(57)【要約】【課題】大面積に細幅の隔壁を高精度に形成し、発光輝度が高く、鮮明な画質を実現するシンチレータパネルを提供すること。【解決手段】本発明は、平板状の基板、該基板の上に設けられた格子状の隔壁、および、上記隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルであって、上記隔壁は、低融点ガラスを主成分とし、かつ、白色顔料を０．１〜４０質量％含有する材料により構成されている、シンチレータパネルを提供する。【選択図】図１
2014106020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基板、該基板の上に設けられた格子状の隔壁、および、前記隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルであって、
前記隔壁は、低融点ガラスを主成分とし、かつ、白色顔料を０．１〜４０質量％含有する材料により構成されている、シンチレータパネル。
【請求項２】
前記白色顔料は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムおよび酸化チタンからなる群から選ばれる金属酸化物である、請求項１記載のシンチレータパネル。
【請求項３】
前記低融点ガラスは、アルカリ金属酸化物を２〜２０質量％含有する、請求項１または２記載のシンチレータパネル。
【請求項４】
前記白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は、０．３〜２μｍである、請求項１〜３のいずれか一項記載のシンチレータパネル。
【請求項５】
平板状の基板、該基板の上に設けられた格子状の隔壁、および、該隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルを製造する方法であって、
基板上に、低融点ガラス粉末、白色顔料および感光性有機成分を含有する感光性ペーストを塗布し、感光性ペースト塗布膜を形成する工程、
得られた感光性ペースト塗布膜を所定の開口部を有するフォトマスクを介して露光する工程、
露光後の感光性ペースト塗布膜の現像液に可溶な部分を溶解除去する現像工程、
現像後の感光性ペースト塗布膜パターンを５００℃〜７００℃に加熱して有機成分を除去すると共に低融点ガラスを軟化および焼結させ、隔壁を形成する焼成工程、および、
該隔壁により区画されたセル内に蛍光体を充填する工程、
を含むシンチレータパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療診断装置、非破壊検査機器等に用いられる放射線検出装置を構成するシンチレータパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療現場において、フィルムを用いたＸ線画像が広く用いられてきた。しかし、フィルムを用いたＸ線画像はアナログ画像情報であるため、近年、コンピューテッドラジオグラフィ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ：ＣＲ）やフラットパネル型の放射線ディテクタ（ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）等のデジタル方式の放射線検出装置が開発されている。
【０００３】
平板Ｘ線検出装置（ＦＰＤ）においては、放射線を可視光に変換するために、シンチレータパネルが使用される。シンチレータパネルは、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等のＸ線蛍光体を含み、照射されたＸ線に応じて、該Ｘ線蛍光体が可視光を発光して、その発光をＴＦＴやＣＣＤで電気信号に変換することにより、Ｘ線の情報をデジタル画像情報に変換する。しかし、ＦＰＤは、Ｓ／Ｎ比が低いという問題があった。これは、Ｘ線蛍光体が発光する際に、蛍光体自体によって可視光が散乱してしまうことなどに起因する。この光の散乱の影響を小さくするために、隔壁で仕切られたセル内に蛍光体を充填する方法が提案されてきた（特許文献１〜４）。
【０００４】
しかし、そのような隔壁を形成する方法として従来用いられてきた方法は、シリコンウェハをエッチング加工する方法、あるいは、顔料またはセラミック粉末と低融点ガラス粉末との混合物であるガラスペーストをスクリーン印刷法を用いて多層にパターン印刷した後に焼成して、隔壁パターンを形成する方法などであった。シリコンウェハをエッチング加工する方法では、形成できるシンチレータパネルのサイズが、シリコンウェハのサイズによって限定され、５００ｍｍ角のような大サイズのものを得ることはできなかった。大サイズのものを作るには小サイズのものを複数並べて作ることになるが、その製作は精度的に難しく、大面積のシンチレータパネルを作製することが困難であった。
【０００５】
また、ガラスペーストを用いた多層スクリーン印刷法では、スクリーン印刷版の寸法変化などにより、高精度の加工が困難であった。また多層スクリーン印刷を行う際に、隔壁パターンの崩壊欠損を防ぐために、隔壁パターンの強度を高くするために、一定の隔壁幅が必要であった。隔壁パターンの幅が広くなると、相対的に隔壁間のスペースが狭くなり、蛍光体を充填できる体積が小さくなる上に、充填量が均一とならない。そのため、この方法で得られたシンチレータパネルは、Ｘ線蛍光体の量が少ないために発光が弱くなる、発光ムラが生じるといった欠点があった。これは、低線量での撮影において、鮮明な撮影を行うには障害となる。
【０００６】
つまり、発光効率が高く、鮮明な画質を実現するシンチレータパネルを作製するためには、大面積を高精度で加工でき、かつ、隔壁の幅を細くできる隔壁の加工技術が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−６０８７１号公報
【特許文献２】特開平５−１８８１４８号公報
【特許文献３】特開２０１１−７５５２号公報
【特許文献４】特開２０１１−２１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、大面積に細幅の隔壁を高精度に形成し、発光輝度が高く、鮮明な画質を実現するシンチレータパネルを提供することを課題にする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は次の技術手段の何れかによって達成される。
（１）  平板状の基板、該基板の上に設けられた格子状の隔壁、および、上記隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルであって、上記隔壁は、低融点ガラスを主成分とし、かつ、白色顔料を０．１〜４０質量％含有する材料により構成されている、シンチレータパネル。
（２）  上記白色顔料は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム及び酸化チタンからなる群から選ばれる金属酸化物である、請求項１記載のシンチレータパネル。
（３）  上記低融点ガラスは、アルカリ金属酸化物を２〜２０質量％含有する、請求項１または２記載のシンチレータパネル。
（４）  上記白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は、０．３〜２μｍである、請求項１〜３のいずれか一項記載のシンチレータパネル。
（５）  平板状の基板、該基板の上に設けられた格子状の隔壁、および、該隔壁により区画されたセル内に充填された蛍光体からなるシンチレータ層を有するシンチレータパネルを製造する方法であって、基板上に、低融点ガラス粉末、白色顔料及び感光性有機成分を含有する感光性ペーストを塗布し、感光性ペースト塗布膜を形成する工程、得られた感光性ペースト塗布膜を所定の開口部を有するフォトマスクを介して露光する工程、露光後の感光性ペースト塗布膜の現像液に可溶な部分を溶解除去する現像工程、現像後の感光性ペースト塗布膜パターンを５００℃〜７００℃に加熱して有機成分を除去すると共に低融点ガラスを軟化および焼結させ、隔壁を形成する焼成工程、および、該隔壁により区画されたセル内に蛍光体を充填する工程、を含むシンチレータパネルの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、細幅の隔壁を大面積に高精度で形成できることから、大サイズで、かつ、鮮明な撮影を実現するためのシンチレータパネルおよびその製造方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のシンチレータパネルを含む放射線検出装置の構成を模式的に表した断面図である。
【図２】本発明のシンチレータパネルの構成を模式的に表した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図を用いて本発明のシンチレータパネルおよびそれを用いた放射線検出装置の好ましい構成について説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００１３】
図１は、本発明のシンチレータパネルを含む放射線検出装置の構成を模式的に表した断面図である。図２は、本発明のシンチレータパネルの構成を模式的に表した斜視図である。放射線検出装置１は、シンチレータパネル２、出力基板３、および電源部１２からなる。シンチレータパネル２は、蛍光体からなるシンチレータ層７を含み、Ｘ線等の入射された放射線のエネルギーを吸収して、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの範囲の電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる範囲の電磁波（光）を発光する。
【００１４】
シンチレータパネル２は、基板４と、その上に形成されたセルを仕切るための格子状の隔壁６と、その隔壁で形成された空間内に、充填された蛍光体からなるシンチレータ層７とから構成される。また、基板１と隔壁６の間に、緩衝層５をさらに形成することで、隔壁６の安定的な形成が可能になる。また、この緩衝層５の可視光に対する反射率を高くすることにより、シンチレータ層７で発光した光を効率良く出力基板上３の光電変換層９に到達させることができる。
【００１５】
出力基板３は、基板１１上にフォトセンサとＴＦＴからなる画素が２次元状に形成された光電変換層９および出力層１０を有する。シンチレータパネル２の出光面と出力基板３の光電変換層９をポリイミド樹脂等からなる隔膜層８を介して、接着あるいは密着させることで放射線検出装置１となる。シンチレータ層７で発光した光が光電変換層９に到達し、光電変換層９で光電変換を行い、出力する。本発明のシンチレータパネルは各セルを隔壁が仕切っているので、格子状に配置された光電変換素子の画素の大きさおよびピッチと、シンチレータパネルのセルの大きさおよびピッチを一致させることにより、蛍光体によって光が散乱されても、散乱光が隣のセルに到達するのを防ぐことができる。これによって光散乱による画像のボケが低減でき、高精度の撮影が可能になる。
【００１６】
本発明のシンチレータパネルに用いる基板としては、放射線の透過性を有する材料であれば、各種のガラス、高分子材料、金属等を用いることができる。例えば、石英、ホウ珪酸ガラス、化学的強化ガラスなどのガラスからなる板ガラス；サファイア、チッ化珪素、炭化珪素などのセラミックからなるセラミック基板；シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム燐、ガリウム窒素などの半導体からなる半導体基板；セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、トリアセテートフィルム、ポリカーボネートフィルム、炭素繊維強化樹脂シート等の高分子フィルム（プラスチックフィルム）；アルミニウムシート、鉄シート、銅シート等の金属シート；金属酸化物の被覆層を有する金属シートやアモルファスカーボン基板などを用いることができる。中でも、板ガラスは、平坦性および耐熱性の点で望ましい。さらに、シンチレータパネルの持ち運びの利便性の点でシンチレータパネルの軽量化が進められていることから、板ガラスは厚み２．０ｍｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１．０ｍｍ以下である。
【００１７】
この基板上に、隔壁を形成するが、隔壁は、耐久性および耐熱性の点から、ガラス材料から構成されることが好ましい。本発明のシンチレータパネルでは、隔壁は、低融点ガラスを主成分とし、かつ、白色顔料を０．１〜４０質量％含有する材料により構成されていることを特徴とする。低融点ガラスを主成分とする材料は、適切な軟化温度を有することから、感光性ペースト法によって細幅の隔壁を大面積に高精度に形成するのに適している。なお、本発明において、低融点ガラスとは、軟化温度が７００℃以下のガラスのことである。また、低融点ガラスを主成分とするとは、隔壁を構成する材料の５０〜１００質量％が低融点ガラス粉末であることをいう。低融点ガラスが主成分でない場合には、隔壁の強度が低くなる。
【００１８】
隔壁が白色顔料を０．１質量％以上含有することにより、シンチレータパネルの発光輝度が向上する。一方で、白色顔料を４０質量％以上含有する場合には、隔壁の強度が低くなる。
【００１９】
白色顔料としては、より発光輝度を高めるため、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム及び酸化チタンからなる群から選ばれる金属酸化物が好ましい。
【００２０】
白色顔料は、隔壁中において、平均粒子径が０．００５〜０．０８μｍの極微小の微粒子の凝集した、凝集粒子として存在することが好ましい。この白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は、隔壁に高い反射率を付与するため、０．３〜２μｍであることが好ましく、０．５〜１μｍであることがより好ましい。ここで白色顔料の凝集粒子の平均粒子径とは、電子顕微鏡等による観察写真を画像処理し、見かけの面積と同面積の円に換算した際の直径をいう。より具体的には、イオンエッチング法で処理した試料を、透過型電子顕微鏡（以下、ＴＥＭ）を用いて拡大して撮影し、５０個の凝集粒子をサンプルとして選択して、それぞれの写真の画像処理から凝集粒子を球（画像上は円）に近似した際の、それぞれの直径の平均値をいう。
【００２１】
本発明のシンチレータパネルの製造方法では、基板上に、低融点ガラス粉末、白色顔料及び感光性有機成分を含有する感光性ペーストを塗布し、感光性ペースト塗布膜を形成する工程、得られた感光性ペースト塗布膜を所定の開口部を有するフォトマスクを介して露光する露光工程、露光後の感光性ペースト塗布膜の現像液に可溶な部分を溶解除去する現像工程、現像後の感光性ペースト塗布膜パターンを高温に加熱して有機成分を除去すると共に低融点ガラスを軟化および焼結させ、隔壁を形成する焼成工程を含む。露光工程においては、露光により感光性ペースト塗布膜の必要な部分を光硬化させ、もしくは、感光性ペースト塗布膜の不要な部分を光分解させて、感光性ペースト塗布膜の現像液に対する溶解コントラストをつける。現像工程においては、露光後の感光性ペースト塗布膜の不要部分が現像液で除去され、必要な部分のみが残存した感光性ペースト塗布膜パターンが得られる。
【００２２】
焼成工程においては、得られた感光性ペースト塗布膜パターンを、好ましくは５００〜７００℃、より好ましくは５００〜６５０℃の温度で焼成することにより、有機成分が分解留去されると共に、低融点ガラス粉末が軟化および焼結されて、低融点ガラスを含む隔壁が形成される。有機成分を完全に除去するために、焼成温度は５００℃以上が好ましい。また、焼成温度が７００℃を超えると、基板として一般的なガラス基板を用いた場合、基板の変形が大きくなるため、焼成温度は７００℃以下が望ましい。
【００２３】
本発明のシンチレータパネルの製造方法に用いる感光性ペーストは、低融点ガラスを主成分とし、かつ、感光性ペースト中の無機成分の０．１〜４０質量％の白色顔料を含有することが好ましい。低融点ガラスを主成分とするとは、感光性ペースト中の無機成分の５０〜１００質量％が低融点ガラス粉末であることをいう。このような感光性ペーストを用いることにより、低融点ガラスを主成分とし、かつ、白色顔料を０．１〜４０質量％含有する材料により構成されている隔壁を形成することができる。
【００２４】
感光性ペーストが含有する白色顔料の平均粒子径は、０．００５〜０．０８μｍであることが好ましい。このような白色顔料の微粒子は、感光性ペースト中での分散性に優れ、かつ代表的な露光光である波長３５０〜４２０ｎｍの紫外線の透過を阻害しないことから、露光工程におけるパターニング性が顕著に向上する。さらには、このような白色顔料の微粒子は、焼成工程及び現像工程を経ることによって、平均粒子径が０．３〜２μｍの凝集粒子となり、隔壁中に存在することとなる。白色顔料の微粒子の平均粒子径は、凝集粒子の平均粒子径と同様に算出することができる。
【００２５】
本発明のシンチレータパネルの製造方法は、ガラスペーストを多層スクリーン印刷によって積層印刷した後に焼成する加工方法よりも、高精度の加工が可能である。
【００２６】
本発明で用いる感光性ペーストは、感光性有機成分を含有する有機成分と、低融点ガラス粉末及び白色顔料を含む無機粉末から構成される。有機成分は、焼成前の感光性ペースト塗布膜パターンを形成するために一定量が必要であるが、有機成分が多すぎると、焼成工程で除去する物質の量が多くなり、焼成収縮率が大きくなるため、焼成工程でのパターン欠損を生じやすい。一方、有機成分が過少になると、ペースト中での無機微粒子の混合および分散性が低下するため、焼成時に欠陥が生じやすくなるばかりでなく、ペーストの粘度の上昇のためペーストの塗布性が低下し、さらにペーストの安定性にも悪影響があり好ましくないことがある。そこで、感光性ペースト中の無機粉末の含有量が３０〜８０質量％であることが好ましく、より好ましくは、４０〜７０質量％である。また、無機粉末の全体に対して、低融点ガラス粉末は５０〜１００質量％であることが好ましい。
【００２７】
焼成工程において、有機成分をほぼ完全に除き、かつ、得られる隔壁が一定の強度を有するようにするためには、用いる低融点ガラス粉末として、軟化温度が４８０℃以上の低融点ガラスからなるガラス粉末を用いることが好ましい。軟化温度が４８０℃未満では、焼成時に有機成分が十分に除かれる前に、低融点ガラスが軟化してしまい、有機成分の残存物がガラス中に取り込まれてしまう。この場合は、後々に有機成分が徐々に放出されて、製品品質を低下させる懸念がある。また、ガラス中に取り込まれた有機成分の残存物がガラスの着色の要因となる。軟化温度が４８０℃以上の低融点ガラス粉末を用い、５００℃以上の温度で焼成することにより、有機成分を完全に除去することができる。前述のように、焼成工程における焼成温度は、５００〜７００℃が好ましく、５００〜６５０℃がより好ましいため、低融点ガラスの軟化温度は４８０〜７００℃が好ましく、４８０〜６４０℃がより好ましく、４８０〜６２０℃がさらに好ましい。
【００２８】
軟化温度は、示差熱分析装置（ＤＴＡ、株式会社リガク製「差動型示差熱天秤ＴＧ８１２０」）を用いて、サンプルを測定して得られるＤＴＡ曲線から、吸熱ピークにおける吸熱終了温度を接線法により外挿して求められる。具体的には、示差熱分析装置を用いて、アルミナ粉末を標準試料として、室温から２０℃／分で昇温して、測定サンプルとなる無機粉末を測定し、ＤＴＡ曲線を得る。得られたＤＴＡ曲線より、吸熱ピークにおける吸熱終了温度を接線法により外挿して求めた軟化点Ｔｓを軟化温度と定義する。
【００２９】
低融点ガラスの熱膨張係数は４０〜９０×１０−７（／Ｋ）が好ましく、さらに好ましくは４０〜６５×１０−７である。基板上に、低融点ガラスを含む感光性ペースト塗布膜を形成して焼成した際、熱膨張係数が９０×１０−７より大きいと、パネルが大幅に反るため、放射線検出装置として組み立てることが困難となる。また、パネルの反りが発生した放射線検出装置は、パネル面内で発光光のクロストークが発生したり、発光光量の検出感度のバラつきが発生するため、高精細な画像検出が難しくなる。また、熱膨張係数が４０×１０−７より小さい場合は、低融点ガラスの軟化温度を十分に下げることができない。
【００３０】
低融点ガラスを得るためには、ガラスを低融点化するために有効な材料である、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛およびアルカリ金属酸化物から選ばれた金属酸化物を用いることができる。中でも、アルカリ金属酸化物を用いて、ガラスの軟化温度を調整することが望ましい。なお、一般にはアルカリ金属は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムを指すが、本発明において用いられるアルカリ金属酸化物とは、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムから選ばれた金属酸化物を指す。
【００３１】
本発明において、低融点ガラス中のアルカリ金属酸化物の含有量Ｘ（Ｍ２Ｏ）は、２〜２０質量％の範囲内とすることが好ましい。アルカリ金属酸化物の含有量が２質量％未満では、軟化温度が高くなることによって、焼成工程を高温で行うことが必要となる。そのため、基板としてガラス基板を用いた場合に、焼成工程において基板が変形することにより、得られるシンチレータパネルにゆがみが生じたり、隔壁に欠陥が生じたりしやすいので適さない。また、アルカリ金属酸化物の含有量が２０質量％よりも多い場合は、焼成工程においてガラスの粘度が低下しすぎる。そのため、得られる隔壁の形状にゆがみが生じやすい。また、得られる隔壁の空隙率が小さくなりすぎることにより、得られるシンチレータパネルの発光輝度が低くなる。
【００３２】
さらに、アルカリ金属酸化物に加えて、高温でのガラスの粘度の調製のために、酸化亜鉛を３〜１０質量％添加することが望ましい。酸化亜鉛の含有量が３質量％以下では、高温でのガラスの粘度が高くなり、１０質量％以上添加すると、ガラスのコストが高くなる傾向がある。
【００３３】
さらには、低融点ガラスに、上記のアルカリ金属酸化物、および酸化亜鉛に加えて、酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、アルカリ土類金属の酸化物等を含有させることにより、低融点ガラスの安定性、結晶性、透明性、屈折率、熱膨張特性等を制御することができる。低融点ガラスの組成としては、以下に示す組成範囲とすることにより、本発明に適した粘度特性を有する低融点ガラスを作製できるので好ましい。
【００３４】
アルカリ金属酸化物：２〜２０質量％
酸化亜鉛：３〜１０質量％
酸化ケイ素：２０〜４０質量％
酸化ホウ素：２５〜４０質量％
酸化アルミニウム：１０〜３０質量％
アルカリ土類金属酸化物：５〜１５質量％
なお、本発明において、アルカリ土類金属とは、マグネシウム、カルシウム、バリウムおよびストロンチウムから選ばれる１種類以上の金属を指す。
【００３５】
低融点ガラス粉末の粒子径は、粒度分布測定装置（日機装株式会社製「ＭＴ３３００」）を用いて評価できる。測定方法としては、水を満たした試料室に無機粉末を投入し、３００秒間、超音波処理を行った後に測定を行う。
【００３６】
低融点ガラス粉末の粒子径は５０％体積平均粒子径（Ｄ５０）が１．０〜４．０μｍの範囲内であることが望ましい。Ｄ５０が１．０μｍ未満では、粒子の凝集が強くなり、均一な分散性を得られにくくなり、ペーストの流動性が不安定になる。このような場合は、ペーストを塗布した際の厚み均一性が低下する。また、Ｄ５０が４．０μｍを越えると、得られる焼結体の表面凹凸が大きくなり、後工程でパターンが破砕する原因となりやすい。
【００３７】
本発明で用いる感光性ペーストは、上述の低融点ガラス粉末と白色顔料以外に、７００℃でも軟化しない高融点ガラスや、酸化ケイ素、コーディエライト、ムライトまたは長石等のセラミックス粒子をフィラーとして含んでもよい。フィラーは、低融点ガラス粉末と共に用いることにより、ペースト組成物の焼成収縮率の制御や形成される隔壁の形状を保持する効果がある。ただし、無機粉末全体に占めるフィラーの割合が５０質量％を越えると、低融点ガラス粉末の焼結を阻害して、隔壁の強度が低下などの問題が生じるので好ましくない。また、フィラーは、低融点ガラス粉末と同様の理由で、Ｄ５０が０．５〜４．０μｍであることが好ましい。フィラーのＤ５０は、低融点ガラス粉末と同様の手法で評価できる。
【００３８】
本発明で用いる感光性ペースト組成物は、低融点ガラス粉末またはフィラーの屈折率ｎ１と感光性有機成分の平均屈折率ｎ２が、−０．１＜ｎ１−ｎ２＜０．１を満たすことが好ましく、−０．０１≦ｎ１−ｎ２≦０．０１を満たすことがより好ましく、−０．００５≦ｎ１−ｎ２≦０．００５を満たすことがさらに好ましい。この条件を満たすことにより、露光工程において、低融点ガラス粉末またはフィラーと感光性有機成分との界面における光散乱が抑制され、高精度のパターン形成を行うことができる。低融点ガラス粉末を構成する酸化物の配合比率を調整することで好ましい熱特性、および、好ましい屈折率を兼ね備えた低融点ガラス粉末を得ることができる。
【００３９】
低融点ガラス粉末またはフィラーの屈折率はベッケ線検出法により測定することができる。２５℃での波長４３６ｎｍ（ｇ線）における屈折率を本発明における低融点ガラス粉末またはフィラーの屈折率とした。また、感光有機成分の平均屈折率は、感光性有機成分からなる塗膜をエリプソメトリーにより測定することで求めることができる。２５℃での波長４３６ｎｍ（ｇ線）における屈折率を感光性有機成分の平均屈折率とした。
【００４０】
本発明で用いる感光性ペーストは、有機成分として感光性有機成分を含むことによって、上記のような感光性ペースト法でパターン加工することができる。感光性有機成分として、感光性モノマー、感光性オリゴマー、感光性ポリマーあるいは光重合開始剤などを用いることにより、反応性を制御することができる。ここで、感光性モノマー、感光性オリゴマーおよび感光性ポリマーにおける感光性とは、ペーストが活性光線の照射を受けた場合に、感光性モノマー、感光性オリゴマーあるいは感光性ポリマーが、光架橋、光重合などの反応を起こして化学構造が変化することを意味する。
【００４１】
感光性モノマーとしては、活性な炭素−炭素２重結合を有する化合物であり、官能基としてビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリルアミド基を有する単官能化合物および多官能化合物が好ましく用いられる。特に、多官能アクリレート化合物および多官能メタクリレート化合物から選ばれた化合物を有機成分中に１０〜８０質量％含有させたものが、光反応により硬化時の架橋密度を高くし、パターン形成性を向上させる点で好ましい。多官能アクリレート化合物および多官能メタクリレート化合物としては、多様な種類の化合物が開発されているので、反応性、屈折率などを考慮して、それらの中から適宜選択することが可能である。
【００４２】
感光性オリゴマーおよび感光性ポリマーとしては、活性な炭素−炭素２重結合を有するオリゴマーおよびポリマーが好ましく用いられる。感光性オリゴマーおよび感光性ポリマーは、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、３−ブテン酸またはこれらの酸無水物等のカルボキシル基含有モノマーおよびメタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、２−ヒドロキシエチルアクリレート等のモノマーを共重合することにより得られる。活性な炭素−炭素不飽和２重結合をオリゴマーもしくはポリマーに導入する方法としては、オリゴマーもしくはポリマー中のメルカプト基、アミノ基、水酸基やカルボキシル基に対して、グリシジル基やイソシアネート基を有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドまたはアリルクロライド、マレイン酸等のカルボン酸を反応させて作る方法等を用いることができる。
【００４３】
感光性モノマーや感光性オリゴマーとして、ウレタン構造を有するモノマーあるいはオリゴマーを用いることにより、焼成工程においてパターン欠損しにくい感光性ペーストを得ることができる。本発明においては、ガラス粉末として低融点ガラス粉末を用いることにより、焼成工程後期のガラス粉末の焼結が進行する過程で、急激な収縮を生じにくいことがパターン欠損を抑制する。それに加えて、有機成分にウレタン構造を有する化合物を用いた場合には、焼成工程初期の有機成分が分解および留去する過程における応力緩和が生じ、パターン欠損を生じにくい。これらの両方の効果により、広い温度領域でパターン欠損を抑制することができる。
【００４４】
光重合開始剤は、活性光源の照射によってラジカルを発生する化合物である。具体的な例として、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジル、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンゾスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンザルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、１−フェニル−１，２−ブタジオン−２−（Ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（Ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニルプロパントリオン−２−（Ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシプロパントリオン−２−（Ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−１−プロパノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタノン−１、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、Ｎ−フェニルチオアクリドン、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、過酸化ベンゾインおよびエオシン、メチレンブルーなどの光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミンなどの還元剤の組合せなどがあげられる。また、これらを２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００４５】
感光性ペーストは、バインダーとして、カルボキシル基を有する共重合ポリマーを含有することができる。カルボキシル基を有する共重合体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、３−ブテン酸またはこれらの酸無水物などのカルボキシル基含有モノマー、およびメタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、２−ヒドロキシエチルアクリレートなどのその他のモノマーを選択し、アゾビスイソブチロニトリルのような開始剤を用いて共重合することにより得られる。カルボキシル基を有する共重合体としては、焼成時の熱分解温度が低いことから、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルおよびアクリル酸またはメタクリル酸を共重合成分とする共重合体が好ましく用いられる。
【００４６】
感光性ペーストは、カルボキシル基を有する共重合ポリマーを含有することにより、アルカリ水溶液への溶解性に優れたペーストとなる。カルボキシル基を有する共重合体の酸価は５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましい。酸価が１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることで、現像許容幅を広くとることができる。また、酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上とすることで、未露光部の現像液に対する溶解性が低下することがない。従って現像液濃度を濃くする必要がなく、露光部の剥がれを防ぎ、高精細なパターンを得ることができる。さらに、カルボキシル基を有する共重合体が側鎖にエチレン性不飽和基を有することも好ましい。エチレン性不飽和基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基などが挙げられる。
【００４７】
感光性ペーストは、低融点ガラス粉末、白色顔料と、感光性モノマー、感光性オリゴマー、感光性ポリマー、光重合開始剤などからなる感光性有機成分に必要に応じ、有機溶媒およびバインダーを加えて、各種成分を所定の組成となるように調合した後、３本ローラーや混練機で均質に混合分散し作製する。
【００４８】
感光性ペーストの粘度は、無機粉末、増粘剤、有機溶媒、重合禁止剤、可塑剤および沈降防止剤などの添加割合によって適宜調整することができるが、その範囲は２〜２００Ｐａ・ｓの範囲内が好ましい。例えば、感光性ペーストの基板への塗布をスピンコート法で行う場合は、２〜５Ｐａ・ｓの粘度が好ましい。感光性ペーストの基板への塗布をスクリーン印刷法で行い、１回の塗布で膜厚１０〜４０μｍを得るには、５０〜２００Ｐａ・ｓの粘度が好ましい。ブレードコーター法やダイコーター法などを用いる場合は、１０〜５０Ｐａ・ｓの粘度が好ましい。
【００４９】
かくして得られた感光性ペーストを基板上に塗布し、フォトリソグラフィ法により所望のパターンを形成し、さらに焼成することによって隔壁を形成することができる。フォトリソグラフィ法により、上記感光性ペーストを用いて隔壁の製造を行う一例について説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００５０】
基板上に、感光性ペーストを全面に、もしくは部分的に塗布して感光性ペースト塗布膜を形成する。塗布方法としては、スクリーン印刷法、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、ブレードコーターなどの方法を用いることができる。塗布厚みは、塗布回数、スクリーンのメッシュおよびペーストの粘度を選ぶことによって調整できる。
【００５１】
つづいて、露光工程を行う。通常のフォトリソグラフィで行われるように、フォトマスクを介して露光する方法が一般的である。また、フォトマスクを用いずに、レーザー光などで直接描画する方法を用いてもよい。露光装置としては、プロキシミティ露光機などを用いることができる。また、大面積の露光を行う場合は、基板上に感光性ペーストを塗布した後に、搬送しながら露光を行うことによって、小さな露光面積の露光機で、大きな面積を露光することができる。この際、使用される活性光線は、例えば、近赤外線、可視光線、紫外線などが挙げられる。これらの中で紫外線が最も好ましく、その光源として、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプ、殺菌灯などが使用できる。これらのなかでも、超高圧水銀灯が好適である。露光条件は塗布厚みにより異なるが、通常、１〜１００ｍＷ／ｃｍ２の出力の超高圧水銀灯を用いて０．０１〜３０分間露光を行う。
【００５２】
露光後、感光性ペースト塗布膜の露光部分と未露光部分の現像液に対する溶解度差を利用して現像を行い、所望の格子形状の感光性ペースト塗布膜パターンを得る。現像は、浸漬法やスプレー法、ブラシ法で行う。現像液には、ペースト中の有機成分が溶解可能である溶媒を用いることができる。現像液は、水を主成分とすることが好ましい。ペースト中にカルボキシル基などの酸性基をもつ化合物が存在する場合、アルカリ水溶液で現像できる。アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム等の無機アルカリ水溶液も使用できるが、有機アルカリ水溶液を用いた方が焼成時にアルカリ成分を除去しやすいので好ましい。有機アルカリとしては、具体的には、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキサイド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなどが挙げられる。アルカリ水溶液の濃度は、好ましくは０．０５〜５質量％、より好ましくは０．１〜１質量％である。アルカリ濃度が低すぎれば可溶部が除去されず、アルカリ濃度が高すぎれば、パターン部を剥離させ、また非可溶部を腐食させるおそれがある。また、現像時の現像液温度は、２０〜５０℃で行うことが工程管理上好ましい。
【００５３】
次に焼成炉にて焼成工程を行う。焼成工程の雰囲気や温度は、感光性ペーストや基板の種類によって異なるが、空気中、窒素、水素などの雰囲気中で焼成する。焼成炉としては、バッチ式の焼成炉やベルト式の連続型焼成炉を用いることができる。焼成は通常５００〜７００℃の温度で１０〜６０分間保持して焼成を行うことが好ましい。焼成温度は５００〜６５０℃がより好ましい。以上の工程により、格子形状の感光性ペースト塗布膜パターンから有機成分が除去されると共に、該塗布膜パターンに含まれる低融点ガラスが軟化および焼結され、基板上に実質的に無機物からなる格子状の隔壁が形成された隔壁部材が得られる。
【００５４】
隔壁の高さ（Ｈ）は、１００〜１０００μｍが好ましく、１６０〜５００μｍがより好ましく、２５０〜５００μｍがさらに好ましい。隔壁の高さが１０００μｍを超えると、加工時のパターン形成が困難になる。一方、隔壁の高さが低くなると、充填可能な蛍光体の量が少なくなるため、得られるシンチレータパネルの発光輝度が低下して、鮮明な撮影が困難になる。
【００５５】
隔壁のパターン形状は、特に限定されないが、格子状もしくはストライプ状が好ましい。格子状のパターンを形成する場合、隔壁のピッチ（Ｐ）は６０〜１０００μｍであることが好ましい。ピッチが６０μｍ未満であると、加工時のパターン形成が困難となる。また、ピッチが大きすぎると、得られるシンチレータパネルを用いて高精度の画像撮影を行うことが困難となる。
【００５６】
隔壁の底部幅（Ｌｂ）は２０〜１５０μｍ、隔壁の頂部幅（Ｌｔ）は１５〜８０μｍであることが好ましい。隔壁の底部幅が２０μｍ未満であると、焼成時に隔壁の欠陥が生じやすくなる。一方、隔壁の底部幅が大きくなると、隔壁により区画された空間に充填できる蛍光体量が減ってしまう。隔壁の頂部幅が１５μｍ未満であると隔壁の強度が低下する。一方、隔壁の頂部幅が８０μｍを超えると、シンチレータ層の発光光を取り出せる領域が狭くなってしまう。隔壁底部幅（Ｌｂ）に対する隔壁高さ（Ｈ）のアスペクト比（Ｈ／Ｌｂ）は１．０〜２５．０であることが好ましい。隔壁底部幅に対するアスペクト比（Ｈ／Ｌｂ）が高い隔壁ほど、隔壁により区画された１画素あたりの空間が広く、より多くの蛍光体を充填することができる。
【００５７】
隔壁ピッチ（Ｐ）に対する隔壁高さ（Ｈ）のアスペクト比（Ｈ／Ｐ）は０．１〜３．５であることが好ましい。隔壁ピッチに対するアスペクト比（Ｈ／Ｐ）が高い隔壁ほど、高精細に区画された１画素となり、かつ、１画素あたりの空間により多くの蛍光体を充填することができる。
【００５８】
格子状の隔壁により区画されたセルの形状としては、正方形、長方形、平行四辺形、台形などの形状が、適宜選択可能である。本発明のシンチレータパネルにおいては、隔壁底部幅の均一性や、１画素内における蛍光体発光強度の均一性の観点から、セルの形状が正方形となるような格子状の隔壁が好ましいが、これに限定されるものではない。
【００５９】
隔壁の高さおよび幅は、基板に対して垂直な隔壁断面を露出させ、走査型電子顕微鏡（日立製作所製、Ｓ２４００）で断面を観察し、測定した。隔壁と基板の接触部における隔壁の幅を底部幅（Ｌｂ）として測定した。隔壁と基板の間に緩衝層がある場合は、隔壁と緩衝層の接触部における隔壁の幅を底部幅（Ｌｂ）として測定した。また、隔壁最頂部の幅を頂部幅（Ｌｔ）として測定した。
【００６０】
隔壁は、感光性ペーストに含まれる無機粉末が焼結されて形成されている。隔壁を形成する無機粉末同士は、融着しているが、その間に空隙部分が残存している。隔壁に含まれる、この空隙の比率は、隔壁を焼成する焼成工程の温度設計によって調整することができる。隔壁全体に占める空隙部分の比率（空隙率）を２〜２５％とすることにより、可視光の反射特性と強度を両立する隔壁を形成することができるので好ましい。空隙率が２％未満では、隔壁の反射率が低いことにより、得られるシンチレータパネルの発光輝度が低くなる。空隙率が２５％を超えると、隔壁の強度が不足して、崩壊しやすくなる。反射特性と強度を両立するためには、空隙率を５〜２５％とすることがより好ましく、５〜２０％がさらに好ましい。
【００６１】
空隙率の測定方法は、隔壁の断面を精密研磨した後に、電子顕微鏡で観察し、無機材料部分と空隙部分を２階調に画像変換し、空隙部分の面積が隔壁断面の面積に閉める割合を計算する。
【００６２】
また、隔壁と基板の間に、低融点ガラスおよびセラミックスから選ばれた無機成分からなる緩衝層を設けることが好ましい。緩衝層は、焼成工程において、隔壁にかかる応力を緩和して、安定的な隔壁形成を実現する効果がある。また、緩衝層が高反射率であると、蛍光体によって発光した可視光を光電変換素子の方向に反射することによってシンチレータパネルの発光輝度を高くすることができ、好ましい。反射率を高くするために、緩衝層は、低融点ガラスおよびセラミックスからなることが好ましい。低融点ガラスとしては、隔壁と同様のものを用いることができる。セラミックスとしては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等が好ましい。
【００６３】
緩衝層を形成するには、有機成分と、低融点ガラス粉末、セラミックス粉末等の無機粉末を溶媒に分散したペーストを基材に塗布および乾燥して、緩衝層用ペースト塗布膜を形成する。次に、緩衝層用ペースト塗布膜を、好ましくは５００〜７００℃、より好ましくは５００〜６５０℃の温度で焼成することで、緩衝層を形成できる。
【００６４】
また、該緩衝層の焼成と隔壁の焼成を同時に実施することも可能である。この同時焼成を用いることで、焼成工程数の削減が可能になり、焼成工程に消費されるエネルギーを低減することが可能になる。緩衝層と隔壁の同時焼成を用いる場合は、緩衝層用ペーストの有機成分として上記の隔壁用感光性ペーストと同様の感光性有機成分を用い、緩衝層用ペースト塗布膜を形成した後に、緩衝層用ペースト塗布膜を全面露光し、塗布膜を硬化することが好ましい。また、緩衝層用ペーストの有機成分として重合性モノマー、重合性オリゴマーおよび重合性ポリマーから選ばれるいずれかの重合性化合物および熱重合開始剤を含有する熱硬化性有機成分を用い、緩衝層用ペースト塗布膜を形成した後に、熱硬化することも好ましい。これらの方法によって、緩衝層用ペースト塗布膜が溶媒に不溶になるので、その上に隔壁用感光性ペーストを塗布する工程において、緩衝層用ペースト塗布膜が溶解したり剥がれたりすることを防止することができる。
【００６５】
熱硬化性緩衝層用ペーストには、上記成分以外にエチルセルロース等のバインダー、分散剤、増粘剤、可塑剤および沈降防止剤等を適宜添加することができる。
【００６６】
緩衝層の５５０ｎｍの波長に対する反射率は６０％以上であることが好ましい。緩衝層の反射率を６０％以上とすることで、パネルの発光光が緩衝層を透過せず、出力基板側へ発光光を有効的に取り出すことができる。
【００６７】
次に、隔壁により区画されたセル内に、蛍光体を充填することで、シンチレータパネルを完成することができる。ここで、セルとは、格子状の隔壁により区画された空間のことをいう。また、該セルに充填された蛍光体を、シンチレータ層と呼ぶ。
【００６８】
蛍光体としては、種々の公知の蛍光体材料を使用することができる。特に、Ｘ線から可視光に対する変換率が比較的高く、蛍光体の結晶による反射率が高いＣｓＩが好ましい。また、発光効率を高めるために、ＣｓＩに各種の賦活剤を添加してもよい。例えば、ＣｓＩとヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を任意のモル比で混合したものや、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）などの賦活物質を含有するＣｓＩが好ましい。また、臭化タリウム（ＴｌＢｒ）、塩化タリウム（ＴｌＣｌ）、またはフッ化タリウム（ＴｌＦ、ＴｌＦ３）等のタリウム化合物を賦活剤として使用することができる。
【００６９】
シンチレータ層の形成は、例えば、真空蒸着により、結晶性ＣｓＩ（この場合、臭化タリウム等のタリウム化合物を共蒸着することも可）を蒸着する方法、水に分散させた蛍光体スラリーを基板に塗布する方法、蛍光体粉末と、エチルセルロースやアクリル樹脂等の有機バインダーと、テルピネオールやγ―ブチロラクトン等の有機溶媒と混合して作製した蛍光体ペーストをスクリーン印刷やディスペンサーで塗布する方法を用いることができる。
【００７０】
隔壁により区画されたセル内に充填される蛍光体の量は、セル内の空間体積に対して、蛍光体が占める体積分率（以下、蛍光体体積充填率）が５５％〜１００％であることが好ましく、６０％〜１００％がより好ましく、７０％〜１００％がさらに好ましい。蛍光体体積分率が５５％より小さいと、入射するＸ線を効率的に可視光に変換することができない。入射するＸ線の変換効率を上げるため、セルの空間に対して蛍光体を高密度に充填することが好ましい。
【実施例】
【００７１】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
（隔壁用感光性ペーストの原料）
実施例の感光性ペーストに用いた原料は次の通りである。
感光性モノマーＭ−１  ：  トリメチロールプロパントリアクリレート
感光性モノマーＭ−２  ：  テトラプロピレングリコールジメタクリレート
感光性モノマーＭ−３  ：  下記式（Ａ）において、Ｒ１、Ｒ２はアクリロイル基、Ｒ３はエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドコオリゴマー、Ｒ４はイソフォロンジイソシアネート残基、分子量は１９，０００  
Ｒ１−（Ｒ４−Ｒ３）ｎ−Ｒ４−Ｒ２  （Ａ）
感光性ポリマー：メタクリル酸／メタクリル酸メチル／スチレン＝４０／３０／３０の質量比からなる共重合体のカルボキシル基に対して０．４当量のグリシジルメタクリレートを付加反応させたもの（重量平均分子量４３０００、酸価１００）
光重合開始剤：２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタノン−１（ＢＡＳＦ社製  ＩＣ３６９）。
重合禁止剤：１，６−ヘキサンジオール−ビス［（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］）
紫外線吸収剤溶液：スダンＩＶ（東京応化工業株式会社製）のγ―ブチロラクトン０．３質量％溶液
溶媒：γ−ブチロラクトン
粘度調整剤：フローノンＥＣ１２１（共栄社化学社製）
低融点ガラス粉末Ａ： 
ＳｉＯ２  ２７質量％、Ｂ２Ｏ３  ３１質量％、ＺｎＯ  ６質量％、Ｌｉ２Ｏ  ７質量％、ＭｇＯ  ２質量％、ＣａＯ  ２質量％、ＢａＯ  ２質量％、Ａｌ２Ｏ３  ２３質量％、屈折率（ｎｇ）：１．５６、軟化温度５８８℃、熱膨張係数６８×１０−７、５０％体積平均粒子径２．３μｍ
低融点ガラス粉末Ｂ：
ＳｉＯ２  ２８質量％、Ｂ２Ｏ３  ３０質量％、ＺｎＯ  ６質量％、Ｌｉ２Ｏ  ２質量％、ＭｇＯ  ３質量％、ＣａＯ  ３質量％、ＢａＯ  ３質量％、Ａｌ２Ｏ３  ２５質量％、屈折率（ｎｇ）：１．５５１、軟化温度６４９℃、熱膨張係数４９×１０−７、５０％体積平均粒子径２．１μｍ
低融点ガラス粉末Ｃ：
ＳｉＯ２  ２８質量％、Ｂ２Ｏ３  ２３質量％、ＺｎＯ  ４質量％、Ｌｉ２Ｏ  ５質量％、Ｋ２Ｏ  １５質量％、ＭｇＯ  ４質量％、ＢａＯ  １質量％、Ａｌ２Ｏ３  ２０質量％、屈折率（ｎｇ）：１．５６３、軟化温度５４０℃、熱膨張係数８６×１０−７、５０％体積平均粒子径２．２μｍ
高融点ガラス粉末：
ＳｉＯ２  ３０質量％、Ｂ２Ｏ３  ３１質量％、ＺｎＯ  ６質量％、ＭｇＯ  ２質量％、ＣａＯ  ２質量％、ＢａＯ  ２質量％、Ａｌ２Ｏ３  ２７質量％、屈折率（ｎｇ）：１．５５、軟化温度７９０℃、熱膨張係数３２×１０−７、５０％体積平均粒子径２．３μｍ
白色顔料Ａ：
平均粒子径が０．０８μｍの酸化アルミニウム
白色顔料Ｂ：
平均粒子径が０．０３μｍの酸化ジルコニウム
白色顔料Ｃ：
平均粒子径が０．００５μｍの酸化チタン
白色顔料Ｄ：
平均粒子径が０．３μｍの酸化チタン
（隔壁用ペーストの作製）
上記材料を用いて、隔壁ペーストを以下の方法で作製した。
【００７２】
隔壁用感光性ペーストＡ：感光性モノマーＭ−１を８質量部、感光性モノマーＭ−２を６質量部、感光性モノマーＭ−３を６質量部、感光性ポリマー４８質量部、光重合開始剤１２質量部、重合禁止剤０．４質量部および紫外線吸収剤溶液２５．６質量部を、溶媒７６質量部に、温度８０℃で加熱溶解した。得られた溶液を冷却した後、粘度調整剤を１８質量部添加して、有機溶液１を作製した。有機溶液１をガラス基板に塗布して乾燥することにより得られた有機塗膜の屈折率（ｎｇ）１．５５５であった。
【００７３】
次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを８０質量部、高融点ガラス粉末を１９．９質量部、白色顔料Ａを０．１質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＡを作製した。
【００７４】
隔壁用感光性ペーストＢ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを８０質量部、高融点ガラス粉末を１９．９質量部、白色顔料Ｂを０．１質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＢを作製した。
【００７５】
隔壁用感光性ペーストＣ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを８０質量部、高融点ガラス粉末を１９．９質量部、白色顔料Ｃを０．１質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＣを作製した。
【００７６】
隔壁用感光性ペーストＤ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを８０質量部、高融点ガラス粉末を１８質量部、白色顔料Ｃを２質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＤを作製した。
【００７７】
隔壁用感光性ペーストＥ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを８０質量部、高融点ガラス粉末を１５質量部、白色顔料Ｃを５質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＥを作製した。
【００７８】
隔壁用感光性ペーストＦ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを８０質量部、高融点ガラス粉末を１０質量部、白色顔料Ｃを１０質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＦを作製した。
【００７９】
隔壁用感光性ペーストＧ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを６０質量部、白色顔料Ｃを４０質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＧを作製した。
【００８０】
隔壁用感光性ペーストＨ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを８０質量部、高融点ガラス粉末を１０質量部、白色顔料Ａを１０質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＨを作製した。
【００８１】
隔壁用感光性ペーストＩ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを８０質量部、高融点ガラス粉末を１０質量部、白色顔料Ｂを１０質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＩを作製した。
【００８２】
隔壁用感光性ペーストＪ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ｂを８０質量部、高融点ガラス粉末を１０質量部、白色顔料Ｃを１０質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＪを作製した。
【００８３】
隔壁用感光性ペーストＫ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ｃを８０質量部、高融点ガラス粉末を１０質量部、白色顔料Ｃを１０質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＫを作製した。
【００８４】
隔壁用感光性ペーストＬ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを８０質量部、高融点ガラス粉末を１０質量部、白色顔料Ｄを１０質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＬを作製した。
【００８５】
隔壁用感光性ペーストＭ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを８０質量部、高融点ガラス粉末を２０質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＭを作製した。
【００８６】
隔壁用感光性ペーストＮ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを５５質量部、白色顔料Ｃを４５質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＮを作製した。
【００８７】
隔壁用感光性ペーストＯ：隔壁用感光性ペーストＡと同様に有機溶液１を作製した。次に、作製した有機溶液１の１５０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを４０質量部、高融点ガラス粉末を５０質量部、白色顔料Ｃを１０質量部添加した後、３本ローラー混練機にて混練し、隔壁用感光性ペーストＯを作製した。
【００８８】
（発光輝度の測定）
作製したシンチレータパネルを、ＰａｘＳｃａｎ２５２０にセットして放射線検出装置を作製した。管電圧８０ｋＶｐのＸ線をシンチレータパネルの基板側から照射し、蛍光体層から発光された光の発光量を検出した。輝度の評価は、実施例１の結果を１００％とする相対評価で行った。
【００８９】
実施例１
５００ｍｍ×５００ｍｍのガラス基板（日本電気硝子社製ＯＡ−１０、熱膨張係数３８×１０−７、基板厚さ０．７ｍｍ）に、上記の隔壁用感光性ペーストＡを乾燥厚さ５００μｍになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を形成したフォトマスク（縦横ともピッチ１２７μｍ、線幅２０μｍの格子状開口部を有するクロムマスク）を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を超高圧水銀灯で６００ｍＪ／ｃｍ２で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜を、０．５％のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに５８５℃で１５分間、空気中で感光性ペースト塗布膜パターンを焼成し、隔壁ピッチ１２７μｍで、４８０ｍｍ×４８０ｍｍの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。得られた隔壁中の白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は０．７μｍであった。
【００９０】
その後、蛍光体として、ＣｓＩ：Ｔｌ（ＣｓＩ：ＴｌＩ＝１ｍｏｌ：０．００３ｍｏｌ）を隔壁により区画された空間に充填し、５８０℃で焼成し、蛍光体体積充填率８５％のシンチレータパネル１を作製した。作製したシンチレータパネル１とＰａｘＳｃａｎ２５２０からなる放射線検出装置を評価した結果、良好な画像が得られた。
【００９１】
実施例２
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＢを用いたこと以外は、実施例１と同様に評価を行った。得られた隔壁中の白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は０．５μｍであった。相対輝度は１０２％であり、良好な画像が得られた。
【００９２】
実施例３
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＣを用いたこと以外は、実施例１と同様に評価を行った。得られた隔壁中の白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は０．３μｍであった。相対輝度は１０４％であり、良好な画像が得られた。
【００９３】
実施例４
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＤを用いたこと以外は、実施例１と同様に評価を行った。得られた隔壁中の白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は０．５μｍであった。相対輝度は１１０％であり、良好な画像が得られた。
【００９４】
実施例５
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＥを用いたこと以外は、実施例１と同様に評価を行った。得られた隔壁中の白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は０．８μｍであった。相対輝度は１２０％であり、良好な画像が得られた。
【００９５】
実施例６
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＦを用いたこと以外は、実施例１と同様に評価を行った。得られた隔壁中の白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は１．０μｍであった。相対輝度は１２５％であり、良好な画像が得られた。
【００９６】
実施例７
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＧを用いたこと以外は、実施例１と同様に評価を行った。得られた隔壁中の白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は２．０μｍであった。相対輝度は１２５％であり、良好な画像が得られた。
【００９７】
実施例８
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＨを用いたこと以外は、実施例１と同様に評価を行った。得られた隔壁中の白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は１．５μｍであった。相対輝度は１１５％であり、良好な画像が得られた。
【００９８】
実施例９
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＩを用いたこと以外は、実施例１と同様に評価を行った。得られた隔壁中の白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は１．２μｍであった。相対輝度は１２０％であり、良好な画像が得られた。
【００９９】
実施例１０
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＪを用いたこと以外は、実施例１と同様に評価を行った。得られた隔壁中の白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は０．８μｍであった。相対輝度は１２５％であり、良好な画像が得られた。
【０１００】
実施例１１
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＫを用いたこと以外は、実施例１と同様に評価を行った。得られた隔壁中の白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は０．８μｍであった。相対輝度は１２５％であり、良好な画像が得られた。
【０１０１】
実施例１２
５００ｍｍ×５００ｍｍのガラス基板（日本電気硝子社製ＯＡ−１０、熱膨張係数３８×１０−７、基板厚さ０．７ｍｍ）にアライメントマークを形成した後、上記の隔壁用感光性ペーストＬを乾燥厚さ１００μｍになるように、ダイコーターで塗布し、乾燥して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を形成した。次に、所望の隔壁パターンに対応する開口部を形成したフォトマスク（縦横ともピッチ１２７μｍ、線幅２０μｍの格子状開口部を有するクロムマスク）を介して、隔壁用感光性ペースト塗布膜を超高圧水銀灯で１００ｍＪ／ｃｍ２で露光した。露光後の隔壁用感光性ペースト塗布膜に、さらに隔壁用感光性ペーストＬを乾燥厚さ１００μｍになるように、ダイコーターで塗布・乾燥し、初回露光と同じマスクを用い、初回露光と同じ位置にアライメントを行い、１００ｍＪ／ｃｍ２で露光を行った。この塗布、乾燥、露光プロセスをさらに３回繰り返し、乾燥厚さ５００μｍの露光済み隔壁ペースト塗布膜を得た。次に、０．５％のエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の感光性ペースト塗布膜パターンを形成した。さらに５８５℃で１５分間、空気中で感光性ペースト塗布膜パターンを焼成し、隔壁ピッチ１２７μｍで、４８０ｍｍ×４８０ｍｍの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。得られた隔壁中の白色顔料の凝集粒子の平均粒子径は１．２μｍであった。
【０１０２】
その後、蛍光体として、ＣｓＩ：Ｔｌ（ＣｓＩ：ＴｌＩ＝１ｍｏｌ：０．００３ｍｏｌ）を隔壁により区画された空間に充填し、５８０℃で焼成し、蛍光体体積充填率８５％のシンチレータパネル１を作製した。作製したシンチレータパネル１とＰａｘＳｃａｎ２５２０からなる放射線検出装置を評価した結果、相対輝度は１２５％であり、良好な画像が得られた。
【０１０３】
比較例１
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＭを用いたこと以外は、実施例１と同様に評価を行った。相対輝度は９５％であり、輝度が低いために画像が不良であった。
【０１０４】
比較例２
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＮを用いたこと以外は、実施例１と同様に隔壁形成を行った。その後、蛍光体を充填する際に隔壁に多数の破損が生じたため、隔壁破損部からの光漏れが生じ、鮮明な画像が得られなかった。
【０１０５】
比較例３
隔壁用感光性ペーストとして、上記の隔壁用感光性ペーストＯを用いたこと以外は、実施例１と同様に隔壁形成を行った。その後、蛍光体を充填する際に隔壁に多数の破損が生じたため、隔壁破損部からの光漏れが生じ、鮮明な画像が得られなかった。
【０１０６】
これらの結果より、本発明に係る実施例においては、発光輝度が高く、良好な画像が得られる放射線検出装置が得られることが分かる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  放射線検出装置
２  シンチレータパネル
３  出力基板
４  基板
５  緩衝層
６  隔壁
７  シンチレータ層
８  隔膜層
９  光電変換層
１０  出力層
１１  基板
１２  電源部
【図１】
2014106020.tif 000003
【図２】
2014106020.tif 000004