JP5565444B2 - フラットパネルディテクタ - Google Patents

Description

本発明は、シンチレータパネルと平面受光素子との接触状態が良好なシンチレータパネルを有するフラットパネルディテクタに関する。

従来から、Ｘ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、長い歴史の中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できない。

そして、近年ではコンピューテッドラジオグラフィ（ＣＲ）やフラットパネル型の放射線ディテクタ（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直接得られ、陰極管や液晶パネル等の画像表示装置に画像を直接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が必要なものではない。その結果、これらのデジタル方式のＸ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。

Ｘ線画像のデジタル技術の一つとしてコンピューテッドラジオグラフィ（ＣＲ）が現在医療現場で受け入れられている。しかしながら、鮮鋭性が十分でなく空間分解能も不十分であり、スクリーン・フィルムシステムの画質レベルには到達していない。そして、さらに新たなデジタルＸ線画像技術として、例えば雑誌Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｔｏｄａｙ，１９９７年１１月号２４頁のジョン・ローランズ論文"Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｕｓｈｅｒ ｉｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｘ−ｒａｙ Ｉｍａｇｉｎｇ"や、雑誌ＳＰＩＥの１９９７年３２巻２頁のエル・イー・アントヌクの論文"Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ Ｈｉｇｈ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ，Ｆｌａｔ−Ｐａｎｅｌ Ｉｍａｇｅｒ ｗｉｔｈ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒ"等に記載された、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた平板Ｘ線検出装置（ＦＰＤ）が開発されている。

放射線を可視光に変換するために、放射線により発光する特性を有するＸ線蛍光体で作られたシンチレータプレートが使用されるが、低線量の撮影においてのＳＮ比を向上するためには、発光効率の高いシンチレータプレートを使用することが必要になってくる。一般にシンチレータプレートの発光効率は、蛍光体層の厚さ、蛍光体のＸ線吸収係数によって決まるが、蛍光体層の厚さは厚くすればするほど、蛍光体層内での発光光の散乱が発生し、鮮鋭性は低下する。そのため、画質に必要な鮮鋭性を決めると、膜厚が決定する。

中でもヨウ化セシウム（ＣｓＩ）はＸ線から可視光に対する変更率が比較的高く、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、蛍光体層の厚さを厚くすることが可能であった。しかしながらＣｓＩのみでは発光効率が低いために、例えば特公昭５４−３５０６０号公報の如く、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を、蒸着を用いて基板上にナトリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｎａ）として堆積、また近年ではＣｓＩとヨウ化タリウム（ＴｌＩ）を任意のモル比で混合したしたものを、蒸着を用いて基板上にナトリウム賦活ヨウ化タリウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）として堆積したものに、後工程としてアニールを行うことで可視変換効率を向上させ、Ｘ線蛍光体として使用している。

しかしながら、ＣｓＩをベースとしたシンチレータ（蛍光体層）は潮解性があり、経時で特性が劣化するという欠点がある。このような経時劣化を防止するために、ＣｓＩをベースとしたシンチレータ（蛍光体層）の表面に防湿性保護層を形成することが提案されている。例えば、ポリパラキシリレン樹脂によりシンチレータ層（本発明の蛍光体層に該当する）の上部、側面及び基板のシンチレータ層外周部を覆う方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、水分透過率１．２ｇ／ｍ²・日未満の透明樹脂フィルムでシンチレータ層の少なくとも支持体に対向する側の反対側と、側面とを覆う方法が知られている（例えば、特許文献２を参照）。これらの保護層により高い防湿性が得られる。

一般に、シンチレータパネルを平面受光素子面上に配置するにあたっては、保護カバーとシンチレータパネルとの間にはクッション部材が設けられ、保護カバーを取り付けた際に圧縮されたクッション部材の圧力によりシンチレータパネルが受光素子に対して適度な圧力で圧接されるようになっている。従って、フラットパネルディテクタを組み立てる際には、筐体内に配置した受光素子上にシンチレータパネル及びクッション部材を順次載置し、その後、保護カバーを筐体にネジ等で固定することにより組み立てる。

この際、クッション部材の圧力が強すぎると、柱状結晶構造の蛍光体結晶の先端部がつぶれ放射線画像のコントラストが低下する。逆にクッション部材の圧力が弱い場合は、ＦＰＤを下方向に向けた場合や振動によってシンチレータパネル面と平面受光素子面に位置ズレが発生し、平面受光素子の各画素での信号補正精度が低下し、得られる画像の粒状性や鮮鋭性が劣化する。またＦＰＤ装置の移動や振動によるシンチレータパネルと平面受光素子間の摩擦によって、平面受光素子や蛍光体層に欠陥が発生しやすくなる問題もある。

一般に粒状性の高い放射線画像を得るためには蛍光体層としては４００μｍ以上の厚さが必要であるが、膜厚の増大によるシンチレータパネルの質量の増加やシンチレータパネルサイズの増大はこの問題をより深刻にする。

このような問題を解決するために、シンチレータパネルと平面受光素子を接着剤で固定する方法（例えば、特許文献１参照）や、マッチングオイルにより張り合わせる方法（例えば、特許文献２参照）等が提案させているが、接着剤やマッチングオイルのムラの発生や作業工数の増大等の問題がある。また、この方法ではＦＰＤの分解修理やシンチレータパネルの交換は不可能でありメンテナンス上の課題もある。

従来、気体層法によるシンチレータの製造方法としては、アルミやアモルファスカーボン等剛直な基板上に蛍光体層を形成し、その上にシンチレータの表面全体を保護膜で被覆させることが一般的である（特許第３５６６９２６号）。しかしながら、自由に曲げることのできないこれらの基板上に蛍光体層を形成した場合、シンチレータパネルと平面受光素子面を貼り合せる際に、基板の加工精度や蒸着時の変形等の影響を受け、フラットパネルディテクタの全面でシンチレータパネル面と受光素子面の均一な接触状態を達成できず、面内で均一な画質特性が得られないという欠点がある。この問題は近年のフラットパネルディテクタの大型化に伴い、より深刻化してきている。

この問題を回避するために撮像素子上に直接、蒸着によりシンチレータを形成する方法や、鮮鋭性は低いが、可とう性を有する医用増感紙等を代用として用いることが一般的に行われている。

このような状況から、生産適正に優れ、蛍光体層の経時での特性劣化を防止し、蛍光体層を化学的な変質あるいは物理的な衝撃から保護し、シンチレータパネルと平面受光素子の接触状態が安定な放射線フラットパネルディテクタを開発することが望まれている。

特開２００６−１８９３７７号公報 特開２０００−９８４５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、蛍光体層の経時での特性劣化を防止し、蛍光体層を化学的な変質あるいは物理的な衝撃から保護し、シンチレータパネルと平面受光素子の接触状態が安定なフラットパネルディテクタを提供することにある。

本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。
１．基板上に蛍光体層が設けられてなるシンチレータと、該シンチレータの蛍光体面を被覆する保護層からなるシンチレータパネルを、２次元状に配置した複数の画素を有する平面受光素子面上に配置したフラットパネルディテクタにおいて、前記保護層表面に再剥離粘着剤層が設けられ、かつ前記保護層が樹脂フィルムまたはポリパラキシリレン膜であることを特徴とするフラットパネルディテクタ。

２．前記再剥離粘着剤層の粘着力が、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）に対して０．０５〜１Ｎ／２０ｍｍであることを特徴とする前記１に記載のフラットパネルディテクタ。

３．前記再剥離粘着剤層が、少なくともゴム系樹脂またはアクリル系樹脂を含有することを特徴とする前記１または２に記載のフラットパネルディテクタ。
４．前記シンチレータが、基板上に気相堆積法により蛍光体層が設けられてなることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。

５．前記保護層が樹脂フィルムからなることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。
６．前記樹脂フィルムの厚さが１〜２００μｍであることを特徴とする前記５に記載のフラットパネルディテクタ。

７．基板がポリイミド（ＰＩ）またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムであることを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。
８．前記シンチレータパネルの総厚が１ｍｍ以下であることを特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。

９．前記蛍光体層がＣｓＩ（ヨウ化セシウム）であることを特徴とする前記１〜８のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。

本発明により、蛍光体層の経時での特性劣化を防止し、蛍光体層を化学的な変質あるいは物理的な衝撃から保護し、シンチレータパネルと平面受光素子の接触状態が安定なフラットパネルディテクタを提供することができる。

本発明のフラットパネルディテクタ１の構成図である。

本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意検討を加えた結果、蛍光体面を被覆する保護層上に再剥離粘着剤層を設け、かつ前記保護層が樹脂フィルムまたはポリパラキシリレン膜であることで本課題が解決できることを見出した。微粘着の再剥離粘着剤層を設け、かつ前記保護層が樹脂フィルムまたはポリパラキシリレン膜であることにより、効果的にシンチレータパネル面と平面受光素子面に位置ズレを防止でき、修理やシンチレータ交換に当っては、受光素子面にダメージを与えずにシンチレータパネルと平面受光素子を分離可能となる。

〔再剥離粘着剤層〕
本発明においては、再剥離粘着剤層の粘着力が、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）に対して０．０５〜１Ｎ／２０ｍｍであることが好ましい。粘着力が０．０５Ｎ／２０ｍｍ以上であると、シンチレータパネル面と平面受光素子面に位置ズレ防止の効果が大きく、１Ｎ／２０ｍｍ以下であると受光素子にダメージを与えることがなく好ましい。一般に平面受光素子はガラス基板上やシリコン基板上に形成され、シンチレータの保護層上の再剥離粘着剤層との粘着力を精度高く測定することは困難であり、本発明では再剥離粘着剤層の粘着力を厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）との粘着力で評価した。受光素子はＦＰＤの連続的な使用によって約５０℃まで温度が上昇することが知られている。またシンチレータパネルをクッション層により受光素子に圧着させるケースでは、その圧着力は１００ｇｆ／ｃｍ²（０．９８Ｎ／ｃｍ²）程度が一般的である。

本発明で粘着力とは、再剥離粘着剤層とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を１００ｇｆ／ｃｍ²（０．９８Ｎ／ｃｍ²）の圧力で密着させた状態で、５０℃で７日の加熱処理を実施した後の剥離力のことを言う。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）表面に対して、９０インチ／分（約２２９ｃｍ／分）の剥離速度、９０度の剥離角度で測定された値で、０．０５〜１Ｎ／２０ｍｍであることが好ましい。

再剥離粘着剤層は、平面受光素子を破壊することなくシンチレータパネルを剥離できるような再剥離性を有すればよい。このような再剥離性を有する接着層としては、公知のアクリル系、シリコン系やゴム系の粘着性の樹脂を使用することができる。

ゴム系の粘着性の樹脂としては、スチレン−イソプレン−スチレン等のブロックコポリマー系や、ポリブタジエン、ポリブチレン等の合成ゴム系粘着剤、及び天然ゴム等を使用できる。

また、シリコン系粘着剤としては、過酸化物架橋タイプや付加縮合タイプを単体または混合で使用してもよい。さらにアクリル系やゴム系粘着剤と混合して使用することもできるし、アクリル系粘着剤のポリマー主鎖や側鎖にシリコン成分をペンダントした粘着剤を使用してもよい。

粘着剤としてアクリル系樹脂を用いる場合は、単量体成分として炭素数１〜１４のアルキル側鎖を有するアクリル酸エステルを含有するラジカル重合性モノマーを反応させた樹脂を用いることが好ましい。

炭素数１〜１４のアルキル側鎖を有するアクリル酸エステルとしては、例えば、（１群）：メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソノニルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレートメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、イソオクチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソノニルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート等が挙げられる。中でも、炭素数が４〜９のアルキル側鎖を有するメタアクリル酸アルキルエステルまたは炭素数が４〜９のアルキル側鎖を有するアクリル酸アルキルエステルを使用することが好ましい。中でも、炭素数が４〜９のアルキル側鎖を有するアクリル酸アルキルエステルを使用することがより好ましい。

また、単量体成分として、側鎖に水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の極性基を有する、アクリル酸エステルやその他のビニル系単量体を添加するのが好ましい。
水酸基を含有するモノマーとしては、（２群）：２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、６−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。好ましくは、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、６−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート等がある。

また、水酸基以外の極性基を有するモノマーとしては、（３群）：アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸、アクリル酸ダイマー、エチレンオキサイド変性コハク酸アクリレート等のカルボキシル基を有するモノマー、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルホリン、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、２−（パーヒドロフタルイミド−Ｎ−イル）エチルアクリレート等のアミド基を有するモノマー、アクリロニトリル、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。
本発明においては、再剥離粘着剤層が、少なくともゴム系樹脂またはアクリル系樹脂を含有することが好ましい。

〔保護層〕
また、特開２０００−５６６９４号公報には、光線透過率が８０％以上の透明フィルム層の片面に、ゴム層を積層した積層体からなり、該積層体の光線透過率が８０％以上である画面用保護フィルムが開示されている。上記ゴム層は、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム及びアクリルニトリルブタジエンゴムからなる群から選ばれたいずれか１つのゴムまたは２以上のゴム混合物から形成される。これらは本発明のフラットパネルディテクタに好適である。

シンチレータの保護層としては、再剥離粘着剤層を形成することが可能であれば本発明の効果を得られるが、本発明では、保護層として樹脂フィルムまたはポリパラキシリレン膜を用いる。再剥離粘着剤層の塗設の容易さから樹脂フィルムであることが好ましい。予め再剥離粘着剤層の塗設をした樹脂フィルムでシンチレータを封止することによって、本発明の効果を容易に達成できる。

また、保護層として樹脂フィルムを使用する場合は、フィルムの厚さが２００μｍ以上であると鮮鋭が低下すること、１２μｍ以下のフィルムでは物理的な接触に対する耐久性が不足することから、本発明における保護フィルムの厚さとしては１２〜２００μｍが好ましい。

〔基板〕
さらに、シンチレータパネルと平面受光素子面を貼り合せる際に、基板の変形や蒸着時の反り等の影響を受け、フラットパネルディテクタの受光面内で均一な画質特性が得られないという点に関して、該基板を、厚さ５０〜５００μｍの高分子フィルムとすること、及びシンチレータパネルの総厚を１ｍｍ以下にすることで、シンチレータパネルが平面受光素子面形状に合った形状に変形し、フラットパネルディテクタの受光面全体で均一な鮮鋭性が得られることが判明し、本発明に至った。

基板として使用する高分子フィルムとしては、蒸着時の耐熱性からポリイミド（ＰＩ）またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムが好ましい。
以下、添付図面を参照しつつ本実施形態について説明するが、一例であり、本実施形態に限定するものではない。

図１は、本発明のフラットパネルディテクタ１の構成図である。フラットパネルディテクタ１は、筐体１１内に、被写体を透過した放射線を受けてその線量に対応した強度で蛍光を瞬時に発光するシンチレータパネル１２、シンチレータパネル１２に圧接して設けられ、シンチレータパネル１２からの光を光電変換する複数の受光画素が２次元状に配置された受光素子１３、及びシンチレータパネル１２を保護する保護カバー１４及びクッション部材としてのクッション層１５を備えている。

シンチレータパネル１２は、基板１２３上に蛍光体層１２２が形成され、これらの基板１２３及び蛍光体層１２２が第１保護フィルム１２１及び第２保護フィルム１２４により封止された構成となっている。

基板１２３は、放射線を透過させる材質から構成される。基板１２３は、受光素子１３の表面に均一にシンチレータパネル１２を接触させることができるよう、可撓性を有することが好ましい。例えば、１２５μｍ厚の可撓性を有するポリイミドフィルムを用いることができる。ポリイミドフィルムの他には、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、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、トリアセテートフィルム、ポリカーボネートフィルム等を用いることができる。厚さとしては、５０〜５００μｍが好ましい。

蛍光体層１２２は、光ガイド効果を有し発光効率の高い柱状結晶構造の蛍光体層から構成される。この蛍光体層は基板上に気相堆積法により形成することが好ましい。例えば、賦活剤としてタリウム（Ｔｌ）を添加したヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を蛍光体材料として真空蒸着することにより、基板１２２上に柱状結晶構造の蛍光体層を形成することができる。ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）の他には、臭化セシウム（ＣｓＢｒ）等を用いることができる。賦活材としては、タリウム（Ｔｌ）の他に、ユーロピウム、インジウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、ナトリウム、銅、セリウム、亜鉛、チタン、ガドリニウム、テルビウム等を用いることができる。なお、蛍光体層の厚さは、１００〜８００μｍであることが好ましく、１２０〜７００μｍであることが、輝度と鮮鋭性の特性をバランスよく得られる点からより好ましい。

クッション層１５は、シンチレータパネル１２を適度な圧力で受光素子１３に圧接させるためのものである。例えば、放射線の吸収が少ないシリコン系またはウレタン系の発泡材を用いることができる。クッション層の厚さは１〜４０ｍｍが好ましく、より好ましくは２〜２０ｍｍである。

第１保護フィルム１２１及び第２保護フィルム１２４は、蛍光体層１２１を防湿し蛍光体層１２２の劣化を抑制するためのもので、透湿度の低いフィルムから構成される。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を用いることができる。ＰＥＴの他には、ポリエステルフィルム、ポリメタクリレートフィルム、ニトロセルロースフィルム、セルロースアセテートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等を用いることができる。

また、第１保護フィルム１２１及び第２保護フィルム１２４の互いに対向する面には、互いを融着して封止するための融着層が形成されている。
第１保護フィルム１２１の受光素子に接する側には、再剥離粘着剤層１２５が形成されている。

受光素子１３は、２次元状に配置された複数の受光画素から構成されている。例えば、フォトダイオード＋薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）により構成することができる。フォトダイオードにより光電変換した信号電荷を、ＴＦＴを用いて読み出す。受光素子１３としては他に、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ等を用いることができる。

保護カバー１４は、シンチレータパネル１２を外部の衝撃等から保護するとともに、クッション層１５を圧縮してシンチレータパネル１２を適度な圧力で受光素子１３に圧接する役割も果たしている。例えば、放射線透過性の高いカーボン板により構成される。保護カバー１４としては他に、アルミ板を用いることができる。

フラットパネルディテクタ１を組み立てる際には、筐体１１内に配置した受光素子１３上に、再剥離粘着剤層１２５が形成されている第１保護フィルム１２１で封止されたシンチレータパネル１２を載置し、さらにクッション層１５、その後保護カバー１４を筐体１１にネジ等で固定することにより組み立てる。保護カバー１４を取り付けた際にクッション層１５が圧縮され、圧縮に抗するクッション層１５の反発力によりシンチレータパネル１２が受光素子１３に対して適度な圧力で圧接する。この圧力により第１保護フィルム１２１上に形成された再剥離粘着剤層１２５と受光素子１３が接着し、振動やフラットパネルディテクタの傾き等による、シンチレータパネル１２と受光素子１３の位置ずれが防止される。

また基板１２３は２００μｍ以下の樹脂フィルムからなっており、またシンチレータパネル１２の総厚が１ｍｍ以下であるあるため、シンチレータパネル１２がクッション層１５の適度な圧力で平面受光素子１３の面形状に合った形状に変形し、フラットパネルディテクタの受光面全体で均一な接触状態が得られる。

このように、本実施形態によれば、蛍光体層１２２にダメージを与えない適度なクッション層１５の圧力で、シンチレータパネル１２と受光素子１３の良好な密着状態が得られる。なお、作業は受光素子１３上にシンチレータパネル１２を載置して、クッション層１５、保護カバー１４を取り付ければよいので、精度よく容易に組み立てることができる。

本実施形態では、第１保護フィルム１２４及び第２保護フィルム１２５の２枚の保護フィルムを用いているが、保護層が樹脂フィルム以外の、ＣＶＤ法によりシンチレータパネル全面に形成されたポリパラキシリレン膜であっても同様の手順で本発明の効果を実現できる。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量％」を表す。

《シンチレータの作製》
（基板の準備）
基板として厚さ１２５μｍと２２５μｍのポリイミドフィルム（２５０ｍｍ×３００ｍｍ）を準備した。

（蛍光体層の形成）
以下のように、蒸着装置を使用して、気相堆積法により、準備したポリイミドフィルムに蛍光体（ＣｓＩ：０．３％Ｔｌ）を蒸着して蛍光体層を形成し、シンチレータを作製した。

蛍光体原料（ＣｓＩ：０．３％Ｔｌ）を抵抗加熱ルツボに充填し、支持体ホルダにポリイミドフィルムを設置し、抵抗加熱ルツボとアルミニウム板との間隔を４００ｍｍに調節した。続いて蒸着装置内を一旦排気し、Ａｒガスを導入して０．５Ｐａに真空度を調整した後、１０ｒｐｍの速度でポリイミドフィルムを回転しながら温度を１５０℃に保持した。次いで、抵抗加熱ルツボを加熱して蛍光体を蒸着し、蛍光体層の膜厚が４００μｍとなったところで蒸着を終了し、シンチレータを作製した。

《シンチレータパネルの作製》
（保護フィルムの準備）
保護フィルムとして、下記の厚さ４３μｍの積層フィルム（保護フィルムＡ）を作製した。積層は２液反応型のウレタン系接着剤を使用し、接着剤の厚さを１μｍとしたドライラミネーションで実施した。

また、同様にして厚さ１３１μｍの保護フィルムＢ、厚さ２１１μｍの保護フィルムＣを作製した。
保護フィルムＡ：ＰＥＴ（１２μｍ）／ＣＰＰ（３０μｍ） 厚さ ４３μｍ
保護フィルムＢ：ＰＥＴ（１００μｍ）／ＣＰＰ（３０μｍ） 厚さ １３１μｍ
保護フィルムＣ：ＰＥＴ（１８０μｍ）／ＣＰＰ（３０μｍ） 厚さ ２１１μｍ

（再剥離粘着剤層）
アクリル系共重合体として、下記（Ａ）の固形分比の混合物１００質量部に対し、芳香族系イソシアネート化合物（Ｂ）を表１に示す量を添加した。さらにジオクチル錫ジラウレートを固形分に対して６０ｐｐｍ添加し、酢酸エチルで希釈して固形分３０％の再剥離接着剤組成物を得た。
（Ａ）
２−エチルヘキシルアクリレート ５０質量部
ブチルアクリレート ３０質量部
スチレン １９質量部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート ３質量部
（Ｂ）
トリレンジイソシアネート・トリメチロールプロパンアダクト体（商品名；コロネートＬ 日本ポリウレタン（株）製）

準備した保護フィルムのＰＥＴ面側に乾燥後の塗工厚が１０μｍとなるように、再剥離粘着剤層組成物を塗布し、８０℃で９０秒間熱風循環式乾燥機にて乾燥して再剥離粘着剤層を形成した後、４０℃で５日間の加熱処理することで、上記保護フィルム上に再剥離粘着剤層を形成した。
保護フィルム上に再剥離接着剤組成物を塗布しない以外は同様にして比較例試料を作製した。

（シンチレータパネルの作製）
シンチレータの蛍光体側に、上記の再剥離粘着剤層を有する保護フィルム、基板側には再剥離粘着剤層がない以外は蛍光体側と同じフィルムを配置し、減圧下で周縁部をインパルスシーラーを用いて対向するＣＰＰ樹脂層を融着することでシンチレータパネルを作製した。なお、融着部から蛍光体シート周縁部までの距離は１ｍｍとなるように融着した。融着に使用したインパルスシーラーのヒーターは３ｍｍ幅のものを使用した。

（剥離力の測定）
２００ｍｍ×２０ｍｍに断裁した厚さ２５μｍポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）をシンチレータパネルに１０ｋＰａの圧力で密着させた状態で５０℃７日の加熱処理を実施した。その後、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を９０インチ（約２２９ｃｍ／分）の剥離速度、９０度の剥離角度で剥離するときに要した力の平均値を粘着力とした。

《シンチレータパネルの評価》
作製したシンチレータパネルについて、下記評価を行った。
（粒状性の評価）
ＰａｘＳｃａｎ２５２０（Ｖａｒｉａｎ社製ＦＰＤ）の受光素子面に、シンチレータパネル、厚さ１２ｍｍのウレタン性フォームからなるクッション部材を順次セットして、カーボン板からなる保護カバーを取り付けた。このとき圧縮されたクッション部材の圧力によりシンチレータパネルが受光素子に対して１００ｇｆ／ｃｍ²（０．９８Ｎ／ｃｍ²）の圧力で圧接されるようになっている。

上記のシンチレータがセットされたＦＰＤを振動試験機上に設置し、ＦＰＤの放射線入射面側に管電圧７０ｋＶｐで３．０ｍＲのＸ線を照射し、受光素子を形成する各画素の出力補正（Ｇａｉｎ補正）を実施した。その後、振動試験機でＦＰＤに２５Ｈｚ（１．２Ｇ）の振動を１０秒間与えた後、管電圧７０ｋＶｐで０．１ｍＲのＸ線を照射しＦＰＤから画像データを検出しハードディスクに記録した。次にハードディスク上の記録をコンピュータで分析して、画像信号の電気信号の平均値をＳとし、この平均強度Ｓからずれる信号（ノイズ）を２乗平均の平方根値Ｎとして、
２０×ｌｏｇ１０（Ｓ／Ｎ） ｄＢ
を計算し、この計算値にもとづいて粒状性を評価した。なお、粒状性はシンチレータパネル１２（比較例）の粒状性の基準値を０として表示した。

（鮮鋭性の評価）
上記粒状性の評価と同時に鉛製のＭＴＦチャートを通して管電圧７０ｋＶｐのＸ線をＦＰＤに照射し、画像データをハードディスクに記録した。その後、ハードディスク上の記録をコンピュータで分析して当該ハードディスクに記録された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。ＭＴＦ値が高いほど鮮鋭性に優れていることを示す。ＭＴＦはＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎの略号を示す。なおＭＴＦはＦＰＤの有効画像領域内の５箇所の平均値とした。

（メンテナンス性の評価）
上記粒状性の評価後、ＦＰＤの動作電源を入れたまま、４０℃５０％の環境下に１００時間放置した後、保護カバーを取り外し、ＦＰＤからシンチレータパネルを取り出した。この際、受光素子面にダメージが発生したものを×、ダメージがなかったものを○として評価した。

再剥離粘着剤層の粘着力、及びシンチレータパネルの粒状性、鮮鋭性、メンテナンス性を表１に示す。

表より、本発明のシンチレータパネルは、比較例に比べ粒状性、鮮鋭性に優れていることが分かる。また、メンテナンス性も良好であった。

１ フラットパネルディテクタ
１１ 筐体
１２ シンチレータパネル
１２１ 第１保護フィルム
１２２ 蛍光体層
１２３ 基板
１２４ 第２保護フィルム
１２５ 再剥離粘着剤層
１３ 受光素子
１４ 保護カバー
１５ クッション層

Claims (15)

1. 基材上に蛍光体層が設けてなるシンチレータと、該シンチレータの蛍光体面を被覆する保護層からなるシンチレータパネルを、２次元状に配置した複数の画素を有する平面受光素子面上に配置したフラットパネルディテクタにおいて、前記保護層と平面受光素子面との間に、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂およびシリコン系樹脂から選択される少なくとも１種を含有する再剥離粘着剤層が、前記保護層の平面受光素子面に接する側に全面にわたって設けられていることを特徴とするフラットパネルディテクタ。
2. 前記アクリル系樹脂が、単量体成分として炭素数１〜１４のアルキル側鎖を有するアクリル酸エステルを含有するラジカル重合性モノマー、側鎖に水酸基、カルボキシル基およびアミノ基から選択される少なくとも１種の極性基を有するアクリル酸エステル、ならびに、少なくとも１種のその他のビニル系単量体を反応させて得られる樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディテクタ。
3. 前記ゴム系樹脂が、合成ゴム系粘着剤および天然ゴムから選択される少なくとも１種であるか、
   シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴムおよびアクリルニトリルブタジエンゴムから選択されるいずれか１種のゴムまたは２種以上のゴム混合物から形成され、
   上記合成ゴム系粘着剤が、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー系、ポリブタジエンまたはポリブチレンであることを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディテクタ。
4. 前記シリコン系樹脂が、過酸化物架橋タイプ若しくは付加縮合タイプの単体またはそれらの混合物であるか、ポリマー主鎖および側鎖の少なくともいずれかにシリコン成分がペンダントしているアクリル系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディテクタ。
5. 前記保護層に、再剥離粘着剤層を形成することが可能であることを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディテクタ。
6. 前記保護層が、ポリパラキシリレン膜、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリメタクリレートフィルム、ニトロセルロースフィルム、セルロースアセテートフィルム、ポリプロピレンフィルムおよびポリエチレンナフタレートフィルムから選択されるいずれか１種からなることを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディテクタ。
7. 前記再剥離粘着剤層が、平面受光素子を破壊することなくシンチレータを剥離できるような再剥離性を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。
8. 前記シンチレータパネルを保護する保護カバーが設けられ、該保護カバーがカーボン板またはアルミ板により構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。
9. 前記再剥離粘着剤層が、シリコン系樹脂であり、前記再剥離粘着剤層の粘着力が、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に対して０．０５〜１Ｎ／２０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。
10. 前記平面受光素子上に、再剥離粘着剤層が形成されているシンチレータパネルが載置され、該シンチレータパネルがクッション層の圧力で圧接されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。
11. 前記シンチレータパネルの総厚が１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。
12. 前記基材が高分子フィルムからなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。
13. 前記蛍光体層が、セシウム、タリウム、ユーロピウム、インジウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、ナトリウム、銅、セリウム、亜鉛、チタン、ガドリニウムおよびテルビウムから選択される少なくとも１種の元素を含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。
14. 前記蛍光体層が柱状結晶構造を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のフラットパネルディテクタ。
15. 前記蛍光体層がＣｓＩ（ヨウ化セシウム）またはＣｓＢｒ（臭化セシウム）であることを特徴とする請求項１４に記載のフラットパネルディテクタ。

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