WO2011010482A1 - 放射線画像検出器 - Google Patents

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WO2011010482A1
WO2011010482A1 PCT/JP2010/052719 JP2010052719W WO2011010482A1 WO 2011010482 A1 WO2011010482 A1 WO 2011010482A1 JP 2010052719 W JP2010052719 W JP 2010052719W WO 2011010482 A1 WO2011010482 A1 WO 2011010482A1
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WO
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support
layer
image detector
photoelectric conversion
phosphor layer
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Application number
PCT/JP2010/052719
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English (en)
French (fr)
Inventor
直 有本
貴文 柳多
Original Assignee
コニカミノルタエムジー株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
    • G01T1/20188—Auxiliary details, e.g. casings or cooling
    • G01T1/20189—Damping or insulation against damage, e.g. caused by heat or pressure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
    • G01T1/20185—Coupling means between the photodiode and the scintillator, e.g. optical couplings using adhesives with wavelength-shifting fibres

Definitions

  • the present invention relates to a radiation image detector having a scintillator panel and a photoelectric conversion panel used when forming a radiation image of a subject.
  • radiographic images such as X-ray images have been widely used for diagnosis of medical conditions in the medical field.
  • radiographic images using intensifying screens and film systems have been developed as an imaging system that combines high reliability and excellent cost performance as a result of high sensitivity and high image quality in a long history. Used in the medical field.
  • these pieces of image information are so-called analog image information, and free image processing and instantaneous electric transmission cannot be performed like the digital image information that has been developed in recent years.
  • radiographic image detectors typified by computed radiography (CR) and flat panel type radiation detectors (FPD).
  • CR computed radiography
  • FPD flat panel type radiation detectors
  • a scintillator panel made of an X-ray phosphor having a characteristic of emitting light by radiation is used.
  • luminous efficiency is used. It is necessary to use a high scintillator panel.
  • the light emission efficiency of a scintillator panel is determined by the thickness of the scintillator layer (phosphor layer) and the X-ray absorption coefficient of the phosphor. The thicker the phosphor layer, the light emission in the phosphor layer. Light scattering occurs and sharpness decreases. Therefore, when the sharpness necessary for the image quality is determined, the layer thickness is determined.
  • CsI cesium iodide
  • CsI cesium iodide
  • NaI sodium-activated cesium iodide
  • TlI thallium iodide
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a radiation image detector that has high productivity and can suppress image shift due to temperature fluctuation.
  • a radiation image detector having a photoelectric conversion panel including a photoelectric conversion element, and a scintillator panel including a phosphor layer and bonded to the photoelectric conversion panel,
  • the scintillator panel includes a support mainly composed of a resin film on one surface of which the phosphor layer is formed, and a rigid plate joined to the other surface of the support, the rigid plate being
  • a radiation image detector wherein the difference in thermal expansion coefficient from the photoelectric conversion panel is within 4.0 ppm.
  • the protective layer is made of a polyparaxylylene resin film formed on the entire surface of the scintillator panel by a CVD method.
  • the “scintillator” is a phosphor that absorbs energy of incident radiation such as X-rays and emits electromagnetic waves having a wavelength of 300 to 800 nm, that is, electromagnetic waves (light) centering on visible light.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a scintillator panel 10 according to the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the scintillator panel 10.
  • the scintillator panel 10 has at least two types of supports, that is, a support 12 and a rigid plate 11.
  • a phosphor layer 13 is provided on one surface of the support 12 by vapor deposition to form a phosphor layer surface.
  • the rigid plate 11 is bonded (bonded) to the back surface (non-phosphor layer surface) of the phosphor layer surface of the support 12.
  • the rigid plate 11 and the support 12 are preferably joined by an adhesive layer 18 that is an adhesive.
  • the protective layer 14 is provided so as to cover at least the surface and side surfaces of the phosphor layer 13 in order to protect the phosphor layer 13. That is, cesium iodide (CsI) has a high hygroscopic property and, if left exposed, absorbs water vapor in the air and deliquesces, and its main purpose is to prevent this.
  • CsI cesium iodide
  • the reflective layer 15 on the surface of the support 12 on which the phosphor is deposited.
  • the reflective layer 15 By providing the reflective layer 15, the light emission of the phosphor can be taken out very efficiently, so that the luminance can be dramatically improved.
  • the undercoat layer 17 is provided between the phosphor layer 13 and the reflective layer 15.
  • the support 12 is a member that plays a central role in holding the phosphor layer 13 in the components of the scintillator panel.
  • resin film also referred to as a polymer sheet or a resin sheet
  • resin film refers to a resin film that is formed in advance (made in advance) before the manufacture of the scintillator panel, unless otherwise specified.
  • the thickness of the support 12 is preferably 20 to 1000 ⁇ m, more preferably 50 to 750 ⁇ m.
  • the handling property after the phosphor layer 13 is formed becomes good.
  • the thickness of the support 12 750 ⁇ m or less it becomes easy to process the reflective layer 15, the undercoat layer 17, etc. by so-called roll-to-roll, which improves productivity. From the viewpoint, it is very useful.
  • Examples of the resin film used for the support 12 of the present invention include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, cellulose acetate, polyamide, polyimide, polyetherimide, epoxy, polyamideimide, bismaleimide, fluororesin, acrylic, polyurethane, There are polycarbonate, polyphenylene sulfide, polyethersulfone, polysulfone, polyetheretherketone, liquid crystal polymer, etc., but the glass transition point should not be less than 100 ° C in order to prevent deformation by heat when phosphor is deposited. Is preferred.
  • the resin film used for the support 12 of the present invention is preferably one containing, as a main component, polyimide, polyetherimide, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, polysulfone, liquid crystal polymer, etc. Polyimide is most preferred.
  • the rigid plate 11 in the present invention refers to a plate having an elastic modulus of 10 GPa or more. If the difference from the coefficient of thermal expansion of the photoelectric conversion panel 20 described later is ⁇ 0 to 4.0 ppm, any metal, glass, carbon, composite material, etc. can be used without any particular limitation. By controlling the thermal expansion coefficient within this range, the dimensional change in the in-plane direction of the phosphor layer due to temperature variation can be brought closer to the photoelectric conversion panel 20, and as a result, image shift due to temperature variation can be suppressed. it can.
  • the support 12 and the rigid plate 11 are joined via the adhesive layer 18 as described above.
  • the thickness of the adhesive layer 18 is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more in consideration of the adhesive force between the support 12 and the rigid plate 11.
  • the material for joining the support 12 and the rigid plate 11 is not particularly limited, but is preferably performed via a hot melt sheet.
  • the hot melt sheet refers to a hot melt adhesive formed in a sheet shape.
  • a hot-melt adhesive is an adhesive mainly composed of a thermoplastic resin and is solid at room temperature and liquefied by being heated and melted. Bonding is formed by liquefying the hot melt adhesive and bonding the joining members together, further cooling and solidifying the hot melt adhesive.
  • the support 12 and the rigid plate 11 are joined by sandwiching a hot melt sheet between the support 12 and the rigid plate 11, pressurizing, and then heating and melting.
  • the hot melt adhesive does not produce an adhesive force at room temperature
  • using a hot melt sheet for joining the support 12 and the rigid plate 11 can be compared with a room temperature pressure sensitive adhesive such as a double-sided pressure-sensitive adhesive tape.
  • positioning is very easy. That is, positioning is performed in a state where no adhesive force is generated, and then heating and melting are performed to generate an adhesive force and bonding is performed, so that the support 12 and the rigid plate 11 can be accurately and easily aligned.
  • the hot melt sheet is less likely to be deformed by shear stress than a general room temperature pressure-sensitive adhesive sheet, and has a high effect of suppressing dimensional changes in the in-plane direction of the support with respect to temperature fluctuations.
  • the hot melt sheet As the hot melt sheet, a known one can be used. Moreover, as a kind of hot-melt sheet, polyolefin type, polyamide type, polyester type, polyurethane type, EVA type etc. are mentioned by the main component, for example. However, it is not limited to these.
  • the pressure at the time of bonding the hot melt sheet is not particularly limited, but is preferably 0.001 MPa to 10 MPa, more preferably 0.01 MPa to 1 MPa.
  • the amount of pressurization is at least 0.001 MPa or more, air can be uniformly adhered without accumulating.
  • the amount of pressurization at least 10 MPa or less damage to the phosphor can be suppressed, and there is little fear of impairing the image quality.
  • the heat treatment temperature is preferably 70 ° C. to 200 ° C., more preferably 90 ° C. to 160 ° C., although it depends on the type of hot melt sheet.
  • Reflective layer As described above, it is preferable to provide the reflective layer 15 on the surface of the support 12 on which the phosphor is deposited. By providing the reflective layer 15, the light emission of the phosphor can be taken out very efficiently, so that the luminance can be dramatically improved.
  • the surface reflectance of the reflective layer 15 is preferably 80% or more, more preferably 90% or more.
  • the material constituting the reflective layer 15 preferably contains a metal material such as aluminum, silver, platinum, palladium, gold, copper, iron, nickel, chromium, cobalt, and stainless steel. Among them, it is particularly preferable that aluminum or silver is the main component from the viewpoint of reflectance and corrosion resistance. Two or more such metal thin films may be formed. When two or more metal thin films are used, the lower layer is preferably a layer containing Ni, Cr, or both from the viewpoint of improving the adhesion to the support 12. It is also possible to further improve the reflectivity by providing a layer of a metal oxide of SiO 2, TiO 2 or the like on the metal thin film in this order.
  • the method for coating these metals on the support 12 is not particularly limited, such as vapor deposition, sputtering, or bonding of metal foil, but sputtering is most preferable from the viewpoint of adhesion.
  • the thickness of the reflective layer 15 is preferably 0.005 to 0.3 ⁇ m, more preferably 0.01 to 0.2 ⁇ m, from the viewpoint of emission light extraction efficiency.
  • Examples of the material constituting the intermediate layer 16 include easily adhesive polymers such as gelatin, derivative gelatin, colloidal albumin, and casein proteins; cellulose compounds such as carboxymethylcellulose, diacetylcellulose, and triacetylcellulose; agar, sodium alginate Sugar derivatives such as starch derivatives; synthetic hydrophilic colloids such as polyvinyl alcohol, poly-N-vinyl pyrrolidone, polyester resins, polyacrylic acid copolymers, polyacrylamide or derivatives and partial hydrolysates thereof, polyvinyl acetate, poly Examples thereof include vinyl polymers such as acrylonitrile and polyacrylic acid esters and copolymers thereof, natural products such as rosin and shellac and derivatives thereof, and many other synthetic resins.
  • easily adhesive polymers such as gelatin, derivative gelatin, colloidal albumin, and casein proteins
  • cellulose compounds such as carboxymethylcellulose, diacetylcellulose, and triacetylcellulose
  • agar sodium alginate Sugar derivatives such
  • binders can also be used in mixture of 2 or more types.
  • a different metal layer different from the reflective layer 15 may be provided as the intermediate layer 16.
  • the dissimilar metal layer for example, it is preferable to use at least one kind of metal selected from nickel, cobalt, chromium, palladium, titanium, zirconium, molybdenum and tungsten, and among them, nickel, chromium are used alone or in combination. More preferably it is used.
  • the undercoat layer 17 is preferably provided in order to improve the adhesion between the support 12 and the phosphor layer 13.
  • the undercoat layer 17 is provided between the phosphor layer 13 and the reflective layer 15.
  • the material described in the above (intermediate layer) can be used for the undercoat layer 17.
  • the thickness of the undercoat layer 17 is preferably 0.2 to 20.0 ⁇ m, more preferably 0.5 to 10.0 ⁇ m, and even more preferably 1.0 to 5.0 ⁇ m.
  • Phosphor layer Various known phosphor materials can be used as the material for forming the phosphor layer 13, but the rate of change from X-rays to visible light is relatively high, and the phosphor can easily be converted into a columnar crystal structure by vapor deposition.
  • Cesium iodide (CsI) is preferable because it can be formed and scattering of emitted light in the crystal can be suppressed by the light guide effect and the thickness of the phosphor layer can be increased.
  • CsI alone has low luminous efficiency
  • various activators are added.
  • a mixture of CsI and sodium iodide (NaI) in an arbitrary molar ratio can be mentioned.
  • CsI as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-59899 is deposited, and indium (In), thallium (Tl), lithium (Li), potassium (K), rubidium (Rb), sodium (Na CsI containing an activating substance such as) is preferred.
  • an additive containing a thallium compound and cesium iodide as raw materials. This is because thallium activated cesium iodide (CsI: Tl) has a broad emission wavelength from 400 nm to 750 nm.
  • thallium compound as an additive containing the thallium compound according to the present invention, various thallium compounds (compounds having oxidation numbers of + I and + III) can be used.
  • preferred thallium compounds are thallium iodide (TlI), thallium bromide (TlBr), thallium chloride (TlCl) and the like.
  • the thallium compound according to the present invention preferably has a melting point in the range of 400 to 700 ° C.
  • the melting point is a melting point at normal temperature and pressure.
  • the content of the additive is preferably an optimal amount according to the target performance, etc., but from the viewpoint of maintaining the emission luminance and the properties and functions of cesium iodide, etc.
  • the content is preferably 0.001 to 50 mol%, more preferably 0.1 to 10.0 mol%, based on the content of cesium iodide.
  • the thickness of the phosphor layer 13 is preferably 100 to 800 ⁇ m, and more preferably 120 to 700 ⁇ m from the viewpoint of obtaining a good balance between luminance and sharpness characteristics.
  • a gas phase method is used from the viewpoints of obtaining a film having good adhesion at low temperature, selecting various supports and films, and capable of forming films of alloys, compounds and complex compounds. It is preferable.
  • the protective layer 14 focuses on protecting the phosphor layer 13. That is, cesium iodide (CsI) has a high hygroscopic property, and if it is left exposed, it absorbs water vapor in the air and deliquesces, so its main purpose is to prevent this.
  • CsI cesium iodide
  • the protective layer 14 can be formed using various materials.
  • a polyparaxylylene resin film When a polyparaxylylene resin film is formed as a protective layer, it is protected by covering at least the surface of the phosphor layer with a thickness of preferably 1 to 30 ⁇ m, more preferably 5 to 30 ⁇ m, and even more preferably 5 to 10 ⁇ m. It is desirable to form a layer.
  • the “resin film” refers to a resin film (made in advance) formed in advance before manufacturing the scintillator panel 10 unless otherwise noted.
  • the thickness of the resin film is preferably 12 to 100 ⁇ m, more preferably 20 to 60 ⁇ m, taking into consideration the protection, sharpness, moisture resistance, workability, etc. of the phosphor layer 13.
  • the haze ratio is preferably 3 to 40%, more preferably 3 to 10% in consideration of sharpness, radiation image unevenness, manufacturing stability, workability, and the like.
  • a haze rate shows the value measured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. NDH 5000W.
  • the required haze ratio is appropriately selected from commercially available resin films and can be easily obtained.
  • the light transmittance of a resin film or the like as a protective film is preferably 70% or more at 550 nm in consideration of photoelectric conversion efficiency, scintillator emission wavelength, etc., but a film having a light transmittance of 99% or more is commercially available. Therefore, it is substantially preferable to be 99 to 70%.
  • the moisture permeability of the protective film is preferably 50 g / m 2 ⁇ day (40 ° C./90% RH) (measured according to JIS Z0208) or less, more preferably 10 g in consideration of the protective property and deliquescence of the phosphor layer 13. / M 2 ⁇ day (40 ° C./90% RH) (measured in accordance with JIS Z0208) or less is preferable, but a film with a moisture permeability of 0.01 g / m 2 ⁇ day (40 ° C./90% RH) or less is industrial.
  • the support 12 on which the phosphor layer 13 is formed is formed in the product size together with the support 12 after forming the phosphor layer 13 larger than the product size on the support 12 larger than the product size. It is preferable to cut. Productivity can be improved by cutting out a plurality of phosphor layers 13 (supports 12) from the support 12 on which the phosphor layer 13 is formed.
  • Examples of the method for cutting the plurality of phosphor layers 13 (supports 12) include a method using a punching blade, a push cutter, a cutter knife, scissors, laser light, and the like.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the vapor deposition apparatus 61.
  • the vapor deposition apparatus 61 is used when forming a thin film on a base material such as the support 12 by a vapor phase method such as a PVD method.
  • the vapor deposition apparatus 61 has a box-shaped vacuum container 62, and a vacuum vapor deposition boat 63 (crucible) 63 is arranged inside the vacuum container 62.
  • the boat 63 is a member to be filled as an evaporation source, and an electrode is connected to the boat 63. When a current flows through the electrode to the boat 63, the boat 63 generates heat due to Joule heat.
  • the boat 63 is filled with a mixture containing cesium iodide and an activator compound, and an electric current flows through the boat 63 so that the mixture can be heated and evaporated. It has become.
  • an alumina crucible around which a heater is wound may be applied, or a refractory metal heater may be applied.
  • a substrate holder 64 for holding the support 12 is disposed inside the vacuum vessel 62 and directly above the boat 63.
  • the substrate holder 64 is provided with a heater (not shown), and the support 12 mounted on the substrate holder 64 can be heated by operating the heater.
  • the support 12 is heated, the adsorbate on the surface of the support 12 is removed or removed, or an impurity layer is formed between the support 12 and the phosphor layer 13 formed on the surface. Can be prevented.
  • the adhesion between the support 12 and the phosphor layer 13 formed on the surface of the support 12 can be enhanced, or the film quality of the phosphor layer 13 formed on the surface of the support 12 can be adjusted. It has become.
  • the substrate holder 64 is provided with a rotation mechanism 65 that rotates the substrate holder 64.
  • the rotation mechanism 65 includes a rotation shaft 65a connected to the substrate holder 64 and a motor (not shown) as a drive source thereof. When the motor is driven, the rotation shaft 65a rotates to rotate the substrate holder 64. Can be rotated while facing the boat 63.
  • a vacuum pump 66 is disposed in the vacuum vessel 62.
  • the vacuum pump 66 exhausts the inside of the vacuum container 62 and introduces gas into the vacuum container 62.
  • the inside of the vacuum container 62 has a gas atmosphere at a constant pressure. Can be maintained below.
  • a metal layer mainly composed of aluminum or silver is formed on the support 12 by sputtering to form the reflective layer 15.
  • the intermediate layer 16 is formed on the support 12 prior to the formation of the reflective layer 15.
  • the intermediate layer 16 is formed by applying and drying the above-described material on the support 12.
  • the undercoat layer 17 is formed by applying a composition obtained by dispersing and dissolving a polymer binder in an organic solvent on the reflective layer 15 and drying it.
  • the polymer binder is preferably a hydrophobic resin such as a polyester resin or a polyurethane resin from the viewpoints of adhesion and corrosion resistance of the conductive metal reflective layer.
  • the support 12 provided with the reflection layer 15, the intermediate layer 16, and the undercoat layer 17 as described above is attached to the substrate holder 64, and the boat 63 is filled with a powdery mixture containing cesium iodide and thallium iodide. (Preparation process). In this case, it is preferable that the distance between the boat 63 and the support 12 is set to 100 to 1500 mm, and the vapor deposition process described later is performed within the set value range.
  • the vacuum pump 66 is operated to evacuate the inside of the vacuum vessel 62, and the inside of the vacuum vessel 62 is brought to a vacuum atmosphere of 0.1 Pa or less (vacuum atmosphere forming step).
  • under vacuum atmosphere means under a pressure atmosphere of 100 Pa or less, and preferably under a pressure atmosphere of 0.1 Pa or less.
  • an inert gas such as argon is introduced into the vacuum vessel 62, and the inside of the vacuum vessel 62 is maintained in a vacuum atmosphere of 0.001 to 5 Pa, more preferably 0.01 to 2 Pa.
  • the heater of the substrate holder 64 and the motor of the rotation mechanism 65 are driven, and the support 12 attached to the substrate holder 64 is rotated while being heated while facing the boat 63.
  • the temperature of the support 12 on which the phosphor layer 13 is formed is preferably set to room temperature 25 to 50 ° C. at the start of vapor deposition, and set to 100 to 300 ° C., more preferably 150 to 250 ° C. during vapor deposition. Is preferred.
  • Examples of the cutting method for the plurality of supports 12 include a method using a punching blade, a push cutter, a cutter knife, scissors, laser light, and the like.
  • the support 12 having the phosphor layer 13 formed and having a product size has the back surface (non-phosphor layer surface) of the surface of the phosphor layer 13 bonded (bonded) to the rigid plate 11.
  • FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of the support 12, the rigid plate 11, and the hot melt sheet 18.
  • the reflective layer 15, the intermediate layer 16, and the undercoat layer 17 are omitted.
  • the support 12 and the rigid plate are joined by sandwiching a hot melt sheet 18 between the support 12 and the rigid plate 11 and pressurizing and heating and melting from the rigid plate 11 side.
  • This heating and melting can be performed by a known method such as an oven, a heater, a hot air gun that discharges hot air, or the like. Moreover, it carries out using the above heating temperature and pressurization amount.
  • CsI forming this phosphor layer 13 has high hygroscopicity, and if left exposed, absorbs water vapor in the air and deliquesces. Therefore, in order to prevent this, the protective layer 14 is formed by covering the entire surface of the scintillator panel with polyparaxylylene to a thickness of 5 to 30 ⁇ m by the CVD method. Since the CsI columnar crystal has a gap, and polyparaxylylene enters the narrow gap, the protective layer adheres to the CsI.
  • the scintillator panel 10 for radiation according to the present invention can be manufactured.
  • FIG. 5 is a partially broken perspective view showing a schematic configuration of the radiation image detector 100.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the imaging panel 51.
  • the radiation image detector 100 uses an imaging panel 51, a control unit 52 that controls the operation of the radiation image detector 100, a rewritable dedicated memory (for example, a flash memory), and the like.
  • a memory unit 53 that is a storage unit that stores the image signal output from the power supply unit 54, a power supply unit 54 that is a power supply unit that supplies power necessary to obtain the image signal by driving the imaging panel 51, and the like. It is provided inside the body 55.
  • the housing 55 has a communication connector 56 for performing communication from the radiation image detector 100 to the outside as needed, an operation unit 57 for switching the operation of the radiation image detector 100, and completion of preparation for radiographic image capturing.
  • a display unit 58 indicating that a predetermined amount of image signal has been written in the memory unit 53 is provided.
  • the radiation image detector 100 is provided with the power supply unit 54 and the memory unit 53 for storing the image signal of the radiation image, and the radiation image detector 100 is detachable via the connector 56, the radiation image detector is provided. It can be set as the portable structure which can carry 100.
  • the imaging panel 51 includes a scintillator panel 10 and a photoelectric conversion panel 20 that absorbs electromagnetic waves from the scintillator panel 10 and outputs an image signal.
  • the scintillator panel 10 and the photoelectric conversion panel 20 are held in close contact.
  • the scintillator panel 10 is disposed on the radiation irradiation surface side and is configured to emit an electromagnetic wave corresponding to the intensity of incident radiation.
  • the photoelectric conversion panel 20 is provided on the surface opposite to the radiation irradiation surface of the scintillator panel 10, and in order from the scintillator panel 10 side, the diaphragm 20a, the photoelectric conversion element 20b, the image signal output layer 20c, and a substrate that is a support member. 20d.
  • the diaphragm 20a is for separating the scintillator panel 10 from other layers.
  • the photoelectric conversion element 20 b includes a transparent electrode 21, a charge generation layer 22 that is excited by electromagnetic waves that have passed through the transparent electrode 21 to enter the light, and generates a charge, and a counter electrode 23 that is a counter electrode for the transparent electrode 21.
  • the transparent electrode 21, the charge generation layer 22, and the counter electrode 23 are arranged in this order from the diaphragm 20a side.
  • the transparent electrode 21 is an electrode that transmits an electromagnetic wave that is photoelectrically converted, and is formed using a conductive transparent material such as indium tin oxide (ITO), SnO 2 , or ZnO.
  • ITO indium tin oxide
  • SnO 2 SnO 2
  • ZnO ZnO
  • the charge generation layer 22 is formed in a thin film on one surface side of the transparent electrode 21 and contains an organic compound that separates charges by light as a compound capable of photoelectric conversion. Each of them contains a conductive compound as an electron acceptor. In the charge generation layer 22, when an electromagnetic wave is incident, the electron donor is excited to emit electrons, and the emitted electrons move to the electron acceptor, and charge, that is, holes in the charge generation layer 22. And electron carriers are generated.
  • examples of the conductive compound as the electron donor include a p-type conductive polymer compound.
  • examples of the p-type conductive polymer compound include polyphenylene vinylene, polythiophene, poly (thiophene vinylene), polyacetylene, polypyrrole, Those having a basic skeleton of polyfluorene, poly (p-phenylene) or polyaniline are preferred.
  • Examples of the conductive compound as the electron acceptor include an n-type conductive polymer compound.
  • the n-type conductive polymer compound those having a basic skeleton of polypyridine are preferable, and in particular, poly (p-pyridyl) Those having a basic skeleton of vinylene) are preferred.
  • the layer thickness of the charge generation layer 22 is preferably 10 nm or more (especially 100 nm or more) from the viewpoint of ensuring the amount of light absorption, and is preferably 1 ⁇ m or less (particularly 300 nm or less) from the viewpoint that the electric resistance does not become too large. .
  • the counter electrode 23 is disposed on the opposite side of the surface of the charge generation layer 22 where the electromagnetic wave is incident.
  • the counter electrode 23 can be selected and used from, for example, a general metal electrode such as gold, silver, aluminum, and chromium, or the transparent electrode 21. Small (4.5 eV or less) metals, alloys, electrically conductive compounds and mixtures thereof are preferably used as electrode materials.
  • a buffer layer may be provided between each electrode (transparent electrode 21 and counter electrode 23) sandwiching the charge generation layer 22 so as to act as a buffer zone so that the charge generation layer 22 and these electrodes do not react.
  • the buffer layer include lithium fluoride and poly (3,4-ethylenedioxythiophene): poly (4-styrenesulfonate), 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl [1,10] phenanthroline, and the like. Formed using.
  • the image signal output layer 20c performs accumulation of charges obtained by the photoelectric conversion element 20b and output of a signal based on the accumulated charges. Charge for accumulating the charges generated by the photoelectric conversion element 20b for each pixel.
  • the capacitor 24 is a storage element
  • the transistor 25 is an image signal output element that outputs the stored charge as a signal.
  • a TFT Thin Film Transistor
  • This TFT may be an inorganic semiconductor type used in a liquid crystal display or the like, or an organic semiconductor, and is preferably a TFT formed on a plastic film.
  • an amorphous silicon type is known, but in addition, it is made of FSA (Fluidic Self Assembly) technology developed by Alien Technology in the United States, that is, made of single crystal silicon.
  • FSA Fluid Self Assembly
  • a TFT may be formed on a flexible plastic film by arranging micro CMOS (Nanoblocks) on an embossed plastic film.
  • a TFT using an organic semiconductor as described in documents such as Lett, 771488 (1998), Nature, 403, 521 (2000) may be used.
  • a TFT manufactured by the FSA technique and a TFT using an organic semiconductor are preferable, and a TFT using an organic semiconductor is particularly preferable. If a TFT is formed using this organic semiconductor, equipment such as a vacuum deposition apparatus is not required as in the case where a TFT is formed using silicon, and the TFT can be formed by utilizing printing technology or inkjet technology. Cost is low. Furthermore, since the processing temperature can be lowered, it can be formed on a plastic substrate that is weak against heat.
  • the transistor 25 accumulates electric charges generated in the photoelectric conversion element 20b and is electrically connected to a collecting electrode (not shown) which is one electrode of the capacitor 24.
  • the capacitor 24 accumulates charges generated by the photoelectric conversion element 20 b and reads the accumulated charges by driving the transistor 25. That is, by driving the transistor 25, a signal for each pixel of the radiation image can be output.
  • the substrate 20d functions as a support for the imaging panel 51, and can be made of the same material as the rigid plate 11. Thereby, the thermal expansion coefficients of the rigid plate 11 and the photoelectric conversion panel 20 can be made substantially the same, and the dimensional change of the phosphor layer 13 due to temperature fluctuation can be made almost the same as the dimensional change of the photoelectric conversion panel 20. . As a result, image shift can be effectively suppressed.
  • radiation incident on the radiation image detector 100 travels from the radiation scintillator panel 10 side of the imaging panel 51 toward the substrate 20d side.
  • the phosphor layer 13 in the scintillator panel 10 absorbs the energy of the incident radiation and emits an electromagnetic wave corresponding to the intensity.
  • the electromagnetic waves that enter the photoelectric conversion panel 20 pass through the diaphragm 20 a and the transparent electrode 21 of the photoelectric conversion panel 20 and reach the charge generation layer 22.
  • the electromagnetic wave is absorbed in the charge generation layer 22 and a hole-electron pair (charge separation state) is formed according to the intensity.
  • the generated charges are transported to different electrodes (transparent electrode film and conductive layer) by an internal electric field generated by application of a bias voltage by the power supply unit 54, and a photocurrent flows.
  • the holes carried to the counter electrode 23 side are accumulated in the capacitor 24 of the image signal output layer 20c.
  • the accumulated holes output an image signal when the transistor 25 connected to the capacitor 24 is driven, and the output image signal is stored in the memory unit 53.
  • the scintillator panel 10 described above since the scintillator panel 10 described above is provided, the photoelectric conversion efficiency can be increased, the SN ratio at the time of low-dose imaging in a radiation image can be improved, and image unevenness can be achieved. And the occurrence of linear noise can be prevented.
  • a room temperature curing adhesive such as rubber, silicone, acrylic or epoxy can be used.
  • a block copolymer such as styrene-isoprene-styrene, a synthetic rubber adhesive such as polybutadiene or polybutylene, natural rubber, or the like can be used.
  • a commercially available rubber-based adhesive a one-component RTV rubber KE420 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) or the like is preferably used.
  • silicone adhesive a peroxide crosslinking type or an addition condensation type may be used alone or in combination. Furthermore, it can be used by mixing with an acrylic or rubber-based pressure-sensitive adhesive, or an adhesive having a silicone component pendant on the polymer main chain or side chain of the acrylic adhesive may be used.
  • an acrylic resin When an acrylic resin is used as the adhesive, it is preferable to use a resin obtained by reacting a radical polymerizable monomer containing an acrylate ester having an alkyl side chain having 1 to 14 carbon atoms as a monomer component.
  • a resin obtained by reacting a radical polymerizable monomer containing an acrylate ester having an alkyl side chain having 1 to 14 carbon atoms As the monomer component, it is preferable to add an acrylate ester or other vinyl monomer having a polar group such as a hydroxyl group, a carboxyl group or an amino group in the side chain.
  • adhesive optical grease can be used for bonding the scintillator panel and the photoelectric conversion panel. Any known material can be used as long as it is highly transparent and sticky.
  • silicone oil KF96H (1 million CS: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is preferably used.
  • the scintillator panels 1 to 5 having a configuration in which the difference in thermal expansion coefficient between the rigid plate 11 and the photoelectric conversion panel 20 according to the present invention is within 4.0 ppm, and the configuration in which the difference in thermal expansion coefficient exceeds 4.0 ppm as a comparative example Further, scintillator panels 6 to 8 having a configuration not using the rigid plate 11 were prepared and evaluated.
  • (1) Production of scintillator panel numbers 1 to 4, 6, and 7 The scintillator panels 10 of numbers 1 to 4, 6, and 7 shown in Table 1 were produced.
  • a phosphor (CsI: 0.003 Tl) was deposited on the surface of the support 12 using the deposition apparatus 61 shown in FIG. 3 to form a phosphor layer (scintillator layer) 13. That is, the phosphor raw material is filled in a resistance heating crucible (boat 63) as an evaporation material, and the support 12 is placed on the metal frame of the rotating substrate holder 64, and the distance between the support 12 and the evaporation source is set. Adjusted to 400 mm.
  • the inside of the vapor deposition apparatus was once evacuated, Ar gas was introduced and the degree of vacuum was adjusted to 0.5 Pa, and then the temperature of the support 12 was maintained at 200 ° C. while rotating the substrate at a speed of 10 rpm.
  • the resistance heating crucible (boat 63) was heated to deposit the phosphor, and the deposition was terminated when the thickness of the phosphor layer 13 reached 350 ⁇ m. After taking out, it cut
  • a rigid plate 11 shown in Table 1 having a size of 430 mm ⁇ 430 mm (all 0.5 mm thick) is attached to the back surface (non-phosphor layer surface) of the support 12 with an adhesive sheet shown in Table 1 (all 50 ⁇ m thick). Pasted together.
  • the above “///” is a dry lamination adhesive layer, and the thickness of the adhesive layer is 3.0 ⁇ m.
  • a two-component reaction type urethane adhesive was used as an adhesive for dry lamination.
  • the protective film on the back side of the support 12 was a dry lamination film having a structure of CPP 40 ⁇ m / aluminum film 9 ⁇ m / polyethylene terephthalate 25 ⁇ m.
  • the thickness of the adhesive layer was 1.5 ⁇ m, and a two-component reaction type urethane adhesive was used.
  • the periphery of the support 12 was fused and sealed using an impulse sealer under reduced pressure using the moisture-proof protective film produced above, and a scintillator panel was produced.
  • the PaxScan photoelectric conversion element is a photodiode driven by a TFT circuit formed on a glass substrate.
  • the FPD was turned off, cooled sufficiently, turned on again, and immediately taken a picture.
  • the temperature of the photoelectric conversion panel at this time was 20 ° C.
  • photographed at 20 degreeC was acquired using the 40 degreeC gain correction image image
  • the count value of image 1 ⁇ the count value of image 2 + the average count value is calculated, and a pixel whose numerical value exceeds a range of ⁇ 20% with respect to the average count value is defined as a defect (image defect).
  • the count value is a digital output value
  • the average count value is an average value of all pixels.
  • Table 1 shows the evaluation results.

Abstract

　生産性が高く、且つ温度変動による画像のズレを抑制することのできる放射線画像検出器を提供する。前記放射線画像検出器は、光電変換素子を備えた光電変換パネルと、蛍光体層を備え且つ前記光電変換パネルと貼り合わされるシンチレータパネルとを有し、前記シンチレータパネルは、一方の面に前記蛍光体層が形成される樹脂フィルムを主成分とする支持体と、前記支持体の他方の面と接合される剛性板とを備え、前記剛性板は前記光電変換パネルとの熱膨張係数の差が４．０ｐｐｍ以内であることを特徴とする。

Description

放射線画像検出器
　本発明は、被写体の放射線画像を形成する際に用いられるシンチレータパネルと光電変換パネル有する放射線画像検出器に関する。
　従来、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（ｃｏｍｐｕｔｅｄ　ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ：ＣＲ）やフラットパネル型の放射線ディテクタ（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（以下、放射線画像検出器ともいう）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、更に新たなデジタルＸ線画像技術として、例えば、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（例えば非特許文献１及び２参照）。
　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パネルが使用されるが、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パネル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パネルの発光効率は、シンチレータ層（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、層厚が決定する。
　なかでもヨウ化セシウム（ＣｓＩ）はＸ線から可視光に対する変換効率が比較的高く、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、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、又近年では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タリウム賦活ヨウ化セシウム（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。
　蒸着によるシンチレータの製造方法としては、従来よりアルミ板やアモルファスカーボン板などを支持体として蛍光体層を形成することが一般的である（例えば特許文献１及び２参照）。しかしながら、アルミやアモルファスカーボンは剛直であり、蛍光体層を形成した後に断裁することが困難であるため生産性の低さが課題となっていた。
　一方、シンチレータパネルと光電変換素子を備えた光電変換パネルを貼り合わせた構造を有する放射線画像検出器において、支持体と光電変換パネルとの熱膨張差が大きい場合、温度変動によりシンチレータパネルと光電変換素子の間に相対的な位置ズレが発生し、その結果、画像にズレが発生する場合がある。樹脂フィルムを支持体とすることで、蛍光体層を形成した後でも断裁可能となり、生産性は向上するが、一般的に光電変換パネルを構成する材料（ガラス、シリコン等）に比較して、市販の樹脂フィルムは熱膨張係数がかなり大きく、温度変動により画像のズレが懸念される。
特許第３５６６９２６号公報 特開２００２－１１６２５８号公報
　本発明は、上記状況に鑑みて成されたもので、生産性が高く、且つ温度変動による画像のズレを抑制することのできる放射線画像検出器を提供することを目的とする。
　上記目的は、下記の構成により達成される。
　１．光電変換素子を備えた光電変換パネルと、蛍光体層を備え且つ前記光電変換パネルと貼り合わされるシンチレータパネルとを有する放射線画像検出器であって、
　前記シンチレータパネルは、一方の面に前記蛍光体層が形成される樹脂フィルムを主成分とする支持体と、前記支持体の他方の面と接合される剛性板とを備え、前記剛性板は前記光電変換パネルとの熱膨張係数の差が４．０ｐｐｍ以内であることを特徴とする放射線画像検出器。
　２．前記支持体と前記剛性板とが、接着剤である接着剤層により接合されていることを特徴とする前記１に記載の放射線画像検出器。
　３．前記接着剤層は、ホットメルトシートであることを特徴とする前記２に記載の放射線画像検出器。
　４．前記支持体がポリイミドを主成分とすることを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の放射線画像検出器。
　５．前記蛍光体層は、製品サイズよりも大きい前記支持体に製品サイズよりも大きく形成された後、前記支持体と共に製品サイズに断裁され形成されることを特徴とする前記１から４の何れか１項に記載の放射線画像検出器。
　６．前記剛性板が、前記光電変換パネルの支持部材と同じ材料で構成されていることを特徴とする前記１から５の何れか１項に記載の放射線画像検出器。
　７．前記蛍光体層が、ヨウ化セシウムとタリウムを含む添加剤を原材料として気相法により形成されることを特徴とする前記１から６の何れか１項に記載の放射線画像検出器。
　８．前記シンチレータパネルの全面が、保護層で覆われていることを特徴とする前記１から７の何れか１項に記載の放射線画像検出器。
　９．前記保護層が、樹脂フィルムを主成分とする防湿フィルムからなることを特徴とする前記８に記載の放射線画像検出器。
　１０．前記保護層が、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樹脂膜からなることを特徴とする前記８に記載の放射線画像検出器。
　上記により、生産性が高く、且つ温度変動による画像のズレを抑制することのできる放射線画像検出器を提供することができる。
本発明に係るシンチレータパネルの概略を示す断面図である。 シンチレータパネルの拡大断面図である。 蒸着装置の概略構成を示す図である。 ２種類の支持体及びホットメルトシートの配置を示す図である。 放射線画像検出器の概略構成を示す一部破断斜視図である。 撮像パネルの拡大断面図である。
　以下、図を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
　本発明において、「シンチレータ」とは、Ｘ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３００～８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に電磁波（光）を発光する蛍光体をいう。
　図１は、本発明に係るシンチレータパネル１０の概略を示す断面図である。図２は、シンチレータパネル１０の拡大断面図である。
　シンチレータパネル１０は、少なくとも２種類の支持体、即ち支持体１２及び剛性板１１を有する。支持体１２の一面には蛍光体層１３が蒸着により設けられ、蛍光体層面とされる。剛性板１１は、支持体１２の蛍光体層面の裏面（非蛍光体層面）と接合（貼り合わせ）される。剛性板１１と支持体１２の接合は接着剤である接着剤層１８により行われることが好ましい。
　保護層１４は、蛍光体層１３の保護のため、少なくとも蛍光体層１３の表面および側面を覆うように設けられる。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目的としている。
　支持体１２の蛍光体が蒸着される面に反射層１５を設けることが好ましい。反射層１５を設けることによって、蛍光体の発光を非常に効率よく取り出すことができるため、輝度を飛躍的に向上させることができる。
　また、支持体１２と反射層１５の密着性を向上させるために、支持体１２と反射層１５の間に中間層１６を設けることが好ましい。
　更に、支持体１２と蛍光体層１３の密着性を向上させるために、下引き層１７を設けることが好ましい。図１に示す例では、下引き層１７は、蛍光体層１３と反射層１５の間に設けられる。
　（支持体）
　支持体１２とは、シンチレータパネルの構成要素において、蛍光体層１３を保持するために中心的な役割を果たす部材である。
　支持体１２には、樹脂フィルム（ポリマーシート及び樹脂シートともいう）を用いることが好ましい。なお、本願でいう「樹脂フィルム」とは、特別の断り書きがない限り、シンチレータパネルの製造の前に、予め形成された（既製の）樹脂フィルムを指すこととする。
　支持体１２の厚さとしては、好ましくは２０～１０００μｍ、更に好ましくは５０～７５０μｍである。支持体１２の厚さを５０μｍ以上にすることで蛍光体層１３を形成した後のハンドリング性が良好となる。また、支持体１２の厚さを７５０μｍ以下にすることで、反射層１５、下引き層１７等を、所謂ロール・ツー・ロール（ｒｏｌｌ　ｔｏ　ｒｏｌｌ）で加工することが容易となり、生産性向上の観点より、非常に有用である。
　本発明の支持体１２に用いられる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、セルロースアセテート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、エポキシ、ポリアミドイミド、ビスマレイイミド、フッ素樹脂、アクリル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー等があるが、蛍光体を蒸着する際、熱によって変形が生じないようにするためガラス転移点は１００℃以下でないことが好ましい。
　耐熱性の観点より、本発明の支持体１２に用いる樹脂フィルムとしては、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、液晶ポリマー等を主成分として含有するものが好ましく、中でもポリイミドが最も好ましい。
　（剛性板）
　本発明における剛性板１１とは、弾性率が１０ＧＰａ以上の板を指す。後述の光電変換パネル２０の熱膨張係数との差が±０～４．０ｐｐｍであれば、金属、ガラス、カーボン、複合材料など、特に制約はなく使用することができる。熱膨張係数をこの範囲に制御することで、温度変動による蛍光体層の面内方向の寸法変化を光電変換パネル２０に近づけることができ、その結果、温度変動による画像のズレを抑制することができる。
　本発明において、前述のように支持体１２と剛性板１１の接合は、接着剤層１８を介して行われることが好ましい。
　接着剤層１８の厚みについては、支持体１２と剛性板１１の接着力を考慮し、好ましくは１μｍ以上、更に好ましくは１０μｍ以上である。一方、温度変動による支持体１２の面内方向の寸法変化を剛性板１１が効果的に抑制するには接着剤層１８は薄いほど良く、好ましくは１００μｍ以下、更に好ましくは６０μｍ以下である。
　本発明において、支持体１２と剛性板１１を接合する材料には特に制約はないが、ホットメルトシートを介して行われることが好ましい。
　ホットメルトシートとは、シート状に形成したホットメルト接着剤のことをいう。ホットメルト接着剤は、熱可塑性樹脂を主成分とした接着剤で、常温では固形であり、加熱溶融することにより液状化する。ホットメルト接着剤を液状化して接合部材を貼り合わせ、更に冷却しホットメルト接着剤を固化することにより接合が形成される。
　本実施の形態においては、支持体１２と剛性板１１の間にホットメルトシートを挟み、加圧、続いて加熱溶融することにより、支持体１２と剛性板１１が接合される。
　このように、ホットメルト接着剤は常温では接着力を生じないため、支持体１２と剛性板１１の接合にホットメルトシートを用いることにより、両面粘着テープ等の常温粘着型の接着剤と比較して、位置合わせが非常に容易である。即ち、接着力が生じない状態で位置決めした後、加熱溶融して接着力を生じさせ接合するため、支持体１２と剛性板１１の位置合わせが正確且つ容易に行うことができる。
　また、ホットメルトシートは一般的な常温粘着型の接着シートに比較して剪断応力に対して変形しにくく、温度変動に対する支持体の面内方向の寸法変化を抑制する効果が高い。
　上記ホットメルトシートは、既知のものを用いることができる。また、ホットメルトシートの種類としては、その主成分により、例えばポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ＥＶＡ系等が挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
　ホットメルトシートを貼り合わせる際の圧力としては、特に制約は無いが、０．００１ＭＰａ～１０ＭＰａが好ましく、０．０１ＭＰａ～１ＭＰａであれば、より好ましい。加圧量を少なくとも０．００１ＭＰａ以上にすることで空気溜まりなく、均一に接着させることができる。一方、加圧量を少なくとも１０ＭＰａ以下にすることで、蛍光体へのダメージを抑えることができ、画質を損ねる懸念が小さい。
　熱処理温度については、ホットメルトシートの種類にもよるが、好ましくは７０℃～２００℃、更に好ましくは９０℃～１６０℃である。
　（反射層）
　前述のように、支持体１２の蛍光体が蒸着される面に反射層１５を設けることが好ましい。反射層１５を設けることによって、蛍光体の発光を非常に効率よく取り出すことができるため、輝度を飛躍的に向上させることができる。
　反射層１５の表面反射率は好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上である。反射層１５を構成する材料としては、アルミニウム、銀、白金、パラジウム、金、銅、鉄、ニッケル、クロム、コバルト、ステンレス等の金属材料を含有していることが好ましい。中でも反射率、耐食性の観点からアルミニウムもしくは銀を主成分としていることが特に好ましい。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。金属薄膜を２層以上とする場合は、下層をＮｉもしくはＣｒ、あるいはその両方を含む層とすることが支持体１２との接着性を向上させる点から好ましい。また、金属薄膜上にＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物からなる層をこの順に設けて更に反射率を向上させても良い。
　これらの金属を支持体１２上に被覆する方法としては、蒸着、スパッタ、あるいは、金属箔の貼り合わせ等、特に制約はないが、密着性の観点からスパッタが最も好ましい。
　なお、反射層１５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、発光光取り出し効率の観点から好ましい。
　（中間層）
　前述のように、支持体１２と反射層１５の密着性を向上させるために、中間層１６を設けることが好ましい。
　中間層１６を構成する材料としては、易接着性のポリマー、例えば、ゼラチン、誘導体ゼラチン、コロイド状アルブミン、カゼイン等の蛋白質；カルボキシメチルセルロース、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース化合物；寒天、アルギン酸ソーダ、澱粉誘導体等の糖誘導体；合成親水性コロイド例えばポリビニルアルコール、ポリ－Ｎ－ビニルピロリドン、ポリエステル樹脂、ポリアクリル酸共重合体、ポリアクリルアミドまたはこれらの誘導体及び部分加水分解物、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリルニトリル、ポリアクリル酸エステル等のビニル重合体及びその共重合体、ロジン、シェラック等の天然物及びその誘導体、その他多くの合成樹脂類が挙げられる。また、スチレン－ブタジエン共重合体、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル及びその誘導体、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル－アクリル酸エステル共重合体、ポリオレフィン、オレフィン－酢酸ビニル共重合体等のエマルジョンも使用することができる。その他カーボネート系、ポリエステル系、ウレタン系、エポキシ系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン及びポリピロールのごとき有機半導体も使用することができる。また、これらのバインダーは２種以上を混合して使用することもできる。
　その他、中間層１６として、反射層１５とは異なる異種金属層を設けても良い。異種金属層としては、例えば、ニッケル、コバルト、クロム、パラジウム、チタン、ジルコニウム、モリブデン及びタングステンの中から選ばれる少なくとも１種類の金属を用いることが好ましく、中でもニッケル、クロムを単独、もしくは複合して使用することが更に好ましい。
　（下引き層）
　前述のように、支持体１２と蛍光体層１３の密着性を向上させるために、下引き層１７を設けることが好ましい。図１に示す例では、下引き層１７は、蛍光体層１３と反射層１５の間に設けられる。下引き層１７には、上記（中間層）に記述した材料を用いることが出来る。下引層１７の厚みは０．２～２０．０μｍが好ましく、０．５～１０．０μｍがより好ましく、更に１．０～５．０μｍが特に好ましい。
　（蛍光体層）
　蛍光体層１３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、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（ＣｓＩ）が好ましい。
　但し、ＣｓＩ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な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）などの賦活物質を含有するＣｓＩが好ましい。
　なお、本発明においては、特に、タリウム化合物を含む添加剤とヨウ化セシウムとを原材料とすることが好ましい。これは、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による。
　本発明に係るタリウム化合物を含有する添加剤の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。本発明において、好ましいタリウム化合物は、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、臭化タリウム（ＴｌＢｒ）、塩化タリウム（ＴｌＣｌ）等である。
　また、当該添加剤を蛍光体層１３内（柱状結晶内）において均一に存在させる観点から、本発明に係るタリウム化合物の融点は、４００～７００℃の範囲内にあることが好ましい。なお、本発明での融点とは、常温常圧下における融点である。
　本発明の蛍光体層１３において、当該添加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、発光輝度及びヨウ化セシウムの性質・機能を保持する等の観点から、ヨウ化セシウムの含有量に対して、０．００１～５０ｍｏｌ％、更に０．１～１０．０ｍｏｌ％であることが好ましい。なお、蛍光体層１３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。
　蛍光体層１３の形成には、低温で密着性の良い膜が得られる、多種の支持体や皮膜を選択できる、合金、化合物や複雑化合物の皮膜生成が可能等の面から気相法を用いることが好ましい。
　（保護層）
　保護層１４は、蛍光体層１３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目的とする。
　この保護層１４は、種々の材料を用いて形成することができる。本発明においては、例えば、ＣＶＤ法によりポリパラキシリレン樹脂膜を形成することが好ましい。即ち、蛍光体及び基板の表面全体にポリパラキシリレン樹脂膜を形成し、保護層１４とすることができる。
　保護層としてポリパラキシリレン樹脂膜を形成する場合、少なくとも蛍光体層の表面に、好ましくは１～３０μｍ、より好ましくは５～３０μｍ、さらに好ましくは５～１０μｍの厚さに被覆することで保護層を形成することが望ましい。ポリパラキシリレン樹脂膜を１μｍ以上、３０μｍ以内とすることで、画質、防湿性能を両立させることが出来る。
　また、別の態様の保護層として、蛍光体層１３上に別種の樹脂フィルムを保護フィルムとして設けることもできる。なお、ここで、「樹脂フィルム」とは、前述のように、特別の断書きがない限り、シンチレータパネル１０を製造の前に、予め形成された（既製の）樹脂フィルムを指すこととする。
　上記樹脂フィルムの厚さは、蛍光体層１３の保護性、鮮鋭性、防湿性、作業性等を考慮し、１２～１００μｍが好ましく、更には２０～６０μｍが好ましい。また、ヘイズ率が、鮮鋭性、放射線画像ムラ、製造安定性、作業性等を考慮し、３～４０％が好ましく、更には３～１０％が好ましい。ヘイズ率は、日本電色工業株式会社製ＮＤＨ　５０００Ｗにより測定した値を示す。必要とするヘイズ率は、市販されている樹脂フィルムから適宜選択し、容易に入手することが可能である。
　保護フィルムとしての樹脂フィルム等の光透過率は、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。
　保護フィルムの透湿度は、蛍光体層１３の保護性、潮解性等を考慮し５０ｇ／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ　Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましく、更には１０ｇ／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ　Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましいが、０．０１ｇ／ｍ２・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／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以上、５０ｇ／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ　Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましく、更には０．１ｇ／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以上、１０ｇ／ｍ２・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ　Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましい。
　シンチレータパネル１０の製造において、蛍光体層１３が形成された支持体１２は、製品サイズよりも大きい支持体１２に製品サイズよりも大きい蛍光体層１３を形成した後、支持体１２と共に製品サイズに断裁されることが好ましい。蛍光体層１３を形成した支持体１２から、複数枚の蛍光体層１３（支持体１２）を切り出すことで、生産性の向上を図ることができる。
　上記複数枚の蛍光体層１３（支持体１２）の断裁方法としては、例えば、打ち抜き刃、押し切りカッター、カッターナイフ、ハサミ、レーザ光等を用いた方法が挙げられる。
　＜シンチレータパネルの製作方法＞
　本発明に係るシンチレータパネル１０の製作例について説明する。
　〈蒸着装置〉
　図３は、蒸着装置６１の概略構成を示す図である。蒸着装置６１は、ＰＶＤ法等の気相法により支持体１２等の基材上に薄膜を形成する際に用いられる。
　図３に示すように、蒸着装置６１は箱状の真空容器６２を有しており、真空容器６２の内部には真空蒸着用のボート（るつぼ）６３が配されている。ボート６３は蒸着源の被充填部材であり、当該ボート６３には電極が接続されている。当該電極を通じてボート６３に電流が流れると、ボート６３がジュール熱で発熱するようになっている。放射線用シンチレータパネル１０の製造時においては、ヨウ化セシウムと賦活剤化合物とを含む混合物がボート６３に充填され、そのボート６３に電流が流れることで、上記混合物を加熱・蒸発させることができるようになっている。
　なお、被充填部材として、ヒーターを巻回したアルミナ製のるつぼを適用してもよいし、高融点金属製のヒーターを適用してもよい。
　真空容器６２の内部であってボート６３の直上には、支持体１２を保持する基板ホルダ６４が配されている。基板ホルダ６４にはヒーター（図示略）が配されており、当該ヒーターを作動させることで基板ホルダ６４に装着した支持体１２を加熱することができるようになっている。支持体１２を加熱した場合には、支持体１２の表面の吸着物を離脱・除去したり、支持体１２とその表面に形成される蛍光体層１３との間に不純物層が形成されるのを防止したりすることができるようになっている。また、支持体１２とその表面に形成される蛍光体層１３との密着性を強化したり、支持体１２の表面に形成される蛍光体層１３の膜質の調整を行ったりすることができるようになっている。
　基板ホルダ６４には当該基板ホルダ６４を回転させる回転機構６５が配されている。回転機構６５は、基板ホルダ６４に接続された回転軸６５ａとその駆動源となるモータ（図示略）から構成されたもので、当該モータを駆動させると、回転軸６５ａが回転して基板ホルダ６４をボート６３に対向させた状態で回転させることができるようになっている。
　蒸着装置６１では、上記構成の他に、真空容器６２に真空ポンプ６６が配されている。真空ポンプ６６は、真空容器６２の内部の排気と真空容器６２の内部へのガスの導入とを行うもので、当該真空ポンプ６６を作動させることにより、真空容器６２の内部を一定圧力のガス雰囲気下に維持することができるようになっている。
　〈シンチレータパネル〉
　シンチレータパネル１０の製作においては、上記で説明した蒸着装置６１を好適に用いることができる。蒸着装置６１を用いてのシンチレータパネル１０の製作について説明する。
　《反射層の形成》
　支持体１２上に、アルミニウムもしくは銀等を主成分とする金属層をスパッタ法により形成し、反射層１５を形成する。
　前述のように、反射層１５の形成に先立ち、支持体１２上に中間層１６を形成することが好ましい。中間層１６は、前述の材料を支持体１２上に塗布及び乾燥して形成される。
　《下引き層の形成》
　下引き層１７は、有機溶剤に高分子結合材を分散・溶解した組成物を反射層１５上に塗布、乾燥して形成される。高分子結合材としては、接着性、導電性金属反射層の耐腐食性の観点でポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の疎水性樹脂が好ましい。
　《蛍光体層の形成》
　上記のように反射層１５、中間層１６及び下引き層１７を設けた支持体１２を基板ホルダ６４に取り付けるとともに、ボート６３にヨウ化セシウムとヨウ化タリウムとを含む粉末状の混合物を充填する（準備工程）。この場合、ボート６３と支持体１２との間隔を１００～１５００ｍｍに設定し、その設定値の範囲内のままで後述の蒸着工程の処理を行うことが好ましい。
　準備工程の処理を終えたら、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（真空雰囲気形成工程）。
　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０．００１～５Ｐａ、より好ましくは０．０１～２Ｐａの真空雰囲気下に維持する。次に、基板ホルダ６４のヒーターと回転機構６５のモータとを駆動させ、基板ホルダ６４に取り付け済みの支持体１２をボート６３に対向させた状態で加熱しながら回転させる。蛍光体層１３が形成される支持体１２の温度は、蒸着開始時は室温２５～５０℃に設定することが好ましく、蒸着中は１００～３００℃、より好ましくは１５０～２５０℃に設定することが好ましい。
　この状態において、電極からボート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、支持体１２の表面に、図１に示すように下引き層１７が形成されている場合には下引き層１７の表面に、無数の柱状結晶体１３ａが順次成長して所望の厚さの蛍光体層１３が形成される。
　《支持体の断裁》
　製品サイズよりも大きい支持体１２に蛍光体層１３を形成した場合には、製品サイズに断裁される。前述のように、蛍光体層１３を形成した支持体１２から、複数枚の蛍光体層１３（支持体１２）を切り出すことで、生産性の向上を図ることができる。
　上記複数枚の支持体１２の断裁方法としては、例えば、打ち抜き刃、押し切りカッター、カッターナイフ、ハサミ、レーザ光等を用いた方法が挙げられる。
　《支持体の接合》
　蛍光体層１３が形成され製品サイズとされた支持体１２は、その蛍光体層１３面の裏面（非蛍光体層面）が剛性板１１と接合（貼り合わせ）される。
　図４は、支持体１２、剛性板１１及びホットメルトシート１８の配置を示す図である。なお、反射層１５、中間層１６及び下引き層１７は省略している。図４に示すように支持体１２と剛性板の接合は、支持体１２と剛性板１１の間にホットメルトシート１８を挟み、剛性板１１側より加圧及び加熱溶融することにより行われる。
　この加熱溶融は、オーブン、ヒーター、温風を吐出するホットエアガン等、既知の方法を用いることができる。また、前述のような加熱温度、加圧量を用いて行われる。
　《保護層の形成》
　この蛍光体層１３を形成する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する。そこで、これを防止するために、ＣＶＤ法によりポリパラキシリレンをシンチレータパネル全面に５～３０μｍ厚さに被覆することで保護層１４を形成する。ＣｓＩの柱状結晶には隙間があり、ポリパラキシリレンがこの狭い隙間に入り込むので、保護層がＣｓＩに密着する。
　これにより、本発明に係る放射線用シンチレータパネル１０を製造することができる。
　＜放射線画像検出器＞
　次に、本発明に係る放射線画像検出器１００について、図を参照しながら説明する。図５は、放射線画像検出器１００の概略構成を示す一部破断斜視図である。図６は、撮像パネル５１の拡大断面図である。
　図５に示すように、放射線画像検出器１００には、撮像パネル５１、放射線画像検出器１００の動作を制御する制御部５２、書き換え可能な専用メモリ（例えばフラッシュメモリ）等を用いて撮像パネル５１から出力された画像信号を記憶する記憶手段であるメモリ部５３、撮像パネル５１を駆動して画像信号を得るために必要とされる電力を供給する電力供給手段である電源部５４等が、筐体５５の内部に設けられている。筐体５５には必要に応じて放射線画像検出器１００から外部に通信を行うための通信用のコネクタ５６、放射線画像検出器１００の動作を切り換えるための操作部５７、放射線画像の撮影準備の完了やメモリ部５３に所定量の画像信号が書き込まれたことを示す表示部５８、等が設けられている。
　ここで、放射線画像検出器１００に電源部５４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５３を設け、コネクタ５６を介して放射線画像検出器１００を着脱自在にすれば、放射線画像検出器１００を持ち運びできる可搬構造とすることができる。
　図６に示すように、撮像パネル５１は、シンチレータパネル１０と、シンチレータパネル１０からの電磁波を吸収して画像信号を出力する光電変換パネル２０と、を備えている。シンチレータパネル１０と光電変換パネル２０とは、密着状態で保持される。
　シンチレータパネル１０は、放射線照射面側に配置されており、入射した放射線の強度に応じた電磁波を発光するように構成されている。
　光電変換パネル２０は、シンチレータパネル１０の放射線照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２０ａ、光電変換素子２０ｂ、画像信号出力層２０ｃ及び支持部材である基板２０ｄを備えている。
　隔膜２０ａは、シンチレータパネル１０と他の層を分離するためのものである。
　光電変換素子２０ｂは、透明電極２１と、透明電極２１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２２と、透明電極２１に対しての対極になる対電極２３とから構成されており、隔膜２０ａ側から順に透明電極２１、電荷発生層２２、対電極２３が配置される。
　透明電極２１とは、光電変換される電磁波を透過させる電極であり、例えばインジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどの導電性透明材料を用いて形成される。
　電荷発生層２２は、透明電極２１の一面側に薄膜状に形成されており、光電変換可能な化合物として光によって電荷分離する有機化合物を含有するものであり、電荷を発生し得る電子供与体及び電子受容体としての導電性化合物をそれぞれ含有している。電荷発生層２２では、電磁波が入射されると、電子供与体は励起されて電子を放出し、放出された電子は電子受容体に移動して、電荷発生層２２内に電荷、すなわち、正孔と電子のキャリアが発生するようになっている。
　ここで、電子供与体としての導電性化合物としては、ｐ型導電性高分子化合物が挙げられ、ｐ型導電性高分子化合物としては、ポリフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリ（チオフェンビニレン）、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリフルオレン、ポリ（ｐ－フェニレン）またはポリアニリンの基本骨格を持つものが好ましい。
　また、電子受容体としての導電性化合物としては、ｎ型導電性高分子化合物が挙げられ、ｎ型導電性高分子化合物としては、ポリピリジンの基本骨格を持つものが好ましく、特にポリ（ｐ－ピリジルビニレン）の基本骨格を持つものが好ましい。
　電荷発生層２２の層厚は、光吸収量を確保するといった観点から、１０ｎｍ以上（特に１００ｎｍ以上）が好ましく、また電気抵抗が大きくなりすぎないといった観点から、１μｍ以下（特に３００ｎｍ以下）が好ましい。
　対電極２３は、電荷発生層２２の電磁波が入光される側の面と反対側に配置されている。対電極２３は、例えば、金、銀、アルミニウム、クロムなどの一般の金属電極や、透明電極２１の中から選択して用いることが可能であるが、良好な特性を得るためには仕事関数の小さい（４．５ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするのが好ましい。
　また、電荷発生層２２を挟む各電極（透明電極２１及び対電極２３）との間には、電荷発生層２２とこれら電極が反応しないように緩衝地帯として作用させるためのバッファー層を設けてもよい。バッファー層は、例えば、フッ化リチウム及びポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（４－スチレンスルホナート）、２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル［１，１０］フェナントロリンなどを用いて形成される。
　画像信号出力層２０ｃは、光電変換素子２０ｂで得られた電荷の蓄積及び蓄積された電荷に基づく信号の出力を行うものであり、光電変換素子２０ｂで生成された電荷を画素毎に蓄積する電荷蓄積素子であるコンデンサ２４と、蓄積された電荷を信号として出力する画像信号出力素子であるトランジスタ２５とを用いて構成されている。
　トランジスタ２５は、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いるものとする。このＴＦＴは、液晶ディスプレイ等に使用されている無機半導体系のものでも、有機半導体を用いたものでもよく、好ましくはプラスチックフィルム上に形成されたＴＦＴである。プラスチックフィルム上に形成されたＴＦＴとしては、アモルファスシリコン系のものが知られているが、その他、米国Ａｌｉｅｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社が開発しているＦＳＡ（Ｆｌｕｉｄｉｃ　Ｓｅｌｆ　Ａｓｓｅｍｂｌｙ）技術、即ち、単結晶シリコンで作製した微小ＣＭＯＳ（Ｎａｎｏｂｌｏｃｋｓ）をエンボス加工したプラスチックフィルム上に配列させることで、フレキシブルなプラスチックフィルム上にＴＦＴを形成するものとしても良い。更に、Ｓｃｉｅｎｃｅ，２８３，８２２（１９９９）やＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ，７７１４８８（１９９８）、Ｎａｔｕｒｅ，４０３，５２１（２０００）等の文献に記載されているような有機半導体を用いたＴＦＴであってもよい。
　このように、本発明に用いられるトランジスタ２５としては、上記ＦＳＡ技術で作製したＴＦＴ及び有機半導体を用いたＴＦＴが好ましく、特に好ましいものは有機半導体を用いたＴＦＴである。この有機半導体を用いてＴＦＴを構成すれば、シリコンを用いてＴＦＴを構成する場合のように真空蒸着装置等の設備が不要となり、印刷技術やインクジェット技術を活用してＴＦＴを形成できるので、製造コストが安価となる。更に、加工温度を低くできることから熱に弱いプラスチック基板上にも形成できる。
　トランジスタ２５には、光電変換素子２０ｂで発生した電荷を蓄積するとともに、コンデンサ２４の一方の電極となる収集電極（図示せず）が電気的に接続されている。コンデンサ２４には光電変換素子２０ｂで生成された電荷が蓄積されるとともに、この蓄積された電荷はトランジスタ２５を駆動することで読み出される。すなわちトランジスタ２５を駆動させることで放射線画像の画素毎の信号を出力させることができる。
　基板２０ｄは、撮像パネル５１の支持体として機能するものであり、剛性板１１と同様の材料で構成することが可能である。これにより、剛性板１１と光電変換パネル２０の熱膨張係数をほぼ同じとすることができ、温度変動による蛍光体層１３の寸法変化を光電変換パネル２０の寸法変化とほぼ同じとすることができる。その結果、画像ズレの抑制を効果的に行うことができる。
　次に、放射線画像検出器１００の作用について説明する。
　まず、放射線画像検出器１００に入射した放射線は、撮像パネル５１の放射線用シンチレータパネル１０側から基板２０ｄ側に向けて進行する。
　すると、シンチレータパネル１０中の蛍光体層１３が入射した放射線のエネルギーを吸収し、その強度に応じた電磁波を発光する。発光された電磁波のうち、光電変換パネル２０に入光される電磁波は、光電変換パネル２０の隔膜２０ａ、透明電極２１を貫通し、電荷発生層２２に到達する。そして、電荷発生層２２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、発生した電荷は、電源部５４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正孔と電子はそれぞれ異なる電極（透明電極膜及び導電層）へ運ばれ、光電流が流れる。
　その後、対電極２３側に運ばれた正孔は画像信号出力層２０ｃのコンデンサ２４に蓄積される。蓄積された正孔はコンデンサ２４に接続されているトランジスタ２５を駆動させると、画像信号を出力するとともに、出力された画像信号はメモリ部５３に記憶される。
　上記のように、剛性板１１の熱膨張係数を、光電変換パネル２０との熱膨張係数の差が±０～４．０ｐｐｍであるように制御することにより、温度変動による蛍光体層の寸法変化を光電変換パネル２０に近づけることができ、その結果、画像ズレを抑制することができる。
　本発明に係る放射線画像検出器１００によれば、上記のシンチレータパネル１０を備えているので、光電変換効率を高めることができ、放射線画像における低線量撮影時のＳＮ比を向上させるとともに、画像ムラや線状ノイズの発生を防止することができる。
　《シンチレータパネルと光電変換パネルの接着》
　シンチレータパネルと光電変換パネルの貼り合わせについては特に制約は無く、接着剤を用いず圧力により密着させても、接着剤を用いてもよい。
　シンチレータパネルと光電変換パネルを接着剤で貼り合わせる方法としては、例えば、前述のホットメルトシートの他、例えば、ゴム系、シリコーン系、アクリル系、エポキシ系などの常温硬化型の接着剤が使用できる。
　ゴム系の接着剤の樹脂としては、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接着剤、及び天然ゴム等を使用できる。市販されているゴム系接着剤の例としては一液型ＲＴＶゴムＫＥ４２０（信越化学工業社製）などが好適に使用される。
　シリコーン接着剤としては、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、アクリル系接着剤のポリマー主鎖や側鎖にシリコーン成分をペンダントした接着剤を使用してもよい。
　接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。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。
　またシンチレータパネルと光電変換パネルの接着には粘着性を有する光学グリース等も使用できる。透明性が高く粘着性があれば公知のいかなるものも使用できる。市販されている光学グリースの例としてはシリコンオイルＫＦ９６Ｈ（１００万ＣＳ：信越化学工業社製）などが好適に使用される。
　本発明に係る剛性板１１と光電変換パネル２０との熱膨張係数の差が４．０ｐｐｍ以内となる構成のシンチレータパネル１～５と、比較例として熱膨張係数の差が４．０ｐｐｍを超える構成及び剛性板１１を用いない構成のシンチレータパネル６～８を作成して評価した。
（１）シンチレータパネル番号１～４、６、７の作製
　表１に示す番号１～４、６、７のシンチレータパネル１０を作成した。
　（支持体の作製）
　宇部興産製ユーピレックスＳ（厚さ１２５μｍ）上に７００Åになるようにロールｔｏロールにて銀をスパッタし（反射層１５）、続いてグラビアコーターを用いてメチルエチルケトンに溶解したポリエステル樹脂（東洋紡製バイロン２００）を塗布、乾燥することにより下引き層１７（乾燥膜厚）３．０μｍを設けた。その後、５００ｍｍ×５００ｍｍのサイズに断裁することにより支持体１２を作製した。
　（シンチレータ層の形成）
　支持体１２表面に蛍光体（ＣｓＩ：０．００３Ｔｌ）を、図３に示した蒸着装置６１を使用して蒸着させ、蛍光体層（シンチレータ層）１３を形成した。即ち、この蛍光体原料を蒸着材料として抵抗加熱ルツボ（ボート６３）に充填し、また回転する基板ホルダ６４の金属製の枠に支持体１２を設置し、支持体１２と蒸発源との間隔を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の速度で基板を回転しながら支持体１２の温度を２００℃に保持した。次いで、抵抗加熱ルツボ（ボート６３）を加熱して蛍光体を蒸着し、蛍光体層１３の層厚が３５０μｍとなったところで蒸着を終了させた。取り出し後、カッターを用いて４３０ｍｍ×４３０ｍｍに断裁し、蛍光体層１３が形成された支持体１２、即ち蛍光体プレートを得た。
　（剛性板１１の貼り合わせ）
　上記支持体１２の裏面（非蛍光体層面）に、４３０ｍｍ×４３０ｍｍサイズの表１に示す剛性板１１（いずれも０．５ｍｍ厚）を、表１に示す接着シート（いずれも５０μｍ厚）にて貼り合せた。
　（保護層の作製：樹脂フィルム）
　支持体１２の蛍光体層１３側を保護するため、下記構成の防湿フィルムを使用した。
アルミナ蒸着ＰＥＴ１２／／／アルミナ蒸着ＰＥＴ１２／／／ＣＰＰ２０
ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート
ＣＰＰ：キャスティングポリスチレン
　各樹脂名の後ろに記載の数字は樹脂層の層厚（μｍ）を示す。
　上記「／／／」はドライラミネーション接着層で、接着層の厚みは３．０μｍである。使用したドライラミネーション用の接着剤は２液反応型のウレタン系接着剤を用いた。
　また、支持体１２の裏面側の保護フィルムは、ＣＰＰ４０μｍ／アルミフィルム９μｍ／ポリエチレンテレフタレート２５μｍの構成のドライラミネーションフィルムとした。またこの場合の接着層の厚みは１．５μｍで、２液反応型のウレタン系接着剤を用いた。
　支持体１２を上記作製した防湿性保護フィルムを用いて減圧下で周辺部を、インパルスシーラーを用いて融着、封止して、シンチレータパネルを作製した。
　なお、融着部から支持体１２周辺部までの距離は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１０ｍｍ幅のものを使用した。
（２）シンチレータパネル番号５の作製
　表１に示す番号５のシンチレータパネル１０を作成した。支持体１２の保護層１４を下記保護層に変更した以外は、（１）と同様にして作製した。
　（保護層の作製：ポリパラキシリレン樹脂膜）
　上記蛍光体層１３が形成された支持体１２及び貼り合わされた剛性板１１からなる基板をＣＶＤ装置の蒸着室に入れ、ポリパラキシリレンの原料が昇華した蒸気中に露出させておくことにより、蛍光体層１３と基板の全面表面が１０μｍの厚さのポリパラキシリレン樹脂膜で被服されたシンチレータパネル１０を得た。
（３）シンチレータパネル番号８の作製
　表１に示す番号８のシンチレータパネル１０を作成した。剛性板１１を用いない以外は、（１）と同様にして作製した。
　〈評価〉
　得られたシンチレータパネル１０を、ＦＰＤ（Ｖａｒｉａｎ社製：ＰａｘＳｃａｎ４３４３Ｒ）にセットした。その後、以下に示す方法により温度変動による画像ズレについて評価した。
　なお、ＰａｘＳｃａｎの光電変換素子はガラス基板上に形成されたＴＦＴ回路により駆動されるフォトダイオードである。
　《温度変動によるディフェクト発生頻度》
　ＦＰＤの電源を入れ、光電変換パネル２０の温度が飽和したことを確認した後、ＲＱＡ５（ＩＥＣ６１２６７規定のＸ線の線質）の条件で撮影し、ゲイン補正を実施し後、画像を取得した（画像１）。この時の光電変換パネルの温度は４０℃であった。
　続いてＦＰＤの電源を切り、充分冷却した後に、再び電源を入れ、直ちに撮影を行った。この時の光電変換パネルの温度は２０℃であった。続いて、最初に撮影した４０℃のゲイン補正画像を用いて２０℃で撮影した画像を取得した（画像２）。
　各画素について、画像１のカウント値－画像２のカウント値＋平均カウント値を算出し、この数値が平均カウント値に対して±２０％の範囲を超えた画素をディフェクト（画像欠陥）と定義した。ここで、カウント値とはデジタル出力値のことで、平均カウント値とは全ての画素の平均値のことを指す。
　全ての画素について、その画素がディフェクトと判断できるかを定義に基づき調べた。その結果、ディフェクトの発生頻度（ディフェクトの画素数／全画素数）が、１００ｐｐｍ以下であれば、実用上問題ないレベルと判定した。
　〈結果〉
　表１に評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、本発明の効果が確認された。
　１０　シンチレータパネル
　１１　剛性板
　１２　支持体
　１３　蛍光体層
　１４　保護層
　１５　反射層
　１６　中間層
　１７　下引き層
　１８　接着剤層
　２０　光電変換パネル
　５１　撮像パネル
　５２　制御部
　５３　メモリ部
　５４　電源部
　５５　筐体
　５６　コネクタ
　５７　操作部
　５８　表示部
　６１　蒸着装置
　６２　真空容器
　６３　ボート
　６４　基板ホルダ
　６５　回転機構
　６６　真空ポンプ
　１００　放射線画像検出器

Claims (10)

  1. 　光電変換素子を備えた光電変換パネルと、蛍光体層を備え且つ前記光電変換パネルと貼り合わされるシンチレータパネルとを有する放射線画像検出器であって、
    　前記シンチレータパネルは、一方の面に前記蛍光体層が形成される樹脂フィルムを主成分とする支持体と、前記支持体の他方の面と接合される剛性板とを備え、前記剛性板は前記光電変換パネルとの熱膨張係数の差が４．０ｐｐｍ以内であることを特徴とする放射線画像検出器。
  2. 　前記支持体と前記剛性板とが、接着剤である接着剤層により接合されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像検出器。
  3. 　前記接着剤層は、ホットメルトシートであることを特徴とする請求項２に記載の放射線画像検出器。
  4. 　前記支持体がポリイミドを主成分とすることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の放射線画像検出器。
  5. 　前記蛍光体層は、製品サイズよりも大きい前記支持体に製品サイズよりも大きく形成された後、前記支持体と共に製品サイズに断裁され形成されることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の放射線画像検出器。
  6. 　前記剛性板が、前記光電変換パネルの支持部材と同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の放射線画像検出器。
  7. 　前記蛍光体層が、ヨウ化セシウムとタリウムを含む添加剤を原材料として気相法により形成されることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の放射線画像検出器。
  8. 　前記シンチレータパネルの全面が、保護層で覆われていることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の放射線画像検出器。
  9. 　前記保護層が、樹脂フィルムを主成分とする防湿フィルムからなることを特徴とする請求項８に記載の放射線画像検出器。
  10. 　前記保護層が、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樹脂膜からなることを特徴とする請求項８に記載の放射線画像検出器。
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