以下、本発明とその構成要素等について� ��細な説明をする。

 (本発明の放射線画像撮影方法)
 本発明の放射線画像撮影方法は、基板上に� ��ンチレータ層を備えたシンチレータパネル� ��用いる放射線画像撮影方法において、シン� ��レータ層が蛍光体柱状結晶からなり、かつ� ��該シンチレータ層の層厚T[μm]及び放射線画� ��の撮影時の放射線発生源の管電圧V[kVp]が、� ��記一般式(1)を満たすことを特徴とする。
一般式(1):2≦T/V≦10 (但し、単位:[μm]/[kVp])
 上記特徴は、請求の範囲第1項乃至第6項に� �る発明に共通する技術的特徴である。

 〈T/Vの技術的意義〉
 一般に、シンチレータ層を有するシンチレ� ��タパネルを用いる放射線像撮影方法におい� ��、撮影時の管電圧V[kVp]を増加させると、同� ��のX線吸収能力を達成するのに必要な膜厚T[� �m]は増加する。この関係は1次線形相関で表� �ことができ、その比例計数はT/V(但し、単位: [μm]/[kVp])で与えられ、この比例定数はシンチ レータ層のX線吸収能力を示している。

 本発明においては、比例定数T/Vは、上記� ��般式(1)で表される関係式を満たすことを要� ��る。その理由を以下に述べる。

 まず比例定数が2より小さい場合は、シン チレータ層が薄いのでコントラストに優れる 。一方、管電圧の値に比べシンチレータ層の 膜厚が薄すぎるため十分なX線吸収能力を発� �できない。このため粒状性に劣り、実用上X� ��による診断に適さない。

 比例定数が10より大きい場合は、管電圧� �値に比べシンチレータ層の層厚が十分厚い� �め、十分なX線吸収能力を発揮する。しかし� ��シンチレータ層が厚いためコントラストが� ��り、実用上X線による診断に適さない。この ことより比例定数T/Vは2以上かつ10以下が好ま しい。なお、ここで規定した比例定数は実施 例に記載の実験結果より導かれたものである 。また、当該比例定数の好ましい範囲は3以� �かつ8以下である。これはコントラストと粒� ��性の両立が達成できる構成であるためであ� ��。

 本発明の放射線画像撮影方法の好ましい� ��様としては、前記蛍光体柱状結晶がヨウ化� ��シウムを主成分としていること、前記基板� ��放射線透過性基板であること、前記基板の� ��さが25~1000μmであること、前記基板がポリイ ミド、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、ポリカーボネイトのい ずれかを主成分とする高分子フィルムである こと等である。

 以下、本発明及び構成要素等について、� ��に詳細な説明をする。

 (シンチレータパネルの構成)
 本発明に係るシンチレータパネルは、基板� ��にシンチレータ層を設けて成るシンチレー� ��パネルであるが、本発明においては、シン� ��レータ層の他に、反射層、保護層等を設け� ��ことが好ましい。

 (シンチレータ層:蛍光体層)
 本発明に係るシンチレータ層(「蛍光体層」 ともいう。)は、蛍光体柱状結晶からなる蛍� �体層であることを特徴とする。

 蛍光体層を形成する材料としては、種々� ��公知の蛍光体材料を使用することができる� ��、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� ��54-35060号公報の如く、CsIとヨウ化ナトリウ� �(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� �されているようなCsIを蒸着で、タリウム(Tl)� ��ユウロピウム(Eu)、インジウム(In)、リチウ� �(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� �。本発明においては、特に、タリウム(Tl)、� ��ウロピウム(Eu)が好ましい。更に、タリウム (Tl)が好ましい。

 なお、本発明においては、特に、1種類以 上の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。す なわち、タリウム賦活ヨウ化セシウム(CsI:Tl)� ��400nmから750nmまでの広い発光波長をもつこと から好ましい。

 本発明に係る1種類以上のタリウム化合物 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� �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� ��、ヨウ化タリウム(TlI)、臭化タリウム(TlBr)� �塩化タリウム(TlCl)、又はフッ化タリウム(TlF, TlF ₃ )等である。

 また、本発明に係るタリウム化合物の融� ��は、400~700℃の範囲内にあることが好ましい 。700℃以内を超えると、柱状結晶内での添加 剤が不均一に存在してしまい、発光効率が低 下する。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。

 本発明に係る蛍光体層において、当該添� ��剤の含有量は目的性能等に応じて、最適量� ��することが望ましいが、ヨウ化セシウムの� ��有量に対して、0.001mol%~50mol%、更に0.1~10.0mol% であることが好ましい。

 ここで、ヨウ化セシウムに対し、添加剤� ��0.001mol%未満であると、ヨウ化セシウム単独� ��用で得られる発光輝度と大差なく、目的と� ��る発光輝度を得ることができない。また、5 0mol%を超えるとヨウ化セシウムの性質・機能� ��保持することができない。

 なお、本発明においては、高分子フィル� ��上に蛍光体(シンチレータ)の原料の蒸着に� �り蛍光体層を形成した後に、蛍光体表面を� �度200℃以上440℃以下の熱ローラーによる圧� �処理を実施し、蛍光体柱状結晶の先端部を� �坦化することを特徴とする。

 これにより、基板である高分子フィルム� ��耐熱温度以上の温度で蛍光体表面を熱処理� ��ることが可能となり、鮮鋭性に寄与の大き� ��表面部の輝度を向上できる。好ましくは、� ��板である高分子フィルム側を低温化してお� ��ことで、高分子フィルム側のダメージは軽� ��される。またこの圧縮処理により蛍光体表� ��の均一性が向上し、粒状性も向上する。こ� ��により輝度、鮮鋭性、粒状性にすぐれたシ� ��チレータパネルを実現することができる。

 (反射層)
 本発明においては、高分子基板上には反射� ��を設けることが好ましい、蛍光体(シンチレ ータ)から発した光を反射して、光の取り出� �効率を高めるためのものである。当該反射� �は、Al,Ag,Cr,Cu,Ni,Ti,Mg,Rh,Pt及びAuからなる元素� ��の中から選ばれるいずれかの元素を含む材� ��により形成されることが好ましい。特に、� ��記の元素からなる金属薄膜、例えば、Ag膜� �Al膜などを用いることが好ましい。また、こ のような金属薄膜を2層以上形成するように� �ても良い。

 (下引層)
 本発明においては、基板と蛍光体層の間、� ��は反射層と蛍光体層の間に膜付の観点から� ��下引層を設けることが好ましい。当該下引� ��は、高分子結合材(バインダー)、分散剤等� �含有することが好ましい。なお、下引層の� �さは、0.5~4μmが好ましい、4μm以上になると� �引層内での光散乱が大きくなり鮮鋭性が悪� �する。また下引層の厚さが0.5μmより小さく� �ると熱処理より柱状結晶性の乱れが発生す� �。

 以下、下引層の構成要素について説明す� ��。

 〈高分子結合材〉
 本発明に係る下引層は、溶剤に溶解又は分� ��した高分子結合材(以下「バインダー」とも いう。)を塗布、乾燥して形成することが好� �しい。高分子結合材としては、具体的には� �ポリウレタン、塩化ビニル共重合体、塩化� �ニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル-塩化 ビニリデン共重合体、塩化ビニル-アクリロ� �トリル共重合体、ブタジエン-アクリロニト� ��ル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニル� ��チラール、ポリエステル、セルロース誘導� ��(ニトロセルロース等)、スチレン-ブタジエ� ��共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノ� ��ル樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミ� ��樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、ア� ��リル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が挙� ��られる。なかでもポリウレタン、ポリエス� ��ル、塩化ビニル系共重合体、ポリビニルブ� ��ラール、ニトロセルロースを使用すること� ��好ましい。

 本発明に係る高分子結合材としては、特� ��蛍光体層との密着の点でポリウレタン、ポ� ��エステル、塩化ビニル系共重合体、ポリビ� ��ルブチラール、ニトロセルロースなどが好� ��しい。また、ガラス転位温度(Tg)が30~100℃の ポリマーであることが、蒸着結晶と基板との 膜付の点で好ましい。この観点からは、特に ポリエステル樹脂であることが好ましい。

 下引層の調製に用いることができる溶剤� ��しては、メタノール、エタノール、n-プロ� �ノール、n-ブタノールなどの低級アルコール 、メチレンクロライド、エチレンクロライド などの塩素原子含有炭化水素、アセトン、メ チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン などのケトン、トルエン、ベンゼン、シクロ ヘキサン、シクロヘキサノン、キシレンなど の芳香族化合物、酢酸メチル、酢酸エチル、 酢酸ブチルなどの低級脂肪酸と低級アルコー ルとのエステル、ジオキサン、エチレングリ コールモノエチルエステル、エチレングリコ ールモノメチルエステルなどのエーテル及び それらの混合物を挙げることができる。

 なお、本発明に係る下引層には、蛍光体( シンチレータ)が発光する光の散乱の防止し� �鮮鋭性等を向上させるために顔料や染料を� �有させても良い。

 (保護層)
 本発明に係る保護層は、蛍光体層の保護を� ��眼とするものである。すなわち、ヨウ化セ� ��ウム(CsI)は、吸湿性が高く露出したままに� �ておくと空気中の水蒸気を吸湿して潮解し� �しまうため、これを防止することを主眼と� �る。

 当該保護層は、種々の材料を用いて形成� ��ることができる。例えば、CVD法によりポリ� ��ラキシリレン膜を形成する。即ち、蛍光体( シンチレータ)及び基板の表面全体にポリパ� �キシリレン膜を形成し、保護層とすること� �できる。

 また、別の態様の保護層として、蛍光体� ��上に高分子フィルムを設けることもできる� ��なお、高分子フィルムの材料としては、後� ��する基板材料としての高分子フィルムと同� ��のフィルムを用いることができる。

 上記高分子フィルムの厚さは、空隙部の� ��成性、蛍光体層の保護性、鮮鋭性、防湿性� ��作業性等を考慮し、12μm以上、120μm以下が� �ましく、更には20μm以上、80μm以下が好まし� ��。また、ヘイズ率は、鮮鋭性、放射線画像� ��ラ、製造安定性及び作業性等を考慮し、3%� �上、40%以下が好ましく、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NDH5000Wにより測定できる。必� ��とするヘイズ率は、市販されている高分子� ��ィルムから適宜選択し、容易に入手するこ� ��が可能である。

 保護フィルムの光透過率は、光電変換効� ��、蛍光体(シンチレータ)発光波長等を考慮� �、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、蛍光体層の保護� ��、潮解性等を考慮し50g/m ² ・day(40℃・90%RH)(JIS Z0208に準じて測定)以下が 好ましく、更には10g/m ² ・day(40℃・90%RH)(JIS Z0208に準じて測定)以下が 好ましいが、0.01g/m ² ・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/ m ² ・day(40℃・90%RH)以上、50g/m ² ・day(40℃・90%RH)(JIS Z0208に準じて測定)以下が 好ましく、更には0.1g/m ² ・day(40℃・90%RH)以上、10g/m ² ・day(40℃・90%RH)(JIS Z0208に準じて測定)以下が 好ましい。

 (基板)
 本発明に係る基板は、各種金属、カーボン� ��α-カーボン、耐熱性高分子(樹脂)フィルム� �どが使用可能であるが、画像特性・コスト� �どを鑑みると耐熱性であり、かつ放射線透� �性である高分子フィルムを用いることが好� �しい。

 本発明において用いることができる高分� ��フィルムとしては、セルロースアセテート� ��ィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチ� ��ンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチ� �ンナフタレート(PEN)フィルム、ポリアミドフ ィルム、ポリイミド(PI)フィルム、トリアセ� �ートフィルム、ポリカーボネートフィルム� �炭素繊維強化樹脂シート等の高分子フィル� �(プラスチックフィルム)を用いることができ る。特に、ポリイミド、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、ポリ カーボネイトのいずれかを主成分とする高分 子フィルムであることが、ヨウ化セシウムを 原材料として気相法にて蛍光体柱状結晶を形 成する場合に、好適である。

 なお、本発明に係る基板としての高分子� ��ィルムは、厚さ25~1000μmであること、更に可 とう性を有する高分子フィルムであることが 好ましい。

 ここで、「可とう性を有する基板」とは、1 20℃での弾性率(E120)が1000~6000N/mm ² である基板をいい、かかる基板としてポリイ ミド又はポリエチレンナフタレートを含有す る高分子フィルムが好ましい。

 なお、「弾性率」とは、引張試験機を用� ��、JIS-C2318に準拠したサンプルの標線が示す� ��ずみと、それに対応する応力が直線的な関� ��を示す領域において、ひずみ量に対する応� ��の傾きを求めたものである。これがヤング� ��と呼ばれる値であり、本発明では、かかる� ��ング率を弾性率と定義する。

 本発明に用いられる基板は、上記のように1 20℃での弾性率(E120)が1000N/mm ² ~6000N/mm ² であることが好ましい。より好ましくは1200N/ mm ² ~5000N/mm ² である。

 具体的には、ポリエチレンナフタレート(E12 0=4100N/mm ² )、ポリエチレンテレフタレート(E120=1500N/mm ² )、ポリブチレンナフタレート(E120=1600N/mm ² )、ポリカーボネート(E120=1700N/mm ² )、シンジオタクチックポリスチレン(E120=2200N /mm ² )、ポリエーテルイミド(E120=1900N/mm ² )、ポリアリレート(E120=1700N/mm ² )、ポリスルホン(E120=1800N/mm ² )、ポリエーテルスルホン(E120=1700N/mm ² )等からなる高分子フィルムが挙げられる。

 これらは単独で用いてもよく積層あるい� ��混合して用いてもよい。中でも、特に好ま� ��い高分子フィルムとしては、上述のように� ��ポリイミド又はポリエチレンナフタレート� ��含有する高分子フィルムが好ましい。

 なお、シンチレータパネルと平面受光素� ��面を貼り合せる際に、基板の変形や蒸着時� ��反りなどの影響を受け、フラットパネルデ� ��イクタの受光面内で均一な画質特性が得ら� ��ないという点に関して、該基板を、厚さ50μ m以上500μm以下の高分子フィルムとすること� �シンチレータパネルが平面受光素子面形状� �合った形状に変形し、フラットパネルデテ� �クタの受光面全体で均一な鮮鋭性が得られ� �。

 (シンチレータパネルの作製方法)
 本発明に係るシンチレータパネルの作製方� ��の典型的例について、図を参照しながら説� ��する。なお、図1は、放射線イメージセンサ の概略構成を示す断面図である。まず、放射 線イメージセンサ100に対しシンチレータパネ ル10の基板1側から放射線を入射する。すると 、放射線用シンチレータパネル10に入射され� ��放射線は、放射線用シンチレータパネル10� �のシンチレータ層2が放射線のエネルギーを� ��収し、図1に模式的に示すようにその強度に 応じた電磁波を発光する。発光された電磁波 はそのまま、或いは反射層3により反射し光� �出器20に設置されている、例えばフォトダイ オードとTFT(薄膜トランジスタ)を組み合わせ� ��ものなどにより電子信号に変換される。

  〈蒸着装置〉
 図2は、蒸着装置61の概略構成を示す図面で� ��る。図2に示す通り、蒸着装置61は箱状の真� ��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63が配されている。ボー� ��63は蒸着源の被充填部材であり、当該ボー� �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� �ュール熱で発熱するようになっている。放� �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� �電流が流れることで、上記混合物を加熱・� �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、ヒータを巻回� ��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 には基板1を保持するホルダ64が配されている 。ホルダ64にはヒータ(図示略)が配されてお� �、当該ヒータを作動させることでホルダ64に 装着した基板1を加熱することができるよう� �なっている。基板1を加熱した場合には、基� ��1の表面の吸着物を離脱・除去したり、基板 1とその表面に形成されるシンチレータ層(蛍� ��体層)2との間に不純物層が形成されるのを� �止したり、基板1とその表面に形成されるシ� ��チレータ層2との密着性を強化したり、基板 1の表面に形成されるシンチレータ層2の膜質� ��調整をおこなったりすることができるよう� ��なっている。

 ホルダ64には当該ホルダ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、ホ� �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� ��モータを駆動させると、回転軸65aが回転し� ��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� �器62に真空ポンプ66が配されている。真空ポ� ��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おこなうもので� ��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〉
 次に、本発明に係るシンチレータパネル10� �作製方法について説明する。

 当該放射線用シンチレータパネル10の作� �方法においては、上記で説明した蒸発装置61 を好適に用いることができる。蒸発装置61を� ��いて放射線用シンチレータパネル10を作製� �る方法について説明する。

 《反射層の形成》
 基板1の一方の表面に反射層としての金属薄 膜(Al膜、Ag膜等)をスパッタ法により形成する 。また高分子フィルム上にAl膜をスパッタ蒸� ��したフィルムは、各種の品種が市場で流通� ��ており、これらを本発明の基板として使用� ��ることも可能である。

 《下引層の形成》
 下引層は、上記の有機溶剤に高分子結合材� ��分散・溶解した組成物を塗布、乾燥して形� ��する。高分子結合材としては接着性、反射� ��の耐腐食性の観点でポリエステル樹脂、ポ� ��ウレタン樹脂等の疎水性樹脂が好ましい。

 《シンチレータ層の形成》
 上記のように反射層と下引層を設けた基板1 をホルダ64に取り付けるとともに、ボート63� �ヨウ化セシウムとヨウ化タリウムとを含む� �末状の混合物を充填する(準備工程)。この場 合、ボート63と基板1との間隔を100~1500mmに設� �し、その設定値の範囲内のままで後述の蒸� �工程の処理をおこなうのが好ましい。

 準備工程の処理を終えたら、真空ポンプ6 6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� �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� ��とを意味し、0.1Pa以下の圧力雰囲気下であ� �のが好適である。

 その後、アルゴン等の不活性ガスを真空� ��器62の内部に導入し、当該真空容器62の内部 を0.1Pa以下の真空雰囲気下に維持する。その� ��、ホルダ64のヒータと回転機構65のモータと を駆動させ、ホルダ64に取付け済みの基板1を ボート63に対向させた状態で加熱しながら回� ��させる。

 この状態において、電極からボート63に� �流を流し、ヨウ化セシウムとヨウ化タリウ� �とを含む混合物を700~800℃程度で所定時間加� ��してその混合物を蒸発させる。その結果、� ��板1の表面に無数の柱状結晶体が順次成長し て所望の厚さのシンチレータ層2が形成され� �(蒸着工程)。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� ��きる。

 (光検出器)
 シンチレータパネル10は図1に示すように光� ��出器20を空気層7を介して対面し、放射線イ� ��ージセンサ100を構成する。

 光検出器20は、シンチレータパネル10に記 憶されている放射線画像記録を、光画像に変 換し、その得られた光画像を更に、電子信号 画像に変換記憶する。

 光検出器20には、例えばフォトダイオー� �とTFT(薄膜トランジスタ)を組み合わせたもの が設置されておりそれにより電子信号に変換 される。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 。