JP2023141720A - シンチレータパネル、放射線検出器、シンチレータパネルの製造方法及び放射線検出器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センサパネルの受光面との接触を適切化することができ且つシンチレータ層でのクラックの発生を抑制することができるシンチレータパネル及びその製造方法、並びに、そのようなシンチレータパネルを備える放射線検出器及びその製造方法を提供する。【解決手段】シンチレータパネル１は、可撓性を有する支持基板２と、複数の柱状結晶３０を含むシンチレータ層３と、支持基板２とシンチレータ層３との間に配置された中間層４と、を備える。複数の柱状結晶３０は、支持基板２側の複数の第１端部３１と、支持基板２とは反対側の複数の第２端部３２と、を含む。複数の第１端部３１のそれぞれは、支持基板２側に向かって細くなっている。複数の第２端部３２のそれぞれは、平面に沿った端面３２ａを有する。中間層４の一部は、少なくとも複数の第１端部３１の間の領域Ｒに配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、シンチレータパネル、放射線検出器、シンチレータパネルの製造方法及び放射線検出器の製造方法に関する。

支持基板と、気相堆積法によって支持基板上に形成されたシンチレータ層と、を備えるシンチレータパネルが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなシンチレータパネルは、支持基板がシンチレータ層に対してセンサパネルとは反対側に位置した状態で、センサパネルの受光面上に配置されて、放射線検出器を構成する場合がある。

特許第４４５１８４３号公報

上述したようなシンチレータパネルには、気相堆積法によってセンサパネルの受光面上にシンチレータ層が形成される場合とは異なり、センサパネルの受光面との接触の適切化が求められる。また、上述したようなシンチレータパネルにおいて、支持基板が可撓性を有していると、センサパネルの受光面上へのシンチレータパネルの配置が容易になる一方で、シンチレータ層でのクラックの発生が懸念される。

本発明は、センサパネルの受光面との接触を適切化することができ且つシンチレータ層でのクラックの発生を抑制することができるシンチレータパネル及びその製造方法、並びに、そのようなシンチレータパネルを備える放射線検出器及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明のシンチレータパネルは、可撓性を有する支持基板と、複数の柱状結晶を含むシンチレータ層と、支持基板とシンチレータ層との間に配置された中間層と、を備え、複数の柱状結晶は、支持基板側の複数の第１端部と、支持基板とは反対側の複数の第２端部と、を含み、複数の第１端部のそれぞれは、支持基板側に向かって細くなっており、複数の第２端部のそれぞれは、平面に沿った端面を有し、中間層の一部は、少なくとも複数の第１端部の間の領域に配置されている。

上記シンチレータパネルでは、複数の柱状結晶が含む複数の第２端部のそれぞれが平面に沿った端面を有している。これにより、支持基板がシンチレータ層に対してセンサパネルとは反対側に位置した状態で、センサパネルの受光面上にシンチレータ層が配置される場合に、センサパネルの受光面とシンチレータパネルとの接触が適切化される。また、上記シンチレータパネルでは、複数の柱状結晶が含む複数の第１端部の間の領域に中間層の一部が配置されている。これにより、シンチレータパネルが撓められてもシンチレータ層でのクラックの発生が抑制される。よって、上記シンチレータパネルによれば、センサパネルの受光面との接触を適切化することができ且つシンチレータ層でのクラックの発生を抑制することができる。

本発明のシンチレータパネルでは、中間層の一部は、少なくとも複数の第１端部の間の領域の全体に配置されていてもよい。これによれば、シンチレータ層でのクラックの発生を確実に抑制することができる。

本発明のシンチレータパネルでは、支持基板とシンチレータ層との間の距離をＤとすると、中間層の一部は、複数の第１端部が有する複数の先端からＤ以上進んだ位置に達していてもよい。これによれば、シンチレータ層でのクラックの発生をより確実に抑制することができる。

本発明のシンチレータパネルでは、シンチレータ層の厚さをＴとすると、中間層の一部は、複数の第１端部が有する複数の先端から０．２Ｔ以上進んだ位置に達していてもよい。これによれば、シンチレータ層でのクラックの発生をより確実に抑制することができる。

本発明のシンチレータパネルでは、中間層は、複数の第１端部のそれぞれの表面に沿って形成された金属層と、少なくとも複数の第１端部の間の領域に金属層を介して配置された有機層と、を含み、金属層は、光反射機能又は光吸収機能を有してもよい。これによれば、光反射機能又は光吸収機能を発揮し且つシンチレータ層でのクラックの発生を抑制し得る中間層を実現することができる。

本発明のシンチレータパネルでは、中間層は、少なくとも複数の第１端部の間の領域に配置された有機層を含み、有機層は、光反射機能又は光吸収機能を有してもよい。これによれば、光反射機能又は光吸収機能を発揮し且つシンチレータ層でのクラックの発生を抑制し得る中間層を実現することができる。

本発明のシンチレータパネルでは、支持基板の厚さ方向から見た場合に、支持基板の外縁の少なくとも一部、シンチレータ層の外縁の少なくとも一部、及び中間層の外縁の少なくとも一部は、一致していてもよい。これによれば、支持基板の外縁の少なくとも一部において、シンチレータ層が存在しない領域をなくすことができる。つまり、その領域の分だけ、シンチレータ層の面積を増大させることができる。換言すれば、その領域の分だけ、支持基板の面積を減少させることができる。

本発明のシンチレータパネルでは、複数の第２端部は、互いに繋がっていてもよい。これによれば、シンチレータ層でのクラックの発生をより確実に抑制することができる。

本発明のシンチレータパネルは、支持基板、シンチレータ層及び中間層を覆っている保護層を更に備えてもよい。これによれば、潮解性を有する複数の柱状結晶を保護することができる。

本発明のシンチレータパネルは、シンチレータ層に対して支持基板とは反対側に配置された接着層を更に備えてもよい。これによれば、センサパネルの受光面にシンチレータパネルを容易に且つ確実に接着することができる。

本発明のシンチレータパネルでは、シンチレータ層の厚さをＴとすると、支持基板の厚さは、０．２Ｔ以上であってもよい。これによれば、例えばシンチレータパネルのハンドリングの際に、シンチレータパネルの一部に局所的な外力が作用することに起因してシンチレータ層にクラックが発生するのを抑制することができる。

本発明の放射線検出器は、上記シンチレータパネルと、受光面を有するセンサパネルと、を備え、シンチレータパネルは、シンチレータ層が支持基板に対してセンサパネル側に位置した状態で、受光面上に配置されている。

上記放射線検出器では、センサパネルの受光面とシンチレータパネルとの接触が適切化されている。よって、上記放射線検出器によれば、適切な放射線画像を取得することができる。

本発明のシンチレータパネルの製造方法は、上記シンチレータパネルの製造方法であって、気相堆積法によって補助基板上にシンチレータ層を形成する第１ステップと、第１ステップの後に、中間層の一部が少なくとも第１端部の間の領域に配置されるように、シンチレータ層上に中間層を形成する第２ステップと、第２ステップの後に、中間層上に支持基板を形成する第３ステップと、第３ステップの後に、シンチレータ層から補助基板を除去する第４ステップと、を備える。

上記シンチレータパネルの製造方法によれば、センサパネルの受光面との接触が適切化され且つシンチレータ層でのクラックの発生が抑制されたシンチレータパネルを得ることができる。

本発明のシンチレータパネルの製造方法は、第３ステップの後であって第４ステップの前に、少なくともシンチレータ層、中間層及び支持基板を、支持基板の厚さ方向に切断する第５ステップを更に備えてもよい。これによれば、補助基板によってシンチレータ層、中間層及び支持基板が支持された安定した状態で、シンチレータ層、中間層及び支持基板を一括で切断することができる。

本発明のシンチレータパネルの製造方法では、第５ステップにおいては、シンチレータ層、中間層及び支持基板と共に補助基板を、支持基板の厚さ方向に切断してもよい。これによれば、シンチレータ層、中間層及び支持基板と共に補助基板を一括で切断することができる。

本発明のシンチレータパネルの製造方法は、第４ステップの後に、シンチレータ層、中間層及び支持基板を、支持基板の厚さ方向に切断する第６ステップを更に備えてもよい。これによれば、シンチレータ層、中間層及び支持基板を所定サイズに容易に且つ確実に切断することができる。

本発明の放射線検出器の製造方法は、上記放射線検出器の製造方法であって、シンチレータパネル及びセンサパネルを用意する第１ステップと、第１ステップの後に、支持基板がシンチレータ層に対してセンサパネルとは反対側に位置するように、受光面上にシンチレータパネルを配置する第２ステップと、を備える。

上記放射線検出器の製造方法によれば、センサパネルの受光面との接触が適切化され且つシンチレータ層でのクラックの発生が抑制されたシンチレータパネルを備える放射線検出器を得ることができる。

本発明によれば、センサパネルの受光面との接触を適切化することができ且つシンチレータ層でのクラックの発生を抑制することができるシンチレータパネル及びその製造方法、並びに、そのようなシンチレータパネルを備える放射線検出器及びその製造方法を提供することが可能となる。

一実施形態のシンチレータパネルの断面図である。 図１に示されるシンチレータパネルを備える放射線検出器の断面図である。 図１に示されるシンチレータパネルの製造方法を示す図である。 図１に示されるシンチレータパネルの製造方法を示す図である。 図１に示されるシンチレータパネルの製造方法を示す図である。 図１に示されるシンチレータパネルの製造方法を示す図である。 比較例１，２及び実施例１，２のシンチレータパネルの特性を示す表である。 変形例のシンチレータパネルの断面図である。 変形例のシンチレータパネルの断面図である。 変形例のシンチレータパネルの断面図である。 変形例のシンチレータパネルの断面図である。 変形例のシンチレータパネルの断面図である。 変形例のシンチレータパネルの断面図である。 変形例のシンチレータパネルの断面図である。 変形例のシンチレータパネルの断面図である。 変形例の放射線検出器の断面図である。 変形例の放射線検出器の断面図である。

以下、本発明の実施形態について、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符号を付し、重複する説明を省略する。
［シンチレータパネルの構成］

図１に示されるように、シンチレータパネル１は、支持基板２と、シンチレータ層３と、中間層４と、保護層５と、を備えている。中間層４は、支持基板２とシンチレータ層３との間に配置されている。支持基板２の厚さ方向（以下、「方向Ａ」という）から見た場合に、支持基板２の外縁、シンチレータ層３の外縁、及び中間層４の外縁は、一致している。すなわち、支持基板２の側面、シンチレータ層３の側面、及び中間層４の側面は、面一な状態にある。図２に示されるように、シンチレータパネル１は、センサパネル１１と共に放射線検出器１０を構成する。放射線検出器１０では、放射線（例えば、Ｘ線）がシンチレータパネル１に入射すると、シンチレータパネル１においてシンチレーション光が発生し、当該シンチレーション光がセンサパネル１１によって検出される。放射線検出器１０は、放射線イメージング装置として、例えば、医療用放射線画像診断装置、非破壊検査装置等に用いられる。

図１に示されるように、支持基板２は、有機層２１と、無機層２２と、を含んでいる。無機層２２は、有機層２１の表面２１ａ上に形成されており、防湿層として機能する。有機層２１の材料は、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＩ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＵ、ＰＭＭＡ等である。有機層２１の厚さは、例えば、３０μｍ以上２５０μｍ以下である。無機層２２の材料は、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｆｅ、ＳＵＳ等である。無機層２２の厚さは、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下である。支持基板２は、可撓性を有している。支持基板２は、例えば、３０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下の曲率半径を有するように撓められ得る。後述するシンチレータ層３の厚さをＴとすると、支持基板２の厚さは、０．２Ｔ以上である。なお、支持基板２は、単層からなる基板であってもよいし、複数層からなる基板であってもよい。また、支持基板２の表面には、易接着コート、帯電防止コート、防湿膜（ポリパラキシリレン膜）等の機能性の膜が形成されていてもよい。また、支持基板２の厚さは、０．５Ｔ以上であってもよいし、更に、Ｔ以上であってもよい。

シンチレータ層３は、支持基板２に対して一方の側（例えば、有機層２１に対して無機層２２が配置されている側）に配置されている。シンチレータ層３は、複数の柱状結晶３０を含んでいる。複数の柱状結晶３０は、方向Ａに垂直な平面に沿って並んでいる。各柱状結晶３０は、方向Ａに延在している。シンチレータ層３の材料は、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウムを賦活剤として含むヨウ化セシウム）、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウムを賦活剤として含むヨウ化セシウム）、ＣｓＩ：Ｃｅ（セリウムを賦活剤として含むヨウ化セシウム）、ＣｓＩ：Ｔｌ，Ｅｕ（タリウム及びユーロピウムを賦活剤として含むヨウ化セシウム）等である。シンチレータ層３の厚さは、例えば、５０μｍ以上１０００μｍ以下（好ましくは、５０μｍ以上４００μｍ以下）である。

複数の柱状結晶３０は、支持基板２側の複数の第１端部３１と、支持基板２とは反対側の複数の第２端部３２と、を含んでいる。各第１端部３１は、支持基板２側に向かって細くなっている。各第１端部３１の高さ（方向Ａにおける各第１端部３１の幅）は、例えば、２μｍ以上５μｍ以下である。各第１端部３１のテーパ角度は、例えば、６０度以上１００度以下である。各第２端部３２は、方向Ａに垂直な平面に沿った端面３２ａを有している。複数の第２端部３２は、互いに繋がっている。複数の端面３２ａは、面一な状態で互いに繋がっている。なお、シンチレータ層３の厚さとは、方向Ａにおける各柱状結晶３０の長さの平均値である。換言すれば、シンチレータ層３の厚さとは、複数の第１端部３１が有する複数の先端３１ａを含む平面と、複数の第２端部３２が有する複数の端面３２ａを含む平面との距離である。

中間層４は、金属層４１と、有機層４２と、接着層４３と、を含んでいる。金属層４１は、各第１端部３１の表面に沿って形成されている。金属層４１は、各第１端部３１の表面に直接形成されている。金属層４１は、光反射機能（シンチレーション光を反射する機能）又は光吸収機能（シンチレーション光を吸収する機能）を有している。金属層４１は、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ等である。金属層４１の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。有機層４２は、複数の第１端部３１の間の領域Ｒに金属層４１を介して配置されており、複数の第１端部３１を覆っている。有機層４２の材料は、例えば、パリレン（ポリパラキシレン）である。有機層４２のうち、複数の先端３１ａを含む平面よりも支持基板２側に位置する部分の厚さは、例えば、０．５μｍ以上２０μｍ以下である。接着層４３は、支持基板２と有機層４２との間に配置されている。支持基板２は、接着層４３によって有機層４２に接着されている。接着層４３の材料は、粘着剤（接着後に硬化しないもの）又は接着剤（接着後に硬化するもの）である。接着層４３の厚さは、例えば、０．１μｍ以上１００μｍ以下（好ましくは、２５μｍ以下）である。

中間層４の一部は、少なくとも複数の第１端部３１の間の領域Ｒに配置されている。本実施形態では、有機層４２の一部が、複数の第１端部３１の間の領域Ｒの全体に配置されており、領域Ｒを介して複数の柱状結晶３０の間に入り込んでいる。ここで、支持基板２とシンチレータ層３との間の距離（「支持基板２におけるシンチレータ層３側の表面」と「複数の先端３１ａを含む平面」との距離）をＤとすると、有機層４２の一部は、複数の先端３１ａからＤ以上進んだ位置に達している。また、シンチレータ層３の厚さをＴとすると、有機層４２の一部は、複数の先端３１ａから０．２Ｔ以上進んだ位置に達している。一例として、Ｄは１０μｍ以上２０μｍ以下であり、Ｔは５０μｍ以上４００μｍ以下であり、有機層４２の一部は、複数の先端３１ａから１００μｍ以上２００μｍ以下の距離だけ進んだ位置に達している。本実施形態では、有機層４２の一部が、複数の柱状結晶３０の間において、複数の第２端部３２に達している。

保護層５は、支持基板２、シンチレータ層３及び中間層４を覆っている。保護層５の材料は、例えば、パリレン（ポリパラキシレン）である。保護層５の厚さは、例えば、５μｍ程度である。
［放射線検出器の構成］

図２に示されるように、放射線検出器１０は、上述したシンチレータパネル１と、センサパネル１１と、接着層１２と、を備えている。センサパネル１１は、受光面１１ａを有している。センサパネル１１のうち受光面１１ａに沿った部分には、複数の光電変換素子（図示省略）が設けられている。各光電変換素子は、画素を構成しており、入射したシンチレーション光に応じた電気信号を出力する。

シンチレータパネル１は、シンチレータ層３が支持基板２に対してセンサパネル１１側に位置した状態で、受光面１１ａ上に配置されている。接着層１２は、受光面１１ａとシンチレータパネル１との間に配置されている。シンチレータパネル１は、接着層１２によってセンサパネル１１に接着されている。接着層１２の材料は、光透過性を有する有機材料であり、例えば、ＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）等である。接着層１２の厚さは、例えば、０．１μｍ以上１００μｍ以下（好ましくは、２５μｍ以下）である。なお、シンチレータパネル１が、シンチレータ層３に対して支持基板２とは反対側に配置された接着層１２を備えていてもよい。
［シンチレータパネルの製造方法］

上述したシンチレータパネル１の製造方法について説明する。まず、図３の（ａ）に示されるように、補助基板１３が用意される。補助基板１３の材料は、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＩ、ＰＭＭＡ、ＡＬ、ＳＵＳ、Glass等である。平滑性、剥離性を向上させるために、補助基板１３には、例えば、アクリル、フッ素、シリコーン、アルミナ、ＩＴＯ、ＳｉＯ_２等のコーティングが施されていてもよい。補助基板１３の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。続いて、図３の（ｂ）に示されるように、気相堆積法によって補助基板１３上にシンチレータ層３が形成される（第１ステップ）。本実施形態では、蒸着法によって補助基板１３上にシンチレータ層３が形成される。これにより、複数の柱状結晶３０では、複数の第２端部３２が補助基板１３側に位置することになり、複数の第１端部３１が補助基板１３とは反対側に位置することになる。なお、蒸着法以外の気相堆積法の例としては、スパッタリング法がある。

続いて、図４の（ａ）に示されるように、蒸着法によって各第１端部３１の表面に金属層４１が形成される。続いて、図４の（ｂ）に示されるように、ＣＶＤ法によって、補助基板１３、シンチレータ層３及び金属層４１を覆うように、有機層４２が形成される（第２ステップ）。これにより、有機層４２の一部が、複数の第１端部３１の間の領域Ｒの全体に配置され、更に、領域Ｒを介して複数の柱状結晶３０の間に入り込むことになる。

続いて、図５の（ａ）に示されるように、接着層４３によって支持基板２が有機層４２に接着される。つまり、金属層４１、有機層４２及び接着層４３によって構成された中間層４上に、支持基板２が形成される（第３ステップ）。続いて、図５の（ｂ）に示されるように、補助基板１３、シンチレータ層３、中間層４及び支持基板２が方向Ａに切断される（第５ステップ）。これにより、補助基板１３の側面、シンチレータ層３の側面、中間層４の側面、及び支持基板２の側面が面一な状態になる。

続いて、図６の（ａ）に示されるように、シンチレータ層３から補助基板１３が除去される（第４ステップ）。これにより、複数の第２端部３２が有する複数の端面３２ａが現れる。続いて、図６の（ｂ）に示されるように、ＣＶＤ法によって、支持基板２、シンチレータ層３及び中間層４を覆うように保護層５が形成される。これにより、シンチレータパネル１が得られる。
［放射線検出器の製造方法］

上述した放射線検出器１０の製造方法について説明する。まず、図２に示されるように、シンチレータパネル１及びセンサパネル１１が用意される（第１ステップ）。続いて、支持基板２がシンチレータ層３に対してセンサパネル１１とは反対側に位置した状態で、接着層１２によってシンチレータパネル１がセンサパネル１１に接着される。つまり、支持基板２がシンチレータ層３に対してセンサパネル１１とは反対側に位置するように、受光面１１ａ上にシンチレータパネル１が配置される（第２ステップ）。これにより、放射線検出器１０が得られる。
［作用及び効果］

シンチレータパネル１では、複数の柱状結晶３０が含む複数の第２端部３２のそれぞれが平面に沿った端面３２ａを有している。これにより、支持基板２がシンチレータ層３に対してセンサパネル１１とは反対側に位置した状態で、センサパネル１１の受光面１１ａ上にシンチレータ層３が配置される場合に、センサパネル１１の受光面１１ａとシンチレータパネル１との接触が適切化される。また、シンチレータパネル１では、複数の柱状結晶３０が含む複数の第１端部３１の間の領域Ｒに中間層４の一部が配置されている。これにより、シンチレータパネル１が撓められてもシンチレータ層３でのクラックの発生が抑制される。具体例として、複数の第２端部３２が互いに離れるようにシンチレータパネル１が撓められた場合には、複数の第１端部３１が互いの近付くことが抑制され、複数の第２端部３２が互いに近付くようにシンチレータパネル１が撓められた場合には、複数の第１端部３１が互いの離れることが抑制される。その結果、シンチレータパネル１がどのように撓められてもシンチレータ層３でのクラックの発生が抑制される。以上により、シンチレータパネル１によれば、センサパネル１１の受光面１１ａとの接触を適切化することができ且つシンチレータ層３でのクラックの発生を抑制することができる。

シンチレータパネル１では、複数の柱状結晶３０が含む複数の第１端部３１の間の領域Ｒに中間層４の一部が配置されていることで、支持基板２とシンチレータ層３との密着性も向上し、支持基板２の外縁でのシンチレータ層３の浮き等も抑制される。

シンチレータパネル１では、中間層４の一部が、複数の第１端部３１の間の領域Ｒの全体に配置されている。これにより、シンチレータ層３でのクラックの発生を確実に抑制することができる。

シンチレータパネル１では、支持基板２とシンチレータ層３との間の距離をＤとすると、中間層４の一部が、複数の第１端部３１が有する複数の先端３１ａからＤ以上進んだ位置に達している。これにより、シンチレータ層３でのクラックの発生をより確実に抑制することができる。

シンチレータパネル１では、シンチレータ層３の厚さをＴとすると、中間層４の一部が、複数の第１端部３１が有する複数の先端３１ａから０．２Ｔ以上進んだ位置に達している。これにより、シンチレータ層３でのクラックの発生をより確実に抑制することができる。

シンチレータパネル１では、中間層４が、複数の第１端部３１のそれぞれの表面に沿って形成された金属層４１と、複数の第１端部３１の間の領域Ｒに金属層４１を介して配置された有機層４２と、を含んでおり、金属層４１が、光反射機能又は光吸収機能を有している。これにより、光反射機能又は光吸収機能を発揮し且つシンチレータ層３でのクラックの発生を抑制し得る中間層４を実現することができる。なお、各第１端部３１の表面に金属層４１が直接形成される場合には、複数の柱状結晶３０の一部に異常成長が発生したとしても、シンチレータ層３と金属層４１との間に空洞が形成されにくくなる。

シンチレータパネル１では、方向Ａから見た場合に、支持基板２の外縁、シンチレータ層３の外縁、及び中間層４の外縁が一致している。これにより、支持基板２の外縁において、シンチレータ層３が存在しない領域をなくすことができる。つまり、その領域の分だけ、シンチレータ層３の面積を増大させることができる。換言すれば、その領域の分だけ、支持基板２の面積を減少させることができる。

シンチレータパネル１では、複数の第２端部３２が互いに繋がっている。これにより、シンチレータ層３でのクラックの発生をより確実に抑制することができる。

シンチレータパネル１では、支持基板２、シンチレータ層３及び中間層４が保護層５によって覆われている。これにより、潮解性を有する複数の柱状結晶３０を保護することができる。

シンチレータパネル１では、シンチレータ層３に対して支持基板２とは反対側に接着層１２が配置されている。これにより、センサパネル１１の受光面１１ａにシンチレータパネル１を容易に且つ確実に接着することができる。

シンチレータパネル１では、シンチレータ層３の厚さをＴとすると、支持基板２の厚さが０．２Ｔ以上である。これにより、例えばシンチレータパネル１のハンドリングの際に、シンチレータパネル１の一部に局所的な外力が作用することに起因してシンチレータ層３にクラックが発生するのを抑制することができる。

放射線検出器１０では、センサパネル１１の受光面１１ａとシンチレータパネル１との接触が適切化されている。具体例として、受光面１１ａとシンチレータパネル１との間に、空洞が形成されたり、異物が侵入したりしにくい。よって、放射線検出器１０によれば、適切な放射線画像を取得することができる。例えば、金属層４１が光反射機能を有している場合には、高輝度の放射線画像を取得することができ、金属層４１が光吸収機能を有している場合には、高解像度の放射線画像を取得することができる。

シンチレータパネル１の製造方法によれば、センサパネル１１の受光面１１ａとの接触が適切化され且つシンチレータ層３でのクラックの発生が抑制されたシンチレータパネル１を得ることができる。なお、中間層４によってシンチレータ層３と支持基板２と密着性が高くなっているのに対して、複数の第２端部３２のそれぞれが平面に沿った端面３２ａを有することでシンチレータ層３と補助基板１３と密着性が低くなっているため、シンチレータ層３から補助基板１３を容易に且つ確実に剥離することができる。

シンチレータパネル１の製造方法では、補助基板１３、シンチレータ層３、中間層４及び支持基板２が方向Ａに切断される。これにより、補助基板１３によってシンチレータ層３、中間層４及び支持基板２が支持された安定した状態で、補助基板１３、シンチレータ層３、中間層４及び支持基板２を一括で切断することができる。

放射線検出器１０の製造方法によれば、センサパネル１１の受光面１１ａとの接触が適切化され且つシンチレータ層３でのクラックの発生が抑制されたシンチレータパネル１を備える放射線検出器１０を得ることができる。

図７は、比較例１，２及び実施例１，２のシンチレータパネルの特性を示す表である。比較例１のシンチレータパネルは、支持基板と、蒸着法によって支持基板に直接形成されたシンチレータ層と、シンチレータ層が含む複数の柱状結晶の複数の先端部を覆うパリレン層と、を備え、当該パリレン層がセンサパネルの受光面に接着層を介して配置されたものである。比較例２のシンチレータパネルは、支持基板と、蒸着法によって支持基板に直接形成されたシンチレータ層と、を備え、シンチレータ層が含む複数の柱状結晶の複数の先端部がセンサパネルの受光面に接着層を介して配置されたものである。実施例１のシンチレータパネルは、支持基板と、複数の柱状結晶の複数の先端部（第１端部）が支持基板側に位置するように配置されたシンチレータ層と、支持基板とシンチレータ層との間に配置されたパリレン層（中間層）と、を備え、複数の柱状結晶の複数の根元部（第２端部）がセンサパネルの受光面に直接配置されたものである。実施例２のシンチレータパネルは、支持基板と、複数の柱状結晶の複数の先端部（第１端部）が支持基板側に位置するように配置されたシンチレータ層と、支持基板とシンチレータ層との間に配置されたパリレン層（中間層）と、を備え、複数の柱状結晶の複数の根元部（第２端部）がセンサパネルの受光面に接着層を介して配置されたものである。

図７に示されるように、実施例１，２のシンチレータパネルによって得られたＭＴＦ（周波数３Ｌ／ｍｍでの解像度特性）は、比較例１，２のシンチレータパネルによって得られたＭＴＦよりも１に近い値となった。このことから、実施例１，２のシンチレータパネルのほうが、比較例１，２のシンチレータパネルよりも、高解像度の放射線画像を取得することができることが分かった。また、実施例１，２のシンチレータパネルによって得られたＬＯＰ（光出力（輝度）特性）は、比較例１，２のシンチレータパネルによって得られたＬＯＰよりも大きい値となった。このことから、実施例１，２のシンチレータパネルのほうが、比較例１，２のシンチレータパネルよりも、高輝度の放射線画像を取得することができることが分かった。
［変形例］

本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、シンチレータパネル１において、中間層４の一部は、少なくとも複数の第１端部３１の間の領域Ｒに配置されていればよい。更に、シンチレータパネル１において、中間層４の一部は、領域Ｒの少なくとも一部に配置されていればよい。ここで、中間層４の変形性について、図８～図１４を参照して説明する。

図８に示されるように、有機層４２の一部は、複数の柱状結晶３０の間において、複数の第２端部３２に達していなくてもよい。図９の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、中間層４は、金属層４１と、有機層４２と、無機層４４と、有機層４５と、接着層４３と、を含んでいてもよい。無機層４４は、有機層４２と接着層４３との間に配置されており、防湿層として機能する。無機層４４の材料は、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等である。有機層４５は、無機層４４と接着層４３との間に配置されている。有機層４５の材料は、例えば、パリレン（ポリパラキシレン）である。この場合、支持基板２は、有機層２１を含んでおり、無機層２２を含んでいなくてもよい。また、有機層４２の一部は、図９の（ａ）に示されるように、複数の柱状結晶３０の間において、複数の第２端部３２に達していてもよいし、図９の（ｂ）に示されるように、複数の柱状結晶３０の間において、複数の第２端部３２に達していなくてもよい。

図１０の（ａ）に示されるように、中間層４は、金属層４１と、接着層４３と、を含んでおり、有機層４２を含んでいなくてもよい。この場合、接着層４３の一部が、複数の第１端部３１の間の領域Ｒに配置されている。図１０の（ｂ）に示されるように、有機層４２の一部は、複数の第１端部３１の間の領域Ｒのみに配置されていてもよい。

図１１の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、中間層４は、有機層４２と、接着層４６と、有機層４７と、接着層４３と、を含んでおり、金属層４１を含んでいなくてもよい。有機層４７は、有機層４２と接着層４３との間に配置されており、光反射機能又は光吸収機能を有している。有機層４７は、例えば、顔料を含むシートである。シートの材料は、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＩ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＵ、ＰＭＭＡ等である。有機層４７が光反射機能を有する場合、顔料は、例えば、ＴｉＯ_２等である。有機層４７が光吸収機能を有する場合、顔料は、例えば、Ｃ等である。有機層４７の厚さは、例えば、３０μｍ以上２５０μｍ以下である。接着層４６は、有機層４２と有機層４７と間に配置されている。有機層４７は、接着層４６によって有機層４２に接着されている。この場合、支持基板２は、図１１の（ａ）に示されるように、接着層４３によって有機層４７に接着されていてもよいし、図１１の（ｂ）に示されるように、接着層４３によって、有機層４７上に形成された有機層４８に接着されていてもよい。有機層４８の材料は、例えば、パリレン（ポリパラキシレン）である。

図１２の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、中間層４は、接着層４６と、有機層４７と、接着層４３と、を含んでおり、金属層４１と、有機層４２と、を含んでいなくてもよい。図１２の（ａ）に示される中間層４は、接着層４６の一部が複数の第１端部３１の間の領域Ｒに配置されている点で、図１１の（ａ）に示される中間層４と相違している。図１２の（ｂ）に示される中間層４は、接着層４６の一部が複数の第１端部３１の間の領域Ｒに配置されている点で、図１１の（ｂ）に示される中間層４と相違している。

図１３の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、中間層４は、有機層４２と、有機層４９、接着層４３と、を含んでおり、金属層４１を含んでいなくてもよい。有機層４９は、有機層４２と接着層４３との間に配置されており、光反射機能又は光吸収機能を有している。有機層４９は、例えば、顔料を含む塗装膜である。塗装膜の材料は、例えば、エポキシ、シリコーン、フッ素、ウレタン、アクリル等である。有機層４９が光反射機能を有する場合、顔料は、例えば、ＴｉＯ_２等である。有機層４９が光吸収機能を有する場合、顔料は、例えば、Ｃ等である。有機層４９の厚さは、例えば、５μｍ以上２５０μｍ以下である。この場合、支持基板２は、図１３の（ａ）に示されるように、接着層４３によって有機層４９に接着されていてもよいし、図１３の（ｂ）に示されるように、接着層４３によって、有機層４９上に形成された有機層４８に接着されていてもよい。

図１４の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、中間層４は、有機層４９、接着層４３と、を含んでおり、金属層４１と、有機層４２と、を含んでいなくてもよい。図１４の（ａ）に示される中間層４は、有機層４９の一部が複数の第１端部３１の間の領域Ｒに配置されている点で、図１３の（ａ）に示される中間層４と相違している。図１４の（ｂ）に示される中間層４は、有機層４９の一部が複数の第１端部３１の間の領域Ｒに配置されている点で、図１３の（ｂ）に示される中間層４と相違している。これの場合にも、光反射機能又は光吸収機能を発揮し且つシンチレータ層３でのクラックの発生を抑制し得る中間層４を実現することができる。

また、シンチレータパネル１において、光反射機能又は光吸収機能を有する層を中間層４が含んでおらず、光反射機能又は光吸収機能を有する層を支持基板２が含んでいてもよい。また、シンチレータ層３において、複数の第２端部３２は、互いに繋がっていなくてもよい。また、保護層５は、図１５に示されるように、シンチレータ層３における支持基板２とは反対側の表面を覆っていなくてもよい。この場合、接着層１２が、シンチレータパネル１の一部として、シンチレータ層３における支持基板２とは反対側の表面に直接形成されていてもよい。また、シンチレータパネル１では、方向Ａから見た場合に、支持基板２の外縁の少なくとも一部、シンチレータ層３の外縁の少なくとも一部、及び中間層４の外縁の少なくとも一部が一致していればよい。

また、放射線検出器１０は、図１６に示されるように、封止部材１４を備えていてもよい。封止部材１４は、センサパネル１１の表面のうち受光面１１ａを包囲する領域において、枠状に延在しており、シンチレータパネル１の側面を覆っている。封止部材１４の材料は、例えば、エポキシ、シリコーン、フッ素、ウレタン、アクリル等である。封止部材１４の材料は、ガラス等の無機材料からなるフィラー材を含んでいてもよい。フィラー材の材料は、封止部材７の主たる材料の防湿性よりも高い防湿性を有していればよく、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２等である。

また、放射線検出器１０では、図１７の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、センサパネル１１とシンチレータパネル１との間に接着層１２が配置されておらず、例えば、スポンジ等の弾性部材１５と共にセンサパネル１１及びシンチレータパネル１が筐体（図示省略）内に配置されることで、センサパネル１１とシンチレータパネル１との接触状態が維持されていてもよい。また、放射線検出器１０では、センサパネル１１とシンチレータパネル１との間に、ファイバオプティックプレート等の他の部材が配置されていてもよい。

また、シンチレータパネル１の製造方法の第５ステップでは、少なくともシンチレータ層３、中間層４及び支持基板２が方向Ａに切断されればよい。つまり、当該第５ステップにおいて、補助基板１３は、切断されなくてもよい。その場合にも、補助基板１３によってシンチレータ層３、中間層４及び支持基板２が支持された安定した状態で、シンチレータ層３、中間層４及び支持基板２を一括で切断することができる。なお、当該第５ステップでは、補助基板１３が完全に切断されなければ、補助基板１３に切り込みが入ってもよい。

また、シンチレータパネル１の製造方法では、シンチレータ層３から補助基板１３が除去された第４ステップの後に、シンチレータ層３、中間層４及び支持基板２が方向Ａに更に切断されてもよい（第６ステップ）。その場合、シンチレータ層３、中間層４及び支持基板２を所定サイズに容易に且つ確実に切断することができる。また、シンチレータパネル１の製造方法では、シンチレータ層３から補助基板１３が除去される第４ステップの前に、シンチレータ層３、中間層４及び支持基板２が切断されず、シンチレータ層３から補助基板１３が除去された第４ステップの後に、シンチレータ層３、中間層４及び支持基板２が切断されてもよい。

１…シンチレータパネル、２…支持基板、３…シンチレータ層、４…中間層、５…保護層、１０…放射線検出器、１１…センサパネル、１１ａ…受光面、１２…接着層、１３…補助基板、３０…柱状結晶、３１…第１端部、３１ａ…先端、３２…第２端部、３２ａ…端面、４１…金属層、４２，４９…有機層、Ｒ…領域。

Claims (17)

1. 可撓性を有する支持基板と、
   複数の柱状結晶を含むシンチレータ層と、
   前記支持基板と前記シンチレータ層との間に配置された中間層と、を備え、
   前記複数の柱状結晶は、前記支持基板側の複数の第１端部と、前記支持基板とは反対側の複数の第２端部と、を含み、
   前記複数の第１端部のそれぞれは、前記支持基板側に向かって細くなっており、
   前記複数の第２端部のそれぞれは、平面に沿った端面を有し、
   前記中間層の一部は、少なくとも前記複数の第１端部の間の領域に配置されている、シンチレータパネル。
2. 前記中間層の一部は、少なくとも前記複数の第１端部の間の前記領域の全体に配置されている、請求項１に記載のシンチレータパネル。
3. 前記支持基板と前記シンチレータ層との間の距離をＤとすると、前記中間層の前記一部は、前記複数の第１端部が有する複数の先端からＤ以上進んだ位置に達している、請求項１又は２に記載のシンチレータパネル。
4. 前記シンチレータ層の厚さをＴとすると、前記中間層の前記一部は、前記複数の第１端部が有する複数の先端から０．２Ｔ以上進んだ位置に達している、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. 前記中間層は、
   前記複数の第１端部のそれぞれの表面に沿って形成された金属層と、
   少なくとも前記複数の第１端部の間の前記領域に前記金属層を介して配置された有機層と、を含み、
   前記金属層は、光反射機能又は光吸収機能を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載のシンチレータパネル。
6. 前記中間層は、少なくとも前記複数の第１端部の間の前記領域に配置された有機層を含み、
   前記有機層は、光反射機能又は光吸収機能を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載のシンチレータパネル。
7. 前記支持基板の厚さ方向から見た場合に、前記支持基板の外縁の少なくとも一部、前記シンチレータ層の外縁の少なくとも一部、及び前記中間層の外縁の少なくとも一部は、一致している、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. 前記複数の第２端部は、互いに繋がっている、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. 前記支持基板、前記シンチレータ層及び前記中間層を覆っている保護層を更に備える、請求項１～８のいずれか一項に記載のシンチレータパネル。
10. 前記シンチレータ層に対して前記支持基板とは反対側に配置された接着層を更に備える、請求項１～９のいずれか一項に記載のシンチレータパネル。
11. 前記シンチレータ層の厚さをＴとすると、前記支持基板の厚さは、０．２Ｔ以上である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のシンチレータパネル。
12. 請求項１～１１のいずれか一項に記載のシンチレータパネルと、
    受光面を有するセンサパネルと、を備え、
    前記シンチレータパネルは、前記シンチレータ層が前記支持基板に対して前記センサパネル側に位置した状態で、前記受光面上に配置されている、放射線検出器。
13. 請求項１～１１のいずれか一項に記載のシンチレータパネルの製造方法であって、
    気相堆積法によって補助基板上に前記シンチレータ層を形成する第１ステップと、
    前記第１ステップの後に、前記中間層の一部が少なくとも前記第１端部の間の前記領域に配置されるように、前記シンチレータ層上に前記中間層を形成する第２ステップと、
    前記第２ステップの後に、前記中間層上に前記支持基板を形成する第３ステップと、
    前記第３ステップの後に、前記シンチレータ層から前記補助基板を除去する第４ステップと、を備える、シンチレータパネルの製造方法。
14. 前記第３ステップの後であって前記第４ステップの前に、少なくとも前記シンチレータ層、前記中間層及び前記支持基板を、前記支持基板の厚さ方向に切断する第５ステップを更に備える、請求項１３に記載のシンチレータパネルの製造方法。
15. 前記第５ステップにおいては、前記シンチレータ層、前記中間層及び前記支持基板と共に前記補助基板を、前記支持基板の厚さ方向に切断する、請求項１４に記載のシンチレータパネルの製造方法。
16. 前記第４ステップの後に、前記シンチレータ層、前記中間層及び前記支持基板を、前記支持基板の厚さ方向に切断する第６ステップを更に備える、請求項１３～１５のいずれか一項に記載のシンチレータパネルの製造方法。
17. 請求項１２に記載の放射線検出器の製造方法であって、
    前記シンチレータパネル及び前記センサパネルを用意する第１ステップと、
    前記第１ステップの後に、前記支持基板が前記シンチレータ層に対して前記センサパネルとは反対側に位置するように、前記受光面上に前記シンチレータパネルを配置する第２ステップと、を備える、放射線検出器の製造方法。

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