[0085]荧光体的折射率Np可通过贝克线检测法测定。将25°C下的波长为550nm的折射率作为荧光体的折射率。另外,粘合剂树脂的折射率Nb可通过以下方法求得:制备只由粘合剂树脂形成的厚度为30 μπι的涂膜,通过椭圆光度法测定该涂膜。将25°C下的波长为550nm的折射率作为粘合剂树脂的折射率。
[0086]作为有效地提取荧光体的发射光的方法,将由以低熔点玻璃为主要成分的材料构成的间壁用作导光通路也有效。在该情况下,就间壁的折射率Nr与粘合剂树脂的折射率Nb而言,在两者的折射率之差过大的情况下,界面的光反射会增大,因而优选满足以下关系:
-0.2 彡 Nr-Nb 彡 0.2。
[0087]间壁的折射率Nr可通过以下方法求得:制备只由间壁材料形成的厚度为30 μπι的膜,通过与粘合剂树脂的折射率Nb相同的方法测定。
[0088]作为荧光体,可使用各种公知的放射线荧光体材料。特别是可使用由放射线到可见光的转换率高的 Cs1、Gd2O2S' Lu2O2S, Y2O2S' LaCl3、LaBr3、Lal3、CeBr3、Cel3、LuS15BgBa (Br,F,Zn)等,但无限定。另外,为了提高发光效率,可添加各种活化剂。例如,在CsI的情况下,优选含有以任意的摩尔比混合有碘化钠(NaI)而得的材料,或含有铟(In)、铊(Tl)、锂(Li)、钾(K)、铷(Rb)或钠(Na)等活化物质。另外,溴化铊(TlBr)、氯化铊(TlCl)或氟化铊(T1F、TlF3)等铊化合物也可用作活化剂,但由于硫氧化钆粉末Gd2O2S (Gd2O2SiTb)发光效率高,所以优选。
[0089]荧光体优选为由球状、扁平状或棒状等的粒子形成的粉末。在该情况下,荧光体的平均粒径Dp优选为0.1~25μπι,这是由于可得到足够的发光效率,并且容易向单元内填充。粒径可使用粒度分布测定装置(例如日机装株式会社制“ΜΤ3300”)测定。作为测定方法,在装满水的样品室中投入无机粉末,进行300秒钟的超声处理后进行测定。
[0090]作为闪烁体层所含有的粘合剂树脂,透光率高的材料由于良好地通过从荧光体发射的光,从而提高亮度,所以优选。在本发明中粘合剂树脂的透光率指在对厚度为30 μπι的由粘合剂树脂形成的膜照射波长为550nm的光的情况下的透射率。粘合剂树脂的透光率优选为50%以上,更优选70~100%。
[0091]关于粘合剂树脂的透光率,在玻璃基板上的整面上制备由粘合剂树脂形成的厚度为30 μm的膜,使用分光光度计,测定波长为550nm的光的透射率,将得到的值作为粘合剂树脂的透射率。
[0092]作为这样的粘合剂树脂,优选选自丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、丁缩醛树脂、聚酰胺树脂、硅酮树脂和乙基纤维素树脂的树脂。
[0093]作为形成闪烁体层的方法,可列举出以下方法:在通过丝网印刷法或分配器法、真空印刷法等将混合荧光体粉末、粘合剂树脂和萜品醇、γ-丁内酯等有机溶剂而得的荧光体糊剂填充于单元内后,通过UV处理或加热进行固化。
[0094]可在闪烁体面板的间壁和闪烁体层与光检测器之间形成粘接层。粘接层例如可由透明粘接剂形成,所述透明粘接剂由热固型或紫外线固化型的树脂形成。作为这样的透明粘接剂,更优选由丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、丁缩醛树脂、聚酰胺树脂或乙基纤维素树脂形成的透明粘接剂。另外,为了将界面的光散射抑制为最小限度,从而有效地将荧光体的发射光引导至光电转换层以提高亮度,所以荧光体粘合剂树脂与粘接层的平均折射率之差优选低于0.5。当然,也优选使闪烁体层的粘合剂树脂与粘接层的树脂为相同的树脂。此处,在荧光体由单一材料形成的情况下,平均折射率指该材料的折射率。另外,在荧光体由多种材料形成的情况下,指各自的折射率的加权平均值。
[0095]由于可有效地将荧光体的发射光引导至光电转换层,所以在将闪烁体层的粘合剂树脂的平均折射率计为Nb、将光电转换层的平均折射率计为Ns、将粘接层的平均折射率计为Na的情况下,优选满足以下关系:
Nb < Na < Ns。
[0096]光电转换层的折射率Ns和粘合层的折射率Na可通过与粘合剂树脂的折射率Nb相同的方法求得。
实施例
[0097]以下,通过实施例具体地说明本发明。但是,本发明并不限定于此。
[0098](间壁用感光性糊剂的原料)
实施例的感光性糊剂所使用的原料如下。
[0099]感光性单体M-1:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯感光性单体M-2:二甲基丙烯酸四丙二醇酯
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的质量比形成的共聚物的羧基进行加成反应而得到的聚合物(重均分子量为43000,酸值为100)
光聚合引发剂:2_苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1 (BASF公司制“IC369”)
阻聚剂:1,6-己二醇-双[(3,5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯])
紫外线吸收剂溶液:0.3质量%的Sudan IV (东京应化工业株式会社制)的γ - 丁内酯溶液
有机树脂粘合剂:乙基纤维素(Hercules公司(/、一? i U只社)制)
粘度调节剂:Flownon ( 7 口一 J > ) EC121 (共荣社化学社制)
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0/0、BaO 2质量%、A1203 23质量%,折射率(ng): 1.56,玻璃软化温度为588°C,热膨胀系数为70 X 10_7/K, 50%体积平均粒径为2.3 μ m。
[0100](间壁用感光性糊剂的制备)
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