(57)【要約】  鮮鋭性、輝度ムラに優れる放射線画像変換パネル、更にはその製造方法を提供することであり、また該放射線画像変換パネルを用いた耐久性に優れる放射線画像検出装置を提供することが課題であり、本発明の放射線画像変換パネルは、フレキシブルな基板上に気相蒸着法にて蛍光体層を設けてなる放射線画像変換パネルにおいて、蛍光体層を上にして水平な面に前記放射線画像変換パネルを静置したときの放射線画像変換パネルの長径Ａと放射線画像変換パネルの中央部垂直高さを０としたときのパネル端部の垂直高さの差Ｂが−０．０５≦Ｂ／Ａ≦０．０５であることを特徴とする。
2010021163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルな基板上に気相蒸着法にて蛍光体層を設けてなる放射線画像変換パネルにおいて、該蛍光体層を上にして水平な面に前記放射線画像変換パネルを静置したときの放射線画像変換パネルの長径Ａと放射線画像変換パネルの中央部垂直高さを０としたときのパネル端部の垂直高さの差Ｂが−０．０５≦Ｂ／Ａ≦０．０５であることを特徴とする放射線画像変換パネル。
【請求項２】
前記フレキシブルな基板のヤング率が０．１〜１０ＧＰａであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線画像変換パネル。
【請求項３】
フレキシブルな基板上に気相蒸着法にて蛍光体層を設けてなる請求の範囲第１項または第２項に記載の放射線画像変換パネルの製造方法において、基板を引っ張りながら固定し、真空加熱にて基板に蛍光体を蒸着し、蒸着後基板を室温まで冷却するプロセスを有し、且つ基板を固定する際の基板の延伸率が０．００５〜５％であることを特徴とする放射線画像変換パネルの製造方法。
【請求項４】
前記蒸着後基板を室温まで冷却するプロセスにおける冷却するときの平均スピードが０．１〜５．０℃／ｍｉｍであることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
【請求項５】
請求の範囲第１項または第２項に記載の放射線画像変換パネルと出力基板とを弾力部材により１０００〜１００００Ｐａの圧力で密着させていることを特徴とする放射線画像検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像変換パネル、及びその製造方法、更には該放射線画像変換パネルを用いた放射線画像検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線画像のような放射線画像は、医療現場において病状の診断に広く用いられている。特に増感紙−フィルム系による放射線画像は、長い歴史の中で高感度化と高画質化が図られた結果、高い信頼性と優れたコストパフォーマンスを併せ持った撮像システムとして、今なお世界中の医療現場で用いられている。しかしながら、これら画像情報は所謂アナログ画像情報であって、近年発展を続けているデジタル画像情報のような自由な画像処理や瞬時の電送ができない。【０００３】
そして、近年では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）等に代表されるデジタル方式の放射線画像検出装置が登場している。これらはデジタルの放射線画像が直接得られ、陰極管や液晶パネル等の画像表示装置に画像を直接表示することが可能なので、必ずしも写真フィルム上への画像形成が必要なものではない。その結果、これらのデジタル方式のＸ線画像検出装置は、銀塩写真方式による画像形成の必要性を低減させ、病院や診療所での診断作業の利便性を大幅に向上させている。【０００４】
Ｘ線画像のデジタル技術の一つとして、コンピューテッド・ラジオグラフィ（ＣＲ）が現在医療現場で受け入れられている。しかしながら、鮮鋭性が十分でなく空間分解能も不十分であり、スクリーン・フィルムシステムの画質レベルには到達していない。そして、更に新たなデジタルＸ線画像技術として、例えば、雑誌Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｔｏｄａｙ，１９９７年１１月号２４頁のジョン・ローランズ論文“Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｕｓｈｅｒ  ｉｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｘ−ｒａｙ  Ｉｍａｇｉｎｇ”や、雑誌ＳＰＩＥの１９９７年３２巻２頁のエル・イー・アントヌクの論文“Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ａＨｉｇｈ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ，Ｆｌａｔ−Ｐａｎｅｌ  Ｉｍａｇｅｒ  ｗｉｔｈ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｆｉｌｌ  Ｆａｃｔｏｒ”等に記載された、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた平板Ｘ線検出装置（ＦＰＤ）が開発されている。【０００５】
一方、基板に気相蒸着法にて蛍光体を付与し、放射線画像変換パネルに加工する方法が知られている。特に２次元に光電変換素子が配列された平面上に上記蛍光体を密着させて作製する放射線画像検出装置は、処理速度が速く、高画質が得られるため医療用Ｘ線画像の撮影装置などで普及が進んでいる。【０００６】
さて、フラットパネルディテクタ用の放射線画像検出装置では、運搬時等の落下、振動、衝撃に対する耐久性を得るため、筐体内に緩衝材を設ける技術が開発されている。その為、受光素子とＣｓＩの間に緩衝材を設置する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、筐体内に緩衝材／剛性部材／蛍光体の順に構成する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。これらの方法では筐体内に緩衝材を充填させることで、パネル内の構成部材の移動を防ぎ、衝撃を吸収することができる。
【特許文献１】特開２００７−７１８３６号公報
【特許文献２】特開２００６−５８１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、放射線画像検出装置から得られる画質を議論する場合、蛍光体を有する放射線画像変換パネルと該パネルが発光した光を吸収して、画像信号を出力する出力基板をできるだけ密着させることが必要となる。しかし、単に放射線画像変換パネルに圧力をかけ、密着させるだけでは画像領域内に均一な圧力がかからないため画像にムラが生じ、特に長期保存時にムラが増大するという問題が生じる。【０００８】
本発明の目的は、鮮鋭性、輝度ムラに優れる放射線画像変換パネル、更にはその製造方法を提供することであり、また該放射線画像変換パネルを用いた耐久性に優れる放射線画像検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。【００１０】
１．フレキシブルな基板上に気相蒸着法にて蛍光体層を設けてなる放射線画像変換パネルにおいて、該蛍光体層を上にして水平な面に前記放射線画像変換パネルを静置したときの放射線画像変換パネルの長径Ａと放射線画像変換パネルの中央部垂直高さを０としたときのパネル端部の垂直高さの差Ｂが−０．０５≦Ｂ／Ａ≦０．０５であることを特徴とする放射線画像変換パネル。【００１１】
２．前記フレキシブルな基板のヤング率が０．１〜１０ＧＰａであることを特徴とする前記１に記載の放射線画像変換パネル。【００１２】
３．フレキシブルな基板上に気相蒸着法にて蛍光体層を設けてなる前記１または２に記載の放射線画像変換パネルの製造方法において、基板を引っ張りながら固定し、真空加熱にて基板に蛍光体を蒸着し、蒸着後基板を室温まで冷却するプロセスを有し、且つ基板を固定する際の基板の延伸率が０．００５〜５％であることを特徴とする放射線画像変換パネルの製造方法。【００１３】
４．前記蒸着後基板を室温まで冷却するプロセスにおける冷却するときの平均スピードが０．１〜５．０℃／ｍｉｍであることを特徴とする前記３に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。【００１４】
５．前記１または２に記載の放射線画像変換パネルと出力基板とを弾力部材により１０００〜１００００Ｐａの圧力で密着させていることを特徴とする放射線画像検出装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の製造方法により、鮮鋭性、輝度ムラに優れる放射線画像変換パネルを提供でき、更には該放射線画像変換パネルを用いた耐久性に優れる放射線画像検出装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】放射線画像変換パネル１０の概略構成を示す断面図
【図２】放射線画像変換パネル１０の拡大断面図
【図３】蒸着装置６１の概略構成を示す図
【図４】放射線画像検出器１００の概略構成を示す一部破断斜視図
【図５】撮像パネル５１の拡大断面図
【符号の説明】
【００１７】
１  基板
２  蛍光体層
３  絶縁層
４  金属反射層
５  保護層
１０  放射線画像変換パネル
６１  蒸着装置
６２  真空容器
６３  ボート（被充填部材）
６４  ホルダ
６５  回転機構
６６  真空ポンプ
１００  放射線画像検出器
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明について詳述する。【００１９】
本発明のフレキシブルな基板上に気相蒸着法にて蛍光体層を設けてなる放射線画像変換パネルは、蛍光体層を上にして水平な面に前記放射線画像変換パネルを静置したときの放射線画像変換パネルの長径Ａと放射線画像変換パネルの中央部垂直高さを０としたときのパネル端部の垂直高さの差Ｂが−０．０５≦Ｂ／Ａ≦０．０５であることを特徴とする。【００２０】
（基板）
本発明の放射線画像変換パネルの作製に際しては、種々多様なフレキシブル素材を基板として使用することができる。即ち、Ｘ線等の放射線を透過させることが可能な各種の高分子材料を用いることができるが、例えば、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）などを用いることができる。【００２１】
特にポリイミドまたはポリエチレンナフタレートを含有する高分子フィルム等が、ヨウ化セシウムを原材料として気相法にて柱状蛍光体を形成する場合に好適である。特に基板が厚さ５０〜５００μｍの高分子フィルムであることが好ましい。【００２２】
本発明に係るフレキシブルな基板は、ヤング率が０．１〜１０ＧＰａであることが望まれる。０．１ＧＰａ以上であれば蒸着時の基板の変形が大きくなることを防止でき、正常な蒸着を行うことができる。１０ＧＰａ以下とすることにより、放射線画像検出装置へ実装するときに変形を補正することが容易に行える。【００２３】
なお、放射線画像変換パネルと平面受光素子面とを貼り合わせる際に、基板の変形や蒸着時の反りなどの影響を受け、放射線画像検出装置の受光面内で均一な画質特性が得られないという点に関して、該基板を厚さ５０μｍ以上５００μｍ以下の高分子フィルムとすることで、放射線画像変換パネルが平面受光素子面形状に合った形状に変形し、放射線画像検出装置の受光面全体で均一な鮮鋭性が得られる。【００２４】
基板に用いるポリマーフィルムとしては特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、セルロースアセテート、ポリアミド、ポリイミド、エポキシ、ポリアミドイミド、ビスマレイイミド、フッ素樹脂、アクリル、ポリウレタン、ナイロン１２、ナイロン６、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン等用いることができるが、気相成長法によって蛍光体を形成する際、熱によって変形が生じないようにするため、ガラス転移点は１００℃以下でないことが好ましい。【００２５】
本発明に係る基板に用いるポリマーフィルムとしては、耐熱性の観点よりポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォンが好ましく、更にポリイミドが最も好ましい。【００２６】
本発明は前記基板が金属を被覆したポリマーフィルムを含有することが、本発明の効果をより奏する点で好ましい。【００２７】
特開２００４−２５１８８３号公報に、アルミニウム層で被覆された非晶質炭素（アモルファスカーボン）基板を用いたプレートに関する技術が開示されているが、可とう性のない非晶質炭素とは異なり、ポリマーフィルムに金属を被覆する場合、ロールの状態で連続的に加工することが可能なことから、生産性を飛躍的に向上させることができる。【００２８】
金属をポリマーフィルムに被覆する方法としては、蒸着、スパッタ、あるいは金属箔の貼り合わせ等、特に制約はないが、ポリマーフィルムとの密着性の観点からスパッタが最も好ましい。【００２９】
本発明において、金属を被覆したポリマーフィルムの表面反射率は、好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上である。基板表面の反射率を９０％以上にすると、蛍光体の発光を非常に効率よく取り出すことができるため、輝度が飛躍的に向上する。被覆金属種はアルミニウム、銀、白金、金、銅、鉄、ニッケル、クロム、コバルト等、特に制約はないが、反射率、耐食性の観点からアルミニウムが最も好ましい。【００３０】
（基板の取り付け）
本発明における基板は蒸着の前に一定の張力を受け、蒸着装置内で固定される。固定の方法はテープ、接着剤などを用いてもよいが、ネジ、クリップ、挟みこみ治具、パンチ穴固定など、機械的に固定する方法が好ましい。例えば、下記のようにフレーム上の構造物で基板を挟み込み、一定の張力をかける方法をとることができる。【００３１】
本発明においてフレーム状の構造物は、可とう性の基板の取り扱い性を改善するために用いることを特徴としている。その為、基板よりも剛性の高い部材を用いることが必要である。本発明において、基板よりも剛性の高い部材とは、例えば、１０ｍｍ×１００ｍｍの長方形にカットした部材の短辺を固定し、自重による撓みを測定したとき、同じ大きさにカットした基板の撓み量よりも小さい部材を指す。【００３２】
フレームを構成する材料としては、基板よりもヤング率が大きいものが好ましいが、ヤング率が同程度の材料であっても、板厚を厚くすることで剛性を高くすることもできる。フレームの形状には特に制約はないが、中央部がくり抜かれた四角形、あるいは中央部がくり抜かれた円形であることが好ましい。【００３３】
基板をフレームに固定する方法としては、テープ、接着剤などを用いて接着してもよいし、ネジ、クリップなどで機械的に固定してもよい。フレームは一つの部材で構成されていても、２つ以上の部材で構成されていてもよい。複数の部材で構成される場合、各フレーム部材で基板を挟んだ状態で機械的に固定することができる。【００３４】
蛍光体を蒸着する工程において、基板の温度制御は結晶成長及び画像特性に大きな影響を及ぼすため、基板の背面（非蛍光体側）が直接接触する部材（以下、背面板とも言う）は温度制御可能な構造であることが好ましい。温度制御の方法には特に制約はなく、背面板の内部に温度制御された液体を循環させてもよいし、ヒーターを内蔵して制御してもよい。また、背面板自体に温度制御機能がなくても、温度制御可能な別の板に背面板を接触させてもよい。【００３５】
蛍光体の蒸着工程では、基板を固定したフレームを背面板に固定する必要があるが、温度制御の観点から、基板は背面板に接触していることが好ましい。フレームを背面板に固定する方法には特に制約はないが、蛍光体蒸着後に取り外しやすいようにネジ、クリップ等、機械的固定であることが好ましい。両面テープ、接着剤などを用いて基板を直接背面板に接着することは、取り扱い性の観点より好ましくない。【００３６】
背面版の形状については基板の背面が接触可能な形状であれば特に制約はなく、平面であっても、凸状であってもよい。また、基板との密着性を改善するために曲面であってもよい。【００３７】
蛍光体の蒸着工程において、基板の温度制御を可能にするため基板は背面板に対して撓まないように固定されている必要である。その為には、基板が弾性限界内で延伸された状態で固定されていることが好ましい。延伸方向は少なくとも一軸方向であり、好ましくは二軸方向である。基板の延伸率（長さの延伸率）としては、好ましくは０．００５〜５％、より好ましくは０．００５〜１％、更に好ましくは０．００５〜０．５％である。【００３８】
基板の延伸率が０．００５％未満では蛍光体蒸着中に撓みが発生しやすく、基板にシワが発生する場合がある。また、基板の延伸率が５％を超えると基板が破断、もしくは蛍光体蒸着中に基板が塑性変形し、シワが発生する場合がある。また、基板を保持するフレームが変形する恐れがあり好ましくない。基板を延伸した状態でフレームに固定する方法としては特に制約はないが、例えば、基板に予め所望のテンションをかけた状態でフレームに固定する方法や、フレームに取り付けたバネによって基板を延伸する方法などがある。また、２つのフレーム部材で基板を挟んだときに、基板が延伸されるような構造にしてもよい。【００３９】
フレームを構成する材料としては、金属材料、ポリマー材料、無機材料、あるいは有機無機複合材料など特に制約はないが、剛性、加工性の観点より金属材料を用いることが好ましい。【００４０】
蛍光体蒸着による基板の温度上昇により基板が撓まないために、フレームの熱膨張係数は、基板の熱膨張係数よりも大きいことが好ましい。中でも、比較的熱膨張係数の大きいアルミニウム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれる少なくとも１種の金属を主成分とすることが特に好ましい。【００４１】
（蛍光体層）
蛍光体層を形成する材料としては、種々の公知の蛍光体材料を使用することができるが、Ｘ線から可視光に対する変更率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成できるため、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、蛍光体層の厚さを厚くすることが可能であることから、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）が好ましい。【００４２】
但し、ＣｓＩのみでは発光効率が低いために、各種の賦活剤が添加される。例えば、特公昭５４−３５０６０号公報の如く、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が挙げられる。また、例えば、特開２００１−５９８９９号公報に開示されているようなＣｓＩを母体として、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。【００４３】
なお、本発明においては、特に１種類以上のタリウム化合物を含む添加剤とヨウ化セシウムとを原材料とすることが好ましい。即ち、タリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）は４００ｎｍから７５０ｎｍまでの広い発光波長をもつことから好ましい。【００４４】
本発明に係る１種類以上のタリウム化合物を含有する添加剤のタリウム化合物としては、種々のタリウム化合物（＋Ｉと＋IIIの酸化数の化合物）を使用することができる。【００４５】
本発明において、好ましいタリウム化合物は臭化タリウム（ＴｌＢｒ）、塩化タリウム（ＴｌＣｌ）、またはフッ化タリウム（ＴｌＦ、ＴｌＦ３）等である。【００４６】
また、本発明に係るタリウム化合物の融点は、４００〜７００℃の範囲内にあることが好ましい。７００℃以内を超えると、柱状結晶内での添加剤が不均一に存在してしまい、発光効率が低下する。なお、本発明での融点とは常温常圧下における融点である。【００４７】
また、タリウム化合物の分子量は２０６〜３００の範囲内にあることが好ましい。【００４８】
本発明に係る蛍光体層において、当該添加剤の含有量は目的性能等に応じて、最適量にすることが望ましいが、ヨウ化セシウムの含有量に対して０．００１〜５０ｍｏｌ％、更に０．１〜１０．０ｍｏｌ％であることが好ましい。【００４９】
ここで、ヨウ化セシウムに対し添加剤が０．００１ｍｏｌ％以上であると、ヨウ化セシウム単独使用で得られる発光輝度の向上がみられ、目的とする発光輝度を得る点で好ましい。また、５０ｍｏｌ％以下であると、ヨウ化セシウムの性質、機能を保持することができて好ましい。【００５０】
また、本発明に係る蛍光体層は気相成長法によって形成される。蛍光体の気相成長法としては蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、その他を用いることができる。本発明においては、例えば、以下の方法が挙げられる。【００５１】
第１の方法の蒸着法は、まず基板を蒸着装置内に設置した後、装置内を排気して１．３３３×１０−４Ｐａ程度の真空度とする。次いで、前記蛍光体の少なくとも一つを抵抗加熱法、エレクトロンビーム法等の方法で加熱蒸発させて、前記基板表面に蛍光体を所望の厚さに成長させる。【００５２】
この結果、結着剤を含有しない蛍光体層が形成されるが、前記蒸着工程では複数回に分けて蛍光体層を形成することも可能である。【００５３】
また、前記蒸着工程では複数の抵抗加熱器、あるいはエレクトロンビームを用いて共蒸着し、基板上で目的とする蛍光体を合成すると同時に蛍光体層を形成することも可能である。更に前記蒸着法においては、蒸着時、必要に応じて被蒸着体（基板、保護層または中間層）を冷却あるいは加熱してもよい。また、蒸着終了後蛍光体層を加熱処理してもよい。また、前記蒸着法においては、必要に応じてＯ２、Ｈ２等のガスを導入して蒸着する反応性蒸着を行ってもよい。【００５４】
第２の方法としてのスパッタリング法は、蒸着法と同様、保護層または中間層を有する基板をスパッタリング装置内に設置した後、装置内を一旦排気して１．３３３×１０−４Ｐａ程度の真空度とし、次いでスパッタリング用のガスとして、Ａｒ、Ｎｅ等の不活性ガスをスパッタリング装置内に導入して、０．００１〜５Ｐａ、より好ましくは０．０１〜２Ｐａ、特に好ましくは１．３３３×１０−１Ｐａ程度のガス圧とする。【００５５】
次に、前記蛍光体をターゲットとして、スパッタリングすることにより前記基板上に蛍光体層を所望の厚さに成長させる。前記スパッタリング工程では、蒸着法と同様に各種の応用処理を用いることができる。【００５６】
第３の方法としてＣＶＤ法があり、また第４の方法としてイオンプレーティング法がある。【００５７】
また、前記気相成長における蛍光体層の成長速度は、０．０５〜３００μｍ／分であることが好ましい。成長速度が０．０５μｍ／分未満の場合には、本発明の放射線画像変換パネルの生産性が悪く好ましくない。また、成長速度が３００μｍ／分を越える場合には、成長速度のコントロールが難しく好ましくない。【００５８】
放射線画像変換パネルを前記の真空蒸着法、スパッタリング法などにより得る場合には、結着剤が存在しないので蛍光体の充填密度を増大でき、感度、解像力の上で好ましい放射線画像変換パネルが得られ好ましい。【００５９】
前記蛍光体層の膜厚は、放射線画像変換パネルの使用目的によって、また蛍光体の種類により異なるが、本発明の効果を得る観点から５０μｍ〜２ｍｍであり、好ましくは１００〜１５００μｍであり、更に好ましくは１００〜１１００μｍである。【００６０】
上記の気相成長法による蛍光体層の作製にあたり、蛍光体層が形成される基板の温度は５０℃以上に設定することが好ましく、更に好ましくは８０℃以上であり、特に好ましくは１００〜４００℃である。【００６１】
本発明によれば、蒸着終了後の蛍光体が堆積した基板は特定の範囲の冷却速度で冷却されることが好ましい。好ましくは０．１〜５．０℃／ｍｉｎである。前記条件での冷却は、蒸着終了後少なくとも８０℃まで冷却するときに上記範囲であることが好ましい。特に好ましくは６０℃、更に好ましくは外気温同等まで上記条件で冷却することである。【００６２】
また、高鮮鋭性を示す放射線画像変換パネルを得る観点から、本発明に係る蛍光体層の反射率は２０％以上であることが好ましく、より好ましくは３０％以上であり、更に好ましくは４０％以上である。なお、上限は１００％である。【００６３】
このようにして基板上に形成した蛍光体層は、結着剤を含有していないので指向性に優れており、励起光及び発光の指向性が高く、蛍光体を結着剤中に分散した分散型の蛍光体層を有する放射線画像変換パネルより層厚を厚くすることができる。【００６４】
また、柱状結晶間の間隙に結着剤等充填物を充填してもよい。【００６５】
（金属反射層）
本発明に係る金属反射層は蛍光体層から発した光を反射して、光の取り出し効率を高めるためのものである。金属反射層は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｒｈ、Ｐｔ及びＡｕからなる元素群の中から選ばれるいずれかの元素を含む材料により形成されることが好ましい。特に上記の元素からなる金属薄膜、例えば、Ａｇ膜、Ａｌ膜などを用いることが好ましい。また、このような金属薄膜を２層以上形成するようにしてもよい。金属薄膜を２層以上とする場合は、下層をＣｒを含む層とすることが基板との接着性を向上させる点から好ましい。また、金属薄膜上にＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物からなる層をこの順に設けて、更に反射率を向上させてもよい。【００６６】
なお、金属反射層の厚さは、０．０１〜０．３μｍであることが発光光取り出し効率の観点から好ましい。【００６７】
（絶縁層）
絶縁層は、金属反射層と蛍光体層を電気的に絶縁するものであれば、既知のいかなるものも使用可能であるが、溶剤に溶解した樹脂を塗布、乾燥して形成することが好ましい。ガラス転位点が３０〜１００℃のポリマーであることが蒸着結晶と基板との膜付の点で好ましく、具体的には、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル樹脂、セルロース誘導体（ニトロセルロース等）、スチレン−ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が挙げられるが、特にポリエステル樹脂であることが好ましい。【００６８】
絶縁層の膜厚としては接着性の点で０．１μｍ以上が好ましく、絶縁層表面の平滑性確保の点で３．０μｍ以下が好ましい。より好ましくは絶縁層の厚さが０．２〜２．５μｍの範囲である。【００６９】
絶縁層作製に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノールなどの低級アルコール、メチレンクロライド、エチレンクロライドなどの塩素原子含有炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、キシレンなどの芳香族化合物、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの低級脂肪酸と低級アルコールとのエステル、ジオキサン、エチレングリコールモノエチルエステル、エチレングリコールモノメチルエステルなどのエーテル及びそれらの混合物を挙げることができる。【００７０】
（保護層）
本発明に係る保護層は、蛍光体層の保護を主眼とするものである。即ち、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）は、吸湿性が高く露出したままにしておくと空気中の水蒸気を吸湿して潮解してしまうため、これを防止することを主眼とする。【００７１】
保護層は種々の材料を用いて形成することができる。例えば、ＣＶＤ法によりポリパラキシリレン膜を形成する。即ち、蛍光体層及び基板の表面全体にポリパラキシリレン膜を形成し、保護層とすることができる。また、別の態様の保護層として、蛍光体層上に高分子保護フィルムを設けることもできる。【００７２】
上記高分子保護フィルムの厚さは、空隙部の形成性、蛍光体層の保護性、鮮鋭性、防湿性、作業性等を考慮し、１２μｍ以上、６０μｍ以下が好ましく、更には２０μｍ以上、４０μｍ以下が好ましい。また、ヘイズ率は、鮮鋭性、放射線画像ムラ、製造安定性、作業性等を考慮し、３％以上４０％以下が好ましく、更には３％以上、１０％以下が好ましい。ヘイズ率は、日本電色工業株式会社ＮＤＨ  ５０００Ｗにより測定した値を示す。必要とするヘイズ率は、市販されている高分子フィルムから適宜選択し、容易に入手することが可能である。【００７３】
保護フィルムの光透過率は、光電変換効率、蛍光体発光波長等を考慮し、５５０ｎｍで７０％以上あることが好ましいが、９９％以上の光透過率のフィルムは工業的に入手が困難であるため、実質的に９９〜７０％が好ましい。【００７４】
保護フィルムの透湿度は、蛍光体層の保護性、潮解性等を考慮し５０ｇ／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ  Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましく、更には１０ｇ／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ  Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましい。しかし、０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以下の透湿度のフィルムは工業的に入手が困難であるため、実質的に０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以上、５０ｇ／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ  Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましく、更には０．１ｇ／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以上、１０ｇ／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ  Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましい。【００７５】
（断裁）
本発明においては、蛍光体層を蒸着した後、蛍光体層及び支持体を所定のサイズに断裁することができる。【００７６】
支持体上に蛍光体層を蒸着して得られる蛍光体プレートを所定のサイズに断裁する方法として、特開平２−５８０００号公報に開示されている装置を用いての打ち抜き断裁、更にはレーザ光による断裁がある。【００７７】
レーザ光による断裁において、用いることのできるレーザには特に制限はなく、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ガラス、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＢＥＬ、Ｎｄ：ＹＶＯ４、ＬＮＰ、Ｔｉ：サファイヤ、アレキサンドライト、Ｃｏ−ＭｇＦ２、Ｃｒ−ＧＳＧＧ、エメラルド、プロフスカイト、Ｅｒ−ＹＬＦ、Ｅｒ−ガラス等の赤外線レーザ、ルビー、Ｈｅ−Ｎｅ、ＣＯ２、Ａｒイオン、Ｈｅ−Ｃｄ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｓｒ、Ｋｒイオン、Ｎｅイオン，Ｘｅイオン、ＣＯ、ハロゲン化水素、Ｏ２−Ｉ、Ｄｙｅ、Ｎｄ：ＹＡＧの第二次高調波及び第三次高調波等の可視光レーザ、ＡｒＦエキシマ、ＫｒＦエキシマ、ＸｅＦエキシマ、ＡｒＣｌエキシマ、ＫｒＣｌエキシマ、ＸｅＣｌエキシマ、Ｎ２、Ａｕ、Ｎｄ：ＹＡＧの第四次高調波等の紫外線レーザ等を用いることができるが、中でも紫外線レーザが好ましい。【００７８】
（放射線画像変換パネルの作製方法）
本発明の放射線画像変換パネルの作製方法の典型的例について、図を参照しながら説明する。なお、図１は、放射線画像変換パネル１０の概略構成を示す断面図である。図２は、放射線画像変換パネル１０の拡大断面図である。図３は、蒸着装置６１の概略構成を示す図面である。【００７９】
（放射線画像検出器）
以下に、上記放射線画像変換パネル１０の一適用例として、図４及び図５を参照しながら、当該放射線画像変換パネル１０を具備した放射線画像検出器１００の構成について説明する。なお、図４は放射線画像検出器１００の概略構成を示す一部破断斜視図である。また、図５は撮像パネル５１の拡大断面図である。【００８０】
図４に示す通り、放射線画像検出器１００には、撮像パネル５１、放射線画像検出器１００の動作を制御する制御部５２、書き換え可能な専用メモリ（例えば、フラッシュメモリ）等を用いて撮像パネル５１から出力された画像信号を記憶する記憶手段であるメモリ部５３、撮像パネル５１を駆動して画像信号を得るために必要とされる電力を供給する電力供給手段である電源部５４、等が筐体５５の内部に設けられている。筐体５５には、必要に応じて放射線画像検出器１００から外部に通信を行うための通信用のコネクタ５６、放射線画像検出器１００の動作を切り換えるための操作部５７、放射線画像の撮影準備の完了やメモリ部５３に所定量の画像信号が書き込まれたことを示す表示部５８、等が設けられている。【００８１】
ここで、放射線画像検出器１００に電源部５４を設けるとともに放射線画像の画像信号を記憶するメモリ部５３を設け、コネクタ５６を介して放射線画像検出器１００を着脱自在にすれば、放射線画像検出器１００を持ち運びできる可搬構造とすることができる。【００８２】
図５に示すように、撮像パネル５１は、放射線画像変換パネル１０と、放射線画像変換パネル１０からの電磁波を吸収して画像信号を出力する出力基板２０と、から構成されている。【００８３】
本発明においては１０と２０を適正な圧力で密着させることが重要である。その際、弾力部材を用い、１０００〜１００００Ｐａの圧力とすることが好ましい。圧力が１０００Ｐａより小さいと画像ムラが劣化するし、１００００Ｐａより大きいと長期耐久性が劣化する。適正な圧力は放射線画像変換パネルの種類によって異なる。フレキシブル基板に蒸着したパネルは、小さい圧力で良好に密着するため製造安定性が高い。【００８４】
放射線画像変換パネル１０は、放射線照射面側に配置されており、入射した放射線の強度に応じた電磁波を発光するように構成されている。【００８５】
出力基板２０は、放射線画像変換パネル１０の放射線照射面と反対側の面に設けられており、放射線画像変換パネル１０側から順に、隔膜２０ａ、光電変換素子２０ｂ、画像信号出力層２０ｃ及び基板２０ｄを備えている。【００８６】
隔膜２０ａは、放射線用放射線画像変換パネル１０と他の層を分離するためのものである。【００８７】
光電変換素子２０ｂは、透明電極２１と、透明電極２１を透過して入光した電磁波により励起されて電荷を発生する電荷発生層２２と、透明電極２１に対しての対極になる対電極２３とから構成されており、隔膜２０ａ側から順に透明電極２１、電荷発生層２２、対電極２３が配置される。【００８８】
透明電極２１とは、光電変換される電磁波を透過させる電極であり、例えば、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどの導電性透明材料を用いて形成される。【００８９】
電荷発生層２２は、透明電極２１の一面側に薄膜状に形成されており、光電変換可能な化合物として光によって電荷分離する有機化合物を含有するものであり、電荷を発生し得る電子供与体及び電子受容体としての導電性化合物をそれぞれ含有している。電荷発生層２２では、電磁波が入射されると電子供与体は励起されて電子を放出し、放出された電子は電子受容体に移動して、電荷発生層２２内に電荷、即ち正孔と電子のキャリアが発生するようになっている。【００９０】
ここで、電子供与体としての導電性化合物としては、ｐ型導電性高分子化合物が挙げられ、ｐ型導電性高分子化合物としては、ポリフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリ（チオフェンビニレン）、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリフルオレン、ポリ（ｐ−フェニレン）またはポリアニリンの基本骨格を持つものが好ましい。【００９１】
また、電子受容体としての導電性化合物としては、ｎ型導電性高分子化合物が挙げられ、ｎ型導電性高分子化合物としては、ポリピリジンの基本骨格を持つものが好ましく、特にポリ（ｐ−ピリジルビニレン）の基本骨格を持つものが好ましい。【００９２】
電荷発生層２２の膜厚は、光吸収量を確保するといった観点から１０ｎｍ以上（特に１００ｎｍ以上）が好ましく、また電気抵抗が大きくなりすぎないといった観点から、１μｍ以下（特に３００ｎｍ以下）が好ましい。【００９３】
対電極２３は、電荷発生層２２の電磁波が入光される側の面と反対側に配置されている。対電極２３は、例えば、金、銀、アルミニウム、クロムなどの一般の金属電極や、透明電極２１の中から選択して用いることが可能であるが、良好な特性を得るためには、仕事関数の小さい（４．５ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするのが好ましい。【００９４】
また、電荷発生層２２を挟む各電極（透明電極２１及び対電極２３）との間には、電荷発生層２２とこれら電極が反応しないように緩衝地帯として作用させるためのバッファー層を設けてもよい。バッファー層は、例えば、フッ化リチウム及びポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（４−スチレンスルホナート）、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル［１，１０］フェナントロリンなどを用いて形成される。【００９５】
画像信号出力層２０ｃは、光電変換素子２０ｂで得られた電荷の蓄積及び蓄積された電荷に基づく信号の出力を行うものであり、光電変換素子２０ｂで生成された電荷を画素毎に蓄積する電荷蓄積素子であるコンデンサ２４と、蓄積された電荷を信号として出力する画像信号出力素子であるトランジスタ２５とを用いて構成されている。【００９６】
トランジスタ２５は、例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いるものとする。このＴＦＴは、液晶ディスプレイ等に使用されている無機半導体系のものでも、有機半導体を用いたものでもよく、好ましくはプラスチックフィルム上に形成されたＴＦＴである。プラスチックフィルム上に形成されたＴＦＴとしては、アモルファスシリコン系のものが知られているが、その他、米国Ａｌｉｅｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社が開発しているＦＳＡ（Ｆｌｕｉｄｉｃ  Ｓｅｌｆ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）技術、即ち、単結晶シリコンで作製した微小ＣＭＯＳ（Ｎａｎｏｂｌｏｃｋｓ）をエンボス加工したプラスチックフィルム上に配列させることで、フレキシブルなプラスチックフィルム上にＴＦＴを形成するものとしてもよい。更に、Ｓｃｉｅｎｃｅ，２８３，８２２（１９９９）やＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ，７７１４８８（１９９８）、Ｎａｔｕｒｅ，４０３，５２１（２０００）等の文献に記載されているような有機半導体を用いたＴＦＴであってもよい。【００９７】
このように、本発明に用いられるトランジスタ２５としては、上記ＦＳＡ技術で作製したＴＦＴ及び有機半導体を用いたＴＦＴが好ましく、特に好ましいものは有機半導体を用いたＴＦＴである。この有機半導体を用いてＴＦＴを構成すれば、シリコンを用いてＴＦＴを構成する場合のように真空蒸着装置等の設備が不要となり、印刷技術やインクジェット技術を活用してＴＦＴを形成できるので製造コストが安価となる。更に、加工温度を低くできることから熱に弱いプラスチック基板上にも形成できる。【００９８】
トランジスタ２５には、光電変換素子２０ｂで発生した電荷を蓄積するとともに、コンデンサ２４の一方の電極となる収集電極（図示せず）が電気的に接続されている。コンデンサ２４には光電変換素子２０ｂで生成された電荷が蓄積されるとともに、この蓄積された電荷はトランジスタ２５を駆動することで読み出される。即ち、トランジスタ２５を駆動させることで、放射線画像の画素毎の信号を出力させることができる。【００９９】
基板２０ｄは、撮像パネル５１の支持体として機能するものであり、基板１と同様の素材で構成することが可能である。【０１００】
次に、放射線画像検出器１００の作用について説明する。【０１０１】
まず、放射線画像検出器１００に対し入射された放射線は、撮像パネル５１の放射線用放射線画像変換パネル１０側から基板２０ｄ側に向けて放射線を入射する。【０１０２】
すると、放射線用放射線画像変換パネル１０に入射された放射線は、放射線画像変換パネル１０中の蛍光体層２が放射線のエネルギーを吸収し、その強度に応じた電磁波を発光する。発光された電磁波のうち、出力基板２０に入光される電磁波は、出力基板２０の隔膜２０ａ、透明電極２１を貫通し、電荷発生層２２に到達する。そして、電荷発生層２２において電磁波は吸収され、その強度に応じて正孔と電子のペア（電荷分離状態）が形成される。【０１０３】
その後、発生した電荷は、電源部５４によるバイアス電圧の印加により生じる内部電界により、正孔と電子はそれぞれ異なる電極（透明電極膜及び導電層）へ運ばれ、光電流が流れる。【０１０４】
その後、対電極２３側に運ばれた正孔は画像信号出力層２０ｃのコンデンサ２４に蓄積される。蓄積された正孔はコンデンサ２４に接続されているトランジスタ２５を駆動させると、画像信号を出力すると共に出力された画像信号はメモリ部５３に記憶される。【０１０５】
以上の放射線画像検出器１００によれば、上記放射線画像変換パネル１０を備えているので光電変換効率を高めることができ、放射線画像における低線量撮影時のＳＮ比を向上させるとともに、画像ムラや線状ノイズの発生を防止することができる。
【実施例】
【０１０６】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。【０１０７】
実施例１
〔放射線画像変換パネル１〜９の作製〕
（基板の作製）
厚さ１２５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産製ＵＰＩＬＥＸ−１２５Ｓ）に銀をスパッタして反射層（０．１０μｍ）を形成した。次に下記下引き層をスピンコータにて１μｍの膜厚で塗布し、基板を得た。また、ポリイミドフィルムの代わりに１２５μｍＰＥＴ（東レ製）を使用した他は同様にして基板を得た。更に、ポリイミドフィルムの代わりに５００μｍのアルミを使用した他は同様にして基板を得た。【０１０８】
〈下引き層〉
バイロン６３０（東洋紡製：高分子ポリエステル樹脂）              １００質量部
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）                                    １００質量部
トルエン                                                        １００質量部
（蛍光体層の形成）
基板の光吸収側に蛍光体（ＣｓＩ：０．００３Ｔｌ）を、回転式の蒸着装置を使用して蒸着させ蛍光体層１〜９を形成した。【０１０９】
即ち、まず上記蛍光体原料を蒸着材料として抵抗加熱ルツボに充填し、また回転する支持体ホルダに支持体を設置し、支持体と蒸発源との間隔を４００ｍｍに調節した。ホルダに基板を設置する際、基板に張力をかけながらアルミ製のフレームに基板を固定する方法で基板を固定した。その際の基板の延伸率は表の通りである。【０１１０】
続いて、蒸着装置内を一旦排気し、Ａｒガスを導入して０．５Ｐａに真空度を調整した後、１０ｒｐｍの速度で支持体を回転しながら基板の温度を１５０℃に保持した。次いで、抵抗加熱ルツボを加熱して蛍光体を蒸着し蛍光体層の膜厚が５００μｍとなったところで蒸着を終了させ、表１記載の速度で蛍光体層を放熱した。蛍光体層が室温まで下がったところで、装置をあけ、蛍光体プレート１〜９を得た。【０１１１】
（断裁）
出来上がった蛍光体プレートはＮｄ：ＹＡＧレーザの４倍高調波（波長２６６ｎｍ）を用い、パルスエネルギー０．１ｍＪ／パルス、パルス幅５０ｎｓで断裁した。断裁サイズは１９０ｍｍ×２３０ｍｍである。【０１１２】
（保護層）
断裁済みの蛍光体プレートに下記の方法で保護層を設け、放射線画像変換パネル１〜９を得た。【０１１３】
減圧封止：保護フィルムとして、１２μｍ厚ＰＥＴ／１２μｍアルミナ、シリカ蒸着ＰＥＴ／３０μｍＣＰＰ。／はドライラミネート面であり、２液反応型のウレタン系接着剤を使用し、接着剤の厚さを１μｍとしたドライラミネーションで貼合したことを示す。最初に書かれてある層が最外層に当たる。ＣＰＰ面を内側にして２枚重ね、ヒートシールで三方製袋した。その中に、蛍光体プレートを入れ、減圧封止機にて８５００Ｐａまで減圧しつつ、開口部をヒートシールして、保護フィルムにパッケージされた放射線画像変換パネルを作製した。【０１１４】
パリレン蒸着：蛍光体蒸着後の蛍光体プレートにパリレンＣ（ｐｏｌｙ−ｍｏｎｏｃｈｌｏｒｏ−ｐａｒａｘｙｌｙｌｅｎｅ）を蒸着した。蒸着後の膜厚は１５μｍだった。【０１１５】
（反り量Ｂ／Ａの測定）
得られた放射線画像変換パネルを水平な台に静置したときの中央部と端部の高さ（Ｂ）と放射線画像変換パネルの長径（Ａ）から求めた。【０１１６】
〈評価〉
得られた各放射線画像変換パネルを以下に示す方法により評価した。【０１１７】
〈鮮鋭性〉
鉛製のＭＴＦチャートを通して管電圧８０ｋＶｐのＸ線を各試料の裏面（蛍光体層が形成されていない面）から照射し、画像データを、蛍光体層を配置したＣＭＯＳフラットパネルで検出しハードディスクに記録した。その後、ハードディスク上の記録をコンピュータで分析して、当該ハードディスクに記録されたＸ線像の変調伝達関数ＭＴＦ（空間周波数１サイクル／ｍｍにおけるＭＴＦ値）を鮮鋭性の指標とした。表中、ＭＴＦ値が高いほど鮮鋭性に優れていることを示す。ＭＴＦはＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎの略号を示す。【０１１８】
〈輝度ムラ〉
各試料の裏面から８０ｋＶのＸ線を３．５ｍＲ照射したときの画像をＰＣに取り込み、モニター上で輝度のムラを確認した。【０１１９】
５：輝度のムラが全くない
４：輝度ムラがわずかにある
３：輝度ムラが分かるが許容レベル
２：輝度ムラがありＮＧ
１：輝度ムラがひどく、５ｍｍ２以上の信号が全く得られない部分がある。【０１２０】
〈耐久性〉
上記ＭＴＦ測定の方法に従い、各試料の裏面から８０ｋＶのＸ線を照射し、初期のＭＴＦを測定した。各サンプルを６５℃、８５％、３日保存し、保存後同様の撮影を行い、初期とのＭＴＦを比較した。保存後のＭＴＦが初期の８０％より大きければ使用可能である。なお、ＭＴＦの比の計算には１ｃｙｃｌｅ／ｍｍの値を用いた。【０１２１】
【表１】
2010021163.tif 000003
【０１２２】
表１より、本発明の放射線画像変換パネルは、上記評価項目のいずれも比較の放射線画像変換パネルに対して優れていることがわかる。【０１２３】
〔放射線画像検出装置１〜９の作製〕
図４に示す装置に放射線画像変換パネル１〜９を挿入し、放射線画像検出装置１〜９を得た。放射線画像変換パネル１０の結晶先端側を画像信号を出力する出力基板２０側に向け、両者を密着させた。放射線画像変換パネル１０の基板側にはスポンジシートを配置し、その上から筐体の背面板を設置した。スポンジシートの厚さは、放射線画像変換パネルと出力基板の押圧が表の条件になるよう調節した。
【図１】
2010021163.tif 000004
【図２】
2010021163.tif 000005
【図３】
2010021163.tif 000006
【図４】
2010021163.tif 000007
【図５】
2010021163.tif 000008
【国際調査報告】
2010021163.tif 000009
2010021163.tif 000010
2010021163.tif 000011
2010021163.tif 000012