JP6041594B2 - シンチレータパネル、及び、放射線検出器 - Google Patents

Description

本発明は、シンチレータパネル及び放射線検出器に関する。

特許文献１には、放射線検出器を製造する方法が記載されている。特許文献１に記載の方法では、まず、素子ベース上に配列された光電変換素子の前段にマスクを配置し、そのマスクを用いたシンチレータ材の蒸着により光電変換素子上にシンチレータ素子を形成する。次いで、光反射材を全体に塗布あるいは蒸着する。このとき、シンチレータ素子を分離する溝に光反射材が充填される。そして、アルミ箔等により遮光処理を施して放射線検出器を得る。

特開平９−３２５１８５号公報

しかしながら、上述した方法のように、シンチレータ素子を分離する溝に光反射材（もしくは光吸収材）を充填して光遮蔽層を形成しようとすると、その光反射材（もしくは光吸収材）に含まれる溶剤等が、シンチレータ素子を構成する複数の柱状結晶間に浸透してしまう場合がある。そのような場合には、潮解性を有するシンチレータ素子の特性が劣化してしまうおそれがある。特に、柱状結晶を厚くした（例えば、膜厚５００μｍ程度）場合に、柱状結晶間の隙間が広くなる傾向にあり、問題となっていた。

本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、光遮蔽層の形成に伴う特性の劣化を防止可能なシンチレータパネル、及び放射線検出器を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るシンチレータパネルは、放射線をシンチレーション光に変換するためのシンチレータパネルであって、表面及び裏面を有する基板と、互いに離間するように基板の表面上に形成され、上面と、上面から基板の表面に向けて延びる側面とを有する複数のシンチレータ部と、シンチレータ部の上面及び側面を覆うように、シンチレータ部の上面及び側面上に形成された溶剤浸透阻止膜と、溶剤浸透阻止膜の上に形成され、シンチレーション光を遮蔽するための光遮蔽層と、を備え、シンチレータ部は、シンチレータ材料の複数の柱状結晶から構成されており、溶剤浸透阻止膜は、互いに隣り合うシンチレータ部の側面同士の間隙が埋まらないように形成されており、光遮蔽層は、間隙を充填するように、シンチレータ部の側面上の溶剤浸透阻止膜上に形成されている、ことを特徴とする。

このシンチレータパネルにおいては、互いに離間するように基板の上に複数のシンチレータ部が形成されており、それらのシンチレータ部同士（シンチレータ部の側面同士）の間隙を埋めないように、それぞれのシンチレータ部の側面及び上面上に溶剤浸透阻止膜が形成されている。そして、このシンチレータパネルにおいては、シンチレータ部同士の間隙を充填するように、溶剤浸透阻止膜の上に光遮蔽層が形成されている。したがって、シンチレータ部同士の間隙に所定の材料を充填して光遮蔽層を形成する際に、その所定の材料の溶剤等がシンチレータ部を構成する柱状結晶間に浸透しない。よって、このシンチレータパネルによれば、光遮蔽層の形成に伴う特性の劣化を防止することができる。

本発明に係るシンチレータパネルにおいては、光遮蔽層は、シンチレータ部の側面を覆うように、シンチレータ部の側面上の溶剤浸透阻止膜上に形成されているものとすることができる。この場合、各シンチレータ部において、シンチレーション光を確実に閉じ込めることができる。

本発明に係るシンチレータパネルにおいては、光遮蔽層は、シンチレータ部の上面を覆うように、シンチレータ部の上面上の溶剤浸透阻止膜上にさらに形成されているものとすることができる。この場合、各シンチレータ部において、シンチレーション光を確実に閉じ込めることができる。

本発明に係るシンチレータパネルにおいては、基板には、基板の裏面から表面に向かう方向に表面から突出する複数の凸部と、凸部によって規定される凹部とが形成されており、シンチレータ部は、それぞれ、凸部の上面上に形成されているものとすることができる。この場合、シンチレータ部同士を確実に離間して形成することができる。

本発明に係るシンチレータパネルにおいては、溶剤浸透阻止膜は、凸部の側面を覆うように、凸部の側面上にさらに形成されているものとすることができる。この場合、光遮蔽層を形成する際の柱状結晶間への溶剤の浸透を確実に防止することができる。

本発明に係るシンチレータパネルにおいては、溶剤浸透阻止膜は、凹部の底面を覆うように、凹部の底面上にさらに形成されているものとすることができる。この場合、柱状結晶間への溶剤の浸透をより確実に防止することができるうえに、溶剤浸透阻止膜の形成が容易となる。

ここで、上記課題を解決するために、本発明に係る放射線検出器は、上述したシンチレータパネルを備え、基板は、シンチレータ部に光学的に結合されるように配列された複数の光電変換素子を有するセンサパネルである、ことを特徴とする。この放射線検出器は、上述したシンチレータパネルを備えるので、光遮蔽層の形成に伴う特性の劣化を防止することができる。

本発明によれば、光遮蔽層の形成に伴う特性の劣化を防止可能なシンチレータパネル、及び放射線検出器を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るシンチレータパネルの側面図である。 図１に示されたシンチレータパネルの部分的な平面図である。 本発明の第２実施形態に係るシンチレータパネルの側面図である。 本発明の第３実施形態に係るシンチレータパネルの側面図である。 本発明の第４実施形態に係るシンチレータパネルの側面図である。 本発明の第５実施形態に係るシンチレータパネルの側面図である。 本発明の第６実施形態に係るシンチレータパネルの側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るシンチレータパネルについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において、同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下の実施形態に係るシンチレータパネルは、入射したＸ線等の放射線Ｒを可視光等のシンチレーション光に変換するためのものであり、例えば、マンモグラフィー装置、胸部検査装置、ＣＴ装置、歯科口内撮影装置、及び、放射線カメラ等において、放射線イメージング用のデバイスとして用いることができる。
［第１実施形態］

まず、本発明の第１実施形態に係るシンチレータパネルについて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るシンチレータパネルの側面図である。図２は、図２に示されたシンチレータパネルの部分的な平面図である。図１，２に示されるように、シンチレータパネル１は、矩形状の基板１０を備えている。

基板１０は、互いに対向する表面１０ａ及び裏面１０ｂを有する。基板１０は、表面１０ａに形成された凹凸パターンＰａを有している。基板１０の材料としては、例えば、ＡｌやＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属、ポリイミドやポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等の樹脂フィルム、アモルファスカーボンや炭素繊維強化プラスチック等のカーボン系材料、ＦＯＰ（ファイバオプティックプレート：直径が数ミクロンの多数の光ファイバを束ねた光学デバイス（例えば、浜松ホトニクス社製J5734））等を用いることができる。凹凸パターンＰａの材料としては、例えば、エポキシ樹脂（日本化薬（株）製ＫＭＰＲやＳＵ−８等）といった高アスペクトレジスト、シリコン、及び、ガラス等を用いることができる。特に、凹凸パターンＰａを構成する凸部の材料は、後述するシンチレータ部２０で生じるシンチレーション光に対して透過性を有する材料とすることができる。

凹凸パターンＰａは、複数の凸部１１と、凸部１１によって規定された凹部１２とによって形成されている。つまり、基板１０には、複数の凸部１１と凹部１２とが形成されている。凸部１１のそれぞれは、基板１０の裏面１０ｂから表面１０ａに向かう方向（ここでは、放射線Ｒの入射方向、及び、基板１０の表面１０ａや裏面１０ｂに直交する方向）に沿って表面１０ａから突出している。凸部１１のそれぞれは、直方体状に形成されている。凸部１１は、基板１０の表面１０ａ上に２次元アレイ状に周期的に配列されている。したがって、凸部１１によって規定される凹部１２は、平面視で矩形の格子状を呈する溝である。

このような凹凸パターンＰａの各寸法は、凸部１１のピッチ（凸部１１の形成周期）Ｐを１００μｍ程度とした場合には凹部１２の幅（溝幅）Ｗを３５μｍ程度とし、凸部１１のピッチＰを１２７μｍ程度とした場合には凹部１２の幅Ｗを２０μｍ〜４０μｍ程度とし、凸部１１のピッチＰを２００μｍ程度とした場合には凹部１２の幅Ｗを５０μｍ〜７０μｍ程度とすることができる。また、凸部１１の高さＨは、２．５μｍ〜５０μｍ程度とすることができる。特に、本実施形態においては、凸部１１のピッチＰを１２７μｍ程度とし、凹部１２の幅Ｗを４５μｍ程度とし、凸部１１の高さＨを１５μｍ程度としている。

シンチレータパネル１は、複数のシンチレータ部２０を備えている。シンチレータ部２０は複数の柱状結晶Ｃが林立して形成されており、柱状結晶Ｃの間には数μｍ程度の隙間が存在する。複数のシンチレータ部２０は、互いに離間している。シンチレータ部２０は、それぞれ、凸部１１の上面１１ａ上に形成されている。したがって、シンチレータパネル１は、凸部１１の数に対応した数のシンチレータ部２０を備えている。シンチレータ部２０は、上面２０ａと、上面２０ａから基板１０の表面１０ａに向けて延びて凸部１１の上面１１ａに至る側面２０ｂとを有している。シンチレータ部２０は、例えばＣｓＩ（ヨウ化セシウム）といった柱状結晶を形成するシンチレータ材料により形成することができる。

シンチレータ部２０は、凸部１１の上面１１ａから放射線Ｒの入射方向（基板１０に対して略垂直な方向）に沿って延びている。より具体的には、シンチレータ部２０は、凸部１１の上面１１ａから放射線Ｒの入射方向に沿って延びるシンチレータ材料の複数の柱状結晶Ｃから構成されている。シンチレータ部２０を構成する柱状結晶Ｃは、凸部１１の上面１１ａから離れるにつれて拡径するテーパ状を呈するものとすることができる。なお、シンチレータ部２０の高さ（シンチレータ膜厚）Ｔは、例えば、１００μｍ〜６００μｍ程度とすることができる。尚、基板１０として放射線（Ｘ線）透過性の基材を選択することで、基板１０の裏面１０ｂから放射線Ｒを入射させることができる。

ここで、上述したように、シンチレータ部２０同士が離間していることから、互いに隣り合うシンチレータ部２０の側面２０ｂ同士の間には、間隙３０が形成されている。つまり、シンチレータ部２０同士は、間隙３０によって区画され、互いに分離されている。そして、間隙３０は、シンチレータ部２０を構成する複数の柱状結晶Ｃの隙間よりも幅が広い。ここでは、間隙３０は、シンチレータ部２０の上面２０ａを含む上端部（凸部１１と反対側の端部）から、凸部１１の上面１１ａに接するシンチレータ部２０の基端部（凸部１１側の端部）に至り、凹部１２に連結している。したがって、間隙３０の幅は、例えば凹部１２の幅Ｗ程度である。この間隙３０は、後述するように、溶剤浸透阻止膜４０及び光遮蔽層５０によって充填されている。

シンチレータパネル１は、溶剤浸透阻止膜４０を備えている。溶剤浸透阻止膜４０は、シンチレータ部２０の上面２０ａ及び側面２０ｂを覆うように、シンチレータ部２０の上面２０ａ及び側面２０ｂ上に形成されている。特に、溶剤浸透阻止膜４０は、互いに隣り合うシンチレータ部２０の側面２０ｂ同士の間隙３０が埋まらないように（すなわち、間隙３０を維持するように）形成されている。したがって、互いに隣り合うシンチレータ部２０の側面２０ｂ上の溶剤浸透阻止膜４０同士の間には、間隙４１が形成されている。

間隙４１は、シンチレータ部２０の上端部から基端部に至り、凹部１２に連結している。ここでは、溶剤浸透阻止膜４０の厚さＦＴが、シンチレータ部２０の基端部から上端部に向かって徐々に厚くなっているので、間隙４１の幅は、シンチレータ部２０の基端部から上端部に向かって徐々に小さくなっている。溶剤浸透阻止膜４０の厚さＦＴは、上述したように間隙３０を埋めない程度であり、例えば、１μｍ〜５μｍ程度とすることができ、好適には２μｍ〜３μｍ程度とすることができる。

このような溶剤浸透阻止膜４０は、例えば、（１）パリレン（ポリパラキシレン）、（２）ポリ尿素、（３）ＳｉＯ_２又はＳｉＯ、（４）ＳｉＮ、（５）上記（１）〜（４）の有機・無機ハイブリッド膜、及び（６）ＡＬＤ（原子層堆積）法によって形成されるＡｌ_２Ｏ_３層やＭｇＦ_２層等によって形成することができる。

シンチレータパネル１は、光遮蔽層５０を備えている。光遮蔽層５０は、シンチレータ部２０において発生したシンチレーション光を反射する光反射層、又は、シンチレータ部２０において発生したシンチレーション光を吸収する光吸収層である。つまり、光遮蔽層５０は、所定のシンチレータ部２０で発生したシンチレーション光を遮蔽して、その所定のシンチレータ部２０に閉じ込めるためのものである。

そのために、光遮蔽層５０は、シンチレータ部２０の側面２０ｂを覆うように、シンチレータ部２０の側面２０ｂ上の溶剤浸透阻止膜４０上に形成されている。特に、光遮蔽層５０は、間隙３０を充填するように形成されている。より具体的には、光遮蔽層５０は、溶剤浸透阻止膜４０によって間隙３０内に画成された間隙４１を充填するように形成されている。

また、光遮蔽層５０は、凹部１２を充填するように凹部１２内にも形成されている。また、光遮蔽層５０は、シンチレータ部２０の上面２０ａ上の溶剤浸透阻止膜４０上には形成されていない。つまり、光遮蔽層５０は、シンチレータ部２０の上端部を除いて、各シンチレータ部２０の全体を覆うように、溶剤浸透阻止膜４０上に形成されている（換言すれば、各シンチレータ部２０は、その上端部において、溶剤浸透阻止膜４０に覆われると共に光遮蔽層５０から露出している）。

このような光遮蔽層５０は、例えば、有機顔料、無機顔料、又は金属顔料を含むインク、塗料、又はペーストや、Ａｇ、Ｐｔ、又はＣｕ等の金属ナノ粒子を含む金属ナノインクや、各種染料（以下「充填材料」という）から構成することができる。また、光遮蔽層５０は、ＡＬＤ法（原子層堆積法）や無電解メッキ等により金属膜を形成することで形成することもできる。このように、シンチレータ部２０の側面２０ｂを覆うように光遮蔽層５０を形成すれば、所定のシンチレータ部２０で生じたシンチレーション光を、その所定のシンチレータ部２０に閉じ込めることが可能となり、ひいては、高輝度・高解像度を実現することが可能となる。

以上のように構成されるシンチレータパネル１は、例えば次のように製造することができる。すなわち、まず、基板１０の元となる基材を用意し、基材上に凹凸パターンＰａの材料を塗布乾燥によって形成する。続いて、フォトリソグラフィによってその基材に凹凸パターンＰａを形成して所望の寸法の凹凸パターンＰａを有する基板１０を作製する。或いは、基材上にスクリーン印刷によって凹凸パターンＰａを形成してもよい。続いて、蒸着法及び／又はレーザ加工法等を利用して、基板１０の凸部１１のそれぞれの上面１１ａ上にシンチレータ部２０を形成する。各種蒸着条件（真空度、蒸着レート、基板加熱温度、蒸気流の角度等）を制御することにより、凹凸パターンＰａ上に上述したようなシンチレータ部２０を形成することができる。

続いて、互いに隣り合うシンチレータ部２０の側面２０ｂ同士の間隙３０を埋めない程度の厚さによって、シンチレータ部２０の上面２０ａ及び側面２０ｂ上に溶剤浸透阻止膜４０を成膜する。溶剤浸透阻止膜４０の厚さＦＴは、例えば１μｍ〜２μｍとすることができる。

そして、溶剤浸透阻止膜４０の上に光遮蔽層５０を形成する。より具体的には、真空下において、上述した充填材料を溶剤浸透阻止膜４０上に塗布することにより、（すなわち間隙３０（間隙４１）に充填材料を充填することにより）、光遮蔽層５０を形成する。以上の工程により、シンチレータパネル１が製造される。

以上説明したように、本実施形態に係るシンチレータパネル１においては、互いに離間するように基板１０の上に複数のシンチレータ部２０が形成されており、それらのシンチレータ部２０同士（シンチレータ部２０の側面２０ｂ同士）の間隙３０を埋めないように、それぞれのシンチレータ部２０の側面２０ｂ及び上面２０ａ上に溶剤浸透阻止膜４０が形成されている。

そして、本実施形態に係るシンチレータパネル１においては、その溶剤浸透阻止膜４０の上に光遮蔽層５０が形成される。したがって、シンチレータ部２０同士の間隙３０に対して、充填材料を充填して光遮蔽層５０を形成する際には、シンチレータ部２０が溶剤浸透阻止膜４０によって覆われているので、充填材料の溶剤等がシンチレータ部２０を構成する柱状結晶Ｃの間に浸透しない。よって、本実施形態に係るシンチレータパネル１によれば、光遮蔽層５０の形成に伴う特性の劣化を防止することができる。

また、光遮蔽層５０を形成する際に、充填材料の溶剤がシンチレータ部２０を構成する柱状結晶Ｃの間に浸透してしまうと、充填材料の粘度が高くなり、充填材料が間隙３０に好適に充填されない場合がある。本実施形態に係るシンチレータパネル１によれば、充填材料の溶剤が柱状結晶Ｃの間に浸透することが防止されるので、そのような問題が生じることがなく、充填材料を好適に間隙３０に充填することができる。
［第２実施形態］

引き続いて、本発明の第２実施形態に係るシンチレータパネルについて説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係るシンチレータパネルの側面図である。図３に示されるように、本実施形態に係るシンチレータパネル１Ａは、第１実施形態に係るシンチレータパネル１と比較して、光遮蔽層６０をさらに備える点で相違している。光遮蔽層６０は、光遮蔽層５０と同様に、シンチレーション光を遮蔽するためのものであり、シンチレーション光を反射する光反射層、又は、シンチレーション光を吸収する光吸収層である。

光遮蔽層６０は、光遮蔽層５０から露出したシンチレータ部２０の上面２０ａ上の溶剤浸透阻止膜４０を覆うように（すなわち、シンチレータ部２０の上面２０ａを覆うように）、溶剤浸透阻止膜４０及び光遮蔽層５０の上に形成されている。なお、光遮蔽層６０は、光遮蔽層５０と一体に形成されてもよし、別体に形成されてもよい。また、光遮蔽層５０は、光遮蔽層５０と同様の材料によって形成されてもよいし、光遮蔽層５０と異なる材料によって形成されてもよい。

このようなシンチレータパネル１Ａは、上述したようにシンチレータパネル１を製造した後に、シンチレータ部２０の上面２０ａ上の溶剤浸透阻止膜４０上に配置された充填材料を除去し、その後、溶剤浸透阻止膜４０及び光遮蔽層５０の上に所定の材料（例えば、上述した充填材料）を塗布して光遮蔽層６０を形成することによって製造することができる。

本実施形態に係るシンチレータパネル１Ａによれば、第１実施形態に係るシンチレータパネル１と同様に、光遮蔽層５０，６０を形成する際の柱状結晶Ｃの間への溶剤等の浸透を防止することができる。さらに本実施形態に係るシンチレータパネル１Ａによれば、光遮蔽層６０をさらに備えることにより、所定のシンチレータ部２０で生じたシンチレーション光を、その所定のシンチレータ部２０に確実に閉じ込めることが可能となる。
［第３実施形態］

引き続いて、本発明の第３実施形態に係るシンチレータパネルについて説明する。図４は、本発明の第３実施形態に係るシンチレータパネルの側面図である。図４に示されるように、本実施形態に係るシンチレータパネル１Ｂは、第１実施形態に係るシンチレータパネル１と比較して、溶剤浸透阻止膜４０の代わりに溶剤浸透阻止膜４０Ａを備える点で相違している。尚、第１実施形態と同様に、基板１０として放射線（Ｘ線）透過性の基材を選択することで、基板１０の裏面１０ｂから放射線Ｒを入射させることができる。

溶剤浸透阻止膜４０Ａは、シンチレータ部２０の上面２０ａ及び側面２０ｂ、並びに、凸部１１の側面１１ｂを覆うように、シンチレータ部２０の上面２０ａ及び側面２０ｂ、並びに、凸部１１の側面１１ｂ上に形成されている。特に、溶剤浸透阻止膜４０Ａは、互いに隣り合うシンチレータ部２０の側面２０ｂ同士の間隙３０が埋まらないように（すなわち間隙３０を維持するように）形成されている。また、溶剤浸透阻止膜４０Ａは、シンチレータ部２０の上端部から凹部１２の底面１２ａに至るまで連続して形成されており、シンチレータ部２０の基端部と凸部１１の上面１１ａとの境界部分を覆っている。

本実施形態においては、溶剤浸透阻止膜４０Ａの厚さＦＴが略一定であるので、溶剤浸透阻止膜４０Ａによって画成される間隙４１の幅も略一定となる。溶剤浸透阻止膜４０Ａの厚さＦＴは、例えば、１μｍ〜５μｍ程度とすることができ、好適には２μｍ〜３μｍ程度とすることができる。以上のような溶剤浸透阻止膜４０Ａは、第１実施形態における溶剤浸透阻止膜４０と同様の材料によって、同様の方法により形成することができる。

本実施形態に係るシンチレータパネル１Ｂにおいては、溶剤浸透阻止膜４０Ａが、シンチレータ部２０の上面２０ａ及び側面２０ｂ上だけでなく、凸部１１の側面１１ｂ上にも形成されている。特に、溶剤浸透阻止膜４０Ａは、シンチレータ部２０の基端部と凸部１１の上面１１ａとの境界部分をも覆っている。このため、本実施形態に係るシンチレータパネル１Ｂによれば、光遮蔽層５０を形成する際の柱状結晶Ｃの間への溶剤等の浸透を確実に防止することができる。また、溶剤浸透阻止膜４０Ａによって凸部１１の側面１１ｂも覆うことにより、充填材料に含まれる溶剤成分によって凸部１１が劣化することを防ぐことができる。
［第４実施形態］

引き続いて、本発明の第４実施形態に係るシンチレータパネルについて説明する。図５は、本発明の第４実施形態に係るシンチレータパネルの側面図である。図５に示されるように、本実施形態に係るシンチレータパネル１Ｃは、第３実施形態に係るシンチレータパネル１Ｂと比較して、光遮蔽層６０をさらに備える点で相違している。

このように、本実施形態に係るシンチレータパネル１Ｃによれば、第３実施形態に係るシンチレータパネル１Ｂと同様に、柱状結晶Ｃの間への溶剤等の浸透を確実に防止することができると共に、第２実施形態に係るシンチレータパネル１Ｂと同様に、シンチレーション光を確実に閉じ込めることが可能となる。
［第５実施形態］

引き続いて、本発明の第５実施形態に係るシンチレータパネルについて説明する。図６は、本発明の第５実施形態に係るシンチレータパネルの側面図である。図６に示されるように、本実施形態に係るシンチレータパネル１Ｄは、第３実施形態に係るシンチレータパネル１Ｂと比較して、溶剤浸透阻止膜４０Ａの代わりに溶剤浸透阻止膜４０Ｄを備える点で相違している。尚、第３実施形態と同様に、基板１０として放射線（Ｘ線）透過性の基材を選択することで、基板１０の裏面１０ｂから放射線Ｒを入射させることができる。

溶剤浸透阻止膜４０Ｄは、シンチレータ部２０の上面２０ａ及び側面２０ｂ、凸部１１の側面１１ｂ、並びに、凹部１２の底面１２ａを覆うように、シンチレータ部２０の上面２０ａ及び側面２０ｂ、凸部１１の側面１１ｂ、並びに、凹部１２の底面１２ａ上に形成されている。特に、溶剤浸透阻止膜４０Ｄは、互いに隣り合うシンチレータ部２０の側面２０ｂ同士の間隙３０が埋まらないように（すなわち間隙３０を維持するように）形成されている。

また、上記実施形態の溶剤浸透阻止膜４０，４０Ａが、シンチレータ部２０のそれぞれを覆う複数の部分に分かれて形成されていたのに対して、溶剤浸透阻止膜４０Ｄは、単一の部分として一体的に形成されている。つまり、溶剤浸透阻止膜４０Ｄは、一のシンチレータ部２０及び凸部１１を覆う部分と、他のシンチレータ部２０及び凸部１１を覆う部分とが凹部１２の底面１２ａにおいて連続するように形成されている。

本実施形態においても、溶剤浸透阻止膜４０Ｄの厚さＦＴが略一定であるので、溶剤浸透阻止膜４０Ｄによって画成される間隙４１の幅も略一定となる。溶剤浸透阻止膜４０Ｄの厚さＦＴは、例えば、１μｍ〜５μｍ程度とすることができ、好適には２μｍ〜３μｍ程度とすることができる。以上のような溶剤浸透阻止膜４０Ｄは、第１実施形態における溶剤浸透阻止膜４０と同様の材料によって、同様の方法により形成することができる。

本実施形態に係るシンチレータパネル１Ｄによれば、溶剤浸透阻止膜４０Ｄが、凹部１２の底面１２ａ上にも形成されている。このため、柱状結晶Ｃの間への溶剤等の浸透をより確実に防止することができる。また、溶剤浸透阻止膜４０Ｄが、複数の部分に分割されずに一体的に構成されているので、その形成が容易である。また、溶剤浸透阻止膜４０Ｄによって凸部１１の側面１１ｂも覆うことにより、充填材料に含まれる溶剤成分によって凸部１１が劣化することを防ぐことができる。さらに、溶剤浸透阻止膜４０Ｄによって基板１０の表面１０ａ（凹部１２の底面１２ａ）も覆うことにより、溶剤成分から基板１０を保護することも可能となる。
［第６実施形態］

引き続いて、本発明の第６実施形態に係るシンチレータパネルについて説明する。図７は、本発明の第６実施形態に係るシンチレータパネルの側面図である。図７に示されるように、本実施形態に係るシンチレータパネル１Ｅは、第５実施形態に係るシンチレータパネル１Ｄと比較して、光遮蔽層６０をさらに備える点で相違している。

このように、本実施形態に係るシンチレータパネル１Ｅによれば、第５実施形態に係るシンチレータパネル１Ｄと同様に、柱状結晶Ｃの間への溶剤等の浸透をより確実に防止することができ、溶剤浸透阻止膜４０Ｄの形成が容易となる。さらに、本実施形態に係るシンチレータパネル１Ｅによれば、第２実施形態に係るシンチレータパネル１Ｂと同様にシンチレーション光を確実に閉じ込めることができる。

以上の実施形態は、本発明に係るシンチレータパネルの一実施形態を説明したものである。したがって、本発明は、上述したシンチレータパネル１〜１Ｅに限定されない。本発明は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述したシンチレータパネル１〜１Ｅを任意に変更し、又は他のものに適用したものとすることができる。

例えば、上記実施形態に係るシンチレータパネル１〜１Ｅは、防湿膜をさらに備えることができる。その場合には、防湿膜は、シンチレータパネル１〜１Ｅにおいて、溶剤浸透阻止膜４０，４０Ａ，４０Ｄ、光遮蔽層５０、及び光遮蔽層６０を覆うように（すなわち、シンチレータ部２０の全体を覆うように）、それらの上にパリレン等によって成膜して形成することができる。このように防湿膜をさらに設ければ、シンチレータ部２０の耐湿性が向上する。

また、上記実施形態に係るシンチレータパネル１〜１Ｅにおいては、基板１０の凸部１１の上にシンチレータ部２０を形成するものとしたが、シンチレータ部２０の形成の態様はこれに限定されず、例えば、凸部が形成されていない任意の基板の表面上に形成することができる。

さらに、上記実施形態においては、本発明をシンチレータパネルに適用した場合について説明したが、本発明は、上述したシンチレータパネル等を備える放射線検出器に適用することができる。その場合には、放射線検出器は、上述したシンチレータパネル１〜１Ｅのいずれかを備えると共に、それらの基板１０を、シンチレータ部２０に光学的に結合されるように配列された複数の光電変換素子を備えるセンサパネル（ＴＦＴパネルやＣＯＭＳイメージセンサパネル）とすることができる。

その場合には、例えば、基板１０であるＴＦＴパネルやＣＭＯＳイメージセンサの各画素にそれぞれ対応する凸部１１を形成し、その上にシンチレータ部２０を形成する。凸部１１の材料や形成方法は上述したとおりである。その際、凸部１１のそれぞれを、シンチレータ部２０で生じるシンチレーション光に対して透過性を有する材料により構成することが好ましい。

このような放射線検出器によれば、上述したシンチレータパネル１〜１Ｅを備えるので、光遮蔽層５０の形成に伴う特性の劣化を抑制することができる。また、基板１０が、光電変換素子を含むセンサパネルであるので、その光電変換素子の上に直接凸部１１を形成してシンチレータ部２０を設ければ、別途用意したシンチレータパネルとセンサパネルとを張り合わせる必要がない。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…シンチレータパネル、１０…基板（センサパネル）、１０ａ…表面、１０ｂ…裏面、１１…凸部、１１ａ…上面、１１ｂ…側面、１２…凹部、１２ａ…底面、２０…シンチレータ部、２０ａ…上面、２０ｂ…側面、３０…間隙、４０，４０Ａ，４０Ｄ…溶剤浸透阻止膜、５０…光遮蔽層、６０…光遮蔽層、Ｃ…柱状結晶、Ｒ…放射線。

Claims (16)

1. 放射線をシンチレーション光に変換するためのシンチレータパネルであって、
   表面及び裏面を有する基板と、
   互いに離間するように前記基板の前記表面上に形成され、上面と、前記上面から前記基板の前記表面に向けて延びる側面とを有する複数のシンチレータ部と、
   前記シンチレータ部の前記上面及び前記側面を一体的に覆うように、前記シンチレータ部の前記上面及び前記側面上に形成された溶剤浸透阻止膜と、
   前記溶剤浸透阻止膜の上に形成され、前記シンチレーション光を遮蔽するための光遮蔽層と、を備え、
   前記シンチレータ部は、シンチレータ材料の複数の柱状結晶から構成されており、
   前記溶剤浸透阻止膜は、互いに隣り合う前記シンチレータ部の前記側面同士の間隙が埋まらないように形成されており、
   前記光遮蔽層は、前記間隙を充填するように、前記シンチレータ部の前記側面上の前記溶剤浸透阻止膜上に形成されている、
   ことを特徴とするシンチレータパネル。
2. 前記光遮蔽層は、前記シンチレータ部の前記側面を覆うように、前記シンチレータ部の前記側面上の前記溶剤浸透阻止膜上に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシンチレータパネル。
3. 前記光遮蔽層は、前記シンチレータ部の前記上面を覆うように、前記シンチレータ部の前記上面上の前記溶剤浸透阻止膜上にさらに形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシンチレータパネル。
4. 前記基板には、前記基板の前記裏面から前記表面に向かう方向に前記表面から突出する複数の凸部と、前記凸部によって規定される凹部とが形成されており、
   前記シンチレータ部は、それぞれ、前記凸部の上面上に形成されている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシンチレータパネル。
5. 前記溶剤浸透阻止膜は、前記凸部の側面を覆うように、前記凸部の前記側面上にさらに形成されている、ことを特徴とする請求項４に記載のシンチレータパネル。
6. 前記溶剤浸透阻止膜は、前記凹部の底面を覆うように、前記凹部の前記底面上にさらに形成されている、ことを特徴とする請求項４又は５に記載のシンチレータパネル。
7. 前記間隙は、テーパ状である、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のシンチレータパネル。
8. 前記溶剤浸透阻止膜の厚さは、前記シンチレータ部の基端部から上端部に向かって厚くなっている、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載のシンチレータパネル。
9. 表面及び裏面を有し、複数の光電変換素子を有する基板と、
   互いに離間するように、且つ、前記光電変換素子に光学的に結合されるように前記基板の前記表面上に形成され、上面と、前記上面から前記基板の前記表面に向けて延びる側面とを有する複数のシンチレータ部と、
   前記シンチレータ部の前記上面及び前記側面を一体的に覆うように、前記シンチレータ部の前記上面及び前記側面上に形成された溶剤浸透阻止膜と、
   前記溶剤浸透阻止膜の上に形成され、シンチレーション光を遮蔽するための光遮蔽層と、を備え、
   前記シンチレータ部は、シンチレータ材料の複数の柱状結晶から構成されており、
   前記溶剤浸透阻止膜は、互いに隣り合う前記シンチレータ部の前記側面同士の間隙が埋まらないように形成されており、
   前記光遮蔽層は、前記間隙を充填するように、前記シンチレータ部の前記側面上の前記溶剤浸透阻止膜上に形成されている、
   ことを特徴とする放射線検出器。
10. 前記光遮蔽層は、前記シンチレータ部の前記側面を覆うように、前記シンチレータ部の前記側面上の前記溶剤浸透阻止膜上に形成されている、ことを特徴とする請求項９に記載の放射線検出器。
11. 前記光遮蔽層は、前記シンチレータ部の前記上面を覆うように、前記シンチレータ部の前記上面上の前記溶剤浸透阻止膜上にさらに形成されている、ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の放射線検出器。
12. 前記基板には、前記基板の前記裏面から前記表面に向かう方向に前記表面から突出する複数の凸部と、前記凸部によって規定される凹部とが形成されており、
    前記凸部は、前記光電変換素子に対応するように形成されており、
    前記シンチレータ部は、それぞれ、前記凸部の上面上に形成されている、ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の放射線検出器。
13. 前記溶剤浸透阻止膜は、前記凸部の側面を覆うように、前記凸部の前記側面上にさらに形成されている、ことを特徴とする請求項１２に記載の放射線検出器。
14. 前記溶剤浸透阻止膜は、前記凹部の底面を覆うように、前記凹部の前記底面上にさらに形成されている、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の放射線検出器。
15. 前記間隙は、テーパ状である、
    請求項９〜１４のいずれか一項に記載の放射線検出器。
16. 前記溶剤浸透阻止膜の厚さは、前記シンチレータ部の基端部から上端部に向かって厚くなっている、
    請求項９〜１５のいずれか一項に記載の放射線検出器。

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