闪烁体层材料、柔性闪烁体面板及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种闪烁体层材料、柔性闪烁体面板及其制备方法、应用，涉及辐射探测器技术领域。闪烁体层材料包括荧光体和粘结剂，荧光体包括稀有金属掺杂的无机化合物，且荧光体的二维结构包括多边形或圆的任一种，粘结剂包括树脂前驱体，树脂前驱体的折射率≥1.52。通过控制荧光体的形状结构，使得荧光体在形成闪烁体层时，颗粒之间能够更为紧密的排列，从而减少界面间距，提高填充密度，避免出现闪烁体颗粒分层现象。此外，选择折射率较高的树脂前驱体作为粘结剂，能够降低因此粘结剂和荧光体的光学性质差异导致的“颗粒—粘结剂—颗粒”界面光散射问题，改善闪烁体层的整体发光强度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
闪烁体层材料、柔性闪烁体面板及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及辐射探测器
，具体而言，涉及一种闪烁体层材料、柔性闪烁体面板及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]当前，X射线图像传感器已经在医疗成像、无损检测等领域大规模应用，是成像系统整机的关键零部件。传统上，采用感光胶片与X射线相互作用，使胶片中的感光物质发生光化学反应，在显影后记录被检测物体的X射线强度信息，从而获得物体内部结构信息，这是一种纯模拟的图像记录方式。现在，人们利用平板探测器来获取物体的数字化图像信息。一般来讲，平板探测器是利用闪烁体层将入射X射线转化为可见光，再由矩阵式的光电二极管将可见光转化为电信号，再由与光电二极管连接的薄膜晶体管控制将信号逐一读出，最后经过计算机重建为数字图像。这种数字化的成像方式极大的方便了数字化整机系统的开发，可实现在线或实时检测结果分析、判读、传播。作为平板探测器的核心，闪烁体面板中X射线和可见光的转换效率直接决定了整个探测器的灵敏度、动态范围和分辨率等性能。
[0003]目前，制备闪烁体面板的方法主要有真空热蒸发法和聚合固化法，其中真空热蒸发法通过控制精细的工艺可以获得柱状晶的闪烁体层，但是该方法需要与基板尺寸相匹配的真空腔体，并且在高真空条件下沉积闪烁体层，需要耗费较高的成本。聚合固化法是将闪烁体颗粒与固化剂、分散剂、抗沉淀剂、稳定剂和粘结剂等辅料混合，由于辅料和闪烁体颗粒的结合能力较差，在闪烁体面板上容易出现闪烁体颗粒分层现象，同时粘结剂等辅料本身不具有发光特性，结构上会形成“颗粒—粘结剂—颗粒”的界面，光线在界面上传播时，由于闪烁体颗粒与粘结剂的光学性能差异，会导致光线在传播过程中发生散射、反射、折射等现象，严重时还会发生全反射，从而大大削弱闪烁体面板的整体发光效率。在实际使用的过程中，如果闪烁体面板的整体发光效率降低，平板探测器为了获得较强的信号或较为清晰的图像，势必会加大X射线照射剂量，从而对受检者造成伤害。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种闪烁体层材料、柔性闪烁体面板及其制备方法、应用。闪烁体层材料和柔性闪烁体面板的结构可以共同提高柔性闪烁体面板的发光效率，提高了闪烁体面板中X射线和可见光的转换效率，进而提升了探测器的灵敏度、动态范围和分辨率等性能。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种闪烁体层材料，包括荧光体和粘结剂，荧光体包括稀有金属掺杂的无机化合物，且荧光体的二维结构包括多边形或圆的任一种，粘结剂包括树脂前驱体，树脂前驱体的折射率≥1.52。
[0008]第二方面，本专利技术提供一种柔性闪烁体面板，包括依次接触覆盖的反光层、闪烁体
层和耦合层，其中闪烁体层的材料包括如前述实施方式任一项的闪烁体层材料。
[0009]第三方面，本专利技术提供一种如前述实施方式的柔性闪烁体面板的制备方法，包括将闪烁体层材料和反光层的材料分层凝固，在闪烁体层远离反光层的表面涂敷耦合层。
[0010]第四方面，本专利技术提供一种如前述实施方式任一项的闪烁体层材料或如前述实施方式的柔性闪烁体面板在柔性X射线图像传感器闪烁体材料的制备领域中的应用。
[0011]本专利技术具有以下有益效果：
[0012]本专利技术提供了一种闪烁体层材料、柔性闪烁体面板及其制备方法、应用，通过控制荧光体的形状结构，使得荧光体在形成闪烁体层时，颗粒之间能够更为紧密的排列，从而减少界面间距，提高填充密度，避免出现闪烁体颗粒分层现象。此外，选择折射率较高的树脂前驱体作为粘结剂，能够降低因此粘结剂和荧光体的光学性质差异导致的“颗粒—粘结剂—颗粒”界面光散射问题，改善闪烁体层的整体发光强度。将具有上述效果的闪烁体层材料用于制备柔性闪烁体面板，其中的反光层可以反射闪烁体层向远离耦合层方向发射的可见光，将闪烁体层转换的可见光尽可能多地反射回去，使得耦合层的可见光出光率进一步提高。该柔性闪烁体面板的制备方法简单，能够制备出X射线和可见光之间转换效率较高的柔性闪烁体面板，可以应用于柔性X射线图像传感器。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0014]图1为本专利技术提供的荧光体的结构示意图；
[0015]图2为本专利技术提供的柔性闪烁体面板的制备工艺流程图；
[0016]图3为本专利技术提供的柔性闪烁体面板的结果示意图；
[0017]图4为本专利技术提供的不同粒径的荧光体的扫描电子显微镜图；
[0018]图5为本专利技术提供的不同粘结剂制得的闪烁体层材料的扫描电子显微镜图；
[0019]图6为本专利技术提供的不同粘结剂制得的闪烁体面板的发光光谱图；
[0020]图7为本专利技术提供的不同粒径的荧光体制得的闪烁体层材料的扫描电子显微镜图；
[0021]图8为本专利技术提供的实施例2和对比例5制得的闪烁体面板的发光光谱图；
[0022]图9为本专利技术提供的实施例3和对比例6制得的闪烁体面板的发光光谱图；
[0023]图10为本专利技术提供的实施例4和对比例7制得的闪烁体面板的发光光谱图。图11为本专利技术实施例3和实施例6制得的闪烁体面板的发光光谱图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0025]目前制得的闪烁体层材料在闪烁体面板上容易出现颗粒分层的现象，主要呈现在闪烁体面板的底部以小尺寸颗粒为主，中部到顶部以大中型尺寸颗粒为主，这就导致了闪烁体屏在X射线照射下发光不均匀的现象，这在沿厚度方向上的不均匀发光性尤为显著。此外，现有的制备方法制得的闪烁体面板的整体发光效率较低，导致X射线到可见光的转化率较低，因此，专利技术人通过研究提出以下解决方案。
[0026]第一方面，本专利技术提供一种闪烁体层材料，包括荧光体和粘结剂，荧光体包括稀有金属掺杂的无机化合物，且荧光体的二维结构包括多边形或圆的任一种，粘结剂包括树脂前驱体，树脂前驱体的折射率≥1.52。
[0027]通过控制荧光体的形状结构，使得荧光体在形成闪烁体层时，颗粒之间能够更为紧密的排列，从而减少界面间距，提高填充密度，避免出现闪烁体颗粒分层现象。此外，选择折射率较高的树脂前驱体作为粘结剂，能够降低因此粘结剂和荧光体的光学性质差异导致的“颗粒—粘结剂—颗粒”界面光散射问题，改善闪烁体层的整体发光强度。
[0028]在可选的实施方式中，荧光体和粘结剂的添加质量之比为1～10：1。通过将荧光体和粘结剂的添加量之比控制在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闪烁体层材料，其特征在于，包括荧光体和粘结剂，所述荧光体包括稀有金属掺杂的无机化合物，且所述荧光体的二维结构包括多边形或圆的任一种，所述粘结剂包括树脂前驱体，所述树脂前驱体的折射率≥1.52。2.根据权利要求1所述的闪烁体层材料，其特征在于，所述荧光体和粘结剂的质量比为1～10：1，优选为2～8：1，更优选为3～6：1。3.根据权利要求1所述的闪烁体层材料，其特征在于，所述荧光体包括铊掺杂碘化铯、铈掺杂钆铝镓石榴石、铽掺杂硫氧化钆和铈掺杂钇铝石榴石的至少一种；优选地，所述荧光体包括铈掺杂钆铝镓石榴石或铽掺杂硫氧化钆的至少一种；优选地，在所述荧光体中，二维结构为具有规则棱角的多边形的总数占所述荧光体总数的70％以上，更优选为80％以上；优选地，所述荧光体的粒径为0.5～20μm，更优选地，所述荧光体的粒径为1～10μm，更优选地，所述荧光体的粒径为3～5μm；优选地，在所述荧光体中，粒径为3～5μm的荧光体总数占所述荧光体总数的80％以上，更优选为90％以上；优选地，多边形的边长为4～12条；更优选地，所述多边形为正多边形。4.根据权利要求1所述的闪烁体层材料，其特征在于，所述粘结剂包括聚苯乙烯树脂前驱体、环氧树脂前驱体、聚甲基丙烯酸甲酯树脂前驱体、环烯烃共聚物树脂前驱体、有机聚硅氧烷树脂前驱体、聚乙烯醇缩丁醛树脂前驱体、聚碳酸酯树脂前驱体和丙烯酸树脂前驱体中的任一种；优选地，所述粘结剂包括聚苯乙烯树脂前驱体、环氧树脂前驱体、聚甲基丙烯酸甲酯树脂前驱体、有机聚硅氧烷树脂前驱体、聚乙烯醇缩丁醛树脂前驱体或丙烯酸树脂前驱体中的任一种；优选地，所述粘结剂包括聚苯乙烯树脂前驱体、环氧树脂前驱体、有机聚硅氧烷树脂前驱体或聚乙烯醇缩丁醛树脂前驱体中的任一种；优选地，所述粘结剂包括聚苯乙烯树脂前驱体或有机聚硅氧烷树脂前驱体中的任一种；更优选为有机聚硅氧烷树脂前驱体；优选地，所述粘结剂的邵氏硬度为30～50
°
，透过率≥92％，更优选地，所述粘结剂的透过率≥92.5％；优选地，所述粘结剂的固化温度为80～150℃，固化后形成透明弹性体；更优选地，所述粘结剂的固化温度为80℃时，所述粘结剂的固化率≥80％。5.一种柔性闪烁体面板，其特征在于，包括依次接触覆盖的反光层、闪烁体层和耦合层，所述闪烁体层...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙辉，王程，张闻，周世斌，
申请(专利权)人：成都东骏激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：