KR20150054822A - 신틸레이터 패널, 및 방사선 검출기 - Google Patents

신틸레이터 패널, 및 방사선 검출기 Download PDF

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Abstract

방사선을 신틸레이션광으로 변환하기 위한 신틸레이터 패널로서, 표면 및 이면을 가지는 기판과, 서로 이간되도록 상기 기판의 상기 표면상에 형성되고, 상면과, 상기 상면으로부터 상기 기판의 상기 표면을 향해서 연장되는 측면을 가지는 복수의 신틸레이터부와, 상기 신틸레이터부의 상기 상면 및 상기 측면을 덮도록, 상기 신틸레이터부의 상기 상면 및 상기 측면상에 형성된 용제 침투 저지막과, 상기 용제 침투 저지막의 위에 형성되어, 상기 신틸레이션광을 차폐하기 위한 광차폐층을 구비하고, 상기 신틸레이터부는 신틸레이터 재료의 복수의 주상 결정으로 구성되어 있고, 상기 용제 침투 저지막은 서로 이웃하는 상기 신틸레이터부의 상기 측면끼리의 간극이 메워지지 않도록 형성되어 있고, 상기 광차폐층은 상기 간극을 충전하도록, 상기 신틸레이터부의 상기 측면상의 상기 용제 침투 저지막상에 형성되어 있는 신틸레이터 패널.

Description

신틸레이터 패널, 및 방사선 검출기{SCINTILLATOR PANEL AND RADIATION DETECTION DEVICE}
본 발명의 일 측면은 신틸레이터 패널 및 방사선 검출기에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 방사선 검출기를 제조하는 방법이 기재되어 있다. 특허 문헌 1에 기재된 방법에서는, 우선, 소자 베이스상에 배열된 광전 변환 소자의 전단(前段)에 마스크를 배치하고, 그 마스크를 이용한 신틸레이터재의 증착에 의해 광전 변환 소자상에 신틸레이터 소자를 형성한다. 그 다음에, 광반사재를 전체(全體)에 도포 혹은 증착한다. 이때, 신틸레이터 소자를 분리하는 홈에 광반사재가 충전된다. 그리고 알루미늄박 등에 의해 차광 처리를 실시하여 방사선 검출기를 얻는다.
특허 문헌 1: 일본국 특개평 9－325185호 공보
그렇지만, 상술한 방법과 같이, 신틸레이터 소자를 분리하는 홈에 광반사재(혹은 광흡수재)를 충전하여 광차폐층을 형성하려고 하면, 그 광반사재(혹은 광흡수재)에 포함되는 용제(溶劑) 등이, 신틸레이터 소자를 구성하는 복수의 주상(柱狀) 결정 사이에 침투해 버리는 경우가 있다. 그러한 경우에는, 조해성(潮解性)을 가지는 신틸레이터 소자의 특성이 열화되어 버릴 우려가 있다. 특히, 주상 결정을 두껍게 했을(예를 들면, 막 두께 500㎛ 정도) 경우에, 주상 결정 간의 극간이 넓어지는 경향에 있어, 문제가 되고 있었다.
본 발명의 일 측면은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 광차폐층의 형성에 따르는 특성의 열화를 방지 가능한 신틸레이터 패널, 및 방사선 검출기를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 측면에 따른 신틸레이터 패널은, 방사선을 신틸레이션광으로 변환하기 위한 신틸레이터 패널로서, 표면 및 이면(裏面)을 가지는 기판과, 서로 이간(離間)되도록 기판의 표면상에 형성되고, 상면과, 상면으로부터 기판의 표면을 향해서 연장되는 측면을 가지는 복수의 신틸레이터부와, 신틸레이터부의 상면 및 측면을 덮도록, 신틸레이터부의 상면 및 측면상에 형성된 용제 침투 저지막과, 용제 침투 저지막의 위에 형성되고, 신틸레이션광을 차폐하기 위한 광차폐층을 구비하고, 신틸레이터부는 신틸레이터 재료의 복수의 주상 결정으로 구성되어 있고, 용제 침투 저지막은 서로 이웃하는 신틸레이터부의 측면끼리의 간극이 메워지지 않도록 형성되어 있고, 광차폐층은 간극을 충전하도록, 신틸레이터부의 측면상의 용제 침투 저지막상에 형성되어 있다.
이 신틸레이터 패널에 있어서는, 서로 이간되도록 기판의 위에 복수의 신틸레이터부가 형성되어 있고, 그러한 신틸레이터부끼리(신틸레이터부의 측면끼리)의 간극을 메우지 않도록, 각각의 신틸레이터부의 측면 및 상면상에 용제 침투 저지막이 형성되어 있다. 그리고 이 신틸레이터 패널에 있어서는, 신틸레이터부끼리의 간극을 충전하도록, 용제 침투 저지막의 위에 광차폐층이 형성되어 있다. 따라서 신틸레이터부끼리의 간극에 소정의 재료를 충전하여 광차폐층을 형성할 때에, 그 소정의 재료의 용제 등이 신틸레이터부를 구성하는 주상 결정 사이에 침투하지 않는다. 따라서 이 신틸레이터 패널에 의하면, 광차폐층의 형성에 따르는 특성의 열화를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 신틸레이터 패널에 있어서는, 광차폐층은 신틸레이터부의 측면을 덮도록, 신틸레이터부의 측면상의 용제 침투 저지막상에 형성되어 있는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 각 신틸레이터부에 있어서, 신틸레이션광을 확실히 가둘 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 신틸레이터 패널에 있어서는, 광차폐층은 신틸레이터부의 상면을 덮도록, 신틸레이터부의 상면상의 용제 침투 저지막상에 추가로 형성되어 있는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 각 신틸레이터부에 있어서, 신틸레이션광을 확실히 가둘 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 신틸레이터 패널에 있어서는, 기판에는, 기판의 이면으로부터 표면을 향하는 방향으로 표면으로부터 돌출되는 복수의 볼록부와, 볼록부에 의해서 규정되는 오목부가 형성되어 있고, 신틸레이터부는, 각각, 볼록부의 상면상에 형성되어 있는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 신틸레이터부끼리를 확실히 이간하여 형성할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 신틸레이터 패널에 있어서는, 용제 침투 저지막은, 볼록부의 측면을 덮도록, 볼록부의 측면상에 추가로 형성되어 있는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 광차폐층을 형성할 때의 주상 결정 사이로의 용제의 침투를 확실히 방지할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 신틸레이터 패널에 있어서는, 용제 침투 저지막은 오목부의 바닥면을 덮도록, 오목부의 바닥면상에 추가로 형성되어 있는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 주상 결정 사이로의 용제의 침투를 보다 확실히 방지할 수 있는데다, 용제 침투 저지막의 형성이 용이해진다.
여기서, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 측면에 따른 방사선 검출기는 상술한 신틸레이터 패널을 구비하고, 기판은 신틸레이터부에 광학적으로 결합되도록 배열된 복수의 광전 변환 소자를 가지는 센서 패널이다. 이 방사선 검출기는, 상술한 신틸레이터 패널을 구비하므로, 광차폐층의 형성에 따르는 특성의 열화를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 광차폐층의 형성에 따르는 특성의 열화를 방지 가능한 신틸레이터 패널, 및 방사선 검출기를 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널의 측면도이다.
도 2 도 1에 도시된 신틸레이터 패널의 부분적인 평면도이다.
도 3은 제2 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널의 측면도이다.
도 4는 제3 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널의 측면도이다.
도 5는 제4 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널의 측면도이다.
도 6는 제5 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널의 측면도이다.
도 7은 제6 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널의 측면도이다.
이하, 일 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일 또는 상당 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다. 이하의 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널은, 입사된 X선 등의 방사선 R을 가시광 등의 신틸레이션광으로 변환하기 위한 것이며, 예를 들면, 맴모그래피-장치, 흉부 검사 장치, CT 장치, 치과 구내 촬영 장치, 및 방사선 카메라 등에 있어서, 방사선 이미징용의 디바이스로서 이용할 수 있다.
［제1 실시 형태］
우선, 제1 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널에 대해서 설명한다. 도 1은 제1 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널의 측면도이다. 도 2는 도 2에 도시된 신틸레이터 패널의 부분적인 평면도이다. 도 1, 2에 도시되는 것처럼, 신틸레이터 패널(1)은, 사각형 모양의 기판(10)을 구비하고 있다.
기판(10)은 서로 대향하는 표면(10a) 및 이면(10b)을 가진다. 기판(10)은 표면(10a)에 형성된 요철 패턴 Pa를 가지고 있다. 기판(10)의 재료로서는, 예를 들면, Al나 SUS(스텐레스 강철) 등의 금속, 폴리이미드나 폴리에틸렌 테레프탈레이트나 폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 수지 필름, 아모퍼스 카본이나 탄소섬유 강화 플라스틱 등의 카본계 재료, FOP(파이버 옵틱 플레이트：직경이 수미크론의 다수의 광파이버를 묶은 광학 디바이스(예를 들면, 하마마츠 포토닉스사제 J5734)) 등을 이용할 수 있다. 요철 패턴 Pa의 재료로서는, 예를 들면, 에폭시 수지(일본 화약(주)제 KMPR이나 SU－8 등)와 같은 고(高)애스팩스 레지스터, 실리콘, 및 유리 등을 이용할 수 있다. 특히, 요철 패턴 Pa를 구성하는 볼록부의 재료는, 후술하는 신틸레이터부(20)에서 생기는 신틸레이션광에 대해서 투과성을 가지는 재료로 할 수 있다.
요철 패턴 Pa는 복수의 볼록부(11)와, 볼록부(11)에 의해서 규정된 오목부(12)에 의해서 형성되어 있다. 즉, 기판(10)에는, 복수의 볼록부(11)와 오목부(12)가 형성되어 있다. 볼록부(11)의 각각은, 기판(10)의 이면(10b)으로부터 표면(10a)을 향하는 방향(여기에서는, 방사선 R의 입사 방향, 및 기판(10)의 표면(10a)이나 이면(10b)에 직교하는 방향)을 따라서 표면(10a)으로부터 돌출되어 있다. 볼록부(11)의 각각은, 직육면체 모양으로 형성되어 있다. 볼록부(11)는 기판(10)의 표면(10a)상에 2차원 어레이 모양으로 주기적으로 배열되어 있다. 따라서, 볼록부(11)에 의해서 규정되는 오목부(12)는, 평면에서 볼 때 사각형의 격자 모양을 나타내는 홈이다.
이러한 요철 패턴 Pa의 각 치수는, 볼록부(11)의 피치(볼록부(11)의 형성 주기) P를 100㎛ 정도로 했을 경우에는 오목부(12)의 폭(홈폭) W를 35㎛ 정도로 하고, 볼록부(11)의 피치 P를 127㎛ 정도로 했을 경우에는 오목부(12)의 폭 W를 20㎛ ~ 40㎛ 정도로 하고, 볼록부(11)의 피치 P를 200㎛ 정도로 했을 경우에는 오목부(12)의 폭 W를 50㎛ ~ 70㎛ 정도로 할 수 있다. 또, 볼록부(11)의 높이 H는 2.5㎛ ~ 50㎛ 정도로 할 수 있다. 특히, 본 실시 형태에 있어서는, 볼록부(11)의 피치 P를 127㎛ 정도로 하고, 오목부(12)의 폭 W를 45㎛ 정도로 하고, 볼록부(11)의 높이 H를 15㎛ 정도로 하고 있다.
신틸레이터 패널(1)은 복수의 신틸레이터부(20)를 구비하고 있다. 신틸레이터부(20)는 복수의 주상 결정 C가 임립(林立)하여 형성되어 있고, 주상 결정 C의 사이에는 수 ㎛ 정도의 극간이 존재한다. 복수의 신틸레이터부(20)는 서로 이간되어 있다. 신틸레이터부(20)는, 각각 볼록부(11)의 상면(11a)상에 형성되어 있다. 따라서, 신틸레이터 패널(1)은 볼록부(11)의 수에 대응한 수의 신틸레이터부(20)를 구비하고 있다. 신틸레이터부(20)는 상면(20a)과, 상면(20a)으로부터 기판(10)의 표면(10a)을 향해서 연장되어 볼록부(11)의 상면(11a)에 이르는 측면(20b)을 가지고 있다. 신틸레이터부(20)는, 예를 들면 CsI(옥화 세슘)와 같은 주상 결정을 형성하는 신틸레이터 재료에 의해 형성할 수 있다.
신틸레이터부(20)는 볼록부(11)의 상면(11a)으로부터 방사선 R의 입사 방향(기판(10)에 대해서 대략 수직인 방향)을 따라서 연장되어 있다. 보다 구체적으로는, 신틸레이터부(20)는 볼록부(11)의 상면(11a)으로부터 방사선 R의 입사 방향을 따라서 연장되는 신틸레이터 재료의 복수의 주상 결정 C로 구성되어 있다. 신틸레이터부(20)를 구성하는 주상 결정 C는, 볼록부(11)의 상면(11a)으로부터 멀어짐에 따라 지름이 확대되는 테이퍼 모양을 나타내는 것으로 할 수 있다. 또한, 신틸레이터부(20)의 높이(신틸레이터막 두께) T는, 예를 들면, 100㎛ ~ 600㎛ 정도로 할 수 있다. 또한, 기판(10)으로서 방사선(X선) 투과성의 기재를 선택함으로써, 기판(10)의 이면(10b)으로부터 방사선 R을 입사시킬 수 있다.
여기서, 상술한 것처럼, 신틸레이터부(20)끼리가 이간되어 있기 때문에, 서로 이웃하는 신틸레이터부(20)의 측면(20b)끼리의 사이에는, 간극(30)이 형성되어 있다. 즉, 신틸레이터부(20)끼리는 간극(30)에 의해서 구획되어, 서로 분리되어 있다. 그리고 간극(30)은 신틸레이터부(20)를 구성하는 복수의 주상 결정 C의 극간보다도 폭이 넓다. 여기에서는, 간극(30)은 신틸레이터부(20)의 상면(20a)을 포함하는 상단부(볼록부(11)와 반대측인 단부(端部))로부터, 볼록부(11)의 상면(11a)에 접하는 신틸레이터부(20)의 기단부(基端部)(볼록부(11)측의 단부)에 이르러, 오목부(12)에 연결되어 있다. 따라서 간극(30)의 폭은, 예를 들면 오목부(12)의 폭 W 정도이다. 이 간극(30)은 후술하는 것처럼, 용제 침투 저지막(40) 및 광차폐층(50)에 의해서 충전되어 있다.
신틸레이터 패널(1)은 용제 침투 저지막(40)을 구비하고 있다. 용제 침투 저지막(40)은 신틸레이터부(20)의 상면(20a) 및 측면(20b)을 덮도록, 신틸레이터부(20)의 상면(20a) 및 측면(20b)상에 형성되어 있다. 특히, 용제 침투 저지막(40)은 서로 이웃하는 신틸레이터부(20)의 측면(20b)끼리의 간극(30)이 메워지지 않도록(즉, 간극(30)을 유지하도록) 형성되어 있다. 따라서 서로 이웃하는 신틸레이터부(20)의 측면(20b)상의 용제 침투 저지막(40)끼리의 사이에는, 간극(41)이 형성되어 있다.
간극(41)은 신틸레이터부(20)의 상단부로부터 기단부에 이르러, 오목부(12)에 연결되어 있다. 여기에서는, 용제 침투 저지막(40)의 두께 FT가, 신틸레이터부(20)의 기단부로부터 상단부를 향해서 서서히 두껍게 되어 있으므로, 간극(41)의 폭은 신틸레이터부(20)의 기단부로부터 상단부를 향해서 서서히 작아지고 있다. 용제 침투 저지막(40)의 두께 FT는, 상술한 것처럼 간극(30)을 메우지 않는 정도이며, 예를 들면, 1㎛ ~ 5㎛ 정도로 할 수 있고, 2㎛ ~ 3㎛ 정도로 해도 좋다.
이러한 용제 침투 저지막(40)은, 예를 들면, (1) 파릴렌(폴리파라크실렌(poly-para-xylene)), (2) 폴리 요소, (3) SiO2 또는 SiO, (4) SiN, (5) 상기 (1)~(4)의 유기·무기 하이브리드막, 및 (6) ALD(원자층 퇴적) 법에 따라 형성되는 Al2O3층이나 MgF2층 등에 의해서 형성할 수 있다.
신틸레이터 패널(1)은 광차폐층(50)을 구비하고 있다. 광차폐층(50)은 신틸레이터부(20)에서 발생한 신틸레이션광을 반사하는 광반사층, 또는 신틸레이터부(20)에서 발생한 신틸레이션광을 흡수하는 광흡수층이다. 즉, 광차폐층(50)은 소정의 신틸레이터부(20)에서 발생한 신틸레이션광을 차폐하고, 그 소정의 신틸레이터부(20)에 가두기 위한 것이다.
이를 위해, 광차폐층(50)은 신틸레이터부(20)의 측면(20b)을 덮도록, 신틸레이터부(20)의 측면(20b)상의 용제 침투 저지막(40)상에 형성되어 있다. 특히, 광차폐층(50)은, 간극(30)을 충전하도록 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 광차폐층(50)은 용제 침투 저지막(40)에 의해서 간극(30) 내에 정의된(defined) 간극(41)을 충전하도록 형성되어 있다.
또, 광차폐층(50)은 오목부(12)를 충전하도록 오목부(12) 내에도 형성되어 있다. 또, 광차폐층(50)은 신틸레이터부(20)의 상면(20a)상의 용제 침투 저지막(40)상에는 형성되어 있지 않다. 즉, 광차폐층(50)은 신틸레이터부(20)의 상단부를 제외하고, 각 신틸레이터부(20)의 전체를 덮도록, 용제 침투 저지막(40)상에 형성되어 있다(환언하면, 각 신틸레이터부(20)는, 그 상단부에 있어서, 용제 침투 저지막(40)으로 덮임과 아울러 광차폐층(50)으로부터 노출되어 있다).
이러한 광차폐층(50)은, 예를 들면, 유기 안료, 무기 안료, 또는 금속 안료를 포함하는 잉크, 도료, 또는 페이스트나, Ag, Pt, 또는 Cu 등의 금속 나노 입자를 포함하는 금속 나노 잉크나, 각종 염료(이하 「충전 재료」라고 함)로 구성할 수 있다. 또, 광차폐층(50)은 ALD법(원자층 퇴적법)이나 무전해 도금 등에 의해 금속막을 형성함으로써 형성할 수도 있다. 이와 같이, 신틸레이터부(20)의 측면(20b)을 덮도록 광차폐층(50)을 형성하면, 소정의 신틸레이터부(20)에서 생긴 신틸레이션광을, 그 소정의 신틸레이터부(20)에 가두는 것이 가능해지고, 나아가서는, 고휘도·고해상도를 실현하는 것이 가능해진다.
이상과 같이 구성되는 신틸레이터 패널(1)은, 예를 들면 다음과 같이 제조할 수 있다. 즉, 우선, 기판(10)의 근원이 되는 기재를 준비하고, 기재상에 요철 패턴 Pa의 재료를 도포 건조함으로써 형성한다. 이어서, 포토리소그래피에 의해서 그 기재에 요철 패턴 Pa를 형성하여 원하는 치수의 요철 패턴 Pa를 가지는 기판(10)을 제작한다. 혹은, 기재상에 스크린 인쇄에 의해서 요철 패턴 Pa를 형성해도 좋다. 이어서, 증착법 및/또는 레이저 가공법 등을 이용하여, 기판(10)의 볼록부(11)의 각각의 상면(11a)상에 신틸레이터부(20)를 형성한다. 각종 증착 조건(진공도, 증착 레이트, 기판 가열 온도, 증기류의 각도 등)을 제어함으로써, 요철 패턴 Pa상에 상술한 것 같은 신틸레이터부(20)를 형성할 수 있다.
이어서, 서로 이웃하는 신틸레이터부(20)의 측면(20b)끼리의 간극(30)을 메우지 않는 정도의 두께에 의해서, 신틸레이터부(20)의 상면(20a) 및 측면(20b)상에 용제 침투 저지막(40)을 성막(成膜)한다. 용제 침투 저지막(40)의 두께 FT는, 예를 들면 1㎛ ~ 2㎛로 할 수 있다.
그리고 용제 침투 저지막(40)의 위에 광차폐층(50)을 형성한다. 보다 구체적으로는, 진공하에서, 상술한 충전 재료를 용제 침투 저지막(40)상에 도포함으로써, (즉 간극(30)(간극(41))에 충전 재료를 충전함으로써), 광차폐층(50)을 형성한다. 이상의 공정에 의해, 신틸레이터 패널(1)이 제조된다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1)에 있어서는, 서로 이간되도록 기판(10)의 위에 복수의 신틸레이터부(20)가 형성되어 있고, 그러한 신틸레이터부(20)끼리(신틸레이터부(20)의 측면(20b)끼리)의 간극(30)을 메우지 않도록, 각각의 신틸레이터부(20)의 측면(20b) 및 상면(20a)상에 용제 침투 저지막(40)이 형성되어 있다.
그리고 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1)에 있어서는, 그 용제 침투 저지막(40)의 위에 광차폐층(50)이 형성된다. 따라서 신틸레이터부(20)끼리의 간극(30)에 대해서, 충전 재료를 충전하여 광차폐층(50)을 형성할 때에는, 신틸레이터부(20)가 용제 침투 저지막(40)에 의해서 덮여 있으므로, 충전 재료의 용제 등이 신틸레이터부(20)를 구성하는 주상 결정 C의 사이에 침투하지 않는다. 따라서 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1)에 의하면, 광차폐층(50)의 형성에 따르는 특성의 열화를 방지할 수 있다.
또, 광차폐층(50)을 형성할 때에, 충전 재료의 용제가 신틸레이터부(20)를 구성하는 주상 결정 C의 사이에 침투해 버리면, 충전 재료의 점도가 높아져, 충전 재료가 간극(30)에 적합하게 충전되지 않는 경우가 있다. 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1)에 의하면, 충전 재료의 용제가 주상 결정 C의 사이에 침투하는 것이 방지되므로, 그러한 문제가 생기는 것이 없어, 충전 재료를 매우 적합하게 간극(30)에 충전할 수 있다.
［제2 실시 형태］
계속해서, 제2 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널에 대해서 설명한다. 도 3은, 제2 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널의 측면도이다. 도 3에 도시된 것처럼, 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1A)은, 제1 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1)과 비교하여, 광차폐층(60)을 추가로 구비한다는 점에서 상위하다. 광차폐층(60)은 광차폐층(50)과 마찬가지로, 신틸레이션광을 차폐하기 위한 것이고, 신틸레이션광을 반사하는 광반사층, 또는 신틸레이션광을 흡수하는 광흡수층이다.
광차폐층(60)은 광차폐층(50)으로부터 노출된 신틸레이터부(20)의 상면(20a)상의 용제 침투 저지막(40)을 덮도록(즉, 신틸레이터부(20)의 상면(20a)을 덮도록), 용제 침투 저지막(40) 및 광차폐층(50)의 위에 형성되어 있다. 또한, 광차폐층(60)은 광차폐층(50)과 일체로 형성되어도 좋고, 별체로 형성되어도 좋다. 또, 광차폐층(50)은, 광차폐층(50)과 마찬가지의 재료에 의해서 형성되어도 좋고, 광차폐층(50)과 다른 재료에 의해서 형성되어도 좋다.
이러한 신틸레이터 패널(1A)은, 상술한 것처럼 신틸레이터 패널(1)을 제조한 후에, 신틸레이터부(20)의 상면(20a)상의 용제 침투 저지막(40)상에 배치된 충전 재료를 제거하고, 그 후, 용제 침투 저지막(40) 및 광차폐층(50)의 위에 소정의 재료(예를 들면, 상술한 충전 재료)를 도포하여 광차폐층(60)을 형성함으로써 제조할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1A)에 의하면, 제1 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1)과 마찬가지로, 광차폐층(50, 60)을 형성할 때의 주상 결정 C의 사이로의 용제 등의 침투를 방지할 수 있다. 추가로 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1A)에 의하면, 광차폐층(60)을 추가로 구비함으로써, 소정의 신틸레이터부(20)에서 생긴 신틸레이션광을, 그 소정의 신틸레이터부(20)에 확실히 가두는 것이 가능해진다.
［제3 실시 형태］
계속해서, 제3 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널에 대해서 설명한다. 도 4는 제3 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널의 측면도이다. 도 4에 도시되는 것처럼, 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1B)은 제1 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1)과 비교하여, 용제 침투 저지막(40) 대신에 용제 침투 저지막(40A)을 구비한다는 점에서 상위하다. 또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 기판(10)으로서 방사선(X선) 투과성의 기재를 선택함으로써, 기판(10)의 이면(10b)으로부터 방사선 R을 입사시킬 수 있다.
용제 침투 저지막(40A)은 신틸레이터부(20)의 상면(20a) 및 측면(20b), 및 볼록부(11)의 측면(11b)을 덮도록, 신틸레이터부(20)의 상면(20a) 및 측면(20b), 및 볼록부(11)의 측면(11b)상에 형성되어 있다. 특히, 용제 침투 저지막(40A)은, 서로 이웃하는 신틸레이터부(20)의 측면(20b)끼리의 간극(30)이 메워지지 않도록(즉 간극(30)을 유지하도록) 형성되어 있다. 또, 용제 침투 저지막(40A)은 신틸레이터부(20)의 상단부로부터 오목부(12)의 바닥면(12a)에 이르기까지 연속해서 형성되어 있고, 신틸레이터부(20)의 기단부와 볼록부(11)의 상면(11a)의 경계 부분을 덮고 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 용제 침투 저지막(40A)의 두께 FT가 대략 일정하므로, 용제 침투 저지막(40A)에 의해서 정의되는 간극(41)의 폭도 대략 일정하게 된다. 용제 침투 저지막(40A)의 두께 FT는, 예를 들면, 1㎛ ~ 5㎛ 정도로 할 수 있고, 2㎛ ~3㎛ 정도로 해도 좋다. 이상과 같은 용제 침투 저지막(40A)은, 제1 실시 형태에 있어서의 용제 침투 저지막(40)과 마찬가지의 재료에 의해서, 마찬가지의 방법에 의해 형성할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1B)에 있어서는, 용제 침투 저지막(40A)이, 신틸레이터부(20)의 상면(20a) 및 측면(20b)상 뿐만이 아니라, 볼록부(11)의 측면(11b)상에도 형성되어 있다. 특히, 용제 침투 저지막(40A)은, 신틸레이터부(20)의 기단부와 볼록부(11)의 상면(11a)의 경계 부분도 덮고 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1B)에 의하면, 광차폐층(50)을 형성할 때의 주상 결정 C의 사이로의 용제 등의 침투를 확실히 방지할 수 있다. 또, 용제 침투 저지막(40A)에 의해서 볼록부(11)의 측면(11b)도 덮음으로써, 충전 재료에 포함되는 용제 성분에 의해서 볼록부(11)가 열화되는 것을 막을 수 있다.
［제4 실시 형태］
계속해서, 제4 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널에 대해서 설명한다. 도 5는 제4 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널의 측면도이다. 도 5에 도시된 것처럼, 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1C)은, 제3 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1B)과 비교하여, 광차폐층(60)을 추가로 구비한다는 점에서 상위하다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1C)에 의하면, 제3 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1B)과 마찬가지로, 주상 결정 C의 사이로의 용제 등의 침투를 확실히 방지할 수 있음과 아울러, 제2 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1B)과 마찬가지로, 신틸레이션광을 확실히 가두는 것이 가능해진다.
［제5 실시 형태］
계속해서, 제5 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널에 대해서 설명한다. 도 6은 제5 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널의 측면도이다. 도 6에 도시된 것처럼, 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1D)은, 제3 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1B)과 비교하여, 용제 침투 저지막(40A) 대신에 용제 침투 저지막(40D)을 구비한다는 점에서 상위하다. 또한, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 기판(10)으로서 방사선(X선) 투과성의 기재를 선택함으로써, 기판(10)의 이면(10b)으로부터 방사선 R을 입사시킬 수 있다.
용제 침투 저지막(40D)은 신틸레이터부(20)의 상면(20a) 및 측면(20b), 볼록부(11)의 측면(11b), 및 오목부(12)의 바닥면(12a)을 덮도록, 신틸레이터부(20)의 상면(20a) 및 측면(20b), 볼록부(11)의 측면(11b), 및 오목부(12)의 바닥면(12a)상에 형성되어 있다. 특히, 용제 침투 저지막(40D)은 서로 이웃하는 신틸레이터부(20)의 측면(20b)끼리의 간극(30)이 메워지지 않도록(즉 간극(30)을 유지하도록) 형성되어 있다.
또, 상기 실시 형태의 용제 침투 저지막(40, 40A)이, 신틸레이터부(20)의 각각을 덮는 복수의 부분으로 나누어져 형성되어 있던 것에 비하여, 용제 침투 저지막(40D)은 단일의 부분으로서 일체적으로 형성되어 있다. 즉, 용제 침투 저지막(40D)은 하나의 신틸레이터부(20) 및 볼록부(11)를 덮는 부분과, 다른 신틸레이터부(20) 및 볼록부(11)를 덮는 부분이 오목부(12)의 바닥면(12a)에 있어서 연속하도록 형성되어 있다.
본 실시 형태에 있어서도, 용제 침투 저지막(40D)의 두께 FT가 대략 일정하므로, 용제 침투 저지막(40D)에 의해서 정의되는 간극(41)의 폭도 대략 일정하게 된다. 용제 침투 저지막(40D)의 두께 FT는, 예를 들면, 1㎛ ~ 5㎛ 정도로 할 수 있어 2㎛ ~ 3㎛ 정도로 해도 좋다. 이상과 같은 용제 침투 저지막(40D)은, 제1 실시 형태에 있어서의 용제 침투 저지막(40)과 마찬가지의 재료에 의해서, 마찬가지의 방법에 의해 형성할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1D)에 의하면, 용제 침투 저지막(40D)이, 오목부(12)의 바닥면(12a)상에도 형성되어 있다. 이 때문에, 주상 결정 C의 사이로의 용제 등의 침투를 보다 확실히 방지할 수 있다. 또, 용제 침투 저지막(40D)이, 복수의 부분에 분할되지 않고 일체적으로 구성되어 있으므로, 그 형성이 용이하다. 또, 용제 침투 저지막(40D)에 의해서 볼록부(11)의 측면(11b)도 덮음으로써, 충전 재료에 포함되는 용제 성분에 의해서 볼록부(11)가 열화되는 것을 막을 수 있다. 추가로, 용제 침투 저지막(40D)에 의해서 기판(10)의 표면(10a)(오목부(12)의 바닥면(12a))도 덮음으로써, 용제 성분으로부터 기판(10)을 보호하는 것도 가능해진다.
［제6 실시 형태］
계속해서, 제6 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널에 대해서 설명한다. 도 7은, 제6 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널의 측면도이다. 도 7에 도시된 것처럼, 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1E)은, 제5 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1D)와 비교하여, 광차폐층(60)을 추가로 구비한다는 점에서 상위하다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1E)에 의하면, 제5 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1D)과 마찬가지로, 주상 결정 C의 사이로의 용제 등의 침투를 보다 확실히 방지할 수 있어, 용제 침투 저지막(40D)의 형성이 용이해진다. 추가로, 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1E)에 의하면, 제2 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1B)과 마찬가지로 신틸레이션광을 확실히 가둘 수 있다.
이상의 실시 형태는, 본 발명의 일 측면에 따른 신틸레이터 패널의 일 실시 형태를 설명한 것이다. 따라서 본 발명의 일 측면은 상술한 신틸레이터 패널(1~1E)로 한정되지 않는다. 본 발명의 일 측면은 각 청구항의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서, 상술한 신틸레이터 패널(1~1E)을 임의로 변경하거나, 또는 다른 것에 적용한 것으로 할 수 있다.
예를 들면, 상기 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1~1E)은, 방습막을 추가로 구비할 수 있다. 그 경우에는, 방습막은 신틸레이터 패널(1~1E)에 있어서, 용제 침투 저지막(40, 40A, 40D), 광차폐층(50), 및 광차폐층(60)을 덮도록(즉, 신틸레이터부(20)의 전체를 덮도록), 이들의 위에 파릴렌 등에 의해서 성막하여 형성할 수 있다. 이와 같이 방습막을 추가로 마련하면, 신틸레이터부(20)의 내습성이 향상된다.
또, 상기 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널(1~1E)에 있어서는, 기판(10)의 볼록부(11)의 위에 신틸레이터부(20)를 형성하는 것으로 했지만, 신틸레이터부(20)의 형성의 양태는 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 볼록부가 형성되어 있지 않은 임의의 기판의 표면상에 형성할 수 있다.
추가로, 상기 실시 형태에 있어서는, 본 발명의 일 측면을 신틸레이터 패널에 적용했을 경우에 대해 설명했지만, 본 발명의 일 측면은 상술한 신틸레이터 패널 등을 구비하는 방사선 검출기에 적용할 수 있다. 그 경우에는, 방사선 검출기는, 상술한 신틸레이터 패널(1~1E) 중 어느 것을 구비함과 아울러, 그러한 기판(10)을, 신틸레이터부(20)에 광학적으로 결합되도록 배열된 복수의 광전 변환 소자를 구비하는 센서 패널(TFT 패널이나 COMS 이미지 센서 패널)로 할 수 있다.
그 경우에는, 예를 들면, 기판(10)인 TFT 패널이나 CMOS 이미지 센서의 각 화소에 각각 대응하는 볼록부(11)를 형성하고, 그 위에 신틸레이터부(20)를 형성한다. 볼록부(11)의 재료나 형성 방법은 상술했던 대로이다. 그때, 볼록부(11)의 각각을, 신틸레이터부(20)에서 생기는 신틸레이션광에 대해서 투과성을 가지는 재료에 의해 구성할 수 있다.
이러한 방사선 검출기에 의하면, 상술한 신틸레이터 패널(1~1E)을 구비하므로, 광차폐층(50)의 형성에 따르는 특성의 열화를 억제할 수 있다. 또, 기판(10)이, 광전 변환 소자를 포함하는 센서 패널이므로, 그 광전 변환 소자 위에 직접 볼록부(11)를 형성하여 신틸레이터부(20)를 마련하면, 별도 준비한 신틸레이터 패널과 센서 패널을 접착시킬 필요가 없다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 일 측면에 의하면, 광차폐층의 형성에 따르는 특성의 열화를 방지 가능한 신틸레이터 패널, 및 방사선 검출기를 제공할 수 있다.
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E: 신틸레이터 패널, 10: 기판(센서 패널),
10a: 표면, 10b: 이면,
11: 볼록부, 11a:상면,
11b: 측면, 12: 오목부,
12a: 바닥면, 20: 신틸레이터부,
20a: 상면, 20b: 측면,
30: 간극, 40, 40A, 40D: 용제 침투 저지막,
50: 광차폐층, 60: 광차폐층,
C: 주상 결정, R: 방사선.

Claims (7)

  1. 방사선을 신틸레이션광으로 변환하기 위한 신틸레이터 패널로서,
    표면 및 이면을 가지는 기판과,
    서로 이간되도록 상기 기판의 상기 표면상에 형성되고, 상면과, 상기 상면으로부터 상기 기판의 상기 표면을 향해서 연장되는 측면을 가지는 복수의 신틸레이터부와,
    상기 신틸레이터부의 상기 상면 및 상기 측면을 덮도록, 상기 신틸레이터부의 상기 상면 및 상기 측면상에 형성된 용제 침투 저지막과,
    상기 용제 침투 저지막의 위에 형성되어, 상기 신틸레이션광을 차폐하기 위한 광차폐층을 구비하고,
    상기 신틸레이터부는 신틸레이터 재료의 복수의 주상 결정으로 구성되어 있고,
    상기 용제 침투 저지막은 서로 이웃하는 상기 신틸레이터부의 상기 측면끼리의 간극이 메워지지 않도록 형성되어 있고,
    상기 광차폐층은 상기 간극을 충전하도록, 상기 신틸레이터부의 상기 측면상의 상기 용제 침투 저지막상에 형성되어 있는 신틸레이터 패널.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광차폐층은 상기 신틸레이터부의 상기 측면을 덮도록, 상기 신틸레이터부의 상기 측면상의 상기 용제 침투 저지막상에 형성되어 있는 신틸레이터 패널.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 광차폐층은 상기 신틸레이터부의 상기 상면을 덮도록, 상기 신틸레이터부의 상기 상면상의 상기 용제 침투 저지막상에 추가로 형성되어 있는 신틸레이터 패널.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판에는, 상기 기판의 상기 이면으로부터 상기 표면을 향하는 방향으로 상기 표면으로부터 돌출되는 복수의 볼록부와, 상기 볼록부에 의해서 규정되는 오목부가 형성되어 있고,
    상기 신틸레이터부는, 각각, 상기 볼록부의 상면상에 형성되어 있는 신틸레이터 패널.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 용제 침투 저지막은 상기 볼록부의 측면을 덮도록, 상기 볼록부의 상기 측면상에 추가로 형성되어 있는 신틸레이터 패널.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 용제 침투 저지막은 상기 오목부의 바닥면을 덮도록, 상기 오목부의 상기 바닥면상에 추가로 형성되어 있는 신틸레이터 패널.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 신틸레이터 패널을 구비하고,
    상기 기판은, 상기 신틸레이터부에 광학적으로 결합되도록 배열된 복수의 광전 변환 소자를 가지는 센서 패널인 방사선 검출기.
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