(57)【要約】  本発明は、大面積に細幅の隔壁を高精度に形成し、かつ、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提供することを目的とする。本発明は、平板状の基板、該基板の上に設けられた隔壁、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り、上記隔壁が、アルカリ金属酸化物を２〜２０質量％含有する低融点ガラスを主成分とする材料により構成されており、上記隔壁の表面および上記基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜が形成されている、シンチレータパネルを提供する。
2014021415.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り、
前記隔壁が、アルカリ金属酸化物を２〜２０質量％含有する低融点ガラスを主成分とする材料により構成されており、
前記隔壁の表面および前記基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜が形成されている、シンチレータパネル。
【請求項２】
前記隔壁と前記基板とが接した界面には、反射膜が形成されていない、請求項１記載のシンチレータパネル。
【請求項３】
前記隔壁と前記反射膜の間に、遮光膜が形成されている、請求項１または２記載のシンチレータパネル。
【請求項４】
前記隔壁の高さＬ１は、隣接する隔壁の間隔Ｌ２よりも大きく、かつ、前記隔壁と前記基板とが接した界面の幅Ｌ３は、前記隔壁の頂部の幅Ｌ４よりも大きい、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】
請求項１〜４のいずれか一項記載のシンチレータパネルを製造する方法であって、
基板上に、アルカリ金属酸化物を２〜２０質量％含有する低融点ガラスを含む無機粉末と感光性有機成分と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と、
得られた感光性ペースト塗布膜を露光する露光工程と、
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と、
現像後の感光性ペースト塗布膜パターンを５００℃〜７００℃の焼成温度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と、
隔壁の表面および基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜を形成する工程と、
隔壁により区画されたセル内に蛍光体を充填する工程と、
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（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）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等に起因する。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、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等である。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等に起因して、高精度の加工が困難である。また多層スクリーン印刷を行う際における隔壁パターンの崩壊欠損を防ぐために、隔壁幅を一定の値以上にして隔壁パターンの強度を高くする必要がある。しかしながら隔壁幅が広くなると、相対的に隔壁間のスペースが狭くなり、Ｘ線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、および発光ムラが生じるといった欠点がある。これらは、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ってくる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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２０１１−１８８１４８号公報
【特許文献４】特開２０１１−００７５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、および、蛍光体が発光した可視光を隔壁外部へと漏れさせない技術が必要である。【０００８】
本発明は、上記欠点を解消し、大面積に細幅の隔壁を高精度に形成し、かつ、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り、上記隔壁が、アルカリ金属酸化物を２〜２０質量％含有する低融点ガラスを主成分とする材料により構成されており、上記隔壁の表面および上記基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜が形成されている、シンチレータパネル。
（２）  上記隔壁と上記基板とが接した界面には、反射膜が形成されていない、上記（１）に記載のシンチレータパネル。
（３）  上記隔壁と上記反射膜の間に、遮光膜が形成されている、上記（１）または（２）に記載のシンチレータパネル。
（４）  上記隔壁の高さＬ１は、隣接する隔壁の間隔Ｌ２よりも大きく、かつ、上記隔壁と上記基板とが接した界面の幅Ｌ３は、上記隔壁の頂部の幅Ｌ４よりも大きい、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のシンチレータパネル。
（５）  上記（１）〜（４）のいずれかに記載のシンチレータパネルを製造する方法であって、基板上に、アルカリ金属酸化物を２〜２０質量％含有する低融点ガラスを含む無機粉末と感光性有機成分と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と、得られた感光性ペースト塗布膜を露光する露光工程と、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と、現像後の感光性ペースト塗布膜パターンを５００℃〜７００℃の焼成温度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と、隔壁の表面および基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜を形成する工程と、隔壁により区画されたセル内に蛍光体を充填する工程と、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、大面積で高精度に隔壁を形成でき、蛍光体が発光した可視光を効率よく活用することができることから、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ようになった。
【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。
【図３】本発明のシンチレータパネルの構成を模式的に表した断面図である。
【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３００〜８００ｎｍ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）を放射する。
【００１４】
シンチレータパネル２は、平板状の基板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、隔壁６の表面および基板４上の隔壁の形成されていない部分に形成された反射膜１３と、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４と隔壁６との間に、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。シンチレータ層７から放射された光は、反射膜１３によって反射される。その結果として、シンチレータ層７が放射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が得られる。シンチレータ層７で発光した光が光電変換層９に到達すると、光電変換層９で光電変換が行われ、出力層１０を通じて電気信号が出力される。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、光電変換素子の各画素と、シンチレータパネルの各セルを対応づけることができる。シンチレータ層７で発光した光が蛍光体によって散乱されても、散乱光は、隔壁表面の反射膜１３により反射されるので、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、化学的強化ガラス等のガラスからなる板ガラス；サファイア、チッ化珪素、炭化珪素等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、ガリウム窒素等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等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好ましい。さらに、シンチレータパネルの持ち運びの利便性を追及すべく、軽量化が進められていることから、板ガラスは薄板ガラスであることが好ましい。
【００１７】
この基板上に、隔壁を形成する。隔壁は、耐久性、耐熱性および高精細加工の点から、アルカリ金属酸化物を２〜２０質量％含有する低融点ガラスを主成分とする材料により構成されていることを必要とする。アルカリ金属酸化物を２〜２０質量％含有する低融点ガラスを主成分とする材料は、適切な屈折率と軟化温度を有し、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、低融点ガラスとは、軟化温度が７００℃以下のガラスのことをいう。また、アルカリ金属酸化物を２〜２０質量％含有する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、アルカリ金属酸化物を２〜２０質量％含有する低融点ガラスであることをいう。
【００１８】
本発明のシンチレータパネルの製造方法は、平板状の基板上に、低融点ガラスを含む無機粉末と感光性有機成分と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５００〜７００℃の焼成温度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、隔壁の表面および基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜を形成する工程、および隔壁により区画されたセル内に蛍光体を充填する工程、を含むことが好ましい。
【００１９】
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現像液に可溶な部分が現像液で溶解除去され、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。
【００２０】
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、５００〜７００℃、好ましくは５００〜６５０℃の温度で焼成することにより、有機成分が分解除去されると共に、低融点ガラス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℃以下が好ましい。
【００２１】
本発明の方法は、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方法よりも、高精度の隔壁を形成することが可能である。
【００２２】
感光性ペーストは、感光性を有する有機成分と、アルカリ金属酸化物を２〜２０質量％含有する低融点ガラスを含む無機粉末と、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。このため、感光性ペースト中の無機粉末の含有量は、３０〜８０質量％であることが好ましく、４０〜７０質量％であることがより好ましい。
【００２３】
また、無機粉末の全体に占める低融点ガラスの割合は、５０〜１００質量％であることが好ましい。低融点ガラスが無機粉末の５０質量％未満であると、焼成工程において焼結が良好に進まず、得られる隔壁の強度が低下するので好ましくない。
【００２４】
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℃であることが必要であり、５００〜６５０℃が好ましいため、低融点ガラスの軟化温度は４８０〜６８０℃が好ましく、４８０〜６２０℃がより好ましい。
【００２５】
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。
【００２６】
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の酸化物からなる群から選ばれる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好ましい。なお、一般にはアルカリ金属とは、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いうが、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なる群から選ばれる金属酸化物をいう。
【００２７】
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％の範囲内とする必要がある。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％を超える場合は、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。
【００２８】
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整のために、酸化亜鉛を３〜１０質量％添加することが好ましい。酸化亜鉛の含有量が３質量％未満では、高温でのガラスの粘度が高くなる傾向がある。酸化亜鉛の含有量が１０質量％を超えると、ガラスのコストが高くなる傾向がある。
【００２９】
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、酸化アルミニウムまたは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、屈折率または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。
【００３０】
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、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なる群から選ばれる１種類以上の金属をいう。
【００３１】
低融点ガラスを含む無機粒子の粒子径は、粒度分布測定装置（日機装株式会社製「ＭＴ３３００」）を用いて評価することができる。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。
【００３２】
低融点ガラスの粒子径は、５０％体積平均粒子径（Ｄ５０）が１．０〜４．０μｍであることが好ましい。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、ペーストの流動安定性が低くなる傾向にある。このような場合は、ペーストを塗布した際、塗布膜の厚み均一性が低下する。また、Ｄ５０が４．０μｍを超えると、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。
【００３３】
感光性ペーストは、上述の低融点ガラス以外に、７００℃でも軟化しない高融点ガラスや酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンまたは酸化ジルコニウム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％を超えると、低融点ガラスの焼結を阻害して、隔壁の強度が低下等の問題が生じるので好ましくない。また、フィラーは、低融点ガラスと同様の理由で、平均粒子径が０．５〜４．０μｍであることが好ましい。
【００３４】
感光性ペーストは、低融点ガラスの平均屈折率ｎ１と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、低融点ガラスと有機成分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、好ましい平均屈折率を兼ね備えた低融点ガラスを得ることができる。
【００３５】
低融点ガラスの屈折率は、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（ｎｇ）を本発明における低融点ガラスの屈折率とした。また、有機成分の平均屈折率は、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）における屈折率を有機成分の平均屈折率とした。
【００３６】
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、感光性ポリマーまたは光重合開始剤等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、感光性オリゴマーまたは感光性ポリマーが、光架橋、光重合等の反応を起こして化学構造が変化することを意味する。
【００３７】
感光性モノマーとは、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、メタクリロイル基または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挙げられる。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なる群から選ばれる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、屈折率等を考慮して、それらの中から適宜選択することが可能である。
【００３８】
感光性オリゴマーまたは感光性ポリマーとしては、活性な炭素−炭素不飽和二重結合を有するオリゴマーまたはポリマーが好ましく用いられる。感光性オリゴマーまたは感光性ポリマーは、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、ビニル酢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、酢酸ビニルまたは２−ヒドロキシ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−炭素不飽和二重結合をオリゴマーまた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。
【００３９】
感光性モノマーや感光性オリゴマーとして、ウレタン結合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、ガラスとして低融点ガラスを用いることにより、焼成工程後期のガラスの焼結が進行する過程で、急激な収縮を生じにくい。これによって、焼成工程において、隔壁が欠損することを抑制することができる。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、広い温度領域で隔壁の欠損を抑制することができる。
【００４０】
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、トリフェニルホルフィン、過酸化ベンゾインおよびエオシン、メチレンブルー等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等の還元剤の組合せ等が挙げられる。また、これらを２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００４１】
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体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、ビニル酢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、酢酸ビニルまたは２−ヒドロキシアクリレート等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アクリル酸エステルおよびアクリル酸またはメタア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。
【００４２】
感光性ペーストは、カルボキシル基を有する共重合体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、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、アリル基等が挙げられる。
【００４３】
感光性ペーストは、低融点ガラスと感光性モノマー、感光性オリゴマー、感光性ポリマーまたは光重合開始剤等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。
【００４４】
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等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１０〜２０μｍ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等を用いる場合は、１０〜５０Ｐａ・ｓの粘度が好ましい。
【００４５】
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。
【００４６】
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、ダイコーターまたはブレードコーター等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等を選ぶことによって調整できる。
【００４７】
続いて、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。この場合、感光性ペースト塗布膜を、得たい隔壁のパターンに対応した所定の開口部を有するフォトマスクを介して露光する。また、フォトマスクを用いずに、レーザー光等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等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。露光に使用される活性光線は、例えば、近赤外線、可視光線または紫外線等が挙げられる。これらの中で紫外線が好ましく、その光源としては、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプまたは殺菌灯等が使用できるが、超高圧水銀灯が好ましい。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。
【００４８】
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、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して、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、スプレー法またはブラシ法で行う。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等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、炭酸ナトリウムまたは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、例えば、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またはジエタノールアミン等が挙げられる。アルカリ水溶液の濃度は、０．０５〜５質量％が好ましく、０．１〜１質量％がより好ましい。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、現像時の現像温度は、２０〜５０℃で行うことが工程管理上好ましい。
【００４９】
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、水素等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。
【００５０】
次に、上記のようにして形成された隔壁の表面および基板上の隔壁の形成されていない部分に、金属製の反射膜を形成する。
【００５１】
本発明においては、隔壁からの光漏れを防止するために、隔壁の表面および基板上の隔壁の形成されていない部分に、反射膜が形成されている必要がある。反射膜の材質としては、特に限定されないが、Ｘ線を透過し、かつ蛍光体が発光した３００〜８００ｎｍの電磁波である可視光を反射する材料を使用することができる。中でも劣化の少ないＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、ＮｉまたはＴｉ等の金属またはＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯなどの金属酸化物が好ましい。なお、本発明において隔壁の表面とは、隔壁と基板とが接している部分を除く隔壁の表面、すなわち、隔壁の頂部および隔壁側面のことをいう。
【００５２】
反射膜の好ましい厚みは、用いる材料により異なる。例えば、金属膜の場合は、０．００５μｍ〜２０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．０１〜３μｍの範囲である。反射膜の厚みが０．００５μｍ以上であることによって、反射率が高くなる。一方、反射膜が厚いほど、セル容積が減少し、セル内充填できる蛍光体の量が減少するため、反射膜の厚みは、反射率が低くならない範囲で、可能な限り薄いことが好ましい。
【００５３】
隔壁形成後に反射膜を形成することにより、隔壁の表面および基板上の隔壁が形成されていない部分に、同時に同じ材質の反射膜を形成することができる。その結果、隔壁側面と基板上の面とで同様に反射率の材料を形成することが可能となり、蛍光体が発光した可視光を、より効率的に均一にセンサー側へと導くことができる。また、隔壁形成前の基板表面には、反射膜を形成しないことが好ましい。すなわち、隔壁と基板とが接した界面には、反射膜が形成されていないことが好ましい。隔壁形成前に基板上に反射膜を形成した場合、隔壁を形成するための露光工程において、反射膜によって露光光が散乱してしまい、高精細なパターンが形成できなくなるためである。
【００５４】
反射膜の形成方法は特に限定はされず、真空製膜法、メッキ法、ペースト塗布法、スプレーによる噴射方法等、各種成膜方法を活用することができる。中でも、真空成膜法は、比較的低温で均一な反射膜を形成できるため好ましい。真空成膜法としては、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤおよびレーザーアブレーション等が挙げられ、スパッタリングが隔壁側面へ均一な膜を形成できるためより好ましい。
【００５５】
また、メッキ法は、反射膜を安価かつ大面積に安定に形成できることから好ましい。メッキ法においては、まず無電解メッキにより、隔壁の表面および基板上の隔壁が形成されていない部分の全面に下地となる金属膜を形成した後、該金属膜上に、電解メッキで高反射率の金属膜を形成する方法が好ましい。無電解メッキにより形成する下地層の金属としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕなどが挙げられる。特にＮｉが好ましい。また、電解メッキで形成する金属膜としては、Ａｇ、Ａｌなどが好ましい。
【００５６】
なお、反射膜の形成時に、隔壁を形成するための焼成工程における焼成温度よりも高い温度がかかると、隔壁が変形するため、反射膜の形成時の温度は、隔壁形成時の温度よりも低いことが好ましい。
【００５７】
図３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断面図である。
反射膜形成後の隔壁６の高さＬ１は、１００〜３０００μｍが好ましく、１６０〜５００μｍがより好ましい。Ｌ１が３０００μｍを超えると、隔壁を形成する際の加工性が低くなる。一方、Ｌ１が１００μｍ未満であると、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する。
【００５８】
隣接する隔壁の間隔Ｌ２は、３０〜１０００μｍが好ましい。Ｌ２が３０μｍ未満であると、隔壁を形成する際の加工性が低くなる。また、Ｌ２が大きすぎると、得られるシンチレータパネルの画像の精度が低くなる。
【００５９】
隔壁の高さＬ１が、隔壁の間隔Ｌ２よりも大きいことが好ましい。隔壁を高くすることで蛍光体の充填量が多くなり、発光輝度が向上するからである。本発明の方法によれば、反射膜を隔壁形成後に形成することによって、より高い隔壁を形成することができる。
【００６０】
また、隔壁と基板とが接した界面の幅（底部幅）Ｌ３が、隔壁の頂部の幅Ｌ４よりも大きいことが好ましい。隔壁形成後に反射膜を形成するため、Ｌ４がＬ３よりも大きい場合、隔壁の頂部近傍の隔壁側面が、隔壁の頂部の陰になり、反射膜が形成されない可能性があるためである。
【００６１】
底部幅Ｌ３は１０〜１５０μｍが好ましく、頂部幅Ｌ４は５〜８０μｍが好ましい。より好ましくは、Ｌ３が２０〜１５０μｍである。Ｌ３が１０μｍ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、Ｌ３が１５０μｍより大きくなると、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。また、Ｌ４が５μｍ未満であると、隔壁の強度が低下する。一方、Ｌ４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。底部幅Ｌ３に対する隔壁の高さＬ１のアスペクト比（Ｌ１／Ｌ３）は、１．０〜２５．０であることが好ましい。このアスペクト比（Ｌ１／Ｌ３）が大きい隔壁ほど、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。
【００６２】
隔壁の間隔Ｌ２に対する隔壁の高さＬ１のアスペクト比（Ｌ１／Ｌ２）は、０．５〜３．５であることが好ましい。このアスペクト比（Ｌ１／Ｌ２）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。アスペクト比（Ｌ１／Ｌ２）は、より好ましくは１．０〜３．５である。
【００６３】
隔壁の高さＬ１および隔壁の間隔Ｌ２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、測定することができる。隔壁と基板の接触部における隔壁の幅をＬ３とする。隔壁と基板の間に緩衝層がある場合は、隔壁と緩衝層との接触部における隔壁の幅をＬ３とする。また、隔壁の最頂部の幅をＬ４とする。
【００６４】
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、シンチレータ層という。
【００６５】
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高い、ＣｓＩ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ、Ｌｕ２Ｏ２Ｓ、Ｙ２Ｏ２Ｓ、ＬａＣｌ３、ＬａＢｒ３、ＬａＩ３、ＣｅＢｒ３、ＣｅＩ３、ＬｕＳｉＯ５またはＢａ（Ｂｒ、Ｆ、Ｚ）等が使用されるが、限定されるものではない。また、発光効率を高めるために、各種の賦活剤を添加してもよい。例えばＣｓＩの場合、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）またはナトリウム（Ｎａ）等の賦活物質を含有することが好ましい。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も、賦活剤として使用することができる。
【００６６】
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。
【００６７】
隔壁により区画されたセル内に充填する蛍光体量は、セル内において蛍光体が占める体積分率が５０〜１００％であることが好ましい。蛍光体が占める体積分率が５０％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効率が低くなる。入射するＸ線の変換効率を上げることは、隔壁ピッチに対する隔壁高さのアスペクト比（Ｌ１／Ｌ２）を上げることでも可能であるが、セルの空間に対して高密度に蛍光体を充填することで、より変換効率を上げることができるため好ましい。
【００６８】
光の反射率向上および隔壁からの光漏れを防止するために、隔壁と反射膜との間に、遮光膜を形成することが好ましい。遮光膜の材料としては、特に限定はされないが、クロム、ニクロムまたはタンタル等の金属膜や、酸化クロムなどの金属酸化物、カーボン等の黒色顔料を含有した樹脂等を使用することができる。遮光膜の形成方法は、特に限定されず、ペースト化した材料を塗布する方法や、各種真空成膜法を活用することができる。
【００６９】
遮光膜の好ましい厚みは、用いる材料により異なる。例えば、金属膜の場合は、０．００５μｍ〜２０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．０１〜３μｍの範囲である。遮光膜の厚みが０．００５μｍ以上であることによって、遮光性が高くなる。一方、遮光膜の厚みが厚いほど、セル容積が減少し、セル内充填できる蛍光体の量が減少するため、遮光膜の厚みは、遮光性が低くならない範囲で、可能な限り薄いことが好ましい。
【実施例】
【００７０】
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。【００７１】
（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とおりである。
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
感光性ポリマー  ：  メタクリル酸／メタクリル酸メチル／スチレン＝４０／４０／３０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
バインダーポリマー  ：  エチルセルロース（ハーキュレス社製）
粘度調整剤  ：  フローノンＥＣ１２１（共栄社化学社製）
溶媒Ａ  ：  γ−ブチロラクトン。【００７２】
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、ガラス軟化温度５８８℃、熱膨張係数７０×１０−７、平均粒子径２．３μｍ。【００７３】
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、平均粒子径２．１μｍ。【００７４】
低融点ガラス粉末Ｃ：
ＳｉＯ２  ３０質量％、Ｂ２Ｏ３  ３４質量％、ＺｎＯ  ４質量％、Ｌｉ２Ｏ  １質量％、ＭｇＯ  １質量％、ＣａＯ  ２質量％、ＢａＯ  ３質量％、Ａｌ２Ｏ３  ２６質量％、屈折率（ｎｇ）：１．５４２、ガラス軟化温度７２１℃、熱膨張係数３８×１０−７、平均粒子径２．０μｍ。【００７５】
低融点ガラス粉末Ｄ：
ＳｉＯ２  ２２質量％、Ｂ２Ｏ３  ３０質量％、ＺｎＯ  １質量％、Ｌｉ２Ｏ  ８質量％、Ｎａ２Ｏ  １０質量％、Ｋ２Ｏ  ６質量％、ＭｇＯ  ４質量％、ＢａＯ  １１質量％、Ａｌ２Ｏ３  ８質量％、屈折率（ｎｇ）：１．５８９、ガラス軟化温度５２０℃、熱膨張係数８９×１０−７、平均粒子径２．４μｍ。【００７６】
低融点ガラス粉末Ｅ：
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、ガラス軟化温度５４０℃、熱膨張係数８６×１０−７、平均粒子径２．２μｍ。【００７７】
高融点ガラス粉末Ａ：
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、平均粒子径２．３μｍ。【００７８】
（隔壁用ペーストの作製）
上記材料を用いて、実施例、比較例で用いる隔壁ペーストを以下の方法で作製した。【００７９】
隔壁用感光性ペーストＡ：感光性モノマーＭ−１を４質量部、感光性モノマーＭ−２を６質量部、感光性ポリマー２４質量部、光重合開始剤６質量部、重合禁止剤０．２質量部および紫外線吸収剤溶液１２．８質量部を、溶媒Ａ３８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９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）は１．５５５であった。【００８０】
次に、作製した有機溶液１の６０質量部に、低融点ガラス粉末Ａを３０質量部、高融点ガラス粉末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Ａを作製した。【００８１】
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６０質量部に、低融点ガラス粉末Ｂを３０質量部、高融点ガラス粉末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Ｂを作製した。【００８２】
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６０質量部に、低融点ガラス粉末Ｃを３０質量部、高融点ガラス粉末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Ｃを作製した。【００８３】
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６０質量部に、低融点ガラス粉末Ｄを３０質量部、高融点ガラス粉末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Ｄを作製した。【００８４】
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６０質量部に、低融点ガラス粉末Ｅを３０質量部、高融点ガラス粉末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Ｅを作製した。【００８５】
隔壁用スクリーン印刷ペーストＡ：エチルセルロールを１０質量％含有するテルピネオール溶液５０質量部および低融点ガラス粉末Ｄ５０質量部を混合して隔壁用スクリーン印刷ペーストＡを作製した。エチルセルロールを１０質量％含有するテルピネオール溶液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）は１．４９であった。【００８６】
（発光輝度の測定）
作製したシンチレータパネルを、ＰａｘＳｃａｎ２５２０、ＰａｘＳｃａｎ４３３６およびＰａｘＳｃａｎ３０３０（Ｖａｒｉａｎ社製ＦＰＤ）のいずれか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ＰａｘＳｃａｎ２５２０、ＰａｘＳｃａｎ４３３６およびＰａｘＳｃａｎ３０３０のいずれかで検出した。【００８７】
（画像欠陥の評価）
作製したシンチレータパネルをＰａｘＳｃａｎ２５２０、ＰａｘＳｃａｎ４３３６およびＰａｘＳｃａｎ３０３０のいずれかにセットし、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、ベタ画像を撮影した。これを画像再生装置によって画像として再生し、得られたプリント画像を目視により観察して、画像欠陥、クロストークや線状ノイズの有無を評価した。【００８８】
（実施例１）
５００ｍｍ×５００ｍｍのガラス基板（日本電気硝子社製ＯＡ−１０）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（ピッチ１２５μｍ、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、超高圧水銀灯を用いて７００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で露光した。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、隔壁の間隔Ｌ２が１２５μｍ、頂部幅Ｌ４が２０μｍ、底部幅Ｌ３が３０μｍ、隔壁の高さＬ１が３４０μｍで、４８０ｍｍ×４８０ｍｍの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。【００８９】
その後、隔壁表面および隔壁の形成されていない箇所の基板表面に、バッチ式スパッタリング装置（アルバック社製ＳＶ−９０４５）を用いて、反射膜としてアルミ膜を形成した。この時、隔壁頂部でのアルミ膜の厚みは３００ｎｍ、隔壁側面のアルミ膜の厚みは１００ｎｍ、隔壁のない基板表面のアルミ膜の厚みは２００ｎｍであった。【００９０】
その後、蛍光体として、粒径５μｍの酸硫化ガドリニウム粉末をエチルセルロースと混合したのち、隔壁により区画された空間に充填し、４５０℃で焼成し、セル内における蛍光体の体積分率９０％のシンチレータパネル１を作製した。【００９１】
作製したシンチレータパネル１をＰａｘＳｃａｎ２５２０にセットして放射線検出装置を作成し、上記のように発光輝度および画像欠陥の評価を行った。線状ノイズを含む欠陥も無く、輝度バラつき３．３％の良好な画像が得られた。【００９２】
（実施例２）
５００ｍｍ×５００ｍｍのガラス基板（日本電気硝子社製ＯＡ−１０）に、上記の隔壁用感光性ペーストＢ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有するフォトマスク（ピッチ１２５μｍ、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、超高圧水銀灯を用いて７００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で露光した。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６２０℃で１５分間、空気中で焼成し、隔壁の間隔Ｌ２が１２５μｍ、頂部幅Ｌ４が２０μｍ、底部幅Ｌ３が３０μｍ、隔壁の高さＬ１が３４０μｍで、４８０ｍｍ×４８０ｍｍの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。【００９３】
次に、隔壁表面および隔壁の形成されていない箇所の基板表面に、実施例１と同じスパッタリング装置を用い、ターゲットを酸化クロムにして、低反射率の酸化クロムから成る遮光膜を形成した。このときの遮光膜の厚みは３００ｎｍであった。次に実施例１と同様に、反射膜としてアルミ膜をスパッタリングで形成した後、実施例１と同様に蛍光体を隔壁により区画された空間に充填し、シンチレータパネル２を作製した。【００９４】
作製したシンチレータパネル２をＰａｘＳｃａｎ２５２０にセットして放射線検出装置を作成し、上記のように発光輝度および画像欠陥の評価を行った。線状ノイズを含む欠陥も無く、輝度バラつき１．９％の良好な画像が得られた。また、輝度も実施例１の１５０％であった。【００９５】
（実施例３）
５００ｍｍ×５００ｍｍのガラス基板（日本電気硝子社製ＯＡ−１０）に、上記の隔壁用感光性ペーストＥ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（ピッチ１２５μｍ、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、超高圧水銀灯を用いて７００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で露光した。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、隔壁の間隔Ｌ２が１２５μｍ、頂部幅Ｌ４が２０μｍ、底部幅Ｌ３が３０μｍ、隔壁の高さＬ１が３３０μｍで、４８０ｍｍ×４８０ｍｍの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。【００９６】
その後、隔壁表面および隔壁の形成されていない箇所の基板表面に、バッチ式スパッタリング装置（アルバック社製ＳＶ−９０４５）を用いて、反射膜としてアルミ膜を形成した。この時、隔壁頂部でのアルミ膜の厚みは３００ｎｍ、隔壁側面のアルミ膜の厚みは１００ｎｍ、隔壁のない基板表面のアルミ膜の厚みは２００ｎｍであった。【００９７】
その後、蛍光体として、粒径５μｍの酸硫化ガドリニウム粉末をエチルセルロースと混合したのち、隔壁により区画された空間に充填し、４５０℃で焼成し、セル内における蛍光体の体積分率９０％のシンチレータパネル３を作製した。【００９８】
作製したシンチレータパネル３をＰａｘＳｃａｎ２５２０にセットして放射線検出装置を作成し、上記のように発光輝度および画像欠陥の評価を行った。線状ノイズを含む欠陥も無く、輝度バラつき２．７％の良好な画像が得られた
（実施例４）
実施例１と同様にして、隔壁の間隔Ｌ２が１２５μｍ、頂部幅Ｌ４が２０μｍ、底部幅Ｌ３が３０μｍ、隔壁の高さＬ１が３４０μｍで、４８０ｍｍ×４８０ｍｍの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。【００９９】
その後、隔壁表面および隔壁の形成されていない箇所の基板表面に、無電解ニッケルメッキにより、下地層としてニッケル膜を形成した。その後、電解銀メッキにより、ニッケル膜上に反射膜として銀膜を形成した。ニッケル膜と銀膜の厚みは、それぞれ５００ｎｍおよび１０００ｎｍであった。【０１００】
その後、蛍光体として、粒径５μｍの酸硫化ガドリニウム粉末をエチルセルロースと混合したのち、隔壁により区画された空間に充填し、４５０℃で焼成し、セル内における蛍光体の体積分率９０％のシンチレータパネル４を作製した。【０１０１】
作製したシンチレータパネル４をＰａｘＳｃａｎ２５２０にセットして放射線検出装置を作成し、上記のように発光輝度および画像欠陥の評価を行った。線状ノイズを含む欠陥も無く、輝度バラつき３．２％の良好な画像が得られた
（比較例１）
実施例１と同じ方法で作製した隔壁基板に、アルミ反射膜を形成せずに、実施例１と同様の方法で蛍光体を充填し、シンチレータパネル３を作製した。【０１０２】
作製したシンチレータパネル３をＰａｘＳｃａｎ２５２０にセットして放射線検出装置を作成し、上記のように発光輝度および画像欠陥の評価を行った。線状ノイズを含む欠陥も無かったものの、輝度バラツキが６．２％と増加し、輝度も実施例１の２０％にまで低下した。【０１０３】
（比較例２）
隔壁用感光性ペーストＣを用いた以外は、実施例２と同様の方法で隔壁パターンを形成した。得られた隔壁は、隔壁の間隔Ｌ２が１２５μｍ、頂部幅Ｌ４が２０μｍ、底部幅Ｌ３が５０μｍ、隔壁の高さＬ１が３４０μｍで、４８０ｍｍ×４８０ｍｍの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。しかしながら、隔壁の焼結が十分に進行していないために部分的に隔壁が欠落している箇所や、隔壁底部が太くなり、隣の隔壁と接触し、開口部が埋まっている箇所が多発した。【０１０４】
（比較例３）
隔壁用感光性ペーストＤを用いた以外は、実施例１と同様の方法で隔壁パターンを形成した。得られた隔壁は、隔壁の間隔Ｌ２が１２５μｍ、頂部幅Ｌ４が４０μｍ、底部幅Ｌ３が８０μｍ、隔壁の高さＬ１が３４０μｍで、４８０ｍｍ×４８０ｍｍの大きさの格子状隔壁を有する隔壁部材を得た。有機成分とガラスの屈折率の不整合により、Ｌ３とＬ４は大きくなった。また、焼成における隔壁の軟化が過剰に進行して、隔壁が欠落している箇所が多発し、隔壁に歪みが発生した。【０１０５】
（比較例４）
５００ｍｍ×５００ｍｍのガラス基板（日本電気硝子社製ＯＡ−１０）に、前述の隔壁用スクリーン印刷ペーストＡを、スクリーン印刷により１５μｍの膜厚で塗工し、乾燥させて、緩衝層を形成した。その後、縦方向および横方向のピッチ１６０μｍ、開口長さ１３０μｍ×１３０μｍ、壁幅３５μｍで所定の画素数に見合う大きさのパターンを用いて、上記隔壁用スクリーン印刷ペーストＡをスクリーン印刷によって、膜厚４０μｍでの塗布および乾燥を１２層繰り返した。その後、５５０℃の空気中で焼成を行い、頂部幅Ｌ４が５０μｍ、底部幅Ｌ３が５０μｍ、隔壁の高さＬ１が４５０μｍの隔壁を形成した。【０１０６】
その後、隔壁表面および隔壁の形成されていない箇所の基板表面に、バッチ式スパッタリング装置（アルバック社製ＳＶ−９０４５）を用いて、反射膜としてアルミ膜を形成した。この時、隔壁頂部でのアルミ膜の厚みは３００ｎｍ、隔壁のない基板表面のアルミ膜の厚みは２００ｎｍであったが、隔壁側面はアルミ膜が形成されている箇所と、形成されていない箇所が発生した。【０１０７】
その後、蛍光体として粒径５μｍの酸硫化ガドリニウム粉末をエチルセルロースと混合したのち、隔壁により区画された空間に充填し、４５０℃で焼成し、セル内における蛍光体の体積分率５０％のシンチレータパネル５を作製した。隔壁パターンに部分的な歪みが発生しており、これ以上の蛍光体充填ができなかった。【０１０８】
作製したシンチレータパネル５をＰａｘＳｃａｎ２５２０にセットして放射線検出装置を作成し、上記のように発光輝度および画像欠陥の評価を行った。面内に発光しない画素欠陥が８０箇所点在する結果となった。【０１０９】
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、隔壁構造のゆがみや画像ムラや線状のノイズが少なく、良好な画像が得られることが分かる。
【符号の説明】
【０１１０】
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
１３  反射膜
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
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として有用に利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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