(57)【要約】【課題】比較的小サイズの放射線画像変換装置とした場合でも、光電変換素子部材やガラス部材と放射線変換器との密着性を向上させ、画像ムラを低減させて高画質の放射線画像を撮影することを可能とし、また、ガラス部材の割れを防止して生産性を向上させることのできる放射線変換器及びこの放射線変換器の製造方法を提供する。【解決手段】蛍光体層の外周部膜厚分布が±２０％以内であるとともに、蛍光体層の外周部における最小膜厚位置と、蛍光体層面内における最大膜厚位置の接点勾配が０．０５％以内とする。【選択図】図２
2016050873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、柱状結晶からなる蛍光体層とを有するシンチレータパネルであって、
前記蛍光体層の外周部膜厚分布が２０％以内であるとともに、
前記蛍光体層の外周部における最小膜厚位置と、前記蛍光体層面内における最大膜厚位置の接点勾配が０．０５％以内であることを特徴とするシンチレータパネル。
【請求項２】
前記支持体が、高分子材料からなる高分子フィルムであり、
前記高分子フィルム上に気相堆積法により前記蛍光体層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシンチレータパネル。
【請求項３】
前記シンチレータパネルの前記蛍光体層の表面に、ガラス部材が貼着されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシンチレータパネル。
【請求項４】
前記蛍光体層の平均膜厚が３００〜７００μｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシンチレータパネル。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のシンチレータパネルの前記蛍光体層側に、光電変換素子を二次元状に配列してなる光電変換素子部材が貼着されていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項６】
光電変換素子を二次元上に配列してなる光電変換素子部材と、該光電変換素子部材の基材裏面に気相堆積法により形成された柱状結晶からなる蛍光体層と、を有する放射線検出器であって、
前記蛍光体層の外周部膜厚分布が２０％以内であるとともに、
前記蛍光体層の外周部における最小膜厚位置と、前記蛍光体層面内における最大膜厚位置の接点勾配が０．０５％以内であることを特徴とする放射線検出器。
【請求項７】
前記蛍光体層の平均膜厚が３００〜７００μｍであることを特徴とする請求項６に記載の放射線検出器。
【請求項８】
支持体と、柱状結晶からなる蛍光体層とを有するシンチレータパネルの製造方法であって、
前記蛍光体層の外周部膜厚分布が２０％以内であるとともに、
前記蛍光体層の外周部における最小膜厚位置と、前記蛍光体層面内における最大膜厚位置の接点勾配が０．０５％以内となるように、前記支持体上に気相堆積法により前記蛍光体層を形成する工程を有することを特徴とするシンチレータパネルの製造方法。
【請求項９】
前記支持体が、高分子材料からなる高分子フィルムであり、
前記高分子フィルム上に気相堆積法により前記蛍光体層を形成した後、所望の大きさに断裁する工程を有することを特徴とする請求項８に記載のシンチレータパネルの製造方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のシンチレータパネルの製造方法により製造されたシンチレータパネルの前記蛍光体層側に、光電変換素子を二次元状に配列してなる光電変換素子部材を貼着する工程を有することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項１１】
光電変換素子を二次元状に配列してなる光電変換素子部材と、該光電変換素子部材の基材裏面に気相堆積法により形成された柱状結晶からなる蛍光体層と、を有する放射線検出器の製造方法であって、
前記蛍光体層の外周部膜厚分布が２０％以内であるとともに、
前記蛍光体層の外周部における最小膜厚位置と、前記蛍光体層面内における最大膜厚位置の接点勾配が０．０５％以内となるように、前記光電変換素子部材の基材裏面に気相堆積法により前記蛍光体層を形成する工程を有することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を可視光に変換するシンチレータパネル及び放射線検出器ならびにこの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。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線画像のような放射線画像の撮影装置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−Ｘ線フィルムによる放射線画像撮影装置は、長い歴史の中で高感度化と高画質化が図られた結果、世界中の医療現場で用いられている。
【０００３】
近年では、フラットパネル型放射線ディテクタ（ＦＰＤ）等に代表されるデジタル方式の放射線検出器も登場しており、放射線画像をデジタル情報として取得して自由に画像処理を行い、画像情報を直ちに電送することが可能となっている。
【０００４】
デジタル方式の放射線検出器は、放射線を蛍光に変換するシンチレータパネルを有している。シンチレータパネルは、被写体を通過した放射線を受けて、その放射線量に対応した強度で蛍光体層による蛍光を瞬時に発光するものである。
【０００５】
このようなシンチレータパネルは、例えば、特許文献１〜４に開示されるように、支持体に蛍光体層を設けて構成されている。
図８は、気相堆積法によるシンチレータパネルの従来の製造方法について説明するための蒸着装置の概略構成を示す断面図である。
【０００６】
図８に示すように、蒸着装置１００は、真空容器１０２と、該真空容器１０２内の排気及び大気の導入を行う真空ポンプ１０４と、真空容器１０２内に設けられ支持体Ｓに輝尽性蛍光体の蒸気を蒸着させる蒸着源１０６と、支持体Ｓを保持するとともに、支持体Ｓを蒸着源１０６に対して回転させる支持体回転機構１０８を備えている。
【０００７】
支持体回転機構１０８は、支持体Ｓを保持するための支持体ホルダ１０８ａと、該支持体ホルダ１０８ａを回転させる回転軸１０８ｂと、真空容器１０２外に配置されて回転軸１０８ｂの駆動源となる図示しないモーターなどを備えている。
【０００８】
このような蒸着装置１００では、まず、支持体ホルダ１０８ａに支持体Ｓを取り付けた状態で、真空容器１０２内を真空排気する。その後、支持体回転機構１０８により支持体ホルダ１０８ａを蒸着源１０６に対して回転させ、真空容器１０２内の真空度が蒸着可能な真空度に達したら、加熱された蒸着源１０６から輝尽性蛍光体を蒸発させて、支持体Ｓ表面に輝尽性蛍光体を所定の厚さに成長させる。
【０００９】
このように支持体Ｓに輝尽性蛍光体を蒸着させる際に、特許文献１では、真空容器１０２内の真空度、支持体Ｓの温度、支持体Ｓの回転速度、支持体Ｓと蒸着源１０６との距離をそれぞれ制御することにより、支持体Ｓ表面に形成される蛍光体層の膜厚分布が２０％以下となるように調整し、シンチレータパネルにおける感度ムラを低減して、高画質の放射線画像を撮影可能としている。
【００１０】
また、特許文献２では、母体成分と賦活剤成分とからなる蛍光体層面内の賦活剤成分の濃度分布が、蛍光体層の基板中心から等方的となるように支持体Ｓに輝尽性蛍光体を蒸着することによって、反りが低減し、耐衝撃性にも強く、感度ムラも低減して、高画質の放射線画像を撮影可能としている。
【００１１】
また、特許文献３では、蛍光体層表面の中心を通り、蛍光体層表面に対して垂直な断面をとることにより求められる蛍光体層の膜厚プロファイル曲線において、極大値の個数が２個以上となるように蛍光体層を形成することで、鮮鋭度、輝度がともに高く、耐衝撃性や耐湿保護層との接着性に優れたシンチレータパネルとしている。
【００１２】
また、特許文献４では、蛍光体層の中央部膜厚を、周辺部膜厚よりも厚くすることによって、光電変換素子を二次元状に配列してなる光電変換素子部材とシンチレータパネルとを貼り合わせて放射線画像変換装置を製造する際に、光電変換素子とシンチレータパネルとを均一に密着させ、画像ムラのない高画質の放射線画像の撮影することを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−０９１１４０号公報
【特許文献２】特開２００５−０９１１４８号公報
【特許文献３】国際公開第２０１０／０２６７８９号
【特許文献４】特開２０１０−２７６５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、シンチレータパネルを有する放射線画像変換装置は、撮影したい放射線画像の大きさに応じて種々の大きさのものがあるが、例えば、比較的小サイズの放射線画像変換装置を製造する場合には、特許文献１〜４に開示されたシンチレータパネルでは、光電変換素子部材との密着性を充分に確保できない場合がある。
【００１５】
また、シンチレータパネルや放射線画像変換装置に、例えば、保護層としてガラス部材を貼り付ける場合、ガラス部材が割れてしまうことがある。
本発明はこのような現状に鑑み、比較的小サイズの放射線画像変換装置とした場合でも、光電変換素子部材やガラス部材と放射線変換器との密着性を向上させ、画像ムラを低減させて、密着不良による鮮鋭性の劣化がなく、高画質の放射線画像を撮影することを可能とし、また、ガラス部材の割れを防止して生産性を向上させることのできる放射線変換器及びこの放射線変換器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の上記目的は以下の構成により達成される。
（１）支持体と、柱状結晶からなる蛍光体層とを有するシンチレータパネルであって、
前記蛍光体層の外周部膜厚分布が２０％以内であるとともに、
前記蛍光体層の外周部における最小膜厚位置と、前記蛍光体層面内における最大膜厚位置の接点勾配が０．０５％以内であることを特徴とするシンチレータパネル。
【００１７】
（２）前記支持体が、高分子材料からなる高分子フィルムであり、
前記高分子フィルム上に気相堆積法により前記蛍光体層が形成されていることを特徴とする（１）に記載のシンチレータパネル。
【００１８】
（３）前記シンチレータパネルの前記蛍光体層の表面に、ガラス部材が貼着されていることを特徴とする（１）または（２）に記載のシンチレータパネル。
【００１９】
（４）前記蛍光体層の平均膜厚が３００〜７００μｍであることを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載のシンチレータパネル。
【００２０】
（５）（１）から（４）のいずれかに記載のシンチレータパネルの前記蛍光体層側に、光電変換素子を二次元状に配列してなる光電変換素子部材が貼着されていることを特徴とする放射線検出器。
【００２１】
（６）光電変換素子を二次元上に配列してなる光電変換素子部材と、該光電変換素子部材の基材裏面に気相堆積法により形成された柱状結晶からなる蛍光体層と、を有する放射線検出器であって、
前記蛍光体層の外周部膜厚分布が２０％以内であるとともに、
前記蛍光体層の外周部における最小膜厚位置と、前記蛍光体層面内における最大膜厚位置の接点勾配が０．０５％以内であることを特徴とする放射線検出器。
【００２２】
（７）前記蛍光体層の平均膜厚が３００〜７００μｍであることを特徴とする（６）に記載の放射線検出器。
【００２３】
（８）支持体と、柱状結晶からなる蛍光体層とを有するシンチレータパネルの製造方法であって、
前記蛍光体層の外周部膜厚分布が２０％以内であるとともに、
前記蛍光体層の外周部における最小膜厚位置と、前記蛍光体層面内における最大膜厚位置の接点勾配が０．０５％以内となるように、前記支持体上に気相堆積法により前記蛍光体層を形成する工程を有することを特徴とするシンチレータパネルの製造方法。
【００２４】
（９）前記支持体が、高分子材料からなる高分子フィルムであり、
前記高分子フィルム上に気相堆積法により前記蛍光体層を形成した後、所望の大きさに断裁する工程を有することを特徴とする（８）に記載のシンチレータパネルの製造方法。
【００２５】
（１０）（８）または（９）に記載のシンチレータパネルの製造方法により製造されたシンチレータパネルの前記蛍光体層側に、光電変換素子を二次元状に配列してなる光電変換素子部材を貼着する工程を有することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【００２６】
（１１）光電変換素子を二次元状に配列してなる光電変換素子部材と、該光電変換素子部材の基材裏面に気相堆積法により形成された柱状結晶からなる蛍光体層と、を有する放射線検出器の製造方法であって、
前記蛍光体層の外周部膜厚分布が２０％以内であるとともに、
前記蛍光体層の外周部における最小膜厚位置と、前記蛍光体層面内における最大膜厚位置の接点勾配が０．０５％以内となるように、前記光電変換素子部材の基材裏面に気相堆積法により前記蛍光体層を形成する工程を有することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、放射線変換器に貼り付けられる光電変換素子部材との密着性を向上させ、画像ムラを低減させ、密着不良による鮮鋭性の劣化がなく、高画質の放射線画像を撮影することができる放射線画像変換装置に用いることができる。
【００２８】
また、放射線変換器に貼り付けられるガラス部材との密着性を向上させ、ガラス部材への負荷を低減させることで、ガラス部材の割れを防止し、ＦＰＤの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本実施例におけるシンチレータパネル１０の構成を説明するための平面図である。
【図２】図２は、図１のシンチレータパネル１０の構成を説明するための模式断面図である。
【図３】図３は、図１のシンチレータパネル１０を製造するための蒸着装置の構成を説明するための模式断面図である。
【図４】図４は、支持体母材を所望の大きさに断裁してシンチレータパネル１０を得るための方法を説明する模式図である。
【図５】図５は、図１のシンチレータパネル１０と光電変換素子部材とを貼着することにより得られる放射線検出器の構成を説明するための模式断面図である。
【図６】図６は、本発明の別の実施例における放射線検出器１１の構成を説明するための模式断面図である。
【図７】図７は、本発明のさらに別の実施例における、シンチレータパネルを製造するための蒸着装置の構成を説明するための模式断面図である。
【図８】図８は、気相堆積法によるシンチレータパネルの従来の製造方法について説明するための蒸着装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本実施例におけるシンチレータパネル１０の構成を説明するための平面図、図２は、図１のシンチレータパネル１０の構成を説明するための模式断面図である。
【００３１】
図１，２に示すように、シンチレータパネル１０は、支持体１２と、該支持体１２上に気相堆積法により蛍光体物質の柱状結晶が形成された蛍光体層１４を備えている。なお、必要に応じて蛍光体層１４上に蛍光体層１４を保護する保護層（図示せず）を設けてもよい。
【００３２】
支持体１２としては、放射線透過性を有し、蛍光体層１４を担持可能な板状体であれば、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、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、化学的強化ガラスなどの板ガラス、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などの高分子フィルム（プラスチックフィルム）、アルミニウムシート、鉄シート、銅シートなどの金属シート、或いは、該金属酸化物の被覆層を有する金属シートなどを用いることができる。
【００３３】
特に、支持体１２は厚さ５０〜５００μｍの可撓性を有する基板（例えば、高分子フィルムや薄膜ガラス）であることが好ましい。ここで可撓性を有する基板としては、１２０℃での弾性率（Ｅ１２０）が１０００〜６０００Ｎ／ｍｍ2である基板が好ましく、このような基板としては、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が好ましい。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などが、ヨウ化セシウムを原材料として気相堆積法にて柱状結晶を形成する場合には、好適である。
【００３４】
なお、「弾性率」とは、引張試験器を用い、ＪＩＳ−Ｃ２３１８に準拠したサンプルの標線が示すひずみと、それに対応する応力が直線的な関係を示す領域において、ひずみ量に対する応力の傾きを求めたものである。これがヤング率と呼ばれる値であり、本発明ではヤング率を弾性率と定義する。
【００３５】
本実施例における支持体１２は、上記のように１２０℃での弾性率（Ｅ１２０）が１０００〜６０００Ｎ／ｍｍ2であることが好ましい。より好ましくは１２００〜５０００Ｎ／ｍｍ2である。
【００３６】
具体的には、ポリエチレンナフタレート（Ｅ１２０＝４１００Ｎ／ｍｍ2）、ポリエチレンテレフタレート（Ｅ１２０＝１５００Ｎ／ｍｍ2）、ポリブチレンナフタレート（Ｅ１２０＝１６００Ｎ／ｍｍ2）、ポリカーボネート（Ｅ１２０＝１７００Ｎ／ｍｍ2）、シンジオタクチックポリスチレン（Ｅ１２０＝２２００Ｎ／ｍｍ2）、ポリイミド（Ｅ１２０＝１２００Ｎ／ｍｍ2）、ポリエーテルイミド（Ｅ１２０＝１９００Ｎ／ｍｍ2）、ポリアリレート（Ｅ１２０＝１７００Ｎ／ｍｍ2）、ポリスルホン（Ｅ１２０＝１８００Ｎ／ｍｍ2）、ポリエーテルスルホン（Ｅ１２０＝１７００Ｎ／ｍｍ2）などからなる高分子フィルムが挙げられる。
【００３７】
これらは単独で用いてもよく、積層あるいは混合して用いてもよい。中でも、上述のように、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が特に好ましい。
【００３８】
また、支持体１２として、板ガラスや金属シートを用いる場合には、その表面を平滑な面とするために樹脂層（図示せず）を形成することができる。樹脂層は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、パラフィン、グラファイト等の化合物を含有し、その膜厚は約５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。樹脂層は、支持体１２の表面又は裏面に設けてもよいし、両面に設けても構わない。
【００３９】
なお、本実施例においては、支持体１２の蛍光体層１４の堆積面に下地層（図示せず）を形成することもできる。
【００４０】
さらに、支持体１２上に樹脂層を設ける方法としては、特に限定されるものではないが、貼合法、塗設法などが挙げられる。貼合法の場合、加熱・加圧ローラを用いて行い、加熱条件は約８０〜１５０℃、加圧条件は４．９０×１０〜２．９４×１０2Ｎ／ｃｍ、搬送速度は０．１〜２．０ｍ／ｓとすることが好ましい。
【００４１】
また、蛍光体層１４は、種々の公知の蛍光体材料によって形成することができるが、Ｘ線から可視光に対する変換率が比較的高く、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１４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）によって形成することが好ましい。
【００４２】
但し、ＣｓＩのみでは発光効率が低いため、各種の賦活剤を添加することが好ましい。例えば、特公昭５４−３５０６０号公報に開示されるように、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。
【００４３】
また、例えば、特開２００１−５９８９９号公報に開示されるように、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を蒸着することで蛍光体層１４を形成することもできる。
【００４４】
また、タリウムを含有するＣｓＩの蛍光体層１４を形成するための母剤としては、賦活剤として１種類以上のタリウム化合物とヨウ化セシウムとが、好ましく用いられる。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有することから好ましい。
【００４５】
なお、賦活剤である１種類以上のタリウム化合物は、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。好ましいタリウム化合物は、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、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）などである。
【００４６】
また、タリウム化合物の常温常圧下における融点は、発光効率の面から、４００〜７００℃の範囲内にあることが好ましい。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。
【００４７】
蛍光体層１４において、賦活剤の含有量は目的・性能等に応じて、最適量と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、０．００１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％、さらには、０．１ｍｏｌ％〜１０．０ｍｏｌ％であることが好ましい。
【００４８】
なお、蛍光体層１４を形成するための母剤としては、上記したＣｓＩ：Ｔｌ以外にも各種のものが利用可能で有り、一例としては、下記一般式（１）で表されるアルカリ金属ハロゲン化物系蛍光体を含有することが好ましい。
【００４９】
Ｍ1Ｘ・ａＭ2Ｘ’2・ｂＭ3Ｘ’’3：ｅＡ      ・・・（１）
上記式において、Ｍ1はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓの各原子から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属原子であり、Ｍ2はＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ及びＮｉの各原子から選ばれる少なくとも１種の二価金属原子であり、Ｍ3はＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎの各原子から選ばれる少なくとも１種の三価金属原子であり、Ｘ、Ｘ’、Ｘ’’はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩの各原子から選ばれる少なくとも１種のハロゲン原子であり、ＡはＥｕ、Ｔｂ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、Ｔｌ、Ｎａ、Ａｇ、Ｃｕ及びＭｇの各原子から選ばれる少なくとも１種の金属原子であり、また、ａ、ｂ、ｅはそれぞれ０≦ａ＜０．５、０≦ｂ＜０．５、０＜ｅ≦０．２の範囲の数値を表す。
【００５０】
また、Ｍ1としては、少なくともＣｓを含んでいることが好ましく、Ｘとしては、少なくともＩを含んでいることが好ましく、Ａとしては、特にＴｌまたはＮａであることが好ましい。また、ｅは１×１０-4≦ｅ≦０．１の範囲内の数値であることが好ましい。
【００５１】
また、下記一般式（２）で表される希土類賦活アルカリ土類金属フッ化ハロゲン化物系蛍光体も、蛍光体層１４を形成するための原材料として好ましい。
Ｍ4ＦＸ：ｚＬｎ      ・・・（２）
【００５２】
上記式において、Ｍ4はＢａ、Ｓｒ及びＣａの各原子から選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属であり、ＬｎはＣｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＹｂの各原子から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表す。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩの各原子から選ばれる少なくとも１種のハロゲンを表す。また、ｚは、０＜ｚ≦０．２の範囲内の数値を表す。
【００５３】
なお、Ｍ4としては、Ｂａが半分以上を占めることが好ましい。Ｌｎとしては、特にＥｕまたはＣｅであることが好ましい。
また、蛍光体層１４を形成するための原材料としては、他に、ＬｎＴａＯ4：（Ｎｂ，Ｇｄ）系、Ｌｎ2ＳｉＯ5：Ｃｅ系、ＬｎＯＸ：Ｔｍ系（Ｌｎは希土類元素である）、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒ，Ｃｅ、ＺｎＷＯ4、ＬｕＡｌＯ3：Ｃｅ、Ｇｄ3Ｇａ5Ｏ12：Ｃｒ，Ｃｅ、ＨｆＯ2などを挙げることができる。
【００５４】
なお、気相堆積法としては、例えば、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、イオンプレーティング法など種々の方法を用いることができるが、特に蒸着法が好ましい。
【００５５】
このような蛍光体層１４の平均膜厚は、シンチレータパネル１０の使用目的によって、また、蛍光体物質の種類により異なるが、３００μｍ〜７００μｍであることが好ましい。
【００５６】
このように構成された本実施例におけるシンチレータパネル１０では、図１に示すシンチレータパネル１０における蛍光体層１４の外周部膜厚分布は２０％以内である。なお、膜厚分布は、蛍光体層１４の膜厚のばらつきの程度を示す指標値として用いており、外周部膜厚分布は、蛍光体層１４の外周部１４ａにおける最大膜厚ＤMAX及び最小膜厚Ｄminを測定して、下記式（３）により算出することができる。
【００５７】
【数１】
2016050873.tif 000003
【００５８】
なお、本実施例において、蛍光体層１４の「外周部」とは、蛍光体層１４の外縁部から内側５ｍｍまでの範囲としており、また、「外周部膜厚」は、蛍光体層１４の外縁部から内側５ｍｍまでの平均膜厚としている。
【００５９】
また、図２に示すシンチレータパネル１０における蛍光体層１４の外周部における最小膜厚位置Ｐminと、蛍光体層１４面内における最大膜厚位置ＰMAXの接点勾配は０．０５％以内である。なお、接点勾配は、最小膜厚位置Ｐminと最大膜厚位置ＰMAXの距離Ｌ、蛍光体層１４の外周部における最小膜厚Ｄmin及び蛍光体層１４面内における最大膜厚ＤMAXを測定して、下記式（４）により算出することができる。
【００６０】
【数２】
2016050873.tif 000004
【００６１】
以下、一例として、蒸着法により支持体母材１３に蛍光体層１４を形成して本実施例のシンチレータパネル１０を製造する方法を説明する。
蒸着には、図３に示すような蒸着装置３０を用いる。蒸着装置３０は、図３に示すように、真空容器３２と、該真空容器３２内の排気及び大気の導入を行う真空ポンプ３４を備えている。
【００６２】
また、真空容器３２の内部の上面付近には、支持体母材１３を保持する支持体ホルダ３６が設けられており、支持体母材１３のうち蛍光体層１４を形成する面が真空容器３２の底面に対向し、かつ、真空容器３２の底面と平行となるように支持体母材１３を保持する構成となっている。
【００６３】
また、支持体ホルダ３６は、支持体母材１３を加熱する加熱手段（図示せず）を備えることが好ましい。この加熱手段で支持体母材１３を加熱することによって、支持体母材１３の支持体ホルダ３６に対する密着性の強化や、蛍光体層１４の膜質調整を行うことができる。また、支持体母材１３の表面の吸着物を離脱・除去し、支持体母材１３の表面と蛍光体層１４との間に不純物層が発生することを防止できる。
【００６４】
また、加熱手段として温媒または熱媒を循環させるための機構（図示せず）を有していてもよく、このような加熱手段は、蛍光体物質の蒸着時における支持体母材１３の温度を５０〜１５０℃といった比較的低温に維持して蒸着する場合に適している。
【００６５】
また、加熱手段としては、例えばハロゲンランプを用いることもできる。ハロゲンランプのような加熱手段は、蛍光体物質の蒸着時における支持体母材１３の温度を１５０℃以上といった比較的高温に維持して蒸着する場合に適している。
【００６６】
さらに、支持体ホルダ３６には、支持体母材１３を水平方向に回転させる支持体回転機構３８が設けられている。支持体回転機構３８は、支持体ホルダ３６を支持するとともに、支持体母材１３を回転させる支持体回転軸４０及び真空容器３２の外部に配置されて支持体回転軸４０の駆動源となるモーター（図示せず）を備えている。
【００６７】
また、真空容器３２の内部の底面付近には、支持体母材１３に垂直な中心線を中心とした円の円周上に互いに向かい合う位置に蒸着源４２ａ，４２ｂが配置されている。この場合において、支持体母材１３と蒸着源４２ａ，４２ｂとの間隔は１００ｍｍ〜１５００ｍｍとするのが好ましく、より好ましくは２００ｍｍ〜１０００ｍｍである。また、支持体母材１３に垂直な中心線と蒸着源４２ａ，４２ｂとの間隔は１００ｍｍ〜１５００ｍｍとするのが好ましく、より好ましくは２００ｍｍ〜１０００ｍｍである。
【００６８】
なお、本実施例において、真空容器３２の内部に３個以上の蒸着源を設けることも可能であり、各々の蒸着源は等間隔に配置してもよく、間隔を変えて配置してもよい。また、支持体母材１３に垂直な中心線を中心とした円の半径は任意に定めることができる。なお、複数の蒸着源が円の円周上に配置されることが好ましいが、さらに円の中心部にも蒸着源が配置されることがより好ましい。
【００６９】
また、本実施例において、複数の蒸着源が円の円周上に配置されることが好ましいが、さらに、複数の同心円上に複数の蒸着源を配置することで、蛍光体層１４の膜厚を均一に制御することが容易となり、蛍光体層１４の外周部膜厚分布や接点勾配を上述したような値とすることができる。
【００７０】
また、蒸着源４２ａ，４２ｂは、上述する蛍光体物質を収容して抵抗加熱法で加熱するため、例えば、ヒーターを巻いたアルミナ製のるつぼにより構成してもよいし、ボートや、高融点金属からなるヒーターから構成してもよい。
【００７１】
また、蛍光体物質を加熱する方法は、抵抗加熱法以外にも、電子ビームによる加熱や、高周波誘導による加熱などの方法を用いてもよいが、比較的簡単な構成で取り扱いが容易、安価、かつ、非常に多くの物質に適用可能である点から、直接電流を流し抵抗加熱する方法や、周りのヒーターでるつぼを間接的に抵抗加熱する方法が好ましい。また、蒸着源４２ａ，４２ｂは分子源エピタキシャル法による分子線源であってもよい。
【００７２】
また、蒸着源４２ａ，４２ｂと支持体母材１３との間には、蒸着源４２ａ，４２ｂから支持体母材１３に至る空間を遮断するシャッタ４４が水平方向に開閉自在に設けられており、このシャッタ４４によって、蒸着源４２ａ，４２ｂにおいて蛍光体物質の表面に付着した目的物以外の物質が蒸着の初期段階で蒸発し、支持体母材１３に付着するのを防ぐことができるようになっている。
【００７３】
このように構成された蒸着装置３０では、まず、支持体ホルダに支持体母材１３を取付ける。また、真空容器３２の底面付近において、支持体母材１３に垂直な中心線を中心とした円の円周上に蒸着源４２ａ，４２ｂを配置する。
【００７４】
次いで、真空容器３２の内部を真空ポンプ３４によって真空排気し、真空容器３２の内部を０．１Ｐａ以下の真空雰囲気下にする（真空雰囲気形成工程）。ここでいう「真空雰囲気下」とは、１００Ｐａ以下の圧力雰囲気下のことを意味し、０．１Ｐａ以下の圧力雰囲気下であるのが好適である。
【００７５】
その後、アルゴン等の不活性ガスを真空容器３２の内部に導入し、この真空容器３２内部を０．００１〜５Ｐａの真空雰囲気下に維持する。そして、支持体回転機構３８により支持体ホルダ３６を蒸着源４２ａ，４２ｂに対して回転させ、真空容器３２内部が蒸着可能な真空度に達したら、加熱した蒸着源４２ａ，４２ｂから蛍光体物質を蒸発させて、支持体１２の表面に蛍光体を所望の厚さに成長させる。
【００７６】
なお、支持体母材１３の表面に蛍光体物質を成長させる工程を複数回に分けて行い蛍光体層１４を形成することも可能である。
また、蒸着法においては、蒸着時、必要に応じて、支持体母材１３を冷却あるいは加熱してもよい。
【００７７】
さらに、蒸着終了後、蛍光体層１４を加熱処理してもよい。また、蒸着法においては必要に応じてＯ2、Ｈ2などのガスを導入して蒸着する反応性蒸着を行ってもよい。
また、蛍光体層１４が形成される支持体母材１３の温度は、室温（２５℃）〜３００℃に設定することが好ましく、さらに好ましくは４０〜２５０℃である。
【００７８】
このようにして、支持体母材１３に蛍光体層１４を形成した後、必要に応じて、蛍光体層１４の支持体母材１３とは反対側の面、あるいは両側の面に、物理的にあるいは化学的に蛍光体層１４を保護するための耐湿保護層（図示せず）を設けてもよい。
【００７９】
耐湿保護層は、耐湿保護装用の塗布液を蛍光体層１４の表面に直接塗布して形成してもよく、また、予め別途形成した耐湿保護層を蛍光体層１４に接着したり、包み込むことにより封止してもよい。
【００８０】
また、耐湿保護層は例えば、蒸着法、スパッタリング法などにより、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、Ａｌ2Ｏ3などの無機物質を積層して形成してもよいし、ＣＶＤ法によりポリパラキシリレン膜を形成してもよい。
【００８１】
耐湿保護層の厚さは、空隙部の形成性、蛍光体層１４の耐湿保護性、鮮鋭性、防湿性、作業性等を考慮し、１２〜１００μｍが好ましく、さらには２０〜６０μｍが好ましい。
また、耐湿保護層のヘイズ率は、鮮鋭性、放射線画像ムラ、製造安定性、作業性等を考慮し、３〜４０％であることが好ましく、さらには３〜１０％であることが好ましい。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。
【００８２】
また、耐湿保護層の光透過率は光電変換効率、蛍光体発光波長などを考慮し、５５０ｎｍで７０％以上で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、実質的には７０〜９９％であることが好ましい。
【００８３】
耐湿保護層の透湿度は蛍光体層１４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。以下同様。）以下が好ましく、さらには１０ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以下が好ましいが、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、実質的には０．０１〜５０ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）が好ましく、さらには０．０１〜１０ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）が好ましい。
【００８４】
このように蛍光体層１４が形成された支持体母材１３を、図４に示すように、所望の大きさに断裁することによって、図１，２に示したようなシンチレータパネル１０を得ることができる。
なお、図５に示すように、シンチレータパネル１０の蛍光体層１４側に、光電変換素子を二次元状に配列してなる光電変換素子部材１６を貼着することにより、放射線検出器１１を得ることができる。
【００８５】
本実施例におけるシンチレータパネル１０では、蛍光体層１４の外周部膜厚分布が±２０％以内、かつ、蛍光体層１４の外周部における最小膜厚位置Ｐminと、蛍光体層１４面内における最大膜厚位置ＰMAXの接点勾配が０．０５％以内となっているため、シンチレータパネル１０と光電変換素子部材１６との密着性が高く、画像ムラを低減させて高画質の放射線画像を撮影することができる放射線検出器とすることができる。
【００８６】
図６は、本発明の別の実施例における放射線検出器１１の構成を説明するための模式断面図である。
この実施例の放射線検出器１１は、図１，２に示すシンチレータパネル１０と基本的には同様な構成であり、同一の部材には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８７】
図１，２に示すシンチレータパネル１０では、支持体１２に蛍光体層１４を形成してシンチレータパネル１０とし、このシンチレータパネル１０と光電変換素子部材１６とを貼着することにより放射線検出器１１を得ているが、本実施例では、光電変換素子部材１６の基材裏面１６ａに直接蛍光体層１４を形成し、放射線検出器１１としている。
【００８８】
このように、光電変換素子部材１６に直接蛍光体層１４を形成する場合であっても、上述するのと同様に、蒸着装置３０を用いて放射線検出器１１を製造することができる。なお、光電変換素子部材１６の基材裏面１６ａに直接蛍光体層１４を形成するため、上述のように、所望の大きさに断裁する必要はない。
【００８９】
また、この実施例の場合であっても、蛍光体層１４の外周部膜厚分布が±２０％以内、かつ、蛍光体層１４の外周部における最小膜厚位置Ｐminと、蛍光体層１４面内における最大膜厚位置ＰMAXの接点勾配が０．０５％以内とすることで、シンチレータパネル１０の蛍光体層１４側に、例えば、保護層としてガラス部材を貼着する場合にも、放射線検出器１１とガラス部材との密着性が向上するとともに、ガラス部材に対する負荷を軽減させ、ガラス部材が割れてしまうことを防止できる。
【００９０】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、上記実施例では、蛍光体層の外周部を、蛍光体層の外縁部から内側５ｍｍの範囲としているが、シンチレータパネルや放射線検出器の大きさに応じて外周部の範囲を変更することができるなど、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【実施例】
【００９１】
以下の実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【００９２】
［実施例１］
（シンチレータ層の形成）
厚さ１２５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産社製ＵＰＩＬＥＸ−１２５Ｓ）製支持体１２上にシンチレータ層の形成を、蒸着装置３０を使用して次のように行った。なお、本実施例では、シンチレータ層として、下地層を形成せず、蛍光体層１４のみを形成した。
【００９３】
まず、図７に示すように、蛍光体原料（ＣｓＩ）を蒸着材料として第１の抵抗加熱ルツボ４７ａ，４７ｂに充填し、賦活剤（ＴｌＩ）を第２の抵抗加熱ルツボ４７ｃに充填し、それぞれの内容物を蒸着源４２とした。また、回転可能な支持体ホルダ３６に上記支持体１２を設置し、支持体１２と蒸着源４２との間隔を４００ｍｍに調節した。
【００９４】
次いで、蒸着装置３０の真空容器３２内部にある空気を一端排気し、Ａｒガスを導入して蒸着装置３０の真空容器３２内における真空度を０．５Ｐａ（絶対圧）に調節した後、１０ｒｐｍの速度で支持体ホルダ３６と共に支持体１２を回転させた。
【００９５】
そして、支持体１２の温度を２００℃とし、第１および第２の抵抗加熱ルツボ４７ａ〜４７ｃの加熱を開始して蛍光体層１４を蒸着し、中心部膜厚が４００μｍとなったところで蒸着を終了し、支持体１２のシンチレータ形成予定面上に所定膜厚のシンチレータ層を有するシンチレータパネル（実施例１−１、実施例１−２）を得た。ここで、支持体１２の加熱は、支持体ホルダ３６を加熱することにより行った。
【００９６】
また、比較例１として、蒸着中の第１の抵抗加熱ルツボ４７ａ，４７ｂの加熱温度、抵抗加熱ルツボ４７ａまたは４７ｂの位置と高さを調節することで、シンチレータ（蛍光体）層の外周部の膜厚および蛍光体層面内の膜厚を変化させたシンチレータパネル（比較例１−１、比較例１−２）を得た。
【００９７】
［実施例２］
ガラス基板上に複数のフォトダイオードと複数のＴＦＴ素子を形成することにより光電変換素子パネルを得た。
この光電変換素子パネルを支持体１２として、シンチレータ層形成に用いた。
【００９８】
（シンチレータ層の形成）
蒸着装置３０を用いたシンチレータ層の形成を、厚さ１２５μｍのポリイミドフィルム製支持体に代えて、上記光電変換素子パネル上に行ったことを除き、実施例１と同様の方法を適用し、放射線検出器１１（実施例２−１、実施例２−２）を得た。ここで、シンチレータ層の形成は、光電変換素子パネルにおいて光電変換素子が設けられた側に行った。
【００９９】
また、比較例２として、蒸着中の第１の抵抗加熱ルツボ４７ａ，４７ｂの加熱温度、抵抗加熱ルツボ４７ａまたは４７ｂの位置と高さを調節することで、シンチレータ（蛍光体）層の外周部の膜厚および蛍光体層面内の膜厚を変化させた放射線検出器（比較例２−１、比較例２−２）を得た。
【０１００】
［シンチレータパネル、放射線検出器の評価］
各実施例および比較例で得られたシンチレータパネルおよび放射線検出器につき、以下の項目で評価を行った。ここで、輝度及びＭＴＦの評価は、実施例１、比較例１についてはシンチレータパネルを、ＰａｘＳｃａｎ（Ｖａｒｉａｎ社製ＦＰＤ：２５２０（以下、単に「ＦＰＤ」とする）にセットして以下のように行った。また、実施例２、比較例２については、そのまま放射線検出器として以下のように行った。結果は、表１に示す。
【０１０１】
（輝度）
ＦＰＤに管電圧８０ｋＶｐのＸ線を照射し、得られた画像データの平均シグナル値を発光量とした。表１では比較例１の発光量を輝度１．０とし、各サンプルの相対値にて評価した。
【０１０２】
（ＭＴＦ）
鉛製のＭＴＦチャートを通して管電圧８０ｋＶｐのＸ線をＦＰＤの放射線入射面側に照射し、画像データを検出してコンピュータに記録した。その後、記録された画像データをコンピュータで分析して、画像データ（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１において、ＭＴＦ値が高いほど鮮鋭性に優れていることを示す。なお、ＭＴＦはModulation Transfer Functionの略号である。
【０１０３】
表１中のＭＴＦ値はシンチレータパネル内、放射線検出器内の中心部と角部４箇所の平均値によって評価を行った。表１では、実施例１、比較例１については比較例１−１中心部のＭＴＦを１．０とし、各サンプルの相対値にて評価した。実施例２、比較例２については比較例２−１中心部のＭＴＦを１．０とし、各サンプルの相対値にて評価した。
【０１０４】
【表１】
2016050873.tif 000005
【符号の説明】
【０１０５】
１０      シンチレータパネル
１１      放射線検出器
１２      支持体
１３      支持体母材
１４      蛍光体層
１６      光電変換素子部材
１６ａ    基材裏面
３０      蒸着装置
３２      真空容器
３４      真空ポンプ
３６      支持体ホルダ
３８      支持体回転機構
４０      支持体回転軸
４２      蒸着源
４２ａ    蒸着源
４２ｂ    蒸着源
４４      シャッタ
４７ａ    抵抗加熱ルツボ
４７ｂ    抵抗加熱ルツボ
４７ｃ    抵抗加熱ルツボ
１００    蒸着装置
１０２    真空容器
１０４    真空ポンプ
１０６    蒸着源
１０８    支持体回転機構
１０８ａ  支持体ホルダ
１０８ｂ  回転軸
Ｓ        支持体
【図１】
2016050873.tif 000006
【図２】
2016050873.tif 000007
【図３】
2016050873.tif 000008
【図４】
2016050873.tif 000009
【図５】
2016050873.tif 000010
【図６】
2016050873.tif 000011
【図７】
2016050873.tif 000012
【図８】
2016050873.tif 000013