JP2011033563A - 放射線画像検出装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、小型で、生産性に優れ、画像欠陥の発生を防止した耐湿性に優れる放射線画像検出装置を提供することにある。
【解決手段】少なくとも第１の基板と、第１の粘着層と、第２の基板と、シンチレータ層とがこの順に積層されたシンチレータパネルと、光電変換素子層を有する出力基板とが密着あるいは接着された放射線画像検出装置であって、前記シンチレータパネルの各層の面方向の配置領域において、前記第１の基板の配置領域は、前記光電変換素子層の配置領域を包含し、かつ前記第１の基板と、前記第１の粘着層と、前記第２の基板と、前記シンチレータ層とが耐湿保護層に覆われていることを特徴とする放射線画像検出装置、およびシンチレータパネルを形成した後に耐湿保護層を設けることを特徴とする製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、医療診断装置、非破壊検査機器等に用いられる放射線画像検出装置およびその製造方法に関する。

従来、エックス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、長い歴史のなか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いわゆる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出来ない。

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得られ、陰極管や液晶パネル等の画像表示装置に画像を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を必要としない。その結果、これらのデジタル方式の放射線画像検出装置は、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。

ここで、コンピューテッド・ラジオグラフィ（ＣＲ）は、イメージングプレートで読取った放射線画像をレーザースキャニングで読み出してデジタル化しているが、読出し工程が必要であり、また、鮮鋭性が十分でなく空間分解能も十分ではない。

一方、デジタルの放射線画像が直接得られるデジタル放射線画像技術として開発されてきているフラットパネル型放射線ディテクタ（ＦＰＤ）には、Ｇｄ_２Ｏ_２ＳやＣｓＩなどのシンチレータによって放射線を光に変換後フォトダイオードにより電荷へ変換するシンチレータ方式と、Ｓｅを代表とするエックス線検出素子によりエックス線を直接電荷へ変換する方式がある。本発明は、前者のシンチレータ方式のＦＰＤに関するものである。

シンチレータ方式のＦＰＤとしては、例えば、特許文献１は、シンチレータパネルと、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および電荷結合素子（ＣＣＤ）による光電変換素子との組み合わせであるＦＰＤを開示している。

また、特開２００８−３０９７７０号公報（特許文献２）の段落［００３９］〜［００４２］には、補強板を設けることでシンチレータパネルの平坦性および剛性を向上させ、シンチレータパネルのアルミニウム基板の湾曲に起因して生じるシンチレータの剥離を防止する技術が公開されている。特許文献２の補強板は、補強板の影により画像が不均一になることを防止するために、アルミニウム基板の厚さ方向から見たときに、補強板がシンチレータを覆い隠すように設けられている。

さらに、特開２００８−２８６７８５号公報（特許文献３）は、各層を構成する部材間での剥がれを防止することを目的として、放射線画像検出装置を構成する各層の配置領域を規定する技術が開示されている。

特開２００５−１１４４５６号公報 特開２００８−３０９７７０号公報 特開２００８−２８６７８５号公報

しかしながら、特許文献２に記載の技術では、補強板は、例えば両面テープや接着剤により耐湿性保護層を設けたシンチレータパネルのアルミニウム基板に貼り付けられているが、貼り付ける作業の際に耐湿性保護層が傷ついて耐湿性が劣化し、良品収率が低下する問題があった。さらに特許文献２に記載の技術では、補強板がアルミニウム基板より大きく、パネルが大型化してしまう問題点があった。

また、特許文献３に記載の技術は、部材の熱膨張係数の違いによる部材間での剥がれの問題に対しては、解決策を提示するものであるが、耐湿性の改善に関しては言及がない。

本発明は上記状況に鑑み成されたものであり、本発明の目的は、生産性に優れ、画像欠陥の発生を防止した耐湿性に優れる放射線画像検出装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
１．少なくとも第１の基板と、第１の粘着層と、第２の基板と、シンチレータ層とがこの順に積層されたシンチレータパネルと、光電変換素子層を有する出力基板とが密着あるいは接着された放射線画像検出装置であって、前記シンチレータパネルの各層の面方向の配置領域において、前記第１の基板の配置領域は、前記光電変換素子層の配置領域を包含し、かつ前記第１の基板と、前記第１の粘着層と、前記第２の基板と、前記シンチレータ層とが耐湿保護層に覆われていることを特徴とする放射線画像検出装置。
および、
１２．少なくとも第１の基板と、第１の粘着層と、第２の基板と、シンチレータ層とがこの順に積層されたシンチレータパネルと、光電変換素子層を有する出力基板とが密着あるいは接着された放射線画像検出装置の製造方法であって、前記シンチレータパネルの各層の面方向の配置領域において、前記第１の基板の配置領域は、前記光電変換素子層の配置領域を包含し、かつ前記第１の基板と、前記第１の粘着層と、前記第２の基板と、前記シンチレータ層とを設けてシンチレータパネルを形成した後に耐湿保護層を設けることを特徴とする放射線画像検出装置の製造方法。

また、本発明は、以下の態様とすることでさらに良好な効果を発揮できる。
２．前記シンチレータ層の面方向の配置領域は、前記光電変換素子層の配置領域を包含するとともに、前記第１の基板の配置領域を包含することを特徴とする前記１に記載の放射線画像検出装置。
３．前記第１の粘着層の面方向の配置領域は、前記シンチレータ層の配置領域より狭く、前記第１の基板の配置領域よりは広いことを特徴とする前記２に記載の放射線画像検出装置。
４．前記耐湿保護層が、前記第１の基板の放射線入射側の面においてその全面を覆っていることを特徴とする前記１から４のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
５．前記耐湿保護層が、前記第１の基板の放射線入射側の面においてその面の一部を覆っていることを特徴とする前記１から４のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
６．前記第２の基板と前記シンチレータ層との間に、少なくとも放射線透過性の反射層が形成されることを特徴とする前記１から５のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
７．前記第１の基板は、第２の粘着層によって吸湿層が貼り付けられていることを特徴とする前記１から５のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
８．前記耐湿保護層は、ＣＶＤ法で形成されたポリパラキシリレン膜であることを特徴とする前記１から７のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
９．前記シンチレータ層が気相堆積法により形成されることを特徴とする前記１から８のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
１０．前記シンチレータ層がセシウムハライド系蛍光体を含むことを特徴とする前記１から９のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
１１．前記セシウムハライド系蛍光体が賦活剤としてタリウムを含有することを特徴とする前記１０に記載の放射線画像検出装置。

本発明によれば、生産性に優れ、画像欠陥の発生を防止した耐湿性に優れる放射線画像検出装置を提供することができる。

すなわち、第１の基板の配置領域が光電変換素子層の配置領域を包含することで、第１の基板の影が光電変換素子に写しこまれることを防止し、また、第１の基板からシンチレータ層までを作成してから防湿保護層で全体を覆うようにしたので、従来技術のように作成時に防湿保護層を傷つけることがなく、生産性を向上できる。

また、シンチレータ層の配置領域が第１の基板の配置領域を包含することにより、シンチレータ層で光変換された放射線画像の全てを光電変換素子に取り込むことができ、かつシンチレータ層の大きさを検出装置の最大の大きさとするので、全体として小型化を達成できる。

放射線画像検出装置１００の概略構成を示す一部破断斜視図 放射線画像検出装置の層構成を示す概略断面図 放射線画像検出装置の層構成の配置領域の関係を説明する概略図 図４（ａ）は蒸着装置６１の概略構成を示す側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ視図

放射線検出システムにおいては、放射線発生器で発生させた放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線を放射線画像検出装置に入射させる。放射線画像検出装置は、被写体からの放射線情報を検出し、デジタルの画像信号に変換して出力する。使用される放射線は、例えば、波長が１×１０^−１０ｍ程度のエックス線である。

放射線画像検出装置により変換された画像信号は、各種画像処理を行った上、画像表示部で表示したり、各種プリンタにて媒体上に出力される。またこの画像信号をメモリに保存したり、ネットワークを介して他の部署に送信することもできる。

以下、このような放射線画像検出装置の本発明に係る概略構造について図１を用いて説明する。放射線画像検出装置１００は、照射された放射線を受けて放射線情報をデジタル画像信号に変換する撮像パネル１１０を有している。

撮像パネル１１０は、放射線の照射により蛍光発光を行うシンチレータパネル１１１と、その下方に設けられシンチレータパネル１１１で発生した蛍光を光電変換する光電変換部１１２を有する。光電変換部１１２は、図１に示すように、格子状に２次元配置されており、個々の光電変換素子が放射線画像の１画素に対応するものである。

放射線画像検出装置１００は、さらに、放射線画像検出装置１００の動作を制御する制御回路１２０、撮像パネル１１０で変換された画像信号を記憶するメモリ部１３０、放射線画像検出装置１００の動作を切り換える操作部１４０、放射線画像の撮影準備完了やメモリ部１３０への画像信号の書込みを表示する表示部１５０、撮像パネル１１０より画像信号を得るために必要な電力供給を行う電源部１６０、放射線画像検出装置１００と外部の画像処理部との間で通信を行うための通信用のコネクタ１７０、およびこれらを収納する筐体１８０より構成される。

ここで、放射線画像検出装置１００に電源部１６０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１３０を設け、コネクタ１７０を介して放射線画像検出装置１００を着脱自在にしておけば、放射線画像検出装置１００を持ち運びできる可搬構造とすることができる。

筐体１８０は、アルミニウムやアルミニウム合金等の軽量で耐久性を有する素材で構成される。筐体１８０の放射線入射面側は、カーボン繊維等の放射線を透過し易い材料で形成される。また、放射線入射面とは逆側にあたる背面側には鉛板等の放射線吸収材料を設け、放射線画像検出装置１００を透過した放射線や、放射線画像検出装置１００の構成素材が放射線吸収により発生する２次放射線の装置外への漏洩を防止する。

図２は本発明の放射線画像検出装置の撮像パネル１１０の層構成を示す断面図であり、その左半分に機能的に括った概略図を、右半分に付加可能な層も含めた具体的な層構成を示す。

まず、左半分の機能的に括った層構成を説明する。

図において、放射線は図の上方から入射する。撮像パネル１１０は、図の上方放射線入射方向から、大きく分けてシンチレータパネル１０と光電変換素子基板２０との積層で構成されており、シンチレータパネル１０は、放射線入射方向から順に、第１の基板１１、第１の粘着層１２、第２の基板１４とシンチレータ層１５を有するシンチレータシート１３からなり、これら全体を耐湿保護層１６が覆っている。また、光電変換素子基板２０は、放射線入射方向から順に、シンチレータパネル１０との間に設けられる隔膜２１、光電変換素子層２２、出力層２３、および第３の基板２４が積層された構成である。

ここで、シンチレータパネル１０は、放射線画像を光変換するものであるが、後述する製造方法で説明するように、第２の基板１４はシンチレータ層１５の基台として設けられ、両者でシンチレータシート１３を構成する。そして、基台上に形成されたシンチレータシート１３は、第１の粘着層１２で第１の基板１１に接着してある。第１の基板１１は、シンチレータパネル１０の強度と平坦性を確保する機能を有する。また、耐湿保護層１６は、シンチレータパネル１０全体を湿気から保護するものである。

次に、図２の右側で具体的な層構成を説明するに、第２の基板１４のシンチレータ層１５側には、第２の基板の平滑性を確保するための中間層１７ａ、光取り出し効率をアップするための反射層１７ｂ、反射率、輝度を向上するための酸化物層１７ｃ、シンチレータ層１５の保護のための保護層１７ｄが順次積層して設けられている。これらは、付加的な層であるが、付加するほうが装置の性能を向上させる上で望ましい。少なくとも反射層は設けたほうがよい。

また、第１の基板１２の放射線入射側には、第２の粘着層１８によって、湿気を吸収するための吸湿層１９が接着されている。吸湿層１９は、特に耐湿保護層１６をフィルムで構成し、密封する際に大気中の湿気が内部に取り込まれてしまうような場合に有効である。なお、吸湿層１９の位置は、上記の位置に限られず、例えば、第１の基板１１と第１の粘着層１２の間などでもよい。なお、図中でＰの記号で示す部分は、耐湿保護層１６を２枚のフィルムで構成し、熱融着した場合の融着部分である。

そして、耐湿保護層１６は、これら第２の粘着層１８、吸湿層１９を含めてシンチレータパネル１０全体をほぼ覆うように形成されている。

光電変換素子基板２０は、シンチレータパネル１０の放射線入射面と反対側の面に設けられており、シンチレータパネル１０側から順に、隔膜２１、光電変換素子層２２、画像信号の出力層２３、および第３の基板２４から構成されている。

隔膜２１は、シンチレータパネル１０と光電変換素子基板２０を密着あるいは接着する際の緩衝層である。

光電変換素子層２２は、透明電極２２ａと、透明電極２２ａ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２２ｂと、透明電極２２ａに対しての対極となる対電極２２ｃとから構成されており、隔膜２１側からこの順に配置される。

次に、放射線画像検出装置１００の作用について説明する。まず、放射線画像検出装置１００に入射された放射線は、撮像パネル１１０のシンチレータパネル１０側から光電変換素子基板２０側に向けて入射する。そして、シンチレータパネル１０中のシンチレータ層１５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（光）を発光する。発光された電磁波のうち、光電変換素子基板２０に入射される電磁波は、光電変換素子基板２０の隔膜２１、透明電極２２ａを貫通し、電荷発生層２２ｂに到達する。そして、電荷発生層２２ｂ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。

その後、発生した電荷（正孔と電子）は、電源部１６０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それぞれ異なる電極（透明電極２２ａおよび対電極２２ｃ）へ運ばれ、光電流となって流れる。

対電極２２ｃ側に運ばれた正孔は、画像信号の出力層２３に設けられるコンデンサに蓄積され、蓄積された正孔は、コンデンサに接続されているトランジスタを駆動させて画像信号を出力し、出力された画像信号はメモリ部１３０に記憶される。

図３は、上記の層構成の配置領域について説明する概略図である。該図は層構成の横断面であり、放射線入射方向と平行な中心線Ｈから各層の端面までの距離を示している。

図３において、Ａは中心線Ｈから光電変換素子層２２の端面までの距離、Ｂは中心線Ｈから第１の基板１１の端面までの距離、Ｃは、中心線Ｈからシンチレータ層１５の端面までの距離、Ｄは中心線Ｈから第１の粘着層１２の端面までの距離である。

ここで、第１の基板の配置領域は、光電変換素子層の配置領域を包含するとは、中心線Ｈの全方位（図３の紙面平行方向、および紙面垂直方向）において、Ａ＜Ｂであることを意味している。同様に、シンチレータ層の配置領域は、前記光電変換素子層の配置領域を包含するとは、Ａ＜Ｃを意味し、第１の粘着層の面方向の配置領域は、前記シンチレータ層の配置領域より狭く、前記第１の基板の配置領域よりは広いとは、Ｂ＜Ｄ＜Ｃを意味する。

このような配置関係にすることにより、光変換された放射線画像の全てを光電変換素子に取り込むことができ、かつ装置の小型化を図ることができる。

前記の関係Ａ＜Ｂ＜Ｄ＜Ｃにおいて、夫々の距離ＡとＢ、ＢとＣ、ＣとＤの差は、０．３ｍｍ〜１．５ｍｍが好ましく、より好ましくは、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍである。

続いて、各層について、詳しく説明する。

（シンチレータ層）
シンチレータ層（「蛍光体層」ともいう。）は、放射線の照射により蛍光を発するシンチレータ（蛍光体）から成る層である。

即ち、シンチレータとは、エックス線等の入射された放射線のエネルギーを吸収して、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）を発光する蛍光体をいう。蛍光体として柱状結晶を用いる場合、柱状結晶の柱径は２．０〜２０μｍが好ましく、３．０〜１５μｍがより好ましい。またシンチレータ層の膜厚は、１００〜１０００μｍであることが好ましく、より好ましくは１２０〜８００μｍ、特に好ましくは１４０〜６００μｍである。

本発明においては、シンチレータ層の充填率は７０〜９０％であることが好ましく、より好ましくは７２〜８８％、特に好ましくは７５〜８５％である。ここで充填率とはシンチレータ層の実際の質量を、理論密度と見かけの体積で割った値をさす。シンチレータ層の充填度を制御するには、蒸着時の基板温度の制御や、蒸着速度やＡｒ等のキャリアガスの導入量を調整することにより真空度を制御することで行うことができる。塗布法による場合は蛍光体と結合剤の比率を調整したり、カレンダリング時の温度、圧力、速度を調整することにより行うことができる。

また、シンチレータ層の充填率の変動係数は、２０％以下であり、好ましくは１０％以下であることが好ましく、より好ましくは５％以下である。これにより輝度、鮮鋭性を向上し、さらに温度変動に伴う画像欠陥の発生を防止することができる。充填率の変動係数は小さければ小さいほど好ましいが、通常は０．１％以上である。

充填率の変動係数は、シンチレータ層における蛍光体の充填率のばらつきの程度を示す指標値となるものである。充填率の変動係数は、シンチレータパネル上で縦、横を１０分割し生成した１００区画で充填率を測定し、各測定区画における充填率から求めた平均充填率Ｄ_ａｖ、充填率の標準偏差Ｄ_ｄｅｖを用いて下記式により算出する。

充填度の変動係数＝Ｄ_ｄｅｖ／Ｄ_ａｖ（％）
ここで、Ｄ_ｄｅｖ：充填率の標準偏差
Ｄ_ａｖ ：平均充填率
充填率の変動係数を２０％以下にするためには、シンチレータ層の製造装置において用いる蒸発源の配置を制御することで行うことができる。例えば、複数の蒸発源を円の円周上に配置することで行うことができるが、さらに円の中心部にも蒸発源が配置されることがより好ましい。さらに複数の蒸発源が半径の異なる複数の同心円の円周上に配置されることがより好ましい。また塗布法によりシンチレータ層を形成する場合には、塗布時に用いる塗布装置のスリット形状を精密研磨により制御することにより行うことができる。

（シンチレータ層、蛍光体）
シンチレータ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、セシウムハライド系蛍光体であるヨウ化セシウム（ＣｓＩ）が好ましい。ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）は、エックス線から可視光への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、シンチレータ層（蛍光体層）の厚さを厚くすることが可能である。

但し、ＣｓＩのみでは発光効率が充分でないために、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に、ＣｓＩを蒸着で、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）などの賦活物質をスパッタで同時形成することができる。

また、タリウムを含有するＣｓＩのシンチレータ層を形成するための原材料としては、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持つことから好ましい。

１種類以上のタリウム化合物を含有する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。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、ＴｌＦ_３）等である。

また、タリウム化合物の融点（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。

シンチレータ層において、当該賦活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、０．０１〜２０モル％であるのが好ましく、０．０５〜５モル％であるのがより好ましい。

さらに、本発明においては、上記したＣｓＩ：Ｔｌ以外にも各種のものが利用可能である。他の一例として、
基本組成式（Ｉ）：Ｍ^ＩＸ・ａＭ^IIＸ’_２・ｂＭ^IIIＸ”_３：ｚＡ
で示されるアルカリ金属ハロゲン化物系蛍光体が利用可能である。

上記式において、Ｍ^ＩはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂおよびＣｓからなる群より選択される少なくとも一種のアルカリ金属を表し、Ｍ^IIはＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＺｎおよびＣｄからなる群より選択される少なくとも一種のアルカリ土類金属または二価金属を表し、Ｍ^IIIはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｌ、ＧａおよびＩｎからなる群より選択される少なくとも一種の希土類元素または三価金属を表す。また、Ｘ、Ｘ’およびＸ”はそれぞれ、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選択される少なくとも一種のハロゲンを表し、Ａは、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｇ、ＴｌおよびＢｉからなる群より選択される少なくとも一種の希土類元素または金属を表す。また、ａ、ｂおよびｚはそれぞれ、０≦ａ＜０．５、 ０≦ｂ＜０．５、 ０＜ｚ＜１．０の範囲内の数値を表す。

また、上記基本組成式（Ｉ）中のＭ^Ｉ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。ｚは１×１０^−４≦ｚ≦０．１の範囲内の数値であることが好ましい。

また、
基本組成式（II）：Ｍ^IIＦＸ：ｚＬｎ
で示される希土類賦活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体も好ましい材料である。

上記式において、Ｍ^IIはＢａ、ＳｒおよびＣａからなる群より選択される少なくとも一種のアルカリ土類金属を表し、ＬｎはＣｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｅｒ、ＴｍおよびＹｂからなる群より選択される少なくとも一種の希土類元素を表す。Ｘは、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選択される少なくとも一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。なお、上記式中のＭ^II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、他に、ＬｎＴａＯ_４：（Ｎｂ、Ｇｄ）系、Ｌｎ_２ＳｉＯ_５：Ｃｅ系、ＬｎＯＸ：Ｔｍ系（Ｌｎは希土類元素である）、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｐｒ、Ｃｅ、ＺｎＷＯ_４、ＬｕＡｌＯ_３：Ｃｅ、Ｇｄ_３Ｇａ_５Ｏ_１２：Ｃｒ、Ｃｅ、ＨｆＯ_２等を挙げることができる。

ここで本発明においては、上記シンチレータ層を、第２の放射線透過性基板（第２の基板）上に反射層や保護層等を介して設け、第２の基板側に第１の粘着層を介して第１の放射線透過性基板（第１の基板）を設けてシンチレータパネルを形成し、その後、第３の基板上にフォトセンサとＴＦＴからなる画素が２次元状に形成された光電変換素子部を形成した光電変換パネルと接着あるいは密着させることで放射線画像検出装置とする。

（第１の放射線透過性基板）
本発明に係る第１の放射線透過性基板（第１の基板）は、放射線透過性であり、各種のガラス、高分子材料、金属等を用いることができる。第１の基板は、直接あるいは必要に応じて吸湿層等の機能層を介して、第１の粘着層（例えば両面テープやホットメルトシート、接着剤等）によって第２の基板に貼り付けられている。第１の基板としては、（１）炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、（２）カーボンボード（木炭および紙を炭化処理して固めたもの）、（３）カーボン基板（グラファイト基板）、（４）プラスチック基板、（５）ガラス基板、（６）上記（１）〜（５）の基板を薄く形成し発泡樹脂でサンドイッチしたもの等を用いることができる。

第１の基板の厚さは、第２の基板の厚さよりも大きいことが好ましい。これにより、シンチレータパネル全体の強度が向上する。第１の基板の配置領域は、光電変換素子の配置領域より広いことが必要である。これにより、第１の基板の影が映ることを防止でき、その結果、画像が不均一になるのを防止できる。また、同時にシンチレータパネルを小型化することが可能となる。

第１の基板の端部については、角部または全周にわたってテーパーをつける、または丸める（Ｒをつける）ことが好ましい。これにより、封止した場合にも破れにくくなるという効果がある。

（第２の放射線透過性基板）
本発明に係る第２の放射線透過性基板（第２の基板）は、放射線透過性であり、シンチレータ層を担持可能な板状体であり、各種のガラス、高分子材料、金属等を用いることができる。

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シンチレータを形成する場合に、好適である。

さらには第２の基板が、厚さ５０〜５００μｍの可とう性を有する高分子フィルムであることが好ましい。ここで、「可とう性を有する基板」とは、１２０℃での弾性率（Ｅ１２０）が１０００〜６０００Ｎ／ｍｍ^２である基板をいい、かかる基板として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。

なお、「弾性率」とは、引張試験機を用い、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、かかるヤング率を弾性率と定義する。

本発明に用いられる基板は、上記のように１２０℃での弾性率（Ｅ１２０）が１０００Ｎ／ｍｍ^２〜６０００Ｎ／ｍｍ^２であることが好ましい。より好ましくは１２００Ｎ／ｍｍ^２〜５０００Ｎ／ｍｍ^２である。

高分子フィルム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、特に好ましい高分子フィルムとしては、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好ましい。

（反射層）
反射層は、シンチレータ層のシンチレータ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り、第２の基板に直接、あるいは中間層を介して形成される。当該反射層は、シンチレータ層からの光を反射すると同時に放射線透過性を有する材料で構成され、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｒｈ、Ｐｔおよび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良い。

なお、反射層の厚さは、発光光取り出し効率の観点から、０．００５〜０．３μｍ、より好ましくは０．０１〜０．２μｍであることが好ましい。

（酸化物層）
反射層とシンチレータ層の間にはさらに少なくとも１層からなる酸化物層を設けても良い。酸化物層を設けることで反射率が向上し、輝度向上の効果がある。特に第２の基板としてアルミニウムやカーボン等の導電性の基板を使用する場合は、腐食防止の効果も得ることができる。

酸化物層としては金属酸化物を含むことが好ましく、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２などが挙げられる。酸化物層は、複数の酸化物層からなることがより好ましい。酸化物層の厚さは、０．００５〜０．３μｍ、より好ましくは０．０１〜０．２μｍであることが、輝度向上、腐食防止の観点から好ましい。

（中間層）
本発明においては、第２の基板と反射層の間に、第２の基板に平滑性を与えるための中間層を有してもよい。中間層としては、樹脂を含有する層であることが好ましい。樹脂としては、具体的には、ポリウレタン、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、ポリビニルアセタール、ポリエステル、セルロース誘導体（ニトロセルロース等）、ポリイミド、ポリアミド、ポリパラキシリレン、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。なかでもポリウレタン、ポリエステル、塩化ビニル系共重合体、ポリビニルブチラール、ニトロセルロース、ポリイミド、ポリパラキシリレンを使用することが好ましい。なお中間層の表面性やヤング率を制御するために必要に応じてマット剤やフィラーを添加しても良い。

中間層の厚みは１．０μｍ〜３０μｍであるのが好ましく、より好ましくは２．０μｍ〜２５μｍであり、特には５．０μｍ〜２０μｍであるのが好ましい。

また、第２の基板の表面に中間層を設ける手段としては、貼合法、塗設法などの手段がある。このうち貼合法は加熱、加圧ローラを用いて行い、加熱条件は約８０〜１５０℃、加圧条件は４．９０×１０〜２．９４×１０^２Ｎ／ｃｍ、搬送速度は０．１〜２．０ｍ／ｓが好ましい。

（保護層）
本発明のシンチレータパネルは、第２の基板上に設けられた反射層の上に保護層を有することが好ましい。保護層の厚みは、光の散乱が抑えられる点から、０．２〜５．０μｍであるのが好ましく、より好ましくは０．５〜４．０μｍが、特には０．７〜３．５μｍであるのが好ましい。

保護層には有機樹脂を用いることが好ましく、有機樹脂としては、具体的には、ポリウレタン、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、ポリビニルアセタール、ポリエステル、セルロース誘導体（ニトロセルロース等）、ポリイミド、ポリアミド、ポリパラキシリレン、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。

なかでもポリウレタン、ポリエステル、塩化ビニル系共重合体、ポリビニルブチラール、ニトロセルロース、ポリイミド、ポリパラキシリレンを使用することが好ましい。

通常、蒸着によりシンチレータを形成するにあたっては、基板温度は１５０℃〜２５０℃で実施されるが、保護層にガラス転移温度が−２０℃〜４５℃である有機樹脂を含有しておくことで、保護層が接着層としても有効に機能するようになる。

また保護層は、光吸収層であることが好ましく、極大吸収波長は５６０〜６５０ｎｍであることが好ましい。当該保護層は、極大吸収波長が５６０〜６５０ｎｍの範囲にあるようにするために顔料および染料の少なくとも一方の着色剤を含有することが好ましい。５６０〜６５０ｎｍの間に極大吸収波長を有する着色剤としては、紫〜青の有機系もしくは無機系の着色剤が好ましく用いられる。

紫〜青の有機系着色剤の例としては、紫色：ジオキサジン、青色：フタロシアニンブルー、インダンスレンブルーなどである。紫〜青〜青緑の無機系着色剤の例としては、群青、コバルトブルー、セルリアンブルー、酸化クロム、ＴｉＯ_２−ＺｎＯ−ＣｏＯ−ＮｉＯ系顔料が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。

着色剤として、特に好ましいものは金属フタロシアニン系顔料である。金属フタロシアニン系顔料としては、具体的には、銅フタロシアニンが挙げられる。しかし、極大吸収波長が５６０〜６５０ｎｍの範囲内にある限り、他の金属含有フタロシアニン顔料、例えば亜鉛、コバルト、鉄、ニッケル、および他のそのような金属に基づくものも使用できる。

適当なフタロシアニン系顔料は、未置換でも、置換、例えば１つまたはそれ以上のアルキル、アルコキシ、ハロゲン、または他のフタロシアニン顔料に典型的な置換基で置換されていてもよい。粗フタロシアニンは、技術的に公知のいくつかの方法のいずれかで製造できるが、好ましくは無水フタル酸、フタロニトリルまたはそれらの誘導体の、金属ドナー、窒素ドナー（例えば尿素またはフタロニトリル自体）と、好ましくは有機溶媒中随時触媒の存在下に反応させることによって製造できる。

顔料は、保護層を形成する上記有機樹脂中に分散されて用いられることが好ましい。分散剤は、用いる有機樹脂と顔料とに合わせて種々のものを用いることができる。分散剤としては、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。

このような保護層は、溶剤に溶解した樹脂を塗布、乾燥して形成したり、ＣＶＤ法により形成される。

（粘着層）
本発明に係る第１の粘着層、第２の粘着層に使用可能な粘着層としては、例えば両面テープ（マトリックステープ）、ホットメルトシート、接着剤が用いられる。

ホットメルトシートに使用されるホットメルト樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系、ポリウレタン系、エポキシ系などのホットメルト樹脂が挙げられる。ホットメルト樹脂の熱膨張係数は、材料により異なるが、例えば、１６０〜２３０×１０^−６／℃である。ホットメルト樹脂としては、例えば特開２００６−７８４７１号公報の［００２４］〜［００３４］に記載されたホットメルト樹脂を使用することができる。また接着剤としては、アクリル系、エポキシ系、シリコーン系の群に属する接着剤を用いることができる。接着剤の熱膨張係数は、材料により異なるが、例えば、１１０×１０^−６／℃以下である。

第１の粘着層の面方向の配置領域は、シンチレータ層の配置領域より狭く、第１の放射線透過性基板の配置領域より広いことが好ましい。

（吸湿層）
本発明においては、吸湿層を、第１の基板の上面、あるいは第１の基板と第２の基板の間に設けることができる。吸湿層としては、乾燥剤を含む樹脂層を使用するのが好ましく、例えば、ドライキープ（プラスチックなどの樹脂と乾燥剤が一体化した製品）が使用できる。

（耐湿保護層）
耐湿保護層は、シンチレータ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。本発明においては、耐湿保護層は、単にシンチレータ層を覆うのみならず、シンチレータパネルを構成する他の層も含めて全体を覆うように構成され、これにより、製造工程において耐湿保護層が傷つくことを防止し、ひいては、放射線画像検出装置の良品収率を高めることができる。

当該耐湿保護層は種々の材料を用いて形成することができるが、最も好適には、ＣＶＤ法によりポリパラキシリレン膜を形成することである。即ち、シンチレータシートおよび第１の基板の表面全体にポリパラキシリレン膜を形成し、耐湿保護層とすることができる。ポリパラキシリレンは、非常に低い透湿性を示し、隙間浸透性にも優れているので、ＣＶＤ法で膜形成することにより、本発明の耐湿保護膜として好適である。

また、耐湿保護層は、耐湿保護層用の塗布液を前記蛍光体層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前記蛍光体層に接着したり、包み込むことにより封止してもよい。予め別途形成した耐湿保護層として有機フィルムを用いる場合、その構成例としては、保護層（最外層）／防湿層／熱溶着層（最内層）の構成を有した多層積層材料が挙げられる。また、上記各層は必要に応じて多層とすることも可能となっている。

上記の有機フィルムを保護フィルムとして用いる場合、保護フィルムによってシンチレータパネルが真空封止されていることが好ましい。真空封止は、シンチレータパネルの上面と底面に保護フィルムを密着させ、真空装置で減圧したのち、２枚の保護フィルムの端面を熱融着させることで可能である。

さらには、耐湿保護層は、蒸着法やスパッタリング法などにより、ＳｉＣ、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、Ａｌ_２Ｏ_３などの無機物質を積層して形成してもよい。

上記耐湿保護層の厚さは、空隙部の形成性、シンチレータ（蛍光体）層の耐湿保護性、鮮鋭性、防湿性、作業性等を考慮し、１２μｍ以上、１００μｍ以下が好ましく、更には２０μｍ以上、６０μｍ以下が好ましい。

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％以上、４０％以下であることが好ましく、更には３％以上、１０％以下であることがより好ましい。ヘイズ率は、曇りの度合いを表す指標（数値が大きくなると、曇りの度合いも大きくなる）であり、全光線透過率に対する散乱光透過率の割合（％）で表された値である。

耐湿保護層の光透過率は、光電変換効率、シンチレータ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％が好ましい範囲となる。

耐湿保護層の透湿度はシンチレータ層の保護性、潮解性等を考慮し、５０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ Ｚ０２０８に準じて測定、以下同様）以下が好ましく、更には１０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以下が好ましいが、０．０１ｇ／ｍ^２・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／ｍ^２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以上、５０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以下が好ましく、更には０．１ｇ／ｍ^２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以上、１０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以下が好ましい範囲となる。

（シンチレータパネルの作製方法）
本発明のシンチレータパネル１０を作製する作製方法の具体例について、図を参照しながら説明する。

まず準備工程として、第２の基板１４に中間層１７ａ、反射層１７ｂ、酸化物層１７ｃ、保護層１７ｄ等を必要に応じて順次作製する。夫々の層の材料、作成方法は上述したとおりである。

ついで、シンチレータ層を形成するのであるが、その説明に先立ち、シンチレータ層を形成する蒸着装置について説明する。

図４は、蒸着装置６１の概略構成を示す図面である。図４に示すように、蒸着装置６１は真空容器６２を備えており、真空容器６２には真空容器６２の内部の排気および大気の導入を行う真空ポンプ６６が備えられている。

真空容器６２の内部の上面付近には、基板Ｂ（第２の基板１４）を保持する基板ホルダ６４が設けられている。

基板Ｂの表面には、蛍光体層が気相堆積法によって形成される。気相堆積法としては、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が、本発明では特に蒸着法が好ましい。

基板ホルダ６４は、基板Ｂのうち前記蛍光体層を形成する面が真空容器６２の底面に対向し、かつ真空容器６２の底面と平行となるように基板Ｂを保持する構成となっている。

また、基板ホルダ６４には、基板Ｂを加熱する加熱ヒータ（図示せず）を備えることが好ましい。この加熱ヒータで基板Ｂを加熱することによって、基板Ｂの基板ホルダ６４に対する密着性の強化や、前記蛍光体層の膜質調整を行う。また、基板Ｂの表面の吸着物を離脱・除去し、基板Ｂの表面と後述する蛍光体との間に不純物層が発生することを防止する。

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）を有していてもよい。この手段は蛍光体の蒸着時における基板Ｂの温度を５０〜１５０℃といった比較的低温に保持して蒸着する場合に適している。

また、加熱手段としてハロゲンランプ（図示せず）を有していてもよい。この手段は蛍光体の蒸着時における基板Ｂの温度を１５０℃以上といった比較的高温に保持して蒸着する場合に適している。

さらに、基板ホルダ６４には、基板Ｂを水平方向に回転させる基板回転機構６５が設けられている。基板回転機構６５は、基板ホルダ６４を支持すると共に基板Ｂを回転させる基板回転軸６７および真空容器６２の外部に配置されて基板回転軸６７の駆動源となるモータ（図示せず）から構成されている。

また、真空容器６２の内部の底面付近には、基板Ｂに垂直な中心線を中心とした円の円周上の互いに向かい合う位置に蒸発源６３ａ、６３ｂが配置されている。この場合において、基板Ｂと蒸発源６３ａ、６３ｂとの間隔は１００ｍｍ〜１５００ｍｍとされるのが好ましく、より好ましくは２００ｍｍ〜１０００ｍｍである。また、基板Ｂに垂直な中心線と蒸発源６３ａ、６３ｂとの間隔は１００ｍｍ〜１５００ｍｍとされるのが好ましく、より好ましくは２００ｍｍ〜１０００ｍｍである。

なお、本発明の蒸着装置においては、３個以上の多数の蒸発源を設けることも可能であり、各々の蒸発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、基板Ｂ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。本発明においては複数の蒸発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発源６３ｃを配置することや複数の同心円上に複数の蒸発源を配置することで、ＦＰＤ等の大サイズのパネルに使用する場合でも、シンチレータ層の蛍光体の充填率の変動係数を２０％以下とすることができ、耐衝撃性や耐湿性を良好にすることができる。

蒸発源６３ａ、６３ｂは、蛍光体を収容して抵抗加熱法で加熱するため、ヒータを巻いたアルミナ製のるつぼから構成しても良いし、ボートや、高融点金属からなるヒータから構成しても良い。また、蛍光体を加熱する方法は、抵抗加熱法以外に電子ビームによる加熱や、高周波誘導による加熱等の方法でも良いが、本発明では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、蒸発源６３ａ、６３ｂは分子源エピタキシャル法による分子線源でも良い。

また、蒸発源６３ａ、６３ｂと基板Ｂとの間には、蒸発源６３ａ、６３ｂから基板Ｂに至る空間を遮断するシャッタ６８が水平方向に開閉自在に設けられており、このシャッタ６８によって、蒸発源６３ａ、６３ｂにおいて蛍光体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、基板Ｂに付着するのを防ぐことができるようになっている。

以上の蒸着装置６１を用いた製造方法によれば、複数の蒸発源６３ａ、６３ｂを設けることによって蒸発源６３ａ、６３ｂの蒸気流が重なり合う部分が整流化され、基板Ｂの表面に蒸着する後述する蛍光体の結晶性を均一にすることができる。このとき、多数の蒸発源を設けるほど多くの箇所で蒸気流が整流化されるため、より広範囲において蛍光体の結晶性を均一にすることができる。また、蒸発源６３ａ、６３ｂを基板Ｂに垂直な中心線を中心とした円の円周上に配置することで、蒸気流の整流化によって結晶性が均一になるという作用を、基板Ｂの表面において等方的に得ることができる。

また、基板回転機構６５によって基板Ｂを回転しながら後述する蛍光体の蒸着を行うことによって、基板Ｂの表面により均一に蛍光体を蒸着させることができる。

以上説明した蒸着装置６１によりシンチレータ層を形成する。まず、基板ホルダ６４に準備工程で作製した第２の基板１４（中間層１７ａ、反射層１７ｂ、酸化物層１７ｃ、保護層１７ｄなどを設けてある）を取付ける。また、真空容器６２の底面付近において、第２の基板１４に垂直な中心線を中心とした円の円周上に蒸発源６３ａ、６３ｂを配置し、蒸発させるべき蛍光体（ヨウ化セシウムとヨウ化タリウムとを含む混合物）を載置する。

次いで、真空ポンプ６６を作動させて真空容器６２の内部を排気し、真空容器６２の内部を０．１Ｐａ以下の真空雰囲気下にする。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。

その後、アルゴン等の不活性ガスを真空容器６２の内部に導入し、当該真空容器６２の内部を０．１Ｐａ〜５Ｐａの真空雰囲気下に維持する。そして、基板ホルダ６４のヒータと基板回転機構６５のモータとを駆動させ、基板ホルダ６４に取付け済みの第２の基板１４を蒸発源６３に対向させた状態で加熱しながら回転させる。

この状態において、電極から蒸発源６３に電流を流し、ヨウ化セシウムとヨウ化タリウムとを含む混合物を７００〜８００℃程度で所定時間加熱してその混合物を蒸発させる。

その結果、基板１４の表面に無数の柱状結晶体が順次成長して所望の厚さのシンチレータ層１５が形成される。

蒸着源を加熱する温度としては、５００℃〜８００℃が好ましく、特に６３０℃〜７５０℃が好ましい。基板温度は１００℃〜２５０℃が好ましく、特に１５０℃〜２５０℃とするのが好ましい。基板温度をこの範囲とすることで、柱状結晶の形状が良好となり、輝度特性が向上する。

なお、基板１４の表面に蛍光体を成長させる工程を複数回に分けて行って蛍光体層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、被蒸着体を冷却あるいは加熱しても良い。さらに、蒸着終了後、蛍光体層を加熱処理（アニール）しても良い。また、蒸着法においては必要に応じてＯ_２、Ｈ_２などのガスを導入して蒸着する反応性蒸着を行っても良い。

次に、上記のように作製したシンチレータシート１３を用いてシンチレータパネル１０を作製する方法について説明する。

まず、作製したシンチレータシート１３に粘着層１２を貼り付け、その上に第１の基板１１（ガラス基板など）を、位置を合わせて載置し押圧して接着する。そして、最後に耐湿保護層１６を形成する。耐湿保護層１６は、上述したように、ＣＶＤ法によりポリパラキシリレン膜を形成する。

以上の説明においては、耐湿保護層が第１の基板も含めたシンチレータパネルの全面を覆う例を示したが、第１の基板にガラス板など湿気が通過しない材料で構成する場合などは、第１の基板の上面側は除いて耐湿保護層を形成しても良い。すなわち、耐湿保護層はシンチレータ層の下面（光電変換素子層の側）とシンチレータパネルを構成する各層の端面を覆い、第１の基板の上面側は開放とすることができる。このような構成は、耐湿保護層を形成する際に第１の基板の上面にマスクを設け、耐湿保護層の形成後マスクを除去すればよい。

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。

（反射層の作製）
第２の基板として厚さ１２５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産製ＵＰＩＬＥＸ−１２５Ｓ）を用い、この上にアルミニウムをスパッタして反射層（０．０２μｍ）を形成した後、ＳｉＯ_２膜（０．０８μｍ）膜、ＴｉＯ_２膜（０．０５μｍ）を形成した。

（保護層の作製）
バイロン２００（東洋紡社製：ポリエステル樹脂、Ｔｇ：６７℃）１００質量部
ヘキサメチレンジイソシアナート ３質量部
フタロシアニンブルー ０．１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
上記処方を混合し、ビーズミルにて１５時間分散し、保護層塗設用の塗布液を得た。

この塗布液を上記基板の反射層面に乾燥膜厚が２．５μｍになるように押し出しコーターで塗布した。

（シンチレータ層の形成）
基板回転機構を備えた基板ホルダに反射層と保護層を設けた前記基板を設置した。次に、蛍光体原料（ＣｓＩ：０．８Ｔｌモル％）を蒸着材料として蒸発源るつぼに充填し、８個の蒸発源るつぼを真空容器の内部の底面付近であって、基板に垂直な中心線を中心とした円の円周上に配置した。このとき、基板と蒸発源との間隔を４００ｍｍに調節すると共に、基板に垂直な中心線と蒸発源との間隔を３００ｍｍに調節した。さらに、８個の遮蔽板を、蒸発源と基板のうち蒸発源に対向する面の中心点とを結ぶ線分上に、遮蔽板の上端部分が接する高さおよび位置となるように配置し、蛍光体が基板に蒸着する際の入射角の範囲を制限するようにした。次に、４個の蒸発源るつぼを真空容器の内部の底面付近であって、基板に垂直な中心線を中心とした円の円周上に配置した。このとき、基板と蒸発源との間隔を４００ｍｍに調節すると共に、基板に垂直な中心線と蒸発源との間隔を１５０ｍｍに調節した。さらに真空容器の内部の底面付近であって、基板に垂直な中心線を中心とした円の中心に１個の蒸発源るつぼを配置した。

続いて真空容器の内部を一旦排気し、Ａｒガスを導入して０．０２Ｐａに真空度を調整した後、１０ｒｐｍの速度で基板を回転させながら基板の温度を５０℃に保持した。次いで、抵抗加熱によりるつぼ内を所定の温度に上昇させて蛍光体を蒸着開始したのち基板温度を２００℃まで上昇させ、蛍光体層（ＣｓＩ：０．８Ｔｌモル％）の膜厚が４７０μｍとなったところで蒸着を終了させた。

（シンチレータパネルの作成）
蒸着が終了し、シンチレータ層が形成されたシンチレータシートを４３０．０ｍｍ×４３０．０ｍｍの四角形状に断裁した。次に、ホットメルトシート（４２９．５ｍｍ×４２９．５ｍｍ 厚みは５０μｍ、エチレン酢酸ビニル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂として、ヒロダイン７５４４（ヒロダイン工業製）を使用）により、ガラス基板（４２９．０ｍｍ×４２９．０ｍｍ 厚みは０．５ｍｍ 端部の全周にわたって丸み（Ｒ）をつけてある）を密着させた。その後、ＣＶＤ法により全面に厚さ１５μｍのポリパラキシリレン膜による耐湿保護層を設けた。

前記シンチレータパネルを、ＰａｘＳｃａｎ２５２０（Ｖａｒｉａｎ社製ＦＰＤ）のシンチレータパネルと交換してセットして装置１０１とした。この装置１０１の画像欠陥の個数および耐湿性を、後述する方法で評価した。また、光電変換素子の配置領域は四角形状とし、表１に記載された大きさとなるように調整した。

（装置１０２〜１０３）
装置１０１の作製において、シンチレータ層の膜厚を表１に示すように変更したこと以外は装置１０１と同様にして作製した。

（装置１０４）
装置１０１の作製において、シンチレータパネルの耐湿保護層を設ける際に、ガラス基板のシンチレータ層側の反対面（放射線入射側）にマスク部材を設けた後、ＣＶＤ法により全面に厚さ１５μｍのポリパラキシリレン膜を設けた。その後、マスク部材をとり除くことで、ガラス基板の上面（放射線入射側の面）を除く部分以外にポリパラキシリレン膜による耐湿保護層を設けた。この点以外は装置１０１と同様である。

（装置１０５）
装置１０４の作製において、シンチレータ層の膜厚を表１に示すように変更したこと以外は装置１０４と同様にして作製した。

（装置１０６）
装置１０１のシンチレータパネルの作製において、ガラス基板を密着させる前にＣＶＤ法により全面に厚さ１５μｍのポリパラキシリレン膜による耐湿保護層を設けた。その後、ホットメルトシートによりガラス基板を密着させたこと以外は装置１０１と同様にして作製した。

（装置１０７）
装置１０１の作製において、ＰａｘＳｃａｎ２５２０の光電変換素子の配置領域を表１に記載のように変更したこと以外は装置１０１と同様にして作製した。

（装置１０８）
装置１０１の作製において、ガラス基板を使用しなかったこと以外は装置１０１と同様にして作製した。

《評価》
〈画像欠陥の評価〉
１２ｂｉｔの出力データよりシンチレータパネルのセッティングによって発生した画像欠陥数を計測した。ここでの画像欠陥は画像の平均シグナルの９０％以下、１１０％以上のシグナルを示す画素のことである。画像欠陥数は、５００ピクセル×５００ピクセルあたりの個数を計測した。

〈耐湿性の評価〉
得られたシンチレータパネルを７０℃／９０％の環境に３日間放置し、放置後の輝度の劣化幅を放置前の値を１００とした相対値で表示した。輝度の評価は、電圧８０ｋＶｐのエックス線を試料の裏面（シンチレータ層が形成されていない面）から照射し、画像データをシンチレータを配置したＦＰＤで検出し、画像の平均シグナル値を発光輝度とした。

結果を、表１に示す。この表１から、本発明の放射線画像検出装置は、小型で画像欠陥の発生がなく、耐湿性に優れることが分かる。

１０、１１１ シンチレータパネル
１１ 第１の基板
１２ 第１の粘着層
１３ シンチレータシート
１４ 第２の基板
１５ シンチレータ層
１６ 耐湿保護層
１７ａ 中間層
１７ｂ 反射層
１７ｃ 酸化物層
１７ｄ 保護層
１８ 第２の粘着層
１９ 吸湿層
２０ 光電変換素子基板
２１ 隔膜
２２ 光電変換素子層
２２ａ 透明電極
２２ｂ 電荷発生層
２２ｃ 対電極
２３ 出力層
２４ 第３の基板
６１ 蒸着装置
６２ 真空容器
６３、６３ａ、６３ｂ、６３ｃ 蒸発源（被充填部材）
６４ 基板ホルダ
６５ 基板回転機構
６６ 真空ポンプ
６７ 基板回転軸
６８ シャッタ
１００ 放射線画像検出装置
１１０ 撮像パネル

Claims (12)

1. 少なくとも第１の基板と、第１の粘着層と、第２の基板と、シンチレータ層とがこの順に積層されたシンチレータパネルと、光電変換素子層を有する出力基板とが密着あるいは接着された放射線画像検出装置であって、
   前記シンチレータパネルの各層の面方向の配置領域において、前記第１の基板の配置領域は、前記光電変換素子層の配置領域を包含し、かつ前記第１の基板と、前記第１の粘着層と、前記第２の基板と、前記シンチレータ層とが耐湿保護層に覆われていることを特徴とする放射線画像検出装置。
2. 前記シンチレータ層の面方向の配置領域は、前記光電変換素子層の配置領域を包含するとともに、前記第１の基板の配置領域を包含することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像検出装置。
3. 前記第１の粘着層の面方向の配置領域は、前記シンチレータ層の配置領域より狭く、前記第１の基板の配置領域よりは広いことを特徴とする請求項２に記載の放射線画像検出装置。
4. 前記耐湿保護層が、前記第１の基板の放射線入射側の面においてその全面を覆っていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
5. 前記耐湿保護層が、前記第１の基板の放射線入射側の面においてその面の一部を覆っていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
6. 前記第２の基板と前記シンチレータ層との間に、少なくとも放射線透過性の反射層が形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
7. 前記第１の基板は、第２の粘着層によって吸湿層が貼り付けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
8. 前記耐湿保護層は、ＣＶＤ法で形成されたポリパラキシリレン膜であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
9. 前記シンチレータ層が気相堆積法により形成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
10. 前記シンチレータ層がセシウムハライド系蛍光体を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
11. 前記セシウムハライド系蛍光体が賦活剤としてタリウムを含有することを特徴とする請求項１０に記載の放射線画像検出装置。
12. 少なくとも第１の基板と、第１の粘着層と、第２の基板と、シンチレータ層とがこの順に積層されたシンチレータパネルと、光電変換素子層を有する出力基板とが密着あるいは接着された放射線画像検出装置の製造方法であって、
    前記シンチレータパネルの各層の面方向の配置領域において、前記第１の基板の配置領域は、前記光電変換素子層の配置領域を包含し、かつ前記第１の基板と、前記第１の粘着層と、前記第２の基板と、前記シンチレータ層とを設けてシンチレータパネルを形成した後に耐湿保護層を設けることを特徴とする放射線画像検出装置の製造方法。

Images