JPH1039099A

JPH1039099A - 放射線情報記録媒体

Info

Publication number: JPH1039099A
Application number: JP19753996A
Authority: JP
Inventors: Masanori Akata; 赤田正典; Hironori Kamiyama; 上山弘徳; Osamu Shimizu; 治清水; Masahito Okabe; 岡部将人; Takehiro Yamashita; 山下雄大
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-07-26
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】高解像で記録再生が可能な放射線情報記録媒
体及び放射線情報撮像装置を提供する。【解決手段】蛍光体層、第１の電極層、光電増幅変換
層、情報記録層、第２の電極層を有し、前記蛍光体層に
入射させた記録対象に対応した放射線情報を、光情報に
変換して情報記録層に記録することができる放射線情報
記録媒体、および、少なくとも、シャッターと、上記放
射線情報記録媒体と、前記放射線情報記録媒体の第ｌの
電極層と第２の電極層との間に所定の電圧印加を行う手
段とを備えてなる放射線情報撮像装置を特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被写体に放射線を照
射して被写体情報を撮像する装置に係り、特に、被写体
の放射線情報を光情報に変換し、さらに光電変換して情
報記録媒体に情報記録する放射線情報撮像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、
β線、γ線、紫外線、電子線等）を照射すると、放射線
が蛍光体に衝突して点状の蛍光を発することは、シンチ
レーションとして知られている。シンチレーションを用
いて放射線を検出し、計数するシンチレーションカウン
ターは、蛍光体、光電子増倍管および付属電子回路で構
成され、放射線の入射で蛍光体が発した光を数えること
によって放射線を検出し計測する装置である。また、シ
ンチレーションカウンターを使い、放射線のエネルギー
分布を測定し分析できるようにつくられた装置はシンチ
レーションスペクトロメーターとして知られている。ま
た、シンチレーションによる蛍光をフォトマルチプライ
ヤ（光電子倍増管）、ＣＣＤ等の光検出器で検出して適
宜処理し、各種放射線画像を得るための方法及び装置が
近年盛んに提案されており、陽電子放出検出器（トモグ
ラフィー）、Ｘ線検出器（Ｘ線カメラ）、β線検出器、
γ線検出器、電子線検出器、中性子検出器などが、粒子
物理、核物理、生物、医学、天文等の用途に検討されて
いる。この最終的画像は、ハードコピーとして再生した
り、あるいはＣＲＴ上に再生したりすることができる。
また、光情報を情報記録媒体に記録するために、前面に
電極が設けられた光電増幅変換層からなる光センサと、
光センサに対向し、後面に電極が設けられた液晶ー高分
子複合体型液晶記録層からなる情報記録媒体とを光軸上
に配置し、両電極層間に電圧を印加しつつ露光し、入射
光学像に応じて光センサにより形成される電界により液
晶記録層を配向させて情報記録を行い、情報記録の再生
にあたっては透過光あるいは反射光により可視情報とし
て再生する情報記録再生方法が提案されている（例え
ば、特願平４ー３３９４号、特願平４ー２４７２２号、
特願平５ー２６６６４６号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した情
報記録再生方法は偏向板を使用しなくとも記録された情
報を高解像度に可視化できるものであるが、前述したよ
うな放射線情報を記録再生するシステムに適用された例
はまだない。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、放射線情報の形成能に優れているとともに、高解像
で記録再生が可能な放射線情報記録媒体及び放射線情報
撮像装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも、
蛍光体層、第１の電極、光電増幅変換層、情報記録層、
第２の電極を有し、前記蛍光体層に入射させた記録対象
に対応した放射線情報を、光情報に変換して情報記録層
に記録することができる放射線情報記録媒体、および、
少なくとも、シャッターと、上記放射線情報記録媒体
と、前記放射線情報記録媒体の第ｌの電極と第２の電極
との間に所定の電圧印加を行う手段とを備えてなる放射
線情報撮像装置、さらに前記放射線情報記録媒体に記録
された情報を透過光あるいは反射光により可視情報とし
て再生することにより、放射線情報を高解像度に得るこ
とを特徴とするものである。

【０００５】図１は本発明の放射線情報記録及び再生を
説明するための図で、図１（ａ）は記録装置と再生装置
が一体の装置構成を示す図、図１（ｂ）は記録装置と再
生装置が分離している場合の構成を示す図である。図１
において、１は放射線発生装置、２は被写体、３は放射
線情報記録媒体、４は再生用光源、４ａはハーフミラ
ー、５は再生装置、６は表示装置、９はシャッタであ
る。

【０００６】図１（ａ），（ｂ）に示されるように、放
射線発生装置１からの放射線を被写体２に照射し、透過
した放射線をシャッタ９を通して放射線情報記録媒体３
に入射させる。シャッタ９は放射線の放射に合わせる形
で開閉し、放射線を放射線情報記録媒体３へ導く役目を
している。放射線情報記録媒体３は、後述するように蛍
光体層を有しており、放射線が蛍光体に衝突すると蛍光
を発し、この光を光電増幅変換層で電荷あるいは電界に
変換し、この電荷あるいは電界は液晶高分子複合体より
なる情報記録層の液晶を配向させる作用を及ぼし、放射
線情報は情報記録層ヘアナログ可視像として記録され
る。

【０００７】記録されたアナログ像の読み取りは、図１
（ａ）に示すように、組み込まれた装置の再生用光源４
からハーフミラー４ａを通して放射線情報記録媒体３へ
再生光を照射し、放射線情報記録媒体３からの反射光を
ハーフミラー４ａを通して再生装置５に入射させて電気
信号とする。再生装置５は、例えば、ＣＣＤセンサから
なり、入射光像をデジタル信号として取り出すことがで
きるものである。読み取った信号は、例えば、ＣＲＴ等
からなる表示装置に入力されて表示され、アナログ像が
観察可能となる。なおデジタル情報は、図示しない画像
処理回路で適宜画像処理、画像編集等をして再生するこ
とが可能である。

【０００８】また、図１（ｂ）に示すように、アナログ
像が記録された放射線情報記録媒体３を装置から取り外
し、再生用光源４から再生光を照射し、その透過光また
は反射光を再生装置５で電気信号に変換し、変換した電
気信号を表示装置６にアナログ可視像として表示する。

【０００９】放射線情報記録媒体３の構成は図２に示す
とおりであり、最も簡単な構成としては、図２（ａ）に
示すように、蛍光体層３１、透明電極層３４、光電増幅
変換層３２、情報記録層３３、電極層３５よりなってい
る。

【００１０】また、必要に応じて、図２（ｂ）に示すよ
うに、光電増幅変換層３２と情報記録層３３との間に中
間誘電体層３６、あるいは図２（ｃ）に示すように、光
電増幅変換層３２と情報記録層３３との間に空隙形成層
３７を設けるようにしてもよい。

【００１１】また、図２（ａ）の層構成のものに対し
て、図３（ａ）に示すように、螢光体層３１と電極層３
４との間に基材３８を設ける、図３（ｂ）に示すように
基材３７上に螢光体層を設ける、図３（ｃ）に示すよう
に、螢光体層３１と電極層３４との間にセパレータ層３
９を設ける、図３（ｄ）に示すように、電極層３５上に
オーバーコート層４０を設ける、図３（ｅ）に示すよう
に螢光体層３１上に保護層４１を設けるなどしてもよ
い。また、図３（ａ）〜図３（ｅ）のものは任意に組み
合わせた層構成としてもよい。なお、図３に示す層構成
は、図２（ａ）に対するものであるが、全く同様に図２
（ｂ）、図２（ｃ）の層構成のものに対しても図３と同
様に基材、セパレータ層、オーバーコート層、保護層を
設けるようにしてもよく、また任意にそれぞれのものを
組み合わせて媒体を作製するようにしてもよい。なお、
蛍光体層３１に用いられる蛍光体としては、蛍光効率が高いこと、蛍光スペクトルが光電変換器の光電増幅変換層の特性
と合致すること、蛍光の減衰時間が短いこと、透明で安定なものがつくりやすいこと、蛍光効率の温度係数が小さいこと、入射放射線のエネルギースペクトルを測定する際のエ
ネルギーと光量の比例性と分解能とがよいこと、などが要求され、いわゆるシンチレーターと同様のもの
を用いることができる。蛍光体としては、無機化合物、
有機化合物が使用可能であり、無機化合物の結晶は密度
が大きいのでγ線に適し、蛍光効率も大きいが比較的減
衰時間が長く、一方、有機化合物は減衰時間は短いが、
大きな単結晶の製造が困難であるため、大きなシンチレ
ーターを必要とする場合は、有機液体を使用し、また、
有機化合物の重合体を使用したプラスチック分散系のも
のが使用可能である。無機化合物としてはＬｉＩ（Ｅ
ｕ）、ＮａＩ（Ｔｌ）、ＫＩ（Ｔｌ）、ＣｓＩ（Ｔ
ｌ）、ＣｓＦ、ＺｎＳ（Ａｇ）、ＺｎＳ（Ｃｕ）、Ｃａ
ＷＯ₃、ＣｄＷＯ₃等が使用される。

【００１２】有機化合物では、有機結晶としてアントラ
セン、ｐーテルフェニル、ｐークァテルフェニル、ｔｒ
ａｎｓースチルベン、ナフタリン、ジフェニルアセチレ
ンが使用される。

【００１３】有機液体としては、溶媒をトルエンとし、
ｐ−テルフェニルを溶質として５ｇ／ｌの割合で含有さ
せたもの、溶媒をトルエンとし、２，５ジェフェニルオ
キサゾールを溶質として、３ｇ／ｌの割合で含有させた
もの、溶媒をトルエン、溶質を５−（４−ビフェニリ
ル）−２−フェニル−１，３，４−オキサジアゾールと
し、８ｇ／ｌの割合で含有させたもの、溶媒をフェニル
シクロヘキサン、溶質をｐ−テルフェニルとし、３ｇ／
ｌの割合で含有させたもの等を挙げることができる。

【００１４】プラスチック分散系としては、溶媒をポリ
スチレン、溶質をｐ−テルフェニルとして３６ｇ／ｌの
割合で含有させたもの、溶媒をポリスチレン、溶質を
１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン
とし、１６ｇ／ｌの割合で含有させたもの、溶媒をポリ
ビニルトルエン、溶質を１，１，４，４−テトラフェニ
ル−１，３−ブタジエンとし１６ｇ／ｌの割合で含有さ
せたもの等を挙げることができる。

【００１５】なお、ここで挙げた蛍光体はごく一部であ
り、本発明はこれにより他の蛍光体の使用を妨げられる
ものではない。

【００１６】放射線情報記録媒体においては、蛍光体層
を外部雰囲気からの化学的刺激、特に水分から保護する
ために、蛍光体層上に更に少なくとも１層以上の保護層
１１を設けることが望ましい。

【００１７】次に、電極層３４と光電増幅変換層２とか
ら構成される光センサについて説明する。本発明の光セ
ンサの光電増幅変換層は単層から構成されている場合と
複数の層から成る積層体から構成されている場合があ
り、ここでは積層型光電増幅変換層について説明する。
積層型光電増幅変換層は電荷発生層及び電荷輸送層から
構成されている。電荷発生層は電荷発生性物質とバイン
ダーからなる。電荷発生性物質としては、ピリリウム系
染料、アズレニウム系染料、スクアリリウム塩系染料、
フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系
顔料、インジゴ系顔料、ピロール系顔料、アゾ系顔料等
の染料、顔料を単独あるいは複数のものを組み合わせて
使用することができる。

【００１８】バインダーとしては、例えばポリカーボネ
イト樹脂、ビニルホルマール樹脂、ビニルアセタール樹
脂、ビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリ
ル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル
樹脂、塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体樹脂等が挙げら
れ、それぞれバインダー樹脂を単独または複数のものを
組み合わせて使用することができる。

【００１９】これらの電荷発生剤とバインダーの混合比
は、電荷発生剤１重量部に対してバインダーを０．１〜
１０重量部、好ましくは０．２〜１重量部の割合で使用
することが望ましい。電荷発生層は乾燥後膜厚として
０．０１〜１μｍであり、好ましくは０．１〜０．５μ
ｍとするとよく、このような膜厚とすることによつて良
好な感度と画質を示す。また、先に示した電荷発生性物
質で蒸着可能なものは、バインダーを用いず、単独で成
膜することもできる。

【００２０】電荷輸送層は電荷輸送性物質とバインダー
とからなる。電荷輸送性物質は、電荷発生層で発生した
電荷の輸送特性がよい物質であり、例えば、オキサゾー
ル系、チアゾール系、トリフェニルメタン系、スチリル
系、スチルベン系、ヒドラゾン系、カルバゾール系、エ
ナミン系、芳香族アミン系、トリフェニルアミン系、ブ
タジエン系、多環芳香族化合物系、ビフエニル系等があ
り、ホール輸送特性の良い物質とすることが必要であ
る。

【００２１】バインダーとしては、前記した電荷発生層
におけるバインダーと同様のもの、さらにスチレン樹
脂、スチレンーブタジエン共重合体樹脂、ポリアリレー
ト樹脂、フェノキシ樹脂が使用できるが、好ましくはス
チレン樹脂、スチレンブタジエン共重合体樹脂、ポリカ
ーボネイト樹脂である。バインダーは、電荷輸送性物質
１重量部に対して０．１〜ｌ０重量部、好ましくは０．
１〜１重量部の割合で使用することが望ましい。電荷輸
送層は乾燥後膜厚として１〜５０μｍであり、好ましく
は３〜２６μｍとするとよく、このような膜厚とするこ
とによって良好な感度と画質が得られる。

【００２２】次に、本発明の光センサーにおける光誘起
電流増幅作用について説明する。増幅作用測定用光セン
サーの光電増幅変換層上に０．１６ｃｍ²の金電極を積
層する。そして、透明電極層３４と金電極間に透明電極
層３４を正極として直流の一定電圧を印加すると共に、
電圧印加開始後０．５秒後に基板側から０．０３３秒間
光照射し、測定時間中の光センサーにおける電流値の挙
動を、光照射開始時（ｔ＝０）から測定する。なお、照
射光は、キセノンランプ（浜松ホトニクス社製Ｌ２２７
４）を光源に、グリーンフィルター（日本真空光学社
製）により得られる緑色光を、２０１ｘの強度で照射し
た。照射光強度を照度計（ミノルタ社製）で測定し、使
用したフイルターの特性を図４に示す。

【００２３】この光強度で光照射した時、透明基材、Ｉ
ＴＯ膜（電極層３４）の光透過率、フィルターの分光特
性を考慮すると、光電増幅変換層３２には４．２×１０
¹¹個／ｃｍ²秒のフォトンが入射する。そして、入射し
たフォトンが全て光キャリアに変換されると、理論的に
は光電流としては単位面積当たり１．３５×１０^-6Ａ／
ｃｍ²の電流が発生する。ここで、前記測定装置により
測定する場合に、理論的光電流に対して、光センサーで
実際に発生した光誘起電流の割合、すなわち、光センサ
ーにおけるみかけの量子効率を、次のように、みかけの量子効率＝（光センサーで実際に発生する光誘
起電流値／理論的光電流値）として定義する。また光誘起電流とは、光照射部の電流
値から光を照射しない部分で流れる電流（ベース電流）
値を差し引いたものであり、光照射中あるいは光照射後
もベース電流以上の光照射に起因する電流が流れるもの
をいい、いわゆる光電流とは相違する。本発明の光セン
サーにおける光誘起電流増幅作用とは、このような光誘
起電流の挙動のことである。

【００２４】本発明における光誘起電流増幅作用を有す
る光センサーと、光誘起電流増幅作用を有さない光セン
サー（以下、比較センサーという）とを、前記測定装置
での測定結果を使用して説明する。

【００２５】まず、比較センサーについての測定結果の
一例を図５に示す。図５において、（ｍ）線は、前記理
論値（１．３５×１０^-6Ａ／ｃｍ²）を示す参考線で、
光照射を０．０３３秒間行い、光照射後も電圧印加を継
続した状態を示す。（ｎ）線は比較センサーの実測線で
光照射中の光電流の増加は小さく、その値も理論値
（１．３５×１０^-6Ａ／ｃｍ²）を超えず、この比較セ
ンサーにおけるみかけの量子効率は最高で約０．５まで
にしかならない。光照射中の量子効率の変化を図６に示
す。

【００２６】これに対して、本発明の光センサーは、一
例として図７に示すように光照射時は光誘起電流が増加
し、量子効率との関係を示す図８から明らかなように、
約０．０１秒で量子効率は１を超え、その後も量子効率
は増加を続けることがわかる。また、比較センサーでは
光照射終了と同時に光電流が急激に減衰するため、光照
射後継続して電圧印加しても光情報として有効な電流は
得られない。これに対して、本発明の光センサーにおい
ては、光照射後も電圧印加を継続することにより光誘起
電流が徐々に減衰しながらも継続して流れ、引き続いて
光誘起電流を取り出すことができ、光情報を続けて得る
ことができる。本発明における緩和型減衰挙動とは、こ
のような光誘起電流の挙動のことである。

【００２７】情報記録層３３は液晶一高分子複合体より
なり、液晶記録層とも呼ばれる。液晶記録層は液晶相中
に樹脂粒子が分散した構造を有しているが、液晶材料
は、スメクチック液晶、ネマチック液晶、コレステリッ
ク液晶あるいはこれらの混合物を使用することができ
る。液晶としては、その配向性を保持し、情報を永続的
に保持させる、いわゆるメモリー性の観点から、スメク
チック液晶を使用することが好ましい。スメクチック液
晶としては、液晶性を呈する物質の末端基の炭素基が長
いシアノビフェニル系、シアノターフエニル系、フェニ
ルエステル系、更にフッ素系等のスメクチックＡ相を呈
する液晶物質、強誘電性液晶として用いられるスメクチ
ックＣ相を呈する液晶物質、あるいはスメクチックＨ、
Ｇ、Ｅ、Ｆ等を呈する液晶物質等が挙げられる。

【００２８】樹脂粒子を形成する材料としては、例え
ば、紫外線硬化型樹脂であって、モノマ一、オリゴマー
の状態で液晶材料と相溶性を有するもの、あるいはモノ
マー、オリゴマーの状態で液晶材料と共通の溶媒に相溶
性を有するものを好ましく使用できる。このような紫外
線硬化樹脂としては、例えばアクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル等が挙げられ、モノマー、オリゴマー
の状態で、例えばジペンタエリストールヘキサアクリレ
ート、トリメチロールプロパントアクリレート、ポリエ
チレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリ
コールジアクリレート、イソシアヌール酸（エチレンオ
キサイド変性）トリアクリレート、ジペンタエリストー
ルペンタアクリレート、ジペンタエリルトールテトラア
クリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、
へキサンジオールジアクリレート等の多官能性モノマ
ー、或は多官能性ウレタン系、エステル系オリゴマー、
更にノニルフェノール変性アクリレート、Ｎービニルー
２−ピロリドン、２−ヒドロキシー３−フェノキシブロ
ピルアクリレート等の単官能性モノマー或はオリゴマー
等が挙げられる。平均分子量／平均官能基で示されるパ
ラメータが１６０以下の多官能性の未硬化の紫外線硬化
樹脂が特に好ましく、情報記録層表面に形成される樹脂
層が耐久性に優れたものとすることができ、情報記録層
における液晶の使用割合を増大しても情報記録層表面へ
の液晶のしみ出しがなく、これによる画像の乱れを無く
すことができ、高品質の画像が得られる。その他、液晶
材料と共通の溶媒に相溶性を有する溶媒可溶型の熱硬性
樹脂、例えばアクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリスチレン樹脂、およびこれらを主体とし
た共重合体等、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を使用
してもよい。液晶材料と樹脂の使用割合は、液晶の含有
率が１０重量部％〜９０重量部％、好ましくは４０重量
部％〜８０重量部％となるようにして使用するとよく、
１０重量部％未満であると情報記録により液晶相が配向
しても光透過性が低く、また、９０重量％を超えると液
晶のしみ出し等の現象が生じ、画像むらが生じ好ましく
ない。

【００２９】情報記録層の膜厚は解像性に影響を与える
ので、乾燥後膜厚０．１μｍ〜１０μｍ、好ましくは３
μｍ〜８μｍとするとよく、高解像性を維持しつつ、動
作電圧も低くすることができる。膜厚が薄すぎると情報
記録部のコントラストが低く、また、厚すぎると動作電
圧が高くなるので好ましくない。また、情報記録層は、
液晶相の光屈折率と樹脂相の光屈折率とをほぼ同じもの
としておくことにより、電界のかからない状態では光散
乱により不透明であり、電界がかかると液晶相が配向
し、情報記録部を透明状態とすることができるものであ
り、情報再生に際しても偏向板が不用であり、読み取り
に際しての光学系を単純化しうる。

【００３０】また、混合液中には、電極層に対する濡れ
性を良くし、また、硬化時に情報記録層表面に樹脂のみ
からなるスキン層を形成させることを目的として弗素系
界面活性剤が添加される。このような弗素系界面活性剤
としては、例えば往友３Ｍ（株）製、フロラードＦＣ−
４３０、同フロラードＦＣ−４３１、Ｎ−（ｎ−プロピ
ル）−Ｎ−（ベータアクリロキシエチル）−パーフルオ
ロオクチルスルホン酸アミド〔三菱マテリアル（株）製
ＥＦ一１２５Ｍ〕等が挙げられる。弗素系界面活性剤
は、液晶と樹脂形成材料の合計量に対して０．ｌ〜２０
重量％の割合で使用される。

【００３１】本発明における液晶、未硬化の紫外線硬化
樹脂及び弗素系界面活性剤からなる混合液は、液晶、未
硬化の紫外線硬化樹脂及び弗素系界面活性剤に共通の溶
媒に溶解させた混合溶液を使用するとよい。溶媒は情報
記録層を薄膜に形成するために、好ましく使用される。
このような溶媒としでは、酢酸−ｎ−ブチルに対する相
対蒸発速度が２より小さい溶剤が好ましい．具体的に
は、キシレン（Ｒ＝０．７６）、シクロヘキサノン（Ｒ
＝０．３２）等の蒸発速度の比較的遅いものが好まし
く、またクロロホルム等に代表されるハロゲン化炭化水
素系溶媒、メチルセルソルブ等に代表されるアルコール
誘導体系溶媒、ジオキサン等に代表されるエ−テル系溶
媒等が挙げられる。その他、混合液中には光硬化剤が添
加される。光硬化剤としては、例えば２−ヒドロキシー
２−メチルー１−フェニルプロパンーｌ−オン（チバガ
イギー社製「ダロキユア１１７３」）、１一ヒドロキシ
シクロヘキシルフエニルケトン（チバガイギー社製「イ
ルガキュア１８４」）、ｌ−（４−イソプロピルフエニ
ル）−２−メチルプロパンーオン（チバガイギー社製
「ダロキュア１１１６」）、ベンジルジメチルケタール
（チパガイギー社製「イルガキユア６５１」）、２−メ
チルーｌ−〔４−（メチルメオ）フェニル〕−２−モル
ホリノプロパノンー１（チバガイギー社製「イルガキュ
ア９０７」）、２，４−ジエチルチオキサントン（日本
化薬社製「カヤキュアＤＥＴＸ」）とｐ−ジメチルアミ
ノ安息香酸エチル（日本化薬社製「カヤキュアＥＰ
Ａ」）との混合物、イソプロピルチオキサントン（ワー
ドブレキンソップ社製「クンタキュア・ＩＴＸ」）とｐ
−ジメチルアミノ安息香酸エチルとの混合物が挙げられ
るが、液状である２−ヒドロキシー２−メチルーｌ−フ
ェニルプロパンー１−オンが液晶材料、重合体形成性モ
ノマー若しくはオリゴマーとの相溶性の面で特に好まし
い。また、必要に応じて混合液の塗布適性を向上させ、
表面性を良くするためにレベリング剤を添加してもよ
い。

【００３２】以上説明した情報記録媒体は、情報露光に
よる記録を液晶の配向により可視化した状態とするもの
であるが、液晶と樹脂との組合せを選ぶことにより、一
旦配向し、可視化した情報は消去せず、メモリ性を付与
することができる。また、等方相転移付近の高温に加熱
すると、メモリ性を消去することができるので、再度の
情報記録に使用することができる。

【００３３】情報記録媒体の温度特性について説明す
る。図９は本発明で使用される情報記録媒体の温度特性
の一例を示す図である。図９において、横軸は液晶記録
層に印加される電圧（Ｖｏｌｔ）であり、縦軸は変調率
（％）を表している。変調率とは、光学的に情報記録媒
体の記録情報を読み出す場合において、最大の光透過状
態における検出器の出力を１００％とし、最大の光散乱
状態における検出器の出力を０％としたスケールを、検
出器の出力に与えたものである。図に示すように、電圧
の変化に対して急峻に変調率が変化するのは、感度が極
めて高いことを示している。一方温度に対する変調率の
特性変化は、温度が変化するような環境で使用する場合
に温度、電圧等の制御を行うように構成する必要がある
ことを示している。また、このような特性を利用して記
録された情報を消去することが可能であることも示して
いる。例えば、１５℃〜２５℃の温度条件では、２００
Ｖ以下、または３５０Ｖ以上とすることで情報は消去さ
れる。本発明においては、このような情報記録媒体の特
性を考慮して、使用時の温度条件、電圧条件等の具体的
な設定が行われる。

【００３４】放射線情報記録媒体の構成の一例として
は、光センサと情報記録層とを中間誘電体層３６を介し
て対向配置し、直接積層した一体型としたものである
（図２（ｂ））。この中間誘電体層を介する構成は、光
センサにおける光電増幅変換層が溶媒を使用して塗布形
成される場合に特に適しており、光電増幅変換層上に情
報記録層を直接塗布形成すると、それらの相互作用によ
り情報記録層における液晶が溶出したり、また、情報記
録層形成用の溶媒により光導電材料が溶出することによ
り画像ムラが生ずるが、これを防止することができ、ま
た光センサと情報記録層との一体化を可能とするもので
ある。

【００３５】中間誘電体層は、その形成にあたって、光
電増幅変換層形成材料、情報記録層形成材料にいずれに
対しても溶解性を有しないことが必要であり、また導電
性を有しないことが必要である。導電性を有する場合に
は、空間電荷の拡散が生じ、解像度の劣化が生じること
から絶縁性が要求される。また、中間誘電体層は液晶層
にかかる分配電圧を低下させたり、あるいは解像性を悪
化させるので、膜厚は薄い方が好ましく、２μｍ以下と
するとよいが、逆に薄くすることにより、経時的な相互
作用による画像ノイズの発生ばかりでなく、積層塗布す
る際にピンホール等の欠陥による浸透の問題が生じる。
ピンホール等の欠陥による浸透性は積層塗布する材料の
固形分比率、溶媒の種類、粘度により異なるので、積層
塗布されるものの膜厚は適宜設定されるが、少なくとも
１０μｍ以下の膜厚とするとよく、好ましくは０．１μ
ｍ〜３μｍとするとよい。さらに、各層に掛かる電圧分
配を考慮した場合薄膜化と共に誘電率の高い材料が好ま
しい。

【００３６】中間誘電体層３６を形成する材料として
は、無機材料ではＳｉＯ₂、Ｔｉ０₂、ＣｅＯ₂、Ａｌ
₂Ｏ₃、Ｓｉ₃Ｎ₄ＡｉＮ、ＴｉＮ、ＭｇＦ₂、Ｚｎ
Ｓ、二酸化珪素と二酸化チタンとの組み合わせ、硫化亜
鉛と弗化マグネシウムの組み合わせ、酸化アルミニウム
とゲルマニウムの組み合わせ等を使用し、蒸着法、スパ
ッタ法、化学蒸着（ＣＶＤ）法等により積層して形成す
るとよい。また、有機溶剤に対して相溶性の少ない水溶
性樹脂、例えばポリビニルアルコール、水系ポリウレタ
ン、水ガラス等の水溶液を使用し、スピンコート法、ブ
レードコート法、ロールコート法等により積層してもよ
い。更に、塗布可能なフッ素樹脂を使用してもよく、こ
の場合にはフッ素系溶剤に溶解し、スピンコート法によ
り塗布するか、またブレードコート法、ロールコート法
等により積層してもよい。塗布可能なフッ素樹脂として
は、例えば、特開平４−２４７２８号公報等に開示され
たフッ素樹脂、更に真空系で膜形成されるポリパラキシ
リレンやポリビニルアルコール等の有機材料を好ましく
使用することができる。

【００３７】空隙形成層１０は光センサーと情報記録層
との間に１０ミクロン前後の一定間隔の空隙を形成する
ように配置される層であり、いわゆるスペーサーのこと
である（図２（ｃ））。空隙形成層を形成する材料とし
ては絶縁性の薄膜が好ましく、例えばポリエステル、ポ
リイミド、ポリエチレン等の高分子樹脂フィルムが好ま
しく用いられる。

【００３８】電極は、１０⁶Ω・ｃｍ以下の比抵抗を安
定して与える材料、例えば金、白金、亜鉛、チタン、
銅、鉄、錫等の金属薄膜導電膜、酸化錫、酸化インジウ
ム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化タングステン、酸化バ
ナジウム等の金属酸化物導電膜、四級アンモニウム塩等
の有機導電膜等を、単独あるいは二種以上の複合材料と
して用いることができる。なかでも酸化物導電体が好ま
しく、特に酸化インジウム錫（ＩＴＯ）が好ましい。電
極は蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ、コーティング、メ
ッキ、ディッピング、電界重合等の方法により形成され
る。またその膜厚は電極を構成する材料の電気特性、お
よび情報記録の際の印加電圧により変化させる必要があ
るが、例えばＩＴＯ膜では１０〜３００ｎｍ程度であ
り、情報記録層との間の全面、あるいは任意のパターン
に合わせて形成される。また、二種類以上の材料を積層
して用いることもできる。

【００３９】基材３８は、、カード、フィルム、テー
ブ、シート、ディスク等の形状を有し、放射線情報記録
媒体を強度的に支持するものであり、各種高分子材料、
無機材料を用いることができる。例えば可撓性のあるブ
ラスチックフィルム、あるいはガラス、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメ
チルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエ
ステル、ポリカーボネート等のプラスチックシート、カ
ード等の剛体が使用される。なお、基板の電極が設けら
れる面の他方の面には、電極が透明であれば必要に応じ
て反射防止効果を有する層を積層するか、または反射防
止効果を発現し得る膜厚に透明基板を調整するか、更に
両者を組み合わせることにより反射防止性を付与すると
よい。

【００４０】次にオーバーコート層９について説明す
る。このオーバーコート層を設けることにより、液晶記
録層の表面からの液晶の滲み出し現象をより防止するこ
とができるとともに、情報記録媒体表面の硬度を高める
ことができ、耐久性が付与される。オーバーコート層を
形成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタ
レート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂等の
樹脂や、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等
の紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の
熱硬化型樹脂を使用することができる。また、有機溶媒
に対して相溶性の少ない水溶性樹脂であるポリビニルア
ルコール、水系ポリウレタン、水ガラス等や、フッ素系
樹脂であるサイトップ（旭ガラス（株）製）等を使用す
ることができる。

【００４１】特に、紫外線硬化型樹脂を使用すると、情
報記録媒体表面の滲み出し等の現象が抑制され、情報記
録媒体表面への液晶の滲み出しによる画像の乱れや、電
極層における導電性の低下を防止することができる。ま
た表面硬度を非常に高くすることでき、情報記録媒体表
面における情報記録媒体への傷つきによる画像の乱れ
や、情報記録媒体の損傷を防止することができ耐久性を
向上することができる。さらに、情報記録媒体表面に積
層される透明電極層のひび割れ等の発生による画像劣化
も防止できる。オーバーコート層は０．ｌ〜２０μｍ、
好ましくは０．３〜５μｍ、さらに好ましくは０．５〜
２μｍとすると良い。

【００４２】セパレータ層３９は、蛍光体変換層３１と
電極層３４を隔てるもので、中間誘電体層やオーバーコ
ート層、空隙形成層、基材に用いる各種材料を用いるこ
とができる。

【００４３】次に、再生について説明する。液晶記録媒
体に記録された放射線情報の再生は、図１０（ａ）（透
過型）、図１０（ｂ）（反射型）に示すように、光源６
０からの光をフイルタ７０を介して波長光を選択し、液
晶記録媒体に読み取り光を照射して行う。入射した光は
液晶記録媒体の液晶の配向により変調され、透過光（ま
たは反射光）は光電変換装置８０で電気信号に変換さ
れ、変換された電気信号は必要に応じてプリンタやＣＲ
Ｔに出力される。光源６０としては、キセノンランプ、
ハロゲンランプ等の白色光源やレーザー光が用いられ
る。

【００４４】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態について説明
する。（実施例ｌ）（放射線情報記録媒体の作製）以下に放射線情報記録媒
体の作製を順を追って説明する。まず、積層型光センサ
の作製方法について説明する。充分洗浄した厚さ１．１
ｍｍのガラス基板上に、スパッタリングにより面積抵抗
８００／□、膜厚ｌ００ｎｍのＩＴＯ膜を成膜し、電極
を得た。電極をスクライバー洗浄機（商品名プレートク
リーナーモデル６０２ウルトラテック社）にて、純水噴
射２秒、スクライバー洗浄２０秒、純水リンス１５秒、
高速回転による水分の除去２５秒、赤外線乾燥５５秒の
洗浄処理を２回行った。その電極上に形成する光導電層
の例としては、電荷発生性物質としてジスアゾ系顔料分
散液（ＤＰＤＤ−３、大日精化工業製、顔料：バインダ
ー樹脂＝３：１の比率、固形分２重量％）を塗布液と
し、ブレードコーターで塗布し、風乾後１００℃、１時
間乾燥して、膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。

【００４５】さらに、電荷発生層上に電荷輸送層として
ヒドラゾン系電荷輸送性物質溶液（ＤＰＤＴ−３、大日
精化工業製、電荷輸送性物質：バインダー樹脂＝３：２
の比率、固形分１７．８重量％）を塗布液とし、ブレー
ドコーターにより塗布し、風乾後、８０℃、２時間乾燥
して膜厚１０μｍの電荷輸送層を形成し、光センサーを
得た。

【００４６】光センサーにおける光電増幅変換層上に、
含フッ素樹脂サイトップ（商品名；旭硝子（株）製、吸
水率０．０１％、比抵抗１×１０¹⁸Ω・ｃｍ）をパーフ
ルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）に溶解し、そ
の４．５％溶液をスピンナーで１５００ｒｐｍ、２０秒
の条件で塗布し、８０℃、１ｈｒ乾燥後、膜厚１μｍの
中間誘電体層（透明絶縁層）を形成した。次に、中間誘
電体層上に、多官能性モノマー（ジペンタエリストール
ヘキサアクリレート、東亜合成化学製、Ｍ−４００）４
０重量部、光硬化開始剤（２−ヒドロキシー２−メチル
ーｌ−フエニルプロパンー１−オン、チバガイギー社
製、ダロキュア１１７３）２重量部、液晶５０重量部
（そのうちスメクチック液晶（メルク社製、Ｓ−６）が
９０％、ネマチック液晶（メルク社製、Ｅ３１ＬＶ）が
１０％）を、界面活性剤（往友スリーエム社製、フロラ
ードＦＣ−４３０）３重量部キシレン９６重量部中に均
一に溶解して得た塗布液を、５０μｍのギャップを設け
たブレードコーターを用いてコーティングした後、４７
℃で３分間乾燥し、次に４７℃で２分間減圧乾燥を行
い、直ちに０．３Ｊ／ｃｍ²の紫外線照射によって塗布
膜を硬化させ、膜厚６μｍの情報記録層を有する情報記
録媒体を得た。

【００４７】情報記録層面を熱メタノールを用いて液晶
を抽出し、乾燥させた後、走査型電子顕微鏡（日立製作
所製Ｓ一８００）で１０００倍で内部構造を観測したと
ころ、層の表面は０．６μｍ紫外線硬化樹脂で覆われ、
層内部には連続層を成す液晶相中に、粒径０．１μｍの
樹脂粒子相が充填した構造を有していた。

【００４８】更に、この情報記録層上に上部電極として
膜厚５００ÅのＡｕ膜を蒸着法により成膜した。ガラス
基板上に、順次、第１の電極、光電増幅変換層、中間誘
電体層、情報記録層を設けたが、そのガラス基板の反対
の面に、ポリスチレン中にＰ−テルフェニルが分散され
たプラスチックシンチレーターを設け、本発明における
放射線情報記録媒体を作製した。

【００４９】（実施例２）実施例１で作製したものと同
様の放射線情報記録媒体を、図４に示すように、第１の
電極を正、第２の電極を負として４５０Ｖの直流電圧を
印加した。電圧印加状態で蛍光体変換層側から、Ｘ線照
射を階調性を持たせて行ったところ、照射強度の階調性
に応じた像が、情報記録層に記録された。

【００５０】記録終了後、図４のように、放射線情報記
録媒体を取り出し、専用スキャナー（ニコンＬＳ−３５
１０ＡＦ改造品）に設置し、このスキャナーを用い、光
源としてキセノンランプを使用し、波長フィルター（５
００ｎｍ）を介してその波長光で、透過光で情報を読取
り、昇華転写プリンターにより出力したところ、記録像
に応じた画像が再生できた。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、放射線情
報を高解像度でアナログ画像として記録して可視化する
ことができ、例えば、Ｘ線撮影のように写真フィルムを
用いて撮像、現像処理する必要がなく、また、画像をデ
ジタルデータとして記憶することが可能であるので、記
憶画像に対していろいろな画像処理を施したり、編集す
ることができるので、各種分野での利用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射線情報の記録・再生を説明する
図である。

【図２】放射線記録媒体を説明する図である。

【図３】放射線記録媒体を説明する図である。

【図４】フィルター特性を示す図である。

【図５】比較センサーについての測定結果の一例を示
す図である。

【図６】比較センサーについての量子効率を示す図で
ある。

【図７】本発明の光センサーについての測定結果の例
を示す図である。

【図８】本発明の光センサーについての量子効率を示
す図である。

【図９】情報記録媒体の温度特性の一例を示す図であ
る。

【図１０】画像再生を説明する図である。

【符号の説明】

１…放射線発生装置、２…被写体、３…放射線情報記録
媒体、４…再生用光源、４ａ…ハーフミラー、５…再生
装置、６…表示装置、９…シャッタ、３１…螢光体層、
３２…光電増幅変換層、３３…情報記録層、３４，３５
…電極層、３６…中間層、３７…空隙形成層、３８…基
材、３９…セパレータ層、４０…オーバーコート層、４
１…保護層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 9/00 9075−5ＤＧ１１Ｂ 9/00 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｈ０４Ｎ 5/32 Ｈ０４Ｎ 5/32 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｋ (72)発明者岡部将人東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者山下雄大東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、蛍光体層、第１の電極層、
光電増幅変換層、情報記録層、第２の電極層からなり、
前記蛍光体層に入射させた記録対象に対応した放射線情
報を情報記録層に記録するようにした放射線情報記録媒
体。
【請求項２】請求項１記載の放射線情報記録媒体にお
いて、該光電増幅変換層と該情報記録層との間に、さら
に中間誘電体層を有することを特徴とする放射線情報記
録媒体。
【請求項３】請求項１記載の放射線情報記録媒体にお
いて、該光電増幅変換層と該情報記録層との間に、さら
に空隙形成層を有することを特徴とする放射線情報記録
媒体。
【請求項４】請求項１記載の放射線情報記録媒体にお
いて、該蛍光体層と該第１の電極層との間に、さらに基
材を有することを特徴とする放射線情報記録媒体。
【請求項５】請求項１記載の放射線情報記録媒体にお
いて、該蛍光体層上に、さらに基材を有することを特徴
とする放射線情報記録媒体。
【請求項６】請求項１記載の放射線情報記録媒体にお
いて、該蛍光体層と該第１の電極層との間に、さらにセ
パレータ層を有することを特徴とする放射線情報記録媒
体。
【請求項７】請求項１記載の放射線情報記録媒体にお
いて、該第２の電極層上にオーバーコート層を有するこ
とを特徴とする放射線情報記録媒体。
【請求項８】請求項１記載の放射線情報記録媒体にお
いて、該蛍光体層上に、さらに保護層を有することを特
徴とする放射線情報記録媒体。
【請求項９】請求項１〜８のうち何れか１項記載の放
射線情報記録媒体において、第１の電極層と光電増幅変
換層で光センサが構成されるとともに、情報記録層と第
２の電極層がメモリー性を有する液晶記録媒体を構成
し、前記光センサは、両電極層間に電圧を印加した状態
で蛍光体層からの光で露光するか、あるいは蛍光体層か
らの光で露光している状態で両電極層間に電圧を印加す
ることにより、露光に起因する電流以上に増幅された強
度の電流が発生するとともに、電圧印加中は露光終了後
も継続して電流が発生し、前記液晶記録媒体は発生した
電流に基づいて記録が行われることを特徴とする放射線
情報記録媒体。
【請求項１０】請求項１〜９のうち何れか１項記載の
放射線情報記録媒体において、放射線情報記録媒体がシ
ート状、フィルム状、テープ状、カード状、プレート
状、またはディスク状であることを特徴とする放射線情
報記録媒体。