JP2002341095A

JP2002341095A - 放射線像変換パネル及びその製造方法

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Publication number: JP2002341095A
Application number: JP2001141419A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Maezawa; 明弘前澤; Noriyuki Mishina; 紀之三科
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】輝度や鮮鋭性、Ｘ線撮影管電圧特性に優れた
放射線像変換パネルおよびその製造方法を提供する。【解決手段】支持体上に、希土類元素のＮｄ，Ｇｄ，
Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂから選ばれる少な
くとも一つ以上の希土類元素を含有する結晶子サイズ１
００〜１０００Åの蛍光体粒子で形成された蛍光体層を
有することを特徴とする放射線像変換パネル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線像変換パネ
ルおよび蛍光体に関し、特に輝度や鮮鋭性、Ｘ線撮影管
電圧特性に優れた放射線像変換パネルおよびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】希土類金属化合物を主とした蛍光体は放
射線像変換パネルを構成する主要な材料である。従来、
蛍光体としてはＧｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂなどが主として利用さ
れてきたがその製造方法は希土類酸化物と硫黄化合物を
混合し、融剤を加えて焼成し、解砕する工程を繰り返す
ことによって作製されていた。

【０００３】このため、前記製造方法にて作製された蛍
光体では粒子形状が揃わない上、結晶は、粉砕時に発生
したり冷却時発生するクラックにより粒子構造が崩れた
ものとなっていた。

【０００４】このような、粒子構造が崩れた蛍光体を用
いて放射線像変換パネルを作製すると粒度分布が広くな
り、パネル内の蛍光体存在状態が不規則になる。

【０００５】本発明者は、前記放射線像変換パネルをＸ
線撮影にて画像形成するとその粒子分布、粒子構造によ
り入射するＸ線がパネル膜内にて散乱し、画像をボケさ
せる原因となっていること見出した。

【０００６】Ｘ線の膜内散乱の影響はＸ線撮影管電圧に
て特に顕著に現れ、鮮鋭性特性では６ｌｐ／ｍｍ以上の
高周波数側で影響が大きいことを見出した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、輝度
や鮮鋭性、Ｘ線撮影管電圧特性に優れた放射線像変換パ
ネルおよびその製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、結
晶子サイズ１００〜１０００Åである特徴を持つＸ線散
乱に対して等方性をもつ蛍光体粒子を用いることによ
り、以下の構成によって達成された。

【０００９】１．支持体上に、希土類元素のＮｄ，Ｇ
ｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂから選ばれる
少なくとも一つ以上の希土類元素を含有する結晶子サイ
ズ１００〜１０００Åの蛍光体粒子で形成された蛍光体
層を有することを特徴とする放射線像変換パネル。

【００１０】２．希土類元素Ｅｕを２質量％〜２０質量
％含有する結晶子サイズ１００〜１０００Åの蛍光体粒
子で形成された蛍光体層を有することを特徴とする放射
線像変換パネル。

【００１１】３．希土類元素Ｇｄを４０質量％〜８０質
量％含有する結晶子サイズ１００〜１０００Åの蛍光体
粒子で形成された蛍光体層を有することを特徴とする放
射線像変換パネル。

【００１２】４．希土類元素Ｙを５質量％〜２０質量％
含有する結晶子サイズ１００〜１０００Åの蛍光体粒子
で形成された蛍光体層を有することを特徴とする放射線
像変換パネル。

【００１３】５．前記１〜４のいずれか１項記載の放射
線像変換パネルの製造方法。本発明を更に詳しく説明す
る。本発明は、希土類元素を含む水溶液に尿素を添加し
て塩基性炭酸塩を析出させ、得られた沈殿を固液分離
し、５００℃以上で焼成し得られた結晶子サイズ１００
〜１０００Åの微粒子を用いることを特徴とする。

【００１４】まず希土類元素を含む水溶液を８０℃以
上、０．５〜５時間加熱し、過酸化水素と尿素を添加し
てさらに加熱する事により、希土類元素の塩基性炭酸塩
の粒子を析出する。

【００１５】析出した希土類元素の塩基性炭酸塩を固液
分離することで希土類元素の塩基性炭酸塩の結晶子サイ
ズ１００〜１０００Åの蛍光体前駆体粒子が得られる。
この塩基性炭酸塩の粒子をさらに空気中もしくは酸化性
雰囲気中で焼成することで希土類元素酸化物で結晶子サ
イズ１００〜１０００Åの蛍光体粒子を得ることができ
る。尚、結晶子サイズは、Ｘ線回折で得られた回折ピー
クの測定可能なピークを１０〜１５選択して測定する
「ウィルソン法」を用い算出した。

【００１６】希土類元素の塩基性炭酸塩の析出反応条件
についてさらに詳しく説明する。水溶性の希土類元素の
塩としては硝酸塩が好ましい。

【００１７】過酸化水素の添加量は希土類イオンの濃度
に対して１／１００〜３０／１００で添加することが好
ましく、尿素の添加量は希土類の３〜５倍程度の濃度に
なることが好ましい。

【００１８】得られた希土類塩基性炭酸塩を５００℃以
上で焼成すると塩基性炭酸塩の形状を保った結晶子サイ
ズ１００〜１０００Åの希土類元素の酸化物微粒子が得
られる。

【００１９】放射線像変換パネルは、支持体とその表面
に設けられた蛍光体層又は自己支持性の蛍光体層からな
り、蛍光体層は通常蛍光体とこれを分散支持する結合剤
からなるものと、蒸着法や焼結法によって形成される蛍
光体の凝集体のみから構成されるものがある。また、該
凝集体の間隙に高分子物質が含浸されているものも知ら
れている。さらに、蛍光体層の支持体側とは反対側の表
面には通常、ポリマーフィルムや無機物の蒸着膜からな
る保護層膜が設けられる。

【００２０】蛍光体としては、波長４００〜９００ｎｍ
の範囲に発光波長のあるものが一般的に使用される。

【００２１】Ｘ線捕捉効率を上げるには、蛍光体の粒径
を５μｍ以下の小さいものとするか、蛍光体の結晶形状
を充填効率の高いものとする必要がある。蛍光体の結晶
形状は、平板より立方体、立方体より１４面体、１４面
体より球体の順番で充填効率が上がる。また後述する蛍
光体の分散性が高い結合剤を選択する等によっても充填
効率を高くすることが可能である。

【００２２】本発明の放射線像変換パネルに用いられる
支持体としては、各種高分子材料、ガラス、金属等が用
いられる。特に情報記録材料としての取り扱い上から可
撓性のあるシートあるいはウェブに加工できるものが好
適であり、この点からい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
ム等のプラスチックフィルム、アルミニウム、鉄、銅、
クロム等の金属シートあるいは該金属酸化物の被覆層を
有する金属シートが好ましい。

【００２３】また、これら支持体の層厚は用いる支持体
の材質等によって異なるが、一般的には３μｍ〜１００
０μｍであり、取り扱い上の点から、さらに好ましくは
８０μｍ〜５００μｍである。

【００２４】これらの支持体の表面は滑面であってもよ
いし、蛍光体層との接着性を向上させる目的でマット面
としてもよい。

【００２５】さらに、これら支持体は、蛍光体層との接
着性を向上させる目的で蛍光体層が設けられる面に下引
層を設けることが好ましい。

【００２６】本発明において蛍光体層に用いられる結合
剤の例としては、ゼラチン等の蛋白質、デキストラン等
のポリサッカライド、またはアラビアゴムのような天然
高分子物質；および、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸
ビニル、ニトロセルロース、エチルセルロース、塩化ビ
ニリデン−塩化ビニルコポリマー、ポリアルキル（メ
タ）アクリレート、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマ
ー、ポリウレタン、セルロースアセテートブチレート、
ポリビニルアルコール、線状ポリエステルなどのような
合成高分子物質などにより代表される結合剤を挙げるこ
とができる。

【００２７】このような結合剤の中で好ましいものは、
ニトロセルロース、線状ポリエステル、ポリアルキル
（メタ）アクリレート、ニトロセルロースと線状ポリエ
ステルとの混合物、ニトロセルロースとポリアルキル
（メタ）アクリレートとの混合物およびポリウレタンと
ポリビニルブチラールとの混合物である。なお、これら
の結合剤は架橋剤によって架橋されたものであってもよ
い。

【００２８】また、蛍光体の分散性を高め、充填率を高
めることが出来る結合剤として好ましく用いられるもの
は、スルホン酸基を有するポリエステル樹脂若しくはポ
リウレタン樹脂である。

【００２９】蛍光体層は、上述した支持体上に下引層を
施し、その上に蛍光体層塗布液を塗布、乾燥して形成す
る。

【００３０】蛍光体層に使用される結合剤量は、蛍光体
１質量部に対して０．０１乃至１質量部の範囲が好まし
い。しかしながら、得られる放射線画像変換パネルの感
度と鮮鋭性の点では結合剤は少ない方が好ましく、塗布
の容易さとの兼合いから０．０３乃至０．２質量部の範
囲がより好ましい。

【００３１】蛍光体層塗布液に使用される溶剤の例とし
ては、メタノール、エノタール、１−プロパノール、２
−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、シクロヘキサンなどのケト
ン；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
レングリコールエチルエーテル、エチレングリコールモ
ノメチルエーテルなどのエーテル；トルエン；トリオー
ル、キシロールなどの芳香族化合物、そして、それらの
混合物を挙げることができる。これら蛍光体層塗布液の
溶剤は、少ない方が蛍光体層の比重を高める上で好まし
い。具体的には、塗布液中の溶剤量は２５質量％以下、
より好ましくは２０質量％以下である。また、塗布後の
乾燥をゆっくり行い、緻密な膜とするには、シクロヘキ
サンのような高沸点溶媒を塗布液の溶剤として用いるこ
とが好ましく、溶剤を混合系溶剤とする場合は、高沸点
溶媒の比率を４０質量％以上、好ましくは５０％質量以
上とすることである。

【００３２】塗布液には、該塗布液中における蛍光体の
分散性を向上させるための分散剤、また、形成後の蛍光
体層中における結合剤と蛍光体との間の結合力を向上さ
せるための可塑剤などの種々の添加剤が混合されていて
もよい。そのような目的に用いられる分散剤の例として
は、フタル酸、ステアリン酸、カプロン酸、親油性界面
活性剤などを挙げることができる。そして可塑剤の例と
しては、燐酸トリフェニル、燐酸トリクレジル、燐酸ジ
フェニルなどの燐酸エステル；フタル酸ジエチル、フタ
ル酸ジメトキシエチル等のフタル酸エステル；グリコー
ル酸エチルフタリルエチル、グリコール酸ブチルフタリ
ルブチルなどのグリコール酸エステル；そして、トリエ
チレングリコールとアジピン酸とのポリエステル、ジエ
チレングリコールとコハク酸とのポリエステルなどのポ
リエチレングリコールと脂肪族二塩基酸とのポリエステ
ルなどを挙げることができる。

【００３３】上記のようにして調製された塗布液を、次
に支持体上の下塗層の表面に均一に塗布することにより
塗布液の塗膜を形成する。この塗布操作は、通常の塗布
手段、例えば、ドクターブレード、ロールコーター、ナ
イフコーターなどを用いることにより行なうことができ
る。次いで、形成された塗膜を徐々に加熱することによ
り乾燥して、下塗層上への蛍光体層の形成を完了する。

【００３４】蛍光体層の層厚は、目的とする放射線像変
換パネルの特性、蛍光体の種類、結合剤と蛍光体との混
合比などによって異なるが、通常は１０μｍ乃至１ｍｍ
とする（乾燥後の層厚）。特に、マンモグラフィーに用
いる場合には、充填率を高めた塗布膜であって、その層
厚を２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下と
することが好ましい。

【００３５】蛍光体層塗布液の調製は、ボールミル、サ
ンドミル、アトライター、三本ロールミル、高速インペ
ラー分散機、Ｋａｄｙミル、および超音波分散機などの
分散装置を用いて行なわれる。調製された塗布液をドク
ターブレード、ロールコーター、ナイフコーターなどの
塗布液を用いて支持体上に塗布し、乾燥することにより
蛍光体層が形成される。前記塗布液を保護層上に塗布
し、乾燥した後に蛍光体層と支持体とを接着してもよ
い。

【００３６】本発明を実施例を挙げて具体的に説明する
が、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではな
い。

【００３７】

【実施例】実施例１イットリウムイオン、ガドリニウムイオン、ユーロピウ
ム濃度合計が０．０５モル／リットル（Ｙ／Ｇｄ／Ｅｕ
の水溶液中イオン存在比を２０／７０／１０）とした水
溶液１０ｌを９５℃に加熱した。この水溶液に過酸化水
素濃度が０．０１モル／リットルとなるように過酸化水
素を添加し、尿素を０．６モル／リットルとなるように
添加し、９５℃で１ｈ加熱し、塩基性炭酸イットリウム
が得られた。

【００３８】析出した固体をメンブランフィルタにて分
離し、７００℃で２ｈ焼成し、粒径１ミクロンの球状粒
子が得られた。

【００３９】前記粒子を９８．５質量％、東洋紡製ポリ
エステル樹脂バイロン６３０を１．５質量％有機溶媒シ
クロヘキサノンを２５．０質量％にて顔料スラリーを作
製した。

【００４０】作製した顔料スラリーを２００ミクロンの
ギャップのあるナイフコーターにて支持体ＰＥＴ（東レ
製１８８Ｘ−３０）上に塗設し、この支持体ＰＥＴ上の
塗膜を１００℃にて３０ｍｉｎ乾燥した後、２ミクロン
のＰＥＴフィルムを塗膜上にラミネートした後所定の大
きさに断裁して放射線像変換パネルＮｏ．１を作製し
た。イオン濃度比率を表１に記載したように変化させた
以外はＮｏ．１と同様にしてＮｏ．２〜１３を作製し
た。更に、粒子形状とイオン濃度比率を表１に記載した
ように変化させた粒子を用いて、比較パネルＮｏ．１４
及び１５をＮｏ．１同様に作製した。

【００４１】評価方法相対輝度放射線像変換パネルに管電圧８０ｋＶｐ、５０ｍＡのＸ
線を照射する。照射中に放射線像変換パネルより発光さ
れた発光光を光電子増倍管（浜松ホトニクス製、光電子
増倍管Ｒ１３０５）を用い受光し、その強度を、放射線
像変換パネルＮｏ．１を１．００として相対輝度とし
た。結果は表１に示す。

【００４２】１０ｌｐ／ｍｍでの分解能放射線像変換パネルとハロゲン化銀写真感光材料（コニ
カ製、ＬＰ６３３）を張り合わせ撮影カセッテ（コニカ
製、ＭＯカセッテ）に入れ、カセッテ表面にＸ線ＭＴＦ
チャート（極光製Ｎｏ．１）を貼り付け、管電圧８０ｋ
Ｖｐ、５０ｍＡのＸ線を照射する。照射後のハロゲン化
銀写真感光材料を自動現像機（コニカ製、ＴＣＸ７０
１）にて現像し、得られた画像をマイクロデンシトメー
タ（コニカ製、ＰＤＭ５）により透過光を受光し、その
空間周波数１０ｌｐ／ｍｍでの放射線像変換パネルＮ
ｏ．１の強度を１００として分解能とし相対評価した。
結果は表１に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】表１から、本発明の放射線像変換パネル
は、輝度や鮮鋭性、Ｘ線撮影管電圧特性に優れているこ
とが判る。

【００４５】

【発明の効果】本発明により、輝度や鮮鋭性、Ｘ線撮影
管電圧特性に優れた放射線像変換パネルおよびその製造
方法を提供することができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｔ 1/20 Ｇ０１Ｔ 1/20 ＢＦターム(参考） 2G083 AA02 CC02 DD02 DD11 EE02 2G088 FF02 GG10 GG18 JJ05 JJ37 4H001 CA04 CA08 CF02 XA08 XA60 XA64 XA65 XA66 XA67 XA68 XA69 XA70

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上に、希土類元素のＮｄ，Ｇｄ，
Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂから選ばれる少な
くとも一つ以上の希土類元素を含有する結晶子サイズ１
００〜１０００Åの蛍光体粒子で形成された蛍光体層を
有することを特徴とする放射線像変換パネル。
【請求項２】希土類元素Ｅｕを２質量％〜２０質量％
含有する結晶子サイズ１００〜１０００Åの蛍光体粒子
で形成された蛍光体層を有することを特徴とする放射線
像変換パネル。
【請求項３】希土類元素Ｇｄを４０質量％〜８０質量
％含有する結晶子サイズ１００〜１０００Åの蛍光体粒
子で形成された蛍光体層を有することを特徴とする放射
線像変換パネル。
【請求項４】希土類元素Ｙを５質量％〜２０質量％含
有する結晶子サイズ１００〜１０００Åの蛍光体粒子で
形成された蛍光体層を有することを特徴とする放射線像
変換パネル。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項記載の放射
線像変換パネルの製造方法。