(57)【要約】【課題】真空成膜法による蛍光体層の成膜において、基板上に実際に成膜した蛍光体層の状態を適性に把握でき、成膜状態に応じた成膜のコントロールを好適に行って、厚さや組成が適正な高品質な蛍光体層を安定して成膜できる蛍光体層成膜方法、および、これを利用する蛍光体シート製造装置を提供する。【解決手段】基板上に形成された蛍光体層に電子線を照射して、この電子線の照射によって生じる発光を測光し、この測光結果に応じて、成膜をコントロールすることにより、前記課題を解決する。【選択図】図１
2004012419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空成膜法によって基板に蛍光体層を成膜するに際し、
基板上に形成された蛍光体層に電子線を照射して、この電子線の照射によって生じる発光を測光し、この測光結果に応じて、成膜を制御することを特徴とする蛍光体層成膜方法。
【請求項２】
真空成膜法によって、基板に蛍光体層を成膜する蛍光体シートの製造装置であって、
前記基板に成膜された蛍光体層に電子線を照射する照射手段と、前記電子線の照射による蛍光体層の発光を測光する測光手段と、前記測光手段による測光結果に応じて、前記蛍光体層の成膜を制御する制御手段とを有することを特徴とする蛍光体シート製造装置。
【請求項３】
前記照射手段から出射された電子線で蛍光体層を走査する走査手段、および、前記測光手段による測光位置を移動する移動手段の少なくとも一方を有する請求項２に記載の蛍光体シート製造装置。
【請求項４】
成膜する蛍光体層が蓄積性蛍光体層であり、蛍光体材料と付活剤材料とを別々に蒸発させる多元の真空蒸着によって成膜を行う請求項２または３に記載の蛍光体シート製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は真空成膜による蛍光体層成膜の技術分野に属し、詳しくは、フィードバックによる成膜の制御を好適に行うことができる蛍光体層成膜方法、および、この成膜方法を利用する蛍光体シート製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）の照射を受けると、この放射線エネルギーの一部を蓄積し、その後、可視光等の励起光の照射を受けると、蓄積されたエネルギーに応じた輝尽発光を示す蛍光体が知られている。この蛍光体は、蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）と呼ばれ、医療用途などの各種の用途に利用されている。
【０００３】
一例として、この蓄積性蛍光体からなる層（以下、蛍光体層とする）を有するシート（以下、蛍光体シートとする（放射線像変換シートとも呼ばれている））を利用する、放射線画像情報記録再生システムが知られており、例えば、ＦＣＲ（Ｆｕｊｉ　Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）等として実用化されている。
このシステムでは、蛍光体シート（蛍光体層）に人体などの被写体の放射線画像情報を記録し、記録後に、蛍光体シートをレーザ光等の励起光で２次元的に走査して輝尽発光光を生ぜしめ、この輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に基づいて再生した画像を、ＣＲＴなどの表示装置や、写真感光材料などの記録材料等に、被写体の放射線画像として出力する。
【０００４】
このような蛍光体シートは、通常、蓄積性蛍光体の粉末をバインダ等を含む溶媒に分散してなる塗料を調製して、この塗料をガラスや樹脂製のシート状の支持体に塗布し、乾燥することによって、作成される。
これに対し、真空蒸着やスパッタリング等の物理蒸着法（気相成膜法）によって、支持体に蛍光体層を形成してなる蛍光体シートも知られている（特許第２７８９１９４号、特開平５−２４９２９９号等の各公報参照）。蒸着によって作製される蛍光体層は、真空中で形成されるので不純物が少なく、また、バインダなどの蓄積性蛍光体以外の成分が殆ど含まれないので、性能のバラツキが少なく、しかも発光効率が非常に良好であるという、優れた特性を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、蒸着による成膜は、蛍光体シート以外にも、光学部品のコーティング、磁気記録メディアや電子ディスプレイの製造等の各種の分野において成膜方法として利用されている。ここで、これらにおける蒸着による成膜では、ほとんどの場合は、形成する膜の厚さは１μｍ以下で、厚くても３μｍ程度である。
これに対し、蒸着で形成される蛍光体シートの蛍光体層は、薄くても２００μｍ程度であり、通常、５００μｍ程度、厚い場合では１０００μｍ近い膜厚が必要になる。
【０００６】
このように厚い膜を蒸着によって成膜する際に、均一で、かつ、全域に渡って適正な厚さを有する、高品位な膜を形成するためには、成膜の状態を正確に把握して、成膜を適正に制御する必要がある。
【０００７】
通常、このような真空蒸着による成膜の制御は、水晶振動子式膜厚モニタを用い、これによる膜厚測定結果を用いて行われる。この水晶振動子式膜厚モニタとは、水晶振動子に蒸着物を付着／堆積させ、それによる水晶振動子の振動数変化を用いて、成膜された膜の膜厚測定するものである。
すなわち、水晶振動子式膜厚モニタは、基板に成膜した蛍光体層の膜厚を測定するものではなく、従って、実際に形成した蛍光体層の状態を高精度に知見する事はできない。
【０００８】
また、真空蒸着による蛍光体層は、基本的に、蛍光体と、蛍光体の発光行を促進させる付活剤（賦活剤：ａｃｔｉｖａｔｏｒ）とから形成されるが、モル濃度比で０．０００５／１〜０．０１／１程度と、付活剤は蛍光体に比して極微量である。
そのため、例えば、特性の優れた蛍光体層を成膜できる点で好適な、蛍光体と付活剤とを別々に蒸発させる二元の真空蒸着では、付活剤検出用の水晶振動子式膜厚モニタに、蛍光体の成膜材料が付着してしまい、付活剤の蒸発を高精度に制御することができない。
【０００９】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、真空蒸着等の真空成膜法による蓄積性蛍光体層等の蛍光体層の成膜において、基板上に実際に成膜した蛍光体層の状態を適性に把握することができ、従って、成膜状態に応じた成膜のコントロールを好適に行って、厚さや組成が適正な高品質な蛍光体層を安定して成膜することを可能にする蛍光体層成膜方法、および、この成膜方法を利用する蛍光体シート製造装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の蛍光体層成膜方法は、真空成膜法によって基板に蛍光体層を成膜するに際し、基板上に形成された蛍光体層に電子線を照射して、この電子線の照射によって生じる発光を測光し、この測光結果に応じて、成膜をコントロールすることを特徴とする蛍光体層成膜方法を提供する。
【００１１】
本発明の蛍光体シート製造装置は、真空成膜法によって、基板に蛍光体層を成膜する蛍光体シートの製造装置であって、前記基板に成膜された蛍光体層に電子線を照射する照射手段と、前記電子線の照射による蛍光体層の発光を測光する測光手段と、前記測光手段による測光結果に応じて、前記蛍光体層の成膜を制御する制御手段とを有することを特徴とする蛍光体シート製造装置を提供する。
【００１２】
このような本発明において、前記照射手段から出射された電子線で蛍光体層を走査する走査手段、および、前記測光手段による測光位置を移動する移動手段の少なくとも一方を有するのが好ましく、さらに、成膜する蛍光体層が蓄積性蛍光体層であり、蛍光体材料と付活剤材料とを別々に蒸発させる多元の真空蒸着によって成膜を行うのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の蛍光体層成膜方法および蛍光体シート製造装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００１４】
図１に、本発明の蛍光体層成膜方法を利用する、本発明の蛍光体シート製造装置の一例の概念図を示す。
図１に示される蛍光体シート製造装置（以下、製造装置１０とする）は、基本的に、真空チャンバ１２と、基板保持／回転機構１４と、加熱蒸発部１６と、成膜制御手段１８とを有して構成されるものである。
このような製造装置１０は、蛍光体の材料と付活剤の材料とを別々に蒸発する二元の真空蒸着によって、基板Ｓの表面に蓄積性蛍光体層（以下、蛍光体層とする）を成膜して、蓄積性蛍光体シート（以下、蛍光体シートとする）を製造する、二元の真空蒸着装置である。また、製造装置１０においては、成膜制御手段１８が、基板Ｓに形成した蛍光体層を発光させ、この発光強度に応じて、加熱蒸発部１６における成膜材料の蒸発をコントロールする。
【００１５】
図示例においては、一例として、臭化セシウム（ＣｓＢｒ）および臭化ユーロピウム（ＥｕＢｒｘ　（ｘは、通常、２〜３））を成膜材料とした二元の真空蒸着を行って、基板ＳにＣｓＢｒ：Ｅｕを（蓄積性）蛍光体とする蛍光体層を成膜して、蛍光体シートを作製する。この蛍光体層においては、ユーロピウムが付活剤として作用する。
【００１６】
なお、本発明において、成膜する（蓄積性）蛍光体層は、これに限定はされず、各種のものが利用可能である。
中でも、好ましくは、波長が４００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲の励起光の照射により、３００ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲に輝尽発光を示す輝尽性蛍光体が利用される。このような輝尽性蛍光体は、特公平７−８４５８８号、特開平２−１９３１００号、同４−３１０９００号の各公報に詳述されている。
成膜材料にも、特に限定はなく、形成する蛍光体層に応じて、蛍光体を含有する材料、および、付活剤を含有する材料を、適宜、選択すればよい。
【００１７】
また、基板Ｓにも、特に限定はなく、ガラス、セラミックス、カーボン、アルミニウム、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ポリイミド等、蛍光体シートで利用されている各種のシート上の基板が、全て利用可能である。
【００１８】
真空チャンバ１２は、鉄、ステンレス、アルミニウム等で形成される、真空蒸着装置で利用される公知の真空チャンバ（ベルジャー、真空槽）である。
真空チャンバ１２には、図示しない真空ポンプが接続される。真空ポンプにも、特に限定はなく、必要な到達真空度を達成できるものであれば、真空蒸着装置で利用されている各種のものが利用可能である。一例として、油拡散ポンプ、クライオポンプ、ターボモレキュラポンプ等を利用すればよく、また、補助として、クライオコイル等を併用してもよい。なお、前述の蛍光体層を成膜する製造装置１０においては、真空チャンバ４０内の到達真空度は、６．７×１０−３Ｐａ以下、特に４．０×１０−４Ｐａ以下であるのが好ましい。
【００１９】
図示例において、真空チャンバ１２には、真空チャンバ１２内に突出して円筒状の測光部２０が形成される。また、測光部２０の先端部には透明なガラス窓２０ａが組み込まれ、内部を観察できるようになっている。
後述する成膜制御手段１８の受光部材６４は、この測光部２０から、基板Ｓに成膜された蛍光体層の発光光を受光する。従って、測光部２０は、受光部材６４による測光領域が成膜面上となり、かつ、成膜材料の蒸気が基板Ｓに至るのを妨害しないように、取り付け位置、向き、長さ等が、適宜、決定される。
【００２０】
基板保持／回転機構１４（以下、回転機構１４とする）は、基板Ｓを保持して、所定の速度で回転するものであり、回転駆動源２８ａと係合する回転軸２８と、ターンテーブル３０とをから構成される。
ターンテーブル３０は、上側の本体３２と下側（加熱蒸発部１６側）のシースヒータ３４とからなる円板で、その中心に、回転軸２８が固定される。ターンテーブル３０は、後述する加熱蒸発部１６（成膜材料の蒸発位置）に対応する所定位置において、下面（シースヒータ３４の下面）に基板Ｓを保持して、回転駆動源２０ａによって所定速度で回転される。また、シースヒータ３４は、蛍光体層を成膜される基板Ｓを裏面（成膜面と逆面）から加熱することにより、基板Ｓおよび成膜された蛍光体層を加熱する。
なお、基板Ｓは、マスクを兼ねるホルダや治具等を用いた公知の方法で、成膜面を下方に向けてターンテーブル３０に保持すればよい。
【００２１】
真空チャンバ１２内の下方には、加熱蒸発部１６が配置される。
前述のように、図示例の製造装置１０は、臭化セシウムおよび臭化ユーロピウムを成膜材料として用いる、二元の真空蒸着を行って、基板ＳにＣｓＢｒ：Ｅｕをからなる蛍光体層を成膜するものであり、加熱蒸発部１６は、ユーロピウム蒸発部３８（以下、Ｅｕ蒸発部３８とする）と、セシウム蒸発部４０（以下、Ｃｓ蒸発部４０とする）とを有する。
【００２２】
Ｅｕ蒸発部３８は、抵抗加熱装置４２によって、蒸発位置（ルツボ）に収容した臭化ユーロピウムを、抵抗加熱して蒸発する部位ある。
抵抗加熱装置４２には、特に限定はなく、真空蒸着装置に利用されている各種のものが利用可能である。従って、加熱装置（蒸発源）としては、ボートタイプ、フィラメントタイプ、クルーシブルタイプ、チムニータイプ、Ｋセル（クヌーセンセル）等、抵抗加熱装置で用いられる各種の装置が利用可能である。また、電源（加熱制御手段）も、サイリスタ方式、ＤＣ方式、熱電対フィードバック方式等、抵抗加熱装置で用いられる各種の方式が利用可能である。
また、抵抗加熱を行う際の出力にも特に限定はなく、付活剤材料等に応じて適宜設定すればよいが、図示例においては、ヒータの抵抗値によっても異なるが、５０Ａ〜１０００Ａ程度とすればよい。
【００２３】
一方、Ｃｓ蒸発部４０は、電子銃４４から出射した電子線（エレクトロンビーム＝ＥＢ）を蒸発位置（ハース）に照射することにより、臭化セシウムを加熱蒸発する、電子線加熱装置である。
電子銃４４には、特に限定はなく、電子線を１８０°偏向して蒸発位置に入射する１８０°偏向銃、同２７０°偏向銃、９０°偏向直進銃等、真空蒸着において利用されている各種の電子銃が利用可能である。図示例においては、電子銃４４は、一例として、２７０°偏向銃を利用している。
電子銃５０のエミッション電流やＥＢの加速電圧にも限定はなく、成膜材料や成膜する膜厚に応じた十分なものであればよい。図示例においては、一例として、加速電圧は−１ｋＶ〜−３０ｋＶ、エミッション電流は５０ｍＡ〜２Ａとするのが好ましい。
【００２４】
このような抵抗加熱装置４２および電子銃４４の出力、すなわち、臭化ユーロピウムおよび臭化セシウムの蒸発、すなわち、蛍光体層の成膜は、後述する成膜制御手段１８によって制御される。
【００２５】
ここで、前述のように、蛍光体シートに成膜される蛍光体層は、通常の真空蒸着膜に比して非常に厚く、薄くても２００μｍ程度で、厚い場合には１０００μｍを超える。また、付活剤と蛍光体とは、例えば、モル濃度比で０．０００５／１〜０．０１／１程度と、蛍光体層の大部分が蛍光体である。
そのため、図示例の製造装置１０においては、好ましい態様として、Ｃｓ蒸発部４０は、臭化セシウムの供給手段である材料供給手段４６を有している。
図示例において、材料供給手段５２は、基本的に、シリンダ４８と、ピストン５０と、ケーシング５２と、昇降手段（モータ）５４とから構成される。
【００２６】
シリンダ４８は、その上端部が電子線の照射位置と一致するように、真空チャンバ１２の下面を貫通して一部が外部に突出した状態で、真空チャンバ１２の壁面に固定される円筒である。すなわち、図示例においては、シリンダ４８がいわゆるハースとなっており、その上端部が臭化セシウムの蒸発位置となる。
また、ピストン５０は、シリンダ４８内に緩く挿嵌される円柱状のピストンヘッド５０ａと、先端にピストンヘッド５０ａを固定するピストンピン５０ｂとから構成される。ピストンピン５０ｂには、ピストン５０を昇降（矢印ａ方向）する昇降手段５４が係合する。
さらに、シリンダ４８の開放端はケーシング５２で覆われて真空チャンバ１２内は気密に保たれ、かつ、ピストンピン５０ｂは、図示しないベアリングによって、前記昇降方向に往復動可能にケーシング５２に気密に軸支される。
【００２７】
臭化セシウムは、シリンダ４８の内径よりも若干小径の円柱状に成形されて、ピストンヘッド５０ａに載置された状態でシリンダ４８内に収容される。
基板Ｓへの成膜によって臭化セシウムが消費されると、それに応じて、昇降手段５４が駆動して円柱状の臭化セシウムを上昇する。これにより、シリンダ４８の上面すなわち蒸発位置には、常に、臭化セシウムが供給され、２００μｍを超えるような厚膜の成膜にも好適に対応することができる。
【００２８】
なお、材料供給手段は図示例に限定はされず、真空蒸着装置等で用いられている材料供給手段が、各種、利用可能である。一例として、特願２００１−２９６３６４号の明細書に記載される各種の材料供給手段が好適に利用される。
【００２９】
本発明において、製造装置１０は、このような二元の加熱蒸発部４２を１つ有するものに限定はされず、各種の構成が利用可能である。
例えば、上述したような、ＥＢおよび抵抗加熱による蒸発手段の組み合わせを２組以上有する、多元の真空蒸着を行う構成であってもよい。あるいは、付活剤の成膜材料の蒸発手段は１つとし、蛍光体の成膜材料の蒸発手段のみを２以上の複数にした多元の真空蒸着を行う構成であってもよい。あるいは、両材料の蒸発をＥＢもしくは抵抗加熱で行うものであってもよい。さらに、１つの成膜材料を用いて真空蒸着を行う、一元の蒸着装置であってもよい。
さらに、必要に応じて、ＥＢおよび抵抗加熱による蒸発手段に加え、これ以外の加熱手段を用いる蒸発手段を有するものであってもよい。
【００３０】
また、本発明において、蛍光体層の成膜は、図示例の真空蒸着に限定はされず、スパッタリング、ＣＶＤ等、各種の真空成膜手段が全て利用可能であり、成膜する物質、目的とする成膜速度や膜厚等に応じて、最適な真空成膜方法を、適宜、選択すればよい。
【００３１】
一例として、図示例のような（蓄積性）蛍光体シートの場合には、前述のように膜厚が２００μｍ以上と、非常に厚い膜を成膜する必要があるので、生産性等の点で、真空蒸着を利用するのが好ましい。
また、微量な付活剤の添加精度や分散状態など、蛍光体層の組成や特性等の点で、図示例のように付活剤と蛍光体とを別々に加熱蒸発する二元の蒸発が好ましい。特に、両材料の蒸発位置を近接でき、その結果、再生画像の鮮鋭性など常に特性の優れた蛍光体層を成膜できる上に、十分な成膜速度も確保できるという点で、付活剤の材料を抵抗加熱で蒸発し、蛍光体の材料をＥＢで蒸発する、二元の真空蒸着が好ましい。
【００３２】
このような製造装置１０において、蛍光体層の成膜は、成膜制御手段１８（以下、制御手段１８とする）によって制御される。
制御手段１８は、基本的に、電子シャワー装置６０と、受光／伝搬手段６２と、制御ユニット７２とを有して構成される。
【００３３】
電子シャワー装置６０は、低エネルギの電子線（ｅ−　）を多数出射して、回転手段１４に保持された基板Ｓに成膜された蛍光体層に、この電子線を二次元的に照射するものである。
このような電子シャワー装置６０は、例えば、電子銃等と同様に、熱フィラメントによる熱電子の放出およびカソードによる加速を利用して形成すればよい。一例として、基板上に複数配列された熱フィラメントと、熱フィラメントから放出された電子を基板Ｓに向けて飛ばす加速手段としてのカソードと、熱フィラメントおよびカソードにエネルギを供給する電源とを用いて構成すればよい。
【００３４】
熱フィラメントとしては、タングステン、タンタル、モリブデン、プラチナ、６ホウ化ランタン等、熱電子を放出する各種の材料を利用すればよい。
また、その数にも、特に限定はなく、電子シャワー装置６０による電子シャワーの量および面積に応じて適宜決定すればよく、また、配列も、一次元的でも二次元的でもよく、さらに、規則的でも不規則でもよい。
【００３５】
また、カソードも、熱フィラメントの位置に応じた開口を有するカソード、メッシュ状のカソード等、各種の物が利用可能である。
加速電圧は−１ｋＶ〜−６ｋＶであり、特に、発光が良好である等の点で、−２ｋＶ〜−４ｋＶが好ましく例示される。
【００３６】
本発明において、電子シャワー（電子線）のエネルギは低エネルギでよく、例えば、１つのフィラメントから出射される電子シャワーのエネルギを、１ｋｅＶ〜６ｋｅＶ、特に、２ｋｅＶ〜４ｋｅＶとするのが好ましい。
【００３７】
周知のように、蛍光体は、電子線を照射されると、電子線の強度等に応じて発光する。
受光／伝搬手段６２（以下、受光手段６２とする）は、この発光を受光して、光を制御ユニット７２に送る（伝搬）するものであり、受光部材６４と光ファイバ６６とから構成される。
【００３８】
受光部材６４は、前述の真空チャンバ１２の測光部２０に配置され、ガラス窓２０を介して蛍光体層の発光光を受光するものであり、例えば、受光用の開口を有する遮光性のケースと、ケース内に配置される、前記開口から入射した光を光ファイバ６６の入射面に伝搬する伝搬手段とを有して構成される。また、ガラス窓２０の不要領域の遮光等によって、受光部材６４の開口には、真空チャンバ１２内の光以外は、入射しないようにするのが、好ましい。
他方、光ファイバ６６は、受光部材６４から入射された光を制御ユニット７２（測光部６８）に伝搬する、公知の光ファイバである。
なお、熱や強度等の点で問題がなければ、受光部材６４および光ファイバ６６（その一部は）、真空チャンバ１２内に配置してもよい。
【００３９】
制御ユニット７２は、測光部６８と制御部７０とを有して構成される。
測光部６８は、光ファイバ６６に伝搬された光を測光して、蛍光体層の発光強度を測定するものである。測光部６８は、一例として、蛍光体層の発光波長を包含する所定波長の間で、１〜多数点で測光波長を切り換えて測光を行い（マルチチャンネルでの測光）、測光結果を制御部７０に供給するものである。
このような受光手段６２および測光部６８は、一例として、半導体製造装置のプラズマエッチング等で用いられているモニタシステムや、分光計測分野で用いられているマルチチャンネル光検出器を利用すればよく、例えば、浜松ホトニクス社製のプラズマプロセスモニタＣ７４６０等を利用すればよい。
【００４０】
なお、本発明において、測光部６８は、このようなマルチチャンネルの測光を行うものに限定はされず、例えば、蛍光体層に応じて１波長のみ、あるいは、蛍光体層および付活剤に応じた２波長のみ、あるいは、蛍光体層および蛍光体および付活剤に応じた３波長のみを測光するものであってもよい。
【００４１】
制御部７０は、測光部６８によって測光された蛍光体層の発光強度等に応じて、抵抗加熱装置４２および電子銃４４の出力を制御する。
電子線照射による蛍光体の発光は、蛍光体層の膜厚や組成に応じて変化する。従って、基板Ｓ（蛍光体層）に電子シャワーを照射し、その発光強度を測定することにより、蛍光層の成膜を好適に制御できる。
【００４２】
例えば、照射される電子シャワーの強度が一定であれば、蛍光体層の発光強度と、蛍光体層の膜厚とは、比例関係にある。従って、予め、用いる電子シャワー装置６０において、蛍光体層の膜厚と、蛍光体層の発光強度（測定波長は、蛍光体層に応じて適宜決定すればよく、図示例であれば、例えば、４４０ｎｍ〜４６０ｎｍや４９０ｎｍ〜５１０ｎｍとすればよい）との関係を知見しておけば、これを用いて、発光強度に応じて成膜膜厚を知見する事ができ、すなわち、成膜のエンドポイント制御を行うことができる。
【００４３】
同様に、膜厚と発光強度とが比例関係にあることを利用して、発光強度の変化から、成膜速度（成膜レート）を知見することができる。
従って、例えば、時間当たりの発光強度の変化量を検出して、変化量が大き過ぎる場合には、成膜速度が早すぎると判定して、抵抗加熱装置４２および電子銃４４の出力を低減し、逆に、発光強度の変化量が小さ過ぎる場合には同出力を増加して、発光強度の変化量を所定範囲に保つように、抵抗加熱装置４２および電子銃４４の出力を制御することにより、成膜速度を好適に制御できる。
【００４４】
さらに、前述のように、蛍光体層中の付活剤は極微量で、水晶振動子式膜膜厚モニタでは、その状態を高精度に知見することは、困難である。
これに対して、本発明によれば、付活剤の蛍光（図示例のＥｕであれば、例えば４５０ｎｍ）に対応する波長の発光強度を測定することにより、蛍光体層中における極微量成分である付活剤の添加量を知見でき、それに応じて、抵抗加熱装置４２の出力を制御することにより、その蒸発量を制御できる。従って、このような多元の真空蒸着において、高精度な組成を有する、高品質な蛍光体シートを安定して製造できる。
【００４５】
このように、本発明においては、基板Ｓに成膜した蛍光体層に電子シャワーを照射し、その発光強度から、成膜を制御する。
すなわち、本発明によれば、従来の水晶振動子型膜厚モニタによる成膜制御とは異なり、基板Ｓに成膜した蛍光体層の状態を直接測定して、蛍光体層の成膜状態を直接的に高精度に知見することができる。従って、本発明によれば、何れの制御にしても、高精度かつ適正な成膜制御を行って、高品質な蛍光体シートを安定して製造することが可能になる。
【００４６】
このような本発明において、蛍光体層への電子シャワーの照射は全面的であるのが好ましく、また、測光も全面で行うのが好ましい。しかしながら、蛍光体層の全面に対して、電子シャワーを照射できる装置や測光を行うことができる装置は、大型となってしまうためコストが高く、さらに、真空チャンバ１２内において、成膜蒸気が基板Ｓに至ることの妨害になる可能性もある。
【００４７】
そのため、本発明の製造装置１０においては、蛍光体層（基板Ｓ）上で電子シャワーを走査する電子シャワーの走査手段、および、測光部材６４による測光位置の移動手段の少なくとも一方を有し、小型の電子シャワー装置や測光装置でも、蛍光体層の全面での発光および測光を可能にするのが好ましい。なお、図示例においては、回転機構１４によって基板Ｓは回転しているので、この回転も利用して、前記走査や移動によって全面での発光および測光を可能にすればよい。
特に、電子シャワーの走査と測光位置の移動を同期して走査し、電子シャワーの照射位置と測光位置とを一致させることにより、蛍光体層の全面で発光および測光を行うようにするのが好ましい。
【００４８】
電子シャワーの走査手段には特に限定はなく、例えば、磁力等の手段で電子シャワー（電子線）を偏向して走査する方法や、電子シャワー装置６０を例えば矢印ａのように揺動して走査する方法等が例示される。また、測光位置の移動手段にも、特に限定はなく、例えば、公知の手段で矢印ｂに示されるように受光部材６４の向きや位置を移動すればよい。
【００４９】
以下、製造装置１０の作用を説明する。
前述のように、製造装置１０は、基板回転型の真空蒸着装置を利用するもので、蛍光体シートを製造する際には、まず、回転機構１４のターンテーブル３０の下面に成膜面を下方に向けて基板Ｓを装着した後、真空チャンバ１２を閉塞して減圧すると共に、シースヒータ３４を駆動して、基板Ｓを裏面から加熱する。
【００５０】
真空チャンバ１２の内部が所定の真空度に達したら、回転手段２８ａによってターンテーブル３０を所定速度で回転しつつ、加熱蒸発部１６において、Ｅｕ蒸発部３８の抵抗加熱装置４２を駆動して臭化ユーロピウムを蒸発し、また、Ｃｓ蒸発部４０において電子銃４４を駆動して臭化セシウムを蒸発させて、基板ＳへのＣｓＢｒ：Ｅｕの蒸着すなわち蛍光体層の成膜を開始する。
【００５１】
また、成膜を開始したら、電子シャワー装置６０を駆動して電子シャワー（電子線）を基板Ｓの表面に照射する。
電子シャワーの照射による蛍光体層の発光は、受光部材６４に入射して、光ファイバ６６によって伝搬されて、測光部６８で測光される。この測光結果は、制御部７０に供給され、制御部７０は、この発光強度やその変化に応じて抵抗加熱装置４２および電子銃４４の出力を制御し、かつ、発光強度が所定値となった時点で成膜を終了する。これにより、適正な組成、適正な成膜速度で成膜され、しかも膜厚も適正な、高品質な蛍光体層を有する蛍光体シートを製造できる。
【００５２】
なお、成膜中に、臭化セシウムが消費されたら、それに応じて、昇降手段５４を駆動して、臭化セシウムを蒸発位置に供給する（材料面を一定に保つ）。
【００５３】
以上、本発明の蛍光体層成膜方法および蛍光体シート製造装置について、詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の変更や改良を行ってもよいのは、もちろんである。
【００５４】
例えば、図示例は、蓄積性蛍光体の成膜を行うものであるが、本発明はこれに限定はされず、シンチレータ等の各種の蛍光体の成膜に利用可能である。
また、図示例は、基板回転型の真空蒸着装置を利用するものであるが、本発明は、これ以外にも、ロード室に基板を装填して、ロード室から成膜室に基板を供給し、成膜終了後に成膜室からアンロード室に基板を搬送し、アンロード室で取り出す、いわゆるロードロックタイプの真空蒸着装置にも利用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、基板に成膜された蛍光体層の状態を、直接、知見して、成膜を制御することができるので、適正な成膜速度で成膜された、高精度な組成や厚さを有する蛍光体層を成膜することができ、従って、高品質な蛍光体シートを安定して製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蛍光体層の成膜方法を利用する本発明の蛍光体シート製造装置の一例の概念図である。
【符号の説明】
１０　（蛍光体シート）製造装置
１２　真空チャンバ
１４　（基板保持／）回転機構
１６　加熱蒸発部
１８　成膜制御手段
２０　測光部
２８　回転軸
３０　ターンテーブル
３２　本体
３４　シースヒータ
３８　Ｅｕ蒸発部
４０　Ｃｓ蒸発部
４２　抵抗加熱装置
４４　電子銃
４６　材料供給手段
４８　シリンダ
５０　ピストン
５２　ケーシング
５４　昇降手段
６０　電子シャワー装置
６２　受光（伝搬）手段
６４　受光部材
６６　光ファイバ
６８　測光部
７０　制御部
７２　制御ユニット
【図１】
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