JP2003279697A

JP2003279697A - 放射線像変換パネル

Info

Publication number: JP2003279697A
Application number: JP2002080172A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Hosoi; 雄一細井
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】放射線像変換パネルを、放射線に対して高感
度で、鮮鋭度の高い画質を得ることができ、さらに画像
ムラの極めて少ないものとする。【解決手段】表面粗さＲａ（カットオフ値０．０８
ｍｍ）と表面うねりＷ _ＣＡ（高域カットオフ値０．０８
ｍｍ、低域カットオフ値８ｍｍ）との関係が、Ｒａ＞Ｗ
_ＣＡである基板１１の表面に、輝尽性蛍光体層１２を気
相堆積法により形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、輝尽性蛍光体を利
用する放射線像変換方法に用いられる放射線像変換パネ
ルに関し、詳しくは気相堆積法によって形成された輝尽
性蛍光体層を有する放射線像変換パネルに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の放射線写真法に代わる方法とし
て、たとえば特開昭５５−１２１４５号に記載されてい
るような輝尽性蛍光体を用いる放射線像変換方法が知ら
れている。この方法は、輝尽性蛍光体を含有する放射線
像変換パネル（蓄積性蛍光体シート）を利用するもの
で、被写体を透過した、あるいは被検体から発せられた
放射線をパネルの輝尽性蛍光体に吸収させ、そののちに
輝尽性蛍光体を可視光線、赤外線などの電磁波（励起
光）で時系列的に励起することにより、輝尽性蛍光体中
に蓄積されている放射線エネルギーを蛍光（輝尽発光
光）として放出させ、この蛍光を光電的に読み取って電
気信号を得、次いで得られた電気信号に基づいて被写体
あるいは被検体の放射線画像を可視像として再生するも
のである。読取りを終えたパネルは、残存する画像の消
去が行なわれた後、次の撮影のために備えられる。すな
わち、放射線像変換パネルは繰り返し使用される。

【０００３】この放射線像変換方法によれば、従来の放
射線写真フィルムと増感紙との組合せを用いる放射線写
真法による場合に比較して、はるかに少ない被曝線量で
情報量の豊富な放射線画像を得ることができるという利
点がある。さらに、従来の放射線写真法では一回の撮影
ごとに放射線写真フィルムを消費するのに対して、この
放射線像変換方法では放射線像変換パネルを繰返し使用
するので資源保護、経済効率の面からも有利である。こ
のように放射線像変換方法は非常に有利な画像形成方法
であるが、この方法に用いられる放射線像変換パネルも
従来の放射線写真法に用いられる増感紙と同様に、高感
度であってかつ良好な画質（鮮鋭度、粒状性など）を与
えるものであることが望まれる。

【０００４】放射線像変換パネルの輝尽性蛍光体層を形
成する方法としては、輝尽性蛍光体と結合剤（結着剤）
とを含む分散液を、支持体あるいは保護層上に塗布・乾
燥して形成する方法と、輝尽性蛍光体を気相堆積法によ
って堆積させる方法とが知られているが、後者の方法に
より形成された輝尽性蛍光体層を有する放射線像変換パ
ネルは、輝尽性蛍光体層が結合剤を含有しないため、一
般に、輝尽性蛍光体の充填率が高く、高感度な画質を得
ることができることが知られている。

【０００５】特に、上記の気相堆積法によって輝尽性蛍
光体を堆積させる場合に、例えば、特許第２０８０９７
７号に記載されているように、支持体（基板）上の表面
に矩形状凹凸パターンを設け、ここに輝尽性蛍光体を気
相堆積させると、結晶的に不連続な微細柱状結晶のブロ
ック構造からなる輝尽性蛍光体層が形成され、輝尽性蛍
光体層中での輝尽励起光及び輝尽性発光光の指向性を、
従来の放射線像変換パネルに比較して向上させることが
できることが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、放射線像変換
パネルのラインセンサーによる読み取りにおいては、微
小レンズ（例えばセルフォックレンズアレイ）の焦点距
離が短いために、表面うねりの大きな基板に上記のよう
な凹凸パターンを形成して輝尽性蛍光体層を設けた場
合、輝尽性蛍光体の柱状性が悪くなり、画像ムラが発生
しやすいという問題がある。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、放射線に対して高感度で、粒状性がよく、鮮鋭度
の高い画質を得ることができ、さらに画像ムラの極めて
少ない放射線像変換パネルを提供することを目的とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の放射線像変換パ
ネルは、表面粗さＲａ（カットオフ値０．０８ｍｍ）と
表面うねりＷ_ＣＡ（高域カットオフ値０．０８ｍｍ、低
域カットオフ値８ｍｍ）との関係が、Ｒａ＞Ｗ_ＣＡであ
る基板の表面に、気相堆積法で形成した輝尽性蛍光体層
を有することを特徴とするものである。

【０００９】Ｒａは、日本工業規格（ＪＩＳ−Ｂ０６０
１）で定義される表面粗さを表す中心線平均粗さであっ
て、０．０８ｍｍより長い表面うねり成分をカットオフ
した値であり、Ｗ_ＣＡは、日本工業規格（ＪＩＳ−Ｂ０
６１０）で定義される表面うねりを表すろ波中心線うね
りであって、高域カットオフ値が０．０８ｍｍ、低域カ
ットオフ値が８ｍｍにおける値を意味する。なお、以
下、特に断らない限り、本発明で表面粗さＲａという時
はカットオフ値０．０８ｍｍの値を意味し、表面うねり
Ｗ_ＣＡというときは高域カットオフ値０．０８ｍｍ、低
域カットオフ値８ｍｍの値を意味するものとする。

【００１０】前記Ｒａは０．３μｍ以上であることが好
ましく、前記Ｗ_ＣＡは８．０μｍ未満であることが好ま
しい。

【００１１】

【発明の効果】本発明の放射線像変換パネルは、表面粗
さＲａと表面うねりＷ_ＣＡとの関係が、Ｒａ＞Ｗ_ＣＡで
ある基板の表面に、気相堆積法で形成した輝尽性蛍光体
層を有するので、画素サイズを超える波長領域の表面う
ねりが少ない基板とすることが可能となり、この基板上
に輝尽性蛍光体を気相堆積するので、基板の表面うねり
に起因する画像のムラを抑制することができる。また、
基板表面の凹凸ピッチを画素サイズ以下にすることがで
きるので、輝尽性蛍光体の柱状性を良好なものとするこ
とができ、鮮鋭性を向上させることが可能となる。

【００１２】特に、医療用途に用いられる放射線像変換
パネルの画素サイズは８０〜１００μｍであるが、表面
粗さＲａと表面うねりＷ_ＣＡとの関係がＲａ＞Ｗ_ＣＡで
ある基板の表面に、輝尽性蛍光体層を気相堆積法で形成
することによって、画素サイズを超える波長領域の表面
うねりが少なく、鮮鋭性の向上した放射線像変換パネル
とすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明の第一の実施
の形態を示す放射線像変換パネルの模式断面図である。
図１に示す放射線像変換パネル１０は、基板１１上に気
相堆積法で形成された輝尽性蛍光体層１２を有してな
る。片面の全面に多数の凸部１１ａが形成された基板１
１の表面は、表面粗さＲａと表面うねりＷ_ＣＡとの関係
がＲａ＞Ｗ_ＣＡとなっている。なお、図では基板の表面
に設けられた凹凸をわかりやすくするために、大きく表
しているが、実際に基板表面に設けられる凹凸は後述の
ように極めて微細な凹凸である。輝尽性蛍光体層１２
は、基板１１上の凸部１１ａを起点に気相堆積法によっ
て層厚方向に伸びた輝尽性蛍光体の柱状構造１２ａが１
つずつ形成されてなる。

【００１４】基板１１上の凸部１１ａの形状は特に限定
されるものではなく、円柱型、多角柱型、あるいは円錐
台や多角錘台など、様々な形状を選択することができ
る。また、凸部は平均的にむらなく並んでいればランダ
ムに配列されていても差し支えない。凸部の最大径、高
さおよび凸部同士の間隔は、凸部のそれぞれを起点に気
相堆積法によって、層厚方向に伸びた輝尽性蛍光体の柱
状構造が１つずつ形成され、輝尽性蛍光体層の表面が凸
部から伸びた輝尽性蛍光体の柱状構造のみで形成される
ように調整されることが好ましい。

【００１５】それぞれの凸部１１ａから気相堆積法によ
って形成された多数の輝尽性蛍光体の柱状構造１２ａ
は、それぞれが独立して輝尽性蛍光体層１２の層厚方向
に伸びるため、柱状構造１２ａ同士は互いに結晶が独立
し、柱状構造１２ａ間にはクラックが入る。このクラッ
クは、画素サイズ８０〜１００μｍよりも充分に小さい
サイズで形成されるため、画像に影響を与えることがな
く、輝尽性励起光、発光光の指向性を高め、光の横の広
がりを抑えることを可能にするとともに、鮮鋭度を向上
させることができる。

【００１６】図２は、上記した基板を研磨することなく
凸部を設けた基板を模式図で表したものである。図に示
すように研磨していない基板表面は大きな表面うねりが
存在しており、この基板上に例えば、高さ４μｍ、幅５
μｍサイズの凸部を設け、ここに輝尽性蛍光体を気相堆
積した放射線像変換パネルの場合、焦点距離が短い微小
レンズで読み取りを行うと、表面のうねりによって画像
のムラが生じる。また輝尽性蛍光体の柱状性が悪くなる
ため、輝尽性励起光、発光光の指向性が低下し、鮮鋭度
を向上させることができなくなる。

【００１７】そこで、基板表面の大きな表面うねりを除
去する。この場合、表面うねりＷ_Ｃ _Ａが８．０μｍ未
満、より好ましくは５．０μｍ以下になるように表面う
ねりを除去することが好ましい。除去の方法は特に限定
されるものではなく、例えば基板の両面及び片面を研磨
によって行うことができる。また、ガラスの場合にはフ
ュージョン法で作製してもよい。

【００１８】続いて、表面うねりが除去された基板の表
面に、表面粗さＲａと表面うねりＷ _ＣＡとの関係がＲａ
＞Ｗ_ＣＡとなるように、微細凹凸加工を施す。この場
合、表面粗さＲａが０．３μｍ以上、好ましくは１．０
μｍ以上とすることが好ましい。このような基板上の微
細凹凸は、公知の方法によって設けることができ、例え
ば、基板そのものをエンボッシュやエッチングにより凸
型ドット形状としてもよいし、光、熱、薬品などで基板
に固着硬化する樹脂を素材とするインクを用いて、グラ
ビア法あるいはシルク法などによって印刷した後、乾
燥、硬化処理を行う印刷法あるいは写真蝕刻法などによ
って形成してもよい。また、図３に示すように研磨した
基板３１上に樹脂３３を載せ、この樹脂に対して加熱加
圧成型によって微細凹凸３３ａを設けてもよいし、セラ
ミックなどの微粒子を塗布することによって微細凹凸加
工を施してもよい。

【００１９】このようにして、基板表面の表面粗さＲａ
と表面うねりＷ_ＣＡとの関係がＲａ＞Ｗ_ＣＡとなってい
る基板上に、輝尽性蛍光体を気相堆積法によって設け
る。この場合、輝尽性蛍光体は、基板の微細凹凸加工が
施されている側の面に設ける必要がある。そのため、基
板表面に基板の表裏を識別するために表裏識別手段を設
けてもよい。例えば、図４(ａ)〜(ｃ)に示すような片面
に面取りを施したもの、図５(ａ)および(ｂ)に示すよう
な面取りの深さによって表裏を識別するもの、図６(ａ)
および(ｂ)に示すような角に面取りを施したもの、図７
(ａ)および(ｂ)に示すような切り欠きを設けたもの、図
８(ａ)および(ｂ)に示すような凹凸を設けたもの、図９
(ａ)および(ｂ)に示すように溝を設けたもの、また、図
１０(ａ)〜(ｃ)に示すようなマーキングにより識別する
ものであってもよい。

【００２０】本発明に用いられる基板としては、各種高
分子材料、石英ガラス、無アルカリガラス、ソーダガラ
ス、耐熱ガラス（パイレックス（Ｒ）等）、金属等を用
いることができ、具体的には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、アルミニウムシート、鉄
シート、銅シート、クロムシート等の金属シートあるい
は金属酸化物の被覆層を有する金属シートが好ましい。
基板の膜厚は選択する基板の材質等によって異なるが、
ガラスあるいは金属基板の場合には、１００μｍ〜２０
ｍｍの範囲であることが好ましく、１ｍｍ〜１０ｍｍの
範囲であることがより好ましい。

【００２１】本発明の放射線像変換パネルに用いられる
輝尽性蛍光体としては、例えば、米国特許第3,859,527
号明細書に記載されているSrS:Ce,Sm、SrS:Eu,Sm、Th
O₂:Er、およびLa₂O₂S:Eu,Sm、

【００２２】特開昭55-12142号に記載されている ZnS:C
u,Pb、BaO・xAl₂O₃:Eu（ただし、0.8≦ｘ≦10）、およ
び、M^IIO・xSiO₂:A（ただし、M^IIはMg，Ca，Sr，Zn，C
d、またはBaであり、ＡはCe，Tb，Eu，Tm，Pb，Tl，Bi
またはMnであり、ｘは0.5≦x≦2.5である）、

【００２３】特開昭55-12144号に記載されている LnOX:
xA（ただし、LnはLa，Ｙ，Gd、およびLuのうちの少なく
とも一種、XはClおよびBrのうちの少なくとも一種、Aは
CeおよびTbのうちの少なくとも一種、そして、ｘは、０
＜ｘ＜0.1である）、

【００２４】特開昭55-12145号に記載されている(B
a_1-X,M²⁺ _X)FX:yA（ただし、M²⁺はMg，Ca，Sr，Zn、およ
びCdのうちの少なくとも一種、ＸはCl，BrおよびＩのう
ちの少なくとも一種、ＡはEu，Tb，Ce，Tm，Dy，Pr，H
o，Nd，YbおよびErのうちの少なくとも一種、そしてｘ
は０≦ｘ≦0.6、ｙは０≦ｙ≦0.2である）、

【００２５】特開昭57-148285号に記載されている下記
いづれかの、一般式xM₃(PO₄)₂・NX₂:yAまたは一般式 M₃
(PO₄)₂・yA （式中、Ｍ及びＮはそれぞれMg,Ca,Sr,Ba,Z
n及びCdのうち少なくとも１種、ＸはF,Cl,Br及びＩのう
ち少なくとも１種、ＡはEu,Tb,Ce,Tm,Dy,Pr,Ho,Nd,Yb,E
r,Sb,Tl,Mn及びSnのうち少なくとも１種を表わす。ま
た、ｘ及びｙは０＜ｘ≦６、０≦ｙ≦１なる条件を満た
す数である。）で表わされる蛍光体、下記いづれかの一
般式nReX₃・mAX′₂:xEu、一般式nReX₃・mAX′₂:xEu,ySm
（式中、ReはLa,Gd,Y,Luのうち少なくとも１種、Ａは
アルカリ土類金属、Ba,Sr,Caのうち少なくとも１種、Ｘ
及びＸ′はＦ、Cl,Brのうち少なくとも１種を表わす。
また、ｘ及びｙは、１×10^-4＜ｘ＜３×10^-1、１×10^-4
＜ｙ＜１×10^-1なる条件を満たす数であり、n/mは１×1
0^-3＜n/m＜７×10^-1なる条件を満たす。）で表わされる
蛍光体、及び一般式 M^IＸ・aM^IIX′₂・bM^IIIX″₃:cA
（但し、M^IはLi,Na,K,Rb及びCsから選ばれる少なくとも
１種のアルカリ金属であり、M^I ^IはBe,Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,C
d,Cu及びNiから選ばれる少なくとも１種の二価金属であ
る。M^IIIはSc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,E
r,Tm,Yb,Lu,Al,Ga及びInから選ばれる少なくとも１種の
三価金属である。X,X′及びＸ″はF,Cl,Br及びＩから選
ばれる少なくとも１種のハロゲンである。ＡはEu,Tb,C
e,Tm,Dy,Pr,Ho,Nd,Yb,Er,Gd,Lu,Sm,Y,Tl,Na,Ag,Cu,Bi及
びMgから選ばれる少なくとも１種の金属である。またａ
は、０≦ａ＜0.5の範囲の数値であり、ｂは０≦ｂ＜0.5
の範囲の数値であり、ｃは０＜ｃ≦0.2の範囲の数値で
ある。）で表わされるアルカリハライド蛍光体、

【００２６】特開昭56-116777号に記載されている(Ba
_1-X,M^II _X)F₂・aBaX₂:yEu,zA（ただし、M^IIはベリリウ
ム，マグネシウム，カルシウム，ストロンチウム，亜鉛
およびカドミウムのうちの少なくとも一種、Ｘは塩素，
臭素およびヨウ素のうちの少なくとも一種、Ａはジルコ
ニウムおよびスカンジウムのうちの少なくとも一種であ
り、ａ、ｘ、ｙ、およびｚはそれぞれ 0.5≦ａ≦1.25、
０≦ｘ≦１、10^-6≦ｙ≦2×10^-1、および０＜ｚ≦10^-2
である）の組成式で表わされる蛍光体、

【００２７】特開昭58-69281号に記載されている M^IIIO
X:xCe（ただし、M^IIIはPr，Nd，Pm，Sm，Eu，Tb，Dy，H
o，Er，Tm，YbおよびBiからなる群より選ばれる少なく
とも一種の三価金属であり、ＸはClおよびBrのうちのい
ずれか一方あるいはその両方であり、ｘは０＜ｘ＜0.1
である）の組成式で表わされる蛍光体、

【００２８】特開昭58-206678号に記載されているBa_1-X
M_X/2Ｌ_X/2FX:yEu²⁺（ただし、ＭはLi，Na，Ｋ，Rbおよ
びCsからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ
金属を表わし；Lは、Sc，Ｙ，La，Ce，Pr，Nd，Pm，S
m，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu，Al，Ga，Inおよ
びTlからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価金属
を表わし；X は、Cl，BrおよびＩからなる群より選ばれ
る少なくとも一種のハロゲンを表わし;そして、ｘは10
^-2≦ｘ≦0.5、ｙは０＜ｙ≦0.1である）の組成式で表わ
される蛍光体、

【００２９】特開昭59-75200号に記載されている M^IIFX
・aM^IX′・bM′^IIX″₂・cM^IIIX₃・xA:yEu²⁺（ただし、M^II
はBa，SrおよびCaからなる群より選ばれる少なくとも一
種のアルカリ土類金属であり；M^IはLi，Na，Ｋ，Rbお
よびCsからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカ
リ金属であり;M′^IIはBeおよびMgからなる群より選ばれ
る少なくとも一種の二価金属であり;M^IIIはAl，Ga，In
およびTlからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価
金属であり；Aは金属酸化物であり；XはCl，BrおよびＩ
からなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンであ
り；X′，X″および Xは、Ｆ，Cl，BrおよびＩからなる
群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンであり；そし
て、ａは０≦ａ≦２、ｂは０≦ｂ≦10^-2、ｃは０≦ｃ≦
10^-2、かつa+b+c≧10^-6 であり；x は０＜ｘ≦0.5、ｙ
は０＜ｙ≦0.2 である）の組成式で表わされる蛍光体、
などをあげることができる。

【００３０】特にアルカリハライド蛍光体は、蒸着・ス
パッタリング等の方法で輝尽性蛍光体層を形成させやす
く好ましい。但し、本発明の放射線像変換パネルに用い
られる輝尽性蛍光体は、前述の蛍光体に限られるもので
はなく、放射線を照射した後、輝尽励起光を照射した場
合に輝尽発光を示す蛍光体であればいかなる蛍光体であ
ってもよい。なお、輝尽性蛍光体層は、上記の輝尽性蛍
光体を単独で用いても、また適宜組み合わせて用いても
よい。

【００３１】輝尽性蛍光体の気相堆積法としては、蒸着
法、抵抗加熱法、スパッタ法、化学蒸着（ＣＶＤ）法な
どの公知の方法を用いることができる。ここでは、電子
蒸着法により形成する場合を例にとって説明する。電子
蒸着法は、抵抗加熱法などと比較して、蒸発源を局所的
に加熱して瞬時に蒸発させるので、蒸発速度を制御しや
すく、また蒸発源として仕込んだ蛍光体もしくはその原
料の組成と形成された蛍光体層中の蛍光体の組成との不
一致を小さくすることができるという利点がある。

【００３２】多元蒸着（共蒸着）により蛍光体層を形成
する場合には、まず蒸発源として、上記輝尽性蛍光体の
母体（Ｍ^IＸ）成分を含むものと付活剤（Ａ）成分を含
むものとからなる少なくとも２個の蒸発源を用意する。
多元蒸着は、蛍光体の母体成分と付活剤成分の蒸気圧が
大きく異なる場合に、その蒸着速度を各々制御すること
ができるので好ましい。各蒸発源は、所望とする輝尽性
蛍光体の組成に応じて、蛍光体の母体成分および付活剤
成分それぞれのみから構成されていてもよいし、添加物
成分などとの混合物であってもよい。また、蒸発源は２
個に限定されるものではなく、例えば別に添加物成分な
どからなる蒸発源を加えて３個以上としてもよい。

【００３３】蛍光体の母体成分は、母体を構成する化合
物それ自体であってもよいし、あるいは反応して母体化
合物となりうる２以上の原料の混合物であってもよい。
また、付活剤成分は、一般には付活剤元素を含む化合物
であり、例えば付活剤元素のハロゲン化物が用いられ
る。

【００３４】付活剤ＡがＥｕである場合には、付活剤成
分のＥｕ化合物におけるＥｕ²⁺化合物のモル比が７０％
以上であることが好ましい。一般に、Ｅｕ化合物にはＥ
ｕ²⁺とＥｕ³⁺が混合して含まれているが、所望とする
輝尽発光（あるいは瞬時発光であっても）はＥｕ²⁺を付
活剤とする蛍光体から発せられるからである。Ｅｕ化合
物はＥｕＢｒ_xであることが好ましく、その場合に、ｘ
は２．０≦ｘ≦２．３の範囲内の数値であることが好ま
しい。ｘは２．０であることが望ましいが、２．０に近
づけようとすると酸素が混入しやすくなる。よって、実
際には、ｘは２．２付近でＢｒの比率が比較的高い状態
が安定している。

【００３５】蒸発源は、突沸防止などの点からその含水
量が０．５重量％以下であることが好ましい。蒸発源の
脱水は、上記の各蛍光体成分を減圧下で１００〜３００
℃の温度範囲で加熱処理したり、あるいは窒素雰囲気な
どの水分を含まない雰囲気中で、蛍光体成分の融点以上
の温度で数十分から数時間加熱することにより行うこと
ができる。

【００３６】蒸発源の相対密度は、８０％以上９８％以
下であることが好ましく、９０％以上９６％以下である
ことがより好ましい。蒸発源が相対密度の低い粉体状態
であると、蒸着の際に粉体が飛散するなどの不都合が生
じたり、蒸発源の表面から均一に蒸発しないで蒸着膜の
膜厚が不均一となったりする。よって、安定した蒸着を
実現するためには蒸発源の密度がある程度高いことが望
ましい。上記相対密度とするには、一般に、粉体を２０
ＭＰａ以上の圧力で加圧成形したり、あるいは融点以上
の温度で加熱溶融して、タブレット（錠剤）の形状にす
る。但し、蒸発源は必ずしもタブレット形状である必要
はない。

【００３７】また、蒸発源、特に蛍光体母体成分を含む
蒸発源は、アルカリ金属不純物（蛍光体の構成元素以外
のアルカリ金属）の含有量が１０ｐｐｍ以下であり、ア
ルカリ土類金属不純物（蛍光体の構成元素以外のアルカ
リ土類金属）の含有量が１ｐｐｍ以下であることが望ま
しい。このような蒸発源は、アルカリ金属やアルカリ土
類金属などの不純物の含有量の少ない原料を使用するこ
とによって調整することができる。これによって、不純
物の混入が少ない蒸着膜を形成することができるととも
に、そのような蒸着膜は発光量を増加させることができ
る。

【００３８】上記の蒸発源および基板を蒸着装置内に設
置し、装置内を排気して、１×１０ ^-5Ｐａ〜１×１０^-2
Ｐａ程度の真空度とする。このとき、真空度をこの程度
に保持しながら、Ａｒガス、Ｎｅガスなどの不活性ガス
を導入してもよい。また、必要に応じてＯ₂、Ｈ₂等の
反応性ガスを導入してもよい。また、装置内の雰囲気中
の水分圧を、ディフュージョンポンプとコールドトラッ
プの組み合わせなどを用いることにより、７．０×１０
^-3Ｐａ以下にすることが好ましい。

【００３９】次に、２つの電子銃から電子線をそれぞれ
発生させて、各蒸発源に照射する。このとき、電子線の
加速電圧を１．５ｋＶ以上５．０ｋＶ以下に設定するこ
とが好ましい。電子線の照射により、蒸発源である輝尽
性蛍光体の母体成分や付活剤成分などは加熱されて蒸
発、飛散し、そして反応を生じて蛍光体を形成するとと
もに基板表面に堆積する。この際に、各電子線の加速電
圧などを調整することにより、各蒸発源の蒸発速度を制
御することができる。蛍光体の堆積する速度、すなわち
蒸着速度は、０．０５μｍ／分〜３００μｍ／分である
ことが好ましい。堆積速度が０．０５μｍ／分未満の場
合には、本発明の放射線像変換パネルの生産性が低く好
ましくない。また堆積速度が３００μｍ／分を越える場
合には堆積速度のコントロールがむずかしくなる。な
お、電子線の照射を複数回に分けて行って２つ以上の蒸
着膜を形成することもできる。さらに、蒸着の際に必要
に応じて被蒸着物（基板）を冷却または加熱してもよ
い。

【００４０】蒸着終了後、得られた蒸着膜を加熱処理
（アニール処理）する。加熱処理は、例えば５０℃〜６
００℃の範囲の温度、窒素雰囲気下（少量の酸素または
水素を含んでいてもよい）で数時間かけて行う。

【００４１】一元蒸着（疑似一元蒸着）の場合には、蒸
発流に垂直な方向（基板に平行な方向）に上記蛍光体母
体成分と付活剤成分とを分離して含む１個の蒸発源を用
意することが好ましい。そして蒸着に際しては、１つの
電子線を用いて、蒸発源の母体成分領域および付活剤成
分領域各々に電子線を照射する時間（滞在時間）を制御
することにより、均一な組成の輝尽性蛍光体からなる蒸
着膜を形成することができる。

【００４２】あるいは、蒸発源として輝尽性蛍光体自体
を用いる一元蒸着であってもよく、その場合にも、上述
のようにして含水量を０．５重量％以下と調整したもの
を用いる。また、蒸発源の蛍光体はアルカリ金属不純物
の含有量が１０ｐｐｍ以下であり、アルカリ土類金属不
純物の含有量が１ｐｐｍ以下であることが好ましい。

【００４３】また、上記輝尽性蛍光体からなる蒸着膜を
形成するに先立って、蛍光体の母体のみからなる蒸着膜
を形成してもよい。これによって、よりいっそう柱状構
造の良好な蒸着膜を得ることができる。なお、蛍光体か
らなる蒸着膜中の付活剤などの添加物は、特に蒸着時の
加熱および／または蒸着後の加熱処理によって、蛍光体
母体からなる蒸着膜中に拡散するために、両者の境界は
必ずしも明確ではない。

【００４４】このようにして、所望のアルカリ金属ハロ
ゲン化物系輝尽性蛍光体の柱状構造が厚み方向に成長し
た蛍光体層が得られる。

【００４５】輝尽性蛍光体層の層厚は、目的とする放射
線像変換パネルの特性、気相堆積層の実施手段や条件な
どによって異なるが、１０〜１０００μｍの範囲である
ことが好ましく、２０〜８００μｍの範囲であることが
より好ましい。輝尽性蛍光体層の層厚を１０μｍ未満に
した場合には放射線吸収率が極端に低下して放射線感度
が悪くなり、画像の粒状性が劣化するばかりか、輝尽性
蛍光体層が透明となり易く、輝尽励起光の輝尽性蛍光体
層中での横方向への広がりが著しく増大し、画像の鮮鋭
性が劣化する傾向にあるので好ましくない。

【００４６】なお、本発明の放射線像変換パネルは、輝
尽性蛍光体層の輝尽励起光入射側表面とは反対側の表面
に反射層を有していてもよい。反射層としては、界面に
おいて光学的密度が異り（屈折率が異り）かつ滑面であ
れば本発明に適用することができるが、輝尽励起光及び
／または輝尽発光のそれぞれの波長領域の光に対して５
０％以上、より好ましくは７０％以上の平均反射率（な
お、この反射率は積分球型分光光度計で求めることがで
きる。）を有するものが好ましく、例えば金属滑面、セ
ラミック面を有する層とすることが好ましい。

【００４７】金属滑面は蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーテイング法、メッキ法などで基板表面に形成
してもよいし、金属箔をラミネートしてもよい。金属の
蒸着法等の気相堆積法は反射層の形成が容易であり、ま
た基板上表面の凹凸の形状に影響されることなく、反射
層の形成が可能なのでより好ましい。使用される金属と
してはアルミニウム、銀、クロム、ニッケル、白金、ロ
ジウム、錫等が好ましい。

【００４８】また、本発明の放射線像変換パネルにおい
ては、輝尽性蛍光体層の反射層が設けられる面とは反対
側の面に、輝尽性蛍光体層を物理的にあるいは化学的に
保護するための保護層が設けられてもよい。この保護層
は、保護層用塗布液を輝尽性蛍光体層上に直接塗布して
形成してもよいし、あるいはあらかじめ別途形成した保
護層を輝尽性蛍光体層上に接着してもよい。保護層の材
料としては酢酸セルロース、ニトロセルロース、ポリメ
チルメタクリレート、ポリビニルブチラール、ポリビニ
ルホルマール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレン、塩化ビニリデ
ン、ナイロン等の通常の保護層用材料が用いられる。ま
た、この保護層は蒸着法、スパッタリング法等により、
SiC、SiO ₂、SiN、Al₂O₃、などの無機物質を積層して
形成してもよい。

【００４９】また、保護層中には、酸化マグネシウム、
酸化亜鉛、二酸化チタン、アルミナなどの光散乱性微粒
子、パーフルオロオレフィン樹脂粉末、シリコーン樹脂
粉末などの滑り剤、およびポリイソシアネートなどの架
橋剤といった各種の添加剤が分散含有されていてもよ
い。これらの保護層の層厚は一般に、高分子物質からな
る場合には０．１μｍ〜２０μｍ程度が、ガラスなどの
無機化合物の場合には１００〜１０００μｍの範囲が好
ましい。

【００５０】保護層の表面には、さらに、保護層の耐汚
染性を高めるためのフッ素樹脂塗布層を設けてもよい。
フッ素樹脂塗布層は、フッ素樹脂を有機溶媒に溶解（ま
たは分散）させて調整したフッ素樹脂溶液を保護層の表
面に塗布し、乾燥することにより形成することができ
る。フッ素樹脂は単独で使用してもよいが、通常はフッ
素樹脂と膜形成性の高い樹脂との混合物として使用す
る。また、ポリシロキサン骨格を持つオリゴマーあるい
はパーフルオロアルキル基を持つオリゴマーを併用する
こともできる。フッ素樹脂塗布層には、干渉むらを低減
させ、さらに放射線画像の画質を向上させるために、微
粒子フィラーを充填することもできる。フッ素樹脂塗布
層の層厚は通常は０．５μｍ〜２０μｍの範囲が好まし
い。フッ素樹脂塗布層の形成に際しては、架橋剤、硬膜
剤、黄変防止剤などのような添加成分を適宜用いること
ができる。特に、架橋剤の添加は、フッ素樹脂塗布層の
耐久性の向上に有利である。

【００５１】上述のようにして、本発明の放射線像変換
パネルを得ることができるが、パネルの構成は、公知の
バリエーションを含むものであってもよい。例えば、得
られる画像の鮮鋭度を向上させることを目的として、上
記の少なくともいずれかの層を、励起光を吸収して輝尽
発光光は吸収しないような着色剤によって着色してもよ
い。以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。

【００５２】

【実施例】（実施例１）＜ＣｓＢｒ蒸発源の作製＞ＣｓＢｒ粉末７５ｇをジルコ
ニア製粉末成形用ダイス（内径：３５ｍｍ）に入れ、粉
末金型プレス成形機（テーブルプレスＴＢ−５型、エヌ
ピーエーシステム（株）製）にて５０ＭＰａの圧力で加
圧し、タブレット（直径：３５ｍｍ、厚み：２０ｍｍ）
に成形した。このとき、ＣｓＢｒ粉末にかかった圧力は
約４０ＭＰａであった。次に、このタブレットに真空乾
燥機にて温度２００℃で２時間の真空乾燥処理を施し
た。得られたタブレットの密度は３．９ｇ／ｃｍ³、含
水量は０．３重量％であった。

【００５３】＜ＥｕＢｒ_x蒸発源の作製＞ＥｕＢｒ
_x（ｘ＝２．２）粉末２５ｇをジルコニア製粉末成形用
ダイス（内径：２５ｍｍ）に入れ、粉末金型プレス成形
機にて５０ＭＰａの圧力で加圧し、タブレット（直径：
２５ｍｍ、厚み：１０ｍｍ）に成形した。このとき、Ｅ
ｕＢｒ _x粉末にかかった圧力は約８０ＭＰａであった。
次に、このタブレットに真空乾燥機にて温度２００℃で
２時間の真空乾燥処理を施した。得られたタブレットの
密度は５．１ｇ／ｃｍ³、含水量は０．５重量％であっ
た。

【００５４】＜放射線像変換パネルの作製＞ガラス基板
（厚さ０．７ｍｍ）を、両面研磨した。研磨した基板の
表面うねりＷ_ＣＡは０．４μｍであった。続いて、研磨
した基板上にウエットエッチングにより表面粗さＲａが
２μｍとなるように柱径５μｍ、高さ４μｍの矩形状の
微細凹凸加工を施した。この微細加工を施した基板を蒸
着器中に設置し、蒸着器内の所定の位置にＥｕＢｒ_xタ
ブレットおよびＣｓＢｒタブレットを配置し、蒸着器を
排気して１×１０^-3Ｐａの真空度とした。続いて、基板
の蒸着面の反対側に位置したシーズヒータからなる加熱
源で、基板を３００℃に加熱した。蒸着源のそれぞれに
電子銃により電子線を照射して、ＣｓＢｒ：Ｅｕ輝尽性
蛍光体（層厚４００μｍ、面積１０ｃｍ×１０ｃｍ）を
堆積させた。この際、各々の電子銃のエミッション電流
を調整することによって、輝尽性蛍光体におけるＥｕ／
Ｃｓモル濃度比が０．００３／１となるように調整し
た。乾燥雰囲気下、蒸着器中を大気圧に戻し、基板を取
り出した。

【００５５】次に、この基板をガス導入可能な真空加熱
装置に入れ、ロータリーポンプを用いて約１Ｐａまで真
空に引いて蒸着膜に吸着している水分等を除去した後、
窒素ガス雰囲気中、２００℃の温度で２時間蒸着膜を熱
処理した。真空下で基板を冷却し、充分に温度が下がっ
た状態で装置から基板を取り出した。基板上には、Ｃｓ
Ｂｒ：Ｅｕ輝尽性蛍光体の柱状構造がほぼ垂直に密に林
立した構造の蛍光体層が形成された。これによって、基
板に設けられた凸部のそれぞれに太さ３μｍ、長さ４０
０μｍの柱状構造が形成された輝尽性蛍光体層を有する
放射線像変換パネルが作製された。

【００５６】（実施例２）研磨した基板上に、レジスト
にプロキシ露光することによって微細凹凸加工を施した
以外は、実施例１と同様にして放射線像変換パネルを作
製した。

【００５７】（実施例３）表面うねりＷ_ＣＡを０．６μ
ｍに研磨したガラス基板上にポリイミド樹脂を載せ、こ
の樹脂に対して加熱加圧成型によって表面粗さＲａが１
μｍとなるように三角形状の凹凸加工を施した以外は、
実施例１と同様にして放射線像変換パネルを作製した。

【００５８】（実施例４）基板としてＡｌ基板を用い、
このＡｌ基板を研磨して表面うねりＷ_ＣＡを１．０μｍ
とし、続いて、この基板上に平均粒子径５μｍのセラミ
ック粉を塗布して、表面粗さＲａが１．４μｍとなるよ
うにランダム形状の微細凹凸加工を施した以外は、実施
例１と同様にして放射線像変換パネルを作製した。

【００５９】（比較例１）表面うねりＷ_ＣＡ＝０．２μ
ｍに研磨したガラス基板上に、微細凹凸加工することな
く輝尽性蛍光体層を設けた以外は実施例１と同様にして
放射線像変換パネルを作製した。

【００６０】（比較例２）研磨していない状態のガラス
基板（表面うねりＷ_ＣＡ＝１０μｍ）上に、ウエットエ
ッチングにより柱径５μｍ、高さ４μｍの矩形状の微細
凹凸を表面粗さＲａが２．５μｍとなるように設けた以
外は、実施例１と同様にして放射線像変換パネルを作製
した。

【００６１】（比較例３）表面うねりＷ_ＣＡ＝８μｍに
研磨したガラス基板上に、レジストにステッパー露光す
ることによって表面粗さＲａが２μｍの微細加工を施し
た以外は、実施例１と同様にして放射線像変換パネルを
作製した。

【００６２】（比較例４）表面うねりＷ_ＣＡ＝２μｍに
研磨したガラス基板上に、レジストにプロキシ露光する
ことによって柱径８０μｍ、高さ５μｍの加工を施した
以外は、実施例１と同様にして放射線像変換パネルを作
製した。

【００６３】実施例１〜４、比較例１〜４の微細凹凸形
状、表面粗さＲａ、表面うねりＷ_Ｃ _Ａ、輝尽性蛍光体の
柱状性、ＭＴＦ（画像の変調伝達関数）および画像ムラ
をまとめたものを表１に示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】柱状性は、日本電子（株）製走査型電子顕
微鏡ＪＳＭ−５４００により観察した。ＭＴＦ（空間周
波数：２サイクル／ｍｍ）は、放射線像変換パネルに、
管電圧８０ｋＶｐのＸ線を照射したのち、波長６５０ｎ
ｍで走査して蛍光体を励起し、蛍光体層から放射される
輝尽発光を受光して電気信号に変換し、これを画像再生
装置によって画像として再生して表示装置上に画像を
得、これをコンピュータで解析することにより得た。Ｍ
ＴＦ値は高いほど鮮鋭度がよいことを示す。また、画像
ムラは、目視により観察し、ムラが確認されたものにつ
いては×、確認されなかったものは○とした。

【００６６】表１から明らかなように、表面粗さＲａと
表面うねりＷ_ＣＡとの関係がＲａ＞Ｗ_ＣＡとなっている
実施例１〜３はいずれも輝尽性蛍光体の柱状性が良く、
表面うねりに起因する画像ムラも見られず、鮮鋭度も満
足できるものであった。また、実施例４は、微細凹凸加
工がランダムであるため、実施例１〜３に比べて、輝尽
性蛍光体の柱状性や鮮鋭度は低下したものの、画像ムラ
は見られなかった。

【００６７】一方、比較例１は基板表面が研磨されてい
るため、表面うねりに起因する画像ムラは生じなかった
が、微細凹凸加工が施されていないため柱状性、鮮鋭度
ともに悪かった。比較例２は、比較例１とは逆に、基板
表面に微細凹凸加工が施されているため柱状性、鮮鋭度
は良かったものの、基板表面が研磨されていないため
に、表面うねりに起因する画像ムラが生じた。比較例３
および比較例４は、基板表面を研磨し、微細加工も施し
たものであったが、表面粗さＲａと表面うねりＷ _ＣＡと
の関係がＲａ＜Ｗ_ＣＡとなっているため、画像ムラが生
じたり、柱状性、鮮鋭度において満足できるものではな
かった。

【００６８】以上のように、本発明の放射線像変換パネ
ルは、表面粗さＲａと表面うねりＷ _ＣＡとの関係が、Ｒ
ａ＞Ｗ_ＣＡである基板の表面に、気相堆積法で形成した
輝尽性蛍光体層を設けたので、画像のムラを抑制するこ
とができるとともに、鮮鋭性を向上させることが可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一の実施の形態を示す放射線像変換パ
ネルの模式断面図

【図２】研磨していない基板に微細凹凸加工を施した状
態を示す模式図

【図３】微細凹凸加工を施した基板の別の例を示す模式
断面図

【図４】基板の表裏を識別する手段の一例を示す図

【図５】基板の表裏を識別する手段の別の一例を示す図

【図６】基板の表裏を識別する手段の別の一例を示す図

【図７】基板の表裏を識別する手段の別の一例を示す図

【図８】基板の表裏を識別する手段の別の一例を示す図

【図９】基板の表裏を識別する手段の別の一例を示す図

【図１０】基板の表裏を識別する手段の別の一例を示す
図

【符号の説明】

10 放射線像変換パネル 11 基板 11a 凸部 12 輝尽性蛍光体層 12a 柱状構造

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面粗さＲａ（カットオフ値０．０８ｍ
ｍ）と表面うねりＷ _ＣＡ（高域カットオフ値０．０８ｍ
ｍ、低域カットオフ値８ｍｍ）との関係が、Ｒａ＞Ｗ
_ＣＡである基板の表面に、気相堆積法で形成した輝尽性
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】前記Ｒａが０．３μｍ以上であることを
特徴とする請求項１記載の放射線像変換パネル。
【請求項３】前記Ｗ_ＣＡが８．０μｍ未満であること
を特徴とする請求項１または２記載の放射線像変換パネ
ル。