JPH0772300A

JPH0772300A - ピクセル化りん光体の２次加工方法

Info

Publication number: JPH0772300A
Application number: JP6151159A
Authority: JP
Inventors: Nang T Tran; ナン・トリ・トラン; Kenneth R Paulson; ケネス・レイモンド・ポールソン
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1994-07-01
Publication date: 1995-03-17
Also published as: US5418377A; CA2125632A1; EP0633595A3; EP0633595A2; KR950005120A

Abstract

(57)【要約】【構成】（ａ）支持体上にりん光体を堆積する工程
と；（ｂ）堆積されたりん光体をマスクを通して電磁波源で
露光し、これによってりん光体をセグメント的にアブレ
ーションして、Ｘ及びＹの両方向について一連の構造得
てスロットによって分離されたピクセル化りん光体アレ
イを製造する工程と；（ｃ）前記ピクセル化りん光体間に得られたスロットを
工程（ａ）で使用したものと同じ又は異なった組成のり
ん光体材料で満たして、前記支持体上の前記ピクセル化
りん光体のそれぞれを約０．５〜２５μの幅で分離する
工程と；（ｄ）任意に前記ピクセル化りん光体を平坦化する工程
とを包含するピクセル間に約０．５〜２５μの範囲の空
間を有するピクセル化りん光体の２次加工方法。【効果】９０％以上の高い稼働領域を有し、かつ所定
のりん光体厚さに対して高い精細度を有するりん光体を
提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、りん光体の２次加工方
法に関し、より詳しくは、ピクセル化又はセル化された
りん光体の２次加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び課題】Ｘ線検出の分野では、検出目的
に有効な放射線を増加させるために、いわゆる増強スク
リーンを使用することが知られている。このようなスク
リーンは選ばれたＸ線発光材料を含有し、材料を刺激す
るそれぞれのＸ線光子に対して比較的多数の光の光子を
放出する。Ｘ線自身と発光材料からのＸ線誘発放射によ
って放出される光の両方がフィルム又は他の検出媒体又
感光性電子センサーのアレイのような装置における検出
に有効であるので、これは検出されるＸ線を効果的に増
幅する。医学的用途でのこのような増強スクリーンに対
する第１の要求は、一定の露出を生じるのに必要なＸ線
の量を減らし、これによって患者や操作者が受ける放射
線リスクを低減することである。

【０００３】このような増強スクリーンは検出に有効な
放射線量を増加させるが、得られる画像の鮮鋭度を減少
させる効果も有する。一般に発光スクリーン又は発光構
造物における画像のゆがみは発光材料内での光の拡散に
よって生じ、これは精細度及びコントラストの損失を伴
う画像のぼやけとなる。光の拡散はおよそ２つの基本的
な物理過程によって齎される。第１に、イオン化放射線
を光に変換するので、光の放射方向がランダムですべて
の方向にほぼ等しく放射されるようになる。第２の効果
は、高いエネルギーの放射線は浸透し、その浸透度は衝
突する放射線のエネルギーと浸透する材料の特性に依存
する。エネルギーが高いほど深く浸透する。また、材料
の密度が低いほど深い浸透につながる。

【０００４】従って、可視光はスクリーン及びスクリー
ンの表面の法線を通る経路に沿って発生し、光は全ての
方向に放射すると見られている。スクリーン表面の法線
からある角度ずれて放射された光の幾分かがフィルム又
は他の検出手段に到達し、拡散した画像となる。

【０００５】その結果、このような増強スクリーンの構
想はトレードオフの関係、即ち厚いスクリーンは一定の
Ｘ線レベルに対する発光放射線を増加させるが、減少し
た画像鮮鋭度を生じるし、薄いスクリーンは厚いスクリ
ーンに比べて画像の鮮鋭度が改良されるが、増幅された
フィルム画像を生成するのにより多くのＸ線を必要とす
るので患者に与えねばならないＸ線量を増やすという関
係を有している。実際には、より厚く高速のスクリーン
は、最高の画像像鮮鋭度を要求せずに患者へのＸ線露光
を低減する用途に使用し、良好な画像精細度が要求され
る場合には中速及び低速スクリーンを使用する。このよ
うな後者のスクリーンはより薄いりん光体層を用い、染
料を導入してより短い経路を進行する通常の放射線より
も横方向に進む放射線を弱めることによってこのような
光を最小限にしてもよい。一般に、精彩で低速のスクリ
ーンは高速スクリーンのＸ線量の約８倍を必要とする。

【０００６】いくつかの特許はこのようなスクリーンか
らフィルム又は他の検出機に到達する散乱発光放射線の
量を低減する問題に対する解決法を提供して来た。これ
らの特許はこのようなスクリーン構造物についてセル化
又はピクセル化の方法を提案しており、一般にこの構造
物は壁部によって分離された多数の発光材料からなる。
壁部は一般にＸ線進行方向に平行に配置され、その目的
は発光材料によって放射された光を反射し、それによっ
て散乱光が検出手段に到達するのを防止することであ
る。

【０００７】あるこのような解決法が米国特許第３，０
４１，４５６号に教示されており、ここでは内部に発光
りん光体を有する方形のプラスチック本体を薄片に薄切
りし、つぎにこの薄片の片面又は両面上を反射材料で被
覆している。これら被覆された薄片をつぎに互いに背中
あわせに接着し最初の切断方向を横断する方向に再度切
断する。これらの被覆及び接着操作を繰り返して２回ラ
ミネートされた本体を製造し、これにより所望の厚さの
スクリーンを得ても良い。この特許の方法は理論的には
興味深いが、破損や汚染なしにりん光体の細片を繰り返
し取り扱い、かつ正確に配列する必要があるので工業的
に重大な問題を有する。

【０００８】他の方法が米国特許第３，６４３，０９２
号に提案されている。ここで提案されている構造は隣接
する壁の間に波形部が配置されてなる壁を用いて、Ｘ線
の進行方向に伸びた複数の部屋を形成するようにしてい
る。これらの部屋の少なくとも１つは前述のような方法
でＸ線に反応して光を生成する発光体で満たされてい
る。この部屋構造は平坦な壁部と波形部によって形成さ
れた壁のようなものであり、この壁は放射光を制限し及
び／又は反射して検出手段に到達する散乱放射線の量を
制限する。米国特許第３，０４１，４５６号のような特
許で提案されている構造は理論的に興味深いが、小さく
脆い部品を取り扱う必要があるのでその２次加工におい
て問題がある。

【０００９】他の文献は化学的エッチング又はフライス
削りを用いて材料中に溝を形成し、この溝を次に反射材
料で満たす又は平坦化して光反射壁を形成することを提
案している。しかしながら、このタイプのエッチングま
たはフライス削りは比較的粗野な表面を形成するので次
に平坦化又は被覆形成しても良好な反射表面を提供しな
い。このような比較的粗野な表面は多方向反射を形成す
る効果を有し、光の多くが激しい散乱を通して失われる
ようになる。

【００１０】このような化学的フライス削り又はエッチ
ングの更なる欠点は、構造物を取り扱うために十分な強
度を提供するためには、形成された壁が少なくとも０．
００３〜０．０１０インチでなければならないことであ
る。この厚さの壁は識別可能であり、その結果、フィル
ム上の画像中に線として表れ、故に精細度を減少させ
る。更に、この厚さの壁は、その量によって利用できる
りん光体の量を減少させ、従って構造体からの光の出力
を減少させる。更に、これらの構造体は壁の周囲が連続
でかつ剛直であるのでりん光体をセル中に注入し又は浸
透させた後に硬化する場合には収縮又は膨張が生じる可
能性があるという欠点を有する。これはしばしばりん光
体に割れ目を生じ、割れ目での分離境界のために光の透
過率の低下を生じる。

【００１１】米国特許第３，９３６，６４５号はレーザ
ーを用いてＸ及びＹの両方向に発光体材料中に狭いスロ
ットを切削して２次加工されたセル化発光体構造物を開
示している。次のこのスロットを光又は放射線又はその
両方に対して不透明な材料で満たす。しかしながらりん
光体材料を用いてスロット中を満たし０．５μ程度の幅
のスロットで分離されたセル化（ピクセル化）りん光体
を形成するという記載はない。

【００１２】米国特許第５，１５３，４３８号は構造化
シンチレーター材料を開示しており、ここでは個々のシ
ンチレーター成分間のすき間は、それに対応する感光性
セルによって回収されるそれぞれの成分内の光の割合を
最大化するために、反射材料、例えば二酸化チタン、酸
化マグネシウム等で満たされている。この特許では個々
の成分を基材の表面上に存在する構造物全体に好ましく
する堆積ことによって形成している。先の米国特許第
３，９３６，６４５号と同様に５，１５３，４３８号に
はりん光体材料を用いてスロット中を満たし０．５μ程
度の幅のスロットで分離されたピクセル化りん光体を形
成するという記載はない。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、０．５
μ程度の狭い幅で分離されたピクセル化又はセル化りん
光体を２次加工する効果的な方法を提供する。ピクセル
サイズは約２５〜２００μの範囲が好ましい。更に、こ
の方法は９０％以上の高い稼働領域を有し、かつ所定の
りん光体厚さに対して高い精細度を有するりん光体の２
次加工を提供する。

【００１４】本発明の方法は：（ａ）支持体上にりん光体を堆積する工程と；（ｂ）堆積したりん光体をマスクを通して電磁波源で露
光し、これによってりん光体をセグメント的にアブレー
ションして、Ｘ及びＹの両方向について一連の構造を得
てスロットによって分離されたピクセル化りん光体アレ
イを製造する工程と；（ｃ）ピクセル化りん光体間に得られたスロットを工程
（ａ）で使用したものと同じ又は異なった組成のりん光
体材料で満たし、支持体上に得られたピクセル化りん光
体のそれぞれを約０．５〜２５μの幅で分離する工程
と；（ｄ）任意にピクセル化りん光体を平坦化する工程とを
包含している。

【００１５】ある好ましい実施態様では、工程（ａ）で
使用する電磁波源はエキシマーレーザーである。ＣＯ₂
及びＹＡＧ：Ｎｄレーザーのようなエキシマーレーザー
アブレーションは化学的表面改質において基本的であ
る。この方法は種々のエキシマー構成（例えば、ＡｒＦ
は１９３ｎｍを生じ、ＫｒＦは２４８ｎｍを生じ、Ｘｅ
Ｃｌは３０８ｎｍを生じる）によって生じる短い波長に
より行うことができる。化学的表面改質を用いて熱的側
面効果が最小となり、りん光体の熱的品位低下を実質的
に招かないようにする。エキシマーレーザーは光化学的
方法を開始させ、これは非常に正確で損傷を与えない方
法となる。

【００１６】他の好ましい実施態様では、工程（ｂ）と
（ｃ）の間の工程として、光反射材料又は光吸収材料の
薄い層を構造体の上に被覆形成する。

【００１７】また、他の好ましい実施態様では工程
（ｄ）での平坦化りん光体を後述する保護層で被覆す
る。

【００１８】本出願では、：「ピクセル化りん光体」と
は隣接するりん光体成分を光学的に分離したりん光体成
分を意味し；「スロット」とはあるりん光体成分を他の
りん光体成分から分離する空の領域又は空間を意味し；
「アレイ」はあらかじめ決定された順序に配列した成分
の集合を意味し；「センサー」は電磁波を対応する電気
信号に変換する電子部品（フォトダイオード、又は光導
電体）を意味する。

【００１９】本発明の他の特徴、効果、及び利益は以下
の説明、実施例、及び請求の範囲から明白である。

【００２０】本発明にいかなる常套のりん光体を用いて
も良い。このようなりん光体の非限定的な例としては次
のようなものがある：日本特許公開第８０４８７／１９
７３に開示されているようなＢａＳＯ₄：Ａ_x（式中、Ａ
はＤｙ、Ｔｂ、及びＴｍから選択される少なくとも１つ
の成分であり、ｘは０．００１≦ｘ＜１ｍｏｌ％を満足
する）で代表されるりん光体；日本特許公開第８０４８
８／１９７３に開示されているようなＭｇＳＯ₄：Ａ
_x（式中、ＡはＨｏ又はＤｙいずれかであり、ｘは０．
００１≦ｘ≦１ｍｏｌ％を満足する）で代表されるりん
光体；日本特許公開第８０４８９／１９７３に開示され
ているようなＳｒＳＯ₄：Ａ_x（式中、ＡはＤｙ、Ｔｂ、
及びＴｍから選択される少なくとも１つの成分であり、
ｘは０．００１≦ｘ＜１ｍｏｌ％を満足する）で代表さ
れるりん光体；日本特許公開第２９８８９／１９７６に
開示されているような、Ｍｎ、Ｄｙ、及びＴｂから選択
される少なくとも１つの成分を含有するＮａ₂ＳＯ₄、Ｃ
ａＳＯ₄又はＢａＳＯ₄から構成されるりん光体；日本特
許公開第３０４８７／１９７７に開示されているよう
な、ＢｅＯ、ＬｉＦ、ＭｇＳＯ₄、又はＣａＦ₂から構成
されるりん光体；日本特許出願第３９２７７／１９７８
に開示されているような、Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇：Ｃｕ又はＡｇ
から構成されるりん光体；日本特許公開第４７８８３／
１９７９に開示されているような、Ｌｉ₂Ｏ・（Ｂ
₂Ｏ₂）_x：Ｃｕ（式中、ｘは２＜ｘ≦３を満足する）又
はＬｉ₂Ｏ・（Ｂ₂Ｏ₂）_x：Ｃｕ、Ａｇ（式中、ｘは２＜
ｘ≦３を満足する）で代表されるりん光体；米国特許第
３，８５９，５２７号に開示されているようなＳｒＳ：
Ｃｅ、Ｓｍ；ＳｒＳ：Ｅｕ、Ｓｍ；Ｌａ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ、
Ｓｍ；及び（Ｚｎ、Ｃｄ）Ｓ：Ｍｎ、Ｘ（式中、Ｘは水
素）で代表されるりん光体；日本特許公開第１２１４２
／１９８０に開示されているような、ＺｎＳ：Ｃｕ又は
Ｐｂ；ＢａＯ・（Ａｌ₂Ｏ₃）_x：Ｅｕ（式中、ｘは０．
８≦ｘ≦１０を満足する）で代表されるバリウムアルミ
ネートりん光体及びＭ^IIＯ_xＳｉＯ₂：Ａ（式中、Ｍ^IIは
Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎ、Ｃｄ、又はＢａであり、Ａは
Ｃｅ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｔｍ、Ｐｂ、Ｔｌ、Ｂｉ、及びＭｎ
から選択される少なくとも１つの成分であり、ｘは０．
５≦ｘ＜２．５を満足する）で代表されるアルカリ土類
シリケートりん光体；（Ｂａ_1-x-yＭｇ_xＣａ_y）ＦＸ：
ｅＥｕ²⁺（式中、ＸはＢｒ及びＣｌの少なくとも一方で
あり、ｘ、ｙ、及びｅはそれぞれ０＜ｘ＋ｙ≦０．６、
ｘｙ≠０、及び１０^-6≦ｅ≦５×１０^-2を満足する）で
代表されるアルカリ土類フルオロハライドりん光体；日
本特許公開第１２１４４／１９８０に開示されているよ
うな、ＬｎＯＸ：ｘＡ（式中、ＬｎはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、
及びＬｕから選択される少なくとも１つの成分であり；
ＸはＣｌ及び／又はＢｒであり；ＡはＣｅ及び／又はＴ
ｂであり；ｘは０＜ｘ＜０．１を満足する）で代表され
るりん光体；日本特許公開第１２１４５／１９８０に開
示されているような、（Ｂａ_1-xＭ^II _x）ＦＸ：ｙＡ（式
中、Ｍｎ^IIはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎ、及びＣｄから選
択される少なくとも１つの成分であり、ＸはＣｌ、Ｂ
ｒ、及びＩから選択される少なくとも１つの成分であ
り；ＡはＥｕ、Ｔｂ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、
Ｎｄ、Ｙｂ、及びＥｒから選択される少なくとも１つの
成分であり、ｘ及びｙは０≦ｘ≦０．６、０≦ｙ≦０．
２をそれぞれ満足する）で代表されるりん光体；日本特
許公開第８４３８９／１９８０に開示されているよう
な、ＢＦＸ：ｘＣｅ、ｙＡ（式中、ＸはＣｌ、Ｂｒ、及
びＩから選択される少なくとも１つの成分であり；Ａは
Ｉｎ、Ｔｌ、Ｇｄ、Ｓｍ及びＺｒから選択される少なく
とも１つの成分であり、ｘ及びｙは０＜ｘ≦２×１
０^-1、０＜ｙ≦５×１０^-2をそれぞれ満足する）で代表
されるりん光体；日本特許公開第１６００７８／１９８
０に開示されているような、Ｍ^IIＦＸ・ｘＡ：ｙＬｎ
（式中、Ｍ^IIはＭｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎ、及びＣ
ｄから選択される少なくとも１つの成分であり、ＡはＢ
ｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ａｌ
₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｔｉ
Ｏ₂、ＺｒＯ₂、ＧｅＯ₂、ＳｎＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ
₂Ｏ₅、及びＴｈＯ₂から選択される少なくとも１つの酸
化物であり；ＬｎはＥｕ、Ｔｂ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐ
ｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｖ、Ｓｍ、及びＧｄから選択
される少なくとも１つの成分であり；ＸはＣｌ、Ｂｒ、
及びＩから選択される少なくとも１つの成分であり；ｘ
及びｙは５×１０^-5≦ｘ≦０．５、０＜ｙ≦，０．２を
それぞれ満足する）で代表される希土類成分活性化２価
の金属フルオロハライドりん光体；日本特許公開第１４
８２８５／１９８２号に開示されているような、ｘＭ₃
（ＰＯ₄）₂・ＮＸ₂：ｙＡ又はＭ₃（ＰＯ₄）₂：ｙＡ（式
中、Ｍ及びＮはそれぞれＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚ
ｎ、及びＣｄから選択される少なくとも１つの成分であ
り；ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩから選択される少なく
とも１つの成分であり；はＡはＥｕ、Ｔｂ、Ｃｅ、Ｔ
ｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｓｂ、Ｔ
ｌ、Ｍｎ及びＳｎから選択される少なくとも１つの成分
であり；ｘ及びｙは０＜ｘ≦６、０≦ｙ≦１をそれぞれ
満足する）のいずれかで代表されるりん光体；ｎＲＸ₃
・ｍＡＸ’₂：ｘＥｕ又はｎＲｅＸ₃・ｍＡＸ’₂：ｘＥ
ｕ、ｙＳｍ（式中、ＲはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、及びＬｕから
選択される少なくとも１つの成分であり；ＡはＢａ、Ｓ
ｒ、及びＣａから選択される少なくとも１つの成分であ
り；Ｘ及びＸ’はそれぞれＦ、Ｃｌ、及びＢｒから選択
される少なくとも１つの成分であり；ｘ及びｙは１×１
０^-4＜ｘ＜３×１０^-1、１×１０^-4＜ｙ＜１×１０^-1を
それぞれ満足し；ｎ／ｍは１×１０^-3＜ｎ／ｍ＜７×１
０^-1を満足する）のいずれかで代表されるりん光体；Ｍ
^IＸ・ａＭ^IIＸ’₂・ｂＭ^IIIＸ”₃：ｃＡ（式中、Ｍ^Iは
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓから選択される少なく
とも１つのアルカリ金属であり；Ｍ^IIはＢｅ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ、及びＮｉから選択
される少なくとも１つの２価の金属であり；Ｍ^IIIはＳ
ｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、
Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａ
ｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも１つの３価
の金属であり；Ｘ、Ｘ’、及びＸ”はそれぞれＦ、Ｃ
ｌ、Ｂｒ及びＩから選択される少なくとも１つのハロゲ
ンであり；ＡはＥｕ、Ｔｂ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、
Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、Ｔ
ｌ、Ｎａ、Ａｇ、Ｃｕ、及びＭｇから選択される少なく
とも１つの成分であり；ａ、ｂ及びｃの値はそれぞれ０
≦ａ＜０．５、０≦ｂ＜０．５、０＜ｃ≦０．２を満足
する）で代表されるアルカリンハライドりん光体；ＩＥ
ＥＥ、トランスアクションズ・オブ・ニュークレア・サ
イエンス（ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＮｕｃｌ
ｅａｒＳｃｉｅｎｃｅ）第３４巻、Ｎｏ．４、１９９
２年、５０２〜５０５頁に述べられているようなセリウ
ムドープされたルテチウムオキシオルトシリケートＬｕ
_2(1-x)Ｃｅ_2x（ＳｉＯ₄）Ｏで代表されるりん光体；Ｉ
ＥＥＥ、ジャーナル・オブ・オーアンタム・エレクトロ
ニクス（ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｕａｎｔｕｍＥｌ
ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）第２６巻、Ｎｏ．８、１９９０年
８月、１４０５〜１４１１頁及びヨーロッパ特許出願第
０，２５３，５８９号に述べられているようなネオジミ
ウムドープされたイットリウムオルトシリケート（Ｎｄ
³⁺：Ｙ₂ＳｉＯ₅）で代表されるりん光体；Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：
Ｒ（式中、ＲはＴｂ、Ｅｕ、Ｐｒ、及びＴｍから選択さ
れる少なくとも１つの成分である）で代表されるりん光
体；及びＣｓＩ：Ｎａ、ＬｉＦのような熱発光材料で表
されるりん光体等。

【００２１】実際に好ましいりん光体はアルカリ金属の
ハロゲン化物から構成されるものである。

【００２２】りん光体はいかなる好適な方法によって支
持体上に堆積しても良い。このような方法の非限定的な
例としては以下のようなものがある。第１の方法は真空
蒸着である。この方法では支持体をを入れた真空蒸着装
置を１０^-6Ｔｏｒｒ程度のレベルに減圧する。次に、前
述のりん光体の少なくとも１つを抵抗加熱（ｒｅｓｉｓ
ｔｉｖｅｈｅａｔｉｎｇ）、電子ビーム加熱等によっ
て気化して支持体の表面上に形成された所望の厚さを有
するりん光体の層を形成する。また、りん光体を有する
層は何回も気化操作を繰り返して形成することができ
る。更に、複数の抵抗ヒーター又は電子ビームを用いて
共蒸着を実現することもできる。また、気化中に堆積層
を加熱又は冷却することもでき、必要であれば、気化後
に堆積層を熱処理することもできる。

【００２３】真空蒸着操作の後、任意にりん光体含有層
の支持体と反対側面上に保護層を提供しても良い。ま
た、まず保護層上にりん光体層を形成し、次にこれに支
持体を提供することもできる。

【００２４】第２の方法はスパッターリング技術であ
る。この方法では、支持体を入れたスパッタリング装置
を約１０^-6Ｔｏｒｒに減圧する。次に、不活性ガズ（例
えばＡｒ又はＮｅ）を装置内に導入し、内部の圧力を約
１０^-3Ｔｏｒｒのレベルにまで上げる。次に、前述のり
ん光体の少なくとも１つをスパッタリングして支持体の
表面上に所望の厚さを有するりん光体の層を堆積させ
る。また、りん光体層は複数回スパッタリング操作を繰
り返して形成することができる。

【００２５】スパッタリング操作の後、必要であれば、
りん光体層の支持体と反対側面上に保護層を提供しても
良い。また、まず保護層上にりん光体層を形成し、次に
これに支持体を提供することもできる。

【００２６】第３の方法は化学的気相析出（ＣＶＤ）で
ある。この方法では、りん光体前駆体又はりん光体の原
材料を含有する有機金属化合物を熱エネルギー、高周波
の力等を用いて分解することによって支持体上にりん光
体層を得る。

【００２７】第４の方法はスプレイ技術である。この方
法では、支持体の粘着性層上にりん光体の粉末をスプレ
イすることによってりん光体層を得る。

【００２８】第５の方法は焼成法である。この方法で
は、バインダー中にりん光体の粉末が分散されてなる有
機バインダーを支持体上に被覆形成し、次に焼成して有
機バインダーを揮発させ、バインダーのないりん光体層
を得る。

【００２９】第６の方法は硬化法である。この方法で
は、バインダー中にりん光体の粉末が分散されてなる有
機重合性バインダーを支持体上に被覆形成し、次にこれ
をバインダーの重合が開始しこれが完結する条件にさら
し、重合バインダーとりん光体の固体コンポジット体を
形成する。

【００３０】第７の方法はスプレイ熱分解法である。こ
の方法では、好適な揮発性キャリアー中に懸濁したベー
ス成分の溶液を加熱された支持体上にスプレイすること
によってりん光体堆積中にキャリアーの気化が生じてり
ん光体を形成する。

【００３１】りん光体層の厚さは放射線写真画像パネル
前駆体の放射線感応性、及びりん光体のタイプによって
変更されるが、好ましくは３０μｍ〜１０００μｍの範
囲、特に５０μｍ〜８００μｍの範囲から選択される。

【００３２】りん光体層の厚さが３０μｍ未満の場合に
は、放射線吸収速度が低下し、従って放射線感応性が低
くなる。それから得られた画像の粒状性が増加し不良画
像が生じる。前述に加えて、りん光体層は透明となり、
従ってりん光体層中での活性放射線の２次的広がりが非
常に増加し画像鮮鋭度が低下する傾向が生じる。

【００３３】りん光体用の支持体は種々のポリマー状材
料、ガラス、硬化ガラス、石英、金属等でありうる。こ
れらの中で、可撓性又は容易に巻き取り処理可能なシー
ト材料は、情報記録材料の取り扱いの点で特に好適であ
る。この観点から、特に好ましい材料としては例えば、
セルロースアセテート、ポリエステル、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリアミド、ポリイミド、セルロースト
リアセテート又はポリカーボネートフィルムのような可
塑性材料、又はアルミニウム、鉄、銅等の金属シートで
ある。

【００３４】ピクセル化りん光体の形成処理を単一のセ
ンサーアレイからなる基材上に、又は「サブモジュール
（ｓｕｂ−ｍｏｄｕｌｅ）」として記載することができ
る多数のセンサーアレイ上に行うこともできる。サブモ
ジュールの集合体を組み立て、完全な大容量の放射線写
真画像パネルを形成することができる。センサーアレイ
はアモルファスシリコン、単結晶シリコン、カドミウム
テルライド、銅インジウムジセレニド、及び他の当業者
に公知のセンサー材料で形成することができる。単結晶
シリコンの場合には、センサーアレイは約３００〜約７
００μの厚さのシリコンウエハー上の常套のセンサーア
レイでありうる。更に、センサーアレイは薄膜化シリコ
ンウエハー、好ましくは約１０〜３００μの厚さ、より
好ましくは約１０〜３０μの厚さのシリコンウエハー上
にありうる。十分に薄膜化されたシリコンウエハー上の
センサーアレイは光透過性という効果を有してりん光体
がシリコンを通して光検出センサーの反対側からセンサ
ーアレイを光照射することができる。この光照射方法を
「背面光照射」と言う。

【００３５】また、りん光体を光ファイバー成分上に形
成することもできる。光ファイバー成分は互いに平行に
接続された個々の光ファイバーの大きい束からなり、こ
の束の一方の末端に投影された画像を一様に束の他方の
末端に輸送し、画像の異なった位置の相関位置で１対１
対応を保持することができる。この光ファイバーのこの
束の光輸送表面は磨く（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）ことによ
ってセル化してピクセル化りん光体のアレイを形成する
りん光体層の均一な堆積が可能であるように十分に滑ら
かである。

【００３６】次にした堆積りん光体をりん光体材料を好
適なマスクキング技術を用いて電磁波で露光することに
よってピクセル化又はセル化し、これによってりん光体
をセグメント的にアブレーションしＸ及びＹの両方向に
一連の構造を形成してアレイを形成する。

【００３７】いかなる好適な源（例えばエキシマーレー
ザー、ＣＯ₂レーザー、又はＹＡＧ：Ｎｄレーザー）を
用いて電磁波を発生させても良い。りん光体をアブレー
ションするのに必要な出力強度はりん光体の組成；ビー
ムサイズ；及び使用する基材のタイプに依存して変更
し、これは当業者には容易に理解できる。必要な出力強
度の上限は基材材料の破壊を防止するために制限され
る。例えば、２０ナノ秒のパルス幅を有するエキシマー
レーザーの場合には、出力強度の量は好ましくは約３０
〜７００Ｊ／ｃｍ²、より好ましくは６０〜２４０Ｊ／
ｃｍ²の範囲である。

【００３８】実際にはエキシマーレーザーが好ましい。
エキシマーレーザーは射出ダイマーレーレーザー（ｅｘ
ｉｔｅｄｄｉｍｅｒｌａｓｅｒ）であり、ここでは
２つの通常不活性なガス（例えば、クリプトン、とＫ
ｒ、フッ素、Ｆ₂）を電荷にさらす。ガスの一方（Ｋ
ｒ）は活性状態（Ｋｒ＊）へとエネルギー化され、ここ
で他方のガス（Ｆ₂）と結び付いて活性化合物（ＫｒＦ
＊）を形成することができる。不安定なこの化合物は光
子を１つ放出して不活性状態に落ち、即座に最初のガス
（Ｋｒ及びＦ₂）に解離する。そしてこの工程が繰り返
される。放出された光子がレーザー出力である。エキシ
マーレーザーの興味深い点は、短い波長（ＵＶ）の光の
生成における高い効率とその短いパルス幅である。これ
らの特徴はエキシマーレーザーを工業的用途でより有効
にしている。

【００３９】好適なマスキング技術は公知であり、これ
にはシャドーマスキングがある。ここではマスクはアブ
レーションさせる層と密接に接触しており、アブレーシ
ョンさせる層上に投影されるマスクパターンを拡大又は
縮小するための光学系を要する投影マスクである。

【００４０】任意に、好適な高光反射材料、例えば金又
は銀の薄層（例えば、５０００Å）を工程（ｂ）から得
られたスロットの壁上に形成することができる。スパッ
タリング、蒸着、無電解めっき、めっき、又は他の薄膜
堆積技術を用いることができる。

【００４１】また、任意に黒色又は吸収材料を堆積して
光散乱を最小化することができる。しかし、被覆形成の
この手法は１ピクセル内の光を制限し、堆積材料による
光の吸収によってピクセルからの総光出力を減少させる
可能性がある。

【００４２】工程（ｃ）において、工程（ａ）で使用し
たものと同じ又は異なった組成のりん光体材料をスロッ
ト中に堆積して、得られたピクセル化又はセル化りん光
体を約０．５〜２５μ、好ましくは約５μ幅で分離する
ようにする。

【００４３】工程（ｃ）では、工程（ａ）で使用したも
のと異なった組成のりん光体材料を使用するほうが単一
ピクセル内での光の含有を向上させることができる。な
ぜなら、ピクセル内の屈折率がピクセル外の屈折率より
も大きい場合には屈折率の差がピクセル内を進行する光
をピクセル中へと反射し戻すためである。

【００４４】得られたりん光体及び金属薄膜を使用する
場合には、次に機械的な研摩、イオンフライス削り、化
学的エッチング、及び機械−化学的ラッピング等の好適
な手段によって平坦化することができる。

【００４５】

【実施例】以下の非限定的な実施例は更に本発明を例示
している。

【００４６】（実施例１）ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を
蒸着堆積用のＳＭ−１２ボート内に入れた。本実施例で
選択された基材は３”×３”の大きさのアルミニウムプ
レートであり、これをボート−基材間の距離が約２イン
チとなるように配置した。堆積は１２０℃の温度、２０
０アンペアの電流値で３０分後に完了した。この結果、
約１００μの総堆積厚さでりん光体が堆積した。堆積し
たりん光体を、２００ｍＪ、１００Ｈｚ、及び２４８ｎ
ｍのエネルギーで操作して１３８Ｊ／ｃｍ²の出力強度
となったエキシマーレーザーを用いて、方形の投影にア
ブレーションした。方形マスクとフォーカスレンズを用
いて０．００３”ごとに０．０７５”の画像サイズを得
た。この試料を０．２インチ／秒の速度でスキャンし
た。得られたりん光体のＸ−Ｙけがきパターンを再度同
じ堆積条件にさらしてアブレーション領域を満たし、２
つの別々の堆積物によって形成された２００μの高さで
１５０×１５０μのピクセル間に２０μの空間を得た。

【００４７】（実施例２）実施例１で使用したのと同じ
条件に、更にＣｓＩりん光体の２回目の堆積の前の１回
目の一連のピクセル構造上に反射性分離壁を形成する金
属堆積工程を用いた。特に薄層（５０００Å）の銀をパ
ター化されたりん光体表面上にスパッターし前述のよう
に第２のりん光体の堆積を続けた。

【００４８】（実施例３）市販のシンチレーションスク
リーン（３Ｍ社製トリマックス（Ｔｒｉｍａｘ）Ｔ２）
を波長１０．６μに操作したＣＯ₂レーザーを用いてパ
ターン化した。得られたパターンは１２５μの直径の穴
からなり、穴の周囲は約２０μの表面粗さを有してい
た。１００μ以下のパターンを形成する試みは、１０．
６μの波長での吸収率が低いりん光体において効果的な
アブレーションに要するＣＯ₂レーザーのエネルギーが
高いので、不可能であることがわかった。

【００４９】請求の範囲に記載するような本発明の精神
及び範囲から逸脱する事なく適当な改良及び変更は前述
の記載から可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ケネス・レイモンド・ポールソンアメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セント・ポール、スリーエム・センター（番地の表示なし)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）支持体上にりん光体を堆積する工
程と；（ｂ）堆積されたりん光体をマスクを通して電磁波源で
露光し、これによってりん光体をセグメント的にアブレ
ーションして、Ｘ及びＹの両方向について一連の構造得
てスロットによって分離されたピクセル化りん光体アレ
イを製造する工程と；（ｃ）前記ピクセル化りん光体間に得られたスロットを
工程（ａ）で使用したものと同じ又は異なった組成のり
ん光体材料で満たして、前記支持体上の前記ピクセル化
りん光体のそれぞれを約０．５〜２５μの幅で分離する
工程と；（ｄ）任意に前記ピクセル化りん光体を平坦化する工程
とを包含するピクセル間に約０．５〜２５μの範囲の空
間を有するピクセル化りん光体の２次加工方法。
【請求項２】前記りん光体がアルカリ金属のハロゲン
化物から構成される請求項１記載の方法。
【請求項３】工程（ｃ）において前記ピクセル化りん
光体が約０．５μの幅で分離されている請求項１記載の
方法。