WO2008018277A1

WO2008018277A1 - DÉTECTEUR de panneau plat

Info

Publication number: WO2008018277A1
Application number: PCT/JP2007/064243
Authority: WO
Inventors: Yasushi Nagata; Takehiko Shoji; Mitsuru Sekiguchi; Masashi Kondo
Original assignee: Konica Minolta Medical & Graphic, Inc.
Priority date: 2006-08-08
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2008-02-14
Also published as: JP4670955B2; US20080035852A1; JPWO2008018277A1; US7573043B2

Description

明細書

フラットパネルディテクター

技術分野

[0001] 本発明は、可撓性をもったシンチレ一タパネルを有するフラットパネルディテクターに関する。

背景技術

[0002] 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、いまなお、世界中の医療現場で用いられている。しかしな力これら画像情報は、わゆるアナログ画像情報であって、近年発展を続けて!/、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。

[0003] そして、近年ではコンビユーテッド'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。

[0004] X線画像のデジタル技術の一つとしてコンビユーテッド'ラジオグラフィ（CR)が現在医療現場で受け入れられてヽる。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、更に新たなデジタル X線画像技術として、例えば雑誌 Physics Today, 19 97年 11月号 24頁のジョン ·ローランズ餘文" Amorphous Semiconductor Ushe r in Digital X-ray Imaging"や、雑誌 SPIEの 1997年 32卷 2頁のエル.イ^ ~ · アントヌクの餘文" Development of aHigh Resolution, Active Matrix, Flat -Panel Imager with Enhanced Fill Factor"等に記載されている、薄膜トランジスタ (TFT)を用いた平板 X線検出装置 (FPD)が開発されてヽる。

[0005] 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力 S、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力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。

[0006] なかでもヨウ化セシウム (Csl)は X線から可視光に対する変更率が比較的高ぐ蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成出来るため、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 Cslのみでは発光効率が低、ために、例えば特公昭 54— 35060号の如ぐ Cslとヨウ化ナトリウム (Nal)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 (Csl : Na)として堆積、又近年では Cslとヨウ化タリウム (T1I)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（Csl :T1)として堆積したものに、後工程としてァ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。

[0007] し力しながら、 Csl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。この様な経時劣化を防止するために Csl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フィルム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榭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。；)。し力しながら特許文献 1に記載のポリパラキシリレン榭脂は防湿性が弱ぐ十分に蛍光体層を保護出来ないこと及びシンチレータ層を構成している柱状結晶の間隙にもポリパラキシリレン樹脂が進入し、光ガイド効果を阻害するという欠点があった。

[0008] 又、水分透過率 1. 2g/m²-日未満の透明榭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)。

[0009] し力しながら特許文献 2に記載の方法では、ポリプロプレンやポリエチレンテレフタレートの如き透明な有機高分子フィルムを保護フィルムとして蛍光体層の上に密着した状態で設置した場合は高、防湿性が得られるものの、鮮鋭性が低下すると!ヽぅ致命的な欠点があり、これを回避するためにはフィルムの厚みを 5 m以下にする必要力 Sあり、蛍光体層をィ匕学的な変質あるいは物理的な衝撃力も保護するには不十分なものとなり、実質的に保護フィルムとして使用出来ないのが実情であった。またシンチレータパネルを受光素子面上に配置するにあたっては、例えば特開平 5— 312961 、特開平 6— 331749の方法があるがこれらは生産効率が悪ぐシンチレ一タパネルと受光素子面での鮮鋭性の劣化は避けられない。また特開 2002— 116258では、保護フィルムとしてポリパラキシリレン等の柔軟な保護フィルムを使用した例が示されているが、柔軟な有機膜を保護フィルムとした場合、保護フィルムと受光素子面が密着してしまう為、後述する理由によりシンチレータからの発光光が保護フィルム内で伝播し鮮鋭性が劣化する。

[0010] また従来、真空蒸着法によるシンチレータの製造方法としては、アルミゃァモルファスカーボンなど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)。

[0011] 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、シンチレ一タパネルと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などの影響を受け、フラットパネルディテクターの受光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ーの大型化に伴い深刻化してきている。

[0012] この問題を回避するために撮像素子上に直接、蒸着でシンチレータを形成する方法や、鮮鋭性の低いが、可撓性を有する医用増感紙などをシンチレータの代用として用いることが一般的に行われて、る。

[0013] この様な状況から、生産適正にすぐれ、蛍光体層の経時での特性劣化を防止し、蛍光体層をィ匕学的な変質あるいは物理的な衝撃力も保護し、シンチレ一タパネルと受光素子面間での鮮鋭性の劣化が少ない放射線フラットパネルディテクターを開発することが望まれている。

特許文献 1：特開 2000— 284053号公報

特許文献 2：特開 2005 - 308582号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0014] 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、蛍光体層の経時での特性劣化を防止し、蛍光体層をィ匕学的な変質あるいは物理的な衝撃力も保護し、鮮鋭性の良好な放射線フラットパネルディテクターを提供することにある。課題を解決するための手段

[0015] 本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。

[0016] 1.基板上に蛍光体層が設けられてなるシンチレータシートを、該蛍光体層の側に配置した第 1保護フィルムと、該基板の側に配置した第 2保護フィルムとにより封止したシンチレ一タパネルの第 1保護フィルム側に受光素子を配置したフラットパネルディテクタ一において、封止を 5Pa〜8000Paで行うことを特徴とするフラットパネルディテクター。

[0017] 2.前記第 1保護フィルムが接触する前記蛍光体層の面の表面粗さ、および前記第 1保護フィルムが接触する前記受光素子の面の表面粗さが Raで 0. 05 m〜0. 8 mであることを特徴とする上記の 1.に記載のフラットパネルディテクター。

[0018] 3.前記第 1保護フィルム及び前記第 2保護フィルムの厚みが 12 m以上 200 μ m 以下であることを特徴とする上記の 1.又は 2.に記載のフラットパネルディテクター。

[0019] 4.基板が、厚さ 50 μ m以上 500 μ m以下で、可撓性を有する高分子フィルムからなることを特徴とする上記の 1.〜3.のいずれかに記載のフラットパネルディテクター

[0020] 5.高分子フィルムがポリイミド（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上記の 4.に記載のフラットパネルディテクター。

[0021] 6.シンチレ一タパネルの総厚が lmm以下であることを特徴とする上記の 1.〜5. のいずれかに記載のフラットパネルディテクター。

[0022] 7.前記蛍光体層がヨウ化セシウム（Csl)であることを特徴とする上記の 1.〜6.の V、ずれかに記載のフラットパネルディテクター。

[0023] 即ち、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、ポリプロプレンやポリエチレンテレフタレートの如き透明な高分子フィルムを保護フィルムとして蛍光体層の上に蛍光体層と密着した状態で設置した場合、高い防湿性が得られる力蛍光体層で発光した光が保護フィルムを通過する際、保護フィルム内部に入射した発光光の内、臨界角 Θを超える角度の光は保護フィルム一空気層界面で全反射され、この反射光が遠くまで伝播してしまうため鮮鋭性が劣化する問題があることを見出した。更に、保護フィルムが厚いほどこの反射光は遠くまで達し、より鮮鋭性が劣化するものと推定した。

[0024] これらに対して、保護フィルム一空気層界面での全反射を防止するには、蛍光体層で発光した光を保護フィルムに入射する際、臨界角 Θが存在しない構成とすることで保護フィルム一空気層界面で再反射することなく外部に放出される。

[0025] また保護フィルムと受光素子面が密着して、る場合、界面で散乱したシンチレータの発光光は、保護フィルム内を伝播し近傍の画素に再入射してしまうために鮮鋭性が劣化するものと推定した。これに対し、受光素子面と保護フィルム間に空気層が存在すると、受光素子面で散乱した発光光は、空気層と保護フィルムの屈折率の関係で全反射することなぐシンチレータ側に戻り、近傍の画素に再入射しないことが判明し、本発明に至った。

[0026] 本発明で言う、実質的に接着していない状態とは、微視的には蛍光体面と防湿性保護フィルムは点接触してはいたとしても、光学的、力学的にはほとんど蛍光体面と防湿性保護フィルムは不連続体として扱える状態のことである。

[0027] さらに、シンチレ一タパネルと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などの影響を受け、フラットパネルディテクター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 m以上 500 m以下の高分子フィルムとすること及びシンチレ一タパネルの総厚を lmm以下にすることでシンチレ一タパネルが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ー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。

発明の効果 [0028] 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カゝら保護し、鮮鋭性の良好なフラットパネルディテクターを提供することが出来とともに信頼性を高め、安心して使用することが可能となった。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]シンチレ一タパネルの概略平面図である。

[図 2]図 1 (a)の A— に沿った概略断面図である。

[図 3]図 2に示される空隙部における光の屈折の状態と、従来の保護フィルムと蛍光体層とが密着した状態における光の屈折の状態を示す模式図である。

圆 4]基板の上に気相堆積法で蛍光体層を形成する蒸着装置の模式図である。符号の説明

[0030] la~lc シンチレ一タパネル

101 シンチレータシート

101a, 3 基板

101b 蛍光体層

102a, 104 第 1保護フィルム

102b 第 2保護フィルム

103a〜103d、 105a, 105b, 107a〜107c 封止部

108 空隙部（空気層）

E〜H 点接触部分

R〜T、X〜Z 光

2 蒸着装置

20 真空容器

202 蒸発源

203 基板ホルダ

204 基板回転機構

205 真空ポンプ

発明を実施するための最良の形態

[0031] 本発明の実施の形態図 1〜図 5を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

[0032] 図 1はシンチレ一タパネルの概略平面図である。図 1 (a)はシンチレータシートを 4 方シールで保護フィルムにより封止したシンチレ一タパネルの概略平面図である。図 1 (b)はシンチレータシートを 2方シールで保護フィルムにより封止したシンチレータパネルの概略平面図である。図 1 (c)はシンチレータシートを 3方シールで保護フィルムにより封止したシンチレ一タパネルの概略平面図である。

[0033] 図 1 (a)のシンチレ一タパネルに付き説明する。図中、 laはシンチレ一タパネルを示す。シンチレ一タパネル laは、シンチレータシート 101と、シンチレータシート 101 の蛍光体層 101b (図 2を参照)側に配置された第 1保護フィルム 102aと、シンチレ一タシート 101の基板 101a側に配置された第 2保護フィルム 102b (図 2を参照）とを有している。 103a〜103dは第 1保護フィルム 102aと第 2保護フィルム 102b (後述の図 2を参照）との 4箇所の封止部を示し、封止部 103a〜103dはシンチレータシート 10 1の周縁部より何れも外側に形成されている。 4方シールとは、本図に示す如ぐ 4方に封止部を有する状態を言う。本図に示される、 4方シールの形態は第 1保護フィルム 102aと第 2保護フィルム 102b (図 2を参照）との 2枚のシート状の保護フィルムの間にシンチレータシートを挟み、 4方をシールすることで作製することが出来る。この場合、第 1保護フィルム 102aと、第 2保護フィルム 102b (図 2を参照）とは、異なっていても、同じてあってもよぐ必要に応じて適宜選択することが可能である。

[0034] 図 1 (b)のシンチレ一タパネルに付き説明する。図中、 lbはシンチレ一タパネルを示す。シンチレ一タパネル lbは、シンチレータシート 101と、シンチレータシート 101 の蛍光体層 101b (図 2を参照)側に配置された第 1保護フィルム 104と、シンチレ一タシート 101の基板 101a側に配置された第 2保護フィルム (不図示）とを有している。 105a, 105bは保護フィルム 104と基板側に配置された第 2保護フィルム (不図示）との 2箇所の封止部を示し、封止部 105a、 105bはシンチレータシート 101の周縁部より何れも外側に形成されている。 2方シールとは、本図に示す如ぐ 2方に封止部を有する状態を言う。本図に示される、 2方シールの形態はインフレーション法により筒状に形成された保護フィルムの間にシンチレータシートを挟み、 2方をシールすることで作製することが出来る。この場合、第 1保護フィルム 104と第 2保護フィルム (不図示）とに使用する保護フィルムは同じものとなる。

[0035] 図 1 (c)のシンチレ一タパネルに付き説明する。図中、 lcはシンチレ一タパネルを示す。シンチレ一タパネル lcは、シンチレータシート 101と、シンチレータシート 101 の蛍光体層 101b (図 2を参照)側に配置された第 1保護フィルム 106と、シンチレ一タシート 101の基板 101a側に配置された第 2保護フィルム (不図示）とを有している。 107a〜107cは第 1保護フィルム 106と基板側に配置された第 2保護フィルム (不図示）との 3箇所の封止部を示し、封止部 107a〜107cはシンチレータシート 101の周縁部より何れも外側に形成されている。 3方シールとは、本図に示す如ぐ 3方に封止部を有する状態を言う。本図に示される、 3方シールの形態は一枚の保護フィルムを中心で折りたたみ、形成された 2枚の保護フィルムの間にシンチレータシートを挟み、 3方をシールすることで作製することが出来る。この場合、第 1保護フィルム 106と、第 2保護フィルム (不図示）とに使用する保護フィルムは同じものとなる。図 1 (a)〜図 1 ( c)に示す様に第 1保護フィルムと第 2保護フィルムとの 2枚の保護フィルムの封止部がシンチレータシートの周縁部の外側にあるため外周部からの水分進入を阻止することが可能となっている。図 1 (a)〜図 1 (c)に示すシンチレータシートの蛍光体層は、後述する気相堆積法で基板の上に形成することが好ましヽ。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等を用いることが可能である。

[0036] 図 1 (a)〜図 1 (c)に示すシンチレ一タパネルの形態は、シンチレータシートの蛍光体層の種類、製造装置等により選択することが可能である。

[0037] 図 2は、図 1 (a)の A— A' に沿った概略断面及び受光素子と接触状態を示した図である。図 2 (a)は、図 1 (a)の A—A' に沿った概略拡大断面及び受光素子と接触状態を示した図である。図 2 (b)は、図 2 (a)の Pで示される部分の概略拡大図である

[0038] シンチレータシート 101は基板 101aと、基板 101aの上に形成された蛍光体層 101 bとを有している。 102bはシンチレータシート 101の基板 101a側に配置された第 2保護フィルムを示す。 108は第 1保護フィルム 102aと蛍光体層 101bとの間で部分的に接触している点接触部分 E〜Iの間に形成された空隙部 (空気層）を示す。空隙部（空気層） 108は空気層となっており、空隙部（空気層） 108の屈折率と第 1保護フィルム 102aの屈折率との関係は、第 1保護フィルム 102aの屈折率〉 >空隙部（空気層） 108の屈折率となって!/、る。

[0039] また 109は第 1保護フィルム 102aと受光素子 201との間で部分的に接触している点接触部分 J〜0の間に形成された空隙部（空気層）を示す。空隙部（空気層） 109 は空気層となっており、空隙部（空気層） 109の屈折率と第 1保護フィルム 102aの屈折率との関係は、第 1保護フィルム 102aの屈折率〉〉空隙部 (空気層） 109の屈折率となっている。

[0040] 尚、図 1 (b)、図 1 (c)に示されるシンチレ一タパネルの場合、空隙部（空気層） 108 及び 109の屈折率と第 1保護フィルム 102aの屈折率との関係は、本図の場合と同じである。

[0041] 即ち、蛍光体層 101b側に配置された第 1保護フィルム 102aは蛍光体層 101bと全面密着の状態とはなっておらず、点接触部分 E〜Iで部分的に接触している状態となつて、る。蛍光体層 101b側に配置された第 1保護フィルム 102aで蛍光体層 101b側全面を覆う封止作業を行うとき、 5Pa〜8000Pa、より好ましくは 10Pa〜6000Paで行うことが好ましい。本発明では、この様な状態を蛍光体層側に配置された第 1保護フィルムは実質的に接着していない状態と言う。尚、図 1 (b)、図 1 (c)に示されるシンチレ一タパネルの場合も、封止時の圧力は本図の場合と同じである。

[0042] また第 1保護フィルム 102aは受光素子 201と全面密着の状態とはなっておらず、点接触部分 J〜0で部分的に接触して、る状態となって、る。

[0043] 本図に示す様に、シンチレ一タパネル laはシンチレータシート 101の蛍光体層 10 lb側に配置された第 1保護フィルム 102aと、基板 101a側に配置された第 2保護フィルム 102bとで基板 101a及び蛍光体層 101bの全面が覆われている力第 1保護フイルム 102aで実質的に接着しておらず、第 1保護フィルム 102aと第 2保護フィルム 1 02bの 4辺の各端部を封止した形態となって、る。

[0044] 蛍光体層 101bの全面が第 1保護フィルム 102aで実質的に接着して、な、状態で覆う方法として次の方法が挙げられる。

[0045] (1)シンチレータシートを第 1保護フィルムと、第 2保護フィルムとにより封止するとき、 5Pa〜8000Pa、より好ましくは 10Pa〜6000Paの減圧条件で行う。この場合、高真空側で封止すると保護フィルムと蛍光体層の接触部分が増加し、逆に低真空側で封止すると接触部分は減少する。又圧力が 8000Pa以上になると保護フィルム表面にシヮが発生し易くなり現実的ではない。

[0046] (2)第 1保護フィルムの蛍光体層と接触する表面の表面粗さを、第 1保護フィルムとの密着性、鮮鋭性、受光素子との密着性等を考慮し、 Raで 0. 05 μ m〜0. 8 mとする。第 1保護フィルムの表面形状は、使用する榭脂フィルムを選択することゃ榭脂フィルム表面に無機物等を含んだ塗膜を塗設することで容易に調整することが可能である。尚、表面粗さ Raは、東京精密社製サーフコム 1400Dにより測定した値を示す。

[0047] 上記の（1)及び（2)の方法を単独又は組み合わせることで、蛍光体層 101bの全面が第 1保護フィルム 102aで実質的に接着していない状態で覆うことが可能となる。

[0048] 第 1保護フィルム 102aと受光素子 201が実質的に接着していない状態にする方法としては次の方法が挙げられる。

1)シンチレ一タパネル laと受光素子を重ねて配置したあと、第 2保護フィルム側からスポンジ等のフォーム材の弹性を利用して適度な圧力で押し付ける方法。

[0049] 上記の 1)で、第 1保護フィルム 102aと受光素子 201で実質的に接着していない状態にすることができる。

[0050] 保護フィルムの厚さは、空隙部の形成性、蛍光体層の保護性、鮮鋭性、防湿性、作業性等を考慮し、 12 μ m以上、 200 μ m以下が好ましぐ更には 20 μ m以上、 40 μ m以下が好ましい。厚さは、（株)テクロック製触針式膜厚計 (PG— 01)により 10箇所を測定し平均した値を示す。

[0051] また、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%以下が好ましぐ更には 3%以上、 10%以下が好ましい。ヘイズ率は、例えば日本電色工業株式会社 NDH 5000Wにより求めることができる。

[0052] 保護フィルムの光透過率は、光電変換効率、シンチレータ発光波長等を考慮し、 5 50nmで 70%以上あることが好まし!/、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。光透過率は、例えば株式会社日立ハイテクノロジーズ製分光光度計 (U— 1800)により求めることができる。

[0053] 保護フィルムの透湿度は、蛍光体層の保護性、潮解性等を考慮し 50gZm²'day( 40°C - 90%RH) (JIS Z0208に準じて測定）以下が好ましぐ更には 10g/m²'day (40°C - 90%RH) (JIS Z0208に準じて測定）以下が好ましい。

[0054] 本図に示す様にシンチレータシート 101を第 1保護フィルム 102aと第 2保護フィルム 102bとで封止する方法は如何なる既知の方法でも力まわな!、が、例えばインパルスシーラーを使用した熱溶着で効率よく封止するため、保護フィルム 102aと保護フィルム 102bとの接触する最内層を熱融着性を有する榭脂フィルムとすることが好ましい。

[0055] 図 3 (a)、図 3 (b)は、図 2 (a)、図 2 (b)に示される空隙部 108における光の屈折の状態と、従来の保護フィルムと蛍光体層とが密着した状態における光の屈折の状態を示す模式図である。図 3 (a)は、図 2 (b)に示される空隙部 108における光の屈折の状態を示す模式図である。図 3 (b)は従来の保護フィルムと蛍光体層とが密着した状態における光の屈折の状態を示す模式図である。

[0056] 図 3 (a)の場合に付き説明する。

[0057] 本図に示される場合は、保護フィルムと蛍光体層との間に空隙部（空気層） 108が存在する状態にあるため、第 1保護フィルム 102aの屈折率と空隙部 (空気層） 108の屈折率との関係は、第 1保護フィルムの屈折率 > >空隙部 (空気層）の屈折率となつている。このため、蛍光体層面での発光した光 R〜Tは、第 1保護フィルム 102aと空隙部 (空気層） 108の界面で反射されることなく（臨界角を有しなヽ状態)保護フィルム内に入射し、入射した光は、空気層 (低屈折率層) Z保護フィルム Z空気層と言う光学的対称構造により、保護フィルム一空気層界面で再反射することなく外部に放出されるため鮮鋭性の劣化の防止が可能となる。

[0058] 図 3 (b)の場合に付き説明する。

[0059] 本図に示される場合は、保護フィルムと蛍光体層とが密着した状態にあるため、蛍光体面での発光した光 X〜Zの内、臨界角 Θを超える角度の光 Zは保護フィルム空気層と言う光学的非対称構造により、界面で全反射される割合が多くなる。このため、鮮鋭性が劣化する原因の一つになる。 [0060] 本発明では、シンチレータシートを第 1保護フィルムと第 2保護フィルムとにより封止するとき、図 3 (a)に示すように蛍光体層と第 1保護フィルムの間を実質的に接着して V、な、状態にすることと保護フィルムと受光素子面の間を実質的に接着して、な!ヽ状態にすることで鮮鋭性を劣化させないシンチレ一タパネルの製造が可能となった。

[0061] また、基板を、厚さ 50 μ m以上 500 μ m以下の高分子フィルムとすること及びシンチレ一タパネルの総厚を lmm以下にすることでシンチレ一タパネルが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ー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。

[0062] 本発明における蒸着基板用の高分子フィルムとしては、厚さ 50 m以上 500 m 以下であり可撓性があればいかなるものも使用可能であるが、蒸着時の耐熱性の観点からポリイミド（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!/、。

[0063] 本発明では、図 1 (a)、図 1 (b)、図 1 (c)、図 2 (a)、図 2 (b)、図 3 (a)、図 3 (b)に示す様に、シンチレータシートを第 1保護フィルムと第 2保護フィルムとにより封止するとき、蛍光体層を覆う第 1保護フィルムを実質的に接着していない状態とすることで (蛍光体層と第 1保護フィルムの間に点接触箇所を設け、点接触箇所の間に空隙部 (空気層）を設ける)次の効果が得られた。

[0064] 1)強さの面で保護フィルムとして優れた物性を有して、ながら、屈折率が大であるために、鮮鋭性を低下させることから使用することが難しいかったポリプロプレンフィルムゃポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンナフタレートフィルム等の使用が容易になり、高品質で、長期間性能低下を防ぐことができるシンチレ一タパネルの製造が可能となった。

[0065] 2)耐傷性の高!、保護フィルムを、画質を劣化させることなく使用出来るようになるため、長期にわたる耐久性に優れたシンチレ一タパネルの実現が可能となった。

[0066] 3)蛍光体結晶のライトガイド効果を阻害することなぐ耐久性に優れた保護フィルムが実現可能となった。

[0067] 図 4は基板の上に気相堆積法で蛍光体層を形成する蒸着装置の模式図である。

[0068] 図中、 2は蒸着装置を示す。蒸着装置 2は、真空容器 20と、真空容器 20内に設けられて基板 3に蒸気を蒸着させる蒸発源 202と、基板 3を保持する基板ホルダ 203と、基板ホルダ 203を蒸発源 202に対して回転させることによって蒸発源 202からの蒸気を蒸着させる基板回転機構 204と、真空容器 20内の排気及び大気の導入を行う真空ポンプ 205等を備えて、る。

[0069] 蒸発源 202は、蛍光体層形成材料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ルツボカも構成してもよいし、ボートや、高融点金属からなるヒータから構成してもよい。又、蛍光体層形成材料を加熱する方法は、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よいが、本発明では、比較的簡単な構成で取り扱いが容易、安価、且つ、非常に多くの物質に適用可能である点から抵抗加熱法が好ましい。又、蒸発源 202は分子源ェピタキシャル法による分子線源でもよい。

[0070] 基板回転機構 204は、例えば、基板ホルダ 203を支持するとともに基板ホルダ 204 を回転させる回転軸 204aと、真空容器 20外に配置されて回転軸 204aの駆動源となるモータ（図示しな、）等から構成されて、る。

[0071] 又、基板ホルダ 203には、基板 3を加熱する加熱ヒータ（図示しない）を備えることが好ましい。基板 3を加熱することによって、基板 3の表面の吸着物を離脱'除去し、基板 3の表面と蛍光体層形成材料との間に不純物層の発生を防いだり、密着性の強化や蛍光体層の膜質調整を行ったりすることが出来る。

[0072] 更に、基板 3と蒸発源 202との間に、蒸発源 202から基板 3に至る空間を遮断するシャツタ（図示しな、）を備えるようにしてもょ、。シャツタによって蛍光体層形成材料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 3に付着するのを防ぐことが出来る。

[0073] この様に構成された蒸着装置 2を使用して、基板 3に蛍光体層を形成するには、まず、基板ホルダ 203に支持体 3を取り付ける。次いで、真空容器 20内を真空排気する。その後、基板回転機構 204により基板ホルダ 203を蒸発源 202に対して回転させ、蒸着可能な真空度に真空容器 20が達したら、加熱された蒸発源 202から蛍光体層形成材料を蒸発させて、基板 3の表面に蛍光体を所望の厚さに成長させる。この場合において、基板 3と蒸発源 202の間隔は、 100mm〜1500mmに設置するのが好ましい。尚、蒸発源として使用する蛍光体層形成材料は、加圧圧縮によりタブレットの形状に加工しておいてもよいし、粉末状態でもよい。又、蛍光体層形成材料の代わりにその原料もしくは原料混合物を用いても構わな!/、。

[0074] 基板としては、可撓性のあるシートとしてはウェブに加工出来るものが好適であり、この点から言えば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、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が好ましい。これらの基板の表面は滑面であってもよいし、蛍光体層との接着性を向上させる目的でマット面としてもよい。更に、これら基板は、蛍光体層との接着性を向上させる目的で蛍光体層が設けられる面に下引層を設けてもよい。

[0075] 又、これら基板の厚さは、可撓性の観点から 50〜500 mが好ましぐ更に好ましくは 75〜250 /ζ πιである。基板の厚さは、（株)テクロック製触針式膜厚計 (PG— 01) により測定した値を示す。

[0076] 蛍光体層を形成する材料としては、 X線から可視光に対する変更率が比較的高ぐ蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成出来るため、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ることからヨウ化セシウム (Csl)が使用される。但し Cslのみでは発光効率が低いために、各種の賦活剤が添加される。例えば、特公昭 54— 35060号の如ぐ Cslとヨウ化ナトリウム (Nal)を任意のモル比で混合したものが挙げられる。

[0077] 又、最近では、例えば特開 2001— 59899に示されたように、 Cslを蒸着で、インジゥム（In)、タリウム (T1)、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形成する X線蛍光体製作方法なども考案されて!ヽる。

[0078] 次に本発明に使用する保護フィルムの材料について説明する。

[0079] 本発明に使用する保護フィルムの構成例としては、保護フィルム (最外層) Z中間層（防湿性層) Z最内層 (熱溶着層）の構成を有した多層積層材料が挙げられる。又、更に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。

最内層 (熱溶着層）

最内層（熱溶着層）の熱可塑性榭脂フィルムとしては EVA、 PP、 LDPE、 LLDPE及びメタ口セン触媒を使用して製造した LDPE、 LLDPE,又、これらフィルムと HDPE フィルムの混合使用したフィルムを使用することが好ましい。

[0080] 中間層（防湿性層）

中間層（防湿性層）としては、特開平 6— 95302号及び真空ハンドブック増訂版 pi 32〜pl34 (ULVAC 日本真空技術 K. Κ)に記載されてヽる如き、無機膜を少なくとも一層有する層が挙げられる。無機膜としては金属蒸着膜及び無機酸化物の蒸着膜が挙げられる。

[0081] 金属蒸着膜としては、例えば ZrN、 SiC、 TiC、 Si N、単結晶 Si、 ZrN、 PSG、ァ

3 4

モルファス Si、 w、アルミニウム等が挙げられ、特に好ましい金属蒸着膜としては、例えばアルミニウムが挙げられる。

[0082] 無機物蒸着膜としては薄膜ノ、ンドブック p879〜p901 (日本学術振興会）、真空技術ノヽンドブック p502〜p509、 p612、 p810 (日刊工業新聞社）、真空ハンドブック増 ITlKp 132~P 134 (ULVAC 日本真空技術 K. Κ)に記載されている如き無機物蒸着膜が挙げられる。これらの無機物蒸着膜としては、例えば、 Cr O、 Si O (x= l、 y

2 3 x y

= 1. 5〜2. 0)、 Ta O、 ZrN、 SiC、 TiC、 PSG、 Si N、単結晶 Siゝアモルファス Si

2 3 3 4

、 W、 AI O等が用いられる。

2 3

[0083] 中間層（防湿性層）の基材として使用する熱可塑性榭脂フィルムとしてはエチレンテトラフルォロェチル共重合体 (ETFE)、高密度ポリエチレン (HDPE)、延伸ポリプロピレン（0PP)、ポリスチレン（PS)、ポリメチルメタタリレート（PMMA)、 2軸延伸ナイロン 6、ポリエチレンテレフタレート（PET)、ポリカーボネート（PC)、ポリイミド、ポリエ一テルスチレン（PES)など一般の包装用フィルムに使用されているフィルム材料を使用することが出来る。

[0084] 蒸着膜を作る方法としては真空技術ハンドブック及び包装技術 Vol29— No. 8に記載されている如き一般的な方法、例えば抵抗又は高周波誘導加熱法、エレクト口ビーム (EB)法、プラズマ (PCVD)等により作ることが出来る。蒸着膜の厚さとしては 40〜200nmの範囲力子ましく、より好ましくは 50〜180nmの範囲である。

[0085] 保護フィルム (最外層）

蒸着フィルムシートを介して用いられる熱可塑性榭脂フィルムとしては一般の包装材料として使用されている高分子フィルム (例えば機能性包装材料の新展開株式会社東レリサーチセンター記載の高分子フィルム）である低密度ポリエチレン (LDPE) 、 HDPE、線状低密度ポリエチレン (LLDPE)、中密度ポリエチレン、未延伸ポリプロピレン（CPP)、 OPP、延伸ナイロン（ONy)、 PET、セロハン、ポリビュルアルコール（ PVA)、延伸ビニロン（OV)、エチレン酢酸ビュル共重合体（EVOH)、塩化ビ-リデン（PVDC)、フッ素を含むォレフィン（フルォロォレフイン）の重合体又はフッ素を含むォレフィンの共重合体等が使用出来る。

[0086] 又、これら熱可塑性榭脂フィルムは、必要に応じて異種フィルムと共押し出しで作つた多層フィルム、延伸角度を変えて張り合わせて作った多層フィルム等も当然使用出来る。更に必要とする包装材料の物性を得るために使用するフィルムの密度、分子量分布を組み合わせて作ることも当然可能である。最内層の熱可塑性榭脂フィルムとしては LDPE、 LLDPE及びメタ口セン触媒を使用して製造した LDPE、 LLDPE、又、これらフィルムと HDPEフィルムの混合使用したフィルムが使用されて!、る。

[0087] 無機物蒸着層を使用しなヽ場合は、保護フィルムに中間層としての機能を持たせる必要がある。この場合、保護フィルムに使用する熱可塑性榭脂フィルムのなカゝより必要に応じて単体でもよいし又は、 2種以上のフィルムを積層させて用いることが出来る。例えば CPPZOPP、 PET/OPP/LDPE、 Ny/OPP/LDPE、 CPP/OP P/EVOH,サラン UBZLLDPE (ここでサラン UBとは旭化成工業株式会社製の塩化ビ-リデン Zアクリル酸エステル系共重合榭脂を原料とした 2軸延伸フィルムを示す。）K—OPZPPゝ K-PET/LLDPE, K—NyZEVA (ここで Kは塩化ビ-リデン榭脂をコートしたフィルムを示す)等が使用されている。

[0088] これら保護フィルムの製造方法としては、一般的に知られている各種の方法が用いられ、例えばウエットラミネート法、ドライラミネート法、ホットメルトラミネート法、押し出しラミネート法、熱ラミネート法を利用して作ることが可能である。無機物を蒸着したフイルムを使用しない場合も同様な方法が当然使えるがこれらの他に使用材料によつては多層インフレーション方式、共押し出し成形方式により作ることが出来る。

[0089] 積層する際に使用される接着剤としては一般的に知られている接着剤が使用可能である。例えば各種ポリエチレン榭脂、各種ポリプロピレン榭脂等のポリオレフイン系熱可塑性榭脂熱溶解接着剤、エチレンプロピレン共重合体榭脂、エチレン酢酸ビュル共重合体榭脂、エチレンェチルアタリレート共重合体榭脂等のエチレン共重合体榭脂、エチレンアクリル酸共重合体榭脂、アイオノマー榭脂等の熱可塑性榭脂熱溶融接着剤、その他熱溶融型ゴム系接着剤等がある。ェマルジヨン、ラテックス状の接着剤であるェマルジヨン型接着剤の代表例としては、ポリ酢酸ビニル榭脂、酢酸ビュルエチレン共重合体榭脂、酢酸ビュルとアクリル酸エステル共重合体榭脂、酢酸ビュルとマレイン酸エステル共重合体榭脂、アクリル酸共重合物、エチレンアクリル酸共重合物等のェマルジヨンがある。ラテックス型接着剤の代表例としては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム（NBR)、クロロプレンゴム（CR)等のゴムラテックスがある。又、ドライラミネート用接着剤としてはイソシァネート系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤等があり、その他、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、エチレン酢酸ビュル共重合体榭脂、エチレンェチルアタリレート共重合体榭脂等をブレンドしたホットメルトラミネート接着剤、感圧接着剤、感熱接着剤等公知の接着剤を用いることも出来る。ェクストルージョンラミネート用ポリオレフイン系榭脂接着剤はより具体的に言えば、各種ポリエチレン榭脂、ポリプロピレン榭脂、ポリブチレン榭脂などのポリオレフイン樹脂からなる重合物及びエチレン共重合体 (EVA、 EEA、等)榭脂の他、 L LDPE榭脂の如く、エチレンと他のモノマー（ _α—ォレフイン）を共重合させたもの、 Dupont社のサーリン、三井ポリケミカル社のハイミラン等のアイオノマー榭脂 (イオン共重合体榭脂)及び三井石油化学 (株)のアドマー (接着性ポリマー)等がある。その他紫外線硬化型接着剤も最近使われはじめた。特に LDPE榭脂と L— LDPE榭脂が安価でラミネート適性に優れて！/、るので好まヽ。又前記記載榭脂を 2種以上ブレンドして各榭脂の欠点をカバーした混合榭脂は特に好ましい。例えば L— LDPE榭脂と LDPE榭脂をブレンドすると延展性が向上し、ネックインが小さくなるのでラミネート速度が向上し、ピンホールが少なくなる。

実施例

[0090] 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。

[0091] 実施例 1 (シンチレータシートの作製）

(基板の準備）

基板として、 Arガス中でプラズマ処理を施した厚さ 0. 125mmのポリイミドフィルム（ 90mm X 90mm)と 0. 5mmのァノレミ基板を準備した。

[0092] (蛍光体層の形成）

図 4に示す蒸着装置を使用して、準備した基板に蛍光体 (Csl : 0. 003T1)を蒸着させ蛍光体層を形成し、シンチレータシートを作製した。

[0093] 蛍光体原料 (Csl： 0. 003T1)を抵抗加熱ルツボに充填し、基板ホルダにアルミ-ゥム板を設置し、抵抗加熱ルツボと基板との間隔を 400mmに調節した。続いて蒸着装置内をー且排気し、 Arガスを導入して 0. 5Paに真空度を調整した後、 lOrpmの速度で基板を回転しながら基板の温度を 150°C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 160 /z mとなったところで蒸着を終了した。

[0094] (保護フィルムの準備）

蛍光体面側の保護フィルムとして、表 1に示す様に表面粗さを変えた厚さ 30 mのポリプロピレンフィルム（PP)を用意し、 No. 1— 1〜1 5とした。尚、表面粗さの調整は、使用する PPを市販されている PPより適宜選択することで表面粗さを調整した。 (尚、 PPフィルムの表面粗さは表裏で同一なものを使用した）

比較の保護フィルムとして、 No. 1—3の保護フィルムの片面又は両面に接着剤（ノィロン 300 :東洋紡株式会社製)を塗設乾燥し接着層（3 IX m)とし PP表面の凹凸を除去し粘着性面を有するフィルムを試作し No. 1— 6〜1 8とした。

[0095] シンチレータシートの基板側の保護フィルムは、蛍光体面側の保護フィルムと同じものを使用した。

[0096] 表面粗さは、東京精密 (株)製サーフコム 1400Dにより測定した。厚みは、（株)テクロック製触針式膜厚計 (PG— 01)製触針式膜厚計により測定した平均値を示す。

[0097] [表 1] 蛍光体面側の表面粗さ R a 受光素子側の表面粗さ R a 保護フィルム No .

( ^ m)

1 - 1 0.03 0.03

1 一 2 0.05 0.05

1 - 3 0.28 0.28

1 - 4 0.80 0.80

1 - 5 0.98 0.98

1 - 6 0.28 接着剤塗設

1 - 7 接着剤塗設 0.28

1 - 8 接着剤塗設接着剤塗設

[0098] (シンチレ一タパネルの作製）

準備した保護フィルム No. 1— 1〜1— 8を使用し、準備したシンチレータシートを図 1 (c)に示す形態に封止しシンチレ一タパネルを作製し、試料 No. 101A〜108Aとした。

[0099] 試料 No. 101A〜108Aの封止は、それぞれ減圧 lPa、 5Pa、 1000Pa、 8000Pa 、 9000Paの条件下で、融着部カゝらシンチレータシートの周縁部までの距離は lmm 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は 3mm幅のものを使用した。

[0100] 評価

得られた各試料 No. 101A〜： 108Aに付き、 10cm X 10cmの大きさの CMOSフラットパネル（ラドアイコン社製 X線 CMOSカメラシステム Shad - 0 - Box4KEV)にセットし、封止した後、 12bitの出力データより鮮鋭性を以下に示す方法で測定し、以下に示す評価ランクにより評価した結果を表 2に示す。

[0101] 尚、放射線入射窓のカーボン板とシンチレ一タパネルの放射線入射側（蛍光体のない側）にスポンジシートを配置し、受光素子面とシンチレ一タパネルを軽く押し付けることで両者を固定ィ匕した。

[0102] 鮮鋭性の評価方法

鉛製の MTFチャートを通して管電圧 80kVpの X線を各試料の裏面 (蛍光体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 CMOSフラットパネルで検出しノヽ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 Zmmにおける MTF値)を鮮鋭性の指標とした。表中、 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 Fu nctionの略号を示す。

鮮鋭性の評価ランク

Ο -Λ 間周波数 1サイクル Zmmに：おける MTF値が 0. 7以上、 0. 9未満間周波数 1サイクル Zmmに：おける MTF値が 0. 6以上、 0. 7未満

X：：間周波数 1サイクル Zmmに：おける MTF値が 0. 6未満

[0104] [表 2]

[0105] ΡΙ :厚さ 0. 125mmのポリイミドフィルム

八1:厚さ0. 5mmのアルミ基板

本発明の効果が確認された。

[0106] 実施例 2

(シンチレータシートの作製）

(基板の準備）

基板として厚さ表 3に示した厚さのポリイミドフィルムを使用した。以外は実施例 1と同様とした。 [0107] (蛍光体層の形成）

図 4に示す蒸着装置を使用して、実施例 1と同様に蒸着を実施した。

[0108] (保護フィルムの準備）

蛍光体面側の保護フィルムは、表 1の 1 3の PPフィルムを複数ドライラミネートして 123 /ζ πι、 164 m、 216 mとした。ドライラミネート後の表面粗さは表 1の 1—3と同じであった（尚、 PPフィルムの表面粗さは表裏で同一なものを使用した)。シンチレ一タシートの基板側の保護フィルムは、蛍光体面側の保護フィルムと同じものを使用した。

[0109] (シンチレ一タパネルの作製）

準備した保護フィルムを使用し、準備したシンチレータシートを図 1 (c)に示す形態に封止しシンチレ一タパネルを実施例 1と同じ方法、同じ条件で作製し、試料 No. 2

01〜211とした。

[0110] 評価

得られた各試料 No . 201〜 211に付き鮮鋭性を実施例 1と同じ条件で測定し、実施例 1と同じ評価ランクで評価した結果を表 3に示す。

[0111] [表 3]

本発明の有効性が確認された。

Claims

請求の範囲

[1] 基板上に蛍光体層が設けられてなるシンチレータシートを、該蛍光体層の側に配置した第 1保護フィルムと、該基板の側に配置した第 2保護フィルムとにより封止したシンチレータパネルの第 1保護フィルム側に受光素子を配置したフラットパネルディテクターにおいて、封止を 5Pa〜8000Paで行うことを特徴とするフラットパネルディテクタ

[2] 前記第 1保護フィルムが接触する前記蛍光体層の面の表面粗さ、および前記第 1保護フィルムが接触する前記受光素子の面の表面粗さが Raで 0. 05 μ m〜0. 8 m であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のフラットパネルディテクター。

[3] 前記第 1保護フィルム及び前記第 2保護フィルムの厚みが 12 m以上 200 μ m以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項に記載のフラットパネルディテクター。

[4] 基板が、厚さ 50 μ m以上 500 μ m以下で、可撓性を有する高分子フィルムからなることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか 1項に記載のフラットパネルティテクター。

[5] 高分子フィルムがポリイミド（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請求の範囲第 4項に記載のフラットパネルディテクター。

[6] シンチレ一タパネルの総厚が lmm以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 5項のいずれか 1項に記載のフラットパネルディテクター。

[7] 前記蛍光体層がヨウ化セシウム (Csl)であることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 6項のいずれ力 1項に記載のフラットパネルディテクター。