本發(fā)明涉及閃爍體面板、放射線檢測器及其制造方法。
背景技術(shù):
以往,在醫(yī)療現(xiàn)場廣泛應(yīng)用使用膜得到的放射線圖像。但是,使用膜得到的放射線圖像是模擬圖像信息,因此近年來開發(fā)了計(jì)算機(jī)放射成像器(computed radiography:CR)、平板放射線檢測器(flat panel detector;以下記作“FPD”)等數(shù)字方式的放射線檢測器。
在FPD中,為了將放射線轉(zhuǎn)換成可見光而使用閃爍體面板。閃爍體面板具有含有硫氧化釓(以下記作“GOS”)或碘化銫(以下記作“CsI”)等放射線熒光體的閃爍體層,根據(jù)所照射的放射線而使該熒光體發(fā)出可見光,并通過TFT、CCD將該發(fā)射光轉(zhuǎn)換成電信號,從而將放射線的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信息。在此,如果為了提高閃爍體面板的亮度而提高所照射的放射線的能量,則熒光體的發(fā)光強(qiáng)度也提高。然而,另一方面,為了抑制受試者等因放射線而接受到的輻射劑量,要求高效地利用熒光體的發(fā)射光而不過度地提高所照射的放射線的能量。
作為使熒光體的發(fā)射光的利用效率降低的原因之一,可以舉出發(fā)射光因熒光體自身而散射,在閃爍體層內(nèi)被吸收。為了降低該光的散射,提出了在閃爍體層中含有折射率與熒光體為相同程度的高折射率顆粒的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-153874號公報(bào)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
然而,在閃爍體層中含有高折射率顆粒的現(xiàn)有技術(shù)中,被視為問題地是難以使該顆粒在閃爍體層內(nèi)以良好的狀態(tài)進(jìn)行分散,由于該顆粒聚集而產(chǎn)生白濁,反而助長熒光體的發(fā)射光的散射。
因此,本發(fā)明的課題在于,提供高亮度的閃爍體面板,其通過使高折射率顆粒以良好的狀態(tài)分散在閃爍體層內(nèi),從而能夠?qū)崿F(xiàn)熒光體的發(fā)射光的高效利用、能夠顯著抑制受試者等的放射線輻射劑量。
用于解決問題的方法
上述課題通過下述閃爍體面板而實(shí)現(xiàn),所述閃爍體面板為具有基板和閃爍體層的閃爍體面板,所述閃爍體層含有金屬化合物和熒光體,上述金屬化合物覆蓋前述熒光體,其覆蓋率為5%以上。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,高折射率的顆粒良好地分散在閃爍體層內(nèi),通過高效利用熒光體的發(fā)射光,從而可以提供能夠顯著降低受試者等的放射線輻射劑量的高亮度的閃爍體面板。
附圖說明
圖1是示意性地示出放射線檢測器的構(gòu)成的截面圖,所述放射線檢測器具備本發(fā)明的閃爍體面板。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的閃爍體面板是具有基板和閃爍體層的閃爍體面板,所述閃爍體層含有金屬化合物和熒光體,其特征在于,前述金屬化合物覆蓋前述熒光體,其覆蓋率為5%以上。
以下,使用附圖,針對本發(fā)明的閃爍體面板和具備其的放射線檢測器的優(yōu)選構(gòu)成進(jìn)行說明,但本發(fā)明不限定于它們。
圖1是示意性地示出放射線檢測器的構(gòu)成的截面圖,所述放射線檢測器具備本發(fā)明的閃爍體面板。放射線檢測器1包括本發(fā)明的閃爍體面板2、光電二極管基板3和電源部11。本發(fā)明的閃爍體面板2具有含有金屬化合物和熒光體的閃爍體層6,吸收所照射的放射線的能量,發(fā)出波長為300~800nm范圍的電磁波、即以可見光線為中心的遍及紫外光~紅外光的光。
光電二極管基板3在基板10上具有光電轉(zhuǎn)換層8和輸出層9,所述光電轉(zhuǎn)換層8中以二維狀形成有包括光電二極管和TFT的像素。使閃爍體面板2的出射光面與光電二極管基板3的光電轉(zhuǎn)換層9介由聚酰亞胺樹脂或硅氧烷樹脂等所形成的隔膜層7而粘接或密合,由此構(gòu)成放射線檢測器1。到達(dá)光電轉(zhuǎn)換層8的熒光體的發(fā)光體在光電轉(zhuǎn)換層8中進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并輸出。
作為本發(fā)明的閃爍體面板所具有的基板的材質(zhì),可以舉出例如具有放射線透過性的玻璃、陶瓷、半導(dǎo)體、高分子化合物、金屬或非晶碳。作為玻璃,可以舉出例如石英、硼硅酸玻璃或化學(xué)強(qiáng)化玻璃。作為陶瓷,可以舉出例如藍(lán)寶石、氮化硅或碳化硅。作為半導(dǎo)體,可以舉出例如硅、鍺、砷化鎵、磷化鎵或氮化鎵。作為高分子化合物,可以舉出例如纖維素乙酸酯、聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚酰亞胺、三醋酯、聚碳酸酯或碳纖維強(qiáng)化樹脂。作為金屬,可以舉出例如鋁、鐵、銅或金屬氧化物。其中,優(yōu)選為平坦性和耐熱性優(yōu)異的材質(zhì)。應(yīng)予說明,出于閃爍體面板的搬運(yùn)方便性的觀點(diǎn),閃爍體面板逐漸輕量化,因此基板的厚度優(yōu)選為2.0mm以下、更優(yōu)選為1.0mm以下。
本發(fā)明的閃爍體面板所具有的閃爍體層含有金屬化合物和熒光體,金屬化合物接觸或接近熒光體的表面,即覆蓋熒光體,其覆蓋率為5%以上,覆蓋率優(yōu)選為20%以上、更優(yōu)選為50%以上。如果覆蓋率為5%以上,則熒光體與大氣的折射率之差變小,能夠?qū)晒怏w的發(fā)射光高效地引導(dǎo)至光電二極管基板的光電二極管,能夠提高亮度。作為金屬化合物,可以舉出氧化鈦、氧化鋯、氧化鋁、氧化鈰、氧化錫、氧化銦、鋯石、氧化鐵、氧化鋅、氧化鈮、氮化硅、氮化硼、氮化鋁、碳化硅、氫氧化鋁、鈦酸鋇或金剛石,從高折射率和獲取容易度的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為鋁化合物、錫化合物、鈦化合物、鋯化合物或鈮化合物。更具體而言,可以舉出例如鋁、錫、鈦或鋯的氧化物、硫化物或氫氧化物等,從調(diào)整涂布膜和固化膜的折射率的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為氧化鋯顆粒或氧化鈦顆粒。
基于金屬化合物的熒光體的覆蓋率可以通過下述方式算出:從通過掃描型電子顯微鏡(以下記作“SEM”;例如,日立制作所制造的S2400)觀察閃爍體層的截面而得到的二維圖像中,隨機(jī)地選擇20個(gè)熒光體顆粒,分別將周長分成100份,求出從熒光體顆粒表面起算500nm以內(nèi)的范圍中存在金屬化合物的區(qū)域的比例(%),以其平均值的形式算出覆蓋率。應(yīng)予說明,作為進(jìn)行研磨從而使得能夠觀察閃爍體層的截面的方法,可以舉出例如機(jī)械研磨法、切片法、CP法(Cross-section Polisher,截面拋光機(jī))或聚焦離子束(FIB)加工法。
金屬化合物優(yōu)選為細(xì)的粒狀、即為金屬化合物顆粒。如果金屬化合物為金屬化合物顆粒,則容易通過與熒光體進(jìn)行混合而覆蓋熒光體表面。
含有金屬化合物和熒光體的閃爍體層的空隙率優(yōu)選為1~50%、更優(yōu)選為5~30%。通過使空隙率為該范圍,能夠在保持高亮度的同時(shí)提高作為圖像明銳度的指標(biāo)的MTF(調(diào)制傳遞函數(shù),Modulation Transfer Function;是用于評價(jià)透鏡性能的指標(biāo)之一,空間頻率特性)。
閃爍體層的空隙率可以通過下述方式算出:在精密研磨閃爍體層的截面后用SEM進(jìn)行觀察,將固體成分部分(熒光體、金屬化合物和粘接劑樹脂等)和空隙部分以2個(gè)灰度的方式進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換,以空隙部分在閃爍體層的截面面積中所占的面積比例的形式來算出。此外,MTF可以通過下述方式測定:在具備閃爍體面板的放射線檢測器上放置不透過放射線的鉛板,從閃爍體面板的基板側(cè)照射管電壓為80kVp的放射線,以所得圖像為基礎(chǔ),通過邊緣法進(jìn)行測定。
閃爍體層所含有的金屬化合物顆粒優(yōu)選進(jìn)行了接枝化。
“金屬化合物顆粒進(jìn)行了接枝化”是指高分子化合物介由存在于顆粒表面上的羥基等而化學(xué)鍵合(接枝)于金屬化合物顆粒表面的狀態(tài)。通過將金屬化合物顆粒進(jìn)行接枝化,能夠抑制閃爍體層中產(chǎn)生裂紋。此外,閃爍體層含有粘接劑樹脂時(shí),金屬化合物顆粒在粘接劑樹脂中的分散狀態(tài)變得良好,作為其結(jié)果,閃爍體層的透明性提高,能夠減小粘接劑樹脂的折射率與熒光體的折射率之差。
作為用于將金屬化合物顆粒進(jìn)行接枝化的高分子化合物,可以舉出聚(N-異丙基丙烯酰胺)、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、甲階酚醛樹脂、脲樹脂或者三聚氰胺樹脂等水溶性高分子化合物;或者聚硅氧烷、1,4-順異戊二烯、異戊二烯彈性體、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁酯、聚氯乙烯、聚丙烯腈或者聚乳酸等非水溶性高分子化合物。
金屬化合物顆粒的表面是否進(jìn)行了接枝化可以通過用SEM或透射型電子顯微鏡(以下記作“TEM”)觀察金屬化合物顆粒的輪廓來獲知。進(jìn)行了接枝化的情況下,金屬化合物顆粒的輪廓變得不明顯,與此相對,未進(jìn)行接枝化的情況下,金屬化合物顆粒的輪廓明顯,可以明顯地觀察到尺寸與金屬化合物顆粒的粒徑相當(dāng)?shù)念w粒。
經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒的折射率優(yōu)選為1.7以上、更優(yōu)選為2.0以上。如果折射率為1.7以上,則能夠減小與熒光體的折射率之差,能夠抑制可見光的光散射。
經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒的折射率可以使用折射率測定裝置(例如,プリズムカプラMODEL2010/M”;メトリコン公司制)進(jìn)行測定。更具體而言,可以形成作為被測物的經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒的涂布膜,并將25℃下沿著垂直于涂布膜表面的方向照射的633nm(使用He-Ne激光)的光的折射率(TE)作為經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒的折射率。
應(yīng)予說明,熒光體的折射率可以通過貝克線法、浸液法或外推法來測定。此外,也可以使用熒光體手冊等的數(shù)據(jù)值。
在市售的金屬化合物顆粒之中,作為特別適合作為經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒的物質(zhì),可以舉出例如オプトレイク(注冊商標(biāo))TR-502、TR-504或TR-520等氧化錫-氧化鈦復(fù)合顆粒、オプトレイク(注冊商標(biāo))TR-503、TR-527、TR-528、TR-529或TR-513等氧化硅-氧化鈦復(fù)合顆粒、或者オプトレイク(注冊商標(biāo))TR-505等氧化鈦顆粒(以上均為觸媒化成工業(yè)(株)制)、或者氧化鋯顆粒((株)高純度化學(xué)研究所制)、氧化錫-氧化鋯復(fù)合顆粒(觸媒化成工業(yè)(株)制)或氧化錫顆粒((株)高純度化學(xué)研究所制)。
經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒的平均粒徑優(yōu)選為1~50nm、更優(yōu)選為1~30nm。如果平均粒徑低于1nm,則存在難以以顆粒的形式存在的情況。另一方面,如果平均粒徑大于50nm,則存在光容易散射、閃爍體層的光透射率降低的情況。
經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒的平均粒徑是指從用SEM觀察閃爍體層的截面而得到的二維圖像中隨機(jī)地選擇200個(gè)金屬化合物顆粒、分別求出它們的粒徑時(shí)的平均值。在此,各金屬化合物顆粒的粒徑是指與顆粒的外緣相交于兩點(diǎn)的直線之中達(dá)到最長者的長度。
經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒優(yōu)選將金屬化合物顆粒、烷氧基硅烷化合物、溶劑和酸催化劑進(jìn)行混合來得到。此時(shí)可以認(rèn)為,將烷氧基硅烷化合物通過酸催化劑進(jìn)行水解而制成硅醇化合物后,使該硅醇化合物縮聚而得到耐熱性和耐候性優(yōu)異的聚硅氧烷,通過所述聚硅氧烷將金屬化合物顆粒進(jìn)行接枝化。
作為所使用的烷氧基硅烷化合物,優(yōu)選為僅有3官能性烷氧基硅烷化合物、或者3官能性烷氧基硅烷化合物與2官能性烷氧基硅烷化合物的組合,從使閃爍體層的硬度達(dá)到適合、提高處理性的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選為含有100~70摩爾%的3官能性烷氧基硅烷化合物和0~30摩爾%的2官能性烷氧基硅烷化合物的烷氧基硅烷化合物,進(jìn)一步優(yōu)選為含有90~80摩爾%的3官能性烷氧基硅烷化合物和10~20摩爾%的2官能性烷氧基硅烷化合物的烷氧基硅烷化合物。
作為所使用的烷氧基硅烷化合物,優(yōu)選含有下述通式(1)~(3)所示的烷氧基硅烷化合物。
[化1]
(式中,R1表示氫、烷基、烯基、芳基或萘基、或者它們的取代體,R4各自獨(dú)立地表示甲基、乙基、丙基、異丙基或丁基)。
[化2]
(式中,R2和R3各自獨(dú)立地表示氫、烷基、烯基、芳基或萘基、或者它們的取代體。R5各自獨(dú)立地表示甲基、乙基、丙基、異丙基或丁基)。
[化3]
(式中,R6各自獨(dú)立地表示甲基或乙基)。
應(yīng)予說明,從耐裂紋性的觀點(diǎn)出發(fā),作為R1、R4和R5,優(yōu)選為甲基或苯基。
作為通式(1)所示的3官能性烷氧基硅烷化合物,可以舉出例如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三異丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三異丙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-(N,N-二縮水甘油基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、β-氰基乙基三乙氧基硅烷、環(huán)氧丙氧基甲基三甲氧基硅烷、環(huán)氧丙氧基甲基三乙氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三丙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三異丙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三丁氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、δ-環(huán)氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、δ-環(huán)氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基三甲氧基硅烷、(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基三乙氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三丙氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三丁氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)丙基三甲氧基硅烷、3-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)丙基三乙氧基硅烷、4-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)丁基三甲氧基硅烷、4-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)丁基三乙氧基硅烷、三氟甲基三甲氧基硅烷、三氟甲基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、全氟丙基乙基三甲氧基硅烷、全氟丙基乙基三乙氧基硅烷、全氟戊基乙基三甲氧基硅烷、全氟戊基乙基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三丙氧基硅烷、十三氟辛基三異丙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷或十七氟癸基三乙氧基硅烷,從獲取容易度的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷。
作為通式(2)所示的2官能性烷氧基硅烷化合物,可以舉出例如二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、環(huán)氧丙氧基甲基二甲氧基硅烷、環(huán)氧丙氧基甲基甲基二乙氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基乙基甲基二甲氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基乙基甲基二乙氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基乙基甲基二甲氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基乙基甲基二乙氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二丙氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二丁氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基甲氧基乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基乙基二甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基乙基二乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基乙烯基二甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基乙烯基二乙氧基硅烷、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、三氟丙基甲基二乙氧基硅烷、三氟丙基乙基二甲氧基硅烷、三氟丙基乙基二乙氧基硅烷、三氟丙基乙烯基二甲氧基硅烷、三氟丙基乙烯基二乙氧基硅烷、十七氟癸基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、環(huán)己基甲基二甲氧基硅烷或十八烷基甲基二甲氧基硅烷,從獲取容易度的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為二甲基二烷氧基硅烷、二苯基二烷氧基硅烷或甲基苯基二烷氧基硅烷。
作為通式(3)所示的4官能性烷氧基硅烷化合物,可以舉出例如四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。
作為所使用的溶劑,可以舉出例如雙丙酮醇、丙二醇單甲醚乙酸酯(以下記作“PGMEA”)、乳酸乙酯或γ-丁內(nèi)酯,從其透射率、以及水解和縮聚反應(yīng)的控制容易度的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為PGMEA、γ-丁內(nèi)酯或雙丙酮醇。
作為所使用的溶劑量,相對于烷氧基硅烷化合物100質(zhì)量份,優(yōu)選為50~500質(zhì)量份、更優(yōu)選為80~200質(zhì)量份。如果溶劑的量為50質(zhì)量份以上,則能夠抑制凝膠的生成。另一方面,如果溶劑的量為500質(zhì)量份以下,則水解會(huì)快速進(jìn)行。
作為所使用的酸催化劑,可以舉出例如鹽酸、乙酸、甲酸、硝酸、草酸、硫酸、磷酸、多聚磷酸、多元羧酸或其酸酐或離子交換樹脂,優(yōu)選為甲酸、乙酸或磷酸的水溶液。
作為所使用的酸催化劑的量(在酸性化合物的水溶液的情況下為該酸性化合物的量),相對于烷氧基硅烷化合物100質(zhì)量份,優(yōu)選為0.05~10質(zhì)量份、優(yōu)選為0.1~5質(zhì)量份。如果酸催化劑的量為0.05質(zhì)量份以上,則水解會(huì)快速進(jìn)行。另一方面,如果酸催化劑的量為10質(zhì)量份以下,則容易控制水解反應(yīng)。
作為為了將酸性化合物制成水溶液而使用的水,優(yōu)選為離子交換水。作為所使用的水量,相對于烷氧基硅烷化合物1摩爾,優(yōu)選為1.0~4.0摩爾。
從抑制劇烈水解的觀點(diǎn)出發(fā),酸催化劑優(yōu)選耗費(fèi)1~180分鐘進(jìn)行添加,反應(yīng)溫度優(yōu)選為室溫~110℃,更優(yōu)選為40~105℃,反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為滴加結(jié)束后1~180分鐘。
優(yōu)選的是,通過水解反應(yīng)得到硅醇化合物后,將反應(yīng)液直接在50℃以上且溶劑的沸點(diǎn)以下的溫度下加熱1~100小時(shí),使其發(fā)生縮聚反應(yīng)。應(yīng)予說明,為了提高聚硅氧烷的聚合度,也可以進(jìn)行再加熱或者添加堿催化劑。
本發(fā)明的閃爍體面板所具有的閃爍體層含有熒光體。作為熒光體,優(yōu)選為例如從放射線轉(zhuǎn)換成可見光的轉(zhuǎn)換效率高的摻雜有鉈的碘化銫(CsI:Tl)或摻雜有鋱的硫氧化釓(GOS:Tb)。
本發(fā)明的閃爍體面板所具有的閃爍體層通過含有粘接劑樹脂而能夠形成更均勻的連續(xù)相。作為粘接劑樹脂,可以舉出例如環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂(包含硅酮橡膠或硅酮凝膠等有機(jī)聚硅氧烷固化物(交聯(lián)物))、脲樹脂、氟樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、丙烯酸樹脂或乙基纖維素樹脂,優(yōu)選為熱固性或光固化性等成型加工性、透明性、耐熱性或粘接性等優(yōu)異的樹脂,從透明性和耐熱性等的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選為環(huán)氧樹脂或硅酮樹脂,從耐熱性更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),進(jìn)一步優(yōu)選為硅酮樹脂。
其中,優(yōu)選為在常溫或50~200℃的溫度下固化且透明性、耐熱性和粘接性優(yōu)異的加成反應(yīng)固化型硅酮組合物。作為加成反應(yīng)固化型硅酮組合物,可以舉出例如包含具有直接鍵合有烯基的硅原子的硅酮、具有直接鍵合有氫原子的硅原子的硅酮、以及作為氫硅烷化反應(yīng)催化劑的催化劑量的鉑系催化劑的組合物。作為這樣的加成反應(yīng)固化型硅酮組合物,可以舉出例如OE6630或OE6636(均為東レ?ダウコーニング(株)制)、或者SCR-1012或SCR1016(均為信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)。
此外,作為硅酮樹脂,從兼顧閃爍體層的高折射率、耐熱性和耐候性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為具有硅氧烷鍵以及直接鍵合有芳基和/或萘基的硅原子的硅酮樹脂,優(yōu)選為具有硅氧烷鍵以及直接鍵合有芳基和萘基的硅原子的硅酮樹脂。
其中,作為這樣的硅酮樹脂,優(yōu)選為使包含下述平均單元式(4)所示的有機(jī)聚硅氧烷(以下記作“(A)成分”)、下述通式(5)所示的有機(jī)聚硅氧烷(以下記作“(B)成分”)、下述通式(6)所示的有機(jī)三硅氧烷(以下記作“(C)成分”)和氫硅烷化反應(yīng)用催化劑(以下記作“(D)成分”)的組合物發(fā)生氫硅烷化反應(yīng)而得到的交聯(lián)物。通過將該交聯(lián)物用作粘接劑樹脂,在60~250℃下的儲(chǔ)能模量減少,由于通過加熱而能夠得到高的粘接力,因此能夠形成例如無需粘接劑的片狀閃爍體層。
[化4]
(式中,R1各自獨(dú)立地表示苯基、碳原子數(shù)為1~6的烷基或環(huán)烷基、或者碳原子數(shù)為2~6的烯基(其中,R1的65~75摩爾%為苯基,R1的10~20摩爾%為烯基);R2各自獨(dú)立地表示氫原子或碳原子數(shù)為1~6的烷基;a、b和c滿足0.5≤a≤0.6、0.4≤b≤0.5、0≤c≤0.1和a+b=1的關(guān)系)。
[化5]
(式中,R3各自獨(dú)立地表示苯基、碳原子數(shù)為1~6的烷基或環(huán)烷基、或者碳原子數(shù)為2~6的烯基(其中,R3的40~70摩爾%為苯基,R3中的至少1個(gè)為烯基);m為5~50的整數(shù))。
[化6]
(HR42SiO)2SiR42
(式中,R4各自獨(dú)立地表示苯基、或者碳原子數(shù)為1~6的烷基或環(huán)烷基(其中,R4的30~70摩爾%為苯基))。
通過使上述平均單元式(4)中的a、b和c滿足0.5≤a≤0.6、0.4≤b≤0.5、0≤c≤0.1和a+b=1的關(guān)系,所得交聯(lián)物在室溫下充分固化,另一方面,在高溫下軟化。
上述通式(5)中,R3的40~70摩爾%為苯基,R3中的至少1個(gè)為烯基。如果苯基低于R3的40摩爾%,則存在所得交聯(lián)物在高溫下的軟化變得不充分的情況。另一方面,如果苯基大于R3的70摩爾%,則所得交聯(lián)物會(huì)喪失透明性,其機(jī)械強(qiáng)度也降低。如果不滿足R3中的至少1個(gè)為烯基,則存在(B)成分不參與交聯(lián)反應(yīng)的情況。此外,通過使上述通式(5)中的m為5~50,能夠維持所得交聯(lián)物的機(jī)械強(qiáng)度,并且保持處理作業(yè)性。
從使所得交聯(lián)物在高溫下充分軟化的觀點(diǎn)出發(fā),(B)成分相對于100質(zhì)量份(A)成分的比例優(yōu)選為5~15質(zhì)量份。
作為上述通式(6)中的R4,可以舉出例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或庚基、或者環(huán)戊基或環(huán)庚基。上述通式(6)中,從使所得交聯(lián)物在高溫下充分軟化、且維持透明性和機(jī)械強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選R4的30~70摩爾%為苯基。
從使所得交聯(lián)物在室溫下充分固化的觀點(diǎn)出發(fā),(C)成分中的直接鍵合于硅原子的氫原子相對于(A)成分中的烯基和(B)成分中的烯基的總計(jì)的摩爾比優(yōu)選為0.5~2。
作為(D)成分,可以舉出例如鉑系催化劑、銠系催化劑或鈀系催化劑,從組合物的固化得以顯著促進(jìn)的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為鉑系催化劑。作為鉑系催化劑,可以舉出例如鉑微粉、氯鉑酸、氯鉑酸的醇溶液、鉑-烯基硅氧烷絡(luò)合物、鉑-烯烴絡(luò)合物或鉑-羰基絡(luò)合物,優(yōu)選為鉑-烯基硅氧烷絡(luò)合物。作為烯基硅氧烷,可以舉出例如1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷或1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷、或者這些烯基硅氧烷中的部分甲基被乙基或苯基等取代而得到的烯基硅氧烷、或者這些烯基硅氧烷中的乙烯基被烯丙基或己烯基等取代而得到的烯基硅氧烷,從穩(wěn)定性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。此外,從進(jìn)一步提高鉑-烯基硅氧烷絡(luò)合物的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選向鉑-烯基硅氧烷絡(luò)合物中添加例如1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二烯丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,3-二甲基-1,3-二苯基二硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四苯基二硅氧烷或1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷等烯基硅氧烷、或者二甲基硅氧烷低聚物等有機(jī)硅氧烷低聚物,更優(yōu)選添加烯基硅氧烷。
從使所得交聯(lián)物充分交聯(lián)且不產(chǎn)生著色等的觀點(diǎn)出發(fā),(D)成分在組合物中所占的比例優(yōu)選為0.01~500ppm、更優(yōu)選為0.01~100ppm、進(jìn)一步優(yōu)選為0.01~50ppm。
組合物中除了含有上述(A)~(D)成分之外,還可以含有例如乙炔基己醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇或2-苯基-3-丁炔-2-醇等炔醇;3-甲基-3-戊烯-1-炔或3,5-二甲基-3-己烯-1-炔等烯炔化合物;1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基環(huán)四硅氧烷或苯并三唑之類的反應(yīng)抑制劑。反應(yīng)抑制劑在組合物中所占的比例優(yōu)選為1~5,000ppm。通過適當(dāng)調(diào)整反應(yīng)抑制劑的比例,還能夠調(diào)整所得交聯(lián)物的儲(chǔ)能模量。
本發(fā)明的閃爍體面板優(yōu)選具有將閃爍體層進(jìn)行區(qū)隔的隔壁。
此外,本發(fā)明的放射線檢測器的特征在于,其具備本發(fā)明的閃爍體面板。
進(jìn)一步,本發(fā)明的放射線檢測器的制造方法是具備本發(fā)明的閃爍體面板和光電二極管基板的放射線檢測器的制造方法,所述光電二極管基板具有與該閃爍體面板的被區(qū)隔的閃爍體層相對的光電二極管,所述制造方法的特征在于,其具備:(A)上述閃爍體層與上述光電二極管的位置對準(zhǔn)步驟;以及,(B)上述閃爍體面板與上述光電二極管基板的貼合步驟。
本發(fā)明的閃爍體面板具有隔壁時(shí),由于將閃爍體層填充于被隔壁區(qū)隔開的單元內(nèi),因此,通過使閃爍體面板的單元的大小和間距同排列于與閃爍體面板相對的光電二極管基板上的光電二極管的大小和間距一致,即使光因熒光體而發(fā)生散射,也能夠防止該散射光到達(dá)相鄰的單元。由此,能夠降低由光散射導(dǎo)致的圖像模糊,能夠進(jìn)行高精度的拍攝。
從耐久性和耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā),隔壁優(yōu)選由以玻璃作為主要成分的材料構(gòu)成,更優(yōu)選由以含有2~20質(zhì)量%的堿金屬氧化物的低熔點(diǎn)玻璃作為主要成分的材料構(gòu)成。以含有2~20質(zhì)量%的堿金屬氧化物的低熔點(diǎn)玻璃作為主要成分的材料具有適當(dāng)?shù)恼凵渎屎蛙浕瘻囟?,適合于大面積且高精度地形成窄寬度的隔壁。在此,低熔點(diǎn)玻璃是指軟化溫度為700℃以下的玻璃。此外,以低熔點(diǎn)玻璃作為主要成分是指構(gòu)成隔壁的材料中的50~100質(zhì)量%為低熔點(diǎn)玻璃粉末。
低熔點(diǎn)玻璃的軟化溫度可以通過下述方式算出:使用差示熱分析裝置(例如差動(dòng)型差示熱天平TG8120;株式會(huì)社リガク制)測定樣品,由所得DTA曲線,通過切線法對吸熱峰中的吸熱結(jié)束溫度進(jìn)行外推來算出。更具體而言,以氧化鋁粉末作為標(biāo)準(zhǔn)試樣,將差示熱分析裝置從室溫以20℃/分鐘進(jìn)行升溫,對成為測定樣品的低熔點(diǎn)玻璃粉末進(jìn)行測定,從而得到DTA曲線??梢杂伤肈TA曲線,通過切線法對吸熱峰中的吸熱結(jié)束溫度進(jìn)行外推從而求出軟化點(diǎn)Ts,將所求出的軟化點(diǎn)Ts作為低熔點(diǎn)玻璃的軟化溫度。
由以含有2~20質(zhì)量%的堿金屬氧化物的低熔點(diǎn)玻璃作為主要成分的材料構(gòu)成的隔壁例如可以通過具備下述步驟的制造方法來制造:
(1)涂布步驟,在基板上涂布包含低熔點(diǎn)玻璃粉末和感光性有機(jī)成分的感光性糊料,從而形成感光性糊料涂布膜,所述低熔點(diǎn)玻璃粉末含有2~20質(zhì)量%的堿金屬氧化物;
(2)曝光步驟,將所得感光性糊料涂布膜隔著具有規(guī)定開口部的光掩模進(jìn)行曝光;
(3)顯影步驟,將曝光后的感光性糊料涂布膜的可溶于顯影液的部分溶解除去;
(4)燒成步驟,將顯影后的感光性糊料涂布膜圖案加熱至高溫從而除去有機(jī)成分,并且使低熔點(diǎn)玻璃軟化并燒結(jié),從而形成隔壁。
燒成步驟中的燒成溫度優(yōu)選為500~700℃、更優(yōu)選為500~650℃。通過在該溫度下進(jìn)行燒成,有機(jī)成分被分解蒸餾除去,并且使低熔點(diǎn)玻璃粉末軟化并燒結(jié),從而形成包含低熔點(diǎn)玻璃的隔壁。為了完全除去有機(jī)成分,通過使燒成溫度為500℃以上,能夠充分地進(jìn)行有機(jī)成分的分解蒸餾除去以及低熔點(diǎn)玻璃的軟化和燒結(jié)。另一方面,如果燒成溫度大于700℃,則存在使用玻璃基板時(shí)的基板變形變大的情況。
在基板和隔壁的表面上優(yōu)選形成反射率為80%以上的反射層。通過形成反射層,能夠?qū)晒怏w的發(fā)射光高效地引導(dǎo)至光電二極管基板的光電二極管,能夠提高亮度。在隔壁的表面上形成有反射率為80%以上的反射層時(shí),能夠抑制熒光體的發(fā)射光達(dá)到相鄰單元的所謂相互干擾。反射層的反射率優(yōu)選為85%以上、更優(yōu)選為90%以上。在此,反射率是指針對波長為550nm的光而言的反射率。
基板等上形成的反射層的反射率可以以分光測色計(jì)的SCI模式進(jìn)行測定。
反射層的表面上優(yōu)選進(jìn)一步形成有低折射率層。通過形成低折射率層,能夠使閃爍體層與低折射率層的界面處發(fā)生全反射。即,通過與光纖相同的原理,能夠?qū)晒怏w的發(fā)射光更高效地引導(dǎo)至光電二極管基板的光電二極管,能夠提高亮度。在隔壁表面的反射層的表面上進(jìn)一步形成有低折射率層時(shí),能夠抑制熒光體的發(fā)射光到達(dá)相鄰單元的所謂相互干擾。
低折射率層的折射率優(yōu)選為1.5以下、更優(yōu)選為1.45以下。
低折射率層的折射率可以使用折射率測定裝置進(jìn)行測定。更具體而言,可以將25℃下的沿著垂直于低折射率層表面的方向照射的633nm(使用He-Ne激光)的光的折射率(TE)作為低折射率層的折射率。
從形成折射率低且致密的低折射率層的觀點(diǎn)出發(fā),低折射率層優(yōu)選含有選自二氧化硅、水玻璃、硅酮樹脂、氟化鎂和氟系樹脂中的化合物。
實(shí)施例
以下,舉出實(shí)施例和比較例來進(jìn)一步具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明不受它們的限制。
(金屬化合物顆粒)
作為金屬化合物顆粒,使用下述顆粒。
氧化硅-氧化鈦復(fù)合顆?!哎抓去欹ぅ?注冊商標(biāo))TR-527”(觸媒化成工業(yè)(株)制;平均粒徑為15nm、折射率為2.50、氧化鈦顆粒為20質(zhì)量%)
氧化錫顆?!癝N1”(平均粒徑為19nm、折射率為2.38)
氧化鋁顆?!癝A1”(平均粒徑為34nm、折射率為1.76)
氧化鈰顆?!癈S1”(平均粒徑為34nm、折射率為2.20)
氧化鋯“ZS1”(平均粒徑為15nm、折射率為2.40、氧化鋯顆粒為20質(zhì)量%、PGMEA為80質(zhì)量%)
氧化鎂顆?!癕S1”(平均粒徑為44nm、折射率為1.76)
氧化鋅顆?!癆S1”(平均粒徑為94nm、折射率為1.95)
氧化鈮顆?!癗S1”(平均粒徑為15nm、折射率為2.30、氧化鈮顆粒為20質(zhì)量%、PGMEA為80質(zhì)量%)
氧化鈦顆粒“TS1”(平均粒徑為30nm、折射率為2.50、氧化鈦顆粒為20質(zhì)量%、PGMEA為80質(zhì)量%)
氧化鈦顆粒“TS2”(平均粒徑為50nm、折射率為2.50、氧化鈦顆粒為20質(zhì)量%、PGMEA為80質(zhì)量%)
氧化鈦顆粒“TS3”(平均粒徑為70nm、折射率為2.50、氧化鈦顆粒為20質(zhì)量%、PGMEA為80質(zhì)量%)。
(金屬化合物顆粒的接枝化)
對金屬化合物顆粒以如下方式進(jìn)行接枝化。首先,將72.8g烷氧基硅烷化合物(甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和/或二甲基二甲氧基硅烷的混合物)、38.8g(固體成分)金屬化合物顆粒和126.9g的PGMEA投入至反應(yīng)容器中并攪拌,以反應(yīng)溫度不超過40℃的方式滴加21.9g水和0.36g磷酸。滴加結(jié)束后,在反應(yīng)容器上安裝蒸餾裝置,將所得溶液在105℃的浴溫下加熱攪拌2.5小時(shí),在蒸餾除去由水解而生成的甲醇的同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。其后,進(jìn)一步在115℃的浴溫下加熱攪拌2小時(shí)后,冷卻至室溫,得到用聚硅氧烷進(jìn)行接枝化的金屬化合物顆粒。
(閃爍體層用糊料的制備)
閃爍體層用糊料的原料和制作方法的例子如下所示。
熒光體:GOS:Tb((株)日亞化學(xué)制;中值粒徑(D50)為10μm、折射率為2.2)
粘接劑樹脂1:“OE6630(A液、B液)”(東レ?ダウコーニング公司制;A液/B液的體積比率=1/4)
粘接劑樹脂2:乙基纖維素(ハーキュレス公司制)。
將0.3g經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒(固體成分)或未進(jìn)行接枝化的金屬化合物顆粒、9.7g熒光體和20g的PGMEA、以及根據(jù)需要的0.3g粘接劑樹脂1或粘接劑樹脂2進(jìn)行混合,使用行星式攪拌脫泡裝置(マゼルスターKK-400;クラボウ公司制),以1000rpm攪拌脫泡20分鐘,從而得到閃爍體層用糊料。
(實(shí)施例1)
將“オプトレイク(注冊商標(biāo))TR-527”用表1所述比率的烷氧基硅烷化合物進(jìn)行接枝化,使用其得到閃爍體層用糊料1 (未添加粘接劑樹脂)。以涂布膜的厚度達(dá)到400μm的方式用棒涂機(jī)將該閃爍體層用糊料1涂布在作為基板的高反射聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(E6SQ;東麗(株)制;厚度為250μm、反射率為96%)上,在100℃下使其干燥并固化30分鐘,從而制作閃爍體面板。
將所制作的閃爍體面板安裝于FPD(PaxScan2520(Varian公司制))上,制作放射線檢測器。從閃爍體面板的基板側(cè)照射管電壓為80kVp的放射線,用FPD檢測閃爍體面板的亮度?;诮饘倩衔锏臒晒怏w的覆蓋率為74%。閃爍體層的空隙率為30%。
(比較例1)
將9.7g的熒光體、0.3g的粘接劑樹脂2和20g的萜品醇進(jìn)行混合,使用行星式攪拌脫泡裝置(マゼルスターKK-400;クラボウ公司制),以1000rpm攪拌脫泡20分鐘,得到不含金屬化合物顆粒的閃爍體層用糊料21。以涂布膜的厚度達(dá)到400μm的方式用棒涂機(jī)將該閃爍體層用糊料21涂布在作為基板的高反射聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(E6SQ;東麗(株)制;厚度為250μm、反射率為96%)上,在100℃下使其干燥并固化30分鐘,從而制作閃爍體面板。
將所制作的閃爍體面板安裝于FPD(PaxScan2520)上,制作放射線檢測器。從閃爍體面板的基板側(cè)照射管電壓為80kVp的放射線,用FPD檢測閃爍體面板的亮度。由于閃爍體層不含金屬化合物,因此基于金屬化合物的熒光體的覆蓋率為0%。閃爍體層的空隙率為30%。對于以實(shí)施例1為首的亮度評價(jià),將該比較例1的亮度作為100來進(jìn)行相對評價(jià)。將針對實(shí)施例1的相對評價(jià)的結(jié)果示于表1。
(實(shí)施例2~5)
除了將金屬化合物顆粒變更成表1所述的顆粒之外,以與實(shí)施例1相同的方式制作閃爍體面板,并進(jìn)行評價(jià)。將結(jié)果示于表1。
根據(jù)實(shí)施例1~5與比較例1的對比可以明確,通過使閃爍體層含有經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒,閃爍體面板的亮度提高。
[表1]
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(實(shí)施例6~8)
除了將金屬化合物顆粒變更成表2所述的顆粒之外,以與實(shí)施例1相同的方式制作閃爍體面板,并進(jìn)行評價(jià)。將結(jié)果示于表2。
根據(jù)實(shí)施例6~8與比較例1的對比可以明確,通過使閃爍體層含有經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒,閃爍體面板的亮度提高。
[表2]
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(實(shí)施例9和10)
除了將金屬化合物顆粒變更成表3所述的顆粒之外,以與實(shí)施例1相同的方式制作閃爍體面板,并進(jìn)行評價(jià)。將結(jié)果示于表3。
根據(jù)實(shí)施例9和10與比較例1的對比可以明確,通過使閃爍體層含有經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒,閃爍體面板的亮度提高。
[表3]
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(實(shí)施例11~15)
除了將粘接劑樹脂2變更成粘接劑樹脂1之外,以與實(shí)施例1相同的方式制作閃爍體面板,并進(jìn)行評價(jià)。將結(jié)果示于表4。
根據(jù)實(shí)施例11~15與比較例1的對比可以明確,通過使閃爍體層含有經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒,閃爍體面板的亮度提高。
[表4]
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(實(shí)施例16~20)
除了變更閃爍體層用糊料的制備比率之外,以與實(shí)施例11相同的方式制作閃爍體面板,并進(jìn)行評價(jià)。將結(jié)果示于表5。
根據(jù)實(shí)施例16~20與比較例1的對比可以明確,通過使閃爍體層含有經(jīng)接枝化的金屬化合物顆粒,閃爍體面板的亮度提高。
[表5]
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(隔壁用糊料的制備)
原料如下所示。
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:對于甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯=40/40/30的質(zhì)量比所形成的共聚物的羧基,使0.4當(dāng)量的甲基丙烯酸縮水甘油酯發(fā)生加成反應(yīng)而得到的聚合物(重均分子量為43000、酸值為100)
光聚合引發(fā)劑:2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮-1(IC369;BASF公司制)
阻聚劑:1,6-己二醇-雙[(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯])
紫外線吸收劑溶液:蘇丹IV(東京應(yīng)化工業(yè)株式會(huì)社制)的γ-丁內(nèi)酯0.3質(zhì)量%溶液
熱聚合引發(fā)劑:1,1'-偶氮雙(環(huán)己烷-1-甲腈)
粘接劑聚合物:乙基纖維素(ハーキュレス公司制)
粘度調(diào)節(jié)劑:フローノンEC121(共榮社化學(xué)公司制)
溶劑:γ-丁內(nèi)酯
二氧化硅分散體:IPA-ST-UP(固體成分為15.6質(zhì)量%、異丙醇溶劑)。
低熔點(diǎn)玻璃粉末A:
SiO2 27質(zhì)量%、B2O3 31質(zhì)量%、ZnO 6質(zhì)量%、Li2O 7質(zhì)量%、MgO 2質(zhì)量%、CaO 2質(zhì)量%、BaO 2質(zhì)量%、Al2O3 23質(zhì)量%、折射率(ng)為1.56、軟化溫度為588℃、熱膨脹系數(shù)為68×10-7、平均粒徑為2.3μm。
高熔點(diǎn)玻璃粉末A:
SiO2 30質(zhì)量%、B2O3 31質(zhì)量%、ZnO 6質(zhì)量%、MgO 2質(zhì)量%、CaO 2質(zhì)量%、BaO 2質(zhì)量%、Al2O3 27質(zhì)量%、折射率(ng)為1.55、軟化溫度為790℃、熱膨脹系數(shù)為32×10-7、平均粒徑為2.3μm。
將4質(zhì)量份的感光性單體M-1、6質(zhì)量份的感光性單體M-2、24質(zhì)量份的感光性聚合物、6質(zhì)量份的光聚合引發(fā)劑、0.2質(zhì)量份的阻聚劑和12.8質(zhì)量份的紫外線吸收劑溶液在80℃的溫度下加熱溶解于38質(zhì)量份的溶劑中。將所得溶液冷卻后,添加9質(zhì)量份的粘度調(diào)節(jié)劑,從而得到有機(jī)溶液1。有機(jī)溶液1的涂布膜的折射率(ng)為1.555。
向60質(zhì)量份的有機(jī)溶液1中添加30質(zhì)量份的低熔點(diǎn)玻璃粉末A和10質(zhì)量份的高熔點(diǎn)玻璃粉末A,用三輥混練機(jī)進(jìn)行混練,從而得到隔壁用糊料。
(反射層用涂劑的制作)
將20質(zhì)量份的氧化鈦顆粒“CR-EL”(石原產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制;平均粒徑為0.25μm)混合于80質(zhì)量份的萜品醇中,使用行星式攪拌脫泡裝置,以1000rpm攪拌脫泡20分鐘,從而得到反射層用涂劑A。
此外,將40質(zhì)量份的氧化鈦顆粒“CR-EL”混合于3質(zhì)量份的乙基纖維素、6質(zhì)量份的四丙二醇二甲基丙烯酸酯、1質(zhì)量份的熱聚合引發(fā)劑和50質(zhì)量份的萜品醇中,通過相同的方法得到反射層用涂劑B。
(實(shí)施例21)
將隔壁用糊料以干燥后的厚度達(dá)到500μm的方式用模具涂布機(jī)涂布在500mm×500mm的玻璃基板(OA-10;日本電氣硝子公司制;熱膨脹系數(shù)為38×10-7、厚度為0.7mm)上并干燥,從而形成隔壁用糊料涂布膜。接著,隔著形成有與期望的隔壁圖案相對應(yīng)的開口部的光掩模(具有縱橫間距均為127μm、線寬為20μm的格子狀開口部的鉻掩模),用超高壓汞燈(600mJ/cm2)對隔壁用糊料涂布膜進(jìn)行曝光。將曝光后的隔壁用糊料涂布膜在0.5質(zhì)量%的乙醇胺水溶液中進(jìn)行顯影,除去未曝光部分,形成格子狀的圖案。進(jìn)一步,在585℃下在空氣中對圖案進(jìn)行15分鐘燒成,從而得到具有隔壁間距為127μm、隔壁頂部寬度為25μm、隔壁底部寬度為50μm、隔壁高度為340μm且尺寸為480mm×480mm的格子狀隔壁的構(gòu)件。
其后,將實(shí)施例1的閃爍體層用糊料填充至被隔壁區(qū)隔開的空間、即單元內(nèi),制作閃爍體面板。將所制作的閃爍體面板安裝于FPD(PaxScan2520;Varian公司制)上,制作放射線檢測器。從閃爍體面板的基板側(cè)照射管電壓為80kVp的放射線,用FPD檢測閃爍體面板的亮度。此外,測定MTF。基于金屬化合物的熒光體的覆蓋率為74%。
(比較例2)
除了將實(shí)施例1的閃爍體層用糊料變更成比較例1的閃爍體層用糊料之外,以與實(shí)施例21相同的方式制作閃爍體面板,將所制作的閃爍體面板安裝于FPD(PaxScan2520)上,制作放射線檢測器。從閃爍體面板的基板側(cè)照射管電壓為80kVp的放射線,用FPD檢測閃爍體面板的亮度。此外,測定MTF。基于金屬化合物的熒光體的覆蓋率為0%。
對于實(shí)施例21~26的亮度和MTF評價(jià),將該比較例2的亮度和MTF作為100來進(jìn)行相對評價(jià)。將針對實(shí)施例21的相對評價(jià)的結(jié)果示于表6。
(實(shí)施例22)
在隔壁和基板的表面上,使用棒涂機(jī)涂布反射層用涂劑A,形成厚度為10μm的反射層(反射率為89%),除此之外,以與實(shí)施例21相同的方式制作閃爍體面板,并進(jìn)行評價(jià)。基于金屬化合物的熒光體的覆蓋率為74%。將結(jié)果示于表6??擅鞔_,通過形成反射層,亮度和MTF提高。
(實(shí)施例23)
在反射層的表面上,使用棒涂機(jī)涂布水玻璃(38質(zhì)量%的硅酸鈉溶液;和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制;折射率為1.46),形成厚度為3μm的低折射率層(折射率為1.46),除此之外,以與實(shí)施例22相同的方式制作閃爍體面板,并進(jìn)行評價(jià)。基于金屬化合物的熒光體的覆蓋率為74%。將結(jié)果示于表6??擅鞔_,通過形成低折射率,亮度和MTF進(jìn)一步提高。
(實(shí)施例24)
在隔壁和基板的表面上,使用棒涂機(jī)涂布反射層用涂劑B,形成厚度為10μm的反射層(反射率為90%),除此之外,以與實(shí)施例21相同的方式制作閃爍體面板,并進(jìn)行評價(jià)?;诮饘倩衔锏臒晒怏w的覆蓋率為74%。將結(jié)果示于表6??擅鞔_,通過形成反射層,亮度和MTF提高。
(實(shí)施例25)
在反射層的表面上,使用棒涂機(jī)涂布納米二氧化硅分散糊料(10質(zhì)量%的IPA-ST-UP、2質(zhì)量%的OE6630、0.1質(zhì)量%的磷酸、0.9質(zhì)量%的超純水和87質(zhì)量%的PGMEA的混合物),形成厚度為2μm的低折射率層(折射率為1.38),除此之外,以與實(shí)施例24相同的方式制作閃爍體面板,并進(jìn)行評價(jià)?;诮饘倩衔锏臒晒怏w的覆蓋率為74%。將結(jié)果示于表6??擅鞔_,通過形成低折射率,亮度和MTF進(jìn)一步提高。
(實(shí)施例26)
使用將以與實(shí)施例1相同的比率進(jìn)行接枝化的金屬化合物顆粒(固體成分)0.3g、摻雜有鉈的碘化銫(CsI:Tl;中值粒徑(D50)為20μm、折射率為1.8)9.7g和PGMEA 20.0g進(jìn)行混合而得到的閃爍體層用熒光體糊料22,除此之外,以與實(shí)施例25相同的方式制作閃爍體面板,并進(jìn)行評價(jià)?;诮饘倩衔锏臒晒怏w的覆蓋率為55%。將結(jié)果示于表6??擅鞔_,亮度和MTF提高。
[表6]
附圖標(biāo)記說明
1 放射線檢測器
2 閃爍體面板
3 光電二極管基板
4 基板
5 緩沖層
6 閃爍體層
7 隔膜層
8 光電轉(zhuǎn)換層
9 輸出層
10 基板
11 電源部。