JP5194793B2

JP5194793B2 - 放射線画像変換パネル及びその製造方法

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Publication number: JP5194793B2
Application number: JP2007532050A
Authority: JP
Inventors: 勝也岸波; 忠広長澤
Original assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Current assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2026-08-09
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Description

本発明は、放射線画像変換パネル及びその製造方法に関する。

近年、輝尽性蛍光体を利用した放射線画像変換パネルにより放射線像を画像化する方法が用いられるようになってきた。

これは、例えば米国特許第３，８５９，５２７号及び特開昭５５−１２１４４号等に開示されたように基板上に輝尽性蛍光体層を形成した放射線画像変換パネルを使用するものである。この放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層に被写体を透過した放射線をあてて被写体各部の放射線透過度に対応する放射線エネルギーを輝尽性蛍光体層に蓄積させて潜像（蓄積像）を形成し、この輝尽性蛍光体層を輝尽励起光（レーザ光が用いられる）で走査することによって各部に蓄積された放射線エネルギーを放射させて光に変換し、この光の強弱を読みとって画像を得る。この画像はＣＲＴ等各種のディスプレイ上に再生してもよいし、またハードコピーとして再生してもよい。

この放射線像変換方法に用いられる放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層には、放射線吸収率及び光変換率が高いこと、画像の粒状性がよく、高鮮鋭性であることが要求される。

通常、放射線感度を高くするには輝尽性蛍光体層の膜厚を厚くする必要がある。

また鮮鋭性については、輝尽性蛍光体層を薄層化するほど向上するが、薄すぎると感度の減少が大きくなる。

また粒状性についても画像の粒状性は放射線量子数の場所的ゆらぎ（量子モトル）あるいは放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層の構造的乱れ（構造モトル）等によって決定されるので、輝尽性蛍光体層の層厚が薄くなると輝尽性蛍光体層に吸収される放射線量子数が減少してモトルが増加したり、構造的乱れが顕在化して構造モトルが増加したりして画質の低下を生ずる。従って画像の粒状性を向上させるためには輝尽性蛍光体層の層厚が厚い必要があった。

このようにさまざまな要因から放射線画像変換パネルを用いた放射線像変換方法の画質及び感度は決定される。これらの感度や画質に関する複数の因子を調整して感度、画質を改良するため、これまでさまざまな検討がされてきたが、まだ不十分である。

一方、放射線画像変換パネルの製造の面でも改良すべき課題があった。基板上に輝尽性蛍光体層を設けるには、従来塗布による方法があったが、塗布材料はバインダー等の発光に寄与しない成分を含むため、最近では蒸着等の気相堆積法が採られるようになってきた。しかし、放射線画像変換パネルの基板端部のバリが、防湿性フィルムに悪影響を与えて防湿性を損なったりすることがあり、パネルサイズに予め切断した基板を使用する際に問題となった。

放射線画像変換パネルに用いられる輝尽性蛍光体は一般に吸湿性が大であり、通常の気候条件の室内に放置すると空気中の水分を吸収し、時間の経過とともに著しく劣化する。例えば、輝尽性蛍光体を高湿度のもとに置くと、吸収した水分の増大にともなって前記蛍光体の放射線感度が低下する。また一般には輝尽性蛍光体に記録された放射線画像の潜像は、放射線照射後の時間の経過にともなって退行するため、再生される放射線画像信号の強度は放射線照射から励起光による走査までの時間が長いほど小さくなるという性質を有するが、輝尽性蛍光体が吸湿すると前記潜像退行の速さが大きくなる。そのため、吸湿した輝尽性蛍光体を有する放射線像変換パネルを用いると、放射線画像の読み取り時再生信号の再現性が低下する。

また、蒸着等の方法で真空装置内で基板上に輝尽性蛍光体層を形成する場合、ルツボから蛍光体が蒸発する量に対して基板に付着して、結晶形成される割合は３〜１０％と少なく、放射線画像変換パネルの生産効率を上げることが重要な課題であった。特に数種類のサイズの放射線画像変換パネルを効率よく作製するには、複数個の放射線画像変換パネルが取れる面積を有する基板を用い、その基板に輝尽性蛍光体層を形成した後、レーザ切断や打ち抜き方式等で各々所望の寸法形状に切断して複数個の放射線画像変換パネルを形成する方法を取ることがあった。この製造方法の場合にも同様にバリは問題となった。

これまで放射線画像変換プレート（基板上に蛍光体層を有するプレート）をシャーリング等で切断しようとすると、プレートの変形や蛍光体層が基板から剥離してしまう等の問題があり、また、発生するバリの高さもかなり高いものになった。バリが高すぎる（バリの平均高さが４００μｍを越えるレベル）と、バリの方向がパネル面に垂直で蛍光体層側であれば蛍光体層の剥離が起きやすくなり画質の低下を招く。又、逆方向（パネル面に垂直で基板側）であれば放射線画像変換パネルを防湿する防湿フィルムに悪影響を与えたりするので好ましくない。

また、ダイヤモンドカッター等は切断速度が遅く、静電加工等の切断方法は電解液を使用するので好ましくなかった。

また、特許文献１には、大きな基板上に記録層（磁気記録層、光記録層または光磁気記録層）及び保護層を形成した後、これをレーザ切断、放電加工、機械的加工等で複数個の記録媒体を得る方法が開示されているが、放射線画像変換パネルに関するものではない。
特開平５−１２８５０９号公報

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、防湿性が向上して感度及び鮮鋭性の劣化が少ない放射線画像変換パネル及び生産効率の高い放射線画像変換パネルの製造方法を提供することである。

本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。
１．基板の上に少なくとも蛍光体層を有する放射線画像変換パネルの、レーザまたは打ち抜き方式により切断した辺に発生するバリの平均高さが１〜４００μｍであることを特徴とする放射線画像変換パネル。
２．前記蛍光体層が気相堆積法により形成された蛍光体層であることを特徴とする前記
１に記載の放射線画像変換パネル。
３．前記基板がアルミ板または樹脂板であり、かつ蛍光体層の蛍光体が下記一般式（１
）で表される蛍光体であることを特徴とする前記１に記載の放射線画像変換パネル。
一般式（１）ＣｓＸ：ｙＡ
（式中、ＸはＣｌ、ＢｒまたはＩを表し、Ａは、Ｅｕ、Ｓｍ、Ｉｎ、Ｔｌ、ＧａまたはＣ
ｅを表す。ｙは、１×１０^-7〜１×１０^-2の数値を表す。）
４．前記バリの発生方向が蛍光体層側であることを特徴とする前記１に記載の放射線画
像変換パネル。
５．前記１に記載の放射線画像変換パネルの製造方法であって、複数個の放射線画像変
換パネルが取れる面積を有する基板上に少なくとも蛍光体層を気相堆積法により形成して
放射線画像変換プレートを作製した後、該放射線画像変換プレートの基板側から所望の寸
法形状に、炭酸ガスレーザの出力が５０〜１５００Ｗで、かつ、切断スピードが５０〜３
０００ｍｍ／分で、炭酸ガスレーザで切断して複数個の放射線画像変換パネルを製造する
ことを特徴とする放射線画像変換パネルの製造方法。
６．前記１に記載の放射線画像変換パネルの製造方法であって、複数個の放射線画像変
換パネルが取れる面積を有する基板上に少なくとも蛍光体層を気相堆積法により形成して
放射線画像変換プレートを作製した後、該放射線画像変換プレートの基板側から所望の寸
法形状に、上刃の刃先角度が１５〜４５°で打ち抜き方式により切断して複数個の放射線
画像変換パネルを製造することを特徴とする放射線画像変換パネルの製造方法。
以下の構成は、好ましい態様である。

（構成１）基板の上に少なくとも蛍光体層を有する放射線画像変換パネルの切断した辺に発生するバリの平均高さが１〜４００μｍである放射線画像変換パネル。

（構成２）前記蛍光体層が気相堆積法により形成された蛍光体層である構成１に記載の放射線画像変換パネル。

（構成３）前記基板がアルミ板または樹脂板であり、かつ蛍光体層の蛍光体が下記一般式（１）で表される蛍光体である構成１または構成２に記載の放射線画像変換パネル。

一般式（１）ＣｓＸ：ｙＡ
（式中、ＸはＣｌ、ＢｒまたはＩを表し、Ａは、Ｅｕ、Ｓｍ、Ｉｎ、Ｔｌ、ＧａまたはＣｅを表す。ｙは、１×１０^−７〜１×１０^−２の数値を表す。）
（構成４）前記バリの発生方向が蛍光体層側である構成１〜構成３のいずれか１項に記載の放射線画像変換パネル。

（構成５）構成１〜構成４のいずれか１項に記載の放射線画像変換パネルの製造方法であって、複数個の放射線画像変換パネルが取れる面積を有する基板上に少なくとも蛍光体層を気相堆積法により形成して放射線画像変換プレートを作製した後、該放射線画像変換プレートの基板側から所望の寸法形状に切断して複数個の放射線画像変換パネルを製造する放射線画像変換パネルの製造方法。

（構成６）炭酸ガスレーザで切断する構成５に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。

（構成７）前記炭酸ガスレーザの出力が５０〜１５００Ｗで、かつ、切断スピードが５０〜３０００ｍｍ／分である構成６に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。

（構成８）打ち抜き方式により切断する構成５に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。

（構成９）前記打ち抜き方式において、上刃の刃先角度が１５〜４５°で切断する構成８に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。

本発明の製造方法の一例を示す大型の放射線画像変換プレートをレーザ切断する加工装置の概略図である。本発明の製造方法で打ち抜きに用いる刃先部分の概略図である。

本発明者は鋭意検討の結果、基板上に少なくとも蛍光体層を有する放射線画像変換パネルの切断した辺に発生するバリの平均高さが１〜４００μｍである放射線画像変換パネルにより、防湿性が向上して感度及び鮮鋭性の劣化が少ない放射線画像変換パネルが得られることを見出した。

また、複数個の放射線画像変換パネルが取れる面積を有する基板上に少なくとも蛍光体層を気相堆積法により形成して放射線画像変換プレート（基板上に蛍光体層を有するプレート）を作製した後、該放射線画像変換プレートの基板側から所望の寸法形状に切断して複数個の放射線画像変換パネルを製造することにより、生産効率の高い放射線画像変換パネルの製造方法を得ることができた。本発明は放射線画像変換パネル面に垂直方向に生じるバリの高さに特徴があり、大プレートを切断して複数個の放射線変換パネルを製造することができる。

本発明の放射線画像変換パネルは、基板と、該基板上に蛍光体層を備え、該蛍光体層を保護する保護層（防湿フィルム）が設けられている。蛍光体層は、後述する気相堆積法により蛍光体の柱状結晶により形成された蛍光体層であることが好ましい。

本発明者は、放射線画像変換プレートを種々の方法で切断して複数個の放射線画像変換パネルを製造する方法を検討した結果、レーザ切断装置や打ち抜き加工装置を使用した切断方法により、プレートの変形や切断部外側の蛍光体層の剥離なく切断でき、大きな１枚の放射線画像変換プレートから複数個の放射線画像変換パネルを取ることが可能であることが分かった。また、バリの高さも問題のないレベルに抑えられることが分かった。

切断後に発生する放射線画像変換パネルのバリの高さとしては、蛍光体層の剥離防止や防湿性フィルムへの影響を抑えるために、材質にもよるが、バリの平均高さが１〜４００μｍが必要である。好ましくは６〜１００μｍである。バリの平均高さは放射線画像変換パネルの切断した辺の最もバリの高い１０点の平均値である。

また、切断方向としては放射線画像変換プレートの基板側から切断する方が蛍光体層の切断面が平滑になるため好ましい。この方法では、バリの発生方向が輝尽性蛍光体層側となる。蛍光体層側から切断すると、切断面が平滑でないばかりか切断面近傍の蛍光体層表面の結晶が破壊されたりする等の悪影響がでる場合がある。

（レーザ切断）
図１は本発明の製造方法の一例を示す大型の放射線画像変換プレートをレーザ切断する加工装置の概略図である。尚、図１中の１は放射線画像変換プレート、２は放射線画像変換プレートの固定装置、３はレーザービーム、４はレーザー加工機、５は切断された放射線画像変換プレートを表す。

レーザ切断の場合、レーザの種類としては、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、赤色レーザ、エキシマレーザ等の各種レーザが使えるが、切断スピードに優れ、放射線画像変換パネルへの不純物の悪影響がない炭酸ガスレーザが好ましい。

特に基板の厚みが０．０５〜５ｍｍ程度のアルミ板、樹脂板である場合、もしくは基板と蛍光体層との間に樹脂系の層がある場合、炭酸ガスレーザが特に好ましい。

炭酸ガスレーザの場合、擬似パルスの周波数やアシストガス（種類、圧力）、放射線画像変換プレートの厚みや基板の材質にもよるが、レーザパワー５０〜１５００Ｗ、切断スピード５０〜３０００ｍｍ／分程度が好ましい。

レーザ出力は５０Ｗより低出力であると切断力が不足し、１５００Ｗより高出力であると、溶融部分が多くなり切断幅が大きくなったり、レーザの熱でパネルがダメージを受けたりする。さらに好ましいのは８０〜１２００Ｗの範囲である。

切断スピードは５０ｍｍ／分より遅いと生産性が悪くなり、３０００ｍｍ／分より早いと切断できなくなる。さらに好ましいのは、１００〜２０００ｍｍ／分程度が好ましい。

アシストガスとしては、活性ガスである酸素、不活性ガスである窒素、アルゴン、またはエアー等いろいろ使用できるが、切断スピードを考えると酸素が好ましい。アシストガスに酸素を使用した場合のガス圧としては、レーザパワー、切断スピード、放射線画像変換プレートの厚みや基板の材質にもよるが１０〜９０Ｎ／ｃｍ²の範囲が好ましい。

ガス圧が１０Ｎ／ｃｍ²より低いと切断能力が低く、バリも多くなる。９０Ｎ／ｃｍ²より高い場合、切断能力としては向上幅は小さく、ランニングコストがかかる。

（打ち抜き方式での切断）
図２は本発明の製造方法で打ち抜きに用いる刃先部分の概略図である。打ち抜き方式での切断の場合、パンチ上刃の刃先角度が１５〜４５°で切断することが好ましい。この範囲であれば、断裁部の変形が小さくなり、蛍光体層の剥離を抑制することができる。上刃と下刃の製品側（打ち抜いた内側）の刃面とパネル面の角度はほぼ９０°が望ましい。尚、図２中の１１は上刃、１２は下刃の設置される位置、１３は基板、１４は蛍光体層、１５は上刃の刃先角度、１６は切断面、１７は刃面を表す。

上記記載の方法により画像性能が良好でバリが小さい放射線画像変換パネルを得ることができた。

以下、本発明の放射線画像変換パネルを構成する蛍光体層、基板等について説明する。

《蛍光体層》
本発明に係る蛍光体層に用いられる蛍光体としては、例えば、特開昭４８−８０４８７号に記載されているＢａＳＯ₄：Ａｘで表される蛍光体、特開昭４８−８０４８８号に記載のＭｇＳＯ₄：Ａｘで表される蛍光体、特開昭４８−８０４８９号に記載されているＳｒＳＯ₄：Ａｘで表される蛍光体、特開昭５１−２９８８９号に記載されているＮａ₂ＳＯ₄、ＣａＳＯ₄及びＢａＳＯ₄等にＭｎ、Ｄｙ及びＴｂの中少なくとも１種を添加した蛍光体、特開昭５２−３０４８７号に記載されているＢｅＯ、ＬｉＦ、ＭｇＳＯ₄及びＣａＦ₂等の蛍光体、特開昭５３−３９２７７号に記載されているＬｉ₂Ｂ₄Ｏ₇：Ｃｕ，Ａｇ等の蛍光体、特開昭５４−４７８８３号に記載されているＬｉ₂Ｏ・（Ｂｅ₂Ｏ₂）ｘ：Ｃｕ，Ａｇ等の蛍光体、米国特許第３，８５９，５２７号に記載されているＳｒＳ：Ｃｅ，Ｓｍ、ＳｒＳ：Ｅｕ，Ｓｍ、Ｌａ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍ及び（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｍｎｘで表される蛍光体が挙げられる。また、特開昭５５−１２１４２号に記載されているＺｎＳ：Ｃｕ，Ｐｂ蛍光体、一般式がＢａＯ・ｘＡｌ₂Ｏ₃：Ｅｕで挙げられるアルミン酸バリウム蛍光体、及び、一般式がＭ^（II）Ｏ・ｘＳｉＯ₂：Ａで表されるアルカリ土類金属珪酸塩系蛍光体が挙げられる。

また、特開昭５５−１２１４３号に記載されている一般式が（Ｂａ_1-x-yＭｇ_xＣａ_y）Ｆ_x：Ｅｕ²⁺で表されるアルカリ土類フッ化ハロゲン化物蛍光体、特開昭５５−１２１４４号に記載されている一般式がＬｎＯＸ：ｘＡで表される蛍光体、特開昭５５−１２１４５号に記載されている一般式が（Ｂａ_1-xＭ^（II） _x）Ｆ_x：ｙＡで表される蛍光体、特開昭５５−８４３８９号に記載されている一般式がＢａＦＸ：ｘＣｅ，ｙＡで表される蛍光体、特開昭５５−１６００７８号に記載されている一般式がＭ^（II）ＦＸ・ｘＡ：ｙＬｎで表される希土類元素賦活二価金属フルオロハライド蛍光体、一般式ＺｎＳ：Ａ、ＣｄＳ：Ａ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａ，Ｘで表される蛍光体、特開昭５９−３８２７８号に記載されている下記いずれかの一般式
ｘＭ₃（ＰＯ₄）₂・ＮＸ₂：ｙＡ
ｘＭ₃（ＰＯ₄）₂：ｙＡ
で表される蛍光体、特開昭５９−１５５４８７号に記載されている下記いずれかの一般式
ｎＲｅＸ₃・ｍＡＸ′₂：ｘＥｕ
ｎＲｅＸ₃・ｍＡＸ′₂：ｘＥｕ，ｙＳｍ
で表される蛍光体、特開昭６１−７２０８７号に記載されている下記一般式
Ｍ^(I)Ｘ・ａＭ^(II)Ｘ′₂・ｂＭ^(III)Ｘ″₃：ｃＡ
で表されるアルカリハライド蛍光体、及び特開昭６１−２２８４００号に記載されている一般式Ｍ^(I)Ｘ：ｘＢｉで表されるビスマス賦活アルカリハライド蛍光体等が挙げられる。

特に、アルカリハライド型蛍光体が好ましく、特に好ましく用いられるのは、前記一般式（１）、ＣｓＸ：ｙＡで表される蛍光体である。この蛍光体はＸ線吸収が大きく、高感度化が可能であり、柱状結晶を精密に制御して形成することにより、高感度、高鮮鋭性を両立することができる。この蛍光体は、特公平７−８４５８９号、同７−７４３３４号、同７−８４５９１号、同５−０１４７５号等に記載の材料を用いて製造することができる。

本発明では蛍光体層の作製には、気相堆積法が好ましい。

〔気相堆積法による蛍光体層の作製〕
蛍光体を気相成長（気相堆積法）させ、柱状結晶に成長させる方法としては蒸着法、スパッタ法及びＣＶＤ法等が好ましく用いられる。

気相堆積法とは、基板上に特定の入射角で蛍光体の蒸気または該原料を供給し、結晶を気相成長（気相堆積法と呼ぶ）させる方法によって独立した細長い柱状結晶構造を有する蛍光体層を得ることができる。また、蒸着時の蛍光体の蒸気流の入射角に対し約半分の成長角で柱状結晶を結晶成長させることができる。

蛍光体または蛍光体原料の蒸気流を基板面に対しある入射角をつけて供給する方法には、基板を蒸発源を仕込んだ坩堝に対し互いに傾斜させる配置を取る、あるいは、基板と坩堝を互いに平行に設置し、蒸発源を仕込んだ坩堝の蒸発面からスリット等により斜め成分のみ基板上に蒸着させる様規制する等の方法を採ることができる。これらの場合、基板と坩堝との最短部の間隔は蛍光体の平均飛程に合わせて概ね１０〜６０ｃｍに設置するのが好ましい。

前記柱状結晶の太さは基板温度、真空度、蒸気流入射角度等によって影響を受け、これらを制御することによって所望の太さの柱状結晶を作製することが可能である。蒸気流の入射角度については、０°以上の場合において蒸気流の入射角度が大きいほど細くなり、好ましい入射角度は３０〜８０°であり、より好ましくは３０〜７０°である。真空度については、入射角度が０°以上の場合は高真空ほど細くなり、好ましい真空度は０．００１３Ｐａ以下である。入射角度が０°の場合は低真空領域において真空度が低くなるほど細くなり、好ましい真空度は０．１３Ｐａ以上である。また、蒸着中に基板温度、真空度、蒸気流入射角度を適宜変更することによって、柱状結晶径比をより最適に制御することが可能である。

これらの柱状結晶からなる蛍光体層において変調伝達関数（ＭＴＦ）をよくするためには、柱状結晶の大きさ（柱状結晶を基板と平行な面から観察したときの各柱状結晶の断面積の円換算した直径の平均値であり、少なくとも１００個以上の柱状結晶を視野中に含む顕微鏡写真から計算する）は１〜５０μｍ程度がよく、さらに好ましくは、１〜３０μｍである。即ち、柱状結晶が１μｍより細い場合は、柱状結晶により輝尽励起光が散乱されるためにＭＴＦが低下するし、柱状結晶が５０μｍ以上の場合も輝尽励起光の指向性が低下し、ＭＴＦは低下する。

また各柱状結晶間の間隙の大きさは３０μｍ以下がよく、さらに好ましくは５μｍ以下がよい。即ち、間隙が３０μｍを越える場合は蛍光体層中の蛍光体の充填率が低くなり、感度が低下してしまう。

また、前記蛍光体の斜め柱状結晶の成長角は０°より大きく、９０°より小であれば特に問わないが１０〜７０°がよく、好ましくは２０°〜５５°である。成長角を１０〜７０°にするには入射角を２０〜８０°にすればよく、２０〜５５°にするには入射角を４０〜７０°にすればよい。成長角が大きいと基板に対して柱状結晶が倒れすぎ、膜が脆くなる。

（蒸着法）
蒸着法は基板を蒸着装置内に設置した後、装置内を排気して１．３３３×１０^-4Ｐａ程度の真空とし、次いで、蛍光体の少なくとも１つを抵抗加熱法、エレクトロンビーム法等の方法で加熱蒸発させて基板表面に蛍光体を所望の厚みに斜め堆積させる。この結果、結着剤を含有しない蛍光体層が形成されるが、前記蒸着工程では複数回に分けて蛍光体層を形成することも可能である。また、前記蒸着工程では複数の抵抗加熱器あるいはエレクトロンビームを用いて蒸着を行うことも可能である。また蒸着法においては、蛍光体原料を複数の抵抗加熱器あるいはエレクトロンビームを用いて蒸着し、基板上で目的とする蛍光体を合成すると同時に蛍光体層を形成することも可能である。さらに蒸着法においては、蒸着時に必要に応じて被蒸着物を冷却あるいは加熱してもよい。また、蒸着終了後、蛍光体層を加熱処理してもよい。

（スパッタ法）
スパッタ法は前記蒸着法と同様に基板をスパッタ装置内に設置した後、装置内を一旦排気して１．３３３×１０^-4Ｐａ程度の真空度とし、次いでスパッタ用のガスとしてＡｒ、Ｎｅ等の不活性ガスを装置内に導入して１．３３３×１０^-1Ｐａ程度のガス圧とする。次に、前記蛍光体をターゲットとして、斜めにスパッタリングすることにより基板表面に蛍光体を所望の厚さに斜めに堆積させる。このスパッタ工程では蒸着法と同様に複数回に分けて蛍光体層を形成することも可能であるし、それぞれを用いて同時あるいは順次、前記ターゲットをスパッタリングして蛍光体層を形成することも可能である。また、スパッタ法では、複数の蛍光体原料をターゲットとして用い、これを同時あるいは順次スパッタリングして、基板上で目的とする蛍光体層を形成する事も可能であるし、必要に応じてＯ₂、Ｈ₂等のガスを導入して反応性スパッタを行ってもよい。さらに、スパッタ法においては、スパッタ時必要に応じて被蒸着物を冷却あるいは加熱してもよい。また、スパッタ終了後に蛍光体層を加熱処理してもよい。

（ＣＶＤ法）
ＣＶＤ法は、目的とする蛍光体あるいは蛍光体原料を含有する有機金属化合物を熱、高周波電力等のエネルギーで分解することにより、基板上に結着剤を含有しない蛍光体層を得るものであり、いずれも蛍光体層を基板の法線方向に対して特定の傾きをもって独立した細長い柱状結晶に気相成長させることが可能である。

（蛍光体層の膜厚）
これらの方法により形成した蛍光体層の膜厚は目的とする放射線画像変換パネルの放射線に対する感度、蛍光体の種類等によって異なるが、１０〜１０００μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは、２０〜８００μｍの範囲である。

また、上記記載の気相堆積法を用いて蛍光体層の作製時、蒸発源となる蛍光体は、均一に溶解させるか、プレス、ホットプレスによって成形して坩堝に仕込まれる。この際、脱ガス処理を行うことが好ましい。蒸発源から蛍光体を蒸発させる方法は電子銃により発した電子ビームの走査により行われるが、これ以外の方法にて蒸発させることもできる。

また、蒸発源は必ずしも蛍光体である必要はなく、蛍光体原料を混和したものであってもよい。

また、賦活剤は母体（ｂａｓｉｃｓｕｂｓｔａｎｃｅ）に対して賦活剤（ａｃｔｉｂａｔｏｒ）を混合したものを蒸着してもよいし、母体のみを蒸着した後、後から賦活剤をドープしてもよい。例えば、母体であるＲｂＢｒのみを蒸着した後、例えば賦活剤であるＴｌをドープしてもよい。即ち、結晶が独立しているため、膜が厚くとも充分にドープ可能であるし、結晶成長が起こりにくいので、ＭＴＦは低下しないからである。

ドーピングは形成された蛍光体の母体層中にドーピング剤（賦活剤）を熱拡散、イオン注入法によって行うことができる。

このようにして基板上に形成した蛍光体層は、結着剤を含有していないので、指向性に優れており、輝尽励起光及び輝尽発光の指向性が高く、蛍光体を結着剤中に分散した分散型の蛍光体層を有する放射線画像変換パネルより層厚を厚くすることができる。さらに輝尽励起光の蛍光体層中での散乱が減少することで像の鮮鋭性が向上する。

また、柱状結晶間の間隙に結着剤等充填物を充填してもよく、蛍光体層の補強となる。また高光吸収率の物質、高光反射率の物質等を充填してもよい。これにより前記補強効果をもたせるほか、蛍光体層に入射した輝尽励起光の横方向への光拡散をほぼ完全に防止できる。

高光反射率の物質とは、輝尽励起光（５００〜９００ｎｍ、特に６００〜８００ｎｍ）に対する反射率の高いものをいい、例えばアルミニウム、マグネシウム、銀、インジウムその他の金属等、白色顔料及び緑色から赤色領域の色材を用いることができる。

白色顔料は輝尽発光も反射することができる。白色顔料として、ＴｉＯ₂（アナターゼ型、ルチル型）、ＭｇＯ、ＰｂＣＯ₃・Ｐｂ（ＯＨ）₂、ＢａＳＯ₄、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｍ^（II）ＦＸ（但し、Ｍ^（II）はＢａ、Ｓｒ及びＣａの中の少なくとも一種であり、ＸはＣｌ、及びＢｒのうちの少なくとも一種である。）、ＣａＣＯ₃、ＺｎＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、リトポン（ＢａＳＯ₄・ＺｎＳ）、珪酸マグネシウム、塩基性珪硫酸鉛、塩基性燐酸鉛、珪酸アルミニウム等が挙げられる。これらの白色顔料は隠蔽力が強く、屈折率が大きいため、光を反射したり、屈折させることにより輝尽発光を容易に散乱し、得られる放射線画像変換パネルの感度を顕著に向上させうる。

また、高光吸収率の物質としては、例えば、カーボン、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化鉄等及び青の色材が用いられる。このうちカーボンは輝尽発光も吸収する。

また、色材は、有機または無機系色材のいずれでもよい。有機系色材としては、ザボンファーストブルー３Ｇ（ヘキスト製）、エストロールブリルブルーＮ−３ＲＬ（住友化学製）、Ｄ＆ＣブルーＮｏ．１（ナショナルアニリン製）、スピリットブルー（保土谷化学製）、オイルブルーＮｏ．６０３（オリエント製）、キトンブルーＡ（チバガイギー製）、アイゼンカチロンブルーＧＬＨ（保土ヶ谷化学製）、レイクブルーＡＦＨ（協和産業製）、プリモシアニン６ＧＸ（稲畑産業製）、ブリルアシッドグリーン６ＢＨ（保土谷化学製）、シアンブルーＢＮＲＣＳ（東洋インク製）、ライオノイルブルーＳＬ（東洋インク製）等が用いられる。またカラーインデクスＮｏ．２４４１１、２３１６０、７４１８０、７４２００、２２８００、２３１５４、２３１５５、２４４０１、１４８３０、１５０５０、１５７６０、１５７０７、１７９４１、７４２２０、１３４２５、１３３６１、１３４２０、１１８３６、７４１４０、７４３８０、７４３５０、７４４６０等の有機系金属錯塩色材も挙げられる。無機系色材としては群青、コバルトブルー、セルリアンブルー、酸化クロム、ＴｉＯ₂−ＺｎＯ−Ｃｏ−ＮｉＯ系顔料が挙げられる。

《基板》
基板としては、例えば、石英、ホウ珪酸ガラス、化学的強化ガラス、結晶化ガラス等の板ガラス、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、シンジオタクティックポリスチレン（ＳＰＳ）フィルム等のプラスチック板あるいはフィルム、アルミニウム、鉄、銅、クロム等の金属板あるいはシートまたは親水性微粒子の被覆層を有する金属シート等が挙げられる。この中ではアルミ板または樹脂板が好ましい。

剛性を高め、潜像をレーザ光で読み取るときの振動によるノイズを低減させるために、アルミ等の基板の蛍光体層の反対側に炭素繊維強化樹脂板、グラファイト板等や少なくとも１枚の炭素繊維強化樹脂板と樹脂板を貼り合わせたコンポジット板等を貼りあわせてもよい。

また、基板としてはアルミ箔を樹脂板に貼り合わせたものや、樹脂板にアルミを蒸着したもの等、他にもさまざまなものが使用でき、上記に挙げたものに限定されない。

これら基板の厚みは用いる基板の材質等によって異なるが、一般的には５０〜５０００μｍであり、取り扱い上の観点から、さらに好ましいのは８０〜４０００μｍである。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されない。

《放射線画像変換パネル１の作製》
以下に記載の方法に従って、各サイズの蛍光体層を有する放射線画像変換パネルを作製した。

（蛍光体プレートの作製）
厚さ０．５ｍｍ、８００ｍｍ角サイズのアルミ板（アルメコ社製ＡＲＴ１００）上に接着層としてポリウレタン樹脂層（三井武田ケミカル製タケラックＥ−５５０）を乾燥膜厚が５μｍになるよう塗設し、基板とした。

それを公知の蒸着装置の真空チャンバー中に基板と蒸着源の距離が６０ｃｍになるようにセットした後、ＣｓＢｒ：０．００１Ｅｕからなるアルカリハライド蛍光体をルツボに入れ、真空引きしながら真空チャンバー中にアルゴンガスを導入し、真空度を０．１Ｐａとした後、基板温度を８０℃とし、アルミニウム製のスリットを用い、基板と平行な方向に基板を搬送しながら、ルツボ内液温を７５０〜８３０℃に制御して蒸着を行って、４００μｍ厚の柱状構造を有する蛍光体プレートを形成した。

（炭酸ガスレーザによる切断）
得られた蛍光体プレートを炭酸ガスレーザ切断機（三菱電機社製炭酸ガスレーザ１２１２ＨＢ１）に基板側がレーザ光入射側になるように設置して、出力を２００Ｗ、アシストガスを酸素４０Ｎ／ｃｍ²として、切断スピード５０ｍｍ／ｍｉｎで下記サイズの５枚に切断した。

３５４×４３０．５ｍｍ、３５４×３５４ｍｍ、２７７×３５４ｍｍ、２０１．５×２５２．５ｍｍ、２５２．５×３０３．５ｍｍ
（防湿性封止フィルムによる封止）
蛍光体プレートの蛍光体層の保護フィルムとして、下記構成のアルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレート樹脂層を含む積層保護フィルムＡを作製した。

積層保護フィルムＡ：ＶＭＰＥＴ１２／／／ＶＭＰＥＴ１２／／／ＰＥＴ／／／ＣＰＰ２０
積層保護フィルムＡにおいて、ＶＭＰＥＴは、アルミナ蒸着したポリエチレンテレフタレート（市販品：東洋メタライジング社製）を表し、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレート、ＣＰＰはキャステングポリプロピレンを表す。また、上記「／／／」は、ドライラミネーション接着層における２液反応型のウレタン系接着剤層の厚みが３．０μｍであることを表し、各樹脂フィルムの後に表示した数字は、各フィルムの膜厚（μｍ）を表す。

また、蛍光体プレートの基板側の保護フィルムとして、キャステングポリプロピレン（ＣＰＰ）３０μｍ、アルミフィルム９μｍ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１８８μｍの積層品を作製した。

上記２種の保護フィルムで上記切断した各サイズの蛍光体プレートを包み、減圧しながら、蛍光体プレートの周縁より外側にある領域で、上下の防湿性保護フィルムをインパルスシーラーで加熱、融着して封止した。

（炭素繊維強化樹脂板の貼り付け）
厚さ１．１ｍｍの炭素繊維強化樹脂板（東邦テナックス社製０３０６Ｃ）を、上記２種の保護フィルムで封止した蛍光体プレートにアルミ基板側から両面テープで貼り付けて放射線画像変換パネル１を作製した。

《放射線画像変換パネル２〜５の作製》
放射線画像変換パネル１の作製において、表１のように基板の種類、切断条件を変更した以外は同様にして放射線画像変換パネル２〜５を作製した。

なお、放射線画像変換パネル５の基板は厚さが０．４ｍｍのポリイミド板（宇部興産社製ＥＩ０４０２０１）に、接着層として放射線画像変換パネル１と同様のポリエステル樹脂を塗設したものを基板とした。

《放射線画像変換パネル６、７の作製》
放射線画像変換パネル１の作製において、炭酸ガスレーザによる切断を打ち抜き切断機による切断（上刃角度は表１に記載）に変更し、基板側から打ち抜いた以外は同様にして放射線画像変換パネル６、７を作製した。

《放射線画像変換パネル８の作製》
３５４×４３０．５ｍｍサイズに打ち抜き機で予め切断した厚さ０．５ｍｍのアルミ板（アルメコ社製ＡＲＴ１００）上に、接着層としてポリウレタン樹脂層（三井武田ケミカル製タケラックＥ−５５０）を乾燥膜厚５μｍになるよう塗設し、基板とした。

その基板上に放射線画像変換パネル１と同様に蒸着を行って、４００μｍ厚の柱状構造を有する蛍光体パネルを形成した。防湿性フィルムによる封止以降は放射線画像変換パネル１と同じにし、放射線画像変換パネル８を作製した。

《放射線画像変換パネル９の作製》
放射線画像変換パネル２の作製において、蛍光体プレートの蛍光体層側から炭酸ガスレーザにより切断した以外は同様にして放射線画像変換パネル９を作製した。

《放射線画像変換パネル１０、１１の作製》
放射線画像変換パネル１の作製において、蛍光体プレートの炭酸ガスレーザによる切断条件を表１のように変更した以外は同様にして放射線画像変換パネル１０、１１を作製した。

《放射線画像変換パネル１２、１３の作製》
放射線画像変換パネル６の作製において、打ち抜き切断機の上刃角度を表１のように変更した以外は同様にして放射線画像変換パネル１２、１３を作製した。

《放射線画像変換パネルの評価》
（切断性の評価）
３５４×４３０．５ｍｍサイズに切断した蛍光体プレート（放射線画像変換パネルに加工する前のシート）について下記の切断性の評価を行った。

〈外観評価〉
その切断面を顕微鏡で観察して以下の基準で評価した。

○…切断面にバリがほとんどなく、切断面が平滑で、蛍光体層の剥離が全くない
○△…切断面にバリが多少あるが、割合に平滑で、蛍光体層の剥離がほとんどない
×…切断面にバリが多く、切断面が平滑でない。蛍光体層の剥離が多く見られる
〈バリの平均高さ〉
３５４×４３０．５ｍｍサイズに切断した蛍光体プレートの３５４ｍｍの２辺の内、最もバリが高い方から１０点のバリ高さをバリ判定マイクロメーターで測定し、平均して算出した。

（特性の評価）
放射線画像変換パネルを４０℃、９０％ＲＨの雰囲気下で１５日間処理（加速試験）を行い、加速試験前後の下記特性の評価行った。

〈感度〉
感度の測定は放射線画像変換パネルに管電圧８０ｋＶｐのＸ線を１０ｍＡｓで爆射線源とプレート間距離２ｍで照射した後、Ｒｅｇｉｕｓ３５０にパネルを設置して読み取った。得られたフォトマルからの電気信号から感度を求めた。感度は蛍光体面全体の平均値であり、放射線画像変換パネル１の加速試験前の感度を１．００とする相対感度である。

〈鮮鋭度〉
鮮鋭度は、変調伝達関数を求めて評価した。放射線画像変換パネルにＣＴＦチャートを貼付した後、８０ｋＶｐのＸ線を１０ｍＡｓ（被写体までの距離：１．５ｍ）照射した後、１００μｍφの直径の半導体レーザ（６８０ｎｍ：パネル上でのパワー４０ｍＷ）を用いてＣＴＦチャート像を走査読み取りして求めた。鮮鋭度は、２．０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ値を示した。値が大きいほど鮮鋭度がよい。

以上の評価の結果を表２に示す。

表２より本発明にかかる放射線画像変換パネルは、比較の放射線画像変換パネルに比べ、切断したプレートの切断面も良好で、防湿性が高く、高湿による感度、鮮鋭度の劣化が少ないことが分かった。

本発明によれば、防湿性が向上して感度及び鮮鋭性の劣化が少ない放射線画像変換パネル及び生産効率の高い放射線画像変換パネルの製造方法を提供することができる。

Claims

基板の上に少なくとも蛍光体層を有する放射線画像変換パネルの、レーザまたは打ち抜き方式により切断した辺に発生するバリの平均高さが１〜４００μｍであることを特徴とする放射線画像変換パネル。
前記蛍光体層が気相堆積法により形成された蛍光体層であることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像変換パネル。
前記基板がアルミ板または樹脂板であり、かつ蛍光体層の蛍光体が下記一般式（１）で表される蛍光体であることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像変換パネル。
一般式（１）ＣｓＸ：ｙＡ
（式中、ＸはＣｌ、ＢｒまたはＩを表し、Ａは、Ｅｕ、Ｓｍ、Ｉｎ、Ｔｌ、ＧａまたはＣｅを表す。ｙは、１×１０^-7〜１×１０^-2の数値を表す。）
前記バリの発生方向が蛍光体層側であることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像変換パネル。
請求項１に記載の放射線画像変換パネルの製造方法であって、複数個の放射線画像変換パネルが取れる面積を有する基板上に少なくとも蛍光体層を気相堆積法により形成して放射線画像変換プレートを作製した後、該放射線画像変換プレートの基板側から所望の寸法形状に、炭酸ガスレーザの出力が５０〜１５００Ｗで、かつ、切断スピードが５０〜３０００ｍｍ／分で、炭酸ガスレーザで切断して複数個の放射線画像変換パネルを製造することを特徴とする放射線画像変換パネルの製造方法。
請求項１に記載の放射線画像変換パネルの製造方法であって、複数個の放射線画像変換パネルが取れる面積を有する基板上に少なくとも蛍光体層を気相堆積法により形成して放射線画像変換プレートを作製した後、該放射線画像変換プレートの基板側から所望の寸法形状に、上刃の刃先角度が１５〜４５°で打ち抜き方式により切断して複数個の放射線画像変換パネルを製造することを特徴とする放射線画像変換パネルの製造方法。